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        基于大數(shù)據(jù)平臺的課程教學(xué)資源推薦系統(tǒng)應(yīng)用探究

        2019-12-02 08:53:24卜南翔徐述王玉婷曾海洋湖南城市學(xué)院信息與電子工程學(xué)院
        數(shù)碼世界 2019年3期
        關(guān)鍵詞:教學(xué)資源服務(wù)器學(xué)習(xí)者

        卜南翔 徐述 王玉婷 曾海洋 湖南城市學(xué)院 信息與電子工程學(xué)院

        1 引言

        隨著我國社會的不斷發(fā)展,大數(shù)據(jù)時代隨之出現(xiàn),在該時代當中,我國教育事業(yè)也隨之受到影響,其信息技術(shù)同樣得到了不錯的發(fā)展,再次背景條件下,現(xiàn)今的課程教學(xué)資源數(shù)據(jù)更是變得多樣化、豐富化、大數(shù)據(jù)化。課程教學(xué)資源信息量的迅猛增加也讓傳統(tǒng)的架構(gòu)服務(wù)器無法將其高效存儲與管理。若要使多元化的、半結(jié)構(gòu)、非結(jié)構(gòu)化的課程教學(xué)資源數(shù)據(jù)得到有效的存儲與處理,需要摒棄傳統(tǒng)的服務(wù)器,采用基于大數(shù)據(jù)平臺上的大數(shù)據(jù)技術(shù),并通過增加集群中服務(wù)器節(jié)點計算機擴大平臺的儲存量。本文針對基于大數(shù)據(jù)平臺的課程教學(xué)資源推薦系統(tǒng)應(yīng)用展開研究,首先對其應(yīng)用意義進行闡述,其次對基于大數(shù)據(jù)平臺的課程教學(xué)資源推薦系統(tǒng)建設(shè)進行規(guī)劃與體系框架設(shè)計,以供參考。

        2 建設(shè)基于大數(shù)據(jù)平臺的課程教學(xué)資源推薦系統(tǒng)的意義

        隨著我國社會經(jīng)濟的不斷發(fā)展,教育事業(yè)得到相應(yīng)的發(fā)展。根據(jù)教育部提出的四個回歸要求,可以了解到,結(jié)合大數(shù)據(jù)技術(shù)設(shè)計個性化的課程教學(xué)資源服務(wù)十分必要,相關(guān)人員需要對其加以重視。但根據(jù)具體實施的研究調(diào)查可以發(fā)現(xiàn),現(xiàn)如今,我國大部分的課程教學(xué)資源共享平臺建設(shè)都存在著,如:參差不齊,資源結(jié)構(gòu)差異較大等不良問題。這些問題的存在不僅使得課程教學(xué)資源共享利用率變得十分低下,而且嚴重的缺乏個性化推薦服務(wù)。就目前而言,傳統(tǒng)架構(gòu)的課程教學(xué)資源共享平臺無法實現(xiàn)通過搜索一個關(guān)鍵詞的課程教學(xué)資源反映出學(xué)習(xí)者的個性特征,也不能夠精準的提供學(xué)習(xí)者真正需要的課程教學(xué)資源。

        為了改善這一現(xiàn)象,提高學(xué)習(xí)者獲得的課程教學(xué)資源效率,相關(guān)人員首先需要做的就是對傳統(tǒng)單機服務(wù)器建設(shè)的課程教學(xué)資源共享平臺進行改進,并在基于大數(shù)據(jù)的平臺上,科學(xué)合理的利用大數(shù)據(jù)技術(shù)建立全新的、完善的課程教學(xué)資源推薦系統(tǒng)。因此,相關(guān)人員需要對基于大數(shù)據(jù)平臺的課程教學(xué)資源推薦系統(tǒng)的研究與建設(shè)應(yīng)用加以重視。

        3 基于大數(shù)據(jù)平臺的課程教學(xué)資源推薦系統(tǒng)設(shè)計

        3.1 主流技術(shù)

        根據(jù)研究調(diào)查可了解到,Hadoop或Spark是目前構(gòu)建基于大數(shù)據(jù)平臺課程教學(xué)資源推薦系統(tǒng)中不可缺少的重要部分。

        其分布式文件存儲框架主要是由NameNode與DataNode兩類節(jié)點構(gòu)成的。其中NameNode節(jié)點主要負責分布式文件系的命名空間管理與數(shù)據(jù)文件元數(shù)據(jù)管理;對于DataNode節(jié)點而言,DataNode節(jié)點在整個工作運行的過程中扮演的是一個負責數(shù)據(jù)文件儲存的角色。在大數(shù)據(jù)時代,該課程教學(xué)推薦系統(tǒng)的優(yōu)勢主要在于,能夠隨著平臺上的課程資源、教學(xué)資源數(shù)據(jù)量的不斷增加,平臺中的存儲容量以及計算能力也會隨之得到相應(yīng)的增加。在需要擴大系統(tǒng)存儲容量與計算能力時,系統(tǒng)管理員增加集群服務(wù)器節(jié)點計算機即可。

        最新阿里技術(shù)與谷歌技術(shù)研究顯示,流式的數(shù)據(jù)訪問方式已逐漸成為大數(shù)據(jù)平臺框架的主要訪問方式。而流式的數(shù)據(jù)訪問方式主要指的是一次寫入,多次讀取數(shù)據(jù)。并在完成該步驟之后,以追加方式將課程教學(xué)資源數(shù)據(jù)寫入到分布式文件系統(tǒng)HDFS中。為了方便數(shù)據(jù)訪問,采用代理進行數(shù)據(jù)訪問以實現(xiàn)數(shù)據(jù)的負載均衡。這樣的系統(tǒng)設(shè)計不但可以減少其他課程教學(xué)資源數(shù)據(jù)對學(xué)習(xí)者的干擾,而且能夠讓學(xué)習(xí)者快速精準的找到自己想要的教學(xué)資源。

        3.2 實現(xiàn)步驟

        由1可知,在大數(shù)據(jù)時代背景之下,傳統(tǒng)的課程教學(xué)資源推薦系統(tǒng)已經(jīng)不能夠滿足多樣化的教學(xué)資源儲存,且不能準確的推送個性化服務(wù)。因此,相關(guān)人員需要對其加以重視。

        在實現(xiàn)基于大數(shù)據(jù)平臺的個性化課程教學(xué)資源推薦系統(tǒng)的過程中,相關(guān)人員可從以下幾點進行:首先,搭架大數(shù)據(jù)硬件平臺;其次,利用平臺對課程教學(xué)資源進行高效存儲與管理;最后實現(xiàn)課程教學(xué)資源推薦服務(wù)。

        4 大數(shù)據(jù)平臺的課程教學(xué)資源推薦系統(tǒng)框架體系

        結(jié)合1與2所述,本文設(shè)計基于Hadoop+Spark大數(shù)據(jù)平臺的課程教學(xué)資源推薦系統(tǒng)。

        4.1 系統(tǒng)框架

        系統(tǒng)框架分為終端接入層、業(yè)務(wù)應(yīng)用層與底層架構(gòu)層。

        終端訪問層負責終端用戶的訪問,可以是PC、筆記本、瘦終端、平板電腦、智能手機等終端設(shè)備;業(yè)務(wù)應(yīng)用層為終端提供各種資源推薦服務(wù)和數(shù)據(jù)統(tǒng)計,包括課程資源存儲、課程資源搜索、課程資源推薦和用戶對教學(xué)資源統(tǒng)計的訪問。在業(yè)務(wù)應(yīng)用層,用戶訪問教學(xué)資源統(tǒng)計服務(wù)是在虛擬化的基礎(chǔ)上安裝和構(gòu)建分布式文件系統(tǒng)HDFS。底層架構(gòu)層對用戶屏蔽,虛擬化技術(shù)用于虛擬化服務(wù)器硬件,物理服務(wù)器被抽象為許多邏輯計算機。計算、存儲、網(wǎng)絡(luò)等資源在虛擬環(huán)境中運行,而不是在真實環(huán)境中運行。多個邏輯計算機可以在同一臺服務(wù)器上同時運行,每個邏輯計算機可以獨立運行完全不同的操作系統(tǒng),可以有效地隔離資源,提高集群節(jié)點的工作效率。

        4.2 工作流程

        用戶點擊共享平臺、Socket或Http協(xié)議中的教學(xué)資源,將數(shù)據(jù)傳輸?shù)絎eb服務(wù)器,而Web服務(wù)器Apache等接收到的信息將在相應(yīng)目錄中生成日志數(shù)據(jù),此時,相關(guān)的用戶就可通過使用Linux系統(tǒng)的計時系統(tǒng)進行初步處理。當被監(jiān)控的目錄發(fā)生變化時,水槽會記錄數(shù)據(jù),然后將其交給HDFS文件系統(tǒng)或Hive數(shù)據(jù)倉庫。最后,SparkStreaming將通過實時流量處理對關(guān)鍵信息字段進行分類和計數(shù)。

        日志數(shù)據(jù)采集清洗整理后,需要編寫分布式計算程序來過濾數(shù)據(jù),并將相關(guān)數(shù)據(jù)存儲在課程推薦系統(tǒng)的HDFS文件系統(tǒng)中。

        5 結(jié)束語

        隨著我國社會經(jīng)濟的不斷發(fā)展,教育事業(yè)得到了長足進步。大數(shù)據(jù)時代,需要先進的大數(shù)據(jù)技術(shù)支持教育事業(yè)的信息化技術(shù)發(fā)展。因此,開展基于大數(shù)據(jù)平臺,利用大數(shù)據(jù)技術(shù)實現(xiàn)全新的課程教學(xué)資源推薦系統(tǒng)的研究與建設(shè)十分有必要。再加上,基于大數(shù)據(jù)平臺的課程教學(xué)資源推薦系統(tǒng)可以更好地滿足學(xué)生的專業(yè)學(xué)習(xí)需求,也將推動教育信息化技術(shù)的高速發(fā)展。

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