摘 要：在線教育是實現(xiàn)教育普及、增加國民受教育機會的重要手段。在線教育系統(tǒng)中，教與學的過程中需要和產(chǎn)生的數(shù)據(jù)規(guī)模是龐大的，為實現(xiàn)學習資源合理分配和高效利用，有必要探索在大數(shù)據(jù)、云計算模式下，設(shè)計個性化的在線教育系統(tǒng)，以適應(yīng)不同學員的學習需求，提升學習效率?；诖?，本文以在線教育如何更好地實現(xiàn)因材施教，更好地為個體職業(yè)發(fā)展提供更優(yōu)質(zhì)的教育資源為立足點，對在大數(shù)據(jù)背景下滿足個性化學習需求的在線教育系統(tǒng)如何實現(xiàn)個性化服務(wù)進行探索。

關(guān)鍵詞：大數(shù)據(jù)；個性化；在線教育；系統(tǒng)設(shè)計；數(shù)據(jù)層

個性化在線教育系統(tǒng)是一種基于互聯(lián)網(wǎng)的教育模式，通過信息技術(shù)等先進手段在互聯(lián)網(wǎng)上向?qū)W員提供教育和培訓服務(wù)。在大數(shù)據(jù)背景下，更多優(yōu)質(zhì)資源、更科學高效的系統(tǒng)設(shè)計理念、更先進的數(shù)據(jù)收集和分析能力、更智能化的算法設(shè)計讓在線教育實現(xiàn)從共性教育到個性教育的過渡。個性化在線教育系統(tǒng)能夠結(jié)合學員的個人特點和學習習慣，推薦適合的教育模式和學習資源，激發(fā)學員學習興趣，提高學員的自主性和積極性。目前線上教育已經(jīng)進入快速發(fā)展時期，教師可以從大數(shù)據(jù)平臺上尋找更多優(yōu)秀的資源、更先進的教育模型提供給學員學習，系統(tǒng)可以通過建立用戶畫像為學員推薦針對性的資源，學員可以選擇需要的課程和學習時間，三方建立更為順暢的交流模式，最終滿足學員不同的教育需求。

一、以學員需求為依托的在線教育系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)

隨著生活節(jié)奏的加快，人們追求在線教育系統(tǒng)既要系統(tǒng)化，又要個性化。在線教育系統(tǒng)應(yīng)該是多層級協(xié)同，多模塊協(xié)作的網(wǎng)狀生態(tài)結(jié)構(gòu)。常規(guī)模塊一般包括直播互動、討論、提問、考勤、作業(yè)測評、學習資源推薦等。不同模塊又位于系統(tǒng)的不同層級上，而層級功能的實現(xiàn)需要調(diào)用相應(yīng)的模塊功能。由于個性化的需求，不同用戶所需要調(diào)用的模塊有所區(qū)別，所以個性化在線教育系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)是以層級為基礎(chǔ)，通過調(diào)用通用和特殊模塊實現(xiàn)為用戶提供個性化服務(wù)的功能。其主要結(jié)構(gòu)分為以下五個方面。

（一）處理層

處理層主要涉及數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換、清洗、收集以及維護等功能，在數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換功能中，主要是將數(shù)據(jù)層收集的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為系統(tǒng)能夠識別和處理的數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)清洗是將收集數(shù)據(jù)中無效、贅述，以及沒有任何意義的數(shù)據(jù)通通刪除，并將相關(guān)數(shù)據(jù)進行合并。數(shù)據(jù)整合功能可以將不同數(shù)據(jù)庫的信息根據(jù)相關(guān)的設(shè)置方式進行結(jié)合，最終形成一個數(shù)據(jù)庫；數(shù)據(jù)提取是結(jié)合系統(tǒng)指令進行相關(guān)數(shù)據(jù)的提取和處理，數(shù)據(jù)維護功能簡而言之就是保護相關(guān)數(shù)據(jù)，對現(xiàn)有數(shù)據(jù)進行分類匯總和管理，保證數(shù)據(jù)使用的規(guī)范和安全。

（二）功能層

該層級在工作的過程中主要借助處理層數(shù)據(jù)，有針對性地對相關(guān)的數(shù)據(jù)進行整理，為不同的模塊提供數(shù)據(jù)支持。例如，學員考勤的完成需要在學員完成學習資源學習的基礎(chǔ)上進行，作業(yè)自動測評是根據(jù)學員完成作業(yè)的情況進行判斷，也有閱卷功能，成績導出是在學員完成作業(yè)后，教師能從系統(tǒng)上查看學員的成績，學習資源推薦是在線教育個性化的體現(xiàn)，結(jié)合系統(tǒng)大數(shù)據(jù)分析，找出不同學員的弱點，推薦合適的學習資源給學員。

（三）客戶端

客戶端是在大數(shù)據(jù)支持下，運用計算機和電子設(shè)備終端來創(chuàng)建相關(guān)的管理界面，實現(xiàn)教師、學員、管理者以及系統(tǒng)的交互。

（四）數(shù)據(jù)層

數(shù)據(jù)層涉及學員資源庫、課程資源庫、學習資源庫、考試習題庫等。主要完成對數(shù)據(jù)的收集、整理、分類及有效性輸出。

（五）對象層

對象層一般指接觸這一系統(tǒng)的對象，即教師、學員、系統(tǒng)管理人員，可分為提供服務(wù)人員與接受服務(wù)人員。使用者為客戶對象，管理人員根據(jù)職責可分為系統(tǒng)管理人員和教學管理者。系統(tǒng)管理人員主要負責數(shù)據(jù)的維護等；教學管理者需要對教師在線教學進行監(jiān)督，同時對系統(tǒng)的教學課程等進行管理，將學員學習狀態(tài)及時反饋給學員，及時處理學員在學習中出現(xiàn)的問題。

二、基于大數(shù)據(jù)技術(shù)的針對學員個體的推薦設(shè)計

線上教學模式具有靈活性、便利性和針對性特點，但這種教育模式互動性和修正性相對較低。基于這個特性，我們需要不斷優(yōu)化在線教育的功能，將其優(yōu)勢充分發(fā)揮，同時彌補不足，最終提升在線教育的質(zhì)量。

（一）數(shù)據(jù)分析模塊設(shè)計

數(shù)據(jù)分析模塊的主要功能是負責收集數(shù)據(jù)并將數(shù)據(jù)分類整理到數(shù)據(jù)庫進行計算處理，然后將學習效果進行可視化分析。該模塊工作流程可分為收集、整理、存儲、分析、展示和引導。數(shù)據(jù)的收集和整理是整個模塊的基礎(chǔ)和核心，只有在保證數(shù)據(jù)全面、即時、有效的前提下，才能更好地分析學員的學習情況，從而更有針對性地提出建議，確保個性化在線學習的有效性。數(shù)據(jù)產(chǎn)生在學習前期、中期和后期，伴隨學員學習的整個過程。前期數(shù)據(jù)收集集中在學員對于課程選擇的偏好、學習時間的選擇、學習預(yù)期和相關(guān)的調(diào)查問卷。中期數(shù)據(jù)是對學員學習動態(tài)過程的記錄，包括學習時間選擇、科目順序、學習時長、學習檢測項目完成情況、教學互動情況、學業(yè)檢測情況、學習自評表等項目。后期數(shù)據(jù)是教師對學員情況的反饋。整個學習過程產(chǎn)生的數(shù)據(jù)會及時得到收集、匯總、反饋，學員學習曲線逐漸生成。收集的數(shù)據(jù)經(jīng)過系統(tǒng)初步分類整理會進入云端存儲，經(jīng)過相關(guān)算法提煉，生成學員學習反饋圖，記錄到學員檔案并發(fā)送給教師。

（二）推薦模塊設(shè)計

推薦模塊的設(shè)計理念是實現(xiàn)在線教育系統(tǒng)的個性化。學員學習的習慣、思維方式和知識積累程度是不同的，只有將多樣化的教學資源有針對性地推薦給適合的學員才能促進學習效率的提高。推薦模塊設(shè)計通過前期數(shù)據(jù)的收集，構(gòu)建學員的行為模型，建立學員畫像，并結(jié)合相關(guān)學員的關(guān)聯(lián)性分析，將學員分成不同學習群體。系統(tǒng)能通過深度學習算法訓練產(chǎn)生推薦模型，并將推薦內(nèi)容發(fā)送到學員端，再根據(jù)學員的反饋數(shù)據(jù)收集，不斷修正模型，從而實現(xiàn)推薦內(nèi)容的準確度和高效性，最終實現(xiàn)個性化課程推薦功能。

實現(xiàn)該模塊功能需要大量教學資源，在當前大數(shù)據(jù)和云計算的協(xié)助下，可以輕松實現(xiàn)教學資源的互通與共享。通過各個平臺的接入，對各個平臺資源整理分類，建立數(shù)據(jù)庫實現(xiàn)數(shù)據(jù)索引。因此，為讓教學資源更加適合學員，要鼓勵教師積極制作和上傳學習資源。

三、基于大數(shù)據(jù)技術(shù)的個性化在線教育系統(tǒng)創(chuàng)建與功能發(fā)揮

（一）開發(fā)環(huán)境的創(chuàng)建

在線教育系統(tǒng)的實現(xiàn)可以采用多種開發(fā)環(huán)境和設(shè)計語言，不同的開發(fā)環(huán)境具有不同的優(yōu)勢，筆者以常用的Java SDK系統(tǒng)為例。開發(fā)設(shè)計相關(guān)步驟歸納如下：首先，系統(tǒng)可通過JDK來改善開發(fā)環(huán)境，這需要成功下載JDK，并對資源進行優(yōu)化設(shè)計，同時下載JDK并安裝后，需要將指令輸入cmd.exe中來核查JDK能否順利安裝；其次，下載Eclipse并解壓運行；最后，安裝谷歌軟件，創(chuàng)建App Engine項目。

（二）系統(tǒng)業(yè)務(wù)邏輯的實現(xiàn)

為了實現(xiàn)該系統(tǒng)，第一步先要對頁面系統(tǒng)進行登錄，并通過谷歌SDK搜索引擎來將用戶賬號登錄完成，賬戶注冊的程序也并不復雜，只要用手機號對系統(tǒng)進行注冊即可，通過手機號就能登錄在線教育系統(tǒng)，同時進行手機號驗證，最終驗證成功后系統(tǒng)授權(quán)登錄，用戶在登錄的同時結(jié)合自己的身份進行選擇，即教師或?qū)W員，之后就可在系統(tǒng)中完成教學或者學習工作。第二步為在線教育，這也是在線教育系統(tǒng)的核心和基礎(chǔ)，管理人員需要逐一核查教師上傳的視頻等學習資源，檢查完成將學習資源進行儲存，同時對學習內(nèi)容進行分類，創(chuàng)建檢索類目，學員在登錄學習時就能根據(jù)檢索類目快速查找到網(wǎng)絡(luò)教學視頻。在該系統(tǒng)中，教學和系統(tǒng)管理人員都能上傳相應(yīng)的視頻，不斷豐富和完善在線教學資源庫。管理人員負責對上傳數(shù)據(jù)進行檢查與校驗，并將數(shù)據(jù)分類存儲到數(shù)據(jù)庫中。學員和教師都能直接檢索。第三步是資源管理，管理人員及時檢查相關(guān)信息，同時及時儲存相關(guān)的信息和數(shù)據(jù)，方便系統(tǒng)用戶及時瀏覽，學員登錄系統(tǒng)后進行學習資源檢索，最終找到適合自己的學習資料。通過嚴格步驟設(shè)計的在線教育系統(tǒng)，可操作性良好。教師、學員以及管理人員都能登錄并找到相應(yīng)的模塊和頁面，并且用戶傳輸?shù)臄?shù)據(jù)是相互獨立的，保證了系統(tǒng)中各個模塊和功能的正常使用。

四、結(jié)束語

總而言之，隨著大數(shù)據(jù)的興起，在線教育系統(tǒng)邁向新的階段，這也讓學員的學習分析、個性化推薦成為可能，并在此基礎(chǔ)上逐漸實現(xiàn)個性化輔導?；ヂ?lián)網(wǎng)教學資源種類豐富，數(shù)量巨大，但對于個體而言，選擇適合的資源需要耗費大量的時間和精力。而大數(shù)據(jù)技術(shù)的普及，讓個體的選擇更有針對性和適用性。系統(tǒng)通過給學員畫像，結(jié)合學科特點，在優(yōu)化算法的支持下，可以給學員提供最為高效的學習支持。同時在個性化在線教育系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，通過進行數(shù)據(jù)采集模塊設(shè)計、數(shù)據(jù)分析模塊設(shè)計、推薦模塊設(shè)計等，最終來滿足不同學員的個性化在線教育需求。同時，大數(shù)據(jù)時代的個性化在線教育系統(tǒng)，將大數(shù)據(jù)理論和技術(shù)分析相結(jié)合，最終不斷提升在線教育系統(tǒng)質(zhì)量，助力學員學習成績的提升。

[作者：張躍飛，濟寧市工業(yè)技師學院（兗州區(qū)職業(yè)中等專業(yè)學校）教師]