大数据视域下个性化网络学习支持系统的设计与实现.pdf

8 8 2 0 2 4年3期2 0 2 4年第4 6卷第3期大数据视域下个性化网络学习支持系统的设计与实现肖木星作者简介:肖木星(1 9 7 9-),本科,讲师,研究方向为计算机网络。(阜新市第一中等职业技术专业学校 辽宁 阜新1 2 3 0 0 0)摘 要 随着大数据技术的快速发展,个性化网络学习支持系统逐渐成为教育领域的研究热点。文中以大数据视域下的个性化网络学习支持系统的设计与实现为中心,探讨了如何利用大数据技术为学习者提供个性化的学习服务,介绍了个性化教学的内涵与个性化智能教学系统技术的主要类型。然后,进一步分析了大数据背景下的个性化智能教学设计的需求,提出了个性化智能教学的具体设计,并探讨了其未来的发展趋势。关键词:大数据技术;个性化网络;系统设计中图分类号 T P 3 1 1.5D e s i g na n dI m p l e m e n t a t i o no fP e r s o n a l i z e dN e t w o r kL e a r n i n gS u p p o r t S y s t e mf r o mB i gD a t aP e r s p e c t i v eX I AO M u x i n g(F u x i nN o.1S e c o n d a r yV o c a t i o n a lT e c h n i c a lP r o f e s s i o n a lS c h o o l,F u x i n,L i a o n i n g1 2 3 0 0 0,C h i n a)A b s t r a c t W i t ht h er a p i dd e v e l o p m e n t o f b i gd a t a t e c h n o l o g y,p e r s o n a l i z e dn e t w o r k l e a r n i n gs u p p o r t s y s t e mh a sg r a d u a l-l yb e c o m e a r e s e a r c hh o t s p o t i n t h e f i e l do f e d u c a t i o n.T h i sp a p e r f o c u s e s o n t h ed e s i g na n d i m p l e m e n t a t i o no f p e r s o n a l i z e dn e t w o r kl e a r n i n g s u p p o r t s y s t e mf r o mt h ep e r s p e c t i v e o f b i gd a t a,d i s c u s s e sh o wt ou s eb i gd a t a t e c h n o l o g y t op r o v i d ep e r-s o n a l i z e d l e a r n i n gs e r v i c e s f o r l e a r n e r s,a n d i n t r o d u c e s t h e c o n n o t a t i o no f p e r s o n a l i z e d t e a c h i n ga n d t h em a i n t y p e so f p e r-s o n a l i z e d i n t e l l i g e n t t e a c h i n gs y s t e mt e c h n o l o g y.T h e n,i t f u r t h e rd i s c u s s e st h en e e d so fp e r s o n a l i z e di n t e l l i g e n t t e a c h i n gd e s i g nu n d e r t h eb a c k g r o u n do fb i gd a t a,p u t s f o r w a r d t h es p e c i f i cd e s i g no f p e r s o n a l i z e d i n t e l l i g e n t t e a c h i n g,a n dd i s c u s-s e s i t s f u t u r ed e v e l o p m e n t t r e n d.K e y w o r d s B i gd a t a t e c h n o l o g y,P e r s o n a l i z e dn e t w o r k,S y s t e md e s i g n0 引言在信息化社会背景下,网络学习已成为越来越普遍的学习方式。然而,传统的网络学习系统往往缺乏对学习者个性的关注,效果不尽如人意。为提高学习者的学习效果,个性化网络学习支持系统应运而生。个性化网络学习支持系统能根据学习者的特点和需求,提供个性化的学习资源、学习路径和学习方法,从而提高学习者的学习兴趣和自主学习能力。随着大数据技术的快速发展,越来越多的研究者开始关注如何利用大数据技术为学习者提供更加精准、更具个性的学习支持服务。1 个性化教学的内涵个性化教学是满足学生具体需求的一种教学方式,需要依据学生的性别、特长、爱好、学习动机、学习需求、身心健康等采取合适的教学方法。在互联网时代,个性化教学在教育大数据里被充分体现出来,成为推动学生个性化发展的一种教学方式。对于教育大数据的使用,学生可以在学习过程中整理学习资源、划分学习重点、进行难点分析等,而教师可以通过学生的具体学习情况来调整教学方案,提升学生的学习成果1。2 个性化智能教学系统应用的技术2.1 J S P技术J S P技术是一种简单、快捷的动态技术,W e b页面使用人员可以利用J S P小脚本进行内容标记,分离内容的生成和显示模块。大部分J S P页面可以重复和跨平台使用,因此操作较为简单。其运行速度较快,尤其是在访问数据时,提供了连接池缓冲机制。在个性化教学系统中使用该技术,能快速整理教师的教学资源和知识,安全性较高,保证信息的完整性。2.2 J a v a B e a n s技术J a v a B e a n s是一种用于开发可重用组件的J a v a技术。它是一种符合特定规范的J a v a类技术,主要用于封装数据和行为,且可以在各种J a v a应用程序中被重复使用。J a v a-B e a n s具有以下特点。(1)类结构。J a v a B e a n s是一种常用的J a v a类技术,其2 0 2 4年3期 8 9 遵循了面向对象的编程原则。它们通常包含私有的成员变量(属性)、公共的S e t t e r和G e t t e r方法,可以使用适当的方法来实现对属性的访问和操作。(2)封装性。J a v a B e a n s通过使用私有的成员变量和公共的S e t t e r和G e t t e r方法,实现数据的封装。这意味着外部代码无法直接访问和修改J a v a B e a n的内部数据,只能通过系统提供的方法进行操作。(3)可重用性。J a v a B e a n s是一种可重用的组件,可以在不同的J a v a应用程序中使用。由于其符合特定的规范,J a v a B e a n s也可以被其他开发者轻松地集成和调用。(4)可序列化。J a v a B e a n s可以实现S e r i a l i z a b l e接口,这使得它们的状态可以在网络上实现传输或被保存到文件中。这也使得J a v a B e a n s非常适合应用于分布式系统。(5)事件机制。J a v a B e a n s支持事件处理机制,允许组件之间进行事件的发布和监听。通过定义事件源、事件对象和事件监听器,J a v a B e a n s可以实现与其他组件的松耦合通信。J a v a B e a n s技术被广泛应用于各种J a v a应用程序开发中,特别是在图形用户界面(GU I)开发和企业级应用程序开发中。它提供了一种简单而强大的方式,以创建可重用的组件,提高了代码的可维护性和开发效率2。3 大数据背景下的个性化智能教学设计需求3.1 个性化智能教学设计需求个性化教学在教育大数据技术的支持下,通过采集学生的学习行为数据,能分析出学生需求,并将其提供给教师。在个性化教学平台中,需要增加教师功能,包括教材录入、教学视频导入、布置作业、批改试卷等。同时,需采集学生的学习计划、学习工具、学习资源等,结合教师功能,实现学生的自主学习和个性化学习。个性化智能教学设计如图1所示。图1 个性化智能教学设计3.2 系统功能需求分析3.2.1 系统管理功能分析随着科技的进步与发展,学生逐渐转变了学习方式。智能教学系统能更好地解决时间与空间的局限性、教育的地域性等不可控因素。因此,用户的基本信息、信息删除与更改、信息更新、信息维护等,都需要有专门人员进行管理,可以保证各项信息的完整性,维持系统的正常运行。3.2.2 教师功能分析随着教师教学方式的改变,教师不仅需要传达知识,还需能让学生学会自主学习。在教学过程中,根据不同学生的性格需求,教师应采用不同的教学方案,实现个性化教学。教师应根据学生的成绩反馈和课堂表现,更新教学知识点,改变教学方案。家长监督反馈模块能协助家长做好课后指导,实现个性化教学,改变教学方式,丰富教师的教学资源。3.2.3 学生学习功能分析随着计算机技术的发展,智能教学方式能让学生接触到丰富的学习资源。教师可以提供图文并茂、丰富多彩的教学方案,让学生完全实现人机学习。大规模的知识库和信息库能激发学生的学习兴趣,为学生实现探索式学习创造条件。应用智能教学系统,能促使学生生成主动接触知识点、创造新知识的想法。因此,学生端应能实现学习知识的扩展,加强个性化学习3。3.2.4 家长功能分析现阶段,大部分家长对学生的学习情况并不是很清楚,通过该功能设计,家长可以及时了解学生的学习情况、课堂状态、课后作业完成度等,在老师的协助下对学生进行知识辅导,提高学生的学习能力。4 大数据背景下的个性化智能教学设计4.1 功能设计4.1.1 系统管理功能模块设计在学习平台中,管理员可以对教师和学生的信息进行管理,系统模块设计如图2所示。图2 个性化智能教学系统模块设计4.1.2 教师功能模块设计教师在授课前,需做好学科备课,同时上传学习资源,根据学生的个性化兴趣点强调知识重点,并做出标记。教师可以在个人登录终端进行网上授课,并在课程中随时提问学生;可以对学生问题进行修改和批注;可以查看学生的知识点掌握情况。在课后,教师可以查看学生的作业完成情况、知识点掌握情况,随时和学生进行知识交流,提高学生的学习成绩。教师功能模块如图3所示。移动信息9 0 2 0 2 4年3期图3 教师功能模块4.1.3 学生功能模块设计在课前,学生可以通过教师上传的资源进行功课预习,也可以查看视频和文本内容,方便了解学科知识。在上课过程中,学生可以记录知识点、记录章节重点;可以进行学科知识检测,系统会自动记录错题,上传错题集。通过协同过滤推荐算法,教师可以通过个人终端查看学生的上课情况、出勤情况、知识点掌握度等,掌握学生的学习情况。在课后,学生在终端可以随时完成作业、复习知识点、查看错题等,更好地掌握学习内容,提高学习效果。4.1.4 家长功能模块设计家长端可以通过学生课前预习、课后作业练习、测验与考试等数据,帮助家长了解学生的知识掌握情况,对学生开展有针对性的查缺补漏,使家长可以清楚了解学生的学习情况。5 大数据背景下的个性化智能教学系统的实现5.1 系统主界面的实现管理员对系统的主界面进行管理,用户需要注册用户名、登录密码。主界面包含首页、学习资源、在线测试、交流等4个功能。通过导航栏,可以查询学习资源,同时系统会推荐热门的资源界面4。5.2 系统技术的实现在该系统中,功能模块内容较多,不能将所有的内容都交给J S P页面处理。需要利用J a v a B e a n s技术,提高网站开发效率。利用J a v a B e a n s技术,可以很容易地完成数据库连接,实现用户名的注册、注销与封装。设计师使用J a v a B e a n s技术,可以对关键功能和核心算法进行封装,组成一个新的组件,从而提高代码的重组率、安全性。在不同平台使用J a v a B e a n s技术时,不需要重新编辑新代码,重复利用原有代码即可。5.3 学习资源推送模块的实现在系统中,教师可以管理学习资源,同时系统会通过协同过滤推荐算法推送学生感兴趣的书籍和知识。教师则可根据推荐的学习资源修改授课笔记,记录学生的学习状态,进行个性化教学。6 大数据视域下个性化网络学习支持系统的未来发展 (1)随着人工智能技术的进步,未来的个性化网络学习支持系统将更加智能化。系统可以根据学习者的学习行为进行数据分析,自动调整学习策略、推荐学习资源,实现更加精准、个性化的学习支持服务。在大数据技术的支持下,个性化网络学习支持系统将更加依赖数据进行决策。通过收集和分析大量学习者的学习数据,系统可以发现潜在的学习规律和需求,从而为学习者提供更有效的学习支持和建议。此外,随着移动互联网的普及,个性化网络学习支持系统将实现跨平台融合,使学习者可以在不同设备之间实现无缝切换。此外,系统还将与其他在线教育平台、社交网络等实现数据共享和资源整合,为学习者提供更丰富的学习内容和社交互动。(2)经过不断的发展,未来的个性化网络学习支持系统有望具备情境感知能力,能根据学习者的地理位置、时间、设备等信息,为学习者提供更加贴近实际的学习服务。随着社会对终身学习需求的不断增加,个性化网络学习支持系统也将扩展其覆盖范围,如基础教育、职业教育、老年教育等,为学习者提供全方位、全生命周期的学习支持。(3)个性化网络学习支持系统将更加注重学习者的社交需求,通过构建学习社区、在线讨论区等,鼓励学习者之间的互动和交流,促进学习者的共同成长。在大数据技术的推动下,个性化网络学习支持系统将不断优化和升级,为学习者提供更加智能化、个性化、终身化的学习支持服务。同时,个性化网络学习支持系统的设计与实现也将面临更多的挑战,如数据安全、隐私保护等。因此,未来的研究和实践需要不断进行探索和创新,以实现个性化网络学习支持系统的可持续发展5。7 结语随着计算机技术的发展,教师的授课逐渐从线下转移到线上。基于大数据的个性化智能教学系统,让教师更加重视新型学习环境的开发;利用学习环境为教师的个性化教学和学生的个性化学习提供基础,实现全过程的数据采集;帮助教师关注每位学生的学习状态,促进学生的个性化发展。但系统对于教育大数据的技术认识还不够全面,只能实现部分重要的功能,细节部分还需继续完善。此外,个性化网络学习支持系统还面临着一些其他的问题,如部分教师观念陈旧或技术水平有所欠缺。因此,在后续的实践中,应对该系统进行不断的完善,促进系统的发展。参考文献1张凌.基于人工智能网络的远程教学系统设计J.现代电子技术,2 0 2 1,4 4(2):1 3 1-1 3 4.2陈斌.全景化教学系统设计研究J.数字技术与应用,2 0 2 0,3 8(1 1):1 4 2-1 4 3.3孙为,任函.面向语言智能教学系统的领域知识图谱构建J.牡丹江教育学院学报,2 0 2 0(9):2 7-2 8,3 0.4高帅.J a v a智能教学辅助系统的设计与实现J.信息记录材料,2 0 2 0,2 1(5):1 7 1-1 7 2.5刘俊杰,张丽颖,黄思育.智能课堂质量评价系统设计J.黑河学院学报,2 0 1 9,1 0(8):1 3 6-1 3 8.移动信息