基于大数据的智慧高等教育教学资源构建研究*

李泽春

(河池学院 现代教育中心,广西 宜州 546300)



基于大数据的智慧高等教育教学资源构建研究*

李泽春

(河池学院 现代教育中心,广西 宜州 546300)

针对智慧高等教育教学资源构建过程中，存在教学资源收集难度大、教学资源难以满足教学需求的问题，文章提出基于大数据的智慧高等教育教学资源教学方法研究.研究教学素材的建立方法，从教学素材的发现、教学素材的标记，以及教学素材的组织方式，分别进行详细的论述，之后重点分析教学资源的动态管理机制和基于大数据的教学资源动态调度策略.对这两种机制或策略中所涉及的资源动态更新管理应用，以及资源的分配等关键问题进行详细论述，给出了基于大数据的教学资源构建方法.

教学资源;高等教育;大数据;教学素材;方法

0 引言

教学资源是开展教学活动和组织各种教学任务的重要前提与基础.为了更好地保障教学活动的顺利开展，在传统的教学模式中往往需要组织大量的人力、花费大量的精力去组织和编写以及构建相应的教学资源.在传统的教学方式中所构建的教学资源既包括纸质的讲义、课件，也包括电子的教学图像视频，以及一些综合性的教学案例等各种教学资源.传统的教学资源在构建时具有很强的针对性，往往是针对一类，或者某一专业的学生专门设计形成的教学资源.这种教学资源构建的过程中，反复对教学的对象进行了调研和分析，因此所构建的教育教学资源其针对性往往比较好，在针对某一特定的教学群体进行教学活动时，也一般能够收到比较理想的教学效果.

如今随着教学模式的不断改革和发展，智慧高等教育已经成为高等教育未来的一个发展方向和趋势.智慧高等教育的核心思想是采用信息技术手段，围绕学生的实际需求，并且能够根据学生个体的差异动态的组织相应的教学资源，并实施相应的教学活动.使得学生在学习过程中，能够按照其所掌握的知识结构和个体的学习能力，科学合理的开展教学活动，提高教学的效率和综合效益.智慧高等教育的组织和实施过程中，非常强调一个资源的动态组织和动态更新，以及教学活动的动态实施，这一切对提高高等教学的教学质量有着非常直接的帮助.

然而面对智慧高等教育的教学需求，采取传统的教学资源构建方法和模式，已经不能够满足智慧高等教育的需求.最核心的要素是传统的教育资源在构建过程中，构建周期特别长、构建的难度非常大，难以满足智慧高等教育在教学组织实施过程中的动态变化的需求.因此面对智慧高等教育的新型教学模式，传统的教学资源组织和构建方法已经表现出了极大的不适应，也不能够满足当前智慧高等教育对教学资源的快速发展的需求，为此有必要针对智慧高等教育的教学资源构建方法开展研究.尤其是当前随着计算机和信息化技术的快速发展，应用大数据技术开展智慧高等教育已经成为未来的发展趋势，在这领域中国内外也有相关的学者开展了一系列的研究.

针对当前对基于大数据的教学资源构建方法研究尚不完善，也不成体系.在教学资源构建过程中的一些关键性问题，研究也不够透彻.为此本课题将开展基于大数据的教学资源构建方法研究.

1 教学素材的建立

教学素材是构建教学资源的基本条件和要素.通过各种教学素材的收集整理，以及加工和组织，最终将形成满足各种教学活动需求的教学资源.因此在进行教学资源构建的过程中，最首要的问题是如何快速有效的收集到足够多的教学素材.面对大数据计算环境，开展教学素材的收集和构建与传统的教学素材构建，有着其独生之处.笔者通过研究，提出了面向大数据计算环境的教学素材建立方法，主要包括以下三个阶段.

教学素材发现阶段.目前在互联网上各种教学素材数量极其庞大、种类繁多，而且随着信息化技术的快速发展，还将有越来越多的教学素材被各种各样的人员提交到互联网上.因此在互联网上的教学素材是一个极具膨胀的资源库.如何在这海量的资源库中实现教学素材的发现是进行教学素材建立的重要前提.为了能够实现教学素材的发现，需要对互联网上海量的信息资源库进行检索、过滤和筛选等一系列的操作.通过预先设定的对教学素材的一些相关描述，以及特定的一些关键词在海量资源库中进行检索、分析和筛选.而且在数据检索的过程中，有两种实施的方式：一种是利用传统的搜索引擎和搜索工具，在海量的资源库进行检索和分析.这种教学素材的发现方法，特点是实施性比较好，但是其在每一次检索过程中，一般只能够接受信息含义明确的关键词，因此对教学素材的发现数量和范围是比较有限的.另外一种是采取网络爬虫的方式，在海量的数据资源库中进行自动的检索分析和筛选.这种检索的过程具有较大的智能化程度，能够更大范围、更加智能的去发现教学素材.在构建基于大数据的教学资源过程中，可以将这两种教学素材的发现方法组合在一起进行应用.

教学素材建立的第二个阶段是对所发现的教学素材进行标记.标记教学素材的目的是为后续对教学素材进行加工和组织利用提供方便的条件，而且为了更好地辅助后期对教学素材的组织和加工利用，因此在对教学素材进行标记的时候，还需要对所有发现的教学素材的数据格式进行整理和转换，使得所发现的所有教学素材，都能够按照预先所设定的某种统一的数据格式进行描述、存储和管理.

对教学素材建立的最后一个阶段是对所标记的教学素材进行统一的组织和管理.由于后期在对教学资源进行组织和加工应用时，期望能够有非常友好方便的用户接口，可以快速地对各类教学素材进行调用和组织管理，因此对所有发现的教学素材仅仅采用简单的数据格式进行描述和标记还不够，还需要对这些教学素材进行统一科学的组织，使得后续对这些教学资源能够更好地调度和应用.在对教学素材进行组织的过程中，最主要是如何解决同类型以及行业接近的教学素材如何进行处置管理，因此需要建立一种专门的数据组织结构，将同类型、统一应用范围和应用领域的相关教学素材组织在一起，使得后续在调用和组织加工相应的教学素材过程中，能够同时发现这一类的所有教学素材，并从中由用户灵活的去选取其所需要的教学素材进行教学资源的组织和加工.

2 教学资源的动态管理机制

教学资源的动态管理机制是基于大数据的教学资源构建过程中的一个关键问题.由于面向智慧高等教育所构建的教学资源，其最重要的一个特性是保证所构建的教学资源具有足够的动态变化的能力，使其能够适应智慧高等教育在实施过程中对动态性的要求，因此在构建基于大数据的教学资源过程中，需要建立一套教学资源的动态管理机制.该机制以大数据分析为前提和基础，实现对教学资源的动态更新管理，并在此基础上设计相应的教学资源综合应用手段和途径来满足智慧高等教育中对教学资源需求的动态变化.并能够使得各种动态生成的教学资源能够满足智慧高等教育的教学实施过程的需求.

为此笔者将教学资源的动态管理机制主要分3个方面进行研究和设计.

2.1 教学资源的动态更新

采用大数据的方法来进行教学素材的建立，已经解决了教学资源中的基本要素和素材的来源.然而信息资源本身是一个动态变化的一个资源库，在这个资源中各种信息资源时刻在发生变化，不断有新的资源产生.而且根据本文所设计的教学素材建立的方法和教学素材的发现策略，教学素材也是一个不断增加、不断更新的一个过程.应用这些教学素材所构建的教学资源，同样也就存在一个动态更新的需求.另外一方面基于智慧高等教育教学实施过程中，对教学资源的需求也在不断地发生变化.尤其是面向不同的教育群体和教育对象时，同样的教学内容都有不一样的教学资源的需求.因此在设计教学资源的动态管理机制过程中，应该专门设计教学资源的动态更新机制.本文根据教学资源动态管理的应用需求，在教学资源的动态更新机制中，设计了教学资源的增加、删除和修改完善等机制.教学资源的增加主要是为了满足新的教学素材的发现的应用需求.同时有了教学资源增加的机制也能够通过在教学资源库中添加新的教学资源，以满足智慧高等教育对教学资源新的应用需求.教学资源的删除功能主要是将教学资源库中一些已经陈旧、过时，以及不再能够满足智慧高等教育教育教学需求的相应教学资源进行删除.使得教学资源信息库能够释放出相应的存储和存储空间，并降低教学资源库的管理难度.而教学资源的更改功能则能够满足教学资源在动态更新过程中，能根据新发现的新的教学素材，对原有的教学素材进行完善和更新.同时更新之后的教学资源也能够更好的贴近智慧高等教育的教学需求.

2.2 教学资源的远程管理

基于大数据技术所构建的教学资源是一个分布式的教学资源信息库.而且该信息库通过互联网技术能够实现远程的信息传输和信息共享.这种分布式的教学资源管理模式降低了教学资源信息库的构建难度，使得教学资源库在构建过程中，不需要耗费大量的存储资源集中式的进行存储和管理.然而采取这种分布式的教学资源管理模式在一定程度上增加了信息资源管理的难度.由于每一种教学资源都分布在不同的区域、不同的地方，受控于不同的管理员和相应的组织及机构，因此当用户需要对教学资源库中的所有的相关的资源进行调度和管理时，必须设计相应的远程管理机制，使得用户能够方便、灵活、快速地对各种教学资源进行访问.本文根据教学资源动态管理的需求，设计了动态资源远程查看、远程使用和交互应用等三个典型的管理模式.

教学资源远程查看功能主要是为了方便管理员通过远程去查看当前都有哪些教学资源可以被其应用和组织加工.通过远程查看能够让用户去发现在整个教学资源信息库中，都包括了哪些教学资源，为后续的教学资源组织和加工提供最基本的知识功能.教学资源远程使用功能则是当用户对某一特定的教学资源发出使用请求之后，能够快速地将这一教学资源传送到用户本地，使得用户能够对这一教学资源进行组织、加工和应用.教学资源的远程使用功能是用户在使用教学资源动态管理系统是最主要的核心功能.其对用户发出的请求响应快慢，以及能否正确的响应用户发出的请求，直接关系到用户对该教学资源动态管理机制体验感的好坏，因此在设计时，应该重点提高教学资源远程使用的用户体验感.教学资源交互使用功能则是针对一些较为复杂的一些教学资源，在有用户使用过程中能够根据用户发出的请求，对教学资源进一步的进行分析、判断和筛选，并通过多次交互的方式给用户传递其最终需要的教学资源.这种经过多种交互的信息处理过程，最终给用户传递的教学资源能够更加准确的满足智慧高等教育的应用需求，提高了教学资源的应用效益，也是充分发挥基于大数据技术的教学资源构建的优势和价值.

2.3 教学资源的综合应用

教学资源的综合应用是指当用户请求得到了各种基本的教学资源之后，围绕智慧高等教育的教学需求和教学目标，对这些教学资源进行有机地组合以及加工，并最终形成满足智慧高等教育的相关教学内容、教学案例.因此教学资源的综合应用是教学资源动态管理机制中的核心环节，也是最终的用户应用环节.为了满足教学资源的综合应用需求，本文在设计该应用的实施方式时，总共设计了教学资源的合并、教学资源的融合以及教学资源的集成创新等三种综合应用模式.

教学资源的合并主要是通过对所获取到的同一类型、同一专题的相关教学资源进行合并、加工.这种加工过程主要是围绕某一典型的教学活动和教学目标，对所采集到的该专题下的所有相关教学资源进行合理的筛选和组织，并将所得到的同一主题的教学资源进行合并，形成相对复杂和完善的某一专题的教学资源.

教学资源的融合应用模式主要是指当用户在进行某一专题的教学内容和教学目标时，其可能收集到的同一专题的多种教学资源.对这些教学资源进行简单合并与叠加是不能够满足用户的教学需求，而且在进行合并与叠加过程中，往往会出现较大程度的教学资源冗余和重复的现象.因此需要对这些教学资源进行整合，取每一种教学资源的优势和特长，将其融合成一种新型的教学资源.这种融合过程是吸取各种教学资源的优势和特长的一个过程.通过教学资源的融合，能够大幅度的降低教学资源的数量，但与此同时又能够明显的提高教学资源的质量.

教学资源的集成创新应用模式是指在收集到多种教学资源的基础上，对每一种教学资源进行深入的研究和分析，提取每一种教学资源的核心和精髓之处.并针对智慧高等教育的应用需求，对这些教学资源进行深度的剖析以及集成创新，彻底打破原有的教学资源中的基本要素、内涵、组织结构等.根据智慧高等教育的教学需求和目标重新设计新型的教学资源的过程.这种重新设计的过程是一个打破已有的教学资源组织结构，进行集成创新的一个过程.通过这种集成创新能够最大限度地去提取已经收集到的教学资源的特点和优势，并在重新设计的教学资源过程中更好地对原有的教学资源中的特点和优势进行展示和应用.使得所构建出来的新的教学资源能够以更小的存储空间和教学实践，确能够达到最大的教学效果.因此通过这种集成创新的应用模式，是对教学资源价值进行深度挖掘和再利用的一个过程.

3 基于大数据的教学资源动态调度机制

在研究和设计了教学资源素材的建立和教学资源动态管理机制之后，本文提出了一种基于大数据的教学资源动态调度方法，并对该调度方法的实施过程进行详细的分析和设计.根据本文的研究基于大数据的教学资源动态调度方法主要分3个阶段来实施.

3.1 数据分析阶段

数据分析阶段是指应用大数据分析技术，对互联网信息库中的各种资源进行分析，同时也能够对应用智慧高等教育开展教学活动的所有用户群体和用户需求进行分析.通过用户分析这一阶段，能够让使用该技术进行教学资源构建的用户了解到在整个互联网信息资源库中，都拥有一些什么样的教学资源可以供用户使用.同时也让用户通过大数据分析技术对智慧高等教育的教学目标、教育对象都有了一个更加清晰准确的了解.在此基础上为后续开展教学资源的动态调度提供有利的数据支持.

3.2 需求形成阶段

该阶段主要是根据特定的智慧高等教育教学目标和教学实施活动的过程，形成相应的教学资源的需求.由于不同的教学目标和面向不同的教学群体，所构建的教学资源都可能会有较大的差别，因此在形成教学需求的过程中，应该对已有的教学资源库进行详细深入的分析，并采用本文所设计的教学素材发现和构建的机制，以及教学资源动态管理机制，对所收集到的各种教学素材进行动态的分析和管理.掌握更加详细、全面的当前教学资源信息情况，并在此基础上对用户的教学需求进行深入全面的分析.尤其是通过大数据分析对用户的长期以来的使用偏好、使用特点进行跟踪分析，从而建立用户的相关数据模型和用户能力的特点模型，在此基础上再根据对用户的教学活动目标和教学活动的过程，制定相应的教学需求计划.并以该教学计划为牵引，驱动教学资源的管理和应用机制，对当前的教学组织实施活动中的教学资源进行动态的管理.

3.3 面向用户特征的教学资源分配与管理过程

该过程是教学实施过程的一个具体实施过程，由于教学实施的过程是一个阶段性，也是具有一定时间周期的一个教学组织实施过程.因此在过程中将需要对教学资源进行多次反复的查看、使用以及交互，并通过这一系列的动作，最终提取到相关的有价值的教学素材.然后应用本文所设计的教学资源动态管理机制，通过对这些教学资源的综合应用，尤其是利用教学资源的合并、教学资源的融合以及教学资源的融合创新，使得用户能够对所得到的各种教学资源进行合理的组织，以及集成创新，最终形成满足用户需求的相关教学资源.最后根据在此之前所形成的用户详细的教学需求，以智慧高等教育的教学目标为牵引，形成和细化每个阶段、每个过程的详细需求，并将这些教学需求转换成对教学资源的各种详细需求.将所提取以及综合形成各种教学资源动态的分配给相应的教学对象，确保每个阶段、每个过程的教学能够顺利地组织和开展.从而实现教学资源的分配和管理过程是完全围绕用户的需求和特征来开展和实施的.

4 结语

基于大数据的智慧高等教育教学资源构建方法，教学资源构建问题是一个长期性、持续性的研究问题.尤其是随着大数据技术的不断快速发展和应用，越来越多的新的技术和应用成果都将可以应用到智慧高等教育教学资源的构建中来，而且智慧教育也是一个不断发展的一个研究话题.面对未来不断发展和变化的智慧高等教育应用需求，如何更加有效地实现教学资源的快速和高质量的构建，仍然是需要持续不断的开展相关研究.

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[责任编辑 黄招扬]

[责任校对 苏 琴]

Research on the Construction of Teaching Resources of Higher Education based on Big Data

LI Ze-chun

(ModernEducationCentre,HechiUniversity,Yizhou546300,China)

For the wisdom of higher education teaching resources in the process of constructing,teaching resources difficult to collect,teaching resources can not meet the teaching needs of the proposed based on intelligent teaching method in higher education teaching resources in a large data.The establishment of teaching material is studied..From marker discovery of teaching material,teaching material and teaching material organization,respectively,were discussed in detail and then focuses on the analysis of the mechanism of the dynamic management of the teaching resources and based on the data of teaching resources dynamic scheduling strategy.Of the two mechanisms or strategies involved in dynamic resource update management application,and resource allocation key problems are discussed in detail,and gives teaching resources based on the data of the construction method.

Teaching resources; higher education; big data; teaching material; method

2016-02-27.

广西哲学社会科学规划课题 “基于大数据知识服务体系的数字图书馆发展战略研究”(13BTQ002 ).

李泽春(1970-)，男(壮族)，广西河池人，硕士，河池学院讲师，研究方向：教育信息化、现代教育技术领域研究.

TP311

A

1673-8462(2016)03-0093-05