大數(shù)據(jù)分析在高校智慧教育中的應(yīng)用研究
發(fā)布時(shí)間:2021-08-01 08:53
傳統(tǒng)面向高校智慧教育的數(shù)據(jù)分析平臺(tái)難以從海量智慧資源中準(zhǔn)確分析學(xué)生學(xué)習(xí)行為,導(dǎo)致在面向試題的難度預(yù)測(cè)中,存在準(zhǔn)確率低的問(wèn)題。針對(duì)上述問(wèn)題,開展面向高校智慧教育的大數(shù)據(jù)分析研究工作,給出智慧教育體系架構(gòu)的構(gòu)成以及數(shù)據(jù)分析平臺(tái),利用Hadoop技術(shù)對(duì)智慧教育資源進(jìn)行分析與處理,采用數(shù)據(jù)挖掘算法并結(jié)合云計(jì)算技術(shù)深入分析和解釋學(xué)生學(xué)習(xí)行為數(shù)據(jù)的采集、匯聚,獲取學(xué)生學(xué)習(xí)行為的隱性和顯性行為,評(píng)估教育質(zhì)量,預(yù)測(cè)學(xué)生日后學(xué)習(xí)表現(xiàn),建立學(xué)生認(rèn)知模型與可視化圖表,把得到的數(shù)據(jù)智能融入智慧教育體系架構(gòu)。將該體系架構(gòu)應(yīng)用于在線教育系統(tǒng)提供的答題數(shù)據(jù),預(yù)測(cè)英語(yǔ)閱讀試題難度。測(cè)試結(jié)果表明,試題難度評(píng)估預(yù)測(cè)性能較好。
【文章來(lái)源】:現(xiàn)代電子技術(shù). 2019,42(04)北大核心
【文章頁(yè)數(shù)】:4 頁(yè)
【部分圖文】:
高校智慧教育體系架構(gòu)Fig.1Architectureofcollegewisdomeducationsystem模型中感知層負(fù)責(zé)將系統(tǒng)環(huán)境與外部高校環(huán)境進(jìn)
魴曰??裎?謚、以师??求為導(dǎo)向的智能信息化服務(wù)平臺(tái)[7]。1.2面向?qū)W生學(xué)習(xí)行為的大數(shù)據(jù)分析技術(shù)通過(guò)收集學(xué)生學(xué)習(xí)階段相關(guān)數(shù)據(jù),對(duì)收集的數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理,預(yù)處理過(guò)程包含數(shù)據(jù)清洗、數(shù)據(jù)規(guī)整化處理等,預(yù)處理后針對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)行為數(shù)據(jù)構(gòu)建相應(yīng)的數(shù)據(jù)分析模型,分析高校學(xué)生該學(xué)期針對(duì)學(xué)習(xí)任務(wù)制定的學(xué)習(xí)模式以及對(duì)知識(shí)的掌握程度。將數(shù)據(jù)分析結(jié)果反饋給學(xué)生和教學(xué)管理者,學(xué)生和教學(xué)管理者針對(duì)此結(jié)果調(diào)整學(xué)習(xí)計(jì)劃和教學(xué)進(jìn)度。1.2.1收集高校學(xué)生學(xué)習(xí)行為數(shù)據(jù)對(duì)高校學(xué)生學(xué)習(xí)行為數(shù)據(jù)統(tǒng)一化標(biāo)準(zhǔn)處理過(guò)程如圖2所示。圖2高校學(xué)生學(xué)習(xí)行為數(shù)據(jù)統(tǒng)一化標(biāo)準(zhǔn)Fig.2Unificationstandardforlearningbehaviordataofcollegestudents智慧教育與當(dāng)前高校教育方式的不同之處在于,高校智慧教育是以高校學(xué)生為中心,以綜合多媒體課堂互動(dòng)的方式,鼓勵(lì)高校學(xué)生根據(jù)自身學(xué)習(xí)情況開展新型學(xué)習(xí)模式。如何從含量的學(xué)生學(xué)習(xí)行為數(shù)據(jù)中發(fā)現(xiàn)學(xué)習(xí)行為的潛在規(guī)律,是當(dāng)前階段亟待研究的重要問(wèn)題。根據(jù)xAPI數(shù)據(jù)規(guī)整化基準(zhǔn)采集學(xué)習(xí)行為記錄。不規(guī)整的學(xué)習(xí)行為數(shù)據(jù)以xAPI數(shù)據(jù)規(guī)整化基準(zhǔn)調(diào)整后,可實(shí)現(xiàn)檢索、讀取和寫入功能。預(yù)測(cè)分析報(bào)告框架中的學(xué)習(xí)應(yīng)用平臺(tái)通過(guò)設(shè)置不同的數(shù)據(jù)采集器,對(duì)學(xué)生與教育體系架構(gòu)應(yīng)用平臺(tái)的交互數(shù)據(jù)備份,存入本地?cái)?shù)據(jù)庫(kù)中,并間隔給定周期將這些數(shù)據(jù)傳送到教育體系架構(gòu)的數(shù)據(jù)分析平臺(tái)的學(xué)習(xí)行為存儲(chǔ)模塊中。高校學(xué)生在不同學(xué)期、不同場(chǎng)景下學(xué)生的學(xué)習(xí)行為是不同的,通過(guò)學(xué)生對(duì)不同學(xué)習(xí)工具在各個(gè)階段的實(shí)際應(yīng)用,分場(chǎng)景、周期采集有效的學(xué)習(xí)行為數(shù)據(jù),以xAPI數(shù)據(jù)規(guī)整化基準(zhǔn)進(jìn)行傳輸,形成大數(shù)據(jù)分析的基本條件[8]。1.2.2學(xué)習(xí)認(rèn)知情況度量通過(guò)分析結(jié)果評(píng)價(jià)學(xué)生對(duì)教學(xué)內(nèi)容掌握程度,達(dá)到
現(xiàn)代電子技術(shù)2019年第42卷圖4不同方法學(xué)生成績(jī)預(yù)測(cè)結(jié)果對(duì)比Fig.4Comparisonforstudentachievementpredictionresultsofdifferentmethods參考文獻(xiàn)[1]蔣東興,吳海燕,袁芳,等.高校智慧校園成熟度模型與評(píng)價(jià)指標(biāo)體系研究[J].鄭州大學(xué)學(xué)報(bào)(工學(xué)版),2017,38(2):14.JIANGDongxing,WUHaiyan,YUANFang,etal.Researchonthewisdomcampusmaturitymodelandtheevaluationindexes[J].JournalofZhengzhouUniversity(Engineeringscience),2017,38(2):14.[2]李朝暉,陳迪新.基于眾創(chuàng)的高校圖書館智慧服務(wù)模式研究[J].圖書館工作與研究,2017,1(7):5762.LIChaohui,CHENDixin.Researchonthesmartservicemodeofuniversitylibrarybasedongroupinnovation[J].Libraryworkandstudy,2017,1(7):5762.[3]李馨.高等教育大數(shù)據(jù)分析:機(jī)遇與挑戰(zhàn)[J].開放教育研究,2016,22(4):5056.LIXin.Bigdataanalyticsinhighereducation:opportunitiesandchallenges[J].Openeducationresearch,2016,22(4):5056.[4]李爽,王增賢,喻忱,等.在線學(xué)習(xí)行為投入分析框架與測(cè)量指標(biāo)研究:基于LMS數(shù)據(jù)的學(xué)習(xí)分析[J].開放教育研究,2016,22(2):7788.LIShuang,WANGZengxian,YUChen,etal.MiningLMSdataforbehavioralengagementindicatorsinonlinelearningenvironments[J].Openeducationresearch,2016,22(2):7788.[5]周效章.“在線教育平臺(tái)+學(xué)習(xí)中心”融合教學(xué)模式構(gòu)建研究:基于滬江教學(xué)模式的分析與思?
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]“在線教育平臺(tái)+學(xué)習(xí)中心”融合教學(xué)模式構(gòu)建研究——基于滬江教學(xué)模式的分析與思考[J]. 周效章. 現(xiàn)代教育技術(shù). 2017(10)
[2]基于眾創(chuàng)的高校圖書館智慧服務(wù)模式研究[J]. 李朝暉,陳迪新. 圖書館工作與研究. 2017(07)
[3]高校智慧校園成熟度模型與評(píng)價(jià)指標(biāo)體系研究[J]. 蔣東興,吳海燕,袁芳,付小龍. 鄭州大學(xué)學(xué)報(bào)(工學(xué)版). 2017(02)
[4]大數(shù)據(jù)下提高遠(yuǎn)程教育質(zhì)量提取有效資源仿真[J]. 楊可晗,馬瓊. 計(jì)算機(jī)仿真. 2017(04)
[5]大數(shù)據(jù)分析:方向、方法與工具[J]. 曾忠祿. 情報(bào)理論與實(shí)踐. 2017(01)
[6]信息分析視角下的大數(shù)據(jù)分析平臺(tái)構(gòu)架研究[J]. 肖源,郝杰,劉瑩,王濤. 情報(bào)科學(xué). 2016(09)
[7]高等教育大數(shù)據(jù)分析:機(jī)遇與挑戰(zhàn)[J]. 李馨. 開放教育研究. 2016(04)
[8]一種用于云計(jì)算數(shù)據(jù)庫(kù)的數(shù)據(jù)挖掘方法研究[J]. 張兵. 控制工程. 2016(06)
[9]高等職業(yè)院校人才培養(yǎng)工作評(píng)估的反思與改進(jìn)——基于安徽省兩輪高職評(píng)估大數(shù)據(jù)分析[J]. 嚴(yán)萍. 職業(yè)技術(shù)教育. 2016(18)
[10]在線學(xué)習(xí)行為投入分析框架與測(cè)量指標(biāo)研究——基于LMS數(shù)據(jù)的學(xué)習(xí)分析[J]. 李爽,王增賢,喻忱,宗陽(yáng). 開放教育研究. 2016(02)
本文編號(hào):3315211
【文章來(lái)源】:現(xiàn)代電子技術(shù). 2019,42(04)北大核心
【文章頁(yè)數(shù)】:4 頁(yè)
【部分圖文】:
高校智慧教育體系架構(gòu)Fig.1Architectureofcollegewisdomeducationsystem模型中感知層負(fù)責(zé)將系統(tǒng)環(huán)境與外部高校環(huán)境進(jìn)
魴曰??裎?謚、以师??求為導(dǎo)向的智能信息化服務(wù)平臺(tái)[7]。1.2面向?qū)W生學(xué)習(xí)行為的大數(shù)據(jù)分析技術(shù)通過(guò)收集學(xué)生學(xué)習(xí)階段相關(guān)數(shù)據(jù),對(duì)收集的數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理,預(yù)處理過(guò)程包含數(shù)據(jù)清洗、數(shù)據(jù)規(guī)整化處理等,預(yù)處理后針對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)行為數(shù)據(jù)構(gòu)建相應(yīng)的數(shù)據(jù)分析模型,分析高校學(xué)生該學(xué)期針對(duì)學(xué)習(xí)任務(wù)制定的學(xué)習(xí)模式以及對(duì)知識(shí)的掌握程度。將數(shù)據(jù)分析結(jié)果反饋給學(xué)生和教學(xué)管理者,學(xué)生和教學(xué)管理者針對(duì)此結(jié)果調(diào)整學(xué)習(xí)計(jì)劃和教學(xué)進(jìn)度。1.2.1收集高校學(xué)生學(xué)習(xí)行為數(shù)據(jù)對(duì)高校學(xué)生學(xué)習(xí)行為數(shù)據(jù)統(tǒng)一化標(biāo)準(zhǔn)處理過(guò)程如圖2所示。圖2高校學(xué)生學(xué)習(xí)行為數(shù)據(jù)統(tǒng)一化標(biāo)準(zhǔn)Fig.2Unificationstandardforlearningbehaviordataofcollegestudents智慧教育與當(dāng)前高校教育方式的不同之處在于,高校智慧教育是以高校學(xué)生為中心,以綜合多媒體課堂互動(dòng)的方式,鼓勵(lì)高校學(xué)生根據(jù)自身學(xué)習(xí)情況開展新型學(xué)習(xí)模式。如何從含量的學(xué)生學(xué)習(xí)行為數(shù)據(jù)中發(fā)現(xiàn)學(xué)習(xí)行為的潛在規(guī)律,是當(dāng)前階段亟待研究的重要問(wèn)題。根據(jù)xAPI數(shù)據(jù)規(guī)整化基準(zhǔn)采集學(xué)習(xí)行為記錄。不規(guī)整的學(xué)習(xí)行為數(shù)據(jù)以xAPI數(shù)據(jù)規(guī)整化基準(zhǔn)調(diào)整后,可實(shí)現(xiàn)檢索、讀取和寫入功能。預(yù)測(cè)分析報(bào)告框架中的學(xué)習(xí)應(yīng)用平臺(tái)通過(guò)設(shè)置不同的數(shù)據(jù)采集器,對(duì)學(xué)生與教育體系架構(gòu)應(yīng)用平臺(tái)的交互數(shù)據(jù)備份,存入本地?cái)?shù)據(jù)庫(kù)中,并間隔給定周期將這些數(shù)據(jù)傳送到教育體系架構(gòu)的數(shù)據(jù)分析平臺(tái)的學(xué)習(xí)行為存儲(chǔ)模塊中。高校學(xué)生在不同學(xué)期、不同場(chǎng)景下學(xué)生的學(xué)習(xí)行為是不同的,通過(guò)學(xué)生對(duì)不同學(xué)習(xí)工具在各個(gè)階段的實(shí)際應(yīng)用,分場(chǎng)景、周期采集有效的學(xué)習(xí)行為數(shù)據(jù),以xAPI數(shù)據(jù)規(guī)整化基準(zhǔn)進(jìn)行傳輸,形成大數(shù)據(jù)分析的基本條件[8]。1.2.2學(xué)習(xí)認(rèn)知情況度量通過(guò)分析結(jié)果評(píng)價(jià)學(xué)生對(duì)教學(xué)內(nèi)容掌握程度,達(dá)到
現(xiàn)代電子技術(shù)2019年第42卷圖4不同方法學(xué)生成績(jī)預(yù)測(cè)結(jié)果對(duì)比Fig.4Comparisonforstudentachievementpredictionresultsofdifferentmethods參考文獻(xiàn)[1]蔣東興,吳海燕,袁芳,等.高校智慧校園成熟度模型與評(píng)價(jià)指標(biāo)體系研究[J].鄭州大學(xué)學(xué)報(bào)(工學(xué)版),2017,38(2):14.JIANGDongxing,WUHaiyan,YUANFang,etal.Researchonthewisdomcampusmaturitymodelandtheevaluationindexes[J].JournalofZhengzhouUniversity(Engineeringscience),2017,38(2):14.[2]李朝暉,陳迪新.基于眾創(chuàng)的高校圖書館智慧服務(wù)模式研究[J].圖書館工作與研究,2017,1(7):5762.LIChaohui,CHENDixin.Researchonthesmartservicemodeofuniversitylibrarybasedongroupinnovation[J].Libraryworkandstudy,2017,1(7):5762.[3]李馨.高等教育大數(shù)據(jù)分析:機(jī)遇與挑戰(zhàn)[J].開放教育研究,2016,22(4):5056.LIXin.Bigdataanalyticsinhighereducation:opportunitiesandchallenges[J].Openeducationresearch,2016,22(4):5056.[4]李爽,王增賢,喻忱,等.在線學(xué)習(xí)行為投入分析框架與測(cè)量指標(biāo)研究:基于LMS數(shù)據(jù)的學(xué)習(xí)分析[J].開放教育研究,2016,22(2):7788.LIShuang,WANGZengxian,YUChen,etal.MiningLMSdataforbehavioralengagementindicatorsinonlinelearningenvironments[J].Openeducationresearch,2016,22(2):7788.[5]周效章.“在線教育平臺(tái)+學(xué)習(xí)中心”融合教學(xué)模式構(gòu)建研究:基于滬江教學(xué)模式的分析與思?
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]“在線教育平臺(tái)+學(xué)習(xí)中心”融合教學(xué)模式構(gòu)建研究——基于滬江教學(xué)模式的分析與思考[J]. 周效章. 現(xiàn)代教育技術(shù). 2017(10)
[2]基于眾創(chuàng)的高校圖書館智慧服務(wù)模式研究[J]. 李朝暉,陳迪新. 圖書館工作與研究. 2017(07)
[3]高校智慧校園成熟度模型與評(píng)價(jià)指標(biāo)體系研究[J]. 蔣東興,吳海燕,袁芳,付小龍. 鄭州大學(xué)學(xué)報(bào)(工學(xué)版). 2017(02)
[4]大數(shù)據(jù)下提高遠(yuǎn)程教育質(zhì)量提取有效資源仿真[J]. 楊可晗,馬瓊. 計(jì)算機(jī)仿真. 2017(04)
[5]大數(shù)據(jù)分析:方向、方法與工具[J]. 曾忠祿. 情報(bào)理論與實(shí)踐. 2017(01)
[6]信息分析視角下的大數(shù)據(jù)分析平臺(tái)構(gòu)架研究[J]. 肖源,郝杰,劉瑩,王濤. 情報(bào)科學(xué). 2016(09)
[7]高等教育大數(shù)據(jù)分析:機(jī)遇與挑戰(zhàn)[J]. 李馨. 開放教育研究. 2016(04)
[8]一種用于云計(jì)算數(shù)據(jù)庫(kù)的數(shù)據(jù)挖掘方法研究[J]. 張兵. 控制工程. 2016(06)
[9]高等職業(yè)院校人才培養(yǎng)工作評(píng)估的反思與改進(jìn)——基于安徽省兩輪高職評(píng)估大數(shù)據(jù)分析[J]. 嚴(yán)萍. 職業(yè)技術(shù)教育. 2016(18)
[10]在線學(xué)習(xí)行為投入分析框架與測(cè)量指標(biāo)研究——基于LMS數(shù)據(jù)的學(xué)習(xí)分析[J]. 李爽,王增賢,喻忱,宗陽(yáng). 開放教育研究. 2016(02)
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