基于大数据的高校智慧课堂可视化教学平台设计

杨倩倩，王 龙

（山西农业大学信息学院大数据学院，山西 太谷 030800）

0 引言

在教育产业不断建设与改革发展的社会背景下，智慧课堂教学被提出，此种教学方式属于对传统教学的延伸。即综合我国大型公开课程教学线上授课的方式，将教学课堂进行开放性处理，使教学彻底摆脱课时与教学场地的限制。而在智慧课堂中，如何科学合理建设一个可视化教学平台则成为了各大教育机构与教学单位的关注重点[1]。相比常规的教学平台，可视化教学平台不仅可实现将教学中一些隐性知识，以显性视觉的方式呈现给受教育者，同时也可以在教学中实现双方信息的直接交互。通过公开呈现双方教学结果的方式，促进知识在课堂中的有效传播，从而使教学工作的实施起到事半功倍的效果[2]。为了进一步实现对师生交互信息、教学内容等资源的图层构建，本文将在大数据技术的指示下，综合我国智慧课堂建设现状，提出一种可视化教学平台的设计方法[3]。以期通过此种方式，促进教学工作的有序实施，培养学生科学的学习思维。

1 基于大数据的高校智慧课堂可视化教学平台设计

1.1 基于大数据开发教学平台瞬时响应界面

为了满足高校智慧课堂可视化教学平台的高效率运行需求，引进大数据技术，对可视化教学平台的瞬时响应界面展开设计[4]。在此过程中，应明确可视化教学平台瞬时响应界面应至少具备下述五点功能，分别为：对教学资源信息的瞬时开启、对教学交互信息的串联化分析（/层次分析）、对教学动态资源的并联分析（/结构分析）、对负反馈信息的在线处理、对层次化教学图层的构建。要实现上述提出的平台功能，应使用大数据构建至少2个结构函数，用于客户端发送请求信息与终端接收请求信息。此过程中，当传递的信息节点接收到客户端发送的n 条请求信息后，信息将自动通过sign 节点，进行智能系统的终端筛选[5]。识别其中是否存在重复类请求信息与无效信息，删除其中冗余信息，将m 条价值信息通过网络节点进行转发，确保请求信息在网络节点的有效传递。综合上述分析，对教学平台瞬时响应界面运行时序进行描述。如图1所示。

图1 教学平台瞬时响应界面运行时序

图1中，教学信息转发、教学信息交互、在线请求、终端接收等行为，均可用如下计算公式表达。

式中，G1表示为教学信息转发行为教学平台瞬时响应界面运行程序；G2表示为教学信息交互行为教学平台瞬时响应界面运行程序；G3表示为教学信息在线请求行为教学平台瞬时响应界面运行程序；G4表示为终端接收教学信息行为教学平台瞬时响应界面运行程序。综合上述计算公式，完成对教学平台瞬时响应界面的开发。

1.2 规划高校智慧课堂可视化平台教学功能

当前，大多数教学平台在进行对教学内容的编写时，大多采用梯形图程序完成，具有更加直观和效率高的特点[6]。针对这一特点，对高校智慧课堂可视化平台教学功能进行规划，图2为可视化教学平台的具体工作流程示意图。

图2 可视化教学平台工作流程

从图2可知，当教学平台获取到主节点信息时，需要对其进行初始化处理，并具体划分为五个关键步骤，并完成对是否为发送主体教学对象需要的判断；是否为教学需求描述的判断；是否为执行教学行为的判断；是否为教学资源交互的判断；是否为反馈教学概念图的判断。以此，通过上述五个关键步骤，辅助学生完成教学平台当中的各项学习需要，从而实现对学生的线上可视化教学指导，并让学生能够在第一时间获取到学习过程中所需的各类教学资源。

2 对比实验

为了验证本文设计的可视化教学平台在实际应用中，具有显著的应用价值，设计如下对比实验。选择某高校作为实验环境，针对不同专业的不同教学大纲要求，开设教学活动，对比引入本文设计的基于大数据的高校智慧课堂可视化教学平台和传统教学平台的实际及教学效果。选择常规线上教学的形式，即教师在课堂当中完成相关专业的理论知识教学，学生在课后进行线上可视化学习，将学生两两一组，互相协作完成学习。由学生通过本文提出的教学平台和传统教学平台对需要进行学习的课程内容进行预约，并将本文提出的教学平台设置为实验组，传统教学平台设置为对照组，比较实验组和对照组学生预约教学的响应时间，并将实验结果绘制成如表1所示。

表1 实验组和对照组实验结果对比表

由表1可知，实验组教学平台的响应时间明显小于对照组教学平台的响应时间。因此，通过对比实验证明本文提出的基于大数据的高校智慧课堂可视化教学平台在实际应用中可以充分满足学生在教学平台上学习的各项需要，并有效提升平台的响应速度，为培养学生所学专业的各项技能提供条件。

3 结束语

通过开展基于大数据的高校智慧课堂可视化教学平台设计研究，本文提出一种全新的教学平台，并通过实验进一步证明了该平台的应用性能。作为一种创新教学模式，教学平台在日后信息化技术不断发展的过程中，还会具有更加广阔的发展前景。