大数据导论

江潇 任玥杨 陆雨婷 陈谦民 沈佳慧

关键词：微课学习平台；教学管理系统；大数据导论

0 引言

人的学习精力终究是有限的，不能达到百分百的专注，这一直是教育的重大弊端，然而近年来，互联网的急速发展与科技的快速提升使得人类社会的信息交流更为快速便捷。通过网络来学习，正是能够解决这一问题的良好途径。随着大数据技术的深入发展，在线教育已经极为普遍并且在疫情的影响下不断发展稳定，学生和教师也逐渐熟悉从线下学习转变为“线上+线下”相结合的教学模式[1]。

微课近年来已经成为教育领域中不可忽视的教学手段[2]，同时随着时代的发展，更多的人意识到大数据在各个领域的重要地位，多所高校也增设大数据相关专业，而大数据导论课程教材作为大数据专业的敲门砖有利于初学者初步了解学习大数据专业知识，因此结合社会需求，以大数据导论为支撑，搭建了微课学习平台，为需求者打造一个便捷、高效的学习环境。

1 研究背景

微课教育是一种利用互联网普及和科技发展通过多媒体视频传播教学知识的一种教育形式，微课平台是微课教育的一个载体，能够极大程度上打破时空的限制，促进教育的公平性[3]。随着社会的快节奏发展，随着科技的不断提高和环境的需求变化，这就使得微课平台用户量越来越大，微课需求量越来越大，因此，承载微课的平台至关重要。

数字时代的到来使得大数据技术的应用深入各行各业，技术的发展创造了大量的数据，企业通过大数据技术更好地处理与分析这些数据，造就了大量需要大数据专业人才的岗位，因此带动了教育大力培养大数据专业人才的发展，壮大了国内高校大数据专业的学生群体，扩大了社会对大数据技术学习的需求，因此，从大数据导论课程教材出发还是很符合社会需求的。

2 开发目的

随着数字经济的发展，学校需要借助教学平台来实现教学多样化，帮助学生提高学习效率。这已成为不可避免的趋势。微课学习平台与其他教学平台不同之处在于微课学习平台是近代教育手段创新的成果[4]，在网络化教学中是不可替代的。

根据江苏理工学院计算机工程学院大数据专业的现有教学方式同时结合国内外微课平台例如翻转课堂、慕课的特点，从大数据导论课程教材出发来设计和实现一个适用于本校大数据专业的学生使用的微课学习平台，服务学生的同时能够提高学生自主学习的效率[5]，并且将来可以适用于全国各地学习的微课平台。这就是微课学习平台的开发目的。

3 大数据专业与学科发展

近年来，大数据产业迅速崛起，成为推动社会经济发展的关键力量。大数据专业因其广阔的应用前景和高薪的就业前景，备受学生追捧。各大高校纷纷增设大数据相关专业，以培养更多适应市场需求的人才。

4 微课学习平台设计

4.1 功能设计

为了更好地满足学生学习需求，本平台在设计中突出了四个创新点：小型化学习资源、便利的学习方式、个性化学习需求和具象化学习对象。管理员、教师和学生三个角色在平台上拥有不同的功能，从而形成一个完整的学习生态系统。平台功能模块框架设计如图1所示。

平台不同角色定位功能设计如图2、图3、图4 所示。

平台具体功能设计如下。

4.2 角色为管理员

管理员主要负责平台的监控和管理，审核教师端上传的教学资源，社区交流帖等。具体功能设计如下：

1） 公告管理：管理员可以对平台的公告进行增、删、改、查等操作。

2） 交流社区管理：管理员可以在交流社区发布问题，还可以审核其他角色发布的问题与回复的内容。

3） 课程资源管理：管理员可以对上传的课程进行审核管理。

4） 用户管理：管理员可以对平台的用户进行添加、删除、分配角色、重置密码等操作。如图5所示。

4.3 角色为教师

教师端的用户主要在平台上发布教辅资源，可以进行课程资源管理、交流社区管理、考试中心、作业管理等操作。具体功能设计如下：

1） 课程资源管理：教师可以进行课程资源的管理，包括上传、编辑等操作。

2） 交流社区管理：教师可以在交流社区回复学生的问题，发布问题，并参与讨论。

3） 考试中心：教师可以进行试题管理、添加试卷、批改试卷等操作。

4） 作业管理：教师可以发布、查看、修改、删除作业。如图6所示。

4.4 角色为学生

学生端用户主要有课程资源管理、交流社区管理、在线学习管理、考试中心和作业管理这五个功能。具体功能设计如下：

1） 作业管理：学生可以查看、提交和查询作业成绩。

2） 交流社区管理：学生可以在交流社区参与讨论、发布问题、查看问题。

3） 在线学习管理：学生可以管理笔记和查看学习分析。如图7所示。

5 平台演示

5.1 管理员端界面

管理员登录成功后，选择用户管理，出现用户信息列表。管理员可以新增用户，对已有用户进行删除、分配角色、重置密码等操作。同时，页面上方可以对用户姓名、联系方式、邮箱进行模糊搜索。具体界面如图8所示。

管理员可以在课程资源管理中的课程资源审核功能中，对教师上传的课程资源进行查看并审核，审核通过的则在课程资源列表的状态中显示已通过，只有管理员通过的课程资源才能被学生观看学习。具体界面如图9所示。

5.2 教师端界面

教师登录后可以在课程管理中查看平台中所有课程的信息，但只能对自己所教授的课程进行修改、删除。同时，教师可以新增课程。具体界面如图10 所示。

教师进入平台后，可以在考试中心的批改试卷处对学生已提交的答卷进行批改。其中选择题部分由系统自动阅卷，简答题部分须由老师查看并赋分。具体界面如图11所示。

5.3 学生端界面

学生进入平台后，可以对教师上传且管理员审核通过的课程资源进行查看内容、查看资源[6]。其中，查看内容为课程文本内容。查看资源为微课视频和PPT，且微课视频可以实时播放，PPT则须下载才能观看。具体界面如图12所示。

学生进入微课平台后，在课程资源学习的同时可以对课堂笔记进行管理，如添加笔记、修改笔记、删除笔记、查看笔记。具体界面如图13所示。

6 微课学习平台的应用与展望

微课学习平台系统的应用将有力促进大数据专业学生的自主学习。通过实时的学习分析和个性化的学习环境，学生可以更好地适应大数据专业的知识体系，提高学习效果。未来，该平台有望在更广泛的范围内推广，为培养更多优秀的大数据专业人才做出更大的贡献。

7 结论

本文以大数据导论为基础，构建了一套创新的微课学习平台系统，通过以下四个创新点满足了社会对大数据专业人才的需求。该平台系统的设计与开发为大数据专业学生提供了更便捷、高效的学习环境，有望在未来推广应用，为大数据专业人才的培养做出更多贡献。

创新点一，学习资源小型化。本平台的微课都是由独立的知识点所构成，并且只要5～10分钟[6]。众所周知，5～10分钟是人的注意力最集中的时间段，用户不会因为过长的学习导致注意力分散，并且5到10 分钟的知识點视频文件容量小，利于传输[7]。创新点二，学习方式便利化。本平台突破了时空的限制[8]，无论何时何地都可以打开本平台进行学习。创新点三，学习需求个性化。无论学生是想刷题，还是想进行知识点的学习，抑或是在论坛上对知识点进行讨论，均可以在本平台自主且有针对性地进行学习[9]。创新点四，学习对象具象化。本平台是根据大数据导论课程教材所搭建的，用户具有一定针对性。