基于輕量級大數據理論的個性化學習平臺構建

喻晗

摘要

個性化教學是素質教育的必由之路。隨著信息化的高速發展，基于大數據的個性化教學是教育技術發展的趨勢，輕量級大數據在有限的數據集中運用大數據理論去尋找信息的規律。其核心思想是依托現有的數據，同時加入一些特定的訓練，形成決策信息，通過行動的反饋來驗證訓練的正確性，進而對訓練進行調整，促進教育信息化到智慧教育的快速發展。依托輕量級大數據理論設計的個性化學習平臺將真正成為“因材施教”的有力助手。

【關鍵詞】輕量級大數據 個性化教學 個性化學習平臺

1個性化教學的重要性

個性化教學是素質教育的必由之路。個性化教學的思想在中國古代最早可追溯到孔子時期，他提出“因材施教”思想，對我國的教育事業發展有著重要的意義。“因材施教”在教學過程中，是一項重要的教學方法和原則。每個學生都存在著不同的性格特點、學習能力、知識水平以及學習素質，在教學的過程中，教師應尊重學生的個體差異，掌握每個學生的特點，了解學生的認知需求，即學生需要學什么，教師便需要教什么，教師起到引導作用，學生則是自主性的學習。

2個性化教學的現狀

現今，大部分師生已經深刻認識到個性化教學的重要性，但是在具體的教學過程中會遇到許多困難。高中階段以前的學生，因其自身心理發育原因，對學習的認識基本停留在勤奮和懶惰、愛學和不愛學、感興趣和不感興趣上，對于自己想要什么樣的學習方法和學習模式無從表達。而教師在面對較重的教學任務，過多的學生時，不依靠外界幫助，很難針對每一節課去給每一個學生設計不同的教學過程和教學目標，很難做到個體和整體的統一。

其實，這都是大量模糊數據和繁雜數據產生的問題。隨著信息時代的到來，教育信息化的引入，為我們解決這些問題帶來了契機。

3輕量級大數據理論的應用

3.1個性化學習平臺上大數據理論應用的難點

大數據本身是一個比較抽象的名詞，狹義上講大數據是指龐大的數據，這種數據規模巨大，并且繁雜多樣，很難直觀的看出其中的聯系，但是這些數據又是具有一定價值的真實數據。而現在我們提到的大數據，已經不僅僅指向單純的數據本身了，而是不用抽樣調查、隨機分析法捷徑，把所采用的數據進行數據挖掘、分析處理，提出有用的特征點，從而實現信息的精準推送，為行動提供決策指引。

3.2輕量級大數據理論

輕量級大數據是大數據的一種特例，同樣遵循著大數據的思想，在有限的數據集中運用大數據理論去尋找信息的規律。其核心思想是依托現有的數據，同時加入一些特定的訓練，形成決策信息，通過行動的反饋來驗證訓練的正確性，進而對訓練進行調整，使計算機系統擁有自我學習的能力。

4基于輕量級大數據理論的個性化學習平臺構建

4.1基于數據的個性化學習平臺整體框架

首先我們應該明確，數據在整個平臺中起到主導作業。因此平臺的構建是以數據為導向，為教學提高服務。在設計之初，我們應該拋棄傳統的模塊界面（例如：主界面、課前資源、教師批改等）設計思想，進而對以數據為核心做整體設計。平臺的構建主要有數據采集、數據量化、數據分析、精準推送、數據反饋、訓練學習等模式。如圖l所示。

4.2數據采集接口

數據采集接口作為整個系統的起始端，應該要求能具有良好的兼容性和可擴展性。例如，能夠對接教務系統取得教師和學生的基本信息。同時也能為第三方系統提供服務，例如，能夠為第三方軟件上傳學生課堂成績提供API。因此，在設計的時候應該采用類似于帶有加密的HTTPS Web API技術實現。

要注意的是，作為大數據理論的平臺，數據采集接口必須支持數據反饋的回傳數據，以使系統能夠持續的改進。

4.3數據量化

做為整個系統的核心功能，也是實現輕量級大數據理論的關鍵點，數據量化解決了兩個問題。第一個，將孤立的數據（課堂評價、學生課堂成績）轉化成學生的能力值，為精準推送提供依據。第二個，因為數據量遠遠沒有達到大數據的要求，因此加入了機器訓練數據集，這個訓練集將融合學生的能力值，共同運算產生精準推送的結果。在設計數據量化模塊中，必須注意的是，學生能力值的屬性選擇，例如包括學習能力、認知能力、協作能力、記憶力、溝通能力等等。

4.4精準推送

平臺可以把根據數據分析的結果，分別給指定的學生不同的學習資源和學習目標，因材施教地培養學生，教師可以不再根據學生的基礎花費大量時間來設計適合每個學生的教學

4.5數據反饋

數據反饋的作用是將整個系統形成一個環路，即所有的數據都是有聯系有價值的，不產生信息孤島。部分數據直接送入數據采集接口進入系統，而與預期偏差的結果將送入訓練學習模塊進行分析，持續改進訓練數據集。

4.6訓練學習

在前面我們已經講述了，自適應系統的優勢所在，訓練學習模塊將使系統擁有自我學習的能力，通過偏差與修正，系統能夠將反饋的數據進行分析，然后持續改進訓練數據集，來實現輕量級大數據理論的應用。在設計訓練學習的模塊中，我們可以界面成熟的人工智能算法，同時這部分算法也是一個重要的研究方向。

5結束語

從教育的發展來看，個性化教學是發展的必然趨勢。在告訴發展的信息時代，基于大數據的個性化教學是教育技術發展的趨勢，利用輕量級大數據理論，充分使用了大數據的優勢，同時也規避了數據過少的問題，對學生數據進行量化分析，再預測出適合學習者發展的個性化學習時刻跟隨學習者的動態，不斷地反饋給教師，不斷的產生數據接收數據，整個系統形成一個良性發展的回環，從而優化學習效果，促進教育信息化到智慧教育的快速發展。

參考文獻

[1]林子雨，大數據技術原理與應用[M]，人民郵電出版社，2017.

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