數(shù)據(jù)推薦算法融入直播教學的創(chuàng)新策略

劉 玉

（南京審計大學 實驗中心，江蘇 南京 211815）

0 引言

隨著我國科學技術(shù)水平不斷提升，人們對傳統(tǒng)的教學模式也進行了相應(yīng)的改革. 越來越多的課堂將直播多媒體技術(shù)運用到實踐教學中[1]. 從我國教育部當前發(fā)布的《課程要求》中不難看出，國家教育部正在大力提倡新的教學模式——依托于當前的互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和在線直播技術(shù)進行融合，建立一種打破傳統(tǒng)班級課堂限制的教學模式[2]. 多媒體教學模式基于計算機和直播技術(shù)，使得課堂不再受制于時間和地點，基于互聯(lián)網(wǎng)的互動激發(fā)了學生探索知識的積極性[3]. 然而，多媒體直播教學技術(shù)在教學過程當中的應(yīng)用仍然存在一些問題.大多數(shù)學校目前采用的直播教學系統(tǒng)是開放性的，為學生推送的直播課程不具備針對性[4]. 如果能夠結(jié)合當前大數(shù)據(jù)推薦算法為學生推薦量身定做的課程，不僅可以幫助學生獲取所需的知識，而且能夠大大提升課堂點播率和學生學習效率[5]. 經(jīng)過大數(shù)據(jù)推薦算法統(tǒng)計數(shù)據(jù)庫中播放的相關(guān)信息，為學生推送量身定做的課程能夠滿足學生的多元化需求[6]. 在此背景下，筆者對多媒體在線直播教學進行相關(guān)優(yōu)化設(shè)計，將大數(shù)據(jù)推薦算法融入直播教學，使得學生可以在多媒體在線直播教學系統(tǒng)中獲取針對性的知識，提升課堂點播率的同時提高學生的學習效率，進而改善在線直播的教學效果.

1 多媒體在線直播教學系統(tǒng)構(gòu)成

1.1 系統(tǒng)管理模塊

1.1.1 網(wǎng)絡(luò)管理

多媒體在線直播教學的實現(xiàn)依賴于互聯(lián)網(wǎng)作為支撐，因此，整個在線直播教學體系當中重要的一部分是網(wǎng)絡(luò)管理[7]. 網(wǎng)絡(luò)管理是實現(xiàn)整體教學的重要基礎(chǔ)，具體包括整個系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)等功能，支持在線直播教學后續(xù)環(huán)節(jié)的順利實現(xiàn).

1.1.2 系統(tǒng)管理

系統(tǒng)管理這一模塊主要是指多媒體在線直播教學系統(tǒng)中多個模塊之間的管理. 網(wǎng)絡(luò)管理員和系統(tǒng)管理員掌握系統(tǒng)管理的權(quán)限. 系統(tǒng)管理員能夠?qū)Χ嗝襟w在線直播教學的各個模塊進行管理，對運行過程當中存在的問題及時處理，進而確保整個系統(tǒng)的各個模塊工作有序開展.

1.2 教師功能模塊

1.2.1 授課系統(tǒng)

教師作為直播教學過程當中的主導(dǎo)者，需要對最終的教學質(zhì)量負責. 因此，授課系統(tǒng)主要是為了方便教師進行課程設(shè)計所設(shè)置的模塊. 具體而言，教師可以在這一模塊中添加教材，并且對教材進行修改. 除此之外，還可以在這一模塊將課件進行共享，使得學生可以在另一端進行課件閱讀和學習功能. 教師在課前可以對學生進行預(yù)習作業(yè)的布置，在課中可以展示相關(guān)教案，在課后可以上傳相關(guān)資料，以供學生在課下進行自學和復(fù)習等.

1.2.2 直播考試系統(tǒng)

教師在這一模塊中可以在線上進行測試，不僅可以通過直播考試系統(tǒng)發(fā)布試卷，而且可以進行線上監(jiān)考，考試結(jié)束之后可以利用這一模塊進行在線批改，最終進行分數(shù)統(tǒng)計，使得教師對整個班級的分數(shù)分布情況一目了然. 總而言之，教師在考試前可以在這一模塊進行考試題目的編輯和修改，考試中可以在這一模塊進行線上監(jiān)考，考試后可以在這一模塊進行試卷批改，并且最終利用統(tǒng)計數(shù)據(jù)對學生進行考后總結(jié).

1.3 學生功能模塊

1.3.1 學習系統(tǒng)

學生在這一模塊可以提前預(yù)覽教師上傳的預(yù)習資料，課程中間可以在這一模塊進行課程學習，課后還可以在這一模塊獲取教師分享的課件等相關(guān)資料進行線下復(fù)習鞏固. 總體而言，學習系統(tǒng)是學生在在線直播教學中的重要陣地，貫穿學生參與直播教學的整個流程. 學習系統(tǒng)直接關(guān)系到學生學習的質(zhì)量.

1.3.2 測試系統(tǒng)

測試系統(tǒng)為學生提供了多種測試模式，學生可以在這一部分參與老師組織的各種考試，而且可以對自身考試的成績進行管理. 這一模塊會對學生的考試成績進行統(tǒng)計，學生可以從測試系統(tǒng)中看到自身成績以及成績的變化，這一部分還為學生提供錯題解析，幫助學生在日后的學習過程當中克服問題. 多媒體在線直播教學模塊具體如圖1 所示.

2 大數(shù)據(jù)推薦算法融入在線直播教學的需求分析

2.1 必要性分析

當前我國實現(xiàn)的多媒體在線直播教學的實踐過程仍然存在一些問題，比如教師在上課過程當中仍然占據(jù)絕對主導(dǎo)地位，并不符合教育部提出新課程改革的“以學生為中心”的理念[8]. 在線直播教學過程當中仍然以教師作為主導(dǎo)，將大數(shù)據(jù)推薦算法融入多媒體在線直播教學的目的之一就是為了改善在線直播教學的效果，進而提升學生的學習效率.

圖1 多媒體在線直播教學模塊圖

大數(shù)據(jù)推薦算法能夠為學生提供更多和更新鮮的學習資源，改善目前傳統(tǒng)學習資源的缺陷. 互聯(lián)網(wǎng)上的學習資源豐富多樣，但是并不具備針對性. 大數(shù)據(jù)推薦算法能夠幫助學生識別最適合自身的學習資料，進而改善學習效率. 還能根據(jù)學生的實際需求和搜索記錄為用戶推薦可能的學習資料和在線課程. 為學生節(jié)省了搜索、篩選學習資料的時間.

2.2 業(yè)務(wù)流程分析

將大數(shù)據(jù)融入多媒體在線直播教學，需要對整個在線直播教學的業(yè)務(wù)流程進行全面分析. 多媒體直播教學在大數(shù)據(jù)推薦算法的幫助下，可以將系統(tǒng)拓展至課程管理、課件管理、在線課堂、作業(yè)考核等眾多內(nèi)容，具體業(yè)務(wù)流程如圖2 所示.

從圖2 可以看出，多媒體在線直播教育系統(tǒng)主要將用戶的角色分為教師和學生兩種. 教師角色可以從課程操作、課件管理、視頻管理等多個模塊進行，學生角色可以從加入課程、下載課件、在線點播、提交作業(yè)等多個模塊進行. 兩個角色的交界地帶發(fā)生在課程信息、課件信息、視頻操作等模塊. 不同的角色對應(yīng)相應(yīng)的業(yè)務(wù)流程，整個多媒體在線直播教學系統(tǒng)的主要核心是在線直播.

2.3 功能需求分析

大數(shù)據(jù)推薦算法融入多媒體在線直播教學系統(tǒng)，對整個系統(tǒng)進行優(yōu)化設(shè)計時需要著重考慮系統(tǒng)的用戶和系統(tǒng)模塊兩大方面. 用戶主要包括學生和老師，系統(tǒng)主要包括用戶管理、直播管理、推薦管理、點播管理等模塊.

為了使教師和學生都在系統(tǒng)中發(fā)揮相應(yīng)的作用并獲取相應(yīng)的知識，系統(tǒng)管理員首先需要給用戶的操作設(shè)置一定權(quán)限，對于涉及知識產(chǎn)權(quán)的部分應(yīng)該格外敏感. 對于不同的用戶設(shè)置不同的權(quán)限，每個用戶都要在權(quán)限范圍之內(nèi)進行操作，以維護信息的安全. 教師在教學過程當中充當主導(dǎo)者，學生應(yīng)該根據(jù)教師提供的資料進行學習. 除了學生和教師的權(quán)限之外，系統(tǒng)管理員的權(quán)限也很重要. 系統(tǒng)管理員的權(quán)限是所有用戶中最大的，不僅能夠擁有教師和學生所有的功能，而且還可以對學生和教師進行管理. 對于整個直播系統(tǒng)過程當中出現(xiàn)的問題應(yīng)該及時進行處理.

圖2 大數(shù)據(jù)推薦算法融入在線直播教學的業(yè)務(wù)流程圖

多媒體在線直播教學中存在一些模塊，每個模塊都發(fā)揮著相應(yīng)的作用. 在線課堂直播模塊是整個在線教學系統(tǒng)的核心，能夠解決老師和學生的互動問題，幫助學生改善教學效果，激發(fā)學生學習的熱情. 教師和學生進行課件的共享，在一定程度上減輕了學生學習的壓力，可以使學生專心致志地聽課. 除此之外，學生可以對直播過程當中的重點和難點進行錄課，在線下反復(fù)觀看.

3 大數(shù)據(jù)推薦算法融入在線直播教學的路徑設(shè)計

3.1 用戶層

用戶通過瀏覽器進入多媒體在線直播系統(tǒng)，用戶層是使用系統(tǒng)的前提. 本系統(tǒng)針對的用戶主要包括學生、教師以及系統(tǒng)管理員. 不同的用戶由于使用系統(tǒng)的目的不同，擁有的權(quán)限也不同. 多媒體在線直播教學系統(tǒng)分別為權(quán)限不同的客戶提供標準化服務(wù)，滿足不同用戶多方面的需求.

3.2 功能層

用戶通過用戶層登陸系統(tǒng)后，會對服務(wù)器產(chǎn)生一定數(shù)據(jù)請求指令. 具體而言，在線直播教學系統(tǒng)的功能主要分為四大模塊，分別是教學子系統(tǒng)、課件子系統(tǒng)、管理子系統(tǒng)和推薦子系統(tǒng). 各個子系統(tǒng)又分別包括不同的模塊，各個模塊之間分工配合、互相合作，共同構(gòu)成整個直播系統(tǒng). 大數(shù)據(jù)推薦算法使得推薦子系統(tǒng)的功能得以實現(xiàn)，在傳統(tǒng)在線直播教學提供教學的基礎(chǔ)之上，為學生提供個性化推送服務(wù). 該系統(tǒng)在后臺利用大數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計分析，進而為用戶推送具有針對性的服務(wù)，滿足用戶的多元化需求.

3.3 數(shù)據(jù)層

數(shù)據(jù)層是大數(shù)據(jù)推薦算法實現(xiàn)功能的最核心部分. 本系統(tǒng)的各個數(shù)據(jù)庫和推薦系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)實現(xiàn)互通，各個數(shù)據(jù)庫的功能又有所不同. 其中用戶信息數(shù)據(jù)庫能夠決定用戶層的用戶能不能使用本系統(tǒng)的教學資源. 數(shù)據(jù)庫決定教師在教學過程當中所使用的數(shù)據(jù)范圍，包括課件管理、教學管理、學生作業(yè)等. 數(shù)據(jù)層是大數(shù)據(jù)推薦算法進行統(tǒng)計的核心層面，也是整個系統(tǒng)能否實現(xiàn)推薦功能的核心支撐. 總體而言，大數(shù)據(jù)推薦算法融入在線直播教學的路徑如圖3 所示.

4 結(jié)論與啟示

4.1 結(jié)論

本研究為了改善多媒體在線直播教學系統(tǒng)的功能，將大數(shù)據(jù)推薦算法融入到整個教學體系，對多媒體在線直播教學系統(tǒng)進行優(yōu)化路徑設(shè)計. 得出以下三點結(jié)論：

第一，多媒體在線直播教學的系統(tǒng)主要由系統(tǒng)管理模塊、教師功能模塊和學生功能模塊三部分組成. 系統(tǒng)管理模塊作為整個直播教學的系統(tǒng)中心，支撐整個系統(tǒng)后續(xù)功能的開展. 教師和學生根據(jù)自身角色不同，在教學系統(tǒng)中提供相應(yīng)服務(wù)并且獲取相應(yīng)知識.

第二，我國當前多媒體在線直播教學仍然存在一些問題. 大數(shù)據(jù)推薦算法能夠幫助學生獲取具有針對性的知識，滿足用戶多元化需求，對不同用戶的權(quán)限進行設(shè)置能夠在一定程度上提升整個多媒體在線教學的功能性.

圖3 大數(shù)據(jù)推薦算法融入在線直播教學的路徑

第三，大數(shù)據(jù)推薦算法融入在線直播教學時可以從用戶層、功能層和數(shù)據(jù)層進行路徑設(shè)置，為權(quán)限不同的客戶提供標準化服務(wù)，促進各個模塊之間分工合作，共同構(gòu)成整個直播系統(tǒng). 利用大數(shù)據(jù)推薦算法在后臺進行數(shù)據(jù)統(tǒng)計，為用戶推薦具有針對性的內(nèi)容，節(jié)省用戶的搜索時間，提高學生的學習效率.

4.2 啟示

本研究將大數(shù)據(jù)推薦算法融入多媒體在線直播教學，對于優(yōu)化我國多媒體在線直播教學效果有以下三點啟示：

第一，借助科學技術(shù)的發(fā)展不斷完善功能. 多媒體在線直播教學系統(tǒng)是近幾年新興的產(chǎn)物，發(fā)展時期較短決定了這一系統(tǒng)勢必存在一些不足，需要在日后的發(fā)展中逐漸完善. 大數(shù)據(jù)作為新興技術(shù)能夠幫助多媒體在線直播教學不斷完善功能，其他新興技術(shù)也可以對多媒體在線直播教學系統(tǒng)進行改進. 例如，人工智能可以提升在線直播教學的互動效果，在一定程度上減輕教師負擔. 隨著科學技術(shù)的不斷發(fā)展，多媒體在線直播教學可以利用多種多樣的技術(shù)提升功能.

第二，滿足不同用戶的多元化個性化需求. 多媒體在線直播教學系統(tǒng)的受眾面較廣，使用的用戶多種多樣. 而當前我國大多數(shù)多媒體在線直播教學提供的功能較為單一，并沒有對不同用戶進行個性化推送，也不能滿足用戶的多元化需求. 因此，多媒體教學系統(tǒng)應(yīng)該在日后的發(fā)展過程當中不斷細化功能，利用大數(shù)據(jù)推薦算法為不同用戶提供具有針對性的推送，節(jié)省用戶的搜索和篩選時間.

第三，針對不同級別的用戶進行權(quán)限設(shè)置. 多媒體在線直播教學不同于普通的直播，教師分享的課件等教學資料可能涉及到知識產(chǎn)權(quán)問題. 因此，系統(tǒng)的管理員必須對不同級別的用戶進行權(quán)限設(shè)置，最大程度規(guī)避法律風險. 對不同用戶進行權(quán)限設(shè)置，方便系統(tǒng)為權(quán)限不同的客戶提供標準化服務(wù). 對用戶的權(quán)限進行設(shè)置也有利于整個系統(tǒng)規(guī)范化經(jīng)營管理.