大數據技術下的在線課程建設與應用研究

龍虎 李娜

摘要：大數據技術下，在線課程打破了傳統的課堂教與學的方式，拓展了教學時空，增強了教學吸引力，激發了學習者的學習積極性和自主性，推動了教學理念、教學方式、教學技術和教學模式的變革。文章在梳理大數據技術概念的基礎上，對在線課程進行了闡述，給出了大數據技術下的在線課程建設與應用構建圖和應用實例，并對大數據時代背景下的在線課程建設與應用未來研究方向進行了展望。

關鍵詞：大數據技術;在線課程;建設;應用

中圖分類號：G642? ? ? ? 文獻標識碼：A

文章編號：1009-3044（2022）12-0013-02

開放科學（資源服務）標識碼（OSID）：

大數據是計算機技術和互聯網技術快速發展與應用的產物，計算機實現了信息的數字化，互聯網實現了數據高速傳輸，兩者結合為大數據的存儲、傳輸與應用創造了基礎和環境，賦予了大數據旺盛的生命力，對海量數據的采集、存儲、分析和利用為教育領域的發展帶來了機遇和挑戰[1]。在線開放課程的建設與應用始于 2003 年的國家精品課程，采取“高校主體、政府支持、社會參與”的建設方式，經歷了精品課程建設、精品開放課程建設與應用、在線開放課程全面建設應用與管理三個發展階段[2]。2015年，教育部出臺了《教育部關于加強高等學校在線開放課程建設應用與管理的意見》文件，對在線開放課程的建設、應用與管理等方面提出了具體要求。2017 年，教育部啟動首次國家精品在線開放課程的認定工作，對在線開放課程組織開展系統評價，是在線開放課程發展歷史中的一個重要里程碑。2018 年 1 月 15 日，在線開放課程建設與應用推進會在北京召開，會中提出要大力推動在線開放課程建設與應用，高校要主動作為，社會各方要踴躍參與我國在線開放課程建設與應用，面對新時代的信息技術與教育教學深度融合形勢與任務，要進一步提高認識，繼續加大課程建設力度，建設數量更多、質量更高的優質教學資源。在線開放課程建設要以課程內容和教學活動為主體，以大數據技術為支撐，將最新的課程理念融入課程建設，建立和實施課程建設，質量審查和課程運行保障以及效果測評等制度，不斷提高課程質量，打造金課。在線開放課程的建設是整合優質教育資源和技術資源，實現課程和平臺的多種形式應用與共享的重要手段，是促進教育教學改革和創新，有效提高教學質量的根本保證。

1 大數據技術

大數據是信息技術發展到一定階段的必然產物，可以使得用戶以一種新的數據處理模式來對結構化、半結構化和非結構化數據的海量數據進行分析，從而獲得更強的決策力和洞察力[3]。大數據技術比較復雜，是多種技術的整合，主要有大數據采集技術、大數據存儲技術、大數據預處理技術、大數據分析與挖掘技術、大數據可視化技術等。大數據采集技術是大數據知識服務模型的根本，是通過射頻識別、傳感器和網絡爬蟲等技術獲得的結構化、半結構化和非結構化的海量數據的技術。數據采集的主要方法有系統日志采集方法、ETL采集方法以及其他數據采集方法。大數據存儲技術不同于傳統的數據存儲技術，大數據存儲主要采用的是分布式文件系統、NoSQL數據庫、數據倉庫、云數據庫等來實現對海量數據進行存儲。

大數據預處理技術主要包括數據清洗、數據集成、數據規約等多個部分，數據清洗包含對數據缺失值的處理、對噪聲數據的降噪處理和對不一致性數據的處理[4]。數據集成是指將不同數據源和不同結構的數據在邏輯或物理上進行有機集中，并合并到一個結構化數據庫中。數據規約是指在盡量保持數據原貌的基礎上對數據進行精簡。大數據技術可將隱藏于海量數據中的信息與知識挖掘出來，核心是數據分析及挖掘技術，其主要是改進傳統的數據挖掘和機器學習技術，在此基礎之上解決大規模集群上實現高性能的以機器學習算法為核心的數據分析，為用戶的實際業務提供服務和指導，從而實現數據的最終目標，重點在于如何突破用戶興趣分析和網絡行為分析等領域的大數據挖掘技術。大數據可視化是實現信息傳遞直觀化的關鍵，簡潔明了地表現數據信息便于更好地洞察數據背后隱藏的關鍵信息。

2大數據技術下的在線課程建設與應用研究

在線課程建設要立足課程定位和課程設計，從學習者的實際需求出發，以課程內容為基礎，以大數據技術為支撐，將先進的教育理念與實踐有機結合，增強教學吸引力，激發學習者的學習積極性和自主性，推動教學理念、教學方式、教學技術和教學模式的變革。在線課程不同于在線學習資源，實現了單向獲取學習資源的共享，走向了與教師、同伴共同學習的互動局面，從而為知識與創新的共生提供了平臺[5]。通過在線課程，可以將傳統的以教為主的教學模式轉變為以學為主，以課堂教學為主轉變為課堂內外相結合為主，以結果評價為主轉變為過程和結果相結合評價為主的教學轉變。

（1）在線課程分類

基于學習者的角度，在線課程主要分為課程概覽類、學習反饋類、自主學習類和協作交互類等四大類別，其中，課程概覽類的要素主要有課程信息、課程公告、教學進度、章節大綱、知識點大綱和教學團隊等多個部分;學習反饋類要素主要有隨堂作業、知識點測驗、在線考試、學習筆記、學習進度等;自主學習類要素主要有課程講義、課程視頻、參考資源、虛擬實驗工具等;協作交互類要素主要有課程論壇、社交網絡及工具、電子郵件等。

在線課程建設是以課程目標、課程內容、課程設計為基礎，以學習者的實際需求，整合優質教育資源，以大數據技術為支撐，實現課程和平臺的多種形式應用與共享，促進教育教學改革，提升課程教學質量。在線課程其初始階段主要是學習者獲得在線學習資源，用于彌補線下學習資源的不足。隨著MOOC（Massive Online Open Course，即大規模在線開放課程）的出現，在線課程開始進入快速發展階段，如美國麻省理工學院推出的OCW（Open Course Ware Project，即開放課件項目），可為在線學習者提供免費的教育資源。在線課程教學內容與資源方面，課程教學內容要系統，要適合在線學習和混合式教學等應用方式，課程學習資源要豐富，呈現形式多樣化，能滿足不同學習者學習需求，導航設計可以實現教學內容和學習資源的快速定位。在線課程建設中的教學質量方面，課程設計與實施要充分體現“以學習者為中心”的課程理念，與前導課程和后續課程內容銜接良好，課程教學目標要與專業培養要求一致，能滿足學習的在線學習需要[6]。在線課程教學活動與實施方面，支持互動性較好的教學活動形式，支持學習者參與感較強的教學方式，支持線上線下師生互動，能提供個性化的服務支持。在線課程與教學評價方面，支持習題、作業和討論等過程性評價方式，支持針對線上線下不同應用方式的總結性評價。在線課程內容、資源、評價等確定后就可以選擇相關平臺進行建設，國內的主要有中國大學MOOC、清華大學學堂在線、網易公開課、人郵學院以及部分高校開發的在線教育綜合平臺等。

（2）在線課程建設與應用

在線課程體現了生態的和可持續發展的系統觀，實現了基于數據和資源的共享，以大數據技術為基礎，以標準體系建設和核心功能建設為核心，進行線上課程建設，打破了傳統的課堂教與學的方式，拓展了教學時空，增強了教學吸引力，激發了學習者的學習積極性和自主性，推動了教學理念、教學方式、教學技術和教學模式的變革。大數據技術下的在線課程建設與應用構建如圖1所示。

大數據技術下的在線課程建設與應用主要包括線上課程建設、線上課堂和線上學習、評價、競爭檢測等多個部分。線上課程建設部分，主要依據課程目標進行前期準備、標準體系建設和核心功能建設等多個部分，其中，前期準備階段主要包括拍攝制作準備、資源準備等。線上課堂是在完成在線課程建設后進行的，是以大數據技術為支撐，實施在線直播教學，學習者可以通過課程平臺了解課程基本信息，在線下載學習需要的課件以及課程內容介紹、課程性質、優質的課程資源等，此外，線上課堂還可以實現師生互動答疑。線上學習部分，是學習者利用課程視頻進行助學，也可以小組合作學習或根據課程任務進行任務導學，通過課程題庫系統抽取試題自測檢驗學習效果，利用大數據技術可對學習情況進行可視化分析。評價與競爭檢測部分是實施線上教學與線上學習的一次檢驗，通過評價與檢測可以使得學習者對于個人學習情況有所了解，找出差距并彌補存在的不足。利用視頻助學、學習效果評測、反饋和合作共學、評價、競爭檢測來提高學習者學習積極性，提升學習效果并激發學生的創造潛能和創新能力，實現學習活動無縫銜接，形成學習者知識學習與能力養成的高效發展生態鏈。

（3）在線課程實例

大數據技術下，在線課程建設需要依據在線課程標準體系，按照課程性質、課程目標、課程教學內容、適用專業、課程學分、開課學期、課程學時、開課依據等多個方面來進行。本實例是基于凱里學院在線教育綜合平臺進行的在線課程建設，選取的是數字媒體技術本科專業必修課程《二維動畫設計》，建設后的效果如圖2所示。

課程建設主要包括基本信息、單元學習、課程資源、課程活動、課程作業、答疑討論、播客單元、在線測試、課程問卷、常見問題、試卷試題庫等。在線課程的設計方面，要以課程目標為基礎，合理選擇和組織教學內容，其主要內容包括：課程簡介、教學大綱、教學日歷、課程作業、課程視頻、答疑討論、課程問卷、課程試題等多個部分。課程簡介部分主要是對課程內容進行介紹，介紹課程名稱、課程代碼、課程類別、課程性質、考核方式、適用專業、課程學分、開課學期、課程學時、開課依據等，并在后面附上課程內容和選用的教材。教學大綱是在線學習者了解課程綱要的基礎，是在線學習者需要達到的最低標準要求，也是在線教學的依據。教學日歷是在線學習者對于課程進度把握的一個基本參照，課程作業是對學習者進行在線學習的一個學習測試，課程視頻是對課程內容的介紹和重點知識的講解，答疑討論部分是針對在線學習者在學習過程中出現疑難問題時進行在線答疑或討論，課程問卷是針對在學習該課程后所進行的問卷調查，通過問卷可對學習者在線學習情況有個最基本的了解，課程試題是針對單元學習后進行的一些小測試，起著鞏固和加強學習過的知識內容的作用。建設完成后，可以通過課程預覽模塊進行預覽。學習者可以登錄該平臺進行學習資源下載和在線學習以及在線測試等，選擇學習分析模塊，可以看到學習情況的可視化分析效果，方便學習者了解學習情況，便于后期進行精準學習。

3 結束語

在線課程建設是實現在線教與學的關鍵，是實現優質課程資源共享和以學生為中心的課程改革的重要抓手。在課程建設與實施中，以課程目標為依據，將知識點以視頻的方式進行展示，且視頻以課堂實錄的形式或錄屏講解的方式呈現給學習者。隨著大數據技術的發展和在線課程標準體系的出臺，新的課程平臺不斷涌現，如學堂在線、智慧樹等，真正實現了資源共享與智慧共生和建以致用的理念，構建了知識與智慧共生的可持續發展教育新生態。在實現課程建設構建中，大數據技術起著關鍵作用，未來在線課程將會成為課程建設領域研究的熱點。大數據時代，在線課程建設將向著多元化、開放性、共享性和服務高效性等方向發展，為高校師生和社會學習者提供優質高效的和全方位的個性化服務。

參考文獻：

[1] 董兆偉，王素貞，白彥峰.大數據技術原理與開發教程[M].北京：高等教育出版社，2020.

[2] 王竹立.在線開放課程：內涵、模式、設計與建設——兼及智能時代在線開放課程建設的思考[J].遠程教育雜志，2018，36（4）：69-78.

[3] 龍虎.大數據技術下的混合教學模式構建研究[J].電腦知識與術，2020，16（20）：142-144.

[4] 龍虎.大數據技術下的深度學習模型構建研究[J].電腦編程技巧與護，2020（6）：76-78.

[5] 趙麗.在線課程開發：從資源“共享學習”到智慧“共生躍遷”[J].電化教育研究，2016（11）：67-74.

[6] 楊曉宏，周海軍等.高校在線開放課程教學質量認定標準構建研究[J].電化教育研究，2020（2）：67-74.

【通聯編輯：王力】