基于大数据的精准教学辅助平台设计

2021-03-04查艳芳

电脑知识与技术 2021年34期

查艳芳

摘要：在高等教育的建设中网络教育的地位越来越高，网络教育更符合新时代的教育环境。在网络教育蓬勃发展的背景下教学辅助平台的设计也需要进一步发展。因此提出基于大数据的精准教学辅助平台设计。在精准教学辅助平台硬件设计中，设计流媒体服务器，优化教育平台的直播功能，进行迁移服务器设计，实现数据的储备和网络优化。在平台软件设计中，基于大数据技术进行数据库设计，进行平台信息核心模块设计和动态界面设计，最后设计数据安全恢复模块，保障平台的运行安全。最后进行平台测试，通过与传统的辅助平台的对比，该平台响应时间在0.8s以下，平台负载力好。

关键词：大数据技术;精准教学;辅助平台;服务器

中图分类号：G343 文献标识码：A

文章编号：1009-3044（2021）34-0028-02

大数据技术因互联网和信息技术的发展在人类的正常活动中具有不可替代的作用。教育教学领域中对大数据的应用为教育的改革和发展带来契机，大数据时代的教育改革不仅是教育发展的机遇，也是教育发展的挑战。现如今线上教学的发展态势正处于白热化阶段，大数据在线云存储空间的可扩展性和群组性协同活动的便捷性都可以作为在线教育的发展的保障[1]。越来越多的教学辅助平台如雨后春笋般出现在公众的视野中，平台基于大数据技术的支撑对于数据处理、系统的兼容处理都具有一定的可靠性和容错性。

大数据技术的出现为在线教学发展保驾护航，但大数据时代对在线教育的要求也越来越高。使用大数据中的云储存技术可以构建在线存储与超级核算并存的在线学习平台，通过实时数据整合处理实现平台用户的全面分析，网络终端设备可以访问网络中公开的学习资源。将线上线下教学的有机统一变得简易化，将线上教学对空间局限性的突破作用发挥到最大，学生在该教育辅助平台上可以获得最优的资源高度共享，多媒体辅助教学模式促进学习及教学模式的多元[2]。精准教学辅助平台的设计以计算机技术为基础，大数据技术为关键技术，方便了师生之间、同学之间的交流。使协同模式的教学理念深入人心。

1 精准教学辅助平台硬件设计

1.1 流媒体服务器设计

大数据的精准教学辅助平台最大的特点是线上教学直播质量的保障，流媒体轮播服务器是为线上教学打造的音频服务器硬件设备，支持专业音频的播放和滤波回放功能，服务器自带大容量储存器，可以保障数据的安全，服务器具备双节备用机，即使在平台使用中网络崩溃，在一定时间内依旧能保障直播畅通[3-4]。

1.2迁移服务器设计

流媒体服务器有两个网络接口，一端连接迁移服务器，两个设备都连接在可供平台使用的计算机上。迁移服务器可将媒体数据进行迁移，内含数据库储存服务器，连接资源管理器和DNS服务器[5-6]。服务器接口为USB接口，方便连接计算机和电源。但数据迁移服务器的安全性较低，需要在平台的软件功能中加入数据的安全监管模块。

2 精准教学辅助平台软件设计

2.1大数据技术下数据库设计

基本的数据库分为三个部分，数据表的整合，数据编码和名称的对照，屏幕格式数据的设计。教学辅助系统的基本数据表包括学生和老师的名册、课程的规划数据表和课程类型等，数据表的整理可以使用数据表分类算法：

[Q=n×i=1nS×i-i=1nDi=1nvin×i=1ni2]

数据表的总数为[n]，进行分类的数据表为第[i]个数据表，[S]为数据表的编码，[D]为数据表的名称，[Q]为数据表最后的分类结果。为了将[S]和[D]对应正确，在数据库中加入大数据分类字段bm.lm 和 bm.wm辅助算法将[S]和[D]进行对应[7]。为了保证在平台中可以快速搜索到想要的信息，数据表与主搜索引擎连接。但直播课程的视频储存等多媒体资料不放在数据库中，储存在另外的文件夹里，保障平台的运行速度。

2.2 平台信息核心模块设计

在教学辅助平台中，信息推荐是大数据时代的技术难点，在海量的知识中为用户推荐课程需要采用精确的推荐算法，学生的课程观看数据和对历史观看课程的评价都可以作为算法参数[8]。在用户的选择界面上分别显示热菜单区域，显示最受欢迎的平台课程，但显示顺序也要参考用户的历史观看数据，其中课程的教学大纲和课程简介都要显示完整，由公式计算出课程的权威度，用户可以对教师进行在线打分，综合分数展现在评价区域，方便用户课程选择时作为参考[9]。最后用户可在“我的”区域中看到自己添加的课程和课程的全部信息，包括时间和课程的难易程度。

2.3 動态界面设计

动态界面的设计是为了提高的课程教学质量，教学信息内容单纯地采用文字展示，过于乏味。将显示参数调节为动态界面参数，用户在平台显示界面进行查询的时候，页面上的画面可以吸引学生兴趣，提高学生的学习热情[10]。流媒体服务器给予了动态界面设计的硬件基础。利用脚本技术，实现动态的Web元素的增加、布局、删除和修改的功能。

2.4 数据安全恢复模块设计

大数据时代带来便利的同时也降低了数据传播的安全性。教育辅助平台必须拥有数据备份功能，设定数据的安全备份操作，平台中的数据在产生的同时就实现了数据备份。备份数据与正常数据不储存在同一个数据库中，管理员需要定期备份数据，使用迁移服务器进行迁移[11-12]。在平台的数据管理中要谨防病毒和未知来源代码的攻击，避免内部人员的操作失误造成数据泄露。

3 平台应用

在大数据的背景下进行教学辅助平台的设计，应保证平台的功能性符合教学的辅助需求。在平台中应有与课文相关的网络知识连接，平台的技术实现界面清晰、链接无误和程序响应及时，教学平台不仅拥有直播交接的功能还应拥有丰富的教学资源。

3.1 平台应用环境

平台的测试内容包括性能测试和功能测试，平台的应用环境包括服务器和客户端，测试主机为普通的办公计算机主机，平台的应用环境参数如表1：

根据详细设计说明书对平台的软件程序进行测试，评估软件的开发程度。同时，基于模块说明书进行单元模块测试，评估模块的衔接情况。最后，根据软件的功能说明书，对软件进行功能测试，评估其实际使用情况。

3.2 平台功能调试

功能模块测试就是将平台的功能分为几个单元，分别进行测试。重点测试平台能否顺利地运行，采用边界值测试法，主要是为了修改平台未发布前的错误，平台测试用例的具体情况如下：

平台功能调试结果如表2所示，平台的基本功能都能实现操作，未出现数据丢失和指令错误响应现象。平台功能调试顺利通过。

3.3 平台性能测试与结果分析

模拟多名用户同时登录本文设计的平台与传统的自研教学辅助平台、高校教学辅助平台，对比三个平台的负载力，平台响应时间对比实验结果如图1所示：

实验结果如图1所示，随着登录人数以每次200人的速度增加，三个平台的系统响应时间都逐渐延长，但与传统的两种平台相比，本文设计的基于大数据的精准教学辅助平台在登录人数达到1200人时，响应时间也保持在0.8s以下，说明本文设计的平台负载力很好，可以容纳更多的人员通过平台学习。

4结束语