肖群

(常德职业技术学院， 马克思主义学院, 湖南， 常德 415000)

0 引言

如何实现思政教学资源的合理开发和有效利用是学校提高思政教学工作的基础，也是提高教学质量的重要因素。目前，虽然很多学校在思政教学资源的自主开发上已经非常成熟，但是对于如何实现优质的教学资源共享仍然是亟待解决的难题之一[1]。

目前,我国资源管理平台对资源的管控能力过强，教师不能更改，导致老旧教学资源无法及时更新，且容易误导学生无法识别有用的资源，还给学校管理教学资源带来了难度。例如，何向阳[2]指出思政教学资源利用率过低，各个学校之间的资源还处于自给自足阶段，没有形成统一的规范制度，并且教学资源之间无法共享，导致教学资源的浪费。VANPOUCKE等[3]基于机器学习的小数据素材设计方法为共享模型设计提供了参考思路。

为了实现思政教学的资源共享，本文提出基于机器学习的共享模型。利用聚类算法对教学资源进行分类处理，进行异构的资源整合。实现教学资源的管理、发布与共享。

1 基于机器学习的教学资源数据预处理

本文在对思政教学资源进行分类时，根据不同的课程内容和课程标准进行分类。利用聚类算法对收集到的课程数据进行分析计算[4]。

1.1 教学资源类别分析

设k-means算法中的k表示样本分类的课程数据个数[5]，算法的实现过程如下：

假设给定课程标准训练样本(x(1),x(2),…,x(n))，每个x(i)∈Rn。

随机选择k个聚类质心点，将其表示为u1,u2,…,un∈Rn。

循环操作以下步骤直至收敛。

计算每一个样本x(i)所属的簇：

(1)

计算各个课程数据样本与质心点之间的课程内容相似度大小[6]，选择与课程数据样本距离小的质心点，同时将质心点距离一致的样本划分为同一簇，完成课程数据样本的初始分类。

重新计算每一个聚类的质心，设x(i)都在第j簇，则

(2)

使用同一类别样本数据的平均值作为质心点更新的依据[7]。重复以上操作，直至收敛为止。

对采集到的数据剔除多余的单位[8]，将其转化为数值型数据；针对采集到的数据，对取值差别较大的情况进行归一化处理，将所有值都控制在合理范围内。

2 思政教学资源共享模型设计方案

大多数学校在教学资源上都有自己独立的系统[9]，没有与其他学校之间建立资源共享。本文为改善此情况构建思政教学资源共享模型。

该模型的主要使用对象为教师和学生，是一个教学与学习相结合，以及资源、互动与展示相结合的平台，以“人类社会及其发展规律”一课为例，具体的实现功能如表1所示。

表1 模型结构内容

2.1 教学资源共享模型

建立一个中心数据库，需要将共享模型中的所有数据整合到中心数据库中，并按照一定的分类标准将教学资源分类。教学资源共享模型构成如图1所示。

图1 教学资源共享模型

在图1中，教学资源共享模型是建立在物理资源基础之上的。它通过虚拟化物理层的各种实际资源来提供额外的服务和功能，如通用的中间件、科研数据库、教学数据库、管理数据库、数据库管理员、工作流管理人员等。在物理网格上，以服务器、存储器与实际网络为共享过程提供服务，如教学资源交流与合作、思政专业最新资料挖掘等。同时，物理资源之上的所有网格资源为建模服务，并保证其不被其他应用集成和调用。各个层次实现的功能如下所述。

(1) 基础层

基础层主要由共享资源库以及为共享资源库提供数据的各个系统数据所构成。

(2) 环境层

实现模型的具体应用，在接收到用户的查找需求后执行操作命令。

(3) 应用层

由教学媒体和教学环境2部分组成，它是将结果反馈给用户的接口部分。

在共享需求的复杂度及变化程度不是很大的情况下，采用数据库的方式复用，复用次数越多，复用成本越大；在共享需求的复杂度及变化程度大的情况下，使用知识重用的方式复用，不管复用次数多少，复用成本不变。总的来说，通过结构开发的教学资源共享模型可以促进资源的有效利用，而且使模型的管理也变得简单。

2.2 教学资源共享模型功能模块

教学资源共享模型的功能模块实现教学资源共建共享的需求[10]。教学资源共享模型的功能模块如图2所示。

图2 功能模块图

对功能模块进行具体分析如下。

(1) 系统管理模块

教师可对模型中的资源进行修改、删除、更新等操作，并且可以对各类资源进行组的划分，设置组的权值等。

(2) 标准管理模块

标准管理模块确定了模型的统一标准，根据标准对教学资源进行选择，并且将不合适的资源按照标准进行修改或者删除。

(3) 媒体素材模块

根据思政的专业特点，按照不同的标准对教学资源进行分类，分为文本、音频视频、动画、图像等5大类。

(4) 网络课程模块

网络课程是按照不同的教学策略和教学目标构建的网络教学环境。网络课程模块有2部分：按照教学目标和教学策略形成的教学内容;网络环境。

(5) 试题库模块

试题库模块是按照一定的教育测量理论在计算机系统实现的学科题目的集合，有试题的查找、录入、删除、修改、批卷分数统计等功能。

(6) 课件库模块

课件根据教学目标制定，反映了教学内容和教学策略。

(7) 案例库模块

案例库模块中的案例主要由专家学者或经验丰富的教师提供。教师可以从案例库模块中选择高质量的案例，提高同学们的学习热情。

(8) 目录索引模块

目录索引模块利用多种策略实现分布式存储的课程资源进行同步，从而实现不同资源库中的资源的快速检索和定位。

3 应用实例

为了验证本文设计的思政教学资源共享平台的有效性，将此模型应用到某高校教学中。在60位教师和60位同学分别运用了30天后，采用调查问卷的方式进行调查。2次调查问卷均发出问卷160份，收回问卷150份，有效问卷150份。利用SPSS对收集回的数据进行分析统计，结果如表2、表3所示。

表2 教师和同学对教学资源共享模型效果评价比较

表3 教师和同学应用后对模型效果评价与占比

在应用共享模型后，教师和同学的感兴趣程度和认知程度明显增高(P<0.01)；同学的学习自主性和学习兴趣也有所提高(P<0.05)。

通过表2可以看出，教师和同学在应用共享模型前后的评价结果有着明显的变化，并且教师和同学对模型都有着自己的认识，根据各自的需要去运用模型，同时也使模型具有个性化的特点。

通过表3中教师和同学应用后对模型效果评价可知，共享模型在一些方面取得了很好的效果，但是在某些方面还需继续改进，如项目设定不多。从总体上来看，模型对教师和同学产生的积极作用更多一些，丰富了学生的课堂内容。

否定人数仍占三成左右，由于思政资源信息量大且能紧跟形势需要不断更新，想要最大限度地实现教学资源的共享共建，就必须灵活应用网络信息技术。具体做法如下：

(1) 把图像、声音、文字等教学材料融合，实现教学网络资源的优化整合，学生不仅可以获取自己所需的信息，还可以将自己认为有用的信息展示给大家，实现资源共享。

(2) 资源信息量增加导致数据中心的功率密度不断增加，因此，要对共享系统的数据中心管理模式进行优化。例如，建立准确高效的无线传播模型，扩大无线信号接收功率，使数据中心的共享机制更为完善，满足教师与学生的需求，使其支持思政教学资源共享平台建设。

4 总结

本文设计的教学资源共享模型，试图将机器学习算法应用到教学领域中，使分布式的教学资源形成统一的检索并实现了资源的共享。这样做一方面可以实现资源的有效利用;另一方面也为教师提高教学水平提供更多的参考平台。教学资源共享模型有效整合与管理各类资源，实现快速实现资源的查找与应用，对提高学校整体水平和促进教学质量都有着积极的推动作用。