一種用于教育大數(shù)據(jù)處理的系統(tǒng)及方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明具體涉及一種用于教育大數(shù)據(jù)處理的系統(tǒng)及方法，屬于大數(shù)據(jù)技術(shù)應(yīng)用于未來教育系統(tǒng)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著信息社會的發(fā)展，數(shù)據(jù)已逐漸成為信息時代社會發(fā)展最重要的資產(chǎn)，但是，各種網(wǎng)絡(luò)終端激增生成的海量數(shù)據(jù)，在網(wǎng)絡(luò)世界中表現(xiàn)出無序生成與泛濫的特征:體量浩大，非結(jié)構(gòu)化，價值大密度低，人們期望找到一種能夠更加“智慧”的方式處理這些數(shù)據(jù)。2008年IBM公司提出了智慧地球(Smart Planet)的概念，采用新的信息處理技術(shù)把大量收集到、感知到的數(shù)據(jù)進(jìn)行匯聚與分析，為人類生產(chǎn)、管理、消費等不同領(lǐng)域提供“智慧”，為人類社會實現(xiàn)所謂的智慧城市、智慧交通、智慧醫(yī)療等等。而作為在教育領(lǐng)域的延伸，“智慧教育”也同樣成為了教育信息化發(fā)展的最新愿景。
[0003]教育大數(shù)據(jù)匯聚存儲了教育領(lǐng)域的信息資產(chǎn)，是發(fā)展“智慧教育”最重要的基礎(chǔ)，構(gòu)建基于教育大數(shù)據(jù)處理的系統(tǒng)，需要從教育網(wǎng)絡(luò)大平臺建設(shè)、學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)方式變革、課程教學(xué)方式創(chuàng)新、教育數(shù)據(jù)挖掘與學(xué)習(xí)過程分析、學(xué)校教育系統(tǒng)重構(gòu)等多個角度去推動。
[0004]教育行業(yè)早就遇到了海量數(shù)據(jù)和非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)的挑戰(zhàn)，近年來很多國家都在積極推進(jìn)教育信息化發(fā)展，這使得很多高?？蒲袡C構(gòu)有資金來做大數(shù)據(jù)分析。然而，現(xiàn)有的教育數(shù)據(jù)管理與處理平臺在可擴展性、實時處理性以及高可容錯性以及高可靠性上無法滿足不斷增長的教育大數(shù)據(jù)的處理需求。
[0005]目前，隨著云教育平臺的不斷發(fā)展，云教育平臺會產(chǎn)生大量的教學(xué)資料、用戶數(shù)據(jù)。然而，如何在海量的數(shù)據(jù)中快速精準(zhǔn)地找到用戶想要的數(shù)據(jù)，成為亟需解決的重要問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]技術(shù)問題:本發(fā)明的目的是提供一種用于教育大數(shù)據(jù)處理的系統(tǒng)及方法，以大數(shù)據(jù)理論和技術(shù)體系為支撐，提出了教育大數(shù)據(jù)背景下處理海量數(shù)據(jù)的模型及整體框架，解決了大數(shù)據(jù)時代背景下的現(xiàn)有教育系統(tǒng)處理海量數(shù)據(jù)困難，平臺不易擴展，功能不夠豐富的問題。
[0007]技術(shù)方案:本發(fā)明提供了一種用于教育大數(shù)據(jù)處理的系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括以下模塊:
[0008](I)手機、PC等終端，用于源數(shù)據(jù)的采集，內(nèi)容數(shù)據(jù)的輸入，同時存儲、顯示處理后的信息；
[0009](2)存儲模塊，作為本地數(shù)據(jù)服務(wù)器，構(gòu)建本地集群數(shù)據(jù)庫，采用分布式高可用集群架構(gòu)，用于分類存儲行為數(shù)據(jù)、內(nèi)容數(shù)據(jù)等，為數(shù)據(jù)處理模塊提供數(shù)據(jù)來源，并存儲處理結(jié)果；
[0010](3)處理模塊，作為云平臺的大數(shù)據(jù)處理中心，通過建立數(shù)據(jù)處理模型，對從存儲模塊送來的采集數(shù)據(jù)進(jìn)行處理以得到有用價值信息；
[0011](4)接口模塊，對用戶的請求進(jìn)行響應(yīng)，交至處理模塊進(jìn)行處理，并接收處理層的處理結(jié)果進(jìn)行顯示；
[0012](5)系統(tǒng)管理模塊，用于系統(tǒng)的運行維護(hù)，運營管理，安全認(rèn)證，并實時監(jiān)測各個模塊的狀態(tài)，保證系統(tǒng)高效穩(wěn)定運行。
[0013]為實現(xiàn)以上五個研究目標(biāo)，采用以下五類技術(shù)方法:
[0014]S1、整合系統(tǒng)外部學(xué)習(xí)者信息系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)和系統(tǒng)內(nèi)部學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)行為數(shù)據(jù)，存儲至存儲模塊。
[0015]S2、預(yù)測。建立一個能夠從整合多個預(yù)測變量推斷單一被預(yù)測變量的模式，例如，通過在線學(xué)習(xí)環(huán)境中學(xué)習(xí)者參與在線討論的情況、測試情況等預(yù)測學(xué)習(xí)者在該門課程的學(xué)習(xí)中是否有失敗的風(fēng)險，通過對數(shù)據(jù)的處理和分析，對學(xué)習(xí)者未來的學(xué)習(xí)行為和結(jié)果進(jìn)行預(yù)測。
[0016]S3、聚類。根據(jù)數(shù)據(jù)特性，將一個完整的數(shù)據(jù)集分成不同的子集。例如，研究者根據(jù)學(xué)習(xí)者在在線學(xué)習(xí)環(huán)境中學(xué)習(xí)困難、交互模式等將學(xué)習(xí)者分成不同的群組，進(jìn)而為不同的群組提供合適的學(xué)習(xí)資源和組織合適的學(xué)習(xí)活動。
[0017]S4、關(guān)系挖掘。探索數(shù)據(jù)集中各變量之間的相關(guān)關(guān)系，并將相關(guān)關(guān)系作為一條規(guī)則進(jìn)行編碼。例如，利用關(guān)系挖掘，探索在線學(xué)習(xí)環(huán)境中學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)活動和學(xué)習(xí)成績的相關(guān)關(guān)系，進(jìn)而改進(jìn)學(xué)習(xí)內(nèi)容呈現(xiàn)方式和序列，以及在線教學(xué)方法。
[0018]S5、模型構(gòu)建。通過對數(shù)據(jù)集的聚類、相關(guān)關(guān)系挖掘等過程構(gòu)建供未來分析的有效現(xiàn)象解釋模型。
[0019]有益效果
[0020]本發(fā)明有效地傳統(tǒng)教育系統(tǒng)中，大規(guī)模數(shù)據(jù)管理難度大、利用效率低的問題，為未來教育系統(tǒng)提供了一種大數(shù)據(jù)處理模型，具有重要的實際意義和很好的應(yīng)用前景。
【附圖說明】
[0021]圖1本發(fā)明實施例的整體系統(tǒng)框架圖(實線:數(shù)據(jù)流，虛線:控制流)；
[0022]圖2本發(fā)明實施例的技術(shù)方法流程圖。
【具體實施方式】
[0023]以下將結(jié)合附圖和【具體實施方式】，對本發(fā)明所訴的教育大數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)做詳細(xì)描述。
[0024]如圖1所示，一種用于教育大數(shù)據(jù)處理的系統(tǒng)及方法，主要包括5個模塊:
[0025](I)手機、PC等終端，用于源數(shù)據(jù)的采集，內(nèi)容數(shù)據(jù)的輸入，同時存儲、顯示處理后的信息；
[0026](2)存儲模塊，作為本地數(shù)據(jù)服務(wù)器，構(gòu)建本地集群數(shù)據(jù)庫，采用分布式高可用集群架構(gòu)，用于分類存儲行為數(shù)據(jù)、內(nèi)容數(shù)據(jù)等，為數(shù)據(jù)處理模塊提供數(shù)據(jù)來源，并存儲處理結(jié)果；
[0027](3)處理模塊，作為云平臺的大數(shù)據(jù)處理中心，通過建立數(shù)據(jù)處理模型，對從存儲模塊送來的采集數(shù)據(jù)進(jìn)行處理以得到有用價值信息；
[0028](4)接口模塊，對用戶的請求進(jìn)行響應(yīng)，交至處理模塊進(jìn)行處理，并接收處理層的處理結(jié)果進(jìn)行顯示；
[0029](5)系統(tǒng)管理模塊，用于系統(tǒng)的運行維護(hù)，運營管理，安全認(rèn)證，并實時監(jiān)測各個模塊的狀態(tài)，保證系統(tǒng)高效穩(wěn)定運行。
[0030]根據(jù)圖1對本發(fā)明的系統(tǒng)操作流程進(jìn)行描述:
[0031]1.模塊(I)手機、PC等終端，通過采集源數(shù)據(jù)或輸入內(nèi)容數(shù)據(jù)，并對這些原始數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理，將預(yù)處理后的數(shù)據(jù)通過網(wǎng)絡(luò)傳輸至模塊(2)所述的存儲模塊進(jìn)行存儲，同時接收模塊(3)所述的數(shù)據(jù)處理中心的處理結(jié)果，并實時存儲、顯示處理后的信息。
[0032]2.模塊(2)存儲模塊，提供本地集群數(shù)據(jù)庫，接收存儲手機、PC等終端自動采集的數(shù)據(jù)，并進(jìn)行分類處理，按類別存儲至行為數(shù)據(jù)庫、內(nèi)容數(shù)據(jù)庫等數(shù)據(jù)庫中；接受存儲內(nèi)容提供者主動上傳的數(shù)據(jù)及處理層傳來的中間結(jié)果及最終結(jié)果數(shù)據(jù)。同時，為模塊(3)所述的數(shù)據(jù)處理模塊提供數(shù)據(jù)來源。
[0033]3.模塊(3)處理模塊，建立數(shù)據(jù)處理模型，按照用戶請求或系統(tǒng)狀態(tài)