在线教育平台技术解决方案：智能学习系统开发与优化

数据驱动的可扩展在线教育平台的设计与实现

近年来,在线教育的热度日益上升,越来越多的学习者选择通过在线教育平台来随时随地地学习自己需要的知识,同时越来越多的教师也倾向于选择线上线下相结合的方式来进行教学活动.市面上的在线教育平台虽层出不穷,但也存在诸多问题:平台定位不明确,生硬照搬线下的学习资源到线上,而真正对学习者有用的信息少之又少;平台业务功能冗余,且可扩展性较差,在线学习体验不佳;只关注业务而忽略数据,对于用户在在线教育平台上累积的大量有价值的学习行为数据,没有采集和充分利用;在线学习资源过多,学习者往往需要花费大量时间和精力来寻找自己需要的在线学习资源,学习效率不高,学习效果不佳.针对上述问题,本文的主要工作和贡献如下:·提出了一套可扩展在线教育平台的设计与实现方法.首先明确本文的研究对象是面向计算机学科的全链路可扩展在线教育平台,然后分析了此类在线教育平台的核心功能性需求与非功能性需求,最后说明了这些核心需求与关键问题的实现与解决方法.对于在线教育平台而言,其可扩展性可以分为以下两个方面来理解:第一,业务系统的可扩展性.这方面的可扩展性主要依赖于单系统微服务架构和多子系统单点登录的实现,以及各子系统业务以在线学习资源的形式构成一门课程有机整体的设计理念;第二,物理资源的可扩展性.这方面的可扩展性主要依赖于应用的完全容器化部署与Kubernetes集群的弹性伸缩机制.·提出了一套优化的在线学习行为数据采集与存储方法.与传统在线教育平台只关注业务而忽略数据不同,本文提出了一套优化的基于xAPI技术的学习行为数据采集与存储方法.相对于传统的xAPI数据采集方法,本文在数据采集层与数据存储层之间创新性地增加了数据服务层,并说明了这套优化的数据采集与存储方法的设计与实现细节.数据服务层提升了数据采集的稳定性与高可用性,实验证明这套优化的学习行为数据采集与存储方法在高并发场景下依然能保持较高的可用性与较低的接口时延,综合表现优于传统的xAPI数据采集与存储方法.·提出了一种数据驱动的高效在线学习资源推荐方法.基于采集与存储的学习行为数据,尤其是学生与在线学习资源的交互数据,本文构建了关于学生-在线学习资源-教师的异质信息网络,并创新性地提出了一种高效的邻域交互增强的在线学习资源推荐方法——NIRec-for-ELR,用以提升学习者的学习效率与体验.通过实验论证了该方法能有效表征异质信息网络中的邻域交互信息,且性能表现优于众多现有方法.另外,本文以华东师范大学数据科学与工程学院自研的在线教育平台——"水杉在线"为实际应用场景,验证了上述可扩展在线教育平台设计与实现方法的可行性,而优化的在线学习行为数据采集与存储方法具有一定的创新性和通用性,在线学习资源推荐方法NIRec-for-ELR性能优秀并可以有效帮助学习者提升学习效率与体验.

"教学评"一体化平台建设与应用

随着互联网技术和知识数字化技术的飞速发展,教育信息化将对教育产生"革命性影响",尤其在后疫情时期将会对传统课堂教学,在线教学,混合教学和教学质量监测评体系等带来严峻的挑战.基于数字化教学平台与在线考试系统的有机结合,以数据为驱动力构建一个满足教育教学,自主学习,学习评价反馈的完整数字化教育教学生态链,构建"互联网+"教学评一体化平台成为一种必然趋势,可为政府,学校,企业等在教学平台建设提供一定参考.

手机APP在国际汉语教学中的开发与利用

近年来世界范围内兴起了"汉语热",汉语学习者达到了前所未有的量级。为满足世界各国汉语学习需求,我国从国家战略高度开展了一系列汉语教育工程,最主要的是在各国开设了孔子学院与孔子课堂,每年派出汉语教学志愿者,民间也开办了各种类型的对外汉语教学机构。但这些教学资源仍难以满足世界汉语学习的需求。随着互联网技术发展,在线汉语教学方式应运而生。它有着不受时空限制的优势,所以一问世便受到了使用者的欢迎。近年,随着移动互联网的迅速发展,手机端汉语教学方式兴起,主要是手机APP,成为国际汉语教学形式的新军。本文对现有的手机汉语教学APP进行了梳理,选择其中有代表性的APP进行了介绍,结合传统教学法探究其可行性和优势。在对手机APP汉语教学平台介绍和分析的基础上,具体分析了笔者自己参与设计的汉语教学手机APP("熊猫儿中文"),结合个人实践,分析了自主设计软件的设计过程及其功能,以及设计汉语教学APP要涉及到的种种问题,如成本、定位、实现方式等方面,可为涉足这方面的尝试者提供参考。手机APP汉语教学方式毕竟是一项新生事物,实践时间不够充分,无论是技术方面、平台运作形式方面,还是教学内容、教学方法方面,都尚处在探索阶段。与传统教学模式相比,它有打破时空限制的传播优势,但也有无法实现教学现场性的局限;与电脑PC端在线教学平台相比,它的优点是便捷,可利用碎片化时间使用,还有对网络流量要求比较低;其弱点,主要是容量达不到PC电脑传输量级(起码目前的手机技术是比不上PC电脑传输的),还有,单一化平台竞争优势不明显,以及它的碎片化知识传播,其整合和系统化目标实现起来存在困难。随着中国"一带一路"的发展战略推行,给国际汉语教学带来了新的机遇,也对汉语教育APP这种形式的发展提出了新的要求,从事国际汉语教学的人员应把握机会,进行探索,使手机APP这种形式有效地参与到国际汉语教学事业中,为海外汉语学习者提供更优质的教育资源,也为汉语国际教育专业学生创造出新的从业空间。