劉 玉

（南京審計(jì)大學(xué) 實(shí)驗(yàn)中心，江蘇 南京 211815）

0 引言

隨著我國科學(xué)技術(shù)水平不斷提升，人們對(duì)傳統(tǒng)的教學(xué)模式也進(jìn)行了相應(yīng)的改革. 越來越多的課堂將直播多媒體技術(shù)運(yùn)用到實(shí)踐教學(xué)中[1]. 從我國教育部當(dāng)前發(fā)布的《課程要求》中不難看出，國家教育部正在大力提倡新的教學(xué)模式——依托于當(dāng)前的互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和在線直播技術(shù)進(jìn)行融合，建立一種打破傳統(tǒng)班級(jí)課堂限制的教學(xué)模式[2]. 多媒體教學(xué)模式基于計(jì)算機(jī)和直播技術(shù)，使得課堂不再受制于時(shí)間和地點(diǎn)，基于互聯(lián)網(wǎng)的互動(dòng)激發(fā)了學(xué)生探索知識(shí)的積極性[3]. 然而，多媒體直播教學(xué)技術(shù)在教學(xué)過程當(dāng)中的應(yīng)用仍然存在一些問題.大多數(shù)學(xué)校目前采用的直播教學(xué)系統(tǒng)是開放性的，為學(xué)生推送的直播課程不具備針對(duì)性[4]. 如果能夠結(jié)合當(dāng)前大數(shù)據(jù)推薦算法為學(xué)生推薦量身定做的課程，不僅可以幫助學(xué)生獲取所需的知識(shí)，而且能夠大大提升課堂點(diǎn)播率和學(xué)生學(xué)習(xí)效率[5]. 經(jīng)過大數(shù)據(jù)推薦算法統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)庫中播放的相關(guān)信息，為學(xué)生推送量身定做的課程能夠滿足學(xué)生的多元化需求[6]. 在此背景下，筆者對(duì)多媒體在線直播教學(xué)進(jìn)行相關(guān)優(yōu)化設(shè)計(jì)，將大數(shù)據(jù)推薦算法融入直播教學(xué)，使得學(xué)生可以在多媒體在線直播教學(xué)系統(tǒng)中獲取針對(duì)性的知識(shí)，提升課堂點(diǎn)播率的同時(shí)提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效率，進(jìn)而改善在線直播的教學(xué)效果.

1 多媒體在線直播教學(xué)系統(tǒng)構(gòu)成

1.1 系統(tǒng)管理模塊

1.1.1 網(wǎng)絡(luò)管理

多媒體在線直播教學(xué)的實(shí)現(xiàn)依賴于互聯(lián)網(wǎng)作為支撐，因此，整個(gè)在線直播教學(xué)體系當(dāng)中重要的一部分是網(wǎng)絡(luò)管理[7]. 網(wǎng)絡(luò)管理是實(shí)現(xiàn)整體教學(xué)的重要基礎(chǔ)，具體包括整個(gè)系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)等功能，支持在線直播教學(xué)后續(xù)環(huán)節(jié)的順利實(shí)現(xiàn).

1.1.2 系統(tǒng)管理

系統(tǒng)管理這一模塊主要是指多媒體在線直播教學(xué)系統(tǒng)中多個(gè)模塊之間的管理. 網(wǎng)絡(luò)管理員和系統(tǒng)管理員掌握系統(tǒng)管理的權(quán)限. 系統(tǒng)管理員能夠?qū)Χ嗝襟w在線直播教學(xué)的各個(gè)模塊進(jìn)行管理，對(duì)運(yùn)行過程當(dāng)中存在的問題及時(shí)處理，進(jìn)而確保整個(gè)系統(tǒng)的各個(gè)模塊工作有序開展.

1.2 教師功能模塊

1.2.1 授課系統(tǒng)

教師作為直播教學(xué)過程當(dāng)中的主導(dǎo)者，需要對(duì)最終的教學(xué)質(zhì)量負(fù)責(zé). 因此，授課系統(tǒng)主要是為了方便教師進(jìn)行課程設(shè)計(jì)所設(shè)置的模塊. 具體而言，教師可以在這一模塊中添加教材，并且對(duì)教材進(jìn)行修改. 除此之外，還可以在這一模塊將課件進(jìn)行共享，使得學(xué)生可以在另一端進(jìn)行課件閱讀和學(xué)習(xí)功能. 教師在課前可以對(duì)學(xué)生進(jìn)行預(yù)習(xí)作業(yè)的布置，在課中可以展示相關(guān)教案，在課后可以上傳相關(guān)資料，以供學(xué)生在課下進(jìn)行自學(xué)和復(fù)習(xí)等.

1.2.2 直播考試系統(tǒng)

教師在這一模塊中可以在線上進(jìn)行測試，不僅可以通過直播考試系統(tǒng)發(fā)布試卷，而且可以進(jìn)行線上監(jiān)考，考試結(jié)束之后可以利用這一模塊進(jìn)行在線批改，最終進(jìn)行分?jǐn)?shù)統(tǒng)計(jì)，使得教師對(duì)整個(gè)班級(jí)的分?jǐn)?shù)分布情況一目了然. 總而言之，教師在考試前可以在這一模塊進(jìn)行考試題目的編輯和修改，考試中可以在這一模塊進(jìn)行線上監(jiān)考，考試后可以在這一模塊進(jìn)行試卷批改，并且最終利用統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)對(duì)學(xué)生進(jìn)行考后總結(jié).

1.3 學(xué)生功能模塊

1.3.1 學(xué)習(xí)系統(tǒng)

學(xué)生在這一模塊可以提前預(yù)覽教師上傳的預(yù)習(xí)資料，課程中間可以在這一模塊進(jìn)行課程學(xué)習(xí)，課后還可以在這一模塊獲取教師分享的課件等相關(guān)資料進(jìn)行線下復(fù)習(xí)鞏固. 總體而言，學(xué)習(xí)系統(tǒng)是學(xué)生在在線直播教學(xué)中的重要陣地，貫穿學(xué)生參與直播教學(xué)的整個(gè)流程. 學(xué)習(xí)系統(tǒng)直接關(guān)系到學(xué)生學(xué)習(xí)的質(zhì)量.

1.3.2 測試系統(tǒng)

測試系統(tǒng)為學(xué)生提供了多種測試模式，學(xué)生可以在這一部分參與老師組織的各種考試，而且可以對(duì)自身考試的成績進(jìn)行管理. 這一模塊會(huì)對(duì)學(xué)生的考試成績進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，學(xué)生可以從測試系統(tǒng)中看到自身成績以及成績的變化，這一部分還為學(xué)生提供錯(cuò)題解析，幫助學(xué)生在日后的學(xué)習(xí)過程當(dāng)中克服問題. 多媒體在線直播教學(xué)模塊具體如圖1 所示.

2 大數(shù)據(jù)推薦算法融入在線直播教學(xué)的需求分析

2.1 必要性分析

當(dāng)前我國實(shí)現(xiàn)的多媒體在線直播教學(xué)的實(shí)踐過程仍然存在一些問題，比如教師在上課過程當(dāng)中仍然占據(jù)絕對(duì)主導(dǎo)地位，并不符合教育部提出新課程改革的“以學(xué)生為中心”的理念[8]. 在線直播教學(xué)過程當(dāng)中仍然以教師作為主導(dǎo)，將大數(shù)據(jù)推薦算法融入多媒體在線直播教學(xué)的目的之一就是為了改善在線直播教學(xué)的效果，進(jìn)而提升學(xué)生的學(xué)習(xí)效率.

圖1 多媒體在線直播教學(xué)模塊圖

大數(shù)據(jù)推薦算法能夠?yàn)閷W(xué)生提供更多和更新鮮的學(xué)習(xí)資源，改善目前傳統(tǒng)學(xué)習(xí)資源的缺陷. 互聯(lián)網(wǎng)上的學(xué)習(xí)資源豐富多樣，但是并不具備針對(duì)性. 大數(shù)據(jù)推薦算法能夠幫助學(xué)生識(shí)別最適合自身的學(xué)習(xí)資料，進(jìn)而改善學(xué)習(xí)效率. 還能根據(jù)學(xué)生的實(shí)際需求和搜索記錄為用戶推薦可能的學(xué)習(xí)資料和在線課程. 為學(xué)生節(jié)省了搜索、篩選學(xué)習(xí)資料的時(shí)間.

2.2 業(yè)務(wù)流程分析

將大數(shù)據(jù)融入多媒體在線直播教學(xué)，需要對(duì)整個(gè)在線直播教學(xué)的業(yè)務(wù)流程進(jìn)行全面分析. 多媒體直播教學(xué)在大數(shù)據(jù)推薦算法的幫助下，可以將系統(tǒng)拓展至課程管理、課件管理、在線課堂、作業(yè)考核等眾多內(nèi)容，具體業(yè)務(wù)流程如圖2 所示.

從圖2 可以看出，多媒體在線直播教育系統(tǒng)主要將用戶的角色分為教師和學(xué)生兩種. 教師角色可以從課程操作、課件管理、視頻管理等多個(gè)模塊進(jìn)行，學(xué)生角色可以從加入課程、下載課件、在線點(diǎn)播、提交作業(yè)等多個(gè)模塊進(jìn)行. 兩個(gè)角色的交界地帶發(fā)生在課程信息、課件信息、視頻操作等模塊. 不同的角色對(duì)應(yīng)相應(yīng)的業(yè)務(wù)流程，整個(gè)多媒體在線直播教學(xué)系統(tǒng)的主要核心是在線直播.

2.3 功能需求分析

大數(shù)據(jù)推薦算法融入多媒體在線直播教學(xué)系統(tǒng)，對(duì)整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)時(shí)需要著重考慮系統(tǒng)的用戶和系統(tǒng)模塊兩大方面. 用戶主要包括學(xué)生和老師，系統(tǒng)主要包括用戶管理、直播管理、推薦管理、點(diǎn)播管理等模塊.

為了使教師和學(xué)生都在系統(tǒng)中發(fā)揮相應(yīng)的作用并獲取相應(yīng)的知識(shí)，系統(tǒng)管理員首先需要給用戶的操作設(shè)置一定權(quán)限，對(duì)于涉及知識(shí)產(chǎn)權(quán)的部分應(yīng)該格外敏感. 對(duì)于不同的用戶設(shè)置不同的權(quán)限，每個(gè)用戶都要在權(quán)限范圍之內(nèi)進(jìn)行操作，以維護(hù)信息的安全. 教師在教學(xué)過程當(dāng)中充當(dāng)主導(dǎo)者，學(xué)生應(yīng)該根據(jù)教師提供的資料進(jìn)行學(xué)習(xí). 除了學(xué)生和教師的權(quán)限之外，系統(tǒng)管理員的權(quán)限也很重要. 系統(tǒng)管理員的權(quán)限是所有用戶中最大的，不僅能夠擁有教師和學(xué)生所有的功能，而且還可以對(duì)學(xué)生和教師進(jìn)行管理. 對(duì)于整個(gè)直播系統(tǒng)過程當(dāng)中出現(xiàn)的問題應(yīng)該及時(shí)進(jìn)行處理.

圖2 大數(shù)據(jù)推薦算法融入在線直播教學(xué)的業(yè)務(wù)流程圖

多媒體在線直播教學(xué)中存在一些模塊，每個(gè)模塊都發(fā)揮著相應(yīng)的作用. 在線課堂直播模塊是整個(gè)在線教學(xué)系統(tǒng)的核心，能夠解決老師和學(xué)生的互動(dòng)問題，幫助學(xué)生改善教學(xué)效果，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的熱情. 教師和學(xué)生進(jìn)行課件的共享，在一定程度上減輕了學(xué)生學(xué)習(xí)的壓力，可以使學(xué)生專心致志地聽課. 除此之外，學(xué)生可以對(duì)直播過程當(dāng)中的重點(diǎn)和難點(diǎn)進(jìn)行錄課，在線下反復(fù)觀看.

3 大數(shù)據(jù)推薦算法融入在線直播教學(xué)的路徑設(shè)計(jì)

3.1 用戶層

用戶通過瀏覽器進(jìn)入多媒體在線直播系統(tǒng)，用戶層是使用系統(tǒng)的前提. 本系統(tǒng)針對(duì)的用戶主要包括學(xué)生、教師以及系統(tǒng)管理員. 不同的用戶由于使用系統(tǒng)的目的不同，擁有的權(quán)限也不同. 多媒體在線直播教學(xué)系統(tǒng)分別為權(quán)限不同的客戶提供標(biāo)準(zhǔn)化服務(wù)，滿足不同用戶多方面的需求.

3.2 功能層

用戶通過用戶層登陸系統(tǒng)后，會(huì)對(duì)服務(wù)器產(chǎn)生一定數(shù)據(jù)請(qǐng)求指令. 具體而言，在線直播教學(xué)系統(tǒng)的功能主要分為四大模塊，分別是教學(xué)子系統(tǒng)、課件子系統(tǒng)、管理子系統(tǒng)和推薦子系統(tǒng). 各個(gè)子系統(tǒng)又分別包括不同的模塊，各個(gè)模塊之間分工配合、互相合作，共同構(gòu)成整個(gè)直播系統(tǒng). 大數(shù)據(jù)推薦算法使得推薦子系統(tǒng)的功能得以實(shí)現(xiàn)，在傳統(tǒng)在線直播教學(xué)提供教學(xué)的基礎(chǔ)之上，為學(xué)生提供個(gè)性化推送服務(wù). 該系統(tǒng)在后臺(tái)利用大數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，進(jìn)而為用戶推送具有針對(duì)性的服務(wù)，滿足用戶的多元化需求.

3.3 數(shù)據(jù)層

數(shù)據(jù)層是大數(shù)據(jù)推薦算法實(shí)現(xiàn)功能的最核心部分. 本系統(tǒng)的各個(gè)數(shù)據(jù)庫和推薦系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)互通，各個(gè)數(shù)據(jù)庫的功能又有所不同. 其中用戶信息數(shù)據(jù)庫能夠決定用戶層的用戶能不能使用本系統(tǒng)的教學(xué)資源. 數(shù)據(jù)庫決定教師在教學(xué)過程當(dāng)中所使用的數(shù)據(jù)范圍，包括課件管理、教學(xué)管理、學(xué)生作業(yè)等. 數(shù)據(jù)層是大數(shù)據(jù)推薦算法進(jìn)行統(tǒng)計(jì)的核心層面，也是整個(gè)系統(tǒng)能否實(shí)現(xiàn)推薦功能的核心支撐. 總體而言，大數(shù)據(jù)推薦算法融入在線直播教學(xué)的路徑如圖3 所示.

4 結(jié)論與啟示

4.1 結(jié)論

本研究為了改善多媒體在線直播教學(xué)系統(tǒng)的功能，將大數(shù)據(jù)推薦算法融入到整個(gè)教學(xué)體系，對(duì)多媒體在線直播教學(xué)系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化路徑設(shè)計(jì). 得出以下三點(diǎn)結(jié)論：

第一，多媒體在線直播教學(xué)的系統(tǒng)主要由系統(tǒng)管理模塊、教師功能模塊和學(xué)生功能模塊三部分組成. 系統(tǒng)管理模塊作為整個(gè)直播教學(xué)的系統(tǒng)中心，支撐整個(gè)系統(tǒng)后續(xù)功能的開展. 教師和學(xué)生根據(jù)自身角色不同，在教學(xué)系統(tǒng)中提供相應(yīng)服務(wù)并且獲取相應(yīng)知識(shí).

第二，我國當(dāng)前多媒體在線直播教學(xué)仍然存在一些問題. 大數(shù)據(jù)推薦算法能夠幫助學(xué)生獲取具有針對(duì)性的知識(shí)，滿足用戶多元化需求，對(duì)不同用戶的權(quán)限進(jìn)行設(shè)置能夠在一定程度上提升整個(gè)多媒體在線教學(xué)的功能性.

圖3 大數(shù)據(jù)推薦算法融入在線直播教學(xué)的路徑

第三，大數(shù)據(jù)推薦算法融入在線直播教學(xué)時(shí)可以從用戶層、功能層和數(shù)據(jù)層進(jìn)行路徑設(shè)置，為權(quán)限不同的客戶提供標(biāo)準(zhǔn)化服務(wù)，促進(jìn)各個(gè)模塊之間分工合作，共同構(gòu)成整個(gè)直播系統(tǒng). 利用大數(shù)據(jù)推薦算法在后臺(tái)進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，為用戶推薦具有針對(duì)性的內(nèi)容，節(jié)省用戶的搜索時(shí)間，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效率.

4.2 啟示

本研究將大數(shù)據(jù)推薦算法融入多媒體在線直播教學(xué)，對(duì)于優(yōu)化我國多媒體在線直播教學(xué)效果有以下三點(diǎn)啟示：

第一，借助科學(xué)技術(shù)的發(fā)展不斷完善功能. 多媒體在線直播教學(xué)系統(tǒng)是近幾年新興的產(chǎn)物，發(fā)展時(shí)期較短決定了這一系統(tǒng)勢必存在一些不足，需要在日后的發(fā)展中逐漸完善. 大數(shù)據(jù)作為新興技術(shù)能夠幫助多媒體在線直播教學(xué)不斷完善功能，其他新興技術(shù)也可以對(duì)多媒體在線直播教學(xué)系統(tǒng)進(jìn)行改進(jìn). 例如，人工智能可以提升在線直播教學(xué)的互動(dòng)效果，在一定程度上減輕教師負(fù)擔(dān). 隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，多媒體在線直播教學(xué)可以利用多種多樣的技術(shù)提升功能.

第二，滿足不同用戶的多元化個(gè)性化需求. 多媒體在線直播教學(xué)系統(tǒng)的受眾面較廣，使用的用戶多種多樣. 而當(dāng)前我國大多數(shù)多媒體在線直播教學(xué)提供的功能較為單一，并沒有對(duì)不同用戶進(jìn)行個(gè)性化推送，也不能滿足用戶的多元化需求. 因此，多媒體教學(xué)系統(tǒng)應(yīng)該在日后的發(fā)展過程當(dāng)中不斷細(xì)化功能，利用大數(shù)據(jù)推薦算法為不同用戶提供具有針對(duì)性的推送，節(jié)省用戶的搜索和篩選時(shí)間.

第三，針對(duì)不同級(jí)別的用戶進(jìn)行權(quán)限設(shè)置. 多媒體在線直播教學(xué)不同于普通的直播，教師分享的課件等教學(xué)資料可能涉及到知識(shí)產(chǎn)權(quán)問題. 因此，系統(tǒng)的管理員必須對(duì)不同級(jí)別的用戶進(jìn)行權(quán)限設(shè)置，最大程度規(guī)避法律風(fēng)險(xiǎn). 對(duì)不同用戶進(jìn)行權(quán)限設(shè)置，方便系統(tǒng)為權(quán)限不同的客戶提供標(biāo)準(zhǔn)化服務(wù). 對(duì)用戶的權(quán)限進(jìn)行設(shè)置也有利于整個(gè)系統(tǒng)規(guī)范化經(jīng)營管理.