大數(shù)據(jù)與單向信息化教學(xué)融合改革方法研究

鄭習(xí)武

(江蘇財會職業(yè)學(xué)院,江蘇 連云港 222061)

0 引 言

隨著高校教學(xué)改革的不斷推進，教學(xué)改革積累的教學(xué)資源成果不斷豐富和擴大，對教育資源進行大數(shù)據(jù)集成和信息融合，結(jié)合大數(shù)據(jù)挖掘和智能信息融合處理技術(shù)，實現(xiàn)大數(shù)據(jù)與單向信息化教學(xué)融合，實現(xiàn)教育改革優(yōu)化[1].研究基于大數(shù)據(jù)與單向信息化教學(xué)融合的教育改革評估模型，采用教育資源的優(yōu)化調(diào)度方法，提高教育資源的利用效果，從而促進教學(xué)改革，結(jié)合教育改革的效果進行評估預(yù)測，進而指導(dǎo)教育改革的不斷深化發(fā)展.當(dāng)前，對單向信息化教學(xué)融合改革評估方法主要采用模糊約簡的數(shù)據(jù)挖掘方法，隨著教育資源規(guī)模的不斷擴大，資源調(diào)度性能不好.對此，提出一種基于大數(shù)據(jù)分析和單向信息化教學(xué)融合的教學(xué)改革評估模型.建立教學(xué)資源分布的大數(shù)據(jù)模型，采用模糊聚類方法進行大數(shù)據(jù)與單向信息化教學(xué)資源的集成處理，在大數(shù)據(jù)和單向信息化融合模型下實現(xiàn)教育資源的優(yōu)化開發(fā)和數(shù)據(jù)融合，結(jié)合統(tǒng)計數(shù)據(jù)分析方法進行教學(xué)改革效能評估.最后進行實證分析，展示了該模型進行大數(shù)據(jù)與單向信息化教學(xué)融合改革模型優(yōu)化中的應(yīng)用性能.

1 教育資源開發(fā)模型與大數(shù)據(jù)分析

1.1 教育資源大數(shù)據(jù)挖掘開發(fā)模型

為了實現(xiàn)大數(shù)據(jù)與單向信息化教學(xué)融合改革模型設(shè)計，需要首先進行教育資源的開發(fā)和資源調(diào)度模型設(shè)計，采用大數(shù)據(jù)挖掘方法進行教育資源的信息資源挖掘，為教育改革提供信息基礎(chǔ)，為了提高單向信息化教學(xué)資源的調(diào)度合理性，假設(shè)單向信息化教學(xué)資源ni的種類屬性為rj，采用多特征的靜態(tài)擬合方法進行信息流重組，采用屬性權(quán)重分配方法進行單向信息化教學(xué)資源的優(yōu)化調(diào)度[2]，結(jié)合模糊BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)分類結(jié)構(gòu)模型，得到單向信息化教學(xué)資源大數(shù)據(jù)分組結(jié)構(gòu)模型如圖1所示.

圖1 單向信息化教學(xué)資源大數(shù)據(jù)分組結(jié)構(gòu)模型

在云計算構(gòu)架下，設(shè)計單向信息化教學(xué)資源信息融合調(diào)度模型，假設(shè)單向信息化教學(xué)資源信息融合調(diào)度中的數(shù)據(jù)傳輸模型原始序列為：

(1)

采用關(guān)聯(lián)行映射分析方法，進行大數(shù)據(jù)挖掘和資源調(diào)度，教育資源分布集合的優(yōu)先級屬性可以表示為P(ni)={pk|prkj=1,k=1,2,…,m}.采用并行調(diào)度和融合聚類方法進行單向信息化教學(xué)平臺的大數(shù)據(jù)挖掘，得到單向信息化資源融合的分組關(guān)系為：

(2)

(3)

(4)

(5)

式(5)中，sc(t)表示教育資源單向信息挖掘的負載，結(jié)合數(shù)據(jù)挖掘的分類屬性，進行資源調(diào)度的信息教育教學(xué)融合.

1.2 大數(shù)據(jù)分析模型

E=[EG,ET,EW,EL]

(6)

用優(yōu)先級列表進行單向信息化教學(xué)信息融合，采用模糊聚類方法進行大數(shù)據(jù)與單向信息化教學(xué)資源的集成處理[4]，得到單向信息化教學(xué)資源大數(shù)據(jù)分布結(jié)構(gòu)模型為：

(7)

(8)

(9)

在多種存儲環(huán)境下，采用移動學(xué)習(xí)遷移方法進行教育資源的分布式構(gòu)架，設(shè)計教育資源大數(shù)據(jù)庫，在大型數(shù)據(jù)庫融合模型架構(gòu)體系中，計算數(shù)據(jù)的聚類中心，聚類中心矩陣q，n表示指定權(quán)值，采用模糊約束進化聚類方法，進行大數(shù)據(jù)庫的關(guān)鍵信息聚類處理，初始化參量k=0，當(dāng)大型數(shù)據(jù)庫的分布屬性值為z，其取值范圍2≤z≤m.根據(jù)上述分析，構(gòu)建教學(xué)融合改革的大數(shù)據(jù)分析模型，結(jié)合統(tǒng)計特征分析方法進行教學(xué)改革模型的優(yōu)化設(shè)計和教學(xué)改革的質(zhì)量評估設(shè)計[5].

2 教育資源的優(yōu)化開發(fā)和數(shù)據(jù)融合

2.1 信息化教學(xué)的語義本體信息特征量提取

在建立教學(xué)資源分布的大數(shù)據(jù)模型的基礎(chǔ)上，進行教學(xué)融合改革方法優(yōu)化設(shè)計，本文提出一種基于大數(shù)據(jù)分析和單向信息化教學(xué)融合的教學(xué)改革評估模型，采用模糊聚類方法進行大數(shù)據(jù)與單向信息化教學(xué)資源的集成處理，采用模糊C均值融合方法[6]，在數(shù)據(jù)融合視野下進行單向信息化教學(xué)資源查詢，得到教學(xué)改革評估特征參量：

D={Si,j(t),Ti,j(t),Ui,j(t)}

(10)

式(10)中Si,j(t)表示單向信息化教學(xué)資源數(shù)據(jù)分布的有向向量，Ti,j(t)表示單向信息化教學(xué)資源數(shù)據(jù)屬性權(quán)重分配輸出量.

構(gòu)建單向信息化教學(xué)資源數(shù)據(jù)權(quán)重分配機制，進行分類屬性權(quán)重評估，得到單向信息化教學(xué)資源信息融合調(diào)度配置的權(quán)值wBLCMV為：

(11)

在單向信息化教學(xué)資源數(shù)據(jù)語義信息形成的異構(gòu)數(shù)據(jù)序列中，采用統(tǒng)計回歸分析方法，得到單向信息化教學(xué)資源大數(shù)據(jù)分布相關(guān)性特征分量定義為：

EFT(vi,pq)=EST(vi,pq)+W(vi,pq)

(12)

提取單向信息化教學(xué)的語義本體信息特征量，在大數(shù)據(jù)和單向信息化融合模型下進行教學(xué)改革的有效性評估，通過屬性權(quán)重分配，定義單向信息化教學(xué)資源大數(shù)據(jù)的適應(yīng)度函數(shù)如下：

進水渠長45.0m，底寬18.7m，矩形斷面。進水口前2.5m為廠前水平段，高程為106.41m；總長45m采用坡度為1∶3的反坡段連接至121.4m高程。

fij=wtδt+wcδc+wqδq+wsδs

(13)

式(13)中wt+wc+wq+ws=1，t代表單向信息化教學(xué)資源大數(shù)據(jù)融合調(diào)度的時間(time)，c代表代價(cost)，單向信息化教學(xué)資源大數(shù)據(jù)查詢的概率分布函數(shù)為：

w(epkq) =α×w(spkq)

(14)

大數(shù)據(jù)信息融合調(diào)度的有效概率權(quán)重為：

(15)

采用自適應(yīng)特征分解方法，進行單向信息化教學(xué)的大數(shù)據(jù)分析，根據(jù)上述分析，實現(xiàn)信息化教學(xué)的語義本體信息特征量提取.

2.2 數(shù)據(jù)融合和教育資源的優(yōu)化調(diào)度

根據(jù)數(shù)據(jù)聚類結(jié)果進行教育資源的單向信息化教學(xué)融合改革模型設(shè)計，采用均衡調(diào)度方法進行教育資源的關(guān)聯(lián)規(guī)則挖掘，在信息開發(fā)平臺中，單向信息化教學(xué)資源的傳輸控制函數(shù)表達為：

(16)

提取單向信息化教學(xué)的語義本體信息特征量，根據(jù)特征提取結(jié)果在數(shù)據(jù)融合平臺下進行資源分配處理[7],采用云計算和大數(shù)據(jù)分析方法進行單向信息化教學(xué)資源信息流調(diào)度，構(gòu)建資源信息流模型，結(jié)合數(shù)據(jù)融合方法，得到教學(xué)資源的負載均衡配置模型為：

(17)

圖2 教育資源開發(fā)的實現(xiàn)流程

(18)

其中

‖xj-xi‖≤ε

(19)

式(19)中(ε是足夠小的正數(shù))，在數(shù)據(jù)融合視野下，結(jié)合屬性聚類算法進行單向信息化教學(xué)資源的分類和模式識別，實現(xiàn)教育資源的優(yōu)化開發(fā)和改革效果評估[8]，改進模型的實現(xiàn)流程如圖2所示.

3 仿真實驗與實證分析

為了測試設(shè)計模型在實現(xiàn)單向信息化教學(xué)資源開發(fā)和教學(xué)改革效能評估中的應(yīng)用性能，進行實證分析和仿真實驗，實驗采用Visual C++ 設(shè)計，教育資源分布大數(shù)據(jù)采樣的規(guī)模為2000，數(shù)據(jù)的分組長度為1024，仿真時間長度100 s，描述性統(tǒng)計分析結(jié)果見表1.

表1 教學(xué)資源分布的描述性統(tǒng)計分析結(jié)果

根據(jù)上述描述性統(tǒng)計分析結(jié)果，進行教學(xué)資源數(shù)據(jù)挖掘和特征分類識別，得到單向信息化教學(xué)融合數(shù)據(jù)挖掘結(jié)果如圖3所示.

在數(shù)據(jù)融合視野下進行單向信息化教學(xué)資源大數(shù)據(jù)挖掘，提取單向信息化教學(xué)的語義本體信息特征量，實現(xiàn)信息融合，信息融合結(jié)果如圖4所示.

圖3 單向信息化教學(xué)融合數(shù)據(jù)挖掘結(jié)果

圖4 信息融合結(jié)果

分析圖4得知，本文方法能有效實現(xiàn)對大數(shù)據(jù)與單向信息化教育資源的數(shù)據(jù)融合和特征提取，從而促進教學(xué)改革，實現(xiàn)改革效果評估，得到評估的準確性對比結(jié)果如圖5所示，分析圖5得知，采用改進的模型進行單向信息化教學(xué)信息融合和改革評估的信息召回性較好，說明改革效果較好.

圖5 性能對比

4 結(jié) 語

研究基于大數(shù)據(jù)與單向信息化教學(xué)融合的教育改革評估模型，采用教育資源的優(yōu)化調(diào)度方法，提高教育資源的利用效果，提出一種基于大數(shù)據(jù)分析和單向信息化教學(xué)融合的教學(xué)改革評估模型.建立教學(xué)資源分布的大數(shù)據(jù)模型，采用模糊聚類方法進行大數(shù)據(jù)與單向信息化教學(xué)資源的集成處理，根據(jù)數(shù)據(jù)聚類結(jié)果進行教育資源的單向信息化教學(xué)融合改革模型設(shè)計，采用模糊分區(qū)網(wǎng)格調(diào)度方法構(gòu)建教育資源的數(shù)據(jù)融合模型，在數(shù)據(jù)融合視野下進行單向信息化教學(xué)資源大數(shù)據(jù)挖掘，提取單向信息化教學(xué)的語義本體信息特征量，在大數(shù)據(jù)和單向信息化融合模型下實現(xiàn)教育資源的優(yōu)化開發(fā)和數(shù)據(jù)融合，結(jié)合統(tǒng)計數(shù)據(jù)分析方法進行教學(xué)改革效能評估.研究得知，設(shè)計模型能有效實現(xiàn)對教學(xué)信息融合和大數(shù)據(jù)挖掘，提高了教學(xué)資源的融合調(diào)度能力，從而促進教學(xué)改革優(yōu)化升級.