基于大數(shù)據(jù)技術(shù)的在線課程質(zhì)量監(jiān)控體系構(gòu)建研究

吳建城

摘要：文章旨在探討基于大數(shù)據(jù)技術(shù)的在線課程質(zhì)量監(jiān)控體系的構(gòu)建，以解決當(dāng)前在線課程監(jiān)控體系存在的問題。首先，該體系融入大數(shù)據(jù)技術(shù)以處理在線課程數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)行為和課程質(zhì)量的全面監(jiān)控與分析。此外，該體系加入情感分析技術(shù)以識(shí)別學(xué)習(xí)者情感狀態(tài)，為在線課程質(zhì)量評(píng)估提供全新視角。最后，該體系利用Spring MVC及uni-app架構(gòu)搭建高質(zhì)量監(jiān)控系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)在線課程質(zhì)量的自動(dòng)、全面、精確監(jiān)控，進(jìn)一步推動(dòng)在線課程的高水平建設(shè)。

關(guān)鍵詞：情感分析；質(zhì)量評(píng)估體系；在線課程；質(zhì)量監(jiān)控

中圖分類號(hào)：G434 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：1009-3044（2024）13-0088-03 開放科學(xué)（資源服務(wù)）標(biāo)識(shí)碼（OSID） ：

0 引言

隨著在線教育的迅速發(fā)展和普及，高等教育領(lǐng)域?qū)τ谠诰€課程質(zhì)量監(jiān)控的需求日益增長，其教學(xué)質(zhì)量直接關(guān)系到學(xué)生的實(shí)際能力培養(yǎng)和綜合素質(zhì)提升[1]。因此，構(gòu)建科學(xué)、高效的在線課程質(zhì)量監(jiān)控體系成為當(dāng)前教育管理的迫切需求，也是提升教學(xué)質(zhì)量的關(guān)鍵保障之一。

在當(dāng)今素質(zhì)教育的背景下，傳統(tǒng)的教學(xué)質(zhì)量監(jiān)控方式已經(jīng)無法滿足多元化、個(gè)性化的教學(xué)需求。因此，學(xué)校有必要積極改革教學(xué)質(zhì)量監(jiān)控的體系和內(nèi)容，以適應(yīng)新時(shí)代的教育發(fā)展。這意味著需要淡化監(jiān)控者與被監(jiān)控者之間的界限，利用在線課程多方數(shù)據(jù)（如課程評(píng)論數(shù)據(jù)等）共同推動(dòng)教學(xué)質(zhì)量的不斷提升[2]。

重慶三峽醫(yī)藥高等?？茖W(xué)校在實(shí)踐類課程的教學(xué)管理方面積累了豐富的經(jīng)驗(yàn)和實(shí)踐成果。本文旨在結(jié)合當(dāng)下在線課程的現(xiàn)狀和需求，探討構(gòu)建和完善基于大數(shù)據(jù)技術(shù)的在線課程質(zhì)量監(jiān)控構(gòu)建體系，以期為教育管理者和教師提供可行的解決方案和指導(dǎo)建議。

1 在線課程質(zhì)量監(jiān)控構(gòu)建體系的研究

在線課程質(zhì)量監(jiān)控體系的研究是當(dāng)前教育領(lǐng)域的一個(gè)重要議題。隨著信息技術(shù)的迅速發(fā)展和互聯(lián)網(wǎng)教育的普及，越來越多的高校開始關(guān)注在線課程的質(zhì)量問題，并試圖通過大數(shù)據(jù)技術(shù)構(gòu)建有效的監(jiān)控體系。在這個(gè)背景下，建立基于大數(shù)據(jù)技術(shù)的在線課程質(zhì)量監(jiān)控構(gòu)建體系具有重要的理論和實(shí)踐意義。

同時(shí)，隨著人才培養(yǎng)模式的改革以及新世紀(jì)高等教育目標(biāo)的提出，實(shí)踐教學(xué)在教學(xué)工作中的地位日益提升，逐漸從過去的驗(yàn)證性教學(xué)、理論課的附屬地位轉(zhuǎn)變?yōu)楠?dú)立的教學(xué)體系。在培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐動(dòng)手能力、獨(dú)立分析和解決問題的能力方面，實(shí)踐教學(xué)具有其他教學(xué)形式無法取代的重要作用，成為學(xué)生創(chuàng)新思維和創(chuàng)新能力培養(yǎng)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。為了有效監(jiān)控在線課程的質(zhì)量，特別是實(shí)踐類課程，需要借助大數(shù)據(jù)技術(shù)構(gòu)建在線課程質(zhì)量監(jiān)控體系。這一體系可以從諸多方面進(jìn)行監(jiān)控，包括課程內(nèi)容的質(zhì)量、教學(xué)效果的評(píng)估、學(xué)生的學(xué)習(xí)反饋等。通過大數(shù)據(jù)分析技術(shù)，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)海量課程數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和分析，發(fā)現(xiàn)問題、改進(jìn)課程，從而提升在線課程的質(zhì)量水平。

因此，建立基于大數(shù)據(jù)技術(shù)的在線課程質(zhì)量監(jiān)控構(gòu)建體系對(duì)于提高教育教學(xué)質(zhì)量、促進(jìn)學(xué)生全面發(fā)展具有重要意義。通過不斷完善監(jiān)控構(gòu)建體系，可以更好地發(fā)現(xiàn)和解決在線課程中存在的問題，推動(dòng)在線教育的健康發(fā)展。

1.1 當(dāng)下在線課程質(zhì)量監(jiān)控構(gòu)建體系存在的問題

在當(dāng)前的在線課程質(zhì)量監(jiān)控構(gòu)建體系中存在一系列問題，這些問題影響了在線教育的質(zhì)量和效果，應(yīng)當(dāng)引起教育從業(yè)者的重視：

1） 教學(xué)環(huán)節(jié)的多樣性及其內(nèi)容的復(fù)雜性決定了對(duì)其監(jiān)控的難度較大。理實(shí)一體類課程的特點(diǎn)是涉及多樣化的實(shí)踐環(huán)節(jié)和復(fù)雜的實(shí)踐內(nèi)容，這使得對(duì)該類教學(xué)的監(jiān)控變得異常困難。傳統(tǒng)的監(jiān)控方法往往難以覆蓋教學(xué)的全過程和多方面，因此需要引入更加有效的監(jiān)控手段和技術(shù)手段。

2） 教學(xué)過程的時(shí)長較長，且教學(xué)形式多樣化。通常情況下，教學(xué)需要經(jīng)歷較長的周期，教學(xué)形式也較為多樣，包括指導(dǎo)教師講解、學(xué)生獨(dú)立完成、指導(dǎo)教師巡回指導(dǎo)等。此外，有些專業(yè)核心課程涉及的教師較多，每名教師授課的學(xué)時(shí)數(shù)較少，這樣就給教學(xué)質(zhì)量的監(jiān)控帶來了挑戰(zhàn)，監(jiān)控不夠全面、客觀。

3） 教學(xué)環(huán)節(jié)缺乏信息收集、管理和反饋機(jī)制，其質(zhì)量得不到有效的保障。由于缺乏系統(tǒng)化的信息收集和管理機(jī)制，教學(xué)環(huán)節(jié)的質(zhì)量監(jiān)控往往停留在表面，無法深入地了解學(xué)生的實(shí)際學(xué)習(xí)情況和問題所在，也無法及時(shí)地對(duì)教學(xué)過程進(jìn)行調(diào)整和改進(jìn)。

綜上所述，當(dāng)前在線課程質(zhì)量監(jiān)控構(gòu)建體系存在諸多問題，需要通過引入大數(shù)據(jù)技術(shù)和完善監(jiān)控機(jī)制來解決，以提高在線課程的質(zhì)量和效果。

1.2 在線課程質(zhì)量監(jiān)控構(gòu)建體系建立的原則

1） 以大數(shù)據(jù)技術(shù)為支撐的原則。隨著大數(shù)據(jù)技術(shù)的不斷發(fā)展，利用大數(shù)據(jù)分析技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)對(duì)在線課程質(zhì)量的全面監(jiān)控和分析。這種基于大數(shù)據(jù)的監(jiān)控體系可以實(shí)時(shí)收集、處理和分析海量的學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)、課程評(píng)價(jià)數(shù)據(jù)等，從而為課程質(zhì)量評(píng)估提供更加客觀、全面的依據(jù)，幫助學(xué)校和教師及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題并進(jìn)行針對(duì)性改進(jìn)。

2） 以現(xiàn)代教育理念為指導(dǎo)的原則。在線課程質(zhì)量監(jiān)控體系的建立應(yīng)以現(xiàn)代教育理念為指導(dǎo)，注重培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力、創(chuàng)新思維和綜合素質(zhì)。監(jiān)控體系應(yīng)充分考慮學(xué)生的個(gè)性發(fā)展和人格塑造，致力于打造一個(gè)促進(jìn)學(xué)生全面成長的教育環(huán)境。

3） 以全面性和科學(xué)性為原則。在線課程質(zhì)量監(jiān)控體系的建立應(yīng)具備全面性和科學(xué)性，即全面覆蓋各個(gè)環(huán)節(jié)和要素，并且基于科學(xué)的方法和標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行評(píng)估和監(jiān)控。監(jiān)控體系需要結(jié)合教育實(shí)踐和學(xué)科特點(diǎn)，科學(xué)地設(shè)計(jì)監(jiān)控指標(biāo)和評(píng)價(jià)體系，確保評(píng)價(jià)結(jié)果客觀準(zhǔn)確，為教學(xué)改進(jìn)提供可靠的數(shù)據(jù)支持。

2 基于大數(shù)據(jù)在線課程質(zhì)量監(jiān)控體系構(gòu)建的實(shí)踐

本文旨在結(jié)合大數(shù)據(jù)技術(shù)和情感分析，構(gòu)建一個(gè)全面、高效的在線課程質(zhì)量監(jiān)控體系。大數(shù)據(jù)技術(shù)賦予了數(shù)據(jù)收集、存儲(chǔ)和處理海量在線課程數(shù)據(jù)的能力，包括學(xué)生的學(xué)習(xí)軌跡、課程評(píng)價(jià)和互動(dòng)行為等。這些數(shù)據(jù)不僅提供了寶貴的課程運(yùn)行情況反饋，還為教育者提供了深入了解學(xué)生需求和行為模式的機(jī)會(huì)。與此同時(shí)，情感分析技術(shù)允許教育者從學(xué)生的言行舉止中捕捉情感信號(hào)，識(shí)別他們的情緒狀態(tài)和學(xué)習(xí)體驗(yàn)，從而快速發(fā)現(xiàn)課程中存在的問題和挑戰(zhàn)，及時(shí)作出調(diào)整和改進(jìn)，以提升課程質(zhì)量和學(xué)習(xí)效果。

這一綜合性的監(jiān)控體系不僅為教師和教育管理者提供了全面了解在線課程運(yùn)行情況的工具，更可以通過充分利用大數(shù)據(jù)和情感分析技術(shù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)在線課程質(zhì)量的精準(zhǔn)監(jiān)控和持續(xù)改進(jìn)，從而提升學(xué)生的學(xué)習(xí)體驗(yàn)和教學(xué)效果。在線課程質(zhì)量監(jiān)控體系結(jié)構(gòu)如圖1所示。

2.1 采用大數(shù)據(jù)技術(shù)處理在線課程數(shù)據(jù)

為了有效地收集在線課程數(shù)據(jù)，并應(yīng)用于質(zhì)量監(jiān)控體系的建立，監(jiān)控體系可以采用Apache Hadoop作為大數(shù)據(jù)技術(shù)平臺(tái)。Apache Hadoop是一個(gè)開源的分布式計(jì)算框架，可用于處理大規(guī)模數(shù)據(jù)，并提供高可靠性和高擴(kuò)展性。具體而言，首先可以采用網(wǎng)絡(luò)爬蟲技術(shù)來抓取在線課程平臺(tái)上的各種數(shù)據(jù)，包括學(xué)生的學(xué)習(xí)行為、課程內(nèi)容、交互數(shù)據(jù)（用戶的點(diǎn)擊行為、觀看視頻的時(shí)長、參與討論的次數(shù)、作業(yè)提交情況等）。使用網(wǎng)絡(luò)爬蟲可以自動(dòng)化地從網(wǎng)頁中提取數(shù)據(jù)，并將其轉(zhuǎn)化為結(jié)構(gòu)化的數(shù)據(jù)格式，以便后續(xù)的存儲(chǔ)和分析，部分示例代碼如圖2所示。其次，可以利用Ha? doop 中的HDFS（Hadoop Distributed File System） 存儲(chǔ)在線課程平臺(tái)的原始數(shù)據(jù)，包括學(xué)生的學(xué)習(xí)行為、課程內(nèi)容、交互數(shù)據(jù)等。最后，利用Apache Spark作為Hadoop生態(tài)系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)處理引擎，通過其強(qiáng)大的并行計(jì)算能力和內(nèi)存計(jì)算優(yōu)勢(shì)，對(duì)在線課程數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)分析和處理，部分示例代碼如圖3所示。

除了基礎(chǔ)的大數(shù)據(jù)技術(shù)工具外，還可以采用自然語言處理（NLP） 技術(shù)中的Word Embedding 算法，如Doc2Vec，用于對(duì)在線課程中的文本數(shù)據(jù)進(jìn)行語義表示和特征提取。通過將課程資料、討論區(qū)內(nèi)容等轉(zhuǎn)化為文本向量形式，能夠更好地理解學(xué)生的學(xué)習(xí)行為和課程內(nèi)容之間的關(guān)聯(lián)，從而為在線課程質(zhì)量監(jiān)控提供更深層次的分析和評(píng)估。部分示例代碼如圖4所示。

綜上所述，采用Apache Hadoop作為基礎(chǔ)平臺(tái)，結(jié)合Apache Spark和自然語言處理技術(shù)，能夠高效地收集、處理和分析大規(guī)模的在線課程數(shù)據(jù)，為構(gòu)建在線課程質(zhì)量監(jiān)控體系提供了強(qiáng)大的技術(shù)支持。

2.2 采用情感分析技術(shù)識(shí)別學(xué)習(xí)者情感狀態(tài)

為了有效地識(shí)別學(xué)生的情感狀態(tài)，并應(yīng)用于在線課程質(zhì)量監(jiān)控體系的建立，本文采用情感分析技術(shù)作為其中的重要組成部分。在情感分析技術(shù)中，一種常用且高效的算法是基于深度學(xué)習(xí)的情感分類模型，如卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)（CNN） 和長短期記憶網(wǎng)絡(luò)（LSTM） [3]。具體而言，可以利用深度學(xué)習(xí)框架，如TensorFlow或Py? Torch，構(gòu)建一個(gè)情感分類模型。該模型可以接受學(xué)生在討論區(qū)、評(píng)價(jià)頁面等地方輸入的文本內(nèi)容作為輸入，然后通過多層神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行特征提取和情感分類。在訓(xùn)練階段，需要使用已標(biāo)記的情感數(shù)據(jù)集對(duì)模型進(jìn)行訓(xùn)練，以使其能夠?qū)W習(xí)到文本數(shù)據(jù)中情感的表示和分類規(guī)律。在測(cè)試階段，則可以使用訓(xùn)練好的模型對(duì)新的文本數(shù)據(jù)進(jìn)行情感預(yù)測(cè)，從而識(shí)別學(xué)生的情感狀態(tài)。部分示例代碼如圖5所示。

綜上所述，采用深度學(xué)習(xí)算法進(jìn)行情感分析能夠幫助人們準(zhǔn)確地識(shí)別學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中所表現(xiàn)出的情感傾向，為在線課程質(zhì)量監(jiān)控提供更加細(xì)致和全面的評(píng)估[4]。

2.3 使用Spring MVC 架構(gòu)搭建質(zhì)量監(jiān)控系統(tǒng)

為了有效地搭建在線課程質(zhì)量監(jiān)控系統(tǒng)，可以采用Spring MVC架構(gòu)。這是一種基于Java的Web應(yīng)用開發(fā)框架，能夠提高系統(tǒng)的可維護(hù)性和擴(kuò)展性。具體而言，將監(jiān)控系統(tǒng)的前端頁面、后端業(yè)務(wù)邏輯和數(shù)據(jù)持 久 化 層 進(jìn) 行 分 離 ，采 用 MVC（Model-View- Controller） 的設(shè)計(jì)模式，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)各個(gè)組件之間的解耦合協(xié)同工作。

首先，可以使用Spring MVC框架來設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)監(jiān)控系統(tǒng)的前端頁面。通過Spring MVC提供的視圖解析器和控制器映射機(jī)制，可以將前端頁面的請(qǐng)求映射到相應(yīng)的處理方法，并動(dòng)態(tài)生成頁面內(nèi)容，以展示在線課程的質(zhì)量監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)和分析結(jié)果。同時(shí)，Spring MVC還提供了強(qiáng)大的表單處理和數(shù)據(jù)綁定功能，可以方便地處理用戶提交的請(qǐng)求和數(shù)據(jù)。其次，可以利用Spring 框 架 中 的 IoC（Inversion of Control） 和 AOP（Aspect- Oriented Programming） 特性，結(jié)合Spring MVC框架，來實(shí)現(xiàn)監(jiān)控系統(tǒng)的后端業(yè)務(wù)邏輯。通過IoC容器管理Bean的依賴關(guān)系和生命周期，以及AOP實(shí)現(xiàn)橫切關(guān)注點(diǎn)的模塊化管理，能夠?qū)崿F(xiàn)業(yè)務(wù)邏輯的靈活組裝和統(tǒng)一管理，確保監(jiān)控系統(tǒng)的高效運(yùn)行和可維護(hù)性。最后，使用Spring框架中的ORM（Object-Relational Mapping） 模塊，結(jié)合Hibernate或MyBatis等持久化框架，來實(shí)現(xiàn)監(jiān)控系統(tǒng)的數(shù)據(jù)持久化操作。通過ORM技術(shù)，可以將Java對(duì)象和數(shù)據(jù)庫表之間建立映射關(guān)系，實(shí)現(xiàn)對(duì)象與數(shù)據(jù)的無縫轉(zhuǎn)換和交互，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)在線課程質(zhì)量監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)的可靠存儲(chǔ)和高效管理。

綜上所述，利用Spring MVC架構(gòu)搭建在線課程質(zhì)量監(jiān)控系統(tǒng)，不僅能夠提高系統(tǒng)的性能和可靠性，還能夠提升開發(fā)效率和團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力，為在線課程質(zhì)量監(jiān)控體系的建立和優(yōu)化提供了強(qiáng)大的技術(shù)支持。

2.4 使用uni-app 搭建質(zhì)量監(jiān)控前端系統(tǒng)

為了搭建高效的在線課程質(zhì)量監(jiān)控前端系統(tǒng)，可以采用uni-app框架，這是一個(gè)基于Vue.js的開源跨平臺(tái)應(yīng)用框架，能夠快速構(gòu)建跨平臺(tái)的移動(dòng)應(yīng)用[5]。

借助uni-app框架的Vue.js特性，實(shí)現(xiàn)監(jiān)控系統(tǒng)的前端業(yè)務(wù)邏輯。Vue.js是一種輕量級(jí)的JavaScript框架，具有響應(yīng)式數(shù)據(jù)綁定和組件化開發(fā)的特點(diǎn)，能夠快速構(gòu)建可復(fù)用、可維護(hù)的前端代碼。通過Vue.js的強(qiáng)大功能，可以實(shí)現(xiàn)監(jiān)控系統(tǒng)的數(shù)據(jù)展示、用戶交互等功能，提升系統(tǒng)的用戶體驗(yàn)和操作效率。同時(shí)，結(jié)合uni- app框架的跨平臺(tái)特性，將監(jiān)控系統(tǒng)部署到不同的終端設(shè)備上，包括PC端、移動(dòng)端等。通過uni-app提供的一次開發(fā)，多端部署的能力，能夠更好地滿足用戶的需求，實(shí)現(xiàn)監(jiān)控系統(tǒng)的全面覆蓋和便捷使用。

3 結(jié)束語

在構(gòu)建在線課程質(zhì)量監(jiān)控體系的過程中，面臨著諸多挑戰(zhàn)和難題。其中包括數(shù)據(jù)收集的復(fù)雜性、數(shù)據(jù)處理的效率、模型的精準(zhǔn)性以及監(jiān)控系統(tǒng)的時(shí)效性等方面的問題。然而，基于大數(shù)據(jù)技術(shù)的在線課程質(zhì)量監(jiān)控體系為教育者提供了一種有效的解決方案。通過利用最新的大數(shù)據(jù)技術(shù)，能夠設(shè)計(jì)和構(gòu)建一個(gè)高效的監(jiān)控平臺(tái)，實(shí)時(shí)收集、存儲(chǔ)和分析在線課程數(shù)據(jù)，從而及時(shí)發(fā)現(xiàn)課程質(zhì)量問題并采取相應(yīng)的措施加以改進(jìn)。這不僅有助于提升在線課程的教學(xué)質(zhì)量和學(xué)習(xí)體驗(yàn)，還可以為教育機(jī)構(gòu)和決策者提供重要的參考和支持，推動(dòng)在線教育的健康發(fā)展和社會(huì)經(jīng)濟(jì)的進(jìn)步。因此，基于大數(shù)據(jù)技術(shù)的在線課程質(zhì)量監(jiān)控體系不僅是當(dāng)前教育領(lǐng)域的一項(xiàng)重要探索，也是推動(dòng)教育高質(zhì)量發(fā)展的關(guān)鍵舉措。

參考文獻(xiàn)：

[1] 黃楚新.我國自媒. 體發(fā)展現(xiàn)狀、問題及對(duì)策[J]. 人民論壇，2022（22）：104-107.

[2] 王璐，趙呈領(lǐng)，萬力勇. 基于扎根理論的在線開放課程質(zhì)量評(píng)價(jià)指標(biāo)體系構(gòu)建研究：以國家精品資源共享課為例[J]. 中國遠(yuǎn)程教育，2017（11）：70-76.

[3] 聶卉，首歡容. 基于修正點(diǎn)互信息的特征級(jí)情感詞極性自動(dòng)研判[J]. 圖書情報(bào)工作，2020，64（5）：114-123.

[4] 徐振國，王佳寧，王悅，等. 基于深度學(xué)習(xí)的自媒體平臺(tái)在線課程質(zhì)量評(píng)價(jià)研究[J]. 電化教育研究，2023，44（8）：42-48.

[5] 滕毅，馬焯文. 基于Uniapp的校園拼車多端小程序設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J]. 電子制作，2022，30（16）：43-46.

【通聯(lián)編輯：謝媛媛】

基金項(xiàng)目：2022 年度重慶三峽醫(yī)藥高等專科學(xué)校自然科學(xué)項(xiàng)目：基于數(shù)據(jù)挖掘與情感分析的在線課程質(zhì)量評(píng)價(jià)體系研究（項(xiàng)目編號(hào)：XJ2021000201）