一种用于教育大数据处理的系统及方法
【技术领域】
[0001]本发明具体涉及一种用于教育大数据处理的系统及方法，属于大数据技术应用于未来教育系统领域。
【背景技术】
[0002]随着信息社会的发展，数据已逐渐成为信息时代社会发展最重要的资产，但是，各种网络终端激增生成的海量数据，在网络世界中表现出无序生成与泛滥的特征:体量浩大，非结构化，价值大密度低，人们期望找到一种能够更加“智慧”的方式处理这些数据。2008年IBM公司提出了智慧地球(Smart Planet)的概念，采用新的信息处理技术把大量收集到、感知到的数据进行汇聚与分析，为人类生产、管理、消费等不同领域提供“智慧”，为人类社会实现所谓的智慧城市、智慧交通、智慧医疗等等。而作为在教育领域的延伸，“智慧教育”也同样成为了教育信息化发展的最新愿景。
[0003]教育大数据汇聚存储了教育领域的信息资产，是发展“智慧教育”最重要的基础，构建基于教育大数据处理的系统，需要从教育网络大平台建设、学习者学习方式变革、课程教学方式创新、教育数据挖掘与学习过程分析、学校教育系统重构等多个角度去推动。
[0004]教育行业早就遇到了海量数据和非结构化数据的挑战，近年来很多国家都在积极推进教育信息化发展，这使得很多高校科研机构有资金来做大数据分析。然而，现有的教育数据管理与处理平台在可扩展性、实时处理性以及高可容错性以及高可靠性上无法满足不断增长的教育大数据的处理需求。
[0005]目前，随着云教育平台的不断发展，云教育平台会产生大量的教学资料、用户数据。然而，如何在海量的数据中快速精准地找到用户想要的数据，成为亟需解决的重要问题。
【发明内容】
[0006]技术问题:本发明的目的是提供一种用于教育大数据处理的系统及方法，以大数据理论和技术体系为支撑，提出了教育大数据背景下处理海量数据的模型及整体框架，解决了大数据时代背景下的现有教育系统处理海量数据困难，平台不易扩展，功能不够丰富的问题。
[0007]技术方案:本发明提供了一种用于教育大数据处理的系统，该系统包括以下模块:
[0008](I)手机、PC等终端，用于源数据的采集，内容数据的输入，同时存储、显示处理后的信息；
[0009](2)存储模块，作为本地数据服务器，构建本地集群数据库，采用分布式高可用集群架构，用于分类存储行为数据、内容数据等，为数据处理模块提供数据来源，并存储处理结果；
[0010](3)处理模块，作为云平台的大数据处理中心，通过建立数据处理模型，对从存储模块送来的采集数据进行处理以得到有用价值信息；
[0011](4)接口模块，对用户的请求进行响应，交至处理模块进行处理，并接收处理层的处理结果进行显示；
[0012](5)系统管理模块，用于系统的运行维护，运营管理，安全认证，并实时监测各个模块的状态，保证系统高效稳定运行。
[0013]为实现以上五个研究目标，采用以下五类技术方法:
[0014]S1、整合系统外部学习者信息系统中的数据和系统内部学习者学习行为数据，存储至存储模块。
[0015]S2、预测。建立一个能够从整合多个预测变量推断单一被预测变量的模式，例如，通过在线学习环境中学习者参与在线讨论的情况、测试情况等预测学习者在该门课程的学习中是否有失败的风险，通过对数据的处理和分析，对学习者未来的学习行为和结果进行预测。
[0016]S3、聚类。根据数据特性，将一个完整的数据集分成不同的子集。例如，研究者根据学习者在在线学习环境中学习困难、交互模式等将学习者分成不同的群组，进而为不同的群组提供合适的学习资源和组织合适的学习活动。
[0017]S4、关系挖掘。探索数据集中各变量之间的相关关系，并将相关关系作为一条规则进行编码。例如，利用关系挖掘，探索在线学习环境中学习者学习活动和学习成绩的相关关系，进而改进学习内容呈现方式和序列，以及在线教学方法。
[0018]S5、模型构建。通过对数据集的聚类、相关关系挖掘等过程构建供未来分析的有效现象解释模型。
[0019]有益效果
[0020]本发明有效地传统教育系统中，大规模数据管理难度大、利用效率低的问题，为未来教育系统提供了一种大数据处理模型，具有重要的实际意义和很好的应用前景。
【附图说明】
[0021]图1本发明实施例的整体系统框架图(实线:数据流，虚线:控制流)；
[0022]图2本发明实施例的技术方法流程图。
【具体实施方式】
[0023]以下将结合附图和【具体实施方式】，对本发明所诉的教育大数据处理系统做详细描述。
[0024]如图1所示，一种用于教育大数据处理的系统及方法，主要包括5个模块:
[0025](I)手机、PC等终端，用于源数据的采集，内容数据的输入，同时存储、显示处理后的信息；
[0026](2)存储模块，作为本地数据服务器，构建本地集群数据库，采用分布式高可用集群架构，用于分类存储行为数据、内容数据等，为数据处理模块提供数据来源，并存储处理结果；
[0027](3)处理模块，作为云平台的大数据处理中心，通过建立数据处理模型，对从存储模块送来的采集数据进行处理以得到有用价值信息；
[0028](4)接口模块，对用户的请求进行响应，交至处理模块进行处理，并接收处理层的处理结果进行显示；
[0029](5)系统管理模块，用于系统的运行维护，运营管理，安全认证，并实时监测各个模块的状态，保证系统高效稳定运行。
[0030]根据图1对本发明的系统操作流程进行描述:
[0031]1.模块(I)手机、PC等终端，通过采集源数据或输入内容数据，并对这些原始数据进行预处理，将预处理后的数据通过网络传输至模块(2)所述的存储模块进行存储，同时接收模块(3)所述的数据处理中心的处理结果，并实时存储、显示处理后的信息。
[0032]2.模块(2)存储模块，提供本地集群数据库，接收存储手机、PC等终端自动采集的数据，并进行分类处理，按类别存储至行为数据库、内容数据库等数据库中；接受存储内容提供者主动上传的数据及处理层传来的中间结果及最终结果数据。同时，为模块(3)所述的数据处理模块提供数据来源。
[0033]3.模块(3)处理模块，建立数据处理模型，按照用户请求或系统状态