文摘
本研究开发和实现了一个音乐教学资源平台基于模糊聚类算法知识为了让音乐教学质量的管理更加科学和标准化。本研究提出了一个音乐教学资源管理系统的建设方案在高等教育机构通过需求分析、功能设计、系统开发和实现,系统测试的软件系统。在这项研究中,开发一个系统,利用计算智能计算中包含的内容和主题资源基于语义相似度,生成分类标签,和集群以整合教育资源和教育资源实施有效管理。它不仅满足了用户的需求要通过移动终端访问平台系统还增加了平台系统的利用率。实验表明,该系统的稳定性可以达到95.37%。检索的准确性为96.24%,比传统方法的8.94%。它有能力有效地提供高质量的音乐教学资源。使用教学资源系统提出了研究将提高教学效率,减轻学生的学习负担,提高学习效率。
1。介绍
随着国家教育发展迅速的经济和文化的发展。学校和社会更加关注流行音乐课程与学生(1]。艺术教育是学校提供优质教育的重要途径。一方面,现代社会的信息化建设将以前分散的资源,这样一些可重用的、公开使用,大大提高资源利用率;另一方面,它提高了人们之间的沟通效率,降低沟通成本,大大提高生产效率。信息化教育认为信息是一个教育系统的基本组成部分,它采用现代信息技术在教育领域的全面和深刻的方式来促进教育改革与发展2]。将不可避免地导致信息教育的形成一个全新的教育形式:教育信息。教育信息化是教育现代化的重要组成部分,和所有国家高度重视其发展。教育资源建设是教育的现代化和信息化的核心内容(3]。它构建一个高效、方便的学习平台,学习者通过结合先进的计算机技术、通信技术和网络技术。音乐教材资源的开发和集成已经成为学校的一个关键方法改善音乐教学新时代。同时,音乐课程资源进来各种各样的格式,和广阔的网络平台提供了丰富的材料整合音乐课程资源(4]。音乐的丰富信息和资源在互联网上使教师和学生更容易了解更多关于音乐,但他们仍然抱怨缺乏信息资源的相关音乐专业课堂教学。尽管快速增长的在线教学资源为用户提供更多的选择,这一现象“资源过载”和“资源损失”引发的成本找到他们所需要的资源。
教育资源在教室里扮演着重要的角色。优秀的教育资源可以提高教学效果,减少学习者的学习负担,提高学习效率5]。它可以开发和利用,也可以为音乐教学,无论是显式或隐式的在线音乐资源,可以激发学生的音乐学习,培养学生良好的音乐审美概念和艺术情操,真正促进学生身心的和谐发展。人们过多关注技术的应用在过去在构建教育资源;也就是说,更多的重点放在技术的进步和更少的是考虑社会的普遍性和缺乏人文关怀。这对教育资源的有效性产生重大影响。当使用网络信息资源在音乐教学中,许多学校仍在寻找音乐的早期阶段材料和网上简单地处理它们。进行信息化建设,大多数高等院校仍然使用单独的部门或业务系统为单位;各部门没有形成一个统一的建设规划的路线图。因此,每个业务系统建立后,可能存在多个系统架构,与各自的数据结构和接口标准完全一致;因此,每个业务系统不能相互联系,形成一个信息。 As a result, realizing the sharing, knowledge, and visit of mobile terminal users to the platform of instructional resources in institutions of higher learning, effectively integrating instructional resources, and improving the efficiency of users’ use of various services in the system are of great scientific theoretical value and practical significance. Fuzzy clustering [6,7)是对目标对象进行分类的模糊数学方法使用相似关系。模糊聚类算法是用于构建和应用音乐教学资源平台在这个研究。以下是本文的创新:(1)本研究提出了一个实现方案的音乐教学资源建设平台基于模糊聚类算法,详细讨论了实现过程中的核心技术。在这项研究中,介绍了语义网格来解决的问题high-feature维度和语义特征之间的联系造成的集群的网络教育资源,以提高音乐教育资源检索的准确性,促进音乐教育资源的有效利用。(2)在这项研究中,使用Mahout工具实现资源数据的聚类分析,建立数据模型和个性化服务机制系统中采用。一方面,个性化的初始资源选择的新用户的信息平台是有效实现;另一方面,它有效地实现了个性化更新资源选择老用户的信息平台。实验表明,该系统可以更好的满足用户的体验。
本研究分为五部分根据实际需求。第一部分介绍。本节概述主题的背景下,研究结构和研究方法。第二部分是文献综述。本节总结了国内外来源的相关文献,以及该研究的研究思路和方法。方法部分是第三部分。的概念、类型和特点的音乐教育资源将在本节中讨论。音乐教育资源开发的现状进行了分析;基于缺陷,开发和集成的一些策略和建议提出了音乐教育资源数据库。音乐教育资源建立的模型。 The fourth section conducts an experiment with the model developed in this study, analyzing its performance and practical application impact. The fifth section is the conclusion, which summarises the entire text while also looking ahead to the future.
2。相关工作
教育并不仅仅指人力、物力和财力。外观和远程网络教育和网络教育的发展,教育资源的扩展范围变得更广泛。教学资源的建设已成为教育工作者的重要研究课题之一。目前,学术界已经做了一些研究音乐教育资源的建设。
詹妮弗提出将传统教学模式与建构主义教学模式的优点,不仅扮演主要角色的教师指导、启发、监控教学过程,但也充分反映主动,热情,和创造力的学生为主体的学习过程。进一步阐述了流媒体技术的优点和应用在音乐教学资源的建设8]。Zanden和Thorgersen提出了一种基于模糊聚类的推荐方法,结合协同过滤,智能分词,和移动代理技术,预测和推荐教学资源为目标用户的检索(预期9]。实验结果表明,其推荐质量和准确性大大提高。东部和哈钦森改进了传统的个性化信息服务技术通过使用集群和提出了一个可行的个性化推荐系统的具体实现方案基于用户聚类的教育资源(10]。安德鲁斯和Aubyn教学资源数据库的用户行为分析的基础上,教学资源数据库(档案11]。其研究结果表明,系统的实用性和易用性产生最大的影响在用户愿意使用它;也就是说,教学资源的质量直接决定了用户体验。Grunspan等人的音乐教学资源管理系统为出发点,进行了深入的讨论和研究高等学校的信息化建设,特别是教学资源的数据管理(12]。Arnaiz-Gonzalez等人提出了一个基于上下文和用户兴趣表示方法时间向量空间模型和基于上下文的资源描述表示方法和认知水平向量空间模型。系统采用决策树,模糊匹配和推理,蚁群集群作为个性化服务的支持技术(13]。金提出了一个标准的图书馆教学资源模型的资源抽象和贫穷之间的相关性程度低资源在大多数当前图书馆教学资源。在这个模型中,每个教学资源的元数据建立索引对象;相关的相关教育资源对象会自动通过元数据,并提供了一个基于语义搜索功能(14]。吉布森使用子空间聚类分析算法(15]。它的优点是,它可以自动发现与高维数据,它具有良好的和良好的可扩展性。塔克等人阐述的在线音乐教育资源建设的现状,分析了利用在线音乐教育资源的方法,和期待的前景,利用在线音乐教育资源为音乐教学服务(16]。元提出了一个网络教学资源共享系统基于Hadoop平台(17]。系统存储在HDFS教学资源,这可以很容易地扩大。当数据量的增加在一定程度上,Had00p的大数据处理工具,可用于数据挖掘。布劳恩指出,只有通过加强网络音乐资源的意识,做一个合理的应用程序在音乐教学实践,促进课程教学建设、提高音乐教学的效率,音乐教学在整个教育系统的发展可以促进18]。古普塔提出了一个模型来鼓励用户参与教学资源的创建基于自我组织理论(19]。这个模型是一致的数据创建的Web 2.0概念,利用和共享的用户。系统中,用户被迫接受内容很难满足系统等教育资源的库。
彻底检查相关文献在这项研究中,和clustering-based个性化信息服务技术进行了探讨。在上述的基础上,模糊聚类算法音乐教学资源管理平台。它主要利用Python编程语言,我的SQL数据存储和网络爬虫发现在线教育资源。同时,模糊聚类算法用于集群和音乐教学资源的分析数据,导致一个更完美的可行性为音乐教学资源的使用在高等教育机构。此外,任务调度的调度服务器优化,有效地解决了资源资源用户和分布式配送中心之间的分配问题,导致系统负载平衡。测试结果表明,音乐教学资源管理平台系统中描述这项研究是稳定的和可扩展的。它也有一个健壮的特性和一个明确的结构,使之成为一个可行的计划来管理未来的教育资源。
3所示。方法
3.1。音乐教育资源
随着计算机和信息技术的快速发展,人们已经进入了信息时代。信息系统的六个元素如下:信息资源、信息网络、信息技术应用、信息技术和产业,信息技术人才,和信息技术政策、法规和标准。计算机多媒体技术和网络技术的快速发展促进了教育信息化的进程。其次是大力建设教学资源,网络教学资源的数量变得非常大。教育信息化建设,信息网络是基础,教学资源的核心。教学资源的利用率和信息技术的应用是目标,和信息技术人才,信息技术产业和信息技术政策、法规和标准的保证。个性化信息服务是基于现代人文学科和信息技术服务。借助先进的信息技术,如智能技术(20.,21)、集成技术、专家系统技术、知识和信息挖掘技术,产品必须为每个用户根据不同用户的信息需求。连接的信息平台终于达到了目标,也就是说,连接人们与人,连接人与事物,连接东西和事情,实现生产效率的飞跃。信息化教育的显著特点是多媒体教学材料、资源全球化、教学个性化、学习自主、活动合作、管理自动化、环境虚拟化,其中教育资源是所有应用程序的核心。积极利用音乐的优势资源合理整合和配置音乐教学资源。最终目标是丰富学校的音乐教室,丰富学生的艺术生活,加强学生的音乐实践能力,提高学生的创造性思维,培养学生的修养和情绪。教育资源,教育信息化建设的核心,起着重要的作用在提高教育教学的质量和利用教育发展的潜力。教育资源是指各种各样的信息资源,包含特定的教育信息,可以提供给学习者和可以帮助和促进他们的学习,尤其是教学资源,可以在互联网上传输的数字信号。数字化和教育价值是其核心功能。
音乐教育资源,依靠纸质书、报纸、出版物、以及其他物理载体,以及模拟无线电广播和电视等运营商,被认为是传统的。网络音乐教育资源是一种新型的音乐教育资源保存和传播通过虚拟数字技术和互联网了。教育资源,其主要目的是保证教学活动顺利进行,也为支持教学,提高教育成果。这是第一步,也是最重要的步骤在构建有目的的资源。教育资源开发的主要目标是促进教育改革,确保教育适应现代社会的需要,并提高教育质量。最终目标是为学生、教师、和其他教育工作者,所以教育需求应该充分考虑内容和功能。收集、组织、管理和传播教育资源都包括在教育资源服务。教育资源的收集是第一步的数字化教育资源,以及资源的加工和处理。组织教育资源、教育资源的顺序,将障碍转化为订单的过程描述和排序资源使用的外部和内容特点的科学规则和方法。宏观和微观管理是两种类型的教育资源管理。 The creation of music teaching information resources actually provides us with a three-dimensional, comprehensive, and high-efficiency music learning environment and resources, which includes music learning, music appreciation, music creation, and music communication. Students can learn according to their own preferences, including content, time, teaching methods, learning locations, and even tutors. The structure of the music education resource system constructed in this study is shown in Figure1。
网络音乐教育资源可以在各种媒体形式在数字技术的支持下,如音频、视频、图片、flash和文本。因此,有一个广泛的音乐教育资源网上。等级的定义、类型的资源和文件格式应该是基于统一的标准和符合国家规范和教育资源的建设必须遵循教育的规律和特点。网络音乐教育资源涵盖了广泛的知识和内容从不同的学科,不仅展示了网络资源的深度和广度,但也能够传播先进的音乐教学理念和方法,以及音乐教育价值观和先进的音乐文化。因为音乐是一种表演艺术,它需要使用大量的音频和视频传达其知识来源。有问题的传播大量的音乐教学资源在互联网上很长一段时间,如速度慢和可怜的视频质量。结果,网络和多媒体技术使音乐教学资源的传输和提供技术支持创建丰富的音乐教学资源和建立一个积极的学习环境。
这不是资源材料的积累,但优化资源整合根据教材的需求。优秀的资源不仅为教师提供离散信息和通用信息服务还为教师和学生提供更高层次的信息服务,也就是说,知识服务。传统教育资源信息服务包括在线查询和检索。随着网络技术的发展和用户的持续改进的需求,人们开始尝试进行一些特殊的服务,如信息推送服务,有针对性的专题服务,和个性化的定制服务。教育资源的建设可以有四个含义:建筑材料的教育资源:它是基础教育资源建设的关键和核心是标准化;网络课程建设;评估资源建设:资源的评价和筛选,和它需要标准化的评价标准;和发展的教育资源管理系统。资源的具体内容是不断变化的,其形式是不同的,所以相应的管理系统必须适应这种变化,充分利用他们的特点。基于网络,网络技术提供了强大的技术保障的讨论,交流,互动,和音乐的学生和教师之间的合作。 Furthermore, the interaction, communication, and collaboration of online music education resources can effectively break the geographical space barrier, emphasising the interactive and convenient nature of online music education information resource exchange. Educational resource construction is a systematic project, in which the design, development, management, application, and evaluation of educational resources are all interconnected and interdependent steps. Because learners differ in their learning starting point, learning style, learning desire, learning pace, and so on, we should consider the resource library’s multilevel, diversified, open, and dynamic updating timeliness when building it, so that different learners can get the resources they need. The importance of resource distribution in resource construction is reflected in the purpose, dynamics, timeliness, and individuality of educational resource construction.
3.2。音乐教学资源平台建设基于模糊聚类算法
模糊聚类是对目标对象进行分类的模糊数学方法使用相似关系。聚类可以使用互联网上的分类文档和用户的访问模式,以帮助用户查找信息。本研究基于模糊聚类算法,创建了一个音乐教学资源平台。在这项研究中有两个服务器集群的系统部署架构:一个web服务器集群和数据库服务器集群。通过全球负载均衡器,web服务器集群执行会话共享和请求分发。数据库分为两个部分:主、从服务器。HDFS是Hadoop的核心技术之一。HDFS架构是一个主/从。NameNode是负责管理文件系统的元数据和监控DataNode的状态,它存储实际数据。服务验证后,系统对用户模型和分析用户访问请求生成一个用户代理来表示用户的请求。 The system then divides the natural sentences entered by users intelligently based on the information carried by the user agent. Administrators and users can search for specific resources using keywords or categories. Users can see the queried resources by default based on the date they were uploaded. Users and resource administrators can sort resources manually as well. The business process of this system is shown in Figure2。
使用Mahout实现聚类算法时,要求数据模型“向量”被用来统一描述数据,这也被称为数据向量化。这使得比较两个数据对象之间的相似之处更容易。教学资源数据库中相关文档的特征被提取到形成一个数量的关键字相关的特性,然后分析使用分析代理。由于教学资源的不断增长,可能需要添加更多的存储设备,扩大现有的存储系统,因此必须可伸缩的数据存储。移动终端具有灵活的使用特征但有限的数据存储和处理能力在整个服务模式。因此,它只负责数据的输入和输出和转移这些复杂功能到服务器。用户的所有数据都存储在云中,而云服务和应用程序处理的数据需要获得可以通过网络传播。因为模糊模糊规则是模糊命题的条件,匹配的证据也是模糊命题。因此,模糊匹配方法需要计算两个模糊命题的相似性,即匹配程度。隶属函数是使用模糊集来解释和分析一个特定的模糊现象,也就是说,对象描述的程度,通过隶属函数元素属于一个特定的设置。 The proper construction of membership function is the key to express fuzzy concepts.
为了更好地计算资源之间的关系,本研究引入了语义距离的概念,用于表示概念之间的力。两个语义位置之间的语义距离(如公式(1在因素空间)使用欧氏距离计算,计算公式见公式(2):
基于上述定义,在教育资源信息的概念进行了分析。如果样品的数量吗th集群 ,然后样本的均值在吗th集群,即
样品之间的平方误差的总和在和的意思添加到所有类如下:
在这项研究中,TFIDF重量是用来测量特征项出现在文档的特征频率。TFIDF公式如下:
其中,指的就是这个词的频率,这说明这个词的频率在文本中 。 表示文档的总数;词代表文档包含的频率特性 。考虑文本的长度规范化特征项的权重,计算公式如下:
的程度的一种计算方法,对应一个条件和一个证据,以及之间的对应程度,每个子条件的组合规则和相应的证据,被选中。允许不同的应用程序和用户被分配到不同的namenode相互不影响,从而提高性能;数据块存储在datanode。系统执行智能教学资源数据库中检索,获取教学资源的一套初步检索,使用一个基于阈值和检索规则的模糊距离算法基于自学习。本研究系统地收集两个老师提供教学资源和教学资源由学生的学习过程。通过收集和挖掘这些数据,教师可以更好地了解学生的学习行为,改善教学方法,进一步提高教育教学质量。在这项研究中,随机性带来的不确定性表达的信誉CF,而模糊性带来的不确定性仍表达的模糊性。此外,当知识的先决条件的组合多个子条件,每个子条件对结论的影响的程度是不一样的。因此,权重因素引入前提条件,并给出相应的权重为每个子条件来说明其重要性的结论。假设的教育资源包含语义特征,这些语义特征的相应权重如下:
教育资源的语义位置在因素空间是由以下公式计算:
使用欧氏距离来计算网络教育资源之间的距离和网络教育资源 。计算公式如下:
其中,和两个网络教育资源的语义位置吗和 , 因素空间的维数,资源的价值吗在维度。相似度的计算公式如下:
其中,用户的兴趣偏好价值吗对模糊聚类教学资源;平均用户兴趣偏好价值所有教学资源的模糊集群。用户教学资源的表示是一致的用户 。
学习代理收集信息用户的在线行为在客户端,如复制、下载、打印、浏览时间资源页面,为了我的用户的利益和偏好,并相应地更新用户模型。用户可以浏览所有类型的在线资源进入平台后,系统会自动生成一些优秀的资源,受欢迎的资源,新的资源,等等。资源可以评估和下载后打开。服务器允许用户上传自己的实验报告、研究报告、课件、教案,学习指导,等等。用户可以根据他们的需要选择不同的向量实现类实现算法。具体的选择是由算法的特点。创建一个个性化的用户模型通过计算用户的兴趣教学资源和用户具有相似偏好使用集群技术集群。用户可以通过输入关键字标签或标签资源同意其他用户的标签。用户可以标记资源,评估或之后他们已经完成了评估。
4所示。结果分析和讨论
音乐资源管理系统主要收集教学资源的过程中产生的音乐教学提供了方便老师的教学和学生的自主学习。为了验证的有效性和系统性能的音乐教学资源管理系统提出了在这项研究中,本节进行了实验分析。实验数据集采用大学教育和教学资源数据库。内容涵盖了几乎5 TB的英语,有超过5000注册用户,日访问量超过800。通过排序,26719件的500用户感兴趣的评价数据1000年收集教学资源。值越高,越高的用户的兴趣教学资源。约70%的数据集作为训练数据集作为测试数据集和30%。用户的音乐教学资源的评价结果列在表中1。
移动终端起着重要的作用在人们的日常生活和工作,因为他们的高灵活性和实用性。用户可以访问远程服务器通过使用他们的移动终端设备和移动互联网连接,然后得到底层基础设施等服务,平台环境,云应用程序和数据存储和处理根据他们自己的需要。该系统包括超过10子功能,即资源管理、资源下载、资源评价、资源检索、用户评价管理、用户信息维护、用户权限管理。为了验证算法的性能,这部分测试算法的召回率和准确率,分别与不同算法的比较结果。图3显示了召回不同算法的结果。图4显示了不同的算法的精度的结果。
在这项研究中,该平台使用HBase数据库,确保快速、有效的非结构化教学资源数据的写操作;当数据查询,HQL语句用于检索,保证了数据流的统一性和优化平台系统的整体运行效率。的平均绝对误差计算方法进行比较,实验结果如图5。
从实验结果可以看出,模糊聚类算法有较小的美比传统的协同过滤算法和决策树算法。这表明这个算法的准确性和质量更好。资源分类功能主要是通过树结构显示,它伴随着资源分类的数据结构。分类管理员可以直接通过搜索框搜索类别;我们也可以选择类别由扩大类别树。在选择一个类别,我们可以修改,创建新的子目录,删除,等等。再次尝试,检索精度不同的教学资源管理系统如图6。
在处理文本对象时,该系统将数据转换成向量,使用高维度的向量来表示文本的特点,然后进行分类的聚类算法实现准确、高效的检索结果。在这项研究中,10个实验,分别研究中的数据的索引表2。
从上面的实验数据,可以清楚地看到,这个系统的个性化资源检索服务相对较高的索引。它有一定的性能优越。在音乐教学资源平台设计在这项研究中,使用Mahout,聚类算法,实现教学资源的检索结合向量空间模型。矢量模型vectorizes文本数据。它使用向量来表示的高维特征的文本信息和文本之间的相似度转换成计算向量之间的相似度,通常以余弦距离。为了进一步验证系统的可行性,本研究比较不同的教学资源管理系统的稳定性,和结果如图所示7。
从上面的数据分析,可以看出,这种音乐教学资源管理系统的稳定性很好,和它的稳定性高于其他比较系统。这个系统的稳定性可以达到95.37%;检索精度高达96.24%,比传统方法高8.94%。音乐教学资源管理系统的功能构造研究中完全满足要求,及其在各个方面的表现是好的;与传统的系统相比,该系统有效地提高了资源用户的满意度。
5。结论
信息化视图信息作为教育系统的一个基本组件和使用现代信息技术在教育领域的支持教育改革和发展。教育资源不断增加随着教育信息化的发展。建立教育资源已成为教育信息化的一个重要方面。一个音乐资源管理系统提出了教育信息化的背景下。音乐资源管理系统组织教育资源到集群,导致一个更有效的和全面的资源组织。现有的教育资源,就应当是在某种程度上集成和管理。此外,音乐教学资源管理系统提出了研究一个灵活的架构,高可靠性,高读写性能;核心教学资源管理功能已经完全实现的业务需求。系统使用个性化服务机制。一方面,它有效地实现新用户的个性化的初始资源选择; on the other hand, it effectively realizes old users’ personalized update resource selection. Many experiments show that this system’s stability can reach 95.37%. The retrieval accuracy is up to 96.24%, which is 8.94% better than the traditional method. The music instructional resource management system developed in this study fully meets the requirements. It can effectively provide high-quality resources for music teaching and better meet the user experience effect. Although this study provides a more comprehensive and in-depth understanding of the storage and processing of instructional resources on the platform using various technologies, some issues remain. The system will be improved and perfected in the future to better serve educators and students.
数据可用性
使用的数据来支持本研究的发现可以从相应的作者。
的利益冲突
作者宣称没有利益冲突。