文摘

本研究开发了一种基于计算机的基础教育资源共享方法基于混合高斯模型以提高教育资源共享的效果。最初,教育资源共享研究的挑战。基本的共享平台,包含索引的层,图书馆,计算机基础教育资源和数据层设计。在收集有关计算机基础教育资源共享的信息,教育资源配置集群使用高斯混合模型,然后基于聚类的结果。根据配置的数量因素,计算机基础教育资源可以共享,按照他们的设计。实验结果表明,该方法具有较高的资源共享效率,实时更新资源的能力,一个好的老师和学生评价体系。与传统的共享方法相比,该方法的好处是更短的时间和更大的资源共享集群精度。

1。介绍

计算机和网络技术的迅速发展加速了信息技术革命的到来,推动社会发展到信息时代。计算机信息技术属于高新技术的范畴,因此快速发展和复杂知识的两个主要特征,它的发展水平,应用水平和教育水平已成为社会进步的重要指标(1]。因为计算机技术包括各种领域和只有当结合各行各业,它具有活力。noncomputer主要计算机基础教育的最重要的目标一般本科院校推广计算机文化和提高计算机应用水平。

目前,由于“大扩张,“对计算机基础教育的需求在国内普通本科高校越来越多,老师的压力和学校压缩的矛盾;此外,计算机技术的快速发展及其教学内容更新必须采用尽快解决这个问题(2]。面对新形势和新事物,我们必须保持敏感性,增加投资的所有方面的强度,作出切实努力让未来的大学毕业生熟悉他们的主要和使他们掌握复合计算机信息技术技能。为了实现这一培养目标,有许多必须研究和解决的问题,包括但不限于,培训目标、教学体系、课程设计、教学内容、教学方法、师资建设、设备条件、资源建设等。解决这些问题应该的起点本科院校寻求改善noncomputer的计算机教育专业。

如何实现基本的计算机教育资源的合理开发和有效利用的基础是提高计算机基础教育工作的质量以及提高教育质量的一个重要因素。如何实现优质教学资源的共享是仍然需要解决最困难的问题之一(3,4),尽管许多学校已经达到高水平的成熟的独立发展计算机基本技能教育。

基于云计算的教育课程资源共享平台被设计在文献[5]。包括云基础设施平台,云系统服务,云应用和云客户端层。业务管理系统在云系统服务层实现了平台的业务逻辑。根据用户权限的不同,平台用户函数分为两个功能模块:教师和学生。教师功能模块可以管理学生/团队/课程/直播,编辑,审查,批准文件;创建/分配/计数学生作业;和上传教学资料等功能。学生功能模块使教学资料的下载,在线作业,在线考试,讨论和交流功能。一个方法基于无线宽带连接的共享教育资源设计在文献[6]。在这种方法中,使用蚁群算法优化聚焦爬虫,然后使用它来获取教育资源数据和从捕获的数据中提取语义特征。然后k - means聚类算法被应用到所有的数据集群。结果显示网络中心和网络密度的计算,利用无线宽带连接来安排和完成教育资源的共享。在文献[7),blockchain-based教育资源共享平台设计。根据研究,由于互联网的快速发展,教育资源的建设与共享已成为现代远程教育的一个越来越重要的方面。创建一个blockchain-based平台共享教育资源也已成为社会共识。本研究探讨了教育资源共享的历史发展和实践问题分析的角色基于区块链的一个教育资源共享平台建设的信贷银行,提出了教育资源共享平台的系统设计方案基于区块链。

然而在实践中,它已经发现,上述传统方法费时的缺点分享过程和资源聚类准确性差。本研究设计一个新的计算机基础教育资源共享方法基于高斯混合模型来解决这些问题。

下面是这个工作的结构:第一章是介绍描述动机、意义和贡献的工作。第二章是相关工作,介绍和总结了以前的工作在这个话题。“方法”是第三章,详细描述了本文中使用的方法。第四章讨论了实验结果,证明此方法的优越性。最后一章是结论,总结了本文的工作,并对其不足之处以及未来的工作进行了探讨。

2。分析在教育资源共享的困难

首先,资源管理平台有很强的控制资源的能力。一方面,资源管理平台有很强的能力来控制资源,和老师不能改变资源数据库的内容,从而导致的困难及时更新一些旧的教学资源。另一方面,每个学校都有自己的教学资源和没有统一的标准来管理这些资源,仅由教师和学生在学校使用。每个学校都有丰富的资源,但它们不向公众开放,这使得它很难共享教学资源。此外,它是不可能对所有教学资源,充分发挥他们在学校的教学工作的价值,导致了教学资源的浪费8]。

第二,是计算机基础教育的盲目性和标准化。很多教学资源由众多公司的合作,容易盲目建设的过程中。这导致缺乏标准的教学资源建设、资源分类、内容、形式多样和复杂,导致一些资源出现反复和旧的情况,没有得到及时的更新和检查。自学的学生,这些资源很容易被误导,因为他们无法识别有用的资源。与此同时,他们还添加困难为学校教学资源的管理,这并不有利于学校之间的资源共享(9]。

第三,计算机基础教育的利用率太低了。每个学校的资源仍在自给自足阶段,和一些教学资源已经被消灭之前使用,导致教学资源的利用率较低。这主要是因为学校没有意识到资源管理平台,统一的标准要求,管理和使用不协调,从而导致教学资源的低利用率10,11]。

3所示。设计的计算机基础教育资源的共享方法

3.1。设计基本的共享平台

3.1.1。指标层

为了处理连接搜索问题的计算机基础教育资源集,使用域指数法就是将计算机基础教育资源集。

定义1。
域:一个特定的数据集的属性或属性的组合被描述为一个域(10]。如果基本的计算机教育资源表的主键可以形成一个域,域值集的描述域,和象征是用来描述它。如果符号代表了成套的域值,然后正式定义的域可以描述如下: 资源集基本的计算机教育新配方的字段如下:

定义2。
域协会学位:查询域和索引域 ,域关联程度可以制定如下: 在哪里代表的基础设置,域名的关联度 ,和更大的价值,更好的领域之间的联系。同样,如果两套资源领域对具有更高程度的联系,更相关的资源集。

定义3。
域搜索:根据查询域 ,索引域和关联度阈值 ,关联度超过搜索的过程从域集被描述为域搜索,其规范化可以表示为: 在哪里表示目标域搜索,即超出了组与高linkability计算机基础教育资源。

3.1.2。计算机基础教育资源的图书馆

分布式资源库是一个资源图书馆的资源存储和分布在多个计算机和节点。它由计算机网络之间的连接。每个资源存储节点的物流是指由分布式资源库模块。从逻辑上讲,这些节点构成一个完整的图书馆资源模块,和一个分布式资源图书馆是相当于一个集中的管理和部分连接资源图书馆集群(12]。分布式资源库模块利用计算机P2P网络作为媒介,连接大量地理上分散的独立资源库,创建一个全球逻辑视图,将这些分布式集中资源库转换为一个统一的资源图书馆模块进行控制和管理。所有的节点资源库模块能独立支持本地应用程序,并提供资源共享能力其他节点(13)在分布式资源库模块。

根据集中资源图书馆管理的概念,分布式资源图书馆模块可分为同构或异构。如图1异构和均匀分布式资源图书馆可以抽象为一个基础课模式架构。

分布式资源图书馆的模式分为四层:全球外部模式,全局概念模式,当地的概念模式,和当地的内部模式。每个相邻层之间有一个相应的夹层图像模式,并通过夹层模式之间切换完成后的形象。但是分布式资源库模块也适用于相同的配置分布式资源库模块由同样的资源图书馆和异构分布式资源库模块由不同种类的资源图书馆(14]。

3.1.3。数据层

建立一个数据层的主要目的是确保稳定和安全的计算机基础教育资源的输出和输入。以协会的计算为例,选择和排序计算的实现是在下面详细描述。

首先,它被认为是联系在一起的两个计算和排序,选择计算的计算只涉及单体协会,后者两个计算满足交换律和联想法。假设 代表了一个协会,那么链接和排序计算满足所示的属性(5)和(6):

交换律:

结合律:

可以看出,安全multicomputing问题可以转化为安全党计算。

数据链接指的是过程相结合的关键字相同的记录在不同的计算机基础教育资源。模型数据链接的形式查询完成,这意味着共享资源传输各方实现最后的链接操作。连接操作的一般过程如下:

所有的计算机基础教育资源共享的配方 , 代表资源集的主键列,和等效构件数据共享所有输入方制定 ,洗牌各自的教学资源集 ,和使用描述重组资源集代表了主键列。选择随机置换函数是基于共享访问控制的关键当事人之间。为了查询主键列置换函数评价、价值转移到后续的计算方反过来,和随后的计算与结果通过前面的计算,直到最后结果表吗生产。

排名的本质是一个模糊的排名。如果向量 基本的计算机教育资源共享计算方起草,那么向量可以被描述为共享 ,排名的目的是确定订单根据特定的向量比较原理,和它的一般过程如下:

加密共享画作为向量的计算方法 ,和输入向量的计算方法是随机选择的。当 , 并行计算和排序向量可以通过使用吗排序向量 。

数据层的混凝土结构可以构建基于上述两个计算。覆盖层不仅能保证基本的计算机的安全教育资源还提供自动安排和关键词选择服务资源共享。

3.2。收集基本的计算机教育资源共享的信息

在数据库中基本的计算机教育资源,有许多用户提供共享信息。为了保证共享资源的合理分布信息,需要收集和共享信息资源进行分类根据不同的提供者和定义信息提供者的信息资源共享过程如下: 在那里,和代表供应商上传资源的速度,和表示抑制作用系数不同造成的信息提供者之间资源共享、和和代表着资源提供者之间的促进作用系数。

数字资源信息的重叠图所示2。A和B,分别代表计算机基础教育资源的信息上传到共享平台的提供者。

从图可以看出2对资源共享的,有三个场景不同的供应商:①不同的供应商提供的资源不重叠,如图2(一);②不同的供应商提供相同或重叠的部分资源,如图2(b) -2(d);③不同的供应商提供相同或相似的资源,如图2(e)。

根据图中的表示2,被定义为资源信息的信息重叠程度A和b,因此,如果该值的是0,可以直接定义的配置因素。如果该值的不是0,有必要减少的重量基本计算机教育资源信息收集和消除重复的资源信息。

3.3。集群计算机基础教育资源的基于高斯混合模型

高斯分布,也被称为正态分布,是一个非常重要的统计和概率分布具有显著的应用程序在计算机领域15,16]。如果有 维联合高斯随机变量,然后:任何线性变换后仍然是高斯随机变量;任何 维边缘分布是高斯分布;线性变换(或线性系统处理)后,这仍然是一个高斯信号。

考虑的情况下混合高斯模型的意思是0和1的标准偏差。水平面平行的截面是一个圆,圆的中心是每个维度的意思所在。在实践中,通过改变标准偏差的概率分布密度曲线可以成为一个椭圆,椭圆可任意角度倾斜实现任何长宽比,也可以搬到任何位置在平面上。横截面定义了一个特定的分布,混合高斯模型调整椭圆,以便它可以实现集群数据的最佳匹配,最后椭圆参数可以生成数据集群中的最大概率(17]。

可以说,混合高斯模型聚类是一个基本的概率密度分布的数据聚类方法,和许多广泛使用的算法有很好的适用性数据分布符合高斯混合模型。基于高斯混合模型的聚类过程如图3。

步骤1。输入初始数量的集群获取阈值重叠高斯分布;

步骤2。让是每次迭代聚类的结果,这是符合初始聚类数 ,形成初始分区区域并确定初始内核;

步骤3。设置正常的内核函数的迭代聚类结果作为 ,然后运行动态聚类过程;

步骤4。根据步骤分辨重叠区域和分散的地区3,然后计算重叠度 几个高斯分布到组织;

第5步。选择所有负载条件下的高斯分布的结果:(1)重叠度阈值满足条件的公式是: 如果重叠阈值满足上述条件,聚点 是随机选择的。(2)几个高斯分布组织的重叠程度符合条件和公式是: 几个高斯分布组织的重叠程度是否满足上述条件,然后随机选择的聚点 将会被合并。(3)所有选择集群点归一化形成一个新的集群中心,然后是均值和协方差的计算集群中心。

步骤6。更新迭代聚类结果。如果结果符合 ,那么它需要跳转到步骤3;否则,停止更新和输出聚类结果 。

3.4。计算机基础教育资源配置基于进化聚类结果

当信息重叠程度的共享信息上传的不同信息提供者是0,这意味着信息资源共享达到平衡和信息需求者的接收程度的信息资源趋于饱和。所示的平衡条件(10):

因此,信息资源共享的平衡条件转化为变量表示,如下:

坐标满足平衡条件可以得到解决平衡条件。当信息资源共享程度的A和B是相同的情况下,可以实现信息资源共享在一定范围(18]。

3.5。设计配置的因素

假设样本的数量的计算机基础教育资源均衡配置的信息进化是配置的因素指数 ,和 th配置的因素 被定义为th示例的配置信息 。 , ,然后初始矩阵组成的所有样本值的计算机基础教育资源信息可以表示如下:

之前计算样品的初始矩阵,矩阵中的数据应该是标准化。的平均价值 th列数据可以通过公式计算(13)如下:

初始矩阵中的数据平均后,获得了新矩阵如下:

然后,标准化意味着结果根据公式(15):

建设矩阵后得到的一系列处理可以表示为公式(16):

收集到的计算机基础教育资源的相关数据信息被替换成矩阵,及相关矩阵,矩阵的特征值和特征向量计算,以获得一个统一配置特征值所对应特征向量矩阵的特征多项式的组合标记为特征向量 。最后,分配的数量因素可以进一步通过分配因素的累积贡献率基本的计算机教育资源信息(19]。第一次的累积贡献率因素如下:

当特征向量的特征根不小于1的数量配置因素可以确定。因此,计算机基础教育资源共享的实现(20.]。流程如下:

4所示。实验和结果分析

为了验证的实际应用性能计算机基础教育资源共享方法基于高斯混合模型,设计以下实验测试过程。

4.1。基本的检查

本文提出的方法用于进行共享实验在大学计算机基础教育资源,和这个方法的共享效率测试通过上传资源索引的效率。实验结果如图所示4。

我们可以看到在图4,计算机基础教育资源的总量持续增长,他们上传速率会逐渐减少。尽管资源上传效率会降低,当计算机基础教育资源共享,减少的速度和范围很小,表明本文资源共享的效率很高。这一结果的原因是本文中描述的方法设计指标层,可以构造域与特定属性或属性的组合和完整的快速聚类和数据上传教学资源使用域索引。

假设有1000个资源对于需要共享的计算机基础教育,把他们分成六组。同样,每组有一个不同的更新上限。图5说明了实时资源更新功能时,该方法用于计算机基础教育资源共享。

如图5时,该方法用于共享资源基本的计算机教育,更新的资源不超过更新上限,表明该方法具有实时更新性能优越。这是由于这一事实后,计算机基础教育资源配置基于聚类的进化结果,该方法还设计教育资源的分配系数,以便产生新的教育资源后,该方法将定位新生成的资源和整合与原来的资源,从而实现实时的更新和共享教育资源。

因此应用于高校教学的方法。经过60天的应用程序中,一份调查问卷是用来评估老师和学生满意度和应用程序的影响。300年两项调查,问卷发放,300人回来的时候,总共297个有效回复。SPSS软件包是利用收集到的数据的分析和统计。皮尔森相关,相对数量分析和多元逐步回归方法用于两个问卷,分别用于最终结果的分析和统计,如表所示1。

该方法的应用程序后,教师和学生的兴趣和认知程度显著增加,差异具有统计学意义 。学生学习自主性和学习兴趣也具有统计学意义 。从表可以看出1教师和学生的评价结果之前和之后的应用这种方法有明显变化。这也表明,一个合理的方法共享教育资源的老师和学生都有积极的促进作用。

4.2。对比试验

为了避免缺点过于单一,传统教育课程资源共享平台基于云平台(方法)和基于无线宽带连接的教育资源共享方法(方法B)作为对比方法,分别分享过程需要、资源聚类准确性作为索引,并完成性能验证的方法。

首先,验证不同方法的共享过程很耗时间,结果如表所示2。

根据表2,该方法的共享过程需要5.55分钟,方法需要8.74分钟,在第十个实验方法B需要9.45分钟。30日的实验中,该方法的共享过程时间是5.32分钟,8.68分钟的方法,方法B和9.58分钟50实验中,该方法的共享过程需要5.46分钟,8.55分钟的方法相比,方法B和9.54分钟。

在实验过程中,该方法有一个最大的分享时间5.78分钟,最小共享时间5.32分钟,这说明,这两个传统方法相比,该方法更省时间。

不同的资源聚类方法的准确性评估,结果是描绘在图6。

根据图所示的结果210日实验,资源聚类方法的准确性为96.2%,资源聚类方法的准确性为94.1%,和资源聚类方法B的准确性为94.8%。在30日实验,资源聚类方法的准确性为97.5%,资源聚类方法的准确性为95.0%,和资源聚类方法B的准确性为89.9%。在实验50,资源聚类方法的准确性为97.9%,资源聚类方法的准确性为89.7%,和资源聚类方法B的准确性为89.4%。在整个实验过程中,资源该方法的聚类精度可以达到97.9%,表明该方法具有良好的影响的处理基本的计算机教育资源。

5。结论

伴随着教育信息化进程的加速,计算机基础教育资源的数量正在增长。有效监督计算机基础教育资源的能力越来越重要。cocreation增加需求和共享教育资源的类型和数量扩张促使计算机基础教育资源和多样化的学习需求的用户。

基于混合高斯模型,本研究发展一种方法为计算机基础教育资源共享。后的设计基本的共享平台,信息关于计算机基础教育资源共享是聚集。教育资源是集群使用高斯混合模型,和聚类结果是用来配置教育资源。根据配置的数量因素,计算机基础教育资源可以共享,按照他们的设计。

根据实验结果,该方法具有较高的资源共享效率,实时更新资源的能力,和积极的老师和学生的评级。传统资源共享方法相比,该方法减少了分享时间和提高资源聚类精度。

在未来,我们将进一步减少教育资源共享方法的时间,提高聚类精度。

数据可用性

使用的数据来支持本研究的结果包括在本文中。

的利益冲突

作者宣称没有利益冲突。

确认

本文的一个阶段性成果”研究与实践的在线和离线混合教学模式”的计算机和信息技术“基于要培养人”(项目号:SGH22Y0338)的14个五年计划2022年在陕西省教育科学。