高校教育信息化中數(shù)據(jù)挖掘的應(yīng)用研究

摘 要：數(shù)據(jù)挖掘作為一種高效的數(shù)據(jù)處理技術(shù)，被廣泛的應(yīng)用到各個(gè)領(lǐng)域。高校教育信息化的快速發(fā)展為高校積累了大量的信息，利用數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)可以發(fā)現(xiàn)在數(shù)據(jù)中隱藏的普遍規(guī)律和模式，為高校教育教學(xué)工作的順利開(kāi)展提供了科學(xué)的依據(jù)。本文通過(guò)對(duì)數(shù)據(jù)挖掘概念、過(guò)程及進(jìn)行數(shù)據(jù)挖掘必要性的分析，探討數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)在高校教育信息化中的應(yīng)用問(wèn)題。

關(guān)鍵詞：高校教育信息化；數(shù)據(jù)挖掘

中圖分類號(hào)：TP311.13

信息化社會(huì)的到來(lái)，使各種信息紛涌而至，給高校也帶來(lái)了大量的有關(guān)教育、學(xué)生等各類信息，面對(duì)如此龐大的信息量，用傳統(tǒng)的信息、數(shù)據(jù)提取的方式已經(jīng)很難滿足高校的要求，而且大量信息所帶來(lái)的信息的消化、安全等問(wèn)題，使得高校必須要借助數(shù)據(jù)挖掘的工具去提取數(shù)據(jù)中隱藏的規(guī)律和模式。

1 數(shù)據(jù)挖掘的概念及過(guò)程

1.1 數(shù)據(jù)挖掘的概念

數(shù)據(jù)挖掘是一種提取知識(shí)和信息的過(guò)程，具體來(lái)說(shuō)就是從大量的、不完整的、有噪音的、模糊、隨機(jī)的在實(shí)際中應(yīng)用的數(shù)據(jù)里，提取出其隱藏在內(nèi)部、不被人們事先知道的信息和數(shù)據(jù)的過(guò)程。

1.2 數(shù)據(jù)挖掘的過(guò)程

數(shù)據(jù)挖掘的過(guò)程包括以下幾個(gè)方面，數(shù)據(jù)的預(yù)處理、數(shù)據(jù)的挖掘、結(jié)果的分析與應(yīng)用。首先對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理，通過(guò)數(shù)據(jù)清理去掉噪音數(shù)據(jù)，保證數(shù)據(jù)的一致，然后對(duì)多個(gè)文件或多個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)中的文件進(jìn)行合并、壓縮數(shù)據(jù)，形成有效的數(shù)據(jù)集，便于進(jìn)行數(shù)據(jù)挖掘，縮短挖掘的時(shí)間，提高挖掘質(zhì)量。接下來(lái)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行挖掘，根據(jù)數(shù)據(jù)的不同類型及特點(diǎn)，選取不同的算法，例如采用分類、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、遺傳算法等技術(shù)。最后對(duì)所得數(shù)據(jù)的結(jié)果進(jìn)行分析，使其能被用戶接受和理解，然后將得出的結(jié)果運(yùn)用到實(shí)踐活動(dòng)中去。

2 數(shù)據(jù)挖掘在高校教育信息化中應(yīng)用的必要性

目前，計(jì)算機(jī)已不單單是計(jì)算的工具，它還幫助我們分析和處理數(shù)據(jù)，從而做出科學(xué)的決策。隨著信息化社會(huì)的快速發(fā)展，人們所接觸、獲得到的數(shù)據(jù)種類不斷增多，數(shù)量也急劇上升，此時(shí)用傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)分析的方法已不能更快速、更有效的幫助人們解決問(wèn)題了，這就要求我們運(yùn)用數(shù)據(jù)挖掘這一手段來(lái)進(jìn)行工作。在教育信息化的背景下，高校管理也朝著信息化、網(wǎng)絡(luò)化的方向發(fā)展。在教育教學(xué)過(guò)程中，必定會(huì)積累大量的教學(xué)數(shù)據(jù)，但我們只能對(duì)其進(jìn)行簡(jiǎn)單的統(tǒng)計(jì)與分析，無(wú)法了解數(shù)據(jù)深層的內(nèi)容。在教學(xué)評(píng)估中，教師也只能把學(xué)生的平時(shí)和期末成績(jī)作為評(píng)價(jià)一個(gè)學(xué)生的標(biāo)準(zhǔn)，無(wú)法客觀公正的做出評(píng)判。教學(xué)工作者僅憑簡(jiǎn)單的經(jīng)驗(yàn)分析就做出結(jié)論，往往存在很多的漏洞，這就需要數(shù)據(jù)挖掘?yàn)槲覀兲峁┮环N更深層次了解數(shù)據(jù)隱藏的信息和內(nèi)容的方法，使管理者做出科學(xué)的決策，及時(shí)發(fā)現(xiàn)學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中出現(xiàn)的問(wèn)題，制定行之有效的教學(xué)方法，做出正確客觀的分析評(píng)價(jià)，提升教育教學(xué)的質(zhì)量和水平?？梢?jiàn)數(shù)據(jù)挖掘具有重要的意義和必要性。

3 數(shù)據(jù)挖掘在高校教育信息化中的應(yīng)用

高校教育信息化是整合先進(jìn)的技術(shù)，運(yùn)用到高校教育管理體系之中，使教育教學(xué)、管理工作和校園的文化生活更網(wǎng)絡(luò)化、信息化，提高教育質(zhì)量和效率，形成一種全新的教育和管理模式。高校教育信息化所產(chǎn)生和積累的數(shù)據(jù)，為我們進(jìn)行數(shù)據(jù)挖掘提供了有效的數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)挖掘可以應(yīng)用到高校教育信息化的各個(gè)方面，如教學(xué)評(píng)價(jià)、課程設(shè)置、網(wǎng)絡(luò)教育、分析學(xué)習(xí)者特征、干預(yù)師生行為、輔助考試等方面。

3.1 教學(xué)評(píng)價(jià)

教學(xué)評(píng)價(jià)就是根據(jù)教學(xué)目標(biāo)、原則的要求，利用收集到的信息對(duì)教學(xué)活動(dòng)以及教學(xué)成果進(jìn)行評(píng)價(jià)的過(guò)程，主要包括對(duì)學(xué)生學(xué)和對(duì)教師教的評(píng)價(jià)。隨著信息化的快速發(fā)展，高校教育信息化積累了大量的學(xué)生成績(jī)、行為紀(jì)律、處罰獎(jiǎng)勵(lì)等數(shù)據(jù)，利用數(shù)據(jù)挖掘的方式來(lái)進(jìn)行分析處理，可以客觀準(zhǔn)確的得到學(xué)生的評(píng)價(jià)結(jié)果，及時(shí)糾正學(xué)生的不良的學(xué)習(xí)行為，同時(shí)還能盡量避免教師因主觀作用對(duì)學(xué)生做出的不公平的、不客觀的評(píng)價(jià)。將數(shù)據(jù)挖掘的關(guān)聯(lián)規(guī)則運(yùn)用到教學(xué)評(píng)價(jià)的數(shù)據(jù)中，使教師能夠認(rèn)識(shí)到自身的教學(xué)情況以及學(xué)生的學(xué)習(xí)和個(gè)性特點(diǎn)，并給予合理的意見(jiàn)，對(duì)今后的教學(xué)工作有一定的指導(dǎo)意義。

3.2 合理設(shè)置課程

高校學(xué)生所進(jìn)行的課程學(xué)習(xí)是循序漸進(jìn)的，對(duì)于課程的學(xué)習(xí)要一步一步按照先易后難來(lái)進(jìn)行，而且由于教師、學(xué)生以及班級(jí)的文化氛圍的不同，同一年級(jí)的不同班級(jí)在學(xué)習(xí)相同課程時(shí)也存在很大的差異。這種情況下，教務(wù)管理人員和任課教師就很難根據(jù)學(xué)生的成績(jī)做出客觀、合理的判斷，從而做出教學(xué)進(jìn)程的決策。因此，要借助于數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)，從大量已有數(shù)據(jù)中挖掘出有用的信息和內(nèi)容，分析各數(shù)據(jù)之間存在的關(guān)系，找到影響學(xué)生成績(jī)的因素，然后在此基礎(chǔ)上，對(duì)課程設(shè)置做出合理的安排。

3.3 個(gè)性化、智能化網(wǎng)絡(luò)教育

個(gè)性化、智能化網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程教育充分的利用了數(shù)據(jù)挖掘的技術(shù)，遠(yuǎn)程教育的順利開(kāi)展得到保障。首先根據(jù)學(xué)生所提供的信息，對(duì)不同層次的學(xué)生提供不同的學(xué)習(xí)內(nèi)容和模式，進(jìn)行因材施教。其次，對(duì)已保存的學(xué)生的信息進(jìn)行數(shù)據(jù)挖掘，利用已有的資源，對(duì)課程進(jìn)行重新組合，使之更符合教學(xué)規(guī)律。最后通過(guò)對(duì)學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)行為進(jìn)行數(shù)據(jù)挖掘，了解學(xué)習(xí)者的瀏覽模式，重新進(jìn)行頁(yè)面之間的鏈接，以符合學(xué)習(xí)者的訪問(wèn)習(xí)慣。

3.4 學(xué)習(xí)者特征分析

對(duì)學(xué)習(xí)者特征的分析在教育活動(dòng)中具有重要的地位。它不僅是教學(xué)設(shè)計(jì)的前提，是教學(xué)成功的關(guān)鍵。學(xué)習(xí)者特征包括學(xué)習(xí)者的知識(shí)結(jié)構(gòu)和學(xué)習(xí)風(fēng)格。學(xué)習(xí)者的知識(shí)結(jié)構(gòu)是學(xué)習(xí)者已經(jīng)學(xué)習(xí)的或即將學(xué)習(xí)的內(nèi)容。學(xué)習(xí)風(fēng)格包括學(xué)習(xí)者的生理、心理和社會(huì)特征。利用數(shù)據(jù)挖掘來(lái)分析學(xué)習(xí)者的特征，不僅有助于學(xué)習(xí)者改進(jìn)自己的學(xué)習(xí)行為，而且能提高學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)能力，完善其人格，有利于學(xué)習(xí)者素質(zhì)的全面、和諧發(fā)展。

3.5 干預(yù)學(xué)生行為

在干預(yù)學(xué)生行為方面也可以使用數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)。高校的教育教學(xué)人員可以根據(jù)高校數(shù)據(jù)庫(kù)中保存的學(xué)生的家庭條件、學(xué)習(xí)狀況、獎(jiǎng)勵(lì)處罰等情況，通過(guò)數(shù)據(jù)挖掘中分類等方法找到學(xué)生行為活動(dòng)的關(guān)系，及時(shí)對(duì)做出學(xué)生下一步行為的預(yù)測(cè)，防止學(xué)生出現(xiàn)不良行為。例如在學(xué)校課程增多，難度加大，學(xué)生學(xué)習(xí)壓力重，而且家庭出現(xiàn)矛盾的情況下，學(xué)生很容易出現(xiàn)抑郁或偏激行為，通過(guò)數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)，學(xué)校教務(wù)管理人員及教師可以及時(shí)做出預(yù)測(cè)，并做好預(yù)防工作，就可以有效避免這種情況的發(fā)生。

3.6 輔助考試

考試是教學(xué)環(huán)節(jié)中必不可少的一部分，也是用來(lái)考察學(xué)生學(xué)習(xí)成果的。從考試分?jǐn)?shù)可以說(shuō)明在一定時(shí)期內(nèi)學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，但不能說(shuō)明影響成績(jī)的因素有哪些，無(wú)法得知教學(xué)中關(guān)乎成敗的關(guān)鍵因素，就不能對(duì)教師教和學(xué)生學(xué)起到促進(jìn)作用。利用數(shù)據(jù)挖掘可以對(duì)學(xué)生平時(shí)的學(xué)習(xí)情況進(jìn)行分析，從而做出全面的、有針對(duì)性的評(píng)價(jià)。例如可以用平時(shí)成績(jī)、作業(yè)成績(jī)、點(diǎn)播課件等各種平時(shí)教學(xué)中的成績(jī)進(jìn)行考察，縮減期末考試成績(jī)的比重，加大對(duì)學(xué)生平時(shí)自主學(xué)習(xí)的考核。在這過(guò)程中產(chǎn)生的大量數(shù)據(jù)可使用數(shù)據(jù)挖掘工具進(jìn)行處理、分析?？荚囶}的質(zhì)量對(duì)學(xué)生考試的分?jǐn)?shù)有很大的影響。因此可以將數(shù)據(jù)挖掘應(yīng)用到對(duì)試卷分析的數(shù)據(jù)庫(kù)中，通過(guò)對(duì)每道題目的難易度、區(qū)分度、相關(guān)度等的分析，教師就能夠?qū)υ囶}的質(zhì)量做出比較客觀、準(zhǔn)確的評(píng)價(jià)，可以更好的了解學(xué)生對(duì)所學(xué)知識(shí)的掌握和運(yùn)用情況，為開(kāi)展以后的教學(xué)工作提供有益的指導(dǎo)。

4 結(jié)束語(yǔ)

高校教育信息化帶來(lái)是信息量的增長(zhǎng)和提取信息工作的難度。數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)有效的避免了傳統(tǒng)信息提取的問(wèn)題，更深層面的發(fā)掘隱藏的規(guī)律和模式，為教育教學(xué)工作的設(shè)計(jì)、決策、實(shí)施等方面提供了新的途徑，帶來(lái)了更多的便利。隨著科學(xué)技術(shù)的日新月異、信息技術(shù)的不斷發(fā)展，數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)還將更廣泛的被應(yīng)用到各個(gè)領(lǐng)域，并發(fā)揮著日益重要的作用。

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