面向大學(xué)生健康領(lǐng)域的數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)研究

焦向鋒

摘要：為了配合學(xué)生素質(zhì)教育改革，教育信息管理必須變換原有的手工處理方式。利用計算機自動實現(xiàn)數(shù)據(jù)篩選、自動閱讀數(shù)據(jù)信息，勢在必行。這必將大大提高輔導(dǎo)員的工作效率，能有效地提高對大學(xué)生綜合管理水平。長期以來，學(xué)生綜合素質(zhì)評價報告一方面被輔導(dǎo)員們重視力度不夠，另一方面被輔導(dǎo)員所帶學(xué)生較多致使評語千篇一律，文式枯燥。面對海量數(shù)據(jù)如何客觀分析說明，在這種情況下人們就迫切需要一種能去粗存精、去偽存真，快速、精煉得到相應(yīng)結(jié)論的技術(shù)。數(shù)據(jù)挖掘是目前人工智能和數(shù)據(jù)庫領(lǐng)域研究的熱點問題，是一種決策支持過程[1]。它主要是基于人工智能、模式識別、數(shù)據(jù)庫、可視化編程技術(shù)等，高效快速地分析數(shù)據(jù)，做出合理準確地歸納推理，是教育發(fā)展趨勢。

關(guān)鍵詞：數(shù)據(jù)挖掘；人工智能；精煉

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2015）33-0229-02

一、數(shù)據(jù)挖掘在國內(nèi)外概況

數(shù)據(jù)挖掘是指從數(shù)據(jù)庫的大量數(shù)據(jù)中尋找出隱含的、先前未知的并有潛在價值信息的非平凡過程[2]。目前國外的數(shù)據(jù)挖掘主要是基于對發(fā)現(xiàn)知識方法的進一步探索，如近年來的Bayes（貝葉斯）方法和Boosting方法。國內(nèi)數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)還不完善，從事這方面科研的人員也多數(shù)集中在高校，主要研究的是一些理論數(shù)據(jù)挖掘算法，能真正把科學(xué)理論轉(zhuǎn)化為現(xiàn)實成果的還是少之又少，目前市場上所擁有的產(chǎn)品比較單一不夠全面，在一線工作的人員迫切需要一種能夠從多種混合信息中自動提取出有用價值的技術(shù)，來緩解他們的工作壓力。

二、主要創(chuàng)新點、技術(shù)關(guān)鍵

1.數(shù)據(jù)挖掘語言的規(guī)范化，標準的系統(tǒng)開發(fā)化，模板數(shù)據(jù)的統(tǒng)一化，提高數(shù)據(jù)接口和系統(tǒng)功能之間的相互操作能力，促進其在社會企業(yè)的方方面面都能夠得到廣泛應(yīng)用。

2.尋求一種簡單、有效的可視化編程方法，使數(shù)據(jù)的可視化程度真正起到能夠推動改變?nèi)藗冎饔^能動性作用。

3.與實際企業(yè)應(yīng)用的一些特殊數(shù)據(jù)類型的兼容問題，依據(jù)不一樣的數(shù)據(jù)存儲容貌特征，切實采用一些行之有效的研究開發(fā)方法不僅是現(xiàn)在而且也是將來都必須要面對的事實問題。

三、建立起切實可行的數(shù)學(xué)模型

1.確定評價參數(shù)要求的模糊構(gòu)架M={mj，m2，m3，m4…mn）。其中mj，j=l，2，3，4…，n是評估參數(shù)要求個數(shù)，n是同一層次上的參數(shù)的個數(shù)，這一集合初步構(gòu)建起評估要求的數(shù)學(xué)模型框架。

2.確定評價結(jié)果的模糊構(gòu)架N={ni，n2，n3，n4…ni}。其中ni，i=l，2，3…，i是評估參數(shù)要求個數(shù)，n是同一層次上的參數(shù)的個數(shù)，通過比較也就是要得到的等級檔次數(shù)。這一數(shù)學(xué)模型規(guī)定了結(jié)果的參數(shù)既可以是定性的理論文字說明，也可以是量化的具體分數(shù)。

3.確定隸屬度函數(shù)。假設(shè)需要對第j個評估參數(shù)mj要進行量化標準說明，首先要得到一個相對于Nj的模糊函數(shù)Rj=（rij，r12，r23…，rmn），其中i=l，2，3…n；j=l，2，3…m，rij為參數(shù)Mj具有Ni的程度，如果對n個元素進行整體說明，其結(jié)論就組成了一個m行n列的矩陣，稱之為隸屬函數(shù)度的值R。通過上述說明很明顯可以得到該矩陣中行就是對每一個單評估參數(shù)的評價結(jié)論，同時整個矩陣也就包含了對所有評估參數(shù)所必須要獲得的全部信息。

4.確定權(quán)重向量。權(quán)重向量又稱權(quán)向量，權(quán)系數(shù)ωi的大小代表相應(yīng)目標fi在多目標中的重要程度。在剛才確定好的m行n列矩陣中現(xiàn)要算出每行的和ai以及矩陣中所有元素的和a，最后權(quán)重向量ωi=ai/a。

5、得到最終結(jié)果B。權(quán)重向量ωi與隸屬函數(shù)度的值R按照某種特定算法的組合就可以得到該事物的最終評價結(jié)果：B=ωi*R（*為算子符號）。

四、學(xué)生素質(zhì)評測系的實現(xiàn)

（一）學(xué)生素質(zhì)評測功能

學(xué)生素質(zhì)評測子系統(tǒng)是整個系統(tǒng)數(shù)據(jù)的主要入口，該子系統(tǒng)主要實現(xiàn)的問題是通過工作人員記錄學(xué)生平時的日常生活管理、課外活動表現(xiàn)、在校學(xué)習狀況等事件產(chǎn)生出相應(yīng)的量化分數(shù)或是等級程度。然后將這些內(nèi)容分類與歸納錄入到計算機中，在評價時把這些記錄通過計算機系統(tǒng)進行調(diào)用處理，與事先規(guī)定好的體系標準進行比較。采用推優(yōu)選優(yōu)制度，是當前絕大多數(shù)學(xué)校進行德、智、體三方面的綜合測評標準的主要依據(jù)。一般學(xué)校的測評計算公式為：M=0.2M1+0.7M2+0.1M3，其中M代表測評總分，M1、M2、M3分別為德育成績、智育成績和體育成績，各系數(shù)為三者權(quán)衡比重，從上述公式也不難發(fā)現(xiàn)各個學(xué)校對學(xué)生的要求基本都是“以學(xué)習為主，德智體全面發(fā)展為輔”的辦學(xué)宗旨。

評測子系統(tǒng)的功能分由兩部分組成，一部分描述的是基本信息如學(xué)生基本信息，學(xué)籍管理信息等，另一部分描述的是素質(zhì)評測管理信息如測評成績管理、日常表現(xiàn)管理、素質(zhì)等級管理、歷史記錄管理等。其中日常表現(xiàn)管理又分為課外活動管理、道德行為管理、考勤管理、學(xué)生身體狀況和特殊事件管理。

1.學(xué)生基本信息模塊。

目標：學(xué)生檔案的添加、刪除、修改、查詢和打印

用戶：學(xué)生、班評審小組、班主任、輔導(dǎo)員、學(xué)生處領(lǐng)導(dǎo)

功能：添加、刪除、修改和查詢學(xué)生的基本資料，根據(jù)不同的用戶對于添加、修改和刪除功能需要設(shè)置不同的權(quán)限。

2.學(xué)生的評測模塊。

目標：管理學(xué)生的測試成績

用戶：學(xué)生、班評審小組、班主任

功能：學(xué)生素質(zhì)測評成績的動態(tài)添加、刪除和修改。

（二）數(shù)據(jù)庫程序的規(guī)范設(shè)計

數(shù)據(jù)挖掘是在數(shù)據(jù)庫和數(shù)據(jù)倉庫的支持下進行高率合理的提煉和知識挖掘工作的，因此我們構(gòu)建的學(xué)生信息數(shù)據(jù)倉庫，在建立時就特別需要注意數(shù)據(jù)的可靠性。表中應(yīng)該盡量避免使用可為空的列，其次表中的記錄應(yīng)該有一個唯一的標識符，最后數(shù)據(jù)庫在使用的時候要有統(tǒng)一的前綴名。所以數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的建立一定要考慮實際需求和功能劃分，設(shè)計出行之有效的數(shù)據(jù)庫，使其一定要固有可靠、使用可靠和環(huán)境適應(yīng)可靠。

五、系統(tǒng)開發(fā)工具及代碼實現(xiàn)

該系統(tǒng)的前臺開發(fā)是基于Visua1 Basic 6.0語言，以SQL Server 2000作為后臺數(shù)據(jù)支撐，考慮數(shù)據(jù)的安全性，采用C/S的結(jié)構(gòu)模式。部分代碼如下：

Sql = "Select * From 用戶信息表 where 用戶名=" & un & ""

Rs.Open Sql，Conn，1，3

If Rs.EOF Then

MsgBox "您輸入的用戶名不存在，請查證后重新輸入！"， ， "信息框"

Text1.Text = ""

Else

If Rs（"密碼"） <> up Then

MsgBox "密碼錯誤，請您重新輸入！"， ， "信息框"

Text2.Text = ""

Else

If Text3.Text <> Label5.Caption Then

MsgBox "驗證碼錯誤，請您重新輸入！"， ， "信息框"

管理數(shù)據(jù)代碼

Rs.MoveNext

rst.MoveNext

i = i - 1

If i = 0 Then

faccess.Caption = "數(shù)據(jù)導(dǎo)入完畢！"

Rs.Update

MsgBox "已成功導(dǎo)入" & rst.RecordCount & "條記錄！"，vblnformation，"溫馨提示"

cmd2.Caption = "關(guān)閉"

Else

faccess.Caption = "數(shù)據(jù)正在導(dǎo)入，請稍后......"

六、運行效果分析

智能評價對學(xué)生管理有著巨大的推動作用，運用該系統(tǒng)不僅能夠快速、準確的得到結(jié)論而且還能擴大對學(xué)生的管理范圍。此系統(tǒng)雖然是一個信息管理系統(tǒng)，但能充分采用人機交互工作，滿足時尚需求，能夠有效降低運行成本提高領(lǐng)導(dǎo)對工作的滿意程度，在工作量大，人員緊缺的情況下是完全符合部分人工工作被取締的條件。學(xué)生素質(zhì)綜合評價作為其中的一部分，它能比較全面的采集到學(xué)生的德、智、體、美等有效信息，實現(xiàn)全方位的查詢、分析與統(tǒng)計。

參考文獻：

[1]邵紅全，趙蕊.用SQL Server 2000實現(xiàn)數(shù)據(jù)挖掘的技術(shù)與策略[J].電腦開發(fā)與應(yīng)用，2003，（4）.

[2]丁元.關(guān)于學(xué)生綜合素質(zhì)測評的研究和實現(xiàn)：貴州大學(xué)碩士學(xué)位論文[Z].貴州大學(xué)，2005.

[3]陳新文，周志艷.素質(zhì)教育的理性批判[J].教育學(xué)，2000，（6）.

[4]王朝方.關(guān)于高校教師教學(xué)積極性問題的初步探討[J].西安外國語學(xué)院學(xué)報，2001，4.

[5]牛祥春.對大學(xué)生綜合測評體系構(gòu)建的思考[J].教育新導(dǎo)向，2003，（12）.