分析數(shù)據(jù)挖掘在學(xué)生信息管理系統(tǒng)中的有效應(yīng)用

王勤超　顧陸偉　蔡小慶　劉小丹　許俊

摘要：隨著互聯(lián)網(wǎng)的普及，電腦、iPad等移動終端被廣泛運用在人們生產(chǎn)生活中，極大地提升了工作效率，高校學(xué)生信息管理系統(tǒng)也逐步朝著智能化、自動化和信息化的方向發(fā)展。數(shù)據(jù)挖掘作為建設(shè)學(xué)生信息管理系統(tǒng)中重要技術(shù)之一，不僅能夠確保信息管理的有效性，更可輔助高校及時調(diào)整教學(xué)決策，促進學(xué)生的健康全面發(fā)展。高校應(yīng)結(jié)合自身實際情況，綜合考慮學(xué)生就業(yè)需要、教學(xué)目標等方面的內(nèi)容，合理地運用數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)，開發(fā)針對性學(xué)生信息管理系統(tǒng)，確保學(xué)生信息管理的完整性與可靠性。該文簡要分析數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)，重點探討該種技術(shù)在學(xué)生信息管理系統(tǒng)的應(yīng)用途徑和注意要點。

關(guān)鍵詞：數(shù)據(jù)挖掘；信息管理；決策樹；應(yīng)用效率

中圖分類號：TP311 文獻標識碼：A 文章編號：1009-3044（2016）29-0020-02

在科學(xué)技術(shù)日新月異的時代背景下，計算機等設(shè)備開始運用在高校學(xué)生信息管理系統(tǒng)中，為提升學(xué)生信息管理的有效性，高校應(yīng)重視開發(fā)針對性信息管理系統(tǒng)，收集學(xué)生完整的信息，降低學(xué)生信息管理工作的難度。但受到多種內(nèi)外部因素的限制，當(dāng)前高校學(xué)生信息管理系統(tǒng)多而雜，且不同的系統(tǒng)支持后臺與軟件都存在差異，增加了信息管理工作的難度，因此，高校須合理運用數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)，將其應(yīng)用在信息管理系統(tǒng)中，通過存儲數(shù)據(jù)、分布數(shù)據(jù)等方式，實現(xiàn)信息管理工作的高效性、準確性。

1學(xué)生信息管理系統(tǒng)中應(yīng)用的數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)

信息管理系統(tǒng)以辦公設(shè)備、通信傳輸設(shè)備、計算機技術(shù)等為基礎(chǔ)，將信息的挖掘、收集、傳遞、整理、儲存等過程有機統(tǒng)一，從而科學(xué)簡化信息管理系統(tǒng)的操作程序，減少信息管理的工作量，因此，將信息管理系統(tǒng)應(yīng)用在高校日常工作中，不僅能夠提高學(xué)校工作效率，更可為高校決策提供準確的數(shù)據(jù)參考。

1.1數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)方式與功能

數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)主要是指在大量不完整、隨機、模糊的原始數(shù)據(jù)中，通過一定的技術(shù)，提取出深層次、具備實際價值、無法提前預(yù)測信息的整個過程，該技術(shù)具備應(yīng)用性、潛在性和價值性三個特征，其具體的操作程序為：收集原始數(shù)據(jù)—選擇恰當(dāng)數(shù)據(jù)一對數(shù)據(jù)進行預(yù)處理一轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)一挖掘數(shù)據(jù)一發(fā)現(xiàn)知識；其中，收集原始數(shù)據(jù)的過程屬于確定信息挖掘?qū)ο螅x擇數(shù)據(jù)等三個步驟屬于準備數(shù)據(jù)的過程。

數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)常用到的方式包括以下幾種：一是決策樹一，顧名思義，決策樹屬于樹形結(jié)構(gòu)的分類模型，每個樹形結(jié)構(gòu)都代表著一個屬性的數(shù)值，整個結(jié)點就表示一個數(shù)據(jù)集，其遞歸方式通常采取自上而下的形式，該種決策樹的運用范圍較廣，特別是大規(guī)模的數(shù)據(jù)集，其具備容易理解、描述語言簡單、信息準確性高等多種優(yōu)點；二是神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，根據(jù)網(wǎng)絡(luò)性能的不同，可分為確定式、連續(xù)式、隨機式等形式的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，該種數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)能夠獨立存儲信息、并行處理數(shù)據(jù)，可應(yīng)用在快速搜索中；三是遺傳算法，該種技術(shù)以生物進化論為基礎(chǔ)，屬于搜索中最優(yōu)解算法，分為優(yōu)化過程與尋優(yōu)過程。將其與決策樹相聯(lián)系，有利于提升數(shù)據(jù)分析的準確率。

1.2決策樹計算方式

決策樹（判定樹）屬于數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)中應(yīng)用得較為廣泛的方式，分為多叉樹、二叉樹等結(jié)構(gòu)，創(chuàng)建完整決策樹通常分為生成與剪枝兩個過程，主要包括以下幾種算法：

1）ID3計算方式：該種計算方式運用時間長，且影響較廣，具體的計算公式為：

式中p_i表示數(shù)據(jù)樣本歸屬于C_i類別中的概率，通過sis公式計算，log₂表示采取二進制編碼。

2）C4.5計算方式，具體計算公式為：

3）CART計算方式，具體的計算公式為：

2學(xué)生信息管理系統(tǒng)中應(yīng)用數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)的途徑

學(xué)生信息管理系統(tǒng)主要包括學(xué)籍管理系統(tǒng)、成績管理系統(tǒng)等部分，具體如表1所示，將這些管理系統(tǒng)用數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)有機統(tǒng)一，對于提高學(xué)校信息管理工作的有效性有著重要意義。

2.1應(yīng)用的數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)

在學(xué)生信息管理系統(tǒng)中應(yīng)用數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)，其具體包括以下幾種方式，分為ASP.NET、Membership、AJAX，每個數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)的應(yīng)用范圍不同，發(fā)揮的作用也發(fā)生了相應(yīng)變化，因此，高校應(yīng)結(jié)合自身實際情況，充分發(fā)揮不同數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)的作用，確保學(xué)生信息管理工作的順利進行。

2.2設(shè)計數(shù)據(jù)庫

數(shù)據(jù)庫主要包括學(xué)生基本信息、學(xué)籍信息、獎懲信息、成績信息、補考信息和學(xué)生的畢業(yè)信息，本文以學(xué)生基本信息為例，其具體包含學(xué)生序號、姓名、班級、學(xué)號等部分，每個模塊的字段名與數(shù)據(jù)類型如表2所示：

2.3運用數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)設(shè)計學(xué)生信息管理系統(tǒng)

設(shè)計學(xué)生信息管理系統(tǒng)時，應(yīng)設(shè)置針對性登錄驗證方式，選擇恰當(dāng)?shù)臄?shù)據(jù)挖掘技術(shù)，確保信息管理系統(tǒng)能夠符合教師與學(xué)生的需求。科學(xué)簡化信息管理工作程序，不斷引進先進管理理念，實現(xiàn)信息管理系統(tǒng)的智能化與自動化。

2.3.1數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)運用于基本信息管理系統(tǒng)中

學(xué)生與教師在登錄信息管理系統(tǒng)時，應(yīng)通過以下途徑：一是找到登錄入口；二是輸入網(wǎng)絡(luò)地址，只有輸入正確的登錄名與密碼并完成驗證后，才能夠進入到指定頁面，學(xué)校須對登錄名、密碼做出規(guī)定，借助對應(yīng)的人員管理系統(tǒng)生成一一對應(yīng)的登錄名與密碼，管理系統(tǒng)也可以智能判斷用戶角色，協(xié)助教師或者學(xué)生完成操作。將數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)運用于學(xué)生基本信息管理系統(tǒng)中，主要包括以下幾個步驟：一是維護基本信息，信息管理系統(tǒng)的教師既可以手動地輸入學(xué)生基本信息，也可借助EXCEL表格直接導(dǎo)入；二是查詢基本信息，直接在數(shù)字平臺上選擇對應(yīng)班級，快速了解學(xué)生情況；三是統(tǒng)計基本信息；四是導(dǎo)出數(shù)據(jù)并打印。

2.3.2數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)運用于學(xué)籍管理系統(tǒng)中

將數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)運用在學(xué)籍管理系統(tǒng)中，首先，應(yīng)科學(xué)地排列學(xué)生學(xué)號，借助學(xué)生人學(xué)時間、學(xué)院代碼、班級代碼、專業(yè)代碼等內(nèi)容，依次編排學(xué)號；其次，注冊或者變動學(xué)生的學(xué)籍，按照學(xué)生實際情況，處理好學(xué)生學(xué)籍工作；最后，管理學(xué)生的獎懲情況，將學(xué)生在校表現(xiàn)如實地記錄在管理系統(tǒng)中。

2.3.3數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)運用于成績管理系統(tǒng)中

成績管理系統(tǒng)是學(xué)生信息管理中重要組成部分，其具體的設(shè)計應(yīng)用步驟有：一是準確錄入學(xué)生的各科考試成績，教師在系統(tǒng)中選擇需要輸入成績的班級，結(jié)合學(xué)生實際情況，錄入其分數(shù)，對于沒有成績的學(xué)生，可點擊缺考、緩考；二是審核學(xué)生的考試成績并管理好補考計劃；三是查詢學(xué)生成績并做出統(tǒng)計。

2.3.4數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)運用于畢業(yè)管理系統(tǒng)中

畢業(yè)管理系統(tǒng)運行的有效性直接反映著學(xué)校就業(yè)情況，學(xué)校應(yīng)不斷更新畢業(yè)管理系統(tǒng)，適時收錄畢業(yè)生最新消息。同時，畢業(yè)管理系統(tǒng)中還需記錄學(xué)生唯一的畢業(yè)證書編號，做好查詢數(shù)據(jù)與統(tǒng)計工作，并將其導(dǎo)出打印，促進數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)的運用，提升畢業(yè)生管理的有效性。

3學(xué)生信息管理系統(tǒng)中應(yīng)用數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)注意要點

學(xué)生信息管理系統(tǒng)中應(yīng)用數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)時，主要需注意以下兩方面，一是確保管理系統(tǒng)的安全性，通過設(shè)置防火墻、密碼驗證、輸入內(nèi)容驗證等方式，設(shè)計系統(tǒng)的安全功能；二是確保數(shù)據(jù)收集的完整性，數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)能夠收集較大規(guī)模的模糊型信息，因此，在實際應(yīng)用過程中，也必須注重數(shù)據(jù)的完整性，使其可以更全面地反映數(shù)據(jù)的真實性，有機統(tǒng)一數(shù)字挖掘技術(shù)與信息管理之間的關(guān)系，發(fā)揮出原始數(shù)據(jù)信息的價值。

4結(jié)束語

綜上所述，在互聯(lián)網(wǎng)飛速發(fā)展的時代，傳統(tǒng)人工學(xué)生信息管理系統(tǒng)已經(jīng)不能符合學(xué)生需求，高校應(yīng)綜合考慮學(xué)生實際情況、教學(xué)目標等方面的因素，以數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)為基礎(chǔ)，重點開發(fā)研究綜合性學(xué)生信息管理系統(tǒng)，將不同信息管理系統(tǒng)有機統(tǒng)一，充分發(fā)揮信息管理系統(tǒng)的作用，優(yōu)化系統(tǒng)各項操作程序，方便學(xué)校教師學(xué)生使用，提升學(xué)生信息管理的安全性與有效性。在未來的發(fā)展過程中，高校應(yīng)加大對數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)的重視程度，科學(xué)運用決策樹的計算方式，在保障管理系統(tǒng)安全性、數(shù)據(jù)完整性的同時，更好地為高校決策參考依據(jù)，培養(yǎng)綜合型人才。