數(shù)據(jù)挖掘在學(xué)生成績(jī)分析中的應(yīng)用

王云松

學(xué)生成績(jī)是反映學(xué)校教學(xué)水平的第一手資料，這些數(shù)據(jù)可以為學(xué)校改進(jìn)教育教學(xué)提供重要依據(jù)。然而，現(xiàn)階段的學(xué)生成績(jī)分析，多數(shù)還停留在較為原始的數(shù)據(jù)庫管理和查詢階段，沒有對(duì)學(xué)生的成績(jī)進(jìn)行橫向和縱向的對(duì)比研究，也缺乏對(duì)各學(xué)科成績(jī)之間內(nèi)在聯(lián)系的挖掘。為此，學(xué)校將數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)與學(xué)校學(xué)生成績(jī)分析管理系統(tǒng)相結(jié)合，通過分析和處理系統(tǒng)中大量的學(xué)生成績(jī)數(shù)據(jù)，尋找潛在的規(guī)律及模式，促使學(xué)校更好地開展教學(xué)工作，提高教學(xué)質(zhì)量。

1.數(shù)據(jù)挖掘工作模式

學(xué)校所構(gòu)建的數(shù)據(jù)挖掘工作模式包括數(shù)據(jù)采集、模型建立、挖掘控制和知識(shí)分析。

在各業(yè)務(wù)模塊中，數(shù)據(jù)集成模塊實(shí)現(xiàn)響應(yīng)應(yīng)用請(qǐng)求，執(zhí)行數(shù)據(jù)庫查詢、讀取數(shù)據(jù)文件或事項(xiàng)記錄，根據(jù)業(yè)務(wù)要求對(duì)數(shù)據(jù)源進(jìn)行信息集成。數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換模塊的任務(wù)是過濾那些不符合要求的數(shù)據(jù)，包括檢查數(shù)據(jù)的一致性，處理無效值、缺失值等。

知識(shí)抽取模塊是基于數(shù)據(jù)源信息，依據(jù)數(shù)據(jù)挖掘算法進(jìn)行多模式操作，完成知識(shí)發(fā)現(xiàn)。知識(shí)評(píng)價(jià)模塊依據(jù)對(duì)模型的各種客觀評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)中間知識(shí)模式進(jìn)行篩選。

知識(shí)驗(yàn)證模塊結(jié)合各種策略，解決結(jié)果知識(shí)中的冗余和沖突，去偽存真。數(shù)據(jù)挖掘控制模塊實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)中各算法構(gòu)件的初始化、組合與調(diào)用，控制挖掘過程的啟動(dòng)、轉(zhuǎn)移和終止。

2.應(yīng)用實(shí)例分析

成績(jī)得失分率波動(dòng)分析。分析各門課程試卷中的得失分情況，以及各科中各類題型的平均失分率現(xiàn)象，也就是通常所說的對(duì)試卷的難度進(jìn)行分析。這樣做有利于教師和學(xué)生分析教與學(xué)的過程，解決易出現(xiàn)的問題，提高教學(xué)與學(xué)習(xí)質(zhì)量。利用多維分析方法對(duì)學(xué)生成績(jī)數(shù)據(jù)進(jìn)行挖掘，得到其總體均值、方差、標(biāo)準(zhǔn)差、中心矩、總體偏度、總體峰度等指標(biāo)，提取得失分率波動(dòng)信息。按照學(xué)生類型、發(fā)生時(shí)間、影響因素等進(jìn)行相關(guān)性分析，從而挖掘出更多的信息，為下一步教學(xué)提供指導(dǎo)。

各科成績(jī)特性分析。合理分析各門課程的成績(jī)特性，優(yōu)化教學(xué)與學(xué)習(xí)需求，能夠充分發(fā)揮教師和學(xué)生的主觀能動(dòng)性，提升教學(xué)資源的使用效率，促進(jìn)教學(xué)質(zhì)量的提升。如各科成績(jī)分時(shí)段特性分析，能直觀表明某個(gè)時(shí)間段的綜合成績(jī)、歷史平均得失分率變化趨勢(shì)，可以挖掘、分析出一些隱含信息，如季節(jié)氣候變化、學(xué)生身體健康狀況、飲食休息安排等對(duì)成績(jī)的影響，從中挖掘潛在的規(guī)律及適當(dāng)?shù)慕虒W(xué)模式，促進(jìn)學(xué)校更好地開展教學(xué)工作，幫助教學(xué)管理者制定教學(xué)計(jì)劃。

基于數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)構(gòu)建的學(xué)生成績(jī)分析系統(tǒng)，能夠分析學(xué)生各科成績(jī)的強(qiáng)弱分布，找出影響學(xué)生學(xué)習(xí)的各種潛在的因素，從而為開展教學(xué)管理提供合理的參考意見，具有很好的推廣應(yīng)用價(jià)值。endprint