關(guān)聯(lián)規(guī)則在高校學(xué)業(yè)預(yù)警中的應(yīng)用研究

朱東星　沈良忠

摘要：隨著高等教育由精英化向大眾化的轉(zhuǎn)變，高校的生源結(jié)構(gòu)以及教學(xué)質(zhì)量不同程度地出現(xiàn)下降，及時(shí)的學(xué)業(yè)預(yù)警成為高校教學(xué)管理的一項(xiàng)重要工作。該文基于學(xué)校歷年以來未能正常畢業(yè)學(xué)生的數(shù)據(jù)，以管理學(xué)院工商管理專業(yè)數(shù)據(jù)為例，深入挖掘相關(guān)課程與學(xué)生畢業(yè)之間的關(guān)系，不僅為該專業(yè)學(xué)生的后續(xù)學(xué)習(xí)提供干預(yù)建議，而且為其他專業(yè)的學(xué)業(yè)預(yù)警提供借鑒方法。

關(guān)鍵詞：數(shù)據(jù)挖掘；關(guān)聯(lián)規(guī)則；學(xué)業(yè)預(yù)警；Apriori；Weka

1999年開始的高等教育擴(kuò)招政策標(biāo)志著高等教育由精英化向大眾化轉(zhuǎn)變的開始，高校的生源結(jié)構(gòu)在過去近20年以來發(fā)生了很大的轉(zhuǎn)變，特別是新涌現(xiàn)的一批民辦院校其錄取的學(xué)生在學(xué)習(xí)積極性和主動(dòng)性上都有不同程度的降低。當(dāng)前，由于生源質(zhì)量下降而導(dǎo)致的教學(xué)質(zhì)量下降的矛盾日益突出，很多學(xué)生由于各種原因最后無法按時(shí)畢業(yè)的現(xiàn)象也越來越普遍。因此，及時(shí)的學(xué)業(yè)干預(yù)預(yù)警管理開始成為日常教學(xué)管理的一個(gè)重要方面。在信息技術(shù)相對(duì)發(fā)達(dá)的今天，高校的教學(xué)管理信息化工作也有了極大的改進(jìn)，大部分的高?；旧弦呀?jīng)建設(shè)完成了如教務(wù)管理、學(xué)工管理等系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)的原始積累，盡管很多高校對(duì)于如何利用這些數(shù)據(jù)促進(jìn)教學(xué)管理工作未能進(jìn)入深入的思考，相關(guān)學(xué)者已經(jīng)開始了這方面的研究工作。張海艦等就學(xué)業(yè)預(yù)警制度的若干問題進(jìn)行探討，闡述了學(xué)業(yè)預(yù)警的必要性及作用并提出以平均學(xué)分績(jī)點(diǎn)作為界限標(biāo)準(zhǔn)的建議。王剛利用學(xué)業(yè)預(yù)警前后數(shù)據(jù)對(duì)照分析以及相關(guān)管理人員訪談法進(jìn)行研究，發(fā)現(xiàn)學(xué)生學(xué)業(yè)預(yù)警措施能夠有效激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)積極性，對(duì)學(xué)生順利完成學(xué)業(yè)與提高高校教學(xué)工作者的工作效率有促進(jìn)作用。路鵬等通過對(duì)學(xué)生公共基礎(chǔ)必修課的數(shù)據(jù)利用關(guān)聯(lián)規(guī)則的Apriori算法對(duì)學(xué)生成績(jī)進(jìn)行分析，得出學(xué)生課程之間的相關(guān).陛最后服務(wù)于學(xué)生學(xué)業(yè)的預(yù)警工作。陳益均等利用聚類及K-Means算法對(duì)學(xué)生成績(jī)的影響因素進(jìn)行了研究，發(fā)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)成癮幾乎是影響成績(jī)的最大因素之一。楊晨針對(duì)學(xué)業(yè)預(yù)警系統(tǒng)進(jìn)行了可行性分析并給出了詳細(xì)的系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計(jì)。本文主要針對(duì)管理學(xué)院工商管理專業(yè)學(xué)生的成績(jī)表現(xiàn)進(jìn)行分析，力求發(fā)現(xiàn)其與學(xué)生能否順利畢業(yè)之間的內(nèi)在關(guān)聯(lián)，為該專業(yè)學(xué)生對(duì)自己的學(xué)業(yè)情況提供參考，同時(shí)為學(xué)校其他專業(yè)的學(xué)業(yè)預(yù)警提供借鑒方法。

1數(shù)據(jù)收集及預(yù)處理

本次研究主要針對(duì)學(xué)校教務(wù)系統(tǒng)中所存儲(chǔ)的歷年學(xué)生的畢業(yè)延期或無法按時(shí)畢業(yè)的學(xué)生，由于有些專業(yè)的數(shù)據(jù)存在缺失，此處將管理學(xué)院的工商管理專業(yè)學(xué)生作為研究對(duì)象。通過對(duì)學(xué)生課程的分析，刪除相關(guān)的選修課程等共篩選出共同的必修課程11門，主要由公共基礎(chǔ)必修課和專業(yè)必修課組成，學(xué)生按照本科、?？苾蓚€(gè)層次進(jìn)行劃分。具體成績(jī)信息如表1。

由于關(guān)聯(lián)規(guī)則算法需要對(duì)成績(jī)進(jìn)行離散化操作，因此將以上成績(jī)按照如下規(guī)則進(jìn)行離散化：①成績(jī)大于等于90且小于等于100的為A；②成績(jī)大于等于80且小于90的為B；③成績(jī)大于等于70且小于80的為c；④成績(jī)大于等于60且小于70的為D；⑤成績(jī)小于60的為E。另將畢業(yè)情況中順利畢業(yè)的設(shè)為Y，未能順利畢業(yè)延期的設(shè)為N。經(jīng)過離散化之后的數(shù)據(jù)如表2所示：

2關(guān)聯(lián)規(guī)則分析

數(shù)據(jù)挖掘就是采用有效算法從大量的、不完全的、有噪音的、模糊和隨機(jī)的數(shù)據(jù)中識(shí)別出有效的、新穎的、潛在有用乃至最終可理解的模式的非平凡的過程。關(guān)聯(lián)規(guī)則分析是數(shù)據(jù)挖掘中很重要的一部分內(nèi)容，其中最常用到的就是Apriori算法。Apriori算法的核心就是兩個(gè)步驟：①依據(jù)支持度找出所有頻繁項(xiàng)集（頻度）；②依據(jù)置信度產(chǎn)生關(guān)聯(lián)規(guī)則（強(qiáng)度）。本文主要基于Weka軟件打開離散化后的文件，然后選擇關(guān)聯(lián)規(guī)則Apriori算法，設(shè)置最小支持度為0.2，最小置信度為0.3，得到大量關(guān)聯(lián)規(guī)則。分別針對(duì)本科和?？七x擇部分有意義的關(guān)聯(lián)規(guī)則，如表3和表4所示：

根據(jù)表3不難看出西方經(jīng)濟(jì)學(xué)成績(jī)達(dá)到C的同學(xué)能夠畢業(yè)，高等數(shù)學(xué)成績(jī)?yōu)镋的同學(xué)無法順利畢業(yè)，高等數(shù)學(xué)成績(jī)同為E且市場(chǎng)營銷學(xué)成績(jī)?yōu)镈的同學(xué)也無法正常畢業(yè)。因此我們可知在管理類專業(yè)的本科生學(xué)業(yè)中西方經(jīng)濟(jì)學(xué)、市場(chǎng)營銷學(xué)和高等數(shù)學(xué)是十分重要的課程。其成績(jī)的好壞對(duì)能否畢業(yè)的影響不容忽視。而且可以從“西方經(jīng)濟(jì)學(xué)=E-市場(chǎng)營銷學(xué)=D；畢業(yè)情況”“高等數(shù)學(xué)=E-財(cái)務(wù)管理=E；畢業(yè)情況=N”這兩條關(guān)聯(lián)規(guī)則看出課程直接也有一定的關(guān)聯(lián)性。由于西方經(jīng)濟(jì)學(xué)的成績(jī)不好會(huì)對(duì)市場(chǎng)營銷學(xué)成績(jī)產(chǎn)生一定的影響，而高等數(shù)學(xué)成績(jī)不理想也在一定程度上影響了財(cái)務(wù)管理的成績(jī)。原因可能由于其課程之間的知識(shí)有一定的關(guān)聯(lián)性也都需要計(jì)算功底。

根據(jù)表4可以看出管理學(xué)原理成績(jī)達(dá)到B的同學(xué)可以畢業(yè)，基礎(chǔ)會(huì)計(jì)成績(jī)?yōu)镋的同學(xué)無法畢業(yè)，高等數(shù)學(xué)成績(jī)?yōu)閏的同學(xué)也能順利畢業(yè)。因此在管理類專業(yè)?？粕鷮W(xué)業(yè)中管理學(xué)原理、基礎(chǔ)會(huì)計(jì)、高等數(shù)學(xué)為比較重要的課程。通過對(duì)比表3與表4可以發(fā)現(xiàn)，本科班學(xué)業(yè)中類似于西方經(jīng)濟(jì)學(xué)等專業(yè)類課程更為重要，影響畢業(yè)情況的課程專業(yè)化程度也更高；?？瓢鄤t更加側(cè)重于基礎(chǔ)類課程如基礎(chǔ)會(huì)計(jì)，大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)等，這也能反映學(xué)校對(duì)于?？频膶W(xué)生更側(cè)重于基礎(chǔ)技能的培養(yǎng)。

3結(jié)束語

本文通過應(yīng)用關(guān)聯(lián)規(guī)則Apriori算法發(fā)現(xiàn)工商管理專業(yè)學(xué)生課程與畢業(yè)情況的聯(lián)系，希望能夠?qū)髞硇拮x這些課程的同學(xué)起到預(yù)警作用，讓學(xué)生能夠重視這些課程，同時(shí)也希望能夠?qū)Ω咝＝虒W(xué)管理預(yù)警工作提供一些思路。