數(shù)據(jù)挖掘在現(xiàn)代教學(xué)中的應(yīng)用及發(fā)展趨勢(shì)研究

陳少峰

摘要：現(xiàn)在社會(huì)處于大數(shù)據(jù)時(shí)代，數(shù)據(jù)挖掘?qū)τ谖覀兊纳詈凸ぷ魇种匾?。我?guó)一直比較重視教育的發(fā)展，本文主要基于大數(shù)據(jù)時(shí)代，分析數(shù)據(jù)挖掘在現(xiàn)代教學(xué)中的應(yīng)用和發(fā)展趨勢(shì)，從而提高現(xiàn)代教育教學(xué)質(zhì)量，提升學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，促進(jìn)教育發(fā)展。

關(guān)鍵詞：數(shù)據(jù)挖掘；現(xiàn)代教學(xué)；應(yīng)用；發(fā)展趨勢(shì)

中圖分類號(hào)：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1674-9324（2017）43-0205-02

一、引言

現(xiàn)在信息技術(shù)發(fā)展如此迅猛，現(xiàn)代教學(xué)也在以驚人的速度發(fā)展，教育的發(fā)展產(chǎn)生了大量的數(shù)據(jù)。有些教育數(shù)據(jù)資源，如果不能好好地挖掘出來(lái)并進(jìn)行分析、整理，將會(huì)湮沒(méi)在教育數(shù)據(jù)大潮中。因此，如何有效地把這些數(shù)據(jù)挖掘出來(lái)，更好地為現(xiàn)代教學(xué)服務(wù)，提升學(xué)生的學(xué)習(xí)效果，十分重要。本文主要分析了數(shù)據(jù)挖掘在現(xiàn)代教學(xué)中的應(yīng)用及其未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)，從而提高現(xiàn)代教育教學(xué)質(zhì)量。

二、數(shù)據(jù)挖掘在現(xiàn)代教學(xué)中的應(yīng)用研究背景分析

現(xiàn)代教育處于大教育數(shù)據(jù)的環(huán)境下，對(duì)于數(shù)據(jù)信息的提取和挖掘，促進(jìn)教育教學(xué)的發(fā)展，是比較緊迫的。數(shù)據(jù)挖掘在現(xiàn)代教學(xué)中的應(yīng)用，本文主要介紹數(shù)據(jù)挖掘的基本內(nèi)涵及數(shù)據(jù)挖掘在現(xiàn)代教學(xué)中的應(yīng)用背景。

（一）數(shù)據(jù)挖掘的簡(jiǎn)介

隨著信息時(shí)代的到來(lái)，周圍的事務(wù)已被大數(shù)據(jù)所包圍，包括工作、學(xué)習(xí)、生活等方面。面對(duì)如此龐大的數(shù)據(jù)，把有效的信息數(shù)據(jù)提煉出來(lái)，從而滿足我們的生活需要，這是勢(shì)在必行的。數(shù)據(jù)挖掘正是在這一大環(huán)境下產(chǎn)生的。

數(shù)據(jù)挖掘是指利用人工智能、模式識(shí)別等技術(shù)，從大量的數(shù)據(jù)中發(fā)現(xiàn)有意義的關(guān)系、模式和趨勢(shì)的方向。簡(jiǎn)言之，就是從大量、不完全、模糊隨機(jī)的數(shù)據(jù)中，提取在其中不被人們先前知道的、隱藏在其中的，但有潛在作用的信息知識(shí)的一個(gè)過(guò)程。

（二）數(shù)據(jù)挖掘在現(xiàn)代教育中的應(yīng)用研究

現(xiàn)代教學(xué)環(huán)境由于在線教育、網(wǎng)絡(luò)教育等教學(xué)模式發(fā)生了很大的變化，并且隨著教學(xué)模式的發(fā)展，產(chǎn)生了大量的教學(xué)數(shù)據(jù)，這些教育教學(xué)數(shù)據(jù)形成了一個(gè)大的教育數(shù)據(jù)系統(tǒng)。通過(guò)對(duì)這些教育數(shù)據(jù)的挖掘、分析和整理，可以讓教學(xué)人員對(duì)于如何進(jìn)行教學(xué)，讓學(xué)生更好地接受知識(shí)，具有一定的參考價(jià)值。

通過(guò)對(duì)國(guó)內(nèi)外文獻(xiàn)資料的收集，發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)挖掘在現(xiàn)代教學(xué)中的研究相對(duì)較少，對(duì)于數(shù)據(jù)挖掘在其他方面的研究還是很多，如在金融、銀行等方面。并且，在對(duì)數(shù)據(jù)挖掘于教育數(shù)據(jù)的研究中發(fā)現(xiàn)，對(duì)于數(shù)據(jù)挖掘的理論類和綜述類文章相對(duì)較多，對(duì)數(shù)據(jù)挖掘在實(shí)際應(yīng)用中的文章研究相對(duì)很少。因此，分析數(shù)據(jù)挖掘在現(xiàn)代教學(xué)中的應(yīng)用，對(duì)于數(shù)據(jù)挖掘在實(shí)證研究方面，是十分有價(jià)值的。

三、數(shù)據(jù)挖掘在現(xiàn)代教學(xué)中的應(yīng)用現(xiàn)狀分析

數(shù)據(jù)挖掘在現(xiàn)代教學(xué)中的應(yīng)用，使教職工人員可以從海量的數(shù)據(jù)中發(fā)現(xiàn)有意義的數(shù)據(jù)，從而對(duì)于進(jìn)一步教學(xué)方式的改善和學(xué)生素養(yǎng)的提升有一定的指導(dǎo)意義。數(shù)據(jù)挖掘主要包括：分類中的決策樹(shù)法、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)法；關(guān)聯(lián)規(guī)則法和聚類法。本文主要分析數(shù)據(jù)挖掘在現(xiàn)代教學(xué)中是如何運(yùn)用這些方法在教學(xué)過(guò)程來(lái)進(jìn)行應(yīng)用的。

（一）反饋教師教學(xué)結(jié)果

教師教學(xué)成果的反饋對(duì)于教師教學(xué)十分重要，只有掌握自己的教學(xué)結(jié)果，教師才會(huì)根據(jù)相應(yīng)的情況及時(shí)調(diào)整教學(xué)方法，從而提高教學(xué)質(zhì)量。數(shù)據(jù)挖掘?qū)處熃虒W(xué)成果的反饋，主要是為了幫助教師提供教學(xué)決策，改善教學(xué)方式，清楚學(xué)生的學(xué)習(xí)情況和學(xué)習(xí)主要影響因素，開(kāi)發(fā)合適的試題和學(xué)習(xí)活動(dòng)等。

（二）預(yù)測(cè)學(xué)生學(xué)習(xí)能力

學(xué)生學(xué)習(xí)能力的預(yù)測(cè)，對(duì)于教師在教學(xué)過(guò)程中具有一定的指導(dǎo)意義。通常對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)能力了解清楚之后，教師才能根據(jù)學(xué)生的情況做到因材施教，更好地促進(jìn)每個(gè)學(xué)生的全面發(fā)展。對(duì)于學(xué)生學(xué)習(xí)能力的預(yù)測(cè)，運(yùn)用決策樹(shù)法和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)法的比較多。

1.決策樹(shù)法預(yù)測(cè)學(xué)生的學(xué)習(xí)能力。決策樹(shù)法源于學(xué)習(xí)系統(tǒng)CLS，主要是合并減少無(wú)意義的數(shù)據(jù)，然后對(duì)減少的數(shù)據(jù)再進(jìn)一步劃分，因而減少碎片化的產(chǎn)生，確保數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確率。決策樹(shù)法在學(xué)生學(xué)習(xí)能力的預(yù)測(cè)上，主要表現(xiàn)在可以對(duì)現(xiàn)有學(xué)生的數(shù)據(jù)進(jìn)行歸納，發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有教學(xué)數(shù)據(jù)中的潛在規(guī)律，預(yù)測(cè)學(xué)生的未來(lái)發(fā)展。比如，在學(xué)校學(xué)習(xí)過(guò)程中，通過(guò)對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)成績(jī)的挖掘分析，可以發(fā)現(xiàn)有的學(xué)生對(duì)文化課成績(jī)不是很高，而相反的體育或其他課程的成績(jī)比較高，那么學(xué)生就可以考慮走藝術(shù)路線。通過(guò)這一方法，可以幫助學(xué)生找到具體的方向，根據(jù)學(xué)生情況進(jìn)行教學(xué)。

2.神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)法預(yù)測(cè)學(xué)生的學(xué)習(xí)能力。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)法運(yùn)用起來(lái)比較復(fù)雜，使用比較多的是多層前饋式和后向傳播神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法的結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，具有很好的并行性，這是其他方法沒(méi)有的一個(gè)優(yōu)勢(shì)。通過(guò)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法，可以根據(jù)學(xué)生的表現(xiàn)對(duì)預(yù)測(cè)學(xué)生學(xué)習(xí)成績(jī)和自己可能犯的錯(cuò)誤，從而可以對(duì)學(xué)生提供一定的指導(dǎo)。

四、數(shù)據(jù)挖掘在現(xiàn)代教學(xué)中的應(yīng)用發(fā)展趨勢(shì)

數(shù)據(jù)挖掘在現(xiàn)代教學(xué)過(guò)程中的運(yùn)用，對(duì)教師和學(xué)生都有一定的幫助，可以更好地提升教學(xué)質(zhì)量。那么，數(shù)據(jù)挖掘在現(xiàn)代教學(xué)中的發(fā)展趨勢(shì)如何，是本文的談?wù)撝攸c(diǎn)。

1.教學(xué)中數(shù)據(jù)挖掘語(yǔ)言應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)化。在數(shù)據(jù)挖掘過(guò)程中，語(yǔ)言的標(biāo)準(zhǔn)化使用是十分必要的。設(shè)計(jì)有效的數(shù)據(jù)挖掘語(yǔ)言，是需要對(duì)不同種類數(shù)據(jù)挖掘任務(wù)的能力、限制和根本機(jī)制進(jìn)行深入了解的。通過(guò)一系列的標(biāo)準(zhǔn)化語(yǔ)言，可以更好地促進(jìn)數(shù)據(jù)挖掘系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)，改進(jìn)數(shù)據(jù)挖掘過(guò)程中功能和系統(tǒng)間的互相操作性。在現(xiàn)代教學(xué)中，通過(guò)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)化的數(shù)據(jù)挖掘語(yǔ)言，對(duì)于教學(xué)系統(tǒng)和教學(xué)質(zhì)量的提升，顯得尤為重要。數(shù)據(jù)挖掘語(yǔ)言可以分為數(shù)據(jù)挖掘查詢語(yǔ)言、數(shù)據(jù)挖掘建模語(yǔ)言和通用數(shù)據(jù)挖掘語(yǔ)言，在一定的理論基礎(chǔ)上，數(shù)據(jù)挖掘語(yǔ)言的標(biāo)準(zhǔn)化是數(shù)據(jù)挖掘未來(lái)的必然發(fā)展方向。

2.教學(xué)中數(shù)據(jù)挖掘應(yīng)注意保護(hù)信息隱私。在大數(shù)據(jù)時(shí)代，隨著越來(lái)越多信息的涌入和數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)的提升，人們?cè)絹?lái)越多的隱私逐漸曝光在大眾的視野中，因此保護(hù)隱私是十分重要的。在現(xiàn)代教學(xué)過(guò)程中，通過(guò)對(duì)學(xué)生成績(jī)信息數(shù)據(jù)的挖掘，教師對(duì)學(xué)生的了解將會(huì)越來(lái)越深入。但是有時(shí)候，有的學(xué)生不想讓教師了解其情況，這在一定程度上侵犯了學(xué)生的隱私?；蛘呤怯械暮诳颓秩雽W(xué)校系統(tǒng)，拿到學(xué)生的情況進(jìn)行售賣，這在一定程度上不利于信息的隱私保護(hù)。因此，在大數(shù)據(jù)環(huán)境下，保護(hù)信息的隱私，顯得格外重要。endprint

3.教學(xué)中數(shù)據(jù)挖掘過(guò)程應(yīng)可視化?，F(xiàn)在的數(shù)據(jù)挖掘過(guò)程愈發(fā)注重可視化的挖掘技術(shù)?？梢暬瘮?shù)據(jù)挖掘可以很好地促進(jìn)人機(jī)互動(dòng)，提升人們主動(dòng)掌握學(xué)習(xí)知識(shí)的能力。數(shù)據(jù)挖掘的可視化，是要求使用圖形或圖表來(lái)描述數(shù)據(jù)，將在大數(shù)據(jù)中的信息以一種直觀的、人們?nèi)菀捉邮艿姆绞奖硎境鰜?lái)，從而加快人們獲取知識(shí)的速度。在現(xiàn)代教學(xué)過(guò)程中，利用數(shù)據(jù)挖掘可視化，可以更好地描繪出學(xué)生的學(xué)習(xí)狀態(tài)，進(jìn)行更直觀的觀察，從而對(duì)教師在教學(xué)過(guò)程中教學(xué)方式的改進(jìn)提供指導(dǎo)。

4.探索特定的教學(xué)數(shù)據(jù)挖掘技巧。數(shù)據(jù)挖掘系統(tǒng)包括：數(shù)據(jù)庫(kù)、數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)或者其他信息庫(kù)；數(shù)據(jù)庫(kù)或者數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)服務(wù)器；知識(shí)庫(kù)；數(shù)據(jù)挖掘引擎；模式評(píng)估模塊；圖形用戶界面等板塊。在現(xiàn)代教學(xué)過(guò)程中，教學(xué)信息數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器、知識(shí)庫(kù)等數(shù)據(jù)挖掘的系統(tǒng)，是多學(xué)科的領(lǐng)域知識(shí)。因此，探索合適的數(shù)據(jù)挖掘技巧，更好地整合教學(xué)數(shù)據(jù)挖掘方法，從而獲得全面系統(tǒng)的教學(xué)數(shù)據(jù)，對(duì)于教學(xué)質(zhì)量的提升和教學(xué)決策的制定，具有一定的借鑒。

5.探尋復(fù)雜教學(xué)數(shù)據(jù)的挖掘方法。復(fù)雜數(shù)據(jù)的挖掘，是當(dāng)前學(xué)界比較熱點(diǎn)的一個(gè)話題。隨著數(shù)據(jù)的越來(lái)越多，需要處理的數(shù)據(jù)也越來(lái)越復(fù)雜。在現(xiàn)代教學(xué)過(guò)程中，通過(guò)對(duì)學(xué)生課程成績(jī)數(shù)據(jù)的挖掘，挖掘?qū)W生一個(gè)學(xué)期的數(shù)據(jù)比較容易，但要了解他們每年的成績(jī)，形成一個(gè)列表，然后進(jìn)行比較，就顯得比較復(fù)雜，工作量也會(huì)比較大。因此，探尋復(fù)雜數(shù)據(jù)的挖掘方法，是比較重要的。

五、總結(jié)

信息技術(shù)的迅速發(fā)展，使得當(dāng)前社會(huì)處于大數(shù)據(jù)時(shí)代。在如此眾多的數(shù)據(jù)中，發(fā)現(xiàn)有價(jià)值的數(shù)據(jù)，對(duì)人們的決策十分重要，數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生。雖然數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)出現(xiàn)的時(shí)間不是很長(zhǎng)，但其對(duì)我們的生活、生產(chǎn)和學(xué)習(xí)都產(chǎn)生了很大的影響。

本文通過(guò)對(duì)數(shù)據(jù)挖掘在現(xiàn)代教學(xué)中的應(yīng)用進(jìn)行分析，首先介紹了數(shù)據(jù)挖掘的內(nèi)涵和數(shù)據(jù)挖掘在現(xiàn)代教學(xué)中應(yīng)用的背景，然后介紹了數(shù)據(jù)挖掘在現(xiàn)代教學(xué)中的應(yīng)用現(xiàn)狀，最后分析了數(shù)據(jù)挖掘在現(xiàn)代教學(xué)應(yīng)用中的發(fā)展趨勢(shì)，從而對(duì)數(shù)據(jù)挖掘在現(xiàn)代教學(xué)中的應(yīng)用有了一個(gè)比較深層次的理解。

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