劉娟，唐玄

(蚌埠學(xué)院 計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)系，安徽 蚌埠 233000)

0 引言

在高等院校的計(jì)算機(jī)教學(xué)中，計(jì)算機(jī)文化基礎(chǔ)課程是非常重要的一門必修課程.它是計(jì)算機(jī)專業(yè)和非專業(yè)的基礎(chǔ)課程，是其他計(jì)算機(jī)相關(guān)課程的重要前導(dǎo)課程.由于該門課程關(guān)系到學(xué)生升學(xué)或就業(yè)以后能迅速而熟練地使用計(jì)算機(jī)相關(guān)的專業(yè)和非專業(yè)軟件，高等院校非常重視學(xué)生對(duì)計(jì)算機(jī)文化基礎(chǔ)課程的學(xué)習(xí)，通常會(huì)要求學(xué)生在學(xué)習(xí)該門課程后統(tǒng)一參加省級(jí)計(jì)算機(jī)一級(jí)考試.通過(guò)參加等級(jí)考試，可以促進(jìn)學(xué)生對(duì)計(jì)算機(jī)文化基礎(chǔ)的學(xué)習(xí)，增強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)計(jì)算機(jī)文化基礎(chǔ)的動(dòng)力，提高學(xué)生操作計(jì)算機(jī)的技能.為了提高學(xué)生的計(jì)算機(jī)文化基礎(chǔ)理論知識(shí)和實(shí)踐能力，本文將采用基于粗糙集的數(shù)據(jù)挖掘方法對(duì)安徽省計(jì)算機(jī)一級(jí)考試成績(jī)進(jìn)行分析，獲取有益于教學(xué)與學(xué)習(xí)的相關(guān)數(shù)據(jù)信息，從而提高學(xué)生計(jì)算機(jī)水平，還可以為進(jìn)一步研究粗糙集打下堅(jiān)實(shí)的理論與實(shí)踐基礎(chǔ).

1 粗糙集理論

1982年，波蘭學(xué)者Z.Pawlak 提出了一種用來(lái)處理不確定數(shù)據(jù)信息的理論.該理論在不需要事先提供相關(guān)附加知識(shí)的前提下對(duì)原始數(shù)據(jù)集進(jìn)行分析，直接從給定的數(shù)據(jù)集合中找出隱含的知識(shí)，并提供與要解決的問(wèn)題有關(guān)的結(jié)論.

粗糙集通常被定義為一個(gè)四元組:S=(U，A，V，f).U 被定義為包含所有數(shù)據(jù)對(duì)象的對(duì)象集，有U={x1，x2，...，xn}，也被稱作論域;A 為屬性集，包含條件屬性集C 和決策屬性集D，有A=C∪D={a1，a2，...，an}，并且C∩D=Φ，其中C 通常為屬性集，而D 通常為單屬性集;V 為屬性集A的值域;f 被定義為論域S 中數(shù)據(jù)對(duì)象的屬性集A 到值域V的映射函數(shù).該四元組可簡(jiǎn)寫為S=(U，A)，S 也被稱為信息系統(tǒng)或決策表.D的C 正域被記為POS(C，D)=∪{C_(X):X ∈U/D}，表示肯定屬于D的對(duì)象所組成的最大的集合.C 相對(duì)于D的屬性依賴度定義為γ(C，D)=|POS(C，D)|/|U|.屬性重要性被定義為σ(C，D，C')=γ(C，D)－γ(C－C'，D)，某屬性重要性越大，則該屬性對(duì)D 影響越大，即其取值對(duì)決策結(jié)果的影響就越大.

2 成績(jī)分析

2.1 原始數(shù)據(jù)獲取

從某班級(jí)學(xué)生進(jìn)行的一次模擬考試中獲取數(shù)據(jù)庫(kù)表，對(duì)其整理可得表1.

表1 部分原始數(shù)據(jù)

2.2 離散化預(yù)處理

等級(jí)考試中，單項(xiàng)選擇題總分30分，多項(xiàng)選擇題總分10分，打字題10分，Windows 操作題8分，Word 操作題18分，Excel操作題14分，PowerPoint 操作題10分，總分100分.

首先，對(duì)各個(gè)題型的成績(jī)進(jìn)行離散化處理.可以將各個(gè)題型的成績(jī)除以相應(yīng)題型總分再乘以100.再按照［0，59］、［60－84］、［85－100］三個(gè)成績(jī)區(qū)間將各個(gè)題型成績(jī)及總分劃分為“不及格”、“及格”、“優(yōu)秀”三個(gè)等級(jí)，并設(shè)置其值分別為1、2、3.

為方便書寫，特對(duì)表中各個(gè)屬性名稱進(jìn)行更改，使用A1－A7 代表各題型，使用T 代表總分.離散化后的數(shù)據(jù)結(jié)果為表2.

表2 離散化后的部分?jǐn)?shù)據(jù)

2.3 計(jì)算分析

根據(jù)粗糙集的定義，可得出:

根據(jù)公式計(jì)算可得每種題型屬性重要性分別為:

通過(guò)上面對(duì)給定的模擬考試數(shù)據(jù)集進(jìn)行分析，表明單選題、多選題及Excel 操作題對(duì)學(xué)生成績(jī)影響比較大，打字題、Word題影響相對(duì)較小，Windows 操作題和PowerPoint 操作題影響基本可以忽略不計(jì).再通過(guò)日常教學(xué)活動(dòng)可知，學(xué)生由于對(duì)選擇題里的涉及的概念理解不深，對(duì)Excel的函數(shù)運(yùn)用較為生疏，從而導(dǎo)致這兩種題型容易失分.而學(xué)生在日常上機(jī)和生活中，已經(jīng)熟悉與打字題、Windows 操作題、Word 操作題、PowerPoint 操作題相關(guān)的操作，所以這些題型分?jǐn)?shù)相對(duì)較高.因此，應(yīng)促使學(xué)生在日常學(xué)習(xí)中加強(qiáng)理論知識(shí)的理解，多多練習(xí)Excel的函數(shù)運(yùn)用，增強(qiáng)程序設(shè)計(jì)能力，才能提高計(jì)算機(jī)操作水平，并為以后學(xué)習(xí)程序設(shè)計(jì)課程或其他計(jì)算機(jī)相關(guān)課程打下基礎(chǔ).

3 總 結(jié)

本文通過(guò)粗糙集模型對(duì)安徽省一級(jí)計(jì)算機(jī)等級(jí)考試進(jìn)行了分析，為計(jì)算機(jī)文化基礎(chǔ)教學(xué)提供了指導(dǎo)方向，也為更進(jìn)一步地研究粗糙集提供了實(shí)踐基礎(chǔ).由于本文所獲取的原始數(shù)據(jù)量較少且數(shù)據(jù)信息完整，不能體現(xiàn)大數(shù)據(jù)量、數(shù)據(jù)集不完備情況下使用粗糙集進(jìn)行數(shù)據(jù)挖掘的優(yōu)點(diǎn)，希望下一次能進(jìn)行改進(jìn).

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