摘 要:數(shù)據(jù)挖掘作為一種高效的數(shù)據(jù)處理技術(shù),被廣泛的應(yīng)用到各個領(lǐng)域。高校教育信息化的快速發(fā)展為高校積累了大量的信息,利用數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)可以發(fā)現(xiàn)在數(shù)據(jù)中隱藏的普遍規(guī)律和模式,為高校教育教學(xué)工作的順利開展提供了科學(xué)的依據(jù)。本文通過對數(shù)據(jù)挖掘概念、過程及進行數(shù)據(jù)挖掘必要性的分析,探討數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)在高校教育信息化中的應(yīng)用問題。
關(guān)鍵詞:高校教育信息化;數(shù)據(jù)挖掘
中圖分類號:TP311.13
信息化社會的到來,使各種信息紛涌而至,給高校也帶來了大量的有關(guān)教育、學(xué)生等各類信息,面對如此龐大的信息量,用傳統(tǒng)的信息、數(shù)據(jù)提取的方式已經(jīng)很難滿足高校的要求,而且大量信息所帶來的信息的消化、安全等問題,使得高校必須要借助數(shù)據(jù)挖掘的工具去提取數(shù)據(jù)中隱藏的規(guī)律和模式。
1 數(shù)據(jù)挖掘的概念及過程
1.1 數(shù)據(jù)挖掘的概念
數(shù)據(jù)挖掘是一種提取知識和信息的過程,具體來說就是從大量的、不完整的、有噪音的、模糊、隨機的在實際中應(yīng)用的數(shù)據(jù)里,提取出其隱藏在內(nèi)部、不被人們事先知道的信息和數(shù)據(jù)的過程。
1.2 數(shù)據(jù)挖掘的過程
數(shù)據(jù)挖掘的過程包括以下幾個方面,數(shù)據(jù)的預(yù)處理、數(shù)據(jù)的挖掘、結(jié)果的分析與應(yīng)用。首先對數(shù)據(jù)進行預(yù)處理,通過數(shù)據(jù)清理去掉噪音數(shù)據(jù),保證數(shù)據(jù)的一致,然后對多個文件或多個數(shù)據(jù)庫中的文件進行合并、壓縮數(shù)據(jù),形成有效的數(shù)據(jù)集,便于進行數(shù)據(jù)挖掘,縮短挖掘的時間,提高挖掘質(zhì)量。接下來對數(shù)據(jù)進行挖掘,根據(jù)數(shù)據(jù)的不同類型及特點,選取不同的算法,例如采用分類、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、遺傳算法等技術(shù)。最后對所得數(shù)據(jù)的結(jié)果進行分析,使其能被用戶接受和理解,然后將得出的結(jié)果運用到實踐活動中去。
2 數(shù)據(jù)挖掘在高校教育信息化中應(yīng)用的必要性
目前,計算機已不單單是計算的工具,它還幫助我們分析和處理數(shù)據(jù),從而做出科學(xué)的決策。隨著信息化社會的快速發(fā)展,人們所接觸、獲得到的數(shù)據(jù)種類不斷增多,數(shù)量也急劇上升,此時用傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)分析的方法已不能更快速、更有效的幫助人們解決問題了,這就要求我們運用數(shù)據(jù)挖掘這一手段來進行工作。在教育信息化的背景下,高校管理也朝著信息化、網(wǎng)絡(luò)化的方向發(fā)展。在教育教學(xué)過程中,必定會積累大量的教學(xué)數(shù)據(jù),但我們只能對其進行簡單的統(tǒng)計與分析,無法了解數(shù)據(jù)深層的內(nèi)容。在教學(xué)評估中,教師也只能把學(xué)生的平時和期末成績作為評價一個學(xué)生的標(biāo)準(zhǔn),無法客觀公正的做出評判。教學(xué)工作者僅憑簡單的經(jīng)驗分析就做出結(jié)論,往往存在很多的漏洞,這就需要數(shù)據(jù)挖掘為我們提供一種更深層次了解數(shù)據(jù)隱藏的信息和內(nèi)容的方法,使管理者做出科學(xué)的決策,及時發(fā)現(xiàn)學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中出現(xiàn)的問題,制定行之有效的教學(xué)方法,做出正確客觀的分析評價,提升教育教學(xué)的質(zhì)量和水平??梢姅?shù)據(jù)挖掘具有重要的意義和必要性。
3 數(shù)據(jù)挖掘在高校教育信息化中的應(yīng)用
高校教育信息化是整合先進的技術(shù),運用到高校教育管理體系之中,使教育教學(xué)、管理工作和校園的文化生活更網(wǎng)絡(luò)化、信息化,提高教育質(zhì)量和效率,形成一種全新的教育和管理模式。高校教育信息化所產(chǎn)生和積累的數(shù)據(jù),為我們進行數(shù)據(jù)挖掘提供了有效的數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)挖掘可以應(yīng)用到高校教育信息化的各個方面,如教學(xué)評價、課程設(shè)置、網(wǎng)絡(luò)教育、分析學(xué)習(xí)者特征、干預(yù)師生行為、輔助考試等方面。
3.1 教學(xué)評價
教學(xué)評價就是根據(jù)教學(xué)目標(biāo)、原則的要求,利用收集到的信息對教學(xué)活動以及教學(xué)成果進行評價的過程,主要包括對學(xué)生學(xué)和對教師教的評價。隨著信息化的快速發(fā)展,高校教育信息化積累了大量的學(xué)生成績、行為紀(jì)律、處罰獎勵等數(shù)據(jù),利用數(shù)據(jù)挖掘的方式來進行分析處理,可以客觀準(zhǔn)確的得到學(xué)生的評價結(jié)果,及時糾正學(xué)生的不良的學(xué)習(xí)行為,同時還能盡量避免教師因主觀作用對學(xué)生做出的不公平的、不客觀的評價。將數(shù)據(jù)挖掘的關(guān)聯(lián)規(guī)則運用到教學(xué)評價的數(shù)據(jù)中,使教師能夠認識到自身的教學(xué)情況以及學(xué)生的學(xué)習(xí)和個性特點,并給予合理的意見,對今后的教學(xué)工作有一定的指導(dǎo)意義。
3.2 合理設(shè)置課程
高校學(xué)生所進行的課程學(xué)習(xí)是循序漸進的,對于課程的學(xué)習(xí)要一步一步按照先易后難來進行,而且由于教師、學(xué)生以及班級的文化氛圍的不同,同一年級的不同班級在學(xué)習(xí)相同課程時也存在很大的差異。這種情況下,教務(wù)管理人員和任課教師就很難根據(jù)學(xué)生的成績做出客觀、合理的判斷,從而做出教學(xué)進程的決策。因此,要借助于數(shù)據(jù)挖掘技術(shù),從大量已有數(shù)據(jù)中挖掘出有用的信息和內(nèi)容,分析各數(shù)據(jù)之間存在的關(guān)系,找到影響學(xué)生成績的因素,然后在此基礎(chǔ)上,對課程設(shè)置做出合理的安排。
3.3 個性化、智能化網(wǎng)絡(luò)教育
個性化、智能化網(wǎng)絡(luò)遠程教育充分的利用了數(shù)據(jù)挖掘的技術(shù),遠程教育的順利開展得到保障。首先根據(jù)學(xué)生所提供的信息,對不同層次的學(xué)生提供不同的學(xué)習(xí)內(nèi)容和模式,進行因材施教。其次,對已保存的學(xué)生的信息進行數(shù)據(jù)挖掘,利用已有的資源,對課程進行重新組合,使之更符合教學(xué)規(guī)律。最后通過對學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)行為進行數(shù)據(jù)挖掘,了解學(xué)習(xí)者的瀏覽模式,重新進行頁面之間的鏈接,以符合學(xué)習(xí)者的訪問習(xí)慣。
3.4 學(xué)習(xí)者特征分析
對學(xué)習(xí)者特征的分析在教育活動中具有重要的地位。它不僅是教學(xué)設(shè)計的前提,是教學(xué)成功的關(guān)鍵。學(xué)習(xí)者特征包括學(xué)習(xí)者的知識結(jié)構(gòu)和學(xué)習(xí)風(fēng)格。學(xué)習(xí)者的知識結(jié)構(gòu)是學(xué)習(xí)者已經(jīng)學(xué)習(xí)的或即將學(xué)習(xí)的內(nèi)容。學(xué)習(xí)風(fēng)格包括學(xué)習(xí)者的生理、心理和社會特征。利用數(shù)據(jù)挖掘來分析學(xué)習(xí)者的特征,不僅有助于學(xué)習(xí)者改進自己的學(xué)習(xí)行為,而且能提高學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)能力,完善其人格,有利于學(xué)習(xí)者素質(zhì)的全面、和諧發(fā)展。
3.5 干預(yù)學(xué)生行為
在干預(yù)學(xué)生行為方面也可以使用數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)。高校的教育教學(xué)人員可以根據(jù)高校數(shù)據(jù)庫中保存的學(xué)生的家庭條件、學(xué)習(xí)狀況、獎勵處罰等情況,通過數(shù)據(jù)挖掘中分類等方法找到學(xué)生行為活動的關(guān)系,及時對做出學(xué)生下一步行為的預(yù)測,防止學(xué)生出現(xiàn)不良行為。例如在學(xué)校課程增多,難度加大,學(xué)生學(xué)習(xí)壓力重,而且家庭出現(xiàn)矛盾的情況下,學(xué)生很容易出現(xiàn)抑郁或偏激行為,通過數(shù)據(jù)挖掘技術(shù),學(xué)校教務(wù)管理人員及教師可以及時做出預(yù)測,并做好預(yù)防工作,就可以有效避免這種情況的發(fā)生。
3.6 輔助考試
考試是教學(xué)環(huán)節(jié)中必不可少的一部分,也是用來考察學(xué)生學(xué)習(xí)成果的。從考試分數(shù)可以說明在一定時期內(nèi)學(xué)生的學(xué)習(xí)情況,但不能說明影響成績的因素有哪些,無法得知教學(xué)中關(guān)乎成敗的關(guān)鍵因素,就不能對教師教和學(xué)生學(xué)起到促進作用。利用數(shù)據(jù)挖掘可以對學(xué)生平時的學(xué)習(xí)情況進行分析,從而做出全面的、有針對性的評價。例如可以用平時成績、作業(yè)成績、點播課件等各種平時教學(xué)中的成績進行考察,縮減期末考試成績的比重,加大對學(xué)生平時自主學(xué)習(xí)的考核。在這過程中產(chǎn)生的大量數(shù)據(jù)可使用數(shù)據(jù)挖掘工具進行處理、分析??荚囶}的質(zhì)量對學(xué)生考試的分數(shù)有很大的影響。因此可以將數(shù)據(jù)挖掘應(yīng)用到對試卷分析的數(shù)據(jù)庫中,通過對每道題目的難易度、區(qū)分度、相關(guān)度等的分析,教師就能夠?qū)υ囶}的質(zhì)量做出比較客觀、準(zhǔn)確的評價,可以更好的了解學(xué)生對所學(xué)知識的掌握和運用情況,為開展以后的教學(xué)工作提供有益的指導(dǎo)。
4 結(jié)束語
高校教育信息化帶來是信息量的增長和提取信息工作的難度。數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)有效的避免了傳統(tǒng)信息提取的問題,更深層面的發(fā)掘隱藏的規(guī)律和模式,為教育教學(xué)工作的設(shè)計、決策、實施等方面提供了新的途徑,帶來了更多的便利。隨著科學(xué)技術(shù)的日新月異、信息技術(shù)的不斷發(fā)展,數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)還將更廣泛的被應(yīng)用到各個領(lǐng)域,并發(fā)揮著日益重要的作用。
參考文獻:
[1]肖自力.信息素養(yǎng)教育和高校圖書館的使命[J].大學(xué)圖書館學(xué)報,2011(5).
[2]劉同明.數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)及其應(yīng)用[M].北京:國防工業(yè)出版社,2010(4).
[3]賈偉華.數(shù)據(jù)挖掘概念與技術(shù)[M].北京:機械工業(yè)出版社,2011(3).
[4]彭玉青.數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)及其在教學(xué)中的應(yīng)用[J].科技大學(xué)學(xué)報,2012(8).