汪 剛,朱 琳（南京工業(yè)職業(yè)技術(shù)學院, 江蘇南京,210023）

?

網(wǎng)絡(luò)教學平臺下的數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)探討

汪 剛,朱 琳
（南京工業(yè)職業(yè)技術(shù)學院, 江蘇南京,210023）

摘要：在網(wǎng)絡(luò)教學平臺下，應用數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)，有助于對網(wǎng)絡(luò)教學平臺上海量數(shù)據(jù)信息進行深入挖掘，并在此基礎(chǔ)上設(shè)計更有效的功能和內(nèi)容，來有效滿足用戶自主應用學習的需求，從而提高網(wǎng)絡(luò)教學平臺的應用價值。本文對網(wǎng)絡(luò)教學平臺下的數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)展開探討。

關(guān)鍵詞：網(wǎng)絡(luò)教學；教學平臺；數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)

隨著當前Internet網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的推廣，網(wǎng)絡(luò)教學平臺發(fā)展迅速，利用數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)來實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)教學平臺功能，應用數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)改進網(wǎng)絡(luò)教學平臺設(shè)計，可以面向老師、學生自主需求，轉(zhuǎn)化新的網(wǎng)絡(luò)教學模式，為學生提供個性化網(wǎng)絡(luò)教學內(nèi)容。以下本篇對此做具體分析。

1　數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)的基本認識

數(shù)據(jù)挖掘（Data Mining），就是從大量數(shù)據(jù)中挖掘以及抽取出有用的數(shù)據(jù)知識。數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)，可以在大量的數(shù)據(jù)中，以及信息不完全的海量碎片式信息中，挖掘出隱含在其中的有用信息數(shù)據(jù)；同時也可以避免在數(shù)據(jù)決策過程中的噪聲影響，能夠精確挖掘數(shù)據(jù)，將具有潛在關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)組合在一起，整理集合對決策有用的信息資料。在數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)之中，通?？梢砸罁?jù)關(guān)聯(lián)規(guī)則、分類技術(shù)、預測技術(shù)等，實現(xiàn)對有用數(shù)據(jù)信息的挖掘。在網(wǎng)絡(luò)自主學習平臺中，應用數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)，可以發(fā)揮積極應用價值。

2　網(wǎng)絡(luò)教學平臺用戶的學習需求

圖1　總體設(shè)計結(jié)構(gòu)

設(shè)計基于數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)教學平臺，提供基于網(wǎng)絡(luò)的瀏覽教案、知識點；收看微課、視頻；還可進行信息檢索、下載保存、提交作業(yè)、在線測試，滿足對學生個性化網(wǎng)絡(luò)教學服務需求。除了這些日常教學功能外，還可以通過數(shù)據(jù)挖掘分析教學平臺服務器日志數(shù)據(jù)，挖掘有用教學信息數(shù)據(jù)，以圖文界面形式，將數(shù)據(jù)挖掘分析結(jié)果反饋給用戶，提升該教學平臺設(shè)計性能，滿足學生對該平臺的應用需求。

3　數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)基礎(chǔ)上的網(wǎng)絡(luò)教學平臺優(yōu)化設(shè)計

3.1 總體設(shè)計結(jié)構(gòu)

基于數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)，設(shè)計網(wǎng)絡(luò)教學平臺，可以從學生、數(shù)據(jù)挖掘、教師三個基本模塊出發(fā)，優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)教學平臺結(jié)構(gòu)設(shè)計，以確保該網(wǎng)絡(luò)教學平臺符合實際需求。典型網(wǎng)絡(luò)教學平臺的總體結(jié)構(gòu)如下圖所示：

在網(wǎng)絡(luò)教學平臺中，應用數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)，更好的評估學生對該平臺的喜好，優(yōu)化平臺教學策略，能有效增強學生的學習興趣，提高了學生的自學能力，培養(yǎng)學生主動性學習能力。

3.2 功能設(shè)計

（1）學生模塊的功能：可以獲取學生的基本狀況、學習路勁與行為，分析學生的學習現(xiàn)狀，并準確判斷出學生在網(wǎng)絡(luò)教學平臺中各學習特征。

（2）教師模塊的功能：確保教師可進行“課程資料管理”，同時能夠在線進行相關(guān)課程信息的編輯，并應用論壇管理模塊完成教學平臺中師生互動行為。

（3）數(shù)據(jù)挖掘模塊功能：根據(jù)所采集數(shù)據(jù)構(gòu)建學生特征庫，并分析處理數(shù)據(jù)。

3.3 數(shù)據(jù)挖掘

應用數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)，可以有效識別在網(wǎng)絡(luò)教學平臺中不同學生群體的特征，并根據(jù)關(guān)鍵特征對學生群體進行劃分，把大多數(shù)學生的學習行為、認知進行分類，分析每類學習行為的特性，增強對學生個性的認知。具體如下：

（1）學生網(wǎng)絡(luò)學習行為與學習效果的關(guān)聯(lián)分析：通過挖掘?qū)W生相關(guān)網(wǎng)絡(luò)學習行為與考試成績數(shù)據(jù)，反映兩者之間的關(guān)系，給教師、學生提供借鑒。通過分析，讓教師們充分了解不同學生的學習情況及特點。

（2）學生網(wǎng)絡(luò)學習行為的聚類分析：由于學生個體之間存在極大的差異性，學生的學習興趣不同，學生網(wǎng)絡(luò)學習行為不同，并且學生對知識的需求也是不同的；學生可以在網(wǎng)絡(luò)教學平臺中，在線進行教學主題討論，根據(jù)學生讀帖次數(shù)、發(fā)帖次數(shù)、頻率、時間等因素，應用聚類分析的方法，挖掘網(wǎng)絡(luò)學習行為規(guī)律；根據(jù)學生實時學習（使用工具、交流時間、交流對象、交流內(nèi)容）狀況，可以預測在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下什么樣的學習行為是有效的。

4　網(wǎng)絡(luò)教學平臺下的數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)應用策略

4.1 收集相關(guān)數(shù)據(jù)

在進行網(wǎng)絡(luò)教學過程中，平臺會記錄大量的信息數(shù)據(jù)，供數(shù)據(jù)挖掘分析使用。本案例選取本校學生在2016年1月份通過網(wǎng)絡(luò)教學平臺參加計算機基礎(chǔ)考試的成績作為數(shù)據(jù)源，如表1所示。

表1　成績單

4.2 數(shù)據(jù)預處理

數(shù)據(jù)挖掘中需要進行冗余數(shù)據(jù)的清除，修復缺失的數(shù)據(jù)信息。根據(jù)挖掘目的和需要，在網(wǎng)絡(luò)教學平臺學生原始數(shù)據(jù)表的基礎(chǔ)上建立數(shù)據(jù)庫。該部分的目的在于，通過數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)，對學生在網(wǎng)絡(luò)教學平臺中的主要網(wǎng)絡(luò)學習行為或者網(wǎng)絡(luò)練習環(huán)節(jié)與學習效果之間的關(guān)系進行分析，找出對學習效果影響較大的學習行為。

4.3 模式識別

對預處理得到的網(wǎng)絡(luò)教學數(shù)據(jù)，采用數(shù)據(jù)挖掘的方法進行數(shù)據(jù)分析，挖掘數(shù)據(jù)之間存在的關(guān)聯(lián)規(guī)則，制定出符合該平臺進行網(wǎng)絡(luò)教學管理的挖掘算法。通過關(guān)聯(lián)或決策規(guī)則，了解在網(wǎng)絡(luò)教學平臺中各種學習行為之間的關(guān)聯(lián)性，分析其對學生學習成績的影響程度；通過數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)還可以分析出學生之間的特征，做好前期的網(wǎng)絡(luò)教學平臺教學設(shè)計工作，為優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)教學策略提供參考依據(jù)。對照學生成績表，為了進行有效的分類，對各項數(shù)據(jù)變量進行離散化處理。

4.4 模式分析

模式分析階段可以解釋以及評估數(shù)據(jù)挖掘的結(jié)果，清除那些無用、冗余、錯誤的信息知識，并且將感興趣的信息轉(zhuǎn)化為規(guī)則模型，供網(wǎng)絡(luò)教學管理者進行教學決策管理。本案例選擇Microsoft SQL Server 2008 的決策樹算法對網(wǎng)絡(luò)教學平臺數(shù)據(jù)進行挖掘。將總分（total）作為主要預測對象，選擇題（XZT）、WIN、WORD、EXCEL、PPT 和網(wǎng)絡(luò)題（wlt）作為輸入對象，建立決策樹分類模型。

基于數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)分析，EXCEL 屬性與 total（總分）屬性依賴關(guān)系最強，其次是 WORD 屬性，再次是 wlt（網(wǎng)絡(luò)題），最后是PPT 和 XZT（選擇題），WIN 由于操作題目比較簡單，平均考分較高，所以圖中顯示W(wǎng)IN 屬性與 total（總分）屬性沒有依賴性，由此提醒教師和學生要注意教學目標重點，從而促進教學質(zhì)量整體提升。

4.5 教學實踐應用

結(jié)合教學實際，學生普遍認為 EXCEL 操作難度較大，也驗證了數(shù)據(jù)挖掘分析結(jié)果。在網(wǎng)絡(luò)教學平臺中，應用數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)，可以提高網(wǎng)絡(luò)平臺對學生學習過程的監(jiān)控能力，能追蹤學生的各項網(wǎng)絡(luò)學習活動及在活動中花費的時間等。增強對網(wǎng)絡(luò)學習過程數(shù)據(jù)的收集功能，以及增強網(wǎng)絡(luò)學習平臺的統(tǒng)計分析功能。教師應該充分發(fā)揮在網(wǎng)絡(luò)教學中各主導作用，引導學生積極練習重難點；同時可以在該網(wǎng)絡(luò)教學平臺中，設(shè)計分層次的網(wǎng)絡(luò)教學資源，以便可以滿足教學中不同層次學生對于網(wǎng)絡(luò)教學的學習需求，也可以全面提升網(wǎng)絡(luò)平臺的教學質(zhì)量。

5　結(jié)語

綜上所述，在當前網(wǎng)絡(luò)教學改革實踐過程中，隨著網(wǎng)絡(luò)教學平臺的應用普及，教學平臺處理數(shù)據(jù)量急劇增加，各類平臺用戶本身具備差一定異性，應用數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)，可以挖掘網(wǎng)絡(luò)教學平臺中有用信息，用于改善用戶自主應用該平臺學習體驗，提升學習者學習積極性。同時在網(wǎng)絡(luò)教學平臺中，應用數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)，通過網(wǎng)絡(luò)教學平臺學生數(shù)據(jù)進行分析，可以找出影響學生網(wǎng)絡(luò)教學成績的關(guān)鍵環(huán)節(jié)及知識點，為今后教師調(diào)整網(wǎng)絡(luò)教學平臺教學重點提供理論參考依據(jù)，發(fā)揮積極影響價值。本文研究了網(wǎng)絡(luò)教學平臺中數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)的應用，并為之提出優(yōu)化策略，以供參考。

參考文獻

[1] 楊艷霞.基于數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)的個性化網(wǎng)絡(luò)教學平臺應用研究[J].科技創(chuàng)業(yè)月刊,2013,26(2):167-168.

[2] 孫玉榮,黃慧華.基于數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)教學策略探討[J].教育與職業(yè),2009,(35):131-133.

[3] 黃偉,文竹.基于數(shù)據(jù)挖掘的高校網(wǎng)絡(luò)教學平臺構(gòu)建與研究[J].計算機光盤軟件與應用,2011,(16):227-228.

[4] 涂偉滬,王志文.基于KDM算法和J2EE技術(shù)的哈密電大教學網(wǎng)站設(shè)計初探[J].新疆廣播電視大學學報,2012,16(3):44-47,51.

汪剛 男 1978.11 籍貫：安徽桐城.蘇州大學碩士 工作單位：南京工業(yè)職業(yè)技術(shù)學院 研究領(lǐng)域： 計算機軟件研究與開發(fā)、信息網(wǎng)絡(luò)及安全技術(shù)研究

Discussion of Data Mining Technology in Network Teaching Platform

Wang Gang
(Nanjing Institute of Industry Technology,Nanjing,210023,China)

Abstract：Under the network teaching platform,the application of data mining technology helps to dig massive data information in the network teaching platform,and further to design more effective features and content,to effectively meet user demand for autonomous learning,thereby enhancing the application value of network teaching platform.This paper discusses data mining technology in network teaching platform.

Keywords：network teaching;teaching platform;data mining technology

作者簡介