楊悟道++吳燁

摘要：少數(shù)民族預(yù)科教育由于生源地域差異性和特殊性，學(xué)生管理更需要擺脫傳統(tǒng)信息化系統(tǒng)束縛。運(yùn)用可視化技術(shù)融合社交網(wǎng)絡(luò)，分析少數(shù)民族預(yù)科學(xué)生管理工作的特征，根據(jù)本體語義規(guī)則建立模型，提取數(shù)據(jù)后利用自動(dòng)推理機(jī)制生成可視化圖形，從而為制定少數(shù)民族預(yù)科學(xué)生管理決策方案提供依據(jù)與支持。

關(guān)鍵詞：少數(shù)民族預(yù)科；信息系統(tǒng)；人工智能；可視化計(jì)算

DOIDOI：10.11907/rjdk.161573

中圖分類號(hào)：TP319

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)文章編號(hào)：16727800（2016）009008503

基金項(xiàng)目基金項(xiàng)目：云南省教育廳科學(xué)研究基金項(xiàng)目（2015Y245）

作者簡介作者簡介：楊悟道（1982-），男，云南昆明人，碩士，云南民族大學(xué)預(yù)科教育學(xué)院助教，研究方向?yàn)榭梢暬?jì)算與人工智能；吳燁（1977-），男，云南昭通人，博士，云南民族大學(xué)預(yù)科教育學(xué)院副院長，研究方向?yàn)榻逃?jīng)濟(jì)管理。本文通訊作者為吳燁。

0引言

少數(shù)民族預(yù)科教育是少數(shù)民族地區(qū)學(xué)生通向國家高等教育的金橋。隨著招生規(guī)模的擴(kuò)大，生源的差異性和特殊性，高等學(xué)校民族預(yù)科管理工作變得繁瑣和復(fù)雜[1]。為有效促進(jìn)信息技術(shù)與教育教學(xué)管理的深度融合，滿足少數(shù)民族預(yù)科學(xué)生學(xué)業(yè)評(píng)價(jià)與測評(píng)需要，基于可視化計(jì)算融合社交網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)，設(shè)計(jì)并開發(fā)了適合預(yù)科教育的綜合管理評(píng)價(jià)系統(tǒng)。

1系統(tǒng)概述

少數(shù)民族預(yù)科學(xué)生教育管理工作具有自身特點(diǎn)，需要投入更多的時(shí)間和精力，需要更為先進(jìn)的管理理念和技術(shù)[1]。傳統(tǒng)的學(xué)生信息管理系統(tǒng)僅僅只是記錄學(xué)生基本信息，對(duì)日常行為的跟蹤和痕跡管理沒有明確記錄，適應(yīng)民族學(xué)生特點(diǎn)的管理信息系統(tǒng)處于空白狀態(tài)。隨著移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)的快速發(fā)展，社交網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)能夠跨地域、跨時(shí)間和空間被普通用戶快速接受。進(jìn)校后的少數(shù)民族學(xué)生對(duì)智能手機(jī)的使用率達(dá)到96%，民族預(yù)科學(xué)生管理迫切需要擺脫傳統(tǒng)管理模式的束縛。基于此，采用靈活先進(jìn)的教育理念和信息化管理方式，以少數(shù)民族學(xué)生為中心，基于移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，設(shè)計(jì)和開發(fā)一套適合少數(shù)民族預(yù)科學(xué)生特點(diǎn)的智能學(xué)生信息管理系統(tǒng)勢在必行。

設(shè)計(jì)項(xiàng)目組成員在少數(shù)民族預(yù)科基地對(duì)2 700人進(jìn)行了問卷調(diào)查，內(nèi)容涉及到民族學(xué)生學(xué)籍管理、考勤管理、選課管理、課程表管理、成績登陸查詢、考試管理等模塊的現(xiàn)狀分析以及期望意見。針對(duì)可視化移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)解決方案，設(shè)計(jì)人員提出幾個(gè)思考問題：①如何將信息化解決方案與少數(shù)民族預(yù)科教育教學(xué)實(shí)際進(jìn)行深度融合；②如何提高融合信度；③如何提高基于移動(dòng)社交網(wǎng)絡(luò)快速擴(kuò)散信息傳播速度；④如何通過本平臺(tái)對(duì)痕跡行為跟蹤，從而對(duì)提取的數(shù)據(jù)進(jìn)行可視化渲染。以上4點(diǎn)也是本課題要解決的難點(diǎn)。作為綜合評(píng)價(jià)系統(tǒng)，不僅是信息記錄和反饋，更重要的是自動(dòng)化分析和評(píng)價(jià)，從而為管理者建立合理和健全的管理評(píng)價(jià)體系提供強(qiáng)有力的支持。同時(shí)，自動(dòng)化評(píng)價(jià)機(jī)制要有相應(yīng)的技術(shù)作支撐。系統(tǒng)設(shè)計(jì)流程如圖1所示。

2系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計(jì)

基于建構(gòu)主義的可視化技術(shù)為教育信息化建設(shè)開辟了一個(gè)新的領(lǐng)域[2]?？梢暬夹g(shù)在大數(shù)據(jù)時(shí)代，將以往一堆枯燥乏味的數(shù)據(jù)變得生靈活現(xiàn)，讓數(shù)據(jù)變得不僅有意義，還讓其變得直觀、易懂，達(dá)到個(gè)性化特點(diǎn)[3]。本課題在可視化計(jì)算方面，將從語義網(wǎng)入手建立本體語義規(guī)則，運(yùn)用教育技術(shù)領(lǐng)域概念圖[7]等技術(shù)開發(fā)數(shù)據(jù)可視化圖解對(duì)象。軟件系統(tǒng)采用Java Web框架引擎開發(fā)，斯坦福大學(xué)開發(fā)的本體建模工具Protégé用于生成自動(dòng)推理機(jī)引擎，利用惠普實(shí)驗(yàn)室的Jena API包構(gòu)建語義本體語義解析語義規(guī)則庫，可視化表示層采用MIT媒體實(shí)驗(yàn)室開發(fā)包processing2.2.1。

2.1系統(tǒng)開發(fā)步驟

系統(tǒng)開發(fā)分兩階段：①軟件系統(tǒng)研發(fā)階段；②試運(yùn)行進(jìn)行系統(tǒng)測試。

軟件需求分析是科研項(xiàng)目的重要環(huán)節(jié)，課題的最終實(shí)現(xiàn)是以軟件系統(tǒng)實(shí)施到預(yù)科教育教學(xué)管理當(dāng)中，科研成果最終是服務(wù)于少數(shù)民族廣大師生。軟件系統(tǒng)研發(fā)的成功因素高度依賴于軟件需求分析報(bào)告，整個(gè)系統(tǒng)研發(fā)均采用瀑布模型，見圖2。

2.2系統(tǒng)架構(gòu)

系統(tǒng)架構(gòu)見圖3。

5系統(tǒng)功能

系統(tǒng)優(yōu)化了教育教學(xué)資源，使相關(guān)使用人員能夠?qū)W(xué)生的學(xué)習(xí)資源和學(xué)習(xí)過程進(jìn)行設(shè)計(jì)、開發(fā)、利用、管理和評(píng)價(jià)。

實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)可視化過程中視覺表征語義符號(hào)能夠通過自動(dòng)推理機(jī)引擎進(jìn)行解析和推理，并在推理過程中使用本體語義規(guī)則，符合語義的表達(dá)從而提高其相似度。

（1）結(jié)合高校教育教學(xué)管理特點(diǎn)，認(rèn)真履行高校政治思想教育要求，建立符合少數(shù)民族預(yù)科生特點(diǎn)的教育教學(xué)綜合管理評(píng)價(jià)體系。

（2）綜合評(píng)價(jià)體系以建構(gòu)主義思想為基礎(chǔ)，符合現(xiàn)代教學(xué)系統(tǒng)理論，評(píng)價(jià)系統(tǒng)力求讓學(xué)生在認(rèn)知過程中積極主動(dòng)構(gòu)建自己的學(xué)習(xí)及生活行為習(xí)慣，為開發(fā)學(xué)生行為痕跡管理提供依據(jù)[7]。

（3）綜合評(píng)價(jià)體系需要計(jì)算技術(shù)和信息技術(shù)進(jìn)行交互，從而建立人際交互關(guān)系。社交網(wǎng)絡(luò)利用可視化技術(shù)分析個(gè)人、群體和社會(huì)性行為[8]。

6系統(tǒng)測試

系統(tǒng)性能評(píng)估[9]數(shù)據(jù)分析見表2。

7結(jié)語

本系統(tǒng)運(yùn)用智能化來優(yōu)化教育教學(xué)資源，促進(jìn)教育教學(xué)管理人員對(duì)民族預(yù)科學(xué)生的學(xué)習(xí)資源和學(xué)習(xí)過程進(jìn)行設(shè)計(jì)、開發(fā)、利用、管理和評(píng)價(jià)；利用系統(tǒng)的痕跡管理對(duì)學(xué)生的行為進(jìn)行追蹤取證形成綜合性評(píng)價(jià)管理，從而提高預(yù)科基地教學(xué)及學(xué)生管理水平。使用該系統(tǒng)大大降低了管理成本，輔導(dǎo)員能第一時(shí)間快速了解學(xué)生情況，學(xué)生能快速地與學(xué)校進(jìn)行互動(dòng)。下一步工作是加大學(xué)生痕跡管理可信度，提高系統(tǒng)的自適應(yīng)能力。

參考文獻(xiàn)參考文獻(xiàn)：

[1]陳煒，高云鵬，杜鵬，等.民族預(yù)科學(xué)生管理信息系統(tǒng)研究 [J].北京郵電大學(xué)學(xué)報(bào)：社科版，2012，14（3）：116120.

[2]趙慧臣.知識(shí)可視化視覺表征的分析框架 [J].開放教育研究，2010，16（5）：5158.

[3]榮榮，楊現(xiàn)民，陳耀華，等.教育管理信息化新發(fā)展：走向智慧管理[J].中國電化教育，2014，12（3）：3037.

[4]曾振柄，陳良育，張駿，等.基于AJAX和自動(dòng)推理技術(shù)構(gòu)建交互式數(shù)學(xué)Web服務(wù)[J].計(jì)算機(jī)應(yīng)用，2007，27（9）：22392241.

[5]杜小勇，李曼，王珊.本體學(xué)習(xí)研究綜述[J].軟件學(xué)報(bào)，2006，17（9）：18371845.

[6]陳國青，阮達(dá).可轉(zhuǎn)移信度模型[M].北京：高等教育出版社，2005.

[7]顧倩頤.基于在線學(xué)習(xí)行為的個(gè)性化學(xué)習(xí)需求智能挖掘技術(shù)研究[J].軟件導(dǎo)刊， 2015， 14（12）：1214.

[8]吳信東， 李亞東， 胡東輝.社交網(wǎng)絡(luò)取證初探 [J].軟件學(xué)報(bào)， 2014，25（12）：28772892.

[9]楊悟道，顧倩頤.基于普適計(jì)算的虛擬場景自適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)發(fā)布研究[J].計(jì)算機(jī)工程與設(shè)計(jì)，2012， 33（5）：20782083.

[10]SURE Y，ANGELE J，ERDMANN M，et al.OntoEdit：collaborative ontology engineering for the semantic Web[M].In：Horrocks I，Hendler JA，eds.Proc.of the ISWC 2002.

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