金紅軍 陳健

摘要：校園一卡通極大地方便了學生的校園日常生活，同時也促進了校園數(shù)字化建設。然而，目前學校仍通過年級、專業(yè)對學生進行劃分，同時采用單一化的管理方式，不利于學生德智體美勞全面發(fā)展，因此提出基于一卡通大數(shù)據(jù)研究的學生行為分析。通過搭建學生行為分析平臺，研究基于一卡通大數(shù)據(jù)，對學生行為進行分析，完成提出的研究。通過實例證明，基于一卡通大數(shù)據(jù)研究的學生行為分析具有切實的有效性，可應用于學生行為分析中。

關鍵詞：一卡通;大數(shù)據(jù)研究;學生行為;數(shù)字化

中圖分類號：G479 文獻標識碼：A 文章編號：1007-9416（2019）04-0235-02

0 引言

隨著校園的數(shù)字化、信息化建設的逐步深入，校園內的各種信息資源整合已經(jīng)進入全面規(guī)劃和實施階段，校園一卡通以結合學校正在進行的統(tǒng)一身份認證、人事、學工等MIS和應用系統(tǒng)等建設。通過共同的身份認證機制，實現(xiàn)數(shù)據(jù)管理的集成與共享，使校園一卡通系統(tǒng)成為校園信息化建設有機的組成部分[1]。通過這樣的有機結合，可以避免重復投入，加快建設進度，為系統(tǒng)間的資源共享打下基礎。通過對校園一卡通進行大數(shù)據(jù)研究，能夠全面了解校園實際情況，提高學校管理與學生服務質量。

1 搭建學生行為分析平臺

基于校園一卡通大數(shù)據(jù)信息，研究學生行為，分析學生生活規(guī)律。通過確定學生行為分析平臺工作流程，獲取學生成績、教務考勤、消費、圖書借閱、門禁等多源數(shù)據(jù)，構建學生行為特征庫，搭建學生行為分析平臺，為學校深層管理、學生全民培養(yǎng)提供決策支持和智慧服務。

1.1 確定學生行為分析平臺流程

借助谷歌公司發(fā)布的hadoop大數(shù)據(jù)框架，根據(jù)其可擴展的運行分布式應用程序，搭建具備處理大規(guī)模數(shù)據(jù)的學生行為分析平臺[2]。平臺核心組件是MapReduce和HDFS，應用核心組件對數(shù)據(jù)參數(shù)進行統(tǒng)一調度和管理。學生行為分析平臺由四層組成，分別是數(shù)據(jù)交互服務層、數(shù)據(jù)感知層、數(shù)據(jù)可視化層及分布式數(shù)據(jù)分析層，工作流程如圖1所示。

1.2 獲取基于校園一卡通系統(tǒng)學生行為分析數(shù)據(jù)

校園“一卡通”是“數(shù)字化校園”中的重要組成部分，它應主要具有綜合消費類、身份識別類、金融服務類、公共信息服務類等功能。整個系統(tǒng)應與銀行系統(tǒng)、學校原有的系統(tǒng)和學校管理信息系統(tǒng)有良好的銜接，并為學校潛在管理信息系統(tǒng)預留合適的接口，在項目完成后隨時為學校增加其它管理系統(tǒng)接口提供必要的協(xié)助[3]。

獲取基于校園一卡通系統(tǒng)學生行為分析數(shù)據(jù)來源于身份認證識別系統(tǒng)、第三方接入系統(tǒng)、門禁管理系統(tǒng)、考勤管理系統(tǒng)、指紋認證系統(tǒng)、校園餐飲收費管理系統(tǒng)、校園綜合收費管理系統(tǒng)、圖書館管理系統(tǒng)以及網(wǎng)絡計費系統(tǒng)等。通過運用大數(shù)據(jù)技術，深度挖掘校園一卡通各個系統(tǒng)內的學生行為，基于挖掘的學生行為數(shù)據(jù)，進行學生行為分類，構建學生行為特征庫。

2 基于一卡通大數(shù)據(jù)研究的學生行為分析

2.1 校園一卡通大數(shù)據(jù)處理

首先通過數(shù)據(jù)清洗，對校園一卡通大數(shù)據(jù)進行預處理，數(shù)據(jù)清洗的目的是剔除冗余和部分缺失的數(shù)據(jù)，確保對學生行為分析所使用的數(shù)據(jù)具有有效性。然后進行數(shù)據(jù)轉換，由于校園一卡通中的大數(shù)據(jù)都是學生的歷史記錄數(shù)據(jù)，對其進行數(shù)據(jù)清理后，還需對其進行轉換，將歷史記錄轉換成統(tǒng)計數(shù)據(jù)，使其更加泛化和規(guī)范化，通過相應的數(shù)據(jù)轉換，讓數(shù)據(jù)更有意義。最后對轉換后的數(shù)據(jù)進行規(guī)約，由于校園一卡通中的大數(shù)據(jù)來源于學校系統(tǒng)中的各個系統(tǒng)，所以可能產(chǎn)生重復屬性的數(shù)據(jù)或與學生行為分析無關的數(shù)據(jù)，通過對進行數(shù)據(jù)規(guī)約，降低數(shù)據(jù)的復雜維度，確保行分析所使用的數(shù)據(jù)準確性。

2.2 基于一卡通大數(shù)據(jù)的學生行為分析

基于處理后的數(shù)據(jù)，結合搭建的學生行為分析平臺，分析學生行為。首先建立學生行為判別函數(shù)，函數(shù)表達式如公式所示：

Y=A1X1+A2X2+…AnXn

公式中，Y為學生行為分析的判別值，X1、X2、Xn為學生行為特征庫中評價指標各項數(shù)據(jù)，A1、A2、An為評價指標對應的等級系數(shù)。

通過學生行為判別函數(shù)，并將數(shù)據(jù)庫中分類后的學生行為特征，根據(jù)距離最小的原則，進行合并，形成新類。經(jīng)過n-1次就可以把全部學生行為特征歸為一類，這樣就可以根據(jù)歸并的先后順序作出行為分析的可視化結果，利用圖表展示分析結果，從而完成基于一卡通大數(shù)據(jù)研究，對學生行為進行分析。通過分析學生行為可量化學生學習行為，為個性化教學提供參考依據(jù)。

3 實例分析

對了對本文提出的基于一卡通大數(shù)據(jù)研究的學生行為分析有效性進行驗證，以某高校為調查對象，調取校園一卡通中所累積的歷史記錄數(shù)據(jù)，對在校生的行為進行分析。并對在校生進行問卷調查，將問卷調查結果與一卡通大數(shù)據(jù)學生行為分析結果進行對比。

基于一卡通大數(shù)據(jù)學生行為分析結果如表1所示。

將問卷調查結果與一卡通大數(shù)據(jù)學生行為分析結果進行對比，二者幾乎無差別，證明本文提出的基于一卡通大數(shù)據(jù)研究的學生行為分析具有切實的有效性，可應用于學生行為分析中。

4 結語

本文提出了基于一卡通大數(shù)據(jù)研究的學生行為分析，通過搭建學生行為分析平臺，研究基于一卡通大數(shù)據(jù)，對學生行為進行分析，完成本文的研究。實例分析證明，校園一卡通大數(shù)據(jù)的研究，對分析學生行為起到非常明顯的作用，可以為完善學生教育奠定良好的基礎。希望本文能夠為學生行為分析提供參考依據(jù)。

參考文獻

[1] 趙慧瓊，姜強，趙蔚，et al.基于大數(shù)據(jù)學習分析的在線學習績效預警因素及干預對策的實證研究[J].電化教育研究，2017（01）：64-71.

[2] 楊雪，姜強，趙蔚，et al.大數(shù)據(jù)時代基于學習分析的在線學習拖延診斷與干預研究[J].電化教育研究，2017（07）：53-59.

[3] 李有增，曾浩.基于學生行為分析模型的高校智慧校園教育大數(shù)據(jù)應用研究[J].中國電化教育，2018，No.378（07）：39-44.