利用數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)研究教育教學(xué)問題

摘 要：目前，數(shù)據(jù)挖掘的研究重點(diǎn)正逐漸從發(fā)現(xiàn)方法轉(zhuǎn)向?qū)嶋H應(yīng)用，并給許多產(chǎn)業(yè)特別是商業(yè)領(lǐng)域帶來了巨大收益。文章介紹了數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)，力求將其引入教育領(lǐng)域，分析教育教學(xué)中的大量數(shù)據(jù)，使其服務(wù)于教育教學(xué)，討論了數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)在教育領(lǐng)域中應(yīng)用的幾個結(jié)合點(diǎn)，并提出了應(yīng)用中的問題和解決方法。

關(guān)鍵詞：數(shù)據(jù)挖掘；知識發(fā)現(xiàn)；信息技術(shù)；個性化教學(xué)

中圖分類號：G642 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：B 文章編號：1002-7661（2013）35-005-01

以計算機(jī)多媒體和網(wǎng)絡(luò)通信為基礎(chǔ)的現(xiàn)代信息技術(shù)應(yīng)用于教育領(lǐng)域，使得我們產(chǎn)生和收集數(shù)據(jù)的能力大為提高。數(shù)據(jù)背后隱藏著許多重要的信息，而這些信息正是教育管理部門和學(xué)校的寶貴財富。面對浩如煙海的數(shù)據(jù)，我們希望能夠?qū)ζ溥M(jìn)行更高層次的分析，發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)中存在的關(guān)系和規(guī)則，以便更好地利用這些數(shù)據(jù)為教育教學(xué)服務(wù)，能滿足教育管理部門和學(xué)校這一需求的強(qiáng)有力的技術(shù)就是數(shù)據(jù)挖掘。

一、數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)在教育領(lǐng)域中的應(yīng)用

隨著教育信息化的深入開展，教育管理部門和學(xué)校積累了越來越多的數(shù)據(jù)。如教育管理部門掌握了本地各學(xué)校的基本情況、各學(xué)校歷年的招生就業(yè)情況、各學(xué)校的在校生人數(shù)和專業(yè)設(shè)置等數(shù)據(jù)；學(xué)校掌握了本校的師資、學(xué)生、教學(xué)資源等數(shù)據(jù)。各級各類學(xué)校的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)日益完善，如教務(wù)管理系統(tǒng)、教師人事管理系統(tǒng)、學(xué)生管理系統(tǒng)、學(xué)生成績管理系統(tǒng)、招生就業(yè)系統(tǒng)、辦公自動化OA系統(tǒng)，圖書管理系統(tǒng)、后勤管理系統(tǒng)等等。數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)在教育領(lǐng)域大有可為，它能幫助教育管理部門出臺正確合理的政策，能幫助學(xué)校充分利用教學(xué)資源、提高教學(xué)質(zhì)量，增強(qiáng)學(xué)校的競爭力。

1.畢業(yè)生就業(yè)情況分析。隨著我國產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整、就業(yè)崗位減少，而高校招生規(guī)模不斷擴(kuò)大，畢業(yè)生數(shù)量迅速增加，就業(yè)形勢嚴(yán)峻，教育管理部門掌握了本地高等院校和職業(yè)技術(shù)學(xué)校的畢業(yè)生就業(yè)數(shù)據(jù)以及用人單位的數(shù)據(jù)，利用數(shù)據(jù)挖掘可以分析出何種學(xué)歷層次、何種院校、何種專業(yè)的學(xué)生就業(yè)率高，何種用人單位受畢業(yè)生青睞，以便合理引導(dǎo)本地的教育資源；學(xué)校在數(shù)據(jù)庫中存放了學(xué)生的基本情況、學(xué)習(xí)成績、在校表現(xiàn)等數(shù)據(jù)，利用數(shù)據(jù)挖掘可以分析出就業(yè)情況跟學(xué)生的什么因素關(guān)聯(lián)性大，以便在以后的教育中有針對性地培養(yǎng)學(xué)生。

2.教師教學(xué)效果評價。在學(xué)校的數(shù)據(jù)庫中，存放了教師的授課信息，在教考分離、流水閱卷的前提下，學(xué)生成績錄入數(shù)據(jù)庫后，利用數(shù)據(jù)挖掘可以分析每位教師的教學(xué)效果，甚至可以自動與其工資福利掛鉤，減少了許多人為因素，便于學(xué)校加強(qiáng)對教師的管理，提高教學(xué)質(zhì)量。

3.個性化教學(xué)。在教學(xué)實(shí)踐中，學(xué)生作為教學(xué)的主體，存在個性差異，個人的學(xué)習(xí)基礎(chǔ)與能力、風(fēng)格與習(xí)慣、態(tài)度與興趣等千差萬別。在傳統(tǒng)教學(xué)活動中，教師與學(xué)生直接交流，通過對學(xué)生觀察、測試等多種手段，憑借自己的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)對學(xué)生個性做出判斷，以便因材施教。隨著信息技術(shù)在教育領(lǐng)域的滲透，許多學(xué)校建立了校園網(wǎng)，學(xué)生可以通過網(wǎng)絡(luò)自主學(xué)習(xí)，但學(xué)生的個性差異與網(wǎng)絡(luò)教育資源提供模式的單一性產(chǎn)生了巨大矛盾，目前的網(wǎng)絡(luò)教育沒有考慮學(xué)生的個性差異，要求學(xué)生適應(yīng)系統(tǒng)而不是系統(tǒng)去適應(yīng)學(xué)生，交互性較差，導(dǎo)致教學(xué)效果不理想。利用數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)收集、分析學(xué)生在網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)過程中的動態(tài)和靜態(tài)信息，使學(xué)生個性特征的收集和分析工作由人工轉(zhuǎn)向自動，實(shí)現(xiàn)個性化教學(xué)，對不同的學(xué)生提供不同的教學(xué)資源，進(jìn)行不同的教學(xué)過程。

4.學(xué)生日常管理。隨著生源素質(zhì)的下降，所有學(xué)校都存在學(xué)生管理難的問題。學(xué)生從入學(xué)到畢業(yè)的信息都記錄在學(xué)校的數(shù)據(jù)庫中，如學(xué)生檔案、新生入學(xué)教育、軍訓(xùn)、學(xué)生違紀(jì)事件處理、評優(yōu)、學(xué)生的獎學(xué)金、貸學(xué)金、勤工儉學(xué)、困難補(bǔ)助、費(fèi)用減免、特殊事故的處理與學(xué)生平安保險、班主任評語等等。利用數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)，可以分析出品學(xué)兼優(yōu)的學(xué)生有什么樣的特點(diǎn)，而違反紀(jì)律，不聽管教的學(xué)生又有什么樣的特點(diǎn)。利用挖掘結(jié)果就可以分析出學(xué)生的行為規(guī)律，便于學(xué)校制定對學(xué)生日常管理的規(guī)章制度。

三、數(shù)據(jù)挖掘在教育領(lǐng)域應(yīng)用中存在的問題

1.數(shù)據(jù)質(zhì)量和其統(tǒng)一性。教育領(lǐng)域現(xiàn)有的、面向事物處理的數(shù)據(jù)在質(zhì)量、完整性上存在很多問題，特別是不同的學(xué)校使用的數(shù)據(jù)庫千差萬別。在數(shù)據(jù)挖掘過程中，預(yù)處理工作較為繁煩，必須投入大量的精力去進(jìn)行數(shù)據(jù)的抽取、凈化和處理。有的學(xué)校數(shù)據(jù)不全，尚需進(jìn)一步完善。

2.技術(shù)難題和人員素質(zhì)。由于數(shù)據(jù)挖掘是一門剛剛興起的新技術(shù)，標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)挖掘語言尚在形成過程中，針對教育領(lǐng)域的數(shù)據(jù)挖掘系統(tǒng)尚不多見，教育領(lǐng)域應(yīng)用數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)，需培養(yǎng)自己的應(yīng)用開發(fā)人員和使用人員。在數(shù)據(jù)挖掘過程中，人的主觀辯識和控制是應(yīng)用成敗的關(guān)鍵，這就對系統(tǒng)使用人員提出了很高的要求。如果沒有具備相應(yīng)素質(zhì)的使用和維護(hù)人員，必將導(dǎo)致分析系統(tǒng)與現(xiàn)實(shí)脫鉤，無法達(dá)到預(yù)期效果。

3.應(yīng)用周期。數(shù)據(jù)挖掘存在一個較長的應(yīng)用周期，技術(shù)本身不能給使用者解決任何問題，只能從數(shù)據(jù)中把一些潛在的情況呈現(xiàn)在使用者面前，由使用者采取相應(yīng)措施。例如教師通過數(shù)據(jù)挖掘獲知學(xué)生將來可能的行為，但為什么會產(chǎn)生這樣的行為，怎樣引導(dǎo)學(xué)生施行正確的行為，正是教師需要研究解決的。在教育領(lǐng)域中應(yīng)用數(shù)據(jù)挖掘，應(yīng)先從一個較小的、關(guān)鍵的問題出發(fā)，建立起相對有效的模型，在應(yīng)用實(shí)踐中不斷檢驗(yàn)和完善模型，逐漸幫助使用者解決問題。

當(dāng)前，數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)方興未艾，它將是繼網(wǎng)絡(luò)之后的下一個技術(shù)熱點(diǎn)，教育管理部門和學(xué)校應(yīng)積極尋求該技術(shù)在教育領(lǐng)域中應(yīng)用的結(jié)合點(diǎn)，利用該技術(shù)挖掘日益豐富的教育教學(xué)數(shù)據(jù)，將之轉(zhuǎn)換為寶貴的知識信息財富。

參考文獻(xiàn)：

[1]Jawed Han. 數(shù)據(jù)挖掘——概念與技術(shù)，北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2001.