面向大學生健康領域的數據挖掘技術研究

焦向鋒

摘要：為了配合學生素質教育改革，教育信息管理必須變換原有的手工處理方式。利用計算機自動實現數據篩選、自動閱讀數據信息，勢在必行。這必將大大提高輔導員的工作效率，能有效地提高對大學生綜合管理水平。長期以來，學生綜合素質評價報告一方面被輔導員們重視力度不夠，另一方面被輔導員所帶學生較多致使評語千篇一律，文式枯燥。面對海量數據如何客觀分析說明，在這種情況下人們就迫切需要一種能去粗存精、去偽存真，快速、精煉得到相應結論的技術。數據挖掘是目前人工智能和數據庫領域研究的熱點問題，是一種決策支持過程[1]。它主要是基于人工智能、模式識別、數據庫、可視化編程技術等，高效快速地分析數據，做出合理準確地歸納推理，是教育發展趨勢。

關鍵詞：數據挖掘；人工智能；精煉

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2015）33-0229-02

一、數據挖掘在國內外概況

數據挖掘是指從數據庫的大量數據中尋找出隱含的、先前未知的并有潛在價值信息的非平凡過程[2]。目前國外的數據挖掘主要是基于對發現知識方法的進一步探索，如近年來的Bayes（貝葉斯）方法和Boosting方法。國內數據挖掘技術還不完善，從事這方面科研的人員也多數集中在高校，主要研究的是一些理論數據挖掘算法，能真正把科學理論轉化為現實成果的還是少之又少，目前市場上所擁有的產品比較單一不夠全面，在一線工作的人員迫切需要一種能夠從多種混合信息中自動提取出有用價值的技術，來緩解他們的工作壓力。

二、主要創新點、技術關鍵

1.數據挖掘語言的規范化，標準的系統開發化，模板數據的統一化，提高數據接口和系統功能之間的相互操作能力，促進其在社會企業的方方面面都能夠得到廣泛應用。

2.尋求一種簡單、有效的可視化編程方法，使數據的可視化程度真正起到能夠推動改變人們主觀能動性作用。

3.與實際企業應用的一些特殊數據類型的兼容問題，依據不一樣的數據存儲容貌特征，切實采用一些行之有效的研究開發方法不僅是現在而且也是將來都必須要面對的事實問題。

三、建立起切實可行的數學模型

1.確定評價參數要求的模糊構架M={mj，m2，m3，m4…mn）。其中mj，j=l，2，3，4…，n是評估參數要求個數，n是同一層次上的參數的個數，這一集合初步構建起評估要求的數學模型框架。

2.確定評價結果的模糊構架N={ni，n2，n3，n4…ni}。其中ni，i=l，2，3…，i是評估參數要求個數，n是同一層次上的參數的個數，通過比較也就是要得到的等級檔次數。這一數學模型規定了結果的參數既可以是定性的理論文字說明，也可以是量化的具體分數。

3.確定隸屬度函數。假設需要對第j個評估參數mj要進行量化標準說明，首先要得到一個相對于Nj的模糊函數Rj=（rij，r12，r23…，rmn），其中i=l，2，3…n；j=l，2，3…m，rij為參數Mj具有Ni的程度，如果對n個元素進行整體說明，其結論就組成了一個m行n列的矩陣，稱之為隸屬函數度的值R。通過上述說明很明顯可以得到該矩陣中行就是對每一個單評估參數的評價結論，同時整個矩陣也就包含了對所有評估參數所必須要獲得的全部信息。

4.確定權重向量。權重向量又稱權向量，權系數ωi的大小代表相應目標fi在多目標中的重要程度。在剛才確定好的m行n列矩陣中現要算出每行的和ai以及矩陣中所有元素的和a，最后權重向量ωi=ai/a。

5、得到最終結果B。權重向量ωi與隸屬函數度的值R按照某種特定算法的組合就可以得到該事物的最終評價結果：B=ωi*R（*為算子符號）。

四、學生素質評測系的實現

（一）學生素質評測功能

學生素質評測子系統是整個系統數據的主要入口，該子系統主要實現的問題是通過工作人員記錄學生平時的日常生活管理、課外活動表現、在校學習狀況等事件產生出相應的量化分數或是等級程度。然后將這些內容分類與歸納錄入到計算機中，在評價時把這些記錄通過計算機系統進行調用處理，與事先規定好的體系標準進行比較。采用推優選優制度，是當前絕大多數學校進行德、智、體三方面的綜合測評標準的主要依據。一般學校的測評計算公式為：M=0.2M1+0.7M2+0.1M3，其中M代表測評總分，M1、M2、M3分別為德育成績、智育成績和體育成績，各系數為三者權衡比重，從上述公式也不難發現各個學校對學生的要求基本都是“以學習為主，德智體全面發展為輔”的辦學宗旨。

評測子系統的功能分由兩部分組成，一部分描述的是基本信息如學生基本信息，學籍管理信息等，另一部分描述的是素質評測管理信息如測評成績管理、日常表現管理、素質等級管理、歷史記錄管理等。其中日常表現管理又分為課外活動管理、道德行為管理、考勤管理、學生身體狀況和特殊事件管理。

1.學生基本信息模塊。

目標：學生檔案的添加、刪除、修改、查詢和打印

用戶：學生、班評審小組、班主任、輔導員、學生處領導

功能：添加、刪除、修改和查詢學生的基本資料，根據不同的用戶對于添加、修改和刪除功能需要設置不同的權限。

2.學生的評測模塊。

目標：管理學生的測試成績

用戶：學生、班評審小組、班主任

功能：學生素質測評成績的動態添加、刪除和修改。

（二）數據庫程序的規范設計

數據挖掘是在數據庫和數據倉庫的支持下進行高率合理的提煉和知識挖掘工作的，因此我們構建的學生信息數據倉庫，在建立時就特別需要注意數據的可靠性。表中應該盡量避免使用可為空的列，其次表中的記錄應該有一個唯一的標識符，最后數據庫在使用的時候要有統一的前綴名。所以數據庫系統的建立一定要考慮實際需求和功能劃分，設計出行之有效的數據庫，使其一定要固有可靠、使用可靠和環境適應可靠。

五、系統開發工具及代碼實現

該系統的前臺開發是基于Visua1 Basic 6.0語言，以SQL Server 2000作為后臺數據支撐，考慮數據的安全性，采用C/S的結構模式。部分代碼如下：

Sql = "Select * From 用戶信息表 where 用戶名=" & un & ""

Rs.Open Sql，Conn，1，3

If Rs.EOF Then

MsgBox "您輸入的用戶名不存在，請查證后重新輸入！"， ， "信息框"

Text1.Text = ""

Else

If Rs（"密碼"） <> up Then

MsgBox "密碼錯誤，請您重新輸入！"， ， "信息框"

Text2.Text = ""

Else

If Text3.Text <> Label5.Caption Then

MsgBox "驗證碼錯誤，請您重新輸入！"， ， "信息框"

管理數據代碼

Rs.MoveNext

rst.MoveNext

i = i - 1

If i = 0 Then

faccess.Caption = "數據導入完畢！"

Rs.Update

MsgBox "已成功導入" & rst.RecordCount & "條記錄！"，vblnformation，"溫馨提示"

cmd2.Caption = "關閉"

Else

faccess.Caption = "數據正在導入，請稍后......"

六、運行效果分析

智能評價對學生管理有著巨大的推動作用，運用該系統不僅能夠快速、準確的得到結論而且還能擴大對學生的管理范圍。此系統雖然是一個信息管理系統，但能充分采用人機交互工作，滿足時尚需求，能夠有效降低運行成本提高領導對工作的滿意程度，在工作量大，人員緊缺的情況下是完全符合部分人工工作被取締的條件。學生素質綜合評價作為其中的一部分，它能比較全面的采集到學生的德、智、體、美等有效信息，實現全方位的查詢、分析與統計。

參考文獻：

[1]邵紅全，趙蕊.用SQL Server 2000實現數據挖掘的技術與策略[J].電腦開發與應用，2003，（4）.

[2]丁元.關于學生綜合素質測評的研究和實現：貴州大學碩士學位論文[Z].貴州大學，2005.

[3]陳新文，周志艷.素質教育的理性批判[J].教育學，2000，（6）.

[4]王朝方.關于高校教師教學積極性問題的初步探討[J].西安外國語學院學報，2001，4.

[5]牛祥春.對大學生綜合測評體系構建的思考[J].教育新導向，2003，（12）.