基于大數據分析的高校學風建設研究

齊巧玲 董永峰 張軍

（河北工業大學，天津300401）

基于大數據分析的高校學風建設研究

齊巧玲 董永峰 張軍

（河北工業大學，天津300401）

基于當前大學生的學風問題，從大學生的綜合素質著手，利用并行化的K-Means聚類算法對各項學生數據進行分析，立足于科學的分析結果，提出了加強和改進學風建設的對策和建議，助力高校人才培養質量提升。

大數據；高校；學風建設；素質

引言

近年來，隨著大數據成為互聯網信息技術行業的流行詞匯，教育逐漸被認為是大數據可以大有作為的一個重要應用領域。如何利用大數據對學生的海量調研數據進行分析、挖掘，得出利于高校學風建設的信息與知識，探索加強和改進學風建設的有效途徑，為高校教學決策、學習優化服務，推進教育教學改革，提高學生的教育培養質量，正是文章的著力點。

一、當前學風問題的特點

現在的“95后”大學生思想活躍、活躍敏感，對于新知識和新技術的接受能力比較強。然而，這些鮮明的特征也造就了大學生群體學業問題的新特點：學業失敗現象普遍、學習干擾前移、學習心態矛盾加劇，學生的學業失敗現象也讓高校和社會擔憂。

二、大學生綜合素質評價模型構建

學風建設是學校辦學思想、人才培養質量和管理水平的重要標志，是學生思想品德、學習態度和綜合素質的重要體現。基于當前大學生的學風問題，文章從大學生的綜合素質著手，構建科學、合理、全面的大學生綜合素質評價模型，利用并行化的K-Means聚類算法對各項學生數據進行分析，基于科學的分析結果研究加強和改進學風建設的對策。

（一）評價指標體系建立

在閱讀和研究了大量的文獻，了解了多所高校目前大學生綜合素質測評情況，調研了多家用人單位的基礎之上，遵循科學性、導向性、全面性、可行性、發展性的原則，結合所在高校的實際情況，確立了大學生綜合素質評價體系的各個指標要素：思想道德素質（U1）、專業知識素質（U2）、身心素質（U3）、人文素質（U4）、實踐創新素質（U5）。

（二）評價指標權重配置

權重的設定也是構建科學、合理評價體系的關鍵，其對評價的最終結果是否科學合理有最直接的影響。為了提高權重值的科學、準確性，文章主要采取信度較高，且能使不確定因素很大程度減低的層次分析法來計算體系中各指標的權重，并結合多位專家的配置計算情況，最終取平均值確定指標的最終權重。具體過程如下：

構建出判斷矩陣A，將其進行列標準化，歸一化處理，然后對矩陣A按照行分別求和，計算矩陣A的特征向量。

計算矩陣A的最大特征根，進行一致性檢驗，即檢驗所得的權重系數是否可用，判斷矩陣是否需要調整。上述矩陣最終計算的一致性比率小于0.10，說明矩陣一致。

其他專家的權重配置表和計算過程不再一一列舉。將根據各專家的權重配置計算結果匯總如表1所示。

表1　一級指標權重配置匯總表

綜合計算表1中各指標權重的平均值，得出五個一級指標的權重值分別為：0.24、0.30、0.15、0.08、0.22。為使得五個權重的總和為1，同時結合所在高校是工科類型，學生的人文素質方面稍有欠缺的實際情況，將人文素質的權重值增加0.01，則五個一級指標的最終權重值分別為：0.24、0.30、0.15、0.09、0.22。

生態旅游資源開發如果不融入地域文化因素，只會停留于圍繞資源作“白話文”的狀態，所進行的也只是簡單的旅游資源展示；在實踐操作中不能從民族特色和文化傳統的角度對產品深層次開發，使得產品仍然停留在初級觀光產品的檔次和水平；導致的結果則是黃河口所擁有的世界級的旅游資源對應著二流、三流的旅游產品，更成為不了精品。

其他指標權重的計算不再一一展示，按照以上方法計算即可。最終評價體系各級指標的權重系數：思想道德素質0.24、專業知識素質0.30、身心素質0.15、人文素質0.09、實踐創新素質0.22。

指標權重系數得出之后，又與學校的多位專家進行了交流，專家一致認為該指標體系的設立符合社會對人才素質要求的新趨勢，且層次分明，科學嚴謹；各權重值與高校人才培養的目標相統一，具有很好的導向性和前瞻性，切實可行。

三、基于Hadoop的大學生綜合素質聚類分析

大學生綜合素質評價是個系統、動態、持續的過程，其數據來源于學生在校期間各方面的數據，無疑數據量是巨大的，如此，采用串行計算的傳統數據處理模式必然會顯得力不從心，而Hadoop云平臺具有強大的并行計算、靈活的資源調度、按需提供服務以及海量數據的分析處理能力等優勢，這為海量的學生數據挖掘提供了新的生機。

基于Hadoop對K-Means聚類過程進行并行化，主要用MapReduce并行框架來實現。文章利用并行化的K-Means算法對從各項學生素質數據進行聚類分析，得出有意義的聚類集，從而挖掘出利于學風建設改進的信息。

（一）數據來源

實驗數據來源于某大學計算機學院，含5個年級的學生自入學至今的各項指標數據。根據前面所確定的各指標權重表運用并行化的K-Means算法進行了聚類分析。

（二）聚類過程

K-Means算法中k值的選擇決定著所研究的結果是否對學生發展、優化教育教學、提高人才培養質量有真正的應用價值。就目前國內外在K-Means聚類方面的研究成果而言，并沒有公認并且權威的k值選擇策略的提出。當我們假設的類簇數目等于或者高于真實的類簇數目時，該指標上升會很緩慢，而一旦試圖得到少于真實數目的類簇時，該指標會急劇上升。即臨界點k值是最佳的類簇數目。在本實驗中，以此方法來進行k的確定，所選擇的指標為k個類簇質心距離的總和，結合實際情況，得出4為最佳類簇數目。k值選4時實驗數據的聚類分析結果如圖1所示。

圖1　k=4的聚類結果

圖中橫坐標表示該類的學生數目，縱坐標表示加權分值，柱狀的高度是各項指標的加權總分值，即學生的綜合素質的總分數，由五段組成，每段的高度代表該學生的一項指標的加權分，用不同的顏色加以區分。

（三）結果分析

從整體的聚類結果來看，以新指標體系來評價，目前綜合能力特別突出的學生較少。結合學生實際情況來看，也比較合理，一般學生在三年級之后專業特長才逐漸突顯。

1.a類

a類學生占學生總數的三分之一左右，其表現是各項得分基本均能達標，沒有特別突出的表現，極少數的同學低于及格分，他們的專業知識素質在五個指標得分中最高。這部分的學生情況基本可以作為該年級學生各項素質情況的一個概括，呈現出來的基本是年級的一個整體的教育效果和特點。對于這類學生的教育管理要注重整體的引導和強化。

2.b類

b類學生所有的指標都在及格分以上，除專業知識素質外，其他各項指標的最高分均出現在這部分學生中。對于這類學生，要做好學業的督促，重視對他們的素質提升引導，給予其足夠的鍛煉平臺和發展空間，適時為其指明方向，幫助其調整決策，并鼓勵他們更好的激發潛能，完成自我實現。

3.c類

c類學生的素質整體是“良好”水平，專業知識素質和實踐創新素質兩項相對突出。這部分學生在思想表現、集體觀念、勞動衛生方面相對欠缺。他們中有不少年級中相對個性的存在。這類學生的教育，要講究一個“順”字，依據學生的性格特征做好引導。同時，做到剛柔相濟，批評教育加之表揚激勵，對其教育要“有理、有利、有節”，認可并幫助他們的個性化發展。

4.d類

d類學生的各項指標得分都是最低的，并且實踐創新素質分值較低，思想道德素質和身心素質也有很多學生不達及格分。他們在年級中表現都很消極，是年級中的“差生”，重點關注群體，留降級和退學的潛在人群范圍，也是網癮、逃課等陋習的易感人群。對這類學生可以采取“分而治之，因材施教”的策略，幫助學生調整思想、學習、工作、生活中的偏差，促進他們的自身發展。

四、加強和改進學風建設對策建議

在以上數據分析的基礎上，提出一些加強和改進高校學風建設的舉措和指導意見，為高素質人才培養打好基礎，促進高校人才培養的特色建設、品牌建設，以及人才培養質量的不斷提升。

（一）明確目標，構建學風建設長效機制

要切實加強和改進學風建設，就必須構建長效機制。根據學風建設的現狀，制定宣傳計劃和實施方案，積極營造加強學風建設的輿論氛圍，明確加強學風建設的主要措施及主要任務以及對學生學風建設的具體要求，切實調動每位師生的參與積極性。建章立制，推動學風建設長效機制的高效運行。

（二）抓好四陣地，全面營造良好學習氛圍

現在的大學生處事原則相對獨立，但是他們在很多時候還是具有對同學和集體的依賴性、認同感，這可以作為改進學風建設的一個切入點。抓好課堂、宿舍、考場和網絡四個陣地，多方位、全面的營造良好的學習氛圍。

（三）做好四育人，構建新型師生關系

實現教書育人、管理育人、服務育人和文化育人的相互統一，構建新型師生關系，筑建好學風建設的必要基礎條件。第一課堂是學風建設的主戰場，教師通過良好的教風，帶動學風建設。教師要做到教書育人、管理育人，逐步建立尊重、關心、信任學生的新型師生關系，為學生的學習成長營造良好的氛圍。學風建設的過程中不斷推進學校的文化建設，發揮文化建設對學風建設的導向和激勵作用，通過持續的學風建設使學校的文化內化于師生之心，外彰于師生之行。

（四）開展生涯規劃和專業前景教育，形成學習內驅力

職業生涯規劃教育對于大學生的大學生活乃至整個人生都有重要的意義，對學生大學四年分階段進行生涯規劃教育，指導學生做好人生發展規劃和職業生涯設計，樹立正確的擇業觀，正確對待在校學習和未來就業將遇到的現實問題；開展專業課程體系、前沿講座、就業前景等教育，使學生對專業有正確、清楚的認識，使其以成才為內驅力，培養深層次的學習需求，形成理性的遠景學習目標。

（五）以“學習活動”為載體，促進主動學習

以學生興趣小組、科技競賽活動為依托，大力提倡和鼓勵學生開展各項學習活動；重視學生科研創新能力的培養，積極組織大學生參加各類創新創業競賽、專業知識競賽；重視學生第二課堂建設，舉辦課堂知識競賽、辯論賽、班級嘉年華、新生籃球賽等文體活動，進一步完善評比標準和細則，形成“互相鼓勵、互相促進”的學習競爭氛圍，促進學生主動學習。

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[3]沈楊.應用技術大學人才培養質量雇主評價初探[J].黑龍江教育：理論與實踐，2015（1）：49-50.

Based on the college students'problems in study currrently,the paper analyzes the students'quality data by using parallel K-Means clustering algorithm,puting forward some countermeasures and suggestions to enhance and improve the construction of study style from scientific analysis of the results,in order to help quality improvement of university talents training.

big data;university;study style construction;quality

G647

A

2096-000X（2016）24-0172-03

齊巧玲（1984-），女，漢族，碩士，講師，畢業于河北工業大學控制科學與工程專業，研究方向：智能信息處理和高等學校教育。董永峰（1977-），男，漢族，博士，副教授，畢業于河北工業大學電氣工程學院，研究方向：智能信息處理。張軍（1976-），男，漢族，博士，副教授，畢業于河北工業大學，研究方向：智能機器人。