數(shù)據(jù)挖掘在現(xiàn)代教學中的應用及發(fā)展趨勢研究

陳少峰

摘要：現(xiàn)在社會處于大數(shù)據(jù)時代，數(shù)據(jù)挖掘?qū)τ谖覀兊纳詈凸ぷ魇种匾Ｎ覈恢北容^重視教育的發(fā)展，本文主要基于大數(shù)據(jù)時代，分析數(shù)據(jù)挖掘在現(xiàn)代教學中的應用和發(fā)展趨勢，從而提高現(xiàn)代教育教學質(zhì)量，提升學生學習興趣，促進教育發(fā)展。

關鍵詞：數(shù)據(jù)挖掘；現(xiàn)代教學；應用；發(fā)展趨勢

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2017）43-0205-02

一、引言

現(xiàn)在信息技術發(fā)展如此迅猛，現(xiàn)代教學也在以驚人的速度發(fā)展，教育的發(fā)展產(chǎn)生了大量的數(shù)據(jù)。有些教育數(shù)據(jù)資源，如果不能好好地挖掘出來并進行分析、整理，將會湮沒在教育數(shù)據(jù)大潮中。因此，如何有效地把這些數(shù)據(jù)挖掘出來，更好地為現(xiàn)代教學服務，提升學生的學習效果，十分重要。本文主要分析了數(shù)據(jù)挖掘在現(xiàn)代教學中的應用及其未來發(fā)展趨勢，從而提高現(xiàn)代教育教學質(zhì)量。

二、數(shù)據(jù)挖掘在現(xiàn)代教學中的應用研究背景分析

現(xiàn)代教育處于大教育數(shù)據(jù)的環(huán)境下，對于數(shù)據(jù)信息的提取和挖掘，促進教育教學的發(fā)展，是比較緊迫的。數(shù)據(jù)挖掘在現(xiàn)代教學中的應用，本文主要介紹數(shù)據(jù)挖掘的基本內(nèi)涵及數(shù)據(jù)挖掘在現(xiàn)代教學中的應用背景。

（一）數(shù)據(jù)挖掘的簡介

隨著信息時代的到來，周圍的事務已被大數(shù)據(jù)所包圍，包括工作、學習、生活等方面。面對如此龐大的數(shù)據(jù)，把有效的信息數(shù)據(jù)提煉出來，從而滿足我們的生活需要，這是勢在必行的。數(shù)據(jù)挖掘正是在這一大環(huán)境下產(chǎn)生的。

數(shù)據(jù)挖掘是指利用人工智能、模式識別等技術，從大量的數(shù)據(jù)中發(fā)現(xiàn)有意義的關系、模式和趨勢的方向。簡言之，就是從大量、不完全、模糊隨機的數(shù)據(jù)中，提取在其中不被人們先前知道的、隱藏在其中的，但有潛在作用的信息知識的一個過程。

（二）數(shù)據(jù)挖掘在現(xiàn)代教育中的應用研究

現(xiàn)代教學環(huán)境由于在線教育、網(wǎng)絡教育等教學模式發(fā)生了很大的變化，并且隨著教學模式的發(fā)展，產(chǎn)生了大量的教學數(shù)據(jù)，這些教育教學數(shù)據(jù)形成了一個大的教育數(shù)據(jù)系統(tǒng)。通過對這些教育數(shù)據(jù)的挖掘、分析和整理，可以讓教學人員對于如何進行教學，讓學生更好地接受知識，具有一定的參考價值。

通過對國內(nèi)外文獻資料的收集，發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)挖掘在現(xiàn)代教學中的研究相對較少，對于數(shù)據(jù)挖掘在其他方面的研究還是很多，如在金融、銀行等方面。并且，在對數(shù)據(jù)挖掘于教育數(shù)據(jù)的研究中發(fā)現(xiàn)，對于數(shù)據(jù)挖掘的理論類和綜述類文章相對較多，對數(shù)據(jù)挖掘在實際應用中的文章研究相對很少。因此，分析數(shù)據(jù)挖掘在現(xiàn)代教學中的應用，對于數(shù)據(jù)挖掘在實證研究方面，是十分有價值的。

三、數(shù)據(jù)挖掘在現(xiàn)代教學中的應用現(xiàn)狀分析

數(shù)據(jù)挖掘在現(xiàn)代教學中的應用，使教職工人員可以從海量的數(shù)據(jù)中發(fā)現(xiàn)有意義的數(shù)據(jù)，從而對于進一步教學方式的改善和學生素養(yǎng)的提升有一定的指導意義。數(shù)據(jù)挖掘主要包括：分類中的決策樹法、神經(jīng)網(wǎng)絡法；關聯(lián)規(guī)則法和聚類法。本文主要分析數(shù)據(jù)挖掘在現(xiàn)代教學中是如何運用這些方法在教學過程來進行應用的。

（一）反饋教師教學結果

教師教學成果的反饋對于教師教學十分重要，只有掌握自己的教學結果，教師才會根據(jù)相應的情況及時調(diào)整教學方法，從而提高教學質(zhì)量。數(shù)據(jù)挖掘?qū)處熃虒W成果的反饋，主要是為了幫助教師提供教學決策，改善教學方式，清楚學生的學習情況和學習主要影響因素，開發(fā)合適的試題和學習活動等。

（二）預測學生學習能力

學生學習能力的預測，對于教師在教學過程中具有一定的指導意義。通常對學生學習能力了解清楚之后，教師才能根據(jù)學生的情況做到因材施教，更好地促進每個學生的全面發(fā)展。對于學生學習能力的預測，運用決策樹法和神經(jīng)網(wǎng)絡法的比較多。

1.決策樹法預測學生的學習能力。決策樹法源于學習系統(tǒng)CLS，主要是合并減少無意義的數(shù)據(jù)，然后對減少的數(shù)據(jù)再進一步劃分，因而減少碎片化的產(chǎn)生，確保數(shù)據(jù)的準確率。決策樹法在學生學習能力的預測上，主要表現(xiàn)在可以對現(xiàn)有學生的數(shù)據(jù)進行歸納，發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有教學數(shù)據(jù)中的潛在規(guī)律，預測學生的未來發(fā)展。比如，在學校學習過程中，通過對學生學習成績的挖掘分析，可以發(fā)現(xiàn)有的學生對文化課成績不是很高，而相反的體育或其他課程的成績比較高，那么學生就可以考慮走藝術路線。通過這一方法，可以幫助學生找到具體的方向，根據(jù)學生情況進行教學。

2.神經(jīng)網(wǎng)絡法預測學生的學習能力。神經(jīng)網(wǎng)絡法運用起來比較復雜，使用比較多的是多層前饋式和后向傳播神經(jīng)網(wǎng)絡。神經(jīng)網(wǎng)絡方法的結構比較復雜，具有很好的并行性，這是其他方法沒有的一個優(yōu)勢。通過神經(jīng)網(wǎng)絡方法，可以根據(jù)學生的表現(xiàn)對預測學生學習成績和自己可能犯的錯誤，從而可以對學生提供一定的指導。

四、數(shù)據(jù)挖掘在現(xiàn)代教學中的應用發(fā)展趨勢

數(shù)據(jù)挖掘在現(xiàn)代教學過程中的運用，對教師和學生都有一定的幫助，可以更好地提升教學質(zhì)量。那么，數(shù)據(jù)挖掘在現(xiàn)代教學中的發(fā)展趨勢如何，是本文的談論重點。

1.教學中數(shù)據(jù)挖掘語言應標準化。在數(shù)據(jù)挖掘過程中，語言的標準化使用是十分必要的。設計有效的數(shù)據(jù)挖掘語言，是需要對不同種類數(shù)據(jù)挖掘任務的能力、限制和根本機制進行深入了解的。通過一系列的標準化語言，可以更好地促進數(shù)據(jù)挖掘系統(tǒng)的開發(fā)，改進數(shù)據(jù)挖掘過程中功能和系統(tǒng)間的互相操作性。在現(xiàn)代教學中，通過設計標準化的數(shù)據(jù)挖掘語言，對于教學系統(tǒng)和教學質(zhì)量的提升，顯得尤為重要。數(shù)據(jù)挖掘語言可以分為數(shù)據(jù)挖掘查詢語言、數(shù)據(jù)挖掘建模語言和通用數(shù)據(jù)挖掘語言，在一定的理論基礎上，數(shù)據(jù)挖掘語言的標準化是數(shù)據(jù)挖掘未來的必然發(fā)展方向。

2.教學中數(shù)據(jù)挖掘應注意保護信息隱私。在大數(shù)據(jù)時代，隨著越來越多信息的涌入和數(shù)據(jù)挖掘技術的提升，人們越來越多的隱私逐漸曝光在大眾的視野中，因此保護隱私是十分重要的。在現(xiàn)代教學過程中，通過對學生成績信息數(shù)據(jù)的挖掘，教師對學生的了解將會越來越深入。但是有時候，有的學生不想讓教師了解其情況，這在一定程度上侵犯了學生的隱私。或者是有的黑客侵入學校系統(tǒng)，拿到學生的情況進行售賣，這在一定程度上不利于信息的隱私保護。因此，在大數(shù)據(jù)環(huán)境下，保護信息的隱私，顯得格外重要。endprint

3.教學中數(shù)據(jù)挖掘過程應可視化。現(xiàn)在的數(shù)據(jù)挖掘過程愈發(fā)注重可視化的挖掘技術。可視化數(shù)據(jù)挖掘可以很好地促進人機互動，提升人們主動掌握學習知識的能力。數(shù)據(jù)挖掘的可視化，是要求使用圖形或圖表來描述數(shù)據(jù)，將在大數(shù)據(jù)中的信息以一種直觀的、人們?nèi)菀捉邮艿姆绞奖硎境鰜恚瑥亩涌烊藗儷@取知識的速度。在現(xiàn)代教學過程中，利用數(shù)據(jù)挖掘可視化，可以更好地描繪出學生的學習狀態(tài)，進行更直觀的觀察，從而對教師在教學過程中教學方式的改進提供指導。

4.探索特定的教學數(shù)據(jù)挖掘技巧。數(shù)據(jù)挖掘系統(tǒng)包括：數(shù)據(jù)庫、數(shù)據(jù)倉庫或者其他信息庫；數(shù)據(jù)庫或者數(shù)據(jù)倉庫服務器；知識庫；數(shù)據(jù)挖掘引擎；模式評估模塊；圖形用戶界面等板塊。在現(xiàn)代教學過程中，教學信息數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)庫服務器、知識庫等數(shù)據(jù)挖掘的系統(tǒng)，是多學科的領域知識。因此，探索合適的數(shù)據(jù)挖掘技巧，更好地整合教學數(shù)據(jù)挖掘方法，從而獲得全面系統(tǒng)的教學數(shù)據(jù)，對于教學質(zhì)量的提升和教學決策的制定，具有一定的借鑒。

5.探尋復雜教學數(shù)據(jù)的挖掘方法。復雜數(shù)據(jù)的挖掘，是當前學界比較熱點的一個話題。隨著數(shù)據(jù)的越來越多，需要處理的數(shù)據(jù)也越來越復雜。在現(xiàn)代教學過程中，通過對學生課程成績數(shù)據(jù)的挖掘，挖掘?qū)W生一個學期的數(shù)據(jù)比較容易，但要了解他們每年的成績，形成一個列表，然后進行比較，就顯得比較復雜，工作量也會比較大。因此，探尋復雜數(shù)據(jù)的挖掘方法，是比較重要的。

五、總結

信息技術的迅速發(fā)展，使得當前社會處于大數(shù)據(jù)時代。在如此眾多的數(shù)據(jù)中，發(fā)現(xiàn)有價值的數(shù)據(jù)，對人們的決策十分重要，數(shù)據(jù)挖掘技術應運而生。雖然數(shù)據(jù)挖掘技術出現(xiàn)的時間不是很長，但其對我們的生活、生產(chǎn)和學習都產(chǎn)生了很大的影響。

本文通過對數(shù)據(jù)挖掘在現(xiàn)代教學中的應用進行分析，首先介紹了數(shù)據(jù)挖掘的內(nèi)涵和數(shù)據(jù)挖掘在現(xiàn)代教學中應用的背景，然后介紹了數(shù)據(jù)挖掘在現(xiàn)代教學中的應用現(xiàn)狀，最后分析了數(shù)據(jù)挖掘在現(xiàn)代教學應用中的發(fā)展趨勢，從而對數(shù)據(jù)挖掘在現(xiàn)代教學中的應用有了一個比較深層次的理解。

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