基于一卡通大數(shù)據(jù)研究的學(xué)生行為分析

金紅軍 陳健

摘要：校園一卡通極大地方便了學(xué)生的校園日常生活，同時(shí)也促進(jìn)了校園數(shù)字化建設(shè)。然而，目前學(xué)校仍通過年級、專業(yè)對學(xué)生進(jìn)行劃分，同時(shí)采用單一化的管理方式，不利于學(xué)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(xué)生行為分析。通過搭建學(xué)生行為分析平臺(tái)，研究基于一卡通大數(shù)據(jù)，對學(xué)生行為進(jìn)行分析，完成提出的研究。通過實(shí)例證明，基于一卡通大數(shù)據(jù)研究的學(xué)生行為分析具有切實(shí)的有效性，可應(yīng)用于學(xué)生行為分析中。

關(guān)鍵詞：一卡通;大數(shù)據(jù)研究;學(xué)生行為;數(shù)字化

中圖分類號(hào)：G479 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1007-9416（2019）04-0235-02

0 引言

隨著校園的數(shù)字化、信息化建設(shè)的逐步深入，校園內(nèi)的各種信息資源整合已經(jīng)進(jìn)入全面規(guī)劃和實(shí)施階段，校園一卡通以結(jié)合學(xué)校正在進(jìn)行的統(tǒng)一身份認(rèn)證、人事、學(xué)工等MIS和應(yīng)用系統(tǒng)等建設(shè)。通過共同的身份認(rèn)證機(jī)制，實(shí)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(shè)有機(jī)的組成部分[1]。通過這樣的有機(jī)結(jié)合，可以避免重復(fù)投入，加快建設(shè)進(jìn)度，為系統(tǒng)間的資源共享打下基礎(chǔ)。通過對校園一卡通進(jìn)行大數(shù)據(jù)研究，能夠全面了解校園實(shí)際情況，提高學(xué)校管理與學(xué)生服務(wù)質(zhì)量。

1 搭建學(xué)生行為分析平臺(tái)

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

1.1 確定學(xué)生行為分析平臺(tái)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(kuò)展的運(yùn)行分布式應(yīng)用程序，搭建具備處理大規(guī)模數(shù)據(jù)的學(xué)生行為分析平臺(tái)[2]。平臺(tái)核心組件是MapReduce和HDFS，應(yīng)用核心組件對數(shù)據(jù)參數(shù)進(jìn)行統(tǒng)一調(diào)度和管理。學(xué)生行為分析平臺(tái)由四層組成，分別是數(shù)據(jù)交互服務(wù)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(xué)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(yīng)主要具有綜合消費(fèi)類、身份識(shí)別類、金融服務(wù)類、公共信息服務(wù)類等功能。整個(gè)系統(tǒng)應(yīng)與銀行系統(tǒng)、學(xué)校原有的系統(tǒng)和學(xué)校管理信息系統(tǒng)有良好的銜接，并為學(xué)校潛在管理信息系統(tǒng)預(yù)留合適的接口，在項(xiàng)目完成后隨時(shí)為學(xué)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(xué)生行為分析數(shù)據(jù)來源于身份認(rèn)證識(shí)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(rèn)證系統(tǒng)、校園餐飲收費(fèi)管理系統(tǒng)、校園綜合收費(fèi)管理系統(tǒng)、圖書館管理系統(tǒng)以及網(wǎng)絡(luò)計(jì)費(fèi)系統(tǒng)等。通過運(yùn)用大數(shù)據(jù)技術(shù)，深度挖掘校園一卡通各個(gè)系統(tǒng)內(nèi)的學(xué)生行為，基于挖掘的學(xué)生行為數(shù)據(jù)，進(jìn)行學(xué)生行為分類，構(gòu)建學(xué)生行為特征庫。

2 基于一卡通大數(shù)據(jù)研究的學(xué)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(jìn)行預(yù)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(xué)生行為分析所使用的數(shù)據(jù)具有有效性。然后進(jìn)行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換，由于校園一卡通中的大數(shù)據(jù)都是學(xué)生的歷史記錄數(shù)據(jù)，對其進(jìn)行數(shù)據(jù)清理后，還需對其進(jìn)行轉(zhuǎn)換，將歷史記錄轉(zhuǎn)換成統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，使其更加泛化和規(guī)范化，通過相應(yīng)的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換，讓數(shù)據(jù)更有意義。最后對轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù)進(jìn)行規(guī)約，由于校園一卡通中的大數(shù)據(jù)來源于學(xué)校系統(tǒng)中的各個(gè)系統(tǒng)，所以可能產(chǎn)生重復(fù)屬性的數(shù)據(jù)或與學(xué)生行為分析無關(guān)的數(shù)據(jù)，通過對進(jìn)行數(shù)據(jù)規(guī)約，降低數(shù)據(jù)的復(fù)雜維度，確保行分析所使用的數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性。

2.2 基于一卡通大數(shù)據(jù)的學(xué)生行為分析

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

Y=A1X1+A2X2+…AnXn

公式中，Y為學(xué)生行為分析的判別值，X1、X2、Xn為學(xué)生行為特征庫中評價(jià)指標(biāo)各項(xiàng)數(shù)據(jù)，A1、A2、An為評價(jià)指標(biāo)對應(yīng)的等級系數(shù)。

通過學(xué)生行為判別函數(shù)，并將數(shù)據(jù)庫中分類后的學(xué)生行為特征，根據(jù)距離最小的原則，進(jìn)行合并，形成新類。經(jīng)過n-1次就可以把全部學(xué)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(jié)果，利用圖表展示分析結(jié)果，從而完成基于一卡通大數(shù)據(jù)研究，對學(xué)生行為進(jìn)行分析。通過分析學(xué)生行為可量化學(xué)生學(xué)習(xí)行為，為個(gè)性化教學(xué)提供參考依據(jù)。

3 實(shí)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(xué)生行為分析有效性進(jìn)行驗(yàn)證，以某高校為調(diào)查對象，調(diào)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(jìn)行分析。并對在校生進(jìn)行問卷調(diào)查，將問卷調(diào)查結(jié)果與一卡通大數(shù)據(jù)學(xué)生行為分析結(jié)果進(jìn)行對比。

基于一卡通大數(shù)據(jù)學(xué)生行為分析結(jié)果如表1所示。

將問卷調(diào)查結(jié)果與一卡通大數(shù)據(jù)學(xué)生行為分析結(jié)果進(jìn)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(xué)生行為分析具有切實(shí)的有效性，可應(yīng)用于學(xué)生行為分析中。

4 結(jié)語

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

參考文獻(xiàn)

[1] 趙慧瓊，姜強(qiáng)，趙蔚，et al.基于大數(shù)據(jù)學(xué)習(xí)分析的在線學(xué)習(xí)績效預(yù)警因素及干預(yù)對策的實(shí)證研究[J].電化教育研究，2017（01）：64-71.

[2] 楊雪，姜強(qiáng)，趙蔚，et al.大數(shù)據(jù)時(shí)代基于學(xué)習(xí)分析的在線學(xué)習(xí)拖延診斷與干預(yù)研究[J].電化教育研究，2017（07）：53-59.

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