數(shù)據(jù)挖掘在高校大數(shù)據(jù)中的應(yīng)用分析

【摘 "要】 信息化時代，大數(shù)據(jù)、云計算等網(wǎng)絡(luò)技術(shù)被廣泛應(yīng)用于各大高校的教學(xué)管理中。教育行業(yè)信息化程度越來越高，產(chǎn)生了大量教育數(shù)據(jù)，龐大的數(shù)據(jù)量增加了教育管理工作的難度，深度挖掘數(shù)據(jù)的潛藏價值可以使教育資源更加豐富，從而提高數(shù)據(jù)資源利用率。數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)可以對繁雜的數(shù)據(jù)進行深度分析處理并從中提取出有用的信息。文章首先介紹大數(shù)據(jù)、教育大數(shù)據(jù)和數(shù)據(jù)挖掘的定義，分析大數(shù)據(jù)在現(xiàn)階段應(yīng)用過程中的局限性，接著闡述數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)在高校大數(shù)據(jù)中應(yīng)用的必要性，對當(dāng)前數(shù)據(jù)挖掘在高校大數(shù)據(jù)中的應(yīng)用進行分析，最后探究數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)在高校信息資源建設(shè)中的作用。希望為相關(guān)人員提供參考。

【關(guān)鍵詞】 數(shù)據(jù)挖掘；大數(shù)據(jù)；應(yīng)用策略

一、大數(shù)據(jù)、教育大數(shù)據(jù)和數(shù)據(jù)挖掘的含義

（一）大數(shù)據(jù)

大數(shù)據(jù)本質(zhì)上是一種寶貴的信息資產(chǎn)，主要指在某一段時間內(nèi)無法被常規(guī)軟件捕捉和處理的數(shù)據(jù)資源集合。只有采用先進的處理模式，借助較強的決策力和較高的洞察力才能處理海量信息資源。大數(shù)據(jù)因在獲取、存儲、管理、分析等方面具有獨特優(yōu)勢，被廣泛應(yīng)用于各個領(lǐng)域。

（二）教育大數(shù)據(jù)

在開展教育研究的過程中產(chǎn)生的大數(shù)據(jù)被稱作教育大數(shù)據(jù)。根據(jù)教學(xué)需要采集到的數(shù)據(jù)和教育活動過程中產(chǎn)生的實用性較強的數(shù)據(jù)，都屬于教育大數(shù)據(jù)。通常情況下，教育大數(shù)據(jù)主要來自學(xué)生培養(yǎng)計劃、教學(xué)規(guī)劃、教研活動、教學(xué)課件等方面。

（三）數(shù)據(jù)挖掘

從本質(zhì)上講，數(shù)據(jù)挖掘是指利用大數(shù)據(jù)和機器學(xué)習(xí)算法解決各類應(yīng)用問題的技術(shù)。其主要目的就是從大量不同類型的和構(gòu)造較為復(fù)雜的數(shù)據(jù)中，挖掘出具有潛在應(yīng)用價值的信息。通過對海量數(shù)據(jù)進行分析和處理，可以開發(fā)信息的隱藏價值，為企業(yè)發(fā)展提供信息支持。

二、大數(shù)據(jù)的局限性

（一）大數(shù)據(jù)樣本不具有代表性

學(xué)生在校園中就餐、飲水、購物等都需要用到校園卡，這些活動為學(xué)校提供了大量真實有效的數(shù)據(jù)信息。但是在收集和整理數(shù)據(jù)的過程中，并不能保證收集到所有信息，因此，在分析和抽樣過程中，樣本可能不具有代表性，誤差矯正和收集方法也存在一定的局限性。

（二）大數(shù)據(jù)竊取個人信息

大數(shù)據(jù)可以將高校教師和學(xué)生的日常行為進行記錄，大數(shù)據(jù)在提取數(shù)據(jù)時可能會竊取用戶個人隱私，從而導(dǎo)致信息泄露。大數(shù)據(jù)在隱私安全方面存在缺陷，上網(wǎng)瀏覽歷史、手機購物記錄、銀行交易信息等數(shù)據(jù)關(guān)系到人們財產(chǎn)安全和信息安全，一旦發(fā)生泄漏將會造成嚴重后果。

（三）大數(shù)據(jù)難以處理復(fù)雜數(shù)據(jù)

大數(shù)據(jù)能夠處理簡單情境下的基礎(chǔ)問題，對于復(fù)雜的系統(tǒng)和非結(jié)構(gòu)化的數(shù)據(jù)，無法做到精確處理和全面描述，容易出現(xiàn)偏差結(jié)論。大數(shù)據(jù)處理復(fù)雜數(shù)據(jù)的能力有限，這會導(dǎo)致部分數(shù)據(jù)的潛藏價值無法被挖掘出來，使結(jié)論缺乏科學(xué)性。

三、數(shù)據(jù)挖掘在高校大數(shù)據(jù)中應(yīng)用的必要性

現(xiàn)代科技發(fā)展過程中產(chǎn)生出大量數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)種類多種多樣，傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理模式工作效率較低，已經(jīng)無法滿足當(dāng)下數(shù)據(jù)處理的需求，數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)成為人們的新選擇。在教育領(lǐng)域，高校進行教學(xué)活動時會產(chǎn)生大量數(shù)據(jù)信息，如果僅對數(shù)據(jù)進行簡單分析處理，可能會造成教育資源的浪費，所以需要借助數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)找到教育數(shù)據(jù)的隱藏價值，提高數(shù)據(jù)處理的效率和質(zhì)量，這樣可以將教育數(shù)據(jù)的價值發(fā)揮到最大，為教師提供更加豐富的教學(xué)資源，幫助教師優(yōu)化教學(xué)方案，繼而提升教學(xué)質(zhì)量，保障教學(xué)工作順利開展。

四、數(shù)據(jù)挖掘在高校大數(shù)據(jù)中的應(yīng)用現(xiàn)狀

學(xué)生信息、教學(xué)課件、作業(yè)完成情況中的教學(xué)數(shù)據(jù)都包含在教育大數(shù)據(jù)范疇內(nèi)，除此之外還有很多教育數(shù)據(jù)沒有被分析采集。比如學(xué)生的課堂表現(xiàn)、家庭情況、家庭收入來源、人際關(guān)系、興趣愛好等，這些數(shù)據(jù)信息對研究學(xué)生學(xué)習(xí)狀況以及激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)熱情有重要作用。傳統(tǒng)的教學(xué)模式下，搜集到的數(shù)據(jù)信息通常是靜止的，學(xué)生無法了解學(xué)校發(fā)展動態(tài)，由于信息技術(shù)水平有限，根本無法對教育領(lǐng)域大數(shù)據(jù)進行全面搜集管理，這就必須把數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)應(yīng)用到教育領(lǐng)域大數(shù)據(jù)分析當(dāng)中。借助數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)，教師可以了解學(xué)生興趣愛好和生活習(xí)慣，及時掌握學(xué)生課堂學(xué)習(xí)情況，為學(xué)生制定相應(yīng)的學(xué)習(xí)計劃，降低教師教學(xué)管理難度，使教師教學(xué)更加專業(yè)化和規(guī)范化。數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)可以對教育大數(shù)據(jù)進行深入分析，能夠更加科學(xué)合理地應(yīng)用教育資源，引導(dǎo)網(wǎng)絡(luò)輿論，從而提升教育水平。同時，從學(xué)生的現(xiàn)實情況考慮，有針對性地對學(xué)生進行教育，可以形成一套合理的人才培訓(xùn)制度，提升教學(xué)管理的信息化水平，為社會穩(wěn)健發(fā)展提供保障。

五、數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)在高校大數(shù)據(jù)中的應(yīng)用

（一）數(shù)據(jù)挖掘在教師教學(xué)中的應(yīng)用

1. 優(yōu)化教學(xué)和管理模式

教師通常會采取直接講解的方式將課堂知識傳遞給學(xué)生，或者帶領(lǐng)學(xué)生開展調(diào)查研究，通過情境再現(xiàn)、小組合作學(xué)習(xí)等多種方法完成教育目標(biāo)。運用數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)能夠幫助教師找出符合學(xué)生發(fā)展規(guī)律的教學(xué)方式。在這個過程中，教師要學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)挖掘相關(guān)知識，和其他教師進行溝通，積累教學(xué)經(jīng)驗，學(xué)習(xí)借鑒優(yōu)秀的教學(xué)方法，針對不同學(xué)習(xí)層次的學(xué)生開展個性化教學(xué)，這樣能夠使教育資源得到充分利用和合理分配，對原有的教學(xué)方案進行優(yōu)化，改善教學(xué)水平，同時還可以為教學(xué)活動提供數(shù)據(jù)支持。

2. 分析學(xué)生學(xué)習(xí)特征

學(xué)生是課堂的主體，教師要把學(xué)生放在主要位置。在制定教學(xué)方案時，教師要對學(xué)生的學(xué)習(xí)特征進行分析，這是教學(xué)工作的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)可以幫助教師了解學(xué)生的學(xué)習(xí)習(xí)慣和心理特征，為學(xué)生制訂適合他們的學(xué)習(xí)計劃和學(xué)習(xí)重點，通過對這些數(shù)據(jù)進行細致研究，教師可以深入了解學(xué)生現(xiàn)階段的學(xué)習(xí)狀況，對存在心理問題的學(xué)生，及時進行心理疏導(dǎo)，幫助學(xué)生克服心理障礙，防止學(xué)生做出極端行為，這樣就可以提升學(xué)生的學(xué)習(xí)效率，使學(xué)生跟上教學(xué)進度，有序推進教學(xué)工作。

3. 合理設(shè)置教學(xué)課程

教師作為學(xué)生的校園引導(dǎo)者，需要根據(jù)實際教學(xué)情況制訂學(xué)習(xí)計劃。教師往往管理多個班級，不同班級學(xué)生的認知水平、理解能力、學(xué)習(xí)氛圍存在差異，如果忽視學(xué)生之間的差異籠統(tǒng)地進行教學(xué)，不利于學(xué)生掌握知識。所以教師要充分利用數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)，從數(shù)量龐雜的大數(shù)據(jù)中找到有用的數(shù)據(jù)，并對其進行研究，根據(jù)分析結(jié)果做出總結(jié)，這樣可以根據(jù)不同班級的具體特點制定相應(yīng)的教學(xué)計劃，使課程設(shè)置更加合理。

4. 助力教育研發(fā)工作

很多高校的數(shù)字校園系統(tǒng)存在一些不足，網(wǎng)絡(luò)擁擠、網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量差等情況頻發(fā)，這嚴重影響了教師和學(xué)生的教學(xué)體驗，使校園資源不能得到充分利用。數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)可以分析出師生使用各個系統(tǒng)的時長和頻次，高校研發(fā)部門根據(jù)使用情況，對數(shù)字校園系統(tǒng)的操作界面和具體功能進行優(yōu)化，修補系統(tǒng)漏洞，提高信息檢索速度，提升師生使用體驗，開發(fā)多樣化的功能，滿足師生多層次的需求，從而提升服務(wù)水平。

5. 優(yōu)化教學(xué)評價

教學(xué)評價是高校教育的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，通過教學(xué)評價可以更加直觀地了解教師教學(xué)效果，便于教師調(diào)整教學(xué)方式，為學(xué)生提供了發(fā)表建議的平臺。數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)可以精準(zhǔn)分析教師和學(xué)生考勤情況和日常行為規(guī)范，為教學(xué)評價提供依據(jù)，避免教學(xué)評價受到外界人為因素的干擾，保證教學(xué)評價的公平性和公正性。教師可以參考教學(xué)評價結(jié)果，發(fā)現(xiàn)自身教學(xué)過程中的不足之處，聽取學(xué)生合理建議，及時轉(zhuǎn)變教學(xué)方式，滿足學(xué)生更高層次的學(xué)習(xí)需求。

（二）數(shù)據(jù)挖掘在學(xué)生學(xué)習(xí)中的應(yīng)用

數(shù)據(jù)挖掘可以提升學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力。部分學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中遇到困難時會產(chǎn)生逃避心理，再加上自律性較差，學(xué)習(xí)主動性不強，就會導(dǎo)致學(xué)生在學(xué)習(xí)中處于被動地位，不利于學(xué)生進步。數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)可以有效改善這種情況，學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中可以自主選擇優(yōu)質(zhì)教育資源，根據(jù)自身情況合理安排學(xué)習(xí)時間，通過查找相關(guān)學(xué)習(xí)資料，及時解決學(xué)習(xí)中遇到的問題，這樣可以使學(xué)生主動參與到學(xué)習(xí)過程中，掌握現(xiàn)代信息技術(shù)，提高自身操作能力、信息篩選能力和解決問題的能力。

（三）數(shù)據(jù)挖掘在高校管理中的應(yīng)用

1. 提升工作效率，節(jié)省財務(wù)人力

應(yīng)用軟件使得人們生活更加便捷。支付寶和微信在高校中的應(yīng)用，為學(xué)生提供了便利，去財務(wù)部門處理卡片異常的人數(shù)逐漸減少，人工充值數(shù)據(jù)量也大大減少，面對這種情況，高校財務(wù)部門應(yīng)當(dāng)適當(dāng)縮短人工窗口工作時間，由每天八小時改為上下午各一小時，這樣可以用節(jié)省下來的時間處理其他財務(wù)工作，減少時間浪費，還要對財務(wù)人員進行合理分配，為工作人員分配相應(yīng)任務(wù)，最大限度提升人員的工作效率。

2. 加強學(xué)生考勤管理

有效應(yīng)用數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)，能夠分析學(xué)生出勤的情況，統(tǒng)計學(xué)生各門課程出勤率，教師能夠及時了解和掌握學(xué)生上課情況，定期向院系領(lǐng)導(dǎo)上報學(xué)生出勤情況，對于缺勤率超過規(guī)定范圍的學(xué)生給予相應(yīng)處罰。另外，學(xué)生出勤率還應(yīng)該提交到學(xué)生管理部門，管理人員結(jié)合學(xué)生學(xué)習(xí)成績進行分析，作為對學(xué)生評優(yōu)的依據(jù)。

3. 加強學(xué)生安全管理

大數(shù)據(jù)可以記錄學(xué)生進出校園的情況，通過挖掘相關(guān)數(shù)據(jù)可以確定學(xué)生的院系和專業(yè)，系統(tǒng)可以將一天劃分為多個時間段，篩選出經(jīng)常晚歸的學(xué)生，這樣可以使學(xué)校管理部門及時了解學(xué)生出入校園的情況，進一步強化管理。教師應(yīng)當(dāng)主動向?qū)W生了解情況，一旦發(fā)現(xiàn)有違規(guī)違紀(jì)行為，及時進行干預(yù)，讓學(xué)生樹立安全意識，保障學(xué)生校內(nèi)安全。

4. 輔助食堂管理工作

利用數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)可以分析學(xué)生校園卡的消費數(shù)據(jù)，這樣可以統(tǒng)計出食堂中各個窗口的受歡迎程度，對于學(xué)生經(jīng)常光顧的窗口，學(xué)校可以將窗口位置調(diào)整到合適的位置，方便學(xué)生排隊就餐，還可以適當(dāng)調(diào)整窗口開放時間，實現(xiàn)分批次就餐，防止集中就餐引發(fā)安全隱患。對學(xué)生就餐窗口和教職工就餐窗口的人流量數(shù)據(jù)進行挖掘，可以分析出窗口飯菜質(zhì)量，對于不符合師生口味的飯菜要及時進行調(diào)整。通過觀察師生日常消費數(shù)據(jù)，可以了解師生飲食喜好，這既有助于提升后勤部門的工作質(zhì)量，提升餐飲服務(wù)水平，還能為高校管理提供科學(xué)準(zhǔn)確的方法。

（四）數(shù)據(jù)挖掘在其他活動中的應(yīng)用

1. 提高采購圖書質(zhì)量

高校在采購新書時會邀請學(xué)院教師和學(xué)生共同篩選圖書，但是由于篩選圖書的師生數(shù)量較少，因此不具有代表性。利用數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)可以有效改善這種情況，可以根據(jù)借閱書籍的時間、借閱次數(shù)和圖書類型，對教師和學(xué)生的閱讀需求和愛好進行分析，將數(shù)據(jù)分析結(jié)果提交給圖書館，圖書采購人員進行記錄和整合，這樣可以及時調(diào)整新進圖書的類別，豐富書籍種類，滿足師生多樣化的閱讀需求，還可以增加圖書館總體人流量和借閱量。

2. 輔助認定貧困生

通過對學(xué)生學(xué)習(xí)成績、日常消費記錄和貸款等基礎(chǔ)信息、數(shù)據(jù)進行匯總和處理，可以對家庭經(jīng)濟狀況進行分類，篩選出家庭經(jīng)濟狀況困難的學(xué)生，為貧困生認定工作提供數(shù)據(jù)支撐，這樣可以幫助學(xué)校統(tǒng)計貧困生人數(shù)，節(jié)省時間成本，提升工作效率。利用數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)之后要借助人工進行實際考察和分析，這樣可以進一步保障貧困生的權(quán)益。

六、總結(jié)

在信息化高速發(fā)展的今天，教育領(lǐng)域要緊跟時代發(fā)展潮流，借助現(xiàn)代信息技術(shù)，加強高校信息資源建設(shè)。高校要關(guān)注社會發(fā)展動態(tài)，提高對信息技術(shù)的重視程度，將大數(shù)據(jù)的價值充分發(fā)揮出來，利用大數(shù)據(jù)收集師生行為軌跡，整合教育資源，利用數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)進行分析研究，從各種類型的數(shù)據(jù)中快速獲取有用的信息，不斷擴充教育資源。高校在信息資源建設(shè)中可以利用數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)進行日常管理，更新教學(xué)設(shè)備，優(yōu)化教學(xué)系統(tǒng)，解決高校研究中的技術(shù)問題，讓學(xué)生了解校園的新變化，享受到更優(yōu)質(zhì)的服務(wù)。數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)還可以應(yīng)用于教師日常教學(xué)中，幫助教師分析學(xué)生學(xué)習(xí)習(xí)慣，制定針對性教學(xué)目標(biāo)，根據(jù)實際情況及時調(diào)整教學(xué)進度，還可以優(yōu)化教學(xué)評價，督促教師嚴格按照教學(xué)任務(wù)組織教學(xué)活動，向有經(jīng)驗的優(yōu)秀教師學(xué)習(xí)，提高自身教學(xué)水平，推動教學(xué)工作順利開展。

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