學生管理信息系統中數據挖掘的應用

摘 要：本文首先介紹了學生管理信息系統開發的背景，闡述了建立以數據挖掘技術為核心的學生管理信息系統的必要性；接著介紹了該系統實現的目標，以及數據挖掘技術在該系統的具體使用情況；最后對學生管理信息系統中數據挖掘的使用進行了總結。

關鍵詞：學生管理信息系統；數據挖掘；輔助決策

中圖分類號：TP311.13；TP315 文獻標識碼：A 文章編號：1674-7712 （2014） 06-0000-01

一、學生管理信息系統開發的背景

隨著高校學生人數的不斷增加，學生管理的任務越來越重，要求越來越高。在傳統的人工管理下，負責學生管理的教師需要花費大部分時間收集、存儲、加工、查找和登記學生信息和統計數據。大量的數據匯總、核算和報表由老師或學生集中完成，不但數據量大，而且極易發生差錯。同時，在傳統方式下各部門以靜態的方式進行學生信息交流，他們之間的相互核對、協同工作無法進行，只能由負責各班的輔導員或其他老師完成，這樣會增加他們的工作量和導致部門之間的數據差錯。另外，目前負責學生管理的教師越來越感到管理的復雜性，對于學生的發展狀態越來越難以預測，對學生的評優助困工作越來越難以評選。因此學生管理信息系統不能只滿足于對海量數據進行簡單的備份和查詢，而應具備輔助決策的功能。為了解決這些問題，我們將以數據挖掘技術為核心建立一套科學而完善的學生管理信息系統，從而進一步提高學生管理水平和管理效率。

二、學生管理信息系統的開發目標

學生管理信息系統的開發目標是：建立良好的關于學生詳細信息的穩定的數據庫，它主要包含了學生黨員數據資料庫、學生干部數據資料庫、學生社團數據資料庫、困難學生資料庫、學生違紀資料庫、學生獎助學金數據資料庫、學生征兵數據資料庫等信息；確保數據庫的安全，保持數據一致性；具有良好的用戶接口，能方便使用；完善的查詢，添加，修改，刪除等操作；具有數據統計數據挖掘為使用者提供決策信息的功能；完整的報表輸出，減輕用戶負擔。學生管理信息系統中主要包含系統管理、學生基本信息管理、特困生信息管理、宿舍管理、學生獎懲管理、信息查詢、數據統計等模塊。

三、學生管理信息系統中的數據挖掘技術

系統在分析處理數據時使用了數據挖掘技術。數據挖掘是一門能夠從大量數據中發現有用知識的技術學科，是從大型數據庫或數據倉庫中提取隱含的，未知的，非平凡的極有潛在應用價值的信息或模式，是數據庫研究中的一個很有應用價值的新領域，融合了數據庫、人工智能、機器學習、統計學等多個領域的理論和技術。

數據挖掘技術是一個多步驟、可能需多次反復的處理過程。從數據本身來考慮，通常數據挖掘需要有信息收集、數據集成、數據規約、數據清理、數據變換、數據挖掘實施過程、模式評估和知識表示等8個步驟。其中最重要的一個步驟是數據挖掘，它是利用某些特定的知識發現算法，在可接受的運算效率的限制下，從有效數據中發現有關的知識。

數據挖掘技術主要有下列幾種開采任務：

（一）數據總結是對數據進行濃縮，給出它的緊湊描述。數據挖掘是從數據泛化的角度來討論數據總結。

（二）分類發現這是一項非常重要的任務，分類是運用分類器把數據庫中的數據項映射到給定類別中的某一個，用于對未來數據進行預測。

（三）聚類是把一組個體按照相似性歸成若干類別，它的目的是使得屬于同一類別的個體之間的距離盡可能的小，而不同類別的個體間的距離盡可能的大。

（四）關聯規則是指事物之間的聯系具有多大的支持度和可信度。有意義的關聯規則必須給定兩個閾值：最小支持度和最小可信度。

（五）預測是利用歷史數據找出變化規律，建立模型，并由此模型對未來數據的種類及特征進行預測。預測關心的是精度和不確定性，通常用預測方差來度量。

（六）時序模式是指通過時間序列搜索出的重復發生概率較高的模式。與回歸一樣，它也是用己知的數據預測未來的值，但這些數據的區別是變量所處時間的不同。

（七）在偏差中包括很多有用的知識，數據庫中的數據存在很多異常情況，發現數據庫中數據存在的異常情況是非常重要的。偏差檢驗的基本方法就是尋找觀察結果與參照之間的差別。

在學生管理信息系統的學生獎懲管理模塊中學生管理教師根據學生的基本信息、學習成績、各項活動表現、學生評價、教師評價等已有信息，利用數據挖掘技術對數據進行聚類，形成目標群，學生管理教師再從目標群中進行進一步的評價評選，確定最終目標。

在學生管理信息系統的宿舍管理中學生管理教師根據宿舍的基本信息例如宿舍編號、入住人數（也可現實入住學生名單）、宿舍類型（男生/女生）、宿舍位置等，根據日常多次對宿舍檢查的分數，利用數據挖掘技術對數據進行預測，找出可能出現問題的宿舍，便于學生管理教師關注重點宿舍，防微杜漸，避免問題發生。

學生管理信息系統中的特困生管理模塊同樣是由教師管理員來操作的，該模塊用來對全校的特困生情況進行管理，模塊的主要功能包括：特困生信息輸入、勤工助學、助學、特困生信息分析及查詢打印模塊等。特困生需要錄入的信息包括：家庭情況、勤工助學情況、臨時困難補助等情況，通過對特困生的這些信息進行數據挖掘，以便于管理人員跟蹤和分析在校特困生的表現情況，公平公正地評選助學金的獲得者。

學生管理信息系統中的其他模塊也不同程度的用到了數據挖掘，通過數據挖掘技術負責學生管理的教師可以更加方便有效的進行工作。

四、結束語

學校多年來的學生管理工作積累了大量的數據，目前這些數據還未得到有效利用，只是一個待開發的寶藏。利用數據挖掘技術，我們可以建立比較完善的學生管理信息系統，從中提取出隱藏在數據之中的有用信息，使學生管理信息系統能更全面滿足新的需求，提供更好的服務，極大地提高老師的工作效率和工作水平。

[參考文獻]

[1]肖希杰.數據挖掘在學生信息系統中的應用[D].湖南文理學院，2011（07）.

[2]張瑩.高等院校學生信息管理系統的設計與實現[D]，2010（03）.

[作者簡介]陳艷萍（1981-），女，天津工業大學，碩士，天津渤海職業技術學院信息工程系，從事計算機軟件技術專業的教學工作。