基于數(shù)據(jù)挖掘的學(xué)生行為監(jiān)測(cè)與預(yù)警系統(tǒng)設(shè)計(jì)

（江蘇信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院 江蘇 無錫 214000）

數(shù)據(jù)挖掘是由多個(gè)學(xué)科進(jìn)行相互交叉融合而產(chǎn)生的一種全新學(xué)科，大數(shù)據(jù)時(shí)代的來臨使數(shù)據(jù)挖掘成為一種新興技術(shù)，它能夠從海量數(shù)據(jù)中對(duì)具有潛在價(jià)值又能被人理解的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行挖掘與處理，它包含數(shù)據(jù)庫、統(tǒng)計(jì)學(xué)、可視化技術(shù)、人工智能、模式識(shí)別等眾多領(lǐng)域的理論知識(shí)，這也使其被廣泛應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域當(dāng)中，并取得了一系列令人矚目的成就。而在教育領(lǐng)域中，利用數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)能夠使教育體制得到進(jìn)一步的完善，將其應(yīng)用于青少年行為監(jiān)測(cè)中，能夠更加科學(xué)的對(duì)青少年行為進(jìn)行界定，并通過青少年的行為舉止來判斷其心理及生理是否產(chǎn)生問題，進(jìn)而幫助學(xué)校更好的對(duì)青少年的生理及心理問題進(jìn)行實(shí)時(shí)掌握，并采取針對(duì)性的措施來預(yù)防或糾正青少年的行為問題。同時(shí)，通過數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)來設(shè)計(jì)一種學(xué)生行為監(jiān)測(cè)與預(yù)警系統(tǒng)，還能夠?qū)W(xué)校在管理過程中存在的問題進(jìn)行客觀反映，并為學(xué)校管理人員的決策提供相關(guān)依據(jù)，進(jìn)而幫助學(xué)校管理人員對(duì)問題進(jìn)行及時(shí)解決。

1.學(xué)生行為的界定、分類及表現(xiàn)形式

1.1 學(xué)生行為的界定

對(duì)于問題行為的界定，在不同層次上有著不同的定義，這也使問題行為的界定始終較為模糊。根據(jù)外國專家學(xué)者對(duì)問題行為的定義，所謂問題行為，是指這種行為會(huì)給青少年的完好狀態(tài)、健康乃至青少年成長后的生活質(zhì)量與健康造成間接或直接的損害。其他外國學(xué)者也同樣給出了問題行為的定義，如雷伯在1996年按照心理學(xué)的角度對(duì)問題行為進(jìn)行定義，其泛指該行為可能會(huì)引發(fā)心理問題，具備他人不可理解的行為表現(xiàn)和具有破壞性、順應(yīng)不良、反社會(huì)、分裂等特征的行為。我國對(duì)青少年問題行為的理解中，車文博將問題行為定義為對(duì)青少年和兒童的身心健康和品格發(fā)展帶來不利影響的各種行為。還有學(xué)者定義，問題行為是指青少年個(gè)體或群體出現(xiàn)偏離個(gè)人、學(xué)校、家庭、社會(huì)的期望方向而表現(xiàn)出的行為，這種行為會(huì)給青少年的自身成長與健康乃至成長后的生活質(zhì)量與健康帶來間接或直接的損害。綜上所述，可以看出問題行為會(huì)給學(xué)生個(gè)體乃至群體帶來不利影響，該行為會(huì)對(duì)學(xué)生的良好品德形成與身心健康發(fā)展造成妨礙。而對(duì)學(xué)生的問題行為進(jìn)行界定不能存在盲目性，應(yīng)持有慎重的態(tài)度來進(jìn)行界定，在界定過程中應(yīng)注意以下三點(diǎn)，首先，應(yīng)將學(xué)生的行為表現(xiàn)和其所屬年齡段的正常行為進(jìn)行比較，只有存在較大偏差時(shí)才能界定是問題行為。其次，問題行為應(yīng)具備一定的危險(xiǎn)性與破壞性，并對(duì)學(xué)生的道德觀念行為、個(gè)人素質(zhì)及學(xué)習(xí)生活造成影響，甚至?xí)o家庭、學(xué)校、社會(huì)造成影響的行為才能界定為問題行為。最后，要注意對(duì)問題行為和犯罪行為之間的差距進(jìn)行把握與區(qū)分。

1.2 學(xué)生行為的分類及表現(xiàn)形式

我國學(xué)者將學(xué)生行為的類別共分為七個(gè)方面，分別是神經(jīng)性方面問題行為（如強(qiáng)迫性問題行為、心理不適等）、情感方面問題行為（如學(xué)校恐怖癥、社交障礙等）、智能方面問題行為（如厭學(xué)、學(xué)習(xí)不適應(yīng)）、性格方面問題行為（如偏執(zhí)、急躁、抑郁等）、活動(dòng)過度方面問題行為（如自控能力較弱、易沖動(dòng)、多動(dòng)癥等）、習(xí)慣性方面問題行為（如習(xí)慣性抽搐、厭食等）及社會(huì)品德方面問題行為（如偷竊、搶劫、說謊等）。本文則是將問題行為劃分為六個(gè)類別，分別是品德問題行為、學(xué)業(yè)問題行為、交往問題行為、情緒問題行為、性格問題行為、戀愛與性問題行為。這六種問題行為的表現(xiàn)形式是，品德問題行為表現(xiàn)為欺騙、違紀(jì)等，學(xué)業(yè)問題行為表現(xiàn)為學(xué)習(xí)方法不妥、學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)偏差等，交往問題行為表現(xiàn)為交往障礙、自閉等，情緒問題行為表現(xiàn)為焦躁、攻擊性強(qiáng)、自卑、自我為中心、依賴等，戀愛與性問題行為表現(xiàn)為婚前性行為、手淫、性自閉等。

2.學(xué)生行為影響因素及指標(biāo)體系

學(xué)生行為的影響因素是與學(xué)生的性格類型、學(xué)習(xí)成績、家庭環(huán)境、同學(xué)關(guān)系等因素有關(guān)。在學(xué)生行為指標(biāo)體系方面，通常是將其分成三類，一類是人際交往指標(biāo)，該指標(biāo)的內(nèi)容包括學(xué)生對(duì)愛情、親情、友情的看法、態(tài)度及滿意度等，同時(shí)還包含負(fù)性情緒指標(biāo)，負(fù)性情緒指標(biāo)的內(nèi)容主要有負(fù)性強(qiáng)緒類型、持續(xù)時(shí)間、生理狀況、強(qiáng)烈程度、應(yīng)對(duì)方式、刺激源等。另一類是個(gè)人發(fā)展?fàn)顟B(tài)指標(biāo)，主要包括個(gè)人對(duì)困難的應(yīng)對(duì)方法及適用能力、學(xué)生的氣質(zhì)特征、學(xué)習(xí)興趣、學(xué)習(xí)成績、個(gè)體人格、學(xué)習(xí)動(dòng)力等。最后一類指標(biāo)則是社會(huì)環(huán)境指標(biāo)，主要包括學(xué)生和父母、家庭成員之間的關(guān)系、學(xué)生成長環(huán)境及教養(yǎng)環(huán)境、學(xué)生對(duì)學(xué)校的管理滿意度等。本文則是通過與學(xué)生數(shù)據(jù)資源的結(jié)合，并圍繞學(xué)生的學(xué)習(xí)成績、家庭環(huán)境、負(fù)性生活事件、生源地、性別等影響因素來實(shí)施觀測(cè)的。

3.基于數(shù)據(jù)挖掘的學(xué)生行為監(jiān)測(cè)與預(yù)警系統(tǒng)設(shè)計(jì)

為了對(duì)學(xué)生問題行為進(jìn)行準(zhǔn)確的監(jiān)測(cè)與預(yù)警，本文提出了一種基于數(shù)據(jù)挖掘的學(xué)生行為監(jiān)測(cè)與預(yù)警系統(tǒng)，并對(duì)該系統(tǒng)的功能需求、總體架構(gòu)設(shè)計(jì)及系統(tǒng)功能設(shè)計(jì)進(jìn)行研究。

3.1 系統(tǒng)功能需求分析

基于數(shù)據(jù)挖掘的學(xué)生行為監(jiān)測(cè)與預(yù)警系統(tǒng)是一種數(shù)字化的校園綜合學(xué)工系統(tǒng)，通過對(duì)原有綜合學(xué)工系統(tǒng)中儲(chǔ)存的數(shù)據(jù)資源進(jìn)行二次開發(fā)來完成整個(gè)設(shè)計(jì)過程。原有的校園綜合學(xué)工系統(tǒng)中包含有以下功能模塊，包括學(xué)生信息模塊、素質(zhì)拓展模塊、綜合素質(zhì)測(cè)評(píng)模塊、評(píng)獎(jiǎng)評(píng)優(yōu)模塊、公寓管理模塊、系統(tǒng)維護(hù)模塊、心理健康模塊、學(xué)生資助模塊、日常事務(wù)模塊及違紀(jì)處理模塊，這些模塊的功能能夠?qū)W(xué)生的在校生活情況進(jìn)行綜合反映，同時(shí)還能為學(xué)校對(duì)學(xué)生的教育管理提供可靠而準(zhǔn)確的理論依據(jù)。該管理系統(tǒng)的面向?qū)ο蟀▽W(xué)生、思政教師、班主任、黨團(tuán)組織及管理人員。該系統(tǒng)包括多個(gè)子系統(tǒng)，包括迎新工作管理子系統(tǒng)、學(xué)生資助管理子系統(tǒng)、黨團(tuán)工作管理子系統(tǒng)、心理健康管理子系統(tǒng)等，該系統(tǒng)能夠?qū)W(xué)校人員及審批流程進(jìn)行自定義，同時(shí)還能夠?qū)Σ樵儭?bào)表輸出打印、權(quán)限管理中的各種申請(qǐng)等功能予以支持。該系統(tǒng)幾乎包含了學(xué)生在校期間的所有事務(wù)處理，且涉及到招生就業(yè)、學(xué)生管理、安全保衛(wèi)、后勤管理、團(tuán)委等多個(gè)職能部門的內(nèi)容，正是由于這些部門間的工作機(jī)制存在溝通不暢與協(xié)調(diào)不佳等問題，因此需要將這些職能部門的學(xué)生管理工作進(jìn)行集成化，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)學(xué)生管理工作的協(xié)同化辦公方式。基于數(shù)據(jù)挖掘的學(xué)生行為監(jiān)測(cè)與預(yù)警系統(tǒng)在原有數(shù)字化校園綜合學(xué)工系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，通過實(shí)時(shí)交換與延時(shí)交換兩種方式實(shí)現(xiàn)各個(gè)業(yè)務(wù)系統(tǒng)和數(shù)據(jù)中心的數(shù)據(jù)交換功能，同時(shí)還能夠?yàn)槠渌麘?yīng)用系統(tǒng)提供數(shù)據(jù)接口，特別是一卡通系統(tǒng)與學(xué)工系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)交換與業(yè)務(wù)互動(dòng)、和學(xué)生工作管理系統(tǒng)、學(xué)生體質(zhì)健康測(cè)試系統(tǒng)、教務(wù)管理系統(tǒng)等多個(gè)系統(tǒng)間的互動(dòng)，進(jìn)而有效滿足了學(xué)校對(duì)學(xué)生的整個(gè)在校周期的一體化服務(wù)和管理。在進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，在原系統(tǒng)的基礎(chǔ)上進(jìn)行了二次開發(fā)，并成功擴(kuò)展出了用于對(duì)學(xué)生問題行為進(jìn)行監(jiān)測(cè)與預(yù)警的數(shù)據(jù)挖掘模塊。該數(shù)據(jù)挖掘模塊的工作階段共分為三個(gè)，第一個(gè)階段是數(shù)據(jù)準(zhǔn)備，第二個(gè)階段是數(shù)據(jù)挖掘，第三個(gè)階段是結(jié)果表太及解釋，通過聚類、決策樹等算法來進(jìn)行數(shù)據(jù)挖掘，并最終獲取到學(xué)生行為問題的價(jià)值決策信息。

3.2 系統(tǒng)總體架構(gòu)設(shè)計(jì)

在基于數(shù)據(jù)挖掘的學(xué)生行為監(jiān)測(cè)與預(yù)警系統(tǒng)的總體架構(gòu)設(shè)計(jì)中，其總體架構(gòu)共分為五個(gè)層面，分別是數(shù)據(jù)呈現(xiàn)層、數(shù)據(jù)分析層、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)層、數(shù)據(jù)處理層及數(shù)據(jù)源層，數(shù)據(jù)呈現(xiàn)層能夠?yàn)橛脩籼峁┤藱C(jī)交互界面，并對(duì)用戶指令進(jìn)行接收，同時(shí)為用戶反饋相應(yīng)的查詢結(jié)果。數(shù)據(jù)分析層能夠?qū)τ脩舻臄?shù)據(jù)請(qǐng)求進(jìn)行處理、查詢與統(tǒng)計(jì)，該層面中，數(shù)據(jù)挖掘模塊能夠?qū)?shù)據(jù)間的內(nèi)部關(guān)系進(jìn)行探尋，并構(gòu)建預(yù)測(cè)模型，而多維分析模塊能夠使系統(tǒng)具備多維化的數(shù)據(jù)管理環(huán)境。數(shù)據(jù)存儲(chǔ)層則能夠按照約定邏輯將數(shù)據(jù)處理層傳輸?shù)臄?shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)，此外，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)層還具有能夠?qū)?shù)據(jù)挖掘進(jìn)行支持的模型庫。數(shù)據(jù)處理層則能夠?qū)Σ煌瑪?shù)據(jù)源的相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行清洗、加載、抽取及轉(zhuǎn)換等功能，數(shù)據(jù)源層則是該系統(tǒng)的數(shù)據(jù)產(chǎn)生來源，來源包括學(xué)生的校園卡消費(fèi)信息數(shù)據(jù)庫、教務(wù)管理數(shù)據(jù)庫、學(xué)生工作管理數(shù)據(jù)庫等。

3.3 基于數(shù)據(jù)挖掘的系統(tǒng)功能設(shè)計(jì)

基于數(shù)據(jù)挖掘的學(xué)生行為監(jiān)測(cè)與預(yù)警系統(tǒng)中，數(shù)據(jù)挖掘系統(tǒng)主要由兩個(gè)模塊構(gòu)成，分別是數(shù)據(jù)分析模塊及數(shù)據(jù)挖掘模塊，數(shù)據(jù)分析模塊能夠?qū)W(xué)生的在校生活及學(xué)習(xí)等信息進(jìn)行統(tǒng)計(jì)、查詢與分析，而數(shù)據(jù)挖掘模塊則由學(xué)生行為問題預(yù)警模塊、學(xué)生綜合素質(zhì)測(cè)評(píng)模塊及學(xué)生行為問題監(jiān)測(cè)模塊構(gòu)成。

4.結(jié)語

綜上所述，本文通過設(shè)計(jì)一款基于數(shù)據(jù)挖掘的學(xué)生行為監(jiān)測(cè)與預(yù)警系統(tǒng)，能夠有效幫助學(xué)校管理人員對(duì)學(xué)生的在線情況及行為特征進(jìn)行實(shí)時(shí)掌握，并對(duì)學(xué)生的行為舉止進(jìn)行客觀準(zhǔn)確的判斷與分析，進(jìn)而了解學(xué)生在成長過程中遇到的生理及心理問題，并輔助管理人員進(jìn)行正確的決策，采取針對(duì)性的措施來解決學(xué)生的行為問題，消除這些行為問題給學(xué)生自身帶來的不利影響，并為學(xué)生的健康成長、樹立良好品德保駕護(hù)航。