中職學校數字化校園數據挖掘技術的應用研究

劉三星

文章編號： 2095-2163（2018）03-0205-04中圖分類號： 文獻標志碼： A

摘要： 關鍵詞： secondary vocational school

（ZhaoQing Industry & Trade Vocational School， Guandong Zhaoqing 526060， China）

Abstract： This paper makes a general design for the eight management systems of digital campus in our school， analyzes the general principles and related strategies of the platform design， and describes the structure and characteristics of the digital campus. The data from the teacher teaching evaluation system is excavated， which provides examples and reference for the secondary vocational schools to build the core application platform of the digital campus.The use of digital campus application management system for school teaching affairs， teaching staff to provide processing services. To improve the level of school management and provide scientific and accurate decisionmaking basis for decisionmakers.

Key words：

作者簡介：

收稿日期： 引言

數字化校園建設不是一項單純的技術工作，而是一項管理與技術相結合的系統工程。把先進的信息技術引入到教學、科研、管理和服務等各項活動中，以提高教、學、管的質量和效率，創造新的教育和工作模式，完成傳統教育模式難以實現的目標。教育信息化的過程是教育思想、教育觀念、教育模式轉變的過程。結合本校多年信息化建設成果，以本校8大應用平臺為核心，開發了統一的校園門戶網站、統一登錄平臺和統一數據管理中心。全校師生可以通過該門戶平臺獲得所需的信息。該門戶平臺包括8個管理系統和14個項目，實現了各應用系統與用戶的交互服務，為師生提供了一個訪問信息化服務的統一入口，是數字化校園對內服務的窗口。

數字化校園對于促進人才培養模式創新和提高教學質量，具有一定的優勢。強化信息技術應用，提高教師應用信息技術水平，更新教學觀念，改進教學方法，提高教學效果，可以促進信息社會背景下高校人才培養模式的創新與實踐，提升學校內涵，培育學校的核心競爭力；數字化校園使學校信息化與教學、管理和生活相融合，逐步實現一體化和智能化。豐富共享數據中心，以服務、應用和管理為核心的現代化教學體系基本建成，豐富全院師生的學習及生活，構建學校的流媒體系統；最終打造出信息化的、高效的服務型院校，促進學校信息化達到省內同類院校的先進水平。

1數字化校園的結構及特點

數字化校園結構共分5層，如圖1所示。

（1）統一門戶平臺，是數字化校園對外展示的窗口。

（2）應用管理平臺，是數字化校園的核心。其中包括：學校OA辦公系統（手機端）、評教管理系統、教務管理系統、學生管理系統、師資管理系統、 資產管理系統、學生頂崗實習平臺、資源庫服務系統（平臺）等。

（3）數據中心層，平臺的數據在該層共享。校園所有信息統一儲存在此數據庫。

（4）統一身份認證層，根據學校的管理要求對不同崗位身份認證。

（5）基礎層，是網絡的硬件設施。

網絡化、數字化、虛擬化、智能化是目前數字化校園研究的熱點。網絡化是信息化校園的基礎，數字化是信息表現形式，虛擬化是手段，個性化是一種標準，智能化是目的。

2數據挖掘在中職學校數字化校園中的應用

數據挖掘是指從大量的數據中通過算法搜索隱藏于其中信息的過程。目前，數據挖掘算法主要有：K-Means算法、Apriori算法、 PageRank算法。數據挖掘的過程主要分為5步：

（1）分析問題，確定源數據的來源，對原始數據進行初步篩選。

（2）數據處理階段，包括數據提取、數據轉換、數據加載。

（3）數據挖掘，首先進行算法規劃。

（4）規則評價。

（5）可視化，發現規則和規律，同時可以利用所得結果的商用價值。

數據挖掘技術包括3個主要部分：算法和技術、數據、建模能力。

本文開發的數字化校園應用平臺包括：教學管理、學生管理、資產管理，OA辦公平臺、評教管理、學生頂崗實訓、資源庫和師資管理應用系統（平臺）等8個模塊。大型數據庫實現信息共享具有不完整、嘈雜、模糊的信息和隨機分布等特點，利用數據挖掘技術可以提取隱藏的信息，決策系統，生成多個應用程序，為領導決策提供科學依據。數據庫挖掘在數字化校園中的應用結構如圖2所示。

本文通過使用數字化校園的教師評價系統獲得大量數據，通過對教務管理系統的課程設置和教學評價等進行數據挖掘，可以獲得更多有價值的信息。通過分析學生對課程和教師的評價，能夠反映哪些課程受學生歡迎，受歡迎程度如何，為學校提供下一步的決策依據；通過研究系統方法和結構，為數字化校園平臺的建設和平臺中課堂教學質量評價系統的建設找到方向。通過研究數據挖掘在數字化中的應用，為本文研究的數據挖掘在課堂教學質量系統的應用打下基礎。

3教師教學質量評價系統的設計與實現

教學評價系統應遵偱：客觀性原則、全面性原則、同一性與差異性相結合原則、定性與定量分析相結合原則和民主性原則等5項基本原則。本文設計的教學評價系統對每個考核項目采用適當的評價系數。 評價內容包括：教學巡查員評價、教研室評價、教研組評價和學生評價等4個部分。本系統設置了時間限制，需在規定的時間內完成評價工作并提交評價結果。教師教學質量評價系統人員結構如圖3所示。

4數據挖掘在教師教學質量評價系統中的應用

4.1評價系統中的數據挖掘

教學質量評價系統對錄入數據庫中的各種數據按照不同的任務進行聚集與挖掘，并把數據更新到相應的初始數據表中。初始數據表主要包括教師基本信息表、教師任課表、督導評分表、教研組評分表、學生信息表、學生課程表、學生評分表和教師得分表等8張表。

評價表中共有 10項評分標準，將這些內容分別標為 P1～P10，匯總在一張表中，部分教學督導評價數據見表1。

結果與分析

本文從評教系統中提取了300條教師的記錄數據，3000 條學生的記錄數據。為了找出教師自身條件與教師評價結果之間的關系，本文選擇了教師的性別、學歷、職稱和教齡等條件對教師評價結果進行數據挖掘和分析。挖掘教學質量評價系統中可能存在的關聯規則，設最小支持度為 10%、最小確信度為 40%，共挖掘到 40 條規則。從最后一條規則可以看出，18%記錄是教學質量為良好、具有本科學位的中級教師，在擁有本科學歷的中級教師中教學質量良好占 76%。 如果將最小支持度設為 14%、最小確信度設為 60%，則共挖掘到 22 條規則，部分實驗結果見表2。

5結束語

數字化校園技術的規劃和建設存在螺旋遞進的關系，本文在管理平臺設計中重點關注方案設計的先進性和成熟性，既保證了系統在建設過程中的先進性，同時，還兼顧了平臺軟硬件選型的成熟性。具體工作如下：

（1）開發了基于B/S 模式下數字化校園的8個核心管理系統和14個項目，并完成相應模塊的開發和實現。

（2）對管理系統生成的數據進行數據挖掘，分別利用K-Means算法、 Apriori算法 和PageRank等算法對教師評教系統進行研究和分析，從數據中得到可能存在的關聯規則，為學校管理提出輔助決策。

（3）學校數字化校園的建設是建設應用支撐平臺、大數據中心、各種業務應用系統、綜合應用系統以及通過與學校的業務系統進行數據抽取、整合與共享，形成對外的共享數據庫；并以此數據庫為基（下轉第211頁）礎，建立一個標準的數據交互平臺，實現與信息共享平臺的信息交換和共享服務，提供信息服務的有關功能，如數據查詢檢索、統計分析、數據挖掘、決策分析等功能。

參考文獻

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