應用數據挖掘技術促進數字化校園建設研究

姜 輪 郭善寧

(煙臺工程職業技術學院，山東 煙臺 264006)

數字化校園建設過程中依托于數字化信息，利用計算機技術、網絡技術和通訊技術來保障學校教學活動和管理系統的良好運轉，實現了教育教學、科研管理及技術成功轉化等多項活動的信息收集、處理、融合及應用[1]，充分發揮出教育資源的優勢，營造出一種虛擬教育環境。數字化校園建設已經成為院校發展的必然趨勢，同時也是院校建設的重要內容，因此如何促進數字化校園建設，為社會提供更多高質量人才，是當前院校發展中考慮的重點問題。

一、數據挖掘技術概述

大數據時代在信息技術的動態發展中隨之到來，各個行業領域的信息數據都呈現出爆炸式增長態勢，因此從海量數據出提煉出高效關鍵數據至關重要。數據挖掘(Dolo Mining，DM)技術主要是從大量的、不完全的、有干擾的、不透明的、隨機的實際數據中，尋找隱藏在其中的有價值信息，前提是人們未發現的，但又是對社會隱含潛在有用的信息和知識的過程。數據挖掘涉及多項環節，對于價值信息的提煉也是以一種新穎方式呈現出來，有預見性地推測未來信息會產生的價值作用，其中決策樹是數據挖掘的核心關鍵算法之一，它是一個類似于流程圖式的樹結構，其中每個內部節點均代表一個屬性上的測試，而每個分支代表著一個測試輸出，按照自頂向下的各個擊破的方式來構造，具體是通過有目的地、有針對性地分類數據，將一些潛在的、對決策有幫助的信息用于預測模型中。在此基礎上數據挖掘會應用到多種工具，例如Clementine，有效集中了各個不同類型的數據挖掘技術[2]，使其同時出現于同一個可視化界面中，在短時間內就可建構數據模型，提升了人們對信息資源的利用率。

二、數據挖掘技術在數字化校園建設應用的重要作用

(一)人力資源管理方面

隨著國家對教育投入不斷增加，院校內部學生基數大，教師資源匱乏現象普遍，學校想要優化人力資源管理需要采用先進管理手段，有效計算出教師流失率，更好地留住高質量人才。總體來講，院校師生比例失調問題是逐漸形成的，學校想要分析出影響因素和不良影響，需要對實際數據進行分析比對。而數據挖掘技術則節省了人力資源投入，讓學校由被動轉變為主動，在總結出教師流失原因后更好地制定對策留住人才。

(二)教學評價方面

數字化校園建設關系到多個方面的問題，其中教學評價是衡量教學質量的重要途徑之一，不僅關乎整體教學中的控制和指導活動，同時其結果反饋有著極強的導向作用，是院校管理系統的重要構成部分。數據挖掘技術用于教學評價中，能夠快速全面得出影響教學評價的實際因素，反饋出評價體系指標的合理性，以便更好地開展校園內部的教學及科研活動，改善教師教學方法和手段，真正促進教師教學水平和專業能力。

(三)科研管理方面

科研管理是校園數字化建設的重要內容，不僅推動了學校教學改革，而且對提升整體教師隊伍專業水平和職業素養有著積極作用。科研活動同時是學校經費分配及評定支撐的可量化指標之一[3]，因此運用數據挖掘技術短時間內概括出教師期刊發表文章的類型、特征及總體趨勢等，未完成科研任務的阻礙因素是什么，提出有效解決方法，進一步促進學校科研活動的開展，激勵教師的創新精神，激發教師科研動力，促進科研成果的轉化。

三、數據挖掘技術促進數字化校園建設的可行措施

(一)明確數據挖掘對象

數字化校園建設中需要挖掘的數據多種多樣，因此學校首先明確數據挖掘環節，在適當場合巧妙運用數據挖掘技術，提高其應用的質量和效率。建設方需要準確把握數據挖掘技術應用的規范流程及方法，找到數字化校園建設與數據挖掘技術的契合點，深入了解其聶晗，定位準確數據挖掘對象，提前設定合理的目標，建設符合校園發展的數字化信息數據庫。這一建設過程需要校內師生的支持，建設方根據不同專業建設的需要客觀上明確師生需求，妥善處理師生之間的教學互動關系，減少優秀人才的流失，同時將學生作為數據挖掘技術的核心對象，運用多項工具開展數據挖掘工作。

(二)數據準備充分

數字化校園建設是數據挖掘技術的出發點和著力點，數據準備工作術數據挖掘的前提基礎，科學搜集和描述重要的信息，為數字化建設需要提供充分的條件。科學選擇和預處理信息數據是不可忽視的核心環節[4]，師生作為數據挖掘對象需要發揮出其存在價值，細化分析數據挖掘技術，然后充分準備數據，選擇數據和處理信息數據時要全面深入了解校內各個專業，對于學生專業學習課時、月支出及月借閱等生活學習中產生的數據進行分析。數據挖掘方法并非是不假思索直接挖掘其各個子庫中的所有數據，而是將學生在數字化校園內所產生的基本信息作為基礎，通過對子庫中的數據信息加以提煉處理，利用簡單統計方法聚合子庫信息，讓學生數字化校園中的表現更容易被量化，能夠被數據挖掘技術所運用。例如為了便于算法分析，我們將學生在校表現的優異程度劃分為A、B、C、D、E五個等級，然后開始進行量化數據計算。

(三)構造決策樹，分析結果

數據準備充分后，學校應用數據挖掘技術，建構決策樹，為分析結果打下堅實的基礎。數字化校園建設是數據挖掘技術應用的媒介，其主要對象是學生在校的樣本數據，將其類別定義為學生級別屬性，所有學生借閱書刊、專業課平均成績、參加社會實踐活動等所有信息形成一個樣本，在對應規則上進行計算，明確決策屬性作用的目標[5]。由于不同屬性都有子分支，為保證數字化校園建設的順利進行，需要保證決策樹建構過程中的規范化。此外分析結果是以決策樹為依據開展的，建設方發現學生專業分級和專業課水平具有密切關系，借閱圖書次數多、積極參加社會實踐活動的學生專業課平均成績更好，這對日常督促學生專業學習具有積極作用。

四、結語

綜上所述，數字化校園建設中存儲了所有學生的信息，通過應用數據挖掘技術建構起決策樹，以學生為對象分析了學生的等級屬性，這讓學校管理更加規范有序，同時更好地利用校內資源服務于學生，應用數據挖掘技術促進了數字化校園建設，解決了現實問題，為培養優質人才提供支持，因此需引起各個院校的重視。