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淺談網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)下的數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)論文
1 數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)的基本認(rèn)識(shí)
數(shù)據(jù)挖掘(Data Mining),就是從大量數(shù)據(jù)中挖掘以及抽取出有用的數(shù)據(jù)知識(shí)。數(shù)據(jù)挖掘技術(shù),可以在大量的數(shù)據(jù)中,以及信息不完全的海量碎片式信息中,挖掘出隱含在其中的有用信息數(shù)據(jù);同時(shí)也可以避免在數(shù)據(jù)決策過(guò)程中的噪聲影響,能夠精確挖掘數(shù)據(jù),將具有潛在關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)組合在一起,整理集合對(duì)決策有用的信息資料。在數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)之中,通?梢砸罁(jù)關(guān)聯(lián)規(guī)則、分類(lèi)技術(shù)、預(yù)測(cè)技術(shù)等,實(shí)現(xiàn)對(duì)有用數(shù)據(jù)信息的挖掘。在網(wǎng)絡(luò)自主學(xué)習(xí)平臺(tái)中,應(yīng)用數(shù)據(jù)挖掘技術(shù),可以發(fā)揮積極應(yīng)用價(jià)值。
2 網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)用戶(hù)的學(xué)習(xí)需求
設(shè)計(jì)基于數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái),提供基于網(wǎng)絡(luò)的瀏覽教案、知識(shí)點(diǎn);收看微課、視頻;還可進(jìn)行信息檢索、下載保存、提交作業(yè)、在線(xiàn)測(cè)試,滿(mǎn)足對(duì)學(xué)生個(gè)性化網(wǎng)絡(luò)教學(xué)服務(wù)需求。除了這些日常教學(xué)功能外,還可以通過(guò)數(shù)據(jù)挖掘分析教學(xué)平臺(tái)服務(wù)器日志數(shù)據(jù),挖掘有用教學(xué)信息數(shù)據(jù),以圖文界面形式,將數(shù)據(jù)挖掘分析結(jié)果反饋給用戶(hù),提升該教學(xué)平臺(tái)設(shè)計(jì)性能,滿(mǎn)足學(xué)生對(duì)該平臺(tái)的應(yīng)用需求。
3 數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)基礎(chǔ)上的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)優(yōu)化設(shè)計(jì)
3.1 總體設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)
基于數(shù)據(jù)挖掘技術(shù),設(shè)計(jì)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái),可以從學(xué)生、數(shù)據(jù)挖掘、教師三個(gè)基本模塊出發(fā),優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),以確保該網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)符合實(shí)際需求。典型網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)的總體結(jié)構(gòu)如下圖所示:
在網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)中,應(yīng)用數(shù)據(jù)挖掘技術(shù),更好的評(píng)估學(xué)生對(duì)該平臺(tái)的喜好,優(yōu)化平臺(tái)教學(xué)策略,能有效增強(qiáng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,提高了學(xué)生的自學(xué)能力,培養(yǎng)學(xué)生主動(dòng)性學(xué)習(xí)能力。
3.2 功能設(shè)計(jì)
(1)學(xué)生模塊的功能:可以獲取學(xué)生的基本狀況、學(xué)習(xí)路勁與行為,分析學(xué)生的學(xué)習(xí)現(xiàn)狀,并準(zhǔn)確判斷出學(xué)生在網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)中各學(xué)習(xí)特征。
(2)教師模塊的功能:確保教師可進(jìn)行“課程資料管理”,同時(shí)能夠在線(xiàn)進(jìn)行相關(guān)課程信息的編輯,并應(yīng)用論壇管理模塊完成教學(xué)平臺(tái)中師生互動(dòng)行為。
(3)數(shù)據(jù)挖掘模塊功能:根據(jù)所采集數(shù)據(jù)構(gòu)建學(xué)生特征庫(kù),并分析處理數(shù)據(jù)。
3.3 數(shù)據(jù)挖掘
應(yīng)用數(shù)據(jù)挖掘技術(shù),可以有效識(shí)別在網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)中不同學(xué)生群體的特征,并根據(jù)關(guān)鍵特征對(duì)學(xué)生群體進(jìn)行劃分,把大多數(shù)學(xué)生的學(xué)習(xí)行為、認(rèn)知進(jìn)行分類(lèi),分析每類(lèi)學(xué)習(xí)行為的特性,增強(qiáng)對(duì)學(xué)生個(gè)性的認(rèn)知。具體如下:
(1)學(xué)生網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)行為與學(xué)習(xí)效果的關(guān)聯(lián)分析:通過(guò)挖掘?qū)W生相關(guān)網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)行為與考試成績(jī)數(shù)據(jù),反映兩者之間的關(guān)系,給教師、學(xué)生提供借鑒。通過(guò)分析,讓教師們充分了解不同學(xué)生的學(xué)習(xí)情況及特點(diǎn)。
(2)學(xué)生網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)行為的聚類(lèi)分析:由于學(xué)生個(gè)體之間存在極大的差異性,學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣不同,學(xué)生網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)行為不同,并且學(xué)生對(duì)知識(shí)的需求也是不同的;學(xué)生可以在網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)中,在線(xiàn)進(jìn)行教學(xué)主題討論,根據(jù)學(xué)生讀帖次數(shù)、發(fā)帖次數(shù)、頻率、時(shí)間等因素,應(yīng)用聚類(lèi)分析的方法,挖掘網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)行為規(guī)律;根據(jù)學(xué)生實(shí)時(shí)學(xué)習(xí)(使用工具、交流時(shí)間、交流對(duì)象、交流內(nèi)容)狀況,可以預(yù)測(cè)在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下什么樣的學(xué)習(xí)行為是有效的。
4 網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)下的數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)應(yīng)用策略
4.1 收集相關(guān)數(shù)據(jù)
在進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)教學(xué)過(guò)程中,平臺(tái)會(huì)記錄大量的信息數(shù)據(jù),供數(shù)據(jù)挖掘分析使用。本案例選取本校學(xué)生在2016 年1 月份通過(guò)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)參加計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)考試的成績(jī)作為數(shù)據(jù)源。
4.2 數(shù)據(jù)預(yù)處理
數(shù)據(jù)挖掘中需要進(jìn)行冗余數(shù)據(jù)的清除,修復(fù)缺失的數(shù)據(jù)信息。根據(jù)挖掘目的和需要,在網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)學(xué)生原始數(shù)據(jù)表的基礎(chǔ)上建立數(shù)據(jù)庫(kù)。該部分的目的在于,通過(guò)數(shù)據(jù)挖掘技術(shù),對(duì)學(xué)生在網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)中的主要網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)行為或者網(wǎng)絡(luò)練習(xí)環(huán)節(jié)與學(xué)習(xí)效果之間的關(guān)系進(jìn)行分析,找出對(duì)學(xué)習(xí)效果影響較大的學(xué)習(xí)行為。
4.3 模式識(shí)別
對(duì)預(yù)處理得到的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)數(shù)據(jù),采用數(shù)據(jù)挖掘的方法進(jìn)行數(shù)據(jù)分析,挖掘數(shù)據(jù)之間存在的關(guān)聯(lián)規(guī)則,制定出符合該平臺(tái)進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)教學(xué)管理的挖掘算法。通過(guò)關(guān)聯(lián)或決策規(guī)則,了解在網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)中各種學(xué)習(xí)行為之間的關(guān)聯(lián)性,分析其對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)成績(jī)的影響程度;通過(guò)數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)還可以分析出學(xué)生之間的特征,做好前期的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)教學(xué)設(shè)計(jì)工作,為優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)教學(xué)策略提供參考依據(jù)。對(duì)照學(xué)生成績(jī)表,為了進(jìn)行有效的分類(lèi),對(duì)各項(xiàng)數(shù)據(jù)變量進(jìn)行離散化處理。
4.4 模式分析
模式分析階段可以解釋以及評(píng)估數(shù)據(jù)挖掘的結(jié)果,清除那些無(wú)用、冗余、錯(cuò)誤的信息知識(shí),并且將感興趣的信息轉(zhuǎn)化為規(guī)則模型,供網(wǎng)絡(luò)教學(xué)管理者進(jìn)行教學(xué)決策管理。本案例選擇Microsoft SQL Server 2008 的決策樹(shù)算法對(duì)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)數(shù)據(jù)進(jìn)行挖掘。將總分(total)作為主要預(yù)測(cè)對(duì)象,選擇題(XZT)、WIN、WORD、EXCEL、PPT 和網(wǎng)絡(luò)題(wlt)作為輸入對(duì)象,建立決策樹(shù)分類(lèi)模型。
基于數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)分析,EXCEL 屬性與 total(總分)屬性依賴(lài)關(guān)系最強(qiáng),其次是 WORD 屬性,再次是 wlt(網(wǎng)絡(luò)題),最后是PPT 和 XZT(選擇題),WIN 由于操作題目比較簡(jiǎn)單,平均考分較高,所以圖中顯示W(wǎng)IN 屬性與 total(總分)屬性沒(méi)有依賴(lài)性,由此提醒教師和學(xué)生要注意教學(xué)目標(biāo)重點(diǎn),從而促進(jìn)教學(xué)質(zhì)量整體提升。
4.5 教學(xué)實(shí)踐應(yīng)用
結(jié)合教學(xué)實(shí)際,學(xué)生普遍認(rèn)為 EXCEL 操作難度較大,也驗(yàn)證了數(shù)據(jù)挖掘分析結(jié)果。在網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)中,應(yīng)用數(shù)據(jù)挖掘技術(shù),可以提高網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)過(guò)程的監(jiān)控能力,能追蹤學(xué)生的各項(xiàng)網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)活動(dòng)及在活動(dòng)中花費(fèi)的時(shí)間等。增強(qiáng)對(duì)網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)過(guò)程數(shù)據(jù)的收集功能,以及增強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)平臺(tái)的統(tǒng)計(jì)分析功能。教師應(yīng)該充分發(fā)揮在網(wǎng)絡(luò)教學(xué)中各主導(dǎo)作用,引導(dǎo)學(xué)生積極練習(xí)重難點(diǎn);同時(shí)可以在該網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)中,設(shè)計(jì)分層次的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)資源,以便可以滿(mǎn)足教學(xué)中不同層次學(xué)生對(duì)于網(wǎng)絡(luò)教學(xué)的學(xué)習(xí)需求,也可以全面提升網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)的教學(xué)質(zhì)量。
5 結(jié)語(yǔ)
綜上所述,在當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)教學(xué)改革實(shí)踐過(guò)程中,隨著網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)的應(yīng)用普及,教學(xué)平臺(tái)處理數(shù)據(jù)量急劇增加,各類(lèi)平臺(tái)用戶(hù)本身具備差一定異性,應(yīng)用數(shù)據(jù)挖掘技術(shù),可以挖掘網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)中有用信息,用于改善用戶(hù)自主應(yīng)用該平臺(tái)學(xué)習(xí)體驗(yàn),提升學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)積極性。同時(shí)在網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)中,應(yīng)用數(shù)據(jù)挖掘技術(shù),通過(guò)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)學(xué)生數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,可以找出影響學(xué)生網(wǎng)絡(luò)教學(xué)成績(jī)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)及知識(shí)點(diǎn),為今后教師調(diào)整網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)教學(xué)重點(diǎn)提供理論參考依據(jù),發(fā)揮積極影響價(jià)值。本文研究了網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)中數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)的應(yīng)用,并為之提出優(yōu)化策略,以供參考。
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