数据挖掘技术在教师培训系统中的应用研究
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摘要：利用数据挖掘技术对中国-UNICEF“灾区教师培训”项目中的大量数据进行分析，挖掘出这些数据信息中隐藏的规律，为后续的教师培训提供了科学依据。对数据挖掘的概念、选取作简要介绍后，就数据挖掘技术应用于教师培训系统中的培训对象、培训内容设置、培训效果评价这几个方面进行了探讨。
关键词：数据挖掘；教师培训；教师专业发展
中图分类号：TP391文献标识码：A文章编号：16727800（2012）007011302
作者简介：徐海霞（1980-），女，宁夏银川人，西北师范大学教育技术与传播学院硕士研究生，研究方向教学设计;寇艺儒（1966-），男，宁夏银川人，宁夏银川一中高级教师，研究方向为物理学教育理论。
随着教育的不断发展，教师培训已成为促进教师专业发展的一种有效途径。而培训过程中会积聚各种资源，培训结束后也会有大量的数据需要处理。本文利用数据挖掘技术发现、捕获和挖掘有效的信息资源，使分布、异构信息的智能聚合问题得到有效解决，使网络平台上丰富的信息资源得到有效利用与深度共享，以帮助培训者更有效地制定培训规划与培训策略，从而提高培训效果。
1数据挖掘的概念
数据挖掘（Data Mining，简称DM）被称为数据库中的知识发现（Knowledge Discovery in Databases，简称KDD）。有一种比较公认的定义是：数据挖掘是从大量的、不完全的、有噪声的、模糊的、随机的实际应用数据中，提取隐含在其中的、人们事先不知道的但又是潜在有用的信息和知识的过程。简单地说，就是从大量数据中提取或“挖掘”知识。
这些知识是隐含的、事先未知的潜在的有用信息，提取的知识表示为概念、规则、规律、模式等形式。数据挖掘要处理的问题，就是从庞大的数据库中寻找出有价值的隐藏事件，并加以分析，将这些有意义的信息归纳成结构模式，供有关部门决策时参考。此外，数据挖掘看重的是数据库的再分析，包括模式的构建或是资料特征的判定，其主要目的是要从数据库中发现先前未曾获悉的有价值的信息。
2数据挖掘技术的选取
为进一步加强教师培训，全面提高教师队伍素质，在联合国儿童基金会（UNICEF）的资助下，中央电教馆组织实施了基于交互式电视培训课程的“灾区教师培训”项目，加快了教师继续教育学习与终身学习的步伐，基本上每位教师都参与了不同程度、不同学科的培训学习。应用数据挖掘技术将培训对象、学习内容、模块设计、作业、发帖量、培训反思等数据生成数据库，通过对这些网络平台上的数据信息进行分析，可以得到关于培训现状与效果的一些数据信息，用以改进培训过程中存在的不足。更重要的是，通过对这些数据特征的理解与分析，可以开展有针对性的培训预测。本文利用数据挖掘技术来挖掘网络平台上的数据资源，以此来达到资源深度共享，也为提高教师培训网络平台系统的完整性、协调性和高效性。
3数据挖掘在教师培训系统中的应用
在联合国儿童基金会（UNICEF）的资助下，中央电教馆组织实施了基于交互式电视培训课程的“灾区教师培训”项目。该项目是为提高四川、甘肃地震受灾地区的小学教育质量，使四川省北川县、青川县、什邡市、绵竹市及甘肃省西和县这5个县级地区的200所学校的5 000名教师和100 000 名8～12岁的小学生从高质量的教育中受益。并在教育部国家教师培训网站（www.省略.cn）上建立网络学习模块，实施网络学习远程指导。本文就数据挖掘技术应用于教师培训系统中的培训对象、培训内容设置、培训效果评价等几个方面进行具体分析。
3.1培训对象方面
该项目的培训对象被分成两部分：一部分为资源教师，另一部分为学科教师。资源教师在灾区教师培训中也被称为骨干教师，由各学校的校长、语文、数学、科学等主要学科带头人组成。资源教师在接受培训后，将负责组织和实施各自学校的校本培训，因而在本校的校本培训过程中是核心人物，他们所担任的角色较多，主要是为学科教师集中授课，提供网络指导，并组织、管理校本培训，与网络远程指导团队沟通协调。所以在“灾区教师培训”项目中，我们将资源教师作为一种宝贵的资源纳入教师培训发展的关键环节。利用数据挖掘技术，整理数据信息库，充分利用资源教师和学科教师在项目培训过程中的所有信息（包括姓名、性别、年龄、职务、教龄、学科、职称等）和过程性资料（在项目培训过程中资源教师的作业提交情况、网络平台注册情况、发帖情况、回帖情况、学习成绩等），在分析资源教师和学科教师特征的基础上进行信息处理和数据分析，从中挖掘出有价值的资源信息和培训信息。我们在数据库的属性中罗列出培训对象的所有基本信息，并利用数据挖掘得到了一些意想不到的数据信息，如资源教师的教龄与发帖情况有着正向联系，资源教师与学科教师的职务与网络课程学习有着密不可分的关联。通过数据挖掘，利用足够的信息迭代，修正种种问题，尤其是对资源教师和学科教师的行为、需求及其在校本培训过程中的指导研究，可为教师培训提供科学的决策依据，以此提升教师培训的效果。
3.2培训内容设置方面
“灾区教师培训”项目中，培训内容的设置是循序渐进的，培训内容之间有着前后顺序和一定的相关性。项目的主要内容是借助中央电教馆和联合国儿童基金会设计开发的交互式教师培训光盘——《有效教学交互电视培训——教师能力培训课程》，开展以“课堂观察与评价”、“有效地课堂导入”、 “有效课堂讲授”、“课堂提问与对话”、“小组讨论与合作学习”、“课后作业管理”等6个模块为主要内容的教师教学能力培训工作。
培训内容分为预设性内容和非预设性内容，学习主题包括基本主题和扩展主题。预设性内容就是以上6个模块的学习内容，每一轮进行两个模块的学习，到目前为至共进行了3轮培训学习。而非预设性内容是指一些扩展性的学习材料，主要是指在信息技术支持下的教师教学技能培训。学习者可以根据自己的学习需求，设定学习计划来进行学习。在第二轮和第三轮培训之前，我们都要利用数据挖掘技术中的分类分析法和聚类分析法对前一轮的培训内容进行关联分析，并按教师所授学科进行分类，可以按理科（数学、计算机等学科）、文科（语文、英语、科学等学科）进行分类，这就决定了在数据挖掘技术中数据库的属性也有所不同。如果第一轮培训课程没有学好，势必会影响后续第二轮和第三轮课程的学习。此外，同一班级中学习同一课程的不同学科教师的属性不同，每个班内学员的总体成绩也会有差异，所以，每一轮安排学习内容（包括预设性和非预设性的内容）的多少和难易程度也会影响学员的学习效果。这样就能根据文、理科班中教师的特点为培训提供相应的指导。