数据挖掘技术在教务管理系统中的应用

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摘 要： 研究如何在教务管理系统中使用数据挖掘技术，简单论述综合运用数据挖掘技术和SOLserver技术创建教学管理分析系统。充分利用教学管理分析系统，不仅提高学校的教学管理效率，而且使教学管理向电子化、智能化发展，增强领导决策的科学性。

关键词： 数据挖掘技术；教务管理系统；数据仓库

中图分类号：G647.3 文献标识码：A 文章编号：1671－7597（2012）0310136－01

0 引言

目前，各高校都建立了教务管理信息系统，这些管理系统中具有大量的教务记录。但目前，这些积累的大量的记录不能被管理软件归类和智能分析，这样，教务管理领导就不能准确了解当前的情况，不能实现领导决策的科学性。在此情况下，人们发现数据挖掘技术的优越性，能够对记录进行筛选、归类，形成决策数据。将数据挖掘技术应用在教学管理系统中，能够实现教学管理的电子化、智能化、决策的科学性。

1 数据挖掘系统的构成

在数据挖掘系统中，主要有以下信息需要输入：数据仓库中的记录、系统需求分析的数据和在数据挖掘软件中知识仓库的数据。在知识发现引擎中存储大量的抽取算法处理，从数据仓库中选择的数据，利用算法进行处理，然后生成辅助的模式和关系。有些信息还要加入知识库中以方便后续发现抽取和进行评价。下图为数据挖掘系统的构成模块。

数据挖掘系统的管理容器功能中，知识库负责控制并管理知识发现过程。分析员的输入信息和知识库中的信息用于驱动数据选择过程、抽取算法的选择和使用过程以及发现的评价过程等3个过程。系统管理器帮助对生成发现结果进行描述，并将正确的发现结果存于知识库以方便下一次发现。在知识库和分析员数据的输入模块中，知识库中的记录是各个方面传输的必要记录，系统管理人员可把元数据放入数据仓库进行存储，在将其数据结构进行说明。[1]

DB接口功能模块的主要功能是使用数据库的查找功能利用SQL数据库查询语句select从数据存储库中提取出相关记录。在数据选择模块，从数据仓库中抽取需要的数据及数据结构。在知识发现引擎模块中，可以将知识存储库中的选取算法提供给记录选取构件，它可以选取元数据之间的联系和模式。

2 数据挖掘工具

数据挖掘工具有两种，一种是基于专业领域的挖掘工具，另一种是任何情况下都能使用的挖掘工具。具有专业领域的记录挖掘工具是提供给特定领域，为其找到解决问题的方法。在设计专业领域的挖掘工具时，需要详细考虑用户在数据和要求上存在特殊性。在设计通用领域的数据挖掘工具时，使用通用的算法，这样可以处理普通的数据，不对具体记录的意义进行区分。在使用大型数据库时，需要具有挖掘的规定、分类要求和排序要求等。[2]

3 教务管理系统中应用数据挖掘技术

近来，高校的人才培养模式不断改革，教学改革不断加强，对学生的成绩管理逐渐使用学分制管理模式代替传统的百分制模式。不同的学生有不同的爱好、不同的特长、个性化发展也不一样，因此学习结果和就业去向也不相同，因此对不同学生的管理也不能一样，教学组织形式应该具有多样性，以此达到因材施教的效果。因此，传统的人才培养模式已经不能适应当代教学改革的要求，在教学改革上必须要求先进、高效的教学管理系统，才能够高效的完成繁琐教学管理工作。

在数据管理系统中运用多种挖掘技术，不但减少了工作人员的工作量、提高了工作效率，而且方便了领导与相关业务管理人员间的信息沟通与交流，可以让相关工作人员从很多的数据计算中解脱出来。教学管理人员和领导能够随时查阅数据，了解目前教学管理的状态，从而进行教学决策。

4 教务管理数据挖掘系统设计

目前的教务管理系统中，应该应用一种更加适合当代教务管理的数据挖掘技术。这种数据挖掘系统是在教学管理数据仓库上创建的，将从记录集中取出的记录统一取出来存入系统工作站里，接着预处理这些记录，然后对这些预处理后的记录进行统计、分析，以各种图形和表的形式显示统计的结果，最后使用合适的模型对这些结果进行建模，最终具有意义的记录被挖掘出来，并且解释这些记录。教学管理系统中的挖掘系统共有4个模块，分别是：数据仓库功能、数据预处理功能模块、数据分析功能模块以及数学建模及结果分析功能模块4个模块。[3]

4.1 数据仓库模块。数据仓库模块中的主要是形成事实表。这此功能模块中，能够对记录进行选择和装载的是一种简易的工具，对于选择后的记录进入下一个模块进行转换和提纯，形成具有各种维度的关系表，这个模块就是数据预处理模块。

4.2 数据预处理功能模块。此模块的主要功能是发现知识。因为现实世界中的数据传入到计算机中，主要的特征是不完整、冗余等，利用数据处理技术对这些数据进行清洗、除噪，以提高这些数据的质量。

4.3 数据分析功能模块。预处理之后的数据是完整的、没有噪音的、不冗余的，便可以对这些数据进行建模，数据分析功能模块可以使用表或是图形的模式来查看这些数据集合，最终生成一些具有指导性、准确性的结论数据。

4.4 数学建模和分析效果模块。此模块是数据挖掘技术的重点，它的主要功能是挖掘经过数据分析后的记录，使用不同的算法得到的挖掘结果不同，如分类方式和聚类方式对数据挖掘库中的数据进行挖掘，要得到不同的挖掘结果，也可以对得到的最终结果进行评价，看它是否可信。

5 总结

充分利用数据挖掘技术，将此技术运用到学校的教学管理系统中，能够对记录进行筛选、归类，形成决策数据。将数据挖掘技术应用在教学管理系统中，能够实现教学管理的电子化、智能化、决策的科学性，对学校更好的适应当前的形式，指定适合学生发展的教学计划，为国家培养出更多的人才具有非常重要的意义。

参考文献：

[1]蔡雅琳，数据库中数据挖掘技术研探[J].软件导刊，2008.8.

[2]Jiawei Han、Micheline Kamber，数据挖掘概念与技术[M].范明译，北京：机械工业出版社，2008.

[3]孟薇，数据挖掘技术在教务管理系统中的应用研究[J].科技信息，2011.9.