數(shù)據(jù)挖掘技術教育督導信息處理研究

時間:2022-11-10 04:35:05

導語:數(shù)據(jù)挖掘技術教育督導信息處理研究一文來源于網(wǎng)友上傳,不代表本站觀點,若需要原創(chuàng)文章可咨詢客服老師,歡迎參考。

數(shù)據(jù)挖掘技術教育督導信息處理研究

摘要:利用大數(shù)據(jù)挖掘方法對教育督導過程中產(chǎn)生的大量數(shù)據(jù)進行處理、分類和建模,通過決策樹模型實現(xiàn)完整、準確提取督導工作數(shù)據(jù)信息的目的。這種方法對教育督導信息的利用具有創(chuàng)新性,給教育督導工作的各方參與主體提供了很高的應用價值。

關鍵詞:數(shù)據(jù)挖掘;決策樹;教育督導:信息提取

隨著信息化和網(wǎng)絡技術的發(fā)展,教育正經(jīng)歷著一場“數(shù)據(jù)革命”。大數(shù)據(jù)技術為教育督導工作的創(chuàng)新搭建起了寬闊的平臺,與傳統(tǒng)督導方式相比較,通過大數(shù)據(jù)、云計算、高效的數(shù)字信息化處理,極大推動了教育督導監(jiān)測評估方法的技術創(chuàng)新、知識創(chuàng)新。在2016年10月的深化教育督導改革工作會議上,國務院副總理劉延東提出“要創(chuàng)新督學方式,健全評估監(jiān)測體系,提高信息化水平”的號召。目前,我國教育督導評估主要以資料收集和實地調研的方式開展,傳統(tǒng)的信息采集和處理過程給督導工作造成很大的負擔,而且在督導信息的有效性上難以準備把握,對信息甄別手段的匱乏很可能會影響教育信息價值的判斷,難以保證督導評估效果的科學性和公正性。因此,通過大數(shù)據(jù)技術與教育信息處理的結合,利用數(shù)據(jù)挖掘方法對督導過程中的數(shù)據(jù)進行識別、分類和建模,就能實現(xiàn)完整、準確提取督導工作數(shù)據(jù)信息的目的。

一、數(shù)據(jù)挖掘技術應用于教育督導信息處理的必要性

1.數(shù)據(jù)挖掘技術應對教育督導信息的多樣性。隨著教育資源的豐富和多樣化,線上線下等多種教學形式也廣泛應用于日常課程之中,使教育數(shù)據(jù)資源的外延不斷擴大,大量非結構化、異構的數(shù)據(jù)增大了教育督導信息處理的復雜性。數(shù)據(jù)挖掘可以從種類繁多、數(shù)量巨大的教育督導資源中,根據(jù)需求標識出相對應數(shù)據(jù)進行信息加工的過程,具有數(shù)據(jù)查找、數(shù)據(jù)清理、數(shù)據(jù)分類、數(shù)據(jù)變換、模式發(fā)現(xiàn)、模式評估和知識表示等功能[1]。在教育督導信息化處理過程中應用數(shù)據(jù)挖掘技術可以從海量混亂信息中識別所需求的信息資源,大大提升工作成效,節(jié)省人力、時間成本。2.數(shù)據(jù)挖掘技術整合教育督導信息的分散性數(shù)據(jù)挖掘處理信息可以把龐雜繁多的教育督導信息通過添加人工規(guī)則使數(shù)據(jù)信息帶有實體關系標記,然后通過標識利用人工智能技術進行數(shù)據(jù)分類,產(chǎn)生新的數(shù)據(jù)流后可以規(guī)劃數(shù)據(jù)原型來建立分類模型,通過模型對分類后的督導數(shù)據(jù)信息進行提取[2]。利用結構化的優(yōu)勢,建立模型通過數(shù)據(jù)權限等參數(shù)設置,使“督導前—督導中—督導后”三個時期的信息高效率的利用,解決了督導信息評估中的信息零散,碎片化的難題。3.數(shù)據(jù)挖掘技術開發(fā)教育督導信息的價值性。數(shù)據(jù)的價值在于利用,數(shù)據(jù)挖掘技術的實施使督導信息的質量開發(fā)成為可能。傳統(tǒng)的督導信息評估過程缺少對目前教學現(xiàn)狀的全面且綜合性的評價,往往評估結果缺少嚴謹?shù)膶哟涡苑治?。?shù)據(jù)挖掘是建立在數(shù)據(jù)庫結構建模的基礎上,生成系統(tǒng)化、規(guī)范化、層次化的數(shù)據(jù)分析邏輯結構,對于教學質量做全方位的測評,包括學院、教師、學生、課程、環(huán)境多維體系,實現(xiàn)對評課數(shù)據(jù)全面深入的挖掘,建立立體式的教育督導評價體系[3]。

二、數(shù)據(jù)挖掘技術的教育督導信息的提取

數(shù)據(jù)挖掘技術采用文本聚類的方式提取督導信息關鍵詞,生成的關鍵詞成為信息檢索表達語句,系統(tǒng)會根據(jù)關鍵性術語進行分詞處理,分析和挖掘詞與詞之間的關聯(lián)度,從中創(chuàng)建信息提取的關鍵指標和對應的指標值,這樣就促使對督導信息在分流過程中過濾和篩選更多有效可利用的信息進入評估環(huán)節(jié)。在數(shù)據(jù)挖掘技術中決策樹是一項重要的算法分類手段,決策樹的模式構架規(guī)則清晰,適用范圍廣泛,容易被理解。因此,構建督導評估信息決策樹模型,對教育督導信息的利用具有很重要的價值。1.提取數(shù)據(jù)樣本,計算信息增益。擬定采集的信息樣本數(shù)據(jù)屬性集合S內(nèi)擁有s種樣本數(shù)據(jù),代表樣本數(shù)據(jù)分類的種類總數(shù),si代表類Ci內(nèi)的樣本總數(shù),數(shù)據(jù)集S相應的信息熵為:其中,代表樣本集內(nèi)隨意樣本屬于類別Ci的幾率。擬定醫(yī)療數(shù)據(jù)信息屬性A內(nèi)含有v中不同的值,使用屬性A把S分化為v種子集,其中SJ代表A中擁有aj值的樣本,擬定A是目前的測試屬性,sij即子集Sj內(nèi)類別是Ci的樣本數(shù)量,則屬性A劃分樣本的信息熵是:針對擬定的子集Sj,信息能夠利用下列公式進行計算:其中,代表Sj里的樣本屬于類Ci的幾率,代表在屬性A中含有aj值的樣本數(shù)量,憑借估算獲取的信息熵相關信息,獲得屬性A的劃分樣本集S所得的信息增益是:2.構建決策樹模型。對提取的數(shù)據(jù)信息屬性訓練樣本集進行待處理,評估教育督導信息表達語句的屬性,按決策樹規(guī)則在估算的信息增益率從中選擇最大的可以作為根節(jié)點,處理屬性集合中其他數(shù)據(jù),刪除已經(jīng)使用過的屬性,直到候選屬性子集變成空集,從根節(jié)點出發(fā),分配類別屬性信息數(shù)據(jù),形成子節(jié)點,形成決策樹形結構。構建決策樹挖掘模型為:圖1數(shù)據(jù)挖掘決策樹模型由此可見,數(shù)據(jù)挖掘以自頂向下遞歸的方式構造決策樹,使用信息增益來劃分樣本分類的屬性。對測試屬性的每個已知的值,創(chuàng)建一個分枝,并據(jù)此劃分樣本。這樣就可使得信息處理集合清晰地構建出評估標準和導向,生成可以理解的教育督導信息的評估規(guī)則。

三、數(shù)據(jù)挖掘技術下的教育督導信息的應用

依據(jù)數(shù)據(jù)挖掘技術建立的教育督導評估系統(tǒng)是一個分層次、多目標的復雜系統(tǒng),需要綜合處理來自學生評教、教師自評、教師互評、督導評價、管理者評價產(chǎn)生的多數(shù)據(jù)流信息[4],進行分類、關聯(lián)和評估才能提供一些可預測性的信息,這對于教學參與的各方主體都具有很高的應用價值。1.管理者層面,數(shù)據(jù)挖掘實現(xiàn)督導全方位循環(huán)監(jiān)測。在數(shù)據(jù)挖掘技術的支撐下,管理者可以清晰的看到各種分類信息,并且精準地展現(xiàn)教育工作的落實情況和詳細過程,提供可視化、數(shù)字化、隨時查看管理對象的監(jiān)測評估機制。通過數(shù)據(jù)的深度挖掘,管理者在解決實際問題的時候,也可以實現(xiàn)數(shù)據(jù)引導決策的功能。根據(jù)科學的預測分析來綜合評價教學質量和給予檢查對象全面的反饋信息,實現(xiàn)閉環(huán)無障礙的信息溝通。2.教師層面,數(shù)據(jù)挖掘輔助教師業(yè)績信息管理。數(shù)據(jù)挖掘技術不但使教師的教學過程數(shù)字化,同時更支撐教學管理的績效提升。教師根據(jù)教育督導監(jiān)測信息的評估結果可以量化自己的業(yè)績,根據(jù)數(shù)據(jù)分析的結果,教師可以找出自己在教學過程中的薄弱環(huán)節(jié)加以改進[5]。通過數(shù)據(jù)挖掘技術,精細化分解教學的各個環(huán)節(jié),形成由系統(tǒng)評分作為教師考評的重要依據(jù)。3.學習者層面,深化和改進學習質量。通過數(shù)據(jù)挖掘技術下的教育督導評估的結果可以引導學習者發(fā)現(xiàn)或改進表征要學習的內(nèi)容,通過對學生知識,動機,認知和態(tài)度等影響因素的分析,可以預測學習者的偏好和學生未來的學習行為[6],方便教師及時為學生提供幫助,推進學習者的學習質量和科學知識的提升。在數(shù)據(jù)挖掘技術的支撐下,教育督導監(jiān)測與評價工作的信息處理能力將得到大幅度提升。與時俱進地推進教育督導監(jiān)測系統(tǒng)的改革,全面運用分類、聚類、關聯(lián)、預測等統(tǒng)計模型深入挖掘教學監(jiān)測數(shù)據(jù)之間的相關性,推動教育督導評測結果的效果發(fā)揮。

參考文獻:

[1]簡楨富,許嘉裕.大數(shù)據(jù)分析與數(shù)據(jù)挖掘[M].北京:清華大學出版社,2016:26.

[2]魏順平.學習分析技術:挖掘大數(shù)據(jù)時代下教育數(shù)據(jù)的價值[J].現(xiàn)代教育技術,2013(2).

[3]陳雯雯,夏一超.教育數(shù)據(jù)挖掘:大數(shù)據(jù)時代的教育變革[J].中國教育信息化,2017(7).

[4]李賀.縣級教育信息化發(fā)展水平監(jiān)測評估框架建構研究[J].中國電化教育,2017(7).

[5]王戰(zhàn)軍,喬偉峰,李江波.數(shù)據(jù)密集型評估:高等教育監(jiān)測評估的內(nèi)涵、方法與展望[J].教育研究,2015(6).

[6]馬妍,湯佳妮.質量保障與評估:信息技術支撐下的院校應用[J].中國職業(yè)技術教育,2019(5).

作者:劉歡 單位:吉林建筑大學