數據挖掘下的教學質量管理系統構建

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摘要：隨著教育行業的快速發展以及新教改的逐步落實，社會對高職學生的綜合素養提出了更高的要求，對高職院校教學質量也提出了更高的要求。基于這種狀況，高職院校管理層開始探索在數據挖掘下高職院校教學質量管理系統的構建，目的是對高職院校教學過程中產生的數據進行總結、歸納、分析與應用，在提升現階段高職院校教學質量的同時，為高職學生提供更加優質的學習環境，從而促進學生的可持續發展。該文就數據挖掘概述、數據挖掘技術應用于高職院校教學質量管理系統構建存在的問題、數據挖掘下的高職院校教學質量管理系統構建展開論述與分析。

關鍵詞：數據挖掘；高職院校；教學質量管理系統；構建研究

隨著信息化技術的快速發展以及互聯網的高速傳播，高職院校教學管理系統得到了一定的發展，但是仍然存在著一些問題亟待解決，這對于高職院校的高速發展來說有著一定的阻礙作用。在這種情形下，高職院校相關管理人員開始探索基于數據挖掘的教學質量管理系統，在解決現有問題的基礎上實現高職院校的進一步發展。數據挖掘下進行高職院校教學質量管理系統構建需要對院校教學全過程進行整體而全面的分析，結合數據挖掘技術與信息化技術實現針對性的系統構建，實現現階段高職院校教學質量的穩步提升。

1數據挖掘技術概述

數據挖掘指的是從隨機的、模糊的、不完全的、大量的應用數據庫中提取隱含其中潛在有用，而人們事先不易察覺的有用信息或者知識。數據挖掘是一項人機反復交互處理的過程，主要通過信息檢索、知識庫系統、模式識別、統計學、神經網絡、機器學習、人工智能、數據庫技術實現數據挖掘，其具體實施流程包括以下四個步驟：首先，目標定義。結合教學質量管理系統構建的具體需求，精確而清晰的選定挖掘目標；其次，數據準備。搜集與選取數據庫中所需的數據，經過處理后轉換成為適宜挖據形態；而后，數據挖掘。數據挖掘是整體流程的核心內容，通過分類分析法與關聯規則法等技術挖掘數據中隱藏的規律與知識等；然后，結果表示。根據教學質量管理系統構建的需求，將挖掘的規律與知識轉變為用戶能夠理解與接受的形態；最后，知識吸收。融合挖掘結果與系統構建，實現挖掘數據的綜合利用，為系統構建提供充足的數據支撐[1]。

2數據挖掘技術應用于高職院校教學質量管理系統構建存在的問題

數據挖掘技術應用于高職院校教學質量管理系統構建存在的問題可從以下三個方面進行簡單論述：其一，性能與成本。數據挖掘技術還處于發展階段，資源與技術所需的成本較大，這會為高職院校帶來較大的財政壓力，這導致數據挖掘在高職院校展開較為困難；其二，數據質量。部分高職院校教學質量管理較低，并不能提供完整的數據庫，導致采取的數據質量較低，不能為系統構建提供較好的參考價值；其三，技術水平。數據挖掘技術應用于高職院校教學質量管理系統構建需具備專業的技術人才，但是大部分高職院校缺乏相關方面的技術人才，不能根據高職院校的具體需求來合理地應用數據挖掘來進行系統的構建。

3數據挖掘下的高職院校教學質量管理系統構建

基于數據挖掘進行高職院校教學質量管理系統構建，可以從多個角度進行，在此不能完全涵蓋，挑選其中較為行之有效的構建路徑進行舉例分析，大致包括：確定高職院校教學質量管理系統構建目標、教學質量管理系統應滿足的功能、高職院校教學質量管理系統設計。

3.1確定高職院校教學質量管理系統構建目標

高職院校教學質量管理系統構建，確保能夠協助教師對學生的學習情況進行全面的把控，從而根據學生的實際情況來制定對應的教學計劃，從而實現精細化、差異化與智能化教學，并在系統的后期使用中通過教師與學生反饋信息的數據挖掘來對系統進行完善。學生亦可在系統中根據自身的數據統計與實際情況制定學習計劃。此外系統通過對教師教學信息以及學生學習信息的挖掘來為教師提供優質的教學計劃，為學生制定針對性的練習內容與學習計劃[2]。

3.2教學質量管理系統應滿足的功能

教學質量管理系統應滿足的功能可從以下三個方面進行簡單論述：

3.2.1學情分析系統通過數據挖掘對高職學生的學習狀況信息進行挖掘與統計，并反饋給質量管理系統，通過質量管理系統的總結歸納，為每一位學生制定針對性的學習課程與資源，并能夠及時掌握學生的學習習慣與學習興趣。通過數據挖掘以學生的興趣入手，敦促學生自我學習，并協助教師通過數據挖掘與數據反饋來及時調整教學手段與教學方式，進一步提升現階段的教學質量。

3.2.2針對性的知識供給針對性的知識供給存在于新媒體的各個領域，比如電影推薦、新聞推薦與商品推薦等。基于數據挖掘的知識供給具有同樣的原理，通過挖掘學生在系統中的錯誤習題、瀏覽內容與關鍵詞搜索等，對學生現階段的學習狀況進行綜合的分析，為學生提供針對性的知識以及資料等。

3.2.3優化教學評價教學評價對教學質量管理有著一定的指導意義，通過對教學效果、教學水平、教學方法、教學態度、教學內容以及教學目的等的評價能夠對教師的教學質量進行綜合的管理。數據挖掘能夠更精確、更真實地反映教師教學過程中的一系列教學活動。通過數據挖掘，對全體教師進行綜合的分析，挖掘教師教學質量與學歷、職稱、性別、年齡的關系，以此來協助高職院校領導層進行教師的合理配置，以此來實現教師的合理配置，實現高職院校教學質量的整體性提升[3]。

3.3高職院校教學質量管理系統設計

高職院校教學質量管理系統通過對學習過程數據、測試考試數據、互動互答數據、課堂教學數據、反饋評價數據進行挖掘與整理，通過去噪手段與過濾算法處理數據，形成系統的數據倉庫層，通過MapReduce實現Hadoop儲存數據的分布式計算，通過數據挖掘技術中的相關性分析算法、回歸分析與分類算法等對挖掘的數據建模分析，進而為高職院校管理層教學決策提供參考，為高職教師教學提供數據支撐，為高職學生個性化學習提供知識推薦。

3.3.1系統構建基礎設施系統構建基礎設施主要包含以下幾個方面：其一，服務器。服務器是系統運行的容器；其二，網絡。網絡是用戶與系統進行頻繁交互的媒介；其三，數據庫。數據庫儲存系統使用過程中產生的數據；其四，虛擬化軟件。通過相關集群技術形成虛擬化、統一化的服務平臺。滿足質量管理系統的相關服務要求。

3.3.2數據采集子系統通過分類分析法、關聯規則法等實現對教學數據與學習數據的采集，并通過數據抽取、數據清洗與數據轉換之后將其儲存起來，數據采集的質量關系著教學質量管理系統功能性的高低[4]。

3.3.3數據計算子系統通過數據計算子系統實現對挖掘數據的分析，為用戶提供高質量、可靠的數據結果，進而為學校管理、教師教學、學生學習提供精確服務。比如對教師工作情況數據的計算，能夠協助教師科學進行下一階段的教學。

3.3.4數據分析子系統通過數據挖掘技術實現對學生學習的過程與內容分析，以此來精準推送教學資源，實現精準練習與個性化學習，并能通過智慧答疑系統進行疑難問題的自主搜索。教師根據學情分析實現課堂精準把握與課程精準設計，并為學習干預與線上線下教學決策提供數據支持。數據處理流程模塊包括數據應用、數據挖掘、數據分析與數據收集等。

3.3.5學生成績管理子系統對高職院校現階段以及留存的學生成績信息進行挖掘，以此來發掘影響高職學生總體成績的學科，通過系統加強對該學科的教學管理，提升該學科學習成績的同時，促進其他學科的共同進步。學生成績分析子系統可有效利用數據挖掘中的關聯規則，分析教師整體素質、課堂效果、課程安排與學習成績，合理配置教學計劃與教學課程，實現高職院校整體教學質量的提升[5]。

3.3.6教師評價子系統利用數據挖掘中的關聯規則與聚類對信息采取子系統中影響學習成績的因素進行關聯與分類，提示教師及時調整自身的教學形式。通過關聯規則分析課程安排與學生成績，教師評價與課堂效果內在聯系，采用可信度、支持度兩項閾值進行無用關聯規則的淘汰，發掘同時滿足可信度、支持度多項閾之間存在的依賴關系，以此來實現教學計劃與教學課程的合理配置，科學的展開教學活動。

3.3.7就業管理子系統通過數據挖掘中的決策樹方法對數據采集子系統中的數據進行全面的分析，通過決策樹算法實現決策樹的構造，在相關的規則知識得到提取之后，能夠歸類決策屬性中影響就業類型的部分，高職院校管理層以此為基礎進行就業層次與就業率的提升、機制的改進[6]。

3.3.8應用呈現層應用呈現層指的是質量管理系統向用戶提供的服務層，根據高職院校教學質量管理系統的需要，一般情況下除包含以上各個子系統外，還應包括教學決策、智能問答、課堂教學與線上+線下學習等相關子系統。應用呈現層對內提供挖掘的各項數據，對外將數據轉化為高職院校管理者、教師、學生需求的各種功能。

4結語

綜上所述，現階段的高職院校教學管理系統已經逐漸跟不上院校各方面的需求。基于這種狀況，加強在教學質量管理中數據挖掘的應用程度，進而有效的提升高職院校的教學質量已經勢在必行。實現數據挖掘的合理應用，需要高職院校相關管理人員合理分析教學現狀，實現現階段管理系統與數據挖掘的融合，從而在促進教學質量提升的同時，為學生提供更加優質的學習環境。

參考文獻

[1]周彩云.基于全面質量管理的教學管理改革研究[J].當代教育論壇,20l8(6):77-79．

[2]江敏，徐艷．數據挖掘技術在高校教學管理中的應用[J].電腦知識與技術，2017(24)：541-545,560．

[3]劉曉霞.數據挖掘技術在高校教學中的應用[J].現代計算機(專業版),2008(6):115-116.

[4]潘志宏,萬智萍,謝海明.大數據環境下高校智慧移動學習平臺的構建研究[J].實驗技術與管理,2017,34(4):161-163,215.

[5]唐麗萍.大數據時代下高校教育管理信息化創新發展路徑[J].文化創新比較研究，2018（5）:121-122.

[6]薛姍.基于全面質量管理的民辦高職院校教學質量管理初探[J].濟南職業學院學報,2020(5):7-9.

作者：朱敏 單位：江海職業技術學院