淺談基于數(shù)據(jù)挖掘改進(jìn)個性化學(xué)習(xí)支持

服務(wù)系統(tǒng)的策略

[摘要]個性化學(xué)習(xí)支持服務(wù)系統(tǒng)是玉環(huán)縣城關(guān)一中數(shù)字化校園軟件平臺的重要組成

部分，系統(tǒng)建設(shè)過程中，數(shù)據(jù)挖掘理念得到初步應(yīng)用，取得良好效果。文中分析了個性化學(xué)

習(xí)支持服務(wù)系統(tǒng)與數(shù)據(jù)挖掘的關(guān)系，探討了基于數(shù)據(jù)挖掘改進(jìn)個性化學(xué)習(xí)支持服務(wù)系統(tǒng)的策

略，反思了數(shù)據(jù)挖掘在個性化學(xué)習(xí)系統(tǒng)建設(shè)中的作用與缺憾。

[關(guān)鍵詞]數(shù)據(jù)挖掘；個性化學(xué)習(xí)支持服務(wù)系統(tǒng)；建模

新課程改革方興未艾，面對全社會的減負(fù)呼聲與優(yōu)質(zhì)教育的迫切需求，如何

突破傳統(tǒng)教學(xué)方式的強(qiáng)大慣性，促進(jìn)教育教學(xué)的綜合改革，是各級學(xué)校面臨的重

大課題。依托教育信息化的發(fā)展，借助數(shù)字化校園創(chuàng)建，實施個性化學(xué)習(xí)是破解

難題的有力措施。

一、個性化學(xué)習(xí)支持服務(wù)系統(tǒng)與數(shù)據(jù)挖掘的關(guān)系

個性化教育是現(xiàn)代教育理念積極倡導(dǎo)的教育模式，它以學(xué)生的發(fā)展需求為中

心，以學(xué)生的個性差異為基礎(chǔ)，強(qiáng)調(diào)尊重人的個性，教學(xué)過程組織和學(xué)習(xí)支持服

務(wù)的實現(xiàn)更多要依賴于學(xué)習(xí)者的主動意識、學(xué)習(xí)動機(jī)、時間管理和自控能力。對

不同的學(xué)習(xí)者提供個性化的學(xué)習(xí)手段、學(xué)習(xí)方法、學(xué)習(xí)內(nèi)容和學(xué)習(xí)資源將尤為重

要，建設(shè)個性化學(xué)習(xí)支持服務(wù)系統(tǒng)，對提高學(xué)習(xí)質(zhì)量和提升學(xué)校管理、服務(wù)水平

都具有重要的現(xiàn)實意義和實踐價值。

個性化學(xué)習(xí)支持服務(wù)系統(tǒng)概述。大衛(wèi).西沃特1978年首次提出“開放遠(yuǎn)程教

育學(xué)生支持服務(wù)是一種服務(wù)產(chǎn)業(yè),它以滿足服務(wù)產(chǎn)業(yè)大多數(shù)人的利益為普遍原則”

這一“學(xué)習(xí)支持服務(wù)”概念。學(xué)習(xí)支持服務(wù)要素及內(nèi)容觀點各不相同，國內(nèi)代表

性觀點均強(qiáng)調(diào)資源和服務(wù)兩大要素，即學(xué)生基于資源開展自主學(xué)習(xí)，學(xué)校為學(xué)生

提供德行規(guī)范、教學(xué)輔導(dǎo)、技術(shù)支持等服務(wù)。個性化學(xué)習(xí)支持服務(wù)系統(tǒng)是既是資

源社區(qū)，又是虛擬教學(xué)活動場所。個性化學(xué)習(xí)支持服務(wù)系統(tǒng)基于數(shù)字化校園軟件

平臺的統(tǒng)一數(shù)據(jù)、統(tǒng)一身份、統(tǒng)一認(rèn)證，具備基礎(chǔ)數(shù)據(jù)詳實、學(xué)習(xí)評價細(xì)致、教

學(xué)資源豐富、協(xié)作學(xué)習(xí)便捷、學(xué)習(xí)行為可控、支持移動終端、人機(jī)交互良好等功

能特點，為個性化學(xué)習(xí)提供差異化支持服務(wù)。

148

數(shù)據(jù)挖掘就是從數(shù)據(jù)倉庫中大量的、不完全的、有噪聲的、模糊的、隨機(jī)的

實際應(yīng)用數(shù)據(jù)中提取隱含在其中的、人們事先不知道但又潛在有用的信息和知識

的過程。數(shù)據(jù)挖掘在數(shù)據(jù)分析方面具有廣泛的應(yīng)用價值并能夠滿足現(xiàn)實需求，因

此數(shù)據(jù)挖掘為個性化學(xué)習(xí)條件的創(chuàng)建、個性化培養(yǎng)方案的設(shè)計和個性化學(xué)習(xí)資源

的開發(fā)提供了強(qiáng)有力的支持，是個性化學(xué)習(xí)支持服務(wù)系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)。

數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)和方法中常用的有統(tǒng)計分析、可視化、聚類、分類、序列模式、

頻繁訪問組以及關(guān)聯(lián)規(guī)則挖掘等。

二、數(shù)據(jù)挖掘理念在個性化學(xué)習(xí)支持服務(wù)系統(tǒng)的應(yīng)用

（一）個性化學(xué)習(xí)支持服務(wù)系統(tǒng)的基礎(chǔ)是數(shù)據(jù)倉庫

數(shù)字化校園建設(shè)的核心是搭建符合學(xué)校實際教育教學(xué)工作的軟件平臺提供

服務(wù)，個性化學(xué)習(xí)支持服務(wù)系統(tǒng)是軟件平臺的重要組成部分。城關(guān)一中的數(shù)字化

校園軟件平臺建設(shè)是一項整合、升級任務(wù)，其核心是數(shù)據(jù)倉庫的建設(shè)。學(xué)校前期

建有門戶網(wǎng)站、教育局OA系統(tǒng)、浙江省學(xué)籍管理系統(tǒng)、安脈教學(xué)質(zhì)量管理系統(tǒng)、

學(xué)校德育管理平臺、后勤管理系統(tǒng)，同時具有E板會、中考資源網(wǎng)等外部資源網(wǎng)

站應(yīng)用。通過學(xué)校各部門全方位的研究、考察，細(xì)分需求，明確了淘汰陳舊模塊、

整合獨立系統(tǒng)、駁接外部應(yīng)用的建設(shè)策略。項目實施過程中，首先確立統(tǒng)一數(shù)據(jù)

庫類型為SQL，按照預(yù)定數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)歸集子系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫，建立數(shù)據(jù)庫字典，形成復(fù)

合索引，消除了校內(nèi)各子系統(tǒng)的數(shù)據(jù)孤島。針對外部應(yīng)用，建設(shè)數(shù)據(jù)交換中心，

手動或定時數(shù)據(jù)同步，實現(xiàn)數(shù)據(jù)統(tǒng)一。統(tǒng)一數(shù)據(jù)、統(tǒng)一身份、統(tǒng)一認(rèn)證的數(shù)字化

校園平臺標(biāo)志著數(shù)據(jù)倉庫的確立，為拓展個性化支持服務(wù)系統(tǒng)建設(shè)奠定了基礎(chǔ)。

城關(guān)一中個性化學(xué)習(xí)支持服務(wù)系統(tǒng)是基于數(shù)字化校園平臺，打通安脈教學(xué)質(zhì)

量管理系統(tǒng)、E板會網(wǎng)絡(luò)教學(xué)互動平臺、學(xué)校德育管理平臺等教學(xué)模塊的綜合性

支持服務(wù)系統(tǒng)。系統(tǒng)以學(xué)生和教師兩個基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫為出發(fā)點，關(guān)注學(xué)生的全面發(fā)

展和教師的專業(yè)成長。學(xué)生數(shù)據(jù)庫以浙江省學(xué)籍庫為數(shù)據(jù)源，以學(xué)籍號為關(guān)鍵字

段；教師數(shù)據(jù)庫以浙江省教師繼續(xù)教育網(wǎng)為數(shù)據(jù)源，以身份證號為關(guān)鍵字段，拓

展教師日常教學(xué)、科研、管理等綜合信息；師生數(shù)據(jù)庫通過班級號進(jìn)行關(guān)聯(lián)，行

政管理人員配備特殊權(quán)限。安脈教學(xué)質(zhì)量管理系統(tǒng)、E板會網(wǎng)絡(luò)教學(xué)互動平臺、

學(xué)校德育管理平臺等教學(xué)服務(wù)模塊通過關(guān)鍵字段匹配、記錄師生數(shù)據(jù)信息；應(yīng)用

科學(xué)的分析統(tǒng)計方法和理念，準(zhǔn)確分析出學(xué)生學(xué)習(xí)的進(jìn)步狀況，幫助學(xué)生及時發(fā)

現(xiàn)學(xué)習(xí)的薄弱環(huán)節(jié)；同時能掌握教師的教學(xué)、科研等情況，促進(jìn)教師提高專業(yè)水

平。此外，系統(tǒng)還提供了滿足學(xué)校教務(wù)管理、備課管理、教師研修、科研管理、

149

教師研修、資源管理、德育管理、圖書管理、檔案管理等需要的功能強(qiáng)大的應(yīng)用

模塊，為學(xué)校建立一個覆蓋范圍廣、實用性強(qiáng)、數(shù)據(jù)集中的個性化學(xué)習(xí)支持服務(wù)

系統(tǒng)。

（二）統(tǒng)計分析方法在“教學(xué)質(zhì)量精細(xì)化管理”模塊中的應(yīng)用

統(tǒng)計是數(shù)據(jù)挖掘系統(tǒng)的起點，是分析用戶行為最常用的方法。在學(xué)生測試結(jié)

果表中統(tǒng)計學(xué)生的成績分布，預(yù)測和分析學(xué)生的學(xué)習(xí)特長和學(xué)習(xí)弱點，統(tǒng)計分析

方法在“教學(xué)質(zhì)量精細(xì)化管理”模塊中的有效應(yīng)用實現(xiàn)了個性化血情分析，促進(jìn)

了教學(xué)質(zhì)量提升。

城關(guān)一中個性化學(xué)習(xí)支持服務(wù)系

統(tǒng)的安脈教學(xué)質(zhì)量精細(xì)化管理模塊是

最佳的分析工具，是實現(xiàn)個性化學(xué)習(xí)

的前提和依據(jù)，必須能提供有效的分

析維度，能對教師、家長和學(xué)生起到

指導(dǎo)、引導(dǎo)和激發(fā)作用，但最關(guān)鍵的

還是這些分析維度如何在日常管理和

教學(xué)中的有效利用。學(xué)校每一次的考

試后，利用光標(biāo)閱讀機(jī)和網(wǎng)上閱卷系統(tǒng)，結(jié)合手工輸入，將考試的小題分、總分

和知識點及對應(yīng)的分值都一一的錄入學(xué)習(xí)分析系統(tǒng)平臺，可以產(chǎn)生出在學(xué)校層面、

年級層面、班級層面、教研組層面、教師層面、學(xué)生層面度的近150張報表，既

能橫向比較、縱向跟蹤，又能對教學(xué)質(zhì)量進(jìn)行及時有效的監(jiān)測、診斷和反饋，還

能精確反饋出學(xué)生學(xué)業(yè)質(zhì)量進(jìn)步狀況，分析學(xué)生過去和現(xiàn)在的學(xué)習(xí)質(zhì)量狀況，以

及知識點、學(xué)生認(rèn)知水平等，為學(xué)習(xí)分析的精細(xì)化分析提供了足夠的分析數(shù)據(jù)。

其分析維度有：1.在學(xué)習(xí)水平結(jié)構(gòu)分析上，能為擬定分層教學(xué)對策提供依據(jù)。如

優(yōu)良率及均分結(jié)構(gòu)分析、分?jǐn)?shù)段結(jié)構(gòu)分析、檔次百分比結(jié)構(gòu)分析、個體診斷分析

等。2.在教學(xué)目標(biāo)達(dá)成度分析與監(jiān)控方面，能尋找學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中存在的薄弱

環(huán)節(jié)和教師在教學(xué)過程中存在的問題，從而達(dá)到在有效提高教學(xué)質(zhì)量的前提下做

到增效減負(fù)的效果。如在達(dá)成度分析方面，能進(jìn)行個體達(dá)成度分析、班級達(dá)成度

分析、教師達(dá)成度分析、班級知識點雷達(dá)圖、個體知識點雷達(dá)圖等。3.在自我發(fā)

展性評價方面，能反映出學(xué)生、班級和教師的進(jìn)步狀況。如個體的名次和標(biāo)準(zhǔn)分、

班級比值系數(shù)、優(yōu)良率、標(biāo)準(zhǔn)分等跟蹤。4.在教學(xué)有效性分析方面，能對試卷的

難度、區(qū)分度、信度等試卷的有效性進(jìn)行分析，如班級試題得分分布、九宮格有

150

效性分析，以及對學(xué)生答題和試題質(zhì)量有效性進(jìn)行分析和診斷的SP表有效性分

析，對知識點在教與學(xué)中出現(xiàn)良性差異或不良差異進(jìn)行分析和診斷的BCG矩陣分

析等。5.在綜合素質(zhì)評價上，能為基礎(chǔ)性發(fā)展評價、學(xué)生成長記錄、成長記錄檔

案等提供結(jié)構(gòu)圖。

利用分析系統(tǒng)，初步達(dá)成了：1.產(chǎn)生互動。讓家長和學(xué)生隨時了解學(xué)生在年

級、班級中學(xué)習(xí)的進(jìn)步狀況，進(jìn)行個人成績的質(zhì)量分析和質(zhì)量跟蹤，隨時獲得有

效的質(zhì)量反饋信息。2.診斷及時。讓教師隨時發(fā)現(xiàn)自己所教班級在整個年級中的

實際狀態(tài)，從多角度、多方位對整體班級的實力狀況進(jìn)行綜合的教學(xué)質(zhì)量分析，

及時了解和分析自己班級在整個學(xué)業(yè)階段的教學(xué)質(zhì)量進(jìn)步狀態(tài)，通過對知識點的

分析，隨時了解教學(xué)目標(biāo)達(dá)成度。3.有效監(jiān)測。讓校長和教務(wù)主任等教育行政管

理人員跟蹤教師的教學(xué)質(zhì)量進(jìn)步狀況，進(jìn)行試卷分析、雙向細(xì)目表分析、ABC上

線分析和跟蹤，隨時發(fā)現(xiàn)教師在教學(xué)過程中存在的問題，有效的監(jiān)測教師的教學(xué)

質(zhì)量，精確分析教學(xué)質(zhì)量進(jìn)步?jīng)r狀，及時進(jìn)行教學(xué)反思和教學(xué)評價。4.分析精細(xì)。

在質(zhì)量分析的基礎(chǔ)上進(jìn)一步輸入學(xué)生完成作業(yè)、參加考試的小題得分、課外活動

等數(shù)據(jù)和信息，從而對較大范圍內(nèi)數(shù)據(jù)進(jìn)行解釋和分析，評估學(xué)生的學(xué)習(xí)進(jìn)展，

預(yù)測未來可能的表現(xiàn)，發(fā)現(xiàn)學(xué)生潛在的問題，使教師和學(xué)校根據(jù)學(xué)生學(xué)業(yè)水平和

需求的不同提供個性化的學(xué)習(xí)。

（三）關(guān)聯(lián)規(guī)則在E學(xué)堂中的應(yīng)用

關(guān)聯(lián)規(guī)則是數(shù)據(jù)挖掘領(lǐng)域中最成熟、最活躍、最先被較深入研究的問題，是

一種既簡單又實用的技術(shù)。關(guān)聯(lián)規(guī)則主要是對存在大量數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)集中兩個或者

兩個以上的數(shù)據(jù)項之間的潛在關(guān)系進(jìn)行研究，得到它們之間的相關(guān)性和關(guān)聯(lián)性，

從而描述不同項在同一個事務(wù)中同時出現(xiàn)的規(guī)律。

城關(guān)一中個性化學(xué)習(xí)支持服務(wù)系統(tǒng)的E學(xué)堂模塊設(shè)計初衷是為全校學(xué)生提

供自主學(xué)習(xí)的教育服務(wù)平臺，通過學(xué)校、家庭的多元化學(xué)習(xí)體系以及學(xué)校、學(xué)生、

家長、網(wǎng)校間的雙向四通道服務(wù)架構(gòu)，提供開放的教育平臺和本校最優(yōu)秀的教育

資源共享，探索有效的個性化學(xué)習(xí)模式，

進(jìn)而提高學(xué)生的整體學(xué)習(xí)效果。

E學(xué)堂包括了微課學(xué)習(xí)、自主測試、

學(xué)習(xí)群交流等專欄，該系統(tǒng)支持手寫、

語音批改，可是實現(xiàn)基于網(wǎng)絡(luò)的面批面

改。

151

1.微課學(xué)習(xí)。由教師將學(xué)科的上課課件和微課上傳至網(wǎng)絡(luò)，學(xué)生回到家里可

以再次查看上課主要內(nèi)容。每周由年級備課組派1名教師對本周的學(xué)習(xí)要點再上

一次復(fù)習(xí)課，這樣學(xué)生利用雙休日的時間就可以在家里多學(xué)習(xí)一節(jié)課。

2.自主測試。由教師提供典型習(xí)題供學(xué)生練習(xí)，對所有難點、重點進(jìn)行梳理

和鞏固。學(xué)生在完成答題后，及時顯示答案和試題分析，進(jìn)而找出薄弱環(huán)節(jié)，從

而更針對性的進(jìn)一步學(xué)習(xí)。同時，利用課前網(wǎng)上前測，準(zhǔn)確地把握學(xué)生的真實狀

況，有針對性地開展教學(xué)活動，實現(xiàn)“教師個性化的教、學(xué)生個性化的學(xué)”的教

學(xué)理念。

3.學(xué)習(xí)群交流。學(xué)生可以在網(wǎng)絡(luò)上組建類似學(xué)習(xí)小組的學(xué)習(xí)群，提出學(xué)習(xí)疑

問，由在線教師進(jìn)行及時的解答，或由其他學(xué)生予以解答。

目前，教學(xué)質(zhì)量分析和自主測試產(chǎn)生的結(jié)果與個性化學(xué)習(xí)之間相分離，關(guān)聯(lián)

規(guī)則可以重構(gòu)E學(xué)堂與“安脈教學(xué)質(zhì)量精細(xì)化管理模塊”、E學(xué)堂內(nèi)部各模塊的

邏輯關(guān)系。關(guān)聯(lián)規(guī)則應(yīng)用在個性化學(xué)習(xí)支持系統(tǒng)中的改進(jìn)策略是，可以通過挖掘

學(xué)生練習(xí)或考試情況記錄，找出各知識點之間的偏序關(guān)系及學(xué)生學(xué)習(xí)中的薄弱點，

并把相關(guān)信息反饋給學(xué)生，從而實現(xiàn)個性化學(xué)習(xí)，還可以找出學(xué)生某些知識點掌

握不足與授課教師之間的關(guān)聯(lián)，從而使教師在這些知識點的講解上調(diào)整投入的精

力和采用的教學(xué)方式，以提高教學(xué)效果。實施方法是講教學(xué)質(zhì)量分析結(jié)果與自主

評測結(jié)果關(guān)聯(lián)各種教學(xué)資源，以系統(tǒng)推送資源形式對學(xué)生實施個性化輔導(dǎo)、差異

化教學(xué)，實現(xiàn)“哪里不會學(xué)哪里”，讓學(xué)生可以自主地、按照自己節(jié)奏、以一

種比較放松的心態(tài)去學(xué)習(xí)，從而有效落實翻轉(zhuǎn)課堂，將大大提升學(xué)習(xí)效率。

（四）聚類分析在德育管理中的應(yīng)用

聚類分析是在沒有先驗知識的情況下，將物理的或抽象的對象集合劃分為由

類似的對象組成多個簇，使得處于同簇中的對象具有最大的相似性，處于不同簇

的對象具有最大的差異性。學(xué)生的德育行為在班級而言是個性的，在年級段、學(xué)

校就會變成共性的，聚類分析有效提取了階段性的共性問題，為學(xué)校統(tǒng)一安排德

育工作提供了數(shù)據(jù)支撐。

個性化學(xué)習(xí)需要學(xué)習(xí)者一定的自主性，包括自我識別、自我選擇、自我培養(yǎng)、

自我控制四個要素。城關(guān)一中個性化學(xué)習(xí)支持服務(wù)系統(tǒng)的德育平臺，為培養(yǎng)學(xué)生

良好的行為習(xí)慣和學(xué)習(xí)習(xí)慣提供一個管理平臺。該平臺的應(yīng)用完善和簡化了班級

管理模式，提升了班主任的工作效率，使得德育管理更加科學(xué)、簡化、有效，校

風(fēng)和學(xué)風(fēng)得到進(jìn)一步轉(zhuǎn)變，有利于進(jìn)一步促進(jìn)學(xué)生進(jìn)行個性化學(xué)習(xí)的管理監(jiān)控和

152

自主監(jiān)控。

該平臺的應(yīng)用，目前初步達(dá)成：1.值日管理反饋及時。值日教師每天將學(xué)校

當(dāng)中方方面面的德育管理數(shù)據(jù)（四項競賽的數(shù)據(jù)、值日反饋）錄入德育平臺，讓

班主任及時了解學(xué)生在自己眼力所及范圍之外的動態(tài)，并通過德育平臺與德育處

進(jìn)行互動，共同了解學(xué)校的德育狀況，并協(xié)同處理學(xué)生的違紀(jì)問題。2.班級管理

跟蹤到位。每個班主任定期將班級數(shù)據(jù)（包括學(xué)生基礎(chǔ)信息、學(xué)生違紀(jì)、學(xué)生獎

勵、學(xué)生家訪、班級工作計劃等）通過德育平臺進(jìn)行存儲，不但能對學(xué)生在班級

當(dāng)中的表現(xiàn)進(jìn)行跟蹤，而且還能對他們的身心狀況進(jìn)行長期的縱向和橫向的對比，

有力的保障了班主任對班級整體狀況的掌握，更能幫助班主任了解重點學(xué)生的身

心變化。3.德育科研互動頻繁。德育處定期將學(xué)校優(yōu)秀班主任的工作心得和教育

隨筆刊登在德育平臺上，讓所有班主任共享優(yōu)秀的班級管理資源，在平臺中暢所

欲言，取長補(bǔ)短。德育平臺已經(jīng)實現(xiàn)了以班級為單位的行為規(guī)范記錄。

聚類分析引入德育系統(tǒng)可以使德育工作提升到面向年級段宏觀把握的高度，

改進(jìn)空間很大。初中德育工作按年級段可細(xì)分為小升初行為規(guī)范轉(zhuǎn)變與養(yǎng)成教育、

初二學(xué)生價值觀的初步建立、初升高的全面提升與壓力緩解等不同級段特點，引

入聚類分析，將根據(jù)年級段德育問題歸集、匯總，從中找出規(guī)律，并形成德育工

作指南，實施針對性德育教育，切實推進(jìn)了學(xué)校德育工作高效開展，保障個性化

學(xué)習(xí)的有序進(jìn)行。

（五）頁面聚類分析與頻繁訪問組分析在教學(xué)資源平臺的應(yīng)用

頻繁訪問組，就是通過分析日志文件，找出那些經(jīng)常被用戶一起訪問的頁面，

即用戶頻繁訪問的頁組。頻繁訪問頁組分析在個性化學(xué)習(xí)系統(tǒng)中就是發(fā)現(xiàn)學(xué)習(xí)者

頻繁訪問的路徑。如當(dāng)發(fā)現(xiàn)學(xué)習(xí)者頻繁訪問以下網(wǎng)頁序列<A，B，C，D，E>，于

是就可以將D、E網(wǎng)頁作為推薦鏈接直接放在A頁面中，這樣學(xué)習(xí)者就可以更為

方便的訪問到該頁面了。既方便用戶的訪問，又可以達(dá)到給學(xué)生定制個性化網(wǎng)站

的目的。

城關(guān)一中個性化學(xué)習(xí)支持服務(wù)系統(tǒng)的教學(xué)資源平臺包括資源瀏覽、資源搜索、

資源管理、資源審核、資源目錄、資源調(diào)整、回收站等，對學(xué)校教師的教案、課

件、試卷、素材等資源進(jìn)行電子化管理，便于教師的檢索和學(xué)習(xí)，更有利于學(xué)生

的檢索和實現(xiàn)個性化學(xué)習(xí)。教學(xué)資料包括電子教材、實驗指導(dǎo)書、電子教案、電

子課件、微課、資料庫（案例庫、試題庫、素材庫）等基本教學(xué)資料。在數(shù)字化

平臺建設(shè)過程中，借助頻繁訪問頁面組理念，已經(jīng)實現(xiàn)了熱點信息、熱門資源、

153

最受關(guān)注教師主頁的推薦、置頂?shù)裙δ艿脑O(shè)計開發(fā)，推廣效果良好。

教育數(shù)據(jù)挖掘是數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)和教育技術(shù)發(fā)展的必然趨勢，數(shù)字化校園應(yīng)用

平臺建設(shè)必然產(chǎn)生大量的數(shù)據(jù)信息，數(shù)據(jù)挖掘?qū)⑻釤掙P(guān)鍵信息改進(jìn)教育教學(xué)管理。

借助數(shù)據(jù)挖掘理念重構(gòu)個性化學(xué)習(xí)支持服務(wù)系統(tǒng)，推動系統(tǒng)向智能化、個性化、

自適應(yīng)方向轉(zhuǎn)型，為學(xué)習(xí)者提供更有針對性的優(yōu)質(zhì)服務(wù)?；跀?shù)據(jù)挖掘改進(jìn)個性

化學(xué)習(xí)支持服務(wù)系統(tǒng)必將大幅提高學(xué)習(xí)者的自學(xué)能力，促進(jìn)網(wǎng)絡(luò)教育的進(jìn)一步發(fā)

展，全面培養(yǎng)學(xué)生的21世紀(jì)技能。

[參考文獻(xiàn)]

[1]陳超.基于數(shù)據(jù)挖掘的個性化學(xué)習(xí)模式研究[J].電子設(shè)計工程,2013(12).

[2]樊妍妍.基于數(shù)據(jù)挖掘的個性化在線教學(xué)輔助系統(tǒng)的研究與設(shè)計[D].安徽：安徽大

學(xué),2011.

[3]許艷春.數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)在高職學(xué)生成績分析中的應(yīng)用[J].電子制作,2013(19).

[4]王嵐,王萍.數(shù)據(jù)挖掘在遠(yuǎn)程教育系統(tǒng)中個性化教育的應(yīng)用研究[J].計算機(jī)工程與科

學(xué),2008,30（10）：93-95.

154

淺談基于數(shù)據(jù)挖掘改進(jìn)個性化學(xué)習(xí)支持

服務(wù)系統(tǒng)的策略

[摘要]個性化學(xué)習(xí)支持服務(wù)系統(tǒng)是玉環(huán)縣城關(guān)一中數(shù)字化校園軟件平臺的重要組成

部分，系統(tǒng)建設(shè)過程中，數(shù)據(jù)挖掘理念得到初步應(yīng)用，取得良好效果。文中分析了個性化學(xué)

習(xí)支持服務(wù)系統(tǒng)與數(shù)據(jù)挖掘的關(guān)系，探討了基于數(shù)據(jù)挖掘改進(jìn)個性化學(xué)習(xí)支持服務(wù)系統(tǒng)的策

略，反思了數(shù)據(jù)挖掘在個性化學(xué)習(xí)系統(tǒng)建設(shè)中的作用與缺憾。

[關(guān)鍵詞]數(shù)據(jù)挖掘；個性化學(xué)習(xí)支持服務(wù)系統(tǒng)；建模

新課程改革方興未艾，面對全社會的減負(fù)呼聲與優(yōu)質(zhì)教育的迫切需求，如何

突破傳統(tǒng)教學(xué)方式的強(qiáng)大慣性，促進(jìn)教育教學(xué)的綜合改革，是各級學(xué)校面臨的重

大課題。依托教育信息化的發(fā)展，借助數(shù)字化校園創(chuàng)建，實施個性化學(xué)習(xí)是破解

難題的有力措施。

一、個性化學(xué)習(xí)支持服務(wù)系統(tǒng)與數(shù)據(jù)挖掘的關(guān)系

個性化教育是現(xiàn)代教育理念積極倡導(dǎo)的教育模式，它以學(xué)生的發(fā)展需求為中

心，以學(xué)生的個性差異為基礎(chǔ)，強(qiáng)調(diào)尊重人的個性，教學(xué)過程組織和學(xué)習(xí)支持服

務(wù)的實現(xiàn)更多要依賴于學(xué)習(xí)者的主動意識、學(xué)習(xí)動機(jī)、時間管理和自控能力。對

不同的學(xué)習(xí)者提供個性化的學(xué)習(xí)手段、學(xué)習(xí)方法、學(xué)習(xí)內(nèi)容和學(xué)習(xí)資源將尤為重

要，建設(shè)個性化學(xué)習(xí)支持服務(wù)系統(tǒng)，對提高學(xué)習(xí)質(zhì)量和提升學(xué)校管理、服務(wù)水平

都具有重要的現(xiàn)實意義和實踐價值。

個性化學(xué)習(xí)支持服務(wù)系統(tǒng)概述。大衛(wèi).西沃特1978年首次提出“開放遠(yuǎn)程教

育學(xué)生支持服務(wù)是一種服務(wù)產(chǎn)業(yè),它以滿足服務(wù)產(chǎn)業(yè)大多數(shù)人的利益為普遍原則”

這一“學(xué)習(xí)支持服務(wù)”概念。學(xué)習(xí)支持服務(wù)要素及內(nèi)容觀點各不相同，國內(nèi)代表

性觀點均強(qiáng)調(diào)資源和服務(wù)兩大要素，即學(xué)生基于資源開展自主學(xué)習(xí)，學(xué)校為學(xué)生

提供德行規(guī)范、教學(xué)輔導(dǎo)、技術(shù)支持等服務(wù)。個性化學(xué)習(xí)支持服務(wù)系統(tǒng)是既是資

源社區(qū)，又是虛擬教學(xué)活動場所。個性化學(xué)習(xí)支持服務(wù)系統(tǒng)基于數(shù)字化校園軟件

平臺的統(tǒng)一數(shù)據(jù)、統(tǒng)一身份、統(tǒng)一認(rèn)證，具備基礎(chǔ)數(shù)據(jù)詳實、學(xué)習(xí)評價細(xì)致、教

學(xué)資源豐富、協(xié)作學(xué)習(xí)便捷、學(xué)習(xí)行為可控、支持移動終端、人機(jī)交互良好等功

能特點，為個性化學(xué)習(xí)提供差異化支持服務(wù)。

148

數(shù)據(jù)挖掘就是從數(shù)據(jù)倉庫中大量的、不完全的、有噪聲的、模糊的、隨機(jī)的

實際應(yīng)用數(shù)據(jù)中提取隱含在其中的、人們事先不知道但又潛在有用的信息和知識

的過程。數(shù)據(jù)挖掘在數(shù)據(jù)分析方面具有廣泛的應(yīng)用價值并能夠滿足現(xiàn)實需求，因

此數(shù)據(jù)挖掘為個性化學(xué)習(xí)條件的創(chuàng)建、個性化培養(yǎng)方案的設(shè)計和個性化學(xué)習(xí)資源

的開發(fā)提供了強(qiáng)有力的支持，是個性化學(xué)習(xí)支持服務(wù)系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)。

數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)和方法中常用的有統(tǒng)計分析、可視化、聚類、分類、序列模式、

頻繁訪問組以及關(guān)聯(lián)規(guī)則挖掘等。

二、數(shù)據(jù)挖掘理念在個性化學(xué)習(xí)支持服務(wù)系統(tǒng)的應(yīng)用

（一）個性化學(xué)習(xí)支持服務(wù)系統(tǒng)的基礎(chǔ)是數(shù)據(jù)倉庫

數(shù)字化校園建設(shè)的核心是搭建符合學(xué)校實際教育教學(xué)工作的軟件平臺提供

服務(wù)，個性化學(xué)習(xí)支持服務(wù)系統(tǒng)是軟件平臺的重要組成部分。城關(guān)一中的數(shù)字化

校園軟件平臺建設(shè)是一項整合、升級任務(wù)，其核心是數(shù)據(jù)倉庫的建設(shè)。學(xué)校前期

建有門戶網(wǎng)站、教育局OA系統(tǒng)、浙江省學(xué)籍管理系統(tǒng)、安脈教學(xué)質(zhì)量管理系統(tǒng)、

學(xué)校德育管理平臺、后勤管理系統(tǒng)，同時具有E板會、中考資源網(wǎng)等外部資源網(wǎng)

站應(yīng)用。通過學(xué)校各部門全方位的研究、考察，細(xì)分需求，明確了淘汰陳舊模塊、

整合獨立系統(tǒng)、駁接外部應(yīng)用的建設(shè)策略。項目實施過程中，首先確立統(tǒng)一數(shù)據(jù)

庫類型為SQL，按照預(yù)定數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)歸集子系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫，建立數(shù)據(jù)庫字典，形成復(fù)

合索引，消除了校內(nèi)各子系統(tǒng)的數(shù)據(jù)孤島。針對外部應(yīng)用，建設(shè)數(shù)據(jù)交換中心，

手動或定時數(shù)據(jù)同步，實現(xiàn)數(shù)據(jù)統(tǒng)一。統(tǒng)一數(shù)據(jù)、統(tǒng)一身份、統(tǒng)一認(rèn)證的數(shù)字化

校園平臺標(biāo)志著數(shù)據(jù)倉庫的確立，為拓展個性化支持服務(wù)系統(tǒng)建設(shè)奠定了基礎(chǔ)。

城關(guān)一中個性化學(xué)習(xí)支持服務(wù)系統(tǒng)是基于數(shù)字化校園平臺，打通安脈教學(xué)質(zhì)

量管理系統(tǒng)、E板會網(wǎng)絡(luò)教學(xué)互動平臺、學(xué)校德育管理平臺等教學(xué)模塊的綜合性

支持服務(wù)系統(tǒng)。系統(tǒng)以學(xué)生和教師兩個基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫為出發(fā)點，關(guān)注學(xué)生的全面發(fā)

展和教師的專業(yè)成長。學(xué)生數(shù)據(jù)庫以浙江省學(xué)籍庫為數(shù)據(jù)源，以學(xué)籍號為關(guān)鍵字

段；教師數(shù)據(jù)庫以浙江省教師繼續(xù)教育網(wǎng)為數(shù)據(jù)源，以身份證號為關(guān)鍵字段，拓

展教師日常教學(xué)、科研、管理等綜合信息；師生數(shù)據(jù)庫通過班級號進(jìn)行關(guān)聯(lián)，行

政管理人員配備特殊權(quán)限。安脈教學(xué)質(zhì)量管理系統(tǒng)、E板會網(wǎng)絡(luò)教學(xué)互動平臺、

學(xué)校德育管理平臺等教學(xué)服務(wù)模塊通過關(guān)鍵字段匹配、記錄師生數(shù)據(jù)信息；應(yīng)用

科學(xué)的分析統(tǒng)計方法和理念，準(zhǔn)確分析出學(xué)生學(xué)習(xí)的進(jìn)步狀況，幫助學(xué)生及時發(fā)

現(xiàn)學(xué)習(xí)的薄弱環(huán)節(jié)；同時能掌握教師的教學(xué)、科研等情況，促進(jìn)教師提高專業(yè)水

平。此外，系統(tǒng)還提供了滿足學(xué)校教務(wù)管理、備課管理、教師研修、科研管理、

149

教師研修、資源管理、德育管理、圖書管理、檔案管理等需要的功能強(qiáng)大的應(yīng)用

模塊，為學(xué)校建立一個覆蓋范圍廣、實用性強(qiáng)、數(shù)據(jù)集中的個性化學(xué)習(xí)支持服務(wù)

系統(tǒng)。

（二）統(tǒng)計分析方法在“教學(xué)質(zhì)量精細(xì)化管理”模塊中的應(yīng)用

統(tǒng)計是數(shù)據(jù)挖掘系統(tǒng)的起點，是分析用戶行為最常用的方法。在學(xué)生測試結(jié)

果表中統(tǒng)計學(xué)生的成績分布，預(yù)測和分析學(xué)生的學(xué)習(xí)特長和學(xué)習(xí)弱點，統(tǒng)計分析

方法在“教學(xué)質(zhì)量精細(xì)化管理”模塊中的有效應(yīng)用實現(xiàn)了個性化血情分析，促進(jìn)

了教學(xué)質(zhì)量提升。

城關(guān)一中個性化學(xué)習(xí)支持服務(wù)系

統(tǒng)的安脈教學(xué)質(zhì)量精細(xì)化管理模塊是

最佳的分析工具，是實現(xiàn)個性化學(xué)習(xí)

的前提和依據(jù)，必須能提供有效的分

析維度，能對教師、家長和學(xué)生起到

指導(dǎo)、引導(dǎo)和激發(fā)作用，但最關(guān)鍵的

還是這些分析維度如何在日常管理和

教學(xué)中的有效利用。學(xué)校每一次的考

試后，利用光標(biāo)閱讀機(jī)和網(wǎng)上閱卷系統(tǒng)，結(jié)合手工輸入，將考試的小題分、總分

和知識點及對應(yīng)的分值都一一的錄入學(xué)習(xí)分析系統(tǒng)平臺，可以產(chǎn)生出在學(xué)校層面、

年級層面、班級層面、教研組層面、教師層面、學(xué)生層面度的近150張報表，既

能橫向比較、縱向跟蹤，又能對教學(xué)質(zhì)量進(jìn)行及時有效的監(jiān)測、診斷和反饋，還

能精確反饋出學(xué)生學(xué)業(yè)質(zhì)量進(jìn)步狀況，分析學(xué)生過去和現(xiàn)在的學(xué)習(xí)質(zhì)量狀況，以

及知識點、學(xué)生認(rèn)知水平等，為學(xué)習(xí)分析的精細(xì)化分析提供了足夠的分析數(shù)據(jù)。

其分析維度有：1.在學(xué)習(xí)水平結(jié)構(gòu)分析上，能為擬定分層教學(xué)對策提供依據(jù)。如

優(yōu)良率及均分結(jié)構(gòu)分析、分?jǐn)?shù)段結(jié)構(gòu)分析、檔次百分比結(jié)構(gòu)分析、個體診斷分析

等。2.在教學(xué)目標(biāo)達(dá)成度分析與監(jiān)控方面，能尋找學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中存在的薄弱

環(huán)節(jié)和教師在教學(xué)過程中存在的問題，從而達(dá)到在有效提高教學(xué)質(zhì)量的前提下做

到增效減負(fù)的效果。如在達(dá)成度分析方面，能進(jìn)行個體達(dá)成度分析、班級達(dá)成度

分析、教師達(dá)成度分析、班級知識點雷達(dá)圖、個體知識點雷達(dá)圖等。3.在自我發(fā)

展性評價方面，能反映出學(xué)生、班級和教師的進(jìn)步狀況。如個體的名次和標(biāo)準(zhǔn)分、

班級比值系數(shù)、優(yōu)良率、標(biāo)準(zhǔn)分等跟蹤。4.在教學(xué)有效性分析方面，能對試卷的

難度、區(qū)分度、信度等試卷的有效性進(jìn)行分析，如班級試題得分分布、九宮格有

150

效性分析，以及對學(xué)生答題和試題質(zhì)量有效性進(jìn)行分析和診斷的SP表有效性分

析，對知識點在教與學(xué)中出現(xiàn)良性差異或不良差異進(jìn)行分析和診斷的BCG矩陣分

析等。5.在綜合素質(zhì)評價上，能為基礎(chǔ)性發(fā)展評價、學(xué)生成長記錄、成長記錄檔

案等提供結(jié)構(gòu)圖。

利用分析系統(tǒng)，初步達(dá)成了：1.產(chǎn)生互動。讓家長和學(xué)生隨時了解學(xué)生在年

級、班級中學(xué)習(xí)的進(jìn)步狀況，進(jìn)行個人成績的質(zhì)量分析和質(zhì)量跟蹤，隨時獲得有

效的質(zhì)量反饋信息。2.診斷及時。讓教師隨時發(fā)現(xiàn)自己所教班級在整個年級中的

實際狀態(tài)，從多角度、多方位對整體班級的實力狀況進(jìn)行綜合的教學(xué)質(zhì)量分析，

及時了解和分析自己班級在整個學(xué)業(yè)階段的教學(xué)質(zhì)量進(jìn)步狀態(tài)，通過對知識點的

分析，隨時了解教學(xué)目標(biāo)達(dá)成度。3.有效監(jiān)測。讓校長和教務(wù)主任等教育行政管

理人員跟蹤教師的教學(xué)質(zhì)量進(jìn)步狀況，進(jìn)行試卷分析、雙向細(xì)目表分析、ABC上

線分析和跟蹤，隨時發(fā)現(xiàn)教師在教學(xué)過程中存在的問題，有效的監(jiān)測教師的教學(xué)

質(zhì)量，精確分析教學(xué)質(zhì)量進(jìn)步?jīng)r狀，及時進(jìn)行教學(xué)反思和教學(xué)評價。4.分析精細(xì)。

在質(zhì)量分析的基礎(chǔ)上進(jìn)一步輸入學(xué)生完成作業(yè)、參加考試的小題得分、課外活動

等數(shù)據(jù)和信息，從而對較大范圍內(nèi)數(shù)據(jù)進(jìn)行解釋和分析，評估學(xué)生的學(xué)習(xí)進(jìn)展，

預(yù)測未來可能的表現(xiàn)，發(fā)現(xiàn)學(xué)生潛在的問題，使教師和學(xué)校根據(jù)學(xué)生學(xué)業(yè)水平和

需求的不同提供個性化的學(xué)習(xí)。

（三）關(guān)聯(lián)規(guī)則在E學(xué)堂中的應(yīng)用

關(guān)聯(lián)規(guī)則是數(shù)據(jù)挖掘領(lǐng)域中最成熟、最活躍、最先被較深入研究的問題，是

一種既簡單又實用的技術(shù)。關(guān)聯(lián)規(guī)則主要是對存在大量數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)集中兩個或者

兩個以上的數(shù)據(jù)項之間的潛在關(guān)系進(jìn)行研究，得到它們之間的相關(guān)性和關(guān)聯(lián)性，

從而描述不同項在同一個事務(wù)中同時出現(xiàn)的規(guī)律。

城關(guān)一中個性化學(xué)習(xí)支持服務(wù)系統(tǒng)的E學(xué)堂模塊設(shè)計初衷是為全校學(xué)生提

供自主學(xué)習(xí)的教育服務(wù)平臺，通過學(xué)校、家庭的多元化學(xué)習(xí)體系以及學(xué)校、學(xué)生、

家長、網(wǎng)校間的雙向四通道服務(wù)架構(gòu)，提供開放的教育平臺和本校最優(yōu)秀的教育

資源共享，探索有效的個性化學(xué)習(xí)模式，

進(jìn)而提高學(xué)生的整體學(xué)習(xí)效果。