分析数据挖掘在学生信息管理系统中的有效应用

王勤超　顾陆伟　蔡小庆　刘小丹　许俊

摘要：随着互联网的普及，电脑、iPad等移动终端被广泛运用在人们生产生活中，极大地提升了工作效率，高校学生信息管理系统也逐步朝着智能化、自动化和信息化的方向发展。数据挖掘作为建设学生信息管理系统中重要技术之一，不仅能够确保信息管理的有效性，更可辅助高校及时调整教学决策，促进学生的健康全面发展。高校应结合自身实际情况，综合考虑学生就业需要、教学目标等方面的内容，合理地运用数据挖掘技术，开发针对性学生信息管理系统，确保学生信息管理的完整性与可靠性。该文简要分析数据挖掘技术，重点探讨该种技术在学生信息管理系统的应用途径和注意要点。

关键词：数据挖掘；信息管理；决策树；应用效率

中图分类号：TP311 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2016）29-0020-02

在科学技术日新月异的时代背景下，计算机等设备开始运用在高校学生信息管理系统中，为提升学生信息管理的有效性，高校应重视开发针对性信息管理系统，收集学生完整的信息，降低学生信息管理工作的难度。但受到多种内外部因素的限制，当前高校学生信息管理系统多而杂，且不同的系统支持后台与软件都存在差异，增加了信息管理工作的难度，因此，高校须合理运用数据挖掘技术，将其应用在信息管理系统中，通过存储数据、分布数据等方式，实现信息管理工作的高效性、准确性。

1学生信息管理系统中应用的数据挖掘技术

信息管理系统以办公设备、通信传输设备、计算机技术等为基础，将信息的挖掘、收集、传递、整理、储存等过程有机统一，从而科学简化信息管理系统的操作程序，减少信息管理的工作量，因此，将信息管理系统应用在高校日常工作中，不仅能够提高学校工作效率，更可为高校决策提供准确的数据参考。

1.1数据挖掘技术方式与功能

数据挖掘技术主要是指在大量不完整、随机、模糊的原始数据中，通过一定的技术，提取出深层次、具备实际价值、无法提前预测信息的整个过程，该技术具备应用性、潜在性和价值性三个特征，其具体的操作程序为：收集原始数据—选择恰当数据一对数据进行预处理一转换数据一挖掘数据一发现知识；其中，收集原始数据的过程属于确定信息挖掘对象，而选择数据等三个步骤属于准备数据的过程。

数据挖掘技术常用到的方式包括以下几种：一是决策树一，顾名思义，决策树属于树形结构的分类模型，每个树形结构都代表着一个属性的数值，整个结点就表示一个数据集，其遞归方式通常采取自上而下的形式，该种决策树的运用范围较广，特别是大规模的数据集，其具备容易理解、描述语言简单、信息准确性高等多种优点；二是神经网络，根据网络性能的不同，可分为确定式、连续式、随机式等形式的神经网络，该种数据挖掘技术能够独立存储信息、并行处理数据，可应用在快速搜索中；三是遗传算法，该种技术以生物进化论为基础，属于搜索中最优解算法，分为优化过程与寻优过程。将其与决策树相联系，有利于提升数据分析的准确率。

1.2决策树计算方式

决策树（判定树）属于数据挖掘技术中应用得较为广泛的方式，分为多叉树、二叉树等结构，创建完整决策树通常分为生成与剪枝两个过程，主要包括以下几种算法：

1）ID3计算方式：该种计算方式运用时间长，且影响较广，具体的计算公式为：

式中p_i表示数据样本归属于C_i类别中的概率，通过sis公式计算，log₂表示采取二进制编码。

2）C4.5计算方式，具体计算公式为：

3）CART计算方式，具体的计算公式为：

2学生信息管理系统中应用数据挖掘技术的途径

学生信息管理系统主要包括学籍管理系统、成绩管理系统等部分，具体如表1所示，将这些管理系统用数据挖掘技术有机统一，对于提高学校信息管理工作的有效性有着重要意义。

2.1应用的数据挖掘技术

在学生信息管理系统中应用数据挖掘技术，其具体包括以下几种方式，分为ASP.NET、Membership、AJAX，每个数据挖掘技术的应用范围不同，发挥的作用也发生了相应变化，因此，高校应结合自身实际情况，充分发挥不同数据挖掘技术的作用，确保学生信息管理工作的顺利进行。

2.2设计数据库

数据库主要包括学生基本信息、学籍信息、奖惩信息、成绩信息、补考信息和学生的毕业信息，本文以学生基本信息为例，其具体包含学生序号、姓名、班级、学号等部分，每个模块的字段名与数据类型如表2所示：

2.3运用数据挖掘技术设计学生信息管理系统

设计学生信息管理系统时，应设置针对性登录验证方式，选择恰当的数据挖掘技术，确保信息管理系统能够符合教师与学生的需求。科学简化信息管理工作程序，不断引进先进管理理念，实现信息管理系统的智能化与自动化。

2.3.1数据挖掘技术运用于基本信息管理系统中

学生与教师在登录信息管理系统时，应通过以下途径：一是找到登录入口；二是输入网络地址，只有输入正确的登录名与密码并完成验证后，才能够进入到指定页面，学校须对登录名、密码做出规定，借助对应的人员管理系统生成一一对应的登录名与密码，管理系统也可以智能判断用户角色，协助教师或者学生完成操作。将数据挖掘技术运用于学生基本信息管理系统中，主要包括以下几个步骤：一是维护基本信息，信息管理系统的教师既可以手动地输入学生基本信息，也可借助EXCEL表格直接导入；二是查询基本信息，直接在数字平台上选择对应班级，快速了解学生情况；三是统计基本信息；四是导出数据并打印。

2.3.2数据挖掘技术运用于学籍管理系统中

将数据挖掘技术运用在学籍管理系统中，首先，应科学地排列学生学号，借助学生人学时间、学院代码、班级代码、专业代码等内容，依次编排学号；其次，注册或者变动学生的学籍，按照学生实际情况，处理好学生学籍工作；最后，管理学生的奖惩情况，将学生在校表现如实地记录在管理系统中。

2.3.3数据挖掘技术运用于成绩管理系统中

成绩管理系统是学生信息管理中重要组成部分，其具体的设计应用步骤有：一是准确录入学生的各科考试成绩，教师在系统中选择需要输入成绩的班级，结合学生实际情况，录入其分数，对于没有成绩的学生，可点击缺考、缓考；二是审核学生的考试成绩并管理好补考计划；三是查询学生成绩并做出统计。

2.3.4数据挖掘技术运用于毕业管理系统中

毕业管理系统运行的有效性直接反映着学校就业情况，学校应不断更新毕业管理系统，适时收录毕业生最新消息。同时，毕业管理系统中还需记录学生唯一的毕业证书编号，做好查询数据与统计工作，并将其导出打印，促进数据挖掘技术的运用，提升毕业生管理的有效性。

3学生信息管理系统中应用数据挖掘技术注意要点

学生信息管理系统中应用数据挖掘技术时，主要需注意以下两方面，一是确保管理系统的安全性，通过设置防火墙、密码验证、输入内容验证等方式，设计系统的安全功能；二是确保数据收集的完整性，数据挖掘技术能够收集较大规模的模糊型信息，因此，在实际应用过程中，也必须注重数据的完整性，使其可以更全面地反映数据的真实性，有机统一数字挖掘技术与信息管理之间的关系，发挥出原始数据信息的价值。

4结束语

综上所述，在互联网飞速发展的时代，传统人工学生信息管理系统已经不能符合学生需求，高校应综合考虑学生实际情况、教学目标等方面的因素，以数据挖掘技术为基础，重点开发研究综合性学生信息管理系统，将不同信息管理系统有机统一，充分发挥信息管理系统的作用，优化系统各项操作程序，方便学校教师学生使用，提升学生信息管理的安全性与有效性。在未来的发展过程中，高校应加大对数据挖掘技术的重视程度，科学运用决策树的计算方式，在保障管理系统安全性、数据完整性的同时，更好地为高校决策参考依据，培养综合型人才。