許燕青

（閩南理工學(xué)院 實(shí)踐教學(xué)中心，福建 石獅362700）

隨著計(jì)算機(jī)的普及以及互聯(lián)網(wǎng)的廣泛應(yīng)用，教育教學(xué)形式呈現(xiàn)多元化.遠(yuǎn)程教育系統(tǒng)也飛速崛起［1］.目前，遠(yuǎn)程教育系統(tǒng)多以Web網(wǎng)站形式呈現(xiàn).而Web網(wǎng)站教學(xué)模塊里的教學(xué)內(nèi)容在表現(xiàn)形式上基本是靜態(tài)的，大部分是以電子教科書形式出現(xiàn).電子教科書幾乎是進(jìn)行了一次書本搬家，一旦發(fā)布到網(wǎng)站上，就很少再進(jìn)行校對(duì)和修改.多數(shù)遠(yuǎn)程教育網(wǎng)站具有以下缺點(diǎn)：

（1）網(wǎng)站的信息發(fā)布者并不清楚發(fā)布的教學(xué)內(nèi)容是否合理，是否符合教學(xué)規(guī)律.教學(xué)進(jìn)度的安排也不能做到因人而異，對(duì)重點(diǎn)難點(diǎn)內(nèi)容沒有進(jìn)行歸納和總結(jié)，這樣不利于學(xué)生自學(xué)，也極大地限制了學(xué)生學(xué)習(xí)的自主性.

（2）教學(xué)形式千篇一律，缺乏個(gè)性化教學(xué)，更談不上因材施教.學(xué)生只能按著網(wǎng)站上提供的教學(xué)內(nèi)容順序進(jìn)行學(xué)習(xí)，而不能按個(gè)人興趣和需要主動(dòng)獲取學(xué)習(xí)資料，自由安排學(xué)習(xí)進(jìn)度.

（3）無法做到即時(shí)反饋和即時(shí)答疑.多數(shù)遠(yuǎn)程教育網(wǎng)站雖然設(shè)置了在線作業(yè)和在線測(cè)試等模塊，但卻沒有即時(shí)反饋和即時(shí)答疑功能.學(xué)生在學(xué)習(xí)、作業(yè)和自測(cè)過程中碰到的問題無法即時(shí)向網(wǎng)站反饋并即時(shí)得到一個(gè)合理的解釋，這樣不利于知識(shí)的掌握和鞏固.

由于知識(shí)的呈現(xiàn)和選擇缺乏靈活性，為了適應(yīng)教學(xué)發(fā)展需要，遠(yuǎn)程教育系統(tǒng)必須提供一個(gè)適應(yīng)性、靈活性的教學(xué)環(huán)境，這樣才能有利于學(xué)生個(gè)體、群體的發(fā)展，有利于實(shí)現(xiàn)教學(xué)的智能化.

1 數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)

處在信息社會(huì)，人們隨時(shí)隨地可接收各種各類的信息，通過數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)可將獲取的信息轉(zhuǎn)換成有用的信息和知識(shí)，并廣泛用于各個(gè)領(lǐng)域.數(shù)據(jù)挖掘（DM：Data Mining）就是從大量的、不完全的、有噪聲的、模糊的、隨機(jī)的實(shí)際應(yīng)用數(shù)據(jù)中，提取隱含在其中的、人們事先不知道的、但又是潛在有用的信息和知識(shí)的過程［2］.它可以對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分類、估計(jì)、預(yù)測(cè)、相關(guān)性分組、聚類、描述和可視化，也可進(jìn)行復(fù)雜數(shù)據(jù)類型挖掘，如圖形圖像、音頻、視頻等.數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)主要有數(shù)據(jù)準(zhǔn)備、規(guī)律尋找和知識(shí)表示三個(gè)步驟［3］.首先，從大量相關(guān)數(shù)據(jù)源中選取所需的數(shù)據(jù)并將數(shù)據(jù)整合成數(shù)據(jù)集，再按照特定的方法尋找數(shù)據(jù)集隱含的規(guī)律，最后將分析得到的信息以可視化的方式呈現(xiàn)給用戶.

2 多維數(shù)據(jù)模型的構(gòu)建

2.1 學(xué)生表模型的構(gòu)建

學(xué)生表用來記錄學(xué)生的基本信息和學(xué)習(xí)情況.學(xué)生表的構(gòu)建包含兩個(gè)方面信息：一類是靜態(tài)數(shù)據(jù)信息，包含學(xué)生的基本信息，主要有：姓名、性別、電話、地址等信息；另一類是動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)信息，例如：課程名稱、課程內(nèi)容、學(xué)習(xí)進(jìn)度、學(xué)習(xí)效果等.當(dāng)學(xué)生登陸到遠(yuǎn)程教育系統(tǒng)時(shí)，必須先進(jìn)行注冊(cè)，注冊(cè)完成后就可以將注冊(cè)的信息作為學(xué)生表的靜態(tài)數(shù)據(jù)信息自動(dòng)錄入數(shù)據(jù)庫中.動(dòng)態(tài)信息是在學(xué)習(xí)過程中產(chǎn)生并形成的，當(dāng)學(xué)生選擇某門課程學(xué)習(xí)時(shí)，就可以由數(shù)據(jù)挖掘服務(wù)提供的分類分析和聚類分析功能自動(dòng)完成動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)信息的分類及存儲(chǔ)，這種信息的分類和信息的存儲(chǔ)是不斷變化.

2.2 課程表模型的構(gòu)建

課程表中存放的內(nèi)容是課程的名稱，課程教學(xué)課件，電子教科書，教學(xué)大綱、學(xué)時(shí)、課程知識(shí)點(diǎn)總結(jié)等.對(duì)于課程教學(xué)課件和電子教科書仍可采用傳統(tǒng)的樹形結(jié)構(gòu)進(jìn)行.這樣每個(gè)學(xué)生的學(xué)習(xí)路徑都一樣，都是從根結(jié)點(diǎn)開始，然后從左到右依次學(xué)習(xí)課程教學(xué)課件和電子教科書里的內(nèi)容.這種學(xué)習(xí)方式不會(huì)遺漏任何的內(nèi)容.但對(duì)于課程知識(shí)點(diǎn)總結(jié)則是個(gè)性化教學(xué)必需要具備的功能，它用來歸納總結(jié)每門課程的重點(diǎn)和難點(diǎn)以及所要掌握的內(nèi)容，這些數(shù)據(jù)采用圖形結(jié)構(gòu)進(jìn)行組織，將課程中每一章節(jié)的知識(shí)點(diǎn)依照先后關(guān)系構(gòu)建一張知識(shí)結(jié)構(gòu)圖，學(xué)生可自由選擇圖中某一節(jié)點(diǎn)進(jìn)行知識(shí)點(diǎn)的學(xué)習(xí)和掌握，若發(fā)現(xiàn)某一知識(shí)點(diǎn)的掌握情況不太理想，就可以向前追溯是否前一知識(shí)點(diǎn)沒有掌握好［4］.另外圖中的各節(jié)點(diǎn)的分支很多，說明某一節(jié)點(diǎn)中知識(shí)點(diǎn)的學(xué)習(xí)至關(guān)重要，會(huì)直接影響到其余知識(shí)點(diǎn)的學(xué)習(xí)和掌握.

2.3 教師基本情況表模型的構(gòu)建

在遠(yuǎn)程教育系統(tǒng)中，教師基本情況表的構(gòu)建也是十分重要的一個(gè)環(huán)節(jié).通過該表的構(gòu)建可使得學(xué)生了解到各門課程各位授課教師的教學(xué)質(zhì)量、教學(xué)方法，這樣更能吸引學(xué)生學(xué)習(xí)該課程，從而也能促進(jìn)教學(xué)質(zhì)量的提高.構(gòu)建教師基本情況表應(yīng)包含：姓名、年齡、職稱、授課課程、授課學(xué)時(shí)、聯(lián)系方式等.創(chuàng)建數(shù)據(jù)庫時(shí)便可將教師的基本情況錄入教師基本情況表中.這些信息都是靜態(tài)信息.同時(shí)也可將一些名師的教學(xué)課程制作成精品課程并存放于該表中，這樣學(xué)生在了解教師基本情況的同時(shí)也可自行下載該教師所教授的精品課程進(jìn)行自主觀看，以更進(jìn)一步了解教師的綜合教學(xué)情況.

2.4 時(shí)間表模型的構(gòu)建

時(shí)間表是用來記錄每個(gè)學(xué)生登入和退出系統(tǒng)的時(shí)間以及進(jìn)入和退出每門課程學(xué)習(xí)的時(shí)間，并以此來描述每個(gè)學(xué)生學(xué)習(xí)的整個(gè)過程.學(xué)生表的構(gòu)建分層進(jìn)行.底層模型中應(yīng)包括學(xué)生姓名、系統(tǒng)登入時(shí)間、系統(tǒng)退出時(shí)間、所學(xué)課程名稱.高層模型中應(yīng)包括所學(xué)課程名稱、進(jìn)入課程學(xué)習(xí)的時(shí)間、退出課程學(xué)習(xí)的時(shí)間、單次學(xué)習(xí)時(shí)間.底層模型和高層模型之間建立映射序列，可按周及按月統(tǒng)計(jì)每個(gè)學(xué)生學(xué)習(xí)的時(shí)間，然后再按學(xué)期進(jìn)行累計(jì)，一學(xué)期的累計(jì)結(jié)果便是某個(gè)學(xué)生某門課程的整個(gè)學(xué)習(xí)時(shí)間.系統(tǒng)可根據(jù)學(xué)生的學(xué)習(xí)時(shí)間了解學(xué)生的學(xué)習(xí)進(jìn)度和學(xué)習(xí)狀況.

2.5 評(píng)價(jià)項(xiàng)目表模型的構(gòu)建

為了實(shí)現(xiàn)智能化、個(gè)性化教學(xué)，在遠(yuǎn)程教育系統(tǒng)中評(píng)價(jià)是必不可少的模塊.評(píng)價(jià)涉及到教師授課情況的評(píng)價(jià)以及學(xué)生學(xué)習(xí)情況的評(píng)價(jià)，這些評(píng)價(jià)均是很多方面的綜合評(píng)估，很難用具體的數(shù)值來度量.筆者采用細(xì)分評(píng)價(jià)項(xiàng)目，對(duì)各個(gè)評(píng)價(jià)項(xiàng)目的評(píng)價(jià)用較為準(zhǔn)確的數(shù)值來描述，然后進(jìn)行加權(quán)綜合統(tǒng)計(jì)，最終得出的數(shù)值就是綜合評(píng)價(jià)結(jié)果.具體的評(píng)價(jià)項(xiàng)目包括幾個(gè)方面.

（1）互動(dòng)交流情況評(píng)價(jià)

在遠(yuǎn)程教育系統(tǒng)中可提供形式多樣的即時(shí)交流工具，例如：騰訊QQ、MSN、BBS、貼吧等.提供這些交流工具是為了促進(jìn)教師和學(xué)生、學(xué)生和學(xué)生、學(xué)生與學(xué)習(xí)資料之間的交互.互動(dòng)交流情況評(píng)價(jià)可以通過記錄學(xué)生利用各種交流工具輔助學(xué)習(xí)進(jìn)行，例如：學(xué)生在教學(xué)資料庫中上傳和下載學(xué)習(xí)資料的次數(shù)；在學(xué)習(xí)論壇發(fā)帖的數(shù)量以及對(duì)各種帖子感興趣或認(rèn)可程度等，教師也可對(duì)學(xué)習(xí)所提問題的深度給出一定的評(píng)價(jià).利用數(shù)據(jù)挖掘?qū)Ω黝愋畔⑦M(jìn)行整合，提供一個(gè)綜合數(shù)值作為互動(dòng)交流情況評(píng)價(jià)這個(gè)項(xiàng)目的綜合評(píng)定結(jié)果.

（2）答疑情況評(píng)價(jià)

學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中遇到疑問可即時(shí)向授課教師或者遠(yuǎn)程教育系統(tǒng)設(shè)置的智能導(dǎo)師系統(tǒng)尋求幫助.答疑情況評(píng)價(jià)可以通過學(xué)生提問的問題數(shù)、瀏覽問題解決的次數(shù)以及對(duì)解決方案的滿意程度等信息進(jìn)行綜合評(píng)價(jià).答疑情況評(píng)價(jià)這一項(xiàng)目可以幫助學(xué)生更加深入地理解所學(xué)的知識(shí)，也可反映出學(xué)生對(duì)知識(shí)的掌握程序和學(xué)習(xí)的主動(dòng)性.

（3）教學(xué)資料學(xué)習(xí)情況評(píng)價(jià)

教學(xué)資料學(xué)習(xí)情況評(píng)價(jià)主要包括學(xué)習(xí)登入遠(yuǎn)程教育系統(tǒng)的次數(shù)和時(shí)間、課程學(xué)習(xí)時(shí)間、教學(xué)資源庫上傳或下載數(shù)據(jù)的次數(shù)及大小、資源檢索的范圍和次數(shù)等.通過對(duì)這些信息的記錄來綜合評(píng)定學(xué)生學(xué)習(xí)的整體情況.

（4）作業(yè)完成情況評(píng)價(jià)

教學(xué)課件中每一章節(jié)后都有一部分作業(yè)題，作業(yè)題能夠快速分析學(xué)生對(duì)所學(xué)內(nèi)容的掌握程度.當(dāng)學(xué)生完成這些作業(yè)題后系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)批改并判分.作業(yè)完成情況評(píng)價(jià)表就是根據(jù)作業(yè)完成情況與得分來綜合評(píng)定學(xué)習(xí)對(duì)知識(shí)的掌握和運(yùn)用情況.

（5）測(cè)試情況評(píng)價(jià)

在教學(xué)資源庫中每門課程都有相應(yīng)的測(cè)試試卷，用來綜合評(píng)定學(xué)生對(duì)這門課程知識(shí)的掌握程度.當(dāng)學(xué)生完成某門課程的學(xué)習(xí)后便可自行進(jìn)行測(cè)試，然后將測(cè)試試卷提交給系統(tǒng)進(jìn)行自動(dòng)判卷.測(cè)試情況評(píng)價(jià)表就是通過對(duì)測(cè)試試卷的分析，評(píng)定學(xué)生某門課程的學(xué)習(xí)情況.

（6）意見反饋

當(dāng)學(xué)生不論是對(duì)遠(yuǎn)程教育系統(tǒng)或系統(tǒng)中的某一環(huán)節(jié)，還是對(duì)教學(xué)資源、教學(xué)過程有任何的意見或建議均可在意見反饋中將詳細(xì)情況進(jìn)行記錄，這一項(xiàng)目不列入學(xué)生的綜合評(píng)定成績(jī)中，但可促進(jìn)遠(yuǎn)程教育系統(tǒng)的完善與遠(yuǎn)程教育事業(yè)的發(fā)展.

3 結(jié)語

遠(yuǎn)程教育系統(tǒng)的目的是實(shí)現(xiàn)個(gè)性化、智能化的高效教學(xué)方式，是對(duì)傳統(tǒng)教學(xué)模式的一次革命.它突破了時(shí)間和空間的局限，為學(xué)生提供了資源共享、交互式的學(xué)習(xí)形式.想要成功地構(gòu)建遠(yuǎn)程教育系統(tǒng)就必須引入數(shù)據(jù)挖掘技術(shù).數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)是目前人工智能和數(shù)據(jù)庫領(lǐng)域研究的熱點(diǎn)問題，它主要基于人工智能、機(jī)器學(xué)習(xí)、模式識(shí)別、統(tǒng)計(jì)學(xué)、數(shù)據(jù)庫、可視化技術(shù)等，高度自動(dòng)化地分析企業(yè)的數(shù)據(jù)，做出歸納性的推理，從中挖掘出潛在的模式，幫助決策者調(diào)整市場(chǎng)策略，減少風(fēng)險(xiǎn)，做出正確的決策［5］.只能將數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)串穿于遠(yuǎn)程教育系統(tǒng)構(gòu)建的全過程，才能實(shí)現(xiàn)一種真正的多元化、智能化、交互性、自主性的教育教學(xué)模式.

［1］李益騏.遠(yuǎn)程教育在線考試閱卷系統(tǒng)的設(shè)計(jì)及其安全性［J］.西北大學(xué)學(xué)報(bào)，2010，1（2）：22-23.

［2］李瑞林.數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)在教學(xué)過程中的應(yīng)用［J］.制造業(yè)自動(dòng)化，2010，5（9）：16-18.

［3］徐麗琴.遠(yuǎn)程教育系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)安全策略研究［J］.鹽城工學(xué)院學(xué)報(bào)：自然科學(xué)版，2009，22（3）：15-17.

［4］王慧，王春喜，張翠羽.基于多 Agent的網(wǎng)上教學(xué)模型的研究［J］.電腦知識(shí)與技術(shù)，2008，11（16）：28-36.

［5］張麗杰，付宏波，郭建偉.基于知識(shí)發(fā)現(xiàn)的數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)分析與研究［J］.知識(shí)經(jīng)濟(jì)，2010，17（23）：11-13.

［6］John Allspaw，Jesse Robbins.網(wǎng)站運(yùn)維：保持?jǐn)?shù)據(jù)實(shí)時(shí)的秘技［M］.楊建華，譯.北京：電子工業(yè)出版社，2011.

［7］John A Rice.數(shù)理統(tǒng)計(jì)與數(shù)據(jù)分析［M］.3 版.田金方，譯.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2011.