摘要：開發(fā)基于ASP.NET的學生成績挖掘系統(tǒng)。一方面使學校教學資源得到優(yōu)化，減輕教師對于學生成績查詢的工作量。另一方面，通過數據挖掘技術進行系統(tǒng)開發(fā)，使大量的數據能得到有效利用。挖掘出的隱藏規(guī)則對學校各方面工作的指導以及學生的培養(yǎng)有著重要意義。

關鍵詞： 學生成績查詢； 系統(tǒng)設計； 數據挖掘

中圖分類號：TP311 文獻標識碼：A 文章編號：1009-3044（2013）01-0017-03

信息社會的高科技，商品經濟化的高效益，使計算機的應用已普及到經濟和社會生活的各個領域。為了滿足現(xiàn)今社會人們的時間觀念，成績查詢系統(tǒng)軟件成為教學辦公的一項重要工具。該軟件的功能在系統(tǒng)內部有源代碼直接完成。通過操作手冊，使用者可以了解本軟件的基本工作原理。操作人員只需輸入一些簡單的漢字、數字，即可達到自己的目標[1]。

1 系統(tǒng)現(xiàn)狀與解決方案

目前該系統(tǒng)主要是完成3類用戶的需求。

學生：對各科成績的查詢及查看本班成績排名等情況。

任課老師：輸入并修改所教科目的學生成績，能夠計算成績排名，輸出成績及排名情況；其中班主任則擁有更多的權利，如輸入并維護本班的基本信息，對本班的各科成績匯總，計算各科成績的總分，排名，平均分等需求；并可輸出上述結果。

教務處（管理員）： 學校全體成員的信息管理，對考試科目，時間及對所考科目的編號等進行具體的管理，并對任課老師，班主任等輸入的信息進行存庫，對學生的信息進增加、刪除、修改等，可打印學生的所有信息，可添加用戶等權限。

本研究應用ASP.NET框架，采用流行的三層架構開發(fā)數據挖掘系統(tǒng)。ASP.NET技術是典型基于B/S結構開發(fā)模式的技術，它提供了為建立和部署企業(yè)級 Web 應用程序所必需的服務。ASP.NET可以使用.NET平臺快速方便的部署三層架構[2]。ASP.NET最具革命性的變化在于制作網頁中使用了基于事件的處理，可以指定處理的后臺代碼文件。.NET中可以方便的實現(xiàn)組件的裝配，后臺代碼通過命名控件可以方便的使用自己定義的組件。顯示層則被放置于ASP.NET頁面中，數據庫操作和邏輯層用組件來實現(xiàn)，這樣就很方便地實現(xiàn)了三層架構開發(fā)。

成績系統(tǒng)的數據挖掘功能的實現(xiàn)也是本研究要解決的基本問題，不但要在原有的系統(tǒng)中設計出數據挖掘的系統(tǒng)，還要驗證本研究所提出挖掘的正確性，將推薦前后用戶瀏覽的記錄取出進行比較。

2 系統(tǒng)總體設計

2.1 目標系統(tǒng)的流程

本系統(tǒng)采用了流行的JSP中三層結構模式開發(fā)了基于B/S結構的WEB動態(tài)網站，通過這種結構和技術，是成績管理系統(tǒng)具有更好的擴展性，靈活性，安全性，平臺無關性以及可維護性。HTML，JSP，Serverlet為前端，JavaBean，EJB為中間層，數據庫服務器為后端。

多層結構的應用正是在對C/S 結構的總結基礎上產生的，并且也已經擴展到了B/S應用開發(fā)領域。

學生成績管理系統(tǒng)是由 Web后臺進行統(tǒng)一管理，在Web應用程序中管理和制定所有業(yè)務邏輯，具有數據的錄入和查詢統(tǒng)計等功能，雖然客戶端分布廣泛，但數據可集中處理，于是在設計時充分考慮各種體系結構的優(yōu)缺點，選擇了三層的Web模式進行開發(fā) [3]。

學生成績挖掘的體系結構是指通過識別和理解數據在系統(tǒng)中的流動過程和數據在系統(tǒng)中的應用過程來提供挖掘智能系統(tǒng)應用的主框架。

系統(tǒng)的管理工作主要是更好的保證系統(tǒng)能夠正常的運行，在起初完成對系統(tǒng)的安裝后，應通過系統(tǒng)的構建結構，建立起體系，從而實現(xiàn)高校中學生成績數據挖掘系統(tǒng)的信息化，更好的提高工作效率及工作質量。

一般基于WEB的數據挖掘結構大多可以采用B/S結構進行架構，其分層結構較好的滿足了客戶、用戶和數據之間的調用。在B/S結構中，可以將系統(tǒng)分為：“客戶層”（用戶界面），“應用層”（商用邏輯），“數據層”（數據庫）。客戶端只負責和應用層處理結果的展示。應用層軟件部署在服務端，與客戶端分離， 當應用端應用發(fā)生變更時，不影響客戶層和數據層[4]。如圖1。

在上圖B/S結構中，我們可以觀察到，中間件應用服務器實現(xiàn)客戶機和服務器間的連接和通訊；實現(xiàn)與數據庫間的高效連接，這三層相互獨立，改變任何一層都不會對另一層產生影響。在學生成績挖掘系統(tǒng)的設計中，B/S體現(xiàn)出了較大的方便和實用性特征，但由于客戶端維護成本高。而C/S架構只需要管理服務端，所有客戶端只需要瀏覽器，無需要任何維護成本，無論客戶端有多少用戶，或者增加多少客戶端，都不會增加其維護成本，這將是數據挖掘逐步發(fā)展的主要方向。

系統(tǒng)整體采用是“WEB客戶機/WEB服務器/數據庫服務器”三層結構，如圖2所示。

2.2系統(tǒng)數據挖掘部分的設計

數據挖掘的數據源來自學生的學年考試成績數據、學生的畢業(yè)成績數據和外部發(fā)現(xiàn)的數據等等。數據源得到以后，需要進行分類，分類器的構造方法有統(tǒng)計方法，機器學習方法，神經網絡方法等等。常見的統(tǒng)計方法有knn算法，基于事例的學習方法。機器學習方法包括決策樹法和歸納法，上面講到的數據分析可以使用決策樹方法來實現(xiàn)。

可以舉例說明如何分類：若直接將一個較小的整數常量（在byte或short類型內）賦給一個byte或short變量，系統(tǒng)會自動把這個常量當成byte或short類型來處理。相反的，如果整理常量超出一個規(guī)定的范圍時，JAVA整型數據則不會自動轉換。

在教務管理系統(tǒng)中，我們也可以發(fā)現(xiàn)這樣的規(guī)律，一般成績管理的模塊當中，存在著很大的冗余度，也就是對于數據分析存在一定的不合理，實際上，數據分析中可以尋找這些數據之間的規(guī)律。比如計算機學院的《高級數據庫》和《數據庫原理與技術》兩門課程。一般一年級的時候《數據庫原理與技術》得優(yōu)的學生，在二年級的《高級數據庫》的考試中也會拿優(yōu)。而《數據庫原理與技術》不及格的學生，在二年級的《高級數據庫》課程里面，則不及格或者不會拿到優(yōu)。原因很容易理解，因為《數據庫原理與技術》是《高級數據庫》的先行課，數據庫原理是功底課程，如果沒學好，那么對于更加復雜的高級數據庫的學習，肯定是吃力的。于是，就產生了關于兩門課程的關聯(lián)規(guī)則。但是，也不能說，《數據庫原理與技術》不及格的學生，100%不會在其后的《高級數據庫》中得到優(yōu)。所以，從嚴謹的角度來闡述這條關聯(lián)規(guī)則的時候，要有一定的要求。比如說，計算機學院里面15%的學生《數據庫原理與技術》和《高級數據庫》都拿到了優(yōu)，而其中80%在《數據庫原理與技術》中得到優(yōu)的學生，在大二的《高級數據庫》課程中也得到了優(yōu)。于是這條關聯(lián)規(guī)則可以闡述成：

3 結論

該學生成績查詢系統(tǒng)總體說來功能比較齊全，學生和教師的一些基本的功能都已經具備；數據庫的設計方面，建有學生表、課程表、班級表、成績表、選課表、登陸表，數據庫中存在一些問題，如數據冗余，不夠完善。

此系統(tǒng)可運用在教育部門或者部分高校，對學生的成績查詢信息進行匯總，可實現(xiàn)輕松查閱，挖掘出有意義的關聯(lián)規(guī)則，對老師和教務處有著極為重要的作用。此系統(tǒng)在后期，主要在系統(tǒng)維護上要進行一定的安排，防止數據庫數據冗余，并需要及時地進行系統(tǒng)版本的更新。

參考文獻：

[1] 侯亞榮，萬雅奇，張書杰.教育考試數據挖掘的研究與實現(xiàn)[J].計算機工程與應用，2008，44，（16）：132-134.

[2] 陳明忠.基于數據挖掘的成績管理系統(tǒng)的研究與設計[J].福建電腦，2008，24（5）：120-121.

[3] 席先杰.基于數據挖掘的成績管理系統(tǒng)的設計與實現(xiàn)[D].浙江：浙江工業(yè)大學，2007.

[4] 李鵬.數據挖掘在中學會考成績分析中的應用研究[D].北京：北京工業(yè)大學，2007.