導(dǎo)語：數(shù)據(jù)挖掘排課選課系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)一文來源于網(wǎng)友上傳，不代表本站觀點，若需要原創(chuàng)文章可咨詢客服老師，歡迎參考。

摘要：目前，許多高校都具有相應(yīng)的排課選課系統(tǒng)，這些系統(tǒng)中存在著大量的原始數(shù)據(jù)。通過挖掘數(shù)據(jù)信息，可幫助高校相關(guān)部門進行教學(xué)資源合理分配，并設(shè)計出相應(yīng)的排課選課系統(tǒng)。本文探討了數(shù)據(jù)預(yù)處理和數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)，并基于數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)對高校排課選課系統(tǒng)的設(shè)計和實現(xiàn)進行了相應(yīng)研究，通過使用關(guān)聯(lián)規(guī)則中的相關(guān)算法對選課數(shù)據(jù)進行挖掘，得到了一些有價值的規(guī)則信息，并展現(xiàn)出了良好的應(yīng)用效果。

關(guān)鍵詞：數(shù)據(jù)挖掘；排課選課系統(tǒng)；數(shù)據(jù)倉庫；設(shè)計與實現(xiàn)

隨著計算機互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的日益普及，相應(yīng)的信息技術(shù)在社會各領(lǐng)域都得到了廣泛的應(yīng)用，當(dāng)今社會已進入大數(shù)據(jù)時代，各行各業(yè)對大數(shù)據(jù)的利用也開始逐漸重視。通過使用數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)可對大量的數(shù)據(jù)進行有用信息的挖掘，充分利用有價值的信息進行相應(yīng)活動。在高校教育領(lǐng)域中，計算機網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)和數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)也得到了一定的應(yīng)用，尤其是隨著高等教育的不斷改革和高校的擴招，使得學(xué)生的數(shù)量快速增加，相應(yīng)的教學(xué)管理任務(wù)逐漸加重。傳統(tǒng)的選課方式已不能滿足教學(xué)的需求，而在自動化選課系統(tǒng)中積累了大量的數(shù)據(jù)，占用了很大的空間，并且其中潛在的一些有用信息不能被很好的利用。通過使用數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)對選課系統(tǒng)中有用的數(shù)據(jù)信息進行挖掘，可幫助高校相關(guān)部門對課程的安排，對課程的學(xué)分及時作出調(diào)整，設(shè)置更加適合學(xué)生的課程供學(xué)生學(xué)習(xí)，有助于合理分配教學(xué)資源，提高學(xué)生的整體素質(zhì)[1]。

1系統(tǒng)的主要功能及功能結(jié)構(gòu)設(shè)計

本文所研究的系統(tǒng)是基于數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)、計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的現(xiàn)代化排課選課系統(tǒng)，通過使用該系統(tǒng)，高校學(xué)生可自主進行課程的選擇，在數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)的支持下，學(xué)生能得到相應(yīng)的選課指導(dǎo)，在該系統(tǒng)上學(xué)生也可進行相關(guān)課程成績的查詢。整個系統(tǒng)是建立在相應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)之上，具有統(tǒng)一、規(guī)范及人性化的操作界面和操作模式。在該系統(tǒng)中包括一些主要的功能，其中有學(xué)生自主選課功能、選課管理功能、基于數(shù)據(jù)挖掘的選課指導(dǎo)功能、挖掘課程相關(guān)性及學(xué)生特征方面的數(shù)據(jù)等。在這個基于數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)的排課選課系統(tǒng)中，學(xué)生可進行選課、退課、管理選課計劃及選課情況等操作。系統(tǒng)管理員可進行學(xué)期管理、選課計劃以及用戶資料管理、選課情況管理等操作，相關(guān)查詢?nèi)藛T可對學(xué)生的選課情況按照一定的條件進行查詢。在該系統(tǒng)中應(yīng)用了數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)，為數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)在選課系統(tǒng)中的應(yīng)用提供了新的決策分析思路。在選課系統(tǒng)中主要包含的是學(xué)生選課和系統(tǒng)管理兩大模塊，在系統(tǒng)管理模塊中又含有選課管理和數(shù)據(jù)挖掘兩個子模塊。在該系統(tǒng)中的選課指導(dǎo)功能模塊中，數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)的應(yīng)用，能準(zhǔn)確、有效地為學(xué)生提供有價值的指導(dǎo)，隨著系統(tǒng)的使用，數(shù)據(jù)也在逐漸增加，應(yīng)用數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)可進行更深層次的信息挖掘，從而獲得更有價值的數(shù)據(jù)信息，并為高校的相關(guān)決策活動提供重要的參考依據(jù)。

2系統(tǒng)相關(guān)需求分析

2.1選課系統(tǒng)需求分析。在選課系統(tǒng)需求分析中，主要包括學(xué)生選課業(yè)務(wù)需求和選課管理業(yè)務(wù)需求。對于學(xué)生選課業(yè)務(wù)需求，在學(xué)校規(guī)定的相應(yīng)時間內(nèi)，學(xué)生可通過網(wǎng)絡(luò)進入到相應(yīng)的網(wǎng)站進行課程選擇。學(xué)生需要進行注冊才能登陸選課系統(tǒng)。在注冊時需要填寫相應(yīng)的真實個人信息，當(dāng)注冊完成之后學(xué)生就可以根據(jù)相應(yīng)的賬號和密碼進行選課系統(tǒng)的登陸，登陸進去之后選課系統(tǒng)會根據(jù)用戶的相關(guān)信息識別用戶的專業(yè)，并提供相對應(yīng)的課程供學(xué)生選擇，學(xué)生即可選擇自己需要的課程[2]。學(xué)生在第一次選課時不會受到相關(guān)規(guī)則的限制，也可隨時退課，在第一次選課結(jié)束后，系統(tǒng)會根據(jù)選課人數(shù)來決定第二次選課的選課計劃，系統(tǒng)管理員會相應(yīng)的刪除一些選課計劃。在進行第二次選課時不能退選第一次選擇的課程，其他課程仍然滿足不分先后、機會均等的原則，進行補選的課程也可進行退課。對于選課業(yè)務(wù)管理需求，系統(tǒng)管理在學(xué)生選課之前，需要設(shè)置好相應(yīng)的參數(shù)，根據(jù)學(xué)生的選課情況對課程計劃進行相應(yīng)調(diào)整，以滿足后續(xù)的選課需求。為了保證系統(tǒng)的安全，除了系統(tǒng)進行的自動備份，系統(tǒng)管理員還需要進行手動備份，在完成選課后，管理員可根據(jù)相應(yīng)的信息打印出有關(guān)報表。2.2數(shù)據(jù)挖掘功能分析。在該選課系統(tǒng)中，數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)得到了主要應(yīng)用，通過使用數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)，可根據(jù)學(xué)生學(xué)習(xí)情況的相關(guān)數(shù)據(jù)進行分析，從中得到與學(xué)生有關(guān)的有價值信息，為相關(guān)決策規(guī)則提供一定的依據(jù)，相關(guān)用戶可根據(jù)數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)得出的規(guī)則，作出相應(yīng)的決策，比如，在課程選擇上的指導(dǎo)。通過使用數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)，可分析出課程相關(guān)的規(guī)律以及學(xué)生的基本特征，這也為課程的制定提供了相應(yīng)的參考依據(jù)，對學(xué)生的選課指導(dǎo)也具有重要的幫助作用。

3基于數(shù)據(jù)挖掘的系統(tǒng)設(shè)計和實現(xiàn)

3.1數(shù)據(jù)的預(yù)處理。對于選課系統(tǒng)的原始數(shù)據(jù)進行預(yù)處理時，需要把相應(yīng)的原始數(shù)據(jù)進行轉(zhuǎn)換，變成可利用數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)進行挖掘的數(shù)據(jù)，在這個處理環(huán)節(jié)中，要明確數(shù)據(jù)的層次結(jié)構(gòu)，從而為后面的數(shù)據(jù)挖掘做好相應(yīng)準(zhǔn)備。在本文的研究中使用SqlServer2000中的DTS對原始數(shù)據(jù)進行預(yù)處理，并編寫了相應(yīng)的數(shù)據(jù)清理和集成腳本。3.1.1數(shù)據(jù)清理。清理表中的一些冗余數(shù)據(jù)，并利用其他數(shù)據(jù)進行填充，對于空缺的數(shù)據(jù)項可使用“近似”的數(shù)據(jù)進行相應(yīng)填充，從而消除噪聲數(shù)據(jù)。比如，在選課系統(tǒng)中有學(xué)生同時選擇了同樣的課程，這時需要對這類噪聲數(shù)據(jù)進行相應(yīng)的處理[3]。3.1.2數(shù)據(jù)集成。通過建立相應(yīng)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)及存儲模型，可將存在于不同結(jié)構(gòu)中的數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)集成在數(shù)據(jù)存儲中，在選課系統(tǒng)中將相應(yīng)的數(shù)據(jù)集成在同一數(shù)據(jù)存儲中，便于后面數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)的應(yīng)用。3.2利用。FP-growth進行數(shù)據(jù)挖掘首先要準(zhǔn)備好相應(yīng)的數(shù)據(jù)，在此選擇離散化的數(shù)據(jù)作為數(shù)據(jù)挖掘?qū)ο?。根?jù)數(shù)據(jù)挖掘的主體建立好相應(yīng)的數(shù)據(jù)集，本文中以“選課率分析多維數(shù)據(jù)集”為例，選擇出合適的樣本，利用FP-growth進行數(shù)據(jù)挖掘并挖掘出其中的關(guān)聯(lián)規(guī)則。在挖掘關(guān)聯(lián)規(guī)則時要設(shè)定好相應(yīng)的閾值，這里將“選課率”作為度量值，并且使用遞減閾值。數(shù)據(jù)挖掘的數(shù)據(jù)庫主要包括學(xué)生選課信息表、學(xué)生信息表以及課程信息表，其挖掘的過程主要是對數(shù)據(jù)庫進行一次掃描，可得到相應(yīng)的選課頻繁項集，按照支持度遞減進行相應(yīng)的排序，對數(shù)據(jù)庫再進行一次掃描，建立相應(yīng)的FP-tree，分析并找到相應(yīng)的項目集。對于FP-tree中的相關(guān)節(jié)點，通過對每個節(jié)點構(gòu)造相應(yīng)的條件模式庫，然后用條件模式庫構(gòu)造相對應(yīng)的條件FP-tree，并增加其包括的頻繁集，從而生成相應(yīng)的關(guān)聯(lián)規(guī)則，并得到相應(yīng)的結(jié)果。

4結(jié)語

隨著計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)以及數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)的不斷發(fā)展，當(dāng)今社會的信息化程度不斷加深，各種信息技術(shù)被應(yīng)用于社會的各個領(lǐng)域中。隨著信息化技術(shù)的應(yīng)用，大量的數(shù)據(jù)涌現(xiàn)，在高校教育領(lǐng)域中，選課系統(tǒng)中包含了大量的原始數(shù)據(jù)，通過利用數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)對這些數(shù)據(jù)進行挖掘和分析，可得到很多有用的信息。而基于數(shù)據(jù)挖掘的排課選課系統(tǒng)，能有效滿足高校發(fā)展的相關(guān)需求。

參考文獻

[1]姜永亮,符傳誼.數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)在選課系統(tǒng)中的應(yīng)用[J].微型電腦應(yīng)用,2009,25(8):61-62.

[2]張志友.數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)在選課系統(tǒng)中的應(yīng)用[J].實驗室科學(xué),2007(3):94-96.

[3]周超群.基于數(shù)據(jù)挖掘算法的教務(wù)選課系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)[D].西安:西安工業(yè)大學(xué),2014:3.

作者:黃林偉 單位:廣東工業(yè)大學(xué)華立學(xué)院