本科毕业设计(论文)欧阳家百(2021.03.07)题目: 基于数据挖掘技术的学生成绩分析系统的设计与实现姓名张宇恒学院软件学院专业软件工程班级 2010211503学号 10212099班内序号 01指导教师牛琨2014年5月基于数据挖掘技术的学生成绩分析系统的设计与实现摘要随着科技的不断发展和中国教育制度的日趋完善,各大高校对教务管理工作提出了越来越高的要求。
各大高校不再满足于传统的成绩管理方式,开始运用数据挖掘领域的先进方法对学生成绩进行分析和研究。
教务工作人员使用关联规则挖掘算法分析课程间的内在联系,可为学校的改进教学工作提供依据,并为学生的选课和学业规划提供指导;对学生进行分类,让学生能够对自己在校期间所学课程的成绩有一个全面而清晰的了解,方便学生扬长避短选择选修课程,及时对可能在学习上遇到困难的学生进行预警;运用聚类算法对学生进行聚类,找出具有共同特征的学生,并对不同学生群体分别采取不同的教学方法,初步体现因材施教的教育理念,最终探索出适合中国国情和教育制度的个性化培养模式。
本系统采用Eclipse作为开发平台,以Java作为开发语言。
通过对高校学生成绩分析系统的需求分析,本系统设计实现了可以使用关联规则挖掘算法分析课程间的内在联系,使用分类算法对学生进行分类,使用聚类算法对学生进行聚类。
希望本系统能对今后高校学生成绩分析系统的开发提供一定的参考价值。
关键词成绩分析关联规则分类聚类Design and implementation of student achievement analysis system based on data mining technologyABSTRACTWith the continuous development of technology and the Chinese education system maturing, Universities have put higher requirements to their academic administration.Universities are no longer satisfied with traditional performance management, began to apply advanced data mining methods to analyze and study students’ achievement.Staffof academic affairs use association rule mining algorithm to analysis intrinsic link between courses, which can provide the basis for improving the teaching of the school andguidance for the student's enrollment and academic ing classification algorithm to classify the students, so that students can have a clear understanding in their academic performance, and facilitate students in selecting courses.Warning students who probably face difficulties in the ing clustering algorithm to cluster the students to identify students with common characteristics, so that teachers can teach different students in different way,embodies the concept of individualized education, finally discover a personalized education model, which is suitable for China's national conditions and education system.The system was developedinEclipse, with java as a development language.By analyzing the need of student achievementanalysis system, this system uses association rule mining algorithm to analysis intrinsic link between courses, uses classification algorithm to classify the students, uses clustering algorithm to cluster the students to identify students.I hope this system can provide some reference value to the future development of college students’ achievement analysis system.KEYWORDS achievement analysisassociation rulesclassificationclustering目录第一章引言11.1选题的背景和意义11.2个性化培养的重要意义11.3国内外个性化培养的现状21.3.1国外个性化培养现状21.3.2 国内个性化培养现状31.4成绩分析系统的现状和存在的问题31.4.1成绩分析系统开发使用的现状31.4.2成绩分析系统建设存在的问题4第二章相关技术42.1相关数据挖掘知识理论42.1.1数据挖掘42.1.2 关联规则52.1.3 分类62.1.4 聚类62.2开发工具的选择72.2.1 Eclipse简介72.2.2 Eclipse的优势7第三章系统分析83.1软件过程模型83.2需求分析93.2.1 用例图93.2.2 需求的结构化描述10第四章系统设计与实现144.1系统概要设计144.1.1系统体系结构144.1.2 系统数据结构154.2系统详细设计164.2.1 文件导入数据164.2.2 数据预处理164.2.3 关联规则184.2.4 分类194.2.5 聚类204.2.6 导出文件224.3系统实现234.3.1 文件导入数据234.3.2 数据预处理234.3.3 关联规则234.3.4 分类244.3.5 聚类244.3.6 导出文件254.4系统应用26第五章结论30参考文献31致谢32第一章引言1.1 选题的背景和意义进入新世纪以来,我国的高等教育事业正在快速发展,各个领域的重大科研成果不断涌现,各知名院校的国际排名和知名度也不断攀升。
然而在这些光鲜靓丽的学术成果之下,各大高校对学生的管理工作却并没有跟上时代的步伐。
其实对于给大高校来说,学生的考试成绩是一笔非常宝贵的财富。
学生的成绩是反映学校教学水平的最直接的第一手资料,这些数据可以为学校改进招生和教学工作提供重要依据。
然而,学生成绩的管理工作并没有引起高校足够的重视,尤其是在对学生成绩的分析处理方面,绝大部分高校还停留在较为原始的数据库管理和查询阶段,没有对学生的成绩进行横向和纵向的对比研究,也缺乏对各学科之间成绩内在联系的挖掘。
学科成绩间的内在联系是广泛存在于各个专业的各门课程中的,学科成绩间内在联系的分析和研究对对学生和学校都有着十分重要的意义。
通过了解学科成绩间存在的内在联系,学生可以清楚地认识到基础课程、先导课程的重要性,并且在选择选修课的时候,做到扬长避短,通过更多地选择与自己优势课程成绩正相关的课程来帮助提高成绩。
而对于学校来说,分析学科成绩间的内在联系可以为各个专业的课程设置提供重要的参考依据。
在教务工作人员进行排课工作时,可参考对往届学生成绩的分析结果来调整课程的排布顺序,达到不断优化课程设置的目的。
个性化培养和发展是当今高等教育发展的主流方向,以往填鸭式、工厂式的教学方式已经被先进的教育理念所替代,而中国教育制度中流水线式的培养模式一直是一个被广泛诟病、急需解决的问题。
在这一方面,我们可以借鉴发达国家的先进经验,结合我国高等教育发展现状,探索并逐步建立由中国特色的、适合我国国情的个性化培养体系。
目前可以通过对学生的成绩进行挖掘和分析,对学生进行分群,为具有一定共同特征的学生制定个性化培养方案。
基于上述情况,本题目以完善高校培养制度和制定学生个性化培养方案为背景,通过运用数据挖掘及相关专业技术,设计并实现学生成绩分析系统。
1.2 个性化培养的重要意义个性化培养其实并不是一个新颖的概念,2000多年前,我国著名教育家孔子就提出了因材施教的教育理念,并且身体力行地用因材施教的方法教育自己的弟子。
在2000多年后的今天,多元化人才培养是高等教育发展的必然趋势。
个性化培养不仅是实现多元化人才培养最重要的方式,更是我国建立创新型国家战略对高等教育提出的必然需求。
只有摒弃传统的流水线式培养模式,在高等院校中全面推行个性化培养,我国高等教育才能真正完成人才培养方式的革命。
(1)个性化培养是高等教育发展的现实需要个性化教育,是社会对大学生的预期变化的结果。
在当今时代,社会要求每个人都能发挥自己独特而不可替代的作用,教育的使命也悄然转变为激发每一名学生的内在潜能。
在高等院校推行个性化教育是中国高等教育的发展方向,更是世界大多数国家的共识。
随着大学的扩招,原本曲高和寡的高等教育已经走进了普罗大众的生活。
但是大众化的高等教育不等于流水线式的培养,相反普及高等教育的意义正在于让更多的人进入大学,按照自己的兴趣和自身特点选择专业进行学习,成为独特的人才。
(2)个性化培养是创新型国家战略的必然要求2006年,国家制定了建设创新型国家的重大决策。
增强自主创新能力是建设创新型国家战略中最重要的一环,而作为高端人才培养基地的众多高等院校毫无疑问成为了自主创新的排头兵。
受制于特殊的国情和几千年的科举传统,我国目前的教育模式仍然是以死记硬背为主要学习手段,以分数作为评价学生优劣的主要甚至是唯一标准。
在这种教育模式中培养出来的学生中,相当一部分是与社会脱节的、毫无创新能力可言的“考试机器”。