基于短信的移動(dòng)教育系統(tǒng)結(jié)構(gòu)研究與實(shí)現(xiàn)

1、647數(shù)據(jù)挖掘在個(gè)性化遠(yuǎn)程教育系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)挖掘在個(gè)性化遠(yuǎn)程教育系統(tǒng)中的應(yīng)用研究應(yīng)用研究DataMininginIndividualityLongdistanceEducationSystemAppliedResearch李東海李東海王陸王陸張琦張琦首都師范大學(xué)計(jì)算機(jī)系Email:donghai_li@首都師范大學(xué)現(xiàn)代教育技術(shù)中心Email:wanglu@u.首都師范大學(xué)計(jì)算機(jī)系Email:iceboy2189@本文在分析了當(dāng)前眾多遠(yuǎn)程教

2、育網(wǎng)站中存在的不足后，提出將近年來(lái)在電子商務(wù)等方面廣泛運(yùn)用的數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)（datamining）引入到遠(yuǎn)程教學(xué)系統(tǒng)中?？紤]到遠(yuǎn)程教育系統(tǒng)和電子商務(wù)等系統(tǒng)存在著諸多不同之處，文中提出了一種基于代理（Agent）的系統(tǒng)架構(gòu)模型，并在此基礎(chǔ)上介紹了以學(xué)生學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)數(shù)據(jù)為實(shí)體的多維數(shù)據(jù)立方體（datacube）模型的構(gòu)建方法，并用MicrosoftSQLServer中提供的OLAP分析服務(wù)工具實(shí)現(xiàn)了此模型。關(guān)鍵詞:遠(yuǎn)程教育遠(yuǎn)程教育數(shù)據(jù)挖掘數(shù)據(jù)挖掘

3、OLAP多維數(shù)據(jù)模型多維數(shù)據(jù)模型1引言引言隨著計(jì)算機(jī)的普及和Inter網(wǎng)的推廣，基于Web的遠(yuǎn)程教育站點(diǎn)在國(guó)內(nèi)外如雨后春筍般迅速崛起，教學(xué)對(duì)象遍及小學(xué)生、中學(xué)生、大學(xué)生各個(gè)學(xué)習(xí)層次，教學(xué)內(nèi)容覆蓋了數(shù)學(xué)、語(yǔ)文、英語(yǔ)、美術(shù)、音樂(lè)各學(xué)科門(mén)類。但是，目前數(shù)目眾多的Web遠(yuǎn)程教學(xué)站點(diǎn)有以下幾個(gè)明顯的共同缺點(diǎn)：[1]現(xiàn)有的遠(yuǎn)程教育站點(diǎn)其教學(xué)內(nèi)容在表現(xiàn)形式上基本上都是靜態(tài)的，即學(xué)習(xí)資料以HTML靜態(tài)網(wǎng)頁(yè)形式發(fā)布在網(wǎng)站上，一旦放上去后，就很少再進(jìn)行修改

4、。教學(xué)課件的設(shè)計(jì)者并不知道他的課件是否合理，是否符合教學(xué)規(guī)律，頁(yè)面之間的鏈接是否適應(yīng)學(xué)生的訪問(wèn)習(xí)慣和學(xué)習(xí)內(nèi)容進(jìn)度的安排。學(xué)生只能是按靜態(tài)課件所設(shè)計(jì)的順序按部就班的學(xué)習(xí)，對(duì)以往學(xué)習(xí)中存有疑問(wèn)的知識(shí)點(diǎn)及可能感興趣的知識(shí)無(wú)法主動(dòng)獲取，這極大的限制了學(xué)生學(xué)習(xí)的自主性及積極性，從而不能達(dá)到最佳的教學(xué)效果。[2]現(xiàn)有的遠(yuǎn)程教育站點(diǎn)不能根據(jù)學(xué)生本人的情況因材施教，缺乏個(gè)性化教學(xué)。無(wú)論哪個(gè)學(xué)生訪問(wèn)該站點(diǎn)，其教學(xué)策略，教學(xué)內(nèi)容及授課順序都是一樣的，站點(diǎn)不

5、能根據(jù)學(xué)生的自身情況提供適合于他個(gè)人的學(xué)習(xí)習(xí)慣及學(xué)習(xí)進(jìn)度安排，結(jié)果使學(xué)生的個(gè)性無(wú)法發(fā)揮。[3]現(xiàn)有的遠(yuǎn)程教育站點(diǎn)雖然提供了學(xué)生在線作業(yè)和在線測(cè)試等功能，以此檢驗(yàn)學(xué)生學(xué)習(xí)效果。但是其評(píng)價(jià)測(cè)試結(jié)果并沒(méi)有和學(xué)生下一步學(xué)習(xí)相聯(lián)系，并沒(méi)有給出學(xué)生在今后學(xué)習(xí)過(guò)程中所要注意的學(xué)習(xí)重點(diǎn)和難點(diǎn)，對(duì)學(xué)生個(gè)人的學(xué)習(xí)方式也沒(méi)加以糾正和引導(dǎo)，缺乏對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)整個(gè)過(guò)程的監(jiān)控管理。[4]現(xiàn)有的部分遠(yuǎn)程教育站點(diǎn)大多數(shù)是根據(jù)學(xué)生所在年級(jí)和班級(jí)給學(xué)生加以分組聚類，對(duì)于在同一

6、組中的學(xué)生布置同樣的學(xué)習(xí)內(nèi)容，使得這對(duì)于那些學(xué)習(xí)進(jìn)度超前的學(xué)生為了保持和大家同步而放慢學(xué)習(xí)進(jìn)度，相反對(duì)于那些學(xué)習(xí)后進(jìn)的同學(xué)為了追趕大家的進(jìn)度而忽略甚至放棄某些教學(xué)內(nèi)容的學(xué)習(xí)，至使后面的學(xué)習(xí)更加困難。以上這些在現(xiàn)有遠(yuǎn)程教育站點(diǎn)中存在的問(wèn)題極大地制約了現(xiàn)代遠(yuǎn)程教育技術(shù)的進(jìn)一步完善和發(fā)展。經(jīng)過(guò)多年的教學(xué)實(shí)踐應(yīng)用，在現(xiàn)有的遠(yuǎn)程教育站點(diǎn)上積累了大量有用的信息，但這些信息存儲(chǔ)分散，記錄凌亂，數(shù)據(jù)龐大，如：學(xué)生注冊(cè)信息，登錄信息，瀏覽路徑信息，答疑信

7、息，作業(yè)信息，測(cè)試信息，交流信息，學(xué)習(xí)狀態(tài)信息，學(xué)習(xí)進(jìn)度信息等大量資源，如何利用這些資源建立一個(gè)智能化、個(gè)性化的遠(yuǎn)程教育環(huán)境，是現(xiàn)代遠(yuǎn)程教育技術(shù)發(fā)展中的一個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題。649掘的需要。近年來(lái)代理（Agent）技術(shù)得到了迅猛地發(fā)展，其展現(xiàn)出十分誘人的應(yīng)用前景。一般來(lái)說(shuō)Agent主要具有自治性（autonomy）、社會(huì)性（socialability）、反應(yīng)性（reactivity）、能動(dòng)性（preactiveness）四個(gè)基本特性：①自治性：

8、代理可以在沒(méi)有人或其他代理直接干預(yù)的情況下運(yùn)作，而且對(duì)自己的行為和內(nèi)部狀態(tài)有控制能力；②社會(huì)性：代理和其他代理可以通過(guò)代理語(yǔ)言進(jìn)行信息交流；③反應(yīng)性：代理能夠理解周圍的環(huán)境，并對(duì)環(huán)境的變化做出實(shí)時(shí)的響應(yīng)；④能動(dòng)性：代理不僅簡(jiǎn)單地對(duì)其環(huán)境做出反應(yīng)，也能夠通過(guò)接受某些啟動(dòng)信息，表現(xiàn)出有目標(biāo)的行為。圖2就是一種基于代理的Web遠(yuǎn)程教育系統(tǒng)模型：數(shù)據(jù)層中間層交互層用戶瀏覽器網(wǎng)站ASP頁(yè)面學(xué)生代理教學(xué)內(nèi)容數(shù)據(jù)庫(kù)學(xué)生學(xué)習(xí)信息數(shù)據(jù)庫(kù)分析信息數(shù)據(jù)庫(kù)數(shù)據(jù)

9、挖掘系統(tǒng)用戶服務(wù)系統(tǒng)圖2基于代理的系統(tǒng)模型圖2的這種基于代理的系統(tǒng)架構(gòu)是按照目前流行的BS三層模型設(shè)計(jì)的，三層模型包括：交互層、中間層以及數(shù)據(jù)層。交互層只由一些ASP頁(yè)面構(gòu)成，主要功能是接受用戶請(qǐng)求，將經(jīng)系統(tǒng)分析處理后的內(nèi)容呈現(xiàn)給用戶，交互層不負(fù)責(zé)系統(tǒng)具體功能的實(shí)現(xiàn)。系統(tǒng)主要的分析處理功能集中在中間層，其中學(xué)生代理充當(dāng)了中介的作用。當(dāng)用戶注冊(cè)進(jìn)入該系統(tǒng)時(shí)，就生成一個(gè)學(xué)生代理對(duì)象與用戶相對(duì)應(yīng)，這個(gè)學(xué)生代理對(duì)象將用戶在該系統(tǒng)上所有動(dòng)作都轉(zhuǎn)化

10、為對(duì)其他子系統(tǒng)功能的調(diào)用。學(xué)生代理記錄著用戶當(dāng)前的學(xué)習(xí)進(jìn)度、心理狀態(tài)和在系統(tǒng)中的訪問(wèn)權(quán)利限制等數(shù)據(jù)信息，學(xué)生代理就是在該系統(tǒng)中對(duì)用戶這個(gè)真實(shí)對(duì)象的抽象。其他子系統(tǒng)的訪問(wèn)交互對(duì)象也僅限于學(xué)生代理對(duì)象，在對(duì)子系統(tǒng)設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)過(guò)程中系統(tǒng)并不必關(guān)心是怎么和真實(shí)用戶進(jìn)行交流的，它們將學(xué)生代理對(duì)象當(dāng)作真實(shí)用戶，這樣就將功能的實(shí)現(xiàn)和顯示分開(kāi)，方便各子系統(tǒng)的獨(dú)立分析、設(shè)計(jì)以及最后完成后各子系統(tǒng)間的整合。在該模型中，我們關(guān)注的焦點(diǎn)是數(shù)據(jù)挖掘子系統(tǒng)。數(shù)據(jù)挖掘

11、系統(tǒng)將由學(xué)生代理獲取的用戶當(dāng)前狀態(tài)信息以及數(shù)據(jù)庫(kù)中記錄的用戶以往學(xué)習(xí)信息一起進(jìn)行分析，得出適合于用戶當(dāng)前學(xué)習(xí)的教學(xué)策略信息，該信息可以提供給用戶服務(wù)系統(tǒng)，由其生成適合用戶的課件、作業(yè)以及測(cè)試等，也可直接提供給用戶，使用戶對(duì)自己當(dāng)前的學(xué)習(xí)效果心里有數(shù)。數(shù)據(jù)挖掘系統(tǒng)同用戶服務(wù)系統(tǒng)并不直接進(jìn)行交互，它們之間的功能調(diào)用是通過(guò)學(xué)生代理來(lái)完成，之間的數(shù)據(jù)是通過(guò)數(shù)據(jù)庫(kù)傳輸?shù)摹＿@樣做是因?yàn)榭梢詫?shù)據(jù)分析和教學(xué)內(nèi)容呈現(xiàn)完全分割開(kāi)，由不同的人員進(jìn)行設(shè)計(jì)和實(shí)