基于教務(wù)管理系統(tǒng)的數(shù)據(jù)分析工具的研究與設(shè)計(jì)*

鄧文俊，曹陽波，劉英群，程建鋼

(清華大學(xué) 教育研究院 教育技術(shù)研究所，北京 100084)

基于教務(wù)管理系統(tǒng)的數(shù)據(jù)分析工具的研究與設(shè)計(jì)*

鄧文俊，曹陽波，劉英群，程建鋼

(清華大學(xué) 教育研究院 教育技術(shù)研究所，北京 100084)

基于大數(shù)據(jù)的學(xué)習(xí)分析受到越來越多的關(guān)注，但能夠直接用于教育教學(xué)實(shí)踐的分析技術(shù)和工具則非常有限。隨著教育信息化發(fā)展，高校普遍應(yīng)用了綜合教務(wù)管理系統(tǒng)，積累了大量的數(shù)據(jù)。該文收集并分析了教學(xué)管理者最迫切的數(shù)據(jù)分析需求，選擇了常用的數(shù)據(jù)分析方法，設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了一個基于教務(wù)管理系統(tǒng)的數(shù)據(jù)分析工具系統(tǒng)。該系統(tǒng)由統(tǒng)計(jì)分析工具集、數(shù)據(jù)計(jì)算方法模塊、分析結(jié)果可視化模塊三個部分組成，其中統(tǒng)計(jì)分析工具集包含學(xué)生、教師、師生比、教師工作量和成績分析等方面的七個常用工具。應(yīng)用該系統(tǒng)對某高校教務(wù)管理系統(tǒng)中16年的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，結(jié)果驗(yàn)證了數(shù)據(jù)分析工具對于教務(wù)管理者的決策支持價值，體現(xiàn)了嵌入教學(xué)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)分析工具的優(yōu)勢。

教務(wù)管理系統(tǒng)；數(shù)據(jù)分析工具；大數(shù)據(jù)分析；決策支持

一、引言

教育部《教育信息化十年發(fā)展規(guī)劃(2011-2020年)》指出，要加快學(xué)校管理信息化進(jìn)程，建立電子校務(wù)平臺，加強(qiáng)教學(xué)質(zhì)量監(jiān)控，推動學(xué)校管理規(guī)范化與校務(wù)公開，支持學(xué)校服務(wù)與管理流程優(yōu)化與再造，提升管理效率與決策水平，提高辦學(xué)效益，支撐現(xiàn)代學(xué)校制度建設(shè)[1]。教學(xué)管理在高校管理工作中居于核心地位，教務(wù)管理信息化是校務(wù)管理信息化的重要組成部分，能夠促進(jìn)教學(xué)管理過程的程序化、規(guī)范化和科學(xué)化，保障教學(xué)工作穩(wěn)定、協(xié)調(diào)、高效運(yùn)轉(zhuǎn)，加快高校管理現(xiàn)代化的進(jìn)程。

經(jīng)過十多年的發(fā)展，絕大多數(shù)高校都通過綜合教務(wù)管理系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了教學(xué)管理信息化，這些系統(tǒng)多年來積累了大量數(shù)據(jù)。這些數(shù)據(jù)涵蓋了學(xué)生、教師、課程、成績等多個方面，不僅是教務(wù)管理的工作記錄，同時也是教務(wù)決策的重要依據(jù)。分析這些數(shù)據(jù)，能幫助決策者更好地了解并明確教育實(shí)踐的優(yōu)勢與缺陷，從而確定需要改進(jìn)的方向[2]。

美國高校教育信息化協(xié)會(EDUCAUSE)也看好教學(xué)數(shù)據(jù)分析的前景，其與美國新媒體聯(lián)盟(NMC)合作的“地平線報(bào)告(Horizon Report)”預(yù)測，教學(xué)數(shù)據(jù)的分析技術(shù)將在未來兩至三年內(nèi)在教育領(lǐng)域廣泛應(yīng)用[3]。但是數(shù)據(jù)分析技術(shù)的研究還處于起步階段，大部分的研究還是概念性的，真正能供教學(xué)使用的分析工具還很少。數(shù)據(jù)分析工具分為兩大類：通用工具和專用工具。通用工具不是專門開發(fā)的，而是將已有的分析工具直接拿來應(yīng)用，如SPSS等。這一類的工具需要將數(shù)據(jù)從系統(tǒng)導(dǎo)出，并對數(shù)據(jù)做預(yù)處理，這些都需要一定的專業(yè)技能，不適合一般的教學(xué)管理者使用，更適合研究人員；專用工具是專門為分析教學(xué)數(shù)據(jù)而定制開發(fā)的，這一類的工具能嵌入某個教學(xué)系統(tǒng)中，與系統(tǒng)無縫連接，可以讓普通用戶在系統(tǒng)中直接使用。目前這一類的工具非常有限。本文基于“清華教育在線”教務(wù)管理系統(tǒng)，針對教育管理者最關(guān)心的問題，設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)一個數(shù)據(jù)分析工具系統(tǒng)，以便支持教務(wù)管理者對大量數(shù)據(jù)進(jìn)行深度挖掘和分析。

二、數(shù)據(jù)分析的目標(biāo)

設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)分析工具的第一步是選擇要分析的數(shù)據(jù)。而選擇哪些數(shù)據(jù)，關(guān)鍵在于數(shù)據(jù)的使用目的[4]，因此設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)分析工具集應(yīng)從教務(wù)管理者關(guān)心的問題出發(fā)。本文從應(yīng)用“清華教育在線”本科教務(wù)管理系統(tǒng)的30多個院校提出的上百個需求中，提取出與數(shù)據(jù)分析有關(guān)的需求，整理出了若干教務(wù)管理者最關(guān)心的問題。

1.學(xué)生情況

學(xué)生情況指從不同的維度對在校學(xué)生和已畢業(yè)學(xué)生的人數(shù)情況進(jìn)行分析，例如民族、性別、生源等。按照不同民族、性別、生源地對在校學(xué)生人數(shù)分布進(jìn)行分析，可以了解少數(shù)民族學(xué)生數(shù)、男女學(xué)生數(shù)、學(xué)生來源的構(gòu)成比例等，從側(cè)面反映教育公平情況[5]。在已有維度的基礎(chǔ)上，加上年級維度和時間維度，便能了解這些構(gòu)成比例隨時間的變化趨勢。

2.師資情況

師資情況指從不同的維度統(tǒng)計(jì)教師人數(shù)，分析結(jié)構(gòu)分布。分析教師的年齡和職務(wù)，能了解各個層級教師的比例，分析教師結(jié)構(gòu)是否合理；分析性別、民族的比例，能了解教師在性別和民族層次上的合理性；分析教職工總數(shù)中正式教師的數(shù)量與全部教職工數(shù)量的比，可以從中反映出教師隊(duì)伍的穩(wěn)定性。加上時間維度后，可看到這些結(jié)構(gòu)隨時間的變化。分析教師結(jié)構(gòu)，對高等學(xué)校教師隊(duì)伍素質(zhì)建設(shè)具有一定的啟發(fā)意義[6]。

3.教師工作量

大學(xué)教師工作量包含教學(xué)、科研和服務(wù)，它們共同構(gòu)成了大學(xué)教師的學(xué)術(shù)生活。統(tǒng)計(jì)任課教師的上課時間，科學(xué)合理地計(jì)算大學(xué)教師工作量，能幫助解答“教學(xué)的數(shù)量和質(zhì)量的關(guān)系如何”“教學(xué)與科研怎樣結(jié)合”以及“ 報(bào)酬和聲望如何分配”[7]。一般以專任教師平均周課時作為工作量的計(jì)算方法，周課時數(shù)是衡量教師工作量的指標(biāo)，應(yīng)合理安排每位教師的工作量，以保證滿足工作量的同時不使部分教師超負(fù)荷工作。

4.師生比

師生比是指某特定的教育層次，在指定年份中的教師數(shù)與學(xué)生數(shù)之比。由于師生比表示平均一名教師所負(fù)擔(dān)的學(xué)生數(shù)，所以人們往往把師生比作為衡量辦學(xué)效益的指標(biāo)之一[8]。分析師生比的數(shù)量比，可以從所得比例數(shù)中清晰地了解是不是存在不合理的超編教師，或者教師數(shù)遠(yuǎn)不能滿足正常教學(xué)的需求等情況，以便及時增減教師，滿足正常教學(xué)的需要。

5.成績分析

成績是評價高校教學(xué)質(zhì)量的重要依據(jù)，也是評估學(xué)生對所學(xué)課程掌握程度的主要標(biāo)志。對影響學(xué)業(yè)成績表現(xiàn)的因素進(jìn)行詳盡分析，能在此基礎(chǔ)上提出有針對性的教育質(zhì)量改進(jìn)與提高的政策建議[9]。成績分析有兩個層次，第一層是一般分析，例如課程成績的平均分、方差，統(tǒng)計(jì)學(xué)生成績分?jǐn)?shù)段等；第二層是深入分析，分析學(xué)生某些特征與學(xué)習(xí)成績之間的相關(guān)性，挖掘課程成績之間的關(guān)聯(lián)性，反映學(xué)生隨時間變化的學(xué)習(xí)成績特征等。

三、數(shù)據(jù)分析的方法及工具系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

教育統(tǒng)計(jì)作為一種研究方法，是以數(shù)理統(tǒng)計(jì)學(xué)的一般原理和方法，對教育實(shí)踐中所獲得的數(shù)據(jù)進(jìn)行整理、分析與解釋的工作[10]。統(tǒng)計(jì)方法是進(jìn)行定量教育管理與教育定量研究的主要手段。本文歸納了高校教務(wù)管理者最關(guān)心的問題，從中提煉出分析這些問題所需的統(tǒng)計(jì)分析方法，作為設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)分析工具的依據(jù)。常用的統(tǒng)計(jì)方法包括描述統(tǒng)計(jì)、皮爾遜積矩相關(guān)系數(shù)、t檢驗(yàn)、方差分析、時間序列分析等。

(一)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框架

本文將數(shù)據(jù)分析工具系統(tǒng)嵌入原有的教務(wù)管理系統(tǒng)中，成為其有機(jī)組成部分，其結(jié)構(gòu)框架如圖1所示。數(shù)據(jù)分析工具系統(tǒng)由統(tǒng)計(jì)分析工具集、數(shù)據(jù)計(jì)算方法模塊、分析結(jié)果可視化模塊三個部分組成，其中統(tǒng)計(jì)分析工具集包含學(xué)生、教師、師生比、教師工作量和成績分析等方面的七個常見工具。數(shù)據(jù)計(jì)算方法模塊完成對統(tǒng)計(jì)分析工具的技術(shù)實(shí)現(xiàn)，分析結(jié)果可視化將分析結(jié)果以圖表的方式呈現(xiàn)出來。數(shù)據(jù)分析工具系統(tǒng)的數(shù)據(jù)來源于教務(wù)管理系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫，與教務(wù)管理系統(tǒng)其它業(yè)務(wù)管理模塊相互獨(dú)立，修改業(yè)務(wù)管理模塊，并不會影響數(shù)據(jù)分析工具系統(tǒng)。

圖1 數(shù)據(jù)分析工具系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框架

統(tǒng)計(jì)分析工具集中包括七個分析工具：(1)學(xué)生情況分析：在一定范圍內(nèi)，按多種維度統(tǒng)計(jì)學(xué)生數(shù)量，例如按生源地、性別統(tǒng)計(jì)新生的數(shù)量等；(2)教師情況分析：在一定范圍內(nèi)，按多種維度統(tǒng)計(jì)教師數(shù)量，例如歷年來高級職稱教師的比例；(3)教師工作量分析：在一定范圍內(nèi)，統(tǒng)計(jì)教師的周課時，例如按學(xué)院統(tǒng)計(jì)教師工作量的標(biāo)準(zhǔn)差；(4)師生比分析：在一定范圍內(nèi)，統(tǒng)計(jì)師生比的均值、方差等情況，例如統(tǒng)計(jì)某學(xué)院的師生比；(5)成績相關(guān)性分析：在一定范圍內(nèi)，統(tǒng)計(jì)學(xué)生成績績點(diǎn)與特定因素的相關(guān)性，例如學(xué)院的師生比與該學(xué)院學(xué)生成績的相關(guān)性；(6)成績t檢驗(yàn)：在一定范圍內(nèi)，統(tǒng)計(jì)兩組學(xué)生的學(xué)生績點(diǎn)是否有顯著的差別，例如男女生成績是否有差別；(7)成績方差分析：在一定范圍內(nèi)，統(tǒng)計(jì)多組學(xué)生的學(xué)生績點(diǎn)是否有顯著的差別，例如來自不同地緣學(xué)生的成績是否有差別。

數(shù)據(jù)分析工具的使用流程如圖2所示。首先選擇統(tǒng)計(jì)范圍及數(shù)據(jù)。以學(xué)生情況統(tǒng)計(jì)為例，可以統(tǒng)計(jì)全校的學(xué)生，也可以統(tǒng)計(jì)某個學(xué)院的學(xué)生。其次選擇維度，設(shè)置統(tǒng)計(jì)分組。以學(xué)生統(tǒng)計(jì)為例，可選的維度包括：院系、性別、民族等。再次選擇內(nèi)容，學(xué)生情況統(tǒng)計(jì)和教師情況統(tǒng)計(jì)不用選擇內(nèi)容，因?yàn)閮?nèi)容就是計(jì)算數(shù)量。成績相關(guān)性分析、成績t檢驗(yàn)和成績方差分析也不用選擇，因?yàn)榻y(tǒng)計(jì)內(nèi)容是固定的。師生比分析可以選擇均值、標(biāo)準(zhǔn)差等描述統(tǒng)計(jì)的方法。最后選擇結(jié)果呈現(xiàn)方式，有一維表、二維表、柱狀圖、餅狀圖等多種形式可供選擇。

圖2 數(shù)據(jù)分析工具的使用流程

(二)關(guān)鍵技術(shù)問題和解決方法

數(shù)據(jù)分析工具的技術(shù)開發(fā)涉及到兩個關(guān)鍵問題，即選擇數(shù)據(jù)計(jì)算方法及技術(shù)實(shí)現(xiàn)、分析結(jié)果可視化。

1.數(shù)據(jù)計(jì)算方法及技術(shù)實(shí)現(xiàn)

數(shù)據(jù)的計(jì)算方法包括平均數(shù)(Mean)、中位數(shù)(Median,Md)、皮爾遜積矩相關(guān)系數(shù)等的實(shí)現(xiàn)。計(jì)算方法有兩種實(shí)現(xiàn)方式：數(shù)據(jù)庫實(shí)現(xiàn)和Java實(shí)現(xiàn)。

本文中的教務(wù)管理系統(tǒng)使用Oracle數(shù)據(jù)庫，它提供了分析函數(shù)。分析函數(shù)是Oracle 8中引入的一個概念，為分析數(shù)據(jù)提供了一種簡單高效的處理方式。分析函數(shù)共有32個，包含了描述統(tǒng)計(jì)中的所有方法、相關(guān)分析、方差、回歸分析等多種統(tǒng)計(jì)方法[11]。分析函數(shù)執(zhí)行效率高，而且使用分析函數(shù)可以直接在數(shù)據(jù)庫中計(jì)算平均數(shù)、相關(guān)系數(shù)等統(tǒng)計(jì)值，與Java的實(shí)現(xiàn)方式相比，不用傳輸原始數(shù)據(jù)，節(jié)省了大量時間[12]。

Java有開源的統(tǒng)計(jì)方法庫，例如Apache Commons Math、JStats等，這些方法庫中包含了常用的統(tǒng)計(jì)方法。以Apache Commons Math為例，其包含描述統(tǒng)計(jì)、頻率分布、 二元回歸、t檢驗(yàn)和方差檢驗(yàn)[13]。與數(shù)據(jù)方法相比，Java的統(tǒng)計(jì)方法庫支持更多的統(tǒng)計(jì)分析方法。

本文采用兩種結(jié)合的方式，以O(shè)racle分析函數(shù)為主，以Apache Commons Math為補(bǔ)充。若Oracle分析函數(shù)滿足需求，則使用分析函數(shù)；若不滿足，則使用Apache Commons Math。

2.分析結(jié)果可視化

(1)Java方案。使用Java開源圖表生成庫，例如JFreeChart，在java中生成圖表文件，然后在網(wǎng)頁上呈現(xiàn)。這種方案的優(yōu)點(diǎn)是運(yùn)行效率高，圖表的文件格式豐富，缺點(diǎn)是圖表不能交互。

(2)Flash方案。利用Flash技術(shù)呈現(xiàn)圖表，例如Open Flash Chart，優(yōu)點(diǎn)是圖表效果好，交互強(qiáng)，是圖表表現(xiàn)力最強(qiáng)的一種技術(shù)。其缺點(diǎn)是，F(xiàn)lash需要的系統(tǒng)資源多，容易造成瀏覽器死機(jī)。

(3)JavaScript方案。使用JavaScript直接在瀏覽器中呈現(xiàn)圖表，這是目前比較主流的做法。其優(yōu)點(diǎn)是，絕大多瀏覽器都支持，圖表可交互，占用系統(tǒng)資源相對較少。而且，有很多開源的基于JavaScript的可視化圖表庫可供選擇。

本文的工具采用JavaScript方案，設(shè)計(jì)了一組數(shù)據(jù)可視化API，將數(shù)據(jù)可視化的圖形定義與圖形呈現(xiàn)的實(shí)現(xiàn)解耦。在圖形呈現(xiàn)實(shí)現(xiàn)部分，采用開源的數(shù)據(jù)可視化技術(shù)，既可以減少對某種開源技術(shù)的過度依賴，而且當(dāng)出現(xiàn)新的數(shù)據(jù)可視化技術(shù)時，也可迅速切換。選擇開源JavaScript可視化圖標(biāo)庫時，選擇了gRapha?，因?yàn)槠涫褂孟鄬捤傻腗IT許可證，庫的體較小且滿足絕大多數(shù)可視化需求。

四、案例分析與討論

(一)案例分析

本文以北京市某高校為案例，對其教務(wù)管理系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。該校是一所以工科為主，具有鮮明工程實(shí)踐特色的北京市屬普通高等學(xué)校。教務(wù)管理系統(tǒng)中存有1997-2012年共16年的數(shù)據(jù)，每年數(shù)據(jù)都有變化，2012年的系統(tǒng)中包括26558條學(xué)籍記錄數(shù)據(jù)，其中本科生25418人，?？粕?140人。采用本文設(shè)計(jì)的數(shù)據(jù)分析工具集中的本科綜合統(tǒng)計(jì)工具來分析高校本科教務(wù)的綜合情況。

1.歷年女生在總學(xué)生比重變化趨勢

2.1.4 對疾病認(rèn)識不足 患者不良心理反應(yīng)的嚴(yán)重程度與病情輕重并不一定成正相關(guān)，這主要與患者對疾病的認(rèn)識有關(guān)［5］。楊鳳鳴［14］對150例 ICU 患者研究顯示，60例危重癥患者由于對突發(fā)的病情缺乏心理準(zhǔn)備，認(rèn)為自己病情嚴(yán)重會危及生命，產(chǎn)生十分明顯的恐懼感和威脅感。

一般認(rèn)為，多數(shù)理工科專業(yè)女生很少，男女比例嚴(yán)重失調(diào)。本文選取了1997-2012年學(xué)生數(shù)據(jù)，分析女生人數(shù)占總學(xué)生數(shù)比例的變化趨勢。分析結(jié)果顯示，女生比例從2002年起穩(wěn)定在42%左右，只有三年出現(xiàn)了大的跌幅：2003年約33%，2006年約22%，和2008年約31%，表明該校男女生比例失衡的情況沒有想象得那么大。

2.高考成績和大學(xué)學(xué)習(xí)成績相關(guān)性分析

高考成績與大學(xué)成績相關(guān)性的研究由來已久。隨著招生規(guī)模的擴(kuò)大，這一問題仍然具有重要的研究意義。而大學(xué)學(xué)習(xí)是一個較為長期的、動態(tài)的過程，只有對所有學(xué)年的分析才能揭示出其變化的規(guī)律[14]。本文選取2006級全體學(xué)生高考成績與大一、大二、大三及四年必修課平均學(xué)分績來分析相關(guān)性，分析結(jié)果如表1所示。

表1 2006級學(xué)生高考成績與四年必修課學(xué)分績相關(guān)分析

結(jié)果表明，在學(xué)院和學(xué)校兩個層次上，四年必修課的總學(xué)分績和高考成績顯著正相關(guān)；大一、大二和大三每年必修課的學(xué)分績和高考成績也顯著正相關(guān)。

3.性別對學(xué)習(xí)效果的影響

本文選取了一個工科學(xué)院和一個文科學(xué)院，前者男生多，后者女生多，分析結(jié)果如表2和表3所示。綜合四年必修課總學(xué)分績和大一必修課學(xué)分績兩種情況分析結(jié)果可以看出，女學(xué)生學(xué)習(xí)成績整體好于男生。

表2 某兩個學(xué)院四年必修課學(xué)分績性別差異顯著性研究

表3 某兩學(xué)院2006級學(xué)生大一學(xué)年必修課平均學(xué)分績性別差異分析

4.分?jǐn)?shù)膨脹問題

所謂分?jǐn)?shù)膨脹指學(xué)生的學(xué)業(yè)分?jǐn)?shù)的增長超出其實(shí)際能力的增長?，F(xiàn)實(shí)的中國高等院校是否真的存在分?jǐn)?shù)膨脹？究竟在什么層面和程度上存在分?jǐn)?shù)膨脹？這是需要實(shí)證檢驗(yàn)的一個有趣的問題[15]。本文選取某專業(yè)2001級到2008級學(xué)生四年必修課的平均分，結(jié)果如圖3所示。

學(xué)生四年必修課平均分整體沒有呈現(xiàn)明顯上升的趨勢。但是2003年到2005年整體呈現(xiàn)上升趨勢。為了驗(yàn)證2003、2004和2005年級學(xué)生四年必修課平均分是否有顯著差別，對這三個年級再次進(jìn)行方差分析，如表4和表5所示。

圖3 某專業(yè)四年必修課平均分變化趨勢

表4 某專業(yè)2003、2004和2005級學(xué)生四年必修課平均分方差分析

表5 某專業(yè)2003、2004和2005級學(xué)生四年必修課平均分差異分析(Tukey HSD)

由表4可以看出，該專業(yè)2003、2004和2005級學(xué)生四年必修課平均分存在顯著差異。對三組樣本進(jìn)一步進(jìn)行兩兩分析，結(jié)果如表5所示，2003級和2005級學(xué)生四年必修課平均分有顯著差異，其他組無顯著差異，因此該校并未出現(xiàn)分?jǐn)?shù)膨脹的現(xiàn)象。

(二)討論

1.分析結(jié)果的討論

通過對北京市某高校教務(wù)管理系統(tǒng)中16年全量數(shù)據(jù)進(jìn)行挖掘分析，發(fā)現(xiàn)了一些有決策參考價值的信息，如：一個工科為主的院校十年來男女生的比例趨于均衡，四年間每年的必修課成績與高考成績顯著正相關(guān)，在各個學(xué)院中女生學(xué)習(xí)成績普遍好于男生等。

2.數(shù)據(jù)分析工具的討論

本文設(shè)計(jì)的數(shù)據(jù)分析工具系統(tǒng)能夠滿足教務(wù)管理者常用的數(shù)據(jù)分析需求，支持教務(wù)管理者進(jìn)行科學(xué)決策，同時從使用性能來看，與SPSS等其它通用統(tǒng)計(jì)分析軟件相比，有兩大優(yōu)勢：

(1)對使用者統(tǒng)計(jì)知識和技能要求低。系統(tǒng)中的工具已針對特定教務(wù)問題深入定制，使用者無需太多的統(tǒng)計(jì)知識和技能，可像使用教務(wù)管理系統(tǒng)普通功能一樣使用工具集。而SPSS等系統(tǒng)要求使用者有相對水平的統(tǒng)計(jì)知識和技能。

(2)使用簡便。系統(tǒng)嵌入教務(wù)管理系統(tǒng)中，可直接使用。而SPSS等系統(tǒng)，用戶至少要多做三件事：數(shù)據(jù)導(dǎo)出、數(shù)據(jù)預(yù)處理、數(shù)據(jù)導(dǎo)入。每一項(xiàng)工作都需要一定的技能，并且工作量很大。

五、結(jié)論

本文基于已有教務(wù)管理系統(tǒng)，提出了一種嵌入式教學(xué)數(shù)據(jù)分析工具的設(shè)計(jì)方法，構(gòu)建一個數(shù)據(jù)分析工具系統(tǒng)，在大數(shù)據(jù)挖掘與分析工具方面做了一定的探索。應(yīng)用這套系統(tǒng)分析了某高校教務(wù)管理數(shù)據(jù)，驗(yàn)證了數(shù)據(jù)分析工具對于教務(wù)管理者的決策支持價值，體現(xiàn)了嵌入教學(xué)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)分析工具的優(yōu)勢。下一步的研究將著力于該系統(tǒng)在其它院校中的推廣應(yīng)用，同時收集管理者的使用反饋和新數(shù)據(jù)分析工具的需求，進(jìn)一步擴(kuò)展教務(wù)管理系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)分析方法。

[1]教育部.關(guān)于印發(fā)《 教育信息化十年發(fā)展規(guī)劃 (2011-2020 年)》 的通知 (教技 [2012]5 號)[DB/OL].ttp://www.moe.gov.en/rublicfiles/business/htmlfiles/moe/s3342/201203/xxgk——133322.htm1,2014-02-04.

[2]Wohlstetter P,Datnow A,Park V.Creating a system for data-driven decision-making: Applying the principal-agent framework[J].School Effectiveness and School Improvement,2008,19(3): 239-259.

[3]Johnson,L.,Smith,R.,Willis,H.,& Levine,A.,& Haywood,K.NMC horizon report: 2013 higher education edition[DB/OL].http://www.nmc.org/pdf/2013-horizon-report-HE.pdf,2013-12-23.

[4]顧小清,黃景碧,朱元錕,袁成坤.讓數(shù)據(jù)說話:決策支持系統(tǒng)在教育中的應(yīng)用[J].教育科學(xué)文摘,2010,29(6):79-80.

[5]王善邁.教育公平的分析框架和評價指標(biāo)[J].北京師范大學(xué)學(xué)報(bào):社會科學(xué)版,2009,(3):93-97.

[6]蔣偉.高校教師隊(duì)伍素質(zhì)建設(shè)現(xiàn)狀及改革對策分析[J].高等教育研究,2004,25(3):70-73.

[7]程晉寬.美國大學(xué)教師工作量淺析[J].高等教育研究,2005,26(6):102-107.

[8]陳敏.高校辦學(xué)效益與師生比[J].高等教育研究,1991,(2):62-76.

[9]張?jiān)伱?郝懿,李美娟.教師因素、學(xué)生因素對學(xué)生學(xué)業(yè)成績影響的實(shí)證研究——基于大規(guī)模測驗(yàn)數(shù)據(jù)的多層線性模型分析[J].教師教育研究,2012,24(4):56-62.

[10]葛軍.教育統(tǒng)計(jì)在教育決策中的應(yīng)用[J].統(tǒng)計(jì)與決策,2007,(247):167-168.

[11]Lorentz D,Jenkins B.Oracle database SQL language reference,11g release 1 (11.1)[DB/OL].http://docs.oracle.com/cd/B28359_01/server.111/b28286/toc.htm,2014-01-02.

[12]Chatziantoniou D.Using grouping variables to express complex decision support queries[J].Data & Knowledge Engineering,2007,61(1):114-136.

[13]Commons A.Commons-math: The apache commons mathematics library[EB/OL].http://commons.apache.org/proper/commons-math/,2014-01-02.

[14]丁澍,繆柏其,葉大鵬.高考成績與大學(xué)成績的相關(guān)性分析[J].中國大學(xué)教學(xué),2008,(11):29-31.

[15]何山,丁小浩.從對分?jǐn)?shù)膨脹現(xiàn)象的分析看高等院校應(yīng)對勞動力市場的壓力[J].清華大學(xué)教育研究,2004,25(6):35-42.

鄧文?。翰┦亢螅芯糠较?yàn)閿?shù)字化教育教學(xué)管理的研究與實(shí)踐(edanwade@163.com)。

曹陽波：在讀碩士，研究方向?yàn)閿?shù)字化教育教學(xué)管理的研究與實(shí)踐。

劉英群：博士，高級工程師，研究方向?yàn)閿?shù)字化教育教學(xué)管理環(huán)境的理論與實(shí)踐、基于知識管理的數(shù)字校園研究與實(shí)踐。

程建鋼：博士，研究員，博士生導(dǎo)師，研究方向?yàn)閿?shù)字校園理論與實(shí)踐，網(wǎng)絡(luò)教學(xué)理論、模式與系統(tǒng)構(gòu)建，信息社會與高等教育，知識管理在高等教育信息化中的應(yīng)用。

2014年2月10日

責(zé)任編輯：馬小強(qiáng)

Research and Design of Data Analysis Tool System——Based on Educational Management System

Deng Wenjun,Cao Yangbo,Liu Yingqun,Cheng Jiangang
(Educational Technology Institute,Tsinghua University,Beijing 100084)

Learning analysis for big data has attracted more and more attention,but practical analysis tools are very seldom.With the development of information technology in education,more and more universities implement educational administrate management system,and these systems have collected a large amount of data.In this paper,the authors collect and analyze the most important requirement of educational data analysis from education administrators,design and implement a data analysis tool system based on an educational administrate management system.The system consists of a set of statistical tools,a set of analytical methods ,and a data visualization system.We analyze last 16 years education data of a college with the system,and the result proves the value of data analysis tool system for education decision making supporting,and the advantage of embedded data analysis system.

Academic Affairs Management System; Statistical Tools; Big Data Analytics; Decision Making Supporting

G434

A

1006—9860(2014)05—0138—06

* 本文系清華大學(xué)文化傳承創(chuàng)新基金項(xiàng)目“高校教學(xué)質(zhì)量管理信息化：問題與策略研究”(項(xiàng)目編號：2012WHQN016)成果。