大數據分析下大學生行為記錄和分析系統(tǒng)的設計與實現分析

摘要：大學校園相比于中小學校園而言，多了幾分開放性，這也造成了管理的開放，因此很多時候老師都無法明確學生在校期間的行為活動，這致使校園管理方面存在很多不足之處。該課題主要依靠Java語言加以開發(fā)，期間遵照MVC模式搭建SSH框架進行具體實現。大數據分析技術在當前時代發(fā)展非常迅速，本次就借助該技術收集學生的在?；顒樱瑸榱私⑶逦哪K，我們按照一定的思路將其分為三大塊，分別為大學生行為記錄、大學生行為分析以及后臺管理。老師就可根據出勤、作業(yè)、銷假、未到校等記錄內容判斷學生是否在校，這對于提高管理效率有著極大的幫助。

關鍵詞：大學生;在校行為;大數據分析

中圖分類號：TP311.13? ? 文獻標識碼：A? ? ? ? ?文章編號：1007-9416（2020）10-0000-00

邁入大學校園，也就意味著邁進了社會，因為大學的種種特性造就了其具有社會的大部分特點。這從學生的角度看，雖然有了更多的自由權，但是從管理者的角度而言，還存在許多問題，過分自由的發(fā)展空間會造成監(jiān)管不及時、教學與管理的脫節(jié)等問題的出現。為此，作為老師以及學校的管理層人員，必須要明確每位學生的到課情況、請銷假情況、作業(yè)完成度情況等等。在大學生行為記錄以及分析系統(tǒng)中，我們會借助大數據分析技術對學生的具體在校行為進行分析。如此一來就為學生干部、老師減輕了一部分工作壓力，對于彌補管理漏洞很有幫助。

1關鍵技術

本系統(tǒng)的開發(fā)主要借助了SSH框架，其主要運用的技術包括Struts2、Spring、Hibernate。Struts2是標準的MVC框架，主要對MVC框架的三方面（控制、模型、視圖）進行開發(fā)，且效率較為不錯。Spring的主要作用是提供依賴注入、AOP以及聲明式事務。Hibernate是一種ORM框架，該技術也較為優(yōu)秀，它能夠將JDBC的代碼完美封裝在一起，同時還能將數據訪問層的操作進行相應的簡化。由以上三種技術組成的SSH架構具有諸多優(yōu)勢，可以將框架的效用發(fā)揮得淋漓盡致，對于優(yōu)化項目結構具有突出作用。

系統(tǒng)頁面的構建依據的是JSP網頁開發(fā)技術，這種技術只要編譯一次就可以存入內容，從運行速度上來看，效果較為理想。由于后臺數據比較繁雜，故而需要借助數據庫技術加以解決，本系統(tǒng)采用的是MySQL數據庫技術[1]。要想開發(fā)一個系統(tǒng)，服務器是必不可少的，本次選擇的是tomcat服務器，該服務器屬于輕量級，并且源代碼免費開放，能夠為系統(tǒng)開發(fā)節(jié)省一部分精力與成本，并且其所占空間也較少，如果系統(tǒng)規(guī)模不是特別大，且網頁訪問人數不多，用這種服務器綽綽有余。

首先需要確定獲取技術，Deep Web數據獲取技術是一個不錯的選擇。該技術利用表單爬取手段收集表單中的數據，此外該技術能夠有效識別表單中的各個屬性值如網頁標簽中的ID等，如果查找到與數據庫中字段相同或相似的，可以進行近一步的關聯。當獲得有價值的數據后，接下來按照分析、處理、展示結果等步驟展開工作。

2 大學生行為記錄和分析系統(tǒng)需求分析

行為記錄是利用數據化的方式統(tǒng)計學生的在校行為，這里所說的行為主要包括作業(yè)的完成度、出勤情況、請假銷假記錄以及離校到校情況等。利用互聯網技術將學生能夠跟蹤記錄的在校情況如實反映給系統(tǒng)，系統(tǒng)會根據相關運算法則進行記錄處理，這樣就可以為老師以及學校管理層提供一定的便捷，有利于相關人員對學生的行為記錄進行掌控分析。行為記錄除了學生的記錄內容以外，還應該包括任課老師以及導員等角色的記錄。

要想設計完善的系統(tǒng)，必須要明確系統(tǒng)的關鍵所在，經分析，以大數據技術為基礎的行為分析是關鍵要點，系統(tǒng)需要對涉及行為記錄的內容進行統(tǒng)一的整理統(tǒng)計，之后還要對其進行深入分析。如果只是將行為記錄的有關數據存儲在系統(tǒng)中，并不能完全、清晰地展現每位大學生的近期行蹤，為此，在系統(tǒng)開發(fā)過程中添加數據分析功能，就可以使得這個問題得到有效的解決，這樣一來，無論是任課老師還是輔導員都能根據系統(tǒng)分析功能得到學生狀況的整體信息以及個體信息。此外在設計之初，還要明確行為分析的面向對象以及服務對象，其中學生不僅是分析的對象，同時也是服務的對象。

后臺管理模塊的作用對象是基礎數據，所需要具備的功能有管理、維護。通過細致的劃分，可以將其分為多個管理模塊：學生人員管理、角色管理、模塊管理、菜單管理、教師課程管理、教學基本信息管理等。從系統(tǒng)使用對象來看，可以分為五大塊：學生、代課老師、班主任、系領導、院領導，不同的角色所能使用的權限也各不相同，當然一個用戶可以擁有的角色數量并不是唯一的，例如有的班主任還可以是系領導，當然所進入的角色不同，可以使用的菜單權限也各有區(qū)別。

3 大學生行為記錄和分析系統(tǒng)的實現

3.1 登錄模塊實現

登錄模塊是每個系統(tǒng)都必須具備的基礎模塊，不同的系統(tǒng)都有各自不同的登錄信息。本系統(tǒng)在登錄頁面主要設置了四個字段：用戶名、用戶權限、密碼以及驗證碼。系統(tǒng)會根據用戶填入的表單信息與數據庫存儲信息進行比對審核，如果用戶名、權限、密碼、驗證碼都審核無誤后，系統(tǒng)將會從登錄頁面跳轉至用戶所能操作的權限界面。如果四者之中有任意一條與數據庫中的記錄不匹配，那么都無法得到系統(tǒng)的認可，用戶可以根據提示的錯誤信息重新輸入數據，請求進入系統(tǒng)[2]。

3.2 后臺管理模塊實現

用戶在登錄界面選擇的角色不同，后臺管理界面也會顯示不同的菜單管理內容。如果是管理員進入后臺，則可以對所有的后臺數據進行增、刪、改、查等管理操作，管理員可以添加、刪除某個角色，同時也可為某個角色增加權限或刪減權限，在整個系統(tǒng)運行當中，管理員的責任重大。

3.3學生行為跟蹤模塊實現

學生行為跟蹤是系統(tǒng)中的基礎模塊之一，它是系統(tǒng)分析的重要對象，學生作業(yè)的完成情況、出勤情況、請銷假等情況都收集在這一模塊。該模塊的出現代替了紙質登記學生行為的操作，相比于手工記錄，更加快捷方便。代課老師在這一模塊主要記錄學生的出勤情況以及學生作業(yè)的完成度。導員、院系領導則會根據跟蹤模塊的請銷假情況進行實際核實。

以學生請銷假操作為例，學生在操作時可以看到自己所有的請銷假情況，同時在此頁面還設置了篩選功能，根據篩選條件的約束，學生可以快速找到所需的信息。此外在申請假期時，如果狀態(tài)欄顯示正在審核中，則表示輔導員尚未通過申請，在這種情況下學生有權撤銷此次申請，這樣的設置增添了一些人性化處理思想。

3.4 學生行為分析模塊實現

學生行為分析模塊是整個系統(tǒng)中最為重要的模塊之一。這個模塊可以實現分析處理信息的功能，學生跟蹤模塊收集的數據就是為這一模塊打基礎。該模塊需要利用一項關鍵技術—大數據分析技術，借助這一技術就可以對學生行為數據進行分析匯總，之后還可以轉化為報表形式方便用戶觀察。利用這一分析技術，任課老師可以得到全班的作業(yè)完成情況以及個人的作業(yè)表現，這樣一來既能大致摸清班級整體學習質量，還能掌握學生個人的學習動態(tài)。院系領導可以得到整個系甚至整個院校的學習情況。

4 數據挖掘技術應用解析

4.1 分類、聚類技術

當需要對學生進行分類工作時，需要采用這一技術。具體來說，這一技術具有指導的意義，在進行劃分工作時，會直接劃分到提前設定好的類別中。比如，可以按照成績來做劃分工作，將學生分成兩個組，也可以進行更詳細的劃分，將學生分成不同的等級，比如優(yōu)、良、中等等。聚類技術屬于無指導的性質，分組情況不能提前進行明確，主要根據數據的特點來做分組工作，最后的結果也需要自行進行識別。

4.2 關聯規(guī)則技術

通過這一技術，能夠對影響學生學習的一些原因進行查找，比如學生在生活習慣方面，晚上熬夜，總是會有逃課的現象，那么對學生的學習成績來說有著很大的不利影響，這時就會根據這些情況推出相應的關聯規(guī)則，通過對這一規(guī)則的使用，教師能夠得知學生在學習方面所存在的一些問題，并根據這些問題，對學生進行針對性的疏導，從而使得管理機制能夠更加的完整，更好的對學生進行管理[3]。

4.3 序列模式挖掘技術

如果需要對學生的學習行為進行檢測，這時就需要運用這一技術，如果學生存在晝伏夜出的情況，那么接下來就很容易出現逃課的現象，最后就會使得學習成績受到一定的影響，甚至對畢業(yè)也會造成相應的影響。通過使用這一模式，教師可以及時的發(fā)現學生的問題，從而可以提前對學生進行疏導，防止學生出現不好的情況，提升教學的質量。

教師除了可以用自身的多年經驗來對學生進行管理之外，還可以使用更多的先驗知識來對學生進行指導。通過大數據的處理，教師能夠對學生的情況有較好的把控，對學生自身存在的一些問題能夠及時的發(fā)現，并根據這些問題，采取具有針對性的策略將問題進行較好的處理。所以，教師在管理時，可以對這一技術進行使用。

5 系統(tǒng)測試

軟件的測試并不僅僅體現于系統(tǒng)完成的這一刻，它融入于系統(tǒng)開發(fā)的整個周期，這樣能夠避免很多問題的出現。我們在開發(fā)完成后對系統(tǒng)進行的測試主要是為了保證上線系統(tǒng)的正常性，維護階段也需要進行測試，測試目的是為了保證系統(tǒng)的長久運行。

測試分為多個方面，最為重要的是安全測試，它防護的是各個頁面的安全性，通過測試發(fā)現，雖然安全性方面沒有較大的問題，但仍存在一些小瑕疵，經過反復測試修改，已經使得系統(tǒng)的各個功能都能運行如常。雖然經過不懈的努力，系統(tǒng)開發(fā)已經告一段落，但是要明白系統(tǒng)漏洞只能減少而不能徹底消除，我們能做的是盡最大的可能消除漏洞，保障系統(tǒng)的運行正常。

參考文獻

[1] 包婷，章志剛，金澈清.基于手機大數據的城市人口流動分析系統(tǒng)[J].華東師范大學學報（自然科學版），2015（5）：162-171.

[2]王若成.大數據環(huán)境下學生行為分析系統(tǒng)中關鍵技術的研究[J].信息技術與信息化，2019（7）：196-198.

[3]高殷，蘇強林.基于大數據的大學生行為風險分析研究[J].計算機產品與流通，2019（3）：201.

收稿日期：2020-07-15

作者簡介：張熙然，女，河北承德人，本科，研究方向：大數據。

指導老師：繆寧（1983—），男，江西贛州人，碩士，副教授，研究方向：社會科學數據挖掘和人工智能。

Design and Implementation of College Students' Behavior Record and Analysis System Based on Big Data Analysis

ZHANG Xi-ran

（Zhujiang College， Tianjin University of Finance and Economics，Tianjin? 301800）

Abstract：Compared with the primary and secondary school campuses， the university campus is a little more open， which also leads to the opening of management. Therefore， teachers often can't make clear the students' behavior and activities in school， which leads to many deficiencies in campus management. This project mainly depends on Java language to develop， during which SSH framework is built according to MVC mode for specific implementation. Big data analysis technology is developing very rapidly in the current era. This time， we use this technology to collect students' activities in school. In order to establish a clear module， we divide it into three parts according to certain ideas， which are college students' behavior record， college students' behavior analysis and background management. In this way， teachers can judge whether students are in school according to the records of attendance， homework， resumption of leave and absence from school， which is of great help to improve management efficiency.

Key words： college students; school behavior; big data analysis