《基于大数据云平台的多维度学习行为分析系统》-工学论文，计算机论文-论文范文参考-科学狗论文网

网站首页词典首页

标题

基于大数据云平台的多维度学习行为分析系统

范文

厉丹孙金萍康晓凤

摘要：通过对多维度教育大数据进行深度挖掘，可以精准有效地对学生行为数据进行研究和分析，帮助教师更深入地了解学生知识的掌握情况以及学习偏好，有助于推动传统以“教师为中心”的教学方式向v2"学生为中心”教学方式的转变。

关键词：大数据;多维度;数据挖掘;行为分析

中图分类号：TP311 文献标识码：A

文章编号：1009-3044（2019）29-0047-03

1概述

随着大数据与云计算技术的快速发展，教育部门也日益关注起大数据的发展，我国高校中教育大数据的多样性、关联性、可追溯性等特点为教育大数据分析提供了绝佳条件。传统的学生信息管理系统往往只提供数据展示和对信息的增删改查功能，本系统除了涵盖传统学生管理系统的基本功能外，还增加了数据可视化与分析功能，系统准备、处理、分析和应用传统课堂、教学系统的线下数据构成的学生校园行为的教育大数据，能为教师的教学评价与教学指导提供依据，从而实现精准评价与精准指导，为教学工作提供更好的保障。

2相关技术介绍

数据存取：如今大数据存取的数据不外乎分为三大类：1）非结构化数据，比如音频，视频等;2）半结构化数据：清洗后的数据表中有些记录中会有字段缺失，对于这些数据我们通常把它用hbase来存取和处理;3）结构化数据：数据表的记录里面字段完整，我们平时开发过程中最常遇到的就是这种类型的数据。由于校园数据是结构化的比较规整的，所以既可以用hive存储，也方便使用mysql存储，系统在hive配置文件里设置mysql为元数据库。

数据处理：采用hadoop分布式存储以及mysql关系型数据库存储。对于复杂的校园数据，首先分门别类，各自建表，然后再对每个表或者表与表之间需要的字段进行统计计算。在后续统计数据予以展示时，可以通过idbc建立与hive数据库的连接执行hive sql得到结果，也可以使用ipa處理得到结果。

数据挖掘与可视化显示：分析各种数据之间的关系，采用echarts技术针对性的将统计出的数据通过其适配的图，比如折线图、柱状图、饼状图等，在页面呈现，从而一目了然数据统计的结果，从而为系统的分析和研究工作提供数据可视化支持。

3系统设计与实现

用户注册账号后登录进人系统主页，系统分为数据管理和数据可视化与分析两大模块，在数据管理页面可以实现对数据库数据的添加，修改，删除和友好的查询操作，其次还能将页面数据导出，打印等;在数据可视化页面，echarts提供对被hive或ipa操作后的数据库数据的展示，图分为折线图，柱状图以及饼状图等，从图上可以精准有效的对学生行为数据进行研究和分析。系统功能模块图如图1所示。

3.1前台数据可视化界面

系统的数据可视化与分析部分主要有：折线图展示学生进入图书馆、折线图显示学生入馆次数与成绩关联、柱状图显示学生选修课程记录、饼图对比不同学生入馆次数对比、饼图对比不同学生不同消费类型的消费金额。以下是部分功能界面截图及说明。

图2展示入馆图，图横轴表示时间，记录从早上8点到晚上8点半的记录，纵轴表示人馆人数。从图上我们可以看出那个时间点学生入馆人数最多、最少以及哪些时间段人馆人数持续增加或减少等。要是想看一天、一周或者其他时间范围内的人馆数据所呈现的数据可视化情况，可以在右上角进行选择，该组件提供强壮的两个时间戳之间的搜索功能。此外，右上角还提供区域缩放功能、查看页面数据功能、折线图和柱状图切换展示功能以及刷新和下载图功能。

图3为学生选修课程情况统计图，横轴表示课程名称，纵轴表示选修课程的学生人数。从上图可以一目了然所有课程开课情况。同时可以看出学生的选课倾向，看哪些课程比较受到学生的喜爱，哪些课程没多少人选修，少于额定值就不满足开课情况，给学校、教育工作者以警示。右上角的按钮提供区域缩放、还原、查看页面数据、折线图和柱状图切换以及刷新和下载功能。

图4是学生成绩与人馆次数关联图，由于该页面数据的获取在后台需要嵌套查询加以实现，用ipa处理数据时，页面加载速度比其他页面都稍微缓慢一些，又由于横轴数据量比较大，而且是折线图，页面初加载时，线条会很密集，但是可以区域缩放，这样就能看清整体趋势以及每个人的入馆次数和成绩的关联情况。

图5是按照学生中学生成绩好的和学习成绩较差的进行人馆学习次数的对比，之前的关联图只能看清学生个人的成绩和人馆次数的关联关系，但是并不能得出什么有效的结论，而现在从整体上去进行统计分析，有了学生入馆数据以及学生成绩，用springdata就可以很好地把二者给统计在一个map里面，然后传值到前端用echarts饼图作关联展示。

图6是学习成绩较好的和较差的同学之间的文具书籍消费对比情况。可以从该饼图上看出的是，在文具书籍的文学消费上，成绩好的同学花费了21990.5元，占比59.45%，相对于成绩较差的学生接近六四开。那么我们不妨预测学生成绩的好坏和文学消费是有一定的关联的。

3.2后台数据管理界面

数据管理页面采用layui框架，实现对数据库所有表数据的实时展示与增删改查等功能。表格自身提供选择展示列、导出为CSV或Excel格式的文件、打印以及分页功能。此外，对数据还提供其添加新数据到数据库、删除数据、修改数据、查询数据等操作功能。以下是部分功能界面截图及说明。

图7能够分页展示学生数据，搜索学生信息时可以按照ID或者成绩查询时是精确查询，按照学生姓名查询时是模糊查询。点击“添加一条数据”会有一个弹出框，填入字段信息，点击“添加”，经过前后端的校验即可添加入库。点击删除，弹出提示框，确认后直接删除，页面和数据库同步刷新。点击修改，同样有个弹出框，填入信息，经过前后端校验，成功后更新，页面和数据库同步刷新。

图8由于人馆数据是历史数据，这部分数据主要提供展示和查询功能。按条件搜索分为按照ID，入馆日期、入馆时间戳、入馆时间和学生ID进行搜索，ID和学生ID的查询为精确查询，其余是模糊查询，其中人馆的时间和日期三项有前端的正则验证，要按照指定格式输入才能往下进行;学生ID必须是存在的而且是格式正确的才能不被拦截。

4总结

对学生行为的研究是对校园内的学生的日常学习习惯等行为分析和挖掘得出学生的各种行为倾向与规律，通过此系统分析出学生的行为特征，掌握学生的行为发展趋势，同时对比成绩较好和较差的学生行为，以便于学校采取对应的策略或者措施引导学生健康的生活学习。

随便看

科学优质学术资源、百科知识分享平台，免费提供知识科普、生活经验分享、中外学术论文、各类范文、学术文献、教学资料、学术期刊、会议、报纸、杂志、工具书等各类资源检索、在线阅读和软件app下载服务。