网站首页
教育杂志
CSSCI期刊 北大期刊 CSCD期刊 统计源期刊 知网收录期刊 维普收录期刊 万方收录期刊 SCI期刊(美)
医学杂志
CSSCI期刊 北大期刊 CSCD期刊 统计源期刊 知网收录期刊 维普收录期刊 万方收录期刊 SCI期刊(美)
经济杂志
CSSCI期刊 北大期刊 CSCD期刊 统计源期刊 知网收录期刊 维普收录期刊 万方收录期刊 SCI期刊(美)
金融杂志
CSSCI期刊 北大期刊 CSCD期刊 统计源期刊 知网收录期刊 维普收录期刊 万方收录期刊 SCI期刊(美)
管理杂志
CSSCI期刊 北大期刊 CSCD期刊 统计源期刊 知网收录期刊 维普收录期刊 万方收录期刊 SCI期刊(美)
科技杂志
CSSCI期刊 北大期刊 CSCD期刊 统计源期刊 知网收录期刊 维普收录期刊 万方收录期刊 SCI期刊(美)
工业杂志
CSSCI期刊 北大期刊 CSCD期刊 统计源期刊 知网收录期刊 维普收录期刊 万方收录期刊 SCI期刊(美)
SCI杂志
中科院1区 中科院2区 中科院3区 中科院4区
全部期刊
公務(wù)員期刊網(wǎng) 論文中心 正文

教學(xué)管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)可視化技術(shù)應(yīng)用

前言:想要寫(xiě)出一篇引人入勝的文章?我們特意為您整理了教學(xué)管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)可視化技術(shù)應(yīng)用范文,希望能給你帶來(lái)靈感和參考,敬請(qǐng)閱讀。

教學(xué)管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)可視化技術(shù)應(yīng)用

摘要:對(duì)數(shù)據(jù)可視化技術(shù)在教學(xué)管理系統(tǒng)中的應(yīng)用進(jìn)行研究,分析了數(shù)據(jù)可視化的發(fā)展趨勢(shì)及存在的問(wèn)題,并進(jìn)行了可行性分析,提出了多源數(shù)據(jù)的可視化方法,構(gòu)建了教育大數(shù)據(jù)可視化教學(xué)管理系統(tǒng),能夠更詳細(xì)準(zhǔn)確地掌握學(xué)生的學(xué)習(xí)習(xí)慣和學(xué)習(xí)模式,提升了教學(xué)質(zhì)量。

關(guān)鍵詞:數(shù)據(jù)可視化技術(shù);教學(xué)管理系統(tǒng)

為了能夠?qū)?shù)據(jù)信息準(zhǔn)確、全面地傳遞給用戶(hù),常見(jiàn)的錯(cuò)綜復(fù)雜的表格可以通過(guò)數(shù)據(jù)可視化技術(shù)轉(zhuǎn)化為可見(jiàn)的圖形符號(hào),并將一些不容易發(fā)現(xiàn)和看起來(lái)難以關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)聯(lián)系起來(lái),發(fā)現(xiàn)新的規(guī)律并加以利用,發(fā)現(xiàn)其潛在價(jià)值。這種通過(guò)圖形化處理數(shù)據(jù)的方式能夠準(zhǔn)確高效地表達(dá)出數(shù)據(jù)中的關(guān)鍵信息點(diǎn),發(fā)掘數(shù)據(jù)中的隱藏規(guī)律,讓用戶(hù)對(duì)數(shù)據(jù)的理解更加深刻,這種技術(shù)即為數(shù)據(jù)可視化技術(shù)[1]。

1數(shù)據(jù)可視化技術(shù)在教學(xué)管理系統(tǒng)中的發(fā)展趨勢(shì)及存在的問(wèn)題

可視化技術(shù)主要體現(xiàn)在宏觀態(tài)勢(shì)可視化、設(shè)備仿真運(yùn)行可視化和數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析可視化這三個(gè)方面[2]。宏觀態(tài)勢(shì)可視化是在某種特殊條件下對(duì)根據(jù)時(shí)間變化而變化的目標(biāo)實(shí)體進(jìn)行觀察統(tǒng)計(jì),能夠直觀、準(zhǔn)確、生動(dòng)地表現(xiàn)出宏觀態(tài)勢(shì),以便迅速掌握整體發(fā)展形勢(shì)和特點(diǎn)。設(shè)備仿真運(yùn)行可視化是借助圖像、三維動(dòng)畫(huà)和計(jì)算機(jī)程控技術(shù)與實(shí)體模型相結(jié)合的方式來(lái)表現(xiàn)出設(shè)備的可視化,讓決策者對(duì)管理設(shè)備的理解更加生動(dòng)具體,以提高管理效率。數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析可視化因借助可視化圖表表達(dá)清晰的特點(diǎn)而在教育教學(xué)、智能商業(yè)、政治決策、市場(chǎng)營(yíng)銷(xiāo)等領(lǐng)域被廣泛應(yīng)用。在教育教學(xué)領(lǐng)域,可利用數(shù)據(jù)可視化技術(shù)發(fā)現(xiàn)教學(xué)環(huán)境中存在的問(wèn)題,以提高教學(xué)質(zhì)量。各大高校應(yīng)積極引進(jìn)網(wǎng)絡(luò)教育平臺(tái)對(duì)學(xué)生的在線學(xué)習(xí)行為進(jìn)行分析處理?;跀?shù)據(jù)可視化技術(shù)對(duì)教育行業(yè)海量的信息數(shù)據(jù)進(jìn)行深度剖析時(shí),可以讓教師和學(xué)生更加容易對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和理解。為了能夠高效地對(duì)教學(xué)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,需要建立數(shù)據(jù)文件的方式提取教學(xué)數(shù)據(jù),對(duì)不同種類(lèi)和來(lái)源的數(shù)據(jù)格式和結(jié)構(gòu)進(jìn)行統(tǒng)一規(guī)范化處理,為數(shù)據(jù)分析提供數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。目前,學(xué)生成績(jī)數(shù)據(jù)庫(kù)中存儲(chǔ)的都是單一形式的學(xué)生成績(jī)[3],不能提供給學(xué)生、教師以及教務(wù)管理人員更多的信息,無(wú)法為專(zhuān)業(yè)的課程設(shè)置、教師人才配置和學(xué)生課程成績(jī)的提高做出針對(duì)性指導(dǎo),因此需要從統(tǒng)計(jì)分析及可視化、數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)分析、成績(jī)預(yù)測(cè)這三個(gè)不同維度來(lái)完成對(duì)學(xué)生成績(jī)的分析。

2可行性分析

隨著互聯(lián)網(wǎng)和大數(shù)據(jù)技術(shù)的不斷發(fā)展,日常數(shù)據(jù)分析管理逐漸趨于無(wú)紙化,可視化方式可避免文本形式數(shù)據(jù)的混亂和常規(guī)圖表形式的空洞,能夠幫助人們更加便捷完整地獲取數(shù)據(jù)中的信息,充分展現(xiàn)出數(shù)據(jù)的模式、趨勢(shì)和相關(guān)性,以提高工作效率和進(jìn)度?;贐/S(Browser/Server)體系的結(jié)構(gòu)軟件是目前各種應(yīng)用軟件的主要形式[4]。在工作中,需要將數(shù)據(jù)信息用圖表的方法在Web頁(yè)面上進(jìn)行展示。各種數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)可視化后,可實(shí)現(xiàn)人與人、人與機(jī)器之間的圖像通訊,改變了當(dāng)前的文字或數(shù)字通訊。

3關(guān)鍵技術(shù)

數(shù)據(jù)抽取是指從數(shù)據(jù)源中讀取數(shù)據(jù)的過(guò)程。本項(xiàng)目中數(shù)據(jù)抽取源是以文件類(lèi)型為Excel的數(shù)據(jù)源,創(chuàng)建文件選擇路徑直接導(dǎo)入,數(shù)據(jù)抽取的頻率根據(jù)具體需求來(lái)決定。比如課程成績(jī)相關(guān)的信息抽取頻率為一學(xué)期一次,統(tǒng)計(jì)的類(lèi)型可以是個(gè)人成績(jī)總和、個(gè)人平均成績(jī)等,比較類(lèi)型為至少兩個(gè)班級(jí)之間的比較。數(shù)據(jù)抽取可通過(guò)爬蟲(chóng)程序或Kettle、ETL等網(wǎng)頁(yè)數(shù)據(jù)抽取工具來(lái)實(shí)現(xiàn)。數(shù)據(jù)清洗是對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行重新審查和校驗(yàn)的過(guò)程,能夠刪除重復(fù)信息和糾正錯(cuò)誤信息。在數(shù)據(jù)的收集和處理過(guò)程中,由于人為或系統(tǒng)問(wèn)題無(wú)法保證數(shù)據(jù)的完全準(zhǔn)確,可能會(huì)產(chǎn)生一些干擾數(shù)據(jù)或殘缺數(shù)據(jù)。相同的數(shù)據(jù)類(lèi)型在不同數(shù)據(jù)源中的存儲(chǔ)格式和讀取方式也可能不一樣,這些數(shù)據(jù)在多個(gè)業(yè)務(wù)系統(tǒng)中多次抽取和使用會(huì)產(chǎn)生歷史緩存數(shù)據(jù),這些數(shù)據(jù)之間會(huì)產(chǎn)生沖突,所以在需要調(diào)用時(shí)進(jìn)行數(shù)據(jù)清洗和轉(zhuǎn)換,以保證數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和完整性。數(shù)據(jù)清洗的過(guò)程一般是將殘缺數(shù)據(jù)、錯(cuò)誤數(shù)據(jù)、重復(fù)數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)一致性檢查及無(wú)效值和缺失值的檢查處理來(lái)轉(zhuǎn)換為能夠滿足質(zhì)量要求的數(shù)據(jù)。通常采用語(yǔ)法分析和模糊匹配技術(shù)來(lái)完成對(duì)多數(shù)據(jù)源數(shù)據(jù)的清理。對(duì)分類(lèi)數(shù)據(jù)使用可視化技術(shù)能快速獲取數(shù)據(jù)集的范圍及數(shù)據(jù)分布特征。條形圖適用于分類(lèi)數(shù)據(jù)可視化;餅圖、瀑布圖適用于觀察分類(lèi)中的比例情況;樹(shù)形圖適用于需要一級(jí)分類(lèi)且還需要子分類(lèi)的情況。柱狀圖、條形圖的長(zhǎng)度有利于直接比較;餅圖、柱形堆疊圖及瀑布圖能在分類(lèi)數(shù)據(jù)中對(duì)比出占比情況;樹(shù)形圖能展示一級(jí)分類(lèi)的子分類(lèi),可以實(shí)現(xiàn)維度的深入分析。隨時(shí)間變化的時(shí)序數(shù)據(jù)可視化技術(shù)主要有兩種模式,一是隨著時(shí)間線索向右延伸的時(shí)序圖,如折線圖、堆積面積圖,等等;二是根據(jù)時(shí)間周期進(jìn)行統(tǒng)計(jì)匯總的柱形圖、日歷圖、徑向圖,等等。多個(gè)體、多變量的數(shù)據(jù)可視化技術(shù)可探索數(shù)據(jù)個(gè)體間的差異和數(shù)據(jù)變量間的關(guān)系??蓪⑸Ⅻc(diǎn)圖、氣泡圖或?qū)⒍鄠€(gè)簡(jiǎn)單圖表組合生成圖矩陣,通過(guò)對(duì)比圖矩陣可進(jìn)行多元變量的可視化操作。其中散點(diǎn)圖和氣泡圖適合變量相對(duì)較少(如5個(gè)以下)的場(chǎng)景,而對(duì)于變量5個(gè)及以上的場(chǎng)景圖矩陣更為適合。學(xué)生成績(jī)可能與學(xué)生的上課考勤、作業(yè)提交、課外活動(dòng)、科技競(jìng)賽以及教師的年齡、教齡、教學(xué)方式、教學(xué)質(zhì)量評(píng)價(jià)等眾多因素相關(guān)。通過(guò)對(duì)相關(guān)因素進(jìn)行不同維度的統(tǒng)計(jì)分析,并用可視化的形式來(lái)表示,這樣可以更直觀、科學(xué)、合理、全面的為教學(xué)安排提供指導(dǎo)??苫趯W(xué)生的日??记?、作業(yè)提交、課堂聽(tīng)講情況、課前預(yù)習(xí)情況、社團(tuán)情況、競(jìng)賽與獲獎(jiǎng)情況、課程考試方式、掛科率等來(lái)對(duì)學(xué)生的成績(jī)進(jìn)行預(yù)測(cè),并對(duì)有掛科風(fēng)險(xiǎn)的學(xué)生及時(shí)采取補(bǔ)救措施??苫诟鱾€(gè)圖形的優(yōu)勢(shì)對(duì)學(xué)生的成績(jī)數(shù)據(jù)進(jìn)行可視化分配。折線圖適用于多個(gè)二維數(shù)據(jù)集的比較,能反映出眾多數(shù)據(jù)集之間的起伏狀態(tài),常用于連續(xù)排名;柱狀圖用于顯示某一段時(shí)間內(nèi)的數(shù)據(jù)變化或各項(xiàng)之間的比較情況,可用于班級(jí)之間的分?jǐn)?shù)對(duì)比;餅圖常用不同的顏色來(lái)代表數(shù)據(jù)源中各項(xiàng)數(shù)值與總項(xiàng)的比例關(guān)系,適用于成績(jī)段之間的數(shù)據(jù)分布;散點(diǎn)圖可以直觀看出學(xué)生都集中在哪些分?jǐn)?shù)段。

4論證方法

目前,基于python語(yǔ)言的web框架主要有Djan-go、Flask和Tornado。本項(xiàng)目基于Flask作為python的web框架,該框架的優(yōu)點(diǎn)是輕便、易擴(kuò)展。Web前端中使用了Bootstrap框架,它擁有下拉菜單、按鈕組、按鈕下拉菜單、導(dǎo)航條、排版、縮略圖、警告對(duì)話框等豐富的Web組件,根據(jù)這些組件可以快速搭建一個(gè)功能完備的網(wǎng)站。在程序中集成Bootstrap,可以用一個(gè)名為Flask-Bootstrap的Flask擴(kuò)展對(duì)模板進(jìn)行一些有必要的改動(dòng),簡(jiǎn)化集成過(guò)程。另外,可使用Flask中一些可選的輔助模塊來(lái)讓程序更加簡(jiǎn)潔易懂,比如將SQLAl-chemy用于數(shù)據(jù)庫(kù)的連接和操作,將Flask-WTForm用于網(wǎng)頁(yè)上表單的設(shè)計(jì)。完成開(kāi)發(fā)環(huán)境搭建后,可基于多源數(shù)據(jù)可視化方法來(lái)對(duì)高校的教育數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合利用,構(gòu)建教育大數(shù)據(jù)可視化教學(xué)管理系統(tǒng),以驗(yàn)證多源數(shù)據(jù)可視化方法的應(yīng)用效果。

5結(jié)語(yǔ)

本項(xiàng)目做了大量的市場(chǎng)調(diào)研,基于教育大數(shù)據(jù)可視化教學(xué)管理系統(tǒng)可深入分析教育數(shù)據(jù)的內(nèi)在關(guān)聯(lián)性,并給出可視化的數(shù)據(jù)展示,能夠更詳細(xì)準(zhǔn)確地掌握學(xué)生的學(xué)習(xí)習(xí)慣和學(xué)習(xí)模式,提升了教學(xué)質(zhì)量。

參考文獻(xiàn):

[1]程佳軍,游宏梁,湯珊紅,等.數(shù)據(jù)可視化技術(shù)在軍事數(shù)據(jù)分析中的應(yīng)用研究[J].情報(bào)理論與實(shí)踐,2020,(04):1-9.

[3]曲佳彬,歐石燕.關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)可視化研究進(jìn)展分析[J].圖書(shū)與情報(bào),2018,(04):57-67.

[4]方思桐,汪隸鋆,高敏,等.交互式電力數(shù)據(jù)可視化與分析[J].南京師范大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版),2019,42(03):96-106.

作者:張賢杰 單位:黑龍江省科學(xué)院

免责声明

本站为第三方开放式学习交流平台,所有内容均为用户上传,仅供参考,不代表本站立场。若内容不实请联系在线客服删除,服务时间:8:00~21:00。

AI写作,高效原创

在线指导,快速准确,满意为止

立即体验
文秘服务 AI帮写作 润色服务 论文发表