[發(fā)明專(zhuān)利]學(xué)生學(xué)業(yè)預(yù)警系統(tǒng)及其方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201711393925.7
• 申請(qǐng)日: 2017-12-21
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN107967540A
• 公開(kāi)（公告）日: 2018-04-27
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王勇;王端瑞;董軍宇;馮建平;張立凱;劉宇;鄒學(xué)
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 中國(guó)海洋大學(xué);青島偉東云教育集團(tuán)有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): G06Q10/04
• 分類(lèi)號(hào): G06Q10/04;G06Q50/20
• 代理公司: 青島清泰聯(lián)信知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司37256
• 代理人: 高洋

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于校園信息化管理領(lǐng)域，尤其涉及一種針對(duì)學(xué)生學(xué)業(yè)預(yù)警的系統(tǒng)。

背景技術(shù)

目前，校園信息化管理積累了大量的學(xué)生數(shù)據(jù)，包括食堂就餐打卡數(shù)據(jù)、圖書(shū)館出入及借書(shū)記錄等。這些數(shù)據(jù)反映了學(xué)生的學(xué)習(xí)和生活狀態(tài)，可以用來(lái)量化并預(yù)測(cè)學(xué)生的學(xué)業(yè)表現(xiàn)。

智能化是未來(lái)教育的核心之一，而數(shù)據(jù)是智能化的基礎(chǔ)和必備條件，通過(guò)對(duì)數(shù)據(jù)分析，建立智能化模型，可對(duì)學(xué)生的表現(xiàn)給出可信預(yù)測(cè)。

為了實(shí)現(xiàn)有針對(duì)性的教學(xué)和管理，通過(guò)使用預(yù)測(cè)建模技術(shù)，許多研究人員利用學(xué)生的數(shù)據(jù)來(lái)識(shí)別學(xué)業(yè)有風(fēng)險(xiǎn)的學(xué)生。研究人員得出結(jié)論，通過(guò)數(shù)據(jù)分析，可以預(yù)測(cè)學(xué)生在某些課程中的表現(xiàn)，并確定那些處于風(fēng)險(xiǎn)中的學(xué)生。預(yù)測(cè)模型可以在早期識(shí)別風(fēng)險(xiǎn)學(xué)生，幫助教師和學(xué)生掌握學(xué)習(xí)情況。

現(xiàn)有的系統(tǒng)所用的預(yù)測(cè)模型通常針對(duì)單一課程，每個(gè)課程數(shù)據(jù)不同，模型需要針對(duì)課程進(jìn)行調(diào)整，通用性不強(qiáng)。另一個(gè)問(wèn)題是，很多系統(tǒng)是為在線課程設(shè)計(jì)的，利用學(xué)習(xí)過(guò)程中收集的數(shù)據(jù)來(lái)預(yù)測(cè)學(xué)生的表現(xiàn)。因此，對(duì)沒(méi)有在線數(shù)據(jù)的課程，這些預(yù)測(cè)模型不適用。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決上述問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種學(xué)生學(xué)業(yè)預(yù)警系統(tǒng)及其方法，該發(fā)明的處理對(duì)象是學(xué)校的全體學(xué)生，而不是某一門(mén)課程的學(xué)生，使用的數(shù)據(jù)包括校園卡打卡記錄等所有學(xué)生共有的通用數(shù)據(jù)，而不是課堂過(guò)程數(shù)據(jù)這樣的專(zhuān)門(mén)數(shù)據(jù)；樣本數(shù)目更多，數(shù)據(jù)通用性更強(qiáng)。

為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為：

一種學(xué)生學(xué)業(yè)預(yù)警系統(tǒng)，包括可采集預(yù)設(shè)學(xué)校學(xué)生原始數(shù)據(jù)的采集單元，可按預(yù)設(shè)要求提取學(xué)生原始數(shù)據(jù)中特征數(shù)據(jù)的提取單元，可將特征數(shù)據(jù)進(jìn)行分類(lèi)的歸類(lèi)單元，可對(duì)歸類(lèi)單元中各不同類(lèi)別進(jìn)行信息增益賦值的配置單元，可判斷信息增益并賦值后的數(shù)據(jù)是否為預(yù)警數(shù)據(jù)的判斷單元；采集單元、提取單元、歸類(lèi)單元、配置單元和判斷單元構(gòu)建形成樣本模型；樣本模型內(nèi)進(jìn)一步設(shè)置有可采集待檢測(cè)數(shù)據(jù)的輸入單元以及可將是否為預(yù)警數(shù)據(jù)結(jié)果輸出的輸出單元，輸入單元采集待檢測(cè)數(shù)據(jù)，并進(jìn)入至樣本模型中進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，以判斷待檢測(cè)數(shù)據(jù)是否為預(yù)警數(shù)據(jù)，輸出單元將判斷后的預(yù)警結(jié)果輸出；其中，所述采集單元電性連接所述提取單元，所述提取單元電性連接所述歸類(lèi)單元和所述配置單元，所述歸類(lèi)單元和所述配置單元電性連接所述判斷單元，所述輸入單元電性連接所述判斷單元，所述判斷單元電性連接所述輸出單元。

一種學(xué)生學(xué)業(yè)預(yù)警方法，基于上述所述學(xué)生學(xué)業(yè)預(yù)警系統(tǒng)，包括以下步驟：獲取預(yù)設(shè)學(xué)校學(xué)生的原始數(shù)據(jù)信息；提取原始數(shù)據(jù)信息中的特征數(shù)據(jù)，并對(duì)該特征數(shù)據(jù)進(jìn)行分類(lèi)賦值并計(jì)算賦值后的數(shù)據(jù)，以作為判斷是會(huì)否為預(yù)警數(shù)據(jù)的基準(zhǔn)數(shù)據(jù)；判斷賦值計(jì)算后的特征數(shù)據(jù)是否為預(yù)警數(shù)據(jù)；根據(jù)原始數(shù)據(jù)提取賦值計(jì)算后形成的預(yù)警結(jié)果共同構(gòu)成樣本模型；輸入待檢測(cè)數(shù)據(jù)至樣本模型中，該待檢測(cè)數(shù)據(jù)在樣本模型中進(jìn)行賦值計(jì)算后輸出是否為預(yù)警數(shù)據(jù)，以輸出待檢測(cè)學(xué)生是否為學(xué)業(yè)預(yù)警學(xué)生。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步優(yōu)化，在獲取預(yù)設(shè)學(xué)校學(xué)生的原始數(shù)據(jù)信息步驟中，所述原始數(shù)據(jù)信息包括學(xué)生基本信息、學(xué)生成績(jī)、就餐打卡記錄、圖書(shū)館入館記錄和借書(shū)記錄。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步優(yōu)化，在提取原始數(shù)據(jù)信息中的特征數(shù)據(jù)，并對(duì)該特征數(shù)據(jù)進(jìn)行分類(lèi)賦值并計(jì)算賦值后的數(shù)據(jù)，以作為判斷是會(huì)否為預(yù)警數(shù)據(jù)的基準(zhǔn)數(shù)據(jù)的步驟中，所述特征數(shù)據(jù)是指對(duì)學(xué)業(yè)產(chǎn)生影響的數(shù)據(jù)，包括上學(xué)期期末成績(jī)、專(zhuān)業(yè)排名、學(xué)業(yè)警示、專(zhuān)業(yè)類(lèi)別、總?cè)腽^次數(shù)、平均入館次數(shù)、最早入館時(shí)間點(diǎn)、開(kāi)學(xué)與平均次數(shù)差、平均入館次數(shù)、平均入館時(shí)間間隔、學(xué)分、生源地、周末缺少率、周末平均值、首節(jié)無(wú)課缺少率、首節(jié)有課缺少率和首節(jié)無(wú)課平均值。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步優(yōu)化，在提取原始數(shù)據(jù)信息中的特征數(shù)據(jù)，并對(duì)該特征數(shù)據(jù)進(jìn)行分類(lèi)賦值并計(jì)算賦值后的數(shù)據(jù)，以作為判斷是會(huì)否為預(yù)警數(shù)據(jù)的基準(zhǔn)數(shù)據(jù)的步驟中，對(duì)特征數(shù)據(jù)進(jìn)行賦值分別為：上學(xué)期期末成績(jī)成為0.20-0.30，平均入館次數(shù)為0.01-0.02，總?cè)腽^次數(shù)為0.002-0.005，專(zhuān)業(yè)排名為0.08-0.09，周末缺少率為0.01-0.02，開(kāi)學(xué)與平均次數(shù)差為0.002-0.005，學(xué)業(yè)警示為0.03-0.04，首節(jié)無(wú)課缺少率為0.01-0.02，最早入館時(shí)間點(diǎn)為0.002-0.05，專(zhuān)業(yè)類(lèi)別為0.02-0.03，首節(jié)有課缺少率為0.01-0.02，周末平均值為0.001-0.002，學(xué)分為0.02-0.03，首節(jié)無(wú)課平均值為0.005-0.01，首節(jié)有課平均值為0.001-0.002，生源地為0.02-0.03，最早入館時(shí)間點(diǎn)為0.002-0.005，平均入館時(shí)間間隔為0.001-0.002。