楊 芳，劉靜萍，王亞飛

(1.鄂爾多斯應用技術(shù)學院；2.鄂爾多斯市中心醫(yī)院康巴什部，內(nèi)蒙古 鄂爾多斯 017010)

第二課堂是我國推行素質(zhì)教育的重要組成部分，2016年團中央頒布《高校共青團“第二課堂成績單”制度試點工作實施辦法》中提出在全國范圍內(nèi)逐步推行“第二課堂”成績單制度。第二課堂是相對于第一課堂而言的，它以培養(yǎng)學生課外學習能力和綜合素質(zhì)為目標，以開放式教育活動和實踐活動為主要形式，與第一課堂共同構(gòu)成完整的育人體系[1]。包括思想成長、社會實踐、文體活動、社會工作與社團工作、技能特長、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)、技能特長、志愿公益等實施活動模塊。對于促進學校思政理論課程改革、培養(yǎng)高素質(zhì)人才具有重要意義。

到夢空間是由團中央校部與全國學校共青團研究中心共同指導開發(fā)的多終端免費校園應用程序，旨在推進大學生第二課堂素質(zhì)教育的開展，為高校第二課堂的教學活動提供了有力支撐[2]。在到夢空間管理系統(tǒng)中，隨著第二課堂活動的不斷發(fā)布，學生參與活動的數(shù)據(jù)逐漸積累，大量的數(shù)據(jù)得以保存，如何利用這些數(shù)據(jù)去發(fā)現(xiàn)隱藏在其中的有用的學生學習行為成為第二課堂管理者研究的主要課題之一。數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)的發(fā)展可以很好地去解決這個問題。通過對歷年活動數(shù)據(jù)的挖掘，發(fā)現(xiàn)學生參與第二課堂學習的行為特征，從而指導學校進行更好的課程開設(shè)以及管理。真正地促進學生素質(zhì)教育的發(fā)展。

1 數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)及研究現(xiàn)狀

數(shù)據(jù)挖掘是數(shù)據(jù)庫知識發(fā)現(xiàn)中的一個步驟。數(shù)據(jù)挖掘一般是指從大量的數(shù)據(jù)中通過算法搜索隱藏于其中信息的過程。數(shù)據(jù)挖掘的目標是從數(shù)據(jù)庫中發(fā)現(xiàn)隱含的、有意義的知識，挖掘功能的分析方法主要有分類、聚類以及關(guān)聯(lián)規(guī)則、序列模式、時間序列等[3]。

數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)可以為組織決策提供巨大支持，讓組織收獲巨大經(jīng)濟利益，受到了學術(shù)界的廣泛關(guān)注。所以，國內(nèi)外的學者都加入到了數(shù)據(jù)挖掘的理論技術(shù)和應用的研究中，產(chǎn)生了大量的學術(shù)成果和成功的企業(yè)案例。

2 第二課堂學生學習行為數(shù)據(jù)挖掘

2.1 數(shù)據(jù)背景及來源

筆者選取了鄂爾多斯應用技術(shù)學院第二課堂管理程序“到夢空間”的學生學習數(shù)據(jù)作為研究的數(shù)據(jù)對象，由于學院2017級學生在到夢空間系統(tǒng)中有完整的三年學習數(shù)據(jù)，所以選用該年級的第二課堂學習數(shù)據(jù)進行研究，通過對數(shù)據(jù)進行挖掘分析來研究學生們的第二課堂的學習行為。

2.2 數(shù)據(jù)預處理

2.2.1 數(shù)據(jù)清洗。筆者共用到了3張信息表，學生信息表、活動信息表、學生成績記錄表。首先進行空值校驗，確保一些關(guān)鍵的屬性值不為空，否則會影響挖掘結(jié)果。學生信息表中，對學號為空的數(shù)據(jù)進行刪除，對班級為空的數(shù)據(jù)要根據(jù)一定的規(guī)則進行填充；學生成績記錄表中，確保關(guān)鍵值屬性學號、活動ID、積分數(shù)量不為空，對關(guān)鍵值屬性進行異常值校驗。

2.2.2 數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換。在數(shù)據(jù)清洗的基礎(chǔ)之上，為了后續(xù)的數(shù)據(jù)挖掘工作需要做一些必要的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換。學生信息表中學號可以唯一標識學生信息，只保留姓名、學號、系部3個屬性；活動記錄表中活動Id可以唯一標識活動信息，只保留活動Id、活動標題、活動分類兩個屬性。學生成績記錄表中最終保留學號、活動Id、積分數(shù)量，姓名為不必要字段，可以去掉。

2.2.3 數(shù)據(jù)集成。根據(jù)數(shù)據(jù)挖掘的需要，我們首先將3張表集成在一起，根據(jù)學號獲取學生讀者的系部，根據(jù)活動Id獲取活動的分類，形成一張新表學生參加活動記錄表(見表1)。由于關(guān)聯(lián)規(guī)則需要將數(shù)據(jù)進行真值轉(zhuǎn)化，我們對學生參加活動記錄表進行真值轉(zhuǎn)化后形成學生參加活動記錄(見表1、表2)。至此，數(shù)據(jù)處理工作全部完成。

表1 學生參加活動記錄

表2 學生參加活動記錄

2.3 第二課堂學生學習行為的聚類分析

2.3.1 分析思路。根據(jù)讀者參加活動獲得的積分數(shù)對學生學習情況進行聚類。首先對學生現(xiàn)有總積分進行聚類分析，找出不同等級的學生群，并分析他們的特征；然后分別對這些學生的大一、大二、大三的學習積分進行聚類，找到其中的規(guī)律，以便針對不同年級開設(shè)不同的第二課堂課程。

2.3.2 建立模型。利用K-Means算法建立模型，首先對學生參與活動總積分進行聚類分析，同時對活動積分按照大一、大二、大三分3年分別進行提取，然后對每一年的積分進行聚類分析，研究不同年級學生的活動參與情況。學生參與活動總積分聚類模型見圖1，學生參與活動分年級聚類模型見圖2。

圖1 學生參與活動總積分聚類模型

圖2 學生參與活動分年級聚類模型

2.3.3 結(jié)果分析。通過對2017級學生參與活動總積分進行K-Means聚類，得出如下聚類結(jié)果，如圖3所示。聚類結(jié)果共有5個類別，根據(jù)以上聚類結(jié)果可以發(fā)現(xiàn)，2017級633名學生3年以來的積分有46.3%的學生達到46.18的積分，20.1%的學生達到69.46積分，有12.3%的學生達到95.08積分,4.4%的學生達到131.61積分。僅有16.9%的學生積分為24分。根據(jù)《鄂爾多斯應用技術(shù)學院“第二課堂成績單”制度實施辦法》中的規(guī)定：“學生在完成第一課堂學習要求的基礎(chǔ)上，需完成‘第二課堂’各模塊積分限定表中規(guī)定的最低40積分，方為合格”?？梢钥闯?，截至大三，大部分學生都已經(jīng)達到畢業(yè)所要求的條件，一部分學生超額完成了任務(wù)，還有一部分學生不達標，需要在大四上學期繼續(xù)努力，完成剩余的積分。

圖3 學生參與活動總積分聚類結(jié)果

為了弄清楚學生在這三年中各個學年取得學分的情況，我們分別對學生每一年的積分數(shù)據(jù)進行聚類分析，將這三年的聚類結(jié)果統(tǒng)計到一張表上為學生參與活動分年級聚類結(jié)果統(tǒng)計表，如表3所示。

從表3可以看出，3年的數(shù)據(jù)每一類的比例大體上是相當?shù)?，但是每一類的均值?shù)量是呈現(xiàn)出隨著年級的升高呈現(xiàn)下降的趨勢，分析其原因可能有以下幾點：①大一、大二學生基礎(chǔ)課程較多，專業(yè)課程偏少，新入大學學習熱情較高，能夠非常積極地完成學校布置的各項學習任務(wù)。②學生面臨著“第二課堂”40積分的學習任務(wù)，學生為了早日完成規(guī)定的任務(wù)，所以在前期會積極主動地參加各種形式發(fā)布的“第二課堂”活動。③大三的學生積分偏少，一則是因為大部分學生已經(jīng)在大一、大二的時候完成了40積分的學習任務(wù)，學生在完成任務(wù)后降低了對“第二課堂”學習的動力。再則三年級學生專業(yè)課開始學習，學生需要分配更多的精力到專業(yè)課上。

表3 學生參與活動分年級積分聚類結(jié)果統(tǒng)計

2.4 第二課堂學生學習行為的關(guān)聯(lián)規(guī)則分析

2.4.1 分析思路。對學生學習行為的關(guān)聯(lián)規(guī)則分析實際上是對學生參加活動信息進行關(guān)聯(lián)挖掘，發(fā)現(xiàn)有效地參與活動的規(guī)則，然后根據(jù)學生參與活動的規(guī)則向?qū)W生舉辦必要的第二課堂活動，通過對全部學生的學習行為、對聚類基礎(chǔ)上的每類學生的學習行為的關(guān)聯(lián)規(guī)則挖掘，發(fā)現(xiàn)隱藏在其中的規(guī)則，去指導學工處的老師做好第二課堂活動的開設(shè)、管理等工作。

2.4.2 支持度和置信度閾值的設(shè)定。合理的支持度與置信度是實現(xiàn)有效的關(guān)聯(lián)規(guī)則挖掘的關(guān)鍵，閾值設(shè)定過大找不到有效的關(guān)聯(lián)規(guī)則，閾值設(shè)置過小找到的規(guī)則又太多，會產(chǎn)生很多非強關(guān)聯(lián)規(guī)則，所以我們要根據(jù)數(shù)據(jù)質(zhì)量不斷地嘗試確定最小支持度與最小置信度來找到有效的且規(guī)則適中的規(guī)則。

筆者在對學生參與活動信息的關(guān)聯(lián)規(guī)則挖掘過程中，發(fā)現(xiàn)學生普遍參與第二課堂活動的積極性較高，最小支持度和最小置信度均需要調(diào)整的比較大的時候才能發(fā)現(xiàn)規(guī)則量適中的關(guān)聯(lián)規(guī)則。

2.4.3 建立模型。在SPSS Modeler中利用Apriori關(guān)聯(lián)規(guī)則算法建立模型，對所有學生參與活動的信息進行關(guān)聯(lián)規(guī)則分析，這些活動類型既是輸入又是輸出字段，如思想成長既是輸入又是輸出。在學生參與活動總積分聚類基礎(chǔ)上對每類學生參與活動進行關(guān)聯(lián)規(guī)則分析，通過設(shè)定不同的置信度與支持度得到不同類別學生的活動參與規(guī)則。

2.4.4 關(guān)聯(lián)規(guī)則結(jié)果分析。在全部學生學習行為的關(guān)聯(lián)規(guī)則挖掘中可以發(fā)現(xiàn)，參加創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)活動的學生100%會去參加思想成長或文體活動。參加技能特長活動的學生100%會去參加思想成長或文體活動。同時參加創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)和思想成長活動的一定會去參加文體活動，此規(guī)則為二項集。在對學生參與活動總積分聚類的基礎(chǔ)上選擇聚類-5進行學生參加活動關(guān)聯(lián)規(guī)則挖掘中，發(fā)現(xiàn)所有的學生都會參加文體活動，參加創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)、技能特長的學生一定會去參加思想成長活動，參加創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)活動的學生有94.5%的學生會去參加思想成長活動。綜上我們可以得出，學生參加第二課堂活動的積極性普遍比較高，基本每個類型的活動都會積極參加，說明該校的第二課堂的素質(zhì)教育取得了良好的成效。

2.5 第二課堂活動舉辦情況分析

為了探索該校第二課堂舉辦活動的情況，我們通過對活動的統(tǒng)計得到了2017級學生參與活動匯總圖，如圖4所示。

圖4 2017級學生參與活動匯總

從圖4可以看出，針對2017級學生目前各類活動舉辦次數(shù)不均衡，其中思想成長和文體活動舉辦次數(shù)最多，分別為272場和258場，創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)、技能特長、志愿公益活動舉辦次數(shù)居中，分別為62場，45場、51場。實踐實習和社會工作與社團活動舉辦的次數(shù)最少。所以要加強實踐實習、社會工作與社團活動的活動舉辦，更好地滿足學生對這類活動的需求。

2.6 第二課堂各系部舉辦活動情況分析

為了探索該校第二課堂各系學生參加的情況，我們通過對各系學生平均積分的統(tǒng)計得到了2017級各系學生參與活動匯總圖，如圖5所示。

圖5 2017級各系學生參與活動平均積分

從圖5可以看出，交通運輸系對二課管理最好，舉辦活動最多，學生參與度很高?；瘜W工程系和數(shù)學與計算機系次之，土木工程系、信息工程系、藝術(shù)系較前幾個系部來說二課管理不如前幾個系部。

3 結(jié)束語

高校第二課堂作為第一課堂的延伸和擴展對于學生在校期間進行全面素質(zhì)教育具有十分重要的意義，是應用型本科院校培養(yǎng)全面素質(zhì)人才的必備要求，結(jié)合現(xiàn)在該高校第二課堂學習的情況，提出以下幾點建議[4,5]：①加大第二課堂的宣傳力度，吸引學生的關(guān)注，尤其是新生入學時的宣講。②平衡各類課程的比例，加大目前開展活動較少的社會工作與社團活動、實踐學習等類別的活動。③減輕第一課堂的課業(yè)負擔，能讓學生有更多的精力和時間投入到第二課堂的學習中，從而提高自己的綜合素質(zhì)。