国内外教育数据挖掘探究现状及趋势分析

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1、国内外教育数据挖掘探究现状及趋势分析【摘要】教育数据挖掘是一个新兴的、备受关注的研究领域。文章运用文献计量与内容分析法，对国内外公开发表的关于教育数据挖掘的文献进行统计分析，把握其发展脉络及研究现状，探讨研究中的关键内容，并展望该领域未来的研究趋势，为进行教育数据挖掘的研究与实践提供参考。【关键词】教育数据挖掘；研究现状；关键内容；发展趋势【中图分类号】G40-057【文献标识码】A【论文编号】1009-8097(2010)10-0021-05引言对数据挖掘的研究始于20世纪80年代，现在已经成功地应用于商业、金融业和市场营销等领域。教育信息化的发展和网络远程教育的开展，

2、导致教育领域的各类数据迅速增长，如何从海量的数据中挖掘出对教育者和学习者有用的信息，以提高教育管理绩效和学习绩效，这一问题的提出促使教育数据挖掘研究的出现。信息技术在教育领域的广泛应用促进教育科研信息化的发展，信息化科研(e-research)是指信息技术所“使能的”科学研究实践，其发展经历了以下三个阶段(Halfpenny,2007):一是对技术的研究阶段,如技术创新、技术应用、数字鸿沟等；二是利用技术开展研究的阶段,如计算机辅助的访谈、技术支持的数据分析、社会性网络分析等;三是技术使能的研究阶段，如数据挖掘、数据处理、数据整合、数据分析、模拟、可视化等［1］。教育数据

3、挖掘正是数字化教育研究的体现，也是教育信息化发展的必然需求。自2005年起人工智能(AAAI)、人工智能教育应用(AIED)及智能导师系统(ITS)等国际会议开展了多次“教育数据挖掘”主题研讨会,2008年在加拿大召开了第一届教育数据挖掘国际学术会议,2009年在北京师范大学举行的第五届高级数据挖掘与应用国际会议首次加入“数据挖掘在教育中的应用”主题,2011年7月将在荷兰埃因霍温举办第四届教育数据挖掘国际会议，并且已经成功创办了专门的电子期刊一一教育数据挖掘杂志(JEMD)o一教育数据挖掘概述数据挖掘(DM),与数据库中的知识发现(KDD)同义，指从大型数据库中提取出有

4、意义的、隐含的、先前未知并有潜在价值的信息或模式的非平凡过程［2］。DM的研究内容包括基础理论研究和应用研究两大类，其中基础理论研究包含方法、功能、算法以及数据挖掘系统和软件的建设等方面，应用研究的重点不在于数据挖掘技术本身，而在于成果应用，不同领域开展不同的应用研究。教育数据挖掘(EDM)指应用数据挖掘方法从来自于教育系统的数据中提取出有意义的信息的过程，这些信息可以为教育者、学习者、管理者、教育软件开发者和教育研究者等提供服务［3］。EDM主要研究数据挖掘在教育领域中的应用，从EDM研究领域的角度分析,EDM研究包括“在教学研究中的应用”和“在教务管理中的应用”两个子

5、类；从数据来源的角度分析,EDM研究包括“在传统教育中的应用”及“在网络教育中的应用”两个子类，结合这两个方面，可进一步对EDM研究内容进行细分，如图1所示。数据挖掘技术可应用于招生、就业、后勤、图书馆管理、人事管理、设备管理、师资管理等方面，有助于管理者做出科学的决策。EDM更重要的意义在于指导和改善学习，提高教学质量，尤其是在网络教育中的应用。网络学习环境不能像传统课堂中通过面对面交流得到反馈，却能够记录学生的大多数学习行为，通过对网络学习系统中的学习者登记信息、日志文件、过程性数据、交互信息及管理数据等进行挖掘，如有多少人访问了该页面、来自哪里、哪些页面是最受欢迎的

6、、用户访问完该页面后下一步可能的访问页面是什么等等,确定学习者个体或群体的特征模型，管理和监控网络学习过程，支持学生的个性化学习，指导教学及课程设计，构建有效的学习模式，改进系统及修改站点、建设适合学习者的资源，进行教与学的评价，为页面推荐和智能化学习提供服务，也可用于网络学习学生流失分析、进行教学决策等。二EDM研究的现状分析1研究样本的检索及变化趋势统计分析对国外文献，选取教育数据挖掘相关会议论文集，并且以educationaldatamining为检索词对ScienceDirect外文期刊数据库和Google中2009年12月以前的文章进行检索，筛选与数据挖掘在网络

7、教育中的应用相关的文章。对国内文献,分别以“数据挖掘”和“网络教学”、“远程教育”、“网络教育”等为关键词和索引对中国知网中2009年12月以前的文章进行高级检索，统计时剔除和主题关系不大与重复的文章，结果如表1、2所示。为了更加直观地分析国内外相关研究的趋势，绘制如图2所示的分布态势图，该图显示国内外对数据挖掘网络教育应用的研究总体呈上升趋势，关注度逐年增加。国外研究持续增多，并且在2008年和2009年迅速增加，两年的研究总量近乎相当于前些年的总和，主要因为2008开始召开的国际教育数据挖掘会议以及JEMD电子期刊的创办。