CN116629708B - 一种基于数据分析的专业模拟实训管理系统 - Google Patents
一种基于数据分析的专业模拟实训管理系统 Download PDFInfo
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Abstract
本发明公开了一种基于数据分析的专业模拟实训管理系统，属于模拟实训管理领域，解决了如何对专业模拟实训课程进行管理分析，使得学生能够深入掌握实训知识以及教师针对学生能够因材施教的问题；通过参与分析模块计算学生参加相应模拟实训任务的参与值，判断学生在相应模拟实训任务中的表现是否合格；通过整改分析模块计算相应模拟实训任务中正常出勤的合格参与比率，判断是否需要对相应模拟实训任务进行整改；通过综合评价模块计算相应学生的综合评价值，判断学生是否准予结业；让教师能够对每个学生是否对该模拟实训任务认真学习和执行的情况进行量化的把握，让学生深刻学习各个模拟实训任务，避免后期实操出现不必要的安全问题和错误等。
Description
技术领域
本发明属于模拟实训管理领域，具体是一种基于数据分析的专业模拟实训管理系统。
背景技术
专业模拟实训课程指的是一种以模拟真实工作场景和任务为目标的专业教育培训课程，在专业模拟实训中，学生通过参加各种模拟项目、案例、情景和活动，模拟真实工作环境中的任务和挑战，以提升学生的实践能力、专业技能和职业素养。
目前针对专业模拟实训的管理一般是通过人为监测和评估学生的表现，在一定程度上存在主观性，或者是单纯通过课程最终的测试成绩来评估学生的掌握程度，并不重视平时的参与，而使得大部分学生对该专业模拟实训课程的学习不够深刻，且教师在平时教学过程中很少关注是否需要整改教学内容，大部分只是根据以往经验来教学，而不能因材施教。为此，本发明提出了一种基于数据分析的专业模拟实训管理系统。
发明内容
本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种基于数据分析的专业模拟实训管理系统，该种基于数据分析的专业模拟实训管理系统解决了如何对专业模拟实训课程进行管理分析，使得学生能够深入掌握实训知识以及教师针对学生能够因材施教的问题。
为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
一种基于数据分析的专业模拟实训管理系统，包括：
数据采集模块，用于采集专业模拟实训课程的学生实训信息和目标实训信息，并共享至参与分析模块、综合分析模块以及数据库模块；
参与分析模块，用于对获取的学生实训信息和目标实训信息进行分析，计算学生参加相应模拟实训任务的参与值CYij，判断学生在相应模拟实训任务中的表现是否合格；其中i表示模拟实训任务的编号，i=1,2……n；n表示专业模拟实训课程的模拟实训任务的总数；j表示学生编号，j为大于等于1的整数；并将计算获取的每个学生在相应模拟实训任务的参与值CYij共享至整改分析模块、综合分析模块和数据库模块；
整改分析模块，用于对获取的相应模拟实训任务的参与值CYij进行分析，计算相应模拟实训任务中正常出勤的合格参与比率ri，判断是否需要对相应模拟实训任务进行整改；并将相应模拟实训任务中正常出勤的合格参与比率ri和相应的判断结果上传至数据库模块；
综合评价模块，用于对获取的学生实训信息所包含的最终结业测试得分和该学生在所有模拟实训任务中参与值进行分析，计算相应学生的综合评价值ZPj，判断学生是否准予结业；并将学生的综合评价值ZPj和相应的判断结果上传至数据库模块；
数据库模块对获取的数据进行存储。
进一步地，学生实训信息包括每个学生参与相应模拟实训任务时是否出勤、是否迟到、是否早退、任务完成进度、任务得分以及最终的结业测试得分；目标实训信息指的是相应模拟实训任务的任务满分和结业测试满分。
进一步地，正常出勤指的是已出勤且未迟到和未早退。
进一步地，参与分析模块的分析过程如下：
步骤S1：获取专业模拟实训课程的学生实训信息和目标实训信息；
将是否出勤、是否迟到和是否早退用数字KQij分类标记；将任务完成进度标记为JDij，将任务得分标记为FSij，将任务满分标记为FSSi；
步骤S2：计算学生对相应模拟实训任务的参与值CYij，计算公式如下：；式中，a1、a2以及a3为修正比例因子；
步骤S3：将计算获取的参与值CYij与参与阈值比较，判断学生在相应模拟实训任务中的表现是否合格；
若计算获取的参与值CYij小于预设参与阈值，则生成相应模拟实训任务参与不合格的信息发送至教师工作用户端和学生用户端；
若计算获取的参与值CYij大于等于预设参与阈值，则生成相应模拟实训任务参与合格的信息发送至教师工作用户端和学生用户端。
进一步地，若出勤，则KQij=1；若缺勤，则KQij=0；若迟到或早退，则KQij=0.5。
进一步地，整改分析模块的分析过程如下：
步骤P1：获取相应模拟实训任务中每个学生的参与值CYij的数据集；
步骤P2：筛选相应模拟实训任务中正常出勤的学生人数NCi，以及统计在学生人数NCi中参与值CYij大于等于预设参与阈值的学生人数NCYi；
步骤P3：计算相应模拟实训任务中正常出勤的合格参与比率ri，判断是否对相应模拟实训任务进行教学整改；
相应模拟实训任务中正常出勤的合格参与比率ri的计算公式如下：；若合格参与比率ri在预设合格参与比率区间内，则生成相应模拟实训任务教学内容适合学生的信息发送至教师工作用户端；
若合格参与比率ri低于预设合格参与比率区间，则生成相应模拟实训任务教学内容难度大的信息发送至教师工作用户端；
若合格参与比率ri高于预设合格参与比率区间，则生成相应模拟实训任务教学内容难度小的信息发送至教师工作用户端。
进一步地，综合评价模块的分析过程如下：
步骤Q1：获取所有模拟实训任务中相应学生的参与值CYij、该学生的结业测试得分JSj以及结业测试满分JSS；
步骤Q2：计算相应学生的综合评价值ZPj，判断是否准予该学生结业；
综合评价值ZPj的计算公式如下：；若综合评价值ZPj大于等于预设综合评价阈值，则生成准予结业的信息发送至教师工作用户端和相应学生的用户端；
若综合评价值ZPj小于预设综合评价阈值，则生成不予结业以及重新学习的信息发送至教师工作用户端和相应学生的用户端。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、本发明中通过参与分析模块对每个学生在相应模拟实训任务的参与值进行计算，并将参与是否合格的信息发送至教师工作用户端和学生用户端，让负责教授该模拟实训任务的教师能够掌握每个学生的参与情况，对每个学生是否对该模拟实训任务认真学习和执行的情况进行量化的把握，同时让参与该项模拟实训任务的学生能够及时了解自身对相应知识的掌握程度，以及及时了解自己是否参与合格，针对参与不合格的模拟实训任务课程需要及时学习掌握；
2、本发明中通过整改分析模块对相应模拟实训任务的参与值进行分析，并判断是否需要对相应模拟实训任务进行整改；其中主要是通过对正常出勤相应模拟实训任务的学生参与值进行分析，计算合格参与比率，从而判断出在预设的时间段内该教学内容或教学形式是否适合学生，针对不适合学生的教学内容或教学形式可以做适当调整，从而使得学生能够合理的掌握相应的模拟实训任务内容，让教师能够因材施教；
3、本发明中综合评价模块结合学生在所有模拟实训任务中的参与值以及最终的结业测试得分，计算该学生的综合评价值，并根据计算获取的综合评价值与预设评价阈值比较，从而判断该学生是否准予结业，其中参与值占比较大，若不予结业，则学生需要重新学习，从而能让学生深刻学习各个模拟实训任务，使得学生在后期能够以扎实的模拟实训经验来面对实际任务，从而避免出现不必要的安全问题和错误等。
附图说明
图1为本发明的一种基于数据分析的专业模拟实训管理系统框图。
具体实施方式
下面将结合实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
在工业生产中或院校教学中都设置有专业模拟实训课程，其中，在工业生产中大多是在实现实操之前进行模拟训练，避免员工直接进行实操导致安全问题或其他问题；在院校教学中，通过专业模拟实训课程，可以让学生尽早获取和掌握专业实操知识。
如图1所示，一种基于数据分析的专业模拟实训管理系统，包括：数据采集模块、参与分析模块、整改分析模块、综合分析模块以及数据库模块；各个模块之间信息交互；
数据采集模块，用于采集专业模拟实训课程的学生实训信息和目标实训信息，并共享至参与分析模块、综合分析模块以及数据库模块；
可选的，在本实施例中所述专业模拟实训课程包括若干个模拟实训任务，每个模拟实训任务设置有任务完成进度以及任务得分；可以理解的是，任务完成进度指的是学生在练习对应模拟实训任务时的完成进度，任务完成进度最高为百分百；任务得分指的是学生练习对应模拟实训任务时的得分，例如模拟实训任务为计算机仿真练习，则由提前设置好的得分规则对学生练习进行打分，也可以是线下模拟教学；当完成所有模拟实训任务后进行结业测试；
所述学生实训信息包括每个学生参与相应模拟实训任务时是否出勤、是否迟到、是否早退、任务完成进度、任务得分以及最终的结业测试得分；
所述目标实训信息指的是相应模拟实训任务的任务满分和结业测试满分；
所述数据采集模块将采集获取的相应模拟实训任务的任务满分和每个学生参与相应模拟实训任务时是否出勤、是否迟到、是否早退、任务完成进度以及任务得分共享至参与分析模块和数据库模块；将结业测试满分和每个学生最终的结业测试得分共享至综合分析模块和数据库模块；
参与分析模块，用于对获取的专业模拟实训课程的学生实训信息和目标实训信息进行分析，计算学生参加相应模拟实训任务的参与值，判断学生在相应模拟实训任务中的表现是否合格；过程如下：
步骤S1：获取专业模拟实训课程的学生实训信息和目标实训信息；
将是否出勤、是否迟到、是否早退用数字KQij分类标记；其中i表示模拟实训任务的编号，i=1,2……n；n表示本实施例中专业模拟实训课程的模拟实训任务的总数；j表示学生编号，j为大于等于1的整数；将任务完成进度标记为JDij，将任务得分标记为FSij，将任务满分标记为FSSi；
步骤S2：计算学生对相应模拟实训任务的参与值CYij，计算公式如下：；式中，a1、a2以及a3为修正比例因子；
步骤S3：将计算获取的参与值CYij与参与阈值比较，判断学生在相应模拟实训任务中的表现是否合格；
若计算获取的参与值CYij小于预设参与阈值，则生成相应模拟实训任务参与不合格的信息发送至教师工作用户端和学生用户端；
其中教师通过教师工作用户端可以查看针对相应模拟实训任务中有哪些学生参与不合格的记录信息，并对不参与不合格的学生进行重点关注；
学生通过学生用户端可以查看针对相应模拟实训任务中自身参与是否合格，从而了解自身对模拟实训任务的掌握程度，后期对掌握程度不够的模拟实训任务进行多加练习；
若计算获取的参与值CYij大于等于预设参与阈值，则生成相应模拟实训任务参与合格的信息发送至教师工作用户端和学生用户端；
所述参与分析模块将计算获取的每个学生在相应模拟实训任务的参与值CYij共享至整改分析模块、综合分析模块和数据库模块；
在本实施例中，通过参与分析模块对每个学生在相应模拟实训任务的参与值进行计算，并将参与是否合格的信息发送至教师工作用户端和学生用户端，让负责教授该模拟实训任务的教师能够掌握每个学生的参与情况，对每个学生是否对该模拟实训任务认真学习和执行的情况进行量化的把握；同时让参与该项模拟实训任务的学生能够及时了解自身对相应知识的掌握程度，以及及时了解自己是否参与合格，针对参与不合格的模拟实训任务课程需要及时学习掌握；
整改分析模块，用于对获取的相应模拟实训任务的参与值进行分析，计算相应模拟实训任务中正常出勤的合格参与比率ri，判断是否需要对相应模拟实训任务进行整改；过程如下：
步骤P1：获取相应模拟实训任务中每个学生的参与值CYij的数据集；
步骤P2：筛选相应模拟实训任务中正常出勤的学生人数NCi，以及统计在学生人数NCi中参与值CYij大于等于预设参与阈值的学生人数NCYi；
其中，正常出勤指的是已出勤且未迟到和未早退；
步骤P3：计算相应模拟实训任务中正常出勤的合格参与比率ri，判断是否对相应模拟实训任务进行教学整改；
相应模拟实训任务中正常出勤的合格参与比率ri的计算公式如下：；若合格参与比率ri在预设合格参与比率区间内，则生成相应模拟实训任务教学内容适合学生的信息发送至教师工作用户端；
若合格参与比率ri低于预设合格参与比率区间，则生成相应模拟实训任务教学内容难度大的信息发送至教师工作用户端；
若合格参与比率ri高于预设合格参与比率区间，则生成相应模拟实训任务教学内容难度小的信息发送至教师工作用户端；
教师收到相应信息后，可以根据信息内容对相应模拟实训任务教学内容作相应的整改；例如若教学内容难度大，可以将相应模拟实训任务的预设教学课时增加和对该教学内容作进一步讲解，并作为下一批学生的培训教学参考或当前批次学生的下一次培训；若教学内容难度小，可以适当缩小预设教学课时等，节约课时；
所述整改分析模块将相应模拟实训任务中正常出勤的合格参与比率ri和相应的判断结果上传至数据库模块；
在本实施例中，通过整改分析模块对相应模拟实训任务的参与值进行分析，并判断是否需要对相应模拟实训任务进行整改；其中主要是通过对正常出勤相应模拟实训任务的学生参与值进行分析，计算合格参与比率，从而判断出在预设的时间段内该教学内容或教学形式是否适合学生，针对不适合学生的教学内容或教学形式可以做适当调整，从而使得学生能够合理的掌握相应的模拟实训任务内容，让教师能够因材施教；
综合评价模块，用于对学生最终结业测试得分和该学生在所有模拟实训任务中参与值进行分析，计算相应学生的综合评价值ZPj，判断学生是否准予结业；过程如下：
步骤Q1：获取所有模拟实训任务中相应学生的参与值CYij、该学生的结业测试得分JSj以及结业测试满分JSS；
步骤Q2：计算相应学生的综合评价值ZPj，判断是否准予该学生结业；
综合评价值ZPj的计算公式如下：；若综合评价值ZPj大于等于预设综合评价阈值，则生成准予结业的信息发送至教师工作用户端和相应学生的用户端；
若综合评价值ZPj小于预设综合评价阈值，则生成不予结业以及重新学习的信息发送至教师工作用户端和相应学生的用户端；
所述综合评价模块将学生的综合评价值ZPj和相应的判断结果上传至数据库模块；
在本实施例中，综合评价模块结合学生在所有模拟实训任务中的参与值以及最终的结业测试得分，计算该学生的综合评价值，并根据计算获取的综合评价值与预设评价阈值比较，从而判断该学生是否准予结业，其中参与值占比较大，若不予结业，则学生需要重新学习，从而能让学生深刻学习各个模拟实训任务，使得学生在后期能够以扎实的模拟实训经验来面对实际任务，从而避免出现不必要的安全问题和错误等。
上述公式均是去除量纲取其数值计算，公式是由采集大量数据进行软件模拟得到最接近真实情况的一个公式，公式中的预设参数和预设阈值由本领域的技术人员根据实际情况设定或者大量数据模拟获得。
本发明的工作原理：
本发明通过数据采集模块采集专业模拟实训课程的学生实训信息和目标实训信息，并共享至参与分析模块、综合分析模块以及数据库模块；
通过参与分析模块对获取的学生实训信息和目标实训信息进行分析，计算学生参加相应模拟实训任务的参与值CYij，判断学生在相应模拟实训任务中的表现是否合格；并将计算获取的每个学生在相应模拟实训任务的参与值CYij共享至整改分析模块、综合分析模块和数据库模块；
通过整改分析模块对获取的相应模拟实训任务的参与值CYij进行分析，计算相应模拟实训任务中正常出勤的合格参与比率ri，判断是否需要对相应模拟实训任务进行整改；并将相应模拟实训任务中正常出勤的合格参与比率ri和相应的判断结果上传至数据库模块；
通过综合评价模块对获取的学生实训信息所包含的最终结业测试得分和该学生在所有模拟实训任务中参与值进行分析，计算相应学生的综合评价值ZPj，判断学生是否准予结业；并将学生的综合评价值ZPj和相应的判断结果上传至数据库模块。
在本发明所提供的实施例中，应该理解到，所揭露的设备，装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述模块的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式；所述作为分离部件说明的模块可以是或者也可以不是物理上分开的，作为模块显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方法的目的。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方法而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方法进行修改或等同替换，而不脱离本发明技术方法的精神和范围。
Claims (2)
1.一种基于数据分析的专业模拟实训管理系统，其特征在于：包括：
数据采集模块，用于采集专业模拟实训课程的学生实训信息和目标实训信息，并共享至参与分析模块、综合分析模块以及数据库模块；学生实训信息包括每个学生参与相应模拟实训任务时是否出勤、是否迟到、是否早退、任务完成进度、任务得分以及最终的结业测试得分；目标实训信息指的是相应模拟实训任务的任务满分和结业测试满分；
参与分析模块，用于对获取的学生实训信息和目标实训信息进行分析，计算学生参加相应模拟实训任务的参与值CYij，判断学生在相应模拟实训任务中的表现是否合格；其中i表示模拟实训任务的编号，i=1,2……n；n表示专业模拟实训课程的模拟实训任务的总数；j表示学生编号，j为大于等于1的整数；并将计算获取的每个学生在相应模拟实训任务的参与值CYij共享至整改分析模块、综合分析模块和数据库模块；参与分析模块的分析过程如下：
步骤S1：获取专业模拟实训课程的学生实训信息和目标实训信息；
将是否出勤、是否迟到和是否早退用数字KQij分类标记；将任务完成进度标记为JDij，将任务得分标记为FSij，将任务满分标记为FSSi；
步骤S2：计算学生对相应模拟实训任务的参与值CYij，计算公式如下：；式中，a1、a2以及a3为修正比例因子；若出勤，则KQij=1；若缺勤，则KQij=0；若迟到或早退，则KQij=0.5；
步骤S3：将计算获取的参与值CYij与参与阈值比较，判断学生在相应模拟实训任务中的表现是否合格；
若计算获取的参与值CYij小于预设参与阈值，则生成相应模拟实训任务参与不合格的信息发送至教师工作用户端和学生用户端；
若计算获取的参与值CYij大于等于预设参与阈值，则生成相应模拟实训任务参与合格的信息发送至教师工作用户端和学生用户端；
整改分析模块，用于对获取的相应模拟实训任务的参与值CYij进行分析，计算相应模拟实训任务中正常出勤的合格参与比率ri，判断是否需要对相应模拟实训任务进行整改；并将相应模拟实训任务中正常出勤的合格参与比率ri和相应的判断结果上传至数据库模块；整改分析模块的分析过程如下：
步骤P1：获取相应模拟实训任务中每个学生的参与值CYij的数据集；
步骤P2：筛选相应模拟实训任务中正常出勤的学生人数NCi，以及统计在学生人数NCi中参与值CYij大于等于预设参与阈值的学生人数NCYi；
步骤P3：计算相应模拟实训任务中正常出勤的合格参与比率ri，判断是否对相应模拟实训任务进行教学整改；
相应模拟实训任务中正常出勤的合格参与比率ri的计算公式如下：；若合格参与比率ri在预设合格参与比率区间内，则生成相应模拟实训任务教学内容适合学生的信息发送至教师工作用户端；
若合格参与比率ri低于预设合格参与比率区间，则生成相应模拟实训任务教学内容难度大的信息发送至教师工作用户端；
若合格参与比率ri高于预设合格参与比率区间，则生成相应模拟实训任务教学内容难度小的信息发送至教师工作用户端；
综合评价模块，用于对获取的学生实训信息所包含的最终结业测试得分和该学生在所有模拟实训任务中参与值进行分析，计算相应学生的综合评价值ZPj，判断学生是否准予结业；并将学生的综合评价值ZPj和相应的判断结果上传至数据库模块；综合评价模块的分析过程如下：
步骤Q1：获取所有模拟实训任务中相应学生的参与值CYij、该学生的结业测试得分JSj以及结业测试满分JSS；
步骤Q2：计算相应学生的综合评价值ZPj，判断是否准予该学生结业；
综合评价值ZPj的计算公式如下：；若综合评价值ZPj大于等于预设综合评价阈值，则生成准予结业的信息发送至教师工作用户端和相应学生的用户端；
若综合评价值ZPj小于预设综合评价阈值，则生成不予结业以及重新学习的信息发送至教师工作用户端和相应学生的用户端；
数据库模块对获取的数据进行存储。
2.根据权利要求1所述的一种基于数据分析的专业模拟实训管理系统，其特征在于：正常出勤指的是已出勤且未迟到和未早退。
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