探索性和聚类《高等数学》成绩分析

摘要《高等数学》是学生基础理论课,成绩是教学效重要量化标准了了高校不学科学生《高等数学》学习情况并改进培养方案,随机选取了理科、工科和科类学生《高等数学》平成绩、卷面成绩和期末成绩作样数据,探性分析这些数据并获得成绩总体分布情况,并采用聚类分析对这些数据进行深入研究旨充分了不学科学生《高等数学》学习情况,改进教学方法和课程教学改革指明方向,对教师进行分层教学及因材施教提供定参考关键词探性分析;聚类分析;成绩分析;因材施教目前,数学已渗透到人们学习、工作和生活方方面面,只有深入掌握数学知识才能满足现代学习、工作和生活要作名学生掌握数学应用是必须,所以般普通高校都会理工科及部分学专业学生开设《高等数学》这门课程,它是学生数学领域方面入门课程近年,《高等数学》课程教学形式不断更新,教学模式众多,教育界对数学实际应用研究也较多,但对不学科和不数学认知学生课堂教学有效性研究甚少因,了高校不学科和不数学认知学生《高等数学》学习状况和培养方案进步改进,研究通对高校理学、工学、学类分别随机平选取00名学生《高等数学》卷面成绩、平成绩和期末成绩进行探性和聚类分析,旨了不学科学生成绩分布情况,对教师进行因材施教提供了定参考价值,对改进教学方法及对《高等数学》课程教学改革指明定方向,让教学效率更加高效［］数据描述数据样数据高校,属非公开数据样数据包括300条学生《高等数学》成绩,每条记录包含基信息有学生姓名、学科、平成绩、卷面成绩、期末成绩和等级六属性,各属性具体含义如表所示数据预处理所获得原始数据身无等级这属性段,了续统计分析学生成绩终表现情况,所以将成绩划分了五等级,具体如表所示,我们了卷面成绩0学生记录3数据探性分析首先,我们对预处理数据进行探性分析,观察这300条学生成绩各类成绩数据形态、成绩集趋势、成绩分散程、成绩分布形状等通r语言r（_q）可得,300名学生期末成绩等级不及格有6人,等级及格有0人,等级等有88人,等级良有60人,等级优秀有6人平成绩众数80、值806333、位数80;卷面成绩众数6、值6709333、位数67;期末成绩众数67、值7867、位数705、标准差9653、变异系数035058由可见,各学科成绩都无异常数据,平成绩、卷面成绩和期末成绩三维散分布如下图所示,期末成绩分布情况如图所示且各学科期末成绩分布图及对比图如图3和图所示聚类分析聚类分析原理聚类分析是组将研究对象分相对质群组统计分析技术,它是目前种流行探性分析方法［］分类程,我们不必预先给出分类标准,它便能从样数据出发,动对数据进行分类处理聚类分析所采用具体算法不,其所得到结论常常也不因,不研究者对组数据进行聚类分析,所得到聚类结必是样目前常用聚类分析算法有层次法、划分法、基模型方法、基密方法等其,划分法是聚类分析算法简单、基方法,并且k算法是其种划分法,［3］它输入聚类数k和包含数据对象数据库,输出满足方差标准k聚类,并对学生成绩情况构建检测模型［］k首先接收输入量k,然将数据对象划分k聚类以便使得所获得聚类满足,聚类结聚类对象相似较高,而不聚类对象则相似较低聚类分析流程k聚类算法以其简单特性当前已得到了广泛应用,它基实施步骤如下［5］（）从数据对象任选择k数据对象作初始聚类心;（）根据每聚类对象值（即心对象）,计算出每对象与这些心对象距离,并根据距离重新对相应对象进行划分;（3）重新计算每聚类值（即心对象）;（）计算标准测函数,当满足定条件,如函数收敛,则终止算法;如条件不满足则回到步骤（）继续重复进行其处理流程如图5所示［6］骤如下[5]（）从数据对象任选择k数据对象作初始聚类心；（）根据每聚类对象值（即心对象）计算出每对象与这些心对象距离并根据距离重新对相应对象进行划分；（3）重新计算每聚类值（即心对象）；（）计算标准测函数当满足定条件如函数收敛则终止算法；如条件不满足则回到步骤（）继续重复进行其处理流程如图5所示[6]否3分析结3探性数据分析结理学、工学和学三类学生平成绩、卷面成绩和期末成绩平值比较如图6所示3聚类分析结使用k算法对平成绩和卷面成绩聚类分析结如图7所示图7k聚类分析结统计数据分析结通对研究样数据探性分析得出,由图“期末成绩分布情况”呈现出该校理学、工学和类三类学科学生《高等数学》课程期末成绩及格人数占比远多不及格人数,说明该校理学、工学和类三类学科学生《高等数学》学习整体情况良从图3“各学科期末成绩分布情况”和图“各学科期末成绩对比情况”可知,理学学生期末成绩比工学和学学生,又从聚类分析图6“各学科成绩平值对比”和图7“k聚类分析结”可知,虽然学卷面考试成绩不理想,但平成绩比工学类学生,说明该校学学生《高等数学》课堂教学表现较且理学学生《高等数学》平成绩、卷面成绩和期末成绩都表现,跟理学学生身就具有已有扎实丰富数学知识是紧密相连,从聚类分析结看,该校学生《高等数学》课程卷面考试成绩定程上将受到平成绩影响,般情况下平成绩表现学生,卷面成绩般较高学生《高等数学》成绩分析数据,提取有价值信息对指导高校数学教学方法地改进及培养学生具有重要价值针对高校教学改革,研究对该高校学生高等数学成绩进行探性和k聚类分析,挖掘相关信息,获取些重要结论,对提高学生学习效率,改进教师教学方式,也课程教学改革指明定方向,明确《高等数学》学各学科教育教学重要地位教师认清《高等数学》这门课程理工科、科类教育教学重要地位《高等数学》抽象教学容,严谨推理,学生某种程上有种不适应,［7］加强理论知识学习,实际教学程更要重是培养学生数学思维和核心素养,要培养高技术人才,因应该将数学知识与各学科专业对接,紧密相连,应用实践,体现数学生活重要地位二,改进课堂教学有效性策略就目前《高等数学》教学程理论与实际生活严重脱节,忽视了不学科专业对数学知识,扼杀了学生应用能力和创新能力因,教师要积极鼓励学生参与数学建模,创新创业项目,要对不数学基础,不学科学生数学基础因材施教,学以致用三,明确学生主体地位提高学生主动性和积极性,学习动机对学习成绩高低有着直接关系,［8］教师应该主导学生主动参与到课堂讨论、交流案例选取贴近不类别专业,贴近生活实际,多使用问题情境式教学四,完善学习评价机制对学生成绩科学评价,摒弃唯分数论,可以实行主考核和评价,更多重平课堂表现与参与,改变课程学习评价机制,激励,唤醒学生学习数学激情,体会成功喜悦 相关热词 高等数学探成绩分析