基于学分制体系的高校教学数据仓库与决策支持系统设计关键技术研究

论文摘要

随着高等教育规模的扩大，学分制的实施，教学管理工作变得越来越复杂。为了适应新的教学模式提高教学管理的工作效率，各高校都相继开展了教学信息化建设，建立了自己的教学管理信息系统。这些信息系统的使用，很大程度上提高了教学管理的水平，减轻了教学人员的工作负担，而且积累了大量的教学运行数据。但是目前这些信息系统不能提供对所采集的数据进行归类与深层次分析的功能，这使得教学管理人员在面对复杂情况时不能及时了解相关信息，领导决策时也不能得到切实的数据支持，历史数据不能够充分发挥价值。根据目前的教学管理的现状和需要，教学管理人员和领导希望借助信息技术手段，建立教学数据运行中心和教学决策支持系统，提供对教学历史数据分析的功能。教学管理人员与领导可以通过该系统及时方便地了解信息，充分发挥历史数据的作用；通过对各种数据的多维分析和挖掘，可以从中得出一些结论与规律，作为决策支持。这些结论与规律应用到教学管理中，提高高校办学水平和管理水平，以及教学决策能力。本文在对数据仓库技术与OLAP技术以及决策系统研究的基础上，提出了教学数据仓库的逻辑模型设计和构建策略，同时提出了基于四层架构的教学决策支持系统设计方案，并开展了关键实现技术的研究。通过调研分析，深入了解现有的教学管理信息系统，明确源数据的详细信息，设计了专用的ETL工具，并且对该工具进行了优化设计，提升了性能，完成了数据的抽取、转换，建立了教学数据仓库，同时利用OLAP工具设计开发了教学多维分析系统构成教学决策系统的核心部分。该教学决策系统目前主要包括教学工作量分析、学生学籍分析等功能。教学数据仓库根据决策主题的需要存储了较综合的教学业务数据，构成了教学运行中心，为决策系统提供数据支持。决策系统提供了方便灵活的数据分析操作和直观的分析结果展现，通过实际投入测试运行，提高了教学数据的统计分析能力，一定程度上实现了教学决策的科学化。同时系统通过不断完善，不断扩充功能，不断优化性能将会在教学决策中发挥更大作用。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 目录
• 第1章 绪论
• 1.1 研究背景和意义
• 1.2 国内外研究现状
• 1.3 研究内容
• 1.4 全文的组织结构
• 第2章 相关概念和技术综述
• 2.1 数据仓库技术研究
• 2.1.1 数据仓库的基本特征
• 2.1.2 数据仓库系统的结构
• 2.1.3 ETL基本描述
• 2.1.4 数据仓库的数据模型设计
• 2.1.4.1 概念模型设计
• 2.1.4.2 逻辑模型设计
• 2.1.4.3 物理模型设计
• 2.1.4.4 多维数据模型
• 2.1.5 数据仓库的建设步骤
• 2.1.6 数据集市
• 2.1.6.1 概述
• 2.1.6.2 数据集市的特点
• 2.1.6.3 数据仓库与数据集市的区别
• 2.2 OLAP技术概述
• 2.2.1 OLAP概念和特性
• 2.2.1.1 OLAP基本概念
• 2.2.1.2 OLAP的基本操作
• 2.2.1.3 OLAP的特性
• 2.2.2 OLAP的实现方法
• 2.2.3 OLAP与数据仓库
• 2.2.4 OLAP工具的选择
• 2.3 基于数据仓库的决策支持系统
• 2.3.1 传统决策支持系统的局限性
• 2.3.2 基于数据仓库的决策支持系统体系结构
• 2.4 小结
• 第3章 系统总体解决方案
• 3.1 需求分析
• 3.1.1 高校教学决策系统的需求特点
• 3.1.2 系统具体需求
• 3.2 系统的体系结构
• 3.3 教学数据仓库的构建
• 3.3.1 教学数据仓库的构建策略
• 3.3.2 教学数据仓库结构
• 3.3.3 教学数据仓库的主题设计
• 3.3.3.1 主题域的提出
• 3.3.3.2 维表的设计
• 3.3.3.3 数据分析模型的设计
• 3.3.4 教学数据仓库ETL工具的设计
• 3.3.4.1 设计思想
• 3.4.4.2 基本功能模块
• 3.4.4.3 ETL处理流程
• 3.4 教学决策系统的设计
• 3.4.1 教学OLAP系统的设计与实现
• 3.4.1.1 教学OLAP系统的总体结构
• 3.4.1.2 教学OLAP系统的主题设计
• 3.4.1.3 Brio多维分析展示设计
• 3.4.1.4 Brio Web展示设计
• 3.5 小结
• 第4章 ETL关键技术的研究与实现
• 4.1 通过参数配置实现数据抽取的灵活性
• 4.2 通过日志实现系统的出错恢复
• 4.3 通过缓冲区、线程、存储过程技术提高系统效率
• 4.4 实验结果分析
• 4.5 小结
• 第5章 教学管理决策典型实例分析与应用
• 5.1 教学数据仓库专用ETL工具
• 5.2 教学管理决策支持典型实例分析
• 5.2.1 学籍信息主题决策分析实例
• 5.2.2 学籍异动主题决策分析实例
• 5.2.3 学业修读情况主题决策分析实例
• 5.3 小结
• 第6章 总结和展望
• 6.1 论文完成工作总结
• 6.2 下一步的研究方向
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间公开发表的学术论文
• 致谢