基于粗糙集的《C#程序设计语言》课程成绩分析

阮慎

（柳州师范高等专科学校数学与计算机科学系，柳州 545004）

基于粗糙集的《C#程序设计语言》课程成绩分析

阮慎

（柳州师范高等专科学校数学与计算机科学系，柳州 545004）

通过使用粗糙集理论对《C#程序设计语言》课程的成绩进行分析，揭示其中重要度信息，从而总结出一些有益于《C#程序设计语言》课程教学的结论，以便该门课程的教学得到进一步改进。

粗糙集；C#程序设计语言；试卷分析

0 引言

在当代的应试教育中，成绩好坏仍然是衡量学生是否掌握所学知识的一个标准。传统的试卷分析通常采用数理统计法，只是简单进行平均分、难度、覆盖度等方面的分析，只是分析出分数的集中趋势，不利于该门课程教学进行有效改进。通过使用粗糙集对试卷进行分析，找出试卷是否精炼、是否存在冗余题目等，能够充分衡量试卷的重要程度，为该门课程的教学改进提供有效策略。

1 基本知识

粗糙集（Rough Set，RS）理论[1]是由波兰学者Paw1ak教授提出的一种处理不精确和不确定信息的数学工具。下面给出文中涉及到的一些基本概念，其余的请参考文献[2]。

定义1四元组S=（U，A=C∪D，V，f）为信息系统。其中∪表示对象的非空有限集合，称其为论域；A=C∪D表示属性的非空有限集合，C是条件属性集合，D是决策属性集合，一般D={d}，且C∩D≠Ø；V=∪Va，Va表示属性a∈A的值域；f表示U×A→V的一个信息函数，它为每个对象在每个属性上赋予一个信息值，即∀a∈A，x∈U，f（x，a）∈Va。若条件属性取值有遗漏或缺失，记遗漏属性值为*，称信息系统为不完备信息系统，否则称为完备信息系统。

定义2设S=（U，A=C∪D，V，f）为一个信息表，B⊆A，定义B在U上的不可分辨关系IB为：IB={（x，y）∈U×U，f（x，a）=f（y，a），∀a∈B}

定义3设S=（U，A=C∪D，V，f）为一个信息表，X为U的非空子集，B⊆A且B≠Ø，集合X的B下近似定义如下：B_X={x∈U，IB（X）⊆X}

定义4在决策表中，D的C正域被记为POS（C，D）=∪{C_（X），X∈U/D}。

定义5在决策表中，C相对于D的属性依赖度定义为γ（C，D）=|POS（C，D）|/|U|，依赖度越大，则该属性对D影响越大。

2 《C#程序设计语言》试卷的成绩分析

这是从某班级学生进行的期考考试中获取到的数据表，从中随机抽取9位学生的成绩，对其整理可得表1。其中，ID为每条成绩记录，其他为对应的题型与试卷总分。在该试卷中，单项选择题总分20分，程序完善题总分15分，读程序写结果题总分25分，简答题20分，编程题20分。

表1 原始成绩表

3 基于粗糙集的试卷分析

首先对表1中的原始数据（成绩分数）进行离散化处理。根据试卷特点，按一般的等级划分标准进行，依次用1、2和3表示不及格（＜60）、及格（60～79）和优秀（80～100）。如题目1满分是20分，1号学生获得的实际分值是18分，18÷20×100=90，对应属性值为3，其余类似计算，从而得到新的决策表。为了描述方便，我们使用F1～F5代表各题型，使用Z代表总分，离散化后的结果如表2所示。

表2 离散化后的决策表

4 分析计算

根据前面的定义1可得出：

根据前面的定义2，可知：

根据前面的定义3，D关于每个属性的依赖度如下：

通过对上述随机抽取的9位学生成绩数据集进行分析，表明读程序写结果与编程题对学生的成绩影响较大，单项选择题、程序完善题和简答题影响一般。和平常学生的学习情况对比发现，对于涉及编程类的语言，学生逻辑编程能力较弱，语句分析能力不强，从而容易造成丢分情况，影响了学生的考试成绩。单项选择题和简答题主要是一些基本概念的考核，学生较容易识记；程序完善题主要是考核一些语法格式的熟记，因此这几类题目，学生只要强记，基本都能拿到高分，对成绩影响不大。这也正是说明了，学生的动手实践能力不强，逻辑思路不清晰，编程混乱。因此，对于《C#程序设计语言》的开设，在掌握基本理论知识的基础上，合理安排学生的实践实训实践，加强学生的实践动手能力。

5 结语

本文通过一个简单的实例说明了怎样用粗糙集理论分析试卷中某试题类型对成绩的重要度，由于本文所获取的原始数据量为随机选取、选择的实例条数较少且数据信息完整，因此没有体现出大数据量、数据集不完备情况下使用粗糙集进行数据挖掘的优点。见微知著，该方法可以适用于任何科目的成绩分析，挖掘出试卷中潜在的、有用的信息，为教师改进教学效果提供了很好的途径。

[1] Paw1ak Z.Rough Set[J].Internationa1 Journa1 of Computer and Information Sciences，1982，11:341～356

[2] 苗夺谦，李道国.粗糙集理论、算法与应用[M].北京：清华大学出版社，2008

作者简介：阮慎（1978-），男，广西宾阳人，硕士，讲师，研究方向为数据挖掘、教育教学

Mark Analysis of C#Programming Language Course Based on Rough Set

RUAN Shen
（Department of Mathematics and Computer Science，Liuzhou Teachers Co11ege，Liuzhou 545004）

Uses rough set theory to ana1yze the mark of C#Programming Language course and the importance of information,which sums up to benefit the C#Programming Language teaching conc1usion and makes it to be further improved.

Rough Set;C#Programming Language;Text Ana1ysis

1007-1423（2015）05-0048-03

10.3969/j.issn.1007-1423.2015.05.010

2014-12-30

2015-01-20

2013年度广西高等教育教学改革工程项目（No.2013JGB301）