【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及实训教学管理，更具体地说，本专利技术涉及一种智能家居实训教学管理系统及方法。
技术介绍
1、申请公开号为cn109919343a的专利公开了一种实训教学管理方法及管理系统，涉及实训教学管理
，旨在解决现有的实训教学管理方式管理效率低的问题。其技术方案要点是，管理方法包括：录入实习基地的基本信息；获取可预约的实习基地的编号信息；根据预设的每一实习基地的预约优先级将可预约的实习基地的编号信息按照预约优先级由高到低的顺序进行排序并投入空闲库；获取学员选取的实习基地的类型信息；取出空闲库中排序最前且类型信息与学员选取的类型信息相匹配的实习基地的编号信息，同时将取出的实习基地的编号信息与学员建立匹配关系并产生匹配信息；将所述匹配信息分配给相应的管理员进行审核。大大降低了管理员的工作量，提高了管理员的管理效率。
2、随着教育普及程度的增加，针对不同情况的学生应当采取相应的教学方法才能保证高效的教学效果；在现有实训教学管理技术邻域，多数教学管理方法不够精准，导致学生分组不够科学，教学方法不够合适，造成有些学生跟不上教学进度的情况，教学效果大大降低，同时也降低了管理效率；
3、鉴于此，本专利技术提出一种智能家居实训教学管理系统及方法以解决上述问题。
技术实现思路
1、为了克服现有技术的上述缺陷，为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种智能家居实训教学管理方法,包括：
2、s1.采集学生数据集，学生数据集包括学生基础信息id和学生学习能
3、s2.对学生数据集进行预处理，得到预处理后学生数据集；
4、s3.对预处理后学生数据集进行聚类处理，得到聚类处理结果，基于聚类处理结果将学生进行分组，得到分组后学生数据集；
5、s4.基于分组后学生数据集，实行分类教学管理。
6、进一步地，所述学生基础信息id包括学生姓名和学号；学生学习能力信息包括历史平均成绩和历史绩点；根据学生基础信息id，调查学校的学生系统中与学生基础信息id相对应的每位学生的历史平均成绩score和历史绩点gpa，获得学生学习能力信息；
7、将学生基础信息id和学生学习能力信息结合，得到学生数据集。
8、进一步地，所述对学生数据集进行预处理的方式包括：
9、预设学生数据表格，将学生数据集导入学生数据表格中，将学生基础信息id、历史平均成绩score和历史绩点gpa作为学生数据表格的列，将学生数量作为学生数据表格的行；对学生数据表格进行数据清洗，进行数据清洗的方式包括处理缺失值和标准化处理；将预处理后的数据进行整合，获取预处理后学生数据集。
10、进一步地，所述处理缺失值的方式包括：
11、利用表格软件依次列遍历学生数据表格的历史平均成绩score列和历史绩点gpa列，扫描列中存在的缺失值并用null替换缺失值；对学生数据表格进行依次行遍历，标记表格中存在null的行，并根据null的数量采取相应处理方法；
12、若该行中历史平均成绩score列或者历史绩点gpa列值为null，则利用历史平均成绩score和历史绩点gpa的换算公式进行计算；
13、计算公式为score＝gpa×0.05；利用计算结果填充对应列的缺失值；
14、若该行中历史平均成绩score列和历史绩点gpa列值均为null，则分别计算对应列中非缺失值的平均值填充该缺失值。
15、进一步地，所述标准化处理的公式为：
16、其中，zi表示标准化处理后的历史平均成绩score；xi表示原始数据中的历史平均成绩score；μi表示历史平均成绩score的均值；σi表示历史平均成绩score的标准差；n表示学生数量；
17、其中，zj表示标准化处理后的历史绩点gpa；xj表示原始数据中的历史绩点gpa；μj表示历史绩点gpa的均值；σj表示历史绩点gpa的标准差。
18、进一步地，所述对预处理后学生数据集进行聚类处理的方式包括：
19、基于预处理后学生数据集，计算不同学生的历史平均成绩和历史绩点所代表的数据点之间的距离其中，d(i，j)表示数据点之间的距离；zi表示标准化处理后的历史平均成绩score，zi*表示其他学生标准化处理后的历史平均成绩score；zj表示标准化处理后的历史绩点gpa，zj*表示其他学生标准化处理后的历史绩点gpa；
20、基于数据点之间的距离d(i，j)、内聚度a(i，j)和分离度b(i，j)计算轮廓系数其中，a(i，j)表示内聚度，b(i，j)表示分离度，max表示取最大值；
21、内聚度其中，d(i，j)表示数据点之间的距离；n表示学生数量，即聚类中数据点的数量；
22、分离度其中，d(i，j)表示数据点之间的距离；cj表示当前数据点所在聚类，ci表示相邻聚类；
23、基于轮廓系数s1计算平均轮廓系数其中，s1表示轮廓系数；
24、预设初始的聚类数，在进行聚类处理的过程中，不断调整若干次聚类数的数值大小，每次调整聚类数，同时求取平均轮廓系数sc并记录，将数值最大的平均轮廓系数sc对应聚类数作为最优聚类数k；
25、基于确定的最优聚类数k，处理预处理后学生数据集，得到簇标签；基于簇标签将学生进行分类，得到分组后学生数据集；
26、约束最优聚类数k的数值范围为其中，表示对取整数。
27、进一步地，所述调整聚类数的方式包括：
28、对预处理后学生数据集执行聚类算法，选取个不同数据点作为预设聚类中心pn并计算数据点x与预设聚类中心pn的距离d(x，pn)，将数据点分配到最近的预设聚类中心pn对应的聚类ei中；
29、计算预设聚类中心pn之间的距离d(pm，py)，其中m＝1，...，n，y＝1，...，n；将距离最近的两个聚类合成为一个新的聚类ej；聚类每进行一次合并，则统计当前聚类数量作为当前聚类数。
30、进一步地，所述处理预处理后学生数据集的方式包括：
31、从预处理后学生数据集中随机选择k个不同的数据点作为初始聚类中心，分别为c1，c2，...，ck；计算预处理后学生数据集中的数据点x与聚类中心cn之间的距离为d(x,cn)；
32、基于计算得到的距离，将预处理后学生数据集中的每个数据点分配到最近的聚类中心对应的聚类；
33、计算每个聚类的质点，将质点作为新的聚类中心；重复执行分配和获取新的聚类中心，预设聚类中心变化阈值w，直到聚类中心的变化率小于聚类中心变化阈值w，此时完成聚类；得到k个聚类；将同一聚类内的数据点对应的学生打上同一种簇标签；共k种簇标签。
34、进一步地，基于分组后学生数据集对分组后学生实行分类教学管理。
35、一种智能家居实训教学管理系统，其用于实现所述的一种智能家居实训教学管理方法，其特征在于，包括：
【技术保护点】
1.一种智能家居实训教学管理方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的一种智能家居实训教学管理方法，其特征在于，所述学生基础信息ID包括学生姓名和学号；学生学习能力信息包括历史平均成绩和历史绩点；根据学生基础信息ID，调查学校的学生系统中与学生基础信息ID相对应的每位学生的历史平均成绩score和历史绩点GPA，获得学生学习能力信息；
3.根据权利要求2所述的一种智能家居实训教学管理方法，其特征在于，所述对学生数据集进行预处理的方式包括：
4.根据权利要求3所述的一种智能家居实训教学管理方法，其特征在于，所述处理缺失值的方式包括：
5.根据权利要求4所述的一种智能家居实训教学管理方法，其特征在于，所述标准化处理的公式为：
6.根据权利要求5所述的一种智能家居实训教学管理方法，其特征在于，所述对预处理后学生数据集进行聚类处理的方式包括：
7.根据权利要求6所述的一种智能家居实训教学管理方法，其特征在于，所述调整聚类数的方式包括：
8.根据权利要求7所述的一种智能家居实训教学管理方法，其特征在
9.根据权利要求8所述的一种智能家居实训教学管理方法，其特征在于，基于分组后学生数据集对分组后学生实行分类教学管理。
10.一种智能家居实训教学管理系统，其用于实现权利要求1-9中任一项所述的一种智能家居实训教学管理方法，其特征在于，包括：
...【技术特征摘要】
1.一种智能家居实训教学管理方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的一种智能家居实训教学管理方法，其特征在于，所述学生基础信息id包括学生姓名和学号；学生学习能力信息包括历史平均成绩和历史绩点；根据学生基础信息id，调查学校的学生系统中与学生基础信息id相对应的每位学生的历史平均成绩score和历史绩点gpa，获得学生学习能力信息；
3.根据权利要求2所述的一种智能家居实训教学管理方法，其特征在于，所述对学生数据集进行预处理的方式包括：
4.根据权利要求3所述的一种智能家居实训教学管理方法，其特征在于，所述处理缺失值的方式包括：
5.根据权利要求4所述的一种智能家居实训教学管理方法，其特...
【专利技术属性】
技术研发人员：吴炎龙，余铃艳，吴海龙，
申请(专利权)人：福州瑞邦信息技术有限公司，
类型：发明
国别省市：
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