摘要：随着信息技术的飞速发展，数字图书馆在教育领域的应用越来越广泛。通过分析学生借阅、检索、浏览等行为，揭示学生阅读兴趣、学习习惯等信息，为图书馆资源优化、个性化推荐提供依据。现旨在探讨基于数字图书馆的学生行为分析与可视化展示的应用，为教育教学提供有价值的参考依据，提高学生的学习效果和教育质量，以供参考。
随着信息技术的不断进步，数字图书馆作为一种新型的信息资源服务平台，为学生提供了丰富的学习资源和便捷的学习环境。数字图书馆中的学生行为数据蕴含着丰富的信息，通过对这些数据进行分析和可视化展示，可以深入了解学生的学习行为、兴趣爱好和学习需求，为教育教学提供有价值的参考依据。
基于数字图书馆的学生行为分析与可视化展示应用研究意义
基于数字图书馆的学生行为分析与可视化展示具有重要意义。首先，通过对学生行为的分析，能深入了解学生的学习兴趣、阅读偏好和时间规律等，为图书馆优化资源配置提供依据，确保数字图书馆能更好地满足学生需求。其次，可视化展示将复杂的学生行为数据以直观的形式呈现，方便图书馆管理人员、教师和学生快速把握信息，从而作出更科学合理的决策。教师可根据学生行为调整教学内容和方法，学生也能借鉴他人行为改进自己的学习策略。最后，该应用研究有助于推动数字图书馆的发展和创新，提升其服务质量和效率，为学生创造更优质的学习环境。
基于数字图书馆的学生行为分析与可视化展示的应用研究设计
研究对象和研究方法
1.研究对象
本研究以某高校数字图书馆的学生用户为研究对象，收集学生在数字图书馆中的行为数据，进行分析和可视化展示。
2.研究方法
一是文献研究法。通过查阅国内外相关文献，了解数字图书馆与学生行为分析的相关理论和研究现状，为本研究提供理论支持和参考依据。二是实证研究法。通过对某高校数字图书馆的学生用户进行问卷调查和访谈，了解学生的学习需求和行为习惯，为本次研究提供实证依据。三是数据挖掘法。运用数据挖掘技术，对数字图书馆中的学生行为数据进行分析，揭示学生的学习行为特征和规律。四是可视化展示法。运用可视化技术，将分析结果以图表、图形等形式进行展示，使分析结果更加直观、易懂。
研究内容和技术路线
1.研究内容
一是数字图书馆中的学生行为数据采集。通过数字图书馆的日志记录、数据库查询等方式，收集学生在数字图书馆中的行为数据，包括访问时间、访问页面、搜索关键词等。二是数字图书馆中的学生行为数据分析。运用数据挖掘、统计分析等方法，对收集到的学生行为数据进行分析，揭示学生的学习行为特征和规律。三是数字图书馆中的学生行为可视化展示。利用可视化技术，将分析结果以图表、图形等形式呈现，从而使分析结果更加直观和易懂。
2.技术路线
一是数据采集阶段。通过数字图书馆的日志记录、数据库查询等方式，收集学生在数字图书馆中的行为数据，并对数据进行清洗和预处理。二是数据分析阶段。运用数据挖掘、统计分析等方法，对清洗和预处理后的数据进行分析，揭示学生的学习行为特征和规律。三是可视化展示阶段。采用可视化技术，将分析结果以图表、图形等形式进行展示，以促进分析结果的直观、易懂。
基于数字图书馆的学生行为分析与可视化展示的应用实施
数据采集与预处理
通过数字图书馆的日志记录、数据库查询等方式，收集学生在数字图书馆中的行为数据，包括访问时间、访问页面、搜索关键词等。对采集到的数据进行清洗和预处理，去除无效数据和噪声数据，提高数据的质量和可用性。
数据分析与挖掘
运用数据挖掘、统计分析等方法，对清洗和预处理后的数据进行分析，揭示学生的学习行为特征和规律。首先，可以分析学生的访问时间分布、访问页面类型、搜索关键词频率等，了解学生的学习兴趣和需求。运用关联规则挖掘、聚类分析等数据挖掘技术，对学生的学习行为数据进行挖掘，发现学生的学习行为模式和规律。其次，可以挖掘学生访问页面之间的关联规则，了解学生的学习路径和兴趣点。最后，可以对学生进行聚类分析，将学生分为不同的学习群体，了解不同学习群体的学习行为特征和需求。
可视化展示与应用
运用可视化技术，将分析结果以图表、图形等形式进行展示，使分析结果更加直观、易懂，可以制作学生访问时间分布柱状图、访问页面类型饼图、搜索关键词频率词云图等，展示学生的学习行为特征和规律。将可视化展示结果应用于教育教学中，为教育教学提供有价值的参考依据。可以根据学生的学习兴趣和需求，为学生推荐个性化的学习资源和服务；可以根据学生的学习行为模式和规律，优化教育教学资源配置，提高教育教学资源的利用效率。
基于数字图书馆的学生行为分析与可视化展示的应用研究结果
学生行为特征分析结果
1.阅读偏好与兴趣领域
通过对数字图书馆中学生的借阅记录、在线阅读行为以及检索关键词等数据的分析，我们可以清晰地看出学生在阅读方面具有明显的偏好和特定的兴趣领域。一方面，在学科分类上，文学类书籍依然是学生们最为青睐的阅读内容之一。经典文学作品，如《红楼梦》《巴黎圣母院》等的借阅量居高不下。这表明学生对于文学作品所展现的丰富情感、复杂人性以及优美的语言表达有着浓厚的兴趣。他们通过阅读文学作品，不仅可以提高语言表达能力，还能拓宽自己的情感认知和审美视野。另一方面，自然科学类书籍也受到了不少学生的关注。尤其是与当前热门科技领域相关的书籍，如人工智能、大数据、生物技术等方面的科普读物，借阅率呈上升趋势。这反映了学生们对科技发展的好奇心和求知欲，他们希望通过阅读了解前沿科技动态，为自己未来的学习和职业发展做好准备。此外，历史、哲学、艺术等领域的书籍也有一定的受众。历史类书籍能够帮助学生了解人类社会的发展历程，从过去的经验中汲取智慧；哲学书籍则引导学生思考人生的意义和价值，培养批判性思维；艺术书籍则为学生提供了欣赏美的窗口，激发他们的创造力和想象力。
2.学习时间分布与规律
对学生在数字图书馆中的访问时间进行分析，可以发现学生的学习时间分布具有一定的规律。首先，从一周的时间维度来看，学生在工作日的晚上和周末访问量相对较高。这表明学生在课余时间更倾向于利用数字图书馆进行学习和阅读。在工作日，学生白天通常忙于课堂学习和各种活动，只有在晚上才有更多的时间自主学习。而周末则是学生进行系统学习和拓展阅读的黄金时间。其次，从一天的时间维度来看，学生在晚上的访问量达到峰值。晚上通常是学生完成当天课程作业后，进行自主学习和阅读的时间。通过对学生学习时间分布规律的分析，我们可以更好地了解学生的学习习惯和需求，为数字图书馆的服务优化提供依据。可以在学生访问量较高的时间段增加服务器的带宽，提高访问速度；也可以根据学生的学习时间规律，推送个性化的学习资源和阅读推荐。最后，不同年级的学生在学习时间分布上也存在一定的差异。高年级学生由于面临毕业、考研和就业等需求，通常会在数字图书馆中花费更多的时间进行学习和研究。而低年级学生则相对较为轻松，学习时间的分布较为分散。因此，数字图书馆可以针对不同年级的学生制定个性化的服务策略，满足他们的不同需求。
3.信息检索与利用方式
学生在数字图书馆中的信息检索与利用方式也呈现了不同的特点。一方面，大部分学生在检索信息时会使用关键词检索的方式。他们通常会根据自己的需求，输入相关的关键词进行检索，这种方式简单快捷，但也存在一定的局限性。学生可能因对关键词的选择不准确而导致检索结果的不理想，部分学生在检索信息时缺乏有效的检索策略，不知道如何组合关键词、使用布尔逻辑运算符等，从而影响了检索效率。另一方面，学生在利用检索结果时，往往更关注排名靠前的文献和资源。这可能是因为他们认为排名靠前的资源更有价值和权威性。然而，这种做法可能会忽略部分有价值的小众资源。同时，学生在阅读文献时，通常会快速浏览标题、摘要和目录等内容，以确定文献是否符合自己的需求。如果文献符合需求，他们会进一步阅读全文，且可能会下载保存以备后续使用。另外，学生在利用数字图书馆的过程中，还会通过参考他人的评价和推荐选择文献和资源。在数字图书馆的用户评论区，学生可以看到其他用户对某一文献的评价和推荐，这对他们选择文献具有一定的参考价值，学生还会通过社交媒体、学术论坛等渠道获取文献和资源的推荐信息。因此，数字图书馆可以加强用户评价和推荐系统的建设，提高文献和资源的推荐质量和准确性，为学生提供更好的服务。
可视化展示效果分析结果
1.数据呈现的直观性与清晰度
基于数字图书馆的学生行为可视化展示在数据呈现的直观性与清晰度方面取得了显著的效果。通过可视化图表、图形等形式，将学生的行为数据以直观的方式展现出来，使用户能够对学生的行为特征和规律一目了然。利用柱状图展示学生在不同学科领域的借阅量分布，用户可以清晰地看到哪些学科的书籍最受学生欢迎；利用折线图展示学生在不同时间段的访问量变化，用户可以直观地了解学生的学习时间规律。同时，可视化展示注重数据的清晰度，通过合理的布局、配色和标注等方式，确保用户能够准确地理解数据所表达的信息。在可视化图表中，使用清晰的标签和图例，对不同的数据系列进行标注，避免用户产生误解。可视化展示的数据直观性与清晰度对于数字图书馆的管理和服务具有重要意义。图书馆管理人员可以通过可视化展示快速了解学生的行为特征和需求，从而有针对性地优化馆藏资源配置、调整服务策略。学生和教师也可以通过可视化展示更好地了解数字图书馆的资源利用情况，为自己的学习和研究提供参考。
2.交互性与用户体验
可视化展示的交互性是提升用户体验的关键因素之一。在基于数字图书馆的学生行为可视化展示中，交互性主要体现在以下几方面。首先，用户可以通过点击、拖动等操作与可视化图表进行互动，获取更详细的信息。用户在查看学生借阅量分布的柱状图时，可以点击某一学科，查看该学科具体的借阅书籍列表和借阅者信息。其次，可视化展示提供了多种筛选和排序功能，用户可以根据自己的需求对数据进行筛选和排序，以便更好地分析学生行为。用户可以筛选特定时间段内的学生访问数据，或者按照借阅量对书籍进行排序。最后，可视化展示还支持用户自定义设置，用户可以根据自己的喜好和需求调整图表的颜色、字体、布局等参数，提高可视化展示的个性化程度。交互性的提升不仅增强了用户对数据的探索和分析能力，也极大地改善了用户体验。用户在与可视化展示进行互动的过程中，能够更加深入地了解学生行为数据，发现其中的规律和趋势，为自己的决策提供更有力的支持。良好的用户体验还体现在可视化展示的易用性和响应速度上。可视化展示界面应简洁明了、操作方便，使用户能够快速上手，可视化展示应具有较快的响应速度，确保用户在进行交互操作时能够及时得到反馈，避免出现卡顿和延迟现象。
3.对决策支持的有效性
基于数字图书馆的学生行为可视化展示对决策支持具有显著的有效性。对于图书馆管理人员来说，可视化展示为其提供了丰富的学生行为数据，帮助他们更好地了解学生的需求和行为规律，从而作出更科学的决策。根据学生的阅读偏好和借阅量分布，图书馆可以有针对性地采购新书、调整馆藏布局；根据学生的学习时间规律，图书馆可以合理安排开放时间和服务人员配置。对教师来说，可视化展示可以帮助他们了解学生的学习情况和兴趣领域，从而调整教学内容和方法。教师可以根据学生在数字图书馆中的检索关键词和阅读记录，了解学生对某一学科领域的关注程度，在教学中适当增加对相关内容的讲解和讨论。对学生来说，可视化展示可以为他们的学习提供参考。学生可以通过查看其他同学的借阅记录和学习时间分布，借鉴他人的学习方法和经验，提高自己的学习效率。
基于数字图书馆的学生行为分析与可视化展示应用前景
精准了解学生需求
传统的图书馆服务主要是提供书籍借阅等基本功能，对于学生的具体学习需求和行为习惯了解有限。而基于数字图书馆的学生行为分析可以通过对学生的借阅记录、在线阅读时间、搜索关键词等数据进行收集和分析，精准地了解学生的学习兴趣、专业方向以及知识需求。这使得图书馆能够更加有针对性地为学生提供个性化的服务，满足学生的多样化需求。因此，教师可以通过学生行为分析了解学生的学习情况和需求，及时调整教学内容和方法，提高教学质量。学校管理者也可以通过对学生行为数据的分析，了解学校的教学效果和存在的问题，为教学改革和决策提供依据。
实时监测学习进度
数字图书馆可以实时记录学生的学习行为，如阅读时长、访问频率等。通过对这些数据的分析，教师和学校管理者可以实时监测学生的学习进度，及时发现学生在学习过程中可能出现的问题，如学习进度缓慢、学习兴趣下降等。这为教师提供了及时干预和指导的依据，有助于提高学生的学习效果。
多维度数据分析
基于数字图书馆的学生行为分析不局限于单一的数据维度，而是综合考虑学生的借阅记录、在线学习行为、社交互动等方面的数据。通过多维度数据分析，可以更全面地了解学生的学习行为和需求，为个性化的服务和教学支持提供更有力的依据。
可视化展示
将学生行为数据进行可视化展示是该应用的一大创新点。通过直观的图表、图形等形式，将学生的学习行为和趋势展示出来，使教师、学生和学校管理者能够更加清晰地了解学生的学习情况。可视化展示不仅方便了数据的解读和分析，还可以激发学生的学习兴趣，提高学生的学习积极性和对自己学习行为的关注度。
智能推荐系统
基于学生行为分析的结果，数字图书馆可以建立智能推荐系统，为学生推荐符合其学习需求和兴趣的书籍、文章、课程等资源。智能推荐系统可以根据学生的历史行为数据和实时行为数据进行动态调整，不断优化推荐结果，提高推荐的准确性和个性化程度。这为学生提供了更加便捷和高效的学习资源获取方式，有助于提高学生的学习效率。
综上所述，基于数字图书馆的学生行为分析与可视化展示是一个具有广阔发展前景的研究领域。通过对学生行为数据的深入分析和可视化展示，可以为教育教学提供更加个性化、精准化的服务，提高教育教学质量和效果，也可以为数字图书馆的资源建设和服务优化提供参考依据，提高数字图书馆的资源利用效率和服务质量。
本文系CALIS全国农学文献信息中心2024年研究项目“基于数字图书馆的学生行为分析与可视化展示应用研究”（编号：2024049）。
（作者单位：塔里木大学图书馆）
