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大数据视角分析学习变革——美国《通过教育数据挖掘和学习分析促进教与学》报告解读及启示 被引量:451
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作者 徐鹏 王以宁 +1 位作者 刘艳华 张海 《远程教育杂志》 CSSCI 2013年第6期11-17,共7页
"数据驱动学校,分析变革教育"的大数据时代已经来临,利用教育数据挖掘技术和学习分析技术,构建教育领域相关模型,探索教育变量之间的相关关系,为教育教学决策提供有效支持将成为未来教育的发展趋势。"大数据"的出现... "数据驱动学校,分析变革教育"的大数据时代已经来临,利用教育数据挖掘技术和学习分析技术,构建教育领域相关模型,探索教育变量之间的相关关系,为教育教学决策提供有效支持将成为未来教育的发展趋势。"大数据"的出现,将掀起人类教与学的又一次变革。2012年,美国国家教育部发布了《通过教育数据挖掘和学习分析促进教与学》报告,对美国国内大数据教育应用领域和案例,以及应用实施所面临的挑战进行了详细的介绍。借鉴此报告,我们认为未来我国教育领域的大数据研究和应用,应加强国家和地方对相关的研究和应用在技术层面、管理体制层面以及法律制度层面的支持,按需合理规划具体研究和应用,整合现有资源,发挥后进优势,借助"大数据"实现真正意义上的个性化学习,进而实现教育公平。 展开更多
关键词 数据 教育数据挖掘 学习分析
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基于教育数据挖掘的大学生学习成果分析 被引量:32
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作者 舒忠梅 屈琼斐 《东北大学学报(社会科学版)》 CSSCI 北大核心 2014年第3期309-314,共6页
基于经典的大学生发展理论,通过实证分析,从大学生学习经历角度,采用逐步回归和神经网络等教育数据挖掘技术,在学生个体和学校两大层面构建大学生学习成果的预测和评价模型,对大学生学习成果及其影响因素进行分析。分析发现,在学生个体... 基于经典的大学生发展理论,通过实证分析,从大学生学习经历角度,采用逐步回归和神经网络等教育数据挖掘技术,在学生个体和学校两大层面构建大学生学习成果的预测和评价模型,对大学生学习成果及其影响因素进行分析。分析发现,在学生个体方面,学生学习投入是影响学习成果的最重要因素;在学校方面,学习资源和校园文化是影响学习成果的重要因素;在学校因素和学生因素融合方面,在校学习满意度对学习成果具有一定的影响。另外,学生在其学习经历中,与学校系统内部的学术系统和社交系统相融合则可取得较好的学习成果。 展开更多
关键词 学生学习成果 教育数据挖掘 学习分析 学习经历 学生发展
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国际教育数据挖掘研究现状的可视化分析:热点与趋势 被引量:26
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作者 牟智佳 俞显 武法提 《电化教育研究》 CSSCI 北大核心 2017年第4期108-114,共7页
教育数据量的急剧增长、类型的多样性与可获取性以及教育计算的兴起推动了教育数据研究的发展,并引起了国际研究者的深度关注与探索。研究以Web of Science数据库中的教育数据挖掘类文献为样本数据,以知识图谱分析、社会网络分析、聚类... 教育数据量的急剧增长、类型的多样性与可获取性以及教育计算的兴起推动了教育数据研究的发展,并引起了国际研究者的深度关注与探索。研究以Web of Science数据库中的教育数据挖掘类文献为样本数据,以知识图谱分析、社会网络分析、聚类分析为研究方法,分别采用CiteSpcae Ⅲ、Unicet 6.0、Bicomb 2.0、SPSS 20.0对数据进行定量分析。研究结果显示,数据刻画学习者模型、生成有效学习的教学支持、学习行为模式与特征、学习表现预测、学习反馈与评价等为主要研究热点。最后,文章从学习情感识别与计算、人工智能分析与应用、学习推荐系统、个性化学习路径等方面对研究趋势进行讨论。 展开更多
关键词 教育数据挖掘 学习分析 研究热点 演进趋势 可视化分析
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学习分析视域下的大学生满意度教育数据挖掘及分析 被引量:31
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作者 舒忠梅 徐晓东 《电化教育研究》 CSSCI 北大核心 2014年第5期39-44,共6页
学生满意度是一个受学生和学校等多种特征影响的复杂概念,其决定因素纷繁复杂。学界对学生满意度模型的研究众多,然而从学生特征和学校特征等综合方面挖掘大学生满意度的学习分析研究较少。文章采用逐步回归和决策树分析等教育数据挖掘... 学生满意度是一个受学生和学校等多种特征影响的复杂概念,其决定因素纷繁复杂。学界对学生满意度模型的研究众多,然而从学生特征和学校特征等综合方面挖掘大学生满意度的学习分析研究较少。文章采用逐步回归和决策树分析等教育数据挖掘技术对大学生满意度数据进行分析,同时对两种方法在获得结论的有效性上进行比较,并从学习分析视角对其结果进行解释,在学生特征及学习经历的数据集中找出真正影响其满意度的维度,识别先前未知的模式,检测并分析一系列学生特征、经历和认知与满意度的关系,以期为提高高校人才培养质量提供参考。 展开更多
关键词 学生满意度 教育数据挖掘 学习分析
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基于教育数据挖掘学生表现预测模型构建研究 被引量:11
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作者 彭涛 丁凌云 《黑龙江高教研究》 CSSCI 北大核心 2015年第11期55-58,共4页
自教育数据挖掘成功从人工智能中独立出来,就获得研究学者的广泛关注,现已成为教育研究领域的热点。为了实现学生表现的准确预测,首先阐述了教育数据挖掘的概念、方法、核心应用及研究动态,并在此基础上从学生表现预测教育数据准备、数... 自教育数据挖掘成功从人工智能中独立出来,就获得研究学者的广泛关注,现已成为教育研究领域的热点。为了实现学生表现的准确预测,首先阐述了教育数据挖掘的概念、方法、核心应用及研究动态,并在此基础上从学生表现预测教育数据准备、数据筛选、数据预处理、数据转换、数据挖掘模型建立及结果分析等六个方面详细阐述了教育数据挖掘方法下学生表现预测模型构建的方法及设计流程,以期为未来的研究者提供一种思路和借鉴。 展开更多
关键词 教育数据挖掘 学生表现 预测模型构建
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教育数据挖掘在高校实验教学中的应用研究 被引量:6
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作者 丁国勇 钱静珠 《实验室研究与探索》 CAS 北大核心 2018年第1期204-207,共4页
教育数据挖掘是数据挖掘技术在教育领域的应用。介绍了教育数据挖掘的主要概念,分析了教育数据挖掘在高校实验教学中的可行性,包括充足的数据来源、提升实验教学质量的需要、提高实验教学管理效能的要求,提出了基本应用步骤,最后阐述了... 教育数据挖掘是数据挖掘技术在教育领域的应用。介绍了教育数据挖掘的主要概念,分析了教育数据挖掘在高校实验教学中的可行性,包括充足的数据来源、提升实验教学质量的需要、提高实验教学管理效能的要求,提出了基本应用步骤,最后阐述了可能存在的问题和相关建议。 展开更多
关键词 教育数据挖掘 实验教学 数据
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基于教育数据挖掘的高校学生学业表现建模研究 被引量:5
7
作者 丁国勇 程晋宽 《黑龙江高教研究》 北大核心 2020年第2期76-81,共6页
在分析国内外研究的基础上,提出从社会及人口统计特征、学校环境、个人特征和学生投入等四个维度构建高校学生学业表现研究框架。以A大学为例,构建整合型教育数据系统,基于不同数据来源,应用决策树、贝叶斯网络、人工神经网络和支持向... 在分析国内外研究的基础上,提出从社会及人口统计特征、学校环境、个人特征和学生投入等四个维度构建高校学生学业表现研究框架。以A大学为例,构建整合型教育数据系统,基于不同数据来源,应用决策树、贝叶斯网络、人工神经网络和支持向量机分别建立分类模型,并对模型有效性进行评判。结果表明,所建立的高校学生学业表现分类模型具有一定的有效性和实用价值,可为高校应用教育数据挖掘进行科学管理和完善学业支持体系提供参考。 展开更多
关键词 高校学生 学业表现 教育数据挖掘 分类模型
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基于教育数据挖掘的在线学习者学业成绩预测建模研究 被引量:50
8
作者 陈子健 朱晓亮 《中国电化教育》 CSSCI 北大核心 2017年第12期75-81,89,共8页
该文采用数据挖掘和机器学习的方法,研究从教育数据中挖掘影响在线学习者学业成绩的因素并构建分类预测模型。首先,通过计算所有单个数据属性和学业成绩类别之间的相关系数和计算所有属性的信息增益率两种方法共同确定学业成绩的影响因... 该文采用数据挖掘和机器学习的方法,研究从教育数据中挖掘影响在线学习者学业成绩的因素并构建分类预测模型。首先,通过计算所有单个数据属性和学业成绩类别之间的相关系数和计算所有属性的信息增益率两种方法共同确定学业成绩的影响因素。然后,提出采用集成学习的方法构建集成式学业成绩分类预测模型,并比较多种算法构建的单一分类模型和集成分类模型的性能。最后,进一步采用嵌套集成学习的方法构建在线学习者学业成绩分类预测模型,并对模型的性能进行评估。研究成果可以为在线学习者学业成绩影响因素研究和预测建模研究提供借鉴,也有助于推进在线学习学业预警、学业成绩预测和评价的实践。 展开更多
关键词 教育数据挖掘 机器学习 预测建模 学业成绩 在线学习
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教育数据挖掘研究进展 被引量:22
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作者 李宇帆 张会福 +1 位作者 刘上力 唐兵 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2019年第14期15-23,共9页
教育数据挖掘(Educational Data Mining,EDM)是一门涉及计算机科学、教育学、统计学的交叉学科。它致力于探索来自教育环境的独特数据,其目的是更好地了解学生及其学习环境,从而提高教育成效。为了深入分析EDM的研究进展,从Web of Scie... 教育数据挖掘(Educational Data Mining,EDM)是一门涉及计算机科学、教育学、统计学的交叉学科。它致力于探索来自教育环境的独特数据,其目的是更好地了解学生及其学习环境,从而提高教育成效。为了深入分析EDM的研究进展,从Web of Science库相关文献、国内外研究现状对EDM进行了系统性梳理,介绍了EDM的工作流程,把数据挖掘技术在教育领域的应用归纳为4类,对处于快速发展阶段的一些EDM典型案例进行了统计分析并讨论了其不足与发展趋势。 展开更多
关键词 教育数据 教育数据挖掘 数据挖掘
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“以用户为中心”的教育数据挖掘应用研究 被引量:10
10
作者 于方 刘延申 《电化教育研究》 CSSCI 北大核心 2018年第11期69-77,共9页
现有对教育数据挖掘(EDM)的应用研究多从技术角度出发探究实施有效性或应用创新性,缺少从用户视角对教育数据挖掘主体用户的深入分析。为了遵循教育应用问题研究"来自于教育、回归于教育"的本质要求,文章借鉴软件工程领域的&q... 现有对教育数据挖掘(EDM)的应用研究多从技术角度出发探究实施有效性或应用创新性,缺少从用户视角对教育数据挖掘主体用户的深入分析。为了遵循教育应用问题研究"来自于教育、回归于教育"的本质要求,文章借鉴软件工程领域的"瀑布模型"设计了"以用户为中心"的EDM应用研究框架,采用分析法分析不同教育场景下、不同教育用户对EDM应用的情感意愿和功能需求,运用对比法研究不同数据挖掘技术对EDM应用实现的支持方式,构建用户体验评估体系检验用户对EDM应用的体验效果满意度。研究结果提供了一个"用户驱动"的完整的EDM应用研究流程,拓展了EDM应用研究的范畴,为实现精准教育服务目标提供了有效的实施路径和坚实的理论支撑。 展开更多
关键词 教育数据挖掘 EDM应用 用户为中心 教育场景 用户需求
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基于联邦学习的教育数据挖掘隐私保护技术探索 被引量:23
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作者 李默妍 《电化教育研究》 CSSCI 北大核心 2020年第11期94-100,共7页
近年来,人工智能在教育领域发挥着日益重要的作用。但随着隐私泄露问题的凸显,如何在保护学习者隐私的基础上,使用来自多方的数据以提升人工智能应用的性能,成为智能时代亟待解决的问题。为此,文章引入了人工智能领域新兴的联邦学习概念... 近年来,人工智能在教育领域发挥着日益重要的作用。但随着隐私泄露问题的凸显,如何在保护学习者隐私的基础上,使用来自多方的数据以提升人工智能应用的性能,成为智能时代亟待解决的问题。为此,文章引入了人工智能领域新兴的联邦学习概念,分析了联邦学习的定义、系统模型与训练过程、隐私保护技术,并将联邦学习与教育数据挖掘的各类算法相结合,以解决教育数据挖掘中可能存在的隐私保护问题。研究发现,联邦学习方法能够从原理上保障数据隐私,且容易整合到现有的教育应用中;在保护隐私的基础之上,运用联邦学习能够最大程度地提高模型精确度;将联邦学习与教育数据挖掘相结合,既能最大化地发挥利益相关者的作用,又能满足各利益相关者的需求。联邦学习将为教育的信息化与智能化发展开辟全新的路径。 展开更多
关键词 联邦学习 教育数据 教育数据挖掘 隐私保护 机器学习
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过程挖掘赋能教育数据分析:三种挖掘算法的应用探析 被引量:2
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作者 徐晓青 赵蔚 +2 位作者 姜强 刘红霞 乔丽方 《远程教育杂志》 CSSCI 北大核心 2022年第3期45-55,共11页
教育数据爆发式增长为全面理解学习奠定了基础,同时也给教育数据挖掘带来了挑战。复现学习过程是理解学习的重要一环。虽然,当前的教育研究已经广泛应用学习分析技术,但在呈现复杂学习过程方面仍然存在不足。过程挖掘算法强调对日志文... 教育数据爆发式增长为全面理解学习奠定了基础,同时也给教育数据挖掘带来了挑战。复现学习过程是理解学习的重要一环。虽然,当前的教育研究已经广泛应用学习分析技术,但在呈现复杂学习过程方面仍然存在不足。过程挖掘算法强调对日志文件中时间戳数据的分析,相比于传统统计方法更加智能。研究选择教育领域最常见的三种过程挖掘算法:模糊矿工、启发式矿工、感应矿工,通过对比三种算法的特征,分析其对教育研究的应用潜力和实践价值。首先,文献综述三种算法的应用现状;其次,从三种算法的计算原理角度解读它们在教育领域的应用实践;最后,以课程平台时间戳数据为源数据,在自我调节学习理论支持下,对比三种算法的过程挖掘结果。即从理论、原理、实践三方面对三个过程挖掘算法进行探析,总结过程挖掘技术在教育领域中的应用前景和实践价值。研究依据结论提出三种算法在教育领域中的应用启示,为过程挖掘智能技术助力教育研究,提供相关经验和参考。 展开更多
关键词 过程挖掘 学习分析 教育数据挖掘 模糊矿工 启发式矿工 感应矿工
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教育大数据视角下的学习分析应用研究与思考 被引量:41
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作者 刘清堂 王洋 +1 位作者 雷诗捷 张思 《远程教育杂志》 CSSCI 2017年第3期71-77,共7页
近年来,倡导个性化教学的呼声不断增大,作为个性化教学的先导,学习分析技术是广大教育研究者关注的焦点。采集学习者学习相关数据并进行处理分析,用于预测、评估和优化教与学,为实施个性化教学提供有效的技术支撑,是实施学习分析技术的... 近年来,倡导个性化教学的呼声不断增大,作为个性化教学的先导,学习分析技术是广大教育研究者关注的焦点。采集学习者学习相关数据并进行处理分析,用于预测、评估和优化教与学,为实施个性化教学提供有效的技术支撑,是实施学习分析技术的核心。而从国内学习分析的研究现状以及国内外相关模型来看,学习分析模型应是一个包含数据收集、数据分析、评估预测与干预这三个阶段的循环结构。学习分析评估、预测与优化教学的应用策略为:以学习者数据与学习环境数据为基础,对学习者知识掌握程度进行评估;根据学习者历史学习数据,对其学习发展趋势进行预测分析;以评估预测结果为导向,及时实施教学干预、优化教学过程。它为大数据支持下的学习分析应用研究,提供一种参考思路。 展开更多
关键词 教育数据 学习分析 教育数据挖掘 应用研究
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基于数据挖掘的学生投入模型与学习分析 被引量:31
14
作者 舒忠梅 徐晓东 屈琼斐 《远程教育杂志》 CSSCI 2015年第1期39-47,共9页
学生投入是高等教育质量和学习成果的重要影响因素,对于高等教育评估与改革具有积极作用,受到了国内外研究者的广泛关注。文章以构建学生投入模型为基础,采用典型相关分析和数据挖掘方法相结合,识别学生投入的相关因素,并对学生学习行... 学生投入是高等教育质量和学习成果的重要影响因素,对于高等教育评估与改革具有积极作用,受到了国内外研究者的广泛关注。文章以构建学生投入模型为基础,采用典型相关分析和数据挖掘方法相结合,识别学生投入的相关因素,并对学生学习行为进行分类研究。分析发现学生投入与学生家庭背景、学生入学前特征、学校特征及课程作业之间存在着显著相关关系,不同的学生投入及其学习行为表现有助于加深学校对学生学习行为的了解,更好地研究学习规律的新趋势,为审视高校以生为本、以学为中心的人才培养措施和多元性发展,提供了重要的参考与支持。 展开更多
关键词 学生投入 学习分析 教育数据挖掘 分类
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数据驱动的区域教育质量分析模型与实现路径 被引量:18
15
作者 黄涛 王一岩 +1 位作者 张浩 刘三 《中国电化教育》 CSSCI 北大核心 2019年第8期30-36,共7页
大数据和人工智能技术的发展为区域教育质量分析与评价提供了新思路,致力于还原教育系统的全貌,推动区域教育生态的变革。立足于国内教育改革发展的实际需要,分析大数据环境下区域教育质量评价面临的机遇和挑战,通过对国内外教育质量评... 大数据和人工智能技术的发展为区域教育质量分析与评价提供了新思路,致力于还原教育系统的全貌,推动区域教育生态的变革。立足于国内教育改革发展的实际需要,分析大数据环境下区域教育质量评价面临的机遇和挑战,通过对国内外教育质量评价项目的研究进展、理论模型、分析方法等方面的整合分析,提出我国教育质量评价的关键在于参照核心素养的要求,制定区域教育质量评价指标体系;构建多元分析模型,揭示区域教育发展规律;着眼于国家教育发展长远规划,探索区域教育质量评价实现路径。从区域教育改革和国家人才培养的现实需要出发,各级各类教育部门应该从区域教育质量评价指标体系的制定、大规模学业质量测评工作的开展、教育过程数据智能采集系统和智能分析模型的构建等方面推进教育质量评价工作的开展,助力于区域教育生态的重构。 展开更多
关键词 数据 教育质量评价 教育数据挖掘 教育生产函数
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基于互信息的教育数据矩阵加权正负关联模式发现 被引量:3
16
作者 余如 黄名选 黄丽霞 《数据采集与处理》 CSCD 北大核心 2015年第1期219-230,共12页
本文将互信息模型引入教育数据关联模式挖掘,提出一种基于互信息的教育数据矩阵加权正负关联模式挖掘算法,给出与其相关的定理及其证明。本文算法克服了现有挖掘算法的缺陷,考虑了教育数据项集在学生信息数据库中具有的权值,采用新的正... 本文将互信息模型引入教育数据关联模式挖掘,提出一种基于互信息的教育数据矩阵加权正负关联模式挖掘算法,给出与其相关的定理及其证明。本文算法克服了现有挖掘算法的缺陷,考虑了教育数据项集在学生信息数据库中具有的权值,采用新的正负关联模式评价标准,挖掘出更接近实际情况的正负关联模式。通过关联模式分析,发现教育数据中潜在有用的教育、教学规律和教育发展趋势,为教育管理、教育决策和教学改革提供科学的依据。以真实的教育数据作为实验数据测试集,实验结果表明,本文算法有效,在教育信息化数据处理与分析中具有重要的应用价值。 展开更多
关键词 教育数据挖掘 关联规则 负关联规则 矩阵加权模式 互信息
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基于数据挖掘的MOOC学习者学业成绩预测与群体特征分析 被引量:22
17
作者 赵磊 邓彤 吴卓平 《重庆高教研究》 CSSCI 北大核心 2021年第6期95-105,共11页
学习行为特征是学情分析的基础。基于MOOC学习行为数据对学习者学业成绩和群体特征进行预测,并及时实施教学干预,可以改善学习效果,显著降低辍学率。运用数据挖掘方法,对中国大学MOOC平台的课程数据进行探索发现:界面交互、内容交互、... 学习行为特征是学情分析的基础。基于MOOC学习行为数据对学习者学业成绩和群体特征进行预测,并及时实施教学干预,可以改善学习效果,显著降低辍学率。运用数据挖掘方法,对中国大学MOOC平台的课程数据进行探索发现:界面交互、内容交互、人际交互和参与考核4类学习行为与学业成绩之间存在显著相关关系,可作为学业成绩预测的关键指标;在预测算法方面,人工神经网络算法的性能优于决策树、贝叶斯和支持向量机,能更好地拟合学习行为与学业成绩之间的复杂相关性;MOOC学习群体主要分为优秀学习者、良好学习者、普通学习者和风险学习者4类,在整体上呈现“以内容交互、界面交互和参与评价为主,人际交互为辅”的特征。基于此,可从内容资源开发、教学方式创新与评价体系变革三方面进行教学干预,以降低MOOC辍学风险,提升学习者的参与度与完成率。 展开更多
关键词 MOOC 教育数据挖掘 学业成绩预测 学习群体特征
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大数据在高等教育领域中的应用及面临的挑战 被引量:18
18
作者 陆根书 《重庆高教研究》 CSSCI 北大核心 2022年第4期31-38,共8页
对大数据概念与内涵的界定主要有3种方式,即生产导向的方式、过程导向的方式和认知导向的方式。大数据在高等教育领域的应用对完善学校规划、促进学校发展,感知教学现实、提升教学效能,优化学习经历、提高学习质量以及促进科学研究、推... 对大数据概念与内涵的界定主要有3种方式,即生产导向的方式、过程导向的方式和认知导向的方式。大数据在高等教育领域的应用对完善学校规划、促进学校发展,感知教学现实、提升教学效能,优化学习经历、提高学习质量以及促进科学研究、推动跨学科发展具有重要意义。教育大数据分析主要采用两种技术,即教育数据挖掘与学习分析。在高等教育的教与学领域中,这两种技术常用的方法包括分类与预测、聚类以及异常值检测等。大数据在高等教育领域应用面临认识论、方法论、审美、技术、法律和伦理以及政治和经济的两难挑战。 展开更多
关键词 数据 教育数据挖掘 学习分析 高等教育
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毕业生教学数据多视角数据挖掘与综合分析 被引量:2
19
作者 徐天伦 李波 +2 位作者 刘露露 胡文杰 姚为 《现代电子技术》 2021年第19期95-99,共5页
针对常规数据统计分析方法难以发掘教学数据中的隐含信息及数据分析视角比较单一的不足,基于多种数据挖掘算法对毕业生教学数据进行多视角数据挖掘和综合分析。以我院软件工程专业近几年的学生在校成绩综合数据为实例,首先进行数据清洗... 针对常规数据统计分析方法难以发掘教学数据中的隐含信息及数据分析视角比较单一的不足,基于多种数据挖掘算法对毕业生教学数据进行多视角数据挖掘和综合分析。以我院软件工程专业近几年的学生在校成绩综合数据为实例,首先进行数据清洗及相关预处理;然后基于决策树、关联规则、聚类算法等多项算法进行数据挖掘与分析,对其26项专业课程成绩、毕业设计、实习、就业等多角度的数据进行深层次、多视角的综合分析。将有监督学习算法和无监督学习算法等不同算法有效结合和互补,注重算法多样性及多视角分析,注重学生理论课和实践数据的完整性和综合性。实验获得了定量数据结果和分析图表,结果表明,经过分析可以有效发现较深层次的教学隐含信息和规律。相关分析结果可应用于实际教学场景,帮助教师调整教学策略、改进教学方法,以有效提高教学效果。 展开更多
关键词 教育数据挖掘 综合分析 教学数据 算法融合 决策树 关联规则 聚类分析 多视角分析
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融合学习者知识吸收能力的深度知识追踪模型
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作者 李莉 周治 +1 位作者 段政 刘连 《华南师范大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第3期85-98,共14页
知识追踪旨在根据学习者历史答题记录预测其未来的答题情况,并对知识掌握程度加以评估。现有的大多深度知识追踪方法未能有效利用数据集中多样的行为信息,且在区分不同学习者的作答收益方面存在困难。针对这些问题,文章提出了一个融合... 知识追踪旨在根据学习者历史答题记录预测其未来的答题情况,并对知识掌握程度加以评估。现有的大多深度知识追踪方法未能有效利用数据集中多样的行为信息,且在区分不同学习者的作答收益方面存在困难。针对这些问题,文章提出了一个融合学习者知识吸收能力的深度知识追踪模型(Knowledge Absorptive Capacity Deep Knowledge Tracing,KADKT):首先,为了解决行为信息利用不充分的问题,将提取到的行为信息分为显性行为和隐性行为,利用显性行为计算题目的难度信息和学习者的作答水平(平均作答时间和平均尝试次数),隐性行为表示学习者历史学习某一知识的情况;然后,为了个性化计算学习者的作答收益,提出了一种融合难度和平均作答情况的知识吸收能力建模方法;其次,从知识点层面和交互层面分别计算学习者的作答收益,以捕捉知识点对作答收益的独立贡献;最后,设计了一个遗忘模块来模拟学习者的知识遗忘,全面地更新学习者知识状态的变化。在3个公开数据集(ASSISTments2009、ASSISTments2017和Junyi Academy)上,将KADKT模型与6个基准模型(DKT、DKVMN、SAKT、AKT、LPKT、LBKT)开展对比实验。对比实验结果表明:KADKT模型在3个数据集上的曲线下面积(AUC)、准确率(ACC)和均方根误差(RMSE)均优于所有基准模型,其中,与所有基准模型相比,KADKT模型在ASSISTments2009数据集上的AUC、ACC值分别提高了2.6%~10.61%、3.28%~7.93%,RMSE值下降了2.24%~6.52%。此外,消融实验验证了KADKT模型中各模块的有效性,可视化分析证明KADKT模型可以有效地追踪学习者知识状态的变化。 展开更多
关键词 知识追踪 教育数据挖掘 答题预测 学习行为 知识吸收能力
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