Применение машинного обучения для анализа образовательных результатов студентов вузов
Алпатов Алексей Викторович
Волжский политехнический институт (филиал) Волгоградского государственного технического университета,
В работе представлены результаты анализа и прогнозирования образовательных результатов студентов первого курса вуза при реализации отдельной дисциплины с использованием машинного обучения. Актуальность темы исследования обусловлена необходимостью вузов в современных условиях успешно конкурировать на рынке образовательных услуг, который характеризуется низким количеством абитуриентов и увеличением требований к качеству профессионального образования, как со стороны абитуриентов, так и со стороны государства. Важной составляющей для эффективного принятия решения в процессе управления качеством образовательного процесса является учебная аналитика, на основе которой можно выполнять прогнозирование академической успеваемости студентов, выявлять факторы, оказывающие существенное влияние на достижение высоких образовательных результатов. Исследование показало возможность прогнозирования сдачи экзамена по отдельной дисциплине студентов первого курса вуза на основе данных контрольных срезов, которые проводят деканаты в течение семестра для выявления групп студентов с повышенным риском возникновения академической задолженности. Точность прогнозирования, которую показали построенные модели (наивный байесовский классификатор и логистическая регрессия) оказалась вполне приемлемой, как на этапе проведения первого рубежного контроля, так и на этапе проведения второго. Результаты данной работы имеют практическое значение для администрации вузов и для преподавателей. Прогнозные модели можно использовать при прогнозировании отчисления студентов вследствие академической неуспеваемости. Модели могут быть встроены в образовательные информационные системы и быть помощником преподавателям для принятия решений в процессе реализации дисциплины.
прогнозирование образовательных результатов, учебная аналитика, интеллектуальный анализ образовательных данных, единый государственный экзамен, нейронные сети, дерево решений, логистическая регрессия, кластеризация