教育数据挖掘

17 Mar 2025 | 4 分钟阅读
Educational Data Mining

如今,数据挖掘领域的研究非常广泛。教育数据挖掘(EDM)是一个重要的研究领域。它使用多种算法来改进教育成果,并解释教育过程以进行进一步的决策。

在这里,我们将讨论一些应用于教育相关领域的数据挖掘算法。这些算法用于从教育数据中挖掘知识,并研究有助于提高绩效的属性。学习最初始于课堂,并基于行为、心理和建构主义模型。行为模型依赖于学生行为的可观察变化来确定学习结果。心理模型基于教师在学习过程中的有效参与。在建构主义模型中,学生需要通过各种可用资源进行自主学习。

根据Siemens的说法,学习不再是一项内部的、孤立的活动。它被视为一个节点网络中的一种表现,可以改善学生的学习体验并减少教师的即时参与。传统的学习环境已逐渐转变为社区化的学习环境。

什么是教育数据挖掘?

EDM是Educational Data Mining的缩写。它可以被定义为一种技术,用于发现来自教育系统的特定类型数据,并实施这些技术以更好地理解学生和系统。EDM是将从教育系统中获得的原始数据转化为有用的数据,可用于做出数据驱动的决策的过程。与许多其他领域相比,数据挖掘和分析在教育领域的应用相对较晚。然而,由于其数据特有的特征,通过网络进行教育数据挖掘具有挑战性。虽然许多类型的数据具有序列特性,但教育信息随时间的变化具有非凡的属性。

教育数据挖掘技术已经卓有成效,并在在线平台上产生了关于学生学习的一系列现象,并且始终保持着更高的准确性。有许多重要方面需要进行检查,以证明教育数据的非凡进步,并日益认识到并非所有关键数据都存储在同一数据流中。

教育研究已经带来了一些新的教育改进。计算机技术改变了我们的生活和学习方式。如今,通过这些进步收集到的信息的使用正在所有领域和学习中引发第二轮变革,并取得了各种成就。数据挖掘是最强大的技术,具有巨大的潜力,可以帮助学校和大学关注他们收集到的有关学生行为和潜在学习者的数据集中最重要的信息。

数据挖掘利用其工具在大规模数据集中发现以前未知的模式和关系。这些工具可以包括统计模型、数学算法和机器学习技术。这些技术能够发现查询和报告无法有效揭示的数据中的信息。

教育数据挖掘的方法

数据挖掘是计算机科学的一个分支,旨在发现不同的因素和模式以帮助决策。给定图中的模型旨在设计教育数据挖掘。数据挖掘可以促进机构记忆。数据挖掘,也称为KDD(知识发现数据库),指的是从大规模数据集中“挖掘”或提取知识性数据。教育系统通常拥有庞大的教育数据库。这些数据可能包括教师数据、账户数据、学生数据、校友数据等。教育数据挖掘专注于探索源自教育背景的特殊类型数据的技术。这些数据来自各种来源,包括传统面授课堂环境、在线课程、教育软件等。

Educational Data Mining

数据挖掘方法用于处理大规模数据集以发现隐藏的模式和关系,这有助于许多组织做出数据驱动的决策。诸如聚类、分类、回归、神经网络、人工智能、关联规则、遗传算法、决策树等各种技术和算法用于从数据库中发现知识。

聚类

聚类是指识别和将对象分类到不同组的过程,将数据集分割成子集(簇),使得每个子集中的数据共享某些共同特征,属于相似类别的对象。

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分类

分类是指描述数据关系并为未来观察表达值 else process。分类是一项任务,它学习一个目标函数,将每个属性集 A 映射到预定义类别级别 B 之一。有各种分类技术,即基于决策树的方法、基于记忆的推理、基于规则的方法、朴素贝叶斯和贝叶斯网络、神经网络。在分类中,使用测试数据来估计分类规则的确定性。如果确定性可接受,则可以将规则应用于新的数据元组。分类器训练算法利用这些预先分类的示例来确定适当区分所需的参数配置。

Educational Data Mining

预报

回归技术可以适应预测。它可用于表示一个或多个自变量和因变量之间的关系。在数据挖掘中,自变量是已知属性,响应变量是我们想要预测的。不幸的是,许多日常现实问题并非易于预测。因此,像逻辑回归、神经网络和决策树这样的更高级技术对于预测未来值可能很重要。

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未来教育数据挖掘

一个新出现的流行领域,称为教育数据挖掘,致力于创建能够发现源自教育环境的有价值数据的策略。数据挖掘是一个非常广泛的领域,它包含运用各种技术和算法来发现模式。