Bài viết trình bày kết quả nghiên cứu về việc xây dựng tập dữ liệu sinh viên và kết quả ứng dụng kỹ thuật học máy để lập chương trình dự báo cho loại tốt nghiệp sinh viên, dự báo các yếu tố trong tổ hợp tuyển sinh ảnh hưởng tới kết quả học tập của sinh viên.
TẠP CHÍ KHOA HỌC − SỐ 52/2021 121 XỬ LÝ DỮ LIỆU SINH VIÊN THÔNG QUA ỨNG DỤNG KỸ THUẬT HỌC MÁY ĐỂ HỖ TRỢ CÔNG TÁC TUYỂN SINH Nguyễn Thị Kim Sơn , Nguyễn Xuân Hải, Tô Hồng Đức, Phạm Tuấn Anh, Đỗ Thị Thu Trang Trường Đại học Thủ Hà Nội Tóm tắt: Bài báo trình bày kết nghiên cứu việc xây dựng tập liệu sinh viên kết ứng dụng kỹ thuật học máy để lập chương trình dự báo cho loại tốt nghiệp sinh viên, dự báo yếu tố tổ hợp tuyển sinh ảnh hưởng tới kết học tập sinh viên Để giải toán trên, tiến hành nghiên cứu liệu ngành Giáo dục tiểu học trường Đại học Thủ đô Hà Nội (dữ liệu năm từ 2016 đến 2020) Các kỹ thuật học máy sử dụng bao gồm kỹ thuật Logistic Regression (để dự báo kết tốt nghiệp sinh viên) kỹ thuật cải tiến kỹ thuật Linear discriminant analysis (để dự báo nhân tố quan trọng ảnh hưởng tới kết học tập sinh viên) - kỹ thuật Discriminative Feature Selection Từ nhóm tác giả đưa đề xuất khuyến nghị xu hướng tuyển sinh trình độ đại học hệ quy số khuyến nghị việc tổ chức đào tạo chiến lược tuyển sinh cho trường Đại học Thủ đô Hà Nội Từ khóa: Học máy, machine learning, khoa học liệu, khoa học giáo dục, dự báo kết học tập, toán tuyển sinh Nhận ngày 7.6.2021; gửi phản biện, chỉnh sửa, duyệt đăng ngày 22.7.2021 Liên hệ tác giả: Nguyễn Thị Kim Sơn; Email: ntkson@daihocthudo.edu.vn MỞ ĐẦU Với phát triển khoa học, liệu người thu thập lưu trữ thông qua hoạt động kinh tế, xã hội, hoạt động nghiên cứu khoa học ngày nhiều, chúng lưu trữ hệ thống máy tính có dung lượng lên đến hàng terabyte chí petabyte Tuy nhiên, khó để người hiểu sử dụng đầy đủ liệu Đứng trước thực tế này, hướng nghiên cứu phát tri thức khai phá liệu hình thành phát triển nhanh chóng 20 năm qua Học máy khai phá liệu lớn lĩnh vực phát triển nhanh chóng, lĩnh vực giao thoa nhiều lĩnh vực liên quan như: công nghệ sở liệu, thống kê, học máy, thuật toán học lĩnh vực liên quan khác nhằm trích rút tri thức hữu ích từ tập liệu lớn Cơng tác tuyển sinh có ý nghĩa vai trò quan trọng, coi “điều kiện tiên quyết” đảm bảo cho tồn q trình tổ chức đào tạo hoạt động khác trường đại học 122 TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦ ĐÔ HÀ NỘI diễn Với cạnh tranh khốc liệt trường đại học nước công tác tuyển sinh, việc ứng dụng CNTT nói chung, cơng nghệ học máy tốn dự báo nói riêng coi giải pháp hữu hiệu nhằm đạt kết tuyển sinh mong muốn Từ việc phân tích thực trạng cơng tác tuyển sinh trường Đại học Thủ đô Hà Nội, đặc biệt thuận lợi khó khăn việc tổ chức thực quy trình tuyển sinh dự báo xu hướng tuyển sinh; tảng chuyển đổi số khoa học công nghệ Nhà trường chưa phải ưu thế, đưa cần thiết phải ứng dụng công nghệ việc hỗ trợ định, giúp nhà quản lý chuyên viên phụ trách chuyên môn lập kế hoạch phương hướng tuyển sinh Trong báo này, đề cập đến việc ứng dụng cơng nghệ học máy, tốn dự báo, hỗ trợ định, làm sở cho việc thực nghiên cứu xu hướng tuyển sinh trình độ đại học hệ quy Trường Đại học Thủ đô Hà Nội giai đoạn 2021-2025 NỘI DUNG 2.1 Thực trạng công tác tuyển sinh Trường Đại học Thủ đô Hà Nội Trường Đại học Thủ đô Hà Nội trường đại học công lập trực thuộc Ủy ban nhân dân thành phố Hà Nội thành lập theo Quyết định số 2402/QĐ-TTg ngày 31/12/2014 Thủ tướng Chính Phủ Trường Đại học Thủ Hà Nội sở giáo dục đào tạo đại học hệ thống giáo dục quốc dân, tổ chức đào tạo nguồn nhân lực đa ngành, đa lĩnh vực trình độ cao đẳng, đại học đại học; tổ chức hoạt động giáo dục nghề nghiệp theo nhu cầu xã hội theo quy định pháp luật; đơn vị nghiệp công lập trực thuộc UBND thành phố Hà Nội, chịu quản lý trực tiếp, toàn diện UBND thành phố Hà Nội quản lý chuyên môn Bộ GD&ĐT; đơn vị nghiệp công lập tự bảo đảm phần kinh phí hoạt động, có tư cách pháp nhân, hoạt động theo nguồn kinh phí nghiệp nhà nước cấp có số hoạt động nghiên cứu, tư vấn, dịch vụ có thu theo quy định nhà nước, mở tài khoản khoa bạc nhà nước ngân hàng, có dấu riêng giao dịch theo quy định pháp luật Trường Đại học thủ đô Hà Nội tổ chức đào tạo, giáo dục, bồi dưỡng nguồn nhân lực đa ngành, đa lĩnh vực có trình độ cao đẳng, đại học cao học Số lượng giảng viên hữu Nhà trường tham gia giảng dạy trình độ đào tạo 287, có 01 Giáo sư- Tiến sĩ, 09 Phó Giáo sư – Tiến sĩ, 68 Tiến sĩ Với quy mô tuyển sinh đào tạo trình độ cao đẳng, đại học quy Nhà trường thời gian 04 năm vừa qua đạt khả quan thu hút nhiều sinh viên học tập đào tạo Nhà trường Việc tuyển sinh ngành đạt tiêu số lượng nguyện vọng vào ngành trọng điểm tăng theo năm Nhìn chung, kết tuyển sinh theo năm, thay đổi tùy ngành khó dự báo quy luật Việc tuyển sinh khơng đủ tiêu phụ thuộc nhiều vào yếu tố bên ngoài, xu hướng nước giới ngành nghề đào tạo, chất lượng đầu nghề nghiệp kỳ vọng học sinh phụ huynh học sinh phổ thơng, cách tính điểm chuẩn sách Bộ giáo dục đào tạo,… Tuy nhiên, yếu tố không nhỏ tác động tới kết tuyển sinh cách thức tính điểm cho tổ hợp tuyển sinh lựa chọn mức điểm chuẩn cho TẠP CHÍ KHOA HỌC − SỐ 52/2021 123 ngành đào tạo Đây cơng việc khó khăn cán tham gia công tác tuyển sinh nhà quản lý phải định Trường Đại học Thủ đô Hà Nội chưa thực có thương hiệu lớn, sở vật chất chưa đáp ứng cho đảm bảo việc giảng dạy học tập, xuống cấp,… Đặc biệt hai năm tuyển sinh liên tiếp 2019 2020 diễn bối cảnh bệnh dich Covid-19 Nhà trường phải áp dụng nhiều phương thức tuyển sinh có phương thức hồn tồn mẻ khơng riêng với Trường Đại học Thủ Hà Nội mà cịn mẻ với toàn xã hội Nhiều quy định Bộ Giáo dục Đào tạo chồng chéo chưa rõ ràng Các văn quy định phương thức, thời gian, đối tượng tham gia công tác xét tuyển Bộ GD&ĐT thường xuyên thay đổi Nhiều tình phát sinh văn hướng dẫn, quy định Bộ GD&ĐT Hệ thống công nghệ thông tin hạn chế lớn Nhà trường, vai trị đặc biệt công nghệ thông tin công tác tuyển sinh hệ thống hạ tầng phần mềm cũ, lỗi thời, khơng thể cập nhật, có cố đáng tiếc xảy sập nguồn thời gian đăng kí nguyện vọng, khơng lưu trữ khơng cung cấp minh chứng cho thí sinh để xác nhận đăng kí nguyện vọng, nhập học, khơng đăng kí đũng thời hạn tải,… Bên cạnh đó, chủ động Nhà trường công tác tuyển sinh nhiều hạn chế, đặc biệt việc đưa định hướng, xây dựng chiến lược, kế hoạch tuyển sinh cho năm qua, chưa dự báo công tác có tính chất “dài hơi” chủ động Một công tác phục vụ đánh giá hoạt động tuyển sinh việc tiến hành thu thập, tổng hợp, phân tích liệu bên liên quan đến giáo dục trình nhiều thời gian, tốn lúc có mức độ xác cao, thực trạng việc chuyển đổi số lữu trữ liệu dạng số lĩnh vực giáo dục Việt Nam chưa tiến hành triệt để, có trường Đại học Thủ Hà Nội Việc quản lý thơng tin tuyển sinh, có điểm thi trung học phổ thông quốc gia, Bộ giáo dục đào tạo quản lý Trong trường Đại học quản lý liệu điểm thi mơn học q trình đào tạo điểm tốt nghiệp Thực tế nay, trường đại học quan tâm đến việc xây dựng tập liệu sinh viên liệu xây dựng, quản lý nhiều phận khác (phịng đào tạo, phịng cơng tác học sinh sinh viên, khoa đào tạo,…) Các liệu khó đồng bộ, việc kết nối để khai thác sử dụng liệu bên liên quan gặp nhiều khó khăn Mặt khác, liệu khác sinh viên như: Văn hóa, truyền thống gia đình, kinh tế, nguyện vọng cá nhân, định hướng nghề nghiệp, kết học tập phổ thông, kế hoạch học tập, chương trình đào tạo, đội ngũ giảng viên, sở vật chất sở giáo dục, việc tham gia tổ chức xã hội, đoàn thể, yếu tố nhân chủng học, yếu tố văn hóa, kinh tế, tâm lý học,… cần nghiên cứu xây dựng cần đảm bảo tập liệu gồm nhiều trường thông tin, nhiều tham số đại diện, ảnh hưởng qua lại lẫn trực tiếp ảnh hưởng tới trình đào tạo SV kết học tập sinh viên Các yếu tố cần phân tích, xử lý, đưa cách thức cải thiện để làm cho liệu giáo dục có ý nghĩa sinh viên, giảng viên bên liên quan khác Đặc biệt bối cảnh Trường Đại học Thủ đô Hà Nội 124 TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦ ĐÔ HÀ NỘI bước mở rộng phát triển ngành nghề đào tạo, việc làm tốt cơng tác tuyển sinh, phân tích tình hình định tuyển sinh xác cần thiết 2.2 Sự cần thiết phải ứng dụng khai phá liệu hỗ trợ công tác tuyển sinh Trên giới Việt Nam, khoa học liệu hiểu ngành cho phép kết hợp hữu hiệu phát triển vượt bậc giới cơng nghệ cao, trước hết phải kể đến Công nghệ thông tin (CNTT) Internet với trình độ tổ chức cấu quản trị hoạt động, kinh doanh tổ chức Khoa học thực tiễn quản lí – quản trị ngày trở nên đại dựa vào hạ tầng CNTT, trình độ ứng dụng tin học vào quản trị tài nguyên liệu lớn Cách mạng công nghệ 4.0 (CMCN 4.0) định hình khơng tách rời với liệu phân tích liệu, đặt thách thức với tổ chức phải xử lý tốt liệu để giảm thiểu rủi ro thất bại Đối với hoạt động tuyển sinh đại học vậy, liệu lớn ví tài sản, phần cốt lõi chiến lược hoạt động, mang lại giá trị rộng lớn giúp tăng tính cạnh tranh Đặc điểm liệu thời đại kĩ thuật số khối lượng lớn, cấu trúc phức tạp, biến đổi nhanh, kĩ thuật ngày phải phát triển để đáp ứng với nhu cầu phân tích liệu Nguồn liệu khổng lồ khơng biết kiểm sốt, tổ chức khai thác, xử lý, phân tích nhanh chóng trở nên khơng thể kiểm sốt Đối với hoạt động tuyển sinh, thơng tin quan trọng có sử dụng chủ yếu thơng qua phân tích liệu Nhu cầu thiết yếu tạo nhu cầu cần có hệ thống phân tích liệu dự báo xu tuyển sinh nhằm đáp ứng nhu cầu khu vực giới Nhiệm vụ hệ thống phân tích liệu, dự báo xu hướng sử dụng thục công cụ học để chuyển hóa liệu thành thơng tin tiếp tục chuyển hóa thơng tin thành nghiệp vụ, chiến lược, giúp nhà quản lý định quan trọng công tác quản lý đào tạo Nhu cầu cần phải có hệ thống phân tích liệu dự báo cần có đủ lực tiếp cận với sở liệu lớn cách chủ động, am hiểu tự tin giải vấn đề phức tạp tồn khách quan công tác tuyển sinh, báo cáo, kiểm soát thực trạng nhu cầu xã hội; phân tích tìm hiểu ngun nhân vấn đề; giám sát công việc triển khai; dự báo xu hướng, Phát triển nguồn nhân lực yếu tố quan trọng định thành công phát triển kinh tế - xã hội quốc gia, tất nước giới quan tâm đến phát triển nguồn nhân lực Hơn lúc hết, nước ta trở thành thành viên WTO, địi hỏi phải có nguồn nhân lực chất lượng cao đáp ứng trình hội nhập Kinh nghiệm nhiều nước cho thấy, ví dụ Trung Quốc, sau năm gia nhập WTO, kinh tế phát triển gần gấp đơi, kèm theo việc thiếu nhân lực trầm trọng nguồn nhân lực có trình độ tay nghề cao Tình trạng có trầm trọng hay khơng, vượt qua hay không phụ thuộc nhiều vào công tác dự báo nhu cầu nguồn lao động việc làm Để thực tốt công tác dự báo cung ứng nguồn nhân lực địi hỏi trường Đại học cần có hệ thống dự báo xu hướng tuyển sinh để đáp ứng nhu cầu thị trường Xuất phát từ quản lý thông tin hồ sơ học tập sinh sinh viên, việc sử dụng công nghệ thơng tin hỗ trợ khai thác liệu từ hình thành sở để xây dựng mơ hình tổ chức, tuyển TẠP CHÍ KHOA HỌC − SỐ 52/2021 125 sinh, bố trí chuyên ngành, tiêu tuyển sinh phù hợp Bên cạnh đó, hệ thống dự báo tuyển sinh cịn tìm giải pháp khắc phục mặt cịn hạn chế, lúng túng cơng tác quản lí đào tạo, giải cách hài hịa mối quan hệ đào tạo chuyên ngành tuyển sinh Từ xây dựng chương trình đào tạo có chun mơn cao đáp ứng nhu cầu thị trường lao động xã hội Tuy nhiên để thực công tác công việc dễ dàng, đơn giản Hơn nữa, chuyên viên làm cơng tác tuyển sinh, đào tạo có nhiều năm kinh nhiệm lại có kiến thức cơng nghệ thơng tin nên khó đưa mơ hình dự báo hợp lý cho cơng tác tuyển sinh Nhu cầu nguồn nhân lực thị trường lao động không ngừng đổi cần tiến hành nghiên cứu để nâng cao chất lượng công tác dự báo nhu cầu lao động thị trường, từ giúp nhà trường đưa dự báo sách tuyển sinh năm Quản lý thông tin sinh viên, phát thông tin tiềm ẩn hỗ trợ dự báo công tác tuyển sinh không vấn đề thiết mà cịn vấn đề khó khả thi khơng có hỗ trợ đắc lực cơng nghệ Từ phân tích nêu trên, việc nghiên cứu dự báo xu hướng tuyển sinh ứng dụng công nghệ việc hỗ trợ định, giúp nhà quản lý chuyên viên phụ trách chuyên môn lập kế hoạch phương hướng tuyển sinh hợp lý nhu cầu thiết Nhà trường Thông qua việc nghiên cứu xu hướng tuyển sinh trình độ đại học hệ quy Trường Đại học Thủ đô Hà Nội giai đoạn 2021-2025 thông qua ứng dụng công nghệ Học máy (Machine Learning), xây dựng liệu tuyển sinh trường Đại học Thủ đô Hà Nội, dựa vào kỹ thuật học máy, để lập trình xử lý liệu, đưa dự báo hỗ trợ định cho công tác tuyển sinh Nhà trường 2.3 Ứng dụng kỹ thuật học máy xử lí liệu tuyển sinh liệu học tập sinh viên Có thể nói liệu đặc biệt bối cảnh cách mạng công nghiệp 4.0, liệu nâng cấp lên thành liệu lớn (Big Data), nhiên nguồn tài nguyên vô tận, có liệu cần thiết khơng có cơng cụ hoắc phương pháp phân tích liệu không phát huy hết giá trị Việc phân tích liệu, đặc biệt hoạt động đào tạo nhà trường, mà cụ thể công tác xử lý liệu tuyển học tập sinh viên cần thiết Ngày nay, bối cảnh giáo dục có thay đổi lớn điều kiện học tập người học nâng lên với đầu tư cấp độ quốc gia, nhà trường người học Công nghệ trở thành phần tư liệu sản xuất q trình giáo dục Bên cạnh đó, nhu cầu học tập cá nhân trọng [1,3] Do đó, nghiên cứu giáo dục học chuyển hướng đến nghiên cứu sâu hành vi người học để thiết lập chương trình học cá nhân; đồng thời khai phá liệu lớn người học để sớm chẩn đốn định hướng lại q trình học tập người học nói riêng, quản lí/ điều hành q trình giáo dục nói chung [2,4,6] Trên giới, ứng dụng kĩ thuật học máy triển khai nhằm đưa xu hướng dự báo liệu phục vụ cho tuyển sinh đánh giá tính khả thi 126 TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦ ĐƠ HÀ NỘI lĩnh vực đào tạo, phải kể đế ứng dụng học máy dự báo kết liệu học tập sinh viên Tác giả Kotsiantis (2012) mô tả lĩnh vực học máy lĩnh vực giáo dục đào tạo, nghiên cứu thể rõ nét vai trò học máy hoạt động giáo dục đào tạo, áp dụng hoạt động tuyển sinh, nghiên cứu liệu đặc trưng sinh viên liệu điểm khai thác dạng tập liệu cho phương pháp học máy hồi quy sử dụng để dự đoán khả học tập tương lai sinh viên [8]Error! Reference source not found Bên cạnh đó, thơng tin cần thiết xử lý liệu sinh viên cần đề cập đến liệu đầu vào phục vụ cho trình tuyển sinh kết học tập bậc trung học phổ thơng, nghiên cứu để đưa dự báo đánh giá tiềm học sinh có khả lựa chọn ngành nghề phù hợp với kết học tập trường đại học Với phát triển cơng nghệ AI, nói nghiên cứu học máy là cần thiết cần ứng dụng mức độ cao hơn, cần có nâng cấp từ bước thu thập khai phá liệu đơn công tác tuyển sinh trở thành bước dự báo nhận diện liệu phục vụ cho công tác tuyển sinh Nhà trường Từ khẳng định, việc ứng dụng kĩ thuật học máy xử lý liệu vơ tiềm năng, đặc biệt tính ứng dụng việc xử lý liệu liệu hoạt động tuyển sinh góp phần nâng cao chất lượng hiệu hoạt động giáo dục hoạt động quản lý, hoạt động quản trị nhà trường bối cảnh Bài toán mà chúng tơi giải báo có hai tốn (1) dự đốn xếp loại học tập: từ liệu học tập năm (năm 2) sinh viên với liệu tuyển sinh, chúng tơi xây dựng chương trình ứng dụng học máy để dự đoán loại tốt nghiệp sinh viên (2) xác định thuộc tính quan trọng: Từ liệu học tập liệu tuyển sinh sinh viên, xác định môn quan trọng số môn tập liệu đầu vào Từ chúng tơi đưa tổ hợp tuyển sinh với trọng số tuyển sinh hợp lý để lựa chọn sinh viên có đầu tốt nghiệp đạt kỳ vọng Dữ liệu sử dụng cho báo liệu tuyển sinh liệu đào tạo sinh viên ngành Giáo dục Tiểu học Ngành Giáo dục Tiểu học ngành truyền thống Nhà trường, bắt đầu tuyển sinh từ năm 1959, ngành Giáo dục Tiểu học Trường Đại học Thủ đô Hà Nội cung cấp lượng giáo viên tiểu học lớn cho trường tiểu học địa bàn Thành phố Hà Nội địa bàn lân cận Trong báo này, xét vấn đề tuyển sinh trình độ đại học, hệ quy, ngành Giáo dục Tiểu học Trường Đại học Thủ đô Hà Nội Dữ liệu bao gồm điểm tuyển sinh đầu vào, điểm học phần năm 1, năm 2, năm 3, năm 4, điểm thực tập điểm tốt nghiệp, tình hình tài trích xuất từ phần mềm quản lý đào tạo để phân tích liệu Bộ liệu bao gồm 2426 mẫu quan sát sinh viên ngành Giáo dục tiểu học bao gồm hệ đại học hệ cao đẳng năm gần Riêng liệu cho hệ đại học lấy từ khóa D2016 đến khóa D2020 44 biến thuộc tính Mỗi mẫu quan sát thể hàng Các biến sử dụng phân tích liệu thể bảng Bảng Các biến thuộc tính TẠP CHÍ KHOA HỌC − SỐ 52/2021 Mã Học phần M1 M2 M3 TĐ 20TRA002 20TRA003 30PRI002 30PRI003 30PRI072 30PRI073 30PRI120 30PRI301 30TRA002 30TRA045 30TRA054 30TRA121 30TRA126 TA1 20TRA004 20TRA006 20TRA007 20TRA008 20TRA013 20TRA026 30PRI004 30PRI006 30PRI074 30TRA001 30TRA023 30TRA024 30TRA025 30TRA031 30TRA032 30TRA110 30TRA122 30TRA127 30TRA128 20TRA009 127 Tên học phần Mơn (Tốn) Mơn (Văn) Mơn (Tiếng anh) Tổng điểm xét tuyển Giáo dục quốc phòng an ninh Những nguyên lý CN Mác Lenin Rèn kỹ sử dụng tiếng Việt Tiểu học Văn học dạy tác phẩm văn học Tiểu học Hoạt động nghệ thuật trường TH Rèn kỹ sử dụng Tiếng Việt Cơ sở lý thuyết Toán Giáo dục nghệ thuật trường TH Pháp luật đại cương Giáo dục thể chất Tâm lý học Triết học Mác-LêNin GDQP_AN Tiếng Anh (đầu vào) Tin học Giáo dục quốc phòng an ninh Tiếng Anh Những nguyên lý CN Mác Lenin Logic học Rèn luyện phẩm chất người giáo viên Cơ sở đại số tiểu học Sinh lý trẻ lứa tuổi tiểu học Văn học Quản lý hành nhà nước quản lý ngành Tiếng Anh Tiếng Trung Quốc Tiếng Hàn Quốc Giáo dục học Nghiệp vụ sư phạm Phát triển lực thơng tin kỉ ngun số Kinh tế trị Mác-LêNin GDQP_AN GDQP_AN Hà Nội học 128 TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦ ĐÔ HÀ NỘI 20TRA010 20TRA011 20TRA012 20TRA014 20TRA015 20TRA016 20TRA017 20TRA018 20TRA906 30CIV006 30CIV075 30PRI016 30PRI020 30PRI049 30PRI075 30PRI079 30PRI181 30PRI210 30PRI257 30PRI303 30TRA003 30TRA033 30TRA039 30TRA040 30TRA046 30TRA058 30TRA070 30TRA080 30TRA111 30TRA112 30TRA123 30TRA129 20TRA019 20TRA031 20TRA040 30PRI007 30PRI009 30PRI021 30PRI023 Tiếng Việt thực hành Cơ sở văn hóa Việt Nam Lịch sử văn minh giới Giáo dục phát triển bền vững Dân số mơi trường phịng chống ma túy Biển hải đảo Việt Nam Giáo dục quốc phòng an ninh Tiếng Anh Toán xác suất thống kê Kinh tế học đại cương Những vấn đề thời đại ngày Cơ sở tự nhiên xã hội PPDH tiếng việt tiểu học rèn luyện lực dạy học Cơ sở lý thuyết Toán Hướng dẫn làm đồ dùng dạy học truyền thống Tâm lí học giáo dục học tiểu học Giáo dục đạo đức tiểu học Công tác chủ nhiệm TH Phương tiện dạy học tiểu học Giáo dục thể chất Nghiệp vụ sư phạm Thực hành Âm nhạc Thực hành Mỹ thuật Giáo dục thể chất Kỹ quản lý tài cá nhân Phương pháp nghiên cứu khoa học Kĩ quản lí tài cá nhân Âm nhạc cảm thụ âm nhạc Mĩ thuật cảm thụ mĩ thuật Chủ nghĩa xã hội khoa học GDQP_AN Đường lối Cách mạng Đảng cộng sản Việt Nam Rèn luyện lực giáo dục Tiếng Anh tăng cường Tiếng Việt PPDH Tiếng Việt PPDH tiếng việt trường tiểu học PPDH TNXH TẠP CHÍ KHOA HỌC − SỐ 52/2021 30PRI036 30PRI037 30PRI041 30PRI055 30PRI077 30PRI078 30PRI080 30PRI081 30PRI082 30PRI190 30TRA034 30TRA124 129 tìm hiểu lịch sử - địa lý hà nội phục vụ dạy TH Ngữ nghĩa - ngữ dụng UD dạy TV tiểu học đàn phím điện tử ứng dụng dạy học tiểu học Thực tập sư phạm PPDH Toán Tiểu học Giáo dục sức khỏe thể chất tiểu học PPDH Toán Tiểu học UDCNTT TT dạy học tiểu học Giáo dục sức khỏe thể chất tiểu học Mỹ thuật PPDH mỹ thuật tiểu học Nghiệp vụ sư phạm Tư tưởng Hồ Chí Minh Bài tốn dự báo xếp loại học tập tốn xác định thuộc tính quan trọng thực theo bước sau: Bước 1: Thu thập liệu sinh viên/Bước 2: Tiền xử lý liệu/Bước 3: Tách liệu thu thập thành hai tập, tập huấn luyện, tập lại tập kiểm thử/Bước 4: Huấn luyện/Bước 5: Sử dụng mô hình dự báo để (a) dự báo kết học tập sinh viên (b) xác định thuộc tính quan trọng./Bước 6: Đánh giá kết quả, độ xác mơ hình dự báo Tập liệu kết học tập sinh viên thu từ trường Đại học Thủ đô không tách tuyến tính nên số phương pháp học máy hồi quy tuyến tính, PLA, khơng áp dụng Bài toán phân loại kết học tập toán đa lớp dẫn đến hồi quy logistics với hàm sigmoid khơng hiệu Do chúng tơi đề xuất áp dụng hồi quy logistics với hàm softmax cho toán thứ Bài toán thứ hai xác định thuộc tính quan trọng (cụ thể xác định môn quan trọng số môn tập liệu đầu vào) Việc xác định thuộc tính quan trọng tốn tối ưu NP-Hard khơng gian rời rạc Do đó, việc nghiên cứu tìm thuật tốn lựa chọn đặc trưng có độ phức tạp thấp vấn đề quan trọng giải toán thứ hai Một cách thích hợp để giải tốn thứ hai với độ phức tạp tính tốn chấp nhận quy tốn tối ưu khơng gian rời rạc tốn tối ưu khơng gian liên tục [5] Phân tích hồi quy logistic sử dụng để kiểm tra mã tốt nghiệp sinh viên, dựa 44 trường liệu đầu vào, số điểm thi trung học phổ thông quốc gia, số điểm thi học phần môn học hai năm đầu Bài toán tiếp cận với mức độ liệu đầu vào: Mức độ dựa 16 thuộc tính gồm điểm xét tuyển đại học 12 môn học năm thứ đại học, Mức độ phân tích dựa điểm số 29 môn học năm thứ thứ hai đại học, với điểm thi tốt nghiệp trung học phổ thông quốc gia Cả hai trường hợp cho thấy mối quan hệ tăng dần độ xác với giảm dần độ lệch chuẩn kết dự báo (sai số từ 21% đến 15% tập huấn luyện kiểm thử) Điều giải thích trường đại học nên chuyển hướng tích cực sang việc 130 TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦ ĐÔ HÀ NỘI dạy học hai giai đoạn Dựa quy mô đào tạo đại cương điểm số tuyển sinh, điểm học năm thứ thứ hai đại học, dự báo sở trường sinh viên phù hợp với ngành nghề đào tạo trường Đại học Thủ đô Hà Nội Việc xác định thuộc tính quan trọng xây dựng dựa thuật toán Linear discriminant analysis (LDA) với nhiều trường liệu thư viện xây dựng Hình mơ tả kết huấn luyện cho mẫu huấn luyện khóa Đại học ngành Giáo dục tiểu học, trường Đại học Thủ đô Hà Nội Theo kết huấn luyện này, mơn Tốn thuộc tính quan trọng ảnh hưởng tới kết đầu tập liệu xét mức độ 1, dựa liệu tuyển sinh đại học kết học tập năm đầu đại học Nghiên cứu tương lai tiến hành để sử dụng thêm biện pháp đánh giá kết học tập nhằm xác định kết học tập tương lai sinh viên Mô hình hồi quy logistic cải thiện để đưa dự đoán tốt kết học tập sinh viên Sẽ thú vị so sánh hiệu suất mơ hình phân loại tập liệu khác, chí cải thiện mơ hình để tăng độ xác dự đốn mơ hình Nghiên cứu tương lai bao gồm đánh giá đặc điểm hành vi sinh viên, yếu tố nhân học, yếu tố cá nhân yếu tố lịch sử trình học tập sinh viên, thái độ học tập yếu tố kinh tế xã hội khác chúng liên quan đến kết học tập sinh viên dựa cách thức đánh giá Có thể tiến hành phân tích bổ sung cách sử dụng phân loại khác tập liệu, bao gồm nhận thức đa lớp mạng nơ-ron nhân tạo Hình Xác định mơn quan trọng Việc xác định kết dự báo cho nhân tố ảnh hưởng đến kết tốt nghiệp sinh viên môn tổ hợp tuyển sinh hỗ trợ nhà quản lý định việc chọn tổ hợp tuyển sinh phù hợp với định hướng chuẩn đầu ngành Đồng thời xác định hệ số cho môn tổ hợp tuyển sinh phù hợp cho lựa chọn sinh viên có lực học phù hợp với yêu cầu ngành nghề đào tạo Mặt khác, liệu khác sinh viên như: văn hóa, truyền thống gia đình, kinh tế, nguyện vọng cá nhân, định hướng nghề nghiệp, kết học tập phổ thông, kế hoạch học tập, chương trình đào tạo, đội ngũ giảng viên, sở vật chất sở giáo dục, việc tham gia tổ chức xã hội, đoàn thể, yếu tố nhân chủng học, yếu tố văn hóa, kinh tế, tâm lý học,… cần nghiên cứu xây dựng cần đảm bảo tập liệu gồm nhiều trường thông tin, nhiều tham số đại diện, ảnh hưởng qua lại lẫn trực tiếp ảnh hưởng tới trình đào tạo sinh viên kết TẠP CHÍ KHOA HỌC − SỐ 52/2021 131 học tập sinh viên Các yếu tố cần phân tích, xử lý, đưa cách thức cải thiện để làm cho liệu giáo dục có ý nghĩa sinh viên, giảng viên bên liên quan khác 2.4 Dự báo xu hướng tuyển sinh trình độ đại học hệ quy Trường Đại học Thủ Hà Nội giai đoạn 2021-2025 Từ phân tích nêu trên, xu hướng tất yếu toán tuyển sinh quản lý đào tạo trường đại học nói chung, trường đại học Thủ Hà Nội nói riêng, phải dựa cơng nghệ, lượng hóa liệu để định đắn, hợp lý giải vấn đề tuyển sinh Ngoài ra, việc quản lý đào tạo sinh viên, đặc biệt sinh viên quy, cần liệu hóa liên kết với liệu tuyển sinh, để có thơng tin định hướng q trình tuyển sinh năm Xu hướng tuyển sinh diễn nhiều hình thức tuyển sinh khác nhau, có trọng số cho tổ hợp định hướng, môn quan trọng Đồng thời yếu tố xung quanh học sinh như: yếu tố văn hóa, tình hình kinh tế gia đình, sở thích cá nhân… quan tâm mức yếu tố định chọn trường sinh viên Việc kiểm soát trường đại học liệu đồng từ Bộ Giáo dục Đào tạo đến sở giáo dục đại học trường phổ thông 2.5 Một số khuyến nghị tổ chức đào tạo chiến lược tuyển sinh 2.5.1 Khuyến nghị Trường Đại học Thủ đô Hà Nội Xây dựng liệu sinh viên, thực chuyển đổi số toàn diện quản lý đào tạo Cần thay đổi quan niệm, cách phân loại, cách thức quy trình xây dựng liệu sinh viên Tập liệu sinh viên cần bao gồm nhiều trường thơng tin, đảm bảo kết nối để khai thác, sử dụng nhiều lĩnh vực hoạt động chủ thể quản lí khác nhà trường (xây dựng ban hành sách, định lãnh đạo nhà trường; hoạt động quản lý phòng ban chức năng, hoạt động giảng dạy giảng viên, hoạt động học tập sinh viên,…) Thống đầu mối quản lý liệu, chia sẻ account đến đơn vị liên quan (phòng Quản lý đào tạo Công tác học sinh sinh viên đơn vị quản lý, khoa đào tạo đơn vị thành viên cấu thành liệu, quản lý thứ cấp, đơn vị khác hỗ trợ cung cấp liệu khai thác liệu,… Lưu trữ liệu số công tác tuyển sinh cách hệ thống đầy đủ, tập hợp liệu nhiều năm để phục vụ việc tư vấn tuyển sinh dự báo xu hướng tuyển sinh Sử dụng công nghệ học máy để đưa dự báo phục vụ định công tác tuyển sinh Nhà trường năm tuyển sinh sở đảm bảo đầy đủ liệu tuyển sinh thời gian 03 năm liên tục kết học tập toàn sinh viên toàn trường năm thứ năm thứ hai tính đến thời điểm Hệ thống quản lý phần mềm tuyển sinh kết học tập sinh viên Nhà trường cần đáp ứng phù hợp với nhu cầu liệu cho công nghệ học máy toán dự báo Sử dụng kết ứng dụng cơng nghệ học máy vào tốn tuyển sinh ngành đào tạo Trường Đại học Thủ đô Hà Nội việc xây dựng đề án tuyển sinh, dự báo xác định số lượng thí sinh đăng kí xét tuyển, nhập học theo học 132 TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦ ĐÔ HÀ NỘI Nhà trường ngành đào tạo, sử dụng truyền thông cho công tác tuyển sinh, đào tạo Nhà trường Xây dựng đội ngũ kỹ thuật (công nghệ thơng tin) có đủ khả năng, kỹ sử dụng cơng nghệ học máy tốn dự báo áp dụng công tác tuyển sinh Nhà trường 2.5.2 Khuyến nghị Bộ Giáo dục Đào tạo Điều chỉnh kỹ thuật quy trình tổ chức thi Cụ thể, đề thi, nội dung đề thi nằm chương trình cấp THPT, chủ yếu chương trình lớp 12, đảm bảo ngưỡng để xét tốt nghiệp THPT có độ phân hóa phù hợp để làm sở cho tuyển sinh Xây dựng liệu chung hồ sơ học tập học sinh, có lưu trữ liệu liên quan, ảnh hưởng tới kết học tập học sinh tác động tới yếu tố chọn ngành nghề, chọn trường đại học tốt nghiệp trung học phổ thơng như: văn hóa, truyền thống gia đình, kinh tế, nguyện vọng cá nhân, định hướng nghề nghiệp, kết học tập phổ thông, kế hoạch học tập, chương trình đào tạo, đội ngũ giảng viên, sở vật chất, khóa sinh viên, kết học tập đại học (đánh giá kỳ, cuối kỳ, đánh giá trình,…); việc tham gia tổ chức xã hội, đoàn thể, yếu tố nhân chủng học, yếu tố văn hóa, kinh tế, tâm lý học,… Chia sẻ liệu chung cho trường Đại học, trường chuyên nghiệp để có phân tích, định hướng vấn đề tuyển sinh trường giải toán cân cung-cầu, đảm bảo đáp ứng nhu cầu xã hội Bộ Giáo dục Đào tạo cần tăng cường công tác đạo sở Giáo dục Đào tạo công tác tổ chức dạy học, kiểm tra đánh giá kết học tập trường phổ thơng, hạn chế tình trạng học sinh có kết học tập tốt điểm thi tốt nghiệp trung học phổ thông lại thấp, điều khiến trường đại học, cao đẳng khơng đánh giá xác lực thí sinh xét tuyển Tiếp tục giao trường đại học chủ động xây dựng công bố đề án tuyển sinh đảm bảo nguyên tắc tự chủ; theo đó, ngồi phương thức sử dụng kết kỳ thi trung học phổ thông quốc gia làm sở tuyển sinh, sử dụng phương thức khác để tuyển sinh KẾT LUẬN Ứng dụng công nghệ học máy, khai phá liệu lớn phân tích liệu sinh viên, báo đề cập đến phương thức lượng hóa hỗ trợ định vấn đề tuyển sinh đại học hệ quy Trường Đại học Thủ đô Hà Nội Dựa quy mô đào tạo đại cương điểm số tuyển sinh, điểm học năm thứ thứ hai đại học, thông qua ứng dụng kỹ thuật học máy, báo đưa kết dự báo nhân tố quan trọng tổ hợp tuyển sinh ảnh hưởng tới chất lượng học tập kết đầu sinh viên Từ dự báo xu hướng phương thức tuyển sinh trường Đại học Thủ đô Hà Nội nói riêng, trường đại học nói chung (khi có liệu phù hợp) TÀI LIỆU THAM KHẢO An, N T T., Thành, N V., Oanh, Đ T K., & Thứ, N T N (2016), “Những nhân tố ảnh hưởng kết học tập sinh viên năm I-II Trường Đại học Kỹ thuật - Công nghệ Cần Thơ”, Tạp Chí Khoa Học Trường Đại Học Cần Thơ, tr.46 - 82 TẠP CHÍ KHOA HỌC − SỐ 52/2021 133 Sang, L H., Điện, T T., Nghe, N T., & Hải, N T (2020), “Dự báo kết học tập kỹ thuật học sâu với mạng nơ-ron đa tầng”, Can Tho University Journal of Science, 56(3) (June), tr.20-28 Fei, M and Yeung, D-Y (2015), “Temporal Models for Predicting Student Dropout in Massive Open Online Courses”, Kỷ yếu Hội thảo 2015 IEEE International Conference on Data Mining Workshop (ICDMW), 256–263, DOI: https://doi.org/10.1109/ICDMW.2015.174 Gray, G, McGuinness, C and Owende, P (2014), An application of classification models to predict learner progression in tertiary educatio, Kỷ yếu Hội thảo 2014 4th IEEE International Advance Computing Conference (IACC), 549–554 DOI: https://doi.org/10.1109/IAdCC.2014.6779384 Masaeli, M., Fung, G & Dy, J G (2010), “From transformation-based dimensionality reduction to feature selection”, Kỷ yếu Hội thảo ICML 2010 - Proceedings, 27th International Conference on Machine Learning, tr 751–758 Shahiri, AM, Husain, W and Rashid, NA (2015), “A Review on Predicting Student’s Performance Using Data Mining Techniques”, Procedia Computer Science, 72: 414–422 DOI: htt ps://doi.org/10.1016/j procs.2015.12.157 8., S B Kotsiantis (2012), “Use of machine learning techniques for educational proposes: A decision support system for forecasting students’ grades”, Artificial Intelligence Review, 37(4), 331–344, DOI: https://doi.org/10.1007/s10462-011-9234-x APPLYING MACHINE LEARNING TECHNIQUES IN PROCESSING STUDENT DATA TO ASSIST UNIVERSITY ADMISSION Abstract: The article presents research results on building a student data set and the results of applying machine learning techniques to make a prediction program for the type of student graduation, predicting factors in the student enrollment mix that affects student learning outcomes To solve the above problems, we conducted a research on the primary education data set of Hanoi Metropolitan University (data for years from 2016 to 2020) Machine learning techniques used include Logistic Regression technique (to predict student graduation results) and an improved technique of Linear discriminant analysis technique (to predict important factors affecting student learning outcomes) Discriminative Feature Selection technique From there, the authors make recommendations on the trend of enrollment at university level, some recommendations on training organization and enrollment strategy for Hanoi Metropolitan University Keywords: Machine learning, machine learning techniques, data science, education science, learning outcomes prediction, enrollment problem ... vào kỹ thuật học máy, để lập trình xử lý liệu, đưa dự báo hỗ trợ định cho công tác tuyển sinh Nhà trường 2.3 Ứng dụng kỹ thuật học máy xử lí liệu tuyển sinh liệu học tập sinh viên Có thể nói liệu. .. nhận diện liệu phục vụ cho công tác tuyển sinh Nhà trường Từ khẳng định, việc ứng dụng kĩ thuật học máy xử lý liệu vô tiềm năng, đặc biệt tính ứng dụng việc xử lý liệu liệu hoạt động tuyển sinh góp... tổ hợp tuyển sinh với trọng số tuyển sinh hợp lý để lựa chọn sinh viên có đầu tốt nghiệp đạt kỳ vọng Dữ liệu sử dụng cho báo liệu tuyển sinh liệu đào tạo sinh viên ngành Giáo dục Tiểu học Ngành