CHƯƠNG 5 MƠ HÌNH DỰ ĐỐN KẾT QUẢ HỌC TẬP
5.2. Khái quát về dự đốn kết quả học tập
Kết quả học tập của sinh viên là một phần thiết yếu trong các cơ sở giáo dục, đặc biệt là giáo dục đại học. Đây là một trong những tiêu chí quan trọng của một trường đại học chất lượng cao. Tuy nhiên, thời gian gần đây, tình trạng một số sinh viên ở các trường cĩ kết quả học tập sa sút, dẫn đến bị cảnh báo học vụ hoặc buộc thơi học đang cĩ chiều hướng gia tăng. Vì vậy, dự đốn kết quả học tập của sinh viên là một chủ đề nghiên cứu quan trọng trong khai thác dữ liệu giáo dục được nhiều nhà nghiên cứu quan tâm (Guo et al., 2015, Tanuar et al., 2018, Altabrawee et al., 2019).
Cĩ nhiều định nghĩa về dự đốn kết quả học tập. Một cách tổng quát, dự đốn kết quả học tập là việc dự đốn khả năng của sinh viên (chẳng hạn như điểm mơn học đạt được) khi giải quyết các nhiệm vụ và yêu cầu được đặt ra bởi người dạy thơng qua tương tác trực tiếp hoặc hệ thống dạy học (Nguyen Thai-Nghe et al., 2012).
Dự đốn kết quả học tập cĩ thể cĩ nhiều cách tiếp cận khác nhau tùy theo nhu cầu dự đốn, dữ liệu sẵn cĩ. Việc dự đốn cĩ thể dựa trên hồ sơ cá nhân (demographic information) hoặc dựa trên kỹ thuật của hệ thống gợi ý (RS).
5.2.1. Dự đốn kết quả học tập dựa trên hồ sơ cá nhân
Phương pháp này dựa trên thơng tin nhân khẩu học như độ tuổi, giới tính, hộ khẩu... để dự đốn kết quả học tập của người học (điểm từng mơn học hoặc điểm trung bình học kỳ...). Ta gọi:
xi (i = 1...n): là các thuộc tính liên quan đến người học.
y: là điểm mơn học, điểm trung bình học kỳ...
Ta cần xây dựng mơ hình dự đốn sao cho: 𝑦𝑦�=𝑓𝑓(𝑥𝑥𝑖𝑖)
Trong đĩ, xi là các thuộc tính liên quan tới người học như trình bày ở Bảng 5.2; 𝑦𝑦� là điểm cần dự đốn. Nghiên cứu này dự đốn điểm mơn học của người học dựa vào các thuộc tính cĩ sẵn.
5.2.2. Dự đốn kết quả học tập theo kỹ thuật lọc cộng tác của hệ thống gợi ý
Dựa vào kỹ thuật lọc cộng tác của hệ thống gợi ý, bài tốn dự đốn kết quả học tập được phát biểu (problem formulation) như sau: Gọi u (user) là người học (để bảo mật thơng tin thì thơng tin người học được sử dụng dạng mã số, chẳng hạn StudentID); i
(item) là mơn học mà người học tham gia học (item ở đây là mã mơn học CourseID); r (rating) là điểm mà người học đạt được. Một cách tổng quát, bài tốn dự đốn kết quả học tập cĩ thể được ánh xạ thành vấn đề dự đốn xếp hạng trong hệ thống gợi ý, được biểu diễn như sau:
Người học → User Mơn học → Item
Điểm → Ratings
Cho trước một tập dữ liệu D(u, i, r), chúng ta cần xây dựng mơ hình dự đốn nhằm dự đốn kết quả học tập của người học (điểm mơn học, điểm trung bình...).
Chương này dự đốn kết quả mơn học của người học, cụ thể là sinh viên ở một trường đại học, sử dụng phương pháp như mục 5.2.1, tức là dựa vào dữ liệu của các thuộc tính liên quan tới người học để dự đốn kết quả mơn học. Phương pháp ở mục 5.2.2 sẽ được trình bày ở chương tiếp theo về gợi ý tài nguyên học tập.
Tiếp theo, chúng tơi trình bày ba cách tiếp cận dự đốn kết quả học tập của sinh viên gồm dự đốn dựa trên tồn bộ sinh viên, dự đốn trên nhĩm sinh viên cĩ cùng năng lực học tập và dự đốn theo từng sinh viên.