1. Введение 4
2. Постановка задачи 6
3. Обзор предметной области 7
3.1. Анализ образовательных данных 7
3.2. Методы EDM 9
4. Данные 11
4.1. Группы событий 12
4.2. База данных 16
5. Решение 18
5.1. Архитектура решения 18
5.2. Обработка логов 19
5.3. Анализ онлайн-курса 19
5.4. Кластеризация 21
6. Заключение 29
Список литературы 30
В современном обществе все большее значение приобретают цифровые технологии, а их влияние на сферы жизни человека только увеличивается. Сфера образования не является исключением. Использование цифровых технологий в области образования предоставляет множество возможностей, применимых для улучшения учебного процесса, поэтому в нынешних реалиях всё большую популярность приобретает онлайн-образование. В последнее время появилось большое число образовательных платформ, содержащих огромное количество разно-образных онлайн-курсов. В частности, одними из самых популярных онлайн-платформ в России являются «Stepik»» и «Открытое образование».
Широкое распространение онлайн-обучения привело к появлению большого количества информации, которое может быть использовано для повышения эффективности учебного процесса и улучшения качества образования [16, 14, 3, 6]. К такой информации может относиться время и порядок обращения учащегося к образовательном контенту, частота возвращения учащегося к образовательным материалам, результаты выполнения тестовых заданий, переходы на страницах и другие данные учебной аналитики. Все это входит в понятие цифровой след.
Анализирование цифрового следа может помочь в улучшении учебного плана онлайн-курса и оптимизации учебного процесса [3, 10, 5]. Также анализ цифрового следа может выявить определенные шаблоны поведения учащегося или определить студентов, подозреваемых в недобросровестном прохождении курса [7, 16]. К тому же, исследование полученных данных позволяет скорректировать курс, выявляя излишне простые или сложные задания, а иногда может помочь выявлять задания, составленные с ошибками.
В связи с широкой применимостью анализа образовательных данных в разных задачах данное направление начало активно развиваться. Анализ цифрового следа в онлайн-обучении на данный момент является одной из самых исследуемых областей. Активное применение информационных технологий в области образования и бурный рост количества онлайн-курсов этому только способствовали. Соответственно, возникает необходимость в инструментах для анализа цифрового следа обучающегося.
2. Постановка задачи
Целью данной работы является анализ цифрового следа для оптимизации и оценки результатов онлайн-обучения.
Для реализации данной цели необходимо выполнить следующие задачи:
• Изучение предметной области, а именно Educational Data Mining.
• Рассмотрение существующих подходов в EDM.
• Конкретизация значимой информации в логах.
• Проектирование схемы базы данных.
• Обработка логов и их загрузка в базу данных.
• Разработка инструментов для анализа онлайн-курса и определения шаблонов поведения учащихся.
В рамках данной работы был выполнен анализ цифрового следа для оптимизации и оценки результатов онлайн-обучения.
В результате были решены следующие задачи:
• Изучена предметная область EDM.
• Рассмотрены существующие подходы в EDM.
• Определена значимая информация в логах.
• Спроектирована схема базы данных.
• Реализованы инструменты для обработки логов и их загрузки в базу данных.
• Разработаны инструменты для анализа онлайн-курса и определения шаблонов поведения учащихся.
