基于学生在线行为及表现的学习动机建模与预测研究

来源 :太原理工大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:aqwww8
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
计算机技术以及互联网技术在教育领域的持续发展受到了教育工作者及相关人员越来越多的关注,在线教育平台因其对时空界限的突破、对优质资源的整合等特征,自诞生以来就受到了各方关注。尤其是在2020年新冠疫情肆虐的背景下,在线学习更加被大众所熟知和使用。但与传统的教学形式相比,维持着庞杂信息的在线教育平台往往会因为缺少合适的维护而产生海量的信息碎片,在缺乏有效指导的情况下,学生的学习往往停留在较浅的层次,从而导致学习效果难以得到保障。为确保有效学习结果的获得,就需要借助个性化的学习指导以提供给学习者更深化的学习途径。而进行深层次的学习依赖于提供给学习者更方便直观的用户体验以及评估和强化其学习动机。因此,深入了解从学习动机到学习行为再到最终表现的各种关联,对于设计学习系统的体系结构以及系统提供的课程结构都是非常有用的。而现有研究的主要缺点之一是缺乏对动机和学生参与行为之间联系的解释。大多数研究都是通过对成绩单、访谈和问卷调查等数据的分析,采用定量和定性的方法来衡量学习动机。对学习者学习动机的评价视角比较狭隘,没有考虑到在线学习环境中学习者的在线行为。除此之外,现有的研究大都要基于学生在整个课程学期的全部表现进行分析研究,最终得到的研究结果无法及时反馈到当时的课程中。因此,如何有效的对海量数据进行分析,发现数据隐藏的特征从而对不同学习动机的学生进行智能干预是当前“互联网+”时代个性化教学的研究重点。针对以上问题,本文基于点击流数据采用深度聚类算法对学习者的行为进行建模以分析预测学习动机,主要内容分为以下两个方面:(1)学习动机数据的建模与分析本文在自我决定理论SDT(self-determination theory)的基础上在课程的前期对不同学习动机进行分析建模。研究比较了不同学习动机集群的参与度特征,并使用泊松回归和方差分析法分析了各个分组变量之间的相关关系。研究了具有不同学习动机的学生群体的课程成绩之间的差异性以及学习动机与学习者受教育程度的潜在联系。分析了校内校外不同学生群体与年龄分布等人口统计信息之间的关系,实验结果表明,具有外在动机的学生群体会在课程上有较好的表现。外在动机的强度与学生的学习成绩呈正相关关系。该结果从侧面印证了本文提出的聚类模型的有效性。(2)深度聚类模型的构造与分析为了根据在线学习平台的点击流数据分析学习行为以研究不同学习动机。本文基于开放大学虚拟学习环境中记录的有关学习行为的人口学统计信息和点击流数据,提出了一种高斯混合模型GMM(Gaussian Mixture Model)和堆叠自动编码器SAE(Stacked Autoencoder)相结合的深度聚类算法。通过轮廓系数和簇内误方差这两个聚类实验的内部评价指标来确定最优的聚类数目。并将本文提出深度聚类模型与其他论文中的聚类模型进行比较,从多个角度进行了对比研究。结果表明,该模型通过对点击流数据进行深层分析,极大的提高了聚类结果的准确性,使模型能够更准确的分析不同学生群体的学习动机,弥补了其他聚类算法中存在的不足。本文提出的基于点击流数据的学习行为分析与动机预测模型能够有效地判断学生的学习状态,从而为在线学习平台中的教学活动策略提供个性化的参考。这样做将有助于提高教学质量,改善整个课堂环境从而使学生能够更好的享受整个学习过程。
其他文献
在音频信号中嵌入所有者的有效版权信息的技术称为数字音频水印技术,这种技术可以有效的解决数字音频的版权问题,已经成为信息安全领域内的重要研究之一。而且同步问题对于音频信号的研究十分重要,所以音频水印技术的发展较慢;随着互联网技术的不断发展,大量出现的各种各样的破解工具导致了数字音频的被侵权问题越来越严重,如今对音频水印算法的性能也就有了更高的要求。但是,由于音乐音频类型的多样性,对于现有的基于频域的
煤炭在我国的发展中占据着重要的战略地位,因此煤矿的安全开采对于我国的社会和经济发展都具有重要的意义。随着计算机行业的迅速发展,使用智能设备监控煤矿井下的开采以及员工生命安全都取得了巨大进步。但是由于煤矿井下不是非常理想的环境等原因,对管控等技术的发展主要遇到两个瓶颈。首先是监控设备采集的图像照明度普遍偏低并且受到较大噪声干扰,其次矿道较为狭长,在目标跟踪过程中容易出现目标丢失的现象现有的目标跟踪方
随着多媒体网络和GPS全球定位服务系统的发展和相关应用普及,海量且多维度的数据呈现爆发式的增长,包括大量带有关键词属性的空间文本对象数据。目前主要通过空间数据库查询处理技术对这些数据进行分析处理,其中最重要的核心问题就是空间关键词查询技术,它能够利用兴趣点本身的空间属性与文本属性并综合考虑他们与查询之间的相关性,快速返回给用户满足查询需求的兴趣点。现有的空间关键词查询技术主要集中在经纬度坐标之间的
物联网的飞速发展使其部署在边缘的各种终端设备数量迅速增长,通过终端设备收集与传输的数据量也在增加,而物联网终端设备在与平台进行数据传输的过程中,大多缺少适合于物联网环境的高效身份认证和加密通信机制,因为传统互联网中的很多经过人们长久检验的安全机制由于终端设备的计算能力限制等其他特性而并不适用于物联网设备。为了确保大规模部署在无人监管环境中的终端设备安全,本文对物联网环境下终端设备的安全入网方案、身
蛋白质赖氨酸乙酰化(Lysine acetylation,Kace)参与细胞的各种生理活动,与DNA修复和细胞信号传导等生物学过程密切相关,是最重要的翻译后修饰(Post-Translational Modifications,PTMs)类型之一。Kace在生物体中的动态调节,是保证各种生物功能正常进行的重要条件,而异常的Kace修饰将导致各种疾病的产生,如糖尿病、癌症和神经退行性疾病。因此,Ka
随着信息技术的飞速发展与互联网的普及,网络用户更加热衷于在互联网上发表自己的观点、态度,各类网络平台上积蓄着用户大量的评论文本信息,例如购物网站的商品评论、新闻网站的新闻评论、社交网站的社交评论等。这些评论文本信息中大都蕴含着互联网用户所发表内容的情感倾向,对互联网上这些带有情感色彩的评论文本进行整理分析,这对于各个行业都有重大效益。使用自然语言处理中的文本情感分析方法可以对这些带有情感色彩的评论
随着大数据成为国家基础性战略资源,许多企业和组织希望从海量数据中取得经济利益,并为用户提供便利。对于大多数企业和组织来说,他们没有处理海量数据的能力。因此,将数据挖掘任务外包给云计算服务机构有效地解决了这些企业和组织计算和存储容量不足、资源利用不足和资金投入等问题。但随之而来新的安全隐患,核心问题是数据所有者不希望自身敏感信息被别人知道。因此,隐私安全问题是海量数据挖掘技术应用的主要瓶颈之一。频繁
在大数据时代,海量多模态数据广泛存在,怎样通过模态数据间的互补学习来挖掘数据中隐藏的巨大价值,是现阶段大数据研究关注的主要问题。本文研究领域图像标题生成和视觉问题回答便是在寻找图像与文本这两种模态数据之间的桥梁。图像标题生成任务是让机器自动生成一个有意义的句子来准确描述该图像的内容,属于计算机视觉与自然语言处理的交叉领域。现有研究多通过卷积神经网络编码图像信息,循环神经网络解码生成文本信息,在此基
精神分裂症(Schoziphrenia,SC)是一种神经退行性疾病,患者在认知、记忆、情绪、运动感知等方面均有不同程度的障碍。SC患者的大脑信号异常,在结构和功能上发生的病变可能导致了其病理生理的失调。而目前,SC的诊断仍然主要依赖于患者的行为表现评分。由于对病因的认知不足,诊断方式相对单一等问题尚未解决,研究一种有助于诊断和治疗的生物标志有着重大意义。神经影像学的发展为研究精神疾病提供了更好的手
代码作者归属是识别给定代码作者的过程。随着越来越多的恶意软件和先进的变异技术出现,恶意软件的作者正在创造大量的恶意软件变种,寻找恶意代码作者身份的方法也随之成为热点。恶意代码中残留了显示作者风格的特征,这些信息可以帮助预测特定恶意软件的作者使用的工具和技术类型,以及恶意软件传播和发展的方式。代码作者归属技术可以用来识别和分类恶意软件的作者,选择较为明显的代码风格特征和更加高效的深度学习方法,对代码