收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

融入高阶行为特征的在线学习预警模型研究

元帅  
【摘要】:在线教育蓬勃发展,在线学习与线下教学并驾齐驱,已成为教育的常态。随着在线学习者人数的增加,在线学习的课程通过率和获取证书的学习者人数却反而下降,高注册率、低参与率、高辍课率,成为在线学习急需解决的问题之一。如果能够依托大数据处理技术,根据学习者现有大量的在线学习行为,就能预测出学习者下一步可能做出的学习选择,对面临学习困境或辍课危险的学习者进行及时预警,教师就有可能及时做出干预措施,帮助其顺利完成课程。目前,国内外已有学习预警和学习结果预测的相关研究,大多选取与学习结果相关的某一方面的底层行为特征进行学习预测,对可能处于学习危机的学习者提前预警,研究所采用的实验数据来源于不同的学习平台。由于目前还没有统一的学习行为标准,各个学习平台采集、记录的行为数据各不相同,同时大多研究采用的是平台收集到底层行为特征,缺少挖掘高阶行为特征(如人机交互行为的时序特征和时变特征、人际交互的语义特征和网络特征等),影响了学习预警效果。由于学习过程是个不断变化的动态过程,也是一个多因素共同影响、共同作用的复杂过程,只有从多侧面、深层次挖掘和提取学习特征,才能全面、深入地刻画整个学习过程,做出实时、精准的学习预警。本文在相关研究基础上,基于人机交互的底层行为特征,分别构建融入人机交互时序特征的学习预警模型、融入人机交互时变特征的学习预警模型和融入人际交互语义特征和网络特征的学习预警模型,进而提出融入高阶行为特征的集成性学习预警框架。本文的主要创新点包含以下四个方面:(1)构建了融入人机交互行为时序特征的学习预警模型。本文关注了学习行为出现的顺序对学习结果的影响,从自我调节学习理论出发,在序列模式发掘的基础上,提出了融入人机交互时序特征的在线学习预警模型。实验表明,在人机交互行为的基本特征基础之上融入行为的时序特征后,四种在线学习预测模型的总体准确率和识别辍学者的准确率、召回率、F1值都有一定的提升。这说明增加人机交互行为的时序特征,不仅能够提升在线学习预警模型的总体准确率,而且能够提升其识别辍学者的性能。(2)构建了融入人机交互行为时变特征的学习预警模型。现有学习预警相关研究,主要聚焦在人机交互行为的累积数量和频次上,忽视了随时间发展人机交互行为数量动态的变化(时变特征)对学习结果的影响。本文关注人机交互行为随时间变化的特征,结合循环神经网络的记忆功能,在人机交互行为的基本特征基础上,融入人机交互行为的时变特征,构建了基于长短期记忆网络(Long Short Term Memory,LSTM)的在线学习预警模型。将本文提出的学习预警模型与传统的基于机器学习的预警模型进行对比,实验表明,人机交互行为的时变特征能够更好地预测学习结果,同时实验表明融入时变特征的LSTM学习预警模型的预测效果要明显好于传统的基于机器学习的预警模型。(3)构建了融入人际交互语义特征和网络特征的学习预警模型。采用自然语言处理技术和语义分析技术,根据论坛帖子本身的语义和课程讲授知识内容的相关度、知识交互的深入度,提取人际交互的语义特征;采用社会网络分析技术,结合学习者在论坛中的活跃度,提取人际交互的网络特征。基于人际交互的基本特征,依次融入人际交互的语义特征和网络特征,构建学习预警模型。实验表明,随着人际交互语义特征和网络特征的依次融入,多个学习预警模型整体的Area Under Curve(AUC)不断提高,识别存在学习危机者的准确率在不断提升。同时融入人际交互语义特征和网络特征的学习预警模型的AUC最高,对存在学习危机者识别性能最好。(4)提出了融入以上高阶行为特征的集成性学习预警框架。本文提出的融入高阶行为特征的集成学习预警框架充分利用了多种高阶行为特征,包括人机交互行为的时序特征、人机交互行为的时变特征、人机交互行为的语义和网络特征,同时采用了动态的选择性集成学习机制,提升了最终预测结果的准确性。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前19条
1 杨丰玉;陈雨安;聂伟;郑巍;樊鑫;;基于过程数据的学习预警模型设计与功能实现[J];现代教育技术;2021年07期
2 陆玉;;紧急工况下的两车辆协同安全预警模型研究[J];控制工程;2021年02期
3 王泽蓥;于龙;;网约车案件积分预警模型构建及应用[J];辽宁警察学院学报;2021年03期
4 梁勇;穆肇南;张俊;刘伟;;证据理论和神经网络的上网行为预警模型[J];现代电子技术;2020年02期
5 严晓媚;;探讨循环经济发展预警模型体系及其应用[J];现代经济信息;2015年01期
6 陈虹;金鑫;;信用担保机构风险预警模型研究[J];武汉理工大学学报(信息与管理工程版);2009年06期
7 吴静;;基于人工神经网络的财务管理预警模型[J];微型电脑应用;2021年08期
8 顾燕飞;赵杰;秦忠;季卿;秦雯;何明芳;;上海梨小食心虫的发生与创建中期预警模型探讨[J];中国农技推广;2020年01期
9 孙鑫;;一种贸易摩擦预警模型的构建[J];现代商业;2020年23期
10 考书健;虞丽娟;;基于偏移度的上海市公务员体质健康风险预警模型研究[J];上海体育学院学报;2018年03期
11 张林;黄小昶;罗传银;;构建系统性失业预警模型探索[J];中国劳动;2014年08期
12 汪旭颖;;油田异常井组合预警模型研究[J];计算机与数字工程;2014年08期
13 刘淑宏;;循环经济发展预警模型体系探析[J];现代经济信息;2014年08期
14 郭静;王炳;马千里;陈凡;苟婷;;水华预警模型研究进展[J];广东化工;2013年20期
15 李红珍;;财务困境预警模型综述[J];中国市场;2011年01期
16 张穆;;构建商业银行风险预警模型应对“次贷危机”[J];市场周刊(理论研究);2010年01期
17 吴昊;张新营;;项目进度延误预警模型研究[J];装备制造技术;2009年03期
18 佘雪锋;杨瑾淑;;国有商业银行信贷风险预警模型研究[J];哈尔滨商业大学学报(社会科学版);2008年01期
19 肖国安;王文涛;;粮食安全预警研究综述及一种新的预警模型[J];湘潭大学学报(哲学社会科学版);2006年01期
中国重要会议论文全文数据库 前19条
1 黄安定;姜伟;;财务困境预警模型在信贷风险管理中的应用[A];第九届中国青年信息与管理学者大会论文集[C];2007年
2 郑伯峰;张锦;李司铎;刘潇;;基于贝叶斯网络的大客户离网预警模型研究[A];第四届中国智能计算大会论文集[C];2010年
3 张国兴;刘鹏;汪应洛;郭菊娥;;银行集中信用违约预警模型[A];社会经济发展转型与系统工程——中国系统工程学会第17届学术年会论文集[C];2012年
4 潘申鑫;王雪芳;王曾;;卷烟非法流通防控预警模型研究[A];中国烟草学会学术年会优秀论文集[C];2017年
5 王兴元;王志军;;企业技术经济状态预警支持系统研究[A];1994中国控制与决策学术年会论文集[C];1994年
6 文柯;;基于Logistic的上市公司产融结合风险预警模型研究[A];第十四届中国管理科学学术年会论文集(上册)[C];2012年
7 翟东升;张金宝;王明吉;张书杰;;基于财务指标的上市公司信用预警模型研究[A];中国现场统计研究会第12届学术年会论文集[C];2005年
8 朱乃平;孔玉生;;工业公司财务危机预警模型的构建与运用[A];中国会计学会2006年学术年会论文集(下册)[C];2006年
9 秦宏宇;赵妍;肖建华;王洪斌;;猪肺疫预测预警模型的应用研究[A];中国畜牧兽医学会信息技术分会2014年学术研讨会论文集[C];2014年
10 高建来;辛磊;;天津市上市公司财务预警实证研究[A];新规划·新视野·新发展——天津市社会科学界第七届学术年会优秀论文集《天津学术文库》(下)[C];2011年
11 王珏;张奇;胡蓝艺;汪寿阳;;基于Logit与SVM的银行业信用风险预警模型研究[A];中国系统工程学会第十八届学术年会论文集——A10系统工程方法在金融、投资、保险业等领域的研究[C];2014年
12 张艳;李育芳;;基于大数据的教育变革与应用研究[A];中国计算机用户协会网络应用分会2018年第二十二届网络新技术与应用年会论文集[C];2018年
13 应江勇;周宇;;决策树在我国通信行业用户预警模型中的研究应用[A];第十三届中国管理科学学术年会论文集[C];2011年
14 徐晶;张国平;张芳华;蔡芗宁;;区域地质灾害综合气象预警模型研究[A];全国优秀青年气象科技工作者学术研讨会论文集[C];2006年
15 谢永珍;徐业坤;;基于董事会特征的上市公司治理风险预警模型[A];第五届(2010)中国管理学年会——公司治理分会场论文集[C];2010年
16 李文峰;苏丰敏;张会芬;李小凯;杨小莉;曹志伟;;基于BP人工神经网络法的许昌流感发病率气象预警模型[A];天气、气候与可持续发展——河南省气象学会2010年年会论文集[C];2010年
17 董淑兰;刘思琳;;社会责任视角下企业财务危机预警模型构建与应用[A];中国会计学会会计基础理论专业委员会2014年学术研讨会论文集[C];2014年
18 徐晶;;基于广义线性模型的地质灾害气象预警模型[A];推进气象科技创新加快气象事业发展——中国气象学会2004年年会论文集(下册)[C];2004年
19 杨明亮;寇胜杰;芦勇;于春磊;江昆;杨殿阁;;基于多传感器融合的换道预警模型研究[A];2019中国汽车工程学会年会论文集(1) [C];2019年
中国博士学位论文全文数据库 前12条
1 元帅;融入高阶行为特征的在线学习预警模型研究[D];华中师范大学;2021年
2 刘汝清;煤矿安全风险预警模型研究及应用效益分析[D];中国地质大学(北京);2014年
3 李继尊;中国能源预警模型研究[D];中国石油大学;2007年
4 丁宝成;煤矿安全预警模型及应用研究[D];辽宁工程技术大学;2010年
5 刘彦文;上市公司财务危机预警模型研究[D];大连理工大学;2009年
6 汪冬华;我国上市公司行业分析方法及违约风险预警模型研究[D];华中科技大学;2004年
7 赵军;基于GIS空间统计分析的区域房地产动态预警模型[D];中国地质大学(北京);2011年
8 仇经纬;基于DNN-HMM的离心压缩机组关联故障预警模型研究[D];中国石油大学(北京);2016年
9 董鹤云;大型施工项目目标偏差适时监控方法及预警模型研究[D];华北电力大学;2015年
10 梁森栋;海洋环境中结构基础冲刷防护措施及预警模型研究[D];清华大学;2014年
11 方金兵;农村信用社经营风险评价与预警研究[D];南京农业大学;2009年
12 王瑞梅;池塘水质管理智能决策支持系统研究[D];中国农业大学;2003年
中国硕士学位论文全文数据库 前20条
1 朱佳;基于本体与关联规则的煤矿监控预警模型的设计与研究[D];安徽理工大学;2019年
2 龚静莲;小麦突发害虫白眉野草螟监测预警模型构建[D];山东农业大学;2018年
3 孟涛;我国房地产上市公司财务危机组合预警模型研究[D];云南大学;2018年
4 王鹏;海岛城市河道黑臭预警模型及应急治理研究[D];浙江海洋大学;2019年
5 鄢玉芬;川芎贮藏策略及预警模型的研究[D];成都中医药大学;2019年
6 汪云云;急性缺血性脑卒中早期神经功能恶化影响因素与预警模型构建[D];安徽医科大学;2019年
7 张雪娇;堤坝冻土远程监测和预警模型研究[D];东北农业大学;2019年
8 何晶晶;重庆市手足口病的流行特征探讨及其预警模型的构建研究[D];重庆医科大学;2018年
9 党德建;手足口病患者重症化预警模型的构建和评价[D];郑州大学;2018年
10 李雨桑;基于BP神经网络的员工隐性缺勤行为预警模型研究[D];哈尔滨理工大学;2018年
11 侯靖茹;我国上市公司财务危机组合预警模型的实证研究[D];湖南大学;2018年
12 王前领;马尔可夫链理论在滑坡预警中的应用研究[D];辽宁工程技术大学;2016年
13 刘刚;钻井复杂自适应智能预警模型及应用研究[D];西安石油大学;2018年
14 汪深;基于R语言的麦田灰飞虱监测预警模型构建[D];山东农业大学;2017年
15 陈柯;基于车联网的高速追尾预警系统研究[D];东南大学;2017年
16 黄嘉发;基于数据挖掘的销售预警模型分析与研究[D];浙江理工大学;2018年
17 张海兰;基于平衡计分卡的企业预警模型构建研究[D];首都经济贸易大学;2006年
18 吴铭峰;基于人工免疫的城市生态系统预警模型研究[D];河海大学;2006年
19 刘晨晨;基于数据挖掘的通信客户流失预警模型研究[D];华中师范大学;2017年
20 魏军;基于抽油机效率的油田开发预警模型研究[D];东北石油大学;2013年
中国重要报纸全文数据库 前5条
1 本报通讯员 宋娟 严明良;构建预警模型 降低路网风险[N];中国气象报;2013年
2 记者 汤瑜;北京警方全力打造智能化执法办案新格局[N];民主与法制时报;2019年
3 记者 谢柳;合众人寿完成信用风险预警模型[N];中国保险报;2011年
4 于洪涛;吉林移动构建网络保障体系[N];人民邮电;2005年
5 记者 王越;广东将构建全省企业信用风险管理指标体系和风险监测预警模型[N];中国质量报;2021年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978