Automatic modeling of student characteristics with interaction and physiological data using machine learning: A review
Notice bibliographique
Résumé
Student characteristics affect their willingness and ability to acquire new knowledge. Assessing and identifying the effects of student characteristics is important for online educational systems. Machine learning (ML) is becoming significant in utilizing learning data for student modeling, decision support systems, adaptive systems, and evaluation systems. The growing need for dynamic assessment of student characteristics in online educational systems has led to application of machine learning methods in modeling the characteristics. Being able to automatically model student characteristics during learning processes is essential for dynamic and continuous adaptation of teaching and learning to each student's needs. This paper provides a review of 8 years (from 2015 to 2022) of literature on the application of machine learning methods for automatic modeling of various student characteristics. The review found six student characteristics that can be modeled automatically and highlighted the data types, collection methods, and machine learning techniques used to model them. Researchers, educators, and online educational systems designers will benefit from this study as it could be used as a guide for decision-making when creating student models for adaptive educational systems. Such systems can detect students' needs during the learning process and adapt the learning interventions based on the detected needs. Moreover, the study revealed the progress made in the application of machine learning for automatic modeling of student characteristics and suggested new future research directions for the field. Therefore, machine learning researchers could benefit from this study as they can further advance this area by investigating new, unexplored techniques and find new ways to improve the accuracy of the created student models.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,004 | 0,010 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,002 | 0,002 |
| Bibliométrie | 0,005 | 0,004 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,001 |
| Communication savante | 0,002 | 0,002 |
| Science ouverte | 0,002 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,001 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».