Examining students' course trajectories using data mining and visualization approaches
- 1. National University of Computer and Emerging Sciences
- 2. University of Milan
Description
Abstract The heterogeneous data acquired by educational institutes about students' careers (e.g., performance scores, course preferences, attendance record, demographics, etc.) has been a source of investigation for Educational Data Mining (EDM) researchers for over two decades. EDM researchers have primarily focused on course-specific data analyses of students' performances, and rare attempts are made at the domain level that may benefit the educational institutes at large to gauge and improve their institutional effectiveness. Our work aims to fill this gap by examining students' transcripts data for identifying similar groups of students and patterns that might associate with these different cohorts of students based on: (a) difficulty level of a course category, (b) formation of course trajectories, and, (c) transitioning of students between different performance groups. We have exploited descriptive data mining and visualization methods to analyze transcript data of 1398 undergraduate Computer Science students of a private university in Pakistan. The dataset includes students' transcript data of 124 courses from nine distinct course categories. In the end, we have discussed our findings in detail, challenges, and, future work directions.
Translated Descriptions
Translated Description (Arabic)
كانت البيانات غير المتجانسة التي حصلت عليها المعاهد التعليمية حول وظائف الطلاب (على سبيل المثال، درجات الأداء، وتفضيلات الدورة، وسجل الحضور، والتركيبة السكانية، وما إلى ذلك) مصدرًا للتحقيق للباحثين في استخراج البيانات التعليمية (EDM) لأكثر من عقدين من الزمان. ركز باحثو EDM في المقام الأول على تحليلات البيانات الخاصة بالدورة التدريبية لأداء الطلاب، ويتم إجراء محاولات نادرة على مستوى المجال والتي قد تفيد المعاهد التعليمية بشكل عام لقياس وتحسين فعاليتها المؤسسية. يهدف عملنا إلى سد هذه الفجوة من خلال فحص بيانات نصوص الطلاب لتحديد مجموعات مماثلة من الطلاب والأنماط التي قد ترتبط بهذه المجموعات المختلفة من الطلاب بناءً على: (أ) مستوى صعوبة فئة الدورة، (ب) تشكيل مسارات الدورة، و (ج) نقل الطلاب بين مجموعات الأداء المختلفة. لقد استغلنا طرق استخراج البيانات الوصفية والتصور لتحليل بيانات النصوص لـ 1398 طالبًا جامعيًا في علوم الكمبيوتر في جامعة خاصة في باكستان. تتضمن مجموعة البيانات بيانات درجات الطلاب من 124 دورة من تسع فئات متميزة من الدورات. في النهاية، ناقشنا النتائج التي توصلنا إليها بالتفصيل والتحديات واتجاهات العمل المستقبلية.Translated Description (French)
Résumé Les données hétérogènes acquises par les établissements d'enseignement sur la carrière des étudiants (par exemple, les scores de performance, les préférences de cours, les dossiers de fréquentation, les données démographiques, etc.) sont une source d'investigation pour les chercheurs en exploration de données éducatives (EDM) depuis plus de deux décennies. Les chercheurs en GED se sont principalement concentrés sur l'analyse des données spécifiques aux cours sur les performances des étudiants, et de rares tentatives sont faites au niveau du domaine qui peuvent bénéficier aux établissements d'enseignement en général pour évaluer et améliorer leur efficacité institutionnelle. Notre travail vise à combler cette lacune en examinant les données des relevés de notes des étudiants pour identifier des groupes d'étudiants similaires et les modèles qui pourraient être associés à ces différentes cohortes d'étudiants en fonction : (a) du niveau de difficulté d'une catégorie de cours, (b) de la formation des trajectoires de cours et (c) de la transition des étudiants entre différents groupes de performance. Nous avons exploité des méthodes d'exploration et de visualisation de données descriptives pour analyser les données de transcription de 1 398 étudiants de premier cycle en informatique d'une université privée au Pakistan. L'ensemble de données comprend les données de relevé de notes des étudiants de 124 cours de neuf catégories de cours distinctes. En fin de compte, nous avons discuté de nos conclusions en détail, des défis et des orientations de travail futures.Translated Description (Spanish)
Resumen Los datos heterogéneos adquiridos por los institutos educativos sobre las carreras de los estudiantes (por ejemplo, puntajes de rendimiento, preferencias de cursos, registro de asistencia, datos demográficos, etc.) han sido una fuente de investigación para los investigadores de la minería de datos educativos (EDM) durante más de dos décadas. Los investigadores de EDM se han centrado principalmente en el análisis de datos específicos del curso sobre el desempeño de los estudiantes, y se realizan raros intentos a nivel de dominio que pueden beneficiar a los institutos educativos en general para medir y mejorar su efectividad institucional. Nuestro trabajo tiene como objetivo llenar este vacío al examinar los datos de las transcripciones de los estudiantes para identificar grupos similares de estudiantes y patrones que podrían asociarse con estas diferentes cohortes de estudiantes en función de: (a) el nivel de dificultad de una categoría de curso, (b) la formación de las trayectorias del curso y, (c) la transición de los estudiantes entre diferentes grupos de rendimiento. Hemos explotado la minería de datos descriptivos y los métodos de visualización para analizar los datos de transcripción de 1398 estudiantes universitarios de Ciencias de la Computación de una universidad privada en Pakistán. El conjunto de datos incluye los datos de transcripción de los estudiantes de 124 cursos de nueve categorías de cursos distintas. Al final, hemos discutido nuestros hallazgos en detalle, desafíos y futuras direcciones de trabajo.Files
s41239-023-00423-4.pdf
Files
(1.7 MB)
Name | Size | Download all |
---|---|---|
md5:21ea5505ec6c82f809b03e939707fa65
|
1.7 MB | Preview Download |
Additional details
Additional titles
- Translated title (Arabic)
- فحص مسارات دورات الطلاب باستخدام مناهج استخراج البيانات والتصور
- Translated title (French)
- Examiner les trajectoires de cours des étudiants à l'aide d'approches d'exploration et de visualisation de données
- Translated title (Spanish)
- Examinar las trayectorias de los cursos de los estudiantes utilizando enfoques de minería de datos y visualización
Identifiers
- Other
- https://openalex.org/W4387652024
- DOI
- 10.1186/s41239-023-00423-4
References
- https://openalex.org/W2111480864
- https://openalex.org/W2152637230
- https://openalex.org/W2463440683
- https://openalex.org/W2572386335
- https://openalex.org/W2751951947
- https://openalex.org/W2778713849
- https://openalex.org/W4212806097
- https://openalex.org/W4236765470