ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЙ ПРОГРАММНЫЙ КОМПЛЕКС ДЛЯ МОДЕЛИРОВАНИЯ И ИНТЕРПРЕТАЦИИ ПРОЦЕССОВ АНАЛИЗА ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫХ ДАННЫХ

Аннотация

В статье рассматриваются проблемы, задачи и процесс анализа образовательных данных. Ставится задача создания принципиально новой информационной системы ВУЗа с использованием результатов анализа образовательных данных. Одна из функций подобной системы это извлечение знаний из накопленных в процессе эксплуатации данных. Создание отечественной системы подобного типа итеративный и трудоемкий процесс, требующий проведения предварительных исследований и поэтапного прототипирования модулей. Новизна состоит в том, что методология разработки таких систем в настоящее время отсутствует, поэтому был проведен ряд экспериментов, для того чтобы собрать данные, выбрать подходящие методы исследования собранных данных, и затем их интерпретировать. В результате проведенного эксперимента, авторами были определены источники образовательных данных, доступные для анализа в информационной среде отечественного ВУЗа. За основу были взяты данные семестровой успеваемости, полученные из информационной системы учебного отдела Института ИТ МТУ МИРЭА, данные, полученные в результате выполнения самостоятельной работы студентов и данные полученные с помощью специально разработанных Google-forms. Для автоматизированного сбора обработки и анализа образовательных данных был создан экспериментальный программный комплекс. В качестве методологии для разработки экспериментального программного комплекса было принято решение использовать методологию рационально-эмпирических комплексов (РЭКС) и технологию программ единичных экспериментов (ТПЕЭ). Подробно описываются элементы программной реализации данного комплекса, даются выводы о доступности использованных источников данных, и делаются выводы о перспективах дальнейшей разработки.

Сведения об авторах

Наталья Валентиновна Зорина, Московский технологический университет (МИРЭА)

старший преподаватель кафедры Инструментального и прикладного программного обеспечения

Виктор Михайлович Панченко, Московский технологический университет (МИРЭА)

кандидат технических наук, профессор кафедры Инструментального и прикладного программного обеспечения

Литература

1. Baker, R.S.J.d., Yacef, K. (2009) The State of Educational Data Mining in 2009: A Review and Future Visions. Journal of Educational Data Mining, 1 (1), 3-17
2. Márquez-Vera, C.a, Cano, A.b, Romero, C.b , Ventura, S.b Predicting student failure at school using genetic programming and different data mining approaches with high dimensional and imbalanced data (2013) Applied Intelligence, 38 (3), pp. 315-330
3. Society for learning analytics research, SoLAR [Электронный ресурс]. — URL: http://www.solaresearch.org/ [Электронный ресурс]. (дата обращения: 26.12.2016)
4. Learning Analytics – Annotated Bibliography. Lauren A.S. Hirsh, DELTA.
5. Handbook of Educational Data Mining [Text] / Edited by Cristуbal Romero, Sebastian Ventura, Mykola Pechenizkiy, and Ryan S.J.D. Baker. – Chapman & Hall/CRC Press. – 2011. – 526 р.
6. Petrova M.V. Issledovanie vozmozhnosteĭ metodov intellektualnogo analiza dannyh pri modelirovanii obrazovatelnogo processa v vuze / M.V. Petrova, D.A. Anufrieva // Vestnik Chuvashskogo universiteta. – 2013. – No 3. – S. 280-285
7. E.E. Andrianova, O.Ju. Sabinin Metody i algoritmy data mining dlja reshenija zadach obrazovanija X Vserossijskaja nauchno-prakticheskaja konferencija “Nauchno-obrazovatelnaja informacionnaja sreda XXI veka” (g. Petrozavodsk), posvjashhennaja 55-letiju RCNIT PetrGU [elektronnyj resurs].— URL: https://www.google.ru/url?sa=t&rct=j&q=&esrc=s&source=web&cd=2&ved=0ahUKEwjIwL7k9rvUAhWBApoKHRa8Az0QFggoMAE&url=http%3A%2F%2Fit2014.petrsu.ru%2Fthesis%2F23.doc&usg=AFQjCNHabhy21XempiCSojdS3xRf5IM8TA&sig2=BmOz5LAfxEGRPvpM69ox2Q&cad=rjt (data obrashhenija: 26.12.2016 г)
8. Petrova T.V., Sabinin O. Ju. Issledovanie mehanizmov intellektual'nogo analiza dannyh (data mining) dlja reshenija zadach izvlechenija znanij obrazovatel'nogo processa // Molodezhnyj nauchnyj forum: Tehnicheskie i matematicheskie nauki. — 2013 —№ 1(1) [elektronnyj resurs]. — URL: https://nauchforum.ru/studconf/tech/i/325 (data obrashhenija: 26.12.2016 г)
9. Sabinin O.Ju., Petrova T.V. Issledovanie vozmozhnostej SUBD Oracle dlja sozdanija sistem izvlechenija znanij v obrazovatel'nom processe. – Perspektivy razvitija informacionnyh tehnologij, Novosibirsk, 2013
10. U. M. Fayyad, G. Piatetsky-Shapiro, and P. Smyth, “Knowledge discovery and data mining: Towards a unifying framework.,” in Proc. of KDD Conference, pp. 82–88, 1996
11. Panchenko V.M. Teorija sistem. Metodologicheskie osnovy: Uchebnoe posobie. — M.: RIO MIREA, 2005. – 96s.
12. Komarov A.I., Panchenko V.M. Tehnologicheskij kompleks sredstv dlja realizacii obrazovatel'nogo processa s jelementami interaktivnosti i identifikacii obuchaemyh // Sovremennye informacionnye tehnologii i IT-obrazovanie. - 2016. - Tom 12, № 3-1. - s. 82-89.
13. Kudrjavcev E.M. Issledovanie operacij v zadachah, algoritmah i programmah. – M.: Radio i svjaz', 1984. – 184s.
14. Panchenko V.M. Komp'juternye tehnologii i sistemy obuchenija. Tehnologija razdeljaemyh edinic kontenta v sisteme programm edinichnyh jeksperimentov, chast 2: Uchebnoe posobie/ MIRJeA–M. 2008. – 156 s.
15. Zorina N.V. Intellektualnyj analiz dannyh rezultatov edinichnyh jeksperimentov dlja ocenki socialnyh objektov nabljudenija: dissertacija magistra po napravleniju professionalnoj podgotovki 09.04.04 «Programmnaja inzhenerija», rukovoditel professor, k.t.n. V.M. Panchenko, Moskovskij tehnologicheskij universitet MTU MIRJeA, Moskva, 2017, 78s.
16. Zorina N.V. INTELLEKTUALNYJ ANALIZ OBRAZOVATELNYH DANNYH: RETROSPEKTIVA I PERSPEKTIVY RAZVITIJA / N.V. Zorina, V.M. Panchenko, A.L. Zorin // Nauchnaja diskussija: voprosy matematiki, fiziki, himii, biologii: sb. st. po materialam LIII-LIV Mezhdunarodnoj nauchno-prakticheskoj konferencii «Nauchnaja diskussija: voprosy matematiki, fiziki, himii, biologii». – № 5-6(38). – M., Izd. «Internauka», 2017. – S. 42-52
17. Zorina N.V., Panchenko V.M. Opisanie objekta modelirovanija dlja postanovki eksperimenta po ocenivaniju rezultatov dejatelnosti obuchaemogo po dannym programm edinichnogo jeksperimenta // Internauka: nauchnyj zhurnal. № 11(15). Chast 1. – M., Izd. «Internauka», 2017. – S. 25-26.
Опубликована
2017-12-03
Как цитировать
ЗОРИНА, Наталья Валентиновна; ПАНЧЕНКО, Виктор Михайлович. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЙ ПРОГРАММНЫЙ КОМПЛЕКС ДЛЯ МОДЕЛИРОВАНИЯ И ИНТЕРПРЕТАЦИИ ПРОЦЕССОВ АНАЛИЗА ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫХ ДАННЫХ. Международный научный журнал «Современные информационные технологии и ИТ-образование», [S.l.], v. 13, n. 4, p. 207-215, dec. 2017. ISSN 2411-1473. Доступно на: <http://sitito.cs.msu.ru/index.php/SITITO/article/view/324>. Дата доступа: 19 sep. 2019 doi: https://doi.org/10.25559/SITITO.2017.4.483.
Раздел
Исследования и разработки в области новых ИТ и их приложений