Review

Öğrencilerin Akademik Performanslarını Makine Öğrenmesi Teknikleriyle Değerlendiren Çalışmaların İncelenmesi

Volume: 10 Number: 3 December 31, 2024
TR EN

Öğrencilerin Akademik Performanslarını Makine Öğrenmesi Teknikleriyle Değerlendiren Çalışmaların İncelenmesi

Öz

Makine öğrenmesi tekniklerinin eğitim teknolojilerine uyarlanması yaygın hale gelmektedir. Akademik başarı iyileştirme ve öngörü çalışmaları da bunların arasında yer almaktadır. Makine öğrenmesinin eğitimde kullanımı, öğrencilerin bireysel ihtiyaçlarını ve öğrenme stillerini daha iyi anlamak, eğitim sistemlerini daha verimli hale getirmek ve öğrenci başarısını artırmak için önemli bir potansiyele sahiptir. Bu potansiyellerden yola çıkarak bu çalışmada öğrencilerin akademik başarılarının önceden tahmin edilmesi veya sınıflandırılması incelenmiş, literatürdeki önde gelen modeller, yöntemler ve araçlar araştırılmıştır. Literatürde son 15 yılda gerçekleştirilen çalışmalar farklı veri tabanlarından indirilerek analiz edilmiş ve tüm boyutlarıyla irdelenmiştir. Çalışmalarda kullanılan algoritmalar, öznitelik seçim teknikleri, analiz araçları ve ölçüm metrikleri bakımından bulgular elde edilmiş ve istatistiki bilgilerle sunulmuştur. Özellikle, Yapay Sinir Ağları, Lojistik Regresyon, Çok Katmalı Algılayıcılar, Rastgele Orman ve K-En Yakın Komşu gibi algoritmaların yüksek başarı oranları elde ettiği gözlemlenmiştir. Literatürde en sık kullanılan öznitelik seçim tekniği Bilgi Kazancı (Information Gain-IG) olurken, en sık kullanılan sınıflandırma algoritması Naive Bayes olarak belirlenmiştir. En başarılı 10 modelin analizi, öznitelik seçim teknikleri ve sınıflandırma algoritmalarıyla birlikte sunulmuştur. Öğrenci performansını etkileyen temel faktörler arasında ebeveynlerin eğitim düzeyleri, öğrencinin daha önce aldığı eğitim kalitesi ve ailenin gelir düzeyi öne çıkmaktadır. Bu çalışma, literatüre kapsamlı bir analiz sunmakta olup, gelecek araştırmalar için bir başlangıç noktası olarak değerlendirilebilir.

Anahtar Kelimeler

Akademik başarı , öğrenci performansı , makine öğrenmesi , öznitelik seçimi

References

  1. [1] B. Aslan and M. C. Babadoğan, “Relationships between learning style preferences and gender, age and success level at 7th and 8th Grade,” Eurasian Journal of Educational Research, vol. 21, pp. 35-48, 2005.
  2. [2] R. R. F. Mendes, F. B. de Voznika, A. A. Freitas, and J. C. Nievola, “Discovering Fuzzy Classification Rules with Genetic Programming and Co-evolution,” in Principles of Data Mining and Knowledge Discovery, L. De Raedt ve A. Siebes, Ed., Berlin, Heidelberg: Springer Berlin Heidelberg, pp. 314-325, 2001.
  3. [3] M. Ünver, E. Erdal, and A. Ergüzen, “Big Data Example In Web Based Learning Management Systems,” International Journal of Advanced Computational Engineering and Networking, vol. 6, no. 2, pp. 39-42, 2018.
  4. [4] S. Buyrukoğlu, “A novel color labeled student modeling approach using e-learning activities for data mining,” Univers Access Inf Soc, vol. 22, no. 2, pp. 569-579, June 2023. doi:10.1007/S10209-022-00894-8/TABLES/7
  5. [5] A. Peña-Ayala, “Educational data mining: A survey and a data mining-based analysis of recent works,” Expert Syst Appl, vol. 41, no. 4, pp. 1432-1462, March 2014. doi:10.1016/J.ESWA.2013.08.042
  6. [6] B. G. Emiroglu and S. Sahin, “Analysis of Students’ Performances during Lab Sessions of Computer Networks Course,” J Educ Techno Soc, vol. 16, no. 3, pp. 329-346, 2013.
  7. [7] R. Bütüner and M. H. Calp, “Estimation of the Academic Performance of Students in Distance Education Using Data Mining Methods,” International Journal of Assessment Tools in Education, vol. 9, no. 2, pp. 410-429, June 2022. doi:10.21449/IJATE.904456
  8. [8] S. Kayalı and S. Buyrukoğlu, “Makine Öğrenmesi Yöntemleriyle Öğrencilerin Akademik Performanslarının Sınıflandırılması,” in 2nd International Conference On Educational Technology And Online Learning-ICETOL, pp. 330, 2022
  9. [9] S. Buyrukoglu, F. Batmaz, and R. Lock, “Semi-Automatic Assessment Approach to Programming Code for Novice Students,” in Proceedings of the 8th International Conference on Computer Supported Education (CSEDU 2016), pp. 289-297, 2016
  10. [10] İ. Yücedağ and O. Güler, “Fuzzy Logic Based Approach to Site Selection Problem of Vocational Secondary School Students,” Hacettepe University Journal of Education, vol. 32, no. 1, pp. 111-122, 2017.
IEEE
[1]S. Kayalı and S. Savaş, “Öğrencilerin Akademik Performanslarını Makine Öğrenmesi Teknikleriyle Değerlendiren Çalışmaların İncelenmesi”, GJES, vol. 10, no. 3, pp. 574–598, Dec. 2024, [Online]. Available: https://izlik.org/JA85DB46UB