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Type: Dissertação
Title: Exploring learning analytics approaches to minimize undergraduate evasion
Authors: Barbosa, Artur Mesquita
Advisor: Santos, Emanuele Marques dos
Co-advisor: Gomes, João Paulo Pordeus
Keywords: Learning analytics;College evasion;Machine learning;Data visualization
Issue Date: 2017
Citation: BARBOSA, Artur Mesquita. Exploring learning analytics approaches to minimize undergraduate evasion. 2017. 59 f. Dissertação (Mestrado em Ciência da Computação) - Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2017.
Abstract in Brazilian Portuguese: Um dos maiores desafios enfrentados pelos educadores é a redução da evasão universitária em suas instituições. O objetivo principal das abordagens de Learning Analytics neste tópico costuma ser a classificação binária de estudantes em propensos a evadirem-se ou não. No entanto, isto não é suficiente para os educadores realizarem intervenções personalizadas para reduzir a taxa de evasão. Além disso, apesar da estrutura do currículo acadêmico influenciar a performance do estudante, ainda existem poucos trabalhos sobre análise curricular na literatura. Assim, esta dissertação propõe duas abordagens para minimizar a evasão no curso de Computação na Universidade Federal do Ceará (UFC) através da análise de dados de 892 estudantes. Inicialmente, é apresentada uma análise aprofundada dos dados obtidos para melhor compreendê-los e encontrar padrões. Então, é proposta uma estratégia de predição baseada no paradigma da classificação com opção de rejeição, na qual os estudantes são classificados nas duas classes descritas anteriormente, além de poderem ser rejeitados aqueles que têm alta probabilidade de serem classificados erroneamente. Estes últimos são provavelmente aqueles que precisarão passar por uma intervenção personalizada. Por fim, é proposta uma técnica de aprendizagem automática para avaliar a estrutura de um currículo acadêmico através da construção de um modelo linear que descreve a relação entre as disciplinas do curso, baseado nas informações de performance dos estudantes. Os resultados são exibidos numa ferramenta de visualização amigável para o usuário, que permite contrastar e comparar a estrutura atual com a proposta pelo modelo.
Abstract: One of the most difficult challenges that educators face today is reducing the high student dropout rates in their institutions. Usually, the primary goal of Learning Analytics approaches in this topic is to produce a binary classification of students that are prone to drop out or not. However, this is not enough for educators to initiate a personalized intervention to reduce the evasion’s rate. Also, the structure of the curriculum plays a prominent role in the students’ performance, and despite this fact, works that analyze curricula’s structures are scarce in the literature. This dissertation proposes two approaches to minimize the evasion in the Computer Science program at the Federal University of Ceará (UFC) by analyzing data from 892 students. At first, an in-depth analysis of the acquired data to find patterns and get insights is presented. Then, we propose a prediction strategy based on the classification with reject option paradigm, in which students are classified into the two classes described above and may also reject the patterns with a high probability of being misclassified. These are probably the ones who should be subjected to an intervention. Finally, we also propose a data mining technique that evaluates a curriculum’s structure by building a linear model describing the relationship between courses based on the students performance information. The results are visualized in a user-friendly tool, which allows for contrast and comparison between the actual structure and the modeled one.
URI: http://www.repositorio.ufc.br/handle/riufc/29771
Appears in Collections:DCOMP - Dissertações defendidas na UFC

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