همایش ملی مطالعات علوم تربیتی و رهبری آموزش در قرن 21

صفحه اصلی / اولین همایش ملی مطالعات علوم تربیتی و رهبری آموزش در قرن 21

ارائه چارچوب هوشمند هشدار زودهنگام مبتنی بر یادگیری ماشین برای پیش‌بینی و مدیریت افت تحصیلی دانش‌آموزان در نظام آموزشی ایران

نویسندگان :

مهران نادری نسب¹ بهنام برزگر²

1- دانشگاه آزاد اسلامی واحد بابل 2- دانشگاه آزاد اسلامی واحد بابل

کلمات کلیدی :

افت تحصیلی،هشدار زودهنگام،یادگیری ماشین،تحلیل آموزشی،SHAP،مدیریت آموزشی

چکیده :

افزایش افت تحصیلی و کاهش انگیزه دانش‌آموزان، چالشی اساسی در نظام‌های آموزشی معاصر است. این مقاله چارچوبی هوشمند برای هشدار زودهنگام افت تحصیلی دانش‌آموزان ارائه می‌دهد که ترکیبی از مهندسی ویژگی‌های آموزشی و رفتاری و الگوریتم‌های پیشرفته یادگیری ماشین شامل XGBoost و LSTM را به‌کار می‌گیرد. ویژگی‌های مدل شامل نمرات، حضور و غیاب، تعاملات با سامانه‌های LMS و شاخص‌های رفتاری استخراج‌شده از لاگ‌های آموزشی است. برای تفسیر مدل و ارائه مداخلات عملی، از روش‌های توضیح‌پذیری (SHAP) و ماژول توصیه‌گر مبتنی بر قواعد استفاده شده است. ارزیابی مدل با معیارهای AUC-ROC، Precision@k، Recall و F1-score نشان می‌دهد که چارچوب پیشنهادی قادر به شناسایی زودهنگام دانش‌آموزان پرخطر و ارائه توصیه‌های هدفمند است. نتایج مقاله، مسیر کاربرد عملی و علمی سامانه‌های هشدار زودهنگام هوشمند در مدارس ایران را مشخص می‌کند.