Knowledge tracing (KT) models are widely used to predict students' evolving knowledge states from their learning history. However, many KT models are evaluated using specific datasets, platforms, and learning contexts, raising questions about whether reported model performance replicates and generalizes across newer datasets that vary in context. This paper replicates and extends Zhang et al. (2021), which examined the cold-start problem in KT models and found that deep-learning-based KT models performed better, partly because of stronger predictions when students began practicing a skill. Using a more recent ASSISTments dataset, FoundationalASSIST, we replicate the previous analysis by evaluating model performance across opportunities to practice and extend the analysis by examining performance across problem types, including fill-in-the-blank, multiple-choice select-one, multiple-choice select-all, and order/sort problems. Results show that KT model performance varies across both student practice trajectories and problem types. Beyond the empirical replication, this study identifies practical challenges in reproducing educational data mining studies and serves as a proof of concept, showing how privacy-preserving research infrastructures such as SafeInsights can be leveraged to facilitate educational research and support replication analyses.


翻译:知识追踪(KT)模型广泛用于根据学生的学习历史预测其不断变化的知识状态。然而,许多KT模型是在特定数据集、平台和学习情境下进行评估的,这引发了关于所报告模型性能是否能在情境各异的新数据集中复现并泛化的疑问。本文对Zhang等人(2021)的研究进行了复现和扩展,该研究考察了KT模型中的冷启动问题,并发现基于深度学习的KT模型表现更佳,部分原因在于学生开始练习某项技能时预测能力更强。使用更新的ASSISTments数据集FoundationalASSIST,我们通过评估模型在不同练习机会下的性能复现了先前分析,并通过考察模型在不同题型(包括填空题、单选题、多选题以及排序题)上的表现扩展了分析范围。结果表明,KT模型的性能在学生练习轨迹和问题类型上都存在差异。除实证复现外,本研究还揭示了复现教育数据挖掘研究过程中面临的实际挑战,并作为概念验证,展示了SafeInsights等隐私保护型研究基础设施如何促进教育研究并支持复现分析。

0
下载
关闭预览

相关内容

ACM/IEEE第23届模型驱动工程语言和系统国际会议,是模型驱动软件和系统工程的首要会议系列,由ACM-SIGSOFT和IEEE-TCSE支持组织。自1998年以来,模型涵盖了建模的各个方面,从语言和方法到工具和应用程序。模特的参加者来自不同的背景,包括研究人员、学者、工程师和工业专业人士。MODELS 2019是一个论坛,参与者可以围绕建模和模型驱动的软件和系统交流前沿研究成果和创新实践经验。今年的版本将为建模社区提供进一步推进建模基础的机会,并在网络物理系统、嵌入式系统、社会技术系统、云计算、大数据、机器学习、安全、开源等新兴领域提出建模的创新应用以及可持续性。 官网链接:http://www.modelsconference.org/
遥感基础模型发展综述与未来设想
专知会员服务
20+阅读 · 2024年8月13日
多模态知识图谱表示学习综述
专知会员服务
72+阅读 · 2024年7月4日
【综述】持续学习与预训练模型综述
专知会员服务
55+阅读 · 2024年1月30日
深度学习驱动的知识追踪研究进展综述
专知会员服务
38+阅读 · 2021年11月15日
「知识增强预训练语言模型」最新研究综述
专知
18+阅读 · 2022年11月18日
论文浅尝 | 基于深度序列模型的知识图谱补全
开放知识图谱
29+阅读 · 2019年5月19日
从Seq2seq到Attention模型到Self Attention(一)
量化投资与机器学习
76+阅读 · 2018年10月8日
国家自然科学基金
10+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
9+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
12+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
5+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
18+阅读 · 2014年12月31日
VIP会员
最新内容
ICML 2026 | CFPO:用反事实策略优化提升多模态推理
专知会员服务
1+阅读 · 今天14:45
综述 | 世界动作模型:少做梦,多行动
专知会员服务
1+阅读 · 今天14:43
美以伊冲突:无人机与人工智能的运用
专知会员服务
3+阅读 · 今天14:31
《特种部队在透明战场中的生存力》最新报告
专知会员服务
2+阅读 · 今天14:11
《人工智能生成的零日漏洞:对未来作战的影响》
综述 | 3D场景图:开放挑战与未来方向
专知会员服务
8+阅读 · 6月22日
21世纪的无人机战争
专知会员服务
4+阅读 · 6月22日
《量子技术的军事任务技术适配与利用》
专知会员服务
5+阅读 · 6月22日
相关VIP内容
遥感基础模型发展综述与未来设想
专知会员服务
20+阅读 · 2024年8月13日
多模态知识图谱表示学习综述
专知会员服务
72+阅读 · 2024年7月4日
【综述】持续学习与预训练模型综述
专知会员服务
55+阅读 · 2024年1月30日
深度学习驱动的知识追踪研究进展综述
专知会员服务
38+阅读 · 2021年11月15日
相关基金
国家自然科学基金
10+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
9+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
12+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
5+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
18+阅读 · 2014年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员