intTypePromotion=1

Khai phá luật kết hợp mờ giải quyết bài toán: Ảnh hưởng của quá trình học tập ở phổ thông trung học đến kết quả kỳ thi Đại học - Cao đẳng

Chia sẻ: Bautroibinhyen17 Bautroibinhyen17 | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:9

0
40
lượt xem
4
download

Khai phá luật kết hợp mờ giải quyết bài toán: Ảnh hưởng của quá trình học tập ở phổ thông trung học đến kết quả kỳ thi Đại học - Cao đẳng

Mô tả tài liệu
  Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Các tác giả đã áp dụng và cải tiến mô hình, thuật toán khai phá dữ liệu để trích rút các luật kết hợp mờ. Các luật này cho phép đánh giá ảnh hưởng của quá trình học tập, giảng dạy ở cấp PTTH đến kết quả tuyển chọn vào Đại học, Cao đẳng trong những năm qua.

Chủ đề:
Lưu

Nội dung Text: Khai phá luật kết hợp mờ giải quyết bài toán: Ảnh hưởng của quá trình học tập ở phổ thông trung học đến kết quả kỳ thi Đại học - Cao đẳng

K y u công trình khoa h c 2015 – Ph n I<br /> <br /> KHAI PHÁ LUẬT KẾT HỢP MỜ GIẢI QUYẾT BÀI TOÁN:<br /> ẢNH HƯỞNG CỦA QUÁ TRÌNH HỌC TẬP Ở PHỔ THÔNG<br /> TRUNG HỌC ĐẾN KẾT QUẢ KỲ THI ĐẠI HỌC - CAO ĐẲNG<br /> ThS. Trần Tuấn Toàn1; PGS. TS. Nguyễn Thiện Luận2; ThS. Lê Minh Tuấn3;<br /> ThS. Nguyễn Văn Côn4; ThS. Vũ Lệ Hằng5; KTs. Phan Huy Bình6;<br /> Tóm tắt: Trên cơ sở dữ liệu học tập của 15000 học sinh PTTH của một số trường trên<br /> các địa bàn Hà Nội, Tp. Hồ Chí Minh, Hòa Bình, Thanh Hóa,… và kết quả của 3,6 triệu lượt<br /> thí sinh thi đại học, cao đẳng, chúng tôi đã áp dụng và cải tiến mô hình, thuật toán khai phá<br /> dữ liệu để trích rút các luật kết hợp mờ. Các luật này cho phép đánh giá ảnh hưởng của quá<br /> trình học tập, giảng dạy ở cấp PTTH đến kết quả tuyển chọn vào Đại học, Cao đẳng trong<br /> những năm qua.<br /> Từ khóa: tư vấn, tuyển sinh, tốt nghiệp phổ thông trung học, luật kết hợp mờ.<br /> 1. Mở đầu<br /> Trong thế kỷ 21 vấn đề lựa chọn ngành, bậc học và quá trình đào tạo trở thành một<br /> trong những vấn đề quan trọng bậc nhất không những ở cấp độ quốc gia mà mang tính toàn<br /> cầu, không chỉ ở các nước chậm phát triển, đang phát triển mà ngay cả những nước phát triển.<br /> Việc định hình nghề nghiệp, việc làm trong tương lai cho mỗi thanh niên liên quan mật thiết<br /> đến sự phát triển của xã hội, đến nền giáo dục quốc gia và phụ thuộc vào khả năng và phẩm<br /> chất của từng thành viên.<br /> Các nghiên cứu được trình bày ở đây là những kết quả bước đầu trong quá trình chúng<br /> tôi thực hiện dự án khoa học đưa ứng dụng lý thuyết Mờ vào thực tiễn “Lập trang web: Tư<br /> vấn, hỗ trợ lựa chọn ngành nghề đào tạo và việc làm”.<br /> Bài báo chia làm 6 phần, phần mở đầu nêu tình hình nghiên cứu trong và ngoài nước,<br /> tính cấp thiết của bài toán cần giải quyết. Trong 2 phần tiếp theo chúng tôi đưa ra định hướng<br /> và mục tiêu nghiên cứu. Phần 4 xây dựng thuật toán tư vấn dự báo kết quả thi tốt nghiệp phổ<br /> thông và thi đại học, cao đẳng. Kết quả triển khai thực tế và kết luận được trình bày trong 2<br /> phần cuối.<br /> 1.1. Tình hình nghiên cứu ở ngoài nước<br /> Để xác định năng lực, kỹ năng và trình độ cần có của một thanh niên trong thế kỷ 21,<br /> năm 2012 Canada đã đề xuất chiến lược mang tầm quốc gia “Tầm nhìn trong thế kỷ 21 của<br /> nền giáo dục quốc gia Canada” ([7]), tháng 11 năm 2006 tại Jamaica tổ chức hội nghị báo cáo<br /> tổng kết dự án về “Đánh giá năng lực dựa trên giáo dục đào tạo” ([5]). Ở Mỹ nhiều nhà quản<br /> lý giáo dục cũng đưa ra các nghiên cứu mang tầm chiến lược như Stephen R. Porter ([6]),…<br /> Về sản phẩm mang tính tư vấn, hỗ trợ, hiện nay cũng rất đa dạng phong phú với các<br /> hình thức chủ yếu là cung cấp thông tin, đánh giá năng lực và tư vấn trực tuyến. Phương thức<br /> đánh giá, tư vấn dạng này thường dựa rất ít vào các thông tin về quá trình học tập (điểm số)<br /> 1Phòng<br /> <br /> CNTT, Đại học Thăng Long, toan.trantuan@gmail.com;<br /> Khoa Toán-Tin, Đại học Thăng Long, nthienluan@yahoo.com<br /> 3<br /> Khoa CNTT, Đại học Nội vụ;letuan104@gmail.com<br /> 4<br /> Khoa CNTT, Đại học Thành Đô,nguyenvancon2@gmail.com<br /> 5<br /> Khoa Kinh tế Quản lý, Đại học Thăng Long, hangvl@gmail.com; 6 bhphan88@gmail.com<br /> 2<br /> <br /> Trư ng Đ i h c Thăng Long<br /> <br /> 132<br /> <br /> K y u công trình khoa h c 2015 – Ph n I<br /> <br /> cũng như kỹ năng mềm của các đối tượng cần tư vấn. Trang www.SelectRightDegree.com<br /> cung cấp rất nhiều thông tin về các cơ sở đào tạo đại học và cao đẳng ở các nước đang phát<br /> triển Mỹ, Canada, Úc,...cùng với danh mục các ngành nghề đào tạo, việc làm và các điều kiện<br /> nhập học và học bổng. Trang http://www.princetonreview.com ngoài việc cung cấp các thông<br /> tin về đào tạo tại các trường đại học của Mỹ cũng đưa ra những thông tin tư vấn việc chọn<br /> trường dựa vào kết quả trắc nghiệm và kỳ thi SAT. Phần lớn các trang web đều mang tính cung<br /> cấp thông tin về một cơ sở đào tạo cụ thể, đưa ra những phân tích và lý do để xin nhập học vào cơ<br /> sở đó, những thông tin này ít nhiều mang tính quảng cáo mời chào người học.<br /> 1.2. Tình hình nghiên cứu ở trong nước<br /> Ở trong nước, việc nghiên cứu về vấn đề về năng lực của học sinh trước, trong và sau<br /> quá trình đào tạo của học sinh chưa nhiều, nghiên cứu mà chúng tôi có trong tay là của tác giả<br /> Lê Thị Hằng ([2]) nhưng các số liệu chưa mang tính đặc trưng. Một số công trình mang tính<br /> cá nhân về đánh giá kỹ năng mềm cũng được công bố, nhưng chưa nhiều ([1]). Gần đây Viện<br /> Khoa học giáo dục Việt Nam phối hợp với bộ Lao động Thương binh và Xã hội và tổ chức<br /> Lao động quốc tế ILO (International Labour Organization) công bố Bộ tài liệu hướng nghiệp,<br /> sáng tạo. Bộ GD vàĐT thẩm định vào tháng 8/2014 để thí điểm mở rộng. Bộ tài liệu bao gồm<br /> sách bài tập học sinh, sách hướng dẫn giáo viên, bộ sách tra cứu thông tin nghề nghiệp và bộ<br /> đồ dùng dạy học được kỳ vọng giúp học sinh hiểu rõ hơn về lựa chọn nghề nghiệp tương lai,<br /> triển vọng việc làm, ưu nhược điểm bản thân, từ đó đưa ra quyết định với đầy đủ thông tin.<br /> Tại<br /> Việt<br /> Nam,<br /> hiện<br /> nay<br /> có<br /> các<br /> trang<br /> http://www.huongnghiepviet.com;http://www.huongnghiep24h.net đưa ra công cụ hỗ trợ bằng<br /> việc chọn các câu hỏi trắc nghiệm về ý thích, năng lực của thí sinh, từ đó căn cứ vào nghiên<br /> cứu John Holland và các chuyên gia để đưa ra các định hướng chọn nghề.<br /> Điểm qua một số kết quả nghiên cứu và sản phẩm về định hướng mà kết quả nghiên<br /> cứu hướng tới, chúng tôi có một số nhận định sau:<br /> <br /> - Vấn đề đánh giá quá trình học tập và kỹ năng mềm của học sinh trong những năm<br /> học THPT là một vấn đề thời sự không chỉ trong nước mà mang tầm quốc tế;<br /> - Quá trình tư vấn, hỗ trợ cho học sinh căn cứ vào kết quả học tập ở THPT kết hợp với<br /> một số kỹ năng mềm để đưa ra định hướng trong việc lựa chọn ngành học, cấp học chưa được<br /> đặt ra và nghiên cứu;<br /> - Hiện nay, phương án đổi mới thi cử vào các trường đại học và cao đẳng của bộ Giáo<br /> dục và Đào tạo đang được triển khai, trong đó các kết quả học tập trong những năm THPT<br /> đóng vai trò ngày càng quan trọng hơn. Với số lượng lớn các dữ liệu được thu thập và đánh<br /> giá sẽ mang lại hiệu quả cao.<br /> Tình hình đào tạo và việc làm ở mỗi nước có những đặc thù riêng, vì vậy một sản<br /> phẩm cung cấp thông tin, tư vấn, hỗ trợ cho việc lựa chọn, ngành học, bậc học và việc làm<br /> căn cứ vào quá trình học tập và kỹ năng mềm phù hợp với đặc điểm của xã hội Việt Nam theo<br /> chúng tôi là rất cấp thiết.<br /> 2. Định hướng nghiên cứu<br /> Trong những năm gần đây do nhu cầu của xã hội, cuộc sống và gia đình, đa số các học<br /> sinh sau khi tốt nghiệp phổ thông trung học đều đăng ký dự các kỳ thi vào đại học, cao đẳng<br /> và chỉ sau đó mới tìm một cơ hội học tập và định hướng nghề nghiệp ở bậc trung cấp hay các<br /> Trư ng Đ i h c Thăng Long<br /> <br /> 133<br /> <br /> K y u công trình khoa h c 2015 – Ph n I<br /> <br /> trường nghề. Điều này gây lãng phí rất lớn cho nhiều gia đình, cộng đồng và xã hội vì những<br /> kỳ thi không đúng đối tượng, không đúng khả năng gây tốn kém không hiệu quả. Bộ Giáo dục<br /> và Đào tạo, các cơ quan chức năng và các phương tiện truyền thông đại chúng đã có nhiều<br /> cảnh báo, tuyên truyền, thâm chí đưa ra những biện pháp sàng lọc, định hướng nhiều khi cứng<br /> rắn, thậm chí cực đoan để phân luồng, nhưng kết quả đạt được còn rất hạn chế.<br /> Những bất cập đó sẽ được hạn chế nếu đi kèm với những biện pháp đã có, chúng ta<br /> đưa ra những kết quả nghiên cứu khoa học nghiêm túc, cụ thể để thuyết phục cộng đồng, gia<br /> đình và đến từng cá nhân có phương thức lựa chọn, định hướng cấp học, ngành học phù hợp<br /> với khả năng của mình.<br /> Kết quả nghiên cứuở đây cũng đưa ra các đánh giá phân loại, tỷ lệ ngành nghề trong<br /> nhu cầu sử dụng lao động trong một thời gian nhất định, giúp cho các đối tượng có một cách<br /> nhìn tổng quan rõ ràng hơn trong quá trình định hướng nghề nghiệp trong tương lai. Đồng<br /> thờicung cấp các thông tin về các cơ sở đào tạo nguồn nhân lực trong và ngoài nước, nhu cầu<br /> tuyển dụng và các phương thức sử dụng nguồn lao động qua đào tạo, các thông tin phản hồi<br /> từ các cơ sở sản xuất, kinh doanh và cá nhân người lao động về quá trình đào tạo. Cao hơn<br /> nữa tạo môi trường liên kết giữa quá trình đào tạo và sử dụng nguồn nhân lực<br /> 3. Mục tiêu nghiên cứu<br /> 3.1. Mục tiêu chung<br /> <br /> - Nghiên cứu, đề xuất một mô hình ứng dụng CNTT một cách khoa học, có độ tin cậy<br /> cao và có khả năng hoàn thiện sau một thời gian áp dụng. Trợ giúp học sinh, thí sinh, phụ<br /> huynh có được công cụ đánh giá khách quan trong việc lựa chọn ngành nghề đào tạo, tham<br /> gia kỳ thi quốc gia vào các trường đại học và cao đẳng;<br /> - Cung cấp tổng quan và chi tiết các thông tin về ngành nghề đào tạo của các cơ sở đào<br /> tạo và việc làm trong xã hội;<br /> - Góp phần tư vấn, hỗ trợ việc lựa chọn đúng ngành học, cấp học và việc làm phù hợp<br /> với khả năng của từng đối tượng.<br /> 3.2. Mục tiêu cụ thể<br /> <br /> - Thiết kế, xây dựng phần mềm máy tính có khả năng tích lũy dữ liệu quá khứ và tư<br /> vấn cho học sinh các năm cuối phổ thông lựa chọn bậc học và ngành học;<br /> - Hướng tới cá nhân từng đối tượng để lựa chọn định hướng ngành nghề trên cơ sở các<br /> dữ liệu đã có trước đó;<br /> - Sử dụng các dữ liệu thu nhập được để xây dựng phần mềm test tuyển sinh cho các thí<br /> sinh thi vào các cơ sở đào tạo đại học, cao đẳng, nghề,..<br /> - Cung cấp các thông tin tra cứu về các cơ sở đào tạo trong cả nước và quốc tế;<br /> - Cung cấp các thông tin, dịch vụ liên quan đến đào tạo, chọn ngành nghề và tuyển<br /> dụng trên thị trường lao động;<br /> - Tiếp nhận thông tin điều tra, phản hồi của người lao động về quá trình đào tạo, phân<br /> tích đánh giá và đưa ra kết quả phân loại các cơ sở đào tạo.<br /> 4. Thuật toán tư vấn tuyển sinh<br /> 4.1. Tổ chức dữ liệu mờ kết quả học tập<br /> Áp dụng các thuật toán khai phá dữ liệu và luật kết hợp mờ (Fuzzy Association Rules<br /> Algorithm-FARA) [3] để tìm độ phổ biến và độ tin cậy của kết quả thi tốt nghiệp phổ thông,<br /> Trư ng Đ i h c Thăng Long<br /> <br /> 134<br /> <br /> K y u công trình khoa h c 2015 – Ph n I<br /> <br /> thi đại học và cao đẳng. Tổ chức cơ sở dữ liệuđiểm số học tập của học sinh thành các tập mục.<br /> Ví dụ:<br /> Lớp 10:<br /> TID<br /> <br /> Toán<br /> <br /> Lý<br /> <br /> Hóa<br /> <br /> Tin<br /> <br /> Ngoạin<br /> gữ<br /> <br /> Địa<br /> <br /> Sinh<br /> <br /> Văn<br /> <br /> Sử<br /> <br /> CN<br /> <br /> GDCD<br /> <br /> TD<br /> <br /> Ký<br /> hiệu<br /> <br /> j1<br /> <br /> j2<br /> <br /> j3<br /> <br /> j4<br /> <br /> j5<br /> <br /> j6<br /> <br /> j7<br /> <br /> j8<br /> <br /> j9<br /> <br /> j10<br /> <br /> j11<br /> <br /> j12<br /> <br /> 1<br /> <br /> 8.5<br /> <br /> 6.5<br /> <br /> 5.6<br /> <br /> 9<br /> <br /> 6.0<br /> <br /> 6.5<br /> <br /> 7.0<br /> <br /> 6.5<br /> <br /> 7.0<br /> <br /> 7.0<br /> <br /> 7.5<br /> <br /> 6.5<br /> <br /> …<br /> <br /> …<br /> <br /> …<br /> <br /> …<br /> <br /> …<br /> <br /> …<br /> <br /> …<br /> <br /> …<br /> <br /> …<br /> <br /> …<br /> <br /> …<br /> <br /> …<br /> <br /> …<br /> <br /> Lớp 11:<br /> TID<br /> <br /> Toán<br /> <br /> Lý<br /> <br /> Hóa<br /> <br /> Tin<br /> <br /> Ngoại<br /> ngữ<br /> <br /> Địa<br /> <br /> Sinh<br /> <br /> Văn<br /> <br /> Sử<br /> <br /> CN<br /> <br /> GDC<br /> D<br /> <br /> TD<br /> <br /> Ký<br /> hiệu<br /> <br /> k1<br /> <br /> k2<br /> <br /> k3<br /> <br /> k4<br /> <br /> k5<br /> <br /> k6<br /> <br /> k7<br /> <br /> k8<br /> <br /> k9<br /> <br /> k10<br /> <br /> k11<br /> <br /> k12<br /> <br /> 1<br /> <br /> 8.0<br /> <br /> 7.0<br /> <br /> 6.5<br /> <br /> 10<br /> <br /> 5.5<br /> <br /> 6.0<br /> <br /> 6.5<br /> <br /> 6.0<br /> <br /> 7.5<br /> <br /> 7.5<br /> <br /> 7.0<br /> <br /> 5.5<br /> <br /> …<br /> <br /> …<br /> <br /> …<br /> <br /> …<br /> <br /> …<br /> <br /> …<br /> <br /> …<br /> <br /> …<br /> <br /> …<br /> <br /> …<br /> <br /> …<br /> <br /> …<br /> <br /> …<br /> <br /> Lớp 12:<br /> <br /> Ngoại<br /> Địa<br /> ngữ<br /> <br /> Sinh<br /> <br /> Văn<br /> <br /> Sử<br /> <br /> CN<br /> <br /> GD<br /> CD<br /> <br /> TD<br /> <br /> Kết<br /> quả<br /> <br /> p6<br /> <br /> p7<br /> <br /> p8<br /> <br /> p9<br /> <br /> p1<br /> <br /> p11<br /> <br /> p12<br /> <br /> p13<br /> <br /> 5.0<br /> <br /> 6.0<br /> <br /> 7.5<br /> <br /> 5.5<br /> <br /> 8.0<br /> <br /> 7.5<br /> <br /> 7.0<br /> <br /> 6.0<br /> <br /> 22,5<br /> <br /> …<br /> <br /> …<br /> <br /> …<br /> <br /> …<br /> <br /> …<br /> <br /> …<br /> <br /> …<br /> <br /> …<br /> <br /> …<br /> <br /> TID Toán<br /> <br /> Lý<br /> <br /> Hóa<br /> <br /> Tin<br /> <br /> Ký<br /> hiệu<br /> <br /> p1<br /> <br /> p2<br /> <br /> p3<br /> <br /> p4<br /> <br /> p5<br /> <br /> 1<br /> <br /> 8.0<br /> <br /> 7.0<br /> <br /> 6.0<br /> <br /> 9<br /> <br /> …<br /> <br /> …<br /> <br /> …<br /> <br /> …<br /> <br /> …<br /> <br /> Tính điểm trung có nhân hệ số:<br /> <br /> qi =<br /> <br /> ji + 2 × k i + 3 × p i<br /> 6<br /> <br /> (1)<br /> <br /> Phân loại theo điểm số cho điểm trung của 3 năm lớp 10, 11, 12, ở đây ta dùng số mờ<br /> tam giác để biểu diễn:<br /> TB = [5.0, 7.0]; Khá = [6.5, 8.0]; G = [>7.5]. Sau đó tính giá trị hàm liên thuộc theo<br /> dạng số mờ tam giác [3], [4]<br /> <br /> Trư ng Đ i h c Thăng Long<br /> <br /> 135<br /> <br /> K y u công trình khoa h c 2015 – Ph n I<br /> <br /> Trung bình (TB)<br /> <br /> Khá (K)<br /> <br /> Giỏi (G)<br /> <br /> 1<br /> <br /> 5.0<br /> <br /> 6.0<br /> <br /> 7.0<br /> <br /> 7.2<br /> <br /> 7.5<br /> <br /> 8.0<br /> <br /> 9.0<br /> <br /> 10.0<br /> <br /> Công thức tính hàm liên thuộc với x là điểm tổng kết trung bình của các năm học.<br /> Đánh giá mức độ trung bình (TB):<br /> x − 5<br /> <br /> µ TB ( x ) = 7 − x<br />  0<br /> <br /> <br /> khi<br /> khi<br /> khi<br /> <br /> 5.0 ≤ x ≤ 6.0<br /> 6.0 ≤ x ≤ 7.0<br /> x < 5.0 và x > 7.0<br /> <br /> khi<br /> <br /> 6.5 ≤ x ≤ 7.25<br /> <br /> khi<br /> <br /> 7.25 ≤ x ≤ 8.0<br /> <br /> (2)<br /> <br /> Đánh giá mức độ khá (K):<br />  x - 6.5<br />  0.75<br /> <br />  8.0 − x<br /> µ K ( x) = <br />  0.75<br />  0<br /> <br /> <br /> <br /> khi<br /> <br /> (3)<br /> <br /> x < 6.5 và x > 8.0<br /> <br /> Đánh giá mức độ giỏi (G):<br /> 2<br /> 3 x − 5<br /> <br /> µ G ( x) = 1<br /> 0<br /> <br /> <br /> <br /> khi<br /> <br /> 7.5 ≤ x ≤ 9.0<br /> <br /> khi<br /> <br /> 9.0 ≤ x ≤ 10<br /> <br /> khi<br /> <br /> x < 7. 5<br /> <br /> (4)<br /> <br /> Chuyển đổi CSDL về dạng mờ, ví dụ:<br /> <br /> µ q (.)<br /> <br /> µ q (.)<br /> <br /> 1<br /> <br /> TID<br /> <br /> µ q (.)<br /> <br /> 2<br /> <br /> µ q (.)<br /> <br /> 3<br /> <br /> ...<br /> <br /> 8<br /> <br /> TB<br /> <br /> K<br /> <br /> G<br /> <br /> TB<br /> <br /> K<br /> <br /> G<br /> <br /> K<br /> <br /> G<br /> <br /> TB<br /> <br /> K<br /> <br /> G<br /> <br /> TB<br /> <br /> ...<br /> <br /> 1<br /> <br /> 0<br /> <br /> 0<br /> <br /> 0.94<br /> <br /> 0<br /> <br /> 0.7<br /> <br /> 0<br /> <br /> 0.7<br /> <br /> 0<br /> <br /> 0.6<br /> <br /> 0<br /> <br /> 0<br /> <br /> 0.5<br /> <br /> ...<br /> <br /> 2<br /> <br /> …<br /> <br /> …<br /> <br /> ...<br /> <br /> ...<br /> <br /> ...<br /> <br /> ...<br /> <br /> ...<br /> <br /> ...<br /> <br /> ...<br /> <br /> ...<br /> <br /> N<br /> <br /> ...<br /> <br /> ...<br /> <br /> ...<br /> <br /> ...<br /> <br /> ...<br /> <br /> ...<br /> <br /> ...<br /> <br /> ...<br /> <br /> ...<br /> <br /> p13<br /> <br /> ...<br /> <br /> Trư ng Đ i h c Thăng Long<br /> <br /> 1<br /> <br /> 136<br /> <br />
ADSENSE
ADSENSE

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

 

Đồng bộ tài khoản
2=>2