Ученые Сибирского федерального университета (СФУ) создали цифровой сервис «Пифия», способный прогнозировать успешность изучения студентами различных дисциплин и появление академических задолженностей в период сессии. На данный момент он успешно внедрён во всех 20 институтах университета.
В основе разработки – гибридная модель, учитывающая 87 переменных. Система отслеживает индивидуальную историю обучения бакалавров, специалистов и магистров, фиксирует академические отпуска и переводы и предупреждает пользователей о возможных сложностях с академической успеваемостью студентов.
«Сервис был разработан, чтобы для каждого студента прогнозировать как сложности в обучении по конкретным дисциплинам, так и в целом – вероятность завершить семестр с академическими долгами. Он основан на прогнозной модели, которая предсказывает успешность обучения в семестре по предыдущей истории обучения – такая модель универсальна и одинаково хорошо подходит для студентов всего вуза», – рассказала доцент кафедры прикладной математики и анализа данных СФУ Татьяна Кустицкая.
«Во многом предыдущая образовательная история определяет последующую успешность обучения. Но, во-первых, есть студенты первого курса, про которых мы еще ничего не знаем – их образовательная история обучения в СФУ еще не сложилась. А во-вторых, в обучение всегда могут вмешаться личные и семейные обстоятельства. Созданная нами надстройка – это модель, которая учитывает результаты прогнозирования как предметных моделей, так и универсальной модели, а затем корректирует прогноз с учетом цифрового следа студентов в электронной среде. Предложенный нами подход к прогнозированию успешности обучения хорошо масштабируется и может применяться в любом вузе нашей страны», – подчеркнула Татьяна Кустицкая.
По словам учёных, алгоритмы, использованные для создания прогнозной системы, построены на основе хорошо известных методов машинного обучения, однако гибридный подход к прогнозированию является новаторским не только для Сибири, но и для России в целом. Результаты прогнозирования, выполненного «Пифией», поступают в учебно-организационные отделы институтов, сотрудники которых оказывают адресную помощь учащимся, разбирая индивидуальные кейсы академической неуспеваемости.
За первый год работы «Пифии» уже появились примеры, когда система сыграла положительную роль в образовательных траекториях студентов. Были вовремя выявлены проблемы с обучением у нескольких учащихся, в результате консультаций ребят с учебно-организационным отделом выяснилось, что учёба страдает из-за личных причин. Устранив эти факторы стресса, учащиеся не были отчислены и успешно продолжили своё обучение в университете.
Система также анализирует цифровой след в электронной среде, помогая разработчикам выявить наиболее успешные и, напротив, наименее посещаемые студентами электронные обучающие курсы. Это помогает принять решение о необходимости переработать такие курсы или изменить их долю в учебном процессе.
Учёные отмечают, что доступ к аналитическим данным системы имеют только сотрудники учебно-организационных отделов, студенты не могут ознакомиться с прогнозами по этическим соображениям. Сервис «Пифия» располагается на университетском домене. Можно выбрать интересующий институт и группу, а затем ознакомиться с успеваемостью студентов: зелёным обозначены хорошо успевающие учащиеся, желтым те, у кого есть небольшие отклонения от академических критериев. Красным выделены студенты, имеющие повышенный риск отчисления. Также можно посмотреть на ситуацию в разрезе каждого предмета, изучаемого студентом с понедельной расшифровкой, показывающей, на какой неделе успеваемость студента снизилась или улучшилась.
Разработчики системы уверяют: процент студентов, не сдавших зачёты и экзамены, уменьшился за прошедший учебный год благодаря нововведению. Особенно заметно ситуация улучшилась у студентов младших курсов. Так, например, число задолжников по результатам осенней сессии уменьшилось среди первокурсников на 4 %, второкурсников – на 6.5 %, а у третьекурсников – на 10 %. Создатели системы отмечают, что «Пифия» является безопасным с точки зрения утечки данных ресурсом: она не использует секретные личные сведения об обучающихся за исключением данных о возрасте и льготах студентов при поступлении.
Цифровой сервис создан в рамках программы Минобрнауки России «Приоритет-2030» (национальный проект «Наука и университеты»).
