Đặt vấn đề Trong những năm gần đây, tình trạng sinh viên bị xử lý học vụ ở Việt Nam xuất hiện có xu hướng tăng nhanh một cách đáng báo động. Theo thống kê của các trường đại học, số lượng sinh viên bị xử lý học vụ lên tới hàng trăm, thậm chí hàng nghìn sinh viên mỗi năm. Hơn nữa, điều này ảnh hưởng không nhỏ đến chất lượng đào tạo, chuẩn đầu ra của trường và hoạt động học tập của sinh viên. Đặc biệt, nó có thể gây ra những hậu quả nghiêm trọng cho sinh viên, chăng hạn như hạn chế số lượng tín chỉ đăng ký, mất cơ hội theo đuôi chuyên nganh yêu thích, hoặc thậm chi bị đuổi học.
Trên thế giới, việc nghiên cứu điểm học tập, cảnh báo nguy cơ học tập của sinh viên không còn quá xa lạ. Tuy nhiên, ở Việt Nam, theo tìm hiểu của nhóm tới thời điểm hiện tại vẫn chưa có bài báo hoặc công trình nghiên cứu nào về việc xử lý học vụ sinh viên được công bó. Chính vì vậy, chúng tôi đã quyết định tìm hiểu và nghiên cứu dé tài này giúp cảnh báo khả năng xử lý học vụ ở sinh viên cho nhà trường. Nhiều nghiên cứu liên quan chỉ ra có nhiều yếu t6 có thé ảnh hưởng đến khả năng bị xử lý học vụ của sinh viên.
Tuy nhiên ở nghiên cứu này, chúng tôi bước đầu dựa trên kết quả học tập, yếu tổ phản ánh trực tiếp nhất và cũng là yếu tổ quyết định trong chính sách xử lý học vụ tại các trường đại học ở Việt Nam. Hệ thống này được xem xét phát triển với mục tiêu giúp nhà trường cảnh báo một cách tự động và có cơ sở đến sinh viên về nguy cơ bị xử lý học vụ của họ trong học kỳ mới, từ đó giúp sinh viên biết được mức học tập hiện tại của ban thân dé có thé tự điều chỉnh thái độ học tập phù hợp hơn, phan đấu cải thiện điểm số, tránh trình trạng bị xử lý học vụ. Đồng thời, dựa vào đó, nhà trường và cố vấn học tập cũng phần nào năm được trạng thái về khả năng xử lý học vụ của sinh viên để có thê đưa ra các biện pháp cải thiện phù hợp và kịp thời hơn. Với mục tiêu phân loại sinh viên vào các trạng thái xử lý học vụ phù hợp, chúng tôi quyết định xây dựng hệ thống của mình dưới dạng một bài toán phân loại, có thể tổng quát bai toán như sau: e Đầu vào: Thông tin liên quan đến kết quả học tập của sinh viên.
e Đầu ra: Nhãn dự đoán bởi mô hình, cụ thể là một trong ba nhãn gồm normal (bình thường), warning (cảnh báo), dismissal (buộc thôi học). Mục tiêu khóa luận Nghiên cứu này được phát triển với mục đích cung cấp cho sinh viên những cảnh báo kịp thời và đúng đắn về nguy cơ bị xử lý học vụ của họ trong học kỳ mới, bước đầu dựa trên kết quả học tập. Việc nhận được cảnh báo sẽ khiến sinh viên quan tâm hơn đến trình độ học tập hiện tại của mình để từ đó điều chỉnh thái độ học tập phù hợp hơn, phan dau nang cao diém SỐ, tránh tình trạng xử lý học tập. Mặt khác, dựa trên cơ sở đó, có vấn học tập cũng hiểu được phần nào về rủi ro trong xử lý học vụ của sinh viên, cho phép họ đưa ra những sự trợ giúp phù hợp va kip thời hơn cho sinh viên.
Dé hoàn thành được mục đích chung của nghiên cứu, chúng tôi đề ra 4 mục tiêu cần đạt được trong quá trình nghiên cứu của mình: e Thứ nhất, chúng tôi xây dựng bộ dit liệu chuẩn cho bài toán cảnh báo trạng thái xử lý học vụ dựa trên kết quả học tập. Bộ dữ liệu được xây dựng với mục tiêu có thể cung cấp được các thuộc tính tổng quát nhất, dễ dàng tái sử dụng và mở rộng tùy theo cơ sở dir liệu của các trường đại học khác nhau. e Thứ hai, chúng tôi tiến hành cài đặt, thử nghiệm trên các phương pháp học máy và học sâu khác nhau, đề có thé đề xuất được các thuật toán phù hợp. e Thứ ba, chúng tôi nghiên cứu các phương pháp tiếp cận và kỹ thuật có liên quan nhằm tìm ra tổ hợp phương pháp phù hợp với thuật toán được đề xuất, đồng thời cải thiện hiệu suất của hệ thống cảnh báo.
e Cuối cùng, chúng tôi xây dựng một hệ thống cảnh báo với các chức năng cơ bản để có thể có cái nhìn tổng quát hơn về cách mà hệ thống cảnh báo hoạt động. Thêm vào đó là đề ra những mục tiêu trong tương lai để có thê tiếp tục phát triển nghiên cứu hoàn thiện hơn. Đôi tương và phạm vỉ nghiên cứu e Đối tượng: Bài toán phân loại trạng thái xử lý học vụ của sinh viên dựa trên kết quả học tập. e Phạm vi nghiên cứu: Nghiên cứu dựa trên kết quả học tập của sinh viên trong quá trình theo học và quy định xử lý học vụ của một trường đại học uy tín tại Việt Nam.
Chủ yếu tập trung vào các vẫn đề sau: «= _ Xây dựng bộ dữ liệu tổng quát va chất lượng phục vụ cho việc phân loại trạng thái học vụ của sinh viên dựa trên kết quả học tập ở các trường đại học tại Việt Nam. = Cai đặt, thử nghiệm trên nhiều thuật toán học máy và học sâu khác nhau dé đề xuất thuật toán phù hợp. * _ Nghiên cứu, áp dụng các cách tiếp cận mới, các kỹ thuật liên quan đến dữ liệu nhằm cải thiện hiệu suất hệ thống. Kết quả nghiên cứu Sau khi hoàn thành nghiên cứu, chúng tôi đạt được những kết quả như sau: e Tao ra bộ dữ liệu chứa các thuộc tính có giá tri trong việc cảnh báo hiệu suất học tập của sinh viên, từ đó giảm thiểu sự gia tăng số lượng sinh viên bị xử lý học vụ tại các trường đại học.
e Làm rõ được những đặc điểm và nguyên nhân dẫn đến thực trạng xử lý học vụ, bước đầu dựa trên khía cạnh hiệu suất học tập. e Đề xuất được các phương pháp tiếp cận và các thuật toán phù hợp nhất cho từng bai toán cảnh báo được đặt ra. e Xây dựng demo cho khóa luận tốt nghiệp nay bằng cách sử dụng các mô hình đạt hiệu suất tốt nhất trên từng giai đoạn đầu học kỳ và trước khi thi cuối kỳ. Câu trúc khóa luận Khóa luận gôm 6 chương với các nội dung chính sau: Chương 1: Tổng quan Trong chương này chúng tôi giới thiệu tổng quan về tình trạng xử lý học vụ, lợi ích, hiệu quả khi xây dựng thành công hệ thống cảnh báo học vụ.
Đồng thời trình bày chỉ tiết từng bài toán nhỏ mà chúng tôi nghiên cứu, bao gồm bài toán dự đoán trạng thái học vụ ở đầu học kỳ và bài toán dự đoán trước khi thi cuối kỳ. Chương 2: Công trình liên quan Chúng tôi giới thiệu một số công trình nghiên cứu trong và ngoai nước liên quan đến lĩnh vực xử lý học vụ, dự đoán trạng thái học tập của sinh viên. Đồng thời, chương này cũng thể hiện sơ lược về các kết quả đạt được và những thuật toán, kỹ thuật tiềm năng trong các nghiên cứu đó. Chương 3: Bộ dữ liệu Trong chương nay, chúng tôi trình bay quy trình xây dựng bộ dữ liệu, cách tính toán các thuộc tính cần thiết, hướng dẫn gan nhãn, tăng cường dit kiểm tra chất lượng dé dam bảo dữ liệu cho quá trình đào tạo, xây dựng hệ thống.
Chương 4: Phương pháp tiếp cận Trong chương này, chúng tôi trình bày các thuật toán đề xuất và cơ sở, những phương pháp tiếp cận mới, cùng việc kết hợp thêm các kỹ thuật liên quan đến xử lý thuộc tinh và xử ly dit liệu dé cải thiện hiệu suất hệ thống. Chương 5: Cài đặt thử nghiệm và đánh giá Trong chương này, chúng tôi trình bay các quy trình thực nghiệm, cách đánh giá, các bước cài đặt mô hình, đồng thời tiến hành trực quan và phân tích kết quả đạt được trên các mô hình đê xuât và mô hình cơ sở. e Chương 6: Kết luận và hướng phát triển Chúng tôi trình bày các kết quả đã thực hiện và thu được trong khóa luận tốt nghiệp này, các mặt hạn chế cũng như các hướng phát triển trong tương lai để hoàn thiện thêm nghiên cứu. Giới thiệu đề tài Với sự phát triển không ngừng của khoa học công nghệ, mức sống, dân số, lượng dit liệu trong các lĩnh vực không ngừng tăng trưởng với tốc độ chóng mặt.
Trước sự bùng nô đó, việc khai thác và tận dụng những thông tin từ chính nguồn dữ liệu được tạo ra dé làm bệ phóng cho sự phát triển về sau là một giải pháp khôn ngoan cho bat kỳ cá nhân, tô chức, doanh nghiệp hay quốc gia nào. Tính đến thời điểm hiện tại, các lợi ích và giá trị từ dữ liệu ngày càng được thé hiện rõ ràng và chân thực hơn với hàng loạt các dự án, các công trình nghiên cứu thuộc mọi lĩnh vực trong đời sống thông qua những tiến bộ vượt bậc về Máy học, Trí tuệ Nhân tạo, Mạng nơ ron và nhiều công nghệ khác. Dữ liệu đã, đang và ngày càng chiếm một vi trí quan trọng trong công cuộc đổi mới và phát triển của toàn xã hội. Hòa mình vào dòng chảy đó, chúng tôi đã thực hiện một nghiên cứu về đữ liệu thuộc lĩnh vực giáo dục - một lĩnh vực quan trọng, tiềm năng nhưng chưa được khai thác nhiều tại Việt Nam.
Và cụ thé, nghiên cứu này được triển khai trong môi trường giáo dục bậc đại học. Với mong muốn tận dụng được những tri thức quý giá từ lượng dữ liệu lớn của sinh viên được lưu trữ trong cơ sở dữ liệu tại các trường đại học, từ đó tạo cơ sở vững chắc thúc đây sự phát triển của nhà trường nói riêng và nền giáo dục Việt Nam nói chung. Tại đây, nghiên cứu của chúng tôi hướng đến việc giải quyết một thực trang vô cùng dai dang và nhức nhối của nhiều trường đại học ở Việt Nam: Xử lý học vụ. Trong những năm gần đây, số lượng sinh viên bị xử lý học vụ ở Việt Nam đang chạm mức đáng báo động.
Theo thống kê của các trường đại học, sé lượng sinh viên bi xử ly học vụ lên tới hang trăm, thậm chi hang nghìn sinh viên mỗi năm. Sinh viên bị xử lý học vụ khi không đạt được yêu cầu tối thiểu mà nhà trường quy định. Nếu lượng sinh viên này ngày tăng lên sẽ ảnh hưởng không nhỏ đến chất lượng đào tạo, chuẩn đầu ra của trường và hoạt động học tập của sinh viên.