het WATCHME-project – Pedagogische studentmodellen

In het kader van het WATCHME project (zie ook Blog van 6 maart) is ervaring opgedaan met het maken en toepassen van pedagogische studentmodellen.

Een studentmodel is een representatie van de interne toestand van een student op een bepaald moment. Zo’n model wordt gebruikt om aan de hand van observaties over die student (zoals beoordelingen in een e-portfolio) een voorspelling te doen over bijvoorbeeld het motivatie-niveau van die student.  Deze voorspelling vanuit het model wordt dan weer gebruikt om automatisch feedback aan de student (of docent) te presenteren, in dit geval binnen het e-portfoliosysteem.

In het WATCHME project gebruikten we een speciale vorm  van Bayesiaanse netwerken om deze representatie te maken (te weten Multi-entity Bayesiaanse netwerken). Dit gaf ons de mogelijkheid om met onzekerheid die veroorzaakt wordt door variatie in de beoordelingen, ontbrekende informatie, of inherente onzekerheid in de theoretische kennis om te gaan, en liet bovendien toe om rekening te houden met een varierende context per student. Iets wat met name in werkplekleren zeer relevant is.

In het WATCHME project hebben we verschillende aspecten in een studentmodel opgenomen, zoals:

  • “frustration alert”: welke tekenen in het e-portfolio kunnen er op wijzen dat de student mogelijk in problemen komt vanwege een  verhoogd frustratieniveau?
  • “need for information”: voor welk onderwerp laten de scores voor een student meer variatie zien dan andere en is dus meer informatie nodig om een betrouwbaar oordeel te kunnen vellen?
  • “consistency”: is er consistentie in het portfolio wat betreft de scores of het aantal beoordelingen?

Een deel (kennisfragment) van het pedagogisch studentmodel 

De data in het e-portfolio zijn niet altijd direct geschikt om in een studentmodel te verwerken. Daarom zijn er routines ontwikkeld die “bevindingen” uit deze data distilleren. Bijvoorbeeld: is er een plotselinge daling van scores in een bepaalde onderwerp?  Deze bevindingen vormen de input voor het model. De output wordt gevormd door waarschijnlijkheidsniveaus van de interne, latente, variabelen, zoals het frustratieniveau.

Uitvoer van het studentmodel

Conclusie

Studentmodellen zoals ontwikkeld voor het WATCHME project hebben laten zien dat het mogelijk is om veelal vage pedagogische concepten in een bruikbaar studentmodel te vatten. Dit kan op allerlei tereinen worden toegepast. Op dit moment worden bijvoorbeeld plannen ontwikkeld om dergelijke modellen toe te passen binnen het domein van zelfregulatie en welbevinden van studenten.