Student engagement is a critical factor influencing academic success and learning outcomes. Accurately predicting student engagement is essential for optimizing teaching strategies and providing personalized interventions. However, most approaches focus on single-dimensional feature analysis and assessing engagement based on individual student factors. In this work, we propose a dual-stream multi-feature fusion model based on hypergraph convolutional networks (DS-HGCN), incorporating social contagion of student engagement. DS-HGCN enables accurate prediction of student engagement states by modeling multi-dimensional features and their propagation mechanisms between students. The framework constructs a hypergraph structure to encode engagement contagion among students and captures the emotional and behavioral differences and commonalities by multi-frequency signals. Furthermore, we introduce a hypergraph attention mechanism to dynamically weigh the influence of each student, accounting for individual differences in the propagation process. Extensive experiments on public benchmark datasets demonstrate that our proposed method achieves superior performance and significantly outperforms existing state-of-the-art approaches.


翻译:学生参与度是影响学业成功与学习成果的关键因素。准确预测学生参与度对于优化教学策略和提供个性化干预至关重要。然而,现有方法大多侧重于单维度特征分析,并基于学生个体因素评估参与度。本文提出一种基于超图卷积网络的双流多特征融合模型(DS-HGCN),该模型融入了学生参与度的社交传染效应。DS-HGCN 通过对多维特征及其在学生间的传播机制进行建模,实现了对学生参与状态的精准预测。该框架构建超图结构以编码学生间的参与度传染,并通过多频信号捕捉情感与行为特征的差异性与共性。此外,我们引入超图注意力机制,动态加权每位学生的影响力,从而在传播过程中兼顾个体差异。在公开基准数据集上的大量实验表明,所提方法取得了优越的性能,显著超越了现有最先进方法。

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