Abstract
This study explores the integration of artificial intelligence (AI) into educational data mining (EDM), human-assisted machine learning (HITL-ML), and machine-assisted teaching, with the aim of improving adaptive and personalized learning environments. A systematic review of the scientific literature was conducted, analyzing 370 articles published between 2006 and 2024. The research examines how AI can support the identification
of learning patterns and individual student needs. Through EDM, student data are analyzed to predict student performance and enable timely interventions. HITL-ML ensures that educators remain in control, allowing them to adjust the system according to their pedagogical goals and minimizing potential biases. Machine-assisted teaching allows AI processes to be structured around specific learning criteria, ensuring relevance to educational
outcomes. The findings suggest that these AI applications can significantly improve personalized learning, student tracking, and resource optimization in educational institutions. The study highlights ethical considerations, such as the need to protect privacy, ensure the transparency of algorithms, and promote equity, to ensure inclusive and fair learning environments. Responsible implementation of these methods could significantly improve educational quality.
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Este estudio examina la integración de la inteligencia artificial (IA) en la minería de datos educativos (EDM), el aprendizaje automático asistido por humanos (HITL-ML) y la enseñanza asistida por máquinas, con el propósito de mejorar entornos de aprendizaje adaptativos y personalizados. Se basa en una revisión sistemática de 370 artículos científicos publicados entre 2006 y 2024. El trabajo analiza cómo la IA puede identificar patrones de aprendizaje y necesidades individuales del estudiantado. Mediante la EDM, se procesan datos educativos para predecir el rendimiento académico y facilitar intervenciones oportunas. El enfoque HITL-ML permite mantener la supervisión docente, ajustando los sistemas según objetivos pedagógicos y reduciendo posibles sesgos algorítmicos. Por su parte, la enseñanza asistida por máquinas estructura los procesos de IA en función de criterios educativos específicos, asegurando su alineación con los resultados de aprendizaje. Los resultados indican que estas aplicaciones pueden mejorar la personalización del aprendizaje, el seguimiento del alumnado y la optimización de recursos en instituciones educativas. Asimismo, el estudio destaca la importancia de consideraciones éticas, incluyendo la protección de la privacidad, la transparencia algorítmica y la promoción de la equidad, para garantizar entornos educativos inclusivos y justos.
Citation
López-Meneses, E.; López-Catalán, L.; Pelícano-Piris, N.; Mellado-Moreno, P.C. Artificial Intelligence in Educational Data Mining and Human-in-the-Loop Machine Learning and Machine Teaching: Analysis of Scientific Knowledge. Appl. Sci. 2025, 15, 772. https://doi.org/10.3390/ app15020772
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