El presente trabajo aborda la exploración de técnicas cuantitativas que puedan ser utilizadas para mejorar el rendimiento académico en los cursos, especialmente en entornos en línea. El interés en esta mejora implica centrarse en técnicas de alta capacidad interpretativa, en las que la comprensión del proceso a lo largo del tiempo ejerce un papel fundamental. Dos técnicas se demuestran particularmente útiles: el análisis de supervivencia para comprender y reducir el abandono, y la minería de procesos educativos para analizar caminos de aprendizaje y evaluar desviaciones que puedan ser causantes de un bajo rendimiento. Destaca una propuesta metodológica innovadora, vinculada a esta última técnica, para el modelado de caminos de aprendizaje basada en el uso de skeletons. Los resultados, publicados en ocho artículos, suponen una traslación de técnicas más propias de otras disciplinas a entornos de learning analytics y ofrecen una propuesta metodológica para identificar colectivos vulnerables, cuantificar el impacto de factores de riesgo, evaluar la adherencia a un camino de aprendizaje o detectar divergencias respecto a este. Constituyen, así, herramientas de alto interés en el diseño de intervenciones académicas.