Perkembangan Artificial Intelligence (AI) telah mengubah cara mahasiswa mengakses informasi, memahami materi, dan menyelesaikan tugas akademik. Namun, hubungan antara pemanfaatan AI dan kualitas belajar mahasiswa masih memerlukan kajian empiris, khususnya di perguruan tinggi di Papua Tengah. Penelitian ini bertujuan untuk menganalisis pemanfaatan AI terhadap kualitas belajar mahasiswa menggunakan pendekatan data mining berbasis Orange Data Mining. Penelitian melibatkan 120 mahasiswa STMIK Pesat Nabire yang terdiri atas mahasiswa baru, tingkat II, tingkat III, dan tingkat akhir. Data dikumpulkan menggunakan kuesioner skala Likert yang mengukur pemanfaatan AI dan kualitas belajar berdasarkan persepsi mahasiswa. Analisis dilakukan melalui statistik deskriptif, korelasi Pearson, clustering K-Means, serta klasifikasi menggunakan algoritma Naive Bayes, Random Forest, dan k-Nearest Neighbors (kNN). Hasil penelitian menunjukkan bahwa tingkat pemanfaatan AI berada pada kategori sangat tinggi (rata-rata 4,48), sedangkan kualitas belajar berada pada kategori rendah (rata-rata 2,35). Analisis korelasi menghasilkan nilai r = -0,29 yang menunjukkan hubungan negatif yang lemah antara pemanfaatan AI dan kualitas belajar. K-Means Clustering menghasilkan tiga kelompok mahasiswa dengan nilai silhouette terbaik sebesar 0,044 pada k=3. Pada tahap klasifikasi, Random Forest memperoleh nilai Classification Accuracy sebesar 0,858 dan F1-Score sebesar 0,801. Namun, nilai AUC sebesar 0,389 dan MCC sebesar -0,032 menunjukkan bahwa kemampuan diskriminatif model masih terbatas akibat ketidakseimbangan distribusi kelas. Temuan penelitian menunjukkan bahwa tingginya pemanfaatan AI tidak secara otomatis berkaitan dengan kualitas belajar yang lebih baik. Oleh karena itu, penguatan literasi AI akademik diperlukan agar mahasiswa dapat memanfaatkan AI secara etis, kritis, dan produktif dalam mendukung proses pembelajaran.