基于认知诊断理论的CAT系统设计与实现

发布时间：2020-10-13 14:37

　　 基于认知诊断的自适应测验是一种新式教学测评方法。在传统的纸笔考试中,被试者不论其能力的高低,均需要完成相同的笔试题目。这样的测试显然具有一定的局限性,即统一化的笔试题目不能很好地反应出被试者的能力。随着项目反应理论的快速发展,计算机化自适应测验逐渐开始进入人们的视线,它能够根据被试者的能力水平而自适应地选择适合被试者的题目进行施测,这种测试方法能够满足人们对被试者实际能力考查的需求。然而随着时代的发展,测试的目的不再仅仅是提供一个分数,而是为教师提供能够反应被试者实际知识掌握状态的结果,同时也能为学生进一步的学习提供指导。认知诊断理论因此应运而生,结合教学研究、心理计量学以及认知科学而逐渐成为计算机化自适应测验的发展新方向。目前对于具有认知诊断功能的计算机自适应测验的研究更多的是停留在理论研究阶段,虽然认知诊断理论模型层出不穷,但是能广泛应用到实际和系统中的较少。另一方面,大部分认知诊断模型因为其自身的局限性,只适用于特定场景,相应的系统也只具备一种模型的实现能力,不适合大面积应用和推广。本文工作归纳如下,在深入研究和总结了近年来常用的几种经典的认知诊断模型的基础上,对认知诊断进行了形式化结构定义,并综合经典模型的特点,提出了一种新的认知诊断模型——综合模型。经过实验,该模型拥有相对较好的完备性和准确性。同时,综合模型只需要在其模型的基础上对参数进行定义和修改,便可以生成其它新的模型,具有一定的可扩展性,便于研究者对模型进行横向对比。基于本文提出的形式化模型定义,本文设计并实现了一个认知诊断自适应系统原型系统,实现了四种经典模型和我们提出的综合模型,用于进行模型验证。同时,该系统也可以为研究者提供一个算法验证平台,研究者可以利用系统提供的模块,自定义新算法并进行算法验证。
【学位单位】：华北电力大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2018
【中图分类】：TP391.76;G434
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 引言
    1.2 课题背景及意义
    1.3 国内外研究现状
        1.3.1 CAT发展现状
        1.3.2 CD-CAT现状
    1.4 本文的主要研究内容及结构安排
        1.4.1 论文研究内容
        1.4.2 论文结构安排
第2章 基于认知诊断的计算机化自适应测验
    2.1 引言
    2.2 计算机化自适应测验CAT
        2.2.1 项目反应理论
        2.2.2 CAT系统
    2.3 认知诊断理论
    2.4 常用的认知诊断模型
        2.4.1 线性逻辑斯蒂克特质模型
        2.4.2 规则空间模型
        2.4.3 属性层级模型
        2.4.4 DINA模型
    2.5 小结
第3章 CD-CAT结构化定义及综合模型建立
    3.1 引言
    3.2 CD-CAT形式化结构定义
        3.2.1 进入水平测评模块
        3.2.2 项目选择模块
        3.2.3 认知诊断模块
        3.2.4 终止测评模块
        3.2.5 题库构建
        3.2.6 评价指标
    3.3 综合模型建立及形式化定义
        3.3.1 综合模型
        3.3.2 综合模型形式化定义
    3.4 小结
第4章 系统的实现与模型验证
    4.1 引言
    4.2 功能设计
        4.2.1 总体需求分析
        4.2.2 功能设计
    4.3 系统设计
        4.3.1 前端框架层
        4.3.2 辅助功能模块层
        4.3.3 核心模块层
        4.3.4 服务端框架层
    4.4 数据库及安全性设计
    4.5 系统实现
        4.5.1 登陆界面
        4.5.2 学生考试系统
        4.5.3 研究者界面
        4.5.4 系统管理界面
    4.6 模型验证
    4.7 小结
第5章 总结与展望
    5.1 结论
    5.2 研究展望
参考文献
攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果
致谢

【参考文献】

相关期刊论文 前10条

1 郭磊;郑蝉金;边玉芳;;变长CD-CAT中的曝光控制与终止规则[J];心理学报;2015年01期

2 杨晓燕;;具有认知诊断功能的计算机化自适应测验系统的设计与实现[J];电子技术与软件工程;2014年21期

3 蔡楠;;认知诊断理论述评[J];现代企业教育;2014年12期

4 骆聪;王霞;钟阳;张敏强;;CD-CAT选题策略及其应用[J];心理研究;2014年02期

5 肖龙海;;网络高考:技术创新推进高考改革[J];教育研究;2014年02期

6 张华华;;计算机化考试与中国教育评估[J];心理学探新;2013年05期

7 毛秀珍;辛涛;;认知诊断CAT中项目曝光控制方法的比较[J];心理学报;2013年06期

8 涂冬波;蔡艳;戴海琦;;基于DINA模型的Q矩阵修正方法[J];心理学报;2012年04期

9 唐小娟;丁树良;俞宗火;;计算机化自适应测验在认知诊断中的应用[J];心理科学进展;2012年04期

10 尚志勇;丁树良;;认知诊断自适应测验选题策略探新[J];江西师范大学学报(自然科学版);2011年04期

相关硕士学位论文 前4条

1 李永琴;基于过程管理的实验教学网站开发与应用研究[D];山东师范大学;2011年

2 杜宣宣;具有认知诊断功能的计算机化自适应测验的选题策略研究[D];江西师范大学;2010年

3 梁瑾麟;基于项目反应理论的计算机自适应测试系统研究[D];湖南大学;2010年

4 朱祥彬;安全数据库强制访问控制的研究与实现[D];吉林大学;2010年

本文编号：2839301