基于知識空間理論的學(xué)習(xí)診斷模型研究與實現(xiàn).pdf

1、在教育領(lǐng)域，如何對受測者的知識掌握情況進(jìn)行準(zhǔn)確高效地診斷測試是一個研究的熱點問題?，F(xiàn)代測試?yán)碚撘鬁y試的結(jié)果不僅能給出一個測試分?jǐn)?shù)或能力分?jǐn)?shù)，而且要提供受測者的知識結(jié)構(gòu)、認(rèn)知缺陷等診斷信息。知識空間理論提供了一種表達(dá)知識結(jié)構(gòu)的方法，可以對學(xué)生的知識水平和知識結(jié)構(gòu)進(jìn)行診斷測試，已經(jīng)發(fā)展成為自適應(yīng)教學(xué)和測試系統(tǒng)中最有效的知識表示語言。本文著重研究基于知識空間理論的學(xué)習(xí)診斷模型的設(shè)計與實現(xiàn)問題，主要工作包括以下幾個方面： （1）當(dāng)試題

2、包含多個知識點組合時，通過分析試題間存在的前提關(guān)系，提出一種基于試題關(guān)系樹的自適應(yīng)診斷算法?？紤]到每道試題可能存在多種解題方法，則試題的知識點結(jié)構(gòu)可能包含多個知識點組合，討論了這種情況下試題之間存在的三種關(guān)系：與關(guān)系，或關(guān)系及獨立關(guān)系，并基于與關(guān)系和或關(guān)系將試題之間通過樹結(jié)構(gòu)關(guān)聯(lián)起來，形成試題關(guān)系樹。設(shè)計并實現(xiàn)了構(gòu)建試題關(guān)系樹的算法。在此基礎(chǔ)上，提出一種基于試題關(guān)系樹的診斷算法，其診斷策略為：從試題關(guān)系樹的根結(jié)點開始、按廣度優(yōu)先的順序選

3、題，并根據(jù)受測者對父結(jié)點的答題情況推測其對子結(jié)點試題的答題結(jié)果，對能夠推測出答題結(jié)果的試題不再進(jìn)行測試。最后，給出生成診斷決策樹的算法。該診斷算法不需要建立知識空間，可有效節(jié)省對受測者的測試時間，適用于在章節(jié)學(xué)習(xí)之后測試學(xué)生對各知識點的掌握情況。 （2）針對實際測試過程中受測者可能出現(xiàn)的猜測答對和失誤答錯的問題，提出一種基于猜測概率和失誤概率的學(xué)習(xí)診斷模型。該模型認(rèn)為，受測者的答題結(jié)果并非一定是其知識能力的真實反應(yīng)，受測者在答題

4、過程中可能會猜測答對試題，或者失誤答錯試題。提出試題猜測概率和失誤概率的概念，并詳細(xì)分析了猜測概率和失誤概率的計算方法。當(dāng)受測者對一組試題的回答結(jié)果與試題間的前提關(guān)系相沖突時，可根據(jù)每道試題的猜測概率和失誤概率，將這種不相容的答題狀態(tài)以最大的概率轉(zhuǎn)移到某相容的答題狀態(tài)，并返回此相容答題狀態(tài)對應(yīng)的診斷結(jié)果。該模型反饋的診斷信息中不僅包含受測者的知識結(jié)構(gòu)，也包含了其在測試過程中的猜測和失誤信息。 （3）設(shè)計并實現(xiàn)了一個學(xué)習(xí)診斷系統(tǒng)。