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计算机化自适应测验及应用于规模化考试的主要问题分析

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开放教育研究 2016年第4期22卷 40-49页

作者：郑旭东高守林任友群华东师范大学教育学部教育信息技术学系上海200062 华东师范大学教育学部课程与教学研究所教育信息技术学系上海200062

计算机化自适应测验是评估学生个性化能力的有效测评方式,广泛应用于国外的K-12教育、升学考试和资格认证中。以考试技术改革为突破口,在规模化考试甚至是未来高考中实施CAT,是促进教学测试评估和招考改革的有效措施。为此,本研究首先对... 详细信息

计算机化自适应测验是评估学生个性化能力的有效测评方式,广泛应用于国外的K-12教育、升学考试和资格认证中。以考试技术改革为突破口,在规模化考试甚至是未来高考中实施CAT,是促进教学测试评估和招考改革的有效措施。为此,本研究首先对CAT的技术部件、测试流程、不同类型以及与纸笔考试的异同进行梳理,并对其在国外教育中的典型应用和存在问题进行深入分析;继而在调研与分析国内中学教育"机考"现状及改革期望的基础上,对未来规模化考试中实施CAT可能出现的社会问题、主体与资金投入、系统与题库建设、应用与保障机制等问题展开剖析,以期为国内规模化招考方式的改革提供借鉴。

关键词：计算机化自适应测验自适应技术高考改革能力评估

计算机化自适应测验技术在情绪智力智能测评中的初步应用——基于项目反应理论

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江西师范大学学报（自然科学版） 2020年第5期44卷 454-461页

作者：张龙飞刘凯宋鸽涂冬波江西师范大学心理学院江西南昌330022

在项目反应理论(IRT)框架下,采用计算机化自适应测验技术实现对情绪智力的智能测评.基于IRT系列分析(含单维性检验、模型拟合检验、局部独立性检验以及项目质量分析),构建了符合IRT测量学要求的情绪智力测评的题库,并以此为基础探讨了... 详细信息

在项目反应理论(IRT)框架下,采用计算机化自适应测验技术实现对情绪智力的智能测评.基于IRT系列分析(含单维性检验、模型拟合检验、局部独立性检验以及项目质量分析),构建了符合IRT测量学要求的情绪智力测评的题库,并以此为基础探讨了计算机化自适应测验技术在情绪智力智能测评(CAT-EI)中的应用.实验结果表明:(i)CAT-EI相关算法具有较高的参数估计精度,同时具有较理想的测量信度和效度;(ii)CAT-EI可使用较少的题量(Mean=9.88题)达到使用整个题库(67题)的测量精度,它一方面能做到减轻被试的测试负担,另一方面实现了对情绪智力高效、快速、准确的智能测评.总之,该研究为实现对情绪智力智能测评提供了一种新的测量技术支持.

关键词：计算机化自适应测验项目反应理论情绪智力

计算机化自适应测验选题策略研究——以GRM和DINA模型为例

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计算机化自适应测验选题策略研究——以GRM和DINA模型为例

作者：汪文义江西师范大学

学位级别：硕士

计算机化自适应测验(CAT)中具有智能的部分是选题策略,选题策略是CAT研究中最重要的部分。按CAT的功能来分,至少可以分为传统CAT与具有诊断功能的CAT。本文对传统CAT的选题策略和具有认知诊断功能的CAT的选题策略分别进行讨论。由于具... 详细信息

计算机化自适应测验(CAT)中具有智能的部分是选题策略,选题策略是CAT研究中最重要的部分。按CAT的功能来分,至少可以分为传统CAT与具有诊断功能的CAT。本文对传统CAT的选题策略和具有认知诊断功能的CAT的选题策略分别进行讨论。由于具有诊断功能的CAT发展较晚,对其选题策略的讨论较少,故本文用较大的篇幅,对具有认知诊断功能的CAT的选题策略及其相关问题进行讨论。本文对研究较少的多级评分CAT选题策略进行研究。由于CAT对能力的估计是序贯进行,对每位考生而言,在测验较早阶段能力估计是较粗糙的,好的项目与差的项目应搭配使用,以充分利用题库中项目。因此,本文提出了交错选题策略,即给出不同的选题策略,在施测时交错使用。Monte Carlo模拟表明,该选题策略对多级评分模型(等级反应模型)效果较好。随着教育学、心理学、数学和计算机科学的发展,特别是模式识别、人工智能和计算机辅助教学等的发展,刺激和促进了认知诊断的迅速发展。本文另一个内容是,对DINA模型下具有认知诊断功能的自适应测验的选题策略进行研究,提出一种新的选题策略最大期望信息量方法(Maximum Expected Information Strategy,MEIS),另外还提出了一种计算知识状态先验分布的方法,可用于DINA参数估计EM算法中,也可用于具有认知诊断功能的CAT中。通过Monte Carlo实验,对随机(RD)、相对熵(KL)、香农熵(SHE)和MEIS选题策略进行了比较研究。结果表明:一、MEIS的计算时间较KL和SHE方法要少,与RD方法相当;MEIS比SHE的判准率稍差,比KL和RD方法要好;对于项目调用均匀性情况,KL和SHE倾向于调用失误参数和猜测参数之和较小的项目,而MEIS倾向调用项目参数之和较大的项目,KL、SHE和MEIS三种策略的项目调用均匀性都较差。二、在有属性层次结构下,先验分布偏离真实分布太大时,MEIS判准率不好,而SHE方法仍然较好。三、采用SHE和MEIS交错使用,项目调用均匀性稍有提高。MEIS对于提高质量较差的项目的使用率有一定的意义,是否可以仿照传统CAT中a分层思想,将MEIS与SHE或KL方法结合使用,进行项目曝光控制,这个问题值得进一步研究。

关键词：计算机化自适应测验选题策略认知诊断评价

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可修改答案的计算机化自适应测验的方法

心理科学进展 2016年第4期24卷 654-664页

作者：高旭亮涂冬波王芳张龙李雪莹江西师范大学心理学院南昌330022

与传统的纸笔测验(Paper And Pencil Based Test,P&P)相比计算机化自适应测验(Computerized Adaptive Testing,CAT)根据被试的作答反应自适应地选择题目,它不仅缩短了测验长度,还极大地提高了测验的准确性。然而,目前绝大多数CAT不允许... 详细信息

与传统的纸笔测验(Paper And Pencil Based Test,P&P)相比计算机化自适应测验(Computerized Adaptive Testing,CAT)根据被试的作答反应自适应地选择题目,它不仅缩短了测验长度,还极大地提高了测验的准确性。然而,目前绝大多数CAT不允许被试修改答案,研究者主要担心修改答案会降低CAT的有效性。允许修改答案符合被试一贯的测验习惯,修改之后的分数更能反映被试真实的水平,从而能够进一步促进CAT在实际中的应用。现有的研究主要从三个方面提出了可修改答案CAT的控制方法:一是测验设计;二是改进选题策略;三是建构模型。未来的研究应进一步探讨这些方法之间的比较与结合,以及对可修改答案认知诊断CAT(Cognitive Diagnostic CAT,CD-CAT)的研究。

关键词：计算机化自适应测验检查答案测验效率修改答案

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多维计算机化自适应测验:模型、技术和方法

心理科学进展 2015年第5期23卷 907-918页

作者：毛秀珍辛涛四川师范大学教育科学学院成都610066 北京师范大学发展心理研究所北京100875

多维计算机化自适应测验(multidimensional computerized adaptive testing,MCAT)以多维项目反应理论为基础实现同时估计被试在测验每个维度上的能力水平,并通过计算机化自适应测验提高诊断评估的准确性和效率,因而具有广阔的应用前景... 详细信息

多维计算机化自适应测验(multidimensional computerized adaptive testing,MCAT)以多维项目反应理论为基础实现同时估计被试在测验每个维度上的能力水平,并通过计算机化自适应测验提高诊断评估的准确性和效率,因而具有广阔的应用前景。基于对MCAT的模型基础、能力估计方法、选题策略和终止规则的详细介绍和评价,提出了MCAT未来研究方向的几点思考。

关键词：多维项目反应理论计算机化自适应测验能力估计方法选题策略终止规则

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两种新的计算机化自适应测验在线标定方法

心理学报 2016年第9期48卷 1184-1198页

作者：陈平北京师范大学中国基础教育质量监测协同创新中心北京100875

在线标定技术由于具有诸多优点而被广泛应用于计算机化自适应测验(CAT)的新题标定。Method A是想法最直接、算法最简单的CAT在线标定方法,但它具有明显的理论缺陷——在标定过程中将能力估计值视为能力真值。将全功能极大似然估计方法(F... 详细信息

在线标定技术由于具有诸多优点而被广泛应用于计算机化自适应测验(CAT)的新题标定。Method A是想法最直接、算法最简单的CAT在线标定方法,但它具有明显的理论缺陷——在标定过程中将能力估计值视为能力真值。将全功能极大似然估计方法(FFMLE)与"利用充分性结果"估计方法(ECSE)的误差校正思路融入Method A(新方法分别记为FFMLE-Method A和ECSE-Method A),从理论上对能力估计误差进行校正,进而克服Method A的标定缺陷。模拟研究的结果表明:(1)在大多数实验条件下,两种新方法较Method A总体上可以改进标定精度,且在测验长度为10的短测验上的改进幅度最大;(2)当CAT测验长度较短或中等(10或20题)时,两种新方法的表现与性能最优的MEM已非常接近。当测验长度较长(30题)时,ECSE-Method A的总体表现最好、优于MEM;(3)样本量越大,各种方法的标定精度越高。

关键词：全功能极大似然估计计算机化自适应测验项目反应理论在线标定题库建设

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在线标定技术在计算机化自适应测验中的应用

心理科学进展 2013年第10期21卷 1883-1892页

作者：陈平张佳慧辛涛北京师范大学认知神经科学与学习国家重点实验室北京100875 北京师范大学发展心理研究所北京100875

计算机化自适应测验(Computerized Adaptive Testing,CAT)近年来得到迅猛发展,题目增补对CAT的题库建设与维护至关重要。新题标定作为题目增补过程中的技术难点,它的精度直接影响被试能力估计的准确性,目前在线标定技术经常用于标定新... 详细信息

计算机化自适应测验(Computerized Adaptive Testing,CAT)近年来得到迅猛发展,题目增补对CAT的题库建设与维护至关重要。新题标定作为题目增补过程中的技术难点,它的精度直接影响被试能力估计的准确性,目前在线标定技术经常用于标定新题。从在线标定设计和在线标定方法两个方面,对两类CATs(以项目反应理论为基础的传统CAT以及以认知诊断理论为基础的认知诊断CAT(Cognitive Diagnostic CAT,CD-CAT))中的在线标定相关研究进行述评。传统CAT领域有着较丰富的研究,而CD-CAT的在线标定研究则刚刚起步。未来研究应进一步探讨在线标定设计/方法之间的比较与结合,以及CD-CAT和多维CAT的在线标定研究。

关键词：在线标定计算机化自适应测验题库建设认知诊断计算机化自适应测验

具有认知诊断功能的计算机化自适应测验的研究与实现

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心理学报 2007年第4期39卷 747-753页

作者：林海菁丁树良江西师范大学计算机信息工程学院

构造具有认知诊断功能的计算机化自适应测验(Computerized Adaptive Testing,CAT),关键在于设计不同于传统CAT的选题策略。本文采用先认知诊断后估计能力的方法,在诊断阶段用状态转换图描述特定认知领域中所有知识状态及这些状态之间的... 详细信息

构造具有认知诊断功能的计算机化自适应测验(Computerized Adaptive Testing,CAT),关键在于设计不同于传统CAT的选题策略。本文采用先认知诊断后估计能力的方法,在诊断阶段用状态转换图描述特定认知领域中所有知识状态及这些状态之间的联系,以图的深度优先搜索方法为基础设计选题策略;而在能力估计精细化阶段,每个被试所测项目,不仅与其能力估计值相匹配,且只与其所掌握的属性相关。本文采用蒙特卡罗模拟针对三种不同的属性结构进行试验,结果良好。

关键词：认知诊断计算机化自适应测验选题策略状态转换图.

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允许检查并修改答案的计算机化自适应测验

心理学报 2008年第6期40卷 737-747页

作者：陈平丁树良北京师范大学发展心理研究所北京100875 江西师范大学计算机信息工程学院南昌330027

采用计算机模拟程序对允许检查并修改答案的计算机化自适应测验(CAT)进行研究,并采用新的评分方式对付Wainer策略。结果表明:综合考虑被试的两次作答信息可以得到更精确的能力估计值。大部分被试进行了修改,只有少部分答案被修改,在被... 详细信息

采用计算机模拟程序对允许检查并修改答案的计算机化自适应测验(CAT)进行研究,并采用新的评分方式对付Wainer策略。结果表明:综合考虑被试的两次作答信息可以得到更精确的能力估计值。大部分被试进行了修改,只有少部分答案被修改,在被修改的答案中大部分是由错误改为正确;综合Wainer策略CAT的后验分布期望值(EAP)和极大似然估计值(MLE)可以"粗糙"对付Wainer策略。

关键词：计算机化自适应测验项目检查 Wainer策略蒙特卡洛模拟