基于NET的计算机化自适应测验系统的设计与实现

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1、基于．NET的计算机化自适应测验系统的设计与实现巫华芳1曾祥光2(赣南师范学院数计学院1赣南师范学院商学院2江西赣州341000)摘要：本文对计算机自适应系统系统进行了详细分析，重点分析了CAT中的两个关键技术：选题策略及能力参数估计。在对多种方法进行分析及实践的基础上选择了贝叶斯期望后验估计方法进行能力估计，对所选择的算法进行仿真实验比较。设计和实现了一个计算机自适应系统系统。关键词：项目反应理论、计算机化自适应测验、能力估计、选题策略一、引言教学过程的一项重要环节是考试，考试和测试在日常生活及工作中比比皆是。考试是对社会个体掌握

2、人类知识与发展相应能力的状态与水平进行测量的社会活动Ⅲ，是“根据教育内容和目标，选择有代表性的内容与问题，按照一定的方式，对应试者的知识、技能进行测量与评价的过程”乜L。具有评价、诊断、补救及决策功能，也是培养和选拔人才的重要手段，考试已在教育、经济和社会生活中显示出越来越重要的作用，因此考试实际上是一个内涵非常丰富的概念。随着时间的推移和历史的发展，早期适用的制度弊端逐渐显现。目前的考试大多数是采取同一次考试中在相同时间内完成相同内容的考试即基于经典测量理论的定长考试。这种方式在实践过程中逐步暴露出很多的缺点及不足：如对能力低的考

3、生而言，由于项目的难度太大，难以正确解答，因而容易引起猜题：对能力高的考生而言，可能会因为题目太容易而难以准确地测出其能力水平，还有可能因疏忽而失分扩大测量误差；另外在经典测量理论中，难度和区分度依赖被试样本的分布，效度依赖于难度，这种相互依赖关系带来了难以解决的困难。因此有必要探索出一些新型的考试方式，计算机的出现和信息技术的迅猛发展，给考试的方法和手段带来了革命性的变化。而计算机化自适应测验就是解决上述问题的有效手段之一‘3L。计算机自适应测验(ComputerizedAdaptiveTest，简记为CAT)是在项目反应理论的指

4、导下，把测量技术与计算机技术相结合的考试形式。在自适应测验中，由系统根据被试的不同水平，选择一组最适合于测量学生个体特质水平的试题施测，使测试结果能最大限度地反应学生的能力水平。对每个被试而言，所测的项目既不太难也不过于容易，不同能力水平的被试测难度不同的项目，因而能对所有特质水平上的被试的能力提供相同精度的测量，由此对其能力水平进行更精确的度量，真实反映他们的实际水平。与传统考试相比，测验时间大大缩短，既能考虑测验跨度又能兼顾精度，做到因人施测，从根本上解决了传统考试中存在的问题。二、计算机化自适应测验CAT流程及原理“，计算机化

5、自适应测验CAT是指在以项目反应理论为基础建立的题库之上，不断地根据题目的各方面信息和受测者的答题情况估计受测者的能力，然后从题库中选取符合受测者能力的题目进行测试，直到达到预定的测试精度要求，即可结束考试。整个测试过程如图1所示：图lCAT测试过程其施测过程大体分为两个阶段：(1)能力探查阶段测验开始时，由于对被试的能力不够了解，因此可用一些探查性的项目初步估计被试的水平，主要做法有三种，第一种，先从题库中随机抽取一个中等难度水平项目施测，若被试正确作答，则抽更难的项目继续施测，否则抽更易的项目施测；第二种，被试如果参加过测试，则

6、可根据历史记录确定受测者的初始能力值，以此决定此次的开始题目；第三种，由被试自行确定能力并选择题目。(2)能力精估阶段能力探查阶段由于测验项目较少，获得的信息量也少，因此估计结果较不准确，按项目反应理论要求，必须继续施测项目，以增加信息量，修正能力估计值。具体做法是：按一定的选题策略继续旌测项目，直到满足预定的终止规则终止测验为止。三、计算机化自适应测验系统分析(一)功能分析系统需求结构是根据信息系统目标、职能域和需求的相关性，从总体上把信息系统需求划分成多个部分[510自适应测验主要目的是为教学服务，因此设计系统时应充分考虑到系统

7、的软硬件环境及教学功能需求，应满足以下要求：(1)用户管理功能：包括对教师、学生、题库管理员及考务人员的基本信息管理，可完成增加、删除、修改信息的操作；(2)院系管理功能：对院系、班级、科目的增加、删除、修改的操作；(3)题库信息维护功能：完成对试题的增加、删除、修改，考试到在批量试题的输入输出，系统具有试题的导入导出功能；(4)题库的组织功能：采用自适应测验时，应对题库按相应的方法进行组织，以便使测验的效果达到最佳：(5)题库分析功能：对每次考试后的试题曝光度、试题参数、所在的章节进行分析，为下次选题提供参考。(6)查询功能：不同

8、的用户均能对相关的信息进行查询，如教师、学生可查询考试信息安排、学生成绩等；题库管理员可对试题进行查询：考务管理员可查询考试安排：(7)考试参数设置功能：考试前应对考试的最大限制时间、考试的最大题量及最大信息量进行设置，以便按要求终止