[發明專利]分層認知診斷方法、裝置及設備

在審

• 申請號: 201810477431.5
• 申請日: 2018-05-17
• 公開（公告）號: CN108665006A
• 公開（公告）日: 2018-10-16
• 發明（設計）人: 黃濤;劉三女牙;楊華利;耿晶;胡小芳;張浩
• 申請（專利權）人: 華中師范大學
• 主分類號: G06K9/62
• 分類號: G06K9/62;G06Q50/20;G06F17/16
• 代理公司: 北京超凡志成知識產權代理事務所(普通合伙) 11371
• 代理人: 鄧超

本發明提供了一種分層認知診斷方法、裝置及系統，涉及認知診斷的技術領域，該方法包括獲取測試試卷的試題與目標屬性的關聯矩陣；采集被試的試題分步信息，并結合關聯矩陣生成分層矩陣；確定目標屬性理想掌握模式，并確定各個理想掌握模式的能力向量；采集被試的答題信息，并根據答題信息確定被試的能力向量；將被試的能力向量與各個理想掌握模式的能力向量進行分類，確定被試符合的理想掌握模式。本發明通過搭建手腳架的方式為被試提供啟發信息，對被試進行分層診斷，診斷出被試的知識狀態，定位被試到底是哪個屬性未掌握，進而為教師提供因材施教的指導方向，為被試提供個性化補救的提升練習。

技術領域

本發明涉及認知診斷技術領域，尤其是涉及一種分層認知診斷方法、裝置及設備。

背景技術

傳統的測驗/考試僅以測驗總分作為評價指標，顯得過于籠統和概括，現在人們不僅要求測驗能在總分數層面進行評價，更希望能深入到被試內部的認知加工層面。對于考察多個屬性的綜合試題，被試答錯的原因可能是其中的某個屬性未掌握，并非是該試題考察的所有屬性都未掌握。對試題進行拆解分步，對被試提供啟發信息，逐層診斷被試答錯試題的障礙，進而構建被試的知識狀態，尚未提出更好的解決方案。

發明內容

有鑒于此，本發明的目的在于提供一種分層認知診斷方法、裝置及設備，以對試題進行拆解分步，即以搭建手腳架的方式對被試提供啟發信息，逐層診斷被試答錯試題的障礙，進而構建被試的知識狀態。

第一方面，本發明實施例提供了一種分層認知診斷方法，包括：獲取測試試卷的試題與目標屬性的關聯矩陣；采集被試的試題分步信息，并結合關聯矩陣生成分層矩陣；確定目標屬性的理想掌握模式，并確定各個理想掌握模式的能力向量；采集被試的答題信息，并根據答題信息確定被試的能力向量；根據理想掌握模式的能力向量，對被試的能力向量進行分類，確定與被試相匹配的理想掌握模式。

結合第一方面，本發明實施例提供了第一方面的第一種可能的實施方式，其中，在獲取測試試卷的試題與目標屬性的關聯矩陣的步驟之前，還包括：確定待考察的目標屬性；確定目標屬性間的層級關系；根據目標屬性和層級關系編制測試試卷。

結合第一方面及其第一種可能的實施方式，本發明實施例提供了第一方面的第二種可能的實施方式，其中，獲取測試試卷的試題與目標屬性的關聯矩陣的步驟，包括：獲取測試試卷的試題的數量和目標屬性的數量；獲取各個試題分解的小題個數；每個小題考查一個目標屬性；標記小題考查目標屬性的情況，生成關聯矩陣。

結合第一方面，本發明實施例提供了第一方面的第三種可能的實施方式，其中，采集被試的試題分步信息，并結合關聯矩陣生成分層矩陣的步驟，包括：獲取被試對試題分解的步數；獲取試題考查的屬性個數；生成過渡矩陣，過渡矩陣首行元素為1，其余元素為0，以步數為行數，以屬性個數與步數的差值為列數；生成選擇矩陣，選擇矩陣包括過渡矩陣和單位矩陣，單位矩陣的維數和步數相同；結合關聯矩陣和選擇矩陣生成分層矩陣。

結合第一方面，本發明實施例提供了第一方面的第四種可能的實施方式，其中，確定目標屬性的理想掌握模式，并確定各個理想掌握模式的能力向量的步驟，包括：獲取被試對試題分解的步數；分別標記每種理想掌握模式的各步的理想答題情況，以得到反應矩陣，反應矩陣的列數為步數，行數為1；結合反應矩陣和分層矩陣生成目標屬性的得分矩陣；計算目標屬性的得分率以生成各個理想掌握模式的能力向量。

結合第一方面，本發明實施例提供了第一方面的第五種可能的實施方式，其中，采集被試的答題信息，并根據答題信息確定被試的能力向量的步驟，包括：獲取被試對試題分解的步數，行數為1；分別標記各步的答題情況，以得到被試的反應矩陣，被試的反應矩陣的列數為步數；結合被試的反應矩陣和被試的分層矩陣生成目標屬性的得分矩陣；計算目標屬性的得分率以生成被試的能力向量。