[發明專利]一種基于學習測評數據的個性化認知診斷方法

在審

• 申請號: 202110456701.6
• 申請日: 2021-04-27
• 公開（公告）號: CN113284011A
• 公開（公告）日: 2021-08-20
• 發明（設計）人: 劉霞林
• 申請（專利權）人: 西安郵電大學
• 主分類號: G06Q50/20
• 分類號: G06Q50/20;G09B7/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種基于學習測評數據的個性化認知診斷方法，其特征在于包括以下步驟：

（1）根據課程的教學大綱描述教學目標和知識點；

（2）根據（1）獲得的教學目標和知識點設計試題/測驗的題目；

（3）對（2）獲得的題目進行分類，包含以下子步驟：

（3.1）按照布魯姆教學目標分類學修訂版，將試題題目按教學目標分類，實現試題內容到知識和認知過程這兩個目標屬性的轉換；

（3.2）試題題目按知識點分類，實現試題內容到知識點屬性的轉換；

（4）建立相關集合與矩陣，包含以下子步驟：

（4.1）建立試題集合T與學生集合S，并由這兩個集合生成項目反應矩陣R；

（4.2）建立教學目標屬性集合O與知識點屬性集合K,由T和O、K和O分別生成描述試題與所測屬性關系的的Q矩陣Q1和Q2；

（5）由項目反應矩陣R和Q矩陣Q1和Q2，計算出學生在每個教學目標屬性上試題的答對個數和每個知識點屬性上試題的答對個數；

（6）根據（5）計算的答對的試題個數，計算學生在教學目標屬性上的答對頻率和在知識點屬性上的答對頻率；

（7）根據（6）計算的答對頻率，計算學生對每道試題題目的答對概率；

（8）根據（7）計算的答對概率，計算學生在教學目標屬性上和在知識點屬性上的掌握概率，完成個性化認知診斷。

2.根據權利要求1所述的基于學習測評數據的個性化認知診斷方法，在步驟（3.1）中，按照布魯姆教學目標分類學，將試題內容所描述的教學目標中的動詞和名詞分別對應到兩個認知維度（知識和認知過程）的各層級，實現教學目標到目標屬性的轉換，例如，“運用進程調度策略解決調度問題”，這一教學目標中，動詞“運用“與分類學中認知過程維度的“應用”這一層級相對應，名詞“進程調度策略”與知識維度的程序性知識這一層級相對應，該教學目標屬于應用程序性知識的類別，它的兩個目標屬性分別是“程序性知識”和“應用”。

3.根據權利要求1所述的基于學習測評數據的個性化認知診斷方法，其特征在于，在步驟（4.1）中，對于測評數據的選取，除了期中考試、期末考試的作答情況作為總結性測評數據外，常態化練習和階段性測驗等形成性測評數據也屬于數據收集的范圍。

4.根據權利要求1所述的基于學習測評數據的個性化認知診斷方法，其特征在于，在步驟（6）中，學生在教學目標屬性上的答對頻率計算為：=其中,是步驟（5）求得的學生在教學目標屬性上答對的試題個數，表示涉及屬性的試題總數；學生在知識點屬性上的答對頻率為：=.其中，是步驟（5）求得的學生在知識點屬性屬性上答對的試題個數,表示涉及屬性的試題總數。

5.根據權利要求1所述的基于學習測評數據的個性化認知診斷方法，其特征在于, 在步驟（7）中, 將學生答對試題的概率估計為試題所涉及的所有教學目標屬性的答對頻率及所有知識點屬性的答對頻率之乘積：

，其中，。

6.根據權利要求1所述的基于學習測評數據的個性化認知診斷方法，其特征在于, 在步驟（8）中, 將學生對教學目標屬性的掌握概率估計為涉及教學目標屬性正確的所有試題答對概率之和與涉及屬性的所有試題的答對概率之和的比值：

，學生對知識點屬性掌握概率的計算與類似。