北京市實(shí)美職業(yè)學(xué)校 劉麗平 賈勁華

考試作為衡量學(xué)生某種能力和水平的工具，是學(xué)習(xí)型社會(huì)中確保教育質(zhì)量的重要衡量標(biāo)準(zhǔn)，并深入到社會(huì)的各個(gè)方面?；趥鹘y(tǒng)測(cè)試?yán)碚摰挠?jì)算機(jī)輔助測(cè)試以固定的測(cè)試時(shí)間與測(cè)試題目數(shù)而忽略了學(xué)生的個(gè)體差異，導(dǎo)致很多無(wú)效試題與時(shí)間的浪費(fèi)并挫敗學(xué)生的信心，計(jì)算機(jī)自適應(yīng)考試（CAT）隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展和個(gè)性化學(xué)習(xí)的需求而得到越來(lái)越多的關(guān)注。

一、什么是CAT

CAT的基本思想是：計(jì)算機(jī)先通過(guò)一些試探性試題來(lái)初步估計(jì)學(xué)生的學(xué)習(xí)水平，再根據(jù)選題算法從題庫(kù)中選擇與學(xué)生水平相近的題目繼續(xù)施測(cè)，每施測(cè)一題都重新估計(jì)學(xué)生的能力，并不斷重復(fù)這一過(guò)程。隨著學(xué)生所做題目的增多，計(jì)算機(jī)對(duì)其能力的估計(jì)精度也越來(lái)越高，最后其估計(jì)值將收斂與一點(diǎn)，該點(diǎn)就是學(xué)生能力較精確的估計(jì)值，其施測(cè)過(guò)程見(jiàn)圖1。

圖一 自適應(yīng)考試施測(cè)過(guò)程

這種考試方式始終圍繞著每個(gè)學(xué)生的能力進(jìn)行，題目針對(duì)性強(qiáng)，更加突出了學(xué)生的主體地位和個(gè)性化需求，大大提高了考試的效度和信度，降低了考試所用的題目數(shù)量從而提高了考試的效率。

二、自適應(yīng)性智能試題庫(kù)的功能模型

本智能題庫(kù)的設(shè)計(jì)目標(biāo)一方面能動(dòng)態(tài)跟蹤學(xué)生的測(cè)試過(guò)程，根據(jù)暴露出的問(wèn)題進(jìn)行機(jī)器學(xué)習(xí)，自動(dòng)調(diào)整試題庫(kù)的難度系數(shù)，使自動(dòng)組卷的依據(jù)更科學(xué)，對(duì)于教師也能根據(jù)不同學(xué)生群體的特征，調(diào)整教學(xué)重、難點(diǎn)。另一方面能根據(jù)考核結(jié)果，將出錯(cuò)的知識(shí)點(diǎn)提取出來(lái)，運(yùn)用信息推送技術(shù)，自動(dòng)推出相關(guān)的學(xué)習(xí)資料和測(cè)試資料，確保學(xué)生能更好地掌握和鞏固暴露的學(xué)習(xí)瑕疵。有效解決了學(xué)生學(xué)習(xí)資源的快速查找與定位，從而提高了學(xué)習(xí)質(zhì)量和學(xué)習(xí)效率，更能適應(yīng)個(gè)性化的學(xué)習(xí)要求。

本題庫(kù)功能模型中各模塊的功能介紹如下。

用戶(hù)身份核實(shí)模塊：通過(guò)用戶(hù)名和密碼，核實(shí)學(xué)生身份的合法性。

考試模塊：負(fù)責(zé)接收學(xué)生的考試請(qǐng)求、自動(dòng)組卷、維護(hù)用戶(hù)的考試、判卷，并將考試結(jié)果反饋給信息傳送模塊和自學(xué)習(xí)整定模塊。

自學(xué)習(xí)整定模塊：負(fù)責(zé)接收考試模塊反映出的每道題的考核結(jié)果，據(jù)此調(diào)整試題庫(kù)中相應(yīng)試題的屬性，并定期對(duì)試題庫(kù)試題難度系數(shù)進(jìn)行整定。

自動(dòng)組卷模塊：負(fù)責(zé)接收用戶(hù)組卷規(guī)則要求并完成組卷，還可根據(jù)學(xué)生暴露出的問(wèn)題生成再測(cè)試試卷，以利于學(xué)生進(jìn)一步的鞏固和提高。

信息傳送模塊：將考試結(jié)果推送給用戶(hù)并生成用戶(hù)日志。利用基于網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)動(dòng)態(tài)分析日志，向?qū)W生推出在線成績(jī)簿、進(jìn)步幅度圖、學(xué)習(xí)進(jìn)度表及需深入學(xué)習(xí)的知識(shí)點(diǎn)、相關(guān)的輔助復(fù)習(xí)資料等。

試題庫(kù)模塊：用于存儲(chǔ)試題。試題庫(kù)中的試題按題型、考核科目、知識(shí)點(diǎn)、難度系數(shù)的不同分類(lèi)管理。

知識(shí)庫(kù)模塊：知識(shí)庫(kù)模塊：用于存儲(chǔ)知識(shí)點(diǎn)。

三、題庫(kù)建設(shè)及動(dòng)態(tài)維護(hù)

題庫(kù)管理模塊主要完成題庫(kù)的建立及動(dòng)態(tài)維護(hù)工作。

題庫(kù)管理模塊主要有三大功能，具體解釋如下。

1．題庫(kù)的建立部分

負(fù)責(zé)題庫(kù)從最開(kāi)始的規(guī)劃到最終試題入庫(kù)的整個(gè)過(guò)程，包括如下功能模塊。

確定題庫(kù)性質(zhì)：即在建立題庫(kù)前，確定題庫(kù)試題的樣式，明確試題測(cè)量范圍與目標(biāo)要求，設(shè)定題庫(kù)的適用對(duì)象與主要功能。

開(kāi)發(fā)試題：命題計(jì)劃的編制是在題庫(kù)總體設(shè)計(jì)指導(dǎo)下進(jìn)行的，編題計(jì)劃要考慮題量、題型、試題分布、目標(biāo)要求等方面。編題計(jì)劃設(shè)計(jì)好后，就可按計(jì)劃著手編題。編題可以組織專(zhuān)家命題，也可從有關(guān)資料中選題，或者向社會(huì)征題。

選取IRT模型：即選取一種數(shù)學(xué)模型，模擬項(xiàng)目特征曲線，再用項(xiàng)目特征參數(shù)估計(jì)潛在特質(zhì)，是CAT系統(tǒng)建設(shè)的首要問(wèn)題。

估計(jì)試題參數(shù)：即確定庫(kù)中每道試題的項(xiàng)目特征參數(shù)。為確保自適應(yīng)優(yōu)質(zhì)試卷的生成，題庫(kù)建設(shè)中就要提供必要的、科學(xué)的試題參數(shù)。而測(cè)驗(yàn)質(zhì)量好壞則取決于對(duì)學(xué)生能力值的估計(jì)準(zhǔn)確與否。

試題質(zhì)量審核：試題定性分析包括檢查試題是否符合編題計(jì)劃、是否有價(jià)值，試題表述是否通俗易懂、是否會(huì)產(chǎn)生歧義等；試題定量分析就是根據(jù)所選擇的數(shù)學(xué)模型，通過(guò)試測(cè)估計(jì)試題的各種參數(shù)如項(xiàng)目區(qū)分度、項(xiàng)目難度、項(xiàng)目猜測(cè)參數(shù)以及被試的能力估計(jì)值。

試題編碼：可提供方便的試題提取。

2．系統(tǒng)的管理部分

負(fù)責(zé)日常的管理工作，如學(xué)生身份的驗(yàn)證、數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)管理等。還應(yīng)有統(tǒng)計(jì)分析功能，它可以將題庫(kù)的質(zhì)量等指標(biāo)反饋給管理者，作為題庫(kù)發(fā)展的依據(jù)。

3．題庫(kù)的維護(hù)部分

包括如下幾個(gè)部分。

查詢(xún)功能：可提供方便的題庫(kù)查詢(xún)功能，題庫(kù)管理者可以根據(jù)題型、難度或復(fù)合條件查詢(xún)題庫(kù)中的題目。

更新題庫(kù)：可提供題庫(kù)試題的添加、刪除、更新功能。當(dāng)題庫(kù)被更新時(shí)，注意要能夠?qū)⑿碌念}目與題庫(kù)中原有題目的參數(shù)等值到同一個(gè)量表系統(tǒng)上。

試題參數(shù)的調(diào)整：每次考試完成后，能對(duì)試題與學(xué)生能力進(jìn)行校準(zhǔn)以評(píng)估試題質(zhì)量的好壞、試題內(nèi)容是否有偏頗，以及對(duì)試題IRT參數(shù)進(jìn)行調(diào)整。

參數(shù)分布監(jiān)控：當(dāng)題目參數(shù)和知識(shí)點(diǎn)參數(shù)的分布不合理時(shí)給出警告信息，方便題庫(kù)管理員及時(shí)的對(duì)題庫(kù)的參數(shù)進(jìn)行調(diào)整。

CAT系統(tǒng)以其試題的難度、數(shù)量自適應(yīng)學(xué)生個(gè)性化需求，能為每位學(xué)生“量身定制”試卷，并對(duì)學(xué)生能力水平較精確的估計(jì)而日益得到教育界的重視。本文設(shè)計(jì)了一個(gè)適應(yīng)于CAT系統(tǒng)的題庫(kù)，闡述了本題庫(kù)功能模型、建設(shè)和動(dòng)態(tài)維護(hù)，此題庫(kù)能夠主動(dòng)適應(yīng)學(xué)生的特質(zhì)水平，動(dòng)態(tài)抽取試題，縮短測(cè)試時(shí)間，提高測(cè)試結(jié)果的精確度，并能根據(jù)學(xué)生的考試結(jié)果動(dòng)態(tài)分析學(xué)生的學(xué)習(xí)狀態(tài)，再運(yùn)用信息推送技術(shù)，有針對(duì)性地向?qū)W生提供個(gè)性化的學(xué)習(xí)資料和信息，從而能夠更好地適合不同學(xué)生的特點(diǎn)，有利于提高學(xué)生的學(xué)習(xí)實(shí)效性。本題庫(kù)建設(shè)方案主要應(yīng)用于客觀題方面，如何將主觀性試題納入到本題庫(kù)中，還有待于進(jìn)一步研究。