開展個性化教學(xué)是實(shí)現(xiàn)素質(zhì)教育至關(guān)重要的措施和手段。實(shí)現(xiàn)個性化教學(xué)的主要手段是使用計(jì)算機(jī)輔助測驗(yàn)對學(xué)生知識結(jié)構(gòu)進(jìn)行診斷,然后根據(jù)診斷結(jié)果開展有針對性的資源推送和路徑規(guī)劃等補(bǔ)救教學(xué)活動,其核心問題是教學(xué)認(rèn)知診斷模型的構(gòu)建。當(dāng)前常用的基于RSM和AHM的教學(xué)認(rèn)知診斷模型雖然能夠?qū)W(xué)生的知識狀態(tài)進(jìn)行高效、準(zhǔn)確的診斷,但其生成規(guī)則空間的代價較高,在小規(guī)模實(shí)時診斷應(yīng)用中效率較低。近似子圖是領(lǐng)域知識圖在測試項(xiàng)目下的相關(guān)子圖,其頂點(diǎn)集只包含測試項(xiàng)目中涉及到的認(rèn)知屬性,其邊集包括頂點(diǎn)集在領(lǐng)域知識圖中直接依賴關(guān)系的投影,以及頂點(diǎn)集在領(lǐng)域知識圖中間接依賴關(guān)系的模擬。近似子圖可以降低規(guī)則空間規(guī)模的量級,滿足其構(gòu)造的實(shí)時性要求�；诮谱訄D的教學(xué)認(rèn)知診斷模型在"Java語言程序設(shè)計(jì)"課程中的教學(xué)實(shí)驗(yàn)證明:該模型可以降低構(gòu)建RSM規(guī)則空間的時間代價,在保證診斷準(zhǔn)確率的前提下達(dá)到課堂實(shí)時認(rèn)知診斷的目的,及時幫助學(xué)生發(fā)現(xiàn)自身知識缺陷并開展有針對性的補(bǔ)救學(xué)習(xí),最終有效改善學(xué)生學(xué)習(xí)效果。針對學(xué)生的調(diào)查問卷結(jié)果也顯示,該教學(xué)模式較傳統(tǒng)課堂更為輕松和高效。 

【文章來源】：現(xiàn)代遠(yuǎn)程教育研究. 2018,(04)北大核心CSSCI

【文章頁數(shù)】：10 頁

【部分圖文】：

規(guī)則空間生成流程1.近似子圖構(gòu)建近似子圖構(gòu)建規(guī)則空間生成抽取直接依賴關(guān)系確定認(rèn)知屬性集生成間接依賴關(guān)系構(gòu)建理想屬性模式構(gòu)建期望反應(yīng)模式生成規(guī)則空間

圖的實(shí)時教學(xué)認(rèn)知診斷模型設(shè)計(jì)與應(yīng)用【技術(shù)應(yīng)用】近似子圖的RSM規(guī)則空間生成方法。該方法不是根據(jù)測試項(xiàng)目涉及的屬性集合從領(lǐng)域知識圖中計(jì)算先序依賴關(guān)系的傳遞子圖，而是通過忽略先序依賴關(guān)系中和測試項(xiàng)目無關(guān)的屬性生成領(lǐng)域知識圖的近似子圖，從而有效降低規(guī)則空間規(guī)模的量。近似子圖是領(lǐng)域知識圖在測試項(xiàng)目下的相關(guān)子圖，其頂點(diǎn)集只包含測試項(xiàng)目中涉及到的認(rèn)知屬性，其邊集由兩部分構(gòu)成：一部分是頂點(diǎn)集在領(lǐng)域知識圖中直接依賴關(guān)系的投影，另一部分是頂點(diǎn)集在領(lǐng)域知識圖中間接依賴關(guān)系的模擬。圖3以圖2描述的領(lǐng)域知識圖和表1給出的測試項(xiàng)目為例展示了近似子圖的構(gòu)建過程。圖2中頂點(diǎn)A1-A8分別代表8個認(rèn)知屬性，圖中有向邊表示認(rèn)知屬性間的先序依賴關(guān)系，如A1指向A5表示如果學(xué)生掌握了A5就必然掌握A1。測試項(xiàng)目及認(rèn)知屬性之間的對應(yīng)關(guān)系如表1所示，T1-T5分別代表5個測試項(xiàng)目，與之對應(yīng)的是其所考察的認(rèn)知屬性。如第四行，測試項(xiàng)目T4考察的認(rèn)知屬性是A2和A8。測試項(xiàng)目集考察的認(rèn)知屬性集為A2、A4、A5和A8，所以它們構(gòu)成近似子圖頂點(diǎn)集，如圖3（a）所示。由于領(lǐng)域知識圖中存在A4到A2和A5到A2之間的直接依賴關(guān)系，所以在近似子圖中建立A2到A4以及A2到A5的有向?qū)嵾叄M(jìn)而完成近似子圖中所有直接依賴關(guān)系的構(gòu)建，如圖3（b）所示。又由于領(lǐng)域知識圖中存在A8通過A6間接依賴于A4以及A8通過A7間接依賴于A5的關(guān)系，所以在近似子圖中建立A4到A8以及A5到A8的有向虛擬邊，進(jìn)而完成近似子圖中所有間接依賴關(guān)系的構(gòu)建，最終生成圖3（c）所示的近似子圖。

峁??⒔?鋃媳ǜ娣蠢「?淌?脫?生。診斷報(bào)告能夠提供關(guān)于學(xué)生知識結(jié)構(gòu)、認(rèn)知過程等微觀層面的診斷信息，幫助學(xué)生確定其認(rèn)知缺陷——哪個知識點(diǎn)未掌握。此外，診斷報(bào)告還能夠?yàn)閷W(xué)生提供補(bǔ)救學(xué)習(xí)路徑，學(xué)生可參考該路徑開展針對性補(bǔ)救學(xué)習(xí)。3.課后補(bǔ)救教學(xué)（1）學(xué)習(xí)支持系統(tǒng)：開展課后個性化學(xué)習(xí)的主要依據(jù)是補(bǔ)救學(xué)習(xí)路徑（姜強(qiáng)等，2015）。診斷報(bào)告準(zhǔn)確給出了學(xué)生知識狀態(tài)，學(xué)習(xí)支持系統(tǒng)根據(jù)學(xué)生知識狀態(tài)為其規(guī)劃可實(shí)施的補(bǔ)救學(xué)習(xí)路徑并推送有針對性的學(xué)習(xí)資源。以近似子圖構(gòu)建過程中的知識狀態(tài)為例，如圖5所示，如果學(xué)生處于1000狀態(tài)，該生就只掌握了認(rèn)知屬性A2，系統(tǒng)為其推薦的補(bǔ)救學(xué)習(xí)路徑有兩條，如圖中虛線所示。其中一條補(bǔ)救學(xué)習(xí)路徑為1000→1100→1110→1111，即學(xué)生需補(bǔ)救的認(rèn)知屬性為A4→A5→A8；另一條補(bǔ)救學(xué)習(xí)路徑為1000→1010→1110→1111，即學(xué)生需補(bǔ)救的認(rèn)知屬性為A5→A4→A8。此外，系統(tǒng)可根據(jù)學(xué)生的知識狀態(tài)向其推送有針對性的學(xué)習(xí)資源，例如學(xué)習(xí)視頻、閱讀材料等，在一定程度上滿足學(xué)生的個性化學(xué)習(xí)需求。圖5補(bǔ)救學(xué)習(xí)路徑（2）學(xué)生與教師：學(xué)生可根據(jù)自己喜好從系統(tǒng)規(guī)劃的補(bǔ)救學(xué)習(xí)路徑中選擇一條路徑進(jìn)行補(bǔ)救學(xué)習(xí)，通過有針對性地觀看視頻、閱讀材料和做習(xí)題來完成知識缺陷的補(bǔ)救學(xué)習(xí)。如果學(xué)生在補(bǔ)救學(xué)習(xí)過程中仍存在自己無法解決的問題，可利用系統(tǒng)的在線交流機(jī)制向教師、同伴提問，教師也可在線給學(xué)生解答問題并向其推送相關(guān)學(xué)習(xí)資源，從而幫助學(xué)生獲取解決問題的方法和思路。四、實(shí)施與驗(yàn)證1.研究方法（1）樣本。研究選取河南師范大學(xué)2016級教育技術(shù)學(xué)專業(yè)的56名本科生作為被試，采用基于近似子圖的教學(xué)認(rèn)知診斷模式教學(xué)，其中男生

【參考文獻(xiàn)】：
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