【摘要】：知識(shí)能力認(rèn)知診斷模型在學(xué)術(shù)研究中已被證實(shí)對(duì)個(gè)性化學(xué)習(xí)是非常有效的,但是實(shí)際教學(xué)中存在客觀的局限性,因?yàn)榻處煕](méi)有足夠的精力對(duì)每位學(xué)生的知識(shí)狀態(tài)進(jìn)行分析和評(píng)估。而隨著大數(shù)據(jù)時(shí)代的來(lái)臨和互聯(lián)網(wǎng)在教育領(lǐng)域應(yīng)用的不斷深入,借助計(jì)算機(jī)來(lái)服務(wù)于教育已成為個(gè)性化學(xué)習(xí)領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。通過(guò)對(duì)國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀的調(diào)研,我們發(fā)現(xiàn)目前在線的個(gè)性化學(xué)習(xí)系統(tǒng)把焦點(diǎn)都聚集在對(duì)學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)風(fēng)格的研究上,大部分都是通過(guò)分析學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)行為和興趣偏好,把類(lèi)似的學(xué)習(xí)者進(jìn)行聚類(lèi)分組,然后針對(duì)性的推送合適的學(xué)習(xí)資源,以期達(dá)到個(gè)性化學(xué)習(xí)的目的。這種方式只是理論上的個(gè)性化,實(shí)際中的應(yīng)用效果并不是很理想。因?yàn)椴煌瑢W(xué)習(xí)者的基礎(chǔ)是不同的,在沒(méi)有對(duì)學(xué)習(xí)者的知識(shí)狀態(tài)進(jìn)行診斷,不了解學(xué)習(xí)者當(dāng)前的知識(shí)結(jié)構(gòu)和能力水平的情況下,盲目的推送學(xué)習(xí)資源,其有效性是沒(méi)有保證的。針對(duì)上述問(wèn)題,本文設(shè)計(jì)了基于知識(shí)能力認(rèn)知診斷模型的個(gè)性化學(xué)習(xí)系統(tǒng),旨在探索出能夠有效實(shí)現(xiàn)在線個(gè)性化學(xué)習(xí)的方法。本文在對(duì)知識(shí)能力認(rèn)知診斷模型(DINA模型)和個(gè)性化學(xué)習(xí)領(lǐng)域內(nèi)的研究現(xiàn)狀進(jìn)行了調(diào)研的基礎(chǔ)上,結(jié)合了一線教學(xué)的實(shí)際情況,提出了一種能夠診斷學(xué)習(xí)者知識(shí)狀態(tài),較好的實(shí)現(xiàn)在線個(gè)性化學(xué)習(xí)的方案。首先,通過(guò)對(duì)傳統(tǒng)的DINA模型和改進(jìn)版R-DINA(Revised Deterministic Inputs,Noisy“and”Gate)模型的研究,本文提出了優(yōu)化后的知識(shí)能力認(rèn)知診斷模型,較好的解決了存在的問(wèn)題,并設(shè)計(jì)了實(shí)驗(yàn),驗(yàn)證了知識(shí)能力認(rèn)知診斷模型的有效性。然后,本文詳細(xì)的闡述了結(jié)合知識(shí)能力認(rèn)知診斷模型診斷出學(xué)習(xí)者的知識(shí)狀態(tài)和認(rèn)知缺陷的整個(gè)過(guò)程,并針對(duì)性的給出了補(bǔ)救建議,充分驗(yàn)證了知識(shí)能力認(rèn)知診斷模型的實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。最后,本文將知識(shí)能力認(rèn)知診斷模型與互聯(lián)網(wǎng)相結(jié)合,設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了個(gè)性化學(xué)習(xí)系統(tǒng)。通過(guò)對(duì)系統(tǒng)的需求分析、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、業(yè)務(wù)流程、模塊實(shí)現(xiàn)和性能測(cè)試的一連串介紹,表明了系統(tǒng)已經(jīng)達(dá)到了預(yù)期的效果。通過(guò)實(shí)證研究,我們發(fā)現(xiàn)基于知識(shí)能力認(rèn)知診斷模型的個(gè)性化學(xué)習(xí)系統(tǒng)能夠很好的診斷出學(xué)習(xí)者的知識(shí)結(jié)構(gòu)和能力水平,并針對(duì)學(xué)習(xí)者存在的缺陷,針對(duì)性的提出補(bǔ)救建議,真正實(shí)現(xiàn)了因材施教,做到了個(gè)性化學(xué)習(xí)。
【圖文】：

性框架學(xué)上冊(cè)中的第四章《代數(shù)式》為例，建性，如表 3-1 所示：表 3-1 認(rèn)知屬性實(shí)例內(nèi)容式的概念式的簡(jiǎn)單運(yùn)算數(shù)式去解決情境問(wèn)題的能力運(yùn)用代數(shù)規(guī)則（復(fù)雜的去括號(hào)、合并同類(lèi)項(xiàng)、推理能力（演繹推理、歸納推理和類(lèi)比推理）層級(jí)關(guān)系，如圖 3-3 所示：

008 1 1 0 1 1 0 0009 1 0 1 0 0 1 1010 0 1 1 1 0 1 13.3.5 項(xiàng)目參數(shù)估計(jì)由第 3.2 節(jié)估算知識(shí)能力認(rèn)知診斷模型參數(shù)的介紹，我們結(jié)合 EM 算法估算本次測(cè)驗(yàn)中 7 個(gè)項(xiàng)目的猜測(cè)參數(shù)和失誤參數(shù)。計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)代碼可見(jiàn)附錄部分，具體步驟如下：第一步：確定項(xiàng)目與屬性關(guān)系的 Q 矩陣和項(xiàng)目反應(yīng)的 Y 矩陣。第二步：給項(xiàng)目參數(shù)賦初值，1s 0.1，1g 0.25。第三步：求Pj(αl)，即每種掌握模式下每題答對(duì)的概率。共 9 種掌握模式，，7 個(gè)題，結(jié)果如圖 3-4 所示。
【學(xué)位授予單位】：天津大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類(lèi)號(hào)】：TP311.52

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本文編號(hào)：2676775