[发明专利]适用于小样本的非参数认知诊断方法及其设备

说明书

本发明实施例公开适用于小样本的非参数认知诊断方法及其设备，其中方法包括如下步骤：获取被试关于当前测验的作答数据、题目属性关联矩阵Q、可观测反应模式ORP和理想反应模式IRP；对所述作答数据进行诊断分析，生成所述被试的个体诊断信息；采用曼哈段距离判别法计算所述ORP和所述IRP之间的曼哈顿距离，根据所述曼哈顿距离对所述被试进行模式归类；根据所述矩阵Q和所述被试的模式归类结果分析所述被试的整体诊断信息；根据所述个体诊断信息和所述整体诊断信息绘制并输出描述不同诊断信息之间相互关系学习之路。采用本发明，通过引入非参数认知诊断方法可以简化认知诊断的操作，满足小样本被测的认知诊断要求。

技术领域

本发明涉及教育信息化技术领域，尤其涉及一种适用于小样本的非参数认知诊断方法及其设备。

背景技术

认知诊断作为新一代心理测验理论，通过把学生的观察反应模式判归到与其理想反应模式所对应的知识状态中，从而了解到每个学生认知结构差异的实质，为教师补偿性教学提供信息。

在目前的认知诊断领域，研究者一般采用计算机编程语言(R、MATLAB、Python等)自行编写程序，通过大样本的数据训练与学习对认知诊断测验数据进行模拟或分析，或辅助使用项目反应理论专业软件进行参数估计得到被试能力值及项目参数。当面临小样本的被测对象时(例如，一个班级的学生)，现有技术使用的方法或参数模型过于复杂，实用性不高，从而降低了对小样本被测进行认知诊断的可能性。

发明内容

本发明实施例提供一种适用于小样本的非参数认知诊断方法及其设备，通过引入非参数认知诊断方法可以简化认知诊断的操作，满足小样本被测的认知诊断要求。

本发明实施例第一方面提供了一种适用于小样本的非参数认知诊断方法，可包括：

获取被试关于当前测验的作答数据、题目属性关联矩阵Q、可观测反应模式ORP和理想反应模式IRP；

对所述作答数据进行诊断分析，生成所述被试的个体诊断信息；

采用非参数认知诊断算法计算所述ORP和所述IRP之间的曼哈顿距离，根据所述曼哈顿距离对所述被试进行模式归类，所述非参数认知诊断算法为曼哈段距离判别法；

根据所述矩阵Q和所述被试的模式归类结果分析所述被试的整体诊断信息；

根据所述个体诊断信息和所述整体诊断信息绘制并输出描述不同诊断信息之间相互关系学习之路。

本发明实施例第二方面提供了一种适用于小样本的非参数认知诊断设备，可包括：

数据获取模块，用于获取被试关于当前测验的作答数据、题目属性关联矩阵Q、可观测反应模式ORP和理想反应模式IRP；

个体信息生成模块，用于对所述作答数据进行诊断分析，生成所述被试的个体诊断信息；

模式归类模块，用于采用非参数认知诊断算法计算所述ORP和所述IRP之间的曼哈顿距离，根据所述曼哈顿距离对所述被试进行模式归类，所述非参数认知诊断算法为曼哈段距离判别法；

整体信计算模块，用于根据所述矩阵Q和所述被试的模式归类结果分析所述被试的整体诊断信息；

学习之路绘制模块，用于根据所述个体诊断信息和所述整体诊断信息绘制并输出描述不同诊断信息之间相互关系学习之路。

在本发明实施例中，通过引入非参数认知诊断方法简化了认知诊断的操作，满足了小样本被测的认知诊断要求，通过绘制描述诊断信息间相互关系的学习之路，丰富了用户交互的可视性。

附图说明