基于知识点结构的计算机自适应回溯算法的设计与分析

摘要

随着计算机互联网技术日新月异的普及和发展，“互联网+”的理念被广泛运用到社会中的各个行业，教育领域更是成为了重要的应用者。素质教育问题一直是全社会讨论的热门话题，然而如何在符合中国国情的前提下实现个性化教育是一件复杂的工作，需要针对每个学生的自身情况给出合理的、有针对性的指导。本文作者通过阅读、研究相关的文献资料，提出一种改进型自适应回溯算法，设计并完成了一个适用于寻找错题根源的可行方案。本文首先引入了项目反映理论的相关知识;然后介绍了知识点结构的理论内容;最后详细讨论了回溯算法，回溯算法作为一种优先搜索法，其原理简单清晰、使用性强、且具有可以搜索出错题知识点的所有可能父知识点的特点。但是它也有明显的缺陷，例如当多个父知识点给出的加试项目都作答正确时，如何判断错题的根源是一个方向点;另外，如果加试项目有多个答错或者全部答错时，又该如何判断错题根源是由哪一个或哪几个知识点造成的同样不好判断，本文对此给出相关讨论。在实际的回溯算法的程序测试中，本文采用MATLAB作为开发语言，SQL Server2014作为数据库服务器，分别用模拟数据和真实数据测试了被试者的答题过程，取得了预期的效果。论文的最后，对算法设计的进一步改进做了探讨。

目录

摘要

1．1 课题研究背景

1．2 课题的提出及意义

1．3 国内外研究现状

1．3．1 国内研究现状

1．3．2 国外研究现状

1．4 本文研究工作和组织结构

第2章 错题回溯的需求分析与设计

2．1 算法需求分析

2．1．1 功能需求

2．1．3 误差控制

2．2 总体设计

2．2．1 算法设计分析

2．2．2 算法运行流程

第3章 项目反应理论的简介

3．1 项目反应理论基本概念

3．2 项目反应理论特点

3．2．1 基本思想

3．2．2 基本思路

3．2．3 主要特点

3．3 项目反应模型

3．3．1 Rasch模型

3．3．2 双参数正态肩形曲线模型

3．3．3 Logistic模型

3．4 能力参数和项目参数的估计

第4章 知识空间理论与知识点结构

4．1 知识空间理论的相关定义

4．2 知识点划分与知识点属性

4．3 知识点关系

4．4 知识点结构模型

4．5 知识点网络

第5章 错题回溯算法的分析和设计

5．1 已有算法的比较分析

5．1．1 贪婪算法

5．1．2 遗传算法

5．2 回溯算法的分析与设计

5．2．1 回溯算法的理论基础

5．2．2 回溯算法的实际应用

结论与展望

参考文献

附录

致谢

声明