基于江苏省普通高中物理学业水平测试的学生在线自主模拟测试系统研发

摘要

项目反应理论(Item Response Theory)（简称IRT），相比于经典测量理论(Class Test Theory)（简称CTT），具有样本独立、可反复测量等诸多优势。随着计算机技术的发展，克服了IRT所具有的计算过程复杂，计算时间长等缺点，使得IRT被广泛应用于各社会领域中的大规模计算机自适应考试(Computerized Adaptive Testing)（简称CAT）。
　　基于高中物理学业水平考试的模拟测试系统运用IRT，通过从系统题库中抽取定量的选题，让学生进行在线自主测试，测试完成后系统能够实时给出测试成绩以及测试者的能力估计值，并同时提供较为简单的测试结果分析，帮助学生对自己掌握物理知识的能力有所了解。
　　系统选用“二值记分的，双参数Logistic单维度模型”作为IRT参数估计模型，选用极大似然估计函数作为参数估计算法，对学生的在线测试成绩进行能力值估计，并且依照其能力估计值推断出该生将来在学业水平测试中将处于哪一等级。系统同时也对学生测试结果进行简单统计，分析其在哪些知识点有不足。
　　为了简化系统设计和仅做研究性探索，通过对历年真题考试数据统计分析，在论证了考生在试卷选择题部分取得的成绩和整个试卷的最终成绩之间具有相关性的前提下，本系统建立了难度、区分度与历年真题选择题相当的高中物理学业水平测试选择题题库，供中学生在线测试。
　　整个系统采用B/S架构和MVC开发设计模式，基于微软的ASP.NET技术，使用C#语言开发完成，系统数据采用MySQL数据库软件存储和管理。
　　系统完成后进行了简单的模拟测试，测试显示，系统对学生的能力估计值，和其在将来的学业水平测试中所获等级，两者之间具有相关性。

目录

声明

摘要

第一章 绪论

1．1 研究背景及意义

1．2 研究工作与创新点

1．3 论文结构

第二章 相关理论及技术简介

2．1 项目反应理论

2．2 项目反应理论模型

2．2．1 逻辑斯蒂克(Logistic)模型

2．2．2 项目信息函数

2．3 能力参数估计算法

2．3．1 似然估计函数

2．3．2 能力参数估计

2．3．2 初始试题的选取

2．3．3 后继试题的选取

2．3．4 迭代终止条件

第三章 相关的论证研究

3．1 试卷选择题部分成绩与试卷总成绩之间的相关性论证

3．1．1 相关性论证

3．1．2 论证结果的分析及结论

3．1．3 目前存在的问题

3．2 测试题筛选方法的研究

3．2．1 CTT和IRT之间的关系

3．2．1 CTT和IRT项目难度参数换算

3．2．2 CTT和IRT项目区分度参数换算

3．2．3 测试题筛选方法总结

第四章 系统架构设计

4．1 系统整体架构

4．2 MVC开发设计模式

4．3 数据库的设计

4．4 系统各功能模块设计

4．4．1 认证模块

4．4．2 前台模块

4．4．3 业务模块

第五章 系统测试及结果分析

5．1 系统测试过程

5．1．1 蒙特卡罗测试

5．1．1 系统实测

5．2 结果分析

第六章 总结与展望

6．1 全文总结

6．2 系统需要完善之处

参考文献

致谢