基于认知模型的学习评价分析及其应用

摘要

网络学习是伴随着现代计算机网络信息技术的发展而产生的一种新型学习方式。在现在网络学习中，尤其是对于初中数学习题来说，在线测试习题类型还是以选择题为主。由于网络具有不同于人的意识的这种局限性，数学解答题和证明题很少在网络测试中出现。另外，网络学习评价在学生学习情况反馈，教师教学参考依据中起到关键的作用。现在网络学习评价主要还是传统的线性总分法和加权平均法，只是重视学习的评价结果，而忽视了对学生学习过程的评价。针对以上出现的两个问题，本文主要研究了初中数学解答题的学习认知方式，以及从学生的学习过程和学习结果两个方面，对学生的综合能力进行评价。本文的主要研究内容有：
　　首先，简单的介绍了认知模型和一些评价方法，其中着重介绍了模糊综合评价方法的基础理论知识，使用户充分了解相关的理论方法和技术。
　　其次，依据学习者和学习对象的不同关系，研究了三种基本的认知模型。并根据网络学习的特点，选取出了合适的认知学习模型。依据认知模型，将习题形式结构化为XML格式，供学习者认知学习交互。另外，详细研究了系统的评价方法，对传统的学习评价方法进行改进，作为知识点和习题的评价方法。利用模糊综合评价方法，对用户的综合学习进行评价。将评价指标分为量化指标和非量化指标，量化指标又包括知识点、习题和作业成绩，非量化指标包括用户在线时间、登录次数、资源下载次数、答疑提问次数等，并利用层次分析法确定了这些评价指标的权重。
　　然后，根据研究的评价方法，利用 JSP技术设计和实现了基于认知模型的学习评价系统。该系统面向的是教师和学生两大类用户，系统的具体功能包括习题预处理结构化、学生认知学习、资源管理、答疑互动、作业管理、题库管理和评价分析等模块。
　　最后，根据实现的系统，模拟一个班级的学生和教师用户，对系统进行测试，把学生对系统的操作产生的原始数据利用评价算法进行处理，得到综合评价结果。对班级所有学生的评价结果利用图表进行分析，验证算法的有效性和可行性，同时发现其中的不足需要改进之处。

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第一章 绪 论

1.1 研究背景及意义

1.2 国内外研究现状

1.3 论文主要研究内容

1.4论文组织结构

第二章 相关理论和技术

2.1 认知模型理论

2.2 知识表示

2.3 学习评价

2.4 模糊综合评价理论

2.5 关键的数据结构

2.6 本章小结

第三章 网络认知学习评价算法的研究

3.1 网络认知学习方式的研究

3.2 知识点和习题的评价算法

3.3 基于模糊综合评价法的综合评价算法

3.4 本章小结

第四章 基于认知模型的学习评价系统的设计与实现

4.1 系统需求分析

4.2 系统总体结构设计

4.3 数据库设计

4.4 系统开发环境和工具

4.5 系统模块详细设计与实现

4.6 本章小结

第五章 系统测试和算法验证

5.1 知识点和习题成绩预处理

5.2 综合评价数据处理

5.3 算法分析

5.4 本章小结

第六章 总结与展望

6.1 总结

6.2 展望

致谢

参考文献

攻读硕士学位期间取得的成果