基于irt的汽车驾照理论考试cat系统的应用

1、 HYPERLINK /KNavi/JournalDetail?pcode=CJFD&pykm=QFSF t _blank 曲阜师范大学学报 (自然科学版) 2017,04(43),35-38 DOI:10.3969/j.issn.1001-5337.2017.4.035 基于IRT的汽车驾照理论考试CAT系统的应用 HYPERLINK /kcms/detail/knetsearch.aspx?dbcode=CJFD&sfield=au&skey=%E9%A2%9C%E6%9D%B0%E7%BE%A4&code=17540482&uid=WEEvREcwSlJHSldRa1FhdXNXYXFu

2、U2lIUGRrWkMyYmE4ekdzNC91alozWT0=$9A4hF_YAuvQ5obgVAqNKPCYcEjKensW4ggI8Fm4gTkoUKaID8j8gFw! t _blank 颜杰群 HYPERLINK /kcms/detail/knetsearch.aspx?dbcode=CJFD&sfield=au&skey=%E6%9C%B1%E5%B0%8F%E7%90%B4&code=23556072&uid=WEEvREcwSlJHSldRa1FhdXNXYXFuU2lIUGRrWkMyYmE4ekdzNC91alozWT0=$9A4hF_YAuvQ5obgVAqNKPCYcE

3、jKensW4ggI8Fm4gTkoUKaID8j8gFw! t _blank 朱小琴 HYPERLINK /kcms/detail/knetsearch.aspx?dbcode=CJFD&sfield=au&skey=%E6%9D%8E%E5%B0%8F%E4%B8%BD&code=22599544&uid=WEEvREcwSlJHSldRa1FhdXNXYXFuU2lIUGRrWkMyYmE4ekdzNC91alozWT0=$9A4hF_YAuvQ5obgVAqNKPCYcEjKensW4ggI8Fm4gTkoUKaID8j8gFw! t _blank 李小丽 HYPERLINK /kcm

4、s/detail/knetsearch.aspx?dbcode=CJFD&sfield=in&skey=%E6%B3%89%E5%B7%9E%E7%BB%8F%E8%B4%B8%E8%81%8C%E4%B8%9A%E6%8A%80%E6%9C%AF%E5%AD%A6%E9%99%A2&code=0100237&uid=WEEvREcwSlJHSldRa1FhdXNXYXFuU2lIUGRrWkMyYmE4ekdzNC91alozWT0=$9A4hF_YAuvQ5obgVAqNKPCYcEjKensW4ggI8Fm4gTkoUKaID8j8gFw! t _blank 泉州经贸职业技术学院 HYP

5、ERLINK javascript:void(0); 导出/参考文献 HYPERLINK o 可以去 我的关注 查看更新 t mycnkitarget 已关注 HYPERLINK javascript:void(0); o 关注文献 关注 HYPERLINK javascript:void(0); X关注成功！加关注后您将方便地在 HYPERLINK t _mycnki 我的关注中得到本文献的被引频次变化的通知！ HYPERLINK /KXReader/Detail?dbcode=CJFD&filename=QFSF201704005&uid=WEEvREcwSlJHSldRa1FhdXNXY

6、XFuU2lIUGRrWkMyYmE4ekdzNC91alozWT0=$9A4hF_YAuvQ5obgVAqNKPCYcEjKensW4ggI8Fm4gTkoUKaID8j8gFw! l # 分享 HYPERLINK javascript:common.ShareAction(xl); o 分享到新浪微博 新浪微博 HYPERLINK javascript:common.ShareAction(tx); o 分享到腾讯微博 腾讯微博 HYPERLINK javascript:common.ShareAction(rr); o 分享到人人网 人人网 HYPERLINK javascript:co

7、mmon.ShareAction(kx); o 分享到开心网 开心网 HYPERLINK javascript:common.ShareAction(db); o 分享到豆瓣网 豆瓣网 HYPERLINK javascript:common.ShareAction(wy); o 分享到网易微博 网易微博 HYPERLINK javascript:void(0); o 收藏 收藏 HYPERLINK javascript:void(0); 打印 摘要： 基于IRT的计算机自适应汽车驾照理论考试系统是借助计算机技术和网络技术, 以项目反应理论为原理, 在题库建设、选题策略和能力评估等方面形成一整套

8、方案的考试过程.它能够克服传统基于CTT驾照理论考试系统的缺陷和不足, 有效解决应试者的个体化差异, 实现以考生为中心, 更加快速、准确地评估出考生的实际水平, 为驾考筛选出知识完善、理论合格的驾驶人员.关键词： HYPERLINK /kcms/detail/knetsearch.aspx?dbcode=CJFD&sfield=kw&skey=%E9%A1%B9%E7%9B%AE%E5%8F%8D%E5%BA%94%E7%90%86%E8%AE%BA%20(IRT)%20&code=&uid=WEEvREcwSlJHSldRa1FhdXNXYXFuU2lIUGRrWkMyYmE4ekdzNC9

9、1alozWT0=$9A4hF_YAuvQ5obgVAqNKPCYcEjKensW4ggI8Fm4gTkoUKaID8j8gFw! t _blank 项目反应理论 (IRT) ; HYPERLINK /kcms/detail/knetsearch.aspx?dbcode=CJFD&sfield=kw&skey=%E9%A9%BE%E7%85%A7%E7%90%86%E8%AE%BA%E8%80%83%E8%AF%95&code=&uid=WEEvREcwSlJHSldRa1FhdXNXYXFuU2lIUGRrWkMyYmE4ekdzNC91alozWT0=$9A4hF_YAuvQ5obgVAq

10、NKPCYcEjKensW4ggI8Fm4gTkoUKaID8j8gFw! t _blank 驾照理论考试; HYPERLINK /kcms/detail/knetsearch.aspx?dbcode=CJFD&sfield=kw&skey=B%2FS%E6%9E%B6%E6%9E%84&code=&uid=WEEvREcwSlJHSldRa1FhdXNXYXFuU2lIUGRrWkMyYmE4ekdzNC91alozWT0=$9A4hF_YAuvQ5obgVAqNKPCYcEjKensW4ggI8Fm4gTkoUKaID8j8gFw! t _blank B/S架构; 作者简介：颜杰群, 男,

11、 1983-, 硕士, 讲师;研究方向:多媒体技术和软件工程学研究;E-mail:yanjiequn17.收稿日期：2017-07-12基金：福建省教育厅中青年教师教育科研项目 (JA14432) The Application of the CAT System in the Driving Theory Test on the Basis of IRT HYPERLINK /kcms/detail/knetsearch.aspx?dbcode=CJFD&sfield=au&skey=YAN%20Jie-qun&code=&uid=WEEvREcwSlJHSldRa1FhdXNXYXFuU2

12、lIUGRrWkMyYmE4ekdzNC91alozWT0=$9A4hF_YAuvQ5obgVAqNKPCYcEjKensW4ggI8Fm4gTkoUKaID8j8gFw! t _blank YAN Jie-qun HYPERLINK /kcms/detail/knetsearch.aspx?dbcode=CJFD&sfield=au&skey=ZHU%20Xiao-qin&code=&uid=WEEvREcwSlJHSldRa1FhdXNXYXFuU2lIUGRrWkMyYmE4ekdzNC91alozWT0=$9A4hF_YAuvQ5obgVAqNKPCYcEjKensW4ggI8Fm4g

13、TkoUKaID8j8gFw! t _blank ZHU Xiao-qin HYPERLINK /kcms/detail/knetsearch.aspx?dbcode=CJFD&sfield=au&skey=LI%20Xiao-li&code=&uid=WEEvREcwSlJHSldRa1FhdXNXYXFuU2lIUGRrWkMyYmE4ekdzNC91alozWT0=$9A4hF_YAuvQ5obgVAqNKPCYcEjKensW4ggI8Fm4gTkoUKaID8j8gFw! t _blank LI Xiao-li HYPERLINK /kcms/detail/knetsearch.as

14、px?dbcode=CJFD&sfield=in&skey=Quanzhou%20Economy%20Trade%20Profession%20Technique%20Institute&code=&uid=WEEvREcwSlJHSldRa1FhdXNXYXFuU2lIUGRrWkMyYmE4ekdzNC91alozWT0=$9A4hF_YAuvQ5obgVAqNKPCYcEjKensW4ggI8Fm4gTkoUKaID8j8gFw! t _blank Quanzhou Economy Trade Profession Technique Institute; Abstract： The C

15、AT system of the driving theory test on the basis of IRT is a testing process of a full set of scheme which consists of many aspects such as question bank construcction, selecting strategy and ability evalution based on item response theory by using the computer and network technology.This system is

16、 able to overcome the shortcomings of traditional driving theory test System based on CTT and solve the problems of candidates individual differences efficiently so as to make candidates centered test a reality, evaluate the candidates actual level more quickly and concisely and select qualified dri

17、vers with full knowledge and theory through the driving test.Keyword： HYPERLINK /kcms/detail/knetsearch.aspx?dbcode=CJFD&sfield=kw&skey=item%20response%20theory%20(IRT)%20&code=&uid=WEEvREcwSlJHSldRa1FhdXNXYXFuU2lIUGRrWkMyYmE4ekdzNC91alozWT0=$9A4hF_YAuvQ5obgVAqNKPCYcEjKensW4ggI8Fm4gTkoUKaID8j8gFw! t

18、 _blank item response theory (IRT) ; HYPERLINK /kcms/detail/knetsearch.aspx?dbcode=CJFD&sfield=kw&skey=driving%20theory%20test&code=&uid=WEEvREcwSlJHSldRa1FhdXNXYXFuU2lIUGRrWkMyYmE4ekdzNC91alozWT0=$9A4hF_YAuvQ5obgVAqNKPCYcEjKensW4ggI8Fm4gTkoUKaID8j8gFw! t _blank driving theory test; HYPERLINK /kcms/

19、detail/knetsearch.aspx?dbcode=CJFD&sfield=kw&skey=B%2FS%20structure&code=&uid=WEEvREcwSlJHSldRa1FhdXNXYXFuU2lIUGRrWkMyYmE4ekdzNC91alozWT0=$9A4hF_YAuvQ5obgVAqNKPCYcEjKensW4ggI8Fm4gTkoUKaID8j8gFw! t _blank B/S structure; Received： 2017-07-121 引言随着人们生活水平的提高, 当前汽车保有量已经越来越多, 而且有加速上涨的趋势, 由此衍生出来的驾照培训市场也越来越

20、大.据今年4月泉州市交巡警支队发布的新闻通气会显示, 去年整年全市驾照考试报名人数达到99959人, 而今年仅在1-4月已有127972人参加体检, 是去年同期的6.94倍, 驾考报名人数出现井喷现象.在现有交通条件的约束下, 原有基于经典测量理论的驾照理论考试系统存在考试效率低下、成绩评定结果不够准确等缺陷, 难以适应当前驾考要求, 容易培养出一部分理论知识不够扎实的学员, 给道路交通安全带来隐患.为了弥补现有考试系统的缺陷, 本课题意在研究测试时间更短、测试范围更广且测试结果更加准确的计算机自适应驾照理论考试系统, 以期有效提升道路交通安全, 减少“马路杀手”.2 项目反应理论2.1 Lo

21、gistic三参数模型美国学者洛德于1952年提出的项目反应理论 (IRT) 指出受测者与其潜在特质或能力反应在数学上可以表述为一条连续递增的函数曲线.这种新型的教育测量理论打破了传统测量理论 (CTT, 被试者与能力值存在线性关系) 的局限性, 更加真实地评价出被测者的真实水平而越来越受到学界的重视.该理论经过多年的发展, 已有学者为之建立了多个数学模型, 其中以伯恩鲍姆的Logistic三参数模型计算最为简便且精度更高, 具体函数如下:图1 Logistic三参数模型特征曲线 下载原图在这里, 能力水平值为的考生答对试题i的概率为pi () , 特征曲线斜率i为试题区分度.当斜率越陡峭,

22、相同能力差在pi () 轴上的投影差距越大, 则试题对被试者的区分程度越好.bi代表试题的难度, 为曲线的拐点在轴上的投影, ci代表试题的猜测系数, 为曲线与pi () 轴的交点.在建设题库系统时, 一般由专家预先定义试题的3个参数, 然后从被试者答题中得到的有效反馈再不断进行调整完善.这里面我们用L表示概率, xi为第i题得到的项目反应, n为总题数, pi () 和Qi () 为能力值为的受试者答对和答错的概率.在项目参数已知的情况下, 通过最大似然估计法对参数, b, c, 进行牛顿拉夫逊迭代 (N-R) 求偏导来估计被试者能力值, 算法如下:同时对两边去自然对数, 化出根据最大似然估

23、计法, 在L能取得极大值的条件下求出P的可能性, 按照高数求条件极值的方法, L和lnL同时达到极大值, 所以计算lnL的极值可化简计算量.2.2 信息函数作为一种新型的测量模型, 试题测量的有效性和能力评估的准确性是检验测验能否有效进行的基本要素, 没有这两样作为基础, 那么一切便无从谈起.为此, 项目反应理论引入了信息函数I () 进行判断, 当信息函数值最大时, 试题检验效果也就越好, 其公式如下:由于信息函数可以进行简单叠加, 所以整个测验总的信息函数可以写成经过计算可以得知当=max时, I () 可以达到最大值I () max, 公式如下:其中, D=1.702.从公式 (7) 和

24、公式 (8) 中, 我们可以推知:(1) 试题区分度的值越大, 信息函数值越大, 试题信息量也越大.(2) 试题难度值b越接近能力值时, 信息函数值越大, 试题信息量也越大.(3) 猜测系数c越小, 信息函数值越大, 试题信息量也越大.因此在题库设计时设计值大, b适合能力值及c尽可能小的试题就是题库设计者应重点考量的问题.3 系统开发过程3.1 B/S三层体系结构为了减轻系统对客户端的依赖, 这里采用“重服务器, 轻客户端”的B/S (Browser/Server) 三层体系结构.在该结构下, 客户端只需用浏览器来显示工作界面, 把主要逻辑事务处理都放在服务器上, 大大简化了客户端的负载,

25、并高效地减轻了系统的维护与升级成本, 提升系统运行效率.结构图如下:图2 B/S架构图 下载原图3.2 评测方法作为一种自适应考试系统, 要求程序从随机选题作为起点, 再根据被试者答题情况进行智能分析, 从中选出最适合其能力水平和具有较高区分度值的试题, 使越往后试题的信息函数值对应试者而言最大化, 从而精准判断出其能力值.系统运行流程图如下:图3 考试流程图 下载原图基本思想:用户在客户端上使用Browser向服务器提出测试请求, 系统在判别以往是否已有测试记录的情况下给出初步测试的试题, 并根据用户答题情况动态调整使试题难度系数更加匹配测验者的能力特征值.经过3-5题的初筛, 迅速初判用户的初始能力值, 并以此为据使用相应选题策略 (一般使用分层法结合最大信息函数原则) 选取更加匹配用户能力特征值的试题进行测验, 并采用最大似然估计法来计算能力值.通过一定量的试题评估后, 该方法可比传统的经典测量方法用更少的题量、更精准的计量, 评估出被试者的真实能力水平.3.3 终止条件作为一种智能的考试系统, CAT自适应考试系统可以根据考生的答题反应动态地调整考试的长度.这种不定长法的考试方法比传统固定试题数量的定