基于Web的化学自适应测验系统的研究
摘要
本文在介绍经典测量理论(CTT)、项目反应理论(IRT)和概化理论(GT)三种教育测量理论的基础上，较详细地阐述了项目反应理论的假设、模型、参数估计以及信息函数等。以IRT为理论基础，作者规划并研制了基于Web的化学计算机化自适应测验系统，并就建设试题库过程中所涉及的难度指标转换进行了深入的论证。该系统的实际研制开发主要体现在三个主要方面：①建立了包括item表、user表和calculation表在内的信息强大的后台数据库，用于存储各类试题及其相关信息，存储用户的所有信息。目前采用Access数据库技术。②用HTML语言完成了用户使用的前台界面，创建精美的网页，让用户在客户端通过浏览器，在舒适友好的界面环境下共享试题库系统，进行在线自适应测验。③用Visual Basic语言写出了包含判断模块、试题调用模块、参数计算模块等多个模块的CGI应用程序，让Web服务与数据库服务建立起动态链接，用户可使用交互式方式方便地访问数据库。从而实现了使国内外用户能够通过网络进行化学在线自适应测验的既定研究目标。
The author introduces three kinds of educational test theories that are Classical Test Theory (CTT), Generalizability Theory (GT) and Item Response Theory (IRT). The hypotheses, models, parameters-guessing and information function of IRT are expatiated at length. Based on Item Response Theory, the author designed and developed web computerized adaptive test system on chemistry, and argued deeply on transforming difficulty index involved in the process of constructing the item bank. Three aspects are embodied in developing the system. First, set up the powerful item bank. The bank is on Access Database currently, and contains some tables named as item, user and calculation. Second, design wonderful web pages with Hypertext Markup Language (HTML). Third, establish suitable CGI application. The program is written with Visual Basic (VB) language, including several modules. The established research objective, enabling users all over the world to enjoy using of computerized adaptive test of chemistry through web, is thus accomplished.
The author introduces three kinds of educational test theories that are Classical Test Theory (CTT), Generalizability Theory (GT) and Item Response Theory (IRT). The hypotheses, models, parameters-guessing and information function of IRT are expatiated at length. Based on Item Response Theory, the author designed and developed web computerized adaptive test system on chemistry, and argued deeply on transforming difficulty index involved in the process of constructing the item bank. Three aspects are embodied in developing the system. First, set up the powerful item bank. The bank is on Access Database currently, and contains some tables named as item, user and calculation. Second, design wonderful web pages with Hypertext Markup Language (HTML). Third, establish suitable CGI application. The program is written with Visual Basic (VB) language, including several modules. The established research objective, enabling users all over the world to enjoy using of computerized adaptive test of chemistry through web, is thus accomplished.
引文
(1) 漆书青、戴海崎、丁树良．现代教育与心理测量学原理．南昌：江西教育出版社，1998年
(2) 张敏强．教育测量学．北京：人民教育出版社，1998年
(3) 许祖慰．项目反应理论及其在测验中的应用．上海：华东师范大学出版社，1992年
(4) 余嘉元．项目反应理论及其应用．南京：江苏教育山版社，1992年
(5) 曾桂兴、张敏强。现代教育测量方法．广州：广东教育出版社，1991年
(6) 李广洲．化学教育统计与测量导论．南京：南京师范大学出版社，1998年
(7) 张厚粲．心理与教育测量．杭州：浙江教育出版社，1997年
(8) (美)赫林等。项目反应理论．武汉：湖北教育出版社，1990年
(9) 国家教委考试中心．题库建设理论与实践．北京：光明日报出版社，1991年
(10) Gunnit S. Khurana, Balbir S. Khurana. Web Database Construction Kit. Waite Group Press, Inc.,1996
(11) 马锦忠等．数据库系统概论．南京：南京大学出版社，1995年
(12) Jeffrey P. McManus. Database Access with Visual Basic 6. Sams Publishing, 1999
(13) 陈富国、李伟明．Rasch模型及其参数的近似估计．江西师大学报(哲社版)，1987，(2)：75～81
(14) 江西师大“题库理论”研究组．考生智能水平的自适应测验．江西师大学报(哲社版)，1987，(2)：65～70
(15) 漆书青等．博采两种测量理论之长，努力提高自考题库质量．江西师大学报(哲社版)，1997，(2)：89～92
(16) 漆书青．一种与经典测验理论有别的方法——项目反应理论简介．江西师大学报(哲社版)，1986，(4)：31～37
(17) 刘国均．自适应考试的数学模型和参数估计．江西师大学报(自然科学版)，1992，(2)：22～26
(18) 余嘉元．经典测量理论和项目反应理论的比较研究报告．南京师大学报(社科版)，1989，(4)
(19) 俞晓琳．项目反应理论与经典测验理论之比较。南京师大学报(社科版)，1998,(4)：74～77
(20) 余嘉元．运用知识工程理论编制成就测验．南京师大学报(自然科学版)，1998：31
(21) 刘波、段丽艳．一个基于Internet的通用题库系统的设计与实现．华南师范大学学报(自然科学版)，2000，(1)：39～44
(22) 何彪、张春晖、李文军．自适应试题库系统的设计与实现．华南理工大学学报(自然科学版)，1998，(4)：55～59
(23) 夏冬丽．教学考试题库的设计与开发．武汉大学学报(哲学社会科学版)，1997，(3)：124～126
(24) 李伟明、陈富国．经典测验理论和项目反应理论对题目分析的对比研究．心理学报，1987，(3)：312～317
(25) 李伟明、丁元、庞晓亮．项目反应理论(IRT)模拟研究中的优良没计和混合效应模型．心理科学，1998，(2)：297～300
(26) 李虹、车宏生．计算机化考试的研究和发展．心理学动态，1999，(2)：23～28
(27) 张厚粲、丁艺兵．心理测验理论及其发展．教育研究，1988，(3)：67～71
(28) 马世晔．题库理论与目前我国题库的发展状况．教育理论与实践，1996，(1)：44
(29) 王敞．基于计算智能的智能考试理论研究．中国电化教育，2001，(2)：23～25
(30) 邢新华．计算机辅助测验．电化教育研究，1998，(6)：116～119
(31) 王旖旎．现代教育思想与现代技术手段结合的范例．中国远程教育，2000，(3)：40
(32) 余胜泉、何克抗．网络题库系统的设计与实现．中国远程教育，2000，(9)：53
(33) 漆书青等．计算机化白适应测验的编制和应用．江西教育科研，1999，(2)：64
(34) 周福才等．网络题库测试系统的研究与实现．辽宁高等教育研究，1998，(4)：60
(35) 黄河笑、郭俊文．计算机自适应考试的若干研究．微型电脑应用，1999，(11)：48
(36) 谷思义、漆书青、赖民．中学英语水平计算机自适应测验系统的研制报告．外语电化教学，1990，(3)：5～6
(37) 漆书青等．题目反应理论和自适应测验．自然杂志，1989，(11)：807～814
(38) 何连珍．认知计算机适应性考试模型的设计．现代外语，1999，(2)：172～177
(39) 张敏强、刘晓瑜．项目反应模型的应用问题研究．心理学报，1998，(10) http：//www.fed.cuhk.edu.hk/～hkier/jecc/jecc9905/jecc990502gb.htm
(40) 吴水秀、曾庆鹏、王明文、丁树良．智能试卷生成和自适应考试系统．计算机与现代化，1999，(1) http：//icai.3322.net/zjzh/8.htm
(41) 余胜泉等．网络题库系统的设计与实现．http：//www.tech.net.cn/eedu/816.shtml
(42) 张敏强．20世纪教育测量学发展的回顾与现状评析．http：//joy.luohuedu.net/resource/article/jylw/3/307/lw009584.htm．
(43) 余胜泉等．距离适应性学习系统的研究．http://etc.elec.bnu.edu.cn/show/ktbg/the research of distance active learning svstem.htm(44) Ronald K. Hambleton & Hariharan Swaminathan. Item Response Theory: Principles and Applications. Kluwer Nijhoft Publishing, 1985
(45) Gibert R. Austin. A Review of Computer Adaptive Testing. 1991 http://www.marces.org/mdarch/
(46) Frank B. Baker. Item Response Theory: Parameter Estimation Techniques. Marcel Dekker, Inc. 1992
(47) Jeff Douglas. Nonparametric ICC Estimation To Assess Fit of Parametric Models. (Private Communication), 1995
(48) Mark D. Reckase & William Stout. Conditions Under Which Data From Items That Are Sensitive to Differences in Multiple Substantive Abilities Can Be Well Fit by a Unidimensional IRT Model. (Private Communication), 1997
(49) William A Sanda & Brian K. Waters & James R. McBride. Computerized Adaptive Testing: From Inquiry to Operation. American Psychological Association, 1997
(50) Wire J. Van der Linden & Cees A. W. Glas. Computerized Adaptive testing: Theory and Practice. Kluwer Acadimic Publishers, 2000
(51) Susan E. Embreston & Steven P. Reise. Item Response Theory For Psychologists. Lawrence Erlbauln Associates, Inc., 2000
(52) Howard Wainer. Computerized Adaptive Testing: A Primer Second Edition. Laurence Erlbaum Associates, Inc., 2000
(53) William F. Stout. A New Item Response Theorv Modelling Approach with Applications to Unidimensionality Assessment and Ability Estimation. Psychometrika, 1990, 55: 293
(54) Hua-Hua Chang & William Stout. The Asymptotic Posterior Normality of the Latent Trait in an IRT Modei. Psychometrika, 1993, 58: 37-52
(55) Robin Shealy & William Stout. A Model-based Standardization Approach that Separates True B1AS/DIF from Group Ability Differences and Detects Test B1AS/DTF as well as Item B1AS/DIF. Psychometrika, 1993,58: 159-194
(56) James R. McBride. Research Antecedents of Applied Adaptive Testing. Computerized Adaptive Testing: From Inquiry to Operation, 1997, 5: 47-57
(57) Frank L. Vicino and Kathleen E. Moreno. Human Factors in the CAT System: A Pilot Study. Computerized Adaptive Testing: From Inquiry to Operation, 1997, 15: 157-160
(58) Howard Wainer. Eric T. Bradiow.& Zurn Du. Testlet Response Theory: An Analog for the 3PL Model Usetul in Testlet-baseJ Adaptive Testing. Computerized Adaptive Testing: Theory and Practice, 2000, 13: 245-269
(59) Howard Wainer & Robert J. Mislew. Item Response Theory, Item Calibration, and Proficiency Estimation. Computerized Adaptive Testing: A Primer Second Edition, 2000, 4: 61-97
(60) Rocklin, T. & O'Donnell. A. M. Self-adapted Testing: A Performance-improving Variant of Computerized Adaptive Testing. Journal of Educational Psychology, 1987, 79: 315-319
(61) Rocklin, T. Self-adapt testing. Applied Measurement in Education, 1994, 7: 3-14．
(62) A. H. Johnstone and H. E1-Banna. Capacities, Demands and Processes-A predictive modei for science education. Education in Chemistry, 1986, 5: 80-84
(63) D. Hodson. Multiple Choice Tests-Are four options as good as five? Education in Chemistry, 1986,5:84-86
(64) D. Hodson. How Important is Question Sequence. Education in Chemistry, 1987, 1: 11-12
(65) S. Friel and A. H. Johnstone. Making Test Scores Yield More Information. Education in Chemistry, 1988,3:46-49
(66) H. J. Schmidt and M. Beine. Setting Multiple-choice Tests. Education in Chemistry, 1992, 1: 19-21
(67) D. Hodson. Using and Constructing Chemical Databases. Education in Chemistry, 1991, 3: 78-80
(68) Item Response Theory. http://work.psvch.uinc.edu/irt/intro-main.asp
(2) 张敏强．教育测量学．北京：人民教育出版社，1998年
(3) 许祖慰．项目反应理论及其在测验中的应用．上海：华东师范大学出版社，1992年
(4) 余嘉元．项目反应理论及其应用．南京：江苏教育山版社，1992年
(5) 曾桂兴、张敏强。现代教育测量方法．广州：广东教育出版社，1991年
(6) 李广洲．化学教育统计与测量导论．南京：南京师范大学出版社，1998年
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(8) (美)赫林等。项目反应理论．武汉：湖北教育出版社，1990年
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(11) 马锦忠等．数据库系统概论．南京：南京大学出版社，1995年
(12) Jeffrey P. McManus. Database Access with Visual Basic 6. Sams Publishing, 1999
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(18) 余嘉元．经典测量理论和项目反应理论的比较研究报告．南京师大学报(社科版)，1989，(4)
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(20) 余嘉元．运用知识工程理论编制成就测验．南京师大学报(自然科学版)，1998：31
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(23) 夏冬丽．教学考试题库的设计与开发．武汉大学学报(哲学社会科学版)，1997，(3)：124～126
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(56) James R. McBride. Research Antecedents of Applied Adaptive Testing. Computerized Adaptive Testing: From Inquiry to Operation, 1997, 5: 47-57
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(58) Howard Wainer. Eric T. Bradiow.& Zurn Du. Testlet Response Theory: An Analog for the 3PL Model Usetul in Testlet-baseJ Adaptive Testing. Computerized Adaptive Testing: Theory and Practice, 2000, 13: 245-269
(59) Howard Wainer & Robert J. Mislew. Item Response Theory, Item Calibration, and Proficiency Estimation. Computerized Adaptive Testing: A Primer Second Edition, 2000, 4: 61-97
(60) Rocklin, T. & O'Donnell. A. M. Self-adapted Testing: A Performance-improving Variant of Computerized Adaptive Testing. Journal of Educational Psychology, 1987, 79: 315-319
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(64) D. Hodson. How Important is Question Sequence. Education in Chemistry, 1987, 1: 11-12
(65) S. Friel and A. H. Johnstone. Making Test Scores Yield More Information. Education in Chemistry, 1988,3:46-49
(66) H. J. Schmidt and M. Beine. Setting Multiple-choice Tests. Education in Chemistry, 1992, 1: 19-21
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