基于項目反應理論的中學生素質測評應用研究

王天祺

摘要：在智能信息技術快速發展的時代，中學生素質教育和評價上升到國家戰略層次進行應用研究，特別是在一帶一路人才培養體系和中學生素質發展人本理論的影響下，對中學生素質與能力的發展測評與評價提出了較高的技術要求。本文首先簡要介紹了中學生素質測評模型設計、行為能力模型構建和項目反應測評智能模型的設計與建設，在基于項目反應理論的學生素質能力測評特性曲線的基礎上，構建智能化中學生素質能力測評系統，極大地提升了學生素質能力評價系統的適用性和可用性，對我國中學生素質能力評價應用提供了良好的借鑒。

關鍵詞：中學生；素質測評；項目反應；智能技術

一、緒論

中學生素質測評是以管理學、心理學、系統論、統計學、行為科學和智能信息技術等多種學科為基礎，對我國廣大的中學生的綜合素質、行為能力、學習能力進行綜合測量與評價，從而建立一種綜合素質測評定性與定量相結合的智能測評決策方法體系。中學生素質測評是合理度量學生的綜合素質與能力的實際情況，建立學生素質能力發展數據庫，利用智能信息技術和測評模型對學生進行素質與能力量表的設計，對學生的素質性格的趨同性、差異性、波動性等方面進行深度測量，得出每個學生的個人性格與行為能力的穩定性表象。同時，在素質的基礎上，可以得到學生心理素質、外顯行為和自我調整發展能力的一致性測評數據，使得學生素質測評與學生人格發展有條件地進行匹配，完成測評項目的目標。[1]

二、學生素質能力測評維度設計

通過建立中學生素質能力測評數據常模，對高中學生綜合素質與能力的測評信度和效度進行分析研究，將中學生綜合素質與能力測評分為初、高中一年級；初、高中二年級和中初、高中三年級等各個階段，涵蓋學生的綜合素質、道德修養與思想品質和學習發展能力等方面，同時也概況了學生心理素質、身體素質與健康、發展素質、道德素養、思想品質、審美與修養、行為能力、學習方法與能力和創新實踐能力等方面的測評要素。

在構建和開發中學生素質測評系統的過程中，建立學生測評模型是關鍵任務，其中建立測評維度及其相應的測評要素組分是模型構建的基礎。中學生綜合素質測評體系包括三個測評維度，即：學生綜合素質測評維度、學生道德修養與思想品質測評維度和學習發展能力測評維度。

中學生綜合素質測評體系框架如圖1所示：

（1）中學生綜合素質測評維度是以學生的學習動機、實用氣質、個人性格、IQ智商、人格成熟度、AQ逆商、人格特質、心理狀況和邏輯推理等具體素質的全部要素為主線進行測評；

（2）中學生道德修養與思想品質測評維度主要體現中學生所具備的基本品質，包括中學生思想道德修養、愛國意識、社會責任感、價值觀、意志品質和美學與欣賞等方面進行測試評估；

（3）中學生學習發展能力測評維度主要涵蓋溝通能力、表達能力、應對困境能力、自我能力、學習能力、實踐能力和合作能力等方面；中學生能力測評系統根據學生不同的階段設定不同測評模版，測評包括綜合測評、專項測評等。

三、基于項目反應的學生素質測評模型設計

項目反應理論是以學生素質能力測評項目特征曲線和潛在特質等概念理論架構為基礎，依據條件可行性假設，形成學生素質能力測評項目特征曲線。學生素質能力測評項目特征曲線描繪了參加測評學生的素質能力水平與測評智能分析評價結果，它可能正確解釋測評項目及其概率之間的關系。如圖1所示顯示了學生素質能力項目的特征曲線。θ表示學生素質能力水平，Pi（θ）表示θ能力的參加測評交互答題過程i項目的正確率，θ與Pi （θ）之間的關系可以用大學生測評序列參數logstic模型表示：

pi（θ）=ci+ri-ci1+e-Dai（θ-bi）

a、b、c為三個學生測評參數可定量表示θ與Pi（θ）的關系。a 指曲線拐點處的斜率，b指曲線拐點上的θ值，c是下漸近線，表示隨機測評智能分析結果的統一性。基于香楠木反應理論的學生素質測評特性曲線如圖2所示：

在中學生素質能力測評中，項目反應理論IRT能夠事先估計好所測學生的素質能力范圍內的估計標差異和測評信息函數，然后依次為依據從題庫中選擇所測素質能力數據題目，為中學生素質能力測評的個性化和統一化奠定了理論與實踐應用基礎。[2]利用智能信息技術對學生進行素質能力綜合測評，可以大大提高測評的信度、效度、區分度和測評達標率，可以自動控制測評測驗精度，智能平衡測評內容和題目類型，自動調整測驗題目量級，實現測評答題、測評報告輸出和測評結果智能評價的全部自動化過程，能夠達到測評最優化目標。[3]

在構建中學生素質測評系統過程中，在基于IRT理論的基礎上構建學生素質測評量表和模型，學生素質測評系統能夠實現計算機隨機在線進行自適應測評，在測評每個維度組分的過程中，智能專家系統進行容量過濾和隨機產生后面維度組分的測評題目。此方法是依據前面答題的反應情況來決定（傳統的適應性測驗的做法是改變起止點，智能性較差），它可以根據不同的測評對象確立不同的常模。所以，IRT使得中學生素質測評更具科學性和實用性。

四、中學生素質測評系統總體結構設計

中學生綜合素質與能力測評系統總體結構是應用測評中間件、基礎軟件和測評智能構件組成。應用中間件包括：測評流程整合、測評數據整合和測評應用集成；基礎軟件包括學生在線測評、學生定制測評、學生測評管理等子系統；測評系統的數據倉庫由學生綜合素質數據庫、學生道德修養與思想品質數據庫、學生學習發展能力數據庫、試題評語數據庫和專家模型數據庫組成，構架了系統的測評信息資源數據中心。該框架中的系統構件主要包括統一組織管理、權限管理、身份認證等，是中學生綜合素質與能力測評系統建設的核心。

中學生素質測評系統總體功能架構如下圖3所示：

五、測評效用分析

中學生素質測評需要達到綜合認知的客觀性、科學性和有效性，從某種程度上取決于測評方法的適當選擇及正確運用。中學生素質測評系統的實現，是通過運用項目反應理論和智能信息技術綜合實現的。智能信息技術的應用可以排除人為因素的干擾，能夠明確表達測評的信度與效度、測評的難度與區分度和測評的達標值分析，并在實踐中不斷探求改進的辦法。特別是在專家智能模型和測評大數據模型的支持下，可以使測評過程、人機對話、測評環境融合和測評興趣與熱情有了空前的提高，克服了因測評主體的差異所帶來的影響。[4]

特別是學生素質測評的效度和信度是關鍵因素，如在學生素質測評中，信度被定義為一組測量分數的真變異數與總變異數（實得變異數）的比率。[5]即：rxx=st2sx2，

其中，真分數的變異數st2是不能直接測量的，是學生素質測評的構想概念，必須通過測評實得分數進行評價。智能信息技術的應用，可以進一步提高學生素質測評的信度、效度和效用價值，可以在廣泛取樣檢驗測評信度值，在不斷檢驗和改進中提高測評的效度。

參考文獻：

[1]何永強，張文欣.學生素質測評系統的系統分析研究[J].河南工程學院學報：自然科學版，2011（1）.

[2]彭蘇勉，翟懷遠.大學生綜合素質與能力測評體系研究及系統實現.中國經濟出版社，2012.

[3]馮宜.基于校園網絡開展大學生素質測評的研究[J].實驗技術與管理，2009（1）.

[4]霍剛，曹俊德.建構開放的大學生綜合素質測評模式初探兼論北京電子科技學院大學生綜合素質測評辦法[J].科教文匯，2009（2）.

[5]鄭日昌.心理測量.湖南教育出版社，1986，78.