[发明专利]一种基于项目反应理论IRT模型的教育增值评价的方法

说明书

本发明公开了一种基于项目反应理论IRT模型的教育增值评价的方法，包括以下步骤：(1)选中指定的考试，导入学生各科成绩；(2)使用项目反应理论模型，将学生成绩转换成能力；(3)将学生能力转化等值；(4)将学生能力拟合教育增值评价模型，可以计算学校效能。本发明使用项目反应理论将学生成绩转换成能力，将各群体学生能力等值，放在同一尺度上。如此，就可以使用增值评价方式，比较不同学校学校效能的变化，也可以比较老师教学水平的变化，另外可以计算比较学校和老师的平均效能。

技术领域

本发明具体涉及一种基于项目反应理论IRT模型的教育增值评价的方法。

背景技术

增值评价在教育中在国内外都有应用，已经几十种变种方式去评价学校的效能，学生的效能和老师的效能。不论是何种方法，采用的数据大都为学生的成绩和常模作为输入或输出。每场次考试不同，题目不同，难度和区分度不尽相同。单从常模和成绩无法合理比较不同场次考试的学生的学业成就。如何与往届的学生进行比较，如何比较学校每届学生的表现？这些是亟需解决的问题。

发明内容

针对上述情况，为克服现有技术的缺陷，本发明提供一种基于项目反应理论IRT模型的教育增值评价的方法。

为了实现上述目的，本发明提供以下技术方案：

一种基于项目反应理论IRT模型的教育增值评价的方法，包括以下步骤：

(1)选中指定的考试，导入学生各科成绩；

(2)使用项目反应理论模型，将学生成绩转换成能力；

(3)将学生能力转化等值；

(4)将学生能力拟合教育增值评价模型，可以计算学校效能。

进一步地，步骤(1)包括：

(1.1)导入数据，

(1.2)数据清洗，

(a)缺失值处理：根据各个科目，移除对应的缺考学生的记录；

(b)鉴定出异常值，根据具体情况，判断是否移除记录；

(1.3)数据缩减，

(1.4)数据转换，

(1.5)数据校验。

进一步地，步骤(2)包括：

研究学生学科总能力，使用单维度IRT模型进行能力转换，公式如下：

θ为某个学生的能力，

P(θ,a_i,b_i,c_i)是能力水平为θ的学生在题目i上的答对概率，

a_i为题目i的区分度，

b_i为题目i的难度，

c_i为题目i的猜测答对可能，

e是自然对数的底；

通过上面公式，IRT模型将学生的能力，题目答对概率和题目参数联系在一起，为了得到学生的能力，必须先估计出题目的参数，包括以下步骤：

1)将学生成绩转换成学生作答模式矩阵，

设能力为θ_α的学生α，答对题目j则记1分，否则记0分,表达如下：