基于协同过滤的试题推荐与智能分析系统研究与实现

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近年来以云计算、大数据、物联网和人工智能为代表的新一代信息技术发展迅速,推动了智慧教育、数字校园的快速发展,为解决教育信息化发展瓶颈问题带来了新的机遇。在如今教学过程中,考试仍是对学生量化评价、对教师教学成果考量的重要手段,故试卷的智能生成、质量的分析以及挖掘蕴藏在学生测评成绩背后的有价值信息越来越被人们所重视。同时,试题推荐技术也得到教育者的广泛关注,协同过滤作为推荐系统常用算法,其与教育领域的结合值得被深入研究。因此,研究一种智能试题生成方法、结合试题推荐特殊性改进协同过滤推荐算法、挖掘测评结果潜在的价值信息成为现代教学管理亟待解决的问题。本文首先对课题研究背景意义,以及当前国内外关于试题推荐算法和测评结果智能分析的现状进行分析与研究,然后根据实际需求与目标研究了协同过滤算法改进并实现了相关Office功能插件,具体如下:(1)研究学生端试题推荐算法改进,根据教育领域试题推荐的独特性、结合学生历史作答记录,引入时效性、知识点作答次数和掌握率等平衡因子,在相似度计算和评分预测方面对传统基于用户的协同过滤算法进行改进,实验结果表明改进算法有效提高了推荐效果;(2)基于Office自定义插件相关技术,研究面向教育测评的试题生成与智能组卷方案,提供多种试题生成方法,实现与标准QTI格式与通用试题平台Moodle的对接;(3)基于教育学经典测量理论,研究学生测评结果智能分析方案,并设计Office Excel插件,实现对测评结果的多维度、深层次分析和挖掘,通过S-P表等分析为教师教学策略调整、学生学习方法改进提供指导和建议。
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