貝氏網路在教育測驗上的應用

貝氏網路是一個很有效的推論工具，其應用層面十分廣泛。而本節將探討應 用於教育方面累積的成果及文獻。

貝氏網路在教育測驗上最基本且主要的應用是診斷錯誤概念的研究，依研究 範圍有區分為以教材單元為主的以及能力指標為主，另一個在教學上的應用是在 診斷錯誤概念之後，可在加上相關的補救教學，其相關文獻整理如表 2-1。

表2- 1 貝氏網路在教育上之應用 1

研究範圍 研究者 研究內容摘要

教材單元

施淑娟、許雅菱、

李俊儀、郭伯臣、

劉湘川 (2004)

以國小四年級「小數加減」單元為研究 範圍，建立貝氏網路來進行診斷測驗

汪端正、蘇文君、

郭伯臣、楊智為 (2006)

以數學領域「數與量」能力指標為研究 範圍，探討技能層之間的上下位關係，

應用四層之貝氏網路進行診斷測驗。

能力指標

劉麒峰(2004)

以國中的數學能力指標為研究範圍，透 過個人化的評量網頁，進行適性測驗。

用貝氏網路推論產生的系統錯誤分析。

黃雅鳳(2006)

以數學領域「分數小數」相關指標建立 貝氏網路，並製作補救教學動畫，以利 在診斷測驗後進行有效的補救教學。

補救教學

吳仁奇(2006)

以數學能力指標「分數」編制貝氏網路，

在電腦施測結束，貝氏網路推論出學生 的錯誤概念後，利用動畫進行補救教學。

而有一部分研究是關於貝氏網路的理論與技術上的應用，包括貝氏網路的設 計、多重貝氏網路的應用及結合資料探勘的技術等，其相關研究整理如表 2-2。

表2- 2 貝氏網路在教育上之應用 2

研究範圍 研究者 研究內容摘要

謝典佑(2006)

探討多重貝氏網路模組在不同的融合 演算法之下，對於學生錯誤類型及其技 能之辨識率的影響。

許雅菱(2005)

探討以證據中心為基礎的評量設計，以 貝氏網路為基礎，建構以概念性的評量 架構為主的評量傳遞模式。

郭伯臣、李俊儀、

許雅菱、林文質、

(2005)

建立符合證據為中心的數學評量設計 的貝氏網路，以教材單元為例，進行研 究探討。

王鈺婷(2005)

以貝氏網路作為表示教學領域中各個 學習觀念的關係的語言。探究學生在學 習的過程中如何整合基本觀念的過程。

鄭祐昇(2004)

利用資料探勘技術中的粗集理論，粹取 隱藏在資料中的決策法則。經過篩選產 生最終的建構法則。再利用這些建構法 則轉換成節點間的連結，完成貝氏網路 架構學習。

在教育測驗 分析上之綜 合應用

黃意策(2002)

以矩陣相似性轉換，找到相似矩陣，再 結合圖論畫出貝氏網路架構。期望結合 線性代數與圖論，提供一個非搜尋式的 方法，找出適合資料的貝氏網路架構。

還有部分研究是將貝氏網路應用於適性化測驗上，包含適性化測驗的可行 性、適性測驗演算法及電腦化適性測驗系統等。其相關的研究整理如表 2-3。

表2- 3 貝氏網路在教育上之應用 3

研究範圍 研究者 研究內容摘要

謝錦泉(2007)

主要研究目的在於利用貝氏網路建置一 學習診斷系統以自動辨識每位學習者在 學習過程中顯現的特質，進而推論學習 者的學習風格及知識學習的盲點。

林垣圻(2006)

以國小四年級數學科「面積」單元為例，

建立貝氏網路，選用ＡＯ*演算法為選題 策略，建構以貝氏網路為基礎之線上適 性測驗系統。

楊智為、劉育隆、

楊晉民、曾彥鈞 (2006)

利用試題順序理論進行電腦化適性測驗 後，使用貝氏網路作為診斷工具。能節 省施測題數並保有一定的辨識率。

李俊儀(2005) 以國小數學診斷測驗為例，探討以貝氏 網路為基礎的電腦適性測驗選題策略。

適性化測驗

陳祐凡(2003)

以鏈結隱藏和貝氏網路兩種主要技術，

發展一個簡潔、高彈性、且可擴充的線 上學習適性化導航模型。

由這些文獻結果可知，利用貝氏網路分析學生所具有的錯誤類型資訊，除了 大量節省人工判斷的時間，還能提供有效的診斷訊息。因此，貝氏網路的機率推 理模型，在教育測驗上是一個很有效的診斷工具