[发明专利]一种基于概率模型的计算思维测评系统

说明书

本发明提供了一种基于概率模型的计算思维测评系，包括测试模块和评估模块，其中测试模块包括7个测试子模块，所述7个测试子模块为计算复杂度子模块、抽象子模块、化简子模块、设计子模块、排序子模块、搜索子模块和评估子模块。本发明测试抽象、设计等综合能力，通过分数反映被测者计算思维在整个测试群体中的水平，将游戏和测试结合起来，测试形式多样，适用人群广，利用概率积分模型精确得出计算思维最终得分。

技术领域

本发明属于计算机领域，具体涉及一种基于概率模型的计算思维测评系统。

背景技术

计算思维有助于人们理解自然和社会现象；提高创新、创造能力；扩展思维，提出解决问题的新方法。概况来说，是一种很重要、有潜力，需要从小培养的思维习惯，很多发达国家已将计算思维列为和数学、物理同等重要的一项培养内容。现有的青少年计算思维测评技术及其局限性如下：

现有的编程游戏平台如Scratch，存在仅仅考察程序设计能力，不能测试抽象、设计等综合能力的缺点；现有的计算思维评测试题存在形式单一、难度不均的缺点，且无法通过分数反映被测者计算思维在整个测试群体中的水平，更不能得到被测者在各个方面的能力高低；现有的基于认知模型的计算思维评估技术主要面向计算机专业人员，涉及很多的计算机专业知识，测试复杂，难度较大，不适合青少年。现有的基于算法流程图的计算思维评估技术的缺陷在于仍然主要考察编程能力，并且没有具体度量方案，也没有对于评测结果的合理定量评估。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于，提供一种基于概率模型的计算思维测评系统，解决现有技术中无法对评测结果合理定量评估的问题。

为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案予以实现：

一种基于概率模型的计算思维测评系统，包括：

测试模块，所述测试模块包括7个测试子模块，所述7个测试子模块为计算复杂度子模块、抽象子模块、化简子模块、设计子模块、排序子模块、搜索子模块和评估子模块；

所述计算复杂度子模块通过利用测试者测试预先设置的计算问题，构建第一层次计算能力的决策矩阵：

其中，w₁₁为初始时间所占权值，w₁₂为初始解决问题数量所占权值，Time1为解决计算问题的时间，Num为解决计算问题的数量；

所述抽象子模块通过抽象图片测试测试者抽象能力，构建第二层次计算能力的决策矩阵：

其中，k为权重常数，w₂₁为初始时间所占权值，w₂₂为初始解决问题数量所占权值；Time2为测试时间；Correct为测试者判断的准确度；

所述化简子模块通过利用测试者化简解决一个预设的复杂问题，构建第三层次计算能力的决策矩阵：

其中，w₃₁为解决预设的复杂问题所花时间所占权值，Time3为完成预设复杂问题的时间；

所述设计子模块利用测试者回答预设面向对象设计的基础概念选择题，构建第四层次计算能力的决策矩阵：

其中，w₄₁为完成时间所占权值，w₄₃为初始设计的好坏程度Satisfication所占权值，w₄₄为完成选择题的正确程度Correct所占权值，Time4为完成预设面向对象设计的基础概念选择题的时间；

所述排序子模块利用测试者进行排序，构建第五层次计算能力的决策矩阵：