基于認(rèn)知診斷理論的核心能力素質(zhì)教育模型構(gòu)建

梁景峰 劉偉娜 張靜

摘要 核心能力素質(zhì)培養(yǎng)是教育培訓(xùn)領(lǐng)域研究的焦點(diǎn)，構(gòu)建科學(xué)合理的職業(yè)核心能力素質(zhì)模型成為成人教育培訓(xùn)改革發(fā)展的重要議題。認(rèn)知診斷理論作為一種新的教育評價(jià)方法，將嚴(yán)格的心理測量標(biāo)準(zhǔn)與形成性評估目標(biāo)緊密結(jié)合，充分利用知識的內(nèi)在聯(lián)系，規(guī)劃合理的學(xué)習(xí)路徑，完成學(xué)習(xí)進(jìn)階，為教育教學(xué)實(shí)踐奠定了基礎(chǔ)?；谡J(rèn)知診斷理論，以氣象部門防雷減災(zāi)行政管理人員為例，為核心能力素質(zhì)模型的構(gòu)建提供新視角和新方法。

關(guān)鍵詞 認(rèn)知診斷;核心素質(zhì);素質(zhì)模型;防雷減災(zāi);行政管理

中圖分類號：G710 文獻(xiàn)識別碼：A 文章編號：2095–3305（2020）07–0–03

DOI：10.19383/j.cnki.nyzhyj.2020.07.072

The Model Construction of Core Competence Quality Education Based on Cognitive Diagnosis Theory

——A Case Study of Lightning Protection and Disaster Mitigation Administrators

LIANG Jing-feng et al （Hebei Agricultural University， College of Mechanical & Electrical Engineering， Baoding， Hebei 071000）

Abstract The cultivation of core competence and quality is the focus of the research in the field of education and training. Building a scientific and reasonable model of vocational core competence and quality has become an important issue in the reform and development of adult education and training. As a new educational evaluation method， cognitive diagnosis theory closely combines strict psychological measurement standards with formative assessment objectives， makes full use of the internal connection of knowledge， plans a reasonable learning path， completes the learning progression， and lays a foundation for educational teaching practice. Based on the theory of cognitive diagnosis， this paper takes the administrative personnel of lightning protection and disaster reduction in meteorological department as an example to provide a new perspective and method for the construction of core competency model.

Key words Cognitive diagnosis; Core quality; Quality model; Lightning protection and disaster reduction; Administrative management

核心素質(zhì)作為職業(yè)必備的品質(zhì)和關(guān)鍵能力，是成人職業(yè)教育培訓(xùn)研究的焦點(diǎn)。核心能力素質(zhì)模型作為將各項(xiàng)核心素質(zhì)的有機(jī)整合體，構(gòu)建過程需要科學(xué)先進(jìn)的理論和方法做支撐。認(rèn)知診斷理論作為一種新的教育評價(jià)構(gòu)建方法，與素質(zhì)評價(jià)具有內(nèi)在一致性，旨在將嚴(yán)格的心理測量標(biāo)準(zhǔn)與形成性評估目標(biāo)相結(jié)合，指導(dǎo)教育教學(xué)實(shí)踐活動(dòng)。

近年來，氣象部門貫徹落實(shí)國務(wù)院文件精神，轉(zhuǎn)變防雷監(jiān)管方式，加強(qiáng)事中事后監(jiān)管，深入開展防雷減災(zāi)體制改革，從而對防雷減災(zāi)行政管理人員的能力素質(zhì)提出了新要求。建立適應(yīng)體制改革、科學(xué)合理的核心能力素質(zhì)模型極大地促進(jìn)了防雷減災(zāi)行政管理人員能力素質(zhì)的提升，有效指導(dǎo)了防雷減災(zāi)行政管理人員相關(guān)教育培訓(xùn)工作。本文以認(rèn)知診斷理論為基礎(chǔ)，構(gòu)建了人員核心能力素質(zhì)模型，探索了素質(zhì)模型構(gòu)建的新方法。

1 認(rèn)知診斷理論

在教育心理學(xué)發(fā)展歷程中，近年來，認(rèn)知診斷成為國內(nèi)外心理與教育測量學(xué)研究的重點(diǎn)和熱點(diǎn)，是認(rèn)知心理學(xué)與教育測量學(xué)有機(jī)結(jié)合的產(chǎn)物。認(rèn)知診斷理論源于20世紀(jì)80年代，認(rèn)知科學(xué)和心理測量學(xué)的結(jié)合對教育領(lǐng)域的指導(dǎo)作用受到教育心理學(xué)領(lǐng)域內(nèi)眾多專家和學(xué)者的普遍關(guān)注。Nichols[1]在1995年出版的專著《認(rèn)知診斷評估》中首次將認(rèn)知科學(xué)和心理測量學(xué)的結(jié)合稱作為認(rèn)知診斷評估，該名稱被沿用至今。Leighton和Gierl的著作《教育認(rèn)知診斷評估：理論及應(yīng)用》（2007），Tatsuoka[2]的著作《認(rèn)知評估：規(guī)則空間簡介》（2007），以及Rupp等[3]的著作《診斷測量：理論，方法及應(yīng)用》，均從不同角度和層次論述了認(rèn)知診斷理論及其應(yīng)用進(jìn)展。

認(rèn)知診斷理論體系包含Q矩陣?yán)碚摵驼J(rèn)知診斷模型兩部分。屬性層級結(jié)構(gòu)（AHS）、鄰接矩陣（A）、可達(dá)矩陣（R）、縮減矩陣（Qr）、受測者Q矩陣（Qs）、測驗(yàn)Q矩陣（Qt）以及期望反應(yīng)模式（ERP）構(gòu)成完整的Q矩陣?yán)碚?。Q矩陣?yán)碚摰暮诵氖抢每梢灾苯拥玫降挠^察反應(yīng)模式（ORP）表示已經(jīng)確定好的受測者不可直接觀察的知識狀態(tài)[4]。診斷測驗(yàn)完成后，可以取得受測者的作答數(shù)據(jù)，根據(jù)建立的認(rèn)知診斷模型，可以對受測者的知識狀態(tài)進(jìn)行估計(jì)。建立認(rèn)知診斷模型有不同的方法，Tatsuoka[5]提出了一種基于模式識別和分類技術(shù)的診斷方法，即規(guī)則空間模型（RSM），該方法首先分析考察測驗(yàn)的所有認(rèn)知屬性，確定與考察題目相關(guān)的認(rèn)知屬性和受測者知識狀態(tài)的種類，為解決由于受測者作答出現(xiàn)失誤或猜測而導(dǎo)致期望反應(yīng)模式與期望反應(yīng)模式的不符問題。RSM根據(jù)項(xiàng)目反應(yīng)模型計(jì)算出一組R（θ，ξ）序偶，在規(guī)則空間中，R序偶是一個(gè)坐標(biāo)點(diǎn)，稱為純規(guī)則點(diǎn)，其中θ是受測者的能力參數(shù)，ξ是基于項(xiàng)目反應(yīng)理論的一個(gè)警戒指標(biāo)，ξ用來表示能力為θ的受測者實(shí)際作答反應(yīng)模式與真實(shí)能力水平對應(yīng)項(xiàng)目反應(yīng)模式的偏離程度。利用診斷模型可以計(jì)算出每個(gè)受測者的序偶，使用馬氏距離判別或貝葉斯判別將其判歸為某個(gè)純規(guī)則點(diǎn)，每個(gè)純規(guī)則點(diǎn)即代表著相應(yīng)的知識狀態(tài)和水平[6]。

2 核心素質(zhì)模型構(gòu)建的可行性

可測性是核心能力素質(zhì)模型構(gòu)建的前提，素質(zhì)是態(tài)度、知識、技能的整合與統(tǒng)一，是可以被觀察、傳授、學(xué)習(xí)和測量的行為，與個(gè)體表現(xiàn)密切相關(guān)，可供測量評價(jià)[7-8]。核心素質(zhì)的表現(xiàn)水平可經(jīng)過測量推斷獲得，并表現(xiàn)為一個(gè)連續(xù)體的狀態(tài)，代表構(gòu)成要素水平的高低，由“三維目標(biāo)”的基礎(chǔ)上發(fā)展而來，通過知識積累、技能發(fā)展、態(tài)度養(yǎng)成而形成，具有統(tǒng)一性和整體性，不能脫離知識而獨(dú)立存在。在核心能力素質(zhì)框架方面，歐洲國家將行為導(dǎo)向的核心素質(zhì)分解為態(tài)度、知識和技能三個(gè)方面進(jìn)行評價(jià)，這種可分解性對利用認(rèn)知診斷理論進(jìn)行核心能力素質(zhì)模型構(gòu)建起著至關(guān)重要的作用[9-10]。

對具有綜合性、內(nèi)隱性、情景性和適應(yīng)性等特點(diǎn)的核心素質(zhì)來說，必須依附核心素質(zhì)的具體行為，推斷內(nèi)隱的核心素質(zhì)狀況需通過觀察外顯的行為表現(xiàn)來間接了解。對于核心能力素質(zhì)模型構(gòu)建的思路，歐洲國家將核心素質(zhì)聯(lián)系為外顯的可觀察行為，進(jìn)而開展對核心素質(zhì)的評價(jià)[11]。認(rèn)知診斷技術(shù)是一種高級潛變量模型，作為新型的評價(jià)手段，主要是解決傳統(tǒng)評價(jià)方法無法測量潛在能力素質(zhì)的問題。認(rèn)知診斷技術(shù)測量受測者的核心素質(zhì)，可以較好地將核心素質(zhì)內(nèi)隱的特征外顯化，實(shí)現(xiàn)核心素質(zhì)的評價(jià)由模糊狀態(tài)轉(zhuǎn)化為清晰狀態(tài)，從而為了解核心素質(zhì)內(nèi)部特征及其結(jié)構(gòu)化特點(diǎn)提供新視角。

認(rèn)知診斷首先將核心素質(zhì)所對應(yīng)的行為能力在認(rèn)知屬性上進(jìn)行分解，然后利用現(xiàn)代測量學(xué)和心理學(xué)的手段全面診斷和評價(jià)核心素質(zhì)的認(rèn)知規(guī)律、內(nèi)部結(jié)構(gòu)及其細(xì)粒度上的表現(xiàn)。認(rèn)知診斷技術(shù)不僅注重評價(jià)受測者的個(gè)性化，還更加關(guān)注群體的學(xué)習(xí)進(jìn)階和學(xué)習(xí)路徑等整體狀態(tài)。因此，利用認(rèn)知診斷技術(shù)構(gòu)建的核心能力素質(zhì)模型成為指導(dǎo)教學(xué)有效有序開展、測量學(xué)員學(xué)習(xí)成就、考察培訓(xùn)教材合理性的依據(jù)。此外，核心素質(zhì)的計(jì)算機(jī)自適應(yīng)評價(jià)由于認(rèn)知診斷技術(shù)將變?yōu)榭赡?，如美國已?jīng)以不同形式將計(jì)算機(jī)自適應(yīng)評價(jià)用于教育測評中[12]。認(rèn)知診斷技術(shù)使核心能力素質(zhì)模型的構(gòu)建更加具體，讓師生對核心素質(zhì)的理解更加深刻，故要有針對性地培養(yǎng)學(xué)員的核心素質(zhì)。

3 核心素養(yǎng)模型構(gòu)建案例分析

核心素質(zhì)的屬性層次界定是能力素質(zhì)模型構(gòu)建的基礎(chǔ)，直接影響素質(zhì)模型構(gòu)建的質(zhì)量。屬性層次既要符合學(xué)科邏輯思維，又要遵循認(rèn)知規(guī)律。屬性的細(xì)粒度也直接影響素質(zhì)模型的解析深度，但從數(shù)據(jù)的復(fù)雜性角度來考慮，一般屬性個(gè)數(shù)以6～9個(gè)為宜。以基層氣象機(jī)構(gòu)防雷減災(zāi)行政管理人員核心能力素質(zhì)模型構(gòu)建為例進(jìn)行案例分析，將防雷減災(zāi)行政管理能力分為9個(gè)認(rèn)知屬性，即A1：防雷減災(zāi)技術(shù)基礎(chǔ)知識;A2：氣象行政許可基本知識;A3：氣象行政處罰基本知識;A4：防雷減災(zāi)法律法規(guī)知識;A5：防雷減災(zāi)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范知識;A6：防雷減災(zāi)執(zhí)法文書知識;A7：防雷減災(zāi)行政執(zhí)法技能;A8：防雷減災(zāi)行政審批技能;A9：防雷減災(zāi)市場監(jiān)管技能（圖1）。測評工具是依照理想測量模式對屬性考查要求形成的（表1）。

根據(jù)規(guī)則空間模型建立[（θ，ξ）]序偶規(guī)則，計(jì)算出（θXi，ξXi）純規(guī)則點(diǎn);根據(jù)實(shí)際被測試量數(shù)據(jù)，計(jì)算出實(shí)際反應(yīng)模式對應(yīng)的（θ'Xi，ξ'Xi）序偶;受測者實(shí)際反應(yīng)模式的序偶與理想反應(yīng)模式的純規(guī)則點(diǎn)之間的偏差距離采用馬氏距離衡量。

初級管理人員主要掌握了A1、A2、A3、A4和A6屬性，且掌握模式對應(yīng)的能力值較低。中級管理人員進(jìn)一步掌握了A5和A8屬性，對應(yīng)的能力值有所增大。高級管理人員幾乎掌握了所有屬性，且在θ=5.68和θ=3.82高能力的掌握模式上占據(jù)比重較大（表2）。

針對不同水平的防雷減災(zāi)行政管理培訓(xùn)對象，可以制定滿足個(gè)性化需求的能力提升方案。例如，對于只掌握A1、A2和A3的學(xué)員，其能力提升路徑可以是A4→A5→A6→A8→A7→A9或A4→A8→A5→A6→A7→A9。在第一種能力提升方案中，學(xué)員首先需要理解防雷減災(zāi)管理法律制度相關(guān)知識，然后掌握防雷減災(zāi)行政審批技能，最后掌握防雷減災(zāi)市場執(zhí)法和監(jiān)管技能;而在第二種能力提升方案中，學(xué)員首先需要提高防雷減災(zāi)行政審批相關(guān)能力，然后提高防雷減災(zāi)市場監(jiān)管相關(guān)能力。

4 結(jié)語

基于認(rèn)知診斷理論構(gòu)建核心能力素質(zhì)模型，能夠了解受測者在對知識潛在認(rèn)知屬性上的個(gè)體差異，并將個(gè)體差異進(jìn)行細(xì)化、分類，根據(jù)知識鏈間的關(guān)系，針對受測者個(gè)體差異，建立個(gè)性化、區(qū)別化教育培訓(xùn)方案，以探索更恰當(dāng)?shù)膶W(xué)習(xí)路徑，取得更有效的學(xué)習(xí)進(jìn)階。認(rèn)知診斷構(gòu)建能力素質(zhì)模型的本質(zhì)是以心理測量學(xué)為手段，根據(jù)實(shí)際反應(yīng)模式與理想反應(yīng)模式最大匹配概率，將核心素質(zhì)劃歸到不同的理想掌握模式中，進(jìn)而按照核心素質(zhì)在理想掌握模式中所處的狀態(tài)對其進(jìn)行有針對性地屬性掌握方法與策略的提升。學(xué)習(xí)進(jìn)階是學(xué)習(xí)某一領(lǐng)域知識的認(rèn)知過程和發(fā)展順序，涉及對發(fā)展相關(guān)認(rèn)知活動(dòng)的描述，為課程大綱的修訂、教材的編寫、教學(xué)順序的安排以及學(xué)習(xí)效果測評提供了理論支撐，對整個(gè)教育教學(xué)工作具有基礎(chǔ)性作用。

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責(zé)任編輯：黃艷飛