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针对个体学习者的诊断建模:基于MCTS引导的个性化干扰项生成

计算与语言 2026-04-21 v2

摘要

干扰项——多项选择题(MCQs)中的不正确但合情合理的答案选项——在教育评估中至关重要,因为它们通过呈现潜在推理错误来帮助识别学生的误解。当前的干扰项生成方法通常为所有学生生成共享的干扰项,忽略推理过程的个体差异,这限制了其诊断效果。为克服这一挑战,我们提出了个性化干扰项生成任务,该任务将干扰项量身定制于每个学生特定的认知缺陷,这些缺陷从其过去的问答历史中推断得出。虽然这一任务前景光明,但由于为每个学生提供的问答记录有限,这些记录不足以用于训练,且缺乏其潜在推理过程的可见性。为克服这一困难,我们提出一种新型、无训练的两阶段框架。在第一个阶段中,使用蒙特卡洛树搜索(MCTS)从过去的错误中重构学生的推理过程,创建学生特定的误解原型。在第二个阶段中,该原型指导在新问题上模拟学生的推理,生成与其个人误解相吻合的个性化干扰项。我们的实验在1,361名学生、6科学科目上进行,表明该方法在生成符合情理、个性化的干扰项方面优于现有方法,并且有效地适应群体层面的设置,凸显了其稳健性和灵活性。

关键词

引用

@article{arxiv.2508.11184,
  title  = {Tailoring Diagnostic Modeling to Individual Learners: Personalized Distractor Generation via MCTS-Guided Reasoning Reconstruction},
  author = {Tao Wu and Jingyuan Chen and Wang Lin and Jian Zhan and Mengze Li and Fangzhou Jin and Min Zhang and Kun Kuang and Fei Wu},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2508.11184},
  year   = {2026}
}