📊 ExamQR-Analyseplattform

Qualitätsbewertung des Fragenpools
Theorie: KTT & IRT

Analysieren Sie die Qualität von Prüfungen und Fragenpools mit zwei modernen Messansätzen, der Klassischen Testtheorie (KTT) und der Item-Response-Theorie (IRT), auf der ExamQR-Plattform von TEX Vietnam.

🏫 TEX Vietnam JSC 📅 Beispieldaten: 1. Semester, 2024-2025 👥 Stichprobe: 200 Studierende • 20 Items 🎓 Fach: Angewandte Mathematik
0.782Cronbachs α-Koeffizient
14/20Items, die die KTT-Kriterien erfüllen
0.91IRT-Modellanpassung (RMSEA)
12/20Items, die die IRT-Kriterien erfüllen

Überblick über die Theorien der Itembewertung

Zwei international anerkannte Methoden, in ExamQR integriert, für eine umfassende Analyse der Qualität des Fragenpools.

📐 KTT – Klassische Testtheorie

Die KTT analysiert Items anhand der beobachteten Punktzahlen der gesamten Teilnehmergruppe. Ihre Kennwerte sind stichprobenabhängig – sie ändern sich, wenn sich die Teilnehmergruppe ändert.

🎯
Itemschwierigkeit (p – Schwierigkeitsindex) Anteil der Teilnehmer mit richtiger Antwort. p = 0.3–0.7 ist ideal
⚖️
Trennschärfe des Items (D – Trennschärfeindex) Differenz der Lösungsanteile zwischen oberer und unterer Gruppe. D ≥ 0.30 ist gut
🔗
Punktbiseriale Korrelation (rpbis) Korrelation zwischen Item und Gesamtwert. r ≥ 0.25 ist akzeptabel
🔀
Distraktoranalyse Bewertet, wie attraktiv die falschen Optionen sind
p = ncorrect / Ntotal
D = pupper − plower
α = (n/n−1) × (1 − Σσᵢ²/σ²X)
📈 IRT – Item-Response-Theorie

Die IRT modelliert die Wahrscheinlichkeit einer richtigen Antwort als Funktion der Fähigkeit (θ) des Teilnehmers. Itemparameter sind stichprobenunabhängig – beim Vergleich von Gruppen stabiler als bei der KTT.

🏔️
Schwierigkeitsparameter (b) Das Fähigkeitsniveau θ, bei dem ein Teilnehmer mit 50% Wahrscheinlichkeit richtig antwortet. b ∈ [−3, 3]
📐
Trennschärfeparameter (a) Steigung der itemcharakteristischen Kurve (ICC). a ≥ 0.8 ist akzeptabel
🎲
Rateparameter (c) Wahrscheinlichkeit, zufällig richtig zu antworten. c ≤ 0.25 bei Multiple-Choice-Items mit 4 Optionen
ℹ️
Item- (IIF) & Testinformationsfunktion (TIF) Misst die Genauigkeit der Fähigkeitsschätzung auf jedem Niveau von θ
P(θ) = c + (1−c) × 1/(1 + e−a(θ−b))
I(θ) = a² × P(θ)(1−P(θ)) / (P(θ)−c)² × (1−c)²
Vergleich KTT vs. IRT
Kriterium KTT IRT (1PL/2PL/3PL)
Stichprobenabhängigkeit✗ Stark abhängig✓ Stichprobenunabhängig
Erforderliche Stichprobengröße✓ N ≥ 30–50✗ N ≥ 200–500
Rechenaufwand✓ Einfach✗ Komplex (MLE/Bayes)
Messung der individuellen Fähigkeit~ Indirekt, über die Gesamtpunktzahl✓ Direkt (θ-Schätzung)
Computergestütztes adaptives Testen (CAT)✗ Nicht unterstützt✓ Grundlage des CAT
Distraktoranalyse✓ Einfach durchführbar~ Erfordert das Nominal Response Model
Eignung für ExamQR✓ Schnelle Analyse, Berichte für Lehrkräfte✓ Kalibrierung des Itempools, IRT-CAT
Kriterien der Itembewertung – Empfohlene Schwellenwerte (ExamQR)
📐 KTT-Kriterien
KennwertGutAkzeptabelVerwerfen
Schwierigkeit (p)0.30 – 0.700.20–0.30 | 0.70–0.80<0.20 | >0.80
Trennschärfe (D)≥ 0.300.20–0.29<0.20
rpbis≥ 0.300.20–0.29<0.20
Cronbachs α≥ 0.800.70–0.79<0.70
📈 IRT-Kriterien (3PL)
ParameterGutAkzeptabelPrüfen
Schwierigkeit (b)−1.5 bis 1.5±1.5–2.5|b| > 2.5
Trennschärfe (a)0.8 – 2.50.5–0.8< 0.5
Raten (c)≤ 0.200.20–0.25> 0.25
Infit/Outfit MNSQ0.7 – 1.31.3–1.5> 1.5

Ergebnisse der KTT-Analyse – Klassische Testtheorie

Analyse von 20 Multiple-Choice-Items mit N = 200 Studierenden. Daten verarbeitet mit dem Modul ExamQR Analytics.

0.782
Cronbachs Alpha
Reliabilität des Tests
0.487
Mittlere Schwierigkeit
Mittleres p = 0.487
0.342
Mittlere Trennschärfe
Mittleres D = 0.342
14/20
Items, die die Kriterien erfüllen
70% der Items sind von guter Qualität
KTT-Analysetabelle – 20 Items
Gut (erfüllt die Kriterien)
Überprüfung nötig
Überarbeitung/Entfernung nötig
Item Inhalt (Kurzfassung) Schwierigkeit (p) Trennschärfe (D) rpbis α bei Entfernung Distraktor A Distraktor B Distraktor C Bewertung
Distraktoranalyse – Item Q06 (Überarbeitung nötig)

Item Q06 hat eine geringe Trennschärfe (D = 0.14). Die Optionsanalyse zeigt, dass der hinterlegte Schlüssel C* (die richtige Antwort) weniger leistungsstarke Teilnehmer anzieht als der Distraktor B – ein Hinweis auf ein Problem mit dem Inhalt oder der Formulierung des Items.

GruppeOption AOption BOption C* ✓Option DAusgelassen
Hoch (n=50)18%32%36%12%2%
Mittel (n=100)22%28%30%18%2%
Niedrig (n=50)26%20%22%30%2%
⚠️ Befunde
🔴
Option B ist in der leistungsstarken Gruppe fast so attraktiv wie die richtige Antwort (32% vs. 36%)Option B liegt möglicherweise zu nah an der richtigen Antwort oder enthält einen inhaltlichen Fehler, der starke Studierende in die Irre führt.
🟡
Die Optionen A und D funktionieren als Distraktoren nicht gutDie Wahlhäufigkeiten sind in allen Gruppen ähnlich, daher unterscheiden sie nicht zwischen Fähigkeitsniveaus.
✅
Empfehlung: Option B umformulieren und den hinterlegten Schlüssel C* erneut prüfenZiehen Sie das Fachexpertengremium hinzu; möglicherweise muss der Schlüssel geändert oder das Item neu geschrieben werden.

Ergebnisse der IRT-Analyse – Item-Response-Theorie (3PL)

IRT-Parameter, geschätzt mit der Maximum-Likelihood-Methode (MLE) im logistischen Dreiparametermodell (3PL), mit der integrierten Analyse-Engine von ExamQR.

−0.12
Mittleres θ der Teilnehmer
Nahe 0 = gut auf die Schwierigkeit abgestimmt
1.24
Mittleres a (Trennschärfe)
Gute Trennschärfe
0.063
Mittleres c (Raten)
Niedrig – stabil
12/20
Items mit Modellanpassung
Infit MNSQ ≤ 1.30
IRT-Parametertabelle – 3PL-Modell
■ a = Trennschärfe   ■ b = Schwierigkeit (Logit)   ■ c = Raten
Gute Anpassung (MNSQ ≤ 1.30)
Fehlanpassung (MNSQ > 1.30)
Item a (Trennschärfe) b (Schwierigkeit) c (Raten) SE(b) Infit MNSQ Outfit MNSQ IIF-Maximum θ am Maximum Modellanpassung
Itemcharakteristische Kurven (ICC) erklärt – Items Q01 vs. Q06 vs. Q14
Q01 – Gutes Item ✓ Passend
a=1.42, b=−0.31, c=0.05 → Klare, steile S-Kurve; trennt die Fähigkeiten von θ = −0.5 bis 0.5 gut
Q06 – Item mit Überarbeitungsbedarf ✗ Fehlanpassung
a=0.41, b=0.12, c=0.22 → Fast flache Kurve, hohes c → Hohe Ratewahrscheinlichkeit, keine Trennschärfe
Q14 – Schweres Item, gute Trennschärfe ✓ Passend
a=1.87, b=1.52, c=0.04 → Schweres Item für leistungsstarke Teilnehmer (θ > 0.8); IIF-Maximum bei θ = 1.5

Diagramme zur Qualitätsanalyse

Eine umfassende Visualisierung der KTT- und IRT-Kennwerte, mit der Lehrkräfte und Prüfungsverantwortliche Items mit Verbesserungsbedarf schnell erkennen.

Verteilung der Schwierigkeit (p) – KTT Ziel: 0.3–0.7
Verteilung der Trennschärfe (D) – KTT Ziel: D ≥ 0.30
Streudiagramm: Schwierigkeit vs. Trennschärfe (KTT) Idealbereich: p∈[0.3,0.7], D≥0.30
Streudiagramm: b (IRT) vs. a (IRT) 3PL-Parameterkarte
Punkteverteilung (N=200) Mit Normalverteilungskurve
Testinformationsfunktion (TIF) – IRT Information nach Fähigkeitsniveau θ
Cronbachs Alpha bei Entfernung des jeweiligen Items (Alpha-if-Item-Deleted) Horizontale Linie = aktuelles α = 0.782
Qualitätsbewertung der Items (KTT) Nach Kriterien klassifiziert
rpbis nach Item (Item-Total-Korrelation) Schwellen: 0.25 (gelb), 0.30 (grün)
BERICHT ZUR QUALITÄTSBEWERTUNG VON PRÜFUNG UND FRAGENPOOL
📚 Fach: Angewandte Mathematik (MATH201)
📅 Prüfung: 1. Semester – 2024-2025
👥 Teilnehmer: 200
📋 Items: 20
⏱️ Format: Multiple Choice mit 4 Optionen
📊 Methoden: KTT + IRT 3PL
I. GESAMTERGEBNISSE
62.4%
Durchschnittspunktzahl
SD = 14.3%
0.782
Cronbachs α
Akzeptable Reliabilität
0.487
Mittlere Schwierigkeit
Mittel
0.342
Mittlere Trennschärfe
Gut

II. KLASSIFIKATION DER ITEMS
12
✅ Items, die die KRITERIEN ERFÜLLEN
60% – Gut in KTT und IRT
5
⚠️ ÜBERPRÜFUNG nötig
25% – Ein Kriterium nicht erfüllt
3
🔴 ÜBERARBEITUNG nötig
15% – Mehrere Kriterien nicht erfüllt

III. DETAILANALYSE NACH PROBLEMGRUPPEN
Items zum Entfernen oder Neuschreiben (Q06, Q11, Q17)
ItemKTT-ProblemIRT-ProblemEmpfehlung
Q06 p=0.71, D=0.14, r=0.18 – Zu leicht, geringe Trennschärfe a=0.41, c=0.22 – Geringe Trennschärfe, hohe Ratewahrscheinlichkeit Vollständig neu schreiben
Q11 p=0.81, D=0.10, r=0.12 – Zu leicht b=−2.41, Outfit=1.67 – Schlechte Modellanpassung Schwierigkeit anpassen
Q17 p=0.19, D=0.18 – Zu schwer b=2.61, SE=0.42 – Instabile Schätzung Item vereinfachen
Items zur Überprüfung (Q02, Q08, Q13, Q15, Q19)

Diese Items erfüllen einige Kriterien, haben aber 1–2 Kennwerte nahe am Grenzwert. Behalten Sie sie mit kleinen Anpassungen:

Q02: D = 0.24 (Grenzwert) Q08: c = 0.23 (leicht erhöhte Ratewahrscheinlichkeit) Q13: Infit = 1.38 (nahe an Fehlanpassung) Q15: r = 0.22 (Distraktoren verbesserungsbedürftig) Q19: p = 0.28 (etwas schwer)

IV. BEWERTUNG DER TESTRELIABILITÄT

Ein Cronbachs α = 0.782 zeigt, dass der Test eine akzeptable Reliabilität hat (empfohlener Schwellenwert ≥ 0.70 für Leistungstests, ≥ 0.80 für High-Stakes-Prüfungen). Um α ≥ 0.80 zu erreichen:

✅
Die 3 Items mit schlechter Qualität durch neue ersetzenDas geschätzte α steigt auf ~0.81–0.83
🟡
Testlänge auf 25–30 Items erhöhenNach der Spearman-Brown-Formel erreicht das geschätzte α 0.85+
📊 Reliabilitätskennwerte
Cronbachs Alpha0.782
KR-20 (Kuder-Richardson)0.779
Testhalbierung (Spearman-Brown)0.764
StandardmessfehlerSE = 4.82 Punkte
95%-Konfidenzintervall± 9.5 Punkte

V. EMPFEHLUNGEN UND VERBESSERUNGSPLAN
🔴
Kurzfristig (vor dem nächsten Semester)Q06, Q11, Q17 neu schreiben oder ersetzen. Die Distraktoren von Q02, Q08, Q15 überprüfen. Ein Fachexpertengremium einberufen, um diese 8 Items zu prüfen.
🟡
Mittelfristig (innerhalb des Studienjahres)Items mittlerer Schwierigkeit in den Fragenpool aufnehmen (p = 0.35–0.55). Den Anteil der Items mit D ≥ 0.35 erhöhen. Die IRT mit dem neuen Itempool neu kalibrieren.
🟢
Langfristig (strategisch)IRT-basiertes computergestütztes adaptives Testen (CAT) einführen. Einen Fragenpool mit 200+ Items und kalibrierten IRT-Parametern aufbauen. Items an den Lernergebnissen CLO/PLO ausrichten.
🤖 ExamQR KI-Einblick

Aus der Analyse der 3 letzten Prüfungen hat ExamQR erkannt, dass Items zum Thema „Integralrechnung“ tendenziell ungewöhnlich schwer sind (mittleres p = 0.31). Wir empfehlen, die Lernmaterialien zu diesem Kapitel zu verstärken.

Die IRT-Ergebnisse zeigen, dass der aktuelle Fragenpool die meiste Information auf den Fähigkeitsniveaus θ ∈ [−0.5, 1.0] liefert und dass im Bereich θ > 1.5 (leistungsstärkste Studierende) Items fehlen.

→ Empfehlung: 5–8 schwere Items (b ∈ [1.5, 2.5]) für die nächste Prüfung hinzufügen.


Modul ExamQR Analytics · TEX Vietnam JSC · Bericht automatisch erstellt · Berichts-ID: RPT-MATH201-S1-2425 · Version: ExamQR v3.2