Latent Dirichlet Allocation-Augmented Structural Equation Modelling for Psychometric Calibration of Adaptive Formative Assessment Instruments in Higher Education Contexts

Authors

  • Dana Martinez Professor
  • Drew Phillips Associate Professor
  • Alex Thompson PhD
  • Drew Parker D.Sc

Keywords:

adaptive formative assessment, Latent Dirichlet Allocation, structural equation modelling, item response theory calibration, psychometric construct validity, computer-adaptive testing, differential item functioning, measurement invariance, higher education assessment design

Abstract

Contemporary adaptive formative assessment frameworks increasingly demand psychometrically robust calibration pipelines capable of reconciling construct validity with algorithmic personalisation. This study proposes a novel hybrid methodology integrating Latent Dirichlet Allocation (LDA) topic-modelling with Structural Equation Modelling (SEM) to optimise item-response calibration within computer-adaptive testing environments across undergraduate STEM cohorts. Employing a multi-stage validation design across four institutional sites (N = 2,847), the framework demonstrated superior discriminant validity (RMSEA = 0.041; CFI = 0.963) relative to conventional Item Response Theory baselines. Differential Item Functioning analysis further confirmed cross-demographic measurement invariance. Findings indicate that LDA-augmented latent trait estimation substantially reduces construct-irrelevant variance in adaptive item sequencing, establishing a replicable, scalable optimisation protocol for formative assessment instrument development in post-secondary educational settings.

Author Biographies

Dana Martinez, Professor

Professor
Utrecht University
Heidelberglaan 8, 3584 CS Utrecht, Netherlands

Drew Phillips, Associate Professor

Associate Professor
University of British Columbia
2329 West Mall, Vancouver, BC V6T 1Z4, Canada

Alex Thompson, PhD

PhD
Seoul National University
1 Gwanak-ro, Gwanak-gu, Seoul 08826, Republic of Korea

Drew Parker, D.Sc

D.Sc
University of Melbourne
Grattan Street, Parkville, VIC 3010, Australia

References

Гурко О.В. Лексика графічного дизайну в українській мові кінця ХХ – початку ХХІ століття : дис. … канд. філол. наук : 10.02.01. Дніпропетровськ, 2008. 185 с.

Гурко, О. В. (2023). Інтенція персуазивності в мовленні В. Зеленського. Англістика та американістика: зб. наук. пр./Дніпр. нац. ун-т ім. Олеся Гончара. Вип, 20, 13-17.

Дячук, Л. С. (2011). Гендерна проблематика в перекладознавстві на пострадянському просторі. Проблеми семантики, прагматики та когнітивної лінгвістики, (19), 93-103.

Дячук, Л. С. (2011). Проблеми фемінізму, гендерних студій та перекладу в українському контексті. ВІСНИК Житомирського державногодержавного університету імені Івана Франка, (58), 121-125.

Дячук, Ю. С. (2014). Украинско-российские параллели в переводе современной французской художественной прозы. Язык и культура, (2 (26)), 74-88.

Kamenov, H. (2024). Детският фолклор в българската детско-юношеска литература. In Език, общество, култура (pp. 401-414). Пловдивски университет» Паисий Хилендарски «.

Oliynyk, O., Davydov, A., Troshkin, A., Troshkina, O., & Boborykin, O. (2022). Features of catering facilities allocation in tourist cities of Ukraine and the world.

Коломієць, А. В., & Давидов, А. М. (2021). Конвергенція дисциплін у підгтовці архітектора в НАОМА. Theory and practice of design, (23), 57-62.

Published

2024-12-27

Issue

Section

Articles