Q矩阵的有效性是进行认知诊断研究的重要前提,完整有效的Q矩阵反映了划分属性、编制题目和试卷的精确性。因此验证Q矩阵的有效性,并有所依据的进行改进是认知诊断研究的重要步骤。本研究以2097名小学六年级学生为测验被试,采用圆柱与圆锥单元测试题进行上机测试,利用DINA模型进行认知诊断分析,得到试卷题目的相应参数以及拟合情况、判准率等指标。同时,以8名一线教师为被试,采用自编评定问卷,问卷采用五点量表对试卷的认知属性及知识技能的划分进行评定。并以24名小学六年级学生为被试,深入访谈其作答过程及策略,了解学生的做题依据。以专家评定结果和学生访谈结果对试题属性的效度进行质性分析,探讨Q矩阵结构完整性,并根据问卷和访谈结果对矩阵进行改进。研究发现,该套单元测试题的属性划定与教师评定结果有较好的一致性,但有8道题目存在差异,需要进一步修改。通过学生访谈结果发现,本套试题中的属性基本上是学生正确作答题目的关键,但个别题目中,即使学生掌握属性也无法正确作答,或即使未掌握属性也可以通过其他方式给出正确答案,此类题目也需要进一步修订。通过修订后的题目在DINA模型下的参数有一定改进。认知诊断本身涉及到受测人员的认知过程,单纯地收集测试数据无法解释受测者的认知过程,而访谈则可以全面了解其认知过程,为试题效度提供有效数据。因此,学生访谈可以为认知诊断研究提供有效的分析材料,为信度和效度验证提供可靠数据。