一种面向教学内容分析的知识建模方法及装置

本发明涉及教学系统设计，尤其涉及一种面向教学内容分析的知识建模方法及装置。

背景技术：

1、教学系统由学习需要、学习者、教学内容、教学目标、教师、教学方法、教学资源、教学实施和教学评价等要素与过程统一构成一个独特的系统。教学系统是教学活动的基础，合理设计教学系统是高效教学的关键。

2、从教师的角度看，要帮助学习者高效的学习，教学者必须深刻了解知识本身的特征、分类和描述，形成面向教学的知识体系，即完成教学内容分析。结构化的教学系统设计活动中，教学内容分析结果是教学目标、教学资源、教学实施和教学评价等其它系统要素设计的输入或前提。

3、建模法一般包括模型元素、模型元素连接关系和建模活动流程的规范。由于人类知识体系的复杂性，面向教学内容分析的模型元素种类相对其他领域的建模法要明显多，进而导致模型元素连接关系种类数量剧增，对此现有的方法没有提供便捷的分类、记忆和使用模型元素连接关系的有效方法，也没有提供可操作性强、指引性好的建模活动流程，导致现方法难以使用。

4、现有的教学内容分析技术存在可操作性不强、使用效能不高的问题。因此，构建相对简洁易用且客观合理的教学内容分析方法，提升分析效率，成为当前急需解决的问题。

技术实现思路

1、有鉴于此，有必要提供一种面向教学内容分析的知识建模方法及装置，用以解决现有的教学内容分析技术存在使用不便、使用效能不高的问题。

2、为了解决上述问题，本发明提供一种面向教学内容分析的知识建模方法，包括：

3、针对一次课时教学的工作量，考虑教材内容相对的独立性和完整性，选定本次知识网络图构建的教材以及其它辅助教学材料；

4、充分阅读教材以及其它辅助教学材料，依据构建知识网络图的知识结点类型，辨别教学材料中的知识结点，将这些知识结点作为独立的知识网络图结点画出来；

5、针对分辨出的知识结点，选择某个概念类型的知识结点，选择与该概念相关的原理公式、过程步骤、认知策略和事实范例的知识结点，以知识体系单元的典型结构为指引，以三大类纵向的知识结点间的连接关系为连线，构建知识体系单元；针对其它概念类型的知识结点，重复这个过程；

6、针对所构建的知识体系单元，选择其中两个或多个知识体系单元为对象，以知识体系网络的典型结构为指引，以三大类横向的知识结点间的连接关系为连线，构建知识体系网络；重复这个过程，原则上直到不存在孤立的知识体系单元；

7、针对知识网络图上的每个知识结点，明确其知识结点的内容、知识结点重要性和知识结点难易度三个方面的属性，完成知识网络图的构建；知识结点内容包括文字内容、图片内容和视频内容。

8、另一方面，本发明还提供了一种面向教学内容分析的知识建模装置，包括：

9、知识结点和连接关系图形符号生成器模块，产生用于知识网络图编辑的知识结点和连接关系要素的图形符号；其中连接关系的图形符号集合有多类；

10、知识网络图的图形符号编辑器模块，用于知识网络图图形化编辑和控制的主要场所；

11、知识结点和连接关系管理模块，用于生成知识结点和连接关系的模型数据，生成知识体系单元和知识体系网络；

12、知识结点和连接关系模型数据管理模块，存储知识网络图上知识结点和连接关系多种要素的模型数据到存储介质，或从存储介质导入模型数据。

13、本发明的有益效果是该方法针对一次课时教学的工作量，选定构建知识网络图的教材材料，辨别教学材料中的知识结点；选择某个概念类型的知识结点，以知识体系单元的典型结构为指引，以三大类纵向的知识结点间的连接关系为连线，构建知识体系单元；针对所构建的知识体系单元，以知识体系网络的典型结构为指引，以三大类横向的知识结点间的连接关系为连线，构建知识体系网络；针对知识网络图上的每个知识结点，明确其知识结点内容、重要性和难易度三个方面的属性，完成知识网络图的构建。该方法，基于知识体系“知识结点→知识体系单元→知识体系网络”的结构，提出了“先构建知识体系单元，再构建知识体系网络”形式的指向明确的建模流程，在此过程中一次连接关系的选择活动归纳为“大类→类型→种类”三个维度的逐步求精，明显减轻了面向众多连接关系种类时的选择负担，较好地解决了教学内容分析方法可操作性不强、使用效能不高的问题。

技术特征：

1.一种面向教学内容分析的知识建模方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的面向教学内容分析的知识建模方法，其特征在于，所述方法还包括：

3.根据权利要求2所述的面向教学内容分析的知识建模方法，其特征在于，所述方法还包括：

4.根据权利要求3所述的面向教学内容分析的知识建模方法，其特征在于，所述构建知识体系单元，包括：

5.根据权利要求4所述的面向教学内容分析的知识建模方法，其特征在于，所述构建知识体系单元，还包括：

6.根据权利要求1所述的面向教学内容分析的知识建模方法，其特征在于，所述构建知识体系单元，包括：

7.根据权利要求1所述的面向教学内容分析的知识建模方法，其特征在于，所述构建知识体系网络，还包括：

8.一种面向教学内容分析的知识建模装置，基于权利要求1-7中任意一项所述的面向教学内容分析的知识建模的装置，其特征在于，包括：

9.根据权利要求8所述的面向教学内容分析的知识建模方法，其特征在于，所述知识结点和连接关系管理模块包括知识结点和连接关系生成子模块、知识结点和连接关系组装子模块、知识结点连接关系判别子模块和知识体系单元归属设置子模块；

10.一种电子设备，其特征在于，包括存储器和处理器，其中，

技术总结本发明涉及一种面向教学内容分析的知识建模方法及装置，该方法针对一次课时教学的工作量，选定构建知识网络图的教材材料，辨别教学材料中的知识结点；选择某个概念类型的知识结点，以知识体系单元的典型结构为指引，以三大类纵向的知识结点间的连接关系为连线，构建知识体系单元；针对所构建的知识体系单元，以知识体系网络的典型结构为指引，以三大类横向的知识结点间的连接关系为连线，构建知识体系网络；针对知识网络图上的每个知识结点，明确其知识结点内容、重要性和难易度三个方面的属性，完成知识网络图的构建。构建建模流程，减轻了面向众多连接关系种类时的选择负担，较好地解决了教学内容分析方法可操作性不强、使用效能不高的问题。技术研发人员：徐雪峰,李素若受保护的技术使用者：荆楚理工学院技术研发日：技术公布日：2024/8/20