[发明专利]一种基于学科逻辑知识关系生成学科知识地图的方法

说明书

技术领域

本发明涉及地理科学制图领域，特别是涉及一种基于学科逻辑知识关系生成学科知识地图的方法及系统。

背景技术

“钱学森之问”和“两会”代表“减负”呐喊受到了舆论的广泛关注，如何在不影响教学质量的前提下，减轻学生过重的课业负担以及不合理的心理负担，是我国教育面临的一项紧迫任务。

《国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010-2020年)》明确指出“信息技术对教育发展具有革命性影响，必须予以高度重视”。教育信息化被置于一个前所未有的高度，开发应用优质数字教育资源，构建信息化学习和教学环境等，成为新十年《规划》的指导思想。创新教育理念、现代教育技术与我国教育实践的结合具有重要的现实意义和应用价值。

传统的教育方式只是将学习内容抽象为逻辑知识关系树，缺乏形象性且难于记忆；现有的教育平台知识将教室搬到了屏幕，仍然无法避免学科逻辑知识点及知识关系的形象化表达问题。此外，当前国家课程标准和现有教育资源具有区域差异，如何构建以知识分类为标准、知识关系为基础的标准化数据体系也是传统逻辑知识关系面临的一个瓶颈。

故而，在这种背景下，一个新的、结合地理科学制图思想的学科知识地图的构建方法，使知识地图成为多维动态的、符合读者视觉阅读的、可交互的地图信息形式，为推动学习思维的变革中亟待解决的问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于提供一种基于学科逻辑知识关系生成学科知识地图的方法及系统，用于解决传统学科逻辑知识关系缺乏直观可视化表达方法，用户不容易记忆学习的问题。

本发明进一步解决了，引入地理信息系统技术(Geographic Information System，GIS)提高学科知识地图制图效率及地图表达专业化问题。

为达到上述目的，本发明提供的基于学科逻辑知识关系生成学科知识地图的方法，包括知识点及连线自动生成的步骤和知识关系线自动生成的步骤，其特征在于，

该知识点及连线自动生成的步骤进一步包括：

一知识点配置子步骤，用于根据图片格式的章节图形生成章节空间数据及根据知识点表格生成逻辑知识点配置文件；

一知识点连线生成子步骤，用于根据章节形状、知识点数量及层次关系生成知识点连线并记录知识点位置坐标；

一知识点空间数据生成子步骤，用于根据知识点空间位置坐标生成知识点空间数据及属性数据。

该知识关系线自动生成的步骤进一步包括：

一知识关系配置子步骤，用于以知识关系表格生成逻辑知识关系配置文件，并获取知识点空间坐标；

一知识关系线生成子步骤，用于根据最短路径原则，生成知识关系线状数据及属性数据。

上述基于学科逻辑知识关系生成学科知识地图的方法，其特征在于，所述知识点配置子步骤进一步包括：

步骤S101，根据图片格式的章节图形生成章节空间数据；

步骤S102，以知识点表格生成逻辑知识点配置文件。

配置文件以XML格式表达，内容包括知识点编码、知识点名称、知识点分类、学习资源标识，通过结构化的数据表达，便于系统读取数据生成知识点和连线。

上述基于学科逻辑知识关系生成学科知识地图的方法，其特征在于，所述知识点连线生成子步骤中，根据章节形状计算抽象的知识点外包图形，按照知识点从左到右，从上到下及同级知识点等距的分布规则，结合知识点数量及层次关系，采用地理要素空间自动模拟生成技术生成知识点连线并记录知识点位置坐标。

上述基于学科逻辑知识关系生成学科知识地图的方法，其特征在于，所述知识点空间数据生成子步骤中，根据计算出的知识点空间位置坐标生成知识点空间数据，将配置文件中的知识点编码、知识点名称、知识点分类、学习资源标识数据转化为知识点的属性数据，并以矢量文件形式存储。

上述基于学科逻辑知识关系生成学科知识地图的方法，其特征在于，所述知识关系配置子步骤进一步包括：

步骤S201，以知识关系表格生成逻辑知识关系配置文件；

配置文件以XML格式表达，内容包括知识关系编码、知识关系名称、知识点集、学习资源标识。知识关系编码以起始知识点的编码为前缀，以相同知识点为起点的知识关系出现的顺序数为后缀，用下划线分隔构成知识关系编码。知识点集包含该知识关系所经过的所有知识点的编码，各编码以下划线分割。通过结构化的数据表达，便于系统读取数据生成知识关系连线。

步骤S202，根据知识关系配置文件中的知识点集，结合知识点空间数据，获取知识点空间坐标；