[发明专利]一种基于树结构和网络结构的认知结构可视化方法

摘要

本发明公开了一种基于树结构和网络结构的认知结构可视化方法，通过在底层学习情境界面媒介上绘制透明矢量层，并在透明矢量层上对每个认知基础对象进行标注并连线，连线并存在逻辑关系的所有认知基础对象形成认知集合，并以此构建认知结构拓扑空间，人机交互学习完成认知基础对象相关信息的录入采集后，在建立的客观的认知结构拓扑空间的基础上，结合录入的主观相关信息，通过矢量化显示即可实现认知结构的可视化，该基于树和网络的认知结构可视化方法，可用于教学中，方便教师有针对性地做个性化分析与指导。

主权项

1.一种基于树结构和网络结构的认知结构可视化方法，其特征在于：包括如下步骤：1）在底层情境界面媒介上叠置绘制第一层透明矢量层，再在第一层透明矢量层上标注认知热点，第一层透明矢量层上所标注的认知热点位置与底层情境界面媒介上知识点的观测点位置一一对应，结合各观测点所要观测的知识点及其学习考察要求，对第一层透明矢量层上的各认知热点设置相应的属性，用以将底层情境界面媒介上各知识点、知识点的观测点位置、以及知识点的学习考察要求耦合到第一层透明矢量层的认知热点上；并根据客观知识结构，以认知热点所对应的知识点为判断对象，判断第一层透明矢量层上所有两认知热点间是否存在逻辑关系，在第一层透明矢量层上所有两存在逻辑关系的认知热点间绘制连线，结合连线两端两认知热点所对应的知识点的逻辑关系，对连线设置相应的属性；其中认知热点为可被感知的对象；2）将第一层透明矢量层上所有存在逻辑关系的认知热点构成认知集合，在第一层透明矢量层上叠置绘制第二层透明矢量层，再在第二层透明矢量层上绘制认知热点，以对由第一层透明矢量层上认知热点构成的认知集合进行标注，结合该各认知集合对应于知识结构中的知识点及其学习考察要求，对第二层透明矢量层上的每个认知热点设置相应的属性，用以将由第一层透明矢量层上存在逻辑关系的认知热点形成的各认知集合的知识点、以及知识点的学习考察要求耦合到第二层透明矢量层的各认知热点上；并在第二层透明矢量层的认知热点与与之所有存在逻辑关系的认知热点间绘制连线，结合连线两端两认知热点所对应的知识点的逻辑关系，对连线设置相应的属性；3）将第二层透明矢量层上所有存在逻辑关系的认知热点构成认知集合，在第二层透明矢量层上叠置绘制第三层透明矢量层，再在第三层透明矢量层上绘制认知热点，以对由第二层透明矢量层上认知热点构成的认知集合进行标注，结合该各认知集合对应于知识结构中的知识点及其学习考察要求，对第三层透明矢量层上的每个认知热点设置相应的属性，用以将由第二层透明矢量层上存在逻辑关系的认知热点形成的各认知集合的知识点、以及知识点的学习考察要求耦合到第三层透明矢量层的各认知热点上；并在第三层透明矢量层的认知热点与与之所有存在逻辑关系的认知热点间绘制连线，结合连线两端两认知热点所对应的知识点的逻辑关系，对连线设置相应的属性；以此循环，直至前一层透明矢量层上认知热没有逻辑关系，以完成认知结构拓扑空间的构建；4）通过矢量化显示技术，使底层情境界面上仅第一层透明矢量层上认知热点得以显示，而后学生操作，移动鼠标，触发第一层透明矢量层上的认知热点，在底层情境界面上进行人机交互学习，完成底层情境界面上观测点所观测的知识点相关信息的录入采集；5）对录入的知识点相关信息进行判定，判定后在认知结构拓扑空间内，根据判定结果，对所有矢量层上的相关的认知热点进行矢量化显示，完成认知结构的可视化；上述所有步骤中两认知热点间逻辑关系的判断基础均是认知热点所对应的知识点。