網絡環境下學習引導系統的設計與實現

摘要：該文針對學習者在對專業知識學習中所存在的問題，利用有關技術在網絡環境下構建了學科知識結構圖模型，以期能更好地引導人們的學習。

關鍵詞：知識結構圖；知識數據庫；知識節點

中圖分類號：TP311文獻標識碼：A文章編號：1009-3044(2008)27-1913-02

Design and Implementation of the Study Guidance System under Network Environment

CHEN Jia

(Department of Mathematics and Information Engineering，Puyang Vocational and Technical College，Puyang 457000，China)

Abstract: This article has analyzed the questions of study which exists in the specialized knowledge， and Used the related technology to construct a discipline knowledge structure map system model，expected to guide people's study well.

Key words: knowledge structure map; knowledge database; knowledge pitch point

1 引言

當今時代，信息和知識已經成為人類社會發展的強大動力，其重要性有目共睹。人類知識的總量已經非常龐大，各種知識間的關系錯綜復雜，人們對信息的掌握和知識的學習愈來愈感到力不從心。即使對于單獨的學科，其知識體系也相當復雜。在教育方面存在著如下問題：1) 學生學習較為盲目；2) 學科知識迷航；3) 知識結構單一；4) 學不能致用；5) 應試教育思想仍然頑固；6) 學習缺乏引導。以上問題致使學生學習的知識比較零亂，沒有形成一個穩定的知識結構，從而阻礙了知識的運用，阻礙了進一步的學習。

有關研究表明，人腦中的知識系統是分層處理的，專家的知識網絡結構優于一般人。合理的知識結構有利于知識的靈活運用，有利于進一步的學習。那么，怎樣才能使學習者盡快形成較為合理的知識結構呢？1) 人的學習首先要遵循知識固有的結構性；2) 學習途徑要先設計后實施。

對于一個發展到一定規模，相對較成熟的學科來說，可以借助于圖的形式將學科的知識結構、大致內容組成、來龍去脈、層次關系、關聯關系等清晰地呈現出來，稱為學科知識結構圖。知識結構圖在教育中應用的意義有：學習導航、知識層次的定位和評價、知識查詢等。在信息技術高度發達的今天，通過計算機網絡來構建學科知識結構圖更具有現實意義。

2 知識結構圖的網絡規劃

當今各個學科知識的更新都很快，知識結構圖要能夠引導人的學習，就必須跟上知識的產生速度。這就決定了作為系統核心的學科知識結構圖不能是靜態的、一成不變的，而應該是動態生長、不斷更新的。網絡環境為該想法的實現提供了可行性，人們可以借助于網絡數據庫技術、動態網站制作技術、編程語言等構建出動態的、結構合理的網絡學科知識結構圖。

整個系統采用B/S結構實現。服務器處于核心地位，僅對服務器端進行開發，用戶端只需使用普通的web瀏覽器即可瀏覽查詢，操作簡單、易于維護。整個系統規劃如圖1所示。

1) 學科知識數據庫。用來描述學科知識的內容、層次、前后聯系以及知識的應用價值等，知識數據庫是整個系統的基礎，為各個層次知識結構圖的呈現提供原始數據。

2) 用戶數據庫。記錄用戶賬號、密碼、認知途徑，以便于用戶從知識結構圖上了解到自己的知識結構和知識層次。

3) 用戶服務模塊（系統前臺）。該模塊是系統最主要的部分。根據用戶的請求信息，從數據庫中讀出相應的記錄，然后生成用戶所需要的知識結構圖。還可以對用戶學習的途徑進行記錄和顯示。

系統前臺的主要功能為：知識結構圖的顯示；知識結構圖的放大；用戶認知軌跡的記錄和顯示；知識查詢。其中，知識結構圖的顯示和放大功能是整個系統設計的重點和難點，在此基礎上才能進一步對用戶服務。

4) 系統管理模塊（系統后臺）。該模塊主要是對知識數據庫中的各知識條目進行修改、添加、刪除等操作，以保證數據庫中知識結構的完整性和正確性。另外，還可以對所有用戶進行輔助管理。

3 技術實現

3.1 知識數據庫的結構

知識數據庫結構設計如表1所示。

“知識節點內容簡介”字段對本知識節點內容和用途進行說明。“知識節點的演化說明”字段以文字的形式簡要解釋了本知識節點是怎樣由其前導知識演化而來的，注重知識進化理念上的引導。“超鏈接文件”字段記錄當該知識節點被放大展開時所調用的文件名字。

知識數據庫采用這種結構，可以以單向分層的結構來表現知識的生長、分化過程。每個節點代表一種成形的知識，節點間的連線表示知識的演化方向，可以方便地放大、展開顯示每一知識節點內部的組成結構。如圖2所示。

3.2 知識結構圖的顯示

學科知識結構圖生成技術是整個系統的核心，本文采用VML和ASP.Net＋VB.Net相結合的技術在IE瀏覽器中臨時生成。該模塊所有VB代碼全部寫在Page_Load過程中，使網頁調入時即可運行，顯示出知識結構圖。知識結構圖顯示模塊流程圖如圖3所示。

3.3 用戶認知途徑的顯示

該模塊的主要功能是認知軌跡顯示、當前知識層次定位、最鄰近發展區域確定等，以此為學習者提供學習導航服務。用戶信息數據庫用來記錄學習者已學過的知識內容，以便于在知識結構圖上表現出其認知軌跡，確定其知識層次和以后的認知方向，對學習者進一步的學習合理地引導。

4 結束語

學習者通過學科知識結構圖建立對學科的知識結構整體的認識，通過具體課程的知識結構圖對具體的學習進行引導和跟蹤，通過認知途徑的顯示，幫助學習者明確當前的知識層次，對已掌握和未掌握知識結構作進一步的了解，始終督促學習者為達到預定的認知目標而不斷努力，從而達到學習導航的目的。

在信息技術高度發達的今天，若建立一個包含各個學科知識結構圖的系統，普通人可以對各領域的知識體系結構進行了解，使隔行不再如隔山；專業人士通過這個有序的知識體系，使學習、研究更加方便，可以想象，這將對人類知識的發展起到很大的推進作用。

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