基本知识组件与知识链及其在ICAI中运用

知识空间理论提供了一种基于认知科学领域的、描述给定知识域结构的方法。知识空间理论的研究目的是能够在任何学科的学习和运用过程中为人类的知识建模。本文研究一种新的基于知识点的知识空间理论,对这种知识空间的构造进行剖析,并以ICAI作为其应用目标。具体通过知识空间的创建,运用诸如集公道论、组合等数学工具,应用交互式计算机尽可能快而正确地对学习者的学习状态进行评价和反馈,实现对学习者的学习路径的指导和控制,以达到学习的目标。当前的知识空间理论是基于问题的,即用问题来表示知识,例如,测定学习者对知识的掌握程度是通过学生对问题的回答情况来判定。将知识表述成问题的形式只是知识的一种表示方法,然而实际教学情况及其教材编排,是将知识划分成知识点的形式进行传授。于是,针对前面的不足,并结合实际,研究一种基于知识点的知识空间具有通用性。在基于知识点的知识空间理论中,根据知识点之间的内在和外在联系,形成知识点关系网络图。然后分别从横向和纵向研究知识点网络图,得到知识组件和知识链——在知识点与知识空间之间搭建的一种作为中间状态的成分。知识组件是采用横向的方法将知识点网络图划分成块,这种块状结构能够体现知识的结构和学生的学习进展情况。基本知识组件是具有一定特性的知识组件,本文中给出了基本知识组件的划分方法。知识链是根据知识点关系网络图中的结构和学习的先后次序形成的纵向结构,提出知识链簇、支撑集和被支撑集等概念,并得出他们与知识点网络图之间的相互推导关系。探讨以基本知识组件为中间层搭建的知识空间,并在此基础上,以《几何原本》中的平面几何部分内容为实例,验证所得的研究结果,从而为智能计算机辅助教学系统的开发提供了方法和依据。【关键词】：知识空间基本知识组件知识链知识点知识点间的关系
【论文提纲】：摘要5-6ABSTRACT6-11第一章绪论11-181.1选题背景及意义11-121.2国外知识空间理论的研究现状12-151.2.1理论进展121.2.2应用情况12-151.3国内知识空间理论的研究现状15-161.3.1理论进展151.3.2应用情况15-161.4本文的研究内容和主要结果16-171.5本文的组织17-18第二章知识空间理论18-232.1原始知识空间理论18-202.1.1知识结构和知识空间182.1.2猜测关系18-192.1.3知识状态192.1.4学习路径19-202.2超文本状态空间学习模型20-212.3扩展知识空间理论212.4知识空间理论在本文的作用21-222.5本章小结22-23第三章知识点与基本知识组件23-363.1知识点与知识点网络图23-243.2知识点之间的关系24-283.2.1组织关系（BuildupRelation,BR）24-253.2.2支撑关系（UnderlayRelation,UR）25-263.2.3倒退关系（ReverseRelation）26-283.3基本知识组件28-303.3.1基本知识组件的来源283.3.2基本知识组件的概念28-293.3.3基本知识组件的作用29-303.4知识组件与知识空间30-313.4.1知识组件(KnowledgeComponent)303.4.2知识空间(knowledgespace)30-313.5基本知识组件的划分31-353.5.1基本知识组件的划分规则31-333.5.2基本知识组件天生|教育论文网|算法的正确性证实33-343.5.3算法性能分析34-353.6本章小结35-36第四章知识链36-504.1知识链及其相关概念36-384.1.1知识链的引入364.1.2知识链的相关概念36-384.2知识链之间的关系38-404.2.1交点及其类型38-394.2.2知识链之间的关系39-404.3知识链簇40-434.3.1知识链簇的概念41-424.3.2最小知识链簇42-434.4知识点之间的连通性和相关性43-444.4.1连通性(connectivity)434.4.2相关性(relativity)43-444.4.3连通性的判定444.5支撑集和被支撑集44-474.6知识链与知识组件之间的关系47-484.6.1关系的定义474.6.2关系具体意义及知识链的作用47-484.7本章小结48-50第五章基本知识组件与知识链在ICAI中的应用50-565.1《几何原本》505.2知识点网络图50-535.2.1知识点的组织关系图50-515.2.2知识点的支撑关系图51-535.3基本知识组件53-545.4知识链54-555.5本章小结55-56总结和展望56-58参考文献58-61致谢61-62附录A攻读学位期间发表论文目录62-63附录B《几何原本》中部分知识点63-67