基于教学知识点的模型框架与结构分析(2)

    知识点的模型符合面向对象的特征，通过对对象的操作，日J一以完成对对象属性的访问及修改。以知识点为基本单元构件，可以构建知识点构件库，每次在设计教学过程时，以及重用或新增知识点时，都应该按照此种方式(或某种方式)来访问知识点库，形成自己的教学方案。

    三、知识点的层次结构及表示

    知识的形式虽然多种多样，内涵及属性也千差万别，但教学中的知识点仍然具有共性。借助面向对象程序设计思想中的基类、子类的概念和继承的思想，可将课程内容知识体系理解为现行教材的知识组织结构，即层次结构(或树结构)，该模型反映了知识点的共性。在这个层次结构中(如图3所示)，每一个子层次是其巨一个层次的内容的拓展，当教学内容沿着层次从上向下开展设计时，关注的区域越变越窄，分解的基本单元也越来越细。

    图3所示的视图在教学语境内清楚地描绘了层次结构的定义，可采用自上而下的方法来导出。对于课程内容，一般由章、节、小节和知识点等基本单元组成，它们组成了课程内容的体系结构，从而使教师和学生能从整体上理解与把握整个课程，并最终形成教学设计方案。

    为了能更清楚地描述知识点的树结构，我们给出稍微形式化的定义:

    (1)知识点可分为几个级别(层次)，组成树状结构。处于教学内容的树结构中第k级的知识点定义为第k级知识点;包含该第k级知识点的第k-1级的知识点，定义为该第k级知识点的父知识点，第k级知识点所包含的全部第k+1级知识点，定义为该第k级知识点的子知识点;处于同一级的知识点定义为兄弟知识点;处于树结构最高级别的知识点是根结点;处于最低级别的知识点是叶结点。

   (2)具有不能再分割的框架结构的知识点称为单位知识点(一般是叶结点)，而由相关的一组知识点组成的知识点称为复合知识点(叶结点以上的结点)。

    知识点的划分应该是领域知识的教师或教学研究人员分析的结果，不一定完全与教材的组织方式一致，我们应强调的是将具有紧密关系的知识点放人某一级别知识的下级知识点集中。

    四、知识点的网络结构及表示

    知识点之间的关系从整个课程结构分析，可以看为树形结构。但由于知识点之间又相互关联，又形成网状结构。若干相关的知识点其内在联系构成的网络称为知识点网络。网络的节点表示知识点，节点间的关系表示知识点间的联系。

    知识点是课程内容的基本单元，从学习认知的角度来看，学习的过程是顺序的、转移的和关联的，所以知识点之间也应呈现类似的结构。除起始结点和终止结点外，每个知识点都有它的前驱知识点和后继知识点，以及可能存在的关联知识点。

    前驱关系可定义为:若学习知识点A，必须先掌握知识点B，则B称为A的前驱，A称为B的后继。前驱与后继关系定义了结点之间的线性结构。

    关联关系可分为包含关系(Include)和扩展(Extend)关系。包含关系是指一个知识节点包含了另一个(或一些)知识点;扩展关系是指扩充了原知识点。

    知识点关系不仅表示了知识点之间存在的各种关联，还可以用来表示彼此关联的紧密程序。这时知识点网络是一个带权的有向图，其权可在连接结点之间的边上标明。

    当用图(diagram)的形式表示知识点的网络结构时，图中的每个圆点表示一个知识点，有向连线表示知识点之间的关系。为说明起见，假设某个教学内容的知识点呈图4所示的网络结构，图中用数字标识的节点为教学知识点，用字母标识的节点表示为关联知识点。例如结点a是知识点3的包含知识点，结点b是知识点4的扩展知识点，它们的边的指向不同。

    知识点的网络结构还可以清楚地表示教学过程中的知识点学习路径，例如在结点2及结点3，就有路径选择的问题。不同的学习路径表示教学方案的不同以及对相关知识点认知的不同，并以此用来学习进程。