[發明專利]一種基于知識分類的多屏知識可視化方法

在審

• 申請號: 201710488402.4
• 申請日: 2017-06-23
• 公開（公告）號: CN107391586A
• 公開（公告）日: 2017-11-24
• 發明（設計）人: 劉海;楊宗凱;劉三女牙;張昭理;舒江波;李振華
• 申請（專利權）人: 華中師范大學
• 主分類號: G06F17/30
• 分類號: G06F17/30;G06F3/14;G09B5/02
• 代理公司: 湖北武漢永嘉專利代理有限公司42102
• 代理人: 李丹

技術領域

本發明涉及教育技術領域，尤其涉及一種基于知識分類的多屏知識可視化方法。

背景技術

隨著信息技術的快速發展，教師在教學時會采用一些技術方法來輔助教學。知識可視化作為一個新興的教學方式，受到了廣泛的關注。一方面，知識可視化促進了知識在群體之間的傳遞，讓隱型的知識變得清晰明確；另一方面，知識可視化有助于思維的啟發，提高學生知識創造的能力。

但是現有的知識可視化教學都是針對特定學科的知識點，沒有形成可供參考的可視化教學模式，需要教師自己去探索合適的方法，阻礙了可視化教學的發展。隨著多屏電子白板的出現，結合圖文顯示的知識可視化技術為這一問題的解決提供了合適的方法，這也是本發明專利的主要采用的方法。

發明內容

本發明要解決的技術問題在于針對現有技術中的缺陷，提供一種基于知識分類的多屏知識可視化方法。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：一種基于知識分類的多屏知識可視化方法，包括以下步驟：

1)利用基于機器學習中邏輯回歸的分類方法建立的邏輯回歸分類器，將能進行可視化設計的知識分為概念型知識、過程型知識和應用型知識三類；

2)知識可視化：利用對應的可視化工具對知識進行可視化操作，制作成不同類型的可視化圖像，具體如下：

2.1)使用MindManager思維導圖工具將概念型知識制作成知識地圖；

2.2)使用Office Visio制圖軟件將過程型知識制作成流程圖；

2.3)使用Flash動畫技術將應用型知識制作成動畫、仿真或交互式可視化圖像；

3)對可視化后的知識，結合可視化設計前的知識文字說明，使用多屏技術同時顯示可視化圖像和文字信息，可視化圖像能夠對知識有更形象的認識，文字信息可以對知識的學習更加具體、完整。

按上述方案，所述步驟1)中分類方法具體如下：

1.1)首先通過人工的方式根據可視化知識分類規則將知識分為概念型知識、過程型知識和應用型知識三類，構建分類后的知識庫；

1.2)按照8:2的比例將知識庫分成訓練集和測試集，使用訓練集訓練，并用測試集進行驗證正確率，尋找合適的參數，構建邏輯回歸分類器；

1.3)最后利用邏輯回歸分類器自動對知識進行分類。

本發明產生的有益效果是：本專利構建了一種基于知識分類的多屏知識可視化方法，根據相關可視化知識分類方法將知識分為概念型知識、過程型知識和應用型知識，并采用不同的可視化工具進行可視化設計，最后結合相應的文字說明，采用多屏技術進行可視化教學，為廣大教師構建了一種可視化教學模型用于參考，有利于促進知識可視化教學方式的創新與發展。

附圖說明

下面將結合附圖及實施例對本發明作進一步說明，附圖中：

圖1是本發明中多屏知識可視化方法流程圖；

圖2是本發明過程型知識可視化示意圖；

圖3是本發明多屏知識可視化示意圖。

具體實施方式

為了使本發明的目的、技術方案及優點更加清楚明白，以下結合實施例，對本發明進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅用以解釋本發明，并不用于限定本發明。

如圖1所示，本發明的一種基于知識分類的多屏知識可視化方法，包括以下步驟：

步驟1：首先根據相應的可視化知識分類規則，利用機器學習中邏輯回歸的分類方法，自動將知識分為概念型知識、過程型知識和應用型知識等三類，具體分類步驟如下：

步驟11，首先通過人工的方式將知識分為概念型知識、過程型知識和應用型知識等三類，構建分類后的知識庫。

步驟12，按照8:2的比例將知識庫分成訓練集和測試集，使用訓練集訓練，并用測試集進行驗證正確率，尋找合適的參數，構建邏輯回歸分類器。

步驟13，最后利用邏輯回歸分類器自動對知識進行分類。

步驟2：利用對應的可視化工具對知識進行可視化操作，制作成不同類型的可視化圖像，具體制作步驟如下：

步驟21，對于概念型知識，采用思維導圖工具MindManager中的節點或連線來表示概念與概念之間的組織關系，將知識體系之間復雜的相互關系表現出來，制作成知識地圖。

步驟22，對于過程型知識，通過建模的方式來表現，使用Office Visio制圖軟件，制作成流程圖。如圖2所示，運用對象、流程、變量和連接等基本元素將光合作用過程知識抽象化。

步驟23，對于應用型知識，使用Flash動畫技術將應用型知識制作成動畫、仿真或交互式可視化圖像。