韓營　趙蔚　姜強　孟凡媛

摘要：當(dāng)今，海量數(shù)字化學(xué)習(xí)資源的分布異構(gòu)及其關(guān)系的薄弱容易造成學(xué)習(xí)者認(rèn)知超載與學(xué)習(xí)迷航，資源利用效率低。從用戶參與的角度，以Wisemapping為開發(fā)工具，通過構(gòu)建以“動態(tài)思維導(dǎo)圖共建共享”、“資源向動態(tài)思維導(dǎo)圖的映射機制”以及“資源共建”三大模塊組成知識資源共建共享模型，實現(xiàn)了以動態(tài)思維導(dǎo)圖作為索引的資源共建與資源共享。通過實驗調(diào)查發(fā)現(xiàn)，該模型是一種有效的資源組織方式，可以很好地解決學(xué)習(xí)資源建關(guān)聯(lián)薄弱、分布異構(gòu)的問題，最終減輕學(xué)習(xí)者認(rèn)知負(fù)載，促進學(xué)習(xí)者認(rèn)知發(fā)展。

關(guān)鍵詞：知識資源；動態(tài)思維導(dǎo)圖；共建共享；認(rèn)知發(fā)展

中圖分類號：434 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1009-5195（2017）01-0105-08 doi10.3969/j.issn.1009-5195.2017.01.013

一、引言

互聯(lián)網(wǎng)和信息通信技術(shù)高速發(fā)展，使得學(xué)習(xí)環(huán)境也變得高度社會化、個性化和開放化。《教育信息化“十三五”規(guī)劃》強調(diào)通過創(chuàng)新“網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)空間人人通”，實現(xiàn)教育資源的共建共享（教育部，2016）。然而，數(shù)字化環(huán)境下學(xué)習(xí)資源在為學(xué)習(xí)者提供多元學(xué)習(xí)機會的同時，學(xué)習(xí)資源的千篇一律、分布異構(gòu)及其關(guān)系薄弱也造成學(xué)習(xí)者在開放學(xué)習(xí)環(huán)境下的學(xué)習(xí)迷航與認(rèn)知超載，無法快速準(zhǔn)確地定位需要的資源，更不能高效地利用資源（姜強等，2015）。知識可視化為教育研究提供了新的視角，腦科學(xué)理論強調(diào)從圖片中學(xué)習(xí)和記憶，而不是通過書面和口頭語言，雙重編碼理論強調(diào)視覺形式和語言形式結(jié)合的重要性，因此知識可視化工具對促進學(xué)習(xí)者的思考，尤其是認(rèn)知發(fā)展方面具有極其重要的價值。知識可視化技術(shù)和方法能夠為資源的組織方式和存儲形式給予新的啟示。思維導(dǎo)圖是可視化技術(shù)的一種，本文從用戶參與角度構(gòu)建動態(tài)思維導(dǎo)圖引導(dǎo)的知識資源共建共享模型，并完成系統(tǒng)開發(fā)與驗證。

二、研究現(xiàn)狀

在國外，2002年，慕尼黑理工大學(xué)Fischer等學(xué)者基于問題情景驗證了將可視化工具作為結(jié)構(gòu)支持對協(xié)作知識建構(gòu)的影響，發(fā)現(xiàn)可視化工具不但能夠提高學(xué)習(xí)者的協(xié)作努力成就，而且能夠更成功地整合學(xué)習(xí)者的前驅(qū)知識到協(xié)作解決方案中（Fischer et al.，2002）。2006年，圣加侖大學(xué)Sigmar-Olaf Tergan等學(xué)者針對目前教育與工作情境中出現(xiàn)的認(rèn)知負(fù)載等問題，采用數(shù)字化概念圖為橋梁技術(shù)整合知識與信息，驗證了可視化技術(shù)在處理復(fù)雜問題與非良構(gòu)問題上的重要作用（Tergan et al.，2006）。2009年，達(dá)姆施塔特工業(yè)大學(xué)Godehardt針對知識工作者“資源饑餓”問題，提出了情景性可視化支持自主學(xué)習(xí)模型。該模型利用可視化支持整合信息以情景化的方式處理任務(wù)，有效地提高了知識密集型工作的效率，促進了知識的遷移（Godehardt，2009）。在美國，Coffey等學(xué)者開發(fā)了幫助教師與學(xué)習(xí)者進行主題聯(lián)結(jié)和學(xué)習(xí)資源管理的學(xué)習(xí)環(huán)境管理工具（Learning Environment Organizer，簡稱LEO），該工具可以為教師和學(xué)生提供信息和知識管理的可視化工具，以概念地圖為接口促進資源的設(shè)計與傳播，對于提升學(xué)習(xí)者與教師對知識結(jié)構(gòu)的深入理解具有很大幫助（Coffey et al.，2003）。在英國，紐卡斯?fàn)柎髮W(xué)創(chuàng)建了幫助教師與學(xué)習(xí)者理解當(dāng)前知識及與其他相關(guān)知識間關(guān)系的動態(tài)學(xué)習(xí)地圖工具（Dynamic Learning Maps，簡稱DLM），該工具以課程的知識體系為脈絡(luò)，以知識地圖方式聚合課程資源，直觀的呈現(xiàn)方式可以讓教師和學(xué)習(xí)者更好地掌握課程資源間復(fù)雜、抽象的關(guān)系（李士平等，2013）。

在國內(nèi)，北京師范大學(xué)余勝泉教授提出適合泛在學(xué)習(xí)的資源建設(shè)方式——“學(xué)習(xí)元”?！皩W(xué)習(xí)元”采用語義網(wǎng)和本體技術(shù)組織學(xué)習(xí)資源，用戶可以通過添加或者擴展本體模型中知識的屬性和關(guān)系來形成一個與主題相關(guān)的、高度內(nèi)聚的知識網(wǎng)絡(luò)，最終形成一個相互關(guān)聯(lián)且具有豐富邏輯層次的整體（余勝泉等，2009）。 “學(xué)習(xí)元”在一定程度上解決了教育資源的分布異構(gòu)的問題。華中師范大學(xué)黃濤等學(xué)者對數(shù)字化學(xué)習(xí)中教學(xué)資源的知識化組織和可視化導(dǎo)航與檢索問題進行了研究，構(gòu)建了知識地圖與資源導(dǎo)航模型，并設(shè)計與實現(xiàn)了基于知識地圖的資源導(dǎo)航與檢索系統(tǒng)，克服了資源檢索在當(dāng)前信息爆炸時代面臨的混亂現(xiàn)狀（黃濤等，2015）。香港大學(xué)王敏紅等人研發(fā)的“JAVA E-Teacher”平臺，實現(xiàn)了從課程中提取知識節(jié)點，以可視化的方式作為資源建設(shè)的索引，以期達(dá)到整合學(xué)習(xí)資源的目的。同時，他還通過在可視化學(xué)習(xí)環(huán)境中將知識建構(gòu)與問題解決做有效連接，改善了問題解決經(jīng)驗容易遺忘和不能有效遷移的問題（Wang et al.，2011）。針對移動學(xué)習(xí)環(huán)境中學(xué)習(xí)資源過于零散、學(xué)習(xí)者很難建立系統(tǒng)的知識結(jié)構(gòu)等問題，北京郵電大學(xué)李亞男等學(xué)者，借助可視化技術(shù)實現(xiàn)了“輕課堂”移動學(xué)習(xí)環(huán)境的設(shè)計與開發(fā)，該系統(tǒng)的應(yīng)用充分體現(xiàn)了知識可視化對知識建構(gòu)的積極意義（李亞男等，2013）。

從現(xiàn)有研究成果看，目前國內(nèi)外共享可視化系統(tǒng)在設(shè)計空間環(huán)境時大多采用分布式協(xié)同可視化；在發(fā)展思維共享方法上，大多采用共享情景認(rèn)知方式；在平臺使用上，主要包括移動端、PC端；在系統(tǒng)為學(xué)習(xí)者提供的支持上，主要包括社會支持、任務(wù)支持、認(rèn)知支持；在應(yīng)用策略上主要包括共享可視化、共享協(xié)調(diào)、共享多元展示、共享映射展示和共享邊界對象；在實現(xiàn)技術(shù)上，主要包括JAVA、XML、AJAX、HTML、Django、MySQL、GEO-Tool等；在應(yīng)用領(lǐng)域上，主要包括協(xié)作問題解決環(huán)境、虛擬現(xiàn)實環(huán)境、多玩家在線游戲和多用戶支持的應(yīng)用程序等領(lǐng)域。

可見，借助可視化技術(shù)的支持，國內(nèi)外研究者在資源建設(shè)研究方面取得了巨大的進展，但仍然存在著一些亟待解決的問題。學(xué)習(xí)支持系統(tǒng)中強調(diào)教師主導(dǎo)的資源管理與重組，而學(xué)習(xí)者共建實現(xiàn)的知識聚合還沒有得到系統(tǒng)開發(fā)與利用。同時，目前將知識可視化應(yīng)用到資源建設(shè)中大多采用概念圖與知識地圖兩種可視化視覺表征形式。概念圖的最大優(yōu)點是知識體系及層次結(jié)構(gòu)的表達(dá)清晰明確，但是也存在一些缺陷，比如不能滿足非學(xué)術(shù)群體，不適合學(xué)習(xí)任務(wù)情境，不能實現(xiàn)快速記筆記等。知識地圖雖然在本質(zhì)上就是一種知識索引工具，但它對知識節(jié)點的要求很高，強調(diào)學(xué)科知識本體的構(gòu)建，這種對結(jié)構(gòu)化專家知識提供導(dǎo)航的方法，不適合以學(xué)習(xí)者為中心的資源建設(shè)。

鑒于此，本文從用戶參與共建共享的角度，依據(jù)建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論所強調(diào)的學(xué)習(xí)是學(xué)習(xí)者在社會的參與中，通過學(xué)習(xí)共同體的合作互動去內(nèi)化有關(guān)知識與技能、獲得相關(guān)情感的過程，以及聯(lián)通主義學(xué)習(xí)理論所強調(diào)的學(xué)習(xí)是一個連續(xù)的、知識網(wǎng)絡(luò)形成的過程，在此基礎(chǔ)上構(gòu)建動態(tài)思維導(dǎo)圖引導(dǎo)的知識資源共建共享模型，并完成系統(tǒng)開發(fā)與驗證。該研究以學(xué)習(xí)者共建方式實現(xiàn)資源聚合，無論在動態(tài)思維導(dǎo)圖的拓展上，還是在知識資源的共建上，都淡化了資源聚合的技術(shù)手段，強調(diào)資源聚合的方式，將學(xué)習(xí)者作為資源聚合的主體，充分發(fā)揮學(xué)習(xí)者的集體智慧。同時依據(jù)圖式理論，強調(diào)在知識表征和貯存方式上圍繞某一主題進行組織，加強學(xué)習(xí)者對知識意義的理解，動態(tài)思維導(dǎo)圖與知識資源都是基于學(xué)習(xí)者共建，依靠學(xué)習(xí)者的理解能力與思維模式實現(xiàn)資源聚合，并對資源進行選擇與評價，拓展了資源聚合與分享的研究框架。

三、基于動態(tài)思維導(dǎo)圖的知識資源共建共享 模型建構(gòu)

1.解讀動態(tài)思維導(dǎo)圖

動態(tài)思維導(dǎo)圖是指可以實現(xiàn)對知識的無限擴展與動態(tài)網(wǎng)絡(luò)視覺呈現(xiàn)，能夠清晰地顯現(xiàn)思維或知識間的多類別和多關(guān)聯(lián)網(wǎng)狀關(guān)系。它突破了以前只能對知識進行靜態(tài)展示的限制，可以提高學(xué)習(xí)者的思維活躍性和促進發(fā)散思維能力，以及促進學(xué)習(xí)效率和創(chuàng)造性地解決學(xué)習(xí)過程中的問題?？傊瑒討B(tài)思維導(dǎo)圖的特征可以總結(jié)為如下幾點：

在功能上，動態(tài)思維導(dǎo)圖更能體現(xiàn)培養(yǎng)學(xué)習(xí)者的創(chuàng)新思維和想象力，更加適合基于問題解決的學(xué)習(xí)環(huán)境。在充分體現(xiàn)學(xué)習(xí)者中心的基礎(chǔ)上創(chuàng)建一個基于問題解決的環(huán)境，以動態(tài)思維導(dǎo)圖的拓展和資源的建設(shè)為任務(wù)，實現(xiàn)資源的共享和利用。

在手段上，動態(tài)思維導(dǎo)圖對知識節(jié)點的表征更加靈活多樣。在學(xué)習(xí)者的認(rèn)知上能做到視覺直觀、簡單易用，降低學(xué)習(xí)者的認(rèn)知負(fù)荷，減小學(xué)習(xí)者對學(xué)習(xí)的抗拒。

在目的上，動態(tài)思維導(dǎo)圖本身就是學(xué)習(xí)者思維的外化表現(xiàn)，按照學(xué)習(xí)者的認(rèn)知思維來實現(xiàn)知識的表征和存儲，人與人之間的知識傳遞其實就是思維火花的碰撞，學(xué)習(xí)者及其幫助者在學(xué)習(xí)過程中互相溝通，共享學(xué)習(xí)資源，相互影響、相互促進，最終實現(xiàn)任務(wù)完成與問題解決。

2.動態(tài)思維導(dǎo)圖引導(dǎo)的知識資源共建共享模型建構(gòu)

鑒于動態(tài)思維導(dǎo)圖的特征及其應(yīng)用價值，適合構(gòu)建以學(xué)習(xí)者為中心的知識資源共建共享系統(tǒng)，其模型如圖1所示。該模型適用于高校學(xué)生學(xué)習(xí)共同體協(xié)作學(xué)習(xí)過程，學(xué)習(xí)者應(yīng)具有較強的獨立學(xué)習(xí)能力與團隊合作能力，同時具有便利的網(wǎng)絡(luò)條件。由圖1可見，該模型主要包括動態(tài)思維導(dǎo)圖共建共享模塊、資源向動態(tài)思維導(dǎo)圖節(jié)點的映射機制模塊、資源共建模塊三部分，彼此相互聯(lián)系、相互依賴，共同支持資源的共建共享過程。

（1）動態(tài)思維導(dǎo)圖共建共享模塊

創(chuàng)建圖譜進行知識表示。學(xué)習(xí)者創(chuàng)建圖譜，將自身的知識結(jié)構(gòu)以知識節(jié)點與知識關(guān)聯(lián)的形式表示出來，促進人們對知識的理解，以此作為資源建設(shè)的導(dǎo)航，是知識轉(zhuǎn)化為新知識前提。

編輯圖譜進行知識重組。學(xué)習(xí)者將創(chuàng)建好的圖譜分享給其他學(xué)習(xí)者，共同完成知識節(jié)點和知識關(guān)聯(lián)在結(jié)構(gòu)上的調(diào)整，以形成一個比較完善的圖譜，是知識轉(zhuǎn)化為新知識的必要活動。

檢索圖譜進行知識定位。當(dāng)創(chuàng)建的圖譜和其他學(xué)習(xí)者分享的圖譜越來越多，那么找到我們需要的圖譜就會很困難，加入圖譜的檢索功能，可以很方便地幫助我們定位我們需要的圖譜。

共享圖譜進行知識共享。共享圖譜在模型中發(fā)揮著重要作用，已有知識變成新的知識必須經(jīng)過圖譜的共享，它既是圖譜共建的前提，也是知識資源共建和共享的橋梁。圖譜共享有兩種形式：一是內(nèi)部共享，即學(xué)習(xí)者將自己創(chuàng)建好的圖譜分享給系統(tǒng)內(nèi)的其他成員，以實現(xiàn)圖譜的共建。內(nèi)部共享有共享后只可查看不能編輯和共享后可編輯兩種限定形式。二是外部共享，即將圖譜以鏈接的形式公開到社會化軟件中，比如微博、微信、QQ等，以實現(xiàn)圖譜更大范圍的共享。

資源共享從技術(shù)角度來講是一種分布式知識資源管理機制。要解決資源的利用率和資源庫的可持續(xù)發(fā)展問題，關(guān)鍵在于共享，即讓每一個學(xué)習(xí)者為提供優(yōu)秀的知識資源付出努力。只有推動知識共享才能使更多人掌握知識、升華智慧，進而實現(xiàn)創(chuàng)新，因此要使知識轉(zhuǎn)化為最佳的生產(chǎn)力，必須通過便捷的途徑實現(xiàn)知識共享。本文的資源共享采用“先分享后共享”的內(nèi)部共享形式，如圖2所示，學(xué)習(xí)者1將自己的圖譜分享給學(xué)習(xí)者2以實現(xiàn)二者對圖譜以及圖譜中節(jié)點所鏈接資源的共享，即資源共享靠圖譜的分享實現(xiàn)。

（2）資源共建模塊

創(chuàng)建資源進行知識存儲。學(xué)習(xí)者可以針對圖譜中的每一個知識節(jié)點上傳資源，實現(xiàn)對知識資源的存儲。

編輯資源進行知識編輯。創(chuàng)建好的資源可再編輯，對資源進行修改與優(yōu)化，使其利于傳播和交流。

檢索資源進行知識檢索。當(dāng)創(chuàng)建的資源越來越多時，尋找資源就會很困難，加入資源的檢索功能，可以很方便地幫助我們檢索資源。

評價資源進行知識監(jiān)控。對資源提供評價功能，評價方式分為定量和定性評價兩種。定量評價是指為每一個資源設(shè)置一個滿分為5分的評價量表，分?jǐn)?shù)越高表示資源質(zhì)量越好。定性評價相當(dāng)于論壇，每一個學(xué)習(xí)者都可以根據(jù)自己的理解來對資源進行話語評價。定量和定性評價相結(jié)合，采用系統(tǒng)自動和監(jiān)督者手動的方式實現(xiàn)資源的優(yōu)勝劣汰。

推薦資源進行知識推送。在資源評價的基礎(chǔ)上實現(xiàn)優(yōu)質(zhì)資源的推薦。當(dāng)n名學(xué)習(xí)者對學(xué)習(xí)資源做出評分時，先求出資源的平均得分，當(dāng)平均得分大于4分時，系統(tǒng)會將資源推薦給學(xué)習(xí)者。

（3）資源向動態(tài)思維導(dǎo)圖節(jié)點的映射機制模塊

知識資源向動態(tài)思維導(dǎo)圖節(jié)點的映射機制設(shè)計需要抽象出三個關(guān)鍵詞：知識節(jié)點、資源實體、映射關(guān)系。知識節(jié)點是指學(xué)習(xí)者根據(jù)自己對資源的抽象理解而提取出來的關(guān)鍵詞，是思維導(dǎo)圖的重要組成部分。資源實體是指學(xué)習(xí)者根據(jù)自身需求在互聯(lián)網(wǎng)中搜集到的學(xué)習(xí)資源，其形式可以是圖片、文本、視頻等。知識資源向思維導(dǎo)圖節(jié)點映射機制設(shè)計的關(guān)鍵是映射關(guān)系的選擇，本文中采用一對多的聯(lián)系。即每一個知識節(jié)點都可以鏈接到多條知識資源上，這一節(jié)點是對這些資源的有效描述。節(jié)點與資源之間通過超鏈接的形式進行鏈接。一對多的映射關(guān)系能很好地實現(xiàn)以節(jié)點為中心的知識聚類。其結(jié)構(gòu)示意圖如圖3所示。

3.動態(tài)思維導(dǎo)圖引導(dǎo)的知識資源共建共享保障機制

可視化呈現(xiàn)機制?？梢暬尸F(xiàn)是促使學(xué)習(xí)者參與本系統(tǒng)的首要保障。系統(tǒng)中用可視化的方法展示知識點之間的邏輯關(guān)系，把學(xué)習(xí)資源鏈接到知識點，以實現(xiàn)資源共建共享的可視化導(dǎo)航。這樣一方面可以促進學(xué)習(xí)者的認(rèn)知發(fā)展，另一方面可以發(fā)揮學(xué)習(xí)者的發(fā)散思維，激發(fā)學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)興趣。

使用幫助文件。選擇文本和圖像相結(jié)合的形式，向?qū)W習(xí)者介紹本系統(tǒng)的使用方法，一方面可以加快學(xué)習(xí)者對本系統(tǒng)的認(rèn)識，另一方面可以讓學(xué)習(xí)者專注于學(xué)習(xí)過程而不是系統(tǒng)本身。

學(xué)習(xí)者參與激勵機制。有效的激勵是保障系統(tǒng)發(fā)展和學(xué)習(xí)者參與的動力。通過內(nèi)在激勵和外在激勵、精神激勵和物質(zhì)激勵等，可以促使學(xué)習(xí)者之間、學(xué)習(xí)者與學(xué)習(xí)資源之間的交互活動更加高效。本研究通過對資源進行質(zhì)量評價，以實現(xiàn)資源優(yōu)勝劣汰和優(yōu)質(zhì)資源的推送。當(dāng)學(xué)習(xí)者發(fā)現(xiàn)自己的資源受到其他學(xué)習(xí)者喜愛時，會產(chǎn)生一種成就感，通過這種刺激，可以引發(fā)學(xué)習(xí)者的需要或興趣，進而激發(fā)其行為動機。此外，由于本研究基于小范圍學(xué)習(xí)共同體展開，因此采用實物獎勵機制，為上傳資源較多且質(zhì)量優(yōu)秀的學(xué)習(xí)者提供獎品。

管理者參與機制。在學(xué)習(xí)過程中，引入管理者的監(jiān)督、引導(dǎo)、鼓勵，以對學(xué)習(xí)者進行指導(dǎo)，對圖譜進行批注，對資源進行評價等。此外，管理者采用任務(wù)驅(qū)動的方式組織共建資源，有助于提高學(xué)習(xí)動機。

四、系統(tǒng)架構(gòu)、對象模型與實現(xiàn)

1.系統(tǒng)架構(gòu)

比較不同的思維導(dǎo)圖創(chuàng)作工具，本文選用 Wisemapping可視化思維解決方案作為知識資源共建共享的導(dǎo)航工具。理由如下：第一，Wisemapping是一款支持多人異步協(xié)作的可視化工具；第二，它界面友好操作簡單，基于瀏覽器與服務(wù)器模式設(shè)計，使用者無需安裝，只需要瀏覽器就可以進行操作，方便快捷；第三，它基于Java 與Mysql技術(shù)實現(xiàn)，具有跨平臺等優(yōu)點；最后，它免費開源的特性非常適合二次開發(fā)。Wisemapping系統(tǒng)架構(gòu)由瀏覽器端、服務(wù)器端、數(shù)據(jù)庫端三部分構(gòu)成（Paulo Gustavo Veiga，2014），如圖4所示。二次開發(fā)是在對該系統(tǒng)的架構(gòu)進行深入了解的基礎(chǔ)上，集成資源共建模塊，實現(xiàn)思維導(dǎo)圖引導(dǎo)的知識資源共建共享系統(tǒng)的各項功能。

其中，瀏覽器端實現(xiàn)知識資源的可視化設(shè)計與呈現(xiàn)。服務(wù)器端實現(xiàn)知識資源的共建與共享。數(shù)據(jù)庫端實現(xiàn)思維導(dǎo)圖與知識資源的存儲。在瀏覽器端，Wisemapping借助JavaScript瀏覽器引擎、思維導(dǎo)圖API實現(xiàn)知識可視化，在此基礎(chǔ)上，開發(fā)了資源共建模塊用戶界面，主要實現(xiàn)資源上傳界面、資源列表界面、資源評價界面等。在服務(wù)器端，Wisemapping使用MVC控制器進行業(yè)務(wù)邏輯的運算，在對框架結(jié)構(gòu)進行充分分析的基礎(chǔ)上，主要實現(xiàn)資源添加、評論和推薦等功能。在數(shù)據(jù)庫端，Wisemapping關(guān)系模型中僅具有“用戶”關(guān)系與“知識節(jié)點”關(guān)系，在此基礎(chǔ)上，主要實現(xiàn)“知識資源”關(guān)系與“資源評價”關(guān)系，并對建立關(guān)聯(lián)關(guān)系的數(shù)據(jù)表間的數(shù)據(jù)參照引用做出約束。瀏覽器端與服務(wù)器端采用REST協(xié)議通過DWR遠(yuǎn)程客戶端與DWR服務(wù)器進行數(shù)據(jù)通信，服務(wù)器端與數(shù)據(jù)庫端采用JDBC進行連接。

2.對象模型

對象模型是對數(shù)據(jù)庫中關(guān)系模型的抽象，它規(guī)定了對象的方法和屬性等。本系統(tǒng)涉及四個重要對象模型：用戶（User）對象模型、知識節(jié)點（Mapnode）對象模型、知識資源（Resources）對象模型、資源評論（Remark）對象模型。用戶模型用于存儲用戶注冊信息，并設(shè)置用戶權(quán)限等；知識節(jié)點模型用于存儲知識節(jié)點信息，并記錄知識節(jié)點的創(chuàng)建人和最后編輯人等；知識資源模型用于存儲知識資源信息，并記錄知識資源的創(chuàng)建人和所屬節(jié)點等；資源評價模型用于存儲資源評價信息，記錄所評價的資源與評價人。每個用戶可以創(chuàng)建多個知識節(jié)點，添加多個知識資源與評價，因此用戶模型與其他三個模型是一對多的關(guān)系。知識節(jié)點與知識資源是一對多的關(guān)系，即一個知識節(jié)點可以包含多個知識資源。知識資源與資源評價也是一對多的關(guān)系，即一個知識資源可以包含多個資源評價。各模型所包含的主要屬性如下：

用戶模型的主要屬性有：合作者標(biāo)識（Collaborator_id）、用戶名（Username）、密碼（Password）、激活日期（Activation_date）、權(quán)限類別（Authentication_type）等。

知識節(jié)點模型的主要屬性有：節(jié)點標(biāo)識（Node_id）、知識點名稱（Title）、知識點描述（Description）、相關(guān)資源（Related_knowledge）、創(chuàng)建日期（Creation_date）、創(chuàng)建人（Creator_id）、編輯日期（Edit_date）、最后編輯人（Last_editor_id）等。

知識資源模型的主要屬性有：資源標(biāo)識（Resource_id）、資源名稱（Title）、資源內(nèi)容（Description）、上傳附件（Appendix）、所屬節(jié)點（Node_id）、創(chuàng)建日期（Creation_date）、創(chuàng)建人（Creator_id）、資源分?jǐn)?shù)（Remark_score）等。

資源評價模型的主要屬性有：評價標(biāo)識（Remark_id）、評價的資源（Resource_id）、評價人（Remark_user_id）、評價內(nèi)容（Remark_content）、評價分?jǐn)?shù)（Remark_score）、評價時間（Remark_time）等。

3.系統(tǒng)實現(xiàn)

Wisemapping工具為創(chuàng)建圖譜、編輯圖譜、檢索圖譜、共享圖譜提供了技術(shù)支持，該工具集成了多功能的圖譜編輯器，不僅具有文本錄入功能，還具有字體設(shè)置、格式設(shè)置、超鏈接支持等各種輔助功能。圖譜編輯以思維導(dǎo)圖為核心，采用無向箭頭連接概念節(jié)點，每一個節(jié)點都可以被自由拖動，學(xué)習(xí)者可以根據(jù)自己的認(rèn)知結(jié)構(gòu)添加、修改、刪除概念結(jié)點或者改變概念節(jié)點之間的連接，同時還提供了分享、導(dǎo)出圖譜、圖譜修改記錄與還原等功能。

然而Wisemapping工具所提供的功能并不能完全符合動態(tài)思維導(dǎo)圖引導(dǎo)的知識資源共建共享系統(tǒng)的設(shè)計要求。第一，在為圖譜節(jié)點添加超鏈接時，不能有效連接到資源列表，而是由用戶自己定義URL；第二，缺少對資源共建功能的支持。因此筆者對添加超鏈接功能進行修改，使系統(tǒng)可以自動為每一個知識節(jié)點添加超鏈接，以實現(xiàn)其向資源的映射。

另外，向Wisemapping工具中加入資源共建功能，選擇 Ckeditor與Ckfinder（java）整合實現(xiàn)富媒體內(nèi)容編輯并支持文件的上傳和下載，并開發(fā)資源列表界面（見圖5），其中資源的查找采用搜索引擎關(guān)鍵詞檢索的方式。同時還對上傳的資源提供評價功能，實現(xiàn)資源的優(yōu)勝劣汰與推薦，界面效果如圖6所示。

五、效果評價

為了檢驗動態(tài)思維導(dǎo)圖引導(dǎo)的知識資源共建共享系統(tǒng)的有效性與可行性，本研究以東北師范大學(xué)計算機科學(xué)與信息技術(shù)學(xué)院2013 級教育技術(shù)學(xué)專業(yè)15名研究生為實驗對象進行為期3周的實驗。在“知識可視化的研究現(xiàn)狀如何”作為圖譜的根節(jié)點的基礎(chǔ)上，經(jīng)過3周的學(xué)習(xí)，在教師的指導(dǎo)與監(jiān)督下，學(xué)習(xí)者在初始圖譜的基礎(chǔ)上經(jīng)過84次修改，共創(chuàng)建25個節(jié)點，每個學(xué)習(xí)者都至少創(chuàng)建了一個知識節(jié)點。知識圖譜由初始的三個基礎(chǔ)知識點生長為最大深度為四層的知識圖譜。

知識圖譜基本涵蓋了知識可視化領(lǐng)域研究的各個方面，而且還添加了與知識可視化相關(guān)概念的節(jié)點，對知識資源進行了補充?；谠搱D譜，學(xué)習(xí)者共上傳資源152條（圖7、圖8分別為針對節(jié)點7和節(jié)點22上傳的資源），平均每人貢獻10條資源。

圖7 節(jié)點7資源列表界面

圖8 節(jié)點22資源列表界面

針對上傳的學(xué)習(xí)資源，從后臺數(shù)據(jù)庫中進行統(tǒng)計，共有評論287條，平均每人發(fā)表評論19條。根據(jù)評論得分共有推薦資源24條。在圖譜結(jié)構(gòu)和資源輻射面維度，本研究邀請三位教育技術(shù)學(xué)領(lǐng)域?qū)＜?，對圖譜結(jié)構(gòu)的合理性和資源輻射面的廣度進行了評價。專家們對最終整合的圖譜和資源進行分析后認(rèn)為，知識結(jié)構(gòu)與目前可視化研究的現(xiàn)狀基本符合，但在國外的現(xiàn)狀分類上不夠充分，資源的輻射面較廣、時效性較強。因此可以認(rèn)為：基于集體智慧利用可視化圖譜導(dǎo)航資源建設(shè)是合理有效的。

為了驗證動態(tài)思維導(dǎo)圖引導(dǎo)的知識資源共建共享系統(tǒng)的感知易用性和感知有用性，分析學(xué)習(xí)者在平臺中學(xué)習(xí)的滿意度以及平臺是否給學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)帶來幫助，本文從“系統(tǒng)使用說明”、“系統(tǒng)的操作方式”、“圖譜導(dǎo)航資源建設(shè)方式”、“問題解決”、“獲取資源時間”、“提高學(xué)習(xí)動機”、“資源滿意度”7個方面設(shè)置了調(diào)查問卷，讓參與實驗的15名學(xué)習(xí)者填寫，結(jié)果回收15份有效問卷，調(diào)查結(jié)果如圖9所示。

圖9 滿意度調(diào)查結(jié)果

由圖9可知，對于本系統(tǒng)的使用，在“資源滿意度”和“系統(tǒng)的操作方式”兩個維度上學(xué)習(xí)者的滿意度得分最高，分別達(dá)到了93.3%與86.7%，說明本系統(tǒng)具有很好的感知易用性和感知有用性。在“系統(tǒng)使用說明書”、“圖譜導(dǎo)航資源建設(shè)方式”、“問題解決”、“獲取資源時間”四個維度上學(xué)習(xí)者的滿意度都達(dá)到了80%，說明系統(tǒng)使用說明書對于學(xué)習(xí)者熟悉平臺使用有著很大幫助。另外，本系統(tǒng)的操作方式與圖譜導(dǎo)航資源建設(shè)的方式做到了簡單、方便、直觀，對于解決學(xué)習(xí)者的問題非常有幫助，大大縮短了獲取相關(guān)資源的時間。值得注意的是，在“提高學(xué)習(xí)動機”方面質(zhì)疑最多，滿意度僅達(dá)到66.7%。訪談發(fā)現(xiàn)其主要原因是問題的設(shè)置并非學(xué)習(xí)者研究興趣點所在。同時，也有個別學(xué)習(xí)者對系統(tǒng)的使用提出了意見，例如資源共建模塊的界面友好性不高，學(xué)習(xí)者協(xié)作生成的知識網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)比較松散等。但經(jīng)過教師的干預(yù)與指導(dǎo)后，并沒有給學(xué)習(xí)者造成認(rèn)識負(fù)荷。

六、結(jié)論

針對目前學(xué)習(xí)支持系統(tǒng)在知識資源存儲與表述方面存在的不足，結(jié)合知識可視化的研究熱點，以及目前資源建設(shè)中存在的一些問題，本研究建構(gòu)了一種動態(tài)思維導(dǎo)圖引導(dǎo)的知識資源共建共享模型。模型由“動態(tài)思維導(dǎo)圖共建共享”、“資源向動態(tài)思維導(dǎo)圖節(jié)點的映射機制”、“資源共建”三大模塊構(gòu)成，以動態(tài)思維導(dǎo)圖的形式作為資源建設(shè)的索引并實現(xiàn)資源共享?；谠撃Ｐ停趯isemapping系統(tǒng)作二次開發(fā)基礎(chǔ)上，成功開發(fā)了資源共建模塊。通過實證分析和問卷調(diào)查可以看出，將可視化技術(shù)應(yīng)用到資源的共建共享中，成為一種有效的資源組織方式，可以很好地解決學(xué)習(xí)資源間關(guān)聯(lián)性薄弱、分布異構(gòu)的問題。該系統(tǒng)在發(fā)揮群體智慧、調(diào)動學(xué)習(xí)者的主動意識與協(xié)作意識、促進學(xué)習(xí)者對知識的主動建構(gòu)方面作用顯著，可以幫助學(xué)習(xí)者更高效、精確地建設(shè)和共享知識?？傊瑒討B(tài)思維導(dǎo)圖作為資源建設(shè)的索引，具有靈活的知識節(jié)點表征功能，能夠外化學(xué)習(xí)者思維，培養(yǎng)學(xué)習(xí)者的創(chuàng)新思維和想象力。下一步研究將繼續(xù)完善Wisemapping系統(tǒng)，一方面探究一種最合適的自主聚合方法實現(xiàn)快捷高效地聚合開放學(xué)習(xí)資源，并采用相關(guān)機制保障其良好、可持續(xù)性運行，實現(xiàn)學(xué)習(xí)者對知識資源主動建構(gòu)，促進學(xué)習(xí)者自主學(xué)習(xí)；另一方面探究以“學(xué)習(xí)資源為研究視角”的資源組織與呈現(xiàn)方式，通過建立資源與資源、資源與人、人與人之間的關(guān)聯(lián)關(guān)系，根據(jù)學(xué)習(xí)者需求及個性特征提供開放學(xué)習(xí)資源的適應(yīng)性呈現(xiàn)，降低認(rèn)知負(fù)載，實現(xiàn)開放學(xué)習(xí)資源有效利用。

參考文獻：

[1]黃濤，施楓，楊華利（2015）. 知識地圖模型及其在教學(xué)資源導(dǎo)航中應(yīng)用研究[J]. 中國電化教育，（7）：73-78.

[2]教育部（2016）. 教育信息化“十三五”規(guī)劃[DB/OL]. [2016-06-07]. http：//www.moe.gov.cn/srcsite/A16/s3342/

201606/t20160622_269367.html.

[3]姜強，趙蔚，劉紅霞等（2015）. 能力導(dǎo)向的個性化學(xué)習(xí)路徑生成及評測[J]. 現(xiàn)代遠(yuǎn)程教育研究，（6）：104-111.

[4]李士平，趙蔚，劉紅霞等（2013）. 開放學(xué)習(xí)資源自主聚合與可視化導(dǎo)航之共融——Dynamic Learning Maps項目評析[J]. 現(xiàn)代教育技術(shù)，（9）：6-10.

[5]李亞男，王楠（2013）. 基于知識可視化的移動學(xué)習(xí)環(huán)境設(shè)計研究[J]. 中國電化教育，（11）：21-24.

[6]余勝泉，楊現(xiàn)民，程罡（2009）. 泛在學(xué)習(xí)環(huán)境中的學(xué)習(xí)資源設(shè)計與共享——“學(xué)習(xí)元”的理念與結(jié)構(gòu)[J]. 開放教育研究，（2）：47-53.

[7]Coffey， J. W.， & Canas， A. J. （2003）. LEO： A Learning Environment Organizer to Support Computer-Mediated Instruction[J]. Educational Technology Systems， 31（3）：275-290.

[8]Fischer， F.， Bruhn， J.， & Gr?sel， C. et al. （2002）. Fostering Collaborative Knowledge Construction with Visualization Tools[J]. Learning and Instruction， 12（2）：213-232.

[9]Godehardt， E. （2009）. A Framework for Contextualized Visualization Supporting Informal Learning[J]. International Journal of Advanced Corporate Learning， 2（3）：21-26.

[10]Paulo Gustavo Veiga（2014）. Wisemapping-Visual Thinking Evolution[EB/OL]. [2014-10-31]. https：//wisemapping.atlassian.net/wiki/display/WS/Architecture.

[11]Tergan， S. O.， Keller， T.， & Burkhard， R. A. （2006）. Integrating Knowledge and Information： Digital Concept Maps as Bridging Technology[J]. Information Visualization， 5（3）：167-174.

[12]Wang， M.， Peng， J.， & Cheng， B. et al. （2011）. Knowledge Visualization for Self-Regulated Learning[J]. Educational Technology & Society， 14（3）：28-42.

收稿日期 2016-11-25 責(zé)任編輯 何苗