人类通过与客观世界的不断互动，感知客观现实和已有知识经验并不断内化在头脑中逐渐形成自己的认知结构^[1]。无论是皮亚杰的图式理论、托尔曼的认知地图还是现代认知心理学无不强调认知结构在知识行为中的作用，已经形成的稳定认知结构对后续知识获取有重要作用^[2]。为了描述人们头脑中的这种知识经验结构，J.W.Brelsford等人率先提出了多重记忆模型^[3]，该模型指出感觉记忆会通过模式识别形成工作记忆，工作记忆进一步保存成为长时记忆，这些就构成了个人的认知结构。进一步的为了挖掘隐藏于长时记忆中的认知结构，A.Collins和M.Quillian先后提出了语义层次模型^{[4, 5]}和更为完善的激活扩散理论^{[6, 7]}，但该理论仅从距离衡量语义关系。基于此，Novak于1984年基于意义学习和图式理论正式提出概念图^[8]，概念图可以将知识进行描述和可视化，揭示知识之间的关系，帮助了解学生认知结构，检验学习者对知识的掌握情况。同时概念图也可以将认知结构进行可视化呈现^[9]。在此基础上，陈英和考虑现实复杂的问题情境，基于知识整合的背景下将学科分类思想引入概念图并提出跨学科概念图^[10]。