基于領(lǐng)域本體的課件模型畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)-預(yù)覽頁

　

【正文】 較有影響力的標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范有：LOMLearning objects metadata 學(xué)習(xí)對(duì)象元數(shù)據(jù)[5]，ADLSCORM 可共享內(nèi)容對(duì)象參考模型[6,7]等。這種具有高度價(jià)值的教學(xué)構(gòu)件（instructional ponent，或曰學(xué)習(xí)對(duì)象“l(fā)earning object”）將使大規(guī)模的高效教學(xué)開發(fā)得以實(shí)現(xiàn)，為教學(xué)資源的設(shè)計(jì)提供了一條很好的思路[3]。在這個(gè)意義上，本體已經(jīng)成為一種提取、理解和處理領(lǐng)域知識(shí)的工具，可以被應(yīng)用于任何具體的學(xué)科和專業(yè)領(lǐng)域。雖然現(xiàn)行的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)已為學(xué)習(xí)資源在低水平上的自治與共享（例如通過HTTP和HTML）、學(xué)習(xí)活動(dòng)的合作（例如通過各種網(wǎng)上通信工具）提供了基本技術(shù)條件，但是允許學(xué)習(xí)資源在課程知識(shí)和教學(xué)管理水平進(jìn)行交換的標(biāo)準(zhǔn)卻沒有得到很好地認(rèn)定，導(dǎo)致網(wǎng)上資源無法大范圍的共享與交流。 domain ontology。學(xué)習(xí)對(duì)象導(dǎo)入組件負(fù)責(zé)將課件導(dǎo)入資源庫。本文引入學(xué)習(xí)對(duì)象的概念，將課件看作學(xué)習(xí)對(duì)象，嘗試借助學(xué)習(xí)對(duì)象的特性來提高課件的重用性、互操作性。湖南大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文) 第28頁HUNAN UNIVERSITY畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)設(shè)計(jì)論文題目：基于領(lǐng)域本體的課件模型學(xué)生姓名：學(xué)生學(xué)號(hào)：專業(yè)班級(jí)：學(xué)院名稱：指導(dǎo)老師：學(xué)院院長(zhǎng)：2008年5月26日基于領(lǐng)域本體的課件模型 摘 要教育資源建設(shè)是教育信息化的基礎(chǔ)，是需要長(zhǎng)期建設(shè)與維護(hù)的系統(tǒng)工程。本文采用領(lǐng)域本體技術(shù)，將實(shí)際的課件資源結(jié)構(gòu)與課程模型中的課程領(lǐng)域的概念和概念間的關(guān)系形成映射，并采用OWL本體描述語言結(jié)合LOM元數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)課件的屬性進(jìn)行描述。學(xué)習(xí)對(duì)象檢索組件依據(jù)學(xué)習(xí)對(duì)象元數(shù)據(jù)映射成的檢索條件，在資源庫中檢索符合制作者或者學(xué)習(xí)者所需的課件。 LOM。由于eLearning，特別是基于Internet的遠(yuǎn)程教育，具有地域廣泛性、技術(shù)復(fù)雜性、文化多樣性等特點(diǎn)，使得大量的網(wǎng)上學(xué)習(xí)資源難以實(shí)現(xiàn)共享，不同的學(xué)習(xí)系統(tǒng)也難以互相溝通。最后，為了便于計(jì)算機(jī)理解和處理，需要用一定的編碼語言（例如OWL）明確表達(dá)上述體系（詞表、詞表關(guān)系、關(guān)系約束、公理、推理規(guī)則等）。 學(xué)習(xí)對(duì)象研究現(xiàn)狀學(xué)習(xí)對(duì)象作為一種可重用的教學(xué)資源構(gòu)件，正在越來越受到國(guó)際教育技術(shù)學(xué)界的關(guān)注。例如：ARIADNE，它的研究工作由歐盟提供財(cái)政支持；由美國(guó)Edu公司支持的“教學(xué)管理系統(tǒng)”(IMS Instructional Management Systems)的項(xiàng)目研究；以及ADL（Advanced distributed learning network）也在進(jìn)行學(xué)習(xí)對(duì)象標(biāo)準(zhǔn)化[4]的研究等。在2000年，學(xué)習(xí)對(duì)象元數(shù)據(jù)工作小組（LOMLearning Objects Metadata Working Group）基于IMS和ARIADNE聯(lián)合提交的關(guān)于教育資源的元數(shù)據(jù)規(guī)范和建議提出了LOM。2. 基于領(lǐng)域本體建立一個(gè)課程模型。第3章 學(xué)習(xí)對(duì)象、XML、DOM等相關(guān)技術(shù)進(jìn)行介紹。直觀地講，本體是一個(gè)實(shí)體，是對(duì)某領(lǐng)域應(yīng)用本體的方法分析、建模的結(jié)果，即把現(xiàn)實(shí)世界中的某個(gè)領(lǐng)域抽象為一組概念及概念之間的關(guān)系，本體的本質(zhì)是概念模型。(share) : 本體中反映的知識(shí)是其使用者共同認(rèn)可的,是相關(guān)領(lǐng)域中公認(rèn)的概念集, 它所針對(duì)的是團(tuán)體而不是個(gè)體。其中:頂級(jí)本體: 描述最普通的概念及概念之間的關(guān)系,如空間、時(shí)間、事件、行為等,與具體的應(yīng)用無關(guān),其他種類的本體都是該類本體的特例。2) , 歸納出10 種本體: 知識(shí)表示本體、普通本體、頂級(jí)本體、元(核心) 本體、領(lǐng)域本體、語言本體、任務(wù)本體、領(lǐng)域任務(wù)本體、方法本體和應(yīng)用本體。OWL能夠被用于清晰地表達(dá)詞匯表中的詞條（term）的含義以及這些詞條之間的關(guān)系。本體的功能及其應(yīng)用領(lǐng)域可以概括為3 類:, 應(yīng)用于知識(shí)工程和知識(shí)管理[10]等。本體建模過程澄清了領(lǐng)域知識(shí)的結(jié)構(gòu), 為信息系統(tǒng)的分析和設(shè)計(jì)提供了基礎(chǔ)。本文使用領(lǐng)域本體技術(shù)來闡述課程資源中各課件之間的關(guān)系。系列是目前較活躍的本體工具，是可以免費(fèi)獲得的開放軟件，它用Java 語言開發(fā)，通過各類插件支持多種本體格式。本體通過對(duì)概念的嚴(yán)格定義和概念與概念之間的關(guān)系來確定概念精確定義，表示共同認(rèn)可的，可共享的知識(shí)。面向?qū)ο蟮挠?jì)算機(jī)科學(xué)思想使一個(gè)構(gòu)件（ponent）能夠在多種情境下重復(fù)有效地使用，這種具有高度價(jià)值的思想也就是蘊(yùn)含在學(xué)習(xí)對(duì)象之后的基本理念：教學(xué)設(shè)計(jì)者可以建立適當(dāng)大小的能在不同學(xué)習(xí)情境下多次重復(fù)使用的數(shù)字化教學(xué)構(gòu)件[13]。電氣電子工程師協(xié)會(huì)（IEEE）在1996年成立國(guó)際性組織“學(xué)習(xí)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)委員會(huì)”（LTSC）來開發(fā)和推進(jìn)教育技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的研究。在這些定義中，比較典型的有： ——David ，它可以是一個(gè)Applet、動(dòng)畫、文本塊、視頻流或其他形式等——Karen belfer 、可重用的數(shù)字化構(gòu)件，它能夠由計(jì)算機(jī)軟件、學(xué)習(xí)助手或?qū)W習(xí)者自己選擇性的單獨(dú)或組合應(yīng)用，以滿足學(xué)習(xí)或績(jī)效支持的個(gè)別化需要——Clive shepherd 這些定義[16,17,18]雖表述不同，但都認(rèn)同突出了學(xué)習(xí)對(duì)象的數(shù)字化、可重用、面向教學(xué)等主要特征，并且它們所指的學(xué)習(xí)對(duì)象范疇都在LOM 2000定義之內(nèi)，更保證了學(xué)習(xí)對(duì)象元數(shù)據(jù)交換共享的兼容性，從而有效限定了學(xué)習(xí)對(duì)象的范疇。學(xué)習(xí)目標(biāo)：描繪學(xué)習(xí)者完成學(xué)習(xí)對(duì)象的學(xué)習(xí)后將獲得的成果，是從學(xué)習(xí)內(nèi)容中抽取出來的。評(píng)估：用于檢測(cè)學(xué)習(xí)者對(duì)學(xué)習(xí)內(nèi)容掌握程度的活動(dòng)。可重用是學(xué)習(xí)對(duì)象最根本、最重要的特性[21]，也是統(tǒng)領(lǐng)其它特性的關(guān)鍵點(diǎn)。 （digital） 數(shù)字化將學(xué)習(xí)對(duì)象與傳統(tǒng)的教學(xué)媒體、教學(xué)材料嚴(yán)格區(qū)分開來。小的可重用數(shù)字化資源包括數(shù)字圖像或照片、實(shí)時(shí)錄像、音頻片斷、小段文本、動(dòng)畫及小型網(wǎng)絡(luò)傳輸應(yīng)用程序，如JAVA小程序等；大的可重用數(shù)字化資源包括完整的網(wǎng)頁，它可以結(jié)合文本、圖像或其他媒體、應(yīng)用程序來完成一個(gè)完整的教學(xué)事件。一個(gè)自給自足的學(xué)習(xí)對(duì)象可以單獨(dú)完成它自己的教學(xué)功能，而無需過多地求助于其他教學(xué)資源或?qū)W習(xí)對(duì)象，這樣使它可以獨(dú)立高效地傳輸共享給其他利用者，并在不同情境下重用。為學(xué)習(xí)對(duì)象建立各種重要的元數(shù)據(jù)（如標(biāo)題、作者、版本、格式、內(nèi)容描述、教學(xué)作用、可重用度等）有幾方面的作用：一方面保證教學(xué)資源的容易檢索、高效檢索。截止2001年4月，并仍在修改討論之中　。 、可搜索、易接觸（Shareable、Searchable、Accessible） 可重用的前提表現(xiàn)就是資源能夠得到共享。Yahoo等搜索引擎的出現(xiàn)大力推動(dòng)了Internet資源的搜索共享特性，但是當(dāng)網(wǎng)絡(luò)資源 越來越多時(shí)，冗余信息、虛假信息、重復(fù)信息使網(wǎng)絡(luò)不堪負(fù)載。可聚合是指單個(gè)的學(xué)習(xí)對(duì)象可被聚合而重組成更大層次的學(xué)習(xí)對(duì)象，或編組成更大的學(xué)習(xí)內(nèi)容序列，如教學(xué)模塊、網(wǎng)絡(luò)課程等。盡管從技術(shù)受限上看，學(xué)習(xí)對(duì)象要跨越所有的學(xué)習(xí)平臺(tái)十分困難，但至少是應(yīng)該能夠?qū)崿F(xiàn)跨多平臺(tái)的。、可改制（Flexibility、Customized、adaptability） 雖然建議學(xué)習(xí)對(duì)象不能太大，但對(duì)其規(guī)模的大小并無嚴(yán)格的限制，在這方面重要的是學(xué)習(xí)對(duì)象應(yīng)該具有一定的靈活性。現(xiàn)在國(guó)際較為通用的為L(zhǎng)TSC的LOM標(biāo)準(zhǔn)，其研究重點(diǎn)是管理、定位和評(píng)價(jià)學(xué)習(xí)對(duì)象所需的一套最小屬性集。只有這樣，才能在實(shí)現(xiàn)時(shí)具體地表示對(duì)象的元數(shù)據(jù)實(shí)例，才能對(duì)元數(shù)據(jù)的實(shí)例進(jìn)行各種操作。因?yàn)樗?guī)定了學(xué)習(xí)對(duì)象內(nèi)容的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，也即是實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)層面的統(tǒng)一性。一旦一個(gè)包為了傳輸而被組合成單獨(dú)的一個(gè)文件時(shí)，該文件就被稱作包交換文件。一個(gè)包代表一組可獨(dú)立使用的學(xué)習(xí)內(nèi)容。包并不一定要壓縮成一個(gè)包交換文件，它可以直接通過光盤或其他可移動(dòng)媒介進(jìn)行發(fā)布。每一個(gè)內(nèi)容清單實(shí)例保存在一個(gè)具有預(yù)定義名字的內(nèi)容清單文件中。2002年2月，教育部印發(fā)了《》，這是我國(guó)現(xiàn)代遠(yuǎn)程教育技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的第一個(gè)版本。目前有部分項(xiàng)目己經(jīng)成為教育部頒布的試用規(guī)范，進(jìn)入國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)審定程序。本文利用Reload Editor 2004制作了“FTP_1”、“FTP_2”等多個(gè)學(xué)習(xí)對(duì)象。它具有SGML的靈活性和強(qiáng)大功能，并與廣泛采用的HTML相結(jié)合。DTD即Document Type Declaration文檔類型定義的簡(jiǎn)稱。 Schema是一種描述信息結(jié)構(gòu)的模型，它是借用數(shù)據(jù)庫中的一種描述相關(guān)表格內(nèi)容的機(jī)制，它為一類文件樹立了一個(gè)模式，這個(gè)模式規(guī)范了文件中Tag（標(biāo)簽）和文本可能的組合形式。 DOM解析器DOM（Document Object Model，文檔對(duì)象模型） 是用與平臺(tái)和語言無關(guān)的方式表示 XML 文檔的官方 W3C 標(biāo)準(zhǔn)。由于它是基于信息層次的，因而 DOM 被認(rèn)為是基于樹或基于對(duì)象的。然而由于使用 DOM 解析器的時(shí)候需要處理整個(gè) XML 文檔，所以對(duì)性能和內(nèi)存的要求比較高，尤其是遇到很大的 XML 文件的時(shí)候。本文中采用LOM元數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)來標(biāo)識(shí)課件。各種信息技術(shù)雖然已經(jīng)在教育工作中開始廣泛使用，但始終沒有跟上標(biāo)準(zhǔn)化的步伐。因此解讀各項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)和掌握利用輔助工具開發(fā)標(biāo)準(zhǔn)化產(chǎn)品成為教育信息技術(shù)發(fā)展的重要組成部分。這種“手工作坊”式的生產(chǎn)已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)跟不上Elearning發(fā)展的實(shí)際需要。課程制作系統(tǒng)的目標(biāo)是使用戶能夠方便地開發(fā)高質(zhì)量、可重用性、互操作性好的課程。 (2)課件導(dǎo)入豐富的課件資源庫是課程制作系統(tǒng)能夠快速開發(fā)構(gòu)建課程的基礎(chǔ)。 開發(fā)工具與平臺(tái)本系統(tǒng)采用Sun公司推出的Java作為開發(fā)語言。關(guān)于內(nèi)容包裝信息的標(biāo)準(zhǔn)首推IMS的內(nèi)容包裝規(guī)范（IMS Content Packing，CP）。（1）頂級(jí)內(nèi)容清單– 一個(gè)必需的元素，描述了包自身，它也可以包括可選的子內(nèi)容清單。u 子內(nèi)容清單– 零個(gè)或多個(gè)嵌套的內(nèi)容清單。 查詢條件映射示例表編號(hào)檢索條件LOM元數(shù)據(jù)舉例1標(biāo)題General. Title計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)2作者熊桂喜王小虎3關(guān)鍵字General. Keyword網(wǎng)絡(luò)，計(jì)算機(jī)4語種General. LanguageZh5媒體格式Technical. FormatMspowerpoint6教育情景高等教育7年齡水平 AgeRange18408用戶角色學(xué)習(xí)者9學(xué)科分類Classification. taxon理工科10日期2002年11課時(shí)Education. Typical Learning Time48課時(shí) 本文選取了“關(guān)鍵字”這一檢索條件與元數(shù)據(jù)“General. Keyword”相映射。但是如果僅有教育資源，而不能有效地共享及利用它們，則只能導(dǎo)致資源的重復(fù)性開發(fā)，浪費(fèi)人力、物力。在充分結(jié)合目前國(guó)內(nèi)外教育資源的實(shí)際情況下，結(jié)合學(xué)習(xí)對(duì)象技術(shù)和領(lǐng)域本體技術(shù),討論了課程制作系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)，具有相當(dāng)?shù)膶?shí)際價(jià)值和探索意義。2. 研究學(xué)習(xí)對(duì)象技術(shù)，因?yàn)楸疚脑趯?dǎo)入課件和檢索課件時(shí)，引入學(xué)習(xí)對(duì)象技術(shù)來提高課件的重用性，易組合性和互操作性。另外，更重要的是系統(tǒng)設(shè)計(jì)體現(xiàn)的思想，希望能夠引起更多人注意這方面的工作，推動(dòng)教育資源的共享與復(fù)用，開發(fā)更好的課程制作工具，使課程的制作能夠融入到當(dāng)前的現(xiàn)代遠(yuǎn)程教育發(fā)展中。感謝網(wǎng)絡(luò)軟件與應(yīng)用實(shí)驗(yàn)室的同學(xué)，他們是郭軍、陳驥敏、王亞洲等，還有實(shí)驗(yàn)室的曾熠學(xué)長(zhǎng)，感謝他對(duì)本文研究工作的幫