【正文】 湖南大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文) 第28頁(yè)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。因?yàn)榻逃Y源具有復(fù)雜性和多樣性，目前世界上有很多標(biāo)準(zhǔn)化（學(xué)術(shù)）組織都在致力于教育資源標(biāo)準(zhǔn)化的研究。課件是教育資源的重要組成部分，構(gòu)建可重用性高、互操作性好的標(biāo)準(zhǔn)化課件也是教育信息化中重要的一環(huán)。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(yǔ)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。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(lái)提高課件的重用性、互操作性。通過(guò)采用領(lǐng)域本體，學(xué)習(xí)對(duì)象等技術(shù)，從而得到可重用性高，互操作性好，便于共享的課件。本文設(shè)計(jì)了課程制作系統(tǒng)中 “學(xué)習(xí)對(duì)象檢索”、“學(xué)習(xí)對(duì)象導(dǎo)入”兩個(gè)組件，用以實(shí)現(xiàn)課件的檢索和導(dǎo)入。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(kù)中檢索符合制作者或者學(xué)習(xí)者所需的課件。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(kù)。關(guān)鍵字：課件；學(xué)習(xí)對(duì)象；LOM；領(lǐng)域本體；XMLA courseware model based on Domain OntologyAuthor: He SongTutor: Yang Guan ZhongAbstractAs the basis of Elearning, the construction of Educational resources is a systemic project which needs longterm construction and maintenance. Nowadays, many standardization organizations are working hard at the standardization of Educational resources because of their plexity and variety. Courseware is an important part of the teaching resource. Constructing standardized courseware which has good reusability and interoperability is important point of Education information.This paper apply the technology of domain ontology, mapping the courseware resources model into the relationship between concepts in the domain of courses in the course model, and using OWL ontology web language bination of LOM metadata standard attributes to describe the attribute of courseware. This paper introduce the concept of learning objects, treat courseware as a learning object, try to use the feature of learning object to improve the reusability and interoperability of the courseware. Through the use of technology of domain ontology, technology of learning object, we can get high reusability, interoperability, and easily sharing courseware. This paper production system designed two ponents called “the search of learning object” “the import of learning object” to achieve the search and import of courseware. “the search of learning object” ponents is on the basis of search conditions that learning object metadata map into. Learning objects, needed by producers or learners, should be find out from the library of resources. “the import of learning object” ponents import learning object into library of resources.Key words: courseware。 learning object。 LOM。 domain ontology。 XML目 錄HUNAN UNIVERSITY I1 緒論 1 研究背景 1. 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀 1 本體研究現(xiàn)狀 1 學(xué)習(xí)對(duì)象研究現(xiàn)狀 2 論文的研究任務(wù)和主要工作 2 本文的結(jié)構(gòu) 32 領(lǐng)域本體的概念及應(yīng)用 4 本體的概念 4 本體的分類 4 本體描述語(yǔ)言 5 本體的應(yīng)用 5 基于本體的課程建模 5 53 系統(tǒng)的相關(guān)技術(shù) 6 學(xué)習(xí)對(duì)象技術(shù)的應(yīng)用 6 學(xué)習(xí)對(duì)象的概念 6 學(xué)習(xí)對(duì)象的結(jié)構(gòu)模型 7 學(xué)習(xí)對(duì)象的特性 8 學(xué)習(xí)對(duì)象相關(guān)標(biāo)準(zhǔn) 11 學(xué)習(xí)對(duì)象制作工具 13 XML技術(shù)的應(yīng)用 15 DOM解析器 16 小結(jié) 164 課程制作系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn) 17 17 需求分析 18 設(shè)計(jì)目標(biāo) 18 開(kāi)發(fā)工具與平臺(tái) 20 20 學(xué)習(xí)對(duì)象導(dǎo)入組件 20 學(xué)習(xí)對(duì)象檢索組件 21 界面設(shè)計(jì) 23 23結(jié)論 24致謝 25參考文獻(xiàn) 261 緒論 研究背景進(jìn)入21世紀(jì)，計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)得到了廣泛應(yīng)用，eLearning打破了傳統(tǒng)教學(xué)時(shí)間和空間限制，以豐富的教學(xué)資源、靈活多變的教學(xué)形式和先進(jìn)的教學(xué)理念為人們提供了一種全新的受教育的方式。eLearning是當(dāng)今國(guó)際國(guó)內(nèi)教育發(fā)展新的生長(zhǎng)點(diǎn)，也是現(xiàn)代教育技術(shù)的主流發(fā)展方向[1]。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。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(guò)HTTP和HTML）、學(xué)習(xí)活動(dòng)的合作（例如通過(guò)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(méi)有得到很好地認(rèn)定，導(dǎo)致網(wǎng)上資源無(wú)法大范圍的共享與交流。. 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀 本體研究現(xiàn)狀本體是某個(gè)領(lǐng)域內(nèi)(可以是特定領(lǐng)域的，也可以是更廣的范圍)不同主體(人、代理、機(jī)器等)之間進(jìn)行交流(對(duì)話、互操作、共享等)的一種語(yǔ)義基礎(chǔ)，它是共享概念的形式化精確描述，目的就是為了描述領(lǐng)域內(nèi)部（領(lǐng)域本體）[2]甚至更廣范圍內(nèi)的一些概念和概念之間的聯(lián)系，使得這些概念和聯(lián)系在共享的范圍內(nèi)有著明確唯一的解釋，這樣人、系統(tǒng)之間就可以進(jìn)行交流。如果把每一個(gè)領(lǐng)域抽象成一套概念體系，再具體化為一個(gè)詞表來(lái)表示，包括每一個(gè)詞的明確定義、詞與詞之間的關(guān)系（例如“用”“代”“屬”“分”“參”關(guān)系等）以及該領(lǐng)域的一些公理性知識(shí)的陳述（例如“所有的期刊論文都是出版物”）等，并且能夠在這個(gè)領(lǐng)域的專家之間達(dá)成某種共識(shí)，即能夠共享這套詞表，所有這些就構(gòu)成了該領(lǐng)域的一個(gè)“本體”。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(yǔ)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）。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。本體在人工智能中的運(yùn)用由來(lái)已久，但在實(shí)際應(yīng)用中效果不大。Web 的出現(xiàn)為本體提出了新的、更廣泛的需求，也提供了一個(gè)建立真正全球化的、統(tǒng)一的、標(biāo)準(zhǔn)化的本體環(huán)境的途徑。 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(lái)越受到國(guó)際教育技術(shù)學(xué)界的關(guān)注。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(kāi)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]。從面向?qū)ο蟮乃枷胍虢虒W(xué)領(lǐng)域之后，對(duì)這種具有可重用特性的教學(xué)構(gòu)件的理解一直得到了不斷發(fā)展，但對(duì)這種具有可重用特性教學(xué)構(gòu)件（學(xué)習(xí)對(duì)象）的不同理解造成了交流上的困難與困惑。為解決這種混亂現(xiàn)象，已有各種組織在建立學(xué)習(xí)對(duì)象標(biāo)準(zhǔn)化的研究。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?，F(xiàn)在比較有影響力的標(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。電氣電子工程師協(xié)會(huì)（IEEE）在1996年?duì)款^成立的“學(xué)習(xí)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)委員會(huì)”（LTSC），包括前述的各種區(qū)域性標(biāo)準(zhǔn)組織都在LTSC工作小組中有自己的代表。LTSC致力于建立一個(gè)世界通用的國(guó)際化標(biāo)準(zhǔn)，以將全球 的大學(xué)、公司及其它組織的教育技術(shù)，特別是它們的學(xué)習(xí)對(duì)象相融合互通。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。LOM定義了網(wǎng)絡(luò)教育資源的數(shù)據(jù)模型。 論文的研究任務(wù)和主要工作本課題的主要研究任務(wù)是在領(lǐng)域本體的基礎(chǔ)上，建立一個(gè)課程模型，并依據(jù)該模型實(shí)現(xiàn)一個(gè)課程制作系統(tǒng)。主要工作:1. 研究領(lǐng)域本體，研究學(xué)習(xí)對(duì)象技術(shù)的應(yīng)用。2. 基于領(lǐng)域本體建立一個(gè)課程模型。3. 在課程模型的基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)一個(gè)課程制作系統(tǒng)，并在課程制作系統(tǒng)中，利用學(xué)習(xí)對(duì)象技術(shù)，實(shí)現(xiàn)課件的檢索和導(dǎo)入功能。 本文的結(jié)構(gòu)本文主要分為以下幾個(gè)部分：第1章 緒論，討論了國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀及論文的主要研究工作，并給出本文的組織結(jié)構(gòu)。第2章 領(lǐng)域本體的概念及應(yīng)用。第3章 學(xué)習(xí)對(duì)象、XML、DOM等相關(guān)技術(shù)進(jìn)行介紹。第4章 給出課