【正文】
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。關(guān)鍵字:課件;學(xué)習(xí)對(duì)象;LOM;領(lǐng)域本體;XMLA 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。通過采用領(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。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。 learning object。eLearning是當(dāng)今國際國內(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]。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”。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。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。LTSC致力于建立一個(gè)世界通用的國際化標(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。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。第2章 領(lǐng)域本體的概念及應(yīng)用。本體的概念和方法被IT領(lǐng)域采用,用于知識(shí)表示、知識(shí)共享和重用。(formal) : 精確的數(shù)學(xué)描述, 計(jì)算機(jī)可讀。依照領(lǐng)域依賴程度,可以細(xì)分為頂級(jí)(toplevel)、領(lǐng)域(domain)、任務(wù)(task) 和應(yīng)用(application) 4類[9]。應(yīng)用本體: 描述依賴于特定領(lǐng)域和任務(wù)的概念及概念之間的關(guān)系。它適用于這樣的應(yīng)用,在這些應(yīng)用中,不僅僅需要提供給用戶可讀的文檔內(nèi)容,而且希望處理文檔內(nèi)容信息。 本體的應(yīng)用目前本體已經(jīng)廣泛應(yīng)用于計(jì)算機(jī)及其相關(guān)領(lǐng)域。, 應(yīng)用于信息建模、面向?qū)ο蠓治龊蛿?shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)等[11]?;诒倔w可以實(shí)現(xiàn)基于內(nèi)容的訪問、異構(gòu)信息語義層的集成和互操作[12]。g233。建立了一個(gè)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程本體,得到了本體文件“”。3 系統(tǒng)的相關(guān)技術(shù) 學(xué)習(xí)對(duì)象技術(shù)的應(yīng)用 學(xué)習(xí)對(duì)象的概念學(xué)習(xí)對(duì)象是在結(jié)合面向?qū)ο蟮挠?jì)算機(jī)科學(xué)思想以及有關(guān)教學(xué)理論基礎(chǔ)之上而產(chǎn)生的一種新型計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)構(gòu)件。而2000年,他負(fù)責(zé)領(lǐng)導(dǎo)的IEEE P 1484學(xué)習(xí)對(duì)象元數(shù)據(jù)工作小組則正式采用“Learning Object”一詞來描述這種可重用的學(xué)習(xí)資源構(gòu)件。LTSC之外的許多研究機(jī)構(gòu)和個(gè)人都感覺到了這個(gè)定義的不足之處,因此紛紛尋求新的解釋來限定學(xué)習(xí)對(duì)象的定義,以使它更具體可操作化。根據(jù)定義給出學(xué)習(xí)對(duì)象的組成成分[19,20]如下圖所示:學(xué)習(xí)對(duì)象*學(xué)習(xí)目標(biāo)*元數(shù)據(jù)學(xué)習(xí)內(nèi)容練習(xí)評(píng)估 學(xué)習(xí)對(duì)象結(jié)構(gòu)學(xué)習(xí)對(duì)象可以看成由這五個(gè)元素構(gòu)成:學(xué)習(xí)目標(biāo)、元數(shù)據(jù)、學(xué)習(xí)內(nèi)容、練習(xí)、評(píng)估 。練習(xí):針對(duì)學(xué)習(xí)內(nèi)容的練習(xí)活動(dòng)。 在對(duì)各種描述、定義和解釋學(xué)習(xí)對(duì)象的大量文獻(xiàn)進(jìn)行研究之后,可以歸納分析出學(xué)習(xí)對(duì)象有下列共同的顯著特性: (reusability) 所有關(guān)于學(xué)習(xí)對(duì)象的理論文獻(xiàn)都將可重用擺到了突出顯要的位置。學(xué)習(xí)對(duì)象理念追求的是一個(gè)各種影響可重用因素間最優(yōu)化組合的結(jié)構(gòu)狀態(tài)。而各種狹義定義將學(xué)習(xí)對(duì)象限定在符合定義的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)并可以通過網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)母鞣N不同大小的數(shù)字化實(shí)體之內(nèi)。 (selfcontained、SelfSufficient、Cohesion) 自給自足、自我包容、內(nèi)聚的特性使學(xué)習(xí)對(duì)象成為一個(gè)能離散獨(dú)立而又絕對(duì)具有應(yīng)用價(jià)值的教學(xué)資源構(gòu)件。有了這些元數(shù)據(jù)之后,閱讀者不用遍歷整個(gè)圖書館逐個(gè)查找,而只需利用它就能快速找到所需要的書本。 前文提到的LTSC學(xué)習(xí)對(duì)象元數(shù)據(jù)工作小組就致力于建立學(xué)習(xí)對(duì)象元數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范,以實(shí)現(xiàn)不同機(jī)構(gòu)間學(xué)習(xí)對(duì)象資源的共享。具體的應(yīng)用方式則既可以把這些用XML描述的元數(shù)據(jù)單獨(dú)存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)庫中,也可以作為獨(dú)立的XML文檔保存。而共享網(wǎng)上教學(xué)資源的首要前提又在于能夠檢索到符合需求的資源,進(jìn)一步則需要能高效搜索獲取到相關(guān)度高的資源。學(xué)習(xí)對(duì)象是一種有效的數(shù)字化教學(xué)資源構(gòu)件,教學(xué)者可以將它快速高效地進(jìn)行組合。從目前的應(yīng)用水平來看,多數(shù)格式的學(xué)習(xí)對(duì)象大都能夠在網(wǎng)絡(luò)上傳輸,如網(wǎng)頁、Java Applet等。 目標(biāo)指向需要學(xué)習(xí)對(duì)象設(shè)計(jì)者在設(shè)計(jì)之初就確定學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)此學(xué)習(xí)對(duì)象后應(yīng)能達(dá)到的學(xué)習(xí)水平,如了解、記憶、掌握、評(píng)價(jià)、綜合等,再根據(jù)這個(gè)目標(biāo)來對(duì)學(xué)習(xí)對(duì)象內(nèi)部進(jìn)行編列組建。 學(xué)習(xí)對(duì)象相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)(1)學(xué)習(xí)對(duì)象元數(shù)據(jù)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)學(xué)習(xí)對(duì)象元數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)經(jīng)歷了一個(gè)不斷適應(yīng)遠(yuǎn)程教育開展現(xiàn)狀、針對(duì)性越來越強(qiáng)的過程。具體講就是用一種具體的形式來表示概念上的數(shù)據(jù)模型,如XML綁定等等。內(nèi)容包裝標(biāo)準(zhǔn)為全世界范圍內(nèi)學(xué)習(xí)對(duì)象的共享和互操作提供了前提。該特定文件被稱作內(nèi)容清單文件,它描述了包的內(nèi)容和結(jié)構(gòu)。包: 一個(gè)邏輯目錄,包含了一個(gè)頂級(jí)內(nèi)容清單文件,以及在該內(nèi)容清單文件中引用到的各個(gè)子目錄下的實(shí)際物理資源文件。包應(yīng)能夠獨(dú)立存在,即它包含了被單獨(dú)運(yùn)行或復(fù)用時(shí)需要的所有信息。一個(gè)內(nèi)容清單包含了一種或多種靜態(tài)的學(xué)習(xí)資源的組織和呈現(xiàn)方式。CELTSC在LTSC和IMS工作的基礎(chǔ)上,制定形成了自己的標(biāo)準(zhǔn)體系,對(duì)LTSC和IMS中已經(jīng)成熟的規(guī)范/標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了一系列的本地化工作,形成了符合我國教育環(huán)境的規(guī)范草案。專用規(guī)范是針對(duì)某一特定領(lǐng)域的,具有更強(qiáng)的約束力。 學(xué)習(xí)對(duì)象制作工具Reload Editor 2004是英國Reload工程項(xiàng)目提供的免費(fèi)工具,可在,用于對(duì)學(xué)習(xí)對(duì)象按照IMS或SCORM標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行元數(shù)據(jù)描述和內(nèi)容包裝。在互聯(lián)網(wǎng)世界,作為描述文檔中數(shù)據(jù)及其結(jié)構(gòu)的標(biāo)記語言XML的用途主要有兩個(gè),一是作為元置標(biāo)語言,定義各種實(shí)例置標(biāo)語言標(biāo)準(zhǔn);二是作為標(biāo)準(zhǔn)交換語言,擔(dān)負(fù)起描述交換數(shù)據(jù)的作用。XML的標(biāo)準(zhǔn)體系由一連串不同的“子標(biāo)準(zhǔn)”組成,它們共同定義和描述了文件表現(xiàn)與使用的各個(gè)層面。DTD為XML文檔定義了該文