基于描述逻辑与SCORM规范的学习内容参考本体

发布时间：2017-05-18 08:06

  本文关键词：基于描述逻辑与SCORM规范的学习内容参考本体，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：随着数字化信息的到来,远程教育技术作为一个全新的教育模式,在国内外得到了快速的发展,未来教育领域的发展必然以网络教育作为主流的教学方式。但是,由于计算机网络的广泛性、复杂性,远程教育技术规范标准的不统一性等问题,无法实现学习资源的可重用性、共享性、不同学习系统之间的互操作性,造成了大量资源的重复以及浪费。为此,制定一个统一的远程教育规范显得尤为重要。于是,许多国家和组织开始致力于这方面的研究,并提出一系列的规范标准,为制定远程教育规范做出了不朽的贡献。这些组织发布的技术规范中,ADL(Advanced Distributed Learning)的SCORM (Sharable Content Object Reference Model)规范得到了业界人士广泛的支持和研究,逐渐成为一个统一的规范标准。目前,大多数远程教育规范都是基于XML和XML Schema,但是由于基于XML和XML Schema的SCORM规范无法形式化表示词之间的语义,进而无法形式化描述信息模型的语义,使其缺乏理解性。于是建立一个具有语义信息的学习对象模型显得尤为重要。 为此,本文以描述逻辑以及本体技术为核心在SCORM规范的基础上构建了一个学习内容参考本体,可以对学习对象的概念层次、概念关系、概念的属性进行形式化的描述,以解决现有的学习对象研究中缺乏学习对象的语义描述、XMLSchema信息定义模型不能确切表示语义信息问题。该文主要从学习对象元素的分类定义以及元素结构和约束的公理两部分进行论述。具体从以下几个方面展开研究和论述： (1)对SCORM技术规范和描述逻辑的分析研究。该文对E-leaning相关研究组织及其研究标准进行了探讨,详细介绍了SCORM技术规范国内外研究现状和趋势,并且简单介绍了有关描述逻辑的知识。 (2)基于描述逻辑与SCORM规范的学习内容参考本体模型。该本体模型是在参考SCORM规范内容聚集模型和编列导航模型的基础上建立起来的,主要是为了解决目前学习内容研究中缺乏学习对象的语义描述、不能形式化表示词汇之间的语义约束以及扩展语义、不支持不同名称空间元素之间的结构和约束问题。该本体模型主要包括元素分类和公理约束两部分。元素分类描述了SCORM规范中的所有元素的定义以及元素之间的结构关系。此外,还探讨了该本体模型的实现技术,选择描述逻辑语言及OWL语言作为本体模型的表示语言,可以表示概念、概念类别、概念之间的关系等基本的元件,还可以表示形式化公理、函数、规则、过程以及其他一些元件,采用Protege工具进行本体的构建。 (3)约束的公理部分是对来自SCORM规范中的概念进行实例化,为本体概念的实例化提供语义规范化保证,同时还可以对概念之间的关系进行约束,是一个形式化的公理集合。 (4)基于描述逻辑与SCORM规范的学习内容参考本体模型的应用与实验对比。该文以一个智能型课件的学习对象为例,对建立的本体模型进行实例化,并以具体的—门《大学计算机基础》课程为例,测试在不同的内容规范下元素内容或元素属性的重复性定义指标以及机器的可理解性两个方面验证所建本体的有效性,并给出了实例中各个学习概念之间的关系描述图以及学习对象的部分OWL代码。
【关键词】：SCORM规范 XML Schema 远程教育技术 描述逻辑 本体模型
【学位授予单位】：广西师范大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2013
【分类号】：G434;TP391.1
【目录】：

• 摘要4-6
• ABSTRACT6-9
• 目录9-11
• 第1章 前言11-17
• 1.1 课题研究的背景及意义11-15
• 1.2 本文的研究内容15
• 1.3 本文的组织结构15-17
• 第2章 SCORM技术规范与描述逻辑简介17-32
• 2.1 E-leaning相关研究组织概述及其主要标准17-19
• 2.1.1 美国研究组织概述及其主要标准17
• 2.1.2 欧洲研究组织概述及其主要标准17-18
• 2.1.3 国际研究组织概述及其主要标准18-19
• 2.1.4 中国研究组织概述及其主要标准19
• 2.2 SCORM技术规范介绍19-29
• 2.2.1 SCORM概述19-21
• 2.2.2 SCORM内容聚合模型21-23
• 2.2.3 SCORM元数据23-28
• 2.2.4 SCORM编列与导航28
• 2.2.5 SCORM运行时间环境28-29
• 2.3 描述逻辑29-30
• 2.4 本体的构成元素、分类和OWL描述语言30-31
• 2.4.1 本体的构成元素30
• 2.4.2 本体的分类30-31
• 2.4.3 OWL描述语言31
• 2.5 本章小结31-32
• 第3章 学习内容参考本体模型32-48
• 3.1 学习对象元数据信息本体模型的建立32-37
• 3.1.1 元数据概念的分类结构33-34
• 3.1.2 元数据元素的对象属性和数据类型属性34-36
• 3.1.3 元数据中元素的OWL代码表示36-37
• 3.2 学习对象内容清单本体模型的建立37-43
• 3.2.1 内容清单概念的分类结构37-38
• 3.2.2 内容清单结构中对象属性和数据类型属性38-42
• 3.2.3 内容清单的OWL表示42-43
• 3.3 学习对象编列导航信息模型的建立43-47
• 3.3.1 编列导航信息模型概念的分类结构43-45
• 3.3.2 编列导航信息模型中数据类型属性45-47
• 3.4 本体的实现工具47
• 3.5 本章小结47-48
• 第4章 约束与公理48-56
• 4.1 元数据公理48-49
• 4.2 内容清单公理49-53
• 4.3 编列导航公理53-54
• 4.4 其他公理54-56
• 第5章 学习内容参考本体的应用和实验对比56-66
• 5.1 基于学习内容参考本体的SCORM规范的发布模式56-57
• 5.2 基于学习内容参考本体的SCORM规范的应用模式57-59
• 5.3 学习内容参考本体的应用实例59-64
• 5.3.1 实例的SCORM规范XML表示59-60
• 5.3.2 实例的本体表示60-64
• 5.4 实验对比64-66
• 第6章 总结与展望66-67
• 6.1 总结66
• 6.2 展望66-67
• 参考文献67-70
• 攻读硕士学位期间发表的论文70-71
• 致谢71-72

【参考文献】

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  本文关键词：基于描述逻辑与SCORM规范的学习内容参考本体，由笔耕文化传播整理发布。

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本文编号：375492