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基于《计算机组成原理》课程本体学习研究及实现

作　者: 李世清
导　师: 李华
学　校: 重庆大学
专　业: 计算机系统结构
关键词: 本体知识点推理 Jena 学习路径
分类号: TP391.1
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要

随着信息技术的飞速发展,网络教育因其不受时间和空间限制的教学模式受到越来越多人的欢迎,成为了传统教育之外不可或缺的教育方式之一。由于缺乏对网络教育资源建设的统一规范,大量不同层次、不同方向、不同格式的教育资源充斥在网络上,严重制约了网络教育的发展。随着学习者对于网络教育服务的要求越来越高,如何根据教育资源中具有的领域知识含义,将分散在网络上的优质教育资源快速地组合后呈现给学习者;如何对网络教育中积累的大量精品课程资源进行科学组织管理,实现能够在不同学习系统之间移植和重用,为网络教育提供优质的资源;如何根据学习者不同的学历层次、兴趣爱好等,按照不同标准组织网络教学;如何根据课程的知识体系结构,按照不同的需求和标准,指导学习者进行课程的有效学习。以上成为了当前网络教育研究中急需要解决的问题。本文将本体引入到课程学习中去,以本体理论研究为出发点,主要进行了以下内容的研究及实现:对教育资源知识体系结构及相关技术标准进行了深入的学习和研究;对《计算机组成原理》知识体系结构进行了学习和分析;研究了本体及本体构建方法,并借助本体构建工具Protégé构建了《计算机组成原理》课程本体;深入研究《计算机组成原理》课程本体中的知识点之间的关系,应用Jena开源包对知识点之间的依赖关系、平行关系和参考关系分别进行推理得到知识点依赖关系集、知识点平行关系集和知识点参考关系集,以此为基础按照不同需求和标准,生成不同层次的知识学习路径,按照学习路径上的知识点所对应的教育资源组合推荐给学习者,指导学习者进行课程的学习。本文最后设计实现了基于《计算机组成原理》课程本体学习原型系统的开发。基于《计算机组成原理》课程本体学习系统能够实现对课程知识本体的管理,实现了知识点依赖关系、平行关系和参考关系的推理,根据知识点及知识点间关系的变化,可以动态生成不同层次知识的学习路径,清晰的展现知识点的学习规律,对于指导学习者进行课程的学习具有重大的意义。

全文目录

中文摘要  3-4
英文摘要  4-9
1 绪论  9-13
  1.1 研究背景  9-10
  1.2 国内外研究现状  10-11
  1.3 论文研究的目的和内容  11-12
    1.3.1 论文研究的目的  11
    1.3.2 论文研究的内容  11-12
  1.4 论文的结构安排  12-13
2 本体研究及应用  13-30
  2.1 本体的概念  13-22
    2.1.1 本体的定义  13-15
    2.1.2 本体的分类  15-17
    2.1.3 本体与语义网  17-19
    2.1.4 本体描述语言  19-22
  2.2 本体的建模方法  22-26
    2.2.1 本体的构建规则  22-23
    2.2.2 本体的建模方法  23-26
  2.3 本体的应用研究  26-30
    2.3.1 典型的本体系统  27-30
3 《计算机组成原理》课程本体的研究及构建  30-44
  3.1 教育资源知识体系结构规范  30-33
    3.1.1 相关术语及定义  30-31
    3.1.2 教育资源知识体系结构  31-33
  3.2 《计算机组成原理》课程本体研究  33-38
    3.2.1 《计算机组成原理》课程知识体系结构  33-36
    3.2.2 《计算机组成原理》课程本体类层次结构  36-38
  3.3 《计算机组成原理》课程本体构建  38-44
    3.3.1 《计算机组成原理》课程本体构建流程  38-39
    3.3.2 《计算机组成原理》课程本体构建  39-41
    3.3.3 《计算机组成原理》课程本体类的数据属性  41-44
4 基于《计算机组成原理》课程本体学习研究  44-54
  4.1 《计算机组成原理》课程本体概念之间关系  44-46
    4.1.1 知识点之间关系  44
    4.1.2 概念之间关系  44-45
    4.1.3 偏序关系  45-46
  4.2 基于《计算机组成原理》课程本体推理研究  46-48
    4.2.1 Jena 推理机制  46-47
    4.2.2 《计算机组成原理》课程推理规则  47-48
  4.3 基于《计算机组成原理》课程本体学习研究  48-54
    4.3.1 《计算机组成原理》课程学习  48-50
    4.3.2 基于《计算机组成原理》课程本体知识点之间关系推理  50-52
    4.3.3 基于《计算机组成原理》课程本体学习路径的生成  52-54
5 基于《计算机组成原理》课程本体学习实现  54-65
  5.1 系统开发平台及工具  54-55
    5.1.1 开发平台  54
    5.1.2 开发工具  54
    5.1.3 开发步骤  54-55
  5.2 课程学习流程  55-57
    5.2.1 存储层  56
    5.2.2 语义层  56
    5.2.3 应用层  56-57
  5.3 功能模块设计及演示  57-65
    5.3.1 课程知识学习  57
    5.3.2 章知识学习  57-58
    5.3.3 单元知识学习  58-59
    5.3.4 知识点学习  59
    5.3.5 依赖关系集  59-60
    5.3.6 平行关系集  60-61
    5.3.7 参考关系集  61-62
    5.3.8 学习路径  62-64
    5.3.9 学习路径对应资源  64-65
6 总结及展望  65-67
  6.1 全文工作总结  65
  6.2 下一步工作展望  65-67
致谢  67-68
参考文献  68-71
附录  71
  A. 作者在攻读学位期间发表的论文目录  71
  B. 作者在攻读学位期间科研工作情况  71

基于《计算机组成原理》课程本体学习研究及实现

内容摘要

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