本文關(guān)鍵詞：本體獲取方法及其在學(xué)習(xí)中的認(rèn)知策略研究

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【摘要】：如何高效地獲取和設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)資源是教育技術(shù)學(xué)研究領(lǐng)域的重要研究內(nèi)容,資源的獲取一般分為人工和自動(dòng)兩種方法。人工方法主要依靠人力去從大量的學(xué)習(xí)資源中去找出目標(biāo)資源,而自動(dòng)或者半自動(dòng)方法主要是指利用計(jì)算機(jī)技術(shù)去獲取學(xué)習(xí)資源,使資源獲取呈現(xiàn)一定的自動(dòng)化。在眾多學(xué)習(xí)資源中,學(xué)科領(lǐng)域知識(shí)一直是中小學(xué)教學(xué)的主要內(nèi)容。許多教師在教學(xué)資源的獲取和設(shè)計(jì)上花費(fèi)了大量心血,而在計(jì)算機(jī)領(lǐng)域,也有專門對(duì)領(lǐng)域知識(shí)的獲取進(jìn)行研究,即用一種能夠被計(jì)算機(jī)處理的知識(shí)表示方法來形式化地表達(dá)領(lǐng)域知識(shí)所包含的內(nèi)容。本體作為一種比較成熟的知識(shí)表示方式能夠被用來清晰地表達(dá)特定領(lǐng)域里知識(shí)點(diǎn)的概念以及概念之間的關(guān)系,本體概念涵蓋了領(lǐng)域內(nèi)的所有內(nèi)容,而本體關(guān)系將本體概念組織起來形成了一定的結(jié)構(gòu)。本體雖然表現(xiàn)形式比較簡(jiǎn)單,但高質(zhì)量的能夠被用于計(jì)算機(jī)處理或人類學(xué)習(xí)的本體還非常少,特別是傳統(tǒng)的通過手工獲取本體的方法費(fèi)時(shí)費(fèi)力,面對(duì)網(wǎng)絡(luò)上海量且雜亂無章的學(xué)習(xí)資源,僅憑人力去搜索往往事半功倍,在搜索的同時(shí)需要排除大量無關(guān)內(nèi)容,有時(shí)還會(huì)遺漏相關(guān)重要內(nèi)容。而且不同的研究者對(duì)某一內(nèi)容的理解也會(huì)不同,從而使得手工構(gòu)建的本體標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一,無法生成高質(zhì)量的學(xué)科領(lǐng)域本體。不僅如此,許多時(shí)候還會(huì)出現(xiàn)對(duì)獲得的本體資源沒有能夠充分利用的情況,即沒有利用本體這一學(xué)習(xí)資源去促進(jìn)學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)。本體一般來說是面向計(jì)算機(jī)處理的,而算法是計(jì)算機(jī)程序的靈魂核心。算法有著清晰明確的操作步驟,符合人類的認(rèn)知習(xí)慣。將算法思想引入對(duì)本體的認(rèn)知過程就可以將本體作為一種學(xué)習(xí)資源引入教育技術(shù)學(xué)研究領(lǐng)域,使其能夠被用來進(jìn)行學(xué)習(xí)設(shè)計(jì)或教學(xué)設(shè)計(jì),以便幫助學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)。因此,對(duì)于本體獲取方法尤其是在一定程度上的自動(dòng)獲取方法以及利用本體來促進(jìn)學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)的研究就顯得尤為重要。本文基于初中物理領(lǐng)域本體構(gòu)建項(xiàng)目,從AECT94定義出發(fā),探究了一套比較完整的本體資源的設(shè)計(jì)、開發(fā)、管理、利用和評(píng)價(jià)的流程。其中本體設(shè)計(jì)對(duì)應(yīng)本體知識(shí)表示方式的選取,本體開發(fā)對(duì)應(yīng)本體資源的獲取,本體管理對(duì)應(yīng)于本體存儲(chǔ),本體利用對(duì)應(yīng)于利用本體促進(jìn)學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)結(jié)構(gòu)化知識(shí),最后的本體評(píng)價(jià)對(duì)應(yīng)于教師對(duì)學(xué)習(xí)過程的評(píng)價(jià)。其具體過程為：在充分考慮手工構(gòu)建本體方法缺陷的情況下,利用相應(yīng)的計(jì)算機(jī)技術(shù)(網(wǎng)絡(luò)爬蟲、自然語言處理)對(duì)本體自動(dòng)獲取方法進(jìn)行了探究,設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了相應(yīng)的本體自動(dòng)獲取方法(算法),并對(duì)如何保存獲得的本體術(shù)語進(jìn)行了較為深入的研究；同時(shí)介紹了領(lǐng)域本體的構(gòu)建方法,結(jié)合人工構(gòu)建的本體對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行了分析,指出了相關(guān)方法的可行性和有效性；最后利用已獲取的本體術(shù)語結(jié)合計(jì)算機(jī)領(lǐng)域的算法思想提出了基于結(jié)構(gòu)化知識(shí)的本體認(rèn)知策略,充分利用了本體這一學(xué)習(xí)資源,并設(shè)計(jì)出了針對(duì)學(xué)習(xí)過程的教學(xué)評(píng)價(jià)過程,使教師參與到教學(xué)活動(dòng)中,幫助學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)。第1章闡明了研究的意義和主要內(nèi)容,并介紹了國內(nèi)外研究現(xiàn)狀。第2章介紹了本體的相關(guān)概念和特點(diǎn),說明了什么是本體以及本體的語義特點(diǎn),探討了本體獲取的技術(shù)路線和主要方法,并重點(diǎn)介紹了人工獲取和自動(dòng)獲取兩種主要方法。第3章是基于第2章的方法獲取本體的說明,對(duì)第二章中方法的實(shí)現(xiàn)進(jìn)行了進(jìn)一步闡述,并對(duì)本體的存儲(chǔ)方法進(jìn)行了研究。第4章介紹了領(lǐng)域本體構(gòu)建方法并比較了人工和自動(dòng)兩種本體獲取方式。第5章從教學(xué)設(shè)計(jì)的角度提出了本體認(rèn)知的策略,設(shè)計(jì)了相應(yīng)的學(xué)習(xí)過程和教學(xué)評(píng)價(jià)過程。第6章為總結(jié)與展望。
【關(guān)鍵詞】：本體 網(wǎng)絡(luò)爬蟲 中文分詞 本體存儲(chǔ) 認(rèn)知 學(xué)習(xí)過程 評(píng)價(jià)
【學(xué)位授予單位】：華中師范大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：G434;G633.7
【目錄】：

• 摘要5-7
• ABSTRACT7-11
• 第1章 緒論11-16
• 1.1 研究意義與背景11-12
• 1.2 研究目標(biāo)、內(nèi)容與方法12
• 1.2.1 研究目標(biāo)12
• 1.2.2 研究內(nèi)容12
• 1.2.3 研究方法12
• 1.3 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀12-15
• 1.3.1 國內(nèi)研究現(xiàn)狀12-13
• 1.3.2 國外研究現(xiàn)狀13-15
• 1.4 論文的主要結(jié)構(gòu)15-16
• 第2章 本體獲取方法研究16-25
• 2.1 相關(guān)基本概念16-18
• 2.1.1 本體概念的定義與特點(diǎn)16-17
• 2.1.2 本體的語義特點(diǎn)17
• 2.1.3 本體的呈現(xiàn)形式17-18
• 2.2 本體的人工獲取方法18-19
• 2.3 本體的自動(dòng)獲取方法19-23
• 2.3.1 基于Python的網(wǎng)絡(luò)爬蟲19-22
• 2.3.2 基于NLP的中文分詞22-23
• 2.4 本章小結(jié)23-25
• 第3章 本體術(shù)語獲取與本體存儲(chǔ)研究25-36
• 3.1 數(shù)據(jù)預(yù)處理25-27
• 3.1.1 數(shù)據(jù)的選取與標(biāo)注25-26
• 3.1.2 本體術(shù)語的界定26-27
• 3.2 目標(biāo)本體的獲取27-29
• 3.2.1 本體概念的獲取27-28
• 3.2.2 本體關(guān)系的獲取28
• 3.2.3 形成性評(píng)價(jià)28-29
• 3.3 本體存儲(chǔ)研究29-34
• 3.4 本體自動(dòng)獲取框架研究34-35
• 3.5 本章小結(jié)35-36
• 第4章 領(lǐng)域本體的構(gòu)建36-41
• 4.1 初中物理領(lǐng)域本體庫的構(gòu)建36
• 4.2 領(lǐng)域本體術(shù)語來源的選取36
• 4.3 領(lǐng)域本體的構(gòu)建方法36-39
• 4.4 兩種方法的比較39-40
• 4.5 本章小結(jié)40-41
• 第5章 基于本體論的學(xué)習(xí)設(shè)計(jì)41-54
• 5.1 基于本體論的結(jié)構(gòu)化知識(shí)41
• 5.2 基于算法思想的學(xué)習(xí)方法41-44
• 5.2.1 機(jī)器的學(xué)習(xí)特點(diǎn)42
• 5.2.2 人類的學(xué)習(xí)特點(diǎn)42-43
• 5.2.3 利用算法思想來促進(jìn)人類學(xué)習(xí)43-44
• 5.3 學(xué)習(xí)過程的設(shè)計(jì)44-49
• 5.3.1 主要學(xué)習(xí)算法的選取44
• 5.3.2 知識(shí)點(diǎn)層次的學(xué)習(xí)44-46
• 5.3.3 知識(shí)點(diǎn)關(guān)系的學(xué)習(xí)46
• 5.3.4 知識(shí)點(diǎn)路徑的學(xué)習(xí)46-48
• 5.3.5 學(xué)習(xí)流程的設(shè)計(jì)48-49
• 5.4 教學(xué)評(píng)價(jià)的設(shè)計(jì)49-52
• 5.5 本章小結(jié)52-54
• 第6章 總結(jié)與展望54-56
• 6.1 研究總結(jié)54
• 6.2 研究展望54-56
• 參考文獻(xiàn)56-59
• 攻讀學(xué)位期間學(xué)術(shù)活動(dòng)和成果59-60
• 附錄160-61
• 附錄261-62
• 致謝62

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：708049