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,而自動或者半自動方法主要是指利用計算機(jī)技術(shù)去獲取學(xué)習(xí)資源,使資源獲取呈現(xiàn)一定的自動化。在眾多學(xué)習(xí)資源中,學(xué)科領(lǐng)域知識一直是中小學(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)計上花費(fèi)了大量心血,而在計算機(jī)領(lǐng)域,也有專門對領(lǐng)域知識的獲取進(jìn)行研究,即用一種能夠被計算機(jī)處理的知識表示方法來形式化地表達(dá)領(lǐng)域知識所包含的內(nèi)容。本體作為一種比較成熟的知識表示方式能夠被用來清晰地表達(dá)特定領(lǐng)域里知識點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)形式比較簡單,但高質(zhì)量的能夠被用于計算機(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)時費(fèi)力,面對網(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,在搜索的同時需要排除大量無關(guān)內(nèi)容,有時還會遺漏相關(guān)重要內(nèi)容。而且不同的研究者對某一內(nèi)容的理解也會不同,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,許多時候還會出現(xiàn)對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算機(jī)處理的,而算法是計算機(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)計或教學(xué)設(shè)計,以便幫助學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)。因此,對于本體獲取方法尤其是在一定程度上的自動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、開發(fā)、管理、利用和評價的流程。其中本體設(shè)計對應(yīng)本體知識表示方式的選取,本體開發(fā)對應(yīng)本體資源的獲取,本體管理對應(yīng)于本體存儲,本體利用對應(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,最后的本體評價對應(yīng)于教師對學(xué)習(xí)過程的評價。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)的計算機(jī)技術(shù)(網(wǎng)絡(luò)爬蟲、自然語言處理)對本體自動獲取方法進(jìn)行了探究,設(shè)計并實現(xiàn)了相應(yīng)的本體自動獲取方法(算法),并對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)合計算機(jī)領(lǐng)域的算法思想提出了基于結(jié)構(gòu)化知識的本體認(rèn)知策略,充分利用了本體這一學(xué)習(xí)資源,并設(shè)計出了針對學(xué)習(xí)過程的教學(xué)評價過程,使教師參與到教學(xué)活動中,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,說明了什么是本體以及本體的語義特點,探討了本體獲取的技術(shù)路線和主要方法,并重點介紹了人工獲取和自動獲取兩種主要方法。第3章是基于第2章的方法獲取本體的說明,對第二章中方法的實現(xiàn)進(jìn)行了進(jìn)一步闡述,并對本體的存儲方法進(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兩種本體獲取方式。第5章從教學(xué)設(shè)計的角度提出了本體認(rèn)知的策略,設(shè)計了相應(yīng)的學(xué)習(xí)過程和教學(xué)評價過程。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 認(rèn)知 學(xué)習(xí)過程 評價
【學(xué)位授予單位】：華中師范大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：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16-17
• 2.1.2 本體的語義特點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 形成性評價28-29
• 3.3 本體存儲研究29-34
• 3.4 本體自動獲取框架研究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41-54
• 5.1 基于本體論的結(jié)構(gòu)化知識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42
• 5.2.2 人類的學(xué)習(xí)特點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44-49
• 5.3.1 主要學(xué)習(xí)算法的選取44
• 5.3.2 知識點層次的學(xué)習(xí)44-46
• 5.3.3 知識點關(guān)系的學(xué)習(xí)46
• 5.3.4 知識點路徑的學(xué)習(xí)46-48
• 5.3.5 學(xué)習(xí)流程的設(shè)計48-49
• 5.4 教學(xué)評價的設(shè)計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：708049