教学资源的元数据表示及自然语义查询

论文摘要

教学资源建设是教育信息化的基础,其研究方向集中在教学资源的元数据表示、学习对象的粒度、学习对象重构及教学资源库的建设。传统基于网络的教学资源主要采用HTML,并结合脚本进行一定的控制。其特点是较好地实现了资源的共享,信息的发布快捷,维护成本低。但HTML标记关心的是数据的外部表现形式,信息间的逻辑联系不清晰,从而导致信息的抽取限制。同时,HTML没有提供对描述信息的确认机制,可能造成HTML文档的不规范。采用XML可以较好地解决以上问题。XML文档中的数据是通过标签,以自描述方式来描述信息。为建立教学资源的通用体系结构框架和层次结构描述,本文首先在借鉴SCORM模型的基础上,提出了基于专业体系的教学资源模型SLRM。其次,为满足教学资源在多层次上的复用、实现教学资源的共享,本文在分析借鉴LOM学习对象元数据标准、Dublin Core元数据标准、IMS学习资源元数据规范和中国教育资源建设技术规范CELTS-41的基础上,提出了基于专业体系的网络教学资源元数据表示方法,并采用XML作为教学资源描述的工具。在数据组织中,将XML看作文档,基于内存来研究教学资源的自然语义查询和优化处理,其中的关键工作是教学资源的元数据表示方法、索引设计、查询处理的逻辑及物理优化以及自然查询中的汉字分词技术。最后,本文在基于专业体系的教学资源模型SLRM和网络教学资源的元数据表示方法的基础上实现了一定程度的自然语义查询。同时,对最大匹配算法和模式匹配Brute-Force算法的应用进行了优化,提出了非重复队列的实现方法,并根据教学资源的规模和应用不同,比较了基于数据网格技术、LDAP和UBP的资源信息发布平台的特点。教学资源的元数据表示与自然语义查询对实现高校网络教学资源的数据共享、提高网络教学资源检索的效率、方便用户的使用等方面都有一定的促进作用。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 引言
• 1.1 教学资源的现状
• 1.2 课题的来源及研究内容
• 1.3 完成的工作及创新点
• 第二章 教学资源的标准及规范
• 2.1 LOM 学习对象元数据标准
• 2.2 Dublin Core 元数据标准
• 2.3 IMS 学习资源元数据规范
• 2.4 中国教育资源建设技术规范
• 第三章 教学资源的描述工具 XML
• 3.1 XML 的特色
• 3.2 XML 数据的存储策略
• 3.3 XML 描述教学课件资源的优势
• 第四章 教学资源的组织及元数据表示
• 4.1 可共享课程对象参照模型 SCORM
• 4.2 基于专业体系的教学资源模型 SLRM
• 4.2.1 专业课程体系模型
• 4.2.2 课程（课件）知识点模型
• 4.2.3 知识点教学素材模型
• 4.2.4 学习模型
• 4.3 基于专业体系的教学资源元数据表示
• 4.4 教学资源的展示
• 4.4.1 文档类型定义 DTD
• 4.4.2 层叠样式表 CSS
• 第五章 教学资源的自然语义查询
• 5.1 汉语分词技术
• 5.2 自动分词算法
• 5.2.1 基于机械匹配的中文自动分词算法
• 5.2.2 基于统计语言模型的中文自动分词方法
• 5.2.3 基于人工智能技术的中文自动分词方法
• 5.2.4 三种自动分词方法的比较
• 5.3 PAD-PDL 算法描述方法
• 5.4 自然语义查询
• 5.4.1 非重复队列
• 5.4.2 教学资源的索引组织
• 5.4.3 改进型最大匹配法
• 5.4.4 改进型模式匹配 Brute-Force 算法
• 5.4.5 自然查询功能测试
• 第六章 教学资源的发布
• 6.1 数据网格技术
• 6.2 轻量级目录访问协议 LDAP
• 6.3 通用经纪业务平台 UBP
• 6.4 信息发布平台选择
• 第七章 结论和展望
• 7.1 论文总结
• 7.2 前景展望
• 致谢
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间发表的学术论文