基于本体的软件工程课程知识库研究和应用

论文摘要

随着计算机技术在教育领域的发展应用,教学方式和方法正在发生巨大的变化。为了使学生更好的学习、教师更好的教学,有必要对课程的知识领域进行基础性研究,建立一套可重用、共享的课程领域概念模型,从而为各种智能教学系统的开发提供技术基础。本研究采用本体技术,从软件工程课程知识特点出发,对软件工程知识的相互关系进行了研究,构建了一个软件工程课程(以软件需求内容为重点建设对象)的本体知识库,并将其引入到题库系统中,提出一种基于本体的自动组卷的方法。本文首先论述了课程本体和题库系统的国内外研究现状,简单介绍了本体的概念、分类、描述语言、构建方法和编辑工具等相关理论。然后,详细描述了软件工程课程本体知识库的构建过程。最后,给出了将构建好的本体应用到软件工程课程的题库系统的方法。基于本体的题库系统充分利用知识点之间的关系,使抽取的试题覆盖更全面的知识点,从而使组成的试卷更合理,更符合试卷的指标体系。软件工程课程本体的构建为课程知识体系的研究做了有益的尝试,对教师的教学和学生的学习起到了指导和辅助作用。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 1 引言
• 1.1 国内外相关领域的研究现状
• 1.1.1 课程本体研究现状
• 1.1.2 国内外题库系统研究现状
• 1.2 课程本体的发展趋势
• 1.3 论文的研究意义
• 1.4 论文主要研究内容
• 1.5 论文的组织结构
• 2 本体论的相关知识
• 2.1 本体概述
• 2.1.1 本体的定义
• 2.1.2 本体的分类
• 2.1.3 本体的作用
• 2.2 本体的描述语言
• 2.2.1 RDF/RDFS
• 2.2.2 OIL
• 2.2.3 DAML
• 2.2.4 OWL
• 2.2.5 本体描述语言特性对比
• 2.3 本体的构建方法
• 2.3.1 构建本体的原则
• 2.3.2 国外主要的本体构建方法
• 2.3.2.1 TOVE法
• 2.3.2.2 METHONTOLOGY方法
• 2.3.2.3 骨架法
• 2.3.2.4 KACTUS 工程法
• 2.3.2.5 SENSUS方法
• 2.3.2.6 IDEF5方法
• 2.3.2.7 七步法
• 2.3.3 国内主要的本体构建方法
• 2.3.4 领域本体构建方法存在的问题
• 2.4 本体的构建工具
• 2.4.1 Ontolingua
• 2.4.2 OntoSaurus
• 2.4.3 WebOnto
• 2.4.4 OntoEdit
• 2.4.5 Protege
• 2.4.6 本体构建工具的评价与比较
• 2.5 小结
• 3 基于本体的软件工程课程知识库的构建
• 3.1 本体知识库的构建准备
• 3.1.1 软件工程课程本体描述语言的选取
• 3.1.2 软件工程课程本体构建方法
• 3.1.3 本体构建工具的选择
• 3.2 软件工程课程本体的详细构建过程
• 3.2.1 规划阶段
• 3.2.1.1 需求分析
• 3.2.1.2 制定计划
• 3.2.2 建立本体框架阶段
• 3.2.2.1 软件工程课程知识点的收集
• 3.2.2.2 定义知识体系结构
• 3.2.2.3 确定课程中的重要知识点
• 3.2.2.4 列出每个知识点的属性
• 3.2.2.5 定义类的属性和关系
• 3.2.2.6 定义属性的分面
• 3.2.2.7 创建实例
• 3.2.3 本体形式化阶段
• 3.2.4 本体评价阶段
• 3.2.5 本体进化阶段
• 3.3 小结
• 4 基于软件工程课程本体的题库系统的开发
• 4.1 系统分析
• 4.1.1 系统的功能需求
• 4.1.2 系统的数据需求
• 4.2 系统设计
• 4.2.1 系统的建设流程
• 4.2.2 系统的主要模块详细设计
• 4.2.2.1 生成试题模块
• 4.2.2.2 试题本体映射模块
• 4.2.2.3 组成试卷模块
• 4.3 系统实现
• 4.3.1 开发环境及实现平台
• 4.3.2 运行结果
• 4.4 系统评价
• 4.4.1 访谈评价
• 4.4.2 组卷结果分析
• 4.5 小结
• 5 结论和展望
• 5.1 结论
• 5.2 展望
• 参考文献
• 附录 组卷实例
• 个人简介
• 导师简介
• 获得成果目录清单
• 致谢