基于本体的上下文觉察自适应导学系统研究

论文摘要

随着信息技术和计算机网络技术的迅猛发展,网络教学以不受时空限制的特点,业已成为人们获取便捷学习机会的重要途径。然而,目前网络教学中的许多教学方案和教学手段,未能充分考虑学习者的实际情况,无法为用户提供度身定制的教学服务。本文将上下文觉察技术引入此领域,旨在探索个性化网络教学所需的理论、技术和实现方法。本论文主要提出了基于本体的以用户为中心的上下文模型(OUCM模型)和网络教学环境下的上下文系统概念框架,并基于此工作,采用相关技术设计并实现了一个原型系统。论文首先在分析讨论前人有关上下文的定义和相关模型的基础上,提出本文对上下文的定义、OUCM模型(基于本体的以用户为中心的上下文模型)以及网络教学环境下的上下文系统概念框架,该概念框架主要内容为:围绕用户的学习活动,用本体描述相关的上下文信息,分层次构建功能组件,最终为用户提供个性化的学习服务;其次,论文深入分析研究了现有的本体建设方法,结合我们的教学实践,给出了一种新的本体建设方法,并构建了相应的本体:C语言程序设计课程本体、用户本体、教学资源本体等,同时在相关本体构建中引入了模糊模式(Fuzzy Model);全文在分析自适应导学系统需求的基础上,提出并阐述了基于代理(Agent)的系统架构以及设计思想,讨论了相关的考试原理以及考试算法,给出了原始上下文的捕获途径与方法,并采用相关技术以完成系统的实现;本文最后通过模拟实验验证了整个解决方案的可行性和有效性。

论文目录

• 论文摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪言
• 1.1 研究背景与意义
• 1.2 研究现状
• 1.2.1 国外研究现状
• 1.2.2 国内研究现状
• 1.3 研究目标、内容和创新之处
• 1.4 研究路线和论文结构
• 第二章 本体以及本体语言概述
• 2.1 本体概念
• 2.2 本体组成
• 2.3 本体的设计原则和方法
• 2.3.1 本体设计原则
• 2.3.2 本体构建方法
• 2.4 本体描述语言
• 2.4.1 本体描述语言的发展
• 2.4.2 描述逻辑
• 2.4.3 OWL简介
• 2.5 JENA简介
• 2.5.1 Jena的构成
• 2.5.2 RDF应用程序接口
• 2.5.3 RDF模型的持久性存储
• 2.5.4 推理子系统
• 2.5.5 Jena对查询语言的支持
• 2.6 本章小结
• 第三章 网络教学应用领域中的上下文模型和相关本体构建
• 3.1 上下文概述
• 3.1.1 上下文定义
• 3.1.2 上下文分类
• 3.1.3 上下文建模
• 3.1.4 上下文的获取与处理
• 3.2 OUCM模型
• 3.2.1 基本模型
• 3.2.2 详细模型
• 3.2.3 表示形式
• 3.3 应用于网络教学的上下文系统概念框架
• 3.4 构建相关本体
• 3.5 本章小结
• 第四章 自适应导学系统的设计与实现
• 4.1 系统简述
• 4.2 系统设计
• 4.2.1 系统框架
• 4.2.2 代理设计
• 4.3 系统实现
• 4.3.1 系统开发平台
• 4.3.2 代理的实现
• 4.4 系统验证
• 4.4.1 系统运行
• 4.4.2 考试练习过程验证
• 4.5 本章小结
• 第五章 总结与展望
• 5.1 研究工作总结
• 5.2 下一步研究方向
• 参考文献
• 附录一:"C语言程序设计"课程本体（Version 1.0）
• 致谢