XJIPC OpenIR  > 多语种信息技术研究室
双语教学中知识服务体系的研究与构建
周喜
学位类型博士
导师蒋同海
2013-05-24
学位授予单位中国科学院大学
学位授予地点北京
学位专业计算机应用
关键词双语教学 知识体系 知识库 知识资源组织 知识点
其他摘要
党和国家高度重视少数民族双语教育,少数民族双语教育对促进社会经济发展、保障社会稳定有着重要意义。当前双语教育信息化中教育资源的建设已经初具规模, 但存在教学资源杂乱、分散,缺乏系统规范的管理、应用服务能力差、利用率低等问题,现有双语教育资源的管理体系和服务能力已远远不能满足现代教育信息化对 数字化教育的应用需求。迫切需要建立符合双语教育信息化需求和能方便、快捷、系统、高效、高质应用的一套面向资源的知识体系来满足双语教育的应用需求。 本文通过双语教育与知识服务两大理论体系相结合,针对现有海量教育、教学资源缺乏有效表达与管理,无法充分利用等主要问题,对双语教学知识服务体系进行了 深入的研究,从双语教学资源的资源知识表达、资源知识获取、教学资源知识库建设以及面向课程的知识资源组织等方面进行了详细的分析和研究,并结合新疆双语 教学平台中的词汇解释和在线课件的制作两大应用,对提出的理论和方法及相关处理流程进行了系统开发和应用验证。 本文分析了双语教学知识服务体系的背景,就新疆双语教学与知识服务体系的研究现状进行了回顾,分析其中存在的问题和需研究解决的内容,提出了论文的研究内 容和研究思路。 本文建立了面向双语教学的基于本体的教学资源知识表示模型。教学资源知识表示模型包含两部分,第一部分为教学知识单元模型:从知识的定义、知识表示的常用 方法,以及双语教学中涉及的知识面广而泛、语言种类也较多等特点出发,建立了基于本体包含主题、概念集与关系、命题集、属性集、实例五要素的教学知识单元 模型。第二部分为知识资源空间模型:从知识和资源如何有机组织提出包含知识、资源以及关系的三元组知识资源空间模型。 研究了面向双语教学资源中的知识获取流程与算法。研究建立了一种面向双语教学资源中的结构化、半结构化和非结构化数据的知识获取流程与算法,研究了一种以 基本本体中的主题和概念为核心开展非结构化数据的主题与概念的提取算法,以及从分类关系和非分类关系两大关系类型中建立基于关联规则关系的提取方法。 研究了双语教学知识库的构建。首先研究了双语教学知识库模型结构,从宏观上为整体管理、组织和规划教学资源,微观上为监控、指导教师与学生开展个性化差异 化教与学这一目的出发,提出了基于资源层、知识获取层、知识层、服务层的四层知识库总体框架。其次研究分析了建设双语教育知识库中的服务教学、服务教师、 服务学生;与教学同步,与教材同步;边建设、边使用、边完善的三大内容建设原则以及五大技术原则。基于这些原则,围绕知识单元模型设计提出了双语教学知识 库模型结构。最后选用J2EE的体系架构,SOA的组件与服务模型,开展了包括教学资源、知识体系、乃至教学规则、方法、策略等,既能为双语教学用户提供 资源知识,又能为相应的教学过程提供丰富的教学资源知识的教学知识库的构建。针对知识库构建中的异常问题,从概念到关系分别给出了概念的冗余检测算法与一 致性检测算法,以及关系冗余与一致性检测的相关定义和具体检测算法。 研究了面向课程的知识资源组织。研究了从课程教学—知识点—基于本体的知识单元—教学资源的资源知识的教学服务过程,依据服务过程,建立了包括资源层、知 识层和组织层三层的面向课程教学的知识体系多维层次架构。设计了课程分类—知识点模块—复合知识点—知识点的课程知识层次结构,提出了多维层次架构中组织 层的基于层次的有向无环图(HDAG)结构模型,并给出了模型的相关定义、规则和关系。针对课程教学给出了知识资源组织的具体过程,设计了基于学生层次的 知识挑选遍历算法,该算法利用知识点掌握程度与知识层次关系的广度来完成。 开发完成了基于知识体系的词汇解释多维展示和基于知识体系的双语教学在线课件制作两大子系统。在新疆双语教学平台上,基于双语教学知识体系,运用论文所提 的方法、技术、成果,开发完成了基于知识体系的词汇解释多维展示、双语教学在线课件制作工具两个子系统。其中词汇解释多维展示提升了双语学生直观的掌握汉 语词汇的能力;双语教学在线课件制作工具则极大丰富了课件制作内容、方便了教师课件制作。通过利用知识体系,有效的达到了原有传统服务模式不能达到的应用 效果,进而验证了本文所提理论、方法和成果的有效性。
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The party and country attach great importance to the national minority bilingual education, the minority bilingual education is of great significance to the promotion of socio-economic development and safeguard social stability. Presently, the construction of educational resources has begun to take shape in bilingual education informationization, but there are teaching resources messy, scattered, lack of system specification management, application service low, low utilization and other issues. The management system and service capability of existing bilingual education resources have not been able to satisfy the modern education informationization to the application demand of the digitization educates. To adapt the bilingual education information requirements, we urgently need to establish a convenient, fast, systems, efficient, high-quality set of resource-oriented knowledge system to meet the application requirements of bilingual education.
文献类型学位论文
条目标识符http://ir.xjipc.cas.cn/handle/365002/2474
专题多语种信息技术研究室
作者单位中国科学院新疆理化技术研究所
推荐引用方式
GB/T 7714
周喜. 双语教学中知识服务体系的研究与构建[D]. 北京. 中国科学院大学,2013.
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