网络教学系统的知识组织及其导航研究

论文摘要

随着Internet的发展,网络教学得到了越来越广泛的应用,学生可以不受时间和空间的限制参加网上学习。在高校,网络教学也作为教师教学的辅助工具和学生学习的认知工具引入课程当中,以提高教育和教学效率。然而,网络教学面对的学生存在着极大的差异性,这就决定了网络教育必定是一种个性化教育,而课程领域知识组织和学习导航方法是个性化网络教学系统中的基本问题,包含了知识表示、信息系统的体系结构、信息检索和推理算法等内容。论文从课程领域知识自身的特点和学习的普遍规律出发,分析了课程知识的结构,研究了在Ontology框架下的领域知识的组织模型;研究了课程—知识单元—知识点—素材四层结构的课程知识体系结构;研究了领域知识本体的分类方法,定义了四类概念;设计了网络教学系统中的知识组织和管理的本体概念网——知识点集——教学素材库三层结构,使知识组织、知识呈现和知识资源既相互独立又彼此联系,从而实现了知识共享、知识联想、内容自动合成和灵活多变的目的,为网络教学系统实施“因材施教”提供了知识基础。设计了用户模型、教学模型及各种智能导航策略和算法,为网络教学系统实现智能化和个性化教学提供了一种方法,体现了建构主义的教学理念和以人为本的服务宗旨。在以上的基础上,以《VFP数据库程序设计》课程为应用实例,对个性化的网络教学系统的构建进行了探索性的实践研究。论文最后对个性化网络教学系统的发展前景进行了展望,同时提出了本论文理论研究和实践开发可以进一步改进的方向。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 研究背景及意义
• 1.2 国内外研究现状
• 1.3 课题研究内容
• 1.4 论文结构安排
• 1.5 小结
• 第二章 领域知识组织模型研究
• 2.1 知识的抽象
• 2.2 知识对象特性分析
• 2.3 领域知识组织模型
• 2.3.1 领域知识组织模型的确立
• 2.3.2 概念结点模型
• 2.3.3 概念网络模型
• 2.4 本体论思想与概念网的结合
• 2.4.1 本体论基本思想
• 2.4.2 本体论与知识组织的关系
• 2.4.3 本体论与概念网的关系
• 2.4.4 领域知识本体概念网络模型
• 2.5 小结
• 第三章 网络教学系统中的知识组织
• 3.1 领域知识的体系结构
• 3.1.1 领域知识的划分
• 3.1.2 知识点间联系的划分
• 3.1.3 领域知识四层体系结构
• 3.2 领域知识本体论分类
• 3.2.1 基本概念
• 3.2.2 分类派生概念
• 3.2.3 实体化派生概念
• 3.2.4 复合概念
• 3.3 领域知识本体概念网的建构
• 3.3.1 建构策略
• 3.3.2 本体概念网的建构
• 3.4 知识组织的三层结构
• 3.4.1 概念网层与知识点层
• 3.4.2 教学素材层
• 3.4.3 三层结构的作用
• 3.5 三层结构的计算机存储
• 3.5.1 概念网的存储
• 3.5.2 知识点的存储
• 3.5.3 教学素材的存储
• 3.6 小结
• 第四章 网络教学系统中的学习导航
• 4.1 学习导航的设计原则
• 4.1.1 个性化导航分析
• 4.1.2 导航设计原则
• 4.2 用户模型
• 4.2.1 学习用户的特征分析
• 4.2.2 用户模型的设计
• 4.3 教学模型
• 4.3.1 知识点教学策略
• 4.3.2 教学模型的组成
• 4.4 学习导航
• 4.4.1 知识结构树导航
• 4.4.2 推荐学习导航
• 4.4.3 通过动态生成个性化学习路径和内隐链接导航
• 4.5 小结
• 第五章 网络教学系统的设计与开发
• 5.1 系统需求分析及设计原则
• 5.1.1 系统功能需求
• 5.1.2 系统用户分类及其功能权限
• 5.1.3 系统设计原则
• 5.2 系统物理架构及功能简介
• 5.2.1 系统的物理架构
• 5.2.2 系统功能模块结构
• 5.3 数据库设计与说明
• 5.3.1 领域知识数据库
• 5.3.2 用户数据库
• 5.4 系统开发运行环境及工作原理
• 5.4.1 系统的开发与运行环境
• 5.4.2 系统工作原理
• 5.5 关键技术
• 5.5.1 个性化习页面的合成
• 5.5.2 个性化测评
• 5.5.3 概念网的路径搜索
• 5.6 系统应用及结果分析
• 5.6.1 系统运行机制
• 5.6.2 系统中领域知识网的建构
• 5.6.3 系统测试及个性化学习导航实验与分析
• 5.6.4 系统评价
• 5.7 小结
• 结束语
• 参考文献
• 致谢
• 攻读硕士学位期间主要成果