课题申报书基于教育本体的数字化教育资源共享研究Word格式文档下载.docx
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数字化教育资源;
共享;
语义网申报级别:
全国教育信息技术研究课题课题类别:
专项课题学科分类:
信息技术研究类型:
信息技术预期研究成果:
立项号:
课题设计论证一、本课题国内外研究现状述评、选题意义和研究价值
(一)本课题国内外研究现状述评我国由于在体制上院校之间的关系是“松耦合”型的,因此数字化教育资源一直存在封闭性和分散性的特征。
教育资源内容缺乏规范化的建设,没有统一的标准和技术手段,造成我国教育资源大量重复建设,共享率不高的现状。
尤其在当下,良好的网络空间带来了教育资源呈现方式多样化:
“文字、图片、音视频、数据库”等这些异构性资源,因其模糊特性和数据格式多样性而无法被计算机理解,不利于学习资源共享的实现。
教育资源建设的核心问题是共享,而共享的关键在于解决资源描述时的语法和语义异构问题。
从2001年提姆.伯纳李正式提出语义网概念后,语义网技术不断成熟,在商业和军事领域已经较为广泛的应用,现今几乎所有大型的电子商务系统,如Amazon、Hulu、淘宝等,都不同程度的使用了各种形式的语义推荐技术。
而“本体”是语义网的核心技术之一,是一种有效的知识组织工具,能够以明确的形式描述信息资源的概念以及资源之间的语义关系,所以构建教育领域本体为解决各种教育资源的兼容和推广问题提供了有力条件。
国内语义网在教育领域的应用从2004年以后才开始慢慢有了一些研究成果(华中师大刘清堂)。
课题组通过统计2001-2015年知网相关文献发现,研究的主要方向集中在:
语义推荐技术研究、本体构建、个性化学习、远程教育等几个方面。
国内虽然有很多研究关注了教育领域本体的建设,但是目前该方向的研究基本处于理论阶段,实际应用还不多。
课题组通过对文献调查发现在已有的研究中,以本体构建为主题的理论研究很多,但教育领域尚没有一套标准的领域本体构建方法。
由于目前没有公认的设计与评价标准及质量保证体系,因而,对本体的评价方法和本体的设计方法一样存在多元化现象,教育本体要真正的投入实践应用是目前研究的一个新挑战。
如何建立教育领域本体统一的标准,教育领域本体由谁来构建,怎么建构,如何实现动态更新等这都是目前研究没有解决的问题,本课题将这一方向作为研究的重点,以期为未来业界对该方向的研究提供一定的参考。
(二)选题意义和研究价值1.实现教育资源的语义标注,改善数字化教育资源共享性不强的状态。
数字化教育资源种类繁多,大都以非结构或者半结构化状态呈现,资源之间没有一个统一的标准化规则,当资源达到一定数量后,分类容易出现交叉,给用户甄选带来困难。
教育本体构建能够为教育知识提供统一的语言词汇框架,更加准确的描述教育资源,在人与计算机之间达成对教育知识的共同理解,有助于实现教育资源间的语义互换,避免因同一知识表述不一致所带来的不同的理解。
这样则有利于实现数字化教育资源实现语义层次的共享,为用户甄选信息提供方便。
2.为实现数字化教育资源的共享研究提供策略参考。
本课题具体研究了从哪些方面去获取学习者的需求信息并对共享推荐服务的策略进行深入探讨,如本课题拟从用户个人注册的数据库信息、浏览习惯、关键词词频分析、知识结构内容等挖掘学习信息,针对学习需求推荐教育资源,从而达到资源更大程度共享的目的。
这为今后教育资源实现语义层次的共享提供了策略参考。
3.促进数字化教育资源建设和数字化学习向着更加人性化的方向发展。
传统的数字教育资源缺乏人性化的设计,而本课题研究的共享本质实质是智能的信息检索和信息过滤,教育语义本体中信息被编码为“语义标签”使教育资源能够被机器精确的理解,根据学习者的需要,按学习者学习风格及浏览习惯,按频率从各种信息中分析推理用户的需求和喜好,自行推荐出有可能需要的教育资源内容,实现“人机人”之间的智能交流。
二、本课题的研究目标、研究内容、主要观点和创新之处
(一)研究目标本课题主要研究目标是:
研究如何构建教育本体资源库,利用语义检索和推荐技术,促进教育优质资源的优化配置,实现在语义层次上的教育资源的共享问题,从而解决目前高校教育资源重复建设,共享困难、信息孤岛等现象。
(二)研究内容1.调查研究目前教育资源建设在共享中存在的主要问题。
2.研究如何构建教育资源本体,探索由谁来建,如何构建,用什么技术支持构建等问题。
3.实现教育资源共享的语义推荐技术研究。
4.基于教育本体的教育资源共享的语义推荐方案研究。
(三)主要观点1.教育本体构建在教育资源建设中具有积极意义应该引起教育届的广泛重视。
2.教育本体的构建主体应该广泛。
3.教育本体的构建需要统一的标准。
4.教育本体的构建需要开发合适的技术工具。
5.大数据时代教育资源共享应该体现人性化。
(四)本课题的拟创新点1.研究内容创新目前,在教育领域尚没有一套标准的本体构建方法。
本课题系统地研究了“教育本体”从确立标准到具体构建实施过程的理论和技术问题,为将来教育本体构建的研究提供参考。
此外本课题引入语义网推荐和检索技术,用于教育资源共享建设,使得教育资源的共享更加人性和智能化,这也是在内容上的创新。
2.研究方法创新本研究拟用统计分析方法和语义分析软件,结合实际案例对学习者的学习需求和行为习惯进行数据挖掘和语义系统分析,然后将分析结果用于确定教育资源共享策略的依据,这在目前所看到的教育资源共享研究文献中为数不多。
三、本课题的研究思路、研究方法、技术路线和实施步骤
(一)研究思路课题研究思路:
首先调查研究教育资源建设的现状、发现教育资源共享中存在的问题并分析问题产生原因;
然后分析教育本体构建在教育资源共享中的意义,介绍目前有关领域本体建构的理论与技术;
通过调查发现目前教育本体构建中存在的问题,针对问题提出解决方案。
最后研究基于教育本体的资源共享策略;
总结完善,最终提出更加可行的实施策略。
(二)研究方法1.文献研究目前已经有了很多关于本体构建、语义网以及教育资源建设的文献论述。
通过文献调查了解国内外教育资源共享研究领域的现状,掌握语义网在教育资源建设中的应用情况,通过文献全面了解该领域的研究动态,发现存在的问题,预测今后的发展趋势。
2.问卷调查本课题采用问卷调查的方法撰写详尽研究问卷,对数字教育资源建设的现状、使用情况进行调查分析。
3.统计分析本课题拟运用统计学的研究方式对学习需求信息进行量的研究。
本研究将结合实例,预采用语义分析软件来统计分析学习者的学习内容、搜索词频、关键词语义等内容,研究学习者的学习习惯和需求,从而为实习教育资源共享推荐策略提供数据依据。
(三)技术路线和实施步骤课题主要工作技术路线和实施步骤设计如下“课题实施思维导图”(课题主要工作技术路线思维导图见附件)实施步骤:
1.调查了解数字化教育资源建设的现状
(1)数字化教育资源使用现状调查
(2)数字化教育资源共享中存在的问题进行总结与分析2.深入分析本体的含义、技术、特点、优势、内容等
(1)研究语义网的相关理论和技术(语义网的架构与实现、本体的构建、RDFXML应用技术等)
(2)发现本体在数字化教育资源推荐中的意义3.研究如何“构建教育本体”
(1)研究教育本体由谁来建
(2)探讨教育本体构建过程教育本体建设规范研究教育资源核心本体分类教育本体构建方法(3)结合实例说明利用相关技术进行本体构建方案4.基于教育本体的教育资源共享推荐的具体实现方式研究
(1)基于学习者学习需求的共享推荐策略
(2)基于浏览行为习惯的推荐策略(3)基于知识结构内容的相似性语义推荐课题可行性分析一、已取得的相关研究成果和主要参考文献本课题组在相关领域公开发表期刊文章的社会认可度较高,若干篇文章引用次数超30次,已有研究报告采纳度高。
本课题组理论研究与实证研究能力都较强,所有成员都主持过多次相关课题研究,是一支结构合理、积极上进、团结和谐的学术研究团队。
主要参考文献1金海,袁平鹏.语义网数据管理技术及应用M北京:
科学出版社,2010.2张世明.数字教育资源共享生态系统研究M上海:
复旦大学出版社,2011.3岳建军.高等学校教育资源共享问题研究D.大连:
辽宁师范大学,2012.06.4张会平.基于语义Web的教育资源共享平台的构建D.武汉:
武汉大学,2005.045邓先钱.基于关联规则的推荐算法研究与应用D.上海:
华东师范大学,2009.05.6高化波,基于语义网的E-Learning个性化服务系统研究与实现D.上海:
上海交通大学,2007.10.7刘青文.基于协同过滤的推荐算法研究D.合肥:
中国科学技术大学,2013.04.8田俊华.基于本体知识库的教学资源自动采集技术研究D.南京:
南京师范大学,2011.06.9杨红磊.基于内容与社会过滤的好友推荐算法研究D.包头:
内蒙古科技大学,2013.06.10贺婷.高校优质教育资源共享问题研究以西安西部大学城为例D.西安:
西北大学,2014.04.11马捷,刘小乐,黄岚,张喜艳.教育领域本体构建研究J.情报理论与实践,2012,(7).12余燕芳,葛正鹏,终身学习平台建设的理念与架构从Web2.0到Web3.0J.电化教育研究,2014,(8).13刘志勇,刘磊,刘萍萍等.一种基于语义网的个性化学习资源推荐算法J.吉林大学学报(工学版),2009,(9).14齐从谦,张殿东,王敏,语义网与高校信息化建设J.华中科技大学学报,2003,(10).15刘明国.语义网应用研究的文献计量学分析J.图书馆界.2012,(3).16徐国虎,许芳.本体构建工具的介析与比较J图书情报工作,2006,
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(1).18位传海,范太华.基于本体的学习资源语义检索系统研究与设计J.电化教育研究,2012,
(2).19SemanticWeb-XML2000byTimBerners-LeeDB/OL.http:
/www.w3.org/2000/Talks/1206-xml2k-tbl/slide10-0.html.20PluisMartinez,LuisGPerez,ManuelBarranco.Amultigranularlinguisticcontent-basedrecommendationmodel:
ResearchArticlesC.InternationalJournalofIntelligentSystems,2007,22.(5).二、主要参加者的学术背景和研究经验、组成结构课题组学术背景:
本组成员一直从事数字化学习和远程教育领域的研究,在教育教学方面积累了丰富的经验和第一手资料,已经在这个领域发表过许多篇文章。
课题负责人(李京杰)曾参加过数字化教育资源建设的相关课题研究,有着一定的研究经验,已发表的论文社会评价良好(研究成果包括本专业权威杂志)。
其他课题组成员也具有扎实的学术功底和规范的研究能力,都主持过各级课题项目研究工作,研究成果采纳度高。
在人员结构上:
课题成员梯度合理,博士以上学历2人(吴峰、丁煜),硕士学历3人。
课题组既有经验丰富的教授(北大教育学院,企业与教育研究中心主任,吴峰)和一线教师(宿迁学院教研主任,周洋),又有专门从事网络教育的人员参与(南大网络教育学院,黄伶俐),这对课题开展调查和研究提供了有力的人员的支持。
此外本研究队伍主要以40周岁以下青年研究人员为主,精力旺盛、团结上进,从而保证课题的顺利完成。
三、完成课题的保障条件本课题具备资料设备等科研条件的保障。
软资源方面:
我校图书馆提供丰富的书籍、专业期刊杂志和完善的校园网络环境,近年学校大力鼓励老师进行网络教育资源建设,有着浓厚的学术研究氛围,为课题研究提供了良好的条件。
硬件方面:
本课题有本校的科研硬件设备支持,具有笔记本电脑、打印机、数码摄像机、录音笔等高级设备,具备调研课题的条件;
在研究经费上也能获得学校的大力支持。
此外,本课题组成员,思想上都高度重视科研,有较充裕的时间用来支持课题的按时完成。
预期研究成果
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- 关 键 词:
- 课题 申报 基于 教育 本体 数字化 资源共享 研究