课题申报书中学信息技术课程知识本体构建与智能评测系统的研究与开发.docx

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课题申报书中学信息技术课程知识本体构建与智能评测系统的研究与开发

课题申报范例精选

【导语】课题要坚持正确的政治方向，充分体现中央有关精神和要求，具有鲜明的问题导向和创新价值。

应用对策类选题要有现实性、针对性和前瞻性；基础理论类选题要立足学术前沿，具有原创性和开拓性；跨学科类选题要体现学科交叉渗透的属性和特点。

选题文字表述科学、严谨、规范。

以下是课题优秀成果，是各类教师进行课题申报、开展课题研究、撰写研究报告的参考模板和范例。

中学信息技术课程知识本体构建与智能评测系统的研究与开发

课题名称：

中学信息技术课程知识本体构建与智能评测系统的研究与开发

关键词：

信息技术,知识本体,智能评测,技能

申报级别：

全国教育信息技术研究课题

课题类别：

青年课题

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

信息技术的发展给人类社会生活带来了翻天覆地的变化,以计算机和互联网为代表的现代信息工具改变了我们的生活、工作和学习方式。

在教育领域,计算机和互联网被广泛应用,计算机辅助教学（CAT）早己不再新鲜。

随着相关理论的发展,一种新型的智能教学系统（IntelligentTutoringSystem）逐渐成为研究的热点并被应用于中学信息技术课程自主教学。

近年来，中学信息技术课程随着计算机、网络技术的发展以及人们对技术与社会关系认识的深入逐渐演变为一个目标多元、内容丰富、方法多样的现代教育领域，成为许多国家中小学的基础教育课程。

我国《普通高中技术课程标准（实验）》（以下简称《课程标准》）正式颁布，明确提出了提升学生信息素养的课程总目标。

《课程标准》的出台推动了学校信息技术课程的开展，对中小学信息技术教育起到里程碑的作用。

同样随着信息技术应用的“傻瓜化”和“日常化”，信息技术课程也面临着重重困惑。

一方面它强调了学生利用信息技术解决问题能力的培养，另一方面却淡化了学科知识结构和内在逻辑关系，引发信息技术课程“学什么”的混乱。

经研究发现,目前教学系统存在的一个严重问题就是学习系统中的知识资源缺乏有效的组织,大部分教学系统的课程知识都是按照教材课本的线性排列或者使用超链接方式进行组织的,不能有效地将有关联的知识联系在一起。

主要表现在以下两个方面:

1.信息技术课程本体内容的缺失

信息技术课程的所要求的知识与技能存在着“本体对象模糊”和“学习内容重复”的问题。

我国中学信息技术课程内容既包括了技术领域的“计算机系统”的知识，也涵盖了教育领域“知识整合”的内容，还涉及了“教育传播系统”的技能。

多元知识技能的交叉打乱了其原有课程的知识体系，而新的知识系统还没有得以合理建设，这就导致了课程本体内容的混乱。

另外，为了能促进学生利用信息技术解决问题能力的发展，相关软件的学习几乎渗透到了中小学的各个学段。

但在一定程度上，这也造成了课程内容的重复学习，浪费了学生宝贵的学习时间。

2.信息技术课程的核心概念不聚焦

一门学科课程的建设必须要以其独特的核心概念作为支撑，并通过核心概念建构知识体系。

然而，当前我国中小学信息技术课程不分年级、不分学习内容地完全以“信息应用与处理”的方式组织教学内容时，一定程度上也就弱化了该课程的本体特征。

其中还存在着专业术语解释不一致问题，例如，关于“信息”的特征，同一年级教科书中，有的解释为“载体依附性、价值性、时效性、共享性”；有的认为是“普遍性、不完全性、时效性、可共享性、依附性”；还有的分析为“传递性、共享性、依附性和可处理性、价值相对性、时效性、真伪性”。

   因此，由于信息技术课程知识缺乏有效的组织和管理,不能很好地体现知识与知识之间的关系,更不能挖掘出知识之间隐含的关系,导致目前的大多数评测系统都是以分数评判学生学习的好坏,不能明确指出学生学习中的难点和不足之处。

因此难以支持学生的自主探究式学习,更不能为学生提供准确的知识推荐,这一问题的存在成为学生自主学习信息技术的一大阻碍。

二、本课题的研究目标、研究内容、主要观点和创新之处

为了确保中学信息技术课程持续、稳定发展，明确信息技术课程内容的本体对象、聚焦核心概念、建立信息技术的知识与技能体系，发挥学生自主学习积极性，本课题以学生为中心、以计算机和网络技术为载体，引入领域本体来组织和表示知识，梳理出信息技术课程的知识技能结构体系，开发一套具备智能评测系统的个性化、智能化的自主学习平台。

   课题主要包括了以下几个方面的内容:

1、梳理信息技术的核心概念，建构信息技术的学习内容体系，将信息技术的概念和命题提取出来,以此为基础研究和构建了中学信息技术学科领域知识本体。

2、研究领域本体并将其应用于智能评测系统。

3、开发一个个性化、智能化的自主学习平台。

以知识本体为数据源,根据学生的练习情况评测其对知识结构和知识点的掌握情况，智能化为学生推送个性化习题,跟踪学生的解题过程,评测学生对相关技能的掌握情况,达到对知识点和技能的综合评测。

   课题主要创新点：

1、根据信息技术知识的分类以及我国教育理论体系,引入领域本体，理顺信息知识技能体系，明确信息技术课程的核心内容。

2、研究智能评测算法，改变以往单纯的以分数作为唯一标准评判标准，及时发现学生对各个知识点的掌握情况并为学生调控正确的学习方向。

3、自主学习平台为学生提供自主化、智能化、个性化的学习渠道。

三、本课题的研究思路、研究方法、技术路线和实施步骤

   借助项目组多年来在中学信息教学及大型软件开发方面的丰富经验，以学生需求为核心，以国家政策为导向，整合政府、中学、高校等多方资源，开发出自主化、智能化、个性化的中学信息技术课程知识本体构建与智能评测系统并推广应用。

本项目要求构建中学信息技术课程知识本体、智能评测算法，开发中学信息技术课程知识本体构建与智能评测系统，使计算机担任教师的角色,指导学生学习为学生解答疑难问题,并能够分析出学生的薄弱知识点,实时地调控学生的学习方向提高学习效率。

课题组首先梳理信息技术的核心概念，建构信息技术的学习内容体系及评价指标体系，研究中学信息技术课程知识本体构建方法及智能评测算法，搭建智能化的自主学习平台并示范运行。

实施步骤如下：

1、关键技术研究

本课题关键技术主要有课程知识本体构建及智能评测算法两个方面。

构建信息技术知识本体是研究本课题能否成功实施的基础。

构建知识本体必须明确本体知识的来源，仔细分析、概括学科领域的知识点,将其分类、细化、提炼。

对于正在发展中的信息技术课程，研究者在明确其核心概念后，还要梳理核心概念间的相互关系，分析其结构图式，建构课程内容体系。

这部分内容将以桂林市桂电中学老师为主体，基于图式理论，从信息技术技能、算法与数字化信息、数据和信息、程序设计四个方面分析信息技术学习内容，将数据、信息、算法、程序设计、计算机和网络原理知识等基本概念贯穿其中，以此发展学生的信息通晓能力。

智能评测算法主要用于评测学生对知识点和技能的掌握程度。

这部分内容将以桂林电子科技大学的研究团队老师为主体，桂林市桂电中学老师配合完成。

课题拟采用概念地图评测模块通过构建概念地图的方式评测学生对知识结构的掌握情况，通过解答习题的方式评测学生对概念知识的应用情况,同时也评测了学生对习题中相关技能的掌握程度。

2、平台搭建

智能化的自主学习平台基于B/C云计算模式和面向服务三层架构进行开发。

对于中学生而言，学习的任务较为繁重，对于计算机软件的操作水平还有待提升，因此，学习平台将注重用户体验设计，重视界面美工设计及操作的便捷性，以习题和试卷的形式将信息技术课程的知识点呈现给学生，测试结果以图表和文字方式反馈给学生，方便学生使用并及时了解自己的知识缺陷。

3、示范运行

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（限填20项）

1、空情****预测与评估系统，军队科技进步一等奖，20112、国家****监控与***规划系统，军队科技进步一等奖，20113、卢艳梅.浅谈信息技术课程中信息素养的培养.青年与社会，2014.4、周维霞，罗刚.中学信息技术教学模式探究.中国现代教育装备，20095、王鑫，周维霞.网络环境下大学生的自主学习模式探究.电脑知识与技术，20096、周维霞，罗刚.基于ASP.NET的网站设计安全问题研究.电脑知识与技术，20097、梁海，以微博为载体加强研究生德育工作探析.传承，2009二、主要参加者的学术背景和研究经验、组成结构（如职务、专业、年龄等）课题组有一群教学、科研骨干组成，多年来一直从事教学、科研的一线工作，积累了较为丰富的教学科研经验。

课题主要参加者的情况如下：

卢艳梅：

女，1978年生，中学一级教师，本科学历，计算机应用专业在职研究生。

2005年毕业于广西示范大学计算机与技术专业。

一直从事中学信息技术课程的教学工作、积极进行教学理论和方法的研究，具有较强的理论知识与动手能力。

独立完成“学生评价系统”、“实验室设备管理系统”、“数字图书馆”等系统的开发，读研期间完成课题“水环境重金属远程检测管理系统”。

曾获论文《浅谈中学校园网站建设》一等奖；论文《浅析学生评价信息系统》三等奖；论文《实验室设备管理系统设计与实现》一等奖；在《青年与社会》发表《浅谈信息技术课程中信息素养的培养》论文一篇。

林科：

男，1978年生，硕士，副研究员。

一直从事教学、科研工作，具有较强的专业知识及研究能力。

近5年来，主持国家863子项目1项，作为主要参与人参与国家自然科学基金、广西自然科学基金、广西科技开发项目、国防预研项目、教学改革项目及横向课题等科研课题共8项；获军队科技进步一等奖1项，军队科技进步贰等奖1项，获得实用新型专利2项。

以第一作者公开发表论文12篇，其中核心期刊4篇，EI检索5篇。

周维霞：

女，1976年生，中学高级教师。

教育技术专业硕士。

获得中科院主办的“网络安全管理工程师”资格证书和“网络安全工程师”资格证书。

荣获“桂林市教育局优秀辅导教师”称号，在桂林市中小学信息技术学科课件比赛中获一等奖，论文《信息教育的发展方向》荣获桂林市教育教学论文评比二等奖。

近年来，共发表5篇教育研究论文，其中2篇国发表在中文核心期刊上。

参与科学研究项目两项。

翟光喜：

男，1980年生，本科/中级，毕业于成都理工大学。

2012年被评为桂电中学优秀工作者，2013年在桂电中学首届“自主高效”课堂教学比赛中荣获一等奖。

刘杰：

男，1981年生，硕士/讲师，一直从事教学、科研工作，具有较强的专业知识及研究能力。

近5年来，作为主要参与人参与国家自然科学基金、广西自然科学基金、广西科技开发项目、国防预研项目、教学改革项目及横向课题等科研课题共8项；获军队科技进步一等奖1项，军队科技进步贰等奖1项，获得实用新型专利2项。

以第一作者公开发表论文4篇，其中EI检索2篇。

覃志松：

男，1977年生，硕士/讲师，一直从事教学、科研工作，具有较强的专业知识及研究能力。

近5年来，作为主要参与人参与国家自然科学基金、广西自然科学基金、广西科技开发项目、国防预研项目、教学改革项目及横向课题等科研课题共8项；获军队科技进步一等奖1项，军队科技进步贰等奖1项，获得实用新型专利2项。

以第一作者公开发表论文5篇，其中核心期刊2篇，EI检索2篇。

三、完成课题的保障条件（如研究资料、实验仪器设备、研究经费、研究时间及所在单位条件等）1、项目开展的基础条件项目组的主要成员包括3位经验丰富的中学信息技术课程一线老师及3位科研能力较强的研究人员。

 项目负责人通过多年的教学、科研经历，具备了较强的教学经验、扎实的科研能力及较强的沟通协调能力。

项目组已经相关工作方面具有十余年的工作经验，在中学信息教学及大型软件项目开发工作中积累了丰富的经验，取得多项有代表性的科研成果。

项目组拥有独立的、可支配的研究场所，拥有X3500M3塔式服务器1台以及工作站、计算机、平板电脑等仪器设备，为中学信息技术课程知识本体构建与智能评测系统地研究与开发提供了良好的硬件基础。

课题组主要成员中有3位均为桂林市桂电中学中学信息技术课程的一线教师，为本课题的测试及示范运行提供提供了良好的环境。

该项目可在实地研究中，通过与学生的密切合作探索中学信息课程自主学习过程，并将相应的成果整理为实验报告和教学方法总结。

2、经费预算序号经费支出内容金额（万元）备注1专家费0.25用于课题验收专家劳务2会议费0.5参加学术会议3差旅费0.454资料费0.1用于资料的复印、打印及快递5出版/文献/信息传播/知识产权事务费0.5用于支付文章版面费及知识产权申请费用6材料费0.2用于购买项目研发所需的办公用品的材料总      计2 2、经费预算明细：

支出专家费0.25万元：

课题结题邀请5位专家，500元/人次*5人*1次=2500元。

支出会议费0.5万元：

项目实施期两年，参加相关学术会议2人次，2500元/人次*2人*1次=4000元。

支出差旅费0.45万元：

包括课题组5人次进行调研、参加相应的会议和研讨会，通过交流对项目在规划和研发等方面进行指导。

900元/人次*5人*1次=4500元。

支出资料费0.1万元：

用于课题研究过程中论文资料的打印、复印；中间文档的纸质保存；结题过程中的纸质呈现及其他需要的复印、打印、装订需求。

按照每人每年50元，成员10人，2年总计费用为：

50元×10人×2年=1000元。

支出出版/文献/信息传播/知识产权事务费0.5万元。

发表文章2篇，2篇×2000元=4000元；申请软件著作权1份，1份×1000元=1000元；共计：

4000元+1000元=5000元。

支出材料费0.2万元。

用于购买项目研发所需的办公用品的材料，按照每人每年100元，成员10人，2年总计费用为：

100元×10人×2年=2000元。

3、进度计划时间安排2016年1月-2016年3月问题调研与归纳；2016年4月-2016年6月构建信息技术知识本体，研究智能评测算法；2016年7月-2017年9月软件平台开发、示范运行；2017年10月-2017年12月系统完善、结题。

预期研究成果