２０１ ０年第１ ９卷第９期 计算机系统应用 基于扩展电子学习对象结构的学习资源 管理系统框架① 童吕萍杨贯中 （湖南大学软件学院湖南长沙４１ ００８２） 摘要：提出了一个基于扩展电子学习对象结构的学习资源管理系统框架。该框架利用本体对特定领域进行建 模。同时对电子学习对象的结构进行了扩展，使不同的学习对象之间能够进行比较与组装。提高了资 源的复用性以及管理效率。 关键词：本体：扩展电子学习对象结构：关联知识：资源重用与组装 Ｌｅａｒｎｉｎｇ Ｒｅｓｏｕｒｃｅ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ Ｓｙｓｔｅｍ Ｂａｓｅｄ ｏｎ Ｅｘｔｅｎｄｅｄ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｌｅａｒｎｉｎｇ ０ｂｊｅｃｔ Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ＴＯＮＧ Ｌｖ—Ｐｉｎｇ，ＹＡＮＧ Ｇｕａｎ－Ｚｈｏｎｇ（Ｄｅｐａｒｔｍｅｎｔ ｏｆ ＳｏＲｗａｒｅ，Ｈｕｎａｎ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｃｈａｎｇｓｈａ ４１００８２，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ ｐｒｅｓｅｎｔｓ ａ ｒｆａｍｅｗｏｒｋ ｔｏ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔ ａ ｌｅａｒｎｉｎｇ ｒｅｓｏｕｒｃｅ ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ ｓｙｓｔｅｍ ｂａｓｅｄ ｏｎ ８／１ ｅｘｔｅｎｄｅｄ ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ ｌｅａｒｎｉｎｇ ｏｂｊｅｃｔ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ．Ｔｈｉｓ ｆｒａｍｅｗｏｒｋ ｍａｋｅｓ ｔｈｅ ｃｏｍｐａｒｉｓｏｎ ｂｅｔｗｅｅｎ ｖａｒｉｏｕｓ ｌｅａｒｎｉｎｇ ｏｂｊｅｃｔｓ ａｎｄ ｅｎｈａｎｃｅｓ ｔｈｅ ｒｅｕｓｅ ｎａｄ ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ ｂｙ ｍｏｄｅｌｉｎｇ ｏｎ ｓｐｅｃｉｉｆｃ ｄｏｍａｉｎ ａｎｄ ｅｘｔｅｎｄｉｎｇ ｈｔｅ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ｏｆｔｈｅ ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ ｌｅａｒｎｉｎｇ ｏｂｊｅｃｔ． Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｏｎｔｏｌｏｇｙ；ｅｘｔｅｎｄｅｄ ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ ｌｅａｒｎｉｎｇ ｏｂｊｅｃｔ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ；ａｓｓｏｃｉａｔｅｄ ｋｎｏｗｌｅｄｇｅ；ｒｅｕｓｅ ａｎｄ ａｓｓｅｍｂｌｉｎｇ ｏｆ ｒｅＳｏＵｒＣｅ １ 引言 对象（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｌｅａｒｎｉｎｇ ０ｂｊｅｃｔ，ＥＬＯ）结构，使不 随着互联网的快速发展，互联网为学习者提供了 同种类的学习对象能够进行合并组装及复用。本文借 一个巨大的学习资源库。然而，长期的资源建设、开 助关联知识的概念，通过对ＥＬＯ结构进行扩展提出了 发过程使得学习资源在不同的系统中有着不同的定义 一个贴近现实且更易理解的扩展电子学习对象结构 及分类。针对同一种资源，不同的系统或人可能采用 （Ｅｘｔｅｎｄｅｄ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｌｅａｒｎｉｎｇ ０ｂｊｅｃｔ，Ｅ—ＥＬＯ）， 不同的方式描述。对于语义相同的资源，可能在不同 通过对关联知识的比较消除了不同本体中语义相同的 的系统中采取了两种截然不同的描述和表达方式。知 概念之间的二义性，实现了以关联知识为依据的学习 识的管理、获取以及重用已经成为学习资源管理的关 对象比较，提高了学习资源的重用性并最终促进了学 键性问题。 习资源的有效管理。 本体作为一种有效表现概念层次结构和相互关系 的模型，被广泛地应用到计算机科学的众多领域，如 ２本体与扩展的电子学习对象结构 知识表示、共享和重用、语义建模等方面…。本文将 ２．１本体与语义模型 本体的概念引入到学习资源的管理领域中，通过建立 本体是共享概念模型的明确的形式化规范说明【３】。 针对特定学习资源领域的本体实现了对学习资源的有 一般情况下，本体是面向领域的概念模型，要求模型中 效管理。文献【２】提出了一个包含关联知识的电子学习 的概念在一定范围内是公认的。因此，本体的建立有助 ①收稿时间：２００９—１ ２－３０；收到修改稿时间：２０１ ０—０４—０２ Ｓｙｓｔｅｍ Ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ系统建设ｌ９ 计算机系统应用 于消除概念间的二义性及歧义性。这对于需要交换信息 和共享信息的系统具有很大的促进作用。本体通过确定 领域内公认的词汇，从不同的层次给出了各个词汇之间 的关系。本体已经成为语义建模的主要手段之一。 定义１．领域本体是一个五元组，记作Ｏ＝＜Ｃ，Ａ，Ｒ， Ｉ，Ｍ＞。 其中Ｃ是概念集，指特定领域中概念、术语的集 合；Ａ表示属性集，主要用来表现概念自身的特征；Ｒ 是关系，指领域中概念间的交互作用，如ｙ：Ｓｕｂ ＣｌａｓｓＯｆ（ｘ），表示Ｙ是Ｘ的一个子类；Ｉ为实例集：Ｍ 是实例与概念之间的映射关系集合，该映射集将每个 实例对应到其所属的概念下，如ｉＭ（Ｃ）表示ｉ是概念Ｃ 的实例【１】。关于本体与语义模型及其实例之间关系的 一个示意图如图１所示。 Ｏ 口 由由由由由由由¨ 图１ 本体与语义模型及其实例之间关系示意图 ２．２扩展的电子学习对象结构 为了能够使学习对象以一种合乎逻辑的方式进行 重用和组装，我们提出了一种基于本体进行需求和能 力语义比较的学习对象重用和组装机制。通过在学习 对象中引入关联知识的概念，能够很好的解决学习对 象的组装及描述问题。所谓关联知识，就是ＥＬＯ中关 于学习对象需求及能力的一个集合。 ＥＬＯ概念模型为学习资源重用及组装提供了一种 有效的解决方法，但在实际的教学过程中，学习内容 均是以学习素材、知识点逐渐扩展到知识结构的方式 进行呈现的，这使得ＥＬＯ跟实际的教学过程存在一定 的出入。考虑到ＥＬＯ中三层结构的抽象粒度及与实际 教学过程中知识的抽象不符合的事实，我们基于ＥＬＯ 概念模型给出了Ｅ—ＥＬＯ模型。关于Ｅ－ＥＬＯ模型的三 ２０系统建设Ｓｙｓｔｅｍ Ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ２０１ ０年第１ ９卷第９期 层结构描述如下所示： （１）学习素材（Ｌｅａｒｎｉｎｇ Ｍａｔｅｒｉａｌ，ＬＭ）：代表着 各种各样的学习材料，例如视频、音频文件。它处于 Ｅ—ＥＬＯ模型的底层，主要包括学习材料本身以及描述 学习材料的元数据。关于学习素材的结构示意图如图 ２所示。 图２ 学习素材结构示意图 （２）知识点（Ｋｎｏｗｌｅｄｇｅ Ｐｏｉｎｔ，ＫＰ）：能够由多种 学习素材组成，代表着与学习者交互的最基础的学习 单元。主要包括描述该知识点所必须的元数据及与其 它知识点合并所需要获得的知识和技巧。知识点包括 了组成学习素材的各种学习材料的集合。关于知识点 的结构示意图如图３所示。 图３ 知识点结构示意图 （３）知识网（Ｋｎｏｗｌｅｄｇｅ Ｎｅｔｗｏｒｋ，ＫＮ）：知识网 代表某个领域的知识体系，由大量的知识点以及他们 之间的相互关系构成。它代表某个领域的完整的教学 过程，并对知识点结构的元数据组成进行了扩充，包 含了学习目标、详细的学习活动、评估活动及总结。 知识网同样也包含了组成学习素材的各种学习材料集 合。关于知识网的结构示意图如图４所示。 知识网结构 图４ 知识网结构示意图 ２０１ ０年第１ ９卷第９期 计算机系统应用 ３基于Ｅ—ＥＬＯ结构的学习资源管理系统 框架 基于Ｅ—ＥＬＯ结构的学习资源管理系统实际上 包含了对面向特定领域的学科进行建模获取多个 不同学科本体的过程，同时通过定义概念属性以及 概念与概念之间的关系来构建一个层次清晰的语 能够阅读和理解的语言（Ｅｘｔｅｎｓｉｂｌｅ Ｍａｒｋｕｐ Ｌａｎｇｕ－ ａｇｅ。ＸＭＬ）以及资源描述框架（Ｒｅｓｏｕｒｃｅ Ｄｅｆｉｎｉｔｉｏｎ Ｆｒａｍｅｗｏｒｋ，ＲＤＦ）来对资源进行描述。我们引入两个 命名空间“ｘｍｌｎｓ：ｎｅｔｗｏｒｋ”和“Ｘ ｍｌｓ：ｄｃ”，分别 代表着计算机网络本体以及都柏林核心集。都柏林核 心是一套供描述文档的预定义属性。经过标注后的资 义模型。在基于Ｅ—ＥＬＯ结构的学习资源管理系统 中，关联知识是以本体概念的形式存在，通过引入 源本身的属性及概念将更清晰，通过对资源进行标注 能够确定不同的学习资源间的联系，进而确定不同资 不同本体概念间的映射关系，能够有效的解决学习 源间的语义关系，有助于形成最终的学习资源语义关 对象比较及重用问题，同时能够为学习设计提供相 联网。下面是对ＩＥＥＥ库中一篇论文＜Ｃｏｍｐｕｔｅｒ 应的指导。 Ｎｅｔｗｏｒｋ Ｓｅｃｕｒｉｔｙ Ｓｔｒａｔｅｇｙ ｆｏｒ Ｃｏｏｒｄ－ｉｎａｔｅｄ 基于Ｅ—ＥＬＯ结构的学习资源管理系统框架主要 Ｄｉｓｔｒｉ ｂｕｔｉｏｎ Ｓｙｓｔｅｍ Ｏｐｅｒａｔｉｏｎｓ＞的标注： 由三部分组成：（１）领域本体工程，主要是对所关心的 ＜？ｘｍｌ ｖｅｒｓｉｏｎ＝”１．０”７＞ 领域进行本体建模，得到本体概念模型。（２）资源标注， ＜ｒｄｆ：ＲＤＦ 利用已有的Ｅ—ＥＬＯ结构，对资源进行描述。（３）资源 ｘｍｌｎｓ：ｒｄｆ＝”ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｗ３．ｏｒｇ／１ ９９９／０２／２２一ｒｄ 的重用与组装，根据Ｅ—ＥＬＯ结构中已有的关联知识， ｆ－ｓｙｎｔａｘ－ｎｓ＃” 有效实现学习对象的逻辑组装与重用。（４）资源搜索与 ｘｍｌｎｓ：ｎｅｔｗｏｒｋ＝“ｈｔｔｐ：／，ｉｅｅｅｘｐｌｏｒｅ．ｉｅｅｅ．ｏｒｇ／ｐａｐ 推荐，主要根据本体概念间的语义关联模型以及学习 ｅｒ／ｎｅｔｗｏｒｋ＃” 者能力进行语义搜索与匹配。 ｘｍｌｎｓ：ｄｃ＝”ｈｔｔｐ：／／ｐｕｒ１．ｏｒｇ／ｄｃ／ｅｌｅｍｅｎｔｓ／１．１／＞ ３．１领域本体工程 ＜ｒｄｆ：Ｄｅｓｃ ｒｊｐｔｊＯｎ 领域本体工程主要涉及到具体课程的本体建模。 ｒｄｆ：ａｂｏｕｔ＝“ｈｔｔｐ：／／ｉｅｅｅ×ｐｌｏｒｅ．ｉｅｅｅ．ｏｒｇ／ｓｔａｍｐＰＤＦ 本体的建立是一个严格的过程，不依赖于任何具体的 ／ｇｅｔＰＤＦ．ｊｓｐ￣ｐ＝＆ａｒｎｕｍｂｅｒ＝４４３７３９３＆ｉｓｎｕｍｂｅｒ＝４ 工具及方式。为了保证本体建模后得到的本体模型的 ４３７３３６”＞ 规范性、有效性以及通用性，本体建模的具体步骤应 ＜ｎｅｔｗｏｒｋ：ａｕｔｈｏｒ＞ 该包括如下几步【４】： ＜ｒｄｆ：Ｂａｇ＞ （１）明确领域范围：主要包括本体应该包含的内 ＜ｒｄｆ：ｌｉ＞Ｈｅｌｅｎ Ｃｈｅｕｎｇ＜／ｒｄｆ：ｌｉ＞ 容、用途及使用者： ＜ｒｄｆ：Ｉｉ＞Ａｌｅｘａｎｄｅｒ Ｈａｍｌｙｎ＜／ｒｄｆ：ｌｉ＞ （２）列举名词、术语：以列表的方式记录领域中 ＜ｒｄｆ：ｌｉ＞Ｕｎ Ｗａｎｇ＜／ｒｄｆ：Ｉｉ＞ 的名词和术语； ＜ｒｄｆ：Ｉｉ＞Ｃｕｎｇａｎｇ Ｙａｎｇ＜／ｒｄｆ：ｌｉ＞ （３）定义概念及概念间的层次结构：一般有三种 ＜ｒｄｆ：ｌｉ＞Ｒｉｃｈａｒｄ Ｃｈｅｕｎｇ＜／ｒｄｆ：Ｉｉ＞ 方法即自顶而下、自底向上和综合法； ＜／ｒｄｆ：Ｂａｇ＞ （４）定义概念属性：提供相关的详细属性来描述 ＜／ｎｅｔｗｏｒｋ：ａｕｔｈｏｒ＞ 概念的方方面面： ＜ｎｅｔｗｏｒｋ：ｓｕｂｃｌａｓｓｏｆ＞ （５）可重用性：主要参考相关本体，考虑是否有 ＜ｒｄｆ：Ｂａｇ＞ 可重用和扩展： ＜ｒｄｆ：ｌｉ＞Ｃｏｍｐｕｔｅｒ Ｎｅｔｗｏｒｋ Ｉｎｔｒｏｄｕｃｔｉｏｎ （６）定义关系和函数：主要考虑不同本体概念间 ＜／ｒｄｆ：ｌｉ＞ 的映射关系以及同一本体概念间的函数关系； ＜ｒｄｆ：ｌｉ＞Ｃｏｍｐｕｔｅｒ Ｓｅｃｕｒｉｔｙ＜／ｒｄｆ：ｌｉ＞ （７）定义实例：定义本体概念所对应的实例： ＜／ｒｄｆ：Ｂａｇ＞ （８）定义其它方面： ＜／ｎｅｔｗｏｒｋ：ｓｕｂｃｌａｓｓｏｆ＞ ３．２资源标注 ＜ｄｃ：ｔｉｔｌｅ＞Ｃｏｍｐｕｔｅｒ Ｎｅｔｗｏｒｋ Ｓｅｃｕｒｉｔｙ Ｓｔｒａｔｅｇｙ 关于资源的标注，我们采用一种通用的、计算机 ｆｏｒ Ｃｏｏｒｄｉｎａｔｅｄ Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ Ｓｙｓｔｅｍ Ｏｐｅｒａｔｉｏｎｓ Ｓｙｓｔｅｍ Ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ系统建设２１ 计算机系统应用 ＜／ｄｃ：ｔｉｔｌｅ＞ ＜ｄｃ：ｐｕｂｌｉｓｈｅｒ＞ＩＥＥＥ＜／ｄｃ：ｐｕｂｌｌｓｈｅｒ＞ ＜ｄｃ：ｄａｔｅ＞２００７－１ ０—１ ２＜／ｄｃ＇ｄａｔｅ＞ ＜ｄｃ：ｔｙｐｅ＞Ｃｏｍｐｕｔｅｒ Ｎｅｔｗｏｒｋ＜／ｄｃ：ｙｔｐｅ＞ ＜ｄｃ：ｆｏｒｍａｔ＞ＰＤＦ＜／ｄｃ：ｆｏｒｍａｔ＞ ＜ｄｃ：Ｉａｎｇｕａｇｅ＞ｅｎ＜／ｄｃ：Ｉａｎｇｕａｇｅ＞ ＜，ｒｄｆ：ＤｅｓｃｒｉｐｔｉＯｎ＞ ＜／ｒｄｆ：ＲＤＦ＞ ３．３资源重用与组装 学习资源的重用涉及到各种类型不同的、数量巨 大的学习对象，且在一个Ｅ—ｌｅａｒｎｉｎｇ系统中通常存在 不少于一种的课程本体。不同的本体对于语义上相同 的行为或属性可能存在不同的定义，这就需要一种能 够实现本体概念间的有效比较与匹配的机制，而这正 是资源重用和组装过程中最关键的。 ３－３．１本体可达 本体可达的概念主要用来表示一个本体Ａ中的类 Ｃ１通过映射的方式与另一个本体Ｂ中的类Ｃ２相对 应，如果存在这样的映射，则称本体Ｂ为可达的，同 样称本体Ｂ对于类Ｃ１是可达的ｌ５】。如图５所示，在 ＪＡＶＡ高级编程本体中，存在一个必须掌握的能力ＸＭＬ 类。在以下三种情况中，我们说ＸＭＬ类可达一下几种 本体： （１）ＸＭＬ类可达ＪＡＶＡ高级编程本体。类所在的 本体对于类来说均是可达的； （２）ＸＭＬ类可达ＪＡＶＡ ＷＥＢ技术本体。对于本体 Ａ的类Ｏ，若存在一个映射ｍ使得Ｃ＝ｍ（Ｏ），其中Ｃ 是另一个本体Ｂ中的类，则我们可以说本体Ｂ对于类 Ｏ是可达的； 级 程ｊ ＡＷＥ鼓术 ￣ＮＡｔ＇ｎＯＮ 图５本体可达示例 （３）ＸＭＬ类可达ＳＴＲＵＴＳ ＩＮ ＡＣＴＩＯＮ本体。对于 ２０１ ０年第１ ９卷第９期 本体Ａ的类Ｏ，如果存在一系列的映射ｍ，ｍ’，ｍ”， ｍ ’等使得ｍ”’（ｍ”（ｍ’（ｍ（Ｏ））））＝Ｃ，其中 Ｃ是另外一个本体Ｂ中的类，则我们可以说本体Ｂ对 于类Ｏ是可达的。 ３＿３．２覆盖知识与充分知识 定义２．覆盖知识可以理解为一个包含同一个本体 的或不同本体的其他类的类。给定一个类Ｃ，它的覆 盖知识包括了同一本体中它的所有子类以及不同本体 中通过映射得到的所有类及与之对应的子类，即Ｃ的 子类及Ｃ的映射的闭包。 定义３．充分知识就是某个类的超类以及通过映射 得到的类的超类的集合。给定一个类Ｒ，则Ｒ的充分 知识就是Ｒ的超类以及Ｒ的映射的闭包【６】。 ３＿３．３资源比较与重组 关联知识以本体类的形式存在使本体类能够通过 比较需求和能力来实现语义比较。因此，问题转换为 给定一个学习对象ＬＯ，ＬＯ的需求为Ｒ。一个学习者在 学习某个学习对象后所获得的能力为Ｃ，能力Ｃ是否能 够满足需求Ｒ７或者说Ｃ能否覆盖Ｒ７如果能够覆盖， 我们说这两个学习对象是可以组装的：否则，是不可 以组装的。例如，ＥＬｏ１的需求为ｄｉｖｉｄｅ，ＥＬ０２的能 力为ｄｉｖｉｄｅ，则我们可以说ＥＬＯ２能够和ＥＬＯ１进行合 理组装，组装后的对象可以表示为ＥＬＯ２ Ｏ ＥｃＬ０１。 Ｈａ ＨＱ ＥＬＯ７ 图６知识组装示例 如图６所示，假如类ＥＬＯｓ和ＥＬＯ４来自两个不同 的本体Ｂ１和Ｂａ，ＥＬＯ３的需求为顺序语句，ＥＬＯ４的能 力为流程控制。从语义上来说，ＥＬＯ４的能力能够满足 ＥＬＯ３的需求，但从计算机的角度来说，则可能认为它 们不能够进行合理组装。但是，通过引入不同本体中 类的映射就能很好的解决这个问题。类ＥＬＯ４在Ｂ２中 存在子类顺序流程类ＥＬＯ５，而ＥＬＯ３和ＥＬＯ５之间又 存在一个映射，根据覆盖知识及充分知识的定义，我 ２０１ ０年第１ ９卷第９期 计算机系统应用 们可以很容易的得出结论：ＥＬＯ３和ＥＬＯｓ是能够进行 内所有概念对应的实例的集合称为相关结果集。关 于该系统的一个语义检索过程的示意图如图７所 示。 合理组装的。在实际应用中，可能经常会涉及到多于 两个本体的映射，但都可以通过类似的方法予以解决。 ３．３．４关于资源重组的一个简单的示例 这里我们给出了资源重组的一个简单的实例。从 表１中，我们可以看出，ＫＰ１的能力能够覆盖ＫＰ２和 ＫＰ３的需求，因此ＫＰ１和ＫＰ２能够进行组装。同样， ＫＰ１和ＫＰ３也能够进行组装。ＫＰ１和ＫＰ２组装后的学习 对象我们称之为ＫＮ１，ＫＮ１的能力是ＫＰｉ和ＫＰ２能力 的并集。由于ＫＮ１的能力也能够覆盖ＫＰ３的需求，因 此我们也能够将ＫＮ１和ＫＰ３进行组装，组装后我们可 以得到ＫＮｚ。 表１ 学习对象组装示例 学习 标题 需求 能力 对象 计算机与 Ｋｐｌ 未知 计算机介绍、网络介绍 网络介绍 ０ＳＩ七层架构，应用层，表示 网络 ＫＰ２ ０ＳＩ模型 层，会话层，传输层，网络层， 介绍 链路层，物理层 网络 流式存储音频和视频、实时交 ＫＰ３ 多媒体网络 介绍 互应用协议、多媒体分发 计算机介绍、网络介绍、０ＳＩ 七层架构，应用层，表示层， ＫＮｌ ＫＰ】Ｏ Ｋ 未知 会话层，传输层，网络层，链 路层，物理层 计算机介绍、网络介绍、０ＳＩ 七层架构，应用层，表示层。 会话层，传输层，网络层，链 ＫＮ２ ｏ ｇＰ３ 未知 路层，物理层、流式存储音频 和视频、实时交互应用协议、 多媒体分发 ３．４资源搜索与推荐 对需求明确的用户，我们可以根据用户的输入， 采用语义关联的方式获取用户输入的检索关键词的 相关概念集和相似概念集。我们把由初始检索概念 的同义词关系获得的概念集称为相似概念集，该集 合内的所有相似概念对应的实例的集合称为相似结 果集。我们把初始检索概念在转移函数、映射函数 的作用下得到的概念集合称为相关概念集，该集合 图７语义检索示意图 获取检索概念的相关概念集或者相似概念集 后，通过用户能力的干预，获取排序后的相关概念 集及相似概念集。由于本体概念是以学习对象需求 和能力的形式存在，这使得用户能力能够与本体概 念进行比较，进而获得相似度和匹配度由高到低的 排序概念集。由于排序后的概念集与用户的能力更 密切相关，故在检索结果中，排名靠前的学习资源 可能就是用户所需获取的资源，提高了检索的效率 及相关性。 对于进入系统的用户，系统在获取用户的学习计 划以及相应的课程本体后，自动读入用户当前的能力 记录并根据能力记录找到课程本体中相似度最高的节 点作为推荐起始点，通过概念映射、概念转移等获取 一个最适合当前用户需求的概念集合，最终通过实例 化获得最适合用户的实例集。 ４基于Ｅ—ＥＬ０结构的学习资源管理系统实现 基于Ｅ－ＥＬＯ的学习资源管理系统是基于上述思 想的一个实现。它以资源以及概念间的关联推理为主 要内容，通过利用Ｅ—ＥＬＯ结构，有效实现并提高了资 源的复用和组装。图８是基于Ｅ—ＥＬＯ结构的学习资源 管理系统的系统框架图。 Ｓｙｓｔｅｍ Ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ系统建设２３ 计算机系统应用 ２０１ ０年第１ ９卷第９期 Ｉ资游浏－监 １ Ｉ 资游查询 ｌｌ 资源管理 ｌ ｉ ｊ 比较与组装。该框架在提高资源复用性的同时能够实 现组装后资源的自动标注，使系统资源的复用趋向于 智能化和自动化。但是，目前该框架还没有在更广泛 的领域进行实践与验证，特别是在课程本体数大规模 增长的情况下，如何对本体问的关联映射进行有效管 理还没有得到有效的解决，下一步将在更广泛的领域 对该框架进行验证，并提出一种有效管理本体间关联 ４＃ 趸 ｒ ９④囤图９ 图８ 基于Ｅ—ＥＬＯ结构的学习资源管理系统框架图 通过本系统用户能够实现资源的浏览、查询、新 增、删除及修改等操作。系统中各种各样的学习资源 都有着相同的基础结构，同时通过本体概念与资源的 映射，使得资源之间的关系更加清晰有序。例如关于 资源的推荐过程，用户通过选择某一门课程（例如计算 机网络）确定了一个课程本体，系统首先获得计算机网 络课程本体，通过读入用户的当前能力并在计算机网 络课程本体中进行类的定位，最终确定与用户当前能 力最接近的类（用户能力能够覆盖的），并对该类进行语 义扩展得到一个概念集合。实例化概念集后所得到的 一个实例集就是系统需要推荐给用户的学习资源。 ５结论 本体作为一种有效表现概念层次结构和相互关系 的模型，被广泛地应用到计算机科学的众多领域。本 体的引入使学习资源的管理更加高效和智能。本文提 出了一个基于Ｅ—ＥＬＯ机构的学习资源管理系统框架， 实现了对学习资源的语义管理及不同学习资源之间的 ２４系统建设Ｓｙｓｔｅｍ Ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ 映射的方法。 参考，．Ｊ吠 １杨俊柯，杨贯中，杨建学．基于领域本体的学习资源管 理系统框架研究．科学技术与工程，２００５，５（１ １）：７０８— ７ｌ１． ２ Ｓａｎｔａｃｒｕｚ－Ｖａｌｅｎｃｉ ＬＰ，Ａｅｄｏ Ｉ，Ｋｌｏｓｓ ＤＣ．Ａ Ｆｒａｍｅｗｏｒｋ ｆｏｒ ｔｈｅ Ｃｒｅａｔｉｏｎ，Ｉｎｔｅｇｒａｔｉｏｎ ａｎｄ Ｒｅｕｓｅ ｏｆ Ｌｅａｒｎｉｎｇ Ｏｂｊｅｃｔｓ．Ｌｅａｎｒｉｎｇ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｎｅｗｓｌｅａｅ￣２００３，５（１）． ３ Ｓｔｕｄｅｒ Ｂｅｎｊａｍｉｎｓ Ｖ Ｆｅｎｓｅｌ Ｄ．Ｋｎｏｗｌｅｄｇｅ ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ｐｒｉｎｃｉｌ：Ｉｉｅｓ ａｎｄ ｍｅｔｈｏｄｓ．Ｄａｔａ ａｎｄ ｎＫｏｗｌｅｄｇｅ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，１９９８，２５（１２２）：１６１－１９７． ４ Ｎｏｙ ＮＦ，ＭｃＧｕｉｎｎｅｓｓ ＤＬ．Ｏｎｔｏｌｏｇｙ Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ １０１： Ａ ｇｕｉｄｅ ｔｏ ｃｒｅａｔｎｉｇ ｙｏｕｒ ｆｉｒｓｔ ｏｎｔｏｌｏｇｙ．【２００９－１０—２５］． ｈｔｔｐ：／／ｐｒｏｔｅｇｅ．ｓｔａｎｆｏｒｄ．ｅｄｕ／ｐｕｂｌｉｃａｔｉｏｎｓ／ｏｎｔｏｌｏｇｙｄｅｖｅ ＿ｌｏｐｍｅｎｔ／ｏｎｔｏｌｏｇｙ１０１－ｎｏｙ－ｍｃｇｕｉｎｎｅｓｓ．ｈｔｍ１． ５ Ｓａｎｔａｃｒｕｚ－Ｖａｌｅｎｃｉａ ＬＰ，Ｎａｖａｒｒｏ Ａ，Ａｅｄｏ Ｉ，Ｋｌｏｓｓ Ｄ，Ｃ． Ａｎ Ｏｎｔｏｌｏｇｙ－ｂａｓｅｄ Ｍｅｃｈａｎｉｓｍ ｆｏｒ Ａｓｓｅｍｂｌｎｉｇ Ｌｅａｒｎｉｎｇ Ｏｂｊｅｃｔｓ．Ｐｒｏｃ． Ｏｆ Ｅ—Ｌｅａｒｎｉｎｇ ｏｎ Ｔｅｌｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ（ＥＬＥＴＥ ２００５），ＩＥＥＥ Ｃｏｍｐｕｔｅｒ Ｓｏｃｉｅｔｙ，２００５，４７２—４７７． ６ Ｓａｎｔａｃｒｕｚ－Ｖａｌｅｎｃｉａ Ｌ Ｎａｖａｒｒｏ Ａ，Ｋｌｏｏｓ ＤＣ，Ａｅｄｏ Ｉ． ＥＬＯ－Ｔｏｏｌ：Ｔａｋｉｎｇ Ａｃｔｉｏｎ ｉｎ ｔｈｅ Ｃｈａｌｌｅｎｇｅ ｏｆ Ａｓｓｅｍｂｌｎｉｇ Ｌｅａｒｎｉｎｇ Ｏｂｊｅｃｔｓ．Ｅｄｕｃａｔｉｏｎａｌ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ＆Ｓｏｃｉｅｔｙ，２００８，ｌｌ（１）：１０２—１ｌ７．
