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《C#语言程序设计》课程本体构建及应用研究

蒋姣姣  
【摘要】:目前,随着信息技术的连年发展,信息化与科技化在教学领域越来越受到重视,基于此,计算机教辅软件应运而生。作为近年来新型的教学方式,教学辅助系统给传统教学注入了无限生机,但当下的学习软件仍不完善,如学习软件中的知识排列结构是按照“原子论”的传统教学来设计的知识点结构,没有考虑知识点间关系,教学资源缺乏相应的组织与管理等。为此,本文设计了一种新的教学呈现方式来辅助教学。本文在课程知识查询系统中引入领域知识本体,通过对教材、教案以及案例进行分析与处理,提取课程信息以及需求信息,之后运用课程本体构建方法、本体推理以及语义相似度计算方法等理论与技术,实现学习者对所需课程知识与系统需求的查询与检索,为学习者更好的了解知识结构以及自主开发实践提供帮助。本文以《C#语言程序设计》教学现状为背景,以构建课程本体并对课程本体进行推理及语义分析为手段,试图解决当前C#语言教学当中存在的问题。本文主要进行了以下工作:(1)通过研究本体相关理论及分析本体构建方法,结合课程领域知识的特点,提出课程知识本体构建方法。该构建方法引入知识结构理论,简化概念层次结构划分的工作,同时便于系统对相关知识进行查询。本文依据此方法,构建了《C#语言程序设计》课程本体。(2)通过分析基于Jena的课程本体推理方法,结合课程本体的实际应用,本文给出了三种自定义规则,来对课程本体进行完善。(3)通过研究分析语义相似度计算方法,结合本文所需的课程知识查询实际,本文提出了一种课程本体语义相似度计算模型。该模型在计算本体的路径距离时引入本体密度,在计算结构语义相似度时引入本体深度,最终将两者结合得出课程本体的语义相似度计算模型,并通过实例证明了其性能。(4)最后,本文基于《C#语言程序设计》课程本体与课程本体语义相似度计算模型,设计实现了课程知识查询系统的原型系统。该系统支持学习者进行课程知识查询以及系统需求查询,在查询时调用语义相似度模块,以完善学习者的学习内容。


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