1、基于信息元的教學(xué)資源組織系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)摘要： 本文以文本類(lèi)型教學(xué)資源為研究對(duì)象，在領(lǐng)域知識(shí)可拓信息 網(wǎng)模型和CELTS-3的基礎(chǔ)上， 闡述了基于信息元的教學(xué)資源組織系 統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)過(guò)程，包括：信息特征元數(shù)據(jù)描述框架、特征詞獵取、 信息元距離度量、信息元匹配規(guī)則以及匹配算法等。該系統(tǒng)通過(guò)有 限的信息元描述無(wú)限的資源，實(shí)現(xiàn)了教學(xué)資源的高效組織，支持學(xué) 習(xí)過(guò)程中資源自動(dòng)重組。關(guān)鍵詞： 教學(xué)資源；信息元；特征詞；元數(shù)據(jù)描述框架；匹配規(guī)則； 匹配算法Design and Implementation of Teaching Resources OrganizingSystem Based on Info

2、rmation Units【Abstract】On the basis of extension information net of a field of knowledgeand CELTS-3, this paper targets at text-typed teaching resources, andelaborates the process of design and implementation of teaching resourcesorganizing system based on information units, including a frame descri

3、bingbasic data of information characteristic, obtainment of characteristic words,distance between information units, as well as matching rules and algorithmof information unit, etc. The system organizes infinite teaching resources byfinite information units, implements efficient organization of the

4、teachingresources, and thus supports the resources automatic regrouping in theprocess of learning.【Key words】Teaching Resource; Information Unit; Characteristic Word;Frame Describing Basic Data; Matching Rule; Matching Algorithm隨著網(wǎng)絡(luò)教育和教育信息化建設(shè)的進(jìn)展， 教育資源的質(zhì)量對(duì)現(xiàn)代網(wǎng) 絡(luò)教育起著決定性作用1，教師的意圖、觀點(diǎn)和思路只有通過(guò)教育資源 的形式才能得以體現(xiàn)

5、。當(dāng)前在教育資源建設(shè)中存在的問(wèn)題要緊有1-4： 資源庫(kù)之間的互操作缺乏相應(yīng)規(guī)范； 資源獨(dú)占系統(tǒng)導(dǎo)致了資源開(kāi)發(fā)的低 水平重復(fù)和可共享范圍?。?資源可重用性差， 不能依照個(gè)性化學(xué)習(xí)的需 要自動(dòng)重組等。普遍認(rèn)為上述問(wèn)題存在的緣故要緊包括1-4：（1）教學(xué) 資源不規(guī)范。 資源開(kāi)發(fā)缺乏統(tǒng)一的元數(shù)據(jù)描述標(biāo)準(zhǔn)， 有著各自的開(kāi)發(fā)目2 / 16的，使用不同的開(kāi)發(fā)系統(tǒng)。 (2)教學(xué)資源不獨(dú)立。長(zhǎng)期以來(lái)教學(xué)軟件的開(kāi)發(fā)，教學(xué)資源都依附于教學(xué)治理系統(tǒng)。 (3)教學(xué)資源的治理技術(shù)落后。 由于大部分教學(xué)資源都不是結(jié)構(gòu)化的， 即不是計(jì)算機(jī)可理解的信息， 導(dǎo) 致這些資源3 / 16在序列化存儲(chǔ)、 檢索、重組等信息處理方面存在較

6、大的難度。 本文以文本類(lèi)型教學(xué)資源為研究對(duì)象， 在領(lǐng)域知識(shí)可拓信息網(wǎng)模型和CELTS-3傲育信息化技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)一學(xué)習(xí)對(duì)象元數(shù)據(jù))的基礎(chǔ)上，闡述了基 于信息元的教學(xué)資源組織系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)過(guò)程。 該系統(tǒng)通過(guò)有限的信息 元描述無(wú)限的資源， 實(shí)現(xiàn)了教學(xué)資源的高效組織， 支持學(xué)習(xí)過(guò)程中資源 自動(dòng)重組。1教學(xué)資源組織模型研究1.1信息元物元理論告訴我們,物元是度量與非度量的結(jié)合，一個(gè)信息的定量 部分和定性部分在物元概念下能夠?qū)ｉT(mén)好的統(tǒng)一起來(lái)。 能夠認(rèn)為， 信息 是一種專(zhuān)門(mén)的物元，將信息用n維物元表示，即R=(N,C,V)，C(C1,C2,C3, . . .Cn),V(v1,v2,v3, . . .vn)，我們

7、稱之為信息元5， 其中N為信息所涉及到的事物，C為給定事物具有的某一廣義特征，V是N關(guān)于C的廣義量值。1.2領(lǐng)域知識(shí)可拓信息網(wǎng)模型信息元一個(gè)最要緊的特征是可拓性，以信息元R為起點(diǎn)，在某限制條件下向外開(kāi)拓，能夠得到專(zhuān)門(mén)多相關(guān)和相似的信息元，稱W(R)二R Rn Rc Rv R R=J R 為R的可拓信息域，其中4 / 16Rn/表示R的同物信息元集，：RJ表示R的同征信息元集，W表示R的同值信息元集，表示R的相關(guān)信息元集，8=表示R的蘊(yùn)含信 息元集，R表示R的共軛信息元集。所有這些信息元將組成賦權(quán)網(wǎng) 絡(luò)，如圖1所示。圖1領(lǐng)域知識(shí)可拓信5 / 16某領(lǐng)域知識(shí)的差不多信息元采納指針形式連接起來(lái)， 指

8、針?lè)譃?類(lèi)， 發(fā)散類(lèi) （E類(lèi)指針），相關(guān)類(lèi)（I類(lèi)指針），蘊(yùn)含類(lèi)（P類(lèi)指針），共 軛類(lèi)（F類(lèi)指針）。網(wǎng)絡(luò)的連接框架采納3條總線結(jié)構(gòu)：事物總線、特 征總線、量值總線。 每條總線分為若干域， 如事物總線按照類(lèi)事物分域， 特征總線按照實(shí)義特征、 性質(zhì)特征、 功能特征分域。 量值總線按照數(shù)值 型和非數(shù)值型分域。如此建立起一個(gè)關(guān)于某領(lǐng)域知識(shí)的可拓信息網(wǎng)絡(luò)。2教學(xué)資源組織系統(tǒng)設(shè)計(jì)2.1功能需求分析本系統(tǒng)針對(duì)互聯(lián)網(wǎng)上海量的教學(xué)資源進(jìn)行更好的獵取、 標(biāo)識(shí)、組織 與治理，并提供給用戶學(xué)習(xí)。具體包括兩個(gè)功能需求：a.教學(xué)資源的收集在收集過(guò)程中對(duì)教學(xué)資源進(jìn)行拆分， 以信息元為單位選取、 收集各 類(lèi)教學(xué)資源。b.有效的

9、資源治理 依照資源的信息特征對(duì)資源的內(nèi)容屬性進(jìn)行元數(shù)據(jù)標(biāo)引，使資源與 多個(gè)信息元相關(guān)聯(lián)。利用可拓信息網(wǎng)絡(luò)對(duì)教學(xué)資源進(jìn)行有效治理和利用，實(shí)現(xiàn)教學(xué)資源在多種學(xué)習(xí)情境下被重用， 而且可由掛靠在信息元上 的資源自動(dòng)拼接成個(gè)性化的學(xué)習(xí)頁(yè)面。2.2教學(xué)資源組織系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案教學(xué)資源的組織要解決兩個(gè)問(wèn)題： 一是如何組織教學(xué)資源數(shù)據(jù);是如何組織各種類(lèi)型的教學(xué)資源。教學(xué)資源組織分為資源描述、資源存 取和資源掛靠三個(gè)過(guò)程。下面詳細(xì)介紹設(shè)計(jì)方案。a.教學(xué)資源元數(shù)據(jù)描述框架6 / 16教學(xué)資源的元數(shù)據(jù)描述是教學(xué)資源組織的重要環(huán)節(jié)，缺乏描述的資源不可能被有效共享和利用，同時(shí)也直接阻礙教學(xué)資源的查找和治理。 本文把教學(xué)資源元數(shù)據(jù)分為差不多元數(shù)據(jù)和信息特征元數(shù)據(jù)。差不多元數(shù)據(jù)要緊用于描述教學(xué)資源的外在特征。在差不多元數(shù)據(jù)描述中，采納CELTS-3標(biāo)準(zhǔn)6-8，并對(duì)其元數(shù)據(jù)或元數(shù)據(jù)的取值進(jìn)行取舍和改進(jìn)。同時(shí)，為了實(shí)現(xiàn)基于信息元的教學(xué)資源組織，支持學(xué)習(xí)過(guò)程中教學(xué)資