王小夢，郭 爽

（浙江師范大學(xué) 教師教育學(xué)院，浙江 金華321004）

數(shù)字教學(xué)資源的語義標(biāo)記系統(tǒng)設(shè)計研究

王小夢，郭 爽

（浙江師范大學(xué) 教師教育學(xué)院，浙江 金華321004）

隨著互聯(lián)網(wǎng)的普遍應(yīng)用特別是大數(shù)據(jù)、云計算和移動互聯(lián)等技術(shù)的發(fā)展，教學(xué)資源逐漸向數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化和智能化方向發(fā)展。數(shù)字教學(xué)資源建設(shè)是教育現(xiàn)代化的核心，其最終目的是為了滿足信息環(huán)境下師生的多元化需求，以提高教學(xué)效果，培養(yǎng)學(xué)生的綜合素質(zhì)和能力。然而，當(dāng)前數(shù)字教學(xué)資源由于來源不同，質(zhì)量參差不齊，在內(nèi)容上存在大量的重復(fù)交叉，用戶不得不消耗大量時間在資源查找和知識發(fā)現(xiàn)上。因此本文嘗試運用語義標(biāo)記的方式增強不同教學(xué)資源的關(guān)聯(lián)性，豐富教學(xué)資源的內(nèi)容和表現(xiàn)形式，改善用戶的體驗，最終實現(xiàn)數(shù)字教學(xué)資源智能化發(fā)展。

數(shù)字教學(xué)資源；語義標(biāo)記；語義網(wǎng)；信息組織方式

隨著信息化和數(shù)字化的不斷發(fā)展，為了適應(yīng)教育現(xiàn)代化的發(fā)展需要，教學(xué)資源的數(shù)字化進程逐步加快。然而其存在的問題也日益凸顯。不同來源的教學(xué)資源采取不同的數(shù)據(jù)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)，使數(shù)字資源之間難以統(tǒng)一口徑，資源之間缺少必要的關(guān)聯(lián)。除此之外，資源本身的描述不夠具體，用戶往往需要花費較多的時間提取所需信息，這些問題的存在都嚴(yán)重阻礙了教學(xué)資源的智能化進程。2000年，Web之父、萬維網(wǎng)的發(fā)明者伯納斯·李（Berners-Lee）提出了語義網(wǎng)（Semantic Web）的概念。自2009年肖頓·戴維（Shotton David）等人提出語義出版概念后，語義出版就受到了出版界與學(xué)術(shù)界的廣泛關(guān)注。語義出版是一種語義増強的期刊出版形式，它通過語義標(biāo)記的方式豐富了文章的內(nèi)容和表現(xiàn)形式，有助于增強文章內(nèi)容的關(guān)聯(lián)性，改善科研用戶的閱讀體驗，最終實現(xiàn)智能化出版。[1]

近年來，面對數(shù)字教學(xué)資源建設(shè)窘迫的現(xiàn)狀，語義相關(guān)技術(shù)逐步受到關(guān)注。楊現(xiàn)民、余勝泉等[2]2013年基于學(xué)習(xí)元平臺（Learning Cell System，LCS），提出了綜合應(yīng)用語義基因、基于規(guī)則的推理、關(guān)聯(lián)規(guī)則挖掘等技術(shù)實現(xiàn)資源動態(tài)語義關(guān)聯(lián)的方法，并在實踐中驗證了該方法的準(zhǔn)確性。楊現(xiàn)民[3]提出教學(xué)資源動態(tài)語義聚合是要自動生成具有內(nèi)在邏輯關(guān)聯(lián)的資源結(jié)構(gòu)體，且可以隨著資源之間關(guān)聯(lián)關(guān)系的變化而動態(tài)更新和發(fā)展。語義標(biāo)記技術(shù)可以增強教學(xué)資源之間的語義關(guān)系，促進資源的發(fā)現(xiàn)獲取，能夠在一定程度上解決教學(xué)資源數(shù)字化進程中面臨的困境。鑒于此，本研究將對數(shù)字教學(xué)資源的語義標(biāo)記相關(guān)技術(shù)進行探索，提出數(shù)字教學(xué)資源語義標(biāo)記系統(tǒng)模型，并以基礎(chǔ)教育教學(xué)資源為例對數(shù)字教學(xué)資源語義標(biāo)記實現(xiàn)路徑進行分析，期望能對當(dāng)前數(shù)字教學(xué)資源建設(shè)提供借鑒和參考。

一、數(shù)字教學(xué)資源語義標(biāo)記的相關(guān)理論與技術(shù)

1.語義標(biāo)記的概念與意義

語義標(biāo)記是建立在資源深度揭示與高度集成基礎(chǔ)上的信息組織方式，它的出現(xiàn)為創(chuàng)新教學(xué)資源組織與發(fā)布方式提供了新的思路；同時，通過對資源知識單元進行語義標(biāo)識提高資源對象間的關(guān)聯(lián)度，有助于實現(xiàn)資源內(nèi)容的按需重組與發(fā)布。[1]借助本體、關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)等語義相關(guān)技術(shù)，可以豐富數(shù)字教學(xué)資源的內(nèi)容特征，增強不同資源間的語義關(guān)聯(lián)，并提供相關(guān)資源數(shù)據(jù)集的獲取途徑，提高資源的利用率。從數(shù)字教學(xué)資源的內(nèi)容、形式和服務(wù)等方面來看，語義標(biāo)記具有五方面顯著的意義：

（1）實現(xiàn)資源內(nèi)容結(jié)構(gòu)化。在海量教學(xué)資源中，存在著大量碎片化、非結(jié)構(gòu)化的信息，用戶無法高效地進行篩選、提取和利用，通過XML、RDF、OWL等技術(shù)和標(biāo)準(zhǔn)，可以將大量非結(jié)構(gòu)化、碎片化信息轉(zhuǎn)變?yōu)榻Y(jié)構(gòu)化信息。在此基礎(chǔ)上，通過添加語義標(biāo)簽，劃分教學(xué)資源的結(jié)構(gòu)層次，建立資源與數(shù)據(jù)庫之間的鏈接，以便實現(xiàn)教育內(nèi)容的獲取和處理。

（2）促進教學(xué)資源的融合。在語義標(biāo)記的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下，不同來源的數(shù)字資源、不同描述方式的內(nèi)容可以通過提取元數(shù)據(jù)、構(gòu)建本體庫、進行數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)等方式實現(xiàn)數(shù)字資源的有效融合；通過語義互操作實現(xiàn)不同類型數(shù)據(jù)之間的融合，從而解決不同數(shù)據(jù)描述方式帶來的資源異構(gòu)問題以及不同數(shù)據(jù)庫來源帶來的跨庫檢索難以實現(xiàn)的問題，改變信息孤島等情形的存在，大大提升用戶的檢索效率和檢索體驗。

（3）實現(xiàn)數(shù)字資源可視化。語義標(biāo)記通過添加語義標(biāo)簽、高亮詞條等可視化方式，可以更好地展示教學(xué)資源的知識結(jié)構(gòu)，幫助用戶快速理解資源核心主題，獲取相關(guān)信息，提高學(xué)習(xí)效率。

（4）實現(xiàn)資源對象關(guān)聯(lián)化。語義標(biāo)記借助語義技術(shù)，通過自動識別資源中有意義的實體，從內(nèi)容的邏輯結(jié)構(gòu)等不同層次實現(xiàn)對教學(xué)資源的精準(zhǔn)分析，實現(xiàn)知識單元之間的多層次關(guān)聯(lián)，深度揭示教學(xué)資源的知識結(jié)構(gòu)，便于用戶閱讀和理解。同時，通過教學(xué)資源的多重引用關(guān)系和本體技術(shù)，實現(xiàn)不同語義資源之間以及內(nèi)外部資源的聯(lián)系，便于用戶拓展閱讀。

（5）實現(xiàn)資源個性化推送。不同的用戶有著不同的信息需求，個性化是信息服務(wù)的發(fā)展趨勢，面向語義標(biāo)記的數(shù)字教學(xué)資源有必要關(guān)注用戶同數(shù)字化資源之間的相關(guān)性，分析用戶的興趣所在，并以用戶需求為導(dǎo)向組織和提供適合的教學(xué)資源。

2.數(shù)字教學(xué)資源語義標(biāo)記的表現(xiàn)形式

數(shù)字教學(xué)資源語義標(biāo)記的表現(xiàn)形式主要包括兩種，一種是對資源外部形式特征的揭示，如揭示資源的媒體類型、格式、適用對象、作者、日期、版權(quán)管理、標(biāo)識、評價等信息，并根據(jù)這些外部的形式特征建立起與相關(guān)實體資源的關(guān)聯(lián)。另一種是對資源內(nèi)容特征和邏輯結(jié)構(gòu)的揭示和描述，具體可以體現(xiàn)為標(biāo)題、學(xué)科、年級、教材版本、知識點等實體的語義標(biāo)注，實現(xiàn)資源內(nèi)容的結(jié)構(gòu)化導(dǎo)航及相關(guān)資源之間的聯(lián)系等。語義標(biāo)記的發(fā)展階段大致劃分為三個層次——描述外部特征的初級階段、淺層語義特征描述階段和深層語義特征標(biāo)引階段。在淺層語義特征描述階段，主要關(guān)注半隱性或半顯性語義特征的描述。隨著相關(guān)技術(shù)的不斷發(fā)展成熟，逐步過渡到全面實現(xiàn)語義特征標(biāo)記的高級階段。

3.數(shù)字教學(xué)資源的語義標(biāo)記技術(shù)

語義標(biāo)記通過XML、元數(shù)據(jù)、本體、關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)等語義相關(guān)技術(shù)，能夠?qū)崿F(xiàn)非結(jié)構(gòu)信息的結(jié)構(gòu)化，通過添加語義標(biāo)簽使信息資源內(nèi)容有層次，從而為實現(xiàn)內(nèi)容的自獲取與融合提供基礎(chǔ)。

（1）XML

XML（eXtensible Markup Language，可擴展標(biāo)記語言）是由W3C定義的一種用于對信息進行描述的語言，是標(biāo)準(zhǔn)通用標(biāo)記語言SGML的一個優(yōu)秀子集。XML既能對數(shù)據(jù)內(nèi)容進行描述，也可以對其結(jié)構(gòu)進行描述，從而體現(xiàn)數(shù)據(jù)之間的關(guān)系。在數(shù)據(jù)交互和集成方面，XML有著獨特的優(yōu)勢。XML的可擴展性使用戶可以根據(jù)特定的需要定義文檔中的標(biāo)記，非常靈活；XML可以使數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)化，方便建立任何層次復(fù)雜的模型。作為數(shù)據(jù)表示與交換的標(biāo)準(zhǔn)，XML可以表達各種類型的不同數(shù)據(jù)，提供數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和內(nèi)容表示的通用格式，從而實現(xiàn)數(shù)據(jù)的交互與共享。此外，其跨平臺能力能夠?qū)崿F(xiàn)不同數(shù)據(jù)源數(shù)據(jù)的無縫集成。

（2）元數(shù)據(jù)

元數(shù)據(jù)是用來對數(shù)據(jù)屬性進行描述的“關(guān)于數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)”。信息界將元數(shù)據(jù)定義為：既可以用來描述信息資源，也可以為各種不同的數(shù)字化信息單元和資源集合提供規(guī)范，并且能夠?qū)?shù)字資源進行整合，加強對信息資源的搜集開發(fā)和組織利用。[4]元數(shù)據(jù)的可獲取性和泛在性，為數(shù)字資源聚合提供了數(shù)據(jù)基礎(chǔ)；其規(guī)范性的結(jié)構(gòu)特征能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)字資源不同層次的集成。

（3）本體

本體是某個領(lǐng)域的概念集合和概念之間的關(guān)系，通過形式化的方式表達該領(lǐng)域的知識及其知識結(jié)構(gòu)。在Tim Berners Lee提出的Web體系結(jié)構(gòu)中，本體層起著關(guān)鍵作用。本體可以為不同類型不同來源的資源提供統(tǒng)一的概念描述標(biāo)準(zhǔn)，從而實現(xiàn)資源的語義化標(biāo)注和資源與資源之間的語義互操作，這為解決不同資源間的語義異構(gòu)難題提供了基礎(chǔ)；同時，對不同領(lǐng)域的資源構(gòu)建本體，可以將不同的知識本體聚合，有利于解決數(shù)字資源孤島問題，從而實現(xiàn)數(shù)字資源多層次全方位的深度聚合。[5]在知識組織中，本體的主要作用就是基于資源集合構(gòu)建一個本體概念模型，該模型通過對資源進行語義標(biāo)注，將其組織成相互關(guān)聯(lián)的知識網(wǎng)絡(luò)，從而完整清晰地反映資源的知識結(jié)構(gòu)，更好地實現(xiàn)知識檢索。[6]目前，基于本體的應(yīng)用主要是構(gòu)建各種類型的本體知識庫和本體概念模型，在語義層面上對資源內(nèi)容進行描述和揭示。

（4）關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)

關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)由語義網(wǎng)創(chuàng)始人Berners Lee在2006年7月首次提出，是W3C推薦的用來在語義網(wǎng)上發(fā)布、共享、鏈接各類數(shù)據(jù)、信息和知識的一種標(biāo)準(zhǔn)。關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)是一種推薦的語義網(wǎng)最佳實踐，是語義網(wǎng)發(fā)展的重要推動力量。關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)可以理解為用URI來命名數(shù)據(jù)資源，采用RDF模型來描述和聯(lián)接資源，并揭示資源間的語義關(guān)系，通過HTTP協(xié)議來獲取這些數(shù)據(jù)。關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)對數(shù)據(jù)資源進行語義描述，不僅可以揭示數(shù)字資源內(nèi)部的復(fù)雜聯(lián)系，還能夠?qū)崿F(xiàn)不同數(shù)字資源之間的語義互操作，從而促進資源之間的語義互聯(lián)和深度聚合。它不僅使分散異構(gòu)的數(shù)據(jù)實現(xiàn)語義關(guān)聯(lián)，還常與本體技術(shù)結(jié)合，增強資源之間的語義相關(guān)，從而使數(shù)據(jù)資源成為無縫關(guān)聯(lián)的有機整體，便于實現(xiàn)數(shù)字資源的一站式檢索等其他應(yīng)用。

二、數(shù)字教學(xué)資源的語義標(biāo)記系統(tǒng)模型

基于當(dāng)前數(shù)字教學(xué)資源建設(shè)面臨的問題，以及語義標(biāo)記為導(dǎo)向的數(shù)字資源建設(shè)所具有的優(yōu)勢和價值，本文依據(jù)王曉光、陳孝禹提出的語義出版的DBIU模型，借助數(shù)字教學(xué)資源語義標(biāo)記相關(guān)技術(shù)，構(gòu)建了數(shù)字教學(xué)資源的語義標(biāo)記系統(tǒng)模型。[7]（見圖1）

圖1 數(shù)字教學(xué)資源的語義標(biāo)記系統(tǒng)模型

依據(jù)王曉光、陳孝禹提出的語義出版的DBIU模型，將數(shù)字教學(xué)資源語義標(biāo)記層次模型分為數(shù)據(jù)層（Data）、業(yè)務(wù)層（Business）、交互層(Interaction)和用戶層（User）。

數(shù)據(jù)層用來存儲各種類型的數(shù)據(jù)。在語義標(biāo)記中，數(shù)據(jù)類型豐富，除了傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)之外，還包括了大量的半結(jié)構(gòu)化和非結(jié)構(gòu)化的數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)層即用來存儲不同類型的數(shù)據(jù)，它是語義標(biāo)記系統(tǒng)的基礎(chǔ)。數(shù)據(jù)層不僅僅是傳統(tǒng)的以單個資源作為存儲單元的教學(xué)數(shù)據(jù)資源庫，還有大量的以細(xì)粒度“知識單元”作為獨立存儲單元的數(shù)據(jù)庫，例如XML數(shù)據(jù)庫、關(guān)系型數(shù)據(jù)庫等。這些數(shù)據(jù)庫的建立滿足了用戶實現(xiàn)知識快速獲取和高效利用的信息需求，將信息服務(wù)由資源本身深入到了資源內(nèi)部的知識單元，使語義標(biāo)記具備了知識服務(wù)的功能。

業(yè)務(wù)層則是在數(shù)據(jù)層存儲各類數(shù)據(jù)、建立知識單元的獨立知識庫的基礎(chǔ)之上，對知識單元進行識別，實現(xiàn)知識單元與知識單元之間的自動關(guān)聯(lián)，從而構(gòu)建一個廣泛的、充滿語義聯(lián)系的知識網(wǎng)絡(luò)，實現(xiàn)知識的自動發(fā)現(xiàn)。業(yè)務(wù)層能對數(shù)據(jù)進行結(jié)構(gòu)化處理，并對資源內(nèi)部的知識單元進行細(xì)粒度的識別和語義標(biāo)注，將眾多資源聯(lián)系起來，建立起層次多且豐富的知識關(guān)聯(lián)，滿足當(dāng)前環(huán)境下用戶對信息和知識集成和集中獲取的需要。業(yè)務(wù)層建立的關(guān)聯(lián)不僅包含傳統(tǒng)的教學(xué)資源之間的相互關(guān)聯(lián)，例如建立一個資源同相關(guān)資源之間的聯(lián)系，還包括資源內(nèi)部各個部分之間的聯(lián)系以及教學(xué)資源內(nèi)部知識單元同外部資源之間的鏈接，大大豐富了教學(xué)資源的知識內(nèi)容。

交互層是直接面向用戶的，通過提供用戶交互界面來對用戶發(fā)現(xiàn)、獲取和利用知識進行指導(dǎo)。交互層基于資源發(fā)現(xiàn)的導(dǎo)航設(shè)計以及信息可視化窗口等技術(shù)，可以將知識以更生動的方式呈現(xiàn)在用戶面前，能夠幫助用戶迅速獲取想要的知識，增強用戶對復(fù)雜知識的理解。

用戶層是通過分析和識別用戶需求，挖掘用戶興趣來滿足用戶對知識信息的個性化需求。在用戶層，通過對用戶使用網(wǎng)絡(luò)和瀏覽教學(xué)資源的行為進行記錄和分析，借助數(shù)據(jù)挖掘等技術(shù)，分析出用戶的信息需求和興趣所在，建立用戶興趣庫，并據(jù)此向用戶推薦可能感興趣的資源，使資源利用水平和知識服務(wù)水平都得到了很大的提升。

綜上所述，在語義標(biāo)記層次模型中，數(shù)據(jù)層主要用于對各類型數(shù)據(jù)的存儲，通過知識庫的建立實現(xiàn)用戶對信息和知識的自由存取和利用，需要借助XML、元數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)對數(shù)據(jù)格式及數(shù)據(jù)屬性進行規(guī)范化標(biāo)記。業(yè)務(wù)層則強調(diào)對數(shù)據(jù)資源進行深層次的加工整合，以實現(xiàn)對知識單元的語義識別及相互之間的語義關(guān)聯(lián)，通過構(gòu)建知識網(wǎng)絡(luò)促進知識的自動發(fā)現(xiàn)和獲取，業(yè)務(wù)層需要借助本體技術(shù)構(gòu)建學(xué)科知識本體模型，在此基礎(chǔ)上利用數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)語義技術(shù)實現(xiàn)資源之間的互操作。交互層通過信息可視化技術(shù)，將經(jīng)過語義標(biāo)注和關(guān)聯(lián)的教學(xué)內(nèi)容以生動簡單、易于理解的形式呈現(xiàn)給用戶，幫助他們理解復(fù)雜知識內(nèi)容。用戶層則是通過對用戶瀏覽利用資源記錄的分析，借助數(shù)據(jù)挖掘和算法推薦等技術(shù)，揭示用戶興趣所在，并以此為依據(jù)實現(xiàn)資源個性化推送。

三、教育數(shù)字資源語義標(biāo)記的實現(xiàn)路徑——以基礎(chǔ)教育教學(xué)資源為例

從語義標(biāo)記層次模型中可以看出，數(shù)據(jù)層是開展上層活動的基石，業(yè)務(wù)層是交互層和用戶層功能實現(xiàn)的前提，只有依據(jù)數(shù)據(jù)層和業(yè)務(wù)層的要求來對數(shù)字資源進行語義標(biāo)記，才能更好地為交互層和用戶層提供一個組織有序、整合良好的資源整體。本文依據(jù)數(shù)字教學(xué)資源的語義標(biāo)記系統(tǒng)模型以及語義標(biāo)記相關(guān)技術(shù)，建構(gòu)了數(shù)字教學(xué)資源語義標(biāo)記的實現(xiàn)路徑，大體包括三個階段——元數(shù)據(jù)階段、本體建模階段、數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)階段。本節(jié)將以基礎(chǔ)教育教學(xué)資源為例進行路徑分析。

1.元數(shù)據(jù)階段

元數(shù)據(jù)是“關(guān)于數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)”，是描述數(shù)據(jù)屬性的信息，用來支持如指示存儲位置、歷史數(shù)據(jù)、資源查找、文件記錄等功能。我國現(xiàn)有的基礎(chǔ)教育教學(xué)資源庫建設(shè)大部分遵循CELTS-42[8]元數(shù)據(jù)規(guī)范，然而不同的教學(xué)資源平臺對資源屬性的描述都不盡相同，表達上也存在一些出入。因此本文依據(jù)教學(xué)資源語義標(biāo)記的表現(xiàn)形式，即資源外部形式特征和資源內(nèi)容特征兩個方面對元數(shù)據(jù)進行整理歸納，得出基礎(chǔ)教育教學(xué)資源元數(shù)據(jù)集。（見表1）這個階段的語義標(biāo)記還僅僅停留在淺層語義特征描述階段。要想達到深層語義特征標(biāo)引階段，還需要構(gòu)建學(xué)科本體模型，實現(xiàn)對資源內(nèi)容特征和邏輯結(jié)構(gòu)的深層揭示。

表1 基礎(chǔ)教育教學(xué)資源元數(shù)據(jù)集

2.本體建模階段

本體是某領(lǐng)域的概念集合和概念之間的關(guān)系，通過形式化的方式表達該領(lǐng)域的知識及其知識結(jié)構(gòu)。構(gòu)建學(xué)科領(lǐng)域本體是一個浩大的工程，單純靠領(lǐng)域?qū)＜沂止?gòu)建，人力和時間成本都不小，單純靠機器自動構(gòu)建的準(zhǔn)確率還較低，目前認(rèn)為由領(lǐng)域?qū)＜覙?gòu)建骨架本體、機器輔助完善本體是一個較為可行的方案。在中小學(xué)學(xué)科領(lǐng)域尚未形成可供參考的本體構(gòu)建思路和模型。相比其他知識本體，學(xué)科知識有其獨特的性質(zhì)，不單要考慮知識內(nèi)容本身，也要考慮學(xué)科教學(xué)內(nèi)容及教學(xué)內(nèi)容組織形式。本文依據(jù)丁國柱、余勝泉[9]對語文學(xué)科本體的構(gòu)建流程，從學(xué)科知識本體、學(xué)科教材本體、學(xué)科教學(xué)本體三個維度出發(fā)構(gòu)建學(xué)科骨架本體。（見圖2）

圖2 學(xué)科骨架本體

（1）學(xué)科知識本體建模

知識分類是構(gòu)建知識本體的前提，基礎(chǔ)教育學(xué)科知識體系是在課程標(biāo)準(zhǔn)指導(dǎo)下，學(xué)科知識點之間相互關(guān)聯(lián)構(gòu)成的知識系統(tǒng)，它是基礎(chǔ)教育教學(xué)資源平臺建設(shè)的核心技術(shù)和難點。當(dāng)前不少教學(xué)資源平臺都推出了自己的知識點體系，然而這些知識體系描述相對粗略，缺乏教學(xué)信息的描述，知識點之間只是單一維度的上下位線性關(guān)系，缺乏知識之間多維度邏輯關(guān)系的體現(xiàn)。在數(shù)據(jù)系統(tǒng)中表征相對完整的學(xué)科知識體系，其實質(zhì)是構(gòu)建學(xué)科知識本體。目前學(xué)科知識本體的建構(gòu)大多依據(jù)教材體系進行建構(gòu)，還存在許多不合理的地方。

（2）學(xué)科教材本體建模

在學(xué)科教學(xué)中，知識的組織形式通過教材呈現(xiàn)，一線教師和學(xué)生最終通過教材完成對知識的傳授和學(xué)習(xí)。如果說學(xué)科知識本身是內(nèi)容，那么教材則是對內(nèi)容的組織。把學(xué)科知識內(nèi)容與教材關(guān)聯(lián)有助于教學(xué)資源的組織，學(xué)生學(xué)習(xí)往往以教材教學(xué)順序展開，學(xué)科知識本體就可通過教學(xué)流程進行整合，為學(xué)習(xí)資源深度聚合、情境導(dǎo)航、資源推薦、智能導(dǎo)學(xué)等應(yīng)用打下基礎(chǔ)。

（3）學(xué)科教學(xué)本體建模

只有學(xué)科知識內(nèi)容本體和學(xué)科知識組織本體還不能反映學(xué)科知識應(yīng)該如何教授，也無法表征不同層次的學(xué)生對同一個知識點的教學(xué)要求，因此必須深入課程標(biāo)準(zhǔn)，認(rèn)真分析其對學(xué)科知識的選擇、對不同學(xué)習(xí)層次學(xué)生的要求、教學(xué)方法的指導(dǎo)意見等，這就是學(xué)科教學(xué)本體。學(xué)科教學(xué)本體包含相關(guān)知識實例的教學(xué)方法、學(xué)習(xí)方法、教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)測量和評價等。

3.關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)階段

關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)（Linked Data）是一種發(fā)布和鏈接各類數(shù)據(jù)信息的方式，由伯納斯·李在2006年提出。其目的在于基于當(dāng)前的Web，建立一個聯(lián)接所有自然、社會和精神世界的數(shù)據(jù)之網(wǎng)，對其中的所有事物以及事物和事物之間的關(guān)系進行計算機可理解的描述，構(gòu)建數(shù)據(jù)之間的緊密聯(lián)系，從而使任何人都可以借助互聯(lián)網(wǎng)來高效地查找、利用和分享這些信息和知識。[12]在構(gòu)建了學(xué)科本體之后，將這些本體數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為語義元數(shù)據(jù)，用RDF格式來表示，并用URI表示的資源來替代這些RDF格式或者XML格式表示的語義元數(shù)據(jù)中數(shù)據(jù)類型屬性的屬性值，從而形成不同數(shù)據(jù)集數(shù)據(jù)之間的關(guān)聯(lián)。與傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)相比較，以關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)為核心形成的數(shù)據(jù)之網(wǎng)能夠提供給用戶更準(zhǔn)確、更豐富的信息資源，更好地滿足用戶獲取資源的需求。

四、反思與小結(jié)

隨著語義相關(guān)技術(shù)的發(fā)展，本文針對目前數(shù)字教學(xué)資源建設(shè)方面存在的問題，提出了數(shù)字教學(xué)資源的語義標(biāo)記系統(tǒng)模型，并以此為依據(jù)展示了基礎(chǔ)教育數(shù)字教學(xué)資源的語義標(biāo)記的實現(xiàn)路徑，揭示了利用語義相關(guān)技術(shù)進行數(shù)字教學(xué)資源標(biāo)記的有效性和可行性。然而目前數(shù)字教學(xué)資源本體建構(gòu)的相關(guān)實踐還處于發(fā)展階段，教學(xué)資源深層語義標(biāo)記是教學(xué)資源數(shù)字化發(fā)展的必然趨勢，在未來隨著本體、關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)等相關(guān)語義技術(shù)的不斷成熟和發(fā)展以及用戶對語義標(biāo)記強烈的需求推動，數(shù)字教學(xué)資源的語義標(biāo)記可以挖掘出更多隱性的知識特征，集成更豐富的信息源，為用戶獲取信息帶來更多便利，為智慧教學(xué)提供必需的支撐。

[1]江燕青.面向語義出版的學(xué)術(shù)期刊數(shù)字資源聚合研究[D].上海:華東師范大學(xué),2016.

[2]楊現(xiàn)民,余勝泉,張芳.學(xué)習(xí)資源動態(tài)語義關(guān)聯(lián)的設(shè)計與實現(xiàn)[J].中國電化教育,2013(1):70-75.

[3]楊現(xiàn)民.泛在學(xué)習(xí)資源動態(tài)語義聚合研究[J].電化教育研究,2014(2):68-73.

[4]張?zhí)烀?基于本體的中藥材數(shù)字信息資源知識組織模型研究[D].吉林大學(xué),2014.

[5]歐石燕,胡珊,張帥.本體與關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)驅(qū)動的圖書館信息資源語義整合方法及其測評[J].圖書情報工作,2014(2):5-13.

[6]溫芳芳.試論中文電子期刊數(shù)據(jù)庫資源重復(fù)建設(shè)問題——以VIP、CNKI、萬方三大全文數(shù)據(jù)庫為例[J].新世紀(jì)圖書館,2008(2):69-71.

[7]王曉光,陳孝禹.語義出版:數(shù)字時代科學(xué)交流系統(tǒng)新模型[J].出版科學(xué),2012(4).

[8]CELTS.基礎(chǔ)教育教學(xué)資源元數(shù)據(jù)應(yīng)用規(guī)范[S].CELTS-42,2003.

[9]丁國柱,余勝泉.基于本體學(xué)習(xí)算法的學(xué)科本體輔助構(gòu)建研究——以學(xué)習(xí)元平臺語文學(xué)科知識本體的構(gòu)建為例[J].中國電化教育,2015(3):81-89.

[10]伍革新.基于關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)的數(shù)字圖書館資源聚合與服務(wù)研究[D].華中師范大學(xué),2013.

（編輯：王天鵬）

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1673-8454（2017）13-0040-05