WWW.MASH.DOBROTA.BIZ
БЕСПЛАТНАЯ  ИНТЕРНЕТ  БИБЛИОТЕКА - онлайн публикации
 

«Бойко П.А., научный руководитель канд. техн. наук Даничев А.А. Сибирский Федеральный Университет Институт космических и информационных технологий В статье рассмотрены проблемы дистанционного ...»

УДК 378.147:004.89

WEB-ОНТОЛОГИЯ ДИСЦИПЛИН ЕСТЕСТВЕННО – НАУЧНОГО ЦИКЛА

Бойко П.А.,

научный руководитель канд. техн. наук Даничев А.А. .

Сибирский Федеральный Университет

Институт космических и информационных технологий

В статье рассмотрены проблемы дистанционного образования связанные с

организацией эффективного распределенного доступа к учебным ресурсам в

Интранет/Интернет - средах и предложено решение на основе онтологического

подхода и технологий HTML .

Введение Увеличение объема профессиональных знаний и высокая динамика развития информационных технологий порождает большое количество сетевых образовательных средств и продуктов. В последнее время наибольший интерес представляет Интернет-обучение. Многие учебные заведения занимаются разработкой сетевых образовательных средств, в том числе, дистанционных курсов, ориентированных на использование в сети Интернет .

На сегодняшний день для дистанционного образования студентов используются электронные курсы, которые содержат в себе информационный документ с перечнем основных понятий и предметов и ссылки на литературу. Основной проблемой развития дистанционного обучения в стране стала технология разработки курсов. Ее можно назвать «механической». Курс, как правило, создается механическим переносом программистами в электронную оболочку того материала, который был предоставлен лектором. В большинстве случаев преподаватель, который может создать хороший курс по своему предмету, мало знаком с современными информационными технологиями. А сложность оболочки системы дистанционного обучения приводит к тому, что преподаватель оторван от процесса создания самого курса. И без присутствия рядом программиста изменить такой курс проблематично .



Решение задачи .

Для решения проблемы необходимо создать методологическое обеспечение дисциплины с доступом через сеть интернет. База знаний представляет собой семантическую сеть (онтологию) терминов, понятий дисциплины. Для терминов выполнена привязка к методическим материалам. Для терминов возможно определение близости друг с другом. Основная идея работы - визуальное отображение части семантической сети, имитирующее "видение" термина преподавателем. при описании онтологии необходимо придерживаться четких стандартов описания. База знаний будет использовать mySQL, в качестве сервера, к которому будут обращаются локальные или удалённые пользователи информационной системы. Механизмом доступа является язык PHP, для создания интерфейса связывающего базу знаний с пользователем. Представление материалов на web-странице HTML .

На сегодняшний день практически не существует образовательных систем решающих эту задачу Web-онтологии в учебном процессе .

В основе web-онтологий лежат свойства, классы, объекты и ограничения, реализующие представление об объектах, как о множестве сущностей, характеризуемых некоторым набором свойств. Эти сущности состоят между собой в определенных отношениях и объединяются по определенным признакам (свойствам и ограничениям) в группы (классы). В результате полного описания объектов и их свойств предметная область будет представлена как сложная иерархическая база знаний, над которой можно будет осуществлять «интеллектуальные» операции, такие как семантический поиск и определения целостности и достоверности данных .

В рамках учебных процессов применение web - онтологий позволит специфицировать основные компоненты учебных дисциплин - лекции, практики, лабораторные работы, используемые учебные материалы, а также обеспечит возможность организации эффективного распределенного доступа к учебным ресурсам, путем создания единой базы знаний, которая будет сочетать в себе множество учебных дисциплин и будет фактически распределенной по сети Интернет, что позволит сделать ее независимой от интерпретации конкретного учебного процесса .



Роль обучающих систем в таком случае будет сведена к роли интеллектуальных агентов, которые будут производить выборки из баз знаний в зависимости от контекста обучения (также возможно построения агентов для автоматического дополнения или изменения такой базы знаний новой информацией) .

Другой немаловажной особенностью такой системы – это возможность строить тестирующие программные системы, которые будут генерировать контрольные задания исходя из семантики описанных онтологий конкретных учебных курсов .

Очевидно, что такие системы построения контроля знаний намного превосходят существующие на данный момент тесты, ориентированные на выборку одного из нескольких вариантов ответов .

Web-онтология дисциплины естественно – научного цикла может быть рассмотрена на примере Web – онтологии “Учебная дисциплина” - спецификация компонентов учебных дисциплин и материалов, но отличие обеих заключается в том, что в онтологии естественно - научного цикла реализация будет выполнена на локальном уровне учебного учреждения и пользоваться методологическими материалами установленными учреждением. Предлогаемая онтология может иметь аналогичную структуру представленную на примере приведенном далее .

В основу web–онтологии “Учебная дисциплина” были положены основные принципы, используемые для структуризации лекций, практических занятий и т.п. в “обычном” учебном процессе. В соответствии с этими принципами была сформирована структура и выделены основные компоненты учебных курсов (рисунок 1) .

Рисунок 1. Структура и основные компоненты учебных курсов Согласно принципам Semantic Web, процесс создания электронных документов разбивается на две части: Создание web - онтологии документа, содержащей некоторые термины, понятийные структуры и т .

п.;

Визуализация содержимого онтологии, т.е. получение содержимого онтологии в некотором виде и формате .

Таким образом, в web-онтологии определяется смысл используемых понятий, характерных для конкретной дисциплины, т.е. специфицируется объекты предметной области, а с помощью языков трансформаций и форматирования – XSLT и XSL-Fo получается визуальное представление содержимого онтологии в необходимом формате, например HTML, DOC и т.п .

Язык трансформаций XSLT позволяет выполнять трансформации структурированных документов, написанных на XML-подобных языках, например, OWL. Результатом трансформаций является некоторый набор данных, форматирование которого можно осуществить с помощью XSLT-Fo. Язык форматирования XSL-Fo позволяет с большой точностью задавать макет и другую стилевую информацию, относящуюся к содержимому документов. Учитывая все вышеперечисленные принципы и возможности, был разработан способ стандартизации элементов образовательного содержимого учебных материалов, так называемого каркаса, для организации электронных материалов учебных курсов с возможностью их последующего вывода, как на экран, так и на печать. Данный способ представляет собой шаблон, описывающий структуру электронных материалов учебного курса .





Другими словами, созданная онтология, которая специфицирует структуру и понятия характерные для большинства создаваемых учебных курсов. Предметной областью для нас является вся терминология, используемая для организации учебного курса: тема, лекция, практическое занятие, лабораторная работа, контрольные вопросы, примеры, списки дополнительной литературы, а также все более мелкие компоненты каждого из объектов. В ходе работы над задачею, были выделено основных объектов, представленные на рисунке 2 .

Рисунок 2. Концептуальная схема онтологии "Учебная дисциплина" Объекты, представленные на рисунке 2 являются базовыми компонентами учебной дисциплины, которые составляют основу нашей онтологии .

Фрагмент онтологии учебной дисциплины на языке OWL представлен на рисунке 3 .

Рисунок 3. Фрагмент онтологии "Учебная дисциплина в среде Protege" Объединив данную онтологию с онтологией конкретной дисциплины, т .

е .

конкретными данными, соответствующими учебной дисциплине, была получена полноценная информационная база, с которой можно проводить различные действия, например, применив к данной онтологии инструкции визуализации XSL и XSL-FO, мы можем получить на выходе различные представления учебных материалов .

В контексте разработки онтологии мы рассматривали учебные материалы как некоторое упорядоченное множество экземпляров объектов предметной области, отобранных по некоторому критерию, визуализация средствами XSLT которых давала возможность получать разнообразные представления информации в различных форматах, например: гипертекстовая страница или набор таких страниц (HTML);

документ XML; документ формата PDF .

Таким образом, разработав онтологию ”Учебная дисциплина” и заполнив ее конкретными данными, соответствующей учебной дисциплине, можно получить эффективное средство для поддержки внедрения дистанционного образования в различные образовательные среды .

Вывод:

В данной статье предложена web-онтология ”Учебная дисциплина” и технология разработки web - ориентированных учебных ресурсов для поддержки




Похожие работы:

«ЯКОВЛЕВ Александр Алексеевич Исследование и разработка технологии получения слитков алюминиевых сплавов системы Al-Cu-Mn-Zr-Sc с целью изготовления из них деформированных полуфабрикатов без использования операций гомогенизации и закалки Специальность...»

«УТВЕРЖДАЮ: Руководитель ФГБУ "АМП Каспийского моря" _М.А. Абдулатипов "16" марта 2017 г. Федеральное государственное бюджетное учреждение "Администрация морских портов Каспийского моря" П Р О Т О К О Л № 1/9/17 заседания Единой комиссии 16.03.2017 года Время заседания 15...»

«OOO "МЕМПЭКС" Производственная база и сервисный центр в РБ БЕСТРАНШЕЙНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ 223049 Малиновка, ул. Привольная 2А тел. + 375 (17) 542-35-24 220004 г. Минск, РБ, ул. Раковская, 34 факс: + 375 (17) 512-64-50 УНП 100944009, ОКПО 37328184 e-mail: ptamempex@ram...»

«Шестое чувство!CONiQ®: Контроль технического состояния в технологиях обработки. Максимальное время безотказной работы. На протяжении всей жизни. Периоды простоя всегда будут затратными. CONiQ® распознаёт сбои машины прежде чем будет слишк...»

«Министерство образования и науки Российской Федерации Московский физико-технический институт (государственный университет) Факультет управления и прикладной математики Вычислительный центр им. А. А. Дородницына РАН Кафедра Интеллектуальные системы Кузьмин Арсентий Ал...»

«Мозолин А. В.СОВРЕМЕННАЯ ПРОПАГАНДА КАК МЕТОДОЛОГИЧЕСКАЯ ПРОБЛЕМА Одна из основных тенденций развития современного общества заключается в резко возросшем значении информационных технологий. Именно они сегодня оказывают решающее воздействие на изменения, которые происходят в социальной структуре общества, экономике, в...»

«ГОСТ 18143-72 Проволока высоколегированной коррозионностойкой и жаростойкой стали. Технические условия Группа В73 МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ Дата введения 01.01.1974 ИНФОРМАЦИОННЫЕ ДАННЫЕ 1. РАЗРАБОТАН И ВНЕСЕН Министерством черной металлургии СССР 2. УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В...»

«Данилов Юрий Игоревич СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ДИАГНОСТИРОВАНИЯ ЦИЛИНДРОПОРШНЕВОЙ ГРУППЫ АВТОТРАКТОРНЫХ ДИЗЕЛЕЙ ПО ТЕМПЕРАТУРЕ В КАМЕРЕ СГОРАНИЯ Специальность: 05.20.03 – Технологии и средства технического обслуживания в сельском хозяйстве АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени ка...»




 
2019 www.mash.dobrota.biz - «Бесплатная электронная библиотека - онлайн публикации»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.