基于知识组织者语义表示的SCORM生成外文翻译资料

 2022-07-26 15:10:53

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基于知识组织者语义表示的SCORM生成

摘要 - 知识组织者是组织知识对象的媒介。使用语义表示的组织者提供了一个优点，因为它可以被计算机器理解。有组织的对象作为增加知识的资源应该能够通过诸如学习管理系统（LMS）来共享，这通常使用SCORM（可共享内容对象参考标准）作为标准。标准表示的差异应由使用语义平台的系统自动解决。本文旨在以使用语义技术组织的资源为基础，以SCORM的形式提出课堂学习生成的可能性。课程学习的本质是呈现一种结构化的学习对象。知识组织者的主要部分是知识表示，在这种情况下使用Web本体（OWL）的语言。为了识别SCORM课程学习的主要内容，该表述允许通过SPARQL查询来查找对象及其关系的位置和文件名称以构建课程学习的结构。此外，查询结果将用于形成SCORM元素。

关键词：电子学习; 语义技术; 知识组织

一、引言

知识组织是认知工具框架的一部分[1]。当包括教师在内的个体使用关于各种主题的学习资源时，组织者是必需的。 组织者不仅对学习资源进行分类，还能够建立学习资源之间的联系。这将支持认知过程的完成。

语义技术的存在允许组织者以具有其关系意义的格式表示，因此可以通过计算机程序来理解[2]。由于这些优点，计算机有望自动协助工作人员。

当教师以这种方式组织知识的时候，他们可以与学生分享知识。共享学习资源的媒介之一是利用通常与SCORM标准兼容的学习管理系统 [3]。SCORM是支持电子学习互操作性的标准和方法。SCORM的出现使一些LMS能够加载可以组织学习过程的超媒体元素。

学习过程的一部分是呈现学习材料，被称为课堂学习。可以在结构化学习的对象上准备课程学习。因此，学生可以根据结构使用它来学习。然而，需要以SCORM格式开发复杂的课程学习工具[4]。在这种情况下，该工具应该能够将以语义方式组织的知识资源转化为SCORM格式。

本研究旨在从有组织的学习资源中找出产生SCORM的可能性。组织者的语义表征被用作这一代的基础。该表示允许被查询，所以机器应当可以自主行动以探索所需的数据[2,5]。

二、相关工作

教育超媒体系统发展的一个问题是标准的适用性[6]。按照这个标准，系统的适应机制变得可能。已经开展了一些基于SCORM标准的适应系统或服务相关的研究。

这些研究是基于学习过程中的特定服务。例如数学交互练习系统（MathDox），它参照了SCORM标准，允许在不同服务器上与LMS通信 [7]; 同时，与移动性问题有关，SCORM标准可以应用于与移动设备使用兼容的服务 [8]。虚拟远程实验室服务通过嵌入在SCORM中的Java小程序[9]以LMS交互方式使用WebLab; 与个人学习风格相关，通过添加学习对象元数据来丰富SCORM，学习路径可以根据学习管理量身定制，从而可以根据用户级别进行选择[10]。

本研究的重点是如何从现有知识组织中产生SCORM课程学习。Generation是以组织者的语义表示为基础，所以该工具可以通过查询表示图来动态地工作。

三、建议系统设计

A.系统架构

这个系统是我们先前工作[5]的知识组织者，它将随着SCORM发生器的应用的扩展而扩展。最初，组织者由知识表示（KR），KR界面和用户界面（UI）组成。KR是结构化映射知识资源。 KR接口是用于数据访问KR的介质，用于其上的包含用户界面的应用程序。 SCO RM生成器是利用知识表示的附加应用，它也可以在KR接口上工作。

SCORM生成器将能够自动产生学习课程包。课程包包含从组织资源获取的SCORM的元素。 此外，SCORM软件包可以加载到LMS上与学生共享。

B.知识表征的语义模型

基于我们以前的工作[5]，组织者的主要部分是KR。KR使用OWL格式创建为基本组织方案。组织方案分为两部分，即结构表示和对象表示。结构表示由通过关系互连的知识域（KD）的实体组成。对象表示是通过数据属性将知识对象（KO）标记为知识资源的媒介。KO是KD的内容。

根据图2可以看出组织方案的本体模型。模型中有两个主要概念，包括KD概念和KO概念。关于KD的概念，构建组织结构有许多关系。可以根据需要选择这些关系来声明KD之间的关联。例如表达层次结构可以使用关系对isPartOf和hasPart。同时KO概念用来描述作为知识资源的对象。资源的描述使用一些数据属性，如文件名，文件位置，文档标题等。KO和KD两个概念都通过一对关系对isContentOf和hasContent链接。 此外，将探索关系和属性，以产生SCORM元素。

四、标准要素要求

SCORM是基于电子学习的学习包的标准。作为标准，SCORM提供了组织学习对象的规范和方法[3]。这些对象被称为超媒体内容（例如文本，声音，图像，动画，视频和网页）的形式的微单元，使得内容能够通过网络传播[11]。作为学习材料的微单元将使用元数据进行聚合，以将其标记为资源库中的资源。通过提供形成可分享内容对象（SCO）的关系作为学习材料的单元来组织进一步的资源。此外，还有一些SCO与可应用于LMS的学习设计序列有关。

作为使用工具制作SCORM包的说明。在[3]中讲解了使用RELOAD软件创建SCORM包的步骤，总结如下：

（1）收集资源。此步骤准备一个包含资源子文件夹和工作子文件夹的包文件夹。资源子文件夹以适应预先存在的微单元，同时工作子文件夹以容纳SCORM包的文件。

（2）制作SCORM包。在这个阶段，SCORM的制作过程是利用Reload软件开始的。通过将内容位置指向已准备好的包文件夹来创建新的SCORM。某些默认内容包将可用，如清单，资源和组织。通过添加所需的项目然后开发结构来创建内容组织。另外，在sturcutur组织的这些项目内容上加载和链接资源的过程。最后一步是将值添加到清单的属性中。

（3）测试SCORM包。这个测试使用Reload SCORM播放器。此步骤是通过加载已经创建的包并显示结果的。在这个测试中可以验证包装内容。

基于上述说明，需要确定与SCORM学习课程发展相关的主要部分。首先，可以被用作学习材料的物体的存在。在特定位置的超媒体文件形式的对象将被采纳为资源子文件夹[3]。 第二，如何组织这些对象。这涉及用来构建这些对象的组织结构关系。基于识别的关系可以进一步转化为可以使用Javascript实现的超链接[8]。Javascript提供了动态创建超链接的功能。 此外，这两个部分将根据组织者的表示在语义上进行识别。

五、识别标准元素

KR方案提供了KD中KD与内容对象的数据属性之间关系的组织结构。这两件事情的存在意味着有可能识别SCORM要素，因为资源和组织可以从计划中追溯出来。以数字内容的形式追踪资源意味着查找文件，同时追踪组织资源以找到资源之间的关系。

以OWL的形式表示的KR方案模型可以使用SPARQL [12]进行查询。为了演示如何查询资源和关系，下面给出了组织知识的一个例子（图3）。在这种情况下，KD的层次结构是数据库和编程。在这种情况下，选择了涵盖几个子KD（如RDBMS，DB-Model和SQL）的KD数据库。在KD之中，还有KD的覆盖子。每个KD都包含表示对象的数据属性的KO。

A.识别对象的位置

对象识别意味着在特定位置查找文件。通常，此位置是路径，对象是具有命名的文件。作为示例，对象SQL_Select的位置在哪里，文件名称是什么？ 查询是为了回答这些问题，可以在图4中看到。

图4中的查询语句尝试获取KO作为KD SQL_Select的内容。作为结果，将显示KO的FileLocation和FileName属性的值。查询结果显示了文件位置，路径为C:\myknow with file name 02-SQL_Select.html。

B.确定资源的组织结构

识别资源的组织结构意味着找到资源之间的关系的过程。计划组织者可以视为构成KD之间关系的图表。识别也可能被查询。 基于给定的案例，例如，希望得到其他KD及其与KD数据库的关系。 查询图5所示的情况。

图5中的查询语句在定义范围（RDFS：range）中显示与KD概念的所有关系的选择，然后再次选择与KD数据库连接的关系和KD。查询结果显示，KD数据库是（isPartOf关系）All_KD的一部分，涵盖（hasPart关系）KD RDBMS，DB_Model和SQL。这显示了组织资源的层次结构。

六、SCORM生成机制

SCORM开发工具旨在促进为LMS制定标准学习包[4]。上一节介绍了如何在语义上识别资源和结构。当SCORM的主要元素被识别时，它需要一个由程序完成的机制，以便根据标准形成包装。

在第一步，程序应该能够创建主文件夹，子文件夹是必需的[3]。主文件夹可以从选定的最顶级KD的标签中调用。其中的子文件夹可以根据其功能命名，将资源文件夹作为保存资源的位置，将工作文件夹作为保存包SCORM文件的位置。

第二步是识别结构和分配资源。该过程同时进行，使得该机制是有效的。识别过程从结构中最顶端的选定点（KD）开始。当选择一个点时，还会识别其资源。如果资源已经被识别，则重复的资源被容纳在资源文件夹中。此外，从KD到其他KD的关系的识别反复执行以获得组织结构。 识别的结构存储在一种临时存储器中。每个KD连接都被识别，也进行了重复的资源等。

第三步是创建组织结构资源。该过程通过将存储在存储器中的结构转换为格式超链接到网页中的资源的地址来完成。这种格式可以使用javascript [8]。 转换结果用作内容框架的不同帧中的导航页面。最后一步是基于现有模板[3] 完成类似SCORM内容清单等文件。

七、结论和进一步的保护

本研究基于组织知识的语义表示模型，阐述了SCORM生成的可能性。SCORM包的主要内容是资源位置和组织结构，使得能够识别语义和生成机制得到了讨论。

下一阶段通过应用程序来实现提出的模型。 根据建筑设计，这个应用程序是已经开发的组织者模型的延伸。 该应用程序应该能够通过KR界面访问OWL格式的KR。 基于已经讨论的机制，将开发SCORM包的生成算法，包括资源的识别和分配，将结构识别和转换为基于Web的导航，并根据模板补充其他文件。

参考文献：

[1] T. Iiyoshi, M. J. Hannafin, and F. Wang, 2005, Cognitive tools and student-centred learning: rethinking tools, functions and applications, Educational Media International, Vol. 42, No. 4, pp. 281–29

[2] C.-J. Su and C. W. Peng, 2012, 'Multi-agent ontology-based web 2.0platform for medical rehabilitation,' Expert Systems with Applications,vol. 39, no. 12, pp. 10311–10323

[3] V. Gonzalez-Barbone and L. Anido-Rifon, 2008, 'Creating the first SCORM object,' Computers amp; Education, vol. 51, no. 4, pp. 1634–1647

[4] Kharat, Prashant, Guna Shekhar, and Prachi Gharpure, 2015, 'Authoringtool based on learning object standards.' Communication, Information amp; Computing Technology (ICCICT), 2015 International Conference on.IEEE, 2015.

[5] I. Istiadi, L. Edi Nugroho, and P. I. Santosa, 2016, 'Domain Based Web Retrieval Driven by Semantic Representation of Personal Knowledge Organizer', Jurnal Teknologi, vol. 78, no. 5-8, 77-83.

[6] S. Somyuuml;rek, 2015, The new trends in adaptive educational hypermedia systems. The International Review of Research in Open and Distributed Learning, Vol. 16, No. 1. 2016 8th International Conference on Information Technology and Electrical Engineering (ICITEE), Yogyakarta, Indonesia

[7] H. Cuypers, and J. W. Knopper, 2012, MathDox Select: A tool for creating SCORM packages from existing exercises. In Joint Proceedings of the 24 th Workshop on OpenMath and the 7th Workshop on Mathematical User Interfaces (MathUI) (p. 7).

[8] R. Kumar, M

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