語(yǔ)義技術(shù)在中小學(xué)歷史教育中的應(yīng)用實(shí)踐

徐　雷，袁小群（武漢大學(xué)信息管理學(xué)院）

語(yǔ)義技術(shù)在中小學(xué)歷史教育中的應(yīng)用實(shí)踐

徐雷，袁小群
（武漢大學(xué)信息管理學(xué)院）

為了提高師生對(duì)中小學(xué)歷史在線(xiàn)教育的用戶(hù)體驗(yàn)，采用語(yǔ)義技術(shù)對(duì)中小學(xué)歷史教學(xué)資源進(jìn)行了深度的語(yǔ)義處理、標(biāo)注與組織，以教學(xué)知識(shí)點(diǎn)為中心，建立了教育資源組織本體，構(gòu)建了中小學(xué)歷史教育知識(shí)庫(kù)，在此基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)了一個(gè)歷史教育學(xué)習(xí)平臺(tái)，提供歷史教材精讀、歷史知識(shí)檢索、歷史知識(shí)可視化以及在線(xiàn)歷史試題庫(kù)等功能，可滿(mǎn)足用戶(hù)全方位的學(xué)習(xí)需求。

語(yǔ)義技術(shù)；信息組織；語(yǔ)義標(biāo)注；在線(xiàn)教育

1　語(yǔ)義技術(shù)概述

語(yǔ)義技術(shù)（Semantic Technology）是一系列關(guān)于信息資源處理與組織技術(shù)的總稱(chēng)，包括自然語(yǔ)言處理技術(shù)、信息抽取與挖掘分析技術(shù)、語(yǔ)義Web技術(shù)等。尤其是語(yǔ)義Web技術(shù)，已經(jīng)在諸多領(lǐng)域廣泛應(yīng)用，如生物醫(yī)學(xué)、數(shù)字圖書(shū)館、語(yǔ)義出版等。通過(guò)使用語(yǔ)義技術(shù)，對(duì)傳統(tǒng)的數(shù)字圖書(shū)文獻(xiàn)資源進(jìn)行語(yǔ)義標(biāo)注、語(yǔ)義關(guān)聯(lián)等富語(yǔ)義化操作，形成可操作性和互動(dòng)性強(qiáng)的新型電子資源，這種語(yǔ)義增強(qiáng)型的數(shù)字資源具有精確查詢(xún)、閱讀便利等諸多優(yōu)勢(shì)，近年來(lái)已引起學(xué)術(shù)界和產(chǎn)業(yè)界的關(guān)注。目前已經(jīng)出現(xiàn)了許多相關(guān)文獻(xiàn)資源的詞匯標(biāo)準(zhǔn)，如PRISM、BIBO、FRBR等，圖書(shū)文獻(xiàn)資源的關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)集（Linked Data）［1］也日益增多，而且涌現(xiàn)出許多優(yōu)秀的應(yīng)用案例及平臺(tái)，如納米出版物、［2］審稿流程語(yǔ)義處理平臺(tái)SWJ、［3］學(xué)術(shù)文獻(xiàn)語(yǔ)義發(fā)布平臺(tái)SemanticLancet、［4］知識(shí)管理平臺(tái)KIM、［5］科學(xué)文獻(xiàn)標(biāo)注平臺(tái)DOMEO、［6］圖書(shū)文獻(xiàn)關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)集探索平臺(tái)Rkbexplorer、［7］Elsevier的文獻(xiàn)知識(shí)增強(qiáng)平臺(tái)Reflect［8］等。

本文采用語(yǔ)義技術(shù)設(shè)計(jì)了關(guān)于中小學(xué)歷史教育的語(yǔ)義分析系統(tǒng)，對(duì)中小學(xué)歷史教育資源進(jìn)行了語(yǔ)義處理，建立了教育資源組織本體及中小學(xué)歷史教育知識(shí)庫(kù)。平臺(tái)的應(yīng)用豐富了用戶(hù)的教學(xué)與學(xué)習(xí)過(guò)程，對(duì)圖書(shū)教材資源的語(yǔ)義處理及在線(xiàn)教育活動(dòng)具有實(shí)踐意義。

2　中小學(xué)歷史教學(xué)資源處理

2.1處理流程

打破傳統(tǒng)教育資源組織方式的局限，提升師生對(duì)教育資源的使用體驗(yàn)，最基礎(chǔ)的工作必須從教育資源本身入手，改變現(xiàn)有資源粗粒度的組織方式，而語(yǔ)義技術(shù)則可滿(mǎn)足資源細(xì)粒度組織的需求。本文使用語(yǔ)義技術(shù)對(duì)中小學(xué)歷史教育過(guò)程中的資源，如教材、教輔、試題以及相關(guān)的網(wǎng)絡(luò)多媒體資源進(jìn)行深度處理，包括各種文本、課件、圖片、音頻和視頻等，對(duì)非數(shù)字化的資源首先進(jìn)行數(shù)字化處理。整個(gè)教學(xué)資源的處理流程如圖1所示。

圖1　教學(xué)資源處理流程

在該流程中，首先收集中小學(xué)歷史教育相關(guān)的資源，如各種教材、教輔、試題等各種紙質(zhì)與電子資源，并對(duì)重要的紙質(zhì)資源進(jìn)行數(shù)字化，形成中小學(xué)歷史教育資源庫(kù)。由于資源種類(lèi)眾多、內(nèi)容質(zhì)量參差不齊，師生不可能掌握全部資源內(nèi)容，因此，本文對(duì)資源進(jìn)行了初步篩選，結(jié)合教師的建議，確定資源處理的邊界。隨后進(jìn)行資源的語(yǔ)義化操作，在該階段先賦予每一種資源一個(gè)唯一的URI（本文以http://base.com表示基URI，以示說(shuō)明），包括每一張圖片、每一個(gè)文本文檔、每一個(gè)PPT等。該部分的處理是為了便于資源的識(shí)別以及更深一步的語(yǔ)義化。在該階段可對(duì)資源的元數(shù)據(jù)進(jìn)行描述，如資源的作者、來(lái)源、出版時(shí)間、相關(guān)機(jī)構(gòu)等信息。由于學(xué)生對(duì)知識(shí)的學(xué)習(xí)主要體現(xiàn)在知識(shí)點(diǎn)的掌握上，因此，本文對(duì)教學(xué)知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行了層次化、結(jié)構(gòu)化、語(yǔ)義化，即教學(xué)知識(shí)體系，以教學(xué)知識(shí)點(diǎn)為中心來(lái)組織教學(xué)資源。同時(shí)，為了提高資源庫(kù)的可擴(kuò)展性，構(gòu)建了教育資源組織本體以對(duì)各種資源進(jìn)行統(tǒng)一的組織；在后續(xù)語(yǔ)義化階段，需要對(duì)文本資源進(jìn)行片段化、賦予子URI、關(guān)鍵詞識(shí)別、實(shí)體關(guān)聯(lián)操作以及多媒體資源的語(yǔ)義內(nèi)容分析、資源的元數(shù)據(jù)描述等語(yǔ)義化處理。并使用上一階段結(jié)構(gòu)化好的知識(shí)點(diǎn)體系，結(jié)合歷史領(lǐng)域知識(shí)本體對(duì)各個(gè)資源進(jìn)行語(yǔ)義標(biāo)注與關(guān)聯(lián)。所有資源語(yǔ)義化處理完成后，對(duì)這些資源進(jìn)行索引、存儲(chǔ)，形成中小學(xué)歷史教育知識(shí)庫(kù)。

2.2建立歷史教育知識(shí)體系及教學(xué)資源組織本體

教師授課與學(xué)生上課都是圍繞一個(gè)知識(shí)體系來(lái)進(jìn)行教學(xué)內(nèi)容組織的，而知識(shí)體系具體而言就是由一系列知識(shí)點(diǎn)有機(jī)聯(lián)系而構(gòu)成的。本文按照這一思想，以教學(xué)大綱中規(guī)定的知識(shí)點(diǎn)為中心來(lái)組織教學(xué)資源，將大綱中的知識(shí)體系規(guī)范化、層次化并采用語(yǔ)義技術(shù)豐富化。當(dāng)然，根據(jù)不同省市地區(qū)學(xué)校的差異，教學(xué)大綱可以存在差異，需要根據(jù)本地的教學(xué)需求來(lái)語(yǔ)義化教學(xué)大綱。該過(guò)程需要相關(guān)授課教師參與，以確定知識(shí)點(diǎn)的范疇。

具體來(lái)講，首先，根據(jù)教學(xué)大綱中確定的知識(shí)點(diǎn)，進(jìn)行結(jié)構(gòu)化組織，確定知識(shí)點(diǎn)之間的層級(jí)關(guān)系、關(guān)聯(lián)關(guān)系，并將每一個(gè)知識(shí)點(diǎn)都賦予一個(gè)URI標(biāo)識(shí)，如http://base.com/knowledgepoint1。知識(shí)點(diǎn)之間除了層次關(guān)系外，還具有自己的屬性（property），如知識(shí)點(diǎn)涉及的實(shí)體、關(guān)鍵詞、主題、來(lái)源等信息。以“五四運(yùn)動(dòng)”知識(shí)點(diǎn)為例，該知識(shí)點(diǎn)也稱(chēng)為“五四愛(ài)國(guó)運(yùn)動(dòng)”，其上級(jí)知識(shí)點(diǎn)為“反帝反封建愛(ài)國(guó)運(yùn)動(dòng)”，類(lèi)型為“事件”，主題為“運(yùn)動(dòng)”，涉及的人物實(shí)體有“陳獨(dú)秀”、“李大釗”等。另外，該知識(shí)點(diǎn)作為事件類(lèi)型，還有事件發(fā)生的起因、經(jīng)過(guò)、結(jié)果、時(shí)間、地點(diǎn)等信息都將得到表述。該過(guò)程的實(shí)現(xiàn)手段主要采用正則表達(dá)式，對(duì)教學(xué)大綱中的文本內(nèi)容進(jìn)行解析，構(gòu)建各個(gè)知識(shí)點(diǎn)之間的關(guān)系及知識(shí)點(diǎn)間的內(nèi)容信息。其形式化處理后的Turtle［9］三元組格式如片段1所示。

其中Knowledgepoint是本文構(gòu)建的教學(xué)資源組織本體的核心概念，表示知識(shí)點(diǎn)，topic、related_entities、related_points等詞匯表示資源的主題、涉及的實(shí)體、相關(guān)知識(shí)點(diǎn)等，其中主題的標(biāo)注是通過(guò)檢測(cè)知識(shí)點(diǎn)文本中的關(guān)鍵詞集合的主題分布來(lái)實(shí)現(xiàn)的，并輔助人工檢查來(lái)完善。該本體結(jié)構(gòu)的具體內(nèi)容見(jiàn)表1至表3。將所有的知識(shí)點(diǎn)按照這樣的形式組織好之后，使用知識(shí)點(diǎn)URI來(lái)標(biāo)注教材、多媒體資源。

由于原始概念體系比較復(fù)雜，上述3個(gè)表只羅列了核心的類(lèi)屬結(jié)構(gòu)，其他如教材的元數(shù)據(jù)、試題的難易程度、學(xué)生類(lèi)別、作者信息等都沒(méi)有顯示在上述表格中。該概念體系是組織教育資源的基礎(chǔ)，以知識(shí)點(diǎn)為中心來(lái)組織教育資源，符合師生教學(xué)與學(xué)習(xí)過(guò)程特點(diǎn)。由于不涉及領(lǐng)域性極強(qiáng)的知識(shí)，該概念體系的構(gòu)建主要參考了教學(xué)資源的內(nèi)容、教師的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)來(lái)手工構(gòu)建。其中“領(lǐng)域本體”概念是一個(gè)擴(kuò)展概念，通過(guò)該概念可以關(guān)聯(lián)到具體的領(lǐng)域，如數(shù)學(xué)、歷史等。對(duì)于本文而言，是歷史教育，本文通過(guò)結(jié)合已有研究成果、［10］相關(guān)的結(jié)構(gòu)化歷史資源，同時(shí)考慮到學(xué)生的知識(shí)接受能力，主要確定了歷史人物、事件、時(shí)間、地點(diǎn)等核心歷史概念。在此基礎(chǔ)上對(duì)該歷史領(lǐng)域本體進(jìn)行內(nèi)容完善與實(shí)體填充，如某歷史事件的發(fā)生時(shí)間、參與人物，某歷史人物出版的著作、參與的活動(dòng)等，即構(gòu)建了更細(xì)粒度的歷史知識(shí)圖譜。

表1　教學(xué)資源組織本體核心術(shù)語(yǔ)

表2　術(shù)語(yǔ)屬性

表3　術(shù)語(yǔ)之間的關(guān)系

歷史教學(xué)知識(shí)體系及教學(xué)資源組織本體、歷史領(lǐng)域知識(shí)本體的構(gòu)建是為了確定一個(gè)歷史教學(xué)資源組織的體系結(jié)構(gòu)，來(lái)對(duì)教學(xué)資源進(jìn)行更好的標(biāo)注、關(guān)聯(lián)組織，構(gòu)建中小學(xué)歷史教育知識(shí)庫(kù)。

2.3歷史教學(xué)資源語(yǔ)義化及教育知識(shí)庫(kù)構(gòu)建

在對(duì)資源進(jìn)行語(yǔ)義化操作之前，每一個(gè)獨(dú)立的資源都被賦予了一個(gè)唯一的URI。以人教版7年級(jí)上冊(cè)歷史教材為例，該資源被數(shù)字化為文本資源，并被賦予URI為http://base.com/textbook1/。首先使用自然語(yǔ)言分詞工具，對(duì)其進(jìn)行分詞、詞性標(biāo)注，設(shè)計(jì)算法識(shí)別出教材中的實(shí)體以及關(guān)鍵詞，如歷史人物、時(shí)間、地點(diǎn)、歷史事件、文化遺址等。將這些信息使用RDFa［11］語(yǔ)法進(jìn)行類(lèi)型標(biāo)注，并和已構(gòu)建的歷史領(lǐng)域知識(shí)本體中的相應(yīng)實(shí)體進(jìn)行關(guān)聯(lián)，以其中第1課為例，最終教材的形式化結(jié)果如片段2所示。

該文本片段使用RDFa進(jìn)行標(biāo)識(shí)，其中的人物實(shí)體使用typeof=“Figure”進(jìn)行了標(biāo)識(shí)，并使用objectid指定其外部URI標(biāo)識(shí)符用于關(guān)聯(lián)歷史領(lǐng)域本體知識(shí)庫(kù)。

結(jié)構(gòu)化片段2已經(jīng)深入到詞匯層面，對(duì)于段落、課程、單元、教材等更高粒度的資源結(jié)構(gòu)化則作如下處理：將教材、教材內(nèi)容介紹、教材目錄、教材內(nèi)容的段落、圖表、課程、單元等都賦予一個(gè)URI標(biāo)識(shí)，進(jìn)行結(jié)構(gòu)化處理。仍以中學(xué)7年級(jí)的歷史上冊(cè)教材為例，結(jié)構(gòu)化處理后的整本教材的Turtle三元組表示如片段3所示。

限于版面，片段3只是一部分，它將教材的所有部分，包括標(biāo)題、課程、單元、圖表等都進(jìn)行了碎片化組織。結(jié)合片段1和片段2，教材的內(nèi)容使用知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行了標(biāo)注，教材中的關(guān)鍵詞和實(shí)體也進(jìn)行了標(biāo)注，并且和歷史領(lǐng)域知識(shí)本體進(jìn)行了關(guān)聯(lián)。經(jīng)過(guò)知識(shí)點(diǎn)標(biāo)注的教材自然而然就集成了知識(shí)點(diǎn)本身的信息，可以和經(jīng)知識(shí)點(diǎn)標(biāo)注的多媒體資源進(jìn)行關(guān)聯(lián)，這樣就實(shí)現(xiàn)了對(duì)相同知識(shí)點(diǎn)、關(guān)鍵詞、實(shí)體、主題信息的共享。這樣做的好處是，不同的課程、單元、教材等不同粒度的文本資源都可以通過(guò)其共有的知識(shí)點(diǎn)、實(shí)體、主題來(lái)發(fā)生聯(lián)系。如主題標(biāo)注為“農(nóng)業(yè)生產(chǎn)”的段落可以聚集在一起，涉及相同知識(shí)點(diǎn)的課程可以聚集在一起，包含相同實(shí)體的資源可以聚集在一起，而這些關(guān)聯(lián)關(guān)系的集成并不像字符串匹配那樣的機(jī)制，而是通過(guò)共享相同的URI來(lái)實(shí)現(xiàn)，關(guān)聯(lián)的準(zhǔn)確性更高。

使用知識(shí)點(diǎn)對(duì)教材進(jìn)行語(yǔ)義標(biāo)注時(shí)，可以只標(biāo)注若干段落，某一課也可以被多個(gè)知識(shí)點(diǎn)標(biāo)注，單元的知識(shí)點(diǎn)可通過(guò)其包含的課程的知識(shí)點(diǎn)集合來(lái)標(biāo)注。知識(shí)點(diǎn)的標(biāo)注是結(jié)合知識(shí)點(diǎn)信息，如知識(shí)點(diǎn)涉及的關(guān)鍵詞、實(shí)體集合、主題等和待標(biāo)注文本中提取的關(guān)鍵詞、實(shí)體信息進(jìn)行相似度匹配實(shí)現(xiàn)的。除了將教材進(jìn)行語(yǔ)義化處理外，相關(guān)的教學(xué)多媒體資源如PPT、圖像、視頻、試題等也可以采用同樣的方法進(jìn)行語(yǔ)義處理。

當(dāng)所有的資源都進(jìn)行了語(yǔ)義標(biāo)注后，將所有這些語(yǔ)義化資源使用LarKC［12］語(yǔ)義處理平臺(tái)進(jìn)行索引并存儲(chǔ)，形成中小學(xué)歷史教育知識(shí)庫(kù)，并在此基礎(chǔ)上為師生提供歷史教育的知識(shí)服務(wù)。

3　中小學(xué)歷史教育語(yǔ)義分析系統(tǒng)設(shè)計(jì)

3.1系統(tǒng)架構(gòu)

語(yǔ)義分析系統(tǒng)的架構(gòu)如圖2所示。

圖2　系統(tǒng)架構(gòu)

歷史教育知識(shí)庫(kù)使用LarKC大規(guī)模語(yǔ)義數(shù)據(jù)計(jì)算平臺(tái)來(lái)存儲(chǔ)和加載，該平臺(tái)可以提供SPARQL［13］（類(lèi)似于SQL）服務(wù)端查詢(xún)服務(wù)，用于處理用戶(hù)提交的各種查詢(xún)需求，查詢(xún)返回JSON結(jié)果供前臺(tái)4個(gè)功能模塊調(diào)用。

3.2功能模塊

（1）教材精讀。教材是經(jīng)過(guò)語(yǔ)義結(jié)構(gòu)化處理過(guò)的，不同于一般的電子教材。在該教材中學(xué)生可以了解教材中標(biāo)注實(shí)體的詳細(xì)信息?！安懿佟钡臉?biāo)注信息，當(dāng)鼠標(biāo)移至該標(biāo)注上，將促發(fā)一個(gè)SPARQL查詢(xún)事件。由于經(jīng)過(guò)標(biāo)注，前端JavaScript先獲取該標(biāo)注的objectid組成URI，并封裝為SPARQL語(yǔ)句，通過(guò)Http協(xié)議將該查詢(xún)提交到服務(wù)端，查詢(xún)并返回JSON結(jié)果，該結(jié)果通過(guò)彈出標(biāo)簽的形式顯示在該標(biāo)注的旁邊，作為對(duì)該標(biāo)注實(shí)體的具體解釋?zhuān)诉^(guò)程大大減少了學(xué)生獲取信息的步驟。

同時(shí)，每一課都被相關(guān)知識(shí)點(diǎn)的URI所標(biāo)注，且該知識(shí)點(diǎn)也標(biāo)注了其他多媒體資源。因此在閱讀每一課時(shí)，通過(guò)后臺(tái)執(zhí)行的關(guān)聯(lián)檢索（SPARQL查詢(xún)），可以動(dòng)態(tài)獲取該課相關(guān)的多媒體資源。

（2）資源檢索。根據(jù)資源語(yǔ)義標(biāo)注的特點(diǎn)，資源檢索可劃分為公共屬性檢索、教材檢索和資源庫(kù)檢索三種方式。其中，公共屬性檢索方式分為主題、大綱、朝代、國(guó)家?guī)追N檢索方式。主題即資源所涉及的領(lǐng)域，大綱是依據(jù)教材大綱設(shè)計(jì)的。如在主題中輸入“文化藝術(shù)”，查詢(xún)教材和資源中屬于“文化藝術(shù)”的文本段落和多媒體資源。目前，該系統(tǒng)將教材和多媒體資源的檢索結(jié)果通過(guò)不同的標(biāo)簽進(jìn)行區(qū)分，通過(guò)結(jié)果可以看到檢索的結(jié)果并不是通過(guò)匹配“文化藝術(shù)”來(lái)實(shí)現(xiàn)，而是通過(guò)語(yǔ)義關(guān)聯(lián)檢索實(shí)現(xiàn)的。大綱查詢(xún)則直接查詢(xún)知識(shí)點(diǎn)。由于系統(tǒng)設(shè)置了查詢(xún)建議功能，即只需輸入幾個(gè)字，即可在下拉列表中顯示可能需要檢索的內(nèi)容，以提高檢索的精確度。

教材檢索和資源庫(kù)檢索功能是將該公共屬性的檢索結(jié)果分開(kāi)，設(shè)置單獨(dú)的檢索功能。其中教材檢索可以通過(guò)在課程的標(biāo)題和內(nèi)容中檢索，資源庫(kù)檢索可以通過(guò)資源的類(lèi)型、主題等維度進(jìn)行檢索。所有的檢索操作在后臺(tái)都會(huì)封裝為SPARQL查詢(xún)，不再細(xì)述。

（3）知識(shí)圖譜。知識(shí)圖譜對(duì)應(yīng)于歷史教育知識(shí)庫(kù)中的歷史領(lǐng)域知識(shí)本體庫(kù)，學(xué)生可以通過(guò)該功能獲取教材內(nèi)容的可視化結(jié)果。該可視化圖形可以拖動(dòng)、縮放，節(jié)點(diǎn)可以擴(kuò)展，同時(shí)節(jié)點(diǎn)自身的信息也可以展示，進(jìn)行基于該實(shí)體的教材檢索和資源檢索，這樣就可以將知識(shí)圖譜和資源檢索功能無(wú)縫連接起來(lái)，實(shí)現(xiàn)更好的檢索體驗(yàn)。

（4）在線(xiàn)試題。在線(xiàn)試題是專(zhuān)門(mén)為學(xué)生設(shè)計(jì)的。傳統(tǒng)的試題一般作為課程測(cè)試、單元測(cè)試的補(bǔ)充來(lái)衡量學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，試題的價(jià)值沒(méi)有全部發(fā)揮。利用語(yǔ)義技術(shù)，可以使試題的價(jià)值得到充分利用。由于每一道試題都使用了知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行標(biāo)注，不同的知識(shí)點(diǎn)具有自己的主題、關(guān)鍵詞等信息，同時(shí)試題本身的來(lái)源、年份、難易程度、對(duì)應(yīng)課程等信息也進(jìn)行了標(biāo)注，可根據(jù)這部分關(guān)聯(lián)信息動(dòng)態(tài)的獲取相關(guān)的試題集合，重組為一套新的試卷。如檢索“鴉片戰(zhàn)爭(zhēng)”，通過(guò)知識(shí)點(diǎn)的關(guān)聯(lián)檢索，題目中不含有“鴉片戰(zhàn)爭(zhēng)”的試題以及不在同一個(gè)單元的試題但涉及“鴉片戰(zhàn)爭(zhēng)”的題目將會(huì)被檢索到。這樣就實(shí)現(xiàn)了試題資源的動(dòng)態(tài)組合，使學(xué)生對(duì)知識(shí)點(diǎn)的掌握將更為全面，而不僅僅局限在相應(yīng)的課程單元之上。

4　結(jié)語(yǔ)

本文使用語(yǔ)義技術(shù)，構(gòu)建了歷史教育資源組織本體，對(duì)中小學(xué)歷史教育資源進(jìn)行了語(yǔ)義標(biāo)注、語(yǔ)義關(guān)聯(lián)，構(gòu)建了中小學(xué)歷史教育知識(shí)庫(kù)，實(shí)現(xiàn)了基于該知識(shí)庫(kù)的多維度語(yǔ)義檢索應(yīng)用。如查看某一課，通過(guò)該課程涉及的知識(shí)點(diǎn)可以找到與該課程相關(guān)的多媒體資源；通過(guò)該知識(shí)點(diǎn)相關(guān)的知識(shí)點(diǎn)可以獲取更多的其它資源；通過(guò)知識(shí)點(diǎn)涉及的主題，可以檢索到相關(guān)主題的課程、試題等；通過(guò)檢索某個(gè)實(shí)體，可以檢索該實(shí)體相關(guān)的知識(shí)點(diǎn)，進(jìn)而得到相關(guān)課程、多媒體資源等。豐富的多媒體資源是在線(xiàn)教育的優(yōu)勢(shì)所在，對(duì)多媒體資源進(jìn)行語(yǔ)義化處理，可以幫助用戶(hù)更好地圍繞所學(xué)知識(shí)進(jìn)行有益擴(kuò)展，加深對(duì)知識(shí)的掌握程度。同時(shí)，考慮到用戶(hù)在移動(dòng)端學(xué)習(xí)的需求，該平臺(tái)設(shè)計(jì)了自適應(yīng)功能可在不同瀏覽器及系統(tǒng)上運(yùn)行。

中小學(xué)歷史教育知識(shí)庫(kù)的構(gòu)建使用了諸多信息技術(shù)，如自然語(yǔ)言處理技術(shù)、信息抽取技術(shù)、語(yǔ)義Web技術(shù)等。本文構(gòu)建的知識(shí)庫(kù)，對(duì)數(shù)字化的內(nèi)容進(jìn)行拆分和標(biāo)注，抽取其中的實(shí)體詞匯、關(guān)鍵詞以及實(shí)體之間的關(guān)系，對(duì)資源內(nèi)容按照知識(shí)點(diǎn)、知識(shí)主題進(jìn)行劃分、抽取。對(duì)資源抽取的粒度越精細(xì)，表示對(duì)資源的知識(shí)挖掘越深，后續(xù)呈現(xiàn)給學(xué)生、教師的知識(shí)將越豐富，知識(shí)的融合重組能力將越強(qiáng)，有利于提供個(gè)性化的知識(shí)搜索與推薦功能，從而克服傳統(tǒng)教育資源粗粒度組織帶來(lái)的弊端，這是未來(lái)該平臺(tái)繼續(xù)改進(jìn)的方向。

［1］Linked Data Connect Distributed Data across the Web［EB/OL］.［2016－01－21］．http://linkeddata.org/.

［2］Clare A，et al．Exploring the Generation and Integration of Publishable Scientic Facts Using the Concept of Nano-publications［C］．Hersonissos：SePublica-WorkshoponSemanticPublishing，2011：13－17.

［3］Hu Y，et al．A Linked data driven and Semantic Allyenabled Journal Portal for Scientometrics［M］//Lecture Notes in Computer Science．Berlin：Springer，2013：114－129.

［4］Semantic Lancet Project［EB/OL］.［2016－01－21］. http://www.semanticlancet.eu.

［5］Ontotext Semantic News Publishing Ontotext［EB/OL］.［2015－10－12］．http://www.ontotext.com/kim.

［6］CiccareseP，etal．Opensemanticannotationof scientific publications using DOMEO［J］．Biomedical Semantics，2012，3（S-1）：S1.

［7］RKB Explorer［EB/OL］.［2016－01－21］．http://www. rkbexplorer.com.

［8］Reflect［EB/OL］.［2015－10－12］．http://reflect.ws.

［9］RDF 1.1 Turtle［EB/OL］.［2016－01－21］．https: //www.w3.org/TR/turtle/.

［10］董慧，等．基于語(yǔ)義系統(tǒng)的中華史籍分析研究［J］．圖書(shū)館理論與實(shí)踐，2015（4）：1－5，46.

［11］RDFa［EB/OL］.［2016－01－21］．http://rdfa.info/.

［12］LarKC：The Large Knowledge Collider［EB/OL］.［2016－01－21］．http://www.larkc.org/.

［13］SPARQL1.1 QueryLanguage［EB/OL］.［2016－01－21］．https://www.w3.org/TR/sparql11-query/.

Application and Practice of Semantic Technology in Primary and Middle School History Education

Xu Lei，Yuan Xiao-qun

In order to improve the teachers'and students'user experience of online history education in primary and middle schools,this article applies semantic technologies to make a deep semantic processing，labeling and organization of history teaching resources,and establishes an education resource ontology as well as constructs a history knowledge repository centered on teaching knowledge.Based on above research,this article designs a history education learning platform with the functions such as intensive reading textbooks,history and knowledge retrieval,historical knowledge visualization and online history test and so on,which can meet comprehensive leaning needs of the users.

Semantic Technologies;Information Organization;Semantic Annotation;Online Education

G250.76

B

1005－8214（2016）10－0001－05

本文系國(guó)家自然科學(xué)青年基金“網(wǎng)絡(luò)本體質(zhì)量及適應(yīng)性的評(píng)估研究”（項(xiàng)目編號(hào)：71503189）研究成果之一。

徐雷（1986－），男，武漢大學(xué)信息管理學(xué)院講師，研究方向：本體與語(yǔ)義網(wǎng)、數(shù)字圖書(shū)館；袁小群（1976－），男，武漢大學(xué)信息管理學(xué)院副教授，研究方向：數(shù)字出版、內(nèi)容分發(fā)。

2016－02－21［責(zé)任編輯］閻秋娟