ｏｎｔｏｌｏｇｙ在教學資源和教學設計中的應用

摘要：教學資源建設和教學設計是信息化教育基礎和核心。本文首先分析了信息技術這門課的特征，然后提出了一個不同與傳統的教學設計模型，并應用本體理論構建一個系統，為信息技術教師在教學資源和教學設計上提供支持和幫助。

關鍵詞：ontology 教學資源 信息教育

前言：近幾年來，隨著計算機網絡技術，通信技術和多媒體技術的迅速發展，信息革命為社會的各個方面都帶來的翻天覆地的變化。其中信息技術引入到教育中，一方面給傳統教育注入了新的活力，另一方面為其提出了嚴峻的挑戰。經過幾年的發展，我國信息化教育的發展所取得的成績是有目共睹的。但在發展過程中也出現了許多不容忽視的問題，如果這些文題不得以很好的解決必將為今后的發展帶來不利影響。毛向輝在他的《困擾教育信息化的14個熱點問題》中闡述以下觀點：教育軟件的兼容與更新問題、新型的評估系統問題、教學與管理的融合問題、學習/教學支承系統問題、開發和管理數字內容問題、資源庫問題、教師培訓問題等。從上可以看出教學資源建設和教師本身的問題是非常核心的問題。

目前，教育部門，學校和一些組織為信息教師提供了有用的網絡資源，如網絡課程，數字內容，數字圖書館，Q＆A(問與答系統)等。但是教師在使用這些信息時確非常困難，因為這些信息分布在成千上百個網頁中，這些信息內容龐大，格式不統一，內容大量重復，這就不能使教師很好的獲取和使用。出現這樣的問題之一就是與信息技術這門學科相關的各種各樣的概念沒有定義清楚，我們認為這些模糊的概念就不能被老師很好的理解。對這些概念的錯誤理解或理解的不透徹，那么教師在信息技術這門課進行教學設計和獲取必要的資源時就有一定的難度。要解決這個問題就有必要澄清關于信息技術的各種各樣的概念。應用本體理論可以實現這個目的。

本文首先對信息技術這門課構建信息技術課程的教學設計模型，然后根據信息技術的學科特征構建一個適合這門課的教學設計，建立教學目標本體。最后構建一個為信息教師提供支持的系統。

教學設計模型的構建

息教育課程特點

信息教育課程的設立就是要提高學生的信息素養，促進學生全面而富有個性的發展理念。因此與其它學科相比信息教育課程有以下特點。

培養信息技術知識技能基礎能力；利用信息或信息技術解決問題的意識和能力；良好的信息或信息技術使用習慣和社會責任感。

以上特征可以看出，信息教育的主要目標就是培養學生信息素養能力，因此傳統的教學方法很難使學生獲得這種能力，就教師來說勢必就要改變以前地教學策略，修改傳統的教學設計。

教學設計模型

目前，教學設計模型有很多，其中加涅的是一個非常典型的教學設計模型，加涅的教學設計有四個層次組成，這里重點強調的是從教學目標的選擇到教學準備這一層次上。對于信息教育這個科目有必要增加兩層內容：

教學目標的決定：教學內容的決定；教學環境的選擇；教學媒體的選擇；增加一些教學目標：對教學內容再選擇；教學計劃的準備。

為教師提供支持的兩個本體

根據上面提出的模型，我們構建了兩個本體，本體可以清晰地定義概念及概念之間的聯系并給出明確的語義定義。本體能夠促進概念的重復使用和共享，上面的模型都在本體中進行定義。

信息教學結構本體：息教學結構本體說明的一個教學單元的內容。在這個本體中，對教學過程進行描述是通過教師和學習者的行為進行的。這是教學本體的主要特征。在大多數教學模型中，教學的開發都是關于教師和學習者行為的描述。但這里是指教育目標，這就意味著教師通過教學后希望學習者能夠獲得什么，那么這就要在教學的每個階段都要增加教育目標。當教師在根據建構主義進行教學設計時，要清楚的知道學生潛在的教育目標很重要。因此，教學機構本體更強調教育目標

信息教育目標本體：信息教育目標本體完全是由信息教育目標的概念組成，這些概念基于按照is－a的關系進行了分類。在分類時，按照概念最一般的屬性進行分類，即不能使概念出現歧異或混亂，如果出現混淆就會阻礙教師對內容的理解。這是本體的一個特點，也是應用本體理論的一個重要原因。從這個本體，我們抽取了信息教育的三個概念，即信息的知識，信息社會的實踐能力和參與信息社會的態度。這個分類是基于布魯姆教育目標分類法。

這個系統分為兩個部分：第一部分為信息技術教師提供教育資源支持，把這些教育資源作為元數據用RDF(RDFResource Description Framework Lassila.1999)進行描述。由于使用RDF，那么這個系統就可以根據教師的要求對資源進行重行構建以滿足要求。另一部分，為進行教學設計時有難度的教師提供支持，當教師在進行教學設計的時候，這個系統在本體的幫助下給教師提供支持，教師可以通過不斷增加教學目標和靈活的選擇教學內容，那么在這個系統的支持下就可以設計合適的教學設計。根據這個系統設計的教學計劃被自動形成統一的格式，并可以增加到數據庫中。因為本體提供的是最一般的概念和詞匯，所以本系統能促進資源的重復使用和貢獻。

結束語

本系統是為信息技術教師提供教學資源和進行教學設計提供支持和幫助。該系統由兩個部分組成，本文對教學資源這部分進行了詳細的闡述。在以后的工作中，在本體庫需要增加更多的資源，把更多的教學資源以元數據形式儲存在庫中，以至于使系統功能更強大，實用性更強，為教師從多方面，多層次提供資源支持。