赵呈领，杜 静，万力勇，陈 慧

(1.华中师范大学 教育信息技术学院，湖北 武汉 430079；2.中南民族大学 公共管理学院，湖北 武汉 430074)

知识组织技术与方法的研究及其应用*

赵呈领1，杜 静1，万力勇2，陈 慧1

(1.华中师范大学 教育信息技术学院，湖北 武汉 430079；2.中南民族大学 公共管理学院，湖北 武汉 430074)

知识组织为教育领域带来了新的研究视角，知识组织技术和方法能够为资源的组织方式和存储形式给予新的启示。但就目前而言国内将知识组织技术应用在教育领域并不是很多，知识组织方法也只是给出了大致分类并未进行具体的过程描述。该文描述了六种知识组织方法的过程，同时列举出知识组织技术在教育领域的三个应用：知识可视化、学习元、教育资源数字版权保护，给出了知识组织技术在教育领域应用的优点，以期为该领域的研究提供有价值的参考和借鉴。

知识组织；知识组织方法；过程描述；教育应用

随着终身教育体制的不断发展，在知识经济时代，知识能够当之无愧取代劳动力和各种能源成为最主要的生产要素。邓小平曾经说过“知识就是生产力”，而教育是国家发展的基石，是国家兴衰成败的关键因素。教育领域的资源数量迅速增长，而知识组织技术能够对资源的组织方式、资源的存储形式提供一个合理的方案，使资源有序化，便于今后对于知识的传播和共享。知识组织技术是在图书馆学、情报学的分类系统和叙词表研究的基础上发展起来的，国内对知识组织的研究开始于1998年前后，由于它能够揭示知识单元间显性和隐性的联系，并能够更加深层次地挖掘出知识之间的关系，在国内引起了研究的热潮。当前知识组织技术在国内研究得比较多，但是在教育领域的应用并不是很多，本文在分析了知识组织技术研究现状的基础上，对六种知识组织方法以图示的方式进行了详细描述，并列举了三种知识组织技术在教育领域的体现以及知识组织技术能够应用到教育领域的优势和前景，希望知识组织技术也能够在教育领域得到广泛应用。

一、知识组织概述

1929年，布利斯在其两部著作《知识组织和科学系统》和《图书馆的知识组织》中阐述了从文献分类的角度来进行知识组织的思想。国际知识组织学会创始人Ingetraut Dahlberg将知识组织定义为根据知识单元的特点，结构化、系统化地来组织知识单元或概念的科学。H. Peter Ohly[1]将知识组织定义为社会组成的一部分，知识组织的产生来源于对于知识的不同需求和工作环境中对知识技术的不同需求。贾同兴指出知识组织是对知识客体进行整理、加工、控制等一系列组织化的过程及方法[2]。知识组织的首要任务是模拟人脑的思维模式来实现知识的贮存和检索，在网络信息社会知识组织的目的是向网络用户提供经过整序、分析、处理的网络信息[3]。由于知识组织具有序化处理信息知识、深度揭示资源联系的独特之处，因此我们有必要在了解知识组织的方法和技术的基础上将这一概念引入教育领域。

二、知识组织技术与方法研究现状

国外对知识组织的认识比较早，在研究的领域、开展的项目以及时间等方面已经进行得比较深入，王兰成教授指出有四股力量推动国外知识组织技术的研究[4]：国际性组织，以W3C(World Wide Web Consortium，万维网联盟)、ISKO(International Society for Knowledge Organization，国际知识组织协会)为代表，提出一系列的技术标准和规范，并以会议、项目、研讨等形式在全球范围内进行推广；信息机构，以美国国会图书馆、英国大英图书馆、博物馆、档案馆为代表，积极在自己所属领域进行试验，并已取得一些重要成果；学院派，以麻省理工学院、哥伦比亚大学、康奈尔大学等为代表，以其自身雄厚的技术实力相继开展一系列的项目；商业组织，以Google、IBM、Microsoft、HP为代表。

国外知识组织的研究已由一般性理论介绍发展到各个领域的应用，知识组织技术为知识的共享和重用提供了可能，大大提高了知识工程发展的速度和效率，尤其是近些年科研人员的投入，使得研究取得了一定的成果。国外有关知识组织技术建设的项目主要有：DSpace，实现多个分布式成员单位的数字资源仓库式管理[5]；Haystack，研究如何使人以合理的方式管理个人信息[6]；SIMILE，解决DSpace面临的元数据互操作问题；Bricks，研究共享和开发数字文化资源和实现开源软件解决方案[7]；Corc，主要是为了解决相关领域的专业问题和技术词汇搜索问题，优化现代领域中的知识组织和检索[8][9]；Renardus，以DDC为基础，开发出一种通用网关服务，通过元数据配置文件和映射所有本地分类文件于一个通用的存储文件中，实现分布式资源的搜索和浏览[10]。

国内知识组织技术和教育领域相结合的案例并不多，由于我国的知识组织研究开始于情报学科，因此大量的研究都集中于图书馆和情报科学领域。2005年，傅西平对知识组织走势进行研究，指出此时研究的焦点为以下四个方面：通用组织系统、词汇配置、Internet和搜索引擎、资源发现，同时对知识组织研究中的新动向进行了说明[11]，主要包括：知识组织研究的认识偏见、知识组织术语的控制、知识组织的专业词典、视频表示。2012年国内学者以《知识组织》杂志为例，对1993年至2008年国外知识组织研究主题进行透视，得出结论为：国际知识组织领域持续稳定的研究重点是知识组织的理论基础、分类和索引典结构、语言和知识表达三个主题[12]。现将国内将知识组织技术和教育领域相结合的案例进行筛选出来，希望借此能鼓励更多的学者将眼光投向教育和知识组织相结合的应用。

以“知识组织”为关键字在CNKI进行检索，检索时间设置为2001-2013年，对检索结果进行统计，将结果分为基本理论、方法技术、领域应用三个方面，这里的领域主要包括教育、网络环境、图书馆、医学、农业等。共搜索到513篇硕博论文，有效论文共135篇，其中方法技术62篇，将技术和具体领域相结合的共63篇。其中由于硕博论文会将理论直接融入到所写文章中，因此在本次统计中不算入基本理论的统计中；共搜索到600篇学术论文，有效论文407篇，其中基本理论115篇，方法技术138篇，领域应用154篇。从文章的发表来看，在我国知识组织的研究已成为研究的热点问题，但是目前鲜有学者将知识组织在教育领域的应用情况进行一个详细的统计。尽管知识组织技术来自于图书馆学，但是也有新技术如语义网和本体技术和教育领域相融合的趋势，对知识组织的研究不再只是局限于图书馆领域，知识组织技术在教育领域的应用也逐渐纳入研究的范围。

三、知识组织的技术与方法

对知识组织的研究主要从两个维度来考虑，一方面从知识组织技术的角度，由于此部分在国内表述得已经比较多了，在本文中将不再详细描述。另一个方面从知识组织的方法来进行研究，知识组织的方法有好几种，在这里笔者主要选取的是蒋永福教授的知识组织分类法，但是其只是给出了知识组织方法的分类，并没有给出详细的图示说明，在本文中将给出六种知识组织方法的图示说明。技术与方法相结合就能逐渐解决当前在教育领域所遇到的关于教育资源的问题。

(一)知识组织的技术

知识组织的技术主要包括主题图(Top Maps)、元数据(Metadata)、概念图(Concept Map)、本体、专家系统、语义网。主题图提供的自定义信息路由政策使用户能够有效地组织数字资源，使网络中的资源实现有效的聚合[13]，主题图以分布式的协作创建来维护知识结构，自身具有的扩展性和可重用性可以实现不同知识领域的主题图合并。概念图描述知识之间的结构，有效表达知识之间的顺序，Novak,Joseph D在Learning how to learn一书中提出了概念图构建的四个步骤：概念提取、概念分类、定位中心概念、连接交叉概念[14]。相对于概念图和主题图而言，本体强调对具体事物属性和关系的描述，O'Leary, Daniel E指出由于本体的构建从本质上说是一种组织的决策行为，各领域专家的知识是语境相关且独立建立，知识面虽广但也难避免片面的问题，因此很难构建一个能够满足所有成员需求的本体[15]。专家系统将人类的知识和经验以知识库的形式存入计算机，并模仿人类专家的思维过程和推理方式来解决问题，目前比较成功的系统有预测及智能检测专家系统PROMISE[16]。语义网是当前万维网的扩展和延伸，用一种便于理解和识别的语言建立起全球数据库。近年来由于物联网概念的提出，知识组织的关注度也逐渐提高，在实践过程中往往需要研究者针对不同的实际操作环境来选择出一种合适的技术来达到预期的效果。

(二)知识组织的方法

和知识组织技术更加强调技术层面的实现相比较而言，知识组织方法更加注重的是实现思想上的把握。就犹如方案和实施两者的关系一样，只有有了好的想法才能够让技术更好地为实施服务，好的想法才能使技术走得更远。知识组织的方法有多种：(1)王知津、王乐从文献演化的微观角度出发，根据知识的内部结构特点，将其分为知识因子的组织方法和知识关联的组织方法[17]；(2)蒋永福依据知识组织的语言学基础，将其分为语用组织方法、语义组织方法和语法组织方法；(3)从技术的角度可以将知识组织的方法分为数据仓库、知识发现和面向对象方法[18]。具体的知识组织方法有七种：知识表示、知识重组、知识存检、知识聚类、知识编辑、知识布局和知识监控[19]。知识表示包括主观知识表示和客观知识表示；知识重组包括知识因子重组和知识关联重组；知识类聚包括学科类聚、主题概念类聚、人类聚、用途类聚、时空类聚；知识存检包括知识的脑内存检和知识的脑外存检；知识布局包括主观知识布局和客观知识布局；知识监控包括思想监控、法律监控和标准监控。本文主要采用蒋永福的知识组织方法，按照蒋永福的描述总结出知识组织六种方法的关系图(如图1所示)，知识要转化为新的知识可以经过知识表示、知识重组、知识编辑和知识监控四步。

图1 知识组织方法关系

知识表示是一种知识能够转化为另外一种形式知识的前提，知识重组是转化为新知识的必要活动，知识监控可以保证知识转变为新知识后的质量、使新的知识实现有序化，知识编辑可以使优化知识存在的形态更加利于知识的传播和交流。同时知识是具有很多种不同的属性的，正如在世间存在的万事万物一样都有自己的属性，按照同类的属性对知识可以进行聚类，知识存检是新知识较有现实价值的功能，一切事物的转化都是为了使在今后的使用中更为方便，更为人性化，知识的转化也不例外。接下来会对本图中涉及到的六种知识组织方法进行较详细的描述。

1.知识表示

所谓知识表示即将知识客体中的知识因子和知识关联表示出来，以便加深人们对知识的理解和识别。任何的知识组织方式都是建立在知识表示的基础之上的，主要包括主观知识表示和客观知识表示两种，主观知识的表示主要是指将人脑内复杂的神经生理和心理的过程进行表示，客观知识的表示主要是将文献中的知识因子和知识关联表示出来，如图2所示。

图2 知识表示的过程

从图2可以看出知识可以分为主观知识和客观知识，如上所说主观知识受到心理和神经的影响，因此表示起来比较复杂，主要包括逻辑表示、语义网络、专家系统三种表示方式，国内的人工智能领域对该部分研究比较深入，能够实现人机对话。和主观知识相对的客观知识就比较好表示了，知识并不是独立存在的，一个个小的知识点组成了大的知识点，而知识点之间的联系知识能够形成一个知识体系，因此客观知识的表示能够利用各知识的知识因子和知识关联进行。

2.知识重组

在上述的知识表示中将知识表示的方式进行了描述，这是知识组织的前提，而知识重组就是对相关客体中的知识因子和知识关联进行结构上的重组，形成另一种形式上的知识产品的过程。比如在信息的海洋中为用户搜索出用户所需要的经过提炼的信息。分为知识因子的重组和知识关联的重组两种，如下页图3所示。

从下页图3可以看出知识重组主要是面对客观知识而言的，从经过知识表示阶段的客观知识能够提取出知识因子和知识关联，这些因子和关联可以按照一定的规则进行重组形成新的知识因子和知识关联，这些产生物可以按照知识分解的逆向过程将新生成的知识因子和知识关联进行重新组合，从而形成新的知识产品，这个过程实际上就是将知识拆分为两个维度，分别从两个方向来对知识进行重新组合，有利于新的知识的产生。

图3 知识重组的过程

3.知识聚类

按照蒋永福的叙述可以得知知识聚类又称为知识分类组织法，同时他分析聚类和分类是一个过程的两个方面。在信息时代，文本信息爆炸式增长，而知识聚类能够按照一定的聚类标准分门别类地对信息加以类集和序化，每个事物都具有各自不同的属性，但是总有自己的种类，事物的分类需遵循“物以类聚”的原则，属性相同的就可以聚为一类。可以依据学科、主题概念、人物、用途、时空结构等标准进行聚类。相对于知识表示和知识重组更加倾向于内在联系来看，知识聚类更加注重知识的外在属性，知识聚类的过程如图4所示。

图4 知识聚类的过程

从图4可以看出知识有多种外在属性，就如平常我们在划分事物时会根据某种标准来将事物划分类别一样，知识也可以根据相关的聚类标准进行归类，聚类的标准有很多，这里只列出了有限的几种，划分后的知识将具有某种共同的属性，比如书籍共同的属性就是阅读和用纸印刷，归类后的知识方便人们对于特定知识的查找和使用，方便了知识的传播与搜索。

4.知识存检

由于教育系统规模的日益扩大和不断提高的复杂性，管理负担是现代大型存储系统面临的挑战之一。知识存检包括知识贮存和知识检索两个过程，知识存检的过程能够加深知识的吸收和利用，建立一个有序的知识存检系统是知识组织活动的首要任务，可以分为脑内存检和脑外存检。脑内存检即在复杂的大脑神经生理和心理过程的影响下主观知识的形成过程，其主要目的就是为个体的知识记忆服务[20]。脑外存检包括个体的脑外存检和公共的脑外存检。知识存检的过程如图5所示。

图5 知识存检的过程

从图5可以看出知识存检分为脑内存检和脑外存检，如上所述脑内存检如同主观知识表示一样都是面向大脑神经和心理过程的，脑外存检是面向客观存在的事物的，脑内存检可以用存储、编码以及提取的方式来进行存储和检索，这个过程和人类的记忆过程类似，最终会形成个人或者集体的主观知识记忆。和脑内存检相对的脑外存检是面向实际存在的知识的，是看得见摸得着的，包括文献知识的存储和积累与知识传递两个部分，由于是可见的，因此会最终形成社会公共记忆，扩大了知识共享的范围同时也利于知识的传播。

5.知识编辑

现代网络存储技术在数据的一致性和可靠性等方面不能很好满足分布海量数据管理应用的需求，需要对网络中的数据进行编辑以实现对知识的合理组织。知识编辑首先要做的第一步是对知识信息的搜集，然后经过加工成为另外一种形式的知识产品，经过编辑后的知识更加优化。当前我们处在一个信息爆炸的时代，能够获得的信息量非常之多，但是仍然有很多的学习者能够感觉到所得到的信息是杂乱的，这主要是因为这些获取到的信息没有经过知识编辑和组织。知识编辑的第一步就是搜集知识，然后将搜集到的知识进行集中处理，也就是利用知识编辑的功能将知识进行优化，最终我们会得到优化过后的知识，就比如在网络上我们经常会搜索到很多的教育资源，有的教育资源是没有归类的，只是杂乱无章的呈现在网络上，这是我们可以建议该资源的拥有者将这些资源进行合理的分类，给予一定数量的属性标签，这样也会方便今后需要的人进行搜索，这个功能和百度文库的功能有些类似，百度文库相信大家曾经使用过，在百度文库中有成百上千万的文章，如果仅仅是从文章的题目来搜索文章的话，我们可能会漏掉其它和此题目类似但是并没有用这种题目的文章，而经过优化后的文章，在文章入库以前就给予了标签，方便使用者对相关文章的搜索。

6.知识监控

信息化社会的发展，学习资源的管理成为了教育资源公共服务体系建设中不可忽视的问题，需要对优秀的学习资源进行合理有效的管理。知识监控主要是按照社会中已经规定的政策法规或者已经存在的知识监控技术对知识主体的行为加以限制和监督，其目的是为了完善知识系统内在的秩序。

从图6可以看出，主要有三种方式可以对知识主体进行监控，包括政策法规、监控系统和相关标准。政策法规是由国家制定的外在的法律保障，是大体上的规定，而相关的标准也是一种规定但是会针对具体的领域知识主体来进行监控，也就是将监控的方式更加细化了，仅仅靠文字上的规定还是不够的，在信息化时代当然还需要用技术的手段来解决问题，监控系统可以用来实现检测知识是否抄袭等功能。这三种监控手段都是为了使知识系统内的知识更加有序化，规范知识的传播和交流过程，同时也尊重知识的原创作者。

图6 知识监控的过程

四、知识组织技术的研究重点

(一)知识可视化

有学者将人们在客观环境中所获得的信息按照感官进行了分类，如图7所示，结果发现人们通过视觉获得的信息量是最多的，同时根据一项记忆持久性实验，如图8所示，从结果分析来看听和看两种方式能够使信息在人脑中存储的时间较长，将符号所代表的的新知识和学习者认知结构中已有的知识概念建立联系能够使信息保持的时间更长，而知识可视化便有这种功能。知识可视化属于知识表示范围，以双重编码理论为理论基础。知识可以按照所具有的不同属性分为多个种类，如图9所示。国内“知识可视化”由赵国庆在2005年提出。知识可视化可以理解为知识表示的一种图形化的方式，用图形的方式来表达抽象的事物，其目标在于利用图形图像的手段来帮助他人重构、记忆和应用知识。Burkard R·A[21]认为知识可视化的优势在社会、情感和认知三个方面都有所体现并将知识可视化表征概括为启发式草图、概念图表、视觉隐喻、知识动画、知识地图和科学图表六种。Jonassen[22]认为知识可视化视觉表征主要包括概念图、思维导图、认知地图、语义网络和思维地图等。几种已有的可视化工具概念图、思维导图、认知地图、语义网络和思维地图在教育领域逐渐得到广泛应用。

图7 客观环境获取信息分类

图8 记忆持久性实验结果分析

图9 知识分类图

技术与理论和实践是相互推动的，实践应用为理论和技术研究提供了验证的空间。有学者在可视化环境下进行了汉语音教学研究，以语音的声学研究和实践为基础，从学生认知角度将文字表述的语音知识转化为视觉图像，激发学生多感官介入并促使学生能够在短期内建立起“语音知识图像”[23]，这种心感身受的学习方式能够提高汉语学习的效益。知识可视化工具在指导学生学习和帮助教师进行个人知识管理上都有所运用。在上海有学者随机抽取上海黄浦区六所学校，就可视化工具支持学生有意义学习的具体作用进行调查，发现学生成绩的差别与使用知识可视化工具进行学习呈现出高度的正先关，同时也发现学生对可视化工具的兴趣很高，但在实际教学中教师并没有很好利用这种兴趣引导学生使用可视化工具进行知识的归纳和总结[24]。以上两个是关于学生的可视化学习，对于教师队伍建设而言，思维导图能够对教师个人实现知识可视化管理，包括学科资源的管理、知识体系的意义构建、教学设计灵感的激发[25]。尽管知识可视化工具在教学中受到很大的关注，但在教学应用中也确实存在一些问题。赵国庆在与将知识可视化工具应用到教学中的老师交流的过程中，发现学科的选择、人的思维模式、在教学过程中呈现的时机和策略、绘制的时间、知识可视化工具操作的便捷性会影响知识可视化工具在学生中的推广[26]，比如在课堂上运用思维导图时，学生大部分的注意力会集中在记载笔记上面，而思维导图的使用更加倾向于局部。

(二)学习元

Web2.0充分聚合“草根”智慧进行资源的建设。目前以学习对象为主流的学习资源技术只关注封闭结构中的学习内容及共享，继积件、学习对象和学习活动技术后，学习资源的建设成为当前关注的焦点，而“学习元”是一种新型的学习资源组织方式。杨现民和余胜泉认为在泛在学习和普适计算环境的影响下学习资源会实现资源内容的调整和完善以及资源内外结构的优化两个方面的进化，同时总结出当前数字化资源进化存在以下缺陷[27]：缺乏对资源进化方向的控制，资源散乱增长；缺乏有效的机制环境，资源的安全得不到保障；忽视资源的动态语义关联；忽视学习过程性信息的重要性。并且二人针对以上缺点设计出了泛在学习环境下学习资源进化模型[27]和学习资源信息模型[28]。

“学习元”是余胜泉教授于2007年在“泛在学习环境中的学习资源设计与共享——“学习元”的理念与结构”[29]中提出的，并在此文章中介绍了学习元的结构模型，此后余胜泉教授又带领自己的学生就“学习元”做了一系列的研究，包括模型建设、系统设计、资源描述、应用场景等。“学习元”的可重用特性可支持学习过程信息采集和学习认知网络共享，可以弥补现有学习技术在非正式环境下对学习支持不足、资源智能型缺乏、无法共享学习过程的生成性信息、学习内容无法进化的缺陷。学习资源的可更新性是未来学习资源发展的重要趋势。“学习元”实现了资源的层次聚合向语义网络聚合的转变。学习元的资源建设适合未来泛在学习环境和非正式学习形态的需求，是一种非正式学习环境下提出的学习方式。余胜泉和陈敏以学习元模型为例，对泛在学习资源建设的特征和趋势进行了描述[30]，指出要多关注人和知识、任何人之间的互动，资源库的形态要由封闭的建设向以资源为中心的协同知识建构的只是共同体的形态转变，随即陈敏、余胜泉以“学习元”平台为例从用户兴趣、学习偏好和知识模型出发，提出了针对泛在学习的内容个性化推荐模型。同时，程罡、余胜泉、杨现民在“‘学习元’运行环境的设计和实现”一文中对学习元支撑系统的体系结构和功能、存储结构进行了设计，结合学习资源未来发展的趋势，对系统进行了功能设计[31]。

将物化的资源和人结合到一起形成一个动态演化的社会认知网络是未来学习资源建设的确实，学习者在这个网络中不仅可以得到当前所需要的知识，同时能够构建属于自己的社会认知网络，动态更新的知识将帮助学习者更好地获得智慧。在下页图10中笔者根据该系统的提出背景，以及他们所设计的功能，对该“学习元”系统进行了图示描述，该系统是在普适计算的环境下发展起来的，而现在所提倡的泛在学习的思想能够促进该学习元系统的发展，为了使学习资源更好地实现共享，因此必须预见在未来可能拥有的功能，并立足当下实现现在可以解决的功能。

(三)教育资源的数字版权管理

之所以会将数字版权管理归为知识组织技术在教育领域的应用，是因为笔者认为数字版权技术能够保护教育资源的版权所有者，属于知识监控的范围，数字版权管理相当于是用技术的手段来保护教育资源。DRM(Digital Rights Management，数字版权管理)对各类数字内容所涉及的权益进行保护的一系列软硬件技术，包括对数字资源进行描述、识别、保护、监控跟踪等各个过程。数字版权技术主要包括身份认证、网页脚本控制、数字水印、加密技术。其核心思想是通过相关的策略来对数字内容的版权进行保护，用户要得到数字内容必须取得与之相对应的许可证书才可以成功试用该内容[32]。当今社会网络教育是很流行的，在这种背景下所衍生出来的虚拟学习社区中资源的版权管理显得尤为重要，资源的重用性以及隐私信息都需要受到保护，为了让虚拟学习社区往更好的方向发展，相关作者的著作权身份必须得到认可，任何的抄袭都不能予以承认。而对于全球范围的分布式学习，如世界性的远程教育，教育资源的数字版权管理也需要着重关注。在图11中，对于当前网络学习环境下，学习者总是会面对各种各样的教育资源，包括：试卷、试题、多媒体资源、网络课程、网络课件等，在利用这些材料进行学习的过程中，数字版权技术能够有效地保护以上学习资料的著作权。无论在何时我们都需要尊重资源的原创者，对于资源的使用者也要加以合理地监控和防护措施。

图10 “学习元”系统的设计

图11 教育资源与数字版权关系

刘清堂教授及其研究团队一直以来对教育资源的数字版权都有研究，针对目前市场上主流的视音频利用微软的数字版权技术对编码后的文件进行加密打包(王淑娟)，然后根据打包给用户的文件所存在的只能对离线文件进行保护的缺陷，提出了一种基于流的实时流媒体版权保护编码系统[33]，解决了实时广播的如远程教育的在线网络课程、在线网络会议的数字版权保护，同时研究了学习资源数字权利管理(LRDRM)体系框架[34]，但是当前国内对教育资源数字版权管理的研究比较少，不仅研究者数量不多并且研究的种类也不多。

(四)知识搜索

知识是经过人的思维整理过的信息、数据以及社会的其它符号化产物，包括科学技术知识、日常生活知识、创造知识的知识等。而知识搜索是在用户输入我们人所使用的简单语句后，利用自然语言智能查询技术，在搜索引擎对提问进行结构和内容分析后，可以直接给出问题的答案或者引导用户从几个可选择的问题中再进行选择。根据March等人的研究将知识搜索定义为组织对外部先有知识和新知识搜寻、获取、整合与利用的活动过程[35]。在信息时代的我们被大量的信息包围，当我们用传统搜索引擎进行资源搜索走索时，得到的搜索结果往往不太精确并且数量庞大，不利于我们找到我们想要的信息，在此背景下以“知识共享社区”和“搜索引擎”相结合的知识搜索引擎正在逐渐发展起来，它在一定程度上弥补了传统搜索引擎的不足。传统的知识搜索引擎对于深层次的动态信息无法给予挖掘，同时由于网页权重等因素所需网页也无法在大量的网页中脱颖而出。而知识搜索引擎是以用户互答平台和知识积累为基础的[36]，汇集了“草根的”智慧，调动广泛网民参与的热情，用户与用户之间可以分享彼此的知识和经验，典型的知识搜索引擎包括互动问大型的雅虎知识堂、百度知道、搜搜提问、新浪爱问知识人以及知识呈现型的百度百科[37]。

知识搜索能够加快教育资源的搜索效率。就如同上面所叙述的现在的教育资源多而杂，我们需要找出合适的知识存储和检索数据。知识搜索是以元数据为基础的，元数据被称为“关于数据的数据”，元数据在网络资源的检索中侧重于对信息资源的描述、整合、控制、组织和检索，而且强调忠实于原有资源和标引过程中的标准形式和词表的采用[38]。在下页图12中笔者对之前研究者提出的知识搜索系统图[39]进行了补充，因为在之前的系统中只是简要画出了功能模型，并没有将元数据表示模块加进去，也就是没有说明知识库是如何来表示的，该系统主要包括五个部分：问题分析与分类、信息检索、问答平台、评价监督和知识库。问题分析与分类模块主要是对自然语言进行词法、语法的分析，提供有价值的查询概念。信息检索模块位于系统的核心，检索的对象是知识库，而经过问题分析的词语是被查询的对象，如果在知识库中能够找到相应的记录，那么就直接返回答案，如果无法找到则去问答平台上寻找答案，最终也会将搜索到的正确答案返回给用户。在知识问答模块为用户提供了一个可以进行提问和回答的平台，例如百度的百度知道就是一个问答平台。既然问答平台的资源是人为产生的，那么不能排除用户不会违反平台所制定规则来发布答案，因此有必要对搜到的结果进行质量监控。知识库模块是该系统的另外一个核心，任何一个庞大的系统都不可能脱离数据库而独立存在，知识搜索系统将知识点用元数据的形式来表示，其实元数据就相当于知识点所具有的一个个小小的属性，只是这些数据单元是不可再拆分的，可以直接来进行搜索。元数据使信息的描述和分类实现了格式化，从而为机器来智能地处理数据提供了可能。该系统能够很好地体现共享与搜索的功能，比如教学备课系统就可以用到知识搜索。该系统在教育领域的应用前景还是很广阔的。

图12 知识搜索系统

五、知识组织技术在教育领域应用的优势及前景

知识组织技术在教育领域的应用还比较琐碎，不成体系，但其在医学和农学领域的应用研究已经取得了相关的成果。教育技术领域研究的重点就是将相关教学理论和技术进行有机结合来取得更好的教学效果和学习效果。知识组织技术的智能化、个性化功能值得在教育技术领域发扬光大，可以做一些有意义的尝试。学习者需要更加人性化的学习方式，如何在资源的海洋中以最快的速度获得信息，如何能够更好地掌握学科的脉络，这些问题我们可以尝试去知识组织中寻找答案。目前的知识库系统、资源检索系统、辅助学习等系统都存在着知识的共享、分类、联想、信息提示和欠缺智能化导航的功能，这些是限制教育走向智能化的关键问题。将知识组织技术和教育领域相结合主要有以下优点：

(1)体现以人为本的思想，智能化的服务能够充分考虑学生在学习的过程中不同的需求。无论是教育资源、教学系统或教学平台的建设都是为了促进学习者的学习，使我国的教育得到更好的发展。知识组织技术是从人思考的思维方式来进行资源的建设的，和以往的资源建设的方式不太一样，这种方式站在人的角度将资源进行整合。

(2)根据学生的特点提供不同的服务，从不同程度上促进学习者的学习。学习者在学习的过程中学习能力、学习态度、资源获取的能力、信息处理能力都不相同，而良好的经过优化的资源呈现形式、个性化的推荐服务，可以使学习者更好地获取利于自身发展的知识。

(3)能够较好解决我国教育资源联系不紧密的问题。在中国通过网络连接提供教育资源的方式很常见，我国的教育资源类别多、内容丰富，但搜索起来不太简便，资源间没有建立起良好的联系，现在教育资源存在一个盲目堆砌的问题，各个学科之间其实是有很多的重叠交叉点的，目前的建设者建设资源的习惯往往是各自独立地建立资源，没有深入考虑过如何和其他区域或学科的资源建立起一定的联系。只有当资源与资源间、区域与区域间建立了很强的联系，才会更加有利于知识的传播和共享。

(4)为教育资源共享和个性化学习提供新的知识表示方式，有利于学科知识的交叉融合。随着语义网的发展和对信息需求的增加，原有的教育资源建设标准SCROM、CELTS并不能从真正意义上解决资源共享中的问题，这些资源共享系统的底层知识描述存在问题，一般都采用关系型数据库或知识库来表示，但是这些知识库中的知识未实现高度结构化，不能准确描述出知识之间的联系。而知识组织技术有利于学科领域知识的发现，能够更加全面地理解概念，但是当前我国的学科知识库建设的共享效果还不是很明显，需要做进一步研究。

(5)提供了高效率的信息搜索方式。计算机的广泛应用，使学习者日益增长的资源需求同资源的有效搜索之间的矛盾越来越突出，传统“关键词”搜索方式的搜索结果不能准确、全面反映用户需求，学习者需求的多样化需要技术人员和教育工作者一并改进和发展新的搜索技术。语义检索是建立在文献信息的概念相关关系基础上的检索，能够为用户提供交互式的智能化单行，从而实现用户的深度检索。

目前知识组织技术在教育领域的应用主要集中在自适应学习、资源库建设和e-Learning三个方面，在学生认知结构模型构建、教育游戏开发、专业评估等方面的研究较少。要坚持“引进来和走出去”的原则，我们将国外先进的技术引入到教育领域的研究中，同时我们也要将这种技术均衡的应用到教育研究的各个方面，来促进学生的发展。虽然研究者针对教育领域存在的问题开发和设计了很多系统，也只是从实证研究的方面证实了系统的有效性，并没有理论根据说明此系统的可靠性。并且由于知识组织技术发展的时间也不长，目前还没有由专门组织制定的知识定量评价体系可供研究者参考，另外知识监控的方式也不是很多样化，而为了保证知识系统朝着更加完善的方向发展，知识监控一定是必不可少的环节，其实国内关于监控的商业成功案例有一些，但是感觉仍然不能很好地达到监控的效果，目前而言挖掘的深度和广度都不够，在这方面仍旧需要研究者多下功夫。

[1] Peter Ohly H. Knowledge organization 2.0: A communicative paradigm[DB/OL]. http://www.iskoi.org/doc/weh/ohly.pdf, 2013-05-04.

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赵呈领：教授，博士生导师，研究方向为教育技术学理论、方法与应用、信息技术与课程整合()。

杜静：在读硕士，研究方向为教育信息资源设计与开发(dujing@mail.ccnu.edu.cn)。

万力勇：博士，讲师，研究方向为教育信息化、数字化学习资源建设、教育知识管理等(liyongwan2010@126.com)。

陈慧：在读硕士，研究方向为教育信息资源设计与开发(chenhui@mail.ccnu.edu.cn)。

2013年12月6日

责任编辑：马小强

The Research and Application on the Technologies and Methods of Knowledge Organization

Zhao Chengling1, Du Jing1, Wan Liyong2, Chen Hui1
(1. School of Educational Information Technology, Central China Normal University, Wuhan Hubei 430079;2. School of Public Administration, South-Central University for Nationalities, Wuhan Hubei 430074)

Knowledge Organization research put a new research perspective on the study of education field. The technology and application of knowledge organization give a new revelation on the storage form and organization method of resources. However,the number of the studies about the application of knowledge organization in educational fields is not high. And the previous studies just give a rough classi fication on the methods of knowledge organization. The previous studies did not have a detailed description on the procedure of the methods of knowledge organization. In this article, six methods of knowledge organization procedure will be descripted and four applications in the education field will be listed .The four applications are knowledge visualization, learning cell,digital rights management and knowledge search on education resources. The advantages about combining knowledge organization and education together will also be listed in this article.

Knowledge Organization; Knowledge Organization Methods; the Procedure of Knowledge Organization Methods;Education Application

G434

A

1006—9860(2014)04—0077—10

* 本文系“十二五”农村领域国家科技计划课题“低成本体验式农村信息服务关键技术与终端研发”(项目编号：2012BAD35B02)成果。