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基于思维导图的小学教育语义本体库构建

2016-12-26黄振权

科教导刊·电子版 2016年30期
关键词:小学教育思维导图

摘 要 思维导图主要是一种思维模式的呈现图像,能够有效地进行信息共享和组织,在教学中应用思维导图能够有效地提高学生的思维能力。目前在小学教育中的语义本体库构建中引入思维导图,能够有效地优化教学效果,提高教学资源的使用率。

关键词 小学教育 思维导图 语义本体库

一般来说,在个人知识管理、企业管理以及教学领域中逐渐普及思维导图模式,所谓的思维导图能够帮助人们有效地进行信息的组织和共享。在我国的小学教育中应用思维导图,能够锻炼学生的思维方式,引导学生创新思维方式,提高学生的思维能力,提高学生的学习效率。思维导图在小学语义本体库的构建中发挥着重要的作用,它能够使学生在学习中对学习内容形成清晰的体系结构,帮助教师进行资源的整体和组织,同时能够有效地实现资源共享,优化教学方案。本文就基于思维导图的小学教育语义本体库构建进行探讨。

1小学教育语义本体的内涵

小学教育语义本体从思维导图地图形上看可以将其结构层次看成是一个树状结构,这个树状结构是从中心向四周进行发散。其中有一个中心点,四周是其中的子结点,中心点与子结点的关系是包含和继承、整体与部分的关系,不同的子结点之间是并列的关系。这种树状结构的语义本体库能够有效地实现教育资源的整合和共享,通过思维导图的这种结构层次划分,能够增添标签的概念,确保中心点与子结点之间的联系,最终形成完整的语义本体库。

2基于思维导图的小学教育语义本体库构建

所谓的本体学习主要是指从当前的信息资源中获得专业领域的知识,同时通过自动构建的方式进行本体扩充。本体学习中进行统计和机器学习时采用自动化的学习方式,这样就能够有效地处理一些半结构化、结构化的数据,并从这些自动整合的数据中选取专业领域的知识。一般来说,在半结构化的数据处理过程中,通过自然语言或者是机器学习进行其中隐藏的知识获取。在处理结构化的数据时,通过在本体结构上映射出结构化数据的载体模型,最终进行知识获取。小学教育语义本体库的构建主要是进行机器学习,通过教育词典、相关的小学教育语料集、教育主题词表等进行知识收集,然后通过手工的方式进行语义本体库的构建。具体的语义本体库构建中需要注意的几点如下:

2.1收集、获取知识

在构建小学教育语义本体库的过程中,首先是要对其中涉及到的知识进行收集和获取,虽然小学阶段教育所收集的知识简单易懂,但是相对知识涉及面广泛,内容丰富。小学阶段教育中的一些权威专家的一些专业知识是收集的重点,同时一些小学基础知识也是教育语义本体库收集的补充知识材料。教育主题词表在收集和获取过程中要有主次的进行选择。通过对小学阶段的书本、专业文献以及网络中的小学教育资料、规章制度以及相关文档进行收集。

2.2合理进行资料选择

在语义本体库的构建中,要对小学教育阶段使用的基本词汇和专业术语进行合理的选择和定义,确保基于思维导图的本体库能够从上到下进行扩展,并形成完整的、合理的层次概念。在选择的过程中,需要对现有的专业词典、小学教育使用的专业书本、字典、属于以及主题词表等进行借鉴,因为现有的词表中对词汇进行标准的分类和定义,这些词汇对后期的语义管理、表达概念等分类中具有重要的作用。比如说对平行四边形进行定义时,可以将原始定义进行中文分词切分的方式进行概念学习,即“对角线互相平分的四边形是平行四边形”变成“对角线/互相平分/的/四边形/是/平行四边形”,原始定义中的“的”和“是”主要是为了停顿使用的,在概念切分时可以省掉。

2.3确立从属关系

在进行语义本体库的构建中,还要进行属性关系的确立。在这个环节中,根据思维导图形成的树状结构中按照其中出现的词汇进行关系定义,确定好不同词汇之间的逻辑关系和概念管理,进而将树状结构不断向外扩充,形成直观的、立体的语义关系网。比如说上文中对平行四边形的定义中,互相平分、对角线、平行四边形、四边形这四个词汇之间的关系是平行关系,本体是四边形,特点是互相平分、对角线,通过对概念的分析,确定其中的从属关系。

2.4添加标签

在小学教育基于思维导图的语义本体库的构建中,还可以添加语义标签,添加语义标签主要是为了能够更大程度的体现出本体的概念,通过相关信息的收集,形成本体层次上的完整结构图。为了不产生歧义,可以在上位的本体上添加标签,也就是说,用上位本体上添加的标签进行下位本体标注。标签的添加主要是分为两部分:首先是将已经标注标签的本体作为基础本体,然后向外不断扩展,按照关联的原则,将标有共同标签的本体作为关联本体,并进行标签添加。其次是对不是关联本体的本体进行标签扩展,按照本体之间具有的相似度作为标签添加的依据,这里主要是根据余弦距离进行相似度计算,然后在对这些未标注标签的本体进行扩展。

3总结

小学教育语义本体库的构建是一个不断完善的过程中,基于思维导图的语义本体库的构建是在思维导图的基础上进行结构的不断扩充。本文主要是通过对小学教育相关领域的知识进行分析和研究,按照思维导图的结构层次进行资料收集和获取,同时根据已有的词典、词汇表等数据进行基础本体构建。然后选择小学教育领域中的知识进行概念关系的梳理,确保不同概念之间的关联性,进行标签标注。并且不断进行扩展,在形成的基本语义本体库的基础上,根据时代的变化和信息的更新进行不断的补充和完善,确保信息有效地进行组织和共享。小学教育语义本体库的构建在思维导图的基础上能够不断进行完善和扩展,而根据信息的更新和技术的发展,语义本体库的构建方法需要进一步完善和研究。

作者简介:黄振权,男(1963.10-),汉族,江西南康人,大专,高级教师,研究方向:小学教育。

参考文献

[1] 车成逸,马宗民,焦晓龙.基于结构化信息源的本体构建方法综述[J].计算机应用研究,2012.

[2] 刘柏嵩.基于Web的通用本体学习研究[D].浙江:浙江大学,2007.

[3] 韩韧,黄永忠,刘振林,等.OWL本体构建方法的研究[J].计算机工程与设计,2008.

[4] 丁晟春,李岳盟,甘利人.基于顶层本体的领域本体综合构建方法研究[J].情报理论与实践,2007.

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