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研究生:簡伶容
研究生(外文):Ling-Jung Chien
論文名稱:本體論為基之意圖感知問題導向學習機制研發
論文名稱(外文):Development of an Ontology-based Mechanism for Intention Awareness Problem-oriented Learning
指導教授:陳裕民陳裕民引用關係
指導教授(外文):Yuh-Min Chen
學位類別:碩士
校院名稱:國立成功大學
系所名稱:製造工程研究所碩博士班
學門:工程學門
學類:機械工程學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2008
畢業學年度:96
語文別:中文
論文頁數:107
中文關鍵詞:數位學習知識地圖問題導向學習本體論
外文關鍵詞:Knowledge MapOntologye-LearningProblem-Based Learning
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隨著資訊科技的進步與網際網路的發達,帶動了數位學習的發展。透過數位學習,不僅可提高知識的分享性與再利用性,還可突破時間與空間的限制,進行遠距離與非同步的學習。數位學習環境提供了多元化的學習模式,但因缺乏知識的組織與聯結,對於不熟悉領域知識與檢索機制的學習者來說,不僅導致獲取的知識零散且片段,亦容易因漫無目地的瀏覽,造成學習迷失,影響學習成效。此外,現行數位學習平台之學習者多以在學學生為主,忽略了成人教育之學習機制。成人由於具多重社會角色,以及生活情境種種問題極待解決,其學習多以實務應用與問題解決為導向,因此,設計一個適合成人教育的問題導向學習機制有其需求性。
本研究根據PBL概念,運用ontology技術,發展一以本體論為基之意圖感知問題導向學習機制,藉由使用者意圖萃取機制(User Intention Extraction)擷取知識需求意圖,並於領域知識架構(Knowledge Structure )中搜尋符合意圖的知識內容。最後,結合學習歷程與領域知識架構,規劃適合學習者的知識地圖(Knowledge Map),藉由知識地圖的定位與導引解決學習迷失問題,協助學習者進行學習,以實現數位學習的目標與價值。
The rapid development of Internet and information technologies has led to the rising trend of e-learning. By applying e-learning, we can not only improve knowledge sharing and reusing but also break through the restrictions of time and space, as well as go on long distance and asynchronous learning. Although the environment of e-learning features a diversified mode of learning, it lacks of a complete organization and compilation of knowledge, and the relations among knowledge content. As a result, due to knowledge fragmentation, learning disorientation occur very often if learners are unfamiliar with domain knowledge and functions of retrieval mechanism. In addition, most of the e-learning platforms are only suitable for formal students, but lack of mechanisms for adult education. Due to the requirements of real world applications and work place problem solving, theory of problem-based learning is widely applied in adult education. Therefore, design of a problem-based e-learning mechanism for adult education is required.
The objective of this research is to develop an intention-aware problem-oriented learning model for implementation of problem-based learning mechanism for adult education. In this model, user intention is first extracted and transformed into knowledge requirements, which is then used for knowledge searching. A knowledge map is then proposed for learning guidance according to user model and the results of knowledge searching. Knowledge model and knowledge map are developed to facilitate knowledge representation and knowledge searching by employing the technology of ontological engineering. The results of this research may help resolve the problem of learning disorientation and thus fulfill the goals of e-Learning and realize its values.
摘要 i
Abstract ii
誌謝 iii
目錄 iv
表目錄 vi
圖目錄 vii
第一章 緒論 1
1.1 研究背景 1
1.2 研究動機 1
1.3 研究目的 2
1.4 問題分析 3
1.5 主要研究項目 3
1.6 研究步驟與方法 4
1.7 論文架構 7
第二章文獻探討 8
2.1 數位學習 8
2.1.1 數位學習興起 8
2.1.2 數位學習定義與特質 8
2.2 問題導向學習 10
2.2.1 問題導向學習定義與特色 10
2.2.2 問題導向學習模式 11
2.3 本體論 12
2.3.1 本體論定義 12
2.3.2 知識本體發展程序 13
2.3.3 知識本體語言 14
2.4 模糊理論 15
2.4.1 模糊集合 15
2.4.2 隸屬函數 16
2.4.3 語意變數 18
2.4.4 模糊推論系統 19
2.5 自然語言處理 24
2.5.1 断詞規則 24
2.5.2 中文斷詞法 26
2.5.2.1 詞庫斷詞法 26
2.5.2.2 統計式斷詞法 27
2.5.2.3 法則式斷詞法 27
2.5.2.4 混合式斷詞法 27
2.6 知識地圖 27
2.6.1 知識地圖定義 27
2.6.2 知識地圖類型 28
2.7 學習理論 29
第三章 需求分析與模式設計 32
3.1意圖感知問題導向學習模式 32
3.2 以5W1H為基之領域知識本體架構 35
3.3 知識地圖模式 41
3.4 使用者模式設計 45
第四章 功能模組設計 46
4.1 使用者意圖萃取模式 46
4.2 知識搜尋模組 50
4.2.1 知識比對 51
4.2.2 知識概念擴展與導引 76
第五章 實例模擬與驗證 81
5.1 使用者意圖萃取 81
5.2 知識比對 82
5.3 知識概念擴展與導引 89
第六章 研究成果與未來研究方向 98
6.1 結論 98
6.2 未來研究方向 99
參考文獻 101
英文文獻
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