本發明公開了一種基于本體的雙情境匹配方法及系統，方法具體為:將資源情境本體框架與學習情境本體框架合并，形成統一的情境本體樹；利用情境本體樹，建立資源情境樹和學習情境樹的節點映射；感知學習情境，抽取資源情境進行匹配；利用情境推理規則，結合頂層子樹的相似度，對資源情境進行排序；根據排序結果確定與當前學習情境最匹配的資源情境。本發明還提供實現上述方法的系統。本發明采用本體語言來描述資源情境和學習情境，主要采用邏輯推理、基于本體的推理和本體匹配相結合的方法來實現資源情境和學習情境的雙向匹配。本發明雙情境匹配不僅減少了匹配步驟，提高了效率，且降低了匹配中存在的誤差風險，提高了資源與情境的匹配度。

技術領域

本發明涉及教育信息化技術領域，具體涉及一種基于本體的雙情境匹配方法。

背景技術

情境認知理論認為，情境是一切認知活動的基礎，有效學習的發生不能脫離具體的情境。知識是情境化的，是在活動和運用中被不斷發展的，脫離情境的知識使得學習者難以在具體情境中運用這些知識，難以實現有意義的學習。反之，當為學習者提供與情境相關的知識信息時，學習者內部的默會知識將會促進學習者與以往相似情境建立關聯，從而在解決問題時采取相似的行為，進而促進知識在具體場景中的運用、學習者認知的發展以及學習的有效發生。

作為學習的核心要素之一，學習資源對學習的有效發生有重要作用。學習者進行學習的目的是獲取知識來解決具體情境問題，僅僅了解客觀的知識，卻不了解如何在不同情境中運用知識，那么這些知識對于學習者來說是沒有實際意義的。提高學習資源與情境需求匹配的程度有利于學習者獲得解決實際問題的方法和能力。

由于目前學習資源標準對學習資源的描述主要是對通用屬性的靜態描述，而忽略了對資源情境予以豐富、動態的描述。為了向學習者提供與情境需求匹配的學習資源，目前常用的思路是通過學習情境與資源特征匹配(單情境匹配)，從已有的資源庫中選出與情境需求相關的學習資源。由于學習情境與學習資源信息組織存在的異構性、非統一性，單情境匹配需要將學習情境轉化為目標資源特征，通過資源間的特征匹配來獲得與情境相關的資源。學習情境轉化為目標資源特征的過程依賴于人的經驗以及設定的規則，不僅難以顧及所有情境，且轉化過程中也容易損失部分信息，難以避免誤差。且資源間的特征匹配也常常因算法的限制而存在誤差。此外，由于轉化環節的存在，隨著資源數量的不斷增多，資源獲取的實效性將受到影響。由此可見，單情境匹配方式準確性和效率都所有限制。

發明內容

為提高學習資源與情境需求的匹配程度，本發明提出了上述這種將學習情境與資源情境直接匹配的“雙情境”匹配方式。“雙情境”匹配不僅減少了匹配步驟，提高了效率，且降低了匹配中存在的誤差風險，提高了資源與情境的匹配度。

一種雙情境匹配方法，包括以下步驟：

(1)將資源情境本體框架與學習情境本體框架進行合并，形成在系統中形態統一的情境本體樹Q；

(2)利用統一的情境本體樹Q，建立資源情境樹和學習情境樹的節點映射；

(3)系統感知學習者當前的學習情境樹CL，并從資源情境庫中抽取出一個資源情境樹CR以待匹配；

(4)依據節點映射關系，計算CL和CR對應葉子節點間的相似度；

(5)通過葉子節點間的相似度累加或加權求和，得到資源情境樹CR與學習情境樹CL之間的相似度；

(6)若資源情境庫中還存在沒有匹配過的資源情境，則重復(3)-(5)步驟，否則，進入步驟(7)；

(7)利用預設的情境推理規則，結合多個資源情境樹CR與學習情境樹CL之間的相似度，對多個資源情境進行匹配度排序；

(8)根據匹配度排序結果確定與當前學習情境樹CL最匹配的資源情境。

進一步地，所述步驟(2)建立資源情境樹和學習情境樹的節點映射的具體過程為：