面向eLearning的教育资源聚类系统的设计和实现,本论文为您写聚类毕业论文范文和职称论文提供相关论文参考文献，可免费下载。
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摘 要：随着信息技术的发展和e-Learning学习模式的兴起,网络上教育资源的数量在急速增长,但是学习者却往往淹没在知识的海洋中,出现认知迷航等问题.针对教育资源定位困难的问题,该文研究了教育资源的聚类组织方法,设计并实现了一个面向e-Learning的教育资源聚类系统.该系统可以将资源检索的结果按照一定的算法划分为多个子类别,并通过可视化的方式对划分的结果进行呈现,从而为学习者提供更加精确的资源导航和更为快速的资源定位.在实际使用中,系统的使用者认为,与简单返回资源列表的方式相比,图形化的资源组织与呈现方式能够更好地起到资源导航的作用.
关键词：e-Learning；资源聚类；聚类引擎；可视化
中图分类号：G434 文献标识码：A
一、引言
资源是教与学过程中的一个重要组成部分,优质的教育资源能够极大地提高教学效果,降低学习者的认知负荷,提高学习绩效[1][2].尤其是随着网络技术的发展,e-Learning作为一种新型的学习模式得到了广泛的关注和应用[3][4].e-Learning是一种自主性的、分布式的、个性化的学习环境[5],学习者具有较高的自由度和随意性,由于缺乏教师的干预和引导,该环境下的教育资源建设就显得更为重要和迫切[6][7].
随着资源的数量越来越多,其质量也开始变得良莠不齐,而且资源之间没有统一的信息模型,缺乏良好的组织结构,这给学习者的资源利用带来了很多不便和障碍,主要体现在以下两个方面：
（1）现有的资源管理主要采用以“主题词”为核心,“资源、索引和元数据目录”三要素为基础的资源组织与服务模式.这种基于主题词的资源组织模式不便于学习者从大量的教育资源中快速地定位出自己所需要的资源.学习者往往需要从大量的主题词命中的资源列表中再次进行甄别和筛选.
（2）海量的教育资源大大提高了知识获取的难度,容易导致用户在学习过程中出现“学习迷航”和“认知过载”等问题[8].
导致上述问题的根本原因在于资源缺乏有效的组织方式[9][10].人工对资源进行标注和组织虽然可以缓解上述问题,但人工组织费时费力.而聚类技术是一种新型的资源自动组织方法[11],是指计算机自动将资源按照一定的算法划分为多个簇,其中每个簇内部的资源具有较高的相似度,而簇与簇之间具有较低的相似度.由于其不需要监督和引导的特征,聚类技术已经在资源组织和导航领域得到了广泛的应用[12].因此,针对e-Learning中资源组织模式所存在的不足,本文将聚类技术引入到了教育资源的组织中,设计并实现了一个面向e-Learning的教育资源聚类系统.通过在资源组织中引入聚类技术为用户提供歧义性较小的、更加清晰的、具有良好组织结构的资源集合[13].
二、教育资源聚类系统的设计
(一)资源聚类系统的需求分析
资源聚类系统的设计目标是对网络上分散的教育资源进行二次组织,针对用户的检索需求,提供更加清晰的教育资源呈现方式.针对上述目标,本文认为教育资源聚类系统的功能需求应包含以下几个方面：
1.对各类教育资源的采集、组织与检索.为了实现对教育资源的组织和聚类,系统需要对网络上的相关教育资源进行采集,并提供检索功能,这是整个聚类系统的数据来源.
2.根据用户的检索需求对检索命中的结果进行聚类.聚类是系统的核心,是资源二次组织的关键.当用户提交检索需求后,系统需要通过一定的聚类算法对检索结果进行处理和运算,从而为用户提供结构更加清晰的检索结果.
3.聚类结果的可视化呈现.根据人类信息获取的一般规律,与文字相比,人们更倾向于从图形中获得信息.图形以更加直观和便于理解的方式揭示数据的本质.因此,聚类系统应能够通过可视化的方式呈现资源的检索与聚类结果.
(二)资源聚类系统的体系架构设计
为了保证系统的体系架构清晰和功能模块的低耦合性与可扩展性,本文采用分层的方式来设计整个系统.系统被划分为三层：数据源层、数据处理与语义聚类层和应用层,系统架构如图1所示.
1.数据源层
该层的主要作用是采集各类与学科相关的教育资源作为整个系统的数据来源,例如文件系统中的文本类文件、从Internet上爬取的各类主题资源、著名搜索引擎（如Google、Bing）的返回结果、数据库系统中的数据记录以及学习内容管理系统中的学习内容和学习记录等.
2.数据处理与语义聚类层
该层的主要作用是对数据源中收集到的数据进行处理和聚类.首先对数据源中的数据进行去重、去除标签、图片和广告等噪声信息等预处理操作,对数据内容进行清洗和过滤.然后对经过清洗之后的数据内容建立索引以供后续处理步骤使用.建立索引完成后,聚类引擎将对索引的内容进行聚类处理,聚类引擎主要使用URL聚类、来源聚类和k-means聚类算法对资源进行聚类.在信息处理过程和聚类引擎工作的过程中,领域知识库为整个处理过程提供相关的领域背景知识.领域知识库中包括领域主题词库、领域本体等.
3.应用层
应用层的主要作用是面向用户,提供资源检索与聚类服务.系统通过一定的显示模板对聚类结果进行显示,并通过不同的可视化方式展示聚类结果,方便用户查看.同时在应用层为用户提供查询的接口,以便于用户对资源进行查询.
(三)聚类系统的功能模块设计
资源检索系统的功能是根据用户输入的检索关键词从数据源中检索出与其相关的所有资源,并采用一定的聚类算法对检索出的资源进行聚类,然后通过一定的可视化方式将聚类结果呈现给用户.整个系统的工作流程如图2所示.
结论：关于对不知道怎么写聚类论文范文课题研究的大学硕士、相关本科毕业论文聚类论文开题报告范文和文献综述及职称论文的作为参考文献资料下载。
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