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摘 要：教学资源的开放共享需要形成有效的共享机制和成熟的模型技术框架。现有的学习技术标准为教学资源的共享提供了元数据标准，但在异构数据语义共享方面存在缺陷。分析了基于语义网的教学资源共享系统模型，改进了教学资源SCORM内容包装信息模型，针对学习资源的个性化推荐需求设计并实现了教学资源推荐功能，详细描述了语义网Web程序开发的一般过程和通用模块的实现。基于语义包装的资源检索方法在课程教学素材、参考资料的关联推荐完整度上比传统的资源检索方法有了较大的提高。
关键词：教学资源；学习技术标准；语义网；本体；共享模型
中图分类号：G434文献标识码：A文章编号：2095-7394（2015）02-0088-07
0 引言
教学资源共享是指教学资源能够方便地被使用者获取，重用以及不同的教学信息系统之间的信息交换。[1]目前，教学资源共享的最简单和成熟的形式就是将教学资源进行分类整理和描述，以超级链接的方式放到因特网上，供使用者浏览和下载。其中，不同的分类和描述的方法会影响到获取的便捷性和全面性。教学资源共享需要实现教学资源的集成，即有多样化的检索方式，能够收集与集成与主题相关的尽可能所有的教学资源信息，并智能推荐符合用户检索兴趣的教学资源；教学资源的信息交换和重用，即不同教学资源管理和支持系统之间多媒体素材、可积累资源对象和组织结构的重用以及教学资源的互操作。
异构的教学资源描述形式限制了教学资源共享的发展。目前有三种教学资源共享的研究思路，一种是基于人工智能和计算机语言学的方法来集成各种资源并提供统一的人机访问接口[2]；一种是研究资源的标准化描述，实现标准化资源的集成共享；最后一种是通过资源语义信息的描述[3]，并借助计算机自动智能化处理资源的共享。因为语言表达的复杂性，第一种方法研究还处在实验阶段且未取得实用成果；第二种方法在相关资源共享的完备性上还存在一定的限制；第三种方法虽然可以提供较完善的资源集成，但在资源的互操作性上存在一定的限制。因此，本文提出了资源共享标准基础上的基于语义网的教学资源共享模型，并结合教学资源推荐功能的实现，描述了功能实现的一般过程和通用模块的实现。
1 相关技术
在教学资源共享技术解决方案中，有不同的功能和技术能够实现不同程度的共享。积件思想[4]采用库、OLE对象链接和嵌入、模板、向导、知识对象等积件技术将教学资源中典型的教学素材、教与学策略、微教学单元等可积累、重组和构建的基本元件（称为积件）存储起来，形成积件库，再借助相应的积件组合工具，使得教师能够在不同的教学情境，按照个人的教学思想、教学设计和教学技巧组织相应的教学课件资源，学生能够按照自己的学习兴趣、习惯自主组织学习辅助资源。积件思想实现了教学资源的简单内容共享，但存在共享只局限在同一应用程序内或有限应用程序之间，且目标程序必须引用源程序的处理界面和逻辑等制约。
1.1 SCORM标准
SCORM：Sharable Content Object Reference Model，即可共享内容对象参考模型。其目的是为了解决如何使课程从一个平台转移到另一个平台，如何创建可供不同课程共享的可重用构件，以及快速准确地查找课程素材[5]。该标准由内容集合模型和运行环境构成，内容集合模型采用元数据标准描述基本资源（Asset）、接口操作方法（SCO）和内容组织方法（Content Aggregation），定义了一种能够用来交换学习对象内容的标准数据结构（SCORM课件包）；运行环境提供了用以连接和启动可执行内容以及LMS和内容之间通信的方法，并且预定义了数据模型[6]。SCORM为学习内容共享提供了工程化的方法与技术标准，大力推进了不同系统的教学资源之间的交互共享。
1.2 IMS LD
E-learning学习管理系统包括教学内容、资源的管理，教务教学、行政事务的管理以及学习过程的支持和跟踪管理。SCORM标准关注不同学习管理系统中教学内容、资源的共享，而IMS LD（全球学习联盟学习设计）规范则关注将教学资源组装成一个教学单元的设计过程及教学设计、教学策略这些更高层面的“智慧知识”的重用和共享。
IMS LD规范为学习设计的主要成分学习单元定义了学习目标、角色、活动、活动结构、环境、属性、方法等要素，学习设计的过程就是将活动、角色这些可重复利用部件设计成利用方法元素的过程，加入外部属性便于实现基于学习者特征的适应性学习，环境则为学习活动提供学习对象和学习服务。上述设计的集合独立于平台，使得人们可以共享和重用这些学习设计[7]。教务教学、行政事务的管理活动也可参考IMS LD规范进行设计。
1.3 基于语义网技术的教学资源共享
教学资源的共享已不再局限于单向标准信息的传递，而是形成联系中、重构中、反思中、交流中、教中、创造中学习的环境，支持学习资源的可重用、动态聚合和运行时的进化发展的，支持学习过程设计和信息采集以及支持社会认知网络共享。因此，教学资源共享需要支持分布式环境下的高效的资源检索、集成和数据挖掘。上述的标准化技术忽略了教学资源的语义信息、关联信息，学习过程中生成的信息、人际信息的存储与共享[8]。因此，资源推送及检索的完整度和实际需求还存在很大的差距。
语义网在现有的因特网页面上增加机器可理解的语义，使得计算机能够理解网页并自动完成各种依赖于人工才能完成的任务。它包含了一系列标准和技术，如RDF、语义标注语言、领域本体、OWL语言、本体处理的支持工具、基于本体的推理工具以及SPARQL查询语言[9]。其中，RDF是对信息资源进行表征的标准数据模型；语义标注语言能够支持在现有Web页面中添加信息表征陈述；领域本体给出特定领域的一般术语和关系；OWL语言给出了定义领域术语和关系的标准方法；本体处理工具能够理解网页上的术语和关系；本体推理工具能够基于对术语和关系的理解，进行推理，确定分布式信息或资源之间的联系；人机交互界面基于SPARQL查询语言，根据用户的应用需求，结合推理结论，集成分布式信息或资源，显示反馈结果。 最新讨论的语义网体系结构模型如图1所示[10]。Unicode和URI。Unicode负责处理资源的编码，URI负责资源的标识。XML是用户自定义标签（能够反映数据内容）描述结构化数据的语言，适合在分布式网络上共享数据。NS（Name Space）即命名空间，由URI索引确定，目的是给不同资源确定唯一的标识。RDF是一种标准化的元数据语义描述规范。它是一个和实体–关系类似的基础数据模型，采用XML语法无二义性地描述网络信息资源。RDF Schema基于RDF，提供了将Web资源对象组织成层次结构的建模原语，关键原语包括类、属性和子类、子属性关系，领域和范围的约束。OWL在RDFS等语言的基础上，对定义属性的范围、属性的特征及不相交类等Web资源对象中更复杂的关系进行了描述，提供了更强的语义表达能力和描述逻辑的可判定推理等内容。基于规则的语言是用XML语法表达正向和反向关系和规则的语言，用于完成演绎、重写、推论和变换任务，是本体描述的另一可供选择的语言。DLP（描述逻辑程序）是Horn逻辑和OWL的交集，作为本体描述的基础框架。逻辑框架负责提供一些特定领域的推理规则与公理。推理层涉及实际的演绎过程、推理的Web底层语言表征，通过逻辑推理对资源、资源之间的关系以及推理结果进行验证。信任层通过数字签名和加密技术建立一定的信任关系，从而使得用户信任在系统中的操作安全及其输出的信息质量[11]。
2 基于语义网的教学资源共享系统模型
学习对象标准提供了较好的教学资源共享模型，其数据结构和内容通信方法的定义很好地支持了学习内容和学习策略层面的共享，在此数据模型的基础上添加语义描述，则能很好地实现基于语义、规则的教学资源集成和挖掘。基于语义网的教学资源共享系统模型图如图2所示。
Web服务器通过HTTP协议提供内容服务，HTTP客户端实现浏览功能。语义网系统在现有Web应用系统B/S架构的基础上，使用XML分析器和应用编程接口处理不满足RDF标准的Web内容（例如标准化的SCORM数据包等），或使用RDF分析器和编程接口将资源描述规范化。RDF描述数据可以形成RDF知识库，在RDF库基础上就可以开发实际的应用来存储、索引RDF数据和处理SPARQL查询。推理机能够处理本体语言对本体的描述并得出特定的推论。同样，规则引擎能够以RIF交换格式处理规则。在传输敏感的个人数据时，需要确保数据传送不能中断，数据不能被非法获得和修改，加密工具包括保证数据安全交换的加密和认证技术。加密模块，如SSL处理器，验证数字证书并提供密码的保密和认证。不同的数据源常用不同的标识代表现实世界中的同一事物，识别和对准层确保不同数据源的数据紧密地集成。信任层在数据中添加格外的信息以确保用户数据的私密性。用户界面提供用户与语义网数据交互的界面，从功能的角度来说，用户界面包含通用的数据图形界面和特定领域本体的管理界面[12]。
2.1 资源描述框架
随着元数据的广泛应用，各个应用领域组织定义了各自反应其特殊需求的元数据的语义和内涵，而各应用程序之间共享利用元数据需要有关语义、语法和结构方面的通用协定。资源描述框架由此应用而生[13]。
资源描述框架是一个使用XML语法来表示的资源模型，用来描述web资源的特性及资源与资源之间的关系。资源描述框架的基础概念是表征Web资源的抽象模型，RDF使用抽象模型将信息/知识分解成小片段和关于每个小片段的简单的语义（含义）规则。目的是提供一种简单和灵活的方法来表述任何事实，因此关于知识的描述变得结构化并易于被计算机应用程序操作。抽象模型包含描述、主体和客体资源、述语三个部分。知识片段就是描述，因此知识可以用一系列的描述表示。每个描述的格式是主体—述语—客体（三元组）的固定顺序，主体和客体是现实生活中的具体或抽象资源的名称，述语是连接两个资源的关系名称。
图3是《多媒体技术》课程教学资源的RDF描述。该图中，ns0、ns1是命名空间，区分不同的资源位置，《多媒体技术》教材资源通过作者与多媒体课件资源进行关联，关联的规则就是同一个人拥有同一个手机号码。
3 基于语义网的教学资源共享系统开发
一个语义Web应用程序组件主要分为语义Web的主要组件和与语义Web相关的工具。语义Web的主要组件包括语义Web陈述、统一资源标识符、语义Web语言、本体和实例数据。[14]基于语义网的教学资源共享系统开发中，使用了一些工具和框架。工具包括建造工具、询问工具、推理机和规则引擎，语义框架将上述工具打包在一起形成了一个集成单元。
3.1 系统开发环境
系统的开发环境如下：编译和执行工具：Java SDK；代码编辑工具：Eclipse IDE；本体编辑工具：Protégé；语义Web程序设计框架：Jena语义编程框架；本体推理机：Pellet。本体编辑工具用来创建、编辑和合并本体，Jena框架包含查询引擎、存储、本体管理、推理机和规则引擎，支持通过编程实现与语义Web数据进行交互。
3.2 系统语义Web开发的过程
首先在项目中添加Jena类库和Pellet类库，然后分别编程查询实例资源，将实例资源和领域本体对准，集成多个资源库管理系统和领域本体，对资源描述数据进行推理，确定约束和规则等，最终实现满足一定查询条件的多个系统中的资源集成功能。这些编程步骤大都包含四个主要的实现步骤：获取一个结构化的存储空间或者模型，使用语义Web数据填充该模型，进行可能的数据处理（查询、逻辑处理等），最后输出满足条件的数据。
（3）将实例和本体对准
首先，需要创建模型，并将与两个资源相关的两个本体和两个资源实例数据集填充到模型中，然后创建等价或特化关系的陈述将了两个数据集对准并添加到模型中，接着将模型和Jena推理机绑定，最后执行数据处理（查询实例）及输出。 （4）确定约束和规则
首先创建一个特定的概念或者类，形成一个约束，该约束为受限类描述了成员关系逻辑，例如，限定课件资源必须包含一个图片说明等。然后，将约束读入到与推理机绑定的模型中，进行查询。在超出本体构造能力的限定方面，可采用规则语言建立一条规则，当规则满足时，推理机在模型中添加一条陈述，将实例和新的本体类关联起来，最后执行数据处理（查询实例）及输出。
4 结语
教学资源共享包含三个层次：教学内容共享、学习设计共享和学习过程共享。前两个共享可以通过建立资源重用和信息交换的学习技术标准实现，但学习过程共享的内涵更广，所涉及的教学资源更具有分布性和隐含性。通过在已有学习技术标准规范的基础上加入语义关联信息，可以更智能地查询、集成和挖掘分布式学习资源。本研究结合《多媒体技术》课程的教学资源管理进行了实践研究，在课程教学素材、参考资料的关联推荐完整度上比传统的资源检索方法有了很大的提高，能够全面集成显示教学内容相关的各类教学资源。
参考文献：
[1]陈炳木.教学资源平台的共享性研究[J].现代远距离教育，2004，92（2）：62-65.
[2]庞振，徐蔚鸿.一种基于改进k-means的RBF神经网络学习方法[J].计算机工程与应用，2012，48（11）：162-163.
[3]金燕，王志华.基于推理的语义网检索模型及关键技术研究[J].计算机工程与设计，2013，34（7）：2 585-2 589.
[4]彭绍东.积件思想的形成与理论基础[J].中国电化教育，1998，132（1）：19-22.
[5]ADL.SCORM Specification[EB/OL].（2012-12-10）[2014-09-25].http：//www.adlnet.gov/.
[6]付琴，程文青，杨宗凯.SCORM—可共享对象参考模型的研究[J].中国远程教育，2003，192（1）：60-62.
[7]曹晓明，何克抗.学习设计和学习管理系统的新发展[J].现代教育技术，2006，16（4）：5-8.
[8]杨现民，余胜泉.泛在学习环境下的学习资源信息模型构建[J].中国电化教育，2010，284（9）：72-78.
[9]Liyang Yu.A Developer′s Guide to the Semantic Web[M].New York：Springer-Verlag Berlin Heidelberg，2001.
[10]Grigoris Antoniou，Frank van Harmelen.A Semantic Web Primer（Second Edition）[M].London：The MIT Press，2008.
[11]朱坤.基于语义网的教学资源管理系统关键技术研究[D].天津：天津理工大学，2010.
[12]Dean Allemang，James Hendler.Semantic Web for the Working Ontologist：effective modeling in RDFS and OWL（Second Edition）[M].Waltham：Morgan Kaufmann Publishers，2011.
[13]程变爱.试论资源描述框架RDF：一种极具生命力的元数据携带工具[J].现代图书情报技术，2000，83（6）：62-64.
[14]John Hebeler，Matthew Fisher，Ryan Blace etc.Semantic Web Programmin[M].Indianapolis：Wiley Publishing，Inc.，2009.
Abstract：Open sharing of teaching resources relies on an effective mechanism of sharing and a mature model technology framework.Existed learning technology standards provide metadata for teaching resources sharing，but there have the deficiencies existing in the semantics share of heterogeneous data.This paper analyzes the teaching resource sharing system model based on semantic web，put forward the teaching resources of SCORM content packaging information model.Design and realize the recommendation function on demand of personalized recommendation of learning resources，give a detailed description of the semantic web application development process and the general module.Semantic packaging based resources retrieval method improves the integrity in teaching material，reference recommendation comparing to the traditional retrieval method.
Key words：The teaching resources；Learning technology standards；Semantic web；ontology；Shared model
责任编辑 祁秀春
关键词：教学资源；学习技术标准；语义网；本体；共享模型
中图分类号：G434文献标识码：A文章编号：2095-7394（2015）02-0088-07
0 引言
教学资源共享是指教学资源能够方便地被使用者获取，重用以及不同的教学信息系统之间的信息交换。[1]目前，教学资源共享的最简单和成熟的形式就是将教学资源进行分类整理和描述，以超级链接的方式放到因特网上，供使用者浏览和下载。其中，不同的分类和描述的方法会影响到获取的便捷性和全面性。教学资源共享需要实现教学资源的集成，即有多样化的检索方式，能够收集与集成与主题相关的尽可能所有的教学资源信息，并智能推荐符合用户检索兴趣的教学资源；教学资源的信息交换和重用，即不同教学资源管理和支持系统之间多媒体素材、可积累资源对象和组织结构的重用以及教学资源的互操作。
异构的教学资源描述形式限制了教学资源共享的发展。目前有三种教学资源共享的研究思路，一种是基于人工智能和计算机语言学的方法来集成各种资源并提供统一的人机访问接口[2]；一种是研究资源的标准化描述，实现标准化资源的集成共享；最后一种是通过资源语义信息的描述[3]，并借助计算机自动智能化处理资源的共享。因为语言表达的复杂性，第一种方法研究还处在实验阶段且未取得实用成果；第二种方法在相关资源共享的完备性上还存在一定的限制；第三种方法虽然可以提供较完善的资源集成，但在资源的互操作性上存在一定的限制。因此，本文提出了资源共享标准基础上的基于语义网的教学资源共享模型，并结合教学资源推荐功能的实现，描述了功能实现的一般过程和通用模块的实现。
1 相关技术
在教学资源共享技术解决方案中，有不同的功能和技术能够实现不同程度的共享。积件思想[4]采用库、OLE对象链接和嵌入、模板、向导、知识对象等积件技术将教学资源中典型的教学素材、教与学策略、微教学单元等可积累、重组和构建的基本元件（称为积件）存储起来，形成积件库，再借助相应的积件组合工具，使得教师能够在不同的教学情境，按照个人的教学思想、教学设计和教学技巧组织相应的教学课件资源，学生能够按照自己的学习兴趣、习惯自主组织学习辅助资源。积件思想实现了教学资源的简单内容共享，但存在共享只局限在同一应用程序内或有限应用程序之间，且目标程序必须引用源程序的处理界面和逻辑等制约。
1.1 SCORM标准
SCORM：Sharable Content Object Reference Model，即可共享内容对象参考模型。其目的是为了解决如何使课程从一个平台转移到另一个平台，如何创建可供不同课程共享的可重用构件，以及快速准确地查找课程素材[5]。该标准由内容集合模型和运行环境构成，内容集合模型采用元数据标准描述基本资源（Asset）、接口操作方法（SCO）和内容组织方法（Content Aggregation），定义了一种能够用来交换学习对象内容的标准数据结构（SCORM课件包）；运行环境提供了用以连接和启动可执行内容以及LMS和内容之间通信的方法，并且预定义了数据模型[6]。SCORM为学习内容共享提供了工程化的方法与技术标准，大力推进了不同系统的教学资源之间的交互共享。
1.2 IMS LD
E-learning学习管理系统包括教学内容、资源的管理，教务教学、行政事务的管理以及学习过程的支持和跟踪管理。SCORM标准关注不同学习管理系统中教学内容、资源的共享，而IMS LD（全球学习联盟学习设计）规范则关注将教学资源组装成一个教学单元的设计过程及教学设计、教学策略这些更高层面的“智慧知识”的重用和共享。
IMS LD规范为学习设计的主要成分学习单元定义了学习目标、角色、活动、活动结构、环境、属性、方法等要素，学习设计的过程就是将活动、角色这些可重复利用部件设计成利用方法元素的过程，加入外部属性便于实现基于学习者特征的适应性学习，环境则为学习活动提供学习对象和学习服务。上述设计的集合独立于平台，使得人们可以共享和重用这些学习设计[7]。教务教学、行政事务的管理活动也可参考IMS LD规范进行设计。
1.3 基于语义网技术的教学资源共享
教学资源的共享已不再局限于单向标准信息的传递，而是形成联系中、重构中、反思中、交流中、教中、创造中学习的环境，支持学习资源的可重用、动态聚合和运行时的进化发展的，支持学习过程设计和信息采集以及支持社会认知网络共享。因此，教学资源共享需要支持分布式环境下的高效的资源检索、集成和数据挖掘。上述的标准化技术忽略了教学资源的语义信息、关联信息，学习过程中生成的信息、人际信息的存储与共享[8]。因此，资源推送及检索的完整度和实际需求还存在很大的差距。
语义网在现有的因特网页面上增加机器可理解的语义，使得计算机能够理解网页并自动完成各种依赖于人工才能完成的任务。它包含了一系列标准和技术，如RDF、语义标注语言、领域本体、OWL语言、本体处理的支持工具、基于本体的推理工具以及SPARQL查询语言[9]。其中，RDF是对信息资源进行表征的标准数据模型；语义标注语言能够支持在现有Web页面中添加信息表征陈述；领域本体给出特定领域的一般术语和关系；OWL语言给出了定义领域术语和关系的标准方法；本体处理工具能够理解网页上的术语和关系；本体推理工具能够基于对术语和关系的理解，进行推理，确定分布式信息或资源之间的联系；人机交互界面基于SPARQL查询语言，根据用户的应用需求，结合推理结论，集成分布式信息或资源，显示反馈结果。 最新讨论的语义网体系结构模型如图1所示[10]。Unicode和URI。Unicode负责处理资源的编码，URI负责资源的标识。XML是用户自定义标签（能够反映数据内容）描述结构化数据的语言，适合在分布式网络上共享数据。NS（Name Space）即命名空间，由URI索引确定，目的是给不同资源确定唯一的标识。RDF是一种标准化的元数据语义描述规范。它是一个和实体–关系类似的基础数据模型，采用XML语法无二义性地描述网络信息资源。RDF Schema基于RDF，提供了将Web资源对象组织成层次结构的建模原语，关键原语包括类、属性和子类、子属性关系，领域和范围的约束。OWL在RDFS等语言的基础上，对定义属性的范围、属性的特征及不相交类等Web资源对象中更复杂的关系进行了描述，提供了更强的语义表达能力和描述逻辑的可判定推理等内容。基于规则的语言是用XML语法表达正向和反向关系和规则的语言，用于完成演绎、重写、推论和变换任务，是本体描述的另一可供选择的语言。DLP（描述逻辑程序）是Horn逻辑和OWL的交集，作为本体描述的基础框架。逻辑框架负责提供一些特定领域的推理规则与公理。推理层涉及实际的演绎过程、推理的Web底层语言表征，通过逻辑推理对资源、资源之间的关系以及推理结果进行验证。信任层通过数字签名和加密技术建立一定的信任关系，从而使得用户信任在系统中的操作安全及其输出的信息质量[11]。
2 基于语义网的教学资源共享系统模型
学习对象标准提供了较好的教学资源共享模型，其数据结构和内容通信方法的定义很好地支持了学习内容和学习策略层面的共享，在此数据模型的基础上添加语义描述，则能很好地实现基于语义、规则的教学资源集成和挖掘。基于语义网的教学资源共享系统模型图如图2所示。
Web服务器通过HTTP协议提供内容服务，HTTP客户端实现浏览功能。语义网系统在现有Web应用系统B/S架构的基础上，使用XML分析器和应用编程接口处理不满足RDF标准的Web内容（例如标准化的SCORM数据包等），或使用RDF分析器和编程接口将资源描述规范化。RDF描述数据可以形成RDF知识库，在RDF库基础上就可以开发实际的应用来存储、索引RDF数据和处理SPARQL查询。推理机能够处理本体语言对本体的描述并得出特定的推论。同样，规则引擎能够以RIF交换格式处理规则。在传输敏感的个人数据时，需要确保数据传送不能中断，数据不能被非法获得和修改，加密工具包括保证数据安全交换的加密和认证技术。加密模块，如SSL处理器，验证数字证书并提供密码的保密和认证。不同的数据源常用不同的标识代表现实世界中的同一事物，识别和对准层确保不同数据源的数据紧密地集成。信任层在数据中添加格外的信息以确保用户数据的私密性。用户界面提供用户与语义网数据交互的界面，从功能的角度来说，用户界面包含通用的数据图形界面和特定领域本体的管理界面[12]。
2.1 资源描述框架
随着元数据的广泛应用，各个应用领域组织定义了各自反应其特殊需求的元数据的语义和内涵，而各应用程序之间共享利用元数据需要有关语义、语法和结构方面的通用协定。资源描述框架由此应用而生[13]。
资源描述框架是一个使用XML语法来表示的资源模型，用来描述web资源的特性及资源与资源之间的关系。资源描述框架的基础概念是表征Web资源的抽象模型，RDF使用抽象模型将信息/知识分解成小片段和关于每个小片段的简单的语义（含义）规则。目的是提供一种简单和灵活的方法来表述任何事实，因此关于知识的描述变得结构化并易于被计算机应用程序操作。抽象模型包含描述、主体和客体资源、述语三个部分。知识片段就是描述，因此知识可以用一系列的描述表示。每个描述的格式是主体—述语—客体（三元组）的固定顺序，主体和客体是现实生活中的具体或抽象资源的名称，述语是连接两个资源的关系名称。
图3是《多媒体技术》课程教学资源的RDF描述。该图中，ns0、ns1是命名空间，区分不同的资源位置，《多媒体技术》教材资源通过作者与多媒体课件资源进行关联，关联的规则就是同一个人拥有同一个手机号码。
3 基于语义网的教学资源共享系统开发
一个语义Web应用程序组件主要分为语义Web的主要组件和与语义Web相关的工具。语义Web的主要组件包括语义Web陈述、统一资源标识符、语义Web语言、本体和实例数据。[14]基于语义网的教学资源共享系统开发中，使用了一些工具和框架。工具包括建造工具、询问工具、推理机和规则引擎，语义框架将上述工具打包在一起形成了一个集成单元。
3.1 系统开发环境
系统的开发环境如下：编译和执行工具：Java SDK；代码编辑工具：Eclipse IDE；本体编辑工具：Protégé；语义Web程序设计框架：Jena语义编程框架；本体推理机：Pellet。本体编辑工具用来创建、编辑和合并本体，Jena框架包含查询引擎、存储、本体管理、推理机和规则引擎，支持通过编程实现与语义Web数据进行交互。
3.2 系统语义Web开发的过程
首先在项目中添加Jena类库和Pellet类库，然后分别编程查询实例资源，将实例资源和领域本体对准，集成多个资源库管理系统和领域本体，对资源描述数据进行推理，确定约束和规则等，最终实现满足一定查询条件的多个系统中的资源集成功能。这些编程步骤大都包含四个主要的实现步骤：获取一个结构化的存储空间或者模型，使用语义Web数据填充该模型，进行可能的数据处理（查询、逻辑处理等），最后输出满足条件的数据。
（3）将实例和本体对准
首先，需要创建模型，并将与两个资源相关的两个本体和两个资源实例数据集填充到模型中，然后创建等价或特化关系的陈述将了两个数据集对准并添加到模型中，接着将模型和Jena推理机绑定，最后执行数据处理（查询实例）及输出。 （4）确定约束和规则
首先创建一个特定的概念或者类，形成一个约束，该约束为受限类描述了成员关系逻辑，例如，限定课件资源必须包含一个图片说明等。然后，将约束读入到与推理机绑定的模型中，进行查询。在超出本体构造能力的限定方面，可采用规则语言建立一条规则，当规则满足时，推理机在模型中添加一条陈述，将实例和新的本体类关联起来，最后执行数据处理（查询实例）及输出。
4 结语
教学资源共享包含三个层次：教学内容共享、学习设计共享和学习过程共享。前两个共享可以通过建立资源重用和信息交换的学习技术标准实现，但学习过程共享的内涵更广，所涉及的教学资源更具有分布性和隐含性。通过在已有学习技术标准规范的基础上加入语义关联信息，可以更智能地查询、集成和挖掘分布式学习资源。本研究结合《多媒体技术》课程的教学资源管理进行了实践研究，在课程教学素材、参考资料的关联推荐完整度上比传统的资源检索方法有了很大的提高，能够全面集成显示教学内容相关的各类教学资源。
参考文献：
[1]陈炳木.教学资源平台的共享性研究[J].现代远距离教育，2004，92（2）：62-65.
[2]庞振，徐蔚鸿.一种基于改进k-means的RBF神经网络学习方法[J].计算机工程与应用，2012，48（11）：162-163.
[3]金燕，王志华.基于推理的语义网检索模型及关键技术研究[J].计算机工程与设计，2013，34（7）：2 585-2 589.
[4]彭绍东.积件思想的形成与理论基础[J].中国电化教育，1998，132（1）：19-22.
[5]ADL.SCORM Specification[EB/OL].（2012-12-10）[2014-09-25].http：//www.adlnet.gov/.
[6]付琴，程文青，杨宗凯.SCORM—可共享对象参考模型的研究[J].中国远程教育，2003，192（1）：60-62.
[7]曹晓明，何克抗.学习设计和学习管理系统的新发展[J].现代教育技术，2006，16（4）：5-8.
[8]杨现民，余胜泉.泛在学习环境下的学习资源信息模型构建[J].中国电化教育，2010，284（9）：72-78.
[9]Liyang Yu.A Developer′s Guide to the Semantic Web[M].New York：Springer-Verlag Berlin Heidelberg，2001.
[10]Grigoris Antoniou，Frank van Harmelen.A Semantic Web Primer（Second Edition）[M].London：The MIT Press，2008.
[11]朱坤.基于语义网的教学资源管理系统关键技术研究[D].天津：天津理工大学，2010.
[12]Dean Allemang，James Hendler.Semantic Web for the Working Ontologist：effective modeling in RDFS and OWL（Second Edition）[M].Waltham：Morgan Kaufmann Publishers，2011.
[13]程变爱.试论资源描述框架RDF：一种极具生命力的元数据携带工具[J].现代图书情报技术，2000，83（6）：62-64.
[14]John Hebeler，Matthew Fisher，Ryan Blace etc.Semantic Web Programmin[M].Indianapolis：Wiley Publishing，Inc.，2009.
Abstract：Open sharing of teaching resources relies on an effective mechanism of sharing and a mature model technology framework.Existed learning technology standards provide metadata for teaching resources sharing，but there have the deficiencies existing in the semantics share of heterogeneous data.This paper analyzes the teaching resource sharing system model based on semantic web，put forward the teaching resources of SCORM content packaging information model.Design and realize the recommendation function on demand of personalized recommendation of learning resources，give a detailed description of the semantic web application development process and the general module.Semantic packaging based resources retrieval method improves the integrity in teaching material，reference recommendation comparing to the traditional retrieval method.
Key words：The teaching resources；Learning technology standards；Semantic web；ontology；Shared model
责任编辑 祁秀春