语义web课程建设初探

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1、语义Web课程建设初探摘要：调研、分析国内外相关课程建设情况，提出语义Web课程的初步建设构想，包括课程定位、教材选择、教学内容及学时分配，并结合南京大学计算机专业开课实例，阐述理论与实践结合、抽象概念与具体应用互补、开展研究性教学等教学模式，从培养学生兴趣入手，基本原理和动手实践并重，提高教学质量。关键词：语义Web；语义网；本体工程；课程建设；教学方法高速发展的万维网(WorldWideWeb,简称WWW)己成为人类历史上影响最深远、最广泛的信息传播媒介，同时也推动着下一代万维网技术的发展。语义Web是下一代万维网的一个重要发展方向。随着资源

2、描述框架(RDF)、Web本体语言(OWL)、RDF数据查询语言(SPARQL)等一批技术规范被万维网联盟(W3C)确立为推荐标准，语义Web已为万维网上的知识表示、推理、交换和复用奠定了技术基础。针对语义Web这个新兴的科学领域，北京大学、浙江大学、上海交通大学、南京大学、华中科技大学等国内多所高校都先后开设了相关课程，也冇华人学者在国内不肚期举办暑期培训班。大家都在摸索如何建设课程，才能提高办学质量，突出课程特色。1・国内外相关课程调研通过调研国内外相关课程发现，国外一些知名大学比较早地开设了语义Web课程，例如美国斯坦福大学、英国曼彻斯特大

3、学、荷兰阿姆斯特丹自由大学以及苏格兰爱丁堡大学等。国内一些高校也相继开设了语义Web课程。下面介绍部分国内高校的开课情况。1）北京大学张铭教授“语义网与数字图书馆”。课程首先介绍语义Web基础知识，包括元数据、木体和语义Web基础语言。然后结合数字图书馆领域具体应用，阐述数宁图书馆信息组织和信息检索效率、知识管理和基于语义的内容检索、引文分析和互联、信息存储与检索系统的技术和应用等内容。2）浙江大学李劲松教授“牛物医学语义技术”。将语义Web技术和医学领域结合，介绍语义技术、生物医学语义技术、元数据语言、本体与逻辑、Web本体语言OWL、生物医学

4、元数据与本体、关联生命数据集、生物医学语义检索技术、基于语义的医疗信息技术、语义技术与生命科学研究、中医本体学探索、医学语义技术深层应用与展望等内容。3）上海交通大学俞勇教授“语义Web的原理与应用”。介绍了本体、本体数据的存储、推理和查询、语义标注和本体学习、语义Web的前沿研究课题等内容。值得一提的是，该课程被评为2006年度“教育部TBM精品课程”。4）华中科技大学卢正鼎教授“语义网与本体论”。课程设置了多个学术专题,并邀请多位教授联合授课。主要内容包括:元数据、RDF和RDFS、本体、描述逻辑、本体语言、基于本体的方法和应用等。5）荷兰阿

5、姆斯特丹自由大学黄智生教授“语义万维网的逻辑基础”。黄智生教授分别于2009年和2011年在东南大学和武汉科技大学开设暑期培训班。课程侧重介绍语义Web的基础理论，包括：现代逻辑和描述逻辑导论、描述逻辑与知识表示、语义Web与逻辑、本体推理与管理、语义技术与应用开发等内容。另外，中国传媒大学、中国石油大学、北京师范大学、天津大学、西北工业大学、湖南大学、华南理工大学、江苏科技大学等高校也开设了有关语义Web的课程。英国杜伦大学宋炜教授、美国匹兹堡大学毛明博士等也曾在国内举办过语义Web暑期班。一些学校开设的知识工程课程也涉及语义Web部分内容。从

6、教学内容和授课对象两个维度对上述国内课程进行归纳比较，结果见表1。2.课程建设笔者结合多年语义Web方面的研究经验和成果，初步提出本课程的定位和建设日标，给出课程在教材选择和教学内容安排方面的参考意见。2.1课程定位与建设目标语义Web课程属于学科交叉课程，涉及计算机、数字图书馆、生物医学等多个领域；同时授课对象也较为广泛，包括研究生和高年级本科生，甚至从事万维网领域的专业技术人员。我们肚位语义Web课程可以作为计算机相关专业研究生的一门专业选修课程，目标在于让学生通过该课程的学习，了解和熟悉语义Web领域的关键问题、基本原理、方法技术及典型应用

7、，掌握万维网上的知识表示、本体构建和语义Web数据管理等内容，熟悉和学会使用常见的语义Web和本体开发工具。此外，通过教学过程,培养学生发现问题、分析问题和解决问题的科学创新精神。在学习本课程之前，建议学生最好已经选修过离散数学、JAVA程序设计和数据库系统等先修课程。2.2教材选择据调查，国内语义Web课程主要采用《语义网简明教程》（宋炜、张铭）和《ASemanticWebPrimer》（GrigorisAntoniou、FrankvanHarmelen）两本参考教材。前者在北京大学、华中科技大学以及宋炜暑期班中选作主要教材，而后者在中国传媒大

8、学、中国石油大学、西北工业大学等高校相关课程中选用。另外，《ASemanticWebPrimer》，（第1版）已由中国科技大学陈小平教授