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计算机网络和计算机应用的飞速发展,使之已渗透到社会生活的各个领域,Internet成为人们获得知识、交流信息的主要平台,各行各业与信息技术整合也成为了大势所趋,教育领域也不例外。近年来,Internet上涌现了大量内容丰富的学习对象,重用这些学习对象是提高教育质量、降低教育成本的有效途径,然而在学习对象共享上存在着两个不可回避的问题:其一是缺少统一知识表示模型,无法对学习对象实现语义层面上的检索;其二是分布式的学习对象的异构性,无法对学习对象实现无缝的整合。语义Web和面向服务的体系结构(SOA)为解决异构资源的整合带来了曙光,本文以此为切入点,针对采用语义Web和面向服务技术来解决学习对象的发现问题进行了研究和探索,以期为语义Web和SOA在教育领域的应用提供新的思路。本文提出了基于SOA和语义Web的学习对象发现机制,实现了本体技术与元数据标准的结合,以全新的视觉解决了分布式、异构学习对象的共享问题。本文主要的工作及创新点包括以下几个方面:(1)提出了基于SOA和语义Web的学习对象发现机制本文认证了采用面向服务的架构和方法来管理学习对象可能性,探索性地将SOA引入学习对象发现机制中,进而将“服务”这一术语从传统意义上的各种应用、操作扩展为分布在Internet上的各种可重用的资源,包括各种数据、信息、应用程序、硬件设备等等。所提出的学习对象发现机制通过增加内部语义模式、引入外部语义模式来支持服务的语义描述,通过增加外部匹配器来提高Web服务架构对语义信息的匹配的支持。从而不仅更好地解决了分布式学习对象的发现问题,还为解决其他各种Internet资源的发现机制提供了借鉴。(2)构建了以学习对象元数据为基础的学习对象本体将学习对象元数据标准与本体技术相结合,解决了学习对象的共享问题。本文仔细深入地分析了IEEE LOM标准,阐述了在本体构建中使用学习对象元数据标准的可能性和可行性,并以IEEE LOM标准核心元数据对本体的属性进行了描述,从而使得学习对象元数据成为学习对象与本体连接的桥梁,采用这一构建本体的思路使本体开发实践过程变得较为简易,所开发的本体具有通用性、可扩展性,实现了本体技术在教育领域中的探索。(3)探讨了领域本体的增量开发方法将软件开发的原理和方法运用于本体的开发过程,在遵循本体开发指导性原则的基础上,将软件开发中成熟的原理和方法运用到本体开发中,采用了领域本体的增量开发方法,该方法借鉴“工程化”思想,直接采用了软件工程中“增量”的开发过程,充分利用了本体与面向对象开发中“对象”概念的相似性,将面向对象的开发中的方法灵活地运用到本体的开发过程中,采用该方法完成学习对象本体和Web服务本体的构建。(4)提出了支持语义和服务质量的匹配算法本文分析、研究了现有的服务匹配算法,提出了“文本匹配——语义匹配——服务质量排序”的多层次匹配算法,其中基于词语的文本匹配算法在保证匹配结果有效性的基础上,避免了传统匹配方法的计算的复杂性;语义匹配算法充分利用了本体所包含的丰富语义,从概念的层次深度、概念间关系的类型、概念间属性集合三个方面对概念语义进行了考察;服务质量排序算法主要针对Web服务质量具有多属性、多类型的特点。整个算法以模糊数学为基础,匹配结果以相似度的方式呈现。