Anlambilimsel örün teknolojilerine dayalı bireyselleştirilmiş öğretim sistemi tasarımı
Design of a personalized learning system based on semantic web technologies
Yazar: FUNDA DAĞ
Danışman: PROF. DR. KADİR ERKAN
Kocaeli Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Elektrik Eğitimi Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2008
Konu: Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrol = Computer Engineering and Computer Science and Control

Özet:
Bu tez çalışmasında, öğrenme nesnesi(Ö.N)'ne dayalı, bireyin öğrenme sitiline ve bilişsel bilgi düzeyine göre bireyselleştirilmiş öğrenme içeriği sunan bir öğretim sistemi tasarlanmıştır. Geliştirilen sistem, eğitimsel olarak gelişmiş öğrenme teknolojileri alanında yer almaktadır. Geliştirme teknolojileri açısından bakıldığında ise, bir anlambilimsel örün uygulamasıdır. Önerilen sistemin, bireyselleştirilmiş öğrenme ortamı oluşturması amaçlanmaktadır. Bu sistem; ilgi alanı modeli, kullanıcı modeli ve uyarlama modeli olmak üzere üç modeli içermektedir. Sistemin bileşenleri ontoloji tabanlı bilgi modelleme yaklaşımıyla gerçekleştirilmiştir.Önerilen sistemde, öğrenme içeriği Ö.N ile, eğitsel materyal ise sayısal kaynak ile temsil edilmektedir. Her Ö.N değişik sayısal kaynaklardan oluşan bir yapıya sahiptir. Eğitsel özelliğe sahip Ö.N'yi tanımlayan metadata öğeleri, Cisco tarafından sunulan Ö.N içerik modeli referans alınarak geliştirilmiştir. Tek başına eğitsel özelliği bulunmayan ancak bir Ö.N'yi oluşturan bileşen olarak tanımlanan sayısal kaynakları tanımlayan metadata öğeleri ise Scorm referans modelinin içerik modeline göre oluşturulmuştur. Ö.N'yi farklı açılardan ele alan iki temel Ö.N standardı, Zeki Öğretim Sistemi(Z.Ö.S) ve Uyarlanır Öğretim Hiper ortam Sistemi(U.Ö.H.S)'nin ilgi alanı modeli altyapısı ontoloji tabanlı modelleme yaklaşımı ile birleştirilerek, bireyselleştirilmiş içerik üretmeye uygun yeni bir ilgi alanı ontolojisi tasarlanmıştır.Önerilen sistemin uyarlama modeli; öğrenme ortamında sunulan etkileşim biçimlerine göre, ilgi alanı ontolojisinden ve kullanıcı ontolojisinden mantıksal çıkarım sağlayan DL tabanlı mantıksal muhakeme ve kural tabanlı çıkarsama teknolojileri kullanılarak geliştirilmiştir. Sistemin kullanıcı modeli, bilişsel bilgi düzeyini ve öğrenme stilini değerlendirici özellikte tasarlanmıştır. Öğrenme stiline göre öğretimin bireyselleştirilmesi için Felder ve Silverman öğrenme stili modeli kullanılmıştır.Önerilen sistemin öğrenme ortamınının ve bireyselleştirilmiş içerik oluşturma özelliğinin uygulanması, elektrik eğitimi için, sistemin bireyselleştirme gereksinimlerine göre oluşturulan rezonans öğretim modülü ile incelenmiştir.

Abstract:
In this study, a personalized learning system based on learning object (LO) and produces a personalized learning content according to learning style and cognitive knowledge level of an individual has been developed. The proposed system is situated in advanced learning technologies according to educational perspective and is a semantic web application according to development technologies. The proposed system is aimed to form a personalized learning environment. Three models are included in this system: domain model, user model and adaptation model, respectively. Components of the system have been realized by ontology based knowledge modelling approach.In the proposed system, learning content has been represented by LO and also, educational material has been represented by digital resource. Each LO has a structure that is composed of different digital resources. Metadata which is used to define LO has been developed according to Cisco content model. Metadata which is used to define digital resource has been developed according to content model of Scorm Reference Model. A new domain ontology which is suitable to produce personalized learning content has been developed by integrating two main LO standarts that have different approaches to compose a LO and domain model structure that is used in Intelligent Tutoring System (ITS) and Adaptive Educational Hypermedia System (AEHS) with ontology based knowledge modelling.Adaptation model of the proposed system has been developed by DL based reasoning and rule based reasoning technologies which are used to inference from the domain ontology and the user ontology in accordance with interaction modes of the system. User model of the proposed system has been developed to diagnose cognitive knowledge level and learning style of the indivual. For learning style based personalization, Felder and Silverman Learning Style Model has been used.Execution of the learning environment of the proposed system and the personalized learning content structure, related to electric education, has been examined by resonance learning module which is constituted considering personalization requirements of the system.