信息技术下海洋教育服务平台设计
(一)面向语义Web 智能数字化学习系统结构设计
面向语义Web 智能数字化学习系统结构如图2-9 所示，该系统结构由以下功能部分组成:系统Web 用户、本体访问层、教育资源OWL本体库、信息集成层以及语义Web 环境，其中信息集成层又包括教学策略生成的教学工具和教学资源的数据描述。教育资源OWL 本体库包含学习本体和课程本体等本体识破资源，例如，课程本体主要是按照课程内容概念，分层次结构进行课程内容概念分解，并对课程内容间的关系进行描述，以帮助学习者有效自主定位学习知识点。
图2-9 面向语义Web 智能数字化学习系统结构
(二)基于人工智能海洋教育服务平台框架设计
学习者情感计算将情感识别因素引入基于人工智能的海洋教育服务平台，是实现智能化的人机交互的重要功能部分。基于人工智能海洋教育服务平台构建多维度情感交互模型，涉及知识采集、知识表示、数据建库、控制策略、推理策略和冲突消解等方面，定义多维度情感量化规则，构建海洋教育语义知识资源库，结合深度学习、机器学习和海洋领域知识图谱等人工智能方法，识别学习者情感信息，理解学习者人机交互过程中深层次学习行为。
基于人工智能的海洋教育服务平台框架设计如图2-10 所示，构建沉浸式虚拟环境、建模与模拟资源库、人机交互空间、海洋教育知识库、智能混合建模、情感计算、教育干预和行为分析等系统功能模块。平台通过沉浸式虚拟环境下的建模与模拟库呈现，人机交互空间进行输入和输出，海洋教育知识库支撑整个教育系统的知识结构。系统利用人工智能理论下智能混合建模技术和情感计算，对学习行为进行分析和教育干预。
图2-10 基于人工智能的海洋教育服务平台框架设计
在分析学习者心理和行为特征的基础上，海洋教育服务平台可以利用手环监视器、眼动监测仪等特种设计进行人体电信号采集，结合内外部的多模态设计，对学习者的学习情感信息建模，实现更深层的语义理解和多模态情感交互分析，根据情感状态提供相应的情感干预。在情感计算技术支撑下，海洋教育服务平台建立学习者感觉模型，持续跟踪学习者记录，对样本数据进行质量评估，用数学的符号和计算机的语言，构建教育干预要素的结构方程，接受虚实混合学习检验，进一步验证和优化情感干预动态发展过程，并检验其有效性，提高学习者能力。
(三)海洋教育服务平台系统模块设计
1.基于语义云海洋教育资源模块设计
在云计算服务形式的基础上，结合语义本体技术，构建基于语义云海洋教育资源模块。基于语义云海洋教育资源模块框架结构如图2-11所示，由海洋教育资源(以实验资源形式)、云计算层和语义本体三大层次组成。海洋教育层包括资源发现、资源调试、资源更新、资源监控、资源组织和资源虚拟化功能模块等，以满足学习者自适应性知识服务需求，同时，平台提供资源访问接口，通过云连接网络为学习者提供一个友好的交互界面，可实现学习者对海洋教育资源库的访问以及资源个性化需求。
图2-11 基于语义云海洋教育资源模块框架结构
2.海洋教育知识推理模块设计
海洋教育知识推理模块基于本体理论知识表达，通过语义本体技术来表达海洋领域知识，建立语义知识规则相关定义，开发完整的基于语义云海洋教育资源模块框架的规则库，采用知识平台作为系统的推理引擎，构建相应的海洋教育知识推理系统，完成海洋教育知识推理预测要求，同时，以多种实验验证海洋教育知识推理系统的正确性，设计提供集成、互操作以及知识维护和重用等功能本体中间件，如图2-12 所示，为海洋教育知识推理提供灵活性和扩展性资源本体中间件。
图2-12 海洋教育知识推理模块本体中间件
3.海洋教育服务平台控制系统设计
海洋教育服务平台控制系统设计结构如图2-13 所示，由系统模型、系统视图和系统控制器等模块组成。其中，系统模型是平台应用程序的核心，系统视图用于显示服务平台相关数据，系统控制器负责服务平台信息输入处理工作。系统模型、系统视图和系统控制器各层之间相互协作和分工，实现对海洋教育服务平台多维网络数据集可视化和平台各应用程序的协调运行。
图2-13 海洋教育服务平台控制系统设计结构
4.海洋教育服务平台系统服务模块设计
海洋教育服务平台系统服务模块设计结构如图2-14 所示，实现海洋教育服务平台用户注册、用户登录、文章搜索、点赞、评论、个人信息管理、聊天互动、学习测试、发布通知，以及查看海洋科普新动态等系统基本功能模块。
图2-14 海洋教育服务平台系统服务模块设计结构