不论是在科学研究领域还是在教育学科领域,数学学科的地位都是举足轻重的,初中数学学科在整个中学教育阶段更是十分重要。而初中学习阶段的学习者自主学习的能力较差,大多依赖教师来进行知识的传授,并且学习者本身已有的知识认知结构也会影响学习者对现有知识的消化和对新知识的接受能力。随着信息技术的发展以及互联网信息知识的不断更迭,教育领域开始越来越重视教学的科技化与信息化,在这种背景下,各种网络教学平台与计算机辅助教学手段便开始不断涌现。但目前教育教学资源的共享来源主要是各类知识库和网页信息等,存在资源重复、概念描述不规范、知识表示方法不统一以及知识库中的知识关联性较差等问题,所以如何解决好知识的表示、推理和共享,并使之更好地应用于教学,直接影响着教学质量与学习者的学习质量。知识图谱可以通过内容分析与自然语言处理等方法,并利用相关可视化工具可以很好地将学科知识的体系结构与各知识点之间的关系显示出来,比较符合学习者的认知习惯。因此,依据初中数学学科的知识特点与课程教学标准,在互联网上爬取和搜集中文百科中与初中数学学科相关的知识信息,构建初中数学学科知识图谱,不但可以提高学习者的学习效率,而且可以让学习者掌握该学科的知识层次结构及知识间的相互关系,形成更严谨的数学逻辑思维。论文利用本体构建技术,对初中数学知识这一研究对象进行知识图谱构建与应用研究,主要研究内容如下:通过对相关理论与技术基础的研究分析与学习,将本体与知识图谱进行融合,给出了基于本体的学科知识图谱构建的原则与方法。为了提取本体构建所需的初中数学学科领域概念和概念关系,我们首先从中文维基百科数据库下载了维基百科语料数据库文件,并将其存储在My SQL数据库中,分析了其数据表的结构、表与表之间的关系、字段与字段之间的关系等,然后设计相关算法,分别以初中数学教材(人民教育出版社)的各章节名称作为关键词(如“三角形”),从中文维基百科语料数据库中提取并得到了初中数学学科领域概念。其次,根据所提取到的领域概念与数据库表中字段之间的关联关系,提取了初中数学学科领域的上下位概念关系,并利用维基百科页面的重定向机制,提取了其中包含的同义概念关系。最后,将初中数学教材作为参考,对所提取到的概念及概念关系进行逐一校对,并从爬取到的百度百科语料数据库中补充了中文维基百科语料数据库中没有的概念与概念关系,为构建初中数学学科知识图谱奠定了数据基础。在研究分析初中数学学科知识图谱构建方法的基础上,结合基于本体的通用知识图谱构建方法,给出了适合初中数学学科知识图谱的构建流程。利用Protégé这一本体构建工具,完成了基于中文百科的初中数学知识图谱的构建。最后,基于初中数学学科知识本体,设计并实现了初中数学知识图谱学习平台,该学习平台支持针对初中数学知识点的关系查询,通过图的形式返回查询结果,并构建概念结构图展示了学科知识点的结构关系。