传统题库系统主要以文本格式进行存储，缺少语义信息，计算机不能理解题库中习题的具体意义；其次，题库的表现形式多种多样，题库资源难以共享及复用。而且传统题库只针对习题所包含的知识点进行归纳总结，而忽略了习题的解题方法。如何设计出一套具有语义功能、计算机可以理解的、资源可以相互共享和复用的题库系统成为了知识工程研究与发展的重要课题。为了使题库中习题资源能有效的共享及复用，并使计算机能有效的理解题库中习题所表达的具体意义，本文将本体技术应用于题库系统中，提出了一种语义题库的构建方法，并通过挖掘习题中隐含的知识信息及习题的解题方法，从而构建了基于语义题库的知识本体。本文围绕语义题库的知识本体与知识挖掘进行了深入研究，主要研究成果如下：首先，本文构建领域知识本体，使题库中的习题与本体相关联，从而使题库系统具有一定的语义信息。为了使题库系统具有更丰富的语义功能，本文针对习题进行了深入的知识挖掘，利用标记元素将习题预处理为XML格式的习题，从而更有利于习题中包含的知识和解题方法的提取。并将提取得到的知识及解题方法处理为抽象模型和实例模型，通过习题的抽象模型和实例模型构建题库系统的过程本体，从而使得习题中的知识和方法能得到充分的共享及复用。其次，本文将语义题库的构建方法应用于中学数学平面几何题库系统中，建立了平面几何的语义题库。并基于该语义题库设计并实现了个性化智能教育辅导系统。系统通过交互式学习模式对学生进行辅导训练，记录学生的学习过程，并根据每个学生的学习情况而为学生提供针对性的辅导，从而提供个性化的智能辅导服务。以及将挖掘的知识应用于自动证明中，充分体现了语义题库的实际应用能力。实验证明，语义题库系统提高计算机对题库系统的理解能力，并且题库中的知识信息得到了有效的共享及复用，为题库系统的研究及应用提供了新的思路，同样对计算机辅助教育的研究具有重大的科研价值和应用价值。