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知識圖譜:打造省一流課程資源庫數碼化升級的新引擎

2024-07-21教育

截至2023年6月30日,納入國家教育監測平台的職業教育專業教學資源庫已達 919 個。十多年來, 資源庫專案成效顯著 ,形成了獨具中國特色的職業教育教學資源建設與套用新模式。

但在當前新技術、新情境、新場景不斷湧現的時代背景下,職業院校課程的發展與建設面臨嚴峻挑戰。眾多院校在學科課程校本資源庫建構方面意識薄弱, 資源庫多為無序、碎片化的文本堆積 。課程資源的搜集整理也存在局限,往往側重於教材文本、教學設計等,卻忽視了傳統文化資源、社會教育資源等關鍵內容。

如今,資訊新技術助力教學已成常態, 知識圖譜成為校本資源庫構建的關鍵要素 。它以學科知識為核心,構建起知識點之間的關聯及前後序關系。在職業教育中,知識圖譜可套用於資源庫建設和具體課程建設。

知識圖譜更像是一項系統工程,要切實套用於職業教育。它能夠以圖形化方式展現職業教育領域知識和概念的相互關系,其中涵蓋了專業與課程、知識與技能、職業崗位與能力要求、教學內容與實踐環節等多種邏輯關系。

對於課程知識圖譜,要明確構建目的,使學生清晰了解知識點分布、學習要求以及與實踐的關聯。資源庫知識圖譜則應圍繞核心課程開展專業知識圖譜建設,重新梳理專業與課程知識的關系。

一、梳理知識圖譜的構建邏輯

以學科知識為核心,確立各個學科知識點的概念,構建層級關系、關聯關系以及前後序關系,從而形成學科知識圖譜。

完成構建後,知識圖譜能與教學資源(如教材、試題、講義、教學影片、試卷等)建立聯系。透過使用者資訊和學習記錄,還能進一步建立知識點與使用者的關聯。借助知識圖譜,能夠更精準地把握學生的知識掌握情況,更準確地描繪資源狀況,進而實作對使用者精準的學情判斷、學習路徑規劃以及學習資源的個人化推薦。

二、明確知識圖譜平台搭建的一般過程

1. 課程圖譜構建過程

由於教材體系本身具有一定邏輯性和順序性,基於教材進行的知識點關系分析存在規律,例如前置知識點先少後多,後置知識點先多後少。在進行知識點分析時,可遵循前置/後置(伴隨前置)-關聯(伴隨關聯)的順序依次開展。為提高知識點關系的精準度,可對知識點標註關鍵詞,透過挖掘共性來探尋關聯,先確定關系再明確性質。

2. 專業圖譜構建過程

依據人才培養目標和畢業要求,分解相關指標,匯出課程目標,進而明確知識點內容。

三、知識圖譜資源庫搭建的關鍵步驟和方法

明晰以上知識圖譜的構建邏輯後,將其套用於 省一流課程資源庫建設 的思路便清晰明確。以下是一些關鍵步驟和方法:

1. 知識建模與規劃 :深入分析課程領域,明確核心知識點及相互關系,制定架構和模型。

2. 數據采集與整理 :收集課程相關資源,清洗、預處理和標註數據,提取關鍵知識元素。

3. 構建知識圖譜 :利用技術和工具轉化數據為節點和關系,建立語意關聯。

4. 知識融合與關聯 :融合不同來源和格式的課程知識,消除冗余和沖突,關聯知識點。

5. 智能檢索與推薦 :開發智能檢索功能,提供個人化課程推薦。

6. 教學套用與反饋 :融入課程教學,收集使用反饋,最佳化完善圖譜。

7. 持續更新與維護 :及時更新內容,監控效能和準確性。

8. 教師備課輔助 :幫助教師了解課程架構和知識點關系,尋找教學資源,設計教學方案。

9. 學習分析與評估 :分析學習行為和路徑,評估學習效果,為教學改進提供依據。

四、知識圖譜在課程資源庫建設中的套用例項:

1. 四川大學:該校啟動了基於知識圖譜的 AI 課程建設工作,要求課程從素質培養目標出發,設定清晰的教學目標,構建「素質-能力-知識」結合的體系結構,將教材、教學影片、試題等多元多維教學資源進行結構化、碎片化關聯至每個知識點,實作多元資源視覺化呈現和多維度關聯,為學生提供個人化學習路徑、資源推薦,為教師提供精準數據反饋、學生畫像。

2. 安徽大學:該校構建了思政課程的知識圖譜庫,基於數據中台構建人工智能的服務能力,沈澱思政課程知識圖譜,透過中台大數據訓練最佳化模型,為上層套用提供智慧化的數據服務體系,為後續的教育教學工作提供基礎支撐。

3. 北京科技大學:該校高等工程師學院電子實習基地在學院的黨建引領下,提出了以「史」為經,以「識」為緯,構建課程思政知識圖譜的課程思政建設路徑。透過將黨史、國史、校史、專業史與專業知識、科學常識、社會共識、政治意識相結合,建立專業知識與百年「精神譜系」的連線,繪制黨史學習進課堂的時間表與路線圖。

為了幫助老師們記憶,為您總結梳理了構建基於知識圖譜的課程資源庫的方法步驟口訣:

圖譜構建分幾步,

需求分析先開路。

知識體系細梳理,

概念實體精標註。

關系抽取要靠譜,

邏輯架構嚴構築。

數據采集多維度,

質素把控不疏忽。

儲存管理選技術,

檢索套用優服務。

透過上述內容介紹,希望對老師們構建基於知識圖譜的課程資源庫數碼化升級能有所幫助,有力促進老師們教學效果的提升。