知識(shí)圖譜在信息技術(shù)專業(yè)群課程資源建設(shè)中的應(yīng)用研究

李敏 唐春玲

摘 要：知識(shí)碎片化使人思維變得狹隘，難以進(jìn)行復(fù)雜的思考。我們迫切需要建立數(shù)字化知識(shí)庫(kù)，一個(gè)能夠整合課程知識(shí)點(diǎn)，并且在知識(shí)點(diǎn)與知識(shí)點(diǎn)之間建立連系，形成有機(jī)的知識(shí)庫(kù)。解決這個(gè)問(wèn)題的方法就是采用知識(shí)圖譜。在課程建設(shè)過(guò)程中引入知識(shí)圖譜，不僅可以理順本專業(yè)的知識(shí)體系，理清不同課程、不同知識(shí)點(diǎn)的相互關(guān)系，更重要的是，在知識(shí)圖譜基礎(chǔ)上建設(shè)課程資源，可以為以后的專業(yè)課程群資源共享、搜索、推薦以及學(xué)生學(xué)習(xí)行為分析以及決策支持等提供研究基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞：碎片化;知識(shí)圖譜;知識(shí)點(diǎn);課程群

中圖分類號(hào)：TP3-4 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1671-2064（2019）21-0022-02

0 引言

“微課”已成為當(dāng)今課程資源建設(shè)中的新熱點(diǎn)?！爸R(shí)”的組成通常分為兩部分：“事實(shí)”和“聯(lián)系”?！爸R(shí)”中的事實(shí)就是點(diǎn)，聯(lián)系則是連接這些點(diǎn)的線，共同構(gòu)成知識(shí)結(jié)構(gòu)。“事實(shí)”這樣的的點(diǎn)是眾多的、分散的，它決定了知識(shí)的廣度;而“聯(lián)系”這樣的線是相互關(guān)聯(lián)、交錯(cuò)的，它決定了知識(shí)的深度。而人的思維應(yīng)該由廣度深度構(gòu)成，因此如何思考則是由知識(shí)網(wǎng)絡(luò)決定。徜若一個(gè)人長(zhǎng)期接受單點(diǎn)信息，即碎片信息，而忽略了點(diǎn)與點(diǎn)之間的聯(lián)系，其思維將會(huì)變得單一、狹隘，難以進(jìn)行復(fù)雜思考。因此碎片化的學(xué)習(xí)，其具化內(nèi)容的思維框架必須是體系化的。

“微課”是當(dāng)今知識(shí)碎片化的典型代表。如果僅僅學(xué)習(xí)“微課”本身，而不了解“微課”與“微課”之間的關(guān)系，那我們的思維也終將走進(jìn)死胡同，陷入單一、狹隘，不能建立立體、具化的課程體系。但是，如果我們采取這樣的方式：即按照一定的順序和原則，梳理羅列出課程或?qū)ｎ}的核心知識(shí)點(diǎn)，并圍繞這些核心知識(shí)點(diǎn)制作“微課”，那么，“微課”與“微課”之間的聯(lián)系就建立起來(lái)了，從而實(shí)現(xiàn)了“知一而遍百”，使碎片化的“微課”不再孤立，形成關(guān)聯(lián)化和體系化[1]。

例如，大學(xué)開設(shè)的課程非常多，海量的課程包含了海量的知識(shí)點(diǎn)。采用人力來(lái)挖掘、開發(fā)“微課”中某個(gè)知識(shí)點(diǎn)所需要的資源，如視頻、音頻、課件等，不僅工作量大，而且還可能不夠客觀、全面。所以，我們需要一個(gè)數(shù)字化知識(shí)庫(kù)，能夠整合呈現(xiàn)出所有的課程知識(shí)點(diǎn)，并且建立知識(shí)點(diǎn)之間的連接，讓它成為有機(jī)的知識(shí)網(wǎng)絡(luò)[2]。

“互聯(lián)網(wǎng)+”時(shí)代，傳統(tǒng)行業(yè)和互聯(lián)網(wǎng)的聯(lián)系日趨緊密。特別是信息技術(shù)專業(yè)群的專業(yè)之間由于具有較大的相關(guān)性，專業(yè)課程之間具有較強(qiáng)的依賴性，導(dǎo)致不同專業(yè)、不同課程都會(huì)涉及到相同知識(shí)點(diǎn)。當(dāng)前情況下，這些知識(shí)點(diǎn)建成的“微課”在課程內(nèi)可以自成體系，但確并不能在不同課程實(shí)現(xiàn)資源共享，更談不上在不同專業(yè)之間實(shí)現(xiàn)資源共享[1]。

我們可以采用建立知識(shí)圖譜來(lái)解決這些問(wèn)題。知識(shí)圖譜（Knowledge Graph）又稱為科學(xué)知識(shí)圖譜，是人工智能的分支之一。知識(shí)圖譜用可視化技術(shù)描述知識(shí)資源及其載體，挖掘、分析、構(gòu)建、繪制和顯示知識(shí)及它們之間的相互聯(lián)系[3]，是顯示知識(shí)發(fā)展進(jìn)程、結(jié)構(gòu)關(guān)系的一系列圖形。它能展示學(xué)科的核心結(jié)構(gòu)、發(fā)展歷史、前沿領(lǐng)域以及整體知識(shí)架構(gòu)[4]。在課程建設(shè)過(guò)程中，引入知識(shí)圖譜，不僅可以理順本專業(yè)的知識(shí)體系，理清不同知識(shí)點(diǎn)的相互關(guān)系，更重要的是，在知識(shí)圖譜基礎(chǔ)上建設(shè)課程資源，可以為以后的課程資源共享、資源搜索以及學(xué)生學(xué)習(xí)行為分析、資源推薦以及決策支持的實(shí)現(xiàn)提供基礎(chǔ)。

知識(shí)圖譜自上世紀(jì)60年代從語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)發(fā)展起來(lái)以后，先后經(jīng)歷了80年代的專家系統(tǒng)、90年代的貝葉斯網(wǎng)絡(luò)、2000年代的OWL及語(yǔ)義WEB，2010年以后的谷歌的知識(shí)圖譜等。目前，谷歌的知識(shí)圖譜廣泛應(yīng)用于搜索、推薦等領(lǐng)域，已經(jīng)包含了數(shù)億個(gè)條目。現(xiàn)在，知識(shí)圖譜的應(yīng)用場(chǎng)景還包括了金融、醫(yī)療等行業(yè)。在行業(yè)領(lǐng)域內(nèi)其普遍用于大數(shù)據(jù)分析。但是，到目前為止，知識(shí)圖譜極少大規(guī)模用于學(xué)校、培訓(xùn)機(jī)構(gòu)等教育場(chǎng)景。

1 專業(yè)知識(shí)圖譜

“專業(yè)知識(shí)圖譜”的建設(shè)，本質(zhì)上是對(duì)原有專業(yè)知識(shí)體系的解析和重構(gòu)，使其更合理、更標(biāo)準(zhǔn)化、體系化?！皩I(yè)知識(shí)圖譜”建成后，可以為專業(yè)群課程資源共享、檢索、推薦、學(xué)習(xí)行為分析、數(shù)據(jù)挖掘等提供基礎(chǔ)，它必將成為未來(lái)教育信息化的重要手段之一。

2 專業(yè)知識(shí)圖譜的構(gòu)建

知識(shí)圖譜的構(gòu)建過(guò)程往往是采用一系列技術(shù)手段，從原始數(shù)據(jù)中提煉出知識(shí)要素，存入知識(shí)庫(kù)的數(shù)據(jù)層和模式層。它通常包含三個(gè)階段：信息抽取、知識(shí)融合以及知識(shí)加工[3]。這是一個(gè)迭代、更新的過(guò)程。

知識(shí)圖譜有自頂向下和自底向上兩種構(gòu)建方法[5]。

（1）自頂向下是指從百科類網(wǎng)站、專業(yè)化網(wǎng)站等高質(zhì)量數(shù)據(jù)源中，提取本體和模式信息，加入到知識(shí)庫(kù)中。

（2）自底向上是指從公開采集的數(shù)據(jù)中提取出資源的模式，選擇置信度較高的新模式，經(jīng)過(guò)人工審核，加入到知識(shí)庫(kù)中。

專業(yè)課程的“知識(shí)點(diǎn)”與萬(wàn)維網(wǎng)上的“知識(shí)點(diǎn)”是不同的。專業(yè)課程的“知識(shí)點(diǎn)”從屬于教材，是某類知識(shí)集合[6]。各章節(jié)的知識(shí)點(diǎn)之間，已形成基本的拓?fù)潢P(guān)系，可以章節(jié)為單位，采用“樹形”結(jié)構(gòu)建立知識(shí)點(diǎn)之間的連接。

而專業(yè)課程群情況相對(duì)復(fù)雜，如“計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)”在物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、人工智能專業(yè)的課程中均有涉及，但是之間缺少相互關(guān)系，所以我們應(yīng)該將其鏈接，這樣學(xué)生在查找“計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)”這個(gè)概念時(shí)，不僅能得到其在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)專業(yè)課程中的基本概念，還能得到其在物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、人工智能等其它專業(yè)課程中的基本概念以及被應(yīng)用的場(chǎng)景和相關(guān)知識(shí)，進(jìn)而形成知識(shí)體系。

圖1的所示的框架中可以看出，專業(yè)課程群知識(shí)圖譜可以分為三層結(jié)構(gòu)，第一層為知識(shí)點(diǎn)樹形關(guān)系圖，第二層為課程知識(shí)圖譜，第三層為專業(yè)課程群知識(shí)圖譜。

3 結(jié)語(yǔ)

我們引入知識(shí)圖譜來(lái)建設(shè)專業(yè)群課程資源，可以極大地提升課程資源建設(shè)能力及后續(xù)應(yīng)用效果，特別是通過(guò)這種前沿技術(shù)的應(yīng)用探索，能夠找到一種新的課程資源建設(shè)方法，開辟一種新型的課程資源建設(shè)途徑。它將原有分散的“課程資源”系統(tǒng)化，網(wǎng)絡(luò)化，不僅便于學(xué)生碎片化學(xué)習(xí)，提升學(xué)習(xí)效率，也便于學(xué)生構(gòu)建知識(shí)體系。對(duì)提升學(xué)我校優(yōu)質(zhì)校建設(shè)中的課程資源水平和應(yīng)用效果起到一定推進(jìn)作用。

參考文獻(xiàn)

[1] 房宏君，宿迎雪.知識(shí)圖譜在高校本科教學(xué)中的應(yīng)用研究——以人力資源管理專業(yè)教學(xué)為例[J].人力資源管理，2014（5）：245-246.

[2] 葉愛(ài)敏，王佑鎂.基于知識(shí)圖譜的微課研究熱點(diǎn)與趨勢(shì)分析[J].現(xiàn)代教育技術(shù)，2015（11）：46-52.

[3] 劉嶠，李楊，楊段宏，等.知識(shí)圖譜構(gòu)建技術(shù)綜述[J].計(jì)算機(jī)研究與發(fā)展，2016，53 （3）：582-600.

[4] 肖明，邱小花，黃界，等.知識(shí)圖譜工具比較研究[J].圖書館雜志，2013，32（3）：61-68.

[5] 趙新悅.我國(guó)遠(yuǎn)程教育領(lǐng)域的知識(shí)圖譜構(gòu)建[D].蘭州：蘭州大學(xué)，2017.

[6] 薛昕惟.趙小薇，等.專業(yè)課程群知識(shí)圖譜可視化平臺(tái)的設(shè)計(jì)與現(xiàn)實(shí)[J].實(shí)驗(yàn)室研究與探索，2018（7）：109-112.