基于學(xué)科知識圖譜的經(jīng)營管理綜合仿真實習(xí)課程教學(xué)探索與實踐

李春艷 靳洪

摘 ?要：以經(jīng)營管理綜合仿真實習(xí)課程為例，詳細探討將知識圖譜這一現(xiàn)代數(shù)字信息技術(shù)，應(yīng)用到大規(guī)?？鐚W(xué)科多專業(yè)課程教育教學(xué)中，分析構(gòu)建基于本體課程的綜合學(xué)科知識圖譜體系，以及在教學(xué)中如何利用它來向?qū)W生展示錯綜復(fù)雜的業(yè)務(wù)和專業(yè)知識點之間的邏輯關(guān)系，進而引導(dǎo)學(xué)生高效自主地學(xué)習(xí)課程知識。同時教師借助知識圖譜啟發(fā)和輔助制定多樣性的教學(xué)模式，在教學(xué)工作中創(chuàng)新突破，提高綜合教學(xué)效率，最后對知識圖譜在多種教學(xué)中的應(yīng)用做進一步的展望。

關(guān)鍵詞：學(xué)科知識圖譜;經(jīng)營管理綜合仿真實習(xí);構(gòu)建應(yīng)用

中圖分類號：G640 ? ? ?文獻標(biāo)志碼：A ? ? ? ? ?文章編號：2096-000X（2022）18-0078-05

Abstract： Taking the practice course of Comprehensive Simulation Practice of Business Management as an example， this paper discusses the application of knowledge graph， a modern digital information technology， to large-scale interdisciplinary and multi-professional course education and teaching， analyzes and constructs the system of comprehensive subject knowledge graph based on ontology course， and how to use it in teaching to show the logical relationship between the complex business and professional knowledge points to guide students to learn the course knowledge efficiently and autonomously. At the same time， teachers use knowledge map to inspire and assist in developing diversified teaching modes， so as to make innovative breakthroughs in teaching and improve comprehensive teaching efficiency. Finally， the application of knowledge map in various teaching is further prospected.

Keywords： disciplinary knowledge atlas; comprehensive simulation practice of business management; construction and application

課程教學(xué)作為高校人才培養(yǎng)體系中的最基本單元，是高校立德樹人的重要載體，是專業(yè)建設(shè)的核心要素[1]。隨著人工智能已經(jīng)由計算智能階段和感知智能階段發(fā)展到以理解、解釋、推理為核心使命的認知智能階段，如何強化現(xiàn)代信息技術(shù)與課程教學(xué)深度融合，逐步創(chuàng)新并形成具有鮮明個性特色的信息化自主培養(yǎng)模式，并以人才培養(yǎng)模式創(chuàng)新為核心深化教育教學(xué)改革，成為高等教育熱點研究問題之一。

2018年，教育部發(fā)布了《高等學(xué)校人工智能創(chuàng)新行動計劃》（教技〔2018〕3號）的通知，文件提出構(gòu)建技術(shù)賦能的教學(xué)環(huán)境?！皩W(xué)科知識圖譜”旨在教育語義計算、學(xué)習(xí)資料的語義關(guān)聯(lián)、學(xué)習(xí)者模型建立、網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺開發(fā)、智能答疑系統(tǒng)開發(fā)、學(xué)習(xí)資源的個性化服務(wù)等方面發(fā)揮重要的基礎(chǔ)性作用[2]，在復(fù)雜的跨學(xué)科多專業(yè)學(xué)生仿真實習(xí)課程中，推動因材施教從而提高學(xué)生創(chuàng)新精神和實踐能力，持續(xù)推進學(xué)校教學(xué)智能化建設(shè)和教學(xué)發(fā)展。

一、學(xué)科知識圖譜的教學(xué)內(nèi)涵

（一）學(xué)科知識圖譜概述

學(xué)科知識圖譜從學(xué)科整體的角度出發(fā)，通過可視化技術(shù)顯示知識點的重要程度（以節(jié)點大小表示）、知識點之間的聯(lián)系、知識點的自動聚類（以不同顏色表示）等，以“知識地圖”的形式直觀呈現(xiàn)整個學(xué)科的知識結(jié)構(gòu)和分布，從而學(xué)生可以在“知識地圖”上進行知識搜索、學(xué)習(xí)導(dǎo)航等，以輔助傳統(tǒng)課堂教學(xué)[3]。如何將學(xué)科知識圖譜這一信息技術(shù)更好地應(yīng)用到教育教學(xué)中，努力為學(xué)生和教師構(gòu)建一個多維度知識呈現(xiàn)的教與學(xué)的環(huán)境，也引起學(xué)術(shù)界和產(chǎn)業(yè)界的高度關(guān)注。

（二）國內(nèi)外研究現(xiàn)狀述評

綜觀國內(nèi)外高校教學(xué)現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢，學(xué)科知識圖譜作為人工智能的關(guān)鍵技術(shù)之一，整合教學(xué)法、信息技術(shù)以及學(xué)科知識于一體，在一定程度上促進認知智能的發(fā)展。通過構(gòu)建學(xué)科多模態(tài)知識圖譜，為學(xué)生學(xué)習(xí)提供了先進手段、開放平臺和優(yōu)質(zhì)資源，促使實驗教學(xué)理念、模式、方法及手段發(fā)生深刻的變革。立足于上述現(xiàn)狀，充分挖掘?qū)W科知識圖譜在當(dāng)前教育理念與教育學(xué)習(xí)方式變革中的潛在作用，深化拓展其與終生學(xué)習(xí)、自主學(xué)習(xí)和創(chuàng)新能力人才培養(yǎng)演進相結(jié)合的研究空間。對此，文章以經(jīng)營管理綜合仿真實習(xí)課程為例，基于知識圖譜技術(shù)，構(gòu)建適用于課程教學(xué)的知識圖譜知識體系。

（三）經(jīng)營管理綜合仿真實習(xí)課程簡介

本校實驗教學(xué)中心作為經(jīng)管類國家級實驗教學(xué)示范中心，以培養(yǎng)高素質(zhì)綜合應(yīng)用型經(jīng)管類專業(yè)人才為目標(biāo)，遵循實驗實訓(xùn)教學(xué)規(guī)律和方法，組織跨學(xué)科多專業(yè)學(xué)生仿真實習(xí)課程。課程在現(xiàn)代教育技術(shù)基礎(chǔ)上，按照多專業(yè)協(xié)同學(xué)習(xí)的設(shè)計理念，人為構(gòu)建仿真的社會經(jīng)濟環(huán)境和市場環(huán)境。

主體企業(yè)的生產(chǎn)和管理是由在企業(yè)內(nèi)通過產(chǎn)品生成、決策管理、崗位業(yè)務(wù)等內(nèi)容組成;企業(yè)管理的商業(yè)服務(wù)機構(gòu)是融入客戶企業(yè)競爭、供應(yīng)商企業(yè)、會計師事務(wù)所、貿(mào)易公司、第三方物流企業(yè)商品買賣，實現(xiàn)多部門、多形態(tài)的產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同與管控;社會服務(wù)和監(jiān)管環(huán)境是政府、工商局、稅務(wù)局、人才交流、認證中心等，實現(xiàn)多組織架構(gòu)、多行業(yè)模擬、多部門監(jiān)管、多商業(yè)形態(tài)對抗，如圖1所示。

作者承擔(dān)該課程的制造公司的教學(xué)工作，一共四個班級，每個班級仿真2個制造公司，每個公司機構(gòu)13個人，均來自不同的專業(yè)。課程授課時間為大四上學(xué)期，課程共計140課時，6學(xué)分，持續(xù)時間為1個月;實習(xí)仿真了2個國家共計4個市場，整個仿真市場共計64個制造企業(yè)，212個各類機構(gòu)，分為22條業(yè)務(wù)線;實習(xí)生來自8個學(xué)院、32個專業(yè)、參與實習(xí)人數(shù)2 055人，機構(gòu)學(xué)生專業(yè)混編，同專業(yè)不安排同一班級;導(dǎo)師團隊來自10個學(xué)院52名教師，負責(zé)30余條專業(yè)線教學(xué)和52個混合班級教學(xué)。

二、經(jīng)營管理綜合仿真實習(xí)課程教學(xué)圖譜構(gòu)建

（一）學(xué)科知識圖譜應(yīng)用于課程的必要性

多個企業(yè)按照課程要求，履行崗位職責(zé)，處理整個產(chǎn)業(yè)鏈不同機構(gòu)和企業(yè)之間的各種業(yè)務(wù)往來和問題，同時各種社會機構(gòu)和商業(yè)服務(wù)機構(gòu)提供各種監(jiān)管和服務(wù)任務(wù)，在這種復(fù)雜的全方位社會環(huán)境中完成6個季度的仿真經(jīng)營。第一天的具體內(nèi)容流程見表1，僅僅第一天的學(xué)習(xí)內(nèi)容就涉及到校友邦、金蝶云、QQ群、FTP、超星、EME平臺、公司章程、管理制度、崗位職責(zé)等不同專業(yè)不同課程的理論知識和市場實踐，不同專業(yè)的知識點以及企業(yè)實際經(jīng)營流程貫穿其中。

在這種復(fù)雜的課程情況下，將知識圖譜應(yīng)用到課程的教學(xué)實踐中，具體起到以下教學(xué)作用。

1. 以圖的形式構(gòu)建知識點與知識點之間的關(guān)系，形成系統(tǒng)集中、準(zhǔn)確完整、簡潔清晰的知識網(wǎng)絡(luò)圖，展示相關(guān)知識點的個體知識含義、相互的邏輯關(guān)系和多維度聯(lián)系[4]。

2. 發(fā)展多種表示方式的知識圖譜，將視頻、圖片、表格等多模態(tài)展示方式的知識圖譜融入到課程，使課程內(nèi)容更加豐富，更能讓學(xué)生理解并接受。

3. 知識圖譜為學(xué)生和教師創(chuàng)設(shè)教學(xué)主客體之間發(fā)生多模態(tài)互動的教學(xué)環(huán)境，對學(xué)習(xí)者之間社交關(guān)聯(lián)、資源瀏覽、學(xué)習(xí)評價等行為進行分析，精準(zhǔn)評估教與學(xué)的績效[5]。

（二）學(xué)科知識圖譜的關(guān)聯(lián)挖掘和構(gòu)建流程

將知識圖譜應(yīng)用到經(jīng)營管理綜合仿真實習(xí)課程中，從教學(xué)目標(biāo)和教學(xué)大綱出發(fā)，首先進行知識點總結(jié)，預(yù)定義知識屬性，結(jié)合教材、教學(xué)案例、多媒體課件、各種范本（例如合同、證件等）、企業(yè)業(yè)務(wù)工作流程、網(wǎng)絡(luò)資源等進行梳理，對知識點的豐富度進行擴充，以網(wǎng)狀形式進行相互關(guān)聯(lián)，獲得教學(xué)知識圖譜的“框架”。課程有多個仿真實習(xí)崗位和服務(wù)機構(gòu)，涉及到的知識點以及知識點之間的承前啟后關(guān)系非常重要。

1. 多知識點關(guān)聯(lián)，關(guān)系深度挖掘融合

知識圖譜以仿真市場中的生產(chǎn)制造公司構(gòu)成的仿真電子制造有限責(zé)任公司為例，把這一類知識關(guān)聯(lián)起來，以結(jié)構(gòu)化的網(wǎng)狀形式集成在一起，提供多元準(zhǔn)確的學(xué)習(xí)資料，促進知識點的傳播與共享，推動個性化自主學(xué)習(xí)。圖2以課程中的生產(chǎn)制造公司為例，構(gòu)建基本規(guī)則部分的知識圖譜展示。課程中，教學(xué)大綱對于這個部分只規(guī)定了2個學(xué)時的課時，對于知識的掌握和理解是遠遠不夠的。學(xué)科知識圖譜將教學(xué)內(nèi)容分拆成一個個相互關(guān)聯(lián)的知識點，學(xué)習(xí)者通過點擊平臺界面進入，根據(jù)自己的知識掌握情況決定學(xué)習(xí)內(nèi)容，同時可以反復(fù)學(xué)習(xí)自己較為薄弱的知識點。圖3以課程中業(yè)務(wù)規(guī)則知識部分進行屬性值抽取以及多模態(tài)資源的收集細化進行展示。

2. 精選知識點，進行屬性值抽取和多模態(tài)資源的收集

學(xué)科知識圖譜資源的核心包括單獨知識點、知識點的組合和綜合的學(xué)習(xí)單元，以學(xué)科知識點圖譜架構(gòu)為基礎(chǔ)，形成基于學(xué)科知識點復(fù)雜性網(wǎng)絡(luò)邏輯結(jié)構(gòu)，應(yīng)用大數(shù)據(jù)分析、大數(shù)據(jù)存儲、大數(shù)據(jù)處理技術(shù)，形成管理者、教師、學(xué)生等多方協(xié)同的教育環(huán)境[6]。圖譜進行知識點關(guān)聯(lián)關(guān)系挖掘，而關(guān)系分為很多種。如果把整個課程知識形容為一個環(huán)，每個環(huán)上的知識點可以形容為環(huán)環(huán)相扣，如圖4所示。課程的教學(xué)是多種學(xué)習(xí)過程同時進行，例如生產(chǎn)制造公司、客戶公司、原料供應(yīng)公司、投資銀行、物料公司、人力資源公司、會計師事務(wù)所、稅務(wù)師事務(wù)所等多個機構(gòu)同時進行業(yè)務(wù)合作。知識點之間需要抽取企業(yè)經(jīng)營管理活動過程和主要業(yè)務(wù)流程及其相互之間的關(guān)聯(lián)關(guān)系，得到概括好的各知識點，再進行屬性值及多模態(tài)資源的抽取。

圖4 經(jīng)營管理綜合仿真實習(xí)課程仿真實習(xí)環(huán)境組成關(guān)系圖

三、學(xué)科知識圖譜驅(qū)動在教學(xué)中的應(yīng)用場景

（一）創(chuàng)建合理清晰的專業(yè)課程體系

知識圖譜對課程教學(xué)體系中的內(nèi)容建立關(guān)聯(lián)，形成資源庫。知識圖譜將該課程所有的知識點清晰地呈現(xiàn)在使用者面前，學(xué)生能夠查找到每一個知識點的詳細內(nèi)容（包括預(yù)習(xí)內(nèi)容、復(fù)習(xí)內(nèi)容、擴展內(nèi)容、相關(guān)內(nèi)容）和相關(guān)知識點的內(nèi)容、模板、講解視頻等。

課程涉及到從主體企業(yè)生產(chǎn)和管理、商業(yè)服務(wù)機構(gòu)、社會服務(wù)和監(jiān)管機構(gòu)全景仿真三方面綜合進行全階段多角度的實驗實訓(xùn)，虛擬多個仿真實習(xí)崗位和服務(wù)機構(gòu)。作為生產(chǎn)公司，需要對其他公司例如原料供應(yīng)公司的總則、細則、業(yè)務(wù)規(guī)則、業(yè)務(wù)流程等有了解。課程在生產(chǎn)經(jīng)營過程中，出現(xiàn)原材料供應(yīng)公司聯(lián)合起來對生產(chǎn)制造公司進行原材料壟斷的行為，生產(chǎn)制造公司利用知識圖譜中學(xué)習(xí)的相關(guān)知識點提供的個性化課程服務(wù)，有理有據(jù)地對其行為進行投訴和維權(quán)，維護自己的正當(dāng)權(quán)益。

（二）學(xué)習(xí)路徑推薦和查詢促進個性化教學(xué)模式的

深度生成

課程知識圖譜主動服務(wù)教師教學(xué)需求，從而為個性化教育提供智能化支撐，實現(xiàn)對學(xué)生個性化學(xué)習(xí)內(nèi)容、個性化學(xué)習(xí)路徑、個體學(xué)習(xí)問題解決方案的系統(tǒng)支持，為學(xué)生開展探究性學(xué)習(xí)和創(chuàng)新實踐提供了先進手段、開放平臺和優(yōu)質(zhì)資源，促進實驗教學(xué)理念、模式、方法及手段的發(fā)展。

課程從8月30日開始到9月29日結(jié)束，每周1、3、6（或者2、5、7，因為實驗室容量，分為兩個時間段不同的兩批同學(xué)）集中授課，每次授課連上9節(jié)，其他時間規(guī)定為線下實習(xí)時間，學(xué)生自主完成課程內(nèi)容。因為課程涉及內(nèi)容眾多，例如公司需要制定公司章程、公司組織結(jié)構(gòu)、職位設(shè)置及其相關(guān)工作任務(wù)、所有合同模板的編制等，而這些內(nèi)容在集中學(xué)習(xí)的時候按照課程大綱要求不做具體講解，但是學(xué)生可以以圖譜為主體，充分利用這些資源，進行個性化自主學(xué)習(xí)。經(jīng)授課教師檢查，即使這些知識點沒有在課上進行詳細講解，學(xué)生也能自主完成。

（三）輔助教師檢查教學(xué)效果因材施教

學(xué)生訪問課程知識圖譜形成訪問數(shù)據(jù)量，為教師展示了學(xué)生學(xué)習(xí)情況的個性化信息，教師經(jīng)過對此類知識數(shù)據(jù)的分析、表示、推理，整體了解和把握學(xué)生的學(xué)習(xí)狀況，并作為教學(xué)過程中的參考，根據(jù)重難點調(diào)整授課內(nèi)容，提高課堂教學(xué)效率和提升課堂教學(xué)質(zhì)量，為面向過程的、動態(tài)的教育評價提供可能，進而促進學(xué)習(xí)者更加主動積極地開展知識探索與實踐。

課程初期，發(fā)現(xiàn)生產(chǎn)制造公司對公司的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)部分的知識圖譜知識點訪問數(shù)據(jù)量巨大，訪問持續(xù)時間長，晚上9∶30還在對數(shù)據(jù)進行查詢，尤其是對財務(wù)信息中的資產(chǎn)負債表的各項數(shù)據(jù)的解讀和如何輸入到金蝶財務(wù)軟件的過程操作。課程組發(fā)現(xiàn)此類問題后，專門增加了財務(wù)方面的專題課程進行講解，以及答疑教師和專業(yè)技能強的學(xué)生在課程信息資源部全天進行有償答疑（仿真企業(yè)模擬進行有償咨詢），所有公司經(jīng)過了知識圖譜學(xué)習(xí)、補充培訓(xùn)、全程答疑的過程，完成了這個方面的教學(xué)任務(wù)。

四、學(xué)科知識圖譜在教學(xué)中的應(yīng)用挑戰(zhàn)

經(jīng)營管理綜合仿真實習(xí)課程預(yù)計明年還要在全校范圍內(nèi)繼續(xù)擴充其他相關(guān)專業(yè)進入課程中，例如法律、新聞和信工等，通過知識圖譜助力課程教學(xué)向“認知智能”發(fā)展，為教學(xué)多態(tài)資源整合、智慧教學(xué)可視化技術(shù)發(fā)展、學(xué)習(xí)推薦個性化等教育應(yīng)用提供技術(shù)支持和創(chuàng)新動力[7]。但是整個課程的知識圖譜構(gòu)建在技術(shù)和內(nèi)容上都處于探索階段，后期還有非常多的工作需要繼續(xù)完善，我們希望此類工作能對其他課程有所啟發(fā)，在課程結(jié)束后，我們針對教學(xué)的各種情況，在今后的知識圖譜類研究中應(yīng)該繼續(xù)思考，注意以下問題的后續(xù)研究。

（一）學(xué)科知識圖譜的多態(tài)可視化

由于學(xué)習(xí)者的認知方法、學(xué)習(xí)習(xí)慣、學(xué)習(xí)硬件環(huán)境、學(xué)習(xí)內(nèi)容、學(xué)習(xí)方法等方面的差異，學(xué)科知識圖譜的可視化設(shè)計復(fù)雜多樣，需要在增強學(xué)生學(xué)習(xí)體驗和教師教學(xué)輔助方便性的基礎(chǔ)上，構(gòu)建具有良好在線學(xué)習(xí)環(huán)境和反饋機制的多態(tài)可視化界面。

（二）學(xué)科知識圖譜與傳統(tǒng)課堂教學(xué)模式的融合策略

學(xué)習(xí)資源是課堂知識的主要載體，是教育教學(xué)的基礎(chǔ)。教學(xué)研究團隊需要加強跨領(lǐng)域合作，深入交叉學(xué)科，從技術(shù)、專業(yè)、內(nèi)容等多方面將知識圖譜與教育教學(xué)融合，主要包括學(xué)科知識圖譜本體、知識點、教育教學(xué)應(yīng)用層面的融合，從而使得學(xué)科知識圖譜能夠在教育中發(fā)揮更大作用。

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