基于智能教育的高校在線課程知識(shí)圖譜構(gòu)建研究

1、 基于智能教育的高校在線課程知識(shí)圖譜構(gòu)建研究 Summary：隨著我國(guó)在線課程的快速發(fā)展和國(guó)家對(duì)智能教育發(fā)展任務(wù)的提出，如何推進(jìn)人工智能與高等教育之間的深度融合，加速高等教育從數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化向智能化躍升，提升在線課程建設(shè)質(zhì)量，促進(jìn)高等教育創(chuàng)新發(fā)展，已經(jīng)成為高等教育領(lǐng)域的全局性、長(zhǎng)期性、戰(zhàn)略性問題。作為人工智能與高等教育之間深度融合的重要載體，在線課程知識(shí)圖譜是智能教育發(fā)展的核心影響因素。該文分析了智能教育的基本內(nèi)涵、智能教育與知識(shí)圖譜的緊密關(guān)系，總結(jié)了高校在線課程資源建設(shè)問題，闡述了高校在線課程知識(shí)圖譜構(gòu)建的必要性和緊迫性。最后，在分析在線課程知識(shí)圖譜基本特征基礎(chǔ)上，提出了高校在線課程知識(shí)圖譜

2、構(gòu)建路徑，以期為在線課程建設(shè)與智能教育發(fā)展提供有益的參考和借鑒。Key：智能教育;知識(shí)圖譜;在線課程;高等教育：G434 ：A：1006-9860（2021）0123-08“互聯(lián)網(wǎng)+”時(shí)代，以互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、人工智能、區(qū)塊鏈為代表的新一代信息技術(shù)推動(dòng)高等教育領(lǐng)域的智能化發(fā)展，為教育現(xiàn)代化提供動(dòng)力與支撐，為高等教育創(chuàng)新發(fā)展帶來(lái)了機(jī)遇和挑戰(zhàn)”。自2017年，新一代人工智能發(fā)展規(guī)劃高等學(xué)校人工智能創(chuàng)新行動(dòng)計(jì)劃中國(guó)教育現(xiàn)代化2035等文件相繼出臺(tái)，支持智能教育發(fā)展，推進(jìn)人工智能與教育深度融合，促動(dòng)學(xué)習(xí)環(huán)境、教學(xué)方式、教育管理與評(píng)價(jià)等方面變革。知識(shí)圖譜是人工智能的基石，提供了一種結(jié)構(gòu)化的

3、語(yǔ)義知識(shí)網(wǎng)絡(luò)，能夠有效地支撐知識(shí)的表示、存儲(chǔ)、搜索、抽取、挖掘、融合、推薦、問答、解釋與決策等智能服務(wù)2-4。構(gòu)建教育知識(shí)圖譜，推進(jìn)知識(shí)圖譜與教育領(lǐng)域的高效融合，夯實(shí)智能教育發(fā)展的基礎(chǔ)設(shè)施，支撐開放、個(gè)性、精準(zhǔn)的教育服務(wù)，是人工智能與教育深度融合的前提和基礎(chǔ)。作為教育知識(shí)圖譜的基本單元，在線課程知識(shí)圖譜是教育知識(shí)圖譜建設(shè)質(zhì)量的根本保障，是智能教育發(fā)展的核心影響因素。在疫情之下，“停課不停學(xué)”工作實(shí)施反映出智能教育的需求和混合式課程的要求，凸顯了在線課程資源建設(shè)的重要性與緊迫性，呈現(xiàn)出在線課程資源科學(xué)快速、高質(zhì)高效建設(shè)的倒逼態(tài)勢(shì)。在此態(tài)勢(shì)下，面對(duì)智能教育發(fā)展任務(wù)，以學(xué)生發(fā)展為中心，在線課程資源建

4、設(shè)質(zhì)量提升成為高等教育亟待解決的重要而又急迫問題。本文依據(jù)智能教育的基本內(nèi)涵，探索知識(shí)圖譜與在線課程之間的融合，奠定基于網(wǎng)狀語(yǔ)義結(jié)構(gòu)的專業(yè)知識(shí)建構(gòu)基礎(chǔ)，充分發(fā)揮知識(shí)圖譜的優(yōu)勢(shì)，提升在線課程資源建設(shè)質(zhì)，強(qiáng)化高校在線課程在智能教育發(fā)展中的支撐保障作用。一、智能教育概述（一）智能教育基本內(nèi)涵為了推動(dòng)人工智能與教育深度融合、為教育變革提供新方式，我國(guó)持續(xù)出臺(tái)政策文件，提出智能教育發(fā)展的重點(diǎn)任務(wù)、戰(zhàn)略任務(wù)以及應(yīng)用示范任務(wù)。2017年，國(guó)務(wù)院發(fā)布新一代人工智能發(fā)展規(guī)劃（以下簡(jiǎn)稱規(guī)劃）。規(guī)劃從教育體系、智能校園、學(xué)習(xí)教育平臺(tái)、教育分析系統(tǒng)、教育環(huán)境與服務(wù)等方面，提出了智能教育發(fā)展的重點(diǎn)任務(wù)5。2018年，教

5、育部發(fā)布高等學(xué)校人工智能創(chuàng)新行動(dòng)計(jì)劃（以下簡(jiǎn)稱計(jì)劃），并在“基本態(tài)勢(shì)”部分提出了以智能技術(shù)為支撐的人才培養(yǎng)模式創(chuàng)新、教學(xué)方法改革、教育治理能力提升，構(gòu)建智能化、網(wǎng)絡(luò)化、個(gè)性化、終身化的教育體系;進(jìn)一步地，計(jì)劃從智能校園、學(xué)校治理、學(xué)習(xí)平臺(tái)等方面提出了智能教育發(fā)展的重點(diǎn)任務(wù)，并從智能教育的發(fā)展策略與標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范、人工智能技術(shù)與教育相關(guān)主題的融合路徑和方法以及智能化教育云平臺(tái)等方面，明確了推動(dòng)智能教育應(yīng)用示范的任務(wù)。2019年，國(guó)務(wù)院發(fā)布中國(guó)教育現(xiàn)代化2035，從智能校園、人才培養(yǎng)模式、教育服務(wù)業(yè)態(tài)、教育治理方式等方面提出了智能教育的戰(zhàn)略任務(wù)”。目前，智能教育的內(nèi)涵得到了一定的探討，但尚未形成統(tǒng)一的認(rèn)

6、識(shí)8-9?？v觀智能教育發(fā)展的相關(guān)表述，智能教育屬于“人工智能+教育”范疇，是以學(xué)生發(fā)展為中心，以人工智能與教育的深度融合和創(chuàng)新發(fā)展為支撐，以在線知識(shí)資源為根基，具有現(xiàn)實(shí)空間和網(wǎng)絡(luò)空間相協(xié)調(diào)、相融合的特征，具備開放、個(gè)性、精準(zhǔn)的教育服務(wù)體系，滿足靈活、多樣、開放、精準(zhǔn)、終身的個(gè)性化教育需求的教育新業(yè)態(tài)。智能教育主要涉及教育教學(xué)和學(xué)校治理兩方面。在教育教學(xué)方面，利用人工智能與人才培養(yǎng)模式、教育管理、教育評(píng)價(jià)、教育科研、教學(xué)模式、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法的融合路徑和方法，形成智能化、網(wǎng)絡(luò)化、個(gè)性化、終身化的新型教育體系。在學(xué)校治理方面，通過人工智能技術(shù)的全流程滲透融合，推進(jìn)組織結(jié)構(gòu)和管理體制的變革，優(yōu)化運(yùn)

7、行機(jī)制和服務(wù)模式，形成智能性、開放式、一體化的教育服務(wù)環(huán)境，實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)化分析、科學(xué)化決策和精細(xì)化管理，提升學(xué)校治理能力。（二）智能教育與知識(shí)圖譜知識(shí)圖譜是人工智能技術(shù)突破性進(jìn)展的重要組成部分。作為“人工智能+教育”驅(qū)動(dòng)下的教育新業(yè)態(tài)，智能教育必然與知識(shí)圖譜存在著緊密聯(lián)系。2012年，知識(shí)圖譜的概念由Google提出。近年來(lái)，知識(shí)圖譜成為人工智能領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)2-14。根據(jù)知識(shí)范疇的差異，知識(shí)圖譜分為行業(yè)知識(shí)圖譜和通用知識(shí)圖譜。前者面向特定的領(lǐng)域，如：教育知識(shí)圖譜、醫(yī)療知識(shí)圖譜、金融知識(shí)圖譜等。后者具有大眾性，不面向特定的領(lǐng)域，屬于百科型知識(shí)圖譜，如：YAGO、Frebase、知心等。兩類知識(shí)圖譜

8、存在著相輔相成關(guān)系。例如，前者可以為后者提供特定領(lǐng)域的知識(shí)，擴(kuò)充后者的知識(shí)儲(chǔ)量，提升知識(shí)質(zhì)量。后者可以為前者提供其他相關(guān)領(lǐng)域的知識(shí)，完善前者的知識(shí)覆蓋面，提升知識(shí)服務(wù)能力。作為一種行業(yè)知識(shí)圖譜，教育知識(shí)圖譜是智能教育發(fā)展的基石5。借助教育知識(shí)圖譜，重構(gòu)知識(shí)之間的鏈接關(guān)系，形成學(xué)科專業(yè)的網(wǎng)狀知識(shí)體系結(jié)構(gòu)，能夠有效支持靈活、精準(zhǔn)“教”與個(gè)性、終身“學(xué)”。目前，一些研究者開展了教育知識(shí)圖譜的相關(guān)研究。李振等人剖析了不同視角下教育知識(shí)圖譜的內(nèi)涵，提出了教育知識(shí)圖譜的分類和構(gòu)建技術(shù)，并從教育大數(shù)據(jù)智能處理、教育資源聚合、教學(xué)實(shí)施等方面闡述了教育知識(shí)圖譜的應(yīng)用前景。侯霞等人以知識(shí)圖譜為基點(diǎn)，以協(xié)作式開放在

9、線教程（CollaborativeOpenOnlineCourse，COoC）為對(duì)象，提出了在線教學(xué)資源建設(shè)模式。吳鵬飛等人針對(duì)學(xué)習(xí)資源的語(yǔ)義化組織問題，提出了一種學(xué)習(xí)資源語(yǔ)義關(guān)聯(lián)關(guān)系模型，探尋了教育知識(shí)圖譜的構(gòu)建途徑8。在課程知識(shí)圖譜的構(gòu)建方面，張萌提出了關(guān)聯(lián)課程數(shù)據(jù)的概念以及課程知識(shí)圖譜的模式層組織方法與數(shù)據(jù)層的處理方式19，蘇翔提出了特定課程的知識(shí)圖譜構(gòu)建流程以及語(yǔ)義檢索實(shí)現(xiàn)過程20?？v觀現(xiàn)有的研究與實(shí)踐情況，在線課程知識(shí)圖譜的構(gòu)建存在著一定的不足。一方面，目前，開放共享模式、多學(xué)科多元化視角下知識(shí)建構(gòu)水平不高。例如，知識(shí)建構(gòu)忽略了學(xué)習(xí)者的基本信息（如：專業(yè)、年級(jí)、地域、民族等）以及課程

10、之間的知識(shí)交融貫通。另一方面，知識(shí)圖譜不僅包含顯性知識(shí)，而且更應(yīng)涵蓋隱性知識(shí)，以便充分發(fā)揮對(duì)智能教育的支撐作用。例如，課程知識(shí)圖譜不僅涉及課程所含的顯性知識(shí)，而且更要涵蓋學(xué)生學(xué)習(xí)過程所產(chǎn)生的隱性知識(shí)（如：學(xué)生個(gè)體/群體的知識(shí)點(diǎn)掌握程度與學(xué)習(xí)效果特征、學(xué)習(xí)路徑規(guī)律、學(xué)習(xí)群體動(dòng)力作用等）。另外，知識(shí)圖譜的構(gòu)建是一種動(dòng)態(tài)、螺旋式上升的過程。隨著新知識(shí)的加人或其他知識(shí)圖譜的并人，現(xiàn)有的課程知識(shí)圖譜得到迭代式擴(kuò)充與完善?，F(xiàn)有的一次性、靜態(tài)式知識(shí)圖譜構(gòu)建制約著在線課程的建設(shè)質(zhì)量與實(shí)施成效。因此，依據(jù)知識(shí)圖譜的構(gòu)建技術(shù)框架2”，結(jié)合智能教育的基本內(nèi)涵，提升在線課程知識(shí)圖譜的構(gòu)建質(zhì)量，為智能教育發(fā)展提供堅(jiān)實(shí)支

11、撐與可靠保障，對(duì)于加快智能教育發(fā)展具有十分重要的意義。二、高校在線課程資源建設(shè)的問題（一）疫情背景下在線課程實(shí)施情況在新型冠狀病毒感染肺炎疫情（以下簡(jiǎn)稱為疫情）背景下，我國(guó)高等教育經(jīng)歷了一場(chǎng)前所未有、超大規(guī)模的在線教學(xué)實(shí)踐。教育部吳巖司長(zhǎng)認(rèn)為：“我們要把眼光放長(zhǎng)遠(yuǎn)，讓思想變深刻，抓住機(jī)遇、主動(dòng)求變。充分運(yùn)用疫情期間我們掀起的改變了教、改變了學(xué)、改變了管、改變了形態(tài)的學(xué)習(xí)革命，來(lái)推動(dòng)高等教育人才培養(yǎng)的質(zhì)量革命22;并指出：“我們?cè)僖膊豢赡堋⒁膊粦?yīng)該退回到疫情發(fā)生之前的教與學(xué)狀態(tài)，融合了互聯(lián)網(wǎng)+智能+技術(shù)的在線教學(xué)已經(jīng)成為中國(guó)高等教育和世界高等教育的重要發(fā)展方向”23。上述講話是在疫情期間大規(guī)模在

12、線教學(xué)實(shí)踐之際，為高等教育提出了“學(xué)習(xí)革命來(lái)推動(dòng)質(zhì)量革命”的重要命題，為高等教育指明了以“互聯(lián)網(wǎng)+”“智能+”技術(shù)融合為驅(qū)動(dòng)力向教育新業(yè)態(tài)快速轉(zhuǎn)變的發(fā)展方向。在未來(lái)高等教育發(fā)展過程中，作為在線教學(xué)的核心元素，高校在線課程將不再是常態(tài)課程的補(bǔ)充，而是成為以在線知識(shí)資源為根基的常態(tài)課程，助力“從傳授知識(shí)為主向培養(yǎng)能力為主”的課程變革，適應(yīng)上述的重要命題與發(fā)展方向。面對(duì)疫情影響，為確?！巴Ｕn不停教、停課不停學(xué)”順利實(shí)施，我國(guó)教育工作者采用了多種的課程實(shí)施途徑。這里以我校2019-2020學(xué)年春季學(xué)期為例。在2020年3月2日-7月12日（共計(jì)19周）期間，學(xué)校面向139個(gè)教學(xué)班，采用在線教學(xué)模式，開

13、課454門、約22.66萬(wàn)門次，參與教師678名、約1.88萬(wàn)人次，參與學(xué)生9918名、約188.46萬(wàn)人次。從“在線課程資源是否已經(jīng)具備”的視角下，在線課程實(shí)施包括下述三種途徑。在沒有適用的在線開放課程資源支持情況下，通過課程資源的自建，輔助直播課程實(shí)施;在依托在線開放課程平臺(tái)情況下，直接使用現(xiàn)有的在線課程資源，完成在線課程的實(shí)施;采用基于直播課程與在線開放課程相融合的混合式課程形態(tài)，將現(xiàn)有的在線課程資源融入在線直播課程的實(shí)施過程。調(diào)研結(jié)果顯示：81.21%的學(xué)生喜歡混合式課程形態(tài)，79.27%的學(xué)生認(rèn)為教師及時(shí)適當(dāng)分享和推送課程資源，能夠有效地促進(jìn)學(xué)習(xí)效果的提升。通過教學(xué)質(zhì)量信息的反饋與總

14、結(jié)，上述情況的主要原因在于：混合式課程形態(tài)沒有“脫離”本校授課教師;在豐富、適用的課程資源支持下，通過課程教學(xué)設(shè)計(jì)與課前、課中、課后等互動(dòng)環(huán)節(jié)，教師能夠有效地組織學(xué)習(xí)過程，指導(dǎo)資源使用，幫助知識(shí)梳理，剖析重難點(diǎn)知識(shí)。另外，調(diào)研結(jié)果顯示：知識(shí)資源的獲取便捷性不強(qiáng)，在線課程資源的適用度不高，學(xué)習(xí)過程的協(xié)作、指導(dǎo)與幫助不足，有效學(xué)習(xí)的時(shí)間不足，自主學(xué)習(xí)的意識(shí)和能力不強(qiáng)，學(xué)校的實(shí)際學(xué)習(xí)環(huán)境脫離，是在線課程學(xué)習(xí)效率的主要影響因素，也是直播課程居多、混合式課程受歡迎的主要原因。上述的在線課程實(shí)踐情況與調(diào)研結(jié)果反映出學(xué)生對(duì)智能教育的需求以及混合式課程的要求。未來(lái)的在線課程建設(shè)應(yīng)樹立“以學(xué)生發(fā)展為中心理念，遵

15、照智能教育的內(nèi)涵，以在線知識(shí)資源為根基，搭建現(xiàn)實(shí)空間和網(wǎng)絡(luò)空間相協(xié)調(diào)、相融合的學(xué)習(xí)環(huán)境，提高資源的適用度及其獲取的便捷度，保障混合式課程實(shí)施，助力教師由支配者、灌輸者向指導(dǎo)者、幫助者、組織者和促進(jìn)者的身份轉(zhuǎn)變，提升學(xué)生學(xué)習(xí)過程的主動(dòng)性和創(chuàng)造性，促進(jìn)深度學(xué)習(xí)，保障學(xué)習(xí)質(zhì)量和效率，滿足靈活、多樣、開放、精準(zhǔn)、終身的個(gè)性化教育需求。（二）知識(shí)圖譜視角下在線課程資源建設(shè)問題隨著教育信息化建設(shè)的推進(jìn)力度不斷加大，我國(guó)優(yōu)質(zhì)在線課程資源得以迅速豐富，并被納入中國(guó)大學(xué)MOOC、學(xué)堂在線等在線教育平臺(tái)，形成了多學(xué)科、開放式、在線性、大規(guī)模的課程資源建設(shè)業(yè)績(jī)。但是，疫情背景下的在線課程實(shí)施凸顯了在線課程資源的匱乏

16、乃至人工智能技術(shù)與課程融合深度的嚴(yán)重不足。在線課程資源建設(shè)脫節(jié)于開放、個(gè)性、精準(zhǔn)的教育服務(wù)體系，與靈活、多樣、開放、精準(zhǔn)、終身的個(gè)性化教育需求之間依然存在著亟待逾越的鴻溝。課程是人才培養(yǎng)的核心要素，課程質(zhì)量直接決定人才培養(yǎng)質(zhì)量24。以本次疫情期間的大規(guī)模在線課程實(shí)踐作為“加速劑、助推劑”，結(jié)合智能教育的基本內(nèi)涵，樹立適應(yīng)智能教育發(fā)展的在線課程資源建設(shè)緊迫感，探尋在線課程知識(shí)圖譜構(gòu)建途徑與方法，提升在線課程的質(zhì)量水平及其應(yīng)用效益，夯實(shí)智能教育發(fā)展的基礎(chǔ)設(shè)施，保障人才培養(yǎng)質(zhì)量，已成為當(dāng)前我國(guó)高等教育領(lǐng)域的重要任務(wù)。鑒于知識(shí)圖譜是未來(lái)智能教育發(fā)展的基石，這里以知識(shí)圖譜的組成與技術(shù)架構(gòu)為主要視角，現(xiàn)有

17、的在線課程資源建設(shè)存在著三方面突出問題。（1）資源建設(shè)行為存在功利性。在“自上而下”建設(shè)模式、“為評(píng)而建”建設(shè)心態(tài)和“單門獨(dú)建”建設(shè)形式的驅(qū)動(dòng)下，現(xiàn)有的在線課程資源多立足于評(píng)選要求，常以課程榮譽(yù)為目標(biāo)，從自身課程的狹隘視角下，完成資源建設(shè)任務(wù)25。該問題是產(chǎn)生在線課程資源“多而少用、有而缺趣”現(xiàn)象的重要根源。在該問題影響下，在線課程存在著課程設(shè)計(jì)與服務(wù)質(zhì)量不高現(xiàn)象。該現(xiàn)象主要表現(xiàn)在：封閉的教學(xué)目標(biāo)、一刀切的教學(xué)設(shè)計(jì)、單調(diào)的教學(xué)模式、滯后的支持服務(wù)等方面。例如，教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)設(shè)計(jì)和教學(xué)模式局限于資源建設(shè)者所屬的院校、日常教學(xué)所面對(duì)的專業(yè)學(xué)生群體以及自身或團(tuán)隊(duì)所積累的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)等。在不同的學(xué)科專業(yè)以

18、及專業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo)的約束條件下，同一門在線課程在教學(xué)的學(xué)時(shí)、目標(biāo)、內(nèi)容、方法以及課程的先修、后續(xù)等方面必然存在差異，學(xué)生個(gè)體乃至群體也呈現(xiàn)明顯差異?，F(xiàn)有的在線課程資源建設(shè)所涉及的教學(xué)目標(biāo)、設(shè)計(jì)、模式、方法等方面尚未兼容上述差異。支持服務(wù)常局限于作業(yè)、練習(xí)、測(cè)驗(yàn)、考試、討論、答疑等方面，資源更新的及時(shí)性與教學(xué)互動(dòng)的實(shí)時(shí)性不足，智能性教與學(xué)的支持服務(wù)水平與能力有限。（2）知識(shí)體系結(jié)構(gòu)科學(xué)性不足。在上一個(gè)問題的影響下，該問題主要表現(xiàn)在：知識(shí)范疇狹隘，知識(shí)之間網(wǎng)狀關(guān)系建構(gòu)不足，導(dǎo)致知識(shí)“匱乏”“孤島”現(xiàn)象。在知識(shí)范疇界定方面，現(xiàn)有的在線課程建設(shè)所依據(jù)的知識(shí)范疇局限于課程自身所含的顯性知識(shí)以及相關(guān)的顯性

19、知識(shí)（如：拓展知識(shí)），缺少教師“教”過程、學(xué)生“學(xué)”過程所產(chǎn)生的隱性知識(shí)，導(dǎo)致在線課程的知識(shí)儲(chǔ)量嚴(yán)重不足。在智能教育背景下，隱性知識(shí)的發(fā)現(xiàn)、表示、存儲(chǔ)、融合、維護(hù)、再利用是在線課程知識(shí)體系的重要組成部分，是“以學(xué)生發(fā)展為中心”理念下在線課程資源建設(shè)的重要任務(wù)。滿足于課程顯性知識(shí)體系構(gòu)建已經(jīng)落后于時(shí)代，無(wú)法滿足智能教育需求。在知識(shí)關(guān)系構(gòu)建方面，知識(shí)體系僅呈現(xiàn)知識(shí)點(diǎn)之間的線性或樹狀關(guān)系，導(dǎo)致知識(shí)獲取的“斷頭路”現(xiàn)象，嚴(yán)重影響知識(shí)的同化與順應(yīng)。此類問題導(dǎo)致現(xiàn)有的在線課程資源難以滿足靈活、多樣、開放、精準(zhǔn)、終身的個(gè)性化教育需求。（3）知識(shí)圖譜構(gòu)建的動(dòng)態(tài)性不足。根據(jù)知識(shí)圖譜的構(gòu)建技術(shù)框架，該問題主要表現(xiàn)

20、在：知識(shí)圖譜更新不足，導(dǎo)致知識(shí)“閉關(guān)自守”現(xiàn)象。該表現(xiàn)主要涉及：知識(shí)的抽取源單一，外部知識(shí)的融入缺失。在知識(shí)抽取源方面，現(xiàn)有的在線課程知識(shí)圖譜多以人工手動(dòng)為主、計(jì)算機(jī)自動(dòng)為助，從大綱、教材、教案、課件等文本數(shù)據(jù)中（或教務(wù)數(shù)據(jù)庫(kù)的結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)中）抽取候選知識(shí)單元與語(yǔ)義關(guān)系，忽視了非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)（如：音頻、視頻、圖形、圖像）所含的知識(shí)要素。這種非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)的知識(shí)抽取將有助于知識(shí)點(diǎn)與課程資源建立緊密關(guān)系，支持精準(zhǔn)、個(gè)性的學(xué)習(xí)服務(wù)以及學(xué)習(xí)過程的隱性特征發(fā)現(xiàn)。另外，知識(shí)抽取過程過于關(guān)注細(xì)節(jié)的實(shí)體和概念，忽略了實(shí)體和概念內(nèi)部的層次性、交叉互聯(lián)性的邏輯關(guān)系。在外部知識(shí)融入方面，現(xiàn)有的課程知識(shí)圖譜局限于上述知識(shí)抽

21、取源過程所產(chǎn)生的實(shí)體、概念、屬性和關(guān)系，忽視了基于第三方知識(shí)庫(kù)的知識(shí)融合，導(dǎo)致多學(xué)科、多元化知識(shí)儲(chǔ)量不足。在知識(shí)自我更新方面，現(xiàn)有的知識(shí)圖譜缺少知識(shí)再利用意識(shí)，知識(shí)拓展能力不強(qiáng)。三、高校在線課程知識(shí)圖譜構(gòu)建路徑（一）在線課程知識(shí)圖譜的基本特征一方面，經(jīng)過春季學(xué)期的大規(guī)模在線教學(xué)實(shí)踐，高校應(yīng)以在線課程知識(shí)圖譜為重要基礎(chǔ)設(shè)施，加大在線課程建設(shè)質(zhì)量提升力度，快速推進(jìn)現(xiàn)實(shí)空間和網(wǎng)絡(luò)空間相協(xié)調(diào)、相融合的課程建設(shè)模式，確保線上線下相融合的混合式課程建設(shè)質(zhì)量。另一方面，靈活、多樣、開放、精準(zhǔn)、終身的個(gè)性化教育需求以及開放、個(gè)性、精準(zhǔn)的教育服務(wù)體系是智能教育發(fā)展的核心要素?；谏鲜銮闆r，在線課程知識(shí)圖譜應(yīng)具備

22、基于聯(lián)通主義的互聯(lián)互通、基于數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的啟發(fā)式迭代更新的基本特征。（1）基于聯(lián)通主義的互聯(lián)互通。借助聯(lián)通主義的學(xué)習(xí)，利用知識(shí)、資源、連接的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，通過協(xié)作和共享，建構(gòu)學(xué)生自身的互聯(lián)互通知識(shí)網(wǎng)，有益于促進(jìn)知識(shí)連接和知識(shí)創(chuàng)新的過程26-28。面向智能教育，在聯(lián)通主義學(xué)習(xí)理論視域下，在線課程知識(shí)圖譜需要提供課程內(nèi)部、課程-師生、課程-課程、課程-資源、課程-學(xué)科專業(yè)、課程-院校、師生內(nèi)部、學(xué)生-學(xué)生、教師-教師等“互聯(lián)互通”語(yǔ)義知識(shí)網(wǎng)。（2）基于數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的啟發(fā)式迭代更新。知識(shí)圖譜構(gòu)建不是一朝一夕、一勞永逸的建設(shè)任務(wù)。借助啟發(fā)式更新模式，在部分知識(shí)圖譜的完成基礎(chǔ)上，將應(yīng)用反饋與外部知識(shí)融入貫穿到知識(shí)圖

23、譜的生命周期中，發(fā)現(xiàn)新的教育教學(xué)需求、新的知識(shí)與現(xiàn)有知識(shí)圖譜的不足，針對(duì)模式層和數(shù)據(jù)層，持續(xù)完善現(xiàn)有知識(shí)，不斷添加新知識(shí)，使得知識(shí)的質(zhì)量和儲(chǔ)量處于螺旋式上升狀態(tài)，形成教、學(xué)所需所求的高質(zhì)量、豐富適用的在線知識(shí)資源。上述基本特征隱含著知識(shí)圖譜的其他特征，如：共享性、共建性、快速性、多維性等。這些特征是知識(shí)圖譜互聯(lián)互通、啟發(fā)式迭代更新的基礎(chǔ)。（二）高校在線課程知識(shí)圖譜的構(gòu)建路徑1.采用自頂向下和自底向上相結(jié)合的構(gòu)建方式首先，初步構(gòu)建模式層和數(shù)據(jù)層，形成初始的課程知識(shí)圖譜。從課程資料中，抽取歸納概念以及概念之間的相互關(guān)系，表達(dá)出“概念-關(guān)系-概念”，建立本體知識(shí)集，構(gòu)建課程知識(shí)圖譜的模式層。以中國(guó)醫(yī)

24、學(xué)史課程為例，采用人工模式，利用教學(xué)大綱、教材、教案、課件、微課等課程資料，將知識(shí)單元視為概念，抽取知識(shí)單元及其知識(shí)單元之間層級(jí)關(guān)系。由于知識(shí)單元屬于同一類概念，因此知識(shí)單元之間的層級(jí)關(guān)系屬于父類（即上一層知識(shí)單元）和子類（即下一層知識(shí)單元）的上下位關(guān)系。在一定程度上，教材的章名、節(jié)名及其正文的標(biāo)題能夠體現(xiàn)出課程的知識(shí)單元。例如，在圖1中，“中醫(yī)學(xué)術(shù)體系的建立”和“諸漢墓出土醫(yī)書”主要源自于章名和節(jié)名，且后者屬于前者的子類（即subclass）關(guān)系;進(jìn)一步地，在模式層中，利用“rdfs：subClassOf”標(biāo)注的箭頭連線（即邊），呈現(xiàn)知識(shí)單元之間的上下位關(guān)系。為保證模式層的合理性和規(guī)范性，知

25、識(shí)單元的抽取不能完全依賴于教材目錄，即教材的章節(jié)名稱有時(shí)無(wú)法呈現(xiàn)出獨(dú)立、規(guī)范的知識(shí)單元。例如，針對(duì)我校中國(guó)醫(yī)學(xué)史課程所用教材29，第二章第一節(jié)所含的“一、基本內(nèi)容簡(jiǎn)介”和“二、出土醫(yī)書分析”難以作為有效的知識(shí)單元。相應(yīng)地，以教學(xué)大綱的目的要求和教學(xué)內(nèi)容或者教材正文的標(biāo)題等為源，歸納識(shí)別獨(dú)立的知識(shí)模塊名稱，抽取“馬王堆漢墓醫(yī)書”“武威漢墓醫(yī)書”“江陵張家山漢墓醫(yī)書”，作為“諸漢墓出土醫(yī)書”的下一層知識(shí)單元。之后，利用課程資料所含的具體知識(shí)，抽取實(shí)體、實(shí)體之間關(guān)系以及“屬性-值”關(guān)系，并在模式層的約束下，表達(dá)出“實(shí)體-關(guān)系-實(shí)體”或“實(shí)體-屬性-屬性值”，構(gòu)建課程知識(shí)圖譜的數(shù)據(jù)層。在此基礎(chǔ)上，通過

26、概念與實(shí)體的鏈接，融合模式層與數(shù)據(jù)層，構(gòu)建課程知識(shí)圖譜。以中國(guó)醫(yī)學(xué)史課程為例，針對(duì)“馬王堆漢墓醫(yī)書”知識(shí)單元，采用人工模式，從教材、教案、教學(xué)大綱等資料中，抽取“五十二病方”“導(dǎo)引圖”等實(shí)例，作為數(shù)據(jù)層的實(shí)體，并利用“rdf：type標(biāo)注的箭頭連線，建立知識(shí)單元與實(shí)例之間鏈接;進(jìn)一步地，抽取“五十二病方”的出土?xí)r間、書體等屬性及其1973年、帛書等屬性值（如圖1所示），并利用屬性所標(biāo)注的邊鏈接實(shí)體與屬性值，呈現(xiàn)概念與實(shí)體之間的語(yǔ)義關(guān)系，表達(dá)出“實(shí)體-屬性-屬性值”。在此基礎(chǔ)上，為擴(kuò)展知識(shí)圖譜所含的知識(shí)要素覆蓋面以及擴(kuò)充知識(shí)圖譜的利用空間，將非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)（如：授課視頻、案例圖片、實(shí)驗(yàn)動(dòng)畫、章節(jié)課

27、件、測(cè)驗(yàn)文本、問題音頻等）納人課程知識(shí)圖譜構(gòu)建的知識(shí)源，抽取知識(shí)要素，建立資源對(duì)象與知識(shí)要素（如知識(shí)點(diǎn)、重難度等）之間的關(guān)聯(lián)。例如，利用中國(guó)醫(yī)學(xué)史的“諸漢墓出土醫(yī)書”微課視頻，獲取“五十二病方”知識(shí)點(diǎn)出現(xiàn)的起始時(shí)間（如：9分10秒），并將起始時(shí)間和網(wǎng)址作為“諸漢墓出土醫(yī)書”的屬性，納人數(shù)據(jù)層。上述關(guān)聯(lián)有助于增強(qiáng)知識(shí)資源的獲取便捷性。亦或利用網(wǎng)絡(luò)資源，進(jìn)一步獲取帛書的基本知識(shí)點(diǎn)（如：別名、簡(jiǎn)介、書法等），并與現(xiàn)有數(shù)據(jù)層的“帛書”實(shí)體建立鏈接，擴(kuò)展知識(shí)覆蓋面。另外，不同知識(shí)單元之間可能存在實(shí)例共享現(xiàn)象，即同一知識(shí)點(diǎn)可能出現(xiàn)在不同的知識(shí)單元中，支持特定知識(shí)點(diǎn)的不同深度、不同視角等闡述和講授。例如，采

28、用人機(jī)結(jié)合模式，從中國(guó)醫(yī)學(xué)史的電子版教材、教學(xué)大綱、課件等資料中，查找“五十二病方”知識(shí)點(diǎn)的出現(xiàn)位置，發(fā)現(xiàn)在“醫(yī)學(xué)各科的充分發(fā)展”的“臨證各科的發(fā)展與特點(diǎn)”中，該知識(shí)點(diǎn)作為“疾病”視角，用于闡述外科肛腸病的痔瘡治法，以及在“緒論”的“中醫(yī)學(xué)的歷史成就”中，上述治法以五十二病方所載原文及其解析形式，用于呈現(xiàn)戰(zhàn)國(guó)時(shí)期的中醫(yī)學(xué)成就。因此，通過設(shè)置“五十二病方”與“痔瘡”實(shí)體之間的“疾病”關(guān)系，呈現(xiàn)“五十二病方-疾病-痔瘡”知識(shí)關(guān)聯(lián)性;進(jìn)一步地，利用“rdf：type”標(biāo)注的邊，建立痔瘡與戰(zhàn)國(guó)、肛腸病知識(shí)單元鏈接。最終，針對(duì)實(shí)例的共享現(xiàn)象，構(gòu)建了不同實(shí)例乃至不同知識(shí)單元之間網(wǎng)狀知識(shí)結(jié)構(gòu)，形成知識(shí)之間的

29、交融貫通。上述的交融貫通有助于理清中醫(yī)學(xué)形成發(fā)展的歷史過程、規(guī)律、成就以及中醫(yī)學(xué)特殊性的原因、本質(zhì)，把握各種因素對(duì)中醫(yī)學(xué)發(fā)展過程的影響滲透作用。通過上述的課程知識(shí)圖譜構(gòu)建，形成課程的結(jié)構(gòu)化語(yǔ)義知識(shí)網(wǎng)，保證了知識(shí)獲取的便捷性，有助于保障學(xué)生的有效學(xué)習(xí)時(shí)間以及教師在學(xué)習(xí)過程中的協(xié)作、指導(dǎo)與幫助，提高在線課程學(xué)習(xí)效率以及混合式課程建設(shè)質(zhì)量。之后，利用第三方知識(shí)庫(kù)的知識(shí)融人，完善和拓展現(xiàn)有知識(shí)圖譜。例如，從第三方的相關(guān)課程（如先修課、后續(xù)課）知識(shí)庫(kù)中，獲取課程知識(shí)（如：先修、后續(xù)知識(shí)點(diǎn)），通過概念和實(shí)體的匹配以及知識(shí)的驗(yàn)證和評(píng)估，將過濾的知識(shí)融人目標(biāo)課程知識(shí)圖譜的模式層和數(shù)據(jù)層。例如，中國(guó)醫(yī)學(xué)史課程的

30、學(xué)習(xí)有利于學(xué)習(xí)中醫(yī)學(xué)其他各門專業(yè)課的相關(guān)內(nèi)容，為方劑學(xué)中藥學(xué)傷寒論以及臨床各科的學(xué)習(xí)奠定基礎(chǔ)。相應(yīng)地，利用中醫(yī)外科學(xué)課程的“痔”知識(shí)單元與“外治法”屬性，抽取“痔瘡”的現(xiàn)代中醫(yī)臨床治療知識(shí)，納人中國(guó)醫(yī)學(xué)史課程知識(shí)圖譜，拓展知識(shí)覆蓋面，實(shí)現(xiàn)多課程之間知識(shí)開放共享，有益于構(gòu)建古今相融的中醫(yī)臨床知識(shí)體系，有助于提升在線課程與“醫(yī)教協(xié)同深化醫(yī)學(xué)人才培養(yǎng)”新要求的適應(yīng)度。上述過程借助微課視頻等知識(shí)集成媒體或不同知識(shí)圖譜之間的實(shí)體鏈接等途徑，在滿足知識(shí)面擴(kuò)展需求的同時(shí)，降低現(xiàn)有知識(shí)圖譜的龐雜度，控制知識(shí)圖譜的知識(shí)范疇。例如，獲取中醫(yī)外科學(xué)微課視頻的“痔”知識(shí)點(diǎn)出現(xiàn)的起始時(shí)間，并納人中國(guó)醫(yī)學(xué)史課程知識(shí)圖譜。

31、上述過程需要進(jìn)行共指解析和實(shí)體消歧。例如，在中醫(yī)外科學(xué)的實(shí)例中，“痔”實(shí)體需要借助共指解析，將其等同于中國(guó)醫(yī)學(xué)史課程知識(shí)圖譜的“痔瘡”實(shí)體，以便準(zhǔn)確地關(guān)聯(lián)到目標(biāo)知識(shí)圖譜的實(shí)體對(duì)象，保證知識(shí)融合的科學(xué)性。上述的知識(shí)圖譜構(gòu)建有益于避免在線課程的“課本位”建設(shè)模式，形成多門在線課程之間的相互支撐、互為共享建設(shè)模式，構(gòu)建“以知識(shí)圖譜為根、一門課程為樹、多門課程為林、學(xué)科專業(yè)為森”的在線課程新業(yè)態(tài)，有助于增強(qiáng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)和深度學(xué)習(xí)意識(shí)和能力，提高在線課程學(xué)習(xí)效率。2.建立多圖譜相融的體系學(xué)校教育應(yīng)積極促進(jìn)學(xué)生自身的經(jīng)驗(yàn)同來(lái)自于不同渠道的各種信息交叉和融合，培養(yǎng)學(xué)生的知識(shí)創(chuàng)造力。在線課程知識(shí)圖譜構(gòu)建過程

32、需要樹立“知識(shí)開放式共享、跨學(xué)科協(xié)同式創(chuàng)新”意識(shí)，構(gòu)建全局性、局部性、個(gè)體性三個(gè)層面的知識(shí)圖譜1。全局性知識(shí)圖譜涉及人才培養(yǎng)方面的知識(shí)，包含專業(yè)人才培養(yǎng)方案所承載的實(shí)體（概念）和關(guān)系，并融入學(xué)科、專業(yè)、院校、教師、行業(yè)等知識(shí)要素及其關(guān)系。個(gè)體性知識(shí)圖譜涉及學(xué)生方面的知識(shí)，包含學(xué)生個(gè)人以及學(xué)生群體特征所承載的實(shí)體（概念）和關(guān)系。作為核心層面的知識(shí)圖譜，局部性知識(shí)圖譜涉及課程方面的知識(shí)，包含具體在線課程所承載的實(shí)體（概念）和關(guān)系。上述三類知識(shí)圖譜是既相對(duì)獨(dú)立又密切聯(lián)系的。上述關(guān)系有助于利用全局性知識(shí)圖譜和個(gè)體性知識(shí)圖譜等第三方知識(shí)庫(kù)，構(gòu)建和完善在線課程知識(shí)圖譜，實(shí)現(xiàn)“互聯(lián)互通”知識(shí)網(wǎng)，為三類知識(shí)圖

33、譜之間互通有無(wú)的共享性、多方協(xié)同合作構(gòu)建的共建性、知識(shí)圖譜有機(jī)重組的快速性和在線課程學(xué)習(xí)空間融合的多維性提供堅(jiān)實(shí)的保障。另外，上述關(guān)系有助于降低在線課程知識(shí)圖譜的復(fù)雜度，提升在線課程知識(shí)圖譜構(gòu)建的專注度。最終，借助多圖譜相融的體系，提升在線課程的開放、個(gè)性、精準(zhǔn)的教育服務(wù)水平，滿足靈活、多樣、開放、精準(zhǔn)、終身的個(gè)性化教育需求，提高智能化、網(wǎng)絡(luò)化、個(gè)性化、終身化教育體系的融入能力。借助人才培養(yǎng)知識(shí)圖譜和學(xué)生知識(shí)圖譜，通過上述的共享性、共建性、快速性和多維性，解決在線課程與專業(yè)人才培養(yǎng)適應(yīng)性、與學(xué)生全面發(fā)展、個(gè)性發(fā)展適應(yīng)性的問題，充分發(fā)揮在線課程知識(shí)圖譜對(duì)于知識(shí)深度掌握的促進(jìn)以及學(xué)習(xí)溝通協(xié)作、知識(shí)

34、主動(dòng)建構(gòu)與有效遷移的能力培養(yǎng)支撐作用。針對(duì)特定的教育階段，借助該體系，追蹤學(xué)習(xí)軌跡，獲取知識(shí)模塊學(xué)習(xí)情況和知識(shí)體系建構(gòu)情況，實(shí)施后續(xù)的個(gè)性化、終身化教育。通過全局性、個(gè)體性知識(shí)圖譜與局部性知識(shí)圖譜的融合，將學(xué)校的專業(yè)、學(xué)生實(shí)際信息納人課程知識(shí)圖譜中，提升在線課程與學(xué)校實(shí)際（如：授課的教師及其對(duì)象）之間融合度，避免在線課程與學(xué)校的實(shí)際學(xué)習(xí)環(huán)境脫離，搭建現(xiàn)實(shí)空間和網(wǎng)絡(luò)空間相協(xié)調(diào)、相融合的學(xué)習(xí)環(huán)境，促進(jìn)混合式課程建設(shè)，推動(dòng)教師由支配者、灌輸者向指導(dǎo)者、幫助者、組織者和促進(jìn)者的身份轉(zhuǎn)變，提升學(xué)生學(xué)習(xí)過程的主動(dòng)性和創(chuàng)造性。另外，借助多圖譜相融的體系，利用數(shù)據(jù)處理技術(shù)，發(fā)現(xiàn)教師“教”過程、學(xué)生“學(xué)”過程所

35、產(chǎn)生的隱性新知識(shí)（如：新的概念、實(shí)體和關(guān)系以及新的屬性、屬性值等），經(jīng)過質(zhì)量評(píng)估，形成可信度高的隱性知識(shí)，將隱性知識(shí)加入模式層和數(shù)據(jù)層，進(jìn)行知識(shí)圖譜的知識(shí)推理應(yīng)用，拓展現(xiàn)有的知識(shí)圖譜。例如，利用關(guān)聯(lián)規(guī)則分析和聚類分析技術(shù)，處理課程知識(shí)圖譜的應(yīng)用數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)學(xué)生的個(gè)體/群體特征，制定學(xué)習(xí)路徑，推送知識(shí)點(diǎn)與學(xué)習(xí)資源，促進(jìn)“因材施教”。上述過程擴(kuò)大了“因材施教”范疇，即：將“材”所涉及的學(xué)生個(gè)體，擴(kuò)展至具有共性或差異的學(xué)生群體，強(qiáng)化“因材施教”的實(shí)施效果。這種學(xué)生群體具有同一專業(yè)背景或類似學(xué)習(xí)特征與能力等特征的若干學(xué)生。關(guān)于隱性新知識(shí)的發(fā)現(xiàn)，這里以“學(xué)習(xí)共同體”相關(guān)實(shí)體和關(guān)系的發(fā)現(xiàn)為例?？拙S梁等人利用

36、約束聚類方法，根據(jù)學(xué)習(xí)風(fēng)格，進(jìn)行異質(zhì)化分組，智能構(gòu)建學(xué)習(xí)共同體，發(fā)揮不同風(fēng)格學(xué)習(xí)者在知識(shí)建構(gòu)中的積極作用32。進(jìn)一步地，將學(xué)習(xí)共同體的發(fā)現(xiàn)結(jié)果作為隱性知識(shí)，納人在線課程知識(shí)圖譜，建立學(xué)習(xí)者與學(xué)習(xí)共同體之間的鏈接。隨著知識(shí)圖譜的知識(shí)質(zhì)量不斷提升和儲(chǔ)量不斷提高，進(jìn)一步優(yōu)化學(xué)習(xí)共同體知識(shí)，提高互動(dòng)交流學(xué)習(xí)、協(xié)同建構(gòu)知識(shí)的效率，促進(jìn)協(xié)作式學(xué)習(xí)環(huán)境建設(shè)。四、結(jié)語(yǔ)目前，智能教育成為教育高質(zhì)量發(fā)展的新引擎。作為人工智能技術(shù)的主要組成部分，知識(shí)圖譜是智能教育的基礎(chǔ)設(shè)施。經(jīng)歷本次疫情期間的大規(guī)模在線課程實(shí)踐，在線課程的常態(tài)化建設(shè)將成為高校課程建設(shè)的焦點(diǎn)，倒逼著在線課程資源的科學(xué)快速、高質(zhì)高效建設(shè)。通過高校在線課

37、程知識(shí)圖譜的構(gòu)建，形成基于語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)的知識(shí)體系結(jié)構(gòu)，夯實(shí)智能教育發(fā)展的基礎(chǔ)設(shè)施，支撐開放、個(gè)性、精準(zhǔn)的教育服務(wù)，為智能教育發(fā)展提供堅(jiān)實(shí)支撐與可靠保障。Reference：1陳琳，陳耀華.智慧時(shí)代中國(guó)教育現(xiàn)代化特征論J.中國(guó)電化教育，2020，（1）：30-37.221劉嶠，李楊等.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）：582-600.313何亮.大規(guī)模知識(shí)圖譜服務(wù)的系統(tǒng)與應(yīng)用研究D.合肥：中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)，2018.414漆桂林，高桓等.知識(shí)圖譜研究進(jìn)展J.：情報(bào)工程，2017.3（1）：4-25.5國(guó)務(wù)院.國(guó)務(wù)院印發(fā)新一代人工智能發(fā)展規(guī)劃EB/OLhttp：/zhen

38、gce/content/2017-07/20/content_5211996.htm，2017-07-20.6教育部.教育部關(guān)于印發(fā)高等學(xué)校人工智能創(chuàng)新行動(dòng)計(jì)劃的通知EB/OL.http：/srcsite/A16/s7062/201804/t20180410332722.html.2018-04-03.7國(guó)務(wù)院.中共中央、國(guó)務(wù)院印發(fā)中國(guó)教育現(xiàn)代化2035EB/OL.http：/zhengce/2019-02/23/content_5367987.htm，2019-02-238鐘紹春.人工智能如何推動(dòng)教育革命中國(guó)電化教育2020.（3）：17-24.9莫宏偉，徐立芳等智能教育教學(xué)模式研究叩教育現(xiàn)代化，2018.5（3）：124-125+139.10黃恒琪，于娟等.知識(shí)圖譜研究綜述J.計(jì)算機(jī)系統(tǒng)應(yīng)用，2019.28（6）：1-12.11SINGHALA.Introducingtheknowledgegraph：thingsnotstringsEB/OL.htt