課題申報書：基于知識圖譜的智慧數(shù)字教材建設(shè)研究

教育科學(xué)規(guī)劃2025年度重點課題申報書、課題設(shè)計論證求知探理明教育，創(chuàng)新鑄魂興未來?；谥R圖譜的智慧數(shù)字教材建設(shè)研究課題設(shè)計論證研究現(xiàn)狀：目前數(shù)字教材發(fā)展呈現(xiàn)出多樣化形態(tài)，包括新形態(tài)教材、純數(shù)字教材及數(shù)字課程等。然而，當(dāng)前數(shù)字教材仍存在一些問題，如邊界認(rèn)識不清晰、標(biāo)準(zhǔn)體系不系統(tǒng)等。我國高等教育數(shù)字教材建設(shè)總體處于以紙質(zhì)教材配套數(shù)字資源建設(shè)為主的數(shù)字化增強(qiáng)階段，具體表現(xiàn)為嵌入富媒體資源、配套在線課程、搭建數(shù)字服務(wù)平臺等形式。嵌入富媒體資源方面，將紙質(zhì)教材與富媒體數(shù)字資源有機(jī)融合，數(shù)字資源既包含基于特定知識點的碎片化資源，也有系統(tǒng)性的富媒體資源，豐富了紙質(zhì)教材內(nèi)涵，強(qiáng)化了互動性和情景感。配套在線課程方面，根據(jù)紙質(zhì)教材知識框架與內(nèi)容構(gòu)建完整配套的在線課程，推動教材從“知識體系”向“學(xué)習(xí)體系”轉(zhuǎn)變。搭建數(shù)字服務(wù)平臺方面，出版機(jī)構(gòu)利用人工智能、大數(shù)據(jù)、虛擬仿真等技術(shù)，整合多樣化數(shù)字教學(xué)資源，建設(shè)集知識學(xué)習(xí)、能力培養(yǎng)、互動交流與智能評價等于一體的數(shù)字服務(wù)平臺。選題意義：在教育數(shù)字化轉(zhuǎn)型的大背景下，基于知識圖譜的智慧數(shù)字教材建設(shè)具有重大意義。它有助于推動教育創(chuàng)新，為實現(xiàn)大規(guī)模因材施教提供可能，滿足學(xué)生個性化學(xué)習(xí)需求。數(shù)字教材作為教育數(shù)字化的重要一環(huán)，其發(fā)展程度反映了教育數(shù)字化轉(zhuǎn)型的成熟度，在教育強(qiáng)國建設(shè)中發(fā)揮著不可或缺的作用。研究價值：基于知識圖譜的智慧數(shù)字教材建設(shè)是培養(yǎng)新型人才、推動學(xué)科交叉融合、支持教育高質(zhì)量發(fā)展的基礎(chǔ)樞紐工程。它能夠為師生提供更豐富便捷的教學(xué)資源和生動的學(xué)習(xí)體驗，例如知識圖譜版AI數(shù)字教材將AI技術(shù)與教育理論相結(jié)合，利用大數(shù)據(jù)、人工智能推動教與學(xué)融合，為數(shù)字教材的發(fā)展指明了方向。同時，數(shù)字教材的發(fā)展也將與其他行業(yè)進(jìn)行更多跨界合作，共同開發(fā)優(yōu)質(zhì)教育資源和服務(wù)，以數(shù)字化賦能開辟教育高質(zhì)量發(fā)展新賽道。二、研究目標(biāo)、研究內(nèi)容、重要觀點研究目標(biāo)：設(shè)計并實現(xiàn)智能教材，推動數(shù)字教材智能化發(fā)展，為高校教育教學(xué)提供優(yōu)質(zhì)豐富的數(shù)字化資源。具體而言，基于知識圖譜的智慧數(shù)字教材旨在將教學(xué)內(nèi)容、富媒體教學(xué)資源、學(xué)習(xí)工具和技術(shù)平臺進(jìn)行有機(jī)融合，成為新形態(tài)教材，為師生提供個性化學(xué)習(xí)路徑、資源推薦以及精準(zhǔn)數(shù)據(jù)反饋和學(xué)生畫像，提高教學(xué)效率和效益，促進(jìn)學(xué)生深度學(xué)習(xí)和批判性思維發(fā)展，提升人才培養(yǎng)質(zhì)量。研究內(nèi)容：分析數(shù)字教材智能化發(fā)展的必要性。當(dāng)前數(shù)字教材建設(shè)中存在簡化為“電子文本”、等同于“多媒體資源庫”、異化為“答題教師”等問題，無法滿足教育數(shù)字化轉(zhuǎn)型的需求。因此，需要借助人工智能知識圖譜、學(xué)習(xí)分析等技術(shù)優(yōu)勢，推動數(shù)字教材智能化發(fā)展，實現(xiàn)智適應(yīng)選學(xué)、智能化導(dǎo)學(xué)、伴隨式評價、深度學(xué)習(xí)互動等教學(xué)功能。闡釋智能教材的教學(xué)性特征。智能教材應(yīng)具備契合度、有效度和拓展性。契合度要求知識內(nèi)容精準(zhǔn)對接教學(xué)大綱和教學(xué)目標(biāo)，以學(xué)習(xí)為中心，遵循教育規(guī)律和學(xué)生認(rèn)知發(fā)展規(guī)律，體現(xiàn)以效果為導(dǎo)向的教育理念。有效度關(guān)注教學(xué)應(yīng)用在效率、效益和效能三個維度的綜合表現(xiàn)，激發(fā)師生互動與協(xié)作，提升教學(xué)效率，兼顧知識點的深度、廣度和實用性，保障學(xué)習(xí)的連貫性和一致性。拓展性強(qiáng)調(diào)教學(xué)內(nèi)容與學(xué)習(xí)過程的動態(tài)調(diào)整和及時更新，反映學(xué)科領(lǐng)域最新研究成果和發(fā)展趨勢，鼓勵深度探究與個性化學(xué)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生批判性思維和解決問題的能力。設(shè)計智能教材教育功能實現(xiàn)的方法與技術(shù)，并提出推進(jìn)策略。結(jié)合人工智能知識圖譜、學(xué)習(xí)分析、在線追蹤、學(xué)習(xí)者畫像、深度交互等技術(shù)，構(gòu)建智能教材的功能模塊，實現(xiàn)個性化學(xué)習(xí)資源推薦、學(xué)習(xí)過程記錄與分析、智能問答與糾錯指導(dǎo)等功能。同時，從遵循教學(xué)理論、注重實踐迭代、加強(qiáng)技術(shù)監(jiān)管等方面提出推進(jìn)策略，確保智能教材的教學(xué)質(zhì)量和安全性。重要觀點：數(shù)字教材應(yīng)具備契合度、有效度和拓展性，是將教學(xué)內(nèi)容、富媒體教學(xué)資源、學(xué)習(xí)工具和技術(shù)平臺進(jìn)行有機(jī)融合的新形態(tài)教材。基于知識圖譜的智慧數(shù)字教材能夠為師生提供更豐富便捷的教學(xué)資源和生動的學(xué)習(xí)體驗，例如知識圖譜版AI數(shù)字教材將AI技術(shù)與教育理論相結(jié)合，利用大數(shù)據(jù)、人工智能推動教與學(xué)融合，為數(shù)字教材的發(fā)展指明了方向。同時，數(shù)字教材的發(fā)展也將與其他行業(yè)進(jìn)行更多跨界合作，共同開發(fā)優(yōu)質(zhì)教育資源和服務(wù)，以數(shù)字化賦能開辟教育高質(zhì)量發(fā)展新賽道。三、研究思路、研究方法、創(chuàng)新之處研究思路：從數(shù)字教材建設(shè)中的問題出發(fā)，我們以教學(xué)論視角分析智能教材特征，結(jié)合技術(shù)優(yōu)勢設(shè)計實現(xiàn)方法，提出推進(jìn)策略。具體而言，我們首先認(rèn)識到當(dāng)前數(shù)字教材建設(shè)存在簡化為“電子文本”、等同于“多媒體資源庫”、異化為“答題教師”等問題。針對這些問題，我們以教學(xué)論視角深入分析智能教材應(yīng)具備的特征，包括契合度、有效度和拓展性，明確智能教材要精準(zhǔn)對接教學(xué)大綱和教學(xué)目標(biāo)，以學(xué)習(xí)為中心，遵循教育規(guī)律和學(xué)生認(rèn)知發(fā)展規(guī)律，同時在效率、效益和效能三個維度綜合表現(xiàn)出教學(xué)應(yīng)用的有效性，并具備內(nèi)容動態(tài)調(diào)整與及時更新的能力。結(jié)合人工智能知識圖譜、學(xué)習(xí)分析、在線追蹤、學(xué)習(xí)者畫像、深度交互等技術(shù)優(yōu)勢，我們設(shè)計智能教材的實現(xiàn)方法，將教學(xué)內(nèi)容、富媒體教學(xué)資源、學(xué)習(xí)工具和技術(shù)平臺進(jìn)行有機(jī)融合，為師生提供個性化學(xué)習(xí)路徑、資源推薦以及精準(zhǔn)數(shù)據(jù)反饋和學(xué)生畫像。最后，我們提出推進(jìn)智能教材建設(shè)的策略，從遵循教學(xué)理論、注重實踐迭代、加強(qiáng)技術(shù)監(jiān)管等方面確保智能教材的教學(xué)質(zhì)量和安全性。研究方法：本研究采用文獻(xiàn)研究法、案例分析法、實踐研究法等多種研究方法。通過文獻(xiàn)研究，我們梳理了數(shù)字教材和智能教材的相關(guān)理論和研究成果，為研究提供理論支持。案例分析法以國內(nèi)外智能教材建設(shè)的成功案例為研究對象，如溫州理工學(xué)院發(fā)布的教育學(xué)知識圖譜與數(shù)字教材結(jié)合的新形態(tài)教材、我校副校長孫芙蓉教授編寫的國內(nèi)教育學(xué)首部知識圖譜版AI數(shù)字教材《課程設(shè)計與評價》等，分析其建設(shè)經(jīng)驗和成效，為智能教材的設(shè)計與實現(xiàn)提供實踐參考。實踐研究法則通過在實際教學(xué)中應(yīng)用智能教材，收集師生反饋，不斷優(yōu)化智能教材的功能和設(shè)計。創(chuàng)新之處：將知識圖譜等新技術(shù)應(yīng)用于數(shù)字教材建設(shè)，實現(xiàn)教材的智能化和個性化，推動教育教學(xué)模式創(chuàng)新。具體來說，知識圖譜技術(shù)能夠?qū)?fù)雜的知識體系化繁為簡，使學(xué)生更直觀地理解知識間的聯(lián)系與脈絡(luò)。例如，溫州理工學(xué)院的知識圖譜數(shù)字教材通過構(gòu)建知識圖譜，更好地呈現(xiàn)知識之間的關(guān)聯(lián)和層次結(jié)構(gòu)，幫助學(xué)生深入理解學(xué)科知識。同時，智能教材結(jié)合人工智能知識圖譜、學(xué)習(xí)分析、在線追蹤、學(xué)習(xí)者畫像、深度交互等技術(shù)，為學(xué)習(xí)者提供更加個性化和智能化的學(xué)習(xí)體驗。智能教材能夠根據(jù)學(xué)生的學(xué)習(xí)情況和需求，為其提供個性化學(xué)習(xí)路徑和資源推薦，實現(xiàn)智適應(yīng)選學(xué)；通過智能化導(dǎo)學(xué)功能，引導(dǎo)學(xué)生高效學(xué)習(xí)；利用伴隨式評價實時反饋學(xué)生的學(xué)習(xí)進(jìn)度和效果；通過深度學(xué)習(xí)互動激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和主動性。這種創(chuàng)新的教材建設(shè)方式將推動教育教學(xué)模式從傳統(tǒng)的以教師為中心向以學(xué)生為中心轉(zhuǎn)變，為培養(yǎng)新型人才、推動學(xué)科交叉融合、支持教育高質(zhì)量發(fā)展提供有力支撐。四、研究基礎(chǔ)、條件保障、研究步驟研究基礎(chǔ)：已有相關(guān)研究成果為課題提供理論支持，如《教育數(shù)字化背景下高等教育數(shù)字教材的內(nèi)涵特征、發(fā)展現(xiàn)狀與建設(shè)思路》《教育數(shù)字化戰(zhàn)略行動樞紐工程：基于知識圖譜的新型教材建設(shè).docx》《基于知識圖譜的國內(nèi)外數(shù)字教材研究》《郭文革等丨教育數(shù)字化戰(zhàn)略行動樞紐工程：基于知識圖譜的新型教材建設(shè)|》《李鋒盛潔黃煒|教育數(shù)字化轉(zhuǎn)型的突破點：智能教材的設(shè)計與實現(xiàn)》等文獻(xiàn)，對數(shù)字教材的內(nèi)涵特征、發(fā)展現(xiàn)狀以及智能教材的設(shè)計與實現(xiàn)進(jìn)行了深入探討，為課題研究提供了豐富的理論依據(jù)。現(xiàn)代信息技術(shù)的發(fā)展為課題實施提供技術(shù)保障。隨著大數(shù)據(jù)、人工智能等現(xiàn)代信息技術(shù)的迅猛發(fā)展，教育數(shù)字化逐漸受到社會各界的廣泛關(guān)注。數(shù)字“新基建”以5G、云計算、數(shù)據(jù)中心和人工智能為代表，為數(shù)字教材的建設(shè)帶來了全新的知識表達(dá)、組織和傳播模式。知識圖譜作為目前發(fā)展最快、應(yīng)用最廣的一種知識表達(dá)和處理工具，能夠為數(shù)字教材提供更好地組織、管理和理解互聯(lián)網(wǎng)海量信息的能力。條件保障：加強(qiáng)頂層設(shè)計，重視數(shù)字教材制度建設(shè)。應(yīng)盡快規(guī)范數(shù)字教材建設(shè)和管理的相關(guān)制度，依法依規(guī)開展數(shù)字教材建設(shè)和管理工作；注重數(shù)字教材建設(shè)、課程建設(shè)、教師培訓(xùn)和課堂教學(xué)的有機(jī)銜接；加強(qiáng)數(shù)字教材開發(fā)與利用、使用規(guī)范、過程監(jiān)測、質(zhì)量評估等標(biāo)準(zhǔn)或意見建設(shè)；確保數(shù)字教材建設(shè)和管理始終能夠沿著法治軌道推進(jìn)。加強(qiáng)隊伍建設(shè)，提升數(shù)字教材建設(shè)質(zhì)量。一方面要提升紙質(zhì)教材編寫隊伍數(shù)字素養(yǎng)，使其能夠盡快適應(yīng)數(shù)字教材編寫要求；另一方面要盡快組建學(xué)校、教研系統(tǒng)、技術(shù)企業(yè)與出版社四方協(xié)同的數(shù)字教材編寫隊伍。高素質(zhì)的數(shù)字教材編寫隊伍是高質(zhì)量數(shù)字教材產(chǎn)生的基礎(chǔ)，數(shù)字教材建設(shè)要兼顧邏輯性與生動性、學(xué)理性與趣味性等特征，引導(dǎo)學(xué)生“樂學(xué)”“善學(xué)”“慧學(xué)”。加強(qiáng)教師培訓(xùn)，提升數(shù)字教材使用效益。引導(dǎo)教師認(rèn)識數(shù)字教材對課堂教學(xué)流程再造、模式創(chuàng)新、目標(biāo)重建促進(jìn)學(xué)生全面而有個性發(fā)展的重要意義；加強(qiáng)數(shù)字教材應(yīng)用培訓(xùn)，引導(dǎo)教師積極開展融入數(shù)字教材的常態(tài)化教學(xué)教研活動，形成不同學(xué)科、不同課型的數(shù)字教材應(yīng)用經(jīng)典案例。研究步驟：研究學(xué)習(xí)階段：通過文獻(xiàn)研究法，梳理數(shù)字教材和智能教材的相關(guān)理論和研究成果，為研究提供理論支持。案例分析法以國內(nèi)外智能教材建設(shè)的成功案例為研究對象，如溫州理工學(xué)院發(fā)布的教育學(xué)知識圖譜與數(shù)字教材結(jié)合的新形態(tài)教材、我校副校長孫芙蓉教授編寫的國內(nèi)教育學(xué)首部知識圖譜版AI數(shù)字教材《課程設(shè)計與評價》等，分析其建設(shè)經(jīng)驗和成效，為智能教材的設(shè)計與實現(xiàn)提供實踐參考。開發(fā)實施階段：結(jié)合人工智能知識圖譜、學(xué)習(xí)分析、在線追蹤、學(xué)習(xí)者畫像、深度交互等技術(shù)優(yōu)勢，設(shè)計智能教材的實現(xiàn)方法，將教學(xué)內(nèi)容、富媒體教學(xué)資源、學(xué)習(xí)工具和技術(shù)平臺進(jìn)行有機(jī)融合，為師生提供個性化學(xué)習(xí)路徑、資源推薦以及精準(zhǔn)數(shù)據(jù)反饋和學(xué)生畫像。同時，從遵循教學(xué)理論、注重實踐迭代、加強(qiáng)技術(shù)監(jiān)管等方面提出推進(jìn)策略，確保智能教材的教學(xué)質(zhì)量和安全性。成果研討階段：在實際教學(xué)中應(yīng)用智能教材，收集師生反饋，不斷優(yōu)化智能教材的功能和設(shè)計。組織專家進(jìn)行評選，確定最終優(yōu)秀數(shù)字教材項目名單，推動教材建設(shè)高質(zhì)量發(fā)展。（全文共4129字）課題評審意見：本課題針對教育領(lǐng)域的重要問題進(jìn)行了深入探索，展現(xiàn)出了較高的研究價值和實際意義。研究目標(biāo)明確且具體，研究方法科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)，數(shù)據(jù)采集和分析過程規(guī)范，確保了研究成果的可靠性和有效性。通過本課題的研究，不僅豐富了相關(guān)領(lǐng)域的理論知識，還為教育實踐提供了有益的參考和指導(dǎo)。課題組成員在研究中展現(xiàn)出了扎實的專業(yè)素養(yǎng)和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)难芯繎B(tài)度，對問題的剖析深入透徹，提出的解決方案和創(chuàng)新點具有較強(qiáng)的可操作性和實用性。此外，本課題在研究方法、數(shù)據(jù)分析等方面也具有一定的創(chuàng)新性，為相關(guān)領(lǐng)域的研究提供了新的思路和視角?？傊@是一項具有較高水平和質(zhì)量的教科研課題，對于推動教育事業(yè)的發(fā)展和進(jìn)步具有重要意義。課題評審標(biāo)準(zhǔn)：1、研究價值與創(chuàng)新性評審關(guān)注課題是否針對教育領(lǐng)域的重要或前沿問題進(jìn)行研究，是否具有理論或?qū)嵺`上的創(chuàng)新點，能否為相關(guān)領(lǐng)域帶來新的見解或解決方案。2、研究設(shè)計與科學(xué)性課題的研究設(shè)計是否合理，研究方法是否科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)，數(shù)據(jù)收集與分析過程是否規(guī)