知识图谱应用于研究生公共数学课教学探索

国家新工科战略提出了针对网络、大数据、智能制造等新技术设立新专业和升级改造传统专业的要求。研究生公共数学课教学面临着传统学科对数学基础知识需求专门化与新型交叉学科对数学基础知识需求泛化,传统教学模式和培养工程能力创新能力的教学目标等矛盾。以武汉工程大学研究生数学公共课程为例,构建知识图谱,介绍知识图谱实体和关系的提取过程,以及知识图谱应用于研究生数学公共课程教学的方法。知识图谱具有知识点覆盖全面和组织系统化的优势,同时也方便检索使用,能较好地解决上述矛盾。     

AI引擎助力下高等数学课程知识图谱建设研究

知识图谱为教师精准化教学和学生个性化学习提供条件,是课程资源系统化的有效方式。高等数学课程知识图谱建设具有3个意义：学生个性化学习需要、教师精准化教学需要、课程教学资源关联需要,其内涵体现在“个性化、精准化、系统化”上,建设过程遵循“建用并进、动态更新”理念,建设内容包括图谱设计、资源建设、图谱生成等3个方面,并介绍高等数学课程知识图谱的建设与应用过程,有助于推动高等数学教学改革。     

知识图谱与教育大数据协同驱动的自适应学习模式研究

为了有机融入领域知识的内在信息与关联,将知识图谱引入智慧教学过程,构建了知识图谱与教育大数据协同驱动的自适应学习模式.通过对多源、异构的大数据进行数据采集与数据分析,认知学生的学习行为特征,为自适应学习构筑重要前提;将课程的知识体系化,构建多维度下的知识图谱,其拓扑结构蕴含领域专家经验、知识关联与学习路径,为基于课程内...     

面向教育的中文知识图谱自动构建技术

随着知识图谱在教育领域的广泛应用,对根据教学内容自动构建知识图谱的需求越来越迫切。针对教育类中文知识图谱生成技术中知识点易遗漏、知识点关系准确率不高、需要人工干预等挑战性问题,文章提出了教育知识图谱的自动构建技术。该技术首先自动提取教学课本中关键知识点及关键知识点间的先后顺序,生成基于课本的知识图谱;其次,利用教学类PowerPoint演示文稿中特有的层次关系提取知识点间先后顺序,设置知识点间权重调整影响系数,生成基于PPT演示文稿的知识图谱;最后,将上述两种途径构建的知识图谱进行融合,形成准确率更高的知识图谱。在真实数据集上的实验结果表明,该技术能够实现教育领域知识图谱的自动生成,且准确率能够达到90%以上。     

领域知识图谱的基本概念与构建特点

知识图谱作为人工智能发展的基础性内核技术,逐渐成为计算语言学与自然语言处理研究的热点问题。对领域知识图谱的基本概念和构建特点进行系统梳理,对领域知识图谱的理论与实践研究具有一定价值。本文对领域知识图谱的基本概念、主要特点、发展历程、构建流程等内容进行了描写和分析。在梳理领域知识图谱取得的研究成果的基础上,总结了目前领域知识图谱构建的主要特点：数据来源和数据处理具有较强的领域特性,关系抽取是领域知识图谱构建的关键技术问题,领域知识图谱构建需要领域知识与构建技术的深度融合。     

高职院校“建筑力学”课程教学知识图谱构建路径

针对“建筑力学”课程教学存在的学生对知识点掌握不牢,以及在后续的学习与工作中较难实现学以致用等问题,文章从教学重难点及易错点梳理、教学知识点矩阵创建、教学知识图谱建立三个方面对高职院校“建筑力学”课程教学知识图谱构建路径进行了论述。     

基于知识图谱的高校教学实验室综合改革模型分析

基于BP神经网络的高校教学实验室综合改革模型分析方法,缺乏可视化分析过程,存在分析结果误差大的弊端,为此提出基于知识图谱的高校教学实验室综合改革模型分析方法。该方法以中文论文数据库为样本,采用知识图谱技术和Citespace可视化软件,通过定量化、可视化已有文献的研究热点,绘制高校教学实验室综合改革模型的系列知识图谱,获取高校教学实验室综合改革模型数据。在此基础上采用基于信息归纳的概率粗糙集挖掘算法SRII,将原始数据集映射到一个便于粗糙集处理的数据空间,计算各个属性集合的近似统计值,实现对实验室综合改革模型数据的有效挖掘和分析。实验结果表明,所提方法能有效分析高校教学实验室综合改革模型,呈现出了改革模型未来改革热点的直观分析结果,为深化实验室综合改革提供有力条件。     

新知识观生成及特征探析——基于“新课程改革”的思考

新知识观是新课程改革的理念前提和努力方向之一。新知识观的确立和生成对于顺利实施新课改、衔接整合其他教育理念、有效达成教学目标具有战略和全局性意义。基于这一点认识,笔者将对新知识观生成的学理结构及特征做一梳理和剖析,希望能使大家有一点全新的认识。     

新知识观生成及特征探析——基于"新课程改革"的思考

新知识观是新课程改革的理念前提和努力方向之一.新知识观的确立和生成对于顺利实施新课改、衔接整合其他教育理念、有效达成教学目标具有战略和全局性意义.基于这一点认识,笔者将对新知识观生成的学理结构及特征做一梳理和剖析,希望能使大家有一点全新的认识.     

基于知识图谱的“水文预报”课程教学改革实践

知识图谱以图形化、结构化的方式呈现复杂的学科知识体系,帮助学生更好地理解和掌握知识,提高学习效率和质量。文章主要介绍了水文预报课程知识图谱建设,阐述了知识图谱在水文预报课程中的应用优势,包括构建完整的知识体系、提供个性化的学习支持等,探讨了知识图谱建设在水文预报课程教学实践改革中的成效。实践表明,水文预报课程知识图谱建设是提高课程教学质量的有效途径之一。     

知识图谱在“物化生”概念教育中的研究与应用——以高中教材为例

建立知识图谱目的以图的形式将物理、化学及生物课程概念融合在一个互联网+信息系统里,提供给教师教学与学生学习时使用：方法是通过Neo4j图数据库直接构建理科选修的物理、化学及生物课程知识点及知识体系的概念图谱;结果是概念知识图谱有效帮助学生对概念知识点与知识体系的理解,同时辅助教师的教学工作。     

知识图谱新近研究进展及其在教育领域的应用挑战

知识图谱是人工智能大数据时代研究和应用的热点。本研究运用内容分析的方法,基于Web of Science、Scopus 和 CNKI 数据库,对10年来国内外相关知识图谱研究进行分析,首先厘清了知识图谱的本质内涵,即一种运用语义网络结构组织知识的知识库;然后确定了模式定义、知识抽取、知识融合和知识更新的知识图谱主要构建流程,系统梳理分析了各个构建步骤的现有进展和研究不足;最后立足教育领域给出教育领域知识图谱的研究框架,并从融合领域特征进行图谱模式表征、跨域融合与自动更新图谱模式、建立健全图谱标准化评估框架以及向教育认知图谱加速转型四个方面分析了未来教育领域知识图谱研究面对的挑战与展望。     

面向深度学习的动态知识图谱建构模型及评测

深度学习回应时代诉求,指向“核心素养”改革,回答了“培养什么样的人”的问题,回归了学习本质。知识图谱有助于促进学生深入思考,提高问题解决能力、批判性思维和创新能力,实现深度学习。但以往知识建构存在组织静态、孤立的局限,基于ARCS动机模型和知识建构理论,从协同知识建构、动机策略和学习环境建构面向深度学习的动态知识图谱模型,具有动态生成、及时反馈、交互共享等特点,突出学生的主体性、能动性,增强学习体验。以大学生为研究对象,利用文本挖掘、滞后序列分析等方法评测动态知识图谱建构模型。结果表明,实验组学生在学习成绩、注意力程度等方面均优于控制组,尤其对中低水平动机学习者产生积极影响,显著提高了学生在完成任务过程中的感知注意力、自信心和满意度。动态知识图谱建构发展思路可从重塑任务前计划、社会认知开放性、意义协商及生成性教学等方面寻找突破口,催生深层次认知能力与高阶思维。     

面向精准教研的立体知识图谱构建方法研究

知识图谱作为知识存储工具的应用对教学教研具有重要意义,近年来受到研究者和教师的广泛关注。文章针对传统学科知识图谱构建方法难以适应智能时代知识快速增长、更新的需要,基础教育学科知识图谱未能用于综合解析教与学的过程和智能评估学习发展的问题,从学科知识、教学活动、学生学习三个角度出发,提出建构包含学科知识、教学活动、个体学习的三层立体动态知识图谱模型的思路,结合自顶向下和自底向上的构建方法,从数据采集、本体构建、知识抽取、知识融合、知识更新五个方面设计图谱构建框架,实现三层图谱相互关联、相互影响和相互解释,支持基于教学过程大数据的教学过程和学习成效解释和诊断。基于提出的模型和方法,研究以数学学科内容进行了应用示例,以期为知识图谱领域的实践提供应用参照。     

"基础教育改革研究"课程的知识体系

作为高师本科生和研究生公共选修课的“基础教育改革研究”,由于长期处于知识体系零散的状态,导致了课程效能的下降。为此建立起具有结构性、弹性和前瞻性的课程知识体系对于习授者都将起到促进作用。本文以知识之树的形态来分析“基础教育改革研究”,将其分为三大板块和若干范畴,可以生成课程之根、茎、干与枝叶,这种知识体系的梳理有助于课程的具体实施。     

面向高校课程的知识图谱联合嵌入模型研究

知识图谱嵌入是构建高效精准知识图谱的基础,但目前大多数知识图谱嵌入方法只注重结构信息,而忽视或未能充分利用实体的背景信息,使得嵌入信息不够准确。为充分利用课程实体中丰富的信息以更好地将知识图谱技术应用于教育场景,文章设计了一种面向高校课程的知识图谱联合嵌入模型,包含结构信息嵌入、目录信息嵌入、语义约束计算、联合嵌入四个模块。之后,文章进行了链接预测实验和实体分类实验,来分别验证该模型的有效性和准确性,实验结果显示:该模型的性能良好;与现有模型相比,该模型嵌入的质量和分类的效果均得到较大提升。最后,文章展望该模型可为面向课程的智能问答、路径推荐、信息检索和数据的可视化交互等下游教育应用提供有力支撑,其研究将加快推动知识与数据驱动的智能化教育落地。     

基于知识图谱的“科学”教学方法研究

“科学”是师范类高等院校小学科学教育专业的必修实践课,该课程的学习对培养合格的科学课程教师具有关键作用。随着人工智能发展,利用知识图谱技术来构建学生思维成为教育研究领域的热点问题。文章以教科版小学“科学”五年级下册中的《环境与我们》单元为例,在科学教育领域探究基于知识图谱的知识获取、整合与可视化的方法。以此为基础,采用建构主义教学策略中的主题探究教学模式,整合知识图谱,设计教学方案,形成教学案例。对比实验表明：使用该方法后,学生参与度和课程满意度分别提高8.14%和5.82%,学生获取知识的增益度提高了5.26分。     

知识图谱助力学科教学——以大学模拟电子技术基础课程为例

知识图谱和个性化推荐技术是教育研究热点。借助学科知识图谱和学习者画像进行学习资源个性化推荐,提出基于学科知识图谱的资源关联推荐方法。在此基础上选取A、B两个模拟电子技术基础课堂进行学习效果验证,实验数据表明,基于知识图谱的学习资源关联推荐模型能在一定程度上提升该课程学习效果。     

利奥塔的知识合法性理论及其对当代教育观的影响与启示

文章对利奥塔的知识合法性理论的主要观点进行了梳理，即解构现代性下的知识合法化条件．呈现知识的非合法化条件，提出后现代条件下的知识再合法化条件；阐述了该理论对当代教育观的影响与启示，即差异多元的教育目的观、多元非垄断的课程观、动态生成的教学观和多元互补的教育研究观。     

中小学课程思政的研究现状和发展趋势——基于知识图谱的分析

“课程思政”日益成为中小学学科育人的重要课题。通过CiteSpace生成的知识图谱可对中小学课程思政研究的年度发文趋势和关键主题进行可视化分析。研究发现,目前中小学课程思政研究呈现出如下热点：遵循政策导向,聚焦核心素养;立足学科特性,开发思政资源;着眼育人价值,探究有效策略。研究认为,未来中小学课程思政研究要推进理论体系向教学体系转化的研究,关注一体化育人体系建设研究,重视“教学评一致性”研究。