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。     

教育知识图谱构建中的标准词汇参考模型研究

教育是典型的知识密集型领域,因此,进行领域知识的共享研究对教育领域的发展非常重要。多年信息化的历史经验告诫我们:共享的前提是必须对领域资源实施标准化。尽管我国教育领域研发了系列教育元数据标准,但是从智慧教育的需求来看,这些标准普遍表现为缺乏语义、比较零散、体系不够完善等。随着近些年知识图谱的提出,为教育资源的知识整合发展提供了重要的技术手段。然而,目前知识图谱构建的主要焦点在构建技术方面,忽视了构建中的标准化问题。长此以往,领域将会构建出很多“知识孤岛”。为解决这些问题,本文在对国内外教育领域内标准进行研究的基础上,以系统理论为依据提出并构建了一个集预定义词汇的W3C语义Web标准、顶层词汇标准和领域词汇标准于一体的三层架构模型——教育资源知识图谱标准词汇参考模型。基于该模型建构知识图谱,不仅为教育领域数据的标准化提供标准词汇参考,而且也为规范构建教育领域知识图谱提供了参考。     

自适应学习系统中知识图谱的人机协同构建方法与应用研究

知识图谱为自适应学习系统中的领域知识建模提供了新思路,但现有构建方法缺乏人类智慧与机器智能的有效结合,无法提供高质量、低成本的知识图谱。基于此,文章首先从人机协同视角出发,提出了自适应学习系统中知识图谱的构建方法,具体包括知识图谱模式设计、资源获取与预处理、知识图谱知识元抽取、知识元语义关系挖掘、知识图谱融合等五大环节;随后,文章以"人工智能"学科为例,对构建方法进行了初步验证;最后,文章从碎片化学习资源整合、适应性学习支持服务两个维度,进一步阐述了知识图谱在自适应学习系统中的应用。文章的研究对于开展基于自适应学习系统的大规模个性化学习具有重要意义。     

我国教育知识动员中的利益相关者分析

教育知识动员即知识动员在教育领域的运用,其核心在于协调和融合教育研究和教育实践之间可能存在的差异。在对教育知识动员进行概念界定的基础上,引入利益相关者的理论框架,将我国教育知识动员中所涉及的各类利益相关者分成确定性利益相关者、预期性利益相关者、潜在性利益相关者三类,并分别进行了分析。处理好与不同利益相关者的关系,采用不同的策略进行沟通和协调、管理,调动各方的积极性,可以为我国教育知识动员的未来发展提供更科学的保障。     

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。     

国际创业教育研究前沿的可视化分析

本文立足于Web of Science中的SCI-E、SSCI数据库,以1945年至2010年间国际创业教育领域的2000篇文献为研究对象和计量单元,将定量分析和定性研究相结合,运用国际新兴的CiteSpace软件和可视化方法进行知识计量和知识谱图绘制。在可视化图谱定量分析的基础上进行国际创业教育的研究前沿方面的定性研究,从而为国际创业教育领域的研究开拓了全新的视角和平台。     

我国科学教育研究热点、现状与启示——基于2370篇硕士博士学位论文的知识图谱分析

基于2000年以来我国科学教育领域的2370篇硕博学位论文的知识图谱分析结果,表明近15年我国科学教育研究的热点主要包括:基于概念转变理论和建构主义的科学概念教学研究;科学本质、科学素养和HPS教育研究;"科学与人文"融合的理科课程的人文化教育研究;STS对理科课程改革的启示及其演化路径研究。     

国际教师教育研究的知识流动、演进路径与热点分析 ——基于教师教育领域八种SSCI权威期刊的知识图谱分析

运用CiteSpace分析工具对国际教师教育领域排名前八位的SSCI期刊2000-2019年刊载的文献信息绘制图谱并进行分析,发现国际教师教育领域内知识的互动、分化生成了不同的研究主题,并在演进中形成了三条关键路径,三条路径通过重要知识"拐点"沟通、连接,路径呈"蝎形"架构.当前研究主题主要聚焦不同生涯阶段的教师研究、教师教学策略研究、教师反思性实践研究、教师工作满意度研究以及多元文化教育研究.整体上,国际学者重视教师教育学科内部的知识互动与生产;我国学者对该领域研究的关注应关照研究演进内在结构与规律的价值和意义,注重弥合国内外教师教育研究主题间的偏差与错位.     

高职院校校企合作知识资源共享模式研究

文章分析高职院校与企业在合作过程中存在的问题,阐述了校企合作知识资源的内涵,构建了校企合作知识资源共享模式,即"将学校实践操作与企业设备改进紧密融合构建共享性;将学校教学过程与企业人才需求紧密融合构建协作性;将企业员工培训与学校师资建设紧密融合构建互补性;将学校项目研究与企业技术攻关紧密融合构建创新性",从而完善校企合作知识资源共享模式的实施策略。     

基于知识图谱的产教融合课程体系建设模式探索

持续改进是专业认证的三大核心理念之一,而产教融合是国家高等教育战略的重要方针,因此在课程体系建设中必须考虑产业对学生能力的需求,并持续改进。针对上述要求,提出了基于知识图谱的产教融合课程体系持续改进模式。通过知识图谱的方式,精确采集产业界对高等工程教育的能力需求信息,然后与课程知识点进行匹配映射,构建能够实现产教双向能力达成评价和持续改进的模式。在四川省产教融合教改课题的支持下,研发了基于知识图谱的产教融合平台,在西南交通大学机械制造及其自动化专业课程体系中的持续改进过程中进行了实践应用。     

基于学科知识图谱的教育知识服务模型构建研究

人工智能技术的不断提升使得教育知识服务向智能化发展。而学科知识图谱作为人工智能重要技术之一,既能优化教育知识的生产方式,又能为多种智能化的知识服务开展提供支撑。为满足当今教育用户多样化、个性化、精准化的需求,本文在分析学科知识图谱的内涵、构建框架基础上,从助力教育知识库形成、辅助智能化知识发现、支撑多项智能教育知识服务开展三个方面讨论了学科知识图谱与教育知识服务的适切性。随后分析了教育知识服务的构成要素,在此基础上构建了基于学科知识图谱的智能化教育知识服务模型,并从需求采集、服务构建、服务应用、服务评估四个阶段对模型进行了阐释,最后提出了模型的相关实施建议。     

职业能力导向下高职专业领域知识图谱模式的构建研究

本文论述职业能力导向下高职专业领域知识图谱模式的构建,认为知识图谱是当今知识工程的先进技术,将其应用于自适应系统的领域模型构建有助于智能化、个性化教学的发展,提出高职专业领域的本体构建流程,即经过专业领域体系分析、本体构建、本体表征三个步骤,设计职业能力导向下的高职专业领域知识图谱模式结构并使用Protégé软件对本体模型进行编辑与设计,实现对专业领域模型层本体的构建。     

融合教育质量研究的可视化知识图谱分析——基于2011—2021年国内外刊载文献的比较研究

提升融合教育质量是近年来国际和国内重要的教育政策及实践导向。运用文献计量可视化软件Cite Space对2011—2021年间国内CNKI和国外Web of Science核心合集数据库中与融合教育质量有关的文献进行分析比较,并绘制知识图谱。结果显示,国内融合教育质量关注度和参与度呈逐年上升趋势,但研究主题多样性与深入性不足;国内融合教育质量研究对象的类型和年龄段分布相对局限;国内融合教育质量由理论研究转化为循证实践需进一步发力。     

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...     

基于自然语言处理的教学设计学科知识图谱自动构建研究

近几年,学科知识图谱成为知识可视化领域的研究热点。文章提出基于自然语言处理建立教学设计学科知识图谱,为该学科课程教学实践提供理论材料,同时也丰富学科知识图谱在教育领域的应用实践。首先采用基于字典的机器学习算法进行知识实体抽取,采用混合式实体关系抽取模型抽取非分类关系和学科行为动词关系,丰富关系类型;然后对抽取的知识信息进行实体对齐和实体消歧;最后在“Neo4j”可视化平台上实现了教学设计学科知识图谱的可视化。     

信息化教育中的知识管理

信息化教育中的知识管理就是运用技术工具和程序处理来数字化存储教育领域的知识和智慧 ,并通过网络使得整个教育领域的知识和经验得到传播、共享和访问。本文就知识管理作为一项教育技术 ,在信息化教育中的作用、方法、应用框架、技术支持作一些探讨 ,并提出了若干建议     

基于知识图谱的个性化学习模型与支持机制研究

近年来以人工智能为代表的产业技术为学习方式变革提供了契机,如何促进个性化学习已然成为教育领域关注的重要话题之一。知识图谱作为知识可视化发展的最新技术,拥有较强的表达能力,不仅能在不同知识点之间建立非线性的语义联系,还能解决在线学习中推荐、监控、评价、反馈等个性化学习支持问题,可以助力学习者系统高效地建构知识体系、优化学习决策,为个性化学习支持研究提供了新的视角。因此,该研究在分析个性化学习及相关研究现状基础上,立足学习者导向视角,在自我决定理论等指导下,构建了基于知识图谱的个性化学习模型,并从动机激发、知识建构、意志提升、能力增强四个维度出发,构建了基于知识图谱的个性化学习“四位一体”协同支持机制,设计了基于知识图谱的个性化学习系统原型,以期为给个性化学习研究提供一定参考。     

面向百度百科的化学知识图谱构建方法研究

针对百度百科这一数据源,构建了化学知识图谱。首先,利用网络爬虫技术对数据进行采集与清洗;然后,采用中文分词、实体识别、实体关系识别等技术对知识图谱构建方法进行实证性研究,可视化实验所得实体及实体关系,并对实验结果进行了相关评价测试。最后,简要阐述了知识图谱的应用领域与发展优势。研究结果表明,实体关系识别的预测准确率较高。     

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。