隨著智慧教育理念的深入實施,對知識體系進行數字化重構成為一項迫切的基礎性工作。知識圖譜作為一種新型的復雜知識表征方法,為實現結構化、模型化、可演化的數字化知識體系提供了有效的手段。
本項目自主開發了教育知識圖譜構建與服務平臺,支持知識圖譜的“建設、服務、規劃、開放”四個主要功能。在平臺的支撐下,以專業建設視角打通了從培養目標、課程體系、知識點、知識資源的鏈條,跨課程多維度關聯形成了知識網絡,實現教師、學生、知識、教材等的一體化集成,支撐專業培養方案定制、個性化學習、新形態教材建設。
技術上,平臺具備靈活性、易用性和安全性。采用成熟的后端微服務框架極大地簡化了開發流程,同時提供了靈活的數據庫操作和高效的前后端集成,確保了系統的高性能和可靠性。前端設計上,平臺利用高質量組件和響應式布局提供了良好的可定制性,使用戶界面在視覺上更具吸引力,操作上更加友好。在數據存儲方面,平臺不僅確保了數據的可靠性和易用性,強化了專業知識圖譜等復雜圖數據的高性能處理能力。
平臺應用于專業課程教學、數字化教材設計、培養方案定制等教育領域。該平臺在智慧教育領域具有巨大的市場潛力。與市場上同類產品相比,成熟度高,適配性強,軟件自主可控。
圖1.專業知識圖譜局部展示
圖2.知識查查路徑知識搜索展示
圖3.培養方案系統化輸入界面
圖4.平臺數據統計界面
圖5.知識節點內部資料輸入界面
專業知識圖譜建設/課程知識圖譜建設/教材體系建設。
1、市場調研情況
目前,基于知識圖譜的智慧教育平臺主要定位是對課程知識的描述,而非專業知識體系構建。從系統功能上看,現有的教育知識圖譜系統主要專注于局部的知識圖譜構建,通過集成來自教材、在線資源等信息,圍繞特定課程或學科的知識圖譜,提供知識檢索、問答和推薦等服務,這種方法在構建涵蓋更廣泛的專業知識體系時會顯得略有不足。
2、產品核心競爭力
本產品打破了現有平臺對知識圖譜的使用方式,將專業知識圖譜的構建過程可視化,更加利于教師與學生對專業知識體系的把握。為便于專業知識圖譜搭建,平臺集成成熟的專業知識圖譜方法論,大大提高了教育領域知識圖譜的構建效率。
產品充分應用專業知識圖譜數據資源,為教學管理及方案制定提供決策支持。一方面將知識圖譜與人才培養綜合起來,使得學生畢業能力要求與圖譜節點形成對應,為培養方案制定提供科學依據;另一方面,平臺基于專業知識圖譜的數據統計與使用情況可以為教育管理者提供一手信息,為教育課程改革提供決策依據。
3、社會效益分析
本產品涵蓋大規模專業知識體系構建技術領域的創新,成果中所形成的規模化專業知識圖譜數據庫與知識圖譜構建工具軟件,為教育領域的知識圖譜構建提供了技術和路徑參考。該研究成果的產業轉化提升了專業知識圖譜構建的智慧化水平,目前已進行試點工作,為學生提供線上線下混合教學的教育平臺,為培養方案的制定提供支撐。同時,平臺支撐新教材體系建設工作,推動智慧教學、智慧教材行業高水平創新發展。
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