知识图谱理论建构下英美文学课程思政“云壤连接”的实践路径

黄丽双

(大庆师范学院 外国语学院,黑龙江 大庆 163712)

2016年12月7日,习近平总书记在全国高校思想政治工作会议上指出,高校立身之本在于立德树人。2018年5月2日,习近平总书记在北京大学师生座谈会上再次强调,育人的根本在于立德,这是人才培养的辩证法[1]。高校英语专业教师应把“积极引导当代学生树立正确的国家观、民族观、历史观、文化观,从而为社会培养更多德智体美劳全面发展的人才,为中国特色社会主义事业培养合格建设者和可靠接班人”[2]作为首要任务。英美文学课程思政的“云壤连接”[3]模式是教师线上线下教学与学生线上线下学习的“接口”(interface),位于信息技术软件与计算机技术硬件的结合部位。同时,“云壤连接”也是实现英美文学课程思政底层架构的知识表示、知识建模与知识图谱功能中的语义搜索、知识问答和知识深度挖掘等高级功能的关键应用。

一、知识图谱理论下英美文学课程思政实践的基础建构

(一)课程思政的知识表示

首先,教师要与信息、计算机专业人员进行基础性的知识表示工作,然后依据RDF三元组形式(subject,predicate,object),尤其是向量表示法和知识图谱嵌入法,实现基于授课的英美文学专业知识、对照组的中国文学知识与中国核心价值观的表示。对英美文学知识素材库、中国古典文学与当代文学知识素材库、中国核心价值观知识素材库(简称“三库”)进行知识类型标签化和数据化的处理,而后根据当前时事热点,采用RDF三元组形式,选定某文学类型。以“反战文学”类型为例,如“海明威是美国反战文学作家,主要作品是《永别了,武器》”可以转化成RDF三元组“Hemingway,is-antiwar writer,America”“Hemingway,main works,A Farewell to Arms”,其对应的是中国文学知识素材库中的“反战文学”类型,如“‘孙席珍’是‘中国’反战文学作家,主要作品是《战争中》”可以转化成RDF三元组“Xizhen Sun,is-antiwar writer,China”“Xizhen Sun,main works,War”。而中国核心价值观知识素材库对应的“反战价值观”主要表现为“和平”,如2022年6月22日习近平总书记在金砖国家工商论坛开幕式演讲上提出的“和平是人类共同事业”可以转化成RDF三元组“Xi Jinping,is-president,China”“Xi Jinping,value,peace”。由此可见,一个RDF知识库就是一个最简单的知识图谱。因此,可根据三元组关系模式,用知识图谱表示英美文学知识、中国文学知识和中国核心价值观三库,如图1至图3所示。

图1 英美文学知识三元组知识表示

图2 中国文学知识三元组知识表示

图3 中国核心价值观三元组知识表示

(二)课程思政的本体知识建模

在英美文学课程的知识讲授与课程思政同步推进的过程中,线上建库较宜采用Protégé软件进行本体编辑和开发。按照教学中章、节、三级标题进行分层排列,以海明威为例,针对软件中出现的OWL Classes(OWL类)、Properties(属性)、Forms(表格)、Individuals(个体)、Metedata(元类)几个类型,在软件中OWL类(owl Thing)下选择“Asserted Hierarchy”,创建子类(subclass)“Name:Author”(“名字:作家”),并在子类下继续创建子类“Name: Hemingway”(“名字:海明威”)。然后,根据英美文学作家、作品的类型,构建其便于编程的实体属性(Object Properties)。这些实体属性可以有“国籍、籍贯”“生卒时间”“性别”“作品”。同理,在作品子类下也可以构建实体属性“作者”“作品类型”“出版时间”“主要内容”“价值观”,如图4和图5所示。

图4 英美文学课程思政本体知识建模

图5 英美文学课程思政本体知识建模属性描述

二、知识图谱理论下的英美文学课程思政实践中的“云壤连接”路径

基于知识图谱的知识检索的实现形式主要包括语义检索和智能问答[4]。借助知识图谱理论构建的英美文学课程思政的“云壤连接”主要包括语义搜索和知识问答等。根据英美文学课程的具体要求,“云壤连接”的英美文学课程思政有三个目的:其一,实现动态的语义搜索,搜索范围涵盖英美文学中的作家、作品、流派和体裁等,以习近平新时代中国特色社会主义思想和社会主义核心价值观为引领,让文学知识与价值观进行融合;其二,实现线上线下授课同步兼容的知识问答,需以英美文学经典作家作品为知识中心,然后构建“知识+价值观”的精准回答;其三,实现学生云端学习、线下自学的多样化、多维度的学习方式融合。

(一)英美文学课程思政的语义搜索

英美文学课程思政云壤连接的第一个环节是以英美文学专业知识为核心、以中国核心价值观为骨干的语义搜索。需要强调的是,课程思政是提高大学生文化自信的重要路径,不仅谐调了中国高校英美文学专业知识体系塑造和知识传授的“以西解西”“以西表中”的传统方式和路径,而且初步实现了在英美文学知识传授中镌刻中国价值观的基本目标。

为了实现课程思政“云壤连接”的语义搜索的目标,可以采取以下路径。

首先,基于面向文档的简单信息检索(Information Retrieval),通过轻量级语法模型——关键词模式(Bag-of-Words),进行关键词检索。这适合于需要一般性了解或浅表层介绍的课程思政内容。例如,对美国反战作家群体的信息检索方法如下:

文档1:“欧内斯特·海明威是美国反战作家,代表作《永别了,武器》”

文档2:“库尔特·冯内古特是美国反战作家,代表作《五号屠场》”

文档3:“约瑟夫·海勒是美国反战作家,代表作《二十二条军规》”

基于以上三个文档,可以设计一个由三个文档中关键词构成的词典。

词典={1:“欧内斯特·海明威”;2:“是”;3:“美国”;4:“反战”;5:“作家”;6:“库尔特·冯内古特”;7:“约瑟夫·海勒”;8:“代表作”;9:“永别了,武器”;10:“五号屠场”;11:“二十二条军规”}

上述词典一共包11个不同的词语。利用词典索引序号,三个文档可以用11维向量表示每个词语在文档中出现的频率。根据关键词出现的次数,三个文档分别表述成向量的形式:

文档1:{1;1;1;1;1;0;0;1;1;0;0}

文档2:{0;1;1;1;1;1;0;1;0;1;0}

文档3:{0;1;1;1;1;0;1;1;0;0;1}

从三个文档的向量表述中可以发现,“是”“美国”“反战”“作家”“代表作”五个词语出现的频率最高。英美文学课程思政需要对中国核心价值观与英美核心价值观进行对比,为此需要引入聚类算法(如K-medoids算法),对含有关键词的文档进行聚类,选取与关键词相同或最相近的文档字符串。基于此,语义搜索就可以高效地检索到与英美文学知识和中国核心价值观相关性最高的文档资料。

其次,教师基于面向数据库和知识库的课程思政信息检索,运用表达能力强的语言学模型和概念模型,借助不同知识素材数据库间的语义关联和数据内在结构,可以实现更复杂的语义搜索,并且提供更为准确和具体的答案。知识图谱理论能够以RDF为数据模型,构建出英美文学专业语义数据标准化模块,利用SPARQL查询语言,从英美文学、中国文学和中国核心价值观三库转化出的海量RDF三元组图中检索所需的课程思政信息。例如,运用SPARQL基本图模式{,},查询美国19世纪著名作家赫尔曼·麦尔维尔发表的每部作品的作品名、出版时间及其体现的价值观。首先,教师建立三库之间的连接关系,以英美文学知识引出课程思政中所要介绍的当代中国核心价值观;然后,运用SPARQL多个基本图模式,进行交互运算;再用基本图模式与RDF图进行对照匹配,之后进行过滤运算(Filter Operation)。当教师选择用“?literary style= naturalism”对前面提到的麦尔维尔作品中属于自然主义风格的作品进行条件限定时({,,,}),首先要搜索、查询出麦尔维尔的所有自然主义风格的作品和出版时间以及符合自然主义体裁的作品价值观,再寻找与习近平总书记思想中的价值观相契合的结合点。通过上述深度的语义搜索,能搜索到“赫尔曼·麦尔维尔”“《白鲸》”“自然主义”“和谐(价值观)”“习近平”“两山理论(人与自然和谐)”等关键词。如图6所示,以赫尔曼·麦尔维尔的两部作品《泰比》(1846)和《白鲸》(1851)为例,在基本模式图中,以作家“麦尔维尔”为知识图谱中心,他的作品与出版时间、作品与文学体裁、作品与价值观构成多个BGP,同时以价值观“和谐”(harmony)、作为文学体裁标签的“自然主义”这两个约束条件与习近平总书记的“两山理论”中“人与自然和谐”形成知识关联。

图6 SPARQ语义搜索赫尔曼·麦尔维尔作品、价值观与中国核心价值观知识图谱

(二)英美文学课程思政的知识问答

针对英美文学课程思政的知识问答,需要回答一个前置问题,即从英美文学专业的知识传授与价值塑造来看,语义搜索是否可以回应上述诉求,是否需要知识问答(QA)。英美文学专业学习涉及到语言翻译和文本理解两个问题,语义搜索仅能解决答案的地址问题,即寻找到承载答案的文档所在。教师授课的课时是有限的,而学生阅读文学文本的数量又不够充分。为了节约时间、提高学习效率,教师需要利用强大的知识问答智能体消解所提问题的歧义(如语言翻译歧义、中文理解歧义)。教师必须根据环境变迁、局势演变,调整线上线下的有关课程思政的内容提问、知识挖掘与深度省思。

首先,英美文学课程思政应用知识问答系统可以解决基于知识与价值观的客观问题,即事实内容是什么。客观问题有两类,一类是对命名实体的基本定义是什么进行提问,例如,教师在授课环节提出“什么是文学体裁的现实主义/浪漫主义/自然主义”“中国的现实主义小说有哪些”“中外的现实主义文学都反应了彰显了哪些价值判断和命题”等问题。另一类是对命名实体的基本属性是什么进行提问,主要指向人物(who)、时间(when)、地点(where)等问题,如“英国历史上最伟大的戏剧家是谁”“中国历史上最伟大的戏剧家是谁”“美国作家海明威出生在哪里”“小说《永别了,武器》中故事主要发生在哪个国家”等问题。通过知识图谱对这些关系的建构,可以完整地展现出作者在作品中对现实社会的关心、对人类命运的关切、对战争的否定。对海明威与中国关系的描述,可以为“反对战争、呼唤和谐相处”的价值观提供一个恰如其分的引申与展示空间,这与习近平总书记“共建万物和谐的美丽世界”[5]的价值观有异曲同工之妙。

其次,英美文学课程思政应用知识问答系统也可以解决基于知识与价值观的需要知识推理的主观深层次问题。这些带主观性的深层次问题有观点型问题、关联型问题、解释型问题以及比较型问题等。将上述问题归纳为主观性深层次问题的原因在于对这些问题的回答需要丰富的专业知识、综合利用知识推理的能力和知识挖掘的学术素养,还需要教师根据教学内容关涉的学生偏好来寻求可能的最优解。英美文学课程思政知识问答系统可能解决的主观深层次问题主要包括下列类型:一是基于原因(why)的提问,如:“为什么说斯威夫特的《格列佛游记》反映了18世纪初期英国官场的腐朽与罪恶”“为什么说清朝李汝珍的《镜花缘》是一部官场讽刺小说”;二是寻找建议(recommendation)的提问,如:“美国作家赛格林《麦田里的守望者》对20世纪50年代美国社会的批判反映了习近平总书记推荐的哪种价值观” 。

(三)云端学习与在线自学

英美文学课程思政采取“云壤连接”模式,还要依托领域知识图谱理论,以期实现更多样化、多维度的学习方式。

首先,云端学习是运用知识图谱理论建构英美文学课程思政“云壤连接”模式的重要学习方式之一。教师充分运用文本文档、数据库、音频、视频、案例库等,可以进行在线授课。

一方面,对英美文学课程思政按章节进行“时间—事件”式导入,可以沿着时间线呈现不同时代的作家作品的价值观的变化。通过对英美文学与中国文学的比较研究,可以寻找时代变迁影响作家的艺术创作及价值观的脉络。教师可以首先介绍不同历史分期的英美文学,然后以“文学分期”为核心,讲授“时代背景与特征”“文学体裁”“代表作家”“作家作品”“创作要旨”“文学特点”“后世影响”七类一级本体,再根据一级本体扩展各自的二级本体。以英美文学导论部分——“英国启蒙运动时期的文学”这一章为例(图7),本章第一节需要介绍“文学分期——启蒙运动”。根据这个核心内容,教师需要介绍启蒙运动时期的历史背景与时代特征、启蒙运动时期的文学体裁、启蒙运动时期的代表作家等七个一级本体,然后根据这些一级本体,在知识图谱内部进一步延伸出二级本体,如“时代背景:光荣革命”“代表作家:蒲柏、笛福”等。根据章节与课程时长对应关系,针对每节课的教学内容,因地制宜地选择英美文学课程思政的切入点。

图7 “时间—事件”导入的英美文学课程思政知识图谱示例

另一方面,要将“作家风格”“作品主题”等标签作为英美文学课程思政知识图谱云端学习的主要本体指向。英美文学的价值取向和文化意识形态由英美文学课程体现和表征,英美文学课程思政是用中国核心价值观对英美文学知识体系中的文化价值观进行矫正与纠偏的不可或缺的环节。教师在授课中,既要引导学生真正步入英美文学的本真世界,在英美文学嬗变的历史情境中不断体会异域文化的真意、本质和内涵,又要培养学生形成属于中国人独有的家国观念、尚公理念、集体意识,不致被带离正确的人生航道。而达成上述课程目标的关键在于教师对英美作家风格、作品主题两个元素进行深度的知识挖掘。一是以“作家”为核心,构建包含“作家国籍”“教育背景”“家庭氛围”“人生经历”“政治立场”“社会评价”“同行评议”等要素的一级本体。教师运用上述背景材料,建构作家的“价值观”和“文学风格”的知识图谱,展现作家作品风格演变历程与作者的观念变迁。二是作品是体现作者价值观念及其国家文化特征的核心载体,作者与作品是交融与互构的关系。教师在分析作品过程中进行课程思政,对作品的“核心主题——关键节选——片段展示”的知识图谱进行云端展示,揭示作品的主题思想、价值传递,并与中国核心价值观作比较分析。

其次,在线自学是教师利用知识图谱理论和技术实现英美文学课程思政“云壤连接”的自主扩展形式。教师和专业人员对英美文学知识素材库等的底层架构,完成了对课程思政的基础性建设工作。而庞大的英美文学知识体量与有限教学时间的矛盾,必然导致教师所能实现的课程思政目标也是极其有限的。自主使用知识素材库是学生学习英美文学的一种必备技能。凭借知识图谱理论建构出的知识融合、语义搜索与知识问答等功能,学生可在三元组知识素材库中进行“思政化”的理论知识学习。

教师要实现英美文学课程思政中教学过程的环环相扣,需要遵循以下人机交互的技术路径:运用“知识搜索”输入问题,运用“知识标引”提供素材,运用“知识问答”深层解答。课后在线学习是学生延续专业学习的重要一环。经由知识库架构起来的英美文学课程思政成为一种庞大的知识和理论体系。学生在线学习要经过如下步骤:第一步,学生提出英美文学课程复习中的未解问题与预习中的新问题,知识搜索功能将问题指向文学分期、代表作品、作品主题等知识标签和索引。第二步,知识库接收学生自学过程中使用知识搜索功能提出的问题,之后软件在知识图谱和相关图表信息中进行知识标引。这为学生自主在线学习提供了精准的作品资源、专业评价资源定位。知识标引和定位功能是指软件在分析学生提出的关键词的基础上,用SPARQL检索功能把所有涉及到的文献(专著、期刊、报纸、会议论文集等)主题与文献特征都标记出来。在视觉上,知识图谱软件将与关键词相匹配的知识元素标引在知识库的具体内容上(作品、专著、期刊等的标题、特定段落中)。第三步,学生利用成熟的KBQA系统进行深层解答,能够对自己所提问题进行分析、词汇关联、歧义消解等,可在英美文学知识素材库中寻找到知识图谱子图的最佳映射(最佳答案)。当代中国核心价值观的植入是英美文学课程思政的重要目标。在知识素材库的最初设计环节中,教师需要考虑到英美文学课程的专业性问题,那么,中国核心价值观如何顺理成章地植入课程思政便是知识本体建模中必须要考虑和建构完成的核心问题。在知识图谱软件运作环境下,教师消解了自然语言带来的歧义性和复杂性,同时知识答案与价值观能够同步映射到知识图谱谱系中,使学生的价值观受到潜移默化的积极影响。

三、结语

英美文学专业教师要实现对专业学生进行当代中国核心价值观的课程思政教育的目标,知识图谱理论与相关操作技术软件的运用不失为一个非常好的技术介入手段。知识图谱理论建构下英美文学课程思政通过线上线下贯通、人机对话等多维连接可实现多内容的呈现,其“云壤连接”的有效实践路径如下。

第一,“云壤连接”需要教师完成后台的知识素材库的构建。知识素材库的建设是英美文学课程思政实现“云壤连接”的物质技术基础,在此基础上才能实现英美文学课程思政的智能展示目标。从建库到运用知识图谱描述文学专业知识,从描述文学专业知识到价值观的呈现,教师所运用的知识图谱理论与智能技术完整地构建了英美文学课程思政教与学过程中“云”和“壤”两个使用场景和环节。

第二,“云壤连接”实现了将英美文学专业知识、古典与现当代中国文学知识和当代中国核心价值观完整的交融与契合。从建构知识库到演示知识图谱的过程是合乎大学生价值观形成的发展规律的。

第三,英美文学专业知识、中国文学知识和当代中国核心价值观经过相同的建构过程:“‘三元组’建构—RDF等基础性元数据建构—元数据处理”。人工智能技术的应用使英美文学专业知识得以深度的知识挖掘、知识融合、知识图谱推理、知识计算和应用,从而为英美文学课程思政实现知识更新奠定了重要的知识与技术基础。