基于知识图谱对专创融合的研究与实现

焦梦?李子婷　胡雨筠

摘要：随着智能技术的发展，教育方式加速更迭，国家大力推动知识图谱及专创融合的发展。基于此，本文从专创融合的概念、知识图谱内涵及框架构建出发，阐述专创融合及知识图谱对于高校发展的重要性，并通过知识图谱对专创融合存在的问题提出改进建议，以期通过智能技术更好地促进专创融合的实现及高校教育方式的创新。

关键词：知识图谱；专创融合；教学创新；智能技术

一、引言

创新驱动社会进步，创业促进社会发展，随着智能技术的不断发展，高校通过智能技术手段教授知识逐渐成为主流，但学生们对于知识的吸收效果不佳。为了提高高校学生对于通过智能技术教授的知识的吸收率，国家鼓励推行以编辑知识图谱的方式帮助学生连贯知识点，让学生更好地将专业知识运用于专业实践活动，并促进专业教育与创新创业教育相融合。

近几年来，国家陆续出台一系列利好政策。2015年，由国务院办公厅课题组颁布下发的用于指导开展全国双创行动和高职教育机构管理改革探索实践创新的另一份国家级纲领性文件，在开篇的第一句就明确提出，目前高校自主创新模式与自主创业式教育培养模式理念仍陈旧且滞后，与现有高职专业模式的本科教育改革模式结合不够紧密等实际瓶颈问题，同时明确制定“各高校要根据人才培养定位和创新创业教育目标要求”，以促进专业教育与创新创业教育有机融合，调整专业课程设置，挖掘和充实各类专业课程的创新创业教育资源，在传授专业知识过程中加强创新创业教育[1]。2018年，教育部发布实施了《高等学校人工智能创新行动计划》文件（教技[2018]3号），提出：“着力推进现代智能信息化教育体系发展，推动各类学校深化教育信息化教学管理变革，在建设数字校园系统的原有基础平台上向数字化智能校园体系演进，构建云技术下赋能智慧的校园教学环境[2]。”

根据国家国务院2015年颁布实施的文件《关于深化高等学校创新创业教育改革的实施意见》和教育部2018年颁布执行的文件《高等学校人工智能创新行动计划》等系列文件，体现出要努力建立健全涵盖专业课程教学、鼓励本科生自主选课学习、专业教育结合创业实践、教师指导家长帮扶、专业发展融合自主创新与创业孵化于一体特色的中国高校应用型新职业教育体系，而构建知识图谱，可以有效促进专创融合在高校中的实现以及教育方式的创新。

二、专创融合的概述

（一）基本概念

“专创融合”是指将传统专业学科教育方式与知识创新及创业能力教育理念进行科学有机交叉融合，并且教育目标由单一学科专业的单一型向多学科相互融合型模式转变，通过注重学科相互交叉，强化综合实践教学等有效手段，促进学科专业所学知识创新与学生创新或创业实践知识学习的高度耦合，培养学生独特的创新型思维、能力、意识情感和价值态度[1]。融合式教学形式更加符合现代化素质育人理念，在产教融合背景下强化“专创融合”教育，通过智能技术促进实施，不仅能够丰富现有的职业教育体系和内容，也能够指导技工院校以人才培养为核心，以专业素质能力和创新意识为目标，培养更多具有专业技能和综合素养的全面型人才。

（二）“专创融合”实施的重要性

1.“专创融合发展”是体现高校自身发展理念内涵转变的关键要求

在国内各知名高校本科教学领域中，专业发展、企业创新及创业过程进行全面深度有机地交叉融合，是学校为了快速建设高水平双一流专业人才培养高校的一大关键要求。而在实际的教学过程中，需要将学科交叉融合、产教融合、专创融合发展和专业协同整合创新模式作为高质量的专业双语教学课程的重要基础，同时在此基础上结合并运用智能技术，更好地为国家和社会培养并选拔出符合“学研创用”计划的高质量人才。

2.“专创融合”是提高高校毕业生就业率的重要保障

通过开展专创学融合式教育项目虽不简单，但却能够快速提高学生整体的人文专业素质，也有利于培养学生自身独特创新的创业思维，从而培养出更多的“专创型”人才，有效地缓解目前我国毕业生面临的就业困难、升学困难等问题，更重要的是，通过鼓励优秀学生群体运用现代智能技术进行各类创新及创业项目，对于加快我国学生创业及我国经济发展均产生起到了非常正面、积极有效地作用。

三、知识图谱的内涵与构建

（一）内涵

知识图谱是领域知识及知识间关系所联结而成的知识体系，该知识体系是领域中繁杂知识层次化、结构化整合后形成的语义图[3]。通俗地来说，知识图谱是思维导图结合智能技术，将知识点层层递进式地进行剖析，更加利于学生学习与运用。

（二）知识图谱对高校的重要性

1．拓宽教育资源

知识图谱具有强大高效的语义知识处理能力，能够迅速连接互联网上的各个网页内容，并建立知识概念信息之間有效地逻辑连接和映射关系，以最小成本的代价在短期内将互联网上大量有实用价值的内容和知识信息迅速串联起来并共享；而且知识图谱还具有更加强大有效的内容开放及互联处理能力，能够自动加入互联网应用中获取新增知识的相关信息。凭借这些新功能，知识图谱在网络检索技术和在线教育系统等技术领域内将会有更为出色的表现。教育技术知识图谱系统能够直接将各种学科知识系统和其他教学工具资源之间借助某种标准化、形式化的组织手段而密切地关联整合在一起，进而来完成各种在线学习教育系统资源之间的科学合理组织。从现代教育信息化领域角度上出发，知识图谱软件不仅能帮助到学生从互联网上获取最新教学参考资源，作为他们自主学习知识的第一知识来源，可以进一步帮助学生快速准确分清各种知识点的主次关系以及它们各自的逻辑关系。因此，有效整合利用知识图谱能够迅速提高知识学习的效率，加深对相关知识点的整体理解速度和综合记忆应用能力，从而彻底打破学校传统单一的学科教育思维模式，实现全面个性化学科教育目标。

2．培养学生自主学习

随着国内移动互联网科技水平及各种计算机智能技术平台的飞速发展及进步，智能网络在线教育课程对教师管理课堂教学起着重要作用，通过多种计算机智能技术平台，快速地构建各科计算机智能知识图谱，以便引导学生高效自主地进行智能学习，大幅度减轻了教师的繁重授课任务，也能有效培养及提升学生的自主学习能力。人工智能课程中构建出的教育知识图谱是智能化和教学管理变革成果的价值体现，其研究实践、实验示范和应用过程均会涉及一系列与现代自然语言分析智能处理能力紧密相关的人工智能基础技术，因此，如何应用智能知识图谱不仅是传统教育技术行业需要钻研的重要问题，也是当前人工智能层面研究的主要问题和社会热点，具有很高的社会价值和科研价值。

（三）知识图谱的构建

智能教育知识服务发展是以知识图谱的构建为基础的，而如何构建知识图谱成为当务之急。基于现有研究成果的系统构建及框架，可将知识图谱数据库的开发及构建过程分为如下四个阶段：数据信息获取、知识的抽取，知识信息融合处理及知识信息加工。同时，为了解决知识谱质量较低、知识完整性较差、扩展性较弱的问题，必须整合知识，建立动态知识谱维护机制，加入质量评价，以提高学科知识图谱质量[3]。知识图谱构建框架如图1所示。

①获取各教材的数据知识，分結构化、半结构化和非结构化导入；

②依据不同的属性、关系、实体抽取知识点；

③分类知识数据结合第三方知识库，将知识融合；

④不断融合知识，构建本体，再结合知识推理做出质量评估；

⑤质量评估合格则形成知识图谱，不合格则重新梳理知识，找出并解决问题。

四、专创融合存在的问题

（一）教师对于“创新创业教育”意识淡薄

首先，教师授课不同，专业技能不互通。创新创业课程的教师缺乏各专业知识，与专业教师相比，难以真正了解和掌握学情，导致在进行创新创业教育时无法联系相关专业知识，而在进行案例分析的过程中，不论是案例选取或是市场分析，都难以切中学生的痛点和难点。其次，校外招聘创新创业课程教师。多数高校的创新创业课程教师是从校外招聘，不仅不持有高校的教师资格证，而且未接受过系统地教学培训，也没有采用过翻转式教学、模拟训练等教学方法。在现实授课中也存在诸多问题，例如单次授课人数过多且时间有限，导致授课效果不佳，并且目前多数创新创业项目还停留在创建与模拟阶段，难以真正落地，导致学生参与积极性较低。再次，专业课程教师的“创新创业教育”教育意识较为淡薄。专业课程教师无法将创新创业方面的相关知识融入原有的课程教学内容中，进而调整形成“新内容”。最后，教师对智能技术掌握不足。在教学过程中，智能技术是不可或缺的重要部分，随着智能技术的不断发展，教学模式也在日益更新，教师对智能技术的掌握程度影响着学生对于知识的理解与实践。

（二）校园环境制约

首先，高校院系设置及体制性问题。高校专业通常以专业学科性质特征作为参考依据设置院系门类及专业，数理化、生物学、史地政专业等既可以分属于各个不同类型的学科院系，也可以分属几个不同类别的院系专业。各个类型院系之间在师资人员配备、专业队伍建设、院系文化管理等方面，都有各自的做法思路和组织模式，使得每个高校院系门类都有鲜明的特点、各成一体。由于学科与学科之间、院系与院系之间缺乏充足地沟通与交流，造成诸多科技成果无法转化成创新创业项目的结果，导致高校专创融合的效率降低。同时，多数中上层高校领导急于求成，更注重已经成型的创新创业项目，而对于小生意、小项目秉持着“三不”原则，即不问不顾不宣传。虽然部分高校大力鼓励老师和学生参加各类创新创业大赛，并对参赛学生和指导老师给予各种奖励，但赛后多数项目皆石沉大海。其次，智能技术设施提供问题。受地域、资金的限制，只有少数高校能为学生们提供专业的智能技术设备，这在一定程度上影响着理论实践。最后，除上述问题外，还存在诸多因素限制着专创融合的发展。例如，我国应试教育根深蒂固，致使学生定式思维非常严重，并且缺乏创新创业的思想意识和参与创新创业的激情，这个问题在短时间内是难以改变的。

五、基于知识图谱对专创融合提出改进建议

（一）拓宽校园创新实践环境

结合目前新冠疫情的社会形势，高校提供的创新创业项目实施环境过于受限，而通过知识图谱技术并结合大数据分析，就能整合出更多可以提供给学生进行创新创业项目的环境或场地。例如，各高校可通过知识图谱与大数据技术，整合出校内最适合的环境或场地，不定期开展校内小型创新创业项目分析会，或为学生提供可用的创新创业商业街，鼓励学生们将自己的创新创业成果孵化成形，落地成真。

（二）打造专创融合学科

通过知识图谱结合各类专业知识与创新实践数据，再进行分析融合，形成探究式教学新模式，打造特色专创融合学科，并运用智能技术及各种知识图谱方法，将各个相关领域的专业知识系统地整合归纳在一起，使得相关知识点环环紧相扣，知识点之间具有极强的交叉关联性，以此帮助学生更深层次地理解知识点之间的关联，形成对于该学科知识的整体认知思维网络，继而充分激发和提高学生的自主学习精神、独立思考能力和实践能力。

（三）建立实践教育平台

高校应当建立更加适合大学生进行创新性实践的教育技术平台，尤其是在建设规划专业实训活动场地设施和专业教学实验室设备的时候，应当优先考虑创业性实践及教育训练功能。在实践平台内，可以搭建相关专业的知识图谱，以便学生灵活使用，而知识图谱系统可以帮助教师更好地了解学生对专业知识的掌握程度，也能更有效快速地开发、分析、整合专业知识，促进专业能力教育培训和企业创新创业训练教育相融。同时，通过创新实践活动平台，还可以实现共享创新与创业的理念、方法、特色内容、项目设计以及创新创业课程的教学资源和导案。

六、结束语

随着智能技术的不断发展，并结合新冠疫情的社会形势，本文基于知识图谱对专创融合进行研究，阐述两者对于高校发展的重要性，并通过知识图谱对专创融合存在的问题提出改进建议，期望能够运用智能技术及知识图谱，促进专创融合在高校中的实现以及高校教育方式创新。

参  考  文  献

[1]杨立忠，王佃冰.财经特色“专创融合”的方法及路径研究[J].中国成人教育，2022（19）：43-46.

[2]李春艳，王傲君.基于学科知识图谱的高校教学模式研究[J].湖北经济学院学报（人文社会科学版），2023，20（1）：137-140.

[3]和文斌，董永权，赵成杰，等.基于学科知识图谱的教育知识服务模型构建研究[J].数字教育，2022，8（6）：21-28.

[4]迪丽努尔·克依木.构建课程知识图谱的重要性研究——以“数据结构”课程为例[J].电子元器件与信息技术，2022，6（7）：239-242.

课题来源：本文系2022年度海南高校大学生创新创业大赛项目“基于知识图谱的专创融合机制与模式研究”（项目编号：202213892012）阶段性成果。

焦梦（2001-）女，本科在读，思想导师助理，研究方向：会计学；

李子婷（2002-），女，本科在读，研究方向：会计学；

胡雨筠（2002-），女，本科在读，研究方向：财务管理学。

指导老师：石丹，三亚学院，财经学院副教授。