梁文莉 李飒 龙世发
(1.广东开放大学 广东广州 510091;2.茂名开放大学 广东茂名 525000)
在当今世界,以人工智能、大数据为代表的智能技术正在引发新一轮教育革命,推动人类教育向智慧教育、数字教育转型升级,促进人才培养模式的变革。习近平总书记在中国共产党第二十次全国代表大会上的报告中提出“推进教育数字化,建设全民终身学习的学习型社会、学习型大国”[1]。“推进教育数字化”首次被写进党代会报告,教育数字化转型成为当前教育改革的重要任务。关于教育数字化与教育信息化之间的关系,联合国教科文组织将教育信息化发展过程划分为起步、应用、融合、创新四个阶段[2],教育数字化处于教育信息化中的“创新”这个阶段,即“强化大数据赋能教育教学、服务人的全面发展、教育能力的提升和教师能力的全面提升时代的过程”[3]。信息技术与法学教育的融合发展,在很大程度上推动了法学专业人才培养模式的变革。知识图谱是教育智能的重要构成,是实现教育数字化转型的重要技术工具,为新时代开放大学法学教育数字化转型提供了新思路和新方法。
早在2012 年,Google(谷歌)率先提出知识图谱(Knowledge Graph)的概念。知识图谱是大数据时代最重要的知识表示形式。作为一种知识表示形式,知识图谱本质上是一种大规模语义网络,包含实体、概念及其之间的各种语义关系[4]。而Google(谷歌)在发布的文档中对知识图谱做了这样的描述:知识图谱是一种用图模型来描述知识和建模世界万物之间关联关系的技术方法,知识图谱还是比较通用的语义知识的形式化描述框架,它用节点表示语义符号,用边表示语义之间的关系[5]。教育知识图谱则基于学科教学规律与课程标准进行构建,并充分考虑了学习知识点的先后顺序、同一个知识点在不同学习阶段的不同要求等。
教育知识图谱作为教育知识的载体,是教育知识引擎的核心要件,旨在将分散的、碎片化的学习资源与相关实体关联成一张巨大的语义网络,从而为教育的智能化、数字化应用提供知识支撑。在当今人工智能时代背景下,作为一种强大的知识管理和智能应用技术,教育知识图谱已经开始应用在精准化课程教学、多样化教学创新、个性化学习路径、智能化学习资源推送、全面化学习管理等诸多方面。它能够将海量与分散的学习信息整合为有机结构,通过语义关联和逻辑推理,实现智能搜索、智能问答、智能推荐、辅助决策等功能,成为推进教育数字化转型的重要技术工具。
在线教育是运用互联网、人工智能等现代信息技术进行教与学互动的新型教育方式,是教育服务的重要组成部分,是开放大学办学体系服务教育强国建设的重要抓手。发展高质量在线教育,有利于构建网络化、数字化、个性化、终身化的教育体系,有利于建设“人人皆学、处处能学、时时可学”的学习型社会。课程是人才培养的核心要素,是影响学生发展最直接的中介和载体,课程质量直接决定人才培养的质量。运用知识图谱技术构建法学专业在线精品课程知识图谱,是人工智能时代开放大学法学专业人才培养模式变革的创新举措。本文以建设广东开放大学在线精品课程“民法实务:婚姻家庭及继承”知识图谱实践为基础,分析知识图谱在在线精品课程教学内容组织、知识点关联性分析、学习者画像模型构建、适应性学习诊断、个性化学习资源推送等方面的应用价值,探索知识图谱赋能的开放大学法学专业人才培养模式变革,为新时代开放大学法学教育数字化转型升级提供经验与借鉴。
在线精品课程“民法实务:婚姻家庭及继承”知识图谱是基于学科知识体系构建的,共建有6 个模块、3 个层级、77 个知识点,关联章节测验题60 道,关联试题320 道,关联课程学习资源250 个,课程在“学银在线”(电脑端)和“超星学习通”(移动端)平台上线运行。以课程第4 期2022 级法学1 班为例,该课程教学内容思维导图(见图1)、课程教学内容知识图谱概况图及各模块图,如结婚模块图、离婚模块图等。
在线精品课程“民法实务:婚姻家庭及继承”知识图谱包含婚姻家庭一般规定、结婚、家庭关系、离婚、收养、继承六大知识模块,按照学科的知识存储逻辑进行建构,具有较好的知识系统性。在“学银在线”平台中,赋予知识图谱中知识点相应属性及认知目标要求,并与课程项目中的导学案、教学课件、微视频资源、典型案例、思政元素材料、章节测验、试题资源进行关联,实现教学项目中行动逻辑体系中的知识点与学科体系中的知识点相互映射,指导学生如何使用知识图谱,破解获取知识结构的碎片化问题。
人工智能可以为每个学生提供最适合的教育,努力回归几千年前的个性化因材施教。我国古代的精英化教育只能由极少数的人享有,而新时代的教师们正在努力运用人工智能技术实现大规模的因材施教。知识图谱正是这样一种可以为学习者画像的人工智能技术。知识图谱中的知识点关联学习资源,可以实时掌握学生学习的完成度;关联章节测验、试题资源,则可以实时观测学生对知识点的掌握程度。即学生的学习情况(知识点完成度与知识点掌握度),以及他们目前的学习风格等,都可以通过数据实现量化、可视化。借助知识图谱技术,教师可以对学生进行适应性学习诊断,找到每个学生的“最近发展区”,从而提供适合每个人的学习资源。学生也可以在收到精准化学习反馈的同时实现自我矫正。
例如,师生根据学生已经掌握的知识点,判断哪些相关知识是最容易得到拓展的,这个拓展还可以不断进化,助力学生找到自主学习的成就感和自信心,以及自主探索的乐趣,从而培养学生受益一生的网络学习、自主学习和终身学习的能力。而这种网络学习、自主学习和终身学习的能力正是开放大学学生必须具备的区别于其他高等学校学生的一个非常重要的能力。因为开放大学本质上是没有围墙的“互联网+”新型大学,开放大学的学习者来自社会各界,来自不同行业与不同年龄,他们的需求千差万别。因此,对比普通高等教育和高等职业教育,开放大学的教育尤其需要“面向每个人、适合每个人”,尤其需要培养学习者的网络学习和终身学习的能力,并为学习者个性化学习提供支持与帮助[6],法学专业也不例外。
以广东开放大学在线精品课程“民法实务:婚姻家庭及继承”为例,可以构建基于知识图谱的某某同学对课程所有知识点的完成度画像和对课程所有知识点的掌握度画像。从这些基于知识图谱的画像可见,他对课程知识点的学习完成度和对知识点的掌握度,从颜色(绿色-黄色-红色)渐变可以直观各知识点掌握的具体情况,绿色表示知识点的掌握度最高(80%-100%),红色表示知识点的掌握度最低(0%-19%)。根据学习者画像以及画像所提供的学习诊断,学生可以有针对性地进行自我矫正以及学习路径的规划;教师则能更好地了解学生学情,开展基于学情的个性化教学设计,动态优化教学方法,补充教学资源,调整教学策略,进行教学干预。
知识图谱技术可以为学习者画像,也可以为知识点画像。对课程继承模块“遗赠扶养协议”知识点的可视化表达,学生对该知识点的平均完成率与平均掌握率分别达到87.5%与81.25%,从这两个数字可见,学生对该知识点的学习兴趣高、学习效果好。针对遗赠扶养协议知识点,知识图谱关联了期刊与图书两大类拓展学习资源。点击“期刊”或者“图书”,学生可以获得关于遗赠扶养协议知识点在“期刊”以及“图书”领域的个性化拓展学习资源推送。因为每一个知识点都有自己的画像以及可视化表达,所以从基于知识图谱的知识点画像这个路径,学生可以获得所有知识点的个性化拓展学习资源推送。
在一千二百多年前的唐朝,韩愈在《师说》中写道:“师者,所以传道授业解惑也。”教育是“传道授业解惑”的事业,“因材施教、有教无类”则是教育实施的理想。在当今人工智能时代背景下,理想因技术的赋能已经越来越清晰。譬如,智能技术中的知识图谱技术使知识结构化、有序化,将知识之间的关系可视化表达,这就为学习资源的个性化推送提供了可能。以在线精品课程“民法实务:婚姻家庭及继承”知识图谱为例,该课程知识图谱将家事法学科知识点以及课程目前所有的学习资源(导学案、教学课件、视频资源、案例资源、思政元素材料、题库资源等)链接在一起,形成一个巨大的知识地图,而且伴随着知识点以及学习资源的更新拓展增加,这个知识地图也会不断地更新拓展扩大。以此知识地图为依托,可以推送个性化的学习资源以及推荐个性化的学习路径,“因材施教”的个性化教育在一定程度上得以实现。
广东开放大学“民法实务:婚姻家庭及继承”在线精品课程,是适合开放大学体系及高职高专院校法学专业、法律事务专业学生、社区基层岗位工作人员(人民调解员、基层法律工作者、基层社区工作者)以及社会人员的家事法方面的学法普法课程。该课程自2022 年秋季学期在“学银在线”平台上线以来,目前已运行至第4期,课程页面浏览量超过15.7 万人次,累计选课人数1655 人,师生累计互动次数接近3.2 万次,取得了良好的辐射效应和人才培养实效。课程页面图(见图2)。
图2:课程页面图
为提升教育教学质量,大力推进基于工作过程系统化的混合式教学改革,“民法实务:婚姻家庭及继承”课程教学团队以自然人的各种婚姻家庭关系、继承关系为典型工作过程来组织教学,并依托“学银在线”平台开发与运营在线精品课程,开展线上线下混合式教学。在该模式下,将教学过程分为课前、课中、课后三个环节。在课前环节,教师引导学生通过线上教学活动实现婚姻家庭及继承法律制度基础知识的学习及家事纠纷调解与处理等基本技能的习得。在课中环节,通过模块化教学项目的实施助力学生实现知识的内化与技能的巩固。在课后环节,通过实践教学、成果分享及项目总结等活动促进学生技能精熟,激发内生动力,推动学习迁移,达到深度学习的层次。该模式极大增强了学生的学习兴趣,有效提升了课程教学质量。但在教学实施过程中,教学团队也发现一些难以解决的问题。
首先,在宏观层面,实施项目化教学,在促进学生学习的同时,由于打破了知识的原有学科结构,基于工作过程逻辑重组序化了教学内容,学生使用颗粒化的资源进行学习,在一定程度上导致学生知识结构的碎片化,给学生的学习迁移以及可持续发展带来障碍。
其次,在微观层面,受原有信息技术的限制,在导学及学习反馈方面存在低效和片面性的问题,在帮助学生实现自我矫正的过程中存在定位不准、推送资源匹配精确度不高、针对性不强的问题。为解决这些问题,教学团队在课程运营的过程中,引入知识图谱技术作为教学辅助工具,借助于知识图谱技术的功能和优势,较好地解决了这些难题。
广东开放大学在线精品课程“民法实务:婚姻家庭及继承”知识图谱,以结构化语义的“图”的形式,来描述婚姻家庭继承法律制度知识之间的联系,将课程内容与多维度学习资源进行整合,并运用可视化的图谱技术实现知识的逻辑化展示、知识点之间关联的建立、相关数据资源的系统呈现[7]。作为伴随信息革命出现的一种新兴知识管理方法,知识图谱在教育领域内的应用,可以帮助学生和教师了解学科的发展和课程基本知识,并结合知识图谱的隐含语义信息,促进知识的高效利用和人才培养新模式的探索。而在线教学(以开放大学法学专业在线精品课程为例)与知识图谱技术的融合,正在驱动开放大学法学教育领域的智能化改造与数字化转型升级,为教学范式革命提供强大助力。
关于知识图谱对人才培养方面的优势,除了在知识层面和技能层面之外,还有一个更加关键的要点,那就是基于知识图谱的学习为学生核心素养的形成提供有力支撑。核心素养是一个人在接受教育之后,能够在未来复杂的环境中解决问题的能力。核心素养重在迁移,所以应引导学生在真实而富有挑战性的问题情境中学习,培养学生创造性解决问题的能力。基于知识图谱的课程学习,能促使学生在学习过程中主动开展有效关联、逻辑推理、辩证思维、积极创造等高阶思维活动,有效激活学生的内生动力和创新潜能,促进深度学习的发生,从而为学生核心素养的形成提供有力支撑。
教育部在2022 年12 月发布的《教师数字素养》(教科信函〔2022〕58 号)中指出:教师数字素养是教师适当利用数字技术获取、加工、使用、管理和评价数字信息和资源,发现、分析和解决教育教学问题,优化、创新和变革教育教学活动而具有的意识、能力和责任[8]。从古至今的传统教育中,教师难以精准掌握学情,往往基于自身的经验和认知开展教学。而在当今技术赋能教育时代背景下,教师可以通过知识图谱技术汇集学生学习信息,并进行统计和分析,助力自己开展个性化的、有针对性的教学。
基于知识图谱的课程教学在提升教师数字素养、数字化教学能力方面的作用,是显而易见的。课前阶段,知识图谱技术可以推荐相关的教学资源,帮助教师开展教学规划。教师运用数据挖掘技术获取学生学情数据,辅助自己制定教学策略,做到教学决策数据化。课中阶段,教师按照既定教学策略开展有针对性的教学,讲解知识点或者组织分组讨论。课后阶段,教师根据学生的学习情况和学习能力,向学生个性化推荐针对性习题与学习资源,助力学生知识与技能的巩固。知识图谱技术将动态数据分析和动态学情诊断贯穿教与学全过程,运用教学数据辅助教师进行判断,使教师能更加精准地推送学习资源,实施个性化教学和因材施教,为教师数字素养的提升提供有力支持。