“AI+知識圖譜”賦能高職院校金課建設的研究與實踐

中圖分類號：G434文獻標識碼：A論文編號：1674—2117（2025）09-0110—0：

引言

隨著信息技術的飛速發展，人工智能（AI）與知識圖譜作為新一代信息技術的代表，正逐步滲透到教育領域。在“openGauss數據庫技術”課程中，筆者所在教學團隊利用“人工智能（AI） + 知識圖譜技術”對傳統的教學模式進行了改革和創新。筆者所在團隊采用交互教學、線上線下混合式教學模式，構建了處處能學、時時可學的學習情境，實現課前、課中、課后全線貫通，線上線下有機銜接，同時，利用知識圖譜創建協作學習環境，促進學生之間的交流和合作。通過技術對學生的學習數據進行分析和預測，教師可以更加精確地把握學生的學習需求和難點，從而有針對性地調整教學策略和教學方法。同時，知識圖譜的可視化展示，為學生提供了更為直觀、清晰的學習路徑和資源導航，學生可以共同探索知識領域，分享學習成果，激發創新思維和團隊合作精神。“AI+知識圖譜”打造了高質量、高效的課堂，實現了價值塑造、知識傳授和能力培養的有機融合，為提高職業教育人才培養質量提供了有效支撐。

基于可視化“知識圖譜”的新形態課程建設

知識圖譜是一種結構化的知識表示方法，能夠清晰地展示課程中的知識點、教學資源、教學活動以及測評方式之間的關系。AI可以模擬教師與學生的互動，通過自然語言處理技術回答學生的問題，并提供反饋和建議。因此，通過AI和知識圖譜能夠分析學生的學習行為和知識掌握情況，并為每位學生提供個性化的學習路徑和輔導，從而提高學習效率。

“openGauss數據庫技術”課程選用的是華為自主研發的開源數據庫openGauss，于2023年9月首次在筆者所在學校信息工程與大數據學院的大數據技術、信息安全技術應用、云計算技術應用、移動應用開發四個專業開設，屬于專業核心課。課程以知識圖譜為核心，不僅涵蓋了課程知識邏輯和知識結構圖，還通過個性化圖譜和AI技術，自主生成環狀圖、網狀圖和個性化圖譜，在提高學生學習興趣的同時更好地幫助學生理解和掌握專業知識。

該課程具體分為4層級知識圖譜、3個技能模塊、41個知識點、57個技能點，每個知識點、技能點都有配套的視頻、演示文稿等資源和測驗等，方便學生基于問題或目標精準學習，方便教師開展學情分析、課程診改等。同時，教師還可以根據知識圖譜的分析結果，優化教學資源的配置和使用，提高教學效率和資源利用率。課程知識圖譜界面如圖1所示。

\"openGauss數據庫技術”課程教學改革思路

筆者所在教學團隊利用知識圖譜建設了“金課課程”，即使用AI技術開創學生學習新形式，打造線上線下混合式課堂教學新模式。在教學過程中，教師利用AI系統與學生進行互動，回答學生的問題，并提供實時的反饋和建議。同時，知識圖譜用于跟蹤和分析學生對知識的掌握情況，以便教師隨時調整教學策略。基本思路如下：

① 以知識圖譜為核心，梳理課程包含的知識點、思政點，構建知識點之間的相互關聯，重新整合課程的教學認知目標和教學資源，使課程知識點、思政點脈絡更加清晰。

② 教師扮演引導者和支持者的角色，通過協同人工智能，設計富有挑戰性的學習任務和提供個性化的學習支持，進一步激發學生的學習興趣和創造力。

③ 自由切換章節視頻模式與知識圖譜模式。章節模式能讓學生連貫地學習每個章節的慕課，并對應完成章節測試，而圖譜模式則側重于從整體結構出發，綜合展現課程知識點之間跨章節的邏輯關系，方便學生自主探索各個知識點之間的關系并學習知識點所對應的教學資源。

④ 課程可視化知識點呈現。將涵蓋的課程知識邏輯和知識結構，通過AI技術，生成環狀、個性化圖譜，在提高學生學習興趣的同時更好地幫助學生理解和掌握專業知識。在圖譜模式下可以系統呈現單個知識點及與之相關的知識點（如圖2），方便學生基于具體的知識點開展學習，并進行上下游的追蹤式學習。同時，每個知識點都會有相應的學習空間，包含具體的知識點信息、相關資源等。

⑤ 開發利用基于AI技術的多種輔助功能：

教師端AI助教可輔助教師實時進行人機對話，輔助挖掘思政元素、設計思政案例，輔助課程建設，同時能一鍵智能出題，并引入課堂教學。學生端AI助教可以結合學生學習數據，為學生提供個性化的問答服務，實現高效精準的互動，輔助學生在學習過程中實時進行人機對話，并能夠一鍵搜索百度文庫、360文庫等資源獲得相關資料，輔助學生學習。

AI課堂時光機可以搜集線下課堂簽到、點名、習題練習和課堂授課情況，并實時反饋信息，真正實現線上線下課堂混合式教學，打造數智教育新形態。

AI視頻快速總結和AI課堂內容分段功能，可以幫助學生更快地掌握課程講授內容。

“智慧樹AI課堂助手”用于課堂授課，不僅可以進行實時簽到、點名，還可以針對所學內容，引人在線相關知識點并進行鏈接；針對課堂相關內容使用AI助手進行相關思政元素的檢索與引用；在測試題部分，使用AI助手生成相關知識點練習題，引人到課堂學習PPT中，并進行實時練習。所有課堂授課情況，包括簽到、點名、習題練習等數據，都會在“AI課堂時光機”中記錄。

線上線下混合式課堂教學實施

筆者所在教學團隊以華為實際項目案例“環保材料管理系統（Environmental MaterialManagementSystem，簡寫EMMS）”為載體，以每個任務為引導，實現了“課前三聯動、課中六遞進、課后雙提升”，即課前“師-生一平臺”三聯動，課中基于BOPPPS教學實現引任務、析問題、破新知、做實驗、創設計、評總結六遞進授課，課后利用“AI課堂時光機”進行數據反饋、應用拓展、學生筆記、實踐打卡，實現學生綜合素養雙提升。

1.課前三聯動，自主合作式 學習

課前，教師確定授課內容、教學目標，并在智慧樹網課程平臺發布學習資料和預習任務，包括知識點預習、知識點測試、知識點討論、知識點考試等；學生進行項目分組、任務分工，并完成相關預習內容。

2.課中五遞進，知識內化遷移

課中，教師使用“智慧樹AI課堂助手”進行簽到、點名，鏈接線上課程的知識點、問題圖譜、測試題，將線上的相關知識點鏈接到課堂PPT中進行著重介紹，同時，利用AI出題功能，引入相對應的測試題到課堂PPT，學生掃碼做題，提高了教學效率。同時，使用AI時光機，還可以自動生成課堂報告（如圖3）。

3.課后雙提升，反思深化提升

知識圖譜可以實時記錄學生的學習進度和反饋，教師可以根據這些信息動態調整教學策略和內容。這種實時的反饋機制有助于教師更好地掌握教學情況，及時發現問題并進行改進。

總結

在“openGauss數據庫技術”課程中，筆者所在教學團隊積極探索“AI+知識圖譜”技術在數智教育中的應用，通過構建智能化的教育平臺、開發個性化的學習資源、提供精準化的教學服務等方式，研創數智教育新形態，這不僅有助于提升課程的教學質量和效果，還能夠為其他課程的教學改革和創新提供有益的借鑒和參考。