知識圖譜賦能數據庫課程教學改革的研究

中圖分類號：G434文獻標識碼：A 論文編號：1674—2117（2025）12-0107-03

引言

隨著人工智能技術的蓬勃發展，知識圖譜領域的關鍵問題已得到解決和突破，并成為知識服務領域研究的新熱點。因此，筆者將知識圖譜概念應用于數據庫課程教學，對基于知識圖譜的知識點進行有效整合、梳理，形成面向學生個性化需求的定制學習路徑，同時搭配線上線下混合式教學及多維度實踐教學，實現個性化的教學設計方案，提升了數據庫課程的教學質量，為學生后續開發課程的學習奠定了堅實基礎。[2]

數據庫課程教學現狀

數據庫課程是高校計算機類專業學生必修的專業核心課程，它涵蓋了數據庫設計、查詢語言、事務處理等多個方面。通過學習本課程，學生能夠靈活運用數據庫操作技術解決實際生活問題，可以獨立進行數據庫的設計與實現，感知數據庫學科領域的前沿動態。然而，在實際教學中，筆者發現學生對這門課程存在困惑并有畏懼的心理，而這是由本課程的教學現狀引發的，本課程的教學現狀具體如下。

1.知識碎片化

數據庫課程涉及的知識點很多，如查詢語言、規范化、數據庫設計、并發控制、封鎖協議等，但在教學中，教師只是簡單地講述這些知識點，缺乏將其有機整合起來形成一個相對完整的知識體系的方法。這種教學模式使學生難以從碎片化的知識中建立全面的認識，導致他們對課程的學習產生畏懼心理，限制了他們發散思維能力的培養和解決問題能力的提升。

2.缺少個性化學習

數據庫課程采用線上+線下混合式教學，存在缺少個性化學習路徑推薦的問題，致使學生在學習過程中難以找到適合自己的學習策略，影響了他們的學習效果和學習體驗。

3.缺乏以圖譜的方式存儲知識

數據庫課程的知識大多以文本、音頻和視頻形式存儲，雖然可以清晰地表達理論知識點和實踐案例分析，但以圖譜的方式存儲知識的缺乏，導致學生難以系統地理解、分析和掌握這些知識點之間的復雜結構和關聯。

知識圖譜在數據庫課程中的應用

1.課程知識點梳理

知識圖譜能夠將數據庫課程中的知識點進行有序組織，形成清晰、完整的知識結構。通過知識圖譜的構建過程，教師可以更加精準地把握課程內容，確保教學的系統性和連貫性。同時，學生也可以通過知識圖譜直觀地看到不同概念、不同知識點之間的區別與聯系，進一步加深對課程內容的理解、應用和掌握。

2.教學資源整合

知識圖譜具有整合和組織教學信息資源的能力。在數據庫課程中，教師可以利用知識圖譜將教材內容、課程案例、思政案例等教學資源進行有效鏈接，形成一個比較完整的教學資源體系。此外，運用線上+線下及翻轉課堂的教學模式不僅可以方便學生進行自主學習，還可以提高線上教學資源的利用率，從而達到提升教學質量的目標。

3.提供個性化學習

知識圖譜能夠為每位學生定制個性化的學習路徑。通過分析學生在知識圖譜中的學習軌跡和成績數據，教師可以在教學中有針對性地調整教學策略和教學方法，因材施教地為每位學生制訂個性化的學生路徑。同時，學生也可以通過可視化分析不同知識點的學習成果查漏補缺，通過教學平臺上的教學資源對掌握較薄弱的知識點進行反復學習，這樣不僅可以提高學習效率，還可以培養自主學習能力和創造性思維。

知識圖譜賦能數據庫課程教學改革的舉措

1.構建課程知識圖譜

數據庫課程涉及的知識點眾多且比較零散，學生難以全部理解和掌握。因此，筆者依托知識圖譜的大規模語義網絡形式，將課程中的知識點進行有效整合，提取它們之間的關聯，使學生對知識的學習產生興趣，從而能積極主動地學習和掌握新知識，并運用所學知識解決實際問題。

Neo4j屬于圖形數據庫之一，專門用來存儲和處理圖形數據。它采用Cypher查詢語言查詢和操作圖形數據，提供了直觀的可視化界面，幫助用戶理解和管理圖形數據。在課程教學過程中，教師可以根據Neo4j圖形數據庫的特點，從教學大綱、教材等非結構化文本中抽取知識點作為實體，并將各知識點之間的關聯作為邊，同時融入與知識點相關的思政案例，構建課程知識圖譜。具體的知識圖譜構建流程如下。

課前，利用數據挖掘技術精準分析學生學情數據，有針對性地制訂教學策略，做到因材施教、個性化教學課中，運用制訂的教學策略有針對性地教學，利用知識圖譜整合教學資源，采用Neo4j構建課程知識圖譜網絡結構，分析各知識點內在的關聯并進行可視化分析，幫助學生對知識形成深層次認知；課后，設置習題鞏固，通過學生的學習進度和答題情況，給每位學生針對性地推薦學習路徑，優化課堂教學的質量和效果。最后，設置課程評價體系，可以將動態數據分析與動態學情診斷相結合，讓教學決策更加真實化、數據化、智能化。

2.組織、整合教學資源

將知識圖譜與課程思政有機融合的目的是通過知識圖譜的技術手段增強和改進課程思政的教學效果。而課程知識圖譜[構建的首要前提是獲取課程資源。教師可以通過多種渠道來獲取知識點和課程資源。例如，文獻資料搜集，如教材、課程大綱、學術論文等；查閱人大慕課、超星泛雅平臺等，獲取課程課件、視頻和考試題目；進行學生調研，了解學生的學習需求和反饋建議。同時，教師還可以引入外部優質的課程思政教學案例，豐富課堂教學內容，提高教學質量，進一步培養學生的愛國主義情懷，增強民族自豪感和歷史責任感。

在教學中，筆者以關系數據模型為例，探討“專業教學”如何與“課程思政”有效融合，具體如下頁圖所示。

3.實施個性化教學

通過整合課程教學資源及相關數據，利用知識圖譜可以構建精準的用戶畫像，全面、多維度刻畫學生的學習情況和知識掌握程度。這有助于教師更好地掌握學生的薄

4.強化多維度實踐教學

弱點，實現個性化教學。同時，基于知識圖譜，數據分析技術可以快速檢測定位學生的學習狀況和薄弱環節，為每位學生提供定制化的學習體驗，完成精準檢測、內容推送、路徑規劃等整個流程的動態閉環。

另外，教師還可以建立課程知識圖譜，開發線上學習系統，激發學生的學習興趣，提升學生的學習積極性和課程參與度。同時，教師也可以持續改進數字化的評價體系，實現對學生的多元化和個性化培養。

在數據庫課程中，實踐教學是非常重要的一環。教師應重視實踐教學對學生動手能力的培養。例如，在實踐教學中，教師一方面可以設計基于真實世界數據的案例，讓學生使用Neo4j探索和分析數據，并使用Cypher查詢語言查詢復雜的關系，另一方面可以讓學生在實踐平臺上進行闖關實驗，通過實驗內容鞏固課堂所學的理論知識，激發學生對系統設計和開發類課程的興趣，提升工程實踐能力。

在設計篇的學習中，教師還可以將實踐案例設置成項目，鼓勵學生以團隊形式進行項目模擬化設計和開發。通過團隊協作，學生共同完成需求分析、E-R圖、數據庫設計實施和安全性檢測等流程。在此基礎上，要求學生利用知識圖譜技術進行項目成果的展示和評估，以便更好地理解和掌握數據庫設計的全過程。

總結

知識圖譜技術打破了傳統學科間的界限，通過跨學科的學習和交流，學生可以拓寬知識視野，提高綜合運用知識解決實際問題的能力。

參考文獻：

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[7王吳奮，漆桂林，陳華鈞.知識圖譜：方法、實踐與應用M.北京：電子工業出版社，2019.e

基金項目：嘉興職業技術學院2023校立科研項目“基于骨骼時空運動特征的人體行為識別研究”（項目編號：jzy202323，項目負責人：隋龍飛；項目類型：一般項目）。