“AI+知识图谱”赋能高职院校金课建设的研究与实践

中图分类号：G434文献标识码：A论文编号：1674—2117（2025）09-0110—0：

引言

随着信息技术的飞速发展，人工智能（AI）与知识图谱作为新一代信息技术的代表，正逐步渗透到教育领域。在“openGauss数据库技术”课程中，笔者所在教学团队利用“人工智能（AI） + 知识图谱技术”对传统的教学模式进行了改革和创新。笔者所在团队采用交互教学、线上线下混合式教学模式，构建了处处能学、时时可学的学习情境，实现课前、课中、课后全线贯通，线上线下有机衔接，同时，利用知识图谱创建协作学习环境，促进学生之间的交流和合作。通过技术对学生的学习数据进行分析和预测，教师可以更加精确地把握学生的学习需求和难点，从而有针对性地调整教学策略和教学方法。同时，知识图谱的可视化展示，为学生提供了更为直观、清晰的学习路径和资源导航，学生可以共同探索知识领域，分享学习成果，激发创新思维和团队合作精神。“AI+知识图谱”打造了高质量、高效的课堂，实现了价值塑造、知识传授和能力培养的有机融合，为提高职业教育人才培养质量提供了有效支撑。

基于可视化“知识图谱”的新形态课程建设

知识图谱是一种结构化的知识表示方法，能够清晰地展示课程中的知识点、教学资源、教学活动以及测评方式之间的关系。AI可以模拟教师与学生的互动，通过自然语言处理技术回答学生的问题，并提供反馈和建议。因此，通过AI和知识图谱能够分析学生的学习行为和知识掌握情况，并为每位学生提供个性化的学习路径和辅导，从而提高学习效率。

“openGauss数据库技术”课程选用的是华为自主研发的开源数据库openGauss，于2023年9月首次在笔者所在学校信息工程与大数据学院的大数据技术、信息安全技术应用、云计算技术应用、移动应用开发四个专业开设，属于专业核心课。课程以知识图谱为核心，不仅涵盖了课程知识逻辑和知识结构图，还通过个性化图谱和AI技术，自主生成环状图、网状图和个性化图谱，在提高学生学习兴趣的同时更好地帮助学生理解和掌握专业知识。

该课程具体分为4层级知识图谱、3个技能模块、41个知识点、57个技能点，每个知识点、技能点都有配套的视频、演示文稿等资源和测验等，方便学生基于问题或目标精准学习，方便教师开展学情分析、课程诊改等。同时，教师还可以根据知识图谱的分析结果，优化教学资源的配置和使用，提高教学效率和资源利用率。课程知识图谱界面如图1所示。

"openGauss数据库技术”课程教学改革思路

笔者所在教学团队利用知识图谱建设了“金课课程”，即使用AI技术开创学生学习新形式，打造线上线下混合式课堂教学新模式。在教学过程中，教师利用AI系统与学生进行互动，回答学生的问题，并提供实时的反馈和建议。同时，知识图谱用于跟踪和分析学生对知识的掌握情况，以便教师随时调整教学策略。基本思路如下：

① 以知识图谱为核心，梳理课程包含的知识点、思政点，构建知识点之间的相互关联，重新整合课程的教学认知目标和教学资源，使课程知识点、思政点脉络更加清晰。

② 教师扮演引导者和支持者的角色，通过协同人工智能，设计富有挑战性的学习任务和提供个性化的学习支持，进一步激发学生的学习兴趣和创造力。

③ 自由切换章节视频模式与知识图谱模式。章节模式能让学生连贯地学习每个章节的慕课，并对应完成章节测试，而图谱模式则侧重于从整体结构出发，综合展现课程知识点之间跨章节的逻辑关系，方便学生自主探索各个知识点之间的关系并学习知识点所对应的教学资源。

④ 课程可视化知识点呈现。将涵盖的课程知识逻辑和知识结构，通过AI技术，生成环状、个性化图谱，在提高学生学习兴趣的同时更好地帮助学生理解和掌握专业知识。在图谱模式下可以系统呈现单个知识点及与之相关的知识点（如图2），方便学生基于具体的知识点开展学习，并进行上下游的追踪式学习。同时，每个知识点都会有相应的学习空间，包含具体的知识点信息、相关资源等。

⑤ 开发利用基于AI技术的多种辅助功能：

教师端AI助教可辅助教师实时进行人机对话，辅助挖掘思政元素、设计思政案例，辅助课程建设，同时能一键智能出题，并引入课堂教学。学生端AI助教可以结合学生学习数据，为学生提供个性化的问答服务，实现高效精准的互动，辅助学生在学习过程中实时进行人机对话，并能够一键搜索百度文库、360文库等资源获得相关资料，辅助学生学习。

AI课堂时光机可以搜集线下课堂签到、点名、习题练习和课堂授课情况，并实时反馈信息，真正实现线上线下课堂混合式教学，打造数智教育新形态。

AI视频快速总结和AI课堂内容分段功能，可以帮助学生更快地掌握课程讲授内容。

“智慧树AI课堂助手”用于课堂授课，不仅可以进行实时签到、点名，还可以针对所学内容，引人在线相关知识点并进行链接；针对课堂相关内容使用AI助手进行相关思政元素的检索与引用；在测试题部分，使用AI助手生成相关知识点练习题，引人到课堂学习PPT中，并进行实时练习。所有课堂授课情况，包括签到、点名、习题练习等数据，都会在“AI课堂时光机”中记录。

线上线下混合式课堂教学实施

笔者所在教学团队以华为实际项目案例“环保材料管理系统（Environmental MaterialManagementSystem，简写EMMS）”为载体，以每个任务为引导，实现了“课前三联动、课中六递进、课后双提升”，即课前“师-生一平台”三联动，课中基于BOPPPS教学实现引任务、析问题、破新知、做实验、创设计、评总结六递进授课，课后利用“AI课堂时光机”进行数据反馈、应用拓展、学生笔记、实践打卡，实现学生综合素养双提升。

1.课前三联动，自主合作式 学习

课前，教师确定授课内容、教学目标，并在智慧树网课程平台发布学习资料和预习任务，包括知识点预习、知识点测试、知识点讨论、知识点考试等；学生进行项目分组、任务分工，并完成相关预习内容。

2.课中五递进，知识内化迁移

课中，教师使用“智慧树AI课堂助手”进行签到、点名，链接线上课程的知识点、问题图谱、测试题，将线上的相关知识点链接到课堂PPT中进行着重介绍，同时，利用AI出题功能，引入相对应的测试题到课堂PPT，学生扫码做题，提高了教学效率。同时，使用AI时光机，还可以自动生成课堂报告（如图3）。

3.课后双提升，反思深化提升

知识图谱可以实时记录学生的学习进度和反馈，教师可以根据这些信息动态调整教学策略和内容。这种实时的反馈机制有助于教师更好地掌握教学情况，及时发现问题并进行改进。

总结

在“openGauss数据库技术”课程中，笔者所在教学团队积极探索“AI+知识图谱”技术在数智教育中的应用，通过构建智能化的教育平台、开发个性化的学习资源、提供精准化的教学服务等方式，研创数智教育新形态，这不仅有助于提升课程的教学质量和效果，还能够为其他课程的教学改革和创新提供有益的借鉴和参考。