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摘要：随着信息技术的快速发展，印刷行业正经历数字化转型，对专业技术人才培养提出新挑战和新要求。印刷数字图文技术专业知识体系的构建与应用对于培养适应新时代需求的高素质技术技能人才具有重要意义。本研究借助AI技术，基于超星平台，旨在探讨印刷数字图文技术专业知识图谱的构建方法、应用策略及其对教育教学和行业发展的促进作用。通过分析印刷数字图文技术专业知识结构，构建专业课程群知识图谱，打造立体资源，并探讨其在教学实践、学术研究和行业应用中的效果与价值。

关键词：知识图谱；印刷数字图文技术；课程群；立体资源；AI技术

引言

印刷数字图文技术专业作为新兴的跨学科领域，它集成了数字技术、印刷工艺和图文处理等多项技术，旨在培养能够适应这一转型趋势的高素质技术技能型人才。然而，随着专业知识的不断更新和技能要求的日益提高，在如何培养行业需求的高素质高技能人才，提升人才培养的质量上，本团队成员在多年的一线教学过程中却面临两个问题：

（1）学生不擅于构建所学专业知识技能体系，不能将多门专业课程中内容融会贯通。如果把一门课程中的知识点和技能点看做“点”，按照一定的规则或逻辑，可以将一门课程中的“点”连成一条“线”，而多门课程间存在的联系导致各课程的“线”势必交叉成“网”，构成一个专业学习内容的知识技能体系。而在实际教学过程中，学生往往仅能将每门课程学好，做不到将多门的课程的内容形成“网”状的专业知识和技能体系，也就不能真正掌握或深刻理解本专业的学习内容。

（2）学生欠缺将“碎片化”的学习资源按学习需要进行整合的能力。以共享为理念的开放教育资源，以“微课”为代表的“微”教学模式已成为我国教育信息化发展的热点。[1]相应的，很多教学资源也是以“微”素材的“碎片化”形式制作和呈现。但“碎片化”的学习内容虽有利于集中学生的注意力，有利于将教学资源按照教学需要进行模块化整合，但其本身不成体系，需要学习者有一个比较清晰的思维体系，才能知道学什么，如何学，甚至于先学什么，后学什么。而这也正是一些中职学生和初学者相对欠缺的。学生不擅于构建所学专业知识技能体系，不能将多门专业课程中内容融会贯通，缺乏将“碎片化”的学习资源按学习需要进行整合的能力。如何有效管理和利用专业知识资源，提升教育教学的质量和效率，成为了亟待解决的问题。

知识图谱作为一种先进的知识管理和表示技术，通过构建实体间的关系网络，能够清晰地展示知识的层次结构和关联性，为知识的组织、检索和共享提供了新的解决方案。在印刷数字图文技术专业领域，知识图谱的构建不仅有助于整合和优化教学资源，还能促进学生对专业知识的深入理解和应用能力的培养。

本研究旨在探讨印刷数字图文技术专业知识图谱的构建方法，并分析其在教育教学中的应用价值。研究将首先分析印刷数字图文技术专业的知识结构和教学需求，明确知识图谱构建的目标和范围；随后基于超星平台，设计适用于该专业的本体模型，抽取和融合课程内容、教学资源和行业标准等相关信息，构建出反映专业全貌的课程群知识图谱；最后，评估专业知识图谱在提高教学效果、促进学生学习和支持教育决策等方面的作用，为印刷数字图文技术专业的数字化教学提供理论和实践指导。

1 印刷数字图文技术专业课程群图谱的设计

1.1 专业体系构建思路

通过多种方式调研及论证，确定印刷数字图文技术专业人才培养目标，以培养目标为基准，以学习者为中心，针对专业对应的岗位（群），依照每个岗位能力，以任务式分布，围绕核心技能、知识要求，系统展示可视化课程群体系、课程目标、知识技能水平及具体工作内容和能力。

基于超星平台，图谱呈现：①印刷数字图文技术专业人才培养目标；②人才培养目标所支撑的印刷数字图文技术专业人才的职业面向、职业岗位；③依据对应的职业岗位能力，呈现支撑印刷数字图文技术专业人才专业核心课程群； ④结合专业核心课程群，呈现应达到的课程目标及具备的知识、技能、素质内容。

1.2 课程知识图谱构建方法

课程图谱的构建的关键步骤包括命名实体识别取、关键词抽取、概念关系抽取三个步骤[2]。命名实体一般是代表个体名称、地理位置、组织标识等的单词或者短语。通过应用一系列算法技术，如统计分析、模式挖掘等，可以从大量文本数据中区分出这些特定的信息单元，这一过程被称为命名实体的识别。能够概括和描述这些特定信息单元的关键信息片段，这些片段被称作关键词。关键词的抽取旨在捕捉和表达命名实体的核心属性和特征，从而为文本的语义理解提供支撑。概念关系抽取是对命名实体之间的关系进行识别和判定。

在课程知识图谱的构建过程中，将课程内容中的关键信息单元映射为知识点，这些知识点通常体现为课程涵盖的理论、专业术语及其它重要概念。课程概念的抽取来源主要包括教材、课程教学大纲、授课视频、课件、习题等教学资源，以及超星发现、百度百科等外部知识库。概念关系抽取则是提取课程知识点之间的关系，主要包括父子关系、前后置关系、关联关系等。

知识图谱的构建方法有自下而上、自上而下以及二者混合的方法。自下而上的方式是指从海量的信息中抽取实体、属性及实体之间的关系，先构造数据层；再逐步向上抽象进行本体的构建形成模式层。自上而下的方法是先构建知识图谱的模式层，通过本体学习，从最顶层的概念开始构建顶层本体，再通过实体学习将通过知识抽取得到的实体与模式层本体进行融合。[3]

构建课程知识图谱，可以采用AI技术进行自动化或半自动构建，也可以通过领域专家人工进行构建。在采用AI技术辅助构建课程知识图谱时，一般需要经过①训练语言模型②章节知识点预处理③知识点预处理结果细化④格式规范化⑤导入平台⑥查看效果并调整等6个阶段。

本研究在构建印刷数字图文技术专业课程知识图谱时，采用了自上而下的方式进行构建，但并没有直接按照章节来划分知识点，而是将教学内容按照岗位及岗位能力来进行划分，课程内容以学习任务为主线，并体现对应的知识与技能水平，先将内容相关的知识点和技能点整合为一个个学习任务，再划分知识点和技能点，然后建立知识点之间的联系，最后建立课程教学资源与知识点之间的关联。

1.3 课程群知识图谱构建思路

根据我校2023级《印刷数字图文技术专业中高职教育贯通培养模式人才培养方案》，该专业课程群间的知识点相互支撑、互补而且有序，可通过课程群知识图谱进行整合。为了更直观的让老师或学生查看知识点和知识体系，基于超星平台，搭建印刷数字图文技术专业课程群图谱，实现课程群知识图谱可视化，展示课程群体系下的知识点、技能点的组成逻辑，专业下课程群间的知识点、技能点可实现有效共享；随着新技术、新标准、新方法发展，可灵活调整知识点、技能点内容，确保专业下知识点、技能点能符合岗位能力发展要求。

2 印刷数字图文技术专业课程群图谱的构建

2.1确定专业核心课程

构建印刷数字图文技术专业课程群图谱首先要确立专业核心课程，在当今印刷和出版行业，随着技术的快速发展和数字化转型的深入推进，对专业人才的要求也在不断提高，为了适应行业发展趋势，培养具备全面技能的专业人才，专家组经过多方考察与多次论证确定了“图文排版技术、印前数字化工作流程、图形设计制作、图像处理技术、数字印前技术、色彩原理与应用”6门专业核心课程。

其中图文排版技术是印刷和出版行业的基础技能之一，涉及页面设置、版式设计、文字属性设置等关键内容。掌握这项技术对于制作专业级别的印刷品和电子出版物至关重要。印前数字化工作流程是现代印刷行业的核心，它涵盖了从设计到成品的全过程，通过数字化流程，可以提高工作效率，减少错误，确保印刷品的质量和一致性，学生了解并掌握数字化流程的基础知识，包括电子作业的传票、折手拼版、印版输出等，以适应现代印刷行业的需求。图形设计制作是创造视觉内容的关键环节，它在广告、品牌形象、用户界面设计等多个领域都有广泛应用，掌握图形设计制作的技能，可以帮助学生在未来的职业生涯中更好地表达创意，设计出具有吸引力和说服力的视觉作品。图像处理技术是印刷和电子媒体制作中不可或缺的技能，学生需要掌握图像获取、创建、选取、处理和文件存储等技能，以确保最终产品的图像质量满足专业标准。数字印前技术是确保印刷品质量的前置环节，包括图像处理、色彩管理、文件准备等，数字印前技术的应用可以减少传统印刷过程中的不确定性，提高生产效率，降低成本，学生通过学习这些技术，能够在实际工作中快速适应并解决可能出现的问题。色彩管理是印刷工艺中的核心内容，色彩原理与应用课程可以帮助学生理解色彩理论，掌握原稿颜色识别、传递与合成以及印刷品颜色检测等技能，对于保证印刷品的色彩质量和准确性至关重要。

这些核心课程共同构成了印刷数字图文技术专业学生必须掌握的基础理论和实践技能，旨在培养能够适应现代印刷和出版行业需求的高素质技术技能人才。通过这些课程的学习，学生能够在印刷、广告设计、数字媒体制作等领域胜任专业工作，具备职业生涯发展的基础。

2.2梳理课程提取知识点

根据行业调研结果、多本教材目录、课程标准、教学大纲等资料，借助超星AI大模型智能识别教学大纲、书籍教材等内容，生成每门课程知识结构，教师再进行复核确认，厘清概念层级关系，按照岗位能力、学习任务及内容的聚合度划分知识模块，然后在各模块内再梳理出各知识点。

在梳理课程知识点时，首先要确立知识的边界，不能因为事物具有的普遍联系而不断发散，使得知识图谱没有边界，内容庞杂。在知识表示的领域中，粒度的选择是一个核心问题。通常情况下，更细致的粒度能够带来更为丰富和强大的表达能力，但这也意味着在表达和获取过程中需要付出更多的成本。因此，在构建课程知识图谱的过程中，追求过度的精细化和细节化并不是一个明智的策略。相反，应当根据实际需求和资源情况，恰当地平衡知识表示的粒度，以确保既能有效捕捉知识的本质，又能控制好建设和维护的成本。这种平衡的实现，是确保课程知识图谱项目顺利进行并取得成效的重要策略之一。

印刷数字图文技术专业6门专业核心课程共梳理358个知识点、技能点。

2.3定义知识点关系

构建知识点之后，在课程知识图谱中建立知识点之间的关系，知识点之间的关系有“前置”“后置”和“关联”三种。前置关系指的是某个知识点是另外一个知识点的先修知识点；后置关系指的是某个知识点是另一个知识点的后修知识点；关联关系指的是两个知识点之间具有一定相关性，比如因果关系、主次关系、并列关系、矛盾关系、量变与质变的关系、现象与本质的关系等，关联关系属于要解决一个问题对应的知识集合，无先后、平级。

2.4编辑知识点标签

知识点构建好之后，基于知识点的属性，编辑知识点标签，如重点、难点、考点、思政知识点等，另外基于布鲁姆认知理论为知识点设置“记忆、理解、应用、分析、评价、创造”6个认知维度，理解难度依次由浅入深。知识点分类可分为事实性知识点、概念性知识、程序性知识、元认知知识。事实性知识可简单理解为具体、明确的事实和信息；概念性知识是关于事物共同特征和本质属性的知识，以及这些事物之间的联系；程序性知识就是“怎么做”的知识，它涉及到技能、技巧和方法的运用；元认知知识是指对自己的认知过程进行反思和监控的能力。

2.5关联知识点资源

知识点标签设置好后，相应的知识点需要关联教学资源，常见的教学资源包括课程视频、课件、习题、各类文档等。标记重点的知识点，匹配充足的教学资源支撑全面学习；标记难点的知识点，配有详细的难点分析；标记考点的知识点，配有相应的考点分析和测试题目。平台可智能标记课程章节视频知识点，自动解析视频中出现的知识点，并标记到视频进度上。超星平台也会自动推荐相应资源可选择进行关联。

2.6 生成课程知识图谱

梳理好课程知识框架、知识模块、知识点、知识点间的关系等内容后，可直接导入超星平台，自动生成可视化课程知识图谱，可应用于多种学习场景模式：大纲模式、思维导图模式、图谱模式、地图模式等。实现基于关键词的检索功能，并将知识图谱内的相关信息通过多样化的图形展现形式进行展示。在此图形化表示法中，用户所输入的查询关键词被置于图形的中心位置，依据预设的参数条件，围绕该核心关键词节点，逐层扩展出相关的知识节点，构建出一个结构严谨、分类明确的层级化图表。通过这种方式，用户可以直观地识别和理解与查询关键词相关联的各种知识点及其相互之间的联系，从而更加便捷地获取和吸收信息。这种图形化的输出不仅增强了用户的交互体验，也提高了知识获取的效率和质量。

2.7 构建课程群知识图谱

“图文排版技术、印前数字化工作流程、图形设计制作、图像处理技术、数字印前技术、色彩原理与应用”6门专业核心课程知识图谱均构建好后，可整体构建印刷数字图文技术专业课程群图谱。有效的整合课程内章节知识点关联和课程群之间的知识点的关联，进而达到知识体系化的目的。[4]

3 印刷数字图文技术专业课程群图谱的应用

3.1精准教学

知识图谱作为一种强大的信息组织工具，能够有效追踪并分析学生在学习过程中的表现和进展。通过记录学生与参与学习内容的互动情况，知识图谱能够揭示学生在特定学习领域内的优势和挑战，从而帮助教师深入理解学生的学习状况。利用知识图谱的分析能力，教师能够根据每位学生的学习特点和需求，设计更加个性化的教学方案，从而促进学生对知识的深入理解和掌握。知识图谱还能根据学生的实际情况，推荐适合其学习水平和兴趣的学习材料，进一步提升学习效果。此外，知识图谱通过展示学科知识点之间的相互联系和依赖性，辅助教师规划教学内容的先后顺序。这有助于教师优化教学计划，确保学生能够按照逻辑性和连贯性的要求，逐步构建知识体系。通过对学生的学习轨迹进行持续的追踪和评估，教师可以及时调整和优化教学方法，确保教学活动的有效性，最终实现教学目标。知识图谱的这些功能，不仅为教师提供了宝贵的教学支持，也为学生创造了更加丰富和高效的学习体验，更好助力精准教学。

3.2个性化学习

知识图谱通过构建学科知识的层级化框架，使学生能够根据个人需求和学习节奏，定制个性化的学习路径。与传统的固定课程安排不同，学生可以依据个人兴趣和掌握程度，挑选最适宜的学习资源及路径进行深入学习。知识图谱还能够实时监测学生的学习活动和掌握程度，进行个性化的评估和反馈。这种评估基于学生的实际表现，而非一般化的标准，使得反馈更具针对性和有效性。通过对学生学习历程的深入分析，知识图谱能够识别出学生的强项和弱点，并据此提供定制化的学习建议。这些建议旨在帮助学生针对学习中的难题找到解决策略，从而更加高效地掌握学科知识。知识图谱的这种个性化支持机制，不仅能够促进学生的学习动力，还能够提高学习成效，使学生在探索知识的过程中获得更加丰富和深入的体验。

3.3专业体系建设

根据专业课程群知识图谱对专业课程体系建设、教学资源开发起到顶层设计的作用。打破课程间的“壁垒”，将多门课程的知识技能融合为一个专业知识技能体系，专业教师可根据知识图谱开发相应的教学资源，完善专业课程体系建设、教学资源库建设。对于学生而言，帮助学生构建专业整体思维体系，使得学生可以更加清晰地了解学科知识的结构和内在联系，从而更加深入地理解专业知识。

3.4学业质量提升

根据专业课程群图谱，在智能组卷、考试分析利用知识图谱作为背景知识辅助完成相关任务，按知识点、难易度、认知维度、教学目标、试卷结构完成多维组卷和统计分析，实现智能化评价诊断，全面助力学生学业质量提升。

3.5智能伴学

知识图谱的交互式可视化界面为学生提供了一种动态的学习工具，使得学生可以通过简单地输入特定的“关键词”来执行知识查询。通过这种方式，学生能够获得与所查询领域紧密相关的专业技能和知识结构的图谱展示，进而深入理解该领域的专业体系。这种自主搜索功能不仅支持学生根据自己的学习计划进行复习和预习专业课程内容，而且还能够引导学生探索和发现新的、未被预期的知识点，从而拓宽他们的学术视野和认知边界。通过与知识图谱的互动，学生可以更加灵活和深入地掌握专业知识，同时也能够激发他们的好奇心和探索精神，促进创新思维的发展。同时平台帮助学生整理当前课程的知识点概况，学习进度，以及推荐学习的知识点帮助学生自主学习，实现智能伴学。

4 结论

本研究通过构建印刷数字图文技术专业课程群知识图谱，旨在探索教育教学与行业发展的促进作用。研究结果表明，知识图谱能够有效整合和优化教学资源，促进学生对专业知识的深入理解和应用能力的培养。通过知识图谱的应用，助力实现精准教学、个性化学习、专业体系建设、学业质量提升和智能伴学等多重目标。

尽管本研究在印刷数字图文技术专业课程群知识图谱的构建与应用方面取得了一定的成果，但仍存在一些有待进一步研究和改进的问题。首先，知识图谱的构建需要不断更新和完善，以适应行业发展和技术进步的需求。其次，如何进一步提高知识图谱的智能化水平，使其能够更好地服务于教育教学的各个环节，是未来研究的重点。此外，知识图谱在不同教育环境下的适用性和有效性也需要进一步探讨和验证。

综上所述，印刷数字图文技术专业课程群知识图谱的构建与应用为教育教学改革提供了新的思路和方法。未来的研究应更加关注知识图谱的动态更新、智能化发展以及跨领域的应用拓展，以期为培养新时代高素质技术技能人才提供更加坚实的支撑。

参考文献：

[1]薛昕惟，赵小薇，王祎，田琳琳，李豪杰，林驰.专业课程群知识图谱可视化平台的设计与现实[J].实验室研究与探索， 2018，37（7）.

[2]唐伟.教育知识图谱的构建方法研究[D].哈尔滨：哈尔滨工程大学，2018.

[3]颜慧.混合式教学中课程知识图谱的构建与应用研究[J].电脑知识与技术， 2024.0007.

[4]薛昕惟，赵小薇，王祎，等.专业课程群知识图谱可视化平台的设计与现实[J].实验室研究与探索，2018，37（07）：102-105.

课题项目：2023年上海市中等职业学校内涵建设课改课题项目《专业课程群知识图谱构建及其教学应用研究——以印刷数字图文技术专业为例》（2023K-25），主持人：郑亮。