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基于虚拟教研室平台的《经济地理学》课程知识图谱建设探索
摘 要:专注于虚拟教研室平台,深入探讨了《经济地理学》课程的知识图谱构建及其应用。通过对知识体系的系统整理、精心设计的知识图谱框架,并将其有效应用于教学活动中,充分展示了知识图谱在整合教育资源、改进教学过程以及提高人才培养质量等方面的积极作用。基于虚拟教研室平台的《经济地理学》课程知识图谱建设为经济学基础课程的教学创新提供了有价值的新视角和实施方案。关键词:虚拟教研室;经济地理学;知识图谱;课程建设
利用互联网技术,虚拟教研室突破了时间和空间的局限,促进了教师间的深度合作及资源共享,为教育创新提供了稳固的基础。此外,知识图谱作为一种先进的知识管理和组织工具,能够以结构化、可视化的方式展示复杂的信息,显著增强了知识的理解与应用效率。《经济地理学》作为一门探讨经济活动与地理环境之间相互作用关系的学科,在培养学生的综合能力和实践技能方面扮演着关键角色。通过结合虚拟教研室平台与《经济地理学》课程的知识图谱建设,深入挖掘并整合各种优质资源,努力创建一个全面、系统且高度实用的知识图谱体系,不仅有望大幅提升该课程的教学质量,还可能成为其他经济学相关课程开发类似工具时的重要参考案例,从而推动整个经济学专业课程体系向着更加优化的方向发展,更好地服务于创新型和实践型经济学人才的培养目标。
1.相关研究概述
随着技术的进步,知识图谱在课程开发中的作 围覆盖了从课程规划到教学资源管理再到学习成效评估等多个环节[1] 清各知识点之间的内在联系,从而优化整个课程体系;对于教学材 资源间的关联整合,为学习者提供更加多样化且个性化的资料支持;此外 图谱还能够以可视化形式呈现个体的学习路径及行为模式,辅助教育工作 学决策,进而调整授课方法以满足学生的实际需求[2]。
在计算机科学、医学以及教育学等领域,通过建立课程相关的知识图谱,实现了信息的结构化呈现和直观展示,从而有效提升了教学质量和学习效率[3]-[5]。此外,一些学者还致力于探索知识图谱与创新教学方法相结合的新途径,如基于知识图谱支持下的探究式学习和以问题为导向的学习模式,提出了多种适用于教育场景的知识抽取、整合以及推理算法,为构建更加完善的课程知识图谱奠定了坚实的基础[6]-[7]。
通过综合分析国内外的研究进展,可以观察到虚拟教研室与知识图谱在教育领域均已取得显著成就。当前,将虚拟教研室与知识图谱相结合以优化课堂教学的研究较为稀缺,因此,如何最大化利用虚拟教研室提供的资源和技术优势来为课程设计提供更加全面而高效的支撑,成为未来研究的一个关键议题。
2.《经济地理学》课程知识图谱设计流程
2.1 知识抽取与表示
在《经济地理学》课程知识图谱的构建过程中 明确知识点及其分类是至关重要的一步。这需要通过细致分析课程大纲以及参考领域内权威著作, 《经济地理学探究式学习教程》,从中提炼出核心概念、主要理论及关键 的理解,从这些资源中挑选出最具代表性和重要性的知识点进行整合。特别 区位理论占据了中心地位,其中包括了杜能提出的农业区位论、韦伯阐述的工业区位论 位的观点等,这些都是构建知识体系时不可或缺的关键元素。
根据课程内容的内在逻辑及其知识体系,我们对知识点进行了系统的科学分类。这些知识点被划分为经济活动的位置选择、区域分析与规划、产业布局与发展以及经济地理学的理论和方法四大类。其中,在探讨经济活动位置时,进一步细分为农业、工业及商业等领域的位置特性;而针对区域分析与规划,则涵盖了区域经济发展状况的研究、发展战略制定以及规划技术等内容。采用这样一种层次分明的知识点分类方式,有助于更清晰地展示各知识点间的相互联系,从而有利于后续的知识整合与实际应用。运用诸如自然语言处理技术中的词汇分析与句法解析等专业文本分析工具,可以有效地对教材、学术论文以及教学演示材料等资源进行深度剖析,以辅助识别并归类其中的知识点。
2.2 知识关系的挖掘与表示
对知识点间内在联系的细致探讨,以及不同类型知识关联的揭示,对于构建全面的知识图谱具有重要意义。在经济地理学领域,因果关系作为一种重要的知识连接形式,广泛存在于诸多概念之间。例如,产业布局的变化往往会引发劳动力市场结构的调整;技术创新则能够促进工业水平的提升。这些例子均体现了因果关系的存在。通过分析教材与实际案例,可以进一步明确这种因果联系的具体表现及其作用机制。进一步在研究某一地区的经济发展过程中,如果观察到因交通设施条件改善而吸引到了更多企业的投资,进而推动了该地区整体经济实力的增长,这实际上就是一种典型的因果效应——交通基础设施改进直接促进了区域经济的发展。
并列关系构成了知识体系中的一个重要组成部分。在探讨经济活动的空间布局时,农业、工业以及商业的位置选择展现了这种并列特性。这些不同的区位反映了经济活动在特定领域的具体表现形式,各自受到一系列独特因素的影响,并遵循着各自的分布模式。尽管如此, 它们共同构建了一 个关于经济活动空间分布的知识框架。此外,在制定区域发展策略与规划方案的过程 不同地区可能采取的战略也呈现出并列特征。东部沿海地区倾向于实施以出口为导向的发展战略,而西部内陆则更侧重于基于自然资源开发的成长路径。这两种策略代表了区域发展战略的两种不同形态,虽然侧重点各异但同样重要。
为了在知识图谱中明确地展示这些知识之间的联系,采用“实体—关系—实体”的三元组形式是一种广泛接受的方法。例如,“产业结构调整导致就业结构变化”这一因果关联可以被表达为(产业结构调整导致就业结构变化)。至于农业区位、工业区位以及商业区位之间的并列性质,则可以通过以下方式呈现:(农业区位,并列于工业区位)、(农业区位并列于商业区位)及(工业区位并列于商业区位)。在知识图谱的图形化表示中,利用不同颜色的线段或箭头来区分各种类型的关系有助于增强其直观性,比如使用红色箭头来指示因果关系,而蓝色线条则用来标志并列关系。此外,通过应用语义标注等技术手段,能够进一步细化对这些关系的描述与解释,从而提升知识图谱在传达复杂信息时的精确度与丰富度。
2.3 知识融合与更新
知识融合是指将来自不同渠道的信息整合进知识图谱的过程,旨在消除数据间的矛盾和重复现象,从而增强知识图谱的整体质量和连贯性。在构建《经济地理学》课程相关的知识图谱时,由于资料来源多样,同一知识点可能会有多种表述方式,这时会运用到实体对齐和属性合并等技术手段。实体对齐的核心在于识别不同数据集中的实体是否代表同一个实际对象,这通常通过比较它们各自的特征来完成。以“区域经济发展”为例,这一术语在不同文献中或许会被表达为“地区经济增长”或“区域经济进步”,通过执行实体对齐操作,我们可以确保所有指向相同概念的描述都被正确关联起来。至于属性融合,则专注于收集并筛选出针对同一实体的所有相关属性信息,剔除其中相互冲突或者多余的部分,最终保留最为准确且全面的数据点。
为了确保知识图谱的精确度与时效性,定期对其进行更新显得尤为关键。随着诸如数字经济迅猛增长、区域一体化步伐加快等新兴经济现象的涌现,及时将这些前沿信息整合到知识图谱中变得至关重要;同时,随着研究的深化,新的理论和技术不断出现,比如空间计量经济学在该领域的应用,同样需要在知识图谱里得到体现。通过对最新教材、学术论文及案例资料的系统搜集,可以实现对知识图谱的有效更新和完善。借助知识更新算法,能够自动识别数据中的新增知识点和变动情况,从而迅速调整图谱内相关概念、属性及其相互联系。此外,还需构建一套严格的知识审查流程,以保障更新后内容的真实性和准确性。为此,应邀请经济地理学界的权威人士参与审核工作,确保知识图谱的质量与可信度。
3. 基于虚拟教研室平台的知识图谱设计特色
3.1 资源共享与协同建设
《经济地理学》课程知识图谱的构建受益于虚拟教研室平台提供的强大资源共享和协同建设功能,这不仅提升了知识图谱的内容丰富度,也增强了其准确性。在这一平台上,来自不同教育机构和地区背景下的教育工作者能够广泛地交流并分享各自的教学材料,这些材料包括但不限于教材、授课幻灯片、实际案例研究及科研文章等。通过这种方式,教师们可以获得更加多样化的信息资源,从而为知识图谱的发展提供了更为全面的数据基础。在探讨特定区域经济发展状况时,某位教师可能掌握有详尽的关于该地区产业变迁的研究资料,当通过虚拟教研室平台与他人共享这份宝贵资料后,其他同行便能从中提取重要知识点,并将其整合进现有知识体系中,进一步充实了有关区域经济增长的知识领域。
在构建知识图谱的过程中,教师们能够借助虚拟教研室平台实现有效的合作。每位教师拥有独特的专业背景与研究兴趣,这使得他们能够从各 的专业领域出发, 识图谱的开发中来。例如,在确定有关经济活动地点的知识点时, 些教 能专长于农业区位 些则可能在工业区位理论方面积累了丰富的经验。通过利用虚拟教研室这 台, 这些专 家可以进行交流与协作,共同整理出一套关于经济活动地点的知识框架,并清晰地界定各个知识点间的相互联系,从而促进了一个更加全面且精确的知识图谱的形成。
3.2 融入教学实践与反馈
将知识图谱的设计与教学活动紧密结合,构成了基于虚拟教研室平台的知识图谱设计的一个显著特征。在授课过程中,教师能够依据知识图谱中所含的信息来规划课程内容,按照既定的教学目标及学生认知发展的特点,对图谱中的知识点进行合理编排与展示。例如,在教授区域分析与规划的相关知识时,通过知识图谱的形式呈现区域分析的具体方法、步骤及其与规划工作之间的联系,有助于加深学生对于该主题的理解。此外,通过实际教学活动的开展,教师还能够收集到学生的学习反馈及遇到的问题,从而更好地掌握他们对于知识图谱内信息的掌握程度。当学生们在学习过程中遇到难以理解的概念或对图谱中不同知识点间的关系感到困惑时,这些观察结果都应该被记录下来以供后续改进参考。
依据教学实践中的反馈信息,教师能够对知识图谱进行必要的改进与补充。针对学生普遍感到难以掌握的知识点,可通过增加相应的解释、案例研究或扩展阅读资料来辅助理解。若知识图谱中某些知识点间的关系不够明确,则需要重新审视并调整这些关联,使之更加贴合学生的思维方式。此外,虚拟教研室平台也为教师们提供了一个交流和讨论教学反馈的机会,使得他们可以分享各自在教学过程中遇到的挑战及其解决策略,并共同探索如何进一步完善知识图谱,从而提升教学质量。
4.结语
知识图谱在《经济地理学》的教学实践中展现出了积极的应用成果,未来应聚焦于增强对知识图谱的宣传教育力度,并通过专门的培训课程来提 师生的相关技能水平,使他们能够充分认识到该技术所带来的益处及其具体操作方法;同时,还应该促进知识图谱与各类教务系统之间的深度融合,以便更好地统筹规划教育资源并实现对教学活动的即时跟踪与评估,从而有效提高教学质量及管理水平。
参考文献
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[2] Diligenti, M., et al. (2016). Large - scale reasoning over knowledge graphs [C]. Proceedings of the 25th ACMInternational on Conference on Information and Knowledge Management.
[3]姜文凤,宋汪泽,伍新燕等. 有机化学课程虚拟教研室的建设与实践 [J].大学化学,2023,38(9):1-7.
[4]周立亚,王玉枝,王彦广等.,化学类专业基础理论课程虚拟教研室建设探索与思考[J].大学化学,2023,38(10):1-6.
[5]吴艳敏,曹祥红,罗刘敏等.基于虚拟教研室的多校协同在线开放课程建设与实践——以建筑公共安全技术课程为例[J]. 中国现代教育装备,2023,(21):31-33.
[6]李琬,孙斌栋. 西方经济地理学的知识结构与研究热点——基于 CiteSpace 的图谱量化研究[J]. 经济地理,2014,34(4):7-12.
[7]张彦南,李全。陈工等. 基于《Economic Geography》的经济地理学知识图谱分析,2017,32(03):138-145.1.基金项目:2022-2023 年度河北省高等教育教学改革研究与实践项目,应用型大学经管类专业实践教学模式创新研究(2022GJJG256)”。
作者简介:张磊(1981.03—)男,博士,副教授,从事区域经济发展研究。
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