知识图谱应用于旅游法律法规教学初探①

沙蕾

[摘           要]  当前旅游高等职业教育中，旅游法律法规课程的教学面临的主要问题为：（1）授课中知识严重碎片化;（2）学习沦为纯粹背诵记忆，理解不够。人工智能研究中，以知识图谱为代表的新理论和方法以人类认知为起点，从知识的获取、管理、应用服务等方面，提出了组织构建知识体系的科学范式。运用知识图谱的方法，面向导游职业教育，科学地梳理和组织旅游法律法规知识，为解决高等职业教育中旅游法律法规教学面临的问题提供一条科学的途径。

[关    键   词]  旅游法律法规;职业教育;人工智能;知识图谱

[中图分类号]  G712                   [文献标志码]  A                    [文章编号]  2096-0603（2019）15-0092-02

我国旅游行业、旅游市场变强急需法律保驾护航，需要从业者及时正确运用法律。职业教育中，旅游法律法规教学目标是要使学员能够达到导游资格，更重要的是使之能够消化吸收，拥有较完备的旅游法律法规体系，从业过程中能自觉运用法律。旅游法律法规教学是导游从业人员系统学习掌握相关法律法规知识的主要途径之一。目前，旅游法律法规教学中既有相关理论也有丰富的实践案例。然而，学员通常无系统化的法律背景和实践机会，教学中知识严重碎片化、学习沦为知识点的纯粹背诵记忆，这些问题亟待解决。

以知识工程为代表的人工智能技术运用计算机以获取、管理、运用知识求解问题，形成了大量高度可行和规范的知识获取、管理、质量评估的范式，对了解人类学习和运用知识有重要的启发意义。国家高技术研究发展计划“基于大数据的类人智能关键技术与系统”将研究成果推广服务于教育作为目标之一。研发过程中，知识图谱技术方法为面向基础教育学科领域的知识组织管理提供了一种范式，在教学中需要进一步推广和探索。

因此，以解决高等职业教育中旅游法律法规教学面临的难题为目标，将知识图谱技术应用在旅游法律法规教学中是有意义的一种探索。这种探索为解决旅游高等职业教育中的痛点提供可能，能推广国家高技术研究发展计划成果用于教育，符合《新一代人工智能发展规划》的国家战略部署。

一、知识图谱简介

（一）知识图谱的发展

知识图谱于2012年由谷歌提出并成功应用于互联网信息搜索，是人工智能研究的最新技术之一。知识图谱规范地表示世界中的概念及其相互关系，其基本组成单位是“实体—关系—实体”三元组以及实体及其相关属性—值对，将知识以实体关系网的形式系统化地表达知识的整体结构和知识点间的关联关系，方便计算机处理，提供了一种知识组织和管理的方法。图1所示为部分旅游法知识图谱示例。

（二）知识图谱与教育的关系

将以文档为载体的学科知识转化为相应的知识图谱是目前智能教育的核心内容。例如，“百度教育知识图谱”将分散、无序、海量的信息变为聚合、结构化、优质的知识推荐给用户，使用户获得系统的认知。知識图谱提升认知的优势明显，例如，在教材中，旅游法的目的和使用范围分在不同的段落章节，而图1所示知识图谱直观地展示了旅游法，不但保障中国人在中国的旅游活动合法权益，而且保障外国旅游者和旅游经营者在中国的旅游活动合法权益，能直观地提升学生对旅游法目的和使用范围的整体认知。

二、面向职业教育的旅游法律法规知识图谱构建

以全国导游人员资格考试统编教材专家编写组编制的《政策与法律法规》教材为基础，构建旅游法律法规知识图谱，如图2所示，分为四步：第一步构建宏观层面的知识架构，知识粒度粗，以教材中各级标题命名实体，知识之间的关联主要是基于法律法规知识上的部分和整体关系（part_of），章节级标题之间的关系是由大到小;第二步在各个章节的标题和正文句子中，找出法律法规有关的命名实体，主要包括关键名词短语;第三步在实体间建立关系;第四步对知识图谱进行检查、修正，精简内容。

（一）旅游法律法规篇章节级知识图谱构建

依据教材章节段落标题划分，以标题为实体命名，构造标题间part_of关系。

（二）旅游法律法规实体标注

实体由常见的名词短语、法律法规领域常见的名词短语、机构名称、日期、人员（群体）名称、旅游活动名称等组成，如“旅行社”“合同”“国务院”等。与篇章节级知识图谱的构造相比，实体标注具有一定的主观性，需要有经验的教师通过分工合作和讨论进行构建。由于教材的统一性、规范性，可以容易获得高质量实体标注。《中华人民共和国旅游法》《应用法律词典》《政策与法律法规》在内的词典和教材为实体标注提供了依据。

（三）关键实体属性和关系标注

按照旅游领域实体、法律领域实体、日常常识实体对实体进行划分，在此基础上，确定实体的属性和关系。实体属性和关系的标注和实体标注同时进行。与实体标注相同，法律法规和旅游领域的词典和教材为旅游法律法规关系标注提供了依据。

（四）知识图谱检测

知识图谱的检测包括：（1）异名同义实体对齐，在异名实体之间添加等价关系;（2）异名同义关系对齐，统一关系的名称;（3）笔误检查修正;（4）逻辑矛盾的检查和修正。

三、旅游法律法规教学中知识图谱应用效果评估

在2017—2018年度的旅游法律法规教学周期中，选取24名学生作为研究对象，根据学生以往的学习状况确定，保证人群分布均匀，例如男女对半，学生成绩均匀分布在整个群体的各层次。

（一）基于知识图谱的学习效果评估方法

采用分组对比，均匀分为三组：

第一组（A组），8名学生，男女生各4位，过往课程学习成绩分别是优、良、中、差各两名，分别由两位任课老师带领参与知识图谱构建，每人选取两个章节构造知识图谱，标注了教材中从第五章到第十三章共8个章节。

第二组（B组），8名学生，男女生各4位，过往课程学习成绩分别是优、良、中、差各两名，分别由两位任课老师监督，认真学习由其他人构建的知识图谱。

第三组（C组），8名学生，男女生各4位，过往课程学习成绩分别是优、良、中、差各两名，分别由两位任课老师监督，按照以往无知识图谱情况下的学习方法，认真学习课程内容。

评估方式：举行四次考试测验，按照知识图谱构建进度，每学完两章进行一次，试题以模拟导游资格考试的方式给定。

客观评价指标：根据学生考试得分以及不同试题类型上的得分评价学习的质量。

主观评价指标：（1）学生自述学习心得体会，评价使用知识图谱的作用，包括掌握情况和花费的时间代价;（2）教师对学生在课堂教学中的评价，包括回答的正确性、全面性、案例分析深度和广度等主观感受，按照A、B、C三档记录在平时成绩当中。

（二）效果结果分析

基本结果包括客观指标评价和主观指标评价。

1.客观指标评价

总成绩均分结果對比：A组>B组>C组，其中A组最差成绩与C组最好成绩相当。

A组成绩对比：每位学生在其自己构建知识图谱的章节测试中成绩比其未构建知识图谱的章节测试成绩好。

B组成绩对比：每个学生在每个章节的测试成绩大体相当。

A、B组成绩对比：A组成绩在每个章节测试中成绩普遍好过B组。

B、C组成绩对比：B组成绩在每个章节测试中成绩普遍好过C组。

2.主观指标评价

A组：知识图谱构建花费了时间，但理解更深入，在未参与构建的章节，仍然能够用知识图谱的方法梳理知识点，不比C组花费的时间更多。

B组：理解知识图谱花费了时间，但是参考知识图谱，能很快掌握知识的精髓，不比C组花费的时间更多。

教师评价：分析平时成绩，课堂问答中，采用知识图谱的明显优势是对知识掌握更有整体感，突出表现在旅游案例分析当中，参与知识图谱构建的学生考虑问题更全面，能从不同的侧面对案例进行更细致的分析。

四、总结和展望

初步探索表明，采用人工智能中的知识图谱方法能极大地提高旅游法律法规教学的效率，更容易让学生建立完整的知识体系，能有效避免知识碎片化造成的遗忘和背诵难度增加。旅游法律法规教学中，案例分析是非常重要的途径，下一步研究把案例分析纳入知识图谱构建过程中。

参考文献：

[1]全国导游人员资格考试统编教材专家编写组.政策与法律法规（修订版）[M].北京：中国旅游出版社，2017.

[2]中国中文信息学会.2018知识图谱发展报告（R）.http：//www.199it3.com/archives/767596.html，2018-09-04.

[3]Stuart Russel， Peter Norvig. Artificial Intelligence： A Modern Approach （Third Edition）[M].Pearson Education， Inc，2009.

编辑 陈鲜艳