基于知识图谱构建中国史学史课程知识体系浅析
2021-11-24古丽娜阿扎提
古丽娜·阿扎提
(伊犁师范大学文旅融合研究中心 新疆 伊宁 835000)
中国史学史课程教学,首要任务是揭示中国史学和史著自身发展的规律;总结从古至今中国史学成就。从某种意义上说,中国史学史是我国传统文化的浓缩,从每个时代史学史中可以看出文化的发展水平。
一、知识图谱及中国史学史课程简介
中国史学史课程内容的特点是:以马克思主义唯物史观为指导,在具体历史背景下论述中国史学人物及著作;贯古通今,上自夏商甲骨文记载,下至当代,涉及中国史学开端、发展的整个历史进程;脉络清晰,构建了从古代史学、近代史学到现代史学的整体知识大厦,阐述了各历史阶段史学特点、时代特征及史学对社会发展的影响;史论结合,以中国史学发展的脉络为主框架,对各个时期史学进行阐述、理论分析。
知识图谱,是人工智能技术从文字、图像、声音等构成的感知智能转换到实体之间通信的认知智能的基础,也是人工智能向更多领域延伸的关键技术,也是教育教学中知识建模的重要技术手段。
面对历史专业学生,讲授要做到脉络清晰,介绍翔实,论点显著,线索明确,让学生构建起中国史学史整体的框架和深度的认识。在有限的54课时里,为向学生展示更多的内容,需要使学生尽快建立中国史学史知识结构。因此,将知识图谱技术应用于中国史学史课程教学,将班级学生分为若干小组,引导学生以小组为单位自主绘制中国史学史各章节知识图谱,并将其应用到知识图谱软件输出可视化关系图。实践证明,理论与实践结合的教学方法提高了学生集体讨论、思考、构建知识体系的能力,改变了过去老师讲学生被动接受的模式,从而提高了学生利用知识图谱思考知识间关联的科学严谨的学习态度和能力。
二、知识图谱在中国史学史课程中应用的背景和意义
随着信息技术革命的发展,知识和数据以指数级速度增长,互联网、大数据、人工智能的出现,使知识的管理和挖掘成为可能。2017年10月,党的十九大报告提道:“办好继续教育,加快建设学习型社会,大力提高国民素质。”[1]学习型社会的发展需要学习者基于自身发展需要更多地自主学习,因此,在校大学生需要提升主动学习、终身学习的意识和能力。[2]
知识图谱源于计算机机器学习技术的语义网络,描述现实世界中的事物及事物间的联系,用实体及实体关系的定义,最终以图的形式展示各个知识点的结构。[3]知识图谱可以挖掘数据及知识间的相互关系,并借助人工智能、深度学习等信息技术理论和方法,使知识可视化,更加方便人类获取。
在教育教学中,知识图谱研究大致可以分为三类:(1)从组织知识结构的视角看,知识图谱是一种知识的网络图,由每个知识点之间的联系构成,既可以体现每个独立知识点的信息,也可以体现整个网络的信息。(2)从学习知识结构的视角看,知识图谱表达了教育教学过程中不同知识点,以及各类具有教学意义的知识之间的认识联系,对知识的理解和掌握程度,形成参与学习过程的人所拥有的认知网络。(3)从扩展知识结构的视角看,知识图谱体现了课程整个知识内容和关系结构,在此基础上,能够利用数据挖掘、人工智能等机器学习技术形成面向知识的学习过程,从而推动在网络环境下的有效学习形式。[4]
1996年Hall R.H.等将Knowledge maps(知识图谱)在教学中的作用进行研究,提出知识图谱相对于文本在认知和注意力动机等方面有积极影响;1999年H.E.Herl等引导初高中生通过计算机网络搜索、构建个人和团队的知识图谱;2004年Jose Bidarra等提出在网络环境下无论个体还是团队都通过知识图谱对知识的理解有了明显改善。
首先,利用知识图谱作为课程知识的载体,依据中国史学史课程的特点和知识框架将史籍、史学家、史学研究等组织起来,以可视图的形式展现知识间的关系,通过结构化知识促进学生思维扩展及记忆,从而达到知识传播的效果。其次,知识图谱由于具有“实体—关系—实体”三元组结构,以结构化方式存储与检索,对学生学习提供便利。[5]最后,知识图谱具有可添加知识本体的能力,学生可以利用课上和课下时间来将新的知识点添加到知识图谱中,方便整理,建立知识关联,实现主动学习。[6]
三、中国史学史课程教学现状分析
中国史学史课程学习内容从唯物史观的角度可以分为两部分:中国史学的产生和发展是客观过程;在这一客观过程中,通过中国史学家的认识、思考、概括和总结,学生可以清晰地了解历史学的学科特点,认识中国历史学的发展趋势,感受客观历史与主观历史的差异。结合中国史学史中的具体事例和历史学多角度的认识和表达,进而明确史学与历史、现实、史学家的关系,建立历史学的马克思主义唯物史观,形成中国史学演进、发展规律。
因为中国史学史是对中国史学研究过程的关注与总结,所以要求学生在学习过程中建立时空观念,回顾史学的动态,从而建立起对历史事件、现象与史学家思想发展的两条线索,对历史事件、人物不同观点表达理解与判断。
1.对史料的实证
在推进历史学科的发展和学科科学性方面中国史学史起着重要的作用。各个历史时期史学家对历史事件等的叙述、理解、解释、评判都是建立在史料之上。这些内容不仅是历史的展示,也是史学家学术素养的体现。教师在课程中,让学生能够结合现有的研究成果辨析史料。
2.培育学史明理、学史增信、学史崇德、学史力行的情怀
中国史学史课程的价值在于通过对中国史学发展的反思,为中国史学发展指明方向,培养传承中华优秀传统文化的史学人才。中国史学史课程可以提升学生对中国史学史知识体系架构能力,使学生理解传承中国史学智慧、精神。
3.学生在中国史学史学习中存在的问题
传统的中国史学史课程教学,多为教师讲学生听的单向知识传授。学生被动接受,缺乏有效的课堂互动,难以激发学生的课堂活跃度,提高课堂教学效果。由于缺乏互动,教师无法获悉学生知识点的了解程度,关注的点有哪些。作为一门综合多个先导课程知识点的专业主干课程,将前期课程中的知识点融会贯通到本课程中,是不小的挑战。因此,学生专业知识的前后贯通十分重要。
四、中国史学史课程与知识图谱教学改革
从本质讲,知识图谱是从语义的角度来表示人类获得的先验知识。从无结构的大量文本中获取概念级别的,包含大量知识的多维向量,从而对知识进行搜索和推理。近年,国内外众多科研工作者结合人工智能技术对知识图谱进行深入研究,使知识图谱在教育教学领域被广泛关注。
在高校教育教学领域中,知识图谱技术在文献检索、研究热点分析、课程设计等方面应用广泛。教师首先对教学内容进行结构化知识构建,其次对学生情况进行分析,从而创新方法和模式,丰富教学形式。对于课程知识图谱,张萌[7]在其《课程知识图谱组织与搜索技术研究》论文中分析了课程本体和知识图谱的构建方法。王亮在其《深度学习视角下基于多模态知识图谱的MOOC课程重构》一文中利用课程内容构建知识实体及其层级关系,构建以三元组(知识实体—关系—知识实体)为中心的多模态知识图谱。
1.中国史学史知识图谱建模方法
中国史学史课程对知识图谱的建模,按照三元组:概念(concept)、关系(relation)和规则(rule)进行结构化表示。
概念:指示出中国史学史文本中能够唯一标示意义的个体,即具体的名词实体及其构建的抽象意义的概念等。
关系:表示的是概念间,概念与知识点、知识点间的联系。
规则:是知识图谱中各个概念和关系的规范具有可扩展推理性。其功能是在知识图谱内部各结构的规范,为知识的扩展,挖掘深层知识联系和推理提供保证。按照其作用可以分为两类:规则约束项和规则推理项。约束项可以保证知识图谱的结构统一;推理项则可以用于知识发现。
通过以上几点可以形成三元组模型,这使中国史学史知识图谱各实体间的语义清晰,结构规范,易于发挥知识图谱的功能,提供知识扩展和发现的作用。
2.中国史学史知识图谱构建
中国史学史课程的最基本知识单元就是各个知识点,这些知识点可以分为元知识概念和复合知识点两类。知识图谱就是以这些知识点为节点构建的语义知识网络,其中每个节点都是由与该知识点相联系的各个资源构成,最终以可视化图示的形式展示中国史学史课程各个知识点之间的逻辑联系。
中国史学史知识图谱的构建顺序为:识别收集知识点实体;抽取各知识点间关系;知识点可视化展示。
本文从中国史学史教学培养目标及大纲出发,将教材各章节的目录结构、知识点作为知识图谱的实体节点,以此构成中国史学史课程知识图谱结构。
获取了中国史学史知识图谱的各个节点,找出各个节点之间的关系,挖掘出内部的知识,从而构成完整的知识图谱结构。
通过上述过程,各知识点及其关系得以建立,利用各种知识图谱编辑工具例如CiteSpace等,绘制出中国史学史各章节的知识图谱及课程整体的知识图谱。
在完成知识图谱的规制之后,点击图谱中的各个节点,展示该节点与其他知识点之间的关联及其知识内容。
3.知识图谱引入课堂的教学效果分析
作为一种新引进的教学手段,以一届学生为对象,对课堂效果做了抽样调查,发放问卷50份,回收50份。调查问卷的第一部分主要是对知识图谱引入之前的学生情况的统计,36%的学生对于前期课程知识点的掌握不是很牢固;14%的学生会主动复习先导课程的内容;50%学生能够对课堂知识点之间的联系有回应。调查问卷的第二部分主要是对知识图谱引入之后的教学内容、效果的评价,96%的学生对于知识图谱引入课堂、建立体系化的知识结构感到满意。从这一数据可以看出,学生通过中国史学史课程知识图谱的建立,增强了知识点的理解,提高了教学效果。
五、结语
基于知识图谱构建中国史学史课程教学知识体系,可以让学生思考各个知识点之间的联系,从而清晰地展示了整个中国史学史课程的脉络结构。在课堂上使用知识图谱,可以让学生了解自己对各知识点的熟悉程度,有针对性地学习,补足短板弱项。中国史学史知识图谱可以协助师生查询,添加新的知识点及内容,从而使图谱内容更加充实,提高学生知识的泛化能力。