产教融合视域下知识图谱助力高职教学改革研究

职业教育担负着培养高素质技术技能人才、对接产业发展需要的任务，深入推进教学改革、贴近岗位实际、适应产业升级是高职教育高质量发展的主要方向。目前高职教学普遍存在着教学资源分散、教学模式固化、人才培养与岗位需求相脱离等现实问题，不能适应行业快速发展的要求。知识图谱作为一种新的智能化技术手段，它拥有知识整合、逻辑梳理、动态更新、智能匹配等显著特点，可以很好地破解传统高职教学的发展短板。立足产教融合发展导向，依靠知识图谱技术重新塑造教学资源、革新课堂教学方式、完备育人闭环体系，可以促使课堂教学内容、教学形式、育人成果全方位升级，使教学体系同行业标准、岗位需求、产业发展深度契合，不断改善高职院校技术技能人才培育水平。

一、资源重构：依托知识图谱搭建产教适配教学资源体系

整合行业岗位知识搭建结构化资源库。高职教育的根本任务就是培养出符合产业需要的技术技能人才，教学资源的建设要紧紧围绕行业岗位的实际需求来开展。整合行业岗位知识创建结构化的资源库，就是把产业实践过程中真正需求的知识、技能和素养系统地融入教学资源体系中。具体做法就是深入到行业企业中去开展岗位调研，整理出典型岗位的职责描述、工作任务、能力要求、技术标准等各方面的内容，形成岗位能力清单。在此基础上，按照工作流程或者技能层次把这些内容分门别类地加以整理，进而形成一个由低到高、由单向到多向的知识结构。通过这种知识结构学生可以清楚地看出各个知识点之间的联系，了解每一个技能在工作流程中所处的位置以及所起的作用。这种结构化资源库可以精准地覆盖到岗位所必须具备的技能和专业知识，给日常教学、实操训练、自主学习提供丰富的、符合产业需求的资源支持，从资源源头上缩短高职教学与行业岗位的距离，夯实产教适配的教学基础。

依托图谱技术梳理课程知识逻辑体系。有了结构化的行业岗位知识库之后，还需要将其与学校的课程知识体系进行有效的对接，对接的过程需要使用知识图谱技术来完成。依靠图谱技术整理课程知识逻辑体系，把课程中的知识点拆解、标示、联系起来，形成可视化的知识网络。在实施过程需对每门课程核心内容进行拆解，把每门课程的核心内容拆解成概念、原理、方法、流程、技术要点等若干个可以独立学习、可以量化的知识单元。在此基础上，用知识图谱工具把知识点以及它们之间的关系可视化地展现出来，得到课程知识地图。例如，在《汽车构造》课程知识图谱构建过程中，把“发动机工作原理”拆解成“冲程、压缩比、点火顺序”等32个知识点，标注出“认知、分析、诊断”三个层次的技能要求，用图谱工具连接活塞运动和曲轴转动之间的因果关系。学生点选任何一个节点都可以查看到微课和习题，形成可视化的学习路径。将分散的章节知识点连成一个完整的知识网络，清楚地表现出专业知识的整体结构和学习脉络，使原来孤立、零散的理论知识、实操知识互相支撑、层层递进地构成一个完整的体系，从而提升课堂教学的全面性、规范性。

对接产业标准更新动态教学资源内容。产业技术的快速迭代升级，让行业岗位标准、技术规范、实操内容持续更新。对接产业标准更新动态教学资源内容，就是创建起教学资源同产业标准同步更新的机制，保证教学内容始终保持和产业前沿同频共振的状态。这一更新机制可以从以下几个方面着手。一是创建产业标准追踪制度。指定专人对本专业相关领域国家标准、行业标准、企业标准、新技术、新工艺、新规范的发布情况加以关注，了解哪些标准发生改变、哪些新技术已经成熟使用。二是创建起快速的响应途径。一旦发现产业标准有更新，马上开始教学资源的更新工作。对知识图谱中相关的知识点进行“版本更新”的标注，并补充新旧标准的对比解读、新技术的原理及应用案例。三是形成校企共同更新机制。合作企业的技术骨干对教学资源进行定期的评审工作，从产业应用的角度来提出修改建议。通过对接产业标准的动态更新，可以把高职教学资源从静态的库存变成活态的知识流，从而保障高职教学专业性、前沿性、实用性，促进教学内容与产业标准的深度契合。

二、模式革新：借助知识图谱优化高职课堂教学形态

推进个性化分层教学模式落地实施。高职学生群体在学习基础、认知能力、职业兴趣等各方面存在着较大的差异，知识图谱的加入给个性化分层教学提供了技术支撑。推进个性化分层教学模式，关键在于依据学生已有的知识掌握状况以及学习特性，给予不同的学习途径与资源推荐。具体的实现途径为根据知识图谱创建学生基础数据。通过课前测试、课堂练习、作业完成情况等过程性数据，了解每个学生对知识图谱的掌握程度。其次，设计多层次的学习路径。把每一个知识点分成基础达标、能力提升、拓展延伸这三个层次，基础达标层面向所有学生，保证达到基本要求；能力提升层面向学有余力的学生，提供更深层次的内容和更具有挑战性的任务；拓展延伸层面向尖子学生，引导他们进行跨领域学习和创新探索。根据各个层次学生的学情和提高要求，依靠结构化知识资源来制定出差异化的教学内容、学习任务、辅导方案，能使教学适应每个学生的学习速度，调动学生自主学习的积极性，提高整体课堂教学效率和个性化育人的效果。

构建项目化场景课堂教学新范式。高职教育最根本的特点就是实践性，课堂教学应该尽可能地接近真实的工场环境。知识图谱把专业知识与岗位实操场景融合，进而创建出契合产业岗位需求的项目化课堂教学模式。依靠知识图谱整合出来的岗位资源和专业知识，联系专业核心岗位的典型工作任务，创建契合产业实际的教学项目和实训场景，把零散的理论知识融入到具体的项目实操当中去。同时，利用图谱把项目所对应的知识点、技能点、操作流程和岗位要求一目了然地呈现出来，使学生以项目任务为驱动展开探究式学习、实操式训练。例如，智能制造专业依靠知识图谱把“工业机器人调试”岗位标准变成“电机端盖装配”教学项目。学生依照图谱拆解运动控制、误差补偿这些知识，完成由图纸识读至整机联调的全部实战过程。这种新型的教学模式可以很好地衔接课堂学习和岗位操作，大大提高学生岗位适应能力及专业实操水平。

实现全过程教学学情智能化监测管控。教学质量的提高不能缺少对学情的准确把握以及及时干预。利用知识图谱可以对全过程教学学情进行智能化监测控制，把监测节点从“期末”前移至“每节课”，从“整体”细化到“每个知识点”。智能化监测的基础就是对学生在日常学习过程中产生的视频观看时长、讨论区发言等各种过程性数据的采集。例如，系统可以就每节课、每一个知识点的学习情况展开即时分析，判定班级总体上掌握情况以及个体学生学习状况。当系统发现某个知识点的班级平均掌握度低于设定的阈值时，就会向教师发出预警，提醒老师应该重新讲授或者增加练习。同时，智能化监测的又一重要功能就是对知识薄弱点进行准确的定位。知识图谱驱动的智能系统可以追踪到错误背后的知识根源。例如，学生做错一道电路题，系统就会判断出学生的问题是欧姆定律没掌握、串并联关系混淆了、计算能力不足等。这种全过程智能化学情管控能实现教学过程动态改良、学习问题及时干涉，使课堂教学管理更为精确、高效、科学，全面提高课堂教学品质。

三、育人提质：依托知识图谱完善产教育人闭环机制

精准匹配岗位需求强化学生职业能力。知识图谱依靠完备的行业岗位资源体系，可以实现人才培育与岗位需求的精确对应，从多方面加强学生的职业综合能力。首先，利用图谱将各个岗位的能力标准、技能要求、职业素养要求进行清晰的梳理，把岗位需求拆解到日常课程教学、实训训练、能力培养的各个环节中，使学生明确自己的学习目标和岗位发展方向。以数控机床操作岗位为例，能力图谱可以拆解成工艺识图、编程调试、设备操作、故障排除等模块，每一个模块又可以细分成具体的技能点。其次，就是进行岗位推荐和匹配。根据学生的个人能力图谱，系统会自动推荐与学生能力特征相符的岗位类型，并给出该岗位的详细说明和发展前景分析，给学生就业选择提供数据支持。这种精准匹配机制的形成，把职业能力培养由粗放式变为精准化，从而进一步提升学生的就业竞争力和岗位适应性。

迭代教学体系适配产业发展新态势。随着新兴产业的迅猛发展以及传统产业的转型升级，行业的岗位技术、工作方式、用人标准不断更新，知识图谱凭借动态迭代、资源更新、模式优化的特点，促使高职教学体系不断改进升级，适应产业发展的新情况。知识图谱驱动的教学体系迭代，是用感知、分析、实施这样一个循环来完成的。在感知阶段，同行业的其他企业共同创建信息共享平台，在了解到产业技术更新、岗位职责变更、人才供给状况改变等信息的时候可以第一时间得到这些信息。在分析阶段，把得到的产业变化信息与现有的教学体系加以比较。系统自动识别出在现有的课程中没有涉及的新技术、新技能要求与现有培养标准之间存在的差异、岗位类型人才需求的增加情况。在实施阶段把调整方案落实到教学计划、课程标准、教材内容、教学资源中去。这种动态优化的教学体系可以准确地适应产业升级和市场用人需求，破解人才培养落后于产业发展的难题，不断改进高职人才培育的专业性、前瞻性、适配性。

构建长效化高职教学改革育人机制。高职教学改革是长期的、系统的工程，利用知识图谱技术优势和产教融合的发展逻辑，可以构建起全方位、长效化的高职教学改革育人闭环体系，使教学质量与育人效果不断得到提高。这就需要从制度、平台、队伍三个方面形成教学改革的内生动力和持续保障。从制度上把知识图谱的建设与应用纳入到教学管理的常规工作中。把知识图谱应用成效作为教师教学考核、院系教学工作评价的重要指标，调动各方面积极性参与图谱建设、应用研究。从平台角度出发，创建并完善支撑知识图谱运行的教学信息化平台。平台应该具有图谱可视化编辑、学习行为采集、智能分析预警、个性化推荐等功能。从队伍上培养一支既懂教育又懂技术、又懂产业的复合型教学改革队伍。定期对教师进行知识图谱的应用培训，提高教师使用图谱进行教学设计、学情分析、个性化指导的能力。依靠系统化、常态化的改革机制，能够不断推进高职教学改革成果的深化，巩固产教融合育人成果，促进高职教育高质量、可持续发展。

知识图谱技术为高职教学改革提供了新的教学资源系统、新的课堂形态，也塑造了高职教育与产业间的持久联系链条。通过结构化整合产业知识，精准化执行分层教学，动态化对接岗位需求，不但可以明显改善学生的职业能力及就业水平，而且也能给职业教育数字化转型和高质量发展赋予行之有效的途径。这对培育出适应未来产业变革的高素质技术技能人才有着十分重要的现实意义和应用价值。

【钟洁作者单位：眉山职业技术学院通识教育学院；本文系四川教育信息化和大数据中心，依托知识图谱推动高职信息技术在线课程的建设与实践研究（项目编号2024KTPSLX295）；眉山职业技术学院教学研究重点课题“产教融合背景下职业院校通识课程核心素养构建与培育路径研究与实践”（项目编号：25JY08）；眉山职业技术学院教学研究一般课题“基于OBE理念的高职人工智能通识课程在线资源建设实践研究”（项目编号：25JY53）】