摘要：醫(yī)學(xué)統(tǒng)計(jì)學(xué)是一門培養(yǎng)學(xué)生科研素養(yǎng)、統(tǒng)計(jì)學(xué)思維、有效提升科研能力的專業(yè)基礎(chǔ)課。如何有效提升其教學(xué)效果是課程建設(shè)亟待解決的問題。基于此，本文通過教育與信息技術(shù)的融合，構(gòu)建基于知識(shí)圖譜的智慧化教學(xué)模式，以期為醫(yī)學(xué)統(tǒng)計(jì)學(xué)的教育教學(xué)改革提供新的思考方向。

關(guān)鍵詞：醫(yī)學(xué)統(tǒng)計(jì)學(xué)；知識(shí)圖譜；智慧化教學(xué)

一、引言

《中國教育現(xiàn)代化2035》等國家教育部相關(guān)文件的出臺(tái)，為高等醫(yī)學(xué)教育改革指明了方向[1]。如何利用信息技術(shù)推動(dòng)教育改革，探索數(shù)字化賦能醫(yī)學(xué)教育的新理念、新模式，構(gòu)建智慧教學(xué)新生態(tài)成為高等院校教學(xué)改革的重點(diǎn)。醫(yī)學(xué)統(tǒng)計(jì)學(xué)是醫(yī)學(xué)院校各專業(yè)學(xué)生重要的專業(yè)基礎(chǔ)課。但由于授課內(nèi)容較為抽象、公式繁多、知識(shí)點(diǎn)零碎，理論知識(shí)復(fù)雜、應(yīng)用技巧豐富、知識(shí)點(diǎn)繁多，再加上學(xué)生高等數(shù)學(xué)基礎(chǔ)不強(qiáng)，還存在部分學(xué)生是文科背景的情況，本門課程已成為目前公認(rèn)的難教、難學(xué)的課程。

如何運(yùn)用信息技術(shù)手段，實(shí)現(xiàn)個(gè)性化、多樣化、終身化的智慧教學(xué)，使教師“教得更高效”，學(xué)生“學(xué)得更好”，學(xué)校“管得更科學(xué)”；如何梳理歸納醫(yī)學(xué)統(tǒng)計(jì)學(xué)各知識(shí)點(diǎn)及知識(shí)點(diǎn)之間的關(guān)系，并通過信息技術(shù)構(gòu)建知識(shí)地圖，對(duì)信息進(jìn)行及時(shí)更新形成課堂迭代，從而建立起以網(wǎng)狀學(xué)科知識(shí)圖譜為核心、體現(xiàn)“兩性一度”的智慧化教學(xué)新模式，以幫助學(xué)生建立統(tǒng)計(jì)學(xué)思維，培養(yǎng)綜合運(yùn)用能力，內(nèi)化提升科研素養(yǎng)，成為有效提升醫(yī)學(xué)統(tǒng)計(jì)學(xué)教學(xué)效果新的思考方向。

二、醫(yī)學(xué)統(tǒng)計(jì)學(xué)教學(xué)現(xiàn)狀

醫(yī)學(xué)統(tǒng)計(jì)學(xué)是一門進(jìn)行科研素養(yǎng)培訓(xùn)的必修方法學(xué)，是醫(yī)學(xué)院校各專業(yè)學(xué)生重要的基礎(chǔ)必修課，是學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力培養(yǎng)的必經(jīng)階段。傳統(tǒng)的授課模式采取的是大班授課方式，無法滿足“以學(xué)生為中心”的教學(xué)需求，導(dǎo)致學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和主動(dòng)性不高，且由于實(shí)訓(xùn)室數(shù)量有限，理論教學(xué)與實(shí)訓(xùn)的課時(shí)比例失衡，從而造成學(xué)生理論功底尚可、實(shí)操能力極度欠缺的局面。如此一來，學(xué)生便難以體會(huì)到醫(yī)學(xué)統(tǒng)計(jì)學(xué)運(yùn)用的精髓，其基本知識(shí)、基本理論也與實(shí)際應(yīng)用嚴(yán)重脫節(jié)。同時(shí)，傳統(tǒng)的教學(xué)模式是以單門課程為模塊、按照教材順序按部就班開展教學(xué)活動(dòng)的。

這種模式存在著兩點(diǎn)不足：首先，學(xué)科知識(shí)體系以紙質(zhì)版教材為主綱，教材更新遲緩，難以及時(shí)準(zhǔn)確反映知識(shí)結(jié)構(gòu)的更替及前沿知識(shí)的發(fā)展趨勢(shì)；其次，按照課程與章節(jié)順序展開的線性教學(xué)過程，存在容易忽視不同課程之間潛在關(guān)聯(lián)性的風(fēng)險(xiǎn)，不便于培養(yǎng)學(xué)生對(duì)學(xué)科知識(shí)結(jié)構(gòu)的整體化與系統(tǒng)性的全方位認(rèn)識(shí)存在。

三、知識(shí)圖譜概況

知識(shí)圖譜在日常生活中已經(jīng)相當(dāng)普及，例如基于百度知識(shí)圖譜的百度搜索、基于知立方數(shù)據(jù)庫的搜狗搜索等，與人們的生活息息相關(guān)。而在科研領(lǐng)域，知識(shí)圖譜同樣發(fā)揮著重要作用，例如圖譜構(gòu)建，基于現(xiàn)有Neuro-Linguistic Programming任務(wù)對(duì)知識(shí)圖譜進(jìn)行應(yīng)用，以及與大模型集合進(jìn)行知識(shí)重構(gòu)等。但是，與教育之間的融合，知識(shí)圖譜尚屬于新型研究領(lǐng)域。教育知識(shí)圖譜是以“知識(shí)學(xué)習(xí)”為核心，梳理專業(yè)、課程層級(jí)結(jié)構(gòu)和關(guān)系，構(gòu)建全部知識(shí)點(diǎn)之間的關(guān)聯(lián)，再鏈接相關(guān)數(shù)字化教學(xué)內(nèi)容，最終以可視化圖譜形象地展示完整知識(shí)架構(gòu)，從課程整體的角度出發(fā)，以“知識(shí)地圖”的形式直觀地呈現(xiàn)了整個(gè)課程的知識(shí)結(jié)構(gòu)和分布[2]。

構(gòu)建課程知識(shí)圖譜，從學(xué)生層面而言，有助于重構(gòu)課程教學(xué)資源、促進(jìn)個(gè)性化學(xué)習(xí)；從教師層面而言，有助于老師科研創(chuàng)新與突破，準(zhǔn)確定位前沿知識(shí)發(fā)展；從管理者層面而言，有助于管理者完善人才培養(yǎng)方案，以知識(shí)視角規(guī)劃學(xué)生培養(yǎng)[3-4]。

四、構(gòu)建基于知識(shí)圖譜的智慧化教學(xué)模式

（一）從四個(gè)維度推動(dòng)課程知識(shí)圖譜構(gòu)建

高等教育的核心在于學(xué)生思維能力的培養(yǎng)，在于“立德樹人”。除了幫助學(xué)生掌握課程的基礎(chǔ)理論知識(shí)，還要系統(tǒng)提升學(xué)生利用知識(shí)解決問題等能力。這就決定了課程知識(shí)圖譜不光要有“知識(shí)”，還要與培養(yǎng)目標(biāo)和能力相關(guān)聯(lián)。因此，本次醫(yī)學(xué)統(tǒng)計(jì)學(xué)課程知識(shí)圖譜的構(gòu)建主要包括如下四個(gè)維度：課程目標(biāo)層、問題體系層、基礎(chǔ)知識(shí)層、教學(xué)資源層。具體維度見圖1所示。

（二）八個(gè)步驟構(gòu)建課程知識(shí)圖譜

1.梳理課程知識(shí)點(diǎn)，形成本門課程知識(shí)圖譜概要

收集不同專業(yè)的人才培養(yǎng)方案、課程教學(xué)大綱、自有或可供參考的慕課、教材等教學(xué)相關(guān)資料，并通過搜索引擎，垂直匹配全網(wǎng)與本課程相關(guān)的高質(zhì)量資源信息。隨后知識(shí)服務(wù)顧問團(tuán)隊(duì)將進(jìn)行全面的研讀和分析，并結(jié)合教學(xué)場(chǎng)景和面向的專業(yè)方向，通過與課程團(tuán)隊(duì)研討，提出課程知識(shí)圖譜構(gòu)建的亮點(diǎn)和目標(biāo)[5]。

基于搜索分析和會(huì)議研討的結(jié)果，總結(jié)、梳理課程背景、課程簡(jiǎn)介、課程目標(biāo)、課程特色、知識(shí)邏輯、教學(xué)計(jì)劃等課程知識(shí)圖譜構(gòu)建的基礎(chǔ)信息、思路和目標(biāo)，形成本門課程知識(shí)圖譜的課程概要。

2.根據(jù)課程建設(shè)思路，設(shè)計(jì)課程框架

根據(jù)課程的建設(shè)思路，確定本課程的講授邏輯，如知識(shí)導(dǎo)向、問題導(dǎo)向、技能導(dǎo)向、綜合導(dǎo)向等。在此基礎(chǔ)上，根據(jù)階段教學(xué)目標(biāo)、知識(shí)領(lǐng)域的邊界及領(lǐng)域間的關(guān)系設(shè)計(jì)課程主題的整體框架，確認(rèn)主題內(nèi)容范圍，羅列主題，描述主題的內(nèi)容范圍、主題包含的子主題及其內(nèi)容范圍，并將它們進(jìn)行呈現(xiàn)。

3.通過教學(xué)團(tuán)隊(duì)研討，提取課程地圖

課程教師團(tuán)隊(duì)與技術(shù)服務(wù)顧問團(tuán)隊(duì)進(jìn)行研討，對(duì)本課程的知識(shí)點(diǎn)、技能點(diǎn)的語義性質(zhì)、范圍顆粒度等認(rèn)知達(dá)成統(tǒng)一，以知識(shí)點(diǎn)、技能點(diǎn)為課程內(nèi)容節(jié)點(diǎn)，構(gòu)建樹狀思維導(dǎo)圖形式的課程地圖，并劃分內(nèi)容類型，如概述、案例、實(shí)操/訓(xùn)練、總結(jié)、練習(xí)、問題（引例）、思政點(diǎn)，課程重點(diǎn)、難點(diǎn)、考點(diǎn)等，同時(shí)對(duì)知識(shí)點(diǎn)添加這些內(nèi)容類型標(biāo)記，從而使課程地圖能夠呈現(xiàn)課程完整講解邏輯、描繪知識(shí)結(jié)構(gòu)和知識(shí)點(diǎn)在整個(gè)系統(tǒng)中的層級(jí)關(guān)系[6]。

4.分析課程已有資源，與知識(shí)點(diǎn)整合對(duì)接

查看、分析課程已有資源，包括：視頻、動(dòng)畫、虛仿、教材、課件、資料等，進(jìn)行結(jié)構(gòu)拆解，對(duì)文本類資料進(jìn)行文本轉(zhuǎn)化和識(shí)別，將視頻動(dòng)畫等與知識(shí)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的起止時(shí)間、課件與知識(shí)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的分頁、教材資料與知識(shí)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的段落進(jìn)行標(biāo)記、關(guān)聯(lián)、掛載，建設(shè)與知識(shí)點(diǎn)精準(zhǔn)對(duì)應(yīng)、多模態(tài)的教學(xué)資源[7]。

5.定義關(guān)系字典，建立不同課程間的組織形式

不同的學(xué)科、專業(yè)的知識(shí)都有著客觀的組織形式，將其通過不同的算法連接在一起，既勾畫出了學(xué)科、專業(yè)所涵蓋知識(shí)的組織形式，同時(shí)也是AI學(xué)習(xí)、存儲(chǔ)、檢索匹配的條件。結(jié)合邏輯學(xué)、教育學(xué)、計(jì)算機(jī)科學(xué)和人工智能機(jī)器學(xué)習(xí)的理論，將這些關(guān)系總結(jié)為三個(gè)大的關(guān)系類別，即：順序、包含、相關(guān)三種基礎(chǔ)關(guān)系。在順序、包含、相關(guān)三種基礎(chǔ)關(guān)系的基礎(chǔ)上，知識(shí)服務(wù)顧問團(tuán)隊(duì)將基于專業(yè)特性、課程領(lǐng)域?yàn)檎n程知識(shí)設(shè)定特有關(guān)系，而這些特有關(guān)系因其特殊性，需要結(jié)合本課程內(nèi)容單獨(dú)進(jìn)行排列展示、解釋和基于課內(nèi)知識(shí)的示例示意，定義關(guān)系字典。

6.分別以“教”與“學(xué)”兩條不同路徑，生成課程知識(shí)體系

知識(shí)圖譜主要形態(tài)是網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的節(jié)點(diǎn)圖，這樣做的原因是知識(shí)服務(wù)顧問在知識(shí)圖譜的圖形化設(shè)置上會(huì)盡可能凸顯專業(yè)、課程的特性和以“教”為主線的學(xué)習(xí)路徑，而在學(xué)生端，基于圖譜的網(wǎng)絡(luò)關(guān)系對(duì)學(xué)生進(jìn)行個(gè)性化推薦時(shí)則以“學(xué)”為主線，學(xué)生的學(xué)習(xí)路徑亦會(huì)被記錄下來，這樣后續(xù)可基于兩條主線的學(xué)習(xí)路徑進(jìn)行比對(duì)，為以教學(xué)應(yīng)用效果提升為目的圖譜優(yōu)化提供依據(jù)。繪制圖譜需要知識(shí)服務(wù)顧問在知識(shí)圖譜畫布上依據(jù)課程主題和教學(xué)團(tuán)隊(duì)的需要設(shè)置和擺放知識(shí)點(diǎn)作為圖譜的基礎(chǔ)元素，并基于已定義的關(guān)系字典，通過關(guān)系連線連接知識(shí)點(diǎn)，生成完整的課程知識(shí)體系。

7.梳理課程復(fù)雜問題，使“四維”課程知識(shí)圖譜完全貫通

確認(rèn)本課程在專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)中所需要覆蓋的范圍，梳理本課程培養(yǎng)的能力目標(biāo)，根據(jù)課程培養(yǎng)的能力目標(biāo)構(gòu)建課程的能力圖譜。整理本課程知識(shí)在理論研究和應(yīng)用中真實(shí)的常見問題、實(shí)際生產(chǎn)生活場(chǎng)景下的經(jīng)典工作任務(wù)，梳理出本課程的綜合運(yùn)用問題、實(shí)際操作問題、理論與實(shí)踐相結(jié)合問題，并基于問題間的關(guān)系進(jìn)行連線設(shè)置，再將解決問題所涉及的知識(shí)點(diǎn)與對(duì)應(yīng)問題進(jìn)行關(guān)聯(lián)設(shè)置，構(gòu)建課程的問題圖譜，從而最終建立能力、問題、知識(shí)、資源的銜接，使“四維”課程圖知識(shí)譜完全貫通，并具備解決具體知識(shí)應(yīng)用問題的指導(dǎo)意義，同時(shí)各維間跨維度的關(guān)系也得以明示[8]。

8.基于各大搜索引擎，及時(shí)完善知識(shí)內(nèi)容

基于各大搜索引擎全網(wǎng)檢索匹配為主、人工收集、審核過濾為輔，為知識(shí)點(diǎn)更新、補(bǔ)充外部拓展相關(guān)的知識(shí)點(diǎn)及知識(shí)點(diǎn)的實(shí)際應(yīng)用情況與案例資料，不斷完善、迭代單個(gè)知識(shí)點(diǎn)畫像。

（三）將現(xiàn)有教學(xué)資源結(jié)構(gòu)化關(guān)聯(lián)

根據(jù)課程建設(shè)完成的知識(shí)圖譜，將本校已有的各類教學(xué)資源進(jìn)行結(jié)構(gòu)化關(guān)聯(lián)，實(shí)現(xiàn)知識(shí)服務(wù)的供給側(cè)改革，將資源知識(shí)化，將課程已有的各類知識(shí)內(nèi)容傳承保留下來，提升既有資源的利用效率。

（四）建設(shè)知識(shí)圖譜管理與可視化平臺(tái)

項(xiàng)目建設(shè)過程中同步打造課程知識(shí)圖譜的構(gòu)建系統(tǒng)和可視化系統(tǒng)。課程知識(shí)圖譜的構(gòu)建系統(tǒng)幫助創(chuàng)建管理課程內(nèi)全部知識(shí)點(diǎn)、知識(shí)點(diǎn)具體內(nèi)容、知識(shí)關(guān)系、問題體系、能力體系等內(nèi)容，將課程整體的知識(shí)體系進(jìn)行動(dòng)態(tài)管理與維護(hù)[9]。

可視化系統(tǒng)則從課程整體的角度出發(fā)，將知識(shí)點(diǎn)的重要程度、不同知識(shí)點(diǎn)之間的聯(lián)系、知識(shí)點(diǎn)的自動(dòng)聚類等，以“知識(shí)地圖”的形式可視化地顯示出來，從而幫助學(xué)生利用知識(shí)搜索、學(xué)習(xí)導(dǎo)航等功能進(jìn)行知識(shí)體系構(gòu)建，以輔助傳統(tǒng)課堂教學(xué)。

五、知識(shí)圖譜在課程運(yùn)用中的創(chuàng)新之處

（一）創(chuàng)建基于數(shù)智化知識(shí)圖譜的新形態(tài)AI課程教學(xué)新模式

通過信息技術(shù)與教育教學(xué)融合創(chuàng)新，基于可視化、數(shù)智化知識(shí)圖譜，構(gòu)建以能力培養(yǎng)為目標(biāo)、以問題解決為核心、以知識(shí)體系為基礎(chǔ)、以數(shù)字資源為支撐的醫(yī)學(xué)統(tǒng)計(jì)學(xué)新形態(tài)AI課程，重構(gòu)教學(xué)方式，改進(jìn)教學(xué)模式，優(yōu)化教學(xué)評(píng)價(jià)，創(chuàng)新課堂教學(xué)模式，為高等中醫(yī)藥院校醫(yī)學(xué)統(tǒng)計(jì)學(xué)課程教學(xué)改革提供示范與借鑒。

（二）建立科學(xué)化、個(gè)性化教學(xué)評(píng)價(jià)新范式

利用人工智能技術(shù)和數(shù)智化知識(shí)圖譜，構(gòu)建科學(xué)化、個(gè)性化教學(xué)評(píng)價(jià)模型，建立數(shù)字化學(xué)情分析與學(xué)業(yè)預(yù)警機(jī)制，勾畫出學(xué)習(xí)者清晰完整的學(xué)習(xí)風(fēng)格、學(xué)習(xí)行為、學(xué)習(xí)能力和學(xué)習(xí)成效的畫像，實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)、個(gè)性化教學(xué)評(píng)價(jià)。

（三）AI賦能“教”和“學(xué)”，培養(yǎng)德才兼?zhèn)涞尼t(yī)藥人才

通過AI賦能“教”和“學(xué)”，建立以網(wǎng)狀學(xué)科知識(shí)圖譜為核心、體現(xiàn)“兩性一度”智慧化教學(xué)新模式，為學(xué)習(xí)者提供個(gè)性化的學(xué)習(xí)內(nèi)容和學(xué)習(xí)路徑，實(shí)現(xiàn)個(gè)性化、多樣化、終身化智慧教學(xué)，智能分析學(xué)生的學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)和行為，提供針對(duì)性的建議和指導(dǎo)，幫助學(xué)生更有效地學(xué)習(xí)和掌握知識(shí)，推動(dòng)課堂教學(xué)革命，實(shí)現(xiàn)“學(xué)得更好”“教得更高效”“管得更科學(xué)”，提升教學(xué)質(zhì)量，培養(yǎng)德才兼?zhèn)涞尼t(yī)藥人才。

六、結(jié)束語

綜上所述，知識(shí)圖譜作為新興的知識(shí)管理與教育教學(xué)輔助工具，為傳統(tǒng)的教學(xué)模式帶來了革新性的突破。就醫(yī)學(xué)統(tǒng)計(jì)學(xué)的教育教學(xué)而言，運(yùn)用信息挖掘技術(shù)，能夠從海量資源中自動(dòng)挖掘出該領(lǐng)域內(nèi)的各種概念或知識(shí)點(diǎn)及其關(guān)聯(lián)性，進(jìn)而構(gòu)建醫(yī)學(xué)統(tǒng)計(jì)學(xué)相關(guān)知識(shí)圖譜。因此，以基于網(wǎng)狀學(xué)科知識(shí)圖譜的在線教學(xué)模式替代傳統(tǒng)的線性教學(xué)過程，有助于實(shí)現(xiàn)教學(xué)資源集成化、教學(xué)內(nèi)容網(wǎng)絡(luò)化、教學(xué)手段智能化。這也將成為構(gòu)建更高效、更便捷的智慧化教學(xué)模式的重要途徑。

作者單位：王瑾瑾 閆國立 劉德臣 河南中醫(yī)藥大學(xué) 醫(yī)學(xué)院

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