面向1+X證書的知識圖譜應用研究

摘要：規范1+X證書管理是建設高適應性職業教育體系的要求。知識圖譜作為一種新興的知識管理技術，為1+X證書制度的管理提供了全新視角。針對當前1+X證書制度中存在的4方面問題，即學生證書學習面臨迷航與過載、證書課程設計的科學性有待提升、跨學科的知識整合程度有待提高以及面向市場的就業導向性有待增強，知識圖譜技術可以從自適應學習支持、構建X證書課程畫像、整合跨學科知識、加強職業導向性4個方面支持1+X證書的管理。

關鍵詞：1+X證書；知識圖譜；證書管理技術

中圖分類號：G710中圖分類號 "文獻標志碼：A文獻標志碼

0 引言

“1+X證書”是指在高等教育學歷證書之外，根據個人的實際需求和職業發展目標，通過參加職業技能培訓、職業資格認證等方式獲得的一種補充性證書。隨著1+X證書制度的落地實踐，X證書的種類和數量極大豐富［1］，迫切需要一個新型的證書管理技術，以滿足高適應性的職業教育體系建設要求。

知識圖譜作為一種新興的知識組織與管理技術，以其強大的知識整合與推理能力，為智能時代1+X證書制度的管理提供了全新視角。其作為一種知識管理技術，可以實現海量資源的結構化、規范化與智能化管理，助力構建要素互聯、深度協調的1+X證書應用生態。文章通過分析當前1+X證書制度在推進過程中面臨的問題，初步探討了知識圖譜技術在1+X證書制度中的應用并提出了未來面臨的挑戰和應對策略，以期為學界的相關研究提供參考和啟示。

1 1+X證書制度建設的困境分析

1.1 學生證書學習面臨迷航與過載問題

學生在證書學習過程中可能會面臨迷航和信息過載的問題。一方面，學生缺乏對專業證書體系的整體認識，難以確立恰當的學習目標和學習路徑，當面對較多的課程和學習資源時，也經常感到選擇困難［2］。與此同時，在學習過程中由于缺乏及時的反饋指導，使他們難以了解自身的學習表現，從而陷入學習迷航。另一方面，面對質量參差不齊的學習資源，學生不僅須要篩選有效信息，還須甄別信息的可信度。此外，當前各類在線平臺和學習工具的復雜性也增加了學生的認知負荷，進而帶來信息過載問題。

1.2 證書課程設計的科學性有待提升

1+X證書在相關的課程資源、知識組織和過程設計上須要進一步完善。具體表現在如下方面：首先，X證書相關的學習資源要素數量和質量仍舊不足，難以支撐復合型、技能型人才的培養；其次，學科知識、學習資源也缺乏結構化的組織和表示，知識脈絡和框架不夠清晰，學生無法快速進行查閱學習，查漏補缺自己的薄弱環節［3］；最后，當前的課程雖然在設計之初兼顧了學生的認知發展規律、先驗知識，但無法照顧到所有學生的學習興趣、學習需求，難以進行大規模的因材施教。

1.3 跨學科的知識整合程度有待提高

跨學科人才培養是智能時代職業教育改革的新理念與新要求。在1+X證書制度建設過程中，通常須要實現跨學科、跨領域、跨區域的協同教學，而在實際制度推進過程中，卻存在協同教學的形式化傾向。主要表現在如下3方面。

第一，跨學科內容組織簡單化。X證書的相關課程內容僅為學科內容的雜糅，且缺少實際的項目情境，導致學生難以跨學科理解并產生核心知識技能的遷移應用，無法形成真實情境下的復雜問題解決能力。

第二，跨學科數字資源不豐富。當前X證書的跨學科資源多以教材、課件等校本資源形式呈現，難以滿足學生需求，且跨學科數字資源尚未有清晰的分類與組織邏輯，影響了資源的有效共享和精準推送。

第三，復雜問題解決能力的淺層次化。表現為課程教學停留在知識學習和技能掌握層面，并未指向復雜問題解決能力等高階能力的培養。

1.4 面向市場的就業導向性有待增強

確保技能人才供給和就業市場需求相平衡是職業教育高質量發展的目標。自2020年開展1+X證書制度試點以來，職業院校仍存在專業設置、課程內容缺乏來自一線就業市場支撐的問題，這導致技能人才的社會適應性不強。原因在于：一方面，職業院校X證書的選擇與就業市場的跟蹤反饋數據沒有實時同步，職業院校的人才培養不僅存在同質化傾向，還存在教育供給與市場需求不匹配的現象［4］；另一方面，校企合作須進一步加強，由于校企雙方在合作流程和項目管理上存在阻隔，學生在課程學習過程中，仍缺乏來自行業一線的實踐經驗，導致其對職業發展的認識不足，難以制定合理的職業規劃，無法持續性地提高自身的就業競爭力。

2 知識圖譜的內涵及其關鍵技術

2012年，知識圖譜（Knowledge Graph）一詞出現，在當時被定義為支持語義搜索而構建的知識庫。隨著知識圖譜在諸多領域的研究與應用，出現了2大分支：一是信息資源管理領域中面向文獻計量分析的“科學知識圖譜”；二是計算機科學領域中面向實體屬性關系分析的“大規模知識圖譜”［5］。當前談及較多的是谷歌的大規模知識圖譜，該圖譜由節點和邊組成，節點與現實世界中的實體對應，邊表示實體與實體間的關系［6］。知識圖譜將現實世界中的實體、概念和它們之間的關系進行抽象和建模，從而形成一種結構化的知識表示方式。因此，構建知識圖譜可以更好地組織和管理大量的相關知識。在構建知識圖譜時，主要包含本體構建、知識抽取、知識融合3個核心環節，具體介紹如下。

2.1 本體構建

本體構建是指創建一個描述特定領域中實體、屬性和關系的知識模型。其主要目的是規范和統一異構和同構數據，為知識圖譜提供結構化基礎，從而以更加形式化和可計算的方式進行表達和利用數據。本體構建可以幫助計算機理解知識圖譜中蘊含的復雜信息，進而支持問答系統、推薦系統等各種智能系統的應用與開發。

2.2 知識抽取

知識抽取是指從原始數據源中篩選、過濾、提取并結構化知識表示的過程。其包括實體識別（Entity Recognition）、關系抽取（Relation Extraction）、屬性抽取（Attribute Extraction）等環節。實體識別指從數據中識別出具有特定意義的實體，如人名、地點、組織機構等，并將其與知識圖譜中的節點映射。關系抽取是指從文本語境或數據結構中提取出實體間的關系信息，并將其添加到知識圖譜中對應的關系邊上。屬性抽取是指從數據中提取出描述實體特征的屬性信息。上述步驟可以擴大知識圖譜的覆蓋范圍并提高其準確率，細化知識粒度，為智能應用提供可靠和全面的知識支持。

2.3 知識融合

知識融合是指將多源數據進行整合，消除冗余和歧義等，確保知識圖譜中信息的完整性和準確性，形成高質量知識。主要包括：（1）實體對齊。將來自不同數據源的實體進行匹配和對齊，消除同一實體在不同數據源中的重復表示。（2）關系對齊。將不同數據源中描述相同關系的關系進行匹配和對齊。（3）消除歧義。對出現的同名實體或模糊關系進行消除歧義處理，以避免信息混淆和錯誤。（4）數據清洗。對不一致、不完整或錯誤的數據進行去重、糾錯和填充缺失值等操作，提升知識圖譜的質量。知識圖譜構建流程如圖1所示。

3 知識圖譜賦能1+X證書的應用分析

作為近年來人工智能教育應用的研究熱點，知識圖譜已經在信息推薦、知識問答、診斷反饋及信息檢索等上層應用方面提供了支撐。針對1+X證書圖譜推進過程中面臨的困境，知識圖譜可從以下4個方面為其提供支持。

3.1 自適應的學習支持

知識圖譜可以根據學生的學習情況和反饋信息，實現自適應學習支持［7］。表現在如下4個方面，具體如圖2所示。

3.1.1 學習路徑支持

基于學生的學習特征、學習興趣、知識水平和學習速度，知識圖譜可以為每位學生設計個性化的學習路徑，并調整學習內容的順序和深度，減少信息迷航的發生。

3.1.2 個性化資源推薦

知識圖譜可以根據學生的學習歷史、學習偏好、已有證書向其推薦個性化的學習資源和內容，實現從“人找資源”到“資源找人”的轉變，幫助學生更快地找到符合自己需求的信息，減輕信息過載帶來的壓力。

3.1.3 學習監控與反饋

知識圖譜可以通過實時監控學生X證書的學習進度和表現，提供即時反饋和建議，幫助學生及時調整學習策略，避免陷入信息迷航狀態。

3.1.4 知識點重點標注

知識圖譜可以幫助學生標識和理解關鍵知識點，突出重點內容，引導學生有針對性地學習，減少信息過載帶來的困擾。

3.2 構建X證書課程畫像

知識圖譜構建X證書課程畫像體現在如下3個方面，具體如圖3所示。

3.2.1 精準構建課程知識體系

通過對1+X證書課程中的知識點、技能點等進行分析提取，根據主題、子主題、關鍵概念、前序知識節點、后序知識節點等對節點進行定位，對節點之間的關聯關系進行標注，知識圖譜可以將學科內容和課本知識的邏輯結構、內在關聯、學習難度進行重組設計，構建一個完整、系統的課程知識體系［8］。

3.2.2 科學組織課程學習資源

知識圖譜可以整合各種學習資源，包括教材、教學視頻、案例分析等多種學習資源庫，同時按照證書分類和主題標簽進行組織，實現自動化構建和可視化呈現，方便學生查閱和獲取相關資料。

3.2.3 深度融合行業標準

在構建X證書課程畫像時，通過將行業標準、市場需求等信息融入課程知識體系，知識圖譜可以構建更符合行業需求的課程畫像。這有助于提高學生的職業素養和就業競爭力，實現職業教育與行業的無縫對接。

3.3 整合跨學科的知識

知識圖譜技術在整合跨學科知識方面的應用主要包括如下3個方面。

3.3.1 構建跨學科的知識網絡

知識圖譜通過概念抽取與關聯、語義相似度計算等技術可以對不同學科領域中相似或相關知識點進行映射和轉化，整合不同學科領域的知識資源，將學科知識和學習資源進行語義化表示和鏈接，進而形成一個復雜、精細的知識網絡［9］。這種網絡結構能夠清晰地展示不同學科之間的交叉點和融合點，促進學生跨學科知識的理解。

3.3.2 促進學科間資源共享，提高資源利用效率

知識圖譜通過對跨學科數字資源進行分類與組織，不僅可以促進不同學科間資源的共享交流，提高教學資源的利用效率；同時，還可以設計具有綜合性和跨學科特點的項目任務加入節點中，通過實際的項目情境激發學生跨學科思維和創新能力。

3.3.3 分析跨學科知識的結構和演化規律。

知識圖譜中節點與邊的關系可以揭示跨學科知識的結構特點和演化規律，有助于更好地探究、理解跨學科知識的本質，為X證書的課程設計和教學改革提供科學依據。

3.4 加強職業導向性

知識圖譜技術賦能1+X證書可以顯著加強職業導向性［10］，主要表現在以下幾個方面。

3.4.1 精準對接行業需求

圖譜中的證書節點與行業節點之間的關系，反映了市場對人才的需求變化及職業技能的更新迭代情況。這有助于校、企及時調整課程設置和培訓計劃，確保1+X證書制度緊密對接行業需求。

3.4.2 構建職業發展路徑

通過對不同職業崗位所需的知識、技能進行分析比較，X證書知識圖譜可以幫助學生了解不同職業崗位的發展路徑和技術要求，引導學生制定適合的職業規劃，增強就業競爭力，提升職業發展空間。

3.4.3 深化校企合作

通過自動化和智能化的數據處理，知識圖譜技術可以幫助校企雙方跟蹤和管理項目進展，并提供數據分析和決策支持，優化校企合作流程和管理。

除上述應用之外，通過將學生的學歷證書、技能證書和個人規劃與市場崗位智能匹配，知識圖譜技術可為學生提供就業選擇，幫助其更好地把握就業機會。

4 知識圖譜賦能1+X證書的挑戰與發展建議

4.1 知識圖譜賦能1+X證書的挑戰

知識圖譜賦能1+X證書使得大規模的因材施教成為可能，但也面臨著來自數據質量、隱私保護和局限性等方面的挑戰。

4.1.1 數據質量問題

1+X證書圖譜的構建離不開高質量的數據支持，以往中高職院校的信息化建設因資金、政策、信息化水平不一，導致底層數據標準各異，語義化描述一致性不高，在構建證書圖譜時如何從數據源層面保障數據的質量是未來面臨的挑戰。

4.1.2 隱私保護問題

1+X證書制度的推進需要學校、教師、學生、企業、評估機構等多元主體的協同參與，不同的用戶角色隱私保護需求各異。當構建1+X證書圖譜時，根據隱私保護需求采集獲取相關數據，并進行合理的分層分級安全防護與利用也是構建證書圖譜時面臨的挑戰。

4.1.3 圖譜局限性問題

1+X證書知識圖譜主要聚焦于與證書相關的知識、技能和市場需求等信息，使用場景有限，無法全面反映職業教育系統的復雜性和多樣性。對教育管理者而言，其提供的決策支持科學性也有待商榷。因此，如何科學使用1+X證書圖譜也是需要關注的問題。

4.2 知識圖譜賦能1+X證書的發展建議

知識圖譜作為職業教育數字化轉型過程中的關鍵技術，應充分發揮其邏輯組織和知識計算的優勢，輔助技能型、復合型人才的全過程培養。

4.2.1 更新證書圖譜實體關系屬性

知識圖譜賦能1+X證書應構建動態更新機制。一方面，X證書圖譜底層關聯數據應選擇多模態異構數據，在數據深度融合的基礎上進行實體消歧、知識推理與知識融合等，進而構建和完善1+X證書圖譜體系。另一方面，隨著社會的發展和就業市場的需求變化，1+X證書圖譜的節點和內容需要動態更新，以滿足社會的人才需求。

4.2.2 構建證書圖譜語義標簽體系

數據的標簽化是圖譜構建的核心，構建相對完備和系統化的語義標簽體系，是未來研究需要關注的方向。語義標簽應具有明確的定義，除了便于用戶的理解，還應有利于計算機的智能化處理和語義聚合應用。證書圖譜實體節點應充分表達顯性特征和隱性特征，為多情境應用提供的智能化支持服務。

4.2.3 與多元知識圖譜融合應用

1+X證書圖譜是職業教育系統中的重要組成要素，與職業教育系統緊密相連。在“人工智能+”的新時代背景下，其須要和職業教育系統中的其他圖譜體系互融共生，即應從系統的角度，對1+X證書圖譜的底層大數據與教師知識圖譜、學科知識圖譜等進行有機融合和聯合建模，構建更為豐富與完善的圖譜體系。

參考文獻

［1］王恒，袁文軍，聶偉.1+X證書制度的認同困境：分析框架、現實表征及破解路徑：基于組織社會學新制度主義的檢視［J］.高教探索，2023（6）：110-116.

［2］錢嫻.1+X證書制度背景下高職院校書證融通面臨的現實困境和突破路徑研究［J］.成人教育，2023（6）：73-77.

［3］許遠.基于“1+X證書”的“課證融合”教材開發研究［J］.職業教育研究，2019（7）：32-40.

［4］張國民.1+X證書制度的價值意蘊、現實困境與優化對策：基于職業教育“三個面向”的視角［J］.中國高教研究，2022（4）：103-108.

［5］馮新翎，何勝，熊太純，等.“科學知識圖譜”與“Google知識圖譜”比較分析：基于知識管理理論視角［J］.情報雜志，2017（1）：149-153.

［6］漆桂林，高桓，吳天星.知識圖譜研究進展［J］.情報工程，2017（1）：4-25.

［7］楊曉哲，任友群.教育人工智能的下一步：應用場景與推進策略［J］.中國電化教育，2021（1）：89-95.

［8］李鋒，盛潔，黃煒.教育數字化轉型的突破點：智能教材的設計與實現［J］.華東師范大學學報（教育科學版），2023（3）：101-109.

［9］林健，柯清超，黃正華，等.學科知識圖譜的動態生成及其在資源智能組織中的應用［J］.遠程教育雜志，2022（4）：23-34.

［10］趙成杰，董金明，滕希.“1+X”證書教育服務平臺的區塊鏈技術架構［J］.太原城市職業技術學院學報，2023（12）：66-69.

（編輯 沈 強編輯）

Research on application of knowledge map for 1+X certificates

ZHAO" Chengjie1， HE" Wenbin2

（1.Zhengzhou City Vocational College， Zhengzhou 450000，China; 2.Xinjiang Normal University，

Urumqi 830000， China）

Abstract： Standardizing the management of 1+X certificates is a requirement for building a highly adaptable vocational education system. Knowledge graph， as an emerging knowledge management technology， provides a new perspective for the management of the 1+X certificate system. In response to the four problems in the current 1+X certificate system， including student certificate learning facing confusion and overload， the scientificity of certificate course design needing to be improved， the degree of interdisciplinary knowledge integration needing to be improved， and the need to enhance market-oriented employment orientation ability， knowledge graph technology can support the management of 1+X certificates from four aspects：adaptive learning support， construction of X certificate course profile， integration of interdisciplinary knowledge， and strengthening career orientation ability.

Key words： 1+X certificate; knowledge map; certificate management technology