教育知识图谱与大语言模型

知识图谱赋能的面向对象程序设计C++教学改革与实践

  • 裴壮 ,
  • 田秀霞 ,
  • 李冰雪
展开
  • 上海电力大学 计算机科学与技术学院, 上海 201306

收稿日期: 2024-07-04

  网络出版日期: 2024-09-23

基金资助

国家自然科学基金 (61772327)

Knowledge graph empowered object-oriented programming C++ teaching reform and practice

  • Zhuang PEI ,
  • Xiuxia TIAN ,
  • Bingxue LI
Expand
  • College of Computer Science and Technology, Shanghai University of Electric Power, Shanghai 201306, China

Received date: 2024-07-04

  Online published: 2024-09-23

摘要

在国家新工科建设背景下, 早期的C++教学已不能满足“两性一度” (高阶性、创新性和挑战度) 的要求, 另外存在知识点碎片化、理论与实践难以结合、单视角偏差等问题, 针对以上问题, 通过将QT (Qt Toolkit)和C++这两门课程合二为一, 提出了有效融合QT和C++的创新教学模式, 并在智慧树平台部署了相应的课程知识图谱辅助教学. 一方面, 扩展了教学的广度, 有效关联课程知识点, 实现多模态教学资源的整合和共享, 促进学生多视角学习知识, 体现课程的创新性和避免单视角偏差; 另一方面, 提高了教学的深度, 构造融合QT和面向对象程序设计C++的知识图谱, 通过这两门课程知识点的有机融合, 搭建从理论到实践的桥梁, 提高课程高阶性和挑战度. 本研究另辟蹊径, 为C++的教学改革开辟了新途径, 也为其他高校的编程课程教学改革提供了有价值的参考和借鉴.

本文引用格式

裴壮 , 田秀霞 , 李冰雪 . 知识图谱赋能的面向对象程序设计C++教学改革与实践[J]. 华东师范大学学报(自然科学版), 2024 , 2024(5) : 104 -113 . DOI: 10.3969/j.issn.1000-5641.2024.05.010

Abstract

Against the backdrop of the national new engineering education initiative, early C++ teaching has failed to meet the requirements of high-level sophistication, innovation, and challenges. Furthermore, issues such as fragmented knowledge points, difficulty in integrating theory with practice, and single-perspective bias are prevalent in this field. To address these problems, we propose an innovative teaching model that effectively integrates QT(Qt Toolkit) and C++ by merging the two courses. This model facilitates the teaching process via a course knowledge graph deployed on the Zhihuishu platform. The breadth of teaching is expanded by effectively linking course knowledge points, integrating and sharing multimodal teaching resources, enhancing multiperspective learning, showcasing the course’s innovative nature, and avoiding single-perspective bias. Simultaneously, the depth of teaching is increased through the construction of a knowledge graph that integrates QT and object-oriented programming (C++), organically combining the knowledge points of both courses. This approach bridges the gap between theory and practice by enhancing the course’s sophistication and level of challenge. Consequently, this study pioneers the reform of C++ teaching by providing valuable references and insights for programming courses under the new engineering education framework.

参考文献

1 易任娇, 朱晨阳, 周竞文, 等.. 国内外一流高校计算机入门类线上课程调研. 计算机教育, 2022, (6): 79- 83.
2 刘凤娟, 赵蔚, 姜强.. 基于知识图谱的个性化学习模型与支持机制研究. 中国电化教育, 2022, (5): 75- 81.
3 王炳鹏, 高丽, 刘素君, 等.. 分层教学在线上线下混合式教学中的应用——以“Python编程基础”课程为例. 无线互联科技, 2022, 19 (7): 162- 164.
4 郎亚坤, 苏超, 王国中, 等.. 基于Neo4j的C++课程知识图谱的构建和推理. 智能计算机与应用, 2021, 11 (7): 144- 150.
5 杨泽森, 田秀霞.. 基于知识图谱的C++课程教辅工具设计与应用. 计算机教育, 2021, (8): 161- 165.
6 张德祥, 王晓玲.. 产学研深度融合与高等教育强国建设. 中国高教研究, 2023, (11): 1- 8.
7 KNUBLAUCH H, FERGERSON R W, NOY N F, et al. The Protégé OWL Plugin: An open development environment for semantic web applications [C]// International Semantic Web Conference. 2004: 229-243.
8 冉景煜, 杨仲卿, 秦昌雷, 等.. 融入“思政”与“文学”元素的“燃烧学”课程教学改革实践. 高等工程教育研究, 2023, (S1): 88- 92.
9 杨文霞, 王卫华, 何朗, 等.. 知识图谱赋能智慧教育的研究与实践——以武汉理工大学“线性代数”课程为例. 高等工程教育研究, 2023, (6): 111- 117.
10 马晓琴, 郭小鹤, 薛峪峰, 等.. 针对命名实体识别的数据增强技术. 华东师范大学学报(自然科学版), 2021, (5): 14- 23.
11 LIU Y, OTT M, GOYAL N, et al. RoBERTa: A robustly optimized BERT pretraining approach [EB/OL]. (2019-07-26)[2024-06-09]. https://arxiv.org/pdf/1907.11692v1.
12 喻金平, 朱伟锋, 廖列法.. 基于RoBERTa-wwm-BiLSTM-CRF的扶持政策文本实体识别研究. 计算机工程与科学, 2023, 45 (8): 1498- 1507.
13 蒋汶娟, 过弋, 付娇娇. 融合图注意力的复杂时序知识图谱推理问答模型 [J/OL]. (2024-03-07)[2024-06-08]. https://www.cnki.net/.
14 牛泽群, 李晓戈, 强成宇, 等.. 基于图注意力神经网络的实体消歧方法. 山东大学学报(理学版), 2024, 59 (3): 71- 80.
15 冯凤翔, 任慧玲, 李晓瑛, 等.. 融合相似度算法与预训练模型的中文电子病历实体映射方法研究. 医学信息学杂志, 2023, 44 (5): 45- 50.
16 窦凤岐, 胡珊, 李佳隆, 等.. 基于LangChain的RAG问答系统设计与实现——以C语言课程问答系统为例. 信息与电脑(理论版), 2024, 36 (6): 101- 103.
文章导航

/