論學科知識網絡的理論基礎_學科核心素養(yǎng)的理論基礎
發(fā)布時間:2020-03-07 來源: 幽默笑話 點擊:
[摘要]通過文獻調研和歸納演繹的方法,對照理論基礎的涵義及其作用,詮釋知識場理論、知識生命周期理論、知識鏈接理論和知識地圖理論完全具備作為學科知識網絡理論基礎的客觀條件;指出知識場理論演化形成學科知識場域,知識生命周期理論演化形成學科知識發(fā)展網絡,知識鏈接理論演化形成學科內主題知識鏈接網絡,知識地圖理論演化形成學科知識圖譜;得出學科知識網絡的理論基礎為知識場理論、知識生命周期理論、知識鏈接理論和知識地圖理論的結論。
[關鍵詞]學科知識網絡 知識場 知識生命周期 知識鏈接 知識地圖
[分類號]G251
按照《辭!方忉專夯A,“泛指事物發(fā)展的根本或起點”。所謂理論基礎,是指學科理論創(chuàng)建的根基,即發(fā)生學意義上的邏輯起點。它是由一些抽象、具體的理論觀點組成的關于某門學科及主題的先導思想。這些先導思想,一方面,起著哲學與某門學科相互聯(lián)接與溝通的作用;另一方面,又對這門學科具有啟發(fā)、指導作用,而且具有很強的解釋力。具體說來,理論基礎具有以下作用:①深刻揭示研究對象現(xiàn)象的本質,并正確地反映對象事物的客觀規(guī)律;②正確地指引對象發(fā)展的基本途徑與方向,為對象奠定認識論基礎;③有效地指導對象研究全過程。
學科知識網絡是由學科知識元素組成的知識節(jié)點和知識關聯(lián)(知識鏈按)構成的網絡狀知識體系。也就是說以特定學科領域內的知識單元作為節(jié)點,以知識單元之間的關聯(lián)作為邊或者鏈而構成的網絡成為學科知識網絡。
學科知識網絡和網絡學科資源導航的本質區(qū)別在于:學科知識網絡是學科信息門戶基礎,是以學科為劃分方式的網絡資源內容的高度組織集成和網絡應用程序的聚集,提供一個統(tǒng)一協(xié)作的學術交流環(huán)境;而網絡學科資源導航只能作為學科信息門戶中的一個鏈接存在。因而學科知識網絡是建立在理論基礎之上的、一種行之有效的學科知識管理方案。對照理論基礎的涵義及其作用,知識場理論、知識生命周期理論、知識鏈接理論和知識地圖理論完全具備作為學科知識網絡理論基礎的客觀條件。
1 從知識場理論視角看學科知識網絡
借用物理學場的概念,結合知識點以及知識的特征,將知識場界定為知識載體周圍的客觀存在的一種由知識載體發(fā)散出來的特殊物質。用數學方法就可以表示為一些知識單位(記為I)正在知識空間(記為s)里做一個定向運動(見圖1),若將I的出發(fā)領域記為A,進入領域記為B,則I由A到B的運動一定可以用矢量進行描述。之所以發(fā)生I在S中由A向B的定向運動而不是相反方向的運動。究其原因,一定是B中存在著它自身知識無法解決的、而用A卻可以解決的問題。
如果將S表示為某一學科知識空間,I表示某一知識單元,A和B表示不同的主題領域。
而像這樣的主題領域會有許許多多,則就可形成一種知識場域網絡,如圖2所示:
箭頭的長短表示主題領域結合的緊密程度;箭頭的多寡表示主題的輻射能力和吸收能力。
學科知識網絡作為一個場域,完全符合布迪厄對場域特征的多種闡述:①學科知識網絡是一個相對獨立的社會空間,它“具有自身的邏輯、規(guī)則和常規(guī)”,從事這個場域研究的人員遵循著共同的學術規(guī)范,在此場域內進行實踐活動的人也必須具備一定的資格標準;②學科知識網絡也是一個客觀關系構成的系統(tǒng),其每個研究者和實踐者都具有不同的社會文化背景和價值取向,這種背景成為他們介入這個場域的客觀關系;③學科知識網絡的邊界是經驗的,場域間的關聯(lián)是復雜的,只有深入地、具體地進入這個場域,人們才能估量出這個場域的具體構成,場域效果發(fā)揮的效用限度又在哪里等詳情。
知識場理論揭示了學科知識網絡的知識分布規(guī)律、知識擴散規(guī)律、知識聯(lián)系規(guī)律、知識自組織規(guī)律。同時,知識場理論在一定程度上決定了學科知識網絡在該時點上所擁有的資源,這里的資源包括經濟性資源、結構性資源和制度性資源。學科知識網絡的動力學過程就是學科知識網絡在特定學科場域中識別資源、動員資源、獲取資源和運作資源的一個動態(tài)過程。
學科知識網絡是一個知識場網絡,在這樣的知識場中,學科知識單元在不同的主題領域中運動。學科知識場中描述知識分布特征的物理量被定義為知識密度梯度,何榮利等通過1999-2003年的生物技術知識場的知識密度梯度分布圖譜,指出在任何一個知識場中,集中區(qū)知識分布呈間斷性變化,離散區(qū)知識分布呈連續(xù)性變化,從而構成了學科知識網絡中知識分布的基本特征。這一特征是學科知識單元離散分布屬性在學科知識網絡中的進一步體現(xiàn)。任何一個學科知識網絡中,知識均不可能存在單一的連續(xù)分布狀態(tài)或者單一的間斷分布狀態(tài),只能是連續(xù)性與間斷性并存的分布狀態(tài)。集中性或者離散性注重的是學科知識單元及各種數據資源實體數量上的多寡,它所表征的是一個分布范圍。而間斷性和連續(xù)性體現(xiàn)的不僅是數量的多少和范圍的大小,而是知識質量的高低。在學科知識網絡這樣一個知識場中,知識密度梯度越大,則知識能就越大,知識質量越高;相反,知識密度梯度越小,知識能就越小,知識質量越低。
2 從知識生命周期理論視角看學科知識網絡
生命周期來源于生物學,生物生命發(fā)展過程是由出生、成長到死亡等不同階段構成的一個完整周期。知識的發(fā)展與生物的發(fā)展呈現(xiàn)出很大程度的相似性,知識和生物體一樣具有生命周期,其發(fā)展過程一樣具有階段性。知識是隨著社會實踐的不斷需求而產生的。新知識誕生后,會經歷加工、存儲、應用的過程,繼而投入生產實踐不斷接受考察、驗證,發(fā)揮其自身價值。知識在時間上從產生到消亡的過程,稱為知識的生命周期。
知識生命周期包括從最初的知識生產到知識衰亡的所有環(huán)節(jié)。在知識創(chuàng)新過程中,知識經歷產生前的投入期到投入使用后的成長期,然后是廣泛普及的成熟期,最后是知識陳舊的衰老期,如圖3所示:
假定圖3為某一主題的知識生命周期,在一個學科領域內,學科的發(fā)展應當如圖4的網絡描述。
知識生命周期理論揭示了學科知識網絡的知識源、知識生產和知識傳播的技術規(guī)律。
首先,學科知識網絡是知識源與廣義知識倉庫的有機結合。大量原始的粗糙數據在廣義知識倉庫知識的指導下做數據清洗,再進一步轉換、集成,轉換成具有面向主題的集成數據倉庫數據;最后,由知識發(fā)現(xiàn)技術得到的知識充實廣義知識倉庫中的知識。其次,學科知識網絡是知識產牛方法的多元化、智能化。最終,學科知識網絡是知識的多方面?zhèn)鞑、綜合利用。
筆者從所建立的“生物信息學知識網絡”中,析取了關鍵詞17601個,建立205×205的共詞矩陣。在共詞矩陣的基礎上,x軸為向心度,Y軸為密度做出戰(zhàn)略坐標圖。密度軸和向心度軸將整個圖形分成四個象限,生物信息學知識網絡對四個象限的主題進行不同層次的報導。
第一象限主題類目為蛋白質和生物,系統(tǒng)定期的報道國內外的文獻題錄及進展綜述。
第二象限主題類目為克隆、技術和數據庫,系統(tǒng)對這一 象限的類目提供專題報告。
第三象限主題類目為理論和功能,系統(tǒng)對于此象限的類目文獻經常進行計量學的分析,預測其發(fā)展的趨勢。向用戶提供主題預測報告。
第四象限主題類目為藥物、基因和應用,此象限的研究主題領域結構比較松散,研究尚不成熟(密度較低),它與網絡中其他研究結合緊密(向心度較高),但其內部聯(lián)系較弱,該領域的工作有進一步發(fā)展的空間,在整個生物信息學研究中具有較大的潛在重要性。如藥物基因組學就是一門具有潛力的發(fā)展主題。所以,系統(tǒng)對這一主題給出了專門的跟蹤報道。
在知識生命周期理論的指導下,生物信息學知識網絡通過揭示不同象限的主題知識的不同演進階段,實現(xiàn)了對不同主題知識的辨識、發(fā)展乃至轉移,進而跟蹤報導。
3 從知識鏈接理論視角看學科知識網絡
主題知識鏈接網絡。英國信息科學家伯特倫?布魯克斯主張信息科學的實際工作應該組織世界-3的內容,信息科學的理論任務應該是對世界-2和世界-3相互作用的研究,以組織知識而不是文獻。布魯克斯描述信息和知識的最終公式是:
K(S)+N(K(E)+K(S))=K(S+△S)………………
式中K(S)表示知識結構,K(E)表示知識元,N(K(E)+K(S))表示知識鏈接。公式的特點突出了知識元的獨立性、知識的鏈接性和知識結構的完善性。它強調知識結構是一個比較完整的認知結構,知識結構的構成主要是獨立的知識元鏈接。如圖5表示:
我們將圖5中的每一知識鏈接看成是特定學科領域內的某一主題的知識鏈接,則可以形成如圖6的學科知識領域內的知識鏈接網絡。知識鏈接理論反映了學科知識網絡的客觀規(guī)律,揭示了學科知識網絡的本質。
知識元鏈接不僅為知識組織建立了知識地圖,也為學科知識網絡對知識的動態(tài)檢索利用建立了語義知識導航系統(tǒng)。通過知識元鏈接,在知識倉庫與知識元庫之間以及在各自庫內均形成了縱橫交錯的學科知識網絡。如注釋型鏈接,在知識元名稱處提供該知識元內容解釋;關聯(lián)型鏈接,通過統(tǒng)計計算,對高頻次共用同一知識元的知識單元進行鏈接。學科知識網絡中的知識元鏈接、引文鏈接和相關文獻鏈接正是知識鏈按理論中知識鏈接精髓的體現(xiàn)。
4 從知識地圖理論視角看學科知識網絡
知識地圖所指的知識是知識資源,包括知識單元、人(如專家、知識工作者等)、技術、經驗、政策等。這就從兩個方面揭示了學科知識網絡的本質:①一種知識資源目錄及其目錄內各知識款日之間相互關聯(lián)的關聯(lián)體系;②一個向導,指向的不僅是知識的存儲地,而且還指向知識之間的關聯(lián)結構。
知識地圖理論揭示了學科知識網絡中學科知識有序的客觀規(guī)律,這種有序性表現(xiàn)在以下三個方面:
4.1 知識有序化以知識元為起點
知識元是知識的最小功能單元,知識單元為不再分解的量化科學概念。廣義上,我們可以將知識單元看作不可再分的獨立單位。各種知識元以不同的結構相結合形成了人們通常所說的知識。以知識基因為例,屬于知識單元的一種,其研究的重點在于知識的穩(wěn)定性、遺傳與變異性,控制某一知識領域(學科、專業(yè)、研究方向)發(fā)育走向的能力以及從知識的進化方面探索知識的本質,為知識創(chuàng)新提供智力支持。知識發(fā)現(xiàn)和數據挖掘技術是一種從大量信息中發(fā)現(xiàn)和挖掘隱含的、未知的有用知識,是產生新知識的一種方式。通過對知識基因的研究,將知識基因按一定規(guī)律排列、組合、集成、協(xié)調和自適應之后,可以發(fā)現(xiàn)和挖掘隱含的、未知的、潛在的有用知識,使知識組織達到一個更高的境界。
4.2 知識有序化的過程為知識組織
知識組織以知識單元為起點,通過知識的概念及其詞語表達,發(fā)掘信息深層次的內容。知識組織有兩個層次:對知識單元本身進行描述和標引以及揭示知識節(jié)點之間的邏輯聯(lián)系。第一個層次是信息組織的普遍特征和功能,是對知識信息分析與組織不可缺少和逾越的階段。第二個層次才是知識組織的發(fā)展和進步方面。搜索引擎、超文本技術、數據挖掘、知識發(fā)現(xiàn)、專家系統(tǒng)、人工智能、元數據、xml語言、智能Agent技術等新興的知識組織技術支持了知識組織的發(fā)展,使知識單元的描述和標引層面得到實現(xiàn),并逐漸進入知識節(jié)點邏輯關系揭示的階段。知識地圖不僅僅能揭示知識的特征及存儲地,通常也能揭示知識之間的關系。傳統(tǒng)的知識組織技術也在不斷改進,使得知識描述、知識標引和知識邏輯關系發(fā)展成為一個整體,一次性實現(xiàn)對知識的全部組織過程。
4.3 知識有序化的升華為知識創(chuàng)新
信息從無序化到有序化的發(fā)展,最終是為了實現(xiàn)信息與知識的創(chuàng)新。知識創(chuàng)新就是獲得新知識,是創(chuàng)造、分配、演化和應用新的思想并將知識作為產品和服務提供給人們。它包括獲取基礎科學與技術科學知識,也包括隱性知識向顯性知識的轉化。知識基因概念的提出,更進一步闡明了知識的持續(xù)生成能力和不斷繁衍能力。知識地圖在試圖揭示知識之間的關系時,往往會發(fā)現(xiàn)以往所沒有發(fā)現(xiàn)的某些知識之間的關系,從而產生新的知識,最終使得學科知識網絡實現(xiàn)在知識有序化過程中的知識創(chuàng)新。
從認識論的角度出發(fā),知識地圖是以由點、邊及面組成的多維度網狀結構來揭示學科的形成、分化和發(fā)展的內在機制以及學科之間關聯(lián)的外在聯(lián)系。它從圖譜的二維狀態(tài)以一種螺旋上升的發(fā)展趨勢演變?yōu)閷W科知識網絡。但學科知識網絡除了以圖譜揭示了學科知識外,還以網絡化實現(xiàn)了學科知識的分類、檢索和發(fā)現(xiàn)。知識地圖理論引導學科知識網絡通過將傳統(tǒng)的基于關鍵詞的檢索上升到語義檢索的高度這一過程,在一定程度上解決語義異構的問題,向著有效地獲取知識的方向發(fā)展。知識元鏈接、引文鏈接和相關文獻鏈接,體現(xiàn)了知識地圖理論中網狀圖譜的精髓。
綜上所述,知識場理論、知識生命周期理論、知識鏈接理論和知識地圖理論都從不同的側面揭示了學科知識的內部螺旋發(fā)展,外部動態(tài)關聯(lián)的網絡狀結構,它們都從不同的理論視角指導著學科知識網絡利用信息技術將這種網狀結構以直觀的“圖”實現(xiàn)可視化,導致學科知識網絡的形成和發(fā)展成為必然。
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