CN111861825A - 一种轨道交通行业职业培训体系模型构建方法及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种轨道交通行业职业培训体系模型构建方法及系统，其技术方案要点是：根据NLP自然语言处理技术对职业培训资料进行处理后构建轨道交通行业的知识图谱；以知识图谱为底层支持，根据教学业务流程构建轨道交通行业各个专业由教学大纲、课程和课程明细三层组成的教学业务运作模型，并将每个课程明细所学习的知识点与知识图谱中的知识点自动关联；对培训所需要的各类培训资源进行抽象后形成每个课程明细的教学资源需求，并根据教学要求录入课程明细。通过自动排课算法对每个课程明细的教学资源需求计算，生成对应课程的学习路径和资源安排。可根据用户需求快速灵活地组装、配置；业务变更时可快速应对变更，极大地减少了因业务变更而引发各种风险。
Description
技术领域
本发明涉及培训教育技术领域，更具体地说，它涉及一种轨道交通行业职业培训体系模型构建方法及系统。
背景技术
轨道交通是国家公共交通体系的骨干。近年来，我国轨道交通进入快速发展时期，建设运营规模快速增长、新建轨道交通里程数量不断增加、技术装备水平不断提高；与当前快速发展的形势相比，轨道交通人才规模不足、结构不合理等问题逐渐凸显，不能适应行业快速发展需要，成为制约城市轨道交通健康、安全、可持续发展的短板。以国内城市轨道交通为例，至2020年，城市轨道交通生产操作人员总需求33.64万人，年均复合增长率约9.5％，整个行业的用人需求都在激增，亟需信息化、智能化的系统为人员培训进行赋能。
目前，国内的轨道交通企业的培训系统，都是较为传统的信息化系统，主要依靠固化的业务流程来支持系统数据的流转和业务的运作。在当前时代背景下，轨道交通企业都需要培养复合型、一专多能技术人才，对原有的培训业务提出了新的、更高的要求，传统的信息化系统无法灵活便捷的适应变更，缺少全局性、前瞻性的考量，只能被动地修改系统业务流程，导致企业在耗费大量人力财力后，无法收到预期的回报，耗时长，成本高。
因此，研究轨交行业智慧培训业务模型，形成一套科学的、完善的、满足行业发展需要的培训业务模型，具有重要的科研价值和现实意义。
发明内容
为解决传统的信息化系统无法灵活便捷的适应变更，缺少全局性、前瞻性的考量，只能被动地修改系统业务流程，导致企业在耗费大量人力财力后，无法收到预期的回报，耗时长，成本高的问题，本发明的目的是提供一种轨道交通行业职业培训体系模型构建方法及系统。
本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：
第一方面，提供了一种轨道交通行业职业培训体系模型构建方法，包括以下步骤：
根据NLP自然语言处理技术对职业培训资料进行处理后构建轨道交通行业的知识图谱；
以知识图谱为底层支持，根据教学业务流程构建轨道交通行业各个专业由教学大纲、课程和课程明细三层组成的教学业务运作模型，并将每个课程明细所学习的知识点与知识图谱中的知识点自动关联；
对培训所需要的各类培训资源进行抽象后形成每个课程明细的教学资源需求，并根据教学要求录入课程明细；
通过自动排课算法对每个课程明细的教学资源需求计算，生成对应课程的学习路径和资源安排。
优选的，所述教学业务运作模型构建具体为：根据教学大纲、教材、课件资料并以自然语言处理或手动导入的方式将教学大纲、课程、课程明细转化为数字化、结构化的对象，建立各对象之间关联关系后形成大纲、课程、课程明细三个层级的教学业务运作模型。
优选的，所述教学业务流程具体为：提取教育机构、培训教员在教学过程中的核心业务对象，通过对核心业务对象的抽象和关联，建立教学管理流程，通过调整核心业务对象之间的关联关系以适配不同企业的业务流程，以及基于核心业务对象对体系模型进行扩展，以满足个性化的业务需求。
优选的，所述培训资源具体为：对培训对象、核心过程、核心业务、教学资源进行抽象分析，得到教学大纲、受训学员、培训教师、教育机构、教育资源五个体系模型要素，教学业务运作模型依据体系模型要素进行设计，培训业务流程抽象为体系模型要素相互之间的关联关系。
优选的，所述自动排课具体为：根据教学工作中实际使用的教学日历、培训教师、培训教室、实训设备建立不限层级的、符合实际业务规则的教学资源库，结合教学资源调度模型和模拟器对教学资源库进行统一管理和集中调度。
第二方面，提供了一种轨道交通行业职业培训体系模型构建系统，包括：
知识图谱构建模块，用于根据NLP自然语言处理技术对职业培训资料进行处理后构建轨道交通行业的知识图谱；
运作模型构建模块，用于以知识图谱为底层支持，根据教学业务流程构建轨道交通行业各个专业由教学大纲、课程和课程明细三层组成的教学业务运作模型，并将每个课程明细所学习的知识点与知识图谱中的知识点自动关联；
教学资源处理模块，用于对培训所需要的各类培训资源进行抽象后形成每个课程明细的教学资源需求，并根据教学要求录入课程明细；
自动排课模块，用于通过自动排课算法对每个课程明细的教学资源需求计算，生成对应课程的学习路径和资源安排。
第三方面，提供了一种计算机系统，包括存储器、处理器以及存储在存储器内并可在处理器中执行第一方面任意一项所述方法的计算机程序。
第四方面，提供了一种计算机可读介质，存储有计算机可读指令，所述计算机可读指令可被处理器执行以实现如第一方面中任意一项所述的方法。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
1、创新性的构建培训业务模型，将培训业务的各种要素通过柔性化的连接来建立关系，可根据用户需求，进行快速灵活地组装、配置，并且可以覆盖轨道交通全专业、全工种的培训业务；
2、发生业务变更时，只需调整业务模型中各业务对象之间的关联关系，或者通过动态属性配置，灵活增减各业务对象的属性，即可快速应对变更，极大地减少了因业务变更而引发各种风险；
3、以知识图谱为底层支持，具有覆盖面广、专业度高、关联复杂的特点，通过知识图谱来理清众多知识中的关联关系，能够从整体、全局和系统的视角来组织培训工作。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本发明实施例的限定。在附图中：
图1是本发明实施例1中的工作流程图；
图2是本发明实施例1中知识图谱的示意图；
图3是本发明实施例1中体系模型要素的示意图；
图4是本发明实施例1中教学业务运作模型的示意图；
图5是本发明实施例1教学业务流程的示意图；
图6是本发明实施例1中自动排课处理流程示意图；
图7是本发明实施例2中的功能框图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例1-2和附图1-7，对本发明作进一步的详细说明，本发明的示意性实施方式及其说明仅用于解释本发明，并不作为对本发明的限定。
实施例：一种轨道交通行业职业培训体系模型构建方法，如图1所示，包括以下步骤：
如图2所示，根据NLP自然语言处理技术对职业培训资料进行处理后构建轨道交通行业的知识图谱。知识图谱是一种新型的信息系统基础设施，是实现培训业务智能化的根基和核心技术。
从数据维度上看，知识图谱要求用更加规范的语义提升行业数据的质量，用链接数据的思想提升数据之间的关联度，终极目标是将非机构、无显示关联的粗糙数据逐步提炼为结构化、高度关联的高质量知识。每个行业都应该将知识图谱作为一种面向数据的信息系统基础设施进行持续性建设。
从技术维度上看，知识图谱的构建涉及知识表示、关系抽取、图数据存储、数据融合、推理补全等多方面的技术。要构建并利用好知识图谱，必须要系统性地综合利用来自知识表示、自然语言处理、机器学习、图数据库、多媒体处理等多个相关领域的技术。
轨道交通行业广泛涉及机械、电气、建筑、桥隧、通信、信号、车辆等众多学科知识，其知识具有覆盖面广、专业度高、关联复杂的特点。如果想要做好轨道交通行业的职业培训，必须使用知识图谱来厘清众多知识中的关联关系，才能够从整体、全局和系统的视角来组织培训工作。
如图4与图5所示，以知识图谱为底层支持，根据教学业务流程构建轨道交通行业各个专业由教学大纲、课程和课程明细三层组成的教学业务运作模型，并将每个课程明细所学习的知识点与知识图谱中的知识点自动关联。围绕教学大纲，建立教学-大纲-课程-课程明细之间的关联关系。通过大纲、课程、课程明细之间的模块化组合，支撑对复合工种、复合型人才的培训。同时，大纲、课程、课程明细可以横向伸缩扩展，专业、大纲、课程的业务变更不会对模型造成影响。
教学业务运作模型构建具体为：根据教学大纲、教材、课件等电子文档或纸质资料，并以自然语言处理或手动导入的方式将教学大纲、课程、课程明细转化为数字化、结构化的对象，建立各对象之间关联关系后形成大纲、课程、课程明细三个层级的教学业务运作模型。
教学业务流程具体为：提取教育机构、培训教员在教学过程中的核心业务对象，通过对核心业务对象的抽象和关联，建立教学管理流程，通过调整核心业务对象之间的关联关系以适配不同企业的业务流程，以及基于核心业务对象对体系模型进行扩展，以满足个性化的业务需求。
如图3所示，对培训所需要的各类培训资源进行抽象后形成每个课程明细的教学资源需求，并根据教学要求录入课程明细。
培训资源具体为：对培训对象、核心过程、核心业务、教学资源进行抽象分析，得到教学大纲、受训学员、培训教师、教育机构、教育资源五个体系模型要素，教学业务运作模型依据体系模型要素进行设计，培训业务流程抽象为体系模型要素相互之间的关联关系。
如图6所示，根据教学工作中实际使用的教学日历、培训教师、培训教室、实训设备建立不限层级的、符合实际业务规则的教学资源库，结合教学资源调度模型和模拟器对教学资源库进行统一管理和集中调度。通过自动排课算法对每个课程明细的教学资源需求计算，生成对应课程的学习路径和资源安排。通过自动排课算法的应用，合理规划各种教学资源合理使用，提高资源利用率。
实施例2：一种轨道交通行业职业培训体系模型构建系统，如图7所示，包括知识图谱构建模块、运作模型构建模块、教学资源处理模块、自动排课模块。知识图谱构建模块，用于根据NLP自然语言处理技术对职业培训资料进行处理后构建轨道交通行业的知识图谱。运作模型构建模块，用于以知识图谱为底层支持，根据教学业务流程构建轨道交通行业各个专业由教学大纲、课程和课程明细三层组成的教学业务运作模型，并将每个课程明细所学习的知识点与知识图谱中的知识点自动关联。教学资源处理模块，用于对培训所需要的各类培训资源进行抽象后形成每个课程明细的教学资源需求，并根据教学要求录入课程明细。自动排课模块，用于通过自动排课算法对每个课程明细的教学资源需求计算，生成对应课程的学习路径和资源安排。
以上的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种轨道交通行业职业培训体系模型构建方法，其特征是，包括以下步骤：
根据NLP自然语言处理技术对职业培训资料进行处理后构建轨道交通行业的知识图谱；
以知识图谱为底层支持，根据教学业务流程构建轨道交通行业各个专业由教学大纲、课程和课程明细三层组成的教学业务运作模型，并将每个课程明细所学习的知识点与知识图谱中的知识点自动关联；
对培训所需要的各类培训资源进行抽象后形成每个课程明细的教学资源需求，并根据教学要求录入课程明细；
通过自动排课算法对每个课程明细的教学资源需求计算，生成对应课程的学习路径和资源安排。
2.根据权利要求1所述的一种轨道交通行业职业培训体系模型构建方法，其特征是，所述教学业务运作模型构建具体为：根据教学大纲、教材、课件资料并以自然语言处理或手动导入的方式将教学大纲、课程、课程明细转化为数字化、结构化的对象，建立各对象之间关联关系后形成大纲、课程、课程明细三个层级的教学业务运作模型。
3.根据权利要求2所述的一种轨道交通行业职业培训体系模型构建方法，其特征是，所述教学业务流程具体为：提取教育机构、培训教员在教学过程中的核心业务对象，通过对核心业务对象的抽象和关联，建立教学管理流程，通过调整核心业务对象之间的关联关系以适配不同企业的业务流程，以及基于核心业务对象对体系模型进行扩展，以满足个性化的业务需求。
4.根据权利要求1所述的一种轨道交通行业职业培训体系模型构建方法，其特征是，所述培训资源具体为：对培训对象、核心过程、核心业务、教学资源进行抽象分析，得到教学大纲、受训学员、培训教师、教育机构、教育资源五个体系模型要素，教学业务运作模型依据体系模型要素进行设计，培训业务流程抽象为体系模型要素相互之间的关联关系。
5.根据权利要求1所述的一种轨道交通行业职业培训体系模型构建方法，其特征是，所述自动排课具体为：根据教学工作中实际使用的教学日历、培训教师、培训教室、实训设备建立不限层级的、符合实际业务规则的教学资源库，结合教学资源调度模型和模拟器对教学资源库进行统一管理和集中调度。
6.一种轨道交通行业职业培训体系模型构建系统，其特征是，包括：
知识图谱构建模块，用于根据NLP自然语言处理技术对职业培训资料进行处理后构建轨道交通行业的知识图谱；
运作模型构建模块，用于以知识图谱为底层支持，根据教学业务流程构建轨道交通行业各个专业由教学大纲、课程和课程明细三层组成的教学业务运作模型，并将每个课程明细所学习的知识点与知识图谱中的知识点自动关联；
教学资源处理模块，用于对培训所需要的各类培训资源进行抽象后形成每个课程明细的教学资源需求，并根据教学要求录入课程明细；
自动排课模块，用于通过自动排课算法对每个课程明细的教学资源需求计算，生成对应课程的学习路径和资源安排。
7.一种计算机系统，其特征是，包括存储器、处理器以及存储在存储器内并可在处理器中执行权利要求1-5任意一项所述方法的计算机程序。
8.一种计算机可读介质，存储有计算机可读指令，所述计算机可读指令可被处理器执行以实现如权利要求1-5中任意一项所述的方法。
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