国际教育技术研究的可视化分析

胡小勇 张聪

[摘 要] 本研究采用科学知识图谱的可视化分析技术，检索了2002至2012年间SSCI收录的主要国际教育技术期刊论文；运用知识可视化软件CiteSpaceⅡ从样本文献、高频术语知识图谱、术语发展时间线图、术语中介中心度、突出节点、作者信息等入手，对近11年来国际教育技术领域研究的热点、热点变迁、研究前沿以及高影响力的学者与文献进行了分析。研究结果可知，国际教育技术领域的研究热点包括对学习环境、媒体系统、教学策略方法和学生等方面的理论研究和实践操作；基本的研究热点在2005年前后已经基本成熟化，但近年来也衍生出一些新的研究主题；研究前沿主要包括理论研究类、环境资源类、策略方法类、媒体技术类等四类方向；维果斯基、乔纳森等著名学者及其经典作品，在教育技术研究领域具有高影响力。

[关键词] SSCI； 教育技术； 可视化； 热点； 前沿； 高影响力

[中图分类号] G434 [文献标志码] A

[作者简介] 胡小勇（1978—），男，江西奉新人。教授，博士，硕士生导师，主要从事信息化教育、信息化教师专业发展等研究。E-mail：huxiaoy@scnu.edu.cn。

一、研究背景

一直以来，教育技术领域的国际学者（如加涅、乔纳森、汉纳芬等）和学术组织（如AECT等），对我国教育技术的发展有着深远影响。关注国际教育技术发展热点与动态趋势，成为我国教育技术学者们最重要的学术活动之一，意义重大。

《社会科学引文索引》（SSCI），是国际上社会科学最权威的研究引文索引。SSCI的来源期刊都经过了科学方法的层层筛选，其发表的研究文献都反映了国际研究的主流和前沿。[1]鉴于此，本研究结合国际教育技术研究的发展历程，对SSCI所收录的教育技术五本核心期刊《British Journal of Educational Technology》《Computers & Education》《Education Technology & Society》《International Journal of Computer-Supported Collaborative Learning》《Australasian Journal of Educational Technology》，从2002至2012年相关的论文进行文献分析，可视化呈现近11年来国际教育技术研究的热点和前沿，为国内研究提供参考依据。

二、研究设计

（一）方法、工具与数据源

本研究采取定量研究为主、定性研究为辅的方法，采用词频分析法对文献进行定量研究，并在可视化结果上进一步定性分析。词频分析法，是指利用能够揭示或表达文献核心内容的关键词或主题词的频次高低来确定该领域研究热点和发展动向的文献计量学方法。[2]

在工具选择上，本研究所采用的CiteSpaceⅡ，是一种科学知识图谱中的引文分析软件。它是美国德雷克赛尔大学信息科学与技术学院的陈超美博士开发，基于Java编程语言的信息可视化软件。CiteSpaceⅡ能够有效探索学科知识领域的演进与研究前沿，并进行可视化分析，使得文献计量学分析易于呈现历时性的动态，[3]并具有以下基本功能：（1）通过引文网络分析，找出学科领域演进的关键路径；（2）找出学科领域演进的关键节点文献（知识拐点）；（3）分析学科演化的潜在动力机制；（4）预测学科或知识领域研究前沿。[4]

以Web of Science（WOS）为数据源，检索SSCI收录的上述五本教育技术期刊的论文信息，时间选择是从2002-01-01到2012-12-31。CiteSpaceⅡ可直接对WOS的数据进行提取研究关键术语的操作，并开展词频分析及引文分析。

（二）分析思路

第一，对样本文献中高频度、高突变和高中心性的关键术语进行分析，形成研究热点的可视化知识图谱，初步判断国际教育技术领域11年来的研究重点和热点。同时利用CiteSpaceⅡ绘制的关键术语时间序列图谱，呈现11年来国际研究热点的变迁，得出近年来衍生出的新研究主题和方向。第二，在CiteSpaceⅡ中利用词频探测技术进行分析，明确突变专业术语，并生成代表研究前沿的可视化知识图谱，进而深入分析该领域的研究前沿。第三，通过对作者及文献的共被引分析，生成可视化知识图谱，分析国际研究中具有重要地位和贡献的学者，以及对近年来教育技术领域具有高影响力的经典文献。

三、国际教育技术研究热点与变迁

（一）研究热点的可视化分析

1. 研究热点的可视化呈现

使用CiteSpaceⅡ以关键词为节点，时间分区为一年，设置top N% per sliced值为30%，采用Pathfinder算法，绘制高频关键术语共现网络（即研究热点知识图谱），如图1所示。

研究热点知识图谱

在该图谱中，年环大小代表频次，内部不同年轮的颜色代表相应的年份。外部年轮为紫色的年环（箭头所指）表示具有高中介中心度的关键节点。数值高的中介中心度节点，对其他节点之间的联系起到控制作用，体现了其在整个网络中的重要地位。[5]由图1可知，2002—2012年间国际教育技术领域的研究热点包括：“teaching/learning strategies（教与学的策略）”、“interactive learning environments（互动学习环境）”、“pedagogical issues（教学法话题）”、“improving classroom teaching（提高课堂教学）”、“students（学生）”、“computer-mediated communication（计算机媒介通讯）”、“cooperative/collaborative learning（合作/协作学习）”、“education（教育）”、“technology（技术）”、“media in education（教育媒体）”、“secondary education（中等教育）”、“elementary education（初等教育）”、“applications in subject areas（学科领域应用）”、“post-secondary education（专科教育）”、“multimedia/hypermedia systems（多媒体/超媒体系统）”和“human-computer interface（人机界面）”。

将这些频次100以上的关键术语进行中介中心度的二次统计，如表1所示。从频次排序看，“Teaching/Learning Strategies”最高，其节点年环明显最大。从节点中介中心度看，“interactive learning environments”和“multimedia/hypermedia systems”两个节点的紫色年环最大，其中心度最高，占该领域研究的核心地位。综上所述，2002—2012年间国际教育技术领域中，“teaching/learning strategies”相关研究最广泛，但是相对突出的研究热点是“tnteractive learning environments”、“multimedia/hypermedia systems”、“students”和“secondary education”等的相关研究。

2. 研究热点的讨论

在国际教育技术领域中，“teaching/learning strategies”的研究最为普遍。随着教育理念从“教”向“学”的转变，教学策略也逐渐向学习策略转变。在学生为主导的教学环境背景下，对“students”的研究具有重要的意义。在国际教育技术研究领域，对“学生”的研究主要包括学习方式、学习策略、学习态度、学习效果、认知能力、认知风格、社会关系等主题。学习环境建设也是国际教育技术领域研究的一个重点。社会的信息化发展，对学习环境变革提出了新诉求，学习环境必须能够促进学习者主动的、有效的学习。国际教育技术学者在关注对学习环境的“interactive（互动性）”研究时，无论是面对面授课，还是网络远程授课，都强调必须在师生间、生生间搭建良好的互动交流环境。媒体系统的演化，则展示了媒体与人类学习的密切联系。从“multimedia”到“hypermedia”，反映了教育对网络技术的采纳。“hypermedia systems”能够将用户引入包含相关信息的页面，其作为促进教与学的工具，在教育中有着广泛的用途。

（二）研究热点变迁的可视化分析

1. 研究热点变迁的可视化呈现

基于上述分析基础，利用CiteSpaceⅡ对研究热点分布再作进一步的时间线图分析，如图2所示。

从时间线图来看，国际教育技术领域的各研究主题，在2005年或更早之前就已基本成熟化，呈现出相对的静态稳定性。在2005—2012年间，少数巨大影响力的新研究热点出现，而主要还是对之前研究热点的继续深化。但是，从时间线图的总体方向来看，几乎每年都会衍生出一些新的研究主题，例如“self-efficacy（自我效能感）”、“self-explanations（自我解释）”、“virtual reality（虚拟现实）”等，说明国际教育技术领域的研究具有与认知心理学领域研究相结合的态势。其中术语“virtual reality”在2007年左右出现，词频分布比较均匀，说明它可能成为研究的一个新热点。

另外，本研究针对总频数和中介中心度均较高的关键术语（包括“interactive learning environments”、“multimedia/hypermedia systems”、“students”、“secondary education”）作了激增分析，得出总频数和中介中心度均居高的关键术语的各年频数基本上都呈现增长趋势，且结点年份与起始年份的频数相比，差异明显。这些关键术语近11年来的频数增长曲线，体现了所对应主题的研究具有良好的发展态势。

2. 研究热点变迁的讨论

在2005年前后，国际教育技术领域的研究已趋于成熟，而此后几年中衍生的研究主题大多与认知心理学相关，如“self-efficacy”、“self-explanations”等。美国Robert Zheng和Matthew McAlack等学者在2009年发表的文章《Effects of Multimedia on Cognitive Load， Self-Efficacy， and Multiple Rule-Based Problem Solving》，对“multimedia on cognitive load（多媒体认知负荷）”和“self-efficacy”的关系进行了深入研究；[6]2006年，Silke Schworm和Alexander Renkl两位学者在文章《Computer-Supported Example-Based Learning： When Instructional Explanations Reduce Self-Explanations》中对“Computer-supported example-based learning（计算机支持的案例学习）”与“self-explanations”之间的关系进行了论述。[7]随着网络技术的发展和应用，相关研究内容呈现上升趋势。其中“virtual reality”作为一个新的研究领域，营造了“自主学习”的环境，并能节省成本、规避风险、打破时空限制。在教学中应用“virtual reality”技术对师生来说都越来越具有吸引力；但美国Kami Hanson和Brett E. Shelton两位学者在文章《Design and Development of Virtual Reality： Analysis of Challenges Faced by Educators》中也指出，基于虚拟现实技术的教学活动具有一定的难度和挑战性，必须综合各方面因素开展适当的教学设计。[8]

四、国际教育技术研究前沿

（一）研究前沿的可视化呈现

在CiteSpaceⅡ中，同样以关键词为节点，时间分区为一年，选择突变专业术语类型为“burst term”，设置top N% per sliced值为30%，阀值设置（c，cc，ccv）的值分别为{（1，1，20），（2，2，20），（2，2，20）}，同时标出突现点，得到图3所示的知识图谱。其中代表突现点的节点变成红色的（箭头所指）。并生成“summary table”，对节点的Σ值进行整理，见表2。可知代表研究前沿的术语有：“distributed learning environments（分布式学习环境）”、“learning communities（学习社区）”、“computer-mediated communication”、“architectures for educational technology system（教育技术系统的体系结构）”、“teaching/learning strategies”和“collaborative learning”。

（二）研究前沿的讨论

深度分析上述术语，可将国际教育技术领域的研究前沿方向概括为四类：理论研究类、环境资源类、策略方法类、媒体技术类。结合关键术语共现的可视化知识图谱以及词频统计结果：（1）在理论研究类方向，主要是对“architectures for educational technology system”开展研究，具体包括“evaluation of CAI systems（计算机辅助教学评价系统）”、“intelligent tutoring systems（智能教学系统）”、“distance education and telelearning（远程教学）”、“e-learning（数字化学习）”和“construction（建构）”等主题内容；（2）在环境资源类方向中，重点研究的主题是“学习环境”，其中“环境”包括“interactive learning environments”、“distributed learning environments”、“learning communities”和“classroom（教室/课堂）”；（3）在策略方法类方向中，主要是对“teaching/learning strategies”开展研究，具体主题包括“improving classroom teaching（提高课堂教学）”、“cooperative/collaborative learning”、 “evaluation methodologies（评价方法）”、“communication（交际）”、“tools and methods（工具和方法）”和“navigation（导航）”等，此外，还针对“elementary education”、“secondary education”、“post-secondary education”和“adult learning（成人学习）”等教育阶段的教学方法策略进行研究；（4）在媒体技术类方向中，主要是针对以计算机网络为代表的新技术开展相关研究；包括“computer-mediated communication”、“human-computer interface”、“virtual reality”、“Internet”和“computer”等信息技术在教育中的应用。

五、国际教育技术领域高影响力的学者与文献

（一）高影响力的学者

运行CiteSpaceⅡ，将节点类型选择为“Cited author”，设置top%为30%，阀值设置（c，cc，ccv）的值分别为{（2，2，20），（2，3，20），（2，3，20）}，得到关于作者共现信息 从图4和表3可以看出，共现频次及节点的中介中心度最高的学者是Vygotsky，L.S.（维果斯基），其次是Jonassen D.H.（乔纳森）。另外，中心度较高的学者还有Salomon，G.（所罗门）、Chi MTH（季清华）和Brusilovsky，P.（彼特·布鲁斯洛维奇）。中介中心度较高的这些学者，在教育技术知识网络中起着重要的节点作用，构成了教育技术领域的主流结构。其中，有些学者已经逝去（维果斯基、乔纳森等），有些文献发表的年份也都较早，但仍具有如此高的频次和中心性，说明这些学者及其经典著作作为教育技术研究的理论来源和知识基础，对教育技术的发展起着重大的促进作用。图表中显示的高影响力学者大多是基于心理学开展教育技术研究，这在一定程度上说明了心理学对教育技术的理论支撑作用。突变用于检测一个学科内研究兴趣的突然增长。[9]通过数据分析，具有突变值的学者有Brusilovsky，P.、Bandura，A.（阿尔伯特·班杜拉）和Dillenbourg，P.（皮埃尔·狄隆伯格）。通过对三位学者的突变文献进行检索，分别是：Brusilovsky，P.的《Using A Style-Based Ant Colony System for Adaptive Learning》、Bandura，A.的《Social Cognitive Theory： An Agentic Perspective》和Dillenbourg，P.的《Over-Scripting CSCL： The Risks of Blending Collaborative learning with instructional design》。这些学者共同关注的焦点是“协作学习”，这是近十多年来教育技术研究的热点主题。可以说，这些学者及其重要文献为近十多年来“协作学习”研究的兴盛奠定了重要的理论基础。

（二）高影响力的文献

将节点类型改为“Cited Reference”，其他设置不变，得到关于共引文献信息的知识图谱，如图5所示。将统计得出的高频共引文献进行整理，选择频次大于40的共引文献，并统计其中介中心度等信息，如表4所示。

上述统计的高影响力共引文献包括著作和文章，都是教育技术领域的经典之作，距今数十年不等。Vygotsky，L.S.（维果斯基）的高级心理技能和社会心理学理论，Davis，F.D.（弗戴维斯）的感知理论和技术接受模型，Brown，J.S.（约翰·布朗斯）的教学模式和资源改革理念，Wenger，E.（安提拿·温格）的实践社区

理论，Mayer，R.E.（理查德·梅耶）的多媒体学习认知理论，Bandura，A.（阿尔伯特·班杜拉）的社会学习理论与行为矫正技术，Fishbein，M.（莫里斯·费许班）的信仰、态度、意图和行为的理论研究等，为教育技术领域的各项研究提供指导思想。这些经典著作建构了教育技术领域的理论体系，具有很大的开创意义，成为众多后续研究工作的基础性文献资料，影响力高。

六、研究结论

（1）近年来国际教育技术领域研究广泛，包括教与学的策略、教学设计、学习环境等方面的理论研究，以及相关技术研究和应用研究。各种主题内容的研究，基本上都是基于计算机和网络来开展设计和实施的。

（2）近年来国际教育技术领域研究的热点包括对学习环境、媒体系统、教学策略方法和学生等方面的理论研究和实践操作，具体有“interactive learning environments”、“multimedia/hypermedia systems”、“students”、“secondary education”和“teaching/learning strategies”等。

（3）近年来国际教育技术领域研究热点变迁的情况是：各热点研究方向在2005年左右就已基本成熟化，呈现出相对的静态稳定发展，但在后期研究中会衍生出如 “self-efficacy”、“self-explanations”和“virtual reality”等新的研究主题。

（4）近年来国际教育技术领域研究的前沿包括理论研究类、环境资源类、策略方法类、媒体技术类等四类方向，具体内容包括“architectures for educational technology system”、“distributed learning environments”、“teaching/learning strategies”和“computer-mediated communication”等。

（5）在教育技术高影响力学者与文献的可视化分析中，维果斯基、乔纳森等教育技术领域著名学者的思想理论，对教育技术研究起着指导性作用。一些学者在前人研究的基础上也提出了适应时代发展的研究焦点并得到良好发展，如彼特·布鲁斯洛维奇、阿尔伯特·班杜拉等提出的协作学习理论。此外，教育技术领域的经典著作和文献资料，仍然被当今学者广泛引用，作为教育技术研究的重要参考依据。

学术研究既要有本土化行动，更要有国际化视野。本研究分析了国际教育技术领域的发展热点与动态趋势，并还将对国内外教育技术领域在各个时期的发展特点进行比较，以期为国内学者与国际研究相接轨提供参考和借鉴。

[参考文献]

[1] 徐勇，张秀华，张昆丽.《SSCI》收录图情界期刊概况——SSCI来源期刊研究之一[J].现代情报，2004，（12）：162～166.

[2] 马费成，张勤.国内外知识管理研究热点——基于词频的统计分析[J].情报学报，2006，（2）：163～171.

[3][5] 陈超美. CiteSpaceⅡ：科学文献中新趋势与新动态的识别与可视化[J].情报学报，2009，28，（3）：401～421.

[4] 侯剑华.工商管理学科演进与前沿热点的可视化分析[D].大连：大连理工大学，2009.

[6] Robert Zheng， Matthew McAlack， Barbara Wilmes， Patty Kohler-Evans and Jacquee Williamson . Effects of Multimedia on Cognitive Load， Self-Efficacy， and Multiple Rule-Based Problem Solving[J]. British Journal of Educational Technology， 2009，40（5）：790～803.

[7] Silke Schworm， Alexander Renkl. Computer-Supported Example-Based Learning： When Instructional Explanations Reduce Self-Explanations[J]. Computers & Education， Volume 46， Issue 4， 2006，46（4）：426～445.

[8] Kami Hanson， Brett，E.. Shelton. Design and Development of Virtual Reality： Analysis of Challenges Faced by Educators[J]. Educational Technology & Society. 2011 （1）：118～131.

[9] 刘泽渊，陈悦，侯海燕.科学知识图谱方法与应用[M].北京：人民出版社，2008.