国内智慧教育的研究热点与发展趋势*——基于多维尺度和社会网络分析的方法

马建军 乜 勇



国内智慧教育的研究热点与发展趋势*——基于多维尺度和社会网络分析的方法

马建军1,2乜 勇1

（1．陕西师范大学 教育学院，陕西西安 710062；2．宁夏师范学院 教育科学学院，宁夏固原 756000）

文章选取217篇来自国内教育技术学专业领域CSSCI检索源期刊、与智慧教育相关的论文为研究对象，利用Bicomb 2.0、Ucinet 6.0及SPSS 20.0软件，采取共词聚类、词频分析、多维尺度分析及社会网络分析等方法，对国内智慧教育的研究热点和发展趋势进行了分析。研究发现，当前智慧教育研究的内容主要包括智慧教育的理论研究、智慧教育的功能与特征、智慧教育环境下的学习变革、智慧教育教学模式研究等四个方面，有关智慧教育的研究应丰富和完善智慧教育的理论体系、加强和推进对智慧教育环境建设的评价与反思、尝试开展有关智慧教育的学科教学应用。

智慧教育；社会网络分析；多维尺度分析；词频共现；知识图谱

2009年IBM启动智慧教育计划，并提出五大路径：学生的技术沉浸，个性化和多元化的学习路径，服务经济的知识和技能，系统、文化和资源的全球一体化以及教育在21世纪经济中的关键作用[1]。后来，美国、韩国、新加坡、中国等纷纷投入智慧教育的相关研究，智慧教育的研究与实践“既是第四次教育革命的最新发展态势，也是这场革命的重要推动力量”[2]，技术中介的智慧教育成为“现今教育信息化的新境界、新诉求”[3]。本研究结合国内智慧教育的研究现状，采用知识图谱和共词分析的方法预测其发展趋势，以期为后续智慧教育研究提供参考。

一 研究设计

1 数据来源及研究方法

本研究通过CNKI检索平台，选取“智慧教育”、“智慧校园”、“智慧教学”、“智慧学习”、“智慧教室”、“智慧环境”为主题词，来源限定为国内教育技术学专业领域CSSCI检索源期刊，检索时间为2000年1月1日～2017年12月31日。经统计，本研究检索到相关论文301篇，经筛选后最终纳入分析的样本论文数为217篇。本研究将这217篇论文的题录信息从CNKI中导出并分别以Notefirst格式和自定义格式（包含来源库、题名、作者、单位、文献来源、关键词、摘要、年等信息）保存相关信息，用于随后使用相关研究工具进行分析。本研究以SPSS 20.0、Ucinet 6.0和Bicomb 2.0[4]为研究工具，采用知识图谱及共词分析方法进行分析。

2 研究流程

①确定关键词并执行标准化处理；

②对关键词建立词频共现矩阵；

③进行聚类分析，并通过样本聚类得到关键词聚类树；

④结合聚类结果，利用SPSS 20.0进行多维尺度分析，得出关键词知识图；

⑤利用Ucinet 6.0绘制社会网络图谱解释和分析。

二 研究结果与分析

1 关键词词频统计与分析

表1 高频关键词词频统计（前25名）

由表1可知，这25个关键词出现的频次均＞5次，总呈现频次为439次，占关键词总频次566次的77.56%。智慧教育（93次）、教育信息化（44次）、智慧学习（33次）、智慧学习环境（32次）的频次较高，说明目前围绕智慧校园、智慧教室、智慧课堂等智慧学习环境建设的研究居多，利用“互联网+”、大数据等技术，探索教育新思路和新方法，来实施新的教育体系[6]，促进教育改革和发展；但要揭示它们之间隐藏的更多重要信息，还需进行更多的数据分析。

表2 关键词Ochiai系数相异矩阵（部分）

2 关键词相异系数矩阵

为了更好地挖掘关键词之间的关系，本研究采用Bicomb 2.0对25个关键词进行共词分析，生成共现矩阵和词篇矩阵。共现矩阵是一个无向对称矩阵，其对角线值代表关键词的词频[7]。为了进一步分析，本研究将词篇矩阵导入SPSS 20.0中，选择Ochiai系数将其转换为25×25共词相似性矩阵。通过相异矩阵=1-相似性矩阵，生成相异矩阵。部分相异矩阵如表2所示，可以看出：各个关键词距离智慧教育由近及远的顺序依次为教育信息化（0.586）、大数据（0.703）、智慧学习（0.836）、智慧校园（0.844）、智慧教室（0.859）、智慧学习环境（0.887），这表明在选取的文献中，教育信息化和智慧教育同时出现的概率＞智慧教育与其它关键词同时出现的概率。从各个关键词间的距离来看，除教育信息化和大数据两个关键词外，其它各关键词间的距离都非常接近，表明这些关键词经常在研究论文中同时出现。

3 关键词聚类分析

将表2中的关键词相异系数矩阵导入SPSS 20.0进行聚类分析，通过聚类分析获得高频关键词的聚类树状图，以进一步明确国内智慧教育的发展趋势，结果如图1所示。图1直观地反映出智慧教育研究高频关键词可以归为4类，具体分布如表3所示。

图1 智慧教育研究关键词聚类树状图

表3 关键词聚类分析结果

类团1研究指出，在智慧教育发展的过程中，信息技术起着重要的支撑作用。“教育大数据成为了智慧校园的核心大脑”[8]，借助“互联网+”，可以实现“顶层设计的‘转型’和底层架构的‘升级’”[9]；智慧型课程“是智慧教育发展的关键，是培养学生能力、促进学生全面发展的重要资源、载体和媒介”[10]；智慧课堂“对翻转课堂进行重塑和升级，为当前阶段技术支持下的智慧教育提供典型范例”[11]。

类团2研究认为，智慧教育使得“教育和技术得以智能化‘融合’，这有助于解决教育和技术之间的‘两张皮’现象”[12]。随着大数据时代的到来，“要让教育充满智慧，就要探析数据的意义而获得智慧，数据化为教学设计迈入新形态提供了支点”[13]。智慧教育体系可概括为包括环境、内容库、技术、用户服务等要素在内的智慧系统[14]。

类团3研究提出，“未来教室作为一个智慧学习环境”[15]，主要通过智能技术、智能环境和智慧资源等从技术、环境、资源和服务等方面体现智慧性。借助情感计算，可以在学习过程中感知学生的情感状态变化，并“提供即时的学习分析和教学干预”[16]。

类团4研究认为，构建智慧学习环境“必须符合学习情境感知、智能化学习支持和学习系统集成三个核心特征”[17]。智慧教育时代应“更关注自主学习和个性化学习”[18]，适应性学习是智慧学习环境的重要组成部分[19]，智慧学习环境应为学习者发展提供更好的支持和服务[20]。

4 关键词多维尺度分析

本研究采用SPSS 20.0对提取的25个高频关键词构成的相异矩阵进行多维尺度分析，标准化方法选择Z分数[21]。Stress=0.069，RSQ=0.891，拟合效果良好，绘制出的智慧教育研究热点知识图谱如图2所示。智慧教育处于第一象限，与教育信息化紧密相连，与其它3个研究领域联系密切，“互联网+”和大数据在智慧教育应用中的作用比较明显；在第二象限，对有关智慧技术和智慧教育体系架构的研究不稳定，比较容易受到其它各领域的影响；处于第三象限的未来教室、智慧教室和情感计算各关键词间的联系较紧密，但研究成果较少而处于相对边缘的地位；第四象限的各关键词间的关系最为松散，体现出在未来的智慧教育研究中，应利用学习分析技术，充分体现个性化学习，结合情境感知、物联网、云计算等新技术推进智慧学习环境建设。

图2 智慧教育研究热点知识图谱

5 社会网络分析

将共现矩阵导入Ucinet 6.0，生成高频关键词的社会网络图谱，并采用中介中心度（Betweenness）进行中心性可视化分析。其中，各节点大小反映关键词在网络中地位与作用的大小，节点越大，其地位越重要，作用越大；节点间距离反映关键词之间的密切程度，距离越小，关键词与关键词之间越密切；节点间连线粗细则反映关键词之间关系的强弱，连线越粗，关系就越强[22]。社会网络分析结果显示：①除“智慧教育”这一主题检索词外，教育信息化、智慧校园、智慧学习、智慧学习环境、智慧教室等关键词是智慧教育研究领域的热点话题，基本符合高频关键词的词频分析结果；②智慧教育与教育信息化、智慧学习、智慧学习环境间的距离最近，关系最密切，说明智慧教育研究关注学习者及其所处的智慧学习环境；③未来教室、情感计算、智慧型课程、教学设计等处于较为边缘的位置，与其它关键词共现较少，关系较为松散。

三 研究热点分析

1 智慧教育的理论研究

陈耀华等[23]梳理新加坡、韩国、美国等国的智慧教育发展战略与推进经验后指出，我国教育的“智慧”转型迫在眉睫、智慧教育理论亟须突破、要加速建设以学习者为中心的智慧教育环境、将教与学方式的根本转变作为智慧教育的核心，通过顶层设计、以点带面，汇聚多方力量共建智慧教育生态系统。随着教育信息化环境的不断改进、智慧技术的不断成熟和深度应用，我国发展智慧教育已经具备良好的现实条件。虽然现有研究已对智慧教育的相关理论进行了探讨，但总体而言，当前智慧教育理论体系和系统架构尚不明晰，所提出的一些设计框架亟待从理论层面的设计走向实践层面的应用探索[24]。

2 智慧教育的功能与特征

杨现民[25]从生态学的角度，将智能教育的核心特征分为教育和技术两类；他分析了智慧教育的内涵，并与数字教育、教育信息化、教育现代化进行了比较，认为智慧教育是一场信息化推动的全面教育改革，不仅体现在教育环境的智慧化上，还包括教育管理、教育研究、教育服务、教育评估等方面的智慧化和智能化。智慧教育具有五个基本特征：感知、适应、关怀、公平和和谐。可以说，智慧教育是要通过现代教育体系，培育人类的智慧[26]。

3 智慧教育环境下的学习变革

智慧教育就是运用智慧教学法构建智慧学习环境，进而促进学习者进行智慧学习。发展学习者的智慧是智慧环境、智慧教学、智慧学习的出发点和归宿[27]。从现有的研究成果来看，智慧学习环境正在向学生学习交互的多层次和多渠道方向发展，并在丰富的互动活动中，更加专注于学生获得的真实学习体验和学习者大规模学习数据的分析[28]。信息技术为智慧教育的实现提供了强有力的保障，为学生个性化学习和创新能力培养提供了有效途径[29]。

4 智慧教育教学模式研究

周云[30]结合大学英语课程教学，建立了由教学理论支撑、线下教学、线上教学支撑环境、线上教学和线上线下教学闭环五部分组成的大学英语智慧教学模式。李红美等[31]则通过教学应答系统（Audience Response Systems，ARS），将互动教学与课堂教学实践相结合，关注课前、课中、课后一体化的教学设计，建立具有即时反馈和动态调节功能的智慧教学模式。

四 发展趋势探讨

1 立足学情，丰富和完善智慧教育理论体系

目前，学术界对于智慧教育到底是什么尚未形成统一认识，对于“智慧”和“不智慧”的判断标准也尚未成型。在智慧教育环境下，学习者的学习究竟会发生什么变化、如何发生变化、变化的终极形态是什么也尚不明确，对智慧教育环境与数字教育环境（或数字学习环境）的区别与联系等内容尚未论述清楚。后续研究应以服务学习为基本原则，进一步加强智慧教育理论研究，厘清相关概念的内涵与特征，明确对支持学习者发展的认识，促进智慧教育相关理论的发展。

2 结合实际，加强和推进智慧教育环境评价

从目前智慧教育研究内容来看，相关智慧教育环境评价和反思的文章较少。智慧教育环境建设不能满足于硬件设施的更新换代，更应关注智慧环境下的教育应用，要在充分考虑各地差异的实际情况下，建设符合实际需要、满足学生发展的智慧教育环境，避免出现智慧“孤岛”。开展智慧教育环境建设的评价与反思，有助于确保在智慧教育环境建设中有条件、有步骤、有层次地建设智慧教育环境，避免环境建设出现“扎堆”、“攀比”和低水平重复的现象。

3 勇于创新，有序开展智慧教育学科教学应用

未来，学术界对智慧教育学科教学应用的关注度可能会有所上升。后续研究应重点关注云计算、大数据、虚拟现实、人工智能等新技术的教学应用，探索以自主、合作、探究为主要特征的教学方式变革，并以智慧教育学科应用为引领，助推教育教学创新，提升教师教学能力，促进教师专业发展。

[1]Rudd J, Sullivan P, King M. Education for a smarter planet: The future of learning[OL].

[2]钟晓流,宋述强,胡敏,等.第四次教育革命视域中的智慧教育生态构建[J].远程教育杂志,2015,(4):34-40.

[3]祝智庭.智慧教育新发展:从翻转课堂到智慧课堂及智慧学习空间[J].开放教育研究,2016,(1):18-26.

[4]崔雷,刘伟,闫雷,等.文献数据库中书目信息共现挖掘系统的开发[J].现代图书情报技术,2008,(8):70-75.

[5]钟文娟.基于普赖斯定律与综合指数法的核心作者测评——以《图书馆建设》为例[J].科技管理研究,2012,(2):57-60.

[6]钟绍春,唐烨伟,王春晖.智慧教育的关键问题思考及建议[J].中国电化教育,2018,(1):106-1121,117.

[7]王米雪,张立国.我国智慧教育领域的研究热点与发展趋势分析——基于词频分析法、共词聚类法和多维尺度分析法[J].现代教育技术,2017,(3):41-48.

[8]高媛,张琰,蔡沁知,等.发展教育信息化推进“双一流”建设——“第二届中美智慧教育大会”综述[J].电化教育研究,2017,(10):12-17.

[9]王曦.“互联网+智慧校园”的立体架构及应用研究[J].中国电化教育,2016,(10):107-111.

[10]王娟.智慧型课程:概念内涵、结构模型与设计流程[J].现代远距离教育,2017,(3):25-33.

[11]祝智庭.智慧教育新发展:从翻转课堂到智慧课堂及智慧学习空间[J].开放教育研究,2016,(1):18-26.

[12]王济军.智慧教育引领教育的创新与变革——技术与教育深度融合的视角[J].现代教育技术,2015,(5):53-58.

[13]王帆.智慧教育:教学设计数据化与案例分析[J].电化教育研究,2015,(8):67-72.

[14]杨现民,余胜泉.智慧教育体系架构与关键支撑技术[J].中国电化教育,2015,(1):77-84.

[15]陈卫东,叶新东,许亚锋.未来课堂:智慧学习环境[J].远程教育杂志,2012,(5):42-49.

[16]孙波,刘永娜,陈玖冰,等.智慧学习环境中基于面部表情的情感分析[J].现代远程教育研究,2015,(2):96-103.

[17]习海旭,廖宏建,黄纯国.智慧学习环境的架构设计与实施策略[J].电化教育研究,2017,(4):72-76.

[18]唐丽,王运武,陈琳.智慧学习环境下基于学习分析的干预机制研究[J].电化教育研究,2016,(2):62-67.

[19]杨俊锋,龚朝花,余慧菊,等.智慧学习环境的研究热点和发展趋势——对话ET&S主编Kinshuk（金沙克）教授[J].电化教育研究,2015,(5):85-88.

[20]黄荣怀,杨俊锋,胡永斌.从数字学习环境到智慧学习环境——学习环境的变革与趋势[J].开放教育研究,2012,(1):75-84.

[21]郭文斌,周念丽,方俊明.我国学前教育研究热点知识图谱[J].学前教育研究,2014,(1):11-18.

[22]凡妙然.国内教育游戏研究现状的可视化分析:热点与趋势[J].现代远距离教育,2018,(2):27-34.

[23]陈耀华,杨现民.国际智慧教育发展战略及其对我国的启示[J].现代教育技术,2014,(10):5-11.

[24]曹梅,沈书生,柏宏权.数字化校园到智慧校园的差距与行动[J].电化教育研究,2018,(1):49-54.

[25]杨现民.信息时代智慧教育的内涵与特征[J].中国电化教育,2014,(1):29-34.

[26]黄荣怀.智慧教育的三重境界:从环境、模式到体制[J].现代远程教育研究,2014,(6):3-11.

[27]祝智庭,贺斌.智慧教育:教育信息化的新境界[J].电化教育研究,2012,(12):5-13.

[28]李葆萍,江绍祥,江丰光,等.智慧学习环境的研究现状和趋势——近十年国际期刊论文的内容分析[J].开放教育研究,2014,(5):111-119.

[29]钟绍春,唐烨伟,王春晖.智慧教育的关键问题思考及建议[J].中国电化教育,2018,(1):106-111.

[30]周云.移动互联视域下的大学英语智慧教学模式研究[J].现代教育技术,2016,(12):79-85.

[31]李红美,张剑平.面向智慧教室的ARS互动教学模式及其应用[J].中国电化教育,2015,(11):103-109.

Research Hotspot and Development Trend of Smart Education in China: ——Based on Multidimensional Scaling and Social Network analysis

MA Jian-jun1,2NIE Yong1

Based on the Chinese social sciences citation (CSSCI) retrieval source journals in the field of educational technology, 217 articles concerning wisdom education were selected as research objects. Using the softwares of Bicomb 2.0, Ucinet 6.0 and SPSS 20.0, the research hotspots and development trends of smart education in China were analysed through the methods of co-word clustering, word frequency co-occurrence, multidimensional scaling and social network analysis. Results showed that the current research on wisdom education mainly included four aspects: the theoretical research, the function and characteristics, the learning revolution under the environment, and the teaching model reaearch. Meanwhile, it was proposed that the research of wisdom education should enrich and improve the theoretical system of smart education, strengthen and promote the evaluation and reflection on the construction of smart education environment, and carry out the subject teaching application related to wisdom education.

smart education; social network analysis; multidimensional scaling analysis; word frequency co-occurrence

G40-057

A

1009—8097（2018）10—0042—07

10.3969/j.issn.1009-8097.2018.10.006

本文受陕西师范大学中央高校基本科研业务费专项资金项目“农村中学教师信息素养提升策略研究—以宁夏为例”（项目编号：2017TS076）、宁夏高等学校一流学科建设（教育学学科）项目“宁夏农村中学教师信息素养提升策略与实践研究”（项目编号：NXYLXK2017B11）和“中美STEM教育分析及对比研究”（项目编号：YLXKYB1713）资助。

马建军，宁夏师范学院讲师，陕西师范大学在读博士，研究方向为网络与远程教育，邮箱为120092032@qq.com。

2018年6月23日

编辑：小西