我国教育技术研究现状知识图谱建构研究

2020-07-09 22:03王云秦日霞
现代信息科技 2020年23期
关键词:可视化分析教育技术知识图谱

王云 秦日霞

摘  要:基于最近十年教育技术领域八本CSSCI期刊所刊载的文章,采用作者合作网络分析、突现词汇探究分析、关键词共现及其聚类分析、时间线和时序图谱分析等可视化分析方法,深入研究2010—2020年我国教育技术领域权威学者、研究前沿、热点及其变迁等维度的知识图谱。分析我国教育技术研究领域的现状,明确今后的发展方向,并为之后相关学者的研究提供参考。

关键词:教育技术;知识图谱;研究前沿;可视化分析;聚类分析

中图分类号:G434      文献标识码:A 文章编号:2096-4706(2020)23-0164-07

Research on the Construction of Knowledge Map for the Current Situation of Educational Technology in China

WANG Yun1,QIN Rixia2

(1.Shanxi Basic Education Quality Promotion Collaborative Innovation Center,Shanxi Normal University,Linfen  041004,China;2.College of Educational Sciences,Shanxi Normal University,Linfen  041004,China)

Abstract:Based on articles published in eight CSSCI journals in the field of educational technology in recent ten years,in this paper,the visualization analysis methods such as the authors collaborative network analysis,emergent vocabulary exploration analysis,keyword co-occurrence and clustering analysis,time line and time series graph analysis are used to deep study the knowledge map with the following dimension of authoritative scholars,research frontiers,hotspots and their changes in the field of educational technology in China from 2010 to 2020. This paper analyzes the current situation of educational technology research field in China,clarifies its future development direction,and provides reference for the future research of relevant scholars.

Keywords:educational technology;knowledge map;research frontier;visualization analysis;cluster analysis

0  引  言

1983年第一個教育技术学(电化教育)本科专业设立到现在已有将近四十年的发展历程,目前已经形成了从专科、本科到硕士、博士、博士后的完整体系。任何学科的研究领域随着时间的推移都在不断地更新和变化,教育技术学亦是如此。它的生命周期是随着时间推移和环境发展,教育技术研究领域各个研究方向、研究机构、权威学者等发生的周期性变化[1]。

21世纪以来,教育技术学的学科发展进入信息化、智能化教育阶段,尤其是2010年以后,在互联网、人工智能和大数据技术磅礴发展的大背景下,《国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010—2020年)》(以下简称《纲要》)指出:信息技术定会改变教育教学的发展轨迹[2]。因此,建构我国教育技术研究领域最近十年的知识图谱,对其研究前沿、热点及变迁、权威学者等进行深入研究,成了一项亟待开展的研究。

1  研究设计

1.1  样本来源

布拉德芙的文献离散理论指出,“大部分影响力高的文献往往会刊登于核心期刊”。核心学术期刊除了是发布本学科科研成果的主要载体,更是该领域研究者进行学术交流的桥梁[3]。因此,以中国知网(CNKI)为数据源,检索2010年1月1日到2020年9月1日《电化教育研究》《中国电化教育》《开放教育研究》《现代教育技术》《现代远距离教育》《中国远程教育》《现代远程教育研究》和《远程教育杂志》所刊载的文献,去除广告、通知、会议等非学术性文献后共得到15 077条文献数据进行统计分析。

1.2  研究思路

作者首先利用中国知网自带的服务,分析期刊分布、作者分布、研究单位分布,初步呈现我国2010—2020年教育技术研究领域的基本现状;其次通过CiteSpace软件对作者、研究机构进行合作网络分析,同时对期刊中高被引和高中心性关键词进行突发性探究分析和关键词共现聚类分析,从而可视化地反映出目前我国教育技术领域的研究前沿及研究热点;最后,对样本文献的高频关键词进行时间线和时序图谱分析,从时间维度探讨我国教育技术领域研究主题的变迁以及研究热点的演化趋势。

2  研究结果与分析

2.1  文献计量分析

2.1.1  研究论文期刊分布

利用中国知网的可视化分析服务对本次研究的有效数据进行统计分析可知:从载文量来看《电化教育研究》《中国电化教育》和《现代教育技术》三本期刊最近十年的数量较多,《现代远距离教育》最近十年的载文量最少;从年度发文量来看2010年发文量最多,之后逐年下降不断趋于平稳。

2.1.2  研究作者分布与合作网络

任何学科的发展都依托于一批又一批优秀学者的支撑和贡献,教育技术学科也不例外。为研究学者的合作关系以及突现的高影响力学者,利用CiteSpace软件得出我国教育技术权威学者知识图谱,如图1所示,合作网络中包括338个节点,359条连线,图谱合作密度仅为0.006 3。

分析图1可以得出我国教育技术领域2010—2020年发文量排名靠前的作者是祝智庭、肖俊洪、黄荣怀、顾小清、陈丽等。中介中心性较高的学者是祝智庭、余胜泉、黄荣怀、杨现民、胡小勇、李馨、陈丽、任友群等。2010—2020年期间存在论文的突变性变化的学者有沈书生、李莹、宋灵青、王炜等。以上这些学者在2010—2020年我国教育技术领域学者合作网络中的影响程度较高,可以称之为该领域的权威学者。

2.1.3  研究论文所属单位分布与合作网络

从文献所属单位分布情况,能得出国内教育技术学研究团队分布状况。据统计有效数据中发文量前十名的单位全部为高等学校,代表了我国教育技术研究领域的最高水平。可以看出北京师范大学排名第一,最近十年发文量为1 270篇。可以看出师范类院校是教育技术学研究的主要阵地。

利用CiteSpace.V.5.6软件对期刊载文单位进行合作网络分析得出研究机构合作网络图谱,如图2所示,数据显示:在机构合作网络中共有218个节点,448条连线,合作网络整体密度仅为0.007 6,远远小于0.01研究团体之间合作极少。由图可知,华南师范大学教育信息技术学院的年轮最大即发文量最多,华东师范大学教育信息技术学系其次;北京师范大学教育学部、华东师范大学开放教育学院、华中师范大学国家数字化学习工程技术研究中心、浙江大学教育学院、中央电化教育馆等节点的紫色年轮比较宽,所以这些机构中心性较高;华中师范大学教育信息技术学院等节点没有紫色年轮,即它们的中介中心性为0,表明这些机构没有与其他机构合作发文。中介中心性高的节点是该领域的研究重点或代表,因此,北京师范大学教育学部是我国教育技术研究领域最近十年合作网络中的代表研究机构。

2.2  研究前沿的可视化分析及讨论

2.2.1  研究前沿的可视化分析

一组动态概念和潜在研究问题的突现可代表该领域的研究前沿[4]。CiteSpace软件的突变性检测计算能够有效监测一个学科或研究领域中研究兴趣的突然出现或增长,而研究兴趣的突然增长正是某一领域研究前沿兴起的征兆,这一方法既可以用来监测单个词汇的突现,也可以用来监测时间序列的多词性专业术语的突现[5]。使用CiteSpace.V.5.6绘出研究前沿知识图谱,如图3所示。

对节点的突现值降序排列得到表1。由表1可知,2010—2020年我国教育技术领域研究前沿的术语主要有:MOOC、翻转课堂、互联网+、学习分析、创客教育、网络课程、深度学习、云计算和远程教育等。

2.2.2  研究前沿的讨论

根据关键词突现图谱,发现最近几年引文突爆红色的有智慧教育、MOOC、学习分析、翻转课堂、在线教育、国家开放大学、协作学习、个性化学习、教师专业发展等。不难看出,由于互联网的兴起,国家对我国教育信息化的不断推进,MOOC的兴起,教学环境和教学方法也顺势而变,依托新的技术创设出新的学习环境。新的学习环境需要新的教学模式,这样才更有利于教师与学习者进行有效交互,激发学生的学习兴趣,从而实现高效的协作学习、个性化学习等。

综上所述,随着《纲要》的不断推进,最近十年我国教育技术领域的研究重点聚焦于教育信息化背景下教与学模式的研究。同时随着素质教育的推进,教育理念逐渐由“教”转向“学”,以学生为中心的教学理念深入人心,教学策略随之转向学习策略,学生的“学习分析”“教师的专业发展”“个性化学习”“深度学习”“核心素养”等成为我国教育技术领域研究的焦点问题。

2.3  研究热点的可视化分析及讨论

2.3.1  研究热点的可视化分析

文献中关键词被引的频次及中心度可以反映研究热点的分布情况。关键词的中心度和频次越高表明关注该主题的研究者越多,即研究热点[6]。使用软件CiteSpace.V.5.6生成高频关键词共现网络知识图谱,如图4所示。有194个节点,1 516条连线,网络整体密度仅为0.114。从整体上看关键词共现网络结构松散,表明研究者的研究不够深入。

利用CiteSpace软件的关键词聚类,可以得出某研究领域的热点及发展趋势[7]。对上述关键词共现网络进行聚类分析,得到研究热点知识图谱,如图5所示。在本次聚类中Q=0.834 2,说明结构显著;S=0.953 8,说明聚类是高效率的。聚类视图可以体现聚类之间的结构特征,其区块的颜色代表该聚类中共词关系首次发生的年份。

此次共得到9個聚类,聚类标签序号越小代表规模越大。从聚类结果看,2010—2020年我国教育技术研究热点主要聚焦于以下几点:

(1)“创客教育”,包含31个节点。结合其包含的聚类标识词创客、创客教育、STEAM等,不难发现这一聚类是在教育信息化大背景下对创客教育、学习型社会、创新能力等的相关研究。采用二次文献法并进行施引文献分析能够得出,余胜泉、张晓峰等为该研究领域的重要学者。

(2)“人工智能”,该聚类包含18个节点,聚类的标识词有人工智能、智能教育、虚拟仿真实验、新兴技术、CiteSpace、Scratch编程教学、学习空间、聚类分析、共词分析等,这一主题聚焦于“新技术”提升教育教学的相关研究。

(3)“中国教育技术协会”,该聚类包含17个节点,聚类的最高标识词为中国电化教育和学术研讨会,这一聚类聚焦的主题是对中国电化教育奠基人——南国农先生以及“南国农信息化教育发展基金会”“中国电化教育”等的相关研究。

(4)“协作学习”,该聚类包含15个节点,聚类的最高标识词为协作学习和学习共同体。这一主题聚焦于信息化环境中对“学生学习过程”的研究。包括标识词协作学习、学习型社会、终身学习等。陈斌以、王陆等人都发表了学生协作学习中知识建构相关的文章,在互联网技术飞速发展教育信息化不断深入的环境下研究学生学习过程的知识建构从而促进深度学习的发生将成为未来研究的重点。

(5)“设计”。该聚类包含15个节点,聚类的最高标识词为网络课程、学习环境、学习分析。新科学、新技术的深入发展引起“互联网+”背景下学习环境与学习方式的改变,学习科学孕育于认知科学,与教学设计之间存在着密切的关系[8]。因此学习环境、学习资源等的设计的相关研究也是最近十年我国教育技术研究领域的研究热点之一。2012年顾小清等首次发表学习分析相关论文,将学习分析技术引入我国[9],之后学习分析发展论文数量逐年增加,我国相关的研究不断增多,进入飞速发展期。如谢幼如2013年对精品视频公开课的教学特征与师生行为进行研究等[10]。

(6)“慕课”。该聚类包含14个节点,聚类的标识词有疫情防控、停课不停学、移动学习、非正规教育、网络学习、远程教育、在线教育等。2020年新型冠状病毒疫情防控期间,全国各级各类学校积极开展在线教学,具体实施过程中遇到的各种困难、如何组织超大规模互联网教育、如何提供有效的支持服务、怎样做到密切的政企校协同、在线教育如何有效支撑“停课不停学”等都是这一聚类主要的研究主题。

(7)“影响因素”。该聚类包含13个节点,聚类的标识词影响因素、学习效率、评价、教师专业发展、能力标准、教师教育、教师信息技术应用能力、学生核心素养、问题解决等。

(8)“开放大学”。该聚类包含10个节点,聚类的标识词远程教育、数据挖掘、农远工程、MOOC、开放课程等。远程教育一直是我国教育技术领域研究的热门话题,目前世界上对远程教育无论是在广度还是深度上的认识都有了非常大的进步,但是远程教育对学习者的培养质量以及相关学术研究参差不齐,需要后续研究者敢于创新,才可能使远程教育向更加良好地方向可持续发展[11]。

(9)“教育信息化”。该聚类包含8个节点,聚类的标识词有教育信息化、高等教育等,随着教育信息化2.0的提出不断深入的研究推动了我国教育信息化的发展。

2.3.2  研究热点的讨论

对有效的关键词分别按照被引频次以及中介中心性进行降序排列,得到表2和表3。从被引频次来看,“教育信息化”和“MOOC”其节点明显最大,被引次数最高;从中介中心性看,“智能教育”“人才培养”等节点的中心性较高,说明它们是该领域研究的核心对象。综上可知,2010—2020年我国教育技术领域中“教育信息化”相关研究最广泛,2013年开始MOOC、翻转课堂、大数据、在线教育等相关的研究开始出现且后续几年研究范围广泛;2014年学习分析、智慧教育相关研究开始出现并逐步发展;2015年创客教育、深度学习、慕课相关研究开始出现且之后五年研究广泛。十年内相对突出的研究热点为“人才培养”“在线教育”“互联网+教育”“混合式教学”“教育治理”“教育信息化2.0”“区块链”“信息素养”“职前教育”“人工智能”等相关研究。2020年突现出的研究热点是“教育治理”和“职前教育”。

2.4  研究热点变迁的可视化分析与讨论

为探究2010—2020年我国教育技术领域研究热点的变迁及演化趋势,在上述分析的基础上,利用CiteSpace.V.5.6对研究热点分布构建时间线(如图6所示)和时序图谱(如图7所示)。

时间线图谱对于聚类之间更侧重于显示它们的相关联系和影响,对于单个聚类侧重显示该聚类中文献的历史跨度,能够直观的描绘出随着时间流逝不同研究领域的演变趋势。一条直线代表一个聚类,它们包含的节点按时间顺序排列在直线上,展现该聚类的历史变迁及研究成果[12]。从时间线图谱来看2010—2020年我国教育技术领域重点关注学分银行、人工智能、南国农、在线教学、翻转课堂、学习分析的相关研究主题。这些聚类相关文献的历史跨度最长,可认为它们一直是最近十年我国教育技术领域重点关注的研究话题。另外,远程开放教育从2016年开始趋冷关注度降低;深度学习、网络学习相关研究从2018年开始趋冷;远程教育、电子书包的相关研究主题从2019年开始趋冷。同时远程教育、远程开放教育、在线教育之间关系密切。从时间线图谱中还可发现在教育信息化背景下教育教学与技术之间存在明显的传承影响关系。

时序图谱侧重于从时间维度来表示知识演进的过程,它能够直观显示文献的更新和相互间的影响,同时能够从横向和纵向直观地显示知识演进的脉络。通过对时序图谱的分析能够从时间维度上整体了解每个时间段我国教育技术领域关注的研究热点以及演进趋势。从时序图谱看,2010—2012年我国教育技术研究热点重点集中于协作学习、学习环境的创设、教育信息化的推进以及教師专业发展等研究前沿;2013—2015年我国教育技术领域主要关注翻转课堂、MOOC、大数据、在线教育、创客、智慧教育、互联网+、个性化学习、终身教育等研究主题。2016—2020年我国教育技术研究热点重点聚焦知识图谱、人工智能、区块链、教育公平、人才培养、互联网+教育、教育治理等研究主题;教育信息化与互联网+教育之间、学习环境与智慧教育、教育公平与人才培养、教育治理之间存在明显的传承影响关系,教育治理将是未来研究的重点。

3  结  论

从八本核心期刊载文数量、年度发文量来看,最近十年我国教育技术领域核心期刊文献数量逐步趋于平稳,研究范围广泛,不断有新的研究主题出现;从研究机构来看,北京师范大学教育学部是我国教育技术研究领域的权威研究机构;从院校分布来看,主要以师范院校为主;从作者发文量、中介中心性来看,祝智庭、余胜泉、黄荣怀、陈丽等学者是2010—2020年我国教育技术领域的权威学者,沈书生、宋灵青、王炜、杨改学等学者在最近十年发表的论文主题存在突变性。但是我国教育技术学研究机构、院校、作者之间合作密度均较小,缺乏深度的交流与合作。

最近十年我国教育技术研究领域的研究前沿热点以及研究主题的变迁受“技术”的影响非常大。随着《纲要》、教育信息化1.0和2.0的不断推进,有关技术方面的研究呈现出由互联网+教育、移动泛在技术、大数据、云计算、人工智能、区块链再到虚拟现实技术的演化路径。相关技术在教育教学中的理论研究和应用研究呈现出与技术研究同步进行的规律。2010—2020年我国教育技术领域的研究前沿主要聚焦于教育信息化背景下教与学模式和策略的研究。研究热点主要聚焦于对新技术下教与学模式的研究和教学评价研究。研究热点的变迁呈现出与技术进步和教育信息化发展相一致的变化规律。近年来衍生出人工智能、结构方程模型、可视化分析、虚拟现实、增强现实、区块链、元分析、人机协同、自适应等新生长点。

参考文献:

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[12] 陈悦,陈超美,胡志刚,等.引文空间分析原理与应用 [M].北京:科学出版社,2014:134.

作者简介:王云(1964—),男,汉族,山西洪洞人,副校长,教授,博士,研究方向:远程教育与智能学习、信息技术与课程整合;通讯作者:秦日霞(1996—),女,汉族,山西应县人,研究生在读,研究方向:信息技术与课程整合、教育信息化。

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