廖帅 邓茜 黄海聪
摘 要:使用CiteSpace可视化工具,以1995—2022年中国知网(CNKI)收录的1 056篇文献作为数据源,从年度发文量、发文作者与来源机构、高被引文献、文献关键词、突变词检测、主题聚类6个维度进行可视化分析。结果表明在我国教育信息化领域,部分研究人员的成果产出较为丰富,但是还未形成核心作者群,意味着作者间还有较大合作空间,且大多属于同地域甚至同校(机构)的合作,这不利于信息的跨区域流动和协同创新;“基础教育”“教育公平”“人工智能”“智慧教育”等高频关键词是当前我国教育信息化领域研究的热点;我国教育信息化的发展历程可分为四个阶段:起步阶段(1995—2004年)、应用阶段(2005—2009年)、全面整合阶段(2010—2016年)、融合创新阶段(2017—2022年)。
关键词:教育信息化;热点与趋势;知识图谱;CiteSpace
中图分类号:TP391;G434 文献标识码:A 文章编号:2096-4706(2023)18-0142-08
Research Hotspots and Frontier Trends of Education Informatization in China
—Visual Knowledge Graph Analysis Based on CiteSpace
LIAO Shuai1,2, DENG Xi1, HUANG Haicong1
(1.Business School, Guilin University of Technology, Guilin 541004, China; 2.Guangxi Resources and Environment Science and Technology Innovation and Green and Low-carbon Development Research Think Tank, Guilin 541004, China)
Abstract: Using the CiteSpace visualization tool, 1 056 documents collected by CNKI from 1995 to 2022 are used as data sources, and visual analysis is carried out from six dimensions: annual publication volume, author and source institution, highly cited literature, literature keywords, mutation word detection, and topic clustering. The results show that in the field of education informatization in China, the results of some researchers are relatively rich, but the core author group has not yet been formed, which means that there is still a large space for cooperation among authors. And most of them belong to the cooperation of the same region or even the same school (institution), which is not conducive to the cross-regional flow of information and collaborative innovation. High-frequency keywords such as “basic education” “education equity” “Artificial Intelligence” and “smart education” are the current research hotspots in the field of education informatization in China. The development process of Chinese education informatization can be divided into four stages: the initial stage (1995—2004), the application stage (2005—2009), the comprehensive integration stage (2010—2016), and the integration and innovation stage (2017—2022).
Keywords: education informatization; hotspot and trend; knowledge graph; CiteSpace
0 引 言
教育信息化是指在國家及教育部门的统一规划和组织下,在教育系统的各个领域全面深入地应用现代信息技术,加速实现教育现代化的过程[1]。教育信息化的开放性、共享性、交互性以及协作性从根本上改变了传统的教学模式,突破了传统的教育体系—以学校教育为中心,使得全体学习者能够共享丰富的教育资源,实现人与人的远距离交互学习以及提供人机协作完成任务的方式。随着“远程教育”工程的实施,大大减少了对受教育者的学习活动时间、空间的限制,保障了每一个国民接受教育的平等性。并且教育信息化为素质教育、创新教育提供了环境、条件和保障,有利于促进创新人才的培养。党的二十大报告指出,教育、科技、人才是全面建设社会主义现代化国家的基础性、战略性支撑。其中,教育摆在首位。在中华儿女奋力实现中华民族伟大复兴的时代背景下,教育肩负着特殊而重大的使命,直接关系到党和国家事业发展全局,战略地位和作用更加凸显。因此,本文对我国教育信息化领域的相关文献进行可视化分析,以便了解我国教育信息化领域的研究热点及前沿趋势,有利于厘清我国教育现代化的发展历程,为青年研究人员快速了解该领域研究的热点内容和发展方向提供参考。
1 数据来源及方法
1.1 数据来源
界定关键词是进行数据采集的前提。根据教育信息化的定义,我国教育信息化的开端应是“现代信息技术”在我国能“全面应用”的时间点,即1995年我国教育和科研计算机网(CERNET)与国际互联网联通之时[2]。故本文以中国知网(CNKI)中收录的学术期刊作为数据源,使用专业检索功能,以“TI =教育信息化”作为检索条件进行检索,时间跨度定为1995—2022年。为了保证论文质量,选择具有高影响力的CSSCI期刊作为检索数据源,共检索出1 194篇相关文献,剔除报纸、通知、会议和无效文献,最后检索得到有效论文1 056篇。检索时间截至2023年3月20日。
1.2 研究工具
本文以信息可视化软件CiteSpace作为研究工具,通过对特定领域的文献或集合进行计量,绘制可视化知识图谱,来探测某学科领域的研究进展和当前的研究前沿,及其对应的知识基础。对1 056条样本源按照Refworks格式导出,经过数据转换后导入CiteSpace 6.1.R4版本并设置分板界面,将“Time Slicing”设置成1995—2022,“Years Per Slice”设置成1年,在Selection Criteria的g-index中设置为k = 10,在网络剪裁区Pruning选择Pathfinder、Pruningslicednetworks以及Pruningthemergednetwork,其他则保持默认数值,节点类型分别选择“keyword”“author”“institution”,从年度发文量、发文作者与来源机构、高被引文献分析、文献关键词、突变词检测、主题聚类6个维度进行分析,通过“图”和“谱”的双重性质较为直观的感受我国教育信息化领域的研究热点与前沿趋势。
2 研究结果与数据分析
2.1 发文量分析
历年文献发文量能够反映某学科领域的发展速度和发展状况。由图1可知,从1995年至2022年,我国教育信息化领域的相关研究发文量整体呈稳定上升趋势,说明我国教育信息化领域的研究关注度一直在提高,这与国家出台了一系列纲领性政策和法规条例来支持教育信息化有密切联系。自2002年后,我国教育信息化领域发文量显著上升且呈渐增趋势,面对21世纪初叶难得的战略发展机遇期,教育部于2002年9月发布了《教育信息化“十五”发展规划(纲要)》(以下简称《规划》),《规划》中绘制了教育信息化的发展目标和基本蓝图。并且同年发布和实施的《教育管理信息化标准》,也标志着我国教育信息化工作开始向标准化和规范化发展。随后,2004年教育部颁布的《2003—2007年教育振兴行动计划》中提出“教育信息化建设工程”的实施;2010年国务院颁布的《国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010—2020年)》首次把“教育信息化”抬升为国家战略的高度;2012年教育部颁布的《教育信息化十年发展规划(2011—2020年)》明确了信息技术对教育发展的革命性影响;2016年教育部印发的《教育信息化“十三五”规划》强调深化信息技术与教育教学和教育管理的融合;2018年教育部颁布的《教育信息化2.0行动计划》标志着我国教育信息化正式迈入教育新征程—智能时代;2019年中共中央、国务院颁布的《中国教育现代化2035》指出要以信息化手段实现教育现代化;2021年“十四五”规划中也明确指出以信息化深化教育改革,建设高质量教育体系。这一系列政策的实施体现了我国高度重视教育信息化,也在顶层设计上为我国学者在教育信息化领域的研究指明了方向。
2.2 作者共现图谱分析
在CiteSpace中选择“author”节点,通过选取每个时间切片(1年)中发文量次数在3次以上的作者节点,来绘制我国教育信息化领域作者共现图谱。该图谱能够分析我国教育信息化领域的重要作者,也能反映作者间相互合作的紧密程度,网络密度则是反映作者间合作程度的重要指标。图2中共形成了288个节点,133条连线,网络密度为0.003 2。图谱中一个节点对应一位作者,节点的大小表示作者发文量频次的多少,节点的圈层越大,表示作者发文次数越多,节点间的连线表明作者间存在合著关系。由图2、表1可知,高产作者主要是吴砥、任友群、陈琳、解月光、祝智庭、顾小清、何克抗等,形成了以吴砥、任友群、郑旭东三人为核心节点的合作研究网络,其他大多为2~4人的合作网络,其中,祝智庭、何克抗的多篇文献进入高被引文献中(表3),一定程度上说明这两位学者在我国教育信息化领域的研究较为深入,相关研究获得了领域内学者的认同。但总体来看,还有较多学者之间较为分散,合作研究网络较为稀薄。根据国际上公认的确认某一领域核心作者的方法:普莱斯公式M = 0.749 ,其中M为核心作者最少需要发表的文献数,Nmax是发文最多作者所发表的文献数。由表2可知,Nmax = 23,经计算M约等于3.59,取得整数4,所以在我国教育信息化领域,核心作者发文量需达4篇及以上,并且根据普莱斯定律,核心作者的發文总数应占总文献数的50%以上即307篇,但是经统计符合该条件的作者为33人,共计发表236篇了文献,远低于普莱斯定律的要求,因此可认为我国教育信息化领域的核心作者群还未形成。
2.3 研究机构共现图谱分析
在CiteSpace中选择“institution”节点,通过选取每个时间切片(1年)中发文量次数在5次以上的机构节点,来绘制我国教育信息化领域研究机构共现图谱。如图3所示共形成了236个节点,94条连线,网络密度为0.003 4。由图3、表2可知,机构发文量由高到低分别是华东师范大学教育信息技术学系、华南师范大学教育信息技术学院、中央电化教育馆、北京师范大学教育学部、华中师范大学国家数字化学习工程技术研究中心等。主要形成了以华东师范大学、华中师范大学、北京师范大学及其下属各研究院所(校)为主的同地域研究合作网络,且机构合作网络发文量占据总发文量的比例较大。结合高产作者发文统计(表2)和高被引文献(表3)可知,华东师范、华中师范以及北京师范大学等国内知名的师范院校是我国教育信息化领域研究者的聚集地,研究力量强。除此之外,中央电化教育馆、北京大学以及河南大学等非师范类院校在教育信息化领域的研究也有所建树。从地域分布上来看,大多都属于同地域甚至同校(机构)的合作,这显然不利于信息的跨区域流动和协同创新;从文献归属上来看,大多源于高校和行政机构。
2.4 高被引文献分析
高被引文献指的是同学科领域中被高度认可的文献,一般被认为具有较高的学术参考价值。通过对中国知网(CNKI)中教育信息化研究排名前10位的高被引文献进行分析,有助于了解我国教育信息化领域高质量论文的知识构成和研究方向。由表3可以看到高被引文献的研究内容主要涉及对我国教育信息化的理论探索、领域内相关政策的解读以及信息化教学模式的研究,这反映了我国教育信息化发展转型、深化教学改革的迫切需求以及我国学者对国家政策的密切关注。
2.5 关键词共现图谱分析
关键词是作者对文献主题内容和核心思想的高度概括和总结,能够鲜明而直观地表述文献论述或表达的主题。通过对文献关键词的共现分析,可以探索该领域内的基本研究结构及研究热点。在CiteSpace中选择“keyword”节点,通过选取每个时间切片(1年)中出现频次在3次以上的关键词节点,来绘制我国教育信息化领域的关键词共现图谱。如图4所示共形成了270个节点,187条连线,网络密度为0.005 1。节点的大小反映了关键词出现频次的高低。由图4、表4可知,我国教育信息化领域的高频关键词主要有基础教育、信息化、信息技术、高等教育、教育公平、信息素养、人工智能、教育技术、智慧教育、政策等,说明在我国教育信息化领域,学者们一直以来注重对基础教育及高等教育领域的信息化进展研究、我国教育信息化发展阶段的探索、信息化教学能力的研究以及领域内相关政策的解读。图谱的圈层颜色由白灰向橙红过渡,代表了关键词共现的年份,即从1998—2022年,颜色越接近橙红代表关键词持续共现年份越靠近现在,即表明我国教育信息化领域当前研究热点所在。由图4可知,“基础教育”这个关键词的圈层一直从1998年持续共现到2022年,表明对基础教育领域的信息化研究一直以来就是我国教育信息化的研究热点,且“教育公平”“人工智能”等关键词也是我国教育信息化领域目前的研究热点。中心性是衡量关键词重要性的一个主要指标,若某节点的中心性≥0.1,则说明该节点处于中心位置,在研究中有较大的影响力。由表4可知除信息化、信息技术的中心性达到0.22和0.14外,基础教育和教育公平的中心性值也在中心节点的范围内,分别为0.14、和0.10,在图谱中发挥着重要的媒介作用。
2.6 关键词突变图谱分析
CiteSpace中的突变词检测技术(Burstdetection)是展示某学科领域中研究活跃度的一个主要指标,通过关键词词频的变化趋势能够判断出该学科领域的研究前沿与发展趋势。在CiteSpace选择Burstness选项并设置γ[0,1]为0.5,其他则保持默认数值,由图5可知,共出现了23个突变关键词。基于关键词词频和突变强度,大致可以将我国教育信息化发展脉络划分为四个阶段:起步阶段(1995—2004年)、应用阶段(2005—2009年)、全面整合阶段(2010—2016年)、融合创新阶段(2017—2022年)。
第一阶段(1995—2005年)是教育信息化研究的起步阶段。从图5可以看出这个时期呈现出来的关键词主要有现代教育技术、信息资源建设、信息技术教育、教师的信息素养以及教师培训。表明该阶段的研究关注点集中在教育信息化建设的软硬潜件建设以及教师信息化建设方面。1998年教育部制订的《面向21世纪教育振兴行动计划》中提出的“现代远程教育工程”强调扩大中国教育科研网的传输容量和联网规模。2000年,教育部在“全国中小学信息技术工作会议”中提出“中小学‘校校通工程”,用5—10年时间,加强信息基础设施和信息资源建设,使全国90%左右独立建制的中小学校能够共享网上教育资源,以及提出要加快建设一支数量足够、质量合格的中小学信息技术教育师资队伍[12]。2004年教育部颁布的《2003—2007年教育振兴行动计划》中指出要构建教育信息化公共服务体系,建设硬件、软件共享的网络教育公共服务平台,并且实施“全国教师教育网络联盟计划”,促进“人网”“天网”“地网”及其他教育资源优化整合,提高教师培训的质量水平。同年,为提高教师信息化教学的能力,教育部发布了《中小学教师教育技术能力标准(试行)》,并于2005年启动“全国中小学教师教育技术能力建设计划”。学者们就该阶段我国教育信息化建设进展成果开展了相关研究[6,13],并对如何提高教师的信息素养[14],培养新型教师[15],促进教师教育现代化方面有着较大的关注。
第二阶段(2005—2009年)是教育信息化研究的应用阶段,正式步入我国教育信息化1.0时代。2005年教育部启动实施“全国中小学教师教育技术能力建设项目”,标志着我国教育信息化进入以应用能力建设为中心的建设阶段[16]。该阶段的关键词主要包括策略、资源建设、发展现状。随着第一阶段的教育信息化软硬潜件等基础设施建设的发展与完善,相关的研究重点从设施建设转向强调教育信息化在教学、教育过程中的应用,如信息技术与课程整合的应用研究[17],并且关注信息技术在教育各个领域的应用,如图书馆电子资源建设[18]、教學资源建设[19]等。此外,对教育信息化发展现状[20]和未来策略[21]的研究也是这一阶段的关注热点。
第三阶段(2010—2016年)是教育信息化研究的全面整合阶段。该阶段的关键词主要包括云计算、政策、智慧教育、绩效评估、互联网+教育。2010年国务院颁布的《国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010—2020年)》首次把“教育信息化”抬升为国家战略的高度。2012年教育部颁布的《教育信息化十年发展规划(2011—2020年)》中对于如何促进各级各类教育的变革与创新,提出了一种全新的路径,即在教学过程中使现代信息技术充分发挥优势,实现信息技术与现代教育的融合创新。2016年教育部印发的《教育信息化“十三五”规划》,提出要形成基于信息技术的新型教育教学模式与教育服务供给方式,形成现代化的教育信息化体系。可以发现这个时期的国家政策强调要通过教育信息化和全面应用信息技术来实现教育、教学质量的显著提升,这就要求信息技术与学科教学的有机整合,运用云计算、互联网+等新兴信息技术,来整合和优化整个教育信息系统,建立教育云服务平台,共建共享教学资源,以此促进教育信息化新阶段—智慧教育的实施[11]。此外,绩效评估作为评价信息化发展水平的有效方法[22],可用于确定该领域的现状、发现建设过程中存在的问题,为教育信息化进一步发展指明方向,因此对教育信息化的评价也是这一时期的研究热点。
第四阶段(2017—2022年)是教育信息化研究的融合创新阶段。2017年党的十九大报告中写入“要办好网络教育”,2018年教育部印发的《教育信息化2.0行动计划》,标志着我国教育信息化正式迈入智能时代的教育新征程,即教育信息化2.0时代。该阶段的关键词主要有智慧时代、人工智能、教育公平、大数据。大数据、人工智能等新一代智能信息技术在教育中的融合应用[23],使得该阶段的技术与教育形成了一种“双向融合”的关系[24],推动了智慧时代教育现代化的发展[25]。且“教育公平”这一关键词的突变强度最高,为7.98。在2019年中共中央、国务院颁布的《中国教育现代化2035》里,把“实现基本公共教育服务均等化”作为面向教育现代化重点部署的十大战略任务之一,要求提升义务教育均等化水平,推进教育精准脱贫。党的二十大報告中指出要加快义务教育,优质均衡发展和城乡一体化,优化区域教育资源配置,完善覆盖全学段学生资助体系,促进教育公平。而信息技术能够打破时空限制,通过信息化技术手段[26],合理配置教育资源[27],实现优质教育资源共享,使偏远地区和教育滞后地区能够接触到优质的教育资源[28],实现教育公平。
2.7 关键词聚类分析
聚类是指按照某个特定的标准,把相似的对象划分到一个类或簇中,使得同一个类或簇内对象的相似性尽可能大。对关键词进行聚类可以从不同角度反映某学科领域的研究热点分布情况。本文在CiteSpace共现关系网络的基础上采用LLR(对数似然率)算法对1 056篇文献的关键词进行聚类,共得到7个聚类,聚类名称来自关键词,如图6和表6所示。聚类标签的序号由小到大分别是0#信息化、1#基础教育、2#信息技术、3#智慧时代、4#信息资源、5#教育公平、6#人工智能。序号越小,表明该聚类中包含的关键词数量越多。Modularity,即衡量聚类的网络模块化指标Q值,Silhouette,即衡量聚类内部的同质化指标S值。由图6可知,Q是0.828 5(Q>0.3意味着聚类出来的网络结构是显著的),S是0.964 6(S>0.5聚类就被认为是合理的,S>0.7意味着聚类是令人信服的,S值越接近1则意味着聚类内部的网络同质性越高),因此可认为本次聚类的结果是具有高信度的。
1)聚类“#0信息化”中主要包括“对策”“边远地区”等关键词。我国“十三五”规划提出的“精准扶贫、精准脱贫”的新理念中,明确指出教育扶贫是扶贫开发新阶段的主要路径和措施。利用信息化手段,能够突破时空限制,使优质教育资源的覆盖面积扩大,促进城乡、区域教育的均衡发展,有利于支持教育精准扶贫战略的实施。
2)聚类“#1基础教育”中主要包括“中小学”
“不平衡”“教学资源”等关键词。“基础教育”这个最大的节点出现在2000年左右。2000年召开的“全国中小学信息技术教育工作会议”中提出了“启动中小学‘校校通的计划”,旨在普及中小学信息技术教育,这是我国基础教育信息化的一个里程碑。2003年我国又实施了面向中西部等偏远地区的“农村中小学现代远程教育工程”,这就使农村地区和偏远地区的教育资源得到了明显的改善,有力地促进了我国义务教育的均衡发展。表明信息化资源配置、教育均衡问题[29]是基础教育信息化建设过程的重要关注点。
3)聚类“#2信息技术”中主要包含“教育”“全面发展”“教育改革”等关键词。该聚类关注信息技术与课程整合的应用,如图书馆电子资源建设[18]、教学资源建设[19]。此外,大数据、云计算、人工智能等新一代智能信息技术在教育中的融合应用,即信息技术与教育的深度融合[11],能够整合和优化教育信息系统,促进教育改革。
4)聚类“#3智慧时代”。智慧时代是中国现代化教育的时代,是指智能信息技术与教育的深度融合创新,比如教师、校园成为智慧教师和智慧校园[11],教育环境变为智慧教育环境。因此该聚类聚焦于智慧教育如何驱动教育系统的改革[30],以及对智慧教育的实践路径研究[31]。
5)聚类“#4信息资源”中主要包括“多媒体”
“信息意识”“培养学生”等关键词。大量且丰富的信息化教育资源不仅能够变革教育者的教学理念,还能完善其教学方式和手段,提高课堂教学效率,进而促进教学教育的发展。例如运用多媒体等信息化资源教学比“一张黑板、一本教材”的传统教学模式更富有表现力和感染力,能够促使学生快速、高效地获取知识,发展思维,更好地培养学生。因此对该聚类的研究主要聚焦于教育信息化资源的整合[32]与开发应用[33]。
6)聚类“#5教育公平”。教育公平是构建和谐社会的重要基础[34],促进教育公平是维系社会公平正义的基石。教育信息化能够实现教育资源的共建共享,使优质教育资源的覆盖面积扩大,被视为缩小城乡、区域教育发展差距,促进教育公平的有效举措。但随着教育信息化实践的深入,教育信息化有些时候进一步拉大了教育差距,造成“数字鸿沟”,这是个值得深思的问题。因此如何辩证思考教育信息化与教育公平的关系[35],以及如何以信息化手段促进教育公平实现路径的探索[36]是该聚类的研究重点。
7)聚类“#6人工智能”中主要包括“教育信息化2.0”“大数据”“智能教育”等关键词。随着人工智能、互联网+、大数据、云服务等新兴信息技术在教育中的应用及普及,催生了智慧教育、互联网+教育等。随着党的十九大的召开,标志着我国教育信息化正式迈入智能时代的教育新征程,党的二十大报告中指出要推进教育数字化,建设全民终身学习的学习型社会、学习型大国。但信息化还没有真正给教育带来大规模、常态化的革命[37]。因此对人工智能如何推动教育革命是该聚类的研究重点。
3 结 论
本文使用CiteSpace 6.1.R4可视化图谱分析工具,以1995—2022年中国知网(CNKI)收录的符合条件的1 056篇学术期刊作为数据源,从年度发文量、发文作者与来源机构、高被引文献分析、文献关键词、突变词检测、主题聚类6个维度进行可视化分析,结果表明:
1)从1995年至2022年,我国教育信息化领域的文献发文量呈稳定上升趋势,部分研究人员的成果较为丰富,但是还未形成核心作者群。
2)我国教育信息化领域的研究主力机构是华东师范、华中师范以及北京师范大学等国内知名的师范院校。除此之外,中央电化教育馆、北京大学以及河南大学等非师范类院校在教育信息化领域的研究也有所建树。但大多都属于同地域甚至同校(机构)的合作,这显然不利于信息的跨区域流动和协同创新。
3)“基础教育”“教育公平”“人工智能”“智慧教育”等高频关键词是当前我国教育信息化领域研究的热点。
4)我国教育信息化的发展历程可分为四个阶段:
起步阶段(1995—2004年),该阶段的研究关注点集中在教育信息化领域的软硬潜件建设以及教师信息化建设方面;
应用阶段(2005—2009年),研究重点从设施建设转向强调教育信息化在教学、教育过程中的应用;
全面整合阶段(2010—2016年),关注如何运用云计算、互联网+等新兴信息技术,促进教育信息化新阶段—智慧教育的实施以及对教育信息化的评价;
融合创新阶段(2017—2022年),该阶段关注对智慧时代教育现代化的发展研究以及如何优化教育资源配置,实现教育公平。
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作者简介:廖帅(1987—),男,汉族,江西南昌人,副研究员,博士,研究方向:信息管理、科研评价、绩效管理;邓茜(2000—),女,汉族,湖南衡阳人,碩士研究生在读,研究方向:信息管理、科研评价、绩效管理;黄海聪(1991—),男,汉族,广东惠州人,硕士研究生在读,研究方向:商务大数据、信息管理。