线上线下混合式教学在土建类教学改革的研究热点和趋势分析＊

岑晓倩，张亚庆，李利丹

（凯里学院，贵州凯里 556011）

面对全球高等教育领域的数字化挑战，线上线下混合式教学已经成为必然的趋势.与传统的教学模式相比，这种教学模式兼具在线教学和面授教学的优势，在一定程度上突破了时间和空间对学习的限制.目前国内教学改革中，大力推进线上线下混合式教学是转变高等教育授课方式的重要环节.2018年，教育部高等教育司司长吴岩［1］提出了线上金课、线上线下混合式金课等概念，并对未来“金课”的发展提出了设想.同年，教育部出台了《教育信息化2.0计划》并提出了“信息素养提升行动”的要求.该计划明确指出需要完善课程标准和更新课程方案，以全面提升学生的信息素养水平［2］.作为教育信息化的产物，线上线下混合式教学模式将随着网络智能化的不断推进而壮大.随后，《教育部办公厅关于开展2019 年线上线下混合式、社会实践国家级一流本科课程认定工作的通知》的发布掀起了混合式教学改革的风潮［3］.2020 年，传统的教学方式因新冠肺炎的暴发而发生了变化，线上教学方式推动了线上教学模式的迅速发展，同时也鼓励国内外学者对混合式教学模式的积极研究与讨论［4-5］.可以看出，混合式教学在教育领域的研究，是教育部对高校教育改革与疫情发展变化共同推动的结果.通过查阅CNKI收录，相比其他领域，土建领域近10年发文量偏少，在后疫情时代，预计在土建类教育中，混合式教学应用和研究相关的论文数量将会逐年增加，意味着该领域的研究将迎来新的高峰.本文基于CiteSpace 可视化分析软件，对2012年至2023年发表CNKI收录的土建类线上线下混合教学模式研究中文文献进行科学知识图谱分析，总结土建类领域线上线下混合教学模式研究的机构和作者、研究热点以及发展趋势，为推动高校土建类专业混合教学改革提供了理论支撑和借鉴.

1 研究资料与方法

1.1 资料来源

为了研究土建类专业领域的线上线下混合式教学，本文利用CiteSpace 软件创建了一个知识图谱［5］.在知网数据库中使用主题检索，选择主题词为“线上线下混合”或“混合式教学”，学科选择＂建筑科学与工程＂，时间范围设定从2012年到2023年，截至2023年6月22日，共检索到573篇文献，其中包括3篇来源于CSSCI的期刊文章.这些文献被导入CiteSpace软件中，并设置了1年的时间片区.

1.2 研究方法

本文运用文献计量法，并借助CiteSpace 文献可视化软件，构建了该领域的文献网络图谱，通过对关键词进行研究，分析了该领域的热点问题、前沿领域以及研究动向.

2 数据分析与图谱解读

2.1 年发表量分析

通过直观观察发文数量的变化，可以了解某一研究领域的发展情况和趋势.国内对于线上线下混合式教学在土建类专业领域研究始于王仁君2012 年进行的以E-learning 应用于《建筑材料》的高校混合式学习模式研究［6］，随后混合式模式进入更多研究者的视野中.

由图1 可知，2012-2017 年虽有研究，但相对较少，属于混合式教学在土建类专业领域研究的初步探索；2018年以来，相关研究的数量不断增加，研究领域也逐渐扩大，研究内容也在不断深入，这表明该领域已经引起了广泛关注和研究者的积极投入；2021 年达到研究的高峰，此阶段是线上线下混合式教学在土建类领域研究的爆发期；2022 有下降的趋势，但仍保持在140 篇以上，预计2023 年达到192 篇，说明土建类专业课程整体上对线上线下混合式教学改革仍具有学术兴趣且受到研究者的关注和重视.

图1 土建类专业课程线上线下混合式教学改革研究成果分布图

2.2 发文作者、机构分析

2.2.1作者情况分析

通过CiteSpace 展示作者或机构等研究主体合作网络组织结构，可以清晰直观地分析研究主体的关系，有利于帮助我们发现土建类专业课程线上线下混合式教学改革研究中发挥着重要作用的主导人物及其群体［7］.在对573篇有效文献数据的分析中，发现廖红建、杨谦和张慧是在土建类专业课程线上线下混合式教学改革领域中发表文章数量最多的三位作者，均为4 篇（图2）.这表明他们在该领域中扮演着重要的角色，并具有丰富的研究经验.

图2 土建类专业课程线上线下混合式教学改造发文作者合作网络

由图2 显示，整体而言，土建类专业课程线上线下混合式教学改革的研究群体呈分散状态.然而，也存在一些小的合作团队和大的作者群体，其中周小龙与郭涛、韩晓敏、刘铂、樊智华和郑显春构成的作者群最大.这些合作团队可能通过密切的合作关系，共同推动该领域的研究进展.对整个知识图谱进行观察，可以发现许多孤立的节点，即单独的作者或机构.此外，各研究团体之间缺乏网络联结，表示当前土建类专业课程线上线下混合式教学改革领域内的学术合作相对较少.综上所述，该领域内的研究人员之间的学术合作存在欠缺，土建类专业课程线上线下混合式教学改革的研究处于相对分散的状态，需要促进更多的合作与交流，以便加速研究进展并实现更好的教学改革效果.

2.2.2发文机构学术影响力分析

由表1 可知发文量排名前15 的核心研究机构发文情况.东南大学成贤学院发文量最多，共6篇，最早发表时间是2019年.除了本科院校，职业院校也积极进行土建类专业课程线上线下混合式教学改革，排名前8 的发文机构有4 所职业院校，如杨凌职业技术学院、大连职业技术学院、陕西工业职业技术学院和重庆建筑工程职业学院.

表1 发文量排名前15的核心研究机构情况

采用CiteSpace 软件中的机构模块［8］，将阈值设定为3，对土建类专业线上线下混合式教学改革领域文献的发文机构进行了研究.如图3 所示，节点有99 个，连线有6 条，其密度是0.000 8.节点的大小反映了机构的发文量，其代表研究机构在研究领域的论文发表数量的多少.同时，中心性指标可用来衡量节点的重要程度，反映其在网络中的重要性［9-10］.可视化结果显示了土建类专业课程线上线下混合式教学改革领域研究的具有较高的发文量的研究机构，并通过节点之间的连线反映了研究机构的合作情况.

图3 土建类专业课程线上线下混合式教学改革机构合作关系图

渤海大学为最早研究机构，吉林建筑科技学院、河北建筑工程学院和安徽科技学院为新生力量.需要引起重视的是各个机构之间的合作网络相对分散，缺乏跨机构合作研究，只局限于两学校合作，合作力量较弱.这表明我国土建类专业课程线上线下混合式教学改革相关领域的研究尚未形成明显的群簇现象，未来该领域的研究机构之间的合作交流有巨大的发展潜力.

2.2.3研究热点分析

2.2.3.1关键词共现分析

在标引论文内容时，关键词对于论文具有实质意义，并扮演着重要的角色，体现了文章的核心和主要内容［10］.因此，通过统计关键词的词频，可以很好地反映出这一领域的研究热点.分析结果能够揭示该领域的研究重点和趋势，进而为相关领域的学术研究和发展方向提供指导［11］.利用CiteSpace 中的选取“keyword”节点进行土建类专业课程线上线下混合式教学改革相关领域的高频关键词可视化分析，并得出了高频词统计清单，见表2.在检索到的论文中，频次指的是某个关键词出现的次数.中心性是用于评估文献重要性的权重指标，指的是论文关键词在网络中的权重.当关键词的中心性较高时，表明关键词的共现概率也更大.通常情况下，节点的中心性超过0.1 被视为关键节点.若一个关键词的频次和中心性皆高，则该关键词代表了该领域研究的热点前沿.因此，这样的关键词在该领域的研究中具有重要性，值得研究者们关注和深入探究.采用“Pathfinder”和“Pruning the merged network”作为剪裁方法［12］，并将数据抽取对象设定为前50 个，产生414个节点，470条连线，如图4所示.

表2 土建类专业课程线上线下混合式教学改革领域频次大于12关键词

图4 土建类专业课程线上线下教改领域论文关键词共现的科学知识图谱

从表2 和图4 结合可知，按照频次排在前5 位的关键词分别是“教学改革”“线上线下”“教学模式”“教学设计”和“翻转课堂”，土建类专业课程线上线下混合式教学改革主要侧重于土建类专业的具体课程改革［13-16］，2020年出现较新的关键词“课程思政”排在第7位.关键词“教学设计”的中心性最高，达到了0.38，其次是“互联网+”和“教学改革”，中心性分别为0.33 和0.31.通过对比研究关键词的频数和中心性，可以得出以下结论：尽管教学改革、线上线下和教学模式是研究者们最关注的主题，但其在社会影响力方面并不如教学设计、实践和教学改革的研究.因此，为了追求更具研究价值和实际意义的科研成果，我们应该进一步加强对教学方式、方法、在线教育平台和教学效果等方面的研究.

2.2.3.2关键词聚类分析

关键词聚类是通过复杂数据挖掘算法，对在该领域复杂网络中具有明显领域特征的词语进行聚合和分类的过程［17］.在图谱绘制中，CiteSpace 根据聚类模块值（Modularity Q）和聚类平均轮廓值（Weighted Mean Silhouette S）来评估图谱的绘制效果［18］.Q 可以反映关键词聚类网络的优良程度，S衡量整个聚类网络的平均同质性，一般情况下，当Q＞0.3代表划分出的聚类结构是显著且合理，S越接近1代表网络的同质性越高［19］.通过CiteSpace 软件以1年为切片，使用对数似然率算法（Log-Likelihood Rate，LLR）生成了包含223个节点和204条连线的关键词聚类图谱，如图5所示，模块值Q=0.895 5，S=0.953 7，可见文献数据有明显的聚类线性，组群结构可信度高.

图5 土建类专业课程线上线下教改领域论文关键词聚类的科学知识图谱

图5中有10个聚类，模块的大小代表聚类的大小，聚类从0开始编号，代表最大的模块.#0翻转课堂包含土木工程、开放教育、spoc 教学模式和实验课程等关键词；#1 线上线下包含以赛促学、课程改革、创新能力和信息时代等关键词；#2 教学改革包含土力学、课程建设、金课建设和线上线下混合式教学等关键词；#3 教学模式包含高职院校、景观设计、线上线下混合式和信息化等关键词；#4 金课包含改革、实践、混合式和建筑力学等关键词；#5 混合教学包含任务驱动、云课堂、高程放样和智能建筑等关键词；#6教学设计包含课程思政、课堂教学、教学改革和室内空气环境等关键词；#7线上教学包含互联网、线下教学、“互联网+”和虚拟仿真等关键词；#8环境设计包含深度学习、教学实践、建构主义和学习路径等关键词；#9 工程估价包含专业建设、教案设计、教学难点和思政元素等关键词；#10智慧教学包含教学创新、雨课堂、线下和线上等关键词.

3 发展趋势、研究热点及前沿

3.1 时间线聚类图谱

除了对聚类后的关键词进行进一步分析，CiteSpace还能生成时间线聚类图谱，这种可视化图谱引入了时间元素，重点展示了每个聚类内关键词的历史发展轨迹和时间范围［20］.

选择Timeline 视图后，生成了土建类专业课程线上线下教改研究领域关键词时间线聚类图谱.根据图6 我们发现该领域包含多个知识子群，分别为翻转课堂、线上线下、教学改革、教学模式、金课、混合教学、教学设计、线上教学、环境设计、工程估价和智慧教学10个方面.我国土建类专业课程线上线下教改领域研究近10 年发展迅速，翻转课堂的研究从2014 年一直贯穿到2023年，表明这些研究内容被持续关注，土建类专业课程教学改革的研究开始于2016 年，线上线下、混合教学和金课的研究从2019 年至今保持了很高的热度，“互联网+”子群研究随着新技术的不断革新，研究领域呈现出明显的递增趋势，这表明已成为关注的热点.由于疫情原因线上教学研究从2020 年发展迅速，但其后逐渐减少，特别是2022 年后几近消失，环境设计、工程估价的研究主要集中于2020年以后，说明土建类专业课程线上线下教改主要以工程环境专业和工程造价专业为主.

图6 土建类专业课程线上线下教改领域论文关键词时间线聚类图谱

由图6还可以看出，2012-2015年土建类专业课程线上线下教改领域主要前沿领域为翻转课堂、教学模式、慕课和建筑构造等；2016-2018 年的主要前沿领域为微课课程群、教学改革、混合式、课程建设、土力学、以赛促学、信息技术、“互联网+”、云课堂、教学实践等；2019-2022 年的主要前沿领域为线上线下、混合教学、雨课堂、金课、课程思政、线上教学、智慧教学、虚拟仿真、土木工程和实践教学等.

3.2 发展趋势分析

为了展示不同时间段内关键词的变化和发展趋势，本文采用了Time-zone可视化方法，分析2012年至2022年期间，土建类专业课程的线上线下教改研究领域的研究特点以及各个阶段的主流方向，以探索其演变动态.土建类专业课程线上线下教改领域整体Time-zone 图，如图7所示，横坐标代表时间，展示了关键词在不同时间维度下的变化情况，清晰直观地呈现了土建类专业课程线上线下教改领域研究的趋势.当文献数量在某一时间段内呈现较多时，表明当时该领域的研究学者非常关注.而时间段之间的节点连线则表示了研究的传承关系，表明了前一个时间段的研究对后一个时间段的研究的影响.而两个时间段之间连线的多少则反映了它们之间联系的紧密程度［21］.

图7 土建类专业课程线上线下教改领域论文关键词Time-zone 图

由图7 可知，在2012—2016 年时间段的节点数量最少，只包括教学模式、教学设计和翻转课堂，节点之间的连线也只有几条.这与前文中提到的年发表量分析结果一致，此时正是土建类教学改革研究的起步探索阶段.而在2017—2020 年，对土建类线上线下教学改革的研究变得更加深入，关键词分布更加密集，主题涵盖范围更广，显示出爆发期的特征.尽管研究热点在2021 年之后相对减少，但仍持续受到研究者的关注和重视，进入一个研究稳定且深化的阶段.

通过分析土建类专业课程线上线下教改领域的科学知识图谱（图7），便于了解特定研究主题相关文献的时间范围.分析可知，教学模式的研究始于2012年，由王仁君针对建筑材料专业基础课，基于网络教学平台提出几种混合式学习模式.从2013年到2014年分别延伸教学设计、翻转课堂等热点研究，之后教学模式的研究一直持续至今.随着研究的进行，研究热点不断扩大，自2016年开始，教学改革等热点问题迅速崛起，并推动线上线下研究的蓬勃发展.高频关键词节点数量不断增加，并且节点之间的联系日益紧密.随着混合式教学、线上线下结合、课程思政、“互联网+”、雨课堂等热门主题不断涌现，研究的深度和广度也得到了进一步拓展.自2022 年起，节点数量较多且较小，发表的文献数量相对前几年有所下降，表明研究在这一阶段呈现出分散且多元化的特点.这与研究处于平稳深化阶段相吻合，并与发表文献数量的分析结果一致.在这一时期，主要对之前涌现的大量新研究话题进行深入研究.同时，一些新的热点关键词涌现，包括线下教学、金课建设、新工科、思政教育、创新创业、泛雅平台和思政元素等.

4 总结与展望

通过对2012年至2023年CNKI数据库中土建类领域关于线上线下混合式教学的研究文献进行分析，可以发现：从文献发表情况来看，2012—2017 年是混合式教学在土建类领域研究的起步探索阶段，从2018 年开始出现增长期，到2021 年达到了爆发期；根据作者与机构之间的合作情况，发现研究机构之间缺乏合作、分布较为散乱，除了一小部分研究团队存在紧密合作外，大部分研究者之间的合作关系相对松散；从关键词共现、聚类和时区图的情况来看，在土建类领域的研究比较集中教学改革、线上线下教学、教学模式、教学设计和翻转课堂等方面，研究热点丰富，主题广泛，显示出研究者们对线上线下混合式教学在土建类领域的学术兴趣.

因此，在未来的混合式教学在土建类领域研究中，加强作者和机构之间的合作与沟通，以使混合式教学在土建类领域的研究能够更加细致、持久，在当前研究热点的基础上，可进一步探索其他潜在热点，并扩展研究主题，以促使混合式教学在土建类领域的研究进一步深化和多元化.