基于CiteSpace的高校教师信息素养研究的可视化分析

薛锋, 肖恩, 胡萍

随着大数据处理、云计算技术、人工智能、物联网和5G技术等技术的持续发展,教育行业也步入了信息化时代。2018年4月,《教育信息化2.0行动计划》的颁布是我国教育信息化进程加快的重要标志。

高校的信息化进程很大程度上取决于教师的教学质量以及所培养学生的信息素养水平,教师是信息化教育的主要执行者,其本身信息素养的重要性不言而喻。《教育部2019年工作要点》中提出“推进信息技术与教育教学深度融合,推动教育信息化转段升级,提升师生信息素养”〔1〕,标志着全面提升高校教师的信息素养是当前亟待解决的重要课题。在教育信息化“十四五”规划规定,要开展终身数字教育,提升教育信息化基础设施建设水平,构建高质量教育支撑体系〔2〕。信息素养(Information Literacy)是利用信息解决问题的技术和技能,可通过训练获得,是人整体素养的一部分,最早由美国信息产业协会主席Paul.Zurkowski于1974年提出〔3〕。自此其内涵不断完善与发展,成为当下人们不可或缺的必备素质。我国学者对信息素养的理解不断更新,姚沁华初步探讨了信息素养对高校教师的影响,认为信息素养与人的整体素养是一种辩证关系,学生的培养很大程度上取决于高校教师水平〔4〕,邱金平对于“互联网+”时代的高校教师所面临的挑战进行了分析,同时提出了“互联网+”时代下信息素养的内涵以及提升策略〔5〕。高校教师信息素养是高校科研水平和人才培养的关键因素,其提升是一个长期艰巨的动态发展过程,需要采取合适的措施以提高教师的信息素养。故在信息化、智能化的时代,学者们对于信息素养问题的讨论与研究也更加深入,本文通过CiteSpace软件对CNKI信息素养的相关研究文献进行可视化分析,全面梳理和研究国内高校教师信息素养的研究现状,为制定高校教师信息素养能力标准提供参考。

一、研究方法

知识图谱(Knowledge Graph)是一种主要分析统计工具,本质是一种能够展示某一知识的发展进程和研究领域内各元素的内部关系的一系列图形,能够帮助挖掘、分析、构造、映射、绘制和显示知识领域以及各领域之间的相互联系〔6〕。知识图谱包括科学知识图谱(Mapping knowledge domain)和以Google为代表的基于图的大规模网络知识图谱。科学知识图谱是指借助大数据科学与可视化等技术,用来研究科学技术的发展历程、知识结构关系等的图像。比如,以Google为例的科学知识图谱可以用来说明在真实世界中不同实体之间及其内部的复杂关联关系,把不同知识库以图的形式联系起来,比如知识问答、常识推理、智能搜索等,是大数据分析技术迅速发展的产物,包括了各种百科分类网站的语义搜索。

本文使用科学知识图谱的概念,以CNKI中高校教师信息素养研究文献作为试验样本,借助可视化分析软件CiteSpace分析高校教师信息素养研究演化的关键路径,其中包括机构(Institutions)合作网络、作者(Author)合作网络、关键词(Keyword)共现等,共有四个步骤。

(1)初选数据。以CNKI的中文期刊为信息源数据,筛选样本文献。为了保证数据的完整性,同时提高数据的准确度和可信度,进行同义词排列组合检索,但需对文献数据去重处理。

(2)数据清洗。为提高高校教师信息素养知识图谱的精确性,剔除会议摘要、书评、述评、访谈等与主题无关的无效文献。

(3)可视化分析。将数据导入CiteSpace软件中,相关参数设置:时间切片为1;节点类型分别选取机构、作者、关键词;阈值“TopN”为系统默认值50,即出现频次前50位;通过不同节点类型选择具体的修剪、聚类和网络类型,生成共现知识图谱;其余设置选择系统默认设置。

(4)结果呈现。与科研人员交流,保证知识图谱的准确性。

表1 信息收集及处理方法

以“信息素养”为检索主题,在CNKI中采用高级检索方式。为保证数据的完整性,再添加摘要和篇关摘进行精准检索。将“教师”“高校”的词频检索进行排列组合,检索年限为从1997年第1篇研究文献至2020年,总计收集数据1853条,通过去重和数据清洗获得有效数据文献966条,如表1所示。

二、基于知识图谱的可视化分析

(一)文献年度发文分布

图1 高校教师信息素养历年发文量趋势

发文趋势能够直接反映相关研究领域的发展历史。通过分析文献年度发文量的变化,可从整体上把握高校教师信息素养的研究动态,如图1所示。总体而言,高校教师信息素养发文量不断增加,但某些阶段并不稳定、起伏较大,可分为三个阶段,如图2所示。

第一阶段:2001年以前为研究起步期。2001年以前多数高校并未开展文献检索相关课程,高校教师外语水平和计算机掌握能力较为受限,大多数高校教师还只是关注信息能力的培养,一部分高校教师初步接触文献检索相关知识,信息素养意识开始萌芽,研究文献较为缺乏。

第二阶段:2001—2010年,研究成长期。21世纪互联网通讯技术快速发展,教育部通过普及计算机多媒体教学、强化图书馆功能、建设“数字化校园”〔7〕等措施不断推进高校信息素养教育。相关研究中表明,高校教师计算机能力有待提高,“一手拿书,另一手拿粉笔,在黑板上板书”的传统教学模式〔8〕仍旧是高校教师教育的主流,在一定程度上说明高校教师有效利用信息资源、借助信息技术解决实际问题等能力普遍欠缺,导致忽视学习方法的传授、学生被动学习的思维定式、学生信息素养低等,在此期间有关高校教师信息素养的研究文献逐年增长,从2001年研究文献基本为零到2010年有关高校教师信息素养的相关研究达50篇,表明教师信息素养逐渐受到重视,对其信息素养的研究开始深化。

第三阶段:2011至2020年,研究快速发展期。伴随着“2G”到“5G”信息技术的快速发展,大数据分析、人工智能的概念逐渐进入人们的视线,智能手机功能日益增强,计算机技术迅速发展,高校教师信息素养的研究呈现波动式增长,表明这项研究处于快速成长期。

(二)发文研究机构分析

科学研究水平由所属机构的科研能力决定。科研机构是推动研究发展的主要阵地,研究机构贡献分析可明确该研究领域的主要科研力量及其影响力。将各个科研机构发文单位在CiteSpaceⅤ中进行可视化分析,如图3所示,得到433个节点数即433个发文机构,65条边即65种关系,density=0.007即联系紧密程度,表明高校教师信息素养研究的机构研究比较分散。

图3 发文单位共现分析

对高校教师信息素养学术研究机构进行部分汇总,如表2所示,列出了在1997至2020年间发文量在3篇及3篇以上的学术机构,包括湖南理工学院体育学院、广西科技大学计算机学院、广西医科大学图书馆、江苏科技大学计算机与工程学院、吉林工程技术师范学院外语学院。

表2 研究机构分布

(三)研究学者分析

图4 作者共现分析

对966篇文献的作者进行可视化分析,共有477位作者,出现频次为135次的合作关系图谱,图谱中每位作者文章数量均3篇,作者间的连线表示其合作关系,如图4所示。通过分析,得到高被引作者,如表3所示。由作者共现分析和高被引作者可知,联系紧密程度density=0.0012,表示作者整体分布较为分散,独立散点较多,表明多数学者为独立研究,未与其他学者形成广泛合作网络;少数学者选择小范围合作,即总体来说未形成稳定的研究团体,不同团队间缺乏深度交流合作。总体上看,高校教师信息素养的研究团队较为疏松,联系不紧密,发文量低,通常仅对高校教师信息素养的某些特征进行初步分析,研究不够深入。

表3 高被引文献

采用美国科学家D.普赖斯提出的定律〔9〕,计算出核心作者最低发文量为4篇,可以看出学者们对高校教师信息素养的研究还不足,相对于信息素养研究的总体人数,高校教师信息素养领域研究的学者数量占比较低,因此该领域具备相当大的研究潜力,需要继续发掘。

(四)关键词共现分析

进行关键词词频分析前先将同义词合并,如慕课和Mooc、高校和大学、高校教师和教师、英语教师等,避免对统计产生影响。通过关键词词频汇总出各领域高频词明细表,如表4所示。其中“信息素养”“大学生”“对策”“高校教师”关键词中心度最高,中心度与其在研究领域的地位相关,数值越高代表地位越重要,受到该领域研究学者的关注程度越高,参与研究的时间越长。为了探究高校教师信息素养研究的热门话题,运用CiteSpace对1997至2020年CNKI收录的中文期刊的文献题名、作者、关键词、作者机构、文献来源、摘要等题录相关信息进行关键词词频分析。从表4可看出,CNKI数据库收录的高校教师信息素养的高频词有信息素养(409)、高校教师(245)、高校(72)、信息技术(60)、大学生(43)、慕课(48)、教学模式(21)等。国内高校教师信息素养研究主要集中在高校图书馆的信息化、大学生的教育信息化以及信息素养教育的方式。从点度中心度角度来说,信息素养(0.34)、教学改革(0.05)、高校教师(0.24)而培养三类高频关键词反映出国内高校已经开始深入研究如何通过培养教师的信息素养从当代大学生,使其具备更好的信息素养能力和意识。

表4 部分关键词词频分析

关键词代表该篇文章所包含的核心观点和主要研究方向,采用关键词共现分析能够直观地显示出该领域的热门研究问题〔10〕。运用CiteSpace分析得到了1997至2020年间CNKI高频关键词的聚类知识图谱,并构造出了关键词的共现图谱。设定参数时选择关键词作为节点类型,在修剪选项(Pruning)时选择以下几种:关键路径(Pathfinder)、修剪合并后图形(Pruning the merged network)、修剪切片网络(Pruning sliced networks)〔11〕。“Visualization”菜单中选择聚类试图静态(Cluster Viewer-Static)和显示整体网络(Show Merged Network)。共475个节点,552条连线,网络密度(density)为0.0049,如图5所示。

图5 关键词知识图谱

由图5可看出,1997至2020年CNKI核心关键词聚类图形成了18个有效聚类主题,分别为信息素养、信息技术、对策、网络环境、高校教师、高校、教学模式、大学生等,对图谱中18个聚类的相似主题整理合并,大致汇聚成以下三大主题:

第一,以高校教师为核心主题的研究;

第二,以高校图书馆信息化建设为核心主题的研究;

第三,以教育信息化培养为主题的研究。

通过关键词共现知识图谱,查看其时间序列视图,其聚类标签和关键词知识图谱一致,如图6所示。图中每一个节点均表示一个关键词,节点之间的连线则代表其共存关系,时间上从近到远,颜色从冷到暖,并且线的粗细反应相互之间共存的程度,线条越细,共存关系越弱。在时间线中,关键词按照其出现的年份铺展开来,一目了然。

图6 关键词时间序列视

(五)关键词突现分析

不难看出,近年来对高校教师信息素养的研究越来越依托于计算机网络等各种工具,将教学理论与实践结合更加紧密,以慕课为代表的线上教育平台,提供大量优质的网络学习资源,向广大学习者开放,提供灵活自主的学习资源。由关键词共现分析所得到的信息素养关键词突现率知识图谱,如图7所示。

图7 信息素养关键词突现率知识图谱

信息素养关键词突现率知识图谱中的节点类别为Keywords,Year代表节点开始出现的日期,Strength代表突现强度,Begin代表突现起始的日期,End代表突现终止的日期,而蓝线代表节点开始的出现日期,红线则代表突现的时间段。从图7可以看出,关键词信息素质的突现时间最早,即最早被关注的话题,随着时代的发展,计算机信息技术不断创新,慕课、翻转课堂等逐渐成为近年来学者们关注的主题。可以看出,随着时代不断发展,信息素养的培养模式对教育质量以及教育创新的发展起到推动作用。

三、结论

通过CiteSpace对高校教师信息素养文献的相关信息进行可视化分析,可以得出以下结论:

(1)1997—2020年,对于高校教师的信息素养的研究大致可以分为三个阶段,即基于信息意识的觉醒、发展和形成。每个阶段研究的主题侧重点不同,从一开始的传统教学到如今的基于互联网的线上教学,各种信息工具的发展使得高校教师的信息素养不断提高。

(2)高校教师信息素养的提升是随着信息时代各种信息工具的发展而提升的,所以高校教师应该广泛学习相关教学软件,不断增强自身信息素养能力,以提升自身综合能力。高校教师自身应首先提升信息素养能力,方能带领学生学习探索。

(3)对高校信息素养的研究还未形成完整的体系,所以各个研究机构、各个学者之间应该加强相互之间的交流与合作,相互分享教学资源,对于问题集中解决、集思广益。构建信息素养研究体系的同时,也要改变教学模式与教学方式,这对高校学生信息素养水平以及社会信息素养的水平的提升具有促进作用。