基于LDA模型的以成果为导向教育研究热点主题分析

关键词：成果导向教育（OBE） ；LDA主题模型；主题分析；课程改革；效果评估

中图分类号：G642 文献标识码：A

文章编号：1009-3044（2024）36-0137-04"开放科学（资源服务） 标识码（OSID） ：

0 引言

随着全球高等教育改革的不断深入，以成果为导向教育（outcome-based education，OBE） 作为一种强调学生学习成效的教育理念，日益受到世界各国的关注和重视[1-2]。1981年，Spady提出了以成果为导向教育的理念，该理念强调以成果为导向、学生为中心、持续改进[3-4]。OBE 理念认为每个学生都能成功，都能收获成果。

自20世纪80年代以来，OBE 理念在欧美等发达国家得到广泛应用，并在实践中取得了显著成效。1988年亚利桑那州凤凰城的阿拉罕布拉高中以及伊利诺伊州斯巴达学区，成功地运用基于成果导向教育的方法，学生的成绩得到了显著的提高[5-6]。1999年基于成果导向教育（OBE） 被运用到医学教育中，为课程提供了一个框架，同时为医学教育提供了具有变革性、全面和综合的方法[7-8]。OBE理念应用到高等教育中受到了学者们的关注，20世纪50年代基于成果导向的教育被引入马来西亚的高等教育中，以普特拉大学（UPM） 为例[9]。巴基斯坦在里法国际大学（RIU） 费萨拉巴德校区（RIUF） 的电气工程系实施基于成果导向的教育方法（OBE） ，最后取得了成功[10]。阿拉伯联合酋长国的扎耶德大学（ZU） 、英国的邓迪大学将OBE 理念融入课堂中都取得了成功[11-12]。南非也在1998 年将基于成果导向的教育运用到工程教育中，2003年美国ACGME规定住院医师项目必须运用OBE理念。阿富汗公立大学引入成果导向教育的方法，经过验证取得了成功[13]。2016年我国正式加入《华盛顿协议》后引入基于成果导向教育，经过验证发现有助于提高学生的能力（以汕头大学为例） [14]。同时我国的香港大学也积极在运用OBE理念，并得到政府和相关机构的支持[15]。近年来，我国高等教育领域也开始积极探索和引进OBE 理念，并在课程改革、教学评价等方面进行了一系列实践探索。然而，目前国内关于OBE的研究仍处于起步阶段，缺乏系统性和深度，尤其缺乏对OBE研究热点主题和趋势的宏观把握。

鉴于此，本研究旨在利用LDA主题模型对Web of Science核心数据库中以成果为导向教育为主题的文献进行分析，以期揭示该领域的研究热点主题及发展趋势，为未来研究方向提供参考，并为我国高等教育领域进一步深化OBE理念提供理论支撑。

本研究主要的任务为：（1） 对文献进行清洗、筛选，运用NLTK库进行分词；（2） 构建LDA模型，抽取热点主题；（3） 对热点主题进行分析，从而了解该研究领域的演化方向（绘制词云图） 。

1 文献综述

1.1 OBE理念的内涵

在过去的几十年间基丁成果导向的教育有效促进了各国教育的改革，并为我们指引了前进的方向。多位学者就OBE理念进行了阐述。例如，学者李志义以实例说明如何遵循成果导向课程教学目标的设计原则及课程内容设计要点，提出成果导向教育有“两条线”分别是面向产出教学的主线，面向产出评价的底线。R.M.Harden提出了一个基于三环模型的医学教育成果导向框架，并认为该框架在实践中取得了显著成效。MM Mahbubul Syeed指出基于结果的教育，即OBE，是一种基丁表现的教育方法，用丁丌发尖端的高等教育课程，并正在成为许多成熟和新兴教育系统的事实上的标准。Muhammad Zunair Zamir在2022年对基丁结果的教育（OBE）系统与传统的教学方法进行比较，详细分析了这些技术在Riphah国际大学（RIU）费萨拉巴德校区的有效性，最后得出基于成果导向的教育能有效提高教学质量。K.Premalatha认为基丁结果的教育（OBE）是一种教育理论，它将教育系统的每个部分都建立在日标（结果）之上。申天恩阐述了OBE理念的实施原则和理论基础，表明OBE理念的基本原则是所有学习者都可以取得成功。Mol-lie Butler从理论基础的角度出发，论述了OBE在教学上的合理性与可行性[21]。

1.2 OBE的应用

目前基于成果导向的教育得到了广泛的运用，主要集中在高等教育和职业教育。OBE理念最先成功地运用在了医学教育。学者R.M.Harden通过验证得出以成果为导向的教育在医学教育取得了重大的成功，并指出医生应该做什么事，强调成果和医疗实践的相关性和有效性，同时认为要想发挥以成果为导向在医学教育的优势，就要与学习结果达成协议[7，17]。Frank JR[22]经过实践得出CanMEDS（以成果为导向的） 框架是成功的，在加拿大得到广泛的传播，并受到了世界各地的欢迎及改编。以成果为导向的教育为医学教育提供了一些有效的培养方法，并且在实践中取得了成功，这为运用OBE理念作出了极大的贡献[23]。

综上所述，尽管已有学者对OBE理念的内涵、应用等方面进行了探讨，但目前研究仍缺乏对OBE 研究热点主题和趋势的宏观把握。因此，本研究将利用LDA 主题模型对OBE 相关文献进行分析，以期揭示该领域的研究热点和未来方向。

2.2 数据来源以及预处理

本研究数据选自Web of Science（WoS）SSCI、SCI-E 核心数据库，以主题=“成果为导向教育”or主题=“成果导向教育模式”or主题=“OBE理念”为主题，语种设置为“英语”，进行关键词检索。将检索到的数据去掉book review、note等，保留文献的摘要，最后以Excel的格式进行导出。

在进行LDA建模前，要将获得的数据进行预处理，使其能顺利地运行。首先我们先将数据进行去空值和重值筛选，运用Python中的nltk库对文本进行标记化处理（将文本分割为单个单词，并进行停用词筛选（nltk停用词库）） ，完成筛选后进行词形还原和词干提取，进而保证分词具有专业性、准确性和可靠性。

本文的研究思路主要为：第一，将获取的文献运用Python进行清洗（去空值和重值） ，并运用Nltk库进行停用词筛选分词（将文本分割为单个单词，并进行词干化处理） 等。第二，运用Python进行LDA模型构建，先运用困惑度以及主题一致性确定最佳主题数，随后运行模型。第三，将抽取到的数据进行分析，绘制词云图对该领域进行演化分析，从而揭示这一领域的现状以及未来的走向。思路框架如图1所示。

2.3 LDA模型构建

在进行LDA建模时，为了保证结果的科学以及最优，需要进行最优主题设置。在学术界一般用困惑度和主题一致性来确认最优主题数。一般来说，当困惑度越低时得到的效果越优且模型稳定，主题一致性越高通常意味着可信度更高以及模型性能更优。经过观察多次运行结果并结合图2、图3可知，当主题设置为12时得到的效果最佳，模型更加稳定。

将主题设置为12进行代码的运行，其中LDA建模核心代码为：goocl_ldamodel=LdaModel（eng_cor-pus_tfidf，num_topics=12，id2word=engDict，alpha= 50/12， eta=0.1，

random_state=100），抽取主题下的前10个词，详见表1。

为了能直观地展现主题内容，运用pyLDAvis进行可视化，详见图4。在图中左侧的圆圈中为主题，有多少个圆圈就代表有多少个主题，圆圈里面的数代表是哪个主题。其中圆圈越大说明这个主题在文本中越重要，圆圈之间的距离越近说明关联度越高。图的右侧代表主题下的出现概率最高的词（一般30个） ，长条代表词在主题内出现的概率，越长代表出现的概率越高。

3 讨论

3.1 词频分析

在预处理数据的基础上，利用Python 第三方库WordCloud绘制词云图，得到的结果如图5所示。在图中不同关键词会用不同的颜色展示出来（图中关键词颜色相同只是为了更美观，不具备特殊含义） ，词越大说明在文本中出现的概率越大。表2为词频前十的词。

在词云图中Educ（755） 是出现概率最高的词，且处于图中醒目位置。至1981年成果导向教育（OBE） 提出伊始就被运用到了医学教育之中，其中OBE理念的初衷是改变目前的培养模式，也就是促进教育的改革。

词student（502）和learn（469）也是比较突出的，学生是学习的主体也是教学的其中一环。以学生为中心是OBE理念的核心概念，是OBE理念实施的必要条件；因此深入探究学生的学习情况是必要的，能让我们顺利地进行教学并推动教育的改革。

Outcom（320） 在成果导向教育中占有重要地位。成果导向教育理念注重成果的输出，能力的获得，学生通过学习能够做什么，能解决怎样的实际问题。成果是引导学生学习，教师教学的重要指标，贯穿教学的整个过程。

Curriculum是成果导向教育实施的关键，只有设计出融合成果导向教育理念的课程设计，才能进行有效的教学。课程改革是目前融入成果导向教育的途径，已然成为目前的研究热点。

Medic在图中也较为突出，成果导向教育理念率先在医学教育中运用，并取得了一定的成功。医学教育上的成功证明了成果导向教育是有益的，极大地推动了教育的改革。

词assess在图中位置醒目，评估是成果导向教育可持续发展的一个过程，也是评估教学实施改进的一个重要核心点。到目前为止，成果导向教育并没有出现统一的效果评估标准。因此，科学合理的评价标准是未来所要解决的一大难题。

Use、develop这两词的出现频率分别为255和237，目前成果导向教育得到很多国家的运用，并且都形成适合各自国家发展的模式，且具有较高的发展空间。成果导向教育的出现是为了促进人才的培养，帮助学生获得问题解决的能力，具有较好的发展前景。

词Compet在图中位置鲜明，成果导向教育理念注重培养学生解决问题的能力，让学生在竞争激烈的环境中生存下来。

3.2 主题分布特征

为了直观分析该领域的热点主题，在LDA模型抽取的主题基础上，绘制主题热点饼状图，详见图6（图中颜色为随机分配） 。从图中可以直观地发现主题6 占比最高为13.1%，其次是占比10.2%的主题9，排在第三的为主题4（占比9.7%） 。结合表1可将主题6识别为OBE理念应用，热度排在第二的主题9可识别为成果导向教育效果评估，主题4识别为成果导向教育课程改革。表3为热点主题识别。

3.3 关键词共现网络分析

为了了解关键词之间的关系，在现有的数据基础上，运用Vosvlewer软件进行关键词关系分析，详见图7。图中的一个圆点代表一个关键词，连线代表关键词与关键词之间的联系（线越多说明关联度越高），颜色相同表示关键词属丁相同主题集。中心性从高到低为（只列举前6个）out-based education（128）、compe-tence（36）、curriculum（33）、education（32）、students（28）、medical-education（24）。结合图谱可知课程设计、效果评估以及OBE理念的应用，在成果导向教育研究领域具有举足轻重的地位。

4 结论与展望

本文运用LDA主题模型对成果导向教育领域进行热点主题提取，并深入进行分析，从而了解该领域的研究发展状况。从词云分析、热点主题以及关键词可视化结果来看，目前成果导向教育领域聚焦在OBE理念研究、课程设计改革以及效果评价等方面。成果导向教育运用到了许多国家和地区，并且取得了一定的成果。

目前，OBE理念在医学上给我们提供了一些极具价值的方法，但在一些国家基础教育的运用上还存在一定的问题[23]。其次，成果导向教育有多个成功的例子和框架，但是并不是每一个框架都是万能的，也并不是每一个方法都能复制成功。因此，在运用以成果为导向教育的时候，不能盲目照搬，应该根据自身情况进行改进，避免东施效颦。

在课程改革方面，我们要秉承学生为中心教师为主导的理念。成果导向教育注重成果的输出能力的获得。教师在课程的设计上，要选择适合学生教学方法，带动学生的积极性。同时，教师要发挥自身的作用积极引导学生，明确教育的结果。

成果导向教育注重持续改进，而持续改进的基础是效果评估。成果导向教育是否实施成功，效果评估起着重要的作用。到目前为止，成果导向教育在效果评估这一环节，并没有一个统一的方法，因此要想得到一个有说服力的结果，就得制定一个科学又合理的评估方法。

本研究的数据主要来自WoS核心数据库，且只保留了文献的摘要，未对全文进行研究，可能会因为数据来源单一。其次，在筛选文献时选择了英文文章以及在特定时间内，这样会使部分文献丢失， 使得研究结果片面，导致研究结果可能不完全涵盖成果导向教育的研究领域。因此，在未来我们将收集更多的数据进行研究，从而得到更加可靠的研究结果。