基于CiteSpace的我国概率论课程思政研究知识图谱分析

王海燕 石晓晶 宗琮 马嘉芸 曹志娟 常青

摘  要：近年来，概率论与数理统计作为大学基础课程其课程思政教学改革已成为学界研究热点。特别是概率论部分，该研究领域发文量呈现增长趋势。该文以CNKI数据库中140篇中文期刊论文为样本，借助CiteSpace软件对样本文献进行可视化计量分析。结果显示，已有研究在机构合作、作者合作之间尚未形成完整研究合作链，研究热点也随时间推移逐渐由浅到深、由点及面的改变，并存在进一步优化的空间。未来，研究人员应加强地域间、高校间、团队间合作；同时，研究优秀课程思政教学案例，促进不同学科之间的融合与交叉。

关键词：课程思政；CiteSpace；知识图谱；可视化计量分析；概率论

中图分类号：G642        文献标志码：A          文章编号：2096-000X（2024）15-0007-04

Abstract： In recent years， the reform of ideological and political education in Probability Theory and Mathematical Statistics， as a fundamental course in universities， has become a hot research topic in the academic community. Especially in the probability theory section， the number of publications in this research field is showing an increasing trend. This paper takes 140 Chinese journal papers from the CNKI database as samples and uses CiteSpace software to conduct visual quantitative analysis of the sample literature. The results show that the existing research has not yet formed a complete research cooperation chain between institutional cooperation and author cooperation， and the research hotspots have gradually changed from shallow to deep， from point to surface， and there is room for further optimization over time. In the future， researchers should strengthen cooperation between regions， universities， and teams. At the same time， research excellent cases of ideological and political education in courses to promote the integration and intersection of different disciplines.

Keywords： curriculum ideological and political education; CiteSpace; knowledge graph; visual econometric analysis; probability theory

2020年，《高等學校课程思政建设指导纲要》中指出，要紧紧抓住教师队伍“主力军”、课程建设“主战场”、课堂教学“主渠道”，让所有高校、所有教师、所有课程都承担好育人责任，守好一段渠、种好责任田，使各类课程与思政课程同向同行，将显性教育和隐性教育相统一，形成协同效应，构建全员全程全方位育人大格局。概率论与数理统计作为大学数学基础课程，如何将其良好的融入课程思政，如何做好、做精课程思政，成为高校教学的重点之一。CiteSpace是一种识别科学文献并预测其未来研究方向的软件，也是目前绘制知识图谱最流行的软件之一[1-2]。本文使用CiteSpace 软件对概率论与数理统计课程中概率论部分课程思政研究文献进行知识图谱量化分析，对不同时期概率论课程思政教育研究领域中已发表文章的关键信息进行可视化分析，为概率论课程思政建设提供理论依据。

一  研究方法与数据来源

（一）  研究方法

本文采用CiteSpace6.3.R1进行概率论课程思政知识图谱分析。CiteSpace是美国德雷塞尔大学信息科学与技术学院陈超美博士研发的科学计量分析软件。该软件的设计理念源自五种不同学科理论：一是库恩的科学发展模式研究；二是普莱斯的科学前沿理论；三是博特的结构洞理论；四是皮罗丽的信息觅食理论；五是赵红洲的知识单元离散与重组理论[3-4]。知识图谱根据实际应用分为科研领域、教育领域、社会问题领域等[5-6]。Citespace通过可视化手段呈现时间段内文献研究热点，关联，分布情况，是一种“科学知识图谱”。在面对大量文献时，CiteSpace可以帮助研究者快速锁定目标主题及科学文献。通过其分析的可视化图谱可展示科学知识的结构、规律和分布。在文献计量学的基础上，对特定领域的知识进行挖掘、分析和聚类。通过学科分布，可直观分析该领域的发展脉络，并建立共线网络[7-10]。

（二）  数据来源

本文所使用的论文数据来自CNKI中国知网期刊数据库，检索所有以“概率论”“思政”为主题或关键词的已发表论文；期刊来源类别由SCI来源期刊、北大核心、CSSCI、CSCD组成；期刊时间限定为 2018年1月1日至2023年8月1日，检索结果共有145篇相关文章，经核查，筛除5篇与本文研究主题不符的文章，最终参与形成知识图谱的文章共计140篇。

二  结果与分析

（一）  发文量分析

通过对历年发文量的统计（图1），可以看出概率论课程思政领域的发文量逐年上升。在2018年，针对概率论的思政课程论文仅有2篇发表，2019年有5篇发表。2020年，《高等学校课程思政建设指导纲要》发布后，当年发文量增长至11篇，2021年持续增长至39篇。随着教育部不断强调课程思政的重要性，高校教师及学生对课程思政的逐渐重视，课程思政逐渐在全科目普及，2022年共有64篇文献发表，实现了质的飞跃。2023年，概率论课程思政的目标由“普及”转为“求精”，因此，文献发表增速略有下降。同时，教育部2023年工作要点中提出“结合专业特点分类推进课程思政建设，将党的二十大精神有机融入相关专业课程”。这进一步促进了概率论课程思政的建设速度。截至2023年8月，共有19篇文章发表，发表刊物层次相比2018—2022年有很大提升。

（二）  作者与研究机构分析

对于所收集的所有文献，以“作者”与“机构”为分析节点，设置时间间隔长度为1年。分别生成作者合作图谱（图2）及机构合作图谱（图3）。

图2、图3中的每个节点代表一个发文作者（机构），作者（机构）之间的合作关系用线段表示。

由图2看出，在概率论课程思政方面，并未形成复杂的学术链接网络，大部分作者都是独自写作、独立发表，也有部分教研团队合作发表文章，如李晨、陈丽萍等，刘静等，冯晶晶等团队，在概率论融合思政元素教学中经验颇多，发表了2篇论文。张玲是发表量最多的作者，与刘春妍、张志旭合作发表3篇论文。冯晶晶、史艳维等在2021年发表论文《以课程思政为导向的概率论与数理统计教学改革路径探索》，给出了课程思政教学的改革路径，要求教师结合教学经验与学生特点，对教学目的、教学内容、教学方法、教学活动进行思政改革，为其他科目的思政教学做了很好的示范。张玲分别与盛春红、孙立伟、张志旭、庄桂敏等人对概率论与数理统计课程教学创新的研究与实践进行了讨论，使用典型教学案例，发挥理论与实践的協同效应，并为其他数学类科目与课程思政结合提供借鉴。李晨、陈丽萍发表的《运用概率论学习研究培养数学思维》《概率论与数理统计课程教学中思政元素的挖掘与实践》创新了思政元素的切入点，以“俗语”为新型思政元素挖掘点进行深入分析，引导从身边出发，从现实出发，寻找思政元素引入概率论课程的可能，结合相关教学案例给出实际效果，培养学生提高思政认知，树立文化自信。

由图3可以看出，概率论课程思政研究合作有明显的地域合作特征，通常由同城高校、同校院系或同城校企合作发表论文。同城高校北京工业大学、北京交通大学与中科院研究所；淮北职业技术学院、江苏财会职业学院等共同发表了多篇论文。同校专业例如中国民用航空飞行学院信息中心、通达学院、计算机学院；河北农业大学信息科学与科技学院、创新创业教育指导中心、理学院共同发表了多篇论文。以及同城校企合作，吉林化工学院理学院与吉林吉化建修有限公司共同发表多篇论文。

（三）  关键词共现与热点分析

关键词是文章核心研究内容的体现，使用CiteSpace生成关键词共现图，研究关键词的共现频次，从而展示关键词之间的联系。

在关键词共现图中，节点的大小表示该关键词在所有文章中出现的频次；若有多个关键词在同一文章中出现，这些节点之间会有线段连接；关键词字体的大小与该关键词的中心度有关，中心度反映一个节点在整个网络中的地位和重要程度。

在用于可视化分析的所有文献中，经常会出现一些意义相近的关键词，导致关键词共现图谱过于分散。因此在关键词共现的基础上进行聚类分析，将一些意义相近的关键词划分为一个类团，使关键词共现图谱更易观察。

CiteSpace提供modularity Q模块值与silhouette S平均轮廓值两个指标，作为评判图谱绘制效果的主要依据。图4是以关键词为节点生成的关键词共现图谱，图5是在图4的基础上生成的关键词聚类图谱，平均轮廓值S=0.919 1＞0.7，模块值Q=0.569 1＞0.3，意味着该知识图谱所划分的社团结构显著，聚类高效，是较为理想的知识图谱。出现频率超过10次的关键词为：“课程思政”“概率统计”“思政元素”和“课程改革”，其中出现次数最多的关键词为“课程思政”，为119次，中心度为0.32。总体来说，概率论课程思政的研究主要集中在课程思政政策解读、思想分析，以及如何将思政元素融入教学课程，有效推动教学改革。

由图5可知，“思政元素”与“实践”联系紧密。实践是检验真理的唯一标准，教师要在教育改革过程中不断实践，打磨经典教学案例，迭代改进，以达到课程思政的教育目标。同时教育改革要求学生将理论知识应用到实践中，将思政教育的成果体现在生活中，培养新时代应用型人才。

对比图4和图5发现，课程思政已与大学数学和概率统计科目良好融合，思政元素与理论知识的结合，有利于学生体会“润物细无声”式思政教育，探索“大学数学课程思政”和“概率统计课程思政”已成为概率论课程思政领域的主要研究方向。

“课程思政”与“思政元素”“立德树人”均有很强的联系，说明在概率论课程思政领域中，思政元素的融入、与理论课程的结合是重中之重，立德树人作为教育的主要目标与理念，与课程思政联系紧密，思政的融入使得教育的意义更加得以体现。课程是人才培养的核心要素，尽管它面对的是教育微观的问题，但解决的是教育最根本的问题，思政课程与课程思政的有机结合，就是这两方面功能的相互配合相互支撑，做到既立德又树人、既育人又育才，实现立德与树人、育人与育才的有机结合、辩证统一。

“教学改革”与“课程思政”“思政元素”联系也颇为明显，2021年习近平总书记指出“高校立身之本在于立德树人”。全面推进课程思政建设，是落实立德树人根本任务的战略举措。推进教学改革，有利于思政元素渗透理论知识，使学生在学习的同时，被思政元素潜移默化地影响，在学习中建立文化自信、培养良好习惯，在成长过程中“回味无穷”，一生难忘，终身受益。

（四）  关键词时区图谱分析

关键词聚类和共现图谱，无法确定相关文献的发表时间。关键词时区图谱可以有效在时间维度上进行分析，用于展示该领域内不同时期的研究主题。

由图6可知，2018年的关键词为“课程思政”“案例分析”“教学改革”，并且三者联系较多。可以看出2018年仅有的两篇概率论课程思政论文，结构较为单一，以案例分析为主，探讨课程思政的方式方法。2019年关键词逐渐转向“线性代数”“高等数学”等科目，课程思政已慢慢由单一科目向其他数学专业科目普及。2020年频次较多的关键词为“大学数学”“概率论”“线上教学”，研究主题逐渐趋于丰富。由于新冠疫情的影响，2020年的高校课程思政多于线上授课形式展开，如何将线上授课的形式与概率论课程思政内容相结合，成为2020年概率论课程思政研究的热门问题。2021年4月，习近平总书记在清华大学考察时强调指出“推进新工科、新医科、新农科、新文科建设”。概率论课程思政如何在“四新”背景下更好地發挥作用，成为了2021年研究的创新点之一。2021年出现频次最高的关键词是“人才培养”，其次是“思政元素”“互联网＋”“全程育人”“新工科”。2022年“实践”“教学创新”成为频次最多的关键词。教学创新要以实践为根本，提高学生参与度，实践是学生主体性的体现，通过实践活动可以激发学生的积极性和主动性，增强他们对学习的兴趣和投入感。通过实践活动的实施，可以培养学生的创新精神和创业意识。2023年关键词集中在“实施原则”“新文科”“金融数学”。2023年的课程思政相关论文更加关注社会问题和挑战，试图通过思政教育来引导学生对社会问题的认知和理解，培养他们解决问题和参与社会发展的能力。探索创新的教学方法和技术，如信息技术、在线教育平台等，以提高教学效果，促进学生的主动参与。

三  结束语

基于前文分析可知，课程思政教学改革是目前高校教育界研究的热门方向，学者们从不同的方向出发，对概率论课程思政建设的方向和途径进行探讨，提出了许多具有建设性、创新性的建议与方法，开创了概率论课程思政教学的新思路。

与此同时，该领域在研究机构合作、研究内容拓展等方面尚存在进一步优化的空间。对研究机构合作关系进行分析，2018—2023年间，该领域研究机构之间联系并不明显，区域内研究机构合作较少，校企合作之间紧密度不够，大多学者选择独自发表或学院内联合发表，并未达到跨学科融合教学的效果。未来，应加强地域间、高校间、团队间合作，逐渐形成系统研究团体。对文章研究内容进行分析，高校教师在概率论课程思政领域的不同时期中所研究的方向各有侧重。总体围绕“课程思政”“思政元素”“教学改革”等关键词。呈现出循序渐进、逐阶段深入的研究趋势。对于不同专业学生的概率论课程，要根据各个学科的特点，科学合理地拓展思政知识，拔高教学层次。同时，引入“四新”教学案例，着力增加课程的知识性、文化性，提升引领性、时代性，促进学科间相互交流、融合，增强学生综合素质。

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