基于Citespace 的高校数字化教学研究知识图谱分析

许佳颖 蔡良玫

（1.莆田学院，福建 莆田 351100；2.福建农林大学，福建 福州 350715）

近年来数字化教学环境日臻成熟，数字化教育资源丰富，教学方式与手段多样，高校数字化教育体系不断完善。2018 年4 月13 日教育部发布《关于印发〈教育信息化2.0 行动计划〉的通知》指出：“国家将实施教育大资源共享计划，利用大数据技术采集、汇聚互联网上丰富的教学、科研、文化资源，为各级各类学校和全体学习者提供海量、适切的学习资源服务，打破教育资源开发利用的传统壁垒”［1］。近年来，我国各高校积极探索数字化建设，改传统教学模式为数字化、信息化、智能化教育。

数字化革命使知识的获取从来没有像现在这样方便，人们随时可取、随处可看，于是没有人再像以往那样期待教师的“耳提面命”［2］。面对大数据、互联网+、人工智能、云计算等技术的强势来袭，高校要深入思考当前教学教育中存在问题，为高校在数字化校园的管理、数字化教学资源共享平台建设、传统教学模式改革等方面带来新需求、新挑战，推动高校教学数字化改革。

一、文献回顾

大数据技术的扩张发展，延伸至教育体系的各层面，高校借互联网+的春风应对大数据的挑战，实现高效互联网教学改革［3］。该领域的研究主要集中在三个层面：第一，从教学模式改革角度出发，托尼·贝茨等学者提出，知识型社会对数字型人才的需求，高校数字技术支持数字化教学改革［4］。王莹认为，高校课程教学应扬弃性创新改革，从教学设计、教学方式、教学内容和教学评价四个层面有效与数字化技术深入融合。［5］由传统式课堂教学整合信息化技术及多种教学方式且能被推广的混合式教学模式，［6］帮助高校实现数字化教学模式的改革。数字化教学模式的改革，丰富了教学方式的多样化，增加教学时间与空间灵活度。第二，从数字化教学资源层面出发，张轶和曹莹认为，随着大数据与信息化技术在高校教学的应用，开拓多元化的共建共享路径及保障联动机制，优化高校数字化教学资源［7］。梁红秀认为，建设和完善科学的共享机制是解决共享数字化教学资源的必然选择。［8］刘新阳通过文献分析提出，应关注数字化教学资源在教学应用中的实效性作用，以实效性和信息化教学模式帮助学生建构完整的数字化学习系统。［9］高校应借助新技术整体规划高校数字环境，构建优质的数字化教学资源的基础设施。第三，从技术支持高校数字化校园建设层面出发，王福胜、刘少雪等通过个案分析法，提出美国利用信息技术整合优化信息资源，推动教学改革乃至全校信息化建设［10］。刘爱华和朱昱认为，借助云技术运用于高校数字化服务建设、高质量教学资源共享平台建设，实现高校数字化教学资源的建设与共享。［11］尚微微认为，借助现代化信息技术构建高水平的教师教学发展示范中心，构建多群体参与的专业组织联盟和完善的教学支持服务体系［12］，提高数字化教学服务质量。朱力纬等认为，大数据技术能促进在高校教育教学中的数据挖掘和分析，为学习管理、教学、科研提供信息化服务。［13］何克抗认为，大力倡导新技术在教学中的运用，促进高数字化校园与课堂的创新变革，完善智慧校园与课堂的建设［14］，提高教育质量和人才培养质量。

近年来高校数字化教学研究的文献较为丰富，但研究方法大多为定性分析，难以全面把握该领域的研究。鉴于此，本文运用Citespace 对该领域的研究加以可视化操作分析，以期能直观地反应该领域整体热点及发展态势。

二、数据来源与研究方法

（一）数据来源

当前，学界对高校数字化教学概念的认识广泛且模糊，在名称上出现多种称呼。为提高文献检索的全面性和高效性，通过对CNKI（中国学术期刊）进行高级检索，搜索主题=“高校互联网教学”“高校数字化教学”或“高校网络教学”，检索时间范围设置为：2000-2018 年，截至2019 年11 月23 日，共检索期刊文献3445 篇。为确保研究结构的有效性和可信度，通过人工辨别、筛选，剔除会议纪要、访谈记录、评论总结、意见、调查报告等与研究相关性不强的文献共19 篇，并通过refworks 格式导出3426 篇有效期刊文献。

（二）研究方法

科学知识图谱以图像的方式显示了科学知识的发展历程与结构关系，同时具备“图”与“谱”的性质特征，其主要研究对象为知识域［15］。本文运用Citespace 对导出的3426 篇文献信息进行可视化分析，选择时间段为2000-2018 年，时间切割（Years per slice）为1 年，top N 为50，其他节点值为默认。分析共现关键词数量的变化不仅可以判断研究领域的丰富程度，还可以判断其研究内容的更新速度和研究活力。［16］为保证有效性，分次选择参数节点类型（Node Types）为：关键词（Key word）、作者（Author）、机构（Institution）、主题（Term）等现状进行可视化分析，从而得到有效的可视化图谱。

三、高校数字化教学的文献特征分析

（一）发文量分布分析

本文对CNKI 中对于高校数字化的研究文献进行分析，由图1 可知，关于高校数字化教学领域的研究文献总量为4127 篇，期刊文献3445 篇。其中，硕博论文的发文量占14.64%，而核心期刊及CSSCI 篇数仅占9.5%。2015-2018 年涨势较为明显，4 年间发文总量占比50%，高质量文章的趋势呈现平稳发展趋势。总体来看，近19 年间数量整体呈现直线式上升态势，发文数量较多，但涨幅不定，高质量文章有限。2015年以“数字化时代的教学理论与实践”为主题进行［17］，数字化技术促教学改革的话题已成为学者研究热点。由此可见，大学生作为劳动力市场的储备军，该领域研究极有可能出现最大值，学界的研究数量将会呈现上升趋势。

图1 2000-2018年相关文献分布图

（二）文献研究的作者分析

通过选择参数节点类型设置为作者（Author），时间切割为1 年，阈值为Top50，经由Citespace 软件分析生成高校数字化教学研究领域作者发文量（表1）及其共被引知识图谱，分析结果显示Q=0.9538，说明高校数字化教学文献研究中作者分析合理，网络社团结构显著。从表1 可以看出，检索出频次最高的为长春理工大学的杨勇，该领域的被引频次为6 次，被引频次最高的文献是大数据下高校网络教学平台的构建与运行，通过对大学生对网络课程认知及接受程度的问卷调查进行研究，［18］被引频次较高的文献均带有一定的数据调查与分析，可见研究多侧重于数据的调查与收集。影响力较大的研究学者李静、杨勇、张立国、刘晓琳等，在知识图谱中突现点。总体上，从事高校数字化教学领域研究的人员较为分散且大多集中于教育行业；学术联系相对不足，文献共被引率较低，尚未形成高校数字化教学的学术共识，难以在该研究领域达成共识，因此，需加强研究者之间的合同交流。

表1 该领域研究人员的发文量及共引频次情况

（续表）

（三）文献研究的机构分析

同理，通过选择参数节点类型选择机构，时间切割为1 年，阈值为Top50，由Citespace 软件分析生成高校数字化教学研究领域的可视化图谱（见图2），结果显示Q=0.8333，说明发文机构合作网络分析合理，网络社团结构显著。由图2 可知，高校数字化教学研究发文量最多的机构为吉林建筑大学城建学院。其他在4 篇以上的为贵州师范大学马克思主义学院、佳木斯大学、衡水学院、湖南理工学院体育学院、湖南环境生物职业技术学院、哈尔滨体育学院、重庆邮电大学体育学院等。图中出现以湖南理工学院体育学院与湖南省教育科学研究院博士后工作站等科研机构的合作网络关系，但从合作强调上看未形成较为紧密的学术合作网络，出现机构合作连接仅为3 个，在该领域的研究中，各机构自成主体，合作度较低，因此，有必要增强各研究机构在该领域的合作沟通意识。

图2 研究机构合作网络知识图谱

（四）高频关键词分析

通过对研究文献的高频关键词进行统计，可以直观地了解研究领域的热点和发展趋势。［19］选择参数节点类型选择关键词（Key word），时间切割为1年，阈值为Top50，经由Citespace 软件分析生成关键词分布图谱。此次网络社会结构图显著，共有网络节点数量为310 个、连线数量为1586 条，总频次5894次。通过人工筛选该领域中出现频次在前15 名的关键词情况（见表2），累计出现2851 次，占比48.37%，这15 个高频关键词基本能反映19 年间高校数字化教学的研究热点。由表一可知，2000-2018 年间我国高校数字化教学研究多集中于高校（507 次）、网络教学（437 次）、教学模式（235 次）等，与我高校教学改革研究演化趋势相对一致。高频关键词能得出研究趋势，但无法全面有效反应研究热点，需对其进行进一步的聚类和突变分析。

表2 2000-2018年高校数字化教学研究文献中高频关键词情况

五、高校数字化教学研究的热点与前沿研究

（一）关键词聚类分析

对文献进行聚类分析是一种探索性数据挖掘技术，用于识别和分析特定研究领域中的显著术语和背景的分类。［20］为保证更全面地剖析该领域研究热点，由citespace 软件生成关键词聚类知识图谱（图3），网络社会结构图显著、聚类效果较为合理，共7 个聚类。“高校”研究是聚类数最大的聚类团，#0 聚类大小为507，研究关键词包含：网络教学、网络学习空间、资源整合等关键词。#1 聚类是“网络时代”，包含教学模式、web2、数字化教学平台等，该聚类扩展高校数字化教学概念的认知，构建高校教学与数字信息化、网络、互联网之间的关系。#2 是“网络教学”，包含多媒体教学、数字化效用、资源整合等关键词，扩充了数字信息化教育的改革。#3 是“网络”，包括教务网络管理系统、高校英语、功能模块等研究，为高校在不同学科、高校管理与网络化改革建立紧密的联系。#4 是“网络教育”，包含管理模式、数字化教材、网络辅助教学等，该领域研究正不断推进，文献较为丰富。#5 是“网络环境”，主要研究我国信息资源、zlms 教学平台等关键词。#6 是“网络课程”，主要包括多媒体网络教学、地方高校多元化、微博、博客等，高校借助数字化技术，搭建高校数字化教学平台，理论研究文献相对充实。

图3 关键词聚类演变知识图谱

（二）研究前沿识别

关键词的爆发表明一个潜在的话题已经或正在引起研究人员在特定时期不同寻常的关注。［21］对文献的关键词进行突变分析，提取被引次数最多的前25 个关键词爆发情况。图4 显示，“网络”“网络教学”从2000-2009 年持续爆发；“计算机网络”从2000-2003 年持续爆发；“多媒体”研究从2001-2008 年持续爆发，现代高校教学难以离开多媒体设备独立依存；“校园网”从2001-2009 年持续爆发，更便捷的实现校园资源共享。“网络课程”和“建构主义”从2002 年开始爆发，爆发强度分别为8.5 和7.6，爆发强度较大，说明在此期间此为该领域的研究人员热门的话题。“辅助教学”“资源建设”“教学平台”“网络辅助教学”“问题”“资源”等研究文献从2006 年开始爆发，其中网络辅助教学和资源的强度较大，较为显著。由此可见，2000-2018 年间学者对高校数字化教学的研究热点主题与网络教学、网络教学平台建设及数字化信息引起的网络教育资源共享相关。此外，数字化信息、网络、互联网技术的快速发展，其作为我国高校教学改革的有利推动，更是论证了高校教学与数字化的有效协调效应。

图4 2000-2018年关键词突发分布图

六、结论

随着数字信息技术的快速发展，数字化教学与传统教育互促共进，本文从文献计量学的角度出发，借助Citespace 对文献进行可视化分析，以知识图谱的形式呈现CNKI 中2000-2018 年我国高校数字化教学研究领域的演化、研究热点与前沿识别，分析结果显示我国该领域的研究成果颇丰且研究整体呈现上升态势，现阶段高校数字化教育有一定积累但高质量文章略有不足，研究热点主要集中在传统教学模式数字化改革、高校教学资源与共享平台建设，网络技术支持数字化校园三个方面。现如今，我国高校数字化教学研究已形成一定规模的合作人员、机构，研究主题较为丰富。然而，在高校数字化教学研究领域中，研究人员分布较为分散，各研究机构自成主体，合作度较低，学术联系相对不足，文献共被引率较低，尚未形成高校数字化教学的学术共识，难以在该研究领域达成共识，因此，需加强研究者之间的合同交流，增强各研究机构在该领域的合作沟通意识。网络学习空间、高校教学与数字信息化、数字化校园改革创新、web2、数字化教学平台、课程教学“互联网+”、高校园区网络教学平台、教学资源共享网络平台、网络技术、网络远程教育、数字化教材、网络辅助教学、数字化辅助教学等是该领域研究的高频关键词。

根据上文的分析，本文提出以下建议：第一，借助大数据、互联网+、人工智能、云平台等新兴技术，推动高校传统教学模式的数字化改革，运用数字化教学资源以数字化的教学模式培养适应数字化时代需要的具有数字技能型的复合型人才；第二，保障校际间交流合作。增强研究人员与研究机构的合作沟通意识，促进学者在高校数字化教学研究领域达成共识。共同构建校际资源联动平台，探索校际间共享模式，强化高校数字化教学资源基础建设，完善数字教学资源共享平台；第三，大力支持高校数字化校园建设，为高校数字化教学管理、师生数字化辅助教学、科研共享资源建设等层面提供优质的信息化服务，进一步推进高校教学体系、教学方式、教材、教学内容等数字化改革，促进高校教学与数字化协调发展，将数字化信息技术渗透落实高校教育行动中。