基于詞頻分析和共詞聚類的教學設計熱點問題的研究

那一沙　袁玫　杜修平

[摘要]文章以從2002年1月1日到2012年7月10日的CNKI中文期刊全文數據庫為數據來源，以題名是“教學設計”為搜索對象，搜索得到5185篇文章。對搜索結果利用SATI進行關鍵字詞頻分析，利用社會網絡分析工具UCINET保存成專門文件，再使用NetDraw導入生成知識圖譜。利用SPSS19進行共詞聚類分析和多維尺度分析，得到大量實驗數據。論文根據實驗得到的結果，對教學設計當前的研究熱點和發(fā)展趨勢進行詳細的探討。

[關鍵字]教學設計；詞頻分析；共詞聚類；熱點問題

[中圖分類號]G40-057 [文獻標識碼]A [論文編號]1009-8097（2013）03-0031-05 [DOI]10.3969/j.issn.1009-8097.2013.03.006

引言

教學設計（Instructional Design）也可以稱為教學系統(tǒng)設計，是關于如何有效果、有效率地設計教學的理論，它是由教育技術領域自身產生的，是根據教學對象和教學目標，確定合適的教學起點與終點，將教學諸要素有序、優(yōu)化地安排，形成教學方案的過程。它是一門運用系統(tǒng)方法科學解決教學問題的學科，它以教學效果最優(yōu)化為目的，以解決教學問題為宗旨。長期以來，教學設計一直在教育技術領域扮演著重要的角色，是教育技術的核心組成部分，是教育技術研究的重中之重。它是以教育傳播過程為對象，應用系統(tǒng)科學的方法分析研究教學問題和需求，確立解決問題的方法和步驟，并對教學結果做出評價的一種計劃過程的操作程序。本文基于詞頻分析和共詞聚類探討教學設計的研究熱點，并提出教學設計的發(fā)展前景。

一.研究方法和路線

1.研究方法

詞頻分析法是利用能夠揭示或者表達文獻核心內容的關鍵字或者主題詞在某一研究領域文獻中出現的頻次高低來確定該領域研究熱點和發(fā)展動向的文獻計量學方法。因為一篇文章的關鍵字是其研究內容的高度濃縮，因此，某一關鍵字在其所在領域反復出現，則可以反映這一領域的研究熱點。

共詞分析法是利用文獻集中詞匯或名詞短語共同出現的情況，來確定該文獻集中代表學科中各主題之間的關系，一般認為詞匯對在同一篇文獻中出現的次數越多，則代表這兩個主題的關系越緊密。聚類就是將關系緊密的主題聚集在一起形成類團，表達某一領域分支的組成。因此，共詞聚類分析法是將距離較近的主題詞聚集起來，形成概念相對獨立的類團，使累團內屬性相似性最大，類團間屬性相似性最小。

2.研究技術路線

本文利用詞頻分析法和共詞聚類法，針對教學設計近十年的文獻進行統(tǒng)計分析，最后得出教學設計的研究熱點、現狀和發(fā)展趨勢。論文的技術路線如圖1所示。

二.詞頻分析

1.樣本選擇

以從2002年1月1日到2012年7月10日的CNKI中文期刊全文數據庫為數據來源，以題名是“教學設計”為搜索對象，搜索得到5185篇文章，通過保存成EndNote形式的文本文件，可以選擇每頁顯示50條，這樣搜索的樣本頁數是104頁，所以需要保存成104個文本文件。

2.詞頻分析

使用劉啟元和葉鷹開發(fā)的文獻題錄信息統(tǒng)計分析工具SATI（Statistical Analysis Toolkit FOR Information），提取關鍵詞，計算詞頻，取出前64位高頻詞匯，如表1所示。

再次利用樣本，選擇“來源”，計算詞頻，取出前34位高頻來源，如表2所示。

將提取的5185篇文章的摘要利用SATI導出，合并成一個文本文件，分析文件長度為530111字，利用Rost WordPaser統(tǒng)計摘要出現頻次較高的詞匯，人為剔除無用的詞匯和與研究無關的詞匯，得到前64位高頻詞匯，如表3所示。

3.知識圖譜

利用SATI生成共現矩陣（100*100），然后導入社會網絡分析工具UCINET，保存成專門的文件，再使用NetDraw導入就可以生成共現矩陣知識圖譜，如圖2所示。

三.共詞聚類分析

1.共詞聚類分析

通過共詞聚類分析可以得到教學設計研究領域的相關性，也就是可以對教學設計領域加以歸類分析，明確研究趨勢。作者利用SPSS19對提取出的高頻共詞矩陣進行聚類分析，限于篇幅，只選擇了前30位的高頻關鍵字進行分析。采用的是“組間連接”的聚類方法，區(qū)間采用“平方Euclidean距離”，無標準化轉化，分析得到以下層次聚類分析樹狀圖，如圖3所示。

2.多維尺度分析

SPSS也可以進行多維尺度分析，多維尺度法是一種將多維空間的研究對象簡化到低維空間進行定位、分析和歸類，同時又保留對象間原始關系的數據分析方法。利用SPSS度量模型采用“Euclidean”，對局部樣本（前30位）進行分析后得出的多維尺度圖譜如圖4所示。

四.分析結果

通過詞頻分析，可以看出，現在國內對教學設計研究的關鍵字主要集中在教學設計、設計、教學改革、教學、教學模式和實驗教學等幾個方面，將成為研究的熱點。出現的高頻期刊主要集中在語文教學通訊、生物學教學、教學與管理、中學地理教學參考等幾個期刊中，說明這些期刊比較關注教學設計的研究進展。從聚類分析和多維尺度得到的結果來看，我國教學設計主要集中在一下幾個研究方向：

1.網絡教學方法和教學目標的研究

包括對網絡的課程建設，高職的課程建設，網絡課程創(chuàng)新，網絡教學的模式和方法的研究等。這一研究屬于基礎理論和應用想結合的研究領域，理論研究大致還可以分為兩種，一種是基于教學策略要素或教學模式的教學設計，主要將教學方法、教學媒體、教學組織形式等要素看成并列的關系。另一種是基于學習活動的教學設計，其研究取向認為學習活動是達到學習目標的最核心的方法性要素。

2.研究某一特定專業(yè)教學設計

這一類研究主要是根據某一教學設計模式，針對一門具體課程組織教學設計。這類研究屬于應用研究。同時以多媒體為依托的教學設計研究，主要包括多媒體課件的開發(fā)，基于信息技術的教學設計的研究，也可以作為這一研究范疇。

3.設計類研究

主要從事某一程序設計語言的課程設計，畢業(yè)設計，設計性實驗的教學設計，和藝術設計等。

4.基礎理論的研究

主要集中在教學設計效果的評測，基于建構主義的教學改革研究，實驗教學的模式質量，雙語言教學中教學設計的研究等。

五.展望

1.教學設計的規(guī)范化和系統(tǒng)化

教學設計是一個系統(tǒng)化的工作，應匯總多種教學設計理論，創(chuàng)新教學設計模式，形成統(tǒng)一通用的教學設計平臺，提出標準的教學設計文檔，這樣，可以使教學設計成為一個規(guī)范化過程，使教學設計更簡單高效，促進教學設計自動化。

2.教學設計語言的研究

現在國外教學設計領域比較流行的三種設計語言為E2ML（教育環(huán)境模型語言，Educational Environment Modeling Language）、PoEML（面向全景的教育模型語言，Perspective-Oriented Education Modeling Language）和coUML（合作UML，Cooperative UML），教學設計的研究者可以在分析這三種語言的基礎上，試圖提出一種通用的教學設計語言，促進教學設計的通用化。這一研究領域為實現教學設計機械化、自動化創(chuàng)造條件，只有實現教學設計機械化和自動化，才能更快速地進行教學設計。

3.特殊教學形式的教學設計研究

（1）網絡學習教學設計（突出異地性）

隨著計算機網絡技術的不斷發(fā)展，隨著Internet的廣泛使用，遠程教育越來越受到人們重視，因此面向網絡的教學設計也越來越受到人們的關注。研究重點可以需要根據遠程教育學生年齡、學歷、職業(yè)的不同，根據非正式學校教育的特點，研究適合遠程教育的教學設計理論、教學設計模式和得到具體的教學設計方法。

（2）移動學習教學設計（突出移動性，即隨時隨地）

隨著通信產品的不斷升級換代，隨著智能手機的廣泛使用，移動學習也呈現出蓬勃發(fā)展的趨勢。移動學習不同于傳統(tǒng)的課堂教學和固定的遠程教育，是學習者利用手中的移動工具，例如手機，PDA等，隨時隨地參與學習的一種非正式學習形式。根據移動學習的開放性、時間零散性、興趣突出性等學習特點，主要研究適合移動學習的教學設計模式。

（3）虛擬現實教學設計（突出真實模擬）

虛擬現實（Virtual Reality）是近年來出現的高新技術，是利用電腦模擬產生一個三維空間的虛擬世界，提供使用者關于視覺、聽覺、觸覺等感官的模擬，讓使用者如同身歷其境一般，可以及時、沒有限制地觀察三度空間內的事物。可以用于教學。研究領域如下幾個方面：

某一專業(yè)課程在虛擬現實環(huán)境下的教學設計模式，根據教學目標、教學情景、教學內容，設計教學過程。建立適合虛擬現實環(huán)境的通用教學設計模式，給出教學設計框架，規(guī)范教學設計文檔。

基于虛擬現實的教學設計評價。體現虛擬現實教學、網絡教學、移動學習等在教學評價中的區(qū)別和聯系，考慮虛擬現實教學在評價中的特點，建立評價量表，提出評價標準。

針對某一專業(yè)研究該專業(yè)虛擬現實實施的標準和規(guī)劃。這一研究內容可以擴展到某一行業(yè)，在沒有實施虛擬現實的專業(yè)或者行業(yè)中開展虛擬現實的可行性研究、實施標準、具體規(guī)劃。

4.信息化教學設計的研究

信息化教學的特點可以集中在目標制定的多元化、學習的自主性、評價的及時性和有信息技術的支撐性等，信息化教學設計模式可以采用WebQuest模式和英特爾未來教育理念，可以從提高教師學生教育技術素養(yǎng)、建立信息化教學設計評價體系等幾方面考察，特別是最近幾年“云計算”走進了教育，“云計算機輔助教學”將作為一個新興的學科研究領域，是信息化教育的發(fā)展方向，那么“云計算”如何服務教學設計，也將成為教學設計研究的熱點問題。

編輯：小西