國內智慧教育的研究熱點與發展趨勢*——基于多維尺度和社會網絡分析的方法

馬建軍 乜 勇

?

國內智慧教育的研究熱點與發展趨勢*——基于多維尺度和社會網絡分析的方法

馬建軍1,2乜 勇1

（1．陜西師范大學 教育學院，陜西西安 710062；2．寧夏師范學院 教育科學學院，寧夏固原 756000）

文章選取217篇來自國內教育技術學專業領域CSSCI檢索源期刊、與智慧教育相關的論文為研究對象，利用Bicomb 2.0、Ucinet 6.0及SPSS 20.0軟件，采取共詞聚類、詞頻分析、多維尺度分析及社會網絡分析等方法，對國內智慧教育的研究熱點和發展趨勢進行了分析。研究發現，當前智慧教育研究的內容主要包括智慧教育的理論研究、智慧教育的功能與特征、智慧教育環境下的學習變革、智慧教育教學模式研究等四個方面，有關智慧教育的研究應豐富和完善智慧教育的理論體系、加強和推進對智慧教育環境建設的評價與反思、嘗試開展有關智慧教育的學科教學應用。

智慧教育；社會網絡分析；多維尺度分析；詞頻共現；知識圖譜

2009年IBM啟動智慧教育計劃，并提出五大路徑：學生的技術沉浸，個性化和多元化的學習路徑，服務經濟的知識和技能，系統、文化和資源的全球一體化以及教育在21世紀經濟中的關鍵作用[1]。后來，美國、韓國、新加坡、中國等紛紛投入智慧教育的相關研究，智慧教育的研究與實踐“既是第四次教育革命的最新發展態勢，也是這場革命的重要推動力量”[2]，技術中介的智慧教育成為“現今教育信息化的新境界、新訴求”[3]。本研究結合國內智慧教育的研究現狀，采用知識圖譜和共詞分析的方法預測其發展趨勢，以期為后續智慧教育研究提供參考。

一 研究設計

1 數據來源及研究方法

本研究通過CNKI檢索平臺，選取“智慧教育”、“智慧校園”、“智慧教學”、“智慧學習”、“智慧教室”、“智慧環境”為主題詞，來源限定為國內教育技術學專業領域CSSCI檢索源期刊，檢索時間為2000年1月1日～2017年12月31日。經統計，本研究檢索到相關論文301篇，經篩選后最終納入分析的樣本論文數為217篇。本研究將這217篇論文的題錄信息從CNKI中導出并分別以Notefirst格式和自定義格式（包含來源庫、題名、作者、單位、文獻來源、關鍵詞、摘要、年等信息）保存相關信息，用于隨后使用相關研究工具進行分析。本研究以SPSS 20.0、Ucinet 6.0和Bicomb 2.0[4]為研究工具，采用知識圖譜及共詞分析方法進行分析。

2 研究流程

①確定關鍵詞并執行標準化處理；

②對關鍵詞建立詞頻共現矩陣；

③進行聚類分析，并通過樣本聚類得到關鍵詞聚類樹；

④結合聚類結果，利用SPSS 20.0進行多維尺度分析，得出關鍵詞知識圖；

⑤利用Ucinet 6.0繪制社會網絡圖譜解釋和分析。

二 研究結果與分析

1 關鍵詞詞頻統計與分析

表1 高頻關鍵詞詞頻統計（前25名）

由表1可知，這25個關鍵詞出現的頻次均＞5次，總呈現頻次為439次，占關鍵詞總頻次566次的77.56%。智慧教育（93次）、教育信息化（44次）、智慧學習（33次）、智慧學習環境（32次）的頻次較高，說明目前圍繞智慧校園、智慧教室、智慧課堂等智慧學習環境建設的研究居多，利用“互聯網+”、大數據等技術，探索教育新思路和新方法，來實施新的教育體系[6]，促進教育改革和發展；但要揭示它們之間隱藏的更多重要信息，還需進行更多的數據分析。

表2 關鍵詞Ochiai系數相異矩陣（部分）

2 關鍵詞相異系數矩陣

為了更好地挖掘關鍵詞之間的關系，本研究采用Bicomb 2.0對25個關鍵詞進行共詞分析，生成共現矩陣和詞篇矩陣。共現矩陣是一個無向對稱矩陣，其對角線值代表關鍵詞的詞頻[7]。為了進一步分析，本研究將詞篇矩陣導入SPSS 20.0中，選擇Ochiai系數將其轉換為25×25共詞相似性矩陣。通過相異矩陣=1-相似性矩陣，生成相異矩陣。部分相異矩陣如表2所示，可以看出：各個關鍵詞距離智慧教育由近及遠的順序依次為教育信息化（0.586）、大數據（0.703）、智慧學習（0.836）、智慧校園（0.844）、智慧教室（0.859）、智慧學習環境（0.887），這表明在選取的文獻中，教育信息化和智慧教育同時出現的概率＞智慧教育與其它關鍵詞同時出現的概率。從各個關鍵詞間的距離來看，除教育信息化和大數據兩個關鍵詞外，其它各關鍵詞間的距離都非常接近，表明這些關鍵詞經常在研究論文中同時出現。

3 關鍵詞聚類分析

將表2中的關鍵詞相異系數矩陣導入SPSS 20.0進行聚類分析，通過聚類分析獲得高頻關鍵詞的聚類樹狀圖，以進一步明確國內智慧教育的發展趨勢，結果如圖1所示。圖1直觀地反映出智慧教育研究高頻關鍵詞可以歸為4類，具體分布如表3所示。

圖1 智慧教育研究關鍵詞聚類樹狀圖

表3 關鍵詞聚類分析結果

類團1研究指出，在智慧教育發展的過程中，信息技術起著重要的支撐作用。“教育大數據成為了智慧校園的核心大腦”[8]，借助“互聯網+”，可以實現“頂層設計的‘轉型’和底層架構的‘升級’”[9]；智慧型課程“是智慧教育發展的關鍵，是培養學生能力、促進學生全面發展的重要資源、載體和媒介”[10]；智慧課堂“對翻轉課堂進行重塑和升級，為當前階段技術支持下的智慧教育提供典型范例”[11]。

類團2研究認為，智慧教育使得“教育和技術得以智能化‘融合’，這有助于解決教育和技術之間的‘兩張皮’現象”[12]。隨著大數據時代的到來，“要讓教育充滿智慧，就要探析數據的意義而獲得智慧，數據化為教學設計邁入新形態提供了支點”[13]。智慧教育體系可概括為包括環境、內容庫、技術、用戶服務等要素在內的智慧系統[14]。

類團3研究提出，“未來教室作為一個智慧學習環境”[15]，主要通過智能技術、智能環境和智慧資源等從技術、環境、資源和服務等方面體現智慧性。借助情感計算，可以在學習過程中感知學生的情感狀態變化，并“提供即時的學習分析和教學干預”[16]。

類團4研究認為，構建智慧學習環境“必須符合學習情境感知、智能化學習支持和學習系統集成三個核心特征”[17]。智慧教育時代應“更關注自主學習和個性化學習”[18]，適應性學習是智慧學習環境的重要組成部分[19]，智慧學習環境應為學習者發展提供更好的支持和服務[20]。

4 關鍵詞多維尺度分析

本研究采用SPSS 20.0對提取的25個高頻關鍵詞構成的相異矩陣進行多維尺度分析，標準化方法選擇Z分數[21]。Stress=0.069，RSQ=0.891，擬合效果良好，繪制出的智慧教育研究熱點知識圖譜如圖2所示。智慧教育處于第一象限，與教育信息化緊密相連，與其它3個研究領域聯系密切，“互聯網+”和大數據在智慧教育應用中的作用比較明顯；在第二象限，對有關智慧技術和智慧教育體系架構的研究不穩定，比較容易受到其它各領域的影響；處于第三象限的未來教室、智慧教室和情感計算各關鍵詞間的聯系較緊密，但研究成果較少而處于相對邊緣的地位；第四象限的各關鍵詞間的關系最為松散，體現出在未來的智慧教育研究中，應利用學習分析技術，充分體現個性化學習，結合情境感知、物聯網、云計算等新技術推進智慧學習環境建設。

圖2 智慧教育研究熱點知識圖譜

5 社會網絡分析

將共現矩陣導入Ucinet 6.0，生成高頻關鍵詞的社會網絡圖譜，并采用中介中心度（Betweenness）進行中心性可視化分析。其中，各節點大小反映關鍵詞在網絡中地位與作用的大小，節點越大，其地位越重要，作用越大；節點間距離反映關鍵詞之間的密切程度，距離越小，關鍵詞與關鍵詞之間越密切；節點間連線粗細則反映關鍵詞之間關系的強弱，連線越粗，關系就越強[22]。社會網絡分析結果顯示：①除“智慧教育”這一主題檢索詞外，教育信息化、智慧校園、智慧學習、智慧學習環境、智慧教室等關鍵詞是智慧教育研究領域的熱點話題，基本符合高頻關鍵詞的詞頻分析結果；②智慧教育與教育信息化、智慧學習、智慧學習環境間的距離最近，關系最密切，說明智慧教育研究關注學習者及其所處的智慧學習環境；③未來教室、情感計算、智慧型課程、教學設計等處于較為邊緣的位置，與其它關鍵詞共現較少，關系較為松散。

三 研究熱點分析

1 智慧教育的理論研究

陳耀華等[23]梳理新加坡、韓國、美國等國的智慧教育發展戰略與推進經驗后指出，我國教育的“智慧”轉型迫在眉睫、智慧教育理論亟須突破、要加速建設以學習者為中心的智慧教育環境、將教與學方式的根本轉變作為智慧教育的核心，通過頂層設計、以點帶面，匯聚多方力量共建智慧教育生態系統。隨著教育信息化環境的不斷改進、智慧技術的不斷成熟和深度應用，我國發展智慧教育已經具備良好的現實條件。雖然現有研究已對智慧教育的相關理論進行了探討，但總體而言，當前智慧教育理論體系和系統架構尚不明晰，所提出的一些設計框架亟待從理論層面的設計走向實踐層面的應用探索[24]。

2 智慧教育的功能與特征

楊現民[25]從生態學的角度，將智能教育的核心特征分為教育和技術兩類；他分析了智慧教育的內涵，并與數字教育、教育信息化、教育現代化進行了比較，認為智慧教育是一場信息化推動的全面教育改革，不僅體現在教育環境的智慧化上，還包括教育管理、教育研究、教育服務、教育評估等方面的智慧化和智能化。智慧教育具有五個基本特征：感知、適應、關懷、公平和和諧。可以說，智慧教育是要通過現代教育體系，培育人類的智慧[26]。

3 智慧教育環境下的學習變革

智慧教育就是運用智慧教學法構建智慧學習環境，進而促進學習者進行智慧學習。發展學習者的智慧是智慧環境、智慧教學、智慧學習的出發點和歸宿[27]。從現有的研究成果來看，智慧學習環境正在向學生學習交互的多層次和多渠道方向發展，并在豐富的互動活動中，更加專注于學生獲得的真實學習體驗和學習者大規模學習數據的分析[28]。信息技術為智慧教育的實現提供了強有力的保障，為學生個性化學習和創新能力培養提供了有效途徑[29]。

4 智慧教育教學模式研究

周云[30]結合大學英語課程教學，建立了由教學理論支撐、線下教學、線上教學支撐環境、線上教學和線上線下教學閉環五部分組成的大學英語智慧教學模式。李紅美等[31]則通過教學應答系統（Audience Response Systems，ARS），將互動教學與課堂教學實踐相結合，關注課前、課中、課后一體化的教學設計，建立具有即時反饋和動態調節功能的智慧教學模式。

四 發展趨勢探討

1 立足學情，豐富和完善智慧教育理論體系

目前，學術界對于智慧教育到底是什么尚未形成統一認識，對于“智慧”和“不智慧”的判斷標準也尚未成型。在智慧教育環境下，學習者的學習究竟會發生什么變化、如何發生變化、變化的終極形態是什么也尚不明確，對智慧教育環境與數字教育環境（或數字學習環境）的區別與聯系等內容尚未論述清楚。后續研究應以服務學習為基本原則，進一步加強智慧教育理論研究，厘清相關概念的內涵與特征，明確對支持學習者發展的認識，促進智慧教育相關理論的發展。

2 結合實際，加強和推進智慧教育環境評價

從目前智慧教育研究內容來看，相關智慧教育環境評價和反思的文章較少。智慧教育環境建設不能滿足于硬件設施的更新換代，更應關注智慧環境下的教育應用，要在充分考慮各地差異的實際情況下，建設符合實際需要、滿足學生發展的智慧教育環境，避免出現智慧“孤島”。開展智慧教育環境建設的評價與反思，有助于確保在智慧教育環境建設中有條件、有步驟、有層次地建設智慧教育環境，避免環境建設出現“扎堆”、“攀比”和低水平重復的現象。

3 勇于創新，有序開展智慧教育學科教學應用

未來，學術界對智慧教育學科教學應用的關注度可能會有所上升。后續研究應重點關注云計算、大數據、虛擬現實、人工智能等新技術的教學應用，探索以自主、合作、探究為主要特征的教學方式變革，并以智慧教育學科應用為引領，助推教育教學創新，提升教師教學能力，促進教師專業發展。

[1]Rudd J, Sullivan P, King M. Education for a smarter planet: The future of learning[OL].

[2]鐘曉流,宋述強,胡敏,等.第四次教育革命視域中的智慧教育生態構建[J].遠程教育雜志,2015,(4):34-40.

[3]祝智庭.智慧教育新發展:從翻轉課堂到智慧課堂及智慧學習空間[J].開放教育研究,2016,(1):18-26.

[4]崔雷,劉偉,閆雷,等.文獻數據庫中書目信息共現挖掘系統的開發[J].現代圖書情報技術,2008,(8):70-75.

[5]鐘文娟.基于普賴斯定律與綜合指數法的核心作者測評——以《圖書館建設》為例[J].科技管理研究,2012,(2):57-60.

[6]鐘紹春,唐燁偉,王春暉.智慧教育的關鍵問題思考及建議[J].中國電化教育,2018,(1):106-1121,117.

[7]王米雪,張立國.我國智慧教育領域的研究熱點與發展趨勢分析——基于詞頻分析法、共詞聚類法和多維尺度分析法[J].現代教育技術,2017,(3):41-48.

[8]高媛,張琰,蔡沁知,等.發展教育信息化推進“雙一流”建設——“第二屆中美智慧教育大會”綜述[J].電化教育研究,2017,(10):12-17.

[9]王曦.“互聯網+智慧校園”的立體架構及應用研究[J].中國電化教育,2016,(10):107-111.

[10]王娟.智慧型課程:概念內涵、結構模型與設計流程[J].現代遠距離教育,2017,(3):25-33.

[11]祝智庭.智慧教育新發展:從翻轉課堂到智慧課堂及智慧學習空間[J].開放教育研究,2016,(1):18-26.

[12]王濟軍.智慧教育引領教育的創新與變革——技術與教育深度融合的視角[J].現代教育技術,2015,(5):53-58.

[13]王帆.智慧教育:教學設計數據化與案例分析[J].電化教育研究,2015,(8):67-72.

[14]楊現民,余勝泉.智慧教育體系架構與關鍵支撐技術[J].中國電化教育,2015,(1):77-84.

[15]陳衛東,葉新東,許亞鋒.未來課堂:智慧學習環境[J].遠程教育雜志,2012,(5):42-49.

[16]孫波,劉永娜,陳玖冰,等.智慧學習環境中基于面部表情的情感分析[J].現代遠程教育研究,2015,(2):96-103.

[17]習海旭,廖宏建,黃純國.智慧學習環境的架構設計與實施策略[J].電化教育研究,2017,(4):72-76.

[18]唐麗,王運武,陳琳.智慧學習環境下基于學習分析的干預機制研究[J].電化教育研究,2016,(2):62-67.

[19]楊俊鋒,龔朝花,余慧菊,等.智慧學習環境的研究熱點和發展趨勢——對話ET&S主編Kinshuk（金沙克）教授[J].電化教育研究,2015,(5):85-88.

[20]黃榮懷,楊俊鋒,胡永斌.從數字學習環境到智慧學習環境——學習環境的變革與趨勢[J].開放教育研究,2012,(1):75-84.

[21]郭文斌,周念麗,方俊明.我國學前教育研究熱點知識圖譜[J].學前教育研究,2014,(1):11-18.

[22]凡妙然.國內教育游戲研究現狀的可視化分析:熱點與趨勢[J].現代遠距離教育,2018,(2):27-34.

[23]陳耀華,楊現民.國際智慧教育發展戰略及其對我國的啟示[J].現代教育技術,2014,(10):5-11.

[24]曹梅,沈書生,柏宏權.數字化校園到智慧校園的差距與行動[J].電化教育研究,2018,(1):49-54.

[25]楊現民.信息時代智慧教育的內涵與特征[J].中國電化教育,2014,(1):29-34.

[26]黃榮懷.智慧教育的三重境界:從環境、模式到體制[J].現代遠程教育研究,2014,(6):3-11.

[27]祝智庭,賀斌.智慧教育:教育信息化的新境界[J].電化教育研究,2012,(12):5-13.

[28]李葆萍,江紹祥,江豐光,等.智慧學習環境的研究現狀和趨勢——近十年國際期刊論文的內容分析[J].開放教育研究,2014,(5):111-119.

[29]鐘紹春,唐燁偉,王春暉.智慧教育的關鍵問題思考及建議[J].中國電化教育,2018,(1):106-111.

[30]周云.移動互聯視域下的大學英語智慧教學模式研究[J].現代教育技術,2016,(12):79-85.

[31]李紅美,張劍平.面向智慧教室的ARS互動教學模式及其應用[J].中國電化教育,2015,(11):103-109.

Research Hotspot and Development Trend of Smart Education in China: ——Based on Multidimensional Scaling and Social Network analysis

MA Jian-jun1,2NIE Yong1

Based on the Chinese social sciences citation (CSSCI) retrieval source journals in the field of educational technology, 217 articles concerning wisdom education were selected as research objects. Using the softwares of Bicomb 2.0, Ucinet 6.0 and SPSS 20.0, the research hotspots and development trends of smart education in China were analysed through the methods of co-word clustering, word frequency co-occurrence, multidimensional scaling and social network analysis. Results showed that the current research on wisdom education mainly included four aspects: the theoretical research, the function and characteristics, the learning revolution under the environment, and the teaching model reaearch. Meanwhile, it was proposed that the research of wisdom education should enrich and improve the theoretical system of smart education, strengthen and promote the evaluation and reflection on the construction of smart education environment, and carry out the subject teaching application related to wisdom education.

smart education; social network analysis; multidimensional scaling analysis; word frequency co-occurrence

G40-057

A

1009—8097（2018）10—0042—07

10.3969/j.issn.1009-8097.2018.10.006

本文受陜西師范大學中央高校基本科研業務費專項資金項目“農村中學教師信息素養提升策略研究—以寧夏為例”（項目編號：2017TS076）、寧夏高等學校一流學科建設（教育學學科）項目“寧夏農村中學教師信息素養提升策略與實踐研究”（項目編號：NXYLXK2017B11）和“中美STEM教育分析及對比研究”（項目編號：YLXKYB1713）資助。

馬建軍，寧夏師范學院講師，陜西師范大學在讀博士，研究方向為網絡與遠程教育，郵箱為120092032@qq.com。

2018年6月23日

編輯：小西