我國創(chuàng)客教育發(fā)展現(xiàn)狀及問題探析
——基于Bicomb的可視化分析

蘇 鑫 胡衛(wèi)星

(渤海大學(xué) 教育科學(xué)學(xué)院,遼寧 錦州 121000)

0 引言

創(chuàng)客是一種教育文化，鼓勵學(xué)生并針對存在的問題進行創(chuàng)造性的研究，提倡創(chuàng)新與實踐的特點引起了廣泛關(guān)注，創(chuàng)客教育正在我國教育領(lǐng)域中興起新浪潮。伴隨著諸如3D打印和開源硬件等技術(shù)的快速發(fā)展，創(chuàng)客教育大大加快了先進技術(shù)與教育的融合。2016年6月，教育部制定并印發(fā)的教育信息化“十三五”規(guī)劃文件指出：“部分區(qū)域應(yīng)積極探索‘眾創(chuàng)空間’在信息技術(shù)中的建設(shè)，探究跨學(xué)科(STEAM)教育、創(chuàng)客教育等創(chuàng)新的教育模式，使得學(xué)生的創(chuàng)新能力和信息分辨能力有所提高[1]?！眲?chuàng)客教育是我國教育改革的關(guān)鍵一步，旨在培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力和核心素養(yǎng)，得到了國家的大力支持。目前，創(chuàng)客教育主要以創(chuàng)客空間和創(chuàng)客實驗室等形式來開展活動，在上海、北京、杭州等地的創(chuàng)客空間都已經(jīng)初見規(guī)模。然而，由于受到傳統(tǒng)教學(xué)理念的影響，教學(xué)實踐中還存在著諸多問題。因此運用適當(dāng)?shù)难芯抗ぞ?，對?dāng)前創(chuàng)客教育的發(fā)展進行有針對性的深入分析，具有理論研究價值和現(xiàn)實指導(dǎo)意義。

1 研究設(shè)計

1.1 研究方法

本文主要采用的是文獻(xiàn)分析法，通過對搜集到的近3年創(chuàng)客教育的文獻(xiàn)進行甄別、分析、歸納和總結(jié)，對其發(fā)展趨勢進行可視化分析。文獻(xiàn)研究法是一種基本的、可以靈活運用的研究方法[2]。在文獻(xiàn)分析的基礎(chǔ)上，對關(guān)鍵詞進行進一步分析，主要采用詞頻分析、共詞分析、聚類分析、多維尺度分析的方法進行研究[3]。詞頻分析是對文獻(xiàn)中出現(xiàn)的重要詞匯以及關(guān)鍵詞的次數(shù)進行統(tǒng)計與分析，是挖掘文本的重要手段，具有準(zhǔn)確性、客觀性等特點。關(guān)鍵詞是學(xué)術(shù)研究內(nèi)容的高度提煉，通過對關(guān)鍵詞的統(tǒng)計與處理，可以清楚地顯示創(chuàng)客教育的研究主題、研究熱點和發(fā)展趨勢。共詞分析法是利用文獻(xiàn)集中出現(xiàn)的詞匯次數(shù)，來確定該文獻(xiàn)集中所代表研究的各個詞匯之間的聯(lián)系[4]。因此，對相關(guān)文獻(xiàn)的關(guān)鍵詞出現(xiàn)的頻率進行統(tǒng)計，生成共現(xiàn)矩陣和詞篇矩陣，形成由這些詞對之間聯(lián)系起來的所組成的共詞網(wǎng)絡(luò)。聚類分析是根據(jù)一定的規(guī)則將分類對象分成若干類。在同一個類中，這些對象在含義上彼此相似，而在不同的類中，對象往往彼此不同。多維尺度分析又稱多維量表分析，采用MDS(Multidimensional scaling，簡稱MDS)可以創(chuàng)建多維空間感知圖,通過分析對象之間的緊密程度，可以揭示對象之間的關(guān)系(相似或差異)。

1.2 研究工具與數(shù)據(jù)來源

研究工具采用數(shù)據(jù)計量軟件“書目共現(xiàn)分析系統(tǒng)”(Bibliographic Item Co-Occurrence Matrix Builder，BICOMB)。該軟件主要處理文獻(xiàn)數(shù)據(jù)庫中下載的文獻(xiàn)記錄，準(zhǔn)確提取數(shù)據(jù)，建立項目，頻數(shù)統(tǒng)計、矩陣分析等等，為研究課題提供詳細(xì)精準(zhǔn)的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)[5]。軟件適用于分析CNKI、萬方、ELESIVER等多種數(shù)據(jù)庫下載的自定義格式文本文檔。同時，為了更好地保證科研效果，采用SPSS Statistics 22統(tǒng)計分析軟件來對Bicomb生成的詞篇矩陣進行聚類分析和多維度分析。研究采用中國知網(wǎng)數(shù)據(jù)庫為樣本數(shù)據(jù)庫，以主題詞“創(chuàng)客教育”進行高級檢索，檢索的年限在2018-2020年。共查找到條件符合的文獻(xiàn)1 337篇。為保證樣本的準(zhǔn)確性，人工剔除會議綜述等一些不相關(guān)文獻(xiàn)，共得到有效文獻(xiàn)1 186篇，符合條件的中文文獻(xiàn)1 166篇，2018年文獻(xiàn)633篇、2019年文獻(xiàn)530篇、2020年文獻(xiàn)3篇。

2 研究結(jié)果及分析

2.1 中文高頻關(guān)鍵詞分析

2.1.1 高頻關(guān)鍵詞確定

利用Bicomb軟件，對創(chuàng)客教育(2018-2020)1 166篇中文文獻(xiàn)的關(guān)鍵詞進行統(tǒng)計，并進行標(biāo)準(zhǔn)化處理。頻次≥1的關(guān)鍵詞有1 948個，共發(fā)生頻率為4 423次。結(jié)合研究需要，最終選取頻次≥15的關(guān)鍵字段作為高頻詞匯，可得出2018—2020年創(chuàng)客教育研究熱點如表1所示。

表1 創(chuàng)客教育研究高頻關(guān)鍵詞

從表1可以看出，創(chuàng)客教育研究的24個關(guān)鍵詞呈現(xiàn)的總頻次為1 701次，占總關(guān)鍵詞出現(xiàn)總頻次的38.46%。這些關(guān)鍵詞表述的研究內(nèi)容是2018-2020的創(chuàng)客教育核心內(nèi)容，前10個研究熱點依次為：創(chuàng)客教育(959)、創(chuàng)客(119)、創(chuàng)客空間(91)、教學(xué)模式(50)、信息技術(shù)(38)、高職院校(36)、高校(35)、中小學(xué)(35)、創(chuàng)新能力(30)、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)(30)。其中，尤其是“創(chuàng)客教育” “創(chuàng)客”和“創(chuàng)客空間”這3個關(guān)鍵詞，發(fā)生頻率遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于其他關(guān)鍵詞。

2.1.2 高頻關(guān)鍵詞共現(xiàn)矩陣分析

在Bicomb軟件中，選擇軟件“矩陣”中“共現(xiàn)矩陣”命令，其中選項關(guān)鍵詞閾值設(shè)定為“≥15”并且“≤959”，結(jié)果如表2所示。

從共詞矩陣的數(shù)字可以看出，在24個高頻關(guān)鍵詞中，“創(chuàng)客教育”與12個高頻關(guān)鍵詞的共現(xiàn)頻次大于20，與“創(chuàng)客空間”(72)、“創(chuàng)客”(68)、“教學(xué)模式”(42)、“中小學(xué)”(33)這4個高頻關(guān)鍵詞的共現(xiàn)頻次最高，說明2018-2020年創(chuàng)客教育經(jīng)常與創(chuàng)客空間、創(chuàng)客、教學(xué)模式、中小學(xué)聯(lián)系起來研究；創(chuàng)客空間與“創(chuàng)客”(68)聯(lián)系密切。從共現(xiàn)頻率中可以發(fā)現(xiàn)，近年來，研究者對于中小學(xué)創(chuàng)客教育，創(chuàng)客教育模式廣泛關(guān)注。

2.1.3 高頻關(guān)鍵詞相似矩陣分析

在Bicomb軟件中，選擇軟件中的“矩陣”中“詞篇矩陣”命令，其中關(guān)鍵詞閾值設(shè)定為“≥15”并且“≤959”。生成關(guān)鍵詞詞篇矩陣導(dǎo)入到SPSS22.0中，通過系統(tǒng)聚類，將其轉(zhuǎn)化為相似矩陣，結(jié)果如表3所示。

由表3可以看出，各關(guān)鍵詞與創(chuàng)客教育由近到遠(yuǎn)的順序依次為：創(chuàng)客空間(0.244)、創(chuàng)客(0.201)、教學(xué)模式(0.192)、中小學(xué)(0.180)……創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育(0.092)、策略(0.089)、創(chuàng)客文化(0.081)、創(chuàng)客教育理念(0.008)。這一結(jié)果說明，2018-2020年相關(guān)學(xué)者對創(chuàng)客空間、教學(xué)模式和創(chuàng)客教育在中小學(xué)中的應(yīng)用的研究較多，而涉及到策略、高職、創(chuàng)客教育理念等相關(guān)研究較少。

2.1.4 高頻關(guān)鍵詞聚類分析

將24個高頻關(guān)鍵詞構(gòu)成的相似矩陣，導(dǎo)入SPSS22.0進行聚類分析，結(jié)果見如圖1所示。

由圖1可以直觀地看出創(chuàng)客教育研究被分為三個種類，其中第三個種類被分成4小類，具體分布(見表4)。

表2 創(chuàng)客教育高頻關(guān)鍵詞的共詞矩陣

表3 創(chuàng)客教育高頻關(guān)鍵詞的相似矩陣

表4 創(chuàng)客教育高頻關(guān)鍵詞聚類一覽表

根據(jù)分類顯示，3類創(chuàng)客教育研究具體分為：種類1為高校、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育、互聯(lián)網(wǎng)+、核心素養(yǎng)、創(chuàng)客教育理念的研究。種類2為創(chuàng)客文化、Auduino(開源軟硬件平臺)、創(chuàng)新能力、策略。種類3涵蓋了創(chuàng)客教育的主題研究，主要包括三小類，分別是：種類3～1主要為高職教學(xué)設(shè)計的研究；種類3～2主要為STEAM教學(xué)模式的相關(guān)研究；種類3～3主要為中小學(xué)信息技術(shù)中的創(chuàng)客教育研究。

2 研究熱點的可視化分析

采用SPSS22.0軟件，以向心度和密度為二維坐標(biāo)參數(shù)，將高頻詞相似矩陣轉(zhuǎn)化為相異矩陣，并進行多維尺度分析。結(jié)果顯示：Stress=0.17112、RSQ=0.83863，說明其擬合效果較好，可以反映出創(chuàng)客教育高頻關(guān)鍵詞的學(xué)術(shù)聯(lián)系狀況，聚類分析結(jié)果如圖2所示。

圖2 創(chuàng)客教育研究熱點知識圖譜

由圖2可知，種類3所占的區(qū)域較大并且處于戰(zhàn)略坐標(biāo)的核心附近，表明這些區(qū)域是學(xué)術(shù)界研究的熱點內(nèi)容。種類3的關(guān)鍵詞大多分布在1,4象限，這說明創(chuàng)客教育模式、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)等方面的研究處于整個網(wǎng)路的中心地位，其中創(chuàng)客教育、教學(xué)模式、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)研究處在第一象限，說明其研究結(jié)構(gòu)緊密，相對比較成熟。而STEAM教育、教學(xué)設(shè)計等研究處在第四象限，雖然處于研究中心地位，但是尚未形成穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)，有待于得到進一步的深入研究。種類1大部分關(guān)鍵詞處于1和2象限，說明互聯(lián)網(wǎng)和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育等研究結(jié)構(gòu)比較緊密，其中互聯(lián)網(wǎng)研究是這幾年的研究熱點。種類3橫跨第2和第3象限，此領(lǐng)域的研究整體沒有得到足夠重視，創(chuàng)客文化雖然已經(jīng)形成了一定的結(jié)構(gòu)，但是在整體上仍還不處于核心地位。而策略和Arduino(開源硬件平臺)等熱點問題處于第3象限，距離核心關(guān)鍵詞較遠(yuǎn)，表明其研究較少。

3 創(chuàng)客教育存在的問題

通過對創(chuàng)客教育領(lǐng)域中高頻關(guān)鍵詞的聚類分析，結(jié)合相關(guān)文獻(xiàn)的閱讀，表明我國近3年來創(chuàng)客教育的實踐研究還處于發(fā)展的初期，在該過程還有諸多問題有待進一步探索。

3.1 創(chuàng)客教學(xué)中缺乏專業(yè)型教師

分析結(jié)果顯示，在培養(yǎng)創(chuàng)客教師方面的研究比較匱乏。創(chuàng)客教師是創(chuàng)客教育開展的基礎(chǔ)，在課堂中基本采用項目式教學(xué)，作品的設(shè)計要求將多門學(xué)科重新組合。因此，需要創(chuàng)客教師具有扎實的基礎(chǔ)素養(yǎng)、實踐技能、掌握相關(guān)學(xué)科的知識體系。鐘伯昌等調(diào)查研究顯示，當(dāng)前中小學(xué)創(chuàng)客教育實踐中存在的第二大問題就是缺少專業(yè)型教師[6]。目前，創(chuàng)客教師由其他理工學(xué)科的老師兼任，缺乏專門化的職業(yè)創(chuàng)客教師。創(chuàng)客教育對師資的要求非常高，一方面需要一線教師要具備扎實的專業(yè)素養(yǎng)和卓越的跨學(xué)科實踐能力；另一方面還需要教師能夠不斷學(xué)習(xí)，具備良好的創(chuàng)新思維和操作能力。

3.2 高校教學(xué)實踐缺乏系統(tǒng)的創(chuàng)客課程

在關(guān)鍵詞的可視化分析中，關(guān)鍵詞“高?！本嚯x中心點“創(chuàng)客教育”位置偏遠(yuǎn)，這表明創(chuàng)客教育在高校逐步推進的過程中還存在著很多不足。絕大多數(shù)高校依舊采用傳統(tǒng)教學(xué)理念與課堂體系，以培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)科能力和專業(yè)技能為主，忽視對學(xué)生跨學(xué)科綜合實踐和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，缺乏創(chuàng)客教育在實際教學(xué)環(huán)境中具體教學(xué)安排，沒有形成專門化創(chuàng)客課程體系。雖然高校開始重視創(chuàng)客教育對培養(yǎng)創(chuàng)新人才的作用，但是在創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)方面的教育實踐能力還遠(yuǎn)遠(yuǎn)無法滿足學(xué)生的需求，尤其是在具體的專業(yè)課程體系中，還是非常缺乏與專業(yè)職業(yè)能力培養(yǎng)相融合的有效創(chuàng)客教育課程開設(shè)。

3.3 創(chuàng)客教育課程實踐應(yīng)用不夠

縱觀我國創(chuàng)客教育的研究，可以發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有的文獻(xiàn)更注重創(chuàng)客空間的建設(shè)、創(chuàng)客教學(xué)理念以及我國創(chuàng)客教學(xué)模式等問題的研究。而對創(chuàng)客教育的運行機制、教學(xué)特色、具體操作與實施等問題研究較少[7]。研究者也提出了很多適用于創(chuàng)客課堂的教學(xué)模式，但是這些教學(xué)模式缺少成熟的實踐案例。而且，整體上我國創(chuàng)客教育與學(xué)科的整合度不高。國內(nèi)的創(chuàng)客教育通常與信息技術(shù)教育、STEAM教育等領(lǐng)域聯(lián)系起來，通常出現(xiàn)在中小學(xué)信息技術(shù)課程和高等院校的計算機專業(yè)，涉獵的范圍相對比較狹小，尤其是缺乏與具體專業(yè)職業(yè)能力培養(yǎng)相結(jié)合的操作方法，對培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造能力的提升促進作用不明顯，更沒有體現(xiàn)出促進教學(xué)改革的發(fā)展。

4 對創(chuàng)客教育發(fā)展對策及建議

4.1 開展針對性的創(chuàng)客教師師資培訓(xùn)

相比于傳統(tǒng)信息技術(shù)老師或者實驗員，創(chuàng)客教育專任教師需要具備更高的要求和能力，需要對教師開展有針對性的專門化訓(xùn)練。創(chuàng)客教學(xué)與科學(xué)、工程、編程等多門學(xué)科知識有很大的聯(lián)系。因此，應(yīng)在高校及社會中加大對專業(yè)型人才的培養(yǎng)，開設(shè)相關(guān)創(chuàng)客教育教師培訓(xùn)課程，從信息技術(shù)、科學(xué)和理化等學(xué)科教師中挖掘培養(yǎng)一批創(chuàng)客核心人才，然后逐步擴大培訓(xùn)到對創(chuàng)客教育具有興趣和熱情的其他學(xué)科教師。以此來充分挖掘教師的潛能，鼓勵更多的教師參與到創(chuàng)客教育中，熟練運用創(chuàng)客教學(xué)中的知識，推動創(chuàng)客教育發(fā)展。

4.2 營造高校創(chuàng)客教育環(huán)境和完善創(chuàng)客教育體系

大學(xué)生是最具創(chuàng)新潛力的群體之一。高等院校依據(jù)當(dāng)?shù)氐目蒲星闆r，進行實習(xí)實訓(xùn)和創(chuàng)業(yè)實踐，重視高校創(chuàng)客教育的建設(shè)[8]。而高校依托現(xiàn)有資源，可以舉辦例如創(chuàng)客大賽和創(chuàng)客交流會等活動，提升學(xué)生的綜合素質(zhì)，將理論靈活運用于實際操作中。同時，更為重要的是要依托專業(yè)特色，形成具有鮮明特色的專業(yè)創(chuàng)客教育課程體系，將專業(yè)技能發(fā)展與創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教學(xué)進行有機的結(jié)合，從而實現(xiàn)研發(fā)出適用于學(xué)生學(xué)習(xí)的創(chuàng)客教學(xué)體系。

4.3 實現(xiàn)創(chuàng)客教育與課程實踐的深度融合

理論研究是實踐研究的基礎(chǔ)，研究者應(yīng)該加大對創(chuàng)客教育相關(guān)理論研究的深度，挖掘創(chuàng)客教育教學(xué)的活動機制，制定成熟教學(xué)模式并將其應(yīng)用到實際教學(xué)中，理論與實踐結(jié)合起來，在實踐中發(fā)現(xiàn)問題與解決問題，從而使得創(chuàng)客教育得到進一步發(fā)展。促進創(chuàng)客教育與其他學(xué)科的深入融合，可以加速推進教學(xué)理念的變革，全方面培養(yǎng)學(xué)生的核心素養(yǎng)。因此，要認(rèn)識到創(chuàng)客教育不僅能與信息技術(shù)課程相聯(lián)系[9]，還可以將創(chuàng)客教育融入于其他學(xué)科，進一步研究創(chuàng)客教育與多門課程融合的教學(xué)模式。例如，創(chuàng)客教育與語文教學(xué)的融合，將語文教材中的古詩詞內(nèi)容用Scratch編程為一個程序，讓同學(xué)們跟著程序背誦，并可以查看詞句解釋等。不但可以節(jié)省課堂教學(xué)時長，還可以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，產(chǎn)生更好的教學(xué)效果。

總之，創(chuàng)客教育的成長在我國處于萌芽狀態(tài)，但近幾年來推動了我國教學(xué)改革的進程，創(chuàng)客教育已經(jīng)成為提升學(xué)生創(chuàng)新思維的重要方式，是未來教育發(fā)展的實踐領(lǐng)域之一，更是不斷深化教學(xué)改革的突破口。通過大力發(fā)展創(chuàng)客教育，不僅能夠有效提升廣大學(xué)生的創(chuàng)造力和實踐力，而且還可為我國培養(yǎng)出大量的創(chuàng)新型人才。