我國高校智慧校園研究現狀與趨勢分析

周 麗

(淮陰工學院 信息化建設與管理處，江蘇 淮安 223003)

智慧校園已成全球先進國家和地區教育變革的重點，目前歐美及亞洲各國各地區均實施了大型智慧教室與智慧校園建設項目，并投入龐大預算。我國高校智慧校園建設正在穩步推進，全國各地都在積極開展智慧校園建設與應用的探索，但都面臨經費、校園應用領域擴展、用戶體驗、與企業合作等問題[1]，研究和探討我國智慧校園未來發展趨勢具有現實意義。在智慧校園出現之前，人們最常提起的是數字校園概念，最早起源于20世紀70年代美國麻省理工學院提出的E-campus計劃。2008 年美國IBM總裁兼首席執行官彭明盛在演講中首次提出“智慧地球”的理念之后，國內不少學者提出了“智慧校園”的概念和建設思路[2]。我國在2010年開啟智慧校園建設，注重智慧和創新的探索階段，關注未來學校建設，2016年6月教育部公布《教育信息化“十三五”規劃》提出：“支持各級各類學校建設智慧校園，綜合利用互聯網、大數據、人工智能和虛擬現實技術探索未來教育教學新模式[3]。”整體而言，我國的教育信息化發展盡管起步較晚，但普及快，逐步開始重視校園應用和用戶體驗。現有智慧校園研究多利用文獻研究法和內容分析法[4-6]以質性和量化分析結合的方式對智慧校園研究現狀進行多維度的分析。本研究在現有基礎上，以2009-2020年中國知網CNKI資料庫文獻及華藝學術文獻數據庫收錄的有關我國智慧校園研究的文獻作為材料來源，通過知識圖譜分析，進一步了解智慧校園在我國的研究現狀、進展、特征以及未來發展的趨勢。

1 研究對象

中國知網和臺灣華藝學術文獻數據庫的權威性得到學術界的廣泛認同，其所收錄的文章在原創性和影響力方面具有絕對的優勢，反映了當前各學科領域的發展動態和最新成果，以此為數據源，較能說明我國智慧校園的研究的現狀和趨勢。

在中國知網資料庫，檢索年限設定為2009-2020年，檢索范圍設定為“主題”，檢索詞為“智慧校園”，詞頻并含“高校”，采用精確檢索和模糊檢索相結合進行檢索詞同義詞擴展檢索，剔除非學術研究的新聞、卷首語、會議通知、期刊導讀等，共得到1608篇相關度較大的學術文獻；在華藝學術文獻數據庫，以CEPS Journals、HyRead全文Journals為資料庫，年限選擇2009-2020，出版地區選擇臺灣，以“題名、關鍵字、摘要”為檢索字段，“智慧校園”為檢索詞共檢索到58筆資料，去掉與研究相關不大的研究15筆，共得到43篇相關度較大的學術文獻。本研究以上述1651篇文獻作為我國高校智慧校園建設現狀和趨勢的資料來源和研究對象。

2 研究方法與過程

采用知識圖譜進行文獻分析，選取信息可視化分析軟件CiteSpace 5.7.R2作為研究工具，對研究對象進行可視化分析，運行得到高校智慧校園研究的文獻共被引網絡圖譜，按照分析類目得出研究結果。利用內容分析法，一是對智慧校園論文的數量、分布以及來源進行定量分析，了解研究的整體態勢；二是建立分析類目表和觀測點(見表1)，對我國高校智慧校園文獻研究的現狀以及趨勢等進行深入分析。

表1 內容分析類目和觀測點

運行CiteSpace軟件，設定好數據庫，將時間設置為2009-2020年，時間切片設置為1，在節點類型(Node Types)中勾選Keyword，裁剪(Pruning)區域勾選尋徑剪枝(Pathfinder)，其他設置為默認值，經過CiteSpace統計分析，獲得關鍵詞共現知識圖譜。然后，采用“LLR對數似然算法”，生成關鍵詞的聚類視圖。CiteSpace依據網絡結構和聚類的清晰度，提供了模塊性Q值(Modularity)和平均輪廓值S值(Mean Silhouette)兩個指標，其可以作為評判圖譜繪制效果的依據。一般而言，Q值一般在[0，1)區間內，Q>0.3就意味著劃分出來的社團結構是顯著的，當S>0.5，聚類一般認為合理的，從而生成關鍵詞聚類視圖，進行研究熱點分析。

運行CiteSpace軟件后，在節點類型(Node Types)中依次勾選Author和機構(Institution)，裁剪(Pruning)區域勾選尋徑剪枝(Pathfinder)，其他設置為默認值，獲得發文作者和發文機構可視化圖，可對智慧校園主題文獻進行發文作者和發文機構分析，利用中介中心性開展學術影響分析，中介中心性指網絡圖譜中特定節點擔任其他任意兩節點間最短的數據傳輸“橋梁”的次數。從科學計量角度來看，中介中心性直觀反映了知識圖譜中各節點的核心影響力，從而進行發文機構分析。

3 研究現狀分析

3.1 “智慧校園”研究總體趨勢

中國知網資料庫中“智慧校園”研究總體趨勢如圖1所示，從2009年起，逐年增多，2012年之前為起步階段每年平均發文7篇，隨著高校信息化環境的變化，2015年，發文量出現階段性高峰75篇，此后，年發文量一直保持100篇以上，該領域研究迎來穩定發展階段，從2016年開始，發文量逐年成倍增長，更多學者進入該領域，研究進入快速發展階段，逐漸引起學者的重視。

圖1 高校智慧校園研究文獻發表年度趨勢

3.2 關鍵詞共現分析

經過CiteSpace統計分析，獲得包含215個節點，397條連線，密度(Density)為0.0173的關鍵詞共現知識圖譜(見圖2)。從圖2關鍵詞共現知識圖譜中可以看到所選年份有關高校智慧校園的文獻中所出現的高頻關鍵詞，頻次排名前10的高頻關鍵詞見表2。經過分析論文主題、主題頻次和關鍵詞分布，確定“高校智慧校園”研究主題及相關的高頻關鍵詞包含智慧校園、大數據、教育信息化、智慧教育、云計算、物聯網、智慧校園建設、互聯網+、校園卡、數據治理、信息化、信息技術等。關鍵詞之間的聯系較為明顯，以“智慧校園”為主要節點，與其他節點相互影響，構成智慧校園研究的可視化知識圖譜。進一步分析發現，高頻關鍵詞針對近年來有關智慧校園的熱點話題基本實現了全覆蓋，而且具有很強的外延性。

圖2 關鍵詞共現知識圖譜

表2 我國高校智慧校園建設研究高頻關鍵詞Top 10

3.3 研究熱點主題分布

研究熱點是在某一個時間段內，有內在聯系的、數量相對較多的一組論文所探討的研究問題或專題，出現頻次高的關鍵詞和名詞短語通常用來代表某一研究領域的熱點主題。按前述研究方法生成關鍵詞的聚類視圖(見圖3)。從本研究圖譜的各項參數來看，模塊性Q值為0.7944，S值為0.9215，均在合理范圍內，說明本研究聚類效果顯著。結合標識詞和標識詞來源施引文獻關鍵詞分析，權值最大的標識詞代表了具體聚類的主要的研究熱點主題，從本研究選取8項聚類中的權值最大的標識詞，并結合施引文獻的分析認為當前高校智慧校園研究的熱點主題以信息化、智慧教育、社交網絡、支付平臺、現代信息技術、物聯網、大數據應用七大類研究熱點。

圖3 高校智慧校園研究中的關鍵詞聚類視圖

如圖3所示，結合標識詞和施引文獻分析智慧校園各聚類研究熱點主題。第一項聚類為信息化，該聚類探討智慧校園信息化建設內容，包括數據集成、協同建設、集成策略、業務管理系統、信息管理、地下管網、建筑信息模型、人工智能、創新策略等方面研究；第二項聚類是智慧教育研究，包括框架模型、成熟度模型、概念模型、教育信息化地平線報告、智慧校園技術參考模型等，聚焦于智慧校園概念模型創建方面的研究；第三項聚類是社交網絡，該聚類研究智慧校園社交網絡方面的內容，包括移動互聯、知識管理、改革路徑等方面主題；第四項聚類是支付平臺，涉及智慧校園的校園卡、電子賬戶、支付平臺等方面的研究；第五項聚類是現代信息技術，研究主題包括智慧檔案館、數字檔案館建設、檔案現代化管理、檔案工作者、檔案庫房、電子文件管理等的建設應用及發展探析；第六項聚類物聯網，主要探討智慧圖書館、智慧校園功能、云計算、物聯網等研究；第七項聚類是大數據應用，該聚類探究教育大數據、智慧校園教育大數據生態體系、大數據應用氛圍視圖、大數據生態體系模型等[7]。

3.4 發文作者與發文機構分析

分析發文作者可視化圖(見圖4)顯示，圖中團狀聯系較少，研究者之間缺乏合作。對智慧校園主題文獻做發文機構分析(見表3)，發文量排名靠前的分別是江蘇師范大學智慧教育學院、中國科學院武漢文獻情報中心、中南民族大學現代教育技術中心、清華大學信息化技術中心等，對發文機構的中介中心性定量分析結果發現，各大研究機構之間合作交叉程度有待進一步提高。

圖4 發文作者可視化圖

表3 發文機構發文量和中介中心性排名對比

4 主題的研究趨勢分析

從2009-2020年智慧校園關鍵詞時序圖譜(見圖5)分析顯示，2009年出現“智慧校園”的概念，云計算、物聯網與智慧校園研究與之緊密聯系。到2020年，智慧校園研究時序圖具有從智慧校園向區域信息化、“雙一流”建設、高校數字檔案館、中小學數字校園等相關研究發展的一種趨勢。

圖5 2009-2020年智慧校園文獻關鍵詞時序圖譜

運用Citespace的關鍵詞突現探測功能，可以分析出有關智慧校園領域的研究熱點，根據詞頻變化預測智慧校園研究發展趨勢。2009-2020年有關智慧校園研究文獻中，突顯度最高的15個詞如圖6所示。從時間上來看“云計算”“物聯網”持續到2014年,影響周期最長，中國教育技術協會作為學術機構推動了智慧校園的研究，2012年開始智慧校園建設和智慧教育熱度不減，2014年大數據、校園卡、互聯網+等概念開始成為研究關注的焦點，2017年高校校園一卡通開始建設普及，相關研究迅速發展。云會計、人工智能、高校實驗室等方面的研究增多，其發展將會是未來研究熱點。

圖6 2009-2020年高校智慧校園關鍵詞突現可視化圖

5 結論

本研究通過Citespace軟件對期刊文獻庫中關于高校智慧校園的主題研究1651篇文獻進行知識圖譜可視化分析。從發文數量、關鍵詞共現分析、發文作者和發文機構分析、關鍵詞突現分析等方面，總結出以下結論：

一是從發文數量上看，從2009年起，逐年增多，隨著高校信息化環境的變化，2015年發文量出現階段性高峰，此后該領域研究迎來穩定發展階段，從2016年開始，發文量逐年成倍增長，研究進入快速發展階段。

二是從關鍵詞共現分析中可以看出高校智慧校園建設重點在于校園信息化、一卡通、大數據、物聯網、學習過程、應用系統等方面。高校智慧校園研究中的關鍵詞聚類分析中看出，我國高校智慧校園研究重點在于信息化教學應用、云端服務、智慧教室、物聯網等方面，分為信息化、智慧教育研究、社交網絡、支付平臺、現代信息技術、物聯網、大數據應用7個聚類。大部分高校開展了數據中心建設、數據的積累和管理[7]，基本完成智慧校園的基礎設施建設，逐步開始注重對校園常態化海量教學數據的分析、挖掘和充分利用[8]，探究教育大數據、智慧校園教育大數據生態體系模型等領域[9]。

三是從發文作者和發文機構分析中可以發現，作者之間合作程度一般，建議研究單位多組織一些論壇、學術交流等活動，增加研究者的交流機會，共創高質量成果，從發文機構中可以看出各高校智慧教育研究院、信息化技術中心等在智慧校園研究領域具有很強影響力。

四是從智慧校園關鍵詞突現分析中可以發現從時間上來看“云計算”“物聯網”持續到2014年，影響周期最長，中國教育技術協會作為學術機構推動了智慧校園的研究，2014年起大數據、校園卡、互聯網+等概念開始成為研究關注的焦點，2017年高校校園一卡通開始建設普及，相關研究迅速發展。云會計、人工智能、高校實驗室等方面的研究增多，將是未來的研究熱點[10]。

總之，我國高校均重視云計算、大數據等在智慧校園建設中的作用。智慧學校是以物聯網、云端計算、人工智慧、大數據分析等為基礎的數字化教育應用服務愿景，促進學習者成功的學習，并提供校園中的溝通、學習、教學、研究、管理、安全、防護、交通運輸及商業貿易等學校生活相關的應用服務。值得一提的是，本研究發現部分臺灣高校運用大數據建設學習平臺，記錄學生學習歷程規劃與學習預警輔導，提出校園教務、學務、研發總務及國際事務等方面的資料，變被動為主動分析學生學習成效、教師教研成果、職員行政效率及校園設施環境等，借此全面檢視學校現狀以及面臨的挑戰，輔助校務工作，提高教學管理成效，值得大陸高校智慧校園建設學習借鑒，逐步推動大數據、區塊鏈等技術在高校智慧校園建設中的應用，加快智慧校園信息化建設進程。