基于知識圖譜的國內教育數字化研究

唐軍

隨著5G技術、人工智能和大數據技術的發展，教育數字化成為教育教學中的重要組成部分，教育進入一個新的變革時期。2021年，以教育數字化轉型實驗區為重要標志，全國教育數字化發展進入了一個新階段，促進教育均衡和可持續發展成為提升教育內涵發展和教育高質量發展的重要推動力。

一、數據來源

教育數字化的可視化分析數據來源于中國知網中文數據庫。檢索方式的主題是“教育數字化”，檢索時間為2022年8月2日。通過篩選共檢索出373篇期刊文獻，并對此進行分析。第一，將搜集到的國內研究文獻按照題目、發表時間等進行描述分析，分別得到文獻的時間、重要研究主題，對教育數字化的研究現狀進行整體上的概括；第二，通過運用CiteSpace5.8科學計量可視化軟件，對檢索結果進行可視化分析。通過對教育數字化研究的現狀、概念、內容和路徑進行可視化分析，探討教育數字化相關研究的基本脈絡，為未來教育數字化研究提供借鑒和參考。

二、教育數字化研究的基本情況

（一）文獻發表時間序列情況

從圖1可知，從2000年開始，教育數字化就一直被提及，但是在2012年之前，教育數字化這個主題被廣大教育研究者提出的頻次還是在比較小的范圍，相關文章每年在10篇左右，到了2013年，教育數字化增加到了18篇，然后每年有起有伏，年發表論文數不到40篇，發表最多的為2017年41篇，但在2022年出現了較大的增幅，僅僅7個月的時間，就已經發表了相關論文70篇。可見，教育數字化研究主題引起了廣大教育研究者的特別關注。這是由于2021年9月教育部批準上海市作為教育數字化轉型實驗區，上海市教委于當年11月頒發了《教育數字化轉型實驗區實施方案》，從而引起全國教育研究者的關注；2022年1月，教育部年度工作計劃中特別強調推進教育數字化轉型工作，這些都是教育數字化引起全社會重視并進行深入研究的重要因素。

（二）研究主題細分情況

根據圖2可知，教育數字化的研究主題主要包括數字化轉型、數字化學習資源、數字化學習、教育數字化戰略行動、數字化資源建設、數字化課程、數字化學習平臺、遠程教育、數字化校園建設、數字化學習模式等，其中數字化轉型和社區教育相關研究論文發表的篇數最多，其次是數字化學習資源。從查找的文獻檢索情況來看，社區教育在教育數字化研究中屬于早期被關注較多的主題，而數字化轉型是屬于近期，特別是2021年較為關注的主題。可以預見，隨著時間推移，這一主題將會持續被研究者關注，相關文獻也會不斷增長。同時我們也要看到，學習資源開發、數字化課程建設、數字化校園建設以及區域推進數字化戰略等都是教育數字化發展過程中非常重要的研究主題，這些都在相關文章發表情況中得以印證。

三、教育數字化領域研究熱點和研究前沿分析

（一）基于關鍵詞的研究熱點分析

關鍵詞是作者對于文章內容的概括和精煉，能夠反映文獻的核心內容，因此分析某個學術領域關鍵詞的聚合，可以揭示其內容總體特征以及研究內容之間的內在聯系等，并摸清該領域學術研究的發展脈絡和發展方向。利用CiteSpace對上文中確定的文獻數據信息進行可視化分析，經過聚類計算后模塊值（Q值）為0.7791，平均輪廓值（S值）大于0.9179，意味著劃分出來的結構是顯著的。表1給出了中心度排名前20的關鍵詞情況，圖3中給出了關鍵詞分布的圖譜情況。分析可知，從教育類型方面來看，研究主要集中于社區教育、職業教育等課題；在教育作用層面，更多關注數字化和教育變革等；在教育技術支撐層面，集中在教育平臺、云計算、信息技術、智慧教育等研究課題；從使用載體來看，則更多關注學習資源和教學資源。

（二）基于關鍵詞聚類的研究熱點分析

利用CiteSpace的關鍵詞聚類分析功能，能夠幫助我們探索相關領域的研究前沿和熱點。在“教育數字化”領域中，利用譜聚類算法，共生成10個主要的聚類根（如圖4所示），聚類#0的標簽為數字化，聚類#1的標簽為社區教育，聚類#2的標簽為應用，聚類#3的標簽為職業教育，聚類#4的標簽是數字技術，聚類#5的標簽是基礎教育，聚類#6的標簽是高等教育，聚類#7的標簽是遠程教育，聚類#8的標簽是教育部，聚類#9的標簽是上海市。

（三）基于突現關鍵詞的研究熱點和前沿分析

研究前沿是指一組突現的動態概念和潛在的研究問題。因此，關鍵詞的突現測度指的是文獻被引頻次或關鍵詞出現次數等的變化率。在某一時段內，以突現詞（Burst Terms）為知識基礎的一組文獻所探討的科學問題或專題，可以作為研究前沿的判斷和預測標準之一。

CiteSpace可以在識別突現關鍵詞的基礎上，對相關突現關鍵詞的出現時間段給予表明，有助于了解該領域發展的脈絡以及對未來發展前沿的預測。本文利用CiteSpace軟件對“教育數字化”領域的突現關鍵詞進行了探索和分析，共分析出7個突現關鍵詞。突現關鍵詞表如圖5所示。“智能時代”和“高等教育”作為領域中一個早期的主要研究主題，從2002起即出現該關鍵詞，并且相關研究持續到2012年左右。2003年起，“遠程教育”成為一個新的研究前沿。以上三個關鍵詞開始將“教育數字化”領域的視角轉向學前教育。2017年出現的“社區教育”和“數字化”兩個突現關鍵詞，進一步推進了教育數字化應用技術和范圍。2020年出現的“智慧教育”關鍵詞，又一次將視角重新定位在教育領域，并強調其智能化特性。從關鍵詞的突現強度來看，“社區教育”是突現率最高的關鍵詞，其次是“智能時代”。

通過圖6可以看出，不同年份的關鍵詞分布均有所不同，2000年剛開始的時候，“高等教育”“遠程教育”先后作為關鍵詞出現，但是到了2010時候，“數字化”“社區教育”“職業教育”“學習資源”等關鍵詞先后出現，到了2020年的時候，“教育變革”“智慧教育”“云產品”等陸續出現。

四、展望

從教育數字化發展的歷程來看，最初教育數字化用于高等教育、遠程教育，這些教育形式需要借助技術推動教育發展，用于存儲教育數字資源，滿足個性化成人教育需要。隨著時代的進步、技術的發展，教育數字化得到了新的應用，特別是在基礎教育層面把教育數字化推向新的發展高峰。通過20年來教育數字化發展的圖譜分析，結合教育數字化的發展趨勢，我們有以下四點思考。

（一）技術支撐力：教育數字化發展的基礎條件

數字技術是推進教育數字化的重要載體，也是基礎。教育數字化要成功轉型，數字基建、數字基座、數字資源、數據治理等的發展，都需要數字技術來支撐。因此，教育數字化深度開展，要依托技術的支撐。首先，需要借助技術支撐，提供便捷的網絡連通和訪問；其次，需要通過網絡平臺軟件，建立必要的數字基座和數據中臺，保證數據內部鏈接通暢，從而為數據分析提供必備條件。對于教育數字化來說，數據驅動是內核，能夠完善教育數據。通過數據有效采集，數據清洗、歸集，建立數據分析模型，針對數據開展科學分析，能夠使教育數字化逐步走向深化。

在當前的教育數字化發展進程中，教育者都已深刻意識到數字技術的重要性，也對其應用進行了全面的闡釋和規范，然而，技術應用便捷性、數字流通順暢性、技術公司標準統一性還遠遠沒有達到理想狀態，一線的教育應用者（教師為主）還在不斷適應和學習中，進行著碎片化的應用、斷點式的操作，讓數字技術真正為教育工作者帶來教育紅利的時機還遠遠沒有到來。因此，數字技術的發展和成熟還有很長一段路要走，這也是將來教育數字化發展中必須要倚仗的重要基礎。

（二）智慧表征力：教育數字化轉型應用的重要特征

教育數字化，要讓教育聰明起來，這是智慧教育重要的特征。在推進教育數字化過程中，如何讓教育聰明起來，需要重視教育數字化過程中的智慧表征力。學校推進智慧教育，涉及層面多樣豐富，單從學校辦學層面來說，環境建設、教育管理、課堂教學、課程開發以及學生學習等方面都會需要智能技術的加持和賦能，從而為學校智慧教育提供強力支撐。另外，從信息化架構角度來看，學校智慧教育底層建設、學校應用軟件開發（或購買）、應用場景打造以及學校數據治理分析，都是智慧教育需要考慮的主題。在教育數字化推進過程中，要充分發揮人工智能技術在其中的賦能作用，讓教育更有智慧表征力，使學校能夠根據自身需要，自主選擇，個別化應用，從而真正發揮教育信息化的作用，從而推進學校智慧教育不斷前進，深度發展。

（三）變革內需力：教育數字化演進中的內在動力源

做好教育數字化發展工作，重要的是充分利用其優勢，變革育人方式，這是教育高質量發展的內需力，也是教育數字化演進中的內在動力源。首先，要變革教學模式。要探索基于教學改革，融合信息技術的新型教學模式，如雙線混融教學、個性自適應學習、課后優質服務等。其次，要變革應用場景。應用場景是推進教育數字化轉型的重要因素。特別是自2021年開始，上海市頒發了《教育數字化轉型實施方案》后，立足于課堂教學主陣地，探索應用場景的創新應用，是變革新時代育人方式的重要抓手。

（四）資源供給力：教育數字化滿足需求的重要保障

教育數字化發展已經進入一個新的時期，需要探索教育數字化的轉型，其中比較重要的是教學資源和學習資源的供給問題。如何借助教育數字化的資源，為教學和學習提供便捷，是教育工作者需要思考的問題。從教師角度而言，可以從制作資源、搜索資源、甄別資源等繁雜的工作中解脫出來，以更多的精力為學生學習服務；對學生而言，資源的豐富性、可用性可支撐其個性化學習。另外，還需要拓展資源供給的形式，不僅僅要提供可看的資源，還需要提供可以思考或解決問題的資源包，如學習支架、作業設計、教學工具等，豐富和拓展資源的類型，為師生的教學提供全力支持，這也符合教育信息化帶動個別化、支持個性化的發展方向，從而有利于大規模因材施教的開展和落實，實現數字化賦能教學質量的提升。

教育數字化發展過程中，面臨觀念和理解的挑戰、傳統和習慣的挑戰、技術創新和應用的挑戰、條件和平臺支撐的挑戰，這些無論是從學校層面，還是決策層面來說，都對教師能力建設提出了新的要求，我們需要從更高的層面進行思考和規劃，探索新時期如何借助教育數字化轉型，實現教育高質量發展。