基于知識圖譜的教育元宇宙研究熱點、趨勢分析

摘要：為厘清當下教育元宇宙的研究現狀、熱點與發展趨勢，以中國知網數據庫中121篇論文為樣本，借助CiteSpace6.2.R4軟件進行計量可視化分析。研究發現，教育元宇宙研究核心作者群還未形成，研究集聚效應較弱；研究機構呈點狀分散分布，以獨立研究為主；主要聚焦于教育元宇宙的內涵研究、應用研究的前景研究。基于文獻研究，從新基建架構設計、學習環境構造、實踐應用行動、發展前景趨向等方面對職業教育元宇宙發展進行展望。

關鍵詞：教育元宇宙；知識圖譜；職業教育

中圖分類號：G43 文獻標志碼：A 文章編號：1673-9094（2023）13-0062-06

*本文系2022年度江蘇省職業教育教學改革研究課題“中職學校產教融合動力機制現狀及策略研究——以連云港市中職學校為例”（ZYB240）的研究成果。

作者簡介：周如俊，江蘇省灌南中等專業學校副校長，江蘇理工學院兼職教授，正高級講師，江蘇省特級教師，江蘇人民教育家培養工程培養對象，主要研究方向為職業院校教學管理。

2022年1月24日，工業和信息化部在全國中小企業發展情況發布會上首次對外提到元宇宙，從此多地政府超前產業布局，大力發展元宇宙技術，元宇宙的潛力受到了社會各界的關注。隨著“數字中國”建設的推進，教育數字化轉型、智能升級、虛實聯動、融合創新等革命性影響推動著教育元宇宙駛入快車道。作為教育類型之一的職業教育，教學具有實踐性、實景性與仿真性等特征，元宇宙將有助于打造產教虛實融合無縫切換平臺，構建多場景跨界融合的教學新模式。基于此，本文運用CiteSpace6.2.R4計量可視化軟件，對教育元宇宙研究進行可視化分析，為職業教育元宇宙理論發展與實踐探索奠定基礎。

一、研究設計

（一）數據來源

數據提取是可視化分析的基礎工作。為掌握教育元宇宙的研究概況，以中國知網中的文獻為數據來源，在“北大核心”條目下，以“教育元宇宙”為“主題”或“篇名”進行高級檢索，檢索截止時間為2023年6月12日，查找到相關論文141篇，為保證數據有效性，以人工方式識別并剔除報紙、會議、選題、征稿等與研究主題無關的文獻，最終確定121篇論文樣本，作為圖譜分析的研究對象，剖析教育元宇宙研究文獻的發表時間、作者、機構、關鍵詞詞頻分布等情況以及發文作者之間、發文機構之間的合作情況。

（二）研究方法

主要采用文獻計量法和內容分析法兩種研究方法。一是文獻計量法。采用CiteSpace6.2.R4，時間參數設置為2021—2023年（元宇宙論文最早發表時間為2021年11月25日），時間切片選擇為1年，節點分別選擇“author”（作者）、“institution”（機構）、“keyword”（關鍵詞）、“link strength”（關聯強度），選擇“cosine”（余弦）算法，節點閾值選擇Top50，網絡剪裁選擇“pruning sliced networks”（路徑簡化網絡）。二是內容分析法。運用內容分析法對文獻內容與關聯度進行挖掘、比較和推理，從而完善研究文獻的廣度和內容的深度。

二、現狀分析

（一）研究態勢

文獻數量與規模反映某領域學術研究的熱度。目前載文量排前5位的核心期刊分別是《圖書館論壇》（11篇）、《遠程教育雜志》（10篇）、《開放教育研究》（7篇）、《現代遠程教育研究》（4篇）與《中國電化教育》（3篇），這些期刊選題主要聚類在“教育元宇宙”“學習元宇宙”“應用場景”“虛擬現實”“數字孿生”等方面。而職業教育領域僅檢索到4篇論文，這表明職業教育領域元宇宙研究起步較晚、基礎較弱，研究力量有待加強。

（二）作者分析

核心作者群情況反映某領域研究學術共同體發展的成熟度。根據普賴斯定律，計算得出該領域發表論文2篇及以上的為核心作者。核心作者共22人，共計發文50篇，占論文總數的41.3%，離普賴斯定律中50%的指標還有差距，以此標準判斷，核心作者群還未形成，研究集聚效應仍較弱。此外，論文的被引用頻次與下載量是衡量該論文質量與學術水平的重要指標，在檢索到的論文中，劉革平等的《從虛擬現實到元宇宙：在線教育的新方向》[1]被引頻次、下載次數均最高，分別為217、24559次。

（三）機構分析

教育元宇宙發文量在2篇以上的機構共25家，發文量共計97篇，占論文總數的80.2%。如圖1所示，大多數研究機構呈點狀分散分布，以獨立研究為主。研究機構主要集中在北京市、上海市、廣州市、重慶市等區域，這既與機構所在區域高校學術研究綜合實力強有關，也與這些區域“十四五”期間元宇宙產業發展規劃有關。

三、熱點透視

（一）關鍵詞共現分析

關鍵詞共現分析主要反映該領域的研究熱點與趨勢。如圖2所示，關鍵詞共現圖譜中“元宇宙”“虛擬現實”“數字孿生”等核心關鍵詞之間的連線比較密集，交聯性較強。排名前十的高頻關鍵詞中，“元宇宙”（96次）、“數字孿生”（5次）、“虛擬現實”（14次）、“虛實融合”（5次）、“虛擬空間”（5次）等是反映教育元宇宙的內涵與特征的主體型關鍵詞；“人工智能”（6次）、“在線教育”（5次）、“應用場景”（5次）、“圖書館”（4次）、“智能教育”（3次）等是體現教育元宇宙的應用領域的介體型關鍵詞。

（二）關鍵詞聚類分析

關鍵詞聚類分析主要目的是歸結出各關鍵詞節點間的相似性。如圖3所示，依據數據運算將共線關系明顯的節點聚成9個類團，整合成3大類研究內容。

第一類：教育元宇宙的內涵研究。一是聚類內涵與屬性研究。包含“#3沉浸感”“#5公共性”等類團，主要關鍵詞有“數字孿生”“拓展現實”“虛實融合”。如，傅文曉等認為“教育元宇宙所創設的超越物理經驗世界的數字空間，可為學習者實現具身學習轉變有效賦能”[2]；蘭國帥等提出“學習元宇宙是整合模擬技術、增強技術、擴展現實、數字孿生、人工智能等多種智能技術而產生的、新型虛實學習空間交互融通的互聯網教育應用和數字化社會生態系統”[3]36。二是聚類特征與機理研究。包含“#1技術賦能”“#7領域”等類團，主要關鍵詞有“虛擬現實”“增強現實”“虛實融生”等。如，華子荀等認為“學習元宇宙的機理體現在‘共同在場‘心流狀態‘虛擬化身”，“學習元宇宙具有‘技術端、應用端、分析端三端六層架構”[4]。

第二類：教育元宇宙的應用研究。一是聚類應用技術研究。包含“#2沉浸式”等類團，主要關鍵詞有“區塊鏈”“大數據”“技術賦能”“沉浸式學習”“人工智能”“在線教育”等。如，張文超等認為元宇宙賦能沉浸式學習具有“學習主體虛擬性”“學習體驗具身心流性”“學習情境多樣性”“學習社區協同性”等特征[5]；劉革平等開展了“重新塑造在線教育時空‘共在的新形態，生成元宇宙智能在線學習環境”研究[1]12。二是聚類應用場景研究。包含“#0應用場景”“#4實踐路徑”等類團，主要關鍵詞有“技術架構”“學習空間”“具身認知”“游戲化學習”等。如，劉革平等進行了“教育元宇宙：特征、機理及應用場景”研究[6]；蘭國帥等開展了“學習元宇宙賦能教育的關鍵特征和技術架構的新樣態”的研究[3]25-34；胡永斌等歸納了將元宇宙作為學習平臺、沉浸課程、虛擬學校、孿生校園和開放大學等5種教育應用模式[7]。

第三類：教育元宇宙的前景研究。一是聚類學習圖景要素研究。包含“#10培養模式”等類團。主要關鍵詞有“未來教育”“未來學習圖景”等。如，李小濤描繪了未來基于元宇宙的學習圖景——“實現學習的全要素融合、人與場景的深度融合和技術賦能的所想即所得的全新學習方式”[8]；鐘正等分析了教育元宇宙在情境化教學、個性化學習、游戲化學習和教學研訓場景中的應用潛力[9]；朱珂等開展了“元宇宙賦能大規模超域協同學習：系統框架與實施路徑”研究[10]。二是聚類教學改革指向研究。包含“#6mr技術”等類團。關鍵詞主要有“mr技術”“教學域場”“元宇宙倫理”等。如，修南從“全過程教學設計重構”“多元化教育主體重申”“靈活性教學組織重建”“高效性教學管理重塑”等方面指出職業學校教學改革的未來路向[11]51-53；王葦琪提出“教育元宇宙應當關注‘身體的意義，以此建構自身的倫理尺度”[12]。

（三）研究熱點演進分析

時間線圖譜主要用來描繪數字化轉型研究領域隨時間的演進趨勢和相互影響關系[13]。借助關鍵詞的時區圖譜聚類分析，可窺探教育元宇宙熱點關鍵詞的分布與演進規律：2021年是研究萌芽期，研究熱點關鍵詞主要包括“數字孿生”“虛擬現實”“虛實融合”“圖書館”“在線教育”等。2022年是研究上升期，研究熱點關鍵詞主要包括“區塊鏈”“人工智能”“虛擬教育”“未來教育”“智能教育”等。2023年是研究爆發期。研究熱點關鍵詞主要包括“數字技術”“拓展現實”“技術具身”“價值意蘊”“技術倫理”等。

四、結論與展望

（一）研究結論

本研究通過CiteSpace6.2.R4軟件繪制知識圖譜，對教育元宇宙進行可視化分析，得到以下研究結論：

第一，研究熱度持續攀升。整體呈現為2021年發文數量較少，2022年發文數量急遽增加，2023年發文數量爆發式增長，說明教育元宇宙相關研究已走向相對成熟。

第二，研究熱點趨向聚類。近三年教育元宇宙的研究主要圍繞“數字孿生”“虛擬現實”“拓展現實”“增強現實”“區塊鏈”“沉浸學習”“人工智能”“具身交互”等方面，研究熱點逐漸走向聚類。

第三，研究主題逐漸明晰。盡管當前教育元宇宙的概念并未統一，學者所持視角不同，對教育元宇宙概念定義偏重也不同，但是相關研究逐漸聚向三個主題：教育元宇宙的內涵研究、教育元宇宙的應用研究、教育元宇宙的前景研究。

（二）職業教育元宇宙研究展望

當下教育元宇宙研究學術成果大都集中在高等教育領域，而目前職業教育元宇宙的研究還處于發展階段，極具研究空間與潛力。

第一，頂層設計新基建架構。教育部等六部門印發的《關于推進教育新型基礎設施建設構建高質量教育支撐體系的指導意見》提出“到2025年，基本形成結構優化、集約高效、安全可靠的教育新型基礎設施體系”，主要方向為信息網絡、數字資源、平臺體系、可信安全、創新應用和智慧校園等，具有泛聯、智能、融合、韌性、綠色、生態和治理等特征[14]，基于元宇宙的職業教育新基建架構，需要進行頂層系統設計。一是元宇宙的關鍵技術。至少包含人工智能技術、交互技術、區塊鏈技術、物聯網技術、網絡與運算分析技術、電子游戲技術和學習分析技術[15]。二是元宇宙智慧學習空間。至少包含以資源生態、社會交往、探究學習與評價系統等為核心的智慧學習空間[16]。要正確處理好現實物理世界與教育元宇宙的關系，重構職業教育生態。

第二，構建元宇宙學習環境。職業教育需要構造支持個性化學習、終身學習和可持續發展的元宇宙學習環境，構建元宇宙智能在線學習環境的模型[1]15，突顯教育元宇宙學習的感知環境、記錄過程、識別情景和聯接社群等特征，形成視覺沉浸與人工智能無縫交融的理想空間形態，使學生認識世界與虛實共生的感知世界實現再融合。一是技術統攝——構建基石。包含網絡環境、資源生產、大數據處理、認證機制與交互界面等。二是系統結構——空間塑造。包含構造環境、信息環境、文化環境與心理環境等。三是組成要素——核心表征。包含復合資源/智能工具、意象活動/全人評價、具身學習/精準教學、學習伙伴/教學類群等。四是培養目標——“深知生慧”。“深知”主要指具身體驗完整的知識學習過程，包括知識習得、知識參與和知識創造。“生慧”主要指人之慧與技之智融合，培育（生成）智慧結構，包括價值思維、工具思維和意義思維[17]。

第三，推動實踐應用行動。一是宏觀領域的行動要素。包括：創新教育教學模式——推動教學模式與教學形態的變革；賦能智慧教育環境——促使虛擬與現實的全面交織融合；提供沉浸式教育資源——推行沉浸式學習體驗；實現個性化學習活動——實現深度探究學習；實施智能教學評價——實現精準化評價與干預指導；創新智能教育服務——推動服務理念、場景與技術創新[18]。二是關鍵領域的實踐路徑。包括：在線課程資源（沉浸式體驗學習課程，“漫游”式體驗學習課程，“再造生命”式體驗學習課程）；在線教學方式（社會化在線教學，融課堂在線教學，實操化在線教學）；在線學習支持服務（基于“身份認證”實現個體社會存在，基于“成長認證”實現個體社會發展，基于“標準認證”實現個體社會建構）。三是交互領域的應用層次。由低向高發展層次主要包括“虛擬重現”“虛擬仿真”“虛實融合”“虛實聯動”。四是場景領域的學習類型。主要包括：泛在可驗證的智慧學習，深度沉浸的體驗性學習，跨時空的深度協作發現式學習，虛實共生的協同知識生成學習。

第四，把握發展前景趨向。一是客觀認知教育元宇宙。主要包含：培養與數字世界交互的能力；開展元宇宙的系列學習；注重創造性思維的養成；教育教學反哺元宇宙發展[11]50。二是科學設定元宇宙標準。基于國家教育新基建的體系建設要求與教育數字化戰略行動，統一規劃布局和制定相關標準，實現職業教育元宇宙標準互融互通。三是高度警惕倫理失控。主要包含：警惕數據倫理問題（數據采集、存儲、應用要全面、安全、可控、透明與確權），警惕算法倫理問題（正確處理好教師與“虛擬人”協同問題，學習者本我與“虛擬我”的角色更替問題）[1]21，警惕“虛擬成癮”倫理問題（擺脫技術主義的桎梏，強化人的價值判斷）[19]。四是建構智慧化治理體系。構建基于元宇宙技術的智慧化治理總體架構，進行可視化界面智能管理，實行全流程全時數據采集監測，實現個性化、精準資源信息的智能推薦和服務，從而逐步形成職業教育“數治教育”新體系，提高管理與決策的科學性[20]。

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責任編輯：楊孝如