基于文獻(xiàn)計(jì)量的國內(nèi)程序設(shè)計(jì)課程研究進(jìn)展分析

摘要：為深入了解我國程序設(shè)計(jì)課程的研究現(xiàn)狀、學(xué)術(shù)熱點(diǎn)及前沿進(jìn)展，文章采用CiteSpace科學(xué)計(jì)量工具，對(duì)2019至2024年間在中國知網(wǎng)（CNKI） 數(shù)據(jù)庫內(nèi)發(fā)表的相關(guān)研究成果進(jìn)行了深入分析。通過對(duì)高頻關(guān)鍵詞、研究熱點(diǎn)、主要研究機(jī)構(gòu)及核心作者等維度的統(tǒng)計(jì)分析，得出以下結(jié)論：程序設(shè)計(jì)課程研究處于快速增長階段，其中，課程思政與教學(xué)改革成為研究熱點(diǎn)。當(dāng)前研究存在合作局限，機(jī)構(gòu)內(nèi)合作普遍，但跨機(jī)構(gòu)合作不足，這限制了研究視野的拓展。因此，未來有必要進(jìn)一步推動(dòng)機(jī)構(gòu)間的合作與交流，以拓寬合作領(lǐng)域。

關(guān)鍵詞：程序設(shè)計(jì)課程；文獻(xiàn)計(jì)量；課程思政；教學(xué)改革

中圖分類號(hào)：N41" " " " 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：1009-3044（2025）12-0104-03

開放科學(xué)（資源服務(wù)） 標(biāo)識(shí)碼（OSID）

0 引言

20世紀(jì)60年代初，計(jì)算機(jī)技術(shù)尚處于初步發(fā)展階段，編程語言主要局限于機(jī)器語言和匯編語言。美國頂尖大學(xué)將程序設(shè)計(jì)獨(dú)立設(shè)科，教育重心聚焦于培養(yǎng)能夠編寫底層代碼的專業(yè)人才。隨著技術(shù)的不斷演進(jìn)，新型編程語言如C、C++、VB等相繼涌現(xiàn)，這些語言在語法結(jié)構(gòu)和面向?qū)ο筇匦陨线M(jìn)行了革新，極大地提升了程序設(shè)計(jì)的直觀性和效率[1]。到了20世紀(jì)90年代中期，面向?qū)ο缶幊蹋∣OP） 逐漸成為主流趨勢，Java、C#等語言因其強(qiáng)大的面向?qū)ο筇匦远粡V泛采納為程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程的核心內(nèi)容[2]。

文獻(xiàn)計(jì)量學(xué)是一門由情報(bào)學(xué)、數(shù)學(xué)與統(tǒng)計(jì)學(xué)等多學(xué)科交叉融合而誕生的研究方法，用于對(duì)各類知識(shí)載體進(jìn)行定量研究。該方法聚焦文獻(xiàn)及量化指標(biāo)，如作者數(shù)量、詞頻統(tǒng)計(jì)、引文頻次等，構(gòu)建綜合性知識(shí)體系，強(qiáng)調(diào)量化分析[3]。本文使用CiteSpace軟件工具繪制相關(guān)圖譜，揭示程序設(shè)計(jì)課程領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)、趨勢、內(nèi)在結(jié)構(gòu)特征及學(xué)術(shù)影響力。

程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程的發(fā)展歷程，緊密伴隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的革新與教育理念的進(jìn)步，從最初的基礎(chǔ)語法教學(xué)逐漸過渡到系統(tǒng)化、綜合化的教育體系。在此過程中，該課程在內(nèi)容構(gòu)成、教學(xué)方法以及教學(xué)目標(biāo)等多個(gè)維度均經(jīng)歷了顯著的變革與深化[4]。借助文獻(xiàn)計(jì)量學(xué)的科學(xué)方法，對(duì)程序設(shè)計(jì)課程相關(guān)研究成果進(jìn)行深入剖析，能夠有效揭示其學(xué)術(shù)活躍度與未來發(fā)展趨勢，進(jìn)而為精準(zhǔn)把握該領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)與前沿方向提供有力支撐。

1 數(shù)據(jù)采集

本文以中國知網(wǎng)（CNKI） 數(shù)據(jù)庫為數(shù)據(jù)來源，選擇2019年7月至2024年7月發(fā)表的相關(guān)文獻(xiàn)作為研究對(duì)象，數(shù)據(jù)采集日期為2024年7月6日。設(shè)置“（主題：程序設(shè)計(jì)） AND（主題：課程） ”進(jìn)行高級(jí)檢索，共找到4 362條結(jié)果，其中學(xué)術(shù)期刊文章3 358篇、學(xué)位論文483篇、會(huì)議文章88篇、報(bào)紙文章2篇、圖書28本、學(xué)術(shù)輯刊文章2篇、特色期刊文章401篇，將文獻(xiàn)導(dǎo)出為Refworks格式并保存為txt文件。

使用CiteSpace軟件處理CNKI數(shù)據(jù)，選中輸入數(shù)據(jù)及輸出數(shù)據(jù)，將關(guān)鍵詞設(shè)置為中文，進(jìn)行CNKI格式轉(zhuǎn)換。

2 程序設(shè)計(jì)課程文獻(xiàn)分析

2.1 程序設(shè)計(jì)課程關(guān)鍵詞共現(xiàn)

關(guān)鍵詞共現(xiàn)圖譜是一種基于共詞分析法的可視化工具，主要用于揭示文獻(xiàn)和知識(shí)領(lǐng)域中關(guān)鍵詞之間的關(guān)系和演化趨勢。在關(guān)鍵詞共現(xiàn)圖譜中，每個(gè)節(jié)點(diǎn)代表一個(gè)關(guān)鍵詞，節(jié)點(diǎn)的大小代表關(guān)鍵詞的重要性或頻繁程度，即節(jié)點(diǎn)越大，頻次越高；連線代表關(guān)鍵詞之間的聯(lián)系，即它們在同一篇文獻(xiàn)中共同出現(xiàn)的次數(shù)，連線的粗細(xì)代表共現(xiàn)頻次的大小，連線越粗，頻次越高。

將采集到的數(shù)據(jù)導(dǎo)入CiteSpace中進(jìn)行關(guān)鍵詞分析。時(shí)間范圍為2019年7月至2024年7月，時(shí)間切片設(shè)置為1年；節(jié)點(diǎn)篩選方式為g-index（設(shè)置k = 15） ；選擇Pathfinder算法來簡化網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，同時(shí)保留網(wǎng)絡(luò)的關(guān)鍵特征和信息。設(shè)置完成后，繪制出可視化的關(guān)鍵詞共現(xiàn)圖譜如圖1所示。

圖1展示了程序設(shè)計(jì)課程關(guān)鍵詞共現(xiàn)圖譜，其中節(jié)點(diǎn)數(shù)量為300個(gè)，連線數(shù)量為715條。由圖中較大的節(jié)點(diǎn)可知，程序設(shè)計(jì)課程的研究熱點(diǎn)包括程序設(shè)計(jì)、教學(xué)改革、計(jì)算思維、教學(xué)模式、課程思政等。由圖中較為密集的連線可知，研究選題范圍之間的連接度較高，共現(xiàn)關(guān)系較強(qiáng)，且有多個(gè)節(jié)點(diǎn)起著連接各個(gè)子群的作用，應(yīng)得到重點(diǎn)關(guān)注，例如新工科節(jié)點(diǎn)與多個(gè)節(jié)點(diǎn)相連，由該節(jié)點(diǎn)不斷延伸出問題驅(qū)動(dòng)、學(xué)科競賽、能力培養(yǎng)、對(duì)分課堂、兩性一度等研究分支。

在相關(guān)文獻(xiàn)中，關(guān)鍵詞的頻次分布是評(píng)估該領(lǐng)域研究熱點(diǎn)的重要參考。表1詳盡地列出了近五年來程序設(shè)計(jì)課程研究領(lǐng)域內(nèi)詞頻排名前10的關(guān)鍵詞。經(jīng)過統(tǒng)計(jì)分析可得出，研究熱點(diǎn)主要聚焦于3個(gè)核心方面。首先，關(guān)于程序設(shè)計(jì)本身的深入探討，這涵蓋了編程語言的選擇與應(yīng)用、計(jì)算思維的培養(yǎng)與提升等關(guān)鍵議題。其次，教學(xué)改革成為另一大研究熱點(diǎn)，具體涉及教學(xué)模式的創(chuàng)新、翻轉(zhuǎn)課堂的實(shí)踐、教學(xué)方法的優(yōu)化等多個(gè)層面。最后，課程思政作為近年來興起的教育理念，體現(xiàn)了教育與研究工作的全面性和時(shí)代性。

關(guān)鍵詞的突現(xiàn)指數(shù)能夠反映某個(gè)主題的階段性演進(jìn)特征和預(yù)測前沿，表2中展示了2019—2024年間突現(xiàn)強(qiáng)度排名前10的關(guān)鍵詞及突現(xiàn)年份，可以看出2019—2022年，翻轉(zhuǎn)課堂、單片機(jī)、微課、在線教學(xué)在短期內(nèi)是有很大變化的研究熱點(diǎn)。而從2022年開始，課程思政、思政元素、深度學(xué)習(xí)、立德樹人、工程認(rèn)證成為新的研究前沿，揭示了近年來教育領(lǐng)域的重要趨勢，包括思政教育的加強(qiáng)、在線教育的興起、對(duì)課堂質(zhì)量和評(píng)價(jià)體系的重視。

結(jié)合政策文件，將近五年分為2個(gè)時(shí)間段：2022年以前和2022年以后。選擇以上時(shí)間節(jié)點(diǎn)的緣由是2022年教育部等十部門印發(fā)了《全面推進(jìn)“大思政課”建設(shè)的工作方案》[5]，旨在深入貫徹落實(shí)習(xí)近平總書記關(guān)于“大思政課”的重要指示批示精神。為了深入剖析，在突現(xiàn)圖譜的基礎(chǔ)上，綜合研讀文獻(xiàn)進(jìn)行梳理，2019—2021年間，有143篇文章主要圍繞程序設(shè)計(jì)課程的在線教學(xué)，其中，2020年由于疫情的影響，在線教學(xué)迅速崛起，在線教學(xué)這一關(guān)鍵詞的突現(xiàn)反映了教育技術(shù)的快速發(fā)展和應(yīng)對(duì)突發(fā)情況的能力。2022—2024年間，有335篇文章主要圍繞程序設(shè)計(jì)課程思政，例如2023年張學(xué)欽等人[6]撰寫的《新工科背景下基于“OBE + 課程思政”理念的教學(xué)設(shè)計(jì)與實(shí)施——以“Java語言程序設(shè)計(jì)”為例》，結(jié)合Java語言程序設(shè)計(jì)課程實(shí)際深度挖掘思政元素，該文章被下載1 275次，可見對(duì)學(xué)者的研究產(chǎn)生了一定的影響。整體上，兩個(gè)時(shí)間段的文章與當(dāng)時(shí)的政策背景、社會(huì)發(fā)展、時(shí)代要求具有高度一致性。

2.2 作者合作分析

作者合作圖譜作為一種分析工具，旨在呈現(xiàn)作者間協(xié)作關(guān)系及演變情況，進(jìn)而揭示出學(xué)術(shù)社群內(nèi)獨(dú)特的合作模式與網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)。圖2所呈現(xiàn)的是程序設(shè)計(jì)課程領(lǐng)域的作者合作網(wǎng)絡(luò)圖譜，其顯著特征在于節(jié)點(diǎn)總數(shù)達(dá)到207個(gè)，而連線僅有73條，這一數(shù)量對(duì)比凸顯了該網(wǎng)絡(luò)的相對(duì)稀疏性，即表明在廣泛的作者群體中，直接合作關(guān)系并未廣泛建立。從圖2可以看出，存在幾個(gè)獨(dú)立的小規(guī)模合作集群。然而，這些集群之間缺乏顯著的互聯(lián)紐帶。

論文的高被引量和高下載量標(biāo)志著該論文在相應(yīng)領(lǐng)域內(nèi)具備顯著的影響力和代表性。表3列出了2019年—2024年間程序設(shè)計(jì)課程領(lǐng)域內(nèi)被引次數(shù)最為頻繁的10篇學(xué)術(shù)論文。如表3所呈現(xiàn)，這10篇論文中，有4篇聚焦于“課程思政的實(shí)施探索研究”[7-8]，另4篇?jiǎng)t圍繞“教學(xué)改革及課程體系建設(shè)”展開[9-10]。上述數(shù)據(jù)深刻揭示了當(dāng)前教育領(lǐng)域中的兩大并行趨勢：1） 教育理念與思政教育的緊密融合，強(qiáng)化學(xué)生的道德素養(yǎng)；2） 教學(xué)改革的多元化與全面化進(jìn)程加速，提升學(xué)生的專業(yè)能力。這兩大趨勢共同體現(xiàn)了教育目標(biāo)的雙重追求與實(shí)現(xiàn)。

2.3 發(fā)文機(jī)構(gòu)分析

論文發(fā)表的數(shù)量是衡量一個(gè)機(jī)構(gòu)研究水平的重要指標(biāo)，計(jì)量分析可以量化這一指標(biāo)，幫助評(píng)估不同機(jī)構(gòu)在該領(lǐng)域的研究實(shí)力和貢獻(xiàn)度。由表4可見，西北師范大學(xué)以28篇相關(guān)論文的發(fā)表量位居首位，顯示出在程序設(shè)計(jì)課程研究領(lǐng)域的高度活躍性。其余排名前列的高校也展示出了他們的研究實(shí)力，這些高校可能擁有較強(qiáng)的研究平臺(tái)以及良好的學(xué)術(shù)氛圍，能夠支持并推動(dòng)相關(guān)研究的深入進(jìn)行。

圖3展示了機(jī)構(gòu)合作網(wǎng)絡(luò)圖譜，其中節(jié)點(diǎn)數(shù)量為203個(gè)，連線數(shù)量為7條，這種高度分散的合作關(guān)系說明，大部分機(jī)構(gòu)之間沒有直接的聯(lián)系，未來仍需要進(jìn)一步推動(dòng)機(jī)構(gòu)之間的交流與合作，以促進(jìn)整個(gè)領(lǐng)域的發(fā)展。

3 結(jié)束語

通過深入的文獻(xiàn)計(jì)量分析，本文發(fā)現(xiàn)程序設(shè)計(jì)課程的研究主要聚焦于程序設(shè)計(jì)深化、課程體系優(yōu)化和思政元素融合3大核心熱點(diǎn)。此外，鑒于國內(nèi)作者和機(jī)構(gòu)間合作頻次較低，建議未來應(yīng)加強(qiáng)學(xué)術(shù)交流與合作，促進(jìn)資源共享，推動(dòng)該領(lǐng)域的持續(xù)發(fā)展。

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