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      國內(nèi)智慧教育的研究熱點與發(fā)展趨勢*——基于多維尺度和社會網(wǎng)絡(luò)分析的方法

      2018-11-09 06:36:56馬建軍
      現(xiàn)代教育技術(shù) 2018年10期
      關(guān)鍵詞:矩陣智慧環(huán)境

      馬建軍 乜 勇

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      國內(nèi)智慧教育的研究熱點與發(fā)展趨勢*——基于多維尺度和社會網(wǎng)絡(luò)分析的方法

      馬建軍1,2乜 勇1

      (1.陜西師范大學(xué) 教育學(xué)院,陜西西安 710062;2.寧夏師范學(xué)院 教育科學(xué)學(xué)院,寧夏固原 756000)

      文章選取217篇來自國內(nèi)教育技術(shù)學(xué)專業(yè)領(lǐng)域CSSCI檢索源期刊、與智慧教育相關(guān)的論文為研究對象,利用Bicomb 2.0、Ucinet 6.0及SPSS 20.0軟件,采取共詞聚類、詞頻分析、多維尺度分析及社會網(wǎng)絡(luò)分析等方法,對國內(nèi)智慧教育的研究熱點和發(fā)展趨勢進(jìn)行了分析。研究發(fā)現(xiàn),當(dāng)前智慧教育研究的內(nèi)容主要包括智慧教育的理論研究、智慧教育的功能與特征、智慧教育環(huán)境下的學(xué)習(xí)變革、智慧教育教學(xué)模式研究等四個方面,有關(guān)智慧教育的研究應(yīng)豐富和完善智慧教育的理論體系、加強和推進(jìn)對智慧教育環(huán)境建設(shè)的評價與反思、嘗試開展有關(guān)智慧教育的學(xué)科教學(xué)應(yīng)用。

      智慧教育;社會網(wǎng)絡(luò)分析;多維尺度分析;詞頻共現(xiàn);知識圖譜

      2009年IBM啟動智慧教育計劃,并提出五大路徑:學(xué)生的技術(shù)沉浸,個性化和多元化的學(xué)習(xí)路徑,服務(wù)經(jīng)濟(jì)的知識和技能,系統(tǒng)、文化和資源的全球一體化以及教育在21世紀(jì)經(jīng)濟(jì)中的關(guān)鍵作用[1]。后來,美國、韓國、新加坡、中國等紛紛投入智慧教育的相關(guān)研究,智慧教育的研究與實踐“既是第四次教育革命的最新發(fā)展態(tài)勢,也是這場革命的重要推動力量”[2],技術(shù)中介的智慧教育成為“現(xiàn)今教育信息化的新境界、新訴求”[3]。本研究結(jié)合國內(nèi)智慧教育的研究現(xiàn)狀,采用知識圖譜和共詞分析的方法預(yù)測其發(fā)展趨勢,以期為后續(xù)智慧教育研究提供參考。

      一 研究設(shè)計

      1 數(shù)據(jù)來源及研究方法

      本研究通過CNKI檢索平臺,選取“智慧教育”、“智慧校園”、“智慧教學(xué)”、“智慧學(xué)習(xí)”、“智慧教室”、“智慧環(huán)境”為主題詞,來源限定為國內(nèi)教育技術(shù)學(xué)專業(yè)領(lǐng)域CSSCI檢索源期刊,檢索時間為2000年1月1日~2017年12月31日。經(jīng)統(tǒng)計,本研究檢索到相關(guān)論文301篇,經(jīng)篩選后最終納入分析的樣本論文數(shù)為217篇。本研究將這217篇論文的題錄信息從CNKI中導(dǎo)出并分別以Notefirst格式和自定義格式(包含來源庫、題名、作者、單位、文獻(xiàn)來源、關(guān)鍵詞、摘要、年等信息)保存相關(guān)信息,用于隨后使用相關(guān)研究工具進(jìn)行分析。本研究以SPSS 20.0、Ucinet 6.0和Bicomb 2.0[4]為研究工具,采用知識圖譜及共詞分析方法進(jìn)行分析。

      2 研究流程

      ①確定關(guān)鍵詞并執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)化處理;

      ②對關(guān)鍵詞建立詞頻共現(xiàn)矩陣;

      ③進(jìn)行聚類分析,并通過樣本聚類得到關(guān)鍵詞聚類樹;

      ④結(jié)合聚類結(jié)果,利用SPSS 20.0進(jìn)行多維尺度分析,得出關(guān)鍵詞知識圖;

      ⑤利用Ucinet 6.0繪制社會網(wǎng)絡(luò)圖譜解釋和分析。

      二 研究結(jié)果與分析

      1 關(guān)鍵詞詞頻統(tǒng)計與分析

      表1 高頻關(guān)鍵詞詞頻統(tǒng)計(前25名)

      由表1可知,這25個關(guān)鍵詞出現(xiàn)的頻次均>5次,總呈現(xiàn)頻次為439次,占關(guān)鍵詞總頻次566次的77.56%。智慧教育(93次)、教育信息化(44次)、智慧學(xué)習(xí)(33次)、智慧學(xué)習(xí)環(huán)境(32次)的頻次較高,說明目前圍繞智慧校園、智慧教室、智慧課堂等智慧學(xué)習(xí)環(huán)境建設(shè)的研究居多,利用“互聯(lián)網(wǎng)+”、大數(shù)據(jù)等技術(shù),探索教育新思路和新方法,來實施新的教育體系[6],促進(jìn)教育改革和發(fā)展;但要揭示它們之間隱藏的更多重要信息,還需進(jìn)行更多的數(shù)據(jù)分析。

      表2 關(guān)鍵詞Ochiai系數(shù)相異矩陣(部分)

      2 關(guān)鍵詞相異系數(shù)矩陣

      為了更好地挖掘關(guān)鍵詞之間的關(guān)系,本研究采用Bicomb 2.0對25個關(guān)鍵詞進(jìn)行共詞分析,生成共現(xiàn)矩陣和詞篇矩陣。共現(xiàn)矩陣是一個無向?qū)ΨQ矩陣,其對角線值代表關(guān)鍵詞的詞頻[7]。為了進(jìn)一步分析,本研究將詞篇矩陣導(dǎo)入SPSS 20.0中,選擇Ochiai系數(shù)將其轉(zhuǎn)換為25×25共詞相似性矩陣。通過相異矩陣=1-相似性矩陣,生成相異矩陣。部分相異矩陣如表2所示,可以看出:各個關(guān)鍵詞距離智慧教育由近及遠(yuǎn)的順序依次為教育信息化(0.586)、大數(shù)據(jù)(0.703)、智慧學(xué)習(xí)(0.836)、智慧校園(0.844)、智慧教室(0.859)、智慧學(xué)習(xí)環(huán)境(0.887),這表明在選取的文獻(xiàn)中,教育信息化和智慧教育同時出現(xiàn)的概率>智慧教育與其它關(guān)鍵詞同時出現(xiàn)的概率。從各個關(guān)鍵詞間的距離來看,除教育信息化和大數(shù)據(jù)兩個關(guān)鍵詞外,其它各關(guān)鍵詞間的距離都非常接近,表明這些關(guān)鍵詞經(jīng)常在研究論文中同時出現(xiàn)。

      3 關(guān)鍵詞聚類分析

      將表2中的關(guān)鍵詞相異系數(shù)矩陣導(dǎo)入SPSS 20.0進(jìn)行聚類分析,通過聚類分析獲得高頻關(guān)鍵詞的聚類樹狀圖,以進(jìn)一步明確國內(nèi)智慧教育的發(fā)展趨勢,結(jié)果如圖1所示。圖1直觀地反映出智慧教育研究高頻關(guān)鍵詞可以歸為4類,具體分布如表3所示。

      圖1 智慧教育研究關(guān)鍵詞聚類樹狀圖

      表3 關(guān)鍵詞聚類分析結(jié)果

      類團(tuán)1研究指出,在智慧教育發(fā)展的過程中,信息技術(shù)起著重要的支撐作用?!敖逃髷?shù)據(jù)成為了智慧校園的核心大腦”[8],借助“互聯(lián)網(wǎng)+”,可以實現(xiàn)“頂層設(shè)計的‘轉(zhuǎn)型’和底層架構(gòu)的‘升級’”[9];智慧型課程“是智慧教育發(fā)展的關(guān)鍵,是培養(yǎng)學(xué)生能力、促進(jìn)學(xué)生全面發(fā)展的重要資源、載體和媒介”[10];智慧課堂“對翻轉(zhuǎn)課堂進(jìn)行重塑和升級,為當(dāng)前階段技術(shù)支持下的智慧教育提供典型范例”[11]。

      類團(tuán)2研究認(rèn)為,智慧教育使得“教育和技術(shù)得以智能化‘融合’,這有助于解決教育和技術(shù)之間的‘兩張皮’現(xiàn)象”[12]。隨著大數(shù)據(jù)時代的到來,“要讓教育充滿智慧,就要探析數(shù)據(jù)的意義而獲得智慧,數(shù)據(jù)化為教學(xué)設(shè)計邁入新形態(tài)提供了支點”[13]。智慧教育體系可概括為包括環(huán)境、內(nèi)容庫、技術(shù)、用戶服務(wù)等要素在內(nèi)的智慧系統(tǒng)[14]。

      類團(tuán)3研究提出,“未來教室作為一個智慧學(xué)習(xí)環(huán)境”[15],主要通過智能技術(shù)、智能環(huán)境和智慧資源等從技術(shù)、環(huán)境、資源和服務(wù)等方面體現(xiàn)智慧性。借助情感計算,可以在學(xué)習(xí)過程中感知學(xué)生的情感狀態(tài)變化,并“提供即時的學(xué)習(xí)分析和教學(xué)干預(yù)”[16]。

      類團(tuán)4研究認(rèn)為,構(gòu)建智慧學(xué)習(xí)環(huán)境“必須符合學(xué)習(xí)情境感知、智能化學(xué)習(xí)支持和學(xué)習(xí)系統(tǒng)集成三個核心特征”[17]。智慧教育時代應(yīng)“更關(guān)注自主學(xué)習(xí)和個性化學(xué)習(xí)”[18],適應(yīng)性學(xué)習(xí)是智慧學(xué)習(xí)環(huán)境的重要組成部分[19],智慧學(xué)習(xí)環(huán)境應(yīng)為學(xué)習(xí)者發(fā)展提供更好的支持和服務(wù)[20]。

      4 關(guān)鍵詞多維尺度分析

      本研究采用SPSS 20.0對提取的25個高頻關(guān)鍵詞構(gòu)成的相異矩陣進(jìn)行多維尺度分析,標(biāo)準(zhǔn)化方法選擇Z分?jǐn)?shù)[21]。Stress=0.069,RSQ=0.891,擬合效果良好,繪制出的智慧教育研究熱點知識圖譜如圖2所示。智慧教育處于第一象限,與教育信息化緊密相連,與其它3個研究領(lǐng)域聯(lián)系密切,“互聯(lián)網(wǎng)+”和大數(shù)據(jù)在智慧教育應(yīng)用中的作用比較明顯;在第二象限,對有關(guān)智慧技術(shù)和智慧教育體系架構(gòu)的研究不穩(wěn)定,比較容易受到其它各領(lǐng)域的影響;處于第三象限的未來教室、智慧教室和情感計算各關(guān)鍵詞間的聯(lián)系較緊密,但研究成果較少而處于相對邊緣的地位;第四象限的各關(guān)鍵詞間的關(guān)系最為松散,體現(xiàn)出在未來的智慧教育研究中,應(yīng)利用學(xué)習(xí)分析技術(shù),充分體現(xiàn)個性化學(xué)習(xí),結(jié)合情境感知、物聯(lián)網(wǎng)、云計算等新技術(shù)推進(jìn)智慧學(xué)習(xí)環(huán)境建設(shè)。

      圖2 智慧教育研究熱點知識圖譜

      5 社會網(wǎng)絡(luò)分析

      將共現(xiàn)矩陣導(dǎo)入Ucinet 6.0,生成高頻關(guān)鍵詞的社會網(wǎng)絡(luò)圖譜,并采用中介中心度(Betweenness)進(jìn)行中心性可視化分析。其中,各節(jié)點大小反映關(guān)鍵詞在網(wǎng)絡(luò)中地位與作用的大小,節(jié)點越大,其地位越重要,作用越大;節(jié)點間距離反映關(guān)鍵詞之間的密切程度,距離越小,關(guān)鍵詞與關(guān)鍵詞之間越密切;節(jié)點間連線粗細(xì)則反映關(guān)鍵詞之間關(guān)系的強弱,連線越粗,關(guān)系就越強[22]。社會網(wǎng)絡(luò)分析結(jié)果顯示:①除“智慧教育”這一主題檢索詞外,教育信息化、智慧校園、智慧學(xué)習(xí)、智慧學(xué)習(xí)環(huán)境、智慧教室等關(guān)鍵詞是智慧教育研究領(lǐng)域的熱點話題,基本符合高頻關(guān)鍵詞的詞頻分析結(jié)果;②智慧教育與教育信息化、智慧學(xué)習(xí)、智慧學(xué)習(xí)環(huán)境間的距離最近,關(guān)系最密切,說明智慧教育研究關(guān)注學(xué)習(xí)者及其所處的智慧學(xué)習(xí)環(huán)境;③未來教室、情感計算、智慧型課程、教學(xué)設(shè)計等處于較為邊緣的位置,與其它關(guān)鍵詞共現(xiàn)較少,關(guān)系較為松散。

      三 研究熱點分析

      1 智慧教育的理論研究

      陳耀華等[23]梳理新加坡、韓國、美國等國的智慧教育發(fā)展戰(zhàn)略與推進(jìn)經(jīng)驗后指出,我國教育的“智慧”轉(zhuǎn)型迫在眉睫、智慧教育理論亟須突破、要加速建設(shè)以學(xué)習(xí)者為中心的智慧教育環(huán)境、將教與學(xué)方式的根本轉(zhuǎn)變作為智慧教育的核心,通過頂層設(shè)計、以點帶面,匯聚多方力量共建智慧教育生態(tài)系統(tǒng)。隨著教育信息化環(huán)境的不斷改進(jìn)、智慧技術(shù)的不斷成熟和深度應(yīng)用,我國發(fā)展智慧教育已經(jīng)具備良好的現(xiàn)實條件。雖然現(xiàn)有研究已對智慧教育的相關(guān)理論進(jìn)行了探討,但總體而言,當(dāng)前智慧教育理論體系和系統(tǒng)架構(gòu)尚不明晰,所提出的一些設(shè)計框架亟待從理論層面的設(shè)計走向?qū)嵺`層面的應(yīng)用探索[24]。

      2 智慧教育的功能與特征

      楊現(xiàn)民[25]從生態(tài)學(xué)的角度,將智能教育的核心特征分為教育和技術(shù)兩類;他分析了智慧教育的內(nèi)涵,并與數(shù)字教育、教育信息化、教育現(xiàn)代化進(jìn)行了比較,認(rèn)為智慧教育是一場信息化推動的全面教育改革,不僅體現(xiàn)在教育環(huán)境的智慧化上,還包括教育管理、教育研究、教育服務(wù)、教育評估等方面的智慧化和智能化。智慧教育具有五個基本特征:感知、適應(yīng)、關(guān)懷、公平和和諧??梢哉f,智慧教育是要通過現(xiàn)代教育體系,培育人類的智慧[26]。

      3 智慧教育環(huán)境下的學(xué)習(xí)變革

      智慧教育就是運用智慧教學(xué)法構(gòu)建智慧學(xué)習(xí)環(huán)境,進(jìn)而促進(jìn)學(xué)習(xí)者進(jìn)行智慧學(xué)習(xí)。發(fā)展學(xué)習(xí)者的智慧是智慧環(huán)境、智慧教學(xué)、智慧學(xué)習(xí)的出發(fā)點和歸宿[27]。從現(xiàn)有的研究成果來看,智慧學(xué)習(xí)環(huán)境正在向?qū)W生學(xué)習(xí)交互的多層次和多渠道方向發(fā)展,并在豐富的互動活動中,更加專注于學(xué)生獲得的真實學(xué)習(xí)體驗和學(xué)習(xí)者大規(guī)模學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)的分析[28]。信息技術(shù)為智慧教育的實現(xiàn)提供了強有力的保障,為學(xué)生個性化學(xué)習(xí)和創(chuàng)新能力培養(yǎng)提供了有效途徑[29]。

      4 智慧教育教學(xué)模式研究

      周云[30]結(jié)合大學(xué)英語課程教學(xué),建立了由教學(xué)理論支撐、線下教學(xué)、線上教學(xué)支撐環(huán)境、線上教學(xué)和線上線下教學(xué)閉環(huán)五部分組成的大學(xué)英語智慧教學(xué)模式。李紅美等[31]則通過教學(xué)應(yīng)答系統(tǒng)(Audience Response Systems,ARS),將互動教學(xué)與課堂教學(xué)實踐相結(jié)合,關(guān)注課前、課中、課后一體化的教學(xué)設(shè)計,建立具有即時反饋和動態(tài)調(diào)節(jié)功能的智慧教學(xué)模式。

      四 發(fā)展趨勢探討

      1 立足學(xué)情,豐富和完善智慧教育理論體系

      目前,學(xué)術(shù)界對于智慧教育到底是什么尚未形成統(tǒng)一認(rèn)識,對于“智慧”和“不智慧”的判斷標(biāo)準(zhǔn)也尚未成型。在智慧教育環(huán)境下,學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)究竟會發(fā)生什么變化、如何發(fā)生變化、變化的終極形態(tài)是什么也尚不明確,對智慧教育環(huán)境與數(shù)字教育環(huán)境(或數(shù)字學(xué)習(xí)環(huán)境)的區(qū)別與聯(lián)系等內(nèi)容尚未論述清楚。后續(xù)研究應(yīng)以服務(wù)學(xué)習(xí)為基本原則,進(jìn)一步加強智慧教育理論研究,厘清相關(guān)概念的內(nèi)涵與特征,明確對支持學(xué)習(xí)者發(fā)展的認(rèn)識,促進(jìn)智慧教育相關(guān)理論的發(fā)展。

      2 結(jié)合實際,加強和推進(jìn)智慧教育環(huán)境評價

      從目前智慧教育研究內(nèi)容來看,相關(guān)智慧教育環(huán)境評價和反思的文章較少。智慧教育環(huán)境建設(shè)不能滿足于硬件設(shè)施的更新?lián)Q代,更應(yīng)關(guān)注智慧環(huán)境下的教育應(yīng)用,要在充分考慮各地差異的實際情況下,建設(shè)符合實際需要、滿足學(xué)生發(fā)展的智慧教育環(huán)境,避免出現(xiàn)智慧“孤島”。開展智慧教育環(huán)境建設(shè)的評價與反思,有助于確保在智慧教育環(huán)境建設(shè)中有條件、有步驟、有層次地建設(shè)智慧教育環(huán)境,避免環(huán)境建設(shè)出現(xiàn)“扎堆”、“攀比”和低水平重復(fù)的現(xiàn)象。

      3 勇于創(chuàng)新,有序開展智慧教育學(xué)科教學(xué)應(yīng)用

      未來,學(xué)術(shù)界對智慧教育學(xué)科教學(xué)應(yīng)用的關(guān)注度可能會有所上升。后續(xù)研究應(yīng)重點關(guān)注云計算、大數(shù)據(jù)、虛擬現(xiàn)實、人工智能等新技術(shù)的教學(xué)應(yīng)用,探索以自主、合作、探究為主要特征的教學(xué)方式變革,并以智慧教育學(xué)科應(yīng)用為引領(lǐng),助推教育教學(xué)創(chuàng)新,提升教師教學(xué)能力,促進(jìn)教師專業(yè)發(fā)展。

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      Research Hotspot and Development Trend of Smart Education in China: ——Based on Multidimensional Scaling and Social Network analysis

      MA Jian-jun1,2NIE Yong1

      Based on the Chinese social sciences citation (CSSCI) retrieval source journals in the field of educational technology, 217 articles concerning wisdom education were selected as research objects. Using the softwares of Bicomb 2.0, Ucinet 6.0 and SPSS 20.0, the research hotspots and development trends of smart education in China were analysed through the methods of co-word clustering, word frequency co-occurrence, multidimensional scaling and social network analysis. Results showed that the current research on wisdom education mainly included four aspects: the theoretical research, the function and characteristics, the learning revolution under the environment, and the teaching model reaearch. Meanwhile, it was proposed that the research of wisdom education should enrich and improve the theoretical system of smart education, strengthen and promote the evaluation and reflection on the construction of smart education environment, and carry out the subject teaching application related to wisdom education.

      smart education; social network analysis; multidimensional scaling analysis; word frequency co-occurrence

      G40-057

      A

      1009—8097(2018)10—0042—07

      10.3969/j.issn.1009-8097.2018.10.006

      本文受陜西師范大學(xué)中央高?;究蒲袠I(yè)務(wù)費專項資金項目“農(nóng)村中學(xué)教師信息素養(yǎng)提升策略研究—以寧夏為例”(項目編號:2017TS076)、寧夏高等學(xué)校一流學(xué)科建設(shè)(教育學(xué)學(xué)科)項目“寧夏農(nóng)村中學(xué)教師信息素養(yǎng)提升策略與實踐研究”(項目編號:NXYLXK2017B11)和“中美STEM教育分析及對比研究”(項目編號:YLXKYB1713)資助。

      馬建軍,寧夏師范學(xué)院講師,陜西師范大學(xué)在讀博士,研究方向為網(wǎng)絡(luò)與遠(yuǎn)程教育,郵箱為120092032@qq.com。

      2018年6月23日

      編輯:小西

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