基于知識圖譜的國內(nèi)教育數(shù)字化研究

唐軍

隨著5G技術(shù)、人工智能和大數(shù)據(jù)技術(shù)的發(fā)展，教育數(shù)字化成為教育教學(xué)中的重要組成部分，教育進(jìn)入一個新的變革時期。2021年，以教育數(shù)字化轉(zhuǎn)型實驗區(qū)為重要標(biāo)志，全國教育數(shù)字化發(fā)展進(jìn)入了一個新階段，促進(jìn)教育均衡和可持續(xù)發(fā)展成為提升教育內(nèi)涵發(fā)展和教育高質(zhì)量發(fā)展的重要推動力。

一、數(shù)據(jù)來源

教育數(shù)字化的可視化分析數(shù)據(jù)來源于中國知網(wǎng)中文數(shù)據(jù)庫。檢索方式的主題是“教育數(shù)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(xiàn)，并對此進(jìn)行分析。第一，將搜集到的國內(nèi)研究文獻(xiàn)按照題目、發(fā)表時間等進(jìn)行描述分析，分別得到文獻(xiàn)的時間、重要研究主題，對教育數(shù)字化的研究現(xiàn)狀進(jìn)行整體上的概括；第二，通過運用CiteSpace5.8科學(xué)計量可視化軟件，對檢索結(jié)果進(jìn)行可視化分析。通過對教育數(shù)字化研究的現(xiàn)狀、概念、內(nèi)容和路徑進(jìn)行可視化分析，探討教育數(shù)字化相關(guān)研究的基本脈絡(luò)，為未來教育數(shù)字化研究提供借鑒和參考。

二、教育數(shù)字化研究的基本情況

（一）文獻(xiàn)發(fā)表時間序列情況

從圖1可知，從2000年開始，教育數(shù)字化就一直被提及，但是在2012年之前，教育數(shù)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(guān)文章每年在10篇左右，到了2013年，教育數(shù)字化增加到了18篇，然后每年有起有伏，年發(fā)表論文數(shù)不到40篇，發(fā)表最多的為2017年41篇，但在2022年出現(xiàn)了較大的增幅，僅僅7個月的時間，就已經(jīng)發(fā)表了相關(guān)論文70篇?？梢姡逃龜?shù)字化研究主題引起了廣大教育研究者的特別關(guān)注。這是由于2021年9月教育部批準(zhǔn)上海市作為教育數(shù)字化轉(zhuǎn)型實驗區(qū)，上海市教委于當(dāng)年11月頒發(fā)了《教育數(shù)字化轉(zhuǎn)型實驗區(qū)實施方案》，從而引起全國教育研究者的關(guān)注；2022年1月，教育部年度工作計劃中特別強調(diào)推進(jìn)教育數(shù)字化轉(zhuǎn)型工作，這些都是教育數(shù)字化引起全社會重視并進(jìn)行深入研究的重要因素。

（二）研究主題細(xì)分情況

根據(jù)圖2可知，教育數(shù)字化的研究主題主要包括數(shù)字化轉(zhuǎn)型、數(shù)字化學(xué)習(xí)資源、數(shù)字化學(xué)習(xí)、教育數(shù)字化戰(zhàn)略行動、數(shù)字化資源建設(shè)、數(shù)字化課程、數(shù)字化學(xué)習(xí)平臺、遠(yuǎn)程教育、數(shù)字化校園建設(shè)、數(shù)字化學(xué)習(xí)模式等，其中數(shù)字化轉(zhuǎn)型和社區(qū)教育相關(guān)研究論文發(fā)表的篇數(shù)最多，其次是數(shù)字化學(xué)習(xí)資源。從查找的文獻(xiàn)檢索情況來看，社區(qū)教育在教育數(shù)字化研究中屬于早期被關(guān)注較多的主題，而數(shù)字化轉(zhuǎn)型是屬于近期，特別是2021年較為關(guān)注的主題?？梢灶A(yù)見，隨著時間推移，這一主題將會持續(xù)被研究者關(guān)注，相關(guān)文獻(xiàn)也會不斷增長。同時我們也要看到，學(xué)習(xí)資源開發(fā)、數(shù)字化課程建設(shè)、數(shù)字化校園建設(shè)以及區(qū)域推進(jìn)數(shù)字化戰(zhàn)略等都是教育數(shù)字化發(fā)展過程中非常重要的研究主題，這些都在相關(guān)文章發(fā)表情況中得以印證。

三、教育數(shù)字化領(lǐng)域研究熱點和研究前沿分析

（一）基于關(guān)鍵詞的研究熱點分析

關(guān)鍵詞是作者對于文章內(nèi)容的概括和精煉，能夠反映文獻(xiàn)的核心內(nèi)容，因此分析某個學(xué)術(shù)領(lǐng)域關(guān)鍵詞的聚合，可以揭示其內(nèi)容總體特征以及研究內(nèi)容之間的內(nèi)在聯(lián)系等，并摸清該領(lǐng)域?qū)W術(shù)研究的發(fā)展脈絡(luò)和發(fā)展方向。利用CiteSpace對上文中確定的文獻(xiàn)數(shù)據(jù)信息進(jìn)行可視化分析，經(jīng)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(jié)構(gòu)是顯著的。表1給出了中心度排名前20的關(guān)鍵詞情況，圖3中給出了關(guān)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(qū)教育、職業(yè)教育等課題；在教育作用層面，更多關(guān)注數(shù)字化和教育變革等；在教育技術(shù)支撐層面，集中在教育平臺、云計算、信息技術(shù)、智慧教育等研究課題；從使用載體來看，則更多關(guān)注學(xué)習(xí)資源和教學(xué)資源。

（二）基于關(guān)鍵詞聚類的研究熱點分析

利用CiteSpace的關(guān)鍵詞聚類分析功能，能夠幫助我們探索相關(guān)領(lǐng)域的研究前沿和熱點。在“教育數(shù)字化”領(lǐng)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(biāo)簽為數(shù)字化，聚類#1的標(biāo)簽為社區(qū)教育，聚類#2的標(biāo)簽為應(yīng)用，聚類#3的標(biāo)簽為職業(yè)教育，聚類#4的標(biāo)簽是數(shù)字技術(shù)，聚類#5的標(biāo)簽是基礎(chǔ)教育，聚類#6的標(biāo)簽是高等教育，聚類#7的標(biāo)簽是遠(yuǎn)程教育，聚類#8的標(biāo)簽是教育部，聚類#9的標(biāo)簽是上海市。

（三）基于突現(xiàn)關(guān)鍵詞的研究熱點和前沿分析

研究前沿是指一組突現(xiàn)的動態(tài)概念和潛在的研究問題。因此，關(guān)鍵詞的突現(xiàn)測度指的是文獻(xiàn)被引頻次或關(guān)鍵詞出現(xiàn)次數(shù)等的變化率。在某一時段內(nèi)，以突現(xiàn)詞（Burst Terms）為知識基礎(chǔ)的一組文獻(xiàn)所探討的科學(xué)問題或?qū)ｎ}，可以作為研究前沿的判斷和預(yù)測標(biāo)準(zhǔn)之一。

CiteSpace可以在識別突現(xiàn)關(guān)鍵詞的基礎(chǔ)上，對相關(guān)突現(xiàn)關(guān)鍵詞的出現(xiàn)時間段給予表明，有助于了解該領(lǐng)域發(fā)展的脈絡(luò)以及對未來發(fā)展前沿的預(yù)測。本文利用CiteSpace軟件對“教育數(shù)字化”領(lǐng)域的突現(xiàn)關(guān)鍵詞進(jìn)行了探索和分析，共分析出7個突現(xiàn)關(guān)鍵詞。突現(xiàn)關(guān)鍵詞表如圖5所示?！爸悄軙r代”和“高等教育”作為領(lǐng)域中一個早期的主要研究主題，從2002起即出現(xiàn)該關(guān)鍵詞，并且相關(guān)研究持續(xù)到2012年左右。2003年起，“遠(yuǎn)程教育”成為一個新的研究前沿。以上三個關(guān)鍵詞開始將“教育數(shù)字化”領(lǐng)域的視角轉(zhuǎn)向?qū)W前教育。2017年出現(xiàn)的“社區(qū)教育”和“數(shù)字化”兩個突現(xiàn)關(guān)鍵詞，進(jìn)一步推進(jìn)了教育數(shù)字化應(yīng)用技術(shù)和范圍。2020年出現(xiàn)的“智慧教育”關(guān)鍵詞，又一次將視角重新定位在教育領(lǐng)域，并強調(diào)其智能化特性。從關(guān)鍵詞的突現(xiàn)強度來看，“社區(qū)教育”是突現(xiàn)率最高的關(guān)鍵詞，其次是“智能時代”。

通過圖6可以看出，不同年份的關(guān)鍵詞分布均有所不同，2000年剛開始的時候，“高等教育”“遠(yuǎn)程教育”先后作為關(guān)鍵詞出現(xiàn)，但是到了2010時候，“數(shù)字化”“社區(qū)教育”“職業(yè)教育”“學(xué)習(xí)資源”等關(guān)鍵詞先后出現(xiàn)，到了2020年的時候，“教育變革”“智慧教育”“云產(chǎn)品”等陸續(xù)出現(xiàn)。

四、展望

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

（一）技術(shù)支撐力：教育數(shù)字化發(fā)展的基礎(chǔ)條件

數(shù)字技術(shù)是推進(jìn)教育數(shù)字化的重要載體，也是基礎(chǔ)。教育數(shù)字化要成功轉(zhuǎn)型，數(shù)字基建、數(shù)字基座、數(shù)字資源、數(shù)據(jù)治理等的發(fā)展，都需要數(shù)字技術(shù)來支撐。因此，教育數(shù)字化深度開展，要依托技術(shù)的支撐。首先，需要借助技術(shù)支撐，提供便捷的網(wǎng)絡(luò)連通和訪問；其次，需要通過網(wǎng)絡(luò)平臺軟件，建立必要的數(shù)字基座和數(shù)據(jù)中臺，保證數(shù)據(jù)內(nèi)部鏈接通暢，從而為數(shù)據(jù)分析提供必備條件。對于教育數(shù)字化來說，數(shù)據(jù)驅(qū)動是內(nèi)核，能夠完善教育數(shù)據(jù)。通過數(shù)據(jù)有效采集，數(shù)據(jù)清洗、歸集，建立數(shù)據(jù)分析模型，針對數(shù)據(jù)開展科學(xué)分析，能夠使教育數(shù)字化逐步走向深化。

在當(dāng)前的教育數(shù)字化發(fā)展進(jìn)程中，教育者都已深刻意識到數(shù)字技術(shù)的重要性，也對其應(yīng)用進(jìn)行了全面的闡釋和規(guī)范，然而，技術(shù)應(yīng)用便捷性、數(shù)字流通順暢性、技術(shù)公司標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一性還遠(yuǎn)遠(yuǎn)沒有達(dá)到理想狀態(tài)，一線的教育應(yīng)用者（教師為主）還在不斷適應(yīng)和學(xué)習(xí)中，進(jìn)行著碎片化的應(yīng)用、斷點式的操作，讓數(shù)字技術(shù)真正為教育工作者帶來教育紅利的時機還遠(yuǎn)遠(yuǎn)沒有到來。因此，數(shù)字技術(shù)的發(fā)展和成熟還有很長一段路要走，這也是將來教育數(shù)字化發(fā)展中必須要倚仗的重要基礎(chǔ)。

（二）智慧表征力：教育數(shù)字化轉(zhuǎn)型應(yīng)用的重要特征

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

（三）變革內(nèi)需力：教育數(shù)字化演進(jìn)中的內(nèi)在動力源

做好教育數(shù)字化發(fā)展工作，重要的是充分利用其優(yōu)勢，變革育人方式，這是教育高質(zhì)量發(fā)展的內(nèi)需力，也是教育數(shù)字化演進(jìn)中的內(nèi)在動力源。首先，要變革教學(xué)模式。要探索基于教學(xué)改革，融合信息技術(shù)的新型教學(xué)模式，如雙線混融教學(xué)、個性自適應(yīng)學(xué)習(xí)、課后優(yōu)質(zhì)服務(wù)等。其次，要變革應(yīng)用場景。應(yīng)用場景是推進(jìn)教育數(shù)字化轉(zhuǎn)型的重要因素。特別是自2021年開始，上海市頒發(fā)了《教育數(shù)字化轉(zhuǎn)型實施方案》后，立足于課堂教學(xué)主陣地，探索應(yīng)用場景的創(chuàng)新應(yīng)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(shù)字化滿足需求的重要保障

教育數(shù)字化發(fā)展已經(jīng)進(jìn)入一個新的時期，需要探索教育數(shù)字化的轉(zhuǎn)型，其中比較重要的是教學(xué)資源和學(xué)習(xí)資源的供給問題。如何借助教育數(shù)字化的資源，為教學(xué)和學(xué)習(xí)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(xué)生學(xué)習(xí)服務(wù)；對學(xué)生而言，資源的豐富性、可用性可支撐其個性化學(xué)習(xí)。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(xué)習(xí)支架、作業(yè)設(shè)計、教學(xué)工具等，豐富和拓展資源的類型，為師生的教學(xué)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(fā)展方向，從而有利于大規(guī)模因材施教的開展和落實，實現(xiàn)數(shù)字化賦能教學(xué)質(zhì)量的提升。

教育數(shù)字化發(fā)展過程中，面臨觀念和理解的挑戰(zhàn)、傳統(tǒng)和習(xí)慣的挑戰(zhàn)、技術(shù)創(chuàng)新和應(yīng)用的挑戰(zhàn)、條件和平臺支撐的挑戰(zhàn)，這些無論是從學(xué)校層面，還是決策層面來說，都對教師能力建設(shè)提出了新的要求，我們需要從更高的層面進(jìn)行思考和規(guī)劃，探索新時期如何借助教育數(shù)字化轉(zhuǎn)型，實現(xiàn)教育高質(zhì)量發(fā)展。