可视化分析方法在我国教育研究领域中应用的元分析

赵慧臣　王玥　张舒予

摘要：文章对中国知网上自2007年至2012年刊发的33篇在教育研究领域中可视化分析论文进行元分析。通过分析论文年份、作者、发表期刊、学术机构等信息，研究论文的作者组成、高产机构、以及期刊分布情况；通过分析文献内容，研究可视化分析的数据来源、应用领域、工具、方法、图形等情况，概括可视化分析方法在在教育研究领域中的应用特点，指出可视化分析方法在我国教育研究领域中应用的不足，提出改善可视化分析方法在教育领域中应用的建议。

关键词：教育研究；可视化分析；元分析；知识图谱

【中图分类号】G40-057 【文献标识码】A 【论文编号】1009-8097（2014）01-0036-08

一、问题提出

我国可视化分析方法应用已经取得不少成果。从20世纪90年代，专业人员已经开始了可视化分析方法（或者称科学知识图谱）的研究。其中，大连理工大学科学学与科学技术管理研究所等研究机构一直关注可视化分析的研究，刘则渊等成为科学知识图谱绘制方面的研究专家。在可视化分析平台开发方面，中国科学院国家科学图书馆建成了基于SCI和ESI数据库绘制各领域科学图谱的系统。

随着教育研究成果不断丰富，无论是学科知识、学术流派还是研究热点都变得更加纷繁复杂。选择教育某一主题的研究数据，采用可视化分析方法，绘制教育研究的图形数据或知识图谱，能够帮助研究者把握教育教育某一主题的研究热点、历史脉络和未来趋势等，能够帮助研究者整体把握学术群体和研究热点，分析某教育主题的变化状况，追踪某教育主题的研究趋势。

在我国教育领域，既有针对单一主题，利用可视化分析作为工具的研究，如叶平浩利用可视化分析软件总结我国高职教育研究的主要内容的特点、热点与前沿；又有利用知识图谱对在教育领域中的学术问题进行深入的研究，如华中师范大学白文倩构建了教育技术学学科知识图谱，将知识图谱系统应用于学科本身的探索。

可视化分析方法在教育研究领域中应用研究的论文数量不少，研究内容较为复杂，但针对可视化分析方法在我国教育研究领域中应用状况的研究几乎没有。有必要对已有研究进行汇总、梳理、分析，以把握可视化分析方法在我国教育研究领域中应用的总体状况，揭示可视化分析方法我国教育研究领域中应用的基本规律，为推动可视化分析方法在教育研究领域中深入应用提供理论参考及实践借鉴。

二、研究设计

“元分析是一种数据再分析的方法，即运用测量和统计分析技术对经验研究结果进行汇总。”通过统计分析可视化分析方法在我国教育研究领域中应用的文献，了解可视化分析方法在我国教育研究领域中应用的状况，以总结其在数据来源、研究领域、分析方法、分析工具等方面的特点。

1.研究思路。本文选取了中国知网（CNKI）中2007～2012年在教育研究领域中可视化分析方面的文章，以数据收集、数据预处理、数据计算、绘制图谱以及分析与讨论五个主要步骤，分析论文年份、作者、发表期刊、机构等来研究论文的作者组成、高产机构以及发表期刊的分布情况，通过梳理文献的摘要或正文来研究论文的文献来源、研究内容、研究工具、研究方法等，力求概括可视化分析方法在在教育研究领域中的应用状况，为促进可视化分析方法在在教育研究领域中的应用提供参考。

2.研究方法。研究可视化分析方法在我国教育研究领域中应用的状况，不仅需要在形而上的理论视野上，概况性地描述可视化分析方法应用的大致情况，而且应该引入数量化的且具有统计基础的分析方式，比较准确、客观地阐述可视化分析方法应用中诸多要素的内在关联，从而为创新性应用可视化分析方法开展教育研究奠定基础。

为此，本文采用元分析方法，对可视化分析方法在教育研究领域中的应用状况进行元分析。元分析借助测量和统计分析方法，对关于某一主题的已有大量研究的统计资料进行再统计、分析和综合。采用元分析方法，既能够对可视化分析方法在我国教育研究领域中应用的实际效果做出准确、可信的估计，又可以归纳可视化分析方法在我国教育研究领域中应用的特点、趋势及存在问题。

3.数据来源。中国知网（CNKI）数据库的来源比较广泛，在文献研究中具有代表性。在检索中国知网数据库过程中，一方面以“可视化分析+教育”和“可视化分析+教学”为关键词进行直接检索；另一方面，考虑到目前的可视化分析以知识图谱方法为主，以“教育+知识图谱”和“教学+知识图谱”为关键词进行间接检索。

4.应用软件。本研究的数据统计、分析和图表产生均采用软件Excel 2007。

三、数据梳理

通过数据梳理，可以发现可视化分析方法在教育研究领域中的应用范围广泛，体现了教育研究者关注可视化分析方法在教育研究中的独特作用。

1.数据采集。笔者将所检索的论文信息（篇名、作者、机构、刊名、日期等）转换到Excel表中进行处理。在此过程中，笔者对数据做了筛选。具体方式为：（1）由于本文所关注的可视化分析或者是将可视化作为分析方法，而不是针对可视化的直接研究，所以去除与可视化分析方法主题不符的文章，如知识可视化视觉表征、教学过程的可视化等；（2）剔除一稿多发的文章；（3）合并连续发表在不同期刊的文章；（4）将检索所得的论文按照发表年份进行分类、筛选出33篇论文（包括3篇硕士学位论文）作为研究对象。

2.论文总量。我国教育研究领域中，应用可视化分析方法的论文数量从2007年后一直处于上升阶段，如图1所示。2011～2012年更是呈现直线上升趋势，较前几年有了明显提高。其中，关于优秀硕士学位论文3篇，占到文章总数的9%。2007～2010年发表在CSSCI的论文数量为24篇，占总数量的73%，说明可视化分析的高水平研究成果越来越多。

3.期刊分布。33篇论文涉及14种CSSCI教育类期刊。其中，发表1篇论文的期刊有7种期刊，为《科学学与科学技术管理》、《现代大学教育》、《中国远程教育》、《教师教育研究》、《全球教育展望》、《图书情报工作》和《高教探索》；发表2篇论文的5种期刊，为《现代教育技术》、《开放教育研究》、《高等教育研究》、《现代远程教育研究》和《中国电化教育》；发表3篇论文的有1种期刊，为《高等教育研究》；发表4篇论文的有1种期刊，为《电化教育研究》。其中，《电化教育研究》发表论文最多，共发表了4篇。可视化分析研究的相关论文集中于教育技术和高等教育的相关期刊，反映了两个学科的学者较多将可视化分析方法应用于各自的研究领域中。

4.作者情况。按第一作者统计，共有23位第一作者。其中，发表论文最多的为河南大学院蔡建东和中央广播电视大学的魏顺平。论文发表较多的机构则有大连NT大学、河南大学中央广播电视大学。从研究者者的学科背景看，不仅教育领域学者应用可视化分析开展教育研究，而且也有教育领域之外的学者应该用可视化分析方法分析教育问题。论文作者基本上具有硕士以上学位，其中多位为博士后、博士，说明研究者具有较高的研究水平和学术能力。

四、统计分析

梳理、统计中国知网中2007～2012年间相关文献，研究可视化分析的数据来源、应用领域、工具、方法、图形、方式等，可以了解可视化分析方法在我国教育研究领域中应用的基本特点。

1.可视化分析的数据来源

可视化分析研究需研究者选择合适数据资源，搜集相关文献作为统计数据软件。当前可视化分析方法在教育领域的应用研究基于国内外各种类型的数据库，如图2所示。

在可视化分析方法教育领域研究的应用中，从2007年使用国外Web ofScience（WOS）数据库、SSCI数据库，之后更多使用国内的知网数据库、CSSCI数据库，再到2012年国内、国外数据库平分秋色。统计显示，2007年发表的《国际创业型大学研究现状的知识图谱分析》采用了美国Web of Science（WOS）数据库，2008年发表的《教育技术研究领域研究者派系分析与可视化研究》等采用了国内中国知网（CNKI）数据库，2009～2012年间的30篇论文都采用美国Web ofScience数据库、中国知网（CNKI）数据库、CSSCI数据库和国外SSCI数据库。

我国研究者不是仅仅局限于国内某种数据库，不再盲目追求国外数据库的权威，而是以国际比较的视野选择数据库作为分析教育问题的数据来源。另外，研究者在选取国内数据库作为文献来源时，更倾向于选择中国知网数据库，而不是CSSCI数据库。这是因为虽然CSSCI数据库更具权威性，但数据来源仅限于为数不多的CSSCI来源期刊。

2.可视化分析的应用领域

笔者将33篇论文划分为5个领域，分别为高等教育、教育技术、社会教育、教育经济和教育研究。其中，教育技术领域的论文有17篇，占总数的52%；高等教育领域的论文有9篇，占总数的27%：社会教育领域的论文有5篇，占总数的15%；教育经济和教育研究各有1篇，占总数的3%。

在我国教育研究领域中，可视化分析主要集中在教育技术和高等教育两个子领域。这反映了研究者的学科背景大多集中在这两个领域，说明可视化分析方法在教育领域并没有完全推动。究其原因，教育技术和高等教育两个学科都不同程度上与计算机技术等联系紧密，为利用可视化分析软件研究热点前沿或研究趋势提供了宝贵契机。

3.可视化分析的工具

可视化分析软件对于可视化分析研究起着重要的作用。根据研究工具的用途，可视化分析软件分为引文前期分析软件和引文分析软件。引文分前期分析软件一般具有两大功能。一是文献统计、收录数据，包括作为数据库的SQL Server 2000、Excel软件以及Web ofScience（WOS）数据库自带的统计功能；二是挖掘内容、提取关键字，包括数据挖掘软件rost、摘要管理工具Endnote软件和词频分析工具AntConc软件。

不同可视化软件使用的年份差别较大，如表1所示。在2007～2008年使用CiteSpace等引文分析软件并不多，研究者更多使用引文前期分析软件，进行数据分析和社会网络分析软件生成可视化的引文网络。另外，2012年前后才较多使用SPSS和CiteSpace软件。从可视化软件的使用次数来看，在2007～2012年间的33篇论文中，使用文献分析软件CiteSpace进行可视化分析的研究最多，共计有18篇，占总数的52%；而引文分析软件SPSS的论文数量则相对较少，共有7篇，占总数的20%。

从可视化软件本身的功能来看，研究者越来越倾向于使用SPSS和CiteSpace。Spss软件能够对引文数据进行因子分析、主成分分析、聚类分析和多维尺度分析，可以通过可视化图形显示出引文中隐含的联系。CiteSpace软件不仅能进行引文分析、聚类分析、网络分析等，还能够进行多元化、时段化、动态化的数据挖掘。因此两种软件不仅能进行文献分析、绘制知识图谱，而且能够取代一些引文前期分析软件的功能。

4.可视化化分析的方法

陈悦、刘则渊L5J认为科学知识图谱的基本方法包括引文分析方法、词频分析法、共被引分析方法、多元分析方法（因子分析、聚类分析、多维尺度分析）以及社会网络分析方法。我国教育研究领域中的可视化分析不仅单纯地使用一种分析方法，更多的使用不同的分析方法，以弥补单一分析方法的缺陷与不足，如表2所示。

采用多元分析方法的研究（包括单独使用因子分析、聚类分析、多维尺度分析或者两两组合使用）有14篇，占总数的33%。采用共被引分析方法的论文共有12篇，占总数的29%。采用社会网络方法的论文共有8篇，占总数的19%。采用引文分析方法的论文共有5篇，占总数的12%。采用词频方法的论文共有3篇，占总数的7%。当然，其中也有采用两类分析方法的论文，共有15篇。其中，同时采用多元统计分析方法和共被引分析方法的最多，共有5篇。

5.可视化分析的图形

不同的研究方法和软件可以绘制不同类型的可视化图形。根据陈悦等人的分类方法可将其分为六种，分别是传统科学计量图、三维构型图谱、多维尺度图谱、社会网络分析图谱、自组织映射图谱、寻径网络图谱。在教育研究领域中的可视化分析多采用传统科学计量图、多维尺度图、社会网络分析图和寻径网络图。

（1）传统科学计量图以简单的二维、三维图形式表达，而且在某些情况下是可以相互转换的。此类可视化图形多用于表示对论文的文献计量分析，比较常见的有折线图、柱状图。其中，折线图可以用于表示在教育研究领域中可视化分析论文的数量变化。例如，汤建民采用折线图表示1999～2008年间发表的有关国内民办高等教育的论文篇数，凸显不同时期所发论文数量的起伏变化。

（2）多维尺度图一般是多维尺度分析与聚类分析结合得出的可视化的数据图形，可以帮助研究者从宏观从可以把握某一主题的主要的研究热点领域或者作者派系。例如，叶平浩采用多维尺度图谱，阐释国内高等职业教育的研究群组及其交叉关系，表明我国高等职业教育研究的领域在不断拓宽。

（3）社会网络分析图广泛应用于合著网络和作者共被引的研究，并推广到知识的各种载体及单元间的关系分析。例如，陈瑜林等构建了我国教育技术学术群体可视化知识图谱，并运用社会网络分析方法，分析国内教育技术学领域主要学者的共被引网络知识图谱。

（4）寻径网络图来源于美国德雷克塞尔大学信息科学技术学院陈超美教授首先使用Pathfinder算法对文献分析。利用CiteSpace分析软件可以通过引文网络分析，探寻学科领域演化的关键路径，找出学科领域演化的关键文献（即知识拐点），分析学科演化潜在动力机制，并预测学科发展前沿。

6.可视化分析与讨论的方式

第一种形式为对教育领域中某学科本身主干理论、基本架构、研究范式的可视化分析。此类共有4篇文章，占总数的12%。例如，蔡建东通过科学计量学的方法，指出教育技术学的相关学科的关系，并分析教育技术学与相关学科之间的知识流动以及变化趋势。

第二种形式为对教育领域某一期刊或某一学科的多种期刊，追踪期刊发展轨迹的可视化分析。此类共有4篇文章，占总数的12%。例如，易高峰梳理1998～2007年间刊载论文的研究热点，在此基础上绘制知识基础图谱，总结其中的重要文献。

第三种形式为梳理教育领域某一主题研究概况的可视化分析。此类文章最多，共有17篇，占总数的52%，主要包括三个方面的研究。首先，某一主题研究的热点领域和前沿分析，共计5篇文章，占第三种形式论文的29%。例如，刘二稳分析了具有里程碑意义的重要文献，探讨信息素质教育研究的知识基础，揭示其研究热点及前沿的变化情况。其次，梳理某一主题的历史发展脉络的研究，共计9篇文章，占第三种形式论文的53%。例如，汤建民揭示出了近十年国内对民办高教研究的关注程度、研究的主要内容及动态演变趋势、存在的问题等，发现了某些传统研究方法可能难以发现的现象和规律。最后，某一主题的研究现状和发展趋势以及对未来的展望的研究，共计3篇文章，占第三种形式论文的18%。例如，周文杰等揭示了国外本领域研究与实践的三个热点领域，分析了国外教师培训的八个子领域，并针对国内教师培训提出针对性建议。

最后一种形式为教育领域某一主题各类人员发表的论文、经典著作、学者影响力、合作情况的可视化分析。此类共有8篇文章，占总数的25%。例如，魏顺平发表的《教育技术研究领域研究者派系分析与可视化研究》构建了教育技术学科的学术群体，研究流派和流派中权威人物。

在相关论文中，仅有《老年教育研究现状及趋势的可视化分析》和《近十年来国内民办高等教育的研究足迹——基于1999～2008研究论文的计量分析和可视化识别》2篇论文在梳理研究概况的同时也指出了研究存在的问题。这说明研究者较多通过可视化分析方法梳理教育领域某一主题的研究概况，尚未采用可视化方法深刻分析教育研究的问题。

五、对策建议

在整体上把握可视化分析方法在教育研究领域中的应用状况后，有必要针对可视化分析方法在我国教育研究领域中应用的问题，提出改善可视化分析方法在我国教育研究领域中应用的对策建议。

1.综合应用可视化分析的数据文献

可视化分析方法在教育研究领域中的应用中，研究者不再盲目跟风使用国外的数据库，开始使用具有本土特色、符合实际情况的国内数据库。可视化分析应用中应该以比较的视野，注重数据来源的规范及多种数据的综合应用，创造性地应用中国知网、CSSCI等数据库和国外SSCI等代表性数据库，以可视化分析方法构建具有本土特色、世界眼光的教育研究成果，提升可视化分析方法在教育研究领域中应用的学术水平和创新价值。

2.拓展可视化分析方法的应用领域

我国教育研究领域中的可视化分析主要集中在教育技术和高等教育，其他方面的相关研究并不太多。一方面，是由当前可视化分析方法在教育研究领域中的应用侧重于教育技术和高等教育等的研究热点和知识关系所决定的；另一方面，受到教育技术和高等教育研究者自身专业背景、知识结构和研究条件的影响。可视化分析方法的教育应用领域应该不断拓展，逐步应用到学期教育、特殊教育和成人教育等其他教育研究领域中。

3.强化可视化分析方法应用的问题意识

目前可视化分析方法在教育研究领域中应用侧重于探讨教育技术学等学科本身基本架构、追踪期刊发展轨迹、梳理教育领域某一主题研究概况、分析某一主题各类人员发表的研究状况（论文分布、经典著作、学术影响、合作情况）等。除此之外，研究者还应该通过可视化分析方法，探讨教育领域研究的问题：不仅仅局限在教育领域中的某一主题上的研究情况，更应该在社会、政治、经济、文化的宏观视野中，系统分析在教育领域中某一主题的现实问题及其解决办法。

4.提高可视化分析研究的传播效果

在教育领域中，不同学科背景的研究人员存在不同程度的信息闭塞，对相关解学科前沿动态、学术视野较窄等了解不够，难以借助相关学科的研究成果促进个人研究的开展。另外，面向社会应用时，某些教育研究成果也存理论普及推广延迟、学术研究大众化不足等现象。

一方面，以可视化分析方法，帮助专家学者把握学科领域的前沿演化，了解教育领域中的学术群体，分析教育领域研究的发展脉络，为他们开展相关研究提供有益参考。另一方面，以可视化分析方法，面向社会有效推广教育研究的新思想，以增强教育研究人员和社会大众的良性互动，促进教育研究学术成果的大众化传播。