我国电子书包的研究热点与发展趋势

2015-11-24成小娟

中国教育信息化·高教职教 2015年6期

成小娟

摘要：本文以中国知网（CNKI）的中国学术期刊网络出版总库和优秀学位论文作为数据源，以“电子书包”为主题词进行模糊检索，共检索出269篇有效文献。然后使用BICOMB2对有效文献进行关键词词频分析，生成共现矩阵，利用UCINET保存，再使用NETDRAW生成知识图谱，最后使用 SPSS17.0对矩阵进行共词聚类分析和多维尺度分析，得到大量计量数据。本文根据得到的数据，对当前电子书包的研究热点与发展趋势进行了深入探讨。

关键词：电子书包；词频分析；共词聚类

中图分类号：TP311.56 文献标志码：A 文章编号：1673-8454（2015）11-0022-05

一、引言

随着计算机网络技术和多媒体技术的发展，终生教育和泛在学习等概念的提出，技术在我们的教育中起着越来越重要的作用。电子书包作为一种新的移动终端，在一定程度上促进了教师教学。然而，目前在国内对其尚未达成一致的认识，笔者认为比较有代表性的是华东师范大学祝智庭教授从“实”和“虚”两个方面认识电子书包的观点：从“实”的角度上讲，电子书包就是一种个人便携式学习终端，可以体现为多种装备形态；从“虚”的角度而言，电子书包就好比学生的个人学习环境，除了要能支持每一个学生随时随地学习链接，还要能提供满足每一个学生需求的个性化学习体验[1]。笔者在这种“虚”“实”结合思想的指导下，得出了自己关于电子书包的以下认识：电子书包是一种能够用于构建新型的学习环境以满足学生个性化学习、移动学习并且为学生学习提供数字化资源和协作交流平台的移动设备。

二、研究方法和路线

1.研究方法

文献的关键词作为文献核心内容的体现之一，在很大程度上能反映出文献的研究重点。因此，通过对文献关键词的分析能够基本掌握某类研究的热点和趋势。词频分析法就是通过专门的软件对所有样本文献关键词的频次进行定量统计，并且依据频次由高到低对统计结果进行排序，最后研究者依据具体研究确定高频关键词，以确定该类研究的热点和趋势的一种研究方法。

共词聚类法是以词对频率为统计对象，采用聚类算法的研究方法。作为内容分析法的一种，共词聚类分析法的运算过程主要是两两统计主题词在同一篇文献中出现的频率，一般认为词汇对在同一篇文献中出现的次数越多，则代表这两个主题的关系越紧密[2]。共词聚类分析法采用聚类算法的数据挖掘方式，将关系紧密的主题聚集在一起形成类团，以表达某一领域分支的组成[3]。

2.研究技术路线

本文利用词频分析法和共词聚类法，将有关电子书包研究的文献和优秀学位论文进行计量分析后得出了目前电子书包研究的热点问题和研究趋势。本文的技术路线如图1所示。

三、词频分析

1.样本选择

笔者以中国知网（CNKI）的中国学术期刊网络出版总库和优秀学位论文为数据源，用主题词“电子书包”进行模糊检索，时间截止到2014年11月30日，共检索出384篇文章，其中删除会议通知、广告等与研究主题无关的内容，剩余有效文献为269篇。

2.词频分析

使用中国医科大学医学信息学系的BICOMB2软件（书目共现分析系统）处理关键词，统计有效文献的关键词词频，提取前25个高频关键词，结果如表1所示。

笔者将上述得出的高频关键词按照年份分布进行统计。由于1999-2009年关于电子书包的研究相对来说比较少，代表性不强，故只选取了2010-2014年的相关研究。

从统计出的2010-2014年高频关键词的年份频数分布能够看出，关于电子书包相关问题的研究从2010年兴起，在2010至2012年处于稳定发展阶段，这主要是因为2010年“电子课本与电子书包”标准专题组的启动及其多次会议，使关于电子书包的研究再次“炙手可热”。在2013年电子书包的各个研究均处于高峰阶段，主要是因为一方面电子书包在教学中已经进入深化应用阶段，需要有一系列的新的思想和理论来指导电子书包的应用；另一方面，2013年举办的“电子课本与电子书包标准及应用国际论坛与应用成果展”国际论坛在一定程度上推动了电子书包的相关研究。

再次利用样本，选择“文献来源”，统计词频，提取前 13个高频来源，结果如表2所示。

3.构建共词矩阵和知识图谱

在提取高频关键词后，限定频次阈值为大于等于7，小于等于187后，形成了25×25的共现矩阵，此矩阵的行和列上各有25个相同的高频关键词，当两个关键词出现在同一文献时，表明两者存在关系，数值越大，表明两者的关系越密切，矩阵的对角线上表示的是对应关键词的词频[4]。我国电子书包的共词矩阵如表3所示。

将由BICOMB2生成的共现矩阵，导入UCINET，将其保存为.##d的文件格式，再将其使用NETDRAW打开，即生成高频关键词的知识图谱。

四、共词聚类分析

1.共词聚类分析

通过共词聚类分析，可以得出关于电子书包研究的相关性，即对于电子书包的相关研究进行分类，明确关于电子书包研究的主要问题。笔者利用SPSS17.0对共现矩阵进行处理，采用的是层次聚类中的Q型聚类，该聚类方式可使有共同特点的样本聚集在一起，以便对不同的样本进行分析[5]。具体实施时，选择“Between-group linkage”的聚类方法，区间采用“Squared Euclidean distance”来计算样本的距离[6]。最终得到如图2所示的共词聚类图。

2.多维尺度分析

多维尺度法是一种将多维空间的研究对象简化到低维空间进行定位、分析和归类，同时又保留对象间原始关系的数据分析方法。利用SPSS 度量模型采用“Euclidean”，对局部样本（前25位）进行分析后得出多维尺度图谱[6]。如图3所示。

五、分析结果

通过关键词词频分析，可以看出我国关于电子书包的相关研究热点主要集中在教育应用研究、教学资源、电子课本、移动终端、智慧教育、数字化教学、标准规范化等方面。关于电子书包研究的文献来源主要有中国教育信息化、中国电化教育、华东师范大学、现代教育技术等几个教育技术领域的一些核心和重要期刊。另外，从上面的知识图谱和共词聚类树状图中，可以看出我国对电子书包的研究主要集中在以下几个方面：

1.电子书包在教育中深化应用的理论探讨

电子书包在中小学已经进入了深化应用的阶段，主要表现为针对某些具体学科的教学模式和教学设计的研究；以及一些针对电子书包的具体应用模型，应用策略的研究；对于一线教师的技术培训的研究；利用电子书包将家、校、社联合起来等。

2.电子书包与信息技术发展中新技术的融合

随着信息技术与课程的深度融合，尤其智慧教育、学习分析、大数据、移动学习等概念的出现，进一步促进了教育与技术的融合。电子书包在这方面的研究主要有：电子书包作为移动终端适用于移动学习；将电子书包与大数据、云服务等结合起来构建基于电子书包的新型个性化学习环境；将电子书包与智慧教育、数字化教育结合起来构建基于电子书包的智慧学习环境；电子书包与新兴的技术融合也在加深，比如物联网技术在电子课本与电子书包中的应用等。

3.电子书包相关标准研究

电子书包的标准制定主要集中在资源建设方面。这些标准既有关于具体某一资源的研究，比如关于虚拟学具的标准研制，关于电子教材的标准制定等，也有关于电子书包的整体资源的研究，比如电子书包资源体系构建与关键问题分析的研究；同时，目前关于电子书包标准的研究主要停留在理论的探讨，还没有出台统一的供使用参考的标准。

4.电子书包的产业发展研究

电子书包的产业发展主要集中在将电子书包的生产、资源服务的提供、教育教学的应用形成统一的产业链，聚集各方力量探讨合力机制，比如建立校、企、社三位一体的合作开发机制，并且由学科专家、教育专家、出版商、技术研发专家、学科教师共同完成评估等。

5.电子书包在使用过程中存在的问题研究

在电子书包的使用过程中遇到了很多问题，这些问题主要集中在以下两个方面：一方面，电子书包本身在应用的过程中存在一些问题，比如影响孩子的视力，对学生有一定的辐射，存在一些不良信息的侵犯，使用电子书包会影响正常的课堂纪律等。另一方面，由于电子书包的应用推广尚不成熟，运行的机制不规范等原因，国内对于电子书包的教学应用还存在较大的争议。

六、电子书包的研究趋势

1.加强电子书包的实证研究

通过对统计结果的分析，笔者了解到目前关于电子书包的研究主要集中在理论研究和为数不多的实证研究，这些实证研究主要集中在以下两个方面：

（1）将已经建立的关于电子书包的教学模式、教学设计、应用模式和策略等应用在具体的课堂教学中，在应用的过程中，不断地完善理论，提升课堂效率。

（2）对使用过电子书包的课堂存在的问题进行深入研究，在实践中真正发现问题、解决问题。这种对症下药的方式，不仅见效快，而且解决了教师的实际教学问题。那样一个小的问题，也会对电子书包的应用产生重大的变革。

电子书包，要想真正达到推广应用，除了科学理论的指导，更重要的是在实践中检验。只有通过具体的教学实践，在教学实践中不断磨合，不断发展理论才能避免出现以下常见的理论与实践脱节的现象：一线教师觉得电子书包的使用无法提升自己的教学效果，而企业开发人员则主要考虑自己的书包功能是不是全面，自己的资源是不是多样，而不考虑真正的教学实际，而理论的研究者则从各种理论的研究中总结关于电子书包的模型模式、规范等，而不去实践。同时，只有通过电子书包在使用中不断地改善教学，提升学生的学习成绩，提升学生学习的效率，才能让社会各界认识到“电子书包是信息时代变革教育的催化剂”这一真理，也才能使对于电子书包的使用持悲观态度的人改变观念。

2.更加关注电子书包相关的非硬件部分的研究

对于电子书包的关注将不仅是硬件设备的选择，更要集中在电子书包的内容和基于电子书包环境的建设，比如：目前正在加强的电子书包相关资源的建设，建设基于电子书包的数字化学习环境等等。

（1）加强电子书包资源的建设：电子书包的资源作为电子书包的灵魂，对电子书包的教学应用具有关键作用。目前对于电子书包资源的建设主要从以下几个方面加以考虑：

①资源建设的原则：充分利用现有的合适的资源，修改已有的资源，设计开发新资源。

②资源形式的规范化：提供统一的资源建设标准，加快相关资源的标准化工作，以实现资源的最大化共享。

③资源建设的内容方面：一方面，建设的资源内容以学科为基点，建设适合具体学科的素材资源；建设基于某些具体学科的特色软件或认知工具。另一方面，依据教师的具体需求，建设备课时需要的与自己的学科和年级相关的素材、课中学生需要自主学习的资源、课后检测学生的题库等。

④资源的建设者：由于纯粹的技术开发人员不懂教学，而教师又没有时间自己制作资源，因此可以让在教师和技术人员起纽带作用的教育技术人和开发人员一起来建设资源，同时将资源发布到统一的平台上并且提供优秀软件的名称和下载列表，方便教师获取使用。

⑤资源建设的机构：资源的建设实现校、企、社联合建设，并且各自明确自己的职责。社会可以提供多种在线的网络平台来存放统一的资源，出版社来提供各种电子课本和教学素材，学校则基于自己的教学实际选取适合于自己的教学材料。同时在三者之间形成统一的机制认识，明确各自的职责，并且及时交流沟通，始终围绕最终来提升学校教学这一中心来展开。

（2）构建基于电子书包的数字化学习环境：利用电子书包自身的优势，将其与现代技术结合起来构建数字化、个性化、按需服务的学习环境已成为电子书包发展的一大趋势。具体的做法主要有：

①在已有的多媒体网络设备的基础上，搭建以电子书包为中心的智慧教室。

②将电子书包与已有的新兴技术融合，搭建支持移动学习、泛在学习的数字化、个性化的智慧学习环境。

3.扩展电子书包的应用领域

同以往电子书包主要运用于课堂教学上相比，在新的技术环境下，电子书包的应用将体现出以下特征：

（1）学习场所的灵活性：利用电子书包的移动性，电子书包可以和服务平台无缝连接，使学生真正达到学习的移动。学生的学习不只是局限在课堂上、教室里，还可以在任何时间任何地点。

（2）应用对象的普遍化：在信息时代，随着人们认知方式、学习方式等的变化，电子书包的使用对象将不只局限于中小学生，在大学生、成人学习者中也会加快使用。

（3）服务更加个性化：相比于大班的统一使用、功能差异不大的电子书包模式，在新的环境下，电子书包将提供适合不同学习者的个性化服务。个性化研究主要有以下方面：

①对于不同的用户：比如对于学生、教师、家长三类用户提供不同的功能和服务。而利用基于大数据的学习分析结果，又可以针对不同的个体提供差异化的服务。

②对于不同的学科：由于不同的学科，差异比较显著，电子书包，可以针对不同的学科提供不同的内容和工具。

③对于不同的学校：依据不同学校的具体实际，比如，学校的网络情况，教师具体的教学侧重点等，开发适合本学校使用的电子书包。

4.加快电子书包的标准化进程

目前我国电子书包资源的使用存在着“我们生活在知识的海洋，却又忍受着知识的饥渴”的问题；电子书包的各种厂商自成体系，硬件设备不统一，使用的软件工具各式各样等问题。这些都急需统一、规范的关于电子书包的标准来解决。国内在2010年成立的制定电子课本和电子书包相应标准的专门组织，正是为了解决这些问题。目前该组织正从多个方面成立专题项目组来加快研制相应的标准，相信在不久的将来电子书包的标准化工作将会取得重大进展。

参考文献：

[1]祝智庭，郁晓华.电子书包系统及其功能建模[J].电化教育研究，2011（4）：24-27.

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[3]钟金伟，李佳，杨兴菊.共词分析法研究（三）——共词聚类分析法的原理和特点[J].情报杂志，2008（7）：118-120.

[4]张洁，王红.基于词频分析和可视化共词网络图的国内外移动学习研究热点对比分析[J].现代远距离教育，2014（2）：76-83.

[5]倪雪梅.SPSS统计分析[M].北京：清华大学出版社，2010.

[6]那一沙，袁玫，杜修平.基于词频分析和共词聚类的教学设计热点问题的研究[J].现代教育技术，2013（3）：31-35.

[7]周榕.电子书包课堂教学应用的现象解读与推进策略研究[J].电化教育研究， 2013（11）：103-109.

[8]王佑镁.近十年我国电子书包研究热点与发展趋势——基于共词矩阵的知识图谱分析[J].中国电化教育，2014（5）：4-10.

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