在线学习研究：进展与趋势——基于WOS数据库（1998-2017年）的文献可视化分析

吴伟芳，徐晓雄

(宁波大学，浙江 宁波 315211)

在线学习研究：进展与趋势
——基于WOS数据库（1998-2017年）的文献可视化分析

吴伟芳，徐晓雄

(宁波大学，浙江 宁波 315211)

基于引文分析和知识图谱可视化分析法，对WOS数据库中1998-2017年2013篇在线学习样本数据研究发现：近20年来国际上对在线学习的研究整体呈上升趋势，文献数量及引文量逐年增加，其中2014年是发文量的集中爆发期。在线学习研究聚焦于开放式虚拟实验室、远程教育与远程学习、公共在线教育课程、计算机辅助学习等主题。研究趋势主要包括大学在线教育课程和继续教育、探究学习共同体、利用社交媒体整合正式学习与非正式学习、MOOC研究等。

在线学习；知识图谱；可视化分析

最早提出在线学习概念的是Hiltz，他认为，在线学习是指将网页中的一个课程和相关信息放在网上，形成一个虚拟共享的学习空间，以实现面对面学习效果的网络应用。[1]近年来，在线学习研究与实践亟待系统、直观、全面地了解学习的研究热点、前沿与趋势，以期对解决国内在线学习所面临的问题有所启示。因此，整体考察国际在线学习研究进展，关注研究前沿与趋向，具有重要意义。

一、数据来源与研究方法

本文以“online learning”、“e-learning”和“web-based learning”为主题词，在Web of Science核心数据库中进行检索。时间跨度选择所有年份（1998-2017年），研究类别设置为教育科学学科 （Education Scientific Disciplines），方向设置为教育类（Education Educational Research），检索时间为 2017年5月14日。 共检索到2127篇文献，手动筛选剔除文献 114篇，确定样本数据2013篇。通过引文与知识图谱可视化分析这些文献的特点，了解国际上相关学者的发文情况及重要学术机构，整体把握在线学习研究进展与趋势，为我国在线学习学者提供参照与借鉴。

二、在线学习研究：文献年度分析、作者群体特征和重要学术机构

1.年度分布

样本数据中的文献年发文量统计分析如图 1所示。早在1996年Web of Science数据库就收录了在线学习文献，但直到1998年该数据库才有教育类的在线学习文献，即Calza R E[2]等人发表的《基因工程：开发分子遗传学的开放环境》。从整体上分析，Web of Science核心数据库的载文量有增长的趋势，这反映了国际上对在线学习研究重视程度逐渐增强。从文献的发布时间来看，1998-2005年文献数量的变化处于上下波动状态，且文献总量较少，这一阶段可以称之为萌芽期；从2006年到2013年整体呈上升趋势，这一阶段可以称之为平稳发展期；2014年发文量呈井喷之势，2014-2016年文献数量逐年增加，这一阶段可以称之为快速发展期。

图1 每年发表文献数量走势

2.作者群体特殊分析

从作者所属国家（地区）来看，发文数量居前10的依次是美国、中国台湾、英国、西班牙、澳大利亚、加拿大、中国大陆、德国、荷兰和土耳其，显示出这些国家在线学习研究国际化的实力与水平。（见表1）其中美国占绝对优势，高达568篇，显示美国在线学习领域学者具有较强国际交流能力，反映出美国的在线学习研究在全球的优势学术地位；其次是中国台湾，其发文量为253篇（12.568%），显示出中国台湾的在线学习研究在国际上也具有重要影响；中国大陆发文量排名第七，发文量为82篇，仅占4.074%，与美国相比，发文总量和质量差距很大。

表1 在线学习领域文献量前10位国家（地区）

按发文量取前30位（见表2）高产出学者，并对其进行统计分析。在线学习领域排前列的高产学者有Cook D A（美国梅奥诊所）、CHEN NS（台湾中山大学）、HWANG GJ（台湾科技大学）、CHEN CM（台湾政治大学）、TSAI CC（台湾科技大学）、KINSHUK（加拿大阿萨巴斯卡大学）、CHEN CH（台湾彰化师范大学）、DE-MARCOS L（西班牙阿尔卡拉大学）、HUANG YM（台湾成功大学）、THOMPSON WG（美国梅奥诊所）、WANG MH（香港大学）、HARDEN RM（英国邓迪大学）、CHANG CC（台湾师范大学）、KAVADELLA A（希腊雅典大学）、LIAW SS（台湾中国医科大学）等。值得注意的是，前30位高产学者中约2/3是美国和台湾学者，中国大陆学者均未进入前30。

表2 在线学习前30位高产研究学者

共被引作者网络图谱分析可揭示某一研究领域的重要学者、相关学者的研究主题等。[3]作者被引频次越高，说明节点在网络中的重要性越高。因此，高被引学者是对在线学习领域产生重大影响的人物。从作者共被引图谱可看出，目前在线学习领域的高影响力学者主要有美国梅奥诊所库克·大卫（Cook D A）、加拿大阿尔伯塔大学教授兰迪·加里森（D.Randy Garrison）、美国阿肯色大学弗雷德·戴维斯教授（Fed D.Davis）、美国阿肯色大学教授维斯瓦纳特·文卡特斯赫（Viswanath Venkatesh）、美国加利福尼亚大学分校教授理查德·梅耶（Richard E.Mayer）、纽约州立大学分校教授彼得·谢（Peter Shea）、台湾医药大学教授廖述盛（Shu-Sheng Liaw）、美国肯特州立大学教授凯伦·斯万（Karen Swan）、加拿大阿萨巴斯卡大学教授特里·安德森 （Terry Anderson）等，这些学者的文章总被引频次相对较高，他们的主要研究主题见表3。

3.重要学术机构

从表4学术研究机构分布看，发文量位居前三甲的是台湾成功大学、台湾科技大学和台湾中央大学。澳大利亚悉尼大学、加拿大多伦多大学……美国明尼苏达大学位列第四至第十五位，说明这些学校在在线学习领域的研究实力不可小觑，并且在线学习的研究者主要集中在高等院校。值得注意的是，在线学习领域发文量前十五位机构中有六所学术研究机构均来自中国台湾，三所来自美国，显示台湾和美国的在线学习研究在全球显著的学术地位。中国大陆的学术机构不在发文量前十五位学术机构之列，发文量还有一定的差距。

三、在线学习研究热点与前沿分析

1.研究热点与主题

使用CiteSpace信息可视化软件绘制了1998-2017年在线教育研究文献的关键词共现图谱，如图2所示，并对关键词词频结果进行分析。共词共现分析可发现研究对象间的亲疏关系，挖掘隐含或潜在的有用知识，揭示某一学科或学科群的研究热点、结构与范式。[4]

表3 在线学习领域的高影响力学者（部分）

表4 在线学习领域发文献量前15位学术研究机构

图2 国际在线学习领域关键词共现网络图谱

表5 高频关键词分析（前10）

图2和表5反映了1998-2017年在线学习研究文献中主要高频关键词的局部分布情况，某种程度反映出目前国际在线学习研究领域的研究主题：主要聚焦于信息技术、开放式虚拟实验室/协同网络实验、教学/学习策略、公共在线教育课程、基于网络的学习、计算机辅助学习、在线学习环境和模型架构、虚拟学习、电子学习系统、医学网络教学资源、远程教育与远程学习、混合学习、学习满意度等。

为了更加明晰在线学习领域研究热点的演进情况，结合图2和表5，可将热点的变化发展分为三个阶段：①1998-2001年，主要是对在线学习自身和基本理论研究，如对因特网、基于网络的信息传播、远程教育理论的研究。②2002-2006年，可以看出，由于教育信息化的快速发展、网络在线课程的兴起，导致教与学环境也发生改变，新的教学或学习环境有助于学生与教师的交互、帮助学习者更加主动地参与学习。因此，目前国际在线学习领域研究主要聚焦于在线学习的环境、模型、系统等的创设以及新兴技术的开发与使用，具体包括混合学习、合作/协作学习、机器人、虚拟现实、技术接受模型、计算机辅助学习系统等研究主题与研究热点。③2007年至今，随着教师教育理念的转变，教学策略也发生了变化，在线学习研究者更加关注教师如何教和学生如何学的问题，比如对教学/学习策略、学习动机、学生表现和学生满意度等的研究。同时，研究者比较关注教学设计与评价、如何利用技术改善教学和改进学习，也更加注重技术在教育中的应用性研究。

2.研究前沿与趋势

在分析突现文献的基础上，结合对施引文献的分析，可判断和探测出某领域的研究前沿。本文根据突现文献被引突现的时间和趋向，将研究前沿的概念划分为三种，即渐强型研究前沿、渐弱型研究前沿和最新研究前沿，结合突现文献的被引频次和聚类，进一步明晰国际在线学习领域近年关注的前沿与趋势。（见表6）[5]

（1）渐强型研究前沿——大学在线教育课程和继续教育、学生满意度和学习持续使用意向研究

本文分析的渐强型节点文献是指被引频次从整体上看处于上升趋势的突现文献，如图3所示。Garrison D Randy[6]等人于2007年在《研究探究共同体框架：审查、问题和未来发展方向》一文中考察了探究共同体（CoI）的整体框架和具体在社会、教学和认知存在方面的研究。2010年，Garrison D.Randy[7]等人在《探究共同体框架的第一个十年：回顾》一文中探讨了该框架及其相关方法的演变。2011年Garrison D R[8]在《二十一世纪电子学习：研究与实践框架》一书中指出探究共同体（CoI）框架是一个可用于高等教育电子学习的连贯框架，作者利用其在该领域的广泛研究来探索电子学习的技术、教学和组织影响，更重要的是，它们为教育工作者提供了实用的模式，用于实现电子学习的全部潜力。另外，这本书的一个独特之处在于，作者将重点放在不断变化的技术上，更多的是从教育角度寻求对这些技术的理解。Cook David A[9]等人于2008年在《医疗保健专业中的网络学习：元分析》一文中对实习医生、护士、药剂师、牙医和其他医疗保健专业人员的基于互联网的教学和教育成果进行了量化比较，并评估了学习者的学习质量和抽象信息，包括学习者的特点、学习环境和干预（包括交互性、实践练习、在线讨论和持续时间）等，研究表明，与非干预相比，基于互联网的学习具有较大的积极作用。2010年Cook David A[10]等人又发表了《教学设计的变化，基于互联网的医疗专业教育学习：系统回顾和元分析》一文，文章系统回顾了从1990至2008年11月的所有有效的基于互联网的学习（IBL）在医疗专业教育中的文献资源，以探讨如何改进IBL的研究。Sun Pei Chen[11]等人于2008年在《是什么驱动了一个成功的电子学习？影响学习者满意度的关键因素实证研究》一文中开发了一个具有六个维度的综合模型，并对影响学习者学习满意度的关键因素进行了调查。

图3 渐强型研究前沿突现文献年突现次数折线图

（2）减弱型研究前沿——探究学习共同体、在线学习系统特征、优势与不足的研究

本文界定的渐弱型研究前沿节点文献主要指被引频次从整体上看处于下降趋势的突现文献，如图4所示。Garrison D R等人[12]于2010在《探究教学、认知和社会存在之间的因果关系：学生对探究共同体框架的看法》一文中探讨并检验了探究共同体（CoI）框架中三个存在之间的因果关系。研究的结果在建立和维持一个探究共同体的教学存在时起到了关键作用。Pituch Keenan A[13]等人于2006在《系统特征对电子学习使用的影响》一文中提出并测试了电子学习系统作为传统课程中的辅助学习工具或独立远程教育方法的学习模式，该模式综合确定了技术接受模型、使用的系统和参与者的特征。研究表明该模型系统特征对电子学习系统使用有很大影响，并讨论了系统特征对研究人员和实践者的影响。Cook David A[14]于2007年在《基于网络的学习：优点、缺点与争议》一文中，阐述了基于网络的学习（WBL）在医学教育中的优势和缺点，并指出目前许多WBL教学设计未能纳入有效学习的原因，教育工作者应该将其接受为一个潜在的强大的教学工具，并专注于学习何时以及如何使用它，而不总是有效地促进学习。

（3）最新研究前沿——利用社交媒体整合正式学习与非正式学习、MOOC研究

图4 渐弱型研究前沿突现文献年突现次数折线图

本文的最新研究前沿（最新走向）指2012年以来发表的，且被引频次突增的节点文献所反映的研究主题，如图5所示。Allen IE[15]等人于2013在《变化历程：追踪美国在线教育十年》一文中跟踪了美国高等教育机构在线学习的状况，旨在回答有关网络教育性质和程度的一些基本问题。并根据2800多所高校的回应，解决了在线教育的许多关键问题，如MOOC是什么、有哪些在线学习战略、有多少学生在网上学习、在线教学的缺点、网络学习普遍存在的障碍等。Dabbagh Nada[16]等人于2012年在《个人学习环境、社交媒体和自我调节学习：连接正式和非正式学习的自然公式》一文中，提出了个人学习环境（PLE）是一种潜在的教学方法，可以使用社交媒体整合正式和非正式学习，并支持学生在高等教育背景下进行自我调节的学习，探讨了利用社交媒体自主学习的原则，并创建了支持学生自我调节学习的个人学习环境。Breslow Lori[17]等人于2013年在《在全球课堂研究中学习edX的第一个MOOC》一文中分析了由麻省理工学院和哈佛大学领导的edX开发的第一个MOOC——“电路与电子”的丰富的数据，通过每个人花费的时间来研究学生的资源使用情况，学生自己的能力、成就与学习的持久性有关，课程和教学方式的相互作用有助于学生在课程中取得成功。

四、研究结论与启示

通过对 Web of Science核心数据库中1998-2017年检索到的以 “online learning”、“e-learning”和“webbased learning”为主题的文献回顾与分析，可以看出，国际上对在线学习的研究整体上呈上升趋势，尤其在2014年在线学习被写入地平线报告基础教育版后，在线学习研究进入了集中爆发期，发文量和引文量逐年增加。具体研究结论如下：

图5 前沿型研究前沿突现文献年突现次数折线图

表6 国际在线学习研究文献共被引网络图谱中突现节点文献列表（部分）

（1）从研究主体来看，美国是在线学习起步最早的国家，中国大陆和中国台湾都是在进入21世纪以来才有文章被Web of Science数据库收录，起步相对较晚。从2002年以来，有越来越多的作者、机构、国家（以欧美国家为主）等涉足该研究领域，在亚洲国家/地区中，中国台湾以253篇发文量居首，中国大陆以82篇位居第三。另外，在线学习的研究机构主要集中在综合性大学等高等院校，各机构之间也有合作，但合作相对较少。颇具影响力的学者也以中国台湾和国外学者为主。可以看出，目前在在线学习研究领域，我国和欧美国家之间存在一定的差距，同时也启示我们：教育技术研究者需要加强对在线学习的教育应用研究，利用新一代网络技术和资源的特点，从根本上改革学校教育。

（2）国际在线学习研究热点和主题主要聚焦于信息技术、虚拟实验室、教学/学习策略、开放教育课程、基于因特网/网络的学习、合作/协作学习、在线学习环境的创设、虚拟学习环境、电子学习系统、医学网络教学资源、教学设计、混合学习、学生学习动机和学习满意度等。在线学习是一个系统，不仅需要有支撑在线学习理论体系的研究，还需要有对技术、教育应用、评价与管理等的研究，目前国际上已初步形成了一套完整的在线学习体系，但尚需进一步的理论研究与实践探索，尤其是我国在线学习研究方面需重视和加强实证研究，提升研究成果产出的数量和质量。

（3）研究前沿和趋势主要包括开放在线教育课程、医学继续教育、学习持续使用意向研究、利用社交媒体整合正式学习与非正式学习和MOOC的研究等。目前在线学习一个主要的研究趋势是医学教育，医疗人员可以利用优质的网络教育资源进行学习和模拟操作，以节约成本，缓解医疗教育资源的匮乏，促进了国际医学继续教育的发展。因此，我们需要加强新兴技术植入、虚拟实验室建设，重视多学科之间的合作。同时，利用社交媒体整合正式学习与非正式学习也是在线学习一个重要的研究前沿，学习者可以利用一切可能学习的机会随时随地学习。

[1]S.R.Hiltz.The Virtual Classroom:Learning without Limits via Computer Networks[M].Ablex Publishing Corp. Norwood,NJ,USA,1994.

[2]Calza R E,Meade J T.The GenTechnique project: developing an open environment for learning molecular genetics[C]//Selected papers from the CAL 97 Symposium on Symposium.Pergamon Press,Inc.1998:117-123.

[3]兰国帅,张一春.国外高等教育研究:进展与趋势——高等教育领域12种SSCI和A&HCI期刊的可视化分析[J].高等教育研究,2015(2):87-98.

[4]钟伟金,李佳.共词分析法研究(一)——共词分析的过程与方式[J].情报杂志,2008(5):70-72.

[5]兰国帅.21世纪以来国际教育技术研究热点与前沿——基于18种SSCI期刊的可视化分析[J].开放教育研究,2017(2):92-101.

[6]Garrison D R,Arbaugh J B.Researching the community of inquiry framework:Review,issues,and future directions[J].Internet&Higher Education,2007,10(3):157-172.

[7]Garrison D R,Anderson T,Archer W.The first decade of the community of inquiry framework:A retrospective[J].Internet&Higher Education,2010,13(1-2):5-9.

[8]Garrison,D.R.(2011).E-Learning in the 21st Century:A Framework for Research and Practice,Second Edition.London:Routledge/Taylor and Francis.

[9]Cook D A,Levinson A J,Garside S,et al.Internetbased learning in the health professions:a meta-analysis.[J]. Jama the Journal of the American Medical Association, 2008,300(10):1181.

[10]Cook D A,Levinson A J,Garside S,et al.Instructional design variations in internet-based learning for health professions education:a systematic review and meta-analysis[J].Academic Medicine Journal of the Association of American Medical Colleges,2010,85(5):909.

[11]Sun P C,Tsai R J,Finger G,et al.What drives a successful e-Learning?An empirical investigation of the critical factors influencing learner satisfaction[J].Computers &Education,2008,50(4):1183-1202.

[12]Garrison D R,Cleveland-Innes M,Fung T S. Exploring causal relationships among teaching,cognitive and social presence:Student perceptions of the community of inquiry framework[J].Internet&Higher Education, 2010,13(1-2):31-36.

[13]Pituch K A,Lee Y K.The influence of system characteristics on e-learning use[M].Elsevier Science Ltd. 2006.

[14]Cook D A.Web-based learning:pros,cons and controversies[J].Clinical Medicine,2007,7(1):37.

[15]Allen,I.Elaine|Seaman,Jeff.Changing Course: Ten Years of Tracking Online Education in the United States[J].Sloan Consortium,2013,43(3):47.

[16]Dabbagh N,Kitsantas A.Personal Learning Environments,social media,and self-regulated learning:A natural formula for connecting formal and informal learning[J].Internet&Higher Education,2012,15(1):3-8.

[17]Breslow L,Pritchard D E,Deboer J,et al.Studying Learning in the Worldwide Classroom Research into edX's First MOOC[J].Research&Practice in Assessment,2013, 8:13-25.

G434

A

1673-8454（2017）23-0015-06

（编辑：王天鹏）