基于Citespace的国内立体化教材研究的可视化知识图谱分析

江明芳，谢志萍

(成都工业学院 教务处,四川 成都 611730)

教材对于人才培养具有指向性作用，教材建设也是育人育才的重要依托，建设什么样的教材体系，核心教材传授什么内容、倡导什么价值，体现国家意志，是国家事权。立体化教材在系统性地呈现基本理论知识的同时，还将教学资源以多媒介、多形态、多用途、多层次的形态结构组织起来，并从视、听、读、写、练多感观立体化的维度培养学生，提高学生的实践能力、应用能力、创新能力等综合能力，立体化教材也为教育教学提供了整体的解决方案，同时最大限度地满足教学需求和教育市场需求，形成更强大的教学能力，极大地促进教学改革[1]。立体化教材的建设和应用不仅有利于传统教学模式向混合式、探究式等新型教学模式的转变，单一化教学评价向多元化的转变，也有利于“金课”特别是线上“金课”和线上线下混合式“金课”的打造和培育。

文章以中国知网(1980-2019年)发表的关于立体化教材的研究文献为分析样本，以Citespace可视化软件作为分析工具，直观揭示了立体化教材研究的年际分布、研究主体和研究热点与前沿。又以客观的数据和图谱，分析和总结立体化教材的研究发展，并提出相关建议，结果为立体化教材建设者和研究学者提供新的研究思路和研究方向。

一 、文献来源和研究方法

(一)数据来源

分析文献来自中国知网(CNKI)。立体化教材又叫“一体化教材”，因此以“主题=‘立体化教材’或者‘一体化教材’”或者“关键词=‘立体化教材’或者‘一体化教材’”进行检索，检索时间跨度为改革开放40余年，截止日期为2019年6月30日。通过手动整理去除会议摘要、会议通知、报纸报道、广告宣传、教材简介等不相关文献，获得有效文献共1121篇，其中核心期刊、CSSCI和CSCD共203篇，博硕士论文63篇。将所获有效文献以refworks格式导出。

(二)研究方法

本研究以陈超美教授[2]开发的Citespace可视化知识图谱分析软件为研究工具。该软件具备科研合作网络分析、主题和领域共现网络分析、共被引和耦合网络分析等功能。Citespace软件可将CNKI导出的refworks文本进行处理转换，绘制聚类视图、时间线视图和时区视图，视图的节点大小、连接强度等要素可以清晰展示某一研究领域的热点前沿和时区布局[3]。本研究使用的软件版本为Citespace5.4.R4。

参数：Modularity(聚类模块值)是网络模块化的评价指标，聚类模块值Q值越大，则表示网络得到的聚类越好，Q值>0.3时表明聚类结构是显著的。Silhouette(聚类平均轮廓值)是评价聚类效果的参数，聚类平均轮廓值S值>0.5认为聚类是合理的，S值>0.7时聚类是令人信服的[4]。

二、结果与分析

(一)年际变化分析

文献数量的年际变化能够反映某一研究领域的研究态势，立体化教材发文量年际变化如图1所示。可见，立体化教材研究经历了缓慢发展、快速增长和平稳增长三个阶段，整体呈现快速攀升的态势：(1)1979-2002年，研究成果极少，每年文献量为个位数，说明研究还未形成规模。第一篇以“立体化教材”为主题的文献发表于1985年[5]，文章内容提出尽快实现外语教材的立体化。(2)2003-2011年，发文量如雨后春笋般从10余篇/年增加近70篇/年，说明这期间立体化教材吸引了越发多的学者的关注。这是因为2003年，高等教育出版社启动了“教学资源立体化建设计划”，包括立体化教学包建设、重点课程教学资源库建设和学科网站建设等[6]，于是学者们开启了立体化教材领域的大量研究。(3)2012-2018年，发文量表现相对平稳，但也呈现小的台阶式跨越，2012年到2015年论文数量出奇平稳(平均87篇/年)，跨越式进入2016年(106篇)，整体上这7年平均发文量为99篇/年，说明立体化教材的研究已进入常态化发展阶段，也已逐渐成为一个持续性的、规范性的话题。还需深入分析找到该领域的热点和突破口。

图1 立体化教材文献年际变化分析

(二)发文作者合作分析

Citespace软件可以分析三个层次的科学合作网络，即微观的学者合作网络、中观的机构合作网络、宏观的国家或地区合作网络。本研究主要分析了微观和中观的科学合作网络。导入所获有效文献，考虑到教材研究的周期偏长，设置时间切片单位(Years per Slice)为3年，节点选择“Author”，其他参数保持默认值，生成立体化教材研究的作者合作网络知识图谱(图2)。节点的大小代表作者发表论文数量的多少，节点间连线数量与粗细表示作者间的合作关系与合作强度。其中，李富山(4频次)、孙海波(3频次)、王周娟(3频次)、林海涛(3频次)、宋百军(3频次)、隋庆茹(3频次)等文献发表较多。教材是教育教学的重要组成部分，且教材建设的周期较长，对高校教师而言3-4篇立体化教材研究成果可视为高产。图2可发现，出现了一个3人的合作研究团队，即：任娜、张文强和王洪江团队，其他的合作形式则停留在两人合作的层面上，未进一步扩大合作力量。从合作强度上看，大多数学者都处于独立研究状态，彼此交流较少，说明立体化教材的项目合作较少、科研力量也较分散，这将很难形成进一步研究的合力，长此以往不利于教学资源的共建共享。

李富山学者是早期探索立体化教材的学者之一，其研究以独立研究的方式展开，成就集中在1992-1997年[7-10]，他主要对多媒体一体化教材的设计、教学设计、教学管理进行了研究，他强调多媒体一体化教材是文字材料和视听教学材料的有序组合，以此传递特定的完整的教学信息[7]。高产作者的研究成果主要是高职院校专业课程立体化教材建设[11]、高等数学理化教材建设[12-14]、大学计算机基础立体化教材建设[15-17]、计算机应用教材立体化教材建设[18]。

图2 作者合作网络知识图谱

(三)发文机构合作分析

分析机构的合作情况，可以考查该领域的研究力量和布局。节点选择“Institution”，得到机构合作网络知识图谱如图3所示。结果显示立体化教材的主要研究阵地集中在高校和出版社，较高产的机构是高等教育出版社(18频次)、黑龙江农业工程职业学院(11频次)、湖南铁道职业技术学院(4频次)，且有较多的职业院校和部分普通本科高校。在合作方面，高校与高校、出版社与出版社合作模式已萌发，但未发展强化。未见高校与出版社合作。

高等教育出版社作为立体化教材的启动者、发起者，在立体化教材研究上有较多的成果和经验，也起到了很好的表率。高等教育出版社的研究焦点不仅是具体的建材建设[19-21]，而且也站在时代的角度分析和建议立体化教材的转型与发展[22-24]。立体化教材的实践性、应用性、针对性和职业学院的人才培养目标较为一致，因此吸引了较多职业院校的研究者，同时也吸引了如上海理工大学等应用型本科高校学者。而综合型、研究型高校极少，可能是因为他们将更多的科研力量放在学科、专业建设及内涵式发展上。从整体上分析可以发现，立体化教材的科学合作还有待加强。

图3 机构合作网络知识图谱

(四)关键词可视化图谱分析

1.关键词共现和突现性分析

关键词是一篇文章主要方向和核心观点的精炼表达，通过Citespace进行可视化，可直观地把握近年来立体化教材的研究主题和研究热点，再结合突现性分析能有效掌握研究热点的演变。将所获有效文献数据进行关键词共现分析，结果如图4。其中Q值=0.8345>0.3，说明结构有显著性，S值=0.5081>0.5，说明聚类合理，图谱关键词节点212个，连接237条，网络密度0.0106。节点越大表明词频越高，连线越多表明共现次数越多、越粗表明联系强度越强。表1是出现频次前20的关键词，这些关键词有较高的中心度，可见立体化教材、教材建设、立体化、教学改革、教学模式、精品课程、立体化教学、大学英语、教学资源等是研究热点。其中最突出的研究热点关键词是立体化教材，其出现频次为360，教材建设出现频次仅次于主题词立体化教材，可推断具体的立体化教材建设是高频研究热点，再其次是立体化。此外高频研究热点还有教学改革、一体化教学、精品课程、大学英语、教学资源等。而从总体来看，主题词立体化教材之后的关键词词频呈断崖式跌落，研究主题的纵深性较好但缺乏横向发展。

图4 关键词共现网络知识图谱

表1 立体化教材调频关键词统计

关键词突现性分析可探测研究领域热点的趋势变化。利用Citespace对立体化教材的关键词进行突现检测，结果见图5(突现强度降序排列)。由图5可知，突现强度在4以上的关键词是立体化教材建设、理实一体化、二维码、一体化教材、精品课程和高职高专。

将关键词的突现性与共现频次结合分析发现：早在1996年，研究者就开始广泛关注一体化教材；2002年，“立体化教材建设”形成爆发式的研究热潮，持续5年之久。结合年度政策变化情况：当年6月，高等教育出版社在全国27个高校集中的城市分别召开了“十五”高等理工立体化教材建设系列研讨[25]，次年4月教育部发布《启动高等学校教学质量与教学改革工程精品课程建设工作的通知》，提出建设立体化教材。可见，一体化教材先于立体化教材提出。2007年，“精品课程”成了立体化教材研究领域的热点；2008年，立体化教材的“建设”依然受到大量关注；2010年，研究者们开始侧重关注一体化教学；2014年，“大学英语”的突现，激发了研究者们的研究热情；2016年，研究者们又开始关注立体化教材的“出版”，但关注度不高；2017年，随着现代信息技术的发展，信息领域的热词“二维码”和“微课”突现，至今研究者们还在持续关注，同时“计算机应用基础”这一基础课程突现并至今还受到持续关注，可见三者极有可能是研究前沿内容。

图5 立体化教材研究领域突现词图谱

2.关键词聚类分析

从关键词的聚类图谱分析可以识别立体化教材研究领域代表性的知识子群，通过Citespace的聚类分析立体化教材共产生了14个聚类标签，S值均在0.7以上，聚类结果十分合理且令人信服，每类聚类标签及其主题词见表2。14个聚类标签可分为立体化教材建设、立体化教材资源、立体化教材教学三大类，前两大类亦可划分为一类。

立体化、理实一体化、教材、立体化教材、一体化属立体化教材建设研究，提取到的聚类主题词有“质量工程”“服务体系”“网络课程”“体系建设”“二维码”“建构主义”“数字化资源”等。建构主义是立体化教材的理论指导[26]，体系建设、网络课程等是立体化教材的研究热点；大学英语、精品课程建设、高职、高校教育这四个聚类说明立体化教材研究集中在高等教育，课程方面主要是大学英语、精品课程，刘敏[27]在综述研究中也指出立体化教材研究中80%是高等教育，仅7.02%为基础教育。精品课程建设聚类也呼吁“媒介整合”，段博原[28]、范雅琳[29]提出媒介融合下立体化教材的转型升级和开发路径。

数字资源、立体化教学资源、现代教育技术指向立体化教材资源，聚类的主题词有新形态、校企合作、设计研究、教学设计、教学改革、混合学习模式、翻转课堂等。表明资源和技术是立体化教材的热点研究领域。以校企合作为例，既可共建共享，也可提高资源的社会影响力和社会效益[30]。

创新、教学方法可划分为立体化教材教学，该大类下的主题词有开发实践、教材建设、“双师型”教师、高等学校、开放性等，立体化教材的开发实践和创新聚焦度高，研究者探究经济“新常态”下、“互联网+”背景下立体化教材的创新[31-32]。立体化教材的教学方法也是研究者的聚焦点。

表2 立体化教材主题词聚类分析结果

3.关键词时间线图谱分析

时间线视图将相同聚类的文献放在同一水平线上，越向右文献时间越近，水平线上的文献越多代表所得到的聚类领域越重要，同时还能分析特定聚类的兴衰过程[33]。在Citespace软件中选择时间线图(Timeline View)，并选用鱼眼图(Fisheye View)对时间线图进行调整，得到图6。显然，聚类#0、#1、#3、#5、#6、#8是立体化教材的重要研究领域，即研究者们围绕立体化教材的如何立体化问题、立体化资源问题、现代教育技术问题、创新问题做了重点研究。

“#0立体化”从2004年开始受研究者关注，笔者认为这里的立体化更体现动词的含义，期间研究者探讨了教材内容、教学模式、人才培养的立体化，课程方面如对外汉语、大学英语、自动控制原理等的立体化，创业教材的立体化等。

“#1数字资源”早自1996年就有研究者探究，其中一体化教材、一体化教学模式、高职教育、校企合作、新形态等备受关注。

“#3立体化教学资源”萌发于2005课程建设的研究，其中立体化教学、项目驱动、理论教学、网络教学平台、资源建设、立体化课程、高等数学等成为热点。

“#5立体化教材”从2002年开始受到研究者广泛关注，期间有研究物理教学、机械原理应用、大学英语、专业英语的设计开发、出版发行等，2017年开始研究者关注点在“二维码”。

“#6现代教育技术”开始受到关注的时间是2004年，其中的研究热点是教学改革，研究者也关注教学资源、信息化、自主学习、教学策略、翻转课堂等，到2017年关注点则是“互联网+”。

“#8创新”与立体化教材同时被关注，这是因为教材的立体化是一种教材建设的创新，期间教材建设是热点中心，实践性强的教材如工程制图、医学教材、教学做一体化等也是热点。

三、结论与建议

综上，我国立体化教材的可视化知识图谱分析结论与建议如下：

文献年际变化分析表明，近7年立体化教材平均每年发文量为99篇，立体化教材的研究已进入常态化、可持续、规范性的发展阶段。建议在立体化教材已有成果基础上，加强深度和广度的探索并紧跟信息化时代的步伐。

作者合作图谱和机构合作图谱表明，立体化教材研究时形成研究团队的极少，合作强度较弱，更谈不上形成研究合力；校与校、社与社两种机构合作模式均止步于萌芽状态，校与社的合作未出现。在当前提倡“共享”的时代，更突显合作的重要性，同时校、社、政府多方努力共同建设良好稳定的合作环境，平衡各方利益，实现立体化教材共建共享。

图6 立体化教材研究领域的时间线视图

关键词共现及突现图表表明，教材建设、立体化的中心性很高，研究者的研究重心集中在教材的建设和立体化方面。显然是基于开发者视角的研究，但教材实属一种产品，也需关注用户的体验和反馈，建议在立体化教材的研究时应关注是否满足师生需求、市场需求和社会需求，是否有良好的使用情况和应用效果，是否有合理的出版发行标准和顺畅的师生评价机制，是否建立教材内容持续更新机制等。

关键词聚类图谱表明，立体化教材研究集中在高等教育领域，但基础教育的研究少。立体化教材的教学资源和教育技术是研究热点。在当前并不缺乏资源和技术的情况下，建议提升资源和技术的科学设计、有效运用以及教材与课程资源的有机匹配，降低开发成本，提高教材建设效率和使用率。

关键词时间线图谱表明，教材的立体化、立体化资源、现代教育技术和创新是立体化教材研究的重要领域，立体化教材研究也开始出现如慕课、微课、翻转课堂、二维码、“互联网+”、应用型本科等热词，推进着立体化教材深度和广度的研究。

立体化教材的可持续化、动态化、生态化还需倾注更多的科研力量，并推动线上“金课”、线上线下混合式“金课”的打造和培育。