我国智慧教育研究热点及趋势探讨——基于知识图谱的可视化分析

盘东霞 莫健樱

（南宁师范大学，广西 南宁 530100）

1 引言

2008年IBM公司提出了“智慧地球”，这一概念融入到交通、医疗、教育等各个行业中去，从而有了“智慧教育”这一说法[1]。不同的研究者由于研究方向与关注的角度不同，对于智慧教育的定义也不同。以在教育技术领域有较大影响的研究者祝智庭先生提出的智慧教育为例，他认为信息时代智慧教育是通过构建智慧学习环境、运用智慧教学法，促进学习者进行智慧学习，从而提升成才期望，即培养具有高智能和创造力的人，利用适当的技术智慧地参与各种实践活动并不断地创造制品和价值，实现对学习环境、生活环境和工作环境灵巧机敏的适应、塑造和选择[2,3]。近几年，无论是国外还是国内，对于智慧教育研究热度不断提升，美国、马来西亚、韩国等国家将智慧教育作为国家重要发展战略，而且这些国家对于智慧教育的建设也不断推进[4]。而我国也越来越关注智慧教育，为了加快智慧教育发展的脚步，推出了一系列支持政策。例如在2018年教育部出台的《教育信息化2.0行动计划》，将智慧教育作为教育信息化重要建设目标之一，加快了教育现代化的进程，实现从教育1.0时代到2.0时代的跨越[5]。此外，中共中央、国务院在2019年发布的《中国教育现代化2035》，进一步加快推进教育信息化变革的脚步，强力建设智慧校园。智慧教育在以人工智能、物联网、大数据等智能技术促进教育的发展，成为国内研究者追潮的热点。本研究为了厘清和了解我国智慧教育近几年的基本概况，采用图谱知识分析法，借助CiteSpace 分析软件来分析我国智慧教育的研究现状与发展趋势，以期为今后研究者研究智慧教育提供借鉴。

2 研究设计

2.1 数据来源

在中国知网（CNKI）数据库的检索本研究所需要的数据，具体做法如下：选择高级检索，使用期刊数据库，勾选中“社会科学II辑”“核心期刊”“CSSCI”，以“智慧教育”关键词为搜索内容，检索条件为精确，时间范围从2010年到2021年（检索日期为2021年4月9日），一共检索到319篇文献。把会议、通知、论坛、展览会、学术峰会、新闻、重复文献等进行手动删除，最终得到的有效数据为198 篇，然后以Refworks文献导出格式进行导出并保存到相应的文件夹中，以便进行后续数据的处理与分析。

2.2 研究方法

本文利用知识图谱对文献进行分析，使用CiteSpace 可视化应用软件和Excel作为研究工具。CiteSpace软件是陈超美博士开发的可视化分析软件，能够分析某个研究领域的热点并且预测该领域未来研究的发展方向。本研究通过利用该软件对有效的研究数据进行可视化分析，主要从发文量、作者、机构、关键词等内容进行谱图化，以便探讨近十年来“智慧教育”发展的热点及趋势，同时提高研究的可信度及科学性。

3 研究结果分析

3.1 文献发文量分析

我们知道，论文发文量是对智慧教育研究情况的一种体现，也是衡量该研究发展趋势的重要指标。本研究通过使用Excel 对检索到的核心期刊和CSSCI期刊有效数据进行整理，统计其在2010年到2021年的发文量情况，如图1所示。通过该图可知，我国智慧教育近十年的发文量是不断上升的，但是在2010年到2013年对智慧教育的研究是相对比较少的。从2014年开始其发文量不断增加，这表明了我国学者对智慧教育加大了投入与研究。在2016年发表了31篇论文，这是研究热度的一个转折点，不过在2017年至2020年发文量也依然是上升趋势，这说明我国目前对智慧教育研究的热度不仅没下降，反而成为我国教育领域研究热点之一，值得我们广大学者们去关注与研究（2021年的数据是截至统计日期的统计数字，非全年数量）。

图1 年度发文量情况

3.2 研究作者分析

利用CiteSpace 软件对研究智慧教育的作者进行分析，首先将处理好的数据导入到软件中，在时间片TimeSlicing将时间设置为2011年到2021年，切割跨度为1，聚类点类型Node types选择作者，剪切连线为寻径pathfinder，然后运行CiteSapce，得出其节点数为200，连线数为151条，网络密度为0.076的智慧教育研究作者的共现知识图谱，如图2。在图中字体越大，说明该作者发文次数就越多；线条越粗，说明研究作者之间的合作越紧密，我们可以直观地看出杨现民、祝智庭、陈琳三人的节点数是最大的，其次是彭红超、黄怀荣、陈耀华、钟绍春、王运武等人。另外，图中分别以祝智庭、杨现民、陈琳、黄怀荣等人与其他学者们形成了相联系的网络结构，这说明他们之间有一定的学术研究合作关系，而且还是比较紧密的。但是发文量最大的祝智庭、杨现民、陈琳三位学者之间的合作较少，今后可以加强交流与合作，共同促进智慧教育的发展。

图2 研究作者共现知识图谱

另外，在表1中，也可以清楚发现研究作者在智慧教育领域中发文量的情况，频度越大，说明该研究者的发文量越多。由该表可知，祝智庭教授的频度最高，说明发文次数是最大的，达到了20，这表明祝智庭教授是该领域的高产量者。其次是杨现民教授和陈琳教授，其发文量达到了15，也是这个领域的带头人和领先者。除此之外，彭红超、黄荣怀、钟绍春频度分别为8、6、5，说明他们对这个领域也有较多的研究。

表1 研究智慧教育领域的核心作者

3.3 研究热点分析

研究热点是在某个时间段内，对某一个领域最新的内容进行研究。对研究热点的分析，能够很好地了解和掌握该研究领域的重点和发展趋势，同时对于深入了解这一领域的研究内容具有重要作用[6]。而作者通常用出现频次高的关键词作为某个领域研究的热点，它是作者对文章核心内容的高度提炼与概括，体现着文章的研究价值与方向[7]。

CiteSpace的关键词聚类功能可以明确某个研究领域的热点和研究趋势，利用CiteSpce软件对关键词进行分析，将节点类型设置为关键词keyword，其他参数与作者参数相同，然后运行，选取LLR对数似然算法，得出关键词聚类网络图谱，如图3。从图中可知，智慧教育研究关键词节点有268个，连线536，网络密度为0.015，主要出现的高频关键词有“教育信息化”“区块链”“智能教育”“创客”“概念框架”“智慧课堂”“教育大数据”“智慧学习环境”“分析规则”“实践路径”共十个聚类，这些都是我国教育智慧领域研究的热点。

图3 关键词聚类知识图谱

另外，中心度和频次高的关键词代表着一段时间内研究者共同关注的热点。从表2中也可以得出我国智慧教育研究领域的高频关键词，主要有“智慧教育”“教育信息化”“人工智能”“大数据”“智慧学习”“智慧校园”“智慧教室”“互联网+”等。而中介中心性较高的“智慧教育”“智慧学习”“教育信息化”“大数据”“人工智能”“智慧课堂”“学习分析”等关键词，与高频关键词相一致，说明了这些词是我国近十年来在该领域研究的方向和重点，也反映了智慧教育在推进、发展过程中关注领域的聚焦与变化。

表2 智慧教育研究领域核心关键词

接着，在关键词聚类知识图谱基础上，选择“Summary Table”得到关键词聚类表，如表3。

通过对图3 和表3 的关键词共现网络聚类表分析，各聚类研究内容有着相同的地方，所以可以对智慧教育领域研究总结为“教育信息化”“智慧学习环境”“智能技术应用”“智慧教学模式”“学习方式”五个方面的内容，具体内容如下：

表3 关键词共现网络聚类表

第一，智慧教育中信息化发展的研究。主要标识词有智慧教育、智慧学习、智慧学校、学校变革、现代教育制度等。智慧教育在于以人为本，促进人的全面发展，培养人的智慧，实现智慧化学习，它是教育信息化发展的内容之一。为了推动智慧教育的发展，我国不断出台一系列相关政策。在2012年出台的《教育信息化十年发展规划（2011-2020）》文件中，明确指出智慧教育发展的目标与方向，要加强对教学改革与课程改革的教育信息化服务发展。2018年12月国家出台的《教育信息化2.0 行动计划》中，明确指出要促进智慧教育的发展，建成“互联网+教育”大平台。在这种平台下，从数字校园建设到智慧校园的建设，这不仅促进学校变革，而且也是促进教育制度发展的关键，这必将会促进智慧教育新一轮的变革。

第二，智慧教育中学习环境的研究。主要标识词有智慧校园、智慧教室、智慧课堂等。在智慧教育中，主要在于学习者怎么样利用富有智慧的信息技术来支持自己的学习和实践，这也依赖于智慧学习环境的构建[3]。祝智庭教授认为，智慧学习环境将凸显全面感知、无缝连接、个性服务、智能分析、提供丰富的资源和工具以及自然交互六大特征[8]。黄怀荣教授认为，智慧学习环境由学习资源、智能工具、学习社群和教学社群四大基本要素构成，学习环境应与具体的教学和学习方式相互关联，不存在统一、笼统的智慧学习环境[9]。他还从智慧教室的研究入手，提出了TRACE 智慧学习环境、SMART 智慧教室和Smart Campus 智慧校园[10]。另外，对于智慧课堂、智慧教室的出现，极大地推动了智慧教育的发展，它为学习者提供更加人性化的服务，能够满足不同人群的学习需求。

第三，智慧教育中智能技术应用的研究。主要的标识词有人工智能、5G、大数据、区块链、信息技术、p2p技术等。智慧教育占据的优势主要就是能够利用先进性、高智能的技术构建学习环境，教师在进行教学过程中，可以通过开展高效的教学手段进行教学，学生可以进行个性化、数字化的学习，使其由不能变为可能，由小能变为大能，树立良好的价值取向，成为具有较强的操作技能、发散型思维品质的创新型人才[3,11]。在《教育信息化2.0行动计划》文件中，也强调要以人工智能、大数据、物联网等新兴技术为基础，依托各类智能设备及网络，积极开展智慧教育创新研究，推动新兴技术支持下教育的模式变革和生态构建。智能技术融合应用为智慧教室等智慧环境提供基本技术保障，对于智慧教育的发展起到了极其重要的作用。从这次的研究中也可以看出未来智慧教育的发展要适应5G网络技术的发展，与新兴技术会更加紧密联系，将打造服务全时域、全空域、全受众的智能学习。

第四，智慧教育中教学模式的研究。主要标识词有翻转课堂、创客、微课、智慧教学、教学模型等。教学模式的改革与创新是推动教育发展的重要举措。教育需要发展，需要创新，得益于教学模式的发展、教育模式的创新。微课、创客、翻转课堂、可视化分析等新型的教学方式在互联网+时代不断促进教育的变革与发展，这种教学模式今后也将会在智慧教育发展中不断呈现出更好的教学效果，不断地革新与进步。

第五，智慧教育中学习模式的研究。主要标识词有智慧学习、学习分析、学习能力、可视化分析、学习活动流等。目前，我国智慧教育研究领域的热点主要在于智慧学习与个性化学习。通过学习分析和可视化技术为学习者提供个性化和智慧化学习服务，为学习者创造有利的学习情境，提高学习者的学习能力。

3.4 研究趋势

对于某一个研究领域的热点与发展趋势，除CiteSpace关键词聚类功能外，还可以通过其突现词得到该领域的研究趋势。突现词是在一定的时间内被引频次突然增加的关键词，它在一定程度上体现了该领域的研究趋势，也说明了它得到的关注程度。所以，可以通过设置CiteSpace 软件“Brustness”中的参数来对我国智慧教育研究趋势进行分析，然后运行CiteSpace得出关键词突现图，如图4。

图4 关键词突现图

通过该图，可以发现在2011年到2021年的主要突现词，在2011年到2012年的突现词为“智慧”；2014到2015年的突现词为“智慧校园”；2015到2017年的突现词为“智慧型课程”；2017年到2021年的突现词为“人工智能”；2018年到2019年的突现词为“教育现代化”；2020年到2021年的突现词为5G。在这些突现词中，“人工智能”“5G”是当前研究的热点，也是目前我国智慧教育研究的发展趋势。

另外，通过CiteSpace 软件layout 中选着Timezone View可以得出节点数227，连线数为536，密度为0.015的关键词时序图，也叫关键词时区图，如图5。关键时序图是反映某一研究主题随着时间变化的主要研究内容，也是体现该研究领域在某一段时间内的发展趋势。

图5 关键词时区图

从该图可以发现，从2011年到2021年我国智慧教育领域的发展趋势是：在“智慧教育”“智慧”这些关键词基础上，教育研究朝着智慧学习、智慧课堂、个性化学习、教育大数据、人工智能、学习分析的方向发展，越来越关注区块链、智能教育、5G以及核心素养等方面的内容。随着5G网络的覆盖以及大数据技术的不断进步，5G 将会在教育中产生重要影响，同时国内智慧校园建设的进程也将会加快步伐，促进智能教育的发展。

4 研究总结与期望

通过分析我国智慧教育研究领域，可以得出以下结论：

首先，从目前关于智慧教育研究发表的文献来看，整体的发展趋势是上升的，呈现出一个非常热门的方向，发文量近几年也达到了一个高潮，说明我国学者非常关注智慧教育的研究。但是我国对于智慧教育的研究时间还是比较靠后的，特别是在2.0 时代，关于智慧教育理论框架的构建还不够，基于此，期望我国能够继续加强智慧教育理论研究，形成丰富的智慧教育研究体系，让智慧教育落地。

其次，从智慧教育研究核心作者来看，智慧教育经过近十年的发展，已经形成了一批以祝智庭、杨现民、陈琳等为核心的研究学者，他们对智慧教育研究做出了巨大的贡献，是智慧教育研究领域的带头人。

最后，从智慧教育研究热点和趋势方面来看，我国智慧教育主要是对教育信息化、个性化学习、区块链、智慧学习、分析规则、核心素养、人工智能、大数据、5G等方面进行研究，人工智能、5G依然是当今智慧教育研究关注的主题。但是研究还是停留在探讨阶段，实践应用方面不够，缺少具体的实践做法，例如交叉学科融合应用，而且对于大数据、人工智能、5G 等技术融合研究不够，基于此，期望能够加强智慧教育实践路径发展研究，从实践中来到实践中去，让实践应用能够跟上理论研究的步伐。此外，对于智慧教育的发展，需要新兴技术的不断支持，希望在5G网络技术的发展下，真正将人工智能、区块链融合发展，加强跨学科教育研究。