基于CNKI的国内创客教育研究综述

张立立

(曲阜师范大学 传媒学院，山东 日照 276000)

0 引言

随着全球创客运动的兴起，我国紧随时代发展的要求，创客教育在我国的教育领域也呈现了遍地开花的状态。近年来，各国都重视创新型人才的培养，而创客教育以其“创新、实践、分享”的内涵为创新型人才的培养注入了新的活力，在智力提升、认知发展和创新能力培养方面都有助于学生能力的提升[1]。本文基于CNKI的相关文献，探究了创客教育的发展现状，并利用CiteSpace和VOSviewer可视化软件分析创客教育的发展概况和研究热点，以便于更加深入地进行研究。

1 研究设计

1.1 数据来源

为了更加准确地进行研究分析，在CNKI 数据库中将关键词与主题词设定为“创客教育”，将检索方式设定为高级检索，文献分类目录选定为哲学与人文科学、社会科学Ⅰ辑、社会科学Ⅱ辑，发表时间为2014年1月1日—2020年12月31日，文献语言设定为中文。为了更加广泛地了解期刊发表的情况，对期刊不做筛选，检索得到相关文献2127篇。二次检索中去除会议、投稿通知以及与主题不相关的文献后，最终以得到的2008篇有效文献作为本研究的数据和样本进行分析。其中，期刊论文1764篇，硕士论文239篇，学术辑刊3篇，博士论文2篇。从中国知网中将得到的文献以Refworks格式导出，以便于进行后期的数据分析。

1.2 分析方法

本文Cite Space和VOSviewer对国内创客教育的文献进行了定量分析。借助于可视化的知识图谱将复杂的创客教育领域的研究热点与趋势等更加清楚地展示出来，便于进行相关知识的挖掘分析，明晰目前的发展现状。从年度变化、作者机构、核心期刊刊载情况和关键词共现图谱4个维度进行分析，并对引用频率高的文献采用内容分析法进行分析，试图根据其聚类结果和高频突现词，对当前的研究情况进行梳理与总结。

2 研究结果分析

2.1 文献年度变化

对近几年的创客教育的年度分布进行统计分析，由于2014年及之前对创客教育的研究很少，相关文献颇少，创客教育刚刚处于起步阶段。吴俊杰在2013年的《创客教育：开创教育新路》一文中，首次提到“创客教育”[2]。自此之后，“创客教育”受到关注，与此相关的研究便不断丰富。2015-2017年开始增长，创客教育在国内的研究已经引起了学术界相关专家学者的关注，并且在此阶段研究内容不断丰富，说明创客教育得到了广泛关注，成为研究的一个热点话题。2018-2019年，发文量趋于平缓，相关的热点问题仍然深受关注。2018年文献高达500篇，这也说明相关的研究受到重视，研究成果不断丰富。截至2020年12月，发文量呈下降趋势，但是研究的质量和思考颇有高度。创客教育还有很多问题值得更加深入研究。

图1 创客教育相关文献年度分布

2.2 作者及机构

在VOSviewer中，对文献作者以及所属机构进行统计，以发现相关主题研究的主要力量。对文献作者进行共现分析，能够识别出核心作者以及作者群体的合作强度，得到结果如图2所示，其中节点越大表示作者出现的频次越高。可以看出，王佑镁、郑燕林、陈珊、祝智庭、王晓庆、傅骞、张立国、王同聚、钟柏昌、申静洁等人的发文数量较多、节点较大。从吴俊杰、谢作茹等之后，国内很多高校和学者持续关注创客教育的研究。国内受到美国“创客运动”的影响，从分析美国创客教育的特征和实施路径，到国内创客教育如何实施落地的策略与实践研究，逐渐形成了一系列的研究成果和体系。对发文量较高作者的所在地区进行统计分析，发现多来自国内师范高校或者经济比较发达的地区，可见创客教育的研究需要以一定技术基础或者经济支撑，其落地实施在校园环境中或者其他教育场所，不仅仅需要理论研究的深入，实践的研究也应当并驾齐驱。在研究团队方面，主要以高校导师与学生间或同事间的合作为主。但从图谱上看，并没有太多显著合作的团队，说明国内的创客教育研究学者还有待进一步加强沟通合作。

对文献作者机构进行分析，共有228个节点，58条连线。节点之间的连线不多(见图3)，说明机构之间的合作有待加强。文献机构来源多数属于高校，且多为师范院校。其中陕西师范大学教育学院、曲阜师范大学传媒学院、南京机电职业技术学院、华东师范大学教育信息技术学系、华南师范大学教育信息技术学系、西北师范大学教育技术学院、东北师范大学信息科学与技术学院、华中师范大学教育信息技术学系等发表的文献数量处于领先地位。在不同专业领域中，教育技术学、学科教学、高职教育等都对此比较关注，在图书馆领域也有相当多的研究，这说明创客教育受到了不同专业领域的关注。

图2 创客教育作者合作网络

图3 创客教育机构合作网络图谱

2.3 期刊刊载情况

研究对刊载量前10的期刊进行排序，从数量上来说，《中国教育技术装备》收录的与创客教育相关的期刊相对较多，高达81篇，其文献内容多关注于当前创客教育的实施、教学模式与策略等。《中国教育信息化》发表的文献62篇，聚焦于信息化背景下的创客教育的落地实施等研究问题。《现代教育技术》《中国电化教育》和《电化教育研究》是被CSSCI收录的期刊，发表文献共计133篇，其内容涵盖了理论探析、学科融合、课程设计、能力培养等方面。总体来看，普刊的刊载量高于核心期刊，这说明需增加研究内容的深度。

图4 创客教育期刊刊载量前10期刊

2.4 研究热点的可视化

通过对检索文献进行关键词分析，节点类型为主题词和关键词，网络共节点405个，连接线1226条，可以看出关键词之间的联系较为紧密。最后得到关键词共现图谱如图5所示。从图谱上可以看出节点比较高的关键词有“创客空间”“创新创业”“教学模式”“STEM教育”“人工智能”“信息技术”等，说明创客教育作为近几年研究的热点话题，与时代背景紧紧结合，与其他的相关研究也有很多融合点。创客教育的研究热度与当前的创新文化氛围是紧密相关的，也从一定角度反映出学生的创新能力培养越来越受到重视。

图5 创客教育关键词共现知识图谱

其中关键词出现的频次和中介中心度，一定程度上反映了相关研究的趋势和热度。因此，对关键词的词频进行统计分析，按照频次进行降序排列，取前二十的关键词如表1所示。其中“创客教育”的出现频次最高，高达1142次，其次是“创客”“创客空间”，这些是与创客教育具有高度联系的词，也说明了检索数据的准确性，但是无法看出具体的热点研究领域。“STEAM”教育、“STEM教育”与“STEM”为同一类，在我国的研究比创客教育更早受到关注，但是因两种教育在很多方面有契合点，故也是相关热点话题之一。“教学模式”“教学设计”与“课程设计”领域作为任何一种教育实施落地必然需要研究的话题，目前有关创客教育的教学模式或教学设计文献数量很多，也是作为实践研究的热点话题。创客教育的育人目标在于实现全人的发展，注重培养创新能力，因此，“创新创业”“创新能力”“创新”与“创新创业教育”亦是相关研究的热点。在“高校”“高职院校”和“中小学”都有相关的研究，这一结果符合期刊刊载分析的结果，说明在我国的高校、高职或者中小学等教育机构都在进行研究。除此外，在“互联网+”的时代背景下，“信息技术”作为创客教育实施必备的技术基础，开设的创客课程包括3D打印、机器人教育、图形化编程等都离不开信息技术的支撑。“核心素养”由于与创客教育的育人目标有高度一致性，因此具有一定的关联度。

表1 研究频次前20的关键词

为了进一步了解我国创客教育研究领域，在以上知识图谱的基础上利用聚类视图和时序视图功能生成创客教育研究的聚类图谱。聚类网络密度为0.0155，Modularity Q(聚类模块值)值为0.6162，Mean Silhouette(聚类平均轮廓值)值为0.5418，说明聚类结构合理，效果较好。共词图谱共得到10个聚类(如图6)，分别是教学模式、创新创业、创客空间、steam教育、创客、设计思维、智慧教育、高职和美国。从时序图来进行分析，2020年的关键词有“智慧教育”“人工智能教育”“市场营销”等，这些新近出现的词与创客教育的联系度也很高，说明近几年随着信息时代的发展，“智慧教育”与“人工智能”在不断进入校园，这也是未来教育的发展方向，势必会结合高新技术促进教育的发展。创新作为一个国家发展的原动力，与技术的发展息息相关，人才的培养也是需要拓宽途径，巧妙利用技术赋能。结合分析图谱，具体的聚类结果分析如下：

“教学模式”聚类包括创客教育、初中信息技术、创客项目、自动测评、设计型学习、stem+、人机协同、创客教学设计、图形化编程、arduino平台、开源硬件、scratch、项目式学习、机器人教育等。从初期关注与学科的结合开发校本课程和教材，到具体的教学设计与实践，并且融合了项目式学习、设计型学习等思维，进行创客教育的教学模式探索，不同的学者亦提出了不同的教学模式流程，这也为创客教育实施提供了借鉴。

“创新创业”聚类包括创新创业、创业能力、人才培养、教学改革、创新教育、创新思维、创新人才、课程体系、创新课程、创客思维、创新意识等。从开始关注创新教育，创新教育理念引入创客教育中来，作为其发展理论支撑，相关的创新意识与思维、能力与态度的培养也成为了研究的话题，与此紧扣的核心素养响应时代的要求，与创新人才的培养也受到了重视。可见，聚类中包含着一些与课程相关的关键词，即说明创新的培养也是通过课程来实现，从而达到育人目的。

“创客空间”聚类包含的关键词有创客空间、信息技术、高职院校、创新创业教育、创客运动、创客教师、创客文化、创客活动、众创空间、创客学习、创客素养、众创文化等。从开始关注创客空间的物理构建，提供可以实践和交流的平台，是创客运动的开展的主要阵地，由此产生了一系列的创客活动，形成创客文化。随着网络技术发展，从物理空间的研究不断深入到混合空间，并结合数字孪生融入到创客空间的构建中，以实现更多的功能。

“steam教育”聚类包括steam教育、教师胜任力、3D打印、校本课程、教育资源、智创空间、可视化分析、互动媒体作品、深度学习等。作为创新教育的不同方式，创客教育和stem教育有着千丝万缕的联系。研究从关注两者的关系，到两者相结合的教学模式，以及两者在教学过程中如何相互作用，改变教与学的方式。从课程、资源、教师、空间、思维培养等维度不断深入，两者的融合研究也是一种趋势。

“创客”聚类包括创客教育、创新2.0、终身教育、全人教育、众创时代、数字媒体、课程开发、创客教学模式等。研究创客教育首先需要研究“创客”的由来和本质，这也正是“创客”在教育中的应用和创客教育的本质。创客教育迎合了创新2.0时代的用户中心、协同创新、开放创新等特点，从具体教学模式到培养人的方式，以及高校图书馆的创客空间研究，关于其本质的探讨也在不断深入。

“设计思维”聚类包括设计思维、小学、机器人教学、创造力、教学活动设计、教学模型、计算思维、3D打印项目、6E模式等。主要研究内容包括设计思维如何在中小学中指导创客教育开展，创客教学活动中的设计流程以及教学实践，不断具体细化到设计思维的课程教学模型等。

“智慧教育”聚类包括互联网+、教育信息化、翻转课堂、智慧教育、大数据、智慧校园、教育改革、艺工融合、深度融合、学习环境、核心素养等。研究从互联网+背景下，智慧教育教育是利用网络智慧与现实智慧培养具有智慧的人，从其概念内涵到智慧教育的创新应用研究，再到课程设计以及创客人才的培养，研究立足微观层次不断深化，但整体相关领域研究不够深入，内容比较分散。

“高职”聚类包括高职、创客教育、stem、教师培训、创客理念、实践教学体系、艺术设计、策略研究、通识教育等。“美国”聚类包括美国、基础教育、基于创造的创新、中小学、K-12学校、发展途径、创客空间、外部支持、高等教育、社区教育等。这两部分聚类内容主要从学校和国家的层次，文献很多是借鉴国外，尤其美国的创客教育发展经验，通过具体的项目案例介绍美国的开展情况，以相关的概念解释等。结合我国的实情将其本土化，在教学实践中以期提供更多的参考。

图6 关键词聚类共现知识图谱

关键词突现可以反映出相关的研究趋势，在此基础上进行关键词突现分析，按照关键词突现强度进行排序(如表2)，突现强度越高，说明越是研究的热点。由表2可看出，创客、创客运动、创客文化、创客项目等与创客相关的居于前列，其相关度符合研究趋势。而机器人教育、游戏化学习也会受到关注，近几年编程教育不断进入校园，加之课程改革中有很多省市纳入考试，使得创客教育在未来还会受到关注。

表2 突现强度排名前十的关键词

3 研究内容分析

通过以上高频关键词分析和内容分析法，结合文献内容进行了概括。研究发现当前我国创客教育的研究可以分为4个方面：创客教育的内涵；创客空间的构建；创客课程的设计；创客教育的教学模式。

3.1 创客教育

创客教育首先需要定义的就是其内涵，关于其定义学术界存在多种不同的看法。其中，祝智庭[3]认为创客教育以信息技术的融合为基础，通过自己的创造力来实现问题解决的过程。郑燕林[4]通过对美国中小学的总结，提倡“基于创造的学习”，强调学习者自主创造、全身心投入的生成创意作品。杨现民[5]认为创客教育是一种融合了信息技术，以培养各类创新型人才为目的的新型教育模式。吴焕庆[6]立足于创客教育与学科融合的角度，认为创客式教育是创客教育的全面升级和发展，以全人发展为目标的教育新形态。综合不同学者的定义和分类，创客教育的内涵与本质始终是学术界在关注的话题，其“创意、整合、实践、分享”的创客理念，也使得具有积极丰富的教育意义。

3.2 创客空间

创客空间源于德国著名的黑客空间，是众创空间的一种运营模式，主要指创客用于实践操作，完成作品的物理空间。早期的创客空间以设计和制作电子产品为主，后期研究者不断丰富其要素，从空间设计到基础设施建设，再到项目的设计运行，使其更加合适地为创客教育服务[7]。刘志迎[8]等最早提出众创概念，认为众创是人们通过自组织在虚拟的者或实体的空间里，通过线上线下的沟通，共同创意、研发、制作产品或提供服务的自组织创新创业活动。在校园里，创客空间一般是开放的，通过固定的场所、一系列专门的课程以及教师陪着学生去实现造物的过程[9]。徐思彦[10]提出，创客空间一般是采用社区自治的方式，通过将系统的知识和技术模块化，以提升创新能力。创客空间也在逐渐演变，从类型、功能和规模等方面都趋于大型化、复杂化和多样化[11]。明亮[12]从创客空间设计的角度给出了策略和建议，从功能、技术、美观的角度综合考虑，营造一个美观舒适而功能综合的创客空间。也有学者就图书馆的创客空间建设的布局、要素、原则、价值和意义等方面展开讨论。不同的学者从实际教育案例中汲取经验，从不同角度着手，各抒己见。整体而言，研究的相关文献数量颇多，创客空间的建设也在积极探索各种途径。

3.3 创客课程

创客课程是推动创客教育落地的重要方式，国内很多学者对此进行了研究。杨现民[13]认为“创课”特指服务于创客教育的创客课程，是一种有别于传统学科课程的新型课程，具有整合性、研创性、协同性等核心特征。马丽琴[14]从高中创客课程的现状出发，提出了课程设计的模型。杨绪辉[15]从课程论的视角下对创客课程的目标设定、内容组织方式、实施、评价4个层间进行了详细研究。闫寒冰[16]通过分析美国的教材，从目标、内容、活动和方法4个角度进行剖析，对于我国的创客教材研发具有一定的参考意义。方琼[17]以小学开源机器人为例，通过实践发现学生在动手实践能力和创新能力上都有提高。中小学创客课程中，设计内容包括3D 打印、机器人编程等开源硬件的学习；智能电子基础课程主要是Arduin等学习；图形化编程的学习如scratch、基础 c++、python等都是创客课程设计的内容之一[18]。戴玉梅[19]从核心素养的角度，将机器人创客课程融合到学科课程中，并分为“ESC阶段”，即探究、分享和创造三阶段进行授课。关于创客课程的研究，不同的学者在不同角度都进行了讨论。整体而言，创客课程如何就学校实情有效地指导中小学开展创客课程有待进一步进行研究。

3.4 教学模式

创客教育与STEM教育存在着一些共同点，在教学理念、目标、策略、评价上均有相似之处，因此王旭卿基于此提出构建面向STEM的创客教学模式[20]。赵呈领[21]也提出构建创客—STEM 教学模式，使学生在基于项目的学习过程中，培养创新能力与综合能力，提供实践层面的指导。而陈鹏[22]提出了基于创客项目的学习(MPBL)模式，并分成了8个步骤3个阶段，分别是选题阶段、实施阶段和总结阶段，并且进行学习案例的分析。申静洁[23]构建了创客教育提升学生核心素养的教学模型，将教学系统分解为目标、环境、活动、评价4个要素进行重构，研究数据表明对学生的课程学习和基础素养均有所提升，而在创新实践能力方面有待进一步的提升。万晓辉[24]立足于小学生信息素养培养的角度，经过三轮行动研究迭代，从信息识别、信息获取、信息加工与应用和信息评价4个过程进行了教学模型的验证。结合以上研究，教学模式结合新技术和新理念，将会持续地完善和发展。

4 研究展望

本文通过将中国知网检索出来的文献作为研究样本，通过可视化分析和内容分析，对我国2014-2020年的创客教育的研究情况进行了梳理，提出了以下创客教育的思考。

第一，研究团队需要加强合作。创客教育的研究发文数量不断上升，研究内容也在不断深入。通过作者与机构分析，发现国内研究力量分散，高校之间的合作有待加强，这也将有助于使创客教育的研究更加深入和细化。

第二，研究热点集中在创客空间、STEM教育、教学模式、创新创业等方面。目前理论研究很多是关于创客教育内涵及其本质，研究前沿主要结合时代和政策的引领。结合机器人教育、3D打印、图形化编程等，以项目式的方式开展教学，指导实践。但是在能力的培养方面，还需更深入的探讨。

第三，重视教师的专业化培养。目前师资的缺乏也是面临的问题之一，创客教师是创客教育不可或缺的部分[25-26]。基础教育中创客教育的师资不够专业化，创客团队组成缺乏一定的体系。教师培养的路径，教师的认同感和效能感也是未来需要继续进行探讨的。

第四，制度体系与资金的支撑。创客教育的发展离不开政策制度的支持，国家也需要继续引导，完善管理体系。加强对创客教育制度体系和政策引领的研究，保证其发展的资金支持，有助于推动创客教育的可持续发展，进而为培养创新型人才贡献力量。