我国学生体质健康动态变化研究进展<br/>——基于CNKI文献计量和Gephi知识图谱的可视化分析

我国学生体质健康动态变化研究进展
——基于CNKI文献计量和Gephi知识图谱的可视化分析

2021-11-01洪国梁

少年体育训练 2021年6期

洪国梁，张岚，郝鑫

（郑州大学体育学院校本部，河南郑州 450001）

青少年是祖国的未来、民族的希望。青少年时期是身心健康和各项身体素质发展的关键时期。青少年的体质健康水平既是自身德智体美劳等全面发展的基础，也关乎中华民族复兴的百年大计。据有关体质监测数据显示，我国青少年体质素质连年下降，与我国教育和社会的发展已不相适应。为深入探究这一问题，本文借助社交网络分析Gephi可视化软件，将来源于中国知网（CNKI）数据库的核心文献进行定量的梳理和分析，从而了解我国学生体质健康动态变化的研究现状、研究热点及研究前沿，以期为后续研究提供有价值的启示和理论依据。

1 研究设计

1.1 研究工具介绍

Gephi 是一款开源、跨平台的基于JVM 的复杂网络可视化分析软件，可用于探索性数据分析、社交网络分析和生物网络分析等，能灵活地对数据进行操作、显示和多样化布局，以满足用户的不同处理需求。同时，Gephi 具有强大的视图指示性和动态分析性，能够有效引导用户观测并发现节点间关系，符合对某一特定研究主题可视化分析的需要。因此，选择 Gephi 对数据进行可视化分析。

1.2 Gephi可视化分析功能的优势和特点

1.2.1 Gephi可视化分析的优势可视化分析的难点在于数据的整理，尤其是关键词的整理较为复杂。国内专家学者为构建不同主题的知识图谱多采用不同类型的可视化分析软件。与其他软件相比，Gephi能够直接导入Excel并生成CSV文件，同时能够支持中文的输入及输出，减少了其他软件匹配格式的烦琐步骤，它能更为直观、快捷地分析文献的来源，提取高频关键词，基于知识图谱探索主题的研究热点和前沿。

1.2.2 Gephi可视化分析的特点Gephi

可视化分析能快速、高效地处理大数据库里自己所要研究领域的有效文献内容，并梳理该领域的研究框架，在最短的时间内快速呈现该研究主题的可视化图谱，便于分析主题研究的现状并确立研究的热点和前沿性，最大程度地提升科研的效率。

1.3 数据来源

为确保文献的质量及代表性，笔者于2020年3月3日，利用中国知网（CNKI）高级检索功能，以主题词为“体质健康动态”，对数据库内全部文献进行检索，共得到文献数据725篇，经过筛选后得到有效文献数据716篇。笔者利用中国知网自带的目录信息导出功能分2次将有效的716篇数据导出为xls格式，合并后进行二次的数据处理，得到本文研究的数据样本。初步对样本数据进行以下的分析：发表量、作者、机构、关键词频等，适用于图谱分析。

1.4 研究方法

1.4.1 文献资料法通过查阅中国知网（CNKI）数据库，对我国学生体质健康动态变化的相关文献资料进行系统的归纳、整理和分析，为本文研究提供理论依据。

1.4.2 数理统计法本文研究选用Gephi可视化分析软件，将中国知网（CNKI）数据库中716篇有效文献数据导入，通过调节不同的节点和算法，得到我国学生体质健康动态研究的可视化图谱。鉴于本文研究需要，最后对高频关键词共现网络知识图谱的数据进行分析，梳理出本研究领域的热点和前沿。

2 结果与分析

2.1 发表年份特征

科学文献的发表量随时间的变化情况是评价一个领域发展的重要指标，对其进行全面的统计分析，对评价该领域的发展趋势和动态具有重要意义。通过对中国知网（CNKI）数据库内已发表我国学生体质健康动态研究的文献量的统计，结合Excel绘制出折线图，如图1。由图1可以看出，1993—2019年，我国学生体质健康动态研究文献发表量总体呈现上升趋势，同时可得知近26年来我国对学生体质健康动态变化的研究在持续升温。1993—2001年发文量较少且稳定，自2002年《学生体质健康标准》实施以来，发文量呈现大幅度增长趋势。根据中国知网（CNKI）数据库相关方面的文献研究来看，学生体质健康动态变化的研究已是热点。

图1 1993—2019年我国学生体质健康动态研究文献发表量随时间变化趋势图

2.2 核心作者情况分析

基于中国知网（CNKI）文献计量分析，对1993—2019年我国学生体质健康动态变化研究发文量在前10位的作者、作者单位及其研究方向进行了统计。由表1可知，位居前10的作者整体发文量不高且篇数接近，由此表明目前我国专家学者在学生体质健康动态变化研究深入程度不够，文章质量方面仍需提高。从作者单位及研究方向上来看，其中有9位作者来自大学，仅有1位来自中学。再根据其研究方向来看，多数集中于大学生的体质健康研究，仅有个别对中小学进行了调查研究，且对少数民族学生体质健康调查研究较多。由此表明在学生体质健康的动态变化研究中，对大学阶段的研究较多，对在中小学生体质健康的研究相对匮乏，同时在调查对象上个体样本高于整体。

表1 1993—2019年我国学生体质健康动态研究核心作者情况分布

2.3 研究机构分布特征

对我国学生体质健康动态变化研究机构进行分析，可以有效掌握机构的科研水平科技实力以及科研成果的分布情况。表2是对近26年来，在我国学生体质健康动态变化研究发文量稳居全国前十的机构做出的统计。据统计显示，其一，有8个机构位于全国一线城市，只有太原理工大学和河北师范大学位于二线城市，说明当今社会发展和经济发展水平对学生体质健康的关注度有一定的影响；其二，发文量位居前10的机构全部来自我国各大高校，由此表明高校是我国学生体质健康动态变化研究的主力军。

表2 1993—2019年我国学生体质健康动态研究文献高产机构分布

2.4 研究热点与研究前沿分析

2.4.1 高频关键词分析关键词表达了论文的研究主题，是论文的核心与精髓，可通过绘制高频关键词共现网络知识图谱，利用关键词之间的紧密程度分析知识图谱研究的主题。各个关键词词频的高低能够反映一段时间研究的热点和方向。本文研究借助中国知网（CNKI）文献计量方法对中国知网（CNKI）上相关方面的716篇文献中的关键词进行分析，可以发现我国学生体质健康动态变化研究的热点集中在“体质健康”“体质”“大学生”“动态变化”4个方面。虽然“身体形态”“中小学生”“青少年”的频次较前4个关键词热度较低，但在该领域的研究还是极为重要的。高频关键词出现的年份都在2000年后且不同年份其研究的热点多呈现与“体质健康”相关联。由此可知，体质健康问题不是某一个时间点的热点，而是伴随着社会发展进步的聚焦点。（表3）

表3 1993—2019年我国学生体质健康动态变化研究高频关键词

2.4.2 研究前沿分析为进一步探究该研究主题的前沿性问题，本文研究利用Gephi进行了可视化分析。首先，统计各个关键词的出现频次并按照词频的降序进行排列，将其视为本文研究的高频词表；将整体的关键词从样本中摘选出来，视为本文研究的总体词表。其次，利用总体词表和高频词表，生成Gephi可以识别的net文件。最后，将net文件导入Gephi，利用Gephi huyifan算法得到整体的框架图，利用其过滤功能去掉度小于70的节点，调整各个节点大小及颜色，最终得到图2。

图2中节点字体大小表示关键词的频次大小；节点之间连线的颜色是软件根据节点关联程度自动生成的，相同或者相近颜色表示为一个类别；节点与节点之间连线的粗细表示节点之间关联强弱。根据笔者对图2的理解，将从1个视角、4个模块进行解读。以中心高频关键词“学生”“体质”“健康”“大学生”“大学”为核心，不断向外扩张，后将其分为左上、左下、右上、右下4个模块。首先，看右上模块，它主要是以“学生体质健康”关键词组合继而导向相关的“政策”“标准”“指标”“测试”“评价”等拓展研究；其次，看右下模块，它以“高校”“大学生”为核心，由高校到学校体育、教学到体育课程、体育教学；大学生到大学生体质到体质健康测试、体质健康水平到肺活量、体能。再次，看左上模块，它将关键词“学生”和“体质”相结合，进而对中小学阶段及不同民族的学生体质、素质展开了现状的调查和监测；最后，看左下模块，它主要围绕着中心高频关键词不断地向外围递进式分层，至以“动态”和“分析”为核心关键词，从而对健康状况、影响因素、发展趋势进行分析。通过对图2知识图谱的解读，可将中心部分的高频关键词视为本文研究主题的内核，然而那些用纤细线条连接内核的多个小浮岛（新鲜的关键词），如身体形态、指标、健康促进、儿童、体育课程等，可以被视为此次主题研究的前沿。