我国教育信息化研究的热点主题与展望

任 平，林之燕

（广东技术师范大学 教育科学与技术学院，广东 广州 510665）

2012年3月国家出台了《教育信息化十年发展规划（2011-2020年）》（以下简称“规划”），确立了教育信息化第一步起步阶段和应用阶段、第二步融合阶段和创新阶段，实行“两部走”的战略规划［1］。2018年国家出台《教育信息化2.0行动计划》强调“教育信息化拥有新的发展任务，新时代要指引教育信息化由1.0时代转为2.0时代”，教育信息化的进步应“促使教育观念更新、变革教育模式、重构教育体系，撑持教育现代化的兴盛，发挥国际带动效力，促使教育信息化各方面的水平稳步走在国际前列，为全球教育信息化进展贡献中国智慧”［2］。

中长期发展规划具备延续性，2021年教育部发布了继《规划》之后的《教育信息化中长期发展规划（2021-2035年）》。回眸2011-2020年教育信息化的发展历程，思考与展望未来十五年（2021-2035年）互联网面向教育信息化的创新路径，推动信息技术教育教学内生性变化的努力正成为教育信息化2.0行动计划的实践取向。我国职业教育为实现教育信息化向未来十五年“互联网+教育”的稳步迈进，亟需总结过去十年教育信息化实践过程的经验和教训。

学者和教育学家关注的热点主题一定程度上反映了2011年到2020年教育信息化在教育界发展的现状和存在的问题，通过Citespace可视化软件探寻科学发展的历史痕迹，能更好明晰我国教育信息化未来的发展道路。

一、数据来源与研究方法

（一）数据来源

研究总样本来自中国知网数据库，收集和整理时间为2021年5月。检索条件中研究主题为“教育信息化”，时间跨度为2011年至2020年，期刊类别设置为SCI来源期刊、EI来源期刊、核心期刊、CSSCI和CSCD等高质量中文期刊，共搜索到2 845篇文献，人工剔除一些会议通知、新闻报道、重复文献、国外研究文献和非研究型文献，最终确定2 341篇核心期刊文献为有效样本。

（二）分析方法

Citespace是基于Java语言开发设计的软件，具有信息资源可视化等功能。开发者是来自美国德雷塞尔大学的陈超美（Chao-mei Chen）教授，专注于计算机与情报学的研究，认为科学发展是有迹可循的，可以从曾经发表过的大量文献中加以提取。Citespace的最大优势在于其通过生成的知识图谱，对学科的演化过程和发展前沿进行科学的探测，挖掘大量历史文献背后的规律，发现文献储藏着的巨大的研究潜力和价值。目前，已经被学者应用在各领域的研究中。本文使用的是“Citespace5.7.R4”版本。

二、文献研究时空知识图谱

（一）文献发布时间分布

在中国知网（CNIK）数据库检索主题为“教育信息化”，时间跨度为2011-2021的中文文献，得到发文量趋势图，见图1。由于社会发展水平与科学技术的进步，在《规划》政策引导下，2011年至2021年教育信息化研究领域文献发表量呈逐年递增趋势，每年发文量都超过1 000篇。十年来“教育信息化”作为一个典型的研究热词居高不下。

图1 教育信息化研究领域发表年度趋势

（二）作者合作网络分布图谱

通过把Node types 设置为作者（Author），得到作者合作网络分布图谱，见图2。由图2信息窗口可知，节点数为361个，连线234条，密度为0.003 6（N=361，E=234，Density=0.003 6）。近十年研究教育信息化的贡献作者之间虽有一定的联系，从图上看虽然存在多人合作的情况，但连线数小于节点数，说明大多数研究者喜欢单独研究，研究者之间的合作较少。作者发文量的多少，可以通过姓名标签和节点圆圈的大小来判断，姓名标签和节点圆圈越大，说明作者发文量越多［3］。由图2可知，姓名标签最大的是吴砥、陈琳、祝智庭、任友群和黄荣怀。

图2 作者合作网络分布图谱

总样本2 341篇文献涉及361位作者，列出发表次数在9篇以上16位作者名单，见表1。其中，吴砥、陈琳、祝智庭、任友群和黄荣怀等5位学者发文量在20篇以上。可见，这几名作者是教育信息化研究领域中具有代表性的人物。表中有5位学者最早发文在2011年。发文最多的是吴砥共有33篇核心期刊论文，是该领域重要代表人物之一。顾小清首次发文在2017年，发文达到18篇。

表1 作者发文数量分布

（三）机构合作网络分布图谱

研究机构合作网络图谱是探讨教育信息化的重要维度之一，有利于明显地观察该领域的合作情况和研究的集中度。把Node types 设置为Institution可以看到研究机构合作分布图谱，见图3。由图3的信息可知，节点数为346，连线数为240，密度为0.004（N=346，E=240，Density=0.004）。从 节 点 的个数上分析，目前教育信息化有较多机构在研究；从节点大小上分析，节点最大的是华南师范大学的教育信息技术学院，说明教育信息化领域具备最大的影响力的研究机构是华南师范大学；从连线数上分析，连线数小于节点数，代表研究机构之间的合作相对较少；从密度上分析，密度较低，说明研究机构的分布比较零散。

图3 研究机构合作分布图谱

研究机构合作分析显示，发文量大于等于15篇的共有19个研究机构，见表2。排名前3的是华南师范大学（54篇）、华东师范大学（50篇）、西北师范大学（35篇）。研究机构遍布中国各大省市，有北京、上海、广州、武汉、重庆、天津等市，涉及多个国家级信息化战略研究基地，比如：华中师范大学国家数字化学习工程技术研究中心，华中师范大学教育部教育信息化战略研究基地（华中），中国教育科学研究院等等，体现了推动教育信息化领域的发展是“国家性”政策导向。

表2 机构合作分析图表

续表2

三、文献研究热点主题

（一）关键词共现知识图谱

通过将Node types设置为Keyword，算法设置为Pathfinder，时 间设 置 为2011至2020年，Time Slicing为1，运行Citespace软件，获得503个节点，1 711条 连 线，密 度 为0.013 6（N=503，E=1 711，Density=0.013 6）的关键词共现科学知识图谱，如图4。在关键性共现的网络布局中，节点及标签的大小代表词频的大小，节点及标签越大说明词频越高。在共现网络中重要性最高的是“教育信息化”，因为该词是获得总样本的检索词。关键词之间的共现关系体现在节点之间的连线，连线的宽度越大代表共现的强度越大。图中连线数明显大于节点数，说明热词之间的共现关系较为紧密。

图4 关键词共现知识图谱

关键词在网络中的热度体现在词频上，词频即关键词出现的次数，词频越高表示该词的热度越高。中介中心性表示研究的热点词在网络中的中介桥接作用，再结合关键词最早出现的年份，整理出该研究领域的热点词语排序表，见表3。

表3 关键词共现知识图表

在表中可以清晰看出热点关键词。排名前6的分别是“教育信息化”“信息化”“信息技术”“智慧教育”“职业教育”和“教育信息化2.0”，这些词体现了我国近年来教育政策的走向趋势。“教育信息化”“信息化”“信息技术”和“职业教育”最早出现的年份均为2011年，说明《规划》带动了一批学者对教育信息化的研究，并逐渐地聚焦到职业教育信息化和教育信息技术上。2014年在北京开展的以“智慧教育中教学的变革”为主题的国际智慧教育学术峰会（Smart Show），有200多家企业和数十家著名行业媒体参加，同时吸引了清华大学、北京大学、华南理工大学、江西财经大学等高校顶尖学术代表性人物，这为“智慧教育”这个关键词最早在2014年出现提供了事实依据［4］。在教育部的推动下，“教育信息化2.0”关键词最早出现在2018年，影响着教育信息化领域学者的关注点和研究趋势，教育信息化2.0时代蕴含的新理念将全方位推动教育技术的变革。

从中介中心性的角度分析，中介中心性大于0.1，说明该关键词在网络中具有较强的中介桥接作用。其中有几个热点关键词值得关注，分别是“智慧教育”“教育信息化2.0”“教育现代化”，中介中心性分别是0.08、0.03和0.06，均小于0.1，但是词频较高，均排名前10，说明这3个词虽然是研究的热点，但是研究较为孤立，与其他的热点之间的共现关系相对较弱。2014年“智慧教育”关键词开始出现，但是2015年之前的“智慧教育”更关注智慧型学习、企业智慧管理和智慧化城市建设等，没有精准聚焦到教育的研究中。此后，更关注课堂教学的智慧化、智慧学习和创新实践等，越来越步入教育领域的研究正轨［5］。后期有望进一步串联教育信息化的其他研究热点加深该领域的研究。2018年开始的“教育信息化2.0时代”，首次出现的时间较晚，与2011年到2016年的热词桥接较弱是正常的，因为当前是一个崭新的发展时期，需要根据新阶段的特征进一步匹配教育信息化的热点，如“教育信息化2.0”与“人类命运共同体”“中国特色社会主义”“创新驱动”“智慧时代”“新型国际”“互联网+”“人工智能+”等关键词的研究［6］。新一轮技术赋能的教育，如：大数据、人工智能、互联网技术、网络学习空间等新型技术融入教育，成为了教育信息化向2.0转型的重要动力［7］。2019年我国颁发《中国教育现代化2035》，这是新时代重要的纲领性文件，首次提出“教育信息化”［8］。此后，该主题与教育信息化领域新生主题的衔接成为必然趋势，因为教育现代化的发展，必然依靠信息技术的发展。而“高等教育”“职业教育信息化”这两个热点虽然词频排名稍微靠后，但是中介中心性都到达了0.1，说明与其他热点之间的共现关系相对较强。这十年来我国重视对高等教育和职业教育改革的研究，教育信息化相关热词的作用对象更多倾向高等教育和职业教育。

从热点关键词首次出现的年份，可以发现有两个词是2018以后出现的，分别是“教育信息化2.0”和“人工智能”。这两者有着相互促进的关系，国务院于2017年7月出台《新一代人工智能发展规划》，提出了人工智能“三步走”的发展目标：到2020年，总体水平与世界同步，特别是技术应用，要发展成为改善民生的新路径，产业形成关键性经济增长点；第一个五年，实现基础理论的突破，部分技术水平达到全球领先的水准，成为国家经济转型的核心动力，智能化社会建设有起色；第二个五年，实现我国成为国际性的创新国家，总体水平达到全球领先水平，包括人工智能技术、应用和相关理论研究［9］。2018年我国教育信息化进入深度融合与创新阶段，人工智能的应用更凸显其重要地位。2019年于北京召开国际人工智能与教育大会，习近平总书记在贺信中指出：“积极推动人工智能和教育深度融合，促进教育变革创新，充分发挥人工智能优势。”［10］

（二）关键词聚类知识图谱

关键词聚类分析可以进一步归纳与整理热点，模块度Q指标是对网络模块化的评价，取值范围在0～1之间，当Q＞0.3，表示聚类网络结构为显著。轮廓系数可以衡量网络模块的同质性，体现聚类的同质性，越接近1同质性越好，一般S＞0.7时，代表聚类具有高的信度［11］。如图5显示：Q为0.081 7，小于0.3，说明聚类结果不显著，影响因素很多，选择不同算法的调节，Q值都有所变动，但是不影响结果的分析。S为0.764 9，大于0.7，说明聚类结果具备比较高的信度。

图5 关键词聚类知识图谱

关键词聚类图谱生成的11个聚类中，有8个在关键词共现研究热点中出现了，如“基础教育信息化”“信息素养”等等。新出现的标签有3个，分别是“教师专业发展”“网络学习空间”“学习资源”。这3个聚类是指在教育信息化和人工智能时代，对教师的专业化发展和学生泛在化学习提出了新的发展要求。教师所在的教学运行系统不再是传统的以教为目的的教育，当代教师应该集教育信息化的教师和人类教师的特点于一体，不仅能够传授知识，为学生提供教学辅导和虚拟学伴，促进学生个性化学习，精准诊断学习中出现的问题，利用信息技术进行智能化评价，创办虚拟化学习情境等；还能与学生进行情感交互，培养学生的价值观、思维力、创造力和想像力。学生不再是被动的接收教学信息，而是在网络学习空间和课堂实现更有效的学习，主动建构知识和输出信息，科学利用智能化学习资源和设备，促进个体的认知能力与非认知能力共同发展。

经过对关键词聚类主要的标识词进行分析，可以把热点归纳为以下类别，见表4。

表4 关键词聚类知识表

一是教育政策导向。聚类0和聚类1，主要标识关键词为“《论教育信息化发展新阶段》”“隐性思政教育”“人才培养模式”“制度框架”“办学组织体系”，这些词语与教育政策紧密相关，如“人才培养模式”离不开我国教育方针及教育目的的制定，各级各类教学组织机构办学组织体系的建立离不开国家的教育目标。

二是教育创新导向。聚类2、4、7、8的标识关键词主要是“创新发展”“改革创新”“翻转课堂”“跨越式教学”“创客与创客教育”“创新学习方式”“教育媒体”等，旨在促进职业教育和基础教育的创新发展，建立智慧校园，以创新的模式为学生提供最新颖的教育平台。

三是教育行为观念导向。聚类3、5、6的标识关键词主要涉及“知行创合一”“协同认知”“大学英语教学改革”“优化配置”“信息素养”“评价指标体系”“网络教学”等，具体到教育观念的培养和教育行为的落实。

四是教育技术导向。聚类9、10的主要标识关键词为“网络学习空间”“教育技术应用”“网购软件”“web开放平台”“人工智能教育应用”“教育资源治理”，这些都需要教育技术的支持，为学生提供智能化应用设备是进行信息化教育的必要条件之一。

因此，我们应该关注国家教育政策的导向作用，将教育信息技术和人工智能等先进的数据技术应用到基础教育和职业教育中，把握教育创新的发展动态，将之与学生和教师的教育行为观念相结合，把教育信息化落到实处。

四、文献研究前沿分析

鉴别和跟踪学科领域的前沿动态，预见学科未来发展趋势，是文献研究和前沿分析的意义所在。在关键词共现图谱基础上，打开小面板的Burstness界面，点击view窗口可以获得25个高突现的节点，见图6。观察和获取突发性变化的信息，可以通过某些年轮中的一些节点的变化，如节点被红色填充，则说明这些关键词在研究时间段出现了突发性变化。根据突现节点阶段性特征，将以下25个节点分为三个阶段，分别是：早期前沿、中期前沿和近期前沿。

图6 关键词突现节点知识图谱

（一）早期前沿节点词的研究分析

早期前沿节点词是指在2011年至2020年期间，早期阶段出现的关键词，主要集中在2011至2014年。早期前沿节点词主要是“电子书包”“数字化校园”“远程教育”“云计算”“高校”等。在《规划》中提到“设置智慧化教学环境，推进信息技术和教育的融合”。结合前沿节点词中的“高校”可知，该阶段重要的研究对象是高校数字化教学环境的建设，比如校园一卡通、办公室自动化设备、教务和教学数字化管理系统、电子图书和教材系统、电子信息档案管理系统、电子交流互动系统、电子作业和考勤系统、电子数据资源系统等；还有远程教育设备和云计算。该阶段是教育信息化发展的基础阶段，积极响应政策的要求，力求给教师和学生提供智能化的工作和学习环境。

（二）中期前沿节点词的研究分析

中期前沿节点词是指在2011年至2020年期间，处于最中间的阶段开始突现的关键词，主要集中在2014到2018年。该阶段的前沿节点词主要有“翻转课堂”“MOOC”“深度融合”“互联网+”“成人教育”“继续教育”等。《规划》中提出“信息技术在教育领域的深度融合”，且“深度融合”在《规划》中出现了十几次，信息技术教育应用的需求又进入了更高的阶段［12］。这是教育信息化发展的过渡阶段，从简单地把信息技术融入到环境设备建设，进而融入到学校课堂教学运行机制中。于是到了中期的前沿，需要大规模推进翻转课堂、互联网教学、MOOC等形式的教学。网络课程的推广，录制的教学视频为在校学生课后在网络上自主学习提供了便利，促进教育的个性化和泛在化。教育领域也从高校扩展到成人教育和继续教育，给参加工作的成人提供新型的学习途径，更有利于资源共享，满足终身学习的需求。在图中“互联网+教育”的突现时间一直到2020年，说明“互联网+”作为时代的前沿还将继续，结合后期出现的新事物，教育信息化的内涵将持续得到丰富和发展。

（三）近期前沿节点词的研究分析

近期前沿节点词是指在2011年至2020年期间，处于末端阶段出现并一直影响至今的突现关键词，主要集中在2018至2020年。该阶段是教育信息化发展的成熟阶段，近期前沿节点词主要有“教育信息化2.0”“核心素养”“教育现代化”“教育大数据”“人工智能”等。

2016年5月国家颁布了《“互联网+”人工智能三年行动实施方案》，这是我国为人工智能发展推出的第一个方案，规划了2016年至2018年间发展人工智能的具体步骤，目的在于推动人工智能在各个行业领域的应用［13］。2017年国家推出《新一代人工智能发展规划》，意味着新一代人工智能设备的需求急切，相应的发展规划已经成为国家的战略安排。2018年教育部发布《教育信息化2.0行动计划》，代表转型升级的规划正式开始，提出推动教育现代化和“互联网+”教育的可持续发展，建立学习型社会和智慧校园，构建有新时代特色的信息化教育的格局［2］。《教育信息化2.0行动计划》提出，贯彻这一伟大目标需要作出三大努力，其一是培养核心素养，于是“核心素养”作为一个热词，在2018开始被推上了信息化教育的前沿并影响至今［14］。“教育现代化”是从2018年出现的新关键词，党的十九大确立了建设教育强国、办好满意教育的第一战略目标就是“加快教育的现代化”。2019年中共中央、国务院发布教育现代化的总规划——《中国教育现代化2035》，这是我国走向教育强国的战略决定［15］。

五、结论与展望

本研究以《教育信息化十年发展规划（2011-2020年）》为政策背景，以2011年至2020年主题为“教育信息化”的文献为研究对象，为保障研究质量，采集数据来自中国知网权威的核心期刊。经过Citespace软件的统计，对关键词共现、聚类、突现等相关图谱进行研究，归纳教育信息化的热点，探析相关领域的总体发展趋势，为《教育信息化中长期发展规划（2021-2035年）》的落实提供参考：政策的有效落实离不开政策执行生命周期内每一个环节的保障，他们之间相互牵绊、相互辅佐、层层递进；涉及多重角色包括社会、政府、学校、教师、学生，其中角色的责任和义务需要明确；在教育技术上，需要突破理论的研究，追求功能创新和实践应用的研究，致力于研究人工智能服务社会、提高学习效率、弥补师资等资源的缺陷，解决人工智能应用于教育所出现的问题；在教育创新上，随着科技进步，社会不断发展，学生学习体验要求不断提高，教育信息技术在教育上的创新应用，不仅提高学习兴趣，促进学生思维能力的生长，还能推动教育教学方式的改革；在教育行为观念上，社会和政府需要提供免费、高质量的教育资源，辅助全民使用教育信息化平台，一方面有助于缓解学生竞争公共教育资源的压力，给学生生活提供便利性；另一方面有助于减少家长的教育投入，缓解社会压力；全民信息素养的提高，除了学会一定的技能在大数据中检索有用信息，也要学会防泄露信息、防诈骗等知识，保护个人隐私和身心安全。

（一）政策层面：健全信息化政策执行保障机制

《教育部2021年工作要点》提出，为加快信息化的发展，要“积极促进教育信息化建设，推动‘互联网+教育’，保障网络教育系统的安全”。2021年教育部发布了《教育信息化中长期发展规划（2021-2035年）》《教育信息化“十四五”规划》《关于推进“互联网+教育”发展的指导意见》等文件［16］。可见，我国在相关政策的制定上体现了很好的衔接。目前，需要进一步健全执行保障机制，确保政策更好地落地。务必遵循客观规律，避免效果递减，把握政策执行的时间。一般政策的执行时间越久，政策的非意图结果会逐渐增强，意图结果就会被削弱，容易导致政策执行的失败。

因此，要避免政策效果的递减，关键在于增加政策实施的效力，国家所有的信息化教育政策都要贯彻在学校教育的管理当中，特别是“教”与“学”的互动活动过程中。政策实施者只有完美地把政策的深刻含意转化为具体的行为，才算完成政策的生命周期。

所以，学校要理清各子系统的权责关系，配合运作，形成良性循环。首先，厘定地方政府和学校的权力关系，确保学校能够实行自主权，保证学校自主办学。政府需保障对学校的资金投入，保障学校人才、资源的合法权利，在自主招生、专业设置、课程开发等方面充分放权；其次，学校要强化去行政化的办学理念，界定学校内部各机构的职权范围和干预边界，合理分配资源，形成学校内部的自我再生、复制、选择和优化组织体系；最后，学校权益相关单位应该民主参与学校各领域的决策，互相监督，防止个人滥用职权。

（二）教育技术层面：加强人工智能融入教育应用的典型模式研究

如图6所示，教育信息化研究的重要着力点是对“人工智能”的探究，其突现强度仅次于政策触动下的核心关键词“教育信息化2.0”，达到10.53，说明该词出现关键性的转折较为显著，且热度持续到2020年。随着科技的进步和人工智能运用的推进，随后该关键词大概率也会一直是教育信息化研究的重点，因为研究者最初仅局限于对人工智能进入教育的一般事实研究，即普遍适用且高度抽象性的研究。比如信息技术对高职教育模式产生冲击，改变教学观念和教学组织形式，威胁学校教育和教师的地位，教师等常规性职业被人工智能所替代等等。这些被普遍认识的、信息技术均可带来的一般事实的研究，而不是从应用中去探讨发现具体问题。如今，逐渐转向对人工智能在教育中应用的研究，即研究在应用层面为客户提供了什么样的服务，怎样提供服务和存在什么问题，如何去改进。但是，探究人工智能在教育中的应用是长期性的，具体范式和研究的内容尚未成熟，后续有增大探索力度的趋势。研究的关注点在提升信息技术支持力的环境下，结合学生的特点，如何为学生提供更好的应用服务，如何优化教学情境，提高教学效率；同时，探究如何应对人工智能给教育造成的负面影响。

当前，可以从加强人工智能融入教育应用的典型模式研究入手，也就是根据教育教学情境，以人工智能融入教育为目的，量身定做智能化应用模式。相对于机械地加入人工智能来影响教学，利用相应技术让学生高效率学习技能和知识，我们更应该关注学生个体拥有的创造力、思维力、社交能力、身心健康问题，解决问题能力，应该基于学生的特点来全面匹配相应的智能应用。当今，美国在人工智能融入教育应用的典型模式研究中已经形成了代表性的例子，分别是智能化学习系统，智能化教学系统和智能化管理系统。

（三）教育创新层面：创新发展智慧教育

智慧教育主要是培育具备正确价值取向、良好思维品质和较高行为能力的科技人才。信息化技术下，智慧教育能够全面提升教育各要素，提供探索性的教学情境，注重学生的兴趣和创新能力，智能教育的评价更加多元化和主体化。

推进智慧教育创新发展离不开技术创新和教师观念的创新。在技术创新上，如虚拟现实目前还未广泛应用到学校教育教学当中。虚拟现实等新型设备的应用，可以增强学生的课堂体验，虚拟的环境给学生视觉、触觉、味觉、听觉等感官体验，加强事物的三维立体感，有利于感性和理性的交互，增强知识的可理解性和趣味性。教师观念的创新体现在教法上，设计和应用智慧化的教学方法，虚拟现实等技术教育能够支持综合性的环境创设的需求，方便给学生提供思维教学，培养学生的创新思维。

（四）教育行为观念层面：全面提升全民信息素养

教育信息化课堂的普及已经成为一大趋势，推动通识性教育的受教育群体学会个性化学习和终身学习，需要全面提升全民的信息素养，而不是仅仅聚焦在高校各类专业的学生和科研人员身上。应该推向基础教育和普通大众，特别是偏远的山区和经济落后的地区，让更多想学习的人了解技术赋能的教育，开阔视野，建构内容普遍适用的课程体系，培养信息技术普遍适用的观念和素养。需要做到以下几点：一是推进院校之间的合作，院系和部门间的合作，打开信息技术封闭的状态，形成先进设备共享、先进信息思维流通、校内外教育信息对流的局面。二是促进校企合作，加强学校与企事业单位之间的通识性信息知识互动，理论联系实践，充分融合学校与企业的人力、财力和物力资源，合力推动信息化教育各要素的合作与交流。三是加强政府的推力，汇集社会各方力量推广教育信息化课堂，向全民开放，在全国网络平台营造信息化教学环境，提供高水平的学习体验。