基于文献分析法的国内智慧教育空间设计研究

广东第二师范学院美术学院 黄楚峰

1 文献分析法概述

文献分析法是指通过对收集到的某方面的文献资料进行研究，以探明研究对象的性质和状况，并从中引出自己观点的分析方法。经过归纳整理、分析鉴别，对一定时期内某个学科或专题的研究成果和进展进行系统、全面的叙述和评论。

Citespace是一款专业的文献信息分析软件，可以利用Citespace与Excel分析相关领域研究的主要作者、发文机构、关键词等类型，其中通过关键词聚类分析可以了解相关领域的研究重点，关键词分析可以了解历年的研究热点[1]。在Citespace中CNKI数据库分析的节点代表作者、关键词，以及发文机构，连接线代表各节点之间有合作关系，连接线越粗代表合作越紧密。文章采用文献计量分析方法对国内与教育学习相关的智慧空间设计相关文献进行分析，将图谱信息可视化技术与图表相结合，直观展示智慧教育环境下空间设计领域研究的热点与趋势。

2 基于文献分析法的国内智慧教育空间设计流程

2.1 发文量与作者合作分析

以“智慧教育”“空间设计”为主题关键词收集了2014年到2022年的中文文献，根据知网相关文献数据可以看出，从2014年开始就有人研究相关领域，2017年作为一个拐点，之后发文量逐年递增。随着智慧教育的普及，智慧教育与其他学科进行交叉结合让智慧教育研究方向呈多元发展，结合发文量统计可以看出，在国内关于智慧教育空间设计开始成为国内各高校和科研机构研究者关注的一个热点，可以预测在今后的一段时间，这种趋势还将持续上升。

通过Citespace软件对文献作者进行分析可以看出作者的合作关系及在该领域中的学术成果，文章通过对近10年相关文献作者进行分析得出关系图谱。从图1中可以看出，钟绍春、唐烨伟、赵桐、王伟、庞敬文、樊雅琴作为一个研究团体合作紧密且最早就开始形成团队对智慧教育空间进行探索，其中邵波、沈书生、景玉慧在相关领域的发文量最多，且对于教育空间如何赋能智慧教育从各方面提出了见解。如景玉慧在智慧学习空间建设路径一文中提出了智慧学习空间建设的三个层次：“可用性的实体化指定性消费空间”“可配置的结构化引导式消费空间”“真智慧的关联化选择性消费空间”[2]。

图1 作者合作关系图

2.2 研究机构分析

图2 是运用Citespace分析在智慧教育空间设计领域中研究机构的合作连线图，可以了解该领域的研究态势、合作情况。在Citespace中设置标签显示发文量为2，显示出以下机构在相关领域有所研究，通过图1及节点背后的信息可以看出，最早在智慧教育空间设计领域有相关研究的机构是解放军医学图书馆、长春图书馆等，相关领域发文量最多的机构是南京师范大学教育科学学院、南京大学信息管理学院、南京大学图书馆，其次是西安建筑科技大学图书馆、江苏师范大学教育科学学院、东北师范大学信息与软件工程学院。而从节点之间的连线情况可以看出，目前国内对于智慧教育的空间设计没有展开相关合作，从节点背后的文献内容可以看出关于智慧教育空间的研究探讨主要依托具体的案例为基础进行展开。

图2 智慧教育空间研究机构共现图

2.3 关键词分析

2.3.1 关键词共现分析

通过对筛选后的119篇智慧教育空间类文献的关键词进行分析，可以了解智慧教育空间相关的研究热点。关键词出现频率设置为3，运行后关键词共线分析情况，如图3所示。可以看出和智慧教育空间领域研究相关出现频率较高的关键词节点最大，图中连接线越深代表关键词出现的越早，越浅代表其出现的越晚，可以看出“智慧校园”相关联的“空间设计”“空间改造”出现的频次较高，其中“图书馆”“智慧教育”“智慧空间”“智慧校园”中所关联的关键词对于空间设计、空间改造、空间逻辑方面也有较多提及。

图3 智慧教育空间研究关键词共现图

从智慧教育空间相关领域研究关键词的频次与中心性（中心性指数表示节点的重要性程度）统计也可以看出，从2014年到2021年之间，图书馆关于智慧空间领域的研究热度最高，有较多的文章提到智慧空间是图书馆未来的发展形态，个性化服务体现了以学习者为中心的教育理念。而与智慧教育空间关联性较密切的关键词“学习空间”“智慧教育”“智慧校园”“智慧空间”“智慧教室”“空间再造”也呈现出较高的研究热度。

关键词突发性图谱可以反映出不同时间段哪些关键词大量爆发性出现，进而反映出在该时间段研究热点的情况。根据突发性关键词统计，如表1所示，可以看出在智慧教育从一开始的数字信息化、智慧功能研究，逐步转变成空间功能、建设策略，以及服务模式应用的研究，这些突发关键词节点背后所呈现的文献也都提及了“学习空间”“智慧空间”“空间设计”“虚拟空间”等与空间研究相关的关键词，这说明了智慧教育研究领域越来越重视空间功能与空间设计的重要性[3]。

表1 智慧教育空间关键词突发性图谱

2.3.2 关键词聚类分析

运用Citespace软件对关键词进行聚类分析并生成相应关键词时间图谱，该图谱将相关性较强的关键词形成聚类，同时根据Citespace提供的LLR算法推荐的关键词作为聚类代表，关键词聚类分析可以准确地描绘该领域研究的前沿热点，同时时间线图可以动态地反映出前沿热点的趋势变化，虚线代表该节点在此时间段首次出现。如图4所示，可以看出，智慧教育空间研究主要围绕13个主题进行展开：智慧空间、智慧校园、数字孪生、图书馆、空间、功能、空间服务、智慧教室、人工智能、职业教育、智慧学习、智慧教学、高校。将这13个聚类标签根据智慧教育空间的结构特点可以分为4大研究领域。

图4 教育空间研究关键词时间线图谱

首先是智慧教育空间服务研究：其中包括了“#0智慧空间”“#5功能”“#6空间服务”“#12高校”这4个聚类。这几个聚类出现的主要关键词有：智慧空间、智慧服务、空间诉求、用户体验、功能、精准服务、数据服务、智慧服务、空间服务、用户画像、全流量数据、服务空间。根据这些聚类的关键词信息可以看出好的智慧教育空间服务是智慧教育实践的重要手段，通过全流量数据及用户画像深入分析学习者的需求，从智慧空间、用户数据服务、智慧服务等方面满足用户的智慧学习空间诉求。

其次是智慧教育虚拟网络研究：其中包含了“#2数字孪生”“#8人工智能”“#9职业教育”“#10智慧学习”“#11智慧教学”，这5个聚类中主要体现的关键词有：智慧学习空间、智能互联网、数字孪生、学习空间、元宇宙、人工智能、虚拟空间，根据这些关键词可以看出，目前智慧教育空间主要的研究对象是依托与5G物联网技术，通过现在主流的虚拟现实、元宇宙、数字孪生等技术让教育学习不再受时间、空间的约束，同时传统的教育学习空间也随着教育技术的改革发生变化，多种学习场景的切换也让教育空间的变化需求更加灵活。

最后是智慧教育空间功能研究：其中包括了“智慧校园”“图书馆”“空间”“智慧教室”，这4个聚类出现的主要关键词有：空间再造、智慧图书馆、智慧校园、图书馆、网络学习空间、物理空间、应用、智慧教室、教学空间、移动学习、学习模式。根据这些关键词可以看出，智慧教育空间功能研究是实现智慧教育的重要方面。

3 国内智慧教育空间设计趋势

3.1 物理空间与虚拟空间相结合

现有的智慧教育空间主要分为物理空间与虚拟网络空间两个方面[4]。物理空间主要是研究硬件空间布局、人机工程学等室内或建筑空间设计；虚拟网络空间主要是研究教育教学信息化、虚拟交互设计等等。面对不同的学习群体、学习形式会形成不同的学习空间，而智慧型教育物理空间需结合智慧型教育装备的使用条件进行设计，比如将现有的VR虚拟现实设备应用于教学环节，就需要考虑教学空间中传感器的安装位置，以目前市场上主流的Oculus Rift VR设备为例，它在使用过程中是通过外接的红外LED追踪传感器来实现佩戴者的位置捕捉，而使用者要在一个较大的空间中进行使用，则需要考虑追踪器所发出的激光射线与头盔之间没有遮挡，或者根据空间的分割情况安装多个追踪传感器。随着云计算云服务的不断普及，许多需要本地进行配置互联网设备的工作已经可以通过手机平板等更轻量化的工具来完成，繁重的计算工作可以交给云计算中心负责，随着互联网技术发展智慧教育空间形态将更加多样化。

3.2 空间形式与功能相结合

传统的教育空间在空间尺寸比例、照明亮度、空间形式等都有具体要求，将智慧教育类产品进行直接应用容易导致空间形式与产品功能不匹配，因而不能很好地发挥其效能。因此，空间形式与功能的结合是未来智慧教育空间主要的发展趋势，灵活的空间形式能很好地满足个性化、服务化的学习体验，同时也能提高空间的利用率[5]。根据学习的功能需求可以将教育空间分为如下几种：

3.2.1 讲授型空间

讲授型空间主要是以教学者为中心向学习者传授知识，这需要教学者与学习者之间交流无障碍，学习者们与教学者之间距离差不多，尽可能保证每位学习者不会错漏信息，该空间可以采用可移动式的学习桌椅进行灵活摆放，比如采用圆形或者弧形的空间桌椅陈设，或者U型马蹄式的陈设，保证每位学习者能与教学者的近距离交流更容易。

3.2.2 研讨型空间

研讨型空间相比讲授型空间更加倾向于学生自主学习探讨知识，学习者可以根据需求进行组队研讨，研讨型空间中每个学习小组形成相对独立的学习空间，独立空间能够灵活搭建研讨小组所需要的功能白板或电子屏演示，同时小组与小组之间也能很好的沟通交流。

3.2.3 自主学习型空间

自主学习型空间强调学习者学习的主观能动性，因此自主型空间需要提供给学习者沉浸式的学习环境，空间的功能分割需要考虑光线的分布，适中的光线强度能让学习者保持持久的专注力，通常在自习室或者图书馆的学习空间更偏向于自主学习型空间，用户希望空间功能划分能有一定的私密性同时又能保持互动。

3.3 智慧教育空间评价体系的构建

相比传统的教育空间而言，智慧教育空间的评价指标更多，主要可以从空间功能、环境设施、资源服务，以及使用率和使用效果几方面构建评价系统。

1）空间功能主要是指整体空间布局是否合理，能否满足学习者个性化、服务化的学习需求，教育空间区域划分与学习者流程是否一致。同时也需要考虑智慧教育产品的功能是否与空间设计布局相匹配。

2）环境设施指标主要指的是教育空间内硬件产品的使用体验及环境氛围感知评价。比如，学习环境中的光照强度、空气温度湿度、环境的整体色调、装修风格是否符合学习者的需求。硬件产品，比如自助打印机、3D扫描仪、虚拟教学设备、移动桌椅等等，是否具有通用性，是否能满足更多人群的需求。

3）资源服务主要是指智慧教育空间所能提供的学习资源，这些学习资源的获取渠道是否是多方面的，查询与获取是否方便，能否让用户以更少的时间获取所需的资源等。

4）使用率与使用效果主要是指用户的使用情况与使用质量，通过空间效能的评价可以了解智慧教育空间有哪些不足。比如，根据使用率可以看出用户对于该空间使用次数、频率、时间段，进而可以对空间功能、环境设施等方面作出调整。

4 结语

文章运用Citespace软件对智慧教育空间类相关文献进行分析表明，目前国内对智慧教育领域的研究热度越来越高，同时研究角度也越来越细分，不同研究背景的研究者也有一定的合作，但是研究机构之间的合作还有待加强。首先，通过文献关键词分析可以看出，国内智慧教育空间主要研究集中在智慧图书馆空间构建及智慧课室构建的实践研究方面；其次是智慧教育网络学习空间的搭建；最后，文章通过文献分析提出了智慧教育空间设计的趋势与方向，以期为国内智慧教育发展提供了一定的参考和启示。