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“互联网+”时代下教学视频的研究现状与趋势

2023-09-25郑茜茹胡萍冯小燕张钰川

电脑知识与技术 2023年23期
关键词:教学视频互联网+人工智能

郑茜茹 胡萍 冯小燕 张钰川

关键词:教学视频;视频学习;CiteSpace;人工智能;前沿趋势

0 引言

在互联网时代,网络不仅满足了人们在工作和学习中对信息的需求,还在潜移默化地改变着人们接收信息的方式。2020年初受疫情影响,中、小学及高校响应“停课不停教、停课不停学”的号召,组织教师和学生充分利用在线平台和视频资源开展线上线下混合学习。对视频教学资源有了初步的了解和认识,积累了学习经验,也助推了视频教学资源的发展。在后疫情时代,学习者通过网络上的视频资源来提升自己,一线的教育工作者们也逐渐关注学生通过教学视频资源进行学习的学习效果。教学视频的发展不仅成为广大研究者关注的热点,同时也引起广大师生和家长对如何应用教学视频的关注。

1 数据来源及研究方法

本文以2012年至2021年为检索时间范围,以“教学视频”“视频学习”“微课视频”“慕课视频”“MOOC 视频”“视频教学”为检索主题进行联合搜索,并以CNKI数据库中CSSCI、CSCD 与北大核心期刊为数据库来源进行统计,共得到检索数据1237条。通过对检索结果的摘要、题目进行阅读,人工剔除报告类、重复类以及与教学视频研究没有关联的文献,得到有效数据1232条,作为最终研究的样本数据集。

本文主要采用CiteSpace作为定性与定量研究工具,通过对有效数据的机构分析、作者分析,以及关键词的共现分析和聚类分析,将其进行可视化处理,来解释近十年来“互联网+”时代下教学视频领域的研究热点和趋势。设置时间分区为一年,寻径网络算法为“Pathfinder”。

2 国内教学视频研究现状概述

2.1 研究文献的发布时间

学术文献的发表数量能够在一定程度上反映国内教学视频研究的整体趋势。从2012年开始,国内对教学视频的研究不断增长,共出现过两次顶峰时期,分别为2015年和2020年。其中发文量于2015年达到发文高峰,之后开始下滑,在2018年下降的幅度较小,于2020年出现了小高峰,但与2015年相比,顶峰时期的发文量减少了75篇(如图1) 。

2012年被纽约时报称为慕课元年,上海交通大学,复旦大学纷纷表示向“慕课”免费提供中文或英文教学的在线课程[1]。之后,国内学者对教学视频开始了大规模研究,2015年在全国人大三次会议上提出“互联网+”的概念后,教学视频研究达到高潮。后来,因教学视频研究受到技术和研究工具等条件的影响,研究者对其的关注度开始下降。2018年,教育部发布《教育信息化2.0行动计划》,标志着我国教育信息化从1.0时代迈入2.0时代,同年,国内学者对关于教学视频的研究热度下降得较为缓慢。2019年,大规模的在线课程投入使用,吸引了学界业界的关注,使2020 年教学视频的研究迎来了小高峰。后疫情时代,通过教学视频进行学习的方式,已然融入学习者的日常生活中。这也是用教学视频发展数字教育的大好时机,风正好是扬帆时,奋楫逐浪向未来。

2.2 研究文献的发文机构

经整理,就研究机构的地域分布而言,发文数量前十名的机构绝大多数来自北上广经济发达地区。说明目前国内教学视频的研究与地区的经济发达程度、科技水平有着密切的联系,在经济发达的地区更容易开展教学视频的研究。就研究机构的性质而言,绝大多数研究机构是国内的高等院校,说明高校是国内教学视频研究的主要力量。天津师范大学教育科学学院和陕西师范大学教育学院是教学视频学习研究的中心力量,发表论文数量均高于5篇,其中天津师范大学教育科学学院的爆发性最高(如表1) 。就文献发文机构合作网络而言,即通过分析CiteSpace呈现出的机构共现图谱发现,不同机构之间的联系密度很低,说明目前各机构大多为独立研究,还没有形成具有凝聚力的科研群体,未来各机构间应当加强合作,以推动教学视频研究的深入。

2.3 研究作者的发文情况

从发文量较多的作者合作网络图谱中可知,在教学视频的研究中,杨九民、皮忠玲、王志军、王雪和钱小龙几位作者的影响力较大(如图2) 。杨九民和皮忠玲两位作者与其所在的团队进行了跨学科领域的合作,其团队的成果在教学视频的研究中占有重要的地位。王志军和王雪两位学者较多与其所在学校天津师范大学的研究者合作。从作者合作网络图谱分析中可以看到,虽然作者之间形成了一定的合作,但大多都是与作者本人所处的机构或學校内部的研究者合作,未能形成不同机构或学校的合作网络,未来应该加强不同机构或学校的学者之间的合作,以推动教学视频研究。

3 国内教学视频研究热点

3.1 研究热点主题分析

通过对关键词聚类可知,共生成了十个聚类标签(如图3) 。综合高频关键词及聚类分析,将国内近十年的教学视频研究内容划分为以下三个主题:教学视频对学习的影响研究、基于教学视频的教学模式创新研究、教学视频的创新应用研究(如表2) 。

1) 教学视频对学习的影响研究

从表2可以看出,教学视频对学习的影响研究占比最大。其中,研究者对慕课、微课、在线学习和移动学习这四种学习方式如何影响学习者的学习效果和学习体验有较高的关注。研究者大多采用实验研究法进行论证,从总体来看,研究内容分为外部因素和内部因素。外部因素主要是指视频中的教学方法、教学资源、交互手段等,严炜炜使用质性研究法对弹幕数据的交互方式进行分析,发现教师的授课风格会直接影响到学习者的交互式持续学习行为[2]。内部因素主要是指学习者自身的学习动机、学习投入、视觉注意、学习风格、自我效能感等,在大多数研究中学者们都会采用学习动机和学习投入指标进行分析,可见,学习者自身的内在因素对于教学视频的学习行为影响更大。综上可知,学者们针对不同因素提出了不一致的看法,影响学习行为的因素非常复杂,教学视频的分析还需要外部因素和内部因素的结合,仍需要深入研究。

2) 基于教学视频的教学模式创新研究

基于教学视频的教学模式创新研究迅速增加。有了教学视频的资源支撑,产生了多种教学模式,包括翻转课堂、SPOC、STEM、混合式教学模式等。在这四种教学模式的基础上,学者们进行了创新性研究,进一步强化教学视频在教学中的作用。黄虹等构建“微课-慕课-翻转课堂”的立体教学模式,并探讨了新模式在“环境评价”课程教学改革中的应用[3]。梁爱萍等基于微课和翻转课堂,构建“线上、线下、理论、实践、思政”有机结合的“五位一体”混合式教学模式,经过研究表明,该教学模式提高了学生的学习主动性,获得了良好的学习效果[4]。综上可知,教学视频在今后的学习生活中会起着重要的作用,为创新性教学模式的探究提供了新思路。

3) 教学视频的创新应用研究

教学视频已经广泛应用于各个学科领域,从该大类提取出的关键词有“平台建设”“动作识别”“视频预测”“无监督学习”等。关键词“平台建设”的高频、高中心性表明有关教学视频平台的建设是研究者目前关注的重点。朱丽华等从高校实际教学管理角度出发,设计了一个舞蹈教学视频系统,该系统打破了传统上课模式中对地点和时间的限制,有效提高了学习效率[5]。技术的不断发展促使教学工具发生改变。将技术融入教学视频领域的研究,能够有效地提升学习者的学习效果;能够帮助研究者更好地观测学习者学习教学视频时的各种能力指标变化;能够有效进行行为数据分析,帮助分析学习者学习时的状态等。以期学习出现问题时,尽早进行干预,帮助学习者显著提高学习效果。

3.2 研究热点的演变

“教学视频”“慕课”“微课”“翻转课堂”和“教学模式”节点较显著,其他关键词随着年份辐射(如图4) 。按照关键词的出现顺序,近十年教学视频研究热点大致分为三个阶段。

第一阶段(2012—2015年),以开发教学资源为主的初步发展阶段。从图4可以看出,2012年至2015年期间大量关键词涌现。在此期间,诸如“在线课程”“微课”“慕课”“移动学习”等教学资源的出现,引起广大学者的关注。主要聚焦于教学视频资源的分类、共享平台的开发、交互式教学资源的设计等。随着丰富的教学视频资源的出现,开始将各类教学视频应用于医学、农学、工学等多个学科领域,并采用实验教学的方法来验证其教学效果。

第二阶段(2016—2018年),以优化教学资源和创新为主的快速发展阶段。在“互联网+”时代,科技水平显著提高,教学视频资源的优化问题吸引广大研究者的关注。主要聚焦在使用眼动仪、脑波仪、手环等多种仪器来测量学生学习教学视频时的学习状态,对其采集到的数据进行分析后,提出建议来优化教学视频,深刻体现了“以学生为主体”,“以人为本”的教学观念。

第三阶段(2019—2021年),基于社会需求的全面发展阶段。自2020年初新冠疫情暴发以来,网络教学成了必不可少的学习模式。教学视频作为其中重要的学习资源,吸引了学者们的关注。同一时期,深度学习算法的发展给教学视频的研究注入了新的力量,将深度学习技术应用到教学领域成为当前的热点话题。

4 国内教学视频研究前沿

突现词的类别从教学领域到技术领域的更迭,这说明教学视频研究领域的研究主题在“互联网+”时代下越来越偏向技术性(如表3) 。

在2019—2021年出现的突现词中,“深度学习”的突现度最高,吸引了学者们的关注,并迅速成为教学视频研究领域的重点与前沿。这与“互联网+教育”时代具有很大联系,深度学习在教学视频领域的应用主要是通过视觉、听觉特征的相互融合,从数据中多角度提取出教学场景中的目标信息和环境信息来进行师生教学行为的识别[6]。

5 结论与展望

5.1 研究结论

在热点主题上,我国教学视频领域的研究主题围绕着“慕课”“翻转课堂”“微课”这三个研究热点。随着科技的发展,时代的进步,结合当前的科技手段,在教学视频的研究中,学者们使用了更多生理测量仪器,更加客观地测量学习者的生理指标。为研究结果提供了强有力的技术支撑,使一线教师能够更加科学地对学习者进行干预,提升教学视频资源的應用质量。

在研究前沿上,教学视频的相关研究越来越关注与技术相融合,以实现跨时空、跨地域、沉浸式的融合体验课程,在融合中将更加关注学习者的学习体验感以及学习效果。因此,学习者的学习体验,以及教学视频与人工智能的结合是教学视频领域未来的研究前沿。教学视频作为目前被广大师生所接受和广泛使用的学习渠道,在未来将会不断发展创新。

5.2 研究展望

注重教学视频资源的设计与开发。教学视频资源的发展,冲击着数字教育资源的开发与应用。在数字化教育转型时期,教学视频资源是教学者实施教育活动的一种重要载体,它承载着文化知识和专业技能传递的使命,它改变了学习方式,重塑了教育形态。而合理的教学视频资源画面设计,有助于加深学习者对知识内容的理解,降低学习者获取知识的认知负荷。在研究资源设计是否对学习者的学习效果有影响时,融入智能技术,结合科技产品,使用多模态测量手段,能够更加科学地对其进行研究分析。

教学视频研究与人工智能有机结合。在人工智能的时代背景下,技术的优化能够使教学视频的研究更加便捷。教学视频研究需要结合当前的技术,调整现有教学模式及教学方法。目前教学视频研究对学习者的研究范围较窄,忽略了因生理、心理原因造成界面使用障碍的弱势群体。在人工智能的辅助下,这一问题有待进一步解决,因此拓宽视角与研究范围也将是未来的研究重点之一。

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