基于CiteSpace的文献计量可视化分析
2024-05-30秦文锴邱峰
秦文锴 邱峰
摘 要： 运用CiteSpace可视化分析软件，对2010年1月—2023年3月中国知网（CNKI）收录的以“数字化教育”为主题的1 159篇文献进行全面分析. 从来源分布、高频热点和演进等多个维度分析，揭示了数字化教育领域的热点变迁和发展趋势. 研究结果显示：数字化教育的研究焦点主要集中于数字化、教育资源、云计算、信息技术和资源共享5个方面，演化趋势主要包括：从单一向多元发展，从宏观视角逐渐转向微观视角，研究重点从理论分析转向基于现实路径，以及从全面的表层研究发展到各维度的深入研究.
關键词： 数字化教育； CiteSpace； 可视化分析
中图分类号： TP 19 文献标志码： A 文章编号： 1000-5137（2024）02-0217-06
Bibliometric visualization analysis based on CiteSpace
QIN Wenkai1， QIU Feng2，3，4*
（1.College of Information， Mechanical and Electrical Engineering， Shanghai Normal University， Shanghai 201418， China； 2.Shanghai Engineering Research Center of Intelligent Education Big Data， Shanghai 200234， China； 3.Shanghai Research Base for Online Education in Primary and Secondary Schools， Shanghai 201418， China； 4.Institute of Artificial Intelligence Education， Shanghai Normal University， Shanghai 200234， China）
Abstract： Using CiteSpace visualization analysis software， a comprehensive review was conducted on 1 159 journal articles collected by the China National Knowledge Infrastructure （CNKI） from January 2010 to March 2023， with "digital education" as the main theme. The changes in hotspots and development trends in the field of digital education were revealed from multiple dimensions such as source distribution， high-frequency hotspot analysis， and evolution analysis. The research results showed that the research focus of digital education was mainly concentrated on digitization， educational resources， cloud computing， information technology， and resource sharing. The following aspects were mainly included in the evolution trends： development from single to multiple， gradually shifting from a macro perspective to a micro perspective. Besides， the research focus shifted from theoretical analysis to reality-based paths， and from comprehensive surface-level research to in-depth research in various dimensions.
Key words： digital education； CiteSpace； visualization analysis
在各行业加速数字化转型的背景下，线下教育受到冲击，数字化教育逐渐被学者所关注. 本文作者运用CiteSpace软件，从来源分布、高频热点和演进分析等维度对数字化教育领域的热点更迭与发展演变进行研究. 研究发现：数字化教育有待在教育公平、实证研究、多学科协同、中外对证研究等领域进一步做深入研究.
1 研究方法
1.1 样本选择
采用中国学术期刊全文数据库中国知网（CNKI）作为文献来源. 通过检索词“数字化教育”，筛选出2010年1月—2023年3月共1 159篇文献. 在排除非学术文献后，筛选出1 128篇文献，构成本研究的有效样本数据.
1.2 方法介绍
运用CiteSpace.6.2.R2软件创建数字化教育研究领域的可视化图谱，并利用中心性、突现强度等指标对选定文献的关键词进行评估.为了展示更全面的分析结果，利用CNKI数据库自带的文献计量可视化工具，对数字化教育研究领域的特定时期热点和发展趋势［1］进行了补充分析.
2 数字化教育研究计量学评估成果
2.1 文献期刊来源分布
对CNKI上关于“数字化教育”主题的文献进行统计分析，发现共有77篇核心期刊论文，占所有核心期刊文献总量（676篇）的11.39%，表明数字化教育领域在发文数量和质量方面仍有进一步提升的空间，还有许多潜在的研究机会待探索和挖掘. 发文数量排名前十的核心期刊共发表了77篇中的63篇论文，占核心期刊论文总量的81.82%. 这些核心期刊为数字化教育领域的专业人士提供了关键的参考资料和交流平台，使他们能更深层次地洞察该领域的热门话题和尖端领域，从而推动学术对话和讨论. 其中，《中国电化教育》发文量最多，共有17篇研究成果发表，显示出该期刊在数字化教育领域的重要作用和学术影响力，《现代教育技术》和《远程教育杂志》紧随其后，分别为8篇和7篇，其他核心期刊的发文量相对较少，仅为1至6篇.
2.2 数字化教育研究热点的可视化分析
高频率关键词能有效地展示作者的主要观点和文献的关键信息，同时也能揭示该领域的研究焦点和发展动向［2］. 为了增强信息的易读性，本研究将1 128篇有效文献的Refwork数据导入到CiteSpace工具软件中，创建数字化教育关键词的共现网络图. 通过调整相关功能优化网络图，并突出关键数据，最终呈现的数字化教育关键词共现图谱如图1所示.
数字化教育关键词共现知识图谱提供了大量的数据信息，能够呈现数字化教育研究领域的热点及其出现频率、关联程度、突现时间等相关信息. 该图谱支持多角度分析数字化教育研究的热点情况，通过关键词节点的中心性可确定所选参数的重要性. 在该图谱里，每个节点都代表一个关键词，节点的尺寸和颜色的变化可以揭示该关键词在文献中的重要性和分类. 各个关键词之间的共现关系通过线条来表示，线条的粗细则代表了它们之间的关联强度. 通过这些视觉元素，可以直观展现数字化教育领域的研究热点、关键词的内在联系以及研究的发展趋势［3］.
关键词的中心性指标能够衡量其在关键词共現知识图谱中的信息交流能力. 当关键词的中心性值大于或等于0.10时，该关键词在特定时期内备受研究者的共同关注. 运用CiteSpace.6.2.R2中Export功能列表的Network Summary Table功能输出相关数据，并生成数字化教育研究的关键词情况表（表1）. 计算数字化教育研究主题下中心性大于或等于0.10的关键词，如：数字化（0.30）及教育资源（0.20），表明这些关键词对还有其他关键词的研究具有显著的中介作用. 如果中心性小于0.10，表示学术界对含有该关键词的研究领域尚未形成共识.
将频次作为切入点，探讨数字化教育领域的热点和前沿问题，并借鉴高频词低频词界分公式进行辅助分析：
T=（-1+
）2，
其中，I为关键词个数；T为高频关键词阈值，以便更好地界定高频关键词［4］. 通过应用CiteSpace的Network Summary Table功能，确定关键词数量I为396，可以推算出T为27. 由表1可知，按照频次由高至低排序：数字化（112）、教育资源（65）、云计算（34）、信息技术（28）、资源共享（27），说明以上关键词为该领域的主要研究焦点.
从爆发点分析的视角出发，依靠CiteSpace突增算法，根据关键词在特定时间段内的使用频率（突现强度）对该时期的高频关键词进行降幂排序，如图2所示. 在这些关键词之中，尽管社区教育为高频突现词汇，并且其他关键词在短期内也得到了一定的关注，但是整体的研究深度和关注度仍然有待提高. 这些关键词在未来有可能进一步发展为研究领域的热点和前沿. 数字化和教育资源作为中心性排在前列的高频词，突现强度也较高，表明这些高度集中和频繁出现的关键词对其他关键词具有显著的中介效应，成为学术界持续关注并稳定发展的研究焦点. 另外，大数据（4.55）、教育公平（2.49）、数字资源（2.43）这些关键词突现时间均集中在2020—2023年，于近期成为研究前沿和焦点.数字资源在教育中的应用所引发的关注度和研究数量，使得该关键词在所有主题中的突现强度位居前列，反映出学术界在分析和研究数字化教育时，注重与时代背景的紧密结合.
利用CNKI数据库实现关键词的聚类，形成关键词聚类分析网络，依据网络架构及聚类的明晰程度，CiteSpace提供了两个评估指标：聚类模块值（Q值）和聚类平均轮廓值（S值），作为判断图谱绘制效果的准则［5］. 当Q值超过0.5时，所划分出的社区结构具有显著性；而当S值超过0.7时，聚类效率高且具有可信度. 将关键词聚类为八类：数字化、教育资源、教育游戏、资源共享、高校、数字资源、电子书包及共建共享，结果显示Q值为0.688 0，S值为0.918 6，如图3所示，故该图谱的分析结果具有说服力.
2.3 数字化教育研究的演进分析
通过绘制以数字化教育为主题词的发文量折线图（图4），展示了该领域知识发展的年度趋势. 从图4 中可以看出，数字化教育相关文献的发表始于1997年，并呈现出先震荡上行，然后快速上升，最后高位震荡，大体上可被划分为三个阶段：起始发展阶段（1997—2008年），开始逐步吸引学者的关注，整体研究热度不高，年平均论文发表数量为7篇；迅速发展阶段（2009—2013年），研究热度急剧增加，论文发表数量持续增长，年平均发表数量增至66篇；稳定发展阶段（2014年至今），期间论文发表数量呈现出波动性，并在2020年开始出现反弹，年均发文量为92篇，2022年发文量达到116篇的峰值.
利用时间轴视图功能，可以观察到数字化教育研究在不同时间段的热点变化情况（图5），充分揭示了该研究领域的发展趋势和热点的交替变化.
图5中的节点和颜色分别代表关键词出现的频率和年份，关键词间的连线代表关键词共现的年份，可以看出自2010年起，数字化、信息化技术爆发，逐渐应用至教育资源中，从传统的学习方式逐渐实现信息化与数字化技术的结合，构成数字化技术赋能的教育模式.
数字化教育研究的热点产生与其所在时代的政策导向、国家策略和相关事件背景有着密切的关联. 重大的社会事件以及政策发布，都会使数字化教育成为学者的研究焦点，激发他们的研究兴趣，并在学术界引发对相关领域的研究热潮.
3 结语
数字化教育研究的趋势表现为研究主体从单一转向多元，视角从宏观转向微观，研究焦点从偏重理论分析转向基于实证路径，整体研究深度也从全面的初级研究逐渐转向各个方向的深层探索. 在进入稳定发展阶段后，该领域的研究人员持续进行理论创新和实践探索，以优质教育为出发点，寻找数字化教育的实际应用路径，并持续深化实践研究；部分研究侧重于利用数字化的方法根据不同主体构建个性化教育，有针对性地为主体规划学习路径.
然而，数字化教育研究的道路仍然充满挑战，还有很大的发展空间. 结合当前数字化教育研究的现状和研究目标，未来的研究应持续将提供满足人民需求的优质教育作为最终目标，深化对数字化教育的研究.
参考文献：
［1］ YANG D， ZHOU J C， SHI D P， et al. Research status， hotspots， and evolutionary trends of global digital education via knowledge graph analysis ［J］. Sustainability， 2022，14（22）：15157.
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［3］ WANG S F， HAO L F， JI Q. Knowledge-augmented multimodal deep regression Bayesian networks for emotion video tagging ［J］. IEEE Transactions on Multimedia， 2020，22（4）：1084-1097.
［4］ 陳秋霞. 基于CiteSpace的近30年国内劳动观研究热点、演进与趋势分析 ［J］. 黑龙江生态工程职业学院学报， 2021，34（2）：47-51.
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［5］ ZHANG J L，LIU X W，YANG L， et al. A bibliometric comparison of undergraduate and postgraduate endodontic education publications： the topics， trends， and challenges ［J］. Journal of Dental Education， 2023，87（12）：1661-1675.
（责任编辑：包震宇，郁慧）
DOI： 10.3969/J.ISSN.1000-5137.2024.02.011
收稿日期： 2023-12-25
基金项目： 上海市中小学在线教育研究基地项目（ROES2023R01）
作者简介： 秦文锴（1998—）， 男， 硕士研究生， 主要从事自然语言处理方面的研究. E-mail： 1000446660@smail.shnu.edu.cn
* 通信作者： 邱峰（1971—）， 女， 教授， 主要从事医学成像与数字化教育方面的研究. E-mail： qxf@ecnu.edu.cn
引用格式： 秦文锴， 邱峰. 基于CiteSpace的文献计量可视化分析 ［J］. 上海师范大学学报 （自然科学版中英文）， 2024，53（2）：217?222.
Citation format： QIN W K， QIU F. Bibliometric visualization analysis based on CiteSpace ［J］. Journal of Shanghai Normal University （Natural Sciences）， 2024，53（2）：217?222.
