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我国基础教育信息化研究现状与发展路径

时间:2022-05-05 19:00:05 浏览次数:

报告以及与研究主题明显不相符的文献,获得论文159篇,按年度分布统计,如右图1所示。

(二)研究方法与研究工具

本研究将运用词频分析、共引分析、共现分析等方法对样本进行分析。“词频分析”是通过主题词出现的频率确定文献计量学研究热点的分析方法。共引(Co-citation),是指两篇更多的文献同时被某一其他文献引用的现象。“共引分析”是一种信息分析方法,从引文的角度(包括共引文献和被共引文献)分析知识单元,如文献、作者、期刊等的相互关系,揭示知识单元之间微观的主题关系、中观的学科结构和宏观的科学结构,并通过可视化的形式展现文献信息所反映的知识领域关系。它提供了一种探索学科内部相互关系和发展脉络的全新思路。“共现分析”是一种内容分析技术,通过统计表示学科主题或研究方向的专业术语同时出现在同一篇文献中的次数,揭示学科领域中不同主题的联系,分析该学科中研究主题的结构,探索学科发展趋势和研究热点。

本研究主要使用CiteSpace软件进行数据加工和处理。该软件是一种较为流行的信息可视化工具,具有三大功能:(1)基于共被引分析、共现分析等方法生成国家、机构、作者的合作网络,对某个领域的研究热点和前沿发展进行可视化分析;(2)根据频次、中心度、年轮等属性,动态调整可视化图谱的呈现形式;对节点按照不同的算法聚类,抽取不同的主题词;(3)使用突现词(Burst Terms)探测技术,提取频次变化高的词,然后根据频次高低及变动趋势确定某领域研究前沿的演进过程。CiteSpace受到了学术界的广泛欢迎,利用该软件进行的文献计量研究主要分布在图书馆与情报学、科技管理、计算机软件、企业经济等领域。近年来,在教育技术领域也开始有研究者运用该软件进行可视化分析。例如,蔡建东等分析了国外CSCLN论演进过程、研究热点和前沿演进过程;胡小勇等对国际教育技术研究领域热点、前沿发展趋势、高影响力文献及其作者进行了可视化分析。

(三)研究过程

本项研究使用CiteSpace2工具进行了以下分析:(1)对基础教育信息化研究领域的共被引期刊的高被引情况进行知识图谱分析;(2)以发文机构和作者为对象生成混合知识图谱,以发现该领域的高产机构和高产作者;(3)运用软件的文献共被引功能,采用关键词术语聚类和“tf*idf”词频—逆文档频率聚类算法,绘制出研究前沿的知识基础聚类图谱;(4)运用关键词共现分析功能,发现基础教育信息化领域的研究热点,并根据软件生成的时区视图将研究热点划分为多个阶段,梳理出该领域研究热点变换轨迹;(5)对研究前沿进行突现词检测,提取前沿主题词,呈现基础教育信息化研究领域各阶段的前沿演进路径。

四、高被引文献与重要作者、机构

(一)高被引期刊、出版社分析

高被引期刊/出版社是发表高水平共被引文献的出版机构,它们在某个研究领域具有较高的影响力,对其进行可视化分析将有助于研究者有效地筛选权威文献来源,把握该领域的研究进展。CiteSpace中用节点大小表示期刊被引频次高低,节点越大则频次越高。如图2所示,节点最大的是《中国电化教育》(59次),其次是《电化教育研究》(41次)。节点的“中心性”是衡量节点在网络视图中重要性的另一项量化指标。CiteSpace采用“中介中心性”测度指标计算节点的中心度,即网络中经过某一节点的其他两两节点对的最短路径与所有这两个节点对之间最短路径线的比值。该项指标反映了该节点在整个网络中的重要程度。从节点的中心性来看,排名前五的期刊(或出版社)是:电化教育研究(0.31)、中小学信息技术教育(0.24)、中国远程教育(0.19)、中国电化教育(0.18)和教育科学出版社(0.17),它们在基础教育信息化研究领域高引用文献发表的主阵地。

(二)研究机构与重要作者分布

使用CiteSpace绘制研究载文机构和作者的混合知识图谱,可以直观地识别出研究领域中的高产作者/机构,并显示出作者与机构以及作者之间的合作关系。具体操作如下:在网络构造(Network Configuration)的“节点类型”选项中选择“作者(Author)”与“机构(Institution)”,阈值为系统默认,其他选项不变。制图结果如图3所示,包括345个节点,438条连线,网络密度为0.0074。

图3中的节点代表作者/机构,连线代表作者间的合作关系,连线的粗细表明他们的合作次数。研究机构和作者呈小群体分布,具有明显合作关系的子群共有5个,包括:一是东北师范大学、江西师范大学和吉林师范大学,二是中央电化教育馆和西北师范大学,三是华南师范大学、华东师范大学和中央电化教育馆,四是北京师范大学和沈阳师范大学,五是华中师范大学的教育信息技术学院和该校的国家数字化学习工程技术研究中心。机构间的合作关系建立与重要学者承担的跨校联合研究课题有关,如华东师范大学祝智庭教授负责的“中小学教学信息化发展现状、发展战略及政策”等研究课题就整合了多所大学的研究力量。

连线的颜色代表研究发生时间,根据先后顺序从冷色调向暖色调渐变;节点的大小表示发文量的多少,中心性较高的节点较大。由连线颜色可以看出:华东师范大学祝智庭、华南师范大学胡小勇等学者是较早研究基础教育信息化的专家。华中师范大学的张屹、北京师范大学的李芒等是近几年较为活跃的专家。董玉琦、解月光和郭绍青的研究时间跨度最长。根据连线粗细来看,解月光、孙艳和董玉琦之间的连线较粗,说明他们间的合作较多。

东北师范大学、华东师范大学、西北师范大学、华南师范大学等国内知名的师范院校是基础教育信息化研究者的聚集地,其中以东北师范大学的研究者最多。例如,解月光教授的团队先后承担了教育部发展规划司“十一五”课题“信息技术的应用与普及对教育的影响与对策研究”、教育部人文社会科学重点研究基地重大项目“欠发达地区农村基础教育信息化推进战略研究”等课题。同时,在国家相关政策的带动下,这几所高校也成立和教育信息化相关的多个研究中心和重点实验室,推动了其在该领域的研究。

五、基础教育信息化研究热点与研究前沿

(一)知识图谱和关键节点文献

CiteSpace在可视化知识图谱中引入了“知识基础”的概念,它被定义为研究前沿的引文和共引文献的轨迹,由早期奠基性文献、共被引频次持续较高的经典文献和关键文献构剧。知识基础相对稳定,代表该领域的研究前沿,帮助研究者辨识和预测研究前沿以及动态发展趋势。本研究基于文献共被引关系绘制出了基础教育信息化研究的知识结构图谱,并通过对关键节点的分析,了解该领域的发展脉络。处理数据样本后,共得到有效参考文献499条,无效文献0条,生成了基础教育信息化研究的文献共引网络聚类视图(Cluster View),如图4所示。其中既呈现了共引网络,也显示出共被引网络,共形成23个聚类。根据聚类出现的峰值时间、节点(文献)数量、权重及聚类间的联系,我们可以提取出五个较大的研究主题:信息化应用(#0应用方法)、信息化发展策略(#1制度建设)、信息化建设(#2信息设施建设)、信息化资源配置(#3资源配置)、信息化评估(#4绩效评估)。这几个主题分别对应于基础教育信息化领域中一些广受关注的研究热点。

CiteSpace能够将知识域中的关键文献提取出来作为该领域研究发展的转折点,即关键节点,以帮助研究者分析整个领域内研究活动的演化历程。这些关键节点对于本研究有一定的参考价值:其一,从知识领域看,它是提出了重要理论或是具有重大创新的经典文献,也是最有可能引爆前沿热点的文献;其二,对关键节点的分析可以帮助我们梳理出目标领域内研究的演进路径。CiteSpace将“中间中心性”大于0.1的節点作为关键节点。本研究共识别出5篇论文作为关键节点,如表1所示。需要注意的是,这些文献均是共被引文献,被教育信息化研究文献广泛引用,但其本身不一定是直接讨论教育信息化的文献。

文献1同时连接了聚类#0、#1和#4,表明评估对制度建设和信息化实践有重要影响。文献2将聚类#3与聚类#0、#1相连,表明信息化资源配置、教育均衡问题是基础教育信息化建设过程中所要解决的重要问题。文献3位于聚类#4“绩效评估”,从教育信息化发展现状出发,构建了包含三个维度的信息化效益评估指标体系,并得到了较好地应用。文献4位于聚类#1,很大程度上反映了基础教育信息化在制度建设方面的主要内容和要解决的问题,对该领域的发展起到了推动作用。文献5连接了聚类#3和聚类#4,说明其不仅和资源建设相关,也会对信息化评估等主题的研究起到桥梁作用。

(二)研究热点和研究重心的转变

CiteSpace通过提取文献的关键词和主题词来呈现研究热点。主题词一般来源于文献的题目、摘要、作者给出的关键词和文献数据库附加的关键词,主要以名词术语的形式呈现,能够反映出某个领域的研究内容。作者使用CiteSpace绘制了热点知识图谱:设置节点类型为“关键字”、术语类型为“名词短语”,然后通过寻径算法修剪与合并网络,剔除“教育信息化”“基础教育”等无意义的关键词后,得出关键词的共现研究热点知识图谱,如下页图5所示。

由图5可见:(1)信息技术与信息素养和教师培训两个主题高度相关。信息技术能力中信息素养占了很大比重,具备信息素养的教师能够较好地开展信息化教学。(2)农村学校是基础教育信息化研究的重要专注点,这和政府的高度重视相关。通过信息化手段能够不受地域限制实现资源共享,将发达地区的优质资源分享给中西部落后地区,促进教育资源的均衡配置。(3)绩效评估、教育技术、策略这些关键词在基础教育信息化研究领域中的关注度也较高,表明有很多研究者对这些细分领域进行了深入的分析和探讨,构建了相应的评估标准,研究了可能的解决方案,以促进基础教育信息化的可持续发展。

为了深入了解基础教育信息化領域内研究热点随时间变迁的情况,作者将热点词按照时区分布聚类,可视化地呈现出该领域研究热点的演进过程。在CiteSpace中选择可视化图谱中的“时区视图”(Time Zone View),根据年度文献发表的情况将时间切片设置为3年,分析结果如图6所示。

赵国栋基于信息技术发展理论中的诺兰模型和斯凯恩模型,将基础教育信息化发展按照时间顺序划分为投资或启动、技术学习和适应、控制、战略融合四个阶段。本文以此为基础对图6的内容进行解读,按照发展阶段整理出热点词的相关信息,如表2所示。

结合图6和表2呈现的数据,可以大致梳理出我国基础教育信息化研究前沿的演进路径,以及每个阶段研究热点和重心的变化。

1.投资或启动阶段(1999-2002年)

这个时期,教育主管部门开始启动学校的信息化工作,关注信息化在硬件层面的建设。从表2的阶段性热点词可以看出:教育改革、信息技术教育、“校校通”工程、信息设施建设、信息资源建设等是这个时期的热点。2000年10月召开的全国中小学信息技术教育工作会议是我国基础教育信息化的一个里程碑事件。“校校通”工程于2001年1月开始实施,计划到2005年前在我国实现:东部地区的县级以上、中西部地区的中等以上城市的中小学校都能上网;西部及中部边远贫困地区的县及县以下的中学和乡镇中心小学通过教育卫星宽带网联通。这个阶段,网络基础设施建设、数字化资源建设、信息化服务在各地大范围展开,推动了教学观念和教学模式的转变,开发出一批新型的教材和课程资源。

2.学习和适应阶段(2003-2005年)

信息素养、教师培训、投资效益等热点话题进入了研究者视野。该阶段的主要目标是教师信息化、学生信息化和管理人员信息化等,解决“人的信息化”问题。2002年之后,基础教育信息化无论在经费投入、建设规模,还是在软硬件平台建设以及技术应用,都取得了显著进步。人员的业务水平、资金投入的时效性、可持续性等成为制约信息化发展的重要因素。刘志华等通过实证调查,深入反思了我国基础教育信息化进程,提出了“转换职能,互助合作,构建基于绩效技术的校本培训与研究”的对策。此外,教师信息素养也开始受到关注,不同机构组织了不同层次的培训项目,取得了较好的效果。

3.管理控制阶段(2006-2009年)

与上述两个阶段相比,本阶段中各相关方已经充分认识到信息化对教育的重要性,并开始实施管理和控制。2006年,我国发布了《国家信息化发展战略(2006—2020年)》,提出“以信息化带动工业化”,信息化作为国家意志得到贯彻,并向各领域、各行业全面渗透。2006年发表的基础教育信息化文献数量上升到18篇;2007年更是达到顶峰,共有27篇高水平论文。教育均衡、区域推进、策略、成本管理等热点词逐渐成为这一阶段的研究中心,关注区域一级的基础教育信息化发展现状、发展策略以及政策制定。如刘成新等针对缩小区域差异、促进教育信息化均衡发展提出了对策和建议。孙宗凌等以安徽省农村中小学远教工程的实施情况为例,提出管理机制模型,旨在解决工程实施中的绩效管理问题。这些关于政策以及区域信息化的研究对推进基础教育信息化具有较好的指导意义。

4.战略融合阶段(2010年至今)

随着信息化进程的不断深入,基础教育信息化逐渐步入成熟期。无论从它对教学和科研促进,还是对教育改革和发展的推动,信息技术已成为中小学校运行和发展的基础。具备“数字化校园”“生态”“信息流”“多元模式”等特征的信息化学习环境逐渐成为基础教育信息化建设的主流。自2006年云计算出现后,“基于云计算的教育”“教育云”等概念接踵而至,对云计算教育应用的研究成为热点。例如,王康等提出了城域教育云及云服务平台的建设机制,为基础教育信息化服务平台搭建提供了参考框架。在此基础上,“云服务平台”“三通两平台”的建设作为重要项目实施和开展。同时,对基础教育信息化的评估仍是本时期的研究关注点,“绩效评估”“分析与评估”“EEE模型”这些热点词就是证明。

(三)研究前沿术语分析

“研究前沿”是一组突现的动态概念以及潜在的研究问题,表征了某一研究领域的新趋势、新方向、新领域和新主题。CiteSpace通过“突现词探测”(Burst Detectionl技术将样本中频次变化高的词从大量的主题词中识别出来,以此确定一个领域的研究前沿。研究前沿术语(即突现词)是引用“知识基础”的文章中突现的专业术语,代表研究前沿的主要研究方向。基础教育信息化研究领域中出现的突现词被引频次和年代分布如图7所示。

从图7可知,2000年至2003年,对基础教育信息化的研究主要集中于中小学“信息技术教育”,该主题是这个时期的前沿领域。说明研究者开始重视基础教育中的信息技术教育,这与政府开始重视信息素养,以及教育信息化发展尚处于初期相关。“策略”是2008年左右出现的突现词,此时基础教育信息化已进入了发展阶段,制约因素、政策、可持续投入机制、运行体制等主题成为该领域的研究重点和前沿。2011年开始,“绩效评估”成为研究热点。基础教育信息化发展水平的提升对信息化研究也提出了相应的诉求,绩效评估作为评价信息化发展水平的有效方法,可用于确定该领域的现状,发现建设过程中存在的问题,为基础教育信息化进一步发展指明方向。

六、未来发展方向和研究趋势

基础教育的信息化研究和实践在最近十多年取得了不少成果,但在整个教育信息化领域中尚处于较低水平,有影响力的研究成果不多:研究主题广泛但不够深入,在整体上缺少宏大的理论体系框架,更多出自于从工作得出的朴素经验,而较少得到合适的理论支持和印证;许多研究仅停留在宏观层面,对现状、政策、建议泛泛而谈,未能提出有效的可执行方案。自2010年以来这种空泛、务虚的情况有明显好转。这与基础教育信息化发展逐渐步入战略融合期有关,这个阶段的基础教育信息化研究在数量和质量上均有较大提升,说明研究者在理论、实践创新和方法上都趋向成熟。结合国外教育信息化发展的经验和进程来看,下一阶段我国的基础教育信息化研究应该:

(1)以应用实践带动基础教育信息化研究发展。从国际项目实践情况来看,如美国的“连接教育”计划、韩国的“智慧教育”战略、日本的“未来学校”行动等,都注重信息化的应用实践,以此来带动基础设施、资源平台的建设。因此,應该深入落实信息化实践应用,以项目为抓手,在教学方面通过信息化手段提升信息化教学水平和促进学生个体的发展,在教育管理方面通过信息化优化管理流程,提高管理水平。

(2)关注教师信息技术能力和校长信息化领导力的提高。教师是教育信息化的落实者,教师群体的信息素养和技能是影响教育信息化效果的主要因素之一。应该在教师专业发展中提高他们的教育信息技术意识和能力,引导其真正将信息化手段实施教学,进而影响学生和家长,才能将信息化落到实处。校长是学校的管理者,是学校这一教育基本单位有效运行的关键人物,因而校长的信息化领导力是整个学校教育信息化建设目标能否有效达成的保证。

(3)在基础教育信息化方面强化制度建设。我国的基础教育是高度行政化的,中小学学校自主性不高,依照政府的指令和管理运行。而目前国内在教育信息化政策和制度方面的研究尚有很大不足,而国外一些发达国家在行政管理和立法方面则成熟得多,有很多的经验教训可以参考。我们可以借鉴国外的相关政策和机制,积极构建政府主导、市场参与的基础教育信息化运行机制。这也是未来我们研究的关注点之一。

七、结束语

本文以中文社会科学引文索引(CSSCI)文献数据库为数据来源,通过引文分析、共词分析和社会网络分析等研究方法,借助CiteSpace可视化工具,从共引期刊、机构、高产作者、研究热点,以及前沿趋势等多个角度分析和解读了国内近16年的基础教育信息化研究论文,从而了解基础教育信息化研究的现状、进展过程,并把握其发展趋势。

研究尚存在一些不足之处:其一,研究所用数据源虽然取自高水平期刊,能够保证论文质量,但有些未收录CSSCI的文献也有研究价值,如会议论文和在一般期刊发表的论文,这些论文未计入研究样本;其二,本文的部分研究基于对主题词和关键词的分析,某些论文的关键词标注随意、不准确甚至无效,对数据处理和分析的结果造成影响;其三,笔者对基础教育信息化研究过程的解读会受到本人经验和研究视角的限制,可能对一些文献中体现的脉络和背景分析不够到位。以上这些因素都有可能会在一定程度上削弱研究结果的准确性和科学性。

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