基于CiteSpace的智...究热点与发展趋势可视化分析_孙瑜遥.pdf

2023 年 2 月 25 日第 7 卷第 4 期现代信息科技Modern Information Technology Feb.2023 Vol.7 No.41431432023.022023.02收稿日期：2022-10-12基于 CiteSpace 的智慧课堂的研究热点与发展趋势可视化分析孙瑜遥（安徽师范大学 教育科学学院，安徽 芜湖 241000）摘 要：随着人工智能时代的到来，作为课堂教学新形态的智慧课堂日益成为教育工作者关注的热点问题。文章以近十年（20122021 年）中国知网数据库收录的 415 篇核心期刊文献作为数据来源，使用可视化网络分析工具 CiteSpace 软件，运用文献分析法和内容分析法，从期刊发文量、作者分布、研究机构分布、高频关键词和突现主题词等维度对有关“智慧课堂”的文献进行深入分析，旨在全面了解近十年来国内智慧课堂的研究现状和发展趋势，为其今后研究发展提供理论借鉴。关键词：智慧课堂；智慧教学；CiteSpace；可视化分析；研究综述中图分类号：TP391；G434 文献标识码：A 文章编号：2096-4706（2023）04-0143-06Visual Analysis of Research hotspots and Development Trends of Smart Classroom Based on CiteSpaceSUN Yuyao(School of Educational Science,Anhui Normal University,Wuhu 241000,China)Abstract:With the advent of the era of artificial intelligence,the smart classroom as a new form of classroom teaching has increasingly become a hot issue for educators.In this paper,415 core journal documents included in CNKI database in the past decade(20122021)are used as data sources.The visual network analysis tool CiteSpace software is used to conduct an in-depth analysis of the literature on“smart classroom”from the dimensions of journal publication,distribution of authors,distribution of research institutions,high frequency keywords,highlight theme words and so on by using document analysis method and content analysis method,it aims to comprehensively understand the research status and development trend of smart classroom in China in the past decade,and provide theoretical reference for its future research and development.Keywords:smart classroom;smart teaching;CiteSpace;visual analysis;research overview0 引 言作为新时期技术变革与工业创新核心推动力的人工智能正不断改变着人们的生产活动方式。为适应人工智能时代的变化，加速智能技术的发展，推动智能技术与教育教学的深度融合，教育信息化“十三五”规划新一代人工智能发展规划教育信息化 2.0 行动计划等政策文件出台。教育部强调要“形成泛在化、智能化学习体系，推进信息技术和智能技术深度融入教育教学全过程”。而以智慧课堂为典型代表的新一代智能技术与教育教学的深度融合，是智慧教育应用最广泛的形态。新一代智慧课堂指以先进的学习理论为指导，以促进学生核心素养发展为宗旨，利用人工智能、大数据、云计算、物联网等智能信息技术打造智能、高效的课堂1。为此本文选用了 CiteSpace 软件对来源于中国知网数据库（CNKI）中 415 篇核心期刊文献进行了可视化分析，全面总结我国智慧课堂近十年的研究热点和发展趋势，为其未来研究和发展提供理论借鉴和若干建议。DOI:10.19850/ki.2096-4706.2023.04.0361 研究工具和数据来源1.1 研究工具本文采用 CiteSpace 作为引文网络可视化工具，该软件由美国德雷赛尔大学陈超美教授研制，可以通过源数据绘制共引图谱、关键词图谱、时区视图等，实时地识别出相关聚类、关键节点和研究热点，并将其应用于某个学科领域发展的前沿热点研究2。因为其可对规定文献进行计量分析，并形成直观知识图谱，该软件被普遍运用于研究综述。1.2 数据来源本研究通过中国知网数据库以“智慧课堂”“智慧教室”“未来课堂”“智慧学习环境”为检索词，主题为检索项，选择核心刊物、CSSCI 检索源刊物为主要数据源，对20122021 年间发表的期刊论文展开检索，共得到 754 篇文献，人工剔除不相关文献以及会议新闻、书评、通知等，最终确定 415 篇有效文献。通过 CiteSpace 软件对其在以下多个层面进行可视化研究分析：期刊发文数量、发文作者分布、研究机构分布、高频关键词和突现主题词等，可以有效地掌握并预测智慧课堂的未来研究重点和发展趋势。1441442023.022023.02第 4 期现代信息科技2 研究结果与分析2.1 发文数量基本情况发文数量的统计分析可以展示出该领域研究热度的整体变化趋势。国内智慧课堂 20122021 年发文数量统计如图1 所示。6050403020010-102012 2013 2014 2015 2016 2017 20182019202020212734101946504117发文量（篇）年份图 1 20122021 年国内智慧课堂文献发表数量和走势图20122021 年文献发表数量总体呈上升趋势，由上升梯度可将其分为三个阶段：（1）波动增长阶段（20122014 年）：发文数量持续增长，但总量较少。这主要是由于我国教育信息化 1.0 阶段刚刚迈入应用驱动发展期（20102016 年），各方面还处于探索完善阶段。其后随着教育信息化十年发展规划（20112021）等一系列文件的发布，电子书包在此阶段得到了开发和应用，智慧课堂也因此得到了更多教育专家和学者的关注。（2）快速发展阶段（20162019 年）：发文数量呈井喷式增长，且增幅稳定。此时智慧课堂在国内的研究热度较高。教育信息化“十三五”规划提出，鼓励有条件的地区在创新教育方式中运用信息技术，例如 STEAM 教育、创客教育等，催生了智慧课堂概念及教学模式的研究。教育信息化 2.0 行动计划于 2018 年发布，主张“以教育信息化作为教育系统性变革的内生变量，支持引导教育现代化”。受以上各项政策的影响，智慧课堂的研究与运用得到了极大的拓展。（3）深入研究阶段（20202021 年）：发文数量依然呈上升趋势，但增幅下降。2020 年是教育信息化十年发展规划（20112020 年）和教育信息化“十三五”规划收官之年，我国教育信息化建设工作取得了长足进步，包括学校信息化建设的基本配置水平提高，学校教育教学方式改革取得突破，学生在信息环境下自主学习能力全面提升3。此外，2020 地平线报告：教与学版指出人工智能技术应用和下一代数字学习环境是未来高等教育教学技术方面的发展趋势4。2.2 发文作者分布在 CiteSpace 中，设置 Node Types 为 Author，时间为20122021，时间切片为 1 年，运行 CiteSpace，得到研究作者共现网络图谱，如图 2 所示，以期了解国内智慧课堂研究的主要人员。图中共有 269 个节点和 212 条连线，网络连线零散，密度（Density）仅为 0.005，说明作者之间合作较少。通过图 2，可将智慧课堂的主要发文作者分为四大研究团体，分别以张屹、陈卫东、黄荣怀、解月光等为代表。此外，还形成了以祝智庭、刘邦奇为首的独立研究个体。进一步分析可知，近十年智慧课堂研究发文数量前三名的作者是张屹、刘邦奇、祝智庭，发文篇数分别为 9 篇、8 篇、8 篇，如表 1 所示。图 2 发文作者共现网络图谱表 1 我国近十年智慧课堂研究主要发文作者作者发文数量发文年份张屹92016刘邦奇82016陈卫东82012张际平82013黄荣怀82012何文涛72017解月光72017叶新东72012胡永斌62012许亚锋62012唐烨伟52014陈蓓蕾52018庞敬文52014由表 1 可知，张屹发文量位居首位，十年发表了 9 篇核心期刊文献，主题基本围绕智慧教室环境。主要研究涉及不同学段学生在智慧教室环境下的学习能力和学习行为，指出在智慧教室环境下的大学生的课堂学习投入度与教师技术应用能力、学生自我效能、同伴互动等因素有关5。讯飞教育技术研究院的刘邦奇在 20182019 年间发表了多篇关于智慧课堂研究的论文，成为该领域的领军人物。主要研究包括智慧课堂的概念、模式、理论框架、发展历程等。在 2018 年提出了智慧课堂数据挖掘分析的四类应用模式6；2019 年，在教育部哲学社会科学研究重大项目“信息技术支撑的教育教学模式研究”的支持下，结合学科教学特点，学科智慧课堂“4N”特征模型被提出7。华东师范大学的祝智庭作为发文最早的核心作者，在 2012 年提出了智慧教育是教育信息化的新境界的观点，并强调了技术对智慧学习环境的支撑作用8。该文发布后拥有了高达 23 817 次的下载量，为智慧课堂的发展奠定了基础。彭红超、祝智庭还进行了深度学习研究，提出智慧课堂的赋能作用可解决深度学习中灵活性问题的观点9。2.3 研究机构分布为了解智慧课堂研究的主要力量，设置 CiteSpace 的节1451452023.022023.02第 4 期点类型为机构（Instituion），运行软件后可得到主要研究机构共现知识图谱，如图 3 所示。图 3 中共有 207 个节点，连线和密度几乎为 0，说明主要发文机构之间的合作较少，尚未形成有代表性的研究团体，依然处于独立研究的阶段，今后有待进一步的合作与发展。结合图 3 和相关文献进一步分析可知，目前的研究主要集中于高水平的师范高校，如：华东师范大学、北京师范大学、华南师范大学、东北师范大学等，其中华东师范大学发文数量最多且发文时间最早。祝智庭于 2012 年就提出了教育信息化的新境界智慧教育。催生了智慧课堂的发展。2013 年 9 月华东师范大学组建的面向基础教育的“C20 慕课联盟”让专家学者们发现了翻转课堂的局限性10，针对其“效果天花板”和“认知天花板”的问题，提供了翻转课堂向智慧课堂转变的实用方法。此外，北京师范大学在 2016 年进行了智慧课堂实验室支持下的教师教学能力发展实证研究，创新了智慧课堂的研究对象，旨在促进教师教学能力的改善和教学能力的提高。华南师范大学、东北师范大学和华中师范大学发文时间稍晚，2015 年开始关注智慧课堂的研究，研究内容涉及智慧课堂多维互动教学模式、智慧课堂的学科融合和教学策略以及智慧教室环境下的课堂实证研究等。2.4 研究热点主题分析为了解本文研究主题的主要热点，运行 CiteSpace，利用其关键词共现分析功能，得到了近十年国内智慧课堂的关键聚类知识图谱，如图 4 所示。图 4 中共有 305 个节点和458 条连线，由此组成的聚类可清晰地反映出近 10