大数据驱动下教学改革研究的可视化分析——基于2013—2022年CSSCI期刊论文.pdf

大 数 据 驱 动 下 教 学 改 革 研 究 的 可 视 化 分 析 基 于 年 期 刊 论 文基金项目：年广东省教改项目；中山大学本科教学改革研究项目作者简介：陈明红（），女，重庆人，副教授，博士，研究方向：信息行为、信息资源管理。陈明红，韩 静，杨欣雨，李志寰，吴依萌，连晓丽（中山大学 信息管理学院，广东 广州）摘 要：以 年 期刊中与大数据教学改革的相关文献为数据来源，借助 和 知识图谱软件，对大数据驱动下教学改革研究论文的时间特征、学科与机构分布进行统计分析，揭示该领域作者发文量、高被引作者和作者合作情况，并通过聚类分析、中心性分析和关键词突现分析可视化地展现大数据驱动下教学改革研究主题、热点及演变趋势，以期为大数据教学改革实践与理论研究提供参考。关键词：大数据；教学改革；中图分类号：文献标识码：文章编号：（）：，（，）：，：；人类社会正在经历由大数据所引发的时代转型与社会革命，数据日益成为社会的核心资源和决策依据，赋能于社交、金融、医疗、教学、科研等诸多领域。对于教学，大数据在教学资源丰富、教学环境优化、教学现实感知等方面具有突出优势，极大地促进了专业人才培养，同时也因其多源融合、精准量化、数智可视等理念与技术推动教学变革，对人才培养和课程教学提出新要求，引起了社会的广泛关注。自从我国“十三五”规划提出实施国家大数据战略以来，大数据专业建设迎来高峰，目前已有 所高校开设了大数据专业。众多学者围绕大数据时代专业教学及改革展开广泛讨论，从宏观上研究大数据对课堂教学的影响、大数据时代的教学范式、大数据与教育教学的深度融合、大数据专业建设、人才培养，也有研究从微观层面上结合所在高校或专业讨论大数据环境下教学改革的具体问题，包括知识管理的教学模式、高校教学质量评价、思想政治教学转型、教育大数据的建设路径、面向新工科和新文科的大数据专业课程建设等，成果丰硕，主题丰富。为全面了解大数据驱动下教学改革研究主题与发展动向，本文采用文献计量和知识图谱方法，系统梳理和深入分析 年的 期刊论文，对大数据驱动下教学改革研究论文的发表时间、学科与机构分布进行统计分析，揭示该领域作者发文量、高被引作者和作者合作情况，并通过聚类分析、中心性分析和关第 卷 第 期 年 月资源信息与工程 键词突现分析可视化地展现大数据驱动下教学改革研究主题、热点及演变趋势，以期为大数据教学改革实践与理论研究提供参考。数据来源与研究方法 数据来源将 作为数据源，期刊来源限定为 以提升数据质量，将关键词“大数据”分别与“教学”“教改”“教育”“课程”“人才培养”“专业人才”等检索词进行“逻辑与（）”连接构造检索式，于年 月 日在论文的篇名中检索 年至检索当日的文献，剔除重复以及非论文类文档等无效文献后得到 篇论文。研究方法采用文献计量和知识图谱方法进行定量分析，可视化地呈现大数据教学改革研究的重点内容，探究文 献 之 间 关 联 及 相 关 研 究 发 展 脉 络。利 用 软件对文献进行基本统计，揭示该领域研究成果的发表时间、学科分布、高频机构及作者发文量，借助 和 两款文献可视化工具构建作者合作网络、关键词共现网络、关键词共现时区图和关键词突变表，厘清大数据驱动下教学改革研究特征、热点、发展动向与前沿趋势。基本统计分析 时间分布以年为单位进行发文量统计，年度变化趋势如图 所示。可以看出，大数据教学改革研究历程可大致划分为三个阶段：快速发展期（年）、平稳发展期（年）和逐渐衰退期（年），基本符合 的科学文献指数增长规律，一方面反映了大数据教学改革相关研究逐渐趋向理性，另一方面也说明，近年来相关研究更加分化和具体，以“大数据”直接命名的论文数量有所下降。图 论文年度分布图 学科分布对文献进行学科分布统计，可明确研究主题的学科范畴，快速掌握该领域的研究概况。的学科分类体系中，社会科学分为社会科学辑和辑，前者主要涉及政治、军事和法律等方面，后者主要是关于人口学和教育学等方面的研究。据此分类标准，大数据教学改革研究学科分布如图 所示。需要说明的是，由于 的各学科门类存在交叉重叠，因而 个学科门类的总论文数大于样本量。该领域的多数研究都属于社会科学，其中社会科学辑 篇，占总量的，信息科技发文量为 篇，占总发文量的，即主要集中于社会科学辑和信息科技 个学科门类，其余研究分布在哲学与人文科学、社会科学辑和经济与管理科学。图 论文学科分布图 机构分布将某研究领域发文量较高的机构视为核心主导机构。经统计，大数据教改研究领域发文量最多的 个机构如表 所示，多为师范院校。这些机构发文量占总量的，其中：西南大学发文量以绝对优势稳居首位；从被引次数看，东北师范大学、江苏师范大学、华东师范大学、北京师范大学、吉林大学较为领先，被引次数均超过 次，说明这些机构的论文受到学界广泛关注。表 发文量前 的机构有关情况统计发文量排序机构发文量 篇百分比 被引次数被引排序西南大学华中师范大学北京师范大学东北师范大学华东师范大学江苏师范大学曲阜师范大学武汉大学吉林大学中国人民大学第 卷陈明红等：大数据驱动下教学改革研究的可视化分析 基于 年 期刊论文第 期 作者分析 作者发文量分析根据普赖斯定律确定核心作者：核心作者的最低发文量 ，其中 代表本领域中最高产作者的发文量。根据统计结果，大数据教改研究领域发文量最高的作者为杨现民，共发文 篇，即，计算得到，即在大数据教改领域至少发文 篇的作者为核心作者，共有 位。为节省篇幅，表 仅展示发文量 篇以上的作者情况，发文量占总量的。表 发文量 篇以上核心作者有关情况统计发文量排序作者发文量 篇百分比 杨现民姜强赵蔚吴南中刘宏达胡凡刚余胜泉刘清堂夏海鹰李怀杰牟智佳赵可云 作者合作分析为分析本领域的核心作者及其合作关系，利用 软件对数据进行处理，凡是合作过的作者都作为分析对象，构建作者合作网络，如图 所示，节点大小与作者影响力成正比，连线的粗细代表合作频次高低，研究团体用不同的颜色显示。合作网络显示，大数据教学改革研究领域已形成较为固定的合作研究团队，杨现民为最核心的节点，一直致力于大数据教学研究动向与前沿相关研究，与其他几个团队均有合作，其中，与唐斯斯的合作最多，合作发文 篇，共同探讨了教育大数据的内涵、框架及政策建议等问题。大数据教学改革研究热点分析 主题聚类分析利用 软件对文中关键词进行聚类分析，导入样本数据，时间切片设置为 年，采用 算法对网络图像进行裁剪，在所有可能的路径中只保留有效路径，聚类分析结果如图 所示。大数据教学改革研究领域主题共有 个大类：学习分析主题的研究聚焦于学习分析、个性化学习和教育数据学习等方面，考虑了个体之间的差异；数据挖掘主题的研究主要讨论如何采集教育大数据，通过对其深入的文本分析、关联规则挖掘、用户图 论文作者合作网络分析第 卷资源信息与工程第 期图 论文主题聚类图画像分析等提出人才培养和课程体系优化策略；人才培养的研究主要聚焦高校人才培养的模式、方法、内容，尤其是对思想政治教育和创新能力的培养；人工智能主题的研究主要是对人工智能概念进行界定，梳理人工智能的发展现状，并探索人工智能在高校教育中的应用；信息素养主题的研究主要聚焦于数据信息素养、高校图书馆、专业建设和大数据管理与应用等方面，对于在大数据环境下的教学改革的推进有重要意义；智慧教育的研究主要探讨如何将大数据、人工智能等技术应用于高校教学开展智慧教学，形成智慧教育共同体；教育研究主要是讨论如何运用深度学习等新型方法在未来的高校教育领域实现价值共创；高校研究主题致力于探讨人工智能背景下的未来教育变革，将现代技术与传统教育相结合，推进高校教育的现代化进程。从聚类结果看：模块值为，大于，说明聚类结构显著；平均轮廓值为，大于，表明聚类结果合理；关键词共现网络共有 个节点，条连线，网络整体密度为，说明网络密度不高，结构松散，即学者对大数据教学改革的研究视角较为丰富，没有聚焦于极少数研究主题。关键词频次和中心性分析可将高频和较大中心度的关键词视为研究领域的热点主题，其中，高频关键词是研究的核心，高中心度的关键词是研究的重点。对大数据教学改革研究领域的关键词进行频次和中心度分析，结果如表。结合聚类分析、频次与中心性分析结果可知，近 年来大数据教学改革研究热点集中于大数据和人工智能背景下的高等教育的教学模式、人才培养、教育改革 个领域，研究如何将大数据和人工智能技术作为教育改革的技术手段，探索新的教学模式。表 高频和高中心性关键词序号频次中心性年份关键词大数据学习分析人工智能人才培养教育改革教学模式智慧教育信息技术机器学习教育研究 主题演化分析在 中选择 算法对研究数据进行主题演化分析，得到图 大数据教学改革研究热点演化图。为学习分析类，其研究的时间跨度为 年。该聚类下首先出现的关键词为学习分析，由“教育数据”和“教育数据挖掘”衍生而来，其他关键词为元分析、共词分析、学习行为和应用等，说明在这段时间内，研究者关注学习分析技术的含义及其在大数据教育中的应用。例如，大数据技术为现代教育提供了新的数据分析手段，整合并分析海量学习数据，从中发现学习者的学习规律并预测其学习效果，最后根据学习效果提供相应的学习意见，是大数据在教育领域的广泛应用。与其他聚类主题不同的是，该聚类主题更加注重微观层面上学习者个体的研究。为数据挖掘类，其研究的时间跨度为 年，关键词主要有政策证据、协同管理、多元协同、危机学习等。从关键词的演变曲线还可以看出 年以前该主题研究视角相对集中，高频关键词较少，主要关注数据挖掘与信息化教学改革。在大数据时代背景下，随着数据的指数式增长和人们的思维、生活方式的转变，新的教学观也随之产生。年之后的研究视角逐渐多元化，开始出现多个分支，如大数据驱动的教育治理运行机制现代化、人工智能时代下教育创新发展方向与路径的研究。为人才培养类，其研究的时间跨度为 年，该类的主要研究内容为人才评价、信息管理、专业改革、高等教育、产教融合等，研究重点是如何通过信息技术对高等教育的课程进行改革创新以及培养人才，例如：王卓元提出大数据人才需求量倍第 卷陈明红等：大数据驱动下教学改革研究的可视化分析 基于 年 期刊论文第 期增，各高校要重视大数据专业人才培养；吴林指出大数据给人才培养提出了新要求，因此构建适应大数据时代的人才能力素养体系显得尤为重要；查先进的研究表明信息管理专业人才培养需顺应大数据时代的变革。为人工智能类，从 年至今，该主题一直是研究热点，学界广泛讨论如何应用各种人工智能技术实现精准教学、建设智慧校园、创新教育路径、实现数据赋能等问题。为信息素养类，其研究的时间跨度从 年延续至今，其中 年活跃度较高。该类的关键词主要有培养模式、信息素养、数据素养、教学模式、专业建设等，重点关注大数据背景下信息素养的内涵与构成维度。为智慧教育类，较多关键词出现在 年，包括深度学习、数据分析、区块链、分析工具、智慧教育等，重点探讨大数据、深度学习、区块链等先进的信息技术在教育领域的运用。如郑旭东认为区块链作为新型技术与区域教育治理现代化的共治理念相契合能够对区域教育治理赋能。为教育研究类，研究时间跨度为 年，该聚类的主要关键词为教育应用、数据、互联网、新工科、研究范式等，重点关注大数据时代教育改革的实现路径、大数据时代教育研究的机遇与挑战、新工科背景下大数据专业建设与人才培养 等问题。为高校类，时间跨度大，从 年，该聚类的主要关键词有互联网、创新、大学生、创业教育、新时代、改革等，着重探讨数智时代高校教育改革路径与创新发展思路。图 论文关键词共现时区图 前沿分析研究领域的新兴动态概念可反映研究前沿，通过关键词突现揭示，识别在某个时间段频次变化率较高的关键词。利用 分析突现词，得到突现强度最大的 个关键词，按照突现开始的时间进行排序，如图 所示。“”表示统计开始的年份，所有关键词的“”值均为；“”表示关键词的频次变化程度，“”值越大，表示突现词的突现强度越高，说明该关键词在这段时间内突发的可能性大，很有可能是本领域研究热点；“”表示该关键词突现开始时间；“”表示关键词突现结束时间；红色方块的数量表示该关键词持续的年数。图 关键词突现表第 卷资源信息与工程第 期观察图 可知：）突现强度最强的是 年开始突现的“高校”，且一直持续至今，说明从 年开始，大数据教学相关研究便把研究对象集中到高校，同时也反映了未来的研究也将继续把高校作为重点研究对象；）“数据挖掘”关键词突现于 年到 年，表明教育数据挖掘在这段时间内受到了关注。在高等教育已进入大数据时代的背景下，如何利用教育数据挖掘技术将海量的在线学习数据转化为信息和知识尤为重要；）“教育治理”和“学习行为”突现于 年这个时间段，说明高等教育的教学模式、教学治理和学习行为受到了关注；）“人工智能”“新工科”“机器学习”和“创新”突现于 年，并持续影响至今，说明从 年开始研究者便开始关注人工智能技术在高校大数据教育的应用和数据分析能力，关注度一直持续至今表明这几个主题仍是目前的研究热点同时也是未来的研究趋势；）除了“高校”之外，近 年长期突现的关键词还有“优化研究”和“高校教育”，表明大数据时代高校教育改革问题日益受到重视。综合前文，可以将大数据教学改革研究前沿主题及其发展历程归纳如下：）快速发展阶段。年期间，我国教育系统敏锐地把握大数据技术带来的机遇，对传统教育的改革进行了初步探索，学习分析、大数据、在线教育等与教学相结合的课题成为此阶段大数据教学改革的研究前沿；年期间大数据改革快速发展，大数据教学改革尤其是教育大数据和教育信息化主题相关研究文献爆发式增长，研究广度和深度显著提高，由此也发展了更多元的研究方法与研究视角，如信息素养、大数据思维和教育治理等。）平稳发展阶段。年期间，我国大数据教学改革研究已逐渐进入了成熟发展阶段，文献数量基本保持稳定。新工科、创新是该阶段高校教学改革研究的热点。）逐渐衰退阶段。年至今，相关研究主题更加分化和具体，较少出现以“大数据”直接命名的文献。研究结论以近 年大数据教学改革研究领域的 篇 期刊论文作为分析对象，利用文献计量和可视化工具分析该领域文献的学科与机构分布特征、主题、热点及演变趋势，得到如下结论：）通过基本统计分析发现，大数据教学改革研究自 年起开始被关注，发文量成波动上升趋势，在 年成为研究热点并进入成熟发展阶段。多个学科关注大数据教学研究，目前研究阵地主要集中在社会科学领域，且发文量排名靠前的机构以高校为主，但集中度不高。）根据作者分析发现，截至 年 月 日，教改研究领域核心作者共有 位，高产作者已经形成了较为稳定的研究团体。）通过主题聚类分析总结归纳出了大数据教学改革研究领域的热点主题共 个。通过对关键词共现时区图的分析，归纳总结出了大数据教学改革研究领域研究主题的发展脉络。通过对关键词突现表的分析，归纳总结了大数据教学改革研究三个阶段的研究前沿和热点问题：快速发展阶段，先有对基础理论进行探讨和对大数据与教育结合方式、途径等的思考，随后大数据教学改革相关研究的广度进一步拓宽、深度进一步加深、研究视角更加多元，信息素养、大数据思维和教育治理等问题也开始受到关注并成为此阶段的研究前沿；平稳发展阶段，由于受到大环境的影响，开始逐渐关注新工科和创新等领域，文献发展保持稳定速度；逐渐衰退阶段，相关文献数量逐渐下降，但仍集中在人工智能、高校教育等方向。结语本研究仅对目前大数据教学研究动向及前沿的文献进行阶段性整合分析，而相关的教育政策、教育平台、教育技术研究也应逐步推进，将研究结果付诸实践才更有意义。大数据时代促进了新的学科及新的教学方式的诞生和发展，如何推动新学科的教学实施、利用新的教学方式提高学生的学习兴趣成为亟待解决的问题。参考文献：陆根书 大数据在高等教育领域中的应用及面临的挑战 重庆高教研究，（）：张 劲 大数据环境下高校意识形态安全教育体系的构建 学校党建与思想教育，（）：李 宁 大数据背景下应用型大学专业课程教学的变革 江苏高教，（）：蒋月侠 大数据时代下的课堂教学变革：评智慧课堂 教育发展研究，（）：杨现民，骆娇娇，刘雅馨，等 数据驱动教学：大数据时代教学范式的新走向 电化教育研究，（）：许晓川，王爱芬 大数据与多元智能在教育教学中的深度融合 教育理论与实践，（）：第 卷陈明红等：大数据驱动下教学改革研究的可视化分析 基于 年 期刊论文第 期 张 燕，刘 鹏，赵海峰，等 大数据专业建设的思考与探索 中国大学教学，（）：王晰巍，李玥琪，贾若男，等 新文科背景下大数据管理与应用专业人才培养模式 图书情报工作，（）：郭亚军，袁一鸣，杨志顺 基于大数据的高校教学知识管理模式研究 现代情报，（）：马 星，王 楠 基于大数据的高校教学质量评价体系构建 清华大学教育研究，（）：冯 多，李大棚 大数据驱动高校思想政治教育创新的活力、困境及进路 现代教育管理，（）：常桐善 高等教育大数据建设路径：美国的经验及其对中国的启示 重庆高教研究，（）：吴贺俊，饶洋辉 面向新工科的大数据专业课程建设中国大学教学，（）：赵 星，俞晓婷，万玲玉 新文科背景下大数据管理与应用专业培养特征的内容分析 图书与情报，（）：杨沛霆，徐纪敏 关于普赖斯科学技术发展指数增长规律的探讨 科学学与科学技术管理，（）：胡德华，种乐熹 国内外学科馆员研究的可视化分析与比较 图书馆理论与实践，（）：冯亚飞，胡昌平，李霜双 国内学术资源研究的知识图谱与热点主题 情报科学，（）：，钟文娟 基于普赖斯定律与综合指数法的核心作者测评：以图书馆建设为例 科技管理研究，（）：陈颖博，张文兰 国外教育人工智能的研究热点、趋势和启示 开放教育研究，（）：闫守轩，王少奇 我国本科教学研究的热点主题及其演进：基于 年 数据库关键词共现知识图谱的可视化分析 辽宁师范大学学报（社会科学版），（）：金 陵 大数据与信息化教学变革 中国电化教育，（）：申 霞，夏豪杰 大数据背景下教育治理运行机制现代化 教育研究与实验，（）：王元卓，隋京言 新工科背景下的大数据专业建设与人才培养 中国大学教学，（）：吴 林，王 秉，吴超 大数据时代安全情报人才培养的思考 现代情报，（）：查先进，杨海娟 大数据背景下信息管理专业人才培养模式改革创新影响因素研究：以湖北高校为例 图书情报知识，（）：贾 璞，宋乃庆 大数据时代中学生数据素养：内涵、价值与构成维度 电化教育研究，（）：郑旭东，狄璇，岳婷燕 区块链赋能区域教育治理：逻辑、框架与路径 现代远程教育研究，（）：甘容辉，何高大 大数据时代高等教育改革的价值取向及实现路径 中国电化教育，（）：卢 盈 大数据时代教育研究的机遇、挑战与应对高教发展与评估，（）：周 建，刘炎宝，刘佳佳 情感分析研究的知识结构及热点前沿探析 情报学报，（）：王知津，李圆方，李巧英，等 基于 分析的信息行为研究现状与趋势 现代情报，（）：（上接第 页）结语近年来，区块链技术不断发展和持续创新，元宇宙和 备受关注，作为其重要组成部分，具备一定的发展基础和应用前景。本文的研究从 的客观技术属性出发，主要探讨了 在图书馆领域的数据资产利用新方式、基于 的图书馆数据资产利用逻辑框架与路径，以解决目前图书馆资源利用存在的安全性、权属、质量、开放性、价值转化与评估的问题，演示了 在图书馆数据资产利用的应用场景。参考文献：国务院关于印发“十四五”数字经济发展规划的通知（国发 号）（）：中国图书馆学会关于印发中国图书馆学会“十四五”发展规划纲要（年）的通知（）：张兴旺，廖 帅，张鲜艳 图书馆大数据资产的内涵、特征及其合理利用研究 情报理论与实践，（）：白广思 数字图书馆大数据分类研究 图书馆学研究，（）：陆建栖，陈亚兰 元宇宙中的数字资产：的内涵、价值与革新 福建论坛（人文社会科学版），（）：陈苗，肖鹏 元宇宙时代图书馆、档案馆与博物馆（）的技术采纳及其负责任创新：以 为中心的思考 图书馆建设，（）：刘 炜，祝 蕊，单蓉蓉 图书馆元宇宙：是什么、为什么和怎么做？图书馆论坛，（）：张兴旺，辛 杰，吕瑞倩，等 元宇宙视域下图书馆数字藏品价值链的范式构建与场景嵌入研究 农业图书情报学报，（）：第 卷资源信息与工程第 期