可視化分析方法在我國教育研究領域中應用的元分析

趙慧臣　王玥　張舒予

摘要：文章對中國知網上自2007年至2012年刊發的33篇在教育研究領域中可視化分析論文進行元分析。通過分析論文年份、作者、發表期刊、學術機構等信息，研究論文的作者組成、高產機構、以及期刊分布情況；通過分析文獻內容，研究可視化分析的數據來源、應用領域、工具、方法、圖形等情況，概括可視化分析方法在在教育研究領域中的應用特點，指出可視化分析方法在我國教育研究領域中應用的不足，提出改善可視化分析方法在教育領域中應用的建議。

關鍵詞：教育研究；可視化分析；元分析；知識圖譜

【中圖分類號】G40-057 【文獻標識碼】A 【論文編號】1009-8097（2014）01-0036-08

一、問題提出

我國可視化分析方法應用已經取得不少成果。從20世紀90年代，專業人員已經開始了可視化分析方法（或者稱科學知識圖譜）的研究。其中，大連理工大學科學學與科學技術管理研究所等研究機構一直關注可視化分析的研究，劉則淵等成為科學知識圖譜繪制方面的研究專家。在可視化分析平臺開發方面，中國科學院國家科學圖書館建成了基于SCI和ESI數據庫繪制各領域科學圖譜的系統。

隨著教育研究成果不斷豐富，無論是學科知識、學術流派還是研究熱點都變得更加紛繁復雜。選擇教育某一主題的研究數據，采用可視化分析方法，繪制教育研究的圖形數據或知識圖譜，能夠幫助研究者把握教育教育某一主題的研究熱點、歷史脈絡和未來趨勢等，能夠幫助研究者整體把握學術群體和研究熱點，分析某教育主題的變化狀況，追蹤某教育主題的研究趨勢。

在我國教育領域，既有針對單一主題，利用可視化分析作為工具的研究，如葉平浩利用可視化分析軟件總結我國高職教育研究的主要內容的特點、熱點與前沿；又有利用知識圖譜對在教育領域中的學術問題進行深入的研究，如華中師范大學白文倩構建了教育技術學學科知識圖譜，將知識圖譜系統應用于學科本身的探索。

可視化分析方法在教育研究領域中應用研究的論文數量不少，研究內容較為復雜，但針對可視化分析方法在我國教育研究領域中應用狀況的研究幾乎沒有。有必要對已有研究進行匯總、梳理、分析，以把握可視化分析方法在我國教育研究領域中應用的總體狀況，揭示可視化分析方法我國教育研究領域中應用的基本規律，為推動可視化分析方法在教育研究領域中深入應用提供理論參考及實踐借鑒。

二、研究設計

“元分析是一種數據再分析的方法，即運用測量和統計分析技術對經驗研究結果進行匯總?！蓖ㄟ^統計分析可視化分析方法在我國教育研究領域中應用的文獻，了解可視化分析方法在我國教育研究領域中應用的狀況，以總結其在數據來源、研究領域、分析方法、分析工具等方面的特點。

1.研究思路。本文選取了中國知網（CNKI）中2007～2012年在教育研究領域中可視化分析方面的文章，以數據收集、數據預處理、數據計算、繪制圖譜以及分析與討論五個主要步驟，分析論文年份、作者、發表期刊、機構等來研究論文的作者組成、高產機構以及發表期刊的分布情況，通過梳理文獻的摘要或正文來研究論文的文獻來源、研究內容、研究工具、研究方法等，力求概括可視化分析方法在在教育研究領域中的應用狀況，為促進可視化分析方法在在教育研究領域中的應用提供參考。

2.研究方法。研究可視化分析方法在我國教育研究領域中應用的狀況，不僅需要在形而上的理論視野上，概況性地描述可視化分析方法應用的大致情況，而且應該引入數量化的且具有統計基礎的分析方式，比較準確、客觀地闡述可視化分析方法應用中諸多要素的內在關聯，從而為創新性應用可視化分析方法開展教育研究奠定基礎。

為此，本文采用元分析方法，對可視化分析方法在教育研究領域中的應用狀況進行元分析。元分析借助測量和統計分析方法，對關于某一主題的已有大量研究的統計資料進行再統計、分析和綜合。采用元分析方法，既能夠對可視化分析方法在我國教育研究領域中應用的實際效果做出準確、可信的估計，又可以歸納可視化分析方法在我國教育研究領域中應用的特點、趨勢及存在問題。

3.數據來源。中國知網（CNKI）數據庫的來源比較廣泛，在文獻研究中具有代表性。在檢索中國知網數據庫過程中，一方面以“可視化分析+教育”和“可視化分析+教學”為關鍵詞進行直接檢索；另一方面，考慮到目前的可視化分析以知識圖譜方法為主，以“教育+知識圖譜”和“教學+知識圖譜”為關鍵詞進行間接檢索。

4.應用軟件。本研究的數據統計、分析和圖表產生均采用軟件Excel 2007。

三、數據梳理

通過數據梳理，可以發現可視化分析方法在教育研究領域中的應用范圍廣泛，體現了教育研究者關注可視化分析方法在教育研究中的獨特作用。

1.數據采集。筆者將所檢索的論文信息（篇名、作者、機構、刊名、日期等）轉換到Excel表中進行處理。在此過程中，筆者對數據做了篩選。具體方式為：（1）由于本文所關注的可視化分析或者是將可視化作為分析方法，而不是針對可視化的直接研究，所以去除與可視化分析方法主題不符的文章，如知識可視化視覺表征、教學過程的可視化等；（2）剔除一稿多發的文章；（3）合并連續發表在不同期刊的文章；（4）將檢索所得的論文按照發表年份進行分類、篩選出33篇論文（包括3篇碩士學位論文）作為研究對象。

2.論文總量。我國教育研究領域中，應用可視化分析方法的論文數量從2007年后一直處于上升階段，如圖1所示。2011～2012年更是呈現直線上升趨勢，較前幾年有了明顯提高。其中，關于優秀碩士學位論文3篇，占到文章總數的9%。2007～2010年發表在CSSCI的論文數量為24篇，占總數量的73%，說明可視化分析的高水平研究成果越來越多。

3.期刊分布。33篇論文涉及14種CSSCI教育類期刊。其中，發表1篇論文的期刊有7種期刊，為《科學學與科學技術管理》、《現代大學教育》、《中國遠程教育》、《教師教育研究》、《全球教育展望》、《圖書情報工作》和《高教探索》；發表2篇論文的5種期刊，為《現代教育技術》、《開放教育研究》、《高等教育研究》、《現代遠程教育研究》和《中國電化教育》；發表3篇論文的有1種期刊，為《高等教育研究》；發表4篇論文的有1種期刊，為《電化教育研究》。其中，《電化教育研究》發表論文最多，共發表了4篇?？梢暬治鲅芯康南嚓P論文集中于教育技術和高等教育的相關期刊，反映了兩個學科的學者較多將可視化分析方法應用于各自的研究領域中。

4.作者情況。按第一作者統計，共有23位第一作者。其中，發表論文最多的為河南大學院蔡建東和中央廣播電視大學的魏順平。論文發表較多的機構則有大連NT大學、河南大學中央廣播電視大學。從研究者者的學科背景看，不僅教育領域學者應用可視化分析開展教育研究，而且也有教育領域之外的學者應該用可視化分析方法分析教育問題。論文作者基本上具有碩士以上學位，其中多位為博士后、博士，說明研究者具有較高的研究水平和學術能力。

四、統計分析

梳理、統計中國知網中2007～2012年間相關文獻，研究可視化分析的數據來源、應用領域、工具、方法、圖形、方式等，可以了解可視化分析方法在我國教育研究領域中應用的基本特點。

1.可視化分析的數據來源

可視化分析研究需研究者選擇合適數據資源，搜集相關文獻作為統計數據軟件。當前可視化分析方法在教育領域的應用研究基于國內外各種類型的數據庫，如圖2所示。

在可視化分析方法教育領域研究的應用中，從2007年使用國外Web ofScience（WOS）數據庫、SSCI數據庫，之后更多使用國內的知網數據庫、CSSCI數據庫，再到2012年國內、國外數據庫平分秋色。統計顯示，2007年發表的《國際創業型大學研究現狀的知識圖譜分析》采用了美國Web of Science（WOS）數據庫，2008年發表的《教育技術研究領域研究者派系分析與可視化研究》等采用了國內中國知網（CNKI）數據庫，2009～2012年間的30篇論文都采用美國Web ofScience數據庫、中國知網（CNKI）數據庫、CSSCI數據庫和國外SSCI數據庫。

我國研究者不是僅僅局限于國內某種數據庫，不再盲目追求國外數據庫的權威，而是以國際比較的視野選擇數據庫作為分析教育問題的數據來源。另外，研究者在選取國內數據庫作為文獻來源時，更傾向于選擇中國知網數據庫，而不是CSSCI數據庫。這是因為雖然CSSCI數據庫更具權威性，但數據來源僅限于為數不多的CSSCI來源期刊。

2.可視化分析的應用領域

筆者將33篇論文劃分為5個領域，分別為高等教育、教育技術、社會教育、教育經濟和教育研究。其中，教育技術領域的論文有17篇，占總數的52%；高等教育領域的論文有9篇，占總數的27%：社會教育領域的論文有5篇，占總數的15%；教育經濟和教育研究各有1篇，占總數的3%。

在我國教育研究領域中，可視化分析主要集中在教育技術和高等教育兩個子領域。這反映了研究者的學科背景大多集中在這兩個領域，說明可視化分析方法在教育領域并沒有完全推動。究其原因，教育技術和高等教育兩個學科都不同程度上與計算機技術等聯系緊密，為利用可視化分析軟件研究熱點前沿或研究趨勢提供了寶貴契機。

3.可視化分析的工具

可視化分析軟件對于可視化分析研究起著重要的作用。根據研究工具的用途，可視化分析軟件分為引文前期分析軟件和引文分析軟件。引文分前期分析軟件一般具有兩大功能。一是文獻統計、收錄數據，包括作為數據庫的SQL Server 2000、Excel軟件以及Web ofScience（WOS）數據庫自帶的統計功能；二是挖掘內容、提取關鍵字，包括數據挖掘軟件rost、摘要管理工具Endnote軟件和詞頻分析工具AntConc軟件。

不同可視化軟件使用的年份差別較大，如表1所示。在2007～2008年使用CiteSpace等引文分析軟件并不多，研究者更多使用引文前期分析軟件，進行數據分析和社會網絡分析軟件生成可視化的引文網絡。另外，2012年前后才較多使用SPSS和CiteSpace軟件。從可視化軟件的使用次數來看，在2007～2012年間的33篇論文中，使用文獻分析軟件CiteSpace進行可視化分析的研究最多，共計有18篇，占總數的52%；而引文分析軟件SPSS的論文數量則相對較少，共有7篇，占總數的20%。

從可視化軟件本身的功能來看，研究者越來越傾向于使用SPSS和CiteSpace。Spss軟件能夠對引文數據進行因子分析、主成分分析、聚類分析和多維尺度分析，可以通過可視化圖形顯示出引文中隱含的聯系。CiteSpace軟件不僅能進行引文分析、聚類分析、網絡分析等，還能夠進行多元化、時段化、動態化的數據挖掘。因此兩種軟件不僅能進行文獻分析、繪制知識圖譜，而且能夠取代一些引文前期分析軟件的功能。

4.可視化化分析的方法

陳悅、劉則淵L5J認為科學知識圖譜的基本方法包括引文分析方法、詞頻分析法、共被引分析方法、多元分析方法（因子分析、聚類分析、多維尺度分析）以及社會網絡分析方法。我國教育研究領域中的可視化分析不僅單純地使用一種分析方法，更多的使用不同的分析方法，以彌補單一分析方法的缺陷與不足，如表2所示。

采用多元分析方法的研究（包括單獨使用因子分析、聚類分析、多維尺度分析或者兩兩組合使用）有14篇，占總數的33%。采用共被引分析方法的論文共有12篇，占總數的29%。采用社會網絡方法的論文共有8篇，占總數的19%。采用引文分析方法的論文共有5篇，占總數的12%。采用詞頻方法的論文共有3篇，占總數的7%。當然，其中也有采用兩類分析方法的論文，共有15篇。其中，同時采用多元統計分析方法和共被引分析方法的最多，共有5篇。

5.可視化分析的圖形

不同的研究方法和軟件可以繪制不同類型的可視化圖形。根據陳悅等人的分類方法可將其分為六種，分別是傳統科學計量圖、三維構型圖譜、多維尺度圖譜、社會網絡分析圖譜、自組織映射圖譜、尋徑網絡圖譜。在教育研究領域中的可視化分析多采用傳統科學計量圖、多維尺度圖、社會網絡分析圖和尋徑網絡圖。

（1）傳統科學計量圖以簡單的二維、三維圖形式表達，而且在某些情況下是可以相互轉換的。此類可視化圖形多用于表示對論文的文獻計量分析，比較常見的有折線圖、柱狀圖。其中，折線圖可以用于表示在教育研究領域中可視化分析論文的數量變化。例如，湯建民采用折線圖表示1999～2008年間發表的有關國內民辦高等教育的論文篇數，凸顯不同時期所發論文數量的起伏變化。

（2）多維尺度圖一般是多維尺度分析與聚類分析結合得出的可視化的數據圖形，可以幫助研究者從宏觀從可以把握某一主題的主要的研究熱點領域或者作者派系。例如，葉平浩采用多維尺度圖譜，闡釋國內高等職業教育的研究群組及其交叉關系，表明我國高等職業教育研究的領域在不斷拓寬。

（3）社會網絡分析圖廣泛應用于合著網絡和作者共被引的研究，并推廣到知識的各種載體及單元間的關系分析。例如，陳瑜林等構建了我國教育技術學術群體可視化知識圖譜，并運用社會網絡分析方法，分析國內教育技術學領域主要學者的共被引網絡知識圖譜。

（4）尋徑網絡圖來源于美國德雷克塞爾大學信息科學技術學院陳超美教授首先使用Pathfinder算法對文獻分析。利用CiteSpace分析軟件可以通過引文網絡分析，探尋學科領域演化的關鍵路徑，找出學科領域演化的關鍵文獻（即知識拐點），分析學科演化潛在動力機制，并預測學科發展前沿。

6.可視化分析與討論的方式

第一種形式為對教育領域中某學科本身主干理論、基本架構、研究范式的可視化分析。此類共有4篇文章，占總數的12%。例如，蔡建東通過科學計量學的方法，指出教育技術學的相關學科的關系，并分析教育技術學與相關學科之間的知識流動以及變化趨勢。

第二種形式為對教育領域某一期刊或某一學科的多種期刊，追蹤期刊發展軌跡的可視化分析。此類共有4篇文章，占總數的12%。例如，易高峰梳理1998～2007年間刊載論文的研究熱點，在此基礎上繪制知識基礎圖譜，總結其中的重要文獻。

第三種形式為梳理教育領域某一主題研究概況的可視化分析。此類文章最多，共有17篇，占總數的52%，主要包括三個方面的研究。首先，某一主題研究的熱點領域和前沿分析，共計5篇文章，占第三種形式論文的29%。例如，劉二穩分析了具有里程碑意義的重要文獻，探討信息素質教育研究的知識基礎，揭示其研究熱點及前沿的變化情況。其次，梳理某一主題的歷史發展脈絡的研究，共計9篇文章，占第三種形式論文的53%。例如，湯建民揭示出了近十年國內對民辦高教研究的關注程度、研究的主要內容及動態演變趨勢、存在的問題等，發現了某些傳統研究方法可能難以發現的現象和規律。最后，某一主題的研究現狀和發展趨勢以及對未來的展望的研究，共計3篇文章，占第三種形式論文的18%。例如，周文杰等揭示了國外本領域研究與實踐的三個熱點領域，分析了國外教師培訓的八個子領域，并針對國內教師培訓提出針對性建議。

最后一種形式為教育領域某一主題各類人員發表的論文、經典著作、學者影響力、合作情況的可視化分析。此類共有8篇文章，占總數的25%。例如，魏順平發表的《教育技術研究領域研究者派系分析與可視化研究》構建了教育技術學科的學術群體，研究流派和流派中權威人物。

在相關論文中，僅有《老年教育研究現狀及趨勢的可視化分析》和《近十年來國內民辦高等教育的研究足跡——基于1999～2008研究論文的計量分析和可視化識別》2篇論文在梳理研究概況的同時也指出了研究存在的問題。這說明研究者較多通過可視化分析方法梳理教育領域某一主題的研究概況，尚未采用可視化方法深刻分析教育研究的問題。

五、對策建議

在整體上把握可視化分析方法在教育研究領域中的應用狀況后，有必要針對可視化分析方法在我國教育研究領域中應用的問題，提出改善可視化分析方法在我國教育研究領域中應用的對策建議。

1.綜合應用可視化分析的數據文獻

可視化分析方法在教育研究領域中的應用中，研究者不再盲目跟風使用國外的數據庫，開始使用具有本土特色、符合實際情況的國內數據庫。可視化分析應用中應該以比較的視野，注重數據來源的規范及多種數據的綜合應用，創造性地應用中國知網、CSSCI等數據庫和國外SSCI等代表性數據庫，以可視化分析方法構建具有本土特色、世界眼光的教育研究成果，提升可視化分析方法在教育研究領域中應用的學術水平和創新價值。

2.拓展可視化分析方法的應用領域

我國教育研究領域中的可視化分析主要集中在教育技術和高等教育，其他方面的相關研究并不太多。一方面，是由當前可視化分析方法在教育研究領域中的應用側重于教育技術和高等教育等的研究熱點和知識關系所決定的；另一方面，受到教育技術和高等教育研究者自身專業背景、知識結構和研究條件的影響?？梢暬治龇椒ǖ慕逃龖妙I域應該不斷拓展，逐步應用到學期教育、特殊教育和成人教育等其他教育研究領域中。

3.強化可視化分析方法應用的問題意識

目前可視化分析方法在教育研究領域中應用側重于探討教育技術學等學科本身基本架構、追蹤期刊發展軌跡、梳理教育領域某一主題研究概況、分析某一主題各類人員發表的研究狀況（論文分布、經典著作、學術影響、合作情況）等。除此之外，研究者還應該通過可視化分析方法，探討教育領域研究的問題：不僅僅局限在教育領域中的某一主題上的研究情況，更應該在社會、政治、經濟、文化的宏觀視野中，系統分析在教育領域中某一主題的現實問題及其解決辦法。

4.提高可視化分析研究的傳播效果

在教育領域中，不同學科背景的研究人員存在不同程度的信息閉塞，對相關解學科前沿動態、學術視野較窄等了解不夠，難以借助相關學科的研究成果促進個人研究的開展。另外，面向社會應用時，某些教育研究成果也存理論普及推廣延遲、學術研究大眾化不足等現象。

一方面，以可視化分析方法，幫助專家學者把握學科領域的前沿演化，了解教育領域中的學術群體，分析教育領域研究的發展脈絡，為他們開展相關研究提供有益參考。另一方面，以可視化分析方法，面向社會有效推廣教育研究的新思想，以增強教育研究人員和社會大眾的良性互動，促進教育研究學術成果的大眾化傳播。