大數(shù)據(jù)背景下教育領(lǐng)域熱點問題研究*
——基于關(guān)鍵詞共現(xiàn)分析

◆施佺 錢源

大數(shù)據(jù)背景下教育領(lǐng)域熱點問題研究*
——基于關(guān)鍵詞共現(xiàn)分析

◆施佺 錢源

大數(shù)據(jù)時代的來臨為教育領(lǐng)域研究帶來新的活力和挑戰(zhàn)，運用文獻計量可視化軟件CiteSpace對CNKI中國知網(wǎng)中與關(guān)鍵詞“大數(shù)據(jù)”和“教育”相關(guān)的學術(shù)論文進行關(guān)鍵詞共現(xiàn)知識圖譜分析，探索大數(shù)據(jù)背景下教育領(lǐng)域的熱點研究問題，總結(jié)研究現(xiàn)狀及趨勢。

大數(shù)據(jù)；CiteSpace；教育

1 引言

近年來，教育領(lǐng)域研究者開始關(guān)注大數(shù)據(jù)背景下的教育管理模式轉(zhuǎn)變、教育決策研究等內(nèi)容，大量基于大數(shù)據(jù)背景的教育領(lǐng)域研究論文逐年增加。以“大數(shù)據(jù)”“教育”為主題關(guān)鍵詞在CNKI中國知網(wǎng)進行搜索，僅選擇SCI、EI、中文核心、CSSCI四類來源期刊截止到2015年12月出版的文獻，共檢索到417條數(shù)據(jù)，從2010年開始呈現(xiàn)出逐年上升的趨勢。對這些文章進行瀏覽和篩選，選擇與本研究主題相關(guān)的論文，共247篇。對這247篇文章的關(guān)鍵詞信息進行研究，分析大數(shù)據(jù)的出現(xiàn)對教育領(lǐng)域研究熱點及發(fā)展趨勢的影響。

2 教育領(lǐng)域熱點問題研究知識圖譜

CiteSpace軟件是一款引文可視化分析軟件，著眼于分析科學知識中蘊含的潛在信息，通過可視化的手段呈現(xiàn)科學知識的結(jié)構(gòu)、規(guī)律和分布情況［1］，能對文獻進行作者分析、關(guān)鍵詞共現(xiàn)分析、機構(gòu)分析、作者共被引分析、文獻共被引分析等。關(guān)鍵詞共現(xiàn)分析是一種內(nèi)容分析技術(shù)，通過分析在同一個文本主題中的款目對（單詞或名詞短語對）共同出現(xiàn)的形式，確認文本所代表的學科領(lǐng)域中相關(guān)主題的關(guān)系，進而探索分析學科領(lǐng)域的發(fā)展，發(fā)現(xiàn)學科的研究熱點和研究趨勢［2］。

使用CiteSpace軟件對下載的文獻進行關(guān)鍵詞共現(xiàn)分析，生成圖1所示關(guān)鍵詞共現(xiàn)知識圖譜，分析大數(shù)據(jù)的出現(xiàn)對教育領(lǐng)域研究熱點和趨勢的影響。關(guān)鍵詞出現(xiàn)的頻次由圓圈代表的節(jié)點反映，圓圈越大，表明關(guān)鍵詞出現(xiàn)次數(shù)越多，最大圓圈代表的關(guān)鍵詞是“大數(shù)據(jù)”。

*項目來源：江蘇省普通高校研究生科研創(chuàng)新計劃項目“E-Learning環(huán)境下學生網(wǎng)絡(luò)學習行為的數(shù)據(jù)挖掘與分析”（YKC14023）；全國教育信息技術(shù)研究“十二五”規(guī)劃立項重點課題“基于數(shù)字化校園的學生上網(wǎng)行為數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)研究”（136221504）；江蘇省現(xiàn)代教育技術(shù)研究2014年度重點課題“基于E-Learning的高校教育大數(shù)據(jù)挖掘分析與研究”（2014-R-30418）；江蘇省研究生教育教改課題（JGLX15_102）。

作者：施佺，南通大學交通學院院長、教授，研究方向為數(shù)據(jù)挖掘、智能信息處理；錢源，南通大學教育科學學院，研究方向為教育數(shù)據(jù)挖掘（226019）。

圖1 基于關(guān)鍵詞共現(xiàn)的教育領(lǐng)域熱點問題研究知識圖譜

表1 大數(shù)據(jù)背景下教育文獻高頻次和高中心性關(guān)鍵詞

根據(jù)圖1得到表1所示文獻關(guān)鍵詞、被引頻次、中心性等指標數(shù)據(jù)。中心性代表共現(xiàn)程度的高低，中心性越強，表明該關(guān)鍵詞與其他關(guān)鍵詞共同出現(xiàn)的幾率就越大，也就表示該關(guān)鍵詞在共現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)中的影響力越大。從知識理論角度分析，頻次和中心性高的關(guān)鍵詞一般是某一段時期內(nèi)研究者共同關(guān)注的問題，也就是研究的熱點和前沿。表1中，“大數(shù)據(jù)”是頻次最高也是中心性最高的關(guān)鍵詞；“學習分析”頻次為23，中心性為0.22；“數(shù)據(jù)挖掘”頻次為13，中心性為0.15，等等這些都是熱門的研究主題。

3 大數(shù)據(jù)背景下教育領(lǐng)域的熱點研究

依據(jù)圖1和表1所示結(jié)果，將大數(shù)據(jù)背景下教育領(lǐng)域的熱點研究總結(jié)為以下幾個方面。

學習分析和數(shù)據(jù)挖掘 教育數(shù)據(jù)挖掘是數(shù)據(jù)挖掘在教育領(lǐng)域的新型應用，主要目標為知識發(fā)現(xiàn)、決策支持和推薦等。學習分析是測量、搜集、分析和報告學生及其相關(guān)的學習環(huán)境的數(shù)據(jù)，用以理解和優(yōu)化學習過程和學習環(huán)境［3］。教育數(shù)據(jù)挖掘?qū)Ｗ⒂诩夹g(shù)層面，側(cè)重教育數(shù)據(jù)模型和模式的抽取，強調(diào)挖掘結(jié)果的自動化反饋；學習分析更注重研究有利于改善學習的干預措施。

圖2 以“學習分析”和“教育數(shù)據(jù)挖掘”為關(guān)鍵詞

2012年，美國教育部發(fā)布了報告《通過教育數(shù)據(jù)挖掘和學習分析促進教與學》［4］，提出“數(shù)據(jù)驅(qū)動學校，分析變革教育”的大數(shù)據(jù)時代已經(jīng)來臨，要綜合運用教育數(shù)據(jù)挖掘和學習分析，構(gòu)建教育模型，探索教育變量，為教育教學提供有效支持。

在CNKI中以“學習分析”和“教育數(shù)據(jù)挖掘”為關(guān)鍵詞進行檢索，得到圖2所示的文獻數(shù)量趨勢圖。如圖2所示，2010年以前的文獻數(shù)量很少，但2010年之后開始呈指數(shù)式增長；2016年1—2月份刊登的相關(guān)主題期刊論文已有5篇，可以預計本年度，學習分析和數(shù)據(jù)挖掘仍將是大數(shù)據(jù)背景下教育領(lǐng)域的研究重點和熱點之一。

在線教育——興起與變革 以“在線教育”和“大數(shù)據(jù)”為關(guān)鍵詞進行搜索，得到圖3所示文獻數(shù)量趨勢圖。目前在線學習的發(fā)展趨勢主要有如下表現(xiàn)。

1）移動學習是大方向：隨著無線網(wǎng)絡(luò)的覆蓋，移動終端特別是手機用戶的增多，移動學習逐漸發(fā)展起來。

2）免費是大趨勢：目前在線學習存在各式各樣的免費現(xiàn)象，如免費試用、前期付費后期免費等形式。

圖3 以“在線學習”和“大數(shù)據(jù)”為關(guān)鍵詞

3）細化管理是要求：任何一種在線學習方式，都離不開資源開發(fā)、管理和優(yōu)化等工作，需要設(shè)定管理要求，細化規(guī)則。

4）實現(xiàn)互動是必然：交互功能是在線學習軟件必然要設(shè)計的功能，大多數(shù)在線學習使用者表示學習過程中希望能有更多的互動交流。

5）個性化學習是亮點：學習分析和教育數(shù)據(jù)挖掘的出現(xiàn)，使得在線學習存儲的大量數(shù)據(jù)能夠被更快速分析和使用，學習者可以隨時掌握學習狀況，開發(fā)商也可以掌握學習者的興趣點、學習特征等，為學習者推薦或制訂個性化的學習方案。

教育信息化 我國的教育信息化主要包含兩層含義：一是把提高信息素養(yǎng)納入教育目標，培養(yǎng)適應信息社會的人才；二是把信息技術(shù)手段有效應用于教育，注重教育信息資源的開發(fā)與利用。教育信息化的核心是教學信息化，要求在教育過程中較全面地運用現(xiàn)代信息技術(shù)，促進教育改革，適應信息化社會提出的新要求，深化教育改革，實施素質(zhì)教育。隨著大數(shù)據(jù)時代的來臨，教育信息化也在不斷進步，未來的教育信息化將在教育云平臺上進行展現(xiàn)，現(xiàn)有的教育網(wǎng)、校園網(wǎng)將全面升級，實現(xiàn)互聯(lián)網(wǎng)、電信網(wǎng)、廣電網(wǎng)等跨平臺使用并支持移動設(shè)備。

在CNKI中以“教育信息化”和“大數(shù)據(jù)”為關(guān)鍵詞進行檢索，2013年共有3篇學術(shù)論文，2015年共有10篇論文發(fā)表，研究主題包括大數(shù)據(jù)時代的信息化教學、教師培訓、課程資源建設(shè)、教育輿情監(jiān)控等。

教育決策 以“教育決策”為關(guān)鍵詞搜索到上千篇學術(shù)論文，以“教育決策”和“大數(shù)據(jù)”為關(guān)鍵詞，2013年以來共有8篇論文。大數(shù)據(jù)將在教育決策中發(fā)揮越來越重要的作用已成為共識，但如何利用大數(shù)據(jù)進行決策是目前面臨的難題，如何解決這個難題也是研究者重點關(guān)注的領(lǐng)域。教育決策離不開數(shù)據(jù)，大數(shù)據(jù)背景下的數(shù)據(jù)更加復雜、凌亂，呈現(xiàn)碎片化的特征，并且摻雜一些虛假數(shù)據(jù)，如何收集、選擇數(shù)據(jù)，是第一步需要做的事情。大數(shù)據(jù)對于教育決策的價值在于為教育服務(wù)，將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為支持決策的信息，需要數(shù)據(jù)分析者具備綜合、全面的數(shù)據(jù)分析素質(zhì)和能力。大數(shù)據(jù)的核心是預測，隨著教育信息化和在線學習的持續(xù)發(fā)展，數(shù)據(jù)呈爆炸式增長，需要對數(shù)據(jù)進行整合、分析，發(fā)現(xiàn)新知識，為教育優(yōu)化服務(wù)。

4 數(shù)據(jù)推動決策

傳統(tǒng)決策過程主要依靠決策者的經(jīng)驗，主觀性較強，或多或少存在一些不足，難以充分發(fā)現(xiàn)教育過程中的潛在問題，無法真正有效地優(yōu)化教學、提高學生表現(xiàn)。信息化推動了人類發(fā)展，逐漸成為人類生活必不可少的重要部分；信息化技術(shù)普及的同時，也產(chǎn)生前所未有的海量數(shù)據(jù)。大數(shù)據(jù)時代的來臨，顛覆了傳統(tǒng)數(shù)據(jù)分析方法；大數(shù)據(jù)背景下，利用數(shù)據(jù)挖掘方法發(fā)現(xiàn)問題、支持決策具有多方面的意義。

1）優(yōu)化教學、提高教育質(zhì)量。教師若能充分利用學生學習數(shù)據(jù)，分析學生學習過程，可以更加快速、便捷、有效地了解學生，發(fā)現(xiàn)不足之處并及時反饋，提供改進意見等［5］。

2）為學校管理者制訂更加合理的教學計劃和方案提供決策支持。基于數(shù)據(jù)的教育決策能夠為管理者提供更加準確、合理的決策支持。基于數(shù)據(jù)的教育決策能夠提供從數(shù)據(jù)到?jīng)Q策，實施決策后產(chǎn)生的數(shù)據(jù)再到?jīng)Q策的一種良性循環(huán)過程［6］。

3）幫助地區(qū)甚至是國家級決策者進行科學判斷。數(shù)據(jù)推動決策具有相當明顯的優(yōu)勢，能為決策者提供全方位的視角。大數(shù)據(jù)分析得到的結(jié)果具有全面性、多視角性、參考性強等特點，能夠更好地為決策者提供決策支持。

5 結(jié)語

上文所分析出的教育領(lǐng)域熱點研究問題，都緊緊圍繞“數(shù)據(jù)推動決策”這一主題，學習分析和教育挖掘是分析方法和技術(shù)；在線教育是數(shù)據(jù)來源；教育信息化是信息化大數(shù)據(jù)環(huán)境；教育決策則是根據(jù)數(shù)據(jù)制定決策并運用于教育教學。可見，利用數(shù)據(jù)推動決策已成為教育領(lǐng)域在大數(shù)據(jù)背景下最為重要的研究問題之一。

［1］陳悅，陳超美，胡志剛.引文空間分析原理與應用：Cite Space實用指南［M］.北京：科學出版社，2014.

［2］潘黎，王素.近十年來教育研究的熱點領(lǐng)域和前沿主題：基于八種教育學期刊2000-2009年刊載文獻關(guān)鍵詞共現(xiàn)知識圖譜的計量分析［J］.教育研究，2011（2）：47-53.

［3］Siemens G. Learning and Knowledge Analytics-Knewtonthe future of education？［EB/OL］.［2011-04-17］.http://www. learninganalytics.net/？p=126.

［4］Enhancing Teaching and Learning through Educational Data Mining and Learning Analytics［DB/OL］.［2012-10-12］.http:// www.ed.gov/edblogs/technology/files/2012/03/edm-la-brief. pdf.

［5］Earl L， Katz S. Leading schools in a data rich world［M］. Thousand Oaks， CA: Corwin Press，2006.

［6］顧小清，黃景碧，等.讓數(shù)據(jù)說話：決策支持系統(tǒng)在教育中的應用［J］.開放教育研究，2010，16（5）：79-80.

Research on Hot Issues in Field of Education under Background of Big Data: Based on Co-occurrence Analysis of Keywords

SHI Quan， QIAN Yuan

The advent of the era of big data has brought new vitality and challenges for educational research. This paper uses bibliometric visualization software Cite Space to analyze thesis with key words data and education from CNKI based on Co-occurrence analysis of keywords， explore the hot issues in the fi eld of educational research，summarize the research status and trends.

big data； CiteSpace； education

G642

B

1671-489X（2016）18-0069-03

10.3969/j.issn.1671-489X.2016.18.069