◆施佺 錢源
大數據背景下教育領域熱點問題研究*
——基于關鍵詞共現分析
◆施佺 錢源
大數據時代的來臨為教育領域研究帶來新的活力和挑戰,運用文獻計量可視化軟件CiteSpace對CNKI中國知網中與關鍵詞“大數據”和“教育”相關的學術論文進行關鍵詞共現知識圖譜分析,探索大數據背景下教育領域的熱點研究問題,總結研究現狀及趨勢。
大數據;CiteSpace;教育
近年來,教育領域研究者開始關注大數據背景下的教育管理模式轉變、教育決策研究等內容,大量基于大數據背景的教育領域研究論文逐年增加。以“大數據”“教育”為主題關鍵詞在CNKI中國知網進行搜索,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條數據,從2010年開始呈現出逐年上升的趨勢。對這些文章進行瀏覽和篩選,選擇與本研究主題相關的論文,共247篇。對這247篇文章的關鍵詞信息進行研究,分析大數據的出現對教育領域研究熱點及發展趨勢的影響。
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科學知識的結構、規律和分布情況[1],能對文獻進行作者分析、關鍵詞共現分析、機構分析、作者共被引分析、文獻共被引分析等。關鍵詞共現分析是一種內容分析技術,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)共同出現的形式,確認文本所代表的學科領域中相關主題的關系,進而探索分析學科領域的發展,發現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鍵詞共現分析,生成圖1所示關鍵詞共現知識圖譜,分析大數據的出現對教育領域研究熱點和趨勢的影響。關鍵詞出現的頻次由圓圈代表的節點反映,圓圈越大,表明關鍵詞出現次數越多,最大圓圈代表的關鍵詞是“大數據”。
*項目來源:江蘇省普通高校研究生科研創新計劃項目“E-Learning環境下學生網絡學習行為的數據挖掘與分析”(YKC14023);全國教育信息技術研究“十二五”規劃立項重點課題“基于數字化校園的學生上網行為數據挖掘技術研究”(136221504);江蘇省現代教育技術研究2014年度重點課題“基于E-Learning的高校教育大數據挖掘分析與研究”(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,研究方向為數據挖掘、智能信息處理;錢源,南通大學教育科學學院,研究方向為教育數據挖掘(226019)。

圖1 基于關鍵詞共現的教育領域熱點問題研究知識圖譜

表1 大數據背景下教育文獻高頻次和高中心性關鍵詞
根據圖1得到表1所示文獻關鍵詞、被引頻次、中心性等指標數據。中心性代表共現程度的高低,中心性越強,表明該關鍵詞與其他關鍵詞共同出現的幾率就越大,也就表示該關鍵詞在共現網絡中的影響力越大。從知識理論角度分析,頻次和中心性高的關鍵詞一般是某一段時期內研究者共同關注的問題,也就是研究的熱點和前沿。表1中,“大數據”是頻次最高也是中心性最高的關鍵詞;“學習分析”頻次為23,中心性為0.22;“數據挖掘”頻次為13,中心性為0.15,等等這些都是熱門的研究主題。
依據圖1和表1所示結果,將大數據背景下教育領域的熱點研究總結為以下幾個方面。
學習分析和數據挖掘 教育數據挖掘是數據挖掘在教育領域的新型應用,主要目標為知識發現、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的學習環境的數據,用以理解和優化學習過程和學習環境[3]。教育數據挖掘專注于技術層面,側重教育數據模型和模式的抽取,強調挖掘結果的自動化反饋;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“教育數據挖掘”為關鍵詞
2012年,美國教育部發布了報告《通過教育數據挖掘和學習分析促進教與學》[4],提出“數據驅動學校,分析變革教育”的大數據時代已經來臨,要綜合運用教育數據挖掘和學習分析,構建教育模型,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“教育數據挖掘”為關鍵詞進行檢索,得到圖2所示的文獻數量趨勢圖。如圖2所示,2010年以前的文獻數量很少,但2010年之后開始呈指數式增長;2016年1—2月份刊登的相關主題期刊論文已有5篇,可以預計本年度,學習分析和數據挖掘仍將是大數據背景下教育領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“大數據”為關鍵詞進行搜索,得到圖3所示文獻數量趨勢圖。目前在線學習的發展趨勢主要有如下表現。
1)移動學習是大方向:隨著無線網絡的覆蓋,移動終端特別是手機用戶的增多,移動學習逐漸發展起來。
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“大數據”為關鍵詞
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、管理和優化等工作,需要設定管理要求,細化規則。
4)實現互動是必然:交互功能是在線學習軟件必然要設計的功能,大多數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:學習分析和教育數據挖掘的出現,使得在線學習存儲的大量數據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納入教育目標,培養適應信息社會的人才;二是把信息技術手段有效應用于教育,注重教育信息資源的開發與利用。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代信息技術,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,實施素質教育。隨著大數據時代的來臨,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,現有的教育網、校園網將全面升級,實現互聯網、電信網、廣電網等跨平臺使用并支持移動設備。
在CNKI中以“教育信息化”和“大數據”為關鍵詞進行檢索,2013年共有3篇學術論文,2015年共有10篇論文發表,研究主題包括大數據時代的信息化教學、教師培訓、課程資源建設、教育輿情監控等。
教育決策 以“教育決策”為關鍵詞搜索到上千篇學術論文,以“教育決策”和“大數據”為關鍵詞,2013年以來共有8篇論文。大數據將在教育決策中發揮越來越重要的作用已成為共識,但如何利用大數據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注的領域。教育決策離不開數據,大數據背景下的數據更加復雜、凌亂,呈現碎片化的特征,并且摻雜一些虛假數據,如何收集、選擇數據,是第一步需要做的事情。大數據對于教育決策的價值在于為教育服務,將數據轉化為支持決策的信息,需要數據分析者具備綜合、全面的數據分析素質和能力。大數據的核心是預測,隨著教育信息化和在線學習的持續發展,數據呈爆炸式增長,需要對數據進行整合、分析,發現新知識,為教育優化服務。
傳統決策過程主要依靠決策者的經驗,主觀性較強,或多或少存在一些不足,難以充分發現教育過程中的潛在問題,無法真正有效地優化教學、提高學生表現。信息化推動了人類發展,逐漸成為人類生活必不可少的重要部分;信息化技術普及的同時,也產生前所未有的海量數據。大數據時代的來臨,顛覆了傳統數據分析方法;大數據背景下,利用數據挖掘方法發現問題、支持決策具有多方面的意義。
1)優化教學、提高教育質量。教師若能充分利用學生學習數據,分析學生學習過程,可以更加快速、便捷、有效地了解學生,發現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。基于數據的教育決策能夠為管理者提供更加準確、合理的決策支持?;跀祿慕逃龥Q策能夠提供從數據到決策,實施決策后產生的數據再到決策的一種良性循環過程[6]。
3)幫助地區甚至是國家級決策者進行科學判斷。數據推動決策具有相當明顯的優勢,能為決策者提供全方位的視角。大數據分析得到的結果具有全面性、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。
上文所分析出的教育領域熱點研究問題,都緊緊圍繞“數據推動決策”這一主題,學習分析和教育挖掘是分析方法和技術;在線教育是數據來源;教育信息化是信息化大數據環境;教育決策則是根據數據制定決策并運用于教育教學??梢?,利用數據推動決策已成為教育領域在大數據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域和前沿主題:基于八種教育學期刊2000-2009年刊載文獻關鍵詞共現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.讓數據說話:決策支持系統在教育中的應用[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