國內(nèi)數(shù)字教材研究熱點與趨勢
——基于文獻的Citespace可視化分析

☆ 劉 巧王 偉,2

（1.東北師范大學(xué)信息科學(xué)與技術(shù)學(xué)院，吉林長春 130117；2.教育部數(shù)字化學(xué)習(xí)支撐技術(shù)工程研究中心，吉林長春 130117）

一、引言

信息技術(shù)的迅猛發(fā)展給人類社會帶來了巨大的變化，就教育領(lǐng)域而言，信息技術(shù)與教學(xué)的深度融合將是教育信息化的未來發(fā)展趨勢，數(shù)字教材作為一種新型的數(shù)字學(xué)習(xí)資源和促進教育均衡發(fā)展的重要手段，隨著信息化環(huán)境的普及，引起了學(xué)術(shù)界和教育界對數(shù)字教材的廣泛關(guān)注。在過去近20年中，關(guān)于數(shù)字教材的研究層出不窮，無論從研究內(nèi)容和研究方法方面而言都涉及面較廣，本文試圖利用信息可視化方法——知識圖譜，并結(jié)合定性分析，從文獻發(fā)表數(shù)量、作者及機構(gòu)分布、關(guān)鍵詞共現(xiàn)聚類圖譜、主題聚類以及突現(xiàn)詞來梳理和分析2000年-2017年國內(nèi)數(shù)字教材研究領(lǐng)域的研究熱點、主要研究內(nèi)容以及研究前沿。

二、研究設(shè)計

（一）數(shù)據(jù)來源

本研究選取中國知識資源總庫CNKI系列數(shù)據(jù)庫中的核心期刊和CSSCI作為文獻來源，檢索條件為“主題”，檢索詞為數(shù)字教材、數(shù)字教科書、數(shù)字課本、電子教材、電子教科書和電子課本，時間范圍為2000年1月1日到2017年12月31日，共檢索出263條記錄，刪除訪談、征稿通知、會議通知等非學(xué)術(shù)類文獻后獲得230篇有效數(shù)據(jù)，將其確定為研究樣本。

（二）研究方法與工具

本文主要采取科學(xué)知識圖譜方法，對樣本文獻進行可視化分析，分析工具主要是Citespace，其主要可對某個研究領(lǐng)域的研究熱點、研究前沿和研究趨勢進行探索[1]，具有準(zhǔn)確、高效和便利的特點。但是Citespace軟件只能勾勒整個研究領(lǐng)域的概況，無法提供更深入的文獻細節(jié)信息，所以本研究根據(jù)Citespace的分析結(jié)果，結(jié)合對文獻的定性分析，進一步系統(tǒng)地梳理和分析該領(lǐng)域的相關(guān)文獻，從而得出結(jié)論。

三、研究文獻統(tǒng)計分析

（一）論文發(fā)表數(shù)量分析

對文獻的發(fā)表數(shù)量及年代分布的分析主要是為了了解國內(nèi)在這一領(lǐng)域的研究趨勢以及時間脈絡(luò)，從中挖掘背后隱含的一些有價值的信息，如圖1所示，從中可以看出國內(nèi)對該領(lǐng)域的研究總體是呈上升趨勢的，尤其是到2010年以后，研究幾乎呈爆炸式增長，到2014年左右達到峰值，卻在2015年左右，對電子教材的研究數(shù)量出現(xiàn)了小幅回落。

圖1 文獻年度分布

人們對待新鮮事物的態(tài)度往往是經(jīng)歷觀望、追隨、狂熱、冷靜、再回歸理智的過程，顯然我國學(xué)術(shù)界對于數(shù)字教材的相關(guān)研究的態(tài)度也顯示出了這種趨勢，從對數(shù)字教材的相關(guān)研究伊始，截止到2010年，國內(nèi)學(xué)者對該領(lǐng)域的研究一直不溫不火，然而，隨著多媒體技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的迅速發(fā)展，同時我國教育部印發(fā)的相關(guān)文件提出要加強教育資源開發(fā)與利用，由此數(shù)字教材的研究迅速形成一股熱潮。到2013年3月14日，教育部辦公廳印發(fā)了《2013年教育信息化工作要點》，其中明確要求數(shù)字教材等數(shù)字產(chǎn)品的研發(fā)，這種實踐推動了對該研究的狂熱研究，到2014年達到了峰值，但是隨之也出現(xiàn)了一批學(xué)者對數(shù)字教材的可行性與必要性以及存在的問題進行了理性的審視，如李芒提出要省察電子教科書帶來的負(fù)面影響，提出要與紙質(zhì)教科書并存，重點研究其引入方式和教學(xué)方法[2]。牛瑞雪認(rèn)為電子教材的研究多停留在理論的表層，要開發(fā)出真正的數(shù)字教材應(yīng)將技術(shù)、教育理論與學(xué)科知識有機地融合[3]。至此對電子教材的研究在經(jīng)歷狂熱后，逐漸回歸理性分析，也表明我國對電子教材的研究逐漸進入成熟期。

（二）合作機構(gòu)及作者分析

將數(shù)據(jù)導(dǎo)入Citespace中，繪制作者與合作機構(gòu)網(wǎng)絡(luò)圖譜，如圖2所示，每一個節(jié)點代表一位作者或機構(gòu)，節(jié)點越大表明發(fā)文量越多，標(biāo)簽的字號越大表明中心性越高，節(jié)點間的連線越粗表明合作聯(lián)系越密切，由此，可以看出對數(shù)字教材的研究呈現(xiàn)出很強的聚集性，其中，研究機構(gòu)主要包括華東師范大學(xué)、北京師范大學(xué)、首都師范大學(xué)和人民教育出版社等。機構(gòu)之間合作也頻繁而密切，包括大學(xué)之間的合作，以及大學(xué)與出版社間的合作，由此可知，該研究涉及的領(lǐng)域主要包括教育和出版。同時，如吳永和、黃榮懷、祝智庭、孫眾、顧小清、陳桄等學(xué)者在該研究領(lǐng)域活躍值很高，成為電子教材研究領(lǐng)域的領(lǐng)軍人物和中堅力量。

圖2 作者與合作機構(gòu)網(wǎng)絡(luò)圖譜

四、研究內(nèi)容分析

（一）數(shù)字教材研究主題聚類分析

本研究選擇節(jié)點類型為“Term”進行共詞分析，在Citespace中Term表示文獻的標(biāo)引詞，來源包括文獻的題目、摘要和關(guān)鍵詞，在一定程度上代表著該領(lǐng)域的研究內(nèi)容或主題。由此，通過運行Citespace并對整個網(wǎng)絡(luò)進行修剪的修剪策略，得到共詞聚類圖譜，如圖3所示。由可視化結(jié)果可以看出，共詞圖譜形成了4個主要聚類，代表著2000年-2017年數(shù)字教材質(zhì)量較高的核心文獻的主要研究領(lǐng)域，但是值得注意的是，這四類研究主題在一定程度上有著關(guān)聯(lián)和交叉，因此，需同時結(jié)合深入研讀文獻，有所側(cè)重地進行定性分析。

圖3 數(shù)字教材文獻共詞聚類圖譜

1.聚類0電子教材研發(fā)

包括功能特性、設(shè)計原則、開發(fā)模式、學(xué)習(xí)資源、學(xué)習(xí)活動、中小學(xué)等關(guān)鍵詞，該聚類規(guī)模最大，說明關(guān)于數(shù)字教材的研究主要聚焦于教材的設(shè)計與開發(fā)，同時也是當(dāng)前研究的熱點，尤其是隨著技術(shù)的發(fā)展與教學(xué)理念的更新，基于網(wǎng)絡(luò)平臺的教材建設(shè)的相關(guān)研究如雨后春筍般層出不窮，具體來看，研究關(guān)注的點很多，各有側(cè)重。但總體上，主要有兩個趨勢：一是重視教育理論對研發(fā)的指導(dǎo)；二是強調(diào)功能特性的研發(fā)。

（1）重視教育理論的指導(dǎo)。早期的研究主要著眼于將紙質(zhì)教材的內(nèi)容數(shù)字化，注重學(xué)習(xí)內(nèi)容的完整性，雖然也將電子教材定位于學(xué)習(xí)資源，強調(diào)其主干內(nèi)容要包括教材、電子教案、配套習(xí)題集、試題庫以及必要的硬件組件，但是技術(shù)與學(xué)習(xí)內(nèi)容的組合是淺層次的，缺乏合理的內(nèi)容設(shè)計與編排。而隨著對電子教材的不斷推廣與應(yīng)用，研究逐漸重視教育理論對數(shù)字教材研發(fā)的指導(dǎo)，將學(xué)習(xí)理論、學(xué)習(xí)活動、學(xué)習(xí)內(nèi)容和技術(shù)有機地融合在一起，提出了基于某種教學(xué)理論、學(xué)習(xí)理論或某種具體學(xué)習(xí)方式的數(shù)字教材的設(shè)計與開發(fā)模式[4]。例如：從教學(xué)理論的角度，莊科君等基于波紋環(huán)狀教學(xué)設(shè)計模式并結(jié)合一般教材的制作過程及網(wǎng)絡(luò)課程的開發(fā)流程，給出了基于首要教學(xué)原理的電子教材開發(fā)流程[5]；從學(xué)習(xí)方式的角度，楊琳等以深度學(xué)習(xí)對學(xué)習(xí)資源的需求為切入點，將問題情境創(chuàng)設(shè)、基于學(xué)習(xí)共同體的協(xié)同建構(gòu)、基于知識點的學(xué)習(xí)、形成性評價等學(xué)習(xí)活動融入電子教材并給出了開發(fā)策略[6]。總體來看，雖然有關(guān)數(shù)字教材開發(fā)的經(jīng)驗尚有所欠缺，針對數(shù)字化學(xué)習(xí)的理論研究尚顯不足，但是對數(shù)字教材的研發(fā)已經(jīng)意識到迫切需要相關(guān)教育理論的指導(dǎo)和引領(lǐng)，目前也有一定的研究成果，這為數(shù)字教材的推廣和應(yīng)用提供了理論借鑒和實踐指導(dǎo)。

（2）強調(diào)功能特性的研發(fā)。早期由于技術(shù)上的限制，其功能局限在數(shù)字化的呈現(xiàn)方式上，是一種鏡像版的制作，單向的呈現(xiàn)，如第一代“人教數(shù)字教材”，就是紙質(zhì)版教材的電子化，而隨著多媒體技術(shù)的發(fā)展，媒體資源的交互性、豐富性和動態(tài)性不斷增強，諸多研究者從不同角度提出了基于各種功能的設(shè)計方法，例如：胡畔等從支持教與學(xué)的角度，認(rèn)為數(shù)字教材功能模型應(yīng)以數(shù)字教材內(nèi)容為核心，以工具軟件、終端設(shè)施及網(wǎng)絡(luò)平臺為支持環(huán)境，在此基礎(chǔ)上再進行具體功能的設(shè)計[7]；從教育教學(xué)應(yīng)用情境角度，陳桄等人提出應(yīng)從呈現(xiàn)、媒體、筆記、作業(yè)和管理五個方面考察功能[8]；從內(nèi)容交互角度，牟智佳等設(shè)計開發(fā)了包括教材結(jié)構(gòu)設(shè)計、內(nèi)容片斷編寫、交互片斷選擇和學(xué)習(xí)過程記錄等四部分功能在內(nèi)的電子教材寫作工具軟件[9]。整體來看，這類研究強調(diào)教材的功能特性，研究涉及的面很廣，文獻數(shù)量也居多，但研究多是從應(yīng)用實施或硬件本身具有的功能入手進行組合、重構(gòu)或開發(fā)，而從學(xué)生的學(xué)習(xí)需求及滿足個性化學(xué)習(xí)方面的研發(fā)尚顯不足，是未來研究的重點。

2.聚類1電子書包

包括標(biāo)準(zhǔn)研制、學(xué)習(xí)分析、教育創(chuàng)新、數(shù)字化閱讀、平板電腦、電子書等關(guān)鍵詞。數(shù)字教材實際上是隨著電子書包概念的出現(xiàn)而衍生出來的一個概念，數(shù)字教材也是電子書包中最核心、最重要的一個組成部分，電子書包是一個“三位一體”系統(tǒng)的概念，“涵蓋教育內(nèi)容、移動終端和服務(wù)平臺的完整體系”[10]。基于此，此聚類主要從技術(shù)角度，關(guān)聯(lián)電子書包的功能，著重對數(shù)字教材的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、學(xué)習(xí)服務(wù)等進行了深入探討。

（1）技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。由于平板電腦、電子閱讀器等移動終端設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)平臺作為數(shù)字教材的主要載體，因此，技術(shù)上要求能兼容多種平臺，容錯能力強，運行可靠。目前，對于數(shù)字教材的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的制定，一則是直接借鑒國外成熟的電子產(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn)研制，如針對數(shù)字教材的格式標(biāo)準(zhǔn)的研究，Mihye Kim等提出了一種基于XML的格式標(biāo)準(zhǔn)，通過結(jié)合紙質(zhì)教材的優(yōu)點和電子媒體的附加功能，促進用戶和開發(fā)者之間的互操作，最大限度地提高學(xué)習(xí)效率[11]。二則是高校、企業(yè)和出版社以專題組的形式，參與電子課本和電子書包標(biāo)準(zhǔn)研制，如吳永和在美國召開的第22屆國際標(biāo)準(zhǔn)組織會議上提交電子課本、電子書包等標(biāo)準(zhǔn)研制提案，給出融合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)組譜的框架[12]。除此之外，出版社和科技公司，基于電子課本標(biāo)準(zhǔn)對教材內(nèi)容和相關(guān)平臺環(huán)境進行了制作開發(fā)，以開展標(biāo)準(zhǔn)示范應(yīng)用的方式來對技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的合理性與科學(xué)性進行反饋。

（2）學(xué)習(xí)服務(wù)。在信息數(shù)據(jù)大爆炸的時代背景下，面對海量的教育數(shù)據(jù)，為滿足學(xué)習(xí)者的需求，促進其個性化學(xué)習(xí)，數(shù)字教材能夠利用后臺學(xué)習(xí)分析、數(shù)據(jù)挖掘等技術(shù)，收集并分析學(xué)習(xí)者的行為數(shù)據(jù)，在學(xué)習(xí)過程中關(guān)聯(lián)學(xué)習(xí)內(nèi)容、推送學(xué)習(xí)信息、動態(tài)展示學(xué)習(xí)信息，從而擴展學(xué)習(xí)者的信息量[13]，達到個性化服務(wù)的目的。同時吳永和強調(diào)學(xué)習(xí)分析技術(shù)是電子書包服務(wù)平臺的一項基礎(chǔ)、核心關(guān)鍵技術(shù)，將學(xué)習(xí)分析技術(shù)用于電子課本與電子書包系統(tǒng)中，可以快速地對學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)進行分析，根據(jù)學(xué)習(xí)分析的結(jié)果，電子書包服務(wù)平臺可以快速地調(diào)整其提供的內(nèi)容與服務(wù)，提高服務(wù)質(zhì)量[14]。目前，對于數(shù)字教材提供的學(xué)習(xí)服務(wù)的相關(guān)研究，高度強調(diào)學(xué)習(xí)分析技術(shù)的應(yīng)用，尤其是在教育大數(shù)據(jù)時代，為促進學(xué)習(xí)者的個性化學(xué)習(xí)，學(xué)習(xí)分析技術(shù)顯得尤為重要，是當(dāng)前研究的熱點。

3.聚類2結(jié)構(gòu)方程模型

包括自我效能感、TPACK、滿意度、小學(xué)英語等關(guān)鍵詞，主要圍繞電子教材的評價進行研究，其方法性極強，主要是利用結(jié)構(gòu)方程模型對數(shù)字教材應(yīng)用效果的影響因素、電子教材的可行性、用戶滿意度等進行驗證分析。例如：孫眾等人為了研究實際課堂中數(shù)字教材的學(xué)習(xí)效果、學(xué)生的接受度以及其和學(xué)習(xí)方法與學(xué)習(xí)效能感的關(guān)系，采用結(jié)構(gòu)方程模型等方法對問卷調(diào)查的結(jié)果進行評估[15]；尤佳鑫等人利用結(jié)構(gòu)方程模型驗證數(shù)字教材的技術(shù)接受度與教師TPACK能力間的關(guān)系[16]。實際上，這個聚類涵蓋的信息量非常有限，僅揭示了在評價研究中比較重視研究的方法，這也從側(cè)面說明了我國對數(shù)字教材的評價研究十分匱乏，深究其原因，還是在于有關(guān)數(shù)字教材的應(yīng)用實踐太少，而且缺乏成熟而系統(tǒng)的應(yīng)用模式，相應(yīng)的應(yīng)用效果的評價研究就少。目前，隨著數(shù)字教材的應(yīng)用與推廣，數(shù)字教材在教育信息化改革進程中發(fā)揮著不可取代的作用，但其應(yīng)用的效果如何，如何有效地使用數(shù)字教材并發(fā)揮其最大的優(yōu)勢，如何進行有效的評價，這些方面都需要進行深入研究。

4.聚類3教育出版

包括數(shù)字出版、在線教育、產(chǎn)業(yè)發(fā)展、MOOC等關(guān)鍵詞，主要從教育出版的角度對數(shù)字教材進行研究，已有的文獻主要涉及到標(biāo)準(zhǔn)、發(fā)行、銷售、管理、服務(wù)等方面，其中，余勝泉對數(shù)字教材的銷售、宣傳和售后服務(wù)等問題進行了探討[17]，蔣薇談及了數(shù)字化出版的版權(quán)問題[18]，但是數(shù)字出版畢竟不同于產(chǎn)業(yè)鏈成熟的傳統(tǒng)教育出版，涉及的運作機制尚處于探索之中，劉翠航等人指出目前中小學(xué)生以及學(xué)校尚缺乏相關(guān)的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，還不具備大規(guī)模推廣的條件[19]；沙沙從教材標(biāo)準(zhǔn)化角度，指出當(dāng)前的數(shù)字出版、教育與信息技術(shù)的融合發(fā)展仍存在一些明顯的問題，傳統(tǒng)出版的數(shù)字化轉(zhuǎn)型升級仍任重而道遠[20]。總體來看，關(guān)于數(shù)字教材教育出版還屬于一個新興的產(chǎn)業(yè)，文獻數(shù)量雖然不多，研究卻涉及到這個產(chǎn)業(yè)模式的各個方面，出現(xiàn)的問題，研究者也積極地給出了相應(yīng)的解決策略，但是在研究的深度上，無論是在理論還是實踐上，仍需要各方深入研究。

（二）數(shù)字教材研究前沿分析

在較短時間內(nèi)出現(xiàn)較多或使用頻率較高的詞被稱為突現(xiàn)詞。學(xué)界通常以此來判斷某一研究領(lǐng)域的前沿與趨勢[21]。通過CiteSpace對相關(guān)數(shù)據(jù)進行分析，得到了數(shù)字教材的突現(xiàn)詞，如圖4所示。結(jié)果顯示的研究前沿與趨勢和前面的聚類分析基本一致，隨著時間的發(fā)展，教材的數(shù)字出版會是未來研究的趨勢。

圖4 數(shù)字教材相關(guān)研究的突現(xiàn)詞

五、研究結(jié)論

通過文獻計量法統(tǒng)計分析出數(shù)字教材的論文發(fā)表情況，利用CiteSpace可視化工具繪制作者和作者機構(gòu)共現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)，通過繪制主題聚類圖譜發(fā)現(xiàn)數(shù)字教材的主要研究內(nèi)容和熱點，通過突現(xiàn)詞挖掘數(shù)字教材的研究前沿。分析表明，目前國內(nèi)數(shù)字教材的研究呈現(xiàn)出以下特點。

第一，重視教材的研發(fā)。研究涉及多個方面，但其研究的趨勢是關(guān)注功能特性的開發(fā)以及重視教育理論對研發(fā)的指導(dǎo)，這表明我國對數(shù)字教材的研究從基礎(chǔ)理論的視角轉(zhuǎn)向開發(fā)實踐與教學(xué)應(yīng)用，從偏重硬件的數(shù)字化逐漸重視教科書的內(nèi)容建設(shè)，這在一定程度上表明我國數(shù)字教材的研究正在逐漸走向成熟。

第二，重視個性化學(xué)習(xí)的研究。從學(xué)習(xí)者角度來看，設(shè)計滿足學(xué)生進行個性化學(xué)習(xí)的環(huán)境，不僅需要學(xué)習(xí)材料的可進行移植，滿足其移動學(xué)習(xí)，同時需要收集并分析學(xué)生的行為數(shù)據(jù)，在學(xué)習(xí)過程中對學(xué)生進行及時的反饋與合理的教學(xué)干預(yù)，提供個性化服務(wù)。

第三，重視小學(xué)英語。從研究學(xué)科來看，多數(shù)的研究都是基于小學(xué)英語進行的，這與英語這個學(xué)科本身的特點有關(guān)系，數(shù)字教材的立體化呈現(xiàn)，對英語的聽讀學(xué)習(xí)能達到很好的學(xué)習(xí)效果。

第四，重視紙質(zhì)教材與數(shù)字教材的比較研究。從應(yīng)用研究來看，已有的研究主要集中在數(shù)字教材與紙質(zhì)教材特征的比較，從表現(xiàn)形式、組織結(jié)構(gòu)、內(nèi)容更新、學(xué)習(xí)方式、交流形式等方面進行考察，結(jié)果表明，數(shù)字教材在很多方面具有提高教學(xué)效率的優(yōu)勢特點。

第五，重視評價的方法研究。結(jié)構(gòu)方程模型是一個評估數(shù)字教材滿意度、接受度的有效方法，而且與之相關(guān)的研究多是實踐性的研究，根據(jù)一般研究的時間脈絡(luò)先“理論”后“實踐”的規(guī)律，表明在這之前有關(guān)理論的研究已達到一定的程度，但是總體上有關(guān)評價的研究還是有待深入探索。

第六，重視教材數(shù)字出版。由主題聚類圖譜和突現(xiàn)關(guān)鍵詞可以看出，數(shù)字出版的研究是未來研究的熱點與重點，是數(shù)字教材研究的前沿。

總體來看，數(shù)字教材的研究現(xiàn)在處于大發(fā)展時期，研究內(nèi)容比較集中，已形成相關(guān)理論基礎(chǔ)和多個主題聚類，但研究大多仍然集中在理論探討、模型構(gòu)建和方案設(shè)計等理論層面上，有關(guān)數(shù)字教材的應(yīng)用與深入的探索與拓展依舊缺乏，研究也都集中在大學(xué)層面的教育技術(shù)學(xué)專業(yè)中。后續(xù)研究應(yīng)該加強高校、出版社與教育公司、中小學(xué)之間的合作，逐漸形成產(chǎn)學(xué)研合作模式，將數(shù)字教材研究成果有效轉(zhuǎn)化成教學(xué)應(yīng)用，在研究內(nèi)容上應(yīng)增強數(shù)字教材研究的廣度與深度，從而使數(shù)字教材逐漸形成成熟的知識體系。