基于CiteSpace的教育數據研究可視化分析

賈偉 梅迪

摘 ?要 以中國知網數據庫收錄的期刊論文為研究對象，利用可視化網絡分析工具CiteSpace繪制國內教育數據研究的科學知識圖譜，以直觀的方式揭示我國教育數據研究的發展狀況，給出進一步的總結和建議，希望能夠為國內教育數據研究領域的未來研究方向提供依據。

關鍵詞 教育數據;知識圖譜;CiteSpace;大數據

中圖分類號：G640 ? ?文獻標識碼：B

文章編號：1671-489X（2019）12-0036-03

Visual Analysis of Educational Data Research based on Cite-space//JIA Wei， MEI Di

Abstract Taking the journal papers included in the China National Knowledge Infrastructure database as the research object， a map of scientific knowledge in the study of domestic educational data is drew by using the visual network analysis tool CiteSpace. The map reveals the development of educational data research in China in an intuitive way， and gives further conclusions and suggestions. We hope to provide a basis for future research directions in the field of domestic educational data research.

Key words educational data; knowledge map; CiteSpace; big data

1 我國教育數據研究時序分析

本文的研究目的在于可視化分析國內教育數據研究現狀，以中國知網（CNKI）為基礎數據源，以“教育數據”為主題詞檢索，期刊來源限定為全部期刊，時間檢索范圍為2001—2017年。檢索結果共獲得434篇文獻，并在此基礎上對樣本進行二次清理后剩余280篇，形成教育數據研究的樣本數據。

為分析教育數據研究的成果產出情況，統計2001—2017年的期刊論文數量，各年度文獻數量及變化趨勢如圖1所示。教育數據研究領域論文量逐年上升，2013年成為高速發展的起點，2015年開始，教育數據相關研究呈現井噴式增長，由此國內教育數據研究進入快速發展階段。整體看，教育數據研究呈現上升趨勢，受到學者廣泛關注，但是研究的產出成果仍然較少，目前對于教育數據的研究仍然是一個較新的領域，有很大的研究拓展空間。

2 我國教育數據研究前沿知識圖譜分析

關鍵詞共現圖譜及其分析 ?論文的關鍵詞是論文主旨的提煉，因此，關鍵詞出現頻次的排序在一定程度上代表了該領域研究熱點的排序。為考察教育數據的研究熱點情況，在該圖譜中，每一個圓形節點代表一個關鍵詞，圓圈的大小代表該關鍵詞出現頻次的高低，圓圈越大則代表出現頻次越大;不同顏色代表不同的年份，連線的多少則說明關鍵詞共現的系數，連線越多則代表關鍵詞間相互聯系越密切。

關鍵詞共現網絡整體密度為0.090 6，研究熱點知識圖譜網絡結構總體上松散、密度偏低。研究大多點到即止、面面俱到，追求廣度，在研究主題上缺乏足夠的專注度。

從圖2可知，大數據的節點最大，這一方面是由于檢索詞選用的是教育數據，另一方面主要是由于對教育數據的研究大多是基于大數據的背景。數據挖掘的出現頻次僅居于第二位，對于教育數據的研究多集中于數據相關技術的研究，通過數據挖掘來追蹤學習者行為，分析學習效果等。學習分析高頻關鍵詞說明學習行為研究逐漸成為重點關注領域。教育信息化、智慧教育和教育決策高頻關鍵詞顯示了將課程建設及教育方式與互聯網技術相結合，突出了對于教育變革的研究。但是在高頻關鍵詞中并沒有對于教育數據的實證研究和價值分析，以及基于教育數據本身的研究。

我國教育數據研究前沿聚類分析 ?研究的文獻中關鍵詞眾多，為了更好地展示研究前沿及研究熱點，將關鍵詞進行聚類分析。生成的共現網絡如圖3所示，Cluster ID越小，聚類的規模越大，其所包含的文獻數量也就越多。Modularity Q=0.862 1>0.3，說明得到的網絡聚類結構是顯著的。

為了考察學者們突出的研究熱點和近年來的研究前沿，選取輪廓值較高且年份較近的聚類進行分析，因此，選取#2、#4、#6、#7這三個聚類進行分析。

#2為教育數據挖掘聚類，教育數據挖掘是教育數據領域的研究熱點。葛道凱[1]（2012）研究分析了E-Learning數據挖掘的模式與應用，分解出三類挖掘任務情境并對應地構建出三種有效的數據挖掘模式。首新[2]等（2017）通過對教育大數據的子集計算機記錄的log數據進行數據挖掘，認為log數據挖掘有助于分析問題解決過程，為教育科學決策以及教學調整和發展提供有效的支持。陳子健[3]等（2017）通過教育數據挖掘分析線學習者學業成績的影響因素，發現學習者行為和父母的參與度與態度對學業成績的影響排名前兩位，學習者人口統計學方面的特征對學業成績的影響最小。數據驅動的學業成績預測建模的模型分類預測準確性與原始數據集有較大關系。

在教育數據挖掘的研究中，對于教育數據預處理的分析以及數據安全的研究較少，學者可以以此為突破點，開創新的研究方向。

#4和#6為學習分析技術聚類。馬杰[4]等（2014）對學生學習成果與過程進行研究，構建了學習分析的預測模型，通過實證研究證明模型的可靠性。吳永和[5]等（2013）研究了學習分析的技術策略，包括學習分析技術手段、企業技術手段借鑒以及學習分析系統建設。目前，學習分析的技術手段主要有社會網絡分析、話語分析、內容分析等。牟智佳[6]（2017）研究學習分析工具的功能并設計出滿足學生端和教師端需要的學情分析功能。

學習分析對于教育信息化變革具有重要的作用和研究價值，目前對于學習分析的研究還不很深入，比較籠統。學習分析技術涉及多種方法和工具，各種方法和工具適合應用的場景尚待研究。學習分析模型的建立和使用過程中對于數據本身的研究缺乏，如研究數據的隱私性、安全性問題。學習分析技術的應用領域有待進一步拓展，如面向宏觀教育決策領域。

#7為智慧教育聚類。柯清超[7]（2013）指出，數據是信息化社會的重要資源，教育數據是智慧教育發展的基礎，從教育網絡大平臺建設、學習者學習方式變革、學校教育系統重構等多個角度，能夠推動建構基于大數據與學習分析技術的智慧教育教學。王帆[8]（2015）從智慧教育視角論述教育數據的變遷與潛能，認為教育數據影響學習者預測未來、教師重塑實踐與學校的宏觀調控。楊現民、駱嬌嬌[9]等（2017）認為，大數據時代的教學范式正在從經驗模仿和計算輔助教學走向數據驅動的教學，教學方法與方式正在轉化為智慧教育理念下的方式方法，應從組織數據素養針對性培訓、打造大數據化的智慧學習平臺、創建數據驅動教學示范項目等方面，全面促進國內數據驅動教學的發展。

3 結論與建議

科研機構建立持續穩定的科研長效機制，推動研究深度的發展 ?對時間、作者、機構、時序以及關鍵詞分布圖譜分析得出，我國教育數據研究成果在數量上雖然表現為逐年提升的趨勢，參與該領域的研究者數量逐年增加，但是研究大多缺乏深入性和縱深性。技術研究大都浮于表象，研究技術的針對性不足，深層次本質分析明顯欠缺。科研機構應建立持續穩定的科研長效機制和創新科研評價機制，不單單注重科研的數量，更加注重科研的深度和質量。保持研究主題的縱深專注度，技術性研究不能浮于表面，不能盲目跟風，在找準研究方向的同時挖掘熱點與創新點，深入挖掘不同切入點。

注重教育數據本身層面的研究分析，建立健全數據建設制度與標準 ?教育數據是信息化時代教育教學的基礎分析源，通過對教育數據的挖掘與分析，能夠為教師教學、學校管理提供預測[10]。但教育數據本身也具有研究意義與價值，教育數據的定位、存儲、獲取搜集、預處理等是分析的初始階段，也應受到研究重視。目前的研究前沿對于教育數據本身層面的研究分析較少，學者可以以此作為新的切入點，加強相關的研究。

加強數據安全體系建設，注重隱私保護研究 ?教育數據資源是學校教育教學以及學生行為活動所產生的相關數據，對教育數據的研究必然涉及對于教育數據的挖掘與分析，在分析過程中涉及學生與教師等行為主體的隱私內容不可避免，因此，為確保數據安全，注重隱私保護便成為關鍵課題[11-12]。教育大數據背景下必須建立健全主體隱私保護機制，確保在教育主體知情的情況下采集數據，獲取有利于促進教學改善的數據信息。加強數據安全體系建設應建立健全信息安全管理制度，加強數據安全監控管理，建立動態預警機制，及時有效地對異常情況采取應對措施，實現數據安全的全局性實時動態控制。

參考文獻

[1]葛道凱.E-Learning數據挖掘：模式與應用[J].中國高教研究，2012（3）：8-14.

[2]首新，葉萌，胡衛平，等.教育大數據背景下log數據挖掘與應用：以PISA（2012）中國區問題解決測驗為例[J].電化教育研究，2017，38（12）：58-64.

[3]陳子健，朱曉亮.基于教育數據挖掘的在線學習者學業成績預測建模研究[J].中國電化教育，2017（12）：75-81，89.

[4]馬杰，趙蔚，張潔，等.基于學習分析技術的預測模型構建與實證研究[J].現代教育技術，2014，24（11）：30-38.

[5]吳永和，陳丹，馬曉玲，等.學習分析：教育信息化的新浪潮[J].遠程教育雜志，2013，31（4）：11-19.

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[8]王帆.從智慧教育視角論教育數據的變遷與潛能[J].中國電化教育，2015（8）：10-15.

[9]楊現民，駱嬌嬌，劉雅馨，等.數據驅動教學：大數據時代教學范式的新走向[J].電化教育研究，2017，38（12）：

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[10]張子石，吳濤，金義富.基于CiteSpace的網絡學習知識圖譜分析[J].中國電化教育，2015（8）：77-84.

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[12]于長虹，王運武.大數據背景下數字校園建設的目標、內容與策略[J].中國電化教育，2013（10）：30-35，41.