2018-2022年國內創(chuàng)客教育研究現狀及熱點分析
——基于CiteSpace的文獻計量研究

劉亞囡,胡衛(wèi)星,趙苗苗

(渤海大學 教育科學學院,遼寧 錦州 121013)

0 引言

數字化時代各種新興的教學技術正推動傳統教學突破時空的限制,打造沒有圍墻的校園,為學習者提供多樣化的學習支持服務,所匯聚的數字化學習資源為創(chuàng)客教育的實施提供了必要條件。創(chuàng)客源自英文單詞“Maker”,本意是指“制造者”,現在指利用3D打印、開源硬件等方式把靈感轉換成現實的、具有創(chuàng)造性的一群人[1]。創(chuàng)客精神與“在實踐中教學”的理念相符合,其正深度影響著教師的教學模式與學生的認知方式。創(chuàng)客教育不僅可以傳授學生各種專業(yè)知識,還可以讓學生成為創(chuàng)客,在跨學科學習的過程中獲得解決問題的方式。從目前的研究文獻來看,我國關于創(chuàng)客教育的研究呈現出多樣化發(fā)展的趨勢。基于此,采用文獻計量分析軟件對國內2018—2022年的創(chuàng)客教育研究進行系統梳理,以更好地掌握國內創(chuàng)客教育研究現狀及研究熱點,為我國創(chuàng)客教育的進一步發(fā)展提供借鑒。

1 數據來源及研究方法

1.1 數據來源

研究文獻來源于中國期刊全文數據庫(CNKI),采用高級檢索功能,將檢索主題設置為“創(chuàng)客”或“創(chuàng)客教育”,檢索時間設置為2018-2022年,將來源類別勾選為EI來源刊物、SCI來源刊物、北大核心、CSSCI、CSCD,為保證數據的可信度,手動剔除非學術文章(公告、新聞、通知、報道等) 和無關文獻,最終獲得有效文獻226篇。

1.2 研究方法

本研究采用軟件CiteSpace 6.1.R3進行文獻計量研究。CiteSpace是一種科學可計量、可視類軟件,應用Java語言可以對專業(yè)內特定范圍的文獻進行計量分析,制作出明晰的可視化知識圖譜[2]。對篩選的226篇文獻在發(fā)文數量,研究機構,作者來源及關鍵詞共現、突出和聚類等方面進行可視化研究,生成相應的知識圖譜,分析該領域未來可能的發(fā)展趨勢和熱點。

2 近5年我國創(chuàng)客教育研究現狀分析

2.1 發(fā)文量分析

對發(fā)文量進行統計,可以較快地掌握某個領域相關研究的發(fā)展現狀。生成與研究文獻數量相對應地柱狀圖,能夠準確、全面地對文獻數量進行分析,預測未來的發(fā)展趨勢。由國內2018-2022年發(fā)文數量(圖1)可知,關于創(chuàng)客教育研究的年度發(fā)文量呈下降趨勢,2018年的核心論文發(fā)文量為87篇,約占總核心論文發(fā)文量的38%;2022年僅有16篇,約占總核心論文發(fā)文量的7%,表明研究者們對于創(chuàng)客或者創(chuàng)客教育的研究熱度逐漸下降。總體而言,我國的創(chuàng)客教育研究經過了快速發(fā)展和期望膨脹期,目前步入到平穩(wěn)發(fā)展的新階段。尤其是自2020年以來,受新冠疫情的影響,人們的創(chuàng)客思維和創(chuàng)客教育熱度有所削減,相關研究和實踐活動呈現出明顯的下降趨勢,但是對創(chuàng)客教育的探索依然是人們發(fā)揮創(chuàng)造力的重要途徑之一。

圖1 2018-2022年創(chuàng)客教育研究論文數量

2.2 研究機構及合作網絡分析

通過CiteSpace軟件對相關機構進行分析,并對數據進行規(guī)整,手動合并同一機構中不同部門的論文篇數,統計出國內創(chuàng)客教育發(fā)文量排名前6的研究機構。從表1可以看出,發(fā)文量最多的機構為華中師范大學,近5年發(fā)表關于創(chuàng)客教育的論文17篇,主要由該校教育信息技術學院、國家數字化學習工程技術研究中心和人工智能教育學部發(fā)表;其次是華東師范大學,總發(fā)文量是11篇,主要由該校教育信息技術學系、國際與比較教育研究所和開放教育學院發(fā)表;北京師范大學近5年有關創(chuàng)客教育的核心發(fā)文量為9篇,主要由該校教育技術學院、教育學部和“未來教育”高精尖創(chuàng)新中心發(fā)表。除此之外,華南師范大學(6篇)、南京師范大學(7篇)和東北師范大學(6篇)對創(chuàng)客教育的研究也相對較多。統計分析發(fā)現,創(chuàng)客教育研究機構中高水平院校起著引領作用,研究部門主要集中在信息化中心和教育技術學院等,研究重點集中在教育技術、信息技術、計算機科學和教育學等交叉學科領域,說明創(chuàng)客教育已經突破傳統教育的學科專業(yè)界限,在多學科知識交叉和融合的大趨勢下發(fā)展。

表1 國內創(chuàng)客教育研究發(fā)文量top6機構

通過運行CiteSpace軟件,將時間范圍設置為1年,節(jié)點類型設置為“Institution”,高被引節(jié)點選擇前50個,其他設置不變,即可制作出我國關于創(chuàng)客教育的研究機構共現圖譜,如圖2所示。機構之間的協作關系較為分散,研究機構合作脈絡尚未形成。其中華中師范大學、華東師范大學和北京師范大學等高校的校內聯系較為緊密;北京師范大學、華中師范大學和中央電化教育館之間的聯系較為緊密;華南師范大學、南京師范大學和廣州市電化教育館之間聯系較為緊密,合作關系明顯;其余機構大多為獨立研究。以上分析表明,國內創(chuàng)客教育研究合作狀況有待進一步加強。

圖2 2018-2022年創(chuàng)客教育研究機構共現圖譜

2.3 研究作者及共現圖分析

定位某一范圍的主要研究學者所在機構和研究領域,有利于掌握這個領域的研究方向。由普賴斯公式可得,核心作者的發(fā)文數N=0.749(η max)1/2篇,η max為該研究方向發(fā)文量最高的學者發(fā)文篇數[3]。經過對發(fā)表在核心期刊上的論文篇數進行統計,發(fā)現近5年來,趙呈領、申靜潔和何克抗3位學者發(fā)表的論文篇數最高,均為4篇。由此可以推出,N=0.749(4)1/2=1.498(篇),說明我國近5年來關于創(chuàng)客教育的高產作者與之前相比有減少。同時,這些核心研究學者的研究方向為計算機軟件、教育理論與教育管理及計算機應用等,所屬機構多為研究教育信息化的高校。創(chuàng)客教育的核心期刊發(fā)文集中在計算機科學技術領域和教育技術領域,高校教師對創(chuàng)客教育的關注度較高,始終引領著創(chuàng)客教育的研究。

表2 國內創(chuàng)客教育核心作者及機構來源

通過運行CiteSpace軟件,將時間范圍設定為1年,修改TOP N=50,并把節(jié)點類型設定為“Author”,可以得到2018-2022年關于創(chuàng)客教育的作者共現圖譜,如圖3所示。其中,節(jié)點間連接線的粗細程度代表協作關系的疏密程度,節(jié)點的形狀大小表示分析對象出現頻率的多少。在對共現數據的計算過程中發(fā)現,平均輪廓數值S=0.987 8,大于0.7,表示聚類分析結果可靠性較好;圖譜平均模塊數Q=0.975 9,大于0.4,表明作者結構具有顯著性。由圖3可以看出,大多數節(jié)點是獨立存在的,兩組及以上的連線相對較少,這表明除少數2～3人之間的小團隊用協作方式進行創(chuàng)客教育研究之外,其余大部分學者都采用獨立撰文的形式,團體與團體之間的聯系較為分散。

圖3 2018-2022年創(chuàng)客教育作者共現圖譜

3 創(chuàng)客教育研究熱點及趨勢分析

3.1 關鍵詞共現分析

運用CiteSpace的可視化功能對我國創(chuàng)客教育相關文獻進行關鍵詞共現分析,可以得到2018-2022年關于創(chuàng)客教育的關鍵詞圖譜,如圖4所示。其中,圓環(huán)表示以高頻率關鍵詞為節(jié)點的知識圈,圓環(huán)大小表示環(huán)內包含節(jié)點的多少;連接線表示節(jié)點之間的相關度,聯系越密集,表示節(jié)點之間的關聯度越大;字的大小代表關鍵詞出現頻率的高低,字體越大,表示出現的頻率越高。例如圖4中創(chuàng)客教育的圓圈和字體最大,表明在關鍵詞中出現頻率最高,其他關鍵詞均圍繞創(chuàng)客教育展開。通過文獻知識圖譜對比,可以清晰地了解國內有關于創(chuàng)客教育重點領域之間的關聯度[4]。在圖譜中,可發(fā)現我國創(chuàng)客教育研究呈現出小型節(jié)點較多、節(jié)點與節(jié)點之間聯系緊密的特點,共現關系較為復雜。中心度反映了某一關鍵詞字段在整個知識網絡中的重要性,中心度值越高代表學術影響力越強,其中高頻關鍵詞及中心度值依次為創(chuàng)客空間(0.86)、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)(0.83)、高校(0.81)、創(chuàng)客教育(0.79)、創(chuàng)客精神(0.78)、人才培養(yǎng)(0.76)和中職教育(0.76)。此外,創(chuàng)客教育研究的其他熱點還包括核心素養(yǎng)、創(chuàng)新能力、創(chuàng)客教師、創(chuàng)客活動、中小學和產教融合等。總體而言,我國創(chuàng)客教育在受眾對象方面,主要集中在中小學、中職院校和高校,目的是培養(yǎng)學生的創(chuàng)客精神;在人才培養(yǎng)模式方面,注重培養(yǎng)學生的核心素養(yǎng)、創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力;在實踐場所方面,大多創(chuàng)客產品都是在創(chuàng)客空間完成;在學習方式方面,主要為做中學,注重培養(yǎng)學生的計算思維和設計思維,引導學生在創(chuàng)造過程中實現自我價值。

圖4 2018-2022年創(chuàng)客教育關鍵詞共現圖譜

3.2 關鍵詞聚類分析

關鍵詞聚類分析主要是通過權衡主題詞的相互關聯度和親疏度,將關鍵詞聚成不同的類別,來確定研究范圍的各種知識結構演化關系以及相應的研究熱點等,從而深入挖掘科研前沿和研究熱點[5]。將聚類類型設定為關鍵詞,演算方法選擇LLR,生成關鍵詞聚類圖譜,如圖5所示。聚類分析出的模塊度值(Modularity Q)為0.835 7,大于界限值0.3,表明聚類的模塊度良好;Mean Silhouette值為0.900 7,大于臨界值0.5,表明內部的同質性較高,設定是相對合理的。因此,創(chuàng)客教育研究主題可概括為創(chuàng)客教育的內涵及理念研究、環(huán)境研究和路徑研究3個方面。

圖5 2018-2022年創(chuàng)客教育關鍵詞聚類圖譜

表3 國內創(chuàng)客教育關鍵詞聚類結果

3.2.1 創(chuàng)客教育的內涵及理念研究

創(chuàng)客教育的內涵及理念研究聚焦于創(chuàng)客運動、核心素養(yǎng)和元認知3個方面。國內學者對于創(chuàng)客教育的內涵及理念做了不同的闡述,內涵方面包括創(chuàng)客、開源運動、創(chuàng)客運動和創(chuàng)客教育等;理念方面提出創(chuàng)客教育是培養(yǎng)學生核心素養(yǎng)的教育,是在創(chuàng)造中學、做中學和玩中學的教育。其中,鐘柏昌[6]認為,創(chuàng)客教育是以創(chuàng)客精神為指導,在創(chuàng)客空間中開展的造物學習活動,并采用正向和逆向項目教學的工程教育,其目標是培養(yǎng)學生的創(chuàng)新實踐能力;楊現民等[7]指出,創(chuàng)客教育的教學模式為“創(chuàng)造中學”,秉承“體驗探究和開放創(chuàng)新”的教學思想,目的是培育各類創(chuàng)造性人才;祝智庭等[8]認為創(chuàng)客教育是一種教育類型,其核心是工匠精神;創(chuàng)客教育也是一種培養(yǎng)模式,目的在于培育學生,尤其是青年學習者的創(chuàng)客素養(yǎng)。由此看來,眾多學者對于創(chuàng)客教育內涵及理念的理解雖有不同,但也有著共同之處,即創(chuàng)客教育是建立在做中學和項目式學習的基礎之上,以培養(yǎng)創(chuàng)新性人才為目的的教學活動。

3.2.2 創(chuàng)客教育環(huán)境研究

創(chuàng)客教育環(huán)境包括創(chuàng)客空間、智慧課堂和創(chuàng)客教師3個聚類主題詞,其中創(chuàng)客空間又稱為眾創(chuàng)空間,是創(chuàng)新服務機構的總稱。眾多學者對創(chuàng)客空間描述的定義雖然不同,但是有幾點共性:一是創(chuàng)客空間必須依賴于相應的物理空間;二是要有先進、豐富的工具及技術支持;三是需要對應的專題項目維系;四是需要有效地推動資源和知識的互動,助力學生創(chuàng)造力的培養(yǎng)。創(chuàng)客空間的運作形態(tài)包括微觀裝配實驗室(Fab Lab形態(tài))、Techshop為代表的會員制開放式硬件工場(Techshop形態(tài))和裝備工具的社區(qū)中心(Community形態(tài))等[9]。高校創(chuàng)客空間建設需要智慧課堂與創(chuàng)客教師。在智慧課堂中,首先學生進行的創(chuàng)造項目往往需要多個學科知識的綜合運用;其次要強調信息技術與學科教學活動的融合性;最后要強調學科問題解決的實踐性。智慧課堂以育人為宗旨,培養(yǎng)人的智慧,實現轉識為智,在教學的全過程中強調智能高效[10]。專業(yè)創(chuàng)客教師應由來自不同專業(yè)背景的教師組成,尤其需要具有創(chuàng)客規(guī)劃能力、創(chuàng)客教學能力、競賽指導能力、空間建設能力和專業(yè)發(fā)展能力的教師[11]。

3.2.3 創(chuàng)客教育的路徑研究

創(chuàng)客教育實施路徑研究主要包括教學設計、人工智能和高校3個聚類主題詞。目前,創(chuàng)客教育的主要教學實踐模式為項目式學習和協作式學習。首先,信息技術為創(chuàng)客教育教學設計預案的實施提供了扎實的技術支持,一方面在硬件設備上支持相應的數控電控器件及計算機;另一方面在軟件上提供各種資源、開源檢索工具和共建分享的社交網絡環(huán)境。其次,人工智能不僅豐富了創(chuàng)客教育的內涵,而且為創(chuàng)客教育打開了創(chuàng)新之門,人工智能與創(chuàng)客教育相結合有助于培養(yǎng)學生的計算思維和創(chuàng)新思維等高階思維能力[12]。最后,高校信息技術為創(chuàng)客教育的實施提供了社會性質的測評平臺,學生在創(chuàng)客課題完成之后,通過網絡平臺將成果發(fā)布并獲得社會性評估。我國開展創(chuàng)客教育教學實踐研究成果斐然,如“創(chuàng)制空間”提出創(chuàng)客教育“三劍客”,分別是智能Scratch與機器人整合、3D打印工藝和機器人制造,建構了“ZC Space創(chuàng)客教育模型”,并引進“微課導學”形式,探尋創(chuàng)客教育的實踐遞進策略[13]。還有學者提出基于設計思維的創(chuàng)客教育模式,這種模式由教師指導活動、設計思維過程和學生設計活動3個系統構成[14]。另外,傅騫[15]提出“SCS創(chuàng)客教學法” 來指導教師開展創(chuàng)客教育,從幼兒的專長模仿學習開始,將創(chuàng)客行動分成7個步驟。

3.3 關鍵詞突現分析

突現分析是通過某一區(qū)間的文獻引用量變動情況,來探查某個關鍵詞或主題詞的興盛或衰落狀況。對近5年創(chuàng)客教育研究的關鍵詞進行突現分析,將閾值設置為0.5,可得到前10的關鍵詞分別是“創(chuàng)客”“知識圖譜”“高職”“創(chuàng)客課程”和“高校”等(表4)。由表4可知,2018年“知識圖譜”“高職”兩個關鍵詞的突現度較高,學者們探討在高職學校如何培養(yǎng)學生創(chuàng)造力和開展創(chuàng)客教育;2019-2020年“創(chuàng)客課程”一詞的突現度較高,數值為1.63,表明研究集中在探討如何將創(chuàng)客教育落地;2020年“設計思維”“智慧課堂”“高校”等關鍵詞的突現度排在前列,說明學者們的研究重心轉向高校課程中的創(chuàng)客教育,主要探討在高校中如何通過開設專門的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)課程或開展智慧課堂教學來培養(yǎng)學生的設計思維和創(chuàng)造能力。

表4 2018-2022年創(chuàng)客教育關鍵詞突現結果

4 結論與展望

4.1 研究結論

利用CiteSpace軟件對2018-2022年期間CNKI核心期刊中有關創(chuàng)客教育研究的226篇文獻展開了文獻計量分析,從發(fā)文量、主要研究機構、作者來源和關鍵詞等分析我國創(chuàng)新教育的研究現狀和研究熱點,得出如下結論:

第一,從研究機構來看,創(chuàng)客教育研究機構主要是國內高校以及信息化教學輔助機構,中小學和職業(yè)院校也有研究團隊,但整體研究水平參差不齊。受疫情影響,近幾年國內對創(chuàng)客教育研究熱情有所下降,研究重點偏向于信息技術與計算機科學等領域,研究學者多為高校教師,研究者之間的合作形式大多為2～3人一組,研究者彼此之間的相關合作較少。

第二,從研究內容來看,目前在創(chuàng)客教育的內涵及理念、創(chuàng)客教育環(huán)境建設和創(chuàng)客教育實踐路徑等方面已經取得了豐碩成果,但還存在以下不足:首先在創(chuàng)客教育空間構建上,大部分學校尚未開設創(chuàng)客教育所需的實體創(chuàng)客教學空間;其次在創(chuàng)客教育效果評價上,評價不應只聚焦于結果,而應更多地采用過程性評價;最后在創(chuàng)客教育認知上,存在簡單地把創(chuàng)客教育等同于機器人教育或3D打印技術學習等情況。創(chuàng)客教育應該是一種培養(yǎng)創(chuàng)造力的問題解決型教育,需要基于不同應用場景,構建具有鮮明特色的創(chuàng)客教育實踐體系。

第三,從研究階段來看,2018年以來我國創(chuàng)客教育進入到平穩(wěn)發(fā)展時期,研究熱度雖有所下降,但是仍然受到研究者們的密切關注。2020年,“智慧課堂”的出現讓更多的創(chuàng)客教育實施有了技術和環(huán)境支撐,國內創(chuàng)客教育研究開始圍繞“信息化教育”“職業(yè)教育”“創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育”等展開,越來越多的研究者開始關注中小學創(chuàng)客教育。

4.2 研究展望

對創(chuàng)客教育研究熱點進行分析是一項系統性工程,不僅要客觀,還要具有前瞻性。基于上述研究結果,創(chuàng)客教育迫切需要解決3個方面的問題:一是建設創(chuàng)客課程體系,目前創(chuàng)客課程體系還沒有國家統一的標準,更多地是各地各校的地方特色性課程,需要建設更加科學合理,符合學生學習規(guī)律和認知特征的創(chuàng)客課程體系。二是培養(yǎng)創(chuàng)客教育教師,創(chuàng)客教育往往涉及到的學科知識比較多,而且對動手實踐能力要求較高,需要培養(yǎng)專業(yè)的創(chuàng)客教師開展創(chuàng)客教育實踐活動。三是搭建創(chuàng)客教育空間,由于創(chuàng)造性活動的復雜性和綜合性,需要搭建專門的創(chuàng)客教育空間開展創(chuàng)造活動[16]。總之,創(chuàng)客教育的目標是培養(yǎng)具有跨學科融合、創(chuàng)意“智”造、躬行實踐三大特質的創(chuàng)客,其教學過程融入了STEAM教育理念、合作學習和項目式學習,并結合多維度目標,培育學生的科研能力、創(chuàng)造性思維能力和計算思維能力[17]。從教育革新角度看,創(chuàng)客教育的目的是推動教育創(chuàng)新,創(chuàng)客教育經由創(chuàng)客運動推動創(chuàng)客文化的發(fā)展,促使校園文化創(chuàng)新和教學文化變革,讓學校的教學實現跨越式發(fā)展。