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我国创客教育研究现状、热点及趋势——基于中国知网数据库刊载相关文献的可视化分析

2019-03-04 21:45 17

| 全文共8616字,建议阅读时18分钟 |

本文由《现代远距离教育》杂志授权发布

:付希金 郑燕林 马芸

摘要

采用SATI文献管理分析工具和VOSviewer知识图谱工具,从文献时间、期刊源、高影响力作者、关键词词频和聚类密度等方面,对中国知网(CNKI)刊载的创客教育研究相关文献进行可视化分析,总结我国创客教育研究现状,发现我国创客教育具有创客空间建设与服务、创客教育教学模式构建、创客教育课程设计理论与实践、STEM同创客教育的关系与互鉴研究等四个方面研究热点,以及创客教育与新兴教育模式融合发展研究、创客教育体系构成要素的深度研究、新时代中国特色创客教育发展研究等三个研究趋势。针对我国创客教育存在的问题,提出重视创客教育的区域均衡发展、重视面向创客教育的创客空间建设与服务、重视国外创客教育经验的借鉴、重视创客教师的培养和发展等创客教育发展建议。

关键词:创客教育;创客空间;教学模式;课程设计;创客教师;图书馆

一、引言

创客教育作为技术支持的基于创造的学习[1],体现以学生为中心的教育理念,反映了“做中学”的教学思想,符合我国教育改革的方向和人才培养目标的要求,是我国培养新时代具有首创精神之创新人才的重要路径之一。

教育界对创客教育的内涵有着诸多理解。傅骞等认为创客教育是将创客理念引入教育体系并实施创新动手技能训练的综合课程[2],杨现民等认为创客教育是一种培养创新人才的新型教育模式[3],祝智庭等认为广义的创客教育是一种培育创客精神的教育形态,而狭义的创客教育才是培养创客素养的教育模式[4],余胜泉等认为创客教育是推进跨学科知识融合的STEM教育[5],王旭卿认为创客教育是融合数字技术与教育的新型教育范式[6],王佑镁等认为创客教育并非一种具体的教育教学模式或方法而是一种教育取向[7]。由此可见,多数学者认为创客教育是一种新型教育模式。

《教育信息化“十三五”规划》中指出,“有条件的地区要积极探索信息技术在‘众创空间’、跨学科学习(STEAM教育)、创客教育等新的教育模式中的应用,着力提升学生的信息素养、创新意识和创新能力,养成数字化学习习惯,促进学生的全面发展。”[8]这标志着创客教育作为我国人才培养的一种新型教育模式被认可,同时说明了其教育价值受到政府部门的高度认可和重视。

二、问题提出与研究设计

(一)问题提出

通过在CNKI中进行文献检索,检索到关于创客教育研究的文献3096篇。通过分析发现,我国创客教育研究学术论文呈现文献总量大、作者数量多、来源分布广等特点,为进一步研究创客教育带来诸多挑战。基于上述分析,笔者从分析单元的角度,使用可视化工具对我国创客教育相关学术文献进行可视化分析,探索研究现状和热点领域,分析研究发展趋势,以期为我国新时代创客教育研究与实践提供参考。

(二)数据来源、数据检索及数据清洗

以中国知网(CNKI)作为数据来源和检索工具,采用高级检索以主题检索的形式,不限时间进行“创客教育”OR(“创客”AND“教育”)逻辑检索,发表时间截至2018年8月31日,共检索出文献记录3096篇并以全记录的形式导出。在语义分析的基础上进行文献的清洗工作,剔除会议消息等文献记录249条,最终确定创客教育文献记录2847条。对文献来源进行统计发现,2847篇文献分布于775种期刊当中,产出于1979个第一作者机构,其中的CSSCI期刊论文有323篇,占论文总量的11.35%。

(三)研究方法

知识可视化是近年来兴起的通过词频分析、共现分析、社会网络等方法构建知识图谱的研究方法,广泛应用于某一研究领域的热点发现、前沿探索以及趋势预测等,是推动相关主题研究深入发展的有效路径。

根据数据格式的复杂性,在进行知识可视化分析时可以根据实际需要,联合使用多种可视化工具,从而充分发挥各工具的优势进行知识图谱绘制。使用SATI3.2文献题录分析工具处理基础数据以及获取发表年份频次、作者频次和来源刊频次等统计信息;使用VOSviewer1.6.5进行关键词频统计、高频关键词时序演进分析、高频关键词共现分析和高频关键词聚类热点分析。需要强调的是,由于SATI没有对关键词进行归一化(数据字典)的功能,因此,使用VOSviewer(具有数据词典)进行关键词的词频分析则更加客观准确。

三、我国创客教育研究现状的可视化分析

(一)年发文量分析

为了解创客教育领域研究成果产出情况,对所筛选的文献(全部文献和CSSCI文献)发文时间进行统计处理并以折线图形式呈现,清晰地反映出该领域历年文献的变化趋势,如图1所示。我国创客教育研究兴起于2013年。2013-2017年该领域的文献数量呈现快速递增的态势,2016年发表论文数量达748篇,2017年则达到109篇,“大众创业、万众创新”的热潮以及培养创新型人才的国家战略促使创客教育研究达到高峰。与此同时,CSSCI文献数量也呈现持续增长态势,2018年1至8月文献数量已经超过2016年全年,这在一定程度上反映出我国创客教育正在持续地受到学者关注,研究热度正处于上升趋势。

(二)文献来源分析

对创客教育研究文献的来源期刊及期刊载文量进行统计分析发现,刊物种类有775种,其中CSSCI期刊70种,占比9.03%。将载文量前20的全部期刊和CSSCI期刊分别进行排序,具体见表1。根据载文数量统计,载文量前20的全部期刊中只有《现代教育技术》、《中国电化教育》、《电化教育研究》和《远程教育杂志》4种CSSCI期刊,占比为20%。通过对期刊的载文量情况分析,从整体上看,我国创客教育研究文献具有较大的学术价值和参考价值,但研究质量和水平仍然存在较大的上升空间。20种CSSCI期刊中,有6种图书情报学期刊,这表明除了教育界之外,图书馆界在创客教育研究方面也占据着一席之地。

(三)高影响力作者分析

为了解我国创客教育研究领域作者发文数量情况,对高被引作者CSSCI论文发文量进行统计分析,在所涉及的558位作者中,整理出排名前十位的高被引作者发文量情况,具体见表2。

通过统计分析高被引作者及其论文发现:(1)华东师范大学祝智庭于2015年发表的《创客教育:信息技术使能的创新教育实践场》[9]以及江苏师范大学杨现民于2015年发表的《创客教育的价值潜能及其争议》[3]两篇文献被引频次都高达500余次,对创客教育研究产生深刻影响;(2)祝智庭、郑燕林、傅骞、李卢一四位学者近年来已连续数年产出相关研究成果,这表明创客教育研究已经成为四位学者的主要研究领域之一;(3)前十位高被引作者中有七位作者来自华东师范大学、江苏师范大学、东北师范大学以及北京师范大学等四所师范高校,并且被引频次排名前五位的作者中有四位来自师范高校,表明我国创客教育研究正由师范高校引领;(4)前十位高被引作者中有三位来自温州地区,这说明温州地区高校在创客教育研究领域具有举足轻重的地位,是我国创客教育研究的突出力量。

四、我国创客教育研究热点可视化分析

(一)关键词词频及共现分析

关键词通常反映论文的研究对象和研究内容,对关键词频次的统计分析能够归纳出研究的热点,但尚需要结合关键词之间的共现关系进行更深入地分析,方能得出更科学的结论。关键词共现指的是两个以上的关键词在同一篇文献中共同出现的情况,能够更加清楚地反映该文献的研究主题。由于关键词通常缺少规范性,因此在共现分析之前需要通过数据字典对关键词进行归一化处理。例如将教学模式、教学设计等合并归一化为教学,STEM和STEAM合并归一化为STEM教育,高校和大学归一化为高校。然后将数据字典加载进VOSviewer软件[10],对323篇CSSCI文献的关键词字段进行抽取统计,生成的34个高频关键词共现知识图谱,如图3所示。

在高频关键词共现知识图谱中,圆形节点表示高频关键词节点,面积越大则越代表其出现频次越高,同时反映出该节点在共现网络中的作用越大;两个关键词之间的距离远近和连线数量程度则共同表征彼此之间的紧密度,距离越近代表联系越紧密,连线越多代表在同一文献中出现的频次越高。笔者结合词频和链接强度统计发现,与创客教育(忽略创客和教育两词)紧密相关的前十位高频关键词依次是“创客教育”“创客空间”“教学”“学习”“STEM教育”“图书馆”“创新”“课程”“互联网+”以及“创新创业教育”。

(二)关键词时序演进分析

高频关键词的分布年份在一定程度上能够反映出领域热点的演进脉络。使用VOSviewer软件生成的创客教育领域34个高频关键词时序知识图谱如图4所示。时序知识图谱能够说明研究领域随着时间的推移而演变,能在一定程度上反映研究热点的发展演进过程。时序图中每个矩形节点的颜色代表对应于关键词的全部文献的平均出版年份。

从文献时序图看,时间标签中的2013至2015年之间没有对应节点,主要原因是创客教育研究文献数量在2016-2018年大幅攀升,因此根据统计学原理,创客教育主题研究文献的平均出版年份落在时间标签上的2017年前后;以此类推,智慧教育、众创空间、美国等是2015至2017年间创客教育的热点关键词;课程、学习、生态系统、创新创业教育等是2016至2018年间创客教育的热点关键词;核心素养、人工智能等是2017年至今的热点关键词,特别是人工智能,已经成为2018年典型的热点关键词;而创客空间、图书馆、STEM教育等一直以来都是创客教育的热点关键词。

(三)关键词聚类密度分析

VOSviewer软件的聚类密度图有利于更进一步地解析研究热点,关键词互相之间的距离越近反映共现关系越强,反之共现关系越弱[11]。我国创客教育研究热点聚类密度详情如图5所示。图5以“创客教育”为热点中心,颜色值不同的色块编码了文献中不同关键词所属的类别,观察发现区域内的关键词依据其聚类位置分布形成四个相对独立的部分。

(四)我国创客教育研究热点分析

在综合分析我国创客教育研究高频关键词共现图和聚类图基础上,结合文献阅读,总结出我国目前创客教育研究四大热点:一是创客空间建设及服务研究,二是创客教育教学模式构建研究,三是创客教育课程设计理论与实证研究,四是STEM教育同创客教育的关系与互鉴研究。

1.创客空间建设与服务研究

我国创客教育的推行主要以创客空间为载体[12],创客空间作为创客教育的重要学习环境,围绕其开展研究的成果主要产出于教育技术学和图书馆学两个“学术圈”。教育技术学领域学者主要研究创客空间模型与建设路径。张立国等研究构建了创客空间生态模型[13]。雒亮等从研究创客空间的结构与功能出发,设计构建了支撑线上线下学习的虚实融合2.0版创客空间结构模型和功能模型[14]。宋述强等在此基础上构建了创客空间iSMART模型[15]。图书馆学领域学者认为创客空间建设与服务能促进图书馆在人才培养中发挥更大价值。基于创客空间开展创客素养教育、信息素养教育已成为图书馆重要的创新服务路径。麦笃彪等提出高校图书馆应开展创客信息素养教育等创客服务[16],李杉杉则构建了高校图书馆创客型信息素养教育模式[17]。何晓庆基于知识创新场理论提出了创客教育与信息检索课程融合模型[18]。孙鹏等提出依托创客空间核心功能构建创客服务体系对策[19]。

2.创客教育教学模式构建研究

创客教学模式是指导创客教学设计的方法论。基于既有经典教学理论构建创客教学模式已然成为一种重要范式。杨维等提出了基于学科课程整合的创客教学一般框架模式[20]。董黎明等提出了基于课程整合的创客教学设计和应用模式[21]。杨绪辉等构建了基于设计思维方法的创客教育教学实施模式[22]。梁小帆等构建了基于关联主义学习理论的创客教学模式[23]。创客学习和创客教学是创客教育教学的一体两面,创客学习模式是创客教学模式的重要组成部分。郭晓珊等研究构建出包含专题学习、创意构想、设计开发和实践应用四个主要环节的创客学习模式[24]。刘小丹等研究设计了基于创客空间的创客学习模式,包含前端分析、学习共同体组建、学习活动过程以及评价过程[25]。陈鹏从创客学习的学习活动、情境、内容、产品等八个方面设计了创客学习模式[26],并深入分析了创客学习的本质特征[27]。李卢一等提出基于ARCS模型的创客项目设计优化策略,以促进提升学习注意力、学习关联度、学习自信心和学习满意度[28]。

3.创客教育课程设计理论与实证研究

创客课程,特指服务于学校创客教育的课程,简称创课。创客课程是创客教育的要素之一[29]。创课设计理论研究方面,陈刚等提出了创客教育的课程观和基于“经验单元”的课程设计模式,并系统地回答了创客课程内涵、特征等理论问题[30]。杨现民系统地构建了创客课程的通用设计框架和基本流程[31]。张文兰等从课程本体视角出发提出创客课程设计四要素[32]。吴鑫以开源机器人创客作品教学实践为例归纳了小学创客课程设计原则和框架[33]。李卢一等提出基于ARCS模型的创客项目设计优化策略[34]。注重理论研究的同时,我国学者还结合具体创课进行了深入的实证研究。吴永和等从课程设计的角度研究提出了“学做创”研究生课程设计模式,并通过实践和调查验证了该创新课程及其教学模式的有效性[35]。郝新春基于中小学创客课程案例开展实验研究,验证了Snap+Arduino作为创客教育平台在激发学生学习动力和提升动手能力方面的有效性[36]。刘新阳通过实践研究验证了基于多轮迭代“有效失败”相关理论的脚手架设计能有效优化中小学创客课程教学设计方案[37]。

4.STEM教育同创客教育的关系与互鉴研究

创客教育自诞生之日起对跨学科教育、创新教育、学本课堂、素质教育等均产生了不同程度的影响,这些教育形式反过来也在影响创客教育。创客教育蕴含着跨学科教育理念和思想,因此作为跨学科教育代表的STEM/STEAM教育与创客教育之间的关系以及二者间相互借鉴的研究成果尤其突出。创客教育与跨学科教育的关系主要有四种观点,一是创客教育是跨学科教育的具体实现形式[38],二是创客教育由跨学科教育演变而来[39],三是学校创客教育可视为跨学科教育[40],四是创客教育和跨学科教育同是创新教育的推进形式[41]。相对于创客教育与跨学科教育关系的多元化认知,二者之间的互鉴作用成为共识。王志强等认为创客教育能提升学生对STEM课程的参与兴趣,是推进STEM教育的最有效路径[42],将STEM教育融合到创客教育能够促进创客教育发展[43]。杨维等在STEM教育基础上提出创客教育教学的特征[44]。此外,还有许多学者提出了基于STEM教育的创客教育发展对策。

五、我国创客教育研究趋势及发展建议

(一)我国创客教育研究趋势

通过将我国创客教育研究热点可视化分析结果与批判性阅读文献数据样本结合,提出我国创客教育研究的三个趋势。

1.创客教育与新兴教育模式融合发展研究

创客教育在中国的发展时间虽短,但与近年来兴起的跨学科教育、创新创业教育等新兴教育模式有着紧密的联系,并呈现加速融合发展的趋势。我国创客教育在基础教育阶段以创客式教育为主,目标是孕育创新人才,其研究与跨学科教育和创新教育具有紧密的关系;在高等教育和职业教育阶段更多的是创客教育,目标是孵化创新人才,其研究则重点着眼于创新创业教育(“双创”教育)。目前,创客教育与人工智能教育、核心素养教育的融合创新发展在学校各教育阶段已然是大势所趋。明晰创客教育与中国新兴学校教育模式之间的深度融合与创新发展趋势,有利于定准创客教育的发展方位,有利于创客教育与各种新兴教育模式创新协调发展,有利于各教育阶段不同施教主体研究制定个性化的教育发展方略。

2.创客教育体系构成要素的深度研究

随着创客教育实践路径宏观层面研究的逐渐深入,以创客文化、创客环境、创客教学、创客学习、创客课程、创客教师、创客装备、创客资源等学校创客教育体系重要构成要素为对象的创客教育研究得到越来越多的重视。以创客空间为主的创客环境研究已经相对成熟,未来学校创客教育研究将更加关注创客环境以外的其它创客教育体系构成要素,特别是创客课程、创客教师的深度研究。以创客教师为例,李彤彤等构建了创客教师的专业素质结构,为创客教师专业化培养提供了指南[45]。闫志明等通过对创客教师知识框架中知识成分的系统分析,提出了创客教师知识发展对策[46]。

3.新时代中国特色创客教育发展研究

创客教育在我国正处于起步阶段,想要借鉴美国经验,缺乏一定的现实基础。何克抗教授认为我国应发展中国特色创客教育,呼吁尽快创立中国特色创客教育体系,并提出创立中国特色创客教育体系的路径[47]。莫凡在分析构建“中国特色创客教育”的必要性与可行性基础上提出了“中国特色创客教育”的构建路径[48]。我国教育的目的是培养中国特色社会主义建设者和接班人。因此,我国的创客教育发展过程中不能一味生搬硬套西方国家做法,要在坚持“四个自信”的基础上,培养中国特色创客文化,探索研究构建“五大发展理念”指导下的中国特色创客教育发展之路。如李卢一等认为绿色发展理念为创客教育发展提供了新的视野,并深入阐述了推进创客教育的绿色发展路径[49]。

(二)我国创客教育的发展建议

经过研究探索发现,我国创客教育研究尚不平衡不充分,为促进我国新时代创客教育公平及质量的提升,促进我国新时代创客教育的可持续发展,提出以下建议。

1.重视创客教育的区域均衡发展

研究发现,我国的创客教育研究更多地关注江苏、北京、浙江、上海、广东等地区,而对西部和东北地区的创客教育缺乏重视。我国西部和东北地区创客教育研究在数量和质量方面均与东部地区存在显著差距。为促进创客教育区域间均衡发展,东北地区和西部地区应提高对创客教育的认识和重视程度,加大政策和资金支持力度、创客活动的组织力度和宣传力度,在区域内积极营造良好的创客文化环境和创客教育氛围。

2.重视面向创客教育的创客空间建设与服务

我国高校创客空间建设与服务目前主要由图书馆承担,但并未充分发挥其应有的服务创客教育教学的作用。为充分发挥创客空间的创客教学支持作用,我国高校应加强对图书馆创客空间利用的引导,支持鼓励教务管理部门与图书馆在基于创客空间的创客教育教学上的深度合作,避免图书馆和教务管理部门在创客教育支持上各自为战。将创客空间发展为高校创客教育教学的第一课堂,而非仅仅停留在第二课堂的自娱自乐,使之真正成为高校创新人才培养体系中的重要支撑,彰显高校图书馆的教育价值。

3.重视国外创客教育经验的借鉴

研究发现,我国目前创客教育研究主要关注美国,过于单一,缺乏对欧盟国家和日本、韩国、印度、新加坡等亚洲国家以及港澳台地区的创客教育的经验总结和比较研究。教育关系到一个国家和民族的未来。我国学者应以宽广的视角和战略的高度,全方位地对上述国家和地区的创客教育予以更多关注、审视和研究,在坚持“四个自信”和“五大发展理念”的基础上,探索出新时代中国特色创客教育发展之路。

4.重视创客教师的培养和发展

我国学者目前对于创客教育要素的研究主要聚焦于创客空间、创客教学和创客课程,而针对创客教师发展的专门研究较少。创客教育的师资匮乏已经成为创客教育的主要问题与挑战[50]。百年大计,教育为本;教育大计,教师为本[51]。创客教师对创客教育质量具有决定作用。为提高我国创客教育的发展质量,应高度重视创客教师在创客教育生态系统中的关键作用,深入研究创客教师的培养模式和发展策略,在高等院校特别是高等师范院校深入开展创客教育师资培养工作,提升我国创客教育师资人才培养质量,进而促进我国创客教育的健康繁荣发展。

作者简介:付希金,东北师范大学信息科学与技术学院博士研究生,副研究馆员;郑燕林,工学博士,东北师范大学信息科学与技术学院教授,博士生导师;马芸,东北师范大学信息科学与技术学院博士研究生。

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