我國(guó)深度學(xué)習(xí)研究熱點(diǎn)及其發(fā)展趨勢(shì)

胡怡涵　孫暢

摘 要：為了探究我國(guó)深度學(xué)習(xí)現(xiàn)階段的研究熱點(diǎn)和未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)，研究者在CNKI數(shù)據(jù)庫(kù)中選取了以深度學(xué)習(xí)為主題的219篇CSSCI來(lái)源期刊文獻(xiàn)，使用CiteSpace軟件對(duì)其關(guān)鍵詞進(jìn)行了聚類分析。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)有的深度學(xué)習(xí)研究的熱點(diǎn)主題有：學(xué)習(xí)科學(xué)視閾下的深度學(xué)習(xí)教學(xué)策略研究、深度學(xué)習(xí)過(guò)程研究、基于深度學(xué)習(xí)的翻轉(zhuǎn)課堂研究、深度學(xué)習(xí)技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域及教育影響研究。今后的深度學(xué)習(xí)研究應(yīng)該注意拓寬和整合研究視角，拓展與凝練研究主題，創(chuàng)新和轉(zhuǎn)變研究方法，加強(qiáng)和深化實(shí)踐探索。

關(guān)鍵詞：深度學(xué)習(xí);熱點(diǎn)領(lǐng)域;翻轉(zhuǎn)課堂;可視化分析

中圖分類號(hào)：G420文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：2095-5995（2019）04-0045-04

作為當(dāng)代學(xué)習(xí)科學(xué)的重要概念，深度學(xué)習(xí)最早由美國(guó)學(xué)者馬頓（Ferenee Marton）和薩爾約（Roger Saljo）于1976年在《論學(xué)習(xí)的本質(zhì)區(qū)別：結(jié)果和過(guò)程》（On Qualitative Difference in Learning： I-Outcome and Process）一文中首次提出，他們認(rèn)為深度學(xué)習(xí)是一種學(xué)習(xí)狀態(tài)和學(xué)習(xí)過(guò)程，具有主動(dòng)性、高投入性、理解性、遷移性的特點(diǎn)，涉及高階思維能力。[1]在國(guó)內(nèi)，黎加厚教授在2005年率先介紹了國(guó)外深度學(xué)習(xí)的相關(guān)研究。[2]目前，深度學(xué)習(xí)已成了國(guó)內(nèi)外學(xué)者關(guān)注的熱點(diǎn)話題。深度學(xué)習(xí)是一種與淺層學(xué)習(xí)相對(duì)應(yīng)的、在深度理解知識(shí)內(nèi)在本質(zhì)的基礎(chǔ)上進(jìn)行批判創(chuàng)新并有助于發(fā)展學(xué)習(xí)者高級(jí)思維能力的學(xué)習(xí)。本文借助CiteSpace軟件，對(duì)2007—2018年的國(guó)內(nèi)以深度學(xué)習(xí)為主題的219篇CSSCI來(lái)源期刊文獻(xiàn)進(jìn)行聚類分析，對(duì)深度學(xué)習(xí)相關(guān)研究進(jìn)行展望。

一、研究方法

（一）資料來(lái)源

為了保證所選文獻(xiàn)數(shù)據(jù)的質(zhì)量和代表性，本研究在中國(guó)學(xué)術(shù)期刊網(wǎng)數(shù)據(jù)庫(kù)中，將文獻(xiàn)來(lái)源類別選擇為CSSCI，主題詞設(shè)定為深度學(xué)習(xí)，時(shí)間為2007—2018年，檢索時(shí)間為2018年1月7日，共得到246篇文獻(xiàn)。研究者在認(rèn)真閱讀文獻(xiàn)摘要和原文后，排除會(huì)議和征稿信息，最終得到和深度學(xué)習(xí)主題直接相關(guān)的有效文獻(xiàn)為219篇，它們多發(fā)表在《電化教育研究》《中國(guó)電化教育》《現(xiàn)代教育技術(shù)》《遠(yuǎn)程教育雜志》等教育技術(shù)類期刊上。

（二）研究過(guò)程與方法

研究過(guò)程主要包括三個(gè)階段：首先，研究者整理各年度發(fā)文量，分析預(yù)測(cè)發(fā)文量的變化趨勢(shì);其次，研究者對(duì)文獻(xiàn)的關(guān)鍵詞進(jìn)行聚類分析;最后，研究者依據(jù)整理的數(shù)據(jù)和分析的結(jié)果對(duì)國(guó)內(nèi)深度學(xué)習(xí)的研究進(jìn)行展望。

本研究主要采用了共詞分析法。共詞分析法主要用于揭示某一研究領(lǐng)域內(nèi)研究主題的研究方法，這一方法通過(guò)對(duì)某一研究領(lǐng)域內(nèi)主題關(guān)系的研究，來(lái)分析研究主題的發(fā)展歷史和推斷主題未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)等。研究者通過(guò)對(duì)深度學(xué)習(xí)文獻(xiàn)關(guān)鍵詞的聚類分析，考察了深度學(xué)習(xí)研究的發(fā)展脈絡(luò)和熱點(diǎn)領(lǐng)域。

二、研究結(jié)果與分析

（一）深度學(xué)習(xí)研究年發(fā)文量變化趨勢(shì)分析

通過(guò)分析每年的發(fā)文量，我們可以得知深度學(xué)習(xí)相關(guān)主題研究的發(fā)展階段。如圖1所示，自2012年之后，深度學(xué)習(xí)主題的論文年度發(fā)表數(shù)量增加迅速，呈直線上升趨勢(shì)，2016—2018年該主題的發(fā)文量甚至超過(guò)之前10年發(fā)文總量的半數(shù)以上?？梢?jiàn)，深度學(xué)習(xí)正成為國(guó)內(nèi)研究者關(guān)注的熱點(diǎn)，并在今后較長(zhǎng)的一段時(shí)間內(nèi)仍會(huì)保持較高的熱度。（二）深度學(xué)習(xí)研究高頻關(guān)鍵詞排序及分析

表1顯示了深度學(xué)習(xí)研究文獻(xiàn)中的高頻關(guān)鍵詞。關(guān)鍵詞的頻率反映出深度學(xué)習(xí)研究的整體概況，高頻關(guān)鍵詞的中心性也是衡量關(guān)鍵詞重要程度的關(guān)鍵指標(biāo)。從表1可以看出，在深度學(xué)習(xí)研究中，學(xué)者們多圍繞深度學(xué)習(xí)、學(xué)習(xí)過(guò)程、學(xué)習(xí)分析、翻轉(zhuǎn)課堂、人工智能等關(guān)鍵詞展開(kāi)研究。

（三）深度學(xué)習(xí)研究關(guān)鍵詞聚類分析

為了更好地展現(xiàn)深度學(xué)習(xí)文獻(xiàn)的聚類情況，研究者對(duì)題錄信息進(jìn)行了關(guān)鍵詞聚類分析，選擇Keyword為節(jié)點(diǎn)類型，經(jīng)過(guò)多次調(diào)試，設(shè)定閾值為top50%，即選取被引次數(shù)排序前50%的引文。CiteSpace運(yùn)行結(jié)果顯示：Modularity Q=0.6374，數(shù)值大于0.3，說(shuō)明聚類模塊性較好，聚類具有顯著差異;Mean Silhouette=0.7871，說(shuō)明聚類內(nèi)部相似性高。如圖2所示，聚類分析形成的4個(gè)聚類，分別是學(xué)習(xí)科學(xué)、學(xué)習(xí)過(guò)程、翻轉(zhuǎn)課堂與人工智能，各個(gè)聚類關(guān)系明晰，聚類高效。

1.聚類一：學(xué)習(xí)科學(xué)視域中深度學(xué)習(xí)教學(xué)策略研究

ID為0的聚類規(guī)模最大，標(biāo)簽為學(xué)習(xí)科學(xué)，主要為深度學(xué)習(xí)的教學(xué)策略研究。學(xué)者們?cè)趯W(xué)習(xí)科學(xué)視域下，從把握學(xué)習(xí)的本質(zhì)出發(fā)，探討如何提高學(xué)生的高階思維能力，進(jìn)而不斷改進(jìn)教學(xué)。在此基礎(chǔ)之上，他們提出了一系列深度教學(xué)設(shè)計(jì)策略：第一，建構(gòu)式教學(xué)策略。李松林強(qiáng)調(diào)持續(xù)建構(gòu)的階梯式教學(xué)，提出課堂學(xué)習(xí)活動(dòng)設(shè)計(jì)的三個(gè)操作思路，即從獨(dú)立學(xué)習(xí)開(kāi)始，過(guò)渡到協(xié)作學(xué)習(xí)，最后進(jìn)行挑戰(zhàn)學(xué)習(xí);從經(jīng)驗(yàn)水平開(kāi)始向概念水平、方法水平、思想水平、價(jià)值水平逐步提升;從感性認(rèn)識(shí)過(guò)渡到知性認(rèn)識(shí)、理性認(rèn)識(shí)，最后達(dá)到悟性認(rèn)識(shí)。[3]第二，情境化教學(xué)策略。教師應(yīng)先提供類似主題，再拓展到較廣的情境，后讓學(xué)生在主觀性的相關(guān)情境中自由建立聯(lián)系。教師可以運(yùn)用虛擬環(huán)境技術(shù)，讓學(xué)生們能在一定的情境下切身感受身體活動(dòng)，實(shí)現(xiàn)深度學(xué)習(xí)。[4]第三，互動(dòng)式教學(xué)策略。在教學(xué)設(shè)計(jì)中教師綜合運(yùn)用多種教學(xué)方式，如問(wèn)題化教學(xué)、項(xiàng)目教學(xué)、設(shè)計(jì)教學(xué)等;營(yíng)造和諧的互動(dòng)氛圍，如提供移動(dòng)組合的桌椅、張貼清晰的指示標(biāo)語(yǔ)進(jìn)行情感激勵(lì)等。[5]第四，情感化教學(xué)策略。比如，在深度教學(xué)中，教師要揣摩學(xué)生情感，分析教材中的重難點(diǎn)和學(xué)生的興趣點(diǎn);[6]尋找情感共鳴，設(shè)計(jì)巧妙合宜的問(wèn)題;關(guān)注學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)，開(kāi)展興趣教學(xué)、愉快教學(xué)、游戲化教學(xué);[7]著眼于學(xué)生學(xué)習(xí)意義的獲得，引導(dǎo)學(xué)生敢于創(chuàng)造和想象，進(jìn)行有畫(huà)面感和自我感的學(xué)習(xí)。[8]

2.聚類二：深度學(xué)習(xí)過(guò)程研究

ID為1的聚類規(guī)模較大，主要研究深度學(xué)習(xí)的特點(diǎn)、過(guò)程設(shè)計(jì)、學(xué)習(xí)模型及其影響因素等。綜合學(xué)者們的觀點(diǎn)，深度學(xué)習(xí)的主要特點(diǎn)有：關(guān)注學(xué)習(xí)過(guò)程，深度理解掌握知識(shí)原理，重視學(xué)習(xí)和自我意義的建構(gòu)，發(fā)展學(xué)習(xí)者的高水平思維能力等。學(xué)者們對(duì)深度學(xué)習(xí)過(guò)程進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，并積極探索、開(kāi)發(fā)在線學(xué)習(xí)環(huán)境中深度學(xué)習(xí)過(guò)程模型。一是深度學(xué)習(xí)準(zhǔn)備。教師要為學(xué)習(xí)者留出思考空間，使其保持繼續(xù)學(xué)習(xí)的動(dòng)力。[9]教師應(yīng)創(chuàng)設(shè)學(xué)習(xí)情境，營(yíng)造積極的學(xué)習(xí)文化，注重多種心智模式和元認(rèn)知水平的培育，設(shè)計(jì)有挑戰(zhàn)性和吸引力的任務(wù)，合理選用認(rèn)知工具，發(fā)揮學(xué)習(xí)者的認(rèn)知風(fēng)格優(yōu)勢(shì)等。[10]學(xué)習(xí)內(nèi)容提供者應(yīng)進(jìn)行學(xué)習(xí)分析，了解學(xué)習(xí)者相關(guān)信息，以提供更適切的學(xué)習(xí)內(nèi)容，促進(jìn)學(xué)習(xí)者深度理解。學(xué)習(xí)者在深度學(xué)習(xí)準(zhǔn)備階段應(yīng)為深度理解掌握知識(shí)原理做好準(zhǔn)備。王金華提倡教師引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行結(jié)構(gòu)化預(yù)習(xí)，要求學(xué)生按“查、劃、寫(xiě)、記、練、思”六字訣預(yù)習(xí)，引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，并對(duì)問(wèn)題根據(jù)難易程度和性質(zhì)進(jìn)行歸類。[11]三是深度學(xué)習(xí)方法探究。部分學(xué)者提出了深化學(xué)習(xí)的教學(xué)方法，如故事教學(xué)法、項(xiàng)目學(xué)習(xí)法、反思學(xué)習(xí)法等，旨在創(chuàng)設(shè)問(wèn)題解決的情境，促進(jìn)知識(shí)的遷移和應(yīng)用，提升學(xué)生的創(chuàng)造性和適應(yīng)社會(huì)的能力。四是深度學(xué)習(xí)過(guò)程的影響因素。有學(xué)者基于Moodle教學(xué)平臺(tái)探討了深度學(xué)習(xí)影響因素，這些影響因素包括學(xué)習(xí)資源的利用、學(xué)習(xí)活動(dòng)的參與度、學(xué)習(xí)時(shí)間分布、師生互動(dòng)模式等。[12]

3.聚類三：基于深度學(xué)習(xí)的翻轉(zhuǎn)課堂研究

ID為2的聚類主要為深度學(xué)習(xí)的翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)實(shí)踐研究。近年來(lái)，深度學(xué)習(xí)理念已逐漸融于課堂教學(xué)實(shí)踐，如翻轉(zhuǎn)課堂、混合式教學(xué)等教學(xué)實(shí)踐。我國(guó)學(xué)者對(duì)翻轉(zhuǎn)課堂的具體教學(xué)流程進(jìn)行了設(shè)計(jì)，包括對(duì)學(xué)習(xí)者進(jìn)行預(yù)評(píng)估、營(yíng)造積極的學(xué)習(xí)文化、預(yù)備與激活先期知識(shí)、獲取新知識(shí)、深度加工知識(shí)等。[13]張國(guó)榮為建立適合深度學(xué)習(xí)的環(huán)境，根據(jù)深度學(xué)習(xí)路線，對(duì)翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)的課前、課中、課后三個(gè)階段的教師活動(dòng)、學(xué)生活動(dòng)進(jìn)行了設(shè)計(jì)。[14]李洪修提出了COOC深度學(xué)習(xí)模式（Coaction of Online and Offline Circle），立足于知識(shí)的聯(lián)結(jié)、內(nèi)化、延伸三個(gè)不同階段，將先學(xué)后教拓展為更深層的學(xué)教評(píng)交互的學(xué)習(xí)模式，優(yōu)化了翻轉(zhuǎn)課堂的教學(xué)路徑。[15]還有學(xué)者提出以問(wèn)題化學(xué)習(xí)范式設(shè)計(jì)翻轉(zhuǎn)課堂，保證學(xué)生自主學(xué)習(xí)質(zhì)量，促進(jìn)學(xué)生思維提升，指向深度學(xué)習(xí)。[16]學(xué)者們還在深度學(xué)習(xí)路線的指導(dǎo)下探討了智慧課堂的特點(diǎn)和智慧課堂評(píng)價(jià)指標(biāo)的標(biāo)準(zhǔn)、[17]MOOC設(shè)計(jì)、混合學(xué)習(xí)模式[18]等。

4.聚類四：人工智能中的深度學(xué)習(xí)技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域及教育影響

ID為3的聚類主要為研究深度學(xué)習(xí)技術(shù)的教育應(yīng)用與影響。近年來(lái)，深度學(xué)習(xí)是人工智能領(lǐng)域下的重要技術(shù)之一，深度學(xué)習(xí)技術(shù)在語(yǔ)音識(shí)別、圖像識(shí)別、自然語(yǔ)言處理等領(lǐng)域均有了重大突破，對(duì)教育領(lǐng)域也產(chǎn)生了變革性的影響。[19]深度學(xué)習(xí)技術(shù)目前在教育領(lǐng)域的應(yīng)用主要有學(xué)習(xí)追蹤、智能助教、智能閱卷、智能導(dǎo)學(xué)、外語(yǔ)輔導(dǎo)等等。譬如，智能助教能輔助教師答疑，及時(shí)回答學(xué)生的常規(guī)性問(wèn)題。在外語(yǔ)輔導(dǎo)中，眾多英語(yǔ)口語(yǔ)學(xué)習(xí)軟件出現(xiàn)，如“微軟小英”可進(jìn)行情景模擬、口語(yǔ)特訓(xùn)、情景對(duì)話、跟讀訓(xùn)練、中英互譯等。智能導(dǎo)學(xué)系統(tǒng)能夠幫助學(xué)生閱讀英文故事。[20]此外，3D技術(shù)也正逐漸在深度學(xué)習(xí)方面彰顯優(yōu)勢(shì)。3D技術(shù)能為學(xué)習(xí)者提供仿真的學(xué)習(xí)情境，讓其沉浸其中，深度感受。[21]利用深度學(xué)習(xí)技術(shù)的智能搜索引擎的出現(xiàn)，如Semantic Scholar，也極大提高了學(xué)習(xí)者的搜索效率，讓學(xué)習(xí)者能快速獲得所需要的信息。[22]深度學(xué)習(xí)技術(shù)也對(duì)教育領(lǐng)域產(chǎn)生了革命性的影響，有助于實(shí)現(xiàn)個(gè)性化學(xué)習(xí)，[23]提升學(xué)習(xí)和工作效率，[24]加速學(xué)習(xí)型社會(huì)的到來(lái)。[25]

三、國(guó)內(nèi)深度學(xué)習(xí)研究展望

未來(lái)深度學(xué)習(xí)的研究應(yīng)不斷開(kāi)拓和整合研究視角、拓展和凝練研究主題、創(chuàng)新與轉(zhuǎn)變研究方法、加強(qiáng)和深化實(shí)踐探索，從而推動(dòng)國(guó)內(nèi)深度學(xué)習(xí)研究，豐富深度學(xué)習(xí)研究成果，為深度學(xué)習(xí)實(shí)踐創(chuàng)造條件。

（一）開(kāi)拓和整合研究視角

立足于學(xué)習(xí)科學(xué)，深度學(xué)習(xí)研究涉及計(jì)算機(jī)科學(xué)、信息管理學(xué)、認(rèn)知心理學(xué)等諸多領(lǐng)域。因而深度學(xué)習(xí)研究應(yīng)不斷拓寬和整合研究視角，確立多元、開(kāi)放、綜合的視角，合理運(yùn)用多學(xué)科理論展開(kāi)多維度、全方位的審視和觀照，創(chuàng)新深度學(xué)習(xí)研究成果。譬如，從認(rèn)知心理學(xué)角度，研究者可以分析學(xué)習(xí)科學(xué)視域中深度學(xué)習(xí)發(fā)生的條件和規(guī)律，深度學(xué)習(xí)有效路徑等;從信息管理學(xué)角度，研究者可以借助學(xué)習(xí)分析方法分析e-Learning環(huán)境下學(xué)生的學(xué)習(xí)行為（如談話行為等），并開(kāi)展深度學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)等;從計(jì)算機(jī)科學(xué)角度，研究者可以探討如何更好地開(kāi)發(fā)語(yǔ)音識(shí)別和圖像識(shí)別等技術(shù)以服務(wù)教學(xué)，以實(shí)現(xiàn)個(gè)性化的深度學(xué)習(xí)。

（二）拓展與凝練研究主題

總體而言，雖然深度學(xué)習(xí)研究涉及翻轉(zhuǎn)課堂、混合學(xué)習(xí)、人工智能等層面和領(lǐng)域，但國(guó)內(nèi)深度學(xué)習(xí)研究的深度還有待加強(qiáng)。深度學(xué)習(xí)研究應(yīng)加強(qiáng)頂層設(shè)計(jì)，拓展和凝煉研究主題，以便為深度學(xué)習(xí)實(shí)踐提供思想養(yǎng)料。未來(lái)研究主題可聚焦如下方面：（1）深度學(xué)習(xí)的內(nèi)涵、特點(diǎn)及其架構(gòu)。研究者應(yīng)進(jìn)一步揭示深度學(xué)習(xí)與高效學(xué)習(xí)等相關(guān)概念和范疇的區(qū)別，分析深度學(xué)習(xí)的構(gòu)成要素，有效區(qū)分不同學(xué)習(xí)者深度學(xué)習(xí)的關(guān)鍵特征及其影響因素等。（2）深度學(xué)習(xí)的跟蹤、診斷和分析。研究者可運(yùn)用大數(shù)據(jù)方法、學(xué)習(xí)分析技術(shù)和工具對(duì)深度學(xué)習(xí)進(jìn)行實(shí)時(shí)跟蹤、可視化呈現(xiàn)、精準(zhǔn)預(yù)測(cè)與及時(shí)干預(yù)，描述和勾勒深度學(xué)習(xí)行為及其特征。（3）深度學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)研制。深度學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)能夠給學(xué)習(xí)者提供及時(shí)的反饋，以幫助學(xué)習(xí)者及時(shí)調(diào)整學(xué)習(xí)步調(diào)和學(xué)習(xí)狀態(tài)。那么，深度學(xué)習(xí)應(yīng)如何衡量和評(píng)價(jià)？深度學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)指標(biāo)如何構(gòu)建，具體包括哪些維度或指標(biāo)？諸如此類問(wèn)題的研究亟待加強(qiáng)。

（三）加強(qiáng)和深化實(shí)踐探索

近年來(lái)，我國(guó)教育學(xué)界對(duì)深度學(xué)習(xí)展開(kāi)了研究，取得階段性研究成果，這為深度學(xué)習(xí)研究的開(kāi)展奠定了基礎(chǔ)。然而，教育學(xué)領(lǐng)域的深度學(xué)習(xí)研究略顯不足。因此，研究者加強(qiáng)深度學(xué)習(xí)的教育學(xué)解讀或本土研究顯得尤為迫切和必要。從教育學(xué)學(xué)科的視角，研究者應(yīng)深入挖掘深度學(xué)習(xí)的理念、價(jià)值，構(gòu)建深度學(xué)習(xí)模型、探索深度學(xué)習(xí)教學(xué)策略、方法，構(gòu)建深度學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)體系等，從而為教育教學(xué)實(shí)踐創(chuàng)造條件。此外，研究者還應(yīng)加強(qiáng)深度學(xué)習(xí)的實(shí)踐探索。目前，部分學(xué)者根據(jù)深度學(xué)習(xí)路線，設(shè)計(jì)的深度學(xué)習(xí)模型缺少有效的實(shí)踐檢驗(yàn)。我國(guó)基礎(chǔ)教育如何開(kāi)展深度學(xué)習(xí)，深度學(xué)習(xí)存在著哪些問(wèn)題，遭遇哪些瓶頸，如何突破等，諸如此類的問(wèn)題也有待深入探索。

（胡怡涵? 孫暢，武漢大學(xué)教育科學(xué)研究院，武漢 430072）

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