國(guó)內(nèi)教育大數(shù)據(jù)研究現(xiàn)狀分析

李惠婷

【摘要】? ? 教育大數(shù)據(jù)對(duì)教育的變革與發(fā)展有著巨大的潛在價(jià)值。文章采用高頻關(guān)鍵詞共現(xiàn)法，對(duì)中國(guó)知網(wǎng)收錄的329篇教育大數(shù)據(jù)研究文獻(xiàn)進(jìn)行了可視化分析，歸納了研究熱點(diǎn)。研究結(jié)果表明：教育大數(shù)據(jù)技術(shù)、教育大數(shù)據(jù)促進(jìn)教育變革、教育大數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)教育治理、教育大數(shù)據(jù)應(yīng)用伴隨的風(fēng)險(xiǎn)、倫理等內(nèi)容是國(guó)內(nèi)教育大數(shù)據(jù)研究的新趨向。

【關(guān)鍵詞】? ? 教育大數(shù)據(jù)? ? 可視化分析? ? 個(gè)性化學(xué)習(xí)

引言

教育大數(shù)據(jù)是教育中的大數(shù)據(jù)，是大數(shù)據(jù)家族的重要組成部分。近年來(lái)，教育大數(shù)據(jù)因其所蘊(yùn)含的巨大潛在價(jià)值受到了人們的廣泛關(guān)注。2016年，教育部《教育信息化“十三五”規(guī)劃》中明確提出，要“積極利用云計(jì)算、大數(shù)據(jù)等新技術(shù)，創(chuàng)新資源平臺(tái)、管理平臺(tái)的建設(shè)、應(yīng)用模式”[1]。2018年，教育部《教育信息化2.0行動(dòng)計(jì)劃》再次提出，要“充分利用云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、人工智能等新技術(shù)，構(gòu)建全方位、全過(guò)程、全天候的支撐體系，助力教育教學(xué)、管理和服務(wù)的改革發(fā)展”[2]。在實(shí)踐層面，有關(guān)教育大數(shù)據(jù)的應(yīng)用探索正在取得積極進(jìn)展，如一些地區(qū)將教育大數(shù)據(jù)納入?yún)^(qū)域教育云應(yīng)用框架[3]，積極探索大數(shù)據(jù)支持下的智慧決策等。雖然我國(guó)關(guān)于教育大數(shù)據(jù)的研究起步較晚，但近幾年的研究已經(jīng)積累了一定的研究成果。為全面把握國(guó)內(nèi)教育大數(shù)據(jù)研究現(xiàn)狀，本文應(yīng)用書(shū)目共現(xiàn)分析系統(tǒng)Bicomb2.0、SPSS軟件對(duì)我國(guó)教育大數(shù)據(jù)的研究熱點(diǎn)和發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行了分析。

一、研究設(shè)計(jì)

1.1研究方法

本研究應(yīng)用Bicomb2.0、Ucinet6、SPSS Statistics 21等軟件，通過(guò)高頻關(guān)鍵詞共現(xiàn)矩陣分析技術(shù)、社會(huì)網(wǎng)絡(luò)分析技術(shù)，對(duì)教育大數(shù)據(jù)的研究熱點(diǎn)和研究趨勢(shì)進(jìn)行分析。

1.2數(shù)據(jù)來(lái)源與分析

本研究以中國(guó)知網(wǎng)（CNKI）為數(shù)據(jù)檢索源，限定檢索類別為期刊，以“教育大數(shù)據(jù)”為檢索關(guān)鍵詞，在文獻(xiàn)分類目錄社會(huì)科學(xué)II輯中進(jìn)行篇名檢索（檢索日期為2020年8月1日），共檢索到中文文獻(xiàn)341篇，除去資訊、信息、重復(fù)文獻(xiàn)外，共保留有效研究樣本329篇（其中核心期刊研究論文類文獻(xiàn)109篇）。期刊文獻(xiàn)刊載數(shù)量年度變化如圖1所示，呈逐年上升趨勢(shì)，說(shuō)明這一主題正在受到越來(lái)越多研究者的關(guān)注。

1.3研究過(guò)程

參照Bicomb2軟件應(yīng)用說(shuō)明，本研究的研究進(jìn)程包括：（1）根據(jù)研究主題在中國(guó)知網(wǎng)CNKI期刊數(shù)據(jù)庫(kù)中檢索，將檢索出的文獻(xiàn)以“Note-First”格式導(dǎo)出;（2）將檢索導(dǎo)出的文獻(xiàn)數(shù)據(jù)導(dǎo)入Bicomb2軟件，提取文獻(xiàn)關(guān)鍵詞，并進(jìn)行清洗和統(tǒng)計(jì)分析，確定高頻關(guān)鍵詞;（3）使用Bicomb2軟件分別生成高頻關(guān)鍵詞詞篇矩陣和共現(xiàn)矩陣;（4）應(yīng)用Ucinet6軟件對(duì)高頻關(guān)鍵詞共現(xiàn)矩陣進(jìn)行社會(huì)網(wǎng)絡(luò)分析，生成高頻關(guān)鍵詞社群圖;應(yīng)用SPSS Statistics 21軟件對(duì)高頻關(guān)鍵詞詞篇矩陣進(jìn)行聚類分析，生成高頻關(guān)鍵詞聚類樹(shù)圖譜;（5）依據(jù)社會(huì)網(wǎng)絡(luò)分析和聚類分析的結(jié)果，分析教育大數(shù)據(jù)的研究熱點(diǎn)和趨勢(shì)。

二、研究熱點(diǎn)分析

2.1確定高頻關(guān)鍵詞

首先通過(guò)Bicomb2書(shū)目共現(xiàn)分析系統(tǒng)提取出所有關(guān)鍵詞，然后對(duì)關(guān)鍵詞字段按照升序排列后進(jìn)行清洗整理操作，重點(diǎn)對(duì)同義詞進(jìn)行替換操作，如將“MOOC”、“MOOCs”替換為“慕課”、將“大數(shù)據(jù)安全”替換為“數(shù)據(jù)安全”、將“大數(shù)據(jù)分析”替換為“數(shù)據(jù)分析”等等。在反復(fù)修訂、對(duì)比、校對(duì)的基礎(chǔ)上，最終提取到672個(gè)不同關(guān)鍵詞，結(jié)合研究需要，將出現(xiàn)頻次 ≥4次的37個(gè)關(guān)鍵詞確定為高頻關(guān)鍵詞（見(jiàn)表1）。高頻關(guān)鍵詞詞頻累計(jì)為545，占詞頻累計(jì)百分比的41.63%。包含高頻關(guān)鍵詞的文獻(xiàn)總計(jì)311篇，占樣本總量的94.53%。這說(shuō)明對(duì)所選37個(gè)高頻關(guān)鍵詞的相關(guān)分析能夠在很大程度上反映我國(guó)教育大數(shù)據(jù)的研究熱點(diǎn)。

2.2高頻關(guān)鍵詞共現(xiàn)分析

高頻關(guān)鍵詞共現(xiàn)矩陣能夠反映出行關(guān)鍵詞和列關(guān)鍵詞共現(xiàn)的次數(shù)，本研究中，應(yīng)用Bicomb2軟件將高頻關(guān)鍵詞生成共現(xiàn)矩陣（見(jiàn)表2）。通過(guò)對(duì)共現(xiàn)矩陣中的關(guān)鍵詞共現(xiàn)次數(shù)的對(duì)比分析發(fā)現(xiàn)，教育大數(shù)據(jù)與學(xué)習(xí)分析、數(shù)據(jù)挖掘、大數(shù)據(jù)、教師、教育信息化、人工智能等的共現(xiàn)頻次較高，依次為17、15、13、8、8、7，這表明教育大數(shù)據(jù)與學(xué)習(xí)分析、數(shù)據(jù)挖掘、大數(shù)據(jù)、教師、教育信息化、人工智能等的關(guān)聯(lián)程度較高。

為進(jìn)一步探尋高頻關(guān)鍵詞之間的內(nèi)在聯(lián)系，分析教育大數(shù)據(jù)的研究熱點(diǎn)和趨勢(shì)，本研究以Bicomb2軟件生成的關(guān)鍵詞共現(xiàn)矩陣為基礎(chǔ)，通過(guò)Ucinet6軟件的內(nèi)部集成工具NetDraw繪制了高頻關(guān)鍵詞社群圖，如圖2所示。

在圖2所示關(guān)鍵詞社群圖中，每一個(gè)方塊均代表一個(gè)關(guān)鍵詞，方塊越大，表明關(guān)鍵詞出現(xiàn)的頻次越高，方塊越靠近中心位置表明方塊所代表的關(guān)鍵詞在社群圖中的中心度越高;每一個(gè)雙向箭頭表示箭頭兩端的關(guān)鍵詞之間存在著共現(xiàn)關(guān)系[4]。

由圖2可知，教育大數(shù)據(jù)、大數(shù)據(jù)、人工智能、學(xué)習(xí)分析、個(gè)性學(xué)習(xí)、數(shù)據(jù)采集、高等教育等關(guān)鍵詞靠近社群圖中間位置，說(shuō)明教育大數(shù)據(jù)的研究重點(diǎn)主要集中于由這些中心點(diǎn)所構(gòu)成的主題中。

2.3高頻關(guān)鍵詞聚類圖譜及分析

高頻關(guān)鍵詞的聚類分析能夠進(jìn)一步直觀地反映出關(guān)鍵詞之間的親疏關(guān)系，有助于分析教育大數(shù)據(jù)研究熱點(diǎn)。本研究應(yīng)用SPSS Statistics 21軟件對(duì)Bicomb2 所生成的37個(gè)高頻關(guān)鍵詞詞篇矩陣進(jìn)行了聚類分析，選擇組間聯(lián)接的聚類方法和二分類“Ochiai”的度量標(biāo)準(zhǔn)，可生成圖3所示高頻關(guān)鍵詞聚類樹(shù)圖譜。

由圖3高頻關(guān)鍵詞聚類分析結(jié)果的連線可以看出，教育大數(shù)據(jù)的高頻關(guān)鍵詞聚合在5個(gè)類團(tuán)，具體如下。

（一）教育大數(shù)據(jù)發(fā)展研究。主要包括大數(shù)據(jù)應(yīng)用技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)研究，關(guān)鍵詞有大數(shù)據(jù)應(yīng)用技術(shù)、國(guó)家工程實(shí)驗(yàn)室、大數(shù)據(jù)技術(shù)、教育大數(shù)據(jù)、發(fā)展趨勢(shì)、電子書(shū)包、自適應(yīng)學(xué)習(xí)等;教育信息化數(shù)據(jù)治理研究，關(guān)鍵詞有教育信息化、數(shù)據(jù)治理等。

（二）教育大數(shù)據(jù)來(lái)源研究。主要包括智慧校園建設(shè)與教學(xué)管理研究，關(guān)鍵詞有智慧校園、教學(xué)管理等;基于智慧校園的學(xué)習(xí)行為分析研究，關(guān)鍵詞為學(xué)習(xí)行為分析。

（三）教育大數(shù)據(jù)挖掘研究。主要包括智慧教育支持下的精準(zhǔn)教學(xué)策略研究，關(guān)鍵詞有精準(zhǔn)教學(xué)、策略、智慧教育;數(shù)據(jù)分析技術(shù)支持下的個(gè)性化學(xué)習(xí)研究，關(guān)鍵詞有個(gè)性化學(xué)習(xí)、人工智能、數(shù)據(jù)分析;數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)支持下的學(xué)習(xí)分析研究，關(guān)鍵詞有學(xué)習(xí)分析、數(shù)據(jù)挖掘、教育數(shù)據(jù)挖掘、慕課等。

（四）教育大數(shù)據(jù)應(yīng)用之個(gè)性化教育研究。主要包括基于可視化分析技術(shù)的個(gè)性化教育，關(guān)鍵詞有可視化分析、個(gè)性化教育;高校大數(shù)據(jù)應(yīng)用可視化分析研究，關(guān)鍵詞有高等教育、分析、大數(shù)據(jù)、教育、應(yīng)用、思想政治教育、可視化等。

（五）教育大數(shù)據(jù)應(yīng)用之決策服務(wù)研究。主要包括高職院校大數(shù)據(jù)平臺(tái)應(yīng)用研究，關(guān)鍵詞包括高職、數(shù)據(jù)采集、大數(shù)據(jù)平臺(tái)等;教師教學(xué)決策研究，關(guān)鍵詞包括教師、教學(xué)決策、深度學(xué)習(xí)等。

三、研究趨勢(shì)分析

結(jié)合當(dāng)前研究熱點(diǎn)，研究者通過(guò)對(duì)高頻關(guān)鍵詞的閾值進(jìn)行調(diào)整，形成新的關(guān)鍵詞群，在與原來(lái)高頻關(guān)鍵詞分析對(duì)比的基礎(chǔ)上，認(rèn)為教育大數(shù)據(jù)的研究趨勢(shì)將聚焦在以下幾方面：

（一）教育大數(shù)據(jù)相關(guān)技術(shù)研究。教育大數(shù)據(jù)相關(guān)技術(shù)主要有數(shù)據(jù)采集技術(shù)、數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)等，教育大數(shù)據(jù)的價(jià)值源自于海量化的數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)的采集是教育大數(shù)據(jù)價(jià)值挖掘的第一步，是教育大數(shù)據(jù)分析的前置性工作。教育大數(shù)據(jù)包括了整個(gè)教育教學(xué)過(guò)程中所有的動(dòng)態(tài)和靜態(tài)數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)采集難度大，既要延用傳統(tǒng)的方式收集數(shù)據(jù)，如可對(duì)考試成績(jī)等數(shù)據(jù)進(jìn)行批量化導(dǎo)入;還需應(yīng)用人工智能、可穿戴設(shè)備等技術(shù)，應(yīng)用傳感器“伴隨式收集”數(shù)據(jù)，如學(xué)生學(xué)習(xí)過(guò)程中的參與度數(shù)據(jù)等。所采集到的數(shù)據(jù)質(zhì)量在一定程度上影響著教育大數(shù)據(jù)的價(jià)值，在教育教學(xué)活動(dòng)中，通過(guò)物理感知、視頻錄制、圖像識(shí)別、平臺(tái)采集等技術(shù)手段，采集到高質(zhì)量的數(shù)據(jù)，是一個(gè)值得關(guān)注的主題。教育數(shù)據(jù)挖掘是教育數(shù)據(jù)采集完成之后所進(jìn)行的重要工作，通過(guò)對(duì)教育大數(shù)據(jù)有選擇地采集、存儲(chǔ)及分析，才可以實(shí)施基于全數(shù)據(jù)和真實(shí)數(shù)據(jù)的建模和預(yù)測(cè)[5]。決策樹(shù)算法、分類、聚類等數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)在學(xué)習(xí)分析中的應(yīng)用，為診斷學(xué)習(xí)問(wèn)題，預(yù)測(cè)學(xué)習(xí)績(jī)效，做出合理決策等提供了技術(shù)支撐。

（二）教育大數(shù)據(jù)促進(jìn)教育變革研究。教育大數(shù)據(jù)能夠促進(jìn)學(xué)習(xí)者的個(gè)性化發(fā)展。當(dāng)前，個(gè)性化教育是世界范圍內(nèi)強(qiáng)勁的時(shí)代潮流，以班級(jí)授課制為核心的傳統(tǒng)人才培養(yǎng)模式已難以適應(yīng)信息化、知識(shí)化社會(huì)對(duì)個(gè)性化、創(chuàng)造性人才的需求。而教育大數(shù)據(jù)是發(fā)掘?qū)W習(xí)者學(xué)習(xí)特征的重要渠道，通過(guò)對(duì)學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)軌跡、學(xué)習(xí)過(guò)程中產(chǎn)生數(shù)據(jù)的伴隨性收集、處理和分析，能夠準(zhǔn)確挖掘出學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)特點(diǎn)、個(gè)性特征，為開(kāi)發(fā)學(xué)習(xí)者的潛能、提升學(xué)業(yè)表現(xiàn)提供數(shù)據(jù)支撐，進(jìn)而為人才的個(gè)性化培養(yǎng)提供可行路徑。教育大數(shù)據(jù)還將重構(gòu)學(xué)校的教學(xué)評(píng)價(jià)方式，依靠經(jīng)驗(yàn)所進(jìn)行的教學(xué)評(píng)價(jià)終將為基于數(shù)據(jù)的評(píng)價(jià)所替代，大數(shù)據(jù)所記錄的學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)活動(dòng)軌跡，為開(kāi)展過(guò)程性評(píng)價(jià)提供了便捷條件。例如，在線學(xué)習(xí)平臺(tái)能夠記錄學(xué)生作業(yè)完成情況、課堂言行、師生互動(dòng)等數(shù)據(jù)，教師可基于此類數(shù)據(jù)對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)情境進(jìn)行評(píng)價(jià)。

（三）教育大數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)教育治理研究。由于教育大數(shù)據(jù)在學(xué)情監(jiān)測(cè)、學(xué)習(xí)預(yù)警、學(xué)習(xí)分析等方面的巨大應(yīng)用價(jià)值，有利于學(xué)習(xí)管理的精準(zhǔn)化和科學(xué)化。我們完全可以預(yù)測(cè)，在大數(shù)據(jù)時(shí)代，傳統(tǒng)的學(xué)校治理模式必將迎來(lái)全新的發(fā)展機(jī)遇，由傳統(tǒng)的學(xué)校管理模式向基于大數(shù)據(jù)技術(shù)的學(xué)校治理模式轉(zhuǎn)型勢(shì)在必行。在大數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)下，可通過(guò)建立校園管理大數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)平臺(tái)，從實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)的數(shù)據(jù)中挖掘有用信息，學(xué)校的行政管理、科研管理、教務(wù)管理、人事管理、后勤管理等工作將更為高效，各項(xiàng)決策將更為科學(xué)。例如，可以通過(guò)學(xué)生校園餐廳消費(fèi)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)，評(píng)估校園飯菜的質(zhì)量，以及進(jìn)行家庭經(jīng)濟(jì)困難學(xué)生的認(rèn)定等。

（四）與教育大數(shù)據(jù)應(yīng)用相伴隨的風(fēng)險(xiǎn)、倫理等問(wèn)題研究。技術(shù)是一把雙刃劍，大數(shù)據(jù)技術(shù)也不例外。教育數(shù)據(jù)的源頭來(lái)自廣大學(xué)生、教師、家長(zhǎng)以及學(xué)校，數(shù)據(jù)繁雜多樣，其中部分?jǐn)?shù)據(jù)會(huì)涉及個(gè)人隱私[6]。如何保護(hù)學(xué)習(xí)者的個(gè)人隱私、如何保證學(xué)習(xí)者在數(shù)據(jù)收集過(guò)程中的知情權(quán)、如何防止大數(shù)據(jù)可能帶來(lái)的不公平現(xiàn)象等，都是大數(shù)據(jù)應(yīng)用所面臨的現(xiàn)實(shí)問(wèn)題。面對(duì)大數(shù)據(jù)應(yīng)用所伴隨的數(shù)據(jù)鴻溝、隱私泄露、數(shù)據(jù)失信等潛在風(fēng)險(xiǎn)，亟需建立數(shù)據(jù)采集倫理規(guī)范等類似規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)，探尋用戶隱私數(shù)據(jù)的政策保障機(jī)制，增強(qiáng)傳統(tǒng)倫理和大數(shù)據(jù)技術(shù)的內(nèi)在契合度。

參? 考? 文? 獻(xiàn)

[1]教育部.關(guān)于印發(fā)《教育信息化“十三五”規(guī)劃》的通知[EB/OL]. http：//www.moe.gov.cn/srcsite/A16/s3342/201606/t20160622_269367.html，2016-06-07.

[2]教育部.關(guān)于印發(fā)《教育細(xì)心和 2.0 行動(dòng)計(jì)劃》的通知[EB/OL]. http：//www.moe.gov.cn/srcsite/A16/s3342/201804/t20180425_334188.html，2018-04-13.

[3]曹曉明.教育大數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)下的現(xiàn)代學(xué)校治理[J].教育信息技術(shù)，2018（03）：3-7.

[4]李運(yùn)福，楊曉宏，周效章.我國(guó)在線課程評(píng)價(jià)研究熱點(diǎn)可視化分析與啟示[J].中國(guó)遠(yuǎn)程教育，2018（07）：70-78.

[5]王鑫.基于教育大數(shù)據(jù)的教學(xué)改革研究[J].教育理論與實(shí)踐，2019，39（25）：54-58.

[6]邢蓓蓓，楊現(xiàn)民，李勤生.教育大數(shù)據(jù)的來(lái)源與采集技術(shù)[J].現(xiàn)代教育技術(shù)，2016，26（08）：14-21.