蚩志鋒 鄒筱雨 顏 俊 魏子萱 呂曉瑩
基于CiteSpace的PBL知識圖譜可視化分析
蚩志鋒1鄒筱雨1顏 俊1魏子萱1呂曉瑩2
(1.信陽師范學(xué)院地理科學(xué)學(xué)院,河南 信陽 464000;2.信陽市勝利路學(xué)校,河南 信陽 464000)
文章以1992—2019年中國知網(wǎng)收錄的“PBL問題式學(xué)習(xí)”主題的文獻(xiàn)為基礎(chǔ),利用CiteSpace繪制知識圖譜,研究國內(nèi)PBL研究的發(fā)展脈絡(luò),旨在厘清研究現(xiàn)狀、熱點(diǎn)及變遷。結(jié)果表明:國內(nèi)PBL問題式學(xué)習(xí)領(lǐng)域研究成果持續(xù)增長;文獻(xiàn)學(xué)科結(jié)構(gòu)傾向明顯,以醫(yī)學(xué)教育及醫(yī)學(xué)邊緣學(xué)科為主;作者合作關(guān)系呈現(xiàn)出“大分散,小集中”的特點(diǎn)。
PBL;CiteSpace;知識圖譜;可視化分析;問題式學(xué)習(xí)
問題式學(xué)習(xí)(Problem-Based Learning,PBL)是一種以問題為導(dǎo)向的新型教學(xué)模式,它基于建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理念[1],強(qiáng)調(diào)學(xué)生在學(xué)習(xí)中的主體地位,把學(xué)習(xí)設(shè)置到復(fù)雜的、有意義的問題情景中,通過學(xué)習(xí)者的自主探究和合作來解決問題,從而學(xué)習(xí)隱含在問題背后的知識,形成解決問題的技能和自主學(xué)習(xí)的能力[2]。
1969年Barrows首創(chuàng)PBL教學(xué)模式[3],在美國的某些醫(yī)學(xué)院校試行后廣泛應(yīng)用[4]。國內(nèi)學(xué)者針對PBL也做了大量的教學(xué)應(yīng)用研究工作,并取得了良好的教學(xué)效果。蒲丹等[5]對醫(yī)學(xué)生對不同職稱和專業(yè)背景教師PBL教學(xué)效果進(jìn)行評估,認(rèn)為要保證教學(xué)效果,需要加強(qiáng)PBL師資培訓(xùn);馬艷梅等[6]利用PBL教學(xué)法進(jìn)行大學(xué)物理學(xué)的教學(xué)改革,提高課堂教學(xué)效果;徐洪軍等[7]采用PBL結(jié)合CBL教學(xué)模式,在醫(yī)學(xué)統(tǒng)計教學(xué)中進(jìn)行應(yīng)用研究,在提高學(xué)生醫(yī)學(xué)統(tǒng)計學(xué)教學(xué)效果方面,效果顯著,教學(xué)應(yīng)用價值高;羅曉雨等[8]對PBL教學(xué)模式進(jìn)行優(yōu)化,將創(chuàng)新教育理念及DIY理念融入到PBL教學(xué)模式中,提升課堂教學(xué)效果。
問題式學(xué)習(xí)和項目式學(xué)習(xí)(Project-Based Learning)英文縮寫均為PBL,二者都是通過發(fā)揮學(xué)生在學(xué)習(xí)中的主體性、圍繞問題進(jìn)行合作探究來發(fā)展學(xué)生的“21世紀(jì)學(xué)習(xí)力”。區(qū)別在于項目式學(xué)習(xí)強(qiáng)調(diào)讓學(xué)生通過完成項目來達(dá)到學(xué)習(xí)的目標(biāo),而問題式學(xué)習(xí)強(qiáng)調(diào)以問題為導(dǎo)向來進(jìn)行學(xué)習(xí)。國內(nèi)學(xué)者關(guān)于PBL的應(yīng)用研究成果日益增多,因此分析PBL在各個學(xué)科領(lǐng)域的研究進(jìn)展,展現(xiàn)其在各個學(xué)科教學(xué)中的應(yīng)用全貌,有一定的研究及現(xiàn)實意義。本文擬采用CiteSpace對PBL的研究知識圖譜進(jìn)行可視化分析。國內(nèi)也有學(xué)者采用CiteSpace對某一研究主題知識圖譜進(jìn)行可視化分析研究,如李文田等[9]運(yùn)用CiteSpace對地理教育研究文獻(xiàn)進(jìn)行分析,從4個方面繪制知識圖譜;喬薪納等[10]基于CiteSpace知識圖譜的可視化分析,對中國近30年國際疾病進(jìn)行分類研究;張益生等[11]基于CiteSpace繪制近60年玄府學(xué)說知識圖譜。然而目前國內(nèi)從綜合維度梳理PBL研究成果的綜述并不多,多聚焦于某一個或幾個主題。原因是對大樣本文獻(xiàn)進(jìn)行全面梳理存在較大困難,且研究者難免受其主觀認(rèn)知的影響,難以確保結(jié)論的客觀性與科學(xué)性。但是文獻(xiàn)計量學(xué)方法可以彌補(bǔ)這些不足,科學(xué)知識圖譜可充分展示某學(xué)科領(lǐng)域的研究全貌[12]。因此運(yùn)用可視化軟件CiteSpace對1992—2019年P(guān)BL領(lǐng)域的研究現(xiàn)狀、研究熱點(diǎn)進(jìn)行梳理,以便為PBL實踐和學(xué)術(shù)研究提供一定參考。
由于PBL在教學(xué)改革中的突出優(yōu)勢,近年來,我國學(xué)者開展的有關(guān)PBL研究主題的相關(guān)文獻(xiàn)數(shù)量較多,僅學(xué)術(shù)期刊就有3.3萬余篇,文獻(xiàn)質(zhì)量參差不齊。本文如果對全部文獻(xiàn)進(jìn)行統(tǒng)計分析,那么統(tǒng)計分析難度會很大。相對于普通期刊,核心期刊有較高的權(quán)威性,因此本研究以中國知網(wǎng)(CNKI)中北大中文核心、CSSCI和CSCD三類核心期刊為數(shù)據(jù)來源,采用計算機(jī)檢索與人工排查相結(jié)合的方法,選取“(主題:PBL)AND(全文:教學(xué))AND(全文:問題)”進(jìn)行檢索,設(shè)定截止發(fā)刊時間為2019年12月31日,作者、單位、基金等其他條件不限,初步獲得1182篇文獻(xiàn)。手動剔除會議、教材、與本領(lǐng)域關(guān)聯(lián)性不大的文獻(xiàn)等無效樣本后,最終得到相關(guān)文獻(xiàn)1127篇,以Refworks格式導(dǎo)出,即為本次研究的目標(biāo)數(shù)據(jù)源。
CiteSpace是一款引文可視化軟件,它是在科學(xué)計量學(xué)發(fā)展背景下逐漸產(chǎn)生并日益完善的文獻(xiàn)分析工具。由于通過可視化的手段來呈現(xiàn)科學(xué)知識的結(jié)構(gòu)、規(guī)律和分布情況,通過此方法生成的可視化圖形稱為“科學(xué)知識圖譜”[13]。使用CiteSpace 5.6.R5版本軟件對文獻(xiàn)進(jìn)行分析,時間跨度為1992-2019年,時間分區(qū)長度為1年。通過對發(fā)文作者、機(jī)構(gòu)、關(guān)鍵詞等進(jìn)行共現(xiàn)分析和聚類分析等一系列可視化知識圖譜來探討以下4個問題:國內(nèi)PBL問題式學(xué)習(xí)法發(fā)展趨勢、研究現(xiàn)狀、熱點(diǎn)變遷的特征以及未來的研究應(yīng)該關(guān)注的問題。
文獻(xiàn)歷年的數(shù)量變化情況在一定程度上反映了歷年來某一主題在相關(guān)專業(yè)領(lǐng)域的受關(guān)注程度。根據(jù)1992—2019年以來PBL研究領(lǐng)域的文獻(xiàn)數(shù)量,繪制PBL相關(guān)文獻(xiàn)數(shù)量年際變化趨勢圖(圖1)。從變化趨勢來看,我國PBL研究的核心文獻(xiàn)數(shù)量經(jīng)歷了萌芽階段、快速發(fā)展階段、波動發(fā)展階段3個主要階段,整體呈增長趨勢。
萌芽階段:自1992年CNKI收錄的三類核心期刊中首次出現(xiàn)了對于PBL的研究,該文獻(xiàn)主要介紹了如何運(yùn)用“以問題為基礎(chǔ)”的教學(xué)方法對社區(qū)定向醫(yī)學(xué)生進(jìn)行師資培訓(xùn)[14]。由于其受到的關(guān)注比較少,很少有國內(nèi)學(xué)者對PBL進(jìn)行研究,因此1992年至2002年10年間發(fā)表的相關(guān)核心文獻(xiàn)較少,本文將1992—2002年這個階段作為PBL研究的萌芽階段。
圖1 1992—2019年P(guān)BL研究領(lǐng)域文獻(xiàn)數(shù)量
快速發(fā)展階段:自2003年,由于PBL受到國內(nèi)學(xué)者的關(guān)注,國內(nèi)學(xué)者針對對PBL的應(yīng)用研究進(jìn)入到快速發(fā)展時期,相關(guān)論文發(fā)文數(shù)量開始快速增長。在該階段許多學(xué)者將PBL應(yīng)用于相關(guān)領(lǐng)域的教學(xué)中,探索創(chuàng)新教學(xué)方法,提高教學(xué)質(zhì)量,取得良好的效果,PBL在各學(xué)科應(yīng)用的文章呈現(xiàn)井噴式增長,并于2014年達(dá)到統(tǒng)計時段內(nèi)的峰值,為112篇。在該階段PBL在我國各個學(xué)科領(lǐng)域得到廣泛關(guān)注。
波動發(fā)展階段:2017年后,PBL研究發(fā)文量開始波動,一定程度上顯示了該學(xué)科領(lǐng)域理論日趨完善,文獻(xiàn)增加量日趨減少。但每年發(fā)文量均在45篇以上,研究成果持續(xù)增長,發(fā)展態(tài)勢良好。
借助中文分詞技術(shù)對論文標(biāo)題進(jìn)行核心詞匯分析,通過核心詞匯的字體大小反映詞頻高低?;?127篇有關(guān)PBL問題式學(xué)習(xí)的研究文獻(xiàn),利用標(biāo)題生成詞云(圖2)。其中位列第一的詞“PBL”詞頻最多共693次;第二是“教學(xué)”,共出現(xiàn)548次;第三是“應(yīng)用”,共486次。圖中“模式”“教學(xué)法”“實踐”“臨床”等詞也十分醒目。這些高頻詞體現(xiàn)了PBL作為一種創(chuàng)新的教學(xué)模式,在醫(yī)學(xué)及相關(guān)學(xué)科的不同方面得到了實踐應(yīng)用和深入研究。
圖2 PBL標(biāo)題詞云
作者作為研究的主體,作者之間的合作反映出該研究領(lǐng)域內(nèi)的學(xué)術(shù)聯(lián)系強(qiáng)弱。在所有的522位作者中,發(fā)文量最多的作者是吳立玲和關(guān)曉輝,均為6篇,李麗、向若蘭、徐海等5位作者作為主要的核心作者,發(fā)文量為5篇。采用普萊特公式對核心作者進(jìn)行篩選,M≈1.83,故將發(fā)文量大于2的作為核心作者,共有153人,占全部作者數(shù)的29.31%,穩(wěn)定的核心作者數(shù)量保證了PBL研究的可持續(xù)發(fā)展。
核心作者群是形成文獻(xiàn)流的主干力量,對學(xué)科發(fā)展起著導(dǎo)向作用,推動著研究領(lǐng)域不斷發(fā)展[15]。從作者網(wǎng)絡(luò)中可以看到,PBL研究領(lǐng)域內(nèi)形成了多個核心作者群,尤其以吳立玲、向若蘭、李麗等為代表的作者群,是其中最大的作者群之一,內(nèi)部聯(lián)系緊密。另外還有如以彭志行、王建明等為代表的作者群。研究可以發(fā)現(xiàn)不同作者群之間的連線較少、學(xué)術(shù)聯(lián)系較弱,網(wǎng)絡(luò)比較零散;連線主要在作者群內(nèi)部,總體呈現(xiàn)出“大分散,小集中”的狀態(tài)。
在論文發(fā)文機(jī)構(gòu)中,以北華大學(xué)附屬醫(yī)院消化內(nèi)科發(fā)文量最多,共5篇。整體來看,醫(yī)科大學(xué)、高等院校醫(yī)學(xué)部及高等院校附屬醫(yī)院為主要發(fā)文機(jī)構(gòu),體現(xiàn)出PBL多見于醫(yī)學(xué)教學(xué)過程,并在與其融合中得到發(fā)展。發(fā)文機(jī)構(gòu)等級較高,多為雙一流高校和三級甲等醫(yī)院,體現(xiàn)出其在PBL的研究領(lǐng)域內(nèi)較高的權(quán)威性。
同時也發(fā)現(xiàn)對PBL的研究雖然得到一些學(xué)術(shù)團(tuán)體的關(guān)注,但機(jī)構(gòu)間的連線較少,說明大多為機(jī)構(gòu)內(nèi)獨(dú)立研究,機(jī)構(gòu)間缺乏相互聯(lián)系,知識與研究成果的共享和流動性不強(qiáng)。
關(guān)鍵詞是一篇文獻(xiàn)的主題的高度提煉,利用CiteSpace的關(guān)鍵詞共現(xiàn)分析、聚類分析和熱點(diǎn)突顯分析,有助于梳理研究現(xiàn)狀,探測熱點(diǎn)變遷。
PBL關(guān)鍵詞知識圖譜其網(wǎng)絡(luò)密度為0.0928,圖譜顯示了部分核心關(guān)鍵詞(圖3)。在生成的PBL關(guān)鍵詞共現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)中,關(guān)鍵詞出現(xiàn)頻次越多,節(jié)點(diǎn)越大。從節(jié)點(diǎn)大小看,“PBL”“教學(xué)模式”“教學(xué)改革”等節(jié)點(diǎn)較大,表明這些關(guān)鍵詞出現(xiàn)頻次較高,在一定程度上反映了該領(lǐng)域的研究熱點(diǎn),其中“PBL”出現(xiàn)頻次最多,共416次。中心性反映出關(guān)鍵詞共現(xiàn)程度的高低,“PBL”的中心性數(shù)值為0.39,從中心性和頻次上都顯示其是該領(lǐng)域最核心的研究重點(diǎn)?!敖虒W(xué)模式”“教學(xué)改革”“教學(xué)方法”“教學(xué)”的中心性數(shù)值均在0.10以上,是次要的聯(lián)系節(jié)點(diǎn),這些關(guān)鍵詞既是高頻詞也是高中心性詞,在該領(lǐng)域的研究中具有重要影響。
PBL相關(guān)概念研究。PBL有關(guān)的關(guān)鍵詞有“PBL教學(xué)法”“基于問題的學(xué)習(xí)”等。PBL來源于國外,自提出以后在國內(nèi)外研究者對其有不同的理解。在中國對于PBL的研究大多直接對他人觀點(diǎn)進(jìn)行引用,而不進(jìn)行深入研究,在自行解讀的過程中對某些原理、概念的理解不同。從此角度來看,中國研究者應(yīng)對PBL教學(xué)法的內(nèi)涵的仔細(xì)研讀,為其在中國的傳播和應(yīng)用提供理論支持。
圖3 PBL關(guān)鍵詞共現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)
采用普萊特公式計算高頻關(guān)鍵詞的最低頻次,最高詞頻為416,計算得M≈15.42,故凡詞頻大于或等于16次均為高頻關(guān)鍵詞,最終獲得11個高頻關(guān)鍵詞。
為更好地把握PBL研究領(lǐng)域的熱點(diǎn)主題,根據(jù)文獻(xiàn)主題詞計算確定聚類的網(wǎng)絡(luò)圖譜(圖5),主要包括“教育”“醫(yī)學(xué)生”“教學(xué)效果”“循證醫(yī)學(xué)”“實驗教學(xué)”5個聚類,不同聚類多有重疊。
圖4 PBL關(guān)鍵詞聚類網(wǎng)絡(luò)圖譜
#0教育:聚類詞包括教育、本科、自主學(xué)習(xí)等。PBL教學(xué)法以教學(xué)內(nèi)容為基礎(chǔ),引入PBL教學(xué)方法的目的即為探索更好的教學(xué)方法,革新當(dāng)前傳統(tǒng)的教學(xué)方式,更好地提高學(xué)生解決問題的能力,促進(jìn)學(xué)生的全面發(fā)展。
#1醫(yī)學(xué)生與#3循證醫(yī)學(xué)均可歸于醫(yī)學(xué)教育類:聚類詞包括醫(yī)學(xué)教育、病理學(xué)、臨床實習(xí)、護(hù)理、全科醫(yī)學(xué)等。醫(yī)學(xué)教育貫穿始終并在PBL研究領(lǐng)域中占據(jù)很大比重。自1986年我國引入PBL教學(xué)法開始其在我國內(nèi)地醫(yī)學(xué)教育領(lǐng)域的探索應(yīng)用。自20世紀(jì)90年代以來,引進(jìn)PBL教學(xué)法的院校逐漸增多,高等院校分別在基礎(chǔ)課、臨床課和實驗課中部分試行PBL并取得了良好的效果。國內(nèi)核心期刊對PBL的研究首先從定向社區(qū)醫(yī)生的師資培訓(xùn)開始,之后在耳鼻咽喉、免疫學(xué)、護(hù)理學(xué)、臨床醫(yī)學(xué)等方面都得到了長足發(fā)展。
#2教學(xué)效果:聚類詞包括PBL模式、CBL、LBL、教學(xué)改革等。我國目前仍以傳統(tǒng)教學(xué)法(Lecture Based Learning,LBL)為主,LBL發(fā)揮教師的主導(dǎo)地位,知識的傳授具有系統(tǒng)性,可在相對較短時間內(nèi)傳授相對較多的知識,但不利于調(diào)動學(xué)生的積極性、培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立思考的能力,與PBL教學(xué)法各有優(yōu)勢,研究方向多見于PBL與LBL的對比研究或綜合應(yīng)用研究。
#4實驗教學(xué):聚類詞包括案例式教學(xué)法、TBL、實驗班、教學(xué)模式、教學(xué)改革等。PBL教學(xué)法作為區(qū)別于傳統(tǒng)的教學(xué)模式,改變傳統(tǒng)以教師為中心的授課模式,改為以學(xué)生為中心進(jìn)行教學(xué),中早期的研究多通過設(shè)置采取PBL教學(xué)法的實驗班與對照班結(jié)合進(jìn)行對照實驗,以檢驗教學(xué)效果。
熱點(diǎn)顯示的是突變性關(guān)鍵詞,反映專業(yè)領(lǐng)域內(nèi)研究的前沿領(lǐng)域的演化動態(tài)。利用CiteSpace的控制面板中的Burstness生成1992-2019年P(guān)BL關(guān)鍵詞突現(xiàn)圖譜,得到8個具有高突現(xiàn)值的節(jié)點(diǎn),強(qiáng)度在3.615至4.8984之間(圖5)。
圖5 PBL研究關(guān)鍵詞突顯分析
(1)出現(xiàn)最早的熱點(diǎn),以問題為基礎(chǔ)的學(xué)習(xí):早期由于發(fā)文量少,以問題為基礎(chǔ)的學(xué)習(xí)并未獲得高突顯值,直到1997年才成為熱點(diǎn)關(guān)鍵詞,并持續(xù)到2008年。
(2)短暫出現(xiàn)的熱點(diǎn),預(yù)防醫(yī)學(xué):2016年由劉曉芳、宿莊主編的《預(yù)防醫(yī)學(xué)》出版,作為高等學(xué)校醫(yī)學(xué)臨床系列教材,引發(fā)了一定的熱度。預(yù)防醫(yī)學(xué)作為突顯熱點(diǎn),出現(xiàn)于2016年,在2017年熱點(diǎn)就消失了。
(3)后期研究熱點(diǎn),翻轉(zhuǎn)課堂和CBL。相較于傳統(tǒng)課堂,翻轉(zhuǎn)課堂讓學(xué)生通過課前學(xué)習(xí),觀看教學(xué)微視頻完成知識點(diǎn)的理解,將學(xué)習(xí)的主動權(quán)交還給學(xué)生。CBL是基于PBL發(fā)展而來的以病例為基礎(chǔ)的教學(xué)模式,CBL更適合對已完成部分知識的學(xué)生,避免因基礎(chǔ)知識缺失而增加自學(xué)難度與時間消耗。與PBL相互補(bǔ)充,是當(dāng)下教師探索并流行的教學(xué)模式。
PBL研究通過在不同學(xué)段、不同學(xué)科的實踐應(yīng)用理論內(nèi)涵和外延得到發(fā)展,特別是在醫(yī)學(xué)教育方面,以點(diǎn)帶面為我國的教育事業(yè)發(fā)展改革提供了重要的支持。
本文采用CiteSpace對PBL研究的知識圖譜進(jìn)行可視化分析,通過研究分析發(fā)現(xiàn),在文獻(xiàn)概況方面,1992—2019年間,中國學(xué)者在PBL研究領(lǐng)域開展了一系列研究,發(fā)表的關(guān)于PBL的相關(guān)文獻(xiàn)數(shù)量大致經(jīng)歷了“萌芽階段—快速發(fā)展—波動發(fā)展”3個主要階段,總體上呈現(xiàn)良好的發(fā)展態(tài)勢,主題詞云分析,PBL作為一種創(chuàng)新的教學(xué)模式,在醫(yī)學(xué)及相關(guān)學(xué)科等不同方面得到了實踐應(yīng)用與深入研究;作者與機(jī)構(gòu)分析方面,有關(guān)PBL的研究形成了明顯的核心作者群,但是他們之間的聯(lián)系主要在作者群內(nèi)部,總體呈現(xiàn)出“大分散,小集中”的狀態(tài),缺少相關(guān)的合作交流,論文發(fā)表機(jī)構(gòu)普遍平臺比較高,但是機(jī)構(gòu)與機(jī)構(gòu)之間的聯(lián)系比較少;關(guān)鍵詞分析方面,通過關(guān)鍵詞共現(xiàn)分析,核心關(guān)鍵詞為PBL、教學(xué)模式、教學(xué)改革等,同時具有高詞頻和高中心性,關(guān)鍵詞聚類分析,主要包括“教育”“醫(yī)學(xué)生”“教學(xué)效果”“循證醫(yī)學(xué)”“實驗教學(xué)”5個聚類,1992—2019年的研究熱點(diǎn)分析,反映專業(yè)領(lǐng)域內(nèi)研究的前沿領(lǐng)域的演化動態(tài),翻轉(zhuǎn)課程、CBL為新出現(xiàn)的研究熱點(diǎn)。PBL在現(xiàn)代信息時代下的與網(wǎng)絡(luò)環(huán)境相結(jié)合,強(qiáng)化實證研究,推進(jìn)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)與PBL的融合,拓寬研究外延。
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Visual Analysis of PBL Knowledge Atlas Based on CiteSpace
Based on the literature on the theme of "PBL problem-based learning" collected by CNKI from 1992 to 2019, this paper uses CiteSpace to draw a knowledge atlas and study the development context of domestic PBL research, in order to clarify the research status, hot spots and changes. The results show that the research results in the field of PBL problem-based learning in China continue to grow; the literature discipline structure tends to be obvious, mainly medical education and medical marginal disciplines; the author's cooperative relationship presents the characteristics of "large dispersion and small concentration".
PBL; CiteSpace; knowledge atlas; visual analysis; problem-based learning
G652
A
1008-1151(2022)03-0001-04
2021-12-19
河南省教師教育課程改革研究項目(2021-JSJYYB-068);河南省普通本科高等學(xué)校智慧教學(xué)專項研究項目“信息技術(shù)深度融合下高校地理學(xué)智慧課堂建構(gòu)與實施”。
蚩志鋒(1981-),男,河南許昌人,信陽師范學(xué)院地理科學(xué)學(xué)院副教授,碩士,從事地理教學(xué)研究。
顏?。?974-),男,河南固始人,信陽師范學(xué)院地理科學(xué)學(xué)院副教授,博士,從事地理教學(xué)研究。