具身認知在國內(nèi)設(shè)計領(lǐng)域的研究熱點與趨勢分析

許雙月

關(guān)鍵詞：具身認知 設(shè)計 虛擬現(xiàn)實 CiteSpace 可視化分析

引言

傳統(tǒng)認知主義受計算機隱喻理論影響，將人的認知過程類比為計算機的符號加工過程，認為人的認知活動依賴的是物理載體神經(jīng)元，心智是可以獨立于身體而存在的。聯(lián)結(jié)主義則主張人的認知過程是依賴由神經(jīng)元相互聯(lián)結(jié)構(gòu)成的復(fù)雜的人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)完成的，強調(diào)信息處理的方式是分布式加工?！坝嬎銠C隱喻”與“聯(lián)結(jié)主義”在大腦信息加工的方式和所依賴的結(jié)構(gòu)上盡管有所不同，但本質(zhì)上的假設(shè)基礎(chǔ)卻是一致的，即認為人的認知過程是離身的[1]。

具身認知最初作為一種哲學思辨，反對身心二元對立之觀點，其后越來越多的學者成為具身認知主張的擁躉，并且通過實證研究驗證了具身認知的理論觀點。具身認知強調(diào)身體在人的認知過程中發(fā)揮的重要作用，認為身體不僅為認知提供媒介，也為認知提供內(nèi)容，心智、身體與環(huán)境是一個有機的統(tǒng)一體[2]。

具身認知成為認知心理學新的研究思潮[2]，近年來國內(nèi)外關(guān)于具身認知的研究呈現(xiàn)出“井噴”趨勢，研究視角和研究范疇也愈發(fā)多元化、跨學科化。具身認知在不同領(lǐng)域展開了積極探索，為了解具身認知在國內(nèi)設(shè)計領(lǐng)域的研究熱點與發(fā)展趨勢、厘清其演進脈絡(luò)，本文使用文獻計量法，借助信息可視化工具Citespace分析并總結(jié)具身認知在國內(nèi)設(shè)計領(lǐng)域的研究主題、研究熱點與前沿動向，以期為后續(xù)的深入研究、實踐探索提供參考。

一、數(shù)據(jù)來源與研究方法

（一）數(shù)據(jù)來源

為了解具身認知在國內(nèi)設(shè)計領(lǐng)域的研究現(xiàn)狀，本文以中國知網(wǎng)（CNKI）數(shù)據(jù)庫為數(shù)據(jù)來源，選擇“高級檢索”，發(fā)表時間選擇為2011年1月1日到2020年12月31日，檢索條件為“主題”檢索，以“具身認知&設(shè)計”為主題檢索詞進行檢索，在人工剔除新聞報道、會議通知、廣告、征稿啟事、卷首語等無效數(shù)據(jù)后，最終得到376篇有效中文文獻。

（二）研究方法

Citespace是美籍華人陳超美教授于2004年開發(fā)的一款基于Java語言的信息可視化軟件，是目前最為流行的知識圖譜繪制工具之一[3]。本文以具身認知在國內(nèi)設(shè)計領(lǐng)域的相關(guān)文獻數(shù)據(jù)為研究對象，主要采用文獻計量法，借助Citespace軟件進行作者合作網(wǎng)絡(luò)分析、發(fā)文機構(gòu)網(wǎng)絡(luò)分析、關(guān)鍵詞共現(xiàn)與突現(xiàn)分析，探索具身認知在國內(nèi)設(shè)計領(lǐng)域的研究熱點與演進路徑，把握其最新的研究進展與未來趨勢。

二、結(jié)果與分析

（一）發(fā)文量的時間分布分析

近年來具身認知在學界迎來了新的研究熱潮，成為認知心理學領(lǐng)域的熱點話題。為了解具身認知在我國設(shè)計領(lǐng)域相關(guān)研究成果的產(chǎn)出情況，本文針對所得到的文獻數(shù)據(jù)繪制出發(fā)文量的時間分布圖（見圖1）。從圖中可以看出，具身認知在我國設(shè)計領(lǐng)域的研究文獻總體上呈逐年增長之態(tài)。從發(fā)展階段來看，國內(nèi)關(guān)于具身認知在設(shè)計領(lǐng)域的研究大體可分為三個階段：2011年—2013年為研究的萌芽階段，發(fā)文量總體較少，且增長較為平緩；2014年—2018年為研究的起步階段，發(fā)文量顯著增加，增長速度較為均勻；2019年—2020年進入研究的迅速發(fā)展階段，發(fā)文量激增，其中2019年是國內(nèi)相關(guān)研究的重要轉(zhuǎn)折點。從圖中可以看出自2019年起，具身認知在國內(nèi)設(shè)計領(lǐng)域的文獻數(shù)量陡然增加，說明越來越多的學者開始注意到具身認知與設(shè)計學的關(guān)系，并傾注資源與精力對具身認知在設(shè)計領(lǐng)域的應(yīng)用展開探討，同時也標志著具身認知在國內(nèi)設(shè)計領(lǐng)域的研究自此步入快速發(fā)展的新階段。2019年及2020年發(fā)表的文獻占國內(nèi)相關(guān)文獻總數(shù)的51.3%。由此可知具身認知在設(shè)計領(lǐng)域的研究成為國內(nèi)具身認知研究中的熱門方向，同時可以預(yù)見，該研究熱度在國內(nèi)仍會持續(xù)一段時間。

（二）作者合作網(wǎng)絡(luò)分析

為了解國內(nèi)關(guān)于具身認知在設(shè)計領(lǐng)域的研究作者之間的合作關(guān)系，本文利用Citespace繪制了作者合作網(wǎng)絡(luò)圖譜。如圖2所示，節(jié)點代表作者，節(jié)點間的連線代表作者之間的合作關(guān)系。該作者合作網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點數(shù)為24，節(jié)點連線數(shù)為8，網(wǎng)絡(luò)密度為0.029。從圖中可以看出目前國內(nèi)關(guān)于具身認知在設(shè)計領(lǐng)域的研究群體較為分散，作者之間未形成緊密的合作關(guān)系，總體表現(xiàn)為各自為營的狀態(tài)。相關(guān)研究中發(fā)文量最高的作者為胡永斌，發(fā)文量為3，主要研究方向為具身認知在VR、AR中的應(yīng)用。胡永斌與錢靜、朱清懿等人在《具身認知視角下STEM學科增強現(xiàn)實教學案例述評》中以具身認知的視角，提出增強現(xiàn)實技術(shù)應(yīng)用于STEM教學的三個建議：創(chuàng)設(shè)情境課堂，提升環(huán)境交互；擴展認知途徑，增強學習體驗；注重意義生成，重構(gòu)自身認知[4]。胡永斌與焦雨蒙等人在《基于VR的沉浸式虛擬實驗室設(shè)計研究》中論述了沉浸式虛擬實驗室的理論架構(gòu)與關(guān)鍵技術(shù)，梳理出沉浸式虛擬實驗室的教學模式及實驗流程[5]。胡永斌與魏本宏，倪清等人在《VR虛擬科技館系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)》中以具身認知理論和情境學習理論為理論基礎(chǔ)，對VR虛擬科技館進行設(shè)計與開發(fā)，并對該虛擬科技館進行用戶測評[6]。

（三）發(fā)文機構(gòu)網(wǎng)絡(luò)分析

如圖3所示，當前國內(nèi)代表性研究機構(gòu)有江南大學、江蘇師范大學智慧教育學院、華南師范大學物理與電信工程學院、華南師范大學物理學科基礎(chǔ)課實驗教學示范中心、廣州大學教育學院等，可以看出國內(nèi)關(guān)于具身認知在設(shè)計領(lǐng)域的研究以各高校為主要陣地，但是各高校之間合作交流較少，缺少聯(lián)系。

（四）關(guān)鍵詞共現(xiàn)分析

1.研究熱點辨識

關(guān)鍵詞是學術(shù)論文研究主題的映射，能夠直接反映該文獻的研究方向與研究要點。對關(guān)鍵詞進行共現(xiàn)分析，能夠發(fā)現(xiàn)關(guān)鍵詞之間的親疏關(guān)系，其中高頻關(guān)鍵詞能夠反映該領(lǐng)域的研究熱點，判斷研究的發(fā)展動向。本文利用Citespace繪制出具身認知在國內(nèi)設(shè)計領(lǐng)域相關(guān)研究的關(guān)鍵詞共現(xiàn)圖譜（見圖4），并對圖譜中的相近關(guān)鍵詞進行合并（例如在Citespace中將“具身認知”合并至“具身認知理論”，“具身認知理論”關(guān)鍵詞出現(xiàn)頻次變?yōu)?52），得到頻次排名前十的關(guān)鍵詞（見表1）。

關(guān)鍵詞共現(xiàn)圖譜中圓圈大小與關(guān)鍵詞出現(xiàn)頻次呈正相關(guān)，結(jié)合表1中的內(nèi)容，可得知國內(nèi)具身認知在設(shè)計領(lǐng)域中研究頻次較高的關(guān)鍵詞有“具身認知理論”“教學設(shè)計”“具身學習”“身體”“交互設(shè)計”“教學策略”“深度學習”“具身教學”“具身性”“虛擬現(xiàn)實”等。圖4清晰地展示了具身認知在設(shè)計領(lǐng)域的研究結(jié)構(gòu)與分支，以具身認知理論為研究基礎(chǔ)，逐漸發(fā)展出以“具身教學”“具身學習”為重心、以“深度學習”為重心、以“交互設(shè)計”為重心、以“身體與環(huán)境的關(guān)系”為重心、以“中小學教育”為重心的五大類別的研究方向。

節(jié)點的中介中心性也是衡量研究熱點的重要指標之一[7]。中介中心性高的節(jié)點通常在知識網(wǎng)絡(luò)中起到了轉(zhuǎn)折、連接等重要作用，具有高度跨界性。表2中統(tǒng)計了國內(nèi)文獻數(shù)據(jù)中中介中心性排名前十位的關(guān)鍵詞，分別為“具身認知理論”“身體”“具身學習”“深度學習”“ 勞動教育”“ 教學設(shè)計”“ 中小學”“ 交互”“具身教學”“交互設(shè)計”。綜合中介中心性排名、關(guān)鍵詞頻次排名以及關(guān)鍵詞共現(xiàn)圖譜來看，可以推斷出國內(nèi)具身認知在設(shè)計領(lǐng)域的研究熱點主要集中在“具身學習”“具身教學”“深度學習”“具身交互”“虛擬現(xiàn)實”等方面。

2.研究前沿辨識

研究前沿的識別與追蹤能夠為研究者提供學科研究的最新演化動態(tài)，預(yù)測研究領(lǐng)域的發(fā)展[8]。對關(guān)鍵詞節(jié)點進行突發(fā)性探測，能夠得到在短時間內(nèi)出現(xiàn)頻次突增的突現(xiàn)關(guān)鍵詞，借此可窺探研究領(lǐng)域的新興趨勢，把握學科研究前沿動向。圖5是利用Citespace運算得到的國內(nèi)文獻中排名前十位的突現(xiàn)關(guān)鍵詞，由圖可知，在2011年—2013年幾乎沒有突現(xiàn)詞出現(xiàn)，這段時間仍處于國內(nèi)相關(guān)研究的萌芽階段?！肮δ艽殴舱癯上瘛标P(guān)鍵詞在2013年突現(xiàn)，但突現(xiàn)度較低，其出現(xiàn)于2013年曲方炳的碩士論文《身體相關(guān)圖片心理旋轉(zhuǎn)任務(wù)中的身體效應(yīng)》以及2013年王軻娜的碩士論文《認知判斷中手部動作模擬的fMRI研究》。曲方炳的《身體相關(guān)圖片心理旋轉(zhuǎn)任務(wù)中的身體效應(yīng)》主要利用功能磁共振成像技術(shù)探討身體相關(guān)圖片心理旋轉(zhuǎn)任務(wù)中的身體效應(yīng)[9]；王軻娜的《認知判斷中手部動作模擬的fMRI研究》主要利用功能磁共振成像技術(shù)考察個體在不同手部姿勢條件下對工具判斷時動作模擬的腦區(qū)激活情況[10]。因此，“功能磁共振成像”雖在2013年突現(xiàn)，但和研究主題“具身認知在設(shè)計領(lǐng)域的研究”關(guān)聯(lián)較弱，可忽略不計。

2014年—2018年，國內(nèi)具身認知在設(shè)計領(lǐng)域的研究開始進入起步階段，這一階段內(nèi)涌現(xiàn)出大量的突現(xiàn)關(guān)鍵詞。在2014年，“認知科學”與“關(guān)系模式理論”有一定程度的突現(xiàn)，但中心性和出現(xiàn)頻次較低，說明“認知科學”與“關(guān)系模式理論”的研究與主流方向較為離散，產(chǎn)生的學術(shù)影響較小。在2016年的突現(xiàn)關(guān)鍵詞中，“交互設(shè)計”突現(xiàn)的持續(xù)時間較長，其中心性與出現(xiàn)頻次也較高，說明自2016年起國內(nèi)具身認知在設(shè)計領(lǐng)域研究中的一個重要分支便是交互設(shè)計。李青峰在《基于具身認知的手持移動終端交互設(shè)計研究》中，以具身認知的視角審視手持移動終端的交互設(shè)計，其將身體與手持移動終端的關(guān)聯(lián)總結(jié)為三個層面，即感知層、行為層和認知層，并分別從三個層面對手持移動終端的交互設(shè)計提出關(guān)鍵性設(shè)計原則[11]。王琪在《基于具身認知的移動支付App的交互設(shè)計研究》中將具身認知的理念融入移動支付交互設(shè)計，通過實際案例構(gòu)建移動支付交互模型，提出具身認知交互設(shè)計的可用性與用戶體驗的評價標準[12]。史小冬在《在線與在場：基于具身認知的展覽交互設(shè)計策略研究》中提出展覽交互設(shè)計的五個策略：主題性環(huán)境與多感官通道、交互動作匹配、輔助認知與記憶、社交行為鼓勵、探測激勵[13]。王秀麗、蔣曉等人認為具身是兒童認識和理解世界最本能的方式，并在《基于具身認知的兒童智能玩具交互設(shè)計研究》中通過將具身認知理論與兒童智能玩具的交互設(shè)計相結(jié)合，提出信息的多通道輸入輸出、交互行為的自然化和直覺化的交互設(shè)計策略與方法[14]。劉宏宇、鞏淼森等人在《具身認知視角下的人-智能體交互的意向立場》中以具身認知理論和身體圖式理論為基礎(chǔ)，分析人-智能體交互中意向立場的設(shè)計要素與意向立場下智能體的具身交互邏輯，并總結(jié)了“融合認知經(jīng)驗”“構(gòu)建身體圖式”與“建立身體隱喻”三個關(guān)鍵要點[15]。李剛，周韻在《基于具身認知的智能車載信息娛樂系統(tǒng)交互設(shè)計研究》中分別從環(huán)境關(guān)聯(lián)、感知關(guān)聯(lián)、交互關(guān)聯(lián)、認知關(guān)聯(lián)四個方面闡述具身認知與智能車載信息娛樂系統(tǒng)的關(guān)聯(lián)性，并提出“簡潔、直觀的界面信息”“多感官的具身交互”“合理的視覺隱喻”設(shè)計策略[16]。

2017年—2018年結(jié)合突現(xiàn)關(guān)鍵詞及其中心性與出現(xiàn)頻次可知，“身體”與“環(huán)境”作為具身認知中的重要物理要素，開始重新被重視，具身認知在設(shè)計領(lǐng)域的研究也開始再次向“具身模擬”“環(huán)境模擬”的方向傾斜。

2019年—2020年突現(xiàn)詞較少或者突現(xiàn)度太弱，說明近年來沒有突現(xiàn)出新的研究前沿，在經(jīng)歷過2014—2018年的研究方向活躍期后，研究方向趨于穩(wěn)定，在原有的各方向分支上繼續(xù)深入發(fā)展。

3.具身認知在設(shè)計領(lǐng)域的知識演進路徑

關(guān)鍵詞共現(xiàn)時區(qū)圖可以從時間維度展現(xiàn)學科的知識演進過程。圖6是利用Citespace繪制的國內(nèi)具身認知在設(shè)計領(lǐng)域的研究發(fā)展路徑，可以看出在2011年—2013年國內(nèi)研究的萌芽階段，主要的研究重點集中在具身認知理論研究；從2014年開始，國內(nèi)進入研究的起步階段，開始關(guān)注“具身”與“學習”“教學”之間的關(guān)系；2016年研究重心逐漸轉(zhuǎn)移至“具身”與“交互”的關(guān)系，少部分人同時關(guān)注“具身認知”與“產(chǎn)品設(shè)計”“具身認知”與“語言認知”；2017年開始重視“具身”與“環(huán)境”的研究，提出“具身情緒”的概念；2018年研究重心重新回歸“教育教學”，并強調(diào)“具身模擬”；2019年研究方向更加多元化，“深度學習”“虛擬現(xiàn)實”“核心素養(yǎng)”“離身認知”等成為新的研究重點；2020年在前年的基礎(chǔ)上研究更加細化，在“虛擬現(xiàn)實”的基礎(chǔ)上聚焦于對“真實情境”“虛擬實驗”的研究；在“教育教學”的大方向上聚焦于“無意識行為”與“心智模型”的研究，同時研究對象趨向于“中小學生”和“老年人”。不同時間階段的研究重點有所不同，研究方向的動態(tài)變化構(gòu)筑出具身認知在設(shè)計領(lǐng)域的知識演進路徑。

三、結(jié)論與展望

（一）研究結(jié)論

本文利用Citespace對中國知網(wǎng)數(shù)據(jù)庫中有關(guān)具身認知在國內(nèi)設(shè)計領(lǐng)域的研究文獻進行可視化分析，可得出以下結(jié)論：

（1）在國內(nèi)，具身認知在設(shè)計領(lǐng)域的研究與探索是具身認知理論發(fā)展與應(yīng)用的一個重要方向，并且在近幾年內(nèi)呈現(xiàn)出愈發(fā)繁榮之態(tài)，由發(fā)文量的年度趨勢可以預(yù)判，具身認知在設(shè)計領(lǐng)域的研究熱度在未來仍會持續(xù)一段時間。

（2）結(jié)合國內(nèi)相關(guān)文獻數(shù)據(jù)的年度發(fā)文趨勢與關(guān)鍵詞共現(xiàn)時區(qū)圖可知，國內(nèi)關(guān)于具身認知在設(shè)計領(lǐng)域的研究大體可分為三個階段：2011年—2013年為研究的萌芽階段，該階段文獻總量較少，年度發(fā)文量增長平緩，研究重心主要為具身認知的基礎(chǔ)理論研究，還未分化出細致的研究方向。2014年—2018年為研究的起步階段，該階段發(fā)文量明顯增加，增長速度較為平均。從2014年開始關(guān)注“具身認知”與“教育”的關(guān)系，出現(xiàn)“具身學習”概念，到2016年，研究方向開始向著“交互設(shè)計”演進，學界開始關(guān)注“具身”與“交互”之間的關(guān)系。2017年開始重視“具身”與“環(huán)境”的研究；2018年研究重心重新回歸“教育教學”，并提出“具身模擬”。2019年—2020年進入研究的快速發(fā)展階段，該階段發(fā)文量呈“井噴式”增長，研究在此前基礎(chǔ)上更加深入，研究方向也在穩(wěn)定中尋求多元變化，出現(xiàn)“深度學習”“虛擬現(xiàn)實”“心智模型”“中小學教育”等新的研究熱點。由此可以看出不同研究階段的研究重心與研究特點，可描繪出具身認知在設(shè)計領(lǐng)域從理論基礎(chǔ)研究到關(guān)系研究、再到微觀的具體應(yīng)用研究的演進路徑。

（3）結(jié)合關(guān)鍵詞共現(xiàn)圖譜、關(guān)鍵詞頻次表與關(guān)鍵詞中心性表可知，具身認知在國內(nèi)設(shè)計領(lǐng)域的研究熱點主要集中在“具身學習”“具身教學”“交互設(shè)計”“深度學習”“虛擬現(xiàn)實”等方面。根據(jù)關(guān)鍵詞突現(xiàn)情況的分析結(jié)果，可以窺探具身認知在我國設(shè)計領(lǐng)域的研究前沿。在2011年—2013年的研究萌芽階段，整體沉浸在對基礎(chǔ)理論的研究之中，沒有突現(xiàn)詞出現(xiàn)；2014年—2018年的研究起步階段為突現(xiàn)關(guān)鍵詞集中爆發(fā)的時期，“交互設(shè)計”“身體與環(huán)境”“具身情緒”“具身模擬”等方向成為該階段的研究前沿；在2019年—2020年的快速發(fā)展階段，沒有突現(xiàn)出新的研究前沿，說明該階段研究方向較為穩(wěn)定，在原有的各方向分支上繼續(xù)深入發(fā)展。

（二）展望

具身認知在近幾年有較高的研究熱度，關(guān)于其應(yīng)用仍在多方位的探索與發(fā)展之中，設(shè)計領(lǐng)域是具身認知應(yīng)用維度中的重要探索陣地，因此了解具身認知在我國設(shè)計領(lǐng)域的研究現(xiàn)狀非常有必要。總體來看，具身認知在我國設(shè)計領(lǐng)域的探索呈現(xiàn)出從宏觀到微觀循序漸進、有方向、有重點的研究特點，研究演進路徑較為清晰，研究方向的分支與結(jié)構(gòu)也較為顯著。但是，研究機構(gòu)與研究群體仍然顯得不足，各研究作者之間以及各研究機構(gòu)之間的合作關(guān)系不夠緊密，未形成特定的、聚集的研究集群。因此國內(nèi)具身認知在設(shè)計領(lǐng)域的研究仍需投入更多的科研資源，各研究群體之間應(yīng)當消除壁壘，打破各自為陣的零散局面，要加強交流與合作，也可參考國外的研究范式來完善自身的科研體系。

具身認知在國內(nèi)設(shè)計領(lǐng)域的研究方向可歸納為廣義的兩個大類，即“具身教育”與“具身交互”，演進的出口較窄，研究面向缺乏多維度的探索。因此后續(xù)研究可以嘗試開拓其他研究方向，必要時可展開跨學科、跨領(lǐng)域的合作，為具身認知在設(shè)計領(lǐng)域的應(yīng)用發(fā)展探索更多的可能性。