第8卷第4期 北京教育学院学报f自然科学版) V01.8 No.4 2013年12月 JOURNAL 0F BEIJING INSTITUTE OF EDUCATION(NATURAL SCIENCE EDITION) Dec.2013 我国教育技术领域云计算研究综述 :l: 张松 刘成新 苌雨 (曲阜师范大学信息技术与传播学院,山东日照 276826) 摘要:采用文献计量分析法和社会网络分析法,对国内公开发表在教育技术领域有关云计算 的学术论文和学位论文进行统计分析和关键词共词网络分析,以期把握其发展脉络及研究 现状,揭示教育技术领域云计算的研究热点,并展望其未来的发展趋势。期望能为以后的相 关研究提供参考。 关键词:云计算;文献计量;社会网络分析 中图分类号:TP301 文献标识码:A 文章编号:1673—6923(2013)04—0033—07 云计算作为一种新技术.是互联网基础设施架构的一项革命性变革.必然对互联网的应用和发 展产生巨大的推动作用。云计算是分布式计算、并行计算、网格计算等技术的发展,其主要提供基础 设施服务、平台服务和软件服务等三个方面的服务。对于云计算,目前还没有一个公认的定义,主要 有以下两种说法: 云计算是面向服务的架构、分布式计算、网格计算和虚拟化等多种技术发展融合的产物…。刘鹏 认为。云计算是一种商业计算模型,它将计算任务分布在大量计算机构成的资源池上,使用户能够按 需获取技术能力、存储空间和信息服务[2]。 近几年云计算在教育领域的应用尤为突出 我国教育技术界围绕云计算展开的研究已初具规 模。如王康、廖汉文等结合云计算及其特征,分析了我国基础教育信息化的现状,探讨了城域教育云 架构设计及云服务平台建设_3_。耿学华、梁林梅等探讨了云计算在高等教育信息化中的应用l4。黎加 厚教授根据云计算的教育应用提出了“云计算辅助教学”的概念 针对越来越多的研究者会投人到云 计算研究的这一趋势.为从整体上把握其研究现状.本文通过对国内公开发表在教育技术领域有关 云计算研究的学术论文和学位论文进行统计.采取文献计量分析与社会网络分析相结合的方法,揭 示教育技术领域云计算的研究热点.并展望其未来的发展趋势.为以后的相关研究提供参考。 1 数据来源与研究方法 1.1数据来源 本研究选取的数据样本全部来自于中国知网(CNKI),它是全球最大的、连续动态更新的全文数 据库.到目前收录了9 017种期刊.同时用户使用起来非常方便.文献检索时可以限定某个期刊和专 辑。由于学术论文具有多视角性、发表的短周期性,能反映当前研究的广度和研究者的研究水平;学 位论文具有系统性、创新性,能反映研究的深度[5]。因此笔者决定以中国学术期刊网络出版总库的学 术论文和中国优秀硕士学位论文全文数据库的学位论文为研究对象。 ¥收稿日期:2013—09—05 作者简介:张松(1987一),男,河南信阳市人,曲阜师范大学信息技术与传播学院,硕士研究生。 刘成新(1967一),女,山东邹城市人,曲阜师范大学信息技术与传播学院,教授。 苌雨(1987一),女,河南郑州市人,曲阜师范大学信息技术与传播学院,硕士研究生。 33 北京教育学院学报(自然科学版) 检索时间为2013年6月2日,检索方式如下:在检索学术论文时打开高级检索界面。检索条件 为“主题=云计算”,时间范围不限,选取CSSCI来源的教育技术领域8种核心期刊,分别是:《电化教 育研究》、《中国电化教育》、《现代教育技术》、《开放教育研究》、《远程教育杂志》、《现代远距离教育》、 《现代远程教育研究》和《中国远程教育》,共检索到89篇文献,剔除有关研讨会、论坛、通知、广告和 动态等与研究内容无关的文献,最终有效文献为82篇。学位论文的检索条件为“学科专业名称:教育 技术学”并且“主题=云计算”,学位年度不限,共检索到28篇文献。保存以上学术论文和学位论文的 题录信息.以供研究使用 1.2研究方法与工具 本文主要采用文献计量分析法和社会网络分析法进行研究 文献计量分析法是基于数学与统计 学方法来描述、评价和预测科学技术的现状与发展趋势的量化分析方法[6]。社会网络指的是社会行动 者(social actor)及社会行动者之间关系的集合 。通常也说,一个社会网络往往是由一系列节点及其 之间的连线组成。社会网络分析(Social Network Analysis.简称SNA)就是根据这些网络建立一种行动 者之间关系的模型,描述团体间的关系结构,并研究它对团体的功能或者团体内部个体的影响。 在选择研究工具时.前期以Microsoft Office Excel 2003以及文献题录信息统计工具SATI 3.0进 行数据统计与筛选,社会网络分析方面主要采用综合型社会网络分析工具UCINET及其内部集成的 可视化分析软件NetDraw、NetMiner4。 2研究论文的文献计量分析 2.1论文的年代分布 某主题研究论文的时间分布能够从侧面了解该主题的研究历史和状况.揭示其研究发展的总体 趋势。教育技术领域有关云计算的1l0篇研究论文的时间分布情况如表1所示。由表l可以看出.有 关云计算在教育技术领域的研究最先出现在2008年的一篇论文.反映出我国的研究起步较晚 云计 算引入到我国是在2003年,之后的一段时间里国内学界主要探讨了其概念、特征与技术原理等,还 不具备在教育技术领域应用研究的条件。自2008年之后.每年发表研究论文的数量呈直线上升趋势 (2013年的回落是由于选取样本的时间只有当年的前三个月.不能真实反映这一年的研究现状和发 展趋势),说明国内教育技术界对云计算的关注度越来越高,相关的研究也越来越多.其中最具有代 表性的是“云计算辅助教学(CCAI)”及“云计算辅助教育(CCBE)”的提出。 表1 论文数量的年代分布 年份 2oo8 2009 201O 20l1 2012 2013 论文(篇) 百分比(%) 1 0.9 8 7.3 22 20 27 24.5 44 40 8 7_3 为扩大云计算这种日益成熟的技术在教育领域的应用.相关研究者势必会展开越来越多的研 究。同时,教育部在2012年颁布的《教育信息化十年发展规 ̄J](201l一2020年)》以及国家拟在近期启 动、组织实施的重大项目——“中国数字教育2020行动计划”都强调要充分发挥现代信息技术的作 用,信息技术对教育发展具有革命性影响.必须予以高度重视。这些政策都为该领域的研究起到了支 持作用。 2.2论文作者分布 通过对研究论文作者的统计分析可以看出该主题领域的作者分布 考虑到学位论文存在一定的 特殊性,这里笔者只针对学术论文进行统计。鉴于第一作者是论文的主要贡献人.对82篇文献的第 一作者进行统计,共有77人。统计结果显示:发表论文在2篇及以上的有4人。分别是高宏卿3篇。 俞建华2篇,高义栋2篇,张怀南2篇。其余作者均发文一篇。占作者总数的94.8%。美国学者洛特卡 A.J.指出:作者数与发表论文数量之间具有一定关系,如果发表一篇论文的作者数与所有作者数之比 34 张松刘成新苌雨:我围教育技术领域云计算研究综述 低于60%的临界值,则该领域已形成核心队伍.反之亦然_61。 由此可以看出.在我国。云计算在教育技术领域的相关研究还未形成稳定的核心作者群。同时笔 者也发现该领域缺少长期深人的研究者和具有代表性的研究者.大部分作者只是尝试着从浅层次方 面进行研究.缺乏深入性和连续性 2.3论文所属机构分布 通过对论文所属机构的研究.有助于发现该主题研究的主要机构及团队力量分布。经统计,发表 论文在2篇以上(含2篇)的机构共18家,如图1所示。它们基本上可以代表目前我国教育技术领域 有关云计算研究的核心机构。其中发文数量最高的是上海师范大学,达到15篇。在这l8所机构中, 有lO所师范类学校.凸显出它们对该领域的应用和推广起到了关键作用。 为对研究机构进行进一步分析.笔者将这些机构分为师范院校、广播电视大学、综合性大学、职 业技术学院和其他等五类。各类型的机构所占比例如图2所示。显然,师范院校具有绝对优势,这跟 专业的性质有很大关系.因为我国教育技术学专业大部分都开设在师范院校,相应的云计算研究也 就主要集中在师范院校 同时也印证出为促进教育信息化的发展,师范院校重视新技术在教育领域 的应用.重视云计算给教育带来的影响.进而成为该领域研究的主要力量。 从纵向层面来看.目前云计算在我国教育技术领域的研究极不平衡,即研究主要集中在高等教 育领域.缺少对中等、初等教育领域的应用研究。这跟研究人员存在一定关系,因为高等教育机构有 着良好的学术氛围以及关注学术的科研人员.他们重视对新兴领域的研究,并且能接触到国内外相 同领域的最新动态和前沿技术.对该领域的产生和发展起到了推动作用:另一方面也可以看出中小 骞 l学普遍缺乏相应的基础设施和科研人员。 一圈一口■囹一 一师综职广其一 一院性技电 一范合业播他~一 ,校大术视 一 一学学大 ~院学 ~一 图1论文所属机构分布 图2不同类别机构统计 3研究论文的社会网络分析 3.1构建共词矩阵 对检索到的110篇文献进行关键词统计,共得到原始关键词315个。删除对研究主题没有影响 及过于宽泛的关键词,如创新、应用、评价、对策、模式、影响因素等,合并具有相同或相近含义的关键 词.经过反复的人工校对.最终确定了267个关键词,将这些关键词按照出现的频次由高到低进行排 序 本文选取出现频次在2次及以上的前32个关键词作为高频词,如表2所示。综合高频关键词可 以初步概括出近几年云计算涉及的主要研究范围,包括远程教育、教育信息化、网络教育、教学平台 建设、资源共建共享、学习环境、学习方式等。 35 北京教育学院学报(自然科学版) 表2高频关键词表 序号 1 2 关键词 云计算 教育信息化 词频 84 13 序号 12 13 关键词 网络学习 虚拟化 词频 3 3 序号 23 24 关键词 教育知识服务 Google 词频 2 2 3 4 移动学习 云计算辅助教学 9 7 14 15 信息化教育 学习资源 3 3 25 26 师范生 云技术 2 2 5 6 7 8 远程教育 教育云 云服务 教学资源 7 6 6 5 16 l7 l8 19 物联网 泛在学习 Moodle 协作学习 2 2 2 2 27 28 29 30 教育资源 混合学习 教学设计 教育应用 2 2 2 2 9 10 11 网络课程 学习环境 虚拟社区 4 4 4 20 21 22 案例研究 软件工程 云学习 2 2 2 31 32 智慧校园 教师专业发展 2 2 两两统计不同关键词在同一篇文章中共同出现的次数,形成一个32x32的共词对称矩阵(限于 篇幅,这里只给出部分信息),为接下来的社会网络分析做准备,如表3所示。 表3高频关键词共词矩阵(部分) 云计算 云计算 教育信息化 移动学习 云计算辅助教学 远程教育 教育云 云服务 教育信息化 10 l3 0 0 2 2 1 移动学习 8 0 9 O l 0 0 云计算辅助教学 5 0 0 7 0 0 0 远程教育 4 2 1 0 7 0 O 教育云 6 2 0 0 0 6 1 云服务 4 1 0 O 0 1 6 84 10 8 5 4 6 4 3.2社群图 理解社会网络的整体结构模式对完成社会网络的分析十分重要 7_ 笔者将上述高频词共词矩阵 导人UCINET软件中,使用可视化工具NetDraw绘制网络社群图.如图3 社群图是描述社会网络的 一种方法,可以直观地反映共词网络的整体特征 通过图3可以发现:云计算是整个网络的核心,与其他关键词都发生联系 比较靠近它的关键词 有:教育云、云服务、教育信息化、移动学习等,说明它们是云计算研究的重点.而处于网络边缘的一 些关键词就显得比较孤立,缺少深入的研究。笔者认为围绕着云计算展开的一系列热点研究主题主 要有教育信息化、教学资源建设、远程教育、移动学习、虚拟社区、网络课程、教育云及云服务等 云计算促使了云学习理念的产生.云学习可以提供随时随地进行学习的技术支持.变革了对学 习方式的研究.特别是近几年对移动学习的研究越来越深入 云计算在教学资源的共建共享上有着 明显的优势,它通过网络将资源存储在云端,使用者可以轻松获取需要的资源.还可以实现资源的共 享。教育信息化的建设与发展一直是人们关注的问题,在云计算的研究中也不例外,如何更好地发挥 云计算在教育信息化建设中的作用成为研究者们普遍关注的问题。此外.我国远程教育经过几十年 的发展已相当成熟,但也存在很多问题。因此云计算的运用能够为远程教育事业注入新的活力。 由于社群图中的点很多,点线之间的关系图形较为复杂.只能看到词与词间的大概趋势。很难看 出其内部的子结构,因此需要逐步地深入分析 36 张松刘成新苌雨:我国教育技术领域云计算研究综述 图3社群图 3.3网络密度分析 密度表示的是网络内各个节点之间联络的紧密程度 .从整体上反映网络的特征。研究结果显 示,该网络密度为0.2621。与网络最大密度1相比.该网络密度较低,说明各关键词间的联系不是很 紧密,信息交流与讨论不够深入。这反映出云计算在我国教育技术领域的研究体系比较松散,还未达 到成熟阶段。现有研究多处在定性与思辨阶段.缺少定量与实证研究,且研究也不够深入 3.4中心性分析 中心性是社会网络分析中的重点之一.它是衡量一个节点在网络中的重要程度和威望的重要变 量。中心性分析通常包括点度中心度、中间中心度和接近中心度三个指标。 3.4.1点度中心度分析 点度中心度是一个最简单、最具有直观性的指数[ 。它表示在一个社会网络中与某个节点存在直 接联系的其他节点的总数目 如果一个节点与很多其他节点存在关联.则表示该节点在网络巾处于 中心地位,对整个网络的影响较大。网络中各关键词的点度中心度计算结果如表4第2列所示 “云 计算”的点度中心度最高,因此处于共词网络的中心位置,积极主动地与其他关键词保持联系。 表4网络中心性分析结果(部分) 点度中心度 关键词 Degree NrmDegree Share Betweenness nBetweenness Farness nCloseness 中间中心度 接近中心度 云计算 89.000 28.710 0.342 393.500 84.624 32.000 96.875 教育信息化 移动学习 教育云 云服务 19.000 13.000 11.000 10.000 6.129 4.194 3.548 3.226 0.073 0.050 0.042 0.038 6.167 4.333 2.333 4.333 1.326 0.932 0.502 0.932 56.000 57.000 58.000 57.000 55.357 54.386 53.448 54.386 37 北京教育学院学报(自然科学版) 笔者将点度中心度排名和词频排名的前20名关键词进行比较后发现:点度中心度的前20名中 有18个关键词同时也出现在词频排名的前2O名中。相似率达90%.说明点度中心度和词频统计在 揭示一个主题领域的研究热点方面还是很相似的 在点度中心度中出现的不同关键词充分说明了它 不仅考虑了词频数.而且兼顾了关键词之间的内部联系。 3.4.2中间中心度分析 中间中心度(betweenness centrality)测量的是某个节点对网络中信息交流控制的程度。在本文 中,如果一个关键词位于许多其他关键词之间的连线上,说明该关键词的中间中心度较高。 计算结果显示:中间中心度值最高的为“云计算”,达到393.5,远远高于排在第二的“云计算辅助 教学”。表明云计算在网络中扮演信息中介的角色。是其它关键词进行信息交流的桥梁,同时它的作 用在网络中也得到了极大的发挥。我们发现中间中心度为0的关键词达到l5个.所占比例为 46.88%。因此在网络中信息的垄断性很明显,这些关键词严重依赖于少数几个关键词进行信息流动。 3.4.3接近中心度分析 接近中心度(closeness centrality)是指网络中某个节点与其他节点的接近程度.即该点是否通过 比较短的路径与其他点相连。路径越短说明节点越处于核心位置.信息传递时对其他节点的依赖性 也较小。 由表4数据结果可以看出,“云计算”的接近中心度值最小,因此在网络中位于核心位置.和其他 度值较大的关键词相比,“教育信息化”、“移动学习”、“云计算辅助教学”和“云服务”四个关键词在信 息交流时的依赖性相对小一些.这正和上文所述一样 结合以上中心性分析的结果可以看出:我国教育技术领域对云计算的研究集中在变革教学方式 和学习方式两个方面,特别是对学习方式的革新。可以预测学习方式及评价、教学资源建设及平台开 发将成为未来云计算应用研究的主要趋势和方向 3.5派系分析 凝聚子群研究的是小团体内部的关系,目的在于发现网络中存在多少个子群体.有时也被称为 小团体,它有多种分析方法.在这里选取派系分析法进行研究。 本文中对关键词网络进行派系分析.可以揭示云计算研究中联系较为紧密的主题群。社会网络 中的派系至少包含三个点,因此笔者在派系分析时将最小派系尺度(minimum size)设置为3.派系分 析结果如表5。笔者发现该网络中共有25个派系,其中成员为3的派系共20个,所占比例达到80%. 成员为4的派系只有5个.表明该网络还是不够紧密.网络内子群的规模都比较均匀.各关键词间的 互动交流处于分散状态。这是由于云计算涉及的范围较大,相应各个关键词交流的范围也较大。 表5关键词派系分布表(部分) 序号 派系成员 1 2 3 云计算教育信息化教育云云服务 云计算教育信息化远程教育 云计算教育信息化信息化教育智慧校园 13 云计算远程教育教学资源 24 25 云计算云服务云学习 云计算教育云教师专业发展 同时对派系的成员组成分析发现,“云计算”在每一个派系中都出现过,显然是派系活动中最活 跃的成员。这告诉我们,关键词网络是建立在以云计算节点为中心的基础上的。或者可以这样说,这 些派系是云计算这个核心关键词对其他关键词词间信息交流的引导而形成的研究主题。 38 张松刘成新苌雨:我国教育技术领域云计算研究综述 结合派系分析结果,发现基于云计算的教育信息化及信息服务研究成为核心研究主题。云计算 技术的不断成熟以及基于RFID技术的物联网的快速发展使云服务成为了可能.并加快了教育的信 息化进程,改变了信息资源的提供方式和信息服务模式。 4 结束语 云计算的教育应用前景良好,应受到教育技术领域研究者的普遍关注。研究人员应加大研究深 度,提高研究层次,并形成一些比较权威的研究机构与团队:注意云计算在高等教育和中等及初等教 育的协同研究;应加强它在实践技术开发方面的研究,达到理论与实践技术的结合,进而实现云计算 带来的诸多高效、便捷和专业的服务。 本研究还存在一些不足,由于中国知网收录数据也会出现一定的遗漏。笔者统计的数据也难免 会出现差错,同时本文选取的研究样本较小,后续的研究应该扩大文献选择范围,用更多的关键词以 加大分析的科学性。 参考文献: 【1]Lamia Youseff,Maria Butrico,Dolma Da Silva.Toward a Uniifed Ontology of Cloud Computing[J].Grid Computing Environments Workshop,GCE 2008(3):I-10. 『21刘鹏.云计算『M1.北京:电子工业出版社,2010. [3】王康,廖汉文,张岩.云计算在基础教育信息化建设中的应用研究[J】.现代教育技术,2012(3):5~9. [4]耿学华,梁林梅,王进.云计算在高等教育信息化中的应用与展望[J].现代教育技术,2012(4):104—106. [51r ̄均平,王曰芬.文献计量内容分析法fM1.北京:国家图书馆出版社,2008. 『61@鹰,潘有能,潘卫.情报学基础教程fM].北京:科学出版社,2006:2—3. 『71刘军.社会网络分析导论『M1.北京:社会科学文献出版社,2004. (责任编辑曹青) 39