国际教育技术学科学术群体知识图谱构建与分析_白文倩
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2013.6 中国电化教育 总第317期 文章编号:1006—9860(2013)06—0031—08
理论与争鸣
国际教育技术学科学术群体 知识图谱构建与分析*
白文倩1，李文昊2
(1.浙江大学 教育学院，浙江 杭州 310007；2.华中师范大学 信息与新闻传播学院，湖北 武汉 430079)
摘要：教育技术学作为教学科学分支下的一门新兴的综合性、交叉性学科，受到教育学、心理学、传播学、 计算机科学等学科理论的影响，多样的理论基础决定了其宽阔的研究领域，不同工作背景和职业下的研究者从不 同角度出发，在不同层次上对它进行了大量的探索，在这一过程中形成了不同流派的学术群体和迥异的研究方 向。该研究在SSCI数据库检索出1985-2011年与教育技术相关的引文记录，运用作者共引分析方法、多元统计分 析方法与社会网络分析方法，借助Bibexcel、SPSS、Ucinet和NetDraw软件，构建出教育技术学科学术群体知识图 谱，揭示了该领域中八大学术群体背后所代表的研究流派——教学策略和学习方法理论研究流派、远程教育和 网络学习流派、数字化学习研究流派、教育技术相关学科的理论研究流派、信息技术与课程、教学改革以及教 师教育信息化流派、学习科学流派、基于认知学习理论基础的教学设计流派、基于建构主义的教学设计、学习 环境和学习社区研究流派；以及若干权威人物——Jonassen DH、Mayer RE、Collins A、Wenger E、Shulman LS、 Salomon G、Brown JS、Clark RE、Cuban L、Sweller J等人。该研究提供了一个研究教育技术学的系统入口，并希 望为大家提供一种新型的文献综述方法。
52 42.Pelgrum WJ 49
43.Roschelle J 49 44.Collis B
48 45.Koper R
47
46.Ajzen I
47 47.US DEP ED 46 48.EUR COMM 46
49.Bates AW 46 50.Johnson DW 45 51.Gagne RM
45
31
理论与争鸣
2013.6 中国电化教育 总第317期
包括作者共引分析、期刊共引分析、文献共引分析 等[4]。在整个科学文献体系中，科学文献之间并不 是彼此孤立存在的，而是相互关联的。正如英国著 名学者吉曼(Ziman, J.M.)所说，没有一篇科学论文是 孤立存在的，它是被深嵌在各个学科的文献体系之 中[5]。一篇论文或一本专著在撰写的过程中，一般 都要参考引用其它的相关文献，并在发表论文或专 著时标出其所参考引用的这些文献，这种相互联系 情况就形成了科学文献之间引用和被引用的关系。
32
2013.6 中国电化教育 总第317期
82.246%的程度上解释出教育技术学原有的65个学 者所具有的全部信息，有一定的群体代表性。
在因子分析得出的碎石图谱(如图1所示)中也可 以得出，前8个因子的特征根值都较高，对解释原 来65个变量的贡献很大，而第8个以后的因子特征 根值都较小，对解释原来变量的贡献很小，所以可 以被忽略为高山脚下的碎石，不用再做考虑。
52.Salmon G 43 53.Roth WM 43 54.Shulman LS 43
55.Kolb D
42 56.Barab SA 40 57.Miles MB
40
58.Bruner J
40 59.Merrill MD 40 60.Foucault M 40
61.Anderson JR 40 62.Conole G 39 63.Pea RD
知识图谱是科学计量学的研究范畴，在图书情 报界被称为知识域可视化[2]。知识图谱是显示科学 知识的演变进程与结构关系的一种图形，它可以用
可视化技术描述人类随时间拥有的知识资源及其载 体，绘制、挖掘、分析和显示科学知识以及它们之 间的相互联系，在组织内创造知识共享的环境以促 进科学技术研究的合作与深入[3]。知识图谱的发展 为研究学科的关键知识结构、关键人物和他们之间 的联系提供了可能。构建教育技术学科的知识图谱 能直观地可视化出教育技术学科的学术群体，并能 据此探讨揭示出每个学术群体背后所代表的研究流 派，从而为教育技术领域的专家学者提供一个系统 的入口，帮助其从宏观层面快速概览到该领域的知 识结构。
83
10.Laurillard D 79 11.Wenger E 79 12.OECD
75
13.Becker HJ 74 14.Fullan M 74 15.Scardamalia M 73
16.Brown JS 70 17.Davis FD 69 18.Clark RE
68
19.NAT RES COUNC
表1 前65位作者(机构)及被引频数
作者名
被引 频数
作者名
被引 频数
作者名
被引 频数
1.Jonassen DH 187 2.Cuban L
131 3.Vygotsky LS 110
4.Lave J
94 5.Selwyn N
93 6.Bandura A
89
7.Mayer RE
89 8.Brusilovsky P 85 9.Papert S
二、数据来源及研究方法
知识图谱的构建需要建立在引文分析的基础 上，引文分析是指运用数学和逻辑学等方法对期 刊、论文、专著等研究对象的引用和被引用现象和 规律进行计量分析，以揭示出它们蕴含的研究对象 所具有的特征或对象之间的关系的一种研究方法，
*本文系教育部人文社会科学研究青年基金项目“信息技术支持下的职前教师实践性知识发展调查研究”(项目编号：10YJCZH074)成果之一。
表2 八大学术群体作者(机构)
群体1：Johnson DW、Felder RM、Salmon G、Koper R、Merrill MD、Kolb D、Brusilovsky P
群体2：Bates AW、Collis B、Foucault M、EUR COMM、MIN ED、US DEP ED、UNESCO、OECD
理论与争鸣
图1 学术群体碎石图谱
(二)聚类分析构建的知识图谱及解读 聚类分析是根据研究对象的特征，将研究对象 分为相对同质的群组的降维统计分析技术。它的目 标就是在相似的基础上收集数据来分类，原则是同 一类的对象相似性比较大，不同类的对象差异性比 较大。在分析教育技术学科学术群体的聚类图时， 采用系统聚类方式中的组间聚类和欧式距离。分析 出教育技术学科学术群体聚类树形图，如图2所示。 分析65个作者的聚类树形图，结合因子分析出 的8个主成分，可以把教育技术学科的学术群体划 分为八个，每个群体的学者具体如表2所分。
群体3：Gee JP; Prensky M; Warschauer M; Conole G; Selwyn N
群体4：Cohen J; Rogers EM; Ajzen I; Venkatesh V; Davis FD; Bandura A
群体5：Shulman LS; Zhao Y; Pelgrum WJ; Ertmer PA; Fullan M; Becker HJ; Cuban L
关键词：教育技术；学术群体；知识图谱；作者共引分析；多元统计分析；社会网络分析 中图分类号：G434 文献标识码：A
一、引言
教育技术学是当教育技术发展到一定阶段时， 逐渐产生的一个专门用于研究教育技术现象和规律 的学科，目的是探求提高教学效果的技术手段和教 学过程优化的理论、规律和方法[1]。它作为教育科 学分支下的一门新兴的综合性、交叉性学科，受到 许多相关学科理论的影响，如教育学、心理学、传 播学、系统科学、计算机科学等。这些学科的发展 对教育技术的影响，虽然作用不尽相同，但都会带 动教育技术学的发展变化，从而推动教育技术的发 展演进。教育技术学多样的理论基础决定了其宽阔 的研究和实践领域，不同工作背景和职业下的研究 者从不同角度出发，在不同层次上对它进行了大量 的探索，在这一过程中形成了不同流派的学术群体 和迥异的研究方向。
39
64.Sweller J 38 65.Cohen J
38
(一)因子分析绘制的知识图谱及解读 因子分析是研究从多个实测变量中提取共性 因子的统计技术。它的基本思想是在许多变量中找 出隐藏的具有代表性的因子，根据相关性把本质相 同的变量归入一个因子，以达到以最少的不可观测 的、互不相关的潜在因子合理地解释存在于原始变 量间的相关性，并简化变量的维数和结构[6]。利用 因子分析里的主成分分析可以确定出教育技术研究 领域的主要学术群体数目。在教育技术学研究学 者的共引Pearson相关系数矩阵中，选择因子分析 中的主成分分析方法来解释所有的变量数据。结果 是原有的65个变量可以在大体上划分为8个主成分 因子，8个因子能在82.246%的程度上解释原来所 有信息，因此可以把这8个学术群体作为教育技术 学研究历程中的主要力量流派。此外因子分析还可 以显示出第一个因子的信息量为21.282%，第二个 因子的信息量为16.418%，第三个因子的信息量为 14.014%，第四个因子的信息量为9.186%，第五个 因子的信息量为6.356%，第六个因子的信息量为 5.588%，第七个因子的信息量为5.300%，第八个 因子的信息量为4.098%，所以8个因子累积就能在
三、多元统计分析构建教育技术学科学术群体 知识图谱研究
引文数据确定之后，在Bibexcel软件中进行处 理，运用作者共引分析方法选择被引频次较高的前 65位作者，将他们作为教育技术研究历程中的杰出 人物或为教育技术的理论发展做出过很大贡献的代 表人物，如表1所示，然后根据作者的共引情况构 造成共引矩阵，再导入SPSS中进行Pearson相关系 数处理，重构矩阵，便可以运用多元统计分析方法 绘制知识图谱。多元统计分析是从经典统计学中发 展起来的一种综合分析方法，它能够研究客观事物 中多个变量或多个因素之间相互依赖的统计规律。 根据多元统计分析的原理，利用统计分析中的降维 技术：因子分析、聚类分析和多维尺度分析功能可 以绘制出某科学领域的知识图谱，确定出该领域的 学术群体和知识结构。
本研究将从SSCI(Social Sciences Citation Index) 社会科学引文索引数据库Web of Science选项卡 中选取1985—2011年与Education Technology(教 育技术)主题相关的引文，然后在JCR@类别中精 炼检索与教育技术紧密相关的“EDUCATIONAL RESEARCH、COMPUTER SCIENCE INTERDISCIPLINARY APPLICATION和EDUCATION SCIENTIFIC DISCIPLINES”三类刊物与著作进行 筛选，并再次精选Article文献，得出2670条引文记 录。将引文数据导入Bibexcel软件中进行作者共引 分析，继而借助SPSS、Ucinet和NetDraw软件，应用 多元统计分析方法(包括因子分析、聚类分析和多 维尺度分析)以及社会网络分析方法(社群图分析、 点度中心度分析、核心—边缘结构分析)，绘制出 教育技术学科学术群体知识图谱。利用可视化技术 划分出为教育技术的演进历程做出贡献的学者间的 相互联系及力量分布，并且通过对比运用统计分析 方法和社会网络分析方法构建的两种不同的教育技 术学科学术群体知识图谱，寻找出两者之间的联 系，分析出两者的异同，比较出两者的优劣。
67 20.Dede C
64 21.Warschauer M 62
22.Prensky M 62 23.Salomon G 62 24.Gee JP
62
25.Zhao Y
62 26.Venkatesh V 61 27.Collins A
60
28.Kozma RB 59 29.Bloom BS 59 30.Rogers EM 59
31.MIN ED
58 32.Jonassen D 57 33.Ertmer PA
56
34.Brown AL 55 35.Felder RM 55 36.Linn MC
54
37.Bransford JD 54 38.Engestrom Y 53 39.UNESCO
Βιβλιοθήκη Baidu53
40.Piaget J
52 41.Dewey J
理论与争鸣
国际教育技术学科学术群体 知识图谱构建与分析*
白文倩1，李文昊2
(1.浙江大学 教育学院，浙江 杭州 310007；2.华中师范大学 信息与新闻传播学院，湖北 武汉 430079)
摘要：教育技术学作为教学科学分支下的一门新兴的综合性、交叉性学科，受到教育学、心理学、传播学、 计算机科学等学科理论的影响，多样的理论基础决定了其宽阔的研究领域，不同工作背景和职业下的研究者从不 同角度出发，在不同层次上对它进行了大量的探索，在这一过程中形成了不同流派的学术群体和迥异的研究方 向。该研究在SSCI数据库检索出1985-2011年与教育技术相关的引文记录，运用作者共引分析方法、多元统计分 析方法与社会网络分析方法，借助Bibexcel、SPSS、Ucinet和NetDraw软件，构建出教育技术学科学术群体知识图 谱，揭示了该领域中八大学术群体背后所代表的研究流派——教学策略和学习方法理论研究流派、远程教育和 网络学习流派、数字化学习研究流派、教育技术相关学科的理论研究流派、信息技术与课程、教学改革以及教 师教育信息化流派、学习科学流派、基于认知学习理论基础的教学设计流派、基于建构主义的教学设计、学习 环境和学习社区研究流派；以及若干权威人物——Jonassen DH、Mayer RE、Collins A、Wenger E、Shulman LS、 Salomon G、Brown JS、Clark RE、Cuban L、Sweller J等人。该研究提供了一个研究教育技术学的系统入口，并希 望为大家提供一种新型的文献综述方法。
52 42.Pelgrum WJ 49
43.Roschelle J 49 44.Collis B
48 45.Koper R
47
46.Ajzen I
47 47.US DEP ED 46 48.EUR COMM 46
49.Bates AW 46 50.Johnson DW 45 51.Gagne RM
45
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理论与争鸣
2013.6 中国电化教育 总第317期
包括作者共引分析、期刊共引分析、文献共引分析 等[4]。在整个科学文献体系中，科学文献之间并不 是彼此孤立存在的，而是相互关联的。正如英国著 名学者吉曼(Ziman, J.M.)所说，没有一篇科学论文是 孤立存在的，它是被深嵌在各个学科的文献体系之 中[5]。一篇论文或一本专著在撰写的过程中，一般 都要参考引用其它的相关文献，并在发表论文或专 著时标出其所参考引用的这些文献，这种相互联系 情况就形成了科学文献之间引用和被引用的关系。
32
2013.6 中国电化教育 总第317期
82.246%的程度上解释出教育技术学原有的65个学 者所具有的全部信息，有一定的群体代表性。
在因子分析得出的碎石图谱(如图1所示)中也可 以得出，前8个因子的特征根值都较高，对解释原 来65个变量的贡献很大，而第8个以后的因子特征 根值都较小，对解释原来变量的贡献很小，所以可 以被忽略为高山脚下的碎石，不用再做考虑。
52.Salmon G 43 53.Roth WM 43 54.Shulman LS 43
55.Kolb D
42 56.Barab SA 40 57.Miles MB
40
58.Bruner J
40 59.Merrill MD 40 60.Foucault M 40
61.Anderson JR 40 62.Conole G 39 63.Pea RD
知识图谱是科学计量学的研究范畴，在图书情 报界被称为知识域可视化[2]。知识图谱是显示科学 知识的演变进程与结构关系的一种图形，它可以用
可视化技术描述人类随时间拥有的知识资源及其载 体，绘制、挖掘、分析和显示科学知识以及它们之 间的相互联系，在组织内创造知识共享的环境以促 进科学技术研究的合作与深入[3]。知识图谱的发展 为研究学科的关键知识结构、关键人物和他们之间 的联系提供了可能。构建教育技术学科的知识图谱 能直观地可视化出教育技术学科的学术群体，并能 据此探讨揭示出每个学术群体背后所代表的研究流 派，从而为教育技术领域的专家学者提供一个系统 的入口，帮助其从宏观层面快速概览到该领域的知 识结构。
83
10.Laurillard D 79 11.Wenger E 79 12.OECD
75
13.Becker HJ 74 14.Fullan M 74 15.Scardamalia M 73
16.Brown JS 70 17.Davis FD 69 18.Clark RE
68
19.NAT RES COUNC
表1 前65位作者(机构)及被引频数
作者名
被引 频数
作者名
被引 频数
作者名
被引 频数
1.Jonassen DH 187 2.Cuban L
131 3.Vygotsky LS 110
4.Lave J
94 5.Selwyn N
93 6.Bandura A
89
7.Mayer RE
89 8.Brusilovsky P 85 9.Papert S
二、数据来源及研究方法
知识图谱的构建需要建立在引文分析的基础 上，引文分析是指运用数学和逻辑学等方法对期 刊、论文、专著等研究对象的引用和被引用现象和 规律进行计量分析，以揭示出它们蕴含的研究对象 所具有的特征或对象之间的关系的一种研究方法，
*本文系教育部人文社会科学研究青年基金项目“信息技术支持下的职前教师实践性知识发展调查研究”(项目编号：10YJCZH074)成果之一。
表2 八大学术群体作者(机构)
群体1：Johnson DW、Felder RM、Salmon G、Koper R、Merrill MD、Kolb D、Brusilovsky P
群体2：Bates AW、Collis B、Foucault M、EUR COMM、MIN ED、US DEP ED、UNESCO、OECD
理论与争鸣
图1 学术群体碎石图谱
(二)聚类分析构建的知识图谱及解读 聚类分析是根据研究对象的特征，将研究对象 分为相对同质的群组的降维统计分析技术。它的目 标就是在相似的基础上收集数据来分类，原则是同 一类的对象相似性比较大，不同类的对象差异性比 较大。在分析教育技术学科学术群体的聚类图时， 采用系统聚类方式中的组间聚类和欧式距离。分析 出教育技术学科学术群体聚类树形图，如图2所示。 分析65个作者的聚类树形图，结合因子分析出 的8个主成分，可以把教育技术学科的学术群体划 分为八个，每个群体的学者具体如表2所分。
群体3：Gee JP; Prensky M; Warschauer M; Conole G; Selwyn N
群体4：Cohen J; Rogers EM; Ajzen I; Venkatesh V; Davis FD; Bandura A
群体5：Shulman LS; Zhao Y; Pelgrum WJ; Ertmer PA; Fullan M; Becker HJ; Cuban L
关键词：教育技术；学术群体；知识图谱；作者共引分析；多元统计分析；社会网络分析 中图分类号：G434 文献标识码：A
一、引言
教育技术学是当教育技术发展到一定阶段时， 逐渐产生的一个专门用于研究教育技术现象和规律 的学科，目的是探求提高教学效果的技术手段和教 学过程优化的理论、规律和方法[1]。它作为教育科 学分支下的一门新兴的综合性、交叉性学科，受到 许多相关学科理论的影响，如教育学、心理学、传 播学、系统科学、计算机科学等。这些学科的发展 对教育技术的影响，虽然作用不尽相同，但都会带 动教育技术学的发展变化，从而推动教育技术的发 展演进。教育技术学多样的理论基础决定了其宽阔 的研究和实践领域，不同工作背景和职业下的研究 者从不同角度出发，在不同层次上对它进行了大量 的探索，在这一过程中形成了不同流派的学术群体 和迥异的研究方向。
39
64.Sweller J 38 65.Cohen J
38
(一)因子分析绘制的知识图谱及解读 因子分析是研究从多个实测变量中提取共性 因子的统计技术。它的基本思想是在许多变量中找 出隐藏的具有代表性的因子，根据相关性把本质相 同的变量归入一个因子，以达到以最少的不可观测 的、互不相关的潜在因子合理地解释存在于原始变 量间的相关性，并简化变量的维数和结构[6]。利用 因子分析里的主成分分析可以确定出教育技术研究 领域的主要学术群体数目。在教育技术学研究学 者的共引Pearson相关系数矩阵中，选择因子分析 中的主成分分析方法来解释所有的变量数据。结果 是原有的65个变量可以在大体上划分为8个主成分 因子，8个因子能在82.246%的程度上解释原来所 有信息，因此可以把这8个学术群体作为教育技术 学研究历程中的主要力量流派。此外因子分析还可 以显示出第一个因子的信息量为21.282%，第二个 因子的信息量为16.418%，第三个因子的信息量为 14.014%，第四个因子的信息量为9.186%，第五个 因子的信息量为6.356%，第六个因子的信息量为 5.588%，第七个因子的信息量为5.300%，第八个 因子的信息量为4.098%，所以8个因子累积就能在
三、多元统计分析构建教育技术学科学术群体 知识图谱研究
引文数据确定之后，在Bibexcel软件中进行处 理，运用作者共引分析方法选择被引频次较高的前 65位作者，将他们作为教育技术研究历程中的杰出 人物或为教育技术的理论发展做出过很大贡献的代 表人物，如表1所示，然后根据作者的共引情况构 造成共引矩阵，再导入SPSS中进行Pearson相关系 数处理，重构矩阵，便可以运用多元统计分析方法 绘制知识图谱。多元统计分析是从经典统计学中发 展起来的一种综合分析方法，它能够研究客观事物 中多个变量或多个因素之间相互依赖的统计规律。 根据多元统计分析的原理，利用统计分析中的降维 技术：因子分析、聚类分析和多维尺度分析功能可 以绘制出某科学领域的知识图谱，确定出该领域的 学术群体和知识结构。
本研究将从SSCI(Social Sciences Citation Index) 社会科学引文索引数据库Web of Science选项卡 中选取1985—2011年与Education Technology(教 育技术)主题相关的引文，然后在JCR@类别中精 炼检索与教育技术紧密相关的“EDUCATIONAL RESEARCH、COMPUTER SCIENCE INTERDISCIPLINARY APPLICATION和EDUCATION SCIENTIFIC DISCIPLINES”三类刊物与著作进行 筛选，并再次精选Article文献，得出2670条引文记 录。将引文数据导入Bibexcel软件中进行作者共引 分析，继而借助SPSS、Ucinet和NetDraw软件，应用 多元统计分析方法(包括因子分析、聚类分析和多 维尺度分析)以及社会网络分析方法(社群图分析、 点度中心度分析、核心—边缘结构分析)，绘制出 教育技术学科学术群体知识图谱。利用可视化技术 划分出为教育技术的演进历程做出贡献的学者间的 相互联系及力量分布，并且通过对比运用统计分析 方法和社会网络分析方法构建的两种不同的教育技 术学科学术群体知识图谱，寻找出两者之间的联 系，分析出两者的异同，比较出两者的优劣。
67 20.Dede C
64 21.Warschauer M 62
22.Prensky M 62 23.Salomon G 62 24.Gee JP
62
25.Zhao Y
62 26.Venkatesh V 61 27.Collins A
60
28.Kozma RB 59 29.Bloom BS 59 30.Rogers EM 59
31.MIN ED
58 32.Jonassen D 57 33.Ertmer PA
56
34.Brown AL 55 35.Felder RM 55 36.Linn MC
54
37.Bransford JD 54 38.Engestrom Y 53 39.UNESCO
Βιβλιοθήκη Baidu53
40.Piaget J
52 41.Dewey J