基于Citespace的大學(xué)物理的教學(xué)可視化分析

1、基于Citespace的大學(xué)物理的教學(xué)可視化分析作者：苗純方曙東臧學(xué)平來源：現(xiàn)代經(jīng)濟(jì)信息2018年第13期摘要：以“大學(xué)物理”為主題，檢索并收集中國知網(wǎng)(CNKI)中的文獻(xiàn)數(shù)據(jù)，應(yīng)用CiteSpace對大學(xué)物理研究中的作者、研究機(jī)構(gòu)、研究熱點進(jìn)行科學(xué)知識圖譜的繪制及分析，揭示該領(lǐng)域研究特點分析結(jié)果表明：發(fā)表論文總量較大，目前該領(lǐng)域研究的核心機(jī)構(gòu)還集中在高校，關(guān)鍵詞集中在大學(xué)物理及大學(xué)物理實驗教學(xué)的相關(guān)領(lǐng)域。由此看出增加大學(xué)物理相關(guān)應(yīng)用及教學(xué)目標(biāo)性的研究及增強(qiáng)高校及中學(xué)與高校間的合作尤為重要的。結(jié)合時代背景和技術(shù)條件創(chuàng)新與整合教學(xué)模式、教學(xué)設(shè)計及課堂教學(xué)。根據(jù)這些大數(shù)據(jù)分析及圖譜可以對大學(xué)物理的

2、教學(xué)提供更為清晰直觀的“靶向教學(xué)”依據(jù)。關(guān)鍵詞：大學(xué)物理；教學(xué)；CiteSpace；科學(xué)知識圖譜；靶向教學(xué)中圖分類號：G301文獻(xiàn)識別碼：A文章編號：1001-828X(2018)019-0411-02大學(xué)物理的教學(xué)改革與研究隨著“新工科”及科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步不斷地推陳出新，在教學(xué)實踐探索中延伸出了更多的研究方向，開拓出了更加廣闊的研究領(lǐng)域。回溯近五年大學(xué)物理教學(xué)領(lǐng)域研究成果的脈絡(luò)發(fā)展過程，起到“以史為鑒”的作用。通過CiteSpace軟件1-2構(gòu)建大學(xué)物理教學(xué)的科學(xué)知識圖譜，完成過去一段時期內(nèi)大學(xué)物理教學(xué)研究熱點等要素的挖掘、分析并繪制出相應(yīng)圖譜，進(jìn)而為后續(xù)的大學(xué)物理研究和教學(xué)提供參考方向。一、

3、數(shù)據(jù)采集在中國知網(wǎng)的數(shù)據(jù)庫中，以“大學(xué)物理”且“教學(xué)改革”和“大學(xué)物理”且“教學(xué)研究”為主題，檢索2013年元月-2018年4月的文章。檢索結(jié)果共有394條，本文將這部分文獻(xiàn)的標(biāo)題、關(guān)鍵詞、作者信息和摘要等數(shù)據(jù)導(dǎo)出并進(jìn)行后續(xù)的數(shù)據(jù)處理與分析。我們選用的CiteSpace軟件是由美國陳超美博士開發(fā)的一款科學(xué)文獻(xiàn)可視化軟件，對限定條件下收集的文獻(xiàn)進(jìn)行處理后探索該領(lǐng)域研究重點、熱點的演化路徑，并通過可視化圖譜和表格對科學(xué)研究潛在動力機(jī)制和發(fā)展前沿的分析，實現(xiàn)從知識基礎(chǔ)到研究前沿的映射3。將知識圖譜和文獻(xiàn)信息計量學(xué)結(jié)合，采用詞頻分析、聚類分析等參量進(jìn)行設(shè)定后運行程序4，得到相關(guān)分析圖譜，如研究機(jī)構(gòu)、關(guān)

4、鍵詞等，由此得到本領(lǐng)域的研究基礎(chǔ)和前沿。二、數(shù)據(jù)分析1.大學(xué)物理研究作者分析作者群體的狀況集中體現(xiàn)了學(xué)科科研實踐的趨向，是某一學(xué)科領(lǐng)域科研活動的縮影之一，通過對作者群體進(jìn)行研究，可以把握學(xué)科科研活動的深度和廣度，對于科研活動的管理、組織、協(xié)調(diào)和引導(dǎo)都有積極的意義5。由圖1可知：近五年，各研究者的發(fā)文量總數(shù)較少且個體相互之間差距較小，最大發(fā)文量為4篇的作者有4位，個人發(fā)文的年限并沒有成線性關(guān)系，表明研究并沒有持續(xù)性。五年間，整體發(fā)文章總數(shù)處于上升較快階段，并于2016年達(dá)到了峰值，目前處于穩(wěn)定期。圖1是大學(xué)物理研究作者知識圖譜，圖譜中節(jié)點之間的連線較少且中心性小，結(jié)果表明：各研究作者之間合作關(guān)系

5、不明顯，多為獨立研究，且現(xiàn)有學(xué)者合作關(guān)系主要以“學(xué)緣”關(guān)系為主，具體表現(xiàn)為師生或者同事之間的聯(lián)合；少有跨區(qū)域、跨學(xué)校的合作。圖2中的各個節(jié)點顯示出作者所在的不同的研究機(jī)構(gòu)，節(jié)點標(biāo)簽的大小取決于該機(jī)構(gòu)在我們收集的數(shù)據(jù)庫中出現(xiàn)頻次的高低。圖2的數(shù)據(jù)顯示，整體格局分布比較分散，各研究機(jī)構(gòu)基本都是孤立的點，同一地區(qū)內(nèi)的研究機(jī)構(gòu)也沒有交集，頻次最高為6的研究機(jī)構(gòu)為遼寧工業(yè)大學(xué)理學(xué)院，其次是頻次為4的西北農(nóng)林科技大學(xué)理學(xué)院，圖2中顯示的其他研究機(jī)構(gòu)如湖北工業(yè)大學(xué)理學(xué)院、東北師范大學(xué)物理學(xué)院、宿遷學(xué)院等也是研究大學(xué)物理中不可或缺的力量?？偨Y(jié)可知大學(xué)物理的研究多在各高等院校中推進(jìn)，大學(xué)物理教學(xué)的研究及其應(yīng)用范

6、圍具有一定的可擴(kuò)展性，除物理學(xué)以外的專業(yè)也開始了大學(xué)物理的相關(guān)教學(xué)及研究，但大學(xué)物理的教學(xué)還基本處于本專業(yè)教師的研究范疇，現(xiàn)階段對于“教”的研究依舊遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于對于“學(xué)”的研究。3.大學(xué)物理研究熱點分析詞頻分析法是利用能夠解釋或表達(dá)文獻(xiàn)核心內(nèi)容的關(guān)鍵詞或主題詞在某一研究領(lǐng)域文獻(xiàn)中出現(xiàn)的頻次高低，確定該領(lǐng)域研究熱點和發(fā)展動向的文獻(xiàn)計量方法。CiteSpace中的Term來源是文章的關(guān)鍵詞部分，運行結(jié)果得到如圖3所示的大學(xué)物理研究熱點知識圖譜。圖3中節(jié)點代表大學(xué)物理教學(xué)中關(guān)鍵詞的聚類，如“大學(xué)物理”的節(jié)點最大，即針對該部分的研究量最大；節(jié)點位置位于中心表明其在該研究領(lǐng)域中處于核心地位由圖3可知：“大學(xué)

7、物理”和“教學(xué)”是本研究中比重較大的部分，遠(yuǎn)高于其它節(jié)點；節(jié)點圓環(huán)標(biāo)識中，可根據(jù)內(nèi)部的顏色和寬度表示各時段內(nèi)節(jié)點內(nèi)容出現(xiàn)的頻數(shù)；凸顯點代表新興研究領(lǐng)域。節(jié)點間的連線能夠體現(xiàn)出共現(xiàn)關(guān)系，連線的粗細(xì)程度反映共現(xiàn)強(qiáng)度，連線顏色對應(yīng)該節(jié)點首次共現(xiàn)的時間根據(jù)連線顏色變化顯示其隨時間發(fā)展變化情況。其中，深色節(jié)點如“大學(xué)物理”具有較高的中心性，可有效連接網(wǎng)絡(luò)中的其他節(jié)點，起承接作用，屬于關(guān)鍵節(jié)點。*3HlA經(jīng)過聚類后，得到圖4，聚類頻次最高的詞是“大學(xué)物理”，中心性較高的關(guān)鍵詞有：大學(xué)物理、大學(xué)物理實驗、創(chuàng)新能力等，這些關(guān)鍵詞主要可以被分為理論與創(chuàng)新兩大類。圖4中突增率最高的詞為物理教學(xué)、物理實驗、創(chuàng)新能力

8、和創(chuàng)新人才培養(yǎng)，說明這些方面的發(fā)展勢頭較猛，是大學(xué)物理研究過程中在某一時間段內(nèi)受到關(guān)注最多的領(lǐng)域，即研究重點，具有一定的研究價值在后續(xù)的研究中，可以針對這些研究重點，結(jié)合創(chuàng)新知識進(jìn)行再研究。jrrpwnr*如沖沂XM育述*從育楓藥叮E-脅昭啊丹g譬円-聶樂*1曾畫；瑣側(cè)叩A(chǔ)1：!斤.r*_二*Mnift.fi宀*1耳gHfl孔摳*nuIrTHA_tWlk-7三、結(jié)論與建議通過繪制以大學(xué)物理為主題的各類可視化圖譜，用圖譜向大家直觀地揭示我國大學(xué)物理的整體研究狀況。本文通過對CNKI數(shù)據(jù)的圖譜繪制可以看出：1.5年間每年發(fā)表的文獻(xiàn)總數(shù)在394篇，略有起伏但總體較為平緩；2.對研究者分析，發(fā)現(xiàn)各研究者的研究多建立在“學(xué)緣”基礎(chǔ)上，相互之間聯(lián)系較少；3.通過作者機(jī)構(gòu)知識圖譜可以看出高校是目前大學(xué)物理研究的核心機(jī)構(gòu)，因此增加中學(xué)教師走進(jìn)大學(xué)物理基地等，可以實現(xiàn)中學(xué)物理和大學(xué)物理更好銜接；4.分析標(biāo)引詞和關(guān)鍵詞聚類結(jié)果發(fā)現(xiàn)，大學(xué)物理教學(xué)領(lǐng)域是較為籠統(tǒng)的理論研究，從整體的教學(xué)模式、教學(xué)設(shè)計到具體課堂如何教學(xué)、