機(jī)器人教育研究現(xiàn)狀及熱點(diǎn)剖析

　　[摘 要]機(jī)器人教育是當(dāng)前教育領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)之一，為了解和分析我國機(jī)器人教育的研究現(xiàn)狀及熱點(diǎn)，文章運(yùn)用計(jì)量分析法、詞頻分析法和共詞分析法對(duì)中國期刊網(wǎng)全文數(shù)據(jù)庫近16年相關(guān)文獻(xiàn)進(jìn)行了研究。結(jié)果表明：機(jī)器人教育研究整體呈快速上升趨勢;師范類院校是研究的主要力量;當(dāng)前研究熱點(diǎn)主要是機(jī)器人教學(xué)工具及技術(shù)應(yīng)用、機(jī)器人教學(xué)模式及方法、人工智能與機(jī)器人課程教學(xué)資源及機(jī)器人教育與信息技術(shù)課程融合等幾個(gè)方面;當(dāng)前研究存在研究方法相對(duì)單一、研究內(nèi)容不夠深入、可推廣的應(yīng)用模式較少等不足。

　　[關(guān)鍵詞]機(jī)器人教育;共詞分析;內(nèi)容分析;創(chuàng)客教育

　　《湖北廣播電視大學(xué)學(xué)報(bào)》(月刊)創(chuàng)刊于1981年，由湖北廣播電視大學(xué)主辦。2010年獲湖北省期刊協(xié)會(huì)“湖北省優(yōu)秀期刊”獎(jiǎng)。

　　引言

　　2017年，國務(wù)院頒布的《新一代人工智能發(fā)展規(guī)劃》明確了人工智能相關(guān)課程的開設(shè)，積極推動(dòng)編程教育的發(fā)展[1]。2018年，《教育信息化2.0行動(dòng)計(jì)劃》指出，要發(fā)展智能教育，積極探索新模式、開發(fā)新產(chǎn)品、在新技術(shù)背景下推進(jìn)教育教學(xué)創(chuàng)新[2]。一系列文件的出臺(tái)以及人工智能的浪潮助力機(jī)器人教育向前發(fā)展，機(jī)器人教育是當(dāng)前教育領(lǐng)域的熱點(diǎn)之一。那么國內(nèi)機(jī)器人教育的研究現(xiàn)狀如何?研究熱點(diǎn)有哪些?為系統(tǒng)把握我國機(jī)器人教育研究現(xiàn)狀及熱點(diǎn)，文章運(yùn)用計(jì)量分析法、詞頻分析法和共詞分析法對(duì)CNKI數(shù)據(jù)庫2002～2018年國內(nèi)機(jī)器人教育相關(guān)文獻(xiàn)進(jìn)行分析和研究，以期得出相關(guān)結(jié)論，為機(jī)器人教育研究提供參考。

　　一、國內(nèi)機(jī)器人教育研究的現(xiàn)狀

　　為了解我國機(jī)器人教育研究現(xiàn)狀，文章引用“中國期刊全文數(shù)據(jù)庫”數(shù)據(jù)，以關(guān)鍵詞為檢索條件，分別以檢索詞 “機(jī)器人教育”“機(jī)器人教學(xué)”和“機(jī)器人課程”對(duì)2002～2018年的全部文獻(xiàn)進(jìn)行檢索，共檢索到640篇文獻(xiàn)。去除重復(fù)的以及與本研究相關(guān)度不高的文獻(xiàn)，得到樣本文獻(xiàn)468篇。借助Bicomb和SPSS20.0軟件， 對(duì)國內(nèi)機(jī)器人教育文獻(xiàn)的年份、核心作者、機(jī)構(gòu)分布和關(guān)鍵詞等進(jìn)行統(tǒng)計(jì)描述，從而得出相關(guān)結(jié)論。

　　(一)國內(nèi)機(jī)器人教育研究整體呈快速上升趨勢

　　我國機(jī)器人教育整體呈快速上升趨勢。國內(nèi)機(jī)器人教育研究的發(fā)展大致分為三個(gè)階段：起步和緩慢發(fā)展期(2008年以前)，這個(gè)階段文獻(xiàn)數(shù)量相對(duì)較少，表明該階段機(jī)器人教育關(guān)注度較低;平穩(wěn)發(fā)展期(2009～2013年)，這一階段發(fā)文數(shù)量趨于平穩(wěn);快速發(fā)展期(2014～2018年)，這一階段發(fā)文數(shù)量快速增加。

　　此外，在2002～2018年間發(fā)文量出現(xiàn)了三個(gè)峰值，分別為2008年，2013年和2018年。究其原因，國家相關(guān)發(fā)展政策和系列發(fā)展文件對(duì)機(jī)器人教育的發(fā)展具有重要的推動(dòng)作用。2012年，《國家中長期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要(2010—2020年)》高度重視學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，這一舉措有力推動(dòng)了相關(guān)領(lǐng)域的實(shí)踐和研究的發(fā)展。2018年1月，教育部發(fā)布《普通高中課程方案和語文等學(xué)科課程標(biāo)準(zhǔn)(2017年版)》，將“機(jī)器人設(shè)計(jì)與制作”模塊列入其中，相關(guān)研究文獻(xiàn)的數(shù)量達(dá)到了峰值。從整個(gè)趨勢上看，國內(nèi)機(jī)器人教育研究處于不斷發(fā)展的狀態(tài)。

　　(二)國內(nèi)機(jī)器人教育研究的主要力量集中在師范類院校

　　據(jù)統(tǒng)計(jì)，468篇文獻(xiàn)中，個(gè)人論文發(fā)表量最多為13篇。其中，鐘柏昌、秦健、張劍平、張國民、王益、王小根、楊建磊、王同聚8 位作者是我國機(jī)器人教育研究領(lǐng)域的高產(chǎn)作者，也是師范類高校相關(guān)教輔人員或研究人員，對(duì)機(jī)器人教育的研究有較為成熟的見解。例如，鐘柏昌團(tuán)隊(duì)建構(gòu)了適用于中小學(xué)階段機(jī)器人教育的教學(xué)模式，如趣味交互型教學(xué)模式、實(shí)驗(yàn)?zāi)M型教學(xué)模式和科學(xué)探究型教學(xué)模式等，為探索機(jī)器人教育的教學(xué)模式提供思路。

　　從研究機(jī)構(gòu)發(fā)文數(shù)量看，排名前16的研究機(jī)構(gòu)主要是師范類性質(zhì)的院校以及一些教育類的研究機(jī)構(gòu)。其中，陜西師范大學(xué)發(fā)文量為26篇 ，位列第一。其次為南京師范大學(xué)和重慶師范大學(xué)，發(fā)文量分別是20篇和15篇。據(jù)了解，南京師范大學(xué)近年來申報(bào)了機(jī)器人教育的相關(guān)課題，有如基于“多平臺(tái)、跨學(xué)科、聚類化、重創(chuàng)造”等為主題的機(jī)器人教育項(xiàng)目研究。除此之外，重慶師范大學(xué)早已在機(jī)器人領(lǐng)域提前布局，成立了機(jī)器人創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室，定位于教育機(jī)器人研發(fā)及教學(xué)，以“項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)、產(chǎn)學(xué)研結(jié)合”為人才培養(yǎng)思路，為學(xué)生提供發(fā)展的平臺(tái)。

　　(三)國內(nèi)機(jī)器人教育研究的主要領(lǐng)域

　　高頻關(guān)鍵詞在一定程度上反映了機(jī)器人教育研究領(lǐng)域的熱點(diǎn)以及研究者關(guān)注的焦點(diǎn)。參考陳瑜林提到的高頻關(guān)鍵詞標(biāo)準(zhǔn)[3]，筆者選擇出現(xiàn)頻次大于8次(含8次)的關(guān)鍵詞作為本研究的高頻關(guān)鍵詞進(jìn)行分析。

　　統(tǒng)計(jì)可知，出現(xiàn)頻次為8次以上(包含8次)的關(guān)鍵詞有22個(gè)，除去主要檢索詞本身，排名靠前的是機(jī)器人、中小學(xué)、創(chuàng)客教育、教育機(jī)器人、人工智能這5個(gè)高頻關(guān)鍵詞，反映關(guān)于機(jī)器人教育的研究主要圍繞機(jī)器人教學(xué)、中小學(xué)、創(chuàng)客教育、人工智能等方面的主題進(jìn)行。

　　關(guān)鍵詞聚類分析是根據(jù)關(guān)鍵詞兩兩在同一篇文章中出現(xiàn)的次數(shù)，應(yīng)用聚類的統(tǒng)計(jì)學(xué)方法，把關(guān)聯(lián)緊密的關(guān)鍵詞聚集在一起形成類團(tuán)[4]。由于研究需要，去除“機(jī)器人教育”這個(gè)核心關(guān)鍵詞，在Bicomb軟件中，設(shè)定頻次閾值(≥8，≤92)生成共現(xiàn)矩陣，將共現(xiàn)矩陣導(dǎo)入 SPSS20.0進(jìn)行聚類，得出聚類樹狀圖(如圖1所示)。根據(jù)聚類圖劃分方法，將關(guān)鍵詞聚合為四類主題。

　　主題一涉及機(jī)器人競賽及技術(shù)應(yīng)用，包括機(jī)器人競賽、機(jī)器人技術(shù)等關(guān)鍵詞;主題二涉及機(jī)器人教學(xué)及實(shí)踐研究，包括教學(xué)模式、機(jī)器人教學(xué)等關(guān)鍵詞;主題三涉及機(jī)器人智能應(yīng)用，包括人工智能、機(jī)器人課程等關(guān)鍵詞;主題四涉及創(chuàng)客教育，包括創(chuàng)客教育、創(chuàng)客兩個(gè)關(guān)鍵詞。

　　多維尺度分析可以對(duì)之前的聚類分析結(jié)果起到矯正的作用[5]。為了挖掘高頻關(guān)鍵詞之間的內(nèi)在聯(lián)系，本文借助SPSS20.0的多維尺度分析功能，生成Eudidean距離模型散點(diǎn)圖(如圖2所示)。結(jié)合圖1聚類樹狀圖，將機(jī)器人教育研究主要領(lǐng)域概括為四個(gè)方面：機(jī)器人教學(xué)工具及技術(shù)應(yīng)用，機(jī)器人教育與中小學(xué)信息技術(shù)課程的有效融合，機(jī)器人教育的教學(xué)模式及實(shí)踐，人工智能與機(jī)器人課程教學(xué)資源開發(fā)。