線上線下混合式教學在土建類教學改革的研究熱點和趨勢分析＊

岑曉倩，張亞慶，李利丹

（凱里學院，貴州凱里 556011）

面對全球高等教育領域的數字化挑戰，線上線下混合式教學已經成為必然的趨勢.與傳統的教學模式相比，這種教學模式兼具在線教學和面授教學的優勢，在一定程度上突破了時間和空間對學習的限制.目前國內教學改革中，大力推進線上線下混合式教學是轉變高等教育授課方式的重要環節.2018年，教育部高等教育司司長吳巖［1］提出了線上金課、線上線下混合式金課等概念，并對未來“金課”的發展提出了設想.同年，教育部出臺了《教育信息化2.0計劃》并提出了“信息素養提升行動”的要求.該計劃明確指出需要完善課程標準和更新課程方案，以全面提升學生的信息素養水平［2］.作為教育信息化的產物，線上線下混合式教學模式將隨著網絡智能化的不斷推進而壯大.隨后，《教育部辦公廳關于開展2019 年線上線下混合式、社會實踐國家級一流本科課程認定工作的通知》的發布掀起了混合式教學改革的風潮［3］.2020 年，傳統的教學方式因新冠肺炎的暴發而發生了變化，線上教學方式推動了線上教學模式的迅速發展，同時也鼓勵國內外學者對混合式教學模式的積極研究與討論［4-5］.可以看出，混合式教學在教育領域的研究，是教育部對高校教育改革與疫情發展變化共同推動的結果.通過查閱CNKI收錄，相比其他領域，土建領域近10年發文量偏少，在后疫情時代，預計在土建類教育中，混合式教學應用和研究相關的論文數量將會逐年增加，意味著該領域的研究將迎來新的高峰.本文基于CiteSpace 可視化分析軟件，對2012年至2023年發表CNKI收錄的土建類線上線下混合教學模式研究中文文獻進行科學知識圖譜分析，總結土建類領域線上線下混合教學模式研究的機構和作者、研究熱點以及發展趨勢，為推動高校土建類專業混合教學改革提供了理論支撐和借鑒.

1 研究資料與方法

1.1 資料來源

為了研究土建類專業領域的線上線下混合式教學，本文利用CiteSpace 軟件創建了一個知識圖譜［5］.在知網數據庫中使用主題檢索，選擇主題詞為“線上線下混合”或“混合式教學”，學科選擇＂建筑科學與工程＂，時間范圍設定從2012年到2023年，截至2023年6月22日，共檢索到573篇文獻，其中包括3篇來源于CSSCI的期刊文章.這些文獻被導入CiteSpace軟件中，并設置了1年的時間片區.

1.2 研究方法

本文運用文獻計量法，并借助CiteSpace 文獻可視化軟件，構建了該領域的文獻網絡圖譜，通過對關鍵詞進行研究，分析了該領域的熱點問題、前沿領域以及研究動向.

2 數據分析與圖譜解讀

2.1 年發表量分析

通過直觀觀察發文數量的變化，可以了解某一研究領域的發展情況和趨勢.國內對于線上線下混合式教學在土建類專業領域研究始于王仁君2012 年進行的以E-learning 應用于《建筑材料》的高?；旌鲜綄W習模式研究［6］，隨后混合式模式進入更多研究者的視野中.

由圖1 可知，2012-2017 年雖有研究，但相對較少，屬于混合式教學在土建類專業領域研究的初步探索；2018年以來，相關研究的數量不斷增加，研究領域也逐漸擴大，研究內容也在不斷深入，這表明該領域已經引起了廣泛關注和研究者的積極投入；2021 年達到研究的高峰，此階段是線上線下混合式教學在土建類領域研究的爆發期；2022 有下降的趨勢，但仍保持在140 篇以上，預計2023 年達到192 篇，說明土建類專業課程整體上對線上線下混合式教學改革仍具有學術興趣且受到研究者的關注和重視.

圖1 土建類專業課程線上線下混合式教學改革研究成果分布圖

2.2 發文作者、機構分析

2.2.1作者情況分析

通過CiteSpace 展示作者或機構等研究主體合作網絡組織結構，可以清晰直觀地分析研究主體的關系，有利于幫助我們發現土建類專業課程線上線下混合式教學改革研究中發揮著重要作用的主導人物及其群體［7］.在對573篇有效文獻數據的分析中，發現廖紅建、楊謙和張慧是在土建類專業課程線上線下混合式教學改革領域中發表文章數量最多的三位作者，均為4 篇（圖2）.這表明他們在該領域中扮演著重要的角色，并具有豐富的研究經驗.

圖2 土建類專業課程線上線下混合式教學改造發文作者合作網絡

由圖2 顯示，整體而言，土建類專業課程線上線下混合式教學改革的研究群體呈分散狀態.然而，也存在一些小的合作團隊和大的作者群體，其中周小龍與郭濤、韓曉敏、劉鉑、樊智華和鄭顯春構成的作者群最大.這些合作團隊可能通過密切的合作關系，共同推動該領域的研究進展.對整個知識圖譜進行觀察，可以發現許多孤立的節點，即單獨的作者或機構.此外，各研究團體之間缺乏網絡聯結，表示當前土建類專業課程線上線下混合式教學改革領域內的學術合作相對較少.綜上所述，該領域內的研究人員之間的學術合作存在欠缺，土建類專業課程線上線下混合式教學改革的研究處于相對分散的狀態，需要促進更多的合作與交流，以便加速研究進展并實現更好的教學改革效果.

2.2.2發文機構學術影響力分析

由表1 可知發文量排名前15 的核心研究機構發文情況.東南大學成賢學院發文量最多，共6篇，最早發表時間是2019年.除了本科院校，職業院校也積極進行土建類專業課程線上線下混合式教學改革，排名前8 的發文機構有4 所職業院校，如楊凌職業技術學院、大連職業技術學院、陜西工業職業技術學院和重慶建筑工程職業學院.

表1 發文量排名前15的核心研究機構情況

采用CiteSpace 軟件中的機構模塊［8］，將閾值設定為3，對土建類專業線上線下混合式教學改革領域文獻的發文機構進行了研究.如圖3 所示，節點有99 個，連線有6 條，其密度是0.000 8.節點的大小反映了機構的發文量，其代表研究機構在研究領域的論文發表數量的多少.同時，中心性指標可用來衡量節點的重要程度，反映其在網絡中的重要性［9-10］.可視化結果顯示了土建類專業課程線上線下混合式教學改革領域研究的具有較高的發文量的研究機構，并通過節點之間的連線反映了研究機構的合作情況.

圖3 土建類專業課程線上線下混合式教學改革機構合作關系圖

渤海大學為最早研究機構，吉林建筑科技學院、河北建筑工程學院和安徽科技學院為新生力量.需要引起重視的是各個機構之間的合作網絡相對分散，缺乏跨機構合作研究，只局限于兩學校合作，合作力量較弱.這表明我國土建類專業課程線上線下混合式教學改革相關領域的研究尚未形成明顯的群簇現象，未來該領域的研究機構之間的合作交流有巨大的發展潛力.

2.2.3研究熱點分析

2.2.3.1關鍵詞共現分析

在標引論文內容時，關鍵詞對于論文具有實質意義，并扮演著重要的角色，體現了文章的核心和主要內容［10］.因此，通過統計關鍵詞的詞頻，可以很好地反映出這一領域的研究熱點.分析結果能夠揭示該領域的研究重點和趨勢，進而為相關領域的學術研究和發展方向提供指導［11］.利用CiteSpace 中的選取“keyword”節點進行土建類專業課程線上線下混合式教學改革相關領域的高頻關鍵詞可視化分析，并得出了高頻詞統計清單，見表2.在檢索到的論文中，頻次指的是某個關鍵詞出現的次數.中心性是用于評估文獻重要性的權重指標，指的是論文關鍵詞在網絡中的權重.當關鍵詞的中心性較高時，表明關鍵詞的共現概率也更大.通常情況下，節點的中心性超過0.1 被視為關鍵節點.若一個關鍵詞的頻次和中心性皆高，則該關鍵詞代表了該領域研究的熱點前沿.因此，這樣的關鍵詞在該領域的研究中具有重要性，值得研究者們關注和深入探究.采用“Pathfinder”和“Pruning the merged network”作為剪裁方法［12］，并將數據抽取對象設定為前50 個，產生414個節點，470條連線，如圖4所示.

表2 土建類專業課程線上線下混合式教學改革領域頻次大于12關鍵詞

圖4 土建類專業課程線上線下教改領域論文關鍵詞共現的科學知識圖譜

從表2 和圖4 結合可知，按照頻次排在前5 位的關鍵詞分別是“教學改革”“線上線下”“教學模式”“教學設計”和“翻轉課堂”，土建類專業課程線上線下混合式教學改革主要側重于土建類專業的具體課程改革［13-16］，2020年出現較新的關鍵詞“課程思政”排在第7位.關鍵詞“教學設計”的中心性最高，達到了0.38，其次是“互聯網+”和“教學改革”，中心性分別為0.33 和0.31.通過對比研究關鍵詞的頻數和中心性，可以得出以下結論：盡管教學改革、線上線下和教學模式是研究者們最關注的主題，但其在社會影響力方面并不如教學設計、實踐和教學改革的研究.因此，為了追求更具研究價值和實際意義的科研成果，我們應該進一步加強對教學方式、方法、在線教育平臺和教學效果等方面的研究.

2.2.3.2關鍵詞聚類分析

關鍵詞聚類是通過復雜數據挖掘算法，對在該領域復雜網絡中具有明顯領域特征的詞語進行聚合和分類的過程［17］.在圖譜繪制中，CiteSpace 根據聚類模塊值（Modularity Q）和聚類平均輪廓值（Weighted Mean Silhouette S）來評估圖譜的繪制效果［18］.Q 可以反映關鍵詞聚類網絡的優良程度，S衡量整個聚類網絡的平均同質性，一般情況下，當Q＞0.3代表劃分出的聚類結構是顯著且合理，S越接近1代表網絡的同質性越高［19］.通過CiteSpace 軟件以1年為切片，使用對數似然率算法（Log-Likelihood Rate，LLR）生成了包含223個節點和204條連線的關鍵詞聚類圖譜，如圖5所示，模塊值Q=0.895 5，S=0.953 7，可見文獻數據有明顯的聚類線性，組群結構可信度高.

圖5 土建類專業課程線上線下教改領域論文關鍵詞聚類的科學知識圖譜

圖5中有10個聚類，模塊的大小代表聚類的大小，聚類從0開始編號，代表最大的模塊.#0翻轉課堂包含土木工程、開放教育、spoc 教學模式和實驗課程等關鍵詞；#1 線上線下包含以賽促學、課程改革、創新能力和信息時代等關鍵詞；#2 教學改革包含土力學、課程建設、金課建設和線上線下混合式教學等關鍵詞；#3 教學模式包含高職院校、景觀設計、線上線下混合式和信息化等關鍵詞；#4 金課包含改革、實踐、混合式和建筑力學等關鍵詞；#5 混合教學包含任務驅動、云課堂、高程放樣和智能建筑等關鍵詞；#6教學設計包含課程思政、課堂教學、教學改革和室內空氣環境等關鍵詞；#7線上教學包含互聯網、線下教學、“互聯網+”和虛擬仿真等關鍵詞；#8環境設計包含深度學習、教學實踐、建構主義和學習路徑等關鍵詞；#9 工程估價包含專業建設、教案設計、教學難點和思政元素等關鍵詞；#10智慧教學包含教學創新、雨課堂、線下和線上等關鍵詞.

3 發展趨勢、研究熱點及前沿

3.1 時間線聚類圖譜

除了對聚類后的關鍵詞進行進一步分析，CiteSpace還能生成時間線聚類圖譜，這種可視化圖譜引入了時間元素，重點展示了每個聚類內關鍵詞的歷史發展軌跡和時間范圍［20］.

選擇Timeline 視圖后，生成了土建類專業課程線上線下教改研究領域關鍵詞時間線聚類圖譜.根據圖6 我們發現該領域包含多個知識子群，分別為翻轉課堂、線上線下、教學改革、教學模式、金課、混合教學、教學設計、線上教學、環境設計、工程估價和智慧教學10個方面.我國土建類專業課程線上線下教改領域研究近10 年發展迅速，翻轉課堂的研究從2014 年一直貫穿到2023年，表明這些研究內容被持續關注，土建類專業課程教學改革的研究開始于2016 年，線上線下、混合教學和金課的研究從2019 年至今保持了很高的熱度，“互聯網+”子群研究隨著新技術的不斷革新，研究領域呈現出明顯的遞增趨勢，這表明已成為關注的熱點.由于疫情原因線上教學研究從2020 年發展迅速，但其后逐漸減少，特別是2022 年后幾近消失，環境設計、工程估價的研究主要集中于2020年以后，說明土建類專業課程線上線下教改主要以工程環境專業和工程造價專業為主.

圖6 土建類專業課程線上線下教改領域論文關鍵詞時間線聚類圖譜

由圖6還可以看出，2012-2015年土建類專業課程線上線下教改領域主要前沿領域為翻轉課堂、教學模式、慕課和建筑構造等；2016-2018 年的主要前沿領域為微課課程群、教學改革、混合式、課程建設、土力學、以賽促學、信息技術、“互聯網+”、云課堂、教學實踐等；2019-2022 年的主要前沿領域為線上線下、混合教學、雨課堂、金課、課程思政、線上教學、智慧教學、虛擬仿真、土木工程和實踐教學等.

3.2 發展趨勢分析

為了展示不同時間段內關鍵詞的變化和發展趨勢，本文采用了Time-zone可視化方法，分析2012年至2022年期間，土建類專業課程的線上線下教改研究領域的研究特點以及各個階段的主流方向，以探索其演變動態.土建類專業課程線上線下教改領域整體Time-zone 圖，如圖7所示，橫坐標代表時間，展示了關鍵詞在不同時間維度下的變化情況，清晰直觀地呈現了土建類專業課程線上線下教改領域研究的趨勢.當文獻數量在某一時間段內呈現較多時，表明當時該領域的研究學者非常關注.而時間段之間的節點連線則表示了研究的傳承關系，表明了前一個時間段的研究對后一個時間段的研究的影響.而兩個時間段之間連線的多少則反映了它們之間聯系的緊密程度［21］.

圖7 土建類專業課程線上線下教改領域論文關鍵詞Time-zone 圖

由圖7 可知，在2012—2016 年時間段的節點數量最少，只包括教學模式、教學設計和翻轉課堂，節點之間的連線也只有幾條.這與前文中提到的年發表量分析結果一致，此時正是土建類教學改革研究的起步探索階段.而在2017—2020 年，對土建類線上線下教學改革的研究變得更加深入，關鍵詞分布更加密集，主題涵蓋范圍更廣，顯示出爆發期的特征.盡管研究熱點在2021 年之后相對減少，但仍持續受到研究者的關注和重視，進入一個研究穩定且深化的階段.

通過分析土建類專業課程線上線下教改領域的科學知識圖譜（圖7），便于了解特定研究主題相關文獻的時間范圍.分析可知，教學模式的研究始于2012年，由王仁君針對建筑材料專業基礎課，基于網絡教學平臺提出幾種混合式學習模式.從2013年到2014年分別延伸教學設計、翻轉課堂等熱點研究，之后教學模式的研究一直持續至今.隨著研究的進行，研究熱點不斷擴大，自2016年開始，教學改革等熱點問題迅速崛起，并推動線上線下研究的蓬勃發展.高頻關鍵詞節點數量不斷增加，并且節點之間的聯系日益緊密.隨著混合式教學、線上線下結合、課程思政、“互聯網+”、雨課堂等熱門主題不斷涌現，研究的深度和廣度也得到了進一步拓展.自2022 年起，節點數量較多且較小，發表的文獻數量相對前幾年有所下降，表明研究在這一階段呈現出分散且多元化的特點.這與研究處于平穩深化階段相吻合，并與發表文獻數量的分析結果一致.在這一時期，主要對之前涌現的大量新研究話題進行深入研究.同時，一些新的熱點關鍵詞涌現，包括線下教學、金課建設、新工科、思政教育、創新創業、泛雅平臺和思政元素等.

4 總結與展望

通過對2012年至2023年CNKI數據庫中土建類領域關于線上線下混合式教學的研究文獻進行分析，可以發現：從文獻發表情況來看，2012—2017 年是混合式教學在土建類領域研究的起步探索階段，從2018 年開始出現增長期，到2021 年達到了爆發期；根據作者與機構之間的合作情況，發現研究機構之間缺乏合作、分布較為散亂，除了一小部分研究團隊存在緊密合作外，大部分研究者之間的合作關系相對松散；從關鍵詞共現、聚類和時區圖的情況來看，在土建類領域的研究比較集中教學改革、線上線下教學、教學模式、教學設計和翻轉課堂等方面，研究熱點豐富，主題廣泛，顯示出研究者們對線上線下混合式教學在土建類領域的學術興趣.

因此，在未來的混合式教學在土建類領域研究中，加強作者和機構之間的合作與溝通，以使混合式教學在土建類領域的研究能夠更加細致、持久，在當前研究熱點的基礎上，可進一步探索其他潛在熱點，并擴展研究主題，以促使混合式教學在土建類領域的研究進一步深化和多元化.