徐新斐 鄧國民

貴州師范大學(xué)教育學(xué)院 貴陽 550025

1 引言

近年來，技術(shù)改變著各個(gè)領(lǐng)域。學(xué)習(xí)環(huán)境也在此社會(huì)大背景下發(fā)生改變，智慧學(xué)習(xí)環(huán)境研究成為研究熱點(diǎn)。它強(qiáng)調(diào)以學(xué)習(xí)者為中心、以技術(shù)為支持，并依據(jù)學(xué)習(xí)者特征提供學(xué)習(xí)資源，記錄評(píng)估學(xué)習(xí)結(jié)果，從而幫助教師分析學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)情況，采取針對(duì)性的教學(xué)措施。這促進(jìn)了教師和學(xué)生進(jìn)一步的交流與溝通，也有利于教師根據(jù)學(xué)習(xí)者具體情況進(jìn)行個(gè)性化教學(xué)。智慧學(xué)習(xí)環(huán)境發(fā)展到現(xiàn)在，人工智能對(duì)智慧學(xué)習(xí)環(huán)境提出了進(jìn)一步要求，新一代的“數(shù)字土著”“數(shù)字原住民”對(duì)學(xué)習(xí)環(huán)境也有著更高的標(biāo)準(zhǔn)和要求。目前，對(duì)國際智慧學(xué)習(xí)環(huán)境領(lǐng)域的現(xiàn)狀和發(fā)展脈絡(luò)進(jìn)行梳理的文獻(xiàn)較少。因此本文使用CiteSpace工具對(duì)國際智慧學(xué)習(xí)環(huán)境領(lǐng)域研究主題發(fā)展主線和現(xiàn)狀進(jìn)行梳理，以便直觀地展示智慧學(xué)習(xí)環(huán)境的進(jìn)展和熱點(diǎn)。這對(duì)于研究人工智能技術(shù)下智慧學(xué)習(xí)環(huán)境構(gòu)建，進(jìn)一步完善智慧學(xué)習(xí)環(huán)境這一領(lǐng)域的相關(guān)研究實(shí)踐提供了一定的參考。

2 研究方法

本研究于2021年7月從綜合性學(xué)術(shù)資源數(shù)據(jù)庫Web of Science核心數(shù)據(jù)庫中進(jìn)行數(shù)據(jù)檢索，確定檢索式為：TS=（smart or intelligent AND“l(fā)earning environment” or “classroom”），檢索得到402篇文獻(xiàn)，將文獻(xiàn)按“全記錄與引用的參考文獻(xiàn)”記錄內(nèi)容導(dǎo)出，并使用陳超美博士開發(fā)的可視化分析工具CiteSpace軟件進(jìn)行分析。節(jié)點(diǎn)類型根據(jù)具體情況依次設(shè)定為被引文獻(xiàn)、機(jī)構(gòu)、作者、關(guān)鍵詞等，通過共現(xiàn)和共被引來了解國際智慧學(xué)習(xí)環(huán)境研究領(lǐng)域的被引文獻(xiàn)情況、機(jī)構(gòu)分布和作者分布等。通過統(tǒng)計(jì)圖上年輪等形式直觀地展示出研究領(lǐng)域的經(jīng)典文獻(xiàn)和演進(jìn)路線，揭示研究領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)、發(fā)展趨勢。

3 智慧學(xué)習(xí)環(huán)境研究文獻(xiàn)知識(shí)圖譜分析

3.1 發(fā)文量分析

發(fā)文量和引文數(shù)可以反映一定時(shí)期研究領(lǐng)域的進(jìn)展。如圖1可知，智慧學(xué)習(xí)環(huán)境領(lǐng)域在1968年出現(xiàn)了第一篇文獻(xiàn)，此后便一直處于停滯的狀態(tài)。20世紀(jì)末該領(lǐng)域文獻(xiàn)數(shù)量才開始逐漸上升，這是因?yàn)槊绹案笨偨y(tǒng)戈?duì)柼岢隽恕皵?shù)字地球”等概念，而后人們開始提出數(shù)字學(xué)習(xí)環(huán)境概念。但是研究剛剛起步，文獻(xiàn)數(shù)量較少。在進(jìn)入2010年后，文獻(xiàn)數(shù)量和引文數(shù)逐漸增長，每年出版的文獻(xiàn)數(shù)在10篇以上，每年引文數(shù)在50篇以上。在2018年文獻(xiàn)數(shù)量超過55篇，2019年引文數(shù)超過350篇，這表明該領(lǐng)域受到學(xué)界的關(guān)注和重視。

圖1 智慧學(xué)習(xí)環(huán)境研究歷年出版文獻(xiàn)數(shù)及引文數(shù)

3.2 重要文獻(xiàn)分析

通過文獻(xiàn)被引情況可以更好地了解某一時(shí)期研究熱點(diǎn)，所以利用CiteSpace軟件對(duì)收集的文獻(xiàn)進(jìn)行共被引分析（Cited Reference）。時(shí)間閾值設(shè)置為2011-2020年，時(shí)間區(qū)間設(shè)置為1年，得到智慧學(xué)習(xí)環(huán)境研究共被引分析圖，圖2中用圓形節(jié)點(diǎn)表示一篇文獻(xiàn)，如果結(jié)點(diǎn)大則文獻(xiàn)被引次數(shù)多，結(jié)點(diǎn)小則文獻(xiàn)被引次數(shù)少，結(jié)點(diǎn)以年輪的形式表現(xiàn)，顏色代表年份，年輪厚度代表被引頻次，節(jié)點(diǎn)外的深色包圍圈代表文獻(xiàn)的中心性高，說明它們?cè)谘芯堪l(fā)展的進(jìn)程中具有關(guān)鍵的作用，中間深色的填充代表文獻(xiàn)的突發(fā)性強(qiáng)，在某一時(shí)段引用量突然升高，說明這一時(shí)段的熱點(diǎn)和研究方向發(fā)生轉(zhuǎn)變[1]。

圖2 智慧學(xué)習(xí)環(huán)境研究共被引文獻(xiàn)

3.2.1 高引文獻(xiàn)分析

結(jié)合結(jié)點(diǎn)大小和中心性，我們可以發(fā)現(xiàn)該領(lǐng)域被引次數(shù)最多的文獻(xiàn)。文獻(xiàn)的被引用次數(shù)多表明文獻(xiàn)的研究結(jié)論得到學(xué)界的普遍關(guān)注和認(rèn)可。表1列舉了被引用次數(shù)排名前五的文獻(xiàn)，下面就對(duì)這些研究逐一介紹。

表1 智慧學(xué)習(xí)環(huán)境研究高引文獻(xiàn)表

J. Aguilar等[2]在文中構(gòu)建了一個(gè)多代理系統(tǒng)的智慧教室并說明了智慧教室的不同組成部分及其屬性，同時(shí)他們提出了兩種類型的代理框架，一種用于表征軟件組件，另一種用于定義硬件組件，最后給出了這兩個(gè)框架在智能教室的設(shè)備和軟件中的應(yīng)用示例。

G. J. Hwang等[3]從情境感知和泛在學(xué)習(xí)的角度提出了智慧學(xué)習(xí)環(huán)境的定義，他認(rèn)為智慧學(xué)習(xí)環(huán)境是技術(shù)支持的學(xué)習(xí)環(huán)境，可以根據(jù)學(xué)習(xí)者的不同需求在正確的時(shí)間提供正確的支持。因此他提出了智慧學(xué)習(xí)環(huán)境的標(biāo)準(zhǔn)和一個(gè)框架來解決智慧學(xué)習(xí)環(huán)境的設(shè)計(jì)開發(fā)相關(guān)問題。最后，他提出了智慧學(xué)習(xí)環(huán)境的挑戰(zhàn)：研究人員可能會(huì)對(duì)智慧學(xué)習(xí)環(huán)境提出新的教學(xué)想法、利用新興技術(shù)提出新的智慧學(xué)習(xí)環(huán)境框架，技術(shù)應(yīng)用在教育中的倫理問題。

M. Sanchez[4]在文中詳細(xì)介紹了一種用于智慧學(xué)習(xí)環(huán)境的基于云學(xué)習(xí)的反應(yīng)中間件AMICL的體系結(jié)構(gòu)，并且詳細(xì)論述了使云計(jì)算管理過程成為現(xiàn)實(shí)的的組件，同時(shí)還提供了利用這個(gè)中間件在云端提供學(xué)習(xí)分析服務(wù)的例子。結(jié)果表明，學(xué)生的數(shù)據(jù)和學(xué)習(xí)環(huán)境數(shù)據(jù)都得到了處理，學(xué)生的學(xué)習(xí)過程得到進(jìn)一步優(yōu)化。

M. Sanchez等[5]在文中提出一個(gè)新概念I(lǐng)ECL，即IE(Intelligent Environment，智慧環(huán)境)for C-learning（Cloud-Learning，云學(xué)習(xí)），就是將云資源中可以利用的教育資源和智慧環(huán)境中的對(duì)象相結(jié)合，從而實(shí)現(xiàn)學(xué)習(xí)適應(yīng)學(xué)生學(xué)習(xí)風(fēng)格。然后論述了IECL的多層次體系結(jié)構(gòu)，為了展示IECL體系結(jié)構(gòu)的性能，作者在智慧教室中對(duì)其應(yīng)用進(jìn)行了研究，并提出未來的工作方向主要是實(shí)現(xiàn)IECL的模型。作者認(rèn)為IECL將會(huì)為學(xué)習(xí)帶來巨大的好處，智慧學(xué)習(xí)環(huán)境會(huì)確定用戶何時(shí)使用這些云學(xué)習(xí)資源，從而適應(yīng)學(xué)生的學(xué)習(xí)風(fēng)格。

Z. T. Zhu等[6]討論了智慧教育的定義，并且提出了智慧教學(xué)法的四層框架，分別是基于班級(jí)的差異化教學(xué)、基于小組的協(xié)作學(xué)習(xí)、基于個(gè)人的個(gè)性化學(xué)習(xí)、基于大眾的生成性學(xué)習(xí)。同時(shí)，還提出了智慧學(xué)習(xí)環(huán)境10個(gè)關(guān)鍵功能和智慧學(xué)習(xí)的3層架構(gòu)。最后列舉了智慧教育所帶來的好處和面臨的挑戰(zhàn)，指出了智慧城市和智慧教育系統(tǒng)之間互聯(lián)互通的學(xué)習(xí)服務(wù)與體驗(yàn)是未來研究重點(diǎn)。

3.2.2 突現(xiàn)引文分析

突現(xiàn)引用是指某一時(shí)期引用率突然變高或者變低，以此表示這一主題突然受歡迎或者突然被冷落，突現(xiàn)性較強(qiáng)的文獻(xiàn)在研究熱點(diǎn)的變化方面扮演著重要作用。

如表2所示，2015-2016年P(guān). Mikulecky等人的文獻(xiàn)引用量突現(xiàn)。其文章基于已有的智慧辦公室等智慧工作場所研究成果，探明在泛在學(xué)習(xí)和上下文感知的領(lǐng)域中研發(fā)的最新技術(shù)狀況，最后，重點(diǎn)介紹了在智慧工作場所領(lǐng)域的研究成果對(duì)開發(fā)新技術(shù)和用于學(xué)習(xí)的智慧學(xué)習(xí)環(huán)境的可能性[7]。說明這一時(shí)期在智慧工作場所中開發(fā)智慧學(xué)習(xí)環(huán)境受到關(guān)注。

表2 智慧學(xué)習(xí)環(huán)境研究突現(xiàn)引文表

2016-2018年 J. Aguilar等[2]和 M. Sanchez等[4]的文獻(xiàn)引用量突現(xiàn)，前者主要構(gòu)建了一個(gè)智慧教室，同時(shí)提出了兩種類型的代理框架。后者提出一個(gè)新概念I(lǐng)ECL，即其將云資源中可以利用的教育資源和智慧環(huán)境中的對(duì)象相結(jié)合，從而實(shí)現(xiàn)學(xué)習(xí)適應(yīng)學(xué)生學(xué)習(xí)風(fēng)格。說明這一時(shí)期作為智慧學(xué)習(xí)環(huán)境重要研究方向的智慧教室的構(gòu)建受到人們的關(guān)注，同時(shí)學(xué)者們提出不同的將各種新興技術(shù)與智慧學(xué)習(xí)環(huán)境相融合的構(gòu)想以便于更好促進(jìn)學(xué)生的學(xué)習(xí)。

3.2.3 高中介中心性引文分析

高中介中心性的文獻(xiàn)結(jié)點(diǎn)可以銜接不同聚類，使研究人員更清晰地發(fā)現(xiàn)不同的聚類[8]。如表3所示，G. J. Hwang等[3]的中介中心性最高（0.18），他從情境感知泛在學(xué)習(xí)的角度介紹了智能學(xué)習(xí)環(huán)境的定義和標(biāo)準(zhǔn)，還提出了一個(gè)框架來解決智能學(xué)習(xí)環(huán)境的設(shè)計(jì)和開發(fā)問題。P.Mikulecky等[7]基于已有的智慧辦公室等智慧工作場所研究成果，探明在泛在學(xué)習(xí)和上下文感知的領(lǐng)域中最新技術(shù)狀況，并且重點(diǎn)介紹了在智慧工作場所領(lǐng)域的研究成果對(duì)開發(fā)新技術(shù)和用于學(xué)習(xí)的智慧學(xué)習(xí)環(huán)境的可能性。J. Aguilar等[9]在書中回顧了基于代理的工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域中的研究、調(diào)查和結(jié)果，以及支持這些研究的理論基礎(chǔ)。同時(shí)提出了3種基于代理的計(jì)算模型，這些模型負(fù)責(zé)任何工業(yè)自動(dòng)化過程中的3個(gè)重要任務(wù)：控制、監(jiān)督和計(jì)劃。據(jù)此，提出了3種“多代理系統(tǒng)”。Y. L. Kim等[10]學(xué)者提出了一個(gè)基于情感感應(yīng)、深度學(xué)習(xí)的情緒識(shí)別和實(shí)時(shí)移動(dòng)云計(jì)算的組件組成的智能教室系統(tǒng)。這個(gè)系統(tǒng)能夠通過對(duì)非言語行為（例如手勢）進(jìn)行實(shí)時(shí)調(diào)整或修正，從而向老師提出實(shí)時(shí)建議。但是這個(gè)系統(tǒng)仍然存在挑戰(zhàn)，挑戰(zhàn)在于：將這些技術(shù)集成到整體系統(tǒng)設(shè)計(jì)中；它們的算法適應(yīng)性允許實(shí)時(shí)執(zhí)行；量化用于算法的有效教育變量。R. Koper等[11]為了滿足“更好和更快地學(xué)習(xí)”的要求，提出了人類學(xué)習(xí)接口（Human Learning Interface, HLI）的思想，即人類與外界接觸的與學(xué)習(xí)相關(guān)的交互機(jī)制集，可用于控制、刺激和學(xué)習(xí)并促進(jìn)他們的學(xué)習(xí)過程。同時(shí)認(rèn)為分析HLI有助于開發(fā)有效的智能學(xué)習(xí)環(huán)境條件。

表3 智慧學(xué)習(xí)環(huán)境研究高中介中心性引文表

通過重要文獻(xiàn)共被引分析，本文發(fā)掘出智慧學(xué)習(xí)環(huán)境領(lǐng)域具有影響力的英文文獻(xiàn)、代表研究熱點(diǎn)轉(zhuǎn)變的文獻(xiàn)和具有銜接作用的文獻(xiàn)，從而揭示出智慧學(xué)習(xí)環(huán)境領(lǐng)域研究發(fā)展的起源、發(fā)展脈絡(luò)和重要研究領(lǐng)域。智慧學(xué)習(xí)環(huán)境源于技術(shù)發(fā)展下學(xué)習(xí)環(huán)境的改變，傳統(tǒng)學(xué)習(xí)環(huán)境已經(jīng)無法滿足現(xiàn)代“數(shù)字土著”的多樣化需求，需要更新學(xué)習(xí)環(huán)境使學(xué)生學(xué)習(xí)更加高效便捷。在研究剛剛起步階段，G. J. Hwang、R. Koper等學(xué)者注重從宏觀層面對(duì)智慧學(xué)習(xí)環(huán)境的定義、特征等從不同角度進(jìn)行界定，并提出了不同的智慧學(xué)習(xí)環(huán)境框架設(shè)計(jì)想法。但是隨著信息技術(shù)和社會(huì)的發(fā)展，學(xué)者們開始轉(zhuǎn)向物理環(huán)境智能化應(yīng)用，即將新興技術(shù)應(yīng)用于學(xué)習(xí)環(huán)境，以促進(jìn)智慧學(xué)習(xí)環(huán)境的完善和發(fā)展，J. Aguilar、M.Sanchez、Z. T. Zhu、Y. L. Kim等學(xué)者結(jié)合新興技術(shù)提出新概念來更新智慧學(xué)習(xí)環(huán)境，同時(shí)對(duì)智慧教室的新組件進(jìn)行構(gòu)建和實(shí)證研究。未來，隨著學(xué)習(xí)分析、人工智能與智慧學(xué)習(xí)環(huán)境的逐漸融合，新的智慧學(xué)習(xí)環(huán)境的構(gòu)想和模型也將成為研究熱點(diǎn)。

3.3 重要機(jī)構(gòu)分析

通過研究機(jī)構(gòu)合作情況可以看出國際智慧學(xué)習(xí)環(huán)境研究領(lǐng)域研究力量與分布。利用CiteSpace軟件對(duì)研究機(jī)構(gòu)進(jìn)行分析，如圖3所示，研究智慧學(xué)習(xí)環(huán)境領(lǐng)域的主力主要是不同的大學(xué)，且不同大學(xué)研究較為分散。其中，出現(xiàn)頻次最高的5個(gè)機(jī)構(gòu)是Cent China Normal Univ（華中師范大學(xué)）、Univ Los Andes（洛斯安第斯大學(xué)）、Fdn Res & Technol Hellas FORTH（海拉斯研究與技術(shù)基金會(huì)）、Univ Tecn Particular Loja（洛哈私立技術(shù)大學(xué)）、Univ Hradec Kralove（赫拉德茨·克拉洛夫大學(xué)），說明這些機(jī)構(gòu)影響力最大。突現(xiàn)率最高的5個(gè)機(jī)構(gòu)是Univ Hradec Kralove（赫拉德茨·克拉洛夫大學(xué)）、Univ Los Andes（洛斯安第斯大學(xué)），Univ Tecn Particular Loja（洛哈私立技術(shù)大學(xué)）、Suny Coll Oswego（紐約州立奧斯韋爾學(xué)院）和Cent China Normal Univ（華中師范大學(xué)），說明這5個(gè)機(jī)構(gòu)的研究成果近些年來受到廣泛關(guān)注。

圖3 智慧學(xué)習(xí)環(huán)境研究機(jī)構(gòu)

3.4 重要期刊分析

期刊的共被引分析表明了智慧學(xué)習(xí)環(huán)境的知識(shí)來源有哪些，可以回答智慧學(xué)習(xí)環(huán)境領(lǐng)域都引用了哪些期刊。我們發(fā)現(xiàn)智慧學(xué)習(xí)環(huán)境領(lǐng)域被引頻次最高的5本期刊有Computers& Education（Freq=73）、Lecture Notes in Computer Science（Freq=59）、Educational Technology & Society（Freq=47）、Computers in Human Behavior（Freq=41）、Thesis（Freq=33）。中介中心性最高的5本期刊有Lecture Notes in Computer Science（Centrality=0.21）、Educational Technology & Society（Centrality=0.17）、Computers & Education（Centrality=0.14）、Thesis（Centrality=0.14）、Computers in Human Behavior（Centrality=0.13）。近段時(shí)期最熱門的期刊有International Journal on Artificial Intelligence Tools（Burst=3.19），Knowledge-based Intelligent Information and Engineering Systems（Burst=3.14），Cognitive Science（Burst=3.05），User Model User-adap（Burst=3.08），Educational Technology &Society（Burst=2.91）。如圖4所示：

圖4 智慧學(xué)習(xí)環(huán)境研究期刊

3.5 重要作者分析

一個(gè)領(lǐng)域的核心作者具有一定的學(xué)術(shù)影響力。使用CiteSpace對(duì)智慧學(xué)習(xí)環(huán)境領(lǐng)域的重要作者進(jìn)行共被引分析，筆者發(fā)現(xiàn)，其中被引頻次最高的5位作者是J. Aguilar（Freq=9）、A.Leonidis（Freq=5）、H. H. Yang（Freq=4）、J. Cordero（Freq=4）、B. Klimova（Freq=3）。J. Aguilar、J. Cordero和A. Leonidis是智慧學(xué)習(xí)環(huán)境領(lǐng)域中智慧教室的重要研究者，對(duì)智慧教室的軟件硬件組成進(jìn)行了描述，提出了不同的系統(tǒng)和框架，從各個(gè)方面對(duì)智慧教室進(jìn)行更新和完善，使智慧教室更好地發(fā)揮促進(jìn)學(xué)生學(xué)習(xí)的作用。H. H. Yang和B. Klimova主要是對(duì)智慧學(xué)習(xí)環(huán)境工具進(jìn)行開發(fā)和研究，對(duì)智慧學(xué)習(xí)環(huán)境與教師、學(xué)生的自我效能感等關(guān)系進(jìn)行了定量和定性分析。突發(fā)性最強(qiáng)的5位作者是M.Antona（Burst=1.53），B. Klimova（Burst=1.49），J.Cordero（Burst=1.34），J. Aguilar （Burst=3.09），H. H. Yang（Burrst=1.80），表明他們?cè)谥腔蹖W(xué)習(xí)環(huán)境知識(shí)傳播過程中扮演著重要作用。如圖5所示：

圖5 智慧學(xué)習(xí)環(huán)境研究作者

4 研究發(fā)現(xiàn)

通過使用文獻(xiàn)計(jì)量工具CiteSpace軟件對(duì)收集到的文獻(xiàn)進(jìn)行共現(xiàn)和共被引分析，通過一些重要的文獻(xiàn)結(jié)點(diǎn)不僅了解到智慧學(xué)習(xí)環(huán)境起源和發(fā)展情況，還從中勾勒了研究領(lǐng)域研究熱點(diǎn)和未來發(fā)展趨勢。

4.1 智慧學(xué)習(xí)環(huán)境起源

許多年來，學(xué)習(xí)環(huán)境一直是黑板加粉筆這樣單一的環(huán)境，限制了很多教學(xué)活動(dòng)的開展。但是從20世紀(jì)90年代起，信息技術(shù)快速發(fā)展，迅速席卷了社會(huì)各個(gè)方面，學(xué)習(xí)環(huán)境的各個(gè)要素也都與技術(shù)產(chǎn)生了不同程度的交互。

時(shí)代的發(fā)展使現(xiàn)代社會(huì)教育目標(biāo)從學(xué)生被動(dòng)學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)為應(yīng)具有批判思維的主動(dòng)學(xué)習(xí)，因此新一代被稱為“數(shù)字土著”學(xué)習(xí)者從小接觸各種電子設(shè)備，他們有著與自己父母不同的思維方式，具有更強(qiáng)的創(chuàng)新能力?；诖?，為了使學(xué)生養(yǎng)成以探究為主的主動(dòng)學(xué)習(xí)習(xí)慣，在學(xué)習(xí)環(huán)境中發(fā)揮出自己最大的潛力，改變學(xué)習(xí)環(huán)境，構(gòu)建智慧學(xué)習(xí)環(huán)境迫在眉睫。因此，作為數(shù)字學(xué)習(xí)環(huán)境高端形態(tài)的智慧學(xué)習(xí)環(huán)境應(yīng)運(yùn)而生。不同的學(xué)者為智慧學(xué)習(xí)環(huán)境的概念進(jìn)行了深入的探究和發(fā)展。K. W. Chin等[12]較早提出智慧學(xué)習(xí)環(huán)境的概念，他認(rèn)為智慧學(xué)習(xí)環(huán)境是一個(gè)以信息通信技術(shù)的應(yīng)用為基礎(chǔ)、以學(xué)習(xí)者為中心的環(huán)境。G. J. Hwang等[13]對(duì)這個(gè)概念進(jìn)行了發(fā)展，他不僅將智慧學(xué)習(xí)環(huán)境看作是技術(shù)支持的環(huán)境，還認(rèn)為智慧學(xué)習(xí)環(huán)境可以通過分析學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)行為表現(xiàn)，以及學(xué)習(xí)者所處的在線和現(xiàn)實(shí)環(huán)境來確定學(xué)習(xí)效果。后來，黃榮懷等[14]認(rèn)為智慧學(xué)習(xí)環(huán)境就是一種高級(jí)的數(shù)字環(huán)境，不僅可實(shí)現(xiàn)上下文感知，識(shí)別學(xué)習(xí)者的特征，還可提供自適應(yīng)學(xué)習(xí)資源和便捷的交互工具，自動(dòng)記錄學(xué)習(xí)過程并評(píng)估學(xué)習(xí)結(jié)果。智慧學(xué)習(xí)環(huán)境的概念逐漸變得豐富。

從圖6、圖7中可知，在1994-2007年這個(gè)階段，智能輔導(dǎo)系統(tǒng)、系統(tǒng)、數(shù)字學(xué)習(xí)、學(xué)習(xí)環(huán)境等關(guān)鍵詞出現(xiàn)，智能輔導(dǎo)系統(tǒng)聚類的文獻(xiàn)共被引現(xiàn)象較強(qiáng)烈。智能輔導(dǎo)系統(tǒng)和數(shù)字學(xué)習(xí)的出現(xiàn)改變了學(xué)生的學(xué)習(xí)環(huán)境，學(xué)生學(xué)習(xí)不再局限于傳統(tǒng)的教室、圖書館環(huán)境，而是進(jìn)行無時(shí)無刻無處不在的學(xué)習(xí)。而信息技術(shù)融入社會(huì)也使學(xué)習(xí)的方法也變得多樣化，學(xué)習(xí)環(huán)境開始發(fā)生轉(zhuǎn)變。

圖6 智慧學(xué)習(xí)環(huán)境研究關(guān)鍵詞圖

圖7 智慧學(xué)習(xí)環(huán)境研究基于關(guān)鍵詞的聚類視圖

4.2 智慧學(xué)習(xí)環(huán)境發(fā)展脈絡(luò)

近些年來，智慧學(xué)習(xí)環(huán)境已經(jīng)成為重點(diǎn)研究方向，國內(nèi)國外學(xué)者紛紛將目光投向智慧學(xué)習(xí)環(huán)境領(lǐng)域。從圖6中2008-2014年的共現(xiàn)圖中我們可以發(fā)現(xiàn)，教育、智慧學(xué)習(xí)環(huán)境、智慧教室、技術(shù)等關(guān)鍵詞受到關(guān)注，突發(fā)性最高的關(guān)鍵詞中就有網(wǎng)絡(luò)（internet）、智慧教室（smart classroom）、智慧學(xué)習(xí)環(huán)境（smart learning environment）等。而從圖7中可以看出，2008-2015年，教育、學(xué)習(xí)技術(shù)、智慧教室、評(píng)估聚類的文獻(xiàn)共被引比較活躍，這說明智慧學(xué)習(xí)環(huán)境起源于信息技術(shù)發(fā)展下學(xué)習(xí)環(huán)境的改變，并隨著技術(shù)的發(fā)展而不斷發(fā)展，智慧教室、智慧學(xué)習(xí)環(huán)境的概念特征，軟硬件設(shè)施等引起了學(xué)界的探討。最初學(xué)習(xí)環(huán)境只是增加了一些交互式白板，而如今多項(xiàng)技術(shù)的豐富發(fā)展使智慧學(xué)習(xí)環(huán)境的設(shè)備也變得多樣化與針對(duì)性。在這轉(zhuǎn)換過程中，D. M. Xu等[15]、J. Dooley等[16]、C. C.Hsu 等[17]、F. Yang 等[18]、N. Gligoric 等[19]、K.Maria等[20]等的論文起到了關(guān)鍵銜接點(diǎn)的作用，人們開始思考如何在新型的學(xué)習(xí)環(huán)境中進(jìn)行更好的教育，提出了很多想法和觀點(diǎn)。

通過文獻(xiàn)我們了解到智慧學(xué)習(xí)環(huán)境研究領(lǐng)域的一些重點(diǎn)研究方向。首先，不同的學(xué)者將不同新興技術(shù)引入智慧學(xué)習(xí)環(huán)境中進(jìn)行研究。C.C. Hsu等[21]引入傳感器技術(shù)，開發(fā)了一種在智能教室中與電子書一起使用的閱讀集中度監(jiān)控系統(tǒng)，通過捕獲各種生理信號(hào)來檢測學(xué)生的學(xué)習(xí)行為，通過傳感器收集數(shù)據(jù)，來幫助教師在課堂學(xué)習(xí)環(huán)境中了解學(xué)生的閱讀集中度。Y. Kim等[10]通過實(shí)時(shí)感應(yīng)和機(jī)器智能對(duì)學(xué)生非言語行為（例如手勢）進(jìn)行實(shí)時(shí)調(diào)整或修正，從而向教師提出實(shí)時(shí)建議。潘荔霞等[22]學(xué)者引入語音處理技術(shù)，通過懸置麥克風(fēng)實(shí)現(xiàn)零干預(yù)的課堂數(shù)據(jù)采集，設(shè)計(jì)聲波識(shí)別和語音識(shí)別算法實(shí)現(xiàn)對(duì)說話人身份的識(shí)別和課堂研討過程的記錄，并將結(jié)果實(shí)時(shí)反饋給課堂中的學(xué)生和教師。

最后，不同學(xué)者設(shè)計(jì)了不同的智慧學(xué)習(xí)環(huán)境模型。Y. Kim等[23]設(shè)計(jì)了一個(gè)基于云計(jì)算的智能學(xué)習(xí)環(huán)境模型，提供上下文感知系統(tǒng)，收集并分析學(xué)習(xí)者的行為，為他們提供個(gè)性化學(xué)習(xí)服務(wù)。Q. H. Zhang等[24]通過情境感知和數(shù)據(jù)挖掘等方法創(chuàng)建了一個(gè)智能學(xué)習(xí)環(huán)境模型，它可以預(yù)測學(xué)習(xí)者的潛在學(xué)習(xí)需求，收集和分析實(shí)時(shí)學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)，了解學(xué)習(xí)者需求來進(jìn)行資源訂閱。

4.3 未來發(fā)展趨勢

人工智能發(fā)展得如火如荼，如今也在智慧學(xué)習(xí)環(huán)境中扮演著重要作用。近年來，學(xué)習(xí)分析、物聯(lián)網(wǎng)、模型、翻轉(zhuǎn)課堂等關(guān)鍵詞共現(xiàn)明顯，突發(fā)性最高的10個(gè)關(guān)鍵詞中有翻轉(zhuǎn)課堂（flipped classroom）、學(xué)習(xí)分析（learning analytics）、技術(shù)（technology）、物聯(lián)網(wǎng)（internet of thing），同樣在2015年后，智慧學(xué)習(xí)環(huán)境、模型、問題解決模型聚類共被引比較活躍。從聚類分析時(shí)間線（圖8）中可知，關(guān)于智慧教室、智慧學(xué)習(xí)環(huán)境、學(xué)習(xí)技術(shù)聚類的文獻(xiàn)發(fā)生的共被引現(xiàn)象比較密集，說明這個(gè)聚類里存在影響力較大且關(guān)鍵的一些節(jié)點(diǎn)，其在智慧學(xué)習(xí)環(huán)境領(lǐng)域中研究較多?？傊?，隨著技術(shù)的不斷發(fā)展，技術(shù)與智慧學(xué)習(xí)環(huán)境融合程度越來越深，學(xué)習(xí)分析、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)等紛紛與智慧學(xué)習(xí)環(huán)境相聯(lián)系，多樣化的交互技術(shù)、數(shù)據(jù)處理技術(shù)多方位支持智慧學(xué)習(xí)環(huán)境建設(shè)。

圖8 智慧學(xué)習(xí)環(huán)境研究聚類分析時(shí)間線

人工智能影響下智慧學(xué)習(xí)環(huán)境教學(xué)模式、模型和智能化跨媒體學(xué)習(xí)環(huán)境建設(shè)成為重要研究方向。隨著人工智能技術(shù)不斷發(fā)展，學(xué)習(xí)環(huán)境將不斷被重構(gòu)，智慧學(xué)習(xí)環(huán)境中的要素不斷被更新，構(gòu)建新型智慧學(xué)習(xí)環(huán)境，多方面完善智慧學(xué)習(xí)環(huán)境是當(dāng)今發(fā)展的大趨勢。

（1）強(qiáng)大技術(shù)支持教與學(xué)。未來，智能化跨媒體環(huán)境建設(shè)是一大重點(diǎn)研究方向。這些年來，不同的學(xué)者都致力于讓學(xué)習(xí)環(huán)境變得更加智能，因此各種各樣的新型跨媒體技術(shù)都被應(yīng)用于構(gòu)建智慧學(xué)習(xí)環(huán)境，豐富人與跨媒體內(nèi)容的交互，幫助師生彼此實(shí)時(shí)交互，及時(shí)獲取開放教育資源。

在未來，隨著信息時(shí)代的高速發(fā)展，多樣的學(xué)習(xí)工具依舊會(huì)應(yīng)用于智慧學(xué)習(xí)環(huán)境中，并會(huì)更加具有針對(duì)性，突出個(gè)性化。如對(duì)通過在線教育平臺(tái)和智能教育助手收集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行可視化分析，深層挖掘?qū)W習(xí)者信息，給教師提供一定的教學(xué)參考以及為學(xué)習(xí)者提供一定的反饋與學(xué)習(xí)建議；通過穿戴式設(shè)備幫助學(xué)習(xí)者擴(kuò)寬其交互通道等。通過多設(shè)備、多平臺(tái)間的互聯(lián)，全方位全方面發(fā)揮好各項(xiàng)技術(shù)在智慧學(xué)習(xí)環(huán)境中的作用，為智慧學(xué)習(xí)環(huán)境注入新的活力[25]，更符合當(dāng)今時(shí)代發(fā)展教育愿景。

（2）現(xiàn)實(shí)問題催生教學(xué)模式。隨著環(huán)境建設(shè)的深入，智慧學(xué)習(xí)環(huán)境下的教學(xué)模式成為另一個(gè)研究趨勢。越來越多實(shí)際問題（如教學(xué)活動(dòng)開展等）的出現(xiàn)，代表著智慧學(xué)習(xí)環(huán)境研究方向逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)槲⒂^研究。不斷在現(xiàn)實(shí)中積累的評(píng)價(jià)體系、教學(xué)模式為之后的相關(guān)研究奠定了基礎(chǔ)，并提供了參考方向。

5 結(jié)論

本研究使用CiteSpace軟件，采用文獻(xiàn)計(jì)量方法對(duì)從Web of Science核心數(shù)據(jù)庫收集的智慧學(xué)習(xí)環(huán)境數(shù)據(jù)文獻(xiàn)進(jìn)行共現(xiàn)和共被引分析，清晰地揭示了智慧學(xué)習(xí)環(huán)境領(lǐng)域的起源、發(fā)展脈絡(luò)、發(fā)展趨勢。研究發(fā)現(xiàn)，智慧學(xué)習(xí)環(huán)境起源于技術(shù)發(fā)展下學(xué)習(xí)環(huán)境的改變，學(xué)習(xí)環(huán)境智慧化促進(jìn)學(xué)習(xí)者進(jìn)行更高效的學(xué)習(xí)。智慧學(xué)習(xí)環(huán)境的概念、特征等已經(jīng)經(jīng)歷了多次完善，但是隨著時(shí)代的發(fā)展仍然不斷有新元素加入。不同時(shí)期不同的技術(shù)更新智慧學(xué)習(xí)環(huán)境、智慧教室并催生出一系列智慧學(xué)習(xí)環(huán)境模型。近些年來，人工智能發(fā)展迅速，并對(duì)智慧學(xué)習(xí)環(huán)境產(chǎn)生了巨大影響，新型智慧學(xué)習(xí)環(huán)境教學(xué)模式和評(píng)價(jià)體系研究、智能化跨媒體學(xué)習(xí)環(huán)境構(gòu)建研究是未來的發(fā)展趨勢。