摘 要：[目的/意義]適應(yīng)數(shù)據(jù)智能時(shí)代的教育教學(xué)改革需求，發(fā)揮大數(shù)據(jù)等新興信息技術(shù)融入知識(shí)可視化的優(yōu)勢(shì)，基于文本大數(shù)據(jù)進(jìn)行學(xué)科知識(shí)可視化教學(xué)探索與實(shí)踐。[方法/過(guò)程]以知識(shí)可視化理論為基礎(chǔ)，構(gòu)建是什么（know-what）、為什么（know-why）、怎么樣（know-how）、會(huì)怎樣（know-will-be）的學(xué)科知識(shí)可視化教學(xué)模式，選擇科學(xué)知識(shí)圖譜作為可視化教學(xué)路徑。以情報(bào)學(xué)為例，運(yùn)用Citespace針對(duì)情報(bào)概念、情報(bào)流程、情報(bào)系統(tǒng)/體系、突發(fā)事件情報(bào)等教學(xué)內(nèi)容，開展學(xué)科知識(shí)可視化教學(xué)實(shí)踐。[結(jié)果/結(jié)論]實(shí)踐結(jié)果表明，基于文本大數(shù)據(jù)的知識(shí)可視化能夠促進(jìn)學(xué)生對(duì)于知識(shí)的了解、識(shí)記、思考和創(chuàng)新，有效提升學(xué)科教學(xué)中知識(shí)傳播的表達(dá)力和知識(shí)創(chuàng)新的穿透力。

關(guān)鍵詞：文本大數(shù)據(jù);知識(shí)圖譜;知識(shí)可視化;教學(xué)模式;情報(bào)學(xué)

DOI：10.3969/j.issn.1008-0821.2022.02.010

〔中圖分類號(hào)〕G203 〔文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼〕A 〔文章編號(hào)〕1008-0821（2022）02-0104-13

Exploration and Practice of Visual Teaching of

Subject Knowledge Based on Text Big Data

——Take Informatics as an Example

Xia Yixue

（China People's Police University，Langfang 065000，China）

Abstract：[Purpose/Significance]Meet the needs of education and teaching reform in the era of data intelligence，give full play to the advantages of integrating emerging information technologies such as big data into knowledge visualization，explore and practice visual teaching of subject knowledge based on text big data.[Method/Process]Based on the knowledge visualization theory，subject knowledge visual teaching model of what，why，how and know will be was built，and the Mapping Knowledge Domain was selected as the visual teaching path.Taking informatics as an example，CiteSpace was used to carry out visual teaching practice of subject knowledge for teaching contents such as information concept，information process，information system and emergency information.[Results/Conclusion]The practice results show that knowledge visualization based on text big data can promote students' understanding，memorization，thinking and innovation of knowledge，and effectively improve the expression of knowledge dissemination and the depth of knowledge innovation in subject teaching.

Key words：text big data;mapping knowledge domain;knowledge visualization;teaching model

大數(shù)據(jù)時(shí)代的發(fā)展，為知識(shí)可視化提供了可供聚合關(guān)聯(lián)和深度挖掘的海量資源，也極大豐富了知識(shí)可視化的技術(shù)和方法，讓人們得以從廣闊的全局視角來(lái)俯瞰知識(shí)發(fā)展歷程，從多維度切入來(lái)探索知識(shí)的結(jié)構(gòu)和關(guān)系、涌現(xiàn)和創(chuàng)新。大數(shù)據(jù)的核心是預(yù)測(cè)，在全面推進(jìn)知識(shí)傳播的同時(shí)，大數(shù)據(jù)對(duì)于知識(shí)可視化的價(jià)值更體現(xiàn)在預(yù)測(cè)趨勢(shì)、發(fā)現(xiàn)未來(lái)，并成為知識(shí)創(chuàng)新的重要途徑。

我國(guó)知識(shí)可視化相關(guān)研究起始于2005年，其研究主題包括：①知識(shí)可視化的基本手段，如視覺(jué)表征;②知識(shí)可視化的基礎(chǔ)，如信息可視化等;③知識(shí)可視化的方法，如知識(shí)地圖、知識(shí)圖譜、思維導(dǎo)圖、概念圖等;④特定知識(shí)類型的可視化，如學(xué)科知識(shí)、隱性知識(shí)等;⑤知識(shí)可視化在教學(xué)中的應(yīng)用等（我國(guó)知識(shí)可視化研究關(guān)鍵詞聚類圖譜如圖1所示）。通過(guò)梳理發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)有研究在知識(shí)可視化的理論、方法、應(yīng)用等方面進(jìn)行了重點(diǎn)研究，但是隨著網(wǎng)絡(luò)、信息、媒體等新興技術(shù)的快速更迭，知識(shí)可視化領(lǐng)域亟需深化理論研究、融入新興技術(shù)，才能滿足與時(shí)俱進(jìn)的教育教學(xué)改革需求，并引領(lǐng)數(shù)據(jù)智能時(shí)代的教育教學(xué)改革潮流。

知識(shí)可視化自21世紀(jì)初提出以來(lái)，伴隨教育信息技術(shù)的發(fā)展，有力推動(dòng)了教學(xué)模式轉(zhuǎn)變和教學(xué)質(zhì)量提升。但是，知識(shí)可視化在教育領(lǐng)域的應(yīng)用，仍然存在理念滯后、方法局限等問(wèn)題。重塑數(shù)據(jù)智能時(shí)代的知識(shí)可視化理念，探索更具表達(dá)力和創(chuàng)新性的知識(shí)可視化路徑，是當(dāng)前教育教學(xué)改革中極具理論價(jià)值和實(shí)踐意義的研究課題。本文以“預(yù)測(cè)知識(shí)發(fā)現(xiàn)、探索知識(shí)創(chuàng)新”為理念，運(yùn)用大數(shù)據(jù)與人工智能領(lǐng)域的重要方法——知識(shí)圖譜，以情報(bào)學(xué)為例，基于科學(xué)文獻(xiàn)所形成的文本大數(shù)據(jù)，對(duì)學(xué)科知識(shí)的主題分布、范式更迭、演進(jìn)過(guò)程和前沿趨勢(shì)進(jìn)行可視化呈現(xiàn)，進(jìn)行“是什么—為什么—怎么樣—會(huì)怎樣”的全周期學(xué)科知識(shí)可視化教學(xué)實(shí)踐，探索學(xué)科知識(shí)可視化教學(xué)的新模式。

1 基于大數(shù)據(jù)的知識(shí)可視化及其教學(xué)應(yīng)用

1.1 知識(shí)可視化理論

知識(shí)可視化（Knowledge Visualization）是在科學(xué)計(jì)算可視化、數(shù)據(jù)可視化、信息可視化基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的新興研究領(lǐng)域，應(yīng)用視覺(jué)表征手段，促進(jìn)群體知識(shí)的傳播和創(chuàng)新[1]。其理論基礎(chǔ)是雙重編碼理論，即將知識(shí)以圖解的方式表示出來(lái)，同時(shí)以視覺(jué)形式和語(yǔ)言形式進(jìn)行知識(shí)傳播，能夠增強(qiáng)記憶和理解。

知識(shí)可視化的重要價(jià)值在于改變看世界的方式，根據(jù)科學(xué)哲學(xué)家卡爾·波普爾關(guān)于3個(gè)世界的宏觀哲學(xué)理論[2]，一般科學(xué)研究看世界的方式是世界2通過(guò)人的視覺(jué)等體視化方式直觀認(rèn)識(shí)世界1，而知識(shí)可視化是世界2通過(guò)“視覺(jué)頓悟”“視覺(jué)思維”等方式，通過(guò)分析世界3的抽象知識(shí)，繪制知識(shí)圖譜來(lái)認(rèn)識(shí)世界1，從而“改變看世界的方式”[3]，如圖2所示。這種融合抽象化知識(shí)和形象化圖像的知識(shí)可視化方式，有助于從更多維、更全局的視角對(duì)世界1進(jìn)行更深入、更具預(yù)見性的認(rèn)識(shí)和研究。

1.2 知識(shí)可視化的教學(xué)應(yīng)用

伴隨信息技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等發(fā)展，知識(shí)可視化的技術(shù)和方法日益豐富，如概念圖、思維導(dǎo)圖、認(rèn)知地圖、語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)、知識(shí)圖譜等二維知識(shí)可視化，以及利用虛擬現(xiàn)實(shí)、增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)、全息投影等技術(shù)進(jìn)行的三維、沉浸、全景的知識(shí)可視化。在大數(shù)據(jù)時(shí)代，知識(shí)資源的海量擴(kuò)充與技術(shù)方法的快速更新，為知識(shí)可視化提供了新的發(fā)展契機(jī)，其教學(xué)應(yīng)用也愈加豐富、深刻。

1）知識(shí)可視化豐富學(xué)科知識(shí)教學(xué)方法。在傳統(tǒng)的教材講授、文獻(xiàn)研讀基礎(chǔ)上，提出一種通過(guò)學(xué)科知識(shí)圖譜進(jìn)行知識(shí)傳授的教學(xué)方法。從學(xué)科歷史、學(xué)科概念、學(xué)科方法到學(xué)科趨勢(shì)，在以學(xué)科知識(shí)傳授為主的課程中，可以大量使用知識(shí)可視化的教學(xué)方法。一是在時(shí)間維度上，知識(shí)可視化能夠刻畫知識(shí)產(chǎn)生、演進(jìn)、更迭的歷時(shí)性過(guò)程，從而呈現(xiàn)知識(shí)發(fā)展模式等科學(xué)規(guī)律?？茖W(xué)哲學(xué)家托馬斯·塞繆爾·庫(kù)恩提出科學(xué)發(fā)展模式理論，指出科學(xué)發(fā)展經(jīng)歷的歷史過(guò)程：前科學(xué)→常規(guī)科學(xué)→反常/危機(jī)→科學(xué)革命→新的常規(guī)科學(xué)……[4]，在科學(xué)知識(shí)圖譜中由一個(gè)知識(shí)領(lǐng)域引文聚類的形成、積累、擴(kuò)散、轉(zhuǎn)換來(lái)揭示知識(shí)領(lǐng)域研究主題的突現(xiàn)與演變進(jìn)程，是對(duì)這一理論的形象闡釋。二是在空間維度上，知識(shí)可視化能夠多維刻畫學(xué)科知識(shí)全貌，基于大數(shù)據(jù)的多模態(tài)知識(shí)可視化建構(gòu)了立體圖景，目前知識(shí)圖譜鏈接的實(shí)體形態(tài)日益多樣化，包括文本語(yǔ)料、圖形圖像、聲音語(yǔ)音、視頻動(dòng)畫等，知識(shí)可視化由平面可視化向立體可視化發(fā)展。

2）知識(shí)可視化深化學(xué)科教學(xué)中知識(shí)創(chuàng)新的教學(xué)目標(biāo)。在傳播知識(shí)的基礎(chǔ)上，學(xué)科教學(xué)應(yīng)當(dāng)更加注重知識(shí)創(chuàng)新，知識(shí)可視化為實(shí)現(xiàn)這一教學(xué)目標(biāo)提供了模型和方法。預(yù)測(cè)是大數(shù)據(jù)的核心價(jià)值，基于大數(shù)據(jù)的知識(shí)可視化技術(shù)，以生成新知識(shí)、預(yù)測(cè)知識(shí)發(fā)展趨勢(shì)為顯著特征。例如知識(shí)圖譜中運(yùn)用OWL本體語(yǔ)言、Datalog語(yǔ)言等，基于Tableaux、Hypertableau、RETE、Path Ranking等算法進(jìn)行本體推理、邏輯推理等知識(shí)推理，能夠根據(jù)已有的知識(shí)推理出新的知識(shí)[5]。又如科學(xué)知識(shí)圖譜中基于知識(shí)單元的特定知識(shí)領(lǐng)域所構(gòu)成的復(fù)雜自組織知識(shí)系統(tǒng)，能夠展示知識(shí)的基礎(chǔ)、中介和前沿，知識(shí)的結(jié)構(gòu)、演化和重組，知識(shí)的涌現(xiàn)、斷層和變革[3]，并且對(duì)知識(shí)網(wǎng)絡(luò)中關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)及關(guān)鍵位置的發(fā)現(xiàn)技術(shù)，如高被引、高突現(xiàn)性論文的發(fā)現(xiàn)，能夠預(yù)測(cè)知識(shí)轉(zhuǎn)折點(diǎn)。

2 基于文本大數(shù)據(jù)的學(xué)科知識(shí)可視化教學(xué)探索

基于大數(shù)據(jù)的知識(shí)可視化能夠有效探索知識(shí)發(fā)展規(guī)律并預(yù)測(cè)未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)，為教學(xué)方法改革提供了新思路。特別是針對(duì)某一學(xué)科，其知識(shí)領(lǐng)域由若干科學(xué)文獻(xiàn)構(gòu)建而成，伴隨近年來(lái)科學(xué)文獻(xiàn)的海量增長(zhǎng)和數(shù)字化，已經(jīng)形成了文本大數(shù)據(jù)資源，基于科學(xué)文獻(xiàn)的文本大數(shù)據(jù)，進(jìn)行學(xué)科知識(shí)可視化的教學(xué)探索，推進(jìn)學(xué)科知識(shí)的創(chuàng)新性講授，將有助于增強(qiáng)知識(shí)理解的程度，提升知識(shí)傳播的效果。

2.1 學(xué)科知識(shí)可視化教學(xué)模式

知識(shí)可視化研究的重要開拓者馬丁·愛(ài)普提出，設(shè)計(jì)可視化教學(xué)方法時(shí)應(yīng)該關(guān)注的問(wèn)題，例如怎樣傳播是什么（know-what）的知識(shí)，講述為什么（know-why）的知識(shí)，呈現(xiàn)怎么樣（know-how）的知識(shí)等[6]?；诖髷?shù)據(jù)的知識(shí)可視化教學(xué)探索，其核心是預(yù)測(cè)，由此，本文融入預(yù)測(cè)會(huì)怎樣（know-will-be）的知識(shí)，建構(gòu)全周期的學(xué)科知識(shí)可視化教學(xué)模式，如圖3所示。

其中，是什么的知識(shí)，側(cè)重于知識(shí)的基本單位——概念，包括概念的內(nèi)涵（屬性）和外延（范圍），以及某一概念在知識(shí)體系中的位置。為什么的知識(shí)，包括知識(shí)生產(chǎn)、傳播和應(yīng)用的內(nèi)在規(guī)律、知識(shí)發(fā)展的演進(jìn)模式，以及影響這一過(guò)程的外在環(huán)境。怎么樣的知識(shí)，包括知識(shí)的具體內(nèi)容，以及內(nèi)容生成、組合、創(chuàng)新的方法。會(huì)怎樣的知識(shí)，包括知識(shí)的熱點(diǎn)和前沿，可能產(chǎn)生新知識(shí)的知識(shí)點(diǎn)或領(lǐng)域，以及知識(shí)發(fā)展的未來(lái)趨勢(shì)。

依照這一模式所建構(gòu)的學(xué)科知識(shí)體系，首先能夠有效傳播知識(shí)，讓學(xué)生對(duì)知識(shí)體系有全景式認(rèn)識(shí)，并了解其生成機(jī)理和演進(jìn)模式，從而促進(jìn)知識(shí)的理解和內(nèi)化;其次，能夠有效推進(jìn)知識(shí)創(chuàng)新，這一模式為知識(shí)創(chuàng)新提供了全面支持，包括創(chuàng)新的基礎(chǔ)（是什么）、創(chuàng)新的內(nèi)在規(guī)律和外在影響（為什么）、創(chuàng)新的方法（怎么樣）、創(chuàng)新的方向（會(huì)怎樣）等，從而激發(fā)知識(shí)創(chuàng)新過(guò)程、提高知識(shí)創(chuàng)新效率。

2.2 基于科學(xué)知識(shí)圖譜的可視化教學(xué)路徑

海量科學(xué)文獻(xiàn)形成的文本大數(shù)據(jù)為知識(shí)可視化教學(xué)提供了基礎(chǔ)資源，目前針對(duì)知識(shí)領(lǐng)域文本大數(shù)據(jù)的可視化方法主要是知識(shí)圖譜，因此選取科學(xué)知識(shí)圖譜的可視化方法，在展示知識(shí)全貌和歷史進(jìn)程的同時(shí)，標(biāo)識(shí)當(dāng)前熱點(diǎn)，以實(shí)現(xiàn)學(xué)科前沿探測(cè)和趨勢(shì)預(yù)測(cè)的目的?？茖W(xué)知識(shí)圖譜是以知識(shí)域?yàn)閷?duì)象，顯示科學(xué)知識(shí)的發(fā)展進(jìn)程與結(jié)構(gòu)關(guān)系的一種圖像。具有“圖”和“譜”的雙重性質(zhì)與特征：既是可視化的知識(shí)圖形，又是序列化的知識(shí)譜系[3]。

1）科學(xué)知識(shí)圖譜是一個(gè)復(fù)雜關(guān)聯(lián)的知識(shí)體系，通過(guò)對(duì)知識(shí)單元或知識(shí)群之間網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)及相互關(guān)系的可視化呈現(xiàn)，能夠精準(zhǔn)定位知識(shí)點(diǎn)，包括某一知識(shí)點(diǎn)在知識(shí)體系中所處的位置，并且通過(guò)度中心性、中介中心性、接近中心性、特征向量中心性、PageRank、突發(fā)性等指標(biāo)的計(jì)算，呈現(xiàn)知識(shí)網(wǎng)絡(luò)中哪些是中心點(diǎn)、轉(zhuǎn)折點(diǎn)、前沿點(diǎn)等。

2）科學(xué)知識(shí)圖譜通過(guò)關(guān)鍵路徑、分時(shí)連線等可視化方法呈現(xiàn)知識(shí)發(fā)展中新主題的生成路徑、研究主題的遷移路徑、知識(shí)網(wǎng)絡(luò)隨時(shí)間的歷時(shí)演進(jìn)過(guò)程等，從而揭示知識(shí)領(lǐng)域的生成機(jī)理和演進(jìn)模式。

3）科學(xué)知識(shí)圖譜通過(guò)學(xué)科領(lǐng)域共現(xiàn)、期刊疊加分析、地理可視化等方法呈現(xiàn)知識(shí)領(lǐng)域的學(xué)科分布和重心漂移、跨學(xué)科融合和地理分布等宏觀圖景。

4）科學(xué)知識(shí)圖譜通過(guò)文本挖掘、主題挖掘、潛在語(yǔ)義分析等方法挖掘深層知識(shí)，通過(guò)數(shù)據(jù)挖掘進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)分析，進(jìn)而深入探索知識(shí)涌現(xiàn)和創(chuàng)新的規(guī)律。

目前，繪制科學(xué)知識(shí)圖譜的軟件工具主要有BibExcel、Citespace、CitNetExplorer、HistCite、SCI of SCI、VOSviewer等，其中Citespace是應(yīng)用Java語(yǔ)言開發(fā)的科學(xué)知識(shí)圖譜軟件，基于共引分析理論和尋徑網(wǎng)絡(luò)算法等，對(duì)特定學(xué)科領(lǐng)域文獻(xiàn)進(jìn)行可視化分析，探尋學(xué)科領(lǐng)域演化的關(guān)鍵路徑及其知識(shí)拐點(diǎn)，探測(cè)學(xué)科演化潛在動(dòng)力機(jī)制和學(xué)科發(fā)展前沿[3]。Citespace科學(xué)知識(shí)圖譜能夠展示知識(shí)領(lǐng)域的過(guò)去、現(xiàn)在和未來(lái)。通過(guò)作者、機(jī)構(gòu)、國(guó)家的合作圖譜，主題、關(guān)鍵詞、學(xué)科分類的共現(xiàn)圖譜等展示“是什么”的知識(shí);通過(guò)突發(fā)性探測(cè)、關(guān)鍵路徑、分時(shí)連線，文獻(xiàn)、作者和期刊的共被引圖譜以及共同資助圖譜等展示“為什么”的知識(shí);通過(guò)主題和關(guān)鍵詞的聚類視圖、時(shí)區(qū)視圖和時(shí)間線視圖，節(jié)點(diǎn)、連線、聚類的詳細(xì)信息列表等展示“怎么樣”的知識(shí);通過(guò)標(biāo)識(shí)作為知識(shí)基礎(chǔ)的引文節(jié)點(diǎn)文獻(xiàn)，以及文獻(xiàn)耦合、共引聚類所表征的研究前沿等展示“會(huì)怎樣”的知識(shí)。因此，具體教學(xué)路徑是依照學(xué)科知識(shí)可視化教學(xué)模式，使用Citespace進(jìn)行學(xué)科知識(shí)可視化教學(xué)，創(chuàng)新學(xué)科知識(shí)教學(xué)方法，促進(jìn)探究式、自主式學(xué)習(xí)，提升學(xué)科知識(shí)教學(xué)效果。

3 基于文本大數(shù)據(jù)的學(xué)科知識(shí)可視化教學(xué)實(shí)踐

按照學(xué)科知識(shí)可視化教學(xué)模式和路徑，以情報(bào)學(xué)為例，運(yùn)用Citespace科學(xué)知識(shí)圖譜進(jìn)行學(xué)科知識(shí)可視化教學(xué)實(shí)踐。首先，構(gòu)建情報(bào)學(xué)知識(shí)體系;其次，針對(duì)不同教學(xué)內(nèi)容，選擇適合的可視化圖譜，講授是什么、為什么、怎么樣和會(huì)怎樣的知識(shí)。

3.1 基于情報(bào)學(xué)知識(shí)體系的可視化教學(xué)方法

按照學(xué)科知識(shí)可視化教學(xué)模式，構(gòu)建情報(bào)學(xué)知識(shí)體系，如圖4所示。其中，以情報(bào)概念為例，運(yùn)用共現(xiàn)圖譜的可視化教學(xué)方法進(jìn)行理論性知識(shí)點(diǎn)的講解實(shí)踐;以情報(bào)流程為例，運(yùn)用時(shí)區(qū)圖譜和突現(xiàn)圖譜進(jìn)行規(guī)律性知識(shí)點(diǎn)的講解實(shí)踐;以情報(bào)系統(tǒng)/體系為例，運(yùn)用聚類圖譜和時(shí)間線圖譜進(jìn)行知識(shí)點(diǎn)細(xì)節(jié)的講解實(shí)踐;以專項(xiàng)情報(bào)為例，運(yùn)用分時(shí)連線圖譜進(jìn)行知識(shí)創(chuàng)新的講解實(shí)踐。

3.2 情報(bào)概念知識(shí)可視化教學(xué)實(shí)踐

在情報(bào)概念這一教學(xué)內(nèi)容的講授過(guò)程中，存在概念講解易于抽象晦澀、不同定義難以分辨梳理等問(wèn)題，特別是學(xué)術(shù)界對(duì)于情報(bào)概念存在多種認(rèn)識(shí)，經(jīng)歷過(guò)多次爭(zhēng)論。因此，針對(duì)這一教學(xué)內(nèi)容，主要采用展示知識(shí)點(diǎn)全貌的可視化教學(xué)方法，幫助學(xué)生掌握情報(bào)學(xué)領(lǐng)域中是什么（know-what）的知識(shí)。

在中國(guó)知網(wǎng)，采用如下檢索條件：（（題名=‘情報(bào)’） AND （題名=‘定義’）） OR （（題名=‘情報(bào)’） AND （題名=‘概念’）），選擇“精確匹配”，選擇學(xué)術(shù)期刊數(shù)據(jù)庫(kù)，共獲取260篇文獻(xiàn)，文獻(xiàn)時(shí)間范圍為1980—2020年。運(yùn)用Citespace繪制關(guān)鍵詞共現(xiàn)圖譜，如圖5所示。其中，節(jié)點(diǎn)大小代表關(guān)鍵詞出現(xiàn)頻次大小，節(jié)點(diǎn)和連線的不同顏色代表不同的關(guān)鍵詞聚類。

情報(bào)概念關(guān)鍵詞共現(xiàn)圖譜能夠展示自1980年以來(lái)，情報(bào)概念研究的知識(shí)點(diǎn)全貌和每個(gè)知識(shí)點(diǎn)的分布情況，結(jié)合圖譜可以為學(xué)生講授某一區(qū)域中不同關(guān)鍵詞如何從不同角度闡釋情報(bào)概念，形象化展示情報(bào)概念中的關(guān)鍵要素。

在展示全貌的基礎(chǔ)上，為清晰梳理出情報(bào)概念的若干角度，對(duì)共現(xiàn)圖譜進(jìn)行聚類分析。設(shè)定關(guān)鍵詞出現(xiàn)頻次的閾值≥7，得到圖6。根據(jù)聚類結(jié)果，可以提煉出情報(bào)概念知識(shí)點(diǎn)的6個(gè)方面，分別是1區(qū)，信息視角下的情報(bào)概念，著重從信息、知識(shí)及其與情報(bào)之間的關(guān)系視角，闡釋情報(bào)概念。2區(qū)，科技情報(bào)視角下的情報(bào)概念，著重基于期刊、文獻(xiàn)，從科技情報(bào)視角闡釋情報(bào)概念。3區(qū)，競(jìng)爭(zhēng)情報(bào)視角下的情報(bào)概念，著重從面向企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)的情報(bào)產(chǎn)品生產(chǎn)等方面闡釋情報(bào)概念。4區(qū)，軍事、公安情報(bào)視角下的情報(bào)概念，著重從戰(zhàn)爭(zhēng)、對(duì)抗視角闡釋情報(bào)概念。5區(qū)，數(shù)學(xué)視角下的情報(bào)概念，著重運(yùn)用數(shù)學(xué)模型進(jìn)行情報(bào)量化，闡釋情報(bào)概念。6區(qū)，國(guó)家情報(bào)視角下的情報(bào)概念，著重從國(guó)家安全、國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)等國(guó)家層面闡釋情報(bào)概念。通過(guò)聚類分析，從客觀數(shù)據(jù)出發(fā)，幫助學(xué)生從更多元視角理解情報(bào)概念。

運(yùn)用可視化方法將情報(bào)概念主題的相關(guān)知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行全面梳理，對(duì)于理解“情報(bào)是什么”這類是什么（know-what）的知識(shí)，提供了更廣闊視野，有助于形成知識(shí)領(lǐng)域的整體認(rèn)識(shí)，為后續(xù)知識(shí)點(diǎn)學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)。

3.3 情報(bào)流程知識(shí)可視化教學(xué)實(shí)踐

在情報(bào)流程這一教學(xué)內(nèi)容的講授過(guò)程中，需要解析不同時(shí)期情報(bào)流程的組成要素，加深學(xué)生對(duì)于各個(gè)組成要素在整體流程中作用的認(rèn)識(shí)。因此，采用時(shí)區(qū)圖譜和突現(xiàn)圖譜的可視化方法，細(xì)致講授情報(bào)學(xué)領(lǐng)域中為什么（know-why）的知識(shí)。

在中國(guó)知網(wǎng)，采用如下檢索條件：（（題名=‘情報(bào)’） AND （題名=‘流程’）） OR （（題名=‘情報(bào)’） AND （題名=‘過(guò)程’）），選擇“精確匹配”，選擇學(xué)術(shù)期刊數(shù)據(jù)庫(kù)，共獲取237篇文獻(xiàn)，文獻(xiàn)時(shí)間范圍為1980—2020年。運(yùn)用Citespace繪制關(guān)鍵詞共現(xiàn)時(shí)區(qū)圖譜，如圖7所示。同時(shí)基于關(guān)鍵詞共現(xiàn)圖譜進(jìn)行突發(fā)性檢測(cè)，得到關(guān)鍵詞突現(xiàn)圖譜，如圖8所示。其中，時(shí)區(qū)圖能夠展示情報(bào)流程主題自1980年以來(lái)關(guān)鍵詞的歷時(shí)演進(jìn)過(guò)程，其中，節(jié)點(diǎn)大小代表關(guān)鍵詞的共現(xiàn)頻次大小，連線代表關(guān)鍵詞之間的共現(xiàn)關(guān)系。突現(xiàn)圖能夠展示在歷時(shí)發(fā)展過(guò)程中哪些關(guān)鍵詞在共現(xiàn)頻次上存在突增，這些存在突增的關(guān)鍵詞是相應(yīng)時(shí)區(qū)的研究前沿，并在一段時(shí)區(qū)內(nèi)成為研究熱點(diǎn)。

結(jié)合圖7和圖8，講授情報(bào)流程主題的3個(gè)發(fā)展階段，以及每個(gè)階段中情報(bào)流程的基本要素和突現(xiàn)關(guān)鍵詞。通過(guò)突現(xiàn)關(guān)鍵詞分析，啟發(fā)學(xué)生尋找情報(bào)流程主題演進(jìn)的關(guān)鍵知識(shí)點(diǎn)，思考該知識(shí)領(lǐng)域發(fā)展的內(nèi)在規(guī)律和演進(jìn)模式。

一是1980—2000年，突現(xiàn)關(guān)鍵詞的突現(xiàn)起始年份集中于1980—1990年，結(jié)束年份集中于2000年之前，其中突現(xiàn)強(qiáng)度較大的關(guān)鍵詞如情報(bào)信息（Strength=3.6416）、情報(bào)研究方法論（Strength=2.5701）、情報(bào)用戶（Strength=2.1431）等，表明情報(bào)流程主題在這一階段，其聚焦點(diǎn)由情報(bào)系統(tǒng)、情報(bào)流向情報(bào)信息、情報(bào)研究方法和情報(bào)用戶遷移，展示出這一知識(shí)領(lǐng)域由一般的情報(bào)系統(tǒng)、情報(bào)工作、情報(bào)流等，向更深入的情報(bào)本體（信息）、獲取情報(bào)方法（研究方法論）、情報(bào)服務(wù)（用戶、產(chǎn)品）等演進(jìn)。

二是2001—2015年，突現(xiàn)關(guān)鍵詞的突現(xiàn)起始年份集中于2001—2010年，結(jié)束年份集中于2010—2015年，其中突現(xiàn)強(qiáng)度較大的關(guān)鍵詞如競(jìng)爭(zhēng)情報(bào)（Strength=11.3425）、企業(yè)（Strength=3.1605）、技術(shù)競(jìng)爭(zhēng)情報(bào)（Strength=2.2194）、情報(bào)失察（Strength=1.7532）等，表明情報(bào)流程主題在這一階段，出現(xiàn)了一個(gè)清晰的主題演進(jìn)，即競(jìng)爭(zhēng)情報(bào)主題的突現(xiàn)，表明這一知識(shí)領(lǐng)域經(jīng)由第一階段從一般性情報(bào)要素向特定情報(bào)要素的深入演進(jìn)之后，又向具體情報(bào)應(yīng)用領(lǐng)域演進(jìn)。

三是2016—2020年，突現(xiàn)關(guān)鍵詞是大數(shù)據(jù)（Strength=3.1944），表明情報(bào)流程領(lǐng)域經(jīng)歷從理論到應(yīng)用這一相對(duì)完整的知識(shí)建構(gòu)過(guò)程后，主要通過(guò)融合技術(shù)創(chuàng)新的方式實(shí)現(xiàn)知識(shí)創(chuàng)新，開啟新一輪知識(shí)主題的演進(jìn)。同時(shí)，最新的突現(xiàn)關(guān)鍵詞還標(biāo)識(shí)著這一知識(shí)領(lǐng)域的研究前沿并預(yù)示其未來(lái)發(fā)展方向。

通過(guò)時(shí)區(qū)圖譜，幫助學(xué)生了解情報(bào)流程及其基本要素的發(fā)展歷程。通過(guò)突現(xiàn)圖譜，引導(dǎo)學(xué)生自主探索推進(jìn)知識(shí)演進(jìn)的關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)，掌握知識(shí)領(lǐng)域的演進(jìn)模式，對(duì)于理解“情報(bào)為什么發(fā)展”這類為什么（know-why）的知識(shí)，提供了探尋規(guī)律的可行方法，有助于學(xué)生加深理解并啟發(fā)更深入思考。

3.4 情報(bào)系統(tǒng)/體系知識(shí)可視化教學(xué)實(shí)踐

在情報(bào)系統(tǒng)/體系這一教學(xué)內(nèi)容的講授過(guò)程中，針對(duì)不同領(lǐng)域情報(bào)具有不同系統(tǒng)/體系的問(wèn)題，需要為學(xué)生全局展示不同情報(bào)系統(tǒng)/體系的組成和特點(diǎn)，同時(shí)清晰刻畫某一情報(bào)系統(tǒng)/體系的知識(shí)點(diǎn)細(xì)節(jié)，因此，采用聚類圖譜和時(shí)間線圖譜的可視化方法，詳盡講授情報(bào)學(xué)領(lǐng)域中怎么樣（know-how）的知識(shí)。

在中國(guó)知網(wǎng)，采用如下檢索條件：（（題名=‘情報(bào)’） AND （題名=‘系統(tǒng)’）） OR （（題名=‘情報(bào)’） AND （題名=‘體系’）），選擇“精確匹配”，選擇CSSCI期刊數(shù)據(jù)庫(kù)，共獲取655篇文獻(xiàn)，文獻(xiàn)時(shí)間范圍為1998—2020年。運(yùn)用Citespace繪制關(guān)鍵詞聚類圖譜，如圖9所示。聚類圖譜中不同顏色代表了不同的關(guān)鍵詞聚類，并根據(jù)索引詞生成聚類標(biāo)簽，展示了情報(bào)系統(tǒng)/體系這一知識(shí)領(lǐng)域中不同主題的分布和規(guī)模。為了更詳細(xì)分析不同聚類的具體信息，基于聚類圖譜繪制關(guān)鍵詞時(shí)間線圖譜，如圖10所示。時(shí)間線圖譜按照聚類規(guī)模從上至下排列，聚類規(guī)模即每個(gè)聚類中關(guān)鍵詞數(shù)量，數(shù)量越多，規(guī)模越大。該圖譜歷時(shí)性描繪了每一個(gè)聚類的關(guān)鍵詞分布，聚類中節(jié)點(diǎn)大小代表關(guān)鍵詞頻次大小，連線代表關(guān)鍵詞之間存在共現(xiàn)，節(jié)點(diǎn)在時(shí)間軸上的位置代表其首次出現(xiàn)時(shí)間。

結(jié)合圖9，運(yùn)用聚類標(biāo)簽和類間距離，剖析不同領(lǐng)域情報(bào)系統(tǒng)/體系的相互關(guān)系，使學(xué)生掌握情報(bào)系統(tǒng)/體系的核心領(lǐng)域以及不同情報(bào)系統(tǒng)/體系的特點(diǎn)。具體而言，最大的聚類區(qū)域是#0競(jìng)爭(zhēng)情報(bào)系統(tǒng)、#1競(jìng)爭(zhēng)情報(bào)、#5企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)情報(bào)系統(tǒng)、#7中小企業(yè)、#15競(jìng)爭(zhēng)情報(bào)體系等共同組成的競(jìng)爭(zhēng)情報(bào)子網(wǎng)絡(luò)，這幾個(gè)關(guān)鍵詞聚類都圍繞競(jìng)爭(zhēng)情報(bào)，因而在整體網(wǎng)絡(luò)中形成聚集。其次，規(guī)模較大的聚類區(qū)域分別是#2情報(bào)體系、#3情報(bào)系統(tǒng)、#4國(guó)家情報(bào)等，這幾個(gè)關(guān)鍵詞聚類在網(wǎng)絡(luò)中相對(duì)獨(dú)立。最后是一些在網(wǎng)絡(luò)中比較疏離的關(guān)鍵詞聚類，例如#6情報(bào)分析、#8反恐情報(bào)、#9反競(jìng)爭(zhēng)情報(bào)等。由此，競(jìng)爭(zhēng)情報(bào)子網(wǎng)絡(luò)在圖譜中位于中心位置，競(jìng)爭(zhēng)情報(bào)是情報(bào)系統(tǒng)/體系的核心領(lǐng)域。#4國(guó)家情報(bào)更接近#2情報(bào)體系，#8反恐情報(bào)更接近#3情報(bào)系統(tǒng)，說(shuō)明國(guó)家情報(bào)更關(guān)注宏觀層面的體系建設(shè)，而反恐情報(bào)更注重微觀層面的系統(tǒng)建設(shè)。

結(jié)合圖10，加深對(duì)于不同領(lǐng)域情報(bào)系統(tǒng)/體系的認(rèn)識(shí)，并據(jù)此詳盡闡釋某一領(lǐng)域的知識(shí)點(diǎn)細(xì)節(jié)，解析其形成時(shí)間、演進(jìn)過(guò)程以及研究前沿。以#4國(guó)家情報(bào)為例，可以看到這一聚類起始于2001年，科技情報(bào)系統(tǒng)、對(duì)策研究是國(guó)家情報(bào)領(lǐng)域的關(guān)注點(diǎn)。2005年仍然關(guān)注科技情報(bào)，但出現(xiàn)兩個(gè)新趨勢(shì)，一是對(duì)IBM等企業(yè)的案例分析、對(duì)照美國(guó)的比較研究等表明這一階段實(shí)證研究的特征;二是開始進(jìn)行國(guó)家情報(bào)體系建設(shè)的研究。到2008年，在前期基礎(chǔ)上，向技術(shù)競(jìng)爭(zhēng)情報(bào)等更具體的領(lǐng)域深入，同時(shí)在國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)中由借鑒他方向自主創(chuàng)新演進(jìn)。2015年是這一聚類研究主題的轉(zhuǎn)折點(diǎn)，代表性關(guān)鍵詞是國(guó)家安全，表明國(guó)家情報(bào)研究重心由科技領(lǐng)域向安全領(lǐng)域的轉(zhuǎn)變，同時(shí)現(xiàn)代情報(bào)體系、認(rèn)知對(duì)抗理論等關(guān)鍵詞表明理論研究的加強(qiáng)。2017—2019年，研究重心仍然是國(guó)家安全情報(bào)，并且展示出這一聚類的研究前沿，包括國(guó)家安全情報(bào)（“防衛(wèi)政策”）、新信息技術(shù)應(yīng)用（“人工智能”）、基于建模的規(guī)律研究（“模型構(gòu)建”）、系統(tǒng)性研究（“情報(bào)一體化”）等。

通過(guò)時(shí)間線圖譜的剖析，為學(xué)生展示了知識(shí)點(diǎn)生成、組合、創(chuàng)新的過(guò)程，例如國(guó)家情報(bào)領(lǐng)域研究重心由科技競(jìng)爭(zhēng)向安全保障、由發(fā)展向安全的轉(zhuǎn)移，由對(duì)策→體系→能力的主題變遷所體現(xiàn)出的分散→系統(tǒng)→一體化的研究趨勢(shì)，研究方法上由對(duì)策研究→比較研究→理論研究→量化研究的演進(jìn)等。通過(guò)聚類圖譜和時(shí)間線圖譜的可視化方法，豐富了“情報(bào)怎么樣發(fā)展”這類怎么樣（know-how）的知識(shí)呈現(xiàn)和講授方式，有助于提升知識(shí)主題的提煉和把握能力，促進(jìn)具體知識(shí)內(nèi)容的理解和識(shí)記。

3.5 專項(xiàng)情報(bào)知識(shí)可視化教學(xué)實(shí)踐

在專項(xiàng)情報(bào)這一教學(xué)內(nèi)容的講授過(guò)程中，在前期知識(shí)講授基礎(chǔ)上，重點(diǎn)突出知識(shí)創(chuàng)新的教學(xué)目標(biāo)，主要采用分時(shí)連線圖譜的可視化方法，標(biāo)識(shí)研究前沿，啟發(fā)學(xué)生探尋未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)，為情報(bào)學(xué)領(lǐng)域中會(huì)怎樣（know-will-be）的知識(shí)提供一種全新的教學(xué)方法。

以專項(xiàng)情報(bào)中突發(fā)事件情報(bào)為例，在中國(guó)知網(wǎng)，采用如下檢索條件：（（題名=‘情報(bào)’） AND （題名=‘突發(fā)事件’）） OR （（題名=‘情報(bào)’） AND （題名=‘應(yīng)急’）），選擇“精確匹配”，選擇學(xué)術(shù)期刊數(shù)據(jù)庫(kù)，共獲取161篇文獻(xiàn)，文獻(xiàn)時(shí)間范圍為2003—2020年。運(yùn)用Citespace繪制關(guān)鍵詞共現(xiàn)圖譜，為把握未來(lái)研究方向，選取2018年、2019年、2020年繪制分時(shí)連線圖，如圖11～13所示。分時(shí)連線圖通過(guò)時(shí)間切片和突出顯示的方式，按年顯示關(guān)鍵詞共現(xiàn)圖譜，能夠展示圖譜的演進(jìn)過(guò)程和趨勢(shì)，從而標(biāo)識(shí)該主題的熱點(diǎn)、前沿和趨勢(shì)。

具體講授過(guò)程分為3個(gè)部分：一是通過(guò)分時(shí)連線圖譜標(biāo)識(shí)研究主題的演進(jìn)過(guò)程，建立學(xué)生對(duì)研究主題及其發(fā)展的整體認(rèn)識(shí);二是引導(dǎo)學(xué)生自主發(fā)現(xiàn)研究前沿并進(jìn)行趨勢(shì)預(yù)測(cè);三是構(gòu)建學(xué)科支撐，凝練未來(lái)研究方向和主題。

1）基于分時(shí)連線圖譜建立整體認(rèn)識(shí)

觀察圖11可知，2018年的關(guān)鍵詞共現(xiàn)有兩個(gè)子主題，一是應(yīng)急響應(yīng)、情報(bào)感知、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、智慧城市、復(fù)雜工程等組成的子主題1;二是應(yīng)急決策、群體性突發(fā)事件、公共突發(fā)事件、預(yù)警機(jī)制、風(fēng)險(xiǎn)防控、態(tài)勢(shì)感知、對(duì)策等組成的子主題2。

觀察圖12可知，2019年延續(xù)2018年子主題的是：子主題1中情報(bào)感知向情景分析、相似度延伸;子主題2中應(yīng)急決策、預(yù)警機(jī)制、風(fēng)險(xiǎn)防控向暴力沖突、體育情報(bào)延伸。2019年的新主題是：突發(fā)事件、情報(bào)體系、應(yīng)急情報(bào)分析、案例解析等組成的子主題3;突發(fā)事件、應(yīng)急管理、情報(bào)介入、知識(shí)圖譜、可視化等組成的子主題4;突發(fā)事件應(yīng)急管理、生命周期理論組成的子主題5。

觀察圖13可知，2020年延續(xù)2019年子主題的是：子主題1中情報(bào)感知向社交媒體、情感特征提取延伸，并通過(guò)情報(bào)主導(dǎo)與子主題4形成連接;子主題1中大數(shù)據(jù)向情報(bào)收集、情報(bào)整合延伸;子主題2和子主題1形成連接，并向情報(bào)支撐、重大突發(fā)事件、情報(bào)智慧、智能決策、圖書館、機(jī)制延伸;子主題3和子主題4通過(guò)案例研究、情景切分、運(yùn)行機(jī)理等形成連接，并向情報(bào)系統(tǒng)、情報(bào)體系建設(shè)、應(yīng)急決策情報(bào)能力、互聯(lián)網(wǎng)延伸。2020年的新主題是：情報(bào)甄別、內(nèi)外部數(shù)據(jù)一致性組成的子主題6。

2）發(fā)現(xiàn)研究前沿并進(jìn)行趨勢(shì)預(yù)測(cè)

指導(dǎo)學(xué)生按照研究新興點(diǎn)→研究熱點(diǎn)→研究前沿點(diǎn)→研究趨勢(shì)點(diǎn)的演進(jìn)邏輯，分析不同子主題在圖譜中所處的位置并進(jìn)行預(yù)測(cè)。綜合上述3個(gè)分時(shí)連線圖譜分析發(fā)現(xiàn)：以情報(bào)感知為中心的子主題1不斷發(fā)展，并與子主題2、4形成連接，是這一領(lǐng)域的研究前沿，其中社交媒體是研究趨勢(shì)點(diǎn)。以應(yīng)急決策為中心的子主題2也在不斷發(fā)展，其中重大突發(fā)事件、智能決策是研究趨勢(shì)點(diǎn)。以案例分析為中心的子主題3和以知識(shí)圖譜可視化為中心的子主題4形成連接，是研究熱點(diǎn)，并呈現(xiàn)不斷深入的發(fā)展趨勢(shì)，將形成未來(lái)的研究前沿。以生命周期理論為中心的子主題5是研究熱點(diǎn)，可能形成未來(lái)的研究前沿點(diǎn)。以情報(bào)甄別為中心的子主題6是研究新興點(diǎn)，可能成為未來(lái)的研究熱點(diǎn)。

3）凝練研究方向和主題

為實(shí)現(xiàn)知識(shí)創(chuàng)新的教學(xué)目標(biāo)，在趨勢(shì)預(yù)測(cè)基礎(chǔ)上，指導(dǎo)學(xué)生自主凝練突發(fā)事件情報(bào)的未來(lái)研究方向和主題。首先，構(gòu)建突發(fā)事件情報(bào)研究的學(xué)科支撐“魚骨”，如圖14所示，啟發(fā)學(xué)生從不同學(xué)科視角進(jìn)行思考;其次，從突發(fā)事件的內(nèi)在機(jī)理和外在環(huán)境兩個(gè)方向，啟發(fā)學(xué)生進(jìn)行研究方向和主題的梳理，內(nèi)在方向的研究主題圍繞突發(fā)事件自身展開，例如事件分類、事件分期、事件分級(jí)、事件鏈等，外在方向的研究主題圍繞突發(fā)事件所處的人文社會(huì)環(huán)境、科學(xué)技術(shù)環(huán)境展開，例如網(wǎng)絡(luò)社會(huì)、信息社會(huì)、智能社會(huì)等，如圖15所示。

由此，通過(guò)分時(shí)發(fā)展分析與未來(lái)趨勢(shì)預(yù)測(cè)，結(jié)合研究方向和主題的梳理，能夠較好刻畫“情報(bào)發(fā)展趨勢(shì)”這類會(huì)怎樣（know-will-be）的知識(shí)，為知識(shí)創(chuàng)新提供重要指引，在創(chuàng)新點(diǎn)探索和發(fā)現(xiàn)的可視化過(guò)程中，促進(jìn)學(xué)生創(chuàng)新思維的培養(yǎng)和創(chuàng)新實(shí)踐能力的提升。

4 結(jié) 語(yǔ)

本文以知識(shí)可視化理論為基礎(chǔ)，發(fā)揮大數(shù)據(jù)等新興信息技術(shù)融入知識(shí)可視化的優(yōu)勢(shì)，基于文本大數(shù)據(jù)進(jìn)行學(xué)科知識(shí)可視化教學(xué)探索，構(gòu)建“是什么—為什么—怎么樣—會(huì)怎樣”的全周期學(xué)科知識(shí)可視化教學(xué)模式，選擇科學(xué)知識(shí)圖譜作為可視化教學(xué)路徑。進(jìn)而利用Citespace科學(xué)知識(shí)圖譜，以情報(bào)學(xué)為例，開展學(xué)科知識(shí)可視化教學(xué)實(shí)踐。通過(guò)可視化教學(xué)實(shí)踐，發(fā)現(xiàn)基于文本大數(shù)據(jù)的知識(shí)可視化能夠促進(jìn)學(xué)生對(duì)于知識(shí)的了解、識(shí)記、思考和創(chuàng)新，有效提升學(xué)科教學(xué)中知識(shí)傳播的表達(dá)力和知識(shí)創(chuàng)新的穿透力，助推教學(xué)效果實(shí)現(xiàn)質(zhì)的飛躍。

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（責(zé)任編輯：郭沫含）

收稿日期：2021-08-03

基金項(xiàng)目：河北省高等教育教學(xué)改革研究與實(shí)踐項(xiàng)目“公安情報(bào)可視化教學(xué)系統(tǒng)構(gòu)建研究與實(shí)踐”（項(xiàng)目編號(hào)：2018GJJG445）。

作者簡(jiǎn)介：夏一雪（1983-），女，副教授，博士，碩士生導(dǎo)師，研究方向：文本大數(shù)據(jù)。