西方现代体育科学学科结构的演变研究——基于美国《研究季刊》1930－2009年文献共被引网络的知识图谱分析，本文主要内容关键词为：季刊论文,美国论文,图谱论文,文献论文,学科论文，此文献不代表本站观点，内容供学术参考，文章仅供参考阅读下载。
中图分类号：G80－05 文献标识码：A 文章编号：1008－1909(2012)03－0026－08
著名科学学家贝尔纳指出：科学研究每前进一步，都要重新建立科学结构的模式[1]。对学科结构的发展进行历史性梳理，有利于反思学科发展的轨迹。而对于当代学科结构的理论思考，则有助于重建当代学科的合理布局，对未来学科的发展进行超前思维、战略决策。在体育科学的发展历程中，许多学科为了解决体育运动中所面临的问题而与体育结合，逐步向体育科学渗透，形成了体育科学各门学科的专门知识体系，体育科学与各个母学科相互联系、相互渗透、相互交叉，形成了立体的、纵横交错的网络结构。对不同时期的体育科学知识体系进行合乎逻辑的分类，弄清它们整体的学科结构，确立各分支学科在整个体育科学体系中的地位和作用，深入分析各分支学科之间的交叉、渗透、分化、综合的动态关系，对于理解体育科学的本质，揭示体育科学发展的历史规律和特点、完善体育科学的基本理论具有重要的理论价值，同时对构建科学合理的体育科学体系、体育科学未来的研究领域以及学科建设都有一定的现实意义。
文献分析表明，国内外学者已就西方现代体育科学学科结构的相关问题进行了深入的研究，但还存在以下几点不足：第一，国内学者多只就国内体育科学的学科结构进行分析。而相对忽视了西方体育科学学科结构的研究，西方现代体育科学起源与发展远早于国内，其学科结构的演变历程能更清晰、客观地反映体育科学学科发展的轨迹与特征。第二，研究的时间跨度较短，至今还没有学者对西方现代体育科学的学科结构的发展历程进行完整论述。第三，国内外学者在此问题的研究上大多停留在运用逻辑推导而进行纯理论的思考，定量分析方法使用较少，这在一定程度上影响了研究结果的科学性和客观性。而环视科学学和其他学科的学科结构研究，我们发现，从20世纪70年代开始，科学计量学方法和知识图谱方法成为研究学科结构的一种前沿的研究手段。基于此，本文以西方现代体育科学学科结构演变为研究对象，应用引文分析和科学知识图谱分析方法，对西方现代体育科学的学科结构及其演变历程进行实证分析。
1 研究方法、应用软件、期刊样本及数据来源
1.1 研究方法
本文主要采用共被引分析与科学知识图谱方法。引文分析法是研究学科结构的一种重要、有效的定量方法。通过引文聚类分析，特别是从引文间网络关系进行研究，能够探明有关学科之间的亲缘关系和结构，分析推测学科间的交叉、渗透和衍生趋势[2]。共被引分析是一种重要的引文分析方法，它是通过在引文网络中聚合一些高被引用文献得以实现的。相比一般的引文分析，共被引分析更具客观性、科学性和数据有效性。从2003年开始，国际上一些科学计量学者开始进行动态可视化研究并用以辅助分析科学文献网络变化，一种以知识单元为分析基础的知识图谱方法，正在蓬勃兴起。科学知识图谱是以科学知识为对象，显示科学知识的发展进程与结构关系的一种图形[3]。本文还将运用美国德雷塞尔大学的信息可视化专家陈超美开发的可视化软件Citespace来绘制文献共被引网络图谱。
1.2 期刊样本
本文选择《研究季刊》(Research Quarterly for Exercise and Sport)作为期刊样本，其原因有四：其一，在目前美国科学情报研究所(ISI)收录的所有体育类学术期刊中，《研究季刊》的引文数据最为完整。《研究季刊》创刊于1930年，ISI收录了该期刊从1930年至今的所有文献数据，而其他体育类学术期刊一般是在20世纪60年代以后才出现。其二，《研究季刊》是一份综合性的权威体育学术期刊。根据2010年期刊引用报告，SCI收录的80种体育学术期刊中，被引半衰期大于10年的共11种，《研究季刊》便是其一，其影响因子为1.191。体育类学术期刊中有多种期刊具有多学科性质以及较高的影响因子，如英国的《运动科学杂志》(1.870)、美国的《体育科学与医学杂志》(4.106)等。如果仅就影响因子而言，它们均超过《研究季刊》，但这些期刊主要刊载体育自然科学的论文，相比较而言，《研究季刊》能较完整地反映体育科学的全貌。其四，自20世纪初以来，世界体育科学中心已转移至美国，美国的《研究季刊》在一定程度上是反映西方现代体育科学的理想期刊。
1.3 数据来源
本文所使用的数据全部来源于美国科学情报所(ISI)的科学引文索引SCI和SSCI数据库。在上述两个数据库中下载了《研究季刊》1930年－2009年期间发表的4219篇文章。数据的最后更新时间为2010年3月28日。
2 西方现代体育科学学科结构的演变
为了详细考察学科结构的演进，将《研究季刊》1930年到2009年间的4219篇和55728条引文建立数据库，并把整个时间段分为8个10年段，选择每个时间段被引频次最高的前100篇文献进行共被引分析，共得到8个文献共被引网络。
2.1 1930－1939年体育科学的学科结构
图1是对1930年－1939年被引频次最高的前100篇文献进行共被引分析可视化结果，得到由100个节点、454条连线组成的文献共被引网络图谱。每个节点代表一篇文献，节点间连线代表的是文献之间的共被引关系。
图1 《研究季刊》1930－1939年前100篇高被引文献共被引聚类图谱
从整个图谱的结构看，中心区域形成了一个稠密的文献群，它是整个共被引网络的“内核”，在核心文献群外围还延伸出几个规模较小的，并与其有共被引关系的文献群。为了确定每个聚类的研究领域以及体育科学的学科结构，利用软件的自动聚类和提取聚类标注词的功能，得到了7个共被引聚类及其标注词。根据网络的结构、聚类标注词的信息以及聚类叠加的直观状况，可以将原来自动标识的聚类凝聚为4个学科聚类，并进行手工标识。这4个学科聚类分别为：1.体育教育学与人体测量学；2.体育心理学；3.运动生理学；4.人体测量学，它们代表了20世纪30年代体育科学的主流学科。这4个学科聚类的网络关系表明，运动生理学、体育心理学、人体测量学都与体育教育学有密切的联系，尚孕育在体育教育学的母体中。人体测量学与体育教育学的关系尤为紧密，它们共同形成了最大的文献群。人体测量学另外还形成了一个相对独立的聚类4，聚类1和聚类4的内容分析表明，聚类1是关于身体形态特征和运动能力的测量，而聚类4是关于心肺功能的测量，聚类4与运动生理学之间同样有共被引联系，这表明它是人体测量学与运动生理学两个学科的彼此渗透之后形成的新研究领域。
此外，这一时期的4个主流学科的规模存在较大差异。通过每个学科领域所包含的文献数量可知，体育教育学与人体测量学相关的文献是100篇高被引文献的主体，运动生理学、体育心理学的文献数量相对有限。可见，在20世纪30年代，各学科的发展很不均衡，体育教育学发展较早，它对人体测量学、运动生理学、运动心理学等其他分支学科的发展产生了影响。苏联学者凯德洛夫在研究学科发展不平衡规律时，提出了“带头学科”理论，该理论认为，“自然科学各学科的发展并不是齐头并进的，而是总要有一门作为主导学科带头向前发展，这门学科对其他学科以及整个自然科学的发展产生重大的影响”[4]。对照该理论，再结合各个聚类所包含的文献数量以及标注词的权重，可以认为体育教育学是20世纪30年代的带头学科。
2.2 1940－1949年体育科学的学科结构
图2 《研究季刊》1940－1949年前100篇高被引文献共被引聚类图谱
与上一个图谱相比，这一时期100篇文献之间的连线数量显著增加，中心区域同样形成了一个稠密的文献群，在这两个文献簇周围还有两个独立的小聚类。按照之前的方法，我们确定了4个学科聚类，它们分别为：1.人体测量学、体育教育学、运动生理学与运动技能学习；2.体育教育学与运动训练学；3.人体测量学；4.运动生理学。聚类1包含了人体测量学、体育教育学、运动生理学与运动技能学习等多个学科，这四个学科有着较强的共被引关系。聚类2主要由运动训练学组成，它与聚类1与有比较密切的关联。上述两个主要聚类的学科组成表明，20世纪40年代的体育科学仍然具有很强的综合性。但该时期也出现了学科分化，具体表现为聚类3和聚类4这两个独立小聚类的出现。聚类3是有关人体测量学的聚类，它侧重形态上的人体测量。而聚类1中的人体测量学侧重功能性测量，这是因为其与运动生理学发生了理论渗透。20世纪40年代的运动生理学除了为人体测量提供理论支持外，还单独形成了其研究内容为运动疲劳的聚类4。
结合各个聚类所包含的文献数量以及标注词的权重，可以看出，20世纪40年代体育科学的带头学科发生了转变，人体测量学获得快速发展，成为新的带头学科。运动生理学和运动训练学发展迅速，成为体育科学体系中新出现的重要分支学科。此外，运动技能学习也开始在体育科学体系中崭露头角。
2.3 1950－1959年体育科学的学科结构
图3 《研究季刊》1950－1959年前100篇高被引文献共被引聚类图谱
与前两个图谱相比，20世纪50年代100篇高被引文献之间的连线数量大幅度减少，说明这100篇高频文献之间的联系强度和相关程度在降低。利用软件的自动聚类功能，共形成了18个小聚类，远远多于前两个时期的聚类数，这18个小聚类的位置相对分散，且每个小聚类所包含的高频文献数量分布较均衡。聚类的标注词的内容显示这个时期的主流学科有：运动技能学习、运动生理学、运动心理学、体育教育学、人体测量学、运动训练学、运动生物力学。可见，这一时期体育科学不仅形成了较多的新学科，学科结构复杂化和学科分化程度大大加深。
同样，我们将18个聚类划分成7个学科聚类，分别为：1.运动生理学、运动技能学习和运动生物力学；2.运动训练学；3.运动技能学习、人体测量学和体育教育学；4.运动技能学习；5.体育教育学；6.人体测量学；7.运动心理学。值得注意的是，这一时期的体育科学结构在分化的同时仍然表现出较强的综合性，首先，7个学科聚类之间的界限并不是非常清晰，它们形成了一个复杂交错的学科网；其次，各个学科聚类内部也有体现了学科交叉性和综合性。例如，前一时期独立出来的运动生理学已经与运动技能学习、运动训练学等多个学科发生综合，运动技能学习也与聚类1、聚类2和聚类3都有理论上的综合。另外，在聚类1的周围还形成了单独的运动心理学聚类。
结合各个聚类所包含的文献数量以及标注词的权重，可以看出，20世纪50年代体育科学的带头学科再次发生了转变，运动生理学和运动技能学习成为一组影响其他学科发展的新带头学科。运动心理学发展迅速，成为体育科学体系中新出现的一门重要分支学科。
2.4 1960－1969年体育科学的学科结构
图4 《研究季刊》1960－1969年前100篇高被引文献共被引聚类图谱
从整体上看，20世纪60年代的100篇高频文献的共被引图谱的结构发生了较大的改变，代表100篇高频文献联系强度的连线虽在数量上与20世纪50年代大致相同，但这些连线主要分布在三个相对集中的位置，并形成了明显的聚类。三个主要聚类的外围还延伸出数个分支，另有几个独立的聚类围绕在主要聚类的四周。为了进一步确定学科的结构，利用软件的自动聚类功能得到了16个小聚类，聚类的标注词的内容显示这个时期的主流学科有：运动生理学、运动心理学、运动技能学习、运动生物力学、运动训练学、人体测量学、运动医学等。从这些学科之间的关系看，其中，运动技能学习(动作控制)、人体测量学、运动心理学(人格心理学)、运动训练学及运动生理学从体育科学中分化出来形成独立的聚类，上述情况表明，体育科学在20世纪60年代是一个学科分化的高峰期。
我们将上述16个聚类划分成10个学科聚类，分别为：1.运动技能学习、运动生理学与运动生物力学；2.运动训练学与运动医学；3.运动生理学；4.运动心理学；5.运动生理学；6.运动训练学；7.运动心理学；8.运动技能学习；9.人体测量学；10.运动训练学与运动生理学。这10个学科聚类之间的相互渗透现象明显，聚类1内部的运动技能学习、运动生理学、运动生物力学三个学科之间有较强的共被引连接关系。与前一时期所不同的是，运动技能学习除了继续与运动生理学、运动生物力学保持相互融合关系外，还与聚类4运动心理学之间发生了学科的交叉。运动生理学与各个学科之间的关系比以前更加紧密，尤其与运动技能学习、运动训练学两个学科间的知识渗透不断强化。可见，20世纪60年代的体育科学一方面表现为分化程度进一步加深，分支学科继续增多，分支学科的发展也越来越深入，并形成了更细致的分支学科，另一方面则表现为各分支学科的交叉综合现象明显，形成了一些由多门分支学科组成的学科群。
结合各个聚类所包含的文献数量以及标注词的权重，可以看出，运动生理学、运动技能学习和运动训练学对20世纪60年代整个体育科学产生了较大的影响，它们是一组新的带头学科。运动心理学和运动生物力学发展迅速，并成为体育科学体系中两门重要分支学科。
2.5 1970－1979年体育科学的学科结构
图5 《研究季刊》1970－1979年前100篇高被引文献共被引聚类图谱
20世纪70年代的高被引文献在中心区域形成较大的文献集合，该聚类的表面延伸出几个与之有较大关联的分支，周围还分别形成了4个独立的小聚类。我们按照前面的方法，将整个图谱划分为10个学科聚类，分别为：1.运动生理学、人体测量学、运动训练学和流行病学；2.运动技能学习；3.运动生物力学；4.运动心理学；5.人体测量学与运动训练学；6.体育教育学；7.体育教育学；8.运动心理学；9.运动技能学习；10.运动生物力学。这些学科也是20世纪70年代的主流学科。与20世纪60年代相比，这一时期体育科学学科结构分化趋势更为明显，具体表现为：除了聚类1包含多个学科外，其他聚类主要以单个学科为主。特别是体育教育学、运动心理学、运动生物力学、运动技能学习已形成四个独立的小聚类，核心聚类1外围的5个小聚类与聚类1的连接强度较弱。
与此同时，聚类1还体现了体育科学学科综合化的特征，该聚类中的运动生理学、人体测量学、运动训练学和流行病学四个分支学科的交叉综合，形成了最大的学科群。在这一时期，人体测量学又重新与运动生理学、运动训练学发生知识上的渗透，其原因是人体测量学已开始深入到人的身体成分、比例等的微观领域，理论上的深入使得人体测量学在人的运动能力测量、健康检测、生长发育监测等多个领域得到较好的应用。赵红洲曾提出了著名的“回采学科”理论，他认为当采学科的转移方向并不总是由浅而深地向前发展的。有时，当采学科亦会向完全相反的方向移动，或者说，有时人们不去采掘更深的层次，相反地回到早已采过的层次，进行更大规模的“回采”[5]。根据这一理论，人体测量学属于20世纪70年代的回采学科。此外，流行病学是体育科学中一门新出现的学科。
结合各个聚类所包含的文献数量以及标注词的权重，可以看出，运动生理学是对20世纪70年代的带头学科，它是这个时期体育科学最重要的理论基础，对其他学科产生了较大的影响。
2.6 1980－1989年体育科学的学科结构
图6 《研究季刊》1980－1989年前100篇高被引文献共被引聚类图谱
20世纪80年代文献间的连线数量比上一个时期有较大幅度的减少，整体上看，这个时期的高被引文献共形成两个较大的共被引聚类和3个独立的小聚类，左边较大的聚类中文献也比较分散，这体现了该时期的学科进一步分化。我们将图谱划分为6个学科聚类，分别为：1.运动生理学、运动训练学、流行病学、人体测量学；2.运动心理学与流行病学；3.运动生理学与流行病学；4.运动技能学习；5.运动技能学习；6.运动生物力学。聚类1是由多个学科形成的综合学科群，学科间的联系非常紧密。聚类1和聚类2、聚类3与聚类4之间也有一定的共被引关系。运动技能学习形成了一个相对独立的聚类，其聚类的规模有了大幅度增长，这说明运动技能学习在20世纪80年代迅速成长为体育科学领域中的主要组成元素。运动生物力学仍然是一个独立的聚类，但高被引文献数量少，反映其影响力较小。结合各个聚类所包含的文献数量以及标注词的权重，可以看出，运动生理学仍是20世纪80年代的带头学科，它影响运动训练学、流行病学、运动技能学习的发展。
2.7 1990－1999年体育科学的学科结构
图7 《研究季刊》1990－1999年前100篇高被引文献共被引聚类图谱
在20世纪90年代的高被引文献共被引网络图谱中，除了一个单独的小聚类外，其余所有的高被引文献被划分成4个相对独立的、且具有高共现强度的文献簇，而这些文献簇几乎又是联系在一起的整体。共被引网络的形状反映出体育科学的学科在经历连续分化之后，开始出现了明显的综合趋势。对聚类标注词的学科归属进行分析之后，我们发现，20世纪90年代的体育科学主要由运动心理学、运动技能学习、流行病学、运动医学、人体测量学、体育教育学、运动训练学等主流学科构成。网络结构显示，运动训练学与运动医学从体育科学分化出来形成了独立的聚类，运动心理学学科内部开始分化，其中聚类2是与认知心理学相关，聚类3和聚类4分别与动机心理学和社会心理学相关。与此同时，体育科学内部各学科之间发生着相互交叉、渗透，学科综合化趋势明显，具体表现为：前两个时期形成独立聚类的运动技能学习，在20世纪90年代又与运动心理学聚类发生了共被引关系。
从各个聚类所包含的文献数量以及标注词的权重可见，运动心理学、流行病学、运动技能学习是20世纪90年代的新一轮的一组带头学科，它们影响着这一时期体育科学的发展。
2.8 2000－2009年体育科学的学科结构
图8 《研究季刊》2000－2009年前100篇高被引文献共被引聚类图谱
在2000－2009形成的高被引文献共被引网络图谱中，100篇高被引文献划分成3个较大规模的和2个较小规模的独立文献簇。为进一步了解这时期的学科结构，利用软件的自动聚类和提取聚类标注词的功能，得到了13个共被引聚类。通过对聚类标注词所属学科进行分析之后可知，新世纪前10年体育科学的主流学科有：运动技能学习、运动心理学、流行病学、体育教育学、适应性体育活动、体育社会学。其中，适应性体育活动和体育社会学是新出现的学科，运动技能学习聚类的旁边也分化出一个关于动作控制的领域。与此同时，在图谱的左下方，还形成一个以流行病学为主并包含运动心理学、体育教育学、体育社会学三个分支学科的较大共被引聚类，这四个学科有较强的共被引连接，说明四个学科之间存在相互交叉、渗透。结合各个聚类所包含的文献数量以及标注词的权重，可以看出，21世纪前10年的带头学科仍然是运动心理学、流行病学、运动技能学习这一组带头学科。
3 结论
利用科学计量学中的定量研究方法以及科学知识图谱这种全新的视角，对1930年至2009年西方体育科学学科结构的演变进行实证分析，主要得到以下结论：
3.1 体育教育学、人体测量学、运动心理学、运动生理学、运动技能学习、运动训练学、运动生物力学、流行病学、运动医学、体育社会学是构成西方现代体育科学结构的10个主要元素。值得一提的是，体育科学中带有人文社会科学属性的学科较少出现在本研究的结论中，其原因在于期刊刊发论文的偏好差异。美国著名学者帕克(Roberta J.Park)在回顾《研究季刊》75周年发展历史时提到：“《研究季刊》对历史、哲学、社会学、文化人类学、生长与发育等这几个学科的论文有较多的限制[6]。”
3.2 西方现代体育科学学科结构要素具有动态性。在过去的80年中，西方体育科学学科结构在不同时期所包含的学科要素是不相同的，各个学科要素处在各种各样的联系当中，在不断的运动变化。要素的不断变化使得学科结构也不断发生新旧更替，使体育科学学科结构表现出动态性和多样性，而正是这种要素间的联系和运动，推动着体育科学整体体系的发展。
3.3 西方现代体育科学学科结构重心不断发生转移。体育科学各个分支学科发展的速度不一致，各分支学科总是处于不平衡状态，诸学科在体育科学体系中的相对地位有所变化，引起体育科学学科结构的重心发生转移。在20世纪50年代以前，体育教育学与人体测量学是体育科学的带头学科，从50年代开始至80年代，运动生理学成为最重要的带头学科之一，运动技能学习和运动训练学也对体育科学产生了较大影响，20世纪90年代以来，体育科学的带头学科发生较大转变，运动心理学、流行病学和运动技能学习成为影响体育科学发展最主要的分支学科。
3.4 西方现代体育科学学科结构经历了从综合到分化，再到综合的演变历程。在20世纪30年代，体育科学形成的分支学科较少，各分支学科还孕育在体育教育学知识混合体中。在后来的发展过程中，体育科学研究不断朝着纵深方向发展，各个领域的研究不断深入，学科迅速分化，特别是从50年代开始，体育科学的分支学科突增到7门，人体测量学、运动生理学、运动心理学、运动技能学习、运动生物力学、适应性体育活动等分支学科也相继与体育教育学发生分离，形成独立的学科。各个分支学科又不断发生纵横分化，衍生出更深层次的分支学科，如运动心理学、运动技能学习等又分化出新的分支学科。体育科学在分化的同时，也带来更多的机会增强各分支学科之间的交叉与非线性相互作用，学科间不断发生交叉与渗透，纵横综合，使得体育科学的学科结构呈现整体化与综合化趋势。这一特征在20世纪90年代的知识图谱中体现较为明显，各个分支学科虽然分化出相对独立的聚类，但由于各个分支学科间的相互渗透，相互补充，相互结合，表现为它们之间存在较强的共被引连接关系，从而形成了一个由此达彼的整体网络结构。体育科学学科结构在20世纪90年代的学科综合已不同于体育科学发展早期的那种知识混合体，而是在学科分化已发展到相当程度，建立起较为完备的科学体系的基础上，向更高级更复杂层次的一次飞跃。
3.5 科学内部新学科诞生和理论的深化是西方现代体育科学学科结构演变的直接动力。在体育科学的发展历程中，每当科学认识有了新的进展，科学知识、理论有了新的突破，新学科的诞生，都会使已有的学科结构发生改变。例如，前面提到的不同时期新学科元素的出现会改变现有的学科结构，另外，20世纪70年代的人体测量学出现了理论和方法上的突破，成为一门回采学科，这使70年代的学科结构发生较大转变。正是随着人们对体育科学认识的不断深化，认识的范围不断扩大，使学科结构不断得到演进的内在动力，并日趋进步和完善。
收稿日期：2012－04－08 修回日期：2012－05－12