基于知识图谱的医学教学研究热点和前沿分析

闫 滨，白天凯，田 静，章 瑾，王尚志

山东中医药大学：1.中医学院；2.药学院， 济南 250355

随着信息网络技术的迅猛发展和教学需求的日益增加，以微课、慕课、翻转课堂等为代表的新型在线课程和学习平台给高等教育带来了前所未有的大变革，促进了优质教学资源的最大化利用，为医学高等教育教学的改革发展提供了新的机遇和挑战[1-3]。基于Java平台的可视化分析软件CiteSpace对某一学科领域的文献进行可视化分析已成为国内研究的热点[4-5]。该研究利用CiteSpace 5.7 R5软件对医学教学研究领域2010—2020年中国知网的文献进行可视化分析，以期更好地了解医学教学研究领域的现状和未来发展趋势，为医学教学研究提供一定的参考。

1 资料与方法

1.1 资料来源

采用高级检索，选择中国知网的北大核心全文数据库，设定检索条件为期刊检索，主题词为“医学AND教学”，时间跨度为“2010—2020年”，检索日期为“2021年7月6日”。纳入标准：①文献类型为学术期刊；②文献内容与医学教学研究领域相关。排除标准：①论文集、硕博论文、会议论文、信件及评论等；②研究主题与医学教学研究无关；③重复或信息不完整文献；④综述文献。根据检索式，按照纳入排除标准对文献进行人工筛选后，将所得到的文献按照被引频次进行排列，选取被引频次≥10次的1036篇文献作为此次研究的研究对象。

将所选文献以refworks格式导出，将题目、摘要、作者和关键词等信息加以记录，并保存在命名为download._txt的文件中。

1.2 方法

选取CiteSpace 5.7 R5软件对数据进行分析。时间分区(time slicing)选择2010—2020年，每1年作为一个时间切片；修剪选项(pruning)选择关键路径(pathfinder)、修剪切片网络(pruning sliced network)。选取关键词(keyword)为节点生成共现图谱，图谱的类型包括聚类视图与时间视图。

2 结果

2.1 关键词共现分析

关键词共现能够反映出既往及当前医学教学研究产生的热点。通过使用CiteSpace软件对关键词进行分析，剪枝处理后获得关键词共现图谱。其中，在该领域研究发文量>20篇的关键词如表1所示，出现频次较高的关键词依次为教学改革(82)、医学教育(72)、PBL(64)、医学生(60)、实验教学(59)、教学模式(46)、全科医学(40)。

共现图谱中共376个节点，695条连线(如图1所示)。节点在网络中的重要性用中介中心性表示，反映某一研究领域的热点方向，该网络节点的重要性一般以中介值≥0.1来评价[6]。中介值≥0.1的关键词分布如表2所示。其中，教学改革(0.33)为中介中心性最大的关键词，说明医学教学研究针对教学改革开展了一系列研究；其次具有高中介中心性的节点为医学教育(0.27)、医学生(0.23)、人才培养(0.17)、教学(0.16)、PBL(0.13)、实验教学(0.11)、教学模式(0.11)、教学方法(0.10)，可见医学教学研究的热点主要集中在教学改革、医学教育、医学生、人才培养等方面。

表1 医学教学研究文献发文量>20篇的关键词分布

图1 医学教学研究文献关键词的共现网络图谱

表2 医学教学研究文献中介值≥0.1的关键词分布

2.2 关键词聚类网络图谱

该研究运用对数似然率(log-likelihood rate,LLR)算法对关键词共现网络进行聚类分析，得到了16个主要聚类的关键词共现网络图谱(如图2所示)，标识了该研究领域的知识基础结构及其动态演进过程，关键词共现网络的聚类信息如表3所示。结果显示，平均聚类模块值(modularity Q,Q)为0.6391，平均轮廓值(weighted mean silhouette S,S)为0.8426。一般认为，聚类模块值Q>0.3表明聚类结构显著，聚类平均轮廓值S>0.5表明聚类结果是合理的，S>0.7表明结果是可信的[7]。该研究所产生的主要聚类有PBL、护理教育、康复治疗师、实验教学、教学改革、医学教育、培训、临床医学、教育、医教结合、医学免疫学、案例教学法、实验诊断学、模拟人、医学教育改革等，且主要聚类的S值均>0.5，且>0.7，说明这些聚类合理且令人信服。

图2 医学教学研究文献关键词聚类网络图谱

表3 医学教育研究文献关键词共现网络聚类信息

2.3 关键词聚类时间线图

通过绘制关键词共现网络的时间线图谱，并以年份为X轴、聚类为Y轴，可以显示各聚类发展演变的时间跨度(如图3所示)。由于人工智能在各领域的发展速度不同，图中关键词点与点之间的连线体现了人工智能在医学各自领域和跨领域的跨度发展，流向则表征着人工智能在医学领域应用研究的不同发展阶段。

2.4 关键词突现分析

在关键词共现网络的基础上，进一步对关键词进行突现分析。参数设置如下：Control Panel→Burst- ness→Y[1,0]=1.0，Minimum Duration=1→Burst items found=22。此次共得到27个突现词，将这27个突现词每次出现的以及结束的年份记录下来，将数据制成图谱(如图4所示)，图中Begin表示突现词出现的时间，End表示突现词结束的时间，Strength表示突现强度，其数值越大，则突现强度越大。图4结果显示，突现强度较大的关键词依次为护理教育(9.74)、翻转课堂(7.18)、医学免疫学(5.72)、医学人文教育(4.53)、微课(4.32)、课程思政(4.28)、医教协同(4.03)、医学人文(3.84)和医学院校(3.72)等。翻转课堂、护理教育、医学免疫学、微课、混合式教学、课程思政、虚拟仿真等关键词突现结束时间为2020年。

图3 医学教学研究文献关键词聚类的时间线图谱

图4 医学教学研究文献的关键词突现分析

3 讨论

关键词共现分析显示，出现频次较高的关键词依次为教学改革(82)、医学教育(72)、PBL(64)、医学生(60)、实验教学(59)、教学模式(46)、全科医学(40)；中介中心性最大的关键词为教学改革(0.33)，说明医学教学研究针对教学改革开展了一系列研究，并取得显著成效。例如，任媛媛等[8]探索了关于医用生物化学实验教学中存在的一系列的问题，并在优化相关实验内容、多种教学模式相交融合等方面加以一定程度的改进，最终效果十分明显，学生的学习积极性以及思维创新能力都得到了有效提升，实验教学的质量也得到了显著的提高。此外，具有高中介中心性的节点为医学教育(0.27)、医学生(0.23)、人才培养(0.17)、教学(0.16)、PBL(0.13)、实验教学(0.11)、教学模式(0.11)、教学方法(0.10)。陈朝琼等[9]提出地方本科医学院校要明晰人才培养的定位与目标，综合利用区域资源，构建教-科融合、校-地融合、专业-产业融合的多层次的人才培养模式，开展相关教育教学的综合改革，培养适应社会需求、能够为社会提供技术的公共卫生人才。王涛等[10]论述了形成性评价以及教学反馈在PBL相关教学中的重要性与必要性，在一定程度上对医学遗传学PBL教学方案、教学过程和教学效果进行了研究并做了相关的介绍，对于PBL教学模式进行相关的思考，对于未来在医学遗传学领域的研究与开拓提供了新的教学改革思路。初明等[11]在医学免疫学实验教学的相关研究中，选取并实施了基于问题的混合式教学模式，最终结果显示，基于问题的混合式教学对于学生的学习积极性起到了一定的促进作用，能够加强学生的理论思考，以及加深学生对实验内容的理解，提高学生的实验考核成绩与实际操作能力，可提高教学质量和效果，为实验教学改革提供了新思路。

关键词聚类分析所产生的主要聚类有PBL、护理教育、康复治疗师、实验教学、教学改革、医学教育、培训、临床医学、教育、医教结合、医学免疫学、案例教学法、实验诊断学、模拟人、医学教育改革等，且平均聚类模块值(modularity Q,Q)为0.6391，平均轮廓值(weighted mean silhouette S,S)为0.8426。高静等[12]探讨了“医护协同以护为主”教学模式在护理本科生临床护理课程教学中的应用，认为该教学模式可通过医护教学资源整合，提升教学效果，增强护生对护理职业的认同感。王星月等[13]对临床医学专业学位硕士研究生医教协同“五早”培养模式进行探索，从临床技能、科研成果、国际交流、前沿创新等方面，呈现了综合素质人才培养成果，为临床医学人才培养提供了有效经验。

关键词突现分析在一定的程度上可以直观地反映出关键词在短时间内被研究频次骤增情况，也可以形象地对于在一定研究领域中的某些热点问题，随着时间的变化而变化的关系图进行一系列的展示，随着时间的变化，突现词也在变化，这样就能通过这种方式来识别该领域的热门研究趋势[14-17]。在此次研究的关键词突现分析结果显示，突现强度较大的关键词依次为护理教育(9.74)、翻转课堂(7.18)、医学免疫学(5.72)、医学人文教育(4.53)、微课(4.32)、课程思政(4.28)、医教协同(4.03)、医学人文(3.84)和医学院校(3.72)等，且护理教育、翻转课堂、医学免疫学、微课、课程思政、混合式教学、虚拟仿真等关键词突现结束时间为2020年。吴杰毅等[18]探讨了“课程+社团”模式在基础护理技能教学中的应用效果，结果显示该教学模式有效培养了护生学习兴趣，提高了其技能水平，增强了其人文观念，进而促进了护生整体护理观的形成。李萌等[19]探讨了赋权联合BOPPPS教学模式在对于本科生护理等一系列的研究课程教学中的实际应用效果，研究结果显示，该种教学模式可在一定程度上有效地提高学生的科研能力，提高教学的质量。修良昌等[20]探讨了翻转课堂在卫生统计学实验教学中的实际应用效果，研究结果显示，翻转课堂的教学效果相比其他教学效果有着很大的提升，可以提高学生的理论知识水平以及知识应用能力。郭斌等[21]在黑龙江省某医科大学中，随机抽取了一定数量的医学生，并且对于学生的医学人文教育认知进行相关的调查，调查结果不尽人意，结果显示87.3%的医学生不能明确人文教育等相关的概念，此次调查也提示医学教育工作者，医学人文教育应始终贯穿整个教学的过程，并通过学校及教师的正确引导，加强医学生对人文教育的重视与学习。戴军等[22]探讨了医学免疫学课程在线上教学模式下进行“课程思政”的策略，并依次在课前、课中与课后等多个层次与方面进行了总结，阐述并探讨了将理论教学融入“新冠肺炎”抗疫精神的方式和方法，在一定程度上提高了教学的质量。

综上所述，医学教学的研究热点当前集中在护理教育、翻转课堂、医学免疫学、医学人文教育、微课、课程思政、医教协同、医学人文、PBL等，此外护理教育、翻转课堂、医学免疫学、微课、课程思政、混合式教学、虚拟仿真等是医学教学研究的前沿。通过科学数据分析可以明确医学教学的研究热点和教学前沿，不但能加深目前对于医学教学研究的认识，也为未来对于医学教学的研究提供了一定的理论基础，进一步推动医学教育模式的创新，为中国高校的医学教育发展提供新的发展生机。