国内医学生理学实验教学研究现状与热点分析

蔺美玲,吴佩润,杨雯景,王竞秋,王晨昱,张小郁,陈红梅△

(1兰州大学基础医学院生理学教研室, 兰州 730000; 2兰州大学基础医学院教学研究中心; 3兰州大学第二临床医学院; 4兰州大学第一临床医学院; 5兰州大学基础医学院免疫学教研室; 6兰州大学基础医学院病理学教研室; △通讯作者)

医学生理学实验是医学专业学生的专业必修基础课,承载了夯实生理学基础、连接临床、提高学生实践能力的作用。以往实验教学被认为是理论教学的辅助教学手段,多为理论教学的附属配套课程。近20年来,随着教学研究的发展与深入,实验教学的功能逐渐被重视起来。医学生理学实验教学研究与改革必定遵循新时代背景下医学教育创新发展的指导方针[1],推进医学教育课堂改革,强化现代信息技术与医学教育教学的深度融合,探索智能医学教育新形态[2]。然而,目前针对生理学实验教学的研究现状与热点的研究仍为空白,更缺乏基于文献计量学分析的相关研究。

本文研究了中国知网自建库至2023年11月15日以来发表的医学生理学实验教学论文,采用文献计量学方法,借助可视化数据分析手段,全面梳理医学生理学实验教学研究的年度热点趋势、期刊分布、领军机构等信息,并对今后研究的热点与方向提出相应预测,以期为深化与拓展相关研究与实践提供参考依据。

1 数据来源与研究方法

1.1 数据来源

医学生理学实验相关的中文文献来自中国知网。本文通过高级检索方式,检索时间截至2023年11月15日。中文检索词为“生理学实验”和“教学”,检索字段为主题字段。

1.2 纳入排除标准

本文纳入数据库建库以来至2023年11月15日已发表的医学教育类别的生理学实验教学相关文献,排除报纸、年鉴、咨询与新闻报道等。筛选排除主题中包含“动物生理学、植物生理学、运动生理学、病理生理学、高职高专院校、留学生、研究生”的相关文献。

1.3 数据分析

本文将纳入的文献导入VOSviewer 1.6.20软件,对文献的发刊时间、作者、机构、期刊与关键词等信息进行收集与整理。在完成相关词汇的筛选与同义词合并及阈值设定后,通过对高频关键词、高产作者间的合作关系等进行映射分析形成网络聚类图。聚类图由网络节点及其间的连接线构成,节点表示关键词与作者等被分析的元素,而其大小即表示该节点出现的频次,各节点间的连线代表了节点共现或相互合作关系,而不同节点与连接线的颜色则表示不同的聚类关系。在对聚类图谱作适当布局调整后,呈现最终效果。通过R语言Bibliometrix包(http://www.biblimetrix.org)辅助展示了年度热点变化趋势、战略坐标,其中跨度横线代表了热点的暴发年份,而球体大小指代该热点内容在该跨度内出现的频次大小。文献发表时间分布利用Microsoft Office16 Excel绘制。

2 结果

2.1 文献检索结果

本文检索共获得生理学实验教学相关中文文献1 133篇,经过筛选、排除主题或内容不符的无关研究478篇,最终纳入655篇相关文献并对其进行计量学分析。

2.2 年度发文量

国内对医学生理学实验教学的研究始于1985年,1985年至2000年期间,年发文量低于10篇。自2000年后国内学者开始关注医学生理学实验教学的研究,发文量虽有波动但整体呈现上升趋势,其中发文高峰出现在2008年(46篇)。自2020年起,年度发文量呈现明显下降趋势,见图1。

图1 医学生理学实验教学研究年度发文量

2.3 载文期刊分布

655篇研究文献中筛除会议论文62篇(中国生理学会第7-11届全国生理学教学研讨会论文),593篇研究论文发表于249种期刊,其中269篇由发文量前二十的期刊刊发,占全部发文量的45.03%。发文量前三的期刊是《基础医学教育》(69篇)、《卫生职业教育》(53篇)和《中国高等医学教育》(29篇),占发文量前二十期刊发文总量的45.36%。除发文量前六的期刊外,其余期刊的总发文量均小于10篇,见表1。

表1 医学生理学实验教学研究发文量前20的期刊分布

2.4 发文作者及合作关系

发文数量前二十的作者,发文量均在5篇以上,共发表论文161篇,占发文总量的24.58%。其中发文量第一的作者为裴建明,共发文12篇,具体数据见表2。

表2 医学生理学实验教学研究发文量前20的作者统计

本文通过梳理作者之间的合作关系,发现研究者主要形成了五个合作团体,见图2。第一团体包括裴建明、张淑苗、冯娜、顾晓明、李娟等12位作者;第二团体包括迟素敏、周京军、张海峰、高峰、刘亚莉等12位作者;第三团体包括肖赞英、肖丹琴、朱娟霞等9位作者;第四团体包括殷玥、余璐等6位作者;第五团体包括王跃民等4位作者。

图2 作者合作关系

2.5 发文机构

655篇论文来自于298所机构,发文量前二十的机构共发表论文192篇,占总发文量的29.31%,见表3。发文机构主要集中在各医学院校,其中发文量前三的机构分别是空军军医大学(19篇)、中山大学(16篇)以及山西医科大学(14篇)。

本文梳理各发文单位之间的合作关系,发现了两个有合作关系的团体,但是联系不紧密,未形成良好的合作团体,见图3。

图3 医学生理学实验教学研究发文机构合作关系

2.6 高频关键词与聚类分布

655篇研究文献共出现关键词1 338个,以出现频次3为标准,共梳理出43个关键词,出现频次前二十的关键词为生理学实验、实验教学改革、翻转课堂、教学方法、教学模式、虚拟仿真实验教学系统、PBL教学法、教育、微课、设计性实验、护理专业、计算机辅助教学、应用、教学质量、创新能力、体会、教学效果、TBL教学法、动物实验和多媒体教学。除排名前七的关键词,其余关键词出现频次均少于20次,其中排名15之后的关键词出现频次均低于10次,各主题词的联系强度也随排名呈下降趋势,见表4。

本文将筛选出的关键词进行聚类分析,共梳理出5个主要的研究主题,见图4。主题1由10个关键词构成,包括生理学实验、翻转课堂、微课、混合教学、应用、药理学、病理生理学、TBL教学法、自主学习、护理专业。主题2由7个关键词构成,包括PBL教学法、创新能力、实验设计、慕课、探索、教学体会和科研。主题3和主题4均由4个关键词构成分别是传统实验、实验考核、考核评价、虚拟仿真实验系统和教学模式、设计性实验、综合性实验、中医药院校。主题5由3个关键词构成,包括教学改革、动物实验、3R原则。

图4 医学生理学实验教学研究高频关键词聚类分析

2.7 年度研究热点趋势

医学生理学实验教学研究年度热点趋势如图5所示。近十年来,翻转课堂、微课、虚拟实验、教学模式、教学改革、PBL教学法等新兴教学改革方法与手段得到了更多的关注。

图5 医学生理学实验教学研究年度热点趋势

2.8 战略坐标图分析

医学生理学实验教学研究战略坐标图分析见图6。成熟度高的孤立主题为虚拟实验室、实验考核的标准、护理专业的生理学实验教学研究;重要且发展良好的研究主题集中在实验教学改革、综合性实验、教学方法的改革与应用、翻转课堂等;实验设计成为边缘主题,还没有良好的发展,刚刚涌现也许即将消失;对于实验课教学效果与教学改革的研究对本领域很重要,但是目前还未获得良好的发展。

图6 医学生理学实验教学研究战略坐标图

3 讨论

3.1 研究现状

1985年至2023年期间医学生理学实验相关的教学论文发文量呈现先上升后下降的趋势。1985年至2000年期间发文量低,对于医学生理学实验教学的研究处于萌芽阶段。自2000年后,国内学者开始关注医学生理学实验教学研究,发文量虽有波动但整体呈现上升趋势,且发文量维持在较高水平。自2020年起,年度发文量呈现明显下降趋势。同时教育部发布的关于《一流本科课程建设的实施意见》中强调以学生为主的教学模式的创建以及教师教学创新大赛的举办引起研究者对课程建设的深度思考,研究者开始寻找更恰当的切入点,发文量进入冷静期。发文量前二十的期刊发文量占全部发文量的45.03%。发文量前三的期刊占发文量前二十期刊发文总量的45.36%。该结果可视为该研究领域核心期刊群初步形成,这些期刊更愿意接受医学生理学实验教学研究的文章。我们分析期刊所属数据库可见,目前医学生理学实验教学研究的高质量论文有待进一步提升,研究者需要进行更深入的思考与设计,将研究水平向更高层次推进。

研究论文的作者数量及其所属机构的统计分析可以反映医学生理学实验教学研究团队的情况[3]。发文量前二十的作者贡献了总发文量24.58%的论文,其中裴建明为发文量最高的作者,也表明该作者对于生理学实验教学研究领域的持续关注度较高。但大多数作者为瞬时作者[3]。在近40年的时间内,74.75%的作者发文量仅为1篇,未能将该研究持续深入,形成系统化、持续化的研究课题。权威的多产作者群是一个学科专业领域形成核心团体的重要条件[4]。我们通过聚类分析,梳理出5个合作团体,对照作者所属机构发现,合作团体多属于同一区域、同一机构内合作,跨地区、跨机构的合作研究较少,难以形成具有重要影响力的创新成果[3],且尚未形成核心作者群,缺乏领军人物和延续性。客观原因之一可能是受到不同地区经济发展、教育改革推进程度差距的影响。不同院校学情、校情、教情存在明显差异以及教学研究受重视的程度与研究水平相去甚远,总体发展不够均衡[5],导致实践类课程在教学内容、教学方法、教学理念的选择上存在较大的差距,使得合作研究存在困难。同一区域、同一机构内合作,也说明论文合著现象普遍,论文合著是现代科技发展的必然趋势[6],同时也符合最省力法则[7]。

发文机构主要集中在各类医学院校,发文量前二十的机构发文量占总发文量的29.31%,发文量最多的机构是空军军医大学。这与作者发文量统计中发文量前10的作者中有6人为空军军医大学相一致。我们梳理发文机构也发现各机构之间并未形成良好的合作关系,这与作者合作团体多为同机构内合作相一致。各团体之间的交流合作关系有待进一步提升。未来期待有更多的研究者团队开展深入研究,并通过加强团队作者之间的联系与合作,建设更高质量的研究团队,进一步推动医学生理学实验教学研究的发展。

3.2 研究内容与热点问题

主题与关键词是一篇文献的内部特征,对文献的主题与关键词进行分析,有助于了解文献的基本概貌,加深对该研究领域的理解[3]。本文共筛选出43个高频关键词进行聚类分析,梳理出5个主要的研究主题,揭示了当前医学生理学实验教学研究的概况与热点问题。

主题1由10个关键词构成,主要关注教学方法与教学模式研究,结合年度热点趋势分析可以看出近十年来翻转课堂、混合教学、微课、TBL教学法、自主学习成为研究者关注的热点。传统医学生理学实验教学基本教学流程即讲解-操作-实验报告的三步曲[8]。该教学法固然有其优点,但无法有效承担培养学生创新思维和创新意识的任务[9]。为适应新医科建设背景下对医学教育提出的新要求,改进现有的教育教学模式是培养应用型人才的必然趋势。同时近年来数字技术的飞速发展,为研究者提供了创新教学方法与教学模式的有效支撑。教师通过教学改革,将新的教学模式和方法应用到医学生理学实验教学中,更注重培养学生的学习兴趣,提高自主学习能力,从而实现知识探究、能力达成与价值观塑造的教育教学目标[9]。主题2由7个关键词构成,在关注教学方法的同时也关注了教学内容与学生创新能力的培养、科研与教学的关系以及教师个人的教学体会。教师除了关注学生本课程的学习以外还要关注跨学科领域,通过新的教学模式培养学生的创新思维。主题3重点关注教学效果评价的研究,力图寻找到普适性的有效评价方式或标准。主题4则侧重于实验设计与教学模式的研究。这两个主题通过不断优化教学方法和评价策略、反馈学生学习效果,提高学生对科学研究的兴趣,培养具备自主学习能力、科学研究思维和创新能力的医学综合型人才[10]。主题5关注到实验教学当中实验动物的福利问题。

我们将研究热点进行战略坐标分析,发现重要且发展良好的研究主题集中在实验教学改革、综合性实验、教学方法的改革与应用、翻转课堂等,通过更深入的研究与分析,能够形成系列研究主题。关于实验课教学效果与教学改革的研究对本领域很重要,但是目前还未获得良好的发展,可以重点关注。

国内医学生理学实验教学研究正处于深入发展阶段,新兴的各类教学模式是当前研究的热点内容,但相关研究者与研究机构相对分散,没有形成良好的合作团体。跨机构与跨区域的研究合作将有效推进具有中国特色的创新模式和体系的发展与凝练[11]。教师从调整教学内容、优化课程体系、改革教学模式、加强先进教学方法与手段在教学中的应用、提高学生的学习兴趣、培养学生解决实际问题的能力等方面入手,促进教学水平的提升,推进医学生理学实验教学改革的高质量发展。