生物力學(xué)圖書文獻的篩選與閱讀推廣

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臨床外科醫(yī)學(xué)中，骨科學(xué)、牙科醫(yī)學(xué)多與數(shù)字化信息技術(shù)交叉結(jié)合。近5年來3D打印骨骼材料替代技術(shù)越來越普遍，極大推進了學(xué)科發(fā)展。與計算機技術(shù)相結(jié)合的3D打印技術(shù)、虛擬仿真分析等新技術(shù)手段廣泛應(yīng)用的前提是生物力學(xué)技術(shù)的發(fā)展。生物力學(xué)是當(dāng)前工學(xué)與醫(yī)學(xué)結(jié)合密切的學(xué)科，也是更新頻繁、學(xué)科交叉的領(lǐng)域[1]。然而，在查找生物力學(xué)文獻時，常遇到文獻老舊或者文獻針對性不強的問題，而且數(shù)據(jù)庫中的文獻系統(tǒng)性無法與紙質(zhì)圖書相比。雖然有相關(guān)的生物力學(xué)的期刊可供參考，如《醫(yī)用生物力學(xué)》《生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)雜志》《中國組織工程研究》《系統(tǒng)仿真學(xué)報》等，但從闡述知識的深刻性與學(xué)科的系統(tǒng)性等角度看仍有不足。因此，醫(yī)學(xué)圖書館要在數(shù)量巨大的館藏醫(yī)學(xué)藏書中篩選出具有閱讀價值的生物力學(xué)圖書體系[2]，形成高利用率的生物力學(xué)論著的“集合”并進行閱讀推廣[3]，為骨科學(xué)、牙科醫(yī)學(xué)等學(xué)科研究提供文獻信息支持。

1 研究內(nèi)容、對象與方法

1.1 研究內(nèi)容

根據(jù)中國圖書分類法[4]，以生物力學(xué)為索書號可檢索到G804.6(體育基礎(chǔ)科學(xué)分支)、Q66(生物物理學(xué)分支)、R318.01(生物醫(yī)學(xué)工程分支)3個子目錄。以醫(yī)學(xué)范疇為例，骨科學(xué)、牙科醫(yī)學(xué)是生物力學(xué)、生物工程學(xué)的重點應(yīng)用領(lǐng)域[5]。然而在實際的文獻調(diào)查研究中，含有“生物力學(xué)”詞組的專業(yè)圖書文獻寥寥無幾。根據(jù)標(biāo)題關(guān)鍵詞搜索山西醫(yī)科大學(xué)圖書館(以下簡稱“我館”)館藏，含有“有限元”的圖書僅有6種13冊(2000年后出版的圖書2種)，含有“生物力學(xué)”的圖書僅有39種133冊(其中包括了2000年后出版的圖書33種)。我館屬于地方醫(yī)學(xué)院校圖書館，館藏圖書以生物類、醫(yī)學(xué)類圖書居多。截至2018年6月30日，我館醫(yī)學(xué)專業(yè)圖書中Q類(生物類)圖書24 376冊，R類(醫(yī)學(xué)類)圖書341 601冊。有大量的生物力學(xué)相關(guān)圖書仍然“深埋”在這36萬余冊圖書中，需用科學(xué)化、精準(zhǔn)化的方式將其挖掘出來供有需要的讀者利用。

1.2 研究對象

為了保證信度與效度[6]，選出圖書館內(nèi)生物力學(xué)的中文紙質(zhì)圖書，使用“中國生物醫(yī)學(xué)文獻數(shù)據(jù)庫”確定研究內(nèi)容的主題樹范圍，檢索“中國知網(wǎng)”數(shù)據(jù)庫，搜集下載量最大、被引量最大的前30位文獻作為重點研究內(nèi)容。

1.3 研究方法

1.3.1 主題詞檢索法

根據(jù)生物力學(xué)涉及的主題詞，首先在“中國生物醫(yī)學(xué)文獻數(shù)據(jù)庫”進行主題檢索和同義詞擴展[7]，確定主題樹范圍；隨后在“中國知網(wǎng)”數(shù)據(jù)庫中選擇“專業(yè)檢索”，根據(jù)“生物力學(xué)”同義詞與相關(guān)詞設(shè)置專用檢索式。檢索發(fā)表時間為近10年(截至2018年6月30日)主題詞為“生物力學(xué)”的文獻，共得到470篇，通過Excel進行數(shù)據(jù)比較、計算、匯總研究。根據(jù)研究內(nèi)容，設(shè)置最大下載量和最大被引量兩個組別進行對照，獲取下載量組與被引量組的特征及其文獻的關(guān)鍵詞，劃定研究的范圍，預(yù)測可行的研究深度。

1.3.2 分段比較法

為了比較最有時效性的圖書資源，應(yīng)首先考慮近5年參考文獻。為了兼顧文獻的足夠樣本量，可分別統(tǒng)計近10年(2008-2018年)、近5年(2013-2018年)生物力學(xué)相關(guān)文獻，選取下載量、被引量最大的前30篇文獻。由于近5年下載量與被引量較少，不論單篇文獻還是總體文獻的最高下載量與被引量都遠不及前者的一半，故選擇時間階段為“近10年”。同理，近10年的文獻要比近5年的文獻覆蓋信息更加全面，因此確定前者作為研究對象。

1.3.3 關(guān)鍵詞分析法

篩選出下載量組和被引量組的關(guān)鍵詞組，建立頻度模型。根據(jù)關(guān)鍵詞出現(xiàn)最多的頻數(shù)進行統(tǒng)計分析，建立重點關(guān)鍵詞表，從而有針對性地查找圖書。

2 研究過程與結(jié)果

檢索時間為2018年6月30日，訪問“中國知網(wǎng)學(xué)術(shù)資源總庫”[8]，選擇“專業(yè)檢索”，設(shè)置檢索式為：TI=(‘有限元’+‘FEA’+‘受力分析’+‘矩陣近似’)*(‘生物力學(xué)’+‘骨力學(xué)’+‘生物材料力學(xué)’+‘生物結(jié)構(gòu)力學(xué)’+‘生物結(jié)構(gòu)力學(xué)’+‘生物固體力學(xué)’+‘軟組織力學(xué)’+‘器官力學(xué)’+‘血管動力學(xué)’+‘生物熱力學(xué)’+‘藥物動力學(xué)’+‘血流動力學(xué)’+‘心血管動力力學(xué)’+‘生物流體力學(xué)’+‘生物熱力學(xué)’+‘運動生物力學(xué)’)。選擇發(fā)表時間為10年內(nèi)，檢索為共得到470篇文獻。

對下載的全部生物力學(xué)相關(guān)文獻進行統(tǒng)計分析后發(fā)現(xiàn)，將下載排名前30的文獻與被引排名前30的文獻統(tǒng)一為單個數(shù)據(jù)集合，共50條記錄。其中高被引且高下載的文獻有10篇，通過研究該文獻集合篩選出文獻所屬的中圖分類號[4]。最終，分類結(jié)果集中為6個中圖索書號，其中R318.01(生物工程)和R687.3(骨骼手術(shù))是最高的索書號，分別為21篇與14篇文獻，是生物力學(xué)涉及最密集的兩個領(lǐng)域。此外，R783.5是“口腔正畸學(xué)”，也是生物力學(xué)常應(yīng)用到的領(lǐng)域；D919和U467.14是中圖法在生物與醫(yī)學(xué)領(lǐng)域之外的圖書分類，分別是政治、法律(D類)中的“法醫(yī)學(xué)”，交通運輸科學(xué)(U類)的“安全、沖撞、破壞試驗”，也是相關(guān)科學(xué)與生物力學(xué)交叉學(xué)科的主要應(yīng)用領(lǐng)域。

2.1 文獻分析

本文根據(jù)“生物力學(xué)”同義詞與相關(guān)詞建立專用檢索式，檢索近10年主題詞為“生物力學(xué)”的文獻。在470篇文獻中，選擇“被引量”和“下載量”排名前30的文章，得到“被引頻次排名前30的文章”和“下載頻次排名前30的文章”(簡稱“高被引”“高下載”)。其中，高被引和高下載有10篇文章重合。

高被引文獻的明顯特點是有基金支持的文獻達到70%以上，其中國家自然基金項目有10項，占全部項目的三分之一；高下載文獻的明顯特點是文獻多為博士、碩士論文。

2.2 文獻關(guān)鍵詞統(tǒng)計分析

歸納被引頻次排名前30的文獻與下載頻次排名前30的文獻，共匯總關(guān)鍵詞組244個。這244個關(guān)鍵詞中包含重合、冗余內(nèi)容，如與關(guān)鍵詞“有限元”相關(guān)的名稱包括“三維有限元”“有限元分析”“有限元模型”“三維非線性有限元分析”“有限元法”“有限元技術(shù)”等，與關(guān)鍵詞“關(guān)節(jié)”相關(guān)的名稱包括“全膝關(guān)節(jié)置換”“膝關(guān)節(jié)”“髕股關(guān)節(jié)”“關(guān)節(jié)線”“脛股關(guān)節(jié)”“脛距關(guān)節(jié)”“慢性踝關(guān)節(jié)不穩(wěn)定”“關(guān)節(jié)軟骨”等。因此，需從同義詞或近義詞中提取出關(guān)鍵詞。我們使用通配符“*”代替關(guān)鍵詞前后的字段[9]，可形成通配關(guān)鍵詞，如關(guān)鍵詞“*椎*”的相關(guān)詞有“頸椎間盤”“上頸椎”“頸椎”“椎板”“椎間盤”“椎體成形術(shù)”等，關(guān)鍵詞“*牙*”的相關(guān)詞有“牙槽”“牙種植體”“前牙壓低”等。根據(jù)詞法分析，將近義詞、同義詞歸納成12個核心關(guān)鍵詞組(表1)。

表1 12種生物力學(xué)關(guān)鍵詞組的數(shù)量與占比

2.3 關(guān)鍵詞篩選分析

對12個關(guān)鍵詞組進行分析發(fā)現(xiàn)，“有限元”“生物力學(xué)”兩個詞組的數(shù)量共占244個詞組的39.8%，遠高于其他單類。從學(xué)科的角度，有限元方法與力學(xué)關(guān)系密切，幾乎所有力學(xué)知識都需應(yīng)用有限元分析(Finite Element Analysis)[10]。因此，“有限元”“生物力學(xué)”名稱特性凸顯，屬于顯性關(guān)鍵詞組，需關(guān)注其后的隱性關(guān)鍵詞組，以便能夠挖掘更多的相關(guān)書籍。

除顯性關(guān)鍵詞組外還有10個隱性關(guān)鍵詞組(圖1)，其中“關(guān)節(jié)”“*椎*”“損傷”這3組占到隱性關(guān)鍵詞的50%(占全部關(guān)鍵詞組的30.1%)。

圖1 除顯性關(guān)鍵詞外的10種隱性關(guān)鍵詞組所占比例

3 討論

只有保證文獻的查全率和查準(zhǔn)率，才能保證研究的信度與效度[11]。由于生物力學(xué)研究不僅涉及生物體內(nèi)的剛體力學(xué)，還涉及生物體內(nèi)的流體力學(xué)(血液、淋巴液等)、運動力學(xué)等，因此我們需拓展生物力學(xué)的相關(guān)內(nèi)容，將研究領(lǐng)域覆蓋到血液動力學(xué)、器官力學(xué)、人體體液動力學(xué)等。

若采用主題檢索，則“車輛工程設(shè)計”“安全防護”等內(nèi)容也包含在內(nèi)，超出了醫(yī)學(xué)的領(lǐng)域，因此采用篇名方式檢索最為妥當(dāng)。

醫(yī)學(xué)、生物學(xué)文獻的推廣要抓住其研究的“學(xué)科剛需點”。分析最近發(fā)表的文獻和下載量、被引量排名靠前的生物力學(xué)文獻，發(fā)現(xiàn)其參考文獻中大部分以期刊為主，圖書文獻極少，有的甚至無參考文獻。這可能是由于撰寫者比較難找到與其研究相關(guān)的生物力學(xué)系列圖書。因此，根據(jù)表1中篩選出的12個關(guān)鍵詞字段，可找到書名不體現(xiàn)生物力學(xué)而內(nèi)容與之密切相關(guān)的圖書，如《關(guān)節(jié)軟骨》《足外科》《骨關(guān)節(jié)功能解剖學(xué)》。這3部書籍都是生物力學(xué)經(jīng)典著作，但字面上均未體現(xiàn)“生物力學(xué)”“有限元”等提示性字樣。選定表1中篩選出的關(guān)鍵詞“關(guān)節(jié)”“軟骨”“*足*”，可在我校圖書館流通借閱系統(tǒng)中找到3種經(jīng)典的圖書：《關(guān)節(jié)軟骨》(索書號R684-51/WXC)[12]、《足外科》(舊版索書號64.4555/MBY)[13]、《骨關(guān)節(jié)功能解剖學(xué)》(索書號R322.7/GDY)[14]。

被引頻次排名前30位的文獻的參考文獻絕大部分都是期刊，圖書論著極少，如《醫(yī)用生物力學(xué)》[15]、《骨力學(xué)》[16]、《骨科生物力學(xué)》[17]。

為體現(xiàn)研究內(nèi)容統(tǒng)一化和標(biāo)準(zhǔn)化，篇名選擇“生物力學(xué)”或含“有限元”，檢索方式為“精確”，并在著作名后標(biāo)注“[M]”以及著者名，最終得到出版時間排序的6種生物力學(xué)文獻的作者、發(fā)表年份、被生物力學(xué)相關(guān)文獻引用的頻次、出版后年均被引頻次等檢索結(jié)果(表2)。

表2 6種生物力學(xué)圖書的檢索結(jié)果

比較6種生物力學(xué)著作被生物力學(xué)相關(guān)文獻引用的頻次，發(fā)現(xiàn)著作名越接近檢索研究關(guān)鍵詞，被引用的概率越大。如《骨科生物力學(xué)》，圖書名稱與關(guān)鍵詞字段高度一致，其被引頻次高達165次。著作名稱與生物力學(xué)關(guān)鍵詞相關(guān)越小，被引用的概率越低，則被研究人員借鑒、閱讀的概率也越小。

本文采用分類比較并輔以數(shù)據(jù)圖的方式，從244個主題詞組中篩選出12組生物力學(xué)關(guān)鍵詞組。這種篩選方法在小眾化或交叉學(xué)科文獻資料的閱讀推廣中具有示范作用。在12組關(guān)鍵詞中，除了兩個顯性詞組外，其余10個隱形詞組分類比較后得出頻度分布圖，這也是一種非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)(Non-Structured Data)的處理過程[18]。根據(jù)這些關(guān)鍵詞組，可有針對性地查找生物力學(xué)圖書資料，而不再拘泥于只從篇名查詢。此外，還可選擇相關(guān)生物力學(xué)專家查詢其著作，如戴尅戎主編的《肩部外科學(xué)》[19]，金德聞、張濟川等編著的《康復(fù)工程與生物機械學(xué)》[20]等。這些圖書中包含有針對“生物力學(xué)”和“有限元”分析內(nèi)容的論述。

4 結(jié)論

生物力學(xué)的經(jīng)典圖書出版年份早，存量不多，大都屬于總論型圖書[21]，應(yīng)當(dāng)做好文獻保護工作，以便長期參考。結(jié)合醫(yī)學(xué)圖書館資源建設(shè)中存在的實際問題，通過研究生物力學(xué)領(lǐng)域中高被引、高下載文獻，在對生物力學(xué)圖書文獻的篩選策略進行優(yōu)化的基礎(chǔ)上，我們設(shè)計針對生物力學(xué)圖書的篩選辦法，對指導(dǎo)該領(lǐng)域的文獻閱讀、文獻研究具有重要現(xiàn)實意義。此外，要擴展生物力學(xué)圖書文獻的研究范圍，多關(guān)注工程、交通、運動科學(xué)、計算機科學(xué)等交叉學(xué)科方面的論著，同時還要多收集生物力學(xué)相關(guān)會議論文集，形成綜合專業(yè)學(xué)科體系，以推進特色科研圖書閱讀推廣[22]，提高醫(yī)學(xué)圖書館館藏資源利用率。