藥理學(xué)實驗教學(xué)熱點與發(fā)展趨勢可視化分析

劉 霞,張驍骉,邵 毅,楊威虎

(1蘭州大學(xué)基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)院藥理學(xué)教研室, 蘭州 730000; 2蘭州大學(xué)基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)院教學(xué)研究中心; 3蘭州大學(xué)第一臨床醫(yī)學(xué)院; 4甘肅省婦幼保健院藥學(xué)部; △通訊作者)

藥理學(xué)是研究藥物與機體之間相互作用及其規(guī)律的學(xué)科,作為連接基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)和臨床醫(yī)學(xué)的紐帶,是醫(yī)學(xué)生基礎(chǔ)理論學(xué)習(xí)的重點及難點。藥理學(xué)實驗教學(xué)作為藥理學(xué)教學(xué)的重要組成部分,目的是加深和鞏固學(xué)生對藥理學(xué)理論知識的理解。藥理學(xué)實驗教學(xué),對于培養(yǎng)學(xué)生的基本實驗技能、科研能力及創(chuàng)新能力具有重要意義[1]。藥理學(xué)實驗是以實驗動物為研究對象,實驗操作步驟較多,操作復(fù)雜。傳統(tǒng)的實驗教學(xué)模式依靠有限的課堂講授及示教,在學(xué)生創(chuàng)新能力及激發(fā)學(xué)習(xí)興趣方面明顯不足。因此,充分把握學(xué)科發(fā)展的方向及動態(tài),優(yōu)化和改革實驗教學(xué)顯得尤為重要。本文利用R語言和VOSviewer 1.6.18軟件對國內(nèi)關(guān)于藥理學(xué)實驗的研究文獻進行系統(tǒng)分析[2,3],并繪制發(fā)文量、作者及關(guān)鍵詞圖譜,發(fā)掘藥理學(xué)實驗教學(xué)的研究熱點及趨勢,以期為今后的實驗教學(xué)改革提供參考[4]。

1 數(shù)據(jù)來源及研究方法

1.1 文獻來源

本文檢索中國知網(wǎng)關(guān)于藥理學(xué)實驗研究相關(guān)的文獻,共檢索到834篇文獻。在高級檢索選擇篇關(guān)摘,以“藥理學(xué)實驗”精確搜索,限定范圍選擇醫(yī)學(xué)教育。

1.2 納入及排除標準

本文納入藥理學(xué)實驗課程教學(xué)相關(guān)文獻,排除非藥理學(xué)實驗課、機能學(xué)實驗、藥理學(xué)的實踐教學(xué)而非實驗教學(xué)、整合其他課程等文獻。

1.3 數(shù)據(jù)分析

本文將納入文獻導(dǎo)入VOSviewer 1.6.18軟件,對文獻的作者、機構(gòu)、關(guān)鍵詞等進行分析。通過對同義詞及閾值設(shè)定,生成作者合作網(wǎng)絡(luò)圖、關(guān)鍵詞聚類分析圖等。借助R語言對年度發(fā)文量、主題詞及年度熱點趨勢等進行分析。

2 結(jié)果

2.1 年度發(fā)文量情況

本文共檢索到843篇文獻,按照納入排除條件,最終納入726篇。從1984年至2023年的藥理學(xué)實驗研究年度發(fā)文量呈逐年上升趨勢(圖1)。首篇文獻于1984年發(fā)表,發(fā)展歷程大致可分為4個階段:1994-1998年起步期,每年僅有零星幾篇發(fā)表;1999-2006年緩慢增長期,年發(fā)文量增至十幾篇;2007-2014年快速增長期,年發(fā)文量增至五十多篇;2015-至今,年發(fā)文量有所回落,進入發(fā)展穩(wěn)定期。

圖1 藥理學(xué)實驗相關(guān)文獻年度發(fā)文量

2.2 發(fā)文作者及共現(xiàn)分布情況

作者論文產(chǎn)量和網(wǎng)絡(luò)的基本布局分布圖主要通過VOSviewer軟件分析得出(圖2)。這張圖展示了藥理學(xué)實驗教學(xué)研究領(lǐng)域的學(xué)者和研究團隊的分布情況以及他們之間的合作情況。圖中的圓形節(jié)點代表該研究領(lǐng)域的學(xué)者,圓形節(jié)點之間的連線代表不同學(xué)者之間的合作情況[5]。由圖可知薛潔、王燕、陳敏等幾位學(xué)者的發(fā)文量較高。研究作者初步形成5個團體。第一個團隊成員有蘇州大學(xué)的王燕,西南大學(xué)的陳敏,山西醫(yī)科大學(xué)的張軒萍、張明升、李潔。第二個團隊成員有西南大學(xué)的陳怡、胡昌華,首都醫(yī)科大學(xué)的熊杰、徐艷霞、李曉蓉、薛明、唐玉、徐平湘、胡小敏。第三個團隊成員包括蘇州大學(xué)的蔣小崗、梁中琴、盛瑞、賈佳、高博、孫萬平。第四個團體成員包括蘇州大學(xué)的薛潔,新疆醫(yī)科大學(xué)附屬中醫(yī)醫(yī)院的張海英及新疆醫(yī)科大學(xué)的王昕宇。第五個團隊成員有山西醫(yī)科大學(xué)的梁月琴、張煒芳、劉宇。

圖2 作者合作網(wǎng)絡(luò)圖

2.3 關(guān)鍵詞分布

關(guān)鍵詞是對文獻核心內(nèi)容進行提煉和濃縮的詞語,能夠反映某一研究領(lǐng)域的主題分布和特點,而高頻關(guān)鍵詞則反映了某一研究領(lǐng)域的研究熱點和發(fā)展趨勢。關(guān)鍵詞密度圖顏色的明亮代表關(guān)鍵詞被研究的熱度,顏色越亮,表明研究的次數(shù)越多(圖3)。藥理學(xué)實驗教學(xué)的顏色最亮,其周圍的藥理學(xué)、實驗教學(xué)改革也較亮,其他還有“藥理學(xué)實驗”“中藥藥理學(xué)”“PBL教學(xué)法”“創(chuàng)新能力”“實驗教學(xué)模式”“實驗教學(xué)質(zhì)量”等。這些關(guān)鍵詞在一定程度上能反映過去一段時間藥理學(xué)教學(xué)研究的熱點。

圖3 關(guān)鍵詞密度圖

2.4 關(guān)鍵詞聚類與時間軸分析

聚類分析是將數(shù)據(jù)集劃分為若干組或類的過程。研究者通過該方法可以明確藥理學(xué)實驗教學(xué)領(lǐng)域中的主要研究熱點。這些聚類結(jié)果能夠一定程度上反映該學(xué)科的發(fā)展規(guī)律以及未來的研究方向。本文對藥理學(xué)實驗相關(guān)文獻的高頻關(guān)鍵詞進行聚類分析繪制關(guān)鍵詞共現(xiàn)圖譜(圖4),共劃分為3個不同顏色的聚類,分別代表該領(lǐng)域的3個研究方向,圓圈越大,表明關(guān)鍵詞出現(xiàn)頻次的越多:①藥理學(xué)實驗教學(xué),關(guān)鍵詞主要包括藥理學(xué)、實驗教學(xué)質(zhì)量、教學(xué)方法等;②實驗教學(xué)改革,關(guān)鍵詞主要包括虛擬仿真實驗、探索性實驗、中藥藥理學(xué)等;③實驗教學(xué)模式,關(guān)鍵詞主要包括PBL教學(xué)、設(shè)計性實驗、創(chuàng)新能力等。

圖4 關(guān)鍵詞共現(xiàn)圖

為了更加直觀地了解藥理學(xué)實驗教學(xué)研究熱點隨時間的變化情況,本文對關(guān)鍵詞的出現(xiàn)頻次生成可視化時間網(wǎng)絡(luò)來分析研究熱點的變化(圖5)。圓圈顏色的深淺代表研究熱點出現(xiàn)的早晚,其中深色代表熱點出現(xiàn)的時間早,淺色表示熱點出現(xiàn)的時間晚。2018年以來興起的研究熱點,共有7個,分別是虛擬仿真實驗、思政教育、翻轉(zhuǎn)課堂、教學(xué)設(shè)計、微課、雨課堂及評價體系。

圖5 關(guān)鍵詞時間軸分布圖

2.5 研究趨勢分析

本文采用R語言環(huán)境下文獻計量學(xué)包Bibliometrix,對研究熱點進行可視化分析和預(yù)測,分析時間段為1995-2023年(圖6)。2012-2021年9年間關(guān)于藥理學(xué)實驗研究引起了研究者的廣泛注意。2013年之后,藥理學(xué)實驗教學(xué)、實驗教學(xué)改革的研究越來越多和深入。值得注意的是,2021年關(guān)于虛擬仿真實驗的研究開始出現(xiàn)并形成研究熱點,2023年出現(xiàn)課程思政及評價體系。

圖6 關(guān)鍵詞熱點預(yù)測圖譜

2.6 戰(zhàn)略坐標圖分析

本文通過R語言環(huán)境下文獻計量學(xué)包繪制戰(zhàn)略坐標圖,展示出藥理學(xué)實驗教學(xué)研究整體上的一個研究方向(圖7)。根據(jù)主題圖譜顯示,右下角是核心主題,包括藥理學(xué)實驗教學(xué)、藥理學(xué)、實驗教學(xué)改革、中藥藥理學(xué)、藥理學(xué)實驗、PBL教學(xué)法、實驗教學(xué)質(zhì)量、護理專業(yè)、實驗內(nèi)容、醫(yī)學(xué)生;左上角是專業(yè)主題,有教學(xué)設(shè)計、臨床藥理學(xué)、對策、實驗報告、中藥藥理學(xué)實驗及評價體系;左下角是新興主題或者衰落主題,有實踐能力;教學(xué)中的應(yīng)用、傳出神經(jīng)系統(tǒng)介于核心主題和可能成為研究熱點的主題中間。

圖7 戰(zhàn)略坐標圖譜

3 討論

本文采用R語言和VOSviewer軟件對中國知網(wǎng)(CNKI)收錄的藥理學(xué)實驗教學(xué)文獻從發(fā)文量、作者合作網(wǎng)絡(luò)關(guān)系、關(guān)鍵詞共現(xiàn)、關(guān)鍵詞密度圖以及熱點預(yù)測等方面進行計量學(xué)和可視化分析。

從年度發(fā)文量可以看出,藥理學(xué)實驗教學(xué)文獻是處于波動上升的狀態(tài),表明學(xué)者對該領(lǐng)域的研究持久不斷。此外,雖然已初步形成以蘇州大學(xué)、首都醫(yī)科大學(xué)、山西醫(yī)科大學(xué)、西南大學(xué)等合作關(guān)系緊密的代表性研究團隊,但機構(gòu)之間的合作關(guān)系仍較為松散。因此,進一步加強院校之間的交流合作,是促進藥理學(xué)實驗教學(xué)研究穩(wěn)步發(fā)展和創(chuàng)新的有力保證。藥理學(xué)實驗教學(xué)文獻的關(guān)鍵詞密度、共線及時間軸分布圖譜顯示,實驗教學(xué)改革、實驗教學(xué)模式是該領(lǐng)域的重要熱點。同時,虛擬仿真實驗、翻轉(zhuǎn)課堂、教學(xué)設(shè)計、微課、雨課堂及評價體系等方向也受到了廣泛關(guān)注[6,7]。

虛擬仿真實驗是通過計算機模擬實驗操作過程,不需要實驗動物和實驗儀器的一種線上學(xué)習(xí)模式[8]。通過虛擬手段將復(fù)雜抽象的內(nèi)容直觀化、模塊化,學(xué)生可反復(fù)模擬實驗項目,學(xué)習(xí)規(guī)范的實驗操作并運用到真實實驗操作中,激發(fā)學(xué)習(xí)興趣,有利于培養(yǎng)自主學(xué)習(xí)和獨立思考的能力。虛擬仿真實驗彌補了傳統(tǒng)實驗受實驗環(huán)境、實驗資源等限制導(dǎo)致無法實操的不足,是一種先進的教學(xué)手段,近年來成為藥理學(xué)實驗教學(xué)的研究熱點。北京大學(xué)李慧等在藥理學(xué)實驗教學(xué)中引入了虛擬仿真實驗,有助于學(xué)生對復(fù)雜程度較高、操作較復(fù)雜的實驗技術(shù)要領(lǐng)的掌握,提高學(xué)生實驗的成功率[9]。實驗教學(xué)顯著提升了學(xué)生嚴謹求真、實事求是的科學(xué)素養(yǎng),激發(fā)了學(xué)生的科研興趣。

在戰(zhàn)略坐標圖中,PBL教學(xué)法仍是核心主題。這種以問題為基礎(chǔ)、以學(xué)生為中心的教學(xué)方法現(xiàn)已廣泛應(yīng)用于我國醫(yī)學(xué)教育的多個學(xué)科[10,11]。李彩蘭等在藥理學(xué)實驗教學(xué)中實施PBL教學(xué)法結(jié)合開放式實驗的教學(xué)模式,對培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力和綜合素質(zhì)具有重要的作用[12]。在整個實驗過程中,充分發(fā)揮學(xué)生的主觀能動性,體現(xiàn)以學(xué)生為中心,增強學(xué)生解決問題的能力。PBL教學(xué)法結(jié)合開放式實驗的新型教學(xué)模式,是教學(xué)改革的必然趨勢。

綜上所述,隨著藥理學(xué)研究的不斷深入和新藥研發(fā)的需要,藥理學(xué)實驗教學(xué)將面臨更多的機遇和挑戰(zhàn)。在未來的藥理學(xué)實驗教學(xué)中,教師應(yīng)注重培養(yǎng)學(xué)生的實驗技能和獨立思考能力,加強虛擬仿真實驗、PBL教學(xué)結(jié)合開放式實驗等新型教學(xué)模式的發(fā)展動態(tài),不斷提高實驗教學(xué)的質(zhì)量和水平。