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【摘要】以中國知網(CNKI)、萬方數據、重慶維普三大中文全文數據庫收錄的全國24所中醫藥院校在2011—2021年發表的689篇虛擬仿真相關期刊論文為分析樣本,旨在對虛擬仿真技術在中醫藥院校的應用現狀和發展進行介紹和探討。文章借助Excel、NoteExpress文獻統計軟件、RStudio云圖制作等軟件對文獻進行數據提取,并制作圖表,進而從文獻產量、質量、內容、應用領域四個方面進行綜合闡述和評價。結果表明:近十年,各中醫藥院校虛擬仿真相關論文數量增長迅速,但論文質量不高;研究熱點內容多集中在虛擬實驗教學、虛擬篩選、分子對接等方面,且虛擬仿真技術已逐漸滲透到中醫藥領域的各個方面。最后就此次文獻研究中發現的虛擬仿真技術在院校間的發展存在差距,學科發展不均衡,期刊質量有待提高等問題提出建議和方向。
【關鍵詞】中醫藥院校;虛擬仿真;文獻計量學
虛擬仿真技術是在多媒體技術、虛擬現實技術與網絡通信技術等信息科技迅猛發展的基礎上,將仿真技術與虛擬現實技術相結合的產物。該技術發展可追溯到20世紀80年代,最初被美國軍方用于對飛行員和宇航員的模擬訓練。隨著社會不斷進步和科技的不斷創新,虛擬仿真技術逐漸轉向民用,并逐漸應用于教育、醫療、工業、科技、交通等領域[1]。近年來,國外高校在教學中應用虛擬仿真技術方面取得了巨大成果。中國為加快推進信息技術與高校實驗教學的融合,不斷強化優質實驗教學資源的開發與應用,從2010年開始,國務院和教育部出臺了一系列相關政策,大力提倡高校建立虛擬仿真實驗中心。2014年教育部批準了100個國家級虛擬仿真實驗教學中心。2017—2020年,教育部開展普通本科高等院校示范性虛擬仿真實驗教學項目建設工作。為貫徹落實國務院《中醫藥發展戰略規劃綱要(2016—2030年)》[2],中醫藥虛擬仿真技術的開發也正在大力開展,虛擬仿真技術在中醫藥領域的發展與崛起也為中醫藥院校帶來前所未有的機遇與挑戰。近些年,中醫藥高校在學校的建設中,已將虛擬仿真技術廣泛應用于中醫理論、中藥、中醫診治、中醫教育及中醫藥健康服務產業等領域[3]。當前,中國的院校教育是高等教育的主體,是學術成果、論文產出的重要基地。文獻作為科研產出的主要形式,其數量和質量能從側面反映出該領域的研究水平和最新進展[4]。在2011—2021年十年間,中醫藥院校的虛擬實訓平臺建設情況如何?該研究基于文獻計量學的方法,對全國24所中醫藥院校2011—2021年所發表的論文情況進行分析,以期為中醫藥院校學科建設和傳統醫學發展提供參考。
1資料來源與研究方法
該研究以中國知網(CNKI)、萬方數據、重慶維普三大中文全文數據庫為數據來源,以全國獨立法人建制的24所高等本科中醫藥院校為檢索對象,其名稱如下(以首個漢字拼音排序):安徽中醫藥大學、北京中醫藥大學、成都中醫藥大學、福建中醫藥大學、甘肅中醫藥大學、廣西中醫藥大學、廣州中醫藥大學、貴州中醫藥大學、河北中醫學院、河南中醫藥大學、黑龍江中醫藥大學、湖北中醫藥大學、湖南中醫藥大學、江西中醫藥大學、遼寧中醫藥大學、南京中醫藥大學、山東中醫藥大學、山西中醫藥大學、陜西中醫藥大學、上海中醫藥大學、天津中醫藥大學、云南中醫藥大學、長春中醫藥大學、浙江中醫藥大學;選擇數據范圍為期刊論文;選擇時間范圍為2011—2021年;以“虛擬+中醫藥”為主題詞檢索虛擬仿真平臺建設的相關文獻,然后查看題目、摘要、確定文獻是否符合入選標準,如不能確定,則查看內容并進行綜合分析篩選;只納入第一作者或通信作者的論文為該校論文;用Excel軟件,借助Note-Express文獻整理工具和RStudio云圖制作軟件對篩選出的文獻進行文獻產量、文獻質量、文獻內容和應用領域的圖表分析與結果研究。
2圖表分析與結果研究
2.1文獻產量分析。共篩查到全國24所中醫藥院校2011—2021年虛擬仿真相關期刊論文689篇,利用Excel軟件對篩選出的論文按照年份進行統計歸納,生成折線圖(如圖1所示)。從圖1可以看出,從2011年到2021年,全國24所中醫藥院校有關虛擬仿真方面的文獻量總體是增加的;隨著2014年教育部對國家級虛擬仿真實驗教學中心建設的投入,自2014年開始虛擬仿真相關文獻的數量出現明顯增長,且在2015年后增速明顯;2016—2019年間發文量略有下降但保持穩定狀態;2019之后增速明顯,這種增速很大一部分因素是源于國家和教育部對虛擬仿真項目的更加重視[5]。該研究對各中醫藥院校的發文量進行進一步篩選統計,發現發文量位列前五的是北京中醫藥大學(64篇)、南京中醫藥大學(57篇)、山東中醫藥大學(50篇)、廣州中醫藥大學(48篇)和上海中醫藥大學(42篇),其中北京中醫藥大學發表相關文獻最多(如表1所示)。這5所院校也是國家最早興建的中醫藥高等院校,具有良好的學術聲望和優質的科研資源[6],近些年在虛擬仿真平臺建設方面也走在全國中醫藥院校的前列。從表1不難看出,單就發文量來說,各院校間存在明顯差異,這也從側面反映了各院校虛擬仿真技術的各項投入和建設情況的差異,位于東部地區包括北京、上海、廣州、山東等省份地理位置優越、科教規模大的中醫藥大學,其虛擬資源的投入和論文析出情況均優于其他地區院校。
2.2文獻質量分析。文獻質量的評價標準以是否刊載在核心期刊、影響因子、篇均被引頻次、有無基金支持為例說明。一般期刊和核心期刊文獻的參考價值是不同的,核心期刊文獻的質量相對會更高,尤其是影響因子高的核心期刊,比較能夠代表學科研究的發展水平,更能夠受到專家學者認可,有較為準確的科學性和應用性[4,7]。文獻統計結果顯示,CSTPCD核心期刊發文220篇,北大核心期刊發文99篇,CSSCI期刊發文9篇,EI期刊發文2篇,SCI發文2篇。因有的期刊是幾種核心的組合,例如《中醫雜志》既是CST-PCD期刊,又是北大核心期刊。為避免重復統計,借助NoteExpress文獻整理工具進行了查重篩選,最終篩選出核心期刊(包括CSTPCD、北大核心、CSSCI、EI、SCI)十年間的發文量共計233篇,總占比33.8%。在眾多期刊中,將載文量大于10的12個期刊進行了統計(如表2所示),其中4個是核心期刊,總載文量為69篇,占比為10%(69/689)。從表2可以看出,載文量大于10的12個期刊中只有《中國中藥雜志》和《中草藥》的2021年復合影響因子較高(>3)。統計顯示,北京中醫藥大學在《中國中藥雜志》上發文量為19篇,占該雜志總發文量的67.9%。從上述數據可以看出,全國中醫藥院校近十年有關虛擬仿真的核心文獻量偏少;雖然這12個期刊中教育類期刊有4個,但都不是核心期刊,且論文整體以綜述為主,主要以整理前人經驗、系統綜述和Meta分析的論文為主。影響因子是以論文的引用與被引用的數量關系為基礎,反映期刊整體被引情況的指標[8]。論文平均影響因子為10年內平均每篇論文影響因子,期刊的影響因子數值均參考中國知網(CNKI)公示的(2021)復合影響因子。表1顯示,北京中醫藥大學(1.76)、南京中醫藥大學(1.38)、山東中醫藥大學(1.25)、江西中醫藥大學(1.22)和廣州中醫藥大學(1.12)分列平均影響因子前5名。被引頻次是反映學術影響力總量的指標,指該篇論文被其他論文當做參考文獻的次數[9-10],篇均被引頻次為10年內平均每篇論文被引頻次。表1顯示,山東中醫藥大學(8.16)、河北中醫學院(8.06)、南京中醫藥大學(7.28)、湖南中醫藥大學(7.22)和北京中醫藥大學(6.51)分列篇均被引頻次前5名。有無基金項目支持作為判斷論文創新性的依據之一,可以從側面反映出論文質量情況[11]。在所篩選出的文獻中,基金項目析出論文為180余篇,占比總文獻量的26.12%。其中,國家自然科學基金析出113篇,占比基金項目析出論文量的62.78%。
2.3文獻內容分析。借助NoteExpress文獻整理工具對這689篇文獻進行內容的分類篩選,按照文獻內容不同分為四類:實驗教學與基礎教學、科研與臨床、現狀分析與應用評價,以及設計開發與平臺建設;并統計每一類文獻的文獻量,結果如圖2所示。數據統計顯示:關于實驗教學和基礎教學的論文有209篇,占比30.33%,占比最多,且進一步分類統計顯示,在教學類文獻中有2/3是實驗教學方面的,這一點在圖4中得到了有力印證;科研與臨床方面的論文為185篇,占比26.85%;現狀分析與應用評價方向的論文為155篇,占比22.50%;設計開發與平臺建設的論文為140篇,占比20.32%。四類文獻近十年的走勢如圖3所示,各類文獻的走勢圖與圖1多有類似,都是2014年后文獻量增長顯著,在2015年和2019年出現明顯增速,且基礎教學與實驗教學類文獻在2019年之后的增速最為明顯。文獻的關鍵詞是核心內容的提煉濃縮,關鍵詞詞頻能夠反映出該領域的研究熱點和受重視程度[12]。用NoteExpress進行689篇文獻關鍵詞詞頻統計,借助RStudio云圖制作軟件做出關鍵詞云圖(如圖4所示)。圖4顯示,高共性詞頻為虛擬仿真、實驗教學、分子對接、虛擬篩選、腦卒中、教學改革、教學模式、網絡藥理學、虛擬實驗室等。另外,在教學領域的虛擬仿真技術偏重于實驗教學。虛擬仿真實驗教學模式實現了教學實踐與信息技術的融合,已成為當今高等學校實驗教學重要的教學工具之一[13-16];而虛擬仿真技術在科研領域的研究熱點多是在虛擬篩選、分子對接上。基于分子對接的虛擬篩選技術作為新型藥物研究領域的一項重要輔助方法,在研究藥物與機體標靶的作用機制和新型藥品研發過程中發揮著極其重要的作用[17-18]。近幾年,臨床領域的研究熱點是腦卒中,腦卒中常導致人體多方面功能障礙,包括運動障礙、認知障礙和言語障礙,嚴重影響患者的日常生活能力。傳統的康復治療往往需要耗費大量的人力和金錢,效率低下,過程枯燥乏味,不利于患者的長期康復。虛擬技術作為近年來發展迅速的新興康復治療手段,能夠很好地解決上述問題[19]。
2.4應用領域研究。在進一步的應用領域研究中,研究者借助Note-Express對統計文獻進行關鍵詞詞頻提取,借助RStu-dio云圖制作軟件做出關鍵詞云圖(如圖5所示),可以看出虛擬仿真技術已逐漸滲透到中醫藥領域的各個方面,涵蓋中藥學、人體解剖學、機能學、生理學、病理學、藥理學、診斷學、分子生物、生物化學、形態和組織學等教學、科研及臨床的各個方面[20]。有些應用處于深入應用階段,例如:現階段的中藥學虛擬仿真教學體系涵蓋了中藥資源與辨識、中藥炮制與制藥、中藥質量評價、中藥藥效與安全性評價等幾個方面[21-23],其應用逐漸深入;有些應用尚處于起步階段,且存在不足,例如文獻分析顯示中醫診斷的望、聞、問、切四診部分尚缺乏聞診項目[24]。從圖5中也可以了解到存在虛擬仿真在學科發展不均衡的現象,明顯呈現“重中藥、輕中醫”的方向,相對于虛擬仿真在中藥學的應用,中醫學基礎理論研究和發揚中醫學的現代應用較少。
3結論與建議
通過對2011—2021年全國24所院校虛擬仿真技術相關文獻的調研,可以了解到近十年來隨著國圖52011—2021年虛擬仿真相關文獻應用領域關鍵詞云圖家對中醫藥的重視和扶持,有關中醫藥虛擬仿真的建設也在全面開展,論文數量在穩步增長;虛擬仿真技術的應用在中醫藥相關領域形成了相對完善的平臺;且在實驗教學與基礎教學、科研與臨床有較好的發展態勢;而對應的設計開發、平臺建設、應用評價等方面的研究與探索也在日趨完善。同時也發現院校之間發展存在差距、學科發展不均衡、期刊質量有待提高等問題。針對這些問題,給出以下建議:
3.1校際資源共享。各高校虛擬平臺的建設參差不齊,對于沒有經濟條件實現虛擬平臺建設的高校來說,實現校際資源共享無疑是有利的。但目前來看,由于地域性、安全因素、知識產權保護等諸多原因,導致各高校之間的資源相對封閉且不能共享,這不利于國家整體教學和醫療水平的提高。實現資源共享、醫教共建、校際合作,加強虛擬仿真教學向邊遠地區的普及,也需借鑒國外開展虛擬平臺建設的經驗,使有限的資源最大化利用,有利于消減院校差距[25],使虛擬仿真建設逐步進入可持續發展的良性循環。
3.2加強校企合作。近年來,已有不少中醫藥院校結合自身情況,引入校企合作模式。發揮雙方優勢,共同參與研發過程;校企共建虛擬實訓基地;聯合培養專業技術人員等舉措已初見成效。未來,開拓校企合作空間,促進設計開發與技術融合,在虛擬技術還不成熟的學科領域加大投入與扶持力度,不失為削減學科之間虛擬技術不平衡發展的有力舉措[26]。
3.3虛擬引領創新。虛擬技術已經在虛擬篩選、分子對接等科研領域發揮了重要的作用,相對于教學類文章,其核心期刊文章數量多、質量高。如何通過科研轉化支撐實驗教學,形成教學科研相互促進的良性循環,將已有的科研成果轉化為虛擬仿真實驗項目,通過虛擬仿真教學,促進實踐創新成果的提升,是今后需要努力的方向。資源共享,校企合作,增強創新,集體攻關都有利于高質量論文的發表。以虛擬仿真技術為主導的新一輪教育技術的快速發展,有力地促進了中醫學領域面貌極大改觀。雖然有不足,有挑戰,但隨著技術的提升,問題終將迎刃而解,未來的虛擬仿真技術終將在中醫藥領域有更廣闊的發展前景[27]。
作者:賈娟 費宇彤 楊向竹 儲著朗 劉天華 趙淑英 張曉晶 劉佳 單位:北京中醫藥大學中醫學院