基于CiteSpace对国...护理教育中应用的可视化分析_赖秀琳.pdf

软件开发与应用Software Development&Application电子技术与软件工程Electronic Technology&Software Engineering66随着云宇宙的出现，虚拟仿真作为一种数字技术，必然会越来越热。它是通过计算机合成逼真的集视、听、触觉一体化的虚拟环境,并具有高度可视化的3D特征，参与者和观察者通过设备可以沉浸在其中并与之互动，提供身临其境的感觉1。在过去的几十年中，随着虚拟仿真技术的应用和发展，以及其对医疗设备和耗材要求最低的优势，高质量的护理学相关知识虚拟场景逐渐融入到传统的护理教育领域中。在许多国家，虚拟仿真技术也广泛应用于护理学的相关课程教学中，根据美国2018 年的技术使用预测，虚拟仿真技术将在未来 5 年内经历护理领域最大的发展，采用率将从目前的 10%提高到 45%2。另外很多课程的教学形式从线下向线上过度，作为一个新兴领域，越来越多的教育工作者和政策制定者喜欢使用虚拟仿真技术进行护理教育和护理临床培训。目前我国虚拟仿真在护理教育中的研究绝大部分仍是在具体的教学实施、教学评价、教学效果方面，还未有利用科学计量工具对应用情况进行系统分析。而基于知识图谱视角的量化研究则可以更为客观地反应某一领域的研究热点和趋势1。本文利用 Citespace 文献计量学方法，通过知网检索虚拟仿真技术在我国护理教育中应用的相关文献，了解我国虚拟仿真的应用现状、研究热点以及未来发展趋势，为今后虚拟仿真应用于护理教育方面的研究提供参考。1 资料和方法1.1 研究工具Citespace 软件由陈超美博士开发，它是由各种图表组成，展示了知识进步过程和网络结构之间的相关性。除了展示知识元素在某一个学科领域的相对定位外，还有助于代表研究前沿并预先估计学科的进步趋势，目前仍然应用于许多先进的数据可视化和分析工作。鉴于其在学术界的广泛应用，本研究采用 Citespace 来构建虚拟仿真技术在护理教育研究中的知识图谱和进行可视化分析。1.2 数据来源本研究以中国知网为数据库来源，通过“高级检索”功能，以“仿真”OR“虚拟现实”OR“VR”OR“虚拟学习”或“增强现实”或“混合现实”AND“护理教育”为检索词，检索出 556 篇文献，排除报纸、会议、广告、学位论文等剩余 474 篇，最后采用人工方法进行筛选，排除与本研究主题不符合、文章全文资料不完整、数据缺失、题录资料不齐等文献。最后共纳入 431 篇进行可视化分析。2 数据分析2.1 年度发文量 文献年度发文数量表示一个领域受关注的程度。从纳入研究的 431 篇文献中，最早一篇文献为 1999 年，在接下来的十年间，发文量极少，从 2009 年之后发文量呈快速增长趋势，2019 年至 2020 年发文量最多，达到了峰值，之后有稍下降。从发文量的规律发现，社会的发展及虚拟仿真技术的不断成熟和应用，虚拟仿真应用于护理教育中的相关文章也逐渐增多。2.2 研究机构共现 我国虚拟仿真技术在护理教育中的研究机构分析。机构以节点表示，节点的圆环厚度表示发文总数，不同颜色深浅的圆环表示发文时区，节点连线表示机构合作研究发文情况，连线颜色深浅表示合作研究发文的时区。发文前六位的机构是南京中医药大学护理学院、苏州卫生职业技术学院、山西医科大学汾阳学院、吉林大学护基于 CiteSpace 对国内虚拟仿真在护理教育中应用的可视化分析赖秀琳（闽西职业技术学院 福建省龙岩市 364000）摘要：本文为深入了解虚拟仿真技术在护理教育中的整体应用，通过文献计量方法对知网数据库中检索出的文献进行分析，从发文量、发文机构、作者、关键词共现及聚类等分析该领域的研究热点、未来发展空间，为今后虚拟仿真技术在护理教育领域中的应用提供建议。关键词：虚拟仿真；虚拟现实；仿真技术；可视化分析 软件开发与应用Software Development&Application电子技术与软件工程Electronic Technology&Software Engineering67理学院、广州医学院护理学院、复旦大学护理学院。以机构为节点进行可视化分析，获得 308 个节点(N)、115条连线(E)。每个圆圈代表一所机构，圆圈之间连线代表机构间合作关系。从研究机构的共现分析发现，山西省的各院校合作最紧密，由山西医科大学汾阳学院、山西医科大学护理学院、山西中医学院护理学院、山西医科大学第一医院，山西中医院等构成了最大的合作核心群；上海交通大学护理学院、上海交通大学医学院附属仁济医院、上海杉达学院国际医学技术学院等形成了第二大合作核心群，另外还有几个小的合作群，南京中医药大学护理学院虽然发文量最多，但是未有与其他机构进行合作。2.3 研究作者共现 对作者进行可视化分析，获得 410 个节点(N)、304条连线(E)。发文量最多的是孙建萍（6 篇）、刘静馨（6篇），其次是陈沁（5 篇），接着是光青、刘增霞、周雪，发文量均为 4 篇。从图片可以看出，形成了 8 个合作团队，其中孙建萍、周雪、杨支兰、宋丹、孙秋华、周月、牛桂芳、张国华、李红梅、刘爱梅、武文翠等人形成了最大的学术团队群，在该团队中孙建萍、周雪重点在于仿真软件中的案例设计和研制，以弥补仿真软件自带案例数有限的弊端，目的是使得这些昂贵的仪器和设备物有所值3-4，但是这两位作者的方向均在急救护理学课程方面的虚拟仿真研究；刘静馨、陈沁和罗艳华也形成了一个学术团队，他们的研究重点除了学生，还有护理教育者，方法也比较多样化，有质性研究，还有量表的开发及信效度检验5-6；刘霖团队研究重点是虚拟仿真在护理学基础这门课程中的应用7；刘增霞的研究方向为仿真模拟教学中的方法研究，如项目教学法、混合式教学法、理论课堂与实践教学一体化模式8-9；另外，关青重点在于虚拟仿真实训室的建设10。根据普莱斯定律11，核心作者的计算公式为：Nmin=，其中Nmax 为最高产作者所发表的论文数。在本研究中，孙建萍和刘静馨两位作者在此方面的文章最多，均为 6 篇，故 Nmax=6，由公式计算得出 Nmin=1.83,按照定律描述发表文章数量在 2 篇及 2 篇以上的作者为国内虚拟仿真技术在护理教育领域研究的核心作者。本研究中发文量 2 篇的作者共有 74 名，他们的总发文数量为 176 篇，占检索出的所有相关文献总量的 40.8%,低于普赖斯定律规定的理论值 50%，所以虚拟仿真技术在护理教育领域还未形成核心作者。2.4 研究热点分析 通过 citespace 软件对检索的文献进行关键词共现分析，时间区间选择 1999 年-2022 年，时间切片选择默认值“1”，分析的节点类型选择“Keyword”，阈值设置为 50。最终生成 292 个节点，383 条连线，网络密度为 0.009 的关键词共现图谱，见图 1。一个节点代表一个关键词，节点越大表示关键词出现的频率越高；节点之间的连线代表 2 个关键词之间的联系，2 个节点之间有连线表示 2 个关键词共同出现；连线的粗细代表 2 个关键词共现的频率，连线越粗表示 2 个关键词一同出现的频率越高。由于“护理”“护理教育”“教学”“教育”“仿真”等是本研究领域的基础词汇，不能明确的体现目前的研究热点，因此不纳入分析内容。通过图谱分析得到前六位的关键词为“教育方法”“实验教学”“应用”“教学改革”“应用”“急救护理”。说明虚拟仿真的研究仍处于分析该项技术在教学的应用方面，或者仅仅是研究仿真技术在某一门课程中的应用，尚未有针对某一特定的技术的深入研究，仍处于初步探索阶段。2.5 关键词聚类 在检索出高频关键词和中心度的基础上，对关键词进行聚类，得到的图谱包含 292 个节点，383 条连线，网 络 密 度 为 0.009，Modularity Q=0.8199，Mean Sihouette=0.9588，分别大于 0.8 和 0.9，说明聚类特征较为明显，在该领域的研究较为集中。导出 10 个聚类，如图 2。聚类块的位置代表两个聚类的相关程度，从图谱可见有三大聚类群，第一大聚类群包括“#0护理教学”“#2护生”“#6 仿真模型”“#8 护理教育”重点研究法方向为仿真模型，例如高仿真模型人、全功能仿真静脉输液手臂、仿真婴儿模型等，形式较为局限。第二聚类群为“#1实践教学”“#3教学改革”“#4仿真模拟”“#7教学”“#9教育”主要关注虚拟仿真等信息技术在实践教学、人才培养上的应用，以及教育改革等方面。这时已经开始探索虚拟仿真技术应用于具体的课程，教师如何实践才能形成较好的教学模式，从而改善教学效果。但从聚类内容可以看出，当时并未形成较成熟的虚拟仿真软件或者产品，且应用范围较局限，如一些高新技术产业，在护理教育方面仍处理起步阶段。第三聚类为“#5 临床教学”说明虚拟仿真从学校教育延伸至临床教学，进一步扩大了应用范围，使护理专业学生更了解临床，理论联系实软件开发与应用Software Development&Application电子技术与软件工程Electronic Technology&Software Engineering68际，以便更好的踏入临床岗位。3 讨论3.1 虚拟仿真技术创新护理教学策略 护理教育的最终目标是促进理论知识在临床实践中应用，随着信息技术的快速发展和护士队伍的短缺，为了使护理学生更好的适应复杂的医疗环境，减少护理差错和事故，护理教育方式需要转型，护理教育工作者应丰富各种教学策略。而虚拟仿真技术已被证实可以帮助优化教学过程，通过身临其境、高度可视化的 3D 特性来复制现实生活中的医疗环境，来衡量护理学生对知识的掌握以及动手演示操作程序和技术的能力。从关键词共现和聚类分析，研究热点有“教育改革”“仿真模拟”“临床教学”“实践教学”，说明该领域的研究在今后可能会更倾向于模拟护理工作的真实场景。解决学生临床经验不足，导致护理程序错误，危害患者安全的事件发生。通过在虚拟世界展示护理学相关知识、提高护患沟通技巧。护理学中的各类实践操作项目，如：静脉输液、气管插管、心肺复苏等均可在虚拟场景中实现，解决了无法在真人身上练习的弊端。虚拟仿真场景还可以通过减少针刺伤和锐器伤的发生率来帮助学生降低职业暴露的风险，保证护理教育的质量和安全。3.2 虚拟仿真技术在护理教育领域中存在的问题及解决策略（1）硬件设施和软件资源是虚拟仿真技术使用的图 2：导出 10 个聚类图 1：共现图谱软件开发与应用Software Development&Application电子技术与软件工程Electronic Technology&Software Engineering69基本保障，各院校均有建设一定规模的虚拟仿真实训室，我校也投入了大量经费用于虚拟仿真实训室的建设，目前已投入使用了一间集 VR、AR、MR 功能于一体的医学综合虚拟仿真实训室，另外一间占地面积近 200 平的仿真实训室正在验收阶段，马上投入使用。护理学专业课程涉及内科、外科、妇科、儿科、急救等，需要匹配的软件资源非常丰富，但是，目前国内的虚拟仿真实训室中的软件资源比较匮乏，基本是直接购买现成的资源和软件，而这些软件开发的技术人员不了解医学专业，使目前资源大部分只有最基本的功能，且以视频和动画为主，情境创设较为呆板，学生只需要按照提示机械的完成操作任务，未能激发学生的积极主动性。为解决这一问题，各院校可借助国家大力发展虚拟仿真实训室的契机，积极申报相关的科技发明、科研课题、教学成果等项目，逐步完善实验室的资源建设。一旦建成完善的资源，后期的使用成本更低，获得的效益更高。（2）从机构共现图可见各个院校、机构之间合作甚少，仅形成了几个核心合作群，且绝大部分为本地区的合作，因此，各高校、校企合作医院等可通过共同创建科研平台，合作开发软件资源等加强合作。并将虚拟仿真软件等资源通过线上等方式进行共享，创造良好的合作交流环境。（3）从作者共现图可见，未形成核心的作者群，作者之间合作较少，积极共建核心科研团队就显得非常重要，团队科学培育是保持持续创新的核心。各院校护理教育团队可构建“金字塔”式梯队，梯队