首页 > 论文范文 > 教育综合论文 > 高等教育论文 > 游戏应用于医学教育研究现状的可视化分析

游戏应用于医学教育研究现状的可视化分析

2024-07-15 35 上传者：管理员

摘要：背景游戏是医学教育中一种新兴的教学工具,其被认为是一种潜在的、有吸引力的补充学习形式。近年来对于游戏应用于医学教育的研究逐渐增多,但国内相关研究发展较慢。回顾在医学教育中使用游戏的相关研究文献,全面了解该领域发展现状及热点,有利于促进我国医学教育研究领域的发展。目的分析游戏应用于医学教育研究的现状,为今后游戏应用于医学教育相关研究提供借鉴与参考。方法于2023年2—4月,借助CiteSpace 6.1R6、Microsoft Excel 2019软件,以“game”and“medical education”为主题,从Web of Science核心合集数据库(WoSCC)检索2013-01-01—2023-02-26共11年间的相关文献,对发文量、作者、国家/机构、关键词、爆发词等进行可视化分析。结果最终纳入652篇英文文献。近11年发文量总体呈上升趋势,美国是发文量(201篇)、中心性(0.48)位居第一的国家,第二和第三分别是加拿大(67篇,中心性0.15)和英国(56篇,中心性0.47)。加拿大多伦多大学以发文量21篇成为发文总量最多的机构。高频关键词包括医学教育、教育、严肃游戏、模拟和表演。关键词突现分析中突现程度最高的关键词是严肃游戏(突现强度3.4)。结论目前,游戏在医学教育中的应用越来越引起学者们的关注,研究热点主要集中在不同游戏在人才培养过程中发挥的作用,但没有高质量的证据为教育者提供证据式建议。我国在该领域仍需进一步探索,需要教育工作者们在教学过程中更多地应用游戏,以更好的对其有效性进行验证,促进医学教育的发展。

关键词：
CiteSpace
GBL
可视化分析
游戏
高等教育
加入收藏

游戏应用于学习（GBL）是指在教育背景下使用教育游戏或游戏的某些方面，其被认为是一种潜在的、有吸引力的补充学习形式，可以改善教育效果，并已被用于所有级别的教育，包括小学、中学和高等教育[1,2,3]。在医学教育中运用GBL模式进行教学并不罕见。例如，为提高医科学生对必修课程、技能训练以及疾病的认知而设计的课堂游戏测验或挑战[4,5,6,7]。随着现代科学技术的快速发展和教育概念的更新，GBL目前正在快速发展，成为教育领域一种有趣和创新的教学方法[8]。医科学生作为高等教育的受益者，其更容易接受新事物并热衷于应用现代技术，因此各种有趣的游戏在医学教学中也更频繁地使用[9,10]。而游戏因其具有改善医疗实践和教育的潜力，且容易被学生接受并提高其学习的积极性，故而逐渐受到国内外研究学者的关注。但目前针对游戏应用于医学教育领域的现状分析的报道较少，本研究借助Cite Space 6.1R6软件[11]、Microsoft Excel 2019软件，聚焦2013-01-01—2023-02-26游戏应用于医学教育的研究，对研究现状进行系统分析，为未来游戏应用于医学教育的进一步研究提供借鉴与参考，现报道如下。

1、资料与方法

1.1 数据来源

由于中国知网（CNKI）所检索文献数目仅43篇，无法满足文献计量要求，因此本研究于2023年2—4月，仅从Web of Science核心合集数据库（Wo SCC）选取文献进行分析。通过对同义词（“game”“play”“medical education”“medical teaching”）进行词义、检索文章内容分析，限定检索主题为“game”and“medical education”，采用高级检索，检索时间限定为2013-01-01—2023-02-26，仅选取英文原创文章和综述类的文献来源，通过阅读文章题目及摘要剔除符合以下标准的文献：（1）作者、年份等数据信息不完整；（2）重复发表的文献；（3）与“游戏”和“医学教育”主题不相关的文献。将来自Wo SCC的文献数据导入Cite Space软件按要求进行数据清洗去重，筛除可能存在重复的文献，最后得到652篇文献。

1.2 研究方法

使用Cite Space 6.1R6软件对筛除后的文献数据进行发文量、作者、国家/机构、关键词、爆发词等可视化分析。由于2023年所经过时间过短，发文量尚无法完全统计，故根据近年实际发文量，以发文年份为横坐标，年度发文量为纵坐标，利用Microsoft Excel 2019软件对年度发文量做出趋势线（虚线），并显示预测函数为y=5.845 5x-117 37（图1）。论文发表年份与论文发表量之间的相关性（R2）系数为0.258 9[12]，并对年发文量、前10国家发文总量和年度发文量进行图谱绘制。

2、结果

2.1 发文量统计

2.1.1 年度发文量统计：

从图1可以看出来，2013—2023年，“game”and“medical education”的发文量总体呈线性上升趋势（虚线），坐标标注点为实际年度发文量（实线），尤其在2017年，MARTÍN-GUTIÉRREZ等[13]发现虚拟技术可使教育机构受益，其打破了传统教育的界限，这在一定程度上引起了学术界关注；作为回应，出版物的数量开始快速增加。根据近年发文量预测函数，对2023年全年发文量做了预测，约88篇（图1）。2.1.2国家间的发文量统计：图2示美国是游戏应用于医学教育研究领域发文量最多（201篇）和中心性（0.48）最高的国家[14]，英国和加拿大分别排第二和第三。中国在该领域的研究影响力不如美国、英国等其他高中心性国家，这可能是由于缺乏高质量的研究成果。但从2019年开始中国在该领域的发文量呈上升趋势（图3）。

2.2 研究机构分析

发文量在6篇以上的机构共有16个，主要为各大高校及相关医学院，其中多伦多大学（21篇，加拿大）发文数量及中心性排名第一，其次是麦吉尔大学（加拿大）、托马斯杰斐逊大学（美国）、麦克马斯特大学（加拿大）、华盛顿大学（美国）等。除了多伦多大学的中心度为0.02外，其他机构的中心度均为0。这表明机构间的合作较少，需要加强合作。

2.3 关键词分析

2.3.1 关键词共现统计分析：

关键词是指研究成果中起关键作用、最能代表成果中心内容并反映出文章所在领域研究热点特征的词或词组[15,16]。节点代表关键词，节点大小代表关键词共现频次，节点越大代表关键词共现频次越大；节点间的连线表示关键词间的共现强度，连线越粗代表作者间的联系越密切，关于游戏应用于医学教育的研究关键词见图4。“医学教育”“教育”“严肃游戏”“模拟”和“表演”的出现频率较高（分别为195次、130次、123次、79次和74次），成为图中的五个核心节点。与此同时，“游戏”“学生”“虚拟仿真”“技能”和“电玩”等出现次数都大于50次。

2.3.2 关键词聚类分析：

关键词的聚类图谱可以表明该领域的不同研究关注点。使用Cite Space创建9个知识地图的关键词共现集群（图5），包括“自我管理”“腹腔镜检查”“新生儿抢救”“系统复习”“增强现实（AR）”“放纵饮酒”“教育游戏”“医疗”“机器学习”。集群#0（自我管理）是颜色最深和节点数最多的集群，但其不在十大共现关键词中，表明其可能出现在研究的早期阶段，不是当前的研究重点和方向。集群#1（腹腔镜检查）、集群#2（新生儿抢救）和集群#3（系统复习）拥有较亮的颜色和较大的范围，表明其是最近形成的集群和目前最热门的研究热点和方向。

图1“game”and“medical education”主题年度发文量

图2 发文量前10国家的发文总量及中心性

图3 发文量前10国家的年度发文量

2.4 突现词分析

突现词指的是文献中的关键词在一定时间段被引频率明显升高[17]。得到近11年游戏应用于医学教育领域的10个最强突现词，包括“电子游戏”“教育游戏”“外科学”“健康”“验证”“外科学教育”“外科技能”等，其出现的时间段见图6，游戏应用于医学教育研究的突现词分为以下四大类：游戏类别、人才培养、学科种类、反馈。游戏类别聚类下的突现词包括电子游戏、教育游戏、严肃游戏，这与游戏形式的转变有着很大的关系，例如从最初的卡牌游戏到电子游戏、虚拟仿真游戏的转变；人才培养聚类下的突现词包括洞察力、风险、健康、外科技能，这表明游戏的制定是有一定的目的，旨在着重培养受教育者某一方面的能力（提高洞察力、规避意外风险、提高外科技能、进行健康宣教）；学科种类的聚类下的突现词包括外科学、外科学教育，现阶段的游戏应用教育方向主要集中在外科领域；反馈聚类下的突现词包括验证，以及验证游戏应用的有效性。由此可以推测GBL模式发展与游戏类别、人才培养的需要、市场需求以及教育模式发展密切相关，并需要通过验证来及时获取反馈信息。

3、讨论

3.1 游戏能促进多个方面的学习

本文对“game”and“medical education”进行文献计量分析和知识图谱展示，结果表明：游戏应用于医学教育的形式多样，包括表演游戏、模仿游戏、教育游戏、电子游戏、严肃游戏、VR；涉及多种有针对性的应用场景，包括健康管理和宣教、知识回顾、提高学习积极性以及掌握医学技能（腹腔镜检查、新生儿抢救）等方面。有研究报道，与传统教育组对比，游戏组的学生们在知识保留、技能掌握、兴趣培养和团队建设等方面均有提高[18,19,20,21,22]，这表明未来在满足不同人才培育的过程中，游戏可以大有可为。不仅如此，游戏不同的开展形式也能满足不同教育内容的需求。

图4 Cite Space关键词共现的网络可视化图

图5 Cite Space关键词共现集群的网络可视化图

图6 游戏应用于医学教育研究的前10个最强突现关键词

3.2 国内对游戏应用的研究仍较为缺乏

对游戏应用于医学教育研究的发文量进行统计发现：近11年发文量总体呈上升趋势，增长速度约5篇/年，近几年中国的发文量逐渐上升，提示中国学者对该领域的研究热情正在增长。但不可否认的是多数都是国外研究，目前中国在这一领域的发文数量共21篇，表明国内研究尚处于初步阶段，且有关游戏应用于医学教育的随机对照试验研究报道相对较少，这可能是由于我国学者在该领域的研究关注程度不足。

3.3 游戏作为当下新兴的教学方法，需要更多地应用

游戏在教育领域的潜在好处通过虚拟现实技术被人们发现[13,23]，作为一种非传统教育方式，已在制药和医学教育中实施，特别是近年来[24]。在急诊医学和麻醉学[25]、皮肤病学和外科学[26]、新生儿学[27]，游戏被认为是一种潜在的、有吸引力的传统教学的补充学习形式。其可以被设计来帮助学习者获得新知识，并深化针对特定学术领域的现有知识[28]，对提高学生参与度、激发学习动力、促进知识保留，并促进教学成果等有价值[15,16,17,18,19,20,21,22,23,27,28,29,30,31,32]。区别于传统教育形式，游戏不受时空限制，尤其是在新型冠状病毒感染疫情防控的背景下，这种优势显得尤为突出。随着电子、信息技术的发展，游戏应用的形式已从电子游戏、教育模拟游戏转变成了严肃游戏（虚拟仿真/虚拟增强）。未来，诸如虚拟实验平台的构建、医学模拟的实验应用、模拟的医学实验和临床操作等可能会成为新的游戏发展形式。多种形式的选择，也使得游戏应用的场景更加广泛。这也要求游戏研发人员需要综合考虑，设计与教育工作者的课程目的更相符合的游戏，以更好地满足学生专业学习的需要。

不同的游戏内容可以针对不同的培养需要。这种游戏内容上的不同在一定程度上满足了对培养不同人才的需要。图6示近几年来的研究热点主要集中在应用游戏以减少医疗过程中的风险，例如：研究在疫情流行期间医学生们通过游戏来训练外科技能，避免其出现手术技能衰退[33]；在进行医疗教育评估时，不需要直接面对患者，避免参与者产生风险。大多数研究表明游戏受到医学生的欢迎，丰富了其学习体验，并在保持社交距离的同时加强了团队协作能力[34]。因此，在教学过程中，教育工作者可以根据课程的不同内容，结合学生的特点和课程目的，选择合适的游戏，结合先进的现代化教学手段，让医学生们在繁重的学习任务压力之下，轻松、有趣地取得其学习成果，提高教学的有效性。

目前的研究过于有限，无法为教育工作者提供关于何时以及如何应用特定游戏的循证建议。因此，需要教育工作者们在教学过程中更多地应用游戏，以更好地对其有效性进行验证。未来研究游戏在医学教育中应用的有效性及寻找游戏应用教学的高质量证据可能成为新热点。

4、小结

从发文量看，游戏应用于医学教育的发文量总体呈上升趋势，尤其是在2017年之后上升速度明显增快，体现了该领域研究在国际上受到越来越多的重视；研究机构和作者主要集中在各大高校等，尤其是以医学院校和医院为主；通过对关键词的突现与时间线分析发现，游戏应用于医学教育相关关键词随时间在发生演变，一定程度上反映了游戏应用于医学教育与科学技术发展水平、教育手段与形式的革新，创新和特色的人才培养要求等有密切关系。

游戏应用于医学教育有时无法在短期收益和长期知识保留方面产生比较明显的结果[27]。因此，如何更好地利用游戏来促进教学活动是需要解决的问题。此外，缺乏标准化的评估系统来衡量游戏应用于医学教育对学生表现和教学成果的具体影响。检索的相关文献主要是收集参与者的参与程度和满意度，以及从测试前到测试后的知识分数的变化，而在很大程度上忽视了长期的知识获取等学习目标。除此之外，大多数游戏应用于医学教育的研究都是基于小样本量进行的，缺乏高质量的证据，暂时无法为教育者提供证据式的建议，未来应该通过进一步的多中心研究来验证结果。

参考文献:

[1]石庆晓.游戏教学在幼儿园学前教育中的应用策略[J].当代教研论丛,2023,9(9):61-64.

[2]龙富霖.模拟类沙盒游戏软件在高中地理教学的应用探究[D].贵阳:贵州师范大学,2023.

[15]栗彦芳,苗明三,白娟,等.近十年我国医学研究生教育的文献记忆与趋势分析[J].高教学刊,2021,7(27):20-25.

[16]樊玉录,方中坚,姚虹,等.我国医药创新研究进展的CiteSpace可视化分析[J].中国新药杂志,2023,32(9):878-885.DOI:10.3969/j.issn.1003-3734.2023.09.003.

[17]王乃亮,黄慧,陈思瑾,等.基于CiteSpace分析的生态安全评价研究[J].环境生态学,2023,5(3):8-16.

基金资助:湖南省卫生健康委员会课题项目(202216005015,20190832);全国全科医学教育教学研究课题项目(B-YXGP20210202-04);

文章来源:张鸿飞,赵明一,冯怡然,等.游戏应用于医学教育研究现状的可视化分析[J].中国全科医学,2024,27(28):3495-3499+3514.