我国医学教育领域应用CDIO教学模式相关研究的知识图谱分析

Knowledge map analysis of research on the application of the CDIO teaching model in China’s medical education field

摘要

目的 分析目前CDIO教学模式在我国医学教育领域的应用与研究现状，快速定位该领域内的关键文献、研究团队和机构，了解当前的研究热点和未来的研究发展动向，为实现高质量医学教育教学提供参考资料。 方法 以中国知网（CNKI）、万方数据知识服务平台和维普网数据库作为文献来源，以“CDIO”作为研究主题，检索自建库至2024年8月16日上述三大数据库中已发表的所有学术期刊论文。预处理筛选文献后，通过CiteSpace 6.3.R1软件对纳入的文献从作者、机构、关键词、合作网络等方面进行可视化分析。 结果 最终纳入中文文献319篇。发文量总体呈波动上升趋势，近年来发文量明显增加，2023年发文量最高，达58篇。作者以华中科技大学同济医学院附属武汉中心医院手术室的陈锐产出最多，专注于CDIO教学模式在临床护理和实践教学中的应用与效果评价；贡献较大的研究机构是成都中医药大学医学信息工程学院，机构间分布零散，缺乏内部合作。文献中出现频次较高的关键词为教学改革、手术室、教学模式、培训、实验教学等，2015年前主要集中在教学改革、教学模式、护生、实践教学、培养模式和效果评价等，2015—2024年8月则转向关注新护士、师资建设、口腔医学、培训、满意度、带教管理、新工科、生理学、产科等，形成十大聚类。 结论 CDIO教学模式在我国医学教育领域的受关注度正逐步提高，成效获业内认可，其应用正逐步拓展到分支学科和亚专科的教育教学中。研究作者和机构较为集中，但缺乏彼此间的合作互动，领域内的关键地位和优势尚未形成，值得深入探讨的热点问题尚有待挖掘。

Abstract

Objective To analyze the current application and research status of the CDIO teaching model in China's medical education field， quickly identify key literature， research teams， and institutions in this domain， understand current research hotspots and future development trends， and provide reference materials for achieving high-quality medical education and teaching. Methods Literature was sourced from China National Knowledge Infrastructure （CNKI）， Wanfang Database， and VIP Database. Using “CDIO” as the research topic， all academic journal articles published in these three databases from their inception to August 16， 2024， were retrieved. After preprocessing and screening the literature， Citespace 6.3.R1 software was used for visual analysis of the included studies， focusing on authors， institutions， keywords， and collaboration networks. Results A total of 319 Chinese-language articles were included. The overall publication trend showed a fluctuating upward trajectory， with a significant increase in recent years. The highest number of publications was recorded in 2023， reaching 58 articles. The most prolific author was Chen Rui from the Operating Room of Wuhan Central Hospital， affiliated with Tongji Medical College of Huazhong University of Science and Technology， who focused on the application and effectiveness evaluation of the CDIO teaching model in clinical nursing and practical teaching. The most influential research institution was the School of Medical Information Engineering at Chengdu University of Traditional Chinese Medicine. However， institutional distribution was scattered， and internal collaboration was lacking. Frequently occurring keywords in the literature included “teaching reform，”“operating room，”“teaching model，”“training，” and “experimental teaching.” Researches before published before 2015 primarily focused on teaching reform， teaching models， nursing students， practical teaching， training models， and effectiveness evaluation. Studies come out between 2015 and August， 2024 shifted towards topics such as new nurses， faculty development， dental medicine， training， satisfaction， teaching management， new engineering disciplines， physiology， and obstetrics， forming ten major clusters. Conclusion The CDIO teaching model is gaining increasing attention in China's medical education field and has been recognized within the industry for its effectiveness. Its application is gradually expanding into sub-disciplines and subspecialties. While research authors and institutions are relatively concentrated， there is a lack of collaboration and interaction among them， and key positions and advantages within the field have yet to be established. Several research hotspots remain to be explored in depth.

Graphical abstract

关键词

CDIO教学模式 / 医学教育 / 知识图谱分析

Key words

CDIO teaching model / medical education / knowledge map analysis

如何培养出高素质医学人才以满足人们日益增长的健康服务需求、促进健康中国事业的实现是高等医学教育教学中广受关注的问题。构思-设计-实施-运行（conceive-design-implement-operate，CDIO）教学模式是美国麻省理工学院和瑞典皇家工学院等几所大学经过实践、探索后于2004年提出的教学模式，在2005年引入中国，后被广泛应用于中国工程学院教育教学和人才培养中且显著获得成效^［1］。CDIO是一种得到国际认可的旨在培养学生的创新意识、专业技术知识、终身学习能力、交流与团队协作能力及实践能力的教育模式。CDIO教学模式的原理同样适用于医学高等教育，将其应用于医学教育教学有利于培养专业素质、实践能力、综合素养强的高水平优秀临床人才，更好地解除患者病痛、减轻社会疾病负担。通过文献检索发现，CDIO教学模式在医学教育的应用已初具规模并呈现逐步升高的趋势，研究内容更涉及临床与护理带教、师资教育和教学改革、实践教学等各个方面^［2-16］，应用较广，但有关CDIO教学模式在我国医学教育领域中的知识图谱研究目前尚为空白。基于此，笔者拟利用CiteSpace软件对CDIO教学模式在我国医学教育领域中的应用相关研究进行可视化分析，以期迅速有效地捕捉该领域内的研究热点和前沿问题，发现核心的研究学者和机构，把握最新研究动向，为后期学习和医学高素质人才的教学和培养提供参考。

1 资料与方法

1.1 数据来源

文献分别来自中国知网（CNKI）、万方数据库知识服务平台和维普网数据库。CNKI旨在为社会各个行业提供专业的知识管理与知识服务的国家知识基础设施，是最大的中文数据库。万方数据库则是与CNKI齐名的，涵盖期刊、会议纪要、论文、学术成果和会议论文等的大型网络数据库。维普数据库也是重要的中文学术期刊大数据服务平台。这三大数据库对应输出的RefWorks格式适合用于CiteSpace软件的分析。

1.2 检索策略

检索时间：自建库至2024年8月16日。高级检索：①CNKI：主题=CDIO（模糊）AND主题=医学（模糊）；②万方：主题=CDIO（模糊）AND主题=医学（模糊）；③维普：任意字段=CDIO（模糊）AND任意字段=医学（模糊）。

1.3 文献纳入及排除标准

按照以上描述的检索策略检索后，CNKI得到104篇文献，其中期刊论文94篇，学位论文1篇，会议论文2篇，特刊论文7篇；万方数据库得到107篇文献，期刊论文101篇，会议论文6篇；维普数据库得到423篇文献。经人工筛选后CNKI纳入93篇文献，万方纳入98篇文献，维普纳入285篇文献。排除重复文献，去除信息不完整文献及阅读摘要和全文后发现与研究关联不大或完全无关的文献，最终共得到有效文献319篇。

1.4 统计学方法

文献均以RefWorks的格式导出并命名为“download＿XXX”后予以保存。万方知识服务平台和维普网数据库的文献资料经NoteExpress导入后查重，后经清洗、整理后导入CiteSpace 6.3.R1软件进行分析。设置时间切片（slice length）为1，时间分区：2020—2024年。随后利用软件分别对作者、机构、国家合作图谱及关键词共现、聚类、突现和时间线图谱进行绘制。阈值（Top N）均设为50，视情况利用Pathfinder对图谱进行修剪美化。节点大小代表频次的高低，节点间的连线反映关联程度，而连线的色调冷暖则反映文献的发表年限新旧，色调越暖，年份越新。中心性≥0.01即为重要网络节点，用紫红色圈表示。红色点代表爆发点。

2 结果

2.1 发文量分析

自CNKI、万方知识服务平台和维普网数据库经检索、筛选得到319篇文献，发表时间范围为2010—2024年，与CDIO教学模式在医学教育领域应用有关的文献发文情况整体呈现波动上升的趋势，但发文量总量仍然较少，可能与国内学者对CDIO教育模式的认识、关注度、重视度及使用度不高有关。2010年发文仅1篇，2011年发文4篇，2012年8篇，2013年12篇，2014年9篇，2015年12篇，2016年19篇，2017年18篇，总体呈缓慢稳步上升的状态，直至2018年相关发文达到33篇，出现一个发文量小高峰，提示医学教育界对CDIO教学模式的关注度在逐步缓慢提升，而CDIO在医学教学领域的应用也逐步增加。2019年、2020年发文量较2018年稍有下降，数量分别为25篇和22篇，但2021—2023年开始出现快速上升的状态，发文量分别为36篇、40篇和58篇。由雷达图可知，2021—2023年是发文量快速增长、高度集中发表的年份，反映此阶段学者们对CDIO的应用和重视度较高。到2024年8月，相关发文量也已有22篇，说明该领域的受关注度仍持续未减。具体见图1、图2。

2.2 作者、机构和合作网络分析

2.2.1 作者合作网络分析

利用CiteSpace对每年发文量前50位的作者进行作者合作网络分析。陈锐发文量最高，共发文8篇。该作者来自华中科技大学同济医学院附属武汉中心医院手术室，主要围绕CDIO教育模式在临床护理教学中的应用进展、在手术室新护士规范化培训中的作用、在护研究生临床带教和实习中的教学效果、在女性导尿培训实践中的应用效果等展开研究。合作网络分析结果则显示，排名前50的作者共形成50个节点，76条连线，网络密度为0.062。发文量前5位的作者分别是陈锐、张静、李静、章志红、兰华、何琴、温川飙、邱丽颖、李小鹏、李璇、陈莉莉、金瑞华，但中心性均为0。各位作者之间存在彼此相互合作，形成了11个小团队，其中陈锐、张静、李静、李璇、章志红、兰华、何琴、李小鹏分别形成了最主要、合作较为密切的代表团队。但整体而言，团队间的联系较少，分布亦较为分散，缺乏大范围、高密度的合作。具体见表1、图3。

2.2.2 机构合作网络分析

机构合作网络分析结果则发现，不同机构间共形成253个节点，118条连线，网络密度为0.003 7，发文量占据Top 3的机构分别是：成都中医药大学医学信息工程学院（9篇）、宜春职业技术学院（6篇）和江南大学医药学院（4篇）。山西医科大学护理学院、济宁医学院、南昌大学抚州医学分院和丽水市中心医院则并列第4位。总体来看，各机构分布较为分散，发文量排名靠前的机构间缺乏密切合作，彼此之间联系与交流互动很少，仅少数机构存在区域或小范围合作互动，提示CDIO教学模式在我国各医学机构中的应用与合作尚严重不足，未来有待进一步加强。具体见表2、图4。

2.3 关键词分析

2.3.1 关键词共现分析

对文献中的关键词进行共现分析，以发现该领域重点研究的热点和关注点，结果共得到40个节点，形成41条连线，网络密度为0.048 8。发现文献关键词频次前10位分别为教学改革、手术室、教学模式、培训、实验教学、教学、新护士、实习护生、护生、教学方法、人才培养、临床带教、满意度、课程思政、护士、实践教学、口腔医学和护理；中心性排名靠前且≥0.1的关键词分别是教学改革、手术室、护生、教学模式、实践教学、教学、实践、导师制、核心能力和实验教学。这些结果反映目前CDIO教学模式主要在我国实践和护理教学中应用较广，且主要侧重于手术室、护理人才培养、临床带教、培训及教学方法改革等方面的研究。具体见表3、表4、图5。

2.3.2 关键词聚类分析

在局部线性嵌入谱聚类算法下对文献中的关键词进行聚类分析，共形成213个节点，244条连线，网络密度为0.010 8，总计得到10个聚类，分别是：#0手术室、#1护理、#2教学改革、#3课程思政、#4护理教育、#5实践能力、#6教学、#7实验教学、#8护士、#9核心能力。该结果进一步证实和反映目前我国CDIO教学模式在医学领域的应用主要集中在手术室、护理、教学、实践等教育教学方面。具体见图6。

2.4 时间线图

分别以文献中关键词的出现年份和聚类标签为X轴和Y轴，生成时间线图。结果显示，2010—2015年间较受关注的关键词是教学改革、教学模式、护生、教学、实践教学、培养模式和效果评价；2015—2020年间则主要关注新护士、师资建设、口腔医学、培训、导师制、临床能力；而2020—2024年8月间则主要集中于岗前培训、满意度、带教管理、新工科、生理学、产科，反映CDIO教育模式的应用逐步向医学教育教学领域各个学科逐步拓展、实施的过程，从侧面反映了国内学者对CDIO教学模式的日渐认可。具体见图7。

2.5 爆发词检测

将r参数设为0.5，minimum duration设置为1，对关键词进行爆发词检测分析，找出短时间内发表在文章中出现频次极高的关键词，以快速找到领域中关注度和重要程度较高的词。笔者发现，按照时间降序排列，医学、教学改革、人才培养、教学方法、实践、新护士、护理、教学、核心能力、满意度、课程思政、实习生、培训、新医科、实习护生是CDIO医学教育教学领域的主要研究和关注点；而按热度持续时间降序排列，教学改革、医学、教学方法、护理、课程思政等是领域中受关注度和重视度较高的研究热点。按照强度降序排列，教学改革、新护士、满意度、教学、医学等是学者较为关注的几个方面。教学改革、医学、护理是3种排序方法中排名均靠前的关键词，表明CDIO教学模式目前主要是在上述方面获得较为广泛的应用，且其在医学教学和临床实践中具有较好成效，备受学者关注。具体见图8、图9、图10。

3 讨论

3.1 CDIO教学模式在我国医学教育教学领域中的研究现状

结合发文量、作者、机构和合作网络分析的结果发现，首篇提出CDIO教学模式在医学教育中应用的文献是2010年由何琴等发表的^［1］，该文首次就CDIO模式贯穿医学教育计划全程的模式提出实施思路和方案探索。其后，与CDIO模式相关的文献发表量逐步上升，2010—2017年间，发文量上升缓慢，年发表量均不足20篇。2018年出现一个发文量小高峰，之后更呈现快速上升趋势，2023年年发文量是2010—2017年发文量平均值的近3倍，这可能与越来越多的学者认识到CDIO模式在医学教育与实践教学中的优势和长处有关。

作者与机构合作网络分析结果显示，CDIO教学模式在医学教育中应用相关文献的发文作者和机构均较为独立和分散，部分作者之间虽形成了若干个小的合作团体，但团体之间缺乏联系和交流合作，不利于大规模、深层次研究的开展。发文量靠前的机构彼此间同样是疏于互动和交流，故而未能建立起地位突出、影响力大的研究团队并发表影响指数高的学术论文和成果，这更不利于CDIO教学模式在医学教育中的深度推广和应用。

笔者分析发现，CDIO教学模式在医学教育中推广和应用不足可能有几方面原因：首先，从医学机构和单位的角度而言，CDIO模式需要大量的资源支持，包括优秀的师资、硬件设施和案例资源，这对于层级较低、资源配置不全的医学机构和单位来说，存在一定的客观难度和挑战；其次，从教育者的角度而言，目前CDIO模式的应用多局限于简单地套用教学理念和发展模式，缺乏真实应用和实践的学习情境，使得书本知识与实践操作存在部分脱节；再者，从学生的角度来看，CDIO模式与传统模式差别较大，要求学生在短时间内高效应用所学知识，快速完成实际操作、方案设计和团队合作，同时需要更强的自学能力和解决问题的能力，对学生的要求高且时间紧，容易让学生产生不适应感，造成心理和精神压力，不利于提高学生学习效率和产出；最后，从教育理念融合的角度来讲，CDIO模式强调产业和教育的相互融合，但产业和教育两个不同领域的底层逻辑和运行方式不一致，市场化的利益导向和平等育人的公共服务导向相冲突，导致融合和推进存在困难，出版机构缺乏参与驱动力和积极性。因此，笔者认为，一方面，应该加强优秀师资培养和投入、完善和优化资源配置，特别是对层级低的医学机构和单位进行对点扶持；另一方面，应该鼓励教师多采用情境联系实际的教学方法，培养学生的自主创新和学用结合的能力，同时应该鼓励研究者与研究机构之间多多开展积极、活跃的学术交流与互动，实现跨界限的深度合作和互助，建立多样本、多中心、大数据的信息交流平台，以增进研究的科学性和影响力，为更好地实践运用CDIO教学模式和全方位培养医学高素质人才创设条件。

3.2 CDIO教学模式在医学教育中的研究前沿和热点问题

关键词分析结果显示，教学改革、手术室、教学模式、培训、实验教学、新护士、实习护生、护生、教学方法、人才培养、临床带教、满意度、课程思政等出现频次较高，提示CDIO教学模式目前主要应用于实验教学、现场培训、临床带教、手术室和护理教学等强调操作与动手能力的领域，这间接体现了CDIO教学模式对于提高教育对象理论与实践相结合的巨大优势。同时，在教学改革、教学方法、人才培养方面，CDIO教学模式也应用较多，反映了其在促进医学教学方式改良和培养优秀医疗人才上的重要作用。在多次全国性的重要医学教育会议中，CDIO教学模式的应用受到称赞和认可。如中华口腔医学会口腔医学教育专业委员会第17、18次口腔医学教育学术年会上，口腔临床医学CDIO教案的编写和实施方案，以及基于情境式学习的CDIO教学模式在口腔医学拔尖创新人才培养中的成效和积极意义，显著获得师生肯定和认可^［17］；而在第三届全国康复与临床药学学术交流会议上，CDIO教学模式在肿瘤血液内科护理教学中的应用也获得了高度正面评价^［18］。这些均说明了CDIO模式在医学教育教学领域中的积极意义和施行价值。

2010—2024年间关键词逐步转向新工科、生理学、产科等交叉学科和亚专科的方向，反映CDIO教学模式在医学各个层次的逐步深入和学者对其的日益重视。课程思政是另一个新近涌现的研究前沿和热点，将CDIO教学模式与课程思政相融合，有利于促进思政教育方式多样化，坚定学员政治与职业信仰，促进学员思想与技能全方位发展^［16］。如何利用好CDIO教学模式的优势在医学教学内容与思政教育之间建立衔接点，建立可行的课程实施和评价方案，达到理想的运行效果，是值得深入思考和研究的问题。

3.3 CDIO教学模式在医学教育应用中的发展动向和展望

CDIO教学模式是以实践为导向、强调团队合作与跨学科融合、教与学相结合和终身学习的具有强适应力的教学模式，这一点与医学教育的本质、内涵及要求和“新医科”背景下拔尖创新人才培养的理念不谋而合。在医学教育由重治疗转向预防、康养，重视全周期和健康全过程照护的大健康理念和以人工智能、大数据等为代表的新一轮科技革命与产业变革背景下，CDIO教学模式能够通过项目式驱动教学，培养医工理文融通、具备创新思维与能力的拔尖人才。同时，借助基于CDIO模式的教学与管理方案，将能大幅度调动师生积极性，促进医学生科研和综合能力的提高，促进学生将医学理论知识与临床实际结合，活用知识，实现“思中学、学中用、用中学”，提高学生提出问题、解决问题的能力，并鼓励学生在不同学科和领域的交叉探讨与研究，促进教学相长和学思融合，为发展和培养精准医学、转化医学和智能医学等医学新专业和复合型医学交叉人才创造条件和基础。此外，强调课程思政建设是落实立德树人根本任务的战略举措，也是发展新医科、全面提高人才培养质量、培养拔尖创新人才的重要任务和必备要素。将CDIO模式与课程思政相结合，加强师生对课程思政教学重要性的认识，将政治认同、人文精神、家国情怀和文化融入医学临床专业知识的教育中，结合多样化的教学方式和教学考核评价体系，让学员完成从医学生到医术精湛、医德高尚、符合国家和人民需要的专业人才的完美蜕变，实现“三全育人”的教学要求和目标。以上这些无疑都为未来CDIO教学模式在医学教育中的应用与推广奠定了坚实的基础，更为培养专业技能强、创新素质高、多学科融合的复合型医学人才提供了有力策略，后续CDIO教学模式在医学教育中的应用也将围绕着这些方面深入探讨与展开。

4 结论

通过对CDIO教学模式在我国医学教育教学领域应用的研究开展知识图谱分析，通过对中文数据库来源的相关文献进行检索和计量分析，剖析该领域的关键作者、机构、合作网络，并初步揭示该领域的研究热点、动态和发展趋势，发现目前CDIO教学模式在中国医学教育领域中正逐步受到关注和重视，其教学成效获得了行业内的确证和认可，应用范围也在逐步扩大，被陆续使用到医学不同分支和亚专科的教育教学中。在研究领域内，作者与研究机构的集中度相对较高，然而，目前存在着双向交流与合作不足的现象，尚未涌现出具有显著领先性或优势地位的团队。此外，仍有一系列值得深入探究的热点问题亟待进一步发掘与探讨。同时，碍于文献检索来源不全面、检索范围部分受限等原因，本研究的结论存在一定的局限性，仍需进一步深入验证。期待未来CDIO教学模式在医学教学与教育中的不断推进和优化，以为培养更具创新力、学习力和岗位胜任力的医学人才提供切实可行的方案和思路。

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