國內(nèi)實(shí)驗(yàn)室信息化研究進(jìn)展

韓穎 繆建華

摘? 要：傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)室和信息技術(shù)相融合，形成了實(shí)驗(yàn)室信息化。為了更好地把握我國實(shí)驗(yàn)室信息化的研究方向和發(fā)展趨勢，采用文獻(xiàn)計(jì)量學(xué)和知識(shí)圖譜的研究方法，對(duì)我國2006-2018年核心及以上期刊發(fā)表相關(guān)文獻(xiàn)的發(fā)文量、作者、被引量、研究機(jī)構(gòu)、關(guān)鍵詞等進(jìn)行時(shí)序、聚類分析。針對(duì)當(dāng)前實(shí)驗(yàn)室信息化研究的不足，進(jìn)行調(diào)查分析并提出建議。

關(guān)鍵詞：實(shí)驗(yàn)室;信息化;可視化分析

中圖分類號(hào)：TP391.9? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：2095-2945（2019）25-0013-05

Abstract： The integration of traditional laboratory and information technology has formed the informatization of laboratory. In order to better grasp the research direction and development trend of laboratory informatization in China， the research methods of bibliometrics and knowledge graph are adopted. This paper makes a time series and cluster analysis on the number of articles， authors， citations， research institutions and keywords published in the core （and above） journals in China from 2006 to 2018. In view of the shortcomings of the current laboratory information research， this paper makes an investigation and analysis and puts forward some suggestions.

Keywords： laboratory; informatization; visual analysis

引言

高校實(shí)驗(yàn)室是理實(shí)一體化教學(xué)的重要基地，在高校人才培養(yǎng)中起著舉足輕重的作用[1]。實(shí)驗(yàn)教學(xué)有助于提高學(xué)生的綜合素質(zhì)、啟迪學(xué)生的創(chuàng)新思維、培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神與實(shí)踐能力[2]，是培養(yǎng)創(chuàng)新人才的有效載體[3]。隨著教育教學(xué)與信息技術(shù)的深度融合，實(shí)驗(yàn)教學(xué)信息化在平時(shí)教學(xué)中使用得越來越廣泛，也越來越受關(guān)注，在現(xiàn)階段高校實(shí)驗(yàn)教學(xué)中具有不可替代的重要作用[4]。因此，高校實(shí)驗(yàn)室的信息化建設(shè)與管理顯得尤為重要。

但是，國內(nèi)關(guān)于實(shí)驗(yàn)室信息化現(xiàn)狀與趨勢的文獻(xiàn)還很少。為此，采用文獻(xiàn)計(jì)量學(xué)和知識(shí)圖譜研究的方法，對(duì)檢索到的10多年來關(guān)于國內(nèi)實(shí)驗(yàn)室信息化研究進(jìn)展的文獻(xiàn)，利用CNKI的計(jì)量可視化功能對(duì)實(shí)驗(yàn)室信息化研究進(jìn)行計(jì)量可視化分析，以求探尋實(shí)驗(yàn)室信息化研究的進(jìn)展。

1 研究方案

1.1 數(shù)據(jù)來源

研究主要針對(duì)文獻(xiàn)的發(fā)文量、作者、被引量、研究機(jī)構(gòu)和關(guān)鍵詞等方面進(jìn)行時(shí)序、聚類分析。文獻(xiàn)統(tǒng)計(jì)以 CNKI 數(shù)據(jù)庫平臺(tái)SCI期刊、EI來源期刊、核心期刊、CSSCI、CSCD（簡稱核心期刊）為數(shù)據(jù)庫來源。統(tǒng)計(jì)主題為“實(shí)驗(yàn)室信息化”，統(tǒng)計(jì)時(shí)間截止到2018年12月31日，共統(tǒng)計(jì)出84篇相關(guān)文獻(xiàn)，剔除報(bào)道、會(huì)議通知、文件等，共得78篇有效文獻(xiàn)，采用CNKI計(jì)量可視化分析功能對(duì)其進(jìn)行定量與定性分析。

1.2 研究工具

運(yùn)用CNKI強(qiáng)大的計(jì)量可視化分析功能，選擇作者、機(jī)構(gòu)、關(guān)鍵詞等，對(duì)顯示數(shù)量、節(jié)點(diǎn)過濾、聚類分析等進(jìn)行參數(shù)設(shè)置，獲取相關(guān)的知識(shí)圖譜，從而以可視化的形式呈現(xiàn)相應(yīng)數(shù)據(jù)。

2 研究結(jié)果與分析

2.1 年發(fā)文量分析

同一主題的發(fā)文量變化反映了該領(lǐng)域的研究熱度和學(xué)者對(duì)此的研究進(jìn)度，是衡量科學(xué)研究發(fā)展的重要指標(biāo)[5]。核心期刊關(guān)于實(shí)驗(yàn)室信息化的歷年發(fā)文量，如圖1所示。根據(jù)圖1顯示，2006年出現(xiàn)了第一篇關(guān)于實(shí)驗(yàn)室信息化的相關(guān)研究，其后數(shù)量總體呈穩(wěn)步上升趨勢，但帶有上下波動(dòng)。若將其視為三個(gè)階段，則第一階段（2006-2009年），為初始階段，年發(fā)文量逐年增加;第二階段（2010-2015年），為波動(dòng)發(fā)展階段，雖經(jīng)歷兩次低谷，但總體向好，年均發(fā)文量仍較初始階段高出近一倍;第三階段（2016-2018年），為快速發(fā)展階段，年均發(fā)文量較前一階段成倍增長，最低谷時(shí)的發(fā)文量也達(dá)到了前期的最高水平。

期刊對(duì)某主題的關(guān)注度，從其對(duì)該主題的發(fā)文量就可見一斑。以實(shí)驗(yàn)室信息化為主題的相關(guān)文獻(xiàn)，發(fā)文量在 2篇（含）以上的核心期刊共有4種，這4種核心期刊的總發(fā)文量占該主題文章總數(shù)的78%（見表1）。這些文獻(xiàn)主要發(fā)表在《實(shí)驗(yàn)技術(shù)與管理》和《實(shí)驗(yàn)室研究與探索》這兩個(gè)實(shí)驗(yàn)教育領(lǐng)域的專門期刊上，占文獻(xiàn)總數(shù)的70.5%。除實(shí)驗(yàn)教學(xué)領(lǐng)域外，其余核心期刊主要分屬成人教育、臨床醫(yī)學(xué)、職業(yè)教育、高等教育、輕工業(yè)手工業(yè)、化學(xué)、地質(zhì)學(xué)等領(lǐng)域，如《成人教育》《臨床檢驗(yàn)雜志》《教育與職業(yè)》《西南師范大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版）》《染整技術(shù)》《計(jì)算機(jī)與應(yīng)用化學(xué)》《石油實(shí)驗(yàn)地質(zhì)》等。同時(shí)，《工業(yè)建筑》《現(xiàn)代電子技術(shù)》《現(xiàn)代教育技術(shù)》《現(xiàn)代情報(bào)》雜志也均有涉足。

2.2 作者分析

隨著實(shí)驗(yàn)室信息化的受關(guān)注度越來越高，從事該主題研究的學(xué)者也日益增多。在78篇相關(guān)核心期刊論文中，參與的作者眾多，但發(fā)表（含參與）2篇（含）以上的僅6人，如圖2所示。其中作為第一作者發(fā)表2篇（含）以上的僅2人：蘇州大學(xué)附屬第一醫(yī)院檢驗(yàn)科的顧國浩團(tuán)隊(duì)[6-8]，立足于臨床醫(yī)學(xué)，研究臨床實(shí)驗(yàn)室的數(shù)字化與信息化建設(shè)，共發(fā)表3篇;杭州電子科技大學(xué)的亓文濤[9-10]，從高校實(shí)驗(yàn)室安全建設(shè)出發(fā)，研究實(shí)驗(yàn)室安全文化體系和實(shí)驗(yàn)室安全管理體系，共發(fā)表2篇。由此可見，關(guān)于實(shí)驗(yàn)室信息化研究已開始發(fā)展，但尚未形成核心作者群，除部分本科院校以外，還沒有其他相關(guān)科研院所在此方面有較深入的研究。

分析作者合作情況，不僅可以了解重要學(xué)者分布情況[11]，還可以厘清其關(guān)于實(shí)驗(yàn)室信息化的重要研究成果。為研究作者之間的合作關(guān)系，將節(jié)點(diǎn)過濾出現(xiàn)頻次設(shè)置為0，生成作者合作網(wǎng)絡(luò)圖譜，如圖3所示，樣本中共有100位作者，27 個(gè)兩人及以上的合作團(tuán)隊(duì)。將節(jié)點(diǎn)過濾出現(xiàn)頻次設(shè)置為1，再次生成作者合作網(wǎng)絡(luò)圖譜，如圖4所示。由圖3和圖4作者合作網(wǎng)絡(luò)圖譜可以看出，當(dāng)前作者合作相當(dāng)分散，各自為陣，尚未形成合作網(wǎng)絡(luò)。隨著實(shí)驗(yàn)室信息化的不斷發(fā)展，相信未來會(huì)形成相互合作、相互提升的良好局面。

2.3 被引分析

被引量，是指文獻(xiàn)發(fā)表后被他人引用的次數(shù)。被引量越多，說明同行對(duì)此的反響程度越高[12]。為了解關(guān)于實(shí)驗(yàn)室信息化方面的重要研究成果，列舉被引量前10的文獻(xiàn)（見表2）。這10篇文獻(xiàn)的作者均為本科院校教師，研究熱點(diǎn)主要集中于實(shí)驗(yàn)室信息化管理模式和實(shí)驗(yàn)室信息化管理系統(tǒng)。具體而言，被引量排名第一[13]、第二[14]、第三[15]的文獻(xiàn)雖均為實(shí)驗(yàn)室信息化管理的實(shí)證研究，但只是以某實(shí)驗(yàn)室為試點(diǎn)[13-14]，或?qū)嶒?yàn)室儀器設(shè)備的信息化管理[15];被引用量第四[16]、第七[17]、第九[18]的文獻(xiàn)從技術(shù)層面探討了關(guān)于實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)室信息化的具體技術(shù)，如基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)[16]、基于.NET 平臺(tái)[17]、基于云計(jì)算技術(shù)[18];被引用量第五[19]、第六[20]、第八[21]、第十[22]的文獻(xiàn)均為理論層面關(guān)于實(shí)驗(yàn)室信息化管理模式的探討。

2.4 機(jī)構(gòu)分析

為了解關(guān)于實(shí)驗(yàn)室信息化研究的核心機(jī)構(gòu)群，統(tǒng)計(jì)了樣本文獻(xiàn)的發(fā)文機(jī)構(gòu)。統(tǒng)計(jì)結(jié)果顯示，樣本文獻(xiàn)來自于71家研究機(jī)構(gòu)。為直觀顯示各機(jī)構(gòu)發(fā)文情況，列舉文獻(xiàn)產(chǎn)量高于2篇（含）的機(jī)構(gòu)共10家，如圖5所示。這10家機(jī)構(gòu)發(fā)文量之和占實(shí)驗(yàn)室信息化主題研究文獻(xiàn)總數(shù)的30.8%，將其視為實(shí)驗(yàn)室信息化研究的核心機(jī)構(gòu)群。其中北京交通大學(xué)[23-27]、蘇州大學(xué)附屬第一醫(yī)院[6-8]，關(guān)于實(shí)驗(yàn)室信息化發(fā)文量分別為5篇和3篇，位居前二名。這兩家機(jī)構(gòu)在實(shí)驗(yàn)室信息化研究領(lǐng)域有較為深入的研究，是該領(lǐng)域的中堅(jiān)力量。具體而言，北京交通大學(xué)的研究涉足面廣，包含構(gòu)建信息化管理平臺(tái)[23]、智能實(shí)驗(yàn)室建設(shè)[24]、新媒體技術(shù)的實(shí)驗(yàn)室應(yīng)用[25]、高校科研實(shí)驗(yàn)室的過程信息化管理[26]和基于信息化的高校實(shí)驗(yàn)室管理創(chuàng)新研究[27];蘇州大學(xué)附屬第一醫(yī)院均為臨床實(shí)驗(yàn)室的信息化建設(shè)研究。除此之外，天津師范大學(xué)[17，28]、南京大學(xué)[29-30]、吉林大學(xué)[31-32]、浙江工業(yè)大學(xué)[33-34]、長春大學(xué)[31，35]、天津大學(xué)[36-37]、杭州電子科技大學(xué)[9-10]、北京理工大學(xué)[15，38]發(fā)文量均為2篇，處于第二梯隊(duì)。

2.5 研究主題與熱點(diǎn)演進(jìn)

文章關(guān)鍵詞集中體現(xiàn)了學(xué)者的學(xué)術(shù)思想和理念，是對(duì)文章核心內(nèi)容的高度提煉和高度濃縮[39]。因此，通過分析某研究領(lǐng)域的關(guān)鍵詞頻率，可以看出該研究領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)和發(fā)展脈絡(luò)。我國實(shí)驗(yàn)室信息化研究的關(guān)鍵詞共現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)圖譜，如圖6所示。圓圈越大，說明該關(guān)鍵詞在文獻(xiàn)中出現(xiàn)的頻率越高;字體越大，說明該關(guān)鍵詞的中心性越強(qiáng);各圓圈間的連線越多，說明兩者間的相關(guān)性越強(qiáng)。某一時(shí)期內(nèi)研究者所共同關(guān)注的熱點(diǎn)，可以通過關(guān)鍵詞的頻率直觀地反映。為更清楚地顯示實(shí)驗(yàn)室信息化這一當(dāng)前研究熱點(diǎn)，將節(jié)點(diǎn)過濾出現(xiàn)頻次設(shè)置為2，再次生成關(guān)鍵詞共現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)圖譜，如圖7所示。由此可見，除去實(shí)驗(yàn)室管理、實(shí)驗(yàn)室信息化及意義相近且統(tǒng)攝性較高的關(guān)鍵詞外，近年來，實(shí)驗(yàn)室信息化研究熱點(diǎn)主要包含實(shí)驗(yàn)教學(xué)、信息化管理、實(shí)驗(yàn)室安全等。

3 結(jié)束語

隨著當(dāng)前信息化水平的提高和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，我國高校實(shí)驗(yàn)室信息化經(jīng)過十多年的研究發(fā)展，相關(guān)主題的關(guān)注度、發(fā)文量均有穩(wěn)步提升，特別是近年來對(duì)此方面的研究比較多;但作者合作研究分散，尚未形成核心作者群;研究機(jī)構(gòu)主要為本科院校;關(guān)于實(shí)驗(yàn)室信息化管理模式、實(shí)驗(yàn)室信息化管理系統(tǒng)的研究，文獻(xiàn)的被引量較高;相關(guān)研究的重點(diǎn)已從虛擬實(shí)驗(yàn)室建設(shè)，逐步轉(zhuǎn)向圍繞人才培養(yǎng)、信息化平臺(tái)、信息化管理的新階段。

當(dāng)前實(shí)驗(yàn)室信息化的研究還僅限于個(gè)別實(shí)驗(yàn)室或儀器設(shè)備的試點(diǎn)研究、技術(shù)層面關(guān)于技術(shù)實(shí)現(xiàn)的探討和理論層面關(guān)于管理模式的探討，缺乏全面、系統(tǒng)、科學(xué)、可推廣的實(shí)踐案例分析。今后，可以就高職院校的實(shí)驗(yàn)室信息化建設(shè)、應(yīng)用與管理作深入的探索、實(shí)踐與研究，并將信息化貫穿于整個(gè)實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)中，從調(diào)研、建設(shè)、使用、管理等方面著手，結(jié)合行業(yè)特色與企業(yè)接軌，建設(shè)成校園智慧工廠。

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