趙玉暉

[摘要]醫(yī)藥信息學屬于交叉科學，包括醫(yī)院信息、臨床信息、護理信息、醫(yī)學教育信息、生物醫(yī)學信息等內(nèi)容。從學科定位來看，醫(yī)學信息學主要研究信息技術(shù)與信息科學在醫(yī)學領域中的應用，是一門重點面向醫(yī)學應用的重要學科。而隨著信息技術(shù)的飛速發(fā)展，醫(yī)學信息學教育已受到前所未有的機遇與挑戰(zhàn)。本文主要簡述大數(shù)據(jù)的時代背景、生物醫(yī)學大數(shù)據(jù)與醫(yī)學信息學的關系;并從醫(yī)學信息教育的最新目標、內(nèi)容及準則對大數(shù)據(jù)環(huán)境下的醫(yī)學信息教育變革進行探析。

[關鍵詞]醫(yī)學信息學;大數(shù)據(jù);變革;發(fā)展需求

[中圖分類號] R-058? ? ? ? ? [文獻標識碼] A? ? ? ? ? [文章編號] 1674-4721（2019）1（c）-0185-04

伴隨信息技術(shù)的飛速發(fā)展，臨床科研研究、醫(yī)藥研發(fā)等醫(yī)學領域逐漸與信息技術(shù)相掛鉤，并產(chǎn)生大量信息數(shù)據(jù)，促進生物醫(yī)學往大數(shù)據(jù)方向發(fā)展。為此，在大數(shù)據(jù)環(huán)境下，怎樣應用、儲存、分析與發(fā)揮臨床數(shù)據(jù)則成為醫(yī)學人員主要探究的問題之一。醫(yī)學信息學屬于交叉性學科，在醫(yī)學數(shù)據(jù)的利用、分析中具有一定的優(yōu)勢[1]。但在大數(shù)據(jù)背景下，傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理方式已難以滿足數(shù)據(jù)信息的需求，故醫(yī)學信息學發(fā)展受到極大挑戰(zhàn)。

1大數(shù)據(jù)時代背景

托夫勒曾表明大數(shù)據(jù)時代即將到來，并影響著數(shù)據(jù)信息的存儲、應用與管理[2]。而國外研究則對數(shù)據(jù)洪流所面臨的挑戰(zhàn)進行分析，并做出相關的技術(shù)報告，即大數(shù)據(jù)對未來信息的影響，對各個領域的應用技術(shù)等做出詳細分析，并受到各個領域的關注與探究。2012年維克托·邁爾-舍恩伯格等雖對大數(shù)據(jù)的思維、商業(yè)及管理變革進行探究，但大數(shù)據(jù)的基本定義還未得到統(tǒng)一論證。麥肯錫認為，大數(shù)據(jù)是超過常規(guī)數(shù)據(jù)庫的存儲、分析與應用的數(shù)據(jù)集，并強調(diào)超過設定TB級的數(shù)據(jù)集不一定就是大數(shù)據(jù)[3]。部分研究機構(gòu)及人員則認為，大數(shù)據(jù)屬于信息資產(chǎn)，需經(jīng)過新的處理模式后才能發(fā)揮其價值。若從數(shù)據(jù)類型分析，大數(shù)據(jù)則主要指無法采用傳統(tǒng)處理工具及傳統(tǒng)流程來分析的大型數(shù)據(jù)。當前，大數(shù)據(jù)主要存在數(shù)據(jù)量體巨大、類型繁多、處理迅速、價值密度低的特征。而部分研究人員則將其特征進行拓展，認為大數(shù)據(jù)還應包括數(shù)據(jù)有效性、數(shù)據(jù)可視化與真實性特征。

2生物醫(yī)學大數(shù)據(jù)與醫(yī)學信息學的關系

隨著全球醫(yī)療信息技術(shù)的不斷完善與發(fā)展，生物醫(yī)學數(shù)據(jù)信息也得到不斷提升。大量的醫(yī)學數(shù)據(jù)均來源于各種藥物的研究數(shù)據(jù)、電子病歷影像數(shù)據(jù)等。而生命科學基礎研究的深入發(fā)展與變化，使生物醫(yī)學逐漸往數(shù)據(jù)驅(qū)動與實驗科學相結(jié)合的趨勢發(fā)展。因此，在大數(shù)據(jù)環(huán)境下，生物醫(yī)學需面臨更大的挑戰(zhàn)與機遇。只有將生物醫(yī)學與信息技術(shù)有機結(jié)合與互動，才能實現(xiàn)海量數(shù)據(jù)的有效應用[4]。而醫(yī)學信息學是在信息技術(shù)與生物醫(yī)學的應用下所產(chǎn)生學科，作為一門交叉性學科，可將生物醫(yī)學所產(chǎn)生的數(shù)據(jù)進行收集、儲存與利用，以作為臨床診療、衛(wèi)生管理的決策與分析的科學依據(jù)。對此，生物醫(yī)學數(shù)據(jù)及其信息是醫(yī)學信息學的主要研究對象，可通過信息技術(shù)的方式，對生物醫(yī)學數(shù)據(jù)存在科學規(guī)律及價值進行分析與應用。

3大數(shù)據(jù)環(huán)境背景下醫(yī)學信息學教育的主要變革

3.1醫(yī)學信息學教育將以實現(xiàn)大數(shù)據(jù)的應用價值為新目標

在《大數(shù)據(jù)時代》[5]一書中，維克托·邁爾-舍恩伯格曾提出：在大數(shù)據(jù)時代背景下，數(shù)據(jù)原有的用途價值將轉(zhuǎn)變?yōu)槲磥頋撛谟猛?。而?shù)據(jù)價值的極大轉(zhuǎn)變、數(shù)據(jù)及訪問者的方式等均可影響公司原有的商業(yè)模式，并對公司使用數(shù)據(jù)的方式、部門組織等造成影響。由此可知，擁有大量的數(shù)據(jù)并不是最終的目標，而是需要研究人員不斷的從大量數(shù)據(jù)中提取最為真實的數(shù)據(jù)，繼而實現(xiàn)生物醫(yī)學大數(shù)據(jù)的應用價值;進而將這些數(shù)據(jù)廣泛應用于醫(yī)療診治、醫(yī)學研究、醫(yī)學教育中。生物醫(yī)學大數(shù)據(jù)與各醫(yī)學領域具有緊密聯(lián)系性，可涉及多個方面，如公共衛(wèi)生、藥物研發(fā)、醫(yī)療費用、臨床診治、醫(yī)療環(huán)境以及人類遺傳學等。而要想在各醫(yī)學領域中發(fā)揮醫(yī)學信息學的價值，展開有效的生物醫(yī)學大數(shù)據(jù)試驗，并利用大數(shù)據(jù)推動人類醫(yī)療事業(yè)的發(fā)展，就應發(fā)揮醫(yī)學信息學專業(yè)的樞紐作用，實現(xiàn)醫(yī)學科研與臨床應用的有機結(jié)合;并發(fā)揮與拓展醫(yī)學信息學的專業(yè)優(yōu)勢，對大數(shù)據(jù)進行收集、存儲、整合、分析與處理，使大數(shù)據(jù)成為高價值密度的數(shù)據(jù)資源體系，并使其成為醫(yī)學信息學教育的最新目標，發(fā)揮與實現(xiàn)大數(shù)據(jù)的應用價值。

3.2醫(yī)學信息學教育將以生物醫(yī)學數(shù)據(jù)的挖掘和分析技術(shù)為新內(nèi)容

目前在我國，醫(yī)學信息學專業(yè)教學課程主要分為三大類，即公共課程、專業(yè)基礎及學科基礎課程。其中，公共課程主要有《醫(yī)學倫理學》《馬克思主義基本原理》《大學計算機基礎》《形勢與政策》《基礎醫(yī)學文獻閱讀技巧》《臨床醫(yī)學英語文獻分析》《概率統(tǒng)計》等課程;而學科基礎課程主要有《生物化學》《人體解剖學》《醫(yī)學遺傳學》《病理生理學》《組織胚胎學》《醫(yī)學科學研究與設計》等課程;專業(yè)基礎課程主要有《醫(yī)學信息學概論》《醫(yī)院信息系統(tǒng)》《衛(wèi)生信息資源》《信息計量學》《生物信息學概論》[6]等課程。從我國多醫(yī)學信息學課程體系及結(jié)構(gòu)進行分析，主要分為理論性課程與實踐應用性課程兩大類。而醫(yī)學信息學屬于交叉性學科，不僅涉及大量的醫(yī)學管理學內(nèi)容、醫(yī)學基礎知識、醫(yī)學統(tǒng)計學內(nèi)容，還涉及相關的信息技術(shù)內(nèi)容，如《計算機網(wǎng)絡》《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》等計算機課程。但盡管如此，在大數(shù)據(jù)環(huán)境下，醫(yī)學信息學教育仍缺乏一定的技術(shù)學習，即缺少數(shù)據(jù)挖掘與數(shù)據(jù)分析等方面的學習。如可視化工具、分布式系統(tǒng)基礎架構(gòu)（Hadoop、云計算等）、分布式文件系統(tǒng)（HDFS或GFS）等。為了順應大數(shù)據(jù)的發(fā)展趨勢，成為醫(yī)學數(shù)據(jù)與數(shù)據(jù)價值兩者間的橋梁，醫(yī)學信息學專業(yè)教育應在更新內(nèi)容的基礎上不斷完善與優(yōu)化教學課程體系。設置與信息技術(shù)操作的相關課程，融入生物醫(yī)學數(shù)據(jù)的挖掘和分析技術(shù)課程;進而滿足學生的學習需求，使其完成與大數(shù)據(jù)分析有關的教學任務，如大數(shù)據(jù)可視化分析、預測性分析、數(shù)據(jù)質(zhì)量等[7]。

3.3醫(yī)學信息學教育將以醫(yī)學倫理與數(shù)據(jù)使用規(guī)范為新準則

大數(shù)據(jù)雖能加快數(shù)據(jù)使用與分析的速度，但也存在隱私等方面的客觀性問題。在大數(shù)據(jù)環(huán)境背景下，醫(yī)學數(shù)據(jù)的開源與共享逐漸成為生物醫(yī)學研究的主要催動力。為此，在解決醫(yī)學科研數(shù)據(jù)共享等問題時，應立足于隱私保護與數(shù)據(jù)使用的平衡狀態(tài)，遵守相關規(guī)則，進而在保護隱私的前提下，獲取一定的數(shù)據(jù)價值。對此，應建立完善的管理政策，制定并明確醫(yī)學數(shù)據(jù)的使用規(guī)范、醫(yī)學數(shù)據(jù)的共享規(guī)范等[8]。并從生物醫(yī)學的本質(zhì)出發(fā)，建立與完善醫(yī)學數(shù)據(jù)的共享與使用的法律法規(guī)，而遵循醫(yī)學數(shù)據(jù)的共享準則，明確劃分數(shù)據(jù)使用與共享的具體范圍;利用法律促使生物醫(yī)學數(shù)據(jù)的使用與分享往規(guī)范化發(fā)展。此外，還應健全與數(shù)據(jù)使用、共享有關的監(jiān)督體制與倫理審查制度;并以保護個人隱私為基本前提，有效使用或分享醫(yī)學數(shù)據(jù)。而在醫(yī)學信息學專業(yè)教學過程中，教師要熟悉并遵守生物醫(yī)學數(shù)據(jù)的使用與分享的基本道德，并感染學生，使其明確生物醫(yī)學數(shù)據(jù)的使用與分析的思想觀念;立足醫(yī)學信息學專業(yè)的未來發(fā)展，使其往積極、健康的方面發(fā)展，進而順應與滿足大數(shù)據(jù)時代背景下的發(fā)展需求[9]。

4大數(shù)據(jù)環(huán)境下對醫(yī)學信息學教育的發(fā)展需求

4.1秉承良好的醫(yī)學信息學資源教育理念

在以往傳統(tǒng)的醫(yī)學信息學教育體系中，教師多采用單一的教學模式進行教學，如課前備課、制作課件、言語傳授等，過于依賴教材內(nèi)容，缺乏創(chuàng)新教學意識與手段，故教學觀念較為傳統(tǒng)。在大數(shù)據(jù)環(huán)境下，不斷拓展與延伸的數(shù)據(jù)資源存在不可忽視的利用價值。為此，在實際醫(yī)學信息學教育過程中，教師要充分借助一切可利用資源，將與教學內(nèi)容有關的文本、視頻、音頻等進行結(jié)合實施教學。進而在新的教學理念與模式中培養(yǎng)學生良好的自主探究能力與分析能力，不斷提高教師自身對資源教育的理解與應用;秉承良好的資源教育理念，發(fā)揮各數(shù)據(jù)資源的教學優(yōu)勢[10]。此外，醫(yī)學信息學教師還應在教學過程中培養(yǎng)學生對數(shù)據(jù)資源的敏感性，樹立大數(shù)據(jù)思維，引導學生以數(shù)據(jù)的角度去看待、去理解、去分析生物醫(yī)學各領域間的聯(lián)系，準確把握生物醫(yī)學大數(shù)據(jù)間存在的差異性與多樣性特征;使其學會分析數(shù)據(jù)的動態(tài)趨勢，挖掘數(shù)據(jù)存在的必然聯(lián)系，追溯大數(shù)據(jù)時代的發(fā)展前沿，探究大數(shù)據(jù)時代背后的應用價值。

4.2建立與完善醫(yī)學信息學教學方式

以往的醫(yī)學信息學教學中，學生多通過課本與教師講課來獲取學科知識。隨著信息技術(shù)的飛速發(fā)展，計算機教學、互聯(lián)網(wǎng)+等均為醫(yī)學信息學課堂教學注入一份新力量，并逐漸成為學生在線學習的主要方式之一。相較于傳統(tǒng)的教學課堂，計算機在線教學不僅能充分利用學生的學習時間與空間，還能構(gòu)建一個相對獨立與選擇性的學習環(huán)境。而大規(guī)模開放式在線課程（MOOC）等均為大數(shù)據(jù)下的醫(yī)學信息學教育方式提供更多的參考思路。這種開放式的在線課程，不僅具有多元化、資源豐富化、覆蓋面積廣的特征，還可顯著提高學生的學習興趣，體現(xiàn)其課堂主體地位，而有效培養(yǎng)學生的創(chuàng)新思維能力與自主學習能力[11-12]。此外，翻轉(zhuǎn)課堂也可有效彌補傳統(tǒng)教學中存在的互動問題。主要指通過教師發(fā)布的教學視頻，讓學生進行課前學習，在初步了解新知識的前提下，帶著疑問在課堂上進行學習。進而實現(xiàn)教師與學生、學生與學生間的良好互動。將翻轉(zhuǎn)課堂與線上學習相結(jié)合，不僅能充分體現(xiàn)線上與線下的教學優(yōu)勢，還可體現(xiàn)以學生為本的教學原則。在自主與互動相兼的情況下，提高醫(yī)學信息學教學質(zhì)量。并打開大數(shù)據(jù)環(huán)境下醫(yī)學信息學教育的新征程，不斷改革與創(chuàng)新，順應大數(shù)據(jù)的發(fā)展腳步，提高教學效率。

4.3設置與落實醫(yī)學信息學教育策略

醫(yī)學信息學教育策略可充分借助數(shù)據(jù)挖掘、分析、應用技術(shù)等，設置健全的教育領域模式。通過探究教育與各個變量間的關系，為教育領域的教學決策提供支持，并促進教育領域的未來發(fā)展。美國聯(lián)邦教育部曾在2012年發(fā)布相關的技術(shù)報告，內(nèi)容中主要介紹了美國教育領域在大數(shù)據(jù)環(huán)境下所面臨的挑戰(zhàn)與相關實例，并對教育數(shù)據(jù)的挖掘提出以下5個技術(shù)方式：數(shù)據(jù)預測、數(shù)據(jù)聚類、挖掘數(shù)據(jù)關系、提煉數(shù)據(jù)以及數(shù)據(jù)建模[13]。其中，數(shù)據(jù)預測主要指通過多個變量間的整合與建立，對單一預測變量進行推斷的一種模式。數(shù)據(jù)聚類則主要指根據(jù)數(shù)據(jù)存在的特性，將完整的數(shù)據(jù)集進行劃分，并將其劃分為不同的子集。挖掘數(shù)據(jù)關系主要指發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)集中存在的各個變量間的關系，進而利用其關系進行相應的編碼。提煉數(shù)據(jù)主要指在對數(shù)據(jù)進行描述時，應采用更易于理解的方式來判斷或區(qū)分數(shù)據(jù)間的特征。數(shù)據(jù)建模主要指經(jīng)過上述過程后構(gòu)建的一種利于分析與決策的解釋模型。在醫(yī)學信息學教育中，可借用此方式對教育數(shù)據(jù)進行挖掘。在構(gòu)建學生知識結(jié)構(gòu)模型時，可對學生的認知、學習動機、學習態(tài)度等進行構(gòu)建，進而提高學生學習效率，改進與優(yōu)化教學內(nèi)容及模式，提供醫(yī)學信息學教育決策更為準確的參考依據(jù)[14]。

4.4合理制定完善的醫(yī)學信息學培養(yǎng)方案

從大數(shù)據(jù)生命周期來看，大數(shù)據(jù)技術(shù)體系可涉及多個方面，如大數(shù)據(jù)的采集、預處理、存儲、管理、計算模式、數(shù)據(jù)挖掘、分析、可視化等。而醫(yī)學信息學教學目的在于培養(yǎng)復合型的醫(yī)學人才。而在實際培養(yǎng)中卻發(fā)現(xiàn)，醫(yī)學信息學所開設的計算機課程很少，學生掌握數(shù)據(jù)分析的能力受到限制，而數(shù)據(jù)分析才是數(shù)據(jù)活用與發(fā)揮價值的重要環(huán)節(jié)。為此，在大數(shù)據(jù)環(huán)境下，醫(yī)學信息學教育要想使學生對數(shù)據(jù)進行挖掘，發(fā)揮數(shù)據(jù)的利用價值，就應開設更多與信息技術(shù)有關的教學課程。在原有的統(tǒng)計學、計算機基礎課程及醫(yī)學基礎課程中，添加計算機數(shù)據(jù)庫課程、計算機編程語言、數(shù)據(jù)挖掘、可視化技術(shù)等課程體系，進而實現(xiàn)復合型人才的培養(yǎng)策略[15]。此外，還應加強理論與實踐的課程設置，拓展實踐應用與實習環(huán)節(jié)，讓學生能在理論與實踐應用中掌握與穩(wěn)固所學的專業(yè)知識與技能，提高職業(yè)能力的同時，順應大數(shù)據(jù)時代的發(fā)展需求。

總之，在大數(shù)據(jù)環(huán)境背景下，醫(yī)學信息學教育改革應以實現(xiàn)大數(shù)據(jù)價值為最新目標、以生物醫(yī)學數(shù)據(jù)的挖掘和分析技術(shù)為新內(nèi)容、以醫(yī)學倫理與數(shù)據(jù)使用規(guī)范為新準則。發(fā)揮醫(yī)學信息學教育在大數(shù)據(jù)環(huán)境下的學科優(yōu)勢，并順應大數(shù)據(jù)時代的發(fā)展需求，對教學模式、教育策略等進行探析，使學生更好的掌握學科知識，提高自身的專業(yè)水平與能力。

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（收稿日期：2018-07-20? 本文編輯：崔建中）