基于云平臺的醫(yī)學(xué)信息實驗教學(xué)改革

摘要：醫(yī)學(xué)信息學(xué)是一門綜合計算機科學(xué)與醫(yī)學(xué)的新興課程，過往的醫(yī)學(xué)信息學(xué)教學(xué)苦于無法實現(xiàn)模擬復(fù)雜的醫(yī)療環(huán)境和醫(yī)學(xué)信息系統(tǒng)，導(dǎo)致此類課程容易停在形而上的層面，隨著計算機云平臺與云技術(shù)的發(fā)展，但隨著當今云技術(shù)和云平臺的發(fā)展，模擬復(fù)雜的醫(yī)學(xué)信息環(huán)境成為可能，本文將就在云平臺層面下開展醫(yī)學(xué)信息學(xué)實驗教學(xué)改革進行討論。

關(guān)鍵詞：醫(yī)學(xué)信息學(xué)；云平臺；實驗教學(xué)改革

Abstract：Medical Informatics is a new field which combines the disciplines of Computer Science and Medical Science.In the past，because we cannot simulate the real-life medical environment and complicated hospital information system，Medical Informatics is always taught in an abstract way.However，with the Cloud platform and technology develops，it is possible for simulating the complicated medical information environment.This article discusses how to reform the Medical Informatics laboratory-base teaching.

Key words：Medical informatics； Cloud platform；Experiment teaching reform

1當前醫(yī)學(xué)信息實驗教學(xué)面臨的問題

醫(yī)學(xué)信息學(xué)這門課程在我國始于90年代初期，主要以計算機醫(yī)療信息系統(tǒng)為主要介紹內(nèi)容，課程一開始主要參照了歐洲和美國的醫(yī)學(xué)信息學(xué)課程教學(xué)體系[1]。但隨后隨著我國醫(yī)療環(huán)境的不斷發(fā)展，醫(yī)學(xué)信息學(xué)在實驗教學(xué)面臨了很大瓶頸，主要有以下幾個問題：

1.1以介紹醫(yī)院信息系統(tǒng)（HIS）的課程體系面臨實驗環(huán)境不足，缺乏可使用的教學(xué)的HIS系統(tǒng)，同時也缺乏一套完整涉及掛號系統(tǒng)、電子病歷、臨床信息系統(tǒng)平臺的問題。

1.2涉及關(guān)于醫(yī)學(xué)信息標準化的課程缺乏系統(tǒng)的實用開發(fā)例子，學(xué)生反饋此類標準化問題過于抽象。例如介紹學(xué)生關(guān)于ICD或SNOMED標準時，無法提供相關(guān)實例給學(xué)生看，學(xué)生對此理解容易產(chǎn)生偏差，導(dǎo)致教學(xué)效果不好。

1.3涉及關(guān)于醫(yī)學(xué)信息交互標準的時候缺乏實際開發(fā)代碼給學(xué)生，學(xué)生難以明白使用的規(guī)范和使用此類標準的意義，如在教授HL7和DICOM等交互標準時，沒有一個展示的平臺給學(xué)生，學(xué)生無法深刻了解和應(yīng)用此類標準。

1.4在介紹醫(yī)學(xué)圖像系統(tǒng)（PACS）的時候，由于難于模擬服務(wù)器硬件和軟件的平臺，使其無法用最直觀的方法令學(xué)生掌握PACS系統(tǒng)在醫(yī)院實施的具體解決方案。

1.5醫(yī)學(xué)信息學(xué)面臨教學(xué)資源不足，課程資料難以傳播的問題，學(xué)生反映教學(xué)資源分散而且資源占用空間較大，難以系統(tǒng)的進行交互式學(xué)習(xí)和下載資源。

2圍繞云平臺搭建醫(yī)學(xué)信息實驗教學(xué)環(huán)境

云技術(shù)最近最流行的計算機服務(wù)環(huán)境，它是分布式處理、并行處理和網(wǎng)格計算技術(shù)發(fā)展的產(chǎn)物，是透過網(wǎng)絡(luò)將龐大的計算處理程序自動分拆成無數(shù)個較小的子程序，再交由多部服務(wù)器所組成的龐大系統(tǒng)經(jīng)搜尋、計算分析之后將處理結(jié)果回傳給用戶[2]。透過這項技術(shù)，網(wǎng)絡(luò)服務(wù)提供者可以在數(shù)秒之內(nèi)，達成處理數(shù)以千萬計甚至億計的信息，達到和\"超級計算機\"同樣強大效能的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)。而云平臺則是云技術(shù)集成的平臺，通過虛擬化技術(shù)、分布式海量儲存、海量數(shù)據(jù)管理技術(shù)來統(tǒng)籌的超強分布式計算機服務(wù)平臺[3]。

我們通過分析云平臺的技術(shù)特點，可以搭建一個圍繞云平臺的醫(yī)學(xué)信息學(xué)教學(xué)環(huán)境，如圖1，通過這個環(huán)境基本可以解決上述醫(yī)學(xué)信息學(xué)教學(xué)中面臨的實際問題。

首先，通過虛擬應(yīng)用和服務(wù)功能，將教學(xué)用的HIS系統(tǒng)發(fā)布在云平臺上，然后利用云平臺的云端軟件服務(wù)功能，每個學(xué)生都可以使用相同的用戶名體驗HIS的全部使用流程，不需要按照以往的做法，分配多個賬戶給每一個學(xué)生，解決了HIS賬戶管理困難的問題。另外通過虛擬服務(wù)，每個學(xué)生可采用不同的方式和路徑來體驗HIS的使用，如學(xué)生可自由扮演掛號員、醫(yī)生、護士、財務(wù)人員等多種醫(yī)療角色去使用HIS，為學(xué)生掌握醫(yī)院流程和操作提供模擬實驗，同時也不影響其他學(xué)生的體驗和設(shè)置，學(xué)習(xí)自由度增大。另外，在實驗室學(xué)生終端可外接各類不同的醫(yī)院信息系統(tǒng)用到的硬件設(shè)備，如條形碼掃描儀、刷卡機、觸摸屏、叫號器和攝像頭等設(shè)備。

其次，通過發(fā)布醫(yī)學(xué)信息標準查詢和轉(zhuǎn)換服務(wù)，為每個學(xué)生提供有關(guān)醫(yī)學(xué)信息學(xué)標準化學(xué)習(xí)所需要的軟件服務(wù)，如云端提供國際疾病分類標準ICD、SNOMED、LOINC等醫(yī)學(xué)信息類標準的查詢轉(zhuǎn)換軟件服務(wù)。HL7轉(zhuǎn)換中間件、DICOM文件轉(zhuǎn)換中間件等，免除學(xué)生尋找此類中間件的麻煩。

通過云平臺虛擬桌面的功能，為學(xué)生搭建一個適用于醫(yī)學(xué)信息實驗的程序開發(fā)環(huán)境，如支持JAVA、NET框架，并具備有多種數(shù)據(jù)庫服務(wù)和開發(fā)資源等，令開發(fā)程序的工作具有一個標準易用的環(huán)境。另一方面，任課老師可以預(yù)先自定義好虛擬桌面的開發(fā)環(huán)境，如預(yù)裝好醫(yī)學(xué)標準數(shù)據(jù)庫、國家藥品條形碼數(shù)據(jù)庫等。另外也可以布局好遠程醫(yī)療接口和職工醫(yī)療醫(yī)保卡接口。

在教學(xué)資源方面，采用了云平臺后，可建立相關(guān)的教學(xué)資源云，在這個云上，無論老師和學(xué)生都可以積極共享相關(guān)的學(xué)習(xí)素材和教學(xué)資料，相互交換問題和解答，并且支持課程視頻云播放，學(xué)生無需把資料下載到本地，只需要通過教學(xué)資源云就可以像本地一樣高速瀏覽云端的文檔和視頻資料，解決教學(xué)資料過大無法保存到本地的問題。

在學(xué)生使用的終端的方面，由于采用了教學(xué)云平臺，支持使用的各種終端形式，如在實驗室可采用普通的PC機，在家可采用平板電腦甚至手機瀏覽，達到無處不在的學(xué)習(xí)方式，令學(xué)生隨時隨地接受醫(yī)學(xué)信息學(xué)教學(xué)的最新知識。

3云平臺實驗架構(gòu)推廣

當今，已經(jīng)有大量的高校引進了云計算的硬件或主要設(shè)備，已經(jīng)具備了開展建設(shè)云平臺實驗架構(gòu)的基礎(chǔ)條件[4]。通過實踐證明，運用云平臺技術(shù)來進行醫(yī)學(xué)信息實驗教學(xué)可以產(chǎn)生良好的教學(xué)效果。平臺令學(xué)生有了更多自主的學(xué)習(xí)動能，學(xué)生做實驗從以前的被動轉(zhuǎn)為主動。云平臺為實驗室提供了標準化的開發(fā)平臺和環(huán)境，支持各種終端瀏覽學(xué)習(xí)資料和素材。虛擬平臺為學(xué)生帶來以往實驗室無法安裝的或者組織的實驗環(huán)境，如醫(yī)學(xué)信息實驗采用云平臺后，可以模擬相關(guān)的醫(yī)院信息管理整套流程，令實驗更逼真更有代入感，更容易讓學(xué)生掌握相關(guān)的知識，可見運用云平臺技術(shù)組織醫(yī)學(xué)信息實驗是及其有效的，并且圍繞云平臺構(gòu)架實驗環(huán)境在其他計算機或醫(yī)學(xué)專業(yè)課程同樣具有推廣的意義。

參考文獻：

[1]代濤.醫(yī)學(xué)信息學(xué)的發(fā)展與思考[J].醫(yī)學(xué)信息學(xué)雜志，2011（06）.

[2]孔祥杰，楊卓，夏鋒，等.基于云計算的教學(xué)資源共享平臺[J].中國教育信息化，2012（11）.

[3]張慧.基于云計算的開放性教學(xué)資源平臺建設(shè)研究[J].計算機技術(shù)與發(fā)展，2012（01）.

[4]王玉芬，郭曉娟.云計算對高校教學(xué)資源影響解析[J].實驗技術(shù)與管理，2010（05）.

編輯/申磊