前言：尋找寫作靈感？中文期刊網(wǎng)用心挑選的醫(yī)學(xué)信息學(xué)課程挑戰(zhàn)性綜合實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，希望能為您的閱讀和創(chuàng)作帶來(lái)靈感，歡迎大家閱讀并分享。

摘要:醫(yī)學(xué)信息學(xué)是一門信息科學(xué)和醫(yī)學(xué)科學(xué)的交叉實(shí)踐類課程，也是生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)本科教學(xué)中一門重要的專業(yè)基礎(chǔ)課程。該課程綜合應(yīng)用性強(qiáng)，信息技術(shù)更新快，缺少優(yōu)秀教材，并且由于學(xué)生缺乏實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，所以教學(xué)內(nèi)容難以掌握。針對(duì)該課程的不足，該文提出了引導(dǎo)學(xué)生動(dòng)手設(shè)計(jì)一個(gè)具有實(shí)際應(yīng)用價(jià)值的醫(yī)院掛號(hào)信息子系統(tǒng)的挑戰(zhàn)性綜合實(shí)驗(yàn)方案，并具體闡述了挑戰(zhàn)性實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)目標(biāo)、具體內(nèi)容及實(shí)施方案。該課程四年的教學(xué)實(shí)踐結(jié)果表明，該挑戰(zhàn)性綜合實(shí)驗(yàn)?zāi)芗ぐl(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，增強(qiáng)學(xué)生的動(dòng)手能力，取得了良好的教學(xué)效果。

關(guān)鍵詞:醫(yī)院信息系統(tǒng);醫(yī)院掛號(hào)系統(tǒng);挑戰(zhàn)性設(shè)計(jì);綜合實(shí)驗(yàn)

醫(yī)學(xué)信息學(xué)是一門通過(guò)計(jì)算機(jī)及相關(guān)信息技術(shù)完成生物醫(yī)學(xué)數(shù)據(jù)、信息及知識(shí)的存儲(chǔ)、組織、傳輸、處理、檢索和優(yōu)化利用等一系列醫(yī)學(xué)信息管理任務(wù)，輔助醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的科研實(shí)踐，提高解決問(wèn)題和制定決策的準(zhǔn)確性、及時(shí)性和可靠性的學(xué)科［1］。醫(yī)學(xué)信息學(xué)概論也是生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)本科教學(xué)中一門重要的專業(yè)基礎(chǔ)課程，課程主要內(nèi)容包括醫(yī)院信息系統(tǒng)、醫(yī)學(xué)圖像傳輸與處理系統(tǒng)和醫(yī)學(xué)決策支持系統(tǒng)等臨床應(yīng)用系統(tǒng)的功能及應(yīng)用，涵蓋各種醫(yī)學(xué)信息的采集、存儲(chǔ)、傳輸、顯示、處理及利用等基本知識(shí)和技術(shù)，內(nèi)容多而雜［2－4］。另外，醫(yī)學(xué)信息學(xué)概論本身也是一門融合了信息科學(xué)和醫(yī)學(xué)科學(xué)的交叉實(shí)踐類課程，可涉及綜合應(yīng)用所學(xué)的有關(guān)醫(yī)學(xué)、數(shù)據(jù)庫(kù)、軟件工程、程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等基礎(chǔ)知識(shí)和基本技能。課程具有應(yīng)用性強(qiáng)、內(nèi)容多、信息技術(shù)更新快、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)難、但對(duì)學(xué)生今后工作幫助大等特點(diǎn)［5－6］。這門課程在世界上受越來(lái)越多的醫(yī)科院校及工程類院校的青睞，國(guó)外很多大學(xué)專門設(shè)有醫(yī)學(xué)信息學(xué)專業(yè)本科、碩士及博士學(xué)位，以多種形式(理論+實(shí)驗(yàn)/實(shí)踐)加強(qiáng)和鞏固該課程的學(xué)習(xí)［7－8］。截至2014年，我國(guó)開(kāi)設(shè)醫(yī)學(xué)信息學(xué)專業(yè)的院校已達(dá)到59所，眾多高校(無(wú)論醫(yī)學(xué)院校還是理工院校)都面向本科學(xué)生開(kāi)設(shè)了醫(yī)學(xué)信息學(xué)概論相關(guān)課程［9］。該課程經(jīng)過(guò)近三十年的發(fā)展和建設(shè)，雖然取得了一些成績(jī)［10］，但是該課程在教學(xué)中還普遍存在以下問(wèn)題。1)優(yōu)秀教材匱乏，教材建設(shè)的速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)跟不上信息技術(shù)更新和發(fā)展的速度［11］。截至2017年，與醫(yī)學(xué)信息學(xué)概論相關(guān)的著作與教材總共不到40種，絕大多數(shù)教材針對(duì)對(duì)象是醫(yī)學(xué)本科生或信息管理類本科生，至今無(wú)一本專門針對(duì)理工類學(xué)生的著作或教材。2)醫(yī)學(xué)信息種類繁多，既包括大量數(shù)字、文本類信息，也包含大量生理信號(hào)、醫(yī)學(xué)圖像及視頻流等多維多模態(tài)信息。相關(guān)信息處理及利用的軟硬件技術(shù)及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)近年來(lái)發(fā)展非常迅速，理論教學(xué)中很難做到全面而新穎。3)教學(xué)中很難做到理論與實(shí)踐的有機(jī)結(jié)合［12－13］。對(duì)于生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)的本科學(xué)生，本課程的先修或同修課程有C語(yǔ)言、軟件工程、數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)和計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)等，但學(xué)生學(xué)習(xí)這些課程時(shí)一般只能單獨(dú)了解和掌握基礎(chǔ)理論知識(shí)，缺少系統(tǒng)性的實(shí)踐與開(kāi)發(fā)經(jīng)驗(yàn)。如何將這些課程知識(shí)有機(jī)整合起來(lái)，是一個(gè)巨大的挑戰(zhàn)［14］。從2003年開(kāi)始，我們一直從事醫(yī)學(xué)信息學(xué)課程的教學(xué)工作，十幾年來(lái)，課程組不斷思考該課程在教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方式、教學(xué)技巧及綜合實(shí)驗(yàn)應(yīng)用等方面的改革和提升?？紤]到醫(yī)學(xué)信息學(xué)科交叉實(shí)踐性強(qiáng)的特點(diǎn)，我們開(kāi)始探索在授課同時(shí)，鼓勵(lì)學(xué)生設(shè)計(jì)和開(kāi)發(fā)一些具有實(shí)際應(yīng)用價(jià)值的醫(yī)學(xué)信息小系統(tǒng)，激發(fā)學(xué)生對(duì)本課程的學(xué)習(xí)興趣，同時(shí)也希望培養(yǎng)學(xué)生解決復(fù)雜工程問(wèn)題與挑戰(zhàn)性問(wèn)題的能力，增強(qiáng)學(xué)生綜合運(yùn)用相關(guān)知識(shí)的動(dòng)手能力，激活學(xué)生的挑戰(zhàn)因子，激發(fā)學(xué)生對(duì)課程的參與感，培養(yǎng)他們直面困難、挑戰(zhàn)困難、并克服困難的品質(zhì)。為此，我們教學(xué)研討決定，從2014年開(kāi)始，課堂教學(xué)之外，新增一項(xiàng)綜合實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，讓學(xué)生動(dòng)手設(shè)計(jì)和開(kāi)發(fā)一個(gè)有一定挑戰(zhàn)性的醫(yī)學(xué)信息子系統(tǒng)。4年積累下來(lái)，我們?cè)卺t(yī)學(xué)信息學(xué)課程挑戰(zhàn)性實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)上已取得了一定進(jìn)步，積累了一些經(jīng)驗(yàn)，但同時(shí)也還存在一些問(wèn)題和疑惑。下面我們將從本挑戰(zhàn)性實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)目標(biāo)、設(shè)計(jì)內(nèi)容、實(shí)施方案、實(shí)施效果和思考等幾個(gè)部分進(jìn)行總結(jié)，期望與廣大同仁分享和交流。

1挑戰(zhàn)性綜合實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo)

通過(guò)對(duì)課堂上講授的HIS系統(tǒng)功能、工作流程和主要內(nèi)容的理解，綜合應(yīng)用軟件開(kāi)發(fā)語(yǔ)言、數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)及軟件工程等知識(shí)，利用課余時(shí)間，分小組開(kāi)發(fā)一個(gè)簡(jiǎn)單的醫(yī)院門診掛號(hào)子系統(tǒng)，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)學(xué)生解決復(fù)雜工程問(wèn)題與挑戰(zhàn)性問(wèn)題的能力，增強(qiáng)學(xué)生的動(dòng)手能力。

2實(shí)驗(yàn)內(nèi)容

本課程授課之前，生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)本科生已學(xué)習(xí)過(guò)C語(yǔ)言和軟件工程兩門編程類課程，同步正在學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)和計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程，在知識(shí)和技術(shù)儲(chǔ)備上已有一定基礎(chǔ)?？紤]到醫(yī)學(xué)信息系統(tǒng)是一個(gè)龐大的軟硬件綜合工程，我們選擇學(xué)生最為熟悉、工作流程最為簡(jiǎn)單、最容易實(shí)施的醫(yī)院掛號(hào)子系統(tǒng)開(kāi)發(fā)作為綜合實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)目標(biāo)，即設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)一個(gè)具有實(shí)際應(yīng)用價(jià)值的醫(yī)院掛號(hào)信息子系統(tǒng)，要求系統(tǒng)具有登錄管理功能，具有權(quán)限管理功能，具有初診和復(fù)診掛號(hào)功能，具有一定的數(shù)據(jù)計(jì)算和統(tǒng)計(jì)功能，并要求每小組按軟件開(kāi)發(fā)的流程從系統(tǒng)規(guī)劃、工作流程(業(yè)務(wù)流程)設(shè)計(jì)、開(kāi)發(fā)工具選擇、數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)、到編寫程序、再到系統(tǒng)調(diào)試、最后到系統(tǒng)測(cè)試，完成整個(gè)實(shí)驗(yàn)過(guò)程?？紤]到學(xué)生學(xué)習(xí)能力、動(dòng)手能力和興趣特長(zhǎng)的差異性，挑戰(zhàn)性綜合實(shí)驗(yàn)以小組為單位(3～5人/組)，開(kāi)發(fā)語(yǔ)言不限，數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)不限，掛號(hào)系統(tǒng)的系統(tǒng)架構(gòu)不限，學(xué)生可設(shè)計(jì)為單機(jī)版、客戶/服務(wù)器版(C/S)、瀏覽器/服務(wù)器版(B/S)或手機(jī)APP等任何形式。

3實(shí)施方案

在第一次上課時(shí)，布置綜合實(shí)驗(yàn)任務(wù)，要求學(xué)生開(kāi)始知識(shí)準(zhǔn)備:1)準(zhǔn)備自己最熟悉的編程語(yǔ)言，可以是VisualC++、JAVA、Html、Python、Javascript、J2ME等任何一種或幾種開(kāi)發(fā)語(yǔ)言;2)準(zhǔn)備自己最喜歡的數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)，可以是Oracle、Mysql、SQLServer、Access等任何一種;3)準(zhǔn)備所需的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)或移動(dòng)通信的基礎(chǔ)知識(shí)。課程第5周時(shí)，通過(guò)課堂教學(xué)，學(xué)生已學(xué)習(xí)了醫(yī)院信息系統(tǒng)的工作流程、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、功能、軟硬件技術(shù)和各子系統(tǒng)的設(shè)計(jì)及應(yīng)用等基礎(chǔ)知識(shí)，并已上機(jī)觀摩體驗(yàn)了部分醫(yī)院正在使用的醫(yī)院信息系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能等具體內(nèi)容。此時(shí)，將具體的挑戰(zhàn)性綜合實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及要求布置給學(xué)生，即結(jié)合已學(xué)的醫(yī)院信息系統(tǒng)的基礎(chǔ)知識(shí)，認(rèn)真分析醫(yī)院掛號(hào)信息子系統(tǒng)的工作流程和數(shù)據(jù)傳輸方案，利用軟件工程、數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)和計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)及通信等基礎(chǔ)知識(shí)和技術(shù)，設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)一個(gè)具有實(shí)際應(yīng)用價(jià)值的醫(yī)院掛號(hào)信息子系統(tǒng)。設(shè)計(jì)截止時(shí)間為課程第16周。課程第17周時(shí)，按小組分別匯報(bào)并演示所開(kāi)發(fā)的系統(tǒng)，評(píng)選出優(yōu)秀的軟件作品。

4實(shí)施效果

總的來(lái)說(shuō)，每一小組均能較好地完成綜合實(shí)驗(yàn)規(guī)定任務(wù)，并且逐年更好。2014年第一次實(shí)施該挑戰(zhàn)性課程實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)時(shí)，學(xué)生們?cè)O(shè)計(jì)出的系統(tǒng)主要以C/S、B/S或單機(jī)結(jié)構(gòu)為主，盡管開(kāi)發(fā)語(yǔ)言各不相同，但功能上基本能實(shí)現(xiàn)權(quán)限管理、初診和復(fù)診掛號(hào)功能及簡(jiǎn)單的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)功能，系統(tǒng)界面簡(jiǎn)潔清爽，小組成員之間分工明確，匯報(bào)展示條理清楚，學(xué)生們都表現(xiàn)出了較強(qiáng)的動(dòng)手能力和綜合知識(shí)運(yùn)用能力。到2016年和2017年，學(xué)生完成綜合實(shí)驗(yàn)的質(zhì)量明顯提高，表現(xiàn)在系統(tǒng)結(jié)構(gòu)形式更加多樣，除了C/S、B/S結(jié)構(gòu)外，學(xué)生們開(kāi)始嘗試各種手機(jī)掛號(hào)APP應(yīng)用程序的研發(fā)，嘗試各種跨平臺(tái)系統(tǒng)設(shè)計(jì)，包括安卓系統(tǒng)、蘋果系統(tǒng)甚至Linux系統(tǒng)。還有部分小組開(kāi)始不滿足于簡(jiǎn)單掛號(hào)系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)，開(kāi)始拓展一些新的子系統(tǒng)，如有的小組額外開(kāi)發(fā)了醫(yī)院在線咨詢子系統(tǒng)，有的小組還開(kāi)發(fā)了更加復(fù)雜的醫(yī)院信息系統(tǒng)，除了掛號(hào)及統(tǒng)計(jì)功能外，還具有門診醫(yī)生工作站和護(hù)理及藥房管理等功能，系統(tǒng)功能更加強(qiáng)大，設(shè)計(jì)更接近實(shí)際應(yīng)用。

5總結(jié)與思考

通過(guò)四年的摸索，醫(yī)學(xué)信息學(xué)課程中挑戰(zhàn)性綜合實(shí)驗(yàn)方案初步成形，從同學(xué)們匯報(bào)展示時(shí)的心得體會(huì)反饋來(lái)看，大家雖然覺(jué)得綜合實(shí)驗(yàn)有一定難度，但是實(shí)驗(yàn)是有意義的，經(jīng)過(guò)努力，是可以完成的，并且完成后的成就感和喜悅感讓他們更加自信。這幾年來(lái)，很多在綜合實(shí)驗(yàn)中表現(xiàn)優(yōu)秀的同學(xué)，后來(lái)在申請(qǐng)出國(guó)留學(xué)時(shí)，在留學(xué)申請(qǐng)材料中，他們把本課程綜合實(shí)驗(yàn)的經(jīng)歷作為非常重要的挑戰(zhàn)性實(shí)踐開(kāi)發(fā)經(jīng)歷之一，從中可以看出大家對(duì)本挑戰(zhàn)性綜合實(shí)驗(yàn)的認(rèn)可?？偨Y(jié)本挑戰(zhàn)性實(shí)驗(yàn)的經(jīng)驗(yàn)，我們也受益匪淺，同時(shí)有以下5點(diǎn)體會(huì)和思考。1)學(xué)生的學(xué)習(xí)能力和動(dòng)手能力是無(wú)窮的，關(guān)鍵是怎么激發(fā)。在綜合實(shí)驗(yàn)剛剛開(kāi)始時(shí)，學(xué)生們普遍感覺(jué)難度太大，因?yàn)橹皼](méi)有動(dòng)手編寫過(guò)較大較具體的軟件系統(tǒng)，學(xué)習(xí)C語(yǔ)言時(shí)只練習(xí)了簡(jiǎn)單的獨(dú)個(gè)問(wèn)題的解決，軟件工程學(xué)習(xí)時(shí)比較偏理論講解，具體動(dòng)手機(jī)會(huì)則并不多。但是本挑戰(zhàn)性實(shí)驗(yàn)的結(jié)果證明，他們完全能把數(shù)據(jù)庫(kù)、軟件工程、程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等知識(shí)綜合應(yīng)用起來(lái)，解決醫(yī)院信息系統(tǒng)開(kāi)發(fā)里的具體問(wèn)題，展現(xiàn)出優(yōu)秀的動(dòng)手實(shí)踐能力和創(chuàng)造能力。2)驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)或練習(xí)性實(shí)驗(yàn)并不等于開(kāi)拓性實(shí)驗(yàn)。醫(yī)學(xué)信息學(xué)課程中，我們也會(huì)讓學(xué)生上機(jī)練習(xí)醫(yī)院里使用的醫(yī)院信息系統(tǒng)，但是上機(jī)完成后，學(xué)生只能對(duì)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能有大概的了解，而系統(tǒng)具體怎么開(kāi)發(fā)及完成的，學(xué)生并無(wú)深刻體會(huì)。只有經(jīng)過(guò)親自動(dòng)手開(kāi)發(fā)和調(diào)試測(cè)試后，學(xué)生才有更深刻的了解和認(rèn)識(shí)，正如看電影和演電影是完全不同的體驗(yàn)一樣。大學(xué)教育在2W+H(What/Why/How)教學(xué)模式中，多開(kāi)展一些挑戰(zhàn)性實(shí)踐性實(shí)驗(yàn)，是加強(qiáng)學(xué)生How認(rèn)知的重要手段之一。3)任務(wù)下達(dá)應(yīng)該盡可能具體。本綜合實(shí)驗(yàn)中，我們?cè)谌蝿?wù)下達(dá)時(shí)，盡量詳細(xì)地列出了系統(tǒng)需要實(shí)現(xiàn)的具體功能及要求，并給出了一些示例，供學(xué)生參考，學(xué)生在系統(tǒng)開(kāi)發(fā)時(shí)，心中有一個(gè)大致的框架，才不會(huì)覺(jué)得茫然無(wú)措。4)挑戰(zhàn)性實(shí)驗(yàn)時(shí)間安排很重要。實(shí)驗(yàn)所需開(kāi)發(fā)語(yǔ)言和數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)等知識(shí)準(zhǔn)備需要一段時(shí)間，所以我們課程第一節(jié)課上就布置了自學(xué)任務(wù)，學(xué)生有一個(gè)半月的自學(xué)及準(zhǔn)備時(shí)間。另外，軟件開(kāi)發(fā)預(yù)留的時(shí)間有10周，讓學(xué)生從系統(tǒng)需求分析、系統(tǒng)架構(gòu)、工作流程設(shè)計(jì)，再到代碼編寫、調(diào)試、測(cè)試，最后到項(xiàng)目展示，有充足的時(shí)間。期間，經(jīng)常詢問(wèn)和了解學(xué)生的項(xiàng)目進(jìn)展情況，如有困難和問(wèn)題，可及時(shí)溝通和解決。5)學(xué)生個(gè)體差異大，分組分工合作，可以發(fā)揮各自優(yōu)勢(shì)。本課程中，有的同學(xué)并不喜歡課堂講授，覺(jué)得講授內(nèi)容理論性太強(qiáng)，比較枯燥乏味，但是后來(lái)發(fā)現(xiàn)，他們的項(xiàng)目卻做得非常好，顯示出優(yōu)秀的動(dòng)手能力。也有一些同學(xué)，理論學(xué)習(xí)很好，但實(shí)踐方面卻不知何處入手，分組完成任務(wù)可以一定程度上彌補(bǔ)他們這方面的缺陷。但是分組實(shí)驗(yàn)也讓一小部分同學(xué)有機(jī)可乘，渾水摸魚。如何讓每一位同學(xué)都能親自動(dòng)手，積極參與，是一個(gè)值得我們深思和繼續(xù)探索的問(wèn)題。

6結(jié)束語(yǔ)

醫(yī)學(xué)信息學(xué)是一門理論性和應(yīng)用性都很強(qiáng)的課程［15］，通過(guò)設(shè)計(jì)和開(kāi)發(fā)一個(gè)臨床醫(yī)院掛號(hào)子系統(tǒng)的綜合實(shí)驗(yàn)，可以讓學(xué)生把開(kāi)發(fā)語(yǔ)言、軟件工程、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)和計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)等課程內(nèi)容融會(huì)貫通，并解決實(shí)際應(yīng)用問(wèn)題。該課程四年的教學(xué)實(shí)踐結(jié)果表明，挑戰(zhàn)性綜合實(shí)驗(yàn)?zāi)芗ぐl(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，能培養(yǎng)學(xué)生解決復(fù)雜工程問(wèn)題與挑戰(zhàn)性問(wèn)題的能力，能增強(qiáng)學(xué)生的動(dòng)手能力，取得了良好的教學(xué)效果。當(dāng)然，醫(yī)學(xué)信息學(xué)挑戰(zhàn)性綜合實(shí)驗(yàn)還處于探索過(guò)程中，設(shè)計(jì)內(nèi)容還需進(jìn)一步優(yōu)化，實(shí)驗(yàn)分工及實(shí)施細(xì)節(jié)還需仔細(xì)斟酌和監(jiān)督，應(yīng)盡可能讓每一位同學(xué)充分參與及受益。另外，綜合實(shí)驗(yàn)的完成質(zhì)量評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)還需進(jìn)一步完善，真正充分激活學(xué)生的挑戰(zhàn)因子。

作者:顏紅梅 秦龍 單位:電子科技大學(xué)