大數(shù)據(jù)時代對培養(yǎng)醫(yī)學研究生的作用與意義

章翔 毛星剛 章薇

(第四軍醫(yī)大學西京醫(yī)院神經外科，陜西 西安 710032)

最早提出大數(shù)據(jù)時代(big data era, BDE)的是知名的麥肯錫全球研究所，隨后大數(shù)據(jù)(big data, BD)一詞越來越多地被提及；2013年著名大數(shù)據(jù)分析師(亦系Datafloq的創(chuàng)始人)馬克·馮-里吉門納姆(Mark van Rijmenam)提出的BD之7V特點，即：大量(Volume)、多樣(Variety)、價值(Value)、高速(Velocity)、可視(Visualization)、可變(Variability)和真實性(Veracity)[1]。它曾上過《New York Times》和《Wall Street Journal》的專欄封面，并進入美國白宮官網(wǎng)的新聞頻道。麥肯錫稱：BD系一種規(guī)模大到在獲取、存儲、管理、分析方面極大地超出傳統(tǒng)數(shù)據(jù)庫軟件工具能力范圍的數(shù)據(jù)集合，并已滲透到當今每一個行業(yè)和業(yè)務職能領域，成為重要的生產因素。人們對于巨量數(shù)據(jù)的挖掘和應用，預示著新一波生產率增長和消費者盈余浪潮的到來。英國牛津大學教授維克托·邁爾-舍恩伯格(Viktor Mayer Sch?nberger)于2010年在《The Economist》上發(fā)表了對BD應用的研究論述，他指出：世界的本質是數(shù)據(jù)，BD帶來的信息風暴正在變革我們的思維、工作和生活方式，它開啟了一次重大的時代轉型[2]。

BD作為新興產業(yè)具備有良好的應用及遠大的發(fā)展前景，屬于國家未來開發(fā)的鉆石品牌。眾所周知，BD或稱巨量或海量數(shù)據(jù)，是由數(shù)量龐大、結構復雜、類型眾多之數(shù)據(jù)構成，是基于云計算的數(shù)據(jù)處理與應用模式，通過數(shù)據(jù)的集成共享，交叉復用所形成的智力資源和知識服務能力[3]。在一定程度上說，BD為數(shù)據(jù)分析的前沿技術，從各種各樣類型的數(shù)據(jù)中快速地獲得有價值信息的技術能力。我們了解到BD在生物學、物理學、環(huán)境生態(tài)學、以及金融、通訊、軍事等行業(yè)最先存在，正因為近年來互聯(lián)網(wǎng)和電子技術的全面普及而引起人們的廣泛關注[4]。無疑，BDE的發(fā)展對現(xiàn)代政治學、社會學、經濟學、軍事學、醫(yī)學和多學科門類均產生了本質上的變化與進步，并正在改變著人們的生活、取向以及理解世界的方式，已成為人類更多新思維、新發(fā)明、新工種和新服務的重要源泉[5]。BD最核心的作用是可以“預見未來”，例如：華爾街用它準確地預測出股票的漲跌；投資機構搜集并分析上市企業(yè)聲明，從中尋找破產的蛛絲馬跡，等等。如今，BD已經到了中國，它將改變這個國家，轉變一切傳統(tǒng)企業(yè)，規(guī)劃整個市場的格局。我們的工作、生活、社交等都將與之密切相關。

人類社會進入BDE，同樣促進了自然科學研究技術的變革與發(fā)展。現(xiàn)今的醫(yī)學教育領域和其它行業(yè)及部門一樣，在這一時代，人們探索教與學的有機結合途徑；尤其對醫(yī)學研究生的培養(yǎng)過程中，在醫(yī)學教科書、臨床教學與實踐、各類疾病的預防、診斷和精準醫(yī)療等方面，如何體現(xiàn)出它的實際作用？又如何挖掘這些信息并將其與醫(yī)教研等發(fā)展相適應？已成為教學改革的熱點課題。作為導師應與研究生一道，采用云計算技術來實現(xiàn)數(shù)據(jù)的收集、存儲、傳遞、分析、關聯(lián)和共享，以異構源數(shù)據(jù)整合、互操作技術及可視化工具，以利于人們能夠理解這些復雜數(shù)據(jù)，實現(xiàn)基礎數(shù)據(jù)、研發(fā)數(shù)據(jù)、診療數(shù)據(jù)和個性化管理數(shù)據(jù)的“無縫”銜接和分析。我們應不斷地研究并把握好這一機遇，善于思考、分析和綜合，發(fā)揮主觀能動性，與時俱進，施行教學改革，以推動醫(yī)學研究生培養(yǎng)進程的快速進步。本文專注于：BDE是對醫(yī)學研究生培養(yǎng)的需求，并從BDE教學中的PBL模式和BDE的研究生導師教學作用等方面進行較為翔實的闡述，以期為醫(yī)學院校的高層次人才教育訓練質量的升華提供一些實踐認知與體會。

一、BD是對醫(yī)學研究生培養(yǎng)的需求

醫(yī)學研究生屬于高等醫(yī)學教育培養(yǎng)出來的高層次、高素質人才，按照我國教育目標對醫(yī)學研究生的教育訓練要求，對其思想道德素養(yǎng)、科學思維、邏輯推理能力和身體與心理等綜合素質進行全方位的培養(yǎng)，讓他(她)們不僅要掌握深厚的基礎理論知識和高超的醫(yī)學技能，也須兼具良好的人文素養(yǎng)、創(chuàng)新能力與服務意識。要讓研究生們懂得：現(xiàn)代BD浪潮，有如驚濤拍岸，水濺四方！使人類在歷史進程中第一次有機會運用數(shù)據(jù)圍繞一件事情形成較為完整的敘述。不難看出，人世間的任何事物、決策及轉歸都被數(shù)據(jù)化了，人們對各類數(shù)據(jù)的獲取擁有了更為廣泛與便利的渠道。在BDE，根據(jù)數(shù)據(jù)研究機構的報告，BD是海量、高增長及多樣化的信息資產，它無時無刻地不在涌現(xiàn)，并以每年50%的速度增長[6]；可以說，數(shù)據(jù)的生產、加工、流通、處置及其管理，都成為了人類行為必不可少的一部分。BDE在多學科門類已經廣泛的鋪開，且都將發(fā)生較為巨大、甚至是本質上的變化，進而影響人類的知識結構、管理能力以及客觀價值[7]。充分利用BD提煉出的有價值信息，及時搶占良機、準確地推斷與決策事務，是提高單位競爭力的有效手段[8]。在高等醫(yī)學院校領域，BD技術已在管理者及教師之中深植根，于醫(yī)學研究生教學中的應用已經非常普遍，并且正在得到空前的發(fā)展，其教育模式已呈現(xiàn)不同于以往的方式。例如我們在進行國家自然科學基金有關“腦膠質細胞瘤基因譜”及“腦缺血性疾病”的課題研究中，研究生一般從預實驗開始，就對每一實驗步驟、流程和方法均積極地參與，全身心地投入研究之中。這一實驗過程既要勤動手、也需善用腦，充分體現(xiàn)了腦-體連貫、實踐出真知的價值。這樣，一方面改進了帶教的環(huán)境與功能，從而變化了帶教的時間與空間；另一方面，提高了學生學習的自覺性與效率，使醫(yī)學研究生教育由既往的刻板式方法逐步地轉向師生之間教與學的活潑互動方式。很顯然，導師作為醫(yī)學教育行業(yè)的踐行者，這是BDE對當前高等教育帶來的良好機遇，應該積極參與，努力奉行；而學員則應緊跟時代的步伐，以BD思維(即智能思維)方式參與學習、思考并解決問題，圓滿地完成學業(yè)而學有成效的步入社會。

二、BD在教學中的PBL模式

在BDE，關于問題式學習(problem-based learning, PBL)是近年來受到廣泛關注的一種教學模式，它強調了將學習設置到一種較為復雜、有意義的問題情境之中，通過讓學習者解決真實性(authentic)問題，來學習隱含于問題背后的科學知識，形成解決問題的能力，并促成自主學習(self-directed learning)的主觀能動性[9]。它的主要特點是體現(xiàn)了彈性學制、個性化輔導、公共教室和自我學習的特質。作為一種問題取向的教學思路，PBL與以往的教育理論具有密切的傳承關系，在很大程度上呈現(xiàn)了建構主義 (constructivism) 的思維，即：一個重要概念是圖式(圖式系指個體對世間的知覺理解和思維方式)，是認知結構的起點和核心，或者說是人類認識事物的基礎[10]。例如，學生在網(wǎng)絡平臺上學習神經外科常見疾病-顱內高壓這一節(jié)內容時，若有許多學生反復點擊學習它的臨床癥狀與體征，通過云端數(shù)據(jù)分析便可以獲得該項目系學生最為關注的內容。這些數(shù)據(jù)分析作為PBL會很快地反饋給導師，那么導師在臨床帶教過程中，就可以重點地選擇易于發(fā)生相關臨床征象的患者或視頻來進一步深化帶教該種疾病，從而進一步激發(fā)了學生的學習積極性，使其潛心學習、努力鉆研、盡量掌握、且學以致用。通常，人們可以設計將學習與大事件或問題掛鉤，采取BD分析讓學習者投入于場景之中，設想真實性任務，鼓勵自主探究，激發(fā)和支持學習者的高水平思維，激勵爭論，以及對學習內容和過程的反思等。該模式的經典教學過程是：學生以小組為單元，開始設定一個實際問題，為了解決該問題，學生常需要獲得一些必要的專業(yè)知識，即所謂的學習主題。他(她)們須分頭查找資料以便獲取知識，然后相互交流所得到的知識，并及時地討論如何應用所獲得的知識來促進這一問題的解決。假若在討論過程中發(fā)現(xiàn)還需要研究另外一些新的議題，學生們就需要反復循環(huán)地尋求學術論點，通常需要分別查找資料，進行小組交流并討論問題的正確答案。當問題解決之后，學生們則需要對自己的學習過程進行自我回味與評價，以便總結所獲得的知識和思維能力。通過這一教學方式，導師以“填鴨式”授課轉變成“啟發(fā)式”教學，學生則由能力為本位轉向以素質為本位，從而充分調動了學生的積極、主動與參與性；引導學生解決復雜的(complex)、實際的(actual)問題，讓學生們構建起寬闊而靈活的知識基礎，發(fā)展自主學習興趣和有效解決問題的能力。

圖1 章翔教授指導研究生：實驗圖像與數(shù)據(jù)示教

Fig 1 Prof. Zhang Xiang guides the graduate students: teaching of the experimental graphics and data

三、BDE的研究生導師教學作用

導師隊伍的素質直接影響到研究生的教學質量。隨著近年來醫(yī)學院校研究生招生規(guī)模的迅速擴大, 應將知識傳授、科學研究與實踐能力的培養(yǎng)結合起來，需要建立并保持一支學風正、品德高、思維敏捷、技藝精湛、且競爭力強的導師隊伍。教學管理部門須充分地發(fā)揮導師在醫(yī)學教育學中的主導與軸心作用，以推動醫(yī)學研究生教育事業(yè)的發(fā)展，此乃提高研究生培養(yǎng)質量的關鍵。作為醫(yī)學研究生培養(yǎng)的價值觀，是面向具有開拓進取、銳意創(chuàng)新和勇于擔當?shù)募夹g型與應用型之高層次人才為其目的，導師既擔負著為行業(yè)、政治、經濟、軍事、人文等機構輸送應用型人才的重任，又面臨著培養(yǎng)學科建設與發(fā)展對理論型科研人才的選拔與應用之需求，從而使得研究生的培養(yǎng)目標呈現(xiàn)出多樣化趨勢。對于醫(yī)學研究生的教育訓練來說，以往只能宏觀地描述研究生的教育狀況，常將教與學質量的評價在很大程度上定性于有限時間段的測評結果，如學期之中和期末的考試成績、實驗與臨床實踐的技術指標驗收、撰寫論文和發(fā)表文章的數(shù)、質量等，用以評定學員的等級。美國著名教育學家卡爾 羅杰斯(Carl Rogers)認為[11]：教師的任務在于建立一種積極、接納、無威脅、寬松的教學環(huán)境，以促使學生的知識掌握與更新；學生的學習則是個人潛能、理解力、人格與自我發(fā)展的具體體現(xiàn)[12]。在醫(yī)學研究生教與學的過程中，只有以教師為主導(圖1)、以課堂、實驗室、或臨床輪轉為中心，全方位地講授知識、傳授技能、病例查房、施以標準性操作示范；學生則以聽講、作筆記、實驗及臨床操作、啟發(fā)獨立思維，并參與互動，才能達到教與學的最高境界[13]。

現(xiàn)今，BD技術的進步對醫(yī)學研究生的教與學質量評價構成了較為完善的機制，使教育對象獲得德、智、體、美等方面的全面發(fā)展?；诮虒W目標與教學規(guī)范標準，通過對教與學全過程的系統(tǒng)檢測及考核，使數(shù)據(jù)的采集、整理、跟蹤與分析在很大程度上豐富了評價的內涵。有關教學質量的評價研究加快了量化指標的進程，鑒于對海量數(shù)據(jù)的整理、分析及交換，可以發(fā)現(xiàn)新的知識，創(chuàng)造新的價值。BD的精確信息使質量評價數(shù)據(jù)化和直觀化，其評價指標借助于前沿技術的發(fā)展，從宏觀群體走向微觀個體，實現(xiàn)“個性化”教育[14]。由于信息量的劇增和信息網(wǎng)絡建設的日臻完善，人們對于數(shù)據(jù)的監(jiān)測和分析能力不斷加強，應用邏輯手段，層次推進，逐步展開，某些難以衡量的因素將會實現(xiàn)量化：一方面，通過建立客觀的質量內控機制，使原先宏觀的教與學等項目評價指標，經過細分，轉化為一個個微觀的個體。這是教育學理論的基本范疇，即：宏觀、中觀及微觀三個層次。再通過對微觀個體的分析，便可以跨過中觀而直接達到宏觀的目標；另一方面，對于學生的學習偏頗、興致、物質愛好、個人行為與取向等難以評估的因素，均可以通過采用大規(guī)模調查研究的方式進行綜合與分析，輔以必要的情況咨詢、資料查閱或現(xiàn)場觀摩等施行數(shù)據(jù)和信息的處置，最后作出科學的推論與評價?？梢韵胂螅瑢τ谠u估一所醫(yī)學院校的研究生教學水平的指標不再單純是公共管理、教材、授課能力、科學研究、教學成果及獲獎；以及學生的畢業(yè)考試分數(shù)、發(fā)表的論文，還包括研究生課程類型、授課形式與內容、教師的教學法、學生掌握程度和師生的融洽度等，以及這所學校培養(yǎng)出來的醫(yī)生之實踐經驗、創(chuàng)造的效能與業(yè)績：涵蓋就業(yè)單位、工作地點和從事專業(yè)、甚至每年接診病人的數(shù)量、疾病種類、治愈、好轉率、患者的生存期與生存質量；出席學術會議報告研究成果的次數(shù)及檔次；以及院校和同行間的影響力與社會的認可度等。將這些主觀與客觀、事實和價值等因素，作為定向一個數(shù)據(jù)驅動的決策環(huán)境，通過使用BD，將會獲得以往無法想象的巨量信息，對其實行多向性、全方位的評價，這種準確度與權威性是相當高的、且很實用。

總之，在BDE，導師和學生共同享受著BD帶來的便捷與時效性，同樣也讓醫(yī)學研究生的教學工作迎來了新的機遇與挑戰(zhàn)。因而，院校的領導和研究生管理部門要抓住良機，強化專業(yè)技能與素質教育，探索適合自身發(fā)展的教育訓練新理念，以加快醫(yī)學領域的員工培養(yǎng)，為我國醫(yī)療衛(wèi)生事業(yè)的可持續(xù)發(fā)展儲備高端人才資源。

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