醫(yī)療大數(shù)據(jù)專業(yè)課程體系設(shè)計

李萍 任和 孫麗萍 胡兆燕

摘 要 當(dāng)前健康醫(yī)療大數(shù)據(jù)高速增長，針對醫(yī)療行業(yè)的數(shù)據(jù)科學(xué)與大數(shù)據(jù)技術(shù)專業(yè)存在著強烈的社會需求。為解決這個問題，在總結(jié)綜合比較分析已被教育部批準(zhǔn)開辦數(shù)據(jù)科學(xué)與大數(shù)據(jù)技術(shù)專業(yè)的35家高校課程體系框架的基礎(chǔ)上，我們發(fā)現(xiàn)，當(dāng)前高校已經(jīng)開設(shè)數(shù)據(jù)科學(xué)與大數(shù)據(jù)技術(shù)專業(yè)的課程體系都包括數(shù)據(jù)科學(xué)類和IT類課程，不同學(xué)校只是側(cè)重點和具體課程有所不同。上海健康醫(yī)學(xué)院提出專門針對醫(yī)療行業(yè)健康大數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)科學(xué)與大數(shù)據(jù)技術(shù)專業(yè)課程體系，突出選擇與醫(yī)學(xué)健康類、IT技術(shù)、數(shù)據(jù)科學(xué)與醫(yī)學(xué)健康融合類相關(guān)的課程，增加醫(yī)學(xué)健康類課程的學(xué)時，采用理實一體化的教學(xué)模式，從而保證專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)的真正實現(xiàn)。

關(guān)鍵詞 數(shù)據(jù)科學(xué) 大數(shù)據(jù)技術(shù) 課程體系 健康大數(shù)據(jù) 理實一體化

中圖分類號：G642 文獻標(biāo)識碼：A DOI：10.16400/j.cnki.kjdkx.2018.09.019

Abstract With the rapid growth of large data in health care， there is a strong social demand for data science and large data technology in medical industry. In order to solve this problem， on the basis of summarizing and analyzing the curriculum framework of 35 colleges and universities which have been approved by the Ministry of Education to set up the major of data science and data technology， we find that the current curriculum system of data science and data technology in Colleges and universities includes both data science and IT courses. Schools focus only on specific courses. Shanghai University of Medicine & Health Sciences put forward the curriculum system of data science and data technology specializing in health data of medical profession. It emphasized the selection of courses related to medical health， IT technology， data science and medical health integration， increased the teaching hours of medical health courses， and adopted the teaching mode of integrating theory with practice. And ensure the real realization of professional training objectives.

Keywords data science； big data technology； course system； health big data； integration of theory and practice

1 數(shù)據(jù)科學(xué)與大數(shù)據(jù)技術(shù)專業(yè)發(fā)展背景

國際國內(nèi)一些高校已經(jīng)開始舉辦大數(shù)據(jù)相關(guān)的專業(yè)，美國北卡州立大學(xué)、美國紐約大學(xué)等高校設(shè)立數(shù)據(jù)科學(xué)碩士學(xué)位。清華大學(xué)和北京大學(xué)于2014年秋開始培養(yǎng)第一批大數(shù)據(jù)碩士。根據(jù)教育部提供的本科“數(shù)據(jù)科學(xué)與大數(shù)據(jù)技術(shù)”專業(yè)設(shè)置數(shù)據(jù)，成功申請“數(shù)據(jù)科學(xué)與大數(shù)據(jù)技術(shù)”本科新專業(yè)的高校共有三批，318所高校。2016年2月第一批共有3所高校成功獲得教育部批準(zhǔn)“數(shù)據(jù)科學(xué)與大數(shù)據(jù)技術(shù)”專業(yè)，包括北京大學(xué)、對外經(jīng)濟貿(mào)易大學(xué)以及中南大學(xué)。第二批成功申請該專業(yè)的高校共有32所，包括中國人民大學(xué)、北京郵電大學(xué)、電子科技大學(xué)、復(fù)旦大學(xué)、華東師范大學(xué)、上海工程技術(shù)大學(xué)以及上海紐約大學(xué)等高校同時于2017年3月獲得教育部批準(zhǔn)。2018年獲得教育部批準(zhǔn)數(shù)據(jù)科學(xué)與大數(shù)據(jù)專業(yè)的高校有283所，包括華東師范大學(xué)、武漢理工大學(xué)以及上海健康醫(yī)學(xué)院。

但是在這些大部分院校中，沒有培養(yǎng)支持醫(yī)療健康衛(wèi)生行業(yè)的醫(yī)學(xué)及醫(yī)學(xué)相關(guān)類應(yīng)用型本科醫(yī)學(xué)院校。在這種背景下，上海健康醫(yī)學(xué)院結(jié)合行業(yè)特色，結(jié)合學(xué)校與附屬醫(yī)院協(xié)同培養(yǎng)學(xué)生的一體化平臺特色和優(yōu)勢，聚焦特定醫(yī)療行業(yè)和領(lǐng)域，采取差異化戰(zhàn)略，形成自己的競爭優(yōu)勢。在原有醫(yī)學(xué)信息專業(yè)的基礎(chǔ)上，經(jīng)過補充師資、興建健康大數(shù)據(jù)技術(shù)專業(yè)實訓(xùn)中心、云計算與醫(yī)療物聯(lián)網(wǎng)實驗室等教學(xué)基礎(chǔ)條件，開始試辦健康大數(shù)據(jù)方向的數(shù)據(jù)科學(xué)與大數(shù)據(jù)技術(shù)專業(yè)方向。我們基本厘清了本專業(yè)的專業(yè)定位和專業(yè)邊界：培養(yǎng)出特色鮮明、服務(wù)于臨床醫(yī)學(xué)和人類健康的數(shù)據(jù)科學(xué)與大數(shù)據(jù)技術(shù)專業(yè)人才。以此專業(yè)定位和專業(yè)邊界，進行我校 “數(shù)據(jù)科學(xué)與大數(shù)據(jù)技術(shù)” 本科專業(yè)的課程體系設(shè)計。

2 數(shù)據(jù)科學(xué)與大數(shù)據(jù)技術(shù)專業(yè)的通用課程體系框架

梳理318家國內(nèi)各院校的數(shù)據(jù)科學(xué)與大數(shù)據(jù)技術(shù)專業(yè)課程體系，綜合比較分析各院校專業(yè)特色，才能差異化我校的專業(yè)特色，形成自己的競爭優(yōu)勢。各大高校制定的課程體系（包括中南大學(xué)、對外經(jīng)濟貿(mào)易大學(xué)、中國人民大學(xué)、北京郵電大學(xué)、北京大學(xué)、復(fù)旦大學(xué)等）都包括數(shù)據(jù)科學(xué)類、IT類、數(shù)據(jù)科學(xué)類與IT類的復(fù)合三大類課程，每個高校在這三類中的側(cè)重點和具體課程有所不同。同時，在以這三類課程為核心的基礎(chǔ)上，適當(dāng)增加了公共基礎(chǔ)類、專業(yè)實踐類以及部分專業(yè)選修類課程。具體課程如下：

公共基礎(chǔ)類：高等數(shù)學(xué)、概率論、外語、普通物理、電工電子學(xué)等。

數(shù)據(jù)科學(xué)類：信息論與編碼、計算思維和數(shù)據(jù)科學(xué)、離散數(shù)學(xué)、數(shù)據(jù)采集技術(shù)、云計算與數(shù)據(jù)中心、機器學(xué)習(xí)與模式識別等。

IT類：程序語言設(shè)計（C語言/python語言/R語言）、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計（JAVA/C#語言）、計算機原理、操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫原理、計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、應(yīng)用軟件開發(fā)（桌面應(yīng)用/網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用/移動應(yīng)用）等。

數(shù)據(jù)科學(xué)類與IT的復(fù)合類：數(shù)據(jù)分析與融合、數(shù)據(jù)可視化技術(shù)、圖像視頻與非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)、分布式海量存儲系統(tǒng)、大數(shù)據(jù)與領(lǐng)域建模等。

專業(yè)實踐類：程序設(shè)計實訓(xùn)、數(shù)據(jù)分析與融合實訓(xùn)、數(shù)據(jù)可視化技術(shù)實訓(xùn)、操作系統(tǒng)實訓(xùn)、數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)實訓(xùn)、統(tǒng)計分析案例實訓(xùn)、畢業(yè)實訓(xùn)等。

專業(yè)選修類課程：數(shù)據(jù)采集技術(shù)、智能搜索引擎、網(wǎng)絡(luò)安全、數(shù)據(jù)挖掘、人工智能、統(tǒng)計分析語言、分布式海量數(shù)據(jù)存儲等。

從上述課程體系可以看出，大部分高校的課程體系中，計算機專業(yè)課程（即IT類）與數(shù)據(jù)科學(xué)類占有很大的比重。

3 專門針對醫(yī)療行業(yè)健康大數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)科學(xué)與大數(shù)據(jù)技術(shù)專業(yè)課程體系

但是，健康醫(yī)療大數(shù)據(jù)高速增長，涵蓋了人的全生命周期生命健康的各個方面，既包括個人健康，又涉及醫(yī)藥服務(wù)、區(qū)域信息平臺的醫(yī)療健康數(shù)據(jù)、疾病防控數(shù)據(jù)等多方面數(shù)據(jù)的匯聚和聚合。生物、醫(yī)療、醫(yī)藥等各個領(lǐng)域產(chǎn)生了海量的圖像、文本、實驗室指標(biāo)等多元異構(gòu)的健康數(shù)據(jù)。因此，本專業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo)是，培養(yǎng)滿足社會多樣化需求的、醫(yī)療以及大健康產(chǎn)業(yè)發(fā)展需要的，德、智、體、美全面發(fā)展，具有良好的職業(yè)道德、職業(yè)技能和創(chuàng)新精神，具備信息科學(xué)、數(shù)據(jù)科學(xué)、醫(yī)學(xué)的基礎(chǔ)知識和基本技能，掌握大數(shù)據(jù)科學(xué)及技術(shù)所需的計算機、網(wǎng)絡(luò)、數(shù)據(jù)編碼和數(shù)據(jù)處理的基本理論與知識，掌握大數(shù)據(jù)采集、處理、分析與應(yīng)用的技術(shù)與核心技能，具備大數(shù)據(jù)的分析與應(yīng)用能力，主要在醫(yī)療衛(wèi)生機構(gòu)、醫(yī)療信息行業(yè)、健康產(chǎn)業(yè)等相關(guān)企事業(yè)單位從事大數(shù)據(jù)分析、處理和開發(fā)，以及管理與維護等各方面工作的高素質(zhì)應(yīng)用型人才。

考慮到我校學(xué)生的實際情況以及教學(xué)管理規(guī)定和約束，設(shè)計出了專門針對醫(yī)療行業(yè)健康大數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)科學(xué)與大數(shù)據(jù)技術(shù)專業(yè)課程體系，具體課程如下：

公共基礎(chǔ)類課程：思想道德修養(yǎng)與法律基礎(chǔ)、線性代數(shù)、概率論與數(shù)理統(tǒng)計、大學(xué)生職業(yè)生涯規(guī)劃等。這部分課程是學(xué)校規(guī)定的公共必修課，共10門課程、864學(xué)時。另有公共選修課3門（包括社會實踐、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)）、160學(xué)時。合計共13門課程、1024學(xué)時，占總學(xué)時的32.7%。

醫(yī)學(xué)健康類：預(yù)防醫(yī)學(xué)、基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)概論、臨床醫(yī)學(xué)概論等，這些課程密切關(guān)聯(lián)健康大數(shù)據(jù)的研究本體，為醫(yī)學(xué)健康信息內(nèi)涵的認知，大數(shù)據(jù)應(yīng)用的理解奠定了基礎(chǔ)。這部分課程共11門課、288學(xué)時，占總學(xué)時的9.2%。

數(shù)據(jù)科學(xué)類與IT基礎(chǔ)：離散數(shù)學(xué)、C語言程序設(shè)計、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)庫原理及應(yīng)用、計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、計算機操作系統(tǒng)、面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計（JAVA）。這部分課程共7門課、362學(xué)時，占總學(xué)時的11.6%。

醫(yī)學(xué)健康類、數(shù)據(jù)科學(xué)類與IT的復(fù)合類課程：醫(yī)學(xué)信息學(xué)、醫(yī)院信息系統(tǒng)分析與設(shè)計、云計算與大數(shù)據(jù)技術(shù)、數(shù)據(jù)處理與Python編程、健康信息智能處理、健康數(shù)據(jù)挖掘和可視化、醫(yī)學(xué)數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析、專業(yè)英語。此部分課程共9門課、528學(xué)時。再加上小學(xué)期集中實踐課：程序設(shè)計綜合實驗、健康數(shù)據(jù)挖掘和可視化課程設(shè)計、醫(yī)學(xué)數(shù)據(jù)統(tǒng)計課程設(shè)計、Python數(shù)據(jù)分析與應(yīng)用課程設(shè)計、醫(yī)院信息系統(tǒng)課程設(shè)計、醫(yī)院見習(xí)，共6門課程、288學(xué)時，則醫(yī)學(xué)健康類、數(shù)據(jù)科學(xué)類與IT的復(fù)合類課程應(yīng)為15門課程、816學(xué)時，占總學(xué)時的26.1%。

專業(yè)實踐類：頂崗實習(xí)、畢業(yè)設(shè)計。此部分課程共3門課、480學(xué)時，占總學(xué)時的15.3%。

專業(yè)選修類：數(shù)據(jù)采集技術(shù)、移動應(yīng)用開發(fā)、醫(yī)學(xué)信息分類與編碼、生物醫(yī)藥實時大數(shù)據(jù)技術(shù)、智慧醫(yī)療、衛(wèi)生管理信息技術(shù)、醫(yī)學(xué)語言處理技術(shù)、醫(yī)學(xué)圖像分析與挖掘、遠程醫(yī)療系統(tǒng)及應(yīng)用、循證醫(yī)學(xué)方法概述、分布式海量數(shù)據(jù)存儲、信息與網(wǎng)絡(luò)安全、數(shù)據(jù)隱私保護、智能搜索引擎技術(shù)。此部分課程中可以任選5門課程、160學(xué)時，占總學(xué)時的5.1%。

在這個課程體系的設(shè)置中，針對部分重要核心課程，我們將理論課程與實訓(xùn)課程合并在一起，并且結(jié)合醫(yī)院以及醫(yī)療相關(guān)企業(yè)的實際案例，發(fā)揮我校產(chǎn)學(xué)研優(yōu)勢，實現(xiàn)“做中學(xué)、學(xué)中做” 的教學(xué)過程。例如， “健康數(shù)據(jù)挖掘和可視化實訓(xùn)” 是“健康數(shù)據(jù)挖掘和可視化” 和“醫(yī)學(xué)信息學(xué)” 兩門課程的一體化； “Python數(shù)據(jù)分析與應(yīng)用課程設(shè)計” 是“健康信息智能處理” 和“Python數(shù)據(jù)分析與應(yīng)用” 兩門課程的一體化。

總體來說，目前設(shè)計的課程體系中，公共基礎(chǔ)類課程所占學(xué)時太多，而醫(yī)學(xué)健康類課程的數(shù)量和所占學(xué)時明顯偏少，可能不能滿足醫(yī)療行業(yè)對學(xué)生進入醫(yī)學(xué)健康行業(yè)的需求，所以，我校針對大數(shù)據(jù)專業(yè)課程體系的下一步改革方向，要在此類問題進一步改進。要能保證學(xué)生真正掌握了本專業(yè)在醫(yī)療行業(yè)的大數(shù)據(jù)技術(shù)處理的看家本領(lǐng)，才能保證專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)的真正實現(xiàn)。

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