虚拟机技术在医学信息管理专业实践教学中的应用

王丽娜　张东军

摘要：针对医学信息管理专业实践教学中存在的软硬件环境较复杂、学生实践机会少等问题，阐述了虚拟机技术在医学信息管理专业相关课程实践教学中的应用优势，分别介绍了虚拟机技术在计算机基础、计算机网络、程序设计与数据库、信息系统等四类与信息技术相关课程中的应用方法。

关键词：医学信息管理；虚拟机；实验教学

中图分类号：C45 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2012）34-8219-02

1概述

随着信息技术的不断发展，医疗卫生行业的信息化建设也得到突飞猛进的发展，同时，信息安全也成了医疗卫生行业不可忽视的方面，加强信息安全不仅要依靠安全产品，更要依靠专业人员进行合理的规划和科学的管理。但目前医疗卫生行业往往忽略了信息安全专业人才的引进和培养，调查显示，我国医疗行业专职信息技术人员呈现人员比例小、人数少、学历低、知识结构不合理等特点[1]。造成上述问题的原因，与医学信息管理专业每年的毕业生规模有限且实践能力欠缺有关。因此，对于开设医学信息管理专业的高校来说，要想培养出更多符合实际需要的专业人才，如何根据医疗卫生行业信息化发展的趋势，充分整合教学资源，在教学中加强学生的实践能力的培养，将使其亟待解决的问题之一。

2医学信息管理专业概述

医学信息管理专业以医学信息为背景，兼顾医学学科、计算机科学与技术、信息管理学等学科的学习，主修信息技术类、管理类、医学类、图书情报类的主干课程[2]。以某医学院校的医学信息管理专业为例，其主要学习的课程有：计算机基础、计算机网络与通信、数据结构与算法、数据库原理、C++程序设计、VB语言、管理学原理、医学信息概论、信息组织、信息检索、主题标引、信息分析与研究、知识产权、管理信息系统、医院信息系统等。通过该专业的系统学习，旨在培养具有医学专业知识、现代管理学理论基础知识、信息科学基础知识与基本技能；拥有计算机科学与技术知识及应用能力的应用型、复合型人才。这类人才既能满足医药卫生领域对信息服务、信息研究与咨询的独特专业需求，又能适应其他各类信息机构和企事业单位的信息部门对信息人才的需求。

因此，医学信息管理专业对于学生的动手能力要求较强，在信息技术类课程的教学实践中往往会需要不同的硬件要求和软件环境，并要求学生掌握根据不同的环境处理各类问题的能力。但目前多数高校的现有的软硬件配置达不到学生实践的要求，特别是在涉及计算机的实验教学中更是经常会遇到此类问题。如何能在不投入更多的硬件和软件的情况下解决这些类问题，虚拟机技术则是一个不错的应用选择，且在教学实践中发现，该技术的应用也取得了良好的教学效果。

3虚拟机技术及其在医学信息管理专业相关实践教学中的应用

3.1虚拟机技术

所谓虚拟机就是在计算机硬件基础上通过软件技术模拟出来的具有完整功能的计算机系统。通过虚拟机软件，可以在一台物理计算机上模拟出一台或多台虚拟的计算机，这些虚拟计算机拥有自己的CPU、内存、硬盘、和网卡等硬件设备，就像物理计算机一样工作。可以给虚拟计算机硬盘分区、安装操作系统、安装应用程序、访问计算机网络等，且不会影响真实硬盘上的数据，甚至可以将多台虚拟机连接成一个虚拟的局域网[3]。实现虚拟机技术的是虚拟机软件，目前常用的虚拟机软件有VMware和VirtualPC[4]。利用虚拟机技术的上述特点，可以利用高校目前有限的计算机设备，完成更多的信息技术相关的实验教学，并能确保教学质量，有利于学生实践能力的培养。现结合医学信息管理专业的计算机相关课程的实际实验教学工作，对虚拟机技术的具体应用进行分析。

3.2虚拟技术在计算机基础类课程教学中的应用

⑴存在的问题

目前，大多数高校的计算机实验室为保证计算机系统的正常运行，一般都安装有硬件保护卡来维护。在计算机机房的管理中，一般不允许学生对计算机进行BIOS设置、硬盘分区与格式化、各类操作系统安装及比较等实验。

⑵解决方法

利用虚拟机技术可以在物理计算机上模拟出一台或多台虚拟的计算机（虚拟计算机拥有自己的CPU、内存、硬盘、和网卡等硬件设备）的特点，学生可以在一台安装有虚拟机软件的计算机上很方便地完成BIOS的设置、硬盘分区与格式化等实验内容，同时在安装有虚拟软件的计算机上可以同时安装各种操作系统，如Linux，Windows系统，OS/2，Solaris，AppleOS等，学生可以很方便的在多个操作系统间切换，实现各个操作系统的应用比较。这样通过虚拟机技术的应用，可以在计算机基础相关课程的实验教学中给予学生更多的动手机会，有利于其实践能力的培养[5]。

3.2虚拟技术在计算机网络课程教学中的应用

⑴存在的问题

在计算机网络的实验教学中，以太网的组网、IP数据包的截获分析、网络中操作系统的综合安全设置、网络安全攻防等相关实验教学内容，经常需要多台计算机组合。且在上述教学过程中，学生经常需要改变计算机、交换机等设备的配置，可能导致计算机实验室的网络出现问题或是瘫痪，从而影响其他实验课的正常进行。目前，高校的计算机相关的实验课一般都是人手一台计算机，且实验用机也不允许学生对其进行综合配置，更不可能让学生对实验室中的交换机进行配置，因此，不利于上述实验课内容的顺利开展。

⑵解决方法

利用虚拟机能够提供逼真的硬件环境的特点，针对以太网的组网、IP数据包的截获分析、网络中操作系统（WindowsNT/Server、Unix、Linux、NetWare）的综合安全设置、网络安全攻防等相关教学内容，可以在安装有虚拟机软件的计算机上演练，使虚拟机之间甚至与所在网络中的其他机器之间进行通信。在计算机网络实验课中，可以把学生们分成几个小组，每个小组通过在安装有虚拟软件的计算机上设定不同类别的MAC地址和子网掩码来模拟多种网络环境；同时可以分工合作配置各种服务器，实现网络中不同的服务角色；也可在一台安装有虚拟软件的计算机上安装多个操作系统组成一个虚拟的网络环境。

3.3虚拟技术在程序设计与数据库相关课程教学中的应用

⑴存在的问题

在程序设计与数据库相关课程的实践教学中，往往需要把程序设计与数据库结合在一起进行实验，且一般需多次连续开关计算机进行实验，但因高校机房内的计算机大多都安装有硬件保护卡，重启计算机后，之前所做的程序设计与数据库设计的数据会全部丢失，这样不但能保证实验的连续性，并且每次实验都需要重新配置测试程序与数据库的连接，不但浪费了学生的实验时间，也为教学的顺利开展带来许多不便。

⑵解决方法

利用虚拟机软件容易备份、易安装的特点，通过备份当前的实验状态来保存已完成的实验数据，可以方便地把已完成的实验备份拷贝到自己的移动存储中，下次实验时再拷贝至实验用机上，这就实现了实验的连续性，也不必每次进行程序与数据库配置测试。同时，学生课余时间也可以利用自己的计算机把移动存储中的备份拷贝下来，有利于进行实验的复习与回顾。这样既达到了实验的目的，又节约了实验时间，为相关课程的教学带了许多的便利，增加了学生进行有效实验的时间和机会。

3.4虚拟技术在信息系统教学中的应用

⑴存在的问题

信息系统相关课程的实践教学一般都要涉及到信息系统的搭建和功能操作演练，例如医院信息系统（HIS）、电子病历系统（EMR）、医学实验室信息系统（LIS）、医学影像信息处理系统（PACS）等，其系统结构一般是C/S或B/S结构，这两种结构信息系统的模拟都需要硬件配置和软件环境的调试。

⑵解决方法

采用虚拟机可以模拟所需要的硬件如服务器、医生工作站、护士工作站、交换机等设备的特点，无需购买服务器、交换机、工作站等硬件设备，即可以完成这些模拟实验的教学，又给予了学生实际动手完成信息系统的搭建和演练的机会，从而达到了实验教学的目的，培养了学生的实践动手能力。

4总结

通过把虚拟机技术引入到医学信息管理专业计算机相关课程实验教学中，模拟出教学过程中所需要的一些硬件配置和软件环

境，减少了实验课程中对物理设备的依赖。虚拟技术的应用不仅使相关的课程的教学内容更加直观生动，同时也可以让学生真正实现个性化的实践操作，锻炼了学生实践动手能力和处理实际问题的能力，为其毕业后更好地适应工作岗位打好坚实的基础。

参考文献：

[1]杜方冬，孙振球，饶克勤.我国医院信息化建设水平的实证分析与发展对策探讨[J].情报杂志，2009，28（5）：42-47.

[2]张利江，张帆.医学“信息管理与信息系统”课程设置研究[J].教育与职业，2012（2）：128-130.

[3]宋华斌.虚拟机技术在计算机实训教学中的应用[J].电脑知识与技术，2011，7（15）：3618-3619.

[4]赵科.虚拟机技术在高职计算机网络技术专业实训中的应用[J].科技创新导报，2010（20）：34-35.

[5]陈江.“虚拟机”技术在计算机基础实验教学平台中的应用与研究[J].物流工程与管理，2011，5（33）：159-160.