基于云平台的医学信息实验教学改革

张洪来等

摘要：医学信息学是一门综合计算机科学与医学的新兴课程，过往的医学信息学教学苦于无法实现模拟复杂的医疗环境和医学信息系统，导致此类课程容易停在形而上的层面，随着计算机云平台与云技术的发展，但随着当今云技术和云平台的发展，模拟复杂的医学信息环境成为可能，本文将就在云平台层面下开展医学信息学实验教学改革进行讨论。

关键词：医学信息学；云平台；实验教学改革

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当前医学信息实验教学面临的问题

医学信息学这门课程在我国始于90年代初期，主要以计算机医疗信息系统为主要介绍内容，课程一开始主要参照了欧洲和美国的医学信息学课程教学体系[1]。但随后随着我国医疗环境的不断发展，医学信息学在实验教学面临了很大瓶颈，主要有以下几个问题：

1.1以介绍医院信息系统（HIS）的课程体系面临实验环境不足，缺乏可使用的教学的HIS系统，同时也缺乏一套完整涉及挂号系统、电子病历、临床信息系统平台的问题。

1.2涉及关于医学信息标准化的课程缺乏系统的实用开发例子，学生反馈此类标准化问题过于抽象。例如介绍学生关于ICD或SNOMED标准时，无法提供相关实例给学生看，学生对此理解容易产生偏差，导致教学效果不好。

1.3涉及关于医学信息交互标准的时候缺乏实际开发代码给学生，学生难以明白使用的规范和使用此类标准的意义，如在教授HL7和DICOM等交互标准时，没有一个展示的平台给学生，学生无法深刻了解和应用此类标准。

1.4在介绍医学图像系统（PACS）的时候，由于难于模拟服务器硬件和软件的平台，使其无法用最直观的方法令学生掌握PACS系统在医院实施的具体解决方案。

1.5医学信息学面临教学资源不足，课程资料难以传播的问题，学生反映教学资源分散而且资源占用空间较大，难以系统的进行交互式学习和下载资源。

2围绕云平台搭建医学信息实验教学环境

云技术最近最流行的计算机服务环境，它是分布式处理、并行处理和网格计算技术发展的产物，是透过网络将庞大的计算处理程序自动分拆成无数个较小的子程序，再交由多部服务器所组成的庞大系统经搜寻、计算分析之后将处理结果回传给用户[2]。透过这项技术，网络服务提供者可以在数秒之内，达成处理数以千万计甚至亿计的信息，达到和"超级计算机"同样强大效能的网络服务。而云平台则是云技术集成的平台，通过虚拟化技术、分布式海量储存、海量数据管理技术来统筹的超强分布式计算机服务平台[3]。

我们通过分析云平台的技术特点，可以搭建一个围绕云平台的医学信息学教学环境，如图1，通过这个环境基本可以解决上述医学信息学教学中面临的实际问题。

首先，通过虚拟应用和服务功能，将教学用的HIS系统发布在云平台上，然后利用云平台的云端软件服务功能，每个学生都可以使用相同的用户名体验HIS的全部使用流程，不需要按照以往的做法，分配多个账户给每一个学生，解决了HIS账户管理困难的问题。另外通过虚拟服务，每个学生可采用不同的方式和路径来体验HIS的使用，如学生可自由扮演挂号员、医生、护士、财务人员等多种医疗角色去使用HIS，为学生掌握医院流程和操作提供模拟实验，同时也不影响其他学生的体验和设置，学习自由度增大。另外，在实验室学生终端可外接各类不同的医院信息系统用到的硬件设备，如条形码扫描仪、刷卡机、触摸屏、叫号器和摄像头等设备。

其次，通过发布医学信息标准查询和转换服务，为每个学生提供有关医学信息学标准化学习所需要的软件服务，如云端提供国际疾病分类标准ICD、SNOMED、LOINC等医学信息类标准的查询转换软件服务。HL7转换中间件、DICOM文件转换中间件等，免除学生寻找此类中间件的麻烦。

通过云平台虚拟桌面的功能，为学生搭建一个适用于医学信息实验的程序开发环境，如支持JAVA、NET框架，并具备有多种数据库服务和开发资源等，令开发程序的工作具有一个标准易用的环境。另一方面，任课老师可以预先自定义好虚拟桌面的开发环境，如预装好医学标准数据库、国家药品条形码数据库等。另外也可以布局好远程医疗接口和职工医疗医保卡接口。

在教学资源方面，采用了云平台后，可建立相关的教学资源云，在这个云上，无论老师和学生都可以积极共享相关的学习素材和教学资料，相互交换问题和解答，并且支持课程视频云播放，学生无需把资料下载到本地，只需要通过教学资源云就可以像本地一样高速浏览云端的文档和视频资料，解决教学资料过大无法保存到本地的问题。

在学生使用的终端的方面，由于采用了教学云平台，支持使用的各种终端形式，如在实验室可采用普通的PC机，在家可采用平板电脑甚至手机浏览，达到无处不在的学习方式，令学生随时随地接受医学信息学教学的最新知识。

3云平台实验架构推广

当今，已经有大量的高校引进了云计算的硬件或主要设备，已经具备了开展建设云平台实验架构的基础条件[4]。通过实践证明，运用云平台技术来进行医学信息实验教学可以产生良好的教学效果。平台令学生有了更多自主的学习动能，学生做实验从以前的被动转为主动。云平台为实验室提供了标准化的开发平台和环境，支持各种终端浏览学习资料和素材。虚拟平台为学生带来以往实验室无法安装的或者组织的实验环境，如医学信息实验采用云平台后，可以模拟相关的医院信息管理整套流程，令实验更逼真更有代入感，更容易让学生掌握相关的知识，可见运用云平台技术组织医学信息实验是及其有效的，并且围绕云平台构架实验环境在其他计算机或医学专业课程同样具有推广的意义。

参考文献：

[1]代涛.医学信息学的发展与思考[J].医学信息学杂志，2011（06）.

[2]孔祥杰，杨卓，夏锋，等.基于云计算的教学资源共享平台[J].中国教育信息化，2012（11）.

[3]张慧.基于云计算的开放性教学资源平台建设研究[J].计算机技术与发展，2012（01）.

[4]王玉芬，郭晓娟.云计算对高校教学资源影响解析[J].实验技术与管理，2010（05）.

编辑/申磊