溫平鏡,董柏青,李海,馬金鳳,羅丹,陳世藝,崔海辰,李忠友,覃光球通信作者)
(廣西中醫(yī)藥大學(xué)公共衛(wèi)生與管理學(xué)院,廣西 南寧)
預(yù)防醫(yī)學(xué)是與臨床醫(yī)學(xué)、基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)并列的三大現(xiàn)代醫(yī)學(xué)一級(jí)學(xué)科,它以人群為主要研究對(duì)象,應(yīng)用宏觀與微觀的技術(shù)手段,研究健康影響因素及其作用規(guī)律,闡明外界環(huán)境因素與人群健康的相互關(guān)系,制定公共衛(wèi)生策略與措施,以達(dá)到預(yù)防疾病增進(jìn)健康延長(zhǎng)壽命提高生命質(zhì)量為目標(biāo)的一門醫(yī)學(xué)科學(xué)[1]。公共衛(wèi)生人才是具有公共衛(wèi)生與預(yù)防醫(yī)學(xué)專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)和基本實(shí)踐技能的人才,其有明確的職業(yè)性、實(shí)用性、實(shí)踐性和高層次性的應(yīng)用型人才[2-3]。以人群為主要研究對(duì)象的特性意味著公共衛(wèi)生實(shí)際工作將面對(duì)人群健康大數(shù)據(jù),因此數(shù)據(jù)挖掘和應(yīng)用能力是公共衛(wèi)生人才的核心能力。
“大數(shù)據(jù)”早已成為當(dāng)下互聯(lián)網(wǎng)社會(huì)的一大熱詞。2015年9月中國(guó)頒布的《促進(jìn)大數(shù)據(jù)發(fā)展行動(dòng)綱要》,2016 年 6 月頒布的《關(guān)于促進(jìn)和規(guī)范健康醫(yī)療大數(shù)據(jù)應(yīng)用發(fā)展的指導(dǎo)意見》(后文簡(jiǎn)稱《意見》)兩大政策文件構(gòu)成了我國(guó)健康醫(yī)療大數(shù)據(jù)發(fā)展的核心戰(zhàn)略,成為其他相關(guān)戰(zhàn)略制定的綱領(lǐng)性文件,是全國(guó)乃至各省份推行健康醫(yī)療大數(shù)據(jù)最為核心的指導(dǎo)文件。在健康醫(yī)療領(lǐng)域,《綱要》重點(diǎn)提出要推廣大數(shù)據(jù)應(yīng)用,完善健康領(lǐng)域信息資源建設(shè),構(gòu)建電子健康檔案、電子病歷數(shù)據(jù)庫(kù),建設(shè)醫(yī)療健康管理和大數(shù)據(jù)應(yīng)用服務(wù)體系,加強(qiáng)大數(shù)據(jù)基礎(chǔ)研究,面向健康醫(yī)療等重點(diǎn)需求,探索建立數(shù)據(jù)科學(xué)驅(qū)動(dòng)行業(yè)應(yīng)用的模型?!兑庖姟穼⒔】滇t(yī)療大數(shù)據(jù)視為國(guó)家重要的基礎(chǔ)性戰(zhàn)略資源,對(duì)健康醫(yī)療大數(shù)據(jù)的發(fā)展作出更具體的指示和戰(zhàn)略指導(dǎo),標(biāo)志著健康醫(yī)療大數(shù)據(jù)應(yīng)用發(fā)展被納入國(guó)家大數(shù)據(jù)戰(zhàn)略。
隨著健康大數(shù)據(jù)的發(fā)展,以人群和個(gè)體為研究對(duì)象的公共衛(wèi)生領(lǐng)域發(fā)生了深刻變革,主要表現(xiàn)為健康相關(guān)的數(shù)據(jù)呈指數(shù)級(jí)涌現(xiàn):(1)醫(yī)療數(shù)據(jù)。隨著數(shù)字化醫(yī)院的建設(shè),大量醫(yī)療數(shù)據(jù)被規(guī)范化存儲(chǔ),把患者個(gè)體數(shù)據(jù)當(dāng)作為整體進(jìn)行研究時(shí),能夠挖掘出大規(guī)模公共衛(wèi)生事件相關(guān)的信息。隨著分級(jí)診療和家庭醫(yī)生簽約服務(wù)項(xiàng)目推進(jìn),家庭護(hù)理及家庭醫(yī)生健康監(jiān)測(cè)也將成為公共衛(wèi)生數(shù)據(jù)的重要源頭。(2)家庭便攜式智能設(shè)備數(shù)據(jù)。家用智能健康測(cè)量裝置,如智能體重秤、藍(lán)牙血糖儀、電子血壓計(jì)等,以及智能穿戴產(chǎn)品,智能手環(huán)、計(jì)步器、專門測(cè)量呼吸的運(yùn)動(dòng)背心等,都將產(chǎn)生大量健康數(shù)據(jù)[4-5]。(3)地理信息數(shù)據(jù)。因公共衛(wèi)生研究通常具有時(shí)空性,將地理信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)(地理位置、行政區(qū)域)與環(huán)境、氣象、健康等公共衛(wèi)生大數(shù)據(jù)結(jié)合,數(shù)據(jù)的時(shí)空性可有效體現(xiàn)[6]。(4)生物醫(yī)學(xué)數(shù)據(jù)庫(kù)和政府基礎(chǔ)平臺(tái)數(shù)據(jù)?;ヂ?lián)網(wǎng)各類公共生物數(shù)據(jù)庫(kù),如NCBI,GenBank、uniprot等,提供了大量生物分子、微生物分類等數(shù)據(jù)[7]。中國(guó)最新建設(shè)的“國(guó)家人口與健康科學(xué)數(shù)據(jù)共享平臺(tái)”,包含237個(gè)數(shù)據(jù)集,數(shù)據(jù)量達(dá)到49.1TB,覆蓋包括生物醫(yī)學(xué)、基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)、臨床、公共衛(wèi)生、中醫(yī)藥學(xué)、藥學(xué)、人口與生殖健康七大類,將帶動(dòng)生物醫(yī)學(xué)數(shù)據(jù)資源整合與共享,為實(shí)現(xiàn)健康中國(guó)2030年的戰(zhàn)略目標(biāo)發(fā)揮重要作用。(5)其他數(shù)據(jù)。氣象、輿情、疫情、農(nóng)作物和食品安全等數(shù)據(jù),均可用于公共衛(wèi)生研究。
以上數(shù)據(jù)具有大量性、高速性、多樣性、真實(shí)性和復(fù)雜性,需要具備一定數(shù)據(jù)挖掘應(yīng)用能力,才能進(jìn)行提取和整理,通過深入挖掘和分析獲取重大疾病影響因素、流行病的傳播規(guī)律等信息及其他健康/疾病發(fā)生發(fā)展的規(guī)律,以服務(wù)新時(shí)代公共衛(wèi)生,保障人民健康[8]。當(dāng)今公共衛(wèi)生人才如不具備一定數(shù)據(jù)挖掘應(yīng)用能力將難以勝任新時(shí)代公共衛(wèi)生發(fā)展需求。
衛(wèi)生統(tǒng)計(jì)學(xué)是以概率論和數(shù)理統(tǒng)計(jì)為基礎(chǔ)一門課程,由于課程相對(duì)抽象,因而被認(rèn)為是較難學(xué)的一門課程[9-10]。在認(rèn)知方面,大多數(shù)預(yù)防醫(yī)學(xué)本科生對(duì)衛(wèi)生統(tǒng)計(jì)學(xué)課程不感興趣,其原因可能為課程難度大,內(nèi)容過于抽象有關(guān)[11]。限于師資和學(xué)時(shí)限制,統(tǒng)計(jì)實(shí)驗(yàn)課多數(shù)是“模式化”教學(xué),教師按照實(shí)習(xí)指導(dǎo)使用一套規(guī)范、整齊的數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)教學(xué)。在缺乏實(shí)踐的教學(xué)中,學(xué)生甚至誤以為實(shí)際工作中處理的數(shù)據(jù)都是整齊、規(guī)范、無缺失、完全符合統(tǒng)計(jì)學(xué)要求的[12]。
在本科畢業(yè)論文數(shù)據(jù)處理中可明顯窺見學(xué)生數(shù)據(jù)處理能力不足,主要表現(xiàn)為:(1)調(diào)查表設(shè)計(jì)模式化,甚至不懂為何要設(shè)計(jì)某一問題;(2)收回調(diào)查表后遇到混雜數(shù)據(jù)、偏倚數(shù)據(jù)、離群數(shù)據(jù)時(shí)往往不知如何進(jìn)行處理;(3)數(shù)據(jù)處理不規(guī)范、數(shù)據(jù)錄入不對(duì)、統(tǒng)計(jì)方法不對(duì)、統(tǒng)計(jì)圖表應(yīng)用不恰當(dāng)。面對(duì)真實(shí)場(chǎng)景的數(shù)據(jù)感到 猝不及防,發(fā)現(xiàn)自己的數(shù)據(jù)跟課堂練習(xí)的完全不一樣,無知如何對(duì)無效數(shù)據(jù)、偏倚數(shù)據(jù)和無規(guī)則數(shù)據(jù)進(jìn)行挖掘分析。
目前我國(guó)預(yù)防醫(yī)學(xué)人才國(guó)家質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)中,要求必須安排的專業(yè)基礎(chǔ)課和專業(yè)課有衛(wèi)生統(tǒng)計(jì)學(xué)、流行病學(xué)、毒理學(xué)基礎(chǔ)、環(huán)境與健康等課程,并未要求開設(shè)數(shù)據(jù)挖掘應(yīng)用相應(yīng)課程,其存在一定程度滯后性。經(jīng)我們調(diào)查,2017年參加全國(guó)公共衛(wèi)生與預(yù)防醫(yī)學(xué)學(xué)科評(píng)估的34所高校中,僅7所高校將數(shù)據(jù)挖掘相關(guān)課程作為在預(yù)防醫(yī)學(xué)專業(yè)的專業(yè)課程,分別是南京醫(yī)科大學(xué)(醫(yī)學(xué)研究的數(shù)據(jù)管理與分析)、華中科技大學(xué)(衛(wèi)生統(tǒng)計(jì)方向:SAS基礎(chǔ)、SPSS基礎(chǔ)、多元統(tǒng)計(jì)分析、醫(yī)學(xué)數(shù)據(jù)庫(kù)、衛(wèi)生資源統(tǒng)計(jì)、醫(yī)院統(tǒng)計(jì)學(xué))、首都醫(yī)科大學(xué)(數(shù)據(jù)管理與基本統(tǒng)計(jì)分析)、中國(guó)醫(yī)科大學(xué)(衛(wèi)生信息管理學(xué))、中南大學(xué)(數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用基礎(chǔ))、西安交通大學(xué)(數(shù)據(jù)管理與分析)、華北理工大學(xué)(健康數(shù)據(jù)管理與分析)。大部分開設(shè)預(yù)防醫(yī)學(xué)專業(yè)的高校并未將數(shù)據(jù)挖掘相關(guān)課程作為專業(yè)課。2020年在《國(guó)務(wù)院辦公廳關(guān)于加快醫(yī)學(xué)教育創(chuàng)新發(fā)展的指導(dǎo)意見》指出,為深入推進(jìn)新醫(yī)科建設(shè)決定建設(shè)一批高水平公共衛(wèi)生學(xué)院。《意見》中明確指出,要改革創(chuàng)新公共衛(wèi)生人才培養(yǎng)模式:以公共衛(wèi)生和健康問題為導(dǎo)向深化教育教學(xué)改革,加快構(gòu)建現(xiàn)代化的公共衛(wèi)生教育課程教材體系,將人文社科、工程科學(xué)、數(shù)據(jù)科學(xué)、信息技術(shù)等多學(xué)科知識(shí)融入公共衛(wèi)生教育教學(xué)。很顯然,在健康大數(shù)據(jù)時(shí)代背景下我們很多高校人才培養(yǎng)體系并不能滿足建設(shè)高水平公共衛(wèi)生學(xué)院的相關(guān)要求,相關(guān)改革亟待實(shí)施。
預(yù)防醫(yī)學(xué)專業(yè)大部分教師能意識(shí)到大數(shù)據(jù)的重要性,但限于時(shí)間、精力、能力、自身研究方向等原因,除了流行病和統(tǒng)計(jì)學(xué)課程教師,大部分教師不愿意在數(shù)據(jù)挖掘方面進(jìn)行鉆研,因?yàn)槠渖婕暗接?jì)算機(jī)信息技術(shù)、數(shù)據(jù)科學(xué)相關(guān)知識(shí)的重新學(xué)習(xí)且數(shù)據(jù)來源有限,不能進(jìn)行很好的練習(xí)。預(yù)防醫(yī)學(xué)專業(yè)本科生普遍認(rèn)為只要能掌握統(tǒng)計(jì)學(xué)和流行病學(xué)就能應(yīng)付將來日常工作需求,也沒有更專業(yè)的老師帶領(lǐng)其進(jìn)行數(shù)據(jù)挖掘,日常學(xué)習(xí)實(shí)踐中不懂大數(shù)據(jù)來源。大部分同學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)薄弱,無專任教師帶領(lǐng)對(duì)數(shù)據(jù)挖掘興趣不足。
圍繞公共衛(wèi)生人才數(shù)據(jù)應(yīng)用能力的培養(yǎng),在預(yù)防醫(yī)學(xué)人才國(guó)家質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)框架下,組織預(yù)防醫(yī)學(xué)專業(yè)指導(dǎo)委員會(huì)專家商討人才培養(yǎng)方案,在其中增加數(shù)據(jù)挖掘相關(guān)課程,如《醫(yī)學(xué)數(shù)據(jù)挖掘》、《大數(shù)據(jù)處理與分析》、《Python程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》,形成切實(shí)可行的方案。根據(jù)人才培養(yǎng)方案修訂相關(guān)課程教學(xué)大綱,以適應(yīng)人才培養(yǎng)的需求。
根據(jù)現(xiàn)有課程體系,循序漸進(jìn)開設(shè)數(shù)據(jù)挖掘相關(guān)課程。先將課程在公選課、限選課中開設(shè),引導(dǎo)、鼓勵(lì)學(xué)生選課,當(dāng)課程獲得較好效果時(shí),之后在預(yù)防醫(yī)學(xué)專業(yè)必修課中開設(shè)。在理論教學(xué)中運(yùn)用PBL法,情景教學(xué)法增加公共衛(wèi)生數(shù)據(jù)挖掘的生動(dòng)案例;在實(shí)踐/實(shí)驗(yàn)教學(xué)中增加設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)比例,增加對(duì)現(xiàn)實(shí)數(shù)據(jù)練習(xí)。
(1)從權(quán)威的中國(guó)疾病預(yù)防控制中心《中國(guó)現(xiàn)場(chǎng)流行病學(xué)調(diào)查報(bào)告》、《中華流行病學(xué)雜志》、《中華預(yù)防醫(yī)學(xué)雜志》、美國(guó)疾病預(yù)防控制中心流行病學(xué)精英服務(wù)(EIS)等材料中選取有代表性的數(shù)據(jù)應(yīng)用案例,形成案例庫(kù)。
(2)安排有公共衛(wèi)生工作經(jīng)驗(yàn)的教師或邀請(qǐng)公共衛(wèi)生機(jī)構(gòu)專家運(yùn)用PBL法,情景教學(xué)法對(duì)案例進(jìn)行生動(dòng)講解,增加學(xué)生對(duì)公共衛(wèi)生數(shù)據(jù)挖掘的興趣,提升其對(duì)公共衛(wèi)生數(shù)據(jù)的專業(yè)理解。
通過以下方式提升教師及學(xué)生的大數(shù)據(jù)素養(yǎng):(1)線上線下多形式參加數(shù)據(jù)健康會(huì)議;(2)瀏覽挖掘各種平臺(tái)數(shù)據(jù)資源,如國(guó)家人口與健康科學(xué)數(shù)據(jù)共享平臺(tái),世界衛(wèi)生組織衛(wèi)生報(bào)告,公共衛(wèi)生數(shù)據(jù)中心,中國(guó)健康與營(yíng)養(yǎng)調(diào)查等;(3)學(xué)習(xí)、剖析公共衛(wèi)生數(shù)據(jù)應(yīng)用案例;(4)廣泛了解學(xué)習(xí)健康大數(shù)據(jù)在公共衛(wèi)生領(lǐng)域的應(yīng)用,明確數(shù)據(jù)運(yùn)用的廣泛性,提升對(duì)數(shù)據(jù)挖掘的興趣。
在第二課堂中,在教師帶領(lǐng)下利用網(wǎng)絡(luò)資源學(xué)習(xí)鞏固一些數(shù)據(jù)挖掘技術(shù),如數(shù)據(jù)開發(fā)技術(shù)(Hadoop)、分布式數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)(Hive)、數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)(NoSQL)、大數(shù)據(jù)處理技術(shù) Spark(基礎(chǔ)、中級(jí)、高級(jí))、Python 編程、數(shù)據(jù)分析與挖掘、大數(shù)據(jù)可視化技術(shù)、機(jī)器學(xué)習(xí)(基礎(chǔ)、中級(jí)、高級(jí))等模塊。利用網(wǎng)絡(luò)下載數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)挖掘的練習(xí),鼓勵(lì)其在本科階段發(fā)表論文。
(1)利用假期時(shí)間到公共衛(wèi)生部門、醫(yī)院、衛(wèi)生健康委員會(huì)信息健康統(tǒng)計(jì)中心等單位/部門實(shí)習(xí)實(shí)踐,實(shí)戰(zhàn)挖掘環(huán)境與健康、疫苗、慢性病、傳染病等大數(shù)據(jù),鼓勵(lì)她們發(fā)文章。(2)以賽促學(xué),組織學(xué)生參加全國(guó)公共衛(wèi)生“數(shù)據(jù)共享大賽”。(3)校企合作,使學(xué)生參與到企業(yè)資助的公共衛(wèi)生大項(xiàng)目中,獲得數(shù)據(jù)并挖掘分析數(shù)據(jù)。(4)鼓勵(lì)學(xué)生申報(bào)數(shù)據(jù)挖掘相關(guān)課題,做數(shù)據(jù)挖掘相關(guān)內(nèi)容的畢業(yè)論文/設(shè)計(jì)。
建立校地聯(lián)合培養(yǎng)的長(zhǎng)效機(jī)制,聘請(qǐng)有公共衛(wèi)生數(shù)據(jù)應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)的地方專家到學(xué)校帶教,同時(shí)增強(qiáng)教師公共衛(wèi)生經(jīng)驗(yàn)、知識(shí)、素養(yǎng),鼓勵(lì)學(xué)校教師利用假期到公共衛(wèi)生機(jī)構(gòu)輪崗。
打破傳統(tǒng)考核機(jī)制,在數(shù)據(jù)挖掘相關(guān)課程中主要考核學(xué)生數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)、數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)、數(shù)據(jù)解釋能力,以報(bào)告/論文形式完成學(xué)期終評(píng)。具體如下:(1)正式課堂和第二課堂參與度、數(shù)據(jù)挖掘熱情、大數(shù)據(jù)素養(yǎng)、假期實(shí)習(xí)實(shí)踐等平時(shí)表現(xiàn)占終成績(jī)10%。(2)數(shù)據(jù)挖掘理論考試,主要檢驗(yàn)學(xué)生數(shù)據(jù)挖掘的理論,占終成績(jī)20%。(3)數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)占終成績(jī)30%,給出真實(shí)公共衛(wèi)生數(shù)據(jù),以不同方式/模型對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行挖掘分析,主要檢驗(yàn)學(xué)生數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)掌握程度。(4)數(shù)據(jù)挖掘論文占終成績(jī)40%,要求學(xué)生自行到相關(guān)數(shù)據(jù)平臺(tái)挖掘大數(shù)據(jù)資源,并運(yùn)用合適的數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理、數(shù)據(jù)可視化、數(shù)據(jù)解釋,最終形成論文/報(bào)告,鼓勵(lì)學(xué)生將論文發(fā)到高水平雜志。
在健康大數(shù)據(jù)時(shí)代背景下公共衛(wèi)生領(lǐng)域數(shù)據(jù)呈指數(shù)級(jí)增長(zhǎng),對(duì)其進(jìn)行挖掘分析并有效應(yīng)用可發(fā)現(xiàn)疾病發(fā)生發(fā)展規(guī)律和健康促進(jìn)因素、助力醫(yī)藥生物技術(shù)發(fā)展,為宏觀衛(wèi)生決策提供技術(shù),提升公共衛(wèi)生應(yīng)急水平[13]。 但目前現(xiàn)有教學(xué)限制、預(yù)防醫(yī)學(xué)專業(yè)國(guó)家質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)滯后、教師及學(xué)生大數(shù)據(jù)素養(yǎng)較弱、缺乏數(shù)據(jù)挖掘?qū)嵺`機(jī)會(huì)等因素影響,目前大部分公共衛(wèi)生人才大數(shù)據(jù)挖掘應(yīng)用能力普遍較弱,尚不能有效利用這些大數(shù)據(jù),因此急需培養(yǎng)出醫(yī)學(xué)基礎(chǔ)扎實(shí),公共衛(wèi)生素養(yǎng)高,數(shù)據(jù)挖掘應(yīng)用技術(shù)強(qiáng)的復(fù)合型公共衛(wèi)生人才。要培養(yǎng)出合格的具備數(shù)據(jù)挖掘應(yīng)用能力的公共衛(wèi)生人才需要在教育部頂層設(shè)計(jì)之下,融合數(shù)據(jù)科學(xué)、信息學(xué)相關(guān)技術(shù)改革人才培養(yǎng)方案;需要高等院校解放思想,真正地以學(xué)生能力培養(yǎng)為中心,大膽進(jìn)行教學(xué)改革;需要數(shù)據(jù)資源平臺(tái)大力支持;需要聯(lián)合學(xué)校、公共衛(wèi)生及其他醫(yī)療機(jī)構(gòu)、社會(huì)企業(yè)及師生共同努力。具備數(shù)據(jù)挖掘應(yīng)用能力的公共衛(wèi)生人才才能適應(yīng)甚至推動(dòng)現(xiàn)代公共衛(wèi)生的發(fā)展。