在生物醫(yī)學(xué)的快速發(fā)展中，培養(yǎng)高素質(zhì)的生物醫(yī)藥人才是醫(yī)科大學(xué)的重點，本篇文章就首先探究“醫(yī)學(xué)數(shù)據(jù)挖掘”課程對提升大學(xué)生數(shù)據(jù)分析能力的重要性，文章中也探究了“醫(yī)學(xué)數(shù)據(jù)挖掘”課程的教學(xué)內(nèi)容，教學(xué)手段，教學(xué)過程，讓生物醫(yī)藥學(xué)生通過這一課程可以學(xué)到更多的知識。

　　關(guān)鍵詞：醫(yī)學(xué)數(shù)據(jù)挖掘,醫(yī)藥專業(yè)大學(xué)生,案例教學(xué)

　　當(dāng)前，隨著大數(shù)據(jù)時代的來臨，在臨床醫(yī)療工作流程中也產(chǎn)生了大量的結(jié)構(gòu)化和非結(jié)構(gòu)化文本、影像、基因測序、電生理等數(shù)據(jù)，這些海量數(shù)據(jù)越來越多地被醫(yī)院信息系統(tǒng)收集和存儲。其中不僅包含醫(yī)囑、護(hù)理記錄、藥物使用等診療數(shù)據(jù)，還包括所有醫(yī)患角色、醫(yī)療設(shè)備、管理和服務(wù)人員在業(yè)務(wù)系統(tǒng)中產(chǎn)生的數(shù)據(jù)。在現(xiàn)代醫(yī)院信息化管理的電子化、信息化、數(shù)據(jù)化、智能化要求下，醫(yī)療大數(shù)據(jù)存儲量已可用PB級來計量。

　　由于醫(yī)療數(shù)據(jù)本質(zhì)上與疾病病理相關(guān)，存在極為復(fù)雜的相互關(guān)聯(lián)和相互依存的關(guān)系，因此利用大數(shù)據(jù)分析簡化這種復(fù)雜性和建立智能的關(guān)聯(lián)性識別將會有重大意義。目前，大數(shù)據(jù)分析挖掘技術(shù)所能提供的智能學(xué)習(xí)算法、支持向量機、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法技術(shù)等對臨床連續(xù)性數(shù)據(jù)的學(xué)習(xí)和推理均能達(dá)到很好的應(yīng)用效果。

　　近年來，隨著大數(shù)據(jù)的發(fā)展，對于不同層面的數(shù)據(jù)類型，已發(fā)展了不少統(tǒng)計機器學(xué)習(xí)方法和生物信息學(xué)方法對各類型醫(yī)療大數(shù)據(jù)進(jìn)行挖掘。例如，將數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)和生物信息學(xué)方法融入不同的分子生物學(xué)理論，通過海量數(shù)據(jù)挖掘?qū)�疾病相關(guān)生物標(biāo)記進(jìn)行提取，從而制訂個性化治療方案，實現(xiàn)精準(zhǔn)醫(yī)學(xué)研究。醫(yī)藥專業(yè)的大學(xué)生更應(yīng)該緊跟時展，學(xué)習(xí)大數(shù)據(jù)的相關(guān)知識。“醫(yī)學(xué)數(shù)據(jù)挖掘”課程正是基于這樣的背景開設(shè)的，目的是提高醫(yī)學(xué)生對大數(shù)據(jù)的認(rèn)識，使其學(xué)會掌握常見的數(shù)據(jù)挖掘方法，并能夠應(yīng)用于自己的研究中。

　　由于筆者所在的是醫(yī)科院校，學(xué)生們未來將要深入臨床和科研一線。而隨著生物科技的迅猛發(fā)展及大數(shù)據(jù)時代的來臨，高通量數(shù)據(jù)的產(chǎn)生需要學(xué)生盡可能多地掌握相應(yīng)的數(shù)據(jù)分析和數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)。因此，開設(shè)本課程，一方面是讓學(xué)生了解基本及復(fù)雜數(shù)據(jù)的統(tǒng)計分析方法，掌握必要的統(tǒng)計學(xué)和數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)，提高學(xué)生數(shù)據(jù)分析處理的能力，另一方面也為學(xué)生的臨床實踐和畢業(yè)設(shè)計提供幫助。

　　當(dāng)前，現(xiàn)代化的教學(xué)模式已經(jīng)由傳統(tǒng)的以教為主轉(zhuǎn)化為以教師為主導(dǎo)、以學(xué)生為主體的雙主教學(xué)模式。這種新型教學(xué)設(shè)計模式結(jié)合了以教為主和以學(xué)為主兩種教學(xué)模式的優(yōu)點，是我國教育技術(shù)領(lǐng)域的專家學(xué)者在教育實踐研究中已經(jīng)證明的非常有效的教學(xué)系統(tǒng)設(shè)計過程模式。[1]而數(shù)據(jù)挖掘課程更是一門實踐的學(xué)科，需要學(xué)生除了掌握基本統(tǒng)計知識和數(shù)據(jù)挖掘理論之外，還要進(jìn)行數(shù)據(jù)分析實踐，將此作為學(xué)習(xí)課程的必要補充。數(shù)據(jù)分析實踐對醫(yī)藥學(xué)專業(yè)的學(xué)生未來從事科研活動有著重要的實際意義。

　　由于高年級學(xué)生已經(jīng)熟悉了大學(xué)學(xué)習(xí)的方式和方法，有了高等數(shù)學(xué)和線性代數(shù)的學(xué)習(xí)基礎(chǔ)，且具備穩(wěn)定的內(nèi)部學(xué)習(xí)動機和明確的學(xué)習(xí)目標(biāo)，因此，他們對教師的教學(xué)方法和手段就會有一定的要求，需要教師深入地挖掘授課方式方法和手段。

　　傳統(tǒng)的教學(xué)方法和學(xué)習(xí)方法會使學(xué)生感到無趣，而統(tǒng)計學(xué)和數(shù)據(jù)挖掘理論中繁瑣的計算也會使學(xué)生感到厭煩。因此，筆者在本課程中采用了案例教學(xué)的模式，該模式充分體現(xiàn)了數(shù)據(jù)挖掘應(yīng)用的廣泛性，它不僅涉及面廣，而且還包含了各種計算機軟件[2]，從而達(dá)到簡化計算，靈活運用統(tǒng)計和數(shù)據(jù)挖掘理論的目的，這大大提高了學(xué)生對數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)的理解，并有效地培養(yǎng)了他們應(yīng)用計算機解決實際問題的能力。

　　筆者結(jié)合教學(xué)過程中的心得體會，圍繞案例教學(xué)進(jìn)行的“醫(yī)學(xué)數(shù)據(jù)挖掘”的教學(xué)和實踐活動，開展數(shù)據(jù)挖掘應(yīng)用分析案例教學(xué)實踐，幫助學(xué)生樹立面向?qū)嶋H的觀念，提高解決實際問題的能力。下面，筆者就以“醫(yī)學(xué)數(shù)據(jù)挖掘”課程為例探討案例教學(xué)在培養(yǎng)21世紀(jì)的新型生物醫(yī)藥學(xué)人才中的重要作用。

　　教學(xué)內(nèi)容設(shè)計

　　筆者對“醫(yī)學(xué)數(shù)據(jù)挖掘”課程的教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行了設(shè)計，即先以講座的形式讓學(xué)生了解醫(yī)學(xué)大數(shù)據(jù)的相關(guān)知識。接著，通過講座和學(xué)生自學(xué)的形式使其學(xué)會使用相應(yīng)的數(shù)據(jù)挖掘軟件工具(如SPSS軟件、R軟件、plink軟件等)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。在數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)上重點講述決策樹、隨機森林、貝葉斯網(wǎng)絡(luò)、聚類等常見的數(shù)據(jù)挖掘方法，并要求學(xué)生學(xué)會用這些方法對數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。學(xué)生可自行設(shè)計分析思路，并對數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，最后將方法和結(jié)果及相應(yīng)的解釋進(jìn)行總結(jié)，撰寫研究報告。通過這樣的課程教學(xué)，真正提高學(xué)生在數(shù)據(jù)分析上思考問題和解決問題的能力。該課程的主要內(nèi)容具體如下：

　　1.以講座的形式講授醫(yī)學(xué)大數(shù)據(jù)的相關(guān)知識

　　①醫(yī)學(xué)大數(shù)據(jù)的科研設(shè)計;

　　②醫(yī)學(xué)大數(shù)據(jù)的收集及共享數(shù)據(jù)庫;

　　③醫(yī)學(xué)大數(shù)據(jù)的下載。

　　2.以講座的形式講授數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)

　　①決策樹和隨機森林分析法;

　　②貝葉斯網(wǎng)絡(luò)分析法;

　　③關(guān)聯(lián)規(guī)則分析法;

　　④聚類分析方法。

　　3.學(xué)生實際操作訓(xùn)練

　　①提供一套數(shù)據(jù);

　　②學(xué)生根據(jù)閱讀的相關(guān)文獻(xiàn)及自己對數(shù)據(jù)的理解，設(shè)計數(shù)據(jù)分析思路;

　　③學(xué)習(xí)使用統(tǒng)計學(xué)及數(shù)據(jù)挖掘相關(guān)的軟件，并選擇適合的統(tǒng)計學(xué)方法和數(shù)據(jù)挖掘方法及應(yīng)用軟件工具對數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和處理;

　　④總結(jié)數(shù)據(jù)分析結(jié)果，撰寫研究報告，如果有可能，爭取發(fā)表論文。

　　教學(xué)成效

　　“醫(yī)學(xué)數(shù)據(jù)挖掘”課程在開展兩輪后，取得了一定的教學(xué)成效，學(xué)生在數(shù)據(jù)處理分析方面取得了很大的進(jìn)步。另外，通過學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)挖掘理論及數(shù)據(jù)挖掘軟件的使用，初步達(dá)到了提高學(xué)生綜合素質(zhì)，增強學(xué)生就業(yè)競爭力的培訓(xùn)目的。通過該課程的教學(xué)，讓學(xué)生們嘗到了學(xué)以致用的樂趣，激發(fā)了學(xué)生的創(chuàng)新意識，培養(yǎng)了他們的創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力，同時也促使有興趣的學(xué)生去拓展自己的知識寬度，提高自己的思維能力和解決實際問題的能力。該課程的主要教學(xué)成果體現(xiàn)在：學(xué)生能夠獨立地設(shè)計數(shù)據(jù)分析思路，并使用統(tǒng)計軟件及數(shù)據(jù)挖掘軟件處理相應(yīng)的一些數(shù)據(jù)，解釋相應(yīng)的結(jié)果，撰寫研究報告。這對學(xué)生將來的科研活動很有益處，甚至有的學(xué)生還在期刊上發(fā)表了論文，在本科階段就初嘗了發(fā)表論文的快樂。

　　筆者通過調(diào)查發(fā)現(xiàn)，學(xué)生在課程結(jié)束后對該課程深有體會。例如，有的學(xué)生提到：“面對一個課題，如引起糖尿病的因素有哪些，我們會調(diào)查出一份數(shù)據(jù)，包含糖尿病、年齡、糖尿病家族史、高血壓史、吸煙史、飲酒史、身高、體重、腰圍、臀圍、收縮壓、舒張壓等，然后根據(jù)這些數(shù)據(jù)去判斷哪些因素是糖尿病的風(fēng)險因素。因此，這就需要選擇合適的統(tǒng)計方法和數(shù)據(jù)挖掘方法(如多因素回歸、關(guān)聯(lián)規(guī)則、貝葉斯網(wǎng)絡(luò)等)，并選取統(tǒng)計軟件和數(shù)據(jù)挖掘工具予以實現(xiàn)。

　　此外，流行病學(xué)研究中有很多課題，如PM2.5與心血管疾病之間是否有關(guān)系?很多隊列參與研究，獲得了大量的數(shù)據(jù)，但從這些數(shù)據(jù)中并不能直接看出變量之間是否存在關(guān)系，而通過數(shù)據(jù)挖掘就可以在一定概率下判斷兩者之間的相關(guān)性。”還有的學(xué)生表示：“通過學(xué)習(xí)醫(yī)學(xué)數(shù)據(jù)挖掘課程，基本掌握了運用常用統(tǒng)計軟件和R軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)分析。”還有的學(xué)生提到：“通過醫(yī)學(xué)數(shù)據(jù)挖掘課程的學(xué)習(xí)，使自己了解和掌握了主要的數(shù)據(jù)挖掘方法，也使日后的科研工作有了更多的新思路。”學(xué)生們在學(xué)習(xí)該課程后，驚嘆于醫(yī)學(xué)統(tǒng)計學(xué)和醫(yī)學(xué)數(shù)據(jù)挖掘的魅力，該課程為學(xué)生提供了很好的實踐練習(xí)機會，為學(xué)生未來的學(xué)習(xí)和職業(yè)生涯提供更廣闊的思路。

　　結(jié)論

　　文章采用案例教學(xué)正是為了發(fā)揮學(xué)生學(xué)習(xí)的主觀能動性，提高他們解決實際問題的能力。當(dāng)然，目前對該課程的研究還處于探索階段，還要不斷加強師資隊伍的建設(shè)，教師要積極參與教學(xué)改革，整合各種教學(xué)手段和信息技術(shù)，豐富知識儲備，從而成為學(xué)生真正的良師益友。

　　參考文獻(xiàn)：

　　[1]吳疆.現(xiàn)代教育技術(shù)教程：第三版[D].北京：人民郵電出版社，2009.

　　[2]華琳，李林.醫(yī)學(xué)數(shù)據(jù)挖掘案例與實踐[D].北京：清華大學(xué)出版社，2016.

　　[3]楊華，張振軍，賈學(xué)龍.淺談開展數(shù)學(xué)建模教育的作用[J].中國輕工教育，2006(2)：46-47.

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