多学科交叉视域下课程改革初探
[摘要]生物医学信息学是一门新兴学科,特别在医疗信息化、医学人工智能高速发展的今天,其对国家发展特别是人民生命健康具有重要意义,因此迫切需要培养大量具有“医、工、信”多学科交叉背景的复合型人才。结合“生物医学信息学”本科生课程及国内外同类专业及课程的有关情况,着重阐述了对“生物医学信息学”课程改进方向的思考与尝试,并结合课堂反馈对课程改进效果进行评估,以期进一步推动“生物医学信息学”的课程建设,为培养视野宽阔、敏于思考、敢于创新的生物医学信息复合型人才提供有力支撑。
[关键词]生物医学信息学;医工信交叉;课程培养
[基金项目]2021年度浙江大学本科课程思政建设项目“生物医学信息学”
[中图分类号]G642.0[文献标识码]A[文章编号]1674-9324(2023)36-0071-07[收稿日期]2022-08-07
20世纪50年代以来,信息学技术高速发展,并与生物医学领域结合产生了新的知识领域与专业学科。最早将计算机技术应用在生物医学领域的主要集中在生物物理学、生物工程以及生物医学电子出版物等,出现了如医学计算(medicalcomputing)、计算机医学(computermedicine)、医学信息处理(medicalinformationprocessing)、医学信息科学(medicalinformationscience)、医学软件工程(medicalsoftwareengineering)以及医学计算机技术(medicalcomputertechnology)等一系列对这一新领域进行描述的新名词[1]。直到1974年在第一届世界医学信息学大会中,“医学信息学(medicalinformatics)”这一术语才被正式提出用来描述这一新兴领域。这一领域主要研究与患者、临床知识、群体卫生等数据的管理及利用相关的新理论、新方法、新技术,涉及健康医学的各个方面,包括研究、教学和实践。从20世纪60年代开始,出现了多个有代表性的学术组织专注于医学信息学,如国际信息处理联合会第四技术委员会将国际信息联合会中与医学计算相关的学术讨论整合起来,并于1988年正式独立,发展成国际医学信息学学会,同年美国医学信息学协会也正式成立。这些学术组织的建立与发展,极大地推动和促进了医学信息学在世界范围内的研究与发展。
20世纪90年代,“生物医学信息学”一词才开始出现。得益于人类基因组计划以及对基础生物学数据分析的不断拓展与深入,越来越多的学者认识到医学信息学的方法和技术可能会适用于更广泛的生物医学领域。从那以后,很多科研项目均采用“生物医学信息学”这一术语来替代“医学信息学”,目前,这一术语作为领域名称已被广泛接受。
美國医学信息学协会将生物医学信息学定义为“生物医学信息学(biomedicalinformatics,BMI)是一个跨学科领域,在努力改善人类健康的驱动下,研究和追求面向生物医学科学探究、问题求解以及决策制定相关的生物医学数据、信息和知识的有效利用”。从学科范围上来讲,生物医学信息学覆盖从分子到个体再到群体的宏微观相结合的研究对象;从理论和方法上来讲,生物医学信息学建立在计算机、通信和信息等学科和技术发展的基础上,为生物医学数据、信息和知识的生成、存储、检索、使用、管理和共享提供理论及方法支撑;生物医学信息学特别强调人是生物医学信息的最终用户,因此会利用社会及行为科学为生物医学领域相关技术方案、政策以及经济、伦理、社会、教育和组织系统的演变提供信息[2]。
生物医学信息学与健康信息学(healthinformatics)和生物信息学(bioinformatics)之间存在紧密的联系,生物医学信息学能够为覆盖个体及群体层面的健康信息学提供基础理论、方法及技术,也能为面向组织、器官、细胞乃至分子层面的生物信息学及影像信息学等提供基础理论、方法及技术,如图1所示。不同应用领域通过不断地探索及实践对生物医学信息学的核心理论、方法及技术进行交互与刺激,不断推动理论创新,从而更好地指导相应领域信息学技术的创新与发展。
一、国内外生物医学信息学专业及课程情况调研
生物医学信息学是比较新颖的专业领域。为了更好地把握课程建设前沿方向,笔者针对国内外生物医学信息学领域知名高校的专业及课程情况进行了调研,由于生物信息领域已有较为系统的调研[3-5],本文主要将医学信息学发展到生物医学信息学的脉络加以梳理和调研,具体情况如下。
(一)美国生物医学信息学专业及课程情况调研
美国生物医学信息学专业培养主要以研究生培养项目为主。1964年,美国犹他大学创立了世界范围内第一个生物医学信息学系,创立之初就聚焦于对医学专业人士、医学信息学家以及医疗健康领域从业者