臨床醫(yī)學教學管理系統(tǒng)

前言：想要寫出一篇引人入勝的文章？我們特意為您整理了臨床醫(yī)學教學管理系統(tǒng)范文，希望能給你帶來靈感和參考，敬請閱讀。

【關鍵詞】:微服務;架構;臨床教學;管理系統(tǒng)

1基于微服務架構的東方醫(yī)院臨床醫(yī)學教學管理系統(tǒng)

同濟大學附屬東方醫(yī)院是一所集醫(yī)療、教學和科研為一體的三級甲等綜合性公立醫(yī)院.2001年成為同濟大學的附屬醫(yī)院,目前承擔著來自同濟大學等多所院校的臨床各專業(yè)本科、研究生以及留學生的理論見習課程和臨床實習輪轉帶教任務.目前,在院本科生、研究生和留學生600余名.醫(yī)院成立教學辦公室作為專職的教學管理機構.

1．1需求及其難點分析

東方醫(yī)院臨床醫(yī)學教學管理系統(tǒng)在進行信息化改造的過程中有以下需求:①需要對學生和教師的全流程行為進行跟蹤管理;②需要保障教學質量并進行量化評估,實現(xiàn)教學管理任務過程的可視化;③需要通過信息化改造進一步提升醫(yī)學教育的效率,即通過引入人工智能技術提高自動化、智能化水平,同時不增加人力資源;④建立臨床教學管理相關數(shù)據(jù)的科學性管理體制,挖掘臨床教學管理的數(shù)據(jù)價值.該系統(tǒng)在信息化改造方面有以下難點:①臨床課程教學形式和方法多樣,課時數(shù)多,排課難度和工作量大.近年來,東方醫(yī)院的教學業(yè)務范圍擴展迅速,接收國內多所醫(yī)學院校、多個專業(yè)的理論授課和實習教學,且長、短期實習的留學生眾多.其臨床教學系統(tǒng)的課程復雜,涉及學科多,課程類型復雜,包括理論教學、見習、PBL授課、CBL授課、教學查房、小講課、技能訓練等,課時數(shù)龐大,每年完成56門課程授課,總學時達3000以上,人工排課效率低且易出錯.②各專業(yè)實習輪轉和實踐課程同步進行,管理難度大.該院實習生來自多所醫(yī)學院校,專業(yè)多、人數(shù)多,實綱和實習進度不統(tǒng)一.以臨床醫(yī)學專業(yè)為例,學生需要進行內、外、婦、兒多個科室輪轉實習,且各個院校進出實習日期不一致,實習輪轉計劃和實踐課程制定須在符合實綱的基礎上,兼顧多個教研室實習人數(shù)的均衡性.③學生成長軌跡可視化分析需求.醫(yī)學教育應以學生為中心,學生成長軌跡可視化分析是教育轉型實踐的新探索.在信息化助力下,系統(tǒng)自動生成各種數(shù)據(jù)統(tǒng)計圖表,形成多維度成長檔案,包括過程記錄、師生互動、形成性評價、終結性考核、技能操作等方面,學生的成長不再是枯燥的分數(shù),而是全面成長的軌跡.可視化的數(shù)據(jù)分析,使教師因材施教更加科學.④智能化教研室及教師績效管理需求.通過教學軌跡跟蹤,系統(tǒng)即時動態(tài)生成教研室及教師的教學績效.通過數(shù)據(jù)的專業(yè)解析和深層挖掘可以找到各個教研室及教育管理中的潛在問題,對已經發(fā)現(xiàn)的一些教育問題,可通過數(shù)據(jù)分析找出癥結.

1．2該方案微服務架構的特征

根據(jù)實際調研結果,以及綜合評定各種微服務技術方案的具體特點,結合用戶需求,我們選擇了基于Docker容器技術的Kubernetes微服務框架,通過利用Kubernetes等技術將東方醫(yī)院臨床醫(yī)學教學管理系統(tǒng)的各種應用跨主機編排在一起,實現(xiàn)彈性、易擴展的架構,從而輕松應對不斷變化的臨床醫(yī)學教學管理系統(tǒng).在該系統(tǒng)中,Docker容器是資源分割和調度的基本單位,并封裝整個軟件運行的環(huán)境.它是一個跨平臺、可移植并且簡單易用的容器解決方案,可在容器內部快速自動化地部署應用,并通過操作系統(tǒng)內核技術為容器提供資源隔離與安全保障.首先,該系統(tǒng)架構設計了能力支撐微服務層,包括三方面:人臉識別微服務、圖像轉換微服務和消息通知微服務.其次,在能力微服務層上面構建了應用微服務層,包括學籍管理微服務、考勤管理微服務、課程管理微服務、實習輪轉微服務、教學互動微服務,以及數(shù)據(jù)分析微服務.第三,該架構的最頂層是客戶端層,支持PCWeb瀏覽器、移動端瀏覽器、手機微信客戶端、手機APP這4種直接訪問方式,客戶端層通過http、websocket、noGtification這3種輕量級通信協(xié)議與應用微服務層相聯(lián)并獲取所需數(shù)據(jù).另外,該系統(tǒng)架構還設計了數(shù)據(jù)庫微服務,包括教師數(shù)據(jù)庫、學生數(shù)據(jù)庫、考勤數(shù)據(jù)庫、教學數(shù)據(jù)庫4個數(shù)據(jù)庫,共同為該系統(tǒng)其他模塊提供數(shù)據(jù)庫服務.

2東方醫(yī)院臨床醫(yī)學教學管理系統(tǒng)的具體技術方案

2．1主要功能

該系統(tǒng)有六大功能:學籍管理、考勤管理、課程管理、實習輪轉、教學互動、數(shù)據(jù)分析東方醫(yī)院臨床醫(yī)學教學管理系統(tǒng)的特點如下:高效化:提供考勤、輪轉、評價、考核等功能,提高了教學管理的工作效率.專業(yè)化:遵循頂層設計、分級管理、過程管理的原則,緊扣教學管理工作中的難點,統(tǒng)一管理教學培訓數(shù)據(jù),使管理工作科學化、專業(yè)化.智能化:通過引入多項人工智能技術,系統(tǒng)實現(xiàn)了醫(yī)學教育信息化系統(tǒng)的智能化改造,完善了教學工作中的數(shù)據(jù)記錄與分析功能,挖掘出了醫(yī)學教育環(huán)節(jié)中的數(shù)據(jù)價值.采用基于容器的微服務架構進行上層應用開發(fā),并進行個性化應用及需求的彈性擴展與開發(fā),該系統(tǒng)有以下創(chuàng)新點:①引入“睿眼”人臉識別引擎,成功實現(xiàn)人臉數(shù)據(jù)的采集及自動識別;②基于大數(shù)據(jù)分析技術進行數(shù)據(jù)挖掘和深入分析,建立臨床醫(yī)學教學大數(shù)據(jù)分析及能力,對于醫(yī)學教育過程中產生的各種數(shù)據(jù)進行分析,有針對性地改善教學環(huán)節(jié)中的薄弱環(huán)節(jié);③采用統(tǒng)一的數(shù)據(jù)采集平臺,構建分布式基礎數(shù)據(jù)庫,實現(xiàn)各種數(shù)據(jù)文件的共享.

2．2人臉識別考勤功能的實現(xiàn)

基于人臉識別的考勤是該系統(tǒng)主要創(chuàng)新點之一.為解決考勤問題,在能力微服務層引入了人臉識別微服務.通過1080P高清網(wǎng)絡攝像頭對進出人員進行人臉檢測,并通過“睿眼”人臉識別引擎進行人臉數(shù)據(jù)的采集及自動識別,識別成功率高達99．83％,有效提高了課程考勤的效率人臉識別考勤功能的實現(xiàn)步驟如下:步驟1:RTSP視頻流.攝像頭對著閘機持續(xù)進行視頻流拍攝,所生成的RTSP視頻流經局域網(wǎng)傳輸給圖像轉換微服務模塊.步驟2a:定時抓取圖像.圖像轉換微服務模塊從RTSP視頻流中定時抓取圖像,發(fā)送給圖像轉換微服務模塊.步驟2b:視頻圖形數(shù)據(jù).在執(zhí)行步驟2a的同時,圖像轉換微服務模塊還將視頻經局域網(wǎng)發(fā)送給位于PC客戶機上的Web瀏覽器,供管理員用戶進行隨時查看.步驟3:檢測人臉.采用“睿眼”人臉檢測算法,人臉檢測微服務模塊負責從圖像轉換微服務模塊所傳送來的圖像中檢測人臉信息.步驟4:通知檢測到人臉.人臉檢測微服務模塊一旦檢測到人臉信息就立即將該消息傳給WebScGoket消息通知微服務模塊,WebScketo消息通知微服務模塊會通過WebScketo接口將該消息立即傳給位于PC客戶機上的Web瀏覽器,提醒管理員用戶及時查看.步驟5:人臉識別請求.位于PC客戶機上的Web瀏覽器向人臉識別微服務模塊發(fā)出人臉識別請求.步驟6:人臉識別結果.采用“睿眼”人臉識別引擎,對數(shù)據(jù)庫中原有人臉信息進行比對,人臉識別微服務模塊對人臉信息進行識別,并將識別結果發(fā)給位于PC客戶機上的Web瀏覽器,供考勤人員實時查看.

2．3應用效果

該系統(tǒng)在東方醫(yī)院的實際應用效果十分明顯:①提高了教學管理水平:系統(tǒng)的應用真正幫助教務管理人員從繁雜的教務事項中解脫出來,縮短了排課、整理數(shù)據(jù)等時間,能夠一鍵生成學科、科室、教師、學生的過程化管理信息,極大地提高了教學管理效率,高效地解決了傳統(tǒng)教學管理的方式落后、事務繁雜且易出錯等問題,進而真正達到教學管理的系統(tǒng)化、信息化和智慧化.②網(wǎng)絡化系統(tǒng)是臨床教師教學的有力保障：通過系統(tǒng),教師能夠在手機上隨時查看教學、實習進度,并收到系統(tǒng)的定時提醒,不僅促進了教師隊伍信息化素養(yǎng)的發(fā)展,而且還可以通過查看學生個性化成長軌跡進行因材施教,有效保證了臨床教學質量的穩(wěn)步提升.③個性化信息促進學習效率的提高:學生可隨時通過系統(tǒng)在手機上查詢學習、實習進度,在課堂、實習之外與教師進行互動、反饋,通過個人成長軌跡及時調整學習目標與計劃,不僅提高了學習的自主性,增強了學習歸屬感,而且節(jié)約了教學成本,提高了學習效率.

3結論

利用微服務架構所具有的小型化、自治性、輕量級通信、技術中立、靈活部署等特點,也利用容器技術的優(yōu)點,我們設計并實現(xiàn)了一套基于微服務架構的臨床醫(yī)學教學管理系統(tǒng).該系統(tǒng)不僅能夠以智能化的手段實現(xiàn)臨床醫(yī)學教學管理的各項功能,還具有部署靈活、管理簡便、容易維護和擴展等優(yōu)點.另外,在教學數(shù)據(jù)的可視化方面進步明顯,用戶體驗優(yōu)異.總之,該技術方案不僅能夠有效解決綜合性附屬醫(yī)院臨床醫(yī)學教學管理系統(tǒng)的信息化建設的難點,而且性價比很高、智能化突出,有著重要的實用價值和推廣價值.

參考文獻

[1]嚴麗云,楊新章,何震葦,等．運營商業(yè)務平臺微服務化方案[J]．電信科學,2018,34(11):166G174

[2]王子勇,王燾,張文博,等．一種基于執(zhí)行軌跡監(jiān)測的微服務故障診斷方法[J]．軟件學報,2017,28(6):1435G1454

[3]郝庭毅,吳恒,吳國全,等．面向微服務架構的容器級彈性資源供給方法[J]．計算機研究與發(fā)展,2017,54(3):597

作者：羅軼瑋 姚建文 徐斌 宋貴峰 石濤 謝穎 單位：同濟大學附屬東方醫(yī)院教學辦公室 上海諾基亞貝爾股份有限公司