面向醫科院校大學生的數據素養協同培育方法研究

宋月麗，吳 娟，呂成海，胡九英

1.安徽醫科大學衛生管理學院，2.人文醫學學院，安徽 合肥 230032

數據素養是一種系統化的綜合能力，強調的是數據思維及數據處理與應用能力，即能夠有意識地采集與挖掘有效數據，應用科學的方法處理與分析數據，合理及有道德地應用數據，規范地管理和共享數據［1］。在醫學領域，數據素養的內涵可歸納為四個方面，分別是醫學數據意識、醫學數據知識、醫學數據技能和數據臨床應用［2-3］。當今“互聯網+”的時代背景下，互聯網、物聯網、云計算、大數據等信息技術不斷與醫療衛生領域的應用發展滲透融合，醫療體系的數字化轉型加速，數據賦能的智能診療、藥物研發、疾病預測、精準醫療、健康管理等相關研究如火如荼，當前醫療衛生領域的高質量發展迫切需要具有高數據素養水平的復合型醫學人才。因此，如何加強醫科院校大學生數據素養教育，探索醫學生數據素養教育模式和提升方法，成為醫學高等教育亟待解決的重要課題之一。

一、國內外數據素養研究現狀

國外較早關注和重視數據素養培養，美國及一些歐洲國家在數據素養教育探索方面走在前列，在面向高校學生、教師、科研人員以及普通大眾等多種對象的數據素養教育方面均開展了豐富的探索研究［4-7］。從國外數據素養教育的長期發展歷程來看，高校圖書館在開展數據素養教育方面發揮了重要作用，并積累了豐富的研究成果和實踐經驗。經過多年的探索，國外圖書館數據素養教育能夠結合本校特色，根據不同的教學對象，設置相應的教學目標和差異化的教學內容。如英國劍橋大學針對社會學、考古學、醫學等不同專業的學生，在數據管理意識、數據管理知識和操作技能方面有不同的側重［8］；阿爾伯塔大學圖書館提供基于數據生命周期的數據發現與使用、存儲與共享等相關內容的學習［9］。國外圖書館豐富的數據服務及教學方式方法也為我們開展數據素養教育提供了有益的參考借鑒，比如麻省理工學院圖書館提供數據管理、數據可視化、統計分析等相關數據服務［10］；俄勒岡大學圖書館以課堂及研討會等形式提供數據管理與分析工具使用、數據獲取等方面的培訓［11］。華盛頓大學、耶魯大學等高校的圖書館采用數據管理資源導航方式提供數據管理、數據共享與再利用等出版物資源及相關鏈接，為師生數據素養提升提供便利的資源獲取途徑［12-13］；康奈爾大學圖書館通過設置學分課程，提供數據共享、數據庫及數據管理知識和技能的學習；利茲大學及?？巳卮髮W的圖書館通過開展講座和培訓課等為師生提供科研數據管理、數據管理計劃的撰寫、數據獲取、數據保護、數據評價等多種數據素養相關知識和技能的學習提升［14］；普渡大學、康奈爾大學、明尼蘇達大學、俄勒岡州立大學4所高校還通過聯合發起專題研討會，共同探討研究生數據素養的培育，并交流數據素養課程實踐經驗等［14］。圖書館明確設置數據館員崗位也是國外開展數據素養教育的一大特色，如耶魯大學、愛丁堡大學、華盛頓大學、普渡大學、紐約大學等高校的圖書館，都通過專門的數據館員崗位設置，來更高效、更專業地提供數據素養教育服務［15-16］。

國內關于數據素養的研究雖然起步較晚，但經過近幾年的發展也取得了一定的研究進展，內容主要圍繞以下幾個方面。一是數據素養內涵研究，國內作者從數據應用能力視角［17］、科學數據管理視角［18］、科學數據內涵結構視角［19］、以數據為核心的行為過程與基于數據的價值創造過程統一的視角［20］等多種角度，全方位地闡釋了數據素養的內涵，為我國開展數據素養教育提供了豐富的理論依據。二是數據素養現狀調查與對策研究，張云秋等［3］面向吉林大學的醫學本科生開展了數據素養現狀調查，提出分階段、分層次、多維度數據素養提升策略；錢思晨等［21］從課程設置視角對國內情報學碩士生數據素養教育現狀進行了調查分析，并從理念樹立、師資力量、課程設置、交流共享等方面提出了相關對策；梁宇等［22］通過對南京市3 所“雙一流”建設高校的42 名在校博士生進行深度訪談，歸納出影響博士生數據素養的3 個維度，并提出相應的數據素養提升對策?？梢?，國內面向本、碩、博不同對象，均已開展相關的數據素養調查研究，有助于我們了解國內各高校學生群體的數據素養水平，但尚缺乏一些關于對策實施效果的實踐報道。三是數據素養評價指標體系構建，包括面向教師［23］、本科生［24］、研究生［25］以及不同專業領域［26-27］的數據素養評價指標體系構建的研究，該部分成果為實現對高校師生及科研工作者進行數據素養水平的評測提供了工具參考。四是數據素養培養模式與課程體系構建研究，數據素養核心知識和技能的培養依賴于科學合理的培養模式和課程設置，在此方面，張斌等［28］面向教育大數據環境下師范生數據素養的發展需求，構建了師范生數據素養培養課程體系；劉敏［29］以互聯網為教學核心平臺，構建了基于“五能力一倫理”培養目標的數據素養課程體系；靳瑞霞等［30］結合新醫科發展建設需求，設計了梯度遞進的醫學生數據素養培養課程體系及多元化數據素養培養模式?？梢?，國內學者結合不同教育對象的數據素養培養目標與核心能力要求，研究開發相應的培養模式與課程體系，推動數據素養教育從理論研究向實踐探索邁進。五是高校圖書館的數據素養教育措施，借鑒國外圖書館在數據素養教育方面所取得的成果，國內高校圖書館在數據素養教育研究與實踐方面也進行了積極的嘗試，如北京大學圖書館設立“科研數據管理導航”，并開展“一小時講座”，內容涉及數據處理工具的使用、數據素養與統計數據資源等［31］；清華大學、上海交通大學等高校的圖書館開展嵌入式數據素養教學模式［32］；復旦大學圖書館以講座的形式開展科學數據素養培訓并普及科學數據管理知識等。但國內其他眾多高校圖書館仍是以信息素養教育為主，課程設置方面主要包括“文獻檢索”“電子文獻利用”等，教學內容方面有待拓展到數據素養相關的課程［32］。文獻調研結果顯示，我國關于數據素養的研究仍然處于上升期，未來在數據素養的具體實踐方面還將涌現出更多的成果［20，33］。

二、醫學生數據素養培養現狀

（一）醫學生的數據素養水平整體不高

近幾年來，已有一些高校開展了面向醫學生的數據素養調查研究，調查結果表明醫科院校本科生的數據素養水平整體偏低，醫學研究生的數據素養水平雖然高于本科生，但總體仍處于中等水平，迫切需要進一步提升。首都醫科大學的劉玉婷等［2］從數據意識、數據收集與評估、數據組織與管理、數據處理與分析、數據利用與歸檔及數據倫理6個維度，對醫學本科生的數據素養現狀進行調查，結果顯示，藥學專業學生數據收集與評估、數據組織與管理維度分數相對較低；精神醫學專業學生數據處理與分析、數據收集與評估維度相對欠缺；管理學專業學生數據處理與分析維度尤其欠缺?？傮w觀之，數據處理與分析、數據收集與評估兩個維度欠缺明顯，只有在數據意識、數據倫理兩個維度上的表現稍優于其他維度，而這兩個維度與日常處理數據的能力關系較小。因此，醫學生的數據處理能力與醫學領域應用發展需要之間還有較大差距。張云秋等［3］面向吉林大學開展的調查顯示，醫學本科生的數據素養總體處于中等以下水平，尤其在關鍵的“數據組織與管理”及“數據分析”維度上表現不佳，由此觀之，醫學本科生在數據的基本處理流程、分析應用以及工具的掌握等方面都迫切需要進一步提高。王于心等［34］對山西省內3 所醫學高校的412名醫學研究生進行數據素養調查，分析結果顯示，山西省醫學研究生數據素養得分總體處于中等水平，而在數據利用、數據共享和數據權益等方面表現較差。綜上，醫科院校迫切需要重視和加強醫學生的數據素養能力培養，基于相關調研數據分析結果，有針對性地開展醫學生數據素養培養模式研究及課程體系構建等工作。

（二）高校尚未形成完善的數據素養教育課程體系

醫科院校關于數據素養培養模式及課程體系建設的研究還處于探索階段，部分高校面向某一課程、特定群體或特殊專業在本校范圍內開展了數據素養教育相關的實踐探索，但尚未構建起能夠在醫科院校廣泛推廣的數據素養培養模式及完善的數據素養教育課程體系［35-37］。北京大學王路漫等［38］以醫學生的通識課程“醫學大數據分析”建設與教學實踐為例，研究面向醫學領域的數據素養通識教育，能夠提供數據素養教學目標設定、教學內容設置、教學效果反饋等方面的參考。但考慮到數據素養教育課程的關聯性，要保證醫學生數據素養的培養成效，還需要考慮課程的嵌入方式并做好前后銜接，進一步開發完整的數據素養課程體系。南方醫科大學面向研究生群體增設“醫學研究數據的管理與分析”課程，中國醫學科學院醫學信息研究所面向情報學專業研究生開設數據挖掘方法和工具使用相關課程，也有一些醫科院校通過舉辦學術講座、沙龍等方式講解數據科學相關的學術發展、工具或方法等［39］。但這些醫科院校的數據素養教育實踐也剛起步，教學內容和教育方式多是借鑒國外，缺乏特色，未形成合理的評價體系和多樣化的教學內容，不能對有明確需求的學生群體進行針對性培養。

（三）以就業崗位需求反哺數據素養教育教學的研究較為缺乏

在國家深化三全育人、協同育人的背景下，以就業崗位需求為導向，多主體協同參與數據素養教育教學過程是順應時代發展的趨勢［40］。從人才需求端來看，自2009 年新醫改正式啟動以來，我國醫療信息化行業快速發展，市場規模逐年遞增，醫療行業的數字化轉型使得該領域對數據人才的需求不斷上升。伴隨著移動互聯網時代的到來，大數據、物聯網、云計算、人工智能等新興信息技術推動醫療健康行業迅猛發展，社會需求端與技術革新端的雙重進步對醫療人才的數據素養也提出了更高的要求。然而，從醫科院校對數據類人才的供給來看，雖有一些醫科院校設立了大數據管理與應用、數據科學與大數據技術等緊跟信息技術發展的新興專業，但這些新興專業人才未來在就業領域的適應和發展情況都還有待考證，教育效果尚不能很好地反饋到人才培養的過程中［41］。通過與科研院所、企業、醫院開展協作，推進醫學數據人才協同培養的相關研究及實踐多數也處在探索階段。另外，醫科院校許多老牌專業培養方案及課程更新相對滯后，人才培養尚不能很好地滿足大數據時代對醫學人才數據素養的要求。在相關理論和實踐研究方面，目前以崗位需求為導向的數據素養培養實踐研究總體較為缺乏。

三、多主體參與的醫學生數據素養協同培育方案實施框架及具體路徑

國內外數據素養教育所積累的先進經驗與可行性措施，可為醫科院校探索開展結合學科特色的數據素養教育提供參考?？偨Y國內外知名高校相關經驗做法可知，要整體提升醫學生的數據素養不是僅靠教師與學生之間的教與學就能做到的，而是需要構建以學校為執行主體［42］，對外聯合政府部門、企事業單位等構建平臺及數據素養聯合培養機制，對內聯合圖書館、教務管理部門等相關機構及教科研團隊、教師等數據素養教育主體，多方協同聯動，共同推動數據素養教育體系的構建及具體實施完善［43］。為此，本文提出如圖1 所示的以學生為中心、多主體參與的數據素養協同培育方案實施框架，為醫科院校在全校范圍內推進醫學生整體的數據素養教育提供參考。

圖1 多主體參與的醫學生數據素養協同培育方案

為詳細闡述圖1所示多主體參與的醫學生數據素養協同培育方案具體實施路徑，本文重點從學校、圖書館、教務部門、教師這4個視角，說明各主體在醫學生數據素養教育中的不同作用和具體措施。其中，學校的主要作用在于宏觀協調以及營造數據素養教育的大環境；圖書館不僅為數據素養教育提供豐富的數據資源，也需要充分發揮其數據素養教育服務的功能：教務部門做好數據素養教育目標規劃，并通過數據素養評價與反饋機制，為數據素養教育的過程優化提供依據：教師利用與學生之間最多、最直接互動的優勢，推進實施“教學相長”的數據素養優化培養與提升策略。

（一）學校發揮數據素養教育主導作用

作為執行主體，學校對于數據素養教育的實施起著宏觀運籌及整體協調布局的重要作用。對外方面，學校需要把政府部門有關數據素養教育的政策、要求等融入本校的數據素養教育理念中，形成實施數據素養教育的綱領性文件，保障數據素養教育的大方向緊跟國家政策和社會需要。學校還需要廣泛探索與政府、企事業單位的交流合作，通過共建實踐基地、實驗平臺、數據資源等，共同推進面向崗位需求的數據素養培養體系建設。

對內方面，學校要注重構建全校范圍內的數據素養教育大環境。通過設立專門的數據素養教育機構，做好與圖書館、教務管理部門、信息技術中心等多部門的協同聯動，促進多元參與，具體保障數據素養教育政策和方案的實施效果。學校需在實踐活動、信息技術、教學設施等多方面給予數據素養教育充分的支持［42］。另外，學校借助其行政主導功能，可以在全校范圍內充分調動豐富的學生活動團體，參與校園數據素養大環境的共建共營。線下通過社團活動、校園美化、校園廣播等形式傳播數據素養知識［42］，線上通過建設數據素養教育的公眾號、視頻號等網絡平臺，專門傳播醫學領域中的數據素養知識、技能、應用及前沿資訊等。還可以通過舉辦數據素養知識技能競賽，以及宣傳并組織老師帶領學生參加校外的數據科學相關競賽，如大數據與人工智能競賽、全國大學生統計建模大賽、數學建模大賽等，以賽促學，吸引學生主動了解并積極參與數據素養教育實踐。

（二）圖書館為數據素養教育提供充分的數據資源與服務保障

自教育部1984年2月印發《關于在高等學校開設“文獻檢索與利用”課的意見的通知》以來，我國高校圖書館在信息素養教育中發揮了重要作用［27］。作為高校師生獲取數據資源的重要渠道，圖書館必然在開展數據素養教育中扮演著關鍵角色。大數據時代，高校圖書館應在原有信息素養教育研究成果和經驗積累的基礎上，進一步通過完善圖書館數據資源建設、豐富數據素養教育內容和形式、提升圖書館員數據素養等途徑［17］，為醫學生的數據素養培養保駕護航。

圖書館作為數據素養教育的主戰場，同時作為數據管理服務的最佳提供者，應與學校其他部門、學院以及教師加強溝通，發揮其數據管理優勢，面向不同服務主體的需求，提供更豐富有效的數據支撐和數據服務［44］。在數據資源建設方面，可借助信息技術、平臺工具等，多渠道整合各類優質資源，構建數據素養知識庫、實踐操作資源庫、慕課（MOOC）資源、自主學習視頻庫等，為師生構筑完備的教育資源儲備。加大資金投入，購入數據管理軟件、數據分析軟件等，可為師生科研數據獲取、存儲、分析、共享等提供穩定的平臺支持。在數據素養教育服務方面，探索開發并不斷豐富數據素養教育內容和形式，國外較早開展了嵌入式教學、在線教育等，如開設1 學分迷你課程、在線課程、嵌入式圖書館服務、系列研討會等。醫科院校圖書館可吸收借鑒國內外相關優秀案例，結合學校自身特色，探索適應本校學情的數據素養教育方式，如開展經驗交流講座，組織數據素養相關培訓，創建興趣小組，開發嵌入式課程等［45］。圖書館員自身的數據素養水平對于高校圖書館所能提供的數據素養教育服務至關重要，醫科院校圖書館既要通過多渠道發掘、引進具備高水平數據素養的優秀人才［6］，以改善人才隊伍組成建設，也要加強與其他高校圖書館的交流合作，鼓勵圖書館員走出去，通過開展深入調研、交流學習，開拓視野、提升認知。另外，寬松的政策支持和必要的評價激勵，同樣會為圖書館員數據素養的提升提供有效保障。

（三）教務部門開發建立數據素養評價工具及反饋機制

教務部門需要面向就業崗位需求，結合本校辦學特色、不同專業建設特點等，對數據素養教育目標做好清晰的規劃，并將目標細分對應到課程體系中，通過構建數據素養培養課程體系（包括合理科學地設計通識教育、專業課程、專業拓展課程、課內外實踐等的教學計劃、教學內容、課程學時、理論與實踐比重、課程嵌入與銜接等），有效保障數據素養培養目標的實現。

數據素養教育探索與完善過程中，教務部門需要開發建立評價工具，用以衡量醫學生數據素養水平及培養成效，及時發現存在的問題，并總結有效的方式方法，反饋到培養過程中，從而不斷完善和改進數據素養培養體系［46］。醫學生的數據素養評價體系要考慮醫學生的專業特性，結合醫學生的需求現狀，從數據素養基本意識、核心能力到數據倫理法規，以及數據創新等方面設立合理、科學、全面的評價體系［32］。在評價結果的基礎上對不同層次的學生設定不同的標準，每個階段標準不斷提升，直至學生畢業時能夠達到數據素養的培養目標［47］。定期對學生進行評價，分析處理反饋結果，以此來發現學生薄弱點和課程設計的不足，再結合就業崗位對數據素養的要求不斷改進教學安排，將教學任務較為均勻地分布到學生的整個大學學習階段，不斷更新完善數據素養教育課程體系，保證數據素養教育與時俱進地適應就業崗位需要。

（四）教師推進實施“教學相長”的數據素養優化培養與提升策略

教師是具體實施數據素養教育的重要主體，與學生之間有著最多最直接的“教與學”的互動。為此，本文提出如圖2 所示的“教學相長”的數據素養優化培養和提升策略。不論在課堂之內還是課堂之外，推進數據素養教育都可以形成教師與學生之間的良性互動，既促進學生的數據素養培養，同時也能為教師的數據素養提升和教科研的開展提供多方面的支撐。

圖2 “教學相長”的醫學生數據素養優化培養和提升策略

為實現“教學相長”的醫學生數據素養培育，教師首先需要深入了解醫學生的數據素養水平現狀與提升需求，明確數據素養培養目標，從而制訂合適的數據素養教育內容與實施計劃。教師的教學設計應是有依據的，可以通過文獻調研、問卷調查、深度訪談、知識和技能測試等了解學生的數據素養水平現狀，據此更好地明確學生當前的數據素養水平與數據素養教育目標的差距，有針對性地進行教學設計，彌補空缺與不足。不同階段對醫學生數據素養現狀的調查，還可以作為實施數據素養教學計劃后的反饋，以了解某些數據素養教學內容、教育教學措施是否起到了提升學生數據素養水平的效果，以便于及時吸取經驗或教訓，不斷修正和完善數據素養教育體系，使其向著更成熟有效的方向發展。

教師的“教”首先是通過通識課程、專業課程、拓展課程等在課堂內開展數據意識教育、數據知識和技能教育。數據意識教育主要讓學生對數據安全、數據倫理、數據利用等方面產生清晰的認識，意識到數據在學習、工作、科研中的重要性，從而能更好地發現和利用數據，進而更好地學習數據知識和技能。數據知識和技能教育需要建立數據素養培養目標與課程教學設計之間清晰的映射關系，教師需要明確課程教學目標，合理設計教學方案，并持續關注和跟蹤教學實施過程。數據素養培養中的知識和技能目標均需對應明確的課程來支撐，課程教學實現理論知識的系統學習，實踐環節保障數據運用和服務能力的培養。同時，教師應注重數據素養教育相關的課程思政建設，培養學生提升自身數據素養水平的責任感和使命感，激發學生的學習興趣和動力。

差異化教育是對不同需求層次的學生“因材施教”，開展差異化教學?？紤]到學生不同專業、不同年級、不同個體均存在差異，教師適時調整數據素養教育的教學內容、方式方法等，有利于提高教學效果，也更易于讓學生的數據素養水平不斷提升，實現“教學相長”的正向激勵。醫科院校因其專業種類繁多，對數據素養的需求也更加多樣，對于不同訴求和基礎的學生應以培養目標為導向，設置有針對性的培養方案，并結合學位課程、學分課程、線上講座等多樣化的培養方式實施差異化的數據素養教育［42］。數據素養能力與多種課程教學的映射關系是差異化教學的根本所在，在研究明晰該映射關系的基礎上，設計針對不同年級、專業醫學生的數據素養教育培養方案，有助于實現差異化教學目的。

科教協同教育是實現“教學相長”的關鍵。2019 年《教育部關于深化本科教育教學改革全面提高人才培養質量的意見》明確指出要推動科研反哺教學，強化科研育人功能［48］。教師既可以通過課堂教學、講座、專題培訓等多種形式將科研的相關成果傳遞給學生，豐富數據素養教學內容和形式，也可以開展沙龍、研討會等吸納感興趣的老師和學生共同參與科研交流，在思想碰撞中為科研創新與合作創造平臺和機會。學生除了參加上述由教師主導發起的教學活動，還可以發揮自身的主觀能動性，通過興趣小組、線上學習、參加企業實踐等多種途徑提升自身數據素養水平，也可以在教師指導下參加數據素養相關的學科競賽、申報大學生創新創業訓練項目或參與教師的科研課題研究?；诖?，學生會學習到SPSS、Python 或R 等數據分析工具的使用，學習開展調研獲得數據的方法，進行數據分析，撰寫研究報告和論文，在豐富多樣的實踐訓練中培育數據素養［49］。通過采集上述課堂內外教師和學生的教學互動過程數據，可為數據素養能力評價和學習效果反饋提供支撐［24］，也為教師開展教學研究、進一步提升教學效果、積累豐富的案例和素材。如此往復，可實現“教學相長”的數據素養螺旋式提升。