醫(yī)學(xué)專業(yè)課教學(xué)中融入人工智能知識的思考

崔明辰，馬學(xué)濤

（漯河醫(yī)學(xué)高等專科學(xué)校，河南 漯河 462002）

近年來，信息化技術(shù)迅猛發(fā)展，使我國醫(yī)療健康服務(wù)格局發(fā)生了翻天覆地的變化，從傳統(tǒng)醫(yī)療到數(shù)字醫(yī)療，再到智慧醫(yī)療，我國醫(yī)療衛(wèi)生機(jī)構(gòu)在信息化的賦能下，不斷升級蛻變，人工智能（Artificial Intelligence，AI）逐漸運(yùn)用于醫(yī)療健康服務(wù)領(lǐng)域。醫(yī)學(xué)專業(yè)課對于培養(yǎng)醫(yī)學(xué)生的崗位勝任力起著十分關(guān)鍵的作用。在醫(yī)學(xué)專業(yè)課教學(xué)中，必須緊跟醫(yī)療健康服務(wù)的技術(shù)進(jìn)步，及時更新，提升教學(xué)目標(biāo)，結(jié)合課程內(nèi)容、性質(zhì)，將人工智能基本技術(shù)知識融入課程教學(xué)，以使醫(yī)學(xué)生畢業(yè)后能夠適應(yīng)工作崗位需要。

1 醫(yī)學(xué)生渴望學(xué)習(xí)和運(yùn)用人工智能知識

人工智能技術(shù)是近些年高速發(fā)展并得到廣泛應(yīng)用的一門新興技術(shù)。作為新時代的醫(yī)學(xué)生，獲取人工智能知識并將其運(yùn)用于實(shí)踐的需求是十分迫切的。高倩閩等[1]調(diào)查得出，醫(yī)學(xué)生在對AI的獲取途徑中，僅20.63%是從院校教育獲取的；對于AI知識，大部分學(xué)生反映在學(xué)習(xí)過程中存在困難，44.3%的原因?yàn)槿狈I(yè)課程和教材，56.96%的原因?yàn)槿鄙賹I(yè)教師指導(dǎo)；學(xué)生希望教師傳授人工智能知識，并且希望多涉及醫(yī)學(xué)常用的人工智能技術(shù)，認(rèn)為這樣可以更好地實(shí)現(xiàn)由書本向臨床的過渡，快速適應(yīng)臨床工作場景，為臨床工作提供新的思路。

同時，人工智能技術(shù)對于教與學(xué)有著雙向利好，符合現(xiàn)代教育理念。正如原西南交通大學(xué)校長徐飛所說，“現(xiàn)代信息技術(shù)的運(yùn)用，可以充分實(shí)現(xiàn)‘以學(xué)生為中心’的學(xué)習(xí)，受教育者的主動性、能動性被極大釋放”[2]。一方面，學(xué)生希望在專業(yè)課程中學(xué)到人工智能知識，這有助于促進(jìn)專業(yè)知識的全面掌握與更新；另一方面，運(yùn)用人工智能技術(shù)手段開展教學(xué)，還有助于激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高教學(xué)效果。比如，VR（Virtual Reality，虛擬現(xiàn)實(shí)）技術(shù)作為人工智能技術(shù)的典型代表，不僅在臨床醫(yī)學(xué)工作中可以應(yīng)用于遠(yuǎn)程外科手術(shù)、康復(fù)醫(yī)療等方面，還可以通過虛擬實(shí)驗(yàn)室平臺，將胸腔穿刺、骨髓穿刺等臨床實(shí)踐技能實(shí)現(xiàn)智能化操作，能最大化模擬臨床真實(shí)情景，有效提高學(xué)生臨床批判性思維和診療能力，保障臨床教學(xué)質(zhì)量[3]。

2 醫(yī)學(xué)專業(yè)課教學(xué)中應(yīng)融入人工智能知識

醫(yī)學(xué)專業(yè)課不同于專門的人工智能課程，不需要系統(tǒng)地向?qū)W生傳授人工智能技術(shù)的設(shè)計(jì)原理、設(shè)備（機(jī)器）構(gòu)造、制造過程等，而應(yīng)著重關(guān)注人工智能技術(shù)在臨床工作、健康服務(wù)領(lǐng)域的應(yīng)用。那么，目前人工智能技術(shù)在醫(yī)療健康服務(wù)領(lǐng)域有哪些應(yīng)用？上海市衛(wèi)生和健康發(fā)展研究中心、上海交通大學(xué)人工智能研究院聯(lián)合編著的《人工智能醫(yī)療研究報(bào)告》中，提出了人工智能在醫(yī)療界的五大應(yīng)用領(lǐng)域：輔助診斷、醫(yī)學(xué)影像、藥物研發(fā)、健康管理和疾病預(yù)測[4]。（1）在輔助診斷方面，電子病歷、導(dǎo)診機(jī)器人、虛擬助理是主要的應(yīng)用場景?；谌斯ぶ悄艿碾娮硬v已較為廣泛應(yīng)用于醫(yī)療質(zhì)控過程（AI質(zhì)控），可以獲取患者的非結(jié)構(gòu)化信息，自動識別處理患者的病程、人群特征、檢驗(yàn)檢查結(jié)果等，并進(jìn)行智能鑒別診斷，提出病情觀察和診療建議，優(yōu)化最佳治療方法，有助于快速建立診療思維等。利用智能語音技術(shù)，可以實(shí)時記錄醫(yī)囑、病歷、護(hù)理內(nèi)容等信息。導(dǎo)診機(jī)器人不僅能提供智能分診、預(yù)約掛號、信息查詢、科室導(dǎo)航等服務(wù)，還可與患者互動交流，在患者提問時，機(jī)器人能夠給予精準(zhǔn)回答，從而提升了患者的就醫(yī)感受，提高了患者就診效率。（2）在醫(yī)學(xué)影像方面，輔助影像機(jī)器人應(yīng)用已比較廣泛。例如：利用人工智能技術(shù)分析內(nèi)窺鏡拍攝的影像，可以大大提高對早期食管癌的識別率；通過分析CT影像以及“人機(jī)會診”方式，可以使肺結(jié)節(jié)的檢測效率提高5倍；AI膠囊胃鏡實(shí)現(xiàn)了AI+醫(yī)療的完美結(jié)合，它可以實(shí)現(xiàn)消化道圖像自動分段、異常圖像實(shí)時提醒、提升病灶檢出率等優(yōu)勢功能。達(dá)芬奇手術(shù)機(jī)器人利用最具代表性的視覺導(dǎo)航系統(tǒng)，廣泛應(yīng)用于泌尿、心血管外科等領(lǐng)域，使手術(shù)視野更清晰、手術(shù)效率更高[5]。（3）藥物研發(fā)是AI技術(shù)應(yīng)用的重要場景之一。AI助力藥物研發(fā)，主要應(yīng)用在新藥發(fā)現(xiàn)和臨床試驗(yàn)階段，包括海量文獻(xiàn)信息分析整合、化合物高通量篩選、尋找和制備藥物靶點(diǎn)、預(yù)測藥物分子動力學(xué)指標(biāo)等方面，可大大縮短藥物研發(fā)時間、提高研發(fā)效率并控制研發(fā)成本[6]。（4）在健康管理和疾病預(yù)測方面，目前人工智能技術(shù)已成功應(yīng)用于肺部疾病、乳腺疾病、神經(jīng)系統(tǒng)疾病、心血管系統(tǒng)疾病等的篩查和診斷。借助植根于大數(shù)據(jù)的人工智能算法，能夠顯著提升疾病篩查和診斷效率，為科學(xué)制訂治療方案提供幫助。例如，利用人工智能技術(shù)分析視網(wǎng)膜影像，可以預(yù)測高血壓、心肌梗死等疾病風(fēng)險(xiǎn)。（5）隨著人工智能技術(shù)在醫(yī)療健康領(lǐng)域的不斷探索，越來越多的人工智能將被廣泛應(yīng)用，如人工智能技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)多中心遠(yuǎn)程手術(shù)，進(jìn)行快速基因測序，在精準(zhǔn)醫(yī)療等領(lǐng)域承擔(dān)醫(yī)生助手的角色等。醫(yī)學(xué)專業(yè)課應(yīng)與時俱進(jìn)、順勢而為，緊盯醫(yī)療技術(shù)的進(jìn)步和時代要求，把人工智能技術(shù)知識傳授給學(xué)生，以不斷提高醫(yī)學(xué)生畢業(yè)后的崗位勝任力。

3 醫(yī)學(xué)專業(yè)課教學(xué)中融入人工智能知識的幾點(diǎn)建議

首先，醫(yī)學(xué)專業(yè)課教師要具備人工智能思維。在當(dāng)前教育模式下，盡管學(xué)生是學(xué)習(xí)的主體，但教學(xué)任務(wù)的完成還是要靠教師主導(dǎo)來進(jìn)行。教師只有具備了人工智能思維，才能認(rèn)真分析教學(xué)內(nèi)容，分清哪些是書本上固化的知識，哪些是需要添加的人工智能知識。斯坦福大學(xué)提出人工智能思維包括3個方面：了解人工智能的運(yùn)作方式；有能力把自己的能力和人工智能機(jī)器人的能力區(qū)別開來；知道自己和人工智能機(jī)器人如何協(xié)作。這就需要醫(yī)學(xué)專業(yè)課教師具有創(chuàng)新精神和主動學(xué)習(xí)能力，不斷提升人工智能素養(yǎng)，立足于課程、教材實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新，著眼于人工智能在醫(yī)療服務(wù)領(lǐng)域的技術(shù)應(yīng)用并主動學(xué)習(xí)，而不是一味墨守成規(guī)給學(xué)生教陳舊知識。要用最前沿的科技去點(diǎn)燃學(xué)生學(xué)習(xí)的激情，培養(yǎng)他們成為引領(lǐng)未來的人才。

其次，教學(xué)中要合理融入人工智能知識點(diǎn)。醫(yī)學(xué)專業(yè)課教師沒必要做到對學(xué)生傳授系統(tǒng)的人工智能知識，也不需要在教學(xué)中“遍地開花”，機(jī)械地添加人工智能知識，而應(yīng)該結(jié)合教學(xué)內(nèi)容合理融入人工智能知識點(diǎn)。做到這一點(diǎn)，需要教師平時多學(xué)習(xí)、多積累，熟悉人工智能等前沿科技知識；需要教師具有“產(chǎn)教融合”理念，經(jīng)常到臨床醫(yī)療服務(wù)一線，接觸醫(yī)療實(shí)際工作，了解醫(yī)療服務(wù)工作崗位新技術(shù)以及人工智能技術(shù)的應(yīng)用情況；需要認(rèn)真研究教材、分析課程教學(xué)目標(biāo)，結(jié)合崗位能力需求確定和添加人工智能知識點(diǎn)。

再次，要在教學(xué)實(shí)踐中不斷總結(jié)和提升。在醫(yī)學(xué)專業(yè)課教學(xué)中融入人工智能知識，無疑是受學(xué)生歡迎的，也是培養(yǎng)學(xué)生崗位勝任力所必需的。這實(shí)際上也是一種教學(xué)改革，但這需要一定的基礎(chǔ)和前提條件。在這個過程中，團(tuán)隊(duì)精神很重要，這項(xiàng)改革不可能靠一個人來完成。教學(xué)手段的綜合運(yùn)用很重要，恰當(dāng)?shù)慕虒W(xué)手段，特別是結(jié)合現(xiàn)代信息技術(shù)，如VR技術(shù)、MR（Mixed Reality，混合現(xiàn)實(shí)）技術(shù)等，用人工智能技術(shù)展示人工智能知識點(diǎn)，會收到事半功倍的教學(xué)效果。另外，注重反饋和總結(jié)也很重要，可以從學(xué)生的評價(jià)中看到成功和不足之處，從而將這項(xiàng)工作做得更好。