“教育信息化2.0”背景下醫(yī)學(xué)高專院?！度斯ぶ悄芡ㄗR(shí)課》課程建設(shè)方案初探＊

李 琨，賈立偉，石曉明

（河南醫(yī)學(xué)高等專科學(xué)校公共基礎(chǔ)部，河南 鄭州 451191）

1 概述

教育部有關(guān)《教育信息化2.0 行動(dòng)計(jì)劃》的文件出臺(tái)吹響了我國(guó)加快教育現(xiàn)代化建設(shè)及建設(shè)教育強(qiáng)國(guó)的集結(jié)號(hào)，為我國(guó)今后引領(lǐng)推動(dòng)教育信息化轉(zhuǎn)段升級(jí)指明了方向。《教育信息化2.0 行動(dòng)計(jì)劃》從八個(gè)方面提出了教育信息化的具體行動(dòng)方案和指導(dǎo)方針，其中第八項(xiàng)“信息素養(yǎng)全面提升行動(dòng)”中明確指出各高校應(yīng)“充分認(rèn)識(shí)提升信息素養(yǎng)對(duì)于落實(shí)立德樹(shù)人目標(biāo)、培養(yǎng)創(chuàng)新人才的重要作用”，并“完善課程方案和課程標(biāo)準(zhǔn)，充實(shí)適應(yīng)信息時(shí)代、智能時(shí)代發(fā)展需要的人工智能和編程課程內(nèi)容”[1]。因此，醫(yī)學(xué)高專院校應(yīng)與其他高校一起主動(dòng)參與到《教育信息化2.0 行動(dòng)計(jì)劃》所指出的行動(dòng)實(shí)施方案中來(lái)，在醫(yī)學(xué)教學(xué)中引入人工智能課程，全面提升醫(yī)學(xué)生的信息素養(yǎng)能力。

目前我國(guó)在人工智能領(lǐng)域研究與應(yīng)用取得了一些重要突破，但與發(fā)達(dá)國(guó)家相比，我國(guó)人工智能整體教育水平仍存在較大差距，人工智能類課程的通識(shí)教育在醫(yī)學(xué)院校沒(méi)有得到足夠的重視，特別是大部分醫(yī)學(xué)高專院校仍未開(kāi)設(shè)有關(guān)人工智能領(lǐng)域的通識(shí)教育課。本文從開(kāi)課所需時(shí)長(zhǎng)、教學(xué)方案、師資力量三方面分析了醫(yī)學(xué)高專院校開(kāi)設(shè)《人工智能通識(shí)課》所面臨的困境，對(duì)有關(guān)醫(yī)學(xué)高專院?！度斯ぶ悄芡ㄗR(shí)課》 的建設(shè)方法進(jìn)行了初步設(shè)計(jì)與探索，為今后醫(yī)學(xué)高專院校全面開(kāi)展 《人工智能通識(shí)課》教育，提升當(dāng)代高專院校醫(yī)學(xué)生的信息素養(yǎng)，為實(shí)現(xiàn)立德樹(shù)人、培養(yǎng)創(chuàng)新人才的教育目標(biāo)奠定基礎(chǔ)。

2 醫(yī)學(xué)高專院校開(kāi)設(shè)《人工智能通識(shí)課》所面臨的困境

2.1 學(xué)時(shí)無(wú)法得到充分保證

在高職高專院校的學(xué)生中，醫(yī)學(xué)專業(yè)的學(xué)生由于受學(xué)制、知識(shí)內(nèi)容量、學(xué)習(xí)方法等因素的影響，致使醫(yī)學(xué)生與理工科學(xué)生在學(xué)習(xí)能力、思維方式等方面存在著很大的差異性[2]。雖然醫(yī)學(xué)高專院校也是三年學(xué)制，但醫(yī)學(xué)生畢業(yè)所任職的崗位是與人的生命健康密切相關(guān)的崗位，畢業(yè)前的醫(yī)院實(shí)習(xí)任務(wù)尤為重要。目前大多數(shù)醫(yī)學(xué)高專院校的畢業(yè)實(shí)習(xí)期基本占滿一年，因此學(xué)生實(shí)際在學(xué)校學(xué)習(xí)的時(shí)間僅有兩年時(shí)間。據(jù)統(tǒng)計(jì)在這僅有的兩年學(xué)習(xí)時(shí)間里，醫(yī)學(xué)各專業(yè)學(xué)生的醫(yī)學(xué)核心專業(yè)課平均學(xué)習(xí)量為14門(mén)，加之高校思政課與體育課也是醫(yī)學(xué)高專院校課程建設(shè)的重要組成部分，致使人文素質(zhì)類課程（如醫(yī)學(xué)信息技術(shù)、英語(yǔ)、心理健康教育等課程）的授課時(shí)間出現(xiàn)了不同程度的壓縮。此外，為滿足醫(yī)學(xué)高專學(xué)生今后的學(xué)習(xí)和工作需求，醫(yī)學(xué)信息技術(shù)課程仍需保留“Office 辦公軟件的使用”及“醫(yī)學(xué)信息技術(shù)”方面的知識(shí)內(nèi)容，因此開(kāi)設(shè)《人工智能通識(shí)課》所需學(xué)時(shí)就顯得更加緊張。信息素質(zhì)的提升并非一朝一夕之功，如何能夠利用有限的時(shí)間全面提升醫(yī)學(xué)生的信息素質(zhì)是每位醫(yī)學(xué)信息技術(shù)課程專任教師所需面對(duì)的一個(gè)困境。

2.2 教學(xué)方案無(wú)章可循

大部分醫(yī)學(xué)本科類院校雖然沒(méi)有開(kāi)設(shè)人工智能專業(yè)，但它們與校內(nèi)計(jì)算機(jī)學(xué)院、軟件學(xué)院或電子信息工程學(xué)院可以展開(kāi)校內(nèi)合作，或聯(lián)合國(guó)內(nèi)知名IT 企業(yè)共同建設(shè)面向醫(yī)學(xué)生的人工智能課程體系。例如，2019 年7 月復(fù)旦大學(xué)基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)院與華為合作開(kāi)設(shè)了《醫(yī)學(xué)人工智能和機(jī)器學(xué)習(xí)》課程；空軍軍醫(yī)大學(xué)對(duì)醫(yī)學(xué)本科生開(kāi)設(shè)了《Python 程序設(shè)計(jì)》的課程，試圖通過(guò)學(xué)習(xí)一門(mén)程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言來(lái)培養(yǎng)學(xué)生的計(jì)算思維能力，以提升醫(yī)學(xué)生的信息素養(yǎng)。此外，理工類高職高專院校的大學(xué)生在高中所訓(xùn)練出的邏輯思維能力相比醫(yī)專學(xué)生來(lái)說(shuō)更強(qiáng)。因此開(kāi)設(shè)如《Python 程序設(shè)計(jì)》《機(jī)器學(xué)習(xí)》等課程對(duì)于理工類學(xué)生的學(xué)習(xí)也相對(duì)容易些。并且這些理工類高職高專院校大部分也都設(shè)置有計(jì)算機(jī)學(xué)院或軟件學(xué)院，這些院校也可通過(guò)校內(nèi)各院系之間的深度融合，設(shè)置符合高職高專院校發(fā)展需要的 《人工智能通識(shí)課》的課程體系。

然而醫(yī)學(xué)高專院校與醫(yī)學(xué)本科院校和理工類高職高專院校不同的是，醫(yī)學(xué)高專院校除開(kāi)設(shè)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課或醫(yī)學(xué)信息技術(shù)等課程外，很少開(kāi)設(shè)其他計(jì)算機(jī)相關(guān)類型的通識(shí)課，開(kāi)展校內(nèi)合作所需的教學(xué)資源極其有限，很難實(shí)現(xiàn)教學(xué)資源的深度融合。加之醫(yī)學(xué)高專的學(xué)習(xí)能力相比本科生的學(xué)習(xí)能力較弱，而醫(yī)學(xué)專業(yè)知識(shí)的學(xué)習(xí)方法以背誦方式居多，醫(yī)學(xué)專業(yè)長(zhǎng)期固有的培養(yǎng)模式使得學(xué)生對(duì)培養(yǎng)、訓(xùn)練邏輯思維能力的課程接受起來(lái)相對(duì)困難。如果類比醫(yī)學(xué)本科院?；蚶砉ゎ惛呗毟邔Ｔ盒＃捎瞄_(kāi)設(shè)一門(mén)程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言課程作為《人工智能通識(shí)課》的教學(xué)任務(wù)，則很難實(shí)現(xiàn)全面提升醫(yī)學(xué)?？粕男畔⑺仞B(yǎng)的教學(xué)目標(biāo)。因此，制定一套行之有效的，符合醫(yī)學(xué)高專學(xué)生學(xué)習(xí)特點(diǎn)和學(xué)習(xí)需求的《人工智能通識(shí)課》教學(xué)方案，是每位醫(yī)學(xué)信息技術(shù)課程專任教師所需面對(duì)的另一個(gè)困境。

2.3 師資能力有限

人工智能技術(shù)在信息科學(xué)領(lǐng)域并不是一項(xiàng)全新的技術(shù)，誕生至今已有70 多年的歷史，是用于模擬、延伸和擴(kuò)展人的智能的一項(xiàng)計(jì)算機(jī)技術(shù)。隨著Python 程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言、機(jī)器學(xué)習(xí)、深度學(xué)習(xí)以及強(qiáng)化學(xué)習(xí)等研究領(lǐng)域的興起，使得人工智能技術(shù)研究與應(yīng)用進(jìn)入了高速發(fā)展的時(shí)期。但是對(duì)于常年講授計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程的醫(yī)學(xué)高專教師來(lái)說(shuō)，如若立即承擔(dān)起《人工智能通識(shí)課》的教學(xué)任務(wù)，還需面對(duì)以下幾個(gè)方面的困境：

（1）從事人工智能領(lǐng)域研究的專任教師數(shù)量嚴(yán)重不足。不比本科類醫(yī)學(xué)院校的教師資源豐富，雖然大部分醫(yī)學(xué)高專院校的計(jì)算機(jī)教師都取得了計(jì)算機(jī)相關(guān)專業(yè)的碩士學(xué)位，但人工智能領(lǐng)域的研究從2012 年才逐漸成為研究熱點(diǎn)，醫(yī)學(xué)高專院校中專門(mén)從事人工智能領(lǐng)域、深度學(xué)習(xí)領(lǐng)域以及強(qiáng)化學(xué)習(xí)領(lǐng)域研究的教師數(shù)量嚴(yán)重不足。正所謂“隔行如隔山”，雖同為計(jì)算機(jī)科學(xué)相關(guān)領(lǐng)域，但各研究方向和領(lǐng)域所涉及的研究方法、技術(shù)以及算法千差萬(wàn)別。若從未開(kāi)展過(guò)有關(guān)人工智能領(lǐng)域知識(shí)的研究工作，那么就很難以較快的速度把握《人工智能通識(shí)課》所要傳授的知識(shí)內(nèi)容，就不能從整體上把握住該課程的知識(shí)脈絡(luò)，很容易陷入到傳統(tǒng)“灌輸式”的教學(xué)模式當(dāng)中。

（2）長(zhǎng)期從事計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)工作，知識(shí)更新速度慢。承擔(dān)《人工智能通識(shí)課》的教師都是長(zhǎng)期擔(dān)任《計(jì)算機(jī)應(yīng)用》或者是《醫(yī)學(xué)信息技術(shù)》課程的一線教師，無(wú)論采用何種教學(xué)模式（如翻轉(zhuǎn)課堂、“互聯(lián)網(wǎng)+” 或是理實(shí)一體化等教學(xué)模式），對(duì)于所講授的知識(shí)內(nèi)容基本沒(méi)有發(fā)生太大的變化。即使在《計(jì)算機(jī)應(yīng)用》或《醫(yī)學(xué)信息技術(shù)》課程中會(huì)給同學(xué)們講解有關(guān)人工智能方面的背景知識(shí)，但與系統(tǒng)介紹有關(guān)人工智能領(lǐng)域的前沿知識(shí)相比，這就好比“蜻蜓點(diǎn)水”，淺嘗輒止。由于長(zhǎng)期從事計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程的教學(xué)工作，大部分教師沒(méi)有從事有關(guān)人工智能、機(jī)器學(xué)習(xí)或深度學(xué)習(xí)等前沿科學(xué)領(lǐng)域的研究工作，對(duì)于新知識(shí)或新課改的要求，教師們往往接受速度較慢，很大程度上教師仍然會(huì)按照自己的 “套路” 來(lái)完成 《人工智能通識(shí)課》的教學(xué)任務(wù)，對(duì)提升醫(yī)學(xué)高專學(xué)生的信息素養(yǎng)能力起不到任何幫助作用。

因此，如何在短時(shí)間內(nèi)快速提升自身的人工智能研究能力，加快更新自己的人工智能專業(yè)知識(shí)能力是每位醫(yī)學(xué)信息技術(shù)課程專任教師所需面對(duì)的又一個(gè)困境。

3 醫(yī)學(xué)高專院?！度斯ぶ悄芡ㄗR(shí)課》建設(shè)方案初探

依據(jù)《教育信息化2.0 行動(dòng)計(jì)劃》提出的“信息素養(yǎng)全面提升行動(dòng)”中所指出的指導(dǎo)方針，醫(yī)學(xué)高專院校必須加快建設(shè)符合醫(yī)專學(xué)生學(xué)習(xí)需求的、適應(yīng)信息時(shí)代、智能時(shí)代發(fā)展需要的人工智能和編程課程內(nèi)容，制定并完善相應(yīng)的課程方案和課程標(biāo)準(zhǔn)。鑒于綜合醫(yī)學(xué)高專學(xué)生與醫(yī)學(xué)本科生或理工類高職高專學(xué)生的學(xué)習(xí)能力、思維方式的差異性，筆者認(rèn)為醫(yī)學(xué)高專院校開(kāi)設(shè)《人工智能通識(shí)課》可采用“局部試行”、“全面試行”、“逐步深入”和“全面施行”四步走策略建設(shè)實(shí)施。

3.1 “局部試行”—針對(duì)個(gè)別專業(yè)開(kāi)展《人工智能通識(shí)課》教學(xué)實(shí)驗(yàn)

“局部試行”可以對(duì)醫(yī)學(xué)高專院校個(gè)別專業(yè)開(kāi)展《人工智能通識(shí)課》實(shí)驗(yàn)教學(xué)；針對(duì)大部分醫(yī)專學(xué)生邏輯知識(shí)學(xué)習(xí)能力較弱的特點(diǎn)，可以選擇偏理工科的部分專業(yè)（如醫(yī)學(xué)影像專業(yè)）學(xué)生作為開(kāi)展《人工智能通識(shí)課》教學(xué)實(shí)驗(yàn)的對(duì)象。對(duì)于這些專業(yè)的學(xué)生來(lái)說(shuō)，大部分都是統(tǒng)招的理工科高中畢業(yè)生，長(zhǎng)期的理工科課程的學(xué)習(xí)使得他們相比其他專業(yè)的學(xué)生來(lái)說(shuō)，具有更強(qiáng)的邏輯思維能力和工科知識(shí)學(xué)習(xí)的能力。對(duì)于學(xué)習(xí)醫(yī)學(xué)信息技術(shù)課程的接受能力較快。因此，針對(duì)這些專業(yè)的學(xué)生，可以在不改變信息技術(shù)類課程總課時(shí)數(shù)的前提下，調(diào)整《醫(yī)學(xué)信息技術(shù)》授課內(nèi)容的學(xué)時(shí)占比，增加講授人工智能領(lǐng)域知識(shí)的課時(shí)數(shù)。這部分知識(shí)內(nèi)容，可以以講授人工智能基礎(chǔ)知識(shí)為主，結(jié)合醫(yī)學(xué)影像專業(yè)的專業(yè)特點(diǎn)，重點(diǎn)介紹人工智能在醫(yī)學(xué)影像技術(shù)領(lǐng)域的應(yīng)用場(chǎng)景。此外，還可適時(shí)增加人工智能程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言課程的學(xué)習(xí)。此步驟可針對(duì)本校醫(yī)學(xué)影像專業(yè)的學(xué)生開(kāi)展1～2 個(gè)學(xué)期的試點(diǎn)教學(xué)任務(wù)，收集學(xué)生學(xué)習(xí)效果、學(xué)習(xí)興趣、知識(shí)接受難易度等數(shù)據(jù)信息，為后續(xù)的教學(xué)實(shí)驗(yàn)奠定基礎(chǔ)。

3.2 “全面試行”—針對(duì)所有專業(yè)以“專題”形式開(kāi)展《人工智能通識(shí)課》教學(xué)實(shí)驗(yàn)

“全面試行”是在前期“局部試行”的基礎(chǔ)上，對(duì)醫(yī)學(xué)高專院校所有專業(yè)的學(xué)生以“教學(xué)專題”的方式開(kāi)展《人工智能通識(shí)課》的教學(xué)實(shí)驗(yàn)工作。首先在保證完成《醫(yī)學(xué)信息技術(shù)》課程學(xué)習(xí)任務(wù)的前提下，在無(wú)法增加信息技術(shù)類課程總學(xué)時(shí)的限制條件下，通過(guò)適當(dāng)減少 《醫(yī)學(xué)信息技術(shù)》 課程學(xué)時(shí)占比，以14～20 個(gè)標(biāo)準(zhǔn)學(xué)時(shí)開(kāi)設(shè)7～10 個(gè) “人工智能知識(shí)專題”講座開(kāi)展《人工智能通識(shí)課》教學(xué)實(shí)驗(yàn)工作。如可開(kāi)設(shè) “人工智能知識(shí)背景簡(jiǎn)介”、“人工智能在醫(yī)療領(lǐng)域的應(yīng)用簡(jiǎn)介”、“人工智能編程語(yǔ)言簡(jiǎn)介”、“人工智能機(jī)器學(xué)習(xí)平臺(tái)、硬件簡(jiǎn)介”、“醫(yī)療虛擬助手簡(jiǎn)介”等人工智能知識(shí)的專題講座。

通過(guò)開(kāi)展“局部試行”和“全面試行”這兩個(gè)階段的教學(xué)實(shí)驗(yàn)，對(duì)醫(yī)學(xué)高專院校學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣度、學(xué)習(xí)狀態(tài)、知識(shí)接受程度、學(xué)習(xí)效果等數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)和分析，結(jié)合專業(yè)、學(xué)情、學(xué)法等特點(diǎn)對(duì)《人工智能通識(shí)課》 的教學(xué)方案進(jìn)行調(diào)整，“以點(diǎn)帶面”逐步推進(jìn)并制定符合醫(yī)學(xué)高專學(xué)生學(xué)習(xí)需求的《人工智能通識(shí)課》教學(xué)方案。

3.3 “逐步深入”—以增設(shè)人工智能選修課方式進(jìn)一步開(kāi)展《人工智能通識(shí)課》教學(xué)實(shí)驗(yàn)

在執(zhí)行“局部試行”和“全面試行”教學(xué)實(shí)驗(yàn)的1～2 年內(nèi)，針對(duì)個(gè)別專業(yè)或“重點(diǎn)專題”開(kāi)展更加深入的教學(xué)實(shí)驗(yàn)。例如開(kāi)設(shè)《Python 程序設(shè)計(jì)》《機(jī)器學(xué)習(xí)在醫(yī)療領(lǐng)用的應(yīng)用》等人工智能選修課程，在保證各醫(yī)學(xué)專業(yè)學(xué)生整體信息素養(yǎng)能力提升的同時(shí)，對(duì)醫(yī)學(xué)影像技術(shù)專業(yè)或?qū)W有余力的各專業(yè)學(xué)生加大培養(yǎng)力度，全面提升他們的信息素養(yǎng)能力。同時(shí)，通過(guò)增設(shè)人工智能選修課的方式，一方面，可以促使學(xué)校招聘從事人工智能研究方向的信息技術(shù)人才，增加醫(yī)學(xué)高專院校人工智能領(lǐng)域科研人才的儲(chǔ)備；另一方面，也有利于促使《醫(yī)學(xué)信息技術(shù)》課程的專職教師主動(dòng)開(kāi)展人工智能的相關(guān)領(lǐng)域的學(xué)習(xí)和研究，提升其自身人工智能領(lǐng)域的科研水平，加快更新自己的人工智能領(lǐng)域的專業(yè)知識(shí)，使得這些教師能夠真正把握住人工智能技術(shù)的發(fā)展方向。結(jié)合醫(yī)學(xué)高專院校的專業(yè)背景，努力開(kāi)展人工智能在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的研究工作，制定出真正符合醫(yī)學(xué)高專院校學(xué)生學(xué)習(xí)需求的《人工智能通識(shí)課》教學(xué)方案。

3.4 “全面施行”—在醫(yī)學(xué)高專院校中全面推行《人工智能通識(shí)課》教學(xué)實(shí)施方案

根據(jù)綜合醫(yī)學(xué)高專院校學(xué)生的具體學(xué)情及前三步教學(xué)實(shí)驗(yàn)所得出的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)和所取得的教學(xué)成果，結(jié)合醫(yī)學(xué)高專院校的專業(yè)特點(diǎn)，全面掌握人工智能技術(shù)在醫(yī)療領(lǐng)域的應(yīng)用場(chǎng)景、技術(shù)特點(diǎn)、發(fā)展方向等內(nèi)容，制定符合醫(yī)學(xué)高專院校學(xué)生學(xué)習(xí)需求的《人工智能通識(shí)課》的教學(xué)方

案。未來(lái)可以將《醫(yī)學(xué)信息技術(shù)》的學(xué)習(xí)內(nèi)容充分融入到《人工智能通識(shí)課》的教學(xué)活動(dòng)當(dāng)中，以掌握人工智能基礎(chǔ)知識(shí)為主體，以學(xué)會(huì)醫(yī)學(xué)信息技術(shù)知識(shí)為前提，以人工智能在醫(yī)療行業(yè)的應(yīng)用為背景，全面推進(jìn)《人工智能通識(shí)課》的教育教學(xué)活動(dòng)。通過(guò)《人工智能通識(shí)課》的全面施行，達(dá)到提升醫(yī)學(xué)高專院校學(xué)生信息素養(yǎng)能力的教學(xué)目的，真正落實(shí)立德樹(shù)人和培養(yǎng)創(chuàng)新人才的教育目標(biāo)。

4 總結(jié)

通過(guò)對(duì)目前醫(yī)學(xué)高專院校開(kāi)設(shè)《人工智能通識(shí)課》所面臨的學(xué)時(shí)不足、教學(xué)資源短缺以及師資力量薄弱等問(wèn)題的分析，本文提出了采用 “局部試行”、“全面試行”、“逐步深入”和“全面施行”四步走策略來(lái)制定出真正符合醫(yī)學(xué)高專院校自身發(fā)展需要，實(shí)現(xiàn)醫(yī)學(xué)生信息素養(yǎng)培養(yǎng)目標(biāo)的《人工智能通識(shí)課》教學(xué)方案，從而真正達(dá)到提升醫(yī)學(xué)高專院校學(xué)生信息素養(yǎng)能力的教學(xué)目的，實(shí)現(xiàn)立德樹(shù)人和培養(yǎng)創(chuàng)新人才的教育目標(biāo)。