基于大數(shù)據(jù)智能化背景下神經(jīng)病學(xué)實(shí)踐教學(xué)體系構(gòu)建的探索

韓瑩瑩,鐘 專,褚月嬌,康春陽,李東霓,王志佳,劉曉陽,張白羽

(1.吉林大學(xué)中日聯(lián)誼醫(yī)院 a 神經(jīng)內(nèi)科三病區(qū);b 輸血科;c 放射線科;d 信息科,吉林 長春130033;2.吉林大學(xué)第二醫(yī)院 骨科,吉林 長春130200;3.沈陽音樂學(xué)院衛(wèi)生所,遼寧 沈陽110005)

培養(yǎng)醫(yī)療大數(shù)據(jù)復(fù)合型人才,讓培養(yǎng)的人才成為依靠大數(shù)據(jù)、人工智能進(jìn)行疾病的預(yù)測、診斷和治療是時(shí)代的需求,也是未來醫(yī)學(xué)生人才培養(yǎng)的方向[1]。2015年國務(wù)院印發(fā)了《關(guān)于印發(fā)促進(jìn)大數(shù)據(jù)發(fā)展行動(dòng)綱要的通知》,大數(shù)據(jù)技術(shù)被提升至“國家戰(zhàn)略層”。通過大數(shù)據(jù)技術(shù),構(gòu)建一種創(chuàng)新的神經(jīng)病學(xué)實(shí)踐教學(xué)體系具有重要意義。本研究通過對(duì)神經(jīng)病學(xué)幾種常見、多發(fā)的疾病進(jìn)行數(shù)據(jù)采集、存儲(chǔ)、計(jì)算、分析與挖掘,建立計(jì)算機(jī)診治教學(xué)“模塊”軟件,利用統(tǒng)計(jì)學(xué)回歸方程找出若干重要的診治因素和指標(biāo),輸入到計(jì)算機(jī)“模塊”中進(jìn)行處理,在現(xiàn)有疾病診治模式基礎(chǔ)上,規(guī)范新的診治路徑,尋找新的診治方法,同時(shí)掌握大數(shù)據(jù)在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的處理方式和應(yīng)用特性,訓(xùn)練和培養(yǎng)學(xué)生一種新的處理問題的思維方式。

1 傳統(tǒng)的神經(jīng)病學(xué)實(shí)踐教學(xué)模式

神經(jīng)病學(xué)(Neurology)是從內(nèi)科學(xué)中派生出來的學(xué)科,研究內(nèi)容涉及中樞神經(jīng)系統(tǒng)、周圍神經(jīng)系統(tǒng)及骨骼肌疾病的病因、發(fā)病機(jī)制、病生病理、臨床表現(xiàn)、診斷、治療及預(yù)防,由于涉及內(nèi)容復(fù)雜,難度大,學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中往往會(huì)出現(xiàn)各種問題。傳統(tǒng)實(shí)踐教學(xué)模式強(qiáng)調(diào)學(xué)生對(duì)系統(tǒng)知識(shí)的掌握,教師追求教學(xué)內(nèi)容的大容量、高密度,結(jié)果教師把自己對(duì)知識(shí)的理解硬塞給學(xué)生,忽視了知識(shí)的獲得要經(jīng)過主動(dòng)建構(gòu)這一特點(diǎn)(圖1)。

圖1 傳統(tǒng)教學(xué)模式

2 以大數(shù)據(jù)為背景構(gòu)建新型神經(jīng)病實(shí)踐教學(xué)體系意義

2.1 構(gòu)建教學(xué)資源多元化

臨床醫(yī)學(xué)教學(xué)是讓學(xué)生將理論知識(shí)與實(shí)踐知識(shí)進(jìn)行融合,教學(xué)目標(biāo)不僅包括知識(shí)掌握,還注重能力的訓(xùn)練,從而輸出面向社會(huì)和未來的應(yīng)用型、復(fù)合型的醫(yī)學(xué)人才[2-3]。想要實(shí)現(xiàn)這些目標(biāo),了解大數(shù)據(jù)技術(shù),掌握數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)分析及可視化處理,從而提高發(fā)現(xiàn)問題、分析問題以及解決問題的能力,進(jìn)而打通知識(shí)、能力、素質(zhì)轉(zhuǎn)化路徑[1-2]。而結(jié)合教學(xué)目標(biāo),分解教學(xué)任務(wù),制定學(xué)習(xí)計(jì)劃,查閱課內(nèi)外資料,豐富知識(shí)構(gòu)建等開創(chuàng)了大數(shù)據(jù)在神經(jīng)病學(xué)教學(xué)體系構(gòu)建的新局面,這必將對(duì)以往的教學(xué)理論模塊設(shè)計(jì)、教學(xué)內(nèi)容、課程設(shè)置、臨床實(shí)踐、教學(xué)評(píng)價(jià)等多個(gè)方面帶來巨大的沖擊。

近年來,應(yīng)用大數(shù)據(jù)技術(shù)創(chuàng)新“案例培養(yǎng)”模式,開創(chuàng)了學(xué)校交叉學(xué)科建設(shè)的新局面[4]。通過明確人才培養(yǎng)目標(biāo),將大數(shù)據(jù)技術(shù)植入臨床教學(xué)、健康管理課程中,并將理論學(xué)習(xí)和實(shí)證案例相結(jié)合,從而探索大數(shù)據(jù)技術(shù)的應(yīng)用與價(jià)值。

2.2 構(gòu)建教學(xué)過程多元化

大數(shù)據(jù)(big data)是指數(shù)據(jù)量大,但有可操作性和計(jì)算性,不能用具體數(shù)值來代替[5]。加強(qiáng)醫(yī)學(xué)與大數(shù)據(jù)科學(xué)的交叉融合,在課堂上納入大數(shù)據(jù)的相關(guān)理論知識(shí)和內(nèi)容,使學(xué)生熟悉大數(shù)據(jù)的基本知識(shí)點(diǎn)、屬性和應(yīng)用,以開拓學(xué)生視野。大數(shù)據(jù)在神經(jīng)病學(xué)領(lǐng)域尚未充分開展,因此大數(shù)據(jù)在神經(jīng)病學(xué)實(shí)踐教學(xué)體系的構(gòu)建有重要意義。這種構(gòu)建基于大數(shù)據(jù)智能化背景下神經(jīng)病學(xué)教學(xué)體系的新的教學(xué)模式,為傳統(tǒng)教學(xué)模式的創(chuàng)新、突破提供了參考和建議。引入交叉學(xué)科內(nèi)容,讓學(xué)生掌握大數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)操作能力,熟悉收集、存儲(chǔ)以及預(yù)處理數(shù)據(jù)的方法、流程以及相關(guān)技術(shù)[1,6],掌握數(shù)據(jù)處理基本能力,為醫(yī)療健康問題的解決提供保障,從而培養(yǎng)更多面向社會(huì)和未來的應(yīng)用型、復(fù)合型醫(yī)學(xué)人才。使醫(yī)學(xué)生在面對(duì)預(yù)測、決策任務(wù)時(shí),利用大數(shù)據(jù)技術(shù)設(shè)計(jì)預(yù)測、決策模型,通過數(shù)據(jù)分析與數(shù)據(jù)對(duì)話,找到解決實(shí)際問題的切入點(diǎn),精準(zhǔn)地進(jìn)行醫(yī)學(xué)影像標(biāo)注、分割、診斷,有效識(shí)別病案實(shí)體而進(jìn)行關(guān)系抽取(圖2)。例如全面分析影響腦梗死、腦出血的發(fā)病因素,掌握發(fā)病預(yù)警、預(yù)后及生存等重要數(shù)據(jù),進(jìn)而將這些醫(yī)學(xué)數(shù)據(jù)與大數(shù)據(jù)技術(shù)融合起來,打造信息化、數(shù)據(jù)化的醫(yī)學(xué)健康管理體系[2]。

圖2 構(gòu)建教學(xué)資源多元化、教學(xué)過程多元化的新型教學(xué)模式

3 以大數(shù)據(jù)為背景構(gòu)建新型神經(jīng)病學(xué)實(shí)踐教學(xué)體系的實(shí)施步驟

3.1 構(gòu)建規(guī)范化的病例數(shù)據(jù)庫

本研究中在數(shù)據(jù)庫里“備案”200份同一神經(jīng)病學(xué)疾病的病例數(shù)據(jù),整合網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中可以共享的有效資源來搭建數(shù)據(jù)庫,按照模塊方式部署資源,并配以視頻講解、原理結(jié)構(gòu)和相關(guān)資料來虛擬教學(xué),并根據(jù)國內(nèi)外現(xiàn)有的軟件使計(jì)算機(jī)能夠自動(dòng)優(yōu)化如病因、病理、病生、影像資料、化驗(yàn)指標(biāo)、臨床表現(xiàn)和治療方案等。實(shí)踐中,使學(xué)生了解數(shù)據(jù)庫建模過程,并熟悉在計(jì)算機(jī)端模擬輸入病例、采集診治指標(biāo)和統(tǒng)計(jì)運(yùn)算的方法(圖3)。

圖3 以大數(shù)據(jù)為背景構(gòu)建新型神經(jīng)病學(xué)實(shí)踐教學(xué)體系的實(shí)施步驟

3.2 增加現(xiàn)代化教學(xué)模式,優(yōu)化課程體系

在大數(shù)據(jù)技術(shù)成熟的前提,衍生出了“大數(shù)據(jù)+神經(jīng)病學(xué)”的教學(xué)形式,再加上新醫(yī)學(xué)改革的推動(dòng),使醫(yī)學(xué)教學(xué)改革效果突出,由此構(gòu)建了一種創(chuàng)新的神經(jīng)病學(xué)教學(xué)體系。通過大數(shù)據(jù)對(duì)相關(guān)知識(shí)的采集、存儲(chǔ)、分析與挖掘,對(duì)神經(jīng)病學(xué)幾種常見的、多發(fā)的疾病建立計(jì)算機(jī)診治教學(xué)“模塊”軟件,在課堂教學(xué)中對(duì)大量病例進(jìn)行深入挖掘、演示和學(xué)習(xí),利用統(tǒng)計(jì)學(xué)回歸方程找出重要的診治因素和指標(biāo),輸入我們的計(jì)算機(jī)“模塊”中進(jìn)行處理,從而在現(xiàn)有的疾病診治模式上得出新的診治因素,規(guī)范新的診治路徑,得出新的診治方法,使學(xué)生開拓嶄新的學(xué)習(xí)視野。

大數(shù)據(jù)在神經(jīng)病學(xué)領(lǐng)域的實(shí)施方法和手段是以數(shù)字化形式載入學(xué)生手機(jī)或者電腦里,在實(shí)踐中讓學(xué)生在教師的指導(dǎo)下進(jìn)行獨(dú)立操作,同時(shí)也為線上線下的教學(xué)提供新的途徑,進(jìn)一步推動(dòng)神經(jīng)病學(xué)教學(xué)體系的改革進(jìn)程,顛覆傳統(tǒng)教學(xué)模式與教學(xué)思維,讓“被動(dòng)地、機(jī)械地”教學(xué)方式逐步轉(zhuǎn)化為“自主地、有效地”學(xué)習(xí)方式。首先教師根據(jù)目標(biāo)要求、教學(xué)內(nèi)容、重點(diǎn)難點(diǎn),利用自媒體錄制軟件錄制應(yīng)用演示文稿,每一名學(xué)生都有專屬賬號(hào)和密碼,其登錄系統(tǒng)后即可使用其中的視頻資源。通過數(shù)據(jù)和編寫軟件確認(rèn)所統(tǒng)計(jì)的疾病的診治指標(biāo),同時(shí)去掉特異病例,形成神經(jīng)病學(xué)某一疾病的規(guī)范化診治“模塊”。學(xué)生也可以自行篩選診治指標(biāo),確認(rèn)診斷“模塊”,然后和教師的“模塊”對(duì)比,來尋找“差距”,明確診治指標(biāo)確定的意義。學(xué)生在計(jì)算機(jī)端輸入個(gè)體病人資料,通過大數(shù)據(jù)對(duì)比及“模塊甄別”來實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)輔助診治系統(tǒng),從而得出規(guī)范化診治路徑,以此提高工作效率、開辟診治新領(lǐng)域及創(chuàng)新培養(yǎng)模式,突出學(xué)生為主體,教師為輔助的教學(xué)風(fēng)格,從而提升學(xué)生自主學(xué)習(xí)的能力。教師要根據(jù)學(xué)習(xí)過程及結(jié)果作出適當(dāng)指導(dǎo),并引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會(huì)收集資料、分析資料和自主處理問題。也可以利用微信平臺(tái)建設(shè)微課堂系統(tǒng),定期推送相關(guān)圖文,內(nèi)容可包含教學(xué)難點(diǎn)、重點(diǎn)、神經(jīng)病學(xué)的名人軼事及其對(duì)神經(jīng)病學(xué)的貢獻(xiàn),以此激發(fā)學(xué)生的興趣,讓學(xué)生在娛樂中學(xué)習(xí),輕松掌握知識(shí)(圖4)。

圖4 以腦梗死為例說明大數(shù)據(jù)背景下的新型教學(xué)模式

4 小結(jié)

通過大數(shù)據(jù)智能化背景下神經(jīng)病學(xué)實(shí)踐教學(xué)體系的新教學(xué)模式,構(gòu)建創(chuàng)新的教學(xué)理論,解決過去大數(shù)據(jù)不能與神經(jīng)病學(xué)實(shí)踐教學(xué)相融合的問題。通過構(gòu)建基于大數(shù)據(jù)智能化背景下神經(jīng)病學(xué)實(shí)踐教學(xué)體系的新教學(xué)模式,全面提高學(xué)生掌握神經(jīng)系統(tǒng)疾病診治的能力。讓醫(yī)學(xué)專業(yè)的學(xué)生既懂得醫(yī)學(xué)基礎(chǔ)知識(shí),又能掌握一定的數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)技術(shù),從而高效地解決現(xiàn)實(shí)問題[1,6]。培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用數(shù)據(jù)思維去發(fā)現(xiàn)問題、深度分析及解決問題、大膽質(zhì)疑、勇于創(chuàng)新的精神和能力[1]。通過構(gòu)建基于大數(shù)據(jù)智能化背景下神經(jīng)病學(xué)教學(xué)體系的新的教學(xué)模式,解決神經(jīng)病學(xué)教育模式創(chuàng)新問題。同時(shí)掌握大數(shù)據(jù)在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的處理方式和應(yīng)用特性,訓(xùn)練和培養(yǎng)學(xué)生新的處理問題的思維方式[4,6]。通過構(gòu)建基于大數(shù)據(jù)智能化背景下神經(jīng)病學(xué)實(shí)踐教學(xué)體系,讓學(xué)習(xí)者初步掌握大數(shù)據(jù)處理的技術(shù)、能力[2-3],了解數(shù)據(jù)采集、處理以及管理的流程,運(yùn)用大數(shù)據(jù)技術(shù)解決醫(yī)學(xué)領(lǐng)域中的難題,明確學(xué)習(xí)目標(biāo)與任務(wù),熟練數(shù)據(jù)檢索、分析與管理的程序,提高學(xué)生在神經(jīng)病學(xué)領(lǐng)域中解決實(shí)際問題的能力。通過大數(shù)據(jù)技術(shù)引領(lǐng)未來新的醫(yī)學(xué)人才培養(yǎng)模式,開創(chuàng)大數(shù)據(jù)在神經(jīng)病學(xué)實(shí)踐教學(xué)體系構(gòu)建的新局面。