宋文杰 郝 征
(天津中醫(yī)藥大學中醫(yī)學院金匱教研室,天津 301617)
中醫(yī)藥是中華文明的瑰寶,包含了中華民族幾千年的健康養(yǎng)生理念及實踐經(jīng)驗,為增進人民健康做出了重要貢獻。習近平總書記對中醫(yī)藥工作做出重要指示,強調要遵循中醫(yī)藥發(fā)展規(guī)律,傳承精華,守正創(chuàng)新。近年來,中醫(yī)院校根據(jù)國家《關于深化醫(yī)教協(xié)同進一步推進醫(yī)學教育改革與發(fā)展的意見》《關于加強醫(yī)教協(xié)同實施卓越醫(yī)生教育培養(yǎng)計劃2.0 的意見》等要求,不斷深化醫(yī)教協(xié)同教學改革,加強對醫(yī)學人才的培養(yǎng)。臨床案例學習是培養(yǎng)實踐能力和創(chuàng)新精神的重要載體,章太炎言:“中醫(yī)之成績,醫(yī)案最著。學者欲求前人之經(jīng)驗心得,醫(yī)案最有線索可尋,循此鉆研,事半功倍”,指出中醫(yī)人才的培養(yǎng)更離不開臨床案例的學習。隨著人工智能成為引領未來、國際競爭的重要戰(zhàn)略性技術[1],加快人工智能在中醫(yī)經(jīng)典教學方面的應用、提高教學效果和臨床應用能力迫在眉睫。
天津中醫(yī)藥大學一直高度重視并積極參與人工智能在中醫(yī)領域的應用,積累了一些經(jīng)驗。筆者經(jīng)過課堂實踐與教學反思,形成一套基于臨床案例的人工智能中醫(yī)經(jīng)典教學模式,以求增強學生的學習主動性和獨立思考能力,形成系統(tǒng)化知識,提高教學效果和臨床應用能力。
中醫(yī)經(jīng)典課程的教學目標是掌握中醫(yī)精華、運用中醫(yī)藥思維、解決臨床實際問題,研究內容涵蓋中醫(yī)內、外、婦、兒多學科的臨床辨治思路,是兼有中醫(yī)基礎理論和中醫(yī)臨床學科雙重性質的課程。其課程特點有以下3個方面。
1.1 理論性中醫(yī)經(jīng)典課程是以《黃帝內經(jīng)》《傷寒論》《金匱要略》《溫病學》四大經(jīng)典為基礎,聯(lián)系大量中醫(yī)基礎、診斷、中藥、方劑、各家學說等理論,指導臨床辨治思路的一系列課程,研究多為概念型理論內容,且以哲學思維為主。一般來說,理解本學科需要大量中醫(yī)文化功底,逐步建立中醫(yī)思維,并運用中醫(yī)思維辨治病證。但長期以來數(shù)理化教育形成了穩(wěn)定的以西方文化為基礎的思維方式,導致學生學習中醫(yī)時理解困難;再加上中醫(yī)經(jīng)典內容多以古代文言方式表述,進一步增加了學生學習中醫(yī)經(jīng)典課程的難度;且學生臨床實踐活動不足,欠缺理論聯(lián)系實際的轉化能力,導致學用分離[2]。在這種情況下,學生往往容易對中醫(yī)經(jīng)典的理解停留在理論的字面含義,不能夠深入理解,更不能將其巧妙運用到臨床實踐中。
1.2 實踐性中醫(yī)經(jīng)典來自中華民族幾千年在健康、養(yǎng)生、醫(yī)療實踐中的總結與升華,用于指導生活、臨床實踐,并經(jīng)受實踐的檢驗,在年代更迭中不斷改進、發(fā)展與提高。因此中醫(yī)經(jīng)典課程學習離不開實踐活動,是生動鮮活的動態(tài)學習。其中,臨床療效是考查中醫(yī)經(jīng)典學習能力的重要環(huán)節(jié)。黃璐琦院士云:“療效就是中醫(yī)藥的生命力”,沒有顯著臨床療效特色的中醫(yī)藥就如同一潭死水,沒有生機與活力[3]。因此,中醫(yī)經(jīng)典的理論學習必須通過鮮活的生活實際和臨床案例加以呈現(xiàn),以日常生活、門診、醫(yī)院為背景,以學生為主體感知理論在實踐中的應用,才能體現(xiàn)中醫(yī)經(jīng)典理論的指導性和理論聯(lián)系實際的實踐性。其變枯燥理解古代文言字面含義為身臨其境感悟中醫(yī)經(jīng)典內涵,提高學生學習興趣和主動性,是深入挖掘中醫(yī)經(jīng)典的最好手段。劉鐵鋼等[4]通過調查發(fā)現(xiàn)學生對中醫(yī)經(jīng)典的臨床應用存在極大困惑,應注重經(jīng)典理論的臨床應用,增加病案舉例為主要解決方法。
1.3 綜合性中醫(yī)經(jīng)典課程內容從中醫(yī)基礎理論到各家學說,從內、外、婦、兒診療技術到臨床辨治思維,無所不及,是整體性、綜合性、系統(tǒng)性較強的課程。國醫(yī)大師鄧鐵濤言:“中醫(yī)成才之道,第一道門檻是慧眼識中醫(yī),第二道門檻是專心學好四大經(jīng)典著作”,指出四大經(jīng)典是中醫(yī)學之源、中醫(yī)思維建立之根,只有在經(jīng)典中吸取營養(yǎng),在后世醫(yī)家著作中發(fā)現(xiàn)中醫(yī)傳承創(chuàng)新的內在聯(lián)系,才能真正將在各門課程中學到的分散、碎片化的知識融會貫通,形成整體、系統(tǒng)化的知識,構建網(wǎng)絡綜合性診療思維[5]。國醫(yī)大師班秀文指出學習中醫(yī)經(jīng)典應遠溯博索、繼承創(chuàng)新、學用結合、靈活變通,同時強調了中醫(yī)經(jīng)典學習的綜合性[6]。這不僅能促進學生自主學習、終身學習、創(chuàng)新意識等綜合能力的提高,也是貫徹落實習近平總書記在全國中醫(yī)藥大會做出的“傳承精華、守正創(chuàng)新”重要指示的關鍵。
臨床案例是中醫(yī)經(jīng)典常用的教學手段之一,它與概念理論講授有很大不同,更容易吸引學生進入臨床實踐情景,集中感悟中醫(yī)辨治思路,形成系統(tǒng)化知識,提高學習興趣、教學效果和臨床應用能力。因此,臨床案例在中醫(yī)經(jīng)典教學中的合理運用具有以下3個特點。
2.1 實踐性臨床案例源自日常生活、門診、醫(yī)院中的實際問題。例如:為了說明越婢加半夏湯治療喘息急性發(fā)作的內在關聯(lián),選擇現(xiàn)代臨床喘息急性發(fā)作出現(xiàn)極度缺氧、兩目脹突似“蛙眼”的典型癥狀,使學生通過真實、生動的案例模擬中醫(yī)診療場景進行實踐演練。從具體案例場景中獲取信息、思考問題、解決問題,不僅能增強學生的學習熱情和主觀能動性,更能使學生深刻理解枯燥難懂的文言條文,幫助學生理解、記憶,同時提高學生中醫(yī)經(jīng)典理論聯(lián)系實際的臨床應用能力。
2.2 綜合性臨床真實案例通常都比較復雜、內涵豐富、綜合性較強,需要學生能綜合運用各種知識解決問題,從而提高教學效果和臨床應用能力。例如:臨床常見慢性腎功能不全患者出現(xiàn)肺炎癥狀的案例,通過讓學生真實地模擬臨床中西醫(yī)結合診療過程,對西醫(yī)治療的局限性、安全性、不良反應滯后性以及中醫(yī)認識疾病的傳變規(guī)律、治療先后緩急戰(zhàn)略部署、處方用藥選擇等多方面的綜合分析,提高學生整合知識、發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、解決問題的綜合能力,也充分說明中醫(yī)經(jīng)典課程的綜合性以及完善知識結構、使知識系統(tǒng)化的必要性。
2.3 啟發(fā)性通過臨床案例分析,重視以問題為引導,層層遞進,啟發(fā)學生思考;同時,重視以學生為中心,培養(yǎng)其主動學習的能力。從案例到病名診斷、鑒別診斷、疾病傳變規(guī)律、證型治法,再到處方用藥逐漸引入,多維度啟發(fā),深入學習。例如:患者以小腹疼痛為主訴就診,此時啟發(fā)學生需要考慮哪些系統(tǒng)疾病或病證,并就此展開討論,總結歸納知識網(wǎng)絡,形成由點到線到面的知識梳理,比如以該臨床案例為點、以該病證診治思路為線、以該案例相關鑒別診斷的辨治思路或相關鑒別方證的處方用藥思路為面等,最終達到啟發(fā)學生思考、夯實基礎、舉一反三、提高能力的目的。
3.1 必要性人工智能的興起被稱為“第四次工業(yè)革命”,為解決復雜性科學問題提供了新的方案,目前已滲透到醫(yī)學診斷、治療多個領域,成為醫(yī)學界關注的熱點[7]。自1800多年前醫(yī)圣張仲景建立辨證論治的個性化治療,中醫(yī)便具有整體性、復雜性、動態(tài)性的特點,與人工智能有著天然的耦合度。雖然人工智能在中醫(yī)藥健康管理方面的研究正逐漸深入,但在中醫(yī)教學方面的應用剛剛起步。2017 年國務院印發(fā)《新一代人工智能發(fā)展規(guī)劃》[1],再次強調人工智能對于教育的重要性,更加呼吁廣大醫(yī)教工作者將人工智能引入醫(yī)學教育及人才培養(yǎng)中。因此非常有必要把握全球人工智能發(fā)展的態(tài)勢、利用其優(yōu)勢,以臨床案例在中醫(yī)經(jīng)典教學中的重要作用為突破口,探索出符合國家社會需求的、產(chǎn)教研融合的多主體協(xié)同育人模式[8]。
3.2 優(yōu)勢性傳統(tǒng)中醫(yī)經(jīng)典課堂教學雖然也可引入臨床案例,但存在過度依賴教師、分析效率低、難以形成具有針對性的規(guī)?;到y(tǒng)化服務等難題,人工智能在該領域介入具有以下4個優(yōu)勢。
3.2.1 線上時間優(yōu)勢人工智能在臨床案例中醫(yī)經(jīng)典教學中,采用線上平臺模式,使學生能夠自由選擇、支配學習時間,打破學習的時空限制,解決傳統(tǒng)課堂教學時間和師資不足的問題,實現(xiàn)線上線下混合式教學的自主性和延伸性。
3.2.2 案例多重選擇優(yōu)勢隨著人工智能數(shù)據(jù)庫的不斷建立,臨床案例的種類和數(shù)量不斷增加,不僅打破了傳統(tǒng)課堂教學臨床案例選擇不足的缺陷,還可讓學生依據(jù)自己的興趣愛好、知識掌握程度選擇不同系統(tǒng)、不同難易程度的臨床案例,打造出以學生為中心的、有針對性的、個性化的教學,以助其夯實基礎、提高能力、迅速成長。
3.2.3 主體參與優(yōu)勢傳統(tǒng)線下課堂由于教學時間和師資的限制,在臨床案例分析環(huán)節(jié)往往存在學生主體參與度不高、學習懶惰、過度依賴教師、不主動思考案例診治思路、被動接受原著醫(yī)家處方等不足。隨著人工智能線上平臺的介入,無論從主觀意愿還是客觀要求,均需學生以醫(yī)生角色參與互動,避免了學習懶惰、依賴的思想,從而逐漸由“要我學”轉變?yōu)椤拔乙獙W”。同時,學生以醫(yī)生角色參與臨床案例分析的方法,不僅恢復了臨床診療的場景性,增加學習的帶入感和興趣,更能體現(xiàn)以學生為中心的教學理念。如果學生分析結果與原著醫(yī)家處方不同,可通過啟發(fā)提問環(huán)節(jié)進一步督促學生反思、討論與交流,既增加了師生互動和生生互動的頻率,也有助于學生形成更深刻的理解。
3.2.4 多維度分析優(yōu)勢人工智能線上平臺具有大數(shù)據(jù)庫的特點,能夠支撐學生從中西醫(yī)不同角度對臨床案例進行多維度分析,激發(fā)學生的求知欲形成以問題為導向的探究式學習方法。例如:肺炎合并急性腎小球腎炎的臨床案例,可通過學生分析該病例的診療思路,啟發(fā)學生思考呼吸和泌尿系統(tǒng)常關注哪些西醫(yī)檢查、這種西醫(yī)檢查對中醫(yī)診斷治療有何啟發(fā)、呼吸系統(tǒng)疾病的中西醫(yī)病程演變規(guī)律、中醫(yī)治療疾病時治標治本的選擇及方藥舉例等多維度的點線面問題。隨后總結歸納知識點,從而形成系統(tǒng)化知識和綜合性診療思維,提高臨床案例分析深入度和利用率,達到舉一反三、提高教學效果和臨床應用能力的目的。
3.3 方法性基于臨床案例的人工智能中醫(yī)經(jīng)典教學平臺的建立包括以下3大方面。
3.3.1 構建臨床案例池通過查閱古代中醫(yī)書籍、現(xiàn)代國醫(yī)大師辨治經(jīng)驗叢書等,采集多種真實有效的臨床案例,保證臨床案例池容量的充足,便于學生自主選擇,形成滿足學生需求的個性化教學;同時如實記錄臨床案例出處,便于日后查閱核對。采集臨床案例的內容包括主訴、現(xiàn)病史、刻下證、既往史、個人史、家族史、體格檢查、輔助檢查、中西醫(yī)診斷及鑒別診斷、治療等完整的診療過程,運用自然語言處理技術對其進行結構化處理,通過人工智能機器學習的方法在線生成與該臨床案例一致的診療問題與答案,通過檢測自動抽取問題答案的匹配度與原始臨床案例的正確率達90%以上為臨床案例納入合格。學生可模擬臨床實踐進行“望聞問切”四診練習,通過收集臨床資料培養(yǎng)學生連續(xù)的臨床診療思維,提高學生將中醫(yī)經(jīng)典理論知識轉化為臨床應用的能力。在模擬臨床案例的問題與答案中,允許教師對關鍵核心問題進行標注,以啟發(fā)學生思考。
3.3.2 構建知識網(wǎng)絡庫總結歸納臨床案例涉及的知識點,構建“點-線-面”系統(tǒng)化知識網(wǎng)絡庫,為進一步分析臨床案例、啟發(fā)提問提供數(shù)據(jù)來源。例如:首先,以上腹痛為主訴、西醫(yī)病名診斷為心肌梗死(下壁心肌梗死)的臨床案例為點,梳理原始臨床醫(yī)家的診療思路和處方用藥特點,對照自身的模擬演練過程查缺補漏;然后,以該病證診治思路為線,梳理心肌梗死的西醫(yī)診斷要點、中醫(yī)經(jīng)典的治療方案(包括證型、癥狀、治法、方藥和條文出處),以及后世醫(yī)家治療方案的發(fā)展演變,形成系統(tǒng)化的臨床心肌梗死疾病的診治思路;最后,以該案例相關鑒別診斷的辨治思路或相關鑒別方證的處方用藥思路為面,梳理上腹痛相關疾病鑒別診斷的辨治思路,如胃炎、胃潰瘍、反流性食管炎等。通過以問題為導向的臨床案例分析,啟發(fā)學生思考,增強學生學習的主動性和獨立思考能力,從而形成完善的、系統(tǒng)化的知識結構,提高教學效果。
3.3.3 構建臨床實踐模擬智能平臺臨床實踐模擬智能平臺包括臨床案例實踐模擬、臨床啟發(fā)提問、學生學習記錄3 部分,其構建框架見圖1。
圖1 臨床實踐模擬智能平臺構建框架
通過臨床案例實踐模擬,不僅能為學生提供零風險、可試錯的模擬實踐機會,更能在早期快速提高學生的臨床動手能力,張寧男楠等[9]即通過人工智能輔助教學方法在短時間內顯著提高了學生的醫(yī)學影像技能。通過臨床啟發(fā)提問,引導學生深入學習、思考和反思,督促學生構建符合臨床實踐的“點-線-面”系統(tǒng)化知識網(wǎng)絡,夯實基礎,提高教學效果。此外,所有臨床案例實踐模擬過程均提示學生學習答案是否正確,依據(jù)“北京大學第三醫(yī)院醫(yī)師臨床能力測評反饋表”、《住院醫(yī)師規(guī)范化培訓管理辦法(試行)》從嚴謹性、邏輯性、系統(tǒng)性、敏捷性、知識拓展、多維度、綜合應用7 個方面對學生的學習情況、臨床辨治能力進行評估[10],并設置得分規(guī)則,為線上線下混合式教學中形成性評價提供采分依據(jù);同時,智能化記錄學生的學習過程,提取易錯點,總結歸納學生的錯誤答案,并將其納入知識網(wǎng)絡庫,不斷充實完善系統(tǒng)化知識網(wǎng)絡庫的構建。
基于臨床案例的人工智能中醫(yī)經(jīng)典教學方式充分考慮中醫(yī)經(jīng)典課程的特點、臨床案例在中醫(yī)經(jīng)典教學中的作用及人工智能在臨床案例中醫(yī)經(jīng)典教學應用的必要性和優(yōu)勢性,結合院校、國家、社會的教學要求和學生自身的學習發(fā)展需求,既包括了學習的深度與廣度,又排除了課堂時間和師資的限制,既重視夯實系統(tǒng)化的理論知識,又重視提高臨床實踐應用能力,可極大增強學生的學習興趣、學習主動性和學習能力,提高教學質量和效率,為現(xiàn)代教學改革提供了新的方向和前景。