人工智能对中医教学的机遇、挑战和应对

作者: 贾治伟 赵锡锋 赵锡艳

[摘 要] 近年来,随着现代医学科技的持续进步,中医教学已进入一个前所未有的新时代。尤其是近年来人工智能技术的涌现及迅速发展,不仅深刻影响着社会生活和职业环境,更在重塑着传统中医教学模式。人工智能既带来了前所未有的机遇,也提出了一系列挑战。通过深入剖析人工智能技术在中医教育领域中的应用机遇,梳理其给教师和学生带来的挑战,提出相应的应对策略。旨在为促进中医教育与人工智能技术的融合提供参考,为未来中医教学模式顺应时代和科技发展进行改革和创新提供思路。

[关键词] 人工智能;中医;教学

[基金项目] 2024年度北京中医药大学教育科学研究课题项目“人工智能ChatGPT技术在中医骨伤科教学中的应用研究”(XJY24064);2022年度国家自然科学基金青年科学基金项目“消满清热方通过AMPK/mTOR信号通路介导自噬流调控胰岛β细胞机制研究”(82205089);2022年度中央级公益性科研院所基本科研业务费专项资金“基于DNA甲基化探讨长期服用中药治疗糖尿病并发症的机制研究”(ZZ13-YQ-030)

[作者简介] 贾治伟(1983—),男,天津人,博士,北京中医药大学东直门医院骨伤科副主任医师,博士生导师,主要从事骨伤和脊柱疾病研究;赵锡锋(1982—),男,山东临沂人,硕士,山东中医药大学马克思主义学院副教授,主要从事马克思主义中国化研究;赵锡艳(1985—),女,山东临沂人,博士,中国中医科学院广安门医院内分泌科副主任医师(通信作者),主要从事中医和糖尿病研究。

[中图分类号] G642.0 [文献标识码] A [文章编号] 1674-9324(2024)47-0105-04 [收稿日期] 2024-02-01

作为中国传统医学的重要组成部分,中医承载了几千年的医学智慧和实践经验,其深厚的理论体系和卓越的治疗方法在中国乃至全球范围内具有广泛且深远的影响力。然而,随着现代医学科技的不断进步以及全球化影响,中医教育领域面临着新的机遇和挑战[1-3]。在这个充满变革的时代,我们不仅需要珍视中医传统的宝贵财富,还必须灵活应对中医教学中传承与创新之间的关系,以确保中医学科在当今世界的持续繁荣。

与此同时,近年来,人工智能(artificial intelligence,AI)领域蓬勃发展,正深刻地塑造着人们的日常生活和职业环境。人工智能的核心目标在于研发具备类似人类智能思维能力的系统[4-5]。这些系统不仅可以感知周围环境,还能学习新知识、理解与处理自然语言、进行复杂推理、解决问题,并自主做出决策。人工智能技术在多个领域取得了显著的应用成果,包括自然语言处理、自动驾驶、医疗保健、金融领域等[6-8]。在教育领域,人工智能为教学提供了前所未有的教育工具和资源,已经开始改变传统的教学方式[9-10]。

本文将深入剖析人工智能技术在中医教育领域中的应用机遇,梳理其给教师和学生带来的挑战,并提出相应的应对策略。本文旨在为促进中医教育与人工智能技术的融合提供参考,为未来中医教学模式顺应时代和科技发展进行改革和创新提供思路。

一、人工智能在中医教学中的机遇

人工智能技术给中医教学带来了多种应用机遇。这些机遇不仅有助于提高中医教育质量,还有助于增强学生的学习体验,以及促进中医传统知识的传承[1-3]。

(一)智能化教学工具的应用

人工智能技术的崭新应用范畴使得创建智能化中医教学工具成为可能。这些工具可以显著改善中医教育的质量和效率,包括教育应用程序、在线平台等工具和系统。它们提供了丰富的互动式教材、图像和视频资料,以及虚拟实验室等资源。这些工具不仅可以加强学生的理论知识,还提供了让他们在虚拟环境中进行中医临床实践的机会。

(二)个性化教育的实现

通过分析学生的学习需求、学术能力和学习进度,教师可以根据每名学生的独特需求制订个性化教育方案,以确保教育内容更具针对性和实用性。中医理论和实践通常相对复杂,不同学生的理解和学习速度可能会有很大的差异。人工智能辅助中医教学的个性化教育有助于解决不同学生之间的学习差异,确保每名学生都能够在自己的学习特点下取得更好的学习成绩。

(三)智能辅导和答疑系统

将人工智能技术应用在智能辅导和答疑系统中,可以随时回答学生关于中医诊断和治疗的问题,并提供详细的解释和案例分析。这有助于提高学生的学习成绩和自信心,同时节省了教师的时间,使他们能够更专注于教学的其他方面。

(四)自动化中医诊断辅助工具

人工智能技术下的自动化中医诊断辅助工具可以用于协助中医学生更准确地进行疾病诊断和制订治疗方案,从而提高中医基础知识和临床实践的水平。通过分析患者的症状、体征和病史,这些辅助工具能够提供有关患者健康状态的重要信息,根据中医理论生成初步的诊断建议,并为学生提供关于中药配方和针灸治疗方案等建议。

(五)语音识别和自然语言处理

语音识别技术可以将中医讲座和课堂讨论的录音转化为文字记录,方便学生随时回顾和学习。同时,自然语言处理技术可以帮助学生理解复杂的中医经典文献,将古老的中医文本翻译成现代语言,并提供注释和解释。这有助于学生更深入地理解和掌握中医理论,提高他们的学术素养和文献研究能力。

(六)临床模拟和虚拟实验

通过基于人工智能的高度逼真的虚拟患者案例和模拟医疗设备,中医学生可以模拟真实的临床场景,进行各种中医诊断和治疗练习。这不仅包括传统的中医技能,如针灸和推拿,还包括中医诊断方法,如望、闻、问、切。通过虚拟实验,学生可以安全地掌握临床技能,增强自信心,减少在患者身上的试错,提高临床实践的质量和安全性。

二、人工智能在中医教学中的挑战

在人工智能技术的背景下,中医教育在享受着现代技术带来的机遇的同时,也不可避免地面对一些挑战。教师和学生作为教育的主体需要面对多方面的挑战。

(一)人工智能给教师带来的挑战

1.技术培训的需求。教师需要学习如何使用智能化教学工具、大数据分析系统、虚拟实验室等人工智能技术。然而,学习这些人工智能技术可能需要投入大量时间和培训费用。同时,人工智能领域不断快速发展,教师还需要不断更新技术知识,以跟上最新的发展趋势和教育工具。

2.课程内容的更新。教师需要学习如何整合不同的人工智能工具和系统,并写到他们的教学计划中,以最大程度地提高教育效果。人工智能技术的引入需要重新设计课程内容,包括更新教材、制订新的教学计划和开发在线课程等。课程内容需要与中医基础学习和临床实践保持一致,确保学生获得最新的中医知识。

3.教学方法的调整。教师需要调整教学方法,以适应使用新的智能化工具和系统。结合人工智能技术,教师可能需要设计更多的互动课程、虚拟实验和在线讨论等,增加学生的学习兴趣。教师还需要监督他们在虚拟环境中的学习进展,结合实时获得的反馈,给予学生正确的指导。

4.教学评估的复杂性。传统的考试和评估方法可能不再适用于人工智能化教育环境。教师需要研究和开发新的评估方法,以确保新技术下评估学生的学习表现的准确性和有效性。

(二)人工智能给学生带来的挑战

1.过度的技术依赖。学生可能会过度依赖智能化教学工具和系统,降低他们的自主学习能力和批判性思维能力。他们可能会倾向于依赖系统提供的答案,而不是自己进行深入思考来研究中医理论和实践。

2.学习模式的改变。使用人工智能技术可能会改变学生传统的学习模式,形成新的学习习惯。学生需要适应更多的自主学习和虚拟实践,而不是传统的面对面授课。

3.学习压力的增加。使用人工智能技术的教育模式可能会提高学习效率和标准,对学生的要求更高。这可能会增加学习压力,学生需要更多的时间和精力来适应这些改变。

4.个人隐私的保护。人工智能的数据分析需要收集大量的学生信息,而学生需要更加关注自己的个人数据如何被收集和使用。学生应该了解学校或教育机构的隐私政策,以及自己在保护数据方面的权利和责任。

三、中医教学应对人工智能挑战的措施

随着科学的快速进步,中医教学遭遇人工智能的挑战是不可避免的,我们要做的既不是视而不见,也不是悲观拒斥,而是需要思考究竟如何应对。

(一)加强传统教学与现代技术的融合

这一策略的核心是在维持中医传统教育的基础上,引入和利用人工智能技术。这包括使用人工智能来深化对中医理论的理解,如通过算法分析古代文献,揭示中医理论的深层结构和联系。同时,将人工智能融入实际的教学和诊疗实践中,如开发智能诊断系统帮助学生学习中医诊断技能,提升教学的互动性和实用性。

(二)积极改进教学内容和方法

随着人工智能在医学领域的快速发展,中医教育需要不断更新教学内容,纳入人工智能在中医药物研发、病理分析等方面的最新进展。这要求教师不断学习和掌握新技术,将这些知识融入课程设计中。同时,教学方法应进行更新,例如采用更多基于人工智能和实践的学习方法,让学生在解决实际问题的过程中学习和应用新技术。

(三)促进批判性思维和创新意识培养

借助人工智能技术,培养学生的批判性思维和创新意识,意味着不仅要教授他们如何使用人工智能工具,还要让他们理解这些工具的工作原理、优点和局限。鼓励学生探讨和实验新的方法,将传统中医知识与现代技术相结合,以发展创新的诊断方法和治疗方案。

(四)强调伦理和人文关怀

尽管技术发展迅速,但在中医教育中维持伦理和人文关怀的重要性不减。这意味着要在课程中加入关于人工智能伦理的讨论,如数据隐私保护、算法透明度和公平性等问题。同时,要强调医生与患者之间的人际交流和关怀,确保技术的应用不会削弱这一传统医学的核心价值。

(五)树立终身学习的理念

在不断变化的技术环境中,终身学习显得尤为重要。人工智能分析、整合和应用数据的能力飞速发展,与之相适应的中医专业人员除了需要加强专业知识和技能的学习,还要不断地通过在线课程、研讨会和工作坊等方式学习人工智能技术,以跟上科技的发展,从而不断应用在专业学习上,以更好地提高专业能力。

(六)鼓励跨学科合作与研究

通过与计算机科学、数据科学等领域的合作,可以将人工智能技术更好地应用于中医教学实践中。这涉及共同开展研究项目,比如利用人工智能机器学习开发新的诊断工具和治疗推荐模型等。同时,这种跨学科合作还能带来新的思维方式和解决问题的方法,从而推动中医教学的发展和创新。

结语

人类正在或已经迈入人工智能的新时代。对中医教学来说,人工智能既带来了前所未有的机遇,也提出了一系列挑战。人工智能的发展为中医教育提供了新的工具和方法,如通过数据分析深化对中医理论的理解,利用模拟技术增强临床技能训练,以及借助智能系统提高诊疗效率。然而,这些技术的引入也带来了诸如课程内容更新、教学方法改革、学习模式改变等挑战。应对这些挑战,需要我们积极采用加强与新技术的融合、不断改进教学内容和方法等举措,积极促进中医教学的创新和改革。通过这些措施,我们不仅能有效应对人工智能带来的挑战,还能充分利用这一技术革新的机遇,推动中医教育和实践的现代化进程,使之更加适应当今快速变化的时代环境。当代中医教学应顺应科技发展趋势,借助人工智能发展的重要契机,抓住时代机遇,积极迎接挑战,切实提高中医教学的质量和效率,为我国培养出一批批杰出的中医人才,在医疗卫生领域更好地服务于广大人民群众。

参考文献

[1]马欣欣,万生芳,魏昭晖,等.医疗大数据背景下的人工智能在中医诊断中的应用研究[J].世界中医药,2023,18(11):1579-1582.

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