中醫(yī)碩士研究生學(xué)科交叉課程的探索

白春清

（湖北中醫(yī)藥大學(xué)信息工程學(xué)院，湖北 武漢 430065）

中醫(yī)學(xué)發(fā)展離不開現(xiàn)代學(xué)科的滲透。為中醫(yī)碩士研究生開設(shè)學(xué)科交叉課程，培養(yǎng)新生力量，可推動學(xué)科滲透。經(jīng)過近20年的探索，湖北中醫(yī)藥大學(xué)將中醫(yī)碩士研究生的計算機(jī)課程發(fā)展為學(xué)科交叉課程。

湖北中醫(yī)藥大學(xué)碩士研究生計算機(jī)課程始于1988年，至2001年，先后講授過BASIC程序設(shè)計、Windows 9x、Office、IE、SPSS、PhotoShop、Flash 入門，教學(xué)目的是讓學(xué)生接觸和分享新科技，跟上科技發(fā)展的步伐，此期間曾嘗試將1980年中前期研制的中醫(yī)診療軟件引入教學(xué)。2002年開始，教學(xué)目標(biāo)轉(zhuǎn)向?qū)W科滲透，教學(xué)內(nèi)容是用高級程序語言設(shè)計中醫(yī)辨證組方軟件，至2010年，先后講授過Delphi程序設(shè)計（含Delphi訪問VFP的DBF表）和VFP數(shù)據(jù)庫程序設(shè)計，目的是培養(yǎng)學(xué)生學(xué)科滲透的思路和基本能力。

經(jīng)過20年的探索和實踐，我們深切認(rèn)識到，中醫(yī)碩士研究生的計算機(jī)課程教學(xué)內(nèi)容應(yīng)以學(xué)科滲透為目標(biāo)，否則就失去了開設(shè)本課程的意義；然而，以學(xué)科滲透為目標(biāo)的教學(xué)存在很高的難度。造成高難度的原因主要有三點：第一，幾乎所有的中醫(yī)碩士生導(dǎo)師在科研和臨床中，未涉及計算機(jī)科學(xué)向中醫(yī)學(xué)的滲透，對學(xué)生沒有程序設(shè)計方面的要求，學(xué)生沒有學(xué)習(xí)動力。第二，學(xué)科滲透離不開程序設(shè)計，在得不到導(dǎo)師配合的情況下，計算機(jī)課程中既要教會學(xué)生設(shè)計較復(fù)雜的程序，又要讓學(xué)生掌握程序設(shè)計應(yīng)用于中醫(yī)科研和臨床的思路和方法，否則，學(xué)生不知學(xué)有何用。當(dāng)兩方面的內(nèi)容都需要在本課程中完成時，學(xué)時又遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠。第三，中醫(yī)教材和教學(xué)一直使用自然語言敘述，而不善于使用符號、公式和形式化描述，如此背景導(dǎo)致中醫(yī)碩士生難以學(xué)習(xí)和掌握程序設(shè)計語言，更難適應(yīng)程序設(shè)計的思路。20多年來，雖經(jīng)3次更換程序設(shè)計語言，多次調(diào)整和重組教學(xué)內(nèi)容，不斷改進(jìn)教學(xué)方法和手段，但收效甚微，高級語言程序設(shè)計成了一道邁不過去的坎。

針對上述原因，2011年，我們對教學(xué)內(nèi)容作了調(diào)整，主要是化解上述第二和第三點原因造成的問題，降低程序設(shè)計難度、力求用簡單的工具解決復(fù)雜的問題，壓縮程序設(shè)計所需學(xué)時數(shù)。具體辦法是將VFP數(shù)據(jù)庫程序設(shè)計更換為Excel“程序設(shè)計”，用Excel公式和函數(shù)實現(xiàn)高級語言程序設(shè)計的常用功能。調(diào)整后的教學(xué)內(nèi)容主要由三部分構(gòu)成：數(shù)學(xué)基礎(chǔ)知識和數(shù)理邏輯辨證模型、Excel“程序設(shè)計”、設(shè)定診斷權(quán)值，共72學(xué)時。

1 數(shù)學(xué)基礎(chǔ)知識和數(shù)理邏輯辨證模型

該部分內(nèi)容圍繞數(shù)理邏輯模型介紹相關(guān)數(shù)學(xué)基礎(chǔ)知識以及計算機(jī)科學(xué)向中醫(yī)學(xué)滲透的基本思路和方法，在計算機(jī)科學(xué)與中醫(yī)學(xué)之間起紐帶作用。

1.1 目的要求 ①了解：中醫(yī)診療系統(tǒng)的發(fā)展歷程，中醫(yī)辨證數(shù)學(xué)模型和知識表達(dá)方法。②熟悉：數(shù)理邏輯辨證模型和“加權(quán)求和、浮動閾值”辨證模型。③掌握：集合論、數(shù)理邏輯、模糊數(shù)學(xué)的基礎(chǔ)知識，以及向中醫(yī)學(xué)滲透、建立原創(chuàng)型數(shù)學(xué)模型的思路和基本方法。

1.2 教學(xué)內(nèi)容概要

1.2.1 中醫(yī)診療系統(tǒng)的發(fā)展歷程與評述 該部分介紹1978年以來中醫(yī)診療系統(tǒng)發(fā)展的歷程［1］、參研人員來自的專業(yè)領(lǐng)域、已研制的180多個診療系統(tǒng)所涉及的疾病病種、使用的程序語言，簡要評述產(chǎn)生式規(guī)則和推理樹、傳統(tǒng)統(tǒng)計學(xué)方法、貝葉斯網(wǎng)絡(luò)、人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、結(jié)構(gòu)方程、基于案例推理、“加權(quán)求和、浮動閾值”、數(shù)理邏輯等10多種用于描述中醫(yī)辨證的數(shù)學(xué)模型和知識表達(dá)方法［2］。使學(xué)生全面了解計算機(jī)科學(xué)技術(shù)向中醫(yī)學(xué)滲透的歷程和內(nèi)容，避免以后的低水平重復(fù)，達(dá)到承前啟后的目的。

1.2.2 數(shù)學(xué)基礎(chǔ)知識 如果專門研究辨證論治數(shù)學(xué)模型，將需要大量的數(shù)學(xué)知識，然而作為一門計算機(jī)課程，本課程以“夠用”為原則，只講授集合、數(shù)理邏輯、模糊數(shù)學(xué)的部分基礎(chǔ)知識。①集合的概念已滲透到了科學(xué)技術(shù)的各個方面，并成為現(xiàn)代數(shù)學(xué)各分支的共同基礎(chǔ)，是不可缺少的數(shù)學(xué)工具和表達(dá)語言。中醫(yī)臨床癥狀、辨證要素、藥名、功效等內(nèi)容都可用集合描述。這部分內(nèi)容主要包括集合的概念和表示法、子集與冪集、集合的并交差運算、集合的基數(shù)。②數(shù)理邏輯是研究推理的一種理論，它的特點是用數(shù)學(xué)上形式化的方法來研究形式邏輯中的推理規(guī)律，利用計算的方法來代替人們思維中的邏輯推理過程，可以把推理過程像數(shù)學(xué)一樣利用公式來進(jìn)行計算，從而得出正確的結(jié)論。數(shù)理邏輯可用于描述中醫(yī)辨證論治推理過程。這部分內(nèi)容主要包括命題邏輯中的命題與聯(lián)結(jié)詞、公式與解釋，謂詞邏輯中的謂詞與量詞、公式與解釋。③模糊數(shù)學(xué)可以把人類的語言和思維過程提煉成數(shù)學(xué)模型，使人類語言數(shù)量化、形式化。模糊數(shù)學(xué)可用于描述中醫(yī)辨證“可以定性，難于定量”的不精確思維。這部分內(nèi)容主要包括模糊子集的概念和表示法，模糊集的運算，λ-截集，隸屬函數(shù)。

1.2.3 加權(quán)數(shù)理邏輯模型 加權(quán)數(shù)理邏輯模型是將“加權(quán)求和、浮動閾值”模型與“數(shù)理邏輯”模型合并演變得來的，是專用于辨證論治的原創(chuàng)模型［3-4］。該部分從以下兩個角度詳細(xì)講述加權(quán)數(shù)理邏輯模型。

第一，作為中醫(yī)學(xué)獨特理論體系基本特點之一的辨證論治屬半結(jié)構(gòu)化決策，有一定的規(guī)律可循。幾乎每一證型都由幾種病性、病位、病因（統(tǒng)稱證候要素）所構(gòu)成，并會表現(xiàn)出若干方面的癥狀。一個證型的各癥狀之間都存在著某種聯(lián)系，這些聯(lián)系可以運用中醫(yī)基礎(chǔ)理論的五行相乘、相侮、母子相及、氣血津液的生成與輸布、臟腑功能、經(jīng)絡(luò)的分布和走向等知識進(jìn)行解釋。通過這些聯(lián)系，一個證型的所有癥狀構(gòu)成一個癥狀鏈條，鏈條上的癥狀又可按照人體部位、形體體征、寒熱、飲食、情志、疼痛及性質(zhì)、不適感、二便、舌脈等分類為若干個方面或部分。

第二，邏輯運算模型是建立在歸納與演繹法（辨證思維方法之一）的基礎(chǔ)上，其主導(dǎo)思想是將某個證型的可見癥按照診斷作用劃分為若干類（若干方面或部分），并在分類的基礎(chǔ)上制定診斷標(biāo)準(zhǔn)。為了體現(xiàn)同一個癥狀具有多方面的診斷價值，同一個癥狀可同時出現(xiàn)在多個類中。在實際應(yīng)用中，同一證型的癥狀分類標(biāo)準(zhǔn)可能不唯一，原則上，分類和診斷標(biāo)準(zhǔn)制定得越詳細(xì)越好。

該部分需結(jié)合若干個病種的診斷標(biāo)準(zhǔn)［5-7］講述和學(xué)習(xí)。通過學(xué)習(xí)，使學(xué)生掌握學(xué)科滲透的基本思路和方法。

2 Excel“程序設(shè)計”

Excel不是程序設(shè)計語言，本無程序設(shè)計之說，此處所謂的“程序設(shè)計”是指用一系列Excel公式實現(xiàn)其他高級語言程序的功能，其中不使用宏和VBA。

其實，Excel具備程序三種基本結(jié)構(gòu)（順序、分支、循環(huán)）的功能：①Excel的自動重新計算可實現(xiàn)單重循環(huán)功能，SUM、AVERAGE、SUMSQ等區(qū)域計算函數(shù)都含有循環(huán)功能；②Excel的IF函數(shù)可實現(xiàn)簡短的分支功能，SUMIF、COUNTIF、FIND、SEARCH、HLOOKUP、VLOOKUP 等函數(shù)都含有循環(huán)和分支（或條件）功能；③Excel的公式序列可實現(xiàn)順序功能。此外，INDEX函數(shù)可實現(xiàn)數(shù)組功能，工作表可實現(xiàn)關(guān)系數(shù)據(jù)庫表的功能，工作表還可用作輸入/輸出界面，并且Excel的函數(shù)比其他高級語言更豐富。所有這一切可使Excel具備簡單的程序設(shè)計功能，可用Excel代替其他高級語言完成基于“數(shù)理邏輯模型”的“程序設(shè)計”，從而使本課程繞過高級語言程序設(shè)計這道障礙。

2.1 目的要求①了解：通過Excel“程序設(shè)計”的方法和步驟了解其他高級語言程序設(shè)計的一般方法和步驟。②熟悉：Excel基本操作和常用函數(shù)，尤其是IF和HLOOKUP函數(shù)。③掌握：依據(jù)“數(shù)理邏輯模型”，使用Excel設(shè)計“程序”的思路和技巧。

2.2 教學(xué)內(nèi)容概要 該部分結(jié)合中風(fēng)病辨證診斷標(biāo)準(zhǔn)［5］，重點講述Excel“程序設(shè)計”的思路和技巧。教學(xué)內(nèi)容主要包括6個部分：①設(shè)計輸入患者癥狀和輸出病歷的界面；②生成患者癥狀描述文本，顯示在病歷界面中；③根據(jù)患者癥狀辨證候要素風(fēng)、火熱、痰、血瘀、氣虛等；④按照中風(fēng)病診斷標(biāo)準(zhǔn)［8］，根據(jù)中風(fēng)5主證和6次癥，結(jié)合起病、誘因、先兆癥狀、年齡，并引用王氏在中風(fēng)病診斷標(biāo)準(zhǔn)研究中建立的中風(fēng)病綜合判斷式［9］，辨中風(fēng)病是否成立；⑤根據(jù)《中醫(yī)內(nèi)科學(xué)》教材（中國中醫(yī)藥出版社，2003年出版）并參照《證素辨證學(xué)》（朱文鋒著，人民衛(wèi)生出版社，2008年出版），用證候要素組合成“風(fēng)痰入絡(luò)”、“風(fēng)陽上擾”、“陰虛風(fēng)動”等10個證名以及臨床常見的復(fù)合證（例如肝腎虧虛兼痰熱腑實）；⑥根據(jù)辨病和辨證結(jié)果選定治法、基礎(chǔ)方，隨癥加減，形成最終方藥。

由于篇幅所限，該部分詳細(xì)內(nèi)容另文闡述［10］。

3 設(shè)定診斷權(quán)值

本部分仍以中風(fēng)病作為案例。教學(xué)方式以案例討論、文獻(xiàn)分析、操作實踐為主。學(xué)生劃分為若干組，每組人數(shù)應(yīng)符合Delphi法的要求。為了全面掌握Delphi法，每位學(xué)生既充當(dāng)項目組的角色，也充當(dāng)咨詢專家的角色。

3.1 目的要求 ①了解：傳統(tǒng)統(tǒng)計方法在設(shè)定診斷權(quán)值研究中的應(yīng)用概況及局限性。②熟悉：用SPSS計算肯德爾和諧系數(shù)、克朗巴赫系數(shù)。③掌握：Delphi法的公式及應(yīng)用步驟、肯德爾和諧系數(shù)的公式及應(yīng)用、克朗巴赫系數(shù)的公式及應(yīng)用以及用于計算這些公式的Excel函數(shù)。

3.2 教學(xué)內(nèi)容概要 設(shè)定診斷權(quán)值主要是設(shè)定癥狀對證候要素或證型的診斷權(quán)值，慣稱癥狀評分，例如中風(fēng)病、頭風(fēng)病等辨證診斷標(biāo)準(zhǔn)［5-7］中的分?jǐn)?shù)。

由于統(tǒng)計學(xué)課程在很多專業(yè)早已開設(shè)，統(tǒng)計方法已得到廣泛應(yīng)用，已為很多科研工作者所熟悉，所以在設(shè)定診斷權(quán)值的研究中，大部分研究人員使用了統(tǒng)計方法。自1979年第一個中醫(yī)診療系統(tǒng)問世至今，已使用過的統(tǒng)計方法主要是：①用多元線性回歸分析（尤其是逐步回歸分析）建立回歸方程或用多元判別分析（尤其是逐步判別分析）建立判別函數(shù)，方程或函數(shù)中癥狀的系數(shù)可用作癥狀的診斷權(quán)值；②用主成分分析或因子分析（探索性因子分析和驗證性因子分析，主要是驗證性因子分析）建立證型（或證候要素）與癥狀之間的關(guān)系式，關(guān)系式中的因子載荷系數(shù)（癥狀的系數(shù)）可用作癥狀的診斷權(quán)值；③用ROC曲線，設(shè)定證型或證候要素的診斷閾值。

然而，由于中醫(yī)學(xué)獨特的理論體系以及辨證論治不符合傳統(tǒng)統(tǒng)計方法的條件，更由于中醫(yī)術(shù)語尤其是臨床病歷書寫的癥狀術(shù)語不夠規(guī)范，部分醫(yī)者有自己的習(xí)慣用語，有時還有一定的靈活性或隨意性，甚至同一醫(yī)者在不同病歷中對同一癥狀用語有時也不完全相同，加之各醫(yī)者之間認(rèn)識和理解上的差異，故很難收集到符合要求和整理出保持原意的大樣本規(guī)范病歷，所以在設(shè)定診斷權(quán)值時，不能過多依賴統(tǒng)計方法；又由于經(jīng)驗在中醫(yī)臨床上發(fā)揮著重要作用，所以設(shè)定診斷權(quán)值應(yīng)以經(jīng)驗評分為主，以病歷和文獻(xiàn)資料統(tǒng)計為輔。

1980年代初，經(jīng)驗評分開始用于中醫(yī)診療系統(tǒng)的癥狀評分，當(dāng)時是由專家本人評分，代表的是專家個人的經(jīng)驗。1990年代末，Delphi法開始用于癥狀診斷權(quán)值的設(shè)定（癥狀評分），綜合的是多位專家的經(jīng)驗。隨后的10多年，Delphi法在癥狀診斷權(quán)值和辨證量表的研究中得到了廣泛應(yīng)用。

在運用Delphi法的過程中，可使用肯德爾和諧系數(shù)測量多位專家評分之間的一致性程度，用克朗巴赫系數(shù)測量一個證型或證候要素所涉及癥狀的一致性程度。這些計算和測試，都可用Excel常用公式完成，也可用SPSS完成。

本部分的案例以中風(fēng)病辨證標(biāo)準(zhǔn)［5，8，11］和圍繞此標(biāo)準(zhǔn)的研究論文、結(jié)合《證素辨證學(xué)》和《中醫(yī)內(nèi)科學(xué)》教材作為編制咨詢問卷的主要參考文獻(xiàn)。為了適當(dāng)引導(dǎo)和避免學(xué)生的思路過于離散，在編制第一輪咨詢問卷時，各小組統(tǒng)一將證候要素初設(shè)為心神、心、脾、肝、腎、經(jīng)絡(luò)、火熱、痰、濕、氣滯、閉、血瘀、氣虛、血虛、陰虛、陽虛、亡陰、亡陽、陽亢、動風(fēng)。

Delphi法、肯德爾和諧系數(shù)和克朗巴赫系數(shù)的計算，比較容易理解和掌握，很多文獻(xiàn)都對其作了詳細(xì)闡述，并列舉有完整案例。本文不再對其展開敘述。

4 結(jié) 語

自2011年將VFP數(shù)據(jù)庫程序設(shè)計更換為Excel“程序設(shè)計”以來，教學(xué)效果發(fā)生了顯著變化，學(xué)生由被動理解變?yōu)橹鲃铀伎?，由被迫學(xué)變?yōu)槌鞍l(fā)揮，部分同學(xué)在完成課后作業(yè)時感受到了很大的成就感。通過學(xué)習(xí)，學(xué)生對計算機(jī)科學(xué)技術(shù)向中醫(yī)學(xué)滲透的基本思路和方法，既有了理性認(rèn)識，也有了感性認(rèn)識，部分同學(xué)甚至還有了獨特見解。

然而，由于幾乎所有的中醫(yī)碩士生導(dǎo)師在科研和臨床中，未涉及計算機(jī)科學(xué)向中醫(yī)學(xué)的滲透，對學(xué)生無此內(nèi)容需求，所以學(xué)生在本課程考試結(jié)束后，很少再繼續(xù)學(xué)習(xí)和思考。如此現(xiàn)狀，課堂教學(xué)的目的雖可達(dá)到，但學(xué)科滲透的目標(biāo)卻路途漫長。如何破解學(xué)而不用的困境，尚需繼續(xù)探索。

［1］白春清.中醫(yī)專家系統(tǒng)三十年［J］.醫(yī)學(xué)信息，2011，24（2）：550-552.

［2］白春清.中醫(yī)辨證數(shù)學(xué)模型和方法評述［J］.湖北中醫(yī)藥大學(xué)學(xué)報，2011，13（3）：73-75.

［3］白春清，鄒小娟，吳建紅.辨證數(shù)理模型改進(jìn)及應(yīng)用［J］.遼寧中醫(yī)藥大學(xué)學(xué)報，2012，8，14（8）：23-25.

［4］白春清，吳建紅，鄒小娟.中醫(yī)辨證形式化描述初探［J］.中國中醫(yī)基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)雜志，2013，19（1）：97-100.

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［8］國家中醫(yī)藥管理局腦病急癥協(xié)作組.中風(fēng)病診斷與療效評定標(biāo)準(zhǔn)（試行）［J］.北京中醫(yī)藥大學(xué)學(xué)報，1996，19（1）：55-56.

［9］王順道，司志國，黃宜興，等.中風(fēng)病診斷標(biāo)準(zhǔn)的研究［A］.國家中醫(yī)藥管理局腦病急癥協(xié)作組.全國急癥學(xué)術(shù)大會論文專輯［C］.北京：北京中醫(yī)藥大學(xué)學(xué)報編輯部，1996：56-58.

［10］白春清.用Excel設(shè)計中醫(yī)診療軟件的思路和技巧［J］.電腦編程技巧與維護(hù)，2015（11）：23-25.

［11］中華全國中醫(yī)學(xué)會內(nèi)科學(xué)會.中風(fēng)病中醫(yī)診斷、療效評定標(biāo)準(zhǔn)［J］.中國醫(yī)藥學(xué)報，1986，1（2）：56-57.