人工智能在中醫(yī)骨傷專(zhuān)業(yè)《人體解剖學(xué)》教學(xué)中的應(yīng)用研究

接琳琳 張彩霞 李麗 楊鵬飛 高占玲

摘 要：人工智能（AI）是一門(mén)正處于飛速發(fā)展的新興學(xué)科，其在醫(yī)學(xué)中的應(yīng)用也得到飛速發(fā)展。人工智能在中醫(yī)骨傷專(zhuān)業(yè)《人體解剖學(xué)》教學(xué)中的應(yīng)用不僅增強(qiáng)了學(xué)生對(duì)于人體結(jié)構(gòu)的理解，還大大增加了學(xué)生動(dòng)手的機(jī)會(huì)。該文介紹了人工智能在中醫(yī)骨傷教學(xué)中的最新應(yīng)用進(jìn)展。

關(guān)鍵詞：人工智能 中醫(yī)骨傷專(zhuān)業(yè) 人體解剖學(xué)

中圖分類(lèi)號(hào)：G64文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1003-9082（2019）05-0-01

一、人工智能的發(fā)展趨勢(shì)

近年來(lái)，人工智能（AI）的迅速發(fā)展和廣泛應(yīng)用已經(jīng)體現(xiàn)在生活的方方面面，也受到了教育界的極大關(guān)注。2017年7月，國(guó)務(wù)院印發(fā)的《新一代人工智能發(fā)展規(guī)劃》，特別強(qiáng)調(diào)人工智能對(duì)于教育的重要性[1]。從教育的本質(zhì)特征和人工智能的研究領(lǐng)域來(lái)分析人工智能與教育的關(guān)系，可以發(fā)現(xiàn)：教育是提高人的自然智能的過(guò)程和系統(tǒng)，人工智能是在機(jī)器上實(shí)現(xiàn)的教育[2]。人工智能技術(shù)的發(fā)展將主要以“AI+X”（為某一具體產(chǎn)業(yè)或行業(yè)）的形態(tài)得以呈現(xiàn)[3]。

如今，世界各國(guó)政府和企業(yè)都在致力于開(kāi)展新一代人工智能的研究。2016年，美國(guó)制定了《美國(guó)國(guó)家人工智能研究和發(fā)展戰(zhàn)略計(jì)劃》，這是全球首份國(guó)家層面的人工智能發(fā)展戰(zhàn)略計(jì)劃;緊接著英國(guó)相繼發(fā)布《機(jī)器人技術(shù)和人工智能》和《人工智能：未來(lái)決策制定的機(jī)遇與影響》兩份報(bào)告，將人工智能列為“重中之重”;歐盟也推出了《歐盟機(jī)器人研發(fā)計(jì)劃》;2017年，我國(guó)正式發(fā)布了《新一代人工智能發(fā)展規(guī)劃》，為中國(guó)人工智能產(chǎn)業(yè)明確了“三步走”發(fā)展路線(xiàn)，并且特別強(qiáng)調(diào)人工智能對(duì)于教育的重要性[4]。目前，語(yǔ)音識(shí)別，圖像識(shí)別，無(wú)人駕駛技術(shù)等等正在逐漸進(jìn)入我們的生活。

二、中醫(yī)骨傷專(zhuān)業(yè)人體解剖學(xué)的教學(xué)現(xiàn)狀

人體解剖學(xué)是研究正常人體結(jié)構(gòu)、形態(tài)、功能的科學(xué)，是中醫(yī)骨傷專(zhuān)業(yè)的基礎(chǔ)課，解剖學(xué)知識(shí)扎實(shí)與否直接影響骨傷疾病的認(rèn)知[6，7]。由于中醫(yī)骨傷科學(xué)是一門(mén)研究、預(yù)防和治療人體皮、肉、筋、骨損傷的特殊臨床學(xué)科，這就需要骨傷專(zhuān)業(yè)的學(xué)生對(duì)人體整體或局部的解剖有非常清楚的認(rèn)知。因?yàn)樵诠莻膊〉脑\療過(guò)程中，臨床醫(yī)生只有了解正常人體器官結(jié)構(gòu)、功能和疾病狀態(tài)下的區(qū)別，才能對(duì)疾病采取具有針對(duì)性而有效地治療方法。

但是由于人體解剖學(xué)內(nèi)容多，名詞術(shù)語(yǔ)多，描述性語(yǔ)言多，形態(tài)描述復(fù)雜難懂，是應(yīng)用性和實(shí)踐性都較強(qiáng)的學(xué)科[8]，它主要依靠刀剖割和肉眼觀察的方法進(jìn)行研究，這就增加了實(shí)踐的難度。因此傳統(tǒng)的人體解剖學(xué)教學(xué)中，課堂上多利用ppt等多媒體等形式教學(xué)，由老師在講臺(tái)上講授，學(xué)生在座位上被動(dòng)接受知識(shí)，課題氣氛沉悶，因此學(xué)生該學(xué)科的學(xué)習(xí)興趣缺乏，上課經(jīng)常走神、睡覺(jué)或做其他感興趣的事情[9]。實(shí)訓(xùn)方面，近年來(lái)，尸體來(lái)源匱乏，無(wú)法做到帶領(lǐng)學(xué)生解剖尸體，長(zhǎng)期保存的尸體器官形態(tài)、位置毗鄰發(fā)生嚴(yán)重變化，無(wú)法滿(mǎn)足教學(xué)需要，況且保存液氣味難以忍受，學(xué)生往往避而遠(yuǎn)之，因此實(shí)訓(xùn)課對(duì)課堂內(nèi)容的幫助作用有限。再者，逐年來(lái)學(xué)校的擴(kuò)招，學(xué)生人數(shù)不斷增加，而掛圖、人體標(biāo)本、模型等教學(xué)工具數(shù)量少、質(zhì)量差，教學(xué)輔助設(shè)備缺乏，學(xué)生往往走馬觀花，心不在焉。并且，作為基礎(chǔ)課的解剖學(xué)是中醫(yī)骨傷專(zhuān)業(yè)的基礎(chǔ)，學(xué)生必須牢固掌握人體的正常結(jié)構(gòu)，才能在臨床手術(shù)中游刃有余。解剖教學(xué)不僅需要向?qū)W生傳授系統(tǒng)的解剖學(xué)知識(shí)，而更重要的是應(yīng)承擔(dān)起培養(yǎng)學(xué)生能力的重要任務(wù)，學(xué)生在傳統(tǒng)教學(xué)模式下，根本很少動(dòng)手、很少思考，因此無(wú)法提高自主學(xué)習(xí)能力。如何改進(jìn)教學(xué)方法，增強(qiáng)學(xué)生興趣，提高學(xué)生動(dòng)手能力是所有從事解剖學(xué)教學(xué)的教師必須正視，積極去研究和解決的問(wèn)題。依托人工智能的教學(xué)儀器應(yīng)用而生，勢(shì)在必行。

三、人工智能儀器在骨傷專(zhuān)業(yè)解剖學(xué)教學(xué)中的優(yōu)勢(shì)

人工智能教學(xué)儀器采用虛擬培訓(xùn)系統(tǒng)，一臺(tái)機(jī)身可以模擬多個(gè)系統(tǒng)，其采用經(jīng)過(guò)改造的真實(shí)手術(shù)器械，如同解剖人體一樣，切開(kāi)皮膚可見(jiàn)皮下出血，血管、神經(jīng)等等的走形亦清晰可見(jiàn)，可以提供最真實(shí)的模擬體驗(yàn)，最清晰的人體結(jié)構(gòu)，幫助同學(xué)認(rèn)識(shí)正常人體。而且還能節(jié)省醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)成本、解放出實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備與帶教勞動(dòng)力、實(shí)驗(yàn)成功率，是未來(lái)醫(yī)學(xué)教育的發(fā)展趨勢(shì)。本教研室前期進(jìn)行“三維虛擬仿真教學(xué)平臺(tái)”的引入，建立一個(gè)的手機(jī)虛擬仿真技術(shù)平臺(tái)，利用這個(gè)平臺(tái)，學(xué)生可以通過(guò)3Dbody解剖學(xué)教學(xué)軟件直觀立體地學(xué)習(xí)人體結(jié)構(gòu)，加深對(duì)課本知識(shí)的認(rèn)識(shí)，但是“三維虛擬仿真教學(xué)平臺(tái)”是一個(gè)虛擬的三維空間結(jié)構(gòu)，學(xué)生只能看，只能靠想象理解人體的空間結(jié)構(gòu)，并不能實(shí)際動(dòng)手操作。中醫(yī)骨傷專(zhuān)業(yè)對(duì)人體結(jié)構(gòu)要求較其他更高，它不僅注重把握人體的整體結(jié)構(gòu)的學(xué)習(xí)，還注重局部結(jié)構(gòu)之間的聯(lián)系，局部與整體的聯(lián)系的認(rèn)識(shí)更是重中之重。人工智能儀器解決虛擬仿真教學(xué)平臺(tái)的弊端，其采用經(jīng)過(guò)改造的真實(shí)手術(shù)器械，在操作過(guò)程中如同解剖人體一樣，可以提供最真實(shí)的模擬體驗(yàn)，使學(xué)生看到最清晰的人體結(jié)構(gòu)，幫助同學(xué)認(rèn)識(shí)正常人體。

人工智能儀器應(yīng)用于解剖學(xué)的教學(xué)中，是響應(yīng)國(guó)家“將人工智能應(yīng)用于教學(xué)中”的號(hào)召，人工智能的應(yīng)用，不僅彌補(bǔ)了傳統(tǒng)教學(xué)模式和虛擬仿真教學(xué)的不足，還可充分激發(fā)學(xué)生的動(dòng)手能力，對(duì)于可對(duì)現(xiàn)代醫(yī)學(xué)教育起到很大的促進(jìn)和推動(dòng)作用。

參考文獻(xiàn)

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