人工智能在推拿学课程教学体系的应用

时间:2022-09-28 09:36:27

人工智能在推拿学课程教学体系的应用

摘要:推拿学作为中医学的重要学科组成之一,要求教师在理论教学的同时,突出实践操作的示范作用,尤其需加强对学生基本推拿手法技能训练的提高。随着智能时代的到来,人工智能迎来了重大的发展突破期,这也促使医学教育与信息技术进一步融合,医学教育的模式也在智能时代的背景下发生着巨大的变革。医学教育的信息化改革,为师生的互动交流和教学资源的共享提供了众多便捷的平台,对医学人才培养质量和办学水平的提高起到了很好的推动作用。本文主要阐述将人工智能运用于推拿学课程教学体系的构想,旨在提高中医学类专业学生的推拿临床实践能力,提高推拿学的课程教学效果,为未来推拿学的教学发展和临床实践提供思路。

关键词:推拿学;人工智能;教学体系;实践能力

推拿学课程主要包括推拿学基础、推拿手法及推拿治疗等方面的教学内容,其专业性及实践性强,在中医学、针灸推拿学等中医类专业的人才培养中发挥重要作用,是一门重要的桥梁学科。由于课时限制等原因,学生对推拿学所要求的操作技能的掌握往往不甚理想[1]。信息化时代加速了人工智能的发展进程,推动医学教育模式发生了巨大改革,也为推拿学的发展注入了新鲜血液。人工智能与医学的融合,增加了师生之间的学习互动,为共享教学资源提供了捷径,使教学模式的转变成为必然。推拿学作为中医学的重要组成部分,应顺应教学改革的步伐,对如何利用人工智能为推拿学的教学踏上新台阶以及提高推拿人才的培养质量进行一些思考。

一、推拿学教学现状

推拿学是以中医基础理论作为基础,通过运用推拿手法、功法等手段防治疾病,向学生传授推拿学的中西医理论知识和临床基本技能的一门课程。目前推拿学的教学效果不甚理想,主要体现在学生的操作技能不能很好地满足临床工作需要,可能与以下几方面原因有关。首先,与推拿学丰富的课程教学内容相比,推拿学的课时数则显得相对不足。受课堂时间的限制,教师所讲授的教学内容通常有限,学生不能全面的、深刻的、扎实的理解并掌握课堂理论知识,这对后期推拿手法的教学带来了一定的负面影响[2]。其次,理论教学与手法教学之间存在一定的时间差,为防止学生遗忘理论部分的重点知识,教师通常需要对前期教学内容进行回顾,也会对后期的手法教学时间产生一定的影响;而对学生手法操作不当之处的纠正,亦需大量时间作为保障[3]。最后,由于推拿学科的发展特点,导致有众多的推拿流派存在,各推拿流派在操作方面亦各有特色;而传统的授课模式,无法对各种流派的推拿手法进行面面俱到的演示,使得学生的学习知识面受到影响。此外,受到教学空间的限制,无法保证每位学生都能全方位观摩教师的手法操作演示,可能会导致学生在手法要领的掌握中出现偏差,长期进行错误的练习,不仅会影响推拿手法的治疗效果,也会对学生自身造成损害。针对以上问题,为使推拿学在未来高校教学发展中取得更好的效果,亟需引入新的教学理念和教学方式。

二、人工智能在推拿学教学体系构建中的应用

随着智能时代的到来,在大数据和算法的不断更新、计算能力的进一步提升和网络设施全面覆盖的驱动下,人工智能(artificialintelligence,AI)迎来了发展的重大突破期。这也使得医学教育与现代信息技术进一步融合,医学教学的模式也在发生着巨大变革[4]。医学教育的信息化改革为师生的互动交流、教学资源的共享提供了众多便捷的平台,对医学人才培养质量和办学水平的提高起到了很好的推动作用。在人工智能蓬勃发展的背景下,推拿学的教学模式转变也即将应运而生。人工智能利用多媒体、多样化的表达以及多通道的交互,将推拿学的理论内容、操作视频和线下教学等有机结合[5-6]。与传统教学模式截然不同的是,人工智能以其数字化且新颖便捷的方式为师生教学交流提供了更为广阔的沟通渠道,也激发了学生之间互相学习、创造、探索的潜力。本文主要从以下几个方面,分析人工智能未来将如何应用于推拿学课程教学体系的构建提供思路。

(一)智能信息化学习平台构建

医学教育正在不断朝着信息化的趋势高速发展,信息时代的到来帮助教师跳出了过去传统的黑板、书本的循环,给予教师更多的创新自由。教师在教授书本内容的同时,可以充分利用网络资源,及时将国内外最新的研究进展引入课堂教学,并将推拿学基础知识与前沿研究进行加工、组合、分析和拓展。在信息检索与学科资源整合进而有效利用于临床教与学的过程中,不仅培养了学生自学、理解、分析和创新等能力[7],提高了学生的学习积极性,也督促教师不断更新授课内容,实现师生共同进步。此外,教学将不再局限于固定的时间和空间,学生可以利用课后时间反复学习,为巩固、深入理解知识提供了条件和机会。而基于人工智能的“机器学习”及大数据算法,在保证平台内容质量的同时,可以为学生提供个性化的学习平台,使每位学生拥有适合自己的学习进程。

(二)人工智能应用于推拿学的课程教学

虚拟仿真技术在医学和教育学等领域已得到广泛的应用,现已在人体解剖学、中药学和针灸学等教育领域广泛开展[8-9]。该技术通过在现实环境中设定虚拟场景的方法,依托手机、电脑等网络设备,实现虚拟与现实环境的融合,从而开拓实践教学的新模式。目前已开发出的虚拟设备可以1:1展现虚拟仿真人体,通过在虚拟环境中逐层放大肌肉、骨骼、血管和神经等组织结构,使学生可以直观地、三维立体地认识人体构造,较传统的二维观察更能加深对解剖结构的理解和记忆[10]。未来可对现已成熟的系统内容进行丰富整合优化,使其更好地适应并推广于推拿学课程的教学中,在推拿学的教学中达到事半功倍的效果。1.推拿虚拟仿真系统推拿手法学是推拿学课程的核心部分,它将传统推拿手法理论、操作技术、现代人体科学理论有机结合,不仅是推拿治疗的核心医疗技术基础,也是诊断与定位的手段之一。目前推拿手法学教学过程主要分为:根据授课教师的讲解,示范、模拟手法之“形”;训练手法的力量及持久性,体会动作之“神”;在人体操作上,进一步体会动作的力量变化这三个阶段。由于前两阶段主要采用米袋练习,然而人体解剖结构不似米袋般简单,加之肌肉组织存在反作用力,因此学生往往在人体操作时,不能很好地控制动作的力量与深度,甚至出现动作僵硬、变形等情况。应用虚拟仿真系统练习,则可通过虚拟眼镜清晰直观的看到手法操作过程中涉及的解剖结构,并可深刻体会到不同力度对肌肉组织所产生的结构变化,较传统练习更科学、更直观,也更有层次感。2.推拿手法测力平台推拿手法兼有运动学、动力学和生物力学特征,每个手法都有其固定的动作特点及动作要领,包括:速度、频率、持续时间、着力部位和动作幅度等一系列时间、空间要素。在传统教学模式下,学生虽记住了很多理论,却往往不能很好地将这些要素转化为具象的特征。近年来,已有许多研究将生物力学与计算机技术结合,使用手法测力仪探讨了推拿手法的力学特征、运动轨迹[11-12],并通过三维压力曲线、合力轨迹形态等参数,发现了㨰法、一指禅推法、大鱼际揉法等手法常见错误动作的动力学特征。依据这些数据建立手法测力平台,并运用于推拿手法学的教学中,可以使学生在初学阶段以正确的动作形态进行练习,教师也可以对错误动作进行有的放矢的纠正,不仅提高了教学质量,也减少了学生因不合理发力造成的指、掌、腕、肘关节及周围肌肉、韧带等软组织损伤的风险。3.虚拟临床推拿治疗系统同样作为针灸推拿学专业的核心课程,推拿治疗学主要教授以推拿方法对相关疾病进行治疗及预防的知识,是学生从理论学习走向临床实践的重要环节。利用人工智能技术,可以开发虚拟临床推拿治疗系统,将真实的患者病史资料,通过人工智能学习后录入系统形成特定的病例模板,并涉及广泛的推拿治疗的临床问题[13-14]。学生通过该治疗系统,对虚拟病人进行问诊、查体、辅助检查后做出初步诊断,并进而拟出相应的推拿手法选择、操作部位和流程等治疗方案,从而培养学生的临床思维、提高学生临床问题的解决能力,搭建起从理论学习过渡到临床实践的重要桥梁。对于教师来说,该系统可以帮助其有效分析学生对知识的掌握、理解及应用情况,依据学生的表现对后续的课程教学做出相应调整。师生之间通过病例分析的互动交流,可以使学生全面掌握推拿治疗学中重要疾病的诊断、鉴别诊断、辨证分型、常用推拿治疗方法、预防调护以及注意事项等。

三、总结与展望

人工智能为教育行业的发展和提升提供了一次很好的变革,在尚未完全应用于医学课程体系之前,应敏锐的洞察并把握当下的发展趋势,积极应对人工智能时代对医学人才能力要求的转变,积极探索分析现有的医学类高校人才培养模式中的优势和短板,充分利用人工智能时代带来的改变与革新,并依托人工智能技术培养出更符合目前临床需求的专业人才。本文就人工智能可为传统推拿学授课方式带来何种转变进行了分析,旨在对如何更好地构建课程体系提出构想。人工智能影响推拿学教学的关键在于弥补了传统教学模式下,理论与实践存在一定程度脱节的弊端,不仅学生可以高效且正确地练习手法,教师也可以针对不同层次的学生提供不同的帮助,真正做到因材施教。人工智能与教师相辅相成,共同为学生推拿学临床实践能力的提高保驾护航。

作者:韦庆波 赵谦 李守栋 王宇航 吴云川