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“健康中国”战略是国家战略的核心支柱,而卓越医学人才则是实现这一宏伟目标的关键引擎。当前,全球医学科技革命浪潮汹涌,人工智能、大数据、精准医疗等前沿技术正重塑着医疗实践与教育生态。《“健康中国2030”规划纲要》明确提出,要“创新医学人才培养模式,加强医教协同”。《国务院办公厅关于加快医学教育创新发展的指导意见》(国办发〔2020〕34号)更是指出要“深化新医科建设”,“着力加强医学学科建设,推进医学与多学科深度交叉融合”,“强化医学生职业素养教育”。培养兼具精湛临床技能、前沿科研思维、深厚人文情怀与广阔国际视野的新时代卓越医学人才,不仅是提升医疗卫生服务质量、应对复杂疾病挑战的迫切需求,更是服务国家战略、保障人民健康、引领医学未来的根本保障。人工智能作为引领新一轮科技革命的核心驱动力,正为破解医学教育痛点、重塑卓越人才培养范式提供前所未有的创新路径。
人工智能技术赋能:重塑医学教育底层逻辑
随着人工智能驱动现代精准医学教育的普及,改变了未来的卓越医学人才培养模式。从个性化学习的维度看,人工智能能根据临床医学生认知结构、知识特点、认知行为以及相关的各种行为数据来建立个性化的动态知识图谱,该图谱可以打破传统的医学教科书的固定逻辑关系,把如生理学、病理学、解剖学、病理生理学、诊断学和影像学等知识以串和并的方式结合起来,形成以疾病为中心,由疾病逐个累加的一张立体的知识学习网络,如在心血管外科领域主动脉夹层这一病种下,系统能够建立起定义、流行病学知识、主动脉CTA影像解析、血流动力学模型、外科手术方案、术中术后处理及疾病诊治规范和指南等多种关联起来的知识图谱帮助医学生建立疾病为中心的跨领域联系思维框架,节省医学生对理论知识与临床病例知识转化学习时间;在临床技能训练上,VR/AR技术革新了过去以PPT或模型为主的教学模式,为医学生构建了围绕疾病而展开的沉浸式的场景训练模式。比如通过VR构建的手术模拟室里,运用VR平台所提供的手术模拟,用以练习胸腔镜、腹腔镜等虚拟微创仪器设备,利用VR平台直接生成虚拟3D解剖学结构,并进行对应的组织结构展示,还可以通过不同术式或操作动作实时反溃。AR技术又上新台阶了,可以把患者影像在平台上实时显示出来;把某几个具体步骤形成建模立体化出来供医学生理解手术的操作空间布局和操作本身,可以使医学生得到充分的感知力和空间想象力,这样的训练,可以获得真实场景下立体的、可视觉化的空间感、方向感等真实的学习场景体验。因此能够更好更快地积累大量的实操经验,让医学生的操作更加扎实。整个体系还专门设有知识技能训练模块,并通过模块内部嵌入信息化系统记录、跟踪学员的学习过程,发现其薄弱的知识点和操作上的错误,在每次练习后给予即时的反馈,并提出具体的改进意见,从而形成一种“学习—评价—反馈—再学习”的闭环模式。而相比传统的医学生教育模式,接受过这种智能化的培训的学生,在诸如:将基础知识应用于实践的能力、临床操作技能和临床决策力等方面均体现出明显的高于一般医学生的水平。同时全新的以学生为中心的智能化培训模式充分发挥了学生个性化学习的优势,借助新技术的支持实现了效率、质量双腾飞,“新医科”一流人才培育路更近了一步。
利用大数据互联的临床决策训练。使用人工智能技术(DeepSeek、ChatGPT等)为引擎,将集纳全世界海量、真实的临床病案数据的平台制作成了云端,使其在真实的数据基础上汇集了一个规模庞大的,真正的临床病案资源库,成为未来医学教育的重要推动力。这些平台不仅仅有大量的真实病例供医学生查阅,在此平台上进行相关学习。而且打破学科壁垒,让医学生真正接触到了跨学科的知识融合在一起的学习方式,打造个性化的沉浸式学习场景,医学生根据自己的学习进程、知识结构以及专业发展方向来进行自己的知识梳理,构建能力模块、进行实践锻炼以及不断打磨自我,从而提升自己整体的能力。作为目前这些平台的核心价值就是:一是学生在一个基于真病例、近似的临场感的虚拟场景下实现对时间和空间的自由穿行,并且能够在这样的过程中把碎片化散落的知识进行有机融合,使自己动手做的实践操作以及通过这种方式锻炼自身作出正确临床判断的能力得到锻炼和磨练;二是针对学情开展专项的诊断操作练习,并通过设计采用情景化的问卷测试来模拟临场情况,给学生仿真度较高的临场体验,在此基础上再将计算机的精确性强项发挥出来,进行定制化综合训练,如此让学生可以针对不同的学习诉求呈现不同的操作试题,同时也可以以这样一个靶向化的方式提供学生需要的答案,既有利于高效检测学生的基础知识与操作技能情况,又能在操练过程中锤炼其化知识为实践的本领、梳理性临床思维、处理突发事件的能力。在训练期间需要学生迅速反应模块内的动态信息,分析病情演变、制订干预方案、实施有效医患沟通及完成相应的临床操作,最后平台会立刻出一个详细的过程评估报告,对学生的知识转化能力、临床思维能力、决策能力和沟通能力、操作能力等各个环节进行综合评价,并对其表现过程当中的亮点与不足进行指正并且给出针对性的建议。此份由人工智能算法计算得出,基于真实数据的全新的训练方式极大地提高了医学生的临床思维能力和实践处理能力,促进其成为“新医科”所需要的卓越医学人才。
人工智能驱动临床科研融合:锻造“临床科学家”新质能力
弥合临床与科研的鸿沟:基于临床问题的科研孵化是培养拔尖医学人才面临的重要课题。通过打造“床旁发现实验室探索数据平台转化”闭环链路,推动人工智能在医学中从诊疗到诊断到发现的研究进步,打通临床应用和基础研究,成为当前医学人才培养的重要方式。培育出一位优秀医学生,一方面需要他能在临床一线发现问题、分析问题、验证问题,更重要的是在观察中能提炼出有科研价值的问题。因此,人工智能加持下医学教育培养的目的不只是开阔视野,还要练就两手本事——既能提高临床实践技能又能锻炼科研思维,同时还能锻炼搭建平台、获取资源的能力。临床案例驱动导师协同:依托平台匹配专家导师,医学生根据所在医院培训系统安排参与到各科室轮转过程中,医学生在某一疾病、特殊人群或者危重病例诊治过程中产生关于该类疾病的诊断、治疗等方面的理论与经验认知不清等需要解决的问题,对接到线上相应领域的专家导师团队,在与领域内的权威专家一同探讨深入交流的过程中形成有关案例的学习成果,同时提高医学生自我求知热情,协助培养医学生与顶级专家的学术沟通能力、开扩学术视野、启迪创新思维以及知识传播的技能。快速验证科研假设,及时得到反馈:对于医学生提出的非诊疗性的临床问题,借助人工智能快速整合最前沿的实验理念和技术方法生成研究假设及验证路径,再利用相关线上模拟实验与论证工具,学生和老师能辨别其研究路径和方法,并将其予以甄别、优化和调整后加以应用,在很短时间内就可以完成非诊疗性实验的验证。通过人工智能的数据辅助下,大幅缩减科研验证周期,且医学生的科研能力的成长曲线也在大幅度被压缩。人工智能辅助的创新方法论:基于医学的发展现状,人工智能的应用使得医学教育与科研范式发生改变,能够充分调动医学生学习临床研究的积极性,有效提高医学生的医学研究效率和质量,通过使用人工智能平台对目标文献进行深层次的挖掘,可以快速找到有价值的医学文献来指导自身的临床和基础研究工作,并且通过此种深度文献挖掘的方式还可以锻炼医学生自身的文献阅读能力和思考能力,在此基础上医学生会迸发出自己特有的思维方式,让自己的医学科研想法体现出前瞻性以及创新性。自动化的科研设计:实验设计是优秀医学人才培养的关键所在,而人工智能的出现让实验设计变得简单化。前期先确定好研究方向,接下来就可以把实验的具体细节全都交给平台,只要按照系统给出的方案去试验就好,包括所用的实验试剂、步骤流程、动物模型的设计、经费预算、重难点部分、统计学方法、伦理审查等。平台自动生成研发方案的步骤可以很大程度地减少以前人工做实验设计时的时间和人力成本投入,无疑可以让医学生节省大量的时间和精力。平台不仅能有效提供设计方案,还能将整个科研设计系统形成一套科研方式方法去解决现有研究存在的问题,充分利用人力和资源来增加实验效率,智能化高效流程使学生的科研能力更加全面并且提高医生的专业水平。
人工智能赋能的伦理人文培育:守护“医学温度”与塑造全球责任。
医学人文教育深度融合。医学人文教育是医学教育的灵魂,医学教育的人文属性愈发体现在智能辅助下开展的临床和科研过程中。利用AI的整合功能把课程化为一个个的模块,学生一边学习医学知识、锻炼自身的临床能力和科研能力,另一边不断涵养自身的医学伦理、人文素质、医患沟通、心理健康,同步塑造,水乳交融。沉浸式伦理决策锻炼:智能平台按需调取海量真实病案,结合复杂伦理情景、医患沟通难点、知情同意争议点、法律边界等问题,创设虚拟综合情境。医学学生置身于虚拟情境之中,在不断的多角色、多视角调动之下深入故事体悟,在不同的视角下充分体会决择的重要意义。启迪式教育强化了学生的角色意识,强化了学生快速进入角色,果断地进行判断与决策,严格遵守伦理准则并传承医学人文精神的能力。跨学科人文熔炉:AI教育教学积极提倡把临床科研训练和医学哲学、医学社会学、医学心理学、医事法学等人文学科结合起来,培养老一辈知识渊博、功底扎实、科研能力强,品德高尚的医学专家型人才。人工智能开拓了人类认识世界的窗口,扩展了人类使命的空间;集聚全球的信息和知识,人工智能助力自然和人文社会科学的发展;新医科培养的优秀的医学人必须要有以天下为己任、守护人类健康的使命担当。破除虚拟无国界合作,AI平台构建了跨国医学机构智能连接通道,实现了AI辅助跨国联合科研和人才培养,医学生可以通过AI链接世界顶级医学和公共卫生机构;让医学生之间可以跨越国界共同开展医学、公共卫生科学研究,开阔世界视野。借助于互联网构建的人类共享的全球健康数据共享平台,AI对全球的健康数据进行收集、整合、分析,将各国各地区的医学生聚集在一起,通过注重共同的健康问题的研究和探讨加速推动人类医学的进步,共同致力于促进医疗的公平与可及。
目前,在人工智能变革医学教育的时代下,打造既有深厚的专业临床功底,又掌握过硬的技术技能,同时还具有精良的科研素质、高尚的医德素养和宽广的国际视野以及强烈的社会责任感的最优秀的人才成为根本任务与主要挑战。此后,人工智能不断拓展探索更广阔、更深层次的发展方向,依靠科技力量与世界联手,以更大力度、更广深度为培养更多的科技型人才添砖加瓦,为人类的健康作供重要贡献。
(作者:南华大学衡阳医学院附属第一医院 刘佳 雷正文)