中医硕士研究生学科交叉课程的探索

白春清

（湖北中医药大学信息工程学院，湖北 武汉 430065）

中医学发展离不开现代学科的渗透。为中医硕士研究生开设学科交叉课程，培养新生力量，可推动学科渗透。经过近20年的探索，湖北中医药大学将中医硕士研究生的计算机课程发展为学科交叉课程。

湖北中医药大学硕士研究生计算机课程始于1988年，至2001年，先后讲授过BASIC程序设计、Windows 9x、Office、IE、SPSS、PhotoShop、Flash 入门，教学目的是让学生接触和分享新科技，跟上科技发展的步伐，此期间曾尝试将1980年中前期研制的中医诊疗软件引入教学。2002年开始，教学目标转向学科渗透，教学内容是用高级程序语言设计中医辨证组方软件，至2010年，先后讲授过Delphi程序设计（含Delphi访问VFP的DBF表）和VFP数据库程序设计，目的是培养学生学科渗透的思路和基本能力。

经过20年的探索和实践，我们深切认识到，中医硕士研究生的计算机课程教学内容应以学科渗透为目标，否则就失去了开设本课程的意义；然而，以学科渗透为目标的教学存在很高的难度。造成高难度的原因主要有三点：第一，几乎所有的中医硕士生导师在科研和临床中，未涉及计算机科学向中医学的渗透，对学生没有程序设计方面的要求，学生没有学习动力。第二，学科渗透离不开程序设计，在得不到导师配合的情况下，计算机课程中既要教会学生设计较复杂的程序，又要让学生掌握程序设计应用于中医科研和临床的思路和方法，否则，学生不知学有何用。当两方面的内容都需要在本课程中完成时，学时又远远不够。第三，中医教材和教学一直使用自然语言叙述，而不善于使用符号、公式和形式化描述，如此背景导致中医硕士生难以学习和掌握程序设计语言，更难适应程序设计的思路。20多年来，虽经3次更换程序设计语言，多次调整和重组教学内容，不断改进教学方法和手段，但收效甚微，高级语言程序设计成了一道迈不过去的坎。

针对上述原因，2011年，我们对教学内容作了调整，主要是化解上述第二和第三点原因造成的问题，降低程序设计难度、力求用简单的工具解决复杂的问题，压缩程序设计所需学时数。具体办法是将VFP数据库程序设计更换为Excel“程序设计”，用Excel公式和函数实现高级语言程序设计的常用功能。调整后的教学内容主要由三部分构成：数学基础知识和数理逻辑辨证模型、Excel“程序设计”、设定诊断权值，共72学时。

1 数学基础知识和数理逻辑辨证模型

该部分内容围绕数理逻辑模型介绍相关数学基础知识以及计算机科学向中医学渗透的基本思路和方法，在计算机科学与中医学之间起纽带作用。

1.1 目的要求 ①了解：中医诊疗系统的发展历程，中医辨证数学模型和知识表达方法。②熟悉：数理逻辑辨证模型和“加权求和、浮动阈值”辨证模型。③掌握：集合论、数理逻辑、模糊数学的基础知识，以及向中医学渗透、建立原创型数学模型的思路和基本方法。

1.2 教学内容概要

1.2.1 中医诊疗系统的发展历程与评述 该部分介绍1978年以来中医诊疗系统发展的历程［1］、参研人员来自的专业领域、已研制的180多个诊疗系统所涉及的疾病病种、使用的程序语言，简要评述产生式规则和推理树、传统统计学方法、贝叶斯网络、人工神经网络、结构方程、基于案例推理、“加权求和、浮动阈值”、数理逻辑等10多种用于描述中医辨证的数学模型和知识表达方法［2］。使学生全面了解计算机科学技术向中医学渗透的历程和内容，避免以后的低水平重复，达到承前启后的目的。

1.2.2 数学基础知识 如果专门研究辨证论治数学模型，将需要大量的数学知识，然而作为一门计算机课程，本课程以“够用”为原则，只讲授集合、数理逻辑、模糊数学的部分基础知识。①集合的概念已渗透到了科学技术的各个方面，并成为现代数学各分支的共同基础，是不可缺少的数学工具和表达语言。中医临床症状、辨证要素、药名、功效等内容都可用集合描述。这部分内容主要包括集合的概念和表示法、子集与幂集、集合的并交差运算、集合的基数。②数理逻辑是研究推理的一种理论，它的特点是用数学上形式化的方法来研究形式逻辑中的推理规律，利用计算的方法来代替人们思维中的逻辑推理过程，可以把推理过程像数学一样利用公式来进行计算，从而得出正确的结论。数理逻辑可用于描述中医辨证论治推理过程。这部分内容主要包括命题逻辑中的命题与联结词、公式与解释，谓词逻辑中的谓词与量词、公式与解释。③模糊数学可以把人类的语言和思维过程提炼成数学模型，使人类语言数量化、形式化。模糊数学可用于描述中医辨证“可以定性，难于定量”的不精确思维。这部分内容主要包括模糊子集的概念和表示法，模糊集的运算，λ-截集，隶属函数。

1.2.3 加权数理逻辑模型 加权数理逻辑模型是将“加权求和、浮动阈值”模型与“数理逻辑”模型合并演变得来的，是专用于辨证论治的原创模型［3-4］。该部分从以下两个角度详细讲述加权数理逻辑模型。

第一，作为中医学独特理论体系基本特点之一的辨证论治属半结构化决策，有一定的规律可循。几乎每一证型都由几种病性、病位、病因（统称证候要素）所构成，并会表现出若干方面的症状。一个证型的各症状之间都存在着某种联系，这些联系可以运用中医基础理论的五行相乘、相侮、母子相及、气血津液的生成与输布、脏腑功能、经络的分布和走向等知识进行解释。通过这些联系，一个证型的所有症状构成一个症状链条，链条上的症状又可按照人体部位、形体体征、寒热、饮食、情志、疼痛及性质、不适感、二便、舌脉等分类为若干个方面或部分。

第二，逻辑运算模型是建立在归纳与演绎法（辨证思维方法之一）的基础上，其主导思想是将某个证型的可见症按照诊断作用划分为若干类（若干方面或部分），并在分类的基础上制定诊断标准。为了体现同一个症状具有多方面的诊断价值，同一个症状可同时出现在多个类中。在实际应用中，同一证型的症状分类标准可能不唯一，原则上，分类和诊断标准制定得越详细越好。

该部分需结合若干个病种的诊断标准［5-7］讲述和学习。通过学习，使学生掌握学科渗透的基本思路和方法。

2 Excel“程序设计”

Excel不是程序设计语言，本无程序设计之说，此处所谓的“程序设计”是指用一系列Excel公式实现其他高级语言程序的功能，其中不使用宏和VBA。

其实，Excel具备程序三种基本结构（顺序、分支、循环）的功能：①Excel的自动重新计算可实现单重循环功能，SUM、AVERAGE、SUMSQ等区域计算函数都含有循环功能；②Excel的IF函数可实现简短的分支功能，SUMIF、COUNTIF、FIND、SEARCH、HLOOKUP、VLOOKUP 等函数都含有循环和分支（或条件）功能；③Excel的公式序列可实现顺序功能。此外，INDEX函数可实现数组功能，工作表可实现关系数据库表的功能，工作表还可用作输入/输出界面，并且Excel的函数比其他高级语言更丰富。所有这一切可使Excel具备简单的程序设计功能，可用Excel代替其他高级语言完成基于“数理逻辑模型”的“程序设计”，从而使本课程绕过高级语言程序设计这道障碍。

2.1 目的要求①了解：通过Excel“程序设计”的方法和步骤了解其他高级语言程序设计的一般方法和步骤。②熟悉：Excel基本操作和常用函数，尤其是IF和HLOOKUP函数。③掌握：依据“数理逻辑模型”，使用Excel设计“程序”的思路和技巧。

2.2 教学内容概要 该部分结合中风病辨证诊断标准［5］，重点讲述Excel“程序设计”的思路和技巧。教学内容主要包括6个部分：①设计输入患者症状和输出病历的界面；②生成患者症状描述文本，显示在病历界面中；③根据患者症状辨证候要素风、火热、痰、血瘀、气虚等；④按照中风病诊断标准［8］，根据中风5主证和6次症，结合起病、诱因、先兆症状、年龄，并引用王氏在中风病诊断标准研究中建立的中风病综合判断式［9］，辨中风病是否成立；⑤根据《中医内科学》教材（中国中医药出版社，2003年出版）并参照《证素辨证学》（朱文锋著，人民卫生出版社，2008年出版），用证候要素组合成“风痰入络”、“风阳上扰”、“阴虚风动”等10个证名以及临床常见的复合证（例如肝肾亏虚兼痰热腑实）；⑥根据辨病和辨证结果选定治法、基础方，随症加减，形成最终方药。

由于篇幅所限，该部分详细内容另文阐述［10］。

3 设定诊断权值

本部分仍以中风病作为案例。教学方式以案例讨论、文献分析、操作实践为主。学生划分为若干组，每组人数应符合Delphi法的要求。为了全面掌握Delphi法，每位学生既充当项目组的角色，也充当咨询专家的角色。

3.1 目的要求 ①了解：传统统计方法在设定诊断权值研究中的应用概况及局限性。②熟悉：用SPSS计算肯德尔和谐系数、克朗巴赫系数。③掌握：Delphi法的公式及应用步骤、肯德尔和谐系数的公式及应用、克朗巴赫系数的公式及应用以及用于计算这些公式的Excel函数。

3.2 教学内容概要 设定诊断权值主要是设定症状对证候要素或证型的诊断权值，惯称症状评分，例如中风病、头风病等辨证诊断标准［5-7］中的分数。

由于统计学课程在很多专业早已开设，统计方法已得到广泛应用，已为很多科研工作者所熟悉，所以在设定诊断权值的研究中，大部分研究人员使用了统计方法。自1979年第一个中医诊疗系统问世至今，已使用过的统计方法主要是：①用多元线性回归分析（尤其是逐步回归分析）建立回归方程或用多元判别分析（尤其是逐步判别分析）建立判别函数，方程或函数中症状的系数可用作症状的诊断权值；②用主成分分析或因子分析（探索性因子分析和验证性因子分析，主要是验证性因子分析）建立证型（或证候要素）与症状之间的关系式，关系式中的因子载荷系数（症状的系数）可用作症状的诊断权值；③用ROC曲线，设定证型或证候要素的诊断阈值。

然而，由于中医学独特的理论体系以及辨证论治不符合传统统计方法的条件，更由于中医术语尤其是临床病历书写的症状术语不够规范，部分医者有自己的习惯用语，有时还有一定的灵活性或随意性，甚至同一医者在不同病历中对同一症状用语有时也不完全相同，加之各医者之间认识和理解上的差异，故很难收集到符合要求和整理出保持原意的大样本规范病历，所以在设定诊断权值时，不能过多依赖统计方法；又由于经验在中医临床上发挥着重要作用，所以设定诊断权值应以经验评分为主，以病历和文献资料统计为辅。

1980年代初，经验评分开始用于中医诊疗系统的症状评分，当时是由专家本人评分，代表的是专家个人的经验。1990年代末，Delphi法开始用于症状诊断权值的设定（症状评分），综合的是多位专家的经验。随后的10多年，Delphi法在症状诊断权值和辨证量表的研究中得到了广泛应用。

在运用Delphi法的过程中，可使用肯德尔和谐系数测量多位专家评分之间的一致性程度，用克朗巴赫系数测量一个证型或证候要素所涉及症状的一致性程度。这些计算和测试，都可用Excel常用公式完成，也可用SPSS完成。

本部分的案例以中风病辨证标准［5，8，11］和围绕此标准的研究论文、结合《证素辨证学》和《中医内科学》教材作为编制咨询问卷的主要参考文献。为了适当引导和避免学生的思路过于离散，在编制第一轮咨询问卷时，各小组统一将证候要素初设为心神、心、脾、肝、肾、经络、火热、痰、湿、气滞、闭、血瘀、气虚、血虚、阴虚、阳虚、亡阴、亡阳、阳亢、动风。

Delphi法、肯德尔和谐系数和克朗巴赫系数的计算，比较容易理解和掌握，很多文献都对其作了详细阐述，并列举有完整案例。本文不再对其展开叙述。

4 结 语

自2011年将VFP数据库程序设计更换为Excel“程序设计”以来，教学效果发生了显著变化，学生由被动理解变为主动思考，由被迫学变为超前发挥，部分同学在完成课后作业时感受到了很大的成就感。通过学习，学生对计算机科学技术向中医学渗透的基本思路和方法，既有了理性认识，也有了感性认识，部分同学甚至还有了独特见解。

然而，由于几乎所有的中医硕士生导师在科研和临床中，未涉及计算机科学向中医学的渗透，对学生无此内容需求，所以学生在本课程考试结束后，很少再继续学习和思考。如此现状，课堂教学的目的虽可达到，但学科渗透的目标却路途漫长。如何破解学而不用的困境，尚需继续探索。

［1］白春清.中医专家系统三十年［J］.医学信息，2011，24（2）：550-552.

［2］白春清.中医辨证数学模型和方法评述［J］.湖北中医药大学学报，2011，13（3）：73-75.

［3］白春清，邹小娟，吴建红.辨证数理模型改进及应用［J］.辽宁中医药大学学报，2012，8，14（8）：23-25.

［4］白春清，吴建红，邹小娟.中医辨证形式化描述初探［J］.中国中医基础医学杂志，2013，19（1）：97-100.

［5］国家中医药管理局脑病急症科研组.中风病辨证诊断标准（试行）［J］.北京中医药大学学报，1994，17（3）：64-66.

［6］国家中医药管理局脑病急症科研协作组.头风病证候诊断标准［J］.北京中医药大学学报，1997，20（4）：48-49.

［7］田金洲，韩明向，涂晋文，等.血管性痴呆的诊断、辨证及疗效判定标准［J］.北京中医药大学学报，2000，23（5）：16-24.

［8］国家中医药管理局脑病急症协作组.中风病诊断与疗效评定标准（试行）［J］.北京中医药大学学报，1996，19（1）：55-56.

［9］王顺道，司志国，黄宜兴，等.中风病诊断标准的研究［A］.国家中医药管理局脑病急症协作组.全国急症学术大会论文专辑［C］.北京：北京中医药大学学报编辑部，1996：56-58.

［10］白春清.用Excel设计中医诊疗软件的思路和技巧［J］.电脑编程技巧与维护，2015（11）：23-25.

［11］中华全国中医学会内科学会.中风病中医诊断、疗效评定标准［J］.中国医药学报，1986，1（2）：56-57.