人工智能+传承模式的刺法灸法学创新人才培养*

张 峰 张博然 王晓彤 黄 畅

刺法灸法学是针灸推拿学专业的必修课,其内容包括针法、灸法和在此基础上出现的各种腧穴特种治疗技术,刺法灸法学是以技能训练和临床应用为特点的学科。传统的教学方法注重理论学习结合技能训练,方法单一,无法培养学生的实践技能、临床思辨和综合能力[1]。北京中医药大学针灸推拿学院在学科建设、教学科研、人才培养等方面取得了令人瞩目的成绩。目前针灸推拿学科为国家重点学科和双一流学科,针灸推拿学专业为国家级和北京市一流专业和特色专业。针灸推拿学教学团队为北京市针灸推拿优秀教学团队。针灸推拿学院的实践教学中心为国家级中医学实验教学示范中心和北京高等学校实验教学示范中心。刺法灸法学是针灸推拿学院刺法灸法教研室的主干课程,凝聚着数位针灸名师的教学实践经验,教研室注重刺法灸法学教学改革建设,创建了“人工智能+传承模式”创新人才培养方式,将传统的刺法灸法学教学模式与现代的人工智能技术相融合,全方位传承北京中医药大学针灸名家刺灸经验,建设刺法灸法名医传承中心,注重学生综合实践能力的提升,将建设经验反哺于教学实践,探索刺法灸法学教学新方法。

人工智能(Artificial intelligence, AI)是以计算机科学为基础,融合医学、心理学、语言学和哲学等多学科交叉的新兴学科。AI技术在机器学习、深度学习、大数据管理等方面发展迅速,通过对信息数据的挖掘和分析,开展关联和预测,运用卷积神经网络,进行图像处理[2]。AI技术为教学模式的改革提供了高效的教学手段和工具,将AI技术融入到刺法灸法学教学实践中,可以对教学模式、教学手段、教学内容、教学方法均进行创新改革,增强学生学习的趣味性,提升教学质量[3]。

名老中医的针灸传承关系着中国针灸人才的培养,挖掘名老中医学术经验是针灸创新发展的前提。针灸学术流派的传承发展不但将针灸经验给予总结,而且对针灸理论的创新发展具有重要的意义[4]。对于名老中医针灸学术经验进行传承,可提升学生针灸技能,增强学生临床实践能力[5,6]。然而在名老中医传承过程中,出现传承内容不清,队伍建设不全,代表性成果较少,缺乏多学科合作等诸多问题[7]。因此,传承名老中医刺灸经验,有效利用和整合资源,注重传承模式创新,对于刺法灸法学课程建设具有重要的意义。

北京中医药大学针灸推拿学院有杨甲三、陆寿康、李学武、耿恩广、何树槐等一批著名的针灸学者。杨甲三教授在临床和教学实践中,独创具有特色的单手进针法,进针方式有空压式、角度压式、捻压式、连续压式,其手法具有准确、少痛、轻巧、快速等特点[8]。陆寿康教授认为白虎摇头针法在深层得气而向外退针时,结合直立针身左右摇针的手法[9]。李学武教授在临床上运用耳针、深刺、透刺、天灸等方法均有独到之处[10]。耿恩广教授根据病情、个体的不同,用不同的方法,如刺入的深浅、是否留针、点刺、梅花针、磁锤、拔罐、火针等[11]。何树槐教授擅长使用浮刺法治疗肌肉、肌腱、关节、神经等疼痛症。因此,传承北京中医药大学名老中医的刺灸经验,可提高学生临床诊疗能力,启迪创新思维,拓宽知识领域。

本文将“人工智能+传承模式”融入到刺法灸法学创新人才培养实践中,运用人工智能数据挖掘技术为方法,以北京中医药大学针灸推拿学院的杨甲三、陆寿康、李学武、耿恩广、何树槐五位名老中医的刺灸经验为基础,全方位渗透到刺法灸法学教学实践中,并探讨实现方式。

1 采用人工智能数据挖掘技术对北京中医药大学针灸名老中医经验进行整理

AI可以拓展人类的数据存储和计算分析能力,与传承模式相结合,可以挖掘名老中医针灸学术思想,为针灸的传承发展贡献力量[12]。随着计算机技术的不断发展,AI数据挖掘技术广泛运用于针灸名家临证经验的整理,常用的方法有Logistic回归分析、关联规则挖掘、决策树算法、聚类分析、人工神经网络、深度学习法等[13]。刺法灸法学教学实践中,将学生分成若干组别,开展针灸名老中医刺灸经验整理工作,线上采用古今医案云平台、中医传承辅助系统软件、中医诊疗大数据智能分析系统等数据挖掘软件对名老中医刺灸经验进行整理,线下通过走访北京中医药大学图书馆和中医药博物馆收集名老中医资料,通过人工智能神经网络按照针法、灸法、罐法、其他针灸方法进行整理。按照名老中医针灸基本资料、影音记录、临证医案、发表论文、出版专著、参加会议的内容进行梳理。整理工作结束后,学生进行分小组汇报成果,教师分别进行点评。

2 运用虚拟仿真技术对名老中医刺灸方法实操练习

虚拟现实(Virtual reality, VR)技术以计算机为平台,通过对图形处理、人机交互、传感、网络传输及人工智能等方式模拟人体多种感知觉综合性应用技术[14]。虚拟仿真实训平台建设是以计算机技术为主,综合三维图形技术、多媒体技术、仿真技术、显示技术、伺服技术等最新技术,产生一个逼真的三维视觉、触觉、嗅觉等多种感官体验的虚拟实训平台,学生可在此虚拟实训平台进行操作。北京中医药大学针灸推拿学院虚拟仿真项目为国家和北京市虚拟仿真实验教学项目。通过触动模拟针具,将针刺入,通过穿戴虚拟现实眼镜,进入针刺虚拟实训平台,观察针尖刺破皮肤后,进入肌肉层,与其相关的血管、神经、骨骼、内脏等解剖结构,呈现不同的进针角度和深度所到达的不同的解剖结构[15]。通过针刺虚拟实训平台可对针刺基本手法、针刺辅助手法、针刺补泻手法、古典刺法等常见刺法进行模拟,系统通过采集手法动作,对学生操作进行评分。教师将针灸名老中医刺灸经验手稿和影音资料进行整理,录制刺灸操作视频,采用人工智能卷积神经网络对视频进行处理,再将视频录入虚拟实训平台,学生根据教师上传的视频进行模拟操作名老中医的刺灸法,学习结束后,可参加系统的考核。

3 对名老中医刺灸经验进行临床验证

通过计算机自然语言处理技术对针灸名老中医临证医案进行分析提取,采用频数分析、关联规则分析、聚类分析等人工智能数据挖掘技术筛选出疗效确切的优势病种,将学生进行分组,每组学生选择1个疾病,并对其刺灸法进行研究。北京中医药大学东直门医院、北京中医药大学东方医院、北京中医药大学第三附属医院开展教学合作,学生将名老中医的刺灸经验在临床进行验证,参加临床试验的受试者需要充分了解临床研究内容,并且签署知情同意书,填写病例报告表(Case Report Form, CRF), 学生对受试者进行针灸治疗,并对疗效进行评价。

4 建设北京中医药大学刺法灸法名医传承中心

对于针灸名老中医的传承人进行梳理,每位传承人将担任学生小组的负责人,学生以跟师的方式参加刺法灸法名医传承中心的活动,刺法灸法名医传承中心开展与北京社区医院的交流合作,建设北京中医药大学刺法灸法名医传承中心信息化平台,在针灸推拿学院网站设置学习专栏。

5 以古典针法白虎摇头为例 进行人工智能+传承模式实践

“白虎摇头”属于古典针法中飞经走气四法之一,在《金针赋》中列为“飞经走气”第二法,即“白虎摇头,似手摇铃,退方进圆,兼之左右,摇而振之”, “白虎摇头”以行气为主,兼能泻实,有清热泻火、祛风化痰等作用。学生自由组建小组进行人工智能+传承模式探索实践研究,采用线上结合线下的方式对针灸名老中医有关“白虎摇头”论述进行收集,通过人工智能数据挖掘技术对收集的资料进行整理。文献显示,陆寿康教授认为“白虎摇头”在深层得气而向外退针时,结合直立针身左右摇针的手法,并根据文字论述和收集的影音资料邀请刺法灸法教研室青年教师对“白虎摇头”手法进行演示,并拍摄视频,上传针刺虚拟实训平台,学生采用虚拟现实技术对“白虎摇头”手法进行练习,考核合格后,将“白虎摇头”手法主治疾病在临床验证,形成完整的治疗方案。对名老中医陆寿康教授的针灸经验进行传承人梳理,聘请其传承人作为学生小组的指导教师,共同开展刺法灸法名医传承中心建设,和北京社区医院展开交流合作,在北京中医药大学针灸推拿学院官网进行信息化平台建设。

6 讨论

刺法灸法学是连接针灸基础与针灸临床的一门桥梁课程,深化其教学改革,培养传承精华,守正创新的刺法灸法学人才具有重要的意义。国内学者积极探索刺法灸法学创新改革模式,将多种教学方法运用于课程建设中。一项研究基于蓝墨云班课分析和探讨传统课堂与在线学习相结合的线上线下混合式教学模式在刺法灸法学课程中的运用[16]。另外一项研究将课程思政元素融入到BOPPPS教学模式在刺法灸法学教学中的改革实践[17]。有研究强调同伴教学法运用于刺法灸法学课程中,可以增强学生自主和合作学习的意识[18]。以上教学法为刺法灸法学创新教学改革提供了参考。

6.1 采用人工智能+传承模式的教学法具有鲜明的优势本研究将“人工智能”和“传承模式”融入到刺法灸法学教学实践中,在传统教学法注重理论和操作的基础上,以北京中医药大学针灸推拿学院名老中医刺灸经验为切入点,结合人工智能数据挖掘技术对资料进行整理,促使学生在学习刺法灸法学常规课程以外,学习名老中医刺灸技术,并采用针灸虚拟仿真实训平台对刺灸技术进行练习,在临床实践中验证疗效,建设针灸推拿学院刺法灸法传承中心。“人工智能+传承模式”教学法将传承和创新深度融合,具有鲜明的教学特色。

6.2 人工智能+传承模式教学法的展望“人工智能+传承模式”教学法丰富刺法灸法学课程内容,有助于交叉学科人才培养,但是在运用过程中也存在一定的局限性,学生在人工智能领域了解不足,使用数据挖掘技术不够熟练;名老中医刺灸经验临床验证环节,学生临床研究能力不足;刺法灸法传承中心建设所需时间较多等诸多问题。教师在人才培养方面,应该注重多学科交叉融合,全面提升学生创新能力。北京中医药大学针灸推拿学院精品课程与北京理工大学展开合作交流,开展跨校课程共建,鼓励学生参与交叉课程学习。教师应培养学生探求科学真理,勇攀科研高峰,将科研与临床紧密结合。北京中医药大学针灸推拿学院开展“针道青创”活动,鼓励学生参与教师科研团队,提升临床研究能力。刺法灸法传承中心建设,开展丰富的诊疗活动,促使学生全面提高临床实践能力。“人工智能+传承模式”教学法,以学生为中心,突破传统的教学模式,鼓励学生将所学的知识运用于临床,在未来的探索实践中,将“传承模式”全方位融入到刺法灸法学教学中,将针灸名老中医学术经验穿插在课程教学中,将人工智能、虚拟仿真、大数据等融入到学生探索学习中,借助现代科学技术提升学生学习兴趣,培养传承创新的能力,促进交叉学科人才培养进程。

7 小结

综上所述,将“人工智能+传承模式”运用于刺法灸法学创新人才培养方面具有重要的价值,实现“传承能力强,创新效能优”的培养目标,为刺法灸法学课程改革建设和创新人才培养奠定基础。