摘要:隨著中國(guó)信息技術(shù)飛速的發(fā)展,云計(jì)算、AI、5G等創(chuàng)新技術(shù)被更多地運(yùn)用到教育手段變革、教育資源共享之中。阿里云提出的“飛天加速計(jì)劃”也在后疫情時(shí)代,通過(guò)云力量幫助中國(guó)高校培養(yǎng)新一批創(chuàng)新人才。
隨著新冠疫情在全球的反復(fù),人們對(duì)健康的重要性有了更多體會(huì),在日常生活中也更關(guān)注疾病的預(yù)防。要想做到疾病的早發(fā)現(xiàn)、早診斷、早治療并不容易,鐘南山院士曾表示,關(guān)鍵是醫(yī)學(xué)體系要進(jìn)行創(chuàng)新,尤其是交叉學(xué)科領(lǐng)域的創(chuàng)新。
在醫(yī)學(xué)上,學(xué)科交叉并不是新鮮事兒。人類(lèi)需要征服多種疑難雜癥,就必須要從記錄著人類(lèi)生命奧秘的海量數(shù)據(jù)中提取隱藏的關(guān)鍵信息,而這僅靠生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的專(zhuān)家是無(wú)法完成的,必須引進(jìn)既有醫(yī)學(xué)背景又兼通計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)的人才。但遺憾的是,同時(shí)符合這些要求的人才十分稀缺。
近年來(lái),隨著大數(shù)據(jù)、人工智能等新一代信息技術(shù)的高速發(fā)展,醫(yī)療管理和公共衛(wèi)生領(lǐng)域進(jìn)一步因科技賦能,教育部“六卓越一拔尖”人才計(jì)劃也正式提出“新醫(yī)科”的概念。加上后疫情時(shí)代背景,關(guān)于“新醫(yī)科”建設(shè)的思考更成為現(xiàn)代醫(yī)學(xué)教育關(guān)注的重點(diǎn)。
北京中醫(yī)藥大學(xué)管理學(xué)院副教授郭鳳英從事的便是新醫(yī)科領(lǐng)域的教育教學(xué)工作。在她看來(lái),培養(yǎng)復(fù)合型人才,彌補(bǔ)醫(yī)療領(lǐng)域巨大的人才缺口,是探索新醫(yī)科教育模式與發(fā)展面臨的首要問(wèn)題。而為國(guó)家培養(yǎng)中醫(yī)藥信息化與醫(yī)療大數(shù)據(jù)分析的交叉復(fù)合型人才,正是郭老師教育教學(xué)的首要目標(biāo)。
順應(yīng)新醫(yī)科發(fā)展?建設(shè)醫(yī)學(xué)數(shù)據(jù)分析類(lèi)課程
新醫(yī)科之“新”在于不以單獨(dú)一個(gè)學(xué)科為依托,而是整合了人工智能、大數(shù)據(jù)等現(xiàn)代化新技術(shù)手段,主要特點(diǎn)為學(xué)科間的交叉融合。郭鳳英2007年進(jìn)入北京中醫(yī)藥大學(xué)任教,主要研究方向是中醫(yī)藥、大數(shù)據(jù)以及中藥信息化等交叉學(xué)科。
值得一提的是,郭老師自身的學(xué)習(xí)經(jīng)歷并不完全涵蓋醫(yī)學(xué)學(xué)科,而是以計(jì)算機(jī)應(yīng)用專(zhuān)業(yè)為主。要培養(yǎng)新醫(yī)科復(fù)合型人才,首先要讓自己成為一名復(fù)合型人才。到北京中醫(yī)藥大學(xué)任教后,郭老師通過(guò)參加學(xué)校舉辦的“西學(xué)中”中醫(yī)理論師資培訓(xùn)班,系統(tǒng)學(xué)習(xí)了中醫(yī)專(zhuān)業(yè)課程體系中的全部課程,開(kāi)始向交叉學(xué)科發(fā)展。
郭老師的經(jīng)歷讓她親身體會(huì)到復(fù)合型人才的難能可貴,培養(yǎng)一個(gè)既懂大數(shù)據(jù)人工智能技術(shù)、又懂醫(yī)療衛(wèi)生領(lǐng)域的復(fù)合型人才需要時(shí)間和資源的支持。但社會(huì)的需求是急迫的,新冠肆虐全球的當(dāng)下,通過(guò)大數(shù)據(jù)、人工智能等手段輔助新冠肺炎的診斷預(yù)測(cè)已是國(guó)內(nèi)新醫(yī)科專(zhuān)家正在做的事情。
另一方面,大數(shù)據(jù)、人工智能等新興專(zhuān)業(yè)近幾年才慢慢在國(guó)內(nèi)各高校設(shè)立申辦,真正布局新醫(yī)科專(zhuān)業(yè)建設(shè)的高校更是寥寥無(wú)幾。
北京中醫(yī)藥大學(xué)的大數(shù)據(jù)管理與應(yīng)用專(zhuān)業(yè)從2020年才開(kāi)始招生。但后因新冠疫情影響,只能老師線(xiàn)上教學(xué)、學(xué)生居家上課,沒(méi)有線(xiàn)下面對(duì)面的實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)境,學(xué)生家里的計(jì)算機(jī)設(shè)備、開(kāi)發(fā)環(huán)境也很難達(dá)到教學(xué)的要求。
郭老師說(shuō),在當(dāng)時(shí)艱難的條件下,學(xué)校恰好下發(fā)了教育部產(chǎn)學(xué)合作協(xié)同育人項(xiàng)目的介紹,也讓她注意到了阿里云“飛天加速計(jì)劃”,該計(jì)劃能夠?yàn)閹熒诰€(xiàn)做實(shí)驗(yàn)提供虛擬的實(shí)驗(yàn)環(huán)境和豐富的實(shí)驗(yàn)資源,并且對(duì)學(xué)校的支持力度也很大。
在對(duì)阿里云“飛天加速計(jì)劃”以往的校企合作案例進(jìn)一步了解后,郭老師覺(jué)得阿里云正是幫助自己提升教學(xué)效果的最佳平臺(tái),隨即展開(kāi)了與阿里云的合作。郭老師使用阿里云的云平臺(tái)和數(shù)據(jù)案例資源,結(jié)合醫(yī)療領(lǐng)域設(shè)計(jì)了適合學(xué)生學(xué)習(xí)的學(xué)科交叉課程,讓學(xué)生學(xué)會(huì)解決醫(yī)療領(lǐng)域中的數(shù)據(jù)分析問(wèn)題,明確自己的學(xué)習(xí)路徑。
目前,郭老師已設(shè)計(jì)上線(xiàn)了兩門(mén)數(shù)據(jù)分析類(lèi)課程,分別是《Python語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)》課程和《醫(yī)學(xué)數(shù)據(jù)分析》課程。
她介紹,《Python語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)》課程偏向語(yǔ)法基礎(chǔ),面向的學(xué)生既包括信息管理與信息系統(tǒng)、大數(shù)據(jù)管理與應(yīng)用、公共管理、工商管理等專(zhuān)業(yè),也包括中醫(yī)學(xué)、中藥學(xué)、針灸推拿學(xué)、護(hù)理等醫(yī)學(xué)專(zhuān)業(yè),主要培養(yǎng)非計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)學(xué)生基本的計(jì)算思維,具備利用編程解決實(shí)際問(wèn)題的基本能力。
《醫(yī)學(xué)數(shù)據(jù)分析》課程則難度較高,也更接近跨學(xué)科復(fù)合型人才培養(yǎng)的要求,所以面向信息管理與信息系統(tǒng)專(zhuān)業(yè)大三學(xué)生,主要是通過(guò)Python語(yǔ)言語(yǔ)法、網(wǎng)絡(luò)爬蟲(chóng)和機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù)的學(xué)習(xí),讓學(xué)生掌握醫(yī)療領(lǐng)域中的數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)清洗和預(yù)處理、數(shù)據(jù)分析和可視化等數(shù)據(jù)分析過(guò)程。
在郭老師的兩門(mén)課程中,最受歡迎的是實(shí)驗(yàn)部分,因?yàn)榘咐脑O(shè)計(jì)完全打破了以往偏重理論的教學(xué)局限。例如,中藥藥物劑量計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)化的案例,就向?qū)W生們展現(xiàn)了大數(shù)據(jù)技術(shù)與中醫(yī)交叉的魅力。
郭老師介紹,古籍里中藥的劑量單位和劑量標(biāo)準(zhǔn)與現(xiàn)在完全不同,不同年代的古籍中醫(yī)處方計(jì)量單位也不盡相同,她在實(shí)驗(yàn)中設(shè)計(jì)使用Python提取中藥處方中的中藥、劑量和計(jì)量單位,并將計(jì)量單位標(biāo)準(zhǔn)化,從而啟發(fā)學(xué)生對(duì)中醫(yī)藥信息標(biāo)準(zhǔn)化的思考和認(rèn)識(shí),以及利用數(shù)據(jù)分析技術(shù)研究古代經(jīng)方用藥規(guī)律,推動(dòng)中醫(yī)藥信息標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)。
借力阿里云平臺(tái)?師生鋪就學(xué)習(xí)暢通路
疫情的持續(xù)催化下,人工智能對(duì)中醫(yī)藥傳承創(chuàng)新的助力備受關(guān)注。如何通過(guò)挖掘中藥說(shuō)明書(shū),構(gòu)建中藥合理用藥的圖譜也成為業(yè)內(nèi)關(guān)心的一大問(wèn)題。這恰好跟郭老師的研究方向有關(guān)。人工智能技術(shù)與中藥結(jié)合的案例更是郭老師未來(lái)教學(xué)及科研的重點(diǎn)。
2021年8月,郭鳳英參加了阿里云面向產(chǎn)學(xué)合作高校教師的阿里云天池人工智能暑期師資培訓(xùn)班,在培訓(xùn)班上,作為講師之一的復(fù)旦大學(xué)趙衛(wèi)東老師進(jìn)行了“中藥說(shuō)明書(shū)實(shí)體識(shí)別”案例挑戰(zhàn)的培訓(xùn),這個(gè)案例利用自然語(yǔ)言處理技術(shù),將中藥說(shuō)明書(shū)的非結(jié)構(gòu)化說(shuō)明書(shū)文本信息實(shí)體識(shí)別,并進(jìn)行信息抽取(如中藥名稱(chēng)、藥品功效、藥物組成等),最后生成結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)。這次培訓(xùn)啟發(fā)郭鳳英把科研中解決的問(wèn)題設(shè)計(jì)成教學(xué)案例,以豐富自己的課程內(nèi)容。
教學(xué)資源帶來(lái)的質(zhì)的提升,最終會(huì)使學(xué)生受益。郭鳳英表示,以前,學(xué)生只能在機(jī)房或用自己的計(jì)算機(jī)做實(shí)驗(yàn),視野比較窄。但現(xiàn)在通過(guò)云平臺(tái)豐富的資源庫(kù),學(xué)生能夠自主學(xué)習(xí)公開(kāi)課程,利用公開(kāi)數(shù)據(jù)集,參加專(zhuān)業(yè)相關(guān)的競(jìng)賽,對(duì)學(xué)生開(kāi)闊視野、創(chuàng)新探究都有極大幫助。
一些學(xué)生因此對(duì)醫(yī)學(xué)數(shù)據(jù)產(chǎn)生了更明確的興趣,他們會(huì)在自己感興趣的方向主動(dòng)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集和挖掘,再根據(jù)課程學(xué)到的內(nèi)容,利用算法進(jìn)行分析處理,最終形成頗具研究?jī)r(jià)值的論文并發(fā)表,有學(xué)生因此保研到中國(guó)科學(xué)院情報(bào)所、中醫(yī)科學(xué)院信息所、協(xié)和醫(yī)學(xué)院醫(yī)學(xué)信息所等優(yōu)秀的科研院所。
基于醫(yī)學(xué)數(shù)據(jù)分析類(lèi)課程,北京中醫(yī)藥大學(xué)管理學(xué)院去年還基于阿里云天池舉辦了醫(yī)學(xué)數(shù)據(jù)分析比賽,不少保研的同學(xué)因?yàn)榇舜伪荣惈@得導(dǎo)師青睞。今年,北京中醫(yī)藥大學(xué)計(jì)劃繼續(xù)舉辦類(lèi)似比賽,為學(xué)生訓(xùn)練數(shù)據(jù)分析能力提供實(shí)踐機(jī)會(huì)。
產(chǎn)學(xué)合作?揭開(kāi)新醫(yī)科發(fā)展新篇
近年來(lái),教育部產(chǎn)學(xué)合作協(xié)同育人項(xiàng)目規(guī)模與質(zhì)量不斷提升,實(shí)現(xiàn)了高校人才培養(yǎng)與企業(yè)發(fā)展的合作共贏,項(xiàng)目也逐漸成為高教領(lǐng)域產(chǎn)教融合、校企合作的代表品牌。
北京中醫(yī)藥大學(xué)此次與阿里云在醫(yī)學(xué)數(shù)據(jù)分析類(lèi)課程建設(shè)上的合作,也反哺了國(guó)家新醫(yī)科教學(xué)的發(fā)展。
據(jù)了解,郭鳳英作為此次產(chǎn)學(xué)合作項(xiàng)目負(fù)責(zé)人,將課程產(chǎn)生的課件、實(shí)驗(yàn)案例、實(shí)驗(yàn)代碼、實(shí)驗(yàn)作品作為素材,正與北京中醫(yī)藥大學(xué)項(xiàng)目組的老師們努力編寫(xiě)教材,為新醫(yī)科領(lǐng)域相對(duì)匱乏的教材資源貢獻(xiàn)一份力。
在她看來(lái),“雖然新醫(yī)科目前處于起步發(fā)展階段,但未來(lái)必將是醫(yī)學(xué)發(fā)展的主流方向,更多交叉學(xué)科和人工智能等技術(shù)融入醫(yī)療領(lǐng)域?qū)⒊蔀槌B(tài)?！?/p>
郭鳳英還介紹,阿里云在這次產(chǎn)學(xué)合作項(xiàng)目中不僅提供了項(xiàng)目支持,還邀請(qǐng)國(guó)內(nèi)一流的人工智能領(lǐng)域高校老師設(shè)計(jì)全年的師資培訓(xùn)計(jì)劃,每次培訓(xùn)都基于天池AI實(shí)訓(xùn)平臺(tái)競(jìng)賽進(jìn)行,并輔以最新開(kāi)發(fā)的前沿案例分析講解。阿里云還配備了售后工程師團(tuán)隊(duì)為老師服務(wù),老師們無(wú)論日常上課還是指導(dǎo)學(xué)生作業(yè),遇到問(wèn)題隨時(shí)都可以聯(lián)系他們,“最晚上午提出的問(wèn)題,下午便會(huì)解決”。這讓郭老師真切的感受到阿里云的教育情懷。
郭老師說(shuō),盡管新醫(yī)科領(lǐng)域目前存在很大的人才缺口,但在新醫(yī)科教育探索之路上,因?yàn)橛辛瞬⒓缜靶械幕锇?她不再感到孤獨(dú)。
關(guān)于“飛天加速計(jì)劃”:
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