大数据时代的智能医学工程专业建设

廖文喆

（河北工业大学人工智能与数据科学学院，天津 300401）

国务院发布《中国制造2025》《健康中国2030规划纲要》和科技部《“十三五”医疗器械科技创新专项规划》等，提出未来15年内推进健康中国建设的行动纲领，将人民健康放在优先发展的地位，将高性能医疗器械确定为医药工业与医疗卫生方面重大突破的领域之一。随着大数据、医疗和人工智能领域的飞速发展，我国对传统医疗领域提出了新的要求，传统医学毕业生的培养出现了新的方向。智能医学作为新兴医学方向的典范，以传统医学为基础，以医学大数据为骨架，以人工智能技术为连接点，以患者为核心。智能医学工程专业的学生在学习传统医学诊断的基础上，以大数据、深度学习等新兴技术作为支撑，将人工智能与医学相结合，探索人工智能技术在医学领域的应用，将技术转化为生产力，协同创新人机交互技术，将大数据、云计算和临床患者相融合，探究生命与疾病的联系与规律。培养可使用大数据等人工智能技术，辅助诊疗的医学工作者，在掌握医学知识的同时，兼具人工智能专业数据处理能力的高素质综合性人才。当前医学专业与人工智能专业是两天互相平行的专业，科学技术的发展使双方有了大量的交集，两个学科融合的结果是智能医学专业，相较于传统医疗工作者，智能医学专业人才更善于利用大数据、云计算和机器学习等技术解决医疗方面的问题，开创性以人工智能领域的技术帮助诊疗，引领医学未来发展。

1 智能医学专业面临的问题

当前国内有关智慧医疗的市场，难以满足人民的需求，市场提升空间较大，国际市场空间存在较大的潜力。较大空间的背后是人才的短缺，尤其对既具有医学专业知识又兼备前沿技术能力的人才的渴求，人才缺口达到上千万。智能医学工程专业是一个交叉和综合的学科，对学生的要求较高，本专业的专业性强、可扩展性强，导致部分学生在学习过程中无法深入了解整个行业，未培养出良好的科研素质和动手能力，当学生将专业知识与产业发展相结合，会存在一些问题。

（1）专业性。

目前国内相关智能医学专业培养体系中，会将着力点放在电子类专业上，医学相关专业知识较少，缺少医学类专业培养，大量的电气、信息、自动化类型的知识，导致国内智能医学毕业生在培养过程中，与电子信息专业毕业生并无较大差别。部分毕业生在就业和升学的过程中，无法区分自身与其他电气、自动化、信息专业的学生，无法发挥本专业的特点，难以判断自身立足点是医学还是其他专业。

（2）行业性。

在进行学生培养过程中，忽略了行业发展对本专业的影响，未将行业需求和学生培养相结合，学生无法系统、综合了解整个行业，无法明确自身在行业中的位置，将主要培养的医学和次要的人工智能相隔离。

（3）体系性。

目前部分相关医学专业均与电气、信息等专业交叉融合，将自身培养的重点放在交叉融合的部分，但国内目前并没有相关的仪器设备可供选择，导致学生的培养方向过程中，智能医学学生与电子类、电气类使用相同的仪器设施和课程教材，培养体系偏离了医学培养，使课程体系的思路不明确。

（4）发展性。

毕业生就业和升学的情况反映出了培养情况，只培养了一批智能医学毕业生，学生在入职后，需要企业经过长时间的继续培养，才符合岗位需求，升学成为研究生后，无法立即进行研究生学习，需要一段时间适应科研学习的相关内容。

需要建立一整套智能医学工程专业的课程体系，通过课程、试验、实习和毕设等环节，培养出具有专业性、行业性、体系性和发展性的高水平人才，为智慧医疗领域输送后备力量。

2 智能医学工程课程建设目标

智能医学工程专业是满足国家发展规划的新兴交叉学科，立足于大数据、机器学习和医学，发展数据医疗产业，在智慧医疗、智能养老、人机交互等产业创造就业机会，打造新的经济增长点。可与医工相结合，探索新的发展方向，将人工智能相关领域技术应用到医学领域，促进传统医学领域的发展，培育综合性人才。

2.1 师资队伍建设目标

河北工业大学智能医学工程专业共20门核心课程，主要教师组有26位老师，全部具有硕士及以上学历，其中24位具有博士学位，16位老师曾出国留学或访学。最近三年在本领域内拿到教改项目15项，科研项目22项，了解本领域内的先进发展方向和先进技术。

2.2 学生能力培养目标

本专业坚持学校“工学并举”办学特色和“兴工报国”办学传统，培养适应国家政策和京津冀经济发展建设对智能医学人才的需要，具有全球视野、良好人文素养、团队合作精神和创新创业意识，具有必备的数学、自然科学和医学基础知识、智能医学工程专业知识和基本技能，具有较强学习能力、实践能力、创新能力、沟通协调能力的医工融合的、智能医学工程领域，具有河北工大特色的专业人才。可将电气电子技术、计算机技术、人工智能技术应用于医疗信息大数据，如智能采集、智能分析、智能诊疗、临床实践等环节，可在医疗与健康智能产品制造相关行业、医学相关研究院所、高校和综合性医院等事业单位，从事智能化医学装置与信息系统的研究、产品设计与开发、管理、教育和医疗技术支持与临床医学服务等工作。

（1）人文修养。

具有健全的人格和良好的科学文化素养，具备高尚的职业道德和强烈的社会责任感及职业相关的经济、管理、身心健康。

（2）沟通协作。

具备国际化视野及国际交流能力，可在多学科和跨文化环境下开展工作。具有组织管理能力和团队合作能力，具备在团队中分工协作、交流沟通的能力、发挥领导作用的潜力，可胜任智能医学工程与智能医疗领域相关企事业的技术负责、经营与管理等工作。

（3）专业知识。

具备宽广的智能医学工程领域专业视野，具有坚实的自然科学和医学的基础知识、掌握智能医学工程相关的工程技术知识及智能医学研究、智能医疗装备设计研发、健康保障等领域的专业知识，可综合利用资源和现代工具对智能医学工程复杂系统进行研究。

（4）工程能力。

可综合运用专业知识和工程技术对智能医学工程复杂问题进行分析，对智能医学工程领域实际项目提出设计开发解决方案，可在本专业与相关交叉学科从事生产运行与技术管理等工作。

（5）终身学习。

具有可持续发展、自主学习和终身学习的意识，掌握自主习的方法，具有不断学习和适应发展的能力。在跨文化和多学科背景下，具有良好的国际化视野、较强的沟通交流以及组织管理能力，针对工程领域复杂工程问题，可评价智能医学工程实践对环境、社会可持续发展的影响。

3 智能医学工程课程设置

智能医学工程是一门集电气、医学、计算机等专业相结合的交叉学科，完善的课程体系，系统的课程设置是智能医学工程课程体系建设的必备条件。在课程设计过程中，分别考虑硬件、软件、算法、医学等相关课程，将每类课程的不同部分相结合，如医学影像学、智能医学图像处理、深度学习与医学大数据挖掘、医学成像系统等课程相互渗透，使学生在学到专业课程的同时，了解和掌握智能医学的行业背景和发展方向。

智能医学工程课程体系如图1所示。

图1 智能医学工程课程体系

4 结语

通过对智能医学工程学生的教学调研，新设立的智能医学工程专业针对性学习了人工智能、计算机、医学等不同专业的知识，将不同专业的知识相融合，搭建一个符合时代发展、满足学生自身发展、满足用人企业需求的新兴学科平台，在宏观上顾全专业的发展方向，微观上满足个人发展需求，学生积极主动参与到教学中，使学术能够保质保量完成学习任务，整体教学效果良好，成果显著。