AI教学在基础护理教育中的初步应用

王 欣，马惠萍，朱珂珂

(1.开封大学医学部；2.开封市中心医院，河南 开封 475000)

人工智能(artificial intelligence, AI)技术已经在国际范围内引起广泛关注和重视，尤其在医疗领域发展极为迅速。我国中山眼科中心研发的眼科AI诊疗机器人在世界上处于领先地位，目前已经在很多地区普及使用[1]。2018年河南省金学民教授研发的“嵩岳”糖尿病视网膜病变AI机器人在人机大赛中与前三位医生的读片结果一致性超过九成[2]。这都标志着眼科医疗领域即将进入AI时代，医疗教育则必须紧跟时代的发展，将这一重要技术应用到实际中，才能满足医学教育日益增长的要求。开封市中心医院眼科是中山眼科中心AI合作单位，具有AI应用的技术和资质，我校结合实际情况应用该院眼科AI诊疗系统对部分大专学生的学习方法和效果进行了初步探讨，现将结果汇报如下。

一、对象和方法

(一)研究对象。

选取我校2019年护理专业学生，随机抽取2个班作为研究对象，以眼科白内障章节为授课内容，A班51人为实验组，其中男16人，女35人，平均年龄(19.2±0.3)岁；B班50人为对照组，其中男14人，女36人，平均年龄(19.5±0.2)岁。排除请假旷课及中途退出的学生。

(二)研究方法。

1.实验组采用传统教学+AI结合的沉浸式教学方法，将整个教学流程分为5个环节：(1)首先结合幻灯片讲述当节眼科基础理论知识，使学生对眼科基本理论有初步了解。(2)应用眼科裂隙灯及前节照相设备现场演示AI对患者的诊断和治疗，讲述AI诊疗原理与白内障变化发展的对应关系。(3)学生与AI互动，在介绍完AI识别照片的标准格式后，学生可自行使用照相设备拍摄眼部照片并上传至AI，由AI出示详细诊疗报告。老师可结合诊疗报告分析正确或错误的原因，强化临床知识要点。(4)总结归纳，对学生表现进行点评记录。(5)课后学生可继续使用手机+AI模式进行延续性学习，如有疑问可在微信群中讨论学习。对照组采用传统教学方法，按照授课内容结合幻灯片进行理论知识学习，引入病例图片或其他影像资料丰富授课内容，再以提问测试的方式强化重要知识点，最后总结归纳，课后采取留作业的形式督促学生自我学习。

2.观测指标。白内障章节内容全部讲完后进行理论和实践操作测试并记录考试成绩。向学生发放调查问卷，调查授课形式满意率，学习效果满意率和临床思维能力满意率。

(三)统计分析。

二、结 果

实验组的平均理论成绩和实践成绩高于对照组，差异有统计学意义(P<0.05)，见表1。

表1 两班的理论和实践成绩(分，

实验组的学生对授课形式满意率达到98.0%，远高于对照组的80.0%，差异有统计学意义(P<0.05)；实验组学生对学习效果和临床思维能力的满意率也高于对照组，差异有统计学意义(P<0.05)，见表2。

表2 学生对不同教学方法的满意率问卷调查结果(%)

三、讨 论

本研究采用的AI技术是应用卷积神经网络基于海量的数据学习为基础，通过深度学习，使其具有强大的图像识别能力[3-4]，对眼科临床疾病诊断的效率和准确性已经和专业高年资医师不相上下，甚至超过他们。眼球是全身唯一可直视的器官，其内部解剖结构均可用直接照相的方法明确表达，也正是有这种优点，眼科AI的发展远远领先于其他科室。眼科的学习教育也应该与时俱进，让学生尽早了解掌握这项前沿技术。

本研究实验组的理论成绩和实践成绩明显高于对照组，其对授课形式满意率，学习效果满意率和临床思维能力满意率也都高于对照组，差异有统计学意义。这说明应用AI教学可极大地激发学生的学习兴趣，提高学习的主动性。学生与AI的互动可让其结合自身理论知识提前感受整个诊疗过程，对于出现的问题可及时查漏补缺，能有效提高自身的专业素养和岗位责任。AI所展现出的个性化人机互动也是吸引学生主动学习的重要原因，与传统的临床理论知识学习模式相比，它更能将理论学习和临床实践有机结合。课后的延续学习发挥了AI“不知疲倦”的特点，机器比老师有更多的时间和能力对学生进行一对一的诊疗指导，这对于临床知识的巩固记忆有着重要的作用。

AI应用于医学教育领域的相关技术包括：决策支持系统、机器学习、人工神经网络、知识表现、数据挖掘、专家系统等多个领域[5-6]。本研究主要综合应用了机器学习和智能决策系统，用数字化和新奇有活力的方式为学生提供了更多的课堂参与机会，而这在传统教学方法中是很少或无法提供的。结合我校实际情况，我们依然采用的是老师为主，AI为辅的改进型教学方法，而AI还有很多个性化的教学方法等待我们发掘探索，比如虚拟学习系统、增强型辅导平台、精准医学机器等[7]。基于AI和网络相结合的医学教育是未来教育发展的趋势，AI可存在于手机硬件，也可存在于云端，它将能够成为学生们的终身学习伙伴。

综上所述，新型的AI沉浸式教学方法在基础护理教育中可显著提高学生的学习积极性，与传统教学方法相比它能够明显改善学生的临床思维能力和学习效果，应用AI教学将对医学教育发展起到重要的推动作用。