SimMan智能模拟人在精神病学教学实践中的应用初探

赵志刚 衣明慧 程云龙 王旸

［摘           要］  精神病学是临床医学的一个分支，如何将理论知识与临床实践相结合一直是教学的难题之一。将SimMan智能模拟人应用于精神病学的教学实践中，将会给精神病学的教学和考核带来积极的教学效果。实践证明，SimMan智能模拟人可以全面考察临床医学生对精神科专业知识的掌握情况，改进课程考核方式，提高学生对专业知识的掌握程度和医患沟通能力，充分激发学生的学习兴趣和学习主动性。

［关    键   词］  SimMan智能模拟人；精神病学；教学实践

［中图分类号］  G642                    ［文献标志码］  A                  ［文章编号］  2096-0603（2023）13-0161-04

一、引言

精神病学是临床医学专业中一门十分重要的临床课程，临床医学专业及相关专业学生学习精神病学并掌握必要的精神科知识有十分重要的意义。目前，在精神病学的教学中，国内外众多研究应用了各种各样的方法，并取得了一定的教学效果。但是，在目前应用于教学实践的方法中，更多地注重教学过程中的方法应用，而相对缺乏对医学生将所学专业知识应用于临床实践和实践考核的方法。

目前，在临床学科的教学中，可以让医学生将所学专业知识应用于临床实践学习和实践考核的方法主要包括标准化病人（SP）和智能模拟人等。其中，SP由于专业培训烦琐、人员相对短缺、人力成本较高等局限，主要用于国家级考试等方面，而在课程的一般性学习和考核阶段，则应用较少。目前，智能模拟人由于操作简单、应用方便、运行成本相对较低等优势，正逐渐用于各门临床课程的一般性学习和考核中，并取得了较好的教学效果。

二、精神病学教学与智能模拟人技术

（一）精神病学课程教学现状

精神病学课程是临床医学学科中十分重要的一个分支，主要是研究精神障碍的病因、发病机制、临床表现、诊断、治疗、病程、预后等内容。整体课程体系一般包括理论教学、临床见习、临床实习等教学模块。与其他临床类课程相比，精神病学课程教学具有自己的特殊之处：（1）精神障碍的临床表现及常见精神症状的内容多是离奇、荒谬，难以令一般人理解和接受的，所以在教学过程中，虽然教师尽力向学生描述和解释其症状内容，但是学生比较难有切身体会。（2）在教材中，对于绝大多数精神症状的描述都为概括的书面语言，是将绝大多数的患者的症状内容进行概括和总结而成的，但这与患者的具体言行有着很大的区别，也就是说对同一个精神症状而言，每一位患者的具体言行都不尽相同，所以就容易造成虽然学生对理论知识学习较好，但是遇到真正的患者仍然无法做到很好地采集症状信息。（3）目前国内仅有为数不多的医学院校针对临床医学专业学生开设精神科实习轮转，造成学生没有太多机会去实际接触精神障碍患者。與此同时，由于精神障碍患者的隐私保护要求较高、冲动危险性相对较大、合作性较差等特点，实际患者也无法应用于日常理论教学、临床实践教学、日常考核中，这就造成了理论教学与实践情况的明显脱节。所以，医学院校急需采取一些较为先进的科学技术支持的教学方案，在一定程度上消除出现的教学弊端。

（二）智能模拟人与SimMan智能模拟人的应用

智能模拟人是智能科技与仿真技术的结合，由提前设计好的程序作为驱动基础，既可以模拟出真实患者的疾病特征，又可以再现临床真实状况的场景。教师根据培训的实际需要，事前准备好典型病例并输入程序中，在实际培训中根据具体需要呈现不同的操作场景，再由培训对象对其进行检查、诊断、治疗等操作，由电脑程序自动判定其操作的正确性，不但判定结果更客观，还可以使培训对象有更为真实的临床实践体验。本研究采用的SimMan智能模拟人（SimMan Patient Stimu-lators），是挪威Laerdal公司生产的（产品型号380000），一种全身成人模拟患者，拥有仿真度高、驱动程序较为完善等优点，可最大限度地模拟临床的真实情景，在电脑软件程序支持下，可进行真实场景的模拟重复培训，目前在多个临床学科教学中得到了较为广泛的应用，并取得了较好的教学效果。但目前，将SimMan智能模拟人应用于精神病学教学的研究及数据未见相关文献报道。

三、SimMan智能模拟人用于精神病学课程的设计及方案

（一）典型精神症状及病例库建设

收集在精神科临床上常见的精神障碍的典型病例和常见精神症状，其中包括：（1）常见精神障碍：主要包括精神分裂症、抑郁障碍、双相障碍、强迫障碍等，进行临床资料汇总，着重收集典型疾病的现病史、精神检查内容、初步诊断、治疗方案等临床资料，每种精神障碍收集8～10个典型病例。（2）常见精神症状，主要包括幻觉、妄想、思维贫乏、思维插入、思维奔逸、思维迟缓、情感低落、情感高涨、意志增强、意志减退、强迫怀疑、强迫穷思竭虑、强迫意向、强迫检查、强迫洗涤、强迫计数等常见精神症状。在临床资料收集过程中，精神障碍的现病史及常见精神症状的内容均全部应用患者及家属的口头语言进行描述，不出现专业用语，尽量还原患者和家属的真实语言状态。

（二）程序编写

将收集到典型病例的每个典型精神症状、初步诊断、治疗方案等临床资料进行依次编码，并写入特定程序中。然后将写好的程序导入SimMan智能模拟人原有系统中，应用技术手段使新的程序与原有系统充分兼容，保证系统可以正常运行。

（三）系统试运行

选取一部分临床医学专业本科生和精神科、工程学专家，对建好的程序进行试运行和试操作，并针对在试运行过程中发现的问题，结合学生座谈会和意见反馈、专家座谈会和意见反馈等，汇总意见和问题后，对当前的程序和系统进行修正和调整，进一步完善程序及系统。

（四）系统和程序的正式运行

具体操作方案包括：（1）首先由系统随机选取某种精神障碍中的某个典型病例（其中主要包括现病史、常见精神症状、初步诊断、治疗方案等内容），然后为学生展示其现病史，学生利用部分时间可以对患者的情况进行大致了解。（2）由学生对系统进行提问，系统根据学生提问内容进行回答（采用关键词识别的方法，即如果学生问题中有相应精神症状的关键词则系统自动给出相应回答，如学生问题中没有相应关键词则系统回答没有），系统回答的内容均为真实患者的一般性言语（即没有专业用语），人机交流采用文字或语音形式（根据具体情况）。（3）学生重复上一个步骤的操作，直到学生将本疾病所涉及的大部分精神症状全部完成。（4）学生根据之前人机交流中询问的内容进行精神症状的选择和判断，即在系统中选出相应的精神症状，系统根据学生的答案自动计算分数。（5）学生根据自己的判断进行精神障碍的初步诊断，即在系统中选出相应的诊断，系统根据学生的答案自动计算分数。（6）学生根据自己的初步诊断进行治疗方案的选择，即在系统中选出相应的药物方案，系统根据学生的答案自动计算分数。

（五）精神病学课程中的应用

主要包括：（1）理论教学实践：主要用于理论教学过程中，在教师讲述完相应章节内容后，由学生利用课余时间进行自主测试，得到相应分数评价后，再由任课教师安排一个学时，教师与学生针对自主测试中存在的问题和疑点进行有针对性的讨论和答疑，具体形式包括个别提问、小组讨论、教师答疑等，目的是让学生结合课堂上学到的理论知识进行有针对性的实践学习，自主测试过程中为保证题库的保密性和最终考核的公平性，仅提供一个典型病例的在线学习，此典型病例不会出现在最终的考核系统中，并且自主测试的成绩不计入最终考核成绩中。（2）考核实践：待全部理论课程完成后，组织全部学生分批次进行SimMan智能模擬人的测试，测试中的典型病例及涉及的常见精神症状均由系统随机选取，通过人机对话对学生之前所学的理论知识掌握情况进行测试，按照相应的评分标准进行系统自动评定，分数纳入学生最终课程考核成绩中。

（六）效果评价

主要包括两个方面：（1）课程考核：在全部理论授课结束后进行，此部分的满分为20分（包括精神症状判定10分、初步诊断5分、治疗方案5分），成绩计入课程总成绩中。（2）教学效果评价：在本教学方案实施完之后进行，采用匿名评价方法，应用自制教学效果调查表进行评价，评价结果不计入课程总成绩中，仅用于教学效果反馈。

四、教学效果评价及学生意见反馈

（一）基本情况

选取2020年9月—2021年4月期间，山东大学齐鲁医学院的临床医学专业正常开设精神病学学生共计258名，进行此方案的实施，均为大学本科四年级，专业包括临床医学本硕专业（121名）和临床医学五年制专业（137名），均应用全国高等学校统编教材《精神病学》（第八版，郝伟、陆林主编，人民卫生出版社2018年7月出版），课程内容均为同一课程组的临床教师讲授，每位教师担任的具体课程内容和学时均相同，均应用相同的多媒体课件及参考书。方案实施结束后，向所有学生发放相同内容的调查表，现场发放、现场收回，回收率100%。

（二）课程考核成绩情况

本部分的满分为20分，包括：（1）精神症状判定（10分）：学生根据之前的人机交流的结果需要对目前病例中存在的精神症状做出判定，每条精神症状判定正确则得1～2分（视具体情况而定），判定错误不得分，为防止学生出现全部选择等情况，每个病例中的症状判定的总数限定在12条之内（每个病例中含7～10条精神症状）。（2）初步诊断（5分）：学生根据之前判定的精神症状需要对目前病例中的疾病诊断做出判定，疾病诊断判定正确则得5分，判定错误不得分，每个病例中学生仅能做出一个且唯一诊断。（3）治疗方案（5分）：学生根据之前获得的信息对病例的治疗方案做出判定，每种治疗药物名称判定正确则得1～2分（视具体情况而定），判定错误不得分，为防止学生出现全部选择等情况，每个病例中的药物名称判定的总数限定在6个以内。每位学生的成绩汇总后，计入课程的最终成绩。在本次考核中，精神症状判定、初步诊断、治疗方案实际平均得分分别为（7.14±2.41）分、（4.32±0.75）分、（3.91±1.01）分。

（三）教学效果及学生意见反馈情况

在考核完毕后，向所有学生发放自制的教学效果调查表，全部为匿名填写，具体内容及结果见表1。

五、SimMan智能模拟人用于精神病学课程的优势及实施心得

（一）更加全面、立体地呈现学生对精神病学专业知识的掌握情况

传统医学教育中，教学模式多为一般性讲述、学生被动记忆、考试更加注重机械记忆等，对于学生理解、应用知识的能力判定较少。SimMan智能模拟人在精神病学课程中的应用，不仅可以通过改革考核方式促进学生对知识的掌握由机械记忆转化为理解、应用，还可以使学生及时发现自身知识学习的不足和欠缺之处，更好地督促自身的学习进步。通过对学生最终考核的分数分析，学生对精神障碍的诊断掌握情况较好，但学生通过患者的真实口头语言，进而判断其存在的精神症状的能力有所欠缺。这不仅可以督促学生针对自身学习欠缺的方面进行进一步的学习，还是对专业教师教学情况客观、真实、准确的提示，使教师可以在下一步的教学实践中进行有针对性的改进和侧重，力求达到更好的临床医学教学效果。SimMan智能模拟人的应用不仅仅是在最终的课程考核中，其在平时的日常自主测试中也会有所应用，而且日常的自主测试成绩不计入最终成绩，在一定程度上改变了“重考试、轻能力培养”的教学模式，督促学生更加注重自身临床实践能力的塑造。

（二）有助于提高学生对精神病学专业知识的实际应用和医患沟通能力

在SimMan智能模拟人系统中呈现的精神障碍的临床表现和常见精神症状的具体表现，我们并没有采用专业语言和描述，而是全部使用真实患者的口头语言，更加贴合精神科临床实际。学生在人机交流过程中，对于接收到的患者信息需要根据自己的判断和理解，进行精神症状的判定和精神障碍的诊断，以及治疗方案的选择，这与精神科临床实践情景十分相似。这些设计更加注重学生对理论知识的实际应用能力，在沟通过程中训练自身的临床沟通能力，不仅可以发现问题，还可以通过实践训练解决问题。在课程效果的反馈中，学生存在的问题主要集中在“对精神症状的定义与实际表现掌握不够”“对问询技巧掌握不够”“医患沟通能力欠佳”等方面，而通过这种崭新模式的实行，学生体验到较大收获的包括“提高学习的兴趣”“提高精神科实践的能力”等方面，说明学生在这种教学模式中，不仅可以及时准确发现自身存在的问题，还通过自身实践和努力，可以较好地锻炼自身的医患沟通能力以及对于所学到的理论知识运用于实践中的临床实践能力，这对培养实用型医学人才有较为重要的实践意义。

（三）SimMan智能模拟人在精神病学教学中的应用扩展

在本研究中，由于面向的是仍在理论学习阶段的临床医学生，所以选用的是向学生提供现病史、测试精神症状、疾病诊断及治疗方案的模式，取得了较好的教学效果。在下一步的教学工作中，可以通过进一步完善病例体系及系统，将这种教学模式扩展应用于临床医学生精神科的临床实习培训及临床实习考核、住院医师规范化培训、基层精神科医师培训等领域，逐渐开放其他模块。

六、存在的问题及对策

（一）专业内容的相对不足

虽然在目前阶段，我们已经纳入了几种常见的精神障碍及较多的常见精神症状，基本上满足教学需要，而且绝大多数学生反馈的信息为“内容安排完善且合理”。但是从精神病学课程专业角度来说，目前的内容远远不足以体现各种精神障碍患者的丰富精神症状，所以从精神科实践角度来说，我们还需要进一步完善系统内的相关内容，如增加诸如阿尔茨海默病、焦虑障碍等其他临床常见疾病，以及各类记忆障碍、智能障碍、感觉障碍等其他常见精神症状，使此教学模式既可以更加符合精神科临床实际，又能够更全面地考查学生对精神病学课程相关专业知识的掌握情况。

（二）原有教学模式与新型教学模式在课时占用的矛盾

由于在此教学模式中，在教室讲述完现存的这几种精神障碍的理论课时以及学生自主测试后，需要占用一部分课时供学生进行个别提问、小组讨论以及教师的答疑，这种师生互动交流过程，势必需要占用原有教学模式的理论讲授时间。针对此类问题，需要我们进行有针对性的调整，一方面适当压缩传统理论授课课时，在保证教学质量的基础上，利用有限的时间尽量清晰讲述相应知识点，另一方面需要进一步提高学生讨论及师生互动的教学效率，以弥补目前教学过程中体现出的相应不足。

七、结语

目前，人工智能技术已经得到了较好的发展，近年来各种人工智能实验室技术特别是虚拟仿真技术，已广泛用于各个专业的各类课程的实践教学过程中，并已经取得了一些较为理想的教学效果。本项教学实践中首次将SimMan智能模拟人运用于临床医学专业课程精神病学中，取得了较好的教学效果，可进一步应用推广。

参考文献：

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◎编辑 郑晓燕