人工智能背景下妇产科课程设计教学改革研究

曹铁凤 何雨诗 沈慧敏 陈海天

［摘 要］ 人工智能背景下妇产科本科教学改革旨在培养学生的跨学科知识和技能。从课程设计的重要性和现状入手，探讨了课程设计的关键要素和实践经验。首先，授课内容的选择应注重理论与实践的结合，解决实际问题。其次，教学方法应灵活多样，包括案例研究、实践操作等，以培养学生的创新思维和问题解决能力。同时，课程设计需要依托优秀的师资力量和学术资源，为学生提供充足的指导和支持。考核方式应综合评估学生的基础知识和实践能力。为人工智能与妇产科融合的本科课程设计提供了一些参考，有利于促进交叉学科人才的培养。

［关键词］ 课程设计；人工智能；妇产科；教学改革

［基金项目］ 2023年度中山大学附属第一医院本科教学质量与教学改革培育项目“人工智能时代复合型医学人才培养模式改革探索”（P12220011-230122）；2022年度广东省医学科研基金指令性课题项目“广东省住院医师规范化培训师资工作量与激励效果评价研究”（C2022056）；2022年度广东省住院医师规范化培训指令性课题项目“广东省住院医师规范化培训师资工作量与激励效果评价研究”（ZP202204）；2022年度广州市卫生健康科技项目“基于胜任力的广州市住院医师规范化培训质量控制及评价体系构建与实施”（2022A031005）；2022年度中山一院第一届院级毕业后医学教育教学改革课题项目“妇产科住培基地考核体系建设”（A202201）

［作者简介］ 曹铁凤（1989—），女，湖南娄底人，博士，中山大学附属第一医院妇产科主治医师，主要从事妇产科研究；陈海天（1981—），女，广东中山人，博士，中山大学附属第一医院妇产科主任医师（通信作者），主要从事医学教育和围产医学研究。

［中图分类号］ G643.0［文献标识码］ A ［文章编号］ 1674-9324（2024）01-0058-04 ［收稿日期］ 2023-08-28

引言

在当今互联网和技术的快速发展下，人工智能在各个领域都展现出了巨大的潜力，尤其在医学领域［1］。医学作为一门复杂而庞大的学科，一直以来都面临诊断、治疗和研究等方面的挑战。而人工智能在医学诊断、预测、治疗和管理方面的潜力巨大，可以提高医疗效果、加速研究进展并改善患者护理［2］。因此，跨学科融合的医学与人工智能人才培养成为当前医学教育的重要议题。

本文旨在探讨在人工智能背景下对妇产科本科课程设计进行教学改革的重要性和必要性。通过此项研究，我们将分析目前教学模式存在的不足，探索人工智能技术在妇产科教育中的应用潜力，并提出相应的课程设计教学改革方案。以人工智能为背景的妇产科本科课程设计教学改革，有望创新现有教学方法，提升课程的质量和效果。通过科技的应用，我们可以更好地培养妇产科本科的专业技能，加强临床实践能力，提高女性健康和生殖健康的水平。此外，对于推动妇产科学科发展以及促进整个医学领域的教育改革，这一研究也具有重要意义。

我们希望能够为妇产科本科课程设计教学改革提供有益的思路和建议，为培养具备先进医学知识和技术的妇产科专业人才做出贡献。同时，我们也希望能够引起学术界对人工智能在医学教育中的应用和教学改革的关注，并促进相关领域的深入研究和探索。

一、课程设计教学改革的必要性

（一）人工智能与医学交叉人才需求和供给的不平衡

在医学领域，对于同时具备医学专业知识和人工智能技能的人才的需求急剧增长。然而，目前的供给与需求之间存在明显的不平衡。医学教育主要关注传统医学知识和临床实践技能的培养，而对于人工智能的教育和培训较少，导致医学人才缺乏相关的人工智能知识。

（二）当前妇产科本科课程设计欠佳

传统妇产科本科课程设计强调医学知识、疾病诊疗、临床实践等方面的培养，未涉及人工智能相关的知识和技术，学生无法获取人工智能相关知识。传统教学模式未能适应医学领域中人工智能的技术发展和应用需求，导致学生缺乏与人工智能相关的专业背景和技能。

现有的课程设计在成绩评价方式上通常依赖单一的标准化考试或作业评分，这种评价方式可能无法全面评估学生的综合能力和潜力。目前，医学院许多任课教师对人工智能技术的认识存在一定的局限性，需要通过专业培训提高交叉学科的教学能力，还可以定期邀请相关领域的专家做专题讲座或提供指导，解决教学资源不足的问题。

（三）抓住跨学科教育的机遇并迎接挑战

跨学科教育为医学与人工智能人才培养提供了机遇和挑战。通过跨学科的学习和合作，培养出同时具备医学和人工智能知识的人才，有助于推动医学与人工智能的交叉融合。然而，跨学科教育也面临一些挑战，如学科边界的模糊、教育資源的整合和师资队伍的培养等。因此，需要构建合适的教育模式和培养机制，打破学科壁垒，促进医学和人工智能的跨学科融合发展。

二、人工智能背景下妇产科本科课程设计教学改革

（一）课程设计的主要框架

在妇产科本科教育中，设计跨学科课程是培养医学与人工智能交叉人才的重要策略之一。课程应分为两部分：一是基础知识，包括妇产科基础知识、人工智能的基础知识；二是开设融入人工智能技术的妇产科应用课程，需要将人工智能与妇产科学科的特点和需求结合起来。例如，可以开设将人工智能技术融入妇产科影像处理和诊断的应用课程，让学生学习医学图像处理算法和技术，并了解其在妇产科诊断中的具体应用；开设将医学数据分析和挖掘技术融入妇科肿瘤的应用课程，让学生体会大数据挖掘对提高医疗质量的作用，包括预测疾病风险、辅助诊断、个体化治疗等；将生物信息学应用于妇产科学，包括基因组学、转录组学、蛋白质组学、代谢组学。跨学科的课程设计框架见图1。

（二）课程设计的实践能力

为提高妇产科本科在人工智能领域的实践能力，需要采用理论结合实践的培养模式。通过设置临床工作与人工智能相结合的课题，本科能够将所学的人工智能知识运用于解决实际妇产科临床问题。同时鼓励学生提出人工智能结合医学的毕业设计思路；提前做好伦理报批工作，鼓励学生对临床医学数据和相关影像资源进行挖掘；组织项目组或研究团队，让学生共同研究医学与人工智能交叉的课题；鼓励学生积极参与人工智能相关的竞赛和创新项目，培养其创新能力和团队合作精神。

（三）课程设计的教学方式

针对人工智能与妇产科融合的本科课程设计中的课堂教学方式，提出以下建议。

1.生动形象的课堂教学。使用丰富的视觉辅助工具，例如图片、图表、动画和视频等，呈现概念、过程和实例。这有助于增强学生对知识的理解和记忆，使课堂内容更加生动形象。

2.案例分析和问题解决。引入实际案例和问题，鼓励学生进行案例分析和问题解决。通过分析真实案例，学生可以将理论知识应用于实际问题，培养解决实际问题的能力。

3.小组讨论和合作学习。组织学生分成小组，进行小组讨论，让他们在团队中共同探讨课程内容。这种合作学习方式能够促进学生之间的合作和交流，加深其对课程知识的理解。

4.实践操作和演示。为学生提供实践操作和演示的机会，例如使用相关软件进行妇产科数据分析或模拟手术操作。通过实践操作，学生能够更好地理解和掌握人工智能在妇产科研究中的应用。

5.知识检测和评估。定期进行课堂知识检测，例如小测验或问答环节，以评估学生对课程知识的掌握程度。评估结果可以帮助教师及时发现学生的学习问题，并进行有针对性的辅导和帮助。

以上课堂教学方式的灵活运用，能够激发学生主动学习的兴趣和能动性，加强对课程内容的理解和实践能力的培养。同时，合理的知识检测和评估能够帮助教师及时了解学生的学习情况，进行有针对性的教学调整。

（四）课程设计的师资队伍的保障

在人工智能与妇产科融合的本科课程设计中，由于交叉学科教学难度大、教学内容新，保障合格的师资队伍至关重要。

1.重视任课教师的内部培训。组织师资队伍进行内部培训和专业发展，提升其在人工智能与妇产科交叉领域的知识储备和教学能力。可以设立专门的培训计划，邀请专家举行讲座、研讨会等，还可以定期组织教师开展分享会，促进师资队伍之间的交流和学习。

2.必要时通过外聘专家解决教学资源不足的问题。寻找人工智能和妇产科交叉领域的专家，通过邀请他们担任特邀教授、客座讲师或指导教师等，为课程提供专业指导和教学支持。外聘专家可以为学生提供丰富的实践经验和行业动态信息，提高课程的实用性和前沿性。

3.加强跨领域学术合作。建立与其他学科领域的跨学科合作机制，例如与计算机科学、数据科学等相关学科的教师进行合作。能够从多个角度解决问题，为学生提供更全面的教学服务。此外，促进学术交流和合作，通过合作研究项目和学术活动，提升师资队伍的学术水平和教学能力。

（五）课程设计的学生评价方法

1.理论考试。设计一次理论考试，评估学生对课程所学理论知识的掌握程度。考试可以包括选择题、填空题、简答题等形式，覆盖课程的核心概念、原理和方法。通过考试结果，了解学生对理论知识的理解和运用能力。

2.实践能力评估。通过具体项目评估学生在人工智能与妇产科交叉研究中的实际操作能力。学生可以被要求完成一项自选实践任务并完成相关报告，例如医学图像处理、数据分析、模型建立等，然后评估他们在实践过程中的表现。

3.创新能力评估。鼓励学生在课程中展现创新思维和研究能力。要求学生独立或以小组的方式完成一项创新项目，提出新的研究问题，设计创新解决方案并加以实施。可以根据项目的创新性、研究的深度和价值等方面评估学生的创新能力。

4.满意度调查问卷。设计一份针对学生的满意度调查问卷，收集学生对整个课程设计以及教学方法、教材、教师等方面的反馈和评价。问卷可以包括对课程内容的清晰度、教學方法的有效性、资源支持、教师评价等方面的评价。通过分析问卷结果，了解学生对课程的满意程度和建议，以便对课程进行改进和优化。教学满意度调查问卷示例见表1。

以上四个方面的评价方法结合理论学习、实践操作、创新思维和学生反馈，能够全面评估学生在人工智能与妇产科融合的本科课程中的学习成果、能力水平和满意度，为教师提供有针对性的评估信息和课程改进方向。

结语

人工智能与妇产科融合的本科课程设计是教学改革工作中极为重要的一环。通过本课程的设计与实施，学生可以深入了解和学习人工智能与妇产科领域的交叉知识，掌握相关的理论和实践技能。同时，本课程的设计过程也为学生提供了联系理论与实践的桥梁，帮助他们将所学内容应用于实际问题的解决。课程设计中充分融合了人工智能和妇产科领域的知识和方法，激发了学生对跨学科问题的兴趣和思考能力；课程设计注重将理论知识与实践技能相结合，通过案例分析、实验操作等方式，帮助学生将所学知识应用于实际问题的解决；课程设计鼓励学生进行学术交流和合作探索，通过研讨会、论文报告等形式，提高学生的学术表达能力和科研能力。

综上所述，人工智能与妇产科融合的本科课程设计具有重要的学术价值和实践意义。通过不断优化和改进课程设计，将进一步提升学生在该领域的知识水平和能力，为推动人工智能与妇产科领域的研究和发展做出积极贡献。

参考文献

［1］秦江涛，王继荣，肖一浩，等.人工智能在医学领域的应用综述［J］.中国医学物理学杂志，2022，39（12）：1574-1578.

［2］曹艳林，王将军，陈璞，等.人工智能对医疗服务的机遇与挑战［J］.中国医院，2018，22（6）：25-28.

Research on Teaching Reform of Gynecology and Obstetrics Course Design under the Background of Artificial Intelligence

CAO Tie-feng， HE Yu-shi， SHEN Hui-min， CHEN Hai-tian

（Department of Gynecology， The First Affiliated Hospital， Sun Yat-sen University， Guangzhou， Guangdong 510080， China）

Abstract： Undergraduate teaching reform of obstetrics and gynecology under the background of artificial intelligence aims to cultivate students interdisciplinary knowledge and skills. This paper starts with the importance and current situation of the curriculum design， and discusses the key elements and practical experience of the curriculum design. First of all， the choice of teaching content should focus on the combination of theory and practice to solve practical problems. Secondly， teaching methods should be flexible and diverse， including case studies， practical operations， etc.， in order to cultivate students innovative thinking and problem-solving ability. At the same time， curriculum design needs to rely on excellent teachers and academic resources to provide sufficient guidance and support for students. The assessment method should comprehensively evaluate students basic knowledge and practical ability. Finally， the quality assurance mechanism of curriculum design is discussed. In a word， this paper can provide some references for the curriculum design of the integration of artificial intelligence and obstetrics and gynecology， and promote the cultivation of interdisciplinary talents.

Key words： curriculum design; artificial intelligence; obstetrics and gynecology; teaching reform