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科技携手中医 助力人才培养
——中医医工结合实训仿真教学体系应用实践
党的十八大以来,以习近平同志为核心的党中央高度重视弘扬中华优秀传统文化,尤其对中医药文化传承提出了较高要求。《"十四五"规划和2035年远景目标纲要》中明确指出,推动中医药传承创新是全面推进健康中国建设的主要发力点之一。1 传统教学与前沿技术的跨领域融合是中医药传承创新的重要方向
中医药学凝聚着深邃的哲学智慧和中华民族几千年的健康养生理念及其实践经验,是中国古代科学的瑰宝,也是打开中华文明宝库的钥匙。中医人才培养主要包括理论技能教学、技能实训、临床技能实践三部分,现阶段中医人才培养主要依赖传统教学模式,培养周期长,技能提升难度大,理论与实践脱节,严重制约了人才培养效果与行业发展步伐。
中医技能所包含的内容广泛,如偏向于实操的针刺技能、推拿技能、拔罐技能、耳穴技能等;偏向于理论的舌诊技能、面诊技能、问诊技能、切诊技能等。在以上技能的教学过程中,理论和实操并存,抽象程度较高,当前教学手段和方法有限,教学效果依赖学生课后自身大量实践,经验性偏强,缺乏客观的评价体系。
随着科学技术的不断革新,多学科融合的实训仿真教学逐步兴起,多学科的交叉与融合是提升中医技能教学效果、完善技能练习客观评价体系的有效举措,中医技能实训仿真教学新模式的实践应用,对于中医领域的"医工结合"、"医教结合"的教学应用以及中医教学体系的优化完善具有重要的指导意义。
2 中医医工结合虚拟仿真实训教学体系构成
虚拟现实、人工智能、数字孪生等数字技术加持下的中医技能实训仿真教学体系是中医技能教学模式改进、中医技能传承手段完善及人才培养模式优化的有效手段,主要包括以下五个组成部分:
2.1 融合元宇宙理念的中医技能实训仿真教学平台
基于元宇宙理念建设的中医技能实训仿真教学平台,是根据教学需求和环境特点建立的中医教学元宇宙场景,可实现中医课程的异地互动式教学,有效解决教师资源分布不均、疫情长期存在的现实问题,创新实现中医技能的"网上教、网上学、网上练、网上考",突破理论教学与技能教学对环境条件的依赖,打通线上学与线下练的技能实训模式。
2.2 融合虚拟现实技术的理论教学系统
融合虚拟现实技术,实现中医基础理论和手法技能的"具象化"展现,为学习者提供动态立体的内容展示效果,突破教师面授瓶颈,有效解决因视角差异和文字理解带来的内容学习和技能掌握的偏差。
2.3 融合动作捕捉、数字孪生技术的技能实训系统
融合动作捕捉、数字孪生等技术,实现中医技能动作的运动参数和力学参数的精准采集、动作数字化复现,为技能动作的客观分析、实操训练提供客观的评判依据。
2.4 融合物联网、类肤材料、柔性传感元件的技能实训设备
融合物联网、5G、类肤材料、柔性传感元件的中医技能实训设备,可为使用者提供拟似真实场景和真实人体的智能实训硬件平台,为使用者提供便利、安全、直观、可重复的实训练习手段。
2.5 融合人工智能的技能评估算法
基于大数据条件下训练的中医技能AI实训算法,可智能评判中医技能动作的准确性和有效性,辅助教师对于学习者的动作纠正,为学习者提供动作技能的定量评估手段及指导意见,辅助学习者的技能提升。
3 中医医工结合实训仿真教学体系对于技能传承和人才培养具有重大意义
3.1 "中医医工结合实训仿真教学体系"填补空白,着眼未来
"中医医工结合实训仿真教学体系"从设计到应用,全面围绕解决中医教学及技能实践中的痛点、难点,在中医教学领域填补了国内空白,在2020-2021年服贸会期间,受到国内外相关人员的高度关注和驻足沟通,尤其是中医药行政机关、专业高校、培训机构。为中医药"人才培养"、"文化输出"、"模式探索"提出了一套成体系的完整内容。
3.2 "中医医工结合实训仿真教学体系"能够为中医技能传承"保驾护航"
融合虚拟现实、人工智能、数字孪生等科技手段的实训仿真教学体系已在某中医药大学针灸推拿学院、某校实训仿真教室中部署应用。通过630人/次的问卷调查、技能实训评估等方式统计汇总后,该实训教学体系可补充教师课堂教学的65%以上定制化交互素材,学生对于理论学习部分的理解度提高78%,理解时间缩短47%,同一时间内容掌握的知识点增加38%;通过本教学体系进行技能实训与常规手段进行技能实训,同一时间内,基础理论部分掌握内容提升73%,实操技能掌握时间缩短42;教师满意度达到91%、学生满意度达到95%。由统计结果可见,中医医工结合实训仿真教学体系完全契合中医技能传承内容,可客观实现技能传承目标。
3.3 中医医工结合新模式教学体系可实现中医技能教学成效的显著提升
中医医工结合新模式教学体系基于信息化技术手段,实现了中医理论的立体化展现,中医理念的具象化展现,中医技能的三维呈现,技能水平的智能化评判。为教师提供了直观、丰富的教学素材,简便易用的授课手段;为学习者提供了交互仿真的实训手段,客观精准的动作评估辅助指导;从基本教学到技能提升,从学习掌握到考核评估,从客观量化到智能指导,全面提升了中医技能教学的全面性、客观性、针对性,对于学习者的技能提升起到显著作用。
4 科技携手中医,助力人才培养
人才是行业发展的关键所在,将前沿技术融入中医药人才培养,是我国中医药行业迅速发展和人才全面培养的关键支撑,以"医工结合、医教结合"的思路,完善中医药人才培养模式是现阶段的关键所在,也是践行《"十四五"规划和2035年远景目标纲要》的重要举措。
让中医插上科技的翅膀,继往开来,传承创新,为新时代中医药立心!