阿里云牽手北京中醫(yī)藥大學(xué) 培養(yǎng)新醫(yī)科復(fù)合型人才

摘要:隨著中國信息技術(shù)飛速的發(fā)展,云計算、AI、5G等創(chuàng)新技術(shù)被更多地運用到教育手段變革、教育資源共享之中。阿里云提出的“飛天加速計劃”也在后疫情時代,通過云力量幫助中國高校培養(yǎng)新一批創(chuàng)新人才。

隨著新冠疫情在全球的反復(fù),人們對健康的重要性有了更多體會,在日常生活中也更關(guān)注疾病的預(yù)防。要想做到疾病的早發(fā)現(xiàn)、早診斷、早治療并不容易,鐘南山院士曾表示,關(guān)鍵是醫(yī)學(xué)體系要進行創(chuàng)新,尤其是交叉學(xué)科領(lǐng)域的創(chuàng)新。

在醫(yī)學(xué)上,學(xué)科交叉并不是新鮮事兒。人類需要征服多種疑難雜癥,就必須要從記錄著人類生命奧秘的海量數(shù)據(jù)中提取隱藏的關(guān)鍵信息,而這僅靠生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的專家是無法完成的,必須引進既有醫(yī)學(xué)背景又兼通計算機科學(xué)技術(shù)的人才。但遺憾的是,同時符合這些要求的人才十分稀缺。

近年來,隨著大數(shù)據(jù)、人工智能等新一代信息技術(shù)的高速發(fā)展,醫(yī)療管理和公共衛(wèi)生領(lǐng)域進一步因科技賦能,教育部“六卓越一拔尖”人才計劃也正式提出“新醫(yī)科”的概念。加上后疫情時代背景,關(guān)于“新醫(yī)科”建設(shè)的思考更成為現(xiàn)代醫(yī)學(xué)教育關(guān)注的重點。

北京中醫(yī)藥大學(xué)管理學(xué)院副教授郭鳳英從事的便是新醫(yī)科領(lǐng)域的教育教學(xué)工作。在她看來,培養(yǎng)復(fù)合型人才,彌補醫(yī)療領(lǐng)域巨大的人才缺口,是探索新醫(yī)科教育模式與發(fā)展面臨的首要問題。而為國家培養(yǎng)中醫(yī)藥信息化與醫(yī)療大數(shù)據(jù)分析的交叉復(fù)合型人才,正是郭老師教育教學(xué)的首要目標(biāo)。

順應(yīng)新醫(yī)科發(fā)展 建設(shè)醫(yī)學(xué)數(shù)據(jù)分析類課程

新醫(yī)科之“新”在于不以單獨一個學(xué)科為依托,而是整合了人工智能、大數(shù)據(jù)等現(xiàn)代化新技術(shù)手段,主要特點為學(xué)科間的交叉融合。郭鳳英2007年進入北京中醫(yī)藥大學(xué)任教,主要研究方向是中醫(yī)藥、大數(shù)據(jù)以及中藥信息化等交叉學(xué)科。

值得一提的是,郭老師自身的學(xué)習(xí)經(jīng)歷并不完全涵蓋醫(yī)學(xué)學(xué)科,而是以計算機應(yīng)用專業(yè)為主。要培養(yǎng)新醫(yī)科復(fù)合型人才,首先要讓自己成為一名復(fù)合型人才。到北京中醫(yī)藥大學(xué)任教后,郭老師通過參加學(xué)校舉辦的“西學(xué)中”中醫(yī)理論師資培訓(xùn)班,系統(tǒng)學(xué)習(xí)了中醫(yī)專業(yè)課程體系中的全部課程,開始向交叉學(xué)科發(fā)展。

郭老師的經(jīng)歷讓她親身體會到復(fù)合型人才的難能可貴,培養(yǎng)一個既懂大數(shù)據(jù)人工智能技術(shù)、又懂醫(yī)療衛(wèi)生領(lǐng)域的復(fù)合型人才需要時間和資源的支持。但社會的需求是急迫的,新冠肆虐全球的當(dāng)下,通過大數(shù)據(jù)、人工智能等手段輔助新冠肺炎的診斷預(yù)測已是國內(nèi)新醫(yī)科專家正在做的事情。

另一方面,大數(shù)據(jù)、人工智能等新興專業(yè)近幾年才慢慢在國內(nèi)各高校設(shè)立申辦,真正布局新醫(yī)科專業(yè)建設(shè)的高校更是寥寥無幾。

北京中醫(yī)藥大學(xué)的大數(shù)據(jù)管理與應(yīng)用專業(yè)從2020年才開始招生。但后因新冠疫情影響,只能老師線上教學(xué)、學(xué)生居家上課,沒有線下面對面的實驗教學(xué)環(huán)境,學(xué)生家里的計算機設(shè)備、開發(fā)環(huán)境也很難達(dá)到教學(xué)的要求。

郭老師說,在當(dāng)時艱難的條件下,學(xué)校恰好下發(fā)了教育部產(chǎn)學(xué)合作協(xié)同育人項目的介紹,也讓她注意到了阿里云“飛天加速計劃”,該計劃能夠為師生在線做實驗提供虛擬的實驗環(huán)境和豐富的實驗資源,并且對學(xué)校的支持力度也很大。

在對阿里云“飛天加速計劃”以往的校企合作案例進一步了解后,郭老師覺得阿里云正是幫助自己提升教學(xué)效果的最佳平臺,隨即展開了與阿里云的合作。郭老師使用阿里云的云平臺和數(shù)據(jù)案例資源,結(jié)合醫(yī)療領(lǐng)域設(shè)計了適合學(xué)生學(xué)習(xí)的學(xué)科交叉課程,讓學(xué)生學(xué)會解決醫(yī)療領(lǐng)域中的數(shù)據(jù)分析問題,明確自己的學(xué)習(xí)路徑。

目前,郭老師已設(shè)計上線了兩門數(shù)據(jù)分析類課程,分別是《Python語言程序設(shè)計》課程和《醫(yī)學(xué)數(shù)據(jù)分析》課程。

她介紹,《Python語言程序設(shè)計》課程偏向語法基礎(chǔ),面向的學(xué)生既包括信息管理與信息系統(tǒng)、大數(shù)據(jù)管理與應(yīng)用、公共管理、工商管理等專業(yè),也包括中醫(yī)學(xué)、中藥學(xué)、針灸推拿學(xué)、護理等醫(yī)學(xué)專業(yè),主要培養(yǎng)非計算機專業(yè)學(xué)生基本的計算思維,具備利用編程解決實際問題的基本能力。

《醫(yī)學(xué)數(shù)據(jù)分析》課程則難度較高,也更接近跨學(xué)科復(fù)合型人才培養(yǎng)的要求,所以面向信息管理與信息系統(tǒng)專業(yè)大三學(xué)生,主要是通過Python語言語法、網(wǎng)絡(luò)爬蟲和機器學(xué)習(xí)技術(shù)的學(xué)習(xí),讓學(xué)生掌握醫(yī)療領(lǐng)域中的數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)清洗和預(yù)處理、數(shù)據(jù)分析和可視化等數(shù)據(jù)分析過程。

在郭老師的兩門課程中,最受歡迎的是實驗部分,因為案例的設(shè)計完全打破了以往偏重理論的教學(xué)局限。例如,中藥藥物劑量計量標(biāo)準(zhǔn)化的案例,就向?qū)W生們展現(xiàn)了大數(shù)據(jù)技術(shù)與中醫(yī)交叉的魅力。

郭老師介紹,古籍里中藥的劑量單位和劑量標(biāo)準(zhǔn)與現(xiàn)在完全不同,不同年代的古籍中醫(yī)處方計量單位也不盡相同,她在實驗中設(shè)計使用Python提取中藥處方中的中藥、劑量和計量單位,并將計量單位標(biāo)準(zhǔn)化,從而啟發(fā)學(xué)生對中醫(yī)藥信息標(biāo)準(zhǔn)化的思考和認(rèn)識,以及利用數(shù)據(jù)分析技術(shù)研究古代經(jīng)方用藥規(guī)律,推動中醫(yī)藥信息標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)。

借力阿里云平臺 師生鋪就學(xué)習(xí)暢通路

疫情的持續(xù)催化下,人工智能對中醫(yī)藥傳承創(chuàng)新的助力備受關(guān)注。如何通過挖掘中藥說明書,構(gòu)建中藥合理用藥的圖譜也成為業(yè)內(nèi)關(guān)心的一大問題。這恰好跟郭老師的研究方向有關(guān)。人工智能技術(shù)與中藥結(jié)合的案例更是郭老師未來教學(xué)及科研的重點。

2021年8月,郭鳳英參加了阿里云面向產(chǎn)學(xué)合作高校教師的阿里云天池人工智能暑期師資培訓(xùn)班,在培訓(xùn)班上,作為講師之一的復(fù)旦大學(xué)趙衛(wèi)東老師進行了“中藥說明書實體識別”案例挑戰(zhàn)的培訓(xùn),這個案例利用自然語言處理技術(shù),將中藥說明書的非結(jié)構(gòu)化說明書文本信息實體識別,并進行信息抽取(如中藥名稱、藥品功效、藥物組成等),最后生成結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)。這次培訓(xùn)啟發(fā)郭鳳英把科研中解決的問題設(shè)計成教學(xué)案例,以豐富自己的課程內(nèi)容。

教學(xué)資源帶來的質(zhì)的提升,最終會使學(xué)生受益。郭鳳英表示,以前,學(xué)生只能在機房或用自己的計算機做實驗,視野比較窄。但現(xiàn)在通過云平臺豐富的資源庫,學(xué)生能夠自主學(xué)習(xí)公開課程,利用公開數(shù)據(jù)集,參加專業(yè)相關(guān)的競賽,對學(xué)生開闊視野、創(chuàng)新探究都有極大幫助。

一些學(xué)生因此對醫(yī)學(xué)數(shù)據(jù)產(chǎn)生了更明確的興趣,他們會在自己感興趣的方向主動進行數(shù)據(jù)采集和挖掘,再根據(jù)課程學(xué)到的內(nèi)容,利用算法進行分析處理,最終形成頗具研究價值的論文并發(fā)表,有學(xué)生因此保研到中國科學(xué)院情報所、中醫(yī)科學(xué)院信息所、協(xié)和醫(yī)學(xué)院醫(yī)學(xué)信息所等優(yōu)秀的科研院所。

基于醫(yī)學(xué)數(shù)據(jù)分析類課程,北京中醫(yī)藥大學(xué)管理學(xué)院去年還基于阿里云天池舉辦了醫(yī)學(xué)數(shù)據(jù)分析比賽,不少保研的同學(xué)因為此次比賽獲得導(dǎo)師青睞。今年,北京中醫(yī)藥大學(xué)計劃繼續(xù)舉辦類似比賽,為學(xué)生訓(xùn)練數(shù)據(jù)分析能力提供實踐機會。

產(chǎn)學(xué)合作 揭開新醫(yī)科發(fā)展新篇

近年來,教育部產(chǎn)學(xué)合作協(xié)同育人項目規(guī)模與質(zhì)量不斷提升,實現(xiàn)了高校人才培養(yǎng)與企業(yè)發(fā)展的合作共贏,項目也逐漸成為高教領(lǐng)域產(chǎn)教融合、校企合作的代表品牌。

北京中醫(yī)藥大學(xué)此次與阿里云在醫(yī)學(xué)數(shù)據(jù)分析類課程建設(shè)上的合作,也反哺了國家新醫(yī)科教學(xué)的發(fā)展。

據(jù)了解,郭鳳英作為此次產(chǎn)學(xué)合作項目負(fù)責(zé)人,將課程產(chǎn)生的課件、實驗案例、實驗代碼、實驗作品作為素材,正與北京中醫(yī)藥大學(xué)項目組的老師們努力編寫教材,為新醫(yī)科領(lǐng)域相對匱乏的教材資源貢獻一份力。

在她看來,“雖然新醫(yī)科目前處于起步發(fā)展階段,但未來必將是醫(yī)學(xué)發(fā)展的主流方向,更多交叉學(xué)科和人工智能等技術(shù)融入醫(yī)療領(lǐng)域?qū)⒊蔀槌B(tài)。”

郭鳳英還介紹,阿里云在這次產(chǎn)學(xué)合作項目中不僅提供了項目支持,還邀請國內(nèi)一流的人工智能領(lǐng)域高校老師設(shè)計全年的師資培訓(xùn)計劃,每次培訓(xùn)都基于天池AI實訓(xùn)平臺競賽進行,并輔以最新開發(fā)的前沿案例分析講解。阿里云還配備了售后工程師團隊為老師服務(wù),老師們無論日常上課還是指導(dǎo)學(xué)生作業(yè),遇到問題隨時都可以聯(lián)系他們,“最晚上午提出的問題,下午便會解決”。這讓郭老師真切的感受到阿里云的教育情懷。

郭老師說,盡管新醫(yī)科領(lǐng)域目前存在很大的人才缺口,但在新醫(yī)科教育探索之路上,因為有了并肩前行的伙伴,她不再感到孤獨。

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