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人工智能賦能醫(yī)學(xué)教育新時(shí)代——鄭小飛團(tuán)隊(duì)ChatGPT輔助本科生骨科教學(xué)研究揭示人工智能驅(qū)動(dòng)下的教育變革

發(fā)布者：系統(tǒng)主管       發(fā)布時(shí)間：2024/10/12

作為一所集醫(yī)教研一體化的高校附屬醫(yī)院,，長(zhǎng)期以來暨南大學(xué)第一附屬醫(yī)院在醫(yī)學(xué)本科生培養(yǎng)方面的探索和實(shí)踐有著豐富的積淀,，為高等醫(yī)學(xué)教育模式的創(chuàng)新提供了寶貴經(jīng)驗(yàn)和啟示。近期,，醫(yī)院鄭小飛教授團(tuán)隊(duì)在人工智能醫(yī)學(xué)教育領(lǐng)域再獲取實(shí)質(zhì)性進(jìn)展,，該團(tuán)隊(duì)通過隨機(jī)對(duì)照試驗(yàn)，研究評(píng)估ChatGPT作為輔助教學(xué)工具對(duì)醫(yī)學(xué)生學(xué)習(xí)成效的影響,，進(jìn)而探討大型語言模型ChatGPT在醫(yī)學(xué)生骨科教學(xué)中的應(yīng)用效果這是一項(xiàng)充分展示鄭小飛團(tuán)隊(duì)如何利用人工智能推進(jìn)醫(yī)學(xué)教育的實(shí)證研究,，研究結(jié)果在《JOURNAL OF MEDICAL INTERNET RESEARCH》期刊發(fā)表，對(duì)于智能時(shí)代醫(yī)學(xué)教育模式的探索具有實(shí)際意義,。

背景：人工智能催生教育變革

《國務(wù)院關(guān)于印發(fā)“十四五”數(shù)字經(jīng)濟(jì)發(fā)展規(guī)劃的通知》指出：“數(shù)字化轉(zhuǎn)型已經(jīng)成為大勢(shì)所趨,。”在人工智能的迅猛發(fā)展沖擊各行各業(yè)的大背景下,，數(shù)字化背景下高等教育理念和模式面臨著新的變革機(jī)遇和挑戰(zhàn)，尤其是大型語言模型如ChatGPT的出現(xiàn),，這類些工具以其龐大的知識(shí)庫,、快速的信息檢索能力和即時(shí)的交互性，正在改變傳統(tǒng)的學(xué)習(xí)和教學(xué)方法,，一定程度上更適用于當(dāng)下高等教育多樣化,、個(gè)性化、現(xiàn)代化的客觀普遍需求,。

對(duì)于知識(shí)密集型領(lǐng)域的醫(yī)學(xué)教育,，學(xué)生的學(xué)習(xí)能力和知識(shí)應(yīng)用能力不僅是專業(yè)技能培訓(xùn)基礎(chǔ)，更是核心競(jìng)爭(zhēng)力,。當(dāng)傳統(tǒng)的教學(xué)模式難以滿足現(xiàn)代醫(yī)學(xué)教育的需求,，探索由人工智能驅(qū)動(dòng)的教育創(chuàng)新方法就愈顯重要。近年來,，如何利用ChatGPT等工具提高醫(yī)學(xué)教育質(zhì)量和培養(yǎng)創(chuàng)新型醫(yī)學(xué)人才,，成為教育界關(guān)注的熱點(diǎn)。

研究方法：ChatGPT輔助骨科教學(xué)的隨機(jī)對(duì)照試驗(yàn)

針對(duì)這一問題,，鄭小飛研究團(tuán)隊(duì)開展了一項(xiàng)開創(chuàng)性的隨機(jī)對(duì)照試驗(yàn),，以ChatGPT為輔助教學(xué)工具，探索其在骨科醫(yī)學(xué)教育中的應(yīng)用效果。

研究分為兩個(gè)階段：首先,，研究者評(píng)估了ChatGPT在回答1051道骨科相關(guān)選擇題時(shí)的表,，以驗(yàn)證其知識(shí)儲(chǔ)備和問題解答能力；其次,，110名醫(yī)學(xué)本科生被隨機(jī)分為實(shí)驗(yàn)組和對(duì)照組,，實(shí)驗(yàn)組使用ChatGPT輔助學(xué)習(xí)，對(duì)照組則不允許使用任何人工智能輔助工具,。通過對(duì)兩組學(xué)生在骨科知識(shí)測(cè)試和期末多學(xué)科考試中的成績(jī)進(jìn)行對(duì)比分析,，研究者評(píng)估了ChatGPT對(duì)學(xué)習(xí)效果的影響。

實(shí)驗(yàn)流程示意圖

研究結(jié)果：ChatGPT顯著提升學(xué)習(xí)成效

試驗(yàn)結(jié)果顯示：在回答骨科相關(guān)選擇題時(shí),，ChatGPT的整體準(zhǔn)確率高達(dá)70.6%,，在A1、A2,、A3/4等不同題型上的準(zhǔn)確率均在70%以上,，展現(xiàn)了其扎實(shí)的骨科知識(shí)基礎(chǔ)和出色的問題解答能力。更重要的是在隨機(jī)對(duì)照試驗(yàn)中,，使用ChatGPT輔助學(xué)習(xí)的實(shí)驗(yàn)組學(xué)生無論是在骨科知識(shí)的短期測(cè)試還是期末多學(xué)科考試中,，都取得了明顯優(yōu)于對(duì)照組的成績(jī)。具體而言,，實(shí)驗(yàn)組學(xué)生在骨科測(cè)試的A1,、A2、A3/4題型的正確率顯著高于對(duì)照組,，在外科,、婦產(chǎn)科等期末考試中也有更優(yōu)異的表現(xiàn)。

這些結(jié)果有力地證明了ChatGPT作為輔助學(xué)習(xí)工具,，能夠幫助學(xué)生更高效地掌握骨科等醫(yī)學(xué)知識(shí),，取得更好的學(xué)習(xí)效果。它不僅能夠提供海量的專業(yè)知識(shí),，還能通過互動(dòng)式問答加深學(xué)生對(duì)知識(shí)點(diǎn)的理解,，提高知識(shí)的應(yīng)用能力。

實(shí)驗(yàn)組學(xué)生使用ChatGPT進(jìn)行知識(shí)點(diǎn)的復(fù)習(xí)

思考與展望：人工智能賦能醫(yī)學(xué)教育的機(jī)遇與挑戰(zhàn)

該項(xiàng)研究為人工智能賦能醫(yī)學(xué)教育提供了重要的實(shí)證支持,，展望了ChatGPT等智能工具有望成為促進(jìn)醫(yī)學(xué)教育變革新動(dòng)力,，推動(dòng)教學(xué)模式從單向灌輸向多向互動(dòng)轉(zhuǎn)變，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和創(chuàng)新潛能,。但同時(shí),，我們也要清醒地認(rèn)識(shí)到，將人工智能融入教學(xué)還面臨諸多挑戰(zhàn),。一方面,，教師需要轉(zhuǎn)變教學(xué)理念,，學(xué)習(xí)運(yùn)用新技術(shù)，調(diào)整教學(xué)方法,，這對(duì)教師的信息素養(yǎng)和教學(xué)能力提出了更高要求,；另一方面，,學(xué)生可能過度依賴智能工具,，忽視自主思考和主動(dòng)實(shí)踐,，這就需要教師加強(qiáng)引導(dǎo)，幫助學(xué)生樹立正確的學(xué)習(xí)觀念,。

此外,，醫(yī)學(xué)教育的特殊性也要求我們應(yīng)審慎對(duì)待人工智能的應(yīng)用。醫(yī)學(xué)知識(shí)的復(fù)雜性,、臨床實(shí)踐的不確定性,，以及醫(yī)患溝通的人文關(guān)懷，都是智能工具未能完全替代的,。因此,，在推動(dòng)人工智能賦能醫(yī)學(xué)教育的同時(shí)，我們?nèi)孕枰獔?jiān)持以人為本,，仍需堅(jiān)持將醫(yī)學(xué)人文素養(yǎng)和職業(yè)道德作為重要的培養(yǎng)課題,。

ChatGPT回答考試真題并做出解釋示例

中國背景下的啟示：探索智能時(shí)代的醫(yī)學(xué)教育新模式

中國擁有世界上規(guī)模最大、密度最大的醫(yī)學(xué)生群體,，同時(shí)面臨著醫(yī)學(xué)教育資源不均衡,、師資力量不足等問題。ChatGPT等智能工具通過優(yōu)質(zhì)教育資源的共享,，提升醫(yī)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力,，進(jìn)而在一定程度上緩解了這方面的矛盾。但基于中國醫(yī)學(xué)教育的其特殊文化傳統(tǒng)和制度環(huán)境,，在探索人工智能賦能醫(yī)學(xué)教育的道路上，我們既要積極借鑒國際經(jīng)驗(yàn),，又要立足中國國情,，找準(zhǔn)人工智能與醫(yī)學(xué)教育的最佳結(jié)合點(diǎn)。這也對(duì)廣大教育工作者,、醫(yī)學(xué)專家,、技術(shù)開發(fā)者等多方協(xié)同探索與交叉研究方面提出了新的課題。

ChatGPT為醫(yī)學(xué)教育帶來的變革只是一個(gè)開始,。隨著人工智能技術(shù)的日益成熟,，智能時(shí)代的醫(yī)學(xué)教育必將迎來更加深刻的變革。我們要以開放兼容的心態(tài)擁抱這一變革,，以創(chuàng)新的勇氣探索人工智能賦能醫(yī)學(xué)教育的新模式,，培養(yǎng)引領(lǐng)未來的復(fù)合型醫(yī)學(xué)英才,。

教育的本質(zhì)是幫助每一個(gè)學(xué)生全面而個(gè)性化地發(fā)展，人工智能為實(shí)現(xiàn)因材施教,、個(gè)性化教學(xué)提供了更多可能,。在運(yùn)用智能工具的同時(shí)，我們更要秉持教育的初心,，關(guān)注每一個(gè)學(xué)生的成長(zhǎng)需求,，激發(fā)他們的內(nèi)在動(dòng)力與潛力，引導(dǎo)他們成為終身的學(xué)習(xí)者與創(chuàng)新創(chuàng)造者,。

初審：李劼若

復(fù)審：羅志權(quán)

終審：王昊