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医学人工智能专业生物医学信号处理课程的教学改革

人工智能已成为推动医学领域相关研究发展的重要动力之一。生

物医学信号理作为医学人工智能的一门核心课程,其教学内容与教

学方法亟待与人工智能紧密结合。然而,当前该课程面临教学实践和

人工智能应用不足等困境,这不仅制约了课程教学效果,也限制了学

生创新能力和实践应用能力的提升。基于此,本文主要探讨了生物医

学信号理的课程教学与实践改革,提出了“理论为基、实践为石、

应用为桥”的教学理念和一系列教学实践改革措施。

一、生物医学信号处理课程与人工智能技术融合的重要性

生物医学信号理课程是医学与数学、物理学、工程学等多学科

交叉的桥梁,一直是推动现代医学发展的重要工具。它不仅在疾病辅

助诊疗中发挥着关键作用,还为医学研究的深入提供了强有力的技术

支持。随着人工智能技术的飞速发展,生物医学信号理领域迎来了

前所未有的发展机遇,同时也对当前教育模式提出全新要求。当前,

部分学校的生物医学信号理课程的教学实践存在一些问题⑴。针对

这些问题,进行生物医学信号理课程的教学实践改革显得尤为迫切

⑵。只有进行生物医学信号理课程的教学实践改革,加强人工智能

技术的融合与应用,才能进一步提高学生学习效率,为培养拥有创新

和实践能力的人工智能+医学交叉学科人才提供有力保障⑶。

二、生物医学信号处理课程的教学困境

(一)课程内容相对滞后

部分学校的课程内容未能与时俱进,呈现出滞后性。理论知识是

构建生物医学信号理技术的基石,对于培养学生的基础素养和专业

技能至关重要。然而,这些基础理论知识己经不能满足医学领域对生

物医学信号理技术的需求。随着科技的进步,生物医学信号理领

域不断涌现出新的技术和方法。但是,由于课程内容的更新速度较慢,

这些新兴技术往往未能及时纳入教学体系中,学生在课程学习中所接

触到的知识往往滞后于实际应用的需求,难以适应医学领域快速发展

的技术变化。

特别值得注意的是,人工智能技术的迅猛发展己经深刻改变了生

物医学信号理相关技术的格局。从疾病的早期智能精准诊断到个性

化精准医疗,再到医疗设备的智能化管理,人工智能在生物医学信号

理中的应用无不在。然而在当前的生物医学信号理课程中,对

于人工智能技术的介绍和应用却相对较少。这种缺乏与实际应用相结

合的教学方式,使得学生在面对实际问题时往往感到无从下手。

(二)实践与应用环节相对薄弱

在生物医学信号理这一复杂且前沿的学科领域,理论知识与实

践操作的结合至关重要⑷。然而,在当前的生物医学信号理课程教

学中,实践环节被忽视的现状较为明显。学生仅掌握理论知识是远远

不够的,若从未实际操作过,他们很难将所学应用于实际。笔者认为

出现这一现状的原因,一是实验操作设备的不足,二是项目实践的缺

失。在生物医学信号理领域,许多实际问题需要综合运用多种知识

和技能才能解决。然而,由于课程教学中缺乏项目实践的机会,学生

很难将所学知识整合起来,形成解决实际问题的能力⑸。实践环节的

不足,一定程度上制约了学生的就业和深造发展。在现代社会,生物

医学信号理领域的发展日新月异,对人才的要求也越来越高。那些

只掌握理论知识、缺乏实践能力的学生,很难适应未来工作的需要。

(三)人工智能应用不足

在当今日新月异的科技时代下,人工智能技术以其强大的数据

理能力和独特的算法逻辑,正在逐步渗透各个领域。由于生物医学信

号的独特性,人工智能技术在该领域的应用越来越多。然而,尽管人

工智能技术在该领域的应用前景广阔,但在生物医学信号理教学实

践中,关于人工智能技术的传授和应用却相对滞后。

在当前的生物医学信号理教学中,我们不难发现,传统的课程

安排往往侧重于基本的信号理理论和方法,而关于人工智能技术的

介绍和实践则相对较少。这种教学模式使得学生虽然掌握了基本的信

号理知识,但缺乏对人工智能技术的深入了解和掌握。他们可能知

道人工智能是什么,但并不知道如何将其与生物医学信号理相结合,

更无法体会到人工智能技术在解决生物医学问题中的巨大潜力。这种

教学现状无疑限制了学生的创新能力和实践应用能力的发展。

三、教学实改革措施

(一)更新课程内容,引入先进知识理论

为了跟上

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