课题申报书：数智化听诊技能训练平台建设

教育科学规划2025年度重点课题申报书、课题设计论证求知探理明教育，创新铸魂兴未来。数智化听诊技能训练平台建设课题设计论证1.研究现状目前，人工智能辅助听诊技术在医疗领域展现出巨大潜力。以电子听诊器和计算机辅助的心音分析算法为基础，人工智能辅助听诊技术在心血管疾病辅助检查方面发挥着重要作用。电子听诊器不断发展，多种型号各具特点，其中部分配备专属配套软件和AI算法。例如，3MLittmannCore、EkoDUO、MinttihealthSmartho-D2以及上海拓萧云听G-200几款电子听诊器不仅有专属配套软件，还提供了AI算法，能够即时对心音信号进行处理分析，有利于患者居家自查。同时，肺部听诊智慧课堂也在积极探索新的教学模式。如安庆医药高等专科学校的肺部听诊智慧课堂，通过“导学模块”“教学模块”“交互模块”等环节，利用标准化病人（SP）创设情境，提高学生的肺部听诊技能。此外，肺部听诊智慧课堂还通过云课堂、多样化的教学模式和微学习云平台等，为学生提供合理适当的学习内容与立体化的学习资源。2.选题意义当前听诊教学中存在课堂学习时间短与听诊技能要求高的矛盾，学生难以在有限的时间内掌握听诊技能。而数智化听诊技能训练平台的建设可以解决这一问题，顺应学生碎片化学习方式，提升教学质量和学生实践能力。通过该平台，学生可以随时随地进行听诊技能的学习和训练，提高学习效率。3.研究价值数智化听诊技能训练平台的建设具有重要的研究价值。一方面，为心血管疾病的早期筛查提供新方法。人工智能辅助听诊技术能够准确识别异常心音，判断特定的疾病，如心脏瓣膜病、先天性心脏病等。通过该平台的建设，可以提高听诊准确率，为心血管疾病的早期诊断提供有力支持。另一方面，推动医疗教育的智能化发展。数智化听诊技能训练平台将现代信息技术与医疗教育相结合，为学生提供更加便捷、高效的学习方式。同时，该平台还可以提升教师信息化教学能力，促进教学方法的创新和教学质量的提高。二、研究目标、研究内容、重要观点1.研究目标构建数智化听诊技能训练平台，旨在为医学教育提供高效、便捷的教学工具，提高学生听诊技能水平，为临床实践培养专业人才。通过整合先进的技术和资源，平台将为学生创造一个真实、互动的学习环境，使他们能够更好地掌握听诊技能，为未来的医疗工作做好准备。2.研究内容开发智能听诊系统：参考现有先进的人工智能辅助听诊技术，如利用深度学习和集成学习的心音分类算法，构建具有高准确性的心音分类网络。开发的智能听诊系统应能够对心音信号进行去噪、分段、特征提取和分类，准确识别异常心音，判断特定的疾病，如心脏瓣膜病、先天性心脏病等。整合电子听诊器资源：研究市面上各种型号的电子听诊器，包括具有专属配套软件和AI算法的3MLittmannCore、EkoDUO、MinttihealthSmartho-D2以及上海拓萧云听G-200等，充分发挥其优势。同时，整合那些配有远程医疗系统的电子听诊器资源，为学生提供更广泛的学习和实践机会。设计个性化教学模式：借鉴肺部听诊智慧课堂的教学模式，如通过“导学模块”“教学模块”“交互模块”等环节，利用标准化病人创设情境，提高学生的听诊技能。同时，顺应学生碎片化学习方式，以学习者为中心实行个性化教学，为学生提供合理适当的学习内容与立体化的学习资源。3.重要观点数智化听诊技能训练平台能够提升听诊教学的效果和质量，促进医疗教育的创新发展。该平台将现代信息技术与医疗教育相结合，为学生提供更加便捷、高效的学习方式。一方面，平台可以提高听诊准确率，为心血管疾病的早期诊断提供有力支持，为心血管疾病的早期筛查提供新方法。另一方面，平台还可以提升教师信息化教学能力，促进教学方法的创新和教学质量的提高，推动医疗教育的智能化发展。三、研究思路、研究方法、创新之处1.研究思路本研究以需求为导向，旨在解决当前听诊教学中存在的问题。首先，整合现有资源，包括市面上各种型号的电子听诊器以及相关的教学模式和平台。例如，参考3MLittmannCore、EkoDUO、MinttihealthSmartho-D2以及上海拓萧云听G-200等具有专属配套软件和AI算法的电子听诊器，充分发挥其优势，同时整合配有远程医疗系统的电子听诊器资源，为学生提供更广泛的学习和实践机会。其次，构建数智化平台，将数智化技术与听诊技能训练相结合。通过借鉴肺部听诊智慧课堂和基于智慧课堂的心脏听诊教学设计等成功案例，引入智能听诊系统，利用深度学习和集成学习的心音分类算法，对心音信号进行去噪、分段、特征提取和分类，准确识别异常心音，判断特定的疾病。同时，设计个性化教学模式，以学习者为中心，顺应学生碎片化学习方式，为学生提供合理适当的学习内容与立体化的学习资源。最后，通过实践不断优化平台。在教学过程中，收集学生和教师的反馈意见，不断改进平台的功能和教学模式，提高教学效率和质量。2.研究方法文献研究：查阅国内外关于数智化听诊技能训练平台建设的相关文献，了解最新的研究动态和技术发展趋势，为平台建设提供理论支持。实验研究：利用智能听诊系统对学生进行听诊技能训练，通过对比实验，验证平台的有效性和优越性。例如，将使用数智化听诊技能训练平台的学生与传统教学方法下的学生进行比较，分析他们在听诊技能掌握程度、学习兴趣和学习效果等方面的差异。案例分析：分析国内外成功的数智化听诊技能训练平台案例，总结经验教训，为平台建设提供借鉴。例如，研究安庆医药高等专科学校的肺部听诊智慧课堂、基于智慧课堂的心脏听诊教学设计等案例，了解他们在教学模式、资源整合和技术应用等方面的创新之处。3.创新之处技术创新：将数智化技术与听诊技能训练相结合，开创个性化教学模式。利用智能听诊系统，对心音信号进行精准分析，为学生提供个性化的学习建议和反馈。同时，通过整合电子听诊器资源和远程医疗系统，为学生提供更广泛的学习和实践机会。教学模式创新：借鉴肺部听诊智慧课堂和基于智慧课堂的心脏听诊教学设计等成功案例，设计个性化教学模式。通过“导学模块”“教学模块”“交互模块”等环节，利用标准化病人创设情境，提高学生的听诊技能。同时，顺应学生碎片化学习方式，以学习者为中心实行个性化教学，为学生提供合理适当的学习内容与立体化的学习资源。教育理念创新：提升听诊教学的效果和质量，促进医疗教育的创新发展。将现代信息技术与医疗教育相结合，为学生提供更加便捷、高效的学习方式。一方面，提高听诊准确率，为心血管疾病的早期诊断提供有力支持；另一方面，提升教师信息化教学能力，促进教学方法的创新和教学质量的提高，推动医疗教育的智能化发展。四、研究基础、条件保障、研究步骤1.研究基础现有电子听诊器技术：目前市面上的电子听诊器不断发展，多种型号各具特点。其中，3MLittmannCore、EkoDUO、MinttihealthSmartho-D2以及上海拓萧云听G-200几款电子听诊器不仅有专属配套软件，还提供了AI算法，能够即时对心音信号进行处理分析，有利于患者居家自查。此外，一些电子听诊器配有远程医疗系统，为学生提供更广泛的学习和实践机会。智能听诊算法研究：基于深度学习与集成学习的心音分类算法研究取得了一定成果。例如，构建了基于深度学习的心音分类网络（HeartSoundNet，HSNet），在正常心音和异常心音的二分类任务中达到了97.32%的准确率，且在本实验室自主研发的电子听诊器所采集的心音数据集的四分类任务中达到98.72%的准确率。同时，提出了基于深度学习和集成学习的心音网络提升算法（HeartSoundNetBoosting，HSNBoost），在公开数据集和自建数据集上的分类准确率较HSNet分别提高了1.68%和2.33%。肺部听诊智慧课堂的探索经验：安庆医药高等专科学校的肺部听诊智慧课堂通过“导学模块”“教学模块”“交互模块”等环节，利用标准化病人创设情境，提高学生的肺部听诊技能。同时，顺应学生碎片化学习方式，为学生提供合理适当的学习内容与立体化的学习资源。2.条件保障专业的研究团队：拥有一支由医学、计算机科学、教育学等多领域专家组成的研究团队。团队成员具备丰富的专业知识和实践经验，能够为项目的顺利开展提供有力的技术支持和智力保障。先进的技术设备：配备了先进的电子听诊器、多自由度自动化装置、音频分析系统等技术设备。例如，智能听诊系统包括自主导航车、电子听诊组件、多自由度自动化装置和音频分析系统等。自主导航车能够根据目标位置进行自主导航和路径规划，并移动至目标位置；电子听诊组件包括电子听诊器，能够对听诊区域进行音频信号采集；多自由度自动化装置能够移动电子听诊组件，将电子听诊器移动至听诊区域；音频分析系统能够获取电子听诊器采集到的音频信号，并根据音频信号得到诊断结果。充足的资金支持：项目得到了相关部门和企业的资金支持，确保了研究工作的顺利进行。资金主要用于设备采购、人员培训、技术研发等方面。3.研究步骤前期调研：对国内外数智化听诊技能训练平台建设的现状进行深入调研，了解最新的技术发展趋势和应用情况。同时，收集学生和教师对听诊教学的需求和意见，为平台的设计提供依据。平台设计：根据前期调研的结果，结合研究目标和内容，设计数智化听诊技能训练平台的架构和功能模块。平台将整合先进的电子听诊器技术和智能听诊算法，开发智能听诊系统，设计个性化教学模式，为学生提供高效、便捷的学习工具。开发测试：组织专业的技术人员进行平台的开发和测试工作。在开发过程中，严格按照项目计划和技术规范进行，确保平台的质量和稳定性。测试阶段将对平台的功能、性能、安全性等方面进行全面测试，及时发现和解决问题。实践应用：将开发完成的数智化听诊技能训练平台应用于医学教育实践中。选择部分学校和医疗机构作为试点单位，组织学生和教师进行试用。通过实践应用，收集用户的反馈意见，进一步优化平台的功能和教学模式。总结评估：对项目的实施过程和成果进行总结评估。分析平台的应用效果和存在的问题，提出改进措施和建议。同时，总结项目的经验教训，为今后的研究工作提供参考。（全文共4238字）课题评审意见：本课题针对教育领域的重要问题进行了深入探索，展现出了较高的研究价值和实际意义。研究目标明确且具体，研究方法科学严谨，数据采集和分析过程规范，确保了研究成果的可靠性和有效性。通过本课题的研究，不仅丰富了相关领域的理论知识，还为教育实践提供了有益的参考和指导。课题组成员在研究中展现出了扎实的专业素养和严谨的研究态度，对问题的剖析深入透彻，提出的解决方案和创新点具有较强的可操作性和实用性。此外，本课题在研究方法、数据分析等方面也具有一定的创新性，为相关领域的研究提供了新的思路和视角。总之，这是一项具有较高水平和质量的教科研课题，对于推动教育事业的发展和进步具有重要意义。课题评审标准：1、研究价值与创新性评审关注课题是否针对教育领域的重要或前沿问题进行研究，是否具有理论或实践上的创新点，能否为相关领域带来新的见解或解决方案。2、研究设计与科学性课题的研究设计是否合理，研究方法是否科学严谨，数据收集与分析过