慈濟大學醫學系系主任
慈濟醫院教學部副主任
張恩庭
2025年8月,AMEE(歐洲醫學教育學會)年會在巴塞隆納舉行,主題聚焦「AI/Technology Enhanced Learning」,這不僅反映了全球醫學教育正經歷前所未有的科技革命,更突顯了人工智慧與創新教學科技在健康專業教育中的關鍵角色。在台灣,許多醫學院均在推動AI實踐醫學教育的新發展。而身處於東部的慈濟醫療體系也正積極推動醫學教育的數位創新,其中「裸視3D全息醫學教育系統」的發展,正是回應這波全球趨勢的具體實踐。
AMEE 2025特別設立為期一整天的「AI Symposia」研討會,深入探討AI技術在醫學教育的多元應用。這個研討會涵蓋了客製化GPT教學助理與AI導師系統的開發、預測分析與個人化學習平台的建置,以及如何運用AI增強模擬與沉浸式學習體驗。此外,會議也將探討AI在教育研究與創新中的應用潛力,並且特別關注教育AI所涉及的倫理、道德與法律議題。這些討論不僅是技術層面的探索,更重要的是引導我們思考「科技如何讓教育者更能促進健康」這個核心問題。
在慈濟大學與花蓮慈濟醫院,我們開發了整合Lixel 3D光場技術的醫學教育系統。這套系統採用微透鏡陣列產生浮空3D影像,讓學習者無需配戴VR頭盔或3D眼鏡,就能多人同時從不同角度觀看立體解剖結構,不僅解決了傳統VR設備的視覺疲勞問題,更提供了符合人眼觀看習慣的自然學習方式。
系統整合深度學習技術,能在30秒內完成CT或MRI醫學影像的自動分割,精確重建肺腫瘤、心血管系統與周邊解剖構造的3D模型,將原本需要數小時的人工標註工作縮短至數分鐘。在互動學習方面,高精度手勢辨識技術達到±1mm的定位精準度,學生可透過自然手部動作進行360度旋轉、多層次縮放和透明度調整。系統更整合眼球追蹤技術,記錄學生的注意力分布與學習路徑,透過大數據分析量化學習成效並提供個人化建議。
我們希望透過實際3D影像的教材,能補足過往在2D平面想像3D影像空間感的缺乏。
在教學內容的建置上,我們透過「大體老師計畫」建立了完整的數位教學資料庫。從個案招募、同意書簽署、全身顯影劑CT掃描、人文訪談,到放射科影像整理、研究團隊的臟器與腫瘤標註,最後由幻景團隊產學合作完成3D影像模型教案製作,整個流程產出了51個真實病例的數位教材,包含80萬字人文資料庫。這些教材不僅結合了臨床真實影像,更整合了病患的人文故事,大幅提升了教學的臨床關聯性與人文深度。
我們於2025年針對50位以上四、五年級醫學生進行了初次的教學驗證,成果令人振奮。所有參與學生都表示願意推薦這套系統,達到100%的推薦率。在學習動機方面,有42.8%的學生表示學習動機明顯增強,而47.6%的學生報告了正向的時間投入感,顯示系統確實能夠創造高度沉浸的學習體驗。特別值得注意的是,血管與神經系統的3D視覺化獲得最高評價,這些數據證實了複雜解剖結構特別能從裸視3D技術的空間視覺化中獲益。
AMEE 2025強調AI不僅是工具,更是教育轉型的推動力,而我們的系統正是這個理念的具體展現。透過AI影像分割技術取代傳統的人工標註,我們釋放了教師的時間,讓他們能專注於更核心的教學設計工作。同時,學習行為AI分析系統能提供即時回饋,實現真正的個人化學習體驗。更進一步地,透過預測性分析,系統能及早發現學生可能遇到的學習困難,讓教師能適時介入協助,這種從被動教學到主動預防的轉變,正是AI賦予教育的新可能。
從教育科學的角度來看,傳統VR教育雖然能提供沉浸感,但長期使用容易造成視覺疲勞,這是因為VR設備產生的「調節輻輳衝突」(Accommodation-Convergence Conflict)問題。裸視3D技術從根本上消除了這個困擾,讓學生能以最自然的方式觀看立體影像,就如同觀察真實物體一般。這種設計理念充分體現了「以學習者為中心」的教育科技思維,不是為了炫技而採用新科技,而是真正從學習者的生理與心理需求出發。
此外,全球醫學院普遍面臨大體標本不足的挑戰。我們要強調的是,數位化並非要取代傳統的解剖教學,而是提供一種可重複使用、標準化的補充教材。透過真實病例的3D重建,我們能將臨床實務與基礎教育緊密連結,讓學生在學習解剖構造的同時,也能理解這些知識在臨床診斷與治療中的實際應用。
儘管系統展現了良好的教學成效,但從學生回饋中我們也發現了需要改善的地方。目前系統介面的易用性滿意度為38.1%,整體沉浸體驗的滿意度為28.6%,顯示在使用者體驗設計上仍有很大的進步空間。此外,系統穩定性也是我們下一階段研發的重點。這些誠實面對的挑戰,正是我們持續改進的動力。
在教育研究方面,AMEE 2025發表的「AMEE Guide No. 178:AI in Health Professions Education Assessment」提醒我們,除了技術創新之外,更重要的是從紮實的教育理論框架出發。我們需要建立嚴謹的評量機制,透過科學化的研究方法,證明科技確實能提升學習成效,而不只是看起來很炫的教學工具。
展望未來,我們計畫在AMEE 2026提交工作坊提案,與國際教育者分享台灣的實踐經驗。這不僅是技術的展示,更是一場深度的教育對話,探討如何將創新科技轉化為有效的教學法,如何在技術應用與教育本質之間取得平衡,以及如何透過科技創新真正促進學生的學習成效。
AMEE 2025的主題「How are educators relevant to health?」深刻地提醒我們:無論科技如何先進,教育的核心永遠是教育者的專業判斷與人文關懷。AI與3D技術的目的不是要取代教師,而是要賦能教師,讓他們能從繁瑣的技術操作中解放出來,將更多心力投注在設計有意義的學習體驗、提供批判性思考的引導、關注個別學生的獨特需求,以及建立基礎知識與臨床情境之間的連結。
科技只是工具,教育的靈魂始終在於人。當我們開發這些創新系統時,我們時刻提醒自己:技術是為了讓教學更好,而不是讓教學變得更複雜。每一項功能的設計,都要回到最根本的問題:這對學生的學習有幫助嗎?這能讓教師教得更好嗎?這能促進醫療照護的品質嗎?
台灣在醫學教育科技創新上已經展現了國際競爭力。我們期待透過持續的研發投入、積極的國際合作,以及嚴謹的教育研究,為全球健康專業教育貢獻更多來自台灣的創新經驗與智慧。在這個AI與數位科技快速發展的時代,讓我們一起思考:如何運用科技的力量,培育出更多具備人文關懷、專業素養與批判思考能力的醫療人才,為人類的健康福祉做出更大的貢獻。