Beyond Boring Vision Therapy: How AI Empowers Students to Create Engaging Treatment Tools

再见乏味治疗：人工智能协助学生开创互动式治疗工具

试想像一名有弱视的孩子，忍受着枯燥乏味、千篇一律的治疗练习，感觉像惩罚多于治疗。现在，这名孩子兴致勃勃地使用由人工智能驱动的治疗工具，而这些工具却是由从未编写过程序的理大眼科视光学院的学生设计。在理大，随着人工智能成功融入课程，学生对如何开发视觉治疗的方案正出现重大转变。

此项目由眼科视光学院助理教授梁子荣教授领导，成效显著，学生的创新能力与学习成果均有明显提升。

应对患者遵从性的挑战

不少人士都患有双眼协调障碍，而视觉治疗则针对此障碍进行矫正。梁教授解释：「常见眼疾包括斜视，即一只眼睛未能正确对焦，眼球可能向内、外、上或下偏移。至于弱视亦是最常见的儿童视觉障碍。」

传统治疗方法虽具临床效用，但由于训练过程单调冗长，患者往往未能遵从指示完成全部训练。梁教授指出：「我经常提醒学生，即使训练再有效，但患者未能完成的话，训练的作用十分有限。」

此项目正是为应对患者遵从性问题而推出，分两阶段进行，首阶段为2021年至2023年，学生聚焦硬件创新，与理大工业中心合作，运用3D打印等尖端技术，度身制造治疗设备，成功制作了16个可使用的原型。其中一组学生更于设计比赛中脱颖而出，成为「唯一没有工程学专业」的团队，却赢过其他拥有生物医学工程和计算机科学专业的队伍。

然而，这阶段也揭示了一些根源上的挑战。梁教授观察到：「学生花很多时间解决技术问题，减少了在临床创新上的时间。」

2024年，团队策略性地引入人工智能作为「技术导师」，将原本的限制转化为机会。梁教授表示：「人工智能确实能够跨越这道鸿沟。学生可将繁重的技术工作交给人工智能处理，从而腾出更多时间，专注于创意和解难。」这是首次学生在没有任何编写程序经验的情况下，成功开发以软件为基础的解决方案，成为一个重要的里程碑。

从遇到技术障碍转变成创作自由

这种教学架构全面结合传统临床培训与人工智能驱动的尖端开发方法，学生获授全面基础知识，透过直接临床观察进行病患需求评估，并参与学期中与执业视光师的咨询会议。梁教授形容这套创新融合人工智能的教学方式：「我实际上视其为技术导师，教导学生如何从事他们不太熟悉的事——也就是编程。」

除了开发治疗方案外，人工智能融合还延伸至临床教学。梁教授引入了一套人工智能临床导师系统，彻底改变传统的检查训练。学生执行视力检查步骤时，会被录像并利用人工智能进行分析。人工智能导师提供反馈，让学生得知应如何更有效地进行检查。透过以人工智能作为开发工具及导师这种双重应用，创造了一个全面的学习生态系统，提升了学生的创新创造力和临床能力。

这项目揭示了教师和人工智能之间的互补角色。梁教授称：「在这两年，我们也曾辩论人工智能是否能取代教师。但从这项目中，我发现教师和人工智能可以扮演不同的角色。」教师专注于临床基础知识和专业经验整合，而人工智能则负责解决技术问题和程序操作。

在多个层面上，学生的表现均有明显提升。梁教授指出，与以往相比，学生的创新速度大幅加快，整体技术能力亦全面提升。「学生的回馈显示他们的自信心显著增强。许多学生提到，虽然自己并无计算机科学背景，但在人工智能协助编程的情况下，他们能够将原本的构想和设计转化为实际成品，感觉技术能力有所提升。」

这个项目的成功包含许多因素，其中包括教师充分的前期准备及有系统地进行问题分解教学。梁教授强调这一过程的重要性：「作为教师，我们必须了解人工智能的限制。」他在计划推行前，对多种人工智能平台和系统进行了深入测试，确保充分掌握其技术能力与限制，让课程得以安全与高效实施。

展望未来　构建医疗创新生态

梁教授的短期目标聚焦于强化交叉学科合作，他积极拓展合作网络，与拥有计算机科学背景的同事携手，希望让学生的设计最终能于临床应用。他的长远策略愿景是涵盖沉浸式技术整合，期望能有更前沿的应用，在日后的创新治疗方案能加入虚拟现实(VR)及扩增实境：「或许有一天，我们能迈进互动性更高的 VR 技术。」这项将视觉治疗与人工智能结合的项目，将理大置于医疗教育创新的前沿。学生藉此提升技术能力与创意解难技巧；教职员能提升教学效率与投入度。另外，随着更多专业人才具备人工智能学识，医疗产业因而能从中受益，而病患则能使用更生动有效的治疗工具。

这个项目为医疗教育的科技转型提供了成功示范——既能继续发挥治疗师的专业知识，又充分利用人工智能加以辅助。藉此，理大不仅推动教育质素提升，更为学生迎接未来医疗科技新局作好准备，让人工智能教学与创新制造技术并行，带动学习与护理的双重革新。

本文为理大「教育4.0」倡议系列之一，阐述理大如何回应人工智能的高速发展，以及日新月异的教育环境。理大透过「教育4.0」为学与教带来革新，旨在将人工智能和智慧科技，与以学生为本的教学模式结合，以促进创新、推动教育科技在学与教中的广泛应用，装备学生迎接未来。