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

再見乏味治療：人工智能協助學生開創互動式治療工具

試想像一名有弱視的孩子，忍受着枯燥乏味、千篇一律的治療練習，感覺像懲罰多於治療。現在，這名孩子興致勃勃地使用由人工智能驅動的治療工具，而這些工具卻是由從未編寫過程式碼的理大眼科視光學院的學生設計。在理大，隨着人工智能成功融入課程，學生對如何開發視覺治療的方案正出現重大轉變。

此項目由眼科視光學院助理教授梁子榮教授領導，成效顯著，學生的創新能力與學習成果均有明顯提升。

應對患者遵從性的挑戰

不少人士都患有雙眼協調障礙，而視覺治療則針對此障礙進行矯正。梁教授解釋：「常見眼疾包括斜視，即一隻眼睛未能正確對焦，眼球可能向內、外、上或下偏移。至於弱視亦是最常見的兒童視覺障礙。」

傳統治療方法雖具臨床效用，但由於訓練過程單調冗長，患者往往未能遵從指示完成全部訓練。梁教授指出：「我經常提醒學生，即使訓練再有效，但患者未能完成的話，訓練的作用十分有限。」

此項目正是為應對患者遵從性問題而推出，分兩階段進行，首階段為2021年至2023年，學生聚焦硬件創新，與理大工業中心合作，運用3D打印等尖端技術，度身製造治療設備，成功製作了16個可使用的原型。其中一組學生更於設計比賽中脫穎而出，成為「唯一沒有工程學專業」的團隊，卻贏過其他擁有生物醫學工程和計算機科學專業的隊伍。

然而，這階段也揭示了一些根源上的挑戰。梁教授觀察到：「學生花很多時間解決技術問題，減少了在臨床創新上的時間。」

2024年，團隊策略性地引入人工智能作為「技術導師」，將原本的限制轉化為機會。梁教授表示：「人工智能確實能夠跨越這道鴻溝。學生可將繁重的技術工作交給人工智能處理，從而騰出更多時間，專注於創意和解難。」這是首次學生在沒有任何編寫程式經驗的情況下，成功開發以軟件為基礎的解決方案，成為一個重要的里程碑。

從遇到技術障礙轉變成創作自由

這種教學架構全面結合傳統臨床培訓與人工智能驅動的尖端開發方法，學生獲授全面基礎知識，透過直接臨床觀察進行病患需求評估，並參與學期中與執業視光師的諮詢會議。梁教授形容這套創新融合人工智能的教學方式：「我實際上視其為技術導師，教導學生如何從事他們不太熟悉的事——也就是編程。」

除了開發治療方案外，人工智能融合還延伸至臨床教學。梁教授引入了一套人工智能臨床導師系統，徹底改變傳統的檢查訓練。學生執行視力檢查步驟時，會被錄影並利用人工智能進行分析。人工智能導師提供反饋，讓學生得知應如何更有效地進行檢查。透過以人工智能作為開發工具及導師這種雙重應用，創造了一個全面的學習生態系統，提升了學生的創新創造力和臨床能力。

這項目揭示了教師和人工智能之間的互補角色。梁教授稱：「在這兩年，我們也曾辯論人工智能是否能取代教師。但從這項目中，我發現教師和人工智能可以扮演不同的角色。」教師專注於臨床基礎知識和專業經驗整合，而人工智能則負責解決技術問題和程式操作。

在多個層面上，學生的表現均有明顯提升。梁教授指出，與以往相比，學生的創新速度大幅加快，整體技術能力亦全面提升。「學生的回饋顯示他們的自信心顯著增強。許多學生提到，雖然自己並無電腦科學背景，但在人工智能協助編程的情況下，他們能夠將原本的構想和設計轉化為實際成品，感覺技術能力有所提升。」

這個項目的成功包含許多因素，其中包括教師充分的前期準備及有系統地進行問題分解教學。梁教授強調這一過程的重要性：「作為教師，我們必須了解人工智能的限制。」他在計劃推行前，對多種人工智能平台和系統進行了深入測試，確保充分掌握其技術能力與限制，讓課程得以安全與高效實施。

展望未來　構建醫療創新生態

梁教授的短期目標聚焦於強化交叉學科合作，他積極拓展合作網絡，與擁有電腦科學背景的同事攜手，希望讓學生的設計最終能於臨床應用。他的長遠策略願景是涵蓋沉浸式技術整合，期望能有更前沿的應用，在日後的創新治療方案能加入虛擬實境(VR)及擴增實境：「或許有一天，我們能邁進互動性更高的 VR 技術。」這項將視覺治療與人工智能結合的項目，將理大置於醫療教育創新的前沿。學生藉此提升技術能力與創意解難技巧；教職員能提升教學效率與投入度。另外，隨著更多專業人才具備人工智能學識，醫療產業因而能從中受益，而病患則能使用更生動有效的治療工具。

這個項目為醫療教育的科技轉型提供了成功示範——既能繼續發揮治療師的專業知識，又充分利用人工智能加以輔助。藉此，理大不僅推動教育質素提升，更為學生迎接未來醫療科技新局作好準備，讓人工智能教學與創新製造技術並行，帶動學習與護理的雙重革新。

本文為理大「教育4.0」倡議系列之一，闡述理大如何回應人工智能的高速發展，以及日新月異的教育環境。理大透過「教育4.0」為學與教帶來革新，旨在將人工智能和智慧科技，與以學生為本的教學模式結合，以促進創新、推動教育科技在學與教中的廣泛應用，裝備學生迎接未來。