一、《数学中医学》课程简介 

1. 课程介绍

《数学中医学》是河南工业大学复杂性科学研究院开设的一门创新型交叉学科课程，旨在通过数学建模、人工智能、统计学等科学方法，探索传统中医理论的现代化表达与应用。课程以中医基础理论为核心，结合现代数学工具（如微分方程、分形几何、统计建模）、物理理论与方法（如量子力学建模、流体动力学仿真、复杂系统分析）以及人工智能技术（如深度学习、图像处理），构建中医诊断、治疗及健康管理的量化模型，推动中医理论的科学化与精准化发展。

2. 课程特色 

学科深度交叉：融合数学、物理、计算机科学及中医学，重点研究中医理论中的“数学常数”“未病动态模型”等前沿方向。依托研究院的GPU算力机房、舌象采集系统等先进设备，开展基于人工智能的中医疾病预测模型构建。

3. 课程建设情况 

该课程由河南工业大学复杂性科学研究院牵头建设，旨在打破学科壁垒，促进优势学科的交叉融合。师资团队由数学、物理、计算机、中医学领域的跨学科教师团队组成，包括副校长李鹏教授（兼研究院院长）领衔的科研团队。配备PB级分布式存储系统、自主研发的舌象采集设备，支持中医数据建模与分析实践。 

4. 课程开设对象

作为选修课，面向数学、物理、计算机科学与技术、生物医学工程等专业方向的研究生开设，也可供全校其他对数学中医学感兴趣的研究生和本科生选修。 

5. 课程意义 

《数学中医学》不仅为传统中医提供了数字化、智能化的研究范式，也为“新工科”与“新医科”复合型人才培养开辟了新路径。通过课程学习，学生将掌握“数学解释中医、技术赋能健康”的核心能力，助力中医药现代化与国际化发展。

 二、数学中医学课程大纲 

课程名称：数学中医学 

课程编号：X072001 

总学时：32学时，其中理论学时32学时，实验学时0学时 

1.课程概述 

《数学中医学》是为数学、物理、电子信息和人工智能等专业研究生开设的一门交叉学科课程，旨在将人工智能和数学的理论、方法和工具应用于中医药学的研究中，促进中医药学科的定量化、模型化和精准化发展。这门课程将人工智能、数学等知识与中医药学知识相结合，通过数学建模、物理仿真、数据分析、统计推断等手段，对中医药学中的问题进行深入研究和探讨。数学中医学不仅为学生提供了学习数理基础和人工智能知识的平台，更重要的是，它为学生打开了一扇通往中医药学定量研究的大门。通过学习这门课程，学生可以了解到中医药学中常见的数学问题，如中药配伍的优化策略、药效动力学模型的跨尺度构建、中医证候的物理表征与量化评估等，并掌握用人工智能和数学物理方法解决这些问题的基本思路和技能。 

2.建议先修课程 

高等数学、线性代数、机器学习、统计物理学和中医基础理论。 

3.课程目标 

数学中医学研究生课程旨在培养学生跨学科融合的思维，深入理解并应用人工智能和数学原理于中医学的研究与实践，为未来的中医学发展贡献数学视角的理论和实践支持。通过本课程的学习，学生将能够掌握人工智能和数学在中医学领域应用的基本原理和方法；理解并运用人工智能技术和数学模型来分析和解决中医学中的实际问题；提高科研能力，为中医学的创新研究提供数学支持。 

4.适用对象 

本课程适用于来自信息科学与工程学院、数学与统计学院、物理学院、人工智能与大数据学院、电气工程学院的计算机科学与技术、信息与通信工程、控制科学与工程、电子信息等专业方向的研究生，也可作为全校其他对数学中医学感兴趣的研究生和本科生的选修课程。 

5.授课方式 

课程采取讲授和研讨相结合的方式，注重基础理论与实际应用的结合。课堂讲授采取启发式、案例分析式、问题驱动式等教学方法；课堂研讨采取翻转课堂的形式，要求学生查阅文献资料、制作PPT课件进行交流发言及讨论。 

6.课程内容 

(1) 数学中医学概述  4学时 

主要内容：中医现代化的基本概念、基本理论；中医现代化的发展历程；就多种人工智能和数学方法在中医药学研究中的应用、数学模型的建立和分类以及人工智能与中医理论的结合等内容展开讲解，包括但不限于：模糊数学方法、数学建模、统计学方法和网络分析等在中医学中的应用等。 

(2) 中医基本知识  4学时 

主要内容：中医学经典入门，学习《伤寒论》、《黄帝内经》的主要内容；讲述中医辨证论治理论体系，学习八纲辨证、气血津液辨证、脏腑辨证、六经辨证、卫气营血辨证、三焦辨证、经络辨证的基本知识；讲解中医典型案例，并与学生互动；讲解中西医结合与中医的现代化研究状况。

 (3) 物理模型  4学时 

主要内容：讲解脉搏波的力学模型基本概念；讲述量子物理学与中医自然观；讲解中医物质观的特性和方法；进行自运动理论与量子力学的比较讲述；讲述基于物理学思维的中医教育理念创新理论。 

(4) 中医中的范畴论/统计学  4学时 

主要内容：讲解范畴论基本概念与基本定理；范畴论的“飞鸟”思想范式；范畴论与数学中医学的内在联系；范畴论的建模直觉；统计学的相关研究工具；统计学与数学中医学的内在联系。

 (5)中医中的数学工具-乌卡指数与傅里叶变化  4学时 

主要内容：讲解乌卡指数的定义，通过定义五脏的阴阳状态，进而应用于个性化的中医诊疗方案中；讲述乌卡指数的应用背景与实际应用；讲述傅里叶变化的理论基础；讲述傅里叶变化的中医应用；讲解傅里叶变化在中医应用上的案例分析。 

(6)临界慢化  4学时    

主要内容：讲授临界慢化的基本概念；讲解临界慢化的应用领域（气候突变预警，生态系统稳定性评估）；讲解临界慢化的理论基础；对临界慢化进行数学描述讲述；进行临界慢化的实际案例讲述。 

(7)人工智能技术助力中医发展  4学时 

主要内容：讲述人工智能发展历程；人工智能基本模型与进展；深度学习网络框架的学习；讲述中医药数据挖掘与采集、数据处理与分析、深度学习等方面的应用；讲述人工智能基本技术与中医现代化相结合等。

 (8)学生分组讨论与汇报  4学时 

主要内容：选课学生就数学中医学涉及的基本技术和应用等进行分组讨论，并形成自己的团队观点；在此基础上，分组进行论述和汇报；进一步，撰写课堂报告，为课程大作业做好准备工作。 

7.考核要求 

课程考核方式为考查形式，由平时成绩（40%）和期末成绩（60%）组成。平时成绩由学生课堂PPT汇报情况（PPT制作及讲解）来评定，期末成绩由小论文的形式开展。 

8.教材及其他教学资源 

（一）课程教材 

[1]《数学中医学》，李鹏主编，高等教育出版社，2025年9月出版；

[2]《高等数学》，同济大学数学科学学院，高等教育出版社，2023年6月出版； 

[3]《人工智能导论》，王万良主编，高等教育出版社，2017年8月出版； 

[4]《中医基础理论》，张伯礼主编，中国中医药出版社，2019年11月出版。 

（二）推荐参考资料 

[1]《统计物理学》，列夫·达维多维奇·朗道等，束仁贵等译，高等教育出版社，2011出版； 

[2]《直觉泵和其他思考工具》，丹尼尔·丹尼特 ( Daniel C. Dennett) 著，冯文婧，傅金岳，徐韬译，浙江教育出版社，2018出版。 

 三、教材简介 

 1.背景与必要性 

在数学与中医学交叉融合的新兴领域，传统教材缺乏对现代科学工具的整合与应用，难以满足中医现代化研究的需求。《数学中医学》应运而生，填补了这一空白。教材以数学、物理学、计算机科学为桥梁，系统重构中医理论体系，致力于推动中医从经验医学向数据和模型驱动型医学转型，为学科发展和人才培养提供全新范式。   

 2.目标与定位 

本教材面向高等院校数学中医学专业本科生、研究生及相关领域研究人员，旨在培养具备跨学科视野和创新能力的复合型人才。通过理论解析、案例分析与实验操作，帮助学生掌握数学工具在中医现代化中的应用，提升解决复杂医学问题的综合能力。   

 3.编写团队与学术基础 

教材由中医学、数学、物理学及计算机科学等多领域专家联合编撰，编写团队包括国家级高层次专家、省级教学名师及多位具有博士学位的教师，学术背景深厚且结构合理。同时邀请国内外知名学者参与，确保内容的国际前沿性和学术权威性。   

 4.内容特色与创新

(1)跨学科深度融合：创新性引入模糊数学、分形几何、突变论等现代数学理论，解析中医辨证论治、针灸原理及五行学说，构建气血运行动力学模型，实现还原论与整体论的有机统一。   

(2) 数据驱动与智能化：结合统计学、机器学习及人工智能技术，开发个性化诊疗模型，推动中医诊疗设备智能化；利用知识图谱和大模型技术，赋能中医知识体系重构。   

(3) 复杂性科学视角：通过系统动力学和复杂性科学，探讨中医在不确定环境中的规律挖掘，培养学生综合判断力与创新思维。

(4) 课程思政融入：弘扬中医文化自信，强调中医现代化对国家文化软实力的提升，引导学生树立社会责任感和家国情怀。   

 5.教学应用与成效 

教材已在河南工业大学2024级研究生课程中使用，学生反馈积极，满意度高。通过多媒体资源和在线互动平台，支持灵活教学模式，增强师生交流，显著提升学习参与度与实践能力。   《数学中医学》是中医现代化与复杂性科学研究的里程碑式教材，兼具学术创新性与实践指导性。其跨学科框架、数据驱动方法及智能化探索，不仅为中医药学教育注入新活力，更为培养国际竞争力强、创新能力突出的复合型人才奠定坚实基础，助力中医药在全球健康领域发挥更大价值。 

 四、教师团队 

李鹏，曹健莉，刘功伟，金军委，白思远，党豪，卫丹

 五、课程在下列高校中持续开放 

西安交通大学、河南中医药大学……