左雅敏 王 燕 王曉雯 曾凡龍 徐臣利 彭興春,3

(1.湖北醫(yī)藥學(xué)院基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)院, 十堰 442000;2. 湖北醫(yī)藥學(xué)院基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)實驗教學(xué)示范中心, 十堰 442000;3.湖北醫(yī)藥學(xué)院附屬國藥東風(fēng)總醫(yī)院,十堰 442008)

隨著智能化醫(yī)療的發(fā)展及復(fù)合型人才需求的提出,醫(yī)學(xué)教育模式從傳統(tǒng)的生物醫(yī)學(xué)為支撐向以醫(yī)學(xué)+X交叉學(xué)科的“新醫(yī)科”模式轉(zhuǎn)變[1]。如部分綜合性大學(xué)將醫(yī)科與工科結(jié)合作為發(fā)展方向,實施以醫(yī)學(xué)為基礎(chǔ)的“醫(yī)工融合”模式教育[2]。其中基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)實驗教學(xué)作為學(xué)生開展創(chuàng)新實踐的環(huán)節(jié),對高等學(xué)校教學(xué)改革起著重要作用?！靶箩t(yī)科”視角下以“醫(yī)工融合”為導(dǎo)向的基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)實驗教學(xué)培養(yǎng)模式內(nèi)涵就是以實驗教學(xué)示范中心為基礎(chǔ),對以需求為導(dǎo)向型的培養(yǎng)模式的深入應(yīng)用[3]。因此,本文以“新醫(yī)科”視角下基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)形態(tài)學(xué)實驗教育的新需求和特點為立足點,分析醫(yī)工交叉融合的現(xiàn)狀及問題,探討構(gòu)建“醫(yī)工融合”培養(yǎng)體系的策略,為高等醫(yī)學(xué)教育實驗課程的改革提供參考。

1 地方院校開展醫(yī)學(xué)形態(tài)學(xué)實驗課程現(xiàn)狀及存在的問題

醫(yī)學(xué)形態(tài)學(xué)實驗教學(xué)主要包括人體解剖學(xué)、組織胚胎學(xué)、病理學(xué)、病原微生物學(xué)、醫(yī)學(xué)生物學(xué)等課程,它是基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)的重要組成部分,并與相關(guān)學(xué)科的理論知識平行并支撐。此前,為適應(yīng)大多數(shù)地方高等醫(yī)學(xué)院校的發(fā)展,地方醫(yī)學(xué)院將相關(guān)的單獨學(xué)科整合為形態(tài)學(xué)綜合實驗室,然而實踐課程教學(xué)也存在如下問題:

1.1 重驗證而輕實踐

各形態(tài)學(xué)科之間不相融合、協(xié)調(diào)性差;教學(xué)模式較單一,多以驗證性實驗為主。實驗環(huán)節(jié)教師的啟發(fā)作用未充分體現(xiàn),制約學(xué)生自主學(xué)習(xí)的創(chuàng)新能力。

1.2 課程思政教育方面的挑戰(zhàn)

在課程思政與理論知識結(jié)合的主流背景下,形態(tài)學(xué)實驗課程相關(guān)教學(xué)內(nèi)容的育人元素缺乏,忽略本實驗課程的教育與價值取向關(guān)聯(lián)。

1.3 醫(yī)工融合思路不清楚

受限于目前地域發(fā)展、學(xué)校建設(shè)等多種因素,醫(yī)工交叉培養(yǎng)路徑不是很清晰。教師目前承擔(dān)的教學(xué)任務(wù)多為專業(yè)基礎(chǔ)課,其師資隊伍有待提高;而學(xué)生則需自愿投身到“醫(yī)工融合”的事業(yè)建設(shè)中來。

2 國內(nèi)外經(jīng)驗借鑒及新醫(yī)科背景下醫(yī)學(xué)形態(tài)學(xué)實驗課程內(nèi)涵

隨著人類社會的發(fā)展,各種新理論、新技術(shù)、新方法不斷涌現(xiàn),國內(nèi)外醫(yī)學(xué)教育模式的交流及互鑒越來越緊密。在國外,哈佛大學(xué)醫(yī)學(xué)院“新途徑” 課程計劃,霍普金斯醫(yī)學(xué)院的“從基因到社會”課程體系。在國內(nèi),在“健康中國”戰(zhàn)略背景下,提出“新醫(yī)科”的概念。從而打破傳統(tǒng)學(xué)科壁壘,以培養(yǎng)醫(yī)工交叉人才為目的[4]。

結(jié)合醫(yī)學(xué)形態(tài)學(xué)實驗課程內(nèi)涵,首先體現(xiàn)在知識結(jié)構(gòu)上凸顯了交叉融合,形態(tài)學(xué)科從宏觀到微觀、從正常到異常方面反映人體器官、組織和細(xì)胞的形態(tài)變化情況。然而近些年源于經(jīng)濟(jì)、道德、法律、文化等方面,人體解剖標(biāo)本的獲取途徑越來越稀缺,而工學(xué)技術(shù)中3D 打印為醫(yī)學(xué)教育資源補(bǔ)充提供解決途徑。其次,在學(xué)習(xí)方式上突出自主學(xué)習(xí)要求。如今人類正經(jīng)歷以智能制造為主導(dǎo)的第四次科技革命,對新醫(yī)科學(xué)生要求不僅是醫(yī)學(xué)專業(yè)知識的掌握,而且利用前沿科學(xué)技術(shù)和手段解決問題,因此需具備隨環(huán)境自主學(xué)習(xí)的綜合素質(zhì),以適應(yīng)“變”的主題。最后,在綜合素質(zhì)培養(yǎng)上體現(xiàn)人文情懷的功用。在講授各主要器官的形態(tài)結(jié)構(gòu)之前,利用名人故事導(dǎo)入新課,以吸引學(xué)生注意力,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)主動性,培養(yǎng)學(xué)生奉獻(xiàn)精神。因此,在課程教學(xué)中融入思想引導(dǎo)和價值觀塑造,具有其必要性和重要性(圖1)。

圖1 新醫(yī)科視角的醫(yī)學(xué)形態(tài)學(xué)培養(yǎng)人才能力三維度

3 基于醫(yī)工融合的形態(tài)學(xué)創(chuàng)新實驗課程建設(shè)主要思路和措施

3.1 創(chuàng)新實驗課程建設(shè)的主要思路

新醫(yī)科更加認(rèn)識到培養(yǎng)醫(yī)學(xué)創(chuàng)新能力的重要性,對醫(yī)學(xué)課程建設(shè)提出更高的標(biāo)準(zhǔn),課程作為本科醫(yī)學(xué)教育的最基本元素,課程目標(biāo)和內(nèi)容設(shè)計應(yīng)圍繞相應(yīng)學(xué)科的國家標(biāo)準(zhǔn)設(shè)置。不僅傳授傳統(tǒng)知識,更重要的是培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新、自主學(xué)習(xí)和綜合能力[5]。

“醫(yī)學(xué)形態(tài)學(xué)”授課覆蓋臨床醫(yī)學(xué)、藥學(xué)、護(hù)理、醫(yī)學(xué)技術(shù)等專業(yè),大多數(shù)醫(yī)學(xué)院校開設(shè)的課程分兩個部分,第一部分開設(shè)在第一、二學(xué)期,第二部分開設(shè)在第三、四學(xué)期。第一部分側(cè)重從宏觀及正常微觀形態(tài)特點觀察;第二部分課程中,設(shè)置“器官系統(tǒng)”模塊,要求學(xué)生尋求異常及功能改變。要滿足當(dāng)下時代的特點,就必須充分發(fā)揮醫(yī)工融合的特點,而不單單是醫(yī)科與工科知識的疊加,是要根據(jù)培養(yǎng)需求對學(xué)科知識融合,發(fā)揮“1+1＞2”的效益,逐步形成設(shè)置課程的學(xué)科特色。培養(yǎng)學(xué)生緊密結(jié)合臨床中的前沿科學(xué)問題和辯證思維,以及充分運(yùn)用工程中的前沿技術(shù)的能力[6]。

因此,本文培養(yǎng)“醫(yī)工融合”創(chuàng)新課程的探索是以基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)實驗教學(xué)示范中心為基礎(chǔ),對需求導(dǎo)向型模式培養(yǎng)的再次應(yīng)用。在保障醫(yī)學(xué)與工學(xué)基礎(chǔ)與專業(yè)課的質(zhì)量上,融入相關(guān)實踐課程內(nèi)容,以實際的產(chǎn)業(yè)項目、科研項目與課題為引導(dǎo),落實以項目為指導(dǎo)的教學(xué)模式,以大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練為驅(qū)動,從而激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)意識[7]。內(nèi)容體現(xiàn)在以實驗教學(xué)示范中心為基礎(chǔ),規(guī)劃方面注重“醫(yī)工融合”,建設(shè)方面突出“醫(yī)工融合”,建立并貫徹“醫(yī)工融合”的創(chuàng)新培養(yǎng)體系,體現(xiàn)出三者有機(jī)結(jié)合(圖2),以培養(yǎng)融合型創(chuàng)新人才為目的,從而滿足實踐創(chuàng)新能力要求。

圖2 基于醫(yī)工融合的建設(shè)形態(tài)學(xué)創(chuàng)新實驗課程總思路

3.2 具體措施

3.2.1 以學(xué)生為中心,實驗課程結(jié)構(gòu)突出醫(yī)學(xué)與工程類課程深度融合

形態(tài)學(xué)實驗課的醫(yī)工融合教學(xué)就必須打破原有課程的壁壘,將醫(yī)學(xué)與工程類課程教學(xué)內(nèi)容相互融合。具體可首先由臨床學(xué)科、基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)、工程學(xué)等多個不同學(xué)科知識儲備的教師分別講授從不同學(xué)科角度關(guān)于醫(yī)學(xué)形態(tài)學(xué)實驗課程的特點與研究方向,以促使學(xué)生形成醫(yī)工融合的初步概念;其次,突破醫(yī)學(xué)類與工程類不同課程之間的界限,可以用集體備課的形式。

比如以3D打印實驗課為例,其中包含醫(yī)學(xué)類課程《人體解剖學(xué)》中關(guān)于人體結(jié)構(gòu)部分,也可用《3D打印實踐課》中基于人體結(jié)構(gòu)特點,詳細(xì)描述3D掃描及打印的要求與設(shè)計原理。讓講授《人體解剖學(xué)》與《3D打印實踐課》的專業(yè)教師聯(lián)動,將兩門課的課時在同一學(xué)期講授,使學(xué)生更加深入地同步理解兩門課,不僅同時提高了兩門課的效果,而且培養(yǎng)了學(xué)生根據(jù)實際醫(yī)學(xué)問題提出工程解決方法的能力。同時通過實踐閉環(huán)式教學(xué)模式,將原本離散的各個教學(xué)環(huán)節(jié)合成一個整體,對整個教學(xué)活動的過程及效果可控,教學(xué)過程、學(xué)生參與度及控制方面都有極大幫助。

3.2.2 以自主學(xué)習(xí)為向?qū)?落實“基于問題的項目指導(dǎo)式教學(xué)模式”

針對不同教學(xué)內(nèi)容,靈活采取基于問題學(xué)習(xí)教學(xué)法、案例教學(xué)法、指導(dǎo)發(fā)現(xiàn)法等不同的教學(xué)方法。例如,基礎(chǔ)性實驗以教師指導(dǎo)為主,教師與學(xué)生互動;綜合性實驗以教師為主導(dǎo)、學(xué)生為主體;設(shè)計性實驗以學(xué)生為主,教師為輔,引導(dǎo)學(xué)生獨立探究式完成[8]。結(jié)合社會需求,以健康監(jiān)測、智慧醫(yī)療、“互聯(lián)網(wǎng)+”等醫(yī)工融合的實際工程需求問題,根據(jù)課程設(shè)置不同,以小組為單位組織同學(xué),由教師將抽象工程問題進(jìn)一步細(xì)化,分配給各個小組,成員結(jié)合工程問題對相應(yīng)的解決方案進(jìn)行思考與探索。

以某校為例,專業(yè)教師根據(jù)醫(yī)學(xué)形態(tài)學(xué)實驗課程的特點,組織學(xué)生充分利用三維建模技術(shù)、仿真技術(shù)、3D打印技術(shù)以及互聯(lián)網(wǎng)技術(shù),基于教師提出的形態(tài)學(xué)工程、結(jié)構(gòu)特征等問題進(jìn)行小組問題討論,教師則在該過程進(jìn)行學(xué)習(xí)動機(jī)培養(yǎng)、認(rèn)知引導(dǎo)以及探討理論指導(dǎo)(圖3)。比如2020年上半年的線下實驗操作停課階段,采用線上課程聯(lián)系形態(tài)學(xué)實驗實際應(yīng)用推進(jìn),另外結(jié)合3D打印實訓(xùn)中心平臺的條件(省級示范實驗實訓(xùn)中心),遠(yuǎn)程引導(dǎo)學(xué)生先在線上醫(yī)學(xué)3D模型設(shè)計,而教師則在3D打印實訓(xùn)中心進(jìn)行模型打印,如此學(xué)生在家也可得到3D打印相關(guān)訓(xùn)練。實現(xiàn)課內(nèi)課外師生多種途徑溝通,實現(xiàn)互聯(lián)網(wǎng)時代下的形態(tài)學(xué)教學(xué)手段創(chuàng)新,在形態(tài)學(xué)實驗課程結(jié)束后進(jìn)行小組匯報,總結(jié)階段性學(xué)習(xí)成果。

圖3 創(chuàng)新能力培養(yǎng)基于問題訓(xùn)練的教學(xué)模式

3.2.3 以科研創(chuàng)新挑戰(zhàn)為目標(biāo),充分發(fā)揮本科生導(dǎo)師制與行業(yè)導(dǎo)師的作用

在實際教學(xué)中發(fā)現(xiàn),學(xué)生有動力及熱情去探索科技和產(chǎn)業(yè)前沿“醫(yī)工融合”知識,但是對探索的途徑卻并不熟悉,通過文獻(xiàn)檢索等的效果并不好。興趣是最好的老師,為了培養(yǎng)學(xué)生對“醫(yī)工融合”的興趣,可以設(shè)立相關(guān)的課題小組。因此,就需要充分發(fā)揮專業(yè)教師和行業(yè)兼職教師分別作為本科生導(dǎo)師與行業(yè)導(dǎo)師的作用,以前沿“醫(yī)工融合”技術(shù)案例開展相應(yīng)探索,帶動學(xué)生深入思考技術(shù)方案,實現(xiàn)探究式教學(xué)。鼓勵專業(yè)教師針對最新的專業(yè)相關(guān)科技前沿技術(shù)展開探索研究,同時在報告中留下已解決和待解決的科學(xué)問題,激發(fā)學(xué)生的參與感與求知欲,進(jìn)一步培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和獨立學(xué)習(xí)的能力。

以某校為例,學(xué)院可通過邀請相關(guān)領(lǐng)域?qū)＜壹皩W(xué)科帶頭人開展“醫(yī)工融合”座談會,舉辦專題講座等形式,引起學(xué)生對當(dāng)下熱點問題及前沿性研究的關(guān)注。每位教師本身從自身專業(yè)出發(fā)就可以開展與行業(yè)直接相關(guān)的結(jié)合研究(圖4)。培養(yǎng)學(xué)生的科研思維和嚴(yán)謹(jǐn)、實事求是的科研態(tài)度,以及獨立思考和創(chuàng)新思維。這與思想政治教育中的育人以及國家對科研領(lǐng)域人才培養(yǎng)的要求都是同向的。在這一過程中,原本“高大上”的國家級科研課題的研究過程被詳細(xì)的拆解給每一位本科生,在實際問題的處理中促進(jìn)“醫(yī)工融合”,提高實踐創(chuàng)新能力。教師可以在教授知識的同時,將相關(guān)的思想政治教育潛移默化地傳遞給學(xué)生,不僅節(jié)省了思政教育課程中重復(fù)講授的時間,與課程相聯(lián)系的思政教育也更容易為學(xué)生認(rèn)可和接受。

圖4 以科研創(chuàng)新挑戰(zhàn)為目標(biāo)的導(dǎo)師制

3.2.4 以進(jìn)階式的項目設(shè)計貫穿全過程,利用創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)競賽引導(dǎo)學(xué)生“實驗課程”深度融合

該校已推廣本科生融入科研實驗室,在科研實驗室提升過程中,發(fā)現(xiàn)利用創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)競賽與互聯(lián)網(wǎng)+競賽可切實培養(yǎng)學(xué)生在醫(yī)工交叉領(lǐng)域的創(chuàng)新設(shè)計能力,實現(xiàn)動手訓(xùn)練與創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)的深度融合。

醫(yī)學(xué)形態(tài)學(xué)實驗是“以圖像感知認(rèn)識”為特色的課程,指導(dǎo)學(xué)生從“醫(yī)學(xué)圖像處理+醫(yī)學(xué)”選題,以算法為核心,鍛煉學(xué)生處理醫(yī)學(xué)圖像問題的應(yīng)用能力,彌補(bǔ)課堂教學(xué)的不足,應(yīng)當(dāng)深入結(jié)合“第二課堂”,不僅在課上培養(yǎng)學(xué)生的動手能力與醫(yī)學(xué)情懷,而且在課下積極組織學(xué)生參加“互聯(lián)網(wǎng)+”“挑戰(zhàn)杯”等培養(yǎng)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力的活動,將導(dǎo)師制中培養(yǎng)的科研求知欲與創(chuàng)新能力落到實處。鼓勵本科或研究生學(xué)生在校期間參與到工程項目研發(fā),積極實現(xiàn)工程項目落地,最終將校教學(xué)科研與產(chǎn)業(yè)創(chuàng)業(yè)深度融合,培養(yǎng)具備實踐能力的高素質(zhì)創(chuàng)業(yè)人才[9-10]。

4 結(jié) 語

文章闡述基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)形態(tài)學(xué)實驗課程的培養(yǎng)特色以及醫(yī)工融合的迫切性與重要性,同時依據(jù)時代特點,闡明當(dāng)前時代背景下對醫(yī)學(xué)形態(tài)學(xué)實驗課程培養(yǎng)的需求與挑戰(zhàn);結(jié)合該培養(yǎng)的特點,從醫(yī)工深度融合、基于問題的項目指導(dǎo)教學(xué)模式、本科生導(dǎo)師制、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)競賽驅(qū)動等角度,提出了 “新醫(yī)科”下醫(yī)學(xué)形態(tài)學(xué)實驗課程培養(yǎng)的突破口,緊隨時代步伐,實現(xiàn)全面提升人才培養(yǎng)能力和人才培養(yǎng)質(zhì)量,培養(yǎng)出符合時代需求、國家利益需求的醫(yī)工融合技術(shù)人才。

利益沖突所有作者均不存在利益沖突

作者貢獻(xiàn)聲明左雅敏:思路設(shè)計,論文撰寫,論文輔導(dǎo)及修改;王燕:數(shù)據(jù)收集;王曉雯:數(shù)據(jù)統(tǒng)計;曾凡龍:整理文獻(xiàn);徐臣利:負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)審核;彭興春:總體把關(guān)、審訂論文