医学影像学专业大学生的实践与创新能力培养

王思琪,钟仁云,陈昆涛,3

(1遵义医科大学珠海校区医学影像学系医学影像诊断学教研室, 珠海 519041; 2遵义医科大学珠海校区,医学影像学系办公室; 3遵义医科大学第五附属(珠海)医院医学影像科)

早在2018年教育部就提出了“四新”,即新工科、新医科、新农科和新文科建设。经过几年的发展,“四新”学科教育理念在理论和实践中不断被探索、完善。其中,新医科(new medicine)是适应新时代科技革新、生命科学、医学和教育模式发展,基于人体认知、建模、优化理念的医学体系的再次重塑,也是健康中国战略的重要基础[1]。新医科融入了新一轮科技革命和产业变革技术,推动了医学与工学、理学、信息学和人文的交融互补及实践,在传统医学基础上实现了质的飞跃[2]。

医学教育正在从以生物医学模式向医文、医工、医理、医X(其中X不定指代某一个学科或者技术领域)等交叉学科支撑的医学教育新模式的转变,是教育部“六卓越一拔尖”计划的主要内涵[3,4]。医学教育创新对于应对复杂多变的健康挑战至关重要。医工交叉的新视角为通过工学的思维方法解决复杂医学问题带来了新的可能,而当前我国的高等医学院校普遍存在对学生的医研能力训练不足、创新思维的塑造不足等问题[5]。在此背景下,相关专业大学生的实践与创新能力的培养已经成为新医科专业人才培养中必须充分考虑的问题之一。

1 创新型医学人才培养的关键

《“健康中国2030”规划纲要》明确提出要构建国家医学科技创新体系,推进医学科技进步,进而衍生出需要培养创新型医学人才的需求[6]。而创新型人才是新时代赋予高等教育质量内涵的重要命题之一,医学本科生尤其是医学影像学专业的本科生作为新时代复合应用型、高素质医学人才的重要主体,培养其具有创新精神、创新能力、实践能力和创业能力,加强其科研素养及其知识转化能力是促进其全面发展,推动新医科建设以及健康中国的推行具有重要的意义。为了培养创新型医学人才,本文总结为几个关键词“多阶段、一体化、全链条”。

“多阶段”划分是还原性思维的体现,即通过恰当的、精细的层级划分和内容分类,能够清晰识别出不同培养对象以及同一培养对象不同发展阶段的特点,进而妥善制定培养方案。“多阶段”有两个内涵:一是普通医学本科教育可按照年限自然分为5个阶段;二是教育教学可按照形式和内容分为理论与实验教学、实习实践、科学研究和社会实践活动等4个层阶。这些层阶之间存在一定的承继递进关系,或者前某一层阶的相关内容为其他层级内容的基础,或层阶之间互为检验的工具和标尺。例如,理论与实验教学是实习实践、科学研究及课外实践活动的根基,实习实践则是检验所学理论知识的基本途径,科学研究是提升学生知识素质、创新能力的重要方法,课外实践活动属于科学研究的外延,能够在知识的广度和深度方向上极大地丰富学生的学习和科研活动。

“一体化”则是系统性思维的体现,是指将实验教学、见习/实习实践、科学研究和社会实践活动四位结合为一体,将培养学生基本实践技能、创新能力、科研思维、科研品性作为一个整体来考量。

“全链条”是指所有与教育教学相关的活动融为一体,汇聚团建、党建的平台力量,融汇学校教育、社会教育,深化“第一课堂”与“第二课堂”的有效衔接、协同创新发展,全方位开展实践模式综合改革,使其相互贯穿、融汇交流。

2 人才培养的阶段特征

教师通过对人才培养阶段特征的识别,能够最大限度地实施因材施教、因人施教。下面根据普通医学高等教育的自然阶段分析相应的人才培养特征。

第一阶段一般为强化基础学科知识、普及科研认知的阶段。大学一年级入学初,除了学科教育外,辅导员、学科负责人可通过组织学生入学教育、职业生涯规划等主题活动向学生传播及强化科研素养培养对于大学生成长、未来的职业发展的重要意义。学校实行三导师制,除专职辅导员外,选拔教学教研经验丰富的教师担任其学业导师,遴选认真负责、科研履历较丰富的高年级班委担任其班级导师,从思想、学习、科研及生活上对其进行全方位的引导及监督。构建系统化的以研促学、以学促研的链条,通过案例引导,建立其所学习的通识教育课程如医学英语、有机化学、高等化学、计算机基础、系统解剖学、组织学与胚胎学、文献检索与科学研究中所需要知识结构及素养之间的关系。此外,构建有效的学习和实践模式。积极组织学生参与“三下乡”暑期社会实践活动,注重培养学生在此活动中的实践意识与服务意识。指导学生以解决生活中所遇到的实际问题为出发点,如“青少年脊椎侧弯现状及预防”“流感传播及预防”“三癌筛查的重要性”等,引导学生整合所学的课程资源,将课程知识经过再反刍、再加工、再呈现,强化专业知识的应用和调查分析,使其了解社会、熟悉社会、融入社会。

第二阶段一般包括专业基础课程和基本科学素质的培养。专业基础课程如基础医学、系统解剖学、组织学与胚胎学、生物化学、医学免疫学、病源生物学、创业基础、文献检索等。在强化基本训练的基础上,实践教学改革的侧重点应从演示性、验证性实验逐步过渡到综合性、设计性、研究性实验中来。考虑到学生已经掌握一定的通识素养及科学研究的方法途径,教师可以开展如下教学改革活动:①深化教学、科研组织形式,坚持教研和科研有机融合,构建出“教学导问题,科研出方法,课堂见成效”的联动教研模式;②鼓励学生自主学习、自主设计、自主创新,为进一步开展专业科学研究积累经验;③鼓励学生依托导师的科技项目开展基础研究工作,鼓励学生参与导师研究课题的遴选活动及课题训练,并制定相应的管理条例及激励措施,鼓励学科骨干、高层次人才参与学生创新创业教育中,鼓励导师“一对一”联系学生,通过“导师带徒”“以老带新”机制,打造传帮带一线可传承的课堂。

在该阶段的实习实践方面,学校应孵化具有一定特色或指向性的实践模式。创新创业教育本质上是一种实践教育。积极组织学生参与大学生创新创业计划,培养其创新能力、科研能力、团队协作能力。考虑到本阶段创新型项目对专业知识储备的要求较高,可指导学生先以创业型项目为抓手,训练其在实践过程中发现问题、以专业知识解决问题的能力。以遵义医科大学珠海校区医学影像学专业学生为例,本专业的创业型项目基本上都是由“三下乡”暑期社会实践活动中孵化而来。事实上,在乡村振兴的战略背景下,乡村振兴的重点在于经济,难点在于文化。“三下乡”活动中可有效指导学生深入基层乡村,发现在经济发展过程中、乡村建设过程中存在的现实困境及局限性,将社会实践与专业知识有机结合,在开展科技助农、扩展就业岗位及关注留守老人儿童等问题中提供智慧和力量。在恰当的时候,还可“因地制宜”,突出专业和地方特色[7]。例如关注贵州中药材虎耳草发展受限的问题,将“乡村振兴战略”与“大学生创新创业训练计划”相结合,指导学生利用所学基础专业知识,提取虎耳草的有效成分,研制一款可用于治疗湿疹、痔疮肿痛等药效的虎耳草药皂,解决传统治疗湿疹药物依从性差的问题,从而进一步引导农户规范化种植、拓展虎耳草产品的开发形式及路径,助推“三农”问题的解决。在实践训练中,深化知行合一、学以致用的教育理念,同时增强学生为人民服务的意识、为国家谋发展的情怀。

第三阶段主要涵盖大三全学年及大四上半学期。该阶段包括了大多专业核心课程、专业素质课程。学校应重点推行基于问题、基于案例、基于项目的实践教学,并鼓励与教学内容整合,增加跨专业、跨学科的综合性、应用性、设计性实验的比重。同时鼓励教师将科研成果应用于实践教学,开发面向本科教育阶段的,具有一定创新性、研究性的项目式科学实验。此外,应加强实验室开放程度,增加开放型实验项目。以医学影像学专业为例,可以对拥有大型教学仪器的医学超声/影像学实验室实行预约开放的管理模式,对基于临床PACS系统开发的仿真医学影像学/医学影像诊断学实验室实行全面开放的教学管理模式,使学生在安全合理的范围内最大限度地利用实验室资源。通过以上措施能够重点促进学生对所学不同课程知识体系的融合,引导学生完成从通识素养、基础医学、临床医学、医学影像学等理论知识积累到专业实践技能,再到分析解决实际问题的能力转换。

在实践方面,考虑到学生已经具备一定的专业知识储备,学校应有意识将创新创业的着力点从创业型转变为创新型,主要训练培养对象追踪本专业领域前沿、发现提炼问题的能力,逐步发展演变为创新型项目的主题。同时,训练及检验学生文献检索分析、信息片段凝练汇总和展示的能力,可借助一些商业化的软件平台如文献资源管理软件(Endnote、Mendeley等)、数据分析及处理软件(SPSS、GraphPad Prism5、Origin 、Hiplot)、图像处理和演示绘制软件(Matlab、Microsoft Visio等)。事实上,这些科研训练不仅能够培养和提升学生的科研素养,也能够训练其组织能力、统筹分工能力、团队协作能力以及科学严谨的职业素养。以笔者指导的学生为例,其在调研超顺磁纳米颗粒在诊疗一体化应用及其发展现状过程中,发现了目前传统构建的诊疗平台存在组分复杂、功能可调节性差等问题。进而利用Triz理论逐步发展了一种基于空化效应的成分简单、多功能可调节诊疗探针体系,并提出多项改进点。最终把这一过程按照项目的形式进行提炼创新,并细化具体的研究任务,例如包括材料的化学合成、细胞培养、TEM透射电镜、紫外-可见分光光度计、质谱分析仪等大型仪器的使用等。在项目执行过程中,又进一步培养了实验实操素质、实验安全意识,甚至包括了实验耗材试剂设备等的调研、采购等能力。最后,建立了“科研+文化”的承扬行动,通过案例分享、言传身教等途径强化学生敢为人先的科学精神,不惧挫折、开拓创新的进取意识和严谨求实的行事作风。教师充分发挥科研课程的思政功能,让学生在励志攻坚、积极向上、友爱和谐的文化和团队精神中成长,引导学生精神自强。

第四阶段,学校应进一步深化“科研+实践”的创新行动,鼓励学生参加更高级别的学科竞赛、学术活动以及课外创新实践,引导学生积极进行研究探索,有效提升学生的创新意识和创新能力。鼓励成果转化及输出,结合专业及科研项目特色、社会需求,积极开展“科研+社会服务”活动,育人于社会实践。通过更进一步的全链条联动,推进科研育人模式的创新,构建三全育人新格局,搭建丰富的党团活动实践育人平台及科研育人服务平台。实现第一、第二课程环环相扣,相互促进,将党建育人元素融入实践活动,将科研育才的思维模式贯彻其中,培育学生了解及服务社会的使命感及责任感。最终实现以科研为引领,以教学为发展,在复合型高素质应用型人才培养方面充分发挥高校的教育功能、组织功能和服务功能,构建教师-学生、课堂-社区(乡镇)、学校-社会的闭环型多维育人体系[8]。以笔者所在部系的经验为例,积极组织学生参与社区的公共卫生知识宣讲、导医服务、健康咨询、志愿服务等实践活动,提升学生的服务意识,增强其自我效能感、人文精神,提供其与患者的沟通技能培训的实践机会。

第五阶段,培养对象在校的各类课程全部学完,已进入临床实习阶段。这是本专业的学生从课堂走向实践的关键环节,需不断完善实践教学体系,创新实践育人途径,推进实践教学改革,积极与行业共建实习实训基地,健全合作共赢、开放共享的实践育人机制,优化实习基地的准入标准,为学生拓展优质的实习实训基地资源。

3 潜在问题及措施

从培养对象自身而言,本科阶段的科研素养培育相比于研究生阶段更加困难。主要原因在于多数医学本科阶段的培养方案中规定要完成的通识教育、专业课程及选修课程较多,课业十分紧张。意味着学生大多时间被理论课堂占用,只有少量的、片段的时间进行科研实训。尤其在大学四年级以后,专业核心课程全面开课,部分学生无法同时兼顾课业与课外实践训练,或精力不够,会选择中断科研实践训练。此外,有限的科研场地/经费资源也无法满足日益增长的本科生科研需求。

对于教师而言,许多专业方向的教师(包括笔者所在的医学影像专业)都需要承担临床医疗任务,分管和培养学生科研能力的时间和精力都较为有限。也有部分施教者对科研反哺教学的重要性认识不足,或偏重教学而认为只要完成教学工作量即可,或偏重科研而认为教学仅是职称的基本要求。此外,还存在有些教师会考虑到医学本科生课业任务重而将科研训练与指导安排在非工作时间开展,进而带来教师工作绩效考核的信息不对称及不适用性等问题。

为了解决上述问题,学生、教师、学校需三维联动,而其中教师角色起着至关重要的衔接和主导作用[9]。在学生层面,加强将科研思维及方法融入课程学习的转化实效,真正做到有机融合,真正实现双向激励;增强科研能力及成果在学生评先评优和研究生免试保送的权重。在教师层面及学校层面,逐步健全将科研转化为教学资源方面的量化标准,调整教师相关部门绩效激励措施,引导教师将科研成果向教学转化,实现科研反哺教学;同时除继续拓展校外资源,注重对已有校内实践基地的充分利用,切实推进学院间的深度合作和对基地的共同建设与共享服务。

4 总结与展望

医学类专业本科教育阶段的实践与创新能力培养对于新时期的高素质、创新型、实践型人才的培育具有重要现实意义。笔者结合自身在医学影像学专业近3年的实践尝试,识别出本专业人才培养的阶段性特征,总结了创新型医学人才培养的关键问题,取得了一定的成效,使得学生在综合素养方面有了显著的提升:本专业本科阶段学生的科研训练参与率高达80%以上,进行试点的班级在本校范围内的相关创新创业活动、学科竞赛、专业与科技实践活动(如各项大学生创新创业、各类学科竞赛等)中均取得了质与量的突破,反过来也促成智育成绩的显著提升,真正实现了“以研促学,以学促研”的良性循环。因此,笔者形成此文介绍自身的心得体会,并在今后的工作中不断发展完善这些培养模式与方法,以期为高质量医学人才的培养提供一些借鉴经验及途径。