新医科模式下高校医工融合综合型人才培养的探索与实践

［摘要］在新医科模式下，医工融合成为一种多学科交叉的新趋势，医工融合综合型人才培养模式的研究势在必行。通过对医工融合的现状与挑战进行了深入分析，提出构建医工融合综合型人才培养模式的策略。针对医工融合的挑战和问题，提出跨学科课程体系建设、项目实践体系建设和产学研协同育人体系建设的解决方案。通过案例分析与实践探索，展示了医工融合型人才培养模式在实践中的应用和成果。最后，展望了医工融合人才培养模式未来的发展趋势和价值。［关键词］医工融合；人才培养；跨学科；新医科引言智能技术的快速发展推动着医疗领域以前所未有的速度进行革新［1］。医学影像技术使疾病的诊断更加高效准确，手术机器人使疾病的治疗更加精准与安全。这些技术的出现不仅提升了医疗水平，也给医学教育带来了新的挑战与机遇。因此，探索和实施新型的医学教育模式成为迫切的需求。新医科模式的出现，正是为了应对这一挑战［2］。新医科模式强调跨学科的融合与对学生实践能力的培养，以适应现代医疗的需求。传统的医学教育模式往往侧重于医学知识的传授，而忽视了跨学科的融合与对学生实践能力的培养［1，3］。新医科强调“医工融合”，结合人工智能等新技术，培养能够应对未来医学领域前沿问题的高层次医学创新人才。我国正通过实施一系列计划和政策，推进新医科建设，打造具有中国特色的新医科教育新体系。在当今的医疗领域中，医工融合已经成为一种不可阻挡的趋势［4-5］。随着医学科技的快速发展，医学问题越来越需要借助工程技术的支持来解决。医工融合不仅可以提高医疗水平，还可以推动医学科技的进步。医工融合可以帮助解决医学中的一些难题，为疾病的诊断与治疗提供更加精准、高效的方法。因此，在新医科模式下，大学生医工融合综合型人才培养模式的实践与探索至关重要。一、新医科模式下医工融合的现状与挑战（一）医工融合的内涵与外延医工融合，从“医”出发，以“工”助力。从医学工作者的角度出发，研究疾病的生理基础，明确临床上的难点和痛点问题。利用先进的工程技术手段，解决临床难题。作为一个跨学科的学术研究和应用领域，旨在通过医学与工程学的交叉融合，解决医学领域中的实际问题［3］。医工融合的重要性在于其能够填补单一学科的空白，发挥跨学科的优势，应对复杂问题。医工融合的内涵与外延如图1所示。（二）医工融合的现状分析医工融合作为跨学科的研究与应用领域，近年来在全球范围内得到了广泛的关注。我国在这一领域也取得了一定的成果，但仍然存在一些问题。在人才培养方面，虽然已有100余所高校开展医工融合的本科教育［6］。但是，大部分医学院的课程设置仍偏重医学专业，与工程理论结合的理论课程与时代脱轨，与工程结合的实践课程更是少之又少。同时，高校与企业之间的合作还不够紧密，产教融通培养人才的持久动力还不足。在实验平台建设方面，实验实训平台的模块化程度低，设计性实验平台的比重小，无法有效地构建模块化的实验实训平台［7］。另外，高水平教学技术人才的缺乏也是制约医工融合发展的一个重要因素。（三）新医科模式下医工融合综合型人才培养的挑战与问题在新医科模式下，医工融合综合型人才培养面临着诸多挑战和问题。（1）知识结构的不合理：由于医学和工程学的研究领域和知识体系存在较大差异，如何打破学科壁垒，实现知识的有效融合，是亟待解决的问题。（2）教学方法落后：传统的教学方法以灌输式教学为主，缺乏启发式、项目式教学模式，不利于培养学生的实践能力和创新能力。（3）实验室建设不足：实验室建设与科研、产教融合的相关度不高也是一个问题。同时，实验辅助教师交流培训机会少，导致他们的知识储备陈旧、教学参与度不够，无法适应医工融合的高标准。二、医工融合综合型人才培养模式的构建（一）新医科模式下对医工融合人才的新要求在新医科模式下，对于医工融合综合型人才提出了新的要求。（1）跨学科学习能力：医工融合跨越两个学科的知识体系，将医学与工程理论和实践融为一体。（2）团队协作能力：由于医学和工程领域的问题往往复杂且涉及多个学科，因此需要团队的合作来解决。医工融合人才需要具备良好的沟通能力和协作精神，能够与不同领域的专家有效合作，共同推进项目的进展。（3）持续学习能力：医学和工程学领域都在不断发展和进步，医工融合人才须认识到自己的知识体系需要不断更新和扩展，保持对新知识和技术的敏感性和好奇心，不断更新自己的知识和技能，提高自己的专业素养和竞争力。（4）创新思维和创新能力：创新思维是指能够打破传统思维模式。通过创新，能够解决当前面临的难题，为医学的发展开辟新的方向。（二）课程体系建设课程体系是人才培养的核心，应围绕多学科交叉的目标进行设置［8］。制定跨学科的课程体系，打破传统学科壁垒，实现知识体系的交叉融合。此外，应建立企业、医院深度参与的课程制定机制，组织具有鲜明行业特色的课程。优秀的师资力量也是课程体系建设中的重要一环［9］。为满足医工融合综合型人才培养的教学需求，应提升医工融合交叉学科教学方法的创新性和实效性。构建基础教学知识库平台、实践教学平台和海外优质课程教学平台等，开展探究式教学改革，创新线上线下多模态教学方法。优秀的反馈机制是课程体系保持活力的重要驱动。关注学生在学习过程中的表现，及时给予指导和反馈。同时，对培养模式进行周期性的评估，及时发现问题并制定改进措施。（三）项目实践体系建设项目实践体系建设是医工融合人才培养模式的重要组成部分。学院应该鼓励学生参加各类学科竞赛和大学生创新训练项目，培养大学生独立思考和解决问题的能力。通过经费投入、激励机制等方面的措施，形成长效机制，提高学生主动思考和解决问题的能力。建立“能力导向”“项目导向”的实践体系，从实际问题出发，以科研项目为依托，在教师的指导下选题并进行实践。同时，教师应具备指导学生完成实践操作的能力，使得课内教学与实际应用有机结合，提升学生的实践能力。（四）产学研协同育人体系建设产学研协同育人体系建设旨在促进产学研深度融合，提高学生的综合素质和核心竞争力。产业界是产学研协同育人体系的风向标，其市场需求和产业发展趋势为学校和科研机构提供了明确的方向。学校是产学研协同育人体系的主力军。医学院与科研机构合作开展科研项目，推动医学领域的科技创新和成果转化。研究院是产学研协同育人体系的创新驱动力，其开展的基础和应用研究为医工融合领域提供了重要的技术支持。三、案例分析与实践探索以下两个案例是医工融合的范例，包括“人工智能技术与康复”课程和大学生创新训练项目。结合这些案例，可以深入了解医工融合人才培养的实践过程、创新成果以及产学研合作的模式和价值。（一）“人工智能技术与康复”课程人工智能技术与康复是一门新兴的医、工高度交叉的学科，包含人工智能、介导现实、计算机辅助手术等多个领域。通过对本课程的学习，学生将全面了解智能康复的新技术和应用，掌握相关领域的基本知识和技能。同时，课程还将注重培养学生的创新思维和实践能力，鼓励他们运用所学知识解决实际问题。此外，本课程邀请产业界的专家和工科学院的教授参与授课，分享实际应用案例和技术前沿，为学生提供更广阔的视野和实践经验。（二）医工融合大学生创新训练项目医工融合类大创项目是复合人才培养模式中的重要一环，旨在鼓励学生自主开展医工融合领域的创新研究［10-11］。为了培养具备创新能力和实践经验的医学人才，学院高度重视医工融合大学生创新训练项目。在2022—2024年的三年间，学院鼓励和支持学生开展医工融合领域的创新研究，并提供了相应的导师指导和资金支持。如图2所示，三年间，医工融合项目的比例一直呈上升趋势，从0.088的比例上升到了0.16，数量也从9个增加到了21个，这意味着越来越多的学生开始关注并参与到医工融合的创新项目中。通过实验、调研和开发等方式，深入探索智能技术在医学领域的应用前景。通过这些医工融合大学生创新训练项目，进一步推动了医工融合人才培养模式的实践和创新。（三）其他实践探索为了鼓励和表彰在智慧医疗交叉学科领域表现突出的学生，学校设立了专门的奖学金，以激励学生全面发展，提升其综合素质。这些奖学金不仅关注学生的学术成绩，还注重他们在其他方面的表现。中山七院还积极与医学院和工科学院开展项目合作。这种合作形式充分利用了学院的理论研究优势和附属医院的实践经验，共同开展医学领域的科技创新和人才培养。例如，中山六院和工科学院的彭键清团队一起开展了腹腔镜手术持镜机器人跟踪系统的研究。这一合作项目不仅推动了腹腔镜手术技术的进步，也为医工融合领域的发展提供了有