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时间:2023-04-26 15:55:00
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医学影像检查技术是医学影像技术专业教学的必修课程之一,它由多门学科交叉而形成,是探讨和研究以及使用医学影像设备对人体进行检查的一门应用性很强的技术。本门课程主要包括:X线检查技术、数字X线检查技术、超声检查技术、影像核医学检查技术等,既包含部分医学内容也包含物理、化学内容,是检查疾病重要手段,在临床医学领域中起重要作用。
1.四位一体教学模式的建立
《医学影像检查技术》的教学核心是培养学生的应用能力,课程组建立的“预习式临床见习-理论―实训-实习”四位一体的新型教学模式,将教、学、做加以融合,学生需要掌握的理论知识在反复训练中得以加强,使学生实践动手能力在上述4个环节中得到提高。具体内容如下:
1.1预习式临床见习:在普专影像技术专业学生开课的第二学年第一学期,将本专业学生分组去附属医院影像科室,进行临床观摩见习,提前接触影像设备,提前接触病人。见习半年后于第二学期初,开始课堂讲授影像检查技术的理论内容,完成了“先看后学再练习”的第一步,为下一步理论学习做好铺垫。此教学方法我们称之为“预习式临床见习”。
1.2理论教学:采用现代的教育理念,运用多媒体教学手段,以问题为基础,以学生为主体,以教师为主导,以理论教学为主线,在教学中为学生提供观察和独立思考的环境。充分利用附属医院及网络中的各种影像临床病例资源、多媒体教学片、电子图片库积极开展现代化教学。把部分理论课堂内容直接搬入到放射科、CT检查室、MRI检查室等科室去讲授,实现“课堂与实训地点一体化”。教师在教学过程中将放射技士(师)考试所要求掌握的内容贯穿其中教育学论文,渗透考试的题型及知识点,以提高学生在日后放射技士(师)考试中的应试能力。
1.3实训教学:改革实训环节,完善实践教学体系。学生实践能力的培养是医学教育的重要日标[1],专业实践教学也是培养学生实际操作技能和综合职业能力的关键[2]。采用“模拟临床实训”的教学模式。影像实训中心有2个专业多媒体教室,4个先进的阅片室,3个X线检查技术实训室分别安装有2台200mA、1台500mA国产X线机,1个胃肠造影实训室并配有1台X-TV及1个示教室,1个CT实训室等,为学生实践训练提供了坚实的物质保障。实训教学采用“学生操作教师辅导式”、“学生自己操作”、“综合设计性实训”等教学方法。在课程学时安排上,适当增加实践性教学学时,保障学生动手时间,强化学生动手能力[3]。在理论及实训课程结束之前2个月,组织学生进行岗前强化培训,培训的重点是针对临床上常见的医学影像检查操作方法,以缩短学生与毕业实习的距离。
1.4毕业实习:第三学年,将学生安排到省内、外46所二级甲等以上实习医院进行毕业综合实习,进一步掌握各种医学影像检查方法的操作,培养学生的专业实践能力和分析问题、解决问题的能力,以达到培养高素质技能性人才的要求。
2.四位一体教学内容的改革
随着医学影像设备的不断更新,数字化X线机、CT机、彩超现已普及到许多基层医疗机构,MRI也广泛用于县级医院。针对临床实际的发展变化,《医学影像检查技术》课程体系和知识摘要求掌握的内容贯穿其中、渗透考试的题型及知识点,实施“课证融合”以提高学生在日后的放射技士(师)考试中的应试能力小论文。
在教学内容的组织与安排上,建立了《医学影像检查技术》的六大教学模块,即第一模块:X线检查技术:重点进行摄影和技术及造影技术教学;数字X线摄影技术注重成像原理和影像后处理教学;数字减影血管造影技术注重摄影和减影设备及造影器材的教学。第二模块:CT检查技术:重点讲述CT成像原理和CT扫描技术。第三模块:MRI检查技术:重点讲述MRI成像原理和MRI扫描技术。第四模块:影像核医学检查技术:重点讲述核医学成像原理和检查技术。第五模块:X线照片冲洗技术:重点讲述照片人工冲洗技术、自动胶片冲洗技术和激光打印胶片技术及操作注意事项。第六模块:放射诊断影像质量管理:着重从质量管理学的角度讲述质量管理的意义。
3.四位一体教学考核内容的改革
采用“笔试+技能操作+平时作业+实践报告”的综合考评。实行严格的教考分离,通过测评,客观公正地评价学生的专业基本理论知识,专业技术能力。加大实践考核的权重,使其考核总分值与理论考试成绩持平。考核内容以临床放射技士所应掌握的技术标准,考核学生的实际操作技能、临床思维能力、解决实际问题的能力。
4.四位一体教学的师资队伍建设
该课程组教师共20人,专职教师14人,兼职教师6人,专兼职教师比例7:3,“双师型”比例占65%,专职教师中“双师型”占95%,保障了技能型人才的培养。其中40岁以下的中青年教师10人,占50.0%,41-50岁的教师8人,占40.0%,50岁以上教师2人,占10.0%,教师后备力量充足,形成一支充满活力、富有创新精神和现代教育理念的教师梯队。通过高级人才的引进,青蓝工程的培养不断提高师资教学质量,使师资队伍具有积极进取、开拓创新的精神和教育理念,不断地创新意识,创新能力,创新方法,利用现代科学发展的新观点、新知识、新技术和新成果对学生进行创新思维的训练,以增强学生的创新意识,达到培养高素质应用型人才的目标。
5.四位一体教学改革的体会
“预习式临床见习-理论―实训-实习”四位一体创新教学模式的应用教育学论文,充分培养了学生的专业实践能力、分析问题和解决问题的能力,熟练掌握各种影像技术的操作技能,毕业即可实现与职业岗位的“零距离”。该教学模式时刻以问题为基础,以学生为中心,以就业为导向,以能力为本位,融知识教育与职业资格考证为一体。教学中采取学校与附院结合的方式,充分利用学校影像实训中心及附属医院医学影像科室的人力、设备等优势,把部分理论课堂内容直接搬入到影像科室去讲授,为学生实践能力的培养提供了真实的学习场景,将理论教学与实践教学课时比设计为:理论教学:实践教学=4:5(实践教学占总学时的56%),大大增加了实践教学的比重,达到了突出学生技术应用能力培养的目的。经过多年来的教学实践证明,改革后的《医学影像检查技术》课程取得了良好的教学效果,为社会输送了大批理论水平扎实、技术业务精湛的高素质技能性毕业生。学生结业后能按教学大纲的内容要求,熟悉各种影像学检查方法,独立完成X线投照技术、CT检查技术、照片冲洗及影像质量管理等技术,学生毕业后追踪调查反馈均表明“学生的动手力强,基础知识扎实”,普遍受到用人单位好评。教师队伍建设得到提高,课程组教师进修3人次、又取得硕士学位2人,双师比例达到100%。四位一体的新型教学模式,体现了高职高专办学特色,围绕着职业能力的培养,强化技能训练,为基层医院培养“用得上、留得住”的高素质技能性人才。
参考文献
[1]张景玲.唐宇天.影响技能达标的元素及对策[M].湖南科学技术出版社,1998:18-320
[2]唐陶富,朱梅初.高职医学影像专业教学改革的研究与实践[J].职教论坛,2003,10:10-12.
[3]马琼英,周宇,戚跃勇等.医学影像技术专业教学与带教体会[J].中华现代影像学杂志,2008,5(6):456.
[关键词]医学影像学 学科发展 学科设置 人才培养 信息化
医学影像专业正成为医学领域发展最为迅速的专业之一。医学影像学由单纯的解剖形态学成像跨入功能成像的第二次发展飞跃。为此,为适应医学和医学影像学快速发展的形势变化,对福建省医学影像学的历史和现状进行回顾和总结,探讨福建省医学影像学科未来发展趋势,制定本学科未来发展规划,将有助于指导和促进本学科的快速健康发展。
1 医学影像学的现状
广义的医学影像学应涵盖核医学、超声医学等,但鉴于国情和本学会的目前专业范围,本文仅涉及传统放射、CT、DSA、MRI和相关的PACS等内容。
1.1建立和完善学术组织
福建省医学会放射学分会目前已历经七届,2004年9月福建省医学会放射学分会第五届委员会成立后,结合国内外影像发展趋势,审时度势,着手组建各专业组,2005年起相继成立中枢神经及头颈组、胸组、腹组、骨肌组、介入组、妇儿组、乳腺组,磁共振组,分子影像等学组;同时,健全和完善了各学组的人员组成。随后各学组开展了具有鲜明专业特色的各种学术活动,为把学术活动延伸扩展到基层,各学组的学术活动与地区的学术年会合办,使学术活动受益面更加广泛,效果更好,极大地推动了我省影像学的发展。近7年来.共举办了50多场省级学术会议。
1.2制定放射学诊疗规范
早在10年前,省级医院放射专业的多位专家就集体承担了卫生厅组织的专科诊疗规范编写工作,为规范福建省影像科临床诊疗工作做出应有的贡献。
近年来,福建省依托放射质控中心邀请省内外专家,也举办了多期以质量控制为主题的学习班,学习有关放射质量控制的有关法律法规,推广新的技术规范,每年都举办相关质量控制学习班,全省200多位放射骨干技术人员参加了会议,使得放射技术人员更加重视技术规范,并将诊疗常规普及落实到基层医院工作中。
通过不断将国内所制定的各种诊断指南及时推广应用到临床工作中,使临床检查工作不断得以规范,诊断水平获得长足进步。
1.3出色完成省卫生厅委托的全国大型医用设备上岗培训等工作
自从国家出台大型医用设备上岗必须有专业上岗证以来,福州市各省级医院的影像科专家40多人次参与了上岗证的培训授课及考前辅导工作,为学员们答疑、解难,增长了学员知识面,提高了参考人员的通过率,每次考试都取得好成绩。截止到2008年12月31日,共有3335人次参加并通过国家要求的上岗培训考试,获得全国大型医用设备上岗合格证。
加强防护意识,配合相关部门完成每年的防护培训考试获证工作,增强了工作安全。积极参加省卫生厅科教处组织的规范化培训考试出卷和改卷工作,每年也都取得比较好的考试成绩和比较高的通过率。许多放射专业管理人员,参加省卫生厅组织的等级医院评审工作,通过参加各等级医院的评比检查,及时发现和纠正存在的管理和质量问题,对福建省放射专业不断提升学科管理水平具有重要的指导意义。
1.4大型仪器的引进和临床应用的进展
福建省立医院于1984年初最早引进省内第一台日本岛津头部CT机,次年福州总医院安装了西德全身CT机,之后CT机如雨后春笋般在各家省市级医院落户。目前CT机已普及至县级和部分乡镇卫生院,部分县医院也配置MR机器,大大缩短临床就医时间。DSA机作为硬件要求在三级医院获得普及和应用。
仪器设备的临床应用范围也不断扩大,影像科医生需要不断更新知识,不仅要学习操作新机器的新技术,而且需要学习更多的诊断新知识,使新设备发挥最大的临床效能,服务于广大患者。
放射学分会参加省卫生厅计财处组织的大型设备准入文件的制定工作,主动提出合理化建议和意见,供省级医疗卫生行政部门决策参考。由省内和各市级医院高级职称医生组成的设备招标专家组,对各种大型仪器设备的招标工作进行了把关,确保各医疗单位购买到最优质和最适用的医疗设备,发挥大型仪器的最大效能和作用。可以预见的是,医学影像专业将越来越成为临床疾病诊断中最重要的、最客观的和可靠的,甚至具有依赖性的临床诊断专业。
1.5福建省医学会放射学分会组织和开展多种形式的学术活动,提高整体学术水平
放射学分会坚持每年召开一次全省学术会议,至今已举办了16次全省放射学学术会议,每次都邀请2~3位国内知名专家进行专题学术报告,使会议的学术水平逐渐接近国内水平。随着我省省级医院仪器设备接近或达到国际水平,省内专家报告的学术水平也大幅提高,有力推动了我省影像学的发展。福州市和全省各地区积极开展至少一年一次的学术年会,近年来又增加与省医学会放射学分会各学组学术会议合办的模式,提高了地区年会的含金量和层次。学组学术会议专业性强,通过在各地区多年的轮流办会,促使我省影像专业培养更为专业化、精细化的人才。
1.6学科队伍建设
为适应影像专业的迅猛发展,我省采取了多层次办学,培养了大量的专业人才,基本适应了市场的人才需求。为解决影像专业历史遗留的学历层次低的情况,福建医科大学还专门为影像专业设置了放射中专升大专、大专升本科的成人办,目前已经具有多层次医学影像专业培养设置,已经从过去只有中专,发展到影像大专,医学影像本科(医师),医学影像本科(技术)专业相继设立,解决了专业人才的瓶颈。随着我国医疗卫生事业的不断发展,学科队伍也得到不断状大和发展。在省级综合性三级甲等医院,影像(放射)科人员基本上都已超过50人,甚至少数医院接近100人。据初步统计,目前全省影像从业人员达到超过3000人,其中技术员近千人,卫生院影像(放射)学工作人员为超过200人,但相当多的科室仍处于缺编状态,尤其需要本科以上学历的毕业生。因此,学科队伍的建设还有很长的路要走。
1.7科研课题和成果展示
近10年来。影像学的硬件设备得到了极大改善,科研课题的申报数量也有明显提升,取得了较为丰硕的科研成果,获得福建省科技成果二等奖1项,三等奖超过10项,福建医学科技奖三等奖超过10项,市级科技成果奖10多项。发表了10多篇SCI收录的论文,现在有超过10篇论文被北美放射年会和欧州放射年会录用为大会发言和展板,共发表了数百篇的学术论文,其中在国家一级刊物发表100多篇。
1.8影像信息化建设
省放射学会创建了福建省医学影像网,这在全国是少有的,为我省影像学专业人员提供了信息化的交流平台,也是一个很好的继续医学教育的现代化手段,通过不断的更新和探索,设置了信息、继续教育、病例讨论、微博平台等栏目。设立资料库,将每年学术会议的文稿及福州市等地市读片会资料上传到网站,供同行们浏览和学习,扩大新知识的受益面,南专家提供讲座稿,免费供大家浏览和下载。让基层医院的医生免费接受远程网上继续医学教育。该网站每天的点击次数达到90多人次,有力推动了我省网上继续医学教育的开展和普及,也促使基层医院的影像工作者参与影像信息化的平台建设,推动本学科向更高层次发展。
1.9专业人才培养
由省卫生厅实施的规范化住院医师培训,为影像专业人才培养又增加了一条非常重要的渠道,为医学影像学后继人才培养奠定了非常坚实的基甜:多年来大医院为基层医生每年培养了大量的进修医生,提高了影像专业队伍的业务素质,为医疗事业做出贡献。但对在职队伍人才的培养缺乏常态机制,福建省应尽快成立医师协会,将许多医师定期培训和提高的工作由医师协会来完成,提高福建医师行业队伍素质。
1.10创建福建省远程医疗网
为了配合福建省政府开展数字福建的计划,放射学分会与福建省卫生厅共同创建了福建省远程医疗网。这在全国属于开拓性的一项工作,对促进全国远程医疗信息化建设有着一定影响和借鉴作用。在可以预见的将来,影像远程会诊或影像诊断中心将为基层医院的影像诊断带来全新的模式,极大提升我省医疗诊断水平,让全省人民共享先进的医疗资源。
一个世纪的医学实践已经证明,医学影像专业是当之无愧的临床一级学科。目前被称为“辅助科室”和“医技学科”是不科学的,因为当今的医学影像专业医师不但需要将全部的医学知识应用于临床工作,同时还要学习和掌握最新、最先进的科学设备的应用和开发。需要不停顿地学习新知识和新技术,担负着临床医疗实践中最重要的诊疗环节之一――诊断疾病的重任,同样存在和承担着重大的医疗责任和风险。
2 医学影像学学科发展趋势
2.1学科设置
医学影像学是一级学科,但目前实际上被人为地分解为几个二级科室,从学科发展趋势看,分为二级学科不是方向。
我省现有的行政科室设置多数不合理,近期(3~5年)的发展目标首先是需要解决学科设置。要促进医院层面用行政决定一个医院只设一个影像科,这需要院长的决心。
业务层面整合,这是科行政主任必须要去推动的工作。学会层面加强学术的引导和推动。实现这一目标,是医学影像专业具有里程碑意义的。
专业人才最终培养目标应该是一专多能,既全面掌握各大型设备的性能和业务特点,又能在某种设备上或者在某系统上有专门的训练,以期获得专门的经历,经验和专长,既全面又专业。这是今后本专业培养人才最根本的路径和终极目标。实现这个目标才能实现医学影像对医学发挥最大的贡献,这是中长期目标,需要几代专业人士的共同努力和有关部门给予的支持。
根据目前医学影像发展的趋势预测,医学影像专业在学科设置和行政建制上需要有新理念和新突破。大影像的概念可以从目前的放射专业、超声专业和核医学专业的三分局面提升到医学影像中心概念,形成一个新的整合,实现真正的一级学科模式。还可以涵盖已有的PETCT以及更新的如PEMR等医学影像设备的整合,实现跨越式发展。走向国内甚至国际领先的结构体系,促进影像事业飞速发展。
2.2人员结构和人才培养规划
由于历史的原因,现有影像学专业人员的学历结构业务水平参差不齐,尤其目前大型现代化设备的快速引进,迫切需要加大人才队伍的建设和培养,跟上医疗业务发展的步伐。需要加强现职人员的继续教育,如定期举办培训班等,让在职人员能定期、规范地接受再教育,提高队伍整体素质和业务水平。
多吸纳高学历和高职称人才,加大本省硕士研究生培养数量,5年内全省需要超过百名硕士研究生,目前大量缺额。三甲医院也至少需要50名博士学历人才。但收入待遇等政策缺乏足够吸引力,尚需更多政策扶持。
影像科室编制目前处于严重缺编,医院对影像科编制也缺乏规范设置。建议在编制上,应规定影像科员工数量占全院人员的5%.7%。
规范化培训基地的建立为影像专业新生代人才培养奠定了坚实的基础。但从目前情况看,基地的实力还参差不齐,建议能依托大学附属医院影像科为龙头,组织师资培训,以期尽快提升培训基地的教师力量。福建医科大学目前具有培养影像专业的硕士点,但无博士点,希望加强这方面的建设和培养力度,尽快填补博士点的空白。希望通过3~5年的努力,使我省影像学科队伍整体水平有一个质的飞跃,使得医学影像专业队伍在人才结构上既具有尖端人才,还有一支适应快速发展需要的医学影像人才。
多渠道培养人才,立足本省资源,师资培训,进修,专科培养专门人才,大力举办各种学习班,集中培训学习新知识、新技术,向省外、国外输送人才,都是需要的。
2.3如何合理配备议器
根据卫生部有关规定,影像大型设备全省总量控制,包括CT,MR和DSA三种设备。目前全省县级医院都已经配备CT,部分县中医医院也配置CT,预计在今后3年内一部分中心卫生院也将配置CT,总量有250―300台,部分三级医院可能由于业务的需求,CT机器可达3~4台,以满足逐渐增长的就医需求。MR目前全省配备已超过70台,预计在今后3年可以超过100台;我省DSA目前主要集中在省级大医院,随着临床需求和地区等级医院硬件的刚性需求,也将较快增加,但更迫切的是目前市级医院介入人才缺乏,预计3年内将超过30台,需要在人才引进机制上予以考虑解决。
DSA属于比较特殊的地位,既需要具备医学影像专业诊断知识,又需要特殊的治疗技术,需要特殊的培养渠道。全国都在制定该行业的准入和规划,我省也应该予以重视。
2.4在临床医学中地位和作用的转变
由于现代科技在医学影像学设备上的应用日新月异,突飞猛进,使得医学影像能为病人在诊断疾病中不但提供快速便捷的诊断方法,还能提供客观、可靠的诊断依据,使得医学影像在临床中的需求明显增加,其重要性、依赖性也显著增强。从过去进行影像解剖诊断,到现在已经具备许多功能影像检查,分子影像学已显示出巨大的医学潜力,甚至可能是未来医学的重大突破之所在。
2.5科研模式
影像科已由过去简单的辅助科室成为目前独立的一门临床学科,不仅其工作模式已发生了转变,即由简单的诊断任务转化为参与疾病诊断和治疗方案选择的全过程。因此,科研的设计不仅要考虑其先进性,而且要重点考虑其成果的临床价值。同时,由于影像科硬件的发展,除注重临床科研的深入研究外,还要利用现有的功能成像等高级成像技术开展科学研究,并与临床各科室或各高校联合申报更高层次的科研项目,如联合攻关国家级课题项目等,提升科研的层次和水平。要争取在3―5年内,获得3―5项国家自然基金科研项目的资助。
3 展望
影像专科的特殊性是设备依赖型专业,只有设备的提升和人才建设同步发展,才能带动学科的可持续发展。
3.1设备的提升
结合当前国家医疗体制改革思路上考虑,设备要分三个层次:
3.1.1服务于社区的影像医疗设备
主要由政府出资采购(政府部门已经在实施),属于基本医疗需要的设备,如用于常规透视、摄片的普通x光机,可以带来低成本,广覆盖就诊效果。这是近三年内需要和可以实现的目标。
设备更新和数字化建设:逐步将普通x光机更新换代为间接或直接数字化影像设备设备,由于需要大量的资金投入,这大概需要至少5年时间;
解决基层有设备、无人诊断的问题,是医学影像专业非常突出的工作。建议逐步建立能覆盖全省的远程会诊功能的影像网络系统工程,技术上已经能实现,只要政府部门重视,在今后5年内可以基本建成。这样可以有效地利用这些设备,解决基层影像诊断最核心的难题。
建立以某一层次为中心的影像诊断中心来解决和提升基层影像诊断,是一个非常现实可行和重要的模式,只要政府部门给予政策支持,实现数字影像的远程诊断,让全省人民共享医疗成就,共享高水平的诊疗服务是指日可待的。医学影像界的医务人员愿意为此做出具有历史意义的贡献,
当然也需要对基层医院影像专业技术人员开展培训,这部分工作可以由专科分会或医师协会来实施。考虑到现在交通情况都比较顺畅,可以设计以地区为单位的周末两天短期培训,政府出资,解决每次培训费用。专科分会可以协助组织讲课专家,组织编写一个适合社区医疗实际工作需要的规划教材,采取巡回讲课方式,每半年一期,为期5年,可以很好地解决社区工作人员的诊疗水平问题。甚至可以考虑政府出少量资金组织专家定期录制继续教育讲座,由公司负责录制,分发给基层医院医务人员学习提高。也可以利用网络视频,进行异地讲学,视频讲学,形式多样,不断推进。
3.1.2地区级医院
这类医院目前由于在早期等级医院评审和医院规范化管理等要求下,影像设备已有很大发展,预计在近两三年内经过医院自身的更新换代,基本上满足地区医疗诊疗的需求。但由于历史原因,人才结构不平衡,合理的人才梯队尚未形成,或人员总体诊疗水平与医疗需求还存在不相适应,需要进一步提高。这需要从各方面来逐步解决:(1)医院需要对不适合影像专业发展的科室结构进行整合。比如现在不少地区医院还存在将大影像科室分割成多个行政建制的科室,不利于人才梯队建设,而没有形成大影像科的地方,人才结构越不合理。技术力量也越弱,甚至人才不稳定,也吸引不了好人才到那里去工作。(2)现有自身人才业务水平的提高,要加大医生进修力度,到主治医生这阶段,建议以政策规定至少有一次半年以上在三级甲等医院进修的机会,以便于他们对三甲医院的业务有所了解,也能达到提高自身业务能力。(3)加强科室业务学习机制,不论进修或外出参加学术会议,都需要向科室做学术性汇报,让科室共同收获。(4)PACS(图像和数据传输系统)是实现医学信息化建设的重要环节,5年内全省必须按照等级医院要求完成三级医院的全院PACS建设,以适应临床诊疗工作的需求。(5)加强地区专科分会学术活动,促进地区诊疗水平整体提高。
3.1.3三级甲等医院影像科的发展
全三级甲等医院应该成为全省学科发展的领头羊和风向标,代表着全省与国内外比较的窗口,也应成为培养福建专业人才的基地。学科水平突破关键要看几家省级三级甲等医院,他们承担着医疗、教学、科研任务,人才多、设备先进。学科的发展需要他们的支持,是学会关注的重点。学会将通过多种方式鼓励大协作,联合攻关,申报课题,共同分享科研成果,争取多出成果。专科分会将结合不同时期设备和人才情况,适时推动学术活动,适应形势发展,促进我省影像专业科研的发展和学术水平的提高。
3.2人才建设展望
关键词 分子影像学 教学体系 复合型人才
中图分类号:G424 文献标识码:A
On Molecular Imaging Teaching System Construction
CHEN Duofang
(School of Life Science and Technology, Xidian University, Xi'an, Shaanxi 710071)
Abstract Molecular imaging is an emerging interdisciplinary, has become one of the most important techniques of modern life sciences, medical imaging represents the direction of future development. In this paper, molecular imaging features, combined with research in Life Science and Technology in the field of molecular imaging as well as the basis for cooperation with our university hospital, a study in teaching content, teaching models and evaluation methods, the life science and information science and clinical cross, build molecular imaging teaching system, laying the foundation for training medical complex polytechnic molecular imaging professionals.
Key words molecular imaging; teaching system; complex talent
0 引言
分子影像学(molecular imaging)是运用影像技术显示组织、细胞和亚细胞水平的特定分子,反映活体状态下分子水平变化,对其生物学行为在进行定性和定量研究的科学。①分子影像学是将分子生物学技术和现代医学影像学相结合的产物,最早由美国哈佛大学Weissleder等学者于1999年提出,经过10余年的飞速发展,取得一系列成就,已经成为现代生命科学研究最重要的技术手段之一,受到世界各国的高度重视。①②随着分子影像学技术研究工作在我国的迅速开展,具有分子影像技术背景的人才更显缺乏。医药企业、医疗设备企业、生命科学研究机构等单位对分子影像专业人才需求日趋增加,尚没有专门学科进行分子影像学人才培养。我校生命科学技术学院依托生物医学工程与生物技术专业,定位为研究型学院,分子影像为主要研究方向之一。经过几年的发展,学院在分子影像研究领域取得一定进展。学院教工由来自不同专业背景,包括生物、信息、计算机和医学等学科的人员构成,但由于当前研究成员各自的专业背景单一,成员之间尚未有机融合和深度交叉,很大程度上限制了在分子影像领域取得重大突破。而目前国内,分子影像学教材较少,分子影像学课程主要面向研究生开设,极少高校面向本科生开设分子影像学课程。③④⑤本文探讨如何借助我校信息学科与计算机学科的优势,结合我校在分子影像学的研究成果以及与医院的合作基础,将生命科学与信息学科和临床医学交叉,开展针对本科生的分子影像学教学工作,建立分子影像学教学体系,为培养理工医复合型分子影像学人才奠定基础。
1 分子影像学教学体系构建
分子影像学起源于现代医学影像学,在现代医学影像学基础上融入分子生物学,其教学体系不同于传统的工学学科和生物学学科体系。我们将从分子影像学教学内容,分子影像学教学模式和分子影像学考评方式进行分子影像学教学体系构建,目的在于建立包括基础理论―验证实验―应用实践三个层次的多学科深度交叉、理工医有机融合的综合型分子影像学教学体系,为培养基础理论扎实、实验技能过硬、应用实践广泛的理工医复合型分子影像学人才打下坚实基础。
1.1 分子影像学教学内容
分子影像学属于前沿科学,知识更新日新月异,相关资料主要来自世界各国研究小组的公开文献,缺乏全面、系统的参考教材;而且分子影像学属于典型的多学科交叉,涉及信息、生物、医学等多个学科,需要掌握各种影像原理与理论,熟悉核酸、蛋白质等大分子的形态、结构与操作,并应用影像技术进行分子生物学相关研究,课程内容繁杂,信息量庞大。分子影像学是分子生物学与先进医学影像技术结合的产物,属于典型的多学科交叉,涉及信息、生物、医学等多个学科。分子影像学内容覆盖面广、跨度大,教学内容包括:分子生物学中核酸等大分子的功能、形态结构特征并在分子水平上阐明细胞活动的规律;超声成像、CT成像、MRI成像、核素成像等临床中成熟的医学影像技术,以及光学分子断层成像、光声断层成像等新兴的医学影像技术;分子影像技术在肿瘤、神经系统、心脑血管研究以及新药研发等领域的应用。学生不仅需要掌握基本理论知识,了解最新研究进展,更要学会利用影像技术进行基础研究以及临床应用。考虑到分子影像学信息量大,教学内容以生命学院优势研究方向即光学分子影像及其在肿瘤细胞学中的应用为主线,其余内容为辅助展开。教学过程中,力争做到重点突出、内容全面和有的放矢。
1.2 分子影像学教学模式
分子影像学涉及多个学科,涵盖现代影像成像理论,分子生物学与细胞生物学以及分子影像技术在基础和临床实验研究中的应用。为了系统地学习掌握分子影像学知识,成为合格的分子影像专业人才,学生不仅需要了解分子生物学相关知识,而且需要知道靶向分子在临床中的应用前景;不仅需要了解分子结构修饰、分子标记等专业知识,而且也需要知道生物信息、医学影像等相关知识。传统的单一学科的教学模式难以满足上述需求,需要探讨新的有效的教学模式。对于多学科交叉产生的分子影像学,采用传统的单一学科教学模式难以满足要求。我院分子影像学教师来自不同专业背景,采用不同的教学模式进行协同合作教学。借助我校生命科学技术学院在分子影像学领域的研究成果以及与医院的合作基础,可以将生命科学与信息学科和临床医学进行深度交叉,开展目标明确和特色鲜明的分子影像学教学工作。对于分子生物学部分,由生命学院生物技术专业教师任教,主要采取课堂讲授以及实验演示教学方式,指导学生掌握生物基本操作技能,包括:核酸凝胶电泳、PCR、DNA测序、RNA提取与纯化、基因敲除、基因克隆等技术。对于医学影像部分,由生命学院信息专业教师任教,主要采取课堂讲授、理论推导和计算机模拟仿真等教学手段,使学生掌握医学影像的基本物理原理以及数学理论。对于应用部分,由外聘的第四军医大学第一附属医院教师承担,引导学生使用分子影像技术进行肿瘤早期诊断、心脑血管疾病诊断以及新药研发等应用研究。上述教职人员由生命科学技术学院自然基金委重大项目参与人员构成,经过前期合作研究,已进行一定程度的多学科交叉,可进行协同教学工作。
1.3 分子影像学考评方式
传统教学考评中,多注重考核学生掌握知识的多少,而不是学习知识能力的大小;注重考核学生技能掌握的多少,而不是学习技能能力的高低。这种考核体系只能反映一定时间内的学习结果,不能反映学生学习新知识、新技能的本领,难以适应分子影像快速发展的需要,这不仅使教师的教学方法陷于陈旧古板,而且使一些再学习能力、发展潜力大、动手能力强的学生长期得不到有效锻炼和培养。因此,如何将传统的考核知识与技能与考核学生掌握新知识、新技能的本领相结合,是我们需要关注的问题。分子影像学涵盖学科领域广,知识更新速度快,学生学习任务重,我们需要站在发展的角度,从学校培养学生的近期和远期效果建立合理的考评方式。对于学生学习考核,我们采用知识与能力兼顾的评价标准。该评价标准主要包括四大模块:基本理论知识、实验操作技能、进展跟踪和科研创新能力。对于基本理论知识考核,采用试卷笔答形式;对于实验操作技能,考核学生对刻度吸量管、分光光度计、离心机、电泳仪等常规仪器的操作,此外还考核学生对microCT、光学分子断层成像等学院研制的医疗影像设备的操作,以实验报告形式答题;对于进展跟踪考核,则要求学生根据教师给定的主题词,进行文献查阅及总结,以文献综述形式答题;对于科研创新,则根据教师课题或学生自主选题进行相关科研活动,以小论文或专利形式答题。总之,将采用形式多样的考评方式,对学生的综合能力进行测评。
2 总结
分子影像学是一门新兴的交叉学科,已经成为现代生命科学研究最重要的技术手段之一,代表了未来医学影像发展的方向。我校生命科学技术学院为国内最早进行分子影像学研究的单位之一,学院教师来自不同的专业背景,包括信息、生物和数学等专业,在多学科交叉方面已经积累了一定的经验。基于学院在分子影像领域的研究基础,结合我校信息学科优势,融合生命科学相关专业,本文提出建立包括基础理论――验证实验――应用实践三个层次的多学科深度交叉、理工医有机融合的创新型分子影像学教学体系。通过建立该体系,我们将使不同学科背景教师协同工作,讲授成熟的基础成像理论、分子生物学基础知识;实时跟踪分子影像学研究动向,向学生传递最新进展;指导学生进行验证实验,引导学生得出结论,从实验中引申理论知识;此外,基于理论知识以及实验操作训练,锻炼学生使用分子影像设备进行生命科学领域相关研究的科研能力。通过分子影像学综合体系的构建与实施,最终培养基础理论扎实、实验技能过硬、应用实践广泛的理工医复合型分子影像学人才。
基金项目名称:1. 西安电子科技大学新实验开发项目(项目编号:SY1359)
2. 西安电子科技大学本科教育质量提升计划教改项目
注释
① 申宝忠.分子影像学(第二版)[M].人民卫生出版社,2010.
② 申宝忠,王维.分子影像学2011年度进展报告[J].中国继续医学教育,2011(8):132-157.
③ 朱宏,董鹏,李耀武.分子影像学教学中的哲学思考[J].中国科教创新导刊,2010(2):82-84.
近年来,我国经济虽然取得飞速发展,但人民群众总体生活水平仍有待提高,加之受现有医疗卫生体制的影响,诊疗费用仍是患者选择医疗服务时的重要参考因素。与其他影像检查(CT、MRI等)相比,超声诊断的损伤性小、电离辐射轻、性能价格比最优,得到大多数患者的青睐,在临床疾病诊疗和预防保健工作中被广泛使用。然而,由于价格相对低廉,程序相对简便,使得超声诊断过度医疗的现象普遍存在。同时,与CT和MRI等技术有所不同,超声影像诊断由人工控制检查速度,即使仪器成像速度再高,单位时间内的工作效率也仍由医务人员的技术水平决定n;准确无误的诊断涉及到多方面的医学知识,要求医务人员对多学科信息综合分析,从多角度集思广益、开拓思路,得出正确结论。因此,超声影像诊断对人员素质、人员数量的依赖性极大。为有效应对超声科室不断增大的工作量,除了添置和引进先进的超声诊断设备外,培养更多的高素质超声诊断医务人员已成为必然选择和当务之急。
1.2新型超声诊疗技术层出不穷,应用难度加大
经过长期的实践和发展,现代超声诊断技术的难易度已出现明显的二极化态势。部分较为容易掌握的常规或传统诊疗超声技术由一般超声技术人员完成。部分已经成熟或标准化的超声脱机分析和图像重建工作,如造影增强时相分析、三维重建等新工作,可由经过专门培训的技师完成。现代科学技术日新月异,新型超声诊疗技术与日俱进。部分技术处于不断完善的阶段,显得比较繁琐、复杂和耗时,但在疑难疾病的诊断与鉴别诊断中将起到关键性作用,推动超声医学不断向前发展。这对超声影像专业人才的学习能力、研究能力和实践能力、协作能力都提出了更高的要求。
2我国超声影像专业队伍培养现状
目前,我国超声影像专业人员队伍主要由近年来逐渐增多的高等院校医科毕业生和早期培养的超声影像技术人员组成,前者具有扎实的专业理论知识,后者经过多年的实践对传统的超声影像设备和诊断驾轻就熟。与国外医师和技师互相配合不同,我国医院单独设立超声科室,由医师或技师独自操作和诊断。这样,病例采集与诊断之间衔接紧密,医师可及时获取信息,调整诊断思路,效率较高,短期内可完成大量工作。然而,超声影像人员虽然熟悉操作和基本诊断,但对某一类疾病的了解不及临床专业医师。超声科室的诊断性与技术性工作分工不突出,对超声影像人才的综合素质和实际操作能力都提出了很高要求,知识和技能兼备的超声影像人员仍较为缺乏。
2.1“学院型人才”实践能力培养不足
卫生部《关于医技人员出具相关检查诊断报告的批复》规定“出具影像、病理、超声、心电图等诊断性报告的,必须是经执业注册的执业医师”,超声诊断专业队伍正在朝着纯医师化方向转型。我国超声专业医师的培养,已形成了本科(临床医疗/医学影像专业)——硕士——博士研究生规范化教育体制。影像专业的本科生进入工作岗位后,虽会有短期实习,但多数毕业生缺乏临床操作经验,且没有执业医师资格、大型医疗器械上岗证等资质证明,一般需要2年的培养周期才能完全胜任日常的临床工作。而目前的研究生教育学制一般为3年,培养计划大多是一年的基础课程学习加2年的专业临床学习,在此期间还需开展一定的科学研究工作,并完成毕业论文。在较有限的时间内,硕士研究生同时面临着继续深造、从事科研和就业的压力。大部分硕士研究生把主要精力放在考试、实验、以及上,毕业后无法在实际岗位上看病问诊,对疾病的认识多止于书本之上。这样的教育模式虽然在一定程度上培养了科研能力,但远不能保证其临床水平。
2.2部分在职人员知识基础较为薄弱
目前在岗的经验丰富的超声影像医务人员大多并未接受过专业相关的高等教育。这部分人员具有大量实践操作经验,在“学院型”超声诊断人才初入岗位之时起到了十分重要的指导和扶持作用,但就全国范围来说,其学历构成水平仍以专科为主。虽然部分人员在工作中接受了更高水平的进修、函授教育,因在岗学习时间有限、系统性不强,部分医院或医务人员自身甚至报着完成任务的心态而敷衍了事,难以弥补其较为薄弱的综合素质。如今很多大型医院引进了先进的影像设备,由于操作技术人员的专业素质原因,许多检查功能并不能得到很好的应用,甚至闲置;据有关资料显示,高尖端的设备只发挥50%的效能,有些甚至不能达到50%嘲。
3超声影像专业人才培养策略
3.1丰富教学形式,重视实践能力培养
超声影像涉及多门学科,知识量大,理论教学较为单调,学生易产生倦怠感。临床知识丰富、专业理论扎实的教师在超声影像人才培养中起到至关重要的作用。教师应充分利用多媒体教学,采用互动式讲座、PBL教学法,调动学生的学习积极性。在确保高质量课堂教学的同时,可定期开展与住院医师的交流活动,尤其是各专科医师的定期讲座将极大丰富超声影像专业学生的临床见闻,各医学院校应充分利用优势资源,建立和维护与医疗机构间的良好合作关系,为本科生提供校外实践平台,通过医院内的观摩、考察、讨论以及实际操作锻炼学生的实践能力。加强与优秀校友和资深医师之间的联系,建立和完善校外导师制;根据研究生的研究方向和就业意向,实施阶段性的院内实习,合理安排医院见习时间,要求掌握各种型号超声仪器的操作和特点,掌握常见多发疾病的超声诊疗技术,熟悉各种检查方法及先进的超声诊疗技术,同时协助医院开展科学研究工作,并完成论文。
1.1研究对象的选择
我国现有127所高等学校开展生物医学工程专业本专科人才培养工作,其中96所为综合性或单科性理工类院校,31所为单科性医科院校。所有院校的专业课程体系结构中都开设了人文社科类、医学类基础类、理工类基础课程、工程类核心课程及其相关选修课程,不同院校的课程体系结构不同,在学分、学时及其实施等多方面有不同程度的偏颇。一般来说,多数综合性或理工类高校偏向于电子类、计算机类等理工方向,多数医科类高校侧重于生物材料与生物力学、影像工程、医学物理、医学仪器等领域。我们从10所国家特色专业建设点高校中选择了“单科性院校———南方医科大学”和“综合性院校———湖北科技学院”的生物医学工程专业(医学物理方向)的课程体系进行比较分析研究。
1.2研究资料的主要来源
南方医科大学的研究资料来源于该校生物医学工程学院提供的专业培养方案的电子版和该校特色专业建设点主页;湖北科技学院的研究资料主要来源于原咸宁学院教务处编印的本科人才培养方案(2010年版)、学院主页及其他查询调研。
1.3主要研究方法
基本研究方法参照笔者前期生物医学工程专业课程体系研究的思路[2],文献材料的收集研究采用系统研究法、比较法、统计法对院校专业、课程设置等多维要素进行多方面的比较分析,找出特点、规律,发现存在的问题,以求得启示。
2南方医科大学生物医学工程专业(医学物理方向)本科课程体系
2.1生物医学工程专业本科简况
南方医科大学(以下简称南医大)生物医学工程专业本科及其相关专业有医学影像工程、医学信息工程、医学仪器检测、医学物理、电子信息工程和计算机科学与技术等专业办学方向,还有“卓越工程师培养计划”。2007年成为教育部高等学校第一类特色专业建设点,并建设有国家级精品课程1门、省级精品课程和研究生示范课程多门,出版了国家级教材多部,多次获广东省教学成果奖。
2.2生物医学工程专业(医学物理方向)核心课程群
南医大生物医学工程专业的主干核心课程有高等数学、大学物理、模拟电子技术、数字电子技术、C语言程序设计、微机原理与接口技术、人体解剖学、生理学、医用X线机系统原理、现代医学成像技术、数字图像处理、大型医疗设备质量保证、医学电子仪器原理与设计、放射物理与防护、放射治疗学、肿瘤放射物理学、医学影像学、核医学等。
2.3生物医学院工程专业(医学物理方向)课程结构
南医大生物医学工程专业的课程体系结构分为政治理论与人文素质课程、公共基础课、学科基础课、专业课四段式课程构架模式。课程总学分/总学时为150学分/2668学时,其中理论课与实验实践的学时比例为2199∶469(1∶0.21),必修课与专选课的学分比例为102.5∶47.5(1∶0.46),学时比例为1804∶864(1∶0.48)。
2.4集中实践训练环节
南医大的集中实践训练折合为32周、1280学时。其中,模电课程设计1周、40学时;数电课程设计1周、40学时;信息技术、放射治疗计划、软件工程等课程设计各2周,均为80学时;生产实习4周、160学时;毕业设计(论文)14周、560学时;军训与劳动2周、80学时;创新课程4学分、160学时。
2.5本科毕业生基本就业方向
课程体系中的主要课程及其相应目标决定毕业生未来的就业岗位和就业方向。南医大生物医学工程专业(医学物理方向)本科毕业生就业方向主要是在医疗卫生机构从事医学物理师的工作,也可在医学科研机构、高等院校、企事业单位从事医学物理方面的研究、教学、开发和管理工作,还可攻读本学科或相关学科硕士学位。
3湖北科技学院生物医学工程专业(医学物理方向)本科课程体系
3.1生物医学工程专业本科简况
湖北科技学院(以下简称湖科院)生物医学工程专业本科及其相关专业有医学仪器、医学影像工程、医学物理、医学信息工程、听力学、眼视光学(注:医学信息工程、眼视光学、听力学方向没有正式纳入人才培养计划实施中)6个培养方向。2007年生物医学工程专业获省级品牌专业,2009年成为教育部财政部高等学校第一类特色专业建设点,并建设有3门校级精品课程,出版了医用传感器、医学影像设备、医学物理学、医疗器械营销实务等多部国家级教材,多次获得湖北省教育厅、市级教学成果奖。
3.2生物医学工程专业(医学物理方向)核心课程群
湖科院生物医学工程专业的主干核心课程有高等数学、普通物理学、模拟电子技术、数字电子技术、微机原理与接口技术、数字信号处理、医学图像处理、医学成像系统、基础医学概论、放射肿瘤学、生物物理学、放射物理与防护、医学影像学、核医学、医用传感器、放疗与核医学仪器、放疗物理与放疗技术等。
3.3生物医学院工程专业课程结构
湖科院生物医学工程专业的课程体系分为通识教育课(通识教育必修课、通识教育选修课)、学科基础必修课、专业课(专业必修课、专业选修课)三段式五层次课程构架模式。课程中的总学分/总学时为158学分/2810学时,其中理论课与实验实践的学时比例为2260∶550(1∶0.24);必修课与专选课的学分比例是121∶37(1∶0.31),学时比例是2180∶630(1∶0.29)。
3.4集中实践训练环节
湖科院的集中实践训练共47周,其中专业实习26周、毕业设计(论文)10周、就业实践8周、军训3周;而劳动教育、社会实践、课程实习分散安排,放疗技术、医学仪器设备、模电、数电等课程设计教学团队分散实施,没有记入训练周。
3.5本科毕业生基本就业方向
湖科院生物医学工程专业(医学物理方向)本科毕业生就业方向主要是在二级以上医院配合放疗医师制定放射治疗方案,实施治疗方案;在其他医疗卫生保健机构从事医疗仪器、设备使用维护与维修;也可攻读本学科或相关学科硕士学位。
4生物医学工程专业(医学物理方向)本科课程体系的比较分析
4.1专业课程体系架构的比较分析
南医大生物医学工程专业(医学物理方向)本科课程结构由政治理论与人文素质课程、公共基础课程、学科基础课程、专业课程四段式课程构成。公共基础课程只开设必修课,其他每段课程均开设必修课、选修课,段内必修课与选修课交织在一起。而湖科院生物医学工程专业(医学物理方向)本科课程结构由通识教育课程、学科基础课程和专业课程三段式五层次课程结构组成。学科基础课程没开设选修课,通识教育课程、专业课程均开设必修课、选修课二层次。南医大是为数不多的没有开设医用化学课,却把C语言程序设计课程纳入核心课程的院校,未开设医用化学课程表明专业远离生物或高分子材料类的发展方向。南医大将高等数学、大学物理学列入公共基础课程可能是因为该校属于单科性医科院校,故将其列入所有专业的公共课。南医大公共基础课程没有选修课,湖科院则是学科基础课程中未设选修课。这意味着在公共基础课、学科基础课段建立大一统的具有相对稳定性的课程教育平台有利于实现大基础、宽口径、后分流的人才培养模式的选择与创新,适合于拓展专业培养方向,而南医大更能体现出平台宽口径。从医疗市场及其个性化课程来看,湖科院没有开设临床医学概论课程,而南医大开了56学时,这显示出湖科院面向市场的个性化课程存在缺陷,没有很好地研究未来就业岗位需要的人才。两所院校的共同缺点是均没有开设放射治疗剂量学课程。
4.2课程体系教学任务备配的比较分析
4.2.1专业课程总学分、总学时、理论课与实验学时比例的比较分析经过比较可以看出,湖科院的学分、学时、理论课与实验学时比例分别高出南医大8学分/142学时,比例高出1∶0.03,但差异相差无几。上海交通大学的生物医学工程专业课程总学时为1831学时,实验课学时为243,占总学时的13.3%[3]。与上海交大相比,两所院校的比例均高于上海交大,这显示了211工程大学人才培养重理论教学与实践研发、重自主学习之源。4.2.2必修课与专选课的比较分析选修课是课程结构中必要的组成部分,是对必修课的优化性的适时、适宜性补充,可弥补教学计划中课程内容的不足,调和、衔接课程内容的顺序性,也可适应市场与社会发展的需要。南医大的必修课与选修课学分、学时比例分别是1∶0.46、1∶0.48,而湖科院则是1∶0.31、1∶0.29。这表明南医大的选修课学分、学时比例高于湖科院,且选修课偏重于学科基础课程和专业课,容易造成学科、课程与教材建设方向性不明,专业建设稳定性差。笔者建议,开设选修课学时数以不超过必修课的10%为宜,有些课程还可以专题讲座的形式进行[4]。学科基础课程不开选修课最适合建立宽口径的专业培养平台,以保持课程稳定,在这方面湖科院做得较好。4.2.3学科基础课程学分、学时、理论与实践学时比例的比较分析学科基础课程学分、学时分配数据从表1和表2中可看出,湖科院的学科基础课为67学分,高于南医大的54.5学分,高出12.5学分;湖科院的学时为1161,高于南医大的950,高出211学时;南医大的理论∶实践的学时比例是808∶142(1∶0.18),而湖科院的理论∶实践的学时比例是896∶265(1∶0.30),高出1∶0.12。如果从学科基础课的学分、学时占总学分、学时的比例看,湖科院为40.7%、41.3%,南医大是36.4%、35.6%,两所院校差异相差无几,但是理论∶实践的学时比例高出1∶0.12,有非常显著性的差异,显示出湖科院在学科基础课教学中重实践教学,着重培养学生的基本技能。这种差异性反映出湖科院是综合性院校,涵盖医学、理学、工学等十大学科门类,组建了18个教学院部,给实践教学创建了良好的条件和丰富的共享资源。4.2.4医学课程学时的比较分析南医大开设的医学课程是人体解剖学、生理学、病理学、放射生物学、放射治疗学、医学影像学、核医学、临床医学概论,总学时为336学时。湖科院开设的医学课程是基础医学概论(解剖、生理、生化)、细胞生物学、放射生物学、病理解剖学、病理生理学、核医学、放射诊断学,总学时是37时。从学时比较来看,湖科院的医学课程学时高出南医大43学时,两所院校开设的医学课程门数与学时数相差不大。两所院校的比较分析与赵娜等人报道的“医学院校开设的医学基础课程比例高于理工院校,能够为该专业的学生提供较为系统的医学类课程教育,完善学生的临床知识体系,有助于该专业教学和科研水平的提高”论点不符[5]。从邓军民等人的报道资料看,首都医科大学的生物医学工程学院开设的医学课程有6门,共472学时[6],远高于同质同类院校的南医大的260学时,也高于综合类院校的湖科院的175学时。
4.3专业课程与就业方向的比较分析
从整体上讲,主要课程的设置要面向社会、面向市场,在很大程度上决定、支撑着就业方向、就业岗位。两所院校对就业方向的总体整合表述主要是在医疗卫生机构从事放疗方案的研制与放疗技术工作,也可攻读本学科或相关学科硕士学位。南医大的就业方向偏重在医疗卫生机构从事医学物理师的工作,也可在科研机构、高等院校、企事业单位、医疗科研机构从事科研、教学、开发和管理工作。而湖科院则偏重于在二级以上医院配合放疗医师制定放射治疗方案,实施治疗方案;也可以在医疗卫生保健机构从事医疗仪器、设备的使用维护与维修。这些都是对各高校的办学特色的理性表述。
4.4集中实践教学环节的比较分析
实践教学环节是集中培养学生动手能力的主要措施。南医大的集中实践训练为32周,与湖科院的47周相比,从表面上看少了15周,但由于各校的集中实践教学环节方式、方法与途径各异,比较的实际意义不大。两所院校的集中实践教学环节虽各有长短,但都没有达到高等学校理工类人才培养的基本要求和标准。但与泰山医学院应用物理学专业(医学物理学方向)的实践教学环节为59个训练周相比,两所院校的实践教学环节训练周太少。湖科院的微机在医学仪器中的应用、放疗仪器设备的设计、放疗与核医学仪器、放射物理与防护、放疗物理技术等课程设计在操作层面上分别由医学仪器、医学物理教学团队分散安排,这也是一个值得探讨的问题。
5创新专业人才培养方案,优化课程体系目标的几点建议
通过专业课程体系的比较分析,依据生物医学工程专业人才培养的社会需要,借助生物医学工程教育专业本科国家标准建设的向导,配合专业评估与专业认证的实施为载体的课程体系,现提出以下几点建议。
5.1坚持办学理念创新,探究专业培养创新的前沿,明确专业培养目标
理念创新与目标要求可参照东北大学生物医学工程专业的培养目标,综合利用中外优秀的办学资源,发挥国内外企业、集团公司的科研、教学和市场优势,实现“产、学、研”合作与合作教育,培养适应生物医学工程学科前沿的科技领域的发展需要,精通专业基础理论、专业知识与技能,具有创新意识、创造能力的高级专业人才。
5.2深化课程体系改革,优化、纯化课程知识结构
(1)当代课程体系改革宜突破传统三段式的课程结构,建议建立新三段式九层次课程结构,每段课程均开设必修课和选修课。以西安交通大学的生物医学工程专业课程体系为例,通识教育课程分为思想政治教育、国防教育、大学英语、计算机等不断教育课程和公共基础通识教育课程;学科教育课程分为基础科学教育课程、专业主干课程、专业课程;集中实践教学分为毕业设计、课程设计、放疗技术实践、课外实践(社会实践、科技与竞技活动)。(2)必设临床医学概论、放射治疗剂量课程,且其课程教学时数不低于180学时,有利于提高放疗计划方案制定的参与性、科学性和临床放疗的合理性,提高放疗质量与效益。(3)学习清华大学,结合本校特点探索夏季小学期制,满足学生的个性化课程选修,拓展实践的时间、空间,采用多元教学及实践活动设计,全面提高人才培养质量。
5.3明确课程体系改革思想,规范课程主导原则
课程体系设置可参照浙江大学的生物医学工程专业,主要课程设置有计算机与网络技术、电子电路设计、传感器与仪器设计、信息与图像处理、生命科学类五大模块。要求在课程体系的结构、内容之间,其知识容量应该有合理的比例,淡化学科自身的重要性,打破学科界限,避免结构与知识出现较大的偏颇局面,也应避免面向市场、就业岗位的选修课冲淡学科基础或主干课程,对开设的选修课一定要突出个性化。另外,鼓励将学科前沿的新知识、新技术、新成果快速引入主要课程内容中,拓宽学生的知识视野。
5.4谋划课程体系策略,控制课程教学时数比例
根据国家级特色专业建设质量工程评估体系的要求,四年制本科生物医学工程专业人才培养的实际需要,课程总学时应控制在2600~2800。课程学时分配应适度减少专业课学时,相对增加实践教学学时,适量增加选修课和学生自主学习的时间和空间,减轻学生负担。对理论与实践课学时的比例控制,原则上要求研究型高校在增加学科基础课理论学时的同时,宜将理论与实践课程的学时比例控制在1∶0.3左右,专业课控制在1∶0.4左右;而教学型高校宜适度减少学科基础课,把理论与实践课程的学时比例控制在1∶0.35左右,专业课控制在1∶0.45左右。专业课程体系中的所有课程都必须以不同程度、形式、方法开展实践教学,尤其是要注重专业课。
6结语
医学专业研究性教学应用现状
研究性教学内容的选择研究性教学内容是动态的、开放的,它既不完全摒弃学科已建构的知识基础,但也不拘泥于其中,网络、新闻出版物和最前沿的本学科研究理论都是可利用的资源。选择适合的研究问题需要注意以下几点:①要与学生已有的知识水平、经验、兴趣等相适应。宋清焕等[3]在医学影像物理学研究性教学中,带领学生到医院医学影像室去调查参观,针对某一知识点及时插播影像图片,创设兴趣盎然教学情景,激励学生自主探究,取得良好教学效果。②课题或问题的选择要与课程教学目标相一致。郭斌等[4]在医学检验教学中,根据教学目标选择了研究内容,例如,对慢性粒细胞性白血病诊治中未解决问题进行思考与研究,学生可以根据自己的兴趣选择基础或临床课题。要求做基础研究的同学把着力点放在发病机制和信号通路上,做临床研究的同学则要注意研究内容对临床意义的探讨。③研究性教学具有超越课堂时限的特征,因此教师在进行教学内容设计时,要充分考虑课前、课中、课后不同学习时间内学生要完成的任务,也可在课堂教学完成后,请学生在了解基本理论知识的基础上进行问题的自我建构,为后续的课堂教学提供丰富的、结合学生实际的教学内容。研究性教学的实施方法研究性教学的实施由调研和组织讨论2个环节组成。调研是研究性教学中十分重要的组成部分,其大致包括以下几个阶段:提出问题、设立假说、对调研进行计划和设计、寻找信息和收集数据、调研的总结,经过上述步骤,对调研所收集的数据和信息进行处理和分析,得出结论和观点。组织讨论是研究性教学过程中最有价值的活动,教师要有明确的教学目标,考虑研讨的方式,选择研讨的提问策略。讨论中教师不要求学生立即回答问题,而是引导学生向深入理解的方向发展,通常以小组内讨论为主要方式,最后由教师归纳或是引导学生进行总结归纳。如人体寄生虫学各论的教学内容,基本从每种寄生虫的形态和生活史特点出发,然后介绍其导致的临床表现和诊治。田芳等[5]在研究性教学中引入病例,变“以寄生虫谈病”为“以病说寄生虫”,激发学生的学习兴趣,然后将学生分为若干小组,自行设计研究思路与技术路线,广泛查阅文献,准备实验材料,进行实验研究,完成实验论文,在研究课题的实施过程中培养了学生的综合分析和解决问题的能力。研究性教学效果的评价在课题完成后,进行多环节双向考核评价,在学生学习的考核中,采用课内学习与讨论发言、文献读后感、研究报告和期末考试相结合的学生成绩综合评定方法。唐家荣等[6]为保证临床医学本科生科研的顺利进行,完善了各项管理与监督机制,课题负责人定期召集全体同学开会,相互通报研究情况。项目实施中期由学校主管部门组织相关专家进行检查,最后参加项目的学生必须完成研究报告,并对各个环节进行评价,使学生对于临床知识和科研之间相互促进、相互补充的关系有了更深刻的理解。对教师的教学评价采取了督导组巡查听课、期中组织召开学生评议会、期末学生网上评教等综合评价方法。从教学态度、教学内容、教学方法、育人寓教等几个方面对任课教师进行评价[7]。这种评价体系是以“考试只是方法,知识学习和能力培养才是目的”为指导思想而设计的,它能够督促学生高度重视知识获取和能力提高的过程,调动学生在课上讨论、协作交流、师生互动和堂外实验等方面的学习主动性,在研究性教学的全过程中营造学生积极思考和努力进取的良好学习氛围。
研究性教学的优化策略
教师对所授课程要有深入的研究,并能及时将研究成果吸纳到教学中,做到科研反哺教学,教学与科研相长,使学生对科学研究的方法有比较系统的训练。这种将知识性与学术性融为一体的教学方法,有益于发展学生的创新意识和创新思维[8]。以科研与教学相融合为核心没有科研基础的教学只能是传递性的教学,只能把思维、思想引向过去或书本的教学。因此,在研究性教学过程中,应当将科研与教学相融合,尤其要将科研内容与教学内容相结合[9],实现科研团队和教学团队的互动,将科研成果带入教学成果之中。完善促进学生积极参与研究的机制,鼓励学生发表研究成果和开展学术交流。面向新生开设由有科研经验的教师主持的研讨课、各种跨学科综合性的专题学术报告会,强化新生研究技能训练,为后期研究性学习打下基础。以重视课内外实践为特色实施以培养学生探究精神为本的研究性课内外教学,根据医学及其相关专业特点加强同社会、医院的联系,让大学生能够从现代医院和现实社会中,获得理论联系实际的专业实践和社会调查的机会。加强课间见习、专业实习工作,组织学生积极参与社会实践活动和志愿者活动,将自己学习的医学专业知识运用到各种实践活动中。进一步加强对学生毕业论文的组织工作,鼓励学生走向社会开展广泛的社会调查,进入实验室进行深细致入的科学研究,引导学生通过参加科学研究掌握和运用医学专业知识。一方面是物质保障,即高校的教学设备、图书资料和校园网络等,为研究性教学的顺利推进提供物质资源上的支持;另一方面是制度保障,高校要根据教育部门有关规定,制定各项制度和政策及研究性教学的工作规范、要求和评价标准等。总之,在高等医学教学创新方面,要强调探讨研究性教学,只有通过反复认真实践、促进教育观念与教育思想、课程体系与教学内容、教学手段与方法的创新,才能更有效地培养具有创新精神和实践能力的医学人才。
作者:董晓红 朱劲松 王海波
关键词:计算机基础教学;计算思维;医学生;医学计算机应用
中图分类号:G424 文献标识码:A 文章编号:1009-3044(2014)16-3846-02
Abstract: Cultivation of computational thinking ability is the hot topics of current basic computer teaching and Research in Universities . This article focus on how to cultivate the ability computational thinking of medical students,in order to improve medical information technology as the core.To further enhance the ability of computer problem-solving skills and lifelong learning of medical students,several practical experiences have been explored from basic computer course system, teaching content and methods design of medical computer applications.
Key words: computer based teaching; computational thinking; medical students; Medical Computer Applications
我国的计算机基础教学经历了30多年的发展历程,并已成为高校重要的基础课程。在此期间,教育部高教司先后于1997年和2004年分别构建了计算机基础教学3个层次的课程体系结构与“1+X”课程方案。回顾这两次重要改革,无疑给计算机基础教学产生了深远影响,然而,随着计算机技术的迅速发展、高校交叉学科的兴起和社会对计算机应用能力的要求不断提高,对计算机基础课程教学也不断提出新的要求。
1 计算思维
近年来,计算思维的培养已成为国际和国内研究的热点,计算思维能力将成为21世纪每个人的基本能力。2010年《九校联盟(C9)计算机基础教学发展战略联合声明》的核心要点也强调“需要把培养学生的‘计算思维’能力作为计算机基础教学的核心任务”[1]。
1.1 计算思维的提出
2006年3月,美国卡内基・梅隆大学计算机科学系主任周以真教授在美国计算机权威期刊《Communications of the ACM》杂志上给出并定义了计算思维(Computational Thinking,CT):CT是运用计算的基础概念去求解问题、设计系统和理解人类行为的一种方法。它是如同所有人都具备“读、写、算”(简称3R)能力一样,都必须具备的思维能力[2]。
1.2 计算思维的核心要素
教育部高等学校计算机基础课程教指委提出了大学计算机基础教学四个方面的能力培养目标:①对计算机的认知能力;②应用计算机解决问题的能力;③基于网络的学习能力;④信息社会终身学习能力[3]。不难看出,这四个方面能力的培养,恰恰说明了计算思维能力培养的核心要素。其中“对计算机的认知能力”和“应用计算机解决问题的能力”这两方面的能力恰好反映了计算思维的两个核心要素:计算环境和问题求解。陈国良院士及国内的一些专家在计算思维能力培养方面做了很多有益的研究和探讨。因此,计算机基础课程的培养目标,应该在课程原有培养目标的基础上,根据学生的相应专业,将计算思维与专业应用进行有机融合,计算机基础课程不应仅停留在介绍计算机学科本身,而应从更高的角度挖掘其在专业领域的关键应用,展现计算机学科的思维方式,培养当代大学生使用计算机解决和处理工作过程中问题的思维和能力,提升大学生的综合素质,强化创新实践能力。
2 医学生计算思维能力的培养
计算思维能力的培养涉及计算机基础教学的核心知识内容。计算机基础教学不仅要培养医学生对计算环境的认识,还应该培养医学生掌握在计算环境下的问题求解方法,这是培养医学生应用计算机技术创新性地解决医学问题能力的重要基础。
2.1 医学院校计算机基础课程体系设计
基于计算思维能力培养的教学改革目标,针对医学院校的特点,我们初步设计了如下培养医学生计算思维能力的计算机基础课程体系结构,如图1所示。
该体系结构分为三个层次,第一层是知识层,明确了医学生应具备与岗位相关的计算机知识,分为八个方面,包括:医学计算机应用、医学数据库技术等模块组成;第二层为能力层,即知识层对应的能力目标,由医学信息综合处理能力、医学数据库应用能力等对应能力组成;第三层为核心层,即知识层和能力层的最终目标是使医学生具备适应社会需求的医学信息技术。
2.2 医学计算机基础课程开设
在目前绝大多数高校计算机基础课程课时被压缩的情况下,有选择性地开设上述课程。对应于知识层的“医学计算机应用”和“医学数据库技术”设定为必修课,其余设定为选修课。在选修课的开设过程中,根据专业不同各有侧重,如医学影像专业可以开设医学图像处理技术、医学多媒体应用等相应课程。
2.3 医学计算机应用课程教学设计
医学计算机应用课程的主要内容包括:计算机基础知识、Windows操作系统、网络与Internet应用、Office软件(Word、Excel、PowerPoint)和医学信息系统基础。我们在教学中紧密结合新医改形势下对医学信息技术的需求,运用计算思维强化对医学生IT实用技能、创新能力、自主学习能力、团队合作精神的培养。精心设计案例和综合拓展性实验,激发学生的学习兴趣,提升其医学信息技术的水平和应用能力。下面以医学计算机应用课程为例,介绍具体做法。
1)在Word软件的教学中,老师先展示一个精心设计与医学知识相关的样本文档,先精讲其制作,后布置综合性拓展实验。要求以专业知识为主题,制作一个包括目录、图片、表格等元素、长度不少于3页的文档,要求内容完整,并融入Word多种排版技巧。在下一次课上一一展示,全班同学参与评分,评分项目包括文档内容、文档版面设计、素材运用、设置技巧等。学生将自己的专业思想以word作品的形式表现出来,用计算机实现了手工书写和作图的过程。这对于学生尤其是非计算机专业的学生,更好地理解和掌握计算机的工作原理和“计算”概念的抽象性做了进一步的铺垫。而且为以后毕业论文的撰写、毕业推荐表的制作打下良好的基础。
2)excel软件的教学与上述方法类似,我们选取我校附属医院住院部内科病人产生费用的真实数据,包括对病人数随年度和季节的变化、疾病的季节性变化、疾病与费用的关系等进行数据挖掘与分析,要求以图表、表格等多种形式展现出分析结果,以小组为单位共同完成(4-5人为一小组)。以上教学方法的运用,提高学生对excel软件的综合应用能力和对数据的洞察力。
3)PowerPoint演示文稿可以被认为是由基本元素,包括文字、图片、动画和声音等构成。因此制作一个演示文稿需要实现这些基本元素的控制、组合与出现次序的机制,这个机制就是“程序”。在幻灯片制作的过程中,学生的“程序”思维能力得到了很好的训练。在其教学环节,同样以小组为单位,以某专业知识为主题,编制具有知识性、趣味性、交互性的演示文稿,页面不得少于5页,每组选派一个代表将其作品进行陈述。以上方法的应用,进一步提升学生的团队合作意识、表达能力和自主学习能力。
4)在医学信息系统章节内容的学习完成后,要求学生自己设定研究主题与方向,包括电子病历、医学影像系统PACS等相关内容,指导学生运用网络与信息处理技术检索、下载、分析和综合相关资料,并撰写相关方面的综述性论文。同时鼓励并协助学生将优秀论文投稿到杂志社发表。
通过以上四个综合性拓展实验的设计,将医学知识与计算机技能有机结合在一起,充分体现了计算机技术在专业方面的应用,满足了医学生计算机岗位技能培养的需要。在基于计算思维的自主学习模式下,学生能够充分发挥其学习的主动性,极大地提高了创新能力和解决问题的能力。
2.4 网络自主学习平台设计
为了强化软件操作技能,我们建立了基于校园网的医学计算机应用自主学习平台,该平台将软件分为某些知识技能点,如字体设置、段落设置等,教师可以随时查看学生完成知识点的情况。同时,为了缩短学生的临床适应期,在同一服务器上安装我校附属医院的医院信息系统,并设计了某病患就诊流程拓展实验,由学生完成从病人入院到出院的具体就诊流程,使学生对医院信息系统的整体框架和医院的管理有了更真实的体验。
以培养医学生计算思维能力为主导组织教学,不仅能提高学生的学习效率,掌握如何利用计算机技术解决其医学专业问题、提高解决问题的能力和创新能力,同时也为终身学习能力打下坚实的基础。当然,医学生计算思维能力的培养不能只靠一门课程就能达到理想的教学效果,一方面应设计完整的计算机基础课程体系,在教学方法和教学内容上进行精心设计;另一方面,拓宽教师的专业口径、提升教师的教学能力,才能从计算思维的高度进行学生综合能力的有效培养。在计算机基础教学中培养医学生的计算思维能力尚处于摸索阶段,需要我们教育工作者的不断探索与实践。
参考文献:
[1] 何钦铭,陆汉权,冯博琴.计算机基础教学的核心任务是计算思维能力的培养―《九校联盟(C9)计算机基础教学发展战略联合声明》解读[J].中国大学教学,2010(9):5-9.