朱文興

（山東大學(xué)控制科學(xué)與工程學(xué)院，山東濟(jì)南 250061）

高等教育發(fā)展水平是一個(gè)國(guó)家發(fā)展水平和發(fā)展?jié)摿Φ闹匾獦?biāo)志。2016年12月，習(xí)總書記指出，“我們對(duì)高等教育的需要比以往任何時(shí)候都更加迫切，對(duì)科學(xué)知識(shí)和卓越人才的渴求比任何時(shí)候都更加強(qiáng)烈”。當(dāng)前世界范圍內(nèi)新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革加速進(jìn)行，綜合國(guó)力競(jìng)爭(zhēng)日趨激烈。為推動(dòng)工程教育改革創(chuàng)新和發(fā)展，2017年教育部奏響了新工科三步曲，即著名的“復(fù)旦共識(shí)”“天大行動(dòng)”和“北京指南”，拉開了全國(guó)新工科建設(shè)與探索的大幕。此后各高校和科研院所紛紛緊跟新工科建設(shè)大潮，組織召開各類新工科專業(yè)建設(shè)與發(fā)展研討會(huì)，推進(jìn)新工科人才培養(yǎng)模式的探索、實(shí)踐與發(fā)展。2018年天津大學(xué)和南開大學(xué)率先申請(qǐng)?jiān)O(shè)置“智能醫(yī)學(xué)工程”新工科專業(yè)，著力培養(yǎng)醫(yī)工復(fù)合型人才，引領(lǐng)醫(yī)學(xué)與工程科學(xué)的交叉融合發(fā)展[1]。2019—2021年國(guó)內(nèi)先后有62 所高校設(shè)置了智能醫(yī)學(xué)工程專業(yè)，醫(yī)工融合專業(yè)發(fā)展趨勢(shì)明顯向好。

1 國(guó)內(nèi)醫(yī)工融合型人才培養(yǎng)的現(xiàn)況

醫(yī)工復(fù)合型人才培養(yǎng)最早可追溯到上個(gè)世紀(jì)90年代，東南大學(xué)曾推出醫(yī)工七年制（醫(yī)學(xué)四年，工學(xué)三年）培養(yǎng)模式，可授予醫(yī)學(xué)和工學(xué)雙學(xué)位，后因諸多原因未能持續(xù)辦學(xué)，但這是國(guó)內(nèi)較早進(jìn)行醫(yī)工結(jié)合人才培養(yǎng)模式的實(shí)踐。此后醫(yī)工交叉融合人才培養(yǎng)的探索與實(shí)踐就從未停止。顧鳴敏等[2]針對(duì)國(guó)內(nèi)研究型大學(xué)在學(xué)科交叉及醫(yī)工結(jié)合方面的現(xiàn)狀，提出應(yīng)抓住第三次生命科學(xué)革命帶來的機(jī)遇，著重在理念、目標(biāo)、體制、機(jī)制、人才和特色等方面狠下功夫，全面推進(jìn)醫(yī)工結(jié)合的建議。南京醫(yī)科大學(xué)段磊[3]遵循“醫(yī)工結(jié)合、貼近臨床、注重創(chuàng)新”的辦學(xué)思路，構(gòu)建了復(fù)合型人才培養(yǎng)體系，在人才培養(yǎng)方案、實(shí)踐教學(xué)體系、師資隊(duì)伍建設(shè)、學(xué)生創(chuàng)新思維訓(xùn)練等方面進(jìn)行了探索和實(shí)踐，充分體現(xiàn)學(xué)科交叉，突出醫(yī)工結(jié)合，形成鮮明特色，成績(jī)斐然。WALTMAN 等[4]利用文獻(xiàn)統(tǒng)計(jì)計(jì)量方法探索工程和物理科學(xué)與健康生命科學(xué)之間的關(guān)系，認(rèn)為醫(yī)工融合是工程科技發(fā)展的必然趨勢(shì)，醫(yī)工復(fù)合型人才培養(yǎng)需求迫切。姚紅梅等[5]運(yùn)用SWOT 法分析醫(yī)工理學(xué)科交叉發(fā)展的內(nèi)部?jī)?yōu)勢(shì)和劣勢(shì)、外部機(jī)遇和威脅，結(jié)合某高校的實(shí)際和特色，積極探索科學(xué)有效、切實(shí)可行的醫(yī)工理學(xué)科交叉融合發(fā)展戰(zhàn)略，提出發(fā)揮優(yōu)勢(shì)、抓住機(jī)遇，改進(jìn)劣勢(shì)、規(guī)避威脅，推動(dòng)醫(yī)工理交叉學(xué)科的健康發(fā)展。重慶醫(yī)科大學(xué)張煉等[6]為適應(yīng)醫(yī)學(xué)發(fā)展需求，以醫(yī)工交叉的培養(yǎng)理念、產(chǎn)學(xué)研用融合的培養(yǎng)機(jī)制、兩前移、兩貫通的培養(yǎng)途徑，積極進(jìn)行醫(yī)工融合人才培養(yǎng)。在培養(yǎng)理念和目標(biāo)定位、課程體系與教學(xué)內(nèi)容構(gòu)建、學(xué)生創(chuàng)新能力、實(shí)踐能力培養(yǎng)等方面進(jìn)行了成功探索和實(shí)踐，成為科研引領(lǐng)教學(xué)改革的范例。朱松盛等[7]認(rèn)為要培養(yǎng)醫(yī)工復(fù)合型創(chuàng)新人才，不僅需要理工科與醫(yī)科知識(shí)進(jìn)行疊加，而且要根據(jù)社會(huì)需求將相關(guān)學(xué)科知識(shí)有機(jī)融合，發(fā)揮1+1 大于2 的效益。王夢(mèng)溪等[8]認(rèn)為隨著計(jì)算機(jī)和互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展，醫(yī)學(xué)已經(jīng)進(jìn)入智能醫(yī)療的時(shí)代，醫(yī)學(xué)教育和人才培養(yǎng)等各個(gè)方面正被重新定義。何峰等[9]認(rèn)為智能醫(yī)學(xué)工程專業(yè)的設(shè)立，標(biāo)志著工程對(duì)醫(yī)學(xué)的支撐已經(jīng)從早期的“醫(yī)工交叉”“醫(yī)工結(jié)合”層次步入了“醫(yī)工融合”新階段。上述醫(yī)工融合人才培養(yǎng)模式的探索，有些是建議和政策性的，有些是面向研究生的，全面體現(xiàn)了新醫(yī)科和新工科的發(fā)展需求。

2 醫(yī)工融合型人才培養(yǎng)存在的主要問題

隨著人工智能、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算等新一代信息技術(shù)的發(fā)展，對(duì)醫(yī)工融合人才培養(yǎng)提出了更高的要求，上述研究較少考慮智能時(shí)代下的本科新工科人才培養(yǎng)模式的探索與實(shí)踐，目前醫(yī)工融合型人才培養(yǎng)主要還存在如下問題：（1）醫(yī)學(xué)和工學(xué)培養(yǎng)割裂較為嚴(yán)重：在新工科發(fā)展之前，醫(yī)學(xué)工程人才培養(yǎng)主要以生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)為主，出現(xiàn)醫(yī)工融合嚴(yán)重不足的問題，如教學(xué)理念陳舊，課程體系中醫(yī)學(xué)課程偏少，指導(dǎo)教師以工科學(xué)院老師為主，實(shí)習(xí)場(chǎng)所只有醫(yī)療企業(yè)而脫離醫(yī)院主陣地，沒有建立“課程思政”育人體系，醫(yī)學(xué)學(xué)科與工程學(xué)科嚴(yán)重割裂和分離，缺乏融合。（2）醫(yī)工交叉人才培養(yǎng)體系相對(duì)滯后于人工智能時(shí)代的發(fā)展：醫(yī)療“大數(shù)據(jù)”早就成為醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的熱點(diǎn)名詞，對(duì)醫(yī)療大數(shù)據(jù)的利用和處理的需求日益增加，天津大學(xué)和南開大學(xué)率先成立智能醫(yī)學(xué)工程專業(yè)，推動(dòng)醫(yī)工交叉融合發(fā)展的步伐。國(guó)內(nèi)有關(guān)高校陸續(xù)申請(qǐng)?jiān)O(shè)置智能醫(yī)學(xué)工程專業(yè)，但課程體系、實(shí)踐平臺(tái)等仍相對(duì)落后于智能時(shí)代。

3 醫(yī)工融合人才培養(yǎng)路徑和方法

3.1 頂層設(shè)計(jì)，重構(gòu)體系，建立四類“融合”的知識(shí)結(jié)構(gòu)和課程體系 通過調(diào)研原有相關(guān)工科專業(yè)的課程體系和培養(yǎng)方案，進(jìn)行頂層規(guī)劃設(shè)計(jì)，重構(gòu)知識(shí)體系。修訂醫(yī)工融合專業(yè)培養(yǎng)方案，制定全新的知識(shí)結(jié)構(gòu)和課程體系，實(shí)現(xiàn)“通專融合、醫(yī)智融合、理實(shí)融合、科教融合”，即將通識(shí)課程與專業(yè)課程、醫(yī)學(xué)課程與工學(xué)課程、理論課程與實(shí)踐課程、科研成果與教學(xué)內(nèi)容通盤考慮，融合成為一個(gè)有機(jī)互聯(lián)、因果相承的課程體系。

3.2 一“生”多導(dǎo)，多師聯(lián)導(dǎo)，有組織地施行“1+N”的指導(dǎo)教師制度 醫(yī)工融合專業(yè)的學(xué)科交叉性強(qiáng)，學(xué)生可能到不同學(xué)科環(huán)境里學(xué)習(xí)、實(shí)習(xí)和實(shí)踐訓(xùn)練，所接觸到的教師工科、醫(yī)學(xué)專業(yè)背景不同，醫(yī)院臨床或醫(yī)療企業(yè)指導(dǎo)實(shí)踐的經(jīng)驗(yàn)不同等，如果為學(xué)生只配備一或兩名導(dǎo)師難以滿足學(xué)生需求。因此，聯(lián)合醫(yī)學(xué)院、醫(yī)院、醫(yī)學(xué)研究院（所）、醫(yī)療企業(yè)等機(jī)構(gòu)組織師資力量開展實(shí)踐教學(xué)體系建設(shè)和學(xué)生日常指導(dǎo)，嘗試開展“多師聯(lián)導(dǎo)，一‘生’多導(dǎo)”的導(dǎo)師制度。根據(jù)實(shí)際教學(xué)和學(xué)生成長(zhǎng)需求，有組織地為學(xué)生選配工科、醫(yī)科、醫(yī)院、企業(yè)等多個(gè)導(dǎo)師指導(dǎo)，實(shí)施多個(gè)導(dǎo)師聯(lián)合指導(dǎo)多名學(xué)生的制度，為學(xué)生培養(yǎng)提供強(qiáng)大助力。

3.3 產(chǎn)教融合，實(shí)踐育人，推行“3+1”創(chuàng)新實(shí)踐教育模式 探索與實(shí)踐“3+1”（3年院內(nèi)+1年院外）產(chǎn)教融合人才培養(yǎng)新模式，打造校醫(yī)企聯(lián)合培養(yǎng)的創(chuàng)新實(shí)踐教育體系，建立學(xué)院與醫(yī)院、科研院所、企業(yè)聯(lián)合協(xié)同育人機(jī)制，形成常態(tài)化的人才教育和培養(yǎng)機(jī)制，提升學(xué)生科技創(chuàng)新實(shí)踐能力。（1）整合校醫(yī)企資源，構(gòu)建醫(yī)院、企業(yè)和學(xué)生溝通交流的橋梁。（2）實(shí)行深度實(shí)習(xí)制，設(shè)立暑期實(shí)習(xí)月，專人負(fù)責(zé)。（3）建立醫(yī)院、科研院所、企業(yè)導(dǎo)師庫，實(shí)現(xiàn)學(xué)生與導(dǎo)師面對(duì)面座談，一對(duì)一線上交流。（4）組織項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)式的綜合訓(xùn)練與實(shí)踐課程（design centered learning，DCL）。

4 山東大學(xué)智能醫(yī)學(xué)工程專業(yè)開設(shè)的實(shí)踐與成效

對(duì)醫(yī)工交叉融合人才培養(yǎng)模式以山東大學(xué)智能醫(yī)學(xué)工程專業(yè)為例進(jìn)行實(shí)踐和驗(yàn)證，該專業(yè)實(shí)施有條件7年本碩貫通制培養(yǎng)，堅(jiān)持小班化教學(xué)，特別適合于開展教學(xué)改革和人才培養(yǎng)模式的探索與實(shí)踐。

4.1 創(chuàng)新舉措 （1）重構(gòu)智能醫(yī)學(xué)工程專業(yè)培養(yǎng)方案的課程體系，充分考慮通識(shí)課與醫(yī)學(xué)、工學(xué)專業(yè)課的融合，人工智能與醫(yī)療大數(shù)據(jù)、影像學(xué)或機(jī)器人等課程的融合，基礎(chǔ)理論課程與醫(yī)學(xué)或臨床實(shí)踐課的融合，科研成果與以解決復(fù)雜工程問題為目的的項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)式（DCL）實(shí)踐訓(xùn)練課程的融合等，創(chuàng)新設(shè)計(jì)“通專、醫(yī)智、理實(shí)和科教”四融合的課程體系。（2）聯(lián)合校內(nèi)醫(yī)學(xué)院、醫(yī)院和校外醫(yī)療企業(yè)和科研機(jī)構(gòu)等，通過簽訂聯(lián)合培養(yǎng)協(xié)議、建立實(shí)踐教育基地等方式，將師資隊(duì)伍擴(kuò)展到醫(yī)院、企業(yè)和科研機(jī)構(gòu)，建立一支來自不同專業(yè)背景的指導(dǎo)教師隊(duì)伍，為學(xué)生在醫(yī)學(xué)、工學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)和臨床實(shí)際應(yīng)用中選配專業(yè)導(dǎo)師作為他們成長(zhǎng)道路上的引路人和指導(dǎo)者。嘗試組建一個(gè)（組）學(xué)生對(duì)應(yīng)一組導(dǎo)師的辦法，通過定期組織座談、研討、答疑、學(xué)術(shù)講座和線上微信互動(dòng)交流等形式，實(shí)現(xiàn)“多師聯(lián)導(dǎo)”的多對(duì)多指導(dǎo)，充分發(fā)揮導(dǎo)師的作用。（3）與科研水平高的醫(yī)院、先進(jìn)醫(yī)學(xué)技術(shù)研究院（所）或大中型醫(yī)療企業(yè)等簽訂醫(yī)工交叉融合人才培養(yǎng)合作協(xié)議，實(shí)施3年院內(nèi)，1年院外培養(yǎng)的“3+1”創(chuàng)新實(shí)踐育人提升計(jì)劃，根據(jù)智能醫(yī)學(xué)工程專業(yè)學(xué)生個(gè)人意愿安排到醫(yī)院、醫(yī)學(xué)科研機(jī)構(gòu)或醫(yī)療企業(yè)進(jìn)行開展項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)式實(shí)踐訓(xùn)練。

4.2 實(shí)施效果 通過實(shí)施上述創(chuàng)新舉措，山東大學(xué)智能醫(yī)學(xué)工程專業(yè)得到迅速發(fā)展，入選2021年度國(guó)家級(jí)一流本科專業(yè)建設(shè)點(diǎn)，獲得山東省第九屆優(yōu)秀教學(xué)成果獎(jiǎng)特等獎(jiǎng)1 項(xiàng)，一等獎(jiǎng)2 項(xiàng)，山東大學(xué)教學(xué)成果獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)3 項(xiàng)，二等獎(jiǎng)2 項(xiàng)，山東省自動(dòng)化學(xué)會(huì)教學(xué)成果獎(jiǎng)特等獎(jiǎng)1 項(xiàng)，一等獎(jiǎng)2 項(xiàng)。專業(yè)教師出版新編教材5 部，建設(shè)大學(xué)慕課7 門（2 門英文）。青年教師教學(xué)技能得到提升，參加山東省教學(xué)比賽獲省級(jí)一等獎(jiǎng)1 項(xiàng)，二等獎(jiǎng)2 項(xiàng)。通過醫(yī)工交叉專業(yè)建設(shè)，成功培育8 個(gè)校級(jí)學(xué)科交叉科研團(tuán)隊(duì)，成為醫(yī)工交叉、科教互哺的典型代表。通過實(shí)行多師聯(lián)導(dǎo)制度和項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)式教學(xué)方式提升了學(xué)生的動(dòng)手實(shí)踐能力，近三年該專業(yè)學(xué)生參加全國(guó)大學(xué)生生物醫(yī)學(xué)工程設(shè)計(jì)大賽、中國(guó)機(jī)器人工程大賽、中國(guó)大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽等國(guó)家級(jí)比賽取得非常好的成績(jī)，共獲國(guó)家級(jí)特等獎(jiǎng)3 項(xiàng)，一等獎(jiǎng)17 項(xiàng)，二等獎(jiǎng)10 項(xiàng)，三等獎(jiǎng)13 項(xiàng)。

學(xué)科交叉融合是未來專業(yè)建設(shè)發(fā)展的必然趨勢(shì)，醫(yī)工、文工、理工和工工交叉等專業(yè)融合模式已成為現(xiàn)代新興戰(zhàn)略專業(yè)的主流。教育部不斷推動(dòng)四新建設(shè)，必將帶動(dòng)醫(yī)工融合專業(yè)更加快速發(fā)展，助力培養(yǎng)更多適應(yīng)時(shí)代發(fā)展的智能醫(yī)學(xué)新工科人才。