基于CDIO模式导师制的“新医科”智能医学方向人才培养的探索与实践.pdf

教育管理2220233年第5 期中国高等医学教育基于CDIO模式导师制的“新医科”智能医学方向人才培养的探索与实践吴辉群，蒋葵，董建成，姚蓓？，沈晓燕，张堃4，桑爱民，吕广明*（1.南通大学医学院，江苏南通2 2 6 0 0 1;2.南通大学学生工作处，江苏南通2 2 6 0 1 9；3.南通大学信息科学技术学院，江苏南通2 2 6 0 1 9;4.南通大学电气工程学院，江苏南通2 2 6 0 1 9）摘要 为为适应新的教育形式，教育部新医科改革明确提出发展智能医学工程等医学新专业。南通大学在医工交叉专业人才经过近五年本科生导师制人才培养模式的探索和实践教学中取得了一定的成果，在此基础上借鉴工程教育领域构思（conceive）、设计（design）、实施（implement）和运行（operate）的CDIO教学模式优化专业培养方案，旨在搭建“新医科”背景下的智能医学方向的双创人才培养框架体系。【关键词新医科；CDIO；导师制；智能医学；本科生ID0I:10.3969/j.issn.1002-1701.2023.05.010中图分类号G642.0文献标识码 A文章编号1002-1701(2023)05-0022-03在以“人工智能”的新背景与“健康中国”的新理念下，教育部围绕“三新 理念重点布局“新医科 建设，发展建设精准医学、转化医学、智能医学等医学新专业 2。其中智能医学方向的人才培养要求多学科的交又融合，注重学生实践操作和科研创新能力培养，能为其将来长远发展奠定良好基础。2 0 1 8 年，教育部批准在医学学科门类医学技术类专业类别下特设智能医学工程专业，并授予工科学位。在人才培养方面，国内以天津大学、南开大学为代表的高校，2 0 1 8 年开始了智能医学工程本科招生教育，医科院校也纷纷开始申报该专业并探索人才培养，不同的院校结合自已的特色进行该方向的人才培养。在课程设置方面，相关的知识和能力结构无法满足需要，“临床+智能技术”整合度不高，传统单一学科背景下教学中课堂内容与科研创新严重脱节，对于应用人工智能解决临床诊疗问题的案例课程体现不够。探索以创新为导向的新医科人才培养模式，重塑新型医学人才的评价体系尤为重要南通大学从2 0 0 2 年开始医学信息相关的本科生人才培养，随着医疗信息化逐渐向智能化转变，也积极探索培养模式转型。2 0 1 5 年起，医学院医学信息学系开展本科生导师制实践。本科生从大二开始，经双向选择进人教师科研团队，不仅有利于消化课堂知识，也有利于培养学生的创新能力，提高学生的科研素质，培养创新型和高素质人才，并取得了可喜的成绩。本文以南通大学医学院本科生科研能力培养实践为案例，通过实行本科生导师制教学，逐步有序地将CDIO理念中的构思（conceive）、设计（d e s i g n）、实施（implement）和运行（operate）引人到本科生的实践创新能力培养当中,结合导师制模式 3-41,培养具有开拓创新精神的智能医学方向人才。一、CDIO孝教育模式的概念及特点优秀的智能医学人才需要具备以下三种素质：第一，*通讯作者Email:gmlu 科学研究素质：要有强烈的科研意识、科学的科研方法和崇高的科研精神；第二，产品设计素质：对医疗核心业务进行内容解读，处理实际医疗数据的能力，同时也需要和产业界的合作 5-6 1 。CDIO是工程教育与人才培养创新模式，是一种基于项目的探究式学习方式，学生参与真实产品的构思、设计、实施和运行的全过程，在项目研究过程中将知识点有机整合，培养学生的工程能力 7 。近年来，因其严谨细致的规划过程和可重复性操作，其理念在医学教育领域得到应用 8-1 ，在医疗信息化与相似学科领域的人才培养培养方面也已有探索和应用1 2-1 4二、本科生导师制的含义及特点本科生导师制是一项以教学班为基础，以学科专业活动为依托，以学生专业学习兴趣为桥梁，以导学为重点，以导向为补充，着眼于学生专业成长和教师学术发展的人才培养制度。项目导师在指导学生以各级各类学科竞赛为主的学科专业活动，包括创新创业项目竞赛、挑战杯竞赛、学生科研项目等活动的基础上，及时对学生进行成长方向、学业规划、学习方法、创新思维、创业就业等方面的培养和指导，形成“医学人工智能项目”引导的本科生导师模式。另外，部分本科生导师还兼任学院本科生科研兴趣班导师，吸引了医学院临床医学、影像医学和口腔医学等专业的本科生加人团队，促进了医工交的课题研究深人。三、基于CDIO导师制的实施过程（一）导师选与管理根据CDIO教育模式标准，教师工程实践能力和教学能力是CDIO模式能否顺利实施的关键因素。导师是教学过程中除学生外的一大主体，是实施教学的主要因素，我系在开展导师制教学过程中对其有严格要求：（1)政治素养、专业素养及职业道德良好；（2)取得博士学位或获得讲师职称3年以上、具备一定的科研基础和研究条件（至少主持或主要参加过1 项省部级及以上科研项目）。述选导师1 0 名，其中正高4名，副高2 名，中级4名，具有CDI02320233年第5期中国高等医学教育教学实战和课题申请经历的教师9 名，每个导师每年级指导2 3 人。在管理方面，为了保障项目合理开展，导师指导学生过程记录与本科生毕业设计实践管理相结合 S避免传统导师制模式中导师管理松紧不一、实验进度不一的情况，保证CDIO教学质量的可控性。为了保证项目顺利开展，系室定期组织导师培训座谈，加强沟通交流，让导师在日常交流中引导学生；系室分管毕业设计教学主任及时了解项目进展，对各小组实验进展进行监督，将CDIO各阶段落实到位。导师在各阶段采取不同的教学方法，注重学生科研思维锻炼，培养学生独立解决问题能力。（二）CDIO项目资源和实践设施保障制定合适的项目对于CDIO在教育过程具有重要意义。人工智能在医疗服务领域的应用包括智能虚拟助手、医学影像辅助诊断、智能临床决策支持系统、医用机器人和精准放疗等 16 。在选择相关选题的时候要根据课程、资源和教师科研方向综合考虑。为保障教学科研实践的顺利进行，保证课题顺利进行，导师提供项目运行经费，学生也可以申请国家级、省级和校级大学生创新创业训练计划等。整合校内外相关实验室资源进行跨学科平台共享，给学生提供丰富的科研资源。借助学校的智慧实验室管理平台，极大地提高了学生学习的主动性和灵活性。（三）导师与学生团队教研融合模块学生从大学二年级开始参与科研创新训练，项目以小组为单位，在整个项目实施过程中，导师在整个项目中作为引导者和监督者，负责本项目人员组织、分工、任务协调、进度监控和问题解决等，对整个课题方向及实施进程进行把控，并针对学生定期开展组会，提出自已的见解和指导。项目构思设计阶段主要在大二阶段，约10 周时间，由导师发布各自的研究方向与项目，师生进行双选。导师引导学生了解相关课题背景、确立研究目标及内容，进行项目书撰写。定期开展专题讲座。实施阶段约1年时间，主要在大三阶段进行，也就是研究实施阶段。在该阶段要求各组根据流程完成材料准备、实验操作、数据采集分析等具体任务，项目组定期进行汇报，导师指导，系室通过本科生毕业设计（论文）信息系统进行全程管理，进行过程验收和监督。此阶段教师重在引导学生，实时纠正研究方向和目标，并定期组织进展汇报和实验讨论。在学生本科阶段的最后一个学期，学生利用自己的科研成果参加竞赛、撰写论文，进行学位申请等，通过这些途径检验教学成果的有效性。四、基于CDIO的导师制模式的实施成效2012年，南通大学医学院医学信息学系率先通过创新能力平台的搭建及CDIO模式导师制的实践。通过多年的实践，近年来参与该教学模式的医学生科技创新能力明显提高，培养的本科生参与国家级大创项目9 人次，省级大创项目4人次，校级大创项目11人次，孵化出一系列智能医学方向的成果，获得全国“互联网+”大学生创新创业大赛、“挑战杯”全国大学生课外学术科技作品竞赛、“共享杯全国大学生科技资源共享服务创新大赛、“创青春”全国大学生创业大赛、全国高校人工智能创新大赛等奖项，在SCI期刊及中文权威期刊发表论文多篇，培养的多名本科生毕业后顺利进人著名院校继续研究生学习，培养人才的质量也受到了用人单位的好评。五、讨论南通大学秉承“一切为了学生”的办学理念，以可持续发展为目标 17 ,发扬综合性高校的学科优势，深化医学教育改革，培养医工交叉人才。CDIO导师制培养模式让学生在本科阶段开拓眼界、养成良好的科研习惯、积累一定的科研经验，提高了学生的专业竞争力，也营造了学生的良好学风。通过导师辅导及CDIO的严格质量控制，学生能积极参与到为其量身定做的项目中，主动学习和不断探索，积累的项目经验可以为今后进人到新医科智能医学相关岗位奠定基础。然而，CDIO导师制模式也要看到该模式的局限性。第一,CDIO导师质量和数量有待进一步提升和扩展。在项目实施过程中，尽管对导师设立了明确的准入标准，但不可否认每个导师的带教方法、科研能力不尽相同，且高水平的具有医学人工智能产品研发经验的师资有限，这是该教育模式持续发展的难题之一 18 。第二，CDIO工程学教育理念主要以项目为载体进行人才培养，在实施过程、质量把控及评价标准的建立等方面还需要进一步摸索。同时医学院校本科生专业普遍课业繁重，如何选择合适的实施时间、进行何种强度和深度的培养训练是值得思考的问题。第三,关于CDIO模式评价方法和标准是实施CDIO的关键，要客观制定标价标准，形成过程与结果评价体系有待进一步讨论完善。如何使医学课程与人工智能专业课程衔接更紧密，构建交叉融合式教学体系，让导师制更好地应用于人才培养是当前面临的挑战。鼓励更多优秀教师参与导师制教学、对导师进行系统化标准培训、保障高水平教学质量尤为重要。充足的专项经费是CDIO实践教学的保障。可以根据导师的工作量和工作质量考核情况发放导师工作津贴,将考核结果作为教师年度考核的重要内容之一。与基于项目的学习模式、混合教学等 19-2 0 1多种教学模式进一步深人完善高水平智能医学人才培养模式，是今后的努力方向。总之,基于CDIO理念的本科生导师制教学模式，是培养具有较高科研创新能力、较强实践和学习能力、较高层次智能医学方向人才的教育模式。参考文献1中共中央国务院印发“健康中国2 0 3 0”规划纲要【N.光明日报,2 0 16-10-2 6(0 0 1)。2】高教司司长吴岩：2 0 19 年，打好全面振兴本科教育攻坚战EB/0L.(2020-07-31)2020-12-25.http:/ J.科技创新导报，2 0 11（14）：2 40.4】赵翠俭,孙素静,王超,等.导师制在CDIO教育模式中的应用研究 J.教育教学论坛，2 0 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226001,Jiangsu,China)Abstract:In order to adapt to the new form of education,the new medical reform of the Ministry of Education clearly puts forwardthe development of intelligent medical engineering and other new medical specialties.Based on the exploration and practical teaching of thetalent cultivation mode of undergraduate mentoring system in the past five years,Nantong University has achieved certain achievements incultivating talents in medical-industrial intersection,and optimized the professional cultivation program based on the CDIO teaching modeof conceive,design,implement and operate in the field of engineering education.The aim of the program is to build a framework systemfor the cultivation of intelligent medical talents in the context of the“new medical science.Keywords:New Medical Education;CDIO;Mentorship system;Intelligent medicine;UndergraduatesPreserving traditional Chinese medicine culture,practicing patriotic educationgrating patriotic ideological and political education into the teaching of traditional ChineseZhou Xin(Longhua hospital affiliated to Shanghai University of Traditional Chinese Medicine,Shanghai 200000,China)Abstract:In order to explore the theory and practice of integrating ideological and political education into professional courses,wehave attempted to incorporate patriotic education into the teaching of traditional Chinese medicine,leveraging the unique characteristics ofthe discipline.This article discusses how ideological and political education can be implemented at the operational level in teaching,including teaching course background,ideological and political teaching design,ideological and political construction objectives and plans,teaching implementation,and teaching evaluation.The article shows that the implementation of patriotic education in traditional Chinesemedicine curriculum has achieved good teaching results,allowing students to receive patriotic education while studying the professionalknowledge,and providing a reference for other teaching teams to carry out similar work.Keywords:Ideological and political education;Traditional Chinese medicine curriculum;Patriotic education