胡 勇， 吳俊華， 陳 鋒

(1.安徽醫(yī)科大學(xué)第一附屬醫(yī)院 骨病骨腫瘤外科,合肥 230022；2.安徽醫(yī)科大學(xué) 教務(wù)處，合肥 230032；3.中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué) 信息科學(xué)技術(shù)學(xué)院，合肥 230026)

隨著技術(shù)的進(jìn)步，人工智能、虛擬技術(shù)、大數(shù)據(jù)云計(jì)算、機(jī)器人等高新技術(shù)給人們生活方式帶來(lái)了翻天覆地的變化，也促使醫(yī)學(xué)教育模式從以生物醫(yī)學(xué)為主要支撐的傳統(tǒng)醫(yī)學(xué)模式向以醫(yī)文、醫(yī)工、醫(yī)理、醫(yī) X 交叉學(xué)科為支撐的“新醫(yī)科”模式的轉(zhuǎn)變[1]。骨科學(xué)專業(yè)是臨床醫(yī)學(xué)人才培養(yǎng)的主要專業(yè)之一，“新醫(yī)科”模式下的骨科臨床教學(xué)內(nèi)涵，就是將社會(huì)、人文、心理、工程學(xué)和骨科學(xué)進(jìn)行交叉融合并運(yùn)用于教學(xué)實(shí)踐中。本文就“新醫(yī)科”視角下，臨床醫(yī)學(xué)骨科學(xué)教學(xué)中的醫(yī)工交叉這一專題進(jìn)行探討，針對(duì)醫(yī)工交叉融合的現(xiàn)狀、存在的問(wèn)題進(jìn)行分析并提出對(duì)策，以期豐富“新醫(yī)科”建設(shè)理論與骨科臨床教學(xué)實(shí)踐。

一、“新醫(yī)科”視角下骨科臨床教學(xué)中醫(yī)工交叉融合的必要性

近年來(lái)，我國(guó)在高等教育和衛(wèi)生健康領(lǐng)域印發(fā)了一系列重要文件，將加強(qiáng)醫(yī)學(xué)人才培養(yǎng)、發(fā)展“新醫(yī)科”提升到國(guó)家戰(zhàn)略層面，特別是有關(guān)新時(shí)代教育改革發(fā)展的指導(dǎo)性文件，明確提出高等醫(yī)學(xué)教育要重點(diǎn)發(fā)展“新醫(yī)科”[2]?！靶箩t(yī)科”概念由此提出。“新醫(yī)科”是指從人的整體出發(fā)，將醫(yī)學(xué)及相關(guān)學(xué)科先進(jìn)的知識(shí)體系和臨床醫(yī)學(xué)的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)加以有機(jī)整合，并根據(jù)環(huán)境、社會(huì)、心理、工程等方面進(jìn)行修正、調(diào)整，使之成為更加符合人體健康和疾病診療的新的醫(yī)學(xué)體系[3]。針對(duì)我國(guó)當(dāng)前醫(yī)科院校醫(yī)工交叉融合存在的問(wèn)題，探討如何實(shí)現(xiàn)醫(yī)學(xué)與工學(xué)復(fù)合型創(chuàng)新型人才的培養(yǎng)，以更好地服務(wù)于國(guó)家創(chuàng)新發(fā)展目標(biāo)，對(duì)國(guó)家經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展具有重要意義。

(1) 醫(yī)工交叉融合是骨科臨床教學(xué)的時(shí)代要求 目前，我國(guó)臨床醫(yī)學(xué)教育模式主要分為四個(gè)階段：基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)階段、臨床醫(yī)學(xué)課程階段、臨床實(shí)習(xí)階段及住院醫(yī)師培訓(xùn)階段。工科教育一般僅開(kāi)設(shè)《計(jì)算機(jī)》和《醫(yī)學(xué)物理學(xué)》少許基礎(chǔ)課程，課時(shí)少，教學(xué)內(nèi)容陳舊。受限于現(xiàn)有醫(yī)學(xué)院校教學(xué)組織形式和工科學(xué)科發(fā)展現(xiàn)狀，醫(yī)工交叉培養(yǎng)路徑不清晰，“新醫(yī)科”醫(yī)學(xué)教育模式薄弱。作為醫(yī)工結(jié)合最為緊密的骨科學(xué)專業(yè)，很多與骨科臨床密切相關(guān)的交叉學(xué)科，如材料科學(xué)、人體工程學(xué)、人工智能與信息學(xué)等學(xué)科都在飛速地發(fā)展。骨科的新理論、新技術(shù)也在不斷涌現(xiàn)，教科書上的知識(shí)往往顯得陳舊，滯后于臨床實(shí)際發(fā)展情況，無(wú)法完全滿足臨床教學(xué)的需要。骨科臨床教學(xué)中尚無(wú)相應(yīng)知識(shí)體系的構(gòu)建，目前鮮有高校在臨床醫(yī)學(xué)專業(yè)中開(kāi)設(shè)人工智能、大數(shù)據(jù)、機(jī)器人等工程技術(shù)新理論與應(yīng)用相關(guān)課程。這些已無(wú)法跟上時(shí)代發(fā)展對(duì)醫(yī)學(xué)教育的要求。

(2) 醫(yī)工交叉融合是骨科臨床工作的實(shí)踐要求 骨科臨床教學(xué)的最終目的是培養(yǎng)滿足人民健康需要的合格的骨科醫(yī)師。骨科學(xué)是涉及人體部位、組織結(jié)構(gòu)、形態(tài)和影像、診療方法等最為廣泛復(fù)雜的學(xué)科之一；骨科診療手段多樣，包括機(jī)械電子、組織工程、計(jì)算機(jī)導(dǎo)航、大數(shù)據(jù)云計(jì)算、人工智能等，凡此種種無(wú)不與工程學(xué)科密切相關(guān)。在有限的臨床專業(yè)教學(xué)中，這些復(fù)雜又密切交叉的知識(shí)體系很容易讓剛剛步入臨床的醫(yī)學(xué)生感到無(wú)所適從。在骨科臨床實(shí)際工作過(guò)程中，也經(jīng)常會(huì)需要工程師配合完成諸如3D打印導(dǎo)板或內(nèi)置物、影像診斷大數(shù)據(jù)采集分析、計(jì)算機(jī)或紅外線定位導(dǎo)航、機(jī)器人手術(shù)等工作。因此，在進(jìn)入臨床課程階段之前，做好工程學(xué)知識(shí)的儲(chǔ)備和交叉融合，可使學(xué)生對(duì)知識(shí)體系有較為直觀的感性認(rèn)識(shí)，對(duì)醫(yī)工交叉原理有較為系統(tǒng)的理解，進(jìn)而使得學(xué)生能夠更直觀、系統(tǒng)、透徹地理解骨科學(xué)知識(shí)體系，為將來(lái)進(jìn)入臨床實(shí)踐打下堅(jiān)實(shí)的理論基礎(chǔ)。

(3) 骨科臨床教學(xué)中醫(yī)工交叉融合是國(guó)際化發(fā)展的必然趨勢(shì) 隨著人類社會(huì)的發(fā)展，各種新理論、新技術(shù)、新方法不斷涌現(xiàn)，國(guó)際間的交流互鑒也越來(lái)越緊密。與骨科學(xué)密切相關(guān)的學(xué)科種類繁多，包括材料科學(xué)、生物力學(xué)、機(jī)械工程學(xué)、計(jì)算機(jī)與信息科學(xué)等等。無(wú)可否認(rèn)，有些學(xué)科，我國(guó)與歐美發(fā)達(dá)國(guó)家還存在較大差距，很多醫(yī)學(xué)基礎(chǔ)和應(yīng)用研究也相對(duì)滯后[4]。就醫(yī)學(xué)教育模式而言，歐美國(guó)家的醫(yī)學(xué)生都是在綜合性理工科大學(xué)完成3-4年的學(xué)習(xí)后才能進(jìn)入醫(yī)學(xué)教育階段。因此，當(dāng)前在我國(guó)現(xiàn)有的醫(yī)學(xué)教育模式下，應(yīng)在臨床課程教學(xué)之前盡快采取醫(yī)工交叉培養(yǎng)模式，以解決醫(yī)學(xué)生背景知識(shí)特別是理工科知識(shí)面狹窄的問(wèn)題。唯此，才能夠適應(yīng)醫(yī)學(xué)發(fā)展的趨勢(shì)，追蹤學(xué)科發(fā)展最新動(dòng)態(tài)，培養(yǎng)出具有國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力的高素質(zhì)醫(yī)學(xué)人才。

二、臨床教學(xué)中醫(yī)工交叉融合存在的問(wèn)題

(1) 融合思路不清晰 隨著醫(yī)學(xué)工程技術(shù)的深度融合，個(gè)體化、精準(zhǔn)化、智能化將是醫(yī)學(xué)發(fā)展的大勢(shì)所趨[5]。但作為臨床實(shí)際工作的主體——醫(yī)學(xué)生的醫(yī)工交叉融合培養(yǎng)卻存在脫節(jié)。

醫(yī)學(xué)和工學(xué)本就是兩個(gè)很復(fù)雜的學(xué)科，醫(yī)工交叉只是涉及這兩個(gè)學(xué)科的一個(gè)很小的分支，很難通過(guò)臨床專業(yè)課程階段的有限時(shí)間去培養(yǎng)既精通醫(yī)科、又精通工科的臨床醫(yī)學(xué)專業(yè)人才。有別于傳統(tǒng)醫(yī)學(xué)教育的課堂教學(xué)方法，現(xiàn)代工科教育尤其重視情景教學(xué)方法。受限于我國(guó)目前的地域發(fā)展水平、高校辦學(xué)層次、學(xué)科建設(shè)、醫(yī)學(xué)院校工科學(xué)科發(fā)展現(xiàn)狀等多種因素，醫(yī)工交叉培養(yǎng)路徑目前不是很清晰。

(2) 醫(yī)學(xué)教育發(fā)展不平衡 我國(guó)是一個(gè)區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展不平衡的國(guó)家，經(jīng)濟(jì)發(fā)展的差異必然帶來(lái)醫(yī)學(xué)教育發(fā)展不平衡。在沿海部分發(fā)達(dá)地區(qū)，其醫(yī)學(xué)教育主要參照歐美“整合醫(yī)學(xué)”教育模式[6]，但是在絕大部分中西部醫(yī)學(xué)院校，仍是延續(xù)“以學(xué)科為中心”的醫(yī)學(xué)教育模式，學(xué)科交叉融合創(chuàng)新發(fā)展不足，信息化數(shù)字化建設(shè)滯后[7]。醫(yī)學(xué)教育發(fā)展不平衡帶來(lái)的是多方面差異，如師資水平、課程設(shè)置、學(xué)科體系、教學(xué)設(shè)施、教育質(zhì)量保障體系及教學(xué)評(píng)價(jià)體系等，會(huì)嚴(yán)重影響醫(yī)工交叉融合教學(xué)的效果[8]。

(3) 醫(yī)科類院校資源不足 我國(guó)醫(yī)科院校最初是以專業(yè)類院校設(shè)置，工科院校乃至綜合類院校鮮有醫(yī)學(xué)專業(yè)，而醫(yī)學(xué)類院校工程學(xué)科設(shè)置相對(duì)單一，因此，很難有學(xué)科的交叉融合。由于早期醫(yī)學(xué)發(fā)展的固有特點(diǎn)，造成醫(yī)科類院校資源不足。我國(guó)目前的醫(yī)學(xué)教育還存在著一定的地區(qū)差異和發(fā)展不平衡，特別是在經(jīng)濟(jì)欠發(fā)達(dá)的中西部地區(qū)，教學(xué)經(jīng)費(fèi)投入不足，很難保障醫(yī)工交叉學(xué)科順利發(fā)展。此外，醫(yī)科院校的工科教學(xué)資源不足、課程不成體系、教學(xué)內(nèi)容與臨床實(shí)際的聯(lián)系性不夠緊密。我國(guó)大部分醫(yī)學(xué)院校仍然是專業(yè)性院校，許多承擔(dān)基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)階段和臨床醫(yī)學(xué)階段教學(xué)的教師鮮有接受過(guò)系統(tǒng)的工科教育。近年來(lái)，雖然也有院校招收工科類專業(yè)，如生物醫(yī)學(xué)工程等[9]，但是大部分此類專業(yè)較為邊緣，發(fā)展相對(duì)較弱，課程體系與專業(yè)關(guān)聯(lián)不密切，幾乎沒(méi)有學(xué)科交叉，很難進(jìn)行高水平的醫(yī)工交叉融合式教學(xué)。

三、醫(yī)工交叉融合在骨科臨床教學(xué)中的具體實(shí)踐

1.臨床教學(xué)中醫(yī)工交叉融合的總體思路

學(xué)科交叉融合是高等學(xué)校發(fā)展的動(dòng)力，也是人才培養(yǎng)的內(nèi)在需求。醫(yī)工交叉融合教育是“新醫(yī)科”背景下的一種新的教學(xué)模式。從頂層設(shè)計(jì)上要有清晰的交叉融合路徑；借鑒歐美國(guó)家經(jīng)驗(yàn)，優(yōu)化學(xué)科設(shè)置；重視交叉學(xué)科的資源配置和投入，強(qiáng)化學(xué)科間科研教學(xué)合作。

高校應(yīng)不斷健全教學(xué)評(píng)價(jià)制度、交叉融合教學(xué)激勵(lì)制度，創(chuàng)新教學(xué)評(píng)價(jià)體系，鼓勵(lì)教師和管理人員赴相關(guān)工科院校進(jìn)修，拓寬醫(yī)工交叉融合教學(xué)視野，更新教學(xué)理念。分階段分層次培養(yǎng)臨床醫(yī)學(xué)專業(yè)學(xué)生工科知識(shí)和技能。加強(qiáng)醫(yī)工交叉教學(xué)研究，保障醫(yī)工交叉實(shí)驗(yàn)教學(xué)。創(chuàng)新臨床醫(yī)學(xué)教育模式：開(kāi)展校-校合作，將醫(yī)學(xué)生的工科相關(guān)知識(shí)和技能放在工科院校進(jìn)行培養(yǎng)；外聘工科院校或企業(yè)教師來(lái)醫(yī)學(xué)院校授課，可以采用一名工科教師，一名醫(yī)學(xué)專業(yè)教師共同授課；線上教學(xué)，引進(jìn)優(yōu)質(zhì)工科院校優(yōu)質(zhì)線上教學(xué)資源，如精品課程、虛擬仿真教學(xué)項(xiàng)目等，開(kāi)展線上混合式教學(xué)。通過(guò)以上途徑培養(yǎng)出不僅具備醫(yī)科專業(yè)知識(shí)和技能，而且具有人文素養(yǎng)、工科視野的適應(yīng)未來(lái)人體健康和疾病診療需求的臨床醫(yī)學(xué)人才。

2.骨科學(xué)醫(yī)工交叉融合的教學(xué)實(shí)踐

以下筆者以安徽醫(yī)科大學(xué)第一附屬醫(yī)院為例，總結(jié)了其在骨科學(xué)臨床教學(xué)中醫(yī)工交叉融合的具體教學(xué)實(shí)踐，分別從以下三個(gè)方面進(jìn)行闡述：

(1) 骨科解剖學(xué)基礎(chǔ) 骨科學(xué)牽涉到眾多部位和組織結(jié)構(gòu)的解剖學(xué)知識(shí)，包括脊柱、四肢和四肢連接等部位，其組織結(jié)構(gòu)包括骨骼、關(guān)節(jié)及其附屬結(jié)構(gòu)、肌肉肌腱、周圍血管神經(jīng)等。這就需要學(xué)生對(duì)局部解剖學(xué)、系統(tǒng)解剖學(xué)、斷層解剖學(xué)、比較解剖學(xué)、顯微解剖等知識(shí)有較為系統(tǒng)的掌握。而對(duì)于傳統(tǒng)的標(biāo)本解剖大多數(shù)學(xué)生感到比較陌生難懂，知識(shí)點(diǎn)零碎片面，導(dǎo)致其記憶和理解難以達(dá)到融會(huì)貫通，學(xué)習(xí)積極性不高。安徽醫(yī)科大學(xué)第一附屬醫(yī)院在骨科臨床教學(xué)中引入數(shù)字骨科技術(shù)。在教學(xué)過(guò)程中應(yīng)用數(shù)字技術(shù)，通過(guò)攝取計(jì)算機(jī)和信息科學(xué)等工科知識(shí)，實(shí)現(xiàn)了骨科學(xué)與數(shù)字化技術(shù)的有機(jī)結(jié)合。同時(shí)，讓學(xué)生們理解基于國(guó)人人體解剖大數(shù)據(jù)云計(jì)算而構(gòu)建的虛擬人體解剖結(jié)構(gòu)即數(shù)字人，使得學(xué)生在既往標(biāo)本解剖的基礎(chǔ)上，對(duì)骨科臨床解剖學(xué)有更系統(tǒng)直觀的學(xué)習(xí)、記憶和理解。

(2) 骨科影像學(xué) 骨科臨床教學(xué)特點(diǎn)是直觀性與復(fù)雜性并存。其教學(xué)目的是使醫(yī)學(xué)生對(duì)骨科學(xué)有初步的感性認(rèn)識(shí)，也是對(duì)課堂上所學(xué)知識(shí)的進(jìn)一步驗(yàn)證和補(bǔ)充。因此，在臨床見(jiàn)習(xí)帶教中要注意引導(dǎo)醫(yī)學(xué)生由表及里，由內(nèi)而外，透過(guò)疾病紛繁的表象看到疾病的本質(zhì)。在骨科疾患的診斷過(guò)程中需要運(yùn)用工程學(xué)的技術(shù)和設(shè)備，如核磁共振、X射線攝影、三維螺旋CT等等，并結(jié)合工程科學(xué)原理，使學(xué)生對(duì)骨科疾患的影像學(xué)表現(xiàn)有深刻的理解，從而得出針對(duì)疾病的正確診斷。閱讀影像資料時(shí)要按照一定的規(guī)程和正確的閱讀方法，理解不同部位、不同組織結(jié)構(gòu)、不同疾病的成像原理，獲得全面的信息。比如針對(duì)某種骨科疾病的核磁共振影像學(xué)，首先需要學(xué)生們掌握核磁共振成像原理，不同弛豫時(shí)間、不同加權(quán)像的參數(shù)設(shè)置，不同組織結(jié)構(gòu)生理病理狀態(tài)下的核磁共振表象等工程學(xué)知識(shí)；然后結(jié)合臨床實(shí)際病例指導(dǎo)學(xué)生對(duì)照影像表現(xiàn)，理解成像原理，獲得正確的疾病診斷和深刻的記憶，進(jìn)而能夠觸類旁通，為今后的臨床實(shí)際診療工作打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

(3) 骨科臨床技能 骨科學(xué)是一門系統(tǒng)性、實(shí)踐性很強(qiáng)的學(xué)科，骨科學(xué)的內(nèi)容有時(shí)是具體客觀的，有時(shí)候又是概括抽象的。在臨床教學(xué)中，必須加強(qiáng)臨床基本技能的培訓(xùn)，提高動(dòng)手能力。由于醫(yī)學(xué)實(shí)踐的客體是人，骨科臨床技能的培養(yǎng)不能像工廠實(shí)習(xí)那樣原景模式，也不能像機(jī)器操作那樣無(wú)限重復(fù)。我們運(yùn)用數(shù)字人和三維原型技術(shù)或3D教具模型等工程學(xué)原理和技術(shù)，讓學(xué)生通過(guò)計(jì)算機(jī)模擬操作。比如鎖骨骨折，在臨床教學(xué)中，運(yùn)用計(jì)算機(jī)三維有限元分析，模擬骨折的生物力學(xué)原理，使用虛擬原型技術(shù)，不僅使學(xué)生認(rèn)識(shí)骨折的成因及骨折塊的形狀，還要看到骨折的部位，可能的診斷和分型，并且結(jié)合數(shù)字解剖考慮到骨折周圍毗鄰的重要解剖結(jié)構(gòu)。實(shí)時(shí)重復(fù)骨折發(fā)生的生物力學(xué)機(jī)制和發(fā)生過(guò)程，并進(jìn)行復(fù)位和固定的模擬手術(shù)操作，可以有效避免學(xué)生在臨床實(shí)際操作過(guò)程中，因畏懼和情緒緊張，而可能導(dǎo)致操作不規(guī)范或者出現(xiàn)錯(cuò)誤，從而逐步提高他們的臨床操作技能水平。通過(guò)醫(yī)工交叉融合，使得抽象的知識(shí)生動(dòng)化、形象化甚至可視化，由此使醫(yī)學(xué)生能系統(tǒng)全面地認(rèn)識(shí)和理解臨床診療實(shí)際。

總之，臨床醫(yī)學(xué)教育是醫(yī)學(xué)教育的一個(gè)非常重要的階段，起著承上啟下、承前啟后的特殊作用。通過(guò)近年來(lái)我們采取的上述措施，安徽醫(yī)科大學(xué)骨科學(xué)臨床教學(xué)質(zhì)量有了顯著提高，學(xué)生們能夠更好地融入即將開(kāi)始的臨床診療工作中，為以后的臨床實(shí)際工作奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。