新時代面向新工科的醫(yī)工交叉復(fù)合創(chuàng)新型人才培養(yǎng)模式探索*

趙 越，李佳月，崔笑宇，王之瓊

（東北大學醫(yī)學與生物信息工程學院，遼寧沈陽 110169）

中共中央、國務(wù)院印發(fā)的《“健康中國2030”規(guī)劃綱要》提出，未來十五年是推進健康中國建設(shè)的重要戰(zhàn)略機遇期，將人民健康放在優(yōu)先發(fā)展的地位。隨著醫(yī)療與大數(shù)據(jù)、人工智能等技術(shù)的結(jié)合日趨緊密，我國對醫(yī)學工程提出了新的要求，為傳統(tǒng)的醫(yī)學工程學生的培養(yǎng)提供了新的方向。智能醫(yī)學工程（intelligent medical engineering，IME）專業(yè)立足于人工智能、醫(yī)學、大數(shù)據(jù)和機器學習，以滿足國家發(fā)展新興交叉學科的需求。《新一代人工智能發(fā)展規(guī)劃》指出，推廣應(yīng)用人工智能治療新模式新手段，建立快速精準的智能醫(yī)療體系?！陡叩葘W校人工智能創(chuàng)新行動計劃》表明，要不斷提高人工智能領(lǐng)域科技創(chuàng)新、人才培養(yǎng)和國際合作交流等能力，為我國新一代人工智能發(fā)展提供戰(zhàn)略支撐。

預(yù)計到2030年，我國人工智能產(chǎn)業(yè)規(guī)模超過10 萬億元，市場空間和潛力巨大，較大空間的背后是人才的短缺，尤其對既有醫(yī)學專業(yè)知識又兼?zhèn)淝把丶夹g(shù)能力人才的渴求，人才缺口達到上千萬。面向智能醫(yī)學工程學科人才的迫切需求，高校對交叉人才的培養(yǎng)機制有待完善。智能醫(yī)學工程是對學生要求較高、專業(yè)性強、可擴展性強的專業(yè)，如何實現(xiàn)“新工科+新醫(yī)科”跨學科多專業(yè)融合，培養(yǎng)協(xié)同醫(yī)學發(fā)展、社會需求的人才，需要進一步探索。

1 智能醫(yī)學工程專業(yè)人才培養(yǎng)模式概述

與傳統(tǒng)工科相比，“新工科”需要的是工程實踐能力強+創(chuàng)新能力強+具備國際競爭力的高素質(zhì)復(fù)合型人才。為此，東北大學智能醫(yī)學工程專業(yè)積極開展新工科建設(shè)，合理進行學科布局，以新時代思想引領(lǐng)新工科發(fā)展，以新工科建設(shè)為突破口，改造升級傳統(tǒng)工科專業(yè)，發(fā)展貫通融合式工醫(yī)交叉專業(yè)，培養(yǎng)工醫(yī)交叉復(fù)合創(chuàng)新型人才。東北大學智能醫(yī)學工程專業(yè)人才培養(yǎng)秉承以課程教學為基礎(chǔ)，以培養(yǎng)學生解決實際問題為導向，以打造創(chuàng)新能力為核心，以培養(yǎng)國際化拔尖創(chuàng)新人才為目標的理念，從社會需求出發(fā)，立足學院辦學特色，按照“面向工科、背靠醫(yī)科、工醫(yī)融合”的辦學思路，將醫(yī)工融合切實有效地落實到教學與實踐中。搭建醫(yī)工融合創(chuàng)新平臺，包括重大惡性疾病的醫(yī)學影像精準診療、生物傳感分析一體化智能系統(tǒng)、心腦血管疾病無創(chuàng)的早期診療三個方向，打造醫(yī)工交叉、學研融合、產(chǎn)教一體、國際合作四種模式，構(gòu)建國家高性能醫(yī)療器械創(chuàng)新中心-研發(fā)協(xié)作基地、免疫性皮膚病診療技術(shù)國家地方聯(lián)合工程研究中心-分中心、醫(yī)學成像與智能分析教育部工程研究中心、遼寧省醫(yī)學信息與健康工程學會四個平臺。注重創(chuàng)新性交叉復(fù)合人才培養(yǎng)，逐步建立并完善“1+2+3+4”的人才培養(yǎng)模式，即“1 個目標”：工醫(yī)交叉復(fù)合創(chuàng)新型人才培養(yǎng)；“2 大體系”：新時代人才培養(yǎng)體系和新工科教育教學體系；“3 類資源”：“東大教師+外方教師+企業(yè)教師+科研院所教師+醫(yī)院教師”國內(nèi)外教師資源、國際化創(chuàng)新資源、國際化實習實踐資源；“4 種能力”：國際化學習能力提升、實習實踐能力提升、創(chuàng)新發(fā)展能力提升、英語能力提升。

2 智能醫(yī)學工程專業(yè)人才培養(yǎng)具體舉措

智能醫(yī)學工程專業(yè)是以現(xiàn)代醫(yī)學與生物學理論為基礎(chǔ)，融合先進的大數(shù)據(jù)、云計算、機器學習等人工智能及相關(guān)領(lǐng)域的工程技術(shù)手段，挖掘人的生命和疾病現(xiàn)象的本質(zhì)及其規(guī)律，探索人機協(xié)同的智能化診療方法及其臨床應(yīng)用的新興交叉學科。專業(yè)追求從海量的醫(yī)學數(shù)據(jù)中挖掘出隱含的、以往未知的、具有潛在醫(yī)學價值的信息，從而尋求醫(yī)學上的突破。致力于形成一種新型的人機協(xié)作形式，將人類醫(yī)生逐步從低端的重復(fù)性、重體力勞動中解放出來，轉(zhuǎn)而從事更為高端的綜合性、復(fù)雜性病例的研究[1]。旨在培養(yǎng)具有良好數(shù)理基礎(chǔ)和工程素養(yǎng)的醫(yī)學科學家?，F(xiàn)在各高校開設(shè)的智能醫(yī)學工程等專業(yè)并未實現(xiàn)真正意義上的“醫(yī)工結(jié)合”，仍存在“工中缺醫(yī)”或“醫(yī)中缺工”的問題。因此，交叉型人才培養(yǎng)需改變傳統(tǒng)醫(yī)學或工學單一學科培養(yǎng)模式，尋找到合理的切入點，從而探索出一條醫(yī)工聯(lián)合培養(yǎng)的全新思路[2-4]。

東北大學在智能醫(yī)學工程專業(yè)建設(shè)上，力求突破醫(yī)學教育和工學教育門類不同的難關(guān)，大力創(chuàng)新改革人才培養(yǎng)模式，積極開展醫(yī)工交叉復(fù)合創(chuàng)新型人才培養(yǎng)。目前通過醫(yī)工交叉融合的辦學模式，構(gòu)建了完善的人才培養(yǎng)體系，從構(gòu)建合理課程體系、強化師資隊伍建設(shè)、創(chuàng)新實驗教學平臺、豐富產(chǎn)學研醫(yī)教學資源、打造產(chǎn)學研醫(yī)教協(xié)同創(chuàng)新平臺等方面實現(xiàn)人才培養(yǎng)目標，取得了一定的成果[5]。

2.1 構(gòu)建合理課程體系 積極進行智能醫(yī)學工程專業(yè)課程體系建設(shè)，構(gòu)建包括基礎(chǔ)類課程、專業(yè)基礎(chǔ)類課程、專業(yè)類課程、實踐類課程等多類別課程體系，尤其注重通過實踐類課程逐層構(gòu)建出工科與醫(yī)科的融合教育體系與模式[6]。與中國醫(yī)科大學、中國醫(yī)科大學附屬第一醫(yī)院、東軟醫(yī)療、新松醫(yī)療等企業(yè)、醫(yī)院和科研院所聯(lián)合開設(shè)《智能醫(yī)學數(shù)據(jù)分析實訓》《臨床醫(yī)學認識實習》《智能醫(yī)學工程生產(chǎn)實習》《程序設(shè)計實踐》等課程，在保障學生基礎(chǔ)知識和專業(yè)知識扎實的前提下，豐富課程類別、體系和授課形式。

2.2 強化師資隊伍建設(shè) 建立完備的高水平國際化師資隊伍，基礎(chǔ)課程選用教學經(jīng)驗豐富教師團隊，專業(yè)課程建設(shè)選配高水平專業(yè)課教師隊伍。在強化校內(nèi)已有教師教學水平基礎(chǔ)上，從企業(yè)中外聘教師，與高水平科研院所建立合作關(guān)系，引進醫(yī)院教師承擔授課任務(wù)等。融合東北大學、北部戰(zhàn)區(qū)總醫(yī)院、中國醫(yī)科大學多方師資力量，實現(xiàn)工學、臨床醫(yī)學、基礎(chǔ)醫(yī)學多方師資力量融合，學科交叉特點明顯，優(yōu)勢突出。專任教師85%以上具有海外留學背景。同時，注重對新工科專業(yè)教師的評價和激勵，根據(jù)不同專業(yè)特點，設(shè)立不同獎勵機制，立足于教師的長遠發(fā)展與綜合能力的提高，制定了相應(yīng)評價標準與激勵政策。

2.3 創(chuàng)新實驗教學平臺 重視基礎(chǔ)實驗課程、綜合實驗課程及創(chuàng)新實驗課程的建設(shè)，整合公共教學實驗室與實驗創(chuàng)新平臺及各專業(yè)實驗室資源，構(gòu)建醫(yī)學工程實驗教學平臺，建設(shè)好以新時代新工科人才培養(yǎng)需要為基礎(chǔ)的開放創(chuàng)新實驗體系[7]?；I建、改造校內(nèi)教學實驗室[8]，包括引入腹腔鏡手術(shù)訓練器平臺、實時3D 人體解剖及手術(shù)規(guī)劃系統(tǒng)平臺等。進一步拓展校外實驗平臺，開設(shè)實驗專題研討會，邀請相關(guān)領(lǐng)域知名專家進行專業(yè)前沿教授等。

2.4 豐富產(chǎn)學研醫(yī)教學資源 促進產(chǎn)學研醫(yī)融合發(fā)展，引進東軟集團、新松醫(yī)療科技股份有限公司、愛爾眼科等企業(yè)資源；引進科研院所資源，拓展中國科學院深圳先進技術(shù)研究院、康復(fù)醫(yī)療產(chǎn)業(yè)技術(shù)研究所、東軟智能醫(yī)療科技研究院等資源；積極推動工醫(yī)結(jié)合，引進中國醫(yī)科大學、北部戰(zhàn)區(qū)總醫(yī)院、盛京醫(yī)院等醫(yī)學資源。通過合作資源大力推動理論教學，制定實驗課程計劃，協(xié)同推進產(chǎn)學合作協(xié)同育人科研項目，重視專業(yè)應(yīng)用的實習實踐能力和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力，提升英語學習能力，增強新工科建設(shè)實際應(yīng)用中的綜合素質(zhì)能力提升。

2.5 打造產(chǎn)學研醫(yī)教協(xié)同創(chuàng)新平臺 在優(yōu)質(zhì)師資隊伍基礎(chǔ)上，依托醫(yī)學成像與智能分析教育部工程研究中心和遼寧省醫(yī)學信息與健康工程學會，打造區(qū)域引領(lǐng)、國內(nèi)知名的產(chǎn)學研醫(yī)教系統(tǒng)新平臺，其中醫(yī)工融合創(chuàng)新平臺主要包括醫(yī)工融合、校企合作、學研融合、國際合作四個方面；醫(yī)學模擬平臺主要包括教學實踐、儀器共享、成果展示、科研轉(zhuǎn)化四個方面。此外，在計算醫(yī)學、微納醫(yī)學、健康電子、醫(yī)學影像方向建設(shè)穩(wěn)定科研梯隊，大力孕育發(fā)展新醫(yī)科[9-10]。

3 智能醫(yī)學工程專業(yè)人才培養(yǎng)的成效

東北大學智能醫(yī)學工程專業(yè)在人才培養(yǎng)上立足新時代，面向新工科，在培養(yǎng)體系和教學模式、項目管理、師資隊伍建設(shè)、實驗教學培養(yǎng)、實習實踐培養(yǎng)、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力提升等方面取得了良好的成效。經(jīng)多年的“產(chǎn)學研醫(yī)”教育教學經(jīng)驗，掌握了區(qū)域生命健康領(lǐng)域服務(wù)前沿需求，形成完整的適用于“新醫(yī)工”“交叉融合創(chuàng)新”的教育知識結(jié)構(gòu)構(gòu)成，使學生能夠保持自身專業(yè)領(lǐng)域多角度學習能力，增強了社會適應(yīng)能力[11]。積極引進境外優(yōu)質(zhì)教學資源，其中包括課程資源、教材資源和教師資源，搭建了課程共享平臺，形成了較為完善的人才培養(yǎng)體系，有效促進了貫通融合式工醫(yī)交叉復(fù)合創(chuàng)新型人才培養(yǎng)。