基于数智化教学的新时代高校医学实验技术队伍建设探讨

Discussion on the construction of medical laboratory technology team in colleges and universities in the new era based on digital and intelligent teaching

摘要

新时代高校医学实验教学形态正在发生深刻变化，基于数智化教学的新技术正在医学实验教学领域展开应用，医学实验技术队伍也因此面临着改革重构的现状。该文通过对医学实验教学新形态、新变化进行分析，阐述了技术赋能医学实验教学以及数智化教学生态的发展趋势，提出了以数智化教学改革为切入点，借助数智化教学项目以及数智化教学生态建设，加强实验技术队伍数智化教学基本功，强化队伍的教学信息素养，提升队伍整体的创新能力，为新时代高校医学实验技术队伍建设提供参考。

Abstract

The form of medical laboratory teaching in colleges and universities in the new era is undergoing profound changes. New technologies based on digital and intelligent teaching are being launched in the field of medical experimental teaching, and the medical laboratory technology team is also facing the current situation of reform and reconstruction. This paper analyzes the new form and new changes of medical experimental teaching, expounds the development trend of technology-empowered medical experimental teaching and digital and intelligent teaching ecology, and proposes that with the help of digital and intelligent teaching reform and digital and intelligent teaching ecological construction, the basic skills of digital and intelligent teaching of experimental technology teams will be strengthened, the teaching information literacy of the team will be promoted, and the overall innovation ability of the team will be improved, so as to provide reference for the technical construction of medical laboratory teams in colleges and universities in the new era.

关键词

医学实践教育 / 数智化教学 / 技术赋能 / 实验技术队伍建设

Key words

medical practice education / digital and intelligent teaching / technology empowerment / construction of experiment laboratory team

随着国家对新时代教育领域提出新要求、新理念，我国高等教育事业的改革发展正在经历深刻变化。高校医学实验技术队伍是新医科建设发展的重要组成部分，是推动一流大学和一流学科建设不可或缺的重要力量，医学实验技术队伍建设应当紧跟教育发展趋势。近年来，高校医学实验教学模式已经发生很大变化，无论是各个高校精心打造的线上课程资源，全面推进的虚拟仿真实验课程，亦或是大力建设的智慧化教室，都预示着新时代教育形态向数字化、智慧化转变的新趋势。教育数智化已经成为新时代教育的重要特征。党的二十大报告明确提出要推进教育数字化，构建新一代信息技术、人工智能的增长引擎^[1]。数智化教育形态对实验技术队伍的教学信息素养提出了新的要求。从数智化的教育工具到数智化教学方法，再到数智化教育理念，三个阶段的提升都是新时代实验技术队伍建设的关键。

1 新时代医学实验教学现状分析

1.1 技术赋能对医学实验技术队伍建设提出新要求

技术赋能医学实验教学是当下高校医学教育改革发展的趋势。在以数智化技术为代表的技术支持下，医学实验教学形态发生了深刻变化。中山大学高松院士指出，打造数字化教学生态需要寻找改革突破口，要以技术赋能为关键支撑^[2]。在线教学在过去几年逐渐成为辅助教学的新模式，在线教学模式离不开信息技术、网络技术的赋能；虚拟仿真实验教学也成为了实践类教学，特别是医学实验教学的重要补充，虚拟仿真课程的建设离不开数字化建模技术的支撑^[3]。各个学科正在建设的知识图谱成为了学生学习的重要方式和有效资源，这更离不开大数据、人工智能等为核心的知识图谱技术。技术赋能教学改变了教学模式，对医学实践类课程而言，技术赋能的新教学模式需要实验技术队伍的深入参与，在教学的各个环节辅助教师授课及学生学习。

然而，面对实验技术队伍新老人员的差异，以及不同学科技术人员的岗位差异，很多高校对实验技术队伍建设的目标并不清晰^[4]。新时代教育体系下，实验技术人员不应只做实验准备、仪器设备维护等工作。事实上，在新时代的医学实验教学中，技术人员已经成为教学一线的重要力量，在本科生实验教学、大学生创新实验、开放实验、学科教改项目中，都与学生有着广泛的交流和紧密的互动^[5]。这就要求实验技术队伍建设的目标应当提升，针对实验技术队伍的培养体系应当更清晰。

1.2 数智化教学生态正在逐渐形成新趋势

近年来，随着数智化技术的发展，数字化课堂、智慧化校园、全景实验室等教学新形态不断涌现，教学评价的数智化转型，也促进着数智化背景下新的教学生态逐步形成^[6-7]。以“东西部高校课程共享联盟”为代表的教学联盟正在借助线上慕课，以信息技术和教育资源深度融合为手段打造新的数智化教学生态^[2]。医学是一门理论与实践相结合的学科，数智化教学应用的场景更为丰富。在医学实验教学环节，实验室建设正在全面转向数智化生态建设^[8]。教材数字化、资源数字化、教学个性化、学习自主化、环境虚拟化等数智化体系正在医学教育领域形成^[9-10]。这些数智化资源的广泛应用将会促进课堂教学的改革，提高学生学习能力、创新能力和动手能力。

医学教育的数智化实践环节离不开医学实验技术人员的参与。近年来，受人口规律变化的影响，我国已迎来退休高峰^[11]。与此同时，高校医学实验技术队伍结构也在发生着深刻变化。目前，国内高校实验技术队伍结构普遍存在队伍陈旧化、年龄结构不合理等问题^[12-13]。部分高校学生规模不断扩大，但与之对应的实验技术人员补充不足，部分技术人员对数智化教学的技能欠缺，严重影响数智化教学的建设与开展。如何加快队伍建设，提升队伍的综合能力，将医学数智化实验教学与实验技术人员的融合深化已成必然趋势。

2 医学实验技术队伍未来的建设思路探讨

在数智化浪潮下，数字化设备、人工智能等前沿技术正深刻重塑医学实验教学领域，这对高校医学实验技术队伍建设也提出了全新要求。从教学内容来看，人工智能技术中的图像识别算法已广泛应用于实验操作过程评价、实验结果判定、实验报告批改等环节。生成式人工智能进一步赋能虚拟仿真实验，如基于智能体的虚拟仿真技术为虚拟仿真教学开辟了新路径。这就要求实验技术人员熟练掌握数智化虚拟实验平台的搭建与维护，让学生在人工智能技术的加持下，随时解答疑问，实现个性化学习辅导，高效地完成虚拟实验操作。智能化的实验数据处理系统，可以辅助学生快速处理实验过程中的大量数据，包括实验数据的统计学分析、可视化处理以及知识信息的深度挖掘等。实验技术人员需要掌握这些数智化工具，并将其融入教学，辅助学生高效学习。此外，数智化的实验室安全系统也在不断发展，基于人工智能的实验室监测系统，可以有效监测实验室的安全、分析学生的课堂情况等，这对于实验技术人员的日常实验室管理非常重要。

高校医学实验技术队伍在积极面对数智化新技术的同时，需不断提升自身的信息化素养和教学能力，紧密围绕数智化教学的三个方面进行：①熟悉数智化教学要求，学会使用相关的教学工具；②掌握数智化教学方法，并将其灵活运用于教学；③提升数智化教学理念，有能力建设数智化教学资源和教学生态。

2.1 以数智化教学改革为切入点，加强队伍数智化教学基本功

数智化教学改革主要围绕“数智化技术”、“数智化平台”以及“教学人员”三个要素展开，其中“教学人员”是核心。在一些院校，由于政策制定多针对教师队伍，实验技术队伍建设往往容易被忽略，导致实验技术队伍结构不合理，教学能力落后于教育技术发展。随着教育形态的变化，学生培养目标的改变，实验技术人员所要具备的职业技能与专业素养也必将发生变化。面向数智化教学，实验技术队伍建设急须解决的首要问题是数智化教学工具的学习、数智化教学平台的使用。在教育数智化转型中，数智化教学工具就是“车”的一种表现形式，有了好用管用的“车”，教师和技术人员就可以将“货（教学资源）”通过“路（数字化硬件设施）”运送到目的地，满足教学的需要^[14]。

在医学实践教学中，数智化教学改革主要围绕实验理论知识传授、实验技能训练、课程思政等方面开展。因此，数智化教学工具的使用，也应当从这三个方面入手。首先，在理论知识传授环节，实验技术人员需要熟悉实验理论知识，掌握在线教学工具的使用，协助将相关理论知识部署在网络教学平台；其次，在实验技能培养环节，实验技术人员要掌握以虚拟仿真实验为代表的数智化课程建设，参与教学方法设计等过程；而在课程思政建设中，实验技术人员要掌握数智化课程资源的整合方法，比如通过知识图谱技术，将课程内容进行可视化分析，将课程内涵建设与数智化资源紧密结合，深入挖掘实验内容的课程思政元素和案例。西安交通大学、哈尔滨医科大学等高校通过数智化教学改革在基础医学实验教学中引入了虚拟现实技术，并建成了“医学虚拟现实教学平台”，通过将虚拟现实技术运用在教学实践中，加强了实验技术队伍数智化教学基本功^[10]。总体而言，将数智化教学改革作为切入点，将课程改革内容与队伍建设优化相契合，是行之有效的措施。

2.2 以数智化教学项目为突破，强化队伍的教学信息素养

重视技术人员的信息素养提升是数智化教学团队建设的重要保障。技术人员教学信息素养主要包括数智化意识、数字技术知识与技能、数智化应用等。技术人员教学信息素养提升通常可以在各类数智化教学改革项目中找到切入点。实验技术人员应当积极参与到相关的数智化教学改革项目中，在实践中提升自己的教学信息素养，以达到灵活运用数智化教育技术的水平。医学实验课程是医学生从基础到临床的桥梁，具有基础与临床专业知识的双重特色，数智化教学技术的应用场景更丰富，因此医学实验教学项目是数智化教学技术应用的最佳载体。学校应当建立起教师和技术人员的对接和支撑体系，将技术人员的参与作为数智化教学项目申报的基本条件，以此提供给技术人员更多的机会。对于高级职称的实验技术人员而言，要独立承担数智化教学改革项目以及数智化课程建设。与此同时，学校也应当在教学改革项目申报中给予数智化教学相关的项目支持，重视本科生实践教学、实验技能训练相关的数字化内容建设。实验技术人员在掌握数智化教学工具的基础上，还要有能力独立带教指导学生，这样才能充分提升实验技术人员的信息素养。在国内，许多高校出台了新的政策支持实验技术人员的发展，特别是在岗位设置上，打通了实验技术队伍正高级职称体系，并重点支持优秀实验技术骨干。为适应教育数智化发展要求，西安交通大学近年来不断推动人工智能技术与教育深度融合，推出了开放式人工智能赋能课程教学改革（“智课”）专题研究项目，这为强化实验技术队伍的教学信息素养提供了更多的机会。

2.3 以数智化教学生态建设为契机，提升队伍创新能力培养

提高实验技术队伍创新能力，是培养学生创新创造能力的前提。《教育部关于深化实验技术人才职称制度改革的指导意见》中指出，学校应当着重考察实验技术人才在单位人才培养、科学研究、实验安全、技术开发或学科专业发展等方面所做出的贡献和支撑作用，这就要求实验技术人员更加注重自身专业素养以及专业贡献，提升创新能力。数智化教学生态建设对于提升实验技术队伍创新创造能力是一个很好的契机。因为，构建数智化教学生态需要借助数智化教学平台、数智化教学资源以及发挥教学人员的能动性，其中最为关键的核心是提升教学人员的创新、创造能力。提升队伍创新能力可以从“教学方法创新”“教学模式创新”“教学理念创新”等不同层面进行，即运用数智化技术，进行教学方法创新，把技术融入教学，不仅提升学生的学习兴趣，也激发教师和实验技术人员的创造性；借助数智化教学平台和资源，进行教学模式创新，充分发挥数智化平台的优势，结合课程特点探索新的教学模式；提出数智化教学生态建设机制，进行理念创新，将数智化教学理念作为教学生态建设的指导，针对不同的专业打造不同的数智化教学生态。西安交通大学、温州医科大学、重庆医科大学等高校借助虚拟现实技术、数智化的人体功能实验设备开展本科生创新实验项目，培养学生的创新能力；在开放实验、大创实验中鼓励学生将数智化技术与设备运用到科研探究中，通过实验技术人员与学生团队的协作，利用雨课堂、教学机器人、虚拟仿真平台、虚拟现实平台等构建数智化教学生态，提升学生的创造能力^[10,15]。这些实践探索都是数智化教学生态建设过程中的尝试，也是提升实验技术队伍创新能力的重要途径。

3 结束语

在未来的本科生实验教学中，基于数智化的创新思维、技能提升是面向本科生的重要培养方向，基于这一背景，高校医学实验技术队伍建设将迎来新的发展机遇。高校作为人才培养与教育革新的主阵地，必然会进一步加大对数智化教育的投入力度。一方面，会积极引入更多先进的数智化设备与前沿技术，如更加智慧化的实验室管理系统、更加成熟的人工智能体，更加完备的数智化平台等，为实验技术人员创造更优质的教学环境。同时，高校应构建更为完善的实验技术人员培养体系，与企业、科研机构等合作开展专项培训，定期选派技术人员参与国内外高水平的数智化教育研讨会，使其能够紧跟国际前沿技术发展趋势。

对于实验技术人员自身而言，随着数智化教学改革的深入推进，他们将成为数智化教学的中坚力量。不仅熟练掌握各类数智化教学工具，能够根据不同课程需求灵活运用教学软件、虚拟仿真平台等开展教学活动，而且在教学方法与理念上不断创新，深度参与课程设计，与教师团队共同打造融合数智化技术的精品课程，满足学生个性化、多样化的学习需求。总之，高校医学实验技术队伍在数智化时代的建设与发展，将为高等医学教育注入源源不断的活力，助力培养出更多适应新时代需求的卓越医学人才。

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基金资助

西安交通大学2024年本科教学改革研究项目(2402Q-41)

高等教育2024年度黑龙江省教育规划重点课题(GJB1424148)