新医科背景下创新实验课题提升医学影像本科生临床胜任力研究

Research on Innovative Experimental Subjects in Promoting Clinical Competence of Medical Imaging Undergraduates in the Context of New Medicine

摘要

“新医科”理念要求培养具备临床胜任能力的复合型医学人才，践行该理念对于“健康中国”建设有重要意义。现代医学影像学科发展迅速，具有医工结合、医理结合的特点，对医学影像专业复合型人才的需求越来越迫切，培养该专业学生的临床胜任能力也是本科教育的重要目标。在“新医科”理念的指导下，重庆医科大学在医学影像学专业学生中开展了创新实验课题，在指导创新实验过程中根据各环节特点及医学影像学专业特性采取了针对性措施。通过采取上述措施，部分课题组以本科生为第一作者发表了研究论文，也有学生参与大学生学科竞赛获奖；同时，部分创新实验课题直接来源于临床，其开展有助于医学影像学本科生“早临床”的落实。对该专业毕业生的追踪调查发现，参与创新实验的经历可以提高医学影像学专业毕业生的就业质量及其执业医师考试通过率，表明创新实验对医学影像学本科生职业发展的重要作用。综上所述，医学影像学专业学生参与创新实验课题，不仅有助于学生有效掌握基础理论知识，加强医科与其他学科知识的融合运用，还能促进学生科研意识的培养，并且在团队参与中发扬合作精神，显著提高学生的临床胜任能力，践行了“新医科”的理念。

Abstract

The concept of “New Medicine” calls for cultivating compound medical professionals with strong clinical competence, and implementing this concept is of great significance to the development of “Healthy China”. The rapid development of the discipline of modern Medical Imaging, which is characterized by the combination of medicine and engineering as well as medicine and science, proposes more and more urgent demand for Medical Imaging professionals. It is an important goal of undergraduate education to cultivate the clinical competence of students in this specialty. Under the guidance of “New Medicine” concept, Chongqing Medical University has launched innovative experimental subjects for students majoring in Medical Imaging, implementing targeted measures according to the features in each stage and the distinctive features of the specialty of Medical Imaging during the guidance of innovative experiments. Through the implementation of these measures, some subject teams have published research papers with undergraduates as the first authors, while others have achieved awards in college student academic competitions. Additionally, the implementation of several innovative experimental subjects, which originate from clinical practice, is conducive to the “early clinical practice” of undergraduates in the major of Medical Imaging. Follow-up surveys on graduates of this major demonstrate that participation in innovative experimental subjects has improved the employment quality of Medical Imaging graduates and increased the pass rates in the medical licensing examination, indicating the crucial role of innovative experiments in supporting the professional development of Medical Imaging undergraduates. In conclusion, the participation of Medical Imaging students in innovative experimental subjects not only helps students effectively master foundational theoretical knowledge and enhance interdisciplinary integration of medical and non-medical subjects, but also fosters students’ research awareness, encourages cooperative spirit in teamwork, and significantly improves clinical competence. This practice fully embodies the concept of “New Medicine”.

关键词

新医科 / 医学生 / 创新实验课题 / 临床胜任能力 / 医学影像学

Key words

New Medicine / Medical students / Innovative experimental subjects / Clinical competence / Medical Imaging

“新医科”是中国高等医学教育为顺应当前科技革命和产业变革的要求而提出的，从治疗为主转变为兼顾预防、治疗、康养的生命健康全周期的医学教育新理念，其核心要义是打破学科壁垒，推进医科与其它学科知识地深度有机融合，以培养具备较强的临床胜任能力、满足临床需要的复合型医科人才。“新医科”理念符合知识从分化到整合的发展趋势，践行该理念对于“健康中国”建设具有重要指导意义。在“健康中国”建设背景下，医学人才培养具有重要地位，临床胜任能力培养作为医学人才培养的最终目标，要求所培养的医学人才既有与实践相关的专业知识和技能，又有较强的人际交往能力、终身学习能力及良好的人格特征 ^［1］。

医学影像学是包括基础医学、影像物理学、断层解剖学、病理生理学等专业知识在内的临床医学分支学科，并与其他学科关系密切，如该专业下的核医学科涉及核物理学、核药学、计算机等多学科技术，具有医工结合、医理结合的特点，并兼具诊断和治疗等功能，因此，医学影像学专业学生的培养更应该突出“新医科”的理念。“新医科”理念要求医学教育在培养学生解决复杂问题的高级思维能力和综合能力上，要实现知识、能力和素质的互相融合，即具有“高阶性”；在教学形式上要具有探究性和满足个性化需求，即体现“创新性”；同时还要求课程具备一定的难度，学生必须花费时间和精力思考才能完成学习任务，即存在“挑战度”^［2］。由于医学影像学专业对学生要求的宽广知识背景，与本科教育一定的学习年限之间存在矛盾，该专业的教学目前仍维持传统教育模式，即重视临床医学及影像专业理论课程的教学，而忽略了实践与创新能力的培养。优秀的创新能力是医学影像学专业本科生必备的技能，而分子影像学迅速的发展，令传统的教学方式难以满足医学影像学专业学生对最新专业知识和技能的需求，导致该专业本科生具有的包括科研思维在内的综合能力，与岗位要求存在一定差距。一项针对医学影像学专业学生科研意识与科研能力的调查结果证实，该专业学生为了提高自身综合素质而参与科研活动的意愿逐年升高，但这部分学生在总体调查人数中占比较少，实际参与过科研活动的该专业学生更是不足3%，因此，提高该群体的科研素养及综合能力是有必要的^［3-4］。

医学影像学专业本科生应该利用哪种方式和渠道，如何充分发挥现有的实验室资源，引导学生开展科研工作，是亟待思考和需要解决的问题。重庆医科大学（以下简称我校）在包括医学影像学专业学生在内的本科生中，开展了以创新实验课题为主体的学生科研工作。作者在开展教学工作及指导学生创新实验过程中，发现医学影像学专业本科生参与创新实验课题，可加强学生对基础理论知识的掌握及专业技能的运用，还能激励其主动学习，促进科研意识、创新能力的培养，并锻炼参与者的沟通能力及团队合作精神，最终提升参与者的临床胜任能力。本文对该过程加以总结，探讨在医学影像学专业教育改革过程中，如何通过创新实验课题的开展，培养医学影像学专业本科生科研能力及提高其临床胜任能力，以供相关专业师生参考。

1 通过撰写创新课题申请书，巩固医学影像学基础知识，紧跟专业前沿

我校大学生创新实验课题的申报，是学生结合自身专业及兴趣，与指导教师讨论后所确定，并可逐级申报从院级、校级、省级到国家级的大学生创新实验课题。相较于课堂教学中按照教材和教师指导进行的验证性实验，创新实验课题选题的创新性和可行性是后续能否顺利完成实验的关键。影像医学专业前沿领域发展迅速，除了创新实验课题涉及到的在教材和课堂中所学的医学影像学基础知识，其立题依据更多需要通过查阅大量前沿的文献来获取。反复研读文献的过程，能使学生清楚地了解到目前的研究现状，并从本专业中尚待解决的科学问题中寻找切入点，凝练思路、确定选题并撰写课题申报书。例如，在重庆市创新实验课题《超声联合姜黄素微泡开放血脑屏障治疗大鼠阿尔兹海默症的研究》的申报过程中，学生在研读文献时发现，使用低频聚焦超声联合微泡治疗可开放血脑屏障，并可输送大分子药物至不同疾病动物模型的脑组织，为阿尔兹海默症（Alzheimer’s disease，AD）的靶向治疗提供新思路，但是由于受微泡自身结构及超声聚焦、治疗方式的限制，目前基于超声微泡对AD的治疗仍存在不足，单纯超声微泡治疗并不能显著的改善阿尔兹海默症的症状^［5］，而从超声联合载药微泡开放血脑屏障治疗的角度进行设计则可弥补以上不足。按照上述思路，学生查阅文献撰写课题申报书，掌握了超声波调控血脑屏障治疗脑部疾病这一医理融合的前沿知识。由此可见，通过创新实验课题申请书撰写的环节，提高了影像医学专业本科生检索和阅读文献的能力，在掌握了本专业基础的前提下，主动了解前沿知识，更开拓思维，开阔了眼界，同时还培育了科研思维和创新意识。

2 通过创新课题的实施，提高医学影像学本科生的临床胜任力

2.1 通过开展实验，使理论与实践相结合、医学与多学科交叉融合，强化知识的应用

创新实验课题开展时的预实验是正式实验前的一次演练，在该过程中，学生需要掌握创新实验申请书中所设计的每一步实验流程和实验条件，以预实验为基础，对正式实验可能存在的问题进行预判和处理，尽可能在预实验阶段对实验方案进行合理的优化，以便于正式实验的开展。以重庆市创新实验课题的开展为例，在预实验中复制AD模型前麻醉大鼠过程中，部分大鼠出现药物耐受而麻醉失败或麻醉剂量过大导致大鼠出现心脏骤停死亡的现象。经过重复实验和大量查阅文献，并与指导教师进行探讨，更换了麻醉药物的种类及选定了合适剂量后，在后续实验中极大地提高了大鼠麻醉的成功率。该实验细节，令学生领悟到在实验过程中不要盲从参考文献的内容，需要比较引文和反复实践，并结合课堂上所学的药理学、生物化学、生理学等基础医学知识，才能有助于得到自己所期望的实验结果。

本课题中超声微泡的相关知识，涉及理（声）学知识及医学知识的交叉融合，通过课题的开展，加深了学生对超声造影原理、超声安全指数、超声物理参数等影像学（理学）基础知识的理解；而通过对课题相关超声生物学效应的学习，学生接触到了超声造影剂的空化效应，并进一步领悟到微泡造影剂的制作技巧；通过心脏系统解剖、断面解剖的学习，学生更好地理解了心脏的大体结构，有助于学生进行心脏灌流固定的操作；通过生物化学和分子生物学的学习，有利于学生理解并掌握Western Blot、PCR等实验的原理，以便于学生更好地进行实验操作，以及对于异常实验结果的分析和处理。医学影像学专业本科生参与创新实验课题，将基础专业知识的理论学习与实践操作相结合，是被动学习向主动学习的转变，培养了学生运用多学科知识解决生物医学前沿问题的能力，增进了学生对于所学专业知识和技能的理解和应用。

2.2 通过课题的推进，锻炼学生的人际交往能力、组织协调能力和团队协作精神

进入实验室参加创新实验课题，需要耗费大量的课余时间。为保证创新实验的进行，课题组成员来自不同年级（不同专业），高效利用时间对创新实验课题的开展和推进非常关键。课题组长合理的统筹规划在实验的推进中发挥着核心作用。在什么时间段安排哪位组员进行实验，每次实验所花费的时间，实验需要的实验动物、仪器设备、工具和试剂，实验应该参考的文献数据等都需要组长提前安排和计划好。学生所在的实验小组进行AD模型大鼠的造模效果检测实验时，空闲时间较多的一年级成员主要负责简单但耗时较长的水迷宫实验；而三年级成员课后要查找相关文献，确认定位注射操作所需的大鼠海马区定位坐标，并提前预约好脑立体定位仪等实验设施，以便在课余时间段进行定位注射的操作；另外，在进行大鼠水迷宫实验使用追踪摄像装置拍摄大鼠轨迹时，由于实验者操作时的影响，记录的轨迹容易出现偏差，课题组结合相关文献讨论后，将追踪摄像装置设置为手动追踪轨迹结合软件图像进行处理，最终获得了大鼠较为准确的运动轨迹。医学影像学专业本科生在参加科研活动中，从课题申请到中期总结，再到课题结题和论文发表，整个过程都需要不断与小组成员和导师进行沟通合作。和谐的人际交往和沟通能力、团队协作精神和创新实践能力，均在创新实验课题的开展中得到升华，有利于医学影像专业学生创新实验课题的推进和人文素养的锤炼。在实验过程中师生针对实验动物关爱、科研伦理及实验结果真实性等主题的讨论，也有助于课程思政的隐性渗透。

3 撰写总结和论文，锻炼本专业学生分析及写作能力

医学影像学专业本科生在参与创新实验的过程中不仅要完成好实验记录的书写，实验结束后数据的整理也是创新实验进行过程中尤为关键的一环，这与实验完成后课题成果的汇报与实验论文的撰写密切相关，而且实验数据的完整性也能表明本科生对待科研的严谨态度，即能否真实客观地表达实验结果。通过将实验数据绘制成图表并加以解析，得出的实验结果能体现学生使用统计学软件分析问题、解决问题的能力。实验结果的总结过程也是学生将具体的实验操作抽象化为文字诠释，并以论文的形式阐述自己的观点。以学生近期撰写实验论文的整个过程为例，在前期学生阅读大量文献的过程中，学习好每篇文章的行文逻辑和表达方法，捕捉相关的重点信息，理解吸收以为自己所用。论文的撰写过程除了要掌握必要的写作技巧，还要了解投稿期刊近年来主要收录的文章类型、课题方向、影响因子，以及审稿和小修大修所需耗费的时间，期刊的投稿方式等。学生参与的课题在实验论文撰写完成后通过丁香园、MedSci、爱思唯尔、PubMed等网站对超声医学SCI杂志进行了咨询，明确了相关要求，在小修与大修的过程中通过与审稿编辑的交流，进一步加深了对自己实验论文所存在缺陷的了解，同时锻炼并提高了医学英语论文的写作水平，学生参与撰写的创新实验课题研究论文，除了有学生作为第一作者在课题准备阶段完成的创新实验课题相关综述《超声联合微泡开放血脑屏障的研究进展》发表在中文核心期刊《临床超声医学杂志》以外^［6］，也有学生参与的创新实验课题相关论著顺利发表于《中国病理生理杂志》^［7］，部分学生参与生命科学竞赛及基础医学创新研究暨实验设计论坛竞赛获奖。可见学生深度经历了从阅读文献开始到实验设计、实验结果的处理、分析及投稿的每一个环节，其科研思维能力和素质得到了极大的提升，对其参与医学影像学专业研究生复试的准备和研究生阶段课题的选择提供一定帮助。

4 参与创新实验课题，有助于医学影像学专业本科生“早临床”的落实

参与创新实验课题，对于医学影像本科生尽早接触临床工作具有积极作用。对近六年来我校立项的大学生创新实验课题分析发现（表1），医学影像学专业学生参与的部分创新实验课题直接来自临床，将分子生物学技术及靶向治疗技术相结合，以治疗临床的疾病。因此，影像医学专业学生参与创新实验课题，有助于其尽早接触临床工作中将用到的造影剂及仪器设备并掌握其研究的前沿知识。作为医学影像学分支学科之一的核医学科，在规范化职业医师培训招生细则中明确表示，该专业具有集功能/解剖影像、分子影像、靶向治疗为一体的特点，对影像医学专业复合型人才岗位胜任能力具有严格要求，而参加过创新实验的学生更容易满足以上要求。由此可见，参加创新实验能对医学影像学专业学生顺利参加规范化职业医师培训提供有效的竞争力。

通过对我校2017级医学影像学专业154名毕业生的去向情况进行调查，数据显示38%以上的学生报考了硕士研究生并被院校成功录取，其中包括提前通过研究生推荐免试入校的学生，14%以上的学生参加了各地医院的规范化执业医师培训被顺利录用，11%以上的学生毕业后找到了工作，其中也包含自主创业的学生（表2），通过分析以上调查结果可知，多数医学影像学专业本科生选择在毕业后继续接受影像医学与核医学专业的学习，这其中包含2017级医学影像学专业本科生参加创新实验的主体，这体现了学生参与创新实验为其进入临床工作或者进一步学习打下了良好的基础。进一步追踪所有参与创新实验课题的2017级医学影像学学生，发现其在研究生生活、规范化执业医师培训或工作岗位中，因对基础知识掌握更牢固、专业技能应用更灵活、团队沟通协作更从容，以及具备主动学习的良好品质和严谨细致的处事态度，使他们能够更好地适应周围环境的变化和工作学习的强度；同时“早临床”的落实，即学生通过设计直接来自于临床的课题，参与、思考、探究和解决临床问题，有助于该专业本科生在进入研究生阶段学习前，提前了解导师的研究方法及临床工作，对他们的发展产生了积极的影响。

在医学影像学专业的学生对执业医师考试的应对上也能体现出创新课题的作用。作为与临床密切相关的医学影像学科，执业医师考试是其非常重要的一项考试，经过作者的调查，本科期间参加过创新实验课题的2017级医学影像学专业的学生相较没参与过创新实验课题学生的执业医师考试通过率明显升高（表3），说明参加创新实验课题，有助于医学影像学专业学生更好地掌握临床执业医师技能考核操作，增强医学影像学专业学生除专业课程以外的临床思维能力，从而提高他们的执业医师考试通过率。以上数据表明，参加创新实验课题，有利于复合型医学影像学专业人才的培养。

5 医学影像学专业本科生参加科研中存在的问题及建议

医学影像学专业本科生通过参与创新实验具有多方面的收获，但部分学生在参与实验过程中也面临一些问题。本科创新实验课题的开展是个不断失败并反复总结的过程，而由于本科繁重学业的束缚，加上学校要求必须参与的各种活动，有限的课余时间减弱了不少医学影像学本科生参加创新实验课题的热情；文献查阅的繁重工作和立项后面临的实验平台、实验资源、导师指导的缺乏也消磨了许多医学影像学本科生对科研活动原本的信心，因此部分影像医学专业本科生在项目立项后，便因各种原因放弃参加下一阶段的实验研究^［8］。另外，在以医学影像学专业本科生参与创新实验项目的方式进行教学改革时，部分院校存在以下三类问题^［9-11］：①本科生创新实验导师队伍缺乏，实验教学管理体制落后，本科生科研设计在立项后不能得到相关的引导。②专业学习、临床实习和考研进修的学业负担较重，限制了本科生创新能力的发展。③公用实验平台和研究经费的缺少，本科生可借助的实验资源匮乏，缺乏可行性。

笔者亲身经历过创新实验的全过程，对其中的问题有深刻认识，结合自身参与科研的经验提出以下建议。

首先，建立高水平的指导教师队伍，完善多级指导体系。创新实验以学生为主体，充分发挥学生的创新精神，挖掘学生的创新潜力。在开展创新实验过程中，指导教师及其指导体系对于创新实验的顺利进行非常重要，教师的指导及学生之间的互相协作也必不可少，教师可根据自身科研经验帮助学生把控课题的方向和进展，从易到难循序渐进的安排实验任务，以提高学生的积极性和成就感；在课题组中，指导教师可提供相关基础课题巩固理论，锻炼学生运用知识的能力，使其科研入门。在学院层面，激励经验丰富、责任心强的教师作为指导，并评选立题新颖并具有较强可行性的课题进行资助，不仅能实现本科生科研设计的正确引导，在项目实施和研究进展方面也能得到适当的监管。在学校层面，学校可通过自荐、推荐、邀请的方式建立创新实验导师库，集中实验设计、实验操作、数据处理等课题过程中可能需要的各方面资源，定期开展专题讲座、服务指导、咨询诊断等，提供解决实验中可能遇到各种问题的途径，对于能够完成相当水平立项以及实验的学生，可指派教师指导课题组追踪课题相关的前沿知识，为其参加更高层次的比赛奠定基础。

针对本科生学业繁重、基础较差的问题，参考各大学夏、冬令营的方式展开科研集训，利用假期（寒假、暑假）组织已获立项的本科生进行集训，从文献检索方法、实验室安全、常规试剂的配置方法，实验室仪器的使用和基本实验技能等方面进行规范的培训，消除他们对于科研工作的神秘感，有助于其尽快开展实验；对指导教师而言，需结合学生的自身条件，适当督促实验进展，这是避免浪费时间的有效方法。最后，发挥高年级组员的“传帮带”作用，鼓励他们在课题执行过程中根据经验给予低年级学生指导，以从实验细节方面作为指导教师的补充。另外，借鉴国外高校将创新实验纳入学分制的做法，学生顺利完成创新实验后，可给予相应学分，以降低学生课程负担，激发他们在实验中投入更多的时间。同时学校可以改善学生的考察制度，实现评价维度多元化，不再仅仅以平均学分绩点作为推免、评优等重要事件的唯一评分标准，将论文、专利、科研活动等科研成果赋分划入特殊赛道，也可在一定程度上降低学业负担，极大的激发科研热情。

针对公用实验平台和研究经费缺少的问题，建议学校设立“创新实验基金”，用于创新实验的各种支出，例如供给开展科技竞赛及组织参加各种有关比赛的必要支出、予以支持经费不足，需额外增加创新创业项目经费的团队，或根据各团队的项目级别及其成果、各学院的项目数量等，予以相应奖励。“开源仍需节流”，很多学生参与这类实验项目，只是为了获得素质学分，并非真正对科研有热情，也不一定具有相匹配的能力，对于学生的审查，应该将参与创新实验集训作为立项要求，不参与或集训考核不合格的不予立项。针对创新实验立项资金使用，不再以大锅饭形式分散科研资金，而要在精简项目的同时，加大审查力度，对于真正有创新性和可行性的项目，予以更多资金支援。

综上所述，在医学影像学专业本科生中开展医学创新实验课题，可以提高参与者的临床胜任能力，提升医学影像人才培养的质量，顺应“新医科”理念下新时代对于医学影像学人才培养的需求。但其顺利开展需要国家、学校的大力支持和严格管理，教师和学生互相配合、共同努力，以真正发挥创新实验课题在提高医学影像学专业本科生临床胜任力中的优势，早日实现“健康中国”的建设目标。

参考文献

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基金资助

中华医学会医学教育分会2020年医学教育研究课题(2020B-N13332)

2025年院级课程思政与思政课程同向同行项目(2025KCSZ03)

国家大学生创新创业训练计划项目(202010631004)

重庆医科大学大学生科学研究与创新实验项目(SRIEP202004)