智能醫學工程專業人才培養與探索*

康文斌 劉文婷 鄧平基

（湖北醫藥學院公共衛生與健康學院 湖北十堰 442000）

引言

智能醫學工程專業隨著新時代“新醫科”和“新工科”雙重建設應用而生。本專業具有雙新的特征，既具有新醫科的特點，也蘊含著新醫科的特點。在醫藥類院校中，新醫科建設需要對原有的醫學專業進行更新升級，同時需要發展智能醫學等醫學新型專業[1]。因此，本文將簡要介紹新醫科以及智能醫學的建設背景以及內涵，接著綜述當前國內智能醫學工程專業的辦學現狀，最后總結探索出適合于湖北醫藥學院智能醫學工程專業建設和發展的路徑。

一、新醫科建設的內涵

1.新理念：在“四新四性四融合”的發展新時代，即新工科、新農科、新醫科、新文科齊驅并駕的背景下，學科建設更加注重時代性、前沿性、先進性、科學性，不斷地提高學科融合、產學融合、跨專業融合和實踐融合。新醫科建設是其中之一，必然產生于當前新理念的框架之下。因此，新醫科專業建設應該緊緊圍繞新時代醫學發展需求為核心來探索與開展人才培養工作，一方面要重視對現存的臨床醫學人才培養體系的更新與升級，另一方面要加強以醫學為主的多學科交叉融合的建設與拓展。

2.新結構：隨著科學技術的不斷進步，未來醫生的知識結構將面臨一些新要求。因此，醫藥類院校需要積極申報智能醫學專業和助力新興醫學專業大力發展，并推動現有醫學專業的改革創新，發展多學科交叉等課程有機融合的醫學專業“新結構”。

3.新質量：在當前新形勢下，應該加強新醫科人才培養質量標準體系建設，建立并完善有中國特色新醫科專業認證制度，不斷地提高醫學專業人才培養質量。

4.新體系：在當前新形勢下，我國綜合實力不斷增強，醫療實力也在不斷攀升，應以人類文明為發展最終目標，建立有鮮明中國特色的醫學教育“新體系”。具體包括優化醫學教育教學頂層設計、完善醫學人才培養制度、更新與完善課程體系、改革與創新教學手段和教育方式、注重理論與實踐教育相結合等，構建新的醫學教學體系。

二、國內高?！靶箩t科”人才培養的現狀

隨著新醫科的誕生，傳統醫療模式將逐漸轉換為智能醫學模式。各項政府文件和政策表明，“人工智能”+“醫學”正處于蓬勃發展期。面向人工智能的智能醫學工程專業人才培養模式及其對策研究成為當前政府和高校亟待解決的問題。2018年3月，開始了新工科和新醫科的試點，教育部正式批準了天津大學和南開大學兩所高校首次創立智能醫學工程專業。天津大學建立了全國首個智能醫學工程博士點。截止2022年6月數據統計，教育部批準了大約100所高校設置新醫科專業，并不斷地探索該專業人才培養的模式。文獻綜述發現[1-5]，雖然已經成立了一些相關的部門和學院，對智能醫學工程專業人才的培養做了初步探索和研究.但是，總體來說，我國智能醫學工程專業建設與發展依然處于初步探索階段，如課程開發與創建、師資隊伍建設、實驗室建設與共享、校與校聯合培養機制、高校與企業聯合培養機制及人才評估等都有待于更新升級與完善，新醫科人才培養方案有待于不斷優化，需要各部門不斷探索研究與實踐[2]。

三、新醫科人才培養路徑探索

1.智能醫學工程人才培養目標定位。我校智能醫學工程專業旨在培養面向現代前沿技術，德、智、體、美、勞等全面發展，掌握人工智能的基本理論與方法，具有扎實的數理基礎、計算機科學、智能科學、數據科學的基礎知識，系統掌握智能醫學系統、醫學信息處理等領域的專業知識和工程技術方法，并通過實踐教學環節，進一步加強培養學生將智能技術與醫學綜合應用解決實際問題的能力，畢業后能在智能醫學領域從事醫學信息處理、行為交互和人工智能系統集成的研究、教學、開發、管理和運維等工作，并可繼續攻讀計算機科學、智能科學與技術以及相關學科的碩士學位，適應21世紀社會主義現代化建設需要，素質、能力、知識協調統一的應用型高級技術人才。

2.推進一流課程建設，尤其是高質量課程資源與教材。在智能醫學工程專業人才培養過程中，需要優質而科學規范的教材和課程資源，才能達到實現高質量教學目標的要求。因此，需要采用新穎而有效的教學手段、方法、方式和模式來支撐一流的教學資源和課程內容，巧妙地使用一流的課程資源和內容指導新穎的教學手段、模式和方式的順利實施。也就是說，在“教、學、研、產”四位一體化教學過程中，開發與打造一流的教學資源與開發一流教材。在這種四位一體的教學模式中，以“研”來應對、整合、融合、重建；以“產”來應對人工智能時代與未來智慧醫療對新型人工智能產品的需求。具體可分為：鼓勵學生參與新醫科教學內容整合研究；鼓勵學生申請智能醫學領域的科研項目；積極主動地將臨床醫藥衛生領域的實際案例，有機地融入日常的理論與實踐教學過程，也要不斷地將案例巧妙地融入課程資源與教材建設中來，以實現不斷增強智能醫學工程專業學生的綜合實操能力；篩選未來智慧醫療工作內容，并有機地融入課程的實踐過程與課程資源的建設與開發；積極地組織“人工智能+醫學”“醫療+大數據”等豐富多彩的多學科交叉融合的競賽；在條件允許的情況下，努力實現“醫患”雙體驗開發數字化課程資源，充分實現“線上與線下”“課內與課外”和“第一課堂與第二課堂”的有機融合[3]。

3.探索共建和共享實驗室模式。上面提到過智能醫學工程專業具有新醫科和新工科的雙重特征，因此，在培養“新醫科”+“新工科”雙重特色的專業人才，高校與企業、高校與醫院實驗室的建設是非常有必要的。學校和政府等多部門應該加大力度建設“人工智能+醫學”實驗室，高等院校應基于各自辦學的特色與優勢，積極主動探索如何與其他高校、醫院、企業等聯合共建實驗室和共享實驗室。具體的路徑是：做好頂層設計，整合優化資源，搭建跨學科交叉融合的實驗室；采用高校與醫院、高校與企業合作的方式，大力吸引人工智能、大數據、生物醫藥、衛生系統等新型高科技智慧企業和三甲醫院數據中心等機構或科室到高校建立實驗室；高校之間共建或共享實驗室。

4.多元智能評價。評價是對教學成果的檢驗。對智能醫學工程這一新專業來講，制定一套合理的評價體系十分重要。評價體系的制定應結合“新工科+新醫科”人才雙重復合性特征，科學合理地制定評價體系，落實到每一理論課程乃至實踐實驗課程日?？己?，以及教學環節結束后的學生期末和畢業考核與評價過程。具體的方法是，采用分層化考核。這一考核辦法是將學生在日常學習、科研活動、學科競賽、實驗實訓、實習工作過程中各項表現來綜合評價。此外，將學生的臨床實踐水平綜合能力表現以及在校企（或校與醫）的實踐水平能力也納入評價標準范圍之內。多元化智能考核，該考核注重采取多元智能的不同評價方式，避免一刀切。相對于教學看成績，科研看論文的靜態評估模式來講，采用動態的評價模式更為科學而靈活，可采用更人性化、更科學的多元智能動態評價方式考察學生的態度和能力等。

5.有效地建立高校與醫院、高校與企業等多渠道培訓交叉體系，打造一流的多學科交叉融合的人才梯隊。要培養一流的智能醫學工程本科人才，必須要配套一支年富力強的一流師資隊伍。辦學的二級學院或者人事處可通過在人工智能、生物醫學工程、影像技術、大數據、生物信息學、生物物理學和計算機專業等多學科交叉方向選拔引進一流的師資，也可以在其他一流的高校間、校醫以及校企間聯合集中培訓、國內外學習交流與實踐等方式進行選拔和培育。教務處、科技處和人事處等黨政部門應不斷加大對“新醫科+新工科”人才隊伍建設的關心與支持，如支持該專業教師申報一流專業、一流課程和教學名師，科技處加大對教師隊伍科研幫扶，不斷打磨修改申報書，力爭有國家級科研基金立項，也可以將該專業的任課教師送到國內乃至外智能醫學專業學院進行培訓與進修。在負責智能醫學的專業基礎課、專業核心課的教師中評選優秀示范和榜樣，努力打造一流課程，一流團隊，一流專業并擴大教育理念的影響力。

6.多渠道促進學生就業，力爭學生加入高水平院校、高級別醫院或企業。就業是一大民生工程，智能醫學工程學生的就業將大大地影響著學校發展與社會需求。對智能醫學工程專業學生畢業去向的統計，有利于進一步改革教學內容和教學模式，進而更優秀地服務于社會。因此，需要對2020級智能醫學工程專業本科生的畢業去向進行統計，總結教學實踐問題和就業中存在的問題。

7.優化智能醫學工程專業知識架構。知識架構的核心是醫學信息的智能感知、智能分析、智能決策，以及在此基礎上形成的精準醫療。具體的課程設置有：人體解剖學、概率論與數理統計、數據結構、算法分析、程序設計、數據庫原理及應用、計算機網絡及應用，云計算技術基礎、醫療大數據與數據挖掘、機器學習、醫學影像學、醫學圖像處理、神經網絡與深度學習、醫學影像技術等[4]。結合本校師資特色，開設有特色的智能醫學課程選修課，開拓學生的視野。

8.打造有特色的“第二課堂”。積極地推進學生的第二課堂活動，努力實現多維度育人目標。通過設計作品，實現功能，并現場答辯，以實現學生實驗技能的提高。通過計算機程序設計大賽，擴展第二課堂內容。要求選手在規定的時間內盡量多地完成比賽題目，得分多者獲勝。舉辦智能技術課外設計大賽，邀請行業專家主導、學生主體、社會參與，主要考察學生的綜合系統設計能力。開設程序設計開放性實驗，通過綜合程序設計，進一步地加深學生對程序設計語言、編程思想、數據庫及可視化編程的認識和理解。在此基礎上，培養學生的獨立自主的學習能力和實際操作動手能力，全面提高學生在程序設計方面的綜合運用能力。開設計算機網絡開放性實驗，使學生在虛擬化軟件、服務器配置方面得到綜合訓練，加深學生對計算機網絡、服務器虛擬化及配置的認識和理解，掌握在實際工作環境中安裝配置計算機網絡應用系統的方法，全面地提高本專業學生的綜合運用能力和實際動手能力。開設智能技術開放性實驗，瞄準各類大學生智能技術應用賽事，在人工智能、大數據、機器人、智能醫學、計算機視覺等方面開發相關醫學項目，醫學、理學、工學交叉，提高大學生學習新一代信息技術的興趣和潛能。

9.智能醫學工程專業本科生合格要求。本專業的本科生應按照學校的要求，完成課內最低學分和學時要求。畢業生應掌握智能醫學領域的基本理論，基本研究方法，能熟練地將人工智能等相關技術快速應用于醫療衛生領域的各種信息的智能采集、分析、診療及智能康復等各個環節與過程之中。畢業論文（設計）選題以實習中面對的工作為對象，成果可以是軟件設計，算法設計或評價，數據統計推斷，智能方法在儀器和信號分析中的應用，綜合性方案設計，系統流程介紹等。

10.畢業生適用范圍。本專業以培養適應未來醫學信息產業和社會需求的、產學研醫交叉的專業復合型高端工程技術人才為目標，就業面向醫院、醫藥院校及科研單位、醫藥衛生管理部門、醫院信息系統開發公司、醫療儀器公司以及其它信息工程企業等。學生就業前景廣闊，畢業后能夠在大型綜合性醫院中從事醫學影像處理、醫療大數據分析、智能診療、智能檢驗、智能康復等工作；或者在相關智能醫療企業、高校、科研院所從事智能醫學工程相關研發工作。同時，專業畢業生還可進一步攻讀智能科學與技術、生物醫學工程、醫學信息學及相關學科的研究生。

11.學院頂層設計，促進學生全面發展。專業所在學院主要承擔學校數學、物理、計算機基礎等自然科學類通識課程等，為本專業本科生和其他研究生的專業課程教學。學院非常重視對學生創新及實踐能力培養，在大數據競賽、創新創業比賽以及本科生數學建模大賽等一系列重大賽事中獲得了多個獎項。學院立足當下，面向未來，貫徹落實新時代黨的教育方針，按照學校辦學理念與發展布局，堅定信心，銳意進取，搶抓機遇，開拓創新，注重產學研貫通，著力培養具有紅色血脈、科學精神、人文情懷，以及較強實踐能力和終身學習能力的高素質專門人才，努力將學院辦成高質量、有特色的醫工融合人才培養與科技創新基地。

結語

本文首先介紹了新醫科的緣起以及內涵，然后詳細分析了智能醫學工程人才培養的現狀，探討了新醫科建設及其智能醫學工程專業人才培養模式的緊迫性和必要性，再從課程建設、實驗室建設、評價方式、師資隊伍和學生就業等多個方面，初步探討了智能醫學工程人才培養路徑。期望本論文有助于全國各高等院校正確深入地探索該人才培養模式，并不斷提高人才培養質量，有效地推進我國新醫科建設工作。