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微觀光影下的“多面體”教師
——記西安電子科技大學教授陳雪利

2024-01-04 11:34蒙少華
陜西教育·高教版 2024年1期
關鍵詞:多面體醫學影像學生

蒙少華

在西安電子科技大學生命科學技術學院生物醫學光子學與分子影像實驗室內,陳雪利正在如往常一般,和團隊成員們一起調試激光,校準系統光路,準備利用三維拉曼技術進行果蠅脂質代謝的無標記可視化研究。這是他正在進行的多尺度定量光學成像研究的重要一環。

從2003 年高考順利考入西電,到師從高新波教授,完成碩博階段的學習,再到畢業留校任教,擔任先進醫學影像團隊負責人和團隊黨支部書記,今年是陳雪利在西電度過的第二十個年頭,他也不由得戲稱自己為“土生土長的西電人”。他說:“西電這種良好的學習氛圍和扎實的學風非常適合我,也可以說是成就了后來的我?!?/p>

教學面:教育是一棵樹搖動另一棵樹

有句話流傳甚久,那就是“真正的教育是用一棵樹去搖動另一棵樹,用一朵云去推動另一朵云,用一個靈魂去喚醒另一個靈魂”,用來形容陳雪利,很是貼切。

先進醫學影像團隊共有教師17 名,研究生115名,包括生物醫學光子學與分子影像、醫學影像系統與應用、生物醫藥與成像等多個課題組,作為一支多學科交叉、多專業融合的大集體,“如何通過言傳身教、以身作則,以一棵樹的擔當幫助學生們樹立成才理想和目標?如何培養造就一大批符合創新型國家建設要求的拔尖創新人才?如何持續提升團隊創新能力?”這是擔任先進醫學影像團隊負責人和團隊黨支部書記以來,陳雪利時刻思考的重要命題。

教育是人才培養的基礎。以新技術、新業態、新模式、新產業為代表的國內外形勢,對我國工程科技人才的培養提出了更高的要求。先進醫學影像團隊的老師們在十余年的一線教學實踐中發現,目前生物醫學類經典教材體系和教學內容存在學科內交叉多,跨學科交叉少;理論方法多,前沿實踐少等問題。為進一步加強學生們的知識儲備,完善他們的技能本領,不斷在課程設置、教學方法、教材編撰等方面進行改革,成為首要任務。

圍繞這一主題,陳雪利組織團隊教師全面調研分析,開展了新工科生命科學類特色教材的撰寫,并圍繞體系化教材初步探索建設了具有西電特色的電子信息與生命科學交叉的新工科教學內容。

畢業生劉瑞說:“通過老師們的教學,獲得了新的知識與技能,增強了自己的學習興趣和對所學專業的自信心。團隊的老師們不僅是學術知識的傳播者,也是許多生活經驗和智慧的源泉?!?/p>

在教學模式方面,先進醫學影像團隊是西電較早開展線上線下混合式教學的團隊,近年來逐步構建完善了基于“行業特色+育人范式+數據驅動”的理工類“三點一面”課程教學模式,即以西電特色新工科生物醫學類課程內容重構為先導、多層級個性化教學育人體系為載體、全過程數智驅動評價為保障。

“我們也嘗試將團隊研究成果、創新實踐融合課程教學,例如基于團隊在信息化方面的研究成果,自主研發了融合行為-生理-腦功能信息的‘三全育人’多維度學習智能評價平臺?!币劳性撈脚_,教師能夠根據全過程效果評價針對性開展個性化混合式教學,促進了教師智能信息化創新應用水平;學生也可以準確把握重難點及學習方向,線上線下主動學習頻次,有效性及效率近三年均有顯著增長。

據了解,該平臺目前已在校內外80多門課程(包括在長安大學、陜西師范大學、成都中醫藥大學等試點10 門)推廣應用,超十萬人次使用,助力學校入選2023 年教育部高等智慧教育平臺十大創新案例。

科研面:不能輕易實現的才說明具有挑戰性

關于科研,陳雪利常說,“科研項目攻關中要關注細節,細節決定成敗”,他也說,“不要輕言放棄,不輕易實現的才說明具有挑戰性,也有可能是創新性的成果”。而他,帶領實驗室的學生們,以實際行動踐行了這些話。

“能夠以高的時空分辨率可視化生物機體的三維結構和功能信息,對于研究腦功能、發育生物學、細胞新陳代謝等具有重要意義?!痹谄斩纱髮W訪學期間,陳雪利通過將貝塞爾光束引入受激拉曼散射顯微成像技術中實現了一種這樣的技術手段。因為該技術的成像視場有限,設備昂貴,無法提供三維結構信息等問題,回國后,陳雪利便帶領招收的第一屆研究生開始攻關這個問題。

初期,設想比較理想,但現實卻很殘酷。項目從2018 年開始,雖然第一年便成功研制出儀器,但是由于自發拉曼信號非常弱,實驗室一直獲取不了可觀信噪比的圖像,“學生因為這個課題延期了快一年才畢業,其間我們也有想過放棄,但總感覺能夠實現?!睅е环艞壊环數膭蓬^,陳雪利和學生們一起,從單個光學元件的選型,到整套光路的設計、避光方案的選擇等,一步一個腳印,進行一次又一次的嘗試。終于,到2022年上半年,獲取了比較好的模式生物的可視化結果,歷時四年半正式開始應用。這項成果也發表在今年的Science Advances 上,成為西電在該期刊上首篇完全本土完成的論文。

針對不要輕言放棄,陳雪利回憶起了另外一件事,“實驗室在參與跨尺度多模態消化內鏡研制時,契倫科夫熒光信號極度微弱、成員暫無激光掃描熒光共聚焦顯微鏡研發經驗成為兩大難題?!?/p>

作為國家自然科學基金重大科研儀器設備研制項目的主要任務,陳雪利和學生們同樣沒有選擇放棄,立即組建了4 人攻關小組。當時陳雪利名下只有5個碩士生,組成小組里面有3 個碩士,其中2 個碩士后面轉為碩博連讀。圍繞這兩個問題小組進行調研、設計并論證方案,同時與該項目共同承擔單位中的企業和醫院深度交流與討論、向國內激光掃描熒光共聚焦顯微內鏡研發領域的優勢團隊學習,終于,在項目執行三年后成功將設備研制出來,性能指標達到了任務要求。

現場驗收時,陳雪利和學生們在西京醫院連軸轉了3天,為了確保專家現場測試順利,在前兩天進行了多次的預測試,最終順利通過驗收,專家也給予了高度評價。

在解決科研問題過程中,除為學生們提供專業指導外,面對不同科研問題,陳雪利幫助學生們養成了解題破題能力,從“知道怎么做”到“學會為什么這樣做”,是學生們的最大收益。

“我們遇到科研上的難題時,陳老師會引導我們從課題意義出發,跟我們一起探討用什么方法,做什么內容能真正切合課題實際需求?!毖芯可鷹罨坻媒榻B,“老師也會用他的智慧與經驗幫我們分析當前問題可能出現的原因,并提出建設性建議,他的這種指導方式讓我們在日常實踐中注重怎么做,也思考為什么這么做,讓我們受益匪淺?!?/p>

針對指導學生科研的心得,陳雪利用“三要”來概括,即“學生科研過程中的研究方向導師要整體地掌握和把控”“學生科研課題要深度參與”“對學生的問題、進展和成果要及時反饋”。

“認真負責,品行端正的良師;以身作則,拼搏奮進的益友”是學生們對陳雪利的一致評價。

黨建面:黨建與業務深度融合涌現活力

談起先進醫學影像教師黨支部的成立,陳雪利記憶猶新,“學校要求深入推進‘黨建與業務深度融合工程’,持續優化支部設置,我們先進醫學影像團隊是第一個積極響應的,因為當時我們的團隊結構已經比較合理、比較成熟?!?/p>

為著力增強高?;鶎狱h組織的政治功能和組織功能,2019年,陳雪利積極響應學院黨委號召,組織先進醫學影像團隊率先成立先進醫學影像教師黨支部、研究生黨支部。圍繞“支部建在團隊”的理念,在組織模式、活動形式等方面持續優化支部設置,充分發揮黨支部的堡壘作用的同時,也依托研究生、本科生導學團隊進行了多方嘗試和探索。

在黨支部建立初期,適逢“不忘初心、牢記使命”主題教育期間,因為當時團隊規模大,很難把團隊黨員教師集中到一起來進行理論學習和研討。為了能夠提升大家的學習主動性和參與度,陳雪利和支委會老師進行多次的深度討論,并征詢團隊老師的意見,最后在組織模式上,形成了“多向并行,集分結合”的黨支部建設模式。兼容共性個性,以支部為載體、課題組為單元,成立師生聯合學習小組,將集體學習融入課題組會與研討中,將學術討論、實踐研學融入到主題黨日中。

依托黨支部,先進醫學影像團隊組織新生見面會、年度總結會以及實踐研學性質的主題黨日活動,增進師生、學生之間的情感交流;自2019年起,每年舉辦“智能醫學影像學術論壇”,根據不同研究方向,邀請各領域校內外專家作主旨報告,促進學術思想的交流匯通;教師黨支部也與研究生黨支部一起,通過外部聯合西安市第四醫院眼科一支部、清華精儀系光學所黨支部等共建支部,強化“學術共同體”建設……一系列活動案例和生動實踐,團隊成員干事創業、創先爭優的熱情進一步激發,很好促進了黨建與團隊人才培養、課程建設、科技創新等業務進一步融合。

目前,陳雪利所在團隊連續入選了本科教育類第一批和研究生教育類第二批陜西省課程思政示范教學團隊;團隊支部建設的做法經驗《“鑄魂育人”時代背景下理工高校團隊黨支部深度融合育人探索與實踐》也發表在中文核心期刊《中國教師》上。在服務國家健康戰略方面,團隊自主研制大動物CT 系統服務于發改委“模式動物表型與遺傳研究”國家重大科技基礎設施建設,拉曼光譜智能分析技術應用于金銀花提取物有效成分鑒定與質量智能化控制,助力蒲城縣鄉村振興,為健康中國和高水平科技自立自強貢獻出西電人的智慧和力量。

“優秀的團隊文化能夠促進每個人的發展和進步?!辈┦可貊斡罱榻B,“我們團隊有著優良的傳承、嚴格的制度、和諧的氛圍,這是推動每一位研究生快速成長的根本動力?!?/p>

8 月底,中共中央辦公廳、國務院辦公廳印發《關于進一步加強青年科技人才培養和使用的若干措施》,明確支持青年科技人才在國家重大科技任務中挑大梁、當主角。培養用好青年科技人才對加快高水平科技自立自強,建設科技強國意義重大。從教學、科研到黨建,陳雪利帶領先進醫學影像團隊圍繞“持續提升創新能力”“拔尖人才培養”交出了自己的現實答卷。

未來,陳雪利將和團隊成員們一起,繼續聚焦國家在生命健康,尤其是在科研儀器設備國產化方面的戰略部署,繼續開展跨尺度生命信息的智能感知與調控技術、設備研發。面向國際學術前沿,進行以MPI 為代表的新型的智能檢測與調控技術研究;同時積極推動科研成果的轉化落地,能夠解決生命健康領域的實際問題。正如他所言:“生物醫學工程專業的學生一定要做到校企結合、醫工結合,如果自己做的東西能夠真正應用到臨床上,我們自己也會非常有成就感?!?/p>

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