医工结合旨在将医学与工程科学等学科交叉融合，协同开展科学研究与应用。目前医学检验技术专业对医工结合的需求日益增加，也对“临床微生物学检验技术”课程教学提出新的要求。该文阐述了医工结合的必要性与存在的问题，报告了四川大学华西临床医学院“临床微生物学检验技术”基于医工结合进行课程改革的总体思路，具体阐述教学理念、教学内容与方法、师资优化 3 个方面的改革实践，以及取得的初步成果，为“临床微生物学检验技术”课程改革提供新的思路。
引用本文： 唐卓芸, 黄曦悦, 王中浩, 王婷婷, 谢轶, 陶传敏. 医工结合背景下“临床微生物学检验技术”课程的改革探索. 华西医学, 2024, 39(8): 1277-1279. doi: 10.7507/1002-0179.202311228 复制
医工结合是将医学与工程科学等学科交叉融合，协同开展科学研究与应用的一门新兴学科分支领域[1-2]。2012 年教育部颁布新的《普通高等学校本科专业目录》将原有医学检验专业（归属于临床医学与医学技术类）调整为医学检验技术专业（归属于医学技术类），学科内涵发生根本转变，在培养过程中更加注重技术属性。2018 年教育部增设智能医学工程专业及“医学技术”一级学科，推动医工交叉人才培养模式改革，促进医学与信息、工程等学科深度融合[3]。医学检验技术专业对医工结合的需求日益增加，不仅需要学生掌握传统的临床医学知识，还要求学生了解所用仪器的工学、理学知识。“临床微生物学检验技术”课程是四川大学华西临床医学院（以下简称“我院”）2014 年调整专业后，在原“临床微生物学检验”课程基础上针对医学检验技术专业大学本科三年级学生开设的专业核心课程。本文探讨了医工结合与“临床微生物学检验技术”课程，针对医工结合在课程改革中的必要性与存在的问题进行分析并提出对策，阐述课程改革的具体实践与初步成果，以期丰富本课程的教学实践。
1 医工结合的必要性与存在的问题
1.1 教学中医工结合的必要性
目前就业形势不断变化，医学检验专业学生不仅可以就业于医院检验科，还可以就业于第三方实验室以及体外诊断行业。体外诊断行业快速发展，新产品、新技术层出不穷，对医学检验人才提出新的要求，要求学生同时具有医学检验背景和学习应用检测技术的能力，即复合型医学技术人才[4]。同时，与医学检验技术密切相关的交叉学科，例如材料学、化学、工程学、信息学等飞速发展，新理论、新技术不断涌现，教科书上的知识滞后于临床实际发展情况，无法完全满足教学需要。因此，医工结合是时代的要求，也是教学改革的需求。
1.2 教学中医工结合存在的问题
1.2.1 医工结合思路不清晰
医学、工学、理学本身为较复杂的基础学科，而医工结合只涉及其中很小的分支，较难通过临床专业课程阶段的有限时间去培养既精通医科又精通理工科的临床医学专业人才[5]。传统的医学教育侧重课堂教学，理工教学侧重情景教学，受学科发展现状不一、教学资源不均衡、教学侧重点不匹配等限制，目前医工结合的思路不清晰。
1.2.2 教学内容与方法单一
各大院校的医学检验技术专业在教育理念、课程设置、实践模式等方面较为统一，多数院校仍沿用基础、专业、临床实习“三阶段”的传统教育模式[6]，单一的教学内容与方法很难实现医科与理工科的深度融合。
1.2.3 医工结合型师资不足
医学检验技术课程师资的专业背景单一，缺乏医工结合型背景的教师。课程几乎由临床检验一线人员执教，他们虽具有丰富的教学和临床经验，但缺乏多学科交叉思维，繁重的临床与教学工作更增加了教师们的压力与负担。
2 课程改革的探索实践
医学检验相关课程面临教材更新速度慢，学生无法随时接触前沿知识，感染病原谱改变迅速，学生检测疑难感染病原体的能力有限等难点与痛点。针对教学难点与痛点，下文将总结我院基于医工结合的课程改革的具体探索与实践。
2.1 基于医工结合的总体教学改革思路
我院以健康中国战略为指引，紧跟行业前沿，整合内外资源，借鉴优秀经验，优化学科设置，拓宽医工结合教学视野，不断更新教学理念；重视交叉学科的资源配置和师资优化，加强医工结合研究，鼓励将教师的医工结合研究思路和成果转化成教学内容；依托自建国家级虚拟仿真实验教学一流本科课程和自建省级线上一流本科课程，融入行业前沿、医工结合案例，基于 BOPPPS（bridge-in, objective, pre-assessment, participatory learning, post-assessment and summary）教学模式提出“Endless”（无止境）空间，以感染性疾病诊治为主线重构课程内容，开辟混合式教学新模式，课程获 2022 年四川省线上线下混合式一流本科课程。
2.2 基于医工结合的教学实践
2.2.1 疫情背景下以医工结合为元素更新教学理念
我院在疫情背景下创新性地提出“以学为中心，医教研融合创新”的教学理念，并将其用于“临床微生物学检验技术”课程。在新型冠状病毒感染、猴痘等疫情发生时，相应教学内容在 1 个月内进入课堂，让学生们接触到最前沿的新发传染病检验技术。新型冠状病毒感染疫情背景下，讲解教师自主研发针对新型冠状病毒的便携式核酸快速扩增仪，该方法可在 30 min 内完成检测且不受检测场景限制；总结“卡脖子”核心技术，以高尔夫球状冻干粉为突破口，通过增大反应面积，缩短反应时间，打破传统聚合酶链快速检测反应时间界限；将研究内容向产业转化，新型冠状病毒的便携式核酸快速扩增仪获批注册，真正实现医教研一体的教学。此外，由荣获国家级和省级“抗疫先进称号”的教师分享抗疫故事，将新型冠状病毒检测试剂研发与国家防疫政策结合，以新型冠状病毒感染疫情发生发展为案例，传承服务人民生命健康的奉献精神，强化责任担当。
2.2.2 以医工结合为实例丰富教学内容与方法
我院“临床微生物学检验技术”课程强调微生物知识的临床应用，培养学生利用微生物学基础理论进阶诊断感染性疾病的能力，教学着重于高阶性培养。根据不同教学板块内容，以线上线下混合式教学的形式，巧妙融合医工结合相关知识与内容。课程开展基于生物标志物的纳米孔测序医工结合专题讲座与讨论，由长期致力于纳米孔测序及其临床诊断研究的教师进行讲解，分享团队在新型蛋白质纳米孔、单分子生物技术等领域取得一系列的原创成果，树立勇于探索创新的科学精神。课程以测序引入，比较一代、二代、三代测序的异同点，介绍三代测序——纳米孔测序的发展历史，并学习 MinION 纳米孔测序仪检测原理视频、数据特征与分析方法。通过列举团队应用纳米孔测序在肿瘤标志物、细菌耐药基因检测等方面的研究成果，让学生可以更快、更便捷、更深刻地获取热点知识与技术，启发学生的创新思维，拓展国际视野。为解决结核分枝杆菌具有传染性、无法开展实验教学的问题，我院自建国家级虚拟仿真实验教学一流本科课程“结核分枝杆菌实验室检测的虚拟仿真项目”，以虚拟演示与人机互动的线上教学，激发学生对理工科与医学结合的兴趣与思考，潜移默化中启迪学生对科学问题的思索。课堂融入医工结合科研案例，展示基于量子点、催化发夹环反应、3D-DNA 步行者、纳米孔测序等医工结合技术的检测新方法，让学生同步学习化学、材料学等在医学检验中的作用。课程依托国际认证的一流实验室，开展质谱细菌鉴定和微生物自动化的沉浸式实践教学，将国内外前沿技术以最直观的方式呈现，强化学生的实践能力，加深学生对行业快速发展的认知。
2.2.3 以医工结合为契机优化师资力量
我院“临床微生物学检验技术”课程依托综合性大学的优势，以医工结合为契机调整和优化师资力量。教师团队由长期从事医疗、教学和科研的学术技术带头人及国内知名专家作为领导，长期从事临床与教学工作的技术骨干、骨干教师和专注于医工结合研究的国家高层次青年人才组成，形成以“双师型”教师（技术骨干、骨干教师）为主，“医工结合型”教师为辅的团队。鼓励医工结合型教师将研究思路与成果直接融入教学当中，让最新的检测技术与研究热点第一时间进入课堂。学生可接触到最前沿的理论知识，激发他们从交叉学科的角度思考问题，强化发现临床问题并利用交叉学科解决问题的思维。同时，双师型教师联合医工结合型教师，互取所长，在良好的氛围中，整个教学团队勇于创新，将医教研融为一体，学术水平得到近一步提升。
3 课程的初步成果
基于医工结合的我院“临床微生物学检验技术”课程的探索与实践已取得一些初步成果。课程深受学生欢迎，课堂生动、有料、有用。学生成果丰硕，获“互联网+”大学生创新创业大赛金奖 1 项，大学生创新创业训练计划项目立项 68 项。学生在研究生阶段以医工结合为课题切入点，将研究内容发表在 Sensors and Actuators B-Chemical、ACS Nano 等高水平期刊上[7-8]。教师团队也有所成长，医工结合为教师带来教学与科研的新机遇，打破陈旧考核机制的禁锢，教学与科研相辅相成，达到学科共同体的互利共赢。骨干教师积极参与课程改革创新、申报获批教学改革项目、发表教学文章[9]、实现教学获奖、参与国家级教材编写等，在国家级、省级、校级等比赛中获得多项奖项，如获得第四届全国高校混合式教学设计创新大赛三等奖、全国高等院校医学检验专业校际协作会议优秀论文二等奖，入选四川省混合式一流本科课程、四川大学课程思政榜样课程等。
4 结语
总之，我院“临床微生物学检验技术”课程以行业需求为导向，坚持四川大学“中国特色、世界一流”办学定位，是支撑国家一流本科专业建设点的专业核心课程，以培养具备扎实专业知识、超强实践能力、强烈创新意识、宽广国际视野的复合型医学检验领军人才为目标。本课程通过医工结合为切入点实施教学改革，教学质量得到了较大提升，学生们成长为更加符合时代与行业需求的复合型医学技术人才，为今后的工作奠定了坚实的基础。
利益冲突：所有作者声明不存在利益冲突。
医工结合是将医学与工程科学等学科交叉融合，协同开展科学研究与应用的一门新兴学科分支领域[1-2]。2012 年教育部颁布新的《普通高等学校本科专业目录》将原有医学检验专业（归属于临床医学与医学技术类）调整为医学检验技术专业（归属于医学技术类），学科内涵发生根本转变，在培养过程中更加注重技术属性。2018 年教育部增设智能医学工程专业及“医学技术”一级学科，推动医工交叉人才培养模式改革，促进医学与信息、工程等学科深度融合[3]。医学检验技术专业对医工结合的需求日益增加，不仅需要学生掌握传统的临床医学知识，还要求学生了解所用仪器的工学、理学知识。“临床微生物学检验技术”课程是四川大学华西临床医学院（以下简称“我院”）2014 年调整专业后，在原“临床微生物学检验”课程基础上针对医学检验技术专业大学本科三年级学生开设的专业核心课程。本文探讨了医工结合与“临床微生物学检验技术”课程，针对医工结合在课程改革中的必要性与存在的问题进行分析并提出对策，阐述课程改革的具体实践与初步成果，以期丰富本课程的教学实践。
1 医工结合的必要性与存在的问题
1.1 教学中医工结合的必要性
目前就业形势不断变化，医学检验专业学生不仅可以就业于医院检验科，还可以就业于第三方实验室以及体外诊断行业。体外诊断行业快速发展，新产品、新技术层出不穷，对医学检验人才提出新的要求，要求学生同时具有医学检验背景和学习应用检测技术的能力，即复合型医学技术人才[4]。同时，与医学检验技术密切相关的交叉学科，例如材料学、化学、工程学、信息学等飞速发展，新理论、新技术不断涌现，教科书上的知识滞后于临床实际发展情况，无法完全满足教学需要。因此，医工结合是时代的要求，也是教学改革的需求。
1.2 教学中医工结合存在的问题
1.2.1 医工结合思路不清晰
医学、工学、理学本身为较复杂的基础学科，而医工结合只涉及其中很小的分支，较难通过临床专业课程阶段的有限时间去培养既精通医科又精通理工科的临床医学专业人才[5]。传统的医学教育侧重课堂教学，理工教学侧重情景教学，受学科发展现状不一、教学资源不均衡、教学侧重点不匹配等限制，目前医工结合的思路不清晰。
1.2.2 教学内容与方法单一
各大院校的医学检验技术专业在教育理念、课程设置、实践模式等方面较为统一，多数院校仍沿用基础、专业、临床实习“三阶段”的传统教育模式[6]，单一的教学内容与方法很难实现医科与理工科的深度融合。
1.2.3 医工结合型师资不足
医学检验技术课程师资的专业背景单一，缺乏医工结合型背景的教师。课程几乎由临床检验一线人员执教，他们虽具有丰富的教学和临床经验，但缺乏多学科交叉思维，繁重的临床与教学工作更增加了教师们的压力与负担。
2 课程改革的探索实践
医学检验相关课程面临教材更新速度慢，学生无法随时接触前沿知识，感染病原谱改变迅速，学生检测疑难感染病原体的能力有限等难点与痛点。针对教学难点与痛点，下文将总结我院基于医工结合的课程改革的具体探索与实践。
2.1 基于医工结合的总体教学改革思路
我院以健康中国战略为指引，紧跟行业前沿，整合内外资源，借鉴优秀经验，优化学科设置，拓宽医工结合教学视野，不断更新教学理念；重视交叉学科的资源配置和师资优化，加强医工结合研究，鼓励将教师的医工结合研究思路和成果转化成教学内容；依托自建国家级虚拟仿真实验教学一流本科课程和自建省级线上一流本科课程，融入行业前沿、医工结合案例，基于 BOPPPS（bridge-in, objective, pre-assessment, participatory learning, post-assessment and summary）教学模式提出“Endless”（无止境）空间，以感染性疾病诊治为主线重构课程内容，开辟混合式教学新模式，课程获 2022 年四川省线上线下混合式一流本科课程。
2.2 基于医工结合的教学实践
2.2.1 疫情背景下以医工结合为元素更新教学理念
我院在疫情背景下创新性地提出“以学为中心，医教研融合创新”的教学理念，并将其用于“临床微生物学检验技术”课程。在新型冠状病毒感染、猴痘等疫情发生时，相应教学内容在 1 个月内进入课堂，让学生们接触到最前沿的新发传染病检验技术。新型冠状病毒感染疫情背景下，讲解教师自主研发针对新型冠状病毒的便携式核酸快速扩增仪，该方法可在 30 min 内完成检测且不受检测场景限制；总结“卡脖子”核心技术，以高尔夫球状冻干粉为突破口，通过增大反应面积，缩短反应时间，打破传统聚合酶链快速检测反应时间界限；将研究内容向产业转化，新型冠状病毒的便携式核酸快速扩增仪获批注册，真正实现医教研一体的教学。此外，由荣获国家级和省级“抗疫先进称号”的教师分享抗疫故事，将新型冠状病毒检测试剂研发与国家防疫政策结合，以新型冠状病毒感染疫情发生发展为案例，传承服务人民生命健康的奉献精神，强化责任担当。
2.2.2 以医工结合为实例丰富教学内容与方法
我院“临床微生物学检验技术”课程强调微生物知识的临床应用，培养学生利用微生物学基础理论进阶诊断感染性疾病的能力，教学着重于高阶性培养。根据不同教学板块内容，以线上线下混合式教学的形式，巧妙融合医工结合相关知识与内容。课程开展基于生物标志物的纳米孔测序医工结合专题讲座与讨论，由长期致力于纳米孔测序及其临床诊断研究的教师进行讲解，分享团队在新型蛋白质纳米孔、单分子生物技术等领域取得一系列的原创成果，树立勇于探索创新的科学精神。课程以测序引入，比较一代、二代、三代测序的异同点，介绍三代测序——纳米孔测序的发展历史，并学习 MinION 纳米孔测序仪检测原理视频、数据特征与分析方法。通过列举团队应用纳米孔测序在肿瘤标志物、细菌耐药基因检测等方面的研究成果，让学生可以更快、更便捷、更深刻地获取热点知识与技术，启发学生的创新思维，拓展国际视野。为解决结核分枝杆菌具有传染性、无法开展实验教学的问题，我院自建国家级虚拟仿真实验教学一流本科课程“结核分枝杆菌实验室检测的虚拟仿真项目”，以虚拟演示与人机互动的线上教学，激发学生对理工科与医学结合的兴趣与思考，潜移默化中启迪学生对科学问题的思索。课堂融入医工结合科研案例，展示基于量子点、催化发夹环反应、3D-DNA 步行者、纳米孔测序等医工结合技术的检测新方法，让学生同步学习化学、材料学等在医学检验中的作用。课程依托国际认证的一流实验室，开展质谱细菌鉴定和微生物自动化的沉浸式实践教学，将国内外前沿技术以最直观的方式呈现，强化学生的实践能力，加深学生对行业快速发展的认知。
2.2.3 以医工结合为契机优化师资力量
我院“临床微生物学检验技术”课程依托综合性大学的优势，以医工结合为契机调整和优化师资力量。教师团队由长期从事医疗、教学和科研的学术技术带头人及国内知名专家作为领导，长期从事临床与教学工作的技术骨干、骨干教师和专注于医工结合研究的国家高层次青年人才组成，形成以“双师型”教师（技术骨干、骨干教师）为主，“医工结合型”教师为辅的团队。鼓励医工结合型教师将研究思路与成果直接融入教学当中，让最新的检测技术与研究热点第一时间进入课堂。学生可接触到最前沿的理论知识，激发他们从交叉学科的角度思考问题，强化发现临床问题并利用交叉学科解决问题的思维。同时，双师型教师联合医工结合型教师，互取所长，在良好的氛围中，整个教学团队勇于创新，将医教研融为一体，学术水平得到近一步提升。
3 课程的初步成果
基于医工结合的我院“临床微生物学检验技术”课程的探索与实践已取得一些初步成果。课程深受学生欢迎，课堂生动、有料、有用。学生成果丰硕，获“互联网+”大学生创新创业大赛金奖 1 项，大学生创新创业训练计划项目立项 68 项。学生在研究生阶段以医工结合为课题切入点，将研究内容发表在 Sensors and Actuators B-Chemical、ACS Nano 等高水平期刊上[7-8]。教师团队也有所成长，医工结合为教师带来教学与科研的新机遇，打破陈旧考核机制的禁锢，教学与科研相辅相成，达到学科共同体的互利共赢。骨干教师积极参与课程改革创新、申报获批教学改革项目、发表教学文章[9]、实现教学获奖、参与国家级教材编写等，在国家级、省级、校级等比赛中获得多项奖项，如获得第四届全国高校混合式教学设计创新大赛三等奖、全国高等院校医学检验专业校际协作会议优秀论文二等奖，入选四川省混合式一流本科课程、四川大学课程思政榜样课程等。
4 结语
总之，我院“临床微生物学检验技术”课程以行业需求为导向，坚持四川大学“中国特色、世界一流”办学定位，是支撑国家一流本科专业建设点的专业核心课程，以培养具备扎实专业知识、超强实践能力、强烈创新意识、宽广国际视野的复合型医学检验领军人才为目标。本课程通过医工结合为切入点实施教学改革，教学质量得到了较大提升，学生们成长为更加符合时代与行业需求的复合型医学技术人才，为今后的工作奠定了坚实的基础。
利益冲突：所有作者声明不存在利益冲突。