医学生理工科基础培养的必要性

包国强 杨林 何显力

[摘           要]  当今科学的发展极大地促进了现代普通外科的发展与进步。普通外科疾病的深入研究和诊治技术的发展需要医学生具有良好的理工科素养。目前的医学教育模式，不能使医学生具有丰富的理工科理论知识，影响其创新能力和思维模式的培养，不能适应现代普通外科发展方向。在临床实践教学中，通过各种途径，对高年级医学生进行理工科知识的强化，可有效提高其理工科素养，培养创造性解决临床问题的能力。

[关    键   词]  理工科;医学生;结合

[中图分类号]  G645                   [文献标志码]  A                      [文章编号]  2096-0603（2021）28-0234-03

新技术的出现不断推动现代普通外科的发展和变革，并正在改变其发展的科学基础。理科素质对当今外科医生愈显重要，其是医学发展的需求和诊治创新的需要。对医学生创造与创新能力的培养是现代医学教育的重要目标，需要适宜的环境、可行的措施，并根据创造型人才的思维特征进行目标导向培养。我国医学生的理工科素质与欧美发达国家相比普遍较低，严重影响和制约了医学科研的突破与创新[1]。理科教育，是以自然科學的基础性学科为主要内容的专科教育，同时也是医学教育和其他各科高等教育的基础[2]，并在某种程度上促进了医学的发展。

当前我国医学院逐渐并入综合大学，理工科相关教育资源得到保障，但基本的教学模式并没有根本的改变。西方医学教育的医学预科教育实际上是综合性大学的本科教育，预科阶段自然科学基础知识的学习保证了医学生具有较高的理工科理论知识素养[3]。高年级医学生在临床实践阶段初步接触临床，同时了解临床诊治相关技术和器械，同期进行理工科基础知识的再学习，可针对性地补足理工科素质的短板，为其创新能力的培养创造条件。

一、现代普通外科的发展需要提升医学生的理工科素质

现代医学已呈现高度综合与分化的发展趋势，现代科学和技术的发展，必然会渗入疾病诊治、技术与设备研发等各个领域。医学生培养从单纯“学习—应用”模式，转变为“学习—创新发展”模式，在保证培养质量的基础上，需促进其创新能力，因此强化医学生理工科素质的培养显得尤为重要。

（一）深入认识疾病的需要

医学本是科学的一个分支，需要科学的思维和方法。广义地说，疾病可认为是特定科学规律在人体这个特殊个体的具体体现;狭义地说，某些疾病可能伴发特征性的非生理的理学改变。如门脉高压，不同血管床的血管压力特征对调节门脉系统压力起到重要的作用，其检测方法的建立对精确评估病情和制订治疗方案具有重要的意义。因此在病生理的基础上，结合丰富的理学知识，对加深疾病的认识大有裨益。

（二）现代外科医学教育变革的需要

迅速发展的医学科学知识对我国医学教育提出了新的要求。现代医学教学已脱离传统言传身教的阶段，以计算机辅助为基础的教学手段已广泛应用于医学教学[4]。在科学技术发展的今天，借助信息技术和AI技术可以高效地获取国内外相关的最新技术知识[5]，在未来的医学教育中，可视化及仿真模拟等技术的应用，将极大地促进医学教学方式的改变，而理工科素质的储备将有利于创新医学教学模式的推动。

（三）外科手术理念的进步的需要

在普通外科领域，精准手术理念的提出，使手术操作及切除的范围更加精确，术中副损伤的机会减少，出血量降低，进一步降低了手术的死亡率和并发症发生率。例如，在精细影像检查的基础上，3D虚拟肝脏技术不仅可以清晰、准确地呈现出肝脏整体解剖结构、肝内管道系统的走形分布，进行肿瘤的精确定位，而且可以进行三维立体的可视化重现，让术者更直观地观察病变部位的特点，提供肝脏容量分析和虚拟手术操作。结合荧光腔镜技术，通过ICG注射，可实现肿瘤精准定位，显示肝脏段的分布，实现精准肝脏切除，降低并发症的发生率[6]。在胃肠手术中，吻合口张力是吻合口瘘发生的独立风险因素[7]。认识外科治疗中的问题，解决外科治疗中的问题，需要良好的理工科基础。同时，为创新性开展新的治疗和手术技术打下良好的基础。

（四）普通外科诊治技术进步的需要

在医学发展过程中，技术和器械器材的进步促进了诊断和治疗技术的进步。现代外科已经进入微创外科时代，腹腔镜手术是微创外科的代表[8]。在普通外科领域，各亚专业的主要手术均可在腔镜下进行。腔镜器械已从普通腔镜，逐步发展为高清腔镜、3D腔镜[9]、机器人手术系统[10]等。新型手术系统的出现，使手术操作更加精确，并使远程操作手术成为可能，极大地促进了外科腔镜治疗技术的发展。同时，腔镜技术的发展对器械的进步提出了更高的要求。当前，新型材料和技术已广泛应用于普通外科的各个领域，极大地促进了手术器械、手术设备、辅助材料和手术技术的进步。3D技术、增材制造技术、纳米技术、新型能量技术、传感技术、人工智能技术、信息技术等的广泛应用，标志着普通外科已进入新的发展阶段。例如，以磁吻合相关研究为代表的新型胃肠道重建技术的研究[11]，将有可能根本改变胃肠手术重建方式，实现胃肠重建方式从缝线到吻合器，再到新型吻合方式的跨越。

二、医学生理工科素养培养不足影响医学创新能力的培养

不同于以美国医学教育为代表的西方医学教育模式，我国的医学生直接从高中录取，普遍理工科素质较低、知识面窄，无法适应21世纪创新人才和高素质医学人才培养的目标和要求，也很难参与国际医学人才的竞争。我国医学院校在加强医学生理工科教育方面做了一些尝试，但是我国的大多数医学院校，目前仍主要是招收高中毕业的5年制本科生，这些院校第一学期也开设物理学、数学、化学等理科课程，但这些课程课时少，学生也只能简单涉猎相关内容，设置这些课程远没有达到应有的培养效果[12]。