〔教学方法〕医学教育中跨学科教学方法的探索

我国普通高等学校本科专业目录分为哲学、经济学等12个学科门类，门类中分92个专业类，专业类中分740个专业^[8-9]。门类的特点是有相同的基础知识、相近的专业知识，门类中专业之间的跨度不大，交叉比较容易，专业转换容易。而门类之间由于基础知识完全不同，学科思维方式、知识基础、分析方法、专业技能也完全不一样，隔行如隔山特征明显。学科交叉需要学科之间有共同语言和共同思维方式，共同语言和共同思维需要有相应的基础知识。例如，工学的基础知识是强化数理，理学与工学之间的学科交叉比较容易；医学的基础知识是强化生物，医学与生物学的学科交叉也比较容易。但医学与工学的学科交叉极具挑战性。

医学生跨学科能力包括：①知识融合的能力。采用2种或2种以上学科知识阐述1个医学知识点的能力，如用电偶极子理论阐述心电图形成。②知识获取的能力。学习脱离教科书获取知识，尤其是利用网络、知识库、图书馆等获取知识的能力。③知识运用的能力。运用不同学科理论分析从未遇到或医学课程没有讲授过知识的能力。例如，运用超声分辨力、探测深度与频率有关的知识点合理选择超声探头，检查手术缝合后出现皮下脓肿的临床问题。④知识创新的能力。学习运用不同学科理论解决临床实际问题的能力。如让学生思考心脏起搏器电池耗尽问题，学生可以提出各种解决方案，如无线充电、脂肪转换、电磁感应等等。

本课程是临床医学专业三年级和四年级本科生任意选修考试课，32学时，为无先前教学大纲、教材、教学方法的创新课。主要介绍临床医师在医疗实践中经常会直接用到的监护仪、X线机、计算机断层扫描成像(computed tomography，CT)、数字减影血管造影、γ(X)刀、直线加速器、正电子发射断层扫描、磁共振成像、B超、彩色多普勒超声、呼吸机、除颤器、血液透析机、腹腔镜、手术机器人等大型和常用医疗仪器原理、技术特性、临床应用等^[10]。任课教师具有工学学历和学位，理学、医学和工学研究经历(在这3个学科门类专业杂志上均发表过学术论文)，具有从事医学与工学知识交叉教学的能力。

医疗器械诊疗是医疗问题解决方案的主要手段之一，医疗器械的基础是物理学。医疗仪器的临床应用课程通过收集临床案例资料和数据，一方面建立贴切临床实际的教学内容，另一方面把数理学科知识融入到临床问题解决方案中。

案例一，依靠呼吸机支持的全身麻醉患者从控制通气到撤机全过程中，通气模式如何选择？

教学方法包括：①凝练知识点。包括潮气量、通气压力、吸呼比、呼吸率、呼吸环、呼吸功、压力-容积图(p-V图)等基本概念，这些概念有些是生理性的，有些是物理性的。学习目标是能够对这些生理量进行相互换算。②链接知识点。建立通气模型，将呼吸道阻力、呼吸系统顺应性、口腔压、肺内压、胸膜压、通气流量、潮气量等生理参数在一个通气模型上表达。学习目标是能够运用物理原理和理论建立呼吸生理系统数理模型。③分析生理问题。利用呼吸机显示的通气p-V图和通气模型理论，分析顺应性变化、呼吸道阻力变化、呼吸末正压、通气漏气、自主通气和控制通气的识别等问题在p-V图上的表现。学习目标是能够运用物理理论分析生理问题。④分析临床问题。建立呼吸功-潮气量(W-T)图，根据患者通气状态确定W-T坐标点，以此确定控制、辅助、自主3种通气模式和撤机状态，再用通气模型分析呼吸机对抗等。学习目标是能够利用呼吸机提供的信息分析、识别、判断、处理机械通气问题。

该案例把物理理论与机械通气紧密联系起来，将工学建模思想和模型分析方法运用到医学中。

临床诊疗的解决方案具有多样性，最优化医疗对临床实践具有意义，医学生应当从跨学科交叉学习中借鉴不同学科的最优化分析方法，以解决临床现实问题。

案例二，选择一种肿瘤早期诊断的影像学方法。

教学方法包括：①总结肿瘤诊断的各种方法。包括标志物、病理学、X线、CT、超声、磁共振成像、正电子发射断层扫描、分子影像等。学习目标为分清各种肿瘤成像原理及其特性。②计算。利用肿瘤组织密度、自由水含水量计算肿瘤组织的X线吸收、CT值、驰豫时间、超声吸收系数和反射系数等，进一步计算各种影像灰度。学习目标是训练学生计算能力。③比较分析。以影像分辨力、影像灰阶、成像时间、全局成像、经济成本为目标函数，比较各种影像优缺点，选择肿瘤早期诊断的最优方案。学习目标是能够用数学理论进行最优化分析。

该案例把物理理论和数学方法与医学影像紧密联系起来，将数学计算结合到医学中，同时初步接触了卫生技术评估等公共卫生方法，实现了多学科交叉。教学中采用的理论讲授、实物示范、短视频演示、数据计算支持、实验教学等各种教学方式，有助于帮助学生更好地理解所学知识。