“工业4.0”时代医药类学生实践能力培养
——以内蒙古医科大学为例

徐鹏程

(内蒙古医科大学药学院，内蒙古自治区 呼和浩特 010110)

扎实的专业理论，过硬的临床技能，较强的科研能力，较高的人文素养是医学生应当具备的实践技能和专业素养[1]。从事医学行业，要有专业的理论知识做储备，因此专业知识在理论学习中的地位举足轻重。对专业基础的巩固、检测和强化，则需在临床实践和科研实践中完成。在理论学习和实践操作中，人文素养得以逐渐完备和提升。医药类专业学生在进入行业之前，应当具备较强的实践能力。

“工业4.0”是由德国政府在2013年提出的一个高科技战略计划[2]，标志着全球新一轮科技革命蓬勃兴起。随着科技的发展，教育也趋向于数字化，信息化，智能化，个体化。从20世纪70年代“工业3.0”的提出开始，一直延续至今的电子信息化时代[3]，是“工业4.0”时代发展的必然结果，“工业4.0”时代的智慧化在“工业3.0”时代的自动化技术和架构的基础上，实现从集中式中央控制向分布式增强控制的生产模式的转变，利用传感器和互联网让生产设备互联，从而形成一个可以柔性生产的、满足个性化需求的大批量生产模式[4]。科技发展不仅改善了学习环境，拓展了掌握知识的渠道和方法，同时也为学生自主探究学习打开空间。为适应新兴科技革命的到来，应对医学领域提出的更高要求，满足科技社会对高素质医药类人才的需求，综合实践能力的培养和提高，既是时代和医学领域的要求，也是学生提高专业能力的大好契机。对医学教育领域而言，既要改革教学方法和手段，又要适当调整教学内容；利用实践教学的丰富多样性，在把握科技时代前进节奏的基础上，把专业知识和实践过程有力结合。

为培养和提高学生综合实践能力，我校采取多重措施。首先要求各学院充分利用科技资源，完成不同类型、不同专业的虚拟仿真实验教学；其次通过教师的引导，不断探究实验项目，进行课外实践；倡导学以致用，学生利用学科基础知识，进入各专业相关课题组协力进行科研；最后，在学校支持下，搭建创新创业服务平台，对学生实践能力进行实际检验。在创业服务平台建立后，我校范围内掀起了大学生创新高潮，不断涌现出创新人才，使我校以培养学生综合实践能力为基准的教育改革得到肯定。现从以下几个方面做出具体分析。

1 化抽象为具体，提高学生操作技能

课堂教学在对医学院校医学生实践能力的培养中起着相当重要的作用。“工业4.0”时代背景下，原先教学模式已不能满足科技社会教育理念和规律，对此，我校转变思维，应用虚拟仿真技术，提高医学生认识和解决疾病的实践能力，以学生为主体，展开全新探索模式。

1.1 虚拟仿真实验平台的建设 虚拟仿真技术，也称为模拟技术，是用一个系统模仿另一个真实系统的技术。虚拟仿真实际上是一种可创建和体验虚拟世界的计算机系统[5]。虚拟仿真技术在机械制造业、建筑施工、化工等领域内已取得了较为成熟的发展[6]。我校将这项技术应用到医学和药学等学科教育教学中，将一些较为复杂的操作形象具体化，如减压蒸馏，回流，索氏提取等，使学生能够将理论知识与实验操作更好的联系起来，利用计算机进行设计和操作实验，极大地加深了学生的认知能力，一定程度上弥补了学校真实实验教学的不足。

1.2 学科性虚拟仿真实验设计 药学院利用虚拟手段实现多门课程仿真教学[7]。为解决药剂专业学生注射剂生产实习与见习机会有限、课程实践教学内容与真实生产环境不符的难题，通过设计“注射液生产过程”的虚拟仿真系统 (见图1)，对注射剂生产全过程进行捕捉，然后进行三维仿真，让学生拥有沉浸式直观体验，带来身临其境的感觉和强烈的实操代入感，实现理论知识与实践操作的同步提高；比如药物分析课程，通过制作“高效液相色谱法测定蒙药制剂中有效成分的含量”虚拟仿真实验，使学生熟悉高效液相色谱的原理、仪器构造和使用方，掌握高效液相色谱的使用操作，仪器分析能力也随之提高。

图1 注射剂虚拟仿真示意图

虚拟仿真技术再现蒙医特色诊疗。我校蒙医学是教育部的特色专业，作为传统医学的中坚力量，蒙医的一些特色诊疗技术，不允许学生直接在病人身体上进行练习的放血、穿刺、正骨等操作，通过虚拟仿真系统，得以在计算机上再现并通过实验模型进行操作，不仅巩固了理论知识，还加强了实践效果。

解剖学应用虚拟仿真技术冲破标本困境。解剖学一直是一门实践性非常高的课程，面对解剖老师缺少，标本缺乏等客观问题，通过虚拟人体构造真实环境，学生可以“真实”进入人体器官或组织看清楚每一个人体器官的构造，再通过操作的动画演示和互动操作对实体(尸体)进行解剖，这样一来解剖这门抽象的课程就变得容易、具体起来。

1.3 虚拟仿真系统实验平台成效 总之，通过利用虚拟仿真系统实验平台,将原本抽象的语言转化的形象而具体，满足不同专业的教学需求。使学生药物制备、质量控制评价及指导合理用药的基本操作能力得以提高。也为高年级学生在教师指导下建立创新团队，进行科研实验奠定基础。

2 以科研促实践，提高学生综合能力

2.1 正确把握科研与实践的关系 在医药类院校学生实践能力培养的过程中，科研对增强医学生的综合实践能力、提升医学生的操作技能水平具有重要推动作用。目前，大多数的高等院校对医学生的培养皆采用基础教学和临床实习的模式，随着“工业4.0”时代的到来，医学生需要具备较强的实践探索能力，对于尚未走出校园的医学专业学生，科研依然是最重要途径和方式。因此，教学过程中应当着眼于开放和研究性教学，让医学生们从自己感兴趣的选题入手，逐步完成设计方案，以科学实践验证设计方案，培养学生科研思维、操作技能、探索能力，从多方面提高医药类学生综合实践能力。

2.2 加强科研与实践互融互促，培养综合性人才 走进“校企”联合基地，理论转化为实践经验。课外实践具有自主性，灵活性，实践性，是培养综合素质人才必不可少的途径[8]，是课堂教学的必要补充，是医药院校科研活动的重要组成部分。近些年，我校与自治区多家药企联合培养药学专硕及本科生，每年学期末大二学生可去往实习基地，利用课堂药用植物知识基础，进行采药实习。将理论课知识得以巩固，开阔视野，增长见识，丰富经验。实习基地和学院充分发挥各自优势，企业得到了必要的工作补充，学生则将课堂理论知识转化为实践经验。

开放重点科研平台，提高仪器操作技能。医药类专业的学习大多都是以实验为基础，我校拥有自治区级重点级实验室、工程中心、公共仪器使用平台等多个创新平台，依托这些平台学校每月都会组织学生自主参加先进仪器设备使用教学，由专业教师进行理论知识及仪器操作培训，学生练习熟练后，进行综合考核，合格者可以对仪器设备进行申请使用。不仅能提高学生的仪器操作技能，还能增加公共仪器设备的使用率。

提前进入实验室，科研思维助力综合能力。本科生可提前参加部分课题研究，通过参与一些省部级项目，不仅能消除对科研的陌生感，还能培养科研思维能力、团队协作的能力、动手能力的养成，增加对专业知识学习的积极主动性。毕业后无论是工作面试还是考研复试，实验室科研经历都将会是一个加分点。对于已经攻读硕士的学生来讲，研究生本就应该具备本领域的实验操作能力。

3 以创新创业平台为媒介，提高学生问题解决能力

2018年我校加强创新创业教育工作，推进创客空间、创业实验室、创新创业教育等实践基地建设。"创客"是指出于兴趣与爱好，努力把各种创意转变为现实的人。医药类高校创客空间的出现，让医学生能够将自己的专业课知识学以致用，活学活用，是培养创新能力，操作能力，合作能力，分享和交流能力的有效举措[9]。

3.1 感知实践乐趣，激发探索动力 学院通过邀请有创新实践经历的老师、学长、学姐，开设问学讲坛和经验交谈会，让学生们在共享中接触到更加丰富的行业知识，破除对理论知识学习过程中的枯燥感，感知实践过程带来的乐趣和困难，学习解决问题的思路与方法，也能为学生提供创新学习和实习的机会。此外，学校还邀请一些医院、药企等相关招聘人员进行招聘宣讲会，让学生可以随时了解到动态的职业人员要求，避免造成学用脱节，切实做到“知行合一”。

3.2 鼓励实践融合，注重科学性、创新性和实用性 大学生科技创新工作开展过程中，学校鼓励同学积极参与科技创新活动，深入推进大学生素质教育，让学生在科技创新项目设计中，注重设计的科学性、创新性和实用性。例如“英才培育”项目，与传统的教学授课模式不同，该项目建立了以“开展项目试验为主线，导师为引导，结合结题答辩”的模式，撰写项目任务书，引导学生建立多学科交叉融合的知识体系，并让他们在项目过程中熟练运用理论知识，在实践中去发现并解决问题，真正地把所学习的知识和实践相结合。

3.3 创新创业平台成效及问题分析 创新创业平台[10]效益良好，但问题也较突出。平台搭建以来，在全校和社会范围内取得了良好的教学效果和社会收益。2016年我校荣获“建行杯”第二届内蒙古自治区“互联网+”大学生创新创业大赛金银铜三个奖项；2019年第六届“创青春”中国青年创新创业大赛(互联网组)全国赛中荣获全国赛创新组铜奖；“建行杯”第五届中国“互联网+”大学生创新创业大赛全国总决赛中荣获大赛高教主赛道铜奖。通过参加一系列的创新创业教学实践活动，表明我校创新创业平台初获成功。但面对全体医药类高校学生，创新创业平台表现出的问题依然比较突出，为了更好地培养学生创新探究的能力，满足当代社会对高水平人才的需求，2019年12月份我们对学生进行了随机问卷调查。

本次问卷调查共计发放调查问卷100份，回收有效问卷85份，有效问卷回收率85%，结果如表1所示。

表1 调研学生对创新创业平台的意见建议

通过对调查结果的进一步剖析得知，医药类学生了解科技、医学、创新创业相关信息主要依赖互联网，在资料查阅过程中，文字过于枯燥，不易于理解。因此，学生们建议学校增加科普讲座报告数量，多组织参观科技中心等；在引导模式方面，调查结果显示，学生接受知识后，思维过于固化，得不到实践验证；在创新活动方面，学生普遍反映知识面严重不足，导致活动得不到好的效益；学生们认为创新活动数量虽多，但活动质量好、水平高的较少，而且师资资源的投入不足。

基于以上调查，学校鼓励创办创新活动同时，要求教师起到带头作用，积极严格地完成项目，也鼓励学生积极参与其中，对实践创新活动产生真正的兴趣，进而提高学生实践能力。

4 结论

医药类院校培养具有高水平实践能力的人才是社会对医学人才的必然要求。我校积极响应教育部政策，采取以上系列措施，打破传统教育“轻方法”“轻实践”“轻创新”的局限性[11]。着眼于转变方式方法、紧跟时代步伐，着力于协调好实验基础、教学、科研和实践的关系，培养和增强医药类高校学生的专业素养和实践能力，为培养致力于新时代健康中国发展的高水平医学人才奠定基础。