林加金 李静 丁桂荣 王晋 高巧慧 刘军叶 邢俊玲 周艳

核能发展伴随着核安全风险和挑战,正如电离辐射对人体的危害已日益为公众所了解和重视,重大核事故不仅会造成工作人员伤亡和物质损失、危害周围居民的健康和安全,甚至超越国界造成对邻国的危害。因此,核安全是核能事业持续健康发展的生命线,核应急更是核能事业持续健康发展的重要保障。当今,核事故引发的军事和非军事任务的压力日趋繁重,对核应急医学救援综合体系建设也提出更高要求。建设并提高我国的核应急医学救援能力是构建和稳固核安全体系的重要一环[1]。开展核应急医学救援的培训是核应急安全准备工作中的重要环节[2]。近年来,笔者所在教研室承担了多批次核应急医学救援继续教育培训班,构建了以“三能一体”为课程目标的课程体系,即重点强化学员的理论能力、实践能力和管理能力,培养“扎实专业知识和综合应用能力为一体”的核应急医学救援的继续教育学员。在课程目标的实践过程中,教研室对课程体系进行了科学论证,对教学内容之间的关联性进行了探究。结果表明,对于临床医学专业背景为主体的核应急医学救援培训班学员,临床知识扎实、操作技能突出。但对于核应急条件下的伤员分类及分级救治一直是学员学习中的疑惑点,大多数学员难以理解其基本作业原则和规范,影响了学员整体综合能力的提升。究其原因,在跨学科要素多、综合应用要求高的核应急医学救援体系中,学员对核素体表污染、剂量监测与评估、辐射卫生防护等环节的辐射剂量基础内容的掌握较为薄弱,缺少“量-效关系”和“干预作业”基准量的重要观念。为此,教学团队通过调研、论证,结合参训学员的学情特点,在原有课程的基础上,调整优化了辐射剂量基础的教学内容,并付诸课堂实践,现就教研室开展的教学改革情况做简要探讨。

1 加强辐射剂量基础教学的必要性

1.1 核应急医学救援是跨学科课程

核应急医学救援是一门综合性的军事医学课程,传统内容包含辐射防护、放射生物学基础、应急准备与响应、应急干预、辐射监测与剂量估算、核和辐射事故应急救援、放射损伤的临床救治等模块内容。学科交叉多,涉及物理学、生物学、临床医学、管理学、卫生勤务学等交叉领域内容。从作业程序分析,核应急医学救援涉及电离辐射防护、核素去污、伤员剂量评估、急性放射病救治等重要步骤,相对于常规应急救援,针对性和专业性较强、综合性的专业应用技能要求高。因此,核应急医学救援课程是实践应用的重要培训环节,具有显着的跨学科特性。

1.2 辐射剂量基础是课程的重要支撑

辐射剂量基础主要包括辐射防护和辐射监测与剂量估算两个模块,涉及核物理基础、辐射防护的常用量、应急照射监测及评价、外照射剂量估算、内照射剂量估算和生物剂量等[3-6]。其中核物理基础包括原子物理基础、放射性及单位、电离辐射与物质相互作用。辐射防护的常用量包括剂量学基本物理量、辐射防护评价量和辐射防护实用量。应急照射监测及评价包括个人监测量、监测类型、监测方法和剂量评价方法。外照射剂量估算包括光子外照射剂量估算、中子外照射剂量估算、电子外照射剂量估算和基于核事故现场检测数据的剂量估算。内照射剂量估算包括个人剂量监测数据估算剂量、食品/水的监测数据估算剂量和核事故下摄入量的估算。生物剂量包括生物剂量学指标和评价、染色体畸变分析估算生物剂量方法和微核分析等。除此以外,在放射卫生标准和应急干预等内容也有部分辐射剂量基础的内容。由此可见,辐射剂量基础是核应急医学救援课程体系的重要支撑,为课程体系奠定了量效关系,提供了干预作业的基准量。因此,辐射剂量基础是核应急医学救援继续教育培训课程体系中的重要内容。

1.3 传统教学中存在的不足及分析

在传统的教学中,考虑到学员大多为临床医学专业毕业的继续教育学员,在教学中只涵盖了核物理基础、辐射防护的常用量等基本内容,学员只是从概念上了解了基本的物理量和防护量。但是对于这些量是怎样测量的、怎样估算的,它们之间又有哪些差异,在实践中又是怎样应用的,学员们基本很难通过原有的课程体系来获得。事实上,剂量学内容是核应急医学救援的核心内容,所有应急干预的行为和医学救援工作都需要以剂量学作为评价的依据。涉及多学科、多领域的知识体系,对从事核应急医学救援的医务人员和管理人员提出了更高的执业要求。因此,如何强化临床医学专业继续教育学员的辐射剂量基础,是教研室课程优化的核心内容。

2 辐射剂量基础教学的优化调整

核应急医学救援课程整体的课程目标可总结为“三能一体”,即重点强化学员的“理论能力、实践能力和管理能力”,培养“扎实专业知识和综合应用能力为一体”的继续教育学员。在“三能一体”课程目标下,如何调整辐射剂量基础的教学内容是课程优化的核心工作。在课程优化过程中,教学团队借鉴了“跨学科教学是指以一个学科为中心,在学科中选择一个中心题目进行加工和设计教学”的跨学科教学共同理念[7-9],将“临床医学”学科作为中心,对“放射损伤的临床救治”进行加工和设计[10-12]。在具体的优化调整步骤中,为了使参训学员能够满足其岗位要求,教研室首先对学员的专业和从业经历等情况进行学情分析,然后结合其特点有针对性地对原核应急医学救援课程体系中涉及“辐射剂量基础”的相关教学内容进行了改革优化,主要体现在理论课和实践课两个方面。

2.1 理论课程优化

理论课优化体现在三个方面。一是压缩核物理基础和辐射防护常用量内容,主要原因是大部分学员为军医大学临床医学专业的毕业生,有《防原医学》的学习经历,核物理基础和辐射防护常用量属于重复内容,可适当精简压缩。二是增加外照射剂量估算和内照射剂量估算的相关内容。外照射和内照射是核事故中产生人体受照的两种重要方式,其作用特点、剂量学规律差异性大,剂量估算的方式各不相同,了解这些知识点为核伤员分类、急性放射病救治提供重要基础。三是增加生物剂量的相关内容。生物剂量偏向于生物基础,因此这部分内容在电离辐射生物效应中进行讲授和扩充。

2.2 实践课程优化

实验教学是该课程中必不可少的一部分,是帮助学生深入理解理论知识,提升知识运用能力和工程实践能力的重要途径[13-14]。因此,积极探索和改革实践教学,培养“扎实专业知识和综合应用能力为一体”的继续教育学员具有积极的意义。实践课优化体现在三个方面。一是增加急性照射监测及评价的实践课,主要包括个人剂量监测方法、监测仪器使用和剂量评价,掌握个人剂量报警仪、综合辐射监测仪和表面污染检测仪的使用方法,通过监测仪器评估人体外照射剂量的数据。二是增加生物剂量的实践课,主要是对生物剂量检测中心进行参观见学,了解生物剂量检测的全过程,熟悉生物剂量监测的基本原理和过程要素。三是增加综合演练模块,通过具体的演练实践,使学员的实践能力和管理能力得到进一步提升。

3 教学实施

依据以上核应急医学救援的课程内容的优化设置情况,教研室选取了2021年春季学期的教学班次进行了教学实践。该班次学员的本科毕业专业均为军医大学五年制临床医学,年龄段集中在27~35岁,岗位均为军医,职称以初级职称为主。因此,该班次学员有一定的《防原医学》学习的经历,对核应急医学救援有一定的认识。此外,学员参加继续教育培训的目标不是仅仅以通过考核为目的,而是期望通过继续教育培训能够强化个人的理论能力、实践能力和管理能力,在返岗后能够做好核应急医学救援的管理和应急准备工作,可以在基层单位做好指导、帮带作用。在教学实施的过程中考虑了学员的实际情况,理论课教学方式上以讲授法和自主学习法为主,实践课以现场教学法和参观教学法为主。

在教学实施的过程中,对于辐射剂量基础相关的教学内容着重遵循以下两点原则。

一是针对学生的专业特点,简化理论推导。考虑学员在本科学历教育阶段所经历的数学及物理基础学习不超过100学时、数理基础较差的现实,从学员认知建构的角度尽量简化复杂的数理推导过程。如外照射剂量估算和内照射剂量估算的相关内容,在教学过程中利用系统框图简化复杂蒙特卡洛计算方法,利用流程图简化核素在体内分布及排出的生物动力学过程。使学员掌握剂量学最新进展、了解主流的剂量学评估技术,提高学员的创新科学思维素质,为学员的后续学科学习和培养适应核应急医学救援发展要求的高级临床医学人才奠定雄厚的基础。

二是教学方式多样化,调动学员积极性。辐射剂量基础相关课程对于临床医学专业学员往往是枯燥的,学员的学习动力不足。教学团队提前将核应急医学救援的相关标准和准则编印成册并分发至学员,学员结合教材对标准规范中的相关辐射剂量内容进行研学,对于重要的、跨学科内容,如辐射剂量估算等内容,由专业课教员进行了重点讲授。通过自主学习及重点讲授,学员可以快速发现疑难点并及时与教员沟通互动,简化了知识传递与技能掌握之间的过程及步骤。在实践教学中,借助校内辐射监测平台,开展个人剂量监测的实践,学员主动了解监测仪器的功能及参数,依照实验手册的步骤,自己动手开展实验,并进行总结讨论。此外,还借助了中核某医院的生物剂量检测中心平台进行了参观见学,具体的现场参观由中心专家进行指导和讲解,但教学团队提前要求学生围绕参观内容收集生物剂量检测的有关资料,做好记录;参观结束后,写出生物剂量检测相关的书面报告,将感性认识升华为理性知识。相对于讲授式教学,互动式、实践式和参观教学等方法激发了学员学习的兴趣和主动性。

4 效果与评价

对教学改革的实施效果主要通过知识技能和观念两个层次进行了评价。知识技能的评价通过知识点的分布和技能操作的层次进行量化考核。观念评价包括对课程教学的认知和对岗位胜任能力的理解等内容。

知识技能的评价主要分为形成性考核和终结性考核,其中形成性考核以实践操作和课堂讨论情况为主,终结性考核主要为理论考核。课程体系改革后,目前已进行了3批次、63名学员的核应急医学救援继续教育培训。结果发现,学员考核的优良率从改革前的61%(优良人数占比:40/66)提升到了68%(优良人数占比:43/63)。此外,核应急医学救援的训练水平也有明显提高。

观念的评价难以用量化进行评估,通过调查问卷和教员反馈等途径进行了侧面观察。从学员的调查问卷中发现,学员对新课程体系的认可度以及自我能力评价都有大幅提升,达到了培养全面扎实的专业知识和综合应用能力的课程目标。授课教员也表示,通过这次教学改革,在急性放射病救治、应急管理、综合实训等教学环节中,学员与教员的互动性得到了明显提升,课堂提问比较积极,实训环节参与度较高。

辐射剂量基础将核应急医学救援的各个环节进行了串接,通过强化辐射剂量基础的教学内容,学员了解了各环节的重要知识点,掌握了核应急医学救援的基本技能。学员对辐射剂量有了深刻的认识,辐射剂量不再是抽象的物理概念,而进一步转化为了辐射生物效应的量效关系的基础,也可以深刻理解核应急医学救援的标准和规范中对各项干预行动定义的理论基础,提高了岗位胜任能力。

5 总结及展望

为保障我国核和辐射技术应用的可持续协调发展、保护公众生命安全和健康权益,加强核和辐射突发事件卫生应急队伍能力建设对提高应急响应能力和水平具有重要的现实意义。应急队伍人员的培训是应急准备的重要内容,也是提高队伍应急能力的重要部分。近些年来,核应急医学救援的继续教育培训,已经从单纯的理论课堂走向了实训场[2-3]。教学团队也针对现有课程体系的不足和应急培训的整体发展趋势,开展了教学改革。

核应急医学救援涉及物理学、生物学、临床医学、管理学、卫生勤务学等领域,属于交叉学科培训课程。而辐射剂量基础作为重要的知识支撑内容,包含辐射防护和辐射监测与剂量估算两个模块。在传统教学中,学员对于辐射剂量基础内容在知识和技能方面掌握不够,影响其实践及应用。因此,辐射剂量基础相关教学内容的优化调整,是开展课程改革的重点内容之一。但是改革的难点在于,对于临床医学专业学员怎样讲授跨学科的物理学知识。教学团队在教学活动中遵循科学发展的整体观及其内在的关联性,遵循科学的发展趋势,有目的地将不同学科有效统合、交叉渗透相关知识点,培养学生综合思维能力[9],运用“简化数理推导”的教学理念、遵循“三能一体”的核应急医学救援课程目标,对辐射剂量基础相关的理论和实践教学内容进行了优化调整。在具体实施上,整合了校内外资源,通过互动式、实践式和参观教学方法,让学员对辐射剂量由感性认识提升到理性认识的层次,提高了学员的综合应用能力,这是教学团队通过这次教学改革的最大收获。

对于目前的教学方式尚存在一定的不足,如信息化[15]、虚拟化[16]等新兴教学手段应用较少等。在今后的课程实施及改革的过程中,教研室将以培养“扎实专业知识和综合应用能力为一体”的学员为目标,继续推进核应急医学救援的继续教育培训的优化改革,主要集中于三个方面。一是改进教学方法,期望调动学员跨学科学习的积极性和主动性,提高学生的动手能力和创造能力。二是虚实结合教学平台建设[17-18],期望通过引入虚拟仿真实验平台,拓展实践教学的广度和深度,弥补特殊环境作业现场构造的困难特点。三是综合实训平台建设,期望建立全流程、全要素实训平台,为核应急医学救援的实训提供条件,进一步提升学员的综合应用能力。