基于醫療器械工程市級示范性實驗中心培養創新人才實驗教學體系建設探討

石更強 尹帥帥 孫旭陽 王智禮

摘? 要：就我國目前發展，在醫療器械創新發展上，能力嚴重不足，需要培養大量創新型醫療器械人才。通過實驗教學體系的不斷完善，探索一種基于醫療器械工程市級示范性實驗中心創新人才培養建設。醫療器械工程實驗教學中心以“醫工結合、強化實踐、激發創新”的實驗教學理念為指導，統一規劃建設實驗教學，形成適應學科特點及自身系統性和科學性的、完整的實驗體系。該實驗教學中心架構體系以“校企共建、醫院仿真情景、醫工技交叉融合”為特色，體現了與理論教學體系平行、滲透及互補的特點。

關鍵詞：醫療器械工程? 實驗教學? 創新人才? 研究

中圖分類號：G642 ? ? ? ? ?文獻標識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文章編號：1674-098X（2021）03（a）-0195-03

Discussion on the Cultivation of Experimental Teaching System for Innovative Talents Based on Medical Device Engineering Municipal Demonstration Experimental Center

SHI Gengqiang? YIN Shuaishuai? SUN Xuyang? WANG Zhili

（College of Medical Instrument and Food Engineering， University of Shanghai for Science and Technology， Shanghai，200093 China）

Abstract： The innovation ability of medical devices in China is seriously insufficient， and a large number of innovative medical device talents are needed. Through the continuous improvement of the experimental teaching system， we explored a kind of innovative talents training and construction based on medical device engineering municipal demonstration experimental center. The medical equipment engineering experimental teaching center is guided by the experimental teaching concept of "combination of medical workers， strengthening practice， and inspiring innovation". Unified planning and construction of experimental teaching has formed a complete experimental system that adapts to the characteristics of the discipline and its systemic and scientific nature. The experimental teaching center architecture system features “school-enterprise co-construction， hospital simulation scenarios， and cross-integration of medical technology”， which embodies the characteristics of parallel， infiltration and complementation with the theoretical teaching system.

Key Words： Medical device engineering; Experimental teaching; Innovative talents; Research

目前，我國醫療器械的年增長率接近30%，大大高于GDP平均增長水平。然而，由于專業人才缺乏等原因，我國醫療器械的創新能力嚴重不足，大部分中高檔產品基本依賴進口，每年耗費大量外匯。同時，大量的醫用、服務行業的電子醫療設備將越來越多的走入人們的生活。近年來國家把醫療設備與健康產業作為重點發展的產業，這就需要大量的創新性醫療器械人才作為支撐[1]。加強醫療器械人才培養，對我國醫療器械的發展具有重大意義。

當前，國家正在推行“中國制造2025”的國家戰略，教育部積極推進新工科內涵建設，大學教育也正回歸“本科教學”[2]。上海理工大學醫療器械工程實驗教學中心積極響應國家教育改革的號召，明確發展思路，調整和改革試驗項目，完善教學理念，建設培養“工程型、創新性、國際化”一流醫療器械人才，實現“立足行業、服務社會、輻射全國”的發展目標[3]。

1? 分層次教學，完善實驗教學體系

實驗教學體系建設是實驗教學的核心。實驗教學中心按照行業對知識交叉的應用型創新人才培養的需要[4]，理論與實踐相結合，進行實驗項目發展。在實驗體系的設計上分為專業基礎類實驗、綜合設計類實驗、創新（創業）實驗平臺和職業技能培訓開放實驗4個層次，如圖1所示，這4個層次均等享有資源共享，實驗平臺共同管理控制。

第一層次為基本類實驗：這部分主要分為3個大類，分別是生物醫學工程基礎類（精密醫療器械、醫療器械質量與安全、臨床工程和康復工程四個方向）、醫學信息工程基礎大類（醫用電子儀器和醫學信息技術兩個方向）、醫學影像工程基礎大類。通過這三個基礎類實驗，學生必須學會并且掌握實驗的基本原理、基本實驗技術、基本實驗方法。

第二層次為綜合、設計類實驗：在實驗內容的設置上，綜合學生的專業和學生專業培養要求，進行針對性設計實驗。該層次是專業課的重要實訓環節，主要是讓學生通過參觀、應用、資料查閱，了解相關的典型產品的用途、原理、使用方法等方面的知識，為今后走上社會工作崗位打下良好的基礎。該層次主要包括專業基礎實習、醫療器械工程實驗、檢測儀器綜合實驗、康復醫療器械綜合學習實驗、醫用電子儀器綜合實驗、醫療影像綜合實驗等。這類實驗最大的特點是：絕非課程中的點學習，而是涉及范圍較廣、綜合性較強、加強對專業領域某一知識面的理解，針對課程的全部內容而設計的。根據學校的要求再結合實驗內容要求，每個綜合實驗課程一般為2～3周，每周課時為25學時。

在此層次上，學校就目前，計劃開設設計類實驗。例如，醫用電子儀器實驗室開設的麻醉濃度精度分析與結構改進設計、血壓檢測儀結構與血壓模型研究實驗;檢測實驗室開設的血液透析器肌酐、尿素下降率檢測設計、血液透析器耐壓檢測設計、血液透析器溶血檢測設計實驗;模擬手術實驗室開設的吊塔運動軌跡范圍設計、各類手術器械使用與設計實驗等。不同專業實驗課程的時間大約為2～3周。

第三層次為創新（創業）實驗：根據我校國家級滬江人才培養創新模式實驗區的建設目標，這類實驗全面培養學生具有創新、創業精神和實踐能力[5]。為了提高學生的創新發展，培養學生獨自動手能力，提高學生的團隊創新能力，我校開展了各類創新型實驗項目。

實驗教學中心所設計的實驗教學內容經過近幾年的試行，已取得了良好的成效，學生的實際工作能力和創新精神得到鍛煉與提高，不少同學因能力突出，被吸收參與老師的研究課題，發揮了重要的作用。在未來畢業生就業方面，學生因為自己動手能力強，創新服務醫生強，而被廣大公司所喜歡。

第四層次為工程技能實驗：針對醫療器械中熱愛這門行業的有志大學生，我校與上海校外的多家醫療器械公司、醫療器械實驗培訓基地、醫院醫療器械設備廠展開了聯合培養，強化學生的校外實踐能力。這樣的培訓模式，既能提高學生的實踐能力，又能提高未來學生的崗位競爭能力;又是培養大學生實踐技能的有效教學手段。這類實驗室培訓均借助基于門禁校園一卡通的開放式實驗集成管理系統，進行教師指導下的自主課外實驗。

2? 分階段培養，豐富實驗教學內容

實驗教學內容主要包括基本實驗（學生必須完成和掌握的基本實驗原理、基本實驗技術、基本實驗方法）、提高型實驗（學生應該受到的綜合性、設計性、應用性實驗訓練）、研究創新型實驗（提供給本科層次學生進行深入研究和具有創新意義的實驗項目或課題）和綜合型技能實訓項目（包括課程設計、畢業設計和職業技能訓練等），使學生成為具有研究開發的能力和較高綜合素質的專業人才[6]。課程設計是為了實現學生從理論到實踐的過度。畢業設計學生的選題主要來自實際生產或實驗中急于解決的問題，且所有畢業設計的學生均需制造出實際產品，這種綜合型實驗不僅強調項目中的創新因素，還可檢驗項目由理論到實際的可行性問題，提高學生的實際動手能力。

實驗教學的要求是為了加強學生方法與技能的培訓，培養學生對事物的觀察分析能力和獨自動手解決問題的能力。學生要端正態度弄清楚實驗原理，正確按操作步驟進行實驗，確定能夠順利完成實驗。實驗教學內容分階段培養如下：

第一階段——基本素質培養階段：學生不僅要掌握課程內容的基本知識，學會動手實踐能力，更重要的是基本實驗素質的培養，養成一個嚴謹的科學實驗態度，注重實驗細節，端正實驗姿勢，做一個合格的實驗人才。

第二階段——技術基礎培養階段：通過培養學生的實驗動手能力，讓學生養成一個自我總結，自我改進的實驗習慣。以提高學生的綜合實驗素質。

第三階段——專業培養階段：在學生有了一定的專業基礎知識，利用實驗再次強化學生的專業能力，培養學生發現問題、分析問題、解決問題的能力。

3? 全面實施質量管理體系及實驗教學考評辦法

為了加強實驗教學的全面質量管理，除了實驗教學中心的各項規章制度外，中心還建立了教學質量管理與督導制度，激勵和監督教師搞好實驗教學工作。每學期至少進行一次實驗室儀器設備和安全環境檢查，保證儀器設備的配套性、完好率和利用率。醫療器械工程實驗教學中心經過多年的探索，形成了多元化、綜合性的實驗教學考評辦法。最后的考評方法分兩部分，一是看學生的學習效果;二是教師的敬業精神、工作態度、創新精神等，主要通過校院的教學督導組專家隨機聽課、校、院和實驗教學中心領導隨機聽課以及學生評教等多種方式來實現。學生評教包括傳統的學生座談會、學生評教表以及學生在實驗教學中心網站的專門欄目評點等來實現。考評的結果作為教師年終考核和升級升等的主要依據。

參考文獻

[1] 王欣.醫療器械專業人才培養模式的探索與實踐[J].教育現化，2018，5（40）：31-32.

[2] 薛寒.“中國制造2025”背景下職業教育人才培養變革研究[D].西安：陜西師范大學，2018.

[3] 劉慧強，樊孝喜，段穎妮，等.探討“醫工結合”對生物醫學工程專業發展的現實意義[J].教育現代化，2017，4（31）：36-37，62.

[4] 葉安勝，王清遠，李勇.應用型高校拔尖創新人才培養的探索與實踐[J].實驗室研究與探索，2019， 38（9）：247-251.

[5] 張媛媛，王婉華，凃朝蓮.“E+”國家級人才培養模式創新實驗區教育改革與教師發展[J].英語廣場：學術研究，2016（7）：68-69.

[6] 馮春來，芮蒙杰，戈延茹.基于“以學生為中心”的實驗設計與數據處理課程教學改革與實踐[J].教育教學論壇，2019（36）：98-99.