基于医疗器械工程市级示范性实验中心培养创新人才实验教学体系建设探讨

石更强 尹帅帅 孙旭阳 王智礼

摘  要：就我国目前发展，在医疗器械创新发展上，能力严重不足，需要培养大量创新型医疗器械人才。通过实验教学体系的不断完善，探索一种基于医疗器械工程市级示范性实验中心创新人才培养建设。医疗器械工程实验教学中心以“医工结合、强化实践、激发创新”的实验教学理念为指导，统一规划建设实验教学，形成适应学科特点及自身系统性和科学性的、完整的实验体系。该实验教学中心架构体系以“校企共建、医院仿真情景、医工技交叉融合”为特色，体现了与理论教学体系平行、渗透及互补的特点。

关键词：医疗器械工程  实验教学  创新人才  研究

中图分类号：G642          文献标识码：A                   文章编号：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，我国医疗器械的年增长率接近30%，大大高于GDP平均增长水平。然而，由于专业人才缺乏等原因，我国医疗器械的创新能力严重不足，大部分中高档产品基本依赖进口，每年耗费大量外汇。同时，大量的医用、服务行业的电子医疗设备将越来越多的走入人们的生活。近年来国家把医疗设备与健康产业作为重点发展的产业，这就需要大量的创新性医疗器械人才作为支撑[1]。加强医疗器械人才培养，对我国医疗器械的发展具有重大意义。

当前，国家正在推行“中国制造2025”的国家战略，教育部积极推进新工科内涵建设，大学教育也正回归“本科教学”[2]。上海理工大学医疗器械工程实验教学中心积极响应国家教育改革的号召，明确发展思路，调整和改革试验项目，完善教学理念，建设培养“工程型、创新性、国际化”一流医疗器械人才，实现“立足行业、服务社会、辐射全国”的发展目标[3]。

1  分层次教学，完善实验教学体系

实验教学体系建设是实验教学的核心。实验教学中心按照行业对知识交叉的应用型创新人才培養的需要[4]，理论与实践相结合，进行实验项目发展。在实验体系的设计上分为专业基础类实验、综合设计类实验、创新（创业）实验平台和职业技能培训开放实验4个层次，如图1所示，这4个层次均等享有资源共享，实验平台共同管理控制。

第一层次为基本类实验：这部分主要分为3个大类，分别是生物医学工程基础类（精密医疗器械、医疗器械质量与安全、临床工程和康复工程四个方向）、医学信息工程基础大类（医用电子仪器和医学信息技术两个方向）、医学影像工程基础大类。通过这三个基础类实验，学生必须学会并且掌握实验的基本原理、基本实验技术、基本实验方法。

第二层次为综合、设计类实验：在实验内容的设置上，综合学生的专业和学生专业培养要求，进行针对性设计实验。该层次是专业课的重要实训环节，主要是让学生通过参观、应用、资料查阅，了解相关的典型产品的用途、原理、使用方法等方面的知识，为今后走上社会工作岗位打下良好的基础。该层次主要包括专业基础实习、医疗器械工程实验、检测仪器综合实验、康复医疗器械综合学习实验、医用电子仪器综合实验、医疗影像综合实验等。这类实验最大的特点是：绝非课程中的点学习，而是涉及范围较广、综合性较强、加强对专业领域某一知识面的理解，针对课程的全部内容而设计的。根据学校的要求再结合实验内容要求，每个综合实验课程一般为2～3周，每周课时为25学时。

在此层次上，学校就目前，计划开设设计类实验。例如，医用电子仪器实验室开设的麻醉浓度精度分析与结构改进设计、血压检测仪结构与血压模型研究实验;检测实验室开设的血液透析器肌酐、尿素下降率检测设计、血液透析器耐压检测设计、血液透析器溶血检测设计实验;模拟手术实验室开设的吊塔运动轨迹范围设计、各类手术器械使用与设计实验等。不同专业实验课程的时间大约为2～3周。

第三层次为创新（创业）实验：根据我校国家级沪江人才培养创新模式实验区的建设目标，这类实验全面培养学生具有创新、创业精神和实践能力[5]。为了提高学生的创新发展，培养学生独自动手能力，提高学生的团队创新能力，我校开展了各类创新型实验项目。

实验教学中心所设计的实验教学内容经过近几年的试行，已取得了良好的成效，學生的实际工作能力和创新精神得到锻炼与提高，不少同学因能力突出，被吸收参与老师的研究课题，发挥了重要的作用。在未来毕业生就业方面，学生因为自己动手能力强，创新服务医生强，而被广大公司所喜欢。

第四层次为工程技能实验：针对医疗器械中热爱这门行业的有志大学生，我校与上海校外的多家医疗器械公司、医疗器械实验培训基地、医院医疗器械设备厂展开了联合培养，强化学生的校外实践能力。这样的培训模式，既能提高学生的实践能力，又能提高未来学生的岗位竞争能力;又是培养大学生实践技能的有效教学手段。这类实验室培训均借助基于门禁校园一卡通的开放式实验集成管理系统，进行教师指导下的自主课外实验。

2  分阶段培养，丰富实验教学内容

实验教学内容主要包括基本实验（学生必须完成和掌握的基本实验原理、基本实验技术、基本实验方法）、提高型实验（学生应该受到的综合性、设计性、应用性实验训练）、研究创新型实验（提供给本科层次学生进行深入研究和具有创新意义的实验项目或课题）和综合型技能实训项目（包括课程设计、毕业设计和职业技能训练等），使学生成为具有研究开发的能力和较高综合素质的专业人才[6]。课程设计是为了实现学生从理论到实践的过度。毕业设计学生的选题主要来自实际生产或实验中急于解决的问题，且所有毕业设计的学生均需制造出实际产品，这种综合型实验不仅强调项目中的创新因素，还可检验项目由理论到实际的可行性问题，提高学生的实际动手能力。

实验教学的要求是为了加强学生方法与技能的培训，培养学生对事物的观察分析能力和独自动手解决问题的能力。学生要端正态度弄清楚实验原理，正确按操作步骤进行实验，确定能够顺利完成实验。实验教学内容分阶段培养如下：

第一阶段——基本素质培养阶段：学生不仅要掌握课程内容的基本知识，学会动手实践能力，更重要的是基本实验素质的培养，养成一个严谨的科学实验态度，注重实验细节，端正实验姿势，做一个合格的实验人才。

第二阶段——技术基础培养阶段：通过培养学生的实验动手能力，让学生养成一个自我总结，自我改进的实验习惯。以提高学生的综合实验素质。

第三阶段——专业培养阶段：在学生有了一定的专业基础知识，利用实验再次强化学生的专业能力，培养学生发现问题、分析问题、解决问题的能力。

3  全面实施质量管理体系及实验教学考评办法

为了加强实验教学的全面质量管理，除了实验教学中心的各项规章制度外，中心还建立了教学质量管理与督导制度，激励和监督教师搞好实验教学工作。每学期至少进行一次实验室仪器设备和安全环境检查，保证仪器设备的配套性、完好率和利用率。医疗器械工程实验教学中心经过多年的探索，形成了多元化、综合性的实验教学考评办法。最后的考评方法分两部分，一是看学生的学习效果;二是教师的敬业精神、工作态度、创新精神等，主要通过校院的教学督导组专家随机听课、校、院和实验教学中心领导随机听课以及学生评教等多种方式来实现。学生评教包括传统的学生座谈会、学生评教表以及学生在实验教学中心网站的专门栏目评点等来实现。考评的结果作为教师年终考核和升级升等的主要依据。

参考文献

[1] 王欣.医疗器械专业人才培养模式的探索与实践[J].教育现化，2018，5（40）：31-32.

[2] 薛寒.“中国制造2025”背景下职业教育人才培养变革研究[D].西安：陕西师范大学，2018.

[3] 刘慧强，樊孝喜，段颖妮，等.探讨“医工结合”对生物医学工程专业发展的现实意义[J].教育现代化，2017，4（31）：36-37，62.

[4] 叶安胜，王清远，李勇.应用型高校拔尖创新人才培养的探索与实践[J].实验室研究与探索，2019， 38（9）：247-251.

[5] 张媛媛，王婉华，凃朝莲.“E+”国家级人才培养模式创新实验区教育改革与教师发展[J].英语广场：学术研究，2016（7）：68-69.

[6] 冯春来，芮蒙杰，戈延茹.基于“以学生为中心”的实验设计与数据处理课程教学改革与实践[J].教育教学论坛，2019（36）：98-99.