医疗设备检测与评价实践课程研究

目前我国的医疗仪器与检测仪器大多数都是进口的，研发具有自主知识产权的医疗仪器和检测仪器，实现医疗检测仪器的国产化是持续发展至关重要因素。开发自主知识产权的仪器，是我国发展战略的核心，提高学生自主创新能力是培养我国青年一代的科研实力、增强综合国力的关键。因此，引领同学做检测仪器的开发，促进学生对知识的理解，培养其有效运用知识解决工程问题的能力，达到具有爱国主义精神的卓越工程科技人才的实践教学建设的目标［1］。为了实现上述目标：通过课程教学与思政教学相互渗透、交叉融合，为国家和社会提供政治思想过硬的专业优秀人才。通过增加仪器的设计与开发，培养学生的创新精神，开发自主知识产权的仪器，从而培养学生的爱国主义精神［2］。医疗设备检测与评价实践课程作为上海理工大学生物医学工程专业本科三年级学生开设的一门必修专业实践课程，共2学分32学时。学生选修该门课程前需要完成基础课程：高等数学、大学物理等，还要学习的专业基础课程有机械设计、电工与电子技术、生物医学传感器等。该课程总体目标是使学生掌握呼吸机、麻醉机，超声诊断仪、血液净化方法与设备、高频手术设备五个检测模块装置的工作原理和检测方法等［3］，培养学生的工程设计能力、创新思维能力。

1实践教学与思政融合教学设计

该课程教学设计以掌握编制我国国家专业标准或行业标准为目标，以医疗器械检测方法为中心，融合学生开发自主知识产权的检测仪器，采用“思政”教学资源，进行学生活动与教学评估的改革。

1.1思政教学资源的设计

(1)网络远程资源利用在仪器的检测原理理论教学的五个模块中强调民族自主产品的开发，激发学生的爱国主义精神。通过公司网络资源学习B超诊断仪、麻醉机、高频电刀、呼吸机、血液透析机等仪器的原理，深入分析各个部分的功能，强调中国一批前沿医疗器械企业的生产开发史，如深圳迈瑞公司率先开发中国第一台全数字便携式超声诊断仪（2004年），拥有中国第一台完全自主知识产权的台式彩色多普勒超声系统（2006年）以及第一台便携式彩色多普勒超声系统（2008）。引导学生学习企业网站资源，通过看得见、摸得着的企业开发产品实例教育活动开拓思路，使同学感到对祖国的爱并不是抽象的，而是实实在在、有血有肉的，与企业开发产品一样，同学可以通过自己扎实的学习，刻苦的研究，来实现自己的理想目标。纵观医疗器械发展史，我国医疗器械逐步在很多领域达到世界先进水平，开展以爱国教育为主的核心价值教育，为学生日后成为医疗产业建设的主力军是非常必要的。(2)工程实践教学资源本课程大部分实验需要学生现场操作，动手实践，课程涉及的仪器多，在重视基础性实验的同时，增加一些设计性实验［4］。在具体内容中引入典型仪器行业标准的检测，如麻醉机性能测试所用到的麻醉机标准，在教师辅导下，学生负责查阅相关麻醉机行业专用标准文献资料，并与国家标准进行比较，自行设计麻醉机等有源医疗仪器指标检测的方法。这部分教学内容完全由学生自主安排实验时间，提交学习报告。由于该部分实验内容教材中并没有现成的标准，需要学生查阅文献，寻求解决方案，教师在学生的项目实施中仅仅起到帮助、辅导、监督、协调作用。通过学生自主设计检测仪器参数与实验项目，培养了独立学习，自主创新和钻研的科学精神。(3)科研项目教学辅助资源科研项目是综合实践类学习活动项目选题最主要的来源［5］。目前我校生物医学工程科研项目包括：工程企业委托的横向项目、国家自然科学基金项目，尤其是近两年来学校匹配的与医院合作的医工交叉融合项目，这类项目既有很强的科技创新要求，又有强烈的生物医学课程实践应用导向，是培养同学解决实际问题能力的重要手段。专业教师把参与课题的科技攻关过程，总结成自制仪器的案例和适合综合实践类学习活动的项目选题，参与实践研究性教学，引导和帮助学生选择有价值的工程研究，帮助指导学生科学制定实践课程的总体目标。(4)医院、企业交叉教学资源实施“医工交叉”，必须加强大学与医院、医疗机构的交流合作，针对重要的临床需求，有效组织不同学科领域研究人员开展交叉性研究［6］。上海理工大学与上海长征医院，新华医院等十几家医院等单位共建本科检测实验室及人才培养基地研发中心。为学生与企业医疗器械检测研发人员的交流互动建立起渠道，要求学生在进入在线学习、综合性实验学习前，熟悉相关仪器的研发与设计经验。医院为高等院校建立学生实习实训基地，进行医疗器械检测技术和检测方法研究，同学在实践中修改补充医疗器械产品注册标准，共同参与产品注册申报、为建立相应的产品生产体系和质控体系，进行产品规模化生产体系建设、产品标准及临床使用规范制定，实现产品产业化提供条件［7］。深化与医院、行业企业之间的合作，人才共育，促成“学生本位”的教学目标观。通过设立医院、企业兼职导师、兼职授课教师、建立就业实践基地等方式，并对学生进行有针对性的培训和指导。

1.2教学活动设计

学生学习活动规划是教学设计的核心［8］。对学习活动的分类有多种方式，根据本思政教学课程属性以及教学目标，学习活动分为理论思政、创新研发、综合实践三种类型，见图1。课程思政的思路建立在学习爱国强国等政治理论基础上，知识灌输包含隐性的价值引导，在自身知识体系的系统知识基础上揭示自主知识产权的重要性，把医疗设备的原理的知识点讲透彻，学生经过一段时间之后的实践检验，彻底理解与掌握知识。在教学中注重发挥学生在思政教学互动的主体作用，将这种爱国、自强引导作用真正发掘出来。

2实践教学与思政交叉教学评价设计

2.1教学基础评价设计

本课程线上教学目标重在思政，知识及技能的传授。教学基础评价设计主要考查学生对相关知识、原理、技能的掌握情况。针对这个目标，主要采用作品、答辩、调查并结合教师主观评价等方法，课程考核与评价方式，见表1，有源医疗设备检测与评价实践课程评分标准见表2。

2.2二次修正教学评价补充设计

上述实践型基础评分标准显著的问题是“重课程结果”，这种考核方式容易产生抄袭现象，大多数学生缺乏改进实验内容、创新实验方法的动力，一味寻求最终实验结果合格等情况，教师难以根据最终考核结果得出准确的区分成绩，因此有必要引入二次修正的考核过程化理念，对前期设计25%、中期仿真25%、后期制作25%、展示总结25%四个环节评估考核分进行修正。(1)前期设计：形式以网络资源学习为主，课后作业为设计思路和设计文档建立。该环节分两部分：要求学生线上访问企业网站资源，学习企业开发的产品实例，查找并解读各类检测标准，了解需要检测的各种参数，学习检测参数的测量范围测量方法等资料。(2)中期仿真：形式以设计方案讨论，作品制作为主，课后作业为作品制作的改进，此过程提倡二次修正。该环节老师一方面对前期设计指出不足、提出完善意见，另一方面对作品进行制作指导。(3)后期制作：形式以作品自评、互评为主。课后作业为作品的汇报。此过程提倡二次修正。该环节中，对于自评环节，在实验操作的过程中教师首先要让学生进行自我观察和研究，组织学生对作品进行调试、质疑等自评，养成善于察觉个人的不足并及时进行纠正的良好习惯。在互评环节中，老师要引导学生进行互评，要帮助他们养成用欣赏的眼光去对待自己的同学，并且要让学生在别人的优点中找到自身的不足，能很好的促进学生共同发展与相互合作的团队精神。

3结论

本课程教学通过学习仪器的原理延伸到我国著名国有品牌高端医疗仪器生产的实例，鼓励学生动手设计和制作检测仪器，调动了学习积极性，通过展示自主知识产权的高端医疗器械生产历史，培养学生的爱国主义精神。教学中学生动手实验，增强了学生自主学习能力。在教学活动设计中，利用企业网络资源，拓宽了思政教学思路，采用医院、企业交叉融合的教学资源，教师的科研资源，为学生提供更为广阔的平台，实现了思政与专业课程教学的交叉融合。在教学评价中，基本评价引入思政评估，体现了思政考核的重要性，在基本评价的基础上，采用二次修正的教学考核评价更加客观，加强了教学的过程化管理。本课程通过前期建设，学生自主完成搭建麻醉机检测实验教学装置5台用于实验教学；授权1项发明专利（ZL201010537233.7），5项实用新型专利（ZL2019207738594；ZL2019220365618ZL201922036575X；ZL201020598158.0；ZL201020598156.1），申请3项发明专利（2019104469266；2019111563243；201911156314X）。在《中国生物医学工程学报》等核心期刊上4篇，大大提高了同学创新能力，符合我国创新创业能力卓越工程科技人才的培养目标。

参考文献

［1］贺秋丽,王辑祥,李如琦，等.综合实验教学对学生综合素质提高的作用［J］.广西大学学报(自然科学版),2007（S1）：214-216.

［2］李如琦,贺秋丽,王辑祥，等.自制实验教学仪器设备促进实验教学改革［J］.高等理科教育，2009（1）：71-74.

［3］严红剑.有源医疗器械检测技术［M］.北京：科技出版社,2007.

［4］林健.运用研究性学习培养复杂工程问题解决能力［J］.高等工程教育研究，2017（2）：79-89.

［5］何士雅,白晓东,俞宽新,等.科研与实践教学结合,自主开发实践教学设备［J］.实验技术与管理,2005,22(11):44-45.

［6］张堃，付君红.基于“医工融合”的新工科专业人才培养模式的探讨［J］.教育教学论坛,2019(40)：240-242.

［7］刘巧红.医学院校医工结合的教育改革探索及对策建议［J］.教育教学论坛,2017,(46):143-144.

［8］张冲,吴冠豪.工程专业混合式教学设计与实践研究—以清华大学“光电仪器设计”课程为例［J］.电化教育研究，2020,41(5):104-111.

作者：邹任玲 胡秀枋 孟令朋 范虓杰 吴平平 谢璐 赵展 单位：上海理工大学 医疗器械与食品学院