生物医学医疗设备管理与维护课程群建设

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［摘要］在“医工结合”的大背景下，为让生物医学工程专业学生在医疗器械行业获得较高的匹配度和认可度，高校必须从实际出发，从基础做起，从教学的源头直接与社会需求对接。高校可以构建以基础医学、医疗仪器、医学信号为主的核心课程群，从课程群的课程设置、教学方式、评价体系三方面进行改革，具体的实施办法有:整合及优化核心课程群的课程、改革教学方法和建立教学评价体系。通过建立更适合专业方向的课程体系，提高教学效果，高校可以使学生从理论和实践整体层面上掌握本专业方向的知识和技能。

［关键词］生物医学工程;核心课程群;整合优化课程;教学方式改革;教学评价体系

生物医学工程专业是生物学、医学及工程学交叉构成的一门综合学科。［1］随着我国医疗事业的快速发展，医疗器械(设备)的设计、研发、销售以及售后服务等岗位的需求量逐渐增多，该专业毕业生的就业面也在逐步加宽。［2－3］目前，长治医学院(以下简称“我校”)生物医学工程专业共设三个方向，分别是康复器械工程、医疗设备管理维护和医学物理三个方向。这三个专业方向各有侧重，如康复器械工程方向侧重于临床康复器械的开发、设计、维护与管理等;医学物理方向侧重于医用放疗设备的临床应用及维护管理等;医疗设备管理维护方向侧重于医学仪器的研究、设计、维修和维护等。三个方向培养的人才均服务于医学。为让我校生物医学工程专业毕业生在医疗器械行业获得较高的匹配度和认可度［4－5］，学校必须从实际出发，从基础做起，从专业建设上寻求突破，而加强专业建设的基础就需加强课程建设与改革，从教学的源头直接与社会需求对接。我校生物医学工程专业开设的课程包含通识教育课程、学科基础教育课程、专业教育课程、专业选修课及实践教学环节。但在这五部分的课程设置及教学内容上存在一些不足，如:课程独立性较强，课程与课程之间衔接不好;部分课程内容存在重复;教学重理论轻实践等。因此，整合优化本专业的课程结构是教学改革的重点。基于此，本文以我校生物医学工程专业医疗设备管理维护方向为例，结合本专业方向的培养特色、本专业人才需求以及本专业已毕业学生的就业情况，构建核心课程群。

一、核心课程群初构

医疗设备管理维护方向的培养目标是培养既满足临床需要的工程人员，又能够从事医学仪器的研究、设计、制造以及能够从事医疗器械产品的经营、技术服务［3］等工作的人才。根据本专业方向的人才培养目标、企业对本专业学生的基本要求、已毕业学生对本专业课程设置的反馈及就业情况，我校设置了相互衔接，但各有侧重、特色突出的核心课程群。按照本专业方向课程之间的互通性、独立性及综合性，我校将本专业方向课程划分为基础医学课程群、医疗设备课程群及医学信号课程群，每个课程群所包含的课程如图1所示。基础医学课程群是本专业方向学生了解、掌握基础医学的入门课程，学生通过学习医学方面的基本理论，基础知识和基本技能，掌握人体正常功能活动的基本规律、了解生物体的代谢规律及其与各种生命现象之间的联系，为后续医疗仪器在临床上的使用及临床上各类医学信号的分析处理奠定基础。医疗设备课程群是上述三大课程群中的核心，具体包含两方面的内容:一方面介绍影像类仪器(如X线机、超声、MRI、CT等仪器)、检验类仪器(如光谱分析仪、电化学分析仪、色谱分析仪等)及测量与监护类仪器(如心电图机、呼吸机、病房监护系统等)等设备的结构、工作原理、性能、使用方法、故障分析处理以及仪器的设计;另一方面介绍如何购置医疗仪器、购置完成后仪器设备的验收及安装、临床使用过程中设备的维护保养、管理及质量控制。［6］医学信号课程群着重培养学生掌握医疗仪器采集生理信号的原理、过程，以及对采集到的医学生理信号进行分析处理，从而辅助医生完成对疾病的诊断治疗。为打破各核心课程群之间的壁垒，加强核心课程群之间的联系，我校在开设各核心课程群之前，首先开设了生物医学工程导论课程作为本专业方向的学科概论课。一方面，该课程为学生介绍与本专业方向相关的基本理论、本专业方向的发展现状、应用领域及发展方向;另一方面，通过该课程的学习，学生可以了解各个核心课程群在本专业方向中所起的作用及相互之间的联系。

二、核心课程群的教学改革

(一)整合、优化核心课程群的课程本专业方向核心课程群以生物医学工程导论课程为主线，设置了基础医学、医疗设备及医学信号三大课程群。各核心课程群中均设有自身的基础或核心课程，其他课程在此课程上进行延伸或扩展。但是，各课程存在内容多且部分课程内容重复等现象，因此，学校首先需对课程内容进行整合及优化，具体优化策略如下。第一，每个核心课程群的教师团队成立相应教研室，并设立课程群的主要责任人。责任人与承担该核心课程的教师、企业技术人员共同研讨教学内容，对各课程的教学内容进行整合、优化，使其相互交融，又各具特色。如医学信号课程群中信号与系统课程与数字信号处理课程在“离散时间信号与系统的时域分析”“Z变换与离散时间傅里叶变换”等内容上存在重复。因此，根据设置课程的先后学期，数字信号处理课程不再开设重复的内容，而加强突出具有本课程自身特色的教学内容。第二，结合本专业方向的培养目标，培养具备创新精神、实践能力的医工学生，适当调整更新课程群中部分课程的总学时及理论与实验的学时分配比例。［7］如实用传感器课程由原来6/21(理论/实验)学时调整为24(实验);数字信号处理课程由原来总学时54(42/12)调整为32(20/12)。通过总学时调整，学校更加精炼了课程内容，使学生有更多的时间用于探索、发现自身感兴趣的课题。此外，适当增加实验在总学时中的占比，尤其是增加设计或综合性实验所占的学时，可以使学生通过实验的设计、调试等阶段，锻炼并挖掘自身的动手能力及创新思维能力，激发自我主动分析解决实验中遇到的问题;通过实验成果的展示，在一定程度上增强学生的自信心与成就感，激励学生在原有作品的基础上继续扩展或融入更多可实现的设计或功能。

(二)改革教学方法传统的教学方法是以教师讲授为主，已难以满足当前本专业方向培养学生工程实践能力的要求。以教师主讲，多媒体辅助的传统教学方式，使学生对课程中所涉及的具体医疗仪器(设备)的基本结构及工作原理难以有更形象的认识与理解，理论难以与实际结合。针对目前存在的问题，我校以核心课程群为基本单元进行以下教学方式的改革。第一，在课程讲授过程中引入分组教学。在进行课程讲授时，教师采用大班讲课(教师主讲)、小班研讨及小组实践(学生实践)的教学方式启发引导学生。针对课程的部分章节，如医学影像仪器(二)课程中的“磁共振成像设备”与“超声成像设备”两类仪器的工作原理、结构、质量控制等内容的讲授，首先由教师对课程基本知识进行讲解，其次由3～6名学生组成小组进行知识点的分解，每一小组查阅所负责知识模块的相关资料，并到本校的两所附属医院进行观摩、实践及案例的收集，对所收集资料及案例展开讨论，最后进行课堂汇报，教师对汇报进行点评、补充及总结。第二，在课程讲授过程中引入项目教学法。围绕本专业的两大学科竞赛(全国大学生电子设计竞赛和全国大学生生物医学工程创新设计竞赛)，我校在相应课程中引入了项目教学。［8］以医学仪器设计原理为例，根据学科内容，教学以小组为单元，学生自拟项目。在完成项目的过程中，学生能较好地将医学仪器的理论知识运用到项目的实施及完成过程中;另一方面，学生可通过查阅资料、小组讨论等方式自行解决项目完成过程中遇到的问题，很大程度上锻炼了学生自主思考、分析及小组协作等各方面的能力。第三，在课程讲授过程中引入课程思政。我校积极挖掘专业课程的思政元素，将其嵌入日常的教学活动，使学生在掌握专业技能的同时，能将其转化为自身内在的道德素养。此外，通过课程思政与专业课程的相互渗透，教师可以解决学生对专业不了解、对自我规划感到困惑等方面的问题。

(三)建立教学评价体系在以专业核心课程群为载体完成一届学生的培养过程中，课程群负责人及时收集、反馈、解决课程群中教师在教学中遇到或存在的问题，同时调研分析学生对核心课程群中课程内容的整合、优化及教学方式改革的评价。此外，负责人考察、调研、总结该核心课程群实施完成后本届毕业生较改革之前就业情况的改变以及用人单位对其的反馈，以便于对该核心课程群进一步进行完善。本文对生物医学工程专业医疗设备管理维护方向核心课程群的构建、教学方式的改革等内容进行了讨论。高校以专业核心课程群为载体，可以建立更适合本专业方向的课程体系，提升教学效果，使学生从理论和实践整体层面上掌握本专业方向的知识和技能。此外，通过建立教学评价体系，学校可以总结并完善核心课程群的课程设置，使其最大程度匹配社会对本专业人才的职业素养及能力要求。

参考文献:

［1］张建英，徐争元，黄磊．卓越取向的生物医学工程专业人才培养探索与实践［J］．合肥师范学院学报，2019(3):96－99．

［2］鲍捷．高校生物医学工程专业毕业生就业分析［J］．高教探索，2017(S1):32－33．

［3］王大珅，张涛，房蓓．生物医学工程专业“医•工”结合教学改革的研究［J］．高教学刊，2019(12)．

［4］郑万挺，曾碧新，黄敏．生物医学工程专业“医•工”互融特色教学改革模式的探索［J］．中国高等医学教育，2018(2):84－85．

［5］秦川．中医院校生物医学专业教学探讨［J］．考试周刊，2013(31):163－164．

［6］董秀珍．生物医学工程学导论Ⅰ［M］．西安:第四军医大学出版社，2004:62－63．

［7］袁玖根，周志华，刘春燕．科技竞赛对大学生创新能力培养的影响研究［J］．发明与创新•教育信息化，2018(3):69．

［8］赵明康．“万众创新”背景下的大学生竞赛培训实践总结———全国大学生生物医学工程创新设计竞赛组织和培训工作纪实［J］．教育教学论坛，2019(9):226－227．

作者：李娜 牛帅 毕浩宇 单位：长治医学院生物医学工程系