季忠　廖彥劍　羅小剛　葉東海

摘 要 為了提高生物醫(yī)學工程專業(yè)學位研究生的綜合應用知識分析問題和解決問題的能力，培養(yǎng)學生在醫(yī)療器械產(chǎn)品研發(fā)中的全局觀，本文基于一種檢測診斷類智能醫(yī)療產(chǎn)品的開發(fā)，以問題為驅(qū)動，探討了一種旨在激發(fā)和培養(yǎng)學生獲取新知識、提升科研創(chuàng)新能力和解決問題的綜合能力為目的的案例建設及其在該專業(yè)學位研究生培養(yǎng)過程中的教學方法。

關鍵詞 專業(yè)學位 案例建設 綜合 科研創(chuàng)新

中圖分類號：G643 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻標識碼：A ? ?DOI：10.16400/j.cnki.kjdkx.2021.01.019

Abstract In order to improve the comprehensive application knowledge of biomedical engineering degree graduate students to analyze problems and solve problems， and cultivate students' overall view in the research and development of medical device products， this article is based on the development of a detection and diagnostic intelligent medical product， which is problem-driven. This paper discusses a case construction aimed at stimulating and cultivating students to acquire new knowledge， enhance the ability of scientific research and innovation and the comprehensive ability of solving problems， and its teaching methods in the process of training graduate students of this professional degree.

Keywords professional degree; case construction; comprehensive; scientific research innovation

案例教學法作為一種應用較為廣泛的教學方法，通過有機整合課堂教學環(huán)節(jié)、科學研究內(nèi)容和實際生產(chǎn)要求，形成完整的教學案例，在教學過程中對案例進行討論分析并引導學生根據(jù)案例進行具體實踐，激發(fā)學生的創(chuàng)造力，使學生在分析能力和解決問題的能力、表達能力和判斷能力、協(xié)調(diào)能力和決策能力等方面得到有效鍛煉。[1]因此，本文旨在通過一種醫(yī)療器械產(chǎn)品的完整實現(xiàn)案例，提高生物醫(yī)學工程領域?qū)I(yè)學位研究生以所學專業(yè)知識為基礎分析問題和解決問題的能力，提高培養(yǎng)質(zhì)量，更好地滿足生物醫(yī)學工程領域的人才需求。

1 綜合應用案例建設的必要性

生物醫(yī)學工程學科是融合生物學、醫(yī)學和工程學的理論和方法而發(fā)展起來的交叉學科，它主要研究工程學原理在生物醫(yī)學中應用的方法和技術，同時也探索生物醫(yī)學原理的工程應用，其主要目標是應用工程技術提高人類健康水平。而作為生物醫(yī)學工程專業(yè)學位研究生的培養(yǎng)由于是近幾年才逐步提起并被重視，如何在培養(yǎng)過程中體現(xiàn)專業(yè)學位培養(yǎng)的特點，更好地適應我國生物醫(yī)學工程學科發(fā)展和服務于經(jīng)濟社會發(fā)展對該領域人才的需求，仍處于一個不斷探索和完善的階段。

另一方面，全日制專業(yè)學位碩士培養(yǎng)與學術學位研究生培養(yǎng)相比，更加強調(diào)教學與實踐相結合。但學生在專業(yè)實踐階段缺乏成熟應對企業(yè)需要的基本技能和專業(yè)知識體系，這就要求我們在發(fā)展校企合作的校外實踐基地的建設的同時，在學校教育體系內(nèi)部的校內(nèi)實踐課程和基地建設時改革我們的校內(nèi)專業(yè)實踐課程的教學方法，通過綜合應用案例式教學實踐使學生了解和熟悉在企業(yè)等社會實踐部門生產(chǎn)、研發(fā)、管理等實踐活動中可能遇到的各類相關問題，以及遇到這些問題如何去解決，為學生今后科研或工作提供有價值的參考實例，有助于專業(yè)學位研究生實踐能力的培養(yǎng)。

2 綜合案例建設的設計

2.1 案例建設目標

使學生能夠更好地掌握生物醫(yī)學工程領域的基礎理論和專業(yè)知識，能夠運用現(xiàn)代生物醫(yī)學工程及人工智能等最新發(fā)展的先進科學與工程技術方法、手段發(fā)現(xiàn)和解決生物醫(yī)學工程領域的技術問題，提高學生在生物醫(yī)學工程領域內(nèi)從事工程設計與運行、分析與集成、研究與開發(fā)、管理和決策的能力，為我國生物醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)的發(fā)展助力。同時通過該綜合案例學習，使學生在專業(yè)課程教學的基礎上更好地了解智能醫(yī)療產(chǎn)品研發(fā)、產(chǎn)品轉化、質(zhì)量控制過程中可能遇到的問題以及相應的解決方法，使學生更好地了解本行業(yè)本領域?qū)W生綜合能力及素養(yǎng)的要求，自覺加強本專業(yè)工程實踐能力的培養(yǎng)。

2.2 要解決的教學問題

2.2.1與本行業(yè)本領域要求脫節(jié)的問題

現(xiàn)在不少高校的專業(yè)學位研究生專業(yè)實踐性課程和校內(nèi)專業(yè)實踐基地學習和鍛煉的過程中，更多的是從醫(yī)療器械產(chǎn)品的功能模塊實現(xiàn)方面進行訓練。學生在整個專業(yè)實踐過程中很難建立起醫(yī)療器械產(chǎn)品開發(fā)的整體概念，也很難了解在醫(yī)療器械產(chǎn)品轉化過程中可能遇到的形形色色的問題，對目前各種新技術在醫(yī)療器械產(chǎn)品中的應用也不熟悉，學生在本領域的綜合實踐能力得到的培養(yǎng)有限。

2.2.2校內(nèi)專業(yè)實踐過程與企業(yè)產(chǎn)品開發(fā)過程一致性問題

因為條件限制，很多高校在專業(yè)學位研究生校內(nèi)專業(yè)實踐培養(yǎng)環(huán)節(jié)局限于醫(yī)療器械產(chǎn)品的局部，對于企業(yè)產(chǎn)品開發(fā)過程中的諸如產(chǎn)品性能指標如何確定、產(chǎn)品如何定位、產(chǎn)品開發(fā)過程如何管理、產(chǎn)品質(zhì)量如何控制、產(chǎn)品如何才能從實驗室研究樣品變成臨床可用的真正的產(chǎn)品等過程和可能遇到的問題完全不熟悉，因此即使校內(nèi)專業(yè)課程和專業(yè)實踐完成較好，也很難適應企業(yè)醫(yī)療器械產(chǎn)品開發(fā)流程需求。

2.3 采取的方法和主要特色

2.3.1 案例背景

生物醫(yī)學工程專業(yè)學位研究生經(jīng)過本科階段和研究生階段專業(yè)課程地學習，仍不能很好地在實際醫(yī)療器械功能的實現(xiàn)過程中有效應用不同專業(yè)課程的理論知識，在該案例的建設過程中，充分考慮學生現(xiàn)狀，科學設置案例的每個環(huán)節(jié)，以期學生在該案例實施中能獲得更好的鍛煉。

2.3.2 案例的實施

根據(jù)醫(yī)療器械產(chǎn)品的開發(fā)流程進行案例建設，并在開發(fā)流程中注意結合人工智能在醫(yī)療產(chǎn)品中的應用特點，具體包括醫(yī)療器械產(chǎn)品需求分析、醫(yī)療器械產(chǎn)品臨床預期用途分析及性能指標要求、醫(yī)療器械產(chǎn)品功能研發(fā)階段的管理和控制、醫(yī)療器械產(chǎn)品樣機試制注意事項、醫(yī)療器械產(chǎn)品質(zhì)量檢測、醫(yī)療器械產(chǎn)品臨床驗證、醫(yī)療器械產(chǎn)品注冊申請資料準備以及醫(yī)療器械產(chǎn)品生產(chǎn)質(zhì)量體系建設等環(huán)節(jié)的實施案例。

在不同環(huán)節(jié)的實施過程中，結合學生的知識背景，鍛煉和強化學生的綜合能力。如從一種電生理檢測診斷儀器的功能實現(xiàn)需求出發(fā)，分析在醫(yī)學信號的不同處理階段如何應用不同醫(yī)學信號處理方法及其可實現(xiàn)的效果，加深對各專業(yè)知識如何用于解決實際問題的理解，使學生理論聯(lián)系實際，靈活應用不同醫(yī)學信號處理方法解決實際問題。

在教學方法上，該案例實施采用以設計為中心（Design Centered Learning，DCL）的學習模式，[2]3～5名學生為一組，學習和綜合應用相關知識設計并實現(xiàn)一種具體醫(yī)療器械設備的完整功能。通過該案例，使學生在溝通能力、分工協(xié)作能力、系統(tǒng)分解能力、具體問題的解決能力等方面得到提升。

3 結論

通過該綜合案例的實踐，一方面，學生可以學習了解智能醫(yī)療產(chǎn)品開發(fā)的全過程，在每個部分的實施過程中，根據(jù)每個環(huán)節(jié)需要實現(xiàn)的具體目標，要求學生具有醫(yī)療器械產(chǎn)品研發(fā)的全局觀，要具備快速有效獲取新知識、分析問題和解決問題的能力，在解決問題的過程中鍛煉有助于鍛煉學生的創(chuàng)新型思維，提升學生的實踐創(chuàng)新能力。

另一方面，通過該綜合案例建設，在專業(yè)課程和實踐過程中可使學生掌握醫(yī)療器械產(chǎn)品從研發(fā)到成果轉化到生產(chǎn)的全過程，以及各種新方法、新技術如何在醫(yī)療產(chǎn)品中獲得應用。該綜合案例不僅適用于生物醫(yī)學工程專業(yè)的學生，其他相關專業(yè)的學生如要從事醫(yī)療器械產(chǎn)品開發(fā)，均可從該案例中獲得有價值的參考實例，可有效縮短產(chǎn)品開發(fā)周期，實現(xiàn)研究成果的快速轉化。

案例建設項目2018年度重慶大學專業(yè)學位教學案例建設項目“檢測診斷類智能醫(yī)療產(chǎn)品開發(fā)案例”（201802026）

參考文獻

[1] 郭學，孫海濱，樂紅志，等.《環(huán)境工程材料及制備技術》案例庫建設[J].山東化工，2020.49（10）：189-190.

[2] 季忠，廖彥劍，侯文生，等.DCL方法在生物醫(yī)學工程專業(yè)碩士專業(yè)實踐過程中的應用模式探討[J].教育教學論壇，2019.10（42）：171-172.