生物醫學醫療設備管理與維護課程群建設

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［摘要］在“醫工結合”的大背景下，為讓生物醫學工程專業學生在醫療器械行業獲得較高的匹配度和認可度，高校必須從實際出發，從基礎做起，從教學的源頭直接與社會需求對接。高校可以構建以基礎醫學、醫療儀器、醫學信號為主的核心課程群，從課程群的課程設置、教學方式、評價體系三方面進行改革，具體的實施辦法有:整合及優化核心課程群的課程、改革教學方法和建立教學評價體系。通過建立更適合專業方向的課程體系，提高教學效果，高校可以使學生從理論和實踐整體層面上掌握本專業方向的知識和技能。

［關鍵詞］生物醫學工程;核心課程群;整合優化課程;教學方式改革;教學評價體系

生物醫學工程專業是生物學、醫學及工程學交叉構成的一門綜合學科。［1］隨著我國醫療事業的快速發展，醫療器械(設備)的設計、研發、銷售以及售后服務等崗位的需求量逐漸增多，該專業畢業生的就業面也在逐步加寬。［2－3］目前，長治醫學院(以下簡稱“我校”)生物醫學工程專業共設三個方向，分別是康復器械工程、醫療設備管理維護和醫學物理三個方向。這三個專業方向各有側重，如康復器械工程方向側重于臨床康復器械的開發、設計、維護與管理等;醫學物理方向側重于醫用放療設備的臨床應用及維護管理等;醫療設備管理維護方向側重于醫學儀器的研究、設計、維修和維護等。三個方向培養的人才均服務于醫學。為讓我校生物醫學工程專業畢業生在醫療器械行業獲得較高的匹配度和認可度［4－5］，學校必須從實際出發，從基礎做起，從專業建設上尋求突破，而加強專業建設的基礎就需加強課程建設與改革，從教學的源頭直接與社會需求對接。我校生物醫學工程專業開設的課程包含通識教育課程、學科基礎教育課程、專業教育課程、專業選修課及實踐教學環節。但在這五部分的課程設置及教學內容上存在一些不足，如:課程獨立性較強，課程與課程之間銜接不好;部分課程內容存在重復;教學重理論輕實踐等。因此，整合優化本專業的課程結構是教學改革的重點。基于此，本文以我校生物醫學工程專業醫療設備管理維護方向為例，結合本專業方向的培養特色、本專業人才需求以及本專業已畢業學生的就業情況，構建核心課程群。

一、核心課程群初構

醫療設備管理維護方向的培養目標是培養既滿足臨床需要的工程人員，又能夠從事醫學儀器的研究、設計、制造以及能夠從事醫療器械產品的經營、技術服務［3］等工作的人才。根據本專業方向的人才培養目標、企業對本專業學生的基本要求、已畢業學生對本專業課程設置的反饋及就業情況，我校設置了相互銜接，但各有側重、特色突出的核心課程群。按照本專業方向課程之間的互通性、獨立性及綜合性，我校將本專業方向課程劃分為基礎醫學課程群、醫療設備課程群及醫學信號課程群，每個課程群所包含的課程如圖1所示。基礎醫學課程群是本專業方向學生了解、掌握基礎醫學的入門課程，學生通過學習醫學方面的基本理論，基礎知識和基本技能，掌握人體正常功能活動的基本規律、了解生物體的代謝規律及其與各種生命現象之間的聯系，為后續醫療儀器在臨床上的使用及臨床上各類醫學信號的分析處理奠定基礎。醫療設備課程群是上述三大課程群中的核心，具體包含兩方面的內容:一方面介紹影像類儀器(如X線機、超聲、MRI、CT等儀器)、檢驗類儀器(如光譜分析儀、電化學分析儀、色譜分析儀等)及測量與監護類儀器(如心電圖機、呼吸機、病房監護系統等)等設備的結構、工作原理、性能、使用方法、故障分析處理以及儀器的設計;另一方面介紹如何購置醫療儀器、購置完成后儀器設備的驗收及安裝、臨床使用過程中設備的維護保養、管理及質量控制。［6］醫學信號課程群著重培養學生掌握醫療儀器采集生理信號的原理、過程，以及對采集到的醫學生理信號進行分析處理，從而輔助醫生完成對疾病的診斷治療。為打破各核心課程群之間的壁壘，加強核心課程群之間的聯系，我校在開設各核心課程群之前，首先開設了生物醫學工程導論課程作為本專業方向的學科概論課。一方面，該課程為學生介紹與本專業方向相關的基本理論、本專業方向的發展現狀、應用領域及發展方向;另一方面，通過該課程的學習，學生可以了解各個核心課程群在本專業方向中所起的作用及相互之間的聯系。

二、核心課程群的教學改革

(一)整合、優化核心課程群的課程本專業方向核心課程群以生物醫學工程導論課程為主線，設置了基礎醫學、醫療設備及醫學信號三大課程群。各核心課程群中均設有自身的基礎或核心課程，其他課程在此課程上進行延伸或擴展。但是，各課程存在內容多且部分課程內容重復等現象，因此，學校首先需對課程內容進行整合及優化，具體優化策略如下。第一，每個核心課程群的教師團隊成立相應教研室，并設立課程群的主要責任人。責任人與承擔該核心課程的教師、企業技術人員共同研討教學內容，對各課程的教學內容進行整合、優化，使其相互交融，又各具特色。如醫學信號課程群中信號與系統課程與數字信號處理課程在“離散時間信號與系統的時域分析”“Z變換與離散時間傅里葉變換”等內容上存在重復。因此，根據設置課程的先后學期，數字信號處理課程不再開設重復的內容，而加強突出具有本課程自身特色的教學內容。第二，結合本專業方向的培養目標，培養具備創新精神、實踐能力的醫工學生，適當調整更新課程群中部分課程的總學時及理論與實驗的學時分配比例。［7］如實用傳感器課程由原來6/21(理論/實驗)學時調整為24(實驗);數字信號處理課程由原來總學時54(42/12)調整為32(20/12)。通過總學時調整，學校更加精煉了課程內容，使學生有更多的時間用于探索、發現自身感興趣的課題。此外，適當增加實驗在總學時中的占比，尤其是增加設計或綜合性實驗所占的學時，可以使學生通過實驗的設計、調試等階段，鍛煉并挖掘自身的動手能力及創新思維能力，激發自我主動分析解決實驗中遇到的問題;通過實驗成果的展示，在一定程度上增強學生的自信心與成就感，激勵學生在原有作品的基礎上繼續擴展或融入更多可實現的設計或功能。

(二)改革教學方法傳統的教學方法是以教師講授為主，已難以滿足當前本專業方向培養學生工程實踐能力的要求。以教師主講，多媒體輔助的傳統教學方式，使學生對課程中所涉及的具體醫療儀器(設備)的基本結構及工作原理難以有更形象的認識與理解，理論難以與實際結合。針對目前存在的問題，我校以核心課程群為基本單元進行以下教學方式的改革。第一，在課程講授過程中引入分組教學。在進行課程講授時，教師采用大班講課(教師主講)、小班研討及小組實踐(學生實踐)的教學方式啟發引導學生。針對課程的部分章節，如醫學影像儀器(二)課程中的“磁共振成像設備”與“超聲成像設備”兩類儀器的工作原理、結構、質量控制等內容的講授，首先由教師對課程基本知識進行講解，其次由3～6名學生組成小組進行知識點的分解，每一小組查閱所負責知識模塊的相關資料，并到本校的兩所附屬醫院進行觀摩、實踐及案例的收集，對所收集資料及案例展開討論，最后進行課堂匯報，教師對匯報進行點評、補充及總結。第二，在課程講授過程中引入項目教學法。圍繞本專業的兩大學科競賽(全國大學生電子設計競賽和全國大學生生物醫學工程創新設計競賽)，我校在相應課程中引入了項目教學。［8］以醫學儀器設計原理為例，根據學科內容，教學以小組為單元，學生自擬項目。在完成項目的過程中，學生能較好地將醫學儀器的理論知識運用到項目的實施及完成過程中;另一方面，學生可通過查閱資料、小組討論等方式自行解決項目完成過程中遇到的問題，很大程度上鍛煉了學生自主思考、分析及小組協作等各方面的能力。第三，在課程講授過程中引入課程思政。我校積極挖掘專業課程的思政元素，將其嵌入日常的教學活動，使學生在掌握專業技能的同時，能將其轉化為自身內在的道德素養。此外，通過課程思政與專業課程的相互滲透，教師可以解決學生對專業不了解、對自我規劃感到困惑等方面的問題。

(三)建立教學評價體系在以專業核心課程群為載體完成一屆學生的培養過程中，課程群負責人及時收集、反饋、解決課程群中教師在教學中遇到或存在的問題，同時調研分析學生對核心課程群中課程內容的整合、優化及教學方式改革的評價。此外，負責人考察、調研、總結該核心課程群實施完成后本屆畢業生較改革之前就業情況的改變以及用人單位對其的反饋，以便于對該核心課程群進一步進行完善。本文對生物醫學工程專業醫療設備管理維護方向核心課程群的構建、教學方式的改革等內容進行了討論。高校以專業核心課程群為載體，可以建立更適合本專業方向的課程體系，提升教學效果，使學生從理論和實踐整體層面上掌握本專業方向的知識和技能。此外，通過建立教學評價體系，學校可以總結并完善核心課程群的課程設置，使其最大程度匹配社會對本專業人才的職業素養及能力要求。

參考文獻:

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［8］趙明康．“萬眾創新”背景下的大學生競賽培訓實踐總結———全國大學生生物醫學工程創新設計競賽組織和培訓工作紀實［J］．教育教學論壇，2019(9):226－227．

作者：李娜 牛帥 畢浩宇 單位：長治醫學院生物醫學工程系