【课程思政交大行动】“医学仪器专题实验”课程思政纪实

西安交大生物医学工程学科是全国最早建立的生物医学工程学科之一，多年来专业教学始终坚持“四个面向”，为国家培养了大量医疗器械领域优秀的开拓者和领航人，为振兴医疗器械产业发展贡献力量。

“医学仪器专题实验”是生物医学工程专业必修的独立设课实验课程，面向生物医学工程专业大三年级学生开设，是训练学生基本实验技能、培养工程意识和创新能力、提高学生综合素质的重要环节，为培养医疗器械行业的卓越工程师奠定了基础。经过多年的实践教学，课程已建立了基础性实验、设计性实验和拓展性实验相结合的实验教学体系。基础性实验完成对心电采集电路原理的学习和实现;设计性实验采用以学生为中心的“PBL(Problem Based Learning)”教学法，启发学生结合生理信号采集的相关问题进行研究和探索;拓展性实验中学生基于血压测量和监护仪指标测量原理的学习和实践，了解血压和监护仪行业市场背景，了解生理测量的新方法和新技术。

教学团队依托生命学院教学实验中心，由张博、李津、王刚、周秦武和杨玥等3名教师、2名实验技术人员组成。团队全体教师秉承立德树人初心，根据生物医学工程人才培养特点，结合医学仪器实验课程专业能力培养要求，以“医学仪器专题实验”课程为载体，将科技报国和民族复兴的使命担当、创新精神与创新能力、工匠精神等思政元素与实验课程教学内容深度融合，以“润物细无声”的方式熏陶当代大学生，把课程思政有机融入立德树人中心环节，从而实现“传道授业解惑，诠释大学之道”德智相融的目标。

结合医疗器械行业发展 激发学生使命担当

实验指导教师张博在设计性实验环节中采用以学生为中心的PBL教学法，根据课程内容，启发学生结合生理信号采集的相关问题进行机遇问题的研究和探索。在实验背景讲述中，通过分析医疗器械行业国内外发展现状和现阶段国内外的研究进展，激励学生选择具有创新意义的题目进行研究，激发学生的学习、研究兴趣。

近些年，全球医疗器械行业高速增长，发展潜力巨大，中国医疗器械市场规模更是以高于世界水平两倍以上的速度持续扩大。在教学过程中教学团队向学生介绍医疗器械行业的发展情况，启发学生通过医疗器械行业品牌和主打产品的对比，了解国内外医疗器械行业的发展现状，让学生认识到我国医疗器械行业的制造水平和世界领先水平仍有较大差距。尤其是在高端医疗器械领域，国外产品如高端CT机、磁共振成像、手术机器人等还占据我国三级医院的主要市场，一些高端医疗器械的核心部件国内还不能生产，需要依赖进口。

面对这种现状，我国科研工作者刻苦钻研，在自主研发医疗器械的道路上不断发力，我国的医疗器械行业发展逐步进入黄金期。2021年11月16日，西安交通大学第一附属医院、四川大学国家生物医学材料工程技术研究中心、西安交通大学机械学院联合研发的国内首款体外膜肺氧合设备(以下简称ECMO)，由西安交大一附院心血管病院袁祖贻、闫炀教授团队在国内率先应用于临床，成功救治了两名危重心血管病患者。ECMO可对重症心肺功能衰竭患者提供持续的体外呼吸与循环，为抢救赢得宝贵时间。新冠肺炎疫情发生以来，ECMO逐渐为公众所熟知，然而其核心关键技术长期被国外垄断，设备及耗材价格昂贵。此次该团队研发的首套国产ECMO系统成功应用于临床，有望显著降低ECMO产品的国内售价，推动ECMO技术向基层医院普及，使更多急危重症患者受益。ECMO的案例极大地激发了同学们科技报国的决心，让学生更加认同自己的专业，并意识到自身肩负的民族复兴的使命担当，促使他们努力学习，为我国医疗器械行业的腾飞贡献自身力量。

引入公司案例 培养创新精神与创新能力

监护仪指标测量实验属于拓展性实验环节，学生通过实验进行监护仪中各种生理指标的测量和分析。教学团队在教学过程中介绍并对比医院常见监护仪产品，引入国内市场占有率最高的迈瑞生物医疗电子股份公司的发展历程，强调科技创新对于公司和个人发展的重要性。

迈瑞公司是我国目前研发实力最强、经济效益最好的医疗器械公司之一。作为一家民族企业，迈瑞公司的创始人们坚持每年将约10%的营业额投入产品的自主研发。经过多年努力，迈瑞自主创新的产品和管理平台终于在国际医疗器械制造领域占据一席之地。在迈瑞公司案例介绍中，教学团队进一步扩展到企业护城河理论，“一家真正称得上伟大的企业，必须拥有一条能够持久不衰的‘护城河’，从而保护企业享有很高的投入资本收益率。市场经济的竞争机制导致竞争对手们必定持续不断地攻击任何一家收益率很高的企业‘城堡’。因此，企业要想持续不断地取得成功，至关重要的是要拥有一个让竞争对手非常畏惧的难以攻克的竞争堡垒。”教学团队激励学生在平时的学习和实践过程中多思考、多探索，积极建立适应于自身特质的独特护城河，提高自身的科研和学习能力，为我国医疗器械行业发展贡献力量。

将工匠精神培养贯穿整个实验教学环节

若说创新能力培养是实验教学追求的目标，工匠精神的培养则是实现这一目标的基石。“医学仪器专题实验”将工匠精神的培养贯穿在实验教学的各个环节。

心电放大实验作为“医学仪器专题实验”的基础性实验环节，尤其注重对学生工匠精神的培养。尽管功能强大的芯片层出不穷，但教学团队在实验中仍然采用最基础的单运放741芯片，让学生从调零电路开始逐级实现实验电路搭建和调试。从电路的布局到导线的连接，每一个细节对学生严格要求。针对学生中普遍存在的“只要实现功能就可以的，实验电路随意搭”的现象(下图左)，实验指导教师李津老师举出在迈瑞公司每一台超声设备探头的连接线至少要做十几万次弯曲试验的例子，告诉大家精益求精的工匠精神才能制造出有竞争力的产品，通过日常实验操作训练学生规范、严谨的工程习惯和工程素养。在指导教师的要求下，同学们意识到了严格遵守实验要求的重要性，布板日益规范(下图右)，并开始重视实验操作过程中电源线、地线插拔顺序等细节，良好的工程意识和严谨的科研精神在实验过程中逐渐养成。

电路调试过程中总会出现各种问题，实验课程开始时不少同学一遇到问题总习惯性地找老师。基于此，教学团队向同学们讲述了国产磁共振设备研发的例子。磁共振设备研发过程中，研发人员吃住在医院，在没有参考资料、没有人帮助的情况下，面对测试中出现的各种问题，冷静认真地思考，通过反复检测、分析解决问题，最终冲破重重难关，成功研发设备。教学团队想通过这个例子告诉学生，遇到问题不能“等靠要”，工匠精神就是有一股子和问题、困难死磕到底的劲头。慢慢地，同学们再遇到问题时逐渐地冷静下来，一级一级地测量、诊断、分析，找出问题所在，主动思考解决问题的方法，甚至连面包板工艺问题造成的干扰都不再成为实验的拦路虎了。

“在实践中育人，为我国医疗器械行业发展贡献力量”是“医学仪器专题实验”教学团队的初心和使命。在构建“三全育人”大格局的过程中，“医学仪器专题实验”团队坚持“四个面向”，将课程思政有机融入立德树人核心环节，形成了德智相融的育人目标。经过近年来的实践，团队欣喜地发现，课程思政的引入不仅培养了学生的使命担当、创新能力和工匠精神，对专业教学也起到了较好的反哺作用，极大地激发了学生的学习与研究热情。近年来，生物医学工程专业的学生在全国大学生生物医学工程创新设计竞赛、中国国际“互联网+”大学生创新创业大赛中成绩突出，学生专业素养和创新能力不断提升。

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