康复工程硕士研究生医务人员交叉创新培训模式的探讨

文章来源:毕业论文通 分类:工程硕士论文 发布时间:2020-09-24 23:00:15
毕业论文通第2020-09-24期,本期论文编辑为大家分享一篇工程硕士论文《康复工程硕士研究生医务人员交叉创新培训模式的探讨》,供广大毕业生在写工程硕士文章时进行参考。

 

 本篇论文是一篇工程硕士论文, 随着科技发展和“新医科”战略的提出,医学与工学的交叉融合作为一种跨学科研究模式,已成为高水平大学学科建设和培养具备实践能力、医工理文融通的高层次医学人才的重要契入点。生物医学工程具有工学和医学高度结合的特点,康复工程作为其重要分支,为康复医学提供先进技术和工程方法,前沿科技与新材料相互融合、深度介入康复医学领域,不断拓展康复评定、治疗、护理的新手段,提高功能障碍人群生活质量和社会参与度。医工结合的发展是促进康复工程技术转化、最大化治疗效果的关键,同时也对创新性医工复合型高素质创新人才的培养提出更高的要求。


  【论文摘要】康复工程是康复医学的重要分支,依托医学院、工学院校医工结合研究项目开展康复工程医工交叉硕士研究生培养,是培养高素质复合型创新人才的重要方式。该文介绍了上海交通大学医学院附属新华医院康复医学科与上海理工大学康复工程与技术研究所试行的康复工程医工交叉创新培养模式,以期对未来复合型康复工程研究人才的培养提供借鉴。该模式通过明确医工交叉研究生培养的目标、强化导师团队建设、设立多学科交叉研究生课程、完善教学安排和见习计划、鼓励不同研究背景研究生相互交流等方式,培养研究生以康复医学临床问题为导向拓展科研与研发思路,促进研发成果转化并应用于临床,培养具有岗位胜任力的复合型康复工程研究人才。

  【关键词】工程硕士论文;康复工程;硕士研究生;医工交叉;培养模式


  随着科技发展和“新医科”战略的提出,医学与工学的交叉融合作为一种跨学科研究模式,已成为高水平大学学科建设和培养具备实践能力、医工理文融通的高层次医学人才的重要契入点。生物医学工程具有工学和医学高度结合的特点,康复工程作为其重要分支,为康复医学提供先进技术和工程方法,前沿科技与新材料相互融合、深度介入康复医学领域,不断拓展康复评定、治疗、护理的新手段,提高功能障碍人群生活质量和社会参与度。医工结合的发展是促进康复工程技术转化、最大化治疗效果的关键,同时也对创新性医工复合型高素质创新人才的培养提出更高的要求。但当前医工交叉合作的科研成果转化滞后、应用不足,多数高校对跨学科高素质人才创新培养模式的构建尚不完善。在此背景之下,上海交通大学医学院附属新华医院康复医学科与上海理工大学康复工程与技术研究所试行了康复工程医工交叉创新培养模式,促进高层次医工交叉人才培养的发展。本文对该合作模式的历程、培养目标和课程等进行系统介绍,以期对未来复合型康复工程研究人才的培养提供借鉴。

康复工程专业研究生医务人员交叉创新培训模式的探讨

  1    构建医工交叉创新培养模式的历程

  近 10 余年来,上海交通大学一直大力推进医学与工学、理学等多学科融合协作,通过医科教师与工科教师通力合作,瞄准健康实际需求,努力将实用性强的科技创新成果转化为应用技术用于临床,从而推进“产、学、研、医”一体化的发展。上海交通大学于 2007 年建立“985 工程”建设的重要科技创新平台上海交通大学 Med-X 研究院,2018 年在全国率先设立“医工交叉平台”博士生招生专项计划,以培养生物医药产业急需的工程技术领军人才。2019 年,上海交通大学医学院和上海理工大学合作成立“医工交叉创新研究院”和“医工交叉研究生院”,15 名医工交叉导师和 38名联合培养导师参与,启动 40 个医工交叉合作项目,联合培养硕士研究生在多学科知识、创新科研、凝练与解决问题等多方面的能力。依托两校深入合作的契机,上海交通大学医学院附属新华医院康复医学科与上海理工大学康复工程与技术研究所在合作开展医工交叉科研项目的同时,结合科研与教学实践经验,从课程安排、导师团队建设、科研条件与资源共享、联合培养硕士研究生等几个方面构建医工交叉创新培养模式,联合培养拥有解决康复医学技术问题能力的生物医学工程专业康复工程方向医工交叉研究生,成果共享并推进研发成果应用于临床。

  2    明确医工交叉研究生培养的目标,强化导师团队建设

  研究生的培养为导师责任制,康复工程涉及康复医学和工程技术的双学科专业知识,由康复医学方向和康复工程方向的一共 2 位导师联合培养。明确医工交叉研究生培养的目标定位,是建立创新教学模式的基础;开展导师团队建设,则是建立医工交叉培养模式的核心。

  2.1    明确研究生培养目标定位

  就医工交叉的本身而言,医学是主体,提供临床问题和应用需求;工学则是客体,提供解决问题的工程技术。康复工程医工交叉的内涵不仅包括假肢、矫形器和辅助器具中先进技术的应用与新材料的研发使用(如三维打印青少年特发性脊柱侧凸矫形器、脑瘫患儿下肢矫形器等),还包括基于康复评估、治疗技术研发现代智能康复设备、系统(如康复机器人、穿戴式终端康复设备等),以及通过大数据、人工智能、虚拟现实、可穿戴传感器等实现智慧医疗、远程会诊、家庭康复等。因此,医工交叉培养康复工程方向硕士研究生的目标在于,将学生培养成为思维开放、了解技术前沿和临床需求的复合型转化医学人才,即要在具备工科知识的基础上,掌握康复医学基础知识,能用工程的方法和手段使康复工程真正服务于康复医学临床与实践。

  2.2    双导师联合培养

  康复医学导师负责提升研究生对康复医学知识和临床问题的理解和认识,强化需求导向、目标导向、问题导向;康复工程导师负责指导研究生将新思路、新技术、新材料、新设备切入临床及市场的需求点,提高研究的创新性和成果转化。双导师优势互补促进“产、学、研、医”一体化发展,激发研究生不断探索的积极性和热情。

  2.3    导师团队建设

  开放灵活的教学方式是联合导师团队间紧密衔接的基础。上海交通大学医学院附属新华医院康复医学科是三级甲等综合医院的康复医学科,医、教、研水平协调发展,开展的康复评定、治疗项目齐全,患者年龄覆盖全生命周期,儿童康复诊疗技术全国领先,是上海市残疾人联合会假肢和矫形器评估机构。科室设立教学组长、康复医师教学助理、康复治疗师教学助理,分工协作以规范医工交叉研究生联合培养中医院见习的教学管理。上海理工大学是我国第一所开展康复工程技术人才培养的高校,其生物医学工程专业设立“上海康复器械工程技术研究中心”与“民政部神经功能信息与康复工程重点实验室”2 个省部级科研平台。科研平台根据硕士研究生的教学计划进行预约制度的全天灵活时间开放。学生根据具体研究方向选择综合性、创新性的实验项目,按项目实际开展情况向科研平台预约申请已有实验设备,并在实验完成后完善整理并归还;平台采用管理条线化、问题可溯源等方法提高设备的利用率和降低损坏,有利于培养学生的创新能力、实验规划能力、技术能力等。

  3    设立多学科交叉的研究生课程,完善教学安排和见习计划

  医工交叉培养模式的教学安排主要分为学校理论课程及康复医学科临床见习与实验室学习 2 个部分。

  3.1  理论课程

  理论课程主要在硕士研究生一年级完成,以完成多学科交叉的研究生课程(共 30 学分)为主,参与实验室研究为辅。多学科交叉的研究生课程包括工科课程(现代医学仪器设计原理、工程数学、生物力学、机电测控系统等)、医学基础课程(解剖学、生理学、人体生物力学等)及研究相关课程(学术期刊文献阅读、实验方法与数据分析、工程伦理、科学道德和学风建设等)。与单专业基础课程相比,多学科交叉的研究生课程的知识覆盖面更广、各学科内容更深入、科研实践性更强,深度与广度并进,更符合培养医工交叉复合型研究生的培养目标。此外,上海理工大学定期邀请相关领域的专家学者进行学术报告,通过开讲座的方式,让研究生紧跟前沿动态,拓宽学术视野,提高研究生的研究兴趣和创新能力。课余时间,学生还可通过参与实验获得实验操作的基本技能。

  3.2    临床见习与实验室学习

  此部分主要在硕士研究生二年级进行,以临床见习与实验室学习为主,两者相互融合。临床见习科室的教学组长、康复医师教学助理、康复治疗师教学助理共同进行教学质量保障工作,随时动态反馈学生的疑问和建议,调整并改进见习中的教学方式和内容,提升学生对临床需求的深入认识,加深对康复工程内涵的理解,最终多维度提升其专业水平。临床见习与实验室学习的融合以基于问题的教学方法为主,具体方法如下:① 通过 1 d/周的康复医学科门诊见习和 2 d/周的治疗部见习,让研究生学习儿童与成人康复评估技术、康复治疗技术、辅具适配技术等康复医学专业知识,掌握相应的技能(如矫形器处方的内容与如何开具该处方、不同功能障碍人群所需康复治疗的内容、矫形器质量的初步检验和评估方法等)。② 以临床问题为导向拓宽研发思路,激发研究生学习积极性和思考能力。结合观察到的临床实际问题,思考新技术、新材料具体应用的切入点。例如:A. 在深入了解康复评定技术基础上,思考怎样基于生理、行为等多维的现有评估手段,开发基于可穿戴式脑电、脑氧、血压、心率、呼吸等信息的心脑系统功能评估新技术,或基于可穿戴式肌电、力学传感器等信息的运动系统功能评估新技术;B. 在深入了解康复治疗技术基础上,思考怎样针对各类患者开发新型康复训练系统,实现近红外、运动、触力觉、脑电等多模态参数综合评价和肢体运动、中枢神经调控等多模态训练模式、多频段脑神经自适应反馈功能;C. 在掌握辅具适配技术的基础上,思考如何构建辅具临床适配的综合评估技术与方法,提升辅具的质量和精准适配;D. 在观察患者日常活动或护理中所面临实际问题的基础上,思考如何研制高度符合患者日常活动或护理中实际需求的辅助器具,如实现多姿态转换调节的多功能轮椅、具有康复和生理信息监测功能的智能护理床等;E. 在深入理解患者存在的功能障碍特点的基础上,有针对性地研发能最大程度代偿患者功能的辅助器具,如研发新型具有触觉反馈的仿生上肢假肢手、具有力反馈信息的下肢外骨骼康复机器人;F. 在深入了解康复治疗技术的基础上,思考如何研发康复训练类辅具产品,如研发具有量化调控阻力、实时反馈动作标准度的核心力量训练系统等。③ 以小组为单位,总结康复医学科临床见习过程中的临床问题,以患者与康复医师的需求为导向,通过检索国内外文献等途径,查找康复工程在某一问题点的开展现状,与自己所思考的内容进行比对,归纳出学习心得;延伸出对设备或器械进一步开发和改良的设想,产生学位论文的研究或研发设计。每周小组成员分别以邮件形式向双导师进行学习反馈,必要时导师进行当面答疑;每 2 周 1 次由高年资康复医师、康复治疗师与研究生小组进行见习阶段小结和学习讨论,对学生提出的临床疑问进行解答,对新创意的科学性、可行性进行讨论。④ 实践见习课程与实验学习穿插进行。对于兼具科学性和可行性的创新想法,在实施期间按照不同的任务难度,灵活分配研究生实验与见习时间,让其收集临床实际问题之后走进实验室,结合具体临床病例实际进行康复器械的创新与改造,既巩固理论知识,又能提高解决实际问题的能力。⑤ 每季度 1 次大组讨论,由双导师共同与研究生小组进行见习阶段学习成果的总结与指导,收集学生的意见反馈。研究生以小组为单位总结见习期间学习问题与疑惑及实验技术问题,汇报阶段性学习成果;每位研究生分别阐述学习感想、反馈学习质量,并形成书面报告,提高学生的逻辑推理能力、口头表达能力,培养研究生各方面的能力,同时持续规范和改进联合培养管理过程中的不足。此外,硕士三年级以总结研究成果、完善学位论文、就业实习等为主,实习岗位除了医疗设备公司的医疗设备开发维护、生物医学工程研究岗位外,还包括科研机构、医疗机构的相关岗位。

  4    依托医工交叉研究项目,鼓励不同研究背景研究生相互交流

  科研项目是研究生培养的载体和核心环节,在提高研究生综合素质中起着至关重要的作用。目前已有 200 余名研究生参与两校现有的医工交叉合作项目,通过科研项目中科研设备、学术资源、信息等的共享,培养研究生的创新思维和学术能力,推进知识创新,同时延伸学位论文课题,实现从跨学科知识融合能力向跨学科研究创新能力的转变。鼓励学生参加“挑战杯”全国大学生系列科技学术竞赛、全国研究生电子设计大赛、全球医疗机器人创新设计大赛、全国大学生生物医学工程创新设计大赛、首届“生康杯”康复科普创新作品大赛、上海市研究生创新创业能力培养计划等创新课题项目,通过举办高水平交叉学科的学术研讨会、学术报告会等,达到拓宽视野、激发兴趣、产生灵感的目的。不同研究背景研究生之间的交流对于跨学科交叉知识的获取同样重要。对于工科背景的研究生,侧重于技术、材料的应用与创新,但必须要明确技术在解决临床医学问题方面的具体价值,因而对医学相关知识也要相应掌握,医学专业的研究生则相反,通过医学、工学背景研究生之间的交流,相互补缺,从而提升医工交叉研究生的知识广度和创新思维。

  5    医工交叉创新的培养初步成果

  目前,上海理工大学的康复工程方向硕士研究生医工交叉创新培养教学管理制度已不断完善,该校先后建立了《康复工程学临床见习分层级教学管理办法》《康复工程学临床见习轮转学习规划》等管理制度,已培养康复工程方向研究生 6 名,投稿或发表 SCI 及核心期刊论文 8 篇,申请发明专利 6 项,培养成效初步显现,跨学科培养研究生的科研思路等多方面能力不断提升。上海理工大学医工交叉培养硕士研究生在基于前期工科导师团队研发的髋关节驱动的穿戴式下肢外骨骼机器人的基础上,根据下肢运动生物力学、脊髓损伤康复理论以及临床患者需求,研发了一款轻质、易穿戴、易操作、具有仿生步态的新型脊髓损伤患者用下肢外骨骼机器人。此外,医学、工学背景研究生共同探讨,并以临床问题为导向,设计出满足腰椎间盘突出患者需求的新型便携式、智能腰椎牵引治疗装置实验样机与优化方案,构思出满足长期使用轮椅的脑瘫患儿需求的具有可固定坐姿、预防下肢关节畸形等功能的脑瘫儿童用多功能轮椅设计,构思出满足不能独走的脑瘫儿童需求的可定制、轻量化且具有合理负荷分配能力的智能化可穿戴式下肢外骨骼机器人等。此外,上海理工大学医工交叉培养硕士研究生还通过制作科普作品,对康复医学人员及公众普及康复工程知识,提高对自己专业的认同感及公众对专业的知晓度。研究生所制作的原创科普作品获得首届“生康杯”康复科普创新作品大赛高校组奖项、优秀指导老师奖等优秀成绩。

  6    结语

  在“新医科”背景下,以预防、康养为延展,突出生命全周期、健康全过程的大健康理念深入人心,以人工智能、大数据为代表的新一轮科技革命和产业的发展为复合型康复工程研究人才培养带来机遇与挑战。康复工程医工交叉创新培养模式的构建,弥补了工科学生不了解临床实际需求这一传统教学方法面临的问题。探索这一创新培养模式,不仅促进了工科和医学教师的深入合作,更有益于培养康复工程研究生获得更好的以临床需求为导向的思考方式与研发思路,拓展学生的创新思维和创新能力,产出优质的学位论文,实现研发设计的成果的临床转化,进一步促进“产、学、研、医”一体化长期发展。


本篇论文参考文献

1何珂, 汪玲. 健康中国背景下“新医科”发展战略研究. 中国工程科学, 2019, 21(2): 98-102.

2谭华, 孙丽珍. 高校医工 (理) 交叉合作问题探究和对策分析. 科技管理研究, 2012, 32(14): 161-163, 168.

3王云华. 加强医工结合, 促进我国医学影像学的发展. 医学临床研究, 2003, 20(11): 805-806.


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