1.案例学校情况

河北工业大学是国家“211工程”和“双一流”建设高校。学校拥有1个国家“双一流”学科、2个国家重点学科，7个河北省“双一流”学科，20个河北省重点学科，6个天津市顶尖学科和服务产业特色学科群，7个天津市重点学科。拥有10个博士后科研流动站、11个一级博士学位授权点、26个一级硕士学位授权点、17个专业学位类别、30个专业学位硕士授权领域。

河北工业大学生命科学与健康工程学院致力于专门培养面向生命健康领域的新时代人才。学院积极响应推进健康中国建设，依托具有20年办学经验的生物医学工程一级学科，凝聚校内外生命科学、医学、工学的优势资源，精心打造为人民群众提供全方位全周期健康服务的新工科人才培养基地和国际化水平的医工融合研究平台。学院现有生物医学工程一级学科博士点、生物学一级学科硕士点、生物医学工程教育部“双万计划”国家级一流本科专业建设点。

生命科学与健康工程学院先进医用材料与创新器械类课程教学团队，拥有国家级人才和国内外一流名校毕业的博士教师（清华、布朗、柏林自由大学等）13人，团队负责人杨磊教授，是国家级海外人才项目及国家自然科学基金杰青、优青项目入选者。团队以临床需求为动力，以新型生物医学材料开发为依托，以新型医疗装备为桥梁，以临床应用为目标，与国内外的研发机构、医疗机构和医疗器械生产企业联合，以实现新材料、新装备、新产品的成果转化，以及新型生物医学材料、装备与产品的成果转化与临床应用。近年来，团队主要成员以第一/通讯作者在Nature Biomed Eng知名期刊发表论文200余篇，被引用3000余次，主编出版《Biomaterials in Translational Medicine》等中英文学术专著2部；主持国家杰青、国家重点研发计划项目等省部级以上项目20余项。先后获得天津市青年五四奖章集体、国际矫形与创伤外科学会研究奖、英国皇家工程院创新领军人才Rising Star奖、河北省自然科学一等奖、技术发明一等奖和科技进步一等奖、江苏省科学技术一等奖、天津市科技进步二等奖等荣誉。

2.案例简介及主要解决的教学问题

（1）简介

为积极响应习近平总书记 “发展新质生产力”的号召，贯彻教高〔2023〕1号文关于“主动适应产业发展趋势，主动服务制造强国战略，围绕“新的工科专业，工科专业的新要求，交叉融合再出新，深化新工科建设”的要求，积极对接医疗器械产业高质量发展对新工科创新人才的需求，以临床与产业需求驱动的医疗器械产品创新和转化为主线，积极推动学生“在学中做、在做中学，以学促做、知行合一”，重构生物医学工程本科培养体系，打破高校教育与产业的壁垒、课程理论与实践的壁垒，培养适配学科前沿与产业需求的医工融合人才，并形成了产教深度融合的教学团队。

以面向健康产业、临床需求的产品研发、制造和转化为主线重新设计课程和实习实训环节，强调学生创新创业能力的培养；面向学生综合素质发展需求，提出“iVIP（Innovative创新Visionary远见Intelligent才智Passionate激情）”人才培养理念，培育和建设具有医工融合特色的学风文化；发挥学生主观能动性，通过课程体系反转让学生在大二就进入实验室，并沉浸式体验医疗产品从需求挖掘、产品研发、产品转化的全过程；借助“京津冀”协同发展背景下大健康产业优势，联合区域内知名企业、医疗机构和医学院校构建产学研医深度融合的行业特色鲜明的实习实训实践平台，通过产学研医深度协同育人建立临床专家、企业技术骨干与校内授课教师相融合的育人队伍。最终基于医疗器械全周期概念形成了临床和产业需求双驱动下的“知行合一”医工融合人才培养模式，并逐步建立京津冀区域生物医学工程人才创新创业生态圈。

（2）主要解决的教学问题

面向医疗器械产业的生物医学工程人才培养如何在时空上匹配临床与医疗器械行业需求一直是当前人才培养的痛点，生物医学工程传统教学中的简单堆砌叠加医学、生物、材料、信息等不同领域的课程很难满足与产业前沿需求适配的高素质人才培养需求, 学生在就业时发现企业的用人需求与所学知识体系无法匹配。

1）教学内容中完全无法突出医疗器械的产业特点，大量的课程聚焦在医疗器械设计输入阶段暨产品的基础研究中，但知识点难以与企业实操结合起来，如产品性能指标采用的标准是需要参考已有医疗器械产品的注册指导意见，但基础研究方向的教学中这个知识点极少涉及；2）已有的教学内容无法完全覆盖临床需求挖掘、设计输出阶段、试验阶段，定型阶段，注册资料准备阶段，及应用阶段，如产品质控和型式检验等环节，很多学生直至毕业都没有实际接触过相关的文件和实操，而工程制图与金工实习作为全校性课程其教学内容与医疗器械没有直接关联性，学生对医疗器械设计常用的AutoCAD，Solidworks，UG， ProE等软件的实操也较少涉猎；3）由于生物医学工程学科交叉的典型特征，学生对于未来的职业发展十分迷茫，自主学习主观能动性不足，面向产业需求的综合素质提升任重道远。

3.案例解决教学问题的方法

（1）创新教改思路，建成面向器械从设计到转化落地全过程的课程体系

在深入医疗器械产业调研的基础上，提出学生所学知识体系对接企业的用人需求的关键在于医疗器械往往是不同的生物医学工程研究方向的集成，学生需要学会如何综合的利用自己的知识体系开发和转化具有创新性的医疗产品的教改思路，进而借鉴欧美高校的生物医学工程教学中突出转化的先进理念的基础上，团队与天津正天等医疗器械企业联合，建立面向器械从设计到转化落地全过程的课程体系，强调学生与产业、医疗器械研发转化过程的适配性，使学生所学能直接面向企业实际需求。并结合河北工业大学毕业设计“真题真做”打造沉浸式教学体系，以提高学生综合能力为导向，将课堂理论学习与企业实操场景融合，充分发挥学生的能动性和培养学生的设计研发能力，为京津冀地区的医疗器械产业输送具有行业特色的新工科复合型人才，获中国高等教育协会“校企合作 双百计划”典型案例。

      图：毕业设计“真题真做”                                                            图：“校企合作 双百计划”

（2）深化产学研医融合，坚持临床问题导向和产品转化驱动，提高人才培养实效

基于多位国际知名专家Werner Muller教授、Authur Coury教授、Thomas J Webster教授提出的 “Biodesign”概念中的医疗产品“临床需求发现、解决方案发明、技术转化发挥”的“三发理论”和生命健康学院“IVIP(智慧、视野、创新、激情)”育人理念，深化产学研医融合，引导学生代入研发人员角色，关注患者的痛苦、发现问题、联系所学理论知识提出策略，并让学生提前进入实验室开展产品设计DIY拿出解决方案和构建产品原型，进而思考所开发的器械需要如何才能真正的进入临床和市场，从而推动理论与实践的融合，培养学生的大局观、人文情怀和多角度思考的能力，实践“知行合一”这一过程中所形成的医疗器械产品原型获各类国家及省级竞赛奖励。

（3）创新教师培育模式，打造具有丰富产业化和医工融合经验的国际化教学团队

坚持立德树人，依托党建引领，将党支部落到基层组织，持续打造面向医疗器械产业的教学团队。积极推动“引进来、走出去”的团队培养模式，聘请德国院士Werner Muller、美国院士Authur Coury、国际顶级的纳米医学材料及生物医学技术专家Thomas J Webster教授等专家讲授《生物医学工程前沿讲座》《生物医学工程专业导论课》《智能医学工程导论课》《生物材料学》等课程，培养学生国际化视野。

主动拥抱产业，依托合作的医疗器械企业打造产教融合平台，并让新入职的团队成员前往企业与工程师交流学习，零距离接触产业流程，积极践行科研反哺教学，培养适配产业的年轻教师，并与企业合作产品研发过程中的问题和产业转化注册中的经验导入课堂教学，结合团队在一系列国家、省部级重点项目中校企融合技术转化落地的经验，建立医疗器械产业特色鲜明的、具有丰富产业化和医工融合经验的国际化教学团队。

         图：国际专家授课                                                                 图：国际专家进行实验指导

（4）紧扣人才培养定位和区域产业结构，更新完善人才培养方案和课程教学内容

秉承“工学并举”办学特色和“兴工报国”办学传统，在深入调研京津冀地区医疗器械产业结构的基础上，依托河北省生物医学材料与智能诊疗重点实验室、河北省创新研究群体等生物医学工程高端平台分方向、宽口径培养高素质人才，在传统生物医学工程偏向医疗装备的基础上，强化了多学科的交叉融合集成和无源医疗器械、有源小型医疗器械、体外诊断试剂等产业赛道的能力培养，并开设了包括医疗器械设计基础、生物医学材料、医疗器械创新设计与转化注册等全新课程，通过校企协同、产学研医协作，国内外合作，培养学生的学习能力、动手能力、协作能力和问题解决能力。

（5）“四位一体·三点循环”学风建设体系创建

团队积极响应推进健康中国建设，凝聚国内外生命科学、医学、工学的优势资源，打造新工科人才培养基地和国际化水平的医工融合研究平台。团队联合学院团委打造“四位一体·三点循环”的学风建设体系，以“产教研医”四位一体的人才培养联合模式为路基，以“iVIP”四位一体的学风促进计划为路径，以自强、自律、自立、自信四位一体的学风建设目标为路标，全力打造健康特色学风建设体系。该体系旨在通过创新机制拓展平台，秉承IVIP（创新、远见、才智、激情）的育人理念，依托学科专业高端平台宽口径培养新工科人才，以具体临床问题和产品开发设计为导向，通过项目实操、团队竞赛、技能培训、成果路演、创新创业讲座、医疗企业沉浸式体验等模块培养学生的学习能力、思辨意识、协作精神和问题解决能力。

（6）挖掘大健康产业中的思政故事，联动思政小课堂与健康大课堂

团队深入挖掘大健康产业中的思政故事，围绕政治认同、专业素养、品德修养、社会责任开展思政小课堂与健康大课堂间的紧密联动，在专业课程充分融入工程伦理教育、科学思想、工匠精神、服务健康等思政元素，并依托中国生物材料学会科普基地做好健康科普，在课堂教学与社会实践中帮助学生塑造正确的价值观念，树立服务人民健康的远大理想，培养“勤慎公忠”的医工融合人才。

4.案例的创新点

（1）形成临床和产业需求双驱动下的“知行合一”培养模式

医疗器械的特点在于从临床需求中来，再到临床应用中去，并依据临床反馈及临床技术的演化不断升级医疗器械的设计方案，而这一过程又需要去挖掘临床使用器械的问题并通过工程化的手段实现器械的革新，进而通过医疗器械注册获得市场准入，服务临床，基于这一循环特点，建设了临床和产业需求双驱动下的“知行合一”，以面向临床需求的产品研发、制造和转化为主线设计课程和实习实训环节，积极提升学生思维和能力与医疗器械产业的匹配性。

增加企业与临床的双导师，讲解和实操临床医生的一个创意工具设计如何输入绘制医疗器械产品数字化设计图，输出进入原料选择、机械加工生产、产品注册、临床应用等全过程，为学生解码产品开发转化的全过程，提高学生对医疗器械转化生产全周期的理解。

（2）面对医疗器械赛道多样性和赛道间差异性的特点，打造适配型人才培养体系

医疗器械门类众多，但又具有临床需求引领和全周期药监系统监管的特点，通过深入调研有源、无源、体外诊断医疗器械企业，发现产业用人具有“质量管理、产品注册、竞品调研、临床需求挖掘、不同技术如何围绕具体产品集成”的普适需求，通过课程的重设计和新课程的导入，持续提升学生的产业适配性。并通过科研项目中的技术转化打造了解医疗器械产业和具有医工融合特色的教学团队。

          图：企业工程师现场讲解                                               图：企业工程师指导学生如何从设计图变成实物产品

（3）秉承“兴工报国”传统，挖掘大健康产业的课程思政要素，讲好中国健康产业故事

依托河北工业大学本科教材建设立项项目，整理从河北省博物馆的汉代医工铜盆到我国创新医疗器械的课程思政要素，依托“临床需求发现、解决方案发明、技术转化发挥”的“三发理论”，树立学生“兴工报国，服务人民健康”的思想和培养学生医工融合创新思维和能力，通过不同医疗器械原创产品的研发转化历程中提炼核心的技能和思政故事，并在课程体系中导入对应的知识模块，讲好中国健康产业故事。

（4）通过多维度的资源整合和系统化的人才培养模式，提升学生的综合素质和专业能力

创新性地构建了“四位一体·三点循环”学风建设体系，该体系整合了产业、教育、研究和医疗资源，形成了一个多维度的人才培养模式。这一模式以“产教研医”四位一体的人才培养联合模式为根基，通过“iVIP”四位一体的学风促进计划为路径，以及自强、自律、自立、自信四位一体的学风建设目标为路标，全力打造具有健康特色的学风建设体系。通过打造创新+交流分享平台，注重加强科技创新教育，以科研氛围促进学生创新能力的提升。并强化了思想品质与学习能力的培养，发挥学生主体作用，探索“四年分级系统培育”的学风建设模式，从入学适应教育到毕业就业教育，进行针对性、系统性的培育，使学风建设持续深化。

5.改革成效及案例的推广应用效果

项目实施以来，团队荣获天津青年五四奖章集体、中国高等教育学会校企合作双百计划典型案例2项、河北省自然科学一等奖、技术发明一等奖、江苏省科学技术一等奖各1项，在河北工业大学附属第三医院、美联医学、瑞鹤医疗等机构建立学生实践平台，其中合作企业天津正天获天津市产教融合示范企业，获得各类校级奖励，获批中国生物材料学会科普基地，并受邀在国家自然科学基金成果推广会等做专项报告，形成了临床和产业需求双驱动的生物医学工程生态圈，为京津冀地区的大健康产业持续培养高素质人才。

指导学生获全国大学生生物医学工程创新设计竞赛一等奖（2项）、三等奖，中国国际“互联网+”大学生创新创业大赛省级银奖、铜奖，第十四届 iCAN 国际创新创业大赛中国总决赛一等奖等，团队成员作为班导师所带的班级获河北省优秀班集体。

邀请包括中国生物材料学会副理事长陈晓峰教授，教育部高等学校生物医学工程类教学指导委员会副主任委员尹光福教授，国务院学位委员会生物医学工程学科评议组成员蔡开勇教授等高校和企业的专家对所形成的培养方案进行了论证，认为方案体现交叉学科优势和地域特色，秉承“工学并举”办学特色，很好的服务了“健康中国”的国家战略和京津冀区域大健康产业发展需求。

审核人：杨磊