在国家战略顶层设计与政策迭代的双重驱动下，医工融合已发展成为“健康中国”建设的核心引擎。其政策演进脉络呈现清晰的阶段性特征：2016年《“健康中国2030”规划纲要》首次确立国家层面“医学-工程”学科融通基调［1］；2021年《“十四五”医疗装备产业发展规划》提出“三维穿透式”创新路径——纵向构建“基础研究—临床验证—产业转化”创新链，横向打通“医工人才共育—技术攻关—产品开发”协作网络，深度融合前沿领域［2］。这些政策不仅体现双向赋能逻辑，更通过建立常态化对接机制，推动医疗创新体系向“需求导向型”与“临床应用型”升级，为构建“政产学研用”五螺旋生态奠定基础［3-4］。
在此战略引领下，我国高等教育正经历医工融合的范式转型。高校通过设立专门机构（如医工融合研究院），构建覆盖“基础研究—技术开发—产业应用”的全链条创新生态，并借助“课程—项目—竞赛”三维联动育人体系，将交叉培养贯穿本科教育全过程。
以临床需求为导向的合作模式通过具体项目建立稳固协作基础。临床医生精准识别技术瓶颈并转化为科研课题，既为自身提供创新契机，也为工程学科导入研发需求，加速技术应用与产业化。这种协同催生兼具临床思维与工程素养的“临床科学家”复合型人才，并通过“三师型”导引机制（临床导师解析需求、工程导师实现技术、产业导师推动落地）指导学生完成从病例分析到原型开发的完整创新链训练［5］。
医学教育正经历从“学科本位”向“需求导向”的范式重构。本研究提出“三阶四维”医工融合育人框架：在知识建构层面，形成“医学基础→工程思维→交叉创新”三阶递进课程体系；在能力培养维度，创建“床边教学—虚拟仿真—工程实训—临床转化”四维联动模式；在师资整合方面，构建“临床问题导师—工程技术导师—产业转化导师”三重导引机制；在生态构建层面，形成“临床需求池—技术攻关链—产品转化环”的创新生态系统。通过分析国内高校在该领域的实践经验，本研究旨在为推动医工融合教育的进一步发展提供理论支持与实践指导。
1 医工融合的背景与战略意义
1.1 全球视野与国内发展格局
医工融合正驱动全球医学教育进入“临床-工程-数据”三螺旋创新时代。以哈佛-麻省理工健康科学技术研究院（Harvard-MIT Health Sciences and Technology Institute，HST）为例，其“三维协同”教育生态系统重塑了人才培养范式；培养路径建立“临床轮转—工程实验室—医疗企业”循环链，毕业生创办的企业中43%的产品获美国食品和药物管理局（Food and Drug Administration，FDA）认证；创新生态打造“临床需求库—技术中心—产业加速器”价值链，使脑机接口转化周期缩短至传统的1/3［6］。这种“教育—科研—产业”深度耦合催生了医疗AI、可穿戴设备等新兴领域。相比之下，我国医工融合在临床需求深度挖掘和工程化转化效率方面仍有提升空间，亟待构建中国特色“临床问题驱动型”创新体系。
医工融合已成为落实“健康中国2030”战略的核心引擎［7］。近年来，高校通过多学科协同与政策赋能加速创新突破。复旦大学构建的“临床需求—技术研发—产业转化”全链条闭环体系具有示范价值，其创新聚焦三大路径：一是首创“临床问题导航”机制，复旦大学附属中山医院利用医疗大数据构建“需求热力指数”，精准锁定肿瘤靶向递药、智能手术机器人等12项优先攻关方向；二是搭建“医工融合创新工坊”，整合校内外资源联合攻关，成功研发全球首款5.0T全身磁共振系统等成果；三是建立“转化医学特区”，实施“临床医生—工程师—教授”铁三角机制，配套专业团队，显著加速转化进程——如心血管介入器械转化周期缩短至18个月，效率较传统模式提升67%［8］。
粤港澳大湾区医疗创新迎来产业规模跃升、技术攻坚突破、人才需求激增的战略机遇期。亟需构建“教育—科研—产业—政策”四维赋能体系。广州医科大学整合社会资源，构建协同育人路径［9］：平台创新方面，建立“校企医孵”平台及跨学科团队，形成以医疗器械研发与临床转化为主线的全链条培养体系，推行“临床问题→基础研究→器械研发”三阶段模式，近十年指导学生获国家级、省级奖项170余项、发表科学引文索引（Science Citation Index，SCI）学术论文480余篇、授权专利37项。
1.2 国家政策引领的跨学科创新
2024年教育部启动“四链融合”专项行动，标志着产教融合进入2.0时代。该行动聚焦三大突破，构建“创新链—产业链—资金链—人才链”闭环生态，并通过首批14所医疗人工智能现代产业学院，实现专业设置与产业需求的动态耦合，支持高校开发多学科融合课程体系，形成面向未来的培养模式［10-11］。北京大学与香港理工大学联合构建跨境医工协同创新平台，通过“京港医工融合创新系列活动”整合学术论坛、技术工作坊与科研项目。在2024年“智能手术机器人协同开发计划”中，两校团队基于临床手术精度需求（±0.2 mm误差阈值），攻克多自由度机械臂亚毫米级控制技术（定位精度达0.15 mm），成果发表于Nature Biomedical Engineering。该实践验证了跨境资源整合效能，形成“政策互通—技术共研-—临床验证”三元联动模型，为粤港澳大湾区医工协同创新提供了可复制范式，彰显跨境产学研融合对医疗技术转化的赋能效应［12］。
2 医学本科教育中的现实挑战
2.1 课程体系设计的分散性与局限性
当前医工融合教育面临课程结构化困境：标准化学科体系导致培养目标趋同，弱化特色并加剧知识壁垒，阻碍交叉融合［13］。以华中科技大学“智能手术机器人”课程为例［14］，运动学建模占82%，而手术无菌规范、解剖变异应对等临床知识仅占9%。这导致临床轮转中63%的跨学科知识调用失败（如无法解决术中机械臂与腔道空间冲突），不仅降低学习动机，更暴露教育体系在培养复杂医疗场景问题解决能力上的结构性缺陷。
2.2 师资力量不足与培养模式单一
跨学科师资短缺是医工融合教育的核心瓶颈。当前课程多由单一学科教师主导（医学教师占76%，工科教师占21%，复合型教师仅占3%），导致医学教师缺乏工程认知，工科教师不了解临床规范，课程设计难以贯通“临床—工程”双重视角。这种“重单科科研轻交叉育人”导向加剧了师资马太效应（顶尖院校复合师资占比＞30%，普通院校复合师资占比＜5%）。上海交通大学在2023年推行的“双聘教授”制度提供破局思路：教师双聘医学院+工学院，考核指标涵盖临床问题解决（30%）、技术转化（30%）、学术创新（40%）；组建“临床医师—工程师”联合教研室共建融合课程；将医疗器械注册证等同SCI一区论文用于职称晋升［15］。
2.3 学生基础能力的差异性与实践机会的缺乏
多学科交叉融合的实质并非课程数量叠加或学科简单堆砌［16］。而需构建“临床问题—技术原理—应用场景”的知识联结网络。当前校企合作多停留于浅层资源对接，仅28%项目实现“医产学研”深度协同，导致学生面临三重实践困境：（1） 技术应用断层，医学生在影像AI分析、手术机器人操作等场景中，实操时间不足临床实践指南要求的40%，致使其在真实医疗场景中仅能进行理论推演；（2）前沿技术认知障碍，人工智能、生物信息学等课程因缺乏临床案例载体，学生不合格率达34.7%（较传统医学课程高21%），尤其神经网络结构解析、多模态数据融合等模块成为理解盲区；（3） 转化平台缺失，仅15%高校建有“临床技术验证中心”，学生难参与从原型设计到医疗器械注册的全流程。破解“纸上谈兵”困局，亟需构建临床与技术深度融合的实景化训练平台，推动知识传授向能力生成跃迁。
3 医工融合教育的实践路径
在新医科战略驱动下，医工融合教育已形成多维进阶路径：聚焦课程体系重构［如“医学+人工智能（artificial intelligence，AI）”模块化课程］、教学方法革新［案例式+基于问题的学习（problem-based learning，PBL）教学］，并通过校企共建联合实验室（如手术机器人实训中心）、科研反哺教学（专利成果转化纳入学分）及产教融合生态构建（如定向培养协议），系统性提升学生临床-工程双维能力。
随着医疗技术快速进步，医工融合已从实验室走向产业化。广州医科大学依托呼吸疾病国家重点实验室等高水平平台，构建了“学校—企业—医院—孵化器”四方协同育人新模式，形成了鲜明的广医特色［17］。高校通过深度整合企业资源，构建“临床需求—技术研发—产业转化”全链条实践体系。典型案例如上海交通大学-联影医疗“智能影像设备联合实验室”：攻克国产正电子发射断层显像（positron emission tomography – computed tomography，PET-CT）低剂量成像噪声抑制技术［18］；将企业需求（如“0.1 μCi级超低剂量成像重建”）转化为本科生课题，学生成果获全国大创金奖。国家级平台突破：依托国家高性能医疗器械创新中心，聚焦“卡脖子”领域（手术机器人、分子诊断），建立“需求定义-原型开发-临床验证”一体化平台。截至2024年，推动23项Ⅲ类医疗器械上市；国产高端影像设备市占率从2019年12%跃升至37%；突破12项关键技术（如手术机器人光学跟踪误差＜0.1 mm、微流控芯片批量制备），申请专利217项。
3.1 全面重构课程体系，推进交叉融合
医工融合课程体系正经历从“物理叠加”到“化学融合”的范式跃迁。如湖北中医药大学应用“双螺旋课程模型”：医学与工科核心课程按1︰1学分交叉编排，增设“中医古籍数字化处理”等贯通课程，形成“医学问题驱动-工程技术赋能”范式，推广并构建“基础层（医学数学重建）→应用层（智能器械原理）→创新层（医工转化实践）”三阶能力培养体系［19］。广州医科大学则分层构建生物医学工程（非电子方向）化学课程体系，推行“第一课堂+第二课堂”复合教学模式及配套评价方法。学生跨学科知识迁移能力提升41%；毕业生中32%进入微创医疗等企业从事生物材料研发，岗位匹配度转传统模式提升2.3倍，有力支撑“新医科”复合人才培养[20]。
3.2 三师型导师机制的建立
“三师型”导师机制是医工融合教育的核心创新［16］，通过临床医生（需求定义）、工程师（技术实现）、教育学家（认知设计）深度协同，构建覆盖“临床问题发现→技术转化→教学重构”全流程的指导体系，形成“需求锚定—技术引导—教育适配”三维范式。以金华开放大学为例，其实施“三师协同+三学融合”三师协同评价标准，为培养高素质应用型医学人才奠定了基础，体现了基层开放大学的办学水平与服务质量［21］。广州医科大学则实施全程导师制，强化科研培训与前沿课程，推动学生早期接触并参与项目研发，形成了具有广医特色的导师机制。
3.3 注重实践环节，强化产学研合作
实践教学是医工融合育人体系的核心环节。高校通过校企共建实验室（如手术机器人实训中心）与临床转化基地，构建“高校—医院—企业”协同平台，实现从理论到工程实践的全链条培养。以上海理工大学为例，其构建了链式培养模式：一方面推动临床医师进入高校，提出技术需求、参与课程设计与课题指导；另一方面设立医工融合专项研究生培养计划，要求学生依托真实临床问题开展研究，并由工科教师与临床医师共同授课指导。这一模式有效弥补了学生跨学科知识结构的短板，强化了其科研与技术开发能力［22］。
本研究团队基于甲状腺癌根治术中甲状旁腺误切率高达18.7%的临床痛点，依托教育部产学合作协同育人项目，与某公司创新外科联合构建“临床—工程双驱动”的医工融合培养平台。引导医学生参与实践，学生发表论文14篇，申请专利8项，该实践模式使参与学生掌握从临床问题定义到医疗器械注册的全流程关键能力，其中82%的学生在结题评估中展现出独立完成医工转化方案设计的能力［23］。团队通过联合“高校+教学医院+产业”一同探索相关课程建设的新体系、制订新的培养方案和专业新标准，使得教学内容形成闭环，形成了具有广医特色的、“双一流”医科大学的医工融合双创教育特色培养体系。
3.4 科产教融合，推动全链条人才培养
提升医工融合教育成效需深化科教融合：建立“医学+X”跨学科框架，通过“理论学习—技术实践—临床实践”三阶段全链条课程体系，系统培养学生跨学科知识与创新能力。广州医科大学的实践具有示范性：其与广东省新某堂生物科技公司共建“科产教”融合实践教学基地，通过深化校企协作、优化实践内容与模式、提升师资能力，构建融合教学模式，培养兼具创造性思维与操作技能的药学人才［24］。
4 成效评估
4.1 评价体系在实践工作中的应用
针对当前医工交叉教育评价中过度偏重量化指标、缺乏跨学科特质考量的问题，本研究提出“三维立体”综合评价模型。该模型融合量化评估（如创新专利、科研立项、竞赛获奖）与质性评价（如跨学科参与度、批判性思维、团队协作能力），以全面解析教育成效。天津医科大学和四川大学华西医学院“医工融创”生态系统的实践验证了该模型的有效性［25-26］。其核心创新体现于三个方面：一是建立“临床需求池—技术攻关组—产业转化链”闭环机制，确保研发源于真实临床场景；二是实行“双导师+临床导师”三维指导制度，保障技术与临床双重要素深度融合；三是引入区块链能力追溯系统，完整记录从需求识别至产品迭代的全流程。在此体系下，临床方案通过率大幅提高，设备原型开发周期缩短1/3，充分体现了结构化评价体系对创新效能的显著提升作用。
4.2 教学模式与教育资源的优化
医工融合教育正经历从资源整合向生态系统的范式升级。当前校企合作平台普遍面临转化周期长、临床需求匹配度低及实践场景碎片化三大挑战。为摆脱这一困境，领先院校着力构建“教育—科研—产业”三螺旋协同模式。
以我校“南山班”改革试点为例，其在医工融合理念指导下取得显著成效［27-28］：（1）专业素养方面，应届毕业生读研率达81.9%，执业医师考试通过率93.82%；（2）科研创新方面，累计承担国家级大创项目13项，发表SCI论文42篇，获授权专利12项；（3）学科竞赛与国际交流方面，获国家级奖项2项，省级特等奖3项，学生100%具有境外交流经历；（4）社会服务与职业发展方面，毕业生已成为微创器械研发、临床科学研究及公共卫生管理等领域的骨干力量，形成多元发展的优秀人才矩阵。该实践表明，通过系统化的资源整合与生态重构，能够有效提升医工融合教育的质量与效益。
4.3 政策支持与产业引导的协同效应
国家政策是推动医工融合教育的关键力量。《“健康中国2030”规划纲要》与《“十四五”医疗装备产业发展规划》明确将促进医工融合作为核心路径，为教育发展提供了方向指引与政策保障。医工融合不仅是教育任务，更是产业发展的迫切需求。随着精准医疗、智能医疗设备及医疗机器人等领域的技术突破，亟需政府与产业界协同发力，强化对融合项目的资金支持与技术引导。
5 总结与展望
医工融合作为跨学科教育的战略支点，在驱动医疗技术创新与重塑医学教育质量方面展现显著潜力。通过课程重构、师资革新、实践升级及成果转化的深度整合，医工融合正构建 “临床需求—技术研发—产业应用”全链条人才培育路径。
未来发展将聚焦“技术—教育—临床”三维突破：技术驱动力发展的问题，AI与手术机器人技术革新将催生智能诊断助手、自适应康复器械等新场景；教育范式跃迁：构建“临床问题索引式”课程框架（如基于真实病例的神经网络解析实训）；生态协同，依托 “五螺旋”发展模型（政产学研用），打通 “概念验证—临床准入—市场推广” 快车道。唯有教育体系、科研平台与产业界深度耦合，方能培养具有全球竞争力复合型医学人才，使中国在精准医疗与高端医械领域占据战略制高点。
