我國普通高等學校本科專業目錄分為哲學、經濟學等12個學科門類，門類中分92個專業類，專業類中分740個專業^[8-9]。門類的特點是有相同的基礎知識、相近的專業知識，門類中專業之間的跨度不大，交叉比較容易，專業轉換容易。而門類之間由于基礎知識完全不同，學科思維方式、知識基礎、分析方法、專業技能也完全不一樣，隔行如隔山特征明顯。學科交叉需要學科之間有共同語言和共同思維方式，共同語言和共同思維需要有相應的基礎知識。例如，工學的基礎知識是強化數理，理學與工學之間的學科交叉比較容易；醫學的基礎知識是強化生物，醫學與生物學的學科交叉也比較容易。但醫學與工學的學科交叉極具挑戰性。

醫學生跨學科能力包括：①知識融合的能力。采用2種或2種以上學科知識闡述1個醫學知識點的能力，如用電偶極子理論闡述心電圖形成。②知識獲取的能力。學習脫離教科書獲取知識，尤其是利用網絡、知識庫、圖書館等獲取知識的能力。③知識運用的能力。運用不同學科理論分析從未遇到或醫學課程沒有講授過知識的能力。例如，運用超聲分辨力、探測深度與頻率有關的知識點合理選擇超聲探頭，檢查手術縫合后出現皮下膿腫的臨床問題。④知識創新的能力。學習運用不同學科理論解決臨床實際問題的能力。如讓學生思考心臟起搏器電池耗盡問題，學生可以提出各種解決方案，如無線充電、脂肪轉換、電磁感應等等。

本課程是臨床醫學專業三年級和四年級本科生任意選修考試課，32學時，為無先前教學大綱、教材、教學方法的創新課。主要介紹臨床醫師在醫療實踐中經常會直接用到的監護儀、X線機、計算機斷層掃描成像(computed tomography，CT)、數字減影血管造影、γ(X)刀、直線加速器、正電子發射斷層掃描、磁共振成像、B超、彩色多普勒超聲、呼吸機、除顫器、血液透析機、腹腔鏡、手術機器人等大型和常用醫療儀器原理、技術特性、臨床應用等^[10]。任課教師具有工學學歷和學位，理學、醫學和工學研究經歷(在這3個學科門類專業雜志上均發表過學術論文)，具有從事醫學與工學知識交叉教學的能力。

醫療器械診療是醫療問題解決方案的主要手段之一，醫療器械的基礎是物理學。醫療儀器的臨床應用課程通過收集臨床案例資料和數據，一方面建立貼切臨床實際的教學內容，另一方面把數理學科知識融入到臨床問題解決方案中。

案例一，依靠呼吸機支持的全身麻醉患者從控制通氣到撤機全過程中，通氣模式如何選擇？

教學方法包括：①凝練知識點。包括潮氣量、通氣壓力、吸呼比、呼吸率、呼吸環、呼吸功、壓力-容積圖(p-V圖)等基本概念，這些概念有些是生理性的，有些是物理性的。學習目標是能夠對這些生理量進行相互換算。②鏈接知識點。建立通氣模型，將呼吸道阻力、呼吸系統順應性、口腔壓、肺內壓、胸膜壓、通氣流量、潮氣量等生理參數在一個通氣模型上表達。學習目標是能夠運用物理原理和理論建立呼吸生理系統數理模型。③分析生理問題。利用呼吸機顯示的通氣p-V圖和通氣模型理論，分析順應性變化、呼吸道阻力變化、呼吸末正壓、通氣漏氣、自主通氣和控制通氣的識別等問題在p-V圖上的表現。學習目標是能夠運用物理理論分析生理問題。④分析臨床問題。建立呼吸功-潮氣量(W-T)圖，根據患者通氣狀態確定W-T坐標點，以此確定控制、輔助、自主3種通氣模式和撤機狀態，再用通氣模型分析呼吸機對抗等。學習目標是能夠利用呼吸機提供的信息分析、識別、判斷、處理機械通氣問題。

該案例把物理理論與機械通氣緊密聯系起來，將工學建模思想和模型分析方法運用到醫學中。

臨床診療的解決方案具有多樣性，最優化醫療對臨床實踐具有意義，醫學生應當從跨學科交叉學習中借鑒不同學科的最優化分析方法，以解決臨床現實問題。

案例二，選擇一種腫瘤早期診斷的影像學方法。

教學方法包括：①總結腫瘤診斷的各種方法。包括標志物、病理學、X線、CT、超聲、磁共振成像、正電子發射斷層掃描、分子影像等。學習目標為分清各種腫瘤成像原理及其特性。②計算。利用腫瘤組織密度、自由水含水量計算腫瘤組織的X線吸收、CT值、馳豫時間、超聲吸收系數和反射系數等，進一步計算各種影像灰度。學習目標是訓練學生計算能力。③比較分析。以影像分辨力、影像灰階、成像時間、全局成像、經濟成本為目標函數，比較各種影像優缺點，選擇腫瘤早期診斷的最優方案。學習目標是能夠用數學理論進行最優化分析。

該案例把物理理論和數學方法與醫學影像緊密聯系起來，將數學計算結合到醫學中，同時初步接觸了衛生技術評估等公共衛生方法，實現了多學科交叉。教學中采用的理論講授、實物示范、短視頻演示、數據計算支持、實驗教學等各種教學方式，有助于幫助學生更好地理解所學知識。