生物醫學本科生教育分析

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一、生物醫學工程學科特點

生物醫學工程學科是運用現代自然科學和工程技術原理與方法,從工程學的角度研究生物體(特別是人體)的結構、功能及其相互關系,揭示生命現象、探索生命本質,研究和開發用于防病治病、人體功能輔助及衛生保健的人工材料、制品、裝置、系統和工程技術的一門綜合性學科[1],是理工類學科與生物醫學學科深度交叉、高度融合的邊緣性學科,所涵蓋的領域十分廣泛,具有“覆蓋廣、交叉深、發展快、變化多”等其他學科不具有的特點。根據研究側重點,生物醫學工程學科可分為信息技術型、材料技術型、生物技術型、生物醫學研究型、醫療器械產業型、臨床生物醫學工程、軍事生物醫學工程等7類[2]。當前討論和研究的熱點領域主要有:生物醫學材料、生物力學、醫療信息技術、生物芯片與傳感技術、組織工程及再生醫學、介入醫學工程、醫療器械等7個方面[3]。

二、醫科院校生物醫學工程學科專業教育現狀分析

高等醫科院校生物醫學工程學科和臨床醫學結合緊密,醫學大背景很深厚,具備豐富的醫學類學科教學資源和優越的臨床設備實踐條件等優勢,但同時因學科體系不完善、教學師資力量比較薄弱、專業實驗室建設投資大等影響因素,一定程度上制約了生物醫學工程學科專業的高效快速發展。

1.理工學科體系不完善。生物醫學工程專業學科涵蓋面非常廣,廣到什么程度呢?可以用四個字形容———“包羅萬象”,如果用“學科頻譜”來描述學科涵蓋面寬度,生物醫學工程無疑是88個一級學科中“頻譜寬度”最寬的學科。目前大多數開設生物工程學的高等醫科院校,物理、數學、化學等基礎學科相比理工科院校比較薄弱,而且缺乏材料、自動化等重要工程學科的有力支撐,這些支撐學科的缺少會導致相應課程設置不完善以及綜合性實踐訓練平臺缺乏,學生無法系統地學習工程類課程,得不到系統扎實的工程技術訓練,影響人才培養目標的整體實現。

2.復合型師資比較缺乏。要實現培養醫工結合與交叉的復合型高級工程技術人才目標,首先需建設一支醫工結合與交叉的復合型師資隊伍方陣。在高等醫科院校,生物醫學工程專業師資隊伍中具有理工科教育背景和醫學教育背景的教師比較多,而既懂醫學又懂工程技術,能將工程技術與醫學需求緊密結合起來的復合型、交叉型、融合型師資比較缺乏,教師隊伍知識結構普遍不夠合理,與各相關學科交叉融合能力弱,這些現狀一定程度上影響了課程體系構建以及教學質量和人才培養質量。

3.創新能力培養不扎實。生物醫學工程專業85%以上的基礎課和專業(基礎)課程都要開展實踐教學,必須建設相應的實踐教學平臺,這些實驗室建設要求高、儀器設備多、投入大,部分院校在生物醫學工程專業課程實驗條件建設經費投入不足,單獨開設的實驗課程比較少,實踐教學體系不夠完善;課程標準中演示性、驗證性等基礎性實驗設置比較多,而綜合性、設計性實驗設置比較少[4];缺乏“大學生電子設計創新基地”等綜合性實訓實驗硬件軟件平臺和組織管理經驗;學生規模小,缺少其他理工科學科支撐,組隊參加全國大學生電子設計競賽、全國大學生挑戰杯設計競賽等活動較為困難。

4.學生專業思想不牢固。生物醫學工程學作為一門新興的邊緣學科,覆蓋面廣,涉及領域跨度大,專業知識體系復雜,專業課程內容在各學科之間交叉頻繁,本科學生對本專業缺乏深入的了解、足夠的信心和學習熱情;相對材料、自動化、機械、通信以及臨床、醫學影像等專業,生物醫學工程專業學生所學知識普遍存在“寬而不精”,“廣而不細”等問題,就業時相對處于劣勢;部分學生由于學習任務重、壓力大,導致學習積極性、主動性不高,專業思想不夠牢固,甚至影響到專業整體的學習風氣。

三、對策初探

高等醫科院校要盯準醫工結合的復合型高級工程技術人才培養目標,突出學科交叉綜合培養、工程技術意識培養、創新能力素質培養,深化教學改革,加大教學投入,改善教學環境,加強隊伍建設,充分發揮醫學院校資源優勢,積極探索具有醫科院校特色的生物醫學工程專業教育培養模式,構建科學合理的課程體系和實踐教學體系,不斷提升生物醫學工程人才培養質量。

1.堅持走“先研究生后本科生”的教育培養模式。“覆蓋廣、交叉深、發展快、變化多”等特點決定了生物醫學工程學科專業的開設和建設,對教學基本建設、課程體系構建、師資隊伍力量、實踐教學平臺等方面要求比較高,必須具備一定水平的軟硬件條件。醫科院校在開設建設之初,往往存在培養方向不明確、課程體系不科學、平臺條件不完善、師資力量不足等困難和問題,因此,對于計劃開設生物醫學工程專業的高等醫科院校來說,要堅持走“先研究生培養后本科生培養”的教育培養模式,通過5-10年時間的研究生培養和學科建設,加強教學基本建設,積累教學經驗,規范教學管理,建設一支高素質師資隊伍和一批高水平的實驗教學平臺,構建完善的課程培養體系和實踐教學體系,為本科生培養創造良好的學習條件和學習環境。

2.積極探索與理工院校聯合培養的教育模式。綜合性大學與醫科院校在生物醫學工程專業學科建設方面優勢互補、劣勢互存。綜合性大學具有完善的理工類學科體系,師資隊伍力量比較強,基礎課程比較成熟,實踐教學條件平臺比較完善,組織學生參加全國大學生“挑戰杯”設計競賽和全國大學生電子設計競賽的經驗豐富,在工程技術人才培養方面具有完善的培養體系和成熟的培養經驗,但缺乏醫學類學科教學資源和臨床實踐條件,缺乏與臨床需求緊密結合的先決條件。因此,醫科院校要在充分發揮自身資源優勢的基礎上,積極探索與理工院校聯合培養的教育模式,實現優勢互補。校校聯合培養實現資源共享、優勢互補,提高育人質量的前提是:加強頂層設計,聯合制定人才培養目標和培養方案,構建科學合理的課程體系和實踐教學體系,建立健全聯合培養的質量保障體系和綜合評價體系。

3.積極探索產學研相結合的教育培養模式。產學研相結合的教育培養模式是以產學合作、雙向參與為基本原則,以工學結合、定崗實踐為實施途徑和方法,以全面提高學生綜合能力素質、適應市場經濟發展對人才的需要為目標的人才培養模式。通過實施產學研相結合的培養模式,高等醫科院校可強化與科研院所和醫療衛生機構的聯系和溝通,改善教學培養功能不足,充分發揮產學研各方主體優勢,有效解決師資力量不強、支撐學科不完善、創新能力培養不扎實等瓶頸問題。實踐證明,實施產學研結合,是生物醫學工程高等教育的成功經驗,也是培養高素質生物醫學工程技術人才的必由之路[5]。高等醫科院校應樹立研究與產業化并舉的教育培養理念,深化教學改革,積極探索產學研相結合的教學培養模式,構建構建產學研一體化的最佳運行機制。