新工科背景下的生物医学工程实践教学研究

新工科背景下的生物医学工程实践教学研究

马春波

北京恒烨医药科技有限公司 身份证号码： 23040419750710****

摘要：生物医学工程是工程科学和生物医学交叉融合形成的独立学科。随着学科的发展和新技术的不断涌现，BME在提升医疗装备制造水平、增强医疗诊断能力及改善医疗服务质量等方面发挥着重要作用。人才是未来取得竞争优势的关键，实践教学是BME学科人才培养的重要抓手。面对日益复杂的竞争态势和医疗装备制造产业转型升级的趋势下，如何以产业需求为导向，创新实践教学方式方法，培养出更加适应学科和产业发展需要的复合人才成为需解决的重要议题。

关键词：新工科背景下；生物医学工程；实践教学

1导言

生物医学工程作为一门新兴交叉学科，融合了工程学、生命科学、医学、信息科学等学科背景，致力于用工程技术解决生命、医学与健康领域的关键问题。生物医学工程学科具有学科知识交叉性强、实践性强、对学生知识基础要求高等特点。现阶段应健全创新创业教育课程体系，推动我国新工科创新教育改革，需要根据创新创业教育目标要求调整专业课程设置，开发开设创新创业教育必修课选修课。教育部部长陈宝生强调：创新发展要更紧迫一些。要不断推动高等教育的思想创新、理念创新、方法技术创新和模式创新。由此可以看出，加强创新通识教育，提升工科学生的创新意识与实践能力，是当下迫在眉睫的教育改革任务。

2生物医学工程专业实验教学在当前存在的普遍问题

第一，缺乏针对性。国内生物医学工程专业的实验教学体系往往借鉴了电子类专业的培养模式，缺少本专业特点。一个典型的生物医学工程本科生的选课列表，除了多出来少数几门与医学相关课程外，与电子工程专业学生几乎没有不同。许多本科生甚至觉得很难清晰地描述自己所学习的专业，因为在电子、软件、生物方面的课程学得不少，但却仍然不知道如何把这些知识综合运用到生物医学工程仪器产品的开发上；第二，与行业需求脱节。在该专业教学及培养方面，未能根据行业需求对整个实验教学体系进行顶层设计。这导致对学生的综合性、创新性实践能力的培养较为缺乏，能力培养链条缺环；第三，缺乏完善的教学实验平台与资料体系。国内生物医学工程专业普遍缺少完整体系的实验教学平台（包括实验设备、实验教材、实验视频资源等）。多数高校采用了与电子类专业相同的教学设备，或自制部分课程的实验设备，总体还不够完善；第四，从有关生物医学工程企业单位反映的情况看，具有良好工程素养的生物医学方向工程师非常缺少，应届大学毕业生入职后，往往还要经过半年的培训才能基本满足岗位要求。

3新工科背景下的生物医学工程实践教学途径分析

3.1强化平台建设，打造优质实践教学平台

实践教学的关键在于使学生通过实际操作、维修或拆解仪器设备，熟悉掌握设备运行原理和基本操作技能，深刻理解理论知识，提高学生动手操作能力，打破传统教学模式重理论轻实践的旧观念，打通专业理论学习与工程实践能力提升的融合渠道。医学实践单位可通过改造既有实践平台或建设新平台，购置、引进新教学设备，接收不能满足临床或生产需要但结构完整、功能齐全的报废设备充当教学设备，扩大教学平台占地面积，制定教学平台管理办法，打造能够满足教学需要、功能完备、设施齐全及管理高效的优质实践教学平台，为实践教学提供强大的硬件支撑。

3.2优化课程设置，创新实践教学方式方法

研究结果显示，新一轮科技和产业革命浪潮下，仅仅掌握专业知识已经不能应对纷繁复杂的科技形势，需要“专”与“通”的平衡，注重人才的多维度发展。拓宽知识视野，搭建多领域、跨学科的知识结构，培养具备跨界融合特征，掌握专业知识和人文社科知识的新型人才。因此，实践教学过程中要优化实训课程设置，结合研发生产、运营管理及产品销售等环节的知识需求，开设涉及临床医学、管理学和经济学等相关学科，改变单一工程专业知识结构。创新实践教学方式方法，制定系统科学的教学计划，设置科研训练项目，摒弃传统走马观花式的实践教学模式。实践单位带教老师要紧跟学科与技术前沿，及时更新讲授内容和知识储备，充分发挥自身丰富实践知识的优势，激发学生的创新思维和科研意识，确保学生真真正正动手操作、实实在在掌握知识。

3.3工程能力的分解与综合

一套能真正激活教学的实验教学体系，显然不是简单地堆砌各种资料、模块就能完成的。实现上述目标，首先要明确题眼，即如何同时实现学生端与教师端的赋能。工程能力的分解与综合，正是与之相应的破局思路。生物医学工程涉及工程学、生命科学、医学、信息科学等，其中的每一个知识门类都是极为庞杂的。它们被综合性、系统性地应用在生命健康医疗领域，才有了作为一个整体的生物医学工程学科。这是生物医学工程实践课程教学的难点，也是学生容易产生学习障碍的地方。

3.4开设创新创业教育课程

创新创业课程是大学生创新创业教育的基础和重要载体。生物医学工程系以修订2015版生物医学工程人才培养方案为契机，及时优化课程教学体系，增加创新创业教育课程比例。开设以创新教育为主的课程，如科研培训、维修与创新实践、生物医学工程综合实验等课程；开设以创业教育为主的课程，如创业经验访谈、生物医学工程创新创业理论与实践课程，其中创新创业理论与实践课程包括创新创业理论、实践和产业化三部分，通过该课程学习，使学生熟悉科研创新、创新创业实践和产业化的相关理论、方法及流程。

3.5采取立体化教学模式

实验教学体系的立体化，首先体现在资料形式的立体化上。面向行业需求的生物医学工程专业实验教学体系不仅包含传统的文字形式的讲义、教材、手册资料，同时还引入经过教研团队精心设计、充分验证、经过长期改进优化的一整套实验教学新型设备，以及完整覆盖教学全周期的配套视频示范资料。实验教学体系的立体化，还体现在学习过程中信息支持的立体化上。引入完整覆盖教学全周期的配套视频教程，可确保学生在任何可能遇到障碍的节点都能直接查看视频材料中具体、细微的操作示范，避免了学生遇到问题时因缺乏可借鉴的材料而浪费大量时间进行试错的问题。

4结束语

总之，在新工科背景下，生物医学工程专业实验教学体系，构建了实验设备、实验教材和视频资源为一体的完整教学体系，通过翔实、细致的资料体系减轻生物医学工程专业教师的教学压力；通过贴近实践、紧跟业界前沿发展的实验设计选题激活学生的学习热情与创新思维。目前该实验教学体系已在众多院校中交流推广，并依托生物医学工程实践教学联盟实现教学体系的共建、共享、共进。

参考文献：

[1]汪卓赟,陈明壮,查静茹,鲁超.生物医学工程实践教学体系改革研究进展[J].中国医学装备,2019,16(01):138-142.

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[3]张海燕,谢勤岚,张俊.生物医学工程专业教学改革研究[J].科教文汇(上旬刊),2014(01):110+112.