軍事生物醫(yī)學(xué)工程創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式初探

劉銳崗，楊 濱，付 峰，董秀珍

軍事生物醫(yī)學(xué)工程創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式初探

劉銳崗，楊 濱，付 峰，董秀珍

從進(jìn)行生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)思想教育、全方位創(chuàng)新思想教育和培養(yǎng)綜合素質(zhì)與能力3個方面介紹了軍事生物醫(yī)學(xué)工程創(chuàng)新性人才培養(yǎng)的模式，指出了這種創(chuàng)新性人才培養(yǎng)模式克服了原有教學(xué)中存在的問題，對于培養(yǎng)高水平的創(chuàng)新性軍事生物醫(yī)學(xué)工程人才具有重要的意義。

生物醫(yī)學(xué)工程；創(chuàng)新性；人才培養(yǎng)模式

0 引言

生物醫(yī)學(xué)工程是一門由理、工、醫(yī)相結(jié)合的交叉學(xué)科，自20世紀(jì)50年代誕生以來，發(fā)展迅速，成為現(xiàn)代醫(yī)學(xué)進(jìn)步的原始推動力之一，在現(xiàn)代醫(yī)學(xué)的各個方面發(fā)揮著越來越重要的作用[1]。

生物醫(yī)學(xué)工程多學(xué)科綜合的特色對于專業(yè)人才的培養(yǎng)提出了更高的要求。我校自1986年開設(shè)生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)以來，在生物醫(yī)學(xué)工程人才培養(yǎng)方面不斷探索和改進(jìn)。醫(yī)學(xué)電子工程教研室（以下簡稱教研室）是我校生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)的專業(yè)課教學(xué)科室，承擔(dān)了本專業(yè)本科生1門入門課和5門專業(yè)課的教學(xué)任務(wù)，具有突出的專業(yè)教育優(yōu)勢。同時，教研室承擔(dān)了多項國家和軍隊的重點科研課題，在電阻抗成像研究領(lǐng)域走出了中國特色，被國際權(quán)威專家認(rèn)為“做出了原創(chuàng)性的貢獻(xiàn)”。教研室在多年的教學(xué)和科研中，積極探索生物醫(yī)學(xué)工程高水平人才培養(yǎng)的理論、方法和策略[2]，結(jié)合我校的軍隊院校特點，提出和形成了“軍事生物醫(yī)學(xué)工程創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式”。通過歷屆本科生培養(yǎng)的實踐，不斷改進(jìn)和完善這一新模式，取得了良好的效果。

1 生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)思想教育

作為一名新興的交叉學(xué)科的學(xué)生，在生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)的學(xué)習(xí)過程中會遇到很多傳統(tǒng)學(xué)科的學(xué)生想像不到的問題，如果不能從正確的角度、用良好的心態(tài)去面對這些問題，就會給專業(yè)學(xué)習(xí)帶來負(fù)面的影響，甚至產(chǎn)生錯誤的認(rèn)識，對發(fā)展前途感到迷茫。我們連續(xù)14 a對300名新入校的本專業(yè)學(xué)生的調(diào)查發(fā)現(xiàn)，近80%的新生對這一專業(yè)的認(rèn)識是錯位的：近40%認(rèn)為生物醫(yī)學(xué)工程是“生物工程”，23%認(rèn)為生物醫(yī)學(xué)工程是做“醫(yī)學(xué)研究”，17%不了解專業(yè)方向。針對這個問題，我們在學(xué)習(xí)、吸收歐美著名大學(xué)生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)本科教學(xué)模式和特點的基礎(chǔ)上，結(jié)合自己的實際情況，針對生物醫(yī)學(xué)工程交叉學(xué)科的人才培養(yǎng)模式進(jìn)行了長期和深入的探索。

1.1 開設(shè)《生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)導(dǎo)論》課程

在新生入學(xué)后，教授《生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)導(dǎo)論》課程，從宏觀角度使學(xué)生了解生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)產(chǎn)生的背景及在生物醫(yī)學(xué)發(fā)展中起到的作用和軍事生物醫(yī)學(xué)工程的主要內(nèi)容，引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識、理解科學(xué)創(chuàng)新和生物醫(yī)學(xué)工程發(fā)展的關(guān)系，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情和立志獻(xiàn)身生物醫(yī)學(xué)工程事業(yè)的決心。

1.2 實行本科生導(dǎo)師制

本科生導(dǎo)師制最早起源于14世紀(jì)英國的牛津大學(xué)，并在隨后的幾百年時間里，在世界各國高校中得到廣泛推廣。在我國，導(dǎo)師制長期以來主要針對研究生教育。結(jié)合生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)的實際情況，教研室在2005年首先倡導(dǎo)實行本科生導(dǎo)師制，建立學(xué)生與教師之間一對一的課外交流與溝通平臺，發(fā)現(xiàn)個性、因材施教，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)入科學(xué)研究領(lǐng)域，形成基本的、創(chuàng)新的、正確的科研觀。先后指導(dǎo)53名本科

生，其中4人因成績優(yōu)異免試推薦研究生、5人考取碩士研究生，3人在本科階段發(fā)表了科研論文。

1.3 參與多樣化的學(xué)術(shù)活動

利用經(jīng)常性的師生見面會鼓勵發(fā)言，創(chuàng)造表達(dá)思想的機會。定期組織學(xué)術(shù)交流會，使思想的碰撞、觀點的博弈均統(tǒng)一于以討論為中介的互動過程。近年來，我們所有的學(xué)術(shù)報告、研究生開題、中期檢查、論文答辯都有本科生積極參加[3]。這些舉措為培養(yǎng)學(xué)生獲得生物醫(yī)學(xué)工程的專業(yè)思想教育提供了富饒的土壤。

2 全方位創(chuàng)新思想教育

創(chuàng)新是科技發(fā)展的源動力，創(chuàng)新性人才是大學(xué)教育的目標(biāo)。教研室是生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)院的科研龍頭科室，近年來，陸續(xù)承擔(dān)了國家自然科學(xué)基金重點項目、國家科技重點攻關(guān)、國家科技支撐計劃、國際合作、軍隊重點、國家自然科學(xué)基金面上項目等30余項課題，形成了電阻抗圖像監(jiān)護(hù)的科研方向，具有國際先進(jìn)水平。其成功的關(guān)鍵是擁有一批創(chuàng)新性的教師隊伍。教研室45歲以下的教師均為本校生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)培養(yǎng)的畢業(yè)生，其自身的經(jīng)歷和經(jīng)驗使我們越發(fā)重視創(chuàng)新意識的培養(yǎng)。

在本科教學(xué)中，學(xué)生在高水平教員的指導(dǎo)下，提出問題、探索新知，并能在良好的研究環(huán)境和條件中，經(jīng)過多層次不斷提升的創(chuàng)新性研究實踐，反復(fù)強化創(chuàng)新意識，提高創(chuàng)新素質(zhì)和能力，逐步取得創(chuàng)新成果，成為創(chuàng)新性人才。這一點在開展課外科研與畢業(yè)設(shè)計中得到了充分的體現(xiàn)。在課外科研與畢業(yè)設(shè)計中，逐步把學(xué)生帶入教員的科研實際中，激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，堅定了他們?yōu)檐婈牱?wù)的決心，培養(yǎng)了他們的實際能力。

2.1 更新知識內(nèi)容和手段

追蹤專業(yè)技術(shù)的發(fā)展方向，更新專業(yè)課程的知識結(jié)構(gòu)。隨著電子技術(shù)的飛速發(fā)展，專業(yè)課程原有的教學(xué)大綱與知識結(jié)構(gòu)已經(jīng)顯得較為陳舊，部分課程不能適應(yīng)新的技術(shù)需求，我們始終堅持引入新知識，更新專業(yè)課程的教學(xué)內(nèi)容?！渡镝t(yī)學(xué)電子學(xué)》適時地增加了軟件輔助設(shè)計濾波器的內(nèi)容，減少了參照表格和模板設(shè)計濾波器的內(nèi)容；《醫(yī)用傳感器》將實際中不再應(yīng)用的部分類型傳感器從授課內(nèi)容中刪除，并增加了應(yīng)用于醫(yī)學(xué)信號拾取的新型傳感器的選擇和電路設(shè)計；不斷引進(jìn)新的教學(xué)手段，建立了《數(shù)字信號處理》網(wǎng)絡(luò)課程，更加貼近現(xiàn)代信息化發(fā)展的趨勢[4]。通過調(diào)整知識結(jié)構(gòu)和手段，提高了學(xué)生對新知識、新技術(shù)的了解和把握。

2.2 創(chuàng)新性科研引導(dǎo)教學(xué)

把科研內(nèi)容引入教學(xué)課堂，豐富優(yōu)化教學(xué)，同時把科研中所遇到的問題和解決問題的思路和學(xué)生一起討論?？蒲许椖縼碜詫嶋H臨床醫(yī)學(xué)的需求，對學(xué)生以后的工作幫助很大，學(xué)生興趣也高，思路活躍，有的學(xué)生還提出了獨特的見解，提高了培養(yǎng)創(chuàng)新人才的層次和水平。如《生物醫(yī)學(xué)電子學(xué)》的教學(xué)中引入電阻抗測量電路的設(shè)計簡介，《醫(yī)學(xué)儀器》的教學(xué)中引入電阻抗法測量腦血流原理的介紹，均對教學(xué)起到了較好的作用。

2.3 利用課外科研拓展教學(xué)

課外科研活動是理論教學(xué)內(nèi)容的補充，也是實踐教學(xué)的延伸。對于學(xué)習(xí)成績良好、鉆研精神強的學(xué)生，由承擔(dān)科研課題的教師專門指導(dǎo)，針對課題進(jìn)行入門研究，主要集中在科研方法和思路的學(xué)習(xí)上。通過這樣的課外科研，有助于激發(fā)學(xué)有余力學(xué)生的學(xué)習(xí)潛能，培養(yǎng)動手能力，為今后的研究生學(xué)習(xí)奠定基礎(chǔ)。通過這種方式的學(xué)習(xí)和訓(xùn)練，2名學(xué)生在本科時就在核心期刊上發(fā)表了研究論著類文章。

2.4 結(jié)合科研開展畢業(yè)設(shè)計

畢業(yè)設(shè)計是本科生畢業(yè)前的最后一個教學(xué)環(huán)節(jié)，在整個培養(yǎng)體系中占有重要的地位。我們一直堅持緊密結(jié)合科研課題開展畢業(yè)設(shè)計。具體做法是：畢業(yè)設(shè)計的選題必須與教研室的科研課題直接相關(guān)；老師擬定多項畢業(yè)設(shè)計課題，學(xué)生自由選題，在老師的指導(dǎo)下獨立完成。通過一個學(xué)期的畢業(yè)設(shè)計，學(xué)生可以完整了解常規(guī)科研的方法和步驟，在實踐中探索創(chuàng)新的意識，獲得創(chuàng)新的成果。在此過程中，很多學(xué)生找到了科學(xué)研究的興趣點和創(chuàng)新的思路，被帶入科學(xué)研究的殿堂。如1990級和1993級的各1名學(xué)生正是通過畢業(yè)設(shè)計進(jìn)入電阻抗課題組，并攻讀碩士研究生，目前，前者在英國帝國大學(xué)任終身講師，后者在美國俄亥俄州州立大學(xué)任博士后并在Nature雜志發(fā)表研究論著一篇。

3 培養(yǎng)綜合素質(zhì)和能力

生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)的學(xué)生畢業(yè)后，除部分去高校和科研院所或繼續(xù)攻讀研究生外，大部分都將去醫(yī)院工作?，F(xiàn)今，醫(yī)療單位對生物醫(yī)學(xué)工程人才的需求已從單純型向綜合型過渡，要求其既要能做好服務(wù)，又要能開展科研工作。因此，生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)應(yīng)培養(yǎng)應(yīng)用型和研究型復(fù)合的綜合性人才。

3.1 優(yōu)化專業(yè)課程體系

我們教研室共承擔(dān)了6門課程，其中《生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)導(dǎo)論》為本專業(yè)的入門課，其他5門課為本專業(yè)的結(jié)尾課，這些課程之間相互銜接，構(gòu)成一個有機的課程體系。5門專業(yè)課中，《生物醫(yī)學(xué)電子學(xué)》、《數(shù)字信號處理》、《醫(yī)用傳感器》、《醫(yī)學(xué)儀器》組成理論課模塊，《生物醫(yī)學(xué)信號檢測與處理綜合實驗》是實踐課模塊。在理論模塊課程中，重視基礎(chǔ)知識的回顧和銜接，在講授專業(yè)知識的同時復(fù)習(xí)相關(guān)的基礎(chǔ)內(nèi)

容，使學(xué)生形成連貫的知識網(wǎng)絡(luò)。在實踐模塊課程中，《生物醫(yī)學(xué)信號檢測與處理綜合實驗》課程設(shè)計包含指定項目和自選項目2部分內(nèi)容，學(xué)生分組進(jìn)行實驗。具體教學(xué)中，培訓(xùn)學(xué)生針對項目要求的分析能力、項目管理能力、任務(wù)配置及團隊協(xié)助能力。同時指定項目側(cè)重驗證和動手能力的訓(xùn)練，而自選項目則偏重學(xué)生實踐創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，做到從需求或問題入手，在具體實踐的過程中進(jìn)行創(chuàng)新性研究，形成在實踐中培養(yǎng)創(chuàng)新能力的模式[5]。

3.2 強化綜合性和設(shè)計性教學(xué)

《數(shù)字信號處理》課程中安排近1／3的學(xué)時讓學(xué)生完成綜合性實驗，其中學(xué)生需要綜合運用本課程與多門前期課程的知識，還需要根據(jù)實驗需要自主學(xué)習(xí)部分高級語言程序設(shè)計和圖形編程方法?！夺t(yī)學(xué)儀器》課程中新開設(shè)12學(xué)時的實驗課，增加基于Lab View的虛擬醫(yī)學(xué)儀器的設(shè)計。這些綜合性和設(shè)計性實驗課有助于學(xué)生從實踐環(huán)節(jié)提升實際動手能力。

3.3 引入針對問題的教學(xué)方法

在專業(yè)課程教學(xué)中，嘗試使用“以問題為中心的學(xué)習(xí)（PBL）”教學(xué)方法，有效調(diào)動學(xué)生展開自主學(xué)習(xí)、設(shè)計解決方案的積極性，通過有組織、有計劃的討論、總結(jié)，達(dá)到預(yù)期的教學(xué)效果。開展環(huán)境滲透式的專業(yè)英語教學(xué)，解決了專業(yè)英語學(xué)習(xí)與實際應(yīng)用的脫節(jié)，利用留學(xué)歸來的教員展開雙語教學(xué)，達(dá)到專業(yè)英語學(xué)以致用的目的。

4 結(jié)語

通過多年的教學(xué)研究和實踐，我們形成了軍事生物醫(yī)學(xué)工程創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式：在基本教學(xué)任務(wù)的基礎(chǔ)上，以教師為主導(dǎo)，以學(xué)生為主體，鍛煉學(xué)生的創(chuàng)新思維能力、自主學(xué)習(xí)能力和解決實際問題的能力；引入導(dǎo)師制，推行一對一個性化輔導(dǎo)，構(gòu)建以高水平創(chuàng)新性科研帶動創(chuàng)新性人才培養(yǎng)為目標(biāo)的教學(xué)模式。這種模式解決了原有教學(xué)中存在的學(xué)生對專業(yè)認(rèn)識不清和學(xué)習(xí)動力不足、創(chuàng)新思想缺乏實踐平臺、教學(xué)理論與實際需求聯(lián)系不緊密等問題，在培養(yǎng)高水平的創(chuàng)新性軍事生物醫(yī)學(xué)工程人才方面取得了顯著的成效。

[1]董秀珍，漆家學(xué)，王政，等.軍事生物醫(yī)學(xué)工程研究進(jìn)展與展望[J].解放軍醫(yī)學(xué)雜志，2010（12）：1 412-1 415.

[2]鄒慧玲，董秀珍，王松俊，等.構(gòu)建具有鮮明特色的軍事生物醫(yī)學(xué)工程概念體系[J].第四軍醫(yī)大學(xué)學(xué)報，2004，25（12）：1 147-1 149.

[3]董秀珍.研究生培養(yǎng)與科學(xué)創(chuàng)新[J].陜西學(xué)位與研究生教育，2011，8（3）：17-18.

[4]劉銳崗，付峰，邱力軍.數(shù)字信號處理網(wǎng)絡(luò)課程的設(shè)計與應(yīng)用[J].醫(yī)療衛(wèi)生裝備，2011，32（10）：205-206.

[5]漆家學(xué)，董秀珍，李斌，等.在生物醫(yī)學(xué)信號檢測與處理綜合實驗課中培養(yǎng)學(xué)生綜合能力[J].中國高等醫(yī)學(xué)教育，2004（5）：47-48.

（收稿：2013-09-17）

Innovative Education Mode for Military Biomedical Engineering

LIU Rui-gang,YANG Bin,FU Feng,DONG Xiu-zhen
(Department of Medical Electronic Engineering,School of Biomedical Engineering, the Fourth Military Medical University,Xi'an 710032,China)

The mode for cultivating innovative personnel of military biomedical engineering is discussed from three aspects of profession,innovation and comprehensive ability.The innovative education mode conquers the defects of the original one,and thus is of great significance for cultivating personnel of military biomedical engineering.[Chinese Medical Equipment Journal，2014，35（3）：145-147]

biomedical engineering;innovation;personnel training mode

R318；C961

A

1003-8868（2014）03-0145-03

10.7687/J.ISSN1003-8868.2014.03.145

國家自然科學(xué)基金面上項目（61271101）；“十二五”全軍醫(yī)學(xué)科研重點項目（BWS11Z011）

劉銳崗（1972—），男，博士，副教授，主要從事生物醫(yī)學(xué)信號檢測與處理、非接觸電阻抗成像技術(shù)方面的研究工作，E-mail：ruigang@fmmu.edu.cn。

710032西安，第四軍醫(yī)大學(xué)生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)院醫(yī)學(xué)電子工程教研室（劉銳崗，楊 濱，付 峰，董秀珍）

董秀珍，E-mail：dongyang@fmmu.edu.cn