基于DCL的生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)人才培養(yǎng)新模式

王之瓊，趙越，齊林

（東北大學(xué) 醫(yī)學(xué)與生物信息工程學(xué)院，遼寧 沈陽110169）

近年來，生物醫(yī)學(xué)工程產(chǎn)業(yè)在我國飛速發(fā)展。生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)科結(jié)合了工學(xué)、理學(xué)以及生物醫(yī)學(xué)，是一門交叉學(xué)科，它面向醫(yī)學(xué)實(shí)踐領(lǐng)域，利用工程技術(shù)的多種方法原理來解決問題。國內(nèi)目前涌現(xiàn)出大量與生物醫(yī)學(xué)工程方向相關(guān)的企業(yè)，這些企業(yè)急需具有應(yīng)用能力和創(chuàng)新能力的從業(yè)者。因此，培養(yǎng)符合我國社會發(fā)展需求的素質(zhì)高能力強(qiáng)的生物醫(yī)學(xué)工程人才，是目前生物醫(yī)學(xué)工程領(lǐng)域的重要目標(biāo)。東北大學(xué)醫(yī)學(xué)與生物信息工程學(xué)院將培養(yǎng)符合社會需求的實(shí)用創(chuàng)新型生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)人才作為教育目標(biāo)，在生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)科的教學(xué)過程中，充分吸納國外先進(jìn)教學(xué)模式并結(jié)合本土教學(xué)實(shí)踐，在授課方式、能力培養(yǎng)等方面開展深入改革，探索出Design Centered Learning（DCL）即“以項目為中心的學(xué)習(xí)”的教學(xué)模式，并取得了很好的人才培養(yǎng)效果［1］。

一、DCL 教學(xué)模式概述

“以項目為中心的學(xué)習(xí)（以下簡稱DCL）”是一種新穎的教學(xué)模式，它源于荷蘭埃因霍溫科技大學(xué)生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)的教學(xué)模式。該模式專注于設(shè)計和實(shí)施設(shè)計，學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中相互合作和積極參與涵蓋各種學(xué)科的設(shè)計任務(wù)，成長為具備創(chuàng)造性的專業(yè)人才。DCL 不同于以往的教學(xué)模式，它將學(xué)生作為教學(xué)過程的主體部分，而老師則起到主導(dǎo)的作用，學(xué)生們通過分組討論、合作學(xué)習(xí)的方式，基于問題進(jìn)行研究、面向?qū)嵺`探索學(xué)習(xí)，在學(xué)習(xí)中研究、在研究中學(xué)習(xí)［2］。DCL 教學(xué)的載體是項目，宗旨是培養(yǎng)能力，核心是研究課題以及解決問題，它能夠提高學(xué)生團(tuán)結(jié)協(xié)作的能力，并使學(xué)生學(xué)會自己提出問題、分析問題并解決問題［3］。作為一種新的生物醫(yī)學(xué)工程教學(xué)方法，DCL 將更多的職責(zé)從教師轉(zhuǎn)移給學(xué)生，使學(xué)生能夠起到更重要的作用［4］，因此具有專業(yè)化、激發(fā)性、合作性、創(chuàng)造性、綜合化、多學(xué)科的特點(diǎn)［5］。

二、DCL 的教學(xué)安排

教學(xué)安排作為教學(xué)活動中最重要的環(huán)節(jié)，需要任課教師具有教學(xué)智慧與豐富的教育管理經(jīng)驗(yàn)［6］。DCL課程分別對任課教師與學(xué)生的行為給予規(guī)定，并且對其教學(xué)方法的各個步驟進(jìn)行了細(xì)致闡述，以便教學(xué)活動的有效推進(jìn)。

（一）角色任務(wù)

教學(xué)安排的成功實(shí)施，與任課教師和學(xué)生之間的共同協(xié)作息息相關(guān)。DCL 主張“教師主導(dǎo)，學(xué)生主體”，重視學(xué)生自發(fā)性參與課程，并且對任課教師和學(xué)生的具體行為予以相應(yīng)的規(guī)定：

1.學(xué)生的任務(wù)：構(gòu)建小組，明確小組案例，在小組內(nèi)互動，討論案例；定期開展會議，學(xué)生彼此交換想法和發(fā)現(xiàn)不足，規(guī)劃自學(xué)任務(wù)，反饋學(xué)習(xí)情況；在學(xué)習(xí)活動中，學(xué)生彼此分享各自的觀點(diǎn)，互相監(jiān)督學(xué)習(xí)進(jìn)度。

2.教師的任務(wù)：設(shè)計案例并給出案例描述，將案例所涉及的學(xué)生已學(xué)過的多門課程內(nèi)容及重要知識點(diǎn)設(shè)計出能夠培養(yǎng)學(xué)生綜合能力的案例，并給出清晰的案例描述，包括案例的場景、內(nèi)容、需要使用到的工具提示、達(dá)成的目標(biāo)、考核的方式等；確定助教并進(jìn)行培訓(xùn)；把控整個DCL 教學(xué)過程，包括：案例的說明講解、學(xué)生的參與和自學(xué)狀況、中期的檢查、每周的學(xué)生代表會議、每周的助教會議、末期檢查評估等各種有關(guān)DCL 案例的環(huán)節(jié)。此外，教師還需要對學(xué)生的表現(xiàn)進(jìn)行評估；對教學(xué)安排持續(xù)改進(jìn)；維護(hù)教學(xué)文檔。

3.助教的任務(wù)：跟蹤小組的整個案例進(jìn)程，監(jiān)督會議開展并提醒學(xué)生各項任務(wù)的期限。助教有別于傳統(tǒng)的老師，其職責(zé)并非是教導(dǎo)學(xué)生，而是作為一個觀察者指導(dǎo)組內(nèi)會議，會議中避免學(xué)生掉進(jìn)潛在的陷阱并且鼓勵其進(jìn)行更深層次的知識探索。

（二）教學(xué)安排

DCL 通過提出一個需要解決的多學(xué)科問題，將以前學(xué)過的學(xué)科結(jié)合起來，加強(qiáng)學(xué)生對知識和技能的理解和運(yùn)用。學(xué)生可以結(jié)合在這些課程中所學(xué)的知識和技能，不斷進(jìn)行思考、研究、探索、實(shí)踐，逐步完成教師擬定的案例和項目。

DCL 教學(xué)的學(xué)習(xí)環(huán)境由不同角色共同組成。所以教師需要在學(xué)期之初第一次開課時，便向?qū)W生講述合作學(xué)習(xí)模式的具體實(shí)施方案，并且將6-8 名學(xué)生進(jìn)行固定分組。每一次合作學(xué)習(xí)之前的一周，需要進(jìn)行學(xué)習(xí)案例布置，需要學(xué)生在課余完成資料的搜集整理。課堂上，以學(xué)生研討作為課堂主要部分，各小組經(jīng)過頭腦風(fēng)暴與思維碰撞，最終形成自己的解決方案。DCL 合作學(xué)習(xí)模式如圖1所示［7］。

圖1 DCL 合作學(xué)習(xí)模式示意圖

三、DCL 的實(shí)踐成效

東北大學(xué)醫(yī)學(xué)與信息工程學(xué)院的本科生培養(yǎng)，經(jīng)過多年中外合作，產(chǎn)、學(xué)、研、醫(yī)緊密融合，充分運(yùn)用教育與教學(xué)的資源與優(yōu)勢，實(shí)現(xiàn)了“在教學(xué)中研究，在研究中教學(xué)”的DCL 教學(xué)方法改革。在教學(xué)理念上轉(zhuǎn)“以教師為中心”為“以學(xué)生為中心”，構(gòu)建了在教育教學(xué)中的新型師生關(guān)系，同時也構(gòu)建了一種產(chǎn)、學(xué)、研、醫(yī)協(xié)同創(chuàng)新、寓教于研的拔尖人才培養(yǎng)模式。學(xué)院致力于制定理論實(shí)踐相結(jié)合的培養(yǎng)計劃，吸收融合國外特色教學(xué)方式與國內(nèi)各種教育資源，建立聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室資源，實(shí)現(xiàn)了生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)人才的創(chuàng)新培養(yǎng)。主要的實(shí)踐成效如下：

（一）培養(yǎng)人才質(zhì)量明顯提升

學(xué)生的創(chuàng)新能力、實(shí)踐能力和創(chuàng)業(yè)精神得到提高與鍛煉。DCL 教學(xué)方法大大加強(qiáng)了學(xué)生的學(xué)習(xí)動力，學(xué)生可以將理論與實(shí)踐結(jié)合起來，提前了解和模擬生產(chǎn)前線的內(nèi)容，既提升了理論水平也加強(qiáng)了動手能力。學(xué)院通過參加產(chǎn)、學(xué)、研、醫(yī)結(jié)合的合作型教育，培養(yǎng)了學(xué)生解決問題的能力以及集體協(xié)作的合作精神。更為關(guān)鍵的是，探討出了一種培養(yǎng)創(chuàng)新型人才、應(yīng)用型人才、可持續(xù)發(fā)展型人才的培養(yǎng)模式，為其他高校的人才培養(yǎng)提供了有效借鑒，為教育教學(xué)領(lǐng)域的研究提供了現(xiàn)實(shí)研究素材。

（二）學(xué)生就業(yè)能力和任課教師業(yè)務(wù)水平顯著提高

通過DCL 教學(xué)模式，學(xué)生就業(yè)競爭力得到顯著提高，同時也促進(jìn)了教師業(yè)務(wù)水平的同步提高。該教學(xué)模式突破傳統(tǒng)的課程結(jié)構(gòu)，大幅度地推動教學(xué)方法和教學(xué)內(nèi)容改革，改變了傳統(tǒng)模式下的師生關(guān)系和角色，促使教師與學(xué)生之間相互學(xué)習(xí)，互相促進(jìn)。教師在大方向上引領(lǐng)和啟迪學(xué)生，學(xué)生的觀點(diǎn)和行為也能為教師的自我提升帶來靈感和契機(jī)，任課教師在產(chǎn)、學(xué)、研、醫(yī)結(jié)合教育過程中，增加了與社會第一線接觸的機(jī)會，通過解決多方面的技術(shù)問題，使得科研課題的選擇與實(shí)際結(jié)合，最終提高科研水平和綜合能力。

（三）拓展了應(yīng)用型人才的培養(yǎng)渠道

學(xué)院通過與中科院深圳先進(jìn)技術(shù)研究院和東軟集團(tuán)的合作，提出了一系列適合生物醫(yī)學(xué)工程人才培養(yǎng)的DCL 案例，通過DCL 模式的培養(yǎng)，使學(xué)生將課程上學(xué)習(xí)的理論知識融會貫通，并實(shí)現(xiàn)兼具理論水平與解決實(shí)際問題能力的優(yōu)秀工程師后備人才；豐富了工程教育的理論教學(xué)與實(shí)踐內(nèi)容，提升工程教育的國際化水平；并引領(lǐng)全校其他專業(yè)和全國高校相近專業(yè)，為其他高校工程師后備人才培養(yǎng)工作發(fā)揮了示范作用和輻射作用。

（四）加強(qiáng)了教師隊伍多元化的建設(shè)

DCL 教學(xué)吸引了企業(yè)的優(yōu)秀人才以兼職導(dǎo)師等多種方式加盟學(xué)院的DCL 教師隊伍，完善了高校的人才聘用機(jī)制，提高了DCL 教師的教學(xué)科研的素質(zhì)與能力，促進(jìn)DCL 優(yōu)秀教學(xué)團(tuán)隊的形成與成長。東北大學(xué)醫(yī)學(xué)與信息工程學(xué)院的教學(xué)改革正在不斷推進(jìn)，培養(yǎng)本科人才的新方法在中外合作與產(chǎn)、學(xué)、研、醫(yī)結(jié)合辦學(xué)、資源整合與教學(xué)人才培養(yǎng)、科研成果創(chuàng)造、基礎(chǔ)研究與技術(shù)研發(fā)融合、高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)推動人才培養(yǎng)、成果孵化高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)、產(chǎn)品生產(chǎn)、市場營銷和創(chuàng)業(yè)有機(jī)結(jié)合等方面獲得了許多成果，這些成果需要在實(shí)踐中繼續(xù)鞏固和完善。