應(yīng)用型本科生“產(chǎn)學(xué)研賽”四位一體創(chuàng)新能力個(gè)性化培養(yǎng)方案探索

查雨彤 司博宇 白寶丹 嚴(yán)加勇 李曉歐

[摘 要] 為國(guó)家和社會(huì)培養(yǎng)高質(zhì)量人才是高等院校的根本任務(wù)。上海健康醫(yī)學(xué)院對(duì)生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)本科生實(shí)施“四個(gè)一工程”，該項(xiàng)目旨在推動(dòng)教育教學(xué)與人才培養(yǎng)模式改革，不斷提高本科生創(chuàng)新實(shí)踐能力和科研素養(yǎng)，為建立“高等職業(yè)專科、應(yīng)用技術(shù)本科、專業(yè)學(xué)位研究生”一體化應(yīng)用型人才培養(yǎng)體系輸送大批優(yōu)秀研究生生源，為本科畢業(yè)生直接就業(yè)從事專業(yè)對(duì)口工作提升競(jìng)爭(zhēng)實(shí)力。與此同時(shí)，根據(jù)學(xué)校辦學(xué)理念和培養(yǎng)目標(biāo)，探索本科生導(dǎo)師在學(xué)生個(gè)性化培養(yǎng)中的主導(dǎo)作用，促進(jìn)本科生培養(yǎng)與教師科研緊密結(jié)合。通過長(zhǎng)期累積效應(yīng)，不斷凝練高水平的創(chuàng)新成果。

[關(guān)鍵詞] 應(yīng)用型本科;生物醫(yī)學(xué)工程;產(chǎn)學(xué)研融合;學(xué)科競(jìng)賽;創(chuàng)新能力

應(yīng)用型本科教育是面向區(qū)域經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展需要，以社會(huì)人才需求為導(dǎo)向，培養(yǎng)能投身生產(chǎn)、建設(shè)、管理、服務(wù)等一線行業(yè)的高級(jí)應(yīng)用型人才的高等教育[1]。應(yīng)用型本科畢業(yè)生需具備全面協(xié)調(diào)的知識(shí)、能力和素質(zhì)。

生物醫(yī)學(xué)工程是一門用物理學(xué)基礎(chǔ)和工學(xué)方法探究生命科學(xué)并解決生物醫(yī)學(xué)問題的新興學(xué)科。應(yīng)用型本科生物醫(yī)學(xué)專業(yè)的人才培養(yǎng)應(yīng)符合新興產(chǎn)業(yè)兼顧健康新工科和智慧新醫(yī)科的行業(yè)用人需求。

一、傳統(tǒng)應(yīng)用型本科創(chuàng)新能力培養(yǎng)存在的問題

1.閉門造車，脫離行業(yè)用人需求。傳統(tǒng)生物醫(yī)學(xué)工程本科教育以知識(shí)傳遞為主體，課程體系多為生命科學(xué)、電工電子、材料、計(jì)算機(jī)等學(xué)科的通識(shí)課與基礎(chǔ)專業(yè)課的融合。常常是老師教什么，學(xué)生機(jī)械地接受什么，但對(duì)于所學(xué)專業(yè)的發(fā)展前景和今后進(jìn)入工作崗位如何運(yùn)用所學(xué)知識(shí)很迷茫。大部分院校在學(xué)生本科學(xué)習(xí)之初就開設(shè)生物醫(yī)學(xué)工程導(dǎo)論課程，然而學(xué)生過早接觸這一課程，很難建立與知識(shí)體系的聯(lián)系。應(yīng)用型本科教育人才培養(yǎng)要滿足經(jīng)濟(jì)社會(huì)的需要，但現(xiàn)有傳統(tǒng)生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)人才培養(yǎng)卻出現(xiàn)與行業(yè)脫離的問題。

2.紙上談兵，知識(shí)與技能不匹配。應(yīng)用型本科院校與研究型高校的差別體現(xiàn)在學(xué)生走出校門就能直接進(jìn)入相關(guān)行業(yè)。但大多數(shù)學(xué)生由于缺乏實(shí)踐，只停留在課本知識(shí)，沒能轉(zhuǎn)化為技能。知識(shí)的碎片化和不成體系使畢業(yè)生進(jìn)入工作崗位后需要重新建立相關(guān)知識(shí)架構(gòu)，無論用人單位還是畢業(yè)生都浪費(fèi)了大量的精力和時(shí)間。

3.照本宣科，缺少創(chuàng)新創(chuàng)造能力。新工科背景下的生物醫(yī)學(xué)工程本科教育不僅要培養(yǎng)具有工匠精神的工程技術(shù)人才，還要培養(yǎng)富有創(chuàng)造精神的卓越工程師[2]。傳統(tǒng)的本科教育強(qiáng)調(diào)構(gòu)建學(xué)科基礎(chǔ)知識(shí)體系，而科研是研究生階段繼續(xù)深造過程中的任務(wù)。如今是一個(gè)大眾創(chuàng)業(yè)、萬眾創(chuàng)新的年代，任何接受了高等教育的本科生都應(yīng)該具備創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)新能力。然而，傳統(tǒng)的課堂教學(xué)法照本宣科，不利于發(fā)散性思維的形成和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。

4.坐井觀天，缺乏同行交流。無論哪個(gè)學(xué)科的科研領(lǐng)域，學(xué)術(shù)界都具有開放的同行交流平臺(tái)，如學(xué)術(shù)會(huì)議、學(xué)術(shù)研討等。但是，這些平臺(tái)普遍向研究生及以上層次學(xué)者開放，本科生的學(xué)習(xí)交流大多局限在學(xué)校內(nèi)部。大部分應(yīng)用型高校學(xué)生的本科學(xué)習(xí)過程猶如坐井觀天，對(duì)于學(xué)術(shù)前沿的發(fā)展了解非常少[3]。

二、應(yīng)用型本科創(chuàng)新能力個(gè)性化培養(yǎng)“四個(gè)一工程”

為解決傳統(tǒng)生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)人才培養(yǎng)存在的問題，提高應(yīng)用型人才培養(yǎng)質(zhì)量，上海健康醫(yī)學(xué)院生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)探索性地開展了本科創(chuàng)新能力個(gè)性化培養(yǎng)“四個(gè)一工程”。

1.獨(dú)立完成一份專業(yè)領(lǐng)域科技調(diào)研報(bào)告。每名學(xué)生任選一個(gè)生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)領(lǐng)域內(nèi)的行業(yè)或科技，獨(dú)立開展調(diào)查研究并形成調(diào)研報(bào)告。調(diào)研報(bào)告要調(diào)查了解行業(yè)生產(chǎn)、科技前沿、生活需求或未來社會(huì)發(fā)展需要解決的專業(yè)領(lǐng)域科技學(xué)術(shù)問題，提出科研課題建議。調(diào)研報(bào)告包括項(xiàng)目意義和必要性、國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)、實(shí)驗(yàn)研究?jī)?nèi)容及方法等。

本項(xiàng)內(nèi)容的實(shí)施旨在使學(xué)生深入行業(yè)開展調(diào)查研究，通過了解本行業(yè)國(guó)內(nèi)外現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)，發(fā)現(xiàn)問題并尋求解決問題的方案。在自問自答中加深對(duì)所學(xué)專業(yè)的見解，增強(qiáng)自主學(xué)習(xí)研究的驅(qū)動(dòng)力和緊迫感，養(yǎng)成緊密聯(lián)系實(shí)際注重調(diào)查研究的學(xué)風(fēng)，并為科研訓(xùn)練項(xiàng)目或創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目選題奠定基礎(chǔ)。

2.獨(dú)立完成一項(xiàng)課程計(jì)劃外實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目（簡(jiǎn)稱課外實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目）。每名學(xué)生獨(dú)立完成一項(xiàng)學(xué)科基礎(chǔ)、專業(yè)主干課或方向特色課程設(shè)置的綜合性、設(shè)計(jì)性或擴(kuò)展性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，由任課教師提出項(xiàng)目名稱和實(shí)驗(yàn)要求及學(xué)時(shí)學(xué)分，學(xué)生可以自行提出實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目名稱及內(nèi)容，由指導(dǎo)教師審批。學(xué)生申請(qǐng)獲得批準(zhǔn)后，在相關(guān)實(shí)驗(yàn)室接受實(shí)驗(yàn)技術(shù)人員管理，完全獨(dú)立自主完成實(shí)驗(yàn)，包括實(shí)驗(yàn)方法步驟設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)儀器選擇、實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析。

本項(xiàng)內(nèi)容的實(shí)施旨在使學(xué)生重視實(shí)驗(yàn)，通過獨(dú)立自主地完成一項(xiàng)設(shè)計(jì)性或綜合性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，體驗(yàn)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，增強(qiáng)動(dòng)手能力，養(yǎng)成良好實(shí)驗(yàn)習(xí)慣，培養(yǎng)求實(shí)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)精神。

3.小組合作完成一項(xiàng)創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目或科研項(xiàng)目并申請(qǐng)一項(xiàng)專利或撰寫一篇科技學(xué)術(shù)論文。以小組合作學(xué)習(xí)研究的方式，在教師指導(dǎo)下，依托國(guó)家、上海市、學(xué)校三級(jí)大學(xué)創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)計(jì)劃項(xiàng)目和院校內(nèi)科研基地（實(shí)驗(yàn)室），完成一項(xiàng)大學(xué)生創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)計(jì)劃項(xiàng)目或參與一項(xiàng)科研項(xiàng)目，形成較完整的作品，并提交一項(xiàng)科研成果。成果形式包括中文科技學(xué)術(shù)論文、外文科技學(xué)術(shù)論文、發(fā)明專利、實(shí)用新型專利、軟件著作權(quán)。

本項(xiàng)內(nèi)容的實(shí)施旨在使學(xué)生經(jīng)歷一個(gè)科研項(xiàng)目全過程的訓(xùn)練，取得成果作品，形成追求完美的工程思維。通過小組合作學(xué)習(xí)研究、討論交流、評(píng)判否定，訓(xùn)練創(chuàng)新思維，培養(yǎng)團(tuán)隊(duì)合作精神。形成科研成果的過程中，鍛煉專業(yè)術(shù)語、圖表、數(shù)據(jù)等表述方法并培養(yǎng)學(xué)術(shù)規(guī)范行為。

4.本科階段參加一項(xiàng)學(xué)科競(jìng)賽。每名生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)的學(xué)生在讀期間，以個(gè)人或團(tuán)隊(duì)為單位，至少參加一項(xiàng)學(xué)科競(jìng)賽。所參加的學(xué)科競(jìng)賽須是校級(jí)以上學(xué)校承認(rèn)的競(jìng)賽活動(dòng)。競(jìng)賽項(xiàng)目包括建模類、英語類、電子類等專業(yè)競(jìng)賽以及職業(yè)技能類、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)類競(jìng)賽項(xiàng)目。

本項(xiàng)內(nèi)容的實(shí)施，可以使學(xué)生通過競(jìng)賽訓(xùn)練專業(yè)技能，激發(fā)學(xué)習(xí)動(dòng)力和創(chuàng)新潛力，提高自主學(xué)習(xí)能力、小組合作研究能力及高強(qiáng)度集中解決問題的能力，增強(qiáng)競(jìng)爭(zhēng)意識(shí)、榮譽(yù)意識(shí)。更重要的是在參加學(xué)科競(jìng)賽過程中，學(xué)生通過同場(chǎng)競(jìng)技交流提高自身能力，了解前沿學(xué)術(shù)發(fā)展，開拓眼界，拓展思維。

三、“四個(gè)一工程”在上海健康醫(yī)學(xué)院生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)的應(yīng)用探索

1.充分發(fā)揮概論課、企業(yè)見習(xí)、醫(yī)院見習(xí)和博士論壇、科研交流講座的引導(dǎo)作用。充分利用生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)開設(shè)的概論課、學(xué)院與醫(yī)學(xué)影像學(xué)院聯(lián)合舉行的博士沙龍活動(dòng)，以及校圖書館、科技處等部門不定期舉辦的科研類報(bào)告，鼓勵(lì)本科生多聽、多想、多總結(jié)，了解行業(yè)現(xiàn)狀和科技前沿發(fā)展趨勢(shì)，形成專業(yè)領(lǐng)域科技調(diào)研報(bào)告。

2.依托課程，開展計(jì)劃外實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。依托生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)開設(shè)的理論實(shí)踐融合課程，利用每學(xué)期的集中實(shí)訓(xùn)時(shí)間段，開展計(jì)劃外實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。課外實(shí)驗(yàn)課程采用PBL、TBL等教學(xué)方法。任課教師積極鼓勵(lì)學(xué)生提出實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目和實(shí)驗(yàn)思路，也可以由教師提供課題供學(xué)生選擇。學(xué)生在課外實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，需提交實(shí)驗(yàn)報(bào)告[4，5]。

3.發(fā)揮班導(dǎo)師的指導(dǎo)作用，實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目和科研訓(xùn)練實(shí)踐項(xiàng)目的組織與落實(shí)。生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)每個(gè)班都配備一名班導(dǎo)師，班導(dǎo)師為學(xué)院的專任教師。班導(dǎo)師協(xié)助學(xué)生小組完成創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)或科研訓(xùn)練的項(xiàng)目選題，組織學(xué)生立項(xiàng)、中期檢查、結(jié)項(xiàng)驗(yàn)收。與此同時(shí)，班導(dǎo)師負(fù)責(zé)記錄學(xué)生創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目和科研訓(xùn)練實(shí)踐項(xiàng)目的實(shí)施進(jìn)度和成績(jī)，指導(dǎo)督促項(xiàng)目申報(bào)和按時(shí)結(jié)題。

4.明確學(xué)科競(jìng)賽項(xiàng)目的組織分工。從入學(xué)階段就鼓勵(lì)學(xué)生培養(yǎng)興趣特長(zhǎng)，提升專業(yè)素質(zhì)，拓展學(xué)術(shù)視野。低年級(jí)以參加數(shù)學(xué)建模和英語競(jìng)賽為主;高年級(jí)參加電子競(jìng)賽、挑戰(zhàn)杯、“互聯(lián)網(wǎng)+”和其他創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)類競(jìng)賽。發(fā)揮學(xué)團(tuán)組織作用，教師負(fù)責(zé)專業(yè)競(jìng)賽訓(xùn)練指導(dǎo)，實(shí)驗(yàn)中心和工程中心落實(shí)項(xiàng)目實(shí)施場(chǎng)地。

四、結(jié)語

“四個(gè)一工程”包含了從科技前沿新知輸入、科研規(guī)范建立到研究能力培養(yǎng)、創(chuàng)新成果輸出等過程，能系統(tǒng)地培養(yǎng)學(xué)生的科研思維，在實(shí)踐中有效提高了學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)、實(shí)踐能力和綜合素質(zhì)?！八膫€(gè)一工程”的提出為選拔優(yōu)秀人才、評(píng)選優(yōu)秀畢業(yè)生提供了重要參考依據(jù)，彌補(bǔ)了單一考查學(xué)生成績(jī)的片面性。

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