跨專業(yè)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)課程設(shè)計與實施方式研究

劉陽 張占東 安美文 張卉

[摘 要]基于對高校生物醫(yī)學工程專業(yè)教學模式的深入思考，文章剖析其發(fā)展現(xiàn)狀與存在弊端，提出強化實踐課程作用、推進重點課程構(gòu)建、提升教體改革實踐的創(chuàng)新思維改革思路，同時制訂了創(chuàng)新模塊構(gòu)建、創(chuàng)新平臺構(gòu)建、發(fā)揮學科競賽作用、拓展創(chuàng)業(yè)渠道、創(chuàng)新校企融合模式等具體教改實施方案，全面培養(yǎng)及提升在校生的綜合學習能力和實踐能力，以促進其快速找準定位，在創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)中實現(xiàn)自我價值。

[關(guān)鍵詞]創(chuàng)新創(chuàng)業(yè);BME;教學改革;課程設(shè)計

[中圖分類號] [文獻標識碼] A [文章編號] 2095-3437（2021）12-0159-04

根據(jù)我國現(xiàn)階段經(jīng)濟社會發(fā)展需要，統(tǒng)籌國際國內(nèi)大環(huán)境形勢，國務(wù)院于2015年3月出臺了《國務(wù)院辦公廳關(guān)于發(fā)展眾創(chuàng)空間推進大眾創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)的指導意見》，以及 《國務(wù)院關(guān)于大力推進大眾創(chuàng)業(yè)萬眾創(chuàng)新若干政策措施的意見》等兩份重要文件，首次提出了“大眾創(chuàng)業(yè)、萬眾創(chuàng)新”的指導思想。這一戰(zhàn)略思想不僅符合我國現(xiàn)階段發(fā)展的國情民情，更是作為重要思想基石促進我國經(jīng)濟再度騰飛跨越式發(fā)展[1]。

科學技術(shù)作為國家發(fā)展的第一生產(chǎn)力，具有不可替代的巨大作用。當代青年人，尤其是接受高等教育、掌握科學知識的大學生，更是肩負著推動民族復興、促進國家繁榮強盛的光榮歷史使命和重任，因此更需要不斷完善提高自我，提升科技創(chuàng)新的能力。目前，國際競爭日趨激烈，國與國之間不僅是綜合國力的比拼，更是高等人才儲備和尖端科技裝備的較量。為國家不斷培養(yǎng)各個領(lǐng)域的后備人才，輸送具有創(chuàng)新精神和實踐能力的各類人才，同樣也是高等院校的社會責任與義務(wù)。2007年《教育部關(guān)于進一步深化本科教學改革全面提高教學質(zhì)量的若干意見》（教高〔2007〕2號），以及教育部制定的《國家中長期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要（2010—2020年）》等文件都指出下一步教育體制改革的方向，要著重培養(yǎng)學生的學習能力和創(chuàng)新實踐能力[2]，真正實現(xiàn)創(chuàng)新融合與學以致用，更好地解決社會生產(chǎn)中遇到的各類難題，更好地服務(wù)社會發(fā)展需要。

一、教學現(xiàn)狀剖析

生物醫(yī)學工程（ Biomedical Engineering，簡稱BME） 是一門工程科學與生命科學高度交叉的學科，重點研究方向為在生命科學的基礎(chǔ)上研發(fā)各類具有高新技術(shù)的醫(yī)療器械，以及對醫(yī)療系統(tǒng)的開發(fā)利用[3]。

BME的研究應(yīng)用范圍廣泛，主要體現(xiàn)在基因工程、生物化學、電子信息等方面。醫(yī)療方面集中在醫(yī)學影像技術(shù)、醫(yī)用軟件開發(fā)、醫(yī)療器械設(shè)計制造、營銷及維修，以及醫(yī)用材料和人工器官組織工程等方面。從上述說明可以發(fā)現(xiàn)，BME學科主要是運用現(xiàn)代自然科學及工程技術(shù)原理方法，從工程學角度出發(fā)，在不同層面和結(jié)構(gòu)上剖析人體組織結(jié)構(gòu)、組織機能和相互作用關(guān)系，從宏觀和微觀角度，闡述生命現(xiàn)象，同時研究病理和致病機理，從而為人類了解生命、治療疾病、康復理療等提供科學指導服務(wù)，是一門技術(shù)含量較高的綜合學科[4]。

在國外，由于具有良好的教學基礎(chǔ)和市場環(huán)境，生物醫(yī)學工程得以快速發(fā)展，從學科特點到前景應(yīng)用，都為該科目的迅速普及創(chuàng)造了有利條件。例如，美國斯坦福大學的BME課程就匯集了校內(nèi)校外多所機構(gòu)和院系的專家學者，共同設(shè)置科目對學生進行教學指導，其中涵蓋了生物科學、計算機應(yīng)用技術(shù)、電子技術(shù)、電子信息管理等基礎(chǔ)理論，通過理論學習奠定學生的工程科學學習基礎(chǔ)，培養(yǎng)學生的融會貫通能力，將學科基礎(chǔ)知識應(yīng)用于包括醫(yī)學、病理學、醫(yī)療器械的設(shè)計制造、醫(yī)用產(chǎn)品的使用維護等專業(yè)學科，通過跨專業(yè)、跨學科的深入學習，更好地拓展學生們的視野，使其能夠在更廣闊更專業(yè)的平臺上發(fā)揮自己所長。由于生物醫(yī)學工程屬于應(yīng)用工程學范疇，同時作為新興學科，其尚未制訂現(xiàn)行標準條件下的教學規(guī)范和行業(yè)標準，每所高校只能根據(jù)教師水平和學生興趣設(shè)置教學科目。因此，高校與專業(yè)的技術(shù)鑒定委員會和技術(shù)鑒定機構(gòu)達成共識，對畢業(yè)生的學習效果和實際能力進行等級鑒定，此類合作方法既可保持學生對該科目的學習熱情，使其能夠較快地投身社會實踐工作中，又可滿足高?？蒲薪?jīng)費和教學經(jīng)費的撥款，促進教學質(zhì)量的提高，為培養(yǎng)更多優(yōu)秀的生物醫(yī)學工程師奠定基礎(chǔ)。

而在國內(nèi)，BME學科雖然已成立設(shè)置多年，但在我國現(xiàn)有的教育體制及醫(yī)療體制的影響下，生物醫(yī)學專業(yè)人才仍舊相當匱乏。隨著生物醫(yī)藥和生物醫(yī)學市場規(guī)模的不斷擴大，消費需求的不斷增加，與之形成鮮明對比的人才訴求明顯儲備不足。因此，在這種時代背景下，亟待解決現(xiàn)有條件下生物醫(yī)學工程專業(yè)工程人才的培養(yǎng)問題，擴大從業(yè)人員和工程師隊伍，完善創(chuàng)新培養(yǎng)模式方法，不斷適應(yīng)國家醫(yī)療體制改革和推動城鄉(xiāng)一體化、城鎮(zhèn)化醫(yī)改的高效網(wǎng)絡(luò)化建設(shè)需求。

二、學科人才的培養(yǎng)目的

生物醫(yī)學工程學科是以醫(yī)學和工程學為理論基礎(chǔ)的交叉性綜合學科，憑借工程學的學科優(yōu)勢，重點解決醫(yī)學問題。這就要求學生和教師不能簡單拘泥于單一學科的教學與學習，更不能局限于思考問題的單一思路，要充分運用所掌握的多學科知識技能，宏觀思考，多點融合，創(chuàng)造性地使用多種工具與方法，以有效解決實際問題。

BME學科對于人才培養(yǎng)具有較高的專業(yè)要求，其自身的綜合性學科特點，決定了從業(yè)的教師與學生要具有較強的跨學科學習的能力，其教學目的也是培養(yǎng)具備熟練掌握計算機技術(shù)、電子信息技術(shù)、生命科學和信息管理技術(shù)等專業(yè)學科知識，同時能夠在醫(yī)學領(lǐng)域、信息產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域、生物工程領(lǐng)域和醫(yī)療機械設(shè)備制造領(lǐng)域等有所研究建樹的高精尖復合型人才。在此基礎(chǔ)上，首先應(yīng)明確教學目標。對于人才的培養(yǎng)，必須要有合理的理論搭建其知識體系結(jié)構(gòu)，因此除了發(fā)揮各個學科的優(yōu)勢，還要求學生必須掌握基礎(chǔ)醫(yī)學和臨床醫(yī)學的理論常識，能夠熟練運用所學知識并融會貫通，在交叉學習中從各學科汲取營養(yǎng)[5]。唯有如此，生物醫(yī)學工程專業(yè)學生才能真正成長為跨學科跨專業(yè)的復合型人才。創(chuàng)新學科培養(yǎng)目的如圖1所示。

人才培養(yǎng)的核心要義是將理論應(yīng)用到實踐當中，貴在學以致用。人才不僅要有豐富科學的理論知識，更要有把知識變?yōu)楫a(chǎn)品，提供服務(wù)生產(chǎn)的能力。因此，培養(yǎng)德才兼?zhèn)?、兼容并蓄的?chuàng)新型人才意義重大。

（一）思德方面

學貴在用，學貴在德。習近平總書記曾強調(diào)，青年人要把理想信念融入社會發(fā)展需要當中才能更顯意義。培養(yǎng)學生不僅要提高其理論水平、學術(shù)水平，更要指導其研究方向與研究目的，始終堅持服務(wù)大眾，服務(wù)社會，培養(yǎng)其良好的社會責任感和道德意識，全心全意地為人民服務(wù)。

（二）知識專業(yè)性方面

要培養(yǎng)學生不僅擁有扎實的理論功底，更要具備廣泛的人文情懷;不僅能夠做好研究開發(fā)，也要學會系統(tǒng)運營和管理;除了生物醫(yī)學工程的本專業(yè)知識，對其他知識也要有所涉獵，比如相關(guān)的國家政策、法律法規(guī)、行業(yè)標準、技術(shù)規(guī)范等，使得學生的知識體系更加全面，更加專業(yè)，行為更加規(guī)范[6]。

（三）技能專業(yè)性方面

學以致用的關(guān)鍵在于應(yīng)用，即把理論知識轉(zhuǎn)變?yōu)閷嵱玫默F(xiàn)實產(chǎn)品，這就要求學生具有較強的改造和動手能力，能獨立設(shè)計、規(guī)劃、制造所需要的機械器具，能夠拆解已有裝備，并進行分析、研判、維修和改進，在此過程中得到鍛煉和提升，從而更加深入和系統(tǒng)地掌握其內(nèi)部結(jié)構(gòu)，提出更加優(yōu)化、合理的方法。

（四）創(chuàng)新學習方面

除了在校期間學習的理論知識，學生要與時俱進，根據(jù)行業(yè)發(fā)展和社會需要，不斷更新自身的知識結(jié)構(gòu)，擴充知識內(nèi)容，學習新的技能，了解生物醫(yī)學領(lǐng)域出現(xiàn)的新裝備、新方法、新工藝、新材料、新理論等，不斷修正研究方向，提高科研水平，提升創(chuàng)新能力。

（五）團隊運營方面

培養(yǎng)學生在不同環(huán)境下與人溝通交際的能力，注重素質(zhì)培養(yǎng)，尤其是團隊的合作意識和團結(jié)互助的意識，在協(xié)作中鍛煉溝通與管理能力，培養(yǎng)領(lǐng)導才能，充分發(fā)揮團隊大于個人的集體優(yōu)勢，更好地為高效工作提供支持[7]，同時有助于其自身的職業(yè)規(guī)劃和職業(yè)發(fā)展。

三、教學體系改革創(chuàng)新思路

（一）強化實踐課程作用

把所學到的理論知識充分運用到實踐當中，才能真正發(fā)揮理論的價值，同時，在實踐中也可反向驗證理論的準確性、科學性，是否可以合理指導生產(chǎn)，兩者之間相輔相成。

通過實踐課程的科學設(shè)置，教師可以寓教于樂，在講授理論知識的基礎(chǔ)上，利用動手環(huán)節(jié)，加深學生對所學知識的理解，活躍課堂氛圍，增強學生學習創(chuàng)新的能力，使學生具備應(yīng)用科學的基本素養(yǎng)。例如，通過設(shè)置專業(yè)實驗課加深學生對于生物醫(yī)學試劑檢測技術(shù)的理解，可借助生物傳感器、傳感器的檢測技術(shù)來進行輔助教學;借用應(yīng)用系統(tǒng)的編程開發(fā)與設(shè)計技術(shù)，來增進學生對數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)理論的掌握了解等。課程難易程度的合理設(shè)計，使得教學循序漸進，更好地引導學生學習先易后難，層層推進，最終熟練掌握。

（二）推進重點課程構(gòu)建

BME課程是以生物工程、醫(yī)學工程、醫(yī)療器械制造等課程為主干教學內(nèi)容，輔以電子信息技術(shù)、信息管理技術(shù)、電子應(yīng)用及自動化、傳感器技術(shù)等分支學科教學，形成主副業(yè)結(jié)合、理論與實踐相結(jié)合的緊密型教學模式。在此基礎(chǔ)上，根據(jù)不同院校系所的師資力量和教學資源配置，更應(yīng)該突出優(yōu)勢力量，創(chuàng)辦優(yōu)質(zhì)學科，推進特色辦學，加速推動重點課程的構(gòu)建[8]。在理論與實踐應(yīng)用的教學環(huán)節(jié)，教師應(yīng)當全方位、全過程地參與到學生的學習指導當中，面對其遇到的難點、疑惑，及時加以輔導，幫助其突破瓶頸，形成良性互動教學。在助力學生的同時，也要反思自身教學存在的問題，總結(jié)思考，進一步優(yōu)化教學課程的設(shè)置安排，提升其科學合理性。

（三）提升教體改革實踐

生物醫(yī)學工程專業(yè)的本質(zhì)是一門綜合性實驗性學科，教師教學的主要目的不僅是培養(yǎng)學生具備扎實的理論功底，更要培養(yǎng)其學會獨立思考，敢于獨立實踐、大膽創(chuàng)新。只有如此，才能跳脫出傳統(tǒng)理論和固有思想的束縛，真正激發(fā)出創(chuàng)新的靈感，創(chuàng)造性地解決現(xiàn)實問題，取得突破性進步，這樣對行業(yè)發(fā)展和學科教育才能有所助益。

高校要充分調(diào)動所有資源，合理配置，為在校生創(chuàng)造科學實踐的外部條件，鼓勵其積極申報國家和省市設(shè)立的大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)基金。同時，學校也應(yīng)盡可能地設(shè)置專項基金助力學生創(chuàng)業(yè)圓夢，給予一定的資金扶持，使學生能夠突破外部因素的制約，集中更多精力投入試驗實踐當中，創(chuàng)造更多學術(shù)價值。要充分調(diào)動教師的教學熱情，借鑒醫(yī)學?？圃盒５霓k學模式與理念，大膽改革教學體制，嘗試生物醫(yī)學工程專業(yè)從本科到研究生的一體化培養(yǎng)模式，引導學生從理論入門，到實踐應(yīng)用，再到科學研究的多層次、全方位系統(tǒng)掌握，縮短學生畢業(yè)后進入社會科研院所、醫(yī)藥企業(yè)等的適應(yīng)周期，以為用人單位節(jié)省培訓費用，降低人力管理成本，實現(xiàn)多方共贏。在“產(chǎn)學研”教育模式下，可以更好地提升學生自身的綜合能力，有助于其樹立信心，堅定科研方向，找準目標定位，實現(xiàn)自身社會價值，創(chuàng)新教改思路體系（見圖2）。

四、教學體系改革實施方案構(gòu)建

（一）創(chuàng)新模塊構(gòu)建

雖然生物醫(yī)學工程教學中學生地位占主導，但要明確教師在全流程中的基石作用，因為只有教師群體的穿針引線、正確指導，才能提高教學質(zhì)量和教學效果。為了充分調(diào)動教師的教學熱情，發(fā)揮創(chuàng)造性，高校在實施教學體系改革過程中，應(yīng)當側(cè)重于保障教師利益的普惠政策，進一步完善教學質(zhì)量的評估體系，按照教學任務(wù)完成情況分級考核，變革傳統(tǒng)的以講為主的主觀教學模式，替代為以學生學習效果為主的客觀模式?？赏ㄟ^對學習效果的考核來論證教學質(zhì)量的優(yōu)劣，進而查找短板，進行針對性補充，進一步完善教學體系，強化學教效果。同時，可根據(jù)每年或每季度的教師考評結(jié)果，與工資薪酬、評先評優(yōu)、職級晉升等直接利益掛鉤，以經(jīng)濟方式刺激提升教學熱情，提高主動性，還可以根據(jù)對學生進行問卷調(diào)查的形式反饋對教師的滿意度，以推廣好的教學方法，相互促進，共同進步?？砂凑战虒W質(zhì)量的優(yōu)劣，從高校層面調(diào)整教師的科研經(jīng)費支出，更加合理地分配資源，將經(jīng)費使用傾向于有突出貢獻的教師，并且可以合理設(shè)置適當比例，用以獎勵教師，促進其做出更大努力。

（二）創(chuàng)新平臺構(gòu)建

生物醫(yī)學工程在高校中的發(fā)展要拓寬思路，不僅要大膽“走出去”，還要充分“引進來”，加快加深校企融合與辦學。高校具有理論基礎(chǔ)雄厚的先天優(yōu)勢，但后天也存在明顯不足，例如對于市場發(fā)展的前景規(guī)劃、市場規(guī)模與需求的調(diào)研、市場風向與機遇窗口的敏銳感知，以及完備的研究型實驗器材與設(shè)備等，都是企業(yè)擁有，而高校不能比擬的，為了充分整合資源，科學利用，更好地為培養(yǎng)全方位專業(yè)人才服務(wù)，就必須實施“走出去、引進來”的戰(zhàn)略，積極尋找國內(nèi)外與本校教學宗旨、服務(wù)目標相對應(yīng)的優(yōu)質(zhì)企業(yè)，開展合作，為在校生創(chuàng)建更加廣闊的學習應(yīng)用平臺。

（三）發(fā)揮學科競賽作用

為提高學生自主設(shè)計與動手能力，培養(yǎng)其憂患意識與競爭意識，可通過聯(lián)合不同高校共同發(fā)起學科競賽和設(shè)計大賽等競爭性組織活動，搭建平臺，為教師與學生提供相互交流、深入探討的機會和空間，促進共同進步，查找差距。通過活動的組織開展，拓展學生眼界思路，也可開設(shè)院校大學生創(chuàng)新項目、院系雙創(chuàng)學生社團、創(chuàng)新教育服務(wù)社、創(chuàng)業(yè)教育指導工作室等組織，為在校生提供豐富的課外輔導與創(chuàng)新實踐指導，促進其更好地把理論與實踐、研究與工作相結(jié)合，利用在學科競賽和日常教學中總結(jié)的新思想、新成就、新創(chuàng)意撰寫成論文、專利等，既保留了技術(shù)成果，也提升了教師與學生對知識產(chǎn)權(quán)的保護意識[9]。但就目前活動開展現(xiàn)狀而言，效果尚不明顯，其積極成效未得到所有高校的重視，下一階段要大力推廣該平臺的創(chuàng)建工作。

（四）拓展創(chuàng)業(yè)渠道

為鼓勵在校生和大學畢業(yè)生積極投身到創(chuàng)業(yè)浪潮中，地方政府與高校、企業(yè)等機構(gòu)要多措并舉、多方籌措，共同助力學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)，打造良好的創(chuàng)業(yè)就業(yè)環(huán)境。例如政府可提供給初創(chuàng)大學生一些減稅降費的優(yōu)惠政策，處理協(xié)調(diào)好小微企業(yè)和創(chuàng)新孵化企業(yè)的銀行貸款項目，最大限度地減輕初創(chuàng)者們的稅費貸款負擔，使其把有限的精力與資金投入技術(shù)與產(chǎn)品的研發(fā)投產(chǎn)當中，快速地創(chuàng)造社會財富和經(jīng)濟價值。

地方高校作為初創(chuàng)者技術(shù)、理論的重要支持者，在畢業(yè)生遇到技術(shù)瓶頸時，可以廣泛開展多種形式的合作，為新生企業(yè)提供幫助與支持，建立專家、學者的資源儲備庫，根據(jù)企業(yè)實際需求及專家所長，快速實現(xiàn)企業(yè)—問題—專家的對等匹配，有效解決技術(shù)難題，促進企業(yè)發(fā)展。

（五）創(chuàng)新校企融合模式

在拓展創(chuàng)業(yè)渠道、創(chuàng)新合作方式的基礎(chǔ)上，也可廣泛開展校企融合，形成多點多向的合作模式，這樣不僅使在校生能夠得到來自高校和企業(yè)的雙向資源，還為在校生提供了在崗實習實訓的機會，使其所學理論知識得到應(yīng)用實踐的機會。而且，利用在企業(yè)的實踐機會，學生能充分了解所學專業(yè)的應(yīng)用前景和功能用途，獲取嶄新的認識，在自我鍛煉過程中，也可以進一步找準方向。如果企業(yè)與學生雙向均比較滿意，符合個人與企業(yè)的發(fā)展要求、價值取向，有相同的企業(yè)文化認同感，則在校生也可與企業(yè)簽訂就業(yè)合同，同時解決企業(yè)對于專業(yè)人才的市場需求。高校則為企業(yè)對人才進行定向培養(yǎng)與輸出，以此實現(xiàn)多方共贏[10]。

除此之外，高校在為畢業(yè)生提供實習和就業(yè)崗位的同時，畢業(yè)之后的大學生創(chuàng)業(yè)者也可通過與母校及其他高校建立合作關(guān)系，設(shè)立研發(fā)機構(gòu)，既可獲得高校的技術(shù)支持，也可為高校提供就業(yè)、實訓平臺，提高院校招生、就業(yè)分配的名額指標，提升校企知名度。企業(yè)經(jīng)過規(guī)?；l(fā)展具備一定經(jīng)濟實力之后，還可為高校設(shè)置助學基金，提供實驗設(shè)備采購、教學等的資金支持，以此作為反哺發(fā)展的良性合作循環(huán)。

四、結(jié)語

本文通過對生物醫(yī)學工程專業(yè)的深入思考，反思教學模式中存在的不足，提出多措并舉的教學體制、教學模式的改革方案，以豐富的創(chuàng)新改革手段，促進教學質(zhì)量的提升，為在校生更好地學習理論知識，創(chuàng)新性地應(yīng)用實踐，更好地擇業(yè)，搭建廣闊平臺。

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[責任編輯：劉鳳華]

[收稿時間]2020-06-30

[基金項目]太原理工大學校級教學改革創(chuàng)新項目：跨專業(yè)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)課程設(shè)計與實施方式研究。山西省教學改革項目：跨專業(yè)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)課程設(shè)計與實施方式研究（J2021119）。

[作者簡介]劉陽（1984-），女，吉林公主嶺人，博士，副教授，研究方向：生物醫(yī)學。