醫(yī)學院校新工科專業(yè)應用型人才培養(yǎng)策略研究

紀緒財 王曉艷

目前社會正進入第四次工業(yè)革命時代—信息時代，學科交叉融合加速，新興學科不斷涌現(xiàn)，“互聯(lián)網(wǎng)+”學科技術(shù)層出不窮[1-3]，產(chǎn)業(yè)格局發(fā)生重大變革，人才需求發(fā)生重大變化，對人才培養(yǎng)供給側(cè)的高校提出了新的挑戰(zhàn)。深化工程教育改革，培養(yǎng)造就大批多樣化、創(chuàng)新型卓越工程科技人才，既是當務(wù)之急，也是長遠之策。面臨新工業(yè)革命的機遇和挑戰(zhàn)，2017 年教育部推出“新工科”建設(shè)計劃[4-6]。作為醫(yī)學院校，經(jīng)過30 年的建設(shè)與發(fā)展，山東第一醫(yī)科大學生物醫(yī)學工程專業(yè)已經(jīng)在“理工醫(yī)融合”方面進行了前期實踐，形成了注重經(jīng)典理論學習、強化實踐技能培養(yǎng)、加強校企合作，共同培養(yǎng)的辦學特色。而目前面臨國家正在實施的創(chuàng)新驅(qū)動發(fā)展戰(zhàn)略，建設(shè)與發(fā)展“新工科”高層次人才成為工程教育范式改革的重點，文章就醫(yī)學院校生物醫(yī)學工程專業(yè)“新工科”應用型人才的培養(yǎng)方面進行的探索進行闡述[7-10]。

1 培養(yǎng)要求

1.1 工程教育+醫(yī)學素養(yǎng)

醫(yī)學院?！靶鹿た啤贬t(yī)學工程人才的培養(yǎng)，不僅要有工程教育的培養(yǎng)，還要有醫(yī)學素養(yǎng)方面的培養(yǎng)。工程素養(yǎng)是要通過科學理論知識+技術(shù)的實踐經(jīng)驗，研究、開發(fā)、設(shè)計生產(chǎn)出新的產(chǎn)品，以滿足社會需要的一種創(chuàng)造性活動[11-12]。山東第一醫(yī)科大學/山東省醫(yī)學科學院1989 年針對國內(nèi)醫(yī)療設(shè)備的發(fā)展趨勢特別是醫(yī)院大型醫(yī)療設(shè)備的發(fā)展開始舉辦生物醫(yī)學工程專業(yè)（醫(yī)療電子儀器維修方向）三年制專科層次教育，2001 年開辦生物醫(yī)學工程學專業(yè)四年制本科教育，現(xiàn)已有30 年歷史。生物醫(yī)學工程專業(yè)于2010 年成為山東省特色專業(yè)建設(shè)點，2013 年成為首批山東省卓越工程師教育培養(yǎng)計劃試點專業(yè)，2014 年以醫(yī)學圖像處理等課程組成的生物醫(yī)學工程專業(yè)核心課程群被批準為山東省省級精品課程群，2016年與醫(yī)學影像學、醫(yī)學影像技術(shù)學、應用物理學等4 個專業(yè)組成的專業(yè)群被批準為山東省高水平應用型立項重點建設(shè)專業(yè)群，2019 年被批準為山東省首批一流本科專業(yè)建設(shè)點建設(shè)專業(yè)。作為山東省老牌的醫(yī)學院校，經(jīng)過三十多年的建設(shè)與發(fā)展，借助于醫(yī)學影像技術(shù)及醫(yī)學影像學專業(yè)的品牌特色，山東第一醫(yī)科大學生物醫(yī)學工程專業(yè)已經(jīng)在“理工醫(yī)融合”方面進行了前期實踐，形成了加強專業(yè)理論課程學習、強化實踐動手能力培養(yǎng)、通過與國內(nèi)外大型醫(yī)療設(shè)備生產(chǎn)企業(yè)合作，提高辦學水平等的辦學特色。由于山東第一醫(yī)科大學/山東省醫(yī)學科學院生物醫(yī)學工程專業(yè)主要培養(yǎng)的是能在醫(yī)療器械行業(yè)、醫(yī)療衛(wèi)生系統(tǒng)及政府醫(yī)療器械等部門從事醫(yī)療器械，特別是大型影像設(shè)備的維修、售后培訓、售后技術(shù)指導、臨床工程師、質(zhì)量管理等工作的應用型人才。由于醫(yī)學設(shè)備的特殊性，醫(yī)學工程人員在醫(yī)療設(shè)備研發(fā)和維護過程中，要基于現(xiàn)實的醫(yī)療大數(shù)據(jù)得到的結(jié)果、設(shè)備的狀態(tài)、現(xiàn)象等諸多方面的綜合因素，結(jié)合自身具備知識能力，對現(xiàn)象結(jié)果進行綜合分析，本著對工作負責、對人命敬畏的精神，追求醫(yī)學科學的真理和人生價值的體現(xiàn)。因此新時代醫(yī)科大學“新工科”教育人才的培養(yǎng)就應該以人類命運健康共同體為目標，關(guān)注生存及健康，具有引領(lǐng)、想象、創(chuàng)造未來社會需求的欲求和能力，引領(lǐng)未來發(fā)展的醫(yī)工理技術(shù)相融合的工程技術(shù)人才。

1.2 新技術(shù)+人文情懷

云醫(yī)院、移動醫(yī)療服務(wù)、智能醫(yī)療等新技術(shù)近年來相繼出現(xiàn)，新經(jīng)濟的發(fā)展技術(shù)是第一生產(chǎn)力，將醫(yī)學科學知識轉(zhuǎn)化為為人類醫(yī)學健康服務(wù)的適應“新工科”發(fā)展的工程類醫(yī)學人才的培養(yǎng)，要幫助學生樹立多學科交叉融合的思想意識，養(yǎng)成在多維學科空間進行觀察，思考問題的習慣[13]。在設(shè)定”新工科”學生培養(yǎng)的課程設(shè)置的知識結(jié)構(gòu)中，新學科、新技術(shù)的發(fā)展應該使相關(guān)專業(yè)的學生掌握健康醫(yī)療大數(shù)據(jù)分析、醫(yī)學人工智能、生物醫(yī)藥等方面的適應“新工科”發(fā)展的相關(guān)內(nèi)容。

培養(yǎng)學生技術(shù)意識+人文情懷的素養(yǎng)。加強學生的人類健康守護神的使命感，引導學生關(guān)注促進人類生命健康的重大問題，培養(yǎng)學生以為全人類、全社會服務(wù)的意識中觀察問題的習慣以及通過掌握的新的與醫(yī)學相關(guān)的工程技術(shù)去解決預防、診療、康養(yǎng)等問題的責任感。不能將學生的思維拘泥于專業(yè)細節(jié)，要系統(tǒng)的、宏觀的、從超越于自身專業(yè)之外的社會、科技、工程、文化等多方面觀察、思考。山東第一醫(yī)科大學/山東省醫(yī)學科學院生物醫(yī)學工程專業(yè)要求培養(yǎng)的醫(yī)療器械工程技術(shù)人才不僅要有精湛的醫(yī)學工程技術(shù)，還要有良好的醫(yī)學人文內(nèi)涵，充分了解醫(yī)療器械面對的服務(wù)對象、服務(wù)對象面對的醫(yī)療問題[14]。要讓新進的醫(yī)療技術(shù)服務(wù)+良好的醫(yī)學人文情懷更好地服務(wù)于人類健康事業(yè)。

1.3 宏思維+批判思維

培養(yǎng)學生對自身專業(yè)之外的社會、科技、工程、文化等多方面重大問題的觀察、思考的宏觀思維意識，同時又要培養(yǎng)學生以科技創(chuàng)新的眼光提出對慣性思維模式下常見問題的批判性思維，要敢于提出自己的疑問。沒有敢于提出對慣性問題疑問的挑戰(zhàn)性思維就很難取得工程技術(shù)上的創(chuàng)新。因此培養(yǎng)學生無拘無束、自由自在、獨立思辨的能力，養(yǎng)成批判思維習慣。在接受某一結(jié)論時，要運用宏思維找其證據(jù)是否充足。數(shù)據(jù)與結(jié)論之間的聯(lián)系，是否存在不充分、模糊的數(shù)據(jù)信息。

2 培養(yǎng)方法

2.1 課程邊界的再設(shè)計

生物醫(yī)學工程專業(yè)屬于理、工、醫(yī)高度融合交叉的專業(yè)。學生學習的課程比較多，因此要特別注重在課程設(shè)置過程中各門課程之間的前后關(guān)系及內(nèi)容之間的銜接、融合。指導學生樹立不同專業(yè)的思維模式并實現(xiàn)思維方式的轉(zhuǎn)換，建立理工醫(yī)不同學科課程之間的聯(lián)系，專業(yè)節(jié)點或信息源的關(guān)聯(lián)[15-18]。為了加強學生對“新工科”模式人才培養(yǎng)的盡快適應，在培養(yǎng)方案中增加了有利于培養(yǎng)學生宏觀思維及創(chuàng)新思維能力等素養(yǎng)培養(yǎng)的生物醫(yī)學工程導論課程，增加了不同學科（理、工、醫(yī)、文、哲）選修課程以及開放課程。

關(guān)注課程之間的“關(guān)聯(lián)力”，需要在教學的多個環(huán)節(jié)體現(xiàn)“關(guān)聯(lián)”。如教材中如何凸顯關(guān)聯(lián)？如何突出知識節(jié)點、問題節(jié)點？如何引導學生建立問題空間及其相互的關(guān)聯(lián)？課堂教學中如何啟發(fā)、引導學生關(guān)聯(lián)？這些都需要教師有意識地進行探索、實踐。像生物醫(yī)學工程專業(yè)中的生物醫(yī)學傳感器課程，這門課程與醫(yī)學信息系統(tǒng)、電工學、模電數(shù)電、健康醫(yī)療大數(shù)據(jù)及基礎(chǔ)醫(yī)學相關(guān)課程、臨床醫(yī)學概論等課程密切聯(lián)系、不可隔離，因此在課堂上不只孤立、片面地講課本上的知識點，還考慮到這些課程內(nèi)部各個知識點之間的關(guān)聯(lián)性，同過通過實踐教學設(shè)計實驗項目（如壓阻式傳感器血壓測量電路，阻抗呼吸波測量電路等等）；通過綜合大設(shè)計、大討論（如體溫監(jiān)測的方法、遠程醫(yī)療的開發(fā)及應用）等方式拓寬學生們在不同學科領(lǐng)域進行關(guān)聯(lián)思考的理念。

2.2 信息技術(shù)與教育教學的深度融合

現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)技術(shù)極大拓展了學生的教育方式與教師的教學方式。通過混合式課程建設(shè)，實現(xiàn)不同區(qū)域、不同地域上的練習，充分實現(xiàn)以學為主，課內(nèi)外學習過程與學習評價相結(jié)合的教學方式。通過各種網(wǎng)絡(luò)教學平臺開展混合式教學，組織學生開展線上課前學習。課中集中講授共性重難點內(nèi)容，通過小組協(xié)作、師生互動等方式構(gòu)建師生間認知思維的同步。完成課前、課中學習階段基礎(chǔ)上，進入課后線上的測試反饋階段。通過互聯(lián)網(wǎng)教學平臺還發(fā)布了學科發(fā)展動態(tài)等拓展學生學習深度和廣度。

在課程講授過程中針對“云課堂”聘請了有實際實踐經(jīng)驗的國內(nèi)外醫(yī)療設(shè)備生產(chǎn)企業(yè)的研發(fā)工程師作為兼職教師參與到學生的線上教學中，引導學生、指導學生掌握數(shù)字化、智能化、精細化的醫(yī)學設(shè)備所必須具備與之相適應的工程技術(shù)理論知識，方法以及新技術(shù)、新成果。

2.3 學踐研創(chuàng)一體的實踐教學

醫(yī)學院校工程技術(shù)專業(yè)教育的根本目的是為醫(yī)療服務(wù)。生物醫(yī)學工程專業(yè)在原泰山醫(yī)學院辦學之初就是設(shè)計的一個醫(yī)工理交叉融合的專業(yè)，當時就定位了學生的培養(yǎng)目標主要為醫(yī)院大型醫(yī)療設(shè)備研發(fā)、應用服務(wù)。因此在辦學過程中，它是應用工程技術(shù)的方式方法，研究解決醫(yī)藥護問題，保障人民生命身體健康的新興交叉融合學科。因此特別注重理論在實踐中的應用，需要通過實驗將各門課程課本上孤立、片面、靜止的知識點關(guān)聯(lián)起來。因此融合課程內(nèi)容，對課程實驗進行模塊化設(shè)計。通過驗證性實驗實現(xiàn)先教后練的“做中學”，還通過設(shè)計綜合性實驗實現(xiàn)邊練邊學的創(chuàng)新能力培養(yǎng)。提供專門設(shè)備、時間、空間，充分給學生探索、自主學習的空間。提供單獨實驗室，配備基本的實驗儀器、實驗工具，同時也提供了專項經(jīng)費用于購買特殊元器件，鼓勵、資助學生參加各級各類大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)活動。

3 結(jié)束語

醫(yī)學院校多學科融合的“新工科”應用型人才培養(yǎng)中的“新”的內(nèi)涵要表現(xiàn)為面向人類健康應該具備怎樣的“醫(yī)療技術(shù)”和“醫(yī)學素養(yǎng)”。為了使學生具備這些技術(shù)和素養(yǎng)，需要對課程的邊界進行再設(shè)計、探索新的教學方法以及將課程關(guān)聯(lián)起來的實踐教學過程。