工程型生物醫(yī)學(xué)工程本科人才培養(yǎng)模式探索

[摘要]針對國內(nèi)生物醫(yī)學(xué)工程本科專業(yè)的培養(yǎng)現(xiàn)狀，提出工程型生物醫(yī)學(xué)工程本科人才培養(yǎng)模式，并在培養(yǎng)目標(biāo)、高校與產(chǎn)學(xué)研基地的關(guān)系、課程體系、教師綜合素質(zhì)、學(xué)生人文科學(xué)素養(yǎng)等方面進(jìn)行了分析。

[關(guān)鍵詞]工程型 生物醫(yī)學(xué)工程 本科人才培養(yǎng)模式

[文獻(xiàn)編碼]doi：10.3969/j.issn.0450-9889(C).2011.12.012

生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)(Biomedical Engineering，BME)是運(yùn)用現(xiàn)代自然科學(xué)和工程技術(shù)的原理與方法，從工程學(xué)角度，在多種層次上研究生物體尤其是人體的結(jié)構(gòu)、功能及其他生命現(xiàn)象，研究和開發(fā)用于防病、治病、人體功能輔助及衛(wèi)生保健的材料、制品、裝置、系統(tǒng)和工程技術(shù)的學(xué)科。它是由生命科學(xué)、電子信息、機(jī)械、材料、物理、化學(xué)、數(shù)學(xué)等多門學(xué)科交叉形成的一個新型邊緣學(xué)科方向。生物醫(yī)學(xué)工程是面向21世紀(jì)的新型學(xué)科，是我國21世紀(jì)優(yōu)先發(fā)展、重點(diǎn)支持的學(xué)科之一。

為了促進(jìn)我國由工程教育大國邁向工程教育強(qiáng)國，培養(yǎng)造就一大批創(chuàng)新能力強(qiáng)、適應(yīng)經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展需要的高質(zhì)量各類型工程技術(shù)人才，2010年教育部啟動了卓越工程師教育培養(yǎng)計劃。生物醫(yī)學(xué)工程特別是醫(yī)療器械產(chǎn)業(yè)型和信息技術(shù)型生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)，具有鮮明的工程特性，培養(yǎng)工程型生物醫(yī)學(xué)工程本科人才對于生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)科以及產(chǎn)業(yè)的發(fā)展有著非常重要的意義。

一、工程型本科人才培養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)

就本科層次而言，美國工程技術(shù)認(rèn)證委員會(ABET)標(biāo)準(zhǔn)中要求工程專業(yè)畢業(yè)生必須具備11種能力，歐洲工程協(xié)會聯(lián)合會(FEANI)標(biāo)準(zhǔn)中提出工程專業(yè)畢業(yè)生必須具備12方面的知識、能力和素質(zhì)，而我國工程教育專業(yè)認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)(試行)提出工程專業(yè)畢業(yè)生必須具備10個方面的知識、能力和素質(zhì)。清華大學(xué)工程教育研究中心林健教授將工程師分為四類：服務(wù)工程師、生產(chǎn)工程師、設(shè)計工程師和研發(fā)工程師，并在知識、能力和素質(zhì)方面給出了具體的基本要求。

生物醫(yī)學(xué)工程是一個理、工、醫(yī)高度交叉的一門學(xué)科，要求掌握的知識非常廣，作為本科層次工程師來說，應(yīng)重點(diǎn)培養(yǎng)服務(wù)工程師和生產(chǎn)工程師。工程師培養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)具體情況參見表1。

二、生物醫(yī)學(xué)工程人才培養(yǎng)現(xiàn)狀

到目前為止，全國約有140所高等院校開設(shè)了生物醫(yī)學(xué)工程本科專業(yè)，所有的培養(yǎng)計劃和方案都只是偏重于相互關(guān)聯(lián)比較緊密的學(xué)科方向，不可能涵蓋所有的學(xué)科方向。由此，生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)科本科生的培養(yǎng)方案非常多，相互之間的區(qū)別還比較大，但它們大多都存在著一些問題：

第一，在課程的設(shè)置上，內(nèi)容比較散，課程之間的相互聯(lián)系較少。生物醫(yī)學(xué)工程是一門理、工、醫(yī)融合在一起的交叉型學(xué)科，它的課程設(shè)置除了一些公共課程外，其專業(yè)課涉及了電子技術(shù)、計算機(jī)技術(shù)、生物技術(shù)、數(shù)學(xué)、物理、化學(xué)、醫(yī)學(xué)基礎(chǔ)等相關(guān)課程。大多數(shù)本科院校僅僅是將這些課程簡單地拼湊起來，并沒有很好地將它們的知識點(diǎn)進(jìn)行融合，形成生物醫(yī)學(xué)工程領(lǐng)域特色的專門課程。

第二，教師的知識結(jié)構(gòu)很難融合多學(xué)科的知識，使得課程體系的執(zhí)行在一定程度上脫節(jié)。大多數(shù)院校的生物醫(yī)學(xué)工程教學(xué)任務(wù)是由電子、計算機(jī)、生物、物理、醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域?qū)＜襾沓袚?dān)，他們往往在某一個領(lǐng)域內(nèi)有很高的造詣，但要結(jié)合其他領(lǐng)域的知識就存在一定的困難。這種現(xiàn)象阻礙了本科生培養(yǎng)計劃的實施，也使人感覺課程體系比較松散。

第三，在培養(yǎng)過程中，學(xué)生對生物醫(yī)學(xué)工程相關(guān)產(chǎn)業(yè)的了解較少。生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)科是一個年輕的學(xué)科，其相關(guān)產(chǎn)業(yè)更是最近幾年才發(fā)展起來的，大部分高校與相關(guān)企業(yè)之間的聯(lián)系不夠緊密。主要有兩方面的原因：一是已開設(shè)生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)的部分高校的科研能力有待提高；二是企業(yè)主要是以贏利為目的，不愿意接受本科生到企業(yè)進(jìn)行工程實訓(xùn)。

三、工程型生物醫(yī)學(xué)工程本科人才培養(yǎng)模式探索

(一)明確培養(yǎng)目標(biāo)，適應(yīng)市場需要，創(chuàng)造現(xiàn)代化的培養(yǎng)模式

21世紀(jì)迫切需要基礎(chǔ)扎實、知識面寬、適應(yīng)能力強(qiáng)的高素質(zhì)、復(fù)合型人才。只有在教學(xué)過程中始終將知識傳授和能力培養(yǎng)有機(jī)地結(jié)合起來，不斷優(yōu)化學(xué)生的知識結(jié)構(gòu)，提高其綜合素質(zhì)，才能達(dá)到造就高層次工程型人才的培養(yǎng)目標(biāo)。在本科高年級(三、四年級)專業(yè)課程學(xué)習(xí)時，實行導(dǎo)師制，即學(xué)生可根據(jù)自己的個人興趣、就業(yè)取向確定學(xué)習(xí)方向，然后按照該方向知識體系的要求選擇相應(yīng)的指導(dǎo)老師，鼓勵學(xué)生積極參與指導(dǎo)老師的科研課題的研究活動，與此同時，指導(dǎo)老師也負(fù)責(zé)指導(dǎo)學(xué)生的專業(yè)學(xué)習(xí)和工程實踐能力的培養(yǎng)。

(二)強(qiáng)化高校與產(chǎn)學(xué)研基地的關(guān)系

建立良好的高校與產(chǎn)學(xué)研基地的關(guān)系對于工程型人才培養(yǎng)是非常重要的。可以讓企業(yè)參與院系對辦學(xué)方向、發(fā)展規(guī)劃、專業(yè)建設(shè)等重大問題的討論和決策，參與學(xué)校教育改革、人才培養(yǎng)的全過程，以便學(xué)校及時修正培養(yǎng)方案和課程體系。還可以聘請企業(yè)有較高水平和富有經(jīng)驗的工程技術(shù)人員參與教學(xué)活動，如講課、指導(dǎo)實習(xí)、指導(dǎo)畢業(yè)設(shè)計課題、參與畢業(yè)答辯等。可與企業(yè)合作，請企業(yè)為學(xué)校提供實習(xí)基地，使學(xué)生可以進(jìn)行充分的工程實踐能力訓(xùn)練。

要長期維持雙方良好的合作關(guān)系，必須在科學(xué)研究、生產(chǎn)過程、成果轉(zhuǎn)化等方面進(jìn)行有效的合作。高校可向企業(yè)實行有償開放，采取“訂單”模式或開放課題等為企業(yè)培養(yǎng)高端研發(fā)人才或緊缺應(yīng)用型高技術(shù)人才。可與企業(yè)共建專業(yè)技術(shù)研發(fā)平臺，聯(lián)合申報和承擔(dān)國家級、部省級項目，為國家重大科技進(jìn)步作貢獻(xiàn)。鼓勵教師在發(fā)明專利轉(zhuǎn)讓、科研成果轉(zhuǎn)化和產(chǎn)業(yè)化方面優(yōu)先選擇在產(chǎn)學(xué)研基地完成。

(三)完善課程體系

生物醫(yī)學(xué)工程課程設(shè)置可采用多任務(wù)與相互聯(lián)系的教學(xué)規(guī)律，鼓勵在課程的設(shè)置上注重廣度也有深度。課程的設(shè)置必須既重視基礎(chǔ)知識，又突出專業(yè)特色；既有較寬的知識面，又有一定的專業(yè)深度。主要應(yīng)包括基礎(chǔ)知識課程體系，專業(yè)基礎(chǔ)知識課程體系，醫(yī)學(xué)知識課程體系，專業(yè)知識課程體系，人文社會科學(xué)和管理科學(xué)課程體系，新技術(shù)、新方法等選修課程體系。在專業(yè)課程和實踐課程的設(shè)置方面，應(yīng)經(jīng)過充分的企業(yè)調(diào)研，廣泛聽取企業(yè)相關(guān)生產(chǎn)專家的意見，了解企業(yè)生產(chǎn)中的人才需求情況。設(shè)置時應(yīng)考慮到讓學(xué)生有足夠的時間到企業(yè)去進(jìn)行頂崗實習(xí)。

(四)優(yōu)化教師隊伍，提高教師綜合素質(zhì)

師資隊伍建設(shè)是保證人才培養(yǎng)質(zhì)量的基礎(chǔ)。要培養(yǎng)工程型的人才，首先要求教師自身是工程型人才。由于我國生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)教育起步較晚，部分高校專業(yè)教師是從轉(zhuǎn)行而來，而生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)有著較強(qiáng)的實際操作性，因此在教師個人發(fā)展上，應(yīng)強(qiáng)調(diào)教師必須同時具有扎實的生物醫(yī)學(xué)工程理論功底和豐富的工程實踐經(jīng)驗，還要能夠做到把專業(yè)教學(xué)工作和科研工作有機(jī)地結(jié)合，通過科研來推動和促進(jìn)教學(xué)工作水平得到提高。定期選派教師到企業(yè)進(jìn)行交流，鼓勵教師與企業(yè)合作申報項目，實質(zhì)參與企業(yè)科研項目，以逐步提高教師的工程實踐能力和水平。

(五)提高學(xué)生的人文科學(xué)素養(yǎng)

現(xiàn)代社會要求人的全面發(fā)展，只有專業(yè)知識而沒有較好的人文素養(yǎng)和交流能力的畢業(yè)生在今后的工作中是難以取得事業(yè)上成功的。因此，在培養(yǎng)方案中突出主干課程同時，應(yīng)盡可能多開設(shè)前沿選修課，尤其是反映其專業(yè)特色的課程。另外，在人才培養(yǎng)過程中著力培養(yǎng)學(xué)生的工程意識、工程素質(zhì)和工程能力，將工程建立在與經(jīng)濟(jì)、社會、科學(xué)、人文、自然、環(huán)境、法律、道德等為一體的大系統(tǒng)中，把人才培養(yǎng)置于這樣一個大工程背景下，實施工程教育。

[基金項目]新世紀(jì)廣西高等教育教改工程項目(2011JGA046)；桂林電子科技大學(xué)教育教學(xué)改革專項項目(JGZ201005)

[作者簡介]陳洪波(1972-)，男，湖南荼陵人，桂林電子科技大學(xué)生命與環(huán)境科學(xué)學(xué)院生物醫(yī)學(xué)工程教研室主任，副教授，博士；陳真誠(1965-)，男，湖南永州人，桂林電子科技大學(xué)生命與環(huán)境科學(xué)學(xué)院院長，生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)科帶頭人，教授，博士。

(責(zé)編 黎原)