全日制工程碩士醫學基礎課程教學方法的探索與應用*

◆呂岫華 劉偉 周玉柏 周志祥 盛望 馬雪梅 閆紅

作者：呂岫華，博士，北京工業大學生命科學與生物工程學院副教授，研究方向為病毒病腫瘤病的中醫藥防治、中藥毒理學、教育教學；劉偉、周玉柏、周志祥、盛望、馬雪梅、閆紅，北京工業大學生命科學與生物工程學院（100124）。

生物醫學工程是綜合工程學、醫學和生物學的理論和方法而發展起來的交叉邊緣學科，基本任務是運用工程技術手段研究和解決生命科學特別是醫學中的有關問題，主要研究利用電子信息技術結合醫學臨床對人體信息進行無損或微損的提取和處理，是關系到提高醫療診斷水平和人類自身健康的重要工程領域。

北京工業大學生命科學與生物工程學院從2005年開始，正式開設醫學基礎研究生專業學位課，每年選課人數都在10人左右。但是隨著社會的發展和需求，近年全日制工程碩士（專業學位研究生）的招生規模逐年增加，2012年選課人數是19人，2013年選課人數已經達到25人。由于研究生的培養目標在不斷更新和變化，作為已有專業知識模塊中的醫學基礎課程的教學方法，已經不能完全適用于專業學位研究生的培養，需要重新探索工科院校全日制工程碩士醫學基礎課程的教學方法，并結合實際教學情況進行應用研究。

有效的教學方法構建有效的課堂組織，有效的課堂組織造就更高的教學質量，更高的教學質量鋪墊中國教育的基石[1]。醫學基礎課程具有理論性強、應用性強兩大特點，增加了教學的難度和復雜性，因此必須要緊密結合專業知識，采取多種教學方法聯合并用，增強教學的針對性、實用性，使學生具體體會到學有所用，增強學習興趣，圓滿完成教學計劃和培養目標。

1 理論性與應用性的有機結合是工程碩士的實際需求

建立面向應用領域、跨學科門類、融合工程技術和工程科學、保證工程系統性和完整性的應用實踐型教學模式是保障全日制工程碩士人才培養質量，保證教育產品符合企業人才需求的關鍵。所以，醫學基礎課程不僅在教學內容上有所突破，在教學方法上也要大膽創新，將理論性與應用性有機結合，通過基礎知識模塊和應用知識模塊來體現，突出案例分析和實踐研究。

從臨床醫學的角度講解基礎醫學的內容，使學生的學習更有針對性。在教學方法上，適當引入案例教學為基礎的課堂討論，以病例、問題為先導，把基礎醫學、臨床醫學、預防醫學、康復醫學等知識有機串聯起來，形成一個系統完整的新的理論體系。病例中包括對病人的發病原因、發病機制、實驗室診斷、臨床癥狀、防治、愈后康復以及與之相關的儀器研發應用等內容。

如在學習循環系統時，除了常規學習心臟血管的形態學知識外，以冠狀動脈粥樣硬化性心臟病為線索，將生理病理、臨床癥狀體征、診斷治療、預防康復等融為一個整體，結合本院生物醫學工程專業的研究成果，將人工心臟、人工血管、支架的研究內容納入綜合治療方案、特殊治療方法的范疇。同時在將知識進行縱橫聯系的同時，還需了解學生的個體需求、發展規劃，可以將課堂教學內容與學生的畢業論文及實際工作相結合。這種教學模式既能增加學生的知識層面，啟發學生學習的興趣，最大限度地調動學生自主學習的積極性，又能培養學生的綜合思維，而且可以鍛煉學生分析問題、解決問題的能力以及反應的靈活性，是一種有益的教學探索，尤其適合于全日制工程碩士培養的整體要求。

2 合理組織課堂討論是培養工程碩士專業興趣的有效方法

根據醫學基礎課程的教學目標，把教學內容分為重點講述、一般概述、自學三部分，但并不等于后兩部分內容不重要，而是課堂教學的學時所限，因此，要求教師合理、科學地督促學生把這些知識不僅要學好，而且要用好。

采用課堂討論式教學方法比較適合這兩部分內容的教學，為了有效利用課上時間，討論課前，師生都要充分準備，查找相關資料，將適當的課堂討論融入整體的教學過程中。整個環節包含題目的提出、主題發言、學生互動、教師完善補充、總結五大部分。其中題目的選擇是課堂討論成敗的關鍵，教師結合每個學生的學術背景和研究方向，選擇相關的比較前沿的討論題目。如有的學生畢業論文或工作內容與腫瘤相關，無論是抗腫瘤的藥物研究，還是腫瘤表面標志物的篩選、腫瘤早期基因診斷試劑盒的研發以及肝癌的微波熱療等，都會以細胞為基礎，輻射藥理學、細胞生物學、分子生物學、免疫學、腫瘤學的一些基礎知識，使學生對腫瘤的相關知識點有全面的了解，同時對自己所要研究的實際問題又有比較深入的思索和規劃。因此，在討論課上既有學生的主題發言，又有相互間的探討和交流。這樣既培養了學生獨立思考和自學的能力，又加深了學生對課程的理解熟知程度；同時也不同程度地培養了學生的思維敏捷能力、應變能力、與人溝通能力、語言表達能力等綜合實力，提倡暢所欲言、各抒己見，博采眾長、堅持真理的學術理念，培養學生研究實踐問題的主動意識和持續科研的能力。

興趣是學習的生命力、源動力。學生只有產生興趣，才能充分發揮主觀能動性，產生學習積極性；只有懷著好奇心和求知欲，自覺地投入到學習過程中來，才能主動地去學習知識、掌握知識和運用知識，才會提高學習效率，學有成效[2]。堅信興趣是最好老師的教學理念，做到學有所用、用有所長、長有所專。

3 教學多向滲透是工程碩士拓寬知識深度和廣度的有效途徑

由于醫學基礎課程的寬廣性和綜合性、理論性和應用性的特點，決定了無論基礎知識模塊還是應用知識模塊的教學內容，必須將基礎醫學、臨床醫學、預防醫學、康復醫學、特殊醫學五者相互貫穿、有機聯系，同時將醫學基礎內容滲透到生物醫學工程專業所涉及的研究和應用領域，增強學生學習的實用性。比如在學習細胞、腫瘤等知識時，會實時地將生物電磁效應研究的內容、手機輻射對人體健康的影響融入其中。同時基于生物醫學圖像處理的研究課題，如細胞顯微圖像的計算機自動分析、B型超聲圖像處理等理論，突出結構與功能的關系，即結構是功能的基礎，而某一種生理功能又是某一特定結構的運動形式；健康與疾病的關系，即疾病與健康一樣，都是生命的表現形式，疾病中所表現出來的種種病理變化，都是正常結構、功能發生量變和質變的結果。只有了解正常，才能確定異常，才能對疾病做出正確的診斷和治療，才能準確判斷預后。

另外，生物力學仿真與醫學應用也是生物醫學工程所涉及的研究領域，其研究方向側重于研究血流動力學與動脈疾病（特別是動脈粥樣硬化）的關系，以及血流動力學的臨床應用，如血管搭橋術、動脈瘤支架介入治療等，這又關聯到如血液在血管中的流動、心臟瓣膜及人工瓣膜等的工作過程所要涉及的醫學基礎本質內容。可以看出，通過這樣的多向滲透，將縱橫交錯的復雜知識網絡梳理成一條直線清晰的脈絡，使學生學到的不是一點點具體課程知識的堆砌，而是注意學科知識間的滲透與綜合，重視知識應用性的溝通與轉化；使學生意識到在應用領域中基礎知識的重要性和必要性，沒有基礎理論作為基石的支持，后續的應用研究不僅是空中樓閣，且很難實施和實現。從另一個角度無形中又激發了學生自主學習的自覺性和積極性，形成一個良性的循環過程。這種教學方法提高了教學的針對性，更有利于全日制工程碩士研究生培養目標的實現和順利完成。

4 突出教學過程的創新性是培養工程碩士適應社會、服務社會的基礎

醫學基礎知識是從事生物醫學工程技術工作的重要基礎，同時各種生物醫學工程技術又促進了醫學水平的全面提升。隨著高科技產業的發展和應用，迫切需要具有科學思維和創新意識、能夠敏銳發現問題和創造性地解決實際問題的生物醫學工程人才。教學過程不是簡單重復書本上的條條框框、考核試卷上的題目，而是一個創造性的過程，是教學雙方挖掘、展示、發揮人的創造性和主觀能動性的過程。

創新是研究生教育的核心內容，也是全日制工程碩士培養的深層次目標。醫學基礎課程建設的特點是“厚基礎理論，博前沿知識，重實際應用”，在整個教學環節中逐步滲透和培養全日制工程碩士研究生的創新意識。教師擁有了培養學生創新意識的理念，就會體現于教與學的創新上。學生是教學過程的核心，教學設計要想引導出富有創新性的教學過程，就必須關注最新的科技動態、科研成果，具有前瞻性的思維模式和科學研究的主導思想。因此，在每年的教學內容中都會適時添加當年的諾貝爾生理學與醫學獎的獲獎內容，并由此引申到相關知識領域的研究進展、發展動態及未來的可能趨勢。例如，2011年諾貝爾生理學與醫學獎塵埃落定之際，就將樹突狀細胞等在第二道防線中的作用和重要意義，以及一些目前用來治療自身免疫疾病的新藥和很多正在開發的免疫治療癌癥的藥物，都利用了諾貝爾獎得主發現的這些機理和原理等納入相關的與免疫有關的章節中。

2012年令人驚訝的是“發現成熟細胞可被重組變為多能性”，通過導入僅僅少量的基因，就可以將成熟細胞重編程為多能干細胞，即可發育成為身體各種組織的非成熟細胞。這些突破性的發現徹底改變了對于發育和細胞特化的看法。現在知道成熟細胞并不需要永遠局限在它的特定功能里，歷史被改寫，新的研究領域產生。通過重編程人體細胞，疾病研究的新機遇獲得實現，診斷與治療的新方法獲得發展。

2013年諾貝爾生理學與醫學獎授予了三位解開細胞如何組織其運輸系統之謎的科學家，揭開了細胞物質運輸和投遞的精確控制系統的面紗。該系統的失調不僅會帶來有害影響，并可導致諸如神經學疾病、糖尿病和免疫學疾病等的發生。

由此可見，激發教學雙方在知識、經驗、精神等各個層面的交流與碰撞，是確保教學效果和質量不可或缺的一個重要因素。實際上，在教學過程中，培養學生創新意識和能力的同時，既有助于促進教師加強自身學習、更新知識，拓寬教師知識面、擴充教學內容，也有助于調動學生的學習熱情，且能保證教學內容與最新科學技術同步發展的應變性和連續性；使學生在獲得較寬厚的基礎理論知識的同時，又具有較強的科學研究能力與技術開發能力。可以認為，突出教學過程的創新性，是培養高素質、有創造力的高技能高層次應用型人才的重要內容和方式。

注重工程應用，構建合理的知識結構，是全日制工程碩士研究生培養的一種特殊模式，強化他們的優勢、彌補他們的不足是主導思想。正如郭婧娟[3]所言：“堅持獨特的培養理念是工程碩士持續發展的根本所在。”全日制學術型研究生的培養，可以說有很多成熟、成功的經驗值得推廣和借鑒，但全日制工程碩士研究生培養，由于其培養目的和目標的特定性、社會需求的特殊性，還有許多問題有待進一步的深入研究和探索。

[1]劉淑清，張改枝.大學課堂教學方法的適用性選擇和實現條件分析[J].太原師范學院學報：社會科學版，2013(2)：120-122.

[2]趙昕宇.不同教學方法與教學模式的選擇與應用[J].決策探索，2012(12)：59.

[3]郭婧娟.工程碩士教育機制與培養模式的創新與實踐[J].項目管理技術，2009(5)：72-76.