應用型本科生“產學研賽”四位一體創新能力個性化培養方案探索

查雨彤 司博宇 白寶丹 嚴加勇 李曉歐

[摘 要] 為國家和社會培養高質量人才是高等院校的根本任務。上海健康醫學院對生物醫學工程專業本科生實施“四個一工程”，該項目旨在推動教育教學與人才培養模式改革，不斷提高本科生創新實踐能力和科研素養，為建立“高等職業專科、應用技術本科、專業學位研究生”一體化應用型人才培養體系輸送大批優秀研究生生源，為本科畢業生直接就業從事專業對口工作提升競爭實力。與此同時，根據學校辦學理念和培養目標，探索本科生導師在學生個性化培養中的主導作用，促進本科生培養與教師科研緊密結合。通過長期累積效應，不斷凝練高水平的創新成果。

[關鍵詞] 應用型本科;生物醫學工程;產學研融合;學科競賽;創新能力

應用型本科教育是面向區域經濟社會發展需要，以社會人才需求為導向，培養能投身生產、建設、管理、服務等一線行業的高級應用型人才的高等教育[1]。應用型本科畢業生需具備全面協調的知識、能力和素質。

生物醫學工程是一門用物理學基礎和工學方法探究生命科學并解決生物醫學問題的新興學科。應用型本科生物醫學專業的人才培養應符合新興產業兼顧健康新工科和智慧新醫科的行業用人需求。

一、傳統應用型本科創新能力培養存在的問題

1.閉門造車，脫離行業用人需求。傳統生物醫學工程本科教育以知識傳遞為主體，課程體系多為生命科學、電工電子、材料、計算機等學科的通識課與基礎專業課的融合。常常是老師教什么，學生機械地接受什么，但對于所學專業的發展前景和今后進入工作崗位如何運用所學知識很迷茫。大部分院校在學生本科學習之初就開設生物醫學工程導論課程，然而學生過早接觸這一課程，很難建立與知識體系的聯系。應用型本科教育人才培養要滿足經濟社會的需要，但現有傳統生物醫學工程專業人才培養卻出現與行業脫離的問題。

2.紙上談兵，知識與技能不匹配。應用型本科院校與研究型高校的差別體現在學生走出校門就能直接進入相關行業。但大多數學生由于缺乏實踐，只停留在課本知識，沒能轉化為技能。知識的碎片化和不成體系使畢業生進入工作崗位后需要重新建立相關知識架構，無論用人單位還是畢業生都浪費了大量的精力和時間。

3.照本宣科，缺少創新創造能力。新工科背景下的生物醫學工程本科教育不僅要培養具有工匠精神的工程技術人才，還要培養富有創造精神的卓越工程師[2]。傳統的本科教育強調構建學科基礎知識體系，而科研是研究生階段繼續深造過程中的任務。如今是一個大眾創業、萬眾創新的年代，任何接受了高等教育的本科生都應該具備創新意識和創新能力。然而，傳統的課堂教學法照本宣科，不利于發散性思維的形成和創新能力的培養。

4.坐井觀天，缺乏同行交流。無論哪個學科的科研領域，學術界都具有開放的同行交流平臺，如學術會議、學術研討等。但是，這些平臺普遍向研究生及以上層次學者開放，本科生的學習交流大多局限在學校內部。大部分應用型高校學生的本科學習過程猶如坐井觀天，對于學術前沿的發展了解非常少[3]。

二、應用型本科創新能力個性化培養“四個一工程”

為解決傳統生物醫學工程專業人才培養存在的問題，提高應用型人才培養質量，上海健康醫學院生物醫學工程專業探索性地開展了本科創新能力個性化培養“四個一工程”。

1.獨立完成一份專業領域科技調研報告。每名學生任選一個生物醫學工程專業領域內的行業或科技，獨立開展調查研究并形成調研報告。調研報告要調查了解行業生產、科技前沿、生活需求或未來社會發展需要解決的專業領域科技學術問題，提出科研課題建議。調研報告包括項目意義和必要性、國內外研究現狀及發展趨勢、實驗研究內容及方法等。

本項內容的實施旨在使學生深入行業開展調查研究，通過了解本行業國內外現狀和發展趨勢，發現問題并尋求解決問題的方案。在自問自答中加深對所學專業的見解，增強自主學習研究的驅動力和緊迫感，養成緊密聯系實際注重調查研究的學風，并為科研訓練項目或創新實驗項目選題奠定基礎。

2.獨立完成一項課程計劃外實驗項目（簡稱課外實驗項目）。每名學生獨立完成一項學科基礎、專業主干課或方向特色課程設置的綜合性、設計性或擴展性實驗項目，由任課教師提出項目名稱和實驗要求及學時學分，學生可以自行提出實驗項目名稱及內容，由指導教師審批。學生申請獲得批準后，在相關實驗室接受實驗技術人員管理，完全獨立自主完成實驗，包括實驗方法步驟設計、實驗儀器選擇、實驗結果分析。

本項內容的實施旨在使學生重視實驗，通過獨立自主地完成一項設計性或綜合性實驗項目，體驗實驗設計，增強動手能力，養成良好實驗習慣，培養求實嚴謹的科學精神。

3.小組合作完成一項創新實驗項目或科研項目并申請一項專利或撰寫一篇科技學術論文。以小組合作學習研究的方式，在教師指導下，依托國家、上海市、學校三級大學創新實驗計劃項目和院校內科研基地（實驗室），完成一項大學生創新實驗計劃項目或參與一項科研項目，形成較完整的作品，并提交一項科研成果。成果形式包括中文科技學術論文、外文科技學術論文、發明專利、實用新型專利、軟件著作權。

本項內容的實施旨在使學生經歷一個科研項目全過程的訓練，取得成果作品，形成追求完美的工程思維。通過小組合作學習研究、討論交流、評判否定，訓練創新思維，培養團隊合作精神。形成科研成果的過程中，鍛煉專業術語、圖表、數據等表述方法并培養學術規范行為。

4.本科階段參加一項學科競賽。每名生物醫學工程專業的學生在讀期間，以個人或團隊為單位，至少參加一項學科競賽。所參加的學科競賽須是校級以上學校承認的競賽活動。競賽項目包括建模類、英語類、電子類等專業競賽以及職業技能類、創新創業類競賽項目。

本項內容的實施，可以使學生通過競賽訓練專業技能，激發學習動力和創新潛力，提高自主學習能力、小組合作研究能力及高強度集中解決問題的能力，增強競爭意識、榮譽意識。更重要的是在參加學科競賽過程中，學生通過同場競技交流提高自身能力，了解前沿學術發展，開拓眼界，拓展思維。

三、“四個一工程”在上海健康醫學院生物醫學工程專業的應用探索

1.充分發揮概論課、企業見習、醫院見習和博士論壇、科研交流講座的引導作用。充分利用生物醫學工程專業開設的概論課、學院與醫學影像學院聯合舉行的博士沙龍活動，以及校圖書館、科技處等部門不定期舉辦的科研類報告，鼓勵本科生多聽、多想、多總結，了解行業現狀和科技前沿發展趨勢，形成專業領域科技調研報告。

2.依托課程，開展計劃外實驗項目。依托生物醫學工程專業開設的理論實踐融合課程，利用每學期的集中實訓時間段，開展計劃外實驗項目。課外實驗課程采用PBL、TBL等教學方法。任課教師積極鼓勵學生提出實驗項目和實驗思路，也可以由教師提供課題供學生選擇。學生在課外實驗結束后，需提交實驗報告[4，5]。

3.發揮班導師的指導作用，實現創新實驗項目和科研訓練實踐項目的組織與落實。生物醫學工程專業每個班都配備一名班導師，班導師為學院的專任教師。班導師協助學生小組完成創新實驗或科研訓練的項目選題，組織學生立項、中期檢查、結項驗收。與此同時，班導師負責記錄學生創新實驗項目和科研訓練實踐項目的實施進度和成績，指導督促項目申報和按時結題。

4.明確學科競賽項目的組織分工。從入學階段就鼓勵學生培養興趣特長，提升專業素質，拓展學術視野。低年級以參加數學建模和英語競賽為主;高年級參加電子競賽、挑戰杯、“互聯網+”和其他創新創業類競賽。發揮學團組織作用，教師負責專業競賽訓練指導，實驗中心和工程中心落實項目實施場地。

四、結語

“四個一工程”包含了從科技前沿新知輸入、科研規范建立到研究能力培養、創新成果輸出等過程，能系統地培養學生的科研思維，在實踐中有效提高了學生的創新意識、實踐能力和綜合素質。“四個一工程”的提出為選拔優秀人才、評選優秀畢業生提供了重要參考依據，彌補了單一考查學生成績的片面性。

參考文獻

[1]任志新.也談“應用型本科教育”的內涵和本質[J].齊齊哈爾師范高等專科學校學報，2010，（05）：15-16.

[2]李曉歐，張欣.面向大健康產業醫療器械工程本科專業設置的思考[J].教育教學論壇，2018，（32）：234-235.

[3]李曉歐，徐小萍，司博宇，王選，白寶丹，嚴加勇.“專本碩銜接”醫療器械專業應用型人才培養模式的思考[J].教育教學論壇，2018，（35）：243-245.

[4]Xuan Wang.A PBL Instructional Approach in Experimental Course of Analysis and Maintenance of Medical Electronic Instruments[A].Information Engineering Research Institute，USA、-Singapore Management and Sports Science Institute，Singapore.Proceedings of 2018 5th International Conference on Education Reform and Management Innovation （ERMI 2018）[C].Information Engineering Research Institute，USA、-Singapore Management and Sports Science Institute，Singapore：智能信息技術應用學會，2018：3.

[5]Boyu Si.VEPES：A Virtual Experimental Platform for Embedded System Course[A].AEIC Academic Exchange Information Centre（China）.Proceedings of 3rd International Conference on Modern Management，Education Technology，and Social Science（MMETSS 2018）（Advances in Social Science，Education and Humanities Research，VOL.215）[C].AEIC Academic Exchange Information Centre （China）：International Conference on Humanities and Social Science Research，2018：4.