秦鑫,李明彩
(新鄉醫學院 醫學工程學院,河南新鄉 453003)
為適應國家對創新型、復合型、應用型等工程技術人才的要求,滿足生物醫學工程產業對多學科交叉融合人才的需求,國內大部分院校均開始了對相關專業的建設探索[1-3]。劉杰、張超等(2021)結合生物醫學工程具有很強的綜合性、實踐性的交叉融合學科特點,從綜合性大學多學科交叉研究新工科背景下的多學科融合人才培養模式[4];劉芳、曾煦欣等(2018)提出了一種服務地方產業發展的人才培養模式,為我國生物醫學工程產業升級和轉型過程面臨的人才需求問題提供了可參考的解決方法[5];張旭明(2021)基于工程教育認證的基本理念,對生產實習的教學體系、教學模式及教學評價進行了多層次的改革研究[6];葛飛,朱良明等(2018)在專業認證背景下進行了工科院校專業導論課程內容構建及教學方法探索,培養學生的專業興趣[7]。以上研究在一定程度上促進了生物醫學工程專業人才培養模式的不斷優化和創新。
目前,醫學院校的工科專業人才培養模式存在的問題是:培養目標定位不明確,培養過程碎片化,重知識傳授,缺價值塑造和能力培養,工科教學理科化,與行業發展脫節等。培養的人才缺乏實踐創新能力,無法契合生物醫學工程產業發展對人才的需求。
近年來,隨著國內外工程教育認證的發展,成果導向教育(Outcome Based Education,OBE)成為各國工程教育改革的主流理念,以工程實踐能力為核心的學習產出被視為一項重要的質量準則[8-9]。OBE 是以學生學習成果為導向的教育理念,強調從教師中心向學生中心轉變,即一切教學的組織和考核以學生教育過程中所取得的學習成果為目標[10-11]。在 OBE 教育模式中,學生學到了什么比怎樣學習和什么時候學習更重要,基于 OBE 模式的人才培養對傳統的教學提出挑戰[12-13]。
本文針對人才培養難以滿足社會需求、培養目標不明確等教育教學問題,以 OBE 教育理念為導向,從新鄉醫學院生物醫學工程專業人才培養實際出發,探索學生核心能力培養的目標,重構科學合理的生物醫學工程專業課程教學體系,改進教學手段和教學方法,強化過程性評價,培養學生的工程能力和創新能力,提升人才培養質量,同時也為地方醫學院校生物醫學工程專業建設發展提供參考。
新鄉醫學院生物醫學工程專業堅持“重工科素質、求科技創新、顯醫學特色”, 適應新時期產業特征、發展規律和人才培養需求,以立德樹人為根本任務,培養符合行業需要的高素質復合型人才。基于OBE 教育理念,加強醫工融合,以學生能力培養為出發點和落腳點,以學生獲得有意義的學習經歷為目標,以培養學生工程實踐能力和創新能力為核心,創新符合人才培養模式的教學體系;以“培養目標→課程體系設置→教學策略設計→評價機制”為人才培養模式改革研究內容,并進行跟蹤評價,基于評價結果持續改進;同時堅持以提高教學質量為中心,轉變教育觀念,加強學術引導,注重學科交叉,注重學生實踐應用能力和創新能力的培養,持續提高醫學院校工科專業人才培養水平和培養質量。
在深入醫院、企業等相關行業以及兄弟院校走訪調研,邀請行業專家充分論證,明確行業對生物醫學工程專業人才總體需求的基礎上,制定符合學校辦學定位的專業人才培養目標,即,順應國家、區域經濟社會發展和戰略性新興產業發展需求,緊扣“健康中國2030”“健康中原2030”,立足河南、面向全國、接軌國際,具有高度社會責任感,良好的科學、文化素養,適應社會與經濟發展需要,系統地掌握專業基礎知識,掌握生命科學、電子技術、信號檢測與處理、計算機技術在醫學中應用等的基本理論和基本技能,能夠不斷學習,適應發展,能在醫療器械、醫療衛生等相關行業的企事業單位從事工程技術開發、服務、管理和教育等工作,具有濃厚的家國情懷、開闊的行業及國際視野、兼具醫學背景和跨界整合能力的創新型多學科交叉融合的高素質工程技術人才。
通過本科教育階段的培養,本專業畢業生實現如下目標:
目標1:具備健康的身心、良好的社會責任感、法律意識和思想品德素養。
目標2:在生物醫學工程領域具有扎實的專業知識、理論基礎和分析解決問題的能力,能夠從事教育、科研、技術開發、工程管理等工作。
目標3:在醫學信息處理、生理系統建模與仿真和醫療儀器設計等方面具有深厚理論基礎、學術創新能力和產業創業能力,具備較高的工程實踐技能和解決實際問題的能力。
目標4:具備良好的人文科學素養、職業道德素養,擁有良好的團隊精神和溝通交流能力,滿足生物醫學工程領域對人才的需求,有參與現代科學技術競爭的基本素質和發展潛能,有較強的獨立解決問題的能力。
目標5:具有良好的創新創業意識和精神,具有一定國際化視野和跨界整合能力,熟悉本領域國內外發展趨勢,能夠通過自主學習和終身學習進一步提高自身學識和技能。
課程體系構建是人才培養模式的核心[14]。面向新經濟、新業態和健康醫療智能化發展的要求,結合國際工程教育OBE 理念,打破學科界限,有重點地整合現有課程,以成果導向開展課程體系重構[15]。新鄉醫學院生物醫學工程專業在課程體系構建上以產業需求為導向,依據醫學、工程學和生物學相互滲透、支撐的專業建設理念,圍繞專業定位和人才培養目標以及目前開設課程的關聯性,形成以突出能力培養為主的人文科學、醫學信號處理、生理系統建模仿真、醫學儀器設計、拓展創新五大教學模塊和以提高學生工程實踐創新意識為主的培養模式,對模塊內課程分別進行內容的合理配置與優化,利用醫學院校優勢資源,使課程內容相互銜接,更具系統性和完整性,培養理工醫交叉融合的創新型人才。
在課程建設方面,根據產業需求和學科發展需要,遵循“兩性一度”建設標準,開展課程思政,將新工科前沿知識和新醫科相關交叉知識、創新創業教育融入專業教學體系,開闊學生視野,培養學生跨學科和創新創業思維能力。推動生物醫學工程專業調整人才培養方案,為同類型高校該專業人才培養提供參考。
為實現以成果為導向的OBE 教學目標,突出對生物醫學工程專業學生工程實踐能力的培養,推進“課堂教學夯基礎、實踐實訓強能力、虛擬仿真拓時空、科研活動增創新、線上線下多交互”五位一體的以學生為中心的教學活動。發揮信息技術與教育教學深度融合的優勢,建設課程在線教學資源庫,為學生提供網絡化、信息化、個性化的課程教學平臺與學習環境,以實現對學生的個性化、創新性培養。采用案例和研討式教學、專題討論等不同教學模式,建立互動式的教學環境,注重培養學生的創新意識和創新能力。
積極利用虛擬仿真技術,形成實踐類課程虛實結合、虛實互補的信息化教學模式,進一步擴充實踐類課程的內容與深度,拓寬學生實踐能力鍛煉的時間和空間,增強學生實踐能力鍛煉的自由性,提升人才能力培養效果。
在實驗、實訓與實習等實踐類課程教學模式方面,依托學院的教科研平臺,構建“三層次、六模塊”遞進式實踐教學體系。以項目式教學改革為突破口,按照基本技能、科研能力、創新創業三個層次,實驗教學、實習實訓、課程設計與畢業設計、工程實踐、創新創業訓練、社會實踐六個模塊,實現校內外、課堂內外結合,貫穿學生學業能力、創新精神和創業能力培養全過程,不斷健全教學體系,持續提高學生的創新實踐能力。
按照 OBE 教學理念,面向課程學習目標達成,以能力評價為核心,將教學過程與課程考核緊密聯系,通過設計與學習目標相匹配的全程化、多元化考核方式,真實全面和客觀反映學生的學習效果和質量,并基于評價結果和信息反饋促進課程教學持續改進。把考核評價目標從以分類定級轉變為促進能力培養。根據課程特點設計和實施多種形式的過程考核,包括作業、實驗、單元測試、項目設計、專題匯報、綜合性案例設計、小論文、學生互評等多環節評價,提高能夠反映學生工程能力的“實驗”“項目設計”等環節成績占比,引導學生不斷反思并進行持續改進,同時,教師根據考核結果,對教學活動的設計和實施進行總結和持續改進。
本文圍繞學校定位,基于OBE 成果導向理念,依據人才社會需求,研究了生物醫學工程專業人才培養目標;構建了以突出能力為主的模塊化課程體系;推進以學生為中心的交互式教學策略;面向學生發展設計多元化形成性評價方式,實現了課程考核從“單一化、標準化、集中化”到“多元化、個性化、過程化”的轉變,為培養高水平、厚基礎、強能力的醫工交叉人才奠定堅實的基礎。