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生物医学工程产业是目前全球发展最快、贸易往来最活跃的产业之一。20世纪80年代以来,全球生物医学工程产业(医疗器械)销售额年增长率一直保持在水平。BME产品的国际贸易额每年以25%的速度增长,销售利润可达50%以上。因此,美国、日本、德国和法国等发达国家投入了大量人力和财力,发展BME高科技产业,抢占国际市场。全球范围内,BME产业的主要产地在美国、欧洲和日本,美国是最大的生产、使用和出口国,其次是日本、德国和法国。
2.我国生物医学工程产业现状
随着电子技术、计算机技术与生物材料科学的发展及生物医学工程学科的兴起,我国BME工业获得了进一步发展的理论基础和技术源泉,从而带动了整个产业的技术进步和新发展,走上了 BME科技产业的道路,但与国际先进水平的差距依然非常明显,主要表现为民族产业不强,高、精、尖的BME产品依赖进口现象严重,加快了医疗费用的高速膨胀;由于我国BME产品档次低可靠性不高、缺乏创新能力等原因,难与国外产品抗衡;BME产业虽然数量众多、但组织规模不大和产品档次低,难于参与国际竞争。但我国人口众多,BME产品需求量又相当大。所以,发展中国的生物医学工程产业,改革中国的生物医学工程高等教育,已经刻不容缓。
3.生物医学工程产业化与生物医学工程学科教育
工程学突飞发展的今天,生命科学也在迅猛发展,尤其是近年来迅速兴起的生物技术给BME以极大的推动。生物医学工程作为典型的交叉、融合、边缘性的学科,其含义更深更广:不仅是工程学与生命科学、医学的交叉结合,也包括所有其他学科和生命科学、医学的交叉结合;不仅是工程技术的相应理论方法与生物医学中人体结构功能的交叉结合,而且要考虑工程技术的相应理论方法与生物技术的交叉结合。正是由于上述诸学科的相互结合和渗透,BME的研究已经深入到分子医学水平。
可以说有多少理工科分支,就会有多少BME领域,这种多学科的交叉融合涉及到几乎所有的理工学科和所有的生物学和医学分支,没有那一个学者、那一个科研结构可以涉足其全部。而且,BME所指的学科交叉,不是生物医学同那一个工程学科分支的简单结合,而是多学科、广范围、高层次上的融合。随着科学的进一步发展,各类学科都有了迅猛的发展,不断有新技术出现,而且专业基础也在变化,这些发展变化给生物医学工程学带来了新的挑战。我们有必要站在新的高度对生物医学工程学科和教育的一些问题做进一步的探讨和思考。
4.对我国生物医学工程高等教育思考
我国已有的BME专业大致可以分为两类:一类是理工科大学的BME专业,另一类是医学院校的BME专业。理工科大学的BME专业侧重点在于工科,以培养能从事BME研究、开发和生产的高级BME技术人才为主要目标,而医学院校的BME专业则培养能将工程技术与医学密切结合,能为医疗和医学研究部门进行工程技术服务,能从事医院医疗仪器设备的管理与质量保证工作的高级医学工程技术人员为主要培养目标。
生物医学工程学科在我国仅设一级学科,不设二级学科。我国生物医学工程高等教育始于20世纪70年代后期,20多年来,我国生物医学工程学科研究和高等教育已经取得了相当可观的进步,但从总体水平上看,与国外相比仍有相当大的差距。与我国国情和经济发展的需要很不适应,BME专业毕业生的社会需求缺口较大。
4.1 我国生物医学工程高等教育存在的问题
我国生物医学工程学科发展不平衡在研究方面,引进、消化、跟踪研究多,创新性研究较少;理论方法等应用性基础研究多,取得自主知识产权的应用研究较少。在学科建设和发展方面,主要集中在信息技术型生物医学工程学科,对材料技术型生物医学工程学科、生物技术型生物医学工程学科和医疗器械型生物医学工程等学科几乎没有涉足。
专业设置偏、少目前的生物医学工程本科教育的专业设置面比较集中在信息技术型生物医学工程专业,只有个别学校在培养目标中增加生物材料和人工器官方面的内容;各院校的研究生培养(科研方向)基本以生物医学信号的检测处理、医学成像、医学图像处理、医学仪器研究为主,部分涉及到分子电子学、分子光子学、生物力学、生物医学材料、人工器官、组织工程等方向,只有少数大学比较集中在纳米材料、生物医学材料以及人工器官和生物医学图像处理。研究生培养的专业面相比本科生的专业面宽广。
医工结合不突出由于受到认识和理论上的因素、文化心理上的因素、管理体制上的因素以及国家政策上的因素等方面的限制,工程与医学的有机结合在教学上体现的还很不够,综合院校往往具备更深的理工基础而缺乏医学背景,医学院校与临床结合紧密,但工程力量又显得薄弱。虽然近年来,不少医科院校与综合性大学合并,为生物医学工程专业工程背景的教育和研究提供了条件,但由于体制和教育模式的限制,学科的交叉和融合并没有得到根本解决。
专业层次不合理目前我国举办生物医学工程专业教育的各高校,生物医学工程高等教育基本执行以本科教育为主体积极发展研究生教育的方针。然而,由于生物医学工程学科自身的特殊性和学科自身的高度交叉、融合的特点,可以设想,四年制的本科教育又怎能实现真正意义上的医工的交叉融合呢?生物医学工程研究是其产业化的基础,而研究必须通过产业化才能实现为医学服务的目的,但是当前办有生物医学工程专业的大学,很多在基础研究方面并不具备实力,所以对于本科教育而言,其研究和产业化的任务也很难实现。
4.2 我国生物医学工程高等教育改革思考
学科发展与专业设置在欧美一些发达国家,无论本科和研究生教育的学科发展、专业设置以及培养目标都以社会需求为导向,紧密结合生产和科技发展变化的需要,及时调整学科发展方向和专业设置内容。在我国开设生物医学工程专业经验比较成熟的大学往往存在着偏重于理科或医科的现象,没有体现出生物医学工程多学科交叉的特点。所以我国的BME高等教育首先要从社会需求的角度出发,拓展学科建设方向,逐步建立起适合于多学科合作发展的运行模式。其次要充分利用高等院校的科研优势设置课程体系。美国生物医学工程课程特别是专业课程既能体现学科本身涉及面广的特点,又具有相当的灵活性,又能结合科研优势,突出重点,是很值得我们借鉴的。
医工结合与交叉复合型人才培养BME是多学科的交叉学科,专业人员需要同时具备医学和工程技术两类知识和经验靠以往的医生+工程师来组成专业技术人员队伍是无法适应学科发展需要的。所以必须从现在起,特别重视BME教育工作,加强现有专业点的建设,提高教学质量,改革现有教材,制定科学的人才培养计划。首先,各学科的交叉和融合是我们必须牢牢记住的关键点。以医、工、理为基础,为实现多学科的交叉和融合奠定坚实的基础。其次,构建科学的教育体系结构。根据专业设置和学科研究方向确定知识结构的主干,同时注重拓宽知识范围,使学生既能有相应的生物医学工程专业知识又具备在其他领域中发展的基础,从而实现真正意义上的理、工、生物医学的交叉和融合。
积极扩大研究生教育,控制本科生招生数量 目前的生物医学工程本科教育的专业设置主要集中在信息技术型生物医学工程,然而依据生物医学大市场的发展状况来看,虽然信息技术型生物医学工程已经在我国形成规模,但其就业市场还是相对较小,另一方面,由于学校几乎没有针对生物医学工程产业化过程的知识能力进行培养教育,学生个人很难把生物医学工程技术从教室或实验室直接向市场和产业转化。所以,生物医学工程教育的发展应该积极扩大研究生教育,控制本科生招生数量和规模,学制可以考虑为五年,限制或减少专科层次以下的学生在校人数,生物医学工程本科教育的重心应该是为研究生教育打好理工科、生物学和医学基础。
关键词:学风建设;生物医学工程;本科专业
中图分类号:G641 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2013)08-0019-03
生物医学工程(Biomedical Engineering,BME)是一门新兴边缘学科,综合采用生物学、医学和工程学的理论和方法,运用工程技术手段,研究和解决生物学和医学中的有关问题,为人类健康服务。
随着医疗卫生事业的迅速发展,生物医学专业的重要性突显,社会对生物医学专业从业人员的需求也迅速升温,该行业的社会地位也越来越高,前景一片光明。中国的生物医学工程专业本科教育走过了三年多的历史。目前,全国至少有117所高校开设了生物医学工程专业,其中58所高校开设了生物医学工程硕士点,92所高校招收本科生[1]。
作为一门交叉学科,生物医学工程专业的学生既要求掌握工程学(包括化学、机械、电子等)知识,还要掌握一定的生物医学知识,课程繁多、难度较大。同时这门交叉学科既需掌握理论知识,又需培养实践动手能力。因此,对于生物医学工程专业的学生而言,学风的建设显得尤为重要[2]。作者长期担任生物医学工程本科班级的班主任,对生物医学工程本科班级的学风建设有较深的心得体会。本文根据生物医学工程本科专业的特点,对该专业的学风建设进行探讨,揭示其内在的规律,提出生物医学等交叉类学科专业学生如何进行学风建设的思路。
一、生物医学工程专业学风建设面临的问题
同高校其他很多专业一样,生物医学工程专业面临一些共性的问题。例如,部分学生学习目的不明确,进取心不强,学习不够努力。主要表现为缺乏严谨的求学态度,学习上弄虚作假,投机取巧,作业抄袭,甚至考试作弊;课堂不认真听课,实验不参与操作;一些学生学习纪律松懈,上课迟到、早退,甚至出现旷课、缺课现象,还有极少数学生沉迷于电脑游戏,终日不思学习,致使学业荒废。
与其他专业相比,生物医学工程专业显现的最主要问题是学习目的不明确。不少学生对该专业仍然存在片面的认识,认为生物医学工程专业是一大杂烩的专业,所学课程繁多而没有确定的方向,就业没有明确的目标。另外,对于本校的生物医学工程专业来说,还有部分学生是从别的专业调剂到生物医学工程专业的,少数学生由于认识上的差异,对本专业不感兴趣,热情不高,甚至产生厌恶感。这样思想认识的存在,使学生学习缺乏动力,得过且过。这些问题严重影响到学生的大学本科学习。
二、生物医学工程类专业学风建设的尝试
生物医学工程专业本科生的学风建设,在与高校几乎所有专业学风建设一样,按照“科学发展观”的要求,加强思想教育、以学生为主体、严格管理、加强师资队伍建设,发挥教书育人作用等方面进行大量工作外,本专业还根据自己的特点和优势,重点开展了以下几个方面的尝试。
(一)加强学生对生物医学工程专业的认识,明确专业方向
通过入学专业教育、专业认识实习、学生教师恳谈会、研究生本科生座谈会、已毕业校友返校座谈会等形式加强学生的专业认识,特别是通过到医院、医疗仪器公司参观、座谈,让学生了解生物医学工程专业在社会上的现状及其就业前景,提高学习热情;其次,我们通过专业方向的细分,将培养方向定位于生物医用材料和医疗仪器,并在“本科生科研导师制”的活动中根据老师的研究方向进一步进行培养方向的定位,这样就让学生有了明确的专业方向和就业目标,学习目标也就更加明确。
(二)学生的学业生涯、职业生涯规划
从新生入学起,本专业就举办学业生涯、职业生涯规划大赛。教师们认真评阅每一个学生所撰写的“学业生涯、职业生涯规划书”,了解每一个同学的学业、职业目标,有针对性的在各方面加以指导,真正做到因材施教、“个性化培养”。教师每学期对照学生自己的“学业生涯、职业生涯规划书”进行检查、评估、指导以及修改。
(三)发挥本专业高学历、高素质教师多的优势
教风之于学风具有鲜明的导向性,高素质教师在学风建设中的作用是毋庸置疑的。在本专业教师队伍中,“海归”人才的比例达到58%,博士学历比例达到50%。从2002年起,本校通过重庆市“回归工程”引进了一大批高素质“海归”人才,这批人在国内外都有一定的影响,他们是学生心中的偶像,在教学、科研和对学生的引导等方面起到了巨大的作用。
在发挥高素质“海归”人才众多的优势方面,本专业老师每学期都要进行多次各类讲座,内容多种多样,从“欧美文化”到“科研,创造自己的成功”。通过这些讲座,“海归”教授以身说法,将海外高校优良的学风带进了我们的校园,学生也开拓了视野,了解到这些老师的成功是“坚强的意志、勤奋和努力”的结果;我们还开设了多门双语课称,例如“远程医疗”等,采用原版教材,进行原汁原味的英语教学,取得了很好的效果。
(四)在大二学生中实行本科生科研导师制
本校生物医学工程专业在重庆市乃至全国高校中率先实行了大二学生本科生科研导师制,重视发挥导师教书育人的作用,以教风促学风的作用。充分发挥“海归”人才和高学历人才的优势。从大二开始,学生进入老师的实验室,从文献资料的查找、英文文献的阅读与翻译基本训练着手,在教师的实验室中培养了科学研究和动手能力,增加了学习的兴趣。实践证明,参加导师科研活动的学生,无论是在就业还是继续读研究生进行深造这两方面,都较之没参加导师科研活动的学生拥有更大的优势。
(五)鼓励学生考研,促进学风建设
从新生入学教育开始,我们就提倡、鼓励生物医学工程专业的本科生为考研做准备,并在其后的一系列活动,例如研究生本科生座谈会、教师学生恳谈会、考研动员会等活动中不断宣传,影响学生。考研与就业互不矛盾。考研与就业都需要在大学本科学习期间,掌握坚实的基础知识和专业知识。考研能够提高学生的层次。在社会上,研究生与本科生的差异是非常明显的,特别是,通过考研,学生可以考上重点大学乃至名牌大学,这对其自身的发展大有裨益。考研能够激发和保持本科学生的学习热情[3],有了考研这一更高层次的人生目标,本科学生学习才会有更大的动力,使之能把握学习的最佳时期,够持之以恒地努力学习。考研有利于本科学生巩固和掌握扎实的大学所学的理论知识。数学和英语在考研中有极大的权重,因此,要求本科学生要系统学习、牢固掌握、灵活运用数学、英语等基础知识,这样才能顺利考上研究生。我校本专业长期的学风建设实践表明,一个有考研目标的本科学生,在大学学习期间能够保持较强的学习意志、好精神状态,可以从整体上促进其学习。
本专业学生考研率、上线率和研究生录取率连续多年位列学校第一,2011年的数据分别为27.8%、22.2%、19.4%,十余名学生还考上了四川大学、华中科技大学等重点大学的研究生。
三、结束语
近几年来我校生物医学工程专业的学风建设,通过践行科学发展观,以人为本,以学生为主体,以教师为主导,两者紧密联系,发挥本专业的特点和优势,取得了一定的成绩。本专业从2006~2011届毕业生中,86.2%的学生通过国家计算机二级考试,英语四、六级通过率分别为62.1%、34.5%,在全校处于前列。2006、2008班级被评为全校优秀标兵班级。总之,通过以上措施,本专业的学风建设取得了长足的进步,为学校的本科教学评估和学校升格为大学做出了突出的贡献。
参考文献:
[1]Xiaohong Weng,Undergraduate Education on Biomedical Engineering of Comprehensive University in China.Yi Peng,Xiaohong Weng(Eds.):APCMBE 2008,IFMBE Proceedings 19,pp.629-632,2008 ?Springer-Verlag Berlin Heidelberg,2008.
[2]王秀华,楚同军,冯小苗.高校学风建设的实践与认识[J].江苏教育学院学报(社会科学版),2006,(11).
[3]陈富贵,龚文平,刘生国.抓学风建设是促进大学生考研的有效途径[J].江汉石油学院学报(社科版),2002,4(3).
[关键词]实践教学;生物医学工程;人才培养;教学方法
1引言
生物医学工程(BiomedicalEngineering,BME)是综合生命科学与工程技术的理论、方法和手段,依靠理、工、医紧密结合,促使多种理工学科向生物与医学渗透和相互交叉的新兴学科。21世纪,多学科的交叉是科学发展的重要趋势,提高科技创新能力是我国科学发展的关键,是“十一五”我国科技发展的方向。生物医学工程作为交叉学科,在生命科学的发展中有着巨大的潜力,对生物医学工程学科创新人才培养模式的探索,是本学科乃至我国高等教育教学改革的重要目标之一。如何整体培养和提高每一个本科生的科技创新能力,是今后相当长时期内至关重要的教学改革课题。
西安工业大学生物医学工程专业的培养目标是以生物医学电子为主要方向,强化学生动手能力、设计能力和创新意识,培养具备生命科学、电子、信息、计算机技术的基础知识,能在生物工程、生物医学工程、医学仪器、医用电子设备、医疗信息技术及电子、仪器、信息领域等从事研究、设计、制造、应用和管理的复合型高级工程技术人才。本专业目前存在的问题是①如何解决该专业繁重教学内容与较少教学时数的突出矛盾,并达到宽基础、高素质、重实践、求创新的高层次综合性人才的培养目标;②如何解决现存教材不能满足教学要求的矛盾;③如何加强专业知识的教育,增加学生的感性认识,创新能力,培养学生实践能力。我们针对这些问题做出了一定的改革,获得了较好的效果。
2改革教学方法是造就跨世纪综合性人才的重要环节
由于该专业属于交叉学科,故涉及学科广,包括了生物、医学、电子、信息、计算机等多学科的知识,故每门学科均需要讲授,但教学课时少。如何做到使学生对每门科目均有所掌握。并能将其很好的结合、创新应用于今后的研究中,培养高层次综合性人才是生物医学工程专业教学改革探讨的问题之一。改革教学方法,积极采用启发式、讨论式、学导式、研究式教学方法和现代教育技术手段组织教学,培养学生的科学批判精神和探索发现能力,引发学生的创新潜能。针对教学难点和重点进行定期和不定期的课堂讨论,对部分难点重点问题请学生上讲台发表见解,加深了学生对所学知识的理解,得到了很好的效果。例如生物传感器的教学中,该课程属于交叉性课程,是生物知识与仪器知识的结合与交叉。该门课程也是对先期学习课程的一个好的应用,学习如何将已学知识结合,并应用于新的领域,解决新的问题。该门课程让每个学生都有机会上讲台发表自己对关键知识的见解,进行讨论。不定期的课堂讨论安排在部分难点重点教学以后,组织学生发表见解,进行讨论。课题讨论的成绩计入学生的平时成绩。使课堂不再局限于传授与接受,而是学生自主学习,老师从旁指导,解惑。取得了不错的效果。
3以优化知识结构、提高综合素质为指导修订教学讲义
由于生物医学工程专业属于一级学科,国家尚未制定出二级学科,许多高校虽然都开设了生物医学工程专业,但侧重点均不相同。如西北工业大学的生物医学工程专业侧重于生物医学材料,而我们专业则侧重于生物医学电子。因此目前市面上的相关书籍并不能使用于每个高校的教学。应根据生物医学工程具有理、工、医紧密结合、多种学科相互交叉的特点,按照前沿性、先进性的原则修订教学讲义。我们根据这一原则编写了《生物医学工程专业外语讲义》和《生物化学实验讲义》。《生物医学工程专业外语讲义》是鉴于目前国内关于专门针对生物医学工程专业的专业外语书籍很少,而且偏重点不同,有的偏重于医学,有的偏重于生物。因此结合本专业的特色,编写一本适合本专业学生使用的专业外语讲义。该书要体现本专业学生的专业特色,书中的内容要包含了仪器、生物、医学及三者之间的结合的英文文章,且内容要新颖、易懂、生动有趣。使学生在学习专业外语的同时,也能透过文字掌握新的知识,调动学生的学习热情。而《生物化学实验讲义》是考虑到本专业学生并非生物学科的学生,为了体现本专业的办学特色和培养目标,生物化学实验讲义中除了包括生化基本实验外,还体现了学生对生化仪器的使用和讲解,使学生在实验的同时对生物工程仪器熟悉和掌握,为后续的生物医学仪器课程打下基础。讲义的修订和编写是教学改革的探索,使教学与特色相统一,得到了较好的效果。
4生物医学工程专业实践性教学环节的创新
鉴于传统的生物医学工程专业主要以理论教学为主,实践性教学环节少,不能真正培养学生的实践能力和工程创新能力等问题,我们针对实践教学进行了改革和创新。
首先,加强教师队伍,教师在实践性教学中起主导作用,业务素质的高低将直接影响实践性教学质量及学生创新能力和实践能力的培养。积极构建高层次、高水平、高学历的实验技术队伍。近年来引进了一批有实践经验的人才,快速提升了实践性教学指导水平;我院还鼓励年轻教师进实验室锻炼、申报和参与科研课题,从而加强了年轻教师工程实践能力和科研能力的培养。其次,加强实验室硬件建设,提高实验室的整体水平。本校投入100万元建设了四个具有先进水平的生物医学工程实验室,极大地提高了实验条件和实验水平。最后,加强学生实践能力的培养。一方面,开设专门的实践课程《细胞分子生物学技术》,该门课程一半课时讲授,一半课时使学生进入实验室动手做实验,提高学生动手能力和实践能力。另一方面,发挥了老师在学习、实践和生活中对同学的引导和指导作用。从大三开始,结合老师的科研项目,实行教师和学生的双向选择,学生可以利用星期天、节假日和课余闲暇时间到老师的实验室,在老师的指导下,直接参与到老师的科研活动中来,进一步巩固所学理论知识,并将所学专业知识与老师的科研工作密切结合,提高了学生的创新意识,锻炼了学生的动手能力。
培养计划的制定是研究生培养与管理的重要环节,对研究生课程学习、中期考核、科研选题以及论文答辩等都起着重要的指导作用。培养计划不仅要符合学科专业的要求,而且要符合社会需求,符合研究生创新能力培养,因此,要及时调整培养计划,体现时代赋予的使命。根据生物医学工程的交叉性和产业化特色,以及我校的学科综合优势,我们将研究生的培养目标定位在理工医相结合的复合型人才,且具有独立分析和解决生物医学工程相关领域专门技术问题的能力。
理工医相结合就是在知识结构上培养既懂医学又掌握工程技术的复合型人才,这是学科特色的要求也是社会的需求。我校由于有理工医学科的优势,特别是具有享有“南湘雅,北协和”盛誉的湘雅医学院以及三所全国“三甲”附属医院,因此,在理工医复合型人才培养方面,我们具有自己独特的优势。我们培养的研究生不仅具有深厚的理工医基础,而且具有独立分析和解决生物医学工程领域相关技术问题的能力。如,我们培养的医学成像与图像处理的研究生不仅有去大型医疗器械企业的,也有去大型医院放射科的,当然还有专门从事图像处理软件开发的。由于他们知识结构的全面性,受到了各用人单位的好评。生物医学工程专业的研究生常常由来自不同高校、不同学科领域的学生组成,由于各高校培养模式的差别以及侧重点不一样,研究生自身知识水平、实践经验、兴趣爱好也不一样,因此,在制定培养计划时,各个导师还要了解并征求学生的意见,选课和选题都因人而异,做到具体问题具体分析。例如,对数学理论基础好、年纪轻、又有兴趣的应届毕业入学的研究生,建议其进行应用基础理论方面的研究;对有工作经验的在职入学的研究生安排其进行相关的应用型研究。研究生个人的专业兴趣得以实现,有助于充分调动每个人的积极性,使之能充分发挥自己的潜能。
在培养阶段,还要使研究生在本学科的某一方面进行专家培养和训练,同时在其它相关学科也要进行广博的基础教育,使他们能在所从事的领域中具有较强的研究和开发能力。另外,还要培养他们广博的专业基础和社会人文知识,培养他们自我获取知识和综合分析问题的能力,以及优良的科学思维和创新意识,强调将知识、能力向高素质的升华与内化。
2.课程设置
课程结构关系到研究生的知识结构和科研技能。由于生物医学工程专业理工医复合交叉的特点,课程设置也和其它学科有所区别。目前,我国生物医学工程博士学科点只有一级学科,下面没有设置二级学科,主要原因就是生物医学工程涉及到的学科领域太广,它的研究方向和课题广泛渗透于医学、生物、电子、计算机、材料等学科。当然,每个高校在生物医学工程领域的研究都很难做到大而全,而是根据自身的优势和特点,选择其研究领域,并进而决定其课程设置。譬如清华大学生物医学工程专业的主要研究方向包括生物芯片、神经工程、微纳医学等,尤其是以程京院士为主的生物芯片技术占主导地位,因此,该校生物医学工程的课程设置就以生物类为主,辅之以《生理系统仿真与建模》、《数字信号处理》、《随机信号的统计处理》、《医学成像系统》等课程。我校的生物医学工程专业目前主要侧重于医学成像与图像处理、医学仪器与生物传感器等,因此,课程设置也以电子信息类课程为主,如《医学成像原理》、《医学图像处理》、《神经网络与模式识别》、《医学仪器原理》等。
另外,由于大部分高校的生物医学工程研究生招生几乎是面向所有的工程学科,因此,以前没有学过医学类课程的研究生,一般高校都会要求学生加以补修。有些导师也会根据研究课题的需求或个人研究领域的需求要求学生选修一些相关课程。如我校的新入学生物医学工程研究生,如果以前没有学过医学类课程,我们一般会要求学生补修《人体解剖生理学》、《病理学》等课程;有些研究生还会根据导师的需求补修《生理系统仿真与建模》、《现代数字信号处理》、《生物力学》、《生物化学》、《医学仪器》等课程。
3.过程管理
创新能力是科研能力的核心,创新意识、创造精神、创业能力的培养是研究生培养过程的重要环节,是研究生培养质量的主要标志。研究生培养过程管理是研究生创新能力培养的重要保证,这里所说的培养过程管理主要包括生物医学工程专业研究生的科研选题、中期考核和论文答辩等环节。
3.1 科研选题
作为科学研究的起点,选题不仅关系到科研的方向、目标和内容,直接影响着所运用的方法与途径,同时还决定着成果的水平、价值及发展前途。因此,在第一年生物医学专业基础科目系统整合与学习之后,则完成培养环节第一步,进入科研选题阶段。研究生的选题要与导师的科研项目相结合、与生物医学工程的学术前沿相结合,同时也要强调与理工医多学科相结合。科研选题必须在足够的调研、文献阅读甚至科学实验的基础上进行,否则就是无源之水,很难继续。譬如,医学图像处理领域的科研选题不仅要与图像处理的相关知识挂钩,还与相关的医学知识紧密相连,因此,我们必须要查阅大量的关于图像处理、医学影像、病理诊断等的相关文献,必要时还得与医院合作,参加医院的短期培训等。另外,科研选题还要注意团队协作,有些大的科研课题不是一两个人能够完成的,而是在导师的指导下,由博士、硕士组成的团队完成的,因此,科研选题也需在整个团队的指导下合作分工,共同参与。
3.2 中期考核
研究生的培养是一项较复杂的系统工程,涉及到学科建设、导师队伍、科研实力、教、学、管等多个环节,每个环节都离不开严格的管理,而管理的核心问题是要建立淘汰机制。研究生中期考核作为研究生的淘汰机制之一,对研究生的质量调控和把关起着重要的作用。在整个研究生的培养过程中,中期考核处在一个承前启后的重要位置。“承前”,是指经过一年半到两年的学习与科研参与后,研究生基本掌握了本领域的重要理论和一定的科研技能,了解了该研究领域的相关背景;“启后”,是指有必要了解研究生对已学到的理论和技能是否消化吸收,是否能灵活运用。
我校生物医学工程专业研究生的中期考核在科研选题之后的研究生第二学年末进行。中期考核不仅包括对所选课题的进展情况检查,还包括研究生参与学术活动的积极性。研究生在第一学年末完成选题,其后则必须进行为期一年的课题研究与实践活动,将所学理论与实践或实验相结合,以实践来验证与丰富理论,并寻求新的方法解决实践过程中出现的新问题。中期考核实际上是对研究生科研、协作与创新能力不断提升的过程。另外,研究所经常邀请一些在生物医学工程领域取得突出业绩的国内外知名学者来校讲学或作学术报告,这是所有研究生必须参与且严格考核的。另外,我们的研究生每人每周举行一次学术汇报,课题组老师的所有学生必须参与,汇报后老师给予点评及相关指导意见。
3.3 论文答辩
学位论文作为研究生教育的重要组成部分,也是研究生教育的总结性成果,集中反映了研究生的综合知识体系、专业知识、创新能力和研究水平。教育部规定研究生在申请学位时必须完成学位论文答辩,它是每一位研究生培养过程中的必要和重要环节。因此,在研究生培养的第三年就是学位论文的整理与撰写,在第三年末进行学位论文答辩,每位研究生必须通过论文答辩委员会公开统一的答辩评审后才允许毕业。通过学位论文答辩,可以检验研究生课程学习的效果,衡量研究生的创新能力,考察研究生在文献检索、资料运用、论文写作、观点论证和辩驳等方面的水平和技巧;对于学校而言,研究生学位论文答辩是检验研究生教育质量的主要依据;对于导师而言,研究生学位论文答辩是检验导师指导质量的主要依据。可以说,研究生学位论文答辩是研究生教育中重要、严肃的环节。我校生物医学工程专业研究生在学位论文答辩之前必须先由学校统一,也就是要求每位研究生的学位论文必须是自身学习研究成果的总结与提炼,如果与“中国学术期刊网”上所有论文的累计重复率超过5%,则论文必须发回重改,且重改次数不能超过2次,否则推迟半年至一年时间才能允许答辩。研究生论文之后,硕士学位论文由研究所统一匿名送至本所的相关老师评审,博士学位论文则一式三份全部由学校研究生院统一匿名邮寄至设有生物医学工程专业博士点的全国三所不同高校,再由这些高校的研究生院根据论文题目指定评审专家,这些高校不能在本省,也不能在同一省或市。当然,由于生物医学工程专业研究生的理工医跨学科培养性质,各高校研究生院在送审论文时,可以送至与之相关的学科专家评审。如医学图像处理领域的论文可以送至从事图像处理与模式识别研究的专家评审,也可送至从事计算机应用技术图像处理研究方向的专家评审。
4.小结
课程教学是工程硕士培养的重要环节,是知识再积累和知识更新的基础环节,在整个研究生培养过程中,是学校可控时间最长,影响最大的环节[3]。因此在课程设置和教学内容上,考虑工程硕士的特殊性,才能培养出高质量、特色鲜明的工程硕士。在进行生物医学工程硕士培养模式探索期间,我们通过对生物医学工程专业的工程硕士进行了问卷调查及现场调研,并对调查及调研结果进行总结分析,对课程设置和教学内容进行了优化。在课程设置上增设了实用设备类课程的讲解,针对工程硕士要求动手能力强等特点,加设了与医疗相关的设备维修理论及实践课程和相关实用性较强的应用类课程。同时,在教学内容上也进行了优化以医学院校为背景的生物医学工程领域工程硕士培养模式探索张鑫,曾碧新,黄敏,陈付毅(温州医学院,浙江温州325035)摘要:结合医学院校特点,探讨了以医学院校为背景的生物医学工程领域工程硕士培养模式的创新与优化,从培养目标、课程设置、教学内容、学位论文等方面进行了探索和优化,以不断完善和规范生物医学工程专业工程硕士的培养过程。关键词:生物医学工程;工程硕士;培养模式调整,主要表现为:
1.在讲解基本理论的基础上,增加如电子病历等热门话题的开放式教学模式探讨;
2.攻读工程硕士学位的学生已经具有一定的工作经验及在某一领域已经有一些独到见解,在教学内容上可以安排一些学生讲座,让学生针对自己所熟悉的领域与班级学生进行讲解与互动,从而扩大工程硕士在教学内容上的局限性;
3.在时间充裕的前提下可以尝试邀请相关医院及厂家的专家进行专题讲座,可以增加解决某一专业问题的针对性。
二、优化学位论文指导与评价体系
工程硕士学位论文是工程硕士培养的主要环节,也是最终环节。与工学硕士不同,生物医学工程领域工程硕士的选题应来源于医院及相关部门的实际需要或具有明确的生物医学工程背景,研究成果要有应用价值。因此,在学位论文指导方面可以实施由学校具有工程实践经验的教师与医院相关部门的技术人员联合指导,医、校双方导师发挥各自优势,共同指导。为制定更具实用性的论文指导与评价体系,我们调研了省内10余家附属医院和部分相关企事业单位的相关科室,了解附属医院及相关科室对人才的需求情况,根据相关部门及临床医生提出的意见进一步完善生物医学工程领域工程硕士的毕业论文制订及相关评价体系。在充分调研的基础上,制订了工程硕士论文学位论文质量参考标准,并在多家培养单位中应用,取得了较好的效果。
三、构建适合医学院校生物医学工程领域工程硕士培养的模式
生物医学工程的研究是电子技术、现代通讯技术、计算机技术、生物技术以及材料科学、数学、化学、物理学等新技术的飞速发展和研究的深入,由多学科的渗透与综合作用于传统医学领域而形成的一门新型的交叉的边缘学科。生物医学工程专业具有跨学科、交叉的学科特殊性,在培养模式方面会出现偏重于工科或医科的现象,没有真正体现出医学工程的多学科交叉的特点。那么如何更好地将理、工、医三者有机的结合在一起,使得培养出来的学生的知识结构和基本素质更加完善,这已成为我们在人才培养方面的一个突出问题。为了更好地构建适于医学院校生物医学工程领域工程硕士培养模式,应重视以下几个方面[4]:
1.以社会需求为导向专业设置及培养目标都以社会需求为导向,紧密结合生产和科技发展变化的需要,及时调整课程设置,不断更新课程内容和教学方法,使学生能够尽快地接受新技术与信息。
2.重视实际能力在教学过程中可以开展课程讨论会,重视学生实际操作能力,培养创造精神与创新意识。
3.师生共同参与课程设置课程目标由侧重传授知识转向培养探究能力,由片面增加学生认知成长转向兼顾学生情感发展,课程内容由静态的稳定划一走向动态的开放灵活,课程不再仅仅作为面向过去知识的载体,而更多地呈现为面向未来发展的过程;课程设计趋向更大的弹性,在必修课的基础上,增加了选修课的数量,多方位地开拓学生的知识面,激发学生的想象力和创造力。
鼓励学生积极参与课程设置与发展,通过学生在学习过程中的感受与需要,由学生和老师共同参与课程的设置与修改,而不仅仅是由学校单独制定,课程的组织不再限于学科界限而是面向跨学科和综合化的方向发展。培养模式的创新主要表现为:
1.由学校教师和医院临床医生共同承担教学任务,真正实现理、工、医的有机结合。
2.以培养复合型人才为目标,真正做到与实际相结合。针对医生在诊疗过程中对现有仪器设备的看法和改进意见以及病人的需要建立起一个良好的沟通环境。
3.引进先进的教学理念与方法。