高亦鯤

【分類號(hào)】R318-4

生物醫(yī)學(xué)工程（Biomedical Engineering， BME）是將工程學(xué)與生物、醫(yī)學(xué)緊密結(jié)合而形成的新興的交叉學(xué)科，旨在利用工程技術(shù)手段開發(fā)各類以高新技術(shù)為特征的現(xiàn)代醫(yī)療器械及系統(tǒng)，為疾病的診斷、監(jiān)測、控制、預(yù)防和治療提供有效的解決方案^[1]。生物醫(yī)學(xué)工程主要的研究領(lǐng)域包括：人工器官及生物材料、醫(yī)療儀器及設(shè)備、電子信息技術(shù)、醫(yī)學(xué)影像技術(shù)等^[2]。從其研究領(lǐng)域可以看出，生物醫(yī)學(xué)工程是現(xiàn)代工程技術(shù)與生物醫(yī)學(xué)相結(jié)合形成的交叉學(xué)科，涉及生物、電子、信息、材料、藥學(xué)等多個(gè)領(lǐng)域，具有很強(qiáng)的交叉性和綜合性^[3]，同時(shí)由于生物醫(yī)學(xué)工程在我國的發(fā)展時(shí)間較短，如何培養(yǎng)出兼具工程技術(shù)研發(fā)和生物醫(yī)學(xué)基礎(chǔ)能力的專業(yè)人才，已成為本學(xué)科發(fā)展的重要課題之一。

一、我國生物醫(yī)學(xué)工程現(xiàn)有培養(yǎng)模式的不足

生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)在我國發(fā)展于20世紀(jì)70年代，目前，我國高校中的生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)設(shè)置分為兩種：①設(shè)置在理工科大學(xué);②設(shè)置在醫(yī)學(xué)院校。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，我國已有60余所綜合或理工科大學(xué)和30余所醫(yī)學(xué)院校設(shè)立了生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)，培養(yǎng)從本科到博士各層次的專業(yè)人才。由于是新興學(xué)科，我國的生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)現(xiàn)有的培養(yǎng)模式通常存在以下不足^[4]。

（一）理論與實(shí)踐脫節(jié)

在國外，生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)在課程設(shè)置上十分注重多學(xué)科的交叉以及理論與實(shí)踐的結(jié)合。我國高等教育中傳統(tǒng)的教學(xué)是以理論為基礎(chǔ)、以課堂講授為主的一種重理論輕實(shí)踐，或是實(shí)踐缺乏實(shí)用性，局限于書本的教學(xué)模式。這種教學(xué)模式的弊端是，學(xué)生在實(shí)踐中不能很好地將專業(yè)理論知識(shí)同實(shí)際應(yīng)用相結(jié)合，造成理論和實(shí)踐脫節(jié);同時(shí)部分高校開展的實(shí)驗(yàn)方法和手段陳舊，內(nèi)容簡單孤立，絕大部分屬驗(yàn)證性的實(shí)驗(yàn)，缺乏綜合性、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)，最終均導(dǎo)致的學(xué)生的創(chuàng)新能力以及實(shí)踐能力的難以滿足于市場的需求。

（二）培養(yǎng)模式差異較大

從20世紀(jì)60年代初美國大學(xué)開設(shè)生物醫(yī)學(xué)工程本科教育至今，大約有70余所高校通過了美國工程與技術(shù)認(rèn)定委員會(huì)（Accreditation Board for Engineering and Technology， ABET）的評(píng)估獲得授予生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)士學(xué)位的資格。ABET的準(zhǔn)則鼓勵(lì)各種教學(xué)計(jì)劃的一致性，這對(duì)于推動(dòng)生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)科的發(fā)展具有極其重要的作用。而我國生物醫(yī)學(xué)工程發(fā)展時(shí)間相對(duì)較短，專業(yè)培養(yǎng)方向較多，不同院校的生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)又由分別來自不同學(xué)科和專業(yè)的教師組建，因此造成不同院校的專業(yè)建設(shè)基礎(chǔ)、人才培養(yǎng)目標(biāo)、課程體系及培養(yǎng)模式均各有差異。工科背景較強(qiáng)的院校以工程學(xué)為基礎(chǔ)，輔以少量醫(yī)學(xué)課程，這類院校的學(xué)生工程學(xué)知識(shí)相對(duì)穩(wěn)固，而醫(yī)學(xué)知識(shí)相對(duì)薄弱;醫(yī)科院校則多以醫(yī)學(xué)為背景，工程學(xué)知識(shí)教授相對(duì)較少。這種醫(yī)工結(jié)合不緊密的問題造成了學(xué)生的專業(yè)素質(zhì)和創(chuàng)新能力與社會(huì)要求差距較大的弊端，同時(shí)又進(jìn)一步導(dǎo)致了生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)招生和就業(yè)難等一系列問題。

（三）實(shí)驗(yàn)設(shè)備相對(duì)落后

醫(yī)學(xué)專業(yè)同工科專業(yè)一樣，均須以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)，否則開設(shè)生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)如紙上談兵，教師無從教學(xué)，學(xué)生也無法學(xué)習(xí)和理解。而專業(yè)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)要求高，建設(shè)經(jīng)費(fèi)投入多，實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)、設(shè)備的更新?lián)Q代均需要大量的經(jīng)費(fèi)和專業(yè)技術(shù)人員的支持，而一些高校實(shí)驗(yàn)經(jīng)費(fèi)緊張，儀器臺(tái)套數(shù)不夠，特別是在初始發(fā)展階段，困難較多，專業(yè)培養(yǎng)往往出現(xiàn)投入大產(chǎn)出少的現(xiàn)象，給經(jīng)費(fèi)有限的高校帶來了建設(shè)上的困難。

（四）師資力量薄弱，缺乏復(fù)合型師資

生物醫(yī)學(xué)工程作為“朝陽學(xué)科”，師資力量相對(duì)薄弱，很多教師都不是生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)出身，雖然對(duì)所授課程知識(shí)駕輕就熟，但其知識(shí)領(lǐng)域相對(duì)于生物醫(yī)學(xué)工程這樣一個(gè)交叉性很強(qiáng)的學(xué)科而言，仍舊過于窄淺，對(duì)如何帶動(dòng)學(xué)生實(shí)現(xiàn)專業(yè)知識(shí)的融會(huì)貫通還缺少豐富的經(jīng)驗(yàn)。與此同時(shí)，目前國內(nèi)高校生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)師資隊(duì)伍中，具有理工科教育背景或醫(yī)學(xué)教育背景的教師比較多，而既懂醫(yī)學(xué)又懂工程技術(shù)，能將工程技術(shù)與醫(yī)學(xué)需求緊密結(jié)合起來的復(fù)合型、交叉型師資比較缺乏，教師與各相關(guān)學(xué)科交叉融合能力較弱，這一狀況一定程度上影響了專業(yè)課程體系的構(gòu)建以及教學(xué)和人才培養(yǎng)的質(zhì)量。

（五）學(xué)校、社會(huì)對(duì)專業(yè)的了解與重視不足

一些醫(yī)學(xué)院校的教師對(duì)此專業(yè)的了解就是把它分類在工科，這就導(dǎo)致傳授醫(yī)學(xué)、生物學(xué)知識(shí)的教師對(duì)待此專業(yè)的課程重視不夠，認(rèn)為學(xué)生的任務(wù)就是學(xué)好電子、工科類課程就夠了。而學(xué)生也并未得到工科的專業(yè)教學(xué)，與科班的工程類學(xué)生同樣存在差距。這樣的惡性循環(huán)，使得本來應(yīng)形成優(yōu)勢與合力的“生物”、“醫(yī)學(xué)”與“工程”專業(yè)，非但不能很好地融會(huì)貫通，反而處于“兩不管”或者“兩不精”的尷尬境地。而社會(huì)對(duì)于此專業(yè)的認(rèn)知也很有限，有相當(dāng)多的人把此專業(yè)簡單理解為維修、銷售儀器，僅把畢業(yè)生當(dāng)作技術(shù)工來看待。

（六）學(xué)生思想不穩(wěn)定

生物醫(yī)學(xué)工程在我國作為一門全新的專業(yè)，其涉及的學(xué)科領(lǐng)域跨度大，專業(yè)知識(shí)體系復(fù)雜，就業(yè)方向不確定。很多本科生對(duì)所學(xué)專業(yè)缺乏深層次的認(rèn)識(shí)，對(duì)自己的前途也缺乏一定的自信，部分學(xué)校也只是按照固定思路教學(xué)，導(dǎo)致學(xué)生思想不穩(wěn)定，學(xué)習(xí)積極性、主動(dòng)性不高，使學(xué)生在就業(yè)時(shí)處于劣勢。

三、培養(yǎng)模式改進(jìn)措施

（一）積極嘗試多種教學(xué)方式

美國生物醫(yī)學(xué)工程從基礎(chǔ)教育到研究生培養(yǎng)，從理論教學(xué)到職業(yè)培訓(xùn)，均有一套較為完善的制度以及多種多樣的教學(xué)方式，如探究式學(xué)習(xí)、發(fā)現(xiàn)式學(xué)習(xí)、基于問題的學(xué)習(xí)、基于項(xiàng)目的學(xué)習(xí)、案例教學(xué)以及任務(wù)驅(qū)動(dòng)型教學(xué)等，這是美國在全球生物醫(yī)學(xué)工程領(lǐng)域始終領(lǐng)先的基礎(chǔ)。我國的生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)教育可借鑒國外的經(jīng)驗(yàn)，教師在教學(xué)過程中不能僅僅采用單一的教學(xué)模式，而應(yīng)該采用綜合型的教學(xué)模式，通過多種教育方式提高學(xué)生的綜合能力與總體素質(zhì)。

（二）實(shí)驗(yàn)及實(shí)踐模式的創(chuàng)新

實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)上，一方面減少內(nèi)容陳舊、簡單孤立的演示性、重復(fù)性和驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，另一方面增加綜合性、設(shè)計(jì)性和創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)，構(gòu)建以學(xué)生為中心，教師為主導(dǎo)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式，確保學(xué)生在實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié)中得到更多的動(dòng)手能力和創(chuàng)新能力訓(xùn)練。在每門實(shí)驗(yàn)的設(shè)置與安排上，保證實(shí)驗(yàn)的合理性及適宜的難度，讓學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中學(xué)習(xí)，在學(xué)習(xí)中實(shí)踐，不斷看到自己的成果，提高學(xué)習(xí)和實(shí)踐的興趣。同時(shí)，可探索開展開放式實(shí)驗(yàn)，不定期開放實(shí)驗(yàn)中心，實(shí)驗(yàn)方向和實(shí)驗(yàn)內(nèi)容由學(xué)生自選，學(xué)生可根據(jù)自己的興趣進(jìn)行自主實(shí)驗(yàn)和科技制作等活動(dòng)，做到充分利用實(shí)驗(yàn)室資源，以提高學(xué)生動(dòng)手能力，培養(yǎng)學(xué)生的科研興趣與創(chuàng)新精神。

實(shí)踐環(huán)節(jié)上，一方面，可通過尋找有較強(qiáng)研發(fā)技術(shù)能力的企業(yè)、醫(yī)院以及其他有合作意愿的研究機(jī)構(gòu)，積極構(gòu)建創(chuàng)新實(shí)踐平臺(tái)，為學(xué)生多提供些產(chǎn)學(xué)結(jié)合的機(jī)會(huì)，使學(xué)生對(duì)生物醫(yī)學(xué)工程領(lǐng)域的關(guān)鍵技術(shù)、發(fā)展動(dòng)向以及市場狀況均有明確的認(rèn)知與了解。另一方面，可積極開展科技創(chuàng)新實(shí)踐活動(dòng)和校園文化活動(dòng)，如醫(yī)療器械模擬銷售大賽、大學(xué)生電子設(shè)計(jì)制作大賽等，同時(shí)積極鼓勵(lì)學(xué)生參與教師的科研課題，以鞏固、擴(kuò)展課堂教學(xué)內(nèi)容，開發(fā)學(xué)生潛能，幫助優(yōu)秀學(xué)生脫穎而出，最終培養(yǎng)和鍛煉學(xué)生的社會(huì)實(shí)踐能力及自習(xí)能力，提高學(xué)生的綜合素質(zhì)、團(tuán)隊(duì)意識(shí)以及創(chuàng)新精神。

（三）實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)與完善

對(duì)于實(shí)驗(yàn)室建設(shè)要在資金、人力的投入上給予保障。購置先進(jìn)的儀器設(shè)備，加大對(duì)實(shí)驗(yàn)室的軟硬件建設(shè)力度。注重新技術(shù)和新材料的運(yùn)用，在具備先進(jìn)實(shí)驗(yàn)設(shè)備的基礎(chǔ)上，提高實(shí)驗(yàn)條件和實(shí)驗(yàn)水平，以實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容的更新。

（四）加強(qiáng)教師隊(duì)伍建設(shè)

要實(shí)現(xiàn)培養(yǎng)醫(yī)工結(jié)合的復(fù)合型技術(shù)人才，一方面需要建設(shè)一支醫(yī)工結(jié)合的復(fù)合型師資隊(duì)伍，另一方面，也可聯(lián)合醫(yī)學(xué)、工學(xué)的專業(yè)教師，通過交流實(shí)現(xiàn)專業(yè)知識(shí)的“交叉”，讓原先“孤立”的課程與其他專業(yè)課有機(jī)地融為一體。在此基礎(chǔ)上，教師在熟練掌握所授課程的同時(shí)，應(yīng)積極參加國內(nèi)外的進(jìn)修學(xué)習(xí)以及參觀交流等活動(dòng)，以充分了解本專業(yè)的最新知識(shí)及發(fā)展方向，開拓眼界。

（五）鼓勵(lì)學(xué)生了解專業(yè)的發(fā)展與動(dòng)向

應(yīng)在專業(yè)授課的基礎(chǔ)上增加學(xué)科及產(chǎn)業(yè)發(fā)展動(dòng)向的介紹，同時(shí)鼓勵(lì)學(xué)生閱讀本專業(yè)相關(guān)的文獻(xiàn)，如《生物醫(yī)學(xué)工程年報(bào)》（Annals of Biomedical Engineering）、《國際生物醫(yī)學(xué)工程雜志》（International Journal of Biomedical Engineering）等^[13]，以使學(xué)生了解國內(nèi)外生物醫(yī)學(xué)工程領(lǐng)域的新技術(shù)、新進(jìn)展、新動(dòng)向，增強(qiáng)學(xué)生對(duì)專業(yè)的興趣。

（六）增強(qiáng)學(xué)校及社會(huì)的重視度

學(xué)校應(yīng)提高對(duì)本專業(yè)的重視程度，依據(jù)自身特點(diǎn)在學(xué)科建設(shè)方面給予指導(dǎo)，科學(xué)制定培養(yǎng)目標(biāo)，完善培養(yǎng)計(jì)劃，在人財(cái)物方面給予大力支持。加強(qiáng)教師對(duì)此專業(yè)的重視程度，提高教師的教學(xué)的積極性。同時(shí)，為學(xué)生全力營造社會(huì)認(rèn)同感，推動(dòng)該專業(yè)的不斷發(fā)展壯大。

總之，生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)教學(xué)改革的思路和方法仍需進(jìn)一步探索，對(duì)生物醫(yī)學(xué)工程人才培養(yǎng)模式的改革還任重而道遠(yuǎn)^[14]，我們需要堅(jiān)持不懈地將教學(xué)改革進(jìn)行下去，爭取早日培養(yǎng)出綜合能力強(qiáng)，能夠從事生物醫(yī)學(xué)工程研究、開發(fā)與生產(chǎn)的高級(jí)人才，以及醫(yī)療器械質(zhì)量控制與管理、醫(yī)療設(shè)備市場營銷等方面的專門人才，以滿足生物醫(yī)學(xué)工程產(chǎn)業(yè)及市場日益增長的人才需求。

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