李曉琴

（北京工業(yè)大學(xué) 環(huán)境與生命學(xué)部，北京 100124）

“生物醫(yī)學(xué)電子”是生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)的一門專業(yè)限選課，屬于電子工程技術(shù)類課程，是“模擬電子技術(shù)”“數(shù)字電子技術(shù)”“生物醫(yī)學(xué)測量與傳感器”等課程的后續(xù)課。通過“生物醫(yī)學(xué)電子”課程教學(xué)使學(xué)生掌握生物醫(yī)學(xué)中常用的電子學(xué)方法，引導(dǎo)學(xué)生從解決生物醫(yī)學(xué)工程中的具體問題出發(fā)，結(jié)合已有電子技術(shù)基礎(chǔ)知識(shí)，解決生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域中的信號(hào)提取、分析和處理及醫(yī)學(xué)儀器設(shè)計(jì)問題，掌握醫(yī)學(xué)儀器的基本原理和系統(tǒng)組成，提高分析復(fù)雜醫(yī)學(xué)系統(tǒng)的能力，為學(xué)生提供參與設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)生物醫(yī)學(xué)儀器設(shè)計(jì)等復(fù)雜系統(tǒng)的機(jī)會(huì)，培養(yǎng)其工程意識(shí)和能力。

習(xí)近平總書記向廣大教師提出：“做學(xué)生錘煉品格的引路人，做學(xué)生學(xué)習(xí)知識(shí)的引路人，做學(xué)生創(chuàng)新思維的引路人，做學(xué)生奉獻(xiàn)祖國的引路人”的四個(gè)引路人要求，以及“堅(jiān)持教書和育人相統(tǒng)一，堅(jiān)持言傳和身教相統(tǒng)一，堅(jiān)持潛心問道和關(guān)注社會(huì)相統(tǒng)一，堅(jiān)持學(xué)術(shù)自由和學(xué)術(shù)規(guī)范相統(tǒng)一”的四個(gè)相統(tǒng)一的要求。作為一名高校的專業(yè)課教師應(yīng)該按照習(xí)近平總書記的要求，在傳授科學(xué)知識(shí)與工程技術(shù)的同時(shí)，做好價(jià)值引領(lǐng)和精神傳承，堅(jiān)持教書和育人相統(tǒng)一，充分挖掘課程中的思想政治元素，使課程中的思想政治元素與課程的教學(xué)內(nèi)容有機(jī)融合，涵養(yǎng)高校師生的精神氣質(zhì)和文化素養(yǎng)。

一、傳播科學(xué)家精神是課程思政的核心內(nèi)涵

專業(yè)課中的思政元素不是孤立的，它浸透在一個(gè)個(gè)的科學(xué)發(fā)現(xiàn)中、一個(gè)個(gè)工程技術(shù)問題的攻堅(jiān)克難中、專業(yè)任課教師的教學(xué)過程中及隨時(shí)隨地的言談舉止中。在具體的專業(yè)課教學(xué)中，傳播科學(xué)家精神是課程思政的核心。以專業(yè)知識(shí)講授為主線，以傳播科學(xué)家精神為輔線，主輔呼應(yīng)，讓學(xué)生成為知識(shí)豐富、精神明亮的人。以史鑒今，教書育人，從學(xué)科發(fā)展的歷史和實(shí)踐中汲取智慧和力量是一種基礎(chǔ)又高效的學(xué)習(xí)方法。通過還原專業(yè)課中知識(shí)、技術(shù)等的發(fā)現(xiàn)與發(fā)明過程，梳理脈絡(luò)，溫故知新，讓創(chuàng)新的方法啟發(fā)思考，讓縝密的邏輯引領(lǐng)思維；挖掘科學(xué)家的故事及其所展現(xiàn)的精神，傳遞感動(dòng)，指導(dǎo)行動(dòng)，讓科學(xué)家的精神滋養(yǎng)血脈，讓科學(xué)家的品格溫暖身心。

胸懷祖國、服務(wù)人民的愛國精神，勇攀高峰、敢為人先的創(chuàng)新精神，追求真理嚴(yán)謹(jǐn)治學(xué)的求實(shí)精神，淡泊名利、潛心研究的奉獻(xiàn)精神，集智公關(guān)、團(tuán)結(jié)協(xié)作的協(xié)同精神，甘為人梯、獎(jiǎng)掖后學(xué)的育人精神，是科學(xué)家精神的具體體現(xiàn)，愛國、創(chuàng)新、求實(shí)、奉獻(xiàn)、協(xié)作、育人是科學(xué)家精神的核心。

1.愛國：科學(xué)無國界，但科學(xué)家有國別。國家至上、民族至上、人民至上，是科學(xué)家愛國情懷之所在。

2.創(chuàng)新：發(fā)展是第一要?jiǎng)?wù)，人才是第一資源，創(chuàng)新是第一動(dòng)力。科技工作者想國家之所想，急國家之所急，努力破解國家發(fā)展的戰(zhàn)略難題，在戰(zhàn)略必爭領(lǐng)域搶占科技制高點(diǎn)，尋求新的增長點(diǎn)，獲得新的突破，為國家繁榮富強(qiáng)提供戰(zhàn)略支撐力量。

3.求實(shí)：始終堅(jiān)持實(shí)事求是的作風(fēng)，腳踏實(shí)地、嚴(yán)謹(jǐn)治學(xué)；不唯書、不唯上、只唯實(shí)；務(wù)的是實(shí)、求的是真；這是科學(xué)家畢其一生的追求。一代代中國科學(xué)家把“實(shí)事”作為科學(xué)的認(rèn)知對(duì)象，通過實(shí)踐不斷“求是”，把熱愛科學(xué)、探索真理作為學(xué)術(shù)研究的唯一追求。

4.奉獻(xiàn)：不唯名，不唯利。身先士卒、無聲行動(dòng)、潛心研究、孜孜以求。

5.協(xié)作：發(fā)揮集智攻關(guān)、團(tuán)結(jié)協(xié)作的協(xié)同精神，廣泛進(jìn)行社會(huì)分工、密切各方協(xié)作，人盡其才、物盡其用；當(dāng)今世界，各項(xiàng)科學(xué)研究都是以集體智慧和協(xié)作為基礎(chǔ)的，沒有一個(gè)科學(xué)家能夠離開其他人的支持與合作，而獨(dú)自取得重大成果。倡導(dǎo)團(tuán)隊(duì)精神，建立協(xié)同攻關(guān)，是開啟科技強(qiáng)國之門的鑰匙；國際科技合作是大趨勢。放眼當(dāng)今國際世界，全球化趨勢不斷強(qiáng)化，全人類的命運(yùn)休戚與共，科技工作者必須堅(jiān)持全球視野，增強(qiáng)國際合作，秉承互利共贏的思想，為推動(dòng)科技事業(yè)進(jìn)步，構(gòu)建人類命運(yùn)共同體而貢獻(xiàn)中國智慧。

6.育人：一年之計(jì)，莫如樹谷；十年之計(jì)，莫如樹木；終身之計(jì)，莫如樹人?？萍际纷C明，誰擁有一流創(chuàng)新人才、擁有一流科學(xué)家，誰就能在科技創(chuàng)新中占據(jù)優(yōu)勢。一代代中國科學(xué)家甘為人梯、獎(jiǎng)掖后學(xué)，傾畢生所學(xué)，育國之棟梁；科學(xué)家們不僅在科研和學(xué)術(shù)上親身指導(dǎo)學(xué)生，更是在生活和精神上以身作則，春風(fēng)化雨地傳遞著優(yōu)良學(xué)風(fēng)和科學(xué)精神，他們中的很多人甚至拿出自己的積蓄、獎(jiǎng)金，成立基金會(huì)，獎(jiǎng)掖后學(xué)，廣育英才。

二、典型思想政治案例——醫(yī)工結(jié)合，攻克腦起搏器技術(shù)壁壘

生物體興奮組織對(duì)電、機(jī)械、化學(xué)等的刺激均能產(chǎn)生反應(yīng)，但只有對(duì)電的刺激可以精確地控制其參數(shù)，而且適度地電刺激即使重復(fù)多次也不會(huì)使組織損傷。所以，通常有關(guān)興奮、傳導(dǎo)、反應(yīng)的規(guī)律，都由電刺激獲得。臨床應(yīng)用電刺激興奮所產(chǎn)生的生物反應(yīng)來控制和替代生物機(jī)能，從而達(dá)到治療的目的。腦起搏器產(chǎn)生的高頻電刺激脈沖，通過電極觸點(diǎn)作用于丘腦底核的靶點(diǎn)核團(tuán)，抑制因多巴胺能神經(jīng)元減少而過度興奮的神經(jīng)元的電沖動(dòng)，減低其過度興奮的狀態(tài)，對(duì)帕金森病的震顫、僵直和運(yùn)動(dòng)遲緩等癥狀療效顯著。無數(shù)晚期帕金森病病人：因?yàn)榘惭b了腦起搏器，身體震顫僵直的情況立即改善，他們因此可以獨(dú)自行走；因?yàn)榘惭b了腦起搏器，全身異動(dòng)、手舞足蹈的癥狀完全消失，他們?yōu)榇思?dòng)落淚水；因?yàn)榘惭b了腦起搏器，不停扭轉(zhuǎn)痙攣的癥狀慢慢停止，原本高度僵硬的身體也漸漸變得柔軟。一個(gè)個(gè)生動(dòng)鮮活的案例，讓那些生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)學(xué)習(xí)的同學(xué)看到了一個(gè)小小電刺激器給患者帶來的感動(dòng)、希望，也讓那些生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)學(xué)生感受到了技術(shù)的力量和由此帶來的榮譽(yù)感和使命感。2002年，美國FDA批準(zhǔn)了丘腦底核電刺激治療晚期帕金森病的療法，2014年9月，獲得素有“諾貝爾”生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)風(fēng)向標(biāo)之稱的“拉斯克”獎(jiǎng)，其核心是腦深部電刺激的價(jià)值不僅僅是為帕金森病的治療指出了一條新路，更主要的是其“調(diào)控”大腦的思想為認(rèn)識(shí)大腦，為干預(yù)治療和神經(jīng)相關(guān)的疾病開創(chuàng)了新的紀(jì)元（如圖1）。

圖1 腦深部刺激器

我國腦深部電刺激的臨床起步并不晚，1998年在北京天壇醫(yī)院開展了第一例手術(shù)，由于腦深部電刺激器（也稱腦起搏器）長期被美國一家企業(yè)壟斷，高昂的價(jià)格讓眾多患者望而卻步。研制價(jià)格可接受的腦起搏器就成為廣大患者的迫切需求。我國神經(jīng)外科的奠基人之一、北京天壇醫(yī)院名譽(yù)院長、2008年獲得國家最高科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)獲得者王忠誠院士，提出醫(yī)工結(jié)合開展腦起搏器的研發(fā)工作，并期望腦起搏器應(yīng)用于各種新的臨床適應(yīng)證，從臨床出發(fā)、為臨床服務(wù)（如圖2）。清華大學(xué)李路明教授帶領(lǐng)研究團(tuán)隊(duì)在安全性、可靠性上扎扎實(shí)實(shí)地做了10多年的工作，很多基礎(chǔ)數(shù)據(jù)沒有，靠自己摸；設(shè)計(jì)邊界不清晰，靠多次試驗(yàn)反復(fù)迭代；跌跌撞撞、摸爬滾打，在掌握“如何做”的基礎(chǔ)上，研制出了具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的產(chǎn)品，經(jīng)過動(dòng)物試驗(yàn)和臨床試驗(yàn)，于2013年獲得了產(chǎn)品注冊證，中國成為第二個(gè)系統(tǒng)掌握了腦起搏器技術(shù)的國家。2014年整一年間，超過1200例的清華腦起搏器植入了患者體內(nèi)，標(biāo)志著我國已經(jīng)具有了深受臨床歡迎的植入式神經(jīng)調(diào)控醫(yī)療裝備。腦起搏器為腦調(diào)控的相關(guān)研究和臨床提供了優(yōu)質(zhì)的研究工具，并將進(jìn)一步推動(dòng)神經(jīng)科學(xué)和腦科學(xué)的蓬勃發(fā)展。

圖2 王忠誠院士在手術(shù)室指導(dǎo)清華腦起搏器的第一例手術(shù)

急國家之所急、想國家之所想，是胸懷祖國服務(wù)人民的科學(xué)家愛國精神的具體體現(xiàn)；醫(yī)工結(jié)合、攻克腦起搏器技術(shù)壁壘是科學(xué)家協(xié)作精神的具體體現(xiàn)；直面挑戰(zhàn)、迎難而上，從數(shù)據(jù)收集、到自主設(shè)計(jì)、再到反復(fù)試驗(yàn)迭代是勇攀高峰、敢為人先的創(chuàng)新科學(xué)家精神的具體體現(xiàn)。通過腦起搏器創(chuàng)新設(shè)計(jì)，引導(dǎo)學(xué)生努力提高專業(yè)技能、堅(jiān)定專業(yè)自信、敢于直面問題、激發(fā)責(zé)任意識(shí)?；貞?yīng)國家人民需求、敢為人先、團(tuán)結(jié)協(xié)作、攻堅(jiān)克難、服務(wù)大眾、為國爭光。

三、總結(jié)與展望

本文提出以傳播科學(xué)家精神作為課程思政核心的理念，讓科學(xué)家的精神滋養(yǎng)血脈并世代相傳?？茖W(xué)家精神具體表現(xiàn)為：胸懷祖國服務(wù)人民，勇攀高峰敢為人先，追求真理嚴(yán)謹(jǐn)治學(xué)，淡泊名利潛心研究，集智公關(guān)團(tuán)結(jié)協(xié)作，甘為人梯獎(jiǎng)掖后學(xué)。挖掘浸透在具體科學(xué)發(fā)現(xiàn)、工程技術(shù)攻堅(jiān)克難中科學(xué)家的故事及其所展現(xiàn)的精神，通過生動(dòng)感人的案例設(shè)計(jì)，詮釋科學(xué)家精神的內(nèi)涵，傳遞感動(dòng)，指導(dǎo)行動(dòng)。結(jié)合生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)科的特點(diǎn)，強(qiáng)調(diào)醫(yī)工結(jié)合、攻克技術(shù)壁壘；勇于直面臨床需求、喚醒責(zé)任擔(dān)當(dāng)。針對(duì)典型思想政治案例，一位學(xué)生說：一個(gè)由生物醫(yī)學(xué)工程人開發(fā)的小小的電刺激器，對(duì)治療晚期帕金森病的震顫、僵直和運(yùn)動(dòng)遲緩等癥狀竟有如此神奇的立竿見影的效果，我被震撼了。利用生物醫(yī)學(xué)工程的電刺激器技術(shù)調(diào)控神經(jīng)，解決神經(jīng)變性疾病給人的生命帶來的傷害，前途無量。我也是生物醫(yī)學(xué)工程人，我為生物醫(yī)學(xué)工程人的發(fā)明創(chuàng)造感到驕傲。又一位學(xué)生說：電刺激器的核心是產(chǎn)生滿足要求的脈沖波，我在醫(yī)學(xué)電子實(shí)驗(yàn)中曾涉及過方波、三角波、正弦波等波形發(fā)生及轉(zhuǎn)換的實(shí)驗(yàn)，那個(gè)實(shí)驗(yàn)是驗(yàn)證型實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)電路的原理應(yīng)該好好學(xué)習(xí)學(xué)習(xí)，原則上我具備設(shè)計(jì)一個(gè)電刺激器的基礎(chǔ)，我要好好學(xué)習(xí)“生物醫(yī)學(xué)電子”這門課，有點(diǎn)兒難但很有用。

“醫(yī)工結(jié)合，攻克腦起搏器技術(shù)壁壘”是結(jié)合教學(xué)內(nèi)容設(shè)計(jì)的一個(gè)思想政治理論教育案例，案例講述的內(nèi)容及其體現(xiàn)的科學(xué)家精神首先感動(dòng)了我，我要將感動(dòng)傳遞，并期待能指導(dǎo)學(xué)生的具體行動(dòng)。一代人有一代人的奮斗，一個(gè)時(shí)代有一個(gè)時(shí)代的擔(dān)當(dāng)。作為高校的一名專業(yè)課教師，在傳播知識(shí)的同時(shí)傳播科學(xué)家精神，是時(shí)代賦予我們的責(zé)任，也是我們的使命擔(dān)當(dāng)。以堅(jiān)定的信念推進(jìn)思想政治育人工作，讓科學(xué)家精神如雨露陽光滋養(yǎng)當(dāng)代大學(xué)生，讓科學(xué)家的精神譜系代代相傳。