面向“卓越工程師教育培養計劃”的生物醫學工程實踐教學改革探討

余學飛+余曉鍔+張寧+郭淑艷+張志德

摘要：本文基于生物醫學工程卓越工程師培養的特點，介紹了我校構建立體化、多層次實踐教學平臺，加強實踐內容整合及“雙師型”教師隊伍建設，推進實踐教學方法和考核方式等方面的改革探討和實踐。

關鍵詞：生物醫學工程;卓越工程師;實踐教學

中圖分類號：G642.0 ? ? 文獻標志碼：A ? ? 文章編號：1674-9324（2016）06-0005-02

一、引言

“卓越工程師培養計劃”是高校工程教育改革的一項重大舉措，其目的重在培養一批創新能力強、適應經濟、社會發展需要的工程技術人才，為我國建設創新型國家和人力資源強國、提升國家核心競爭力提供堅實的人才支撐和智力保證。多年來南方醫科大學生物醫學工程學院以《教育部關于實施卓越工程師教育培養計劃的若干意見》（教高〔2011〕1號）為指導，通過改革建設符合卓越工程師培養計劃要求的生物醫學工程專業培養模式和體系，突出我校理醫工結合的鮮明專業特色，進一步探索在醫科院校開辦工科專業的規律與特點。堅持以培養學生實踐能力、創新能力為核心，通過建設生物醫學工程廣東省級示范教學實驗中心、大力開展綜合設計性實驗等途徑，我校生物醫學工程實踐教育改革取得了一定的成效。在多年的教學改革實踐中，探索以培養創新能力為核心的立體式、多層次實驗教學平臺，深化教學體系改革，逐步研究和探索出了一些行之有效的新理念和模式，使學生在綜合素質增強的同時，工程理念和素養得到全面提高，為保證卓越工程師培養計劃的貫徹落實奠定基礎[1-3]。

二、傳統實踐教學中存在的主要問題

1.實踐教學內容和方法。傳統實踐教學內容的設置存在與人才培養目標結合不夠，驗證性實驗內容比重偏大，缺乏系統性工程實踐訓練內容，導致學生不能利用所學理論知識解決工程實際問題。在實驗教學中，教師普遍采用灌輸式教學方法，即實驗前發布實驗講義，講義包括實驗內容、操作方法與步驟、每一步預期結果、實驗報告格式等，學生機械性按照講義完成操作，缺乏主動思考，扼制了學生的創造能力。

2.實踐條件建設方式。實驗室、實踐基地包括學生實踐的場地、設備和工程環境，對學生的實踐教學質量起著舉足輕重的作用。目前，我國高校教學實驗室一般是根據理論課程的教學內容而設置的，其功能是輔助理論教學，其特點是課程專用、功能單一、實驗室規模小、利用率低，不利于學生實驗技能、綜合能力、創新能力以及工程素養培養;實踐教學基地一般是建在與學校有業務往來校外企業，但是大多數企業在安排學生實習實踐方面積極性并不高，多流于形式，甚至有企業將來實習基地實習的學生作為廉價勞動力使用，并未達到系統工程訓練的目標。

3.師資隊伍知識結構。目前高等院校特別是研究教學型高校的教師大多具備良好教育背景、名牌大學畢業并具備博士學位，具有良好的科學研究經歷，參與過高水平科研項目并發表過高水平科研論文，但大多數缺乏工程實踐經歷，因此高校教師中具有企業經歷的“雙師型”的教師數量不足，知識結構不合理。實驗教師缺乏工程實踐環節的專門訓練，因此難以勝任相關的實踐指導工作。

三、基于卓越工程師培養計劃的實踐改革措施

1.加強實驗室和實習基地建設。根據“卓越計劃”培養目標，進一步加強實驗室和實習基地建設。擴大實驗室開放力度，加大專業實驗室投入，提高實驗室綜合利用率;引進企業的資源和設備，與企業合作共建實驗室;利用省級實驗教學示范中心平臺，為卓越工程師的培養搭建具有工程環境的實踐教學平臺。具體措施包括以下幾個方面：

（1）教學實驗室建設。①近年來生物醫學工程學院在省級實驗教學示范中心建設項目經費的支持下，大大改善了實驗教學條件，并取得了豐碩的建設成果。為此我院將在此基礎上進一步加強實驗中心建設，充分發揮其示范帶動作用，推進廣東省高校生物醫學工程專業實驗教學邁上新臺階。②充分利用社會資源進一步加強實驗室建設。我院先后和北京微信斯達科技發展有限公司聯合建立了“醫學信息檢測聯合實驗室”，和無錫祥生醫學影像有限公司建立了“醫學影像聯合實驗室”，這些公司無償提供實驗設備，這些實驗室投入使用，大大增強了我院實驗室實力。為此我院將充分調動全院教師的積極性，充分利用我們學校和學院的社會影響力，爭取更多的社會力量投入到教學實驗室的建設中。③通過自主研制實驗設備以及聯合研制實驗設備，大大降低實驗設備成本，提高了實驗室設備數量并且鍛煉了教師隊伍。④通過整合學院內部教學資源，組建綜合實驗室及大學生創新實驗室，這些實驗室不僅能進行認識、驗證型和綜合型實驗，而且能完成設計型和創新型實驗，實現實驗設備資源的交叉綜合利用，充分提高實驗室裝備的使用效率。

（2）教學科研共用實驗室建設：我院科研力量雄厚，科研實驗條件優越，建有數字化診斷治療設備教育部工程研究中心、醫學圖像廣東省重點實驗室、廣州市大型醫療設備質量檢測工程中心。面向卓越工程師培養的創新實驗基地建設，需要大量的科研項目來支撐，因此在這些重點實驗室和工程中心的建設中既兼顧科研的需求，又充分考慮實驗教學的需要，建成科研和學生實驗教學共用模式。達到科研促進實驗教學的目的，并且把這種模式拓展到校外實踐基地的建設中。

（3）實習基地建設。篩選具備帶教師資力量和實習條件、管理規范，并在醫療器械行業內具有一定影響力的公司確定為卓越工程師培養基地，我院先后和飛利浦（PHILIPS）、西門子（SIEMENS）、杉山醫療器械有限公司、深圳新開元信息技術有限公司、雅培中國診斷部簽訂了卓越工程師聯合培養協議，確定為我院的校外實習基地。充分利用附屬醫院和教學醫院的資源，建立穩定的校內外實習基地;為學生的課程實踐、實習、課程設計、學科競賽、科研實踐等創造良好的工程實踐環境，培養學生的工程素質和實踐能力[4]。

2.加強實踐教學內容整合。

（1）教學內容改革。整合傳統實驗內容，將單一性、驗證性實驗整合為綜合性、設計型實驗，結合企業項目補充工程訓練內容，強化課程設計，將各種國家級、省級設計大賽內容納入綜合分析能力培養的實驗項目。在畢業設計前必須完成一門綜合實踐必修課，綜合實踐題目由學校老師和企業老師聯合設置，學生可以根據自己的興趣及特長選擇，形成具有產學特色的實踐教學培養模式。

（2）推進實踐教學方法和考核方式改革。為適應卓越工程師培養的需要，必須改革傳統的實踐教學方法和考核方式。在教學方法改革中，大力推動基于問題的學習、基于項目的學習、基于案例的學習等多種研究性學習方法，調動學生的學習興趣和學習熱情。老師只給出實驗項目的技術指標要求。要求學生完成原理方案設計、理論計算與分析;經與帶教老師討論通過后完成硬件實驗樣機搭建、樣機性能指標測試等環節，形成完整的工程化的訓練過程。

在考核改革中，改變傳統的實驗結果加實驗報告評價方式，采取考察實踐全過程、實作作品展示、現場答辯、實踐總結分析等方式，重在考核學生的知識應用能力和創造性思維[5]。

3.加強雙師型教師隊伍建設。參與“卓越計劃”實踐教學的教師應具有在企業、醫院工作或培訓的經歷，熟悉工程實踐環境和過程。沒有相關經歷的新任教師必須到企業或者附屬醫院相關科室頂崗工作一年，提高工程實踐能力;專業教師利用科研合作機會去合作企業與企業工程師共同指導學生，了解工程環境和生產過程，積累工程經驗;聘請醫院工程科室、企業中技術水平高、實踐工作經驗豐富、綜合素質好的高級技術人員作為兼職教師，開設實踐性強的課程。推動附屬醫院設備科、信息科成立教研室，充分利用附屬醫院工程科室的人員力量，直接參與專業實踐課教學。

加強產業技術高級研究人才隊伍建設，大力引進海內外高層次創新創業人才，探索實施選聘優秀科技企業家、高級工程師擔任“兼職教授”，推行產學研聯合培養研究生的“雙導師制”[6-7]。

四、結束語

針對卓越工程師培養計劃，構建立體化、多層次的實踐教學平臺，在實踐教學中以學生為主體，充分調動學生的主動性和探索興趣，注重學生實驗思想、實驗方法和實驗技能的培養，提高學生的動手能力;實踐教學與科技創新實踐結合，注重學生創新能力和創新精神的培養，提高學生的綜合素質;實踐教學過程中注重學生團隊合作意識以及學術交流能力的培養;在實踐教學過程中注重學生工程意識、環境意識和社會責任感的培養，培養出更多合格的生物醫學工程卓越工程師。

參考文獻：

[1]何波，李思漫.“卓越工程師教育培養計劃”下機械設計課堂教學改革探討[J].農業科技與裝備，2013，（3）.

[2]林健.注重卓越工程教育本質創新工程人才培養模式[J].中國高等教育，2011，（6）.

[3]張林香，王忠德，王俊文，郝曉剛，劉世斌.針對卓越工程師培養深化改革實驗教學體系[J].教育學術月刊，2012，（1）.

[4]李俊，薄翠梅，王鑫國，張廣明.卓越工程師培養創新實驗平臺建設[J].電氣電子教學學報，2012，（3）.

[5]趙存有，劉春生，侯清泉.面向就業的機械專業畢業設計改革研究[J].教學研究，2013，（2）.

[6]范小春，馮仲仁，李書進.基于卓越工程師培養的實驗教學示范中心建設[J].實驗技術與管理，2015，32（2）.

[7]張寶，黃孟姣.基于協同創新的本研一體化校內外實踐教學基地建設[J].教育教學論壇，2015，（1）.