科研創(chuàng)新在我校生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)教學(xué)中的應(yīng)用與實踐

崔勇 孫偉 王夏璐 王超 高亦鯤

摘 要：為深化教育教學(xué)改革，全面提高本科人才培養(yǎng)質(zhì)量，經(jīng)過兩年的本科教育教學(xué)改革探索，構(gòu)建以培養(yǎng)學(xué)生科研創(chuàng)新能力為主線的實踐教學(xué)體系，主要體現(xiàn)在本科研究型課程設(shè)計、本科研究型畢業(yè)設(shè)計和課外自主科研與合作科研等方面。本項目的改革及應(yīng)用實踐可為生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)人才培養(yǎng)奠定必要的基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞：科研創(chuàng)新;生物醫(yī)學(xué)工程;教學(xué);應(yīng)用與實踐

《國家中長期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要（2010-2020年）》中提出：高等教育要提高人才培養(yǎng)質(zhì)量。教育部、財政部明確提出我國高等教育的人才培養(yǎng)工作要著力于創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式，重點提高學(xué)生創(chuàng)新實踐能力，培養(yǎng)應(yīng)用型人才和尖端創(chuàng)新人才[1]。知識經(jīng)濟(jì)發(fā)展社會的核心是科技，關(guān)鍵是人才，基礎(chǔ)是教育，而靈魂是創(chuàng)新[2]。

總書記在全國科技創(chuàng)新大會、中國科協(xié)全國代表大會上的講話中指出：要把科技創(chuàng)新擺在更加重要位置，吹響建設(shè)世界科技強(qiáng)國的號角[3]?，F(xiàn)在諸多高校均將培養(yǎng)大學(xué)生的創(chuàng)新精神和實踐能力作為人才培養(yǎng)的重要組成部分，但是創(chuàng)新精神的培養(yǎng)卻很難通過傳統(tǒng)的傳授知識的人才培養(yǎng)模式來實現(xiàn)?；诖爽F(xiàn)狀，實施以科研創(chuàng)新為主體的實踐教學(xué)模式和方法的改革，突出科研創(chuàng)新及其應(yīng)用，培養(yǎng)創(chuàng)新意識和實踐能力，是大多數(shù)高校面臨的共同課題[4]。

生物醫(yī)學(xué)工程在疾病的預(yù)防、診斷、治療及康復(fù)等方面正發(fā)揮著巨大的作用[5]。通過實施本科教學(xué)改革，依托醫(yī)療器械學(xué)院生物醫(yī)學(xué)工程系中正在主持國家和省市級科研項目的相關(guān)專業(yè)教師在科研創(chuàng)新中的引領(lǐng)作用，改革教師在實踐教學(xué)中的教育教學(xué)方法，使得本專業(yè)學(xué)生在教師的引領(lǐng)下，盡早熟悉科研思路，進(jìn)而實現(xiàn)科研創(chuàng)新與本科專業(yè)教育更好契合，鞏固生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)人才培養(yǎng)方向。

1 項目實施方案

1.1 建立完備的實踐教學(xué)體系，建設(shè)好實踐教學(xué)第一課堂

依托學(xué)校重視理論與實踐教學(xué)并重的總體思路，在相關(guān)專業(yè)教師的積極參與下，構(gòu)建獨具特色的實踐教學(xué)體系。在教學(xué)計劃的制定和實施中，充分體現(xiàn)解決醫(yī)療器械行業(yè)領(lǐng)域共性技術(shù)問題能力的培養(yǎng)要求。在課程體系設(shè)計和學(xué)生成績考核等方面，加強(qiáng)科研能力的培養(yǎng)與考核，注重理論與實際的緊密結(jié)合，初步訓(xùn)練學(xué)生科研實踐能力。

1.1.1 研究型課程教學(xué)設(shè)計

綜合本專業(yè)的核心專業(yè)基礎(chǔ)課和專業(yè)課，按照課程體系，構(gòu)建緊密結(jié)合生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)教師科研項目，分布于各專業(yè)課程的研究型課程設(shè)計。例如：檢測診斷方向的結(jié)核分支桿菌快速靈敏檢測課程設(shè)計和模式識別作用應(yīng)用于檢測診斷試劑研究課程設(shè)計。目的是培養(yǎng)學(xué)生綜合運用各專業(yè)課程所學(xué)知識，發(fā)現(xiàn)、提出、分析和解決實際問題，是培養(yǎng)學(xué)生實踐能力和創(chuàng)新能力的重要環(huán)節(jié)，是對學(xué)生科研能力的具體訓(xùn)練和考察過程。

1.1.2 科研素質(zhì)鞏固提高

為進(jìn)一步加強(qiáng)針對學(xué)生科研能力的綜合培養(yǎng)，在高年級開設(shè)部分或全部覆蓋生物檢測診斷、生物醫(yī)用材料及有源醫(yī)療器械等科研方向的綜合型開放性自主研究課題。以“基于核磁的載脂蛋白III靶向性四氧化三鐵磁納米流體研發(fā)及其在術(shù)后真菌深度感染早期檢測中的應(yīng)用”這一課題為例，通過本課題的開展，緊密地將生物檢測診斷、生物醫(yī)用材料以及有源醫(yī)療器械三大培養(yǎng)方向有機(jī)地結(jié)合起來，會促進(jìn)學(xué)生將所學(xué)各學(xué)科知識進(jìn)一步融匯貫通，啟發(fā)學(xué)生以交叉學(xué)科的發(fā)散思維，多角度看待科研問題。

1.2 充分發(fā)揮高校教師的科研優(yōu)勢，建設(shè)好實踐教學(xué)第二課堂

對于我校生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)的本科生，科研能力要得到大力提升，需要加強(qiáng)第二課堂的建設(shè)。

1.2.1 本科研究型畢業(yè)設(shè)計（論文）

本科研究型畢業(yè)設(shè)計（論文）模式是本科創(chuàng)新人才實踐教學(xué)體系的關(guān)鍵環(huán)節(jié)之一，是高等學(xué)校本科生在校學(xué)習(xí)期間最后階段的綜合性實踐教學(xué)環(huán)節(jié)，是培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維和創(chuàng)新能力，綜合運用所學(xué)知識解決實際問題的重要途徑，能夠快速培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)研究能力和創(chuàng)新能力。本項目組所有專業(yè)教師均參與本科畢業(yè)論文設(shè)計指導(dǎo)工作，密切結(jié)合生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)人才培養(yǎng)方案與自身科研項目，緊跟專業(yè)培養(yǎng)方向，充分發(fā)揮畢業(yè)設(shè)計的重要作用。在本科畢業(yè)設(shè)計（論文）中引入科研模式，即本科畢業(yè)生在專業(yè)教師指導(dǎo)下，經(jīng)過科學(xué)研究的完整過程訓(xùn)練。

1.2.2 課外科研項目

根據(jù)本專業(yè)的辦學(xué)特色和培養(yǎng)方案，除安排專業(yè)教師授課外，學(xué)院還聘請多位在生物檢測診斷試劑、生物醫(yī)用材料和有源醫(yī)療器械等相關(guān)領(lǐng)域的企業(yè)技術(shù)人員作為本專業(yè)本科教學(xué)的兼職教師。根據(jù)這一培養(yǎng)模式，依托學(xué)校的辦學(xué)優(yōu)勢，依據(jù)專業(yè)教師及所在科研實驗室和兼職教師及其所在本專業(yè)生產(chǎn)實習(xí)教學(xué)基地，有計劃地選拔本專業(yè)本科生一方面進(jìn)入專業(yè)教師所在科研實驗室，開展課外自主科研課題，進(jìn)行創(chuàng)新性科學(xué)實驗，培養(yǎng)學(xué)生研究課題調(diào)研以及科學(xué)研究實踐的能力;另一方面進(jìn)入與相關(guān)專業(yè)教師研究方向相近的兼職教師所在教學(xué)實習(xí)實踐基地進(jìn)行實踐及學(xué)習(xí)，體會學(xué)校科研實驗室與企業(yè)研發(fā)部門的不同。

2 項目的特色與創(chuàng)新之處

創(chuàng)新能力培養(yǎng)的實踐教學(xué)要體現(xiàn)學(xué)生在教學(xué)中的主體地位，突出科學(xué)研究在教學(xué)中的重要作用。教師必須要不斷更新自己的知識結(jié)構(gòu)，使自己處于學(xué)科的前沿，必須要擔(dān)負(fù)一定的具有創(chuàng)新性的科學(xué)研究課題，在向?qū)W生傳授基本知識和新知識的同時，提高學(xué)生的綜合素質(zhì)，使學(xué)生具備一定的研究和創(chuàng)新能力。

該項目共有五位專任教師，研究領(lǐng)域與專業(yè)背景涵蓋了生物學(xué)、藥物化學(xué)、分析化學(xué)和藥物制劑等多個方向，他們擁有較為深厚的有機(jī)化學(xué)、分析化學(xué)、生物化學(xué)、微生物學(xué)等專業(yè)知識的背景，大力推進(jìn)生命科學(xué)技術(shù)與化學(xué)、新材料等技術(shù)交叉融合，重點研發(fā)核心物質(zhì)、基礎(chǔ)材料和關(guān)鍵技術(shù)，發(fā)展高質(zhì)量組織工程植介入產(chǎn)品和康復(fù)產(chǎn)品以及先進(jìn)的體外診斷產(chǎn)品，以顯著提高我校生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)的核心競爭力。

3 本項目取得的成果

通過本項目的開展，可使教師和學(xué)生都受益，教師可更加真切的體會到學(xué)生對于專業(yè)知識的需求，而學(xué)生則能在思中學(xué)，學(xué)中做，最后實現(xiàn)良好的教育教學(xué)效果。本項目專業(yè)教師指導(dǎo)生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)本科生主持大學(xué)生創(chuàng)新訓(xùn)練計劃項目涵蓋國家級、省級和校級;指導(dǎo)本科畢業(yè)論文獲校級優(yōu)秀畢業(yè)論文獎兩項;指導(dǎo)本科生攻讀碩士研究生主持校級科研項目兩項。

4 結(jié)束語

各高等院校受實驗室條件、項目資金、師資力量等多方面因素的限制，很難滿足每一位學(xué)生的科研需求，但是科研活動還可以通過其他形式開展[6]。PBL教學(xué)法（Problem Based Learning），是國內(nèi)外近年來逐漸被推廣和應(yīng)用的基于問題為出發(fā)點，以學(xué)生為中心的新型教學(xué)模式。其核心點就是不斷增強(qiáng)學(xué)生創(chuàng)新能力。創(chuàng)新能力培養(yǎng)的實踐教學(xué)要體現(xiàn)以學(xué)生為主體地位的教學(xué)方式，突出科學(xué)研究在教學(xué)中的重要作用，這樣就對專業(yè)教師提出了更高的要求：教師必須要不斷更新自己的知識結(jié)構(gòu)，使自己處于學(xué)科的前沿，也要承擔(dān)一定的具有創(chuàng)新性的科學(xué)研究課題，把研究項目與教學(xué)有機(jī)地結(jié)合起來，在向?qū)W生傳授理論知識的同時，提高學(xué)生的綜合素質(zhì)，使學(xué)生具備一定的研究和創(chuàng)新能力。

參考文獻(xiàn)

[1]國家中長期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要小組.國家中長期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要（2010-2020年）[Z].2010.

[2]洪文明.大學(xué)生知識創(chuàng)新基礎(chǔ)[M].中國財政經(jīng)濟(jì)出版社，2006.

[3]汪海波.習(xí)總書記關(guān)于科技創(chuàng)新系列論述的理論價值探究[J].科協(xié)論壇，2017，（3）：10-13.

[4]劉麗娜，李化樹.高校實踐型創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式淺析[J].重慶高教，2011，12（4）：63-64.

[5]教育部高等教育司.普通高等學(xué)校本科專業(yè)目錄和專業(yè)介紹[M].北京：高等教育出版社，2O12.

[6]鄭君芳，王雯.淺析醫(yī)學(xué)生科研創(chuàng)新能力的培養(yǎng)[J].繼續(xù)醫(yī)學(xué)教育，2016，30（11）：98-99.

基金項目：

沈陽藥科大學(xué)2016年度本科教學(xué)改革研究項目（序號：1633）。