應用型本科生“產(chǎn)學研賽”四位一體創(chuàng)新能力個性化培養(yǎng)方案探索

查雨彤 司博宇 白寶丹 嚴加勇 李曉歐

[摘 要] 為國家和社會培養(yǎng)高質(zhì)量人才是高等院校的根本任務。上海健康醫(yī)學院對生物醫(yī)學工程專業(yè)本科生實施“四個一工程”，該項目旨在推動教育教學與人才培養(yǎng)模式改革，不斷提高本科生創(chuàng)新實踐能力和科研素養(yǎng)，為建立“高等職業(yè)專科、應用技術本科、專業(yè)學位研究生”一體化應用型人才培養(yǎng)體系輸送大批優(yōu)秀研究生生源，為本科畢業(yè)生直接就業(yè)從事專業(yè)對口工作提升競爭實力。與此同時，根據(jù)學校辦學理念和培養(yǎng)目標，探索本科生導師在學生個性化培養(yǎng)中的主導作用，促進本科生培養(yǎng)與教師科研緊密結(jié)合。通過長期累積效應，不斷凝練高水平的創(chuàng)新成果。

[關鍵詞] 應用型本科;生物醫(yī)學工程;產(chǎn)學研融合;學科競賽;創(chuàng)新能力

應用型本科教育是面向區(qū)域經(jīng)濟社會發(fā)展需要，以社會人才需求為導向，培養(yǎng)能投身生產(chǎn)、建設、管理、服務等一線行業(yè)的高級應用型人才的高等教育[1]。應用型本科畢業(yè)生需具備全面協(xié)調(diào)的知識、能力和素質(zhì)。

生物醫(yī)學工程是一門用物理學基礎和工學方法探究生命科學并解決生物醫(yī)學問題的新興學科。應用型本科生物醫(yī)學專業(yè)的人才培養(yǎng)應符合新興產(chǎn)業(yè)兼顧健康新工科和智慧新醫(yī)科的行業(yè)用人需求。

一、傳統(tǒng)應用型本科創(chuàng)新能力培養(yǎng)存在的問題

1.閉門造車，脫離行業(yè)用人需求。傳統(tǒng)生物醫(yī)學工程本科教育以知識傳遞為主體，課程體系多為生命科學、電工電子、材料、計算機等學科的通識課與基礎專業(yè)課的融合。常常是老師教什么，學生機械地接受什么，但對于所學專業(yè)的發(fā)展前景和今后進入工作崗位如何運用所學知識很迷茫。大部分院校在學生本科學習之初就開設生物醫(yī)學工程導論課程，然而學生過早接觸這一課程，很難建立與知識體系的聯(lián)系。應用型本科教育人才培養(yǎng)要滿足經(jīng)濟社會的需要，但現(xiàn)有傳統(tǒng)生物醫(yī)學工程專業(yè)人才培養(yǎng)卻出現(xiàn)與行業(yè)脫離的問題。

2.紙上談兵，知識與技能不匹配。應用型本科院校與研究型高校的差別體現(xiàn)在學生走出校門就能直接進入相關行業(yè)。但大多數(shù)學生由于缺乏實踐，只停留在課本知識，沒能轉(zhuǎn)化為技能。知識的碎片化和不成體系使畢業(yè)生進入工作崗位后需要重新建立相關知識架構(gòu)，無論用人單位還是畢業(yè)生都浪費了大量的精力和時間。

3.照本宣科，缺少創(chuàng)新創(chuàng)造能力。新工科背景下的生物醫(yī)學工程本科教育不僅要培養(yǎng)具有工匠精神的工程技術人才，還要培養(yǎng)富有創(chuàng)造精神的卓越工程師[2]。傳統(tǒng)的本科教育強調(diào)構(gòu)建學科基礎知識體系，而科研是研究生階段繼續(xù)深造過程中的任務。如今是一個大眾創(chuàng)業(yè)、萬眾創(chuàng)新的年代，任何接受了高等教育的本科生都應該具備創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力。然而，傳統(tǒng)的課堂教學法照本宣科，不利于發(fā)散性思維的形成和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。

4.坐井觀天，缺乏同行交流。無論哪個學科的科研領域，學術界都具有開放的同行交流平臺，如學術會議、學術研討等。但是，這些平臺普遍向研究生及以上層次學者開放，本科生的學習交流大多局限在學校內(nèi)部。大部分應用型高校學生的本科學習過程猶如坐井觀天，對于學術前沿的發(fā)展了解非常少[3]。

二、應用型本科創(chuàng)新能力個性化培養(yǎng)“四個一工程”

為解決傳統(tǒng)生物醫(yī)學工程專業(yè)人才培養(yǎng)存在的問題，提高應用型人才培養(yǎng)質(zhì)量，上海健康醫(yī)學院生物醫(yī)學工程專業(yè)探索性地開展了本科創(chuàng)新能力個性化培養(yǎng)“四個一工程”。

1.獨立完成一份專業(yè)領域科技調(diào)研報告。每名學生任選一個生物醫(yī)學工程專業(yè)領域內(nèi)的行業(yè)或科技，獨立開展調(diào)查研究并形成調(diào)研報告。調(diào)研報告要調(diào)查了解行業(yè)生產(chǎn)、科技前沿、生活需求或未來社會發(fā)展需要解決的專業(yè)領域科技學術問題，提出科研課題建議。調(diào)研報告包括項目意義和必要性、國內(nèi)外研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢、實驗研究內(nèi)容及方法等。

本項內(nèi)容的實施旨在使學生深入行業(yè)開展調(diào)查研究，通過了解本行業(yè)國內(nèi)外現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢，發(fā)現(xiàn)問題并尋求解決問題的方案。在自問自答中加深對所學專業(yè)的見解，增強自主學習研究的驅(qū)動力和緊迫感，養(yǎng)成緊密聯(lián)系實際注重調(diào)查研究的學風，并為科研訓練項目或創(chuàng)新實驗項目選題奠定基礎。

2.獨立完成一項課程計劃外實驗項目（簡稱課外實驗項目）。每名學生獨立完成一項學科基礎、專業(yè)主干課或方向特色課程設置的綜合性、設計性或擴展性實驗項目，由任課教師提出項目名稱和實驗要求及學時學分，學生可以自行提出實驗項目名稱及內(nèi)容，由指導教師審批。學生申請獲得批準后，在相關實驗室接受實驗技術人員管理，完全獨立自主完成實驗，包括實驗方法步驟設計、實驗儀器選擇、實驗結(jié)果分析。

本項內(nèi)容的實施旨在使學生重視實驗，通過獨立自主地完成一項設計性或綜合性實驗項目，體驗實驗設計，增強動手能力，養(yǎng)成良好實驗習慣，培養(yǎng)求實嚴謹?shù)目茖W精神。

3.小組合作完成一項創(chuàng)新實驗項目或科研項目并申請一項專利或撰寫一篇科技學術論文。以小組合作學習研究的方式，在教師指導下，依托國家、上海市、學校三級大學創(chuàng)新實驗計劃項目和院校內(nèi)科研基地（實驗室），完成一項大學生創(chuàng)新實驗計劃項目或參與一項科研項目，形成較完整的作品，并提交一項科研成果。成果形式包括中文科技學術論文、外文科技學術論文、發(fā)明專利、實用新型專利、軟件著作權。

本項內(nèi)容的實施旨在使學生經(jīng)歷一個科研項目全過程的訓練，取得成果作品，形成追求完美的工程思維。通過小組合作學習研究、討論交流、評判否定，訓練創(chuàng)新思維，培養(yǎng)團隊合作精神。形成科研成果的過程中，鍛煉專業(yè)術語、圖表、數(shù)據(jù)等表述方法并培養(yǎng)學術規(guī)范行為。

4.本科階段參加一項學科競賽。每名生物醫(yī)學工程專業(yè)的學生在讀期間，以個人或團隊為單位，至少參加一項學科競賽。所參加的學科競賽須是校級以上學校承認的競賽活動。競賽項目包括建模類、英語類、電子類等專業(yè)競賽以及職業(yè)技能類、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)類競賽項目。

本項內(nèi)容的實施，可以使學生通過競賽訓練專業(yè)技能，激發(fā)學習動力和創(chuàng)新潛力，提高自主學習能力、小組合作研究能力及高強度集中解決問題的能力，增強競爭意識、榮譽意識。更重要的是在參加學科競賽過程中，學生通過同場競技交流提高自身能力，了解前沿學術發(fā)展，開拓眼界，拓展思維。

三、“四個一工程”在上海健康醫(yī)學院生物醫(yī)學工程專業(yè)的應用探索

1.充分發(fā)揮概論課、企業(yè)見習、醫(yī)院見習和博士論壇、科研交流講座的引導作用。充分利用生物醫(yī)學工程專業(yè)開設的概論課、學院與醫(yī)學影像學院聯(lián)合舉行的博士沙龍活動，以及校圖書館、科技處等部門不定期舉辦的科研類報告，鼓勵本科生多聽、多想、多總結(jié)，了解行業(yè)現(xiàn)狀和科技前沿發(fā)展趨勢，形成專業(yè)領域科技調(diào)研報告。

2.依托課程，開展計劃外實驗項目。依托生物醫(yī)學工程專業(yè)開設的理論實踐融合課程，利用每學期的集中實訓時間段，開展計劃外實驗項目。課外實驗課程采用PBL、TBL等教學方法。任課教師積極鼓勵學生提出實驗項目和實驗思路，也可以由教師提供課題供學生選擇。學生在課外實驗結(jié)束后，需提交實驗報告[4，5]。

3.發(fā)揮班導師的指導作用，實現(xiàn)創(chuàng)新實驗項目和科研訓練實踐項目的組織與落實。生物醫(yī)學工程專業(yè)每個班都配備一名班導師，班導師為學院的專任教師。班導師協(xié)助學生小組完成創(chuàng)新實驗或科研訓練的項目選題，組織學生立項、中期檢查、結(jié)項驗收。與此同時，班導師負責記錄學生創(chuàng)新實驗項目和科研訓練實踐項目的實施進度和成績，指導督促項目申報和按時結(jié)題。

4.明確學科競賽項目的組織分工。從入學階段就鼓勵學生培養(yǎng)興趣特長，提升專業(yè)素質(zhì)，拓展學術視野。低年級以參加數(shù)學建模和英語競賽為主;高年級參加電子競賽、挑戰(zhàn)杯、“互聯(lián)網(wǎng)+”和其他創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)類競賽。發(fā)揮學團組織作用，教師負責專業(yè)競賽訓練指導，實驗中心和工程中心落實項目實施場地。

四、結(jié)語

“四個一工程”包含了從科技前沿新知輸入、科研規(guī)范建立到研究能力培養(yǎng)、創(chuàng)新成果輸出等過程，能系統(tǒng)地培養(yǎng)學生的科研思維，在實踐中有效提高了學生的創(chuàng)新意識、實踐能力和綜合素質(zhì)。“四個一工程”的提出為選拔優(yōu)秀人才、評選優(yōu)秀畢業(yè)生提供了重要參考依據(jù)，彌補了單一考查學生成績的片面性。

參考文獻

[1]任志新.也談“應用型本科教育”的內(nèi)涵和本質(zhì)[J].齊齊哈爾師范高等專科學校學報，2010，（05）：15-16.

[2]李曉歐，張欣.面向大健康產(chǎn)業(yè)醫(yī)療器械工程本科專業(yè)設置的思考[J].教育教學論壇，2018，（32）：234-235.

[3]李曉歐，徐小萍，司博宇，王選，白寶丹，嚴加勇.“專本碩銜接”醫(yī)療器械專業(yè)應用型人才培養(yǎng)模式的思考[J].教育教學論壇，2018，（35）：243-245.

[4]Xuan Wang.A PBL Instructional Approach in Experimental Course of Analysis and Maintenance of Medical Electronic Instruments[A].Information Engineering Research Institute，USA、-Singapore Management and Sports Science Institute，Singapore.Proceedings of 2018 5th International Conference on Education Reform and Management Innovation （ERMI 2018）[C].Information Engineering Research Institute，USA、-Singapore Management and Sports Science Institute，Singapore：智能信息技術應用學會，2018：3.

[5]Boyu Si.VEPES：A Virtual Experimental Platform for Embedded System Course[A].AEIC Academic Exchange Information Centre（China）.Proceedings of 3rd International Conference on Modern Management，Education Technology，and Social Science（MMETSS 2018）（Advances in Social Science，Education and Humanities Research，VOL.215）[C].AEIC Academic Exchange Information Centre （China）：International Conference on Humanities and Social Science Research，2018：4.