跨專業創新創業課程設計與實施方式研究

劉陽 張占東 安美文 張卉

[摘 要]基于對高校生物醫學工程專業教學模式的深入思考，文章剖析其發展現狀與存在弊端，提出強化實踐課程作用、推進重點課程構建、提升教體改革實踐的創新思維改革思路，同時制訂了創新模塊構建、創新平臺構建、發揮學科競賽作用、拓展創業渠道、創新校企融合模式等具體教改實施方案，全面培養及提升在校生的綜合學習能力和實踐能力，以促進其快速找準定位，在創新創業中實現自我價值。

[關鍵詞]創新創業;BME;教學改革;課程設計

[中圖分類號] [文獻標識碼] A [文章編號] 2095-3437（2021）12-0159-04

根據我國現階段經濟社會發展需要，統籌國際國內大環境形勢，國務院于2015年3月出臺了《國務院辦公廳關于發展眾創空間推進大眾創新創業的指導意見》，以及 《國務院關于大力推進大眾創業萬眾創新若干政策措施的意見》等兩份重要文件，首次提出了“大眾創業、萬眾創新”的指導思想。這一戰略思想不僅符合我國現階段發展的國情民情，更是作為重要思想基石促進我國經濟再度騰飛跨越式發展[1]。

科學技術作為國家發展的第一生產力，具有不可替代的巨大作用。當代青年人，尤其是接受高等教育、掌握科學知識的大學生，更是肩負著推動民族復興、促進國家繁榮強盛的光榮歷史使命和重任，因此更需要不斷完善提高自我，提升科技創新的能力。目前，國際競爭日趨激烈，國與國之間不僅是綜合國力的比拼，更是高等人才儲備和尖端科技裝備的較量。為國家不斷培養各個領域的后備人才，輸送具有創新精神和實踐能力的各類人才，同樣也是高等院校的社會責任與義務。2007年《教育部關于進一步深化本科教學改革全面提高教學質量的若干意見》（教高〔2007〕2號），以及教育部制定的《國家中長期教育改革和發展規劃綱要（2010—2020年）》等文件都指出下一步教育體制改革的方向，要著重培養學生的學習能力和創新實踐能力[2]，真正實現創新融合與學以致用，更好地解決社會生產中遇到的各類難題，更好地服務社會發展需要。

一、教學現狀剖析

生物醫學工程（ Biomedical Engineering，簡稱BME） 是一門工程科學與生命科學高度交叉的學科，重點研究方向為在生命科學的基礎上研發各類具有高新技術的醫療器械，以及對醫療系統的開發利用[3]。

BME的研究應用范圍廣泛，主要體現在基因工程、生物化學、電子信息等方面。醫療方面集中在醫學影像技術、醫用軟件開發、醫療器械設計制造、營銷及維修，以及醫用材料和人工器官組織工程等方面。從上述說明可以發現，BME學科主要是運用現代自然科學及工程技術原理方法，從工程學角度出發，在不同層面和結構上剖析人體組織結構、組織機能和相互作用關系，從宏觀和微觀角度，闡述生命現象，同時研究病理和致病機理，從而為人類了解生命、治療疾病、康復理療等提供科學指導服務，是一門技術含量較高的綜合學科[4]。

在國外，由于具有良好的教學基礎和市場環境，生物醫學工程得以快速發展，從學科特點到前景應用，都為該科目的迅速普及創造了有利條件。例如，美國斯坦福大學的BME課程就匯集了校內校外多所機構和院系的專家學者，共同設置科目對學生進行教學指導，其中涵蓋了生物科學、計算機應用技術、電子技術、電子信息管理等基礎理論，通過理論學習奠定學生的工程科學學習基礎，培養學生的融會貫通能力，將學科基礎知識應用于包括醫學、病理學、醫療器械的設計制造、醫用產品的使用維護等專業學科，通過跨專業、跨學科的深入學習，更好地拓展學生們的視野，使其能夠在更廣闊更專業的平臺上發揮自己所長。由于生物醫學工程屬于應用工程學范疇，同時作為新興學科，其尚未制訂現行標準條件下的教學規范和行業標準，每所高校只能根據教師水平和學生興趣設置教學科目。因此，高校與專業的技術鑒定委員會和技術鑒定機構達成共識，對畢業生的學習效果和實際能力進行等級鑒定，此類合作方法既可保持學生對該科目的學習熱情，使其能夠較快地投身社會實踐工作中，又可滿足高?？蒲薪涃M和教學經費的撥款，促進教學質量的提高，為培養更多優秀的生物醫學工程師奠定基礎。

而在國內，BME學科雖然已成立設置多年，但在我國現有的教育體制及醫療體制的影響下，生物醫學專業人才仍舊相當匱乏。隨著生物醫藥和生物醫學市場規模的不斷擴大，消費需求的不斷增加，與之形成鮮明對比的人才訴求明顯儲備不足。因此，在這種時代背景下，亟待解決現有條件下生物醫學工程專業工程人才的培養問題，擴大從業人員和工程師隊伍，完善創新培養模式方法，不斷適應國家醫療體制改革和推動城鄉一體化、城鎮化醫改的高效網絡化建設需求。

二、學科人才的培養目的

生物醫學工程學科是以醫學和工程學為理論基礎的交叉性綜合學科，憑借工程學的學科優勢，重點解決醫學問題。這就要求學生和教師不能簡單拘泥于單一學科的教學與學習，更不能局限于思考問題的單一思路，要充分運用所掌握的多學科知識技能，宏觀思考，多點融合，創造性地使用多種工具與方法，以有效解決實際問題。

BME學科對于人才培養具有較高的專業要求，其自身的綜合性學科特點，決定了從業的教師與學生要具有較強的跨學科學習的能力，其教學目的也是培養具備熟練掌握計算機技術、電子信息技術、生命科學和信息管理技術等專業學科知識，同時能夠在醫學領域、信息產業領域、生物工程領域和醫療機械設備制造領域等有所研究建樹的高精尖復合型人才。在此基礎上，首先應明確教學目標。對于人才的培養，必須要有合理的理論搭建其知識體系結構，因此除了發揮各個學科的優勢，還要求學生必須掌握基礎醫學和臨床醫學的理論常識，能夠熟練運用所學知識并融會貫通，在交叉學習中從各學科汲取營養[5]。唯有如此，生物醫學工程專業學生才能真正成長為跨學科跨專業的復合型人才。創新學科培養目的如圖1所示。

人才培養的核心要義是將理論應用到實踐當中，貴在學以致用。人才不僅要有豐富科學的理論知識，更要有把知識變為產品，提供服務生產的能力。因此，培養德才兼備、兼容并蓄的創新型人才意義重大。

（一）思德方面

學貴在用，學貴在德。習近平總書記曾強調，青年人要把理想信念融入社會發展需要當中才能更顯意義。培養學生不僅要提高其理論水平、學術水平，更要指導其研究方向與研究目的，始終堅持服務大眾，服務社會，培養其良好的社會責任感和道德意識，全心全意地為人民服務。

（二）知識專業性方面

要培養學生不僅擁有扎實的理論功底，更要具備廣泛的人文情懷;不僅能夠做好研究開發，也要學會系統運營和管理;除了生物醫學工程的本專業知識，對其他知識也要有所涉獵，比如相關的國家政策、法律法規、行業標準、技術規范等，使得學生的知識體系更加全面，更加專業，行為更加規范[6]。

（三）技能專業性方面

學以致用的關鍵在于應用，即把理論知識轉變為實用的現實產品，這就要求學生具有較強的改造和動手能力，能獨立設計、規劃、制造所需要的機械器具，能夠拆解已有裝備，并進行分析、研判、維修和改進，在此過程中得到鍛煉和提升，從而更加深入和系統地掌握其內部結構，提出更加優化、合理的方法。

（四）創新學習方面

除了在校期間學習的理論知識，學生要與時俱進，根據行業發展和社會需要，不斷更新自身的知識結構，擴充知識內容，學習新的技能，了解生物醫學領域出現的新裝備、新方法、新工藝、新材料、新理論等，不斷修正研究方向，提高科研水平，提升創新能力。

（五）團隊運營方面

培養學生在不同環境下與人溝通交際的能力，注重素質培養，尤其是團隊的合作意識和團結互助的意識，在協作中鍛煉溝通與管理能力，培養領導才能，充分發揮團隊大于個人的集體優勢，更好地為高效工作提供支持[7]，同時有助于其自身的職業規劃和職業發展。

三、教學體系改革創新思路

（一）強化實踐課程作用

把所學到的理論知識充分運用到實踐當中，才能真正發揮理論的價值，同時，在實踐中也可反向驗證理論的準確性、科學性，是否可以合理指導生產，兩者之間相輔相成。

通過實踐課程的科學設置，教師可以寓教于樂，在講授理論知識的基礎上，利用動手環節，加深學生對所學知識的理解，活躍課堂氛圍，增強學生學習創新的能力，使學生具備應用科學的基本素養。例如，通過設置專業實驗課加深學生對于生物醫學試劑檢測技術的理解，可借助生物傳感器、傳感器的檢測技術來進行輔助教學;借用應用系統的編程開發與設計技術，來增進學生對數據庫系統理論的掌握了解等。課程難易程度的合理設計，使得教學循序漸進，更好地引導學生學習先易后難，層層推進，最終熟練掌握。

（二）推進重點課程構建

BME課程是以生物工程、醫學工程、醫療器械制造等課程為主干教學內容，輔以電子信息技術、信息管理技術、電子應用及自動化、傳感器技術等分支學科教學，形成主副業結合、理論與實踐相結合的緊密型教學模式。在此基礎上，根據不同院校系所的師資力量和教學資源配置，更應該突出優勢力量，創辦優質學科，推進特色辦學，加速推動重點課程的構建[8]。在理論與實踐應用的教學環節，教師應當全方位、全過程地參與到學生的學習指導當中，面對其遇到的難點、疑惑，及時加以輔導，幫助其突破瓶頸，形成良性互動教學。在助力學生的同時，也要反思自身教學存在的問題，總結思考，進一步優化教學課程的設置安排，提升其科學合理性。

（三）提升教體改革實踐

生物醫學工程專業的本質是一門綜合性實驗性學科，教師教學的主要目的不僅是培養學生具備扎實的理論功底，更要培養其學會獨立思考，敢于獨立實踐、大膽創新。只有如此，才能跳脫出傳統理論和固有思想的束縛，真正激發出創新的靈感，創造性地解決現實問題，取得突破性進步，這樣對行業發展和學科教育才能有所助益。

高校要充分調動所有資源，合理配置，為在校生創造科學實踐的外部條件，鼓勵其積極申報國家和省市設立的大學生創新創業基金。同時，學校也應盡可能地設置專項基金助力學生創業圓夢，給予一定的資金扶持，使學生能夠突破外部因素的制約，集中更多精力投入試驗實踐當中，創造更多學術價值。要充分調動教師的教學熱情，借鑒醫學?？圃盒５霓k學模式與理念，大膽改革教學體制，嘗試生物醫學工程專業從本科到研究生的一體化培養模式，引導學生從理論入門，到實踐應用，再到科學研究的多層次、全方位系統掌握，縮短學生畢業后進入社會科研院所、醫藥企業等的適應周期，以為用人單位節省培訓費用，降低人力管理成本，實現多方共贏。在“產學研”教育模式下，可以更好地提升學生自身的綜合能力，有助于其樹立信心，堅定科研方向，找準目標定位，實現自身社會價值，創新教改思路體系（見圖2）。

四、教學體系改革實施方案構建

（一）創新模塊構建

雖然生物醫學工程教學中學生地位占主導，但要明確教師在全流程中的基石作用，因為只有教師群體的穿針引線、正確指導，才能提高教學質量和教學效果。為了充分調動教師的教學熱情，發揮創造性，高校在實施教學體系改革過程中，應當側重于保障教師利益的普惠政策，進一步完善教學質量的評估體系，按照教學任務完成情況分級考核，變革傳統的以講為主的主觀教學模式，替代為以學生學習效果為主的客觀模式?？赏ㄟ^對學習效果的考核來論證教學質量的優劣，進而查找短板，進行針對性補充，進一步完善教學體系，強化學教效果。同時，可根據每年或每季度的教師考評結果，與工資薪酬、評先評優、職級晉升等直接利益掛鉤，以經濟方式刺激提升教學熱情，提高主動性，還可以根據對學生進行問卷調查的形式反饋對教師的滿意度，以推廣好的教學方法，相互促進，共同進步。可按照教學質量的優劣，從高校層面調整教師的科研經費支出，更加合理地分配資源，將經費使用傾向于有突出貢獻的教師，并且可以合理設置適當比例，用以獎勵教師，促進其做出更大努力。

（二）創新平臺構建

生物醫學工程在高校中的發展要拓寬思路，不僅要大膽“走出去”，還要充分“引進來”，加快加深校企融合與辦學。高校具有理論基礎雄厚的先天優勢，但后天也存在明顯不足，例如對于市場發展的前景規劃、市場規模與需求的調研、市場風向與機遇窗口的敏銳感知，以及完備的研究型實驗器材與設備等，都是企業擁有，而高校不能比擬的，為了充分整合資源，科學利用，更好地為培養全方位專業人才服務，就必須實施“走出去、引進來”的戰略，積極尋找國內外與本校教學宗旨、服務目標相對應的優質企業，開展合作，為在校生創建更加廣闊的學習應用平臺。

（三）發揮學科競賽作用

為提高學生自主設計與動手能力，培養其憂患意識與競爭意識，可通過聯合不同高校共同發起學科競賽和設計大賽等競爭性組織活動，搭建平臺，為教師與學生提供相互交流、深入探討的機會和空間，促進共同進步，查找差距。通過活動的組織開展，拓展學生眼界思路，也可開設院校大學生創新項目、院系雙創學生社團、創新教育服務社、創業教育指導工作室等組織，為在校生提供豐富的課外輔導與創新實踐指導，促進其更好地把理論與實踐、研究與工作相結合，利用在學科競賽和日常教學中總結的新思想、新成就、新創意撰寫成論文、專利等，既保留了技術成果，也提升了教師與學生對知識產權的保護意識[9]。但就目前活動開展現狀而言，效果尚不明顯，其積極成效未得到所有高校的重視，下一階段要大力推廣該平臺的創建工作。

（四）拓展創業渠道

為鼓勵在校生和大學畢業生積極投身到創業浪潮中，地方政府與高校、企業等機構要多措并舉、多方籌措，共同助力學生創新創業，打造良好的創業就業環境。例如政府可提供給初創大學生一些減稅降費的優惠政策，處理協調好小微企業和創新孵化企業的銀行貸款項目，最大限度地減輕初創者們的稅費貸款負擔，使其把有限的精力與資金投入技術與產品的研發投產當中，快速地創造社會財富和經濟價值。

地方高校作為初創者技術、理論的重要支持者，在畢業生遇到技術瓶頸時，可以廣泛開展多種形式的合作，為新生企業提供幫助與支持，建立專家、學者的資源儲備庫，根據企業實際需求及專家所長，快速實現企業—問題—專家的對等匹配，有效解決技術難題，促進企業發展。

（五）創新校企融合模式

在拓展創業渠道、創新合作方式的基礎上，也可廣泛開展校企融合，形成多點多向的合作模式，這樣不僅使在校生能夠得到來自高校和企業的雙向資源，還為在校生提供了在崗實習實訓的機會，使其所學理論知識得到應用實踐的機會。而且，利用在企業的實踐機會，學生能充分了解所學專業的應用前景和功能用途，獲取嶄新的認識，在自我鍛煉過程中，也可以進一步找準方向。如果企業與學生雙向均比較滿意，符合個人與企業的發展要求、價值取向，有相同的企業文化認同感，則在校生也可與企業簽訂就業合同，同時解決企業對于專業人才的市場需求。高校則為企業對人才進行定向培養與輸出，以此實現多方共贏[10]。

除此之外，高校在為畢業生提供實習和就業崗位的同時，畢業之后的大學生創業者也可通過與母校及其他高校建立合作關系，設立研發機構，既可獲得高校的技術支持，也可為高校提供就業、實訓平臺，提高院校招生、就業分配的名額指標，提升校企知名度。企業經過規?；l展具備一定經濟實力之后，還可為高校設置助學基金，提供實驗設備采購、教學等的資金支持，以此作為反哺發展的良性合作循環。

四、結語

本文通過對生物醫學工程專業的深入思考，反思教學模式中存在的不足，提出多措并舉的教學體制、教學模式的改革方案，以豐富的創新改革手段，促進教學質量的提升，為在校生更好地學習理論知識，創新性地應用實踐，更好地擇業，搭建廣闊平臺。

[ 參 考 文 獻 ]

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[2] 王大坤，張濤，房蓓.生物醫學工程專業“醫工”結合教學改革的研究[J].高教學刊，2019（12）：59-61.

[3] 李韙韜，錢志余，邢麗冬，等.生物醫學工程專業科學實驗探究課的探索與實踐[J].醫療衛生裝備，2018（1）：88-90，108.

[4] 王兆，王進科.一種新型實驗教學模式的發展及應用：連環實驗系統及學生自主式實驗[J].生命的化學，2017（6）：1081-1085.

[5] 呂磊，張正厚，趙仁宏，等.創新教育視角下生物醫學工程專業醫用物理學課程教學改革與實踐[J].中國教育技術裝備，2015（16）：118-120.

[6] 李正美，鄭浩，魯雯.生物醫學工程專業實驗教學改革探索[J].中國醫學裝備，2014（7）：65-67.

[7] 寧旭，徐林，許佳，等.以設計為中心改革實踐教學，培養合格生物醫學工程人才[J].醫療衛生裝備，2018（12）：90-94.

[8] 劉敬華，任朝輝，全海英，等.生物醫學工程專業實驗教學改革探討[J].中國醫學教育技術，2016（3）：356-358.

[9] 李敏，劉俊，杜基赫，等.大學生科技競賽活動組織管理模式改革與實踐[J].教育教學論壇，2020（19）：9-11.

[10] 尚妤.產教融合導向下的地方本科類院校校企合作模式研究[J].教育教學論壇，2020（22）：382-383.

[責任編輯：劉鳳華]

[收稿時間]2020-06-30

[基金項目]太原理工大學校級教學改革創新項目：跨專業創新創業課程設計與實施方式研究。山西省教學改革項目：跨專業創新創業課程設計與實施方式研究（J2021119）。

[作者簡介]劉陽（1984-），女，吉林公主嶺人，博士，副教授，研究方向：生物醫學。