“生物醫學電子”課程思政的思考與實踐

李曉琴

（北京工業大學 環境與生命學部，北京 100124）

“生物醫學電子”是生物醫學工程專業的一門專業限選課，屬于電子工程技術類課程，是“模擬電子技術”“數字電子技術”“生物醫學測量與傳感器”等課程的后續課。通過“生物醫學電子”課程教學使學生掌握生物醫學中常用的電子學方法，引導學生從解決生物醫學工程中的具體問題出發，結合已有電子技術基礎知識，解決生物醫學領域中的信號提取、分析和處理及醫學儀器設計問題，掌握醫學儀器的基本原理和系統組成，提高分析復雜醫學系統的能力，為學生提供參與設計實現生物醫學儀器設計等復雜系統的機會，培養其工程意識和能力。

習近平總書記向廣大教師提出：“做學生錘煉品格的引路人，做學生學習知識的引路人，做學生創新思維的引路人，做學生奉獻祖國的引路人”的四個引路人要求，以及“堅持教書和育人相統一，堅持言傳和身教相統一，堅持潛心問道和關注社會相統一，堅持學術自由和學術規范相統一”的四個相統一的要求。作為一名高校的專業課教師應該按照習近平總書記的要求，在傳授科學知識與工程技術的同時，做好價值引領和精神傳承，堅持教書和育人相統一，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內容有機融合，涵養高校師生的精神氣質和文化素養。

一、傳播科學家精神是課程思政的核心內涵

專業課中的思政元素不是孤立的，它浸透在一個個的科學發現中、一個個工程技術問題的攻堅克難中、專業任課教師的教學過程中及隨時隨地的言談舉止中。在具體的專業課教學中，傳播科學家精神是課程思政的核心。以專業知識講授為主線，以傳播科學家精神為輔線，主輔呼應，讓學生成為知識豐富、精神明亮的人。以史鑒今，教書育人，從學科發展的歷史和實踐中汲取智慧和力量是一種基礎又高效的學習方法。通過還原專業課中知識、技術等的發現與發明過程，梳理脈絡，溫故知新，讓創新的方法啟發思考，讓縝密的邏輯引領思維；挖掘科學家的故事及其所展現的精神，傳遞感動，指導行動，讓科學家的精神滋養血脈，讓科學家的品格溫暖身心。

胸懷祖國、服務人民的愛國精神，勇攀高峰、敢為人先的創新精神，追求真理嚴謹治學的求實精神，淡泊名利、潛心研究的奉獻精神，集智公關、團結協作的協同精神，甘為人梯、獎掖后學的育人精神，是科學家精神的具體體現，愛國、創新、求實、奉獻、協作、育人是科學家精神的核心。

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

2.創新：發展是第一要務，人才是第一資源，創新是第一動力。科技工作者想國家之所想，急國家之所急，努力破解國家發展的戰略難題，在戰略必爭領域搶占科技制高點，尋求新的增長點，獲得新的突破，為國家繁榮富強提供戰略支撐力量。

3.求實：始終堅持實事求是的作風，腳踏實地、嚴謹治學；不唯書、不唯上、只唯實；務的是實、求的是真；這是科學家畢其一生的追求。一代代中國科學家把“實事”作為科學的認知對象，通過實踐不斷“求是”，把熱愛科學、探索真理作為學術研究的唯一追求。

4.奉獻：不唯名，不唯利。身先士卒、無聲行動、潛心研究、孜孜以求。

5.協作：發揮集智攻關、團結協作的協同精神，廣泛進行社會分工、密切各方協作，人盡其才、物盡其用；當今世界，各項科學研究都是以集體智慧和協作為基礎的，沒有一個科學家能夠離開其他人的支持與合作，而獨自取得重大成果。倡導團隊精神，建立協同攻關，是開啟科技強國之門的鑰匙；國際科技合作是大趨勢。放眼當今國際世界，全球化趨勢不斷強化，全人類的命運休戚與共，科技工作者必須堅持全球視野，增強國際合作，秉承互利共贏的思想，為推動科技事業進步，構建人類命運共同體而貢獻中國智慧。

6.育人：一年之計，莫如樹谷；十年之計，莫如樹木；終身之計，莫如樹人。科技史證明，誰擁有一流創新人才、擁有一流科學家，誰就能在科技創新中占據優勢。一代代中國科學家甘為人梯、獎掖后學，傾畢生所學，育國之棟梁；科學家們不僅在科研和學術上親身指導學生，更是在生活和精神上以身作則，春風化雨地傳遞著優良學風和科學精神，他們中的很多人甚至拿出自己的積蓄、獎金，成立基金會，獎掖后學，廣育英才。

二、典型思想政治案例——醫工結合，攻克腦起搏器技術壁壘

生物體興奮組織對電、機械、化學等的刺激均能產生反應，但只有對電的刺激可以精確地控制其參數，而且適度地電刺激即使重復多次也不會使組織損傷。所以，通常有關興奮、傳導、反應的規律，都由電刺激獲得。臨床應用電刺激興奮所產生的生物反應來控制和替代生物機能，從而達到治療的目的。腦起搏器產生的高頻電刺激脈沖，通過電極觸點作用于丘腦底核的靶點核團，抑制因多巴胺能神經元減少而過度興奮的神經元的電沖動，減低其過度興奮的狀態，對帕金森病的震顫、僵直和運動遲緩等癥狀療效顯著。無數晚期帕金森病病人：因為安裝了腦起搏器，身體震顫僵直的情況立即改善，他們因此可以獨自行走；因為安裝了腦起搏器，全身異動、手舞足蹈的癥狀完全消失，他們為此激動落淚水；因為安裝了腦起搏器，不停扭轉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。一個個生動鮮活的案例，讓那些生物醫學工程專業學習的同學看到了一個小小電刺激器給患者帶來的感動、希望，也讓那些生物醫學工程專業學生感受到了技術的力量和由此帶來的榮譽感和使命感。2002年，美國FDA批準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”生理學或醫學獎風向標之稱的“拉斯克”獎，其核心是腦深部電刺激的價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“調控”大腦的思想為認識大腦，為干預治療和神經相關的疾病開創了新的紀元（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年在北京天壇醫院開展了第一例手術，由于腦深部電刺激器（也稱腦起搏器）長期被美國一家企業壟斷，高昂的價格讓眾多患者望而卻步。研制價格可接受的腦起搏器就成為廣大患者的迫切需求。我國神經外科的奠基人之一、北京天壇醫院名譽院長、2008年獲得國家最高科學技術獎獲得者王忠誠院士，提出醫工結合開展腦起搏器的研發工作，并期望腦起搏器應用于各種新的臨床適應證，從臨床出發、為臨床服務（如圖2）。清華大學李路明教授帶領研究團隊在安全性、可靠性上扎扎實實地做了10多年的工作，很多基礎數據沒有，靠自己摸；設計邊界不清晰，靠多次試驗反復迭代；跌跌撞撞、摸爬滾打，在掌握“如何做”的基礎上，研制出了具有自主知識產權的產品，經過動物試驗和臨床試驗，于2013年獲得了產品注冊證，中國成為第二個系統掌握了腦起搏器技術的國家。2014年整一年間，超過1200例的清華腦起搏器植入了患者體內，標志著我國已經具有了深受臨床歡迎的植入式神經調控醫療裝備。腦起搏器為腦調控的相關研究和臨床提供了優質的研究工具，并將進一步推動神經科學和腦科學的蓬勃發展。

圖2 王忠誠院士在手術室指導清華腦起搏器的第一例手術

急國家之所急、想國家之所想，是胸懷祖國服務人民的科學家愛國精神的具體體現；醫工結合、攻克腦起搏器技術壁壘是科學家協作精神的具體體現；直面挑戰、迎難而上，從數據收集、到自主設計、再到反復試驗迭代是勇攀高峰、敢為人先的創新科學家精神的具體體現。通過腦起搏器創新設計，引導學生努力提高專業技能、堅定專業自信、敢于直面問題、激發責任意識。回應國家人民需求、敢為人先、團結協作、攻堅克難、服務大眾、為國爭光。

三、總結與展望

本文提出以傳播科學家精神作為課程思政核心的理念，讓科學家的精神滋養血脈并世代相傳。科學家精神具體表現為：胸懷祖國服務人民，勇攀高峰敢為人先，追求真理嚴謹治學，淡泊名利潛心研究，集智公關團結協作，甘為人梯獎掖后學。挖掘浸透在具體科學發現、工程技術攻堅克難中科學家的故事及其所展現的精神，通過生動感人的案例設計，詮釋科學家精神的內涵，傳遞感動，指導行動。結合生物醫學工程學科的特點，強調醫工結合、攻克技術壁壘；勇于直面臨床需求、喚醒責任擔當。針對典型思想政治案例，一位學生說：一個由生物醫學工程人開發的小小的電刺激器，對治療晚期帕金森病的震顫、僵直和運動遲緩等癥狀竟有如此神奇的立竿見影的效果，我被震撼了。利用生物醫學工程的電刺激器技術調控神經，解決神經變性疾病給人的生命帶來的傷害，前途無量。我也是生物醫學工程人，我為生物醫學工程人的發明創造感到驕傲。又一位學生說：電刺激器的核心是產生滿足要求的脈沖波，我在醫學電子實驗中曾涉及過方波、三角波、正弦波等波形發生及轉換的實驗，那個實驗是驗證型實驗，實驗電路的原理應該好好學習學習，原則上我具備設計一個電刺激器的基礎，我要好好學習“生物醫學電子”這門課，有點兒難但很有用。

“醫工結合，攻克腦起搏器技術壁壘”是結合教學內容設計的一個思想政治理論教育案例，案例講述的內容及其體現的科學家精神首先感動了我，我要將感動傳遞，并期待能指導學生的具體行動。一代人有一代人的奮斗，一個時代有一個時代的擔當。作為高校的一名專業課教師，在傳播知識的同時傳播科學家精神，是時代賦予我們的責任，也是我們的使命擔當。以堅定的信念推進思想政治育人工作，讓科學家精神如雨露陽光滋養當代大學生，讓科學家的精神譜系代代相傳。