白寶丹 單純玉 孟青云 郝麗俊

[摘 要]隨著2015年李克強(qiáng)總理在達(dá)沃斯論壇中“大眾創(chuàng)新、萬眾創(chuàng)業(yè)”口號的提出，創(chuàng)新型人才培養(yǎng)已成為當(dāng)前高等教育的重中之重。為此，該文結(jié)合當(dāng)前創(chuàng)新教育的現(xiàn)狀和生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)的特點(diǎn)，提出了以“項目驅(qū)動、以賽促教”為核心的大學(xué)生創(chuàng)新能力培養(yǎng)模式，通過實踐獲得了較好效果。

[關(guān)鍵詞]創(chuàng)新能力;醫(yī)工結(jié)合;以賽促教

[中圖分類號] G642[文獻(xiàn)標(biāo)識碼] A[文章編號] 1674-9324（2020）48-0-03[收稿日期] 2020-10-08

一、引言

創(chuàng)新是一個民族進(jìn)步和社會發(fā)展的動力源泉。因此，創(chuàng)新人才的培養(yǎng)是高等教育的一項基礎(chǔ)而長期的事業(yè)。高校各專業(yè)應(yīng)當(dāng)立足我國發(fā)展實際，深入開展創(chuàng)新教育研究，營造創(chuàng)新人才成長環(huán)境，優(yōu)化創(chuàng)新人才培養(yǎng)機(jī)制[1]。

生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)是筆者所在院校2015年成立時第一批開辦的本科專業(yè)，目標(biāo)是培養(yǎng)能夠運(yùn)用工程學(xué)原理和技術(shù)解決醫(yī)學(xué)與健康方面問題的應(yīng)用型創(chuàng)新人才。醫(yī)學(xué)院校生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)有其特殊性，在“大眾創(chuàng)新、萬眾創(chuàng)業(yè)”的背景下，如何培養(yǎng)具有創(chuàng)新能力、創(chuàng)新精神和創(chuàng)新意識的優(yōu)秀大學(xué)生是本專業(yè)面臨的主要問題。本文就這一問題進(jìn)行了研究探索，經(jīng)過四年多的實踐形成了可復(fù)制、可推廣的先進(jìn)經(jīng)驗。

二、創(chuàng)新能力培養(yǎng)現(xiàn)狀分析

（一）高校創(chuàng)新教育現(xiàn)狀

近年來，隨著國家將創(chuàng)新教育提升到發(fā)展戰(zhàn)略地位，高等教育也更加強(qiáng)調(diào)創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，但大部分高校的創(chuàng)新教育均存在著以下問題[2-4]：

1.思維觀念陳舊，創(chuàng)新教育理念不夠成熟。受傳統(tǒng)教育方式的影響，習(xí)慣以書本模式考核學(xué)生。雖然有很多學(xué)校開設(shè)了創(chuàng)新能力培養(yǎng)的相關(guān)課程，但是在教學(xué)過程中過程管理缺失，考核過程不合理而使創(chuàng)新教育流于形式。

2.創(chuàng)新教育缺乏頂層設(shè)計，在課程體系中未能有效體現(xiàn)。創(chuàng)新教育不是開設(shè)幾門課就能解決的問題，涉及多門學(xué)科和課程，如何將創(chuàng)新教育有滲透進(jìn)培養(yǎng)方案，有效融合到教學(xué)計劃中是目前高校創(chuàng)新教育的主要難題。

3.創(chuàng)新教育師資力量有待加強(qiáng)。創(chuàng)新教育對實施教育的主體教師本身有較高的要求，具備較深厚的學(xué)術(shù)造詣的同時，能把握專業(yè)相關(guān)的學(xué)術(shù)、最新產(chǎn)品等知識前沿，更重要的是具備較強(qiáng)的實踐能力，這樣才能有效指導(dǎo)大學(xué)生進(jìn)行創(chuàng)新活動，從而培養(yǎng)創(chuàng)新能力。

（二）生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)創(chuàng)新的特點(diǎn)

生物醫(yī)學(xué)工程是一門實踐性很強(qiáng)的學(xué)科，動手實操與創(chuàng)新能力的培養(yǎng)對其人才培養(yǎng)來說顯得尤為重要。雖然生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)已發(fā)展了幾十年，但是，由于其交叉學(xué)科的特點(diǎn)，以及本身也不斷地隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步在發(fā)展，這對本專業(yè)的教師和學(xué)生都提出了較高要求，需要師生一起不斷地學(xué)習(xí)與創(chuàng)新[5]。

開設(shè)生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)的學(xué)校眾多，有綜合性、理工類、醫(yī)學(xué)類等高校，一般而言，綜合性或理工類高校數(shù)學(xué)物理基礎(chǔ)扎實，工程力量雄厚，但缺乏醫(yī)學(xué)基礎(chǔ)，在解決臨床醫(yī)學(xué)實際問題方面還存在困難。醫(yī)學(xué)院校依托醫(yī)學(xué)背景，工程基礎(chǔ)薄弱，分析和解決臨床醫(yī)學(xué)實際問題的能力同樣受到限制。具體而言，醫(yī)學(xué)院校生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題的能力較強(qiáng)，但解決問題的能力較弱。

鑒于上述大學(xué)生創(chuàng)新教育現(xiàn)狀以及醫(yī)學(xué)院校中生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)的特殊性，我們希望通過對該專業(yè)大學(xué)生創(chuàng)新能力培養(yǎng)進(jìn)行探索，找出適用于醫(yī)學(xué)院校生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)大學(xué)生創(chuàng)新能力培養(yǎng)的模式與方法。

三、創(chuàng)新能力培養(yǎng)方案設(shè)計及實施

（一）項目驅(qū)動、結(jié)合專業(yè)、強(qiáng)化實踐

樹立先進(jìn)的創(chuàng)新教育理念，結(jié)合生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)的特色和促進(jìn)人類健康的使命，以問題為導(dǎo)向，學(xué)生根據(jù)個人專業(yè)興趣，結(jié)合醫(yī)學(xué)痛點(diǎn)組建創(chuàng)新團(tuán)隊，在老師的指導(dǎo)下開展研究項目。從醫(yī)學(xué)痛點(diǎn)的信息收集、解決方案的設(shè)計到實施及最終評價，都由學(xué)生自己負(fù)責(zé)，增強(qiáng)學(xué)生獨(dú)立創(chuàng)新和解決問題的能力。此外，讓學(xué)生參與教師的課題研究、項目實驗等活動，進(jìn)行科學(xué)探索和科研訓(xùn)練，實現(xiàn)教學(xué)相長[6]。積極鼓勵生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)同學(xué)申報學(xué)校大學(xué)生課外科技作品項目，由于這些項目的實用性、創(chuàng)新性強(qiáng)，獲得了全校總立項數(shù)目的80%，專業(yè)有42%同學(xué)參加各種創(chuàng)新性項目。通過項目的實施，學(xué)生運(yùn)用所學(xué)知識和技能提出問題、分析問題、解決問題的能力將會得到了明顯的提高。

（二）引進(jìn)資源、補(bǔ)充短板、提升高度

圍繞專業(yè)的人才培養(yǎng)目標(biāo)，針對創(chuàng)新能力培養(yǎng)，進(jìn)行專業(yè)培養(yǎng)方案頂層課程設(shè)計，將處于全球領(lǐng)先地位的美國生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)課程引入到教學(xué)中。翻譯并出版學(xué)科創(chuàng)始人[美]韋伯斯特所著的教科書《醫(yī)學(xué)儀器應(yīng)用與設(shè)計（第四版）》，該書對最常用醫(yī)學(xué)儀器的原理、應(yīng)用與設(shè)計以及最新的醫(yī)學(xué)儀器原理進(jìn)行了詳細(xì)的介紹。同時，開設(shè)與之相配套的基于項目化教學(xué)的實踐課程。通過學(xué)習(xí)后，學(xué)生的項目設(shè)計水平和實踐能力將明顯提高。

此外，還將美國加州大學(xué)先進(jìn)手術(shù)和介入技術(shù)中心（CASIT）的教材《醫(yī)療設(shè)備—外科與圖像引導(dǎo)技術(shù)》引入到教學(xué)中。這部教材主要介紹現(xiàn)代最先進(jìn)外科治療中使用的設(shè)備。學(xué)生學(xué)習(xí)后，對專業(yè)的認(rèn)知水平明顯提高，提出問題的能力上升到新的高度。如書中第8章組織消融系統(tǒng)介紹的納米刀，師生一起對這一主題進(jìn)行系統(tǒng)研究，獲得iCAN大賽（原美新杯中國MEMS傳感器應(yīng)用大賽）、“挑戰(zhàn)杯”大賽和“互聯(lián)網(wǎng)+”大賽三大賽事獎項。

（三）以賽促教、以賽促學(xué)、賽教融合

以“以賽促教、以賽促學(xué)、賽教融合”以及強(qiáng)化實踐教學(xué)為指導(dǎo)思想，在教學(xué)過程中融入競賽的元素。通過長期的實踐證明，這種教學(xué)改革效果良好，不僅培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，而且培養(yǎng)學(xué)生分析問題、解決問題的能力。

競賽對生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)學(xué)生有多方面的積極作用[7]，主要包括：

第一，競賽激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)專業(yè)技能的熱情，培養(yǎng)了學(xué)生的實踐能力和創(chuàng)新精神。學(xué)生通過參加競賽，強(qiáng)化專業(yè)知識和技能的同時，綜合競爭力得到顯著提升，他們將平時學(xué)到的知識真正應(yīng)用到實踐，有利于培養(yǎng)他們的實踐應(yīng)用能力和創(chuàng)新精神。

第二，競賽改變了傳統(tǒng)學(xué)習(xí)方式。學(xué)生在準(zhǔn)備競賽過程中，基于項目，對以往獲獎作品進(jìn)行研究和實踐，提出、分析、解決問題的能力將得到有效提高。

第三，競賽促進(jìn)了師資隊伍建設(shè)。教師在指導(dǎo)學(xué)生競賽的過程中，專業(yè)知識結(jié)構(gòu)得到提升，執(zhí)教能力也在指導(dǎo)過程中得到磨煉和進(jìn)步，教師的業(yè)務(wù)能力增強(qiáng)，為創(chuàng)新教育工作可持續(xù)性發(fā)展提供了強(qiáng)有力的保障。

通過參加各種大賽，不僅能開闊眼界、激發(fā)靈感，還能體會到學(xué)以致用的快樂和團(tuán)隊協(xié)作的重要性，同時能學(xué)習(xí)到其他學(xué)校同齡小伙伴們新奇有趣的創(chuàng)意。這一過程不但強(qiáng)化了學(xué)生的實踐能力，也增強(qiáng)了學(xué)生的團(tuán)隊精神和創(chuàng)新能力。通過以賽促教的實施，人才培養(yǎng)質(zhì)量顯著提升，學(xué)生的創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力明顯增強(qiáng)。我校生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)學(xué)生獲得上海市大學(xué)生創(chuàng)客大賽一等獎、生物醫(yī)學(xué)工程創(chuàng)新應(yīng)用設(shè)計大賽全國一等獎、“挑戰(zhàn)杯”大賽上海賽區(qū)二等獎3項、三等獎2項、“互聯(lián)網(wǎng)+”大賽中上海賽區(qū)特等獎等多項大獎，而獲獎學(xué)生在專業(yè)知識、創(chuàng)新能力、綜合技能上也有較大的優(yōu)勢，這在就業(yè)及升學(xué)中有明顯體現(xiàn)，充分證明這種教學(xué)模式的有效性。

（四）培養(yǎng)師資、組建社團(tuán)、打造空間

教師的專業(yè)知識技能和執(zhí)教水平很大程度上影響著學(xué)生的能力發(fā)展。教師必須及時學(xué)習(xí)，不斷更新知識、技能、方法等，不斷強(qiáng)化自身的知識結(jié)構(gòu)體系，高效服務(wù)于學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。一支高素質(zhì)的教師團(tuán)隊，對于學(xué)生創(chuàng)新能力培養(yǎng)成效的提高起著十分關(guān)鍵的作用。為滿足生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)創(chuàng)新教育進(jìn)一步發(fā)展的要求，加強(qiáng)對中青年教師的培養(yǎng)[8]。為此，我們專業(yè)教師參加了北京大學(xué)的創(chuàng)新教育專題培訓(xùn)，并到全國創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)示范院校實地調(diào)研學(xué)習(xí)。

在對本專業(yè)大學(xué)生的創(chuàng)新能力培養(yǎng)過程中，逐步形成了一支具有兩名教育部優(yōu)秀創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)指導(dǎo)教師和多名具有博士學(xué)位青年教師的教學(xué)團(tuán)隊。團(tuán)隊中，青年教師具有不同專業(yè)背景，通過參加制定人才培養(yǎng)方案，編寫和翻譯教材，指導(dǎo)學(xué)生參加競賽，以及專利申報和論文撰寫過程中得到了鍛煉和成長，目前已經(jīng)成為創(chuàng)新教育團(tuán)隊的中堅力量。團(tuán)隊帶領(lǐng)學(xué)生和青年教師獲得近20項專利、發(fā)表論文近15篇。

為了便于學(xué)生之間、師生之間的交流，提高創(chuàng)新能力的培養(yǎng)水平，我們組建學(xué)生社團(tuán)—BME科創(chuàng)社。定期開展科技創(chuàng)新講座、學(xué)生研究成果交流等活動。BME科創(chuàng)社中，有40%的同學(xué)為大一的新生，其中有80%的同學(xué)參加了“互聯(lián)網(wǎng)+”大賽的專題培訓(xùn)。本專業(yè)大學(xué)生創(chuàng)新能力培養(yǎng)的總體發(fā)展勢頭看好，協(xié)同創(chuàng)新之路無止境。同時，學(xué)校正在打造全天式開發(fā)的大學(xué)生創(chuàng)客空間，是完成創(chuàng)新研項目的場所，確保最大化地提供學(xué)生的實驗學(xué)習(xí)時間，面向本專業(yè)的所有學(xué)生開放。

四、方案實施效果

（一）走醫(yī)工結(jié)合之路，筑我校大學(xué)生創(chuàng)新能力多維度

在橫向推廣方面，由于醫(yī)學(xué)院校中非工科類專業(yè)大學(xué)生的創(chuàng)新意識較薄弱，醫(yī)學(xué)與工學(xué)相結(jié)合，容易發(fā)現(xiàn)醫(yī)學(xué)中的痛點(diǎn)，獲得很好的解決方案。因此，生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)協(xié)同臨床等醫(yī)學(xué)專業(yè)的合作模式對許多科研項目有很大的推動。比如，護(hù)理學(xué)院同學(xué)提出的產(chǎn)后出血量監(jiān)測問題，生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)的同學(xué)協(xié)同提供解決方案。目前，我校有護(hù)理學(xué)院、康復(fù)學(xué)院、藥學(xué)院的同學(xué)加入我們的“雙創(chuàng)”隊伍，正在參加“互聯(lián)網(wǎng)+”大賽和iCAN精英賽。我們正在努力吸收全校的同學(xué)，以提高我校的大學(xué)生的創(chuàng)新能力，全面推動醫(yī)工結(jié)合的發(fā)展。

（二）走團(tuán)隊協(xié)作之路，建本專業(yè)大學(xué)生創(chuàng)新能力新高度

在縱向推廣方面，走團(tuán)隊協(xié)作之路，具有一定實踐經(jīng)驗的高年級同學(xué)與低年級同學(xué)組成團(tuán)隊，發(fā)揮團(tuán)隊合作優(yōu)勢，推動本專業(yè)大學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。15級帶16級、16級帶17級等，依次實現(xiàn)高年級帶低年級同學(xué)階梯式的組合方式，開展科技創(chuàng)新活動，并完成學(xué)校大創(chuàng)項目立項的課題。BME科創(chuàng)社中，有40%的同學(xué)是大一的新生，其中有80%的同學(xué)參加了“互聯(lián)網(wǎng)+”大賽的專題培訓(xùn)。

（三）走教學(xué)相長之路，造一支具有創(chuàng)新素質(zhì)的教師隊伍

“教學(xué)相長”是我國古代教育者從教學(xué)實踐過程中總結(jié)出來的寶貴的教學(xué)經(jīng)驗和教學(xué)原則。在提高學(xué)生的創(chuàng)新能力的同時，教師不斷提升自己的創(chuàng)新素質(zhì)。教師團(tuán)隊不斷擴(kuò)大，從原來的5名教師擴(kuò)大到現(xiàn)在的15人，包括3名外學(xué)院老師。目前師生共申請發(fā)明專利20項，充分體現(xiàn)了教師隊伍的創(chuàng)新素質(zhì)。

五、結(jié)束語

當(dāng)今是科技高速發(fā)展的時代，是大眾創(chuàng)新、萬眾創(chuàng)業(yè)的時代，也是大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)熱情高漲的時代。生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)大學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)是一項意義重大、任務(wù)艱巨的工程，也是需要進(jìn)一步探索的課題。面對新時期對人才培養(yǎng)能力的要求，本模式雖然已經(jīng)取得一定的成績，但是未來更需要結(jié)合自身院校優(yōu)勢，打破傳統(tǒng)的教學(xué)方式，有效地進(jìn)行大學(xué)生創(chuàng)新教育，讓學(xué)生畢業(yè)后具備更大的發(fā)展?jié)摿Γ嬲蔀闀r代創(chuàng)新的主力軍。

參考文獻(xiàn)

[1]王海梅，等.大學(xué)生創(chuàng)新能力培養(yǎng)模式的探索與實踐[J].教電氣電子教學(xué)學(xué)報，2020，43（02）：12-15.

[2]韋穗林，等.高職學(xué)生創(chuàng)新教育存在的問題與對策[J].教高教論壇，2017（01）：38-40.

[3]柯赟潔.高校創(chuàng)新教育探索[J].輕工科技，2017（02）：147-148.

[4]陳瑛，等.大學(xué)生創(chuàng)新能力培養(yǎng)與教師科研有機(jī)結(jié)合的實踐探索[J].創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)理論研究與實踐，2020（15）：191-192.

[5]李麗，等.高校創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育與專業(yè)教育融合路徑探析[J].輕高教學(xué)刊，2020（31）：28-31.

[6]楊玉婷.創(chuàng)新型應(yīng)用人才背景下如何培養(yǎng)生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)人才[J].基層醫(yī)學(xué)論壇，2016，20（16）：2275-2276.

[7]梁蘭，等.生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)學(xué)生創(chuàng)新能力培養(yǎng)的探討[J].教育教學(xué)論壇，2016（020）：49-50.

[8]單承剛，等.校企合作下的大學(xué)生創(chuàng)客空間培養(yǎng)模式研究[J].教育教學(xué)論壇，2017（17）.