鄭旭媛,田 心
(天津醫(yī)科大學生物醫(yī)學工程學院,天津 300070)
《國家中長期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要(2010-2020年)》中明確指出:“高等教育要提高人才培養(yǎng)質(zhì)量”。教育部、財政部在“十二五”期間繼續(xù)實施“高等學校本科教學質(zhì)量與教學改革工程”,明確我國高等教育的人才培養(yǎng)工作要著力創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式,著力提高學生實踐創(chuàng)新能力,大力培養(yǎng)應用型人才和拔尖創(chuàng)新人才。
幾乎所有的高校都把培養(yǎng)學生的創(chuàng)新精神和實踐能力作為人才培養(yǎng)目標的重要內(nèi)容,然而創(chuàng)新意識和實踐能力的培養(yǎng)難以通過傳統(tǒng)的傳授知識的人才培養(yǎng)模式來實現(xiàn)[1-2]。創(chuàng)新能力的培養(yǎng)要求教學方法必須從灌輸式教學向研究型教學、實踐性教學轉(zhuǎn)變。因此實施以學生為主體的實踐教學模式和方法的改革,突出實踐,培養(yǎng)創(chuàng)新意識和實踐技能,是國內(nèi)高校面臨的共同課題[3-4]。
生物醫(yī)學工程是生命科學與理、工學科的交叉學科,已成為21世紀生命科學的重要支柱。交叉學科應用型人才和拔尖創(chuàng)新人才的形成,不僅需要通過畢業(yè)后承擔實際工作來錘煉,更重要的是在大學本科期間培養(yǎng)。單一的實驗教學或?qū)嵺`環(huán)節(jié)并不能提高學生的創(chuàng)新能力,結(jié)合本專業(yè)實際情況,改造傳統(tǒng)的實驗教學內(nèi)容和實驗技術(shù)方法,建立新型的培養(yǎng)學生能力的多元實踐教學模式,推進學生自主學習和研究性學習。實踐教學內(nèi)容要密切聯(lián)系科研、醫(yī)學臨床與工程及社會應用。經(jīng)過多年的實踐教學改革探索,構(gòu)建了以培養(yǎng)學生創(chuàng)新能力為主線的實踐教學體系,包括研究型課程設(shè)計、研究型畢業(yè)設(shè)計(論文)、校企聯(lián)合培養(yǎng)(“產(chǎn)學研”)和課外自主科研與合作科研。
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3門研究型的課程設(shè)計,每門為36學時,包括:生物醫(yī)學信號檢測課程設(shè)計、生物建模仿真與信號處理課程設(shè)計、生物醫(yī)學圖像處理課程設(shè)計。目的是培養(yǎng)學生綜合運用所學知識,發(fā)現(xiàn)、提出、分析和解決實際問題,是培養(yǎng)學生實踐能力和創(chuàng)新能力的重要環(huán)節(jié),是對學生科研能力的具體訓練和考察過程。
以上3類課程設(shè)計分別設(shè)置在綜合本學科多門相關(guān)專業(yè)課程的基礎(chǔ)上。設(shè)立課程設(shè)計教學指導組,給每類課程設(shè)計提出15-20個研究選題范圍,由學生分組自主選題。課程設(shè)計要求以課程設(shè)計任務書的形式交給學生。課程設(shè)計任務書包括:課程設(shè)計題目、課程設(shè)計目的、設(shè)計內(nèi)容、技術(shù)指標、課程設(shè)計報告書的格式要求、課程設(shè)計答辯要求以及學時進度要求。每個學生都獨立經(jīng)歷了從查閱分析文獻資料、設(shè)計研究方案,完成課程設(shè)計中提出問題和解決問題的全過程,包括:課程設(shè)計目的、原理、方案步驟、實驗、數(shù)據(jù)記錄、結(jié)果分析、撰寫課程設(shè)計報告和進行答辯。
課程設(shè)計選題大部分來自教學指導組教師的科研課題,并緊密結(jié)合臨床。如生物醫(yī)學信號處理課程設(shè)計選題涉及的醫(yī)學圖像,既包括傳統(tǒng)的生物醫(yī)學圖像,例如X線圖像、CT圖像、MRI圖像、冠脈造影圖像等,也包括一些新近出現(xiàn)的成像技術(shù),例如彌散張量圖像等。選題涉及的圖像處理方法,既包括圖像增強、圖像重建、圖像恢復及可視化等常規(guī)的圖像處理技術(shù),也包括圖像紋理、定量分析,以及基于DSP硬件平臺的圖像處理技術(shù)。
通過研究型課程設(shè)計,使每個本科生都能受到研究課題設(shè)計、綜合實驗能力的培養(yǎng),從整體層次培養(yǎng)本科生的科學研究能力和創(chuàng)新能力。
本科研究型畢業(yè)設(shè)計(論文)模式是本科創(chuàng)新人才實踐教學體系的關(guān)鍵環(huán)節(jié)之一,培養(yǎng)學生的科學研究能力和創(chuàng)新能力。
在本科畢業(yè)設(shè)計中引入科研模式,畢業(yè)生在教師指導下,經(jīng)過科學研究的完整過程訓練:查閱有關(guān)文獻資料、選題、立項開題、綜述國內(nèi)外相關(guān)研究動態(tài)、設(shè)計研究方案、實施研究實驗、分析討論研究結(jié)果,撰寫畢業(yè)論文并進行答辯。通過研究型畢業(yè)設(shè)計,對本科生進行研究課題的調(diào)研、立項的訓練,科學研究實踐能力的訓練,科研能力、科學方法、科學素質(zhì)的綜合訓練,是培養(yǎng)本科生創(chuàng)新能力和實踐能力的重要實踐環(huán)節(jié)。
與醫(yī)療器械優(yōu)勢產(chǎn)業(yè)合作,建設(shè)“生物 醫(yī)學工程產(chǎn)學研基地”,以醫(yī)療器械研發(fā)項目為依托,建立導師制,選拔部分學生開展應用型科技實踐活動,培養(yǎng)復合型人才。
采用校企聯(lián)合培養(yǎng)模式可以利用學校與產(chǎn)業(yè)科研單位在人才培養(yǎng)方面的各自優(yōu)勢,突破了現(xiàn)有的完全在校內(nèi)進行的人才培養(yǎng)模式,使學校、教師和學生與社會建立起廣泛的聯(lián)系。
依托學校的醫(yī)學優(yōu)勢,以本學科具有科研優(yōu)勢的專業(yè)實驗室,作為本科生科研創(chuàng)新基地,有計劃地選拔優(yōu)秀本科生盡早進入實驗室,開展課外自主科研與合作科研,進行創(chuàng)新性科學實驗。提前實施導師制,以本科創(chuàng)新科研訓練為主線,使創(chuàng)新科研訓練和畢業(yè)論文(設(shè)計)貫穿人才培養(yǎng)的全過程。
自主科研模式引導優(yōu)秀大學生在本科早期探索自己感興趣的研究方向;經(jīng)過探索和初步訓練以后,結(jié)合自己的興趣在教師指導下確定自己的研究課題,申請有關(guān)的創(chuàng)新研究項目;指導學生根據(jù)課題選修課程;在四年級結(jié)合畢業(yè)設(shè)計(論文),繼續(xù)從事和完成他們自己的研究課題,總結(jié)和獲得研究成果。
合作科研模式引導優(yōu)秀大學生在本科早期經(jīng)過探索和初步訓練以后,參加教師的高層次科研項目的研究,指導學生根據(jù)課題選修課程;在四年級結(jié)合畢業(yè)設(shè)計(論文),繼續(xù)從事和完成合作研究課題,總結(jié)和獲得研究成果。
實踐是實現(xiàn)創(chuàng)新最重要的源泉。創(chuàng)新能力培養(yǎng)的實踐教學要體現(xiàn)學生在教學中的主體地位,突出研究在教學中的重要作用,這就對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),使自己處于學科的前沿,必須要擔負一定的具有創(chuàng)新性的研究課題,把研究與教學有機地結(jié)合起來,在向?qū)W生傳授基本知識和新知識的同時,提高學生的綜合素質(zhì),使學生具備一定的研究和創(chuàng)新能力。因此,創(chuàng)新能力培養(yǎng)的實踐教學的實施必須有一支教學科研結(jié)合的教師隊伍作支撐,將科學研究資源轉(zhuǎn)化為優(yōu)質(zhì)的教學資源,在實踐中探索培養(yǎng)學生獨立思考、自主學習、提高創(chuàng)新思維和科研能力。
實踐教學體系的實施在培養(yǎng)本科生的創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力方面,已日益顯示出它的重要作用。如何依托醫(yī)科院校的醫(yī)學優(yōu)勢,在夯實學生理工基礎(chǔ)知識的基礎(chǔ)上,培養(yǎng)具有醫(yī)學特色的生物醫(yī)學工程創(chuàng)新人才,還是一項長期而艱巨的任務。
[1]郭廣生.創(chuàng)新人才培養(yǎng)的內(nèi)涵、特征、類型及因素[J].中國高等教育,2011,5:12.
[2]劉志明,吳 磊,滿亞輝,等.夯實本科基礎(chǔ),加快生物技術(shù)專業(yè)拔尖創(chuàng)新人才培養(yǎng)[J].高等教育研究學報,2011,34(4):98-101.
[3]楊江林,余志玲.基于能力培養(yǎng)的醫(yī)學科研設(shè)計課程設(shè)計與實踐[J].中國高等醫(yī)學教育,2012,2:98-99.
[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.