王大珅 張濤 房蓓

摘 ?要：文章通過分析生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)“醫(yī)·工”結(jié)合的必要性以及目前“醫(yī)·工”交叉學(xué)科的發(fā)展現(xiàn)狀，對生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)“醫(yī)·工”結(jié)合教學(xué)改革方法進行研究，為培養(yǎng)醫(yī)學(xué)與工學(xué)復(fù)合型人才提供理論基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞：生物醫(yī)學(xué)工程;醫(yī)工結(jié)合;教學(xué)改革;人才培養(yǎng)

中圖分類號：G642 文獻標志碼：A 文章編號：2096-000X（2019）12-0059-03

Abstract： With analyzing the necessity of the combination of medical and industrial in biomedical engineering and the current development status of interdisciplinary work of medical and engineering， the paper studies the medical and industrial combined teaching reform method in biomedical engineering. The paper provides a theoretical basis for cultivating compound talents in medicine and engineering.

Keywords： biomedical engineering; combination of medical and industrial; teaching reform; talent development

一、概述

生物醫(yī)學(xué)工程是利用工程學(xué)手段來解決醫(yī)學(xué)問題的學(xué)科，生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)科具有工程學(xué)和醫(yī)學(xué)兩個學(xué)科高度結(jié)合的特點[1]。當前，我國醫(yī)療衛(wèi)生事業(yè)正處于發(fā)展和轉(zhuǎn)型過程中[2]，人工智能、大數(shù)據(jù)、信息技術(shù)等新一輪科學(xué)技術(shù)將醫(yī)學(xué)發(fā)展推動到了新的階段。為了盡快適應(yīng)當前醫(yī)療衛(wèi)生事業(yè)發(fā)展、實現(xiàn)健康中國的需求，高等醫(yī)學(xué)教育體系需要建立多元化的教育模式，深度探索醫(yī)學(xué)教育改革的實施途徑，落實好未來醫(yī)學(xué)人才的教育方向，為醫(yī)療衛(wèi)生事業(yè)培養(yǎng)出醫(yī)學(xué)與工學(xué)復(fù)合型、創(chuàng)新型人才。

近年來，交叉學(xué)科建設(shè)的重要性日漸突出，已成為高等教育的持續(xù)發(fā)展部分?！秶医逃聵I(yè)發(fā)展“十一五”規(guī)劃綱要》中指出，進一步推進高水平大學(xué)和重點學(xué)科建設(shè)，重視發(fā)展前沿新興學(xué)科和交叉學(xué)科[3]。中央文件在2018年8月24日指出，確定推進“新工科、新醫(yī)科、新農(nóng)科、新文科”的發(fā)展。其中，針對“新醫(yī)科”的內(nèi)涵，文件中提出了從治療為主到兼具預(yù)防治療、康養(yǎng)的生命健康全周期醫(yī)學(xué)的新理念，確定開設(shè)精準醫(yī)學(xué)、轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)、智能醫(yī)學(xué)等新專業(yè)，在人工智能、大數(shù)據(jù)為代表的新一輪科技革命撲面而來的新背景下，對原有的專業(yè)提出了醫(yī)工理文融通的新要求[4]。醫(yī)學(xué)教育是高等教育的重要組成部分，是建設(shè)與實現(xiàn)“教育強國”和“健康中國”目標的基本需求。生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)科“醫(yī)·工”結(jié)合在醫(yī)療衛(wèi)生事業(yè)和生命科學(xué)領(lǐng)域打破了原有醫(yī)學(xué)研究的局限性，其優(yōu)勢和專業(yè)特色為醫(yī)學(xué)研究提供了醫(yī)學(xué)和工程學(xué)科的交互背景。面對現(xiàn)今社會健康和醫(yī)療的新需求，診療模式越來越離不開生物信息、人工智能、計算機技術(shù)、醫(yī)療大數(shù)據(jù)等技術(shù)?！搬t(yī)·工”結(jié)合是順應(yīng)社會快速發(fā)展的產(chǎn)物，在醫(yī)學(xué)教育領(lǐng)域是突破性的改革和創(chuàng)新?！搬t(yī)·工”結(jié)合要求生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)較為傳統(tǒng)的教學(xué)模式向醫(yī)工交叉學(xué)科綜合性的醫(yī)學(xué)教學(xué)模式轉(zhuǎn)變，培養(yǎng)能夠運用交叉學(xué)科知識解決醫(yī)學(xué)領(lǐng)域前沿問題的高層次醫(yī)學(xué)人才。生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)“醫(yī)·工”結(jié)合的創(chuàng)新教育模式是發(fā)展生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)的新途徑，在很大程度上推動了高等醫(yī)學(xué)教育生物醫(yī)學(xué)工程部分的發(fā)展，對推動高等醫(yī)學(xué)教育的發(fā)展具有重要的現(xiàn)實意義。

二、“醫(yī)·工”結(jié)合學(xué)科的發(fā)展現(xiàn)狀

隨著我國高等院校結(jié)構(gòu)調(diào)整和高校體制改革，一些綜合性大學(xué)或理工科院校為了提高綜合實力與單科類醫(yī)學(xué)院校合并[5]，在一定程度上實現(xiàn)了醫(yī)學(xué)、生命科學(xué)、信息科學(xué)的交叉。但是，這些多學(xué)科的交叉并未實現(xiàn)真正意義上的醫(yī)學(xué)和工程學(xué)的結(jié)合。現(xiàn)有的醫(yī)工交叉學(xué)科在結(jié)合過程中普遍形成兩種模式：一門學(xué)科被另外一門同化，或者兩門學(xué)科形成相互隔離狀態(tài)[6]。生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)“醫(yī)·工”結(jié)合人才培養(yǎng)的目標是培養(yǎng)掌握醫(yī)學(xué)知識和電子、計算機等工程學(xué)知識，并能綜合運用所學(xué)知識的生物醫(yī)學(xué)工程創(chuàng)新人才[7]?，F(xiàn)存的醫(yī)工結(jié)合教學(xué)模式存在以下問題：1. 學(xué)科結(jié)合程度不夠。醫(yī)學(xué)和工程學(xué)兩個學(xué)科門類的研究對象、學(xué)習(xí)內(nèi)容、應(yīng)用領(lǐng)域存在很大差異，學(xué)科之間知識壁壘未被真正打破，導(dǎo)致學(xué)科結(jié)合層面較為薄弱。工科院?！搬t(yī)·工”結(jié)合教學(xué)方法和過程較為注重技術(shù)方面的培養(yǎng)，主要培養(yǎng)具有電子、計算機、信息化知識背景的應(yīng)用型人才，學(xué)生在醫(yī)學(xué)理論知識、臨床運用等領(lǐng)域的基礎(chǔ)知識較為欠缺。醫(yī)科院校則更加注重培養(yǎng)醫(yī)學(xué)基礎(chǔ)理論、醫(yī)學(xué)儀器設(shè)備等內(nèi)容的學(xué)習(xí)，在學(xué)生動手能力與實踐方面的培養(yǎng)較為欠缺。工科院校和醫(yī)學(xué)院校“醫(yī)·工”結(jié)合的兩種培養(yǎng)模式皆具有局限性，無法達到培養(yǎng)目標人才的效果。2. 研究成果缺乏共享：醫(yī)學(xué)和工程學(xué)兩個學(xué)科的研究成果缺乏有效的結(jié)合，沒有形成共享成果，導(dǎo)致研究成果無法實現(xiàn)臨床應(yīng)用，新的理論無法得到臨床實踐的驗證?！搬t(yī)·工”結(jié)合的主要應(yīng)用趨勢是將工程技術(shù)應(yīng)用于臨床診療，解決醫(yī)學(xué)預(yù)防和治療疾病的難題。研究成果共享是將“醫(yī)·工”結(jié)合成果轉(zhuǎn)化的關(guān)鍵，兩個學(xué)科成果缺乏共享，未能形成結(jié)合后成果的現(xiàn)實作用。3. 缺少創(chuàng)新培養(yǎng)模式：醫(yī)學(xué)與工程學(xué)結(jié)合后的專業(yè)培養(yǎng)模式按照原有的培養(yǎng)模式進行人才培養(yǎng)，無法真正優(yōu)化學(xué)科和專業(yè)的結(jié)構(gòu)，缺少適應(yīng)醫(yī)療事業(yè)發(fā)展的創(chuàng)新教學(xué)模式[8]?，F(xiàn)有的“醫(yī)·工”結(jié)合專業(yè)存在課程結(jié)構(gòu)設(shè)置不合理的現(xiàn)象，課程設(shè)置和教學(xué)內(nèi)容較為落后，無法緊隨學(xué)科發(fā)展前沿，缺乏教學(xué)方法和思路的創(chuàng)新，沒有實現(xiàn)真正的結(jié)合和轉(zhuǎn)型。針對目前“醫(yī)·工”結(jié)合發(fā)展存在的問題，推進“醫(yī)·工”結(jié)合教學(xué)模式的改革勢在必行，具有創(chuàng)新思維的教學(xué)模式改革才能滿足生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)“醫(yī)·工”結(jié)合的培養(yǎng)要求。

三、“醫(yī)·工”結(jié)合特色專業(yè)教學(xué)改革研究

（一）明確培養(yǎng)目標，加強學(xué)科間融合

在教育部提出發(fā)展“新醫(yī)科”“新工科”的背景下，人才培養(yǎng)目標和培養(yǎng)模式應(yīng)該順應(yīng)時代的需求，著重落實“卓越醫(yī)生教育培養(yǎng)計劃2.0”，進一步提高當前醫(yī)學(xué)教育質(zhì)量，樹立符合“新醫(yī)科”要求的醫(yī)學(xué)教育理念。生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)“醫(yī)·工”結(jié)合特色專業(yè)教學(xué)改革的根本是將“生物醫(yī)學(xué)科學(xué)為支撐的醫(yī)學(xué)模式”向以“醫(yī)文、醫(yī)工、醫(yī)理、醫(yī)X 交叉學(xué)科為支撐的醫(yī)學(xué)模式”轉(zhuǎn)變，人才培養(yǎng)的目標和實施路徑是在傳統(tǒng)的生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)的基礎(chǔ)上的繼承與創(chuàng)新。醫(yī)學(xué)、工程學(xué)、信息學(xué)的綜合應(yīng)用是醫(yī)學(xué)臨床診治技術(shù)的未來趨勢。生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)“醫(yī)·工”結(jié)合培養(yǎng)目標應(yīng)該轉(zhuǎn)變?yōu)榕囵B(yǎng)具有“醫(yī)工信”結(jié)合的知識基礎(chǔ)和解決臨床問題的創(chuàng)新型、科技型人才。交叉學(xué)科專業(yè)培養(yǎng)應(yīng)以學(xué)科建設(shè)為基礎(chǔ)，在學(xué)科建設(shè)方案中融入醫(yī)學(xué)發(fā)展需求與工程學(xué)的交叉結(jié)合點，在教學(xué)中加快基礎(chǔ)研究向臨床應(yīng)用的轉(zhuǎn)化培養(yǎng)，以培養(yǎng)醫(yī)工結(jié)合創(chuàng)新意識為重點，增加學(xué)科間結(jié)合的深度，使交叉培養(yǎng)更具有創(chuàng)新型、交叉性、前瞻性。

（二）構(gòu)建課程體系，調(diào)整專業(yè)設(shè)置

在生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)“醫(yī)·工”結(jié)合培養(yǎng)過程中，應(yīng)該更加注重醫(yī)學(xué)學(xué)科與工程學(xué)科內(nèi)容的相互滲透和交叉。打破學(xué)科間的知識壁壘，防止學(xué)科間邊緣過于細化、僵化。在形成課程結(jié)構(gòu)之前要全面衡量、重新配置，課程體系的構(gòu)建不僅需要滿足現(xiàn)代醫(yī)學(xué)教育的需求，還需要對未來醫(yī)學(xué)發(fā)展做出預(yù)測，應(yīng)對醫(yī)學(xué)教育的新發(fā)展。進一步調(diào)整課程體系，增加醫(yī)工結(jié)合模塊的課程，創(chuàng)新“醫(yī)學(xué)+人工智能”課程體系，實現(xiàn)醫(yī)工結(jié)合特色專業(yè)的設(shè)置。在課程體系中進行橫縱向的擴寬，橫向加強醫(yī)學(xué)生工學(xué)課程的比例，優(yōu)化整合醫(yī)學(xué)專業(yè)和工學(xué)專業(yè)的培養(yǎng)方案，縱向設(shè)立分級別的培養(yǎng)模塊，發(fā)揮出交叉學(xué)科的綜合優(yōu)勢，在技能、理論、科研等方面進行延伸性培養(yǎng)。除此之外，在培養(yǎng)方案中增加設(shè)置跨專業(yè)課程、彌補交叉學(xué)科課程內(nèi)容短板的專業(yè)選修課和專業(yè)限選課，從而優(yōu)化課程設(shè)置與培養(yǎng)模式。

（三）教學(xué)模式與教學(xué)方法多元化

1. 加強實驗訓(xùn)練，創(chuàng)建共享平臺。實驗訓(xùn)練是“醫(yī)·工”結(jié)合培養(yǎng)的載體，建立學(xué)科交叉的共享平臺可以優(yōu)化資源配置，提供學(xué)科交叉的實踐平臺。共享平臺的創(chuàng)建可以提高學(xué)生對兩個學(xué)科知識的融會貫通，訓(xùn)練學(xué)生結(jié)合的創(chuàng)新思維，培養(yǎng)學(xué)生設(shè)計和動手能力，實現(xiàn)工科優(yōu)勢與臨床資源的優(yōu)質(zhì)資源互補，加強專業(yè)性、基礎(chǔ)性的實驗訓(xùn)練。“醫(yī)·工”結(jié)合實驗訓(xùn)練應(yīng)以臨床問題為導(dǎo)向，培養(yǎng)學(xué)生利用工程技術(shù)方法解決臨床疑難問題、產(chǎn)生醫(yī)學(xué)成果的新思維。學(xué)科交叉的實踐平臺是實現(xiàn)“醫(yī)·工”結(jié)合特色專業(yè)培養(yǎng)目標的基礎(chǔ)，充分融合了醫(yī)學(xué)教育與工程學(xué)教育，將臨床問題放在醫(yī)學(xué)、工程學(xué)等多個學(xué)科融合的思維中，使臨床問題在多維度、多視角的分析中得到解決。

2. 充分利用網(wǎng)絡(luò)平臺，實現(xiàn)“醫(yī)工資源共享”。建設(shè)網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)平臺，包括網(wǎng)絡(luò)課程的學(xué)習(xí)、網(wǎng)絡(luò)資源共享、師生交流等輔助教學(xué)方法，促進不同學(xué)科教師交流，開拓學(xué)生思維。“醫(yī)·工”結(jié)合醫(yī)學(xué)教育具有學(xué)科融合的特殊性，網(wǎng)絡(luò)教學(xué)方法對醫(yī)學(xué)教育改革具有重要的意義。網(wǎng)絡(luò)教學(xué)方法不受時間、空間的限制，有效緩解多學(xué)科教師師資不足的問題，滿足學(xué)生多學(xué)科學(xué)習(xí)的教學(xué)需要。網(wǎng)絡(luò)平臺是以學(xué)生自身為主導(dǎo)者，對交叉學(xué)科的專業(yè)內(nèi)容進行補充和延伸。充分利用網(wǎng)絡(luò)平臺的教學(xué)方法是醫(yī)學(xué)教育改革的一個重要方向，網(wǎng)絡(luò)在線課程資源豐富，線上學(xué)習(xí)更加注重過程學(xué)習(xí)。基于信息化教育技術(shù)，對優(yōu)化教育資源配置、提升教學(xué)質(zhì)量、促進教育改革等許多方面有著積極意義。

3. 師資團隊改革，建立“醫(yī)工教研室”。醫(yī)工結(jié)合創(chuàng)新型教學(xué)隊伍是醫(yī)工結(jié)合跨學(xué)科人才培養(yǎng)的保證。為了加強生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)師資科研創(chuàng)新隊伍建設(shè)，醫(yī)工教研室應(yīng)由生物學(xué)、圖像處理、醫(yī)學(xué)傳感、臨床醫(yī)學(xué)、信息學(xué)、大數(shù)據(jù)處理技術(shù)等醫(yī)學(xué)和工程專業(yè)領(lǐng)域的人才組成專業(yè)教學(xué)團隊。負責(zé)人才培養(yǎng)、學(xué)科建設(shè)、科研提升和成果轉(zhuǎn)化等醫(yī)工結(jié)合的多方面工作，推進醫(yī)工結(jié)合教學(xué)培養(yǎng)。各高校應(yīng)重視新興專業(yè)的發(fā)展與建設(shè)，一方面通過政策支持、鼓勵機制等方式，引進新型技術(shù)專業(yè)人才，將前沿技術(shù)推上講臺，推動學(xué)科間的交叉，實現(xiàn)跨學(xué)科間的師資團隊建設(shè)。另一方面，組織多學(xué)科、多領(lǐng)域的優(yōu)秀教師進行學(xué)習(xí)、交流，積極探索“醫(yī)·工”結(jié)合的教學(xué)模式，保證專業(yè)教學(xué)質(zhì)量，保持專業(yè)的特色和活力。

4. 發(fā)展以學(xué)科競賽為引導(dǎo)的創(chuàng)新教學(xué)方法。以學(xué)科競賽中的問題來鍛煉知識互融的應(yīng)用，打破學(xué)科間的知識壁壘，在實際鍛煉中提高學(xué)生的創(chuàng)新能力。學(xué)科競賽以學(xué)生自學(xué)、自主設(shè)計為主，引導(dǎo)學(xué)生的主動性，持續(xù)促進學(xué)生的學(xué)科綜合能力發(fā)展。生物醫(yī)學(xué)工程“醫(yī)·工”特色專業(yè)培養(yǎng)的目標人才應(yīng)具有夯實的醫(yī)學(xué)基礎(chǔ)知識，以及熟練的科學(xué)技術(shù)手段。多元化的學(xué)科競賽引導(dǎo)學(xué)生不斷提高自主學(xué)習(xí)的能力。培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)、樹立終身學(xué)習(xí)的意識是醫(yī)學(xué)教育和科學(xué)技術(shù)教育的必備素質(zhì)，發(fā)展以學(xué)科競賽為引導(dǎo)的創(chuàng)新教學(xué)方法，有利于學(xué)生對交叉學(xué)科知識的運用，引導(dǎo)學(xué)生形成融合性的創(chuàng)新思維和實際運用能力。

（四）提升人文思政類課程比例

生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)“醫(yī)·工”結(jié)合培養(yǎng)目標為培養(yǎng)具備生物醫(yī)學(xué)基礎(chǔ)知識、計算機技術(shù)知識、大數(shù)據(jù)專業(yè)知識、工程理論知識、臨床醫(yī)學(xué)知識的高素質(zhì)人才。培養(yǎng)目標除了要求具備操作能力、科研創(chuàng)新能力還要求具有良好的職業(yè)道德、高尚的人文情懷。因此，在醫(yī)工結(jié)合課程體系中應(yīng)該優(yōu)化思政類課程的結(jié)構(gòu)，切勿忽視職業(yè)道德及人文素養(yǎng)的教育。在課堂說教的同時增加社會實踐、臨床實習(xí)活動，讓學(xué)生在工作經(jīng)歷中受到情感熏陶，養(yǎng)成醫(yī)學(xué)類職業(yè)道德和良好的人文素質(zhì)行為。人文思政課程設(shè)置對學(xué)生更加客觀的認識所學(xué)專業(yè)是至關(guān)重要的，選擇生物醫(yī)學(xué)工程“醫(yī)·工”結(jié)合專業(yè)的最終目標是為人類健康而服務(wù)，科學(xué)技術(shù)與醫(yī)學(xué)儀器只是達到目標的工具，有利于學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中對學(xué)科交叉的認識，有效防止過于注重單一學(xué)科的學(xué)習(xí)，有利于教育模式的改革的推動和實現(xiàn)。

四、結(jié)束語

完善“醫(yī)·工”結(jié)合教學(xué)改革，有助于提高我國醫(yī)療產(chǎn)業(yè)和醫(yī)學(xué)相關(guān)學(xué)科的創(chuàng)新能力，促進臨床診治技能的發(fā)展，為醫(yī)療衛(wèi)生事業(yè)的人才供給需求提供保障?！搬t(yī)·工”結(jié)合的教學(xué)改革需要在課程體系中建設(shè)“醫(yī)·工”結(jié)合課程，在教學(xué)方法中突出“醫(yī)·工”結(jié)合領(lǐng)域的培養(yǎng)，在教學(xué)過程中真正實現(xiàn)醫(yī)學(xué)與工程學(xué)的結(jié)合，推動醫(yī)學(xué)研究領(lǐng)域和醫(yī)療衛(wèi)生事業(yè)的發(fā)展。生物醫(yī)學(xué)工程“醫(yī)·工”結(jié)合特色專業(yè)教學(xué)改革是“新醫(yī)科”發(fā)展的重要體現(xiàn)，現(xiàn)階段“醫(yī)·工”結(jié)合面臨著很多挑戰(zhàn)，生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)“醫(yī)·工”結(jié)合的教學(xué)改革需要進行不斷探索。通過樹立培養(yǎng)順應(yīng)健康中國時代需求的人才，加強學(xué)科間融合的新理念，創(chuàng)建“醫(yī)·工”融合課程體系新結(jié)構(gòu)，建立多元化、創(chuàng)新的教學(xué)新模式，加強人文課程比例提高綜合素質(zhì)等措施，實現(xiàn)生物醫(yī)學(xué)工程“醫(yī)·工”結(jié)合特色專業(yè)的教學(xué)改革，推動生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)的轉(zhuǎn)型和發(fā)展。

參考文獻：

[1]朱松盛，段磊，王偉，等.“醫(yī)工融合”培養(yǎng)創(chuàng)新型醫(yī)學(xué)工程人才[J].實驗室研究與探索，2016，35（12）：212-214.

[2]宋應(yīng)諾，劉佳.基于供給側(cè)改革下醫(yī)工交叉學(xué)科平臺建設(shè)[J].醫(yī)學(xué)教育研究與實踐，2018，26（2）：211-213.

[3]中華人民共和國中央人民政府.國家教育事業(yè)發(fā)展“十一五”規(guī)劃綱要[EB/OL].http：//www.gov.cn/zwgk/2007-05/23/content_623645.htm.

[4]中國新聞網(wǎng).教育部談如何發(fā)展新工科、新醫(yī)科、新農(nóng)科、新文科[EB/OL].http：//www.chinanews.com/wap/detail/zw/gn/2019/02-26/8764951.shtml，2019-2-26.

[5]殷琳，江恒君，陳燕瓊，等.國內(nèi)高校附屬醫(yī)院醫(yī)工信結(jié)合創(chuàng)新機制研究[J].現(xiàn)代醫(yī)院，2018，18（8）：1140-1144.

[6]劉慧強，樊孝喜，段穎妮，等.探討“醫(yī)工結(jié)合”對生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)發(fā)展的現(xiàn)實意義[J].教育現(xiàn)代化，2017，4（31）：36-37+65.

[7]桂勁松，張祖平，郭克華.新工科背景下高校新專業(yè)建設(shè)思路探索與實踐——以數(shù)據(jù)科學(xué)與大數(shù)據(jù)技術(shù)專業(yè)為例[J].計算機教育，2018（7）：27-31.

[8]楊芳，杜守洪.生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)應(yīng)用型人才培養(yǎng)模式的探索與實踐[J].中國醫(yī)學(xué)教育技術(shù)，2018，32（2）：150-153.