军事生物医学工程创新人才培养模式初探

刘锐岗，杨 滨，付 峰，董秀珍

军事生物医学工程创新人才培养模式初探

刘锐岗，杨 滨，付 峰，董秀珍

从进行生物医学工程专业思想教育、全方位创新思想教育和培养综合素质与能力3个方面介绍了军事生物医学工程创新性人才培养的模式，指出了这种创新性人才培养模式克服了原有教学中存在的问题，对于培养高水平的创新性军事生物医学工程人才具有重要的意义。

生物医学工程；创新性；人才培养模式

0 引言

生物医学工程是一门由理、工、医相结合的交叉学科，自20世纪50年代诞生以来，发展迅速，成为现代医学进步的原始推动力之一，在现代医学的各个方面发挥着越来越重要的作用[1]。

生物医学工程多学科综合的特色对于专业人才的培养提出了更高的要求。我校自1986年开设生物医学工程专业以来，在生物医学工程人才培养方面不断探索和改进。医学电子工程教研室（以下简称教研室）是我校生物医学工程专业的专业课教学科室，承担了本专业本科生1门入门课和5门专业课的教学任务，具有突出的专业教育优势。同时，教研室承担了多项国家和军队的重点科研课题，在电阻抗成像研究领域走出了中国特色，被国际权威专家认为“做出了原创性的贡献”。教研室在多年的教学和科研中，积极探索生物医学工程高水平人才培养的理论、方法和策略[2]，结合我校的军队院校特点，提出和形成了“军事生物医学工程创新人才培养模式”。通过历届本科生培养的实践，不断改进和完善这一新模式，取得了良好的效果。

1 生物医学工程专业思想教育

作为一名新兴的交叉学科的学生，在生物医学工程专业的学习过程中会遇到很多传统学科的学生想像不到的问题，如果不能从正确的角度、用良好的心态去面对这些问题，就会给专业学习带来负面的影响，甚至产生错误的认识，对发展前途感到迷茫。我们连续14 a对300名新入校的本专业学生的调查发现，近80%的新生对这一专业的认识是错位的：近40%认为生物医学工程是“生物工程”，23%认为生物医学工程是做“医学研究”，17%不了解专业方向。针对这个问题，我们在学习、吸收欧美著名大学生物医学工程专业本科教学模式和特点的基础上，结合自己的实际情况，针对生物医学工程交叉学科的人才培养模式进行了长期和深入的探索。

1.1 开设《生物医学工程学导论》课程

在新生入学后，教授《生物医学工程学导论》课程，从宏观角度使学生了解生物医学工程学产生的背景及在生物医学发展中起到的作用和军事生物医学工程的主要内容，引导学生认识、理解科学创新和生物医学工程发展的关系，激发学生的学习热情和立志献身生物医学工程事业的决心。

1.2 实行本科生导师制

本科生导师制最早起源于14世纪英国的牛津大学，并在随后的几百年时间里，在世界各国高校中得到广泛推广。在我国，导师制长期以来主要针对研究生教育。结合生物医学工程专业的实际情况，教研室在2005年首先倡导实行本科生导师制，建立学生与教师之间一对一的课外交流与沟通平台，发现个性、因材施教，引导学生进入科学研究领域，形成基本的、创新的、正确的科研观。先后指导53名本科

生，其中4人因成绩优异免试推荐研究生、5人考取硕士研究生，3人在本科阶段发表了科研论文。

1.3 参与多样化的学术活动

利用经常性的师生见面会鼓励发言，创造表达思想的机会。定期组织学术交流会，使思想的碰撞、观点的博弈均统一于以讨论为中介的互动过程。近年来，我们所有的学术报告、研究生开题、中期检查、论文答辩都有本科生积极参加[3]。这些举措为培养学生获得生物医学工程的专业思想教育提供了富饶的土壤。

2 全方位创新思想教育

创新是科技发展的源动力，创新性人才是大学教育的目标。教研室是生物医学工程学院的科研龙头科室，近年来，陆续承担了国家自然科学基金重点项目、国家科技重点攻关、国家科技支撑计划、国际合作、军队重点、国家自然科学基金面上项目等30余项课题，形成了电阻抗图像监护的科研方向，具有国际先进水平。其成功的关键是拥有一批创新性的教师队伍。教研室45岁以下的教师均为本校生物医学工程专业培养的毕业生，其自身的经历和经验使我们越发重视创新意识的培养。

在本科教学中，学生在高水平教员的指导下，提出问题、探索新知，并能在良好的研究环境和条件中，经过多层次不断提升的创新性研究实践，反复强化创新意识，提高创新素质和能力，逐步取得创新成果，成为创新性人才。这一点在开展课外科研与毕业设计中得到了充分的体现。在课外科研与毕业设计中，逐步把学生带入教员的科研实际中，激发了学生学习的积极性，坚定了他们为军队服务的决心，培养了他们的实际能力。

2.1 更新知识内容和手段

追踪专业技术的发展方向，更新专业课程的知识结构。随着电子技术的飞速发展，专业课程原有的教学大纲与知识结构已经显得较为陈旧，部分课程不能适应新的技术需求，我们始终坚持引入新知识，更新专业课程的教学内容。《生物医学电子学》适时地增加了软件辅助设计滤波器的内容，减少了参照表格和模板设计滤波器的内容；《医用传感器》将实际中不再应用的部分类型传感器从授课内容中删除，并增加了应用于医学信号拾取的新型传感器的选择和电路设计；不断引进新的教学手段，建立了《数字信号处理》网络课程，更加贴近现代信息化发展的趋势[4]。通过调整知识结构和手段，提高了学生对新知识、新技术的了解和把握。

2.2 创新性科研引导教学

把科研内容引入教学课堂，丰富优化教学，同时把科研中所遇到的问题和解决问题的思路和学生一起讨论。科研项目来自实际临床医学的需求，对学生以后的工作帮助很大，学生兴趣也高，思路活跃，有的学生还提出了独特的见解，提高了培养创新人才的层次和水平。如《生物医学电子学》的教学中引入电阻抗测量电路的设计简介，《医学仪器》的教学中引入电阻抗法测量脑血流原理的介绍，均对教学起到了较好的作用。

2.3 利用课外科研拓展教学

课外科研活动是理论教学内容的补充，也是实践教学的延伸。对于学习成绩良好、钻研精神强的学生，由承担科研课题的教师专门指导，针对课题进行入门研究，主要集中在科研方法和思路的学习上。通过这样的课外科研，有助于激发学有余力学生的学习潜能，培养动手能力，为今后的研究生学习奠定基础。通过这种方式的学习和训练，2名学生在本科时就在核心期刊上发表了研究论著类文章。

2.4 结合科研开展毕业设计

毕业设计是本科生毕业前的最后一个教学环节，在整个培养体系中占有重要的地位。我们一直坚持紧密结合科研课题开展毕业设计。具体做法是：毕业设计的选题必须与教研室的科研课题直接相关；老师拟定多项毕业设计课题，学生自由选题，在老师的指导下独立完成。通过一个学期的毕业设计，学生可以完整了解常规科研的方法和步骤，在实践中探索创新的意识，获得创新的成果。在此过程中，很多学生找到了科学研究的兴趣点和创新的思路，被带入科学研究的殿堂。如1990级和1993级的各1名学生正是通过毕业设计进入电阻抗课题组，并攻读硕士研究生，目前，前者在英国帝国大学任终身讲师，后者在美国俄亥俄州州立大学任博士后并在Nature杂志发表研究论著一篇。

3 培养综合素质和能力

生物医学工程专业的学生毕业后，除部分去高校和科研院所或继续攻读研究生外，大部分都将去医院工作。现今，医疗单位对生物医学工程人才的需求已从单纯型向综合型过渡，要求其既要能做好服务，又要能开展科研工作。因此，生物医学工程专业应培养应用型和研究型复合的综合性人才。

3.1 优化专业课程体系

我们教研室共承担了6门课程，其中《生物医学工程学导论》为本专业的入门课，其他5门课为本专业的结尾课，这些课程之间相互衔接，构成一个有机的课程体系。5门专业课中，《生物医学电子学》、《数字信号处理》、《医用传感器》、《医学仪器》组成理论课模块，《生物医学信号检测与处理综合实验》是实践课模块。在理论模块课程中，重视基础知识的回顾和衔接，在讲授专业知识的同时复习相关的基础内

容，使学生形成连贯的知识网络。在实践模块课程中，《生物医学信号检测与处理综合实验》课程设计包含指定项目和自选项目2部分内容，学生分组进行实验。具体教学中，培训学生针对项目要求的分析能力、项目管理能力、任务配置及团队协助能力。同时指定项目侧重验证和动手能力的训练，而自选项目则偏重学生实践创新能力的培养，做到从需求或问题入手，在具体实践的过程中进行创新性研究，形成在实践中培养创新能力的模式[5]。

3.2 强化综合性和设计性教学

《数字信号处理》课程中安排近1／3的学时让学生完成综合性实验，其中学生需要综合运用本课程与多门前期课程的知识，还需要根据实验需要自主学习部分高级语言程序设计和图形编程方法。《医学仪器》课程中新开设12学时的实验课，增加基于Lab View的虚拟医学仪器的设计。这些综合性和设计性实验课有助于学生从实践环节提升实际动手能力。

3.3 引入针对问题的教学方法

在专业课程教学中，尝试使用“以问题为中心的学习（PBL）”教学方法，有效调动学生展开自主学习、设计解决方案的积极性，通过有组织、有计划的讨论、总结，达到预期的教学效果。开展环境渗透式的专业英语教学，解决了专业英语学习与实际应用的脱节，利用留学归来的教员展开双语教学，达到专业英语学以致用的目的。

4 结语

通过多年的教学研究和实践，我们形成了军事生物医学工程创新人才培养模式：在基本教学任务的基础上，以教师为主导，以学生为主体，锻炼学生的创新思维能力、自主学习能力和解决实际问题的能力；引入导师制，推行一对一个性化辅导，构建以高水平创新性科研带动创新性人才培养为目标的教学模式。这种模式解决了原有教学中存在的学生对专业认识不清和学习动力不足、创新思想缺乏实践平台、教学理论与实际需求联系不紧密等问题，在培养高水平的创新性军事生物医学工程人才方面取得了显著的成效。

[1]董秀珍，漆家学，王政，等.军事生物医学工程研究进展与展望[J].解放军医学杂志，2010（12）：1 412-1 415.

[2]邹慧玲，董秀珍，王松俊，等.构建具有鲜明特色的军事生物医学工程概念体系[J].第四军医大学学报，2004，25（12）：1 147-1 149.

[3]董秀珍.研究生培养与科学创新[J].陕西学位与研究生教育，2011，8（3）：17-18.

[4]刘锐岗，付峰，邱力军.数字信号处理网络课程的设计与应用[J].医疗卫生装备，2011，32（10）：205-206.

[5]漆家学，董秀珍，李斌，等.在生物医学信号检测与处理综合实验课中培养学生综合能力[J].中国高等医学教育，2004（5）：47-48.

（收稿：2013-09-17）

Innovative Education Mode for Military Biomedical Engineering

LIU Rui-gang,YANG Bin,FU Feng,DONG Xiu-zhen
(Department of Medical Electronic Engineering,School of Biomedical Engineering, the Fourth Military Medical University,Xi'an 710032,China)

The mode for cultivating innovative personnel of military biomedical engineering is discussed from three aspects of profession,innovation and comprehensive ability.The innovative education mode conquers the defects of the original one,and thus is of great significance for cultivating personnel of military biomedical engineering.[Chinese Medical Equipment Journal，2014，35（3）：145-147]

biomedical engineering;innovation;personnel training mode

R318；C961

A

1003-8868（2014）03-0145-03

10.7687/J.ISSN1003-8868.2014.03.145

国家自然科学基金面上项目（61271101）；“十二五”全军医学科研重点项目（BWS11Z011）

刘锐岗（1972—），男，博士，副教授，主要从事生物医学信号检测与处理、非接触电阻抗成像技术方面的研究工作，E-mail：ruigang@fmmu.edu.cn。

710032西安，第四军医大学生物医学工程学院医学电子工程教研室（刘锐岗，杨 滨，付 峰，董秀珍）

董秀珍，E-mail：dongyang@fmmu.edu.cn