基于DCL的生物医学工程专业人才培养新模式

王之琼，赵越，齐林

（东北大学 医学与生物信息工程学院，辽宁 沈阳110169）

近年来，生物医学工程产业在我国飞速发展。生物医学工程学科结合了工学、理学以及生物医学，是一门交叉学科，它面向医学实践领域，利用工程技术的多种方法原理来解决问题。国内目前涌现出大量与生物医学工程方向相关的企业，这些企业急需具有应用能力和创新能力的从业者。因此，培养符合我国社会发展需求的素质高能力强的生物医学工程人才，是目前生物医学工程领域的重要目标。东北大学医学与生物信息工程学院将培养符合社会需求的实用创新型生物医学工程专业人才作为教育目标，在生物医学工程学科的教学过程中，充分吸纳国外先进教学模式并结合本土教学实践，在授课方式、能力培养等方面开展深入改革，探索出Design Centered Learning（DCL）即“以项目为中心的学习”的教学模式，并取得了很好的人才培养效果［1］。

一、DCL 教学模式概述

“以项目为中心的学习（以下简称DCL）”是一种新颖的教学模式，它源于荷兰埃因霍温科技大学生物医学工程专业的教学模式。该模式专注于设计和实施设计，学生在学习过程中相互合作和积极参与涵盖各种学科的设计任务，成长为具备创造性的专业人才。DCL 不同于以往的教学模式，它将学生作为教学过程的主体部分，而老师则起到主导的作用，学生们通过分组讨论、合作学习的方式，基于问题进行研究、面向实践探索学习，在学习中研究、在研究中学习［2］。DCL 教学的载体是项目，宗旨是培养能力，核心是研究课题以及解决问题，它能够提高学生团结协作的能力，并使学生学会自己提出问题、分析问题并解决问题［3］。作为一种新的生物医学工程教学方法，DCL 将更多的职责从教师转移给学生，使学生能够起到更重要的作用［4］，因此具有专业化、激发性、合作性、创造性、综合化、多学科的特点［5］。

二、DCL 的教学安排

教学安排作为教学活动中最重要的环节，需要任课教师具有教学智慧与丰富的教育管理经验［6］。DCL课程分别对任课教师与学生的行为给予规定，并且对其教学方法的各个步骤进行了细致阐述，以便教学活动的有效推进。

（一）角色任务

教学安排的成功实施，与任课教师和学生之间的共同协作息息相关。DCL 主张“教师主导，学生主体”，重视学生自发性参与课程，并且对任课教师和学生的具体行为予以相应的规定：

1.学生的任务：构建小组，明确小组案例，在小组内互动，讨论案例；定期开展会议，学生彼此交换想法和发现不足，规划自学任务，反馈学习情况；在学习活动中，学生彼此分享各自的观点，互相监督学习进度。

2.教师的任务：设计案例并给出案例描述，将案例所涉及的学生已学过的多门课程内容及重要知识点设计出能够培养学生综合能力的案例，并给出清晰的案例描述，包括案例的场景、内容、需要使用到的工具提示、达成的目标、考核的方式等；确定助教并进行培训；把控整个DCL 教学过程，包括：案例的说明讲解、学生的参与和自学状况、中期的检查、每周的学生代表会议、每周的助教会议、末期检查评估等各种有关DCL 案例的环节。此外，教师还需要对学生的表现进行评估；对教学安排持续改进；维护教学文档。

3.助教的任务：跟踪小组的整个案例进程，监督会议开展并提醒学生各项任务的期限。助教有别于传统的老师，其职责并非是教导学生，而是作为一个观察者指导组内会议，会议中避免学生掉进潜在的陷阱并且鼓励其进行更深层次的知识探索。

（二）教学安排

DCL 通过提出一个需要解决的多学科问题，将以前学过的学科结合起来，加强学生对知识和技能的理解和运用。学生可以结合在这些课程中所学的知识和技能，不断进行思考、研究、探索、实践，逐步完成教师拟定的案例和项目。

DCL 教学的学习环境由不同角色共同组成。所以教师需要在学期之初第一次开课时，便向学生讲述合作学习模式的具体实施方案，并且将6-8 名学生进行固定分组。每一次合作学习之前的一周，需要进行学习案例布置，需要学生在课余完成资料的搜集整理。课堂上，以学生研讨作为课堂主要部分，各小组经过头脑风暴与思维碰撞，最终形成自己的解决方案。DCL 合作学习模式如图1所示［7］。

图1 DCL 合作学习模式示意图

三、DCL 的实践成效

东北大学医学与信息工程学院的本科生培养，经过多年中外合作，产、学、研、医紧密融合，充分运用教育与教学的资源与优势，实现了“在教学中研究，在研究中教学”的DCL 教学方法改革。在教学理念上转“以教师为中心”为“以学生为中心”，构建了在教育教学中的新型师生关系，同时也构建了一种产、学、研、医协同创新、寓教于研的拔尖人才培养模式。学院致力于制定理论实践相结合的培养计划，吸收融合国外特色教学方式与国内各种教育资源，建立联合实验室资源，实现了生物医学工程专业人才的创新培养。主要的实践成效如下：

（一）培养人才质量明显提升

学生的创新能力、实践能力和创业精神得到提高与锻炼。DCL 教学方法大大加强了学生的学习动力，学生可以将理论与实践结合起来，提前了解和模拟生产前线的内容，既提升了理论水平也加强了动手能力。学院通过参加产、学、研、医结合的合作型教育，培养了学生解决问题的能力以及集体协作的合作精神。更为关键的是，探讨出了一种培养创新型人才、应用型人才、可持续发展型人才的培养模式，为其他高校的人才培养提供了有效借鉴，为教育教学领域的研究提供了现实研究素材。

（二）学生就业能力和任课教师业务水平显著提高

通过DCL 教学模式，学生就业竞争力得到显著提高，同时也促进了教师业务水平的同步提高。该教学模式突破传统的课程结构，大幅度地推动教学方法和教学内容改革，改变了传统模式下的师生关系和角色，促使教师与学生之间相互学习，互相促进。教师在大方向上引领和启迪学生，学生的观点和行为也能为教师的自我提升带来灵感和契机，任课教师在产、学、研、医结合教育过程中，增加了与社会第一线接触的机会，通过解决多方面的技术问题，使得科研课题的选择与实际结合，最终提高科研水平和综合能力。

（三）拓展了应用型人才的培养渠道

学院通过与中科院深圳先进技术研究院和东软集团的合作，提出了一系列适合生物医学工程人才培养的DCL 案例，通过DCL 模式的培养，使学生将课程上学习的理论知识融会贯通，并实现兼具理论水平与解决实际问题能力的优秀工程师后备人才；丰富了工程教育的理论教学与实践内容，提升工程教育的国际化水平；并引领全校其他专业和全国高校相近专业，为其他高校工程师后备人才培养工作发挥了示范作用和辐射作用。

（四）加强了教师队伍多元化的建设

DCL 教学吸引了企业的优秀人才以兼职导师等多种方式加盟学院的DCL 教师队伍，完善了高校的人才聘用机制，提高了DCL 教师的教学科研的素质与能力，促进DCL 优秀教学团队的形成与成长。东北大学医学与信息工程学院的教学改革正在不断推进，培养本科人才的新方法在中外合作与产、学、研、医结合办学、资源整合与教学人才培养、科研成果创造、基础研究与技术研发融合、高新技术产业推动人才培养、成果孵化高新技术产业、产品生产、市场营销和创业有机结合等方面获得了许多成果，这些成果需要在实践中继续巩固和完善。