医学院校新工科专业应用型人才培养策略研究

2023-01-11纪绪财王晓艳

中国继续医学教育 2022年14期

纪绪财王晓艳

目前社会正进入第四次工业革命时代—信息时代，学科交叉融合加速，新兴学科不断涌现，“互联网+”学科技术层出不穷[1-3]，产业格局发生重大变革，人才需求发生重大变化，对人才培养供给侧的高校提出了新的挑战。深化工程教育改革，培养造就大批多样化、创新型卓越工程科技人才，既是当务之急，也是长远之策。面临新工业革命的机遇和挑战，2017 年教育部推出“新工科”建设计划[4-6]。作为医学院校，经过30 年的建设与发展，山东第一医科大学生物医学工程专业已经在“理工医融合”方面进行了前期实践，形成了注重经典理论学习、强化实践技能培养、加强校企合作，共同培养的办学特色。而目前面临国家正在实施的创新驱动发展战略，建设与发展“新工科”高层次人才成为工程教育范式改革的重点，文章就医学院校生物医学工程专业“新工科”应用型人才的培养方面进行的探索进行阐述[7-10]。

1 培养要求

1.1 工程教育+医学素养

医学院校“新工科”医学工程人才的培养，不仅要有工程教育的培养，还要有医学素养方面的培养。工程素养是要通过科学理论知识+技术的实践经验，研究、开发、设计生产出新的产品，以满足社会需要的一种创造性活动[11-12]。山东第一医科大学/山东省医学科学院1989 年针对国内医疗设备的发展趋势特别是医院大型医疗设备的发展开始举办生物医学工程专业（医疗电子仪器维修方向）三年制专科层次教育，2001 年开办生物医学工程学专业四年制本科教育，现已有30 年历史。生物医学工程专业于2010 年成为山东省特色专业建设点，2013 年成为首批山东省卓越工程师教育培养计划试点专业，2014 年以医学图像处理等课程组成的生物医学工程专业核心课程群被批准为山东省省级精品课程群，2016年与医学影像学、医学影像技术学、应用物理学等4 个专业组成的专业群被批准为山东省高水平应用型立项重点建设专业群，2019 年被批准为山东省首批一流本科专业建设点建设专业。作为山东省老牌的医学院校，经过三十多年的建设与发展，借助于医学影像技术及医学影像学专业的品牌特色，山东第一医科大学生物医学工程专业已经在“理工医融合”方面进行了前期实践，形成了加强专业理论课程学习、强化实践动手能力培养、通过与国内外大型医疗设备生产企业合作，提高办学水平等的办学特色。由于山东第一医科大学/山东省医学科学院生物医学工程专业主要培养的是能在医疗器械行业、医疗卫生系统及政府医疗器械等部门从事医疗器械，特别是大型影像设备的维修、售后培训、售后技术指导、临床工程师、质量管理等工作的应用型人才。由于医学设备的特殊性，医学工程人员在医疗设备研发和维护过程中，要基于现实的医疗大数据得到的结果、设备的状态、现象等诸多方面的综合因素，结合自身具备知识能力，对现象结果进行综合分析，本着对工作负责、对人命敬畏的精神，追求医学科学的真理和人生价值的体现。因此新时代医科大学“新工科”教育人才的培养就应该以人类命运健康共同体为目标，关注生存及健康，具有引领、想象、创造未来社会需求的欲求和能力，引领未来发展的医工理技术相融合的工程技术人才。

1.2 新技术+人文情怀

云医院、移动医疗服务、智能医疗等新技术近年来相继出现，新经济的发展技术是第一生产力，将医学科学知识转化为为人类医学健康服务的适应“新工科”发展的工程类医学人才的培养，要帮助学生树立多学科交叉融合的思想意识，养成在多维学科空间进行观察，思考问题的习惯[13]。在设定”新工科”学生培养的课程设置的知识结构中，新学科、新技术的发展应该使相关专业的学生掌握健康医疗大数据分析、医学人工智能、生物医药等方面的适应“新工科”发展的相关内容。

培养学生技术意识+人文情怀的素养。加强学生的人类健康守护神的使命感，引导学生关注促进人类生命健康的重大问题，培养学生以为全人类、全社会服务的意识中观察问题的习惯以及通过掌握的新的与医学相关的工程技术去解决预防、诊疗、康养等问题的责任感。不能将学生的思维拘泥于专业细节，要系统的、宏观的、从超越于自身专业之外的社会、科技、工程、文化等多方面观察、思考。山东第一医科大学/山东省医学科学院生物医学工程专业要求培养的医疗器械工程技术人才不仅要有精湛的医学工程技术，还要有良好的医学人文内涵，充分了解医疗器械面对的服务对象、服务对象面对的医疗问题[14]。要让新进的医疗技术服务+良好的医学人文情怀更好地服务于人类健康事业。

1.3 宏思维+批判思维

培养学生对自身专业之外的社会、科技、工程、文化等多方面重大问题的观察、思考的宏观思维意识，同时又要培养学生以科技创新的眼光提出对惯性思维模式下常见问题的批判性思维，要敢于提出自己的疑问。没有敢于提出对惯性问题疑问的挑战性思维就很难取得工程技术上的创新。因此培养学生无拘无束、自由自在、独立思辨的能力，养成批判思维习惯。在接受某一结论时，要运用宏思维找其证据是否充足。数据与结论之间的联系，是否存在不充分、模糊的数据信息。

2 培养方法

2.1 课程边界的再设计

生物医学工程专业属于理、工、医高度融合交叉的专业。学生学习的课程比较多，因此要特别注重在课程设置过程中各门课程之间的前后关系及内容之间的衔接、融合。指导学生树立不同专业的思维模式并实现思维方式的转换，建立理工医不同学科课程之间的联系，专业节点或信息源的关联[15-18]。为了加强学生对“新工科”模式人才培养的尽快适应，在培养方案中增加了有利于培养学生宏观思维及创新思维能力等素养培养的生物医学工程导论课程，增加了不同学科（理、工、医、文、哲）选修课程以及开放课程。

关注课程之间的“关联力”，需要在教学的多个环节体现“关联”。如教材中如何凸显关联？如何突出知识节点、问题节点？如何引导学生建立问题空间及其相互的关联？课堂教学中如何启发、引导学生关联？这些都需要教师有意识地进行探索、实践。像生物医学工程专业中的生物医学传感器课程，这门课程与医学信息系统、电工学、模电数电、健康医疗大数据及基础医学相关课程、临床医学概论等课程密切联系、不可隔离，因此在课堂上不只孤立、片面地讲课本上的知识点，还考虑到这些课程内部各个知识点之间的关联性，同过通过实践教学设计实验项目（如压阻式传感器血压测量电路，阻抗呼吸波测量电路等等）；通过综合大设计、大讨论（如体温监测的方法、远程医疗的开发及应用）等方式拓宽学生们在不同学科领域进行关联思考的理念。

2.2 信息技术与教育教学的深度融合

现代网络技术极大拓展了学生的教育方式与教师的教学方式。通过混合式课程建设，实现不同区域、不同地域上的练习，充分实现以学为主，课内外学习过程与学习评价相结合的教学方式。通过各种网络教学平台开展混合式教学，组织学生开展线上课前学习。课中集中讲授共性重难点内容，通过小组协作、师生互动等方式构建师生间认知思维的同步。完成课前、课中学习阶段基础上，进入课后线上的测试反馈阶段。通过互联网教学平台还发布了学科发展动态等拓展学生学习深度和广度。

在课程讲授过程中针对“云课堂”聘请了有实际实践经验的国内外医疗设备生产企业的研发工程师作为兼职教师参与到学生的线上教学中，引导学生、指导学生掌握数字化、智能化、精细化的医学设备所必须具备与之相适应的工程技术理论知识，方法以及新技术、新成果。

2.3 学践研创一体的实践教学

医学院校工程技术专业教育的根本目的是为医疗服务。生物医学工程专业在原泰山医学院办学之初就是设计的一个医工理交叉融合的专业，当时就定位了学生的培养目标主要为医院大型医疗设备研发、应用服务。因此在办学过程中，它是应用工程技术的方式方法，研究解决医药护问题，保障人民生命身体健康的新兴交叉融合学科。因此特别注重理论在实践中的应用，需要通过实验将各门课程课本上孤立、片面、静止的知识点关联起来。因此融合课程内容，对课程实验进行模块化设计。通过验证性实验实现先教后练的“做中学”，还通过设计综合性实验实现边练边学的创新能力培养。提供专门设备、时间、空间，充分给学生探索、自主学习的空间。提供单独实验室，配备基本的实验仪器、实验工具，同时也提供了专项经费用于购买特殊元器件，鼓励、资助学生参加各级各类大学生创新创业活动。