“三对接三融合三协同”培养医工结合新工科人才的探索

2023-07-20何青林林方向林

黑龙江教育·高校研究与评估 2023年8期

何青林林方向林

摘要：经济转型和产业结构升级离不开高素质工程技术人才。广东医科大学生物医学工程专业在培养医工结合新工科人才的改革和实践工作中，通过“三对接”：目标对接行业需求、课程对接毕业要求、规范对接行业标准，解决培养目标、毕业要求、教学计划、课程教学、考核评价的问题；通过“三融合”：学产研融合、跨学科交叉融合、专业教育与创新创业融合，解决师资队伍建设和创新人才培养的问题；通过“三协同”：与企业、科研机构、医院协同发展，解决专业人才培养与区域经济协同发展的问题。

关键词：新工科；对接；融合；协同

中图分类号：G640 文献标识码：A 文章编号：1002-4107（2023）08-0055-03

当今，科技革命和产业变革兴起，综合国力竞争激烈，我国正处于经济转型和产业结构升级的关键时期，工程教育与产业发展相辅相成、互为支撑，经济转型和产业结构升级离不开高素质工程技术人才。粤港澳大湾区是我国高端医疗器械研发和制造中心，汇集了超过全国半数的高技术医疗器械企业，新产业的发展要靠高校工程教育提供人才支撑。生物医学工程专业是医工结合的新工科，学科交叉性突出，如何利用医科院校优势和社会资源，对接区域经济的人才需求，解决人才培养问题，是生物医学工程专业建设一直探索的问题。为此，广东医科大学生物医学工程专业推行“三对接三融合三协同”培养医工结合新工科人才的探索。

一、“三对接”：以产出为导向的人才培养体系

造就一大批创新能力强的工程技术人才，建设创新型国家，走新型工业化发展道路，是我国的国策[1-2]。如何提升学生的创新实践能力以符合新时代人才成长的需要和粤港澳大湾区社会经济发展的需求是一个重要命题，为此，我们通过“三对接”，实施以产出为导向的人才培养体系设计安排，如图1所示。人才培养体系的三要素是专业培养目标、毕业要求、专业培养标

准，通过 “三对接”：目标对接行业需求、课程对接毕业要求、规范对接行业标准，构建产出为导向的人才培养体系。

（一）专业培养目标对接行业需求

由于地处粤港澳大湾区，广东医科大学生物医学工程专业的建设，具有“天时地利人和”的有利条件，通过每年对企业、校友进行访谈，或邀请企业和校友来学校交流、举行讲座，跟踪本专业发展的新趋势以及产业和行业的人才需求。根据国家新产业发展战略、学校特色专业的定位，对接粤港澳大湾区行业对人才的需求、毕业要求（知识、能力、素养）以及毕业生的质量标准，制定生物医学工程专业人才培养目标。

（二）构建 “三个基础、二个要求、一个核心”的

课程体系

实现医工结合新工科人才的培养，离不开完善的课程体系，如图2所示。

三个基础：强化数学知识基础，打下扎实的物理基础，具备基本医学知识基础。强化数学知识基础有助于培养学生数学思维，为学习专业课程打好数学基础。生物医学工程专业对数学知识要求颇高，甚至高于一般工科专业，良好的数学基础让学生具备今后解决专业领域实际问题的数学素养，因此数学作为一个独立的教学模块进行计划和安排。

打下扎实的物理基础：生物医学工程专业是多学科交叉应用较多的领域，物理学是多数专业课程的重要基础，例如传感器、检验仪器和放射治疗设备等专业课程。就医学仪器的发展趋势来看，新型醫疗设备的开发基本来自物理学方面的突破和应用。

具备基本医学知识基础：医学院校的医学研究基础、医学专门师资人才和实验条件为广东医科大学生物医学工程专业学生学习基本医学知识提供有利条件，作为医工交叉融合的专业，学生具备基本医学知识为其学习专业知识以及未来的职业发展打下坚实的医学基础。生物医学工程专业学生需要具备的基本医学知识涵盖了从解剖、机能、生理、病理到临床，以及免疫学等众多知识领域的基础知识。

二个要求：计算机应用水平要求和专业素养培养要求。生物医学工程专业对学生的计算机能力及应用水平要求较高，专业课程如信号处理、图像处理和嵌入式系统研发都以较高的计算机能力为基础。计算机课程门类较多，根据专业需要对计算机课程进行优选，突出重要内容，让计算机应用能力的培养贯穿整个学习阶段。专业素养培养包括专业技能、专业伦理道德、专业规范、专业价值观的培养，专业素养培育采用打破传统的分开学习方式，融入到专业课教学中，贯穿从课堂教学、课外创新活动到见习、实习的每个教学环节。

一个核心：专业课程核心模块。专业课程核心模块在课程结构中是必须设置的主干课，是开展专业教育的专业核心课程，集中体现了生物医学工程专业的特点。在设计专业课程核心模块时，根据国家新产业发展战略，结合行业的需求和生物医学工程专业演变过程的实际情况，充分发挥医学院校的优势，使专业核心课程的设计符合专业特点，紧跟学科发展，形成对培养目标的支撑。

（三）构建多层次实践能力培养体系

推进理论课教学方式方法的改革。根据不同课程的特点，以学生主动学习为导向，充分利用各种教学资源，比如模拟医院的真实场景，采取“基于能力和素养培育”的案例教学、沉浸式教学和场景教学等多种教学手段，使教学融思维能力、工程实践能力和专业素养的培养于一体。生物医学工程专业理论课程以应用技术的理论知识为主，通过结合实际应用案例来组织课堂教学，“知识+问题+能力”融合，知识学习与能力培养结合，将所学基础理论知识应用于实际工程问题的分析、建模、计算上，从而引导和培养学生融合运用知识的能力，以及解决实际问题的技能[3]。

构建多层次实践能力培养体系。根据教育部提出的“六卓越一拔尖”计划2.0和19个新工科项目群，医工结合类是其重要的组成部分[4-6]。在粤港澳大湾区发展国家战略的大背景下，广东省作为国家产业发展、升级的领头羊，对建立在交叉学科基础上的新工科人才培养提出了新的要求，如何提升学生创新实践能力以符合国家社会经济发展的需求是一个重要命题。为此，构建如图3 所示的多层次实践能力培养体系，多层次实践能力培养体系以专业教学实验室、大学生创新实验室、导师科研实验室、校内企业实践训练中心、校外医院和企业的实习基地为核心的校内外相结合的实践教学平台，培养学生不仅要有扎实的基础实验技能，还要具有初步解决工程实际问题的能力，以及具备创新的精神和能力。

改革实验教学，从课程体系整体出发，针对不同课程的特点，设计不同的实验教学方案，培养学生不同层次实践能力；和企业联合创办校内企业实践训练中心，举行实操型专业技能培训和竞赛，增强学生专业技能和工程应用能力；大学生创新实验室作为本科学生课外开展创新实践活动平台，结合导师科研实验室开设的研发型实践教学，把研发型实践教学与学生的科研活动和学科竞赛结合起来，培养学生的研发能力和创新意识。推出创新创业学分制、教师绩效评价制度、实习毕设双导师制度、校企合作共建机制、创新班遴选培养机制，使多层次实践能力培养体系的运行得到制度上的保障。

（四）建立综合评价培养质量体系

根据2018年教育部高等学校教学指导委员会编制的《生物医学工程类教学质量国家标准》，以及参考国内外工程认证标准，制定了《广东医科大学生物医学工程专业本科教学办学标准》《广东医科大学生物医学工程专业本科毕业生教育标准》，确保规范对接行业标准[7-8]。通过集体备课制度、听课制度、学生评教制度、校友交流、下点检查、用人单位访谈等，建立制度化的教学质量监控体系，实现教学质量持续改进，确保培养的毕业生质量达到行业要求的标准。

二、“三融合”：教学团队建设和创新人才培养

推动工程教育改革创新是时代的要求，教育部关于开展深化产教融合，深化人才培养模式改革研究和实践，深化校企合作的體制机制，为工程教育改革创新指明了方向[4]。我们经过十多年的人才培养模式改革研究和探索，实践“三融合”：学产研融合、跨学科交叉融合、专业教育与创新创业融合的人才培养模式，来推进教学团队建设和创新人才培养。

（一）通过“三融合”，打造医、工双向“复合”，校内外互补“组合”的教学团队

利用医学院校丰富的医学师资资源，师资队伍医、工双向“复合”。利用医学院校丰富的医学研究资源，支持教师跨学科跨专业开展科研和教学研究工作，助力教师专业水平提升。透过学生课外科研积分制，将参加科研项目和参加竞赛作为评价依据，明确项目和竞赛指导教师的工作量核定标准，鼓励理、工、医、文不同学科教师参与跨学科专业交叉融合实践。

利用粤港澳大湾区有利的产业条件，学产研合作，以校内教师为主，校外教学团队为辅，适当地吸收合作企业中的高级工程技术人员担任一部分医疗仪器设备专业课程的教学任务，打造专业教学团队；与企业联合创办创新实验室，开展研发型实践教学活动；通过学产研合作，与企业、医院合作申报课题、互设专家讲坛、参加培训项目等方式提升校内专业教师的科研水平和工程教学能力。

（二）透过“三融合”，构建“导师制、传帮带、常规化”的学生课外创新活动体系

与企业联合创办创新实验室，开展研发型实践教学活动，并把研发型实践教学活动与企业产品开发需求、研究项目以及学生学科竞赛结合；开放实验室、建立导师制，让学生参与到教师的科研项目中去；高年级学生“传帮带”指导低年级学生，形成良好的研究氛围和项目梯队；鼓励学生与医学生合作申报课题，获得多维学科视角，增强应用能力和创新能力；开展常规化科技创新活动，组织学生参加校、市、省、国家和国际五级学科竞赛。形成全方位的学生创新活动制度体系，使专业教育与创新创业相融合。

三、“三协同”：专业人才培养与区域经济的协同发展问题

我们始终坚持“请进来、走出去”的专业发展理念，实现与企业、与科研机构、与医院“三协同”的合作多赢：（1）坚持邀请区域专家学者、企业精英、医院业务骨干来校指导，协助规划专业发展计划，形成与行业相结合的育人环境；（2）通过学产研合作、合作申报课题、互设专家讲坛、参加培训项目等方式提升校内专业教师的科研水平和工程教学能力，同时也提升企业和医院的校外教师的教学和科研水平，帮助合作单位解决难题；（3）与医疗设备研发生产企业协同合作，建设企业联合实习基地，实现“实习就业一体化，实习毕设一体化”，与优秀的企业签订长期合作协议，共同参与专业培养方案的设计，制定了实习和毕业设计管理制度，实行校内外双导师制；（4）联合企业建设校内实践训练中心，打造多元化的课外科研基地和创新科技平台，已经建设了两个创新实验平台，两个产业学院，一个仪器实践创新训练中心；（5）建设校外企业、医院实践基地60余个并形成了有效的闭环反馈机制。在培养体系建设中打破学校—教师—学生的单向培养链条，构建以学生为主体，以兴趣为导向的“科教、研教、产教”三结合和“校企、校院、校医”三协同的网络化结构，让学生有充分的资源进行创新实践活动。“三协同”通过互相支持、优势互补、资源共享，实现专业人才培养与区域经济协同发展的创新。

四、结语

通过“三对接三融合三协同”新工科人才培养改革与实践的探索，培养的毕业生因为扎实的基础、踏实的工作作风，发展后劲足，得到用人单位的认可，并与我们建立长久的人才培养合作关系。毕业生就业率接近100%，相当大部分毕业生在行业的优秀企业实现第一次就业，如联影、安科、理邦、华大智制等医疗器械公司，其中部分学生已经成长为企业的核心骨干工程师。广东医科大学生物医学工程专业的发展随着与粤港澳大湾区的产业协同发展，已经成为大湾区医疗器械行业重要的人才培养基地。特色的人才培养体系，使学生的综合素养得到了全面提升，为毕业生的职业发展提供了全面的知识和能力储备。

参考文献：

[1] 复旦大学.“新工科”建设复旦共识[J].高等工程教育研

究，2017（1）.

[2] 中华人民共和国教育部.国家中长期教育改革和发展规

划纲要（2010—2020年）[EB/OL].（2010-07-29）[2022-

07-23]. http：//www.moe.gov.cn/srcsite/A01/s7048/2010

07/t20100729_171904. html.

[3] 何青.医学院校工科学生工程实践能力的培养[J].广东医

学院学报，2012（1）.

[4] 中华人民共和国教育部.关于开展新工科研究与实践的

通知[EB/OL].（2017-02-20）[2022-07-23].http：//www.

moe.gov.cn/s78/A08/tongzhi/201702/t20170223_297158.