生物医学工程专业本科生毕业设计质量提升策略研究

[摘" 要]毕业设计是实现本科生培养目标的一个重要教学环节，也是对学生知识、能力与素质的全面考查。毕业设计的质量某种程度上能够客观反映学生的综合能力素养和学校的教学质量。本文针对医学院校生物医学工程专业的独特性，以及学生毕业设计中存在的问题，对生物医学工程专业本科生的毕业设计提出一些思考与建议，如通过导师制、参赛指导、毕业设计全环节把控等多方面提高本科生的毕业设计质量，帮助本科生快速提升综合能力，为促进医学领域发展提供智力基础。

[关键词]毕业设计" 生物医学工程" 综合素养" 创新能力

引" 言

生物医学工程（简称“医工”）是理、工、医多学科交叉的专业，在现代工程技术手段的支撑下，结合了生物、医学、计算机等多个领域，为医学中的预防检测、治疗康复等问题提供解决方案，从基础与临床研究方面来防病治病，在促进医学发展中发挥了重大作用，加速了医学科学现代化的进程。该专业致力于培育符合国防卫生事业进步与生命科学尖端探索需求的全面型人才，强调德、智、体、美、劳综合素质的均衡发展。学生将系统学习数理化基础、电子信息工程原理及生物医学等核心领域知识，深入掌握生物医学电子学、医学信息学、生物医学仪器设计及医学影像技术等方向的先进理论与实用技能。通过着重培养学生的创新思维、团队协作与沟通能力、自我驱动学习能力、工程技术实践应用能力及未来发展潜力，使其具备在医学设备研发、计量校准与质量控制、医学信息处理与分析等领域的专业能力，未来将成为在智能医学工程相关领域任职的复合型生物医学工程专门人才。

随着“新工科、新医科”思路的提出，在教育部大力推动下，很多高校致力于打破传统学科与学院的壁垒，培养医工交叉人才，同时，也对生物医学工程专业人才培养提出更加严格的要求。学生既要掌握临床医学、生物信息、计算机技术等相关领域的基础理论知识，还要有医学与工程技术实践相结合的扎实功底。然而，生物医学工程作为工程学与生物医学深度融合的学科领域，展现出显著的跨学科性、广泛的内容覆盖以及强烈的工程实践特性，在人才培养中有课程较多、内容繁杂、时间不够等现实问题，学生往往在完成学业后感到所学虽广却不够深入，对专业精度的掌握有所欠缺，进而影响了他们对专业的认同感和归属感。

近年来，随着国家将创新教育提升到发展战略地位，高等教育也更加强调综合素养的培养，尤其是创新能力，但大部分高校的创新教育均存在着一些问题，比如创新教育理念缺乏、顶层设计不足等。当前，医学院校工科类专业学生的创新能力和综合能力欠缺，使得学生面对实际临床医学问题时，发现、分析和解决问题的能力受到了一定限制。

本科毕业设计是完成教学计划、实现本科生培养目标的一个重要实践环节，是学生学习、深化、综合运用所学知识和技能的重要环节，也是衡量高等教育教学水平和办学质量的重要评价指标。作为学生从学校学习过渡到岗位工作的重要过程，毕业设计为学生的综合能力培养、提升创造了绝佳的机会。高校应高度重视毕业设计，借此深入挖掘学生的潜力，通过系列举措提高学生毕业设计的质量，这对于提升学生的综合素养、培养学生的创新思维至关重要。本文以生物医学工程专业本科生毕业设计为抓手，首先分析影响本科生毕业设计质量的因素，然后思考相对应的解决方案并给出成效，最后对医工本科生培养做出总结。

影响本科生毕业设计质量的因素

1.专业知识掌握不足、实践少

生物医学工程是以工程学的思想、技术和方法为出发点，研究和解决医学相关的问题，属于理、工、医交叉学科，学科跨度大。以空军军医大学医工专业为例，课程涵盖高等数学、大学物理、大学计算机等通识类课程和高级语言程序设计、数据结构与算法、信号与系统、数字信号处理等基础课程和专业课程。该专业教学科目多样、内容繁杂，尤其是在某个学期，需同时应对多达13门不同的课，学生难以完全掌握教学内容，对专业模块课程的了解不够深入，从而影响了知识之间的交叉融合及进一步应用，从而导致学生在做毕业设计的时候，无法将所学知识融会贯通，理论和应用相结合时实践能力比较欠缺。例如，绝大部分课程都涉及编程，但是具备一定编程能力的学生仅占少数，大部分学生对编程的掌握不够充分，编程能力较差，导致学生对教学实践产生抵触心理，影响了专业能力的提升。

2.时间短、任务重

学生通常是在本科阶段的最后一个学期完成毕业设计，考研和找工作的双重压力使得他们难以安心进行课题研究，因此多数学生会在毕业设计上花费三个月左右的时间。例如，有部分学生的毕业设计会涉及动物实验、生物材料或药品购买等，所需时间比较长，加之学生还需兼顾其他事务，这无疑会对毕业设计的整体质量构成一定的挑战与影响。在有限时间内，要完成相对完整的一项课题研究工作，就要求学生具备较强的解决问题的能力和综合素养。

3.目标不明确，综合能力欠缺

医工专业多学科交叉的特点使得本科培养知识体系庞杂，易导致学生专业定位模糊、认同感差，对未来职业发展缺乏规划，对毕业设计不够重视。在临近毕业的阶段，一些学生由于要同时应对求职或考研的准备，往往难以充分投入精力到毕业设计中。还有部分学生过于依赖教师，课题研究信心不足，实践能力欠缺、执行力差，研究深度不够，缺乏创新思维方面的思考，不仅难以顺利实施指导教师建议的研究方案，对教师的论文修改意见也完成不到位，导致毕业设计质量提升较慢。

多方位提升本科生毕业设计质量的举措

综合以上因素可以看出，毕业设计的质量受到医工专业特点和培养过程中多方面能力训练效果的影响。提高本科生毕业设计质量是一个系统性过程，需从本科生培养过程入手，充分调动本科生在学习过程中的积极性和主观能动性，多方面提升学生的基本能力和创新实践能力，使其具备课题研究的综合素质，这样才能保证高质量的毕业设计，进而全面提高本科生培养水平。笔者结合多年来带教本科生毕业设计的体会和思考，围绕本科生毕业设计质量的提升，建议从本科生早期培养开始，严格把控培养过程中的各项能力训练和最终的毕业设计环节，具体可采取以下举措。

1.提前预设课题内容

在本科生的早期培养方面，导师可结合课题要求提前预设课题内容，指导学生开展早期课外科研，以培养其科研基本素养。首先，选题必须有一定的科学意义和潜在的应用价值，从医学痛点出发，以问题为导向，并要将课题工作与学生的兴趣、特长结合起来。其次，在培养过程中，学生应与导师建立良好的师生关系，经过讨论后，导师结合学生的兴趣、综合素质最终确定毕业设计题目。值得注意的是，对于有军籍的学生来说，选题方向应具有鲜明的军事特色和为军服务的应用价值；对于无军籍的学生，则应尽可能地与其沟通未来的发展规划、将来的工作方向，使毕业设计更贴近学生的目标。通过选题，学生从自己感兴趣的课题着手开展科学研究，能更有效地激发学生在相关领域的兴趣，调动学习积极性和主动性，为提升科研基本素养奠定基础。

2.带领学生参加竞赛

本着“以赛促教、以赛促学、赛教融合”的指导思想，以竞赛为载体，培养学生的创新创业能力。每年，学校都积极鼓励生物医学工程专业的学生参与全国大学生生物医学工程创新设计竞赛、中国大学生计算机设计大赛等一系列全国性赛事。经过长期的实践验证，参与这些竞赛不仅能有效累积学生的自信心和实战经验，而且学生在专业知识掌握、创新能力展现、动手操作能力以及综合素养提升方面都展现出了显著的优势。这一现象从侧面有力佐证了“竞赛育人”模式的有效性和价值所在。通过竞赛，不仅能够提升学生分析问题、解决问题的能力，指导教师的业务能力和执教能力也可以得到磨炼。

3.鼓励学生撰写科研小论文

本科生在撰写论文的过程中，常会出现无处下笔的现象，这主要是因为学生没有这方面的写作训练，且在书写表达、学术规范方面也存在诸多问题。在早期培养阶段，导师可以鼓励学生撰写科研小论文，系统培养学生搜集材料、组织论据、写作总结的能力，为毕业设计奠定扎实的科研基础。

4.指导学生开展最终毕业设计，提高学生的综合实践能力

确定选题之后，便进入了开题阶段，学生查阅文献书籍，总结现有解决方案及其优缺点，然后按照既定方案开展实际研究。在此期间，学生除了自己收集资料之外，还要定期与导师、学长讨论，并要主动与其他临床、航医等不同专业的同学讨论，以拓展研究思路，不断优化实验方案。通过训练，学生发现问题、总结问题、沟通问题的能力将会得到明显提升。在准备中期答辩的过程中，学生应对研究结果进行阶段性总结，对照检查前期制定的计划，以查漏补缺，更好地规划下一步工作。对于未完成的成果及某些需要修改完善的实验，则应抓紧时间实施，这一期间可以锻炼学生规划、总结、分析的能力。毕业论文的准备时间很短，一般为2～3周。有了前期小论文的训练，学生撰写毕业论文的压力就会减少，此时应着重培养学生叙述的前后逻辑性、严肃认真的工作态度和诚实守信的科研精神。通过完整的毕业设计训练，学生能够了解科学研究的整个过程，掌握科学研究的一般思路，并锻炼了文档整理、语言表达、问题分析、归纳总结的能力，同时还可提高创新实践能力和综合素养。毕业设计环节以及关键要素汇总如表1所示。

在整个过程中，从搜集医学痛点信息、设计解决方案、具体实施再到最终效果的评估，尽量都由学生自己独立负责，导师可以采用多种教学手段辅助学生增强创新意识和实践能力，同时，还可以让学生加入导师的课题研讨、项目试验等活动，进行科学探索和科研训练，做到教学相长，从而全方位提高学生毕业设计的质量。

5.其他方面

在培养医工专业本科生创新能力的过程中，影响学生能力发展的因素之一就是教师的专业知识技能和创新意识。因此，指导教师也必须及时补充新思想、新知识、新技能、新方法，坚持强化自身知识结构体系，致力于高效培养学生的创新能力及综合素质。由于小专业的学生数量较少，在毕业设计上每位教师基本仅指导一名本科生，教师需保证有充沛的精力指导学生毕业设计，这样才能够使得每名学生得到个性化的一对一指导。

此外，空军军医大学在本科生培养中还设置了本科生导师制，从本科生大二年级开始实行导师帮带，导师主要从学业发展、职业规划、人生计划等方面给予学生引导性的意见和建议，指导学生参与科研方面的训练，针对性地培养学生的创新意识、实践技能和综合素质。

为了全面分析本科生导师制取得的效果，课题组采用发放问卷、口头交流的方式进行了调查，调查内容主要围绕导师制的重要性、有效性。调查对象为空军军医大学大二到大四的本科生以及毕业一年的学生，共89名，其中男生61名，女生28名，其中，医工专业学生占比重较大，为72名。调查结果如图1所示。

首先有85.4%的学生认为本科阶段提升综合素养是十分必要的，尤其是创新能力方面的提升，是本科阶段应该重点培养的；12.3%的学生认为提升综合素养似乎重要，但对自身发展的影响尚不清楚；2.3%的学生认为综合素养不重要，对日后的工作和生活影响不大。这说明绝大部分的学生对提升综合素养有一定的了解，并且认同其重要性。其次，82.1%左右的大学生偶尔会为提升综合素质付出实际行动；11.2%的学生认为没有多余的时间进行提升；只有6.7%的学生会主动进行能力提升。这说明了大部分学生都有一定的创新意识，但没有毅力与方法去完成自己的创新，因此行动力不足、积极性不高。在本科阶段设置导师制的必要性方面，89.9%的同学认为本科阶段设置导师制是十分有必要的，对综合素养提升有一定的效果，可以实行下去；10.1%的同学认为本科阶段设置导师制或许是可行的，但可将其他细节方面完善之后再加以实行。最后在“导师制对自己本科阶段综合素养有了什么样的提升”问题中，根据汇总分析，得出93.2%的同学认为本科生导师制可以一对一地给予学生引导性的意见和建议，使他们能够提前参与科研方面的训练，为将来的读研打下基础。这说明本科生导师制能有针对性地培养学生对科研的兴趣、创新意识、实践技能和综合素质。另外，还有约7%的学生对自己的综合素养没有具体概念，不确定是否有提升。

近年来，其他高校在毕业设计管理过程中探索校内外双导师指导模式，经过实践也取得了一定的效果。有作者指出，实施双导师制后，校内外导师双管齐下，校外导师负责培养学生的基本科研能力，而校内导师负责监管学生的论文进度，以及对论文基本要求的培养，两者有机结合，可以有效监督学生的毕业设计，从而更好地提高毕业设计质量。

方案实施效果

通过横向、纵向地严格把控本科生毕业设计的各个环节，经过调查，本科生不但高标准完成了毕业设计任务，而且创新实践能力得到了质的飞跃。

1.综合技能的提升

在横向推广方面，首先选题方面将医学与工学相结合，容易发现医学中存在的痛点问题，有助于设计出很好的解决方案，能够培养学生的兴趣和发现问题的能力。其次，通过开题、中期和答辩环节的幻灯准备和多次预讲，提高学生的幻灯制作能力、调研能力及分析问题的能力。最后，通过论文的撰写，提高学生的逻辑整理能力和总结问题的能力。

2.创新技能的提升

在纵向推广方面，学生不仅参加了导师的课题研究、项目实验，还积极参与了教研室举行的学术活动和组会，每周对自己的工作作出总结，并向导师汇报下一步计划。教研室团队成员都是具有丰富实践经验的教师，可发挥团队合作优势，给本科生提出建议，帮助本科生快速提高科研能力和创新能力。经过调查发现，具备较强实践能力的教研室能更加有效地指导大学生进行创新活动，充分凸显了科研训练对本科生创新实践能力培养的有效性。

结" 语

本科生的毕业设计环节在提升教学质量与综合素养方面具有举足轻重的地位，它作为一面镜子，直接映射出专业教学的成效与水平。本科生毕业设计在整个培养过程中是一个相对独立的环节，学生有较多的时间从事科学研究，在这一期间学校会将学生的管理权限下放到指导教师手里。在本科学生的培养过程中，可通过导师制、参赛指导、毕业设计全环节把控等多方面提高本科生毕业设计的质量，学校应加强各个环节的引导，营造良好的科研环境，多措并举地调动学生的主观能动性、激发学生的创造力，帮助学生提高综合运用知识的能力，这对于培养本科生的创新实践能力和科学素养会起到很大推动作用。学校和导师可充分利用本科毕业设计大幅度提高人才培养水平，确保学生本科毕业设计的水平处在高水准，进一步促进医学领域发展，为新医科、新工科背景下的生物医学工程专业人才培养奠定基础。

参考文献：

[1]刘杰，张超，罗洁.新工科背景下生物医学工程“多学科融合”人才培养体系的建设[J].高教学刊，2021，7（34）：141-144.

[2]季振宇，周怡敏，杨滨，等.新工科和新医科背景下生物医学专业课程教学设计与实践[J].医学教育研究与实践，2020，28（3）：374-376.

[3]粘永健，王莉，邱明国，等.提高生物医学工程专业毕业设计质量的思考[J].现代医药卫生，2017，33（4）：616-618.

[4]孙怀远，胡兆燕，严加勇，等.“新工科”建设背景下多方位提升生物医学工程专业毕业设计质量[J].卫生职业教育，2020，38（16）：1-3.

[5]李霞.指导生物医学工程专业本科毕业设计的实践与思考[J].科教文汇，2007（28）：61，74.

[6]白宝丹，单纯玉，孟青云，等.生物医学工程专业大学生创新能力培养的探索与实践[J].教育教学论坛，2020（48）：242-244.

[7]陈影，钱丽丽，吴丽娜，等.浅谈医学检验技术专业本科毕业生对毕业论文质量的影响因素[J].齐齐哈尔医学院学报，2019，40（7）：875-876.

[8]景达，罗二平，申广浩，等.生物医学工程专业本科生毕业设计若干思考[J].医疗卫生装备，2015，36（9）：141-143.

[9]李惠娟.双导师制在生物医学工程专业毕业设计（论文）中的应用初探[J].科教导刊，2020（16）：64-65.