科研创新在我校生物医学工程专业教学中的应用与实践

崔勇 孙伟 王夏璐 王超 高亦鲲

摘 要：为深化教育教学改革，全面提高本科人才培养质量，经过两年的本科教育教学改革探索，构建以培养学生科研创新能力为主线的实践教学体系，主要体现在本科研究型课程设计、本科研究型毕业设计和课外自主科研与合作科研等方面。本项目的改革及应用实践可为生物医学工程专业人才培养奠定必要的基础。

关键词：科研创新;生物医学工程;教学;应用与实践

《国家中长期教育改革和发展规划纲要（2010-2020年）》中提出：高等教育要提高人才培养质量。教育部、财政部明确提出我国高等教育的人才培养工作要着力于创新人才培养模式，重点提高学生创新实践能力，培养应用型人才和尖端创新人才[1]。知识经济发展社会的核心是科技，关键是人才，基础是教育，而灵魂是创新[2]。

总书记在全国科技创新大会、中国科协全国代表大会上的讲话中指出：要把科技创新摆在更加重要位置，吹响建设世界科技强国的号角[3]。现在诸多高校均将培养大学生的创新精神和实践能力作为人才培养的重要组成部分，但是创新精神的培养却很难通过传统的传授知识的人才培养模式来实现。基于此现状，实施以科研创新为主体的实践教学模式和方法的改革，突出科研创新及其应用，培养创新意识和实践能力，是大多数高校面临的共同课题[4]。

生物医学工程在疾病的预防、诊断、治疗及康复等方面正发挥着巨大的作用[5]。通过实施本科教学改革，依托医疗器械学院生物医学工程系中正在主持国家和省市级科研项目的相关专业教师在科研创新中的引领作用，改革教师在实践教学中的教育教学方法，使得本专业学生在教师的引领下，尽早熟悉科研思路，进而实现科研创新与本科专业教育更好契合，巩固生物医学工程专业人才培养方向。

1 项目实施方案

1.1 建立完备的实践教学体系，建设好实践教学第一课堂

依托学校重视理论与实践教学并重的总体思路，在相关专业教师的积极参与下，构建独具特色的实践教学体系。在教学计划的制定和实施中，充分体现解决医疗器械行业领域共性技术问题能力的培养要求。在课程体系设计和学生成绩考核等方面，加强科研能力的培养与考核，注重理论与实际的紧密结合，初步训练学生科研实践能力。

1.1.1 研究型课程教学设计

综合本专业的核心专业基础课和专业课，按照课程体系，构建紧密结合生物医学工程专业教师科研项目，分布于各专业课程的研究型课程设计。例如：检测诊断方向的结核分支杆菌快速灵敏检测课程设计和模式识别作用应用于检测诊断试剂研究课程设计。目的是培养学生综合运用各专业课程所学知识，发现、提出、分析和解决实际问题，是培养学生实践能力和创新能力的重要环节，是对学生科研能力的具体训练和考察过程。

1.1.2 科研素质巩固提高

为进一步加强针对学生科研能力的综合培养，在高年级开设部分或全部覆盖生物检测诊断、生物医用材料及有源医疗器械等科研方向的综合型开放性自主研究课题。以“基于核磁的载脂蛋白III靶向性四氧化三铁磁纳米流体研发及其在术后真菌深度感染早期检测中的应用”这一课题为例，通过本课题的开展，紧密地将生物检测诊断、生物医用材料以及有源医疗器械三大培养方向有机地结合起来，会促进学生将所学各学科知识进一步融汇贯通，启发学生以交叉学科的发散思维，多角度看待科研问题。

1.2 充分发挥高校教师的科研优势，建设好实践教学第二课堂

对于我校生物医学工程专业的本科生，科研能力要得到大力提升，需要加强第二课堂的建设。

1.2.1 本科研究型毕业设计（论文）

本科研究型毕业设计（论文）模式是本科创新人才实践教学体系的关键环节之一，是高等学校本科生在校学习期间最后阶段的综合性实践教学环节，是培养学生的科学思维和创新能力，综合运用所学知识解决实际问题的重要途径，能够快速培养学生的科学研究能力和创新能力。本项目组所有专业教师均参与本科毕业论文设计指导工作，密切结合生物医学工程专业人才培养方案与自身科研项目，紧跟专业培养方向，充分发挥毕业设计的重要作用。在本科毕业设計（论文）中引入科研模式，即本科毕业生在专业教师指导下，经过科学研究的完整过程训练。

1.2.2 课外科研项目

根据本专业的办学特色和培养方案，除安排专业教师授课外，学院还聘请多位在生物检测诊断试剂、生物医用材料和有源医疗器械等相关领域的企业技术人员作为本专业本科教学的兼职教师。根据这一培养模式，依托学校的办学优势，依据专业教师及所在科研实验室和兼职教师及其所在本专业生产实习教学基地，有计划地选拔本专业本科生一方面进入专业教师所在科研实验室，开展课外自主科研课题，进行创新性科学实验，培养学生研究课题调研以及科学研究实践的能力;另一方面进入与相关专业教师研究方向相近的兼职教师所在教学实习实践基地进行实践及学习，体会学校科研实验室与企业研发部门的不同。

2 项目的特色与创新之处

创新能力培养的实践教学要体现学生在教学中的主体地位，突出科学研究在教学中的重要作用。教师必须要不断更新自己的知识结构，使自己处于学科的前沿，必须要担负一定的具有创新性的科学研究课题，在向学生传授基本知识和新知识的同时，提高学生的综合素质，使学生具备一定的研究和创新能力。

该项目共有五位专任教师，研究领域与专业背景涵盖了生物学、药物化学、分析化学和药物制剂等多个方向，他们拥有较为深厚的有机化学、分析化学、生物化学、微生物学等专业知识的背景，大力推进生命科学技术与化学、新材料等技术交叉融合，重点研发核心物质、基础材料和关键技术，发展高质量组织工程植介入产品和康复产品以及先进的体外诊断产品，以显著提高我校生物医学工程专业的核心竞争力。

3 本项目取得的成果

通过本项目的开展，可使教师和学生都受益，教师可更加真切的体会到学生对于专业知识的需求，而学生则能在思中学，学中做，最后实现良好的教育教学效果。本项目专业教师指导生物医学工程专业本科生主持大学生创新训练计划项目涵盖国家级、省级和校级;指导本科毕业论文获校级优秀毕业论文奖两项;指导本科生攻读硕士研究生主持校级科研项目两项。

4 结束语

各高等院校受实验室条件、项目资金、师资力量等多方面因素的限制，很难满足每一位学生的科研需求，但是科研活动还可以通过其他形式开展[6]。PBL教学法（Problem Based Learning），是国内外近年来逐渐被推广和应用的基于问题为出发点，以学生为中心的新型教学模式。其核心点就是不断增强学生创新能力。创新能力培养的实践教学要体现以学生为主体地位的教学方式，突出科学研究在教学中的重要作用，这样就对专业教师提出了更高的要求：教师必须要不断更新自己的知识结构，使自己处于学科的前沿，也要承担一定的具有创新性的科学研究课题，把研究项目与教学有机地结合起来，在向学生传授理论知识的同时，提高学生的综合素质，使学生具备一定的研究和创新能力。

参考文献

[1]国家中长期教育改革和发展规划纲要小组.国家中长期教育改革和发展规划纲要（2010-2020年）[Z].2010.

[2]洪文明.大学生知识创新基础[M].中国财政经济出版社，2006.

[3]汪海波.习总书记关于科技创新系列论述的理论价值探究[J].科协论坛，2017，（3）：10-13.

[4]刘丽娜，李化树.高校实践型创新人才培养模式浅析[J].重庆高教，2011，12（4）：63-64.

[5]教育部高等教育司.普通高等学校本科专业目录和专业介绍[M].北京：高等教育出版社，2O12.

[6]郑君芳，王雯.浅析医学生科研创新能力的培养[J].继续医学教育，2016，30（11）：98-99.

基金项目：

沈阳药科大学2016年度本科教学改革研究项目（序号：1633）。