谈构建富有特色的生物医学工程实践教学体系

谈构建富有特色的生物医学工程实践教学体系

　　如何构建富有特色的生物医学工程实践教学体系?

　　21世纪，医学和其他学科相交叉融合已成为现代医学发展的必然。因此，在医学院校建立一个多学科交叉的实验教学中心，从思维方式、知识结构、实践环节等各方面增强不同学科之间的交流，引导学生从医、工、理等多学科的视角去研究及解决本学科问题，是培养高素质人才的客观需求。

　　生物医学工程实验教学中心于2006年组建。它依托学校的医学背景，充分利用附属医院有利条件，整合生物医学工程、医学、计算机、数学、物理等学科原有实验室，构建了一个面向全校师生的教、学、研实验平台，体现了学科交叉，突出了医工结合特点。中心现有实验室总面积2530m2，拥有17个专业实验室，7个校外实习基地，仪器设备总值约552万元。现有专职实验教学人员33名，另有兼职教师14名。面向全校各专业开设了36门实验，并完成了生物医学工程专业的实习及课程设计等实践环节，同时开展了大学生科技竞赛和创新活动的培训工作。2011年生物医学工程实验教学中心被批准立项建设为江苏省实验教学示范中心。

　　1.教学理念与改革思路

　　生物医学工程实验教学中心秉承“以人为本、素质教育、科技创新”的战略方针，结合当代生物医学工程学科发展趋势，确立了以学生为本，融知识传授、能力培养、素质教育为一体，注重“四结合”即医学与工程、理论与实践、教学与科研、传承与创新相结合的实验教学理念。

　　为体现和贯彻实验教学理念，中心依托学校的医学背景，结合生物医学工程学科的特点，在充分调研的基础上，确定了改革思路：建立以创新精神和实践能力培养为主线，多阶段、多层次、多学科交叉的实验教学体系;实施各种教学改革措施，充分体现实验教学示范中心的“五性”即交叉性、自主性、开放性、实践性和创新性。

　　2.构建富有特色的实践教学体系

　　在实验教学体系建设中，中心坚持以学生为本，科学规划实验教学内容，将实验教学内容划分为专业/基础性实验平台、系统/综合性实验平台、实习实训平台和创新实践平台四个有机衔接的大类平台，每个平台又分为不同阶段和层次，相互衔接共同构成多阶段、多层次、多学科交叉的实践教学体系。

　　2.1 专业、基础性实验平台

　　此平台进行医学基础课程实验(如解剖学实验等)、工程基础课程实验(如电路分析实验等)和实践类实验内容具有基础性、验证性及单学科性的特点。这一层次的实验教学主要对学生进行科学思维训练、培养学生基本实验技能、规范操作习惯及巩固理论知识。在这个平台上还可以进行高等数学竞赛和数学建模竞赛培训。

　　2.2 系统、综合性实验平台

　　此平台进行生物电子技术(如生物医学传感器)、生物信号采集和处理技术实验(如神经电信号、心电信号等采集与处理)和项目规划、管理和设计训练(如软件工程设计、课程设计等)，其教学内容具有综合性、设计性及多学科交叉的特点。这一层次的实验训练有利于提高学生对不同学科知识融会贯通的能力及分析和处理复杂问题的能力。在这个平台上进行科研培训，学生以个人兴趣组团申报大学生创新项目。

　　2.3 创新实践平台

　　此平台进行各种科技竞赛和创新活动。如全国大学生电子设计竞赛、数学建模竞篆“挑战杯”课外学术科技作品竞赛、省创业计划大赛、高等数学竞赛及大学生实践创新训练项目等。这一层次的实验以学生自学、自主设计为主，教师进行指导、引导和评价。通过此平台训练学生科学思维，更好地培养创新能力。

　　2.4 实习实训平台

　　此平台针对生物医学工程专业的学生，主要设立在学校各附属医院，内容包括技术保障基本技能、医疗仪器操作训练、设备采购和管理训练，提高学生就业时的竞争力。在此基础上进行学生毕业设计和毕业论文撰写，发表科技论文。

　　在学生的整个培养过程中，实验教学活动按照上述实践教学体系，由基础训练到专业实践再到综合创新活动，不间断的渐进深化，符合学生的认知规律、成长规律。

　　3.实验教学改革，突出特色

　　为了充分体现实验教学示范中心的五性，中心积极探索实验教学新模式M，在实验教学方法和手段方面进行了一系列的改革。

　　3.1 开设综合性实验，激发学生学习兴趣

　　综合性实验是指实验内容涉及课程的综合知识或相关课程的知识，体现了多课程、多实验项目的交叉110。中心在减少验证性、重复性实验，增加动手性、创新性实验的总原则指导下，开设了83个综合实验。综合实验的开出，不仅优化了教学资源，减少了重复开设，而且更加重要的是提高了学生将医、工、理不同学科、不同课程的知识融会贯通的能力，增加了学生动手的机会，激发了学生的实验兴趣。

　　3.2 采用“双师带教”体现医工结合特色。

　　在实验教学内容上注重工学知识与医学应用的密切结合，在教学方式上采用“双师带教”开设的\'综合实验由医科教师和理工科教师同时带教，实验内容和教学方式均体现出医工结合，这种教学方式不仅有利于培养复合型人才，也使带教老师能够医工互补，在相互交流中共同提高，并可促进学科间交叉融合。

　　3.3 利用开放实验，培养学生创新能力

　　中心各实验室均在课外时间及暑期向学生开放，学生可利用开放实验室完成实验预习复习、选修实验、自主设计实验、暑期科研训练等。除此之外，中心充分利用开放实验指导学生的各类科技竞赛及实践项目，并为各种竞赛和课外创新活动提供专门的实验室和实验平台，大大提高了学生的创新能力。

　　3.4 倡导自主设计实验，提高学生综合素质

　　中心积极积极提倡自主设计实验。自主设计实验改变了学生被动学习的习惯，在老师的总体指导下，学生以在兴趣小组和开放实验的基础上，自主选择实验项目、自主设计实验方案、自行开展实验。学生开展的自主设计实验有“人体动脉血压的间接测量”“基于热敏电阻的呼吸频率记录器”，“医用计时秒表”，“药物传送带”等等。通过自主设计实验，使学生初步掌握科学研究的基本程序和方法，提高了其自学能力、创新能力及综合素质。

　　3.5 利用附属医院优势，共建实验实训基地

　　与其他工科院校不同，生物医学工程实验教学示范中心与诸多附属医院保持着密切的联系，它充分利用了附属医院在医疗设备和临床工程人才方面的优势，进行资源共享，建立了7个实习实训基地，学生可以在基地中进行见习、实习和毕业设计(论文)，尽早接触医疗仪器，进行医疗仪器操作、技术保障基本技能训练、设备采购和管理训练，全面了解临床对工程技术的要求，提高了学生的实践能力。

　　4.实验教学中心建设成效

　　4.1 教师教学科研成果丰硕，科研成果反晡教育教学

　　近5年来，中心承担各类教学课题23项，其中省级以上9项;共获各级教学奖62项，其中省级以上奖励27项;承担科研项目33项，其中省级以上19项;获科研奖14项，其中省级以上奖励8项;发表科研教学论文200余篇，获国家专利7项，国家软件着作权2项，共主编及参编教材52部，其中主编17部。指导学生竞赛获得省级以上奖项16项，大学生创新项目立项11项，其中省级立项5个，校级立项6个，学生以第一作者*表*文29篇。

　　4.2 学生综合素质不断提高

　　(1)学生创新能力提升，在各类竞赛中成绩显着。短短几年来，在全国大学生电子设计竞赛中，3人获全国二等奖，6人获省一等奖，6人获省二等奖，南京医科大学是唯一一所获奖的医学院校;在全国大学生数学建模竞赛中，2人获国家二等奖，1人获省三等奖;在江苏省创业计划大赛中，3人获南京赛区二等奖;在高等数学竞赛中，人获江苏省二等奖，7人获省三等奖。

　　(2)学生科研能力增强。5年来，先后有省、校级“大学生实践创新训练计划”1个项目立项，其中省级立项5项，此外大批学生还参与了教师承担的各级教学科研项目和横向项目，通过训练，学生科研能力都很快得到了提高，共计以第一作者*表*文29篇，其中核心期刊10篇，EI收录1篇。

　　(3)学生可持续发展能力突出。学生在实习过程中，受到实习单位广泛好评，毕业论文选题和完成质量高。有6人的毕业论文经过层层筛选，获得省团体优秀论文及省个人优秀论文。

　　本中心培养的学生就业形势良好。以生物医学工程专业的毕业生为例，06级24名毕业生中，4人考取研究生，12人被医院录用，6人被相关企业录用，一次就业率达92%，就业方向与人才培养目标一致。用人单位对首届毕业生的评价为：基础好，爱动脑，能动手，做事踏实，这进一步说明本中心培养的复合型人才符合社会的需求。

　　5.结语

　　生物医学工程实验教学中心运行5年多以来，构建了多阶段、多层次、多学科交叉的实践教学新体系，体现了交叉性、自主性、开放性、实践性和创新性的特点。在实验教学、实习实训、毕业设计、中发挥了重要作用，增强了学生实践和创新能力，在促进学校不同学科交叉融合、共同发展方面做出了贡献，形成了自己的鲜明特色。今后中心将依托省项目的支持和学科优势，争取建设成为江苏省内一流、国内有影响的“江苏省高校实验教学示范中心”。