前言：想要寫出一篇引人入勝的文章？我們特意為您整理了生物醫學專業課程教學設計實踐范文，希望能給你帶來靈感和參考，敬請閱讀。

摘要：在新工科和新醫科的建設背景下，從生物醫學電子工程專業課教學實際出發，在突出“交叉融合”的教學思想指導下，以提升學生“適應變化能力和工程創新能力”為理念，進行教學思考和設計。通過在教學中加強學科交叉深度、跟進行業前沿動態、突破本研教學界限、增加師生互動環節、提供開放實踐平臺等系列教學實踐措施，對學生的創新實踐能力的鍛煉，對卓越醫工人才培養目標的實現起到積極作用。

關鍵詞：生物醫學工程；新工科；新醫科；教學設計

1新工科的背景及要求

在國家實施創新驅動發展戰略的背景下，2017年教育部相繼“新工科”建設復旦共識、“新工科”建設行動計劃，提出探索建立工科發展新范式，吹響了“新工科”建設的號角［1－3］。2018年教育部通過“卓越醫生教育培養計劃2．0”，提出“新醫科”建設，實現醫學從“生物醫學科學為主要支撐的醫學模式”向以“醫文、醫工、醫理、醫X交叉學科為支撐的醫學模式”的轉變［4－5］。由此可見，“新工科和新醫科”（后文簡稱“雙新”）的建設和發展已然成為深化高等院校教育改革，滿足社會產業、醫學發展的現實要求。“雙新”建設的內涵是：以立德樹人為引領，以應對變化、塑造未來為建設理念，以繼承與創新、交叉與融合、協調與共享為主要途徑，培養未來多元化、創新型卓越人才［1，4］。對課程建設方面的要求是，注重知識更新，注重交叉融合；對學生培養方面的要求是，注重適應變化能力和工程創新能力的塑造。

2生物醫學專業課程特點及建設需求

生物醫學工程是綜合生物學、醫學和工程學的理論和方法而發展起來的新興邊緣學科，其專業學科方向是運用工程技術手段，研究和解決生物學和醫學中的有關問題，最終服務醫學。生物醫學工程與世界高新技術的發展密切相關，學科始終保持高速的發展狀態。由于生物醫學工程涉及多學科交叉，從我國高等院校開設的生物醫學工程專業來看，其教學和培養重點通常會針對生物醫學工程學科下的二級學科進行，如生物醫學電子、生物醫學材料、生物醫學影像、生物信息學等。盡管如此，其專業課程內容卻有共同的特點，即交叉跨度大，綜合性強、發展速度快，這也給生物醫學工程專業教學帶來一定難度。特別是我國的生物醫學工程本科專業有的在工科類院校設置，有的在醫科院校設置，教學資源背景的差異，也使該專業的本科教學模式各有特色［6－8］。在此背景下，探索和優化“交叉復合型人才”培養方案，成為生物醫學工程教育領域工作者所面對的共同問題［9－11］。為此，本文在教育部實施“雙新”建設的教育改革背景下，從我系生物醫學電子工程課程教學實際出發，對專業課程改革進行思考和設計，提出相應的教學實踐措施，以注重學生“適應變化能力和工程創新能力”的塑造為理念，提升學生專業素養。

3生物醫學電子工程專業課程教學設計

生物醫學電子工程專業課程主要包括《生物醫學電子學》《醫用傳感器》《數字信號處理》《醫學儀器》等，在深入理解“雙新”建設內涵的前提下，我們主要從授課內容、課堂教學模式、課外教學實踐等教改內容出發，在以下五個方面進行了相應的教學改革設計，以期提升教學水平。

3．1提升學科交叉深度

“雙新”建設注重交叉融合，生物醫學工程專業本身就是一門交叉學科。但教學過程中，如果對授課內容把握不好，一定程度上會存在“重理工輕醫學”或“重醫學輕理工”的現象。對此，我們主要從教材內容建設、授課單元設計、課外實驗作業三個方面提升專業課教學中存在的“交叉深度”不夠的問題。在教材建設中，突出以臨床應用為牽引，工程技術為手段的內容編排思路，與臨床醫生、臨床工程師共同編制教材，教材內容充分體現工程原理與臨床應用深度結合。授課單元設計中注重知識的整合交叉，強調基礎課與專業課的聯系，突出醫學知識與工程知識的融合，加大臨床工程應用實踐案例、問題的引入，注重培養學生醫工結合的學習思維。近年來，主編、副主編多部國家級規劃教材：如《生物醫學傳感技術》《醫用電子儀器》《生命支持技術與設備》《醫學儀器原理與應用》等。課外實驗作業是鞏固專業課教學的重要環節，教學中我們充分利用醫科大學附屬醫院的臨床資源優勢，將“臨床應用調研性任務”融入到課外實驗作業中，要求每個小組（或個人）的調研方向都不相同的形式，通過學生主動思考臨床需求問題，激發他們對醫學、工程知識主動交叉、主動融合的熱情。

3．2跟進行業前沿動態

行業前沿代表了專業的發展方向，高新技術革命催生下的醫學前沿技術、融合創新給生物醫學工程教育提出更高要求，專業課教學必須要跟進行業前沿動態。行業前沿對本科生似乎高深莫測，傳統專業課教學中對行業動態跟進相對較慢，但行業前沿往往是創新性和多元化思想的體現。“雙新”的建設背景，對專業課程授課提出挑戰。在專業課教學中滲透行業前沿，一方面要求教學內容合理配置，但更重要的是對授課教員專業素養的要求。我們的措施是，通過開設專業課程選修課或講座，請本領域的專家教授進行授課，將行業新方向、新進展引入課堂，激發學生的學習熱情。另一方面，加大教師專業素質培養力度，提供學術交流途徑，使教員緊跟專業前沿。特別是在教學中鼓勵教員將科研方向相關內容引入課堂教學，讓學生深刻理解目前所學知識與前沿領域的相關性，對專業思維能力訓練和知識體系構建均能起到積極作用。以《生物醫學電磁學概論》教學為例，本課程分為低頻電磁場生物效應、射頻電磁波生物效應、紅外與激光生物效應、可見光生物效應、電磁輻射生物效應等8個教學模塊，每個模塊的內容都有當前醫學新技術研究熱點。通過在教學中加大專業前沿性內容的比重，使學生有機會接觸到生物電磁領域的前沿性科學技術和科學問題。

3．3突破本研教學界限

古希臘哲學家普羅塔戈說過：“學生的頭腦不是用來被填滿知識的容器，而是需要被點燃的火把。”本科階段不少學生仍然具有“重分數、輕能力”的學習思維，過分注重應試，而缺乏對知識主動探究的熱情。突破本研教學界限，讓學生在科研中尋求興趣，是激發學生動力的有效手段。只有在本科階段養成主動思考的習慣和探究未知的興趣，在研究生階段才能提升人才培養的質量。這方面我們主要從授課內容設置、課后作業形式、和課外科研引導實施開展。專業課授課中為拓寬本科生教育的深度與廣度，結合本系的科研方向，通過增加本研過渡性知識授課比例的方式，引入部分研究生基礎課內容，有力支持了高年級本科的課外科研和畢業設計工作。專業課后作業一般采用調研、實現、寫作、匯報的項目實施形式進行，鍛煉學生的科研素養。并進一步對有余力的學生設置課外科研活動，通過參與教員科研課題中的部分研究內容，早期接觸科研。

3．4增加師生互動環節

增加師生互動的目的在于激發學生潛能，培養創新思維能力。學生如果沒有敢于質疑的思維個性，思想受到嚴重束縛和禁錮，教育出的人才將缺乏創造性。我們注重在課堂中增加互動性設計，教學過程中增加提問式、啟發式、案例研討式、對話參與式教學環節，教師積極鼓勵學生提問和發言，學生也可提出問題，發表見解。例如，在《生物醫學電子學》的授課過程中，會設置課堂討論性課時和實驗大作業匯報環節。課題討論課主要設置開放性問題，通過發言討論引發學生多角度進行思維。以“心電信號檢測設計要素分析”討論為例，有些學生提出要設計可穿戴心電信號檢測模塊，那么其設計要素與傳統交流供電式心電檢測模塊的分析會有很大差異。充分的討論，多角度的分析，使學生對所學知識更能融會貫通。在課堂外，通過開展本科生導師制，利用我系本科學員招生人數少的特點，采用本科生與教員雙向選擇的方式開展導師制。導師制過程中，以課外“實驗項目”為牽引，在學生完成任務的過程中，教師注重培養學生形成問題的意識，敢于試錯的勇氣，以問題為導向的學習習慣。學生和教師可充分地交流體會、交流思想。師生之間的深度互動可使教學氣氛融洽，在激發學生學習熱情的同時，也是消除師生交流不足的有效路徑。

3．5提供開放實踐平臺

諾貝爾獎得主貝樂納說：“創造力是沒法教的，必須在實踐活動中讓學生動手，有機會把自己的創新思想付諸實施。”實踐教學是教學體系的重要組成部分，是培養學生創新思維和創新意識的重要環節。與知識的傳授不同，能力的培養更強調實踐的訓練。但常規教學實驗實踐受制于學時、場地，學生不能充分發揮主觀能動性。近年來，我們通過為學生提供開放實踐平臺的方式，為學生提供充分教學實踐的機會。首先我們借助國家和軍隊教學訓練建設項目，建成生物醫學信號檢測與處理綜合實驗室，形成了一個可完成設計性、綜合性，醫工交叉型實驗的綜合實踐平臺。通過增開醫學儀器實訓課程、定期實驗小項目，為學生醫學工程交融的實踐能力鍛煉提供條件。近年來實踐教學與理論教學的課時比由1∶6提高到1∶3，增加了本科生實踐動手的機會。同時我們也充分利用實驗平臺，改進課程考核方式。傳統考核只重結果，不重過程，往往會使學生急功近利。通過增加開放性實驗選題，強調以實驗過程評價為中心的考核方式。一個實驗如果很順利，在實驗過程中學到的東西可能并不多。因此，我們強調學生在實驗過程中重視對實驗問題的記錄，注重對問題解決途徑的分析和思考。鼓勵學生在問題中學習和提升。

4結語

科技發展日新月異，高新技術發展和變化對現代工程技術人才的知識能力和技能、職業素質和視野都提出了新要求。教育部啟動“雙新”建設，為工程專業的教學改革指出了方向。生物醫學工程學科本身具有“交叉融合深、知識更新快”等特點，因此探究專業課教學改革模式一直是本領域教育工作者研究的熱點。近年來，作為專業課教研室，我們以“提升專業適應力和工程創新能力”為人才培養目標，不斷探索生物醫學工程專業課的教學改革模式。通過系列教學設計舉措，學生的創新實踐能力得到鍛煉。近五年，在畢業設計中本科生根據課題研究結果在國家核心期刊發表科研論文8篇；積極參加全國生物醫學電子創新設計競賽，共獲一等獎4項、二等獎4項、三等獎1項。有效提升了學生的專業任職能力、解決問題的能力和綜合素質。新工科建設是一個長期而艱巨的任務。生物醫學工程專業課教學方法、教學模式也需要不斷優化和提升，我們需要摒棄浮躁、在教學實踐中不斷創新和超越。

參考文獻：

［1］鐘登華．新工科建設的內涵與行動［J］．高等工程教育研究，2017（3）：1－6．

［2］陸國棟，李拓宇．新工科建設與發展的路徑思考［J］．高等工程教育研究，2017（3）：20－26．

［3］林健．面向未來的中國新工科建設［J］．清華大學教育研究，2017（2）：26－35．

［4］顧丹丹，鈕曉音，郭曉奎，等．“新醫科”內涵建設及實施路徑的思考［J］．中國高等醫學教育，2018（8）：17－18．

［5］何珂，汪玲．健康中國背景下“新醫科”發展戰略研究［J］．中國工程科學，2019，21（2）：98－102．

［6］王輔之，陳興智，楊樞．基于“系統論”原理的醫學院校醫工融合專業教育質量保障模式實踐［J］．醫學教育研究與實踐2019，27（5）：749－752．

［7］劉鑫，趙里昂，于文晶，等．醫學影像專業醫用物理學與后續專業課相關性分析［J］．醫學教育研究與實踐2018，26（6）：937－940．

［8］張莉，郭媛，王濤，等．以本科生科研訓練與實踐創新項目帶領大學生走進科學研究［J］．醫學教育研究與實踐，2017，25（4）：528－530．

［9］高宏建，白燕萍，王笑茹，等．生物醫學工程專業實踐綜合訓練平臺的建設和教學探索［J］．醫療衛生裝備2019，40（3）：89－92．

［10］黃志偉，鐘麗莎，萬江中．醫學儀器原理課程教學綜合改革實踐［J］．北京生物醫學工程，2018，37（2）：197－200．

［11］季振宇，李靖，張靜，等．任務驅動型教學模式在生物醫學工程專業課教學中的應用［J］．西北醫學教育，2014，22（1）：117－119．

作者：季振宇 周怡敏 楊濱 史學濤 劉銳崗 付峰 單位：空軍軍醫大學軍事生物醫學工程學系