生物医学工程专业本科生科研能力培养探究

何 密，李永勤，陈碧华，李 懿

(第三军医大学 生物医学工程学院，重庆 400038)

第三军医大学积极响应习总书记关于加快建设具有我军特色世界一流大学的号召，确立了“建设具有鲜明军事特色世界一流研究型军医大学”的长远办学目标。在我国若要实现这个目标，应该培养和造就一大批高素质的创新型人才。医科大学是我国培养高层次医学创新人才的重要基地，而提高大学生创新意识和创新能力的立足点和突破口恰恰在于培养大学生的科研能力。

生物医学工程学是一门新兴的交叉学科，综合了生物学、医学和工程学的理论和方法，发展迅速，已成为世界各国竞争的主要领域之一。生物医学工程专业本科生的培养有别于临床医学和纯工程类学生的培养模式，尤其要注重科研能力的培养，以提高其创新意识、创新能力、实践能力等综合素质[1]。

1 生物医学工程本科生科研能力培养的重要性

1.1 适应社会、军队对人才的新需求

科学研究是创造性和探索性的工作，不只局限于对科技活动本身的作用，还会引起社会生产力的持续变化和发展。对于生物医学工程而言，学科的发展将推动全民医疗水平的提高和经济的发展。此外，社会的进步和军事力量的增强，将对科学研究提出新的要求，尤其是对创新型科研人才的需求。在当今知识爆炸的时代，社会的进步、新军事形势下军队的发展，在某种意义上来说，依靠的是科技和知识的创新，而科技和知识的创新则依赖于大批具有科研能力的人才。

本科生是大学培养的重点对象，是科研人才的储备军。而生物医学工程学科覆盖面广，涉及理工学科、生物学与医学分支，这些交叉领域的理论突破和技术创新更需要大批的研究型人才。因此，生物医学工程专业的本科生不仅应该具有扎实的生物学、医学和工程学等基础知识和专业知识, 还应该具备一定的科学研究能力。

1.2 提高学生素质能力的重要措施

生物医学工程是多学科、广范围和高层次上融合的专业，培养的学生不仅应具备现代医学、电子技术与信息系统的基础知识和基本技能，还应具备电子医疗仪器研究、设计、制造、应用与开发的能力。因此，该专业更加侧重于学生实际动手能力、独立思考能力、随机应变能力和分析解决问题等能力的培养，而这些能力的培养在很大程度上得益于科研实践活动。

虽然生物医学工程专业的本科生安排有医院实习期，但是由于各种客观因素的限制，学生的实践能力并未得到较好地锻炼。通过开展本科生的科研训练活动可以弥补在教学过程中学生实践和动手能力培养环节的不足，让学生能够尽早接触和了解生物医学工程专业科研领域、学科前沿和发展动态，在本科阶段就逐渐开发其科研潜能、激发创新能力、拓宽专业知识领域、延伸专业技能。

另外，本科生在参与科研实践活动的过程中，将更加频繁地与同学、教师、医院、学校接触和沟通，从而锻炼了交流沟通能力、团队协作能力、口头和书面表达能力，逐渐学会处理各种人际关系。为了完成教师布置的科研任务，学生会利用一部分课余时间，在一定程度上避免了学生沉迷网络和学习目标缺失的情况，可培养学生合理安排时间的能力，提高对专业的学习兴趣。总之，本科生通过参与科研实践活动可培养其各种能力、提高综合素质。

1.3 缩小与世界一流名校差距的突破口

美国麻省理工学院是一所世界一流研究型大学，自办校开始就注重培养学生的实验动手能力，早在1969年就创立了“本科生研究计划(Undergraduate Research Opportunities Program, UROP)”，后来又开展了“独立活动计划(Independent Activity Program，IAP)”，旨在为学生提供独立自学和科研工作训练的机会，学生可以根据自己的学习兴趣选择参加教师的课题研究,或自己设计研究课题邀请教师作顾问[2]。1998年美国的博耶报告确立了大学本科生科研训练在美国研究型大学本科生教育中的重要地位[3]。

我国研究型大学也逐渐意识到本科生科研的重要性，自1996年清华大学开始实施“大学生研究训练计划(Students Research Training，SRT)”，该计划面向所有在校本科学生，每位学生在第2-7学期均可自愿参加，让学生有机会早些接触企业界、科研部门，尽早接受科研训练，了解社会实际，提高创新意识和创新能力[3]。因此，第三军医大学为了实现“建设具有鲜明军事特色世界一流研究型军医大学”的长远办学目标，必须更加重视本科生科研创新实践能力的培养，才能逐渐缩小与世界一流大学的差距，营造良好的创新教育氛围，让学生思路开阔，以全球化和多元化的观点去看待问题和解决问题，以适应不断变化和更加复杂的世界。

2 我校生物医学工程本科生科研能力培养的现状

2.1 教学与科研

第三军医大学开展生物医学工程本科教育的时间不长，主要培养应用型人才。由于生物医学工程专业覆盖知识面宽，目前尚未建立一套完整的教学体系，缺乏足够的教学经验。教学内容重理论、轻应用，不能完全满足医院和用人单位的需要；教学方法传统，偏重于灌输式的教学，研讨课的开设比例较低，难以调动学生课堂的积极性和主动性；虽然已从国内外知名大学特聘了几名专家和教授，招聘了多名博士毕业生，使得教师队伍的整体素质得到显著提高，但教师队伍中年轻教师较多，同时精通工程技术和生物医学知识的教师较少，部分教师满足于现状，不思进取，对教学缺乏足够的激情和热情。

相对于理工院校，第三军医大学的生物医学工程专业在科研方面与医学结合较紧密，医学大背景深厚，能从临床中发现一些有实际意义的课题，但工程力量相对薄弱，科研投入不足。科研目前还处于引进、消化、跟踪较多而创新性研究较少，同时理论方法等应用基础研究较多而具有自主知识产权的应用研究较少。虽然近年来青年教师的科研论文发表水平在逐年提高，但总体而言，科研整体能力和水平有限，科研项目申请的命中率较低，科研经费不足，投入产出效能低，部分教师的科研能力有限，对科学研究和指导学生进行科学研究缺乏耐性。有些教师对科研急功近利，认为对本科生精力投入多但科研产出少，不具备科研培养的价值。

2.2 学生方面

第三军医大学学生的整体素质良好、基础扎实。进入大学后，部分学生沉浸于考上大学的喜悦之中，没有了明确的学习目标和兴趣。由于习惯了中国式的传统教育方式并且缺乏针对新生的研究型课程设置，很多新生还在沿用高中的学习方式，机械呆板地学习，一切学习以考试为导向，缺乏正确的学习目标和动力。此时如果再加上教学方法不当，很多新生会产生厌学的情绪。

由于是军队院校，第三军医大学生物医学工程专业研究生录取名额受限，很多学生即使非常优秀也不能顺利进入研究生阶段的学习；本科生毕业后将会统一参加学校的分配。随着目前我国就业难度的加大和军队分配形式的日益严峻，很多毕业生可能被分配至条件相对艰苦的地方工作，于是部分成绩较差的高年级本科生在学习方面的信心动摇，甚至有些学生产生了极强的厌学情绪，认为学习无用，从而破罐子破摔，在学生中间产生不良影响，也严重影响了教学质量；部分成绩较好的高年级学生为了实现保送研究生的目的，更加注重考试成绩，而不愿意花时间和精力参加科研实践活动，从而忽视了实际动手能力和实践技能的提高，阻碍了创新意识和科研能力的培养。

2.3 体制方面

第三军医大学近年来也开始重视本科生科研创新实践能力的培养，生物医学工程学院开始试行导师制，具体分两个阶段实施，第一阶段针对低年级本科生，侧重于任命教学经验丰富的教员为导师；第二阶段针对高年级本科生，侧重于任命科研经验丰富的教员为导师。学生可根据自己的兴趣选择导师，导师则应履行自己的职责，即鼓励学员自主开展科研试验研究，积极引导学生参与教研室科研工作等。试行导师制规定了导师每月指导学生的最低次数，对发表论文的学生和导师给予一定的奖励，对未达标的导师和学生实施相应惩罚。

目前，第三军医大学生物医学工程学院的试行导师制已经初具规模，但还不够完善，在第一阶段培养方案中没有针对教学的具体措施，因此在实际实施过程中这一阶段的导师制形同虚设，导致学生的科研能力并未得到进一步提升；在第二阶段培养方案中，导师将引导学生参与教研室科研工作，由于没有具体规范措施，可能有些导师会倾向于让学生做重复性的简单工作，从而导致学生对科研的整体流程不熟悉。另外，目前没有建立起专门面向本科生的科研专项资金，可能会导致科研进展缓慢。

为了有效整合创新资源和创新力量，实现资源共享、优势互补，2012年7月，第三军医大学与重庆大学成立了生物医学工程联合学院。自联合学院成立以来，两校共同培养生物医学工程专业本科生，瞄准生物医学工程发展前沿和热点研究领域，实质性推进生物材料与创伤修复等5个研究中心建设进程[4]。

3 加强生物医学工程本科生科研能力培养的建议

3.1 构建校园文化

现在的本科生大都是90后，他们好奇心强，容易接受新生事物，但当今社会环境浮躁，人生观、价值观取向多元化，过分强化名利，而大学的人文环境应该培养出有思想、有学问、有高尚道德情操、有科研创新能力、有责任感的公民。第三军医大学更是肩负着培养忠诚于党、热爱人民、报效国家、献身使命、崇尚荣誉的当代革命军人的使命，因此要特别加强对本科生的思想品德教育，通过构建积极健康的校园文化，营造浓厚的学术科研氛围，以培养学生高尚的情操和探究科学的兴趣。

教育和引导全体学员铸牢军魂意识、坚定理想信念，争做“对党忠诚、爱兵为民、品德高尚、敬业奉献、追求卓越”的红色军医，着力用好驻地丰富的红色文化教育资源，积极开展当代革命军人核心价值观教育。有必要在本科生中强调并非考上研究生就能确保获得较好的工作，而应注重自身人文素养、交流能力和科研能力等综合素质的提升。因为现代社会要求人的全面发展，用人单位更多考虑的是应聘者实际解决问题的能力；随着研究生数量的增多，研究生们找工作同样面临较大的压力，只有具备更好的综合素质，才能在以后的工作竞争中处于有利位置。

另外，浓厚的学术氛围对学生们科研兴趣和科研素养的形成有着潜移默化的影响。可以适当开展专题学术讲座、学术交流活动和丰富多彩的科研文化活动。学生通过听取不同研究领域学者讲述各自的研究思路与成果，体会他们探求未知的执着和收获成功的喜悦，可以激发对专业的热爱，培养严谨的治学态度和踏实的研究作风，提升科学素养；学生通过参加科研文化活动，如研究生学术报告会、科技文化节系列活动、创新论坛等，可以活跃其思维，激发创新火花，开动脑筋、发挥才智、挖掘创新潜能。

3.2 从教学入手

古人云“授人以鱼，不如授之以渔”，教学过程中应体现以学生为主体、教师为主导的教学思想，教师通过讲课、传授知识的途径达到培养学生学习能力的目的。教学方法应多样化，将启发式、讨论式、交互式等方法融会贯通地应用于课堂教学, 引导学生主动学习、带着问题学习，在课堂上应给学生留有一定的思考时间, 尽量让学生主动提出问题；在传授知识的同时，还需要开拓学生的视野、拓宽知识面，并注重学生个性的发展，在这样的过程中不断提高学生的独立学习和思考能力。

从新生入学就开始建立年级研讨班，由个人选择自己感兴趣的课题，按课题类型分小组；学生可选择相关课程听课，可采取各种方式独立学习、进行社会调研等，学期末交出研究论文或研究报告；教师指导和组织学生课外查找资料以及定期进行小组讨论，并给出成绩，对研讨课和选修课程记学分。研讨课的教师应尽量选定为教授，这样可为本科生提供多与教授接触的机会，让他们感受到学术魅力, 初步了解科研的含义以及对某一专题进行重点研究和探索的基本方法，促进本科生科研能力的培养。

科研方法是大学生科研能力培养的关键环节，而毕业设计是教学过程中本科生科研能力培养的关键途径。本科生通过完成毕业设计的工作可以初步了解科研活动的实施过程，学生一般能够做到在教师的指导下收集查阅资料、分步实施研究内容，但为了更好地锻炼学生的创新思维、逻辑思维、总结分析能力，教师应该在研究设计工作和论文撰写方面给予学生更多的指导和独立完成的机会，传授更多的科研方法。

3.3 完善导师制

本科生导师制的核心是由导师引导学生自主学习，培养学生独立思考和解决问题的能力。本科生导师制的关键在于教师，教师应适应时代发展的需求，积极主动转变教育理念，提高自身业务能力和综合素质，不断更新知识储备，站在学科发展的前沿。

为了能够准确衡量研究型高校科研能力的培养水平，对于本科生导师制，应建立完善的本科生科研能力培养评价体系，给出量化指标，定期定量检测。把本科生的科研能力融入评价体系，提高本科生参与科研活动的积极性，设立相应的科研学分, 学生只有获得规定的科研学分才能毕业, 并对科研能力突出的学生给予相应物质和精神奖励。在教师职称评定过程中，除了教师个人科研成果的评定外，应将对学生科研的贡献作为重要的参考指标。

学校和学院应努力创造条件争取促使政府、企事业单位、学术团体和个人在大学设立资助机会，形成多途径、多形式支持学生科研发展的格局，加大对本科生导师制的资金支持，建立起专门面向本科生的科研专项资金，以使更多学生获得独立科研课题的机会。

3.4 整合资源，联合办学

联合办学可以有效整合创新资源和创新力量，实现资源共享、优势互补、相互促进、整体提升，可进一步提升生物医学工程本科生科学研究的能力水平、完善协同创新机制。为此，联合学院应立足于学科资源特色优势，认真总结联合办学经验，转变思想观念，加强与国际学术机构的合作与交流，提升知名度和影响力，吸引优秀人才来院工作；探索与国际接轨的人才培养模式，制定统一的人才培养方案，瞄准生物医学工程学术前沿以及国家、军队和地方的重大需求，搭建研究平台，培育新兴学科，拓宽研究领域，为本科生创新精神和科研能力的培养打造良好的软件和硬件平台。

参考文献：

[1]杜志强,任吉莲.影响医学创新型人才培养的相关因素分析[J]. 检验医学教育, 2012, 19(2): 27-29.

[2]牛 畅.中美研究型大学本科生科研能力培养比较[J]. 长春工业大学学报, 2007, 28(3): 98-101.

[3]Boyer.Commission on Educating Undergraduates in the Research University[R]. Reinventing undergraduate education: a blueprint for America’s research universities,1998:1-38.

[4][EB]http://news.xinhuanet.com/edu/2012-07/12/c_12340 4506.htm .