新工科背景下的生物医学工程实践教学研究*

陈明壮，查静茹，汪卓赟，鲁超

（安徽医科大学第二附属医院 医院管理学教研室，安徽 合肥230601）

随着互联网、云计算、工业物联网和人工智能为代表的新一轮产业革命席卷全球，新技术、新模式和新产业不断涌现。创新能力成为实现技术突破，获得竞争优势的战略核心，人才的竞争日趋激烈。传统的工程教育已不能应对科技革新和产业革命带来的挑战，与此同时，新经济背景下新工科［1］、医工融合［2］等理念层出不穷，这些现象和趋势为工程教育变革提供了强劲的需求引力和改革推力。新需求引导工程教育改革的方向，既要有全新的学科，又包含传统学科的转型、升级；同时注重不同领域、不同学科的跨界交叉融合以适应新经济发展的需要。总体来看，以需求为导向进行工程教育改革、创新人才培养方式是在新一轮产业变革的浪潮下，应对新经济、新产业、新业态的重要路径，是工程教育创新发展以适应、引领未来产业革命的重大举措。

生物医学工程（biomedical engineering， BME）是工程科学和生物医学交叉融合形成的独立学科。随着学科的发展和新技术的不断涌现，BME 在提升医疗装备制造水平、增强医疗诊断能力及改善医疗服务质量等方面发挥着重要作用［3］。人才是未来取得竞争优势的关键，实践教学是BME 学科人才培养的重要抓手。面对日益复杂的竞争态势和医疗装备制造产业转型升级的趋势下，如何以产业需求为导向，创新实践教学方式方法，培养出更加适应学科和产业发展需要的复合人才成为亟需解决的重要议题［4］。

1 资料与方法

1.1 研究对象

本研究采用方便抽样法，选取安徽省内医院医学工程部门和医疗设备企业员工作为调查对象，其中包括13 家医院医学工程部门和21 家医疗设备企业。调查时间为2019 年2 月1 日至2019 年4月1 日。课题组通过微信客户端投放网络调查问卷，调查对象扫描问卷二维码进行填写，填写完成后数据会实时上传到数据库，由专人负责数据监测收集。为防止调查对象重复填写以提高数据质量，网络问卷填写规则设定为作者设备控制。本次调查共收回问卷265 份，有效问卷233 份，有效率为87.9%。

1.2 研究工具

本研究在查阅BME 实践教学相关文献基础上，结合专家咨询自行设计了调查问卷。问卷包括两个部分：第一部分是调查对象的基本信息和实践单位对BME 专业人才的总体需求；第二部分是实践单位对BME 专业人才知识、能力及素质等方面的具体教学需求。

1.3 统计学方法

本研究将网络问卷数据库中调查数据导入至Excel 2016 进行数据管理和数据清洗，留存的有效数据再通过SPSS 18.0 统计软件进行描述性分析。

2 结果

2.1 基本情况

本次调查共收到233 份问卷。其中，男性138例（59.22%），女性95 例（40.78%）；医院医学工程部门81 例（34.76%），医疗设备企业员工152例（65.24%）；BME 专业82 例（35.19%），临床医学专业40 例（17.17%），卫生事业管理专业33 例（14.16%）。

2.2 总体需求情况

“您所在单位对BME 人才的需求现况”选项中，42.92% 选择非常需要，46.78% 选择需求一般，10.30%选择需求很少。对于最低学历的要求中，28.33% 的实践单位要求大专及以下学历，54.08%要求本科学历，17.60%要求硕士及以上学历。对于专业人才的硬性要求中53.65%无特殊要求，15.88%要求是中共党员，15.45%要求是学生干部，15.02%要求成绩排名前10%内。

2.3 具体需求情况

实践单位对BME 专业人才具体需求情况见表1。

表1 实践单位对BME 专业人才具体需求情况

续表1

3 讨论

上述研究结果可以得出，大多数医疗机构和医疗设备企业对BME 专业人才有较为强烈的需求，专业人才学历层次要求主要在本科及以上。对于专业知识的要求不仅仅局限偏向于理工类的工程专业知识，管理类、医学类、计算机类和部分人文社科类知识同样重要。能力要求更为全面系统，沟通协调、组织管理及创新创业等能力占据重要地位。责任心、敬业心及进取心等也成为新经济形势下BME 人才的必备素质。工程教育与产业发展紧密相关，BME 专业实践教学应以行业产业需求为指引，推动旧有教学模式转型升级，培养具有创新和创业意识、多学科跨学科知识结构、扎实的专业理论功底及工程实践能力的综合型人才［5］。据此，本研究依托实践单位探讨新工科背景下基于需求导向的BME 实践教学方式方法。

3.1 强化平台建设，打造优质实践教学平台

实践教学的关键在于使学生通过实际操作、维修或拆解仪器设备，熟悉掌握设备运行原理和基本操作技能［6］，深刻理解理论知识，提高学生动手操作能力，打破传统教学模式重理论轻实践的旧观念，打通专业理论学习与工程实践能力提升的融合渠道［7-8］。实践单位可通过改造既有实践平台或建设新平台，购置、引进新教学设备，接收不能满足临床或生产需要但结构完整、功能齐全的报废设备充当教学设备，扩大教学平台占地面积，制定教学平台管理办法，打造能够满足教学需要、功能完备、设施齐全及管理高效的优质实践教学平台，为实践教学提供强大的硬件支撑［9］。

3.2 优化课程设置，创新实践教学方式方法

研究结果显示，新一轮科技和产业革命浪潮下，仅仅掌握专业知识已经不能应对纷繁复杂的科技形势，需要“专”与“通”的平衡，注重人才的多维度发展［10］。拓宽知识视野，搭建多领域、跨学科的知识结构，培养具备跨界融合特征，掌握专业知识和人文社科知识的新型人才［11］。因此，实践教学过程中要优化实训课程设置，结合研发生产、运营管理及产品销售等环节的知识需求，开设涉及临床医学、管理学和经济学等相关学科，改变单一工程专业知识结构［12］。创新实践教学方式方法，制定系统科学的教学计划，设置科研训练项目，摒弃传统走马观花式的实践教学模式［13］。实践单位带教老师要紧跟学科与技术前沿，及时更新讲授内容和知识储备，充分发挥自身丰富实践知识的优势，激发学生的创新思维和科研意识，确保学生真真正正动手操作、实实在在掌握知识［14］。

3.3 建立质保体系，持续改进实践教学质量

完善的教学质量保障体系是保证实践教学质量的重要抓手［15］。实践教学质量保障体系分为质量标准体系和质量评价体系。质量标准体系建设应对标国际、国家、行业及学校等层面的工程专业认证标准，制定BME 专业实践教学质量标准，将质量标准分解落实到实践教学的各个环节，规范教学和实训活动。质量评价是考评实践教学效果，反馈实践教学问题的手段。充分发挥质量评价体系的激励作用，实施实践教学全过程评价，丰富实践教学评价手段，注重实践结果评价，以评价结果推动实践教学优化升级。通过构建教学质量保障体系，落实服务部门和带教老师职责，规范实践教学过程，以实现实践教学质量的持续改进。

综上所述，本研究着重探讨了在新工科背景下，通过了解行业产业对BME 人才的需求现况，把握现阶段的人才需求特征，依托实践单位的优势资源，提出基于需求导向的BME 实践教学方式方法。本研究也存在一些不足，如需求特征的调研样本量较小，调研内容不够全面，未能比较医疗机构和企业需求特征的差异，仅从实践单位角度提出实践教学构建策略，因此需要进一步的调查研究加以完善。