新时代背景下高校生物医学光学学科的教学实践和思考

许景江

佛山科学技术学院，广东佛山 528000

根据2021年公布的第七次全国人口普查报告，我国总人口为14.1178亿人，其中60岁以上的老年人口为2.64亿人，占比18.70%。我国的老龄人口规模庞大，并且老龄化进程明显加快。与老龄化密切相关的疾病（如高血压、糖尿病、心脏病、脑卒中、癌症和老年痴呆症等）也在持续增加。此外，近年来全球多次爆发病毒危机，如严重急性呼吸综合征（Severe Acute Respiratory Syndromes，SARS）、埃博拉以及近期全球肆虐的新冠肺炎疫情等，这些危机严重冲击着人类的生命健康以及社会经济活动，也给我国以及全球的生命医疗技术提出了新挑战。生物医学光学属于新兴的多学科交叉领域，目前备受学术科研界以及临床医学界的关注，学科内容包括生物医学光学成像、光学生物传感以及医学激光治疗等方面，已经转化出光学相干层析成像、光声成像、超分辨显微镜、激光切割手术、光动力治疗等多种高端医疗设备及临床治疗方法，并且相关技术及产品推陈出新，竞争也日趋激烈[1，2]。然而，近年来中美贸易摩擦不断，国际关系形势也日益紧张，我国在生物医学光学技术领域也遭受了关税壁垒以及技术封锁的影响。因此在上述复杂的新时代背景下，我国的高校教育必须从教学理念、教学内容、教学方法和实验技能四个方面借鉴成功的实践成果[3]，同时也要积极推进适合该领域的教学改革，提升高校学生的创新能力和实践能力，为国家在生物医学光学领域培养和储备人才，为社会应对全球公卫危机提供更多的技术支持。本文结合了作者多年来在国内外从事相关科研和教学的经验，对高校在生物医学光学技术领域的教学和研究进行了初步的探索，以下是作者的思考和建议。

1 建立完备系统的生物医学光学教学体系

生物医学光学是一门研究光子和生命体相互作用的新兴交叉学科，涉及生物医学、光子学、物理化学、机电控制学、图像处理学等方面。然而目前大部分的高校学科分类相对独立，师资专业结构较为单一，所制定的专业教学体系有很大的局限性，导致学生只掌握某一特定学科的专业知识，难以满足发展我国生物医学光学事业的要求。完备的课程体系建立需要综合利用各级学院的教学资源，并且统筹调配相关的师资力量。学生所学内容除了基础的数理化知识，还应从生物层面上传授动植物的形态学、生理学、遗传学、细胞及分子生物学等，从医学层面上开展病理学、遗传学、免疫学以及医疗器械学等教学，从光学层面教授激光原理、光电传感、光纤通信、光学设计等知识，并且还需要开设电子电路设计、机械精密加工和自动控制处理等工科类课程。设计科学完备的教学框架有助于学生对生物医学光学的基本原理、发展趋势以及科研临床应用形成更全面准确的认识，为我国生物医学光学相关行业的飞速发展夯实基础。

2 开展形象生动的多媒体教学方式，提升学生的学习效率

由于生物医学光学是新兴的由多种学科相互交叉形成的复杂学科，其开设历史较为短，教学经验比较欠缺，所涉及的学科知识较为晦涩难懂，学生难以理解并消化相关知识。并且传统的生物医学光学教程，只注重已有理论知识的讲授，却没有关注学生独立思考和自主创新的能力，这不符合现代教育培养创新性人才的理念[4]。因此我们需要改变传统的填鸭式教育，打破沉闷的课堂气氛，利用网络多媒体资源，搜集形象生动的教学资料，适当引入外语优质教材，开展丰富多彩的互动教学，提升学生吸收并消化知识的效率。此外，在新冠病毒全球大流行的时代背景下，高校教师应该努力提升应对疫情的教学能力，巧妙利用信息化教学方法[5]。高校教师应该学会利用腾讯课堂、雨课堂、钉钉网课等软件搭建网络教学平台，同时也要多学习其他网络名师的教学经验，让距离遥远的线上教学变成活泼生动的网络互动。并且在网络学术会议日渐普及情势下，我们也积极鼓励学生参与国内外高水平的线上会议，紧跟学术前沿的研究动态，锻炼学生的国际化视野，激发学生的研究兴趣，有助于提升我国在相关领域的科学研究水平。

3 加强实践锻炼，实现产学研深度融合

生物医学光学是一门应用性非常强的学科，该学科除了需要扎实的理论基础外更需要与实践锻炼相结合。高校应该让学生在完成一定的理论知识学习的基础上，设置相应的实践课程和激励手段，鼓励学生多进行实践锻炼。例如通过设置科研训练课程，让学生参与高校实验室或者医学院的研究课题，指定一批高水平科研工作者作为训练导师，锻炼学生阅读文献、动手操作、总结分析以及发表论文的能力。高校还可以与相关高科技企业展开密切合作，建立产业学院或产业基地，实现产学研的深度融合，通过派送学生去企业实习或者开展校企合作课题，可以巩固学生的理论知识，锻炼学生的动手能力，还能让学生深入了解企业的运行模式，为日后的职场人生提前做好准备。此外，高校还可以成立相应的科技创新班，让有志于做科学研究的学生提前进入实验室开展课题研究，并对学生的研究成果（如发表文章或专利）进行一定的奖励，不仅锻炼了学生的动手能力和独立思考能力，还有助于提升高校实验室的研究水平，为国家的科技创新培养人才。

综上，在老龄化、疾病肆虐、技术竞争激烈及国际关系紧张的新时代背景下，发展生物医学光学学科具有重大的现实意义与潜在的战略意义。我国高校应不断优化教学体系，广大教师应努力探索合理的教学方式，激发学生的学习兴趣，提升学生的实践能力，树立实事求是的科研态度，为我国的生物医学光学领域培养创新型和应用型人才。