“新工科”建设背景下多方位提升生物医学工程专业毕业设计质量

孙怀远，胡兆燕，严加勇，廖跃华，杨丽英

（上海健康医学院医疗器械学院，上海 201318）

毕业设计是工科专业教学过程的最后阶段，是本科教育阶段不可或缺的一种总结性的实践教学环节。本科毕业设计着重于锻炼学生综合利用前期所学知识和各种资源解决工程实际问题的能力，着重于提升学生的综合素养和科技写作水平以及创新意识。然而，由于学生、教师以及管理层面的种种原因，导致近几年的本科毕业设计质量不断下滑。为适应“新工科”建设对工科专业以工程科技人才培养为宗旨、以工程技术应用能力培养为核心的要求[1－2]，本文在分析影响毕业设计质量主要因素的基础上，结合上海健康医学院生物医学工程专业（以下简称“生医专业”）开展毕业设计工作案例，为提高毕业设计质量提出多条举措。

1 影响毕业设计质量的因素

1.1 学生查阅与运用资料能力较差

毕业设计要求学生具备独立完成课题的基本能力，需要学生在教师指导下查阅专业领域的大量文献，并进行分析、筛选，将与毕业设计主题相关的信息和资料融入或应用到自己的课题中。但在目前的毕业设计中，很多本科学生不能充分利用相关数据资源查阅文献、整理资料，没有充分发挥专业文献在毕业设计中应起的作用，不能保质保量完成毕业设计工作。

1.2 学生基础知识储备不足

毕业设计要求学生能够综合运用已学基础理论、专业知识分析问题、解决问题[3]，这需要一定的知识储备。而现在的大学生在大学期间只求拿到学分现象较为普遍，导致其基础知识掌握不牢，知识储备不足，反映在毕业设计中即为不能运用所学知识根据任务书要求顺利完成每个阶段的工作，最终将直接影响毕业设计质量。

1.3 学生实践技能不强

工科专业培养计划要求学生完成一定比例的实践教学任务，旨在培养实践动手能力和相关专业技能。但目前相当部分大学生对课程实验、上机训练、课程设计、认知实习、生产实习等基本技能实践教学的态度要么心不在焉，要么能逃则逃，结果失去技能训练机会，实践能力得不到提高。这些学生在毕业设计阶段，有的提不出明确设计思路和可行性方案，有的不能在有限时间内独立完成实验环节。

1.4 管理与控制不够规范严格

本科毕业设计过程可分为选题、开题、执行、答辩等阶段。目前在毕业设计管理方面，主要存在选题缺乏问题导向和创新、未从学生的兴趣出发；开题随意、把关不严，学生对任务主题不明确；课题执行缺乏监督与管控，学生碰到问题不能得到及时解决，或学生因频繁参加各类招聘会、签约前实习、多科目补考、研究生复试等拖延毕业设计进度[4]；答辩流于形式，成绩评定缺乏客观公正，学校的包容心态更使学生心存侥幸，使规范得不到执行。如此毕业设计质量只能每况愈下。

2 多方位提升毕业设计质量的举措

生物医学工程专业特点是理工医交叉，它是融工程学、物理学、生物学和医学理论与方法的综合学科，其目的是解决医学工程中的有关问题。在“新工科”建设背景下，应树立创新、综合、提升的工程教育新理念[2]，将新兴生物医学工程技术与传统工程技术融合成学科专业新结构。因此，针对上述影响毕业设计质量的多方面因素，应从教与学的角度思考，基于工程技术应用能力的培养，多方位采取相应措施以提升毕业设计质量。

2.1 针对学生能力强化实践教学基础

分析专业培养目标和学生完成毕业设计工作所欠缺的能力，与时俱进制订人才培养方案和教学计划。对接新技术、新产业、新业态对生物医学工程人才培养的新要求，开设医学文献检索、先进制造技术、计算机仿真技术等课程，并依托校内外实践基地，强化基础理论教学与基本技能训练并重的思维，开展医疗器械创意实践、医疗器械质量与安全课程设计等理实结合课程，培养学生自主学习能力，使学生通过完整教学体系的学习和训练，掌握一定的基础知识、科学技术，具备专业人才所必需的基本技能、自学能力、沟通能力，使其在毕业设计阶段具有一定的知识储备、查阅文献与整理资料能力、知识运用与迁移能力以及动手实践能力。

2.2 实现毕业设计与企业实习并行

根据目前的就业现状，学生在签约前先去实习已是较普遍的现象[5]，基于此，将毕业设计与企业实习统一起来，让学生在企业深度参与和完成企业实习的同时，结合相关岗位工作“真题真做”，在企业技术人员和学校教师共同指导下完成毕业设计，实现毕业设计与企业实习并行。这样既解决了学生实习与毕业设计在时间上的冲突问题，又强化了岗位型实践教学或岗前培训，使毕业设计摆脱了偏离现实、空洞、低效的窘境。如我校2019届生医专业约26%的学生在签约前的实习期间结合岗位工作，进行纳米刀行业标准与检测方法研究、基于图像信息的空间测量方法等毕业设计课题，在提升毕业实习与毕业设计质量的同时，也很好地培养了学生实践技能和实际工作能力。

2.3 毕业设计与创新创业训练贯通

创新创业训练是目前高校“新工科”建设中加强能力培养的重点工作之一[6]。毕业设计选题可以在指导教师和教学部门精心组织下，从学生的兴趣出发，提前参考相关学科与技能竞赛，结合创新创业训练计划制订。这样，可使学生在自主学习模式下，使毕业设计与创新创业训练贯通，在准备项目、参加竞赛以及创新创业训练中提前接触、熟悉直至完成毕业设计。我校2019届生医专业有23%的选题结合创新创业训练项目，如手部康复仪的结构研究与实现、生化分析仪取样检验装置等，从提出设计方案、探索新思路和新方法，到独立计算分析、结构设计、撰写报告、最终完成毕业设计系统工作。实践证明，通过毕业设计与创新创业训练计划贯通，不仅可以使学生较早熟悉毕业设计并努力钻研而顺利完成任务、显著提高毕业设计的质量和水平，还可以较好地培养工科学生的综合素质和创新意识，提升学生的实践能力和团队合作精神。

2.4 分类指导与学研结合

针对就业和继续深造两类学生的毕业设计，可以采取分类指导策略，以调动学生的积极性与主动性，更好地提高毕业设计质量。对于就业学生，他们对工程实践与应用能力有较高的需求，所以应指导他们选择设计型、应用型题目。对于继续深造的学生，他们对学术研究能力有一定的需求，因此应选择前期指导其科创活动或兴趣小组的教师作为毕业设计指导教师，并以相应科研项目作为选题。这样，通过学生深入参与科学研究，实现学研结合，既能保证和提高毕业设计质量，又锻炼了科研能力，为以后的继续深造奠定基础。我校2019届生医专业21%的选题来自专业教师的科研项目，如生物医学图像的去噪算法研究与应用、医用植入材料表面微喷涂层方法研究等，使学生在带教教师指导下，经历从熟悉选题到资料查阅，再到项目研究、结果实现、论文撰写等这一最基础的学术研究过程，了解科学研究的规范和程序，培养了学生的研究性思维，训练灵活运用所学知识及知识迁移、分析问题与解决问题的能力。

2.5 依托产学研基地校企联动

良好的产学研实习基地不仅可以提供学生校外实践场所，使教学内容引入企业的新科学、新技术、新工艺和强化工程能力培养，还可以使教师与企业合作，实现校企联动[7]，指导直接来源于生产实际或者具有明确工程背景与应用价值的、具有现实性和创新性的毕业设计选题，为学生进入企业、走上社会打好基础。我校2019届生医专业19%的毕业设计选题来自校企合作的开发项目，如基于深度扫描技术的肢体水肿监测系统设计、多功能智能护理床的设计与实现等，学生在完成毕业设计过程中，直接与工程实际和企业生产接触，这样在协助教师完成校企合作项目的同时，既保证了毕业设计的质量，又能在实践中与教师共同成长。

2.6 实施全过程质量管理

毕业设计包括多个阶段，是一个包含具有不同质量目标和阶段结果的全过程，为确保毕业设计质量，应实施全过程质量管理[8]。首先，针对毕业设计中存在的问题和影响质量的因素，形成毕业设计质量管理保障机制，建立质量保证与评价体系，在不同阶段制订相应的评价指标和评价方法，以确定各个阶段的成绩。其次，对毕业设计各阶段进行规范化检查，以确保全过程按规范进行，最终保障毕业设计流程清晰、过程规范、考核科学，从而使毕业设计质量得以提高。在2019届生医专业的毕业设计工作中，我校一直以全过程质量管理思想为指导，毕业设计选题实行“两轮双向制”，即选题申报—学院审批、学生选题—导师确认；对开题采用答辩制，由学生对选题进行汇报，包括任务要求、工作内容、手段方法、预期成果等；对执行过程实行各级多样化检查，即教师自查、专业普查、院系抽查、学校审查等；对毕业设计结果实行全部答辩，检查选题内容和预期成果的完成情况。如此，通过对毕业设计各阶段和环节的管理，确保选题的实用性与可操作性、开题的规范性与有效性等，检查毕业设计执行过程中师生出勤、完成进度、师生沟通、资料完整等情况，并把控各阶段结果的严肃性、成绩评定的客观性与公正性，为提高毕业设计整体质量提供保障。

3 结语

随着高等教育和“新工科”建设的不断深入，以及学生的总体状况不同以往、个性化发展需求日益提高，这就需要理工科院校与时俱进，以“新工科”建设思想为指导，在毕业设计这一综合实践教学过程中，以学生为本、因材施教，注重工程实际应用，使毕业设计教学环节具有面向能力培养的“新工科”教育特色。

实践证明，在目前“新工科”建设背景下，我校生医专业通过毕业设计与企业实习并行、毕业设计与创新创业训练贯通、依托产学研基地校企联动、分类指导与学研结合、实施全过程质量管理等多方位举措，提高了毕业设计质量，提升了学生的岗位能力和就业竞争力。据统计，我校2019届生医专业毕业生就业率达100%，专业对口率为97%，且学生在生物医学工程领域的技术应用能力均得到了用人单位的好评。