竞赛导向的生物医学工程创新创业课程建设

喻罡 王宽松 肖嘉莹 黄忠朝

[摘 要] 将创新创业教育贯穿专业教育是高校双创教育课程建设的重要问题。以生物医学工程学科为背景，结合当前高校双创教育课程现状，就生物医学工程专业大学科创新创业课程建设展开讨论。结果认为，以科创竞赛主题为教学目标，将理论和实践有机结合，作为生物医学工程专业创新创业实践的先导课程;在教学内容，教学团队，教学方法和实施路径等方面进行改革和创新。实践证明，在生物医学工程创新创业中取得了良好的效果，对其他学科的创新创业课程建设具有借鉴意义。

[关键词] 创新创业;生物医学工程;课程建设

[基金项目] 2018年度中南大学创新创业教育课程建设项目“生物医学工程的创新设计和创业训练”（2018CXKZ05）;2019年度中南大学深化创新创业教育改革研究项目医工交叉类创新创业项目“选题的质量评价研究和实践”（2019CG022）;2020年度中南金课建设项目“生物医学工程的创新设计和创业训练”（232231Z10）

[作者简介] 喻 罡（1975—），男，江西南昌人，生物医学工程博士，中南大学基础医学院副教授（通信作者），主要从事医学图像处理，人工智能，智能医疗器械研究;王宽松（1975—），男，湖南邵阳人，基础医学博士，中南大学基础医学院副教授，主要从事病理学研究;肖嘉莹（1980—），女，四川乐至人，生物医学工程博士，中南大学基础医学院副教授，主要从事医学成像原理研究。

[中图分类号] R318   [文献标识码] A    [文章编号] 1674-9324（2021）24-0009-04   [收稿日期] 2021-03-03

一、引言

创新创业教育以培养创新创业意识、思维和能力的高层次人才为核心目标，在高校开展创新创业教育，是建设创新型国家的重要举措[1]。一般认为创新创业教育包括三个层次，第一，培养双创意识，激发兴趣的通识课程。第二，和具体专业密切相关的进阶课程。第三，以项目为导向的创新创业实践[2]。

生物医学工程是运用工学手段，解决医学问题的交叉学科。随着新工科，新医科人才战略的提出，培养具备创新精神和创业意识，能够综合运用本专业理论和技术手段，进行创新创业活动的高层次人才，是主要培养目标，也是教育部下达的专业国家标准的重要内容[3]。

在“大众创业、万众创新”的时代背景下，将创新创业教育融入生物医学工程专业教育，是一个全新的课题[4-6]。我们认为有必要建设一门本专业的创新创业教育课程，实现从专业教育到创新创业实践的过渡[7]。该课程的核心目标是培养医工交叉的创新思维，讲授创新设计的方法学，模拟一次创新创业实践，覆盖了创新创业课程的第二和第三个层次。为此，我们建设了一门“生物医学工程创新设计和创业训练”课程，以科创竞赛为导向，分为创新思维训练、创新设计方法学、案例分析、模拟实践等阶段，取得了良好的成效。本课程获得了中南大学大学科创新创业课程建设资助，并且入选中南金课建设项目。本课程建设对于相关专业的创新创业课程建设，具有良好的借鉴意义。

二、课程建设

（一）教学目标

培养在生物医学工程领域的创新创业能力，是课程的核心目标，但需要进一步具体化。我们将课程定位为参加创新創业实践的先导课程，以实践需求作为导向。本专业的创新创业实践活动主要为科创竞赛，如生物医学工程创新设计竞赛、互联网+创业比赛等。因此，科创竞赛的主题要求是设计教学目标的指导性方向。

通过对竞赛主题深入分析，将教学目标设定为针对性培养参赛必需的三种知识和能力：创新思维、创新设计、商业包装。创新思维指具有开阔的眼界，具备寻找医学痛点问题，进行创新性选题的能力。创新设计是将选题转化为科技作品的设计方案的能力。商业包装是将作品和市场需求结合，具有转化的潜力。以科创竞赛为导向的教学目标具体，具有可行性。

（二）教学内容改革

为了实现教学目标的三种能力培养，知识体系包括行业背景知识，临床需求，创新思维，创新设计能力，工程化实践能力，商业模式和计划书，政策法规等，教学内容非常丰富。考虑到本专业学生在医工交叉的双创团队中，承担创新设计，沟通医学和工学的角色，依据重要性程度，将教学内容分为线上和线下。

线下授课抽取了创新思维，创新设计，创业基础三块。其中，创新思维是科技作品的选题，决定项目的天花板，具体包括选题的创新性、实用性、市场前景等评价因素。创新设计是学习创新设计的一般方法学，能够将选题设计成合理的方案。课程将发明问题解决理论（Theory of Inventive Problem Solving，TRIZ）工具[8]，作为创新设计的一般方法学。创业基础是撰写商业计划书，打通创新和创业的壁垒。其他知识放在线上供学生自学。用TRIZ工具做创新设计，是本课程的一个特色，因为它是创新设计的一般方法学，区别于专业教育，也避免了创新设计中专业知识不足的问题。

理论教学内容细化为5个部分：科创竞赛和创新团队建设、创新思维和选题、创新设计方法和工具、生物医学工程创新设计综合案例、创业基础和计划书。其中，科创竞赛分析了生物医学工程主要学科竞赛，如创新设计竞赛、互联网+大赛的主题要求和评分细则，让学生明确这是课程要达成的目标。创新团队建设分析了优秀团队的特点，团队管理方法。创新思维总结了从低到高的7种思维方式，分析了优秀项目选题的评价方法，涉及选题的重要性、科学性、实用性、先进性等指标。创新设计方法用案例讲解TRIZ工具，启发学生的创新设计能力。综合案例是我校生物医学工程专业历年来的创新设计获奖项目，演绎了其用TRIZ工具设计的过程。创业基础讲述了合格的商业计划书的特点，如何包装和展示创业项目。

理论授课过程中，穿插实践。要求学生每次理论学习后，准备下一轮的实践。实践课时包括7次路演，分别对应选题、创新设计和商业计划。教学内容紧凑，学生必须在课后做好充分准备，才能完成课堂环节。教学内容如表1。