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生物医学工程专业研究生医工交叉培养方式探索

2021-01-13黄素琴高斌

中国教育技术装备 2021年20期
关键词:生物医学工程研究生实验室

黄素琴 高斌

摘  要 生物医学工程是一门综合理工医的交叉学科。为适应时代需求,培养医工交叉型研究生,北京工业大学生物医学工程专业通过提供好的平台以及建立与医院的合作机制,对研究生进行医工交叉培养,学生整体反映很好。生物医学工程专业研究生医工交叉培养模式能够培养合格的生物医学工程领域高层次应用型人才。

关键词 生物医学工程;医工交叉;研究生;实验室

中图分类号:G642.0    文献标识码:B

文章编号:1671-489X(2021)20-0134-03

Exploration on Postgraduate Cultivation Model for Interdiscipli-

nary of Medicine and Engineering in Biomedical Engineering//HUANG Suqin, GAO Bin

Abstract Biomedical engineering is a cross-discipline of compre-hensive science-engineering-medicine. In order to meet the needs of the society, it is urgent to cultivate graduate students with the intersection of medical and engineering. The biomedical engineering major of Beijing University of Technology conducts medical and engineering cross-training for graduate students by strengthening students’ independent learning, providing a good platform for learning communication and establishing a cooperation mechanism with the hospital, and the overall response of the students is very good. The medical-engineering cross-training model for postgra-duates majoring in biomedical engineering can improve the quality of postgraduate research and cultivate qualified high-level applied talents in the field of biomedical engineering.

Key words biomedical engineering; interdisciplinary of medicine and engineering; postgraduate; lab

0  引言

生物医学工程兴起于20世纪50年代,是一门综合工程学、物理学、生物学和医学理论和方法的新兴边缘学科,通过在各层次上研究人体系统的状态变化,并运用工程学的技术和手段去控制这类变化,去解决医学中的有关问题,保障人类健康,为疾病的预防、诊断、治疗和康复服务[1-2]。生物医学工程学是在电子学、微电子学、现代计算机技术、化學、高分子化学、力学、近代物理学、光学、射线技术、精密机械和近代高技术发展的基础上,在与医学结合的条件下发展起来的,其发展过程与世界高技术的发展密切相关,采用了几乎所有的高技术成果,如航天技术、微电子技术等[3]。它具有很好的社会效益和经济效益,前景非常广阔,发展非常迅速,成为世界各国竞争的主要领域之一。

研究生教育肩负着为国家培养高层次、创造型人才的重任,承载着科技发展的未来,是国家创新发展的重要智力支撑[4]。进入21世纪后,想进入一流发达国家的行列,搞好研究生教育刻不容缓。紧密结合学科特点和社会需求,培养复合型人才,发展我国生物医学工程学科、培养高端人才、带动相关产业发展,是增强国力的重要措施。面对我国医疗器械产业现状,培养具有创新意识和科研能力,能从医工结合上思考和解决问题的研究生,对发展我国自主知识产权的医疗器械产品,进而带动我国医疗器械领域进步,达到改善心理状态、预防疾病、维持健康的医学目的,将具有重要意义。

北京工业大学生命科学与生物工程学院成立于2002年10月,目前下设生物医学工程系、生物系、生物技术系、教学实验中心四个三级机构,设有生物医学工程、生物技术、食品质量与安全三个本科专业,拥有生物医学工程一级学科博士点和博士后流动站、生物医学工程和生物学两个一级学科硕士点、生物医学工程专业硕士学位点。为了促进学科交叉发展,于2020年和环境与能源学院合并为环境与生命学部。

1  工科学院开展生物医学工程研究生医工交叉教育的必然性和优势

生物医学工程专业作为一个工科专业,运用工程学的技术和手段,结合生物学知识,解决医学中的有关问题,为人类的健康服务和为疾病的防治提供依据,最终解决医学问题[5]。医工交叉是医学发展的动力,是工程科学永恒的主题。当前全球医疗器械产业持续快速发展,发展前景广阔,新一代生物、信息、制造技术快速向医疗器械领域汇聚,医疗器械国际竞争已成为国家竞争战略的重要前沿。医工交叉发展不仅符合“健康中国”战略,生物医学与工程科学的交叉也是科技领域发展的重要热点和趋势,所以在工科学院中开展生物医学工程研究生医工交叉培养是非常重要的。

在以往的生物医学工程研究生教育中,院校偏向在工学和理学方面对生物医学工程研究生进行培养和管理。这样培养的研究生虽然精通工程仪器的工作原理和维修,但缺乏基本的医学知识,且与医院临床脱节,不能与临床医生进行及时沟通并了解临床需求。在工科学院开展生物医学工程硕士研究生医工交叉教育,首先具有很好的工科知识基础,同时可以很好地利用医院的医疗资源,使此类型研究生在学习工科知识的基础上了解人体的生物学构成、病理生理学原理,及时获知临床上的进展和需求,并且可以和临床医生进行及时沟通,工科思维与医学思维碰撞,达到医工交叉培养的目的,进而促进国家生物医学工程专业相关行业的发展。

2  结合工科学院特色,加强生物医学工程专业研究生医工交叉培养

2.1  学生质量把控

生物医学工程是理—工—医相结合的交叉学科,专业知识覆盖面非常广,研究生需要既懂医学知识又懂工程技术;并且因为是一个交叉学科,免不了与人沟通交流。同时,该学科还需要学习大量的基础知识、做实验以及与临床对接。因此,对于研究生的要求不仅仅是分数过了就行,还需要有扎实的专业知识背景,能够与人良好地沟通,特别是与医生或者公司人员可以进行正常交流,情商高,身体素质好,热爱运动、热爱生活,性格开朗,有较强的自我心理调节能力,为人诚恳,团结同学,有较强的社会责任感。在研究生面试的时候就需要对研究生的综合情况进行评估,主要包括专业知识、情商、身体素质以及思想品德等方面。同时要考量学生与导师是否契合,因为一旦选择了,两个人是要一起处事好几年的,只有气场合了,一起朝向好的方向努力,课题组才能发展得越来越好,学生也可以在实验室的平台上发展得越来越好;否则大家都很难受,可能会造成学生心理上的问题,导师指导学生也会很不愉快。

2.2  加强学校与医院合作,建立“双导师制”管理机制

作为工科学院,首先复合型师资比较缺乏,生物医学工程专业师资队伍中理工科背景教师相对较多,同时具有理工科教育背景和医学教育背景的教师相对较少,能将工程技术与医学需求紧密结合起来的复合型、交叉型、融合型教师是非常缺乏的。并且时代在进步,医学需求也是在飞速变化的,工科技术也在不断进步,工科学院可以紧追工科技术的发展,但是很难实时了解临床的发展需求。

其次,工科学院学生的基础知识偏向工科,学院教学也偏向工科,对于临床知识的了解可能只知一二,只是有一个宏观的了解,仅限于课本教学,不能很好地、直观地去了解临床知识。生物医学工程专业可能会涉及临床知识,但是是非常浅薄和匮乏的。并且由于是工科学院,医学类的实践教学平台很少,学生不能很好并及时地了解临床情况。因此,想达到医工交叉和医工融合仅通过学校教学是很难的。

加强学校与医院之间的合作,建立“双导师制”管理机制,对于生物医学工程专业来说是非常需要的。笔者所在实验室通过学校平台以及项目合作平台,对研究生实行双导师制度,一个学校导师和一个医院导师,保证学生可以随时与两边导师进行沟通交流,双导师进行科研工作指导,依托北京友谊医院和首都医科大学丰富的医学教学资源和充足的临床资源,强化研究生知识的融合和医工交叉培养。学生整体反映很好,表示可以非常直观地了解临床知识以及需求,通过直接与临床医生或医学生的沟通交流,对临床知识可以有一个非常深入的了解,对于科研工作有很大的指导和促进作用。并且工科思维与医学思维的碰撞和交叉融合,会有不一样的新发现,会促进整个项目以及实验室的发展。同时,学生表示通过平时与医院以及医学生的沟通交流,自己的医学临床知识水平有很大的提升,医工交叉思维慢慢构建起来,并且沟通交流能力得到提高,增强了整体科研素养以及各方面能力。

2.3  开阔学生视野,紧密结合医工交叉

高层次创新型人才培养,不仅关系到我国社会和经济的发展,也深刻影响着我国在国际上的科技竞争力和大国地位。研究生教育,既是培养高层次人才的主要方式之一,也是培养创新型人才的重要途径。不断开阔研究生的视野是培养高素质创新型人才的重要途径,也是高校研究生培养的重要组成部分。科研不能闭门造车,要勇于与同行交流,在彼此交流中取长补短、互相启发,否则科学是无法进步的。因此,不断通过各种渠道去开阔学生视野,加强医工交叉和医工融合研究生培养是非常迫切的。

实验室为了弥补研究生的医学知识,加强医工交叉培养,让研究生去校外医院参加真实的临床试验,直观地学习了解自己需要做的研究是什么,同时让他们自主安排去医院做4Dflow试验,以及试验结果的后处理,通过与医生的合作沟通,进一步加强工科背景与医科背景的融合。并且课题组还会定期去医院与医生进行面对面的沟通交流,了解最新的临床情况,发现其中的问题并进行修正,以及根据临床需求发现科研问题。

阅读文献了解研究方向的发展是科研的必要环节,但是学生通常会忽视这一点,收集阅读过一次研究方向的文献之后,可能就不会再去对研究方向的文献进行关注。然而科研是不断进步的,日新月异,只有不断地了解研究方向的发展情况,通过别人的工作对自己的工作进行启发,同时避免自己重复别人已经研究过的内容。因此,实验室要求研究生定期阅读文献,了解方向发展,并且轮流每周做汇报,进行沟通交流。参加会议进行沟通交流无疑是开阔学生视野的一个很好的方式。实验室鼓励研究生多参加会议,会定期地带研究生外出参加会议,并且也会关注一些线上会议让他们参加,不仅参加工科相关的会议,对于临床医学、综合以及计算统计等相关会议都会参加,尤其会参加医工交叉的会议,让他们可以很直观地增强对医工交叉的理解,开阔视野,促进科研工作进展。

北京工业大学生物医学工程专业已经成功举办2019北京生物力学博士论坛和2020北京生物力学博士论坛,邀请了医院以及各大高校,为北京地区生物力学专业的博士研究生搭建一个学术交流的平台,激发博士生的学术热情和潜能,启迪研究智慧,促进学术创新。同时,开展生物力学专业博士生培养经验交流,提高生物力学博士生培养水平,创造合作研究机会,促进生物力学相关研究领域的发展。

3  疫情期间医工交叉培养的思考

疫情期间,体外膜肺氧合(ECMO)作为一种救命医疗器械出现在大家的视野中,但是由于国内目前还没有拿到注册证的ECMO,使用的都是进口的,花费非常昂贵。实验室在疫情之前就开始研究ECMO插管,这也进一步增强了研究信心。ECMO作為一种医工交叉的产物,国外已经开始销售产品,国内还没有拿到注册证的产品,可见还有很长的一段路要走,对研究生进行医工交叉培养是迫切的和必要的。

4  小结

对生物医学工程专业研究生进行医工交叉培养是迫切的。笔者所在实验室通过多种渠道对研究生进行医工交叉培养成效显著,学生整体表示会促进自己的科研工作。医工交叉培养既加强了研究生的医学知识和工科知识的融合,也增强了研究生的沟通交流、为人处事等综合实力。对研究生采用医工交叉培养模式,更有利于培养生物医学工程专业所需的高素质综合型人才。■

参考文献

[1]熊小江,梁晓会,高艳艳.军事医学科学院生物医学工程研究生培养方式思考[M]//2015年全军学位与研究生教育研讨会.2015年全军学位与研究生教育研讨会论文集.2015:228-231.

[2]舒丽霞,蔺嫦燕.医院内培养生物医学工程研究生的思考[J].北京生物医学工程,2015,34(3):291-293.

[3]赵于前,李香花,黄忠朝.生物医学工程专业研究生跨学科培养模式研究[J].中国医学物理学杂志,2012,29(1):3199-3201,3207.

[4]杜永洪,陈地龙,颜家珍,等.“产学研结合、医理工交叉、国际化视野”的生物医学工程专业研究生培养模式探索[J].中华医学教育探索杂志,2014,13(2):125-129.

[5]赵于前,张竣凯,李香花.生物医学工程全日制专业学位硕士研究生培养模式探讨[J].中国医学物理学杂志,2013,30(5):4452-4456.

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