新工科下生物医学工程研究生教育现状

新工科下生物医学工程研究生教育现状

摘要:新工科教育理念,对人才培养提出了新的更高要求,新工科背景下,现有的培养模式难以实现新工科背景下的培养目标,需要不断改革创新。文章以湖南工业大学生物医学工程专业为例,分析目前学术型硕士研究生培养过程中所存在的问题,从生源质量、培养方向、课程设置及教学体系、导师制培养等方面探索其培养模式,期待进一步提高硕士研究生的培养质量,为加快培养新兴领域高层次人才提供参考。

关键词:新工科;研究生教育;现状及改革

1概述

为主动应对新一轮科技革命与产业变革,支撑服务创新驱动发展、“中国制造2025”等一系列国家战略,教育部积极推进“新工科”建设,先后形成了“复旦共识”“天大行动”和“北京指南”[1-2]。生物医学工程是一门由理、工、医相结合的边缘学科,涉及信息技术、电子技术、微光机电技术、网络技术、生物技术、临床医学等许多个学科领域,具有交叉性强、技术密集、发展迅速的特点[3-4]。所以生物医学工程专业研究生的培养较之其他学科有一定的挑战性,对导师和研究生的综合能力有更高的要求,尤其是在新工科背景下,如何培养适应我国现代社会发展要求的复合型高层次人才是我们面临的新问题。

2生物医学工程硕士研究生培养现状

湖南工业大学现有15个一级学科硕士学位授权点,包含65个二级学科硕士学位授权点,22个硕士研究生专业学位类别。其中生物医学工程是首批获得一级学科硕士学位授予点之一,也是湖南省重点学科之一,经过多年的教学和科研实践,生物医学工程专业在人才培养方面取得了不错的成绩,招生规模不断扩大,从2017年的6名到2021年41名;研究生学位论文质量水平高,多年评为省优秀论文;毕业生就业率达100%等。但随着生物医药战略性新兴产业的发展,原有的生物医学工程培养模式已难以实现人才培养目标,主要的问题如下:(1)生源质量有待进一步提高。目前一志愿报考率和上线率较低,生源主要来源于调剂,生源质量不高。(2)主要研究方向有待进一步凝练。原有的4个研究方向未结合本校和导师团队自身优势和特点制定,研究较广泛,不足以适应和促进社会发展、学科发展。(3)课程体系有待进一步优化,加强资源共享和授课评估。所开设的专业课程以生物和材料相关课程为主,选修课中虽然有药学和电子信息类相关的课程,但由于种种原因均未真正开设。所招收的学生本科专业背景也较单一,基本为化学专业和生物技术专业,难以适应经济社会发展的多样化需求。(4)目前本学科推行的“双导师制”尚未得到具体落实,同时企业导师缺乏明确的职责和任务,不能真正履行导师的职责,企业导师趋于形式化。

3培养模式的探讨与实践

3.1研究生招生

研究生招生作为研究生教育工作链条的起点,是提高研究生培养质量的前提[5-6]。近几年,生物医学工程报考率和一志愿上线率都比较低,生源严重不足,基本靠调剂,调剂生初试成绩大多刚过理科国家线,严重影响整个研究生培养的质量和水平。优秀人才培养的基础是吸引优质生源,其方法有很多,其中积极鼓励优秀应届毕业生报考本院是一个有效的做法。根据2012—2017年学校全日制硕士研究生生源数据统计结果,本校毕业学生是学校研究生生源的重要组成部分,在第二志愿生源中,本校应届本科毕业生占当年学校研究生实际录取总数的比例在10%左右[7]。研究生教育要保持长期稳定的优质生源,争取本校优秀本科生源第一志愿报考,可以通过开展校内考研动员会、考研指导咨询等活动,对于一志愿报考且录取的本校学生给予入学奖学金等措施来实现。另外,加大对研究生招生的宣传,学院全员参与,多渠道、多层次和全方位地做好研究生招生宣传工作。各导师发挥自身优势,结合学院支持,凭借学术地位和影响力对所在领域进行优势宣传。及时完善学院网页,把考生比较关注的招生专业情况、硕博士点建设进展、毕业生就业情况等尽可能详尽地公布在网站上;每个导师的个人基本情况、联系方式、科研情况、研究成果、研究方向等及时更新维护好信息供考生查看。同时,完善招生专业目录,扩大生源范围。生物医学工程是可授予理、工、医学三种学科中的一种,但我校一直以理科招生,限制了工科学生的报考和调剂,此外考试科目中自命题科目为生物化学,偏向生物,限制了化学专业学生的报考,在招生专业目录编制时可以在自命题科目上多设置可供选择的科目。

3.2研究生培养方案及课题体系的优化

新工科人才培养的核心目标是造就多样化、创新性、复合型卓越工程科技人才。根据研究生的需求和特点,结合博士点建设以及2018版研究生培养方案的修订,按照新工科培养目标,优化完善了培养方案。构建了以培养医学材料、医疗器械、医学人工智能相关领域的研究型应用型专业人才为目标,以先进生物材料、生物传感技术和生物医学人工智能为主要研究方向的工学研究生培养,以及以生物医学传感与检测、生物信息获取与器件、生物纳米功能材料、环境生物技术为主要研究方向的理学研究生培养,依据学生来源不同分开培养。课程是研究生教育高质量发展的核心环节之一,课程设置应充分体现其本质要求和研究生个体的适切性基础,满足研究生群体对知识特性和学术探究性的内在要求[8]。现有的研究生课程设置比较单一,课程内容知识点较陈旧且无教材,因此有必要根据研究方向和培养目标设置课程教学体系,优化完善教学内容,突出专业特色,拓宽教学知识。针对学科专业特点,组织教授导师们撰写适合本院研究生专业课教材,共同编制教学大纲和教案,不以单一的现有教材来设计课程教学内容,与时俱进地把新的技术、新理论引入课程中,把学科领域内的一些前沿知识和研究成果全面向学生展示,提高学生学习知识的针对性。删除一些已经过时的课程或者在本科阶段已经开设过的课程,增设人工智能类等新的课程。对来源不同的研究生分别培养,淡化由理工科背景不同产生的选课范围限制,学生可通过结合自身科研研究方向选择自己需要的课程。在课程体系中还可以相应地增设科技论文写作等课程,系统地学习中英文论文写作技巧,避免每个导师花较多的时间修改研究生的科研论文和毕业论文,进一步提高论文水平。

3.3教学方式

研究生的课堂教学应与本科生的教学模式区分开,“一言堂式”和“灌输式”的教学方式难以达到研究生课程教学的目的,提升其自主学习能力。针对不同的教学内容,可以采取互动式、开放式、启发式、研讨式或探索式的教学模式。如在课堂上提出的开放性问题,将学生分组,通过查阅文献、理论模拟、设计实验等方式来解决问题,这样有利于开发学生思维,锻炼其自主解决问题的能力。还可以结合慕课、互联网课程,将具体的知识点教学交给网课,锻炼学生的自主学习能力。另外,根据研究方向可以推出一些精品课程,从更深层次的原理和先进方法来组织课程内容。研究生培养管理过程要严抓课程教学开课前后均需对开课教师进行评审。对开课教师进行考核,教师开课前组织专家进行评审,只有评审通过才能开课。此外,每学期对课程质量进行认证,授课教师需提交试卷、成绩单、成绩分析、答案,若专家评审不合格则取消开课资格。

3.4培养计划制订

通过多元化培养制订硕士研究生的个性化培养计划,避免培养计划形式化,每个研究生都一样。侧重于理论创新的硕士研究生可申请湖南省创新基金项目,或结合导师的项目制订培养计划;侧重于工程实践的硕士研究生可通过校企联合培养方式深入企业实践制订培养计划,目前我院已有两名研究生在深圳市亚辉龙生物科技股份有限公司进行联合培养,效果显著,有望每年都向该企业输送研究生;还可以与其他高校联合培养的硕士研究生,加强技术间的交流,这部分研究生由校外导师制订培养计划,积极鼓励研究生与尼尔森•曼德拉非洲科技研究院、美国纽约州立大学、韩国庆熙大学、美国加州大学、阿克伦大学、澳大利亚昆士兰大学、英国斯旺西大学、坦桑尼亚曼德拉科技学院、厦门大学、东南大学等国内外知名院校进行联合培养,促进研究生教育质量的提高。

3.5导师培养

高素质的导师队伍是研究生培养模式顺利实施的首要条件,目前我国研究生培养普遍采用导师负责制,导师对研究生的培养以科研创新能力培养为主,以良好的人际沟通能力、合作能力和心理素质为辅。为保证研究生培养质量,需要做好以下工作:(1)制定导师招收研究生规定,以导师的时间、精力、科研课题、经费等方面综合考虑每个导师每年可以招收研究生的数目,最多不超过3个。(2)积极改革导师遴选制和导师考核制,考核不合格的导师或指导的研究生论文不合格,有学术不端行为的,停招研究生。(3)对导师指导方式进行合理调整。生物医学工程现有的研究生导师队伍结构中新进青年博士占比50%,研究生培养过程中有些采用双导师制,即第一导师为学院有多年经验的老师,第二导师为新进青年博士,这就容易出现第一导师不管,第二导师管不了的现象。研究生培养应尽可能以研究课题小组或导师团队的形式进行,避免因各种情况造成研究生“无导师”的状态。(4)积极利用校外兼职导师,为硕士研究生尤其是专业型硕士研究生的实践教学环节提供有力的师资保障,使研究生的学术研究与社会经济发展紧密结合,让学术研究成果更好地为社会经济发展服务。现有校外研究生导师40多名,要来自企业、机构和一些机关单位,但在实际研究生培养过程中发挥的作用较小。

结语

新工科对生物医学工程专业学位硕士研究生的培养提出了新要求,结合湖南工业大学生物医学工程专业的特色,对现有的生物医学工程专业学位硕士研究生的招生、培养方案、课程体系、教学方式、培养计划和导师制培养等方面进行了调整和优化,为培养“新工科”要求的高素质人才。

作者:刘洁 聂立波 单位:湖南工业大学生命科学与化学学院