“新工科”建設(shè)背景下多方位提升生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)畢業(yè)設(shè)計質(zhì)量

孫懷遠(yuǎn)，胡兆燕，嚴(yán)加勇，廖躍華，楊麗英

（上海健康醫(yī)學(xué)院醫(yī)療器械學(xué)院，上海 201318）

畢業(yè)設(shè)計是工科專業(yè)教學(xué)過程的最后階段，是本科教育階段不可或缺的一種總結(jié)性的實踐教學(xué)環(huán)節(jié)。本科畢業(yè)設(shè)計著重于鍛煉學(xué)生綜合利用前期所學(xué)知識和各種資源解決工程實際問題的能力，著重于提升學(xué)生的綜合素養(yǎng)和科技寫作水平以及創(chuàng)新意識。然而，由于學(xué)生、教師以及管理層面的種種原因，導(dǎo)致近幾年的本科畢業(yè)設(shè)計質(zhì)量不斷下滑。為適應(yīng)“新工科”建設(shè)對工科專業(yè)以工程科技人才培養(yǎng)為宗旨、以工程技術(shù)應(yīng)用能力培養(yǎng)為核心的要求[1－2]，本文在分析影響畢業(yè)設(shè)計質(zhì)量主要因素的基礎(chǔ)上，結(jié)合上海健康醫(yī)學(xué)院生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)（以下簡稱“生醫(yī)專業(yè)”）開展畢業(yè)設(shè)計工作案例，為提高畢業(yè)設(shè)計質(zhì)量提出多條舉措。

1 影響畢業(yè)設(shè)計質(zhì)量的因素

1.1 學(xué)生查閱與運用資料能力較差

畢業(yè)設(shè)計要求學(xué)生具備獨立完成課題的基本能力，需要學(xué)生在教師指導(dǎo)下查閱專業(yè)領(lǐng)域的大量文獻(xiàn)，并進(jìn)行分析、篩選，將與畢業(yè)設(shè)計主題相關(guān)的信息和資料融入或應(yīng)用到自己的課題中。但在目前的畢業(yè)設(shè)計中，很多本科學(xué)生不能充分利用相關(guān)數(shù)據(jù)資源查閱文獻(xiàn)、整理資料，沒有充分發(fā)揮專業(yè)文獻(xiàn)在畢業(yè)設(shè)計中應(yīng)起的作用，不能保質(zhì)保量完成畢業(yè)設(shè)計工作。

1.2 學(xué)生基礎(chǔ)知識儲備不足

畢業(yè)設(shè)計要求學(xué)生能夠綜合運用已學(xué)基礎(chǔ)理論、專業(yè)知識分析問題、解決問題[3]，這需要一定的知識儲備。而現(xiàn)在的大學(xué)生在大學(xué)期間只求拿到學(xué)分現(xiàn)象較為普遍，導(dǎo)致其基礎(chǔ)知識掌握不牢，知識儲備不足，反映在畢業(yè)設(shè)計中即為不能運用所學(xué)知識根據(jù)任務(wù)書要求順利完成每個階段的工作，最終將直接影響畢業(yè)設(shè)計質(zhì)量。

1.3 學(xué)生實踐技能不強(qiáng)

工科專業(yè)培養(yǎng)計劃要求學(xué)生完成一定比例的實踐教學(xué)任務(wù)，旨在培養(yǎng)實踐動手能力和相關(guān)專業(yè)技能。但目前相當(dāng)部分大學(xué)生對課程實驗、上機(jī)訓(xùn)練、課程設(shè)計、認(rèn)知實習(xí)、生產(chǎn)實習(xí)等基本技能實踐教學(xué)的態(tài)度要么心不在焉，要么能逃則逃，結(jié)果失去技能訓(xùn)練機(jī)會，實踐能力得不到提高。這些學(xué)生在畢業(yè)設(shè)計階段，有的提不出明確設(shè)計思路和可行性方案，有的不能在有限時間內(nèi)獨立完成實驗環(huán)節(jié)。

1.4 管理與控制不夠規(guī)范嚴(yán)格

本科畢業(yè)設(shè)計過程可分為選題、開題、執(zhí)行、答辯等階段。目前在畢業(yè)設(shè)計管理方面，主要存在選題缺乏問題導(dǎo)向和創(chuàng)新、未從學(xué)生的興趣出發(fā)；開題隨意、把關(guān)不嚴(yán)，學(xué)生對任務(wù)主題不明確；課題執(zhí)行缺乏監(jiān)督與管控，學(xué)生碰到問題不能得到及時解決，或?qū)W生因頻繁參加各類招聘會、簽約前實習(xí)、多科目補(bǔ)考、研究生復(fù)試等拖延畢業(yè)設(shè)計進(jìn)度[4]；答辯流于形式，成績評定缺乏客觀公正，學(xué)校的包容心態(tài)更使學(xué)生心存僥幸，使規(guī)范得不到執(zhí)行。如此畢業(yè)設(shè)計質(zhì)量只能每況愈下。

2 多方位提升畢業(yè)設(shè)計質(zhì)量的舉措

生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)特點是理工醫(yī)交叉，它是融工程學(xué)、物理學(xué)、生物學(xué)和醫(yī)學(xué)理論與方法的綜合學(xué)科，其目的是解決醫(yī)學(xué)工程中的有關(guān)問題。在“新工科”建設(shè)背景下，應(yīng)樹立創(chuàng)新、綜合、提升的工程教育新理念[2]，將新興生物醫(yī)學(xué)工程技術(shù)與傳統(tǒng)工程技術(shù)融合成學(xué)科專業(yè)新結(jié)構(gòu)。因此，針對上述影響畢業(yè)設(shè)計質(zhì)量的多方面因素，應(yīng)從教與學(xué)的角度思考，基于工程技術(shù)應(yīng)用能力的培養(yǎng)，多方位采取相應(yīng)措施以提升畢業(yè)設(shè)計質(zhì)量。

2.1 針對學(xué)生能力強(qiáng)化實踐教學(xué)基礎(chǔ)

分析專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)和學(xué)生完成畢業(yè)設(shè)計工作所欠缺的能力，與時俱進(jìn)制訂人才培養(yǎng)方案和教學(xué)計劃。對接新技術(shù)、新產(chǎn)業(yè)、新業(yè)態(tài)對生物醫(yī)學(xué)工程人才培養(yǎng)的新要求，開設(shè)醫(yī)學(xué)文獻(xiàn)檢索、先進(jìn)制造技術(shù)、計算機(jī)仿真技術(shù)等課程，并依托校內(nèi)外實踐基地，強(qiáng)化基礎(chǔ)理論教學(xué)與基本技能訓(xùn)練并重的思維，開展醫(yī)療器械創(chuàng)意實踐、醫(yī)療器械質(zhì)量與安全課程設(shè)計等理實結(jié)合課程，培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力，使學(xué)生通過完整教學(xué)體系的學(xué)習(xí)和訓(xùn)練，掌握一定的基礎(chǔ)知識、科學(xué)技術(shù)，具備專業(yè)人才所必需的基本技能、自學(xué)能力、溝通能力，使其在畢業(yè)設(shè)計階段具有一定的知識儲備、查閱文獻(xiàn)與整理資料能力、知識運用與遷移能力以及動手實踐能力。

2.2 實現(xiàn)畢業(yè)設(shè)計與企業(yè)實習(xí)并行

根據(jù)目前的就業(yè)現(xiàn)狀，學(xué)生在簽約前先去實習(xí)已是較普遍的現(xiàn)象[5]，基于此，將畢業(yè)設(shè)計與企業(yè)實習(xí)統(tǒng)一起來，讓學(xué)生在企業(yè)深度參與和完成企業(yè)實習(xí)的同時，結(jié)合相關(guān)崗位工作“真題真做”，在企業(yè)技術(shù)人員和學(xué)校教師共同指導(dǎo)下完成畢業(yè)設(shè)計，實現(xiàn)畢業(yè)設(shè)計與企業(yè)實習(xí)并行。這樣既解決了學(xué)生實習(xí)與畢業(yè)設(shè)計在時間上的沖突問題，又強(qiáng)化了崗位型實踐教學(xué)或崗前培訓(xùn)，使畢業(yè)設(shè)計擺脫了偏離現(xiàn)實、空洞、低效的窘境。如我校2019屆生醫(yī)專業(yè)約26%的學(xué)生在簽約前的實習(xí)期間結(jié)合崗位工作，進(jìn)行納米刀行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)與檢測方法研究、基于圖像信息的空間測量方法等畢業(yè)設(shè)計課題，在提升畢業(yè)實習(xí)與畢業(yè)設(shè)計質(zhì)量的同時，也很好地培養(yǎng)了學(xué)生實踐技能和實際工作能力。

2.3 畢業(yè)設(shè)計與創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練貫通

創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練是目前高?！靶鹿た啤苯ㄔO(shè)中加強(qiáng)能力培養(yǎng)的重點工作之一[6]。畢業(yè)設(shè)計選題可以在指導(dǎo)教師和教學(xué)部門精心組織下，從學(xué)生的興趣出發(fā)，提前參考相關(guān)學(xué)科與技能競賽，結(jié)合創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計劃制訂。這樣，可使學(xué)生在自主學(xué)習(xí)模式下，使畢業(yè)設(shè)計與創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練貫通，在準(zhǔn)備項目、參加競賽以及創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練中提前接觸、熟悉直至完成畢業(yè)設(shè)計。我校2019屆生醫(yī)專業(yè)有23%的選題結(jié)合創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練項目，如手部康復(fù)儀的結(jié)構(gòu)研究與實現(xiàn)、生化分析儀取樣檢驗裝置等，從提出設(shè)計方案、探索新思路和新方法，到獨立計算分析、結(jié)構(gòu)設(shè)計、撰寫報告、最終完成畢業(yè)設(shè)計系統(tǒng)工作。實踐證明，通過畢業(yè)設(shè)計與創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計劃貫通，不僅可以使學(xué)生較早熟悉畢業(yè)設(shè)計并努力鉆研而順利完成任務(wù)、顯著提高畢業(yè)設(shè)計的質(zhì)量和水平，還可以較好地培養(yǎng)工科學(xué)生的綜合素質(zhì)和創(chuàng)新意識，提升學(xué)生的實踐能力和團(tuán)隊合作精神。

2.4 分類指導(dǎo)與學(xué)研結(jié)合

針對就業(yè)和繼續(xù)深造兩類學(xué)生的畢業(yè)設(shè)計，可以采取分類指導(dǎo)策略，以調(diào)動學(xué)生的積極性與主動性，更好地提高畢業(yè)設(shè)計質(zhì)量。對于就業(yè)學(xué)生，他們對工程實踐與應(yīng)用能力有較高的需求，所以應(yīng)指導(dǎo)他們選擇設(shè)計型、應(yīng)用型題目。對于繼續(xù)深造的學(xué)生，他們對學(xué)術(shù)研究能力有一定的需求，因此應(yīng)選擇前期指導(dǎo)其科創(chuàng)活動或興趣小組的教師作為畢業(yè)設(shè)計指導(dǎo)教師，并以相應(yīng)科研項目作為選題。這樣，通過學(xué)生深入?yún)⑴c科學(xué)研究，實現(xiàn)學(xué)研結(jié)合，既能保證和提高畢業(yè)設(shè)計質(zhì)量，又鍛煉了科研能力，為以后的繼續(xù)深造奠定基礎(chǔ)。我校2019屆生醫(yī)專業(yè)21%的選題來自專業(yè)教師的科研項目，如生物醫(yī)學(xué)圖像的去噪算法研究與應(yīng)用、醫(yī)用植入材料表面微噴涂層方法研究等，使學(xué)生在帶教教師指導(dǎo)下，經(jīng)歷從熟悉選題到資料查閱，再到項目研究、結(jié)果實現(xiàn)、論文撰寫等這一最基礎(chǔ)的學(xué)術(shù)研究過程，了解科學(xué)研究的規(guī)范和程序，培養(yǎng)了學(xué)生的研究性思維，訓(xùn)練靈活運用所學(xué)知識及知識遷移、分析問題與解決問題的能力。

2.5 依托產(chǎn)學(xué)研基地校企聯(lián)動

良好的產(chǎn)學(xué)研實習(xí)基地不僅可以提供學(xué)生校外實踐場所，使教學(xué)內(nèi)容引入企業(yè)的新科學(xué)、新技術(shù)、新工藝和強(qiáng)化工程能力培養(yǎng)，還可以使教師與企業(yè)合作，實現(xiàn)校企聯(lián)動[7]，指導(dǎo)直接來源于生產(chǎn)實際或者具有明確工程背景與應(yīng)用價值的、具有現(xiàn)實性和創(chuàng)新性的畢業(yè)設(shè)計選題，為學(xué)生進(jìn)入企業(yè)、走上社會打好基礎(chǔ)。我校2019屆生醫(yī)專業(yè)19%的畢業(yè)設(shè)計選題來自校企合作的開發(fā)項目，如基于深度掃描技術(shù)的肢體水腫監(jiān)測系統(tǒng)設(shè)計、多功能智能護(hù)理床的設(shè)計與實現(xiàn)等，學(xué)生在完成畢業(yè)設(shè)計過程中，直接與工程實際和企業(yè)生產(chǎn)接觸，這樣在協(xié)助教師完成校企合作項目的同時，既保證了畢業(yè)設(shè)計的質(zhì)量，又能在實踐中與教師共同成長。

2.6 實施全過程質(zhì)量管理

畢業(yè)設(shè)計包括多個階段，是一個包含具有不同質(zhì)量目標(biāo)和階段結(jié)果的全過程，為確保畢業(yè)設(shè)計質(zhì)量，應(yīng)實施全過程質(zhì)量管理[8]。首先，針對畢業(yè)設(shè)計中存在的問題和影響質(zhì)量的因素，形成畢業(yè)設(shè)計質(zhì)量管理保障機(jī)制，建立質(zhì)量保證與評價體系，在不同階段制訂相應(yīng)的評價指標(biāo)和評價方法，以確定各個階段的成績。其次，對畢業(yè)設(shè)計各階段進(jìn)行規(guī)范化檢查，以確保全過程按規(guī)范進(jìn)行，最終保障畢業(yè)設(shè)計流程清晰、過程規(guī)范、考核科學(xué)，從而使畢業(yè)設(shè)計質(zhì)量得以提高。在2019屆生醫(yī)專業(yè)的畢業(yè)設(shè)計工作中，我校一直以全過程質(zhì)量管理思想為指導(dǎo)，畢業(yè)設(shè)計選題實行“兩輪雙向制”，即選題申報—學(xué)院審批、學(xué)生選題—導(dǎo)師確認(rèn)；對開題采用答辯制，由學(xué)生對選題進(jìn)行匯報，包括任務(wù)要求、工作內(nèi)容、手段方法、預(yù)期成果等；對執(zhí)行過程實行各級多樣化檢查，即教師自查、專業(yè)普查、院系抽查、學(xué)校審查等；對畢業(yè)設(shè)計結(jié)果實行全部答辯，檢查選題內(nèi)容和預(yù)期成果的完成情況。如此，通過對畢業(yè)設(shè)計各階段和環(huán)節(jié)的管理，確保選題的實用性與可操作性、開題的規(guī)范性與有效性等，檢查畢業(yè)設(shè)計執(zhí)行過程中師生出勤、完成進(jìn)度、師生溝通、資料完整等情況，并把控各階段結(jié)果的嚴(yán)肅性、成績評定的客觀性與公正性，為提高畢業(yè)設(shè)計整體質(zhì)量提供保障。

3 結(jié)語

隨著高等教育和“新工科”建設(shè)的不斷深入，以及學(xué)生的總體狀況不同以往、個性化發(fā)展需求日益提高，這就需要理工科院校與時俱進(jìn)，以“新工科”建設(shè)思想為指導(dǎo)，在畢業(yè)設(shè)計這一綜合實踐教學(xué)過程中，以學(xué)生為本、因材施教，注重工程實際應(yīng)用，使畢業(yè)設(shè)計教學(xué)環(huán)節(jié)具有面向能力培養(yǎng)的“新工科”教育特色。

實踐證明，在目前“新工科”建設(shè)背景下，我校生醫(yī)專業(yè)通過畢業(yè)設(shè)計與企業(yè)實習(xí)并行、畢業(yè)設(shè)計與創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練貫通、依托產(chǎn)學(xué)研基地校企聯(lián)動、分類指導(dǎo)與學(xué)研結(jié)合、實施全過程質(zhì)量管理等多方位舉措，提高了畢業(yè)設(shè)計質(zhì)量，提升了學(xué)生的崗位能力和就業(yè)競爭力。據(jù)統(tǒng)計，我校2019屆生醫(yī)專業(yè)畢業(yè)生就業(yè)率達(dá)100%，專業(yè)對口率為97%，且學(xué)生在生物醫(yī)學(xué)工程領(lǐng)域的技術(shù)應(yīng)用能力均得到了用人單位的好評。