生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)研究生醫(yī)工交叉培養(yǎng)方式探索

黃素琴 高斌

摘? 要 生物醫(yī)學(xué)工程是一門綜合理工醫(yī)的交叉學(xué)科。為適應(yīng)時代需求，培養(yǎng)醫(yī)工交叉型研究生，北京工業(yè)大學(xué)生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)通過提供好的平臺以及建立與醫(yī)院的合作機(jī)制，對研究生進(jìn)行醫(yī)工交叉培養(yǎng)，學(xué)生整體反映很好。生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)研究生醫(yī)工交叉培養(yǎng)模式能夠培養(yǎng)合格的生物醫(yī)學(xué)工程領(lǐng)域高層次應(yīng)用型人才。

關(guān)鍵詞 生物醫(yī)學(xué)工程;醫(yī)工交叉;研究生;實(shí)驗(yàn)室

中圖分類號：G642.0? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：B

文章編號：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

生物醫(yī)學(xué)工程興起于20世紀(jì)50年代，是一門綜合工程學(xué)、物理學(xué)、生物學(xué)和醫(yī)學(xué)理論和方法的新興邊緣學(xué)科，通過在各層次上研究人體系統(tǒng)的狀態(tài)變化，并運(yùn)用工程學(xué)的技術(shù)和手段去控制這類變化，去解決醫(yī)學(xué)中的有關(guān)問題，保障人類健康，為疾病的預(yù)防、診斷、治療和康復(fù)服務(wù)[1-2]。生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)是在電子學(xué)、微電子學(xué)、現(xiàn)代計算機(jī)技術(shù)、化學(xué)、高分子化學(xué)、力學(xué)、近代物理學(xué)、光學(xué)、射線技術(shù)、精密機(jī)械和近代高技術(shù)發(fā)展的基礎(chǔ)上，在與醫(yī)學(xué)結(jié)合的條件下發(fā)展起來的，其發(fā)展過程與世界高技術(shù)的發(fā)展密切相關(guān)，采用了幾乎所有的高技術(shù)成果，如航天技術(shù)、微電子技術(shù)等[3]。它具有很好的社會效益和經(jīng)濟(jì)效益，前景非常廣闊，發(fā)展非常迅速，成為世界各國競爭的主要領(lǐng)域之一。

研究生教育肩負(fù)著為國家培養(yǎng)高層次、創(chuàng)造型人才的重任，承載著科技發(fā)展的未來，是國家創(chuàng)新發(fā)展的重要智力支撐[4]。進(jìn)入21世紀(jì)后，想進(jìn)入一流發(fā)達(dá)國家的行列，搞好研究生教育刻不容緩。緊密結(jié)合學(xué)科特點(diǎn)和社會需求，培養(yǎng)復(fù)合型人才，發(fā)展我國生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)科、培養(yǎng)高端人才、帶動相關(guān)產(chǎn)業(yè)發(fā)展，是增強(qiáng)國力的重要措施。面對我國醫(yī)療器械產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀，培養(yǎng)具有創(chuàng)新意識和科研能力，能從醫(yī)工結(jié)合上思考和解決問題的研究生，對發(fā)展我國自主知識產(chǎn)權(quán)的醫(yī)療器械產(chǎn)品，進(jìn)而帶動我國醫(yī)療器械領(lǐng)域進(jìn)步，達(dá)到改善心理狀態(tài)、預(yù)防疾病、維持健康的醫(yī)學(xué)目的，將具有重要意義。

北京工業(yè)大學(xué)生命科學(xué)與生物工程學(xué)院成立于2002年10月，目前下設(shè)生物醫(yī)學(xué)工程系、生物系、生物技術(shù)系、教學(xué)實(shí)驗(yàn)中心四個三級機(jī)構(gòu)，設(shè)有生物醫(yī)學(xué)工程、生物技術(shù)、食品質(zhì)量與安全三個本科專業(yè)，擁有生物醫(yī)學(xué)工程一級學(xué)科博士點(diǎn)和博士后流動站、生物醫(yī)學(xué)工程和生物學(xué)兩個一級學(xué)科碩士點(diǎn)、生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)碩士學(xué)位點(diǎn)。為了促進(jìn)學(xué)科交叉發(fā)展，于2020年和環(huán)境與能源學(xué)院合并為環(huán)境與生命學(xué)部。

1? 工科學(xué)院開展生物醫(yī)學(xué)工程研究生醫(yī)工交叉教育的必然性和優(yōu)勢

生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)作為一個工科專業(yè)，運(yùn)用工程學(xué)的技術(shù)和手段，結(jié)合生物學(xué)知識，解決醫(yī)學(xué)中的有關(guān)問題，為人類的健康服務(wù)和為疾病的防治提供依據(jù)，最終解決醫(yī)學(xué)問題[5]。醫(yī)工交叉是醫(yī)學(xué)發(fā)展的動力，是工程科學(xué)永恒的主題。當(dāng)前全球醫(yī)療器械產(chǎn)業(yè)持續(xù)快速發(fā)展，發(fā)展前景廣闊，新一代生物、信息、制造技術(shù)快速向醫(yī)療器械領(lǐng)域匯聚，醫(yī)療器械國際競爭已成為國家競爭戰(zhàn)略的重要前沿。醫(yī)工交叉發(fā)展不僅符合“健康中國”戰(zhàn)略，生物醫(yī)學(xué)與工程科學(xué)的交叉也是科技領(lǐng)域發(fā)展的重要熱點(diǎn)和趨勢，所以在工科學(xué)院中開展生物醫(yī)學(xué)工程研究生醫(yī)工交叉培養(yǎng)是非常重要的。

在以往的生物醫(yī)學(xué)工程研究生教育中，院校偏向在工學(xué)和理學(xué)方面對生物醫(yī)學(xué)工程研究生進(jìn)行培養(yǎng)和管理。這樣培養(yǎng)的研究生雖然精通工程儀器的工作原理和維修，但缺乏基本的醫(yī)學(xué)知識，且與醫(yī)院臨床脫節(jié)，不能與臨床醫(yī)生進(jìn)行及時溝通并了解臨床需求。在工科學(xué)院開展生物醫(yī)學(xué)工程碩士研究生醫(yī)工交叉教育，首先具有很好的工科知識基礎(chǔ)，同時可以很好地利用醫(yī)院的醫(yī)療資源，使此類型研究生在學(xué)習(xí)工科知識的基礎(chǔ)上了解人體的生物學(xué)構(gòu)成、病理生理學(xué)原理，及時獲知臨床上的進(jìn)展和需求，并且可以和臨床醫(yī)生進(jìn)行及時溝通，工科思維與醫(yī)學(xué)思維碰撞，達(dá)到醫(yī)工交叉培養(yǎng)的目的，進(jìn)而促進(jìn)國家生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)相關(guān)行業(yè)的發(fā)展。

2? 結(jié)合工科學(xué)院特色，加強(qiáng)生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)研究生醫(yī)工交叉培養(yǎng)

2.1? 學(xué)生質(zhì)量把控

生物醫(yī)學(xué)工程是理—工—醫(yī)相結(jié)合的交叉學(xué)科，專業(yè)知識覆蓋面非常廣，研究生需要既懂醫(yī)學(xué)知識又懂工程技術(shù);并且因?yàn)槭且粋€交叉學(xué)科，免不了與人溝通交流。同時，該學(xué)科還需要學(xué)習(xí)大量的基礎(chǔ)知識、做實(shí)驗(yàn)以及與臨床對接。因此，對于研究生的要求不僅僅是分?jǐn)?shù)過了就行，還需要有扎實(shí)的專業(yè)知識背景，能夠與人良好地溝通，特別是與醫(yī)生或者公司人員可以進(jìn)行正常交流，情商高，身體素質(zhì)好，熱愛運(yùn)動、熱愛生活，性格開朗，有較強(qiáng)的自我心理調(diào)節(jié)能力，為人誠懇，團(tuán)結(jié)同學(xué)，有較強(qiáng)的社會責(zé)任感。在研究生面試的時候就需要對研究生的綜合情況進(jìn)行評估，主要包括專業(yè)知識、情商、身體素質(zhì)以及思想品德等方面。同時要考量學(xué)生與導(dǎo)師是否契合，因?yàn)橐坏┻x擇了，兩個人是要一起處事好幾年的，只有氣場合了，一起朝向好的方向努力，課題組才能發(fā)展得越來越好，學(xué)生也可以在實(shí)驗(yàn)室的平臺上發(fā)展得越來越好;否則大家都很難受，可能會造成學(xué)生心理上的問題，導(dǎo)師指導(dǎo)學(xué)生也會很不愉快。

2.2? 加強(qiáng)學(xué)校與醫(yī)院合作，建立“雙導(dǎo)師制”管理機(jī)制

作為工科學(xué)院，首先復(fù)合型師資比較缺乏，生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)師資隊伍中理工科背景教師相對較多，同時具有理工科教育背景和醫(yī)學(xué)教育背景的教師相對較少，能將工程技術(shù)與醫(yī)學(xué)需求緊密結(jié)合起來的復(fù)合型、交叉型、融合型教師是非常缺乏的。并且時代在進(jìn)步，醫(yī)學(xué)需求也是在飛速變化的，工科技術(shù)也在不斷進(jìn)步，工科學(xué)院可以緊追工科技術(shù)的發(fā)展，但是很難實(shí)時了解臨床的發(fā)展需求。

其次，工科學(xué)院學(xué)生的基礎(chǔ)知識偏向工科，學(xué)院教學(xué)也偏向工科，對于臨床知識的了解可能只知一二，只是有一個宏觀的了解，僅限于課本教學(xué)，不能很好地、直觀地去了解臨床知識。生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)可能會涉及臨床知識，但是是非常淺薄和匱乏的。并且由于是工科學(xué)院，醫(yī)學(xué)類的實(shí)踐教學(xué)平臺很少，學(xué)生不能很好并及時地了解臨床情況。因此，想達(dá)到醫(yī)工交叉和醫(yī)工融合僅通過學(xué)校教學(xué)是很難的。

加強(qiáng)學(xué)校與醫(yī)院之間的合作，建立“雙導(dǎo)師制”管理機(jī)制，對于生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)來說是非常需要的。筆者所在實(shí)驗(yàn)室通過學(xué)校平臺以及項(xiàng)目合作平臺，對研究生實(shí)行雙導(dǎo)師制度，一個學(xué)校導(dǎo)師和一個醫(yī)院導(dǎo)師，保證學(xué)生可以隨時與兩邊導(dǎo)師進(jìn)行溝通交流，雙導(dǎo)師進(jìn)行科研工作指導(dǎo)，依托北京友誼醫(yī)院和首都醫(yī)科大學(xué)豐富的醫(yī)學(xué)教學(xué)資源和充足的臨床資源，強(qiáng)化研究生知識的融合和醫(yī)工交叉培養(yǎng)。學(xué)生整體反映很好，表示可以非常直觀地了解臨床知識以及需求，通過直接與臨床醫(yī)生或醫(yī)學(xué)生的溝通交流，對臨床知識可以有一個非常深入的了解，對于科研工作有很大的指導(dǎo)和促進(jìn)作用。并且工科思維與醫(yī)學(xué)思維的碰撞和交叉融合，會有不一樣的新發(fā)現(xiàn)，會促進(jìn)整個項(xiàng)目以及實(shí)驗(yàn)室的發(fā)展。同時，學(xué)生表示通過平時與醫(yī)院以及醫(yī)學(xué)生的溝通交流，自己的醫(yī)學(xué)臨床知識水平有很大的提升，醫(yī)工交叉思維慢慢構(gòu)建起來，并且溝通交流能力得到提高，增強(qiáng)了整體科研素養(yǎng)以及各方面能力。

2.3? 開闊學(xué)生視野，緊密結(jié)合醫(yī)工交叉

高層次創(chuàng)新型人才培養(yǎng)，不僅關(guān)系到我國社會和經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，也深刻影響著我國在國際上的科技競爭力和大國地位。研究生教育，既是培養(yǎng)高層次人才的主要方式之一，也是培養(yǎng)創(chuàng)新型人才的重要途徑。不斷開闊研究生的視野是培養(yǎng)高素質(zhì)創(chuàng)新型人才的重要途徑，也是高校研究生培養(yǎng)的重要組成部分。科研不能閉門造車，要勇于與同行交流，在彼此交流中取長補(bǔ)短、互相啟發(fā)，否則科學(xué)是無法進(jìn)步的。因此，不斷通過各種渠道去開闊學(xué)生視野，加強(qiáng)醫(yī)工交叉和醫(yī)工融合研究生培養(yǎng)是非常迫切的。

實(shí)驗(yàn)室為了彌補(bǔ)研究生的醫(yī)學(xué)知識，加強(qiáng)醫(yī)工交叉培養(yǎng)，讓研究生去校外醫(yī)院參加真實(shí)的臨床試驗(yàn)，直觀地學(xué)習(xí)了解自己需要做的研究是什么，同時讓他們自主安排去醫(yī)院做4Dflow試驗(yàn)，以及試驗(yàn)結(jié)果的后處理，通過與醫(yī)生的合作溝通，進(jìn)一步加強(qiáng)工科背景與醫(yī)科背景的融合。并且課題組還會定期去醫(yī)院與醫(yī)生進(jìn)行面對面的溝通交流，了解最新的臨床情況，發(fā)現(xiàn)其中的問題并進(jìn)行修正，以及根據(jù)臨床需求發(fā)現(xiàn)科研問題。

閱讀文獻(xiàn)了解研究方向的發(fā)展是科研的必要環(huán)節(jié)，但是學(xué)生通常會忽視這一點(diǎn)，收集閱讀過一次研究方向的文獻(xiàn)之后，可能就不會再去對研究方向的文獻(xiàn)進(jìn)行關(guān)注。然而科研是不斷進(jìn)步的，日新月異，只有不斷地了解研究方向的發(fā)展情況，通過別人的工作對自己的工作進(jìn)行啟發(fā)，同時避免自己重復(fù)別人已經(jīng)研究過的內(nèi)容。因此，實(shí)驗(yàn)室要求研究生定期閱讀文獻(xiàn)，了解方向發(fā)展，并且輪流每周做匯報，進(jìn)行溝通交流。參加會議進(jìn)行溝通交流無疑是開闊學(xué)生視野的一個很好的方式。實(shí)驗(yàn)室鼓勵研究生多參加會議，會定期地帶研究生外出參加會議，并且也會關(guān)注一些線上會議讓他們參加，不僅參加工科相關(guān)的會議，對于臨床醫(yī)學(xué)、綜合以及計算統(tǒng)計等相關(guān)會議都會參加，尤其會參加醫(yī)工交叉的會議，讓他們可以很直觀地增強(qiáng)對醫(yī)工交叉的理解，開闊視野，促進(jìn)科研工作進(jìn)展。

北京工業(yè)大學(xué)生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)已經(jīng)成功舉辦2019北京生物力學(xué)博士論壇和2020北京生物力學(xué)博士論壇，邀請了醫(yī)院以及各大高校，為北京地區(qū)生物力學(xué)專業(yè)的博士研究生搭建一個學(xué)術(shù)交流的平臺，激發(fā)博士生的學(xué)術(shù)熱情和潛能，啟迪研究智慧，促進(jìn)學(xué)術(shù)創(chuàng)新。同時，開展生物力學(xué)專業(yè)博士生培養(yǎng)經(jīng)驗(yàn)交流，提高生物力學(xué)博士生培養(yǎng)水平，創(chuàng)造合作研究機(jī)會，促進(jìn)生物力學(xué)相關(guān)研究領(lǐng)域的發(fā)展。

3? 疫情期間醫(yī)工交叉培養(yǎng)的思考

疫情期間，體外膜肺氧合（ECMO）作為一種救命醫(yī)療器械出現(xiàn)在大家的視野中，但是由于國內(nèi)目前還沒有拿到注冊證的ECMO，使用的都是進(jìn)口的，花費(fèi)非常昂貴。實(shí)驗(yàn)室在疫情之前就開始研究ECMO插管，這也進(jìn)一步增強(qiáng)了研究信心。ECMO作為一種醫(yī)工交叉的產(chǎn)物，國外已經(jīng)開始銷售產(chǎn)品，國內(nèi)還沒有拿到注冊證的產(chǎn)品，可見還有很長的一段路要走，對研究生進(jìn)行醫(yī)工交叉培養(yǎng)是迫切的和必要的。

4? 小結(jié)

對生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)研究生進(jìn)行醫(yī)工交叉培養(yǎng)是迫切的。筆者所在實(shí)驗(yàn)室通過多種渠道對研究生進(jìn)行醫(yī)工交叉培養(yǎng)成效顯著，學(xué)生整體表示會促進(jìn)自己的科研工作。醫(yī)工交叉培養(yǎng)既加強(qiáng)了研究生的醫(yī)學(xué)知識和工科知識的融合，也增強(qiáng)了研究生的溝通交流、為人處事等綜合實(shí)力。對研究生采用醫(yī)工交叉培養(yǎng)模式，更有利于培養(yǎng)生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)所需的高素質(zhì)綜合型人才?！?/p>

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