競賽導向的生物醫(yī)學工程創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)課程建設(shè)

喻罡 王寬松 肖嘉瑩 黃忠朝

[摘 要] 將創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育貫穿專業(yè)教育是高校雙創(chuàng)教育課程建設(shè)的重要問題。以生物醫(yī)學工程學科為背景，結(jié)合當前高校雙創(chuàng)教育課程現(xiàn)狀，就生物醫(yī)學工程專業(yè)大學科創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)課程建設(shè)展開討論。結(jié)果認為，以科創(chuàng)競賽主題為教學目標，將理論和實踐有機結(jié)合，作為生物醫(yī)學工程專業(yè)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實踐的先導課程;在教學內(nèi)容，教學團隊，教學方法和實施路徑等方面進行改革和創(chuàng)新。實踐證明，在生物醫(yī)學工程創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)中取得了良好的效果，對其他學科的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)課程建設(shè)具有借鑒意義。

[關(guān)鍵詞] 創(chuàng)新創(chuàng)業(yè);生物醫(yī)學工程;課程建設(shè)

[基金項目] 2018年度中南大學創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育課程建設(shè)項目“生物醫(yī)學工程的創(chuàng)新設(shè)計和創(chuàng)業(yè)訓練”（2018CXKZ05）;2019年度中南大學深化創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育改革研究項目醫(yī)工交叉類創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項目“選題的質(zhì)量評價研究和實踐”（2019CG022）;2020年度中南金課建設(shè)項目“生物醫(yī)學工程的創(chuàng)新設(shè)計和創(chuàng)業(yè)訓練”（232231Z10）

[作者簡介] 喻 罡（1975—），男，江西南昌人，生物醫(yī)學工程博士，中南大學基礎(chǔ)醫(yī)學院副教授（通信作者），主要從事醫(yī)學圖像處理，人工智能，智能醫(yī)療器械研究;王寬松（1975—），男，湖南邵陽人，基礎(chǔ)醫(yī)學博士，中南大學基礎(chǔ)醫(yī)學院副教授，主要從事病理學研究;肖嘉瑩（1980—），女，四川樂至人，生物醫(yī)學工程博士，中南大學基礎(chǔ)醫(yī)學院副教授，主要從事醫(yī)學成像原理研究。

[中圖分類號] R318? ?[文獻標識碼] A? ? [文章編號] 1674-9324（2021）24-0009-04? ?[收稿日期] 2021-03-03

一、引言

創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育以培養(yǎng)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)意識、思維和能力的高層次人才為核心目標，在高校開展創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育，是建設(shè)創(chuàng)新型國家的重要舉措[1]。一般認為創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育包括三個層次，第一，培養(yǎng)雙創(chuàng)意識，激發(fā)興趣的通識課程。第二，和具體專業(yè)密切相關(guān)的進階課程。第三，以項目為導向的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實踐[2]。

生物醫(yī)學工程是運用工學手段，解決醫(yī)學問題的交叉學科。隨著新工科，新醫(yī)科人才戰(zhàn)略的提出，培養(yǎng)具備創(chuàng)新精神和創(chuàng)業(yè)意識，能夠綜合運用本專業(yè)理論和技術(shù)手段，進行創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)活動的高層次人才，是主要培養(yǎng)目標，也是教育部下達的專業(yè)國家標準的重要內(nèi)容[3]。

在“大眾創(chuàng)業(yè)、萬眾創(chuàng)新”的時代背景下，將創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育融入生物醫(yī)學工程專業(yè)教育，是一個全新的課題[4-6]。我們認為有必要建設(shè)一門本專業(yè)的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育課程，實現(xiàn)從專業(yè)教育到創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實踐的過渡[7]。該課程的核心目標是培養(yǎng)醫(yī)工交叉的創(chuàng)新思維，講授創(chuàng)新設(shè)計的方法學，模擬一次創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實踐，覆蓋了創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)課程的第二和第三個層次。為此，我們建設(shè)了一門“生物醫(yī)學工程創(chuàng)新設(shè)計和創(chuàng)業(yè)訓練”課程，以科創(chuàng)競賽為導向，分為創(chuàng)新思維訓練、創(chuàng)新設(shè)計方法學、案例分析、模擬實踐等階段，取得了良好的成效。本課程獲得了中南大學大學科創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)課程建設(shè)資助，并且入選中南金課建設(shè)項目。本課程建設(shè)對于相關(guān)專業(yè)的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)課程建設(shè)，具有良好的借鑒意義。

二、課程建設(shè)

（一）教學目標

培養(yǎng)在生物醫(yī)學工程領(lǐng)域的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力，是課程的核心目標，但需要進一步具體化。我們將課程定位為參加創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實踐的先導課程，以實踐需求作為導向。本專業(yè)的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實踐活動主要為科創(chuàng)競賽，如生物醫(yī)學工程創(chuàng)新設(shè)計競賽、互聯(lián)網(wǎng)+創(chuàng)業(yè)比賽等。因此，科創(chuàng)競賽的主題要求是設(shè)計教學目標的指導性方向。

通過對競賽主題深入分析，將教學目標設(shè)定為針對性培養(yǎng)參賽必需的三種知識和能力：創(chuàng)新思維、創(chuàng)新設(shè)計、商業(yè)包裝。創(chuàng)新思維指具有開闊的眼界，具備尋找醫(yī)學痛點問題，進行創(chuàng)新性選題的能力。創(chuàng)新設(shè)計是將選題轉(zhuǎn)化為科技作品的設(shè)計方案的能力。商業(yè)包裝是將作品和市場需求結(jié)合，具有轉(zhuǎn)化的潛力。以科創(chuàng)競賽為導向的教學目標具體，具有可行性。

（二）教學內(nèi)容改革

為了實現(xiàn)教學目標的三種能力培養(yǎng)，知識體系包括行業(yè)背景知識，臨床需求，創(chuàng)新思維，創(chuàng)新設(shè)計能力，工程化實踐能力，商業(yè)模式和計劃書，政策法規(guī)等，教學內(nèi)容非常豐富。考慮到本專業(yè)學生在醫(yī)工交叉的雙創(chuàng)團隊中，承擔創(chuàng)新設(shè)計，溝通醫(yī)學和工學的角色，依據(jù)重要性程度，將教學內(nèi)容分為線上和線下。

線下授課抽取了創(chuàng)新思維，創(chuàng)新設(shè)計，創(chuàng)業(yè)基礎(chǔ)三塊。其中，創(chuàng)新思維是科技作品的選題，決定項目的天花板，具體包括選題的創(chuàng)新性、實用性、市場前景等評價因素。創(chuàng)新設(shè)計是學習創(chuàng)新設(shè)計的一般方法學，能夠?qū)⑦x題設(shè)計成合理的方案。課程將發(fā)明問題解決理論（Theory of Inventive Problem Solving，TRIZ）工具[8]，作為創(chuàng)新設(shè)計的一般方法學。創(chuàng)業(yè)基礎(chǔ)是撰寫商業(yè)計劃書，打通創(chuàng)新和創(chuàng)業(yè)的壁壘。其他知識放在線上供學生自學。用TRIZ工具做創(chuàng)新設(shè)計，是本課程的一個特色，因為它是創(chuàng)新設(shè)計的一般方法學，區(qū)別于專業(yè)教育，也避免了創(chuàng)新設(shè)計中專業(yè)知識不足的問題。

理論教學內(nèi)容細化為5個部分：科創(chuàng)競賽和創(chuàng)新團隊建設(shè)、創(chuàng)新思維和選題、創(chuàng)新設(shè)計方法和工具、生物醫(yī)學工程創(chuàng)新設(shè)計綜合案例、創(chuàng)業(yè)基礎(chǔ)和計劃書。其中，科創(chuàng)競賽分析了生物醫(yī)學工程主要學科競賽，如創(chuàng)新設(shè)計競賽、互聯(lián)網(wǎng)+大賽的主題要求和評分細則，讓學生明確這是課程要達成的目標。創(chuàng)新團隊建設(shè)分析了優(yōu)秀團隊的特點，團隊管理方法。創(chuàng)新思維總結(jié)了從低到高的7種思維方式，分析了優(yōu)秀項目選題的評價方法，涉及選題的重要性、科學性、實用性、先進性等指標。創(chuàng)新設(shè)計方法用案例講解TRIZ工具，啟發(fā)學生的創(chuàng)新設(shè)計能力。綜合案例是我校生物醫(yī)學工程專業(yè)歷年來的創(chuàng)新設(shè)計獲獎項目，演繹了其用TRIZ工具設(shè)計的過程。創(chuàng)業(yè)基礎(chǔ)講述了合格的商業(yè)計劃書的特點，如何包裝和展示創(chuàng)業(yè)項目。

理論授課過程中，穿插實踐。要求學生每次理論學習后，準備下一輪的實踐。實踐課時包括7次路演，分別對應(yīng)選題、創(chuàng)新設(shè)計和商業(yè)計劃。教學內(nèi)容緊湊，學生必須在課后做好充分準備，才能完成課堂環(huán)節(jié)。教學內(nèi)容如表1。