喻罡 王宽松 肖嘉莹 黄忠朝

[摘 要] 将创新创业教育贯穿专业教育是高校双创教育课程建设的重要问题。以生物医学工程学科为背景，结合当前高校双创教育课程现状，就生物医学工程专业大学科创新创业课程建设展开讨论。结果认为，以科创竞赛主题为教学目标，将理论和实践有机结合，作为生物医学工程专业创新创业实践的先导课程;在教学内容，教学团队，教学方法和实施路径等方面进行改革和创新。实践证明，在生物医学工程创新创业中取得了良好的效果，对其他学科的创新创业课程建设具有借鉴意义。

[关键词] 创新创业;生物医学工程;课程建设

[基金项目] 2018年度中南大学创新创业教育课程建设项目“生物医学工程的创新设计和创业训练”（2018CXKZ05）;2019年度中南大学深化创新创业教育改革研究项目医工交叉类创新创业项目“选题的质量评价研究和实践”（2019CG022）;2020年度中南金课建设项目“生物医学工程的创新设计和创业训练”（232231Z10）

[作者简介] 喻 罡（1975—），男，江西南昌人，生物医学工程博士，中南大学基础医学院副教授（通信作者），主要从事医学图像处理，人工智能，智能医疗器械研究;王宽松（1975—），男，湖南邵阳人，基础医学博士，中南大学基础医学院副教授，主要从事病理学研究;肖嘉莹（1980—），女，四川乐至人，生物医学工程博士，中南大学基础医学院副教授，主要从事医学成像原理研究。

[中图分类号] R318   [文献标识码] A    [文章编号] 1674-9324（2021）24-0009-04   [收稿日期] 2021-03-03

一、引言

创新创业教育以培养创新创业意识、思维和能力的高层次人才为核心目标，在高校开展创新创业教育，是建设创新型国家的重要举措[1]。一般认为创新创业教育包括三个层次，第一，培养双创意识，激发兴趣的通识课程。第二，和具体专业密切相关的进阶课程。第三，以项目为导向的创新创业实践[2]。

生物医学工程是运用工学手段，解决医学问题的交叉学科。随着新工科，新医科人才战略的提出，培养具备创新精神和创业意识，能够综合运用本专业理论和技术手段，进行创新创业活动的高层次人才，是主要培养目标，也是教育部下达的专业国家标准的重要内容[3]。

在“大众创业、万众创新”的时代背景下，将创新创业教育融入生物医学工程专业教育，是一个全新的课题[4-6]。我们认为有必要建设一门本专业的创新创业教育课程，实现从专业教育到创新创业实践的过渡[7]。该课程的核心目标是培养医工交叉的创新思维，讲授创新设计的方法学，模拟一次创新创业实践，覆盖了创新创业课程的第二和第三个层次。为此，我们建设了一门“生物医学工程创新设计和创业训练”课程，以科创竞赛为导向，分为创新思维训练、创新设计方法学、案例分析、模拟实践等阶段，取得了良好的成效。本课程获得了中南大学大学科创新创业课程建设资助，并且入选中南金课建设项目。本课程建设对于相关专业的创新创业课程建设，具有良好的借鉴意义。

二、课程建设

（一）教学目标

培养在生物医学工程领域的创新创业能力，是课程的核心目标，但需要进一步具体化。我们将课程定位为参加创新創业实践的先导课程，以实践需求作为导向。本专业的创新创业实践活动主要为科创竞赛，如生物医学工程创新设计竞赛、互联网+创业比赛等。因此，科创竞赛的主题要求是设计教学目标的指导性方向。

通过对竞赛主题深入分析，将教学目标设定为针对性培养参赛必需的三种知识和能力：创新思维、创新设计、商业包装。创新思维指具有开阔的眼界，具备寻找医学痛点问题，进行创新性选题的能力。创新设计是将选题转化为科技作品的设计方案的能力。商业包装是将作品和市场需求结合，具有转化的潜力。以科创竞赛为导向的教学目标具体，具有可行性。

（二）教学内容改革

为了实现教学目标的三种能力培养，知识体系包括行业背景知识，临床需求，创新思维，创新设计能力，工程化实践能力，商业模式和计划书，政策法规等，教学内容非常丰富。考虑到本专业学生在医工交叉的双创团队中，承担创新设计，沟通医学和工学的角色，依据重要性程度，将教学内容分为线上和线下。

线下授课抽取了创新思维，创新设计，创业基础三块。其中，创新思维是科技作品的选题，决定项目的天花板，具体包括选题的创新性、实用性、市场前景等评价因素。创新设计是学习创新设计的一般方法学，能够将选题设计成合理的方案。课程将发明问题解决理论（Theory of Inventive Problem Solving，TRIZ）工具[8]，作为创新设计的一般方法学。创业基础是撰写商业计划书，打通创新和创业的壁垒。其他知识放在线上供学生自学。用TRIZ工具做创新设计，是本课程的一个特色，因为它是创新设计的一般方法学，区别于专业教育，也避免了创新设计中专业知识不足的问题。

理论教学内容细化为5个部分：科创竞赛和创新团队建设、创新思维和选题、创新设计方法和工具、生物医学工程创新设计综合案例、创业基础和计划书。其中，科创竞赛分析了生物医学工程主要学科竞赛，如创新设计竞赛、互联网+大赛的主题要求和评分细则，让学生明确这是课程要达成的目标。创新团队建设分析了优秀团队的特点，团队管理方法。创新思维总结了从低到高的7种思维方式，分析了优秀项目选题的评价方法，涉及选题的重要性、科学性、实用性、先进性等指标。创新设计方法用案例讲解TRIZ工具，启发学生的创新设计能力。综合案例是我校生物医学工程专业历年来的创新设计获奖项目，演绎了其用TRIZ工具设计的过程。创业基础讲述了合格的商业计划书的特点，如何包装和展示创业项目。

理论授课过程中，穿插实践。要求学生每次理论学习后，准备下一轮的实践。实践课时包括7次路演，分别对应选题、创新设计和商业计划。教学内容紧凑，学生必须在课后做好充分准备，才能完成课堂环节。教学内容如表1。

（三）教学团队建设

创新创业教育是一个系统工程，采用医工融合的模式，本课程组织了包括临床医学、基础医学、生物医学工程、商学、创新创业等多学科领域的10余人教学团队。每位教师均有所长，承担熟悉领域的教学。每次理论教学由1-2位对授课内容有专长的教师授课;实践教学模拟了互联网+创业比赛，每次实践一般有数位教师担任评委。

除了校内教师外，教学团队还邀请了企业人员，创新创业专家。企业教师不定期参与教学活动，为课程教学引入了活跃的产业界思维和市场新动向。创新创业专家参与结课答辩，承担对学生成果的第三方考核角色。

（四）教学方法创新

为了突出生物医学工程背景，有别于一般的通识课，以医工交叉案例驱动教学。每个核心知识点，至少设计一个案例。课件精选了109个案例，分布到七个层次的创新思维;TRIZ发明理论工具;优秀生物医学工程创新设计综合案例。线上资料中，准备了600个案例资料，供学生课后分析。案例大多是本专业的优秀作品，如全国生物医学工程创新设计获奖作品，大创年会展示项目等，课堂教学以研讨为主，剖析案例的创新思维和设计方案。

案例库包括一般案例和综合案例两种。一般案例内容简单，数量较多，对应各知识点。每个知识点均有数个案例不等，加强了学生对知识点的理解。综合案例全部是学科竞赛获奖项目，创新性较大，覆盖用TRIZ进行创新设计的全部过程。在课程实施过程中，学生创新设计的优秀作品不断充实到案例库中。

混合式教学和翻转课堂为辅。每次课后，都有学生学习或者准备的环节。学生学习线上的内容补充课堂未讲解的知识点，完成课后作业。在课堂上，学生和教师一起分析和讨论，尽量避免照本宣科的讲课方式。师生交流互动为主要教学方法，促使学生思考。

理论联系实践，学生全程参与实践，模拟了一次创新创业竞赛的参赛过程。以3人为一个团队，包括选题，用TRIZ创新设计和优化作品，商业计划书包装等实践环节。实践以路演为主，模拟了科创竞赛形式，穿插到理论教学中。每个环节一般路演2次，第一次展示初步结果，第二次在专家意见指导下，修改后再次路演。

（五）教学实施路径

将实施路径分为三个环节。第一是作品选题，学生团队用创新思维和技术发明的层次，完成一个本专业项目的选题。第二是用创新设计工具，将选题设计成科技作品，但不要求实现。第三是对作品进行包装，制定一份基本合理的商业计划书。理论学习和实践活动穿插在一起，实施路径如图1。实线框是课堂教学内容，虚线框是学生课后作业。

选题涉及医学痛点问题和科学技术可行性，以医学专家为主，生物医学工程专家为辅，点评学生创意，指导学生改进。创新设计涉及技术方案的创新性和合理性，以生物医学工程专家为主，帮助学生改进设计。商业计划书则由商业背景专家指导，帮助学生分析市场前景，改进商业模式。

（六）考核方式

采用灵活的考核方式，既考核团队整体表现，也考核每位成员的作用。将考核分为过程考核，阶段性考核和期末考核。过程考核为三个环节的6次路演，每位成员负责2次，占30%成绩。阶段性考核是结课答辩，对学生团队整体打分，占30%。期末考核创新创业资料，包括路演资料、商业计划书，每位同学标识负责部分，分别计分，占40%。通过将个人表现和团队表现反映到考核成绩，极大地激发了学生参与学习和实践的动力，培养了团队协作意识。

考核同时采用了内部考核和第三方考核。内部考核的主要形式是过程考核和期末考核，由教学团队成员对路演打分，并且对期末资料评分。邀请创新创业专家担任结课答辩评委，进行第三方考核，增强考核的客观性。考核的评分细则参考了互联网+竞赛和生物医学工程学科竞赛的评分标准。如选题，评分标准包括创新性（30分）、实用性（20分）、市场前景（20分）、技术先进性（20分），展示和回答问题（10分）。

三、实施效果

本课程从2019年开始，确定为我校生物医学工程大学科创新创业建设课程，本专业三年级本科生选修了这门课，组建了9支学生团队。学生普遍反映创新思维和能力有了一定的提高，显著提高了学生参与双创实践成绩。当年获得全国大学生物医学工程创新设计竞赛一等奖1项，二等奖1项，三等奖2项;华为杯中国大学生智能设计竞赛一等奖1项，国际低温生物学与生物库论坛本科生组特等奖1项。校赛奖励有中南大学生物医学工程创新设计竞赛校赛一等奖1项，2等奖2项，三等奖2项;基础医学创新设计竞赛1等奖1项;互联网+校赛一等奖1项等。一支学生团队获得中南大学米塔尔优秀学生创新创业奖（全校约10支团队获奖）。

四、讨论

创新创业教育是帮助大学生综合运用专业能力，从事创新创业活动的桥梁。为了深化创新创业教育改革，建设本专业的双创课程非常重要。

生物医学工程专业体现了很好的医工交叉性，要求学生具备综合运用专业知识，解决医学问题的能力。为了将教学目标具体化，用科创竞赛作为导向，从竞赛需求中抽取教学内容。依据重要性程度，课堂授课主要包括创新思维、创新设计和创业基础。教学内容组织了大量本专业的优秀案例，突出了专业背景，用案例研讨的方式，启发学生的创新思维。通过教学内容和方法改革，将专业教育和创新创业教育贯穿在一起。

本课程非常紧凑，我们认为学生比较容易接受创新创业教育理论和方法，难点是实践。所以，本课程设计了一次模拟科创竞赛，学生以團队的形式，模拟了全程，不仅仅锻炼了选题和创意，也要求用创新工具设计成合理的作品，并且用商业计划书包装。本课程基本覆盖了本专业的创新创业教育，为后续的双创实践奠定了坚实基础。

五、结语

本文讨论了生物医学工程专业的创新创业课程建设，包括教学目标，教学内容，实施路径等。这门课程以科创竞赛为导向，是本专业双创实践的先导课程，取得了良好的效果，对专业教育和创新创业教育融合的研究和实践，具有一定的借鉴意义。

參考文献

[1]王占仁.“广谱式”创新创业教育的体系架构与理论价值[J].教育研究，2015，5（424）：56-63.

[2]刘智运.创新人才的培养目标、培养模式和实施要点[J].中国大学教育，2011（11）：12-15.

[3]朱松盛，段磊，王伟，等.“医工融合”培养创新型医学工程人才[J].实验室研究与探索2016，35（12）：212-214.

[4]刘艳，闫国栋，孟威，等.创新创业教育与专业教育的深度融合[J].中国大学教学，2014（11）：35-37.

[5]钱骏.高校创新创业教育与专业教育的互动融合模式研究[J].教育探索，2016（11）：84-87.

[6]陈爱雪.“互联网+”背景下大学生创新创业教育的新模式探究[J].黑龙江高教研究，2017，276（4）：142-144.

[7]同婉婷.双创在线课程建构的逻辑路径及实践探索——以“初创团队组建与管理”课程为例[J].深圳职业技术学院学报，2020，2（2）：55-59.

[8]周苏，张丽娜，陈敏玲.创新思维与TRIZ创新方法[M].北京：清华大学出版社，2018.

Competition-oriented Innovation and Entrepreneurship Course Construction of Biomedical Engineering

YU Gang， WANG Kuan-song， XIAO Jia-ying， HUANG Zhong-chao

（School of Basic Medical Science， Central South University， Changsha， Hunan 410013， China）

Abstract： The combination of innovation and entrepreneurship education and professional education is an important issue in the construction of innovation and entrepreneurship courses in colleges and universities. Based on the background of the subject of biomedical engineering and the present situation of innovation and entrepreneurship education in colleges and universities， this paper discusses the construction of innovation and entrepreneurship courses of biomedical engineering. With the theme of the scientific innovation competitions as the teaching goal， the course that organically combines theory and practice is taken as the leading course of innovation and entrepreneurship practice of biomedical engineering major; many reforms and innovations in teaching content， teaching team， teaching methods and implementation paths have been made. The teaching effect of the course and the results of innovation and entrepreneurship practice in biomedical engineering major are good， which is helpful to construct innovation and entrepreneurship courses of other majors.

Key words： innovation and entrepreneurship; biomedical engineering; course construction