一、创新实践中心介绍
生科院工程教育创新实践中心(以下称“创新实践中心”)在新工科建设理念下,以工程教育认证内核和要求为基础,发扬天津工业大学办学特色,紧密结合生科院生物医学工程专业和智能医学工程专业的培养目标、毕业要求和课程体系,优化专业课程实验实践内容,搭建以学生为中心、以企业需求为抓手、以实际科研项目为依托、以产学研用为综合一体的创新实践平台。
二、创新实践中心建设内容
创新实践中心在学院开展的“ME+合作导师计划”的基础上从参与学生的学习计划、职业规划、硬件实训、软件实训、竞赛与实践和科研训练等几个方面进行建设(如图1所示)。
图1. 创新实践中心建设内容
1.ME+合作导师计划
“ME+”(Medical Engineer)合作导师计划(如图2所示)的实施对象为生物医学工程专业和智能医学工程专业本科生,主要内容为:导师与学生通过双选方式组成合作小组,导师根据自身特长及学生情况,与学生一起制定学科学习、科研及自学计划。合作小组根据计划,定期开展形式多元、内容丰富的多类型的活动。该计划中,导师的作用是结合导师科研方向为学生制定个性化培养方案,学生的任务是,按制计划及时间节点完成各项工作。
图2. “ME+”合作导师计划流程
本项目创新性地在教师与低年级本科生间建立畅通、有效、双向沟通机制,通过从低年级到高年级的贯通培养,引导参与项目的本科生在完成基本专业学习的基础上,在合作期间根据自身能力与兴趣在实践、竞赛、科研等方面进行探索,从而在科研工作者、技术实践者以及市场管理者三个维度进行人才的针对性培养。
在双选阶段(如图3所示),学生首先需要全面了解生物医学工程和智能医学工程的专业背景、专业学习内容和教师科研情况等信息,其次要评估自身能力、兴趣和优势,并在以上两点基础上规划自己的专业学习计划、实践计划、科研计划及自学计划。每位教师需审阅学生前期申请资料并与学生进行沟通,之后确定3-4名学生为培养对象。通过以上程序,教师与学生签订合作协议,确定双选关系,制定个性化研学计划。
图3. 双选阶段计划流程
项目实施阶段(如图4所示),除了基本的课堂教学,还增加了第二课堂实训环节。实训环节以生物医学工程专业和智能医学工程专业的教学培养方案为基础,其具体内容由各导师针对学生具体情况制定,目的在于充分利用学生课余时间,夯实专业知识、提升专业技能、加强学习和实践结合效果。
图4. 实施阶段计划流程
合作导师计划引入项目管理理念、借鉴项目管理方法制定了完善的管理体系(如图5所示),涵盖了各类型合作协议、合作项目计划、合作过程管理和合作变更计划等。
图5. 合作导师计划细则
参与项目的学生,在项目结束时获得由“创新实验中心”颁发的证书。根据学生四年期间的表现,证书分为“卓越”“优秀”“合格”等级(如图6所示)。
图6. ME+证书计划
ME+合作导师计划借鉴项目管理PMP(Project Management Professional)和目标与关键成果法OKR(Objectives and Key Results),对本科生培养进行创新性管理。培养过程有机结合“产学研用”协同育人可穿戴智能医疗实践创新平台等在内的多项教学改革成果,充分考虑教师、学生和学院的需求,实现“理论+实践+管理”的模式构建多元化课外培养体系。
“ME+合作导师计划”的拓展应用
创新实践中心通过梳理不同专业课程的教学目标和教学任务,将实际工程项目所需要掌握的知识和技能整合到各个专业课程中,强化工程实践与课程体系的融合,深化专业课程与实践教学体系的融合,依托“ME+合作导师计划”,通过“第二课堂”进行学生的多元化培养,提升学生自主学习能力以及利用所学知识解决复杂工程问题、实现团队协作和进行项目管理等多方面能力,旨在使学生提高自身综合素质,在未来的职业发展中获得更强的竞争优势。
2.创曦工作室
创新实践中心目前成立创曦工作室,该工作室依托生科院博而思医疗电子协会,开展了一系列医学电子硬件实训课程设计,为零起点学生开展PCB设计、电路焊接和最小系统设计的培训和实训。目前创曦工作室已与与嘉立创EDA联合举办两届训练营活动,实现了医学电子硬件设计人才梯队的培养。
下一步,创新实践中心将逐步完善和改进创曦工作室的人才选拔、人才培养和竞赛活动等环节,结合生物医学工程和智能医学工程的培养特色,联合相关企业开展以嵌入式系统开发和大数据处理相关方向为主要内容的培训、实践和竞赛活动。