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［摘要］隨著“一帶一路”、《中國制造2025》等強(qiáng)國戰(zhàn)略的不斷推出，中國生物醫(yī)學(xué)工程（生醫(yī)）學(xué)科發(fā)展也逐漸形成了自己的特色。尤其在人才培養(yǎng)方面，各高校逐漸探索出適應(yīng)中國實(shí)際國情的人才培養(yǎng)體系。為探究生醫(yī)學(xué)科發(fā)展的真實(shí)現(xiàn)狀，課題組以東北大學(xué)醫(yī)學(xué)與生物信息工程學(xué)院為對象進(jìn)行調(diào)查研究，并以主成分分析（PCA）的數(shù)學(xué)方法對調(diào)查結(jié)果進(jìn)行建模分析。研究表明，在中國，生醫(yī)學(xué)科雖然是新型交叉學(xué)科，但已經(jīng)受到了社會(huì)、學(xué)生和家長的廣泛認(rèn)可，具備了一定的社會(huì)影響力。在此基礎(chǔ)上，高校應(yīng)更加注重樹立學(xué)生的專業(yè)自信，培養(yǎng)學(xué)生的職業(yè)素養(yǎng)，提高學(xué)生的實(shí)踐創(chuàng)新能力，借強(qiáng)國戰(zhàn)略的東風(fēng)，進(jìn)一步促進(jìn)中國生物醫(yī)學(xué)學(xué)科的長遠(yuǎn)發(fā)展。

［關(guān)鍵詞］生物醫(yī)學(xué)工程；專業(yè)發(fā)展；強(qiáng)國戰(zhàn)略；人才培養(yǎng)

一、新戰(zhàn)略格局下的生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)科發(fā)展概況

生物醫(yī)學(xué)工程（生醫(yī)）是一門新興的交叉學(xué)科，自1987年國家科委成立了生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)組開始，該學(xué)科在中國已經(jīng)發(fā)展了40余年。從專注于科學(xué)研究的早期發(fā)展到專業(yè)細(xì)化發(fā)展，生物醫(yī)學(xué)工程在中國的專業(yè)發(fā)展水平穩(wěn)步提升；再從“一帶一路”到《中國制造2025》，生物醫(yī)學(xué)工程有了更為廣闊的市場發(fā)展空間。

（一）““一帶一路”倡議與生醫(yī)學(xué)科。“一帶一路”是中國國家主席習(xí)于2013年提出的跨時(shí)代、跨地區(qū)、惠及亞歐非三洲的宏大戰(zhàn)略目標(biāo)，是“絲綢之路經(jīng)濟(jì)帶”和“21世紀(jì)海上絲綢之路”的共同簡稱，也是從最初的發(fā)展愿景到如今新時(shí)代中國特色社會(huì)主義中必不可缺的一部分。在響應(yīng)“一帶一路”倡議的60多個(gè)國家中，包含約44億的總?cè)丝跀?shù)量及21萬億美元的經(jīng)濟(jì)總量，“一帶一路”使這些國家和地區(qū)擁有了廣闊的發(fā)展空間和潛力。但是，在“一帶一路”沿線的國家和地區(qū)中，仍有經(jīng)濟(jì)、服務(wù)，尤其是醫(yī)療技術(shù)事業(yè)發(fā)展有著明顯欠缺的區(qū)域[1]。例如，處于亞洲南部地區(qū)的印度，醫(yī)療技術(shù)發(fā)展水平落后，缺乏相關(guān)輔助的醫(yī)療設(shè)備。在這種情況下，“一帶一路”為該國帶來了巨大利好。大量醫(yī)療設(shè)備通過“一帶一路”以低利潤方式輸入至該國，為該國改善醫(yī)療條件、提高民生水平做出了有益的貢獻(xiàn)。據(jù)統(tǒng)計(jì)，我國在2017年向印度出口醫(yī)療器械的出口額為5.56億美元，占同年出口額總比的12.4%，遠(yuǎn)高于“一帶一路”沿線其他國家。進(jìn)一步，我國眾多的醫(yī)療相關(guān)企業(yè)也攜帶大量資源，通過“一帶一路”途徑進(jìn)入沿線國家，為改善當(dāng)?shù)芈浜蟮尼t(yī)療水平做出了實(shí)際貢獻(xiàn)。例如，在肯尼亞項(xiàng)目中，東軟醫(yī)療作為肯尼亞政府“全民健康覆蓋計(jì)劃”的核心合作伙伴，為全國37個(gè)郡提供高端醫(yī)學(xué)影像設(shè)備、影像云服務(wù)及臨床應(yīng)用培訓(xùn)等一站式集成解決方案，解決了當(dāng)?shù)鼐用竦目床‰y問題，展示了“中國制造”的理念和態(tài)度，深化了“一帶一路”戰(zhàn)略的主題[2]。

（二）《中國制造2025》計(jì)劃與生醫(yī)學(xué)科。《中國制造2025》是國務(wù)院于2015年5月印發(fā)的部署全面推進(jìn)實(shí)施制造強(qiáng)國的戰(zhàn)略文件，是中國實(shí)施制造強(qiáng)國戰(zhàn)略第一個(gè)十年的行動(dòng)綱領(lǐng)。制造業(yè)是衡量一個(gè)國家經(jīng)濟(jì)發(fā)展、綜合國力的標(biāo)準(zhǔn)。改革開放以來，制造業(yè)持續(xù)快速發(fā)展，極大提高了綜合國力，是國家安全的重要保障。目前，中國制造業(yè)較之世界先進(jìn)水平仍有差距，《中國制造2025》計(jì)劃將引導(dǎo)中國由制造業(yè)大國向制造業(yè)強(qiáng)國轉(zhuǎn)變，提高醫(yī)療器械的創(chuàng)新能力和產(chǎn)業(yè)化水平，重點(diǎn)發(fā)展影像設(shè)備、醫(yī)用機(jī)器人等高性能診療設(shè)備和新技術(shù)的突破和應(yīng)用[3]。

（三）““一帶一路”與《中國制造2025》的關(guān)系。如果說，“一帶一路”是“走出去，交朋友”的外交戰(zhàn)略，那么《中國制造2025》就是“待在家，練本領(lǐng)”的內(nèi)政綱領(lǐng)，二者相輔相成，互相促進(jìn)，彼此補(bǔ)充?！耙粠б宦贰笨梢宰屩袊c沿線國家更好地進(jìn)行先進(jìn)科技和優(yōu)秀文化的互融互通、取長補(bǔ)短，提高《中國制造2025》實(shí)現(xiàn)的速度；《中國制造2025》可以更好地提高中國的綜合實(shí)力，既有助于吸引更多“一帶一路”沿線國家到中國進(jìn)行投資和貿(mào)易，又有助于中國輸出更高品質(zhì)的技術(shù)與資本到沿線國家?？梢?，“一帶一路”與《中國制造2025》都是利國利民的大政方針，都是有助于生醫(yī)學(xué)科發(fā)展的重要指導(dǎo)性政策。

二、大時(shí)代背景下生醫(yī)人才的培養(yǎng)與發(fā)展

中國在20世紀(jì)70年代末創(chuàng)立了生醫(yī)本科專業(yè)[3-4]。經(jīng)過40余年的發(fā)展，我國的生醫(yī)技術(shù)水平有了明顯提升。縱觀其發(fā)展歷程可以發(fā)現(xiàn)，1.我國的生醫(yī)學(xué)科教育的培養(yǎng)目標(biāo)更注重專業(yè)性；學(xué)生更適合社會(huì)生產(chǎn)需要，通識(shí)性教育和職業(yè)素養(yǎng)較差；培養(yǎng)過程過分強(qiáng)調(diào)專業(yè)性技術(shù)人才，卻降低了生醫(yī)學(xué)科的彈性。2.中國生醫(yī)學(xué)科主要在醫(yī)學(xué)類院校和理工類院校中開展。在實(shí)際學(xué)習(xí)中，醫(yī)學(xué)類院校較了解醫(yī)院工作人員和患者的實(shí)際臨床問題，但是在工程實(shí)踐領(lǐng)域卻相對薄弱。與之相反，理工科院校有著巨大的工程技術(shù)實(shí)踐優(yōu)勢，但卻脫離臨床，無法從根源處了解需求。生醫(yī)學(xué)科是綜合性很強(qiáng)的交叉學(xué)科，加強(qiáng)醫(yī)、工融合，這對加快生醫(yī)學(xué)科的健康有序發(fā)展有著至關(guān)重要的作用。針對以上薄弱環(huán)節(jié)，生醫(yī)人才培養(yǎng)必須不斷結(jié)合臨床實(shí)際需求，加大醫(yī)工相互交流力度。生醫(yī)學(xué)科作為新時(shí)代新工科的一員，具備跨學(xué)科、跨行業(yè)這一特征。新工科大環(huán)境下的生醫(yī)學(xué)科人才培養(yǎng)體系建設(shè)應(yīng)該充分體現(xiàn)學(xué)科特點(diǎn)，注重實(shí)際應(yīng)用，學(xué)科與生產(chǎn)實(shí)踐、產(chǎn)業(yè)及行業(yè)融合，緊跟時(shí)展要求，既要引領(lǐng)學(xué)科發(fā)展、促進(jìn)技術(shù)進(jìn)步，又要促進(jìn)學(xué)科與產(chǎn)業(yè)融合，為生產(chǎn)及科研服務(wù)。這就要求培養(yǎng)的學(xué)生具有一定的技術(shù)能力以及參與工程項(xiàng)目解決實(shí)際問題的能力[5]。以東北大學(xué)醫(yī)學(xué)與生物信息工程學(xué)院（醫(yī)工學(xué)院）為例，其不僅具有行業(yè)一流的企業(yè)公司（包括東軟集團(tuán)和皇家飛利浦電子等）提供的產(chǎn)業(yè)平臺(tái)，而且具有與中國醫(yī)科大學(xué)的長期合作關(guān)系，這些協(xié)同資源從學(xué)科、產(chǎn)業(yè)、科研各方面給了醫(yī)工學(xué)院生醫(yī)專業(yè)巨大支持。而在實(shí)踐探索的過程中，醫(yī)工學(xué)院形成了獨(dú)特的生醫(yī)“產(chǎn)、學(xué)、研、醫(yī)”高度融合良性互動(dòng)的生態(tài)環(huán)境，為學(xué)生的進(jìn)一步發(fā)展提供了良好的資源[6]。生醫(yī)的人才培養(yǎng)為“一帶一路”、《中國制造2025》等戰(zhàn)略提供了不可或缺的醫(yī)療技術(shù)人才。國家的發(fā)展需要人才，科技的振興需要人才。高等院校是人才培養(yǎng)的主要場所，承擔(dān)著教育、培養(yǎng)、訓(xùn)練學(xué)生的責(zé)任。生醫(yī)的人才培養(yǎng)為國家醫(yī)療領(lǐng)域建設(shè)提供了優(yōu)質(zhì)的醫(yī)療人才。生醫(yī)相關(guān)人才發(fā)展符合社會(huì)的發(fā)展需求，與國家的發(fā)展趨勢相吻合?！吨袊圃?025》將高性能醫(yī)療器械列為重點(diǎn)發(fā)展的領(lǐng)域，這加快了我國由醫(yī)療器械制造向醫(yī)療器械創(chuàng)造的進(jìn)程，醫(yī)療器械產(chǎn)業(yè)也將由數(shù)量向質(zhì)量蛻變，打造醫(yī)療器械產(chǎn)業(yè)的中國“芯”。強(qiáng)國政策下的生醫(yī)學(xué)科發(fā)展應(yīng)具有創(chuàng)新性。黨的報(bào)告指出，中國需要加快建設(shè)創(chuàng)新型國家，倡導(dǎo)創(chuàng)新文化，強(qiáng)化知識(shí)產(chǎn)權(quán)創(chuàng)造、保護(hù)、運(yùn)用。生醫(yī)學(xué)科所研究的結(jié)果也應(yīng)從醫(yī)院的框架中跳出來，走進(jìn)人們的日常生活。實(shí)施健康中國戰(zhàn)略，應(yīng)堅(jiān)持以預(yù)防為主，倡導(dǎo)健康文明的生活方式，預(yù)防控制重大疾病。當(dāng)前我國處于大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、人工智能等前沿技術(shù)蓬勃發(fā)展的信息化時(shí)代，“互聯(lián)網(wǎng)+”正在與各行各業(yè)深度融合，伴隨“十三五”規(guī)劃建議落地，“健康中國”正式升級至國家戰(zhàn)略，“互聯(lián)網(wǎng)+”信息化也將成為深化醫(yī)改、推進(jìn)健康中國建設(shè)的重要技術(shù)手段[7]。“互聯(lián)網(wǎng)+”時(shí)代的到來為生醫(yī)學(xué)科的發(fā)展增添了更多的可能性。以互聯(lián)網(wǎng)為載體，線上線下互動(dòng)操作，加快了生醫(yī)領(lǐng)域面向互聯(lián)網(wǎng)醫(yī)療的發(fā)展，為醫(yī)護(hù)工作人員和病患提供了一種更為舒適、便捷的治病方案。

三、問卷調(diào)查及分析

（一）問卷調(diào)查與統(tǒng)計(jì)分析。在“一帶一路”、《中國制造2025》等強(qiáng)國戰(zhàn)略下，生醫(yī)學(xué)科獲得了前所未有的發(fā)展空間。下面以東北大學(xué)生醫(yī)學(xué)科為例，對四個(gè)年級的600名本科生進(jìn)行了有關(guān)生醫(yī)學(xué)科發(fā)展的問卷調(diào)查，共回收問卷322份，問卷回收率達(dá)到53.7%，超過發(fā)放問卷數(shù)量的50%，統(tǒng)計(jì)有效。問卷內(nèi)容及統(tǒng)計(jì)結(jié)果見表1。由表1可見，332名本科生中的大多數(shù)人對生醫(yī)學(xué)科的未來發(fā)展有著穩(wěn)定的預(yù)期，主要表現(xiàn)在三方面：1.對于個(gè)人所在專業(yè)的認(rèn)可程度較高（題目1、2、9、12）；2.對于個(gè)人所在專業(yè)的就業(yè)自信心較強(qiáng)（題目5、6、11）；3.對于自己能力水平及努力程度評價(jià)比較客觀（題目3、4、8、10、）。其中，第7題，月生活費(fèi)開銷水平，該題反映出該學(xué)科學(xué)生的家庭經(jīng)濟(jì)條件總體穩(wěn)定，較少出現(xiàn)因家庭經(jīng)濟(jì)貧困而導(dǎo)致的學(xué)困情況。綜上，東大醫(yī)工學(xué)院的本科生體現(xiàn)出的思維及行為水平，與國內(nèi)大多數(shù)高校同類專業(yè)的學(xué)生處于相同階段，具有較強(qiáng)代表性?？梢姡搯柧淼慕y(tǒng)計(jì)結(jié)果可以作為相關(guān)研究的有效參考數(shù)據(jù)。進(jìn)一步，本課題根據(jù)生源地省份對問卷結(jié)果進(jìn)行了更加詳細(xì)的統(tǒng)計(jì)分析，統(tǒng)計(jì)結(jié)果見圖1、圖2。由圖1、圖2可以知，本課題從322名學(xué)生的生源地入手，探究生醫(yī)學(xué)科在不同地區(qū)的普及和發(fā)展預(yù)期情況，聚焦問卷中體現(xiàn)的兩個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)，即“對生醫(yī)學(xué)科的了解程度”“對生醫(yī)學(xué)科的發(fā)展前景預(yù)期”繪制兩圖。從整體上來看，學(xué)生對生醫(yī)學(xué)科的了解度和認(rèn)可度是普遍的、廣泛的。從中可以發(fā)現(xiàn)，在經(jīng)濟(jì)發(fā)展速度較快的地區(qū)，學(xué)生對生醫(yī)學(xué)科的認(rèn)可程度和發(fā)展預(yù)期越強(qiáng)，這體現(xiàn)出經(jīng)濟(jì)水平與科技進(jìn)步水平相輔相成的特點(diǎn)。

（二）主成分分析法。為了對問卷調(diào)查的數(shù)據(jù)進(jìn)行進(jìn)一步的數(shù)學(xué)建模分析，本課題通過主成分分析法（PCA），將最具有影響力的變量篩選出來，從而達(dá)到減少相關(guān)參數(shù)變量，排除弱相關(guān)影響因素，給原始數(shù)據(jù)降維的目的。通過PCA可得到多個(gè)主成分，在對每一個(gè)主成分進(jìn)行分析時(shí)會(huì)根據(jù)每個(gè)主成分的累計(jì)貢獻(xiàn)率來選取重要主成分。貢獻(xiàn)率越大，證明這個(gè)主成分特征值所占的比重越大，所包含的信息量越多。通常在進(jìn)行PCA時(shí)，通過累計(jì)貢獻(xiàn)率一般達(dá)到85%以上，以此來確定選取主成分的個(gè)數(shù)，做出科學(xué)評價(jià)[8]。問卷中采用PCA就生醫(yī)發(fā)展前景一問題進(jìn)行研究，相關(guān)變量分別為性別、生醫(yī)學(xué)科的了解程度、參加相關(guān)活動(dòng)頻率、有無交流經(jīng)驗(yàn)、就業(yè)行情了解情況、未來就業(yè)地區(qū)、月生活費(fèi)、實(shí)訓(xùn)意愿、實(shí)訓(xùn)能力提升、掛科經(jīng)歷、未來薪水、專業(yè)自信12個(gè)變量。所調(diào)查的目標(biāo)省份為遼寧省、山東省、河北省、廣東省、黑龍江省、湖南省、山西省、安徽省、吉林省、河南省、內(nèi)蒙古自治區(qū)11個(gè)省份（自治區(qū)）。通過PCA法計(jì)算出特征值排名前5的5個(gè)主成分。排名前5的主成分的覆蓋率為90.5%，從而由12個(gè)維度降低到5個(gè)維度，簡化了問題的復(fù)雜程度，且5個(gè)維度的覆蓋率達(dá)到90%以上，所損失的數(shù)據(jù)量也是少量的。第一主成分中專業(yè)自信、就業(yè)行情了解情況、實(shí)訓(xùn)意愿占主要部分，第二主成分中參加活動(dòng)頻率、男女性別、有無交流經(jīng)驗(yàn)占主要部分，第三主成分中實(shí)訓(xùn)能力、程提出了更高的要求。為此，安徽農(nóng)業(yè)大學(xué)經(jīng)濟(jì)管理學(xué)院通過組建“大統(tǒng)計(jì)”課程組來實(shí)現(xiàn)統(tǒng)計(jì)教學(xué)資源合理利用、教學(xué)內(nèi)容與時(shí)俱進(jìn)、教學(xué)體系不斷完善、教學(xué)案例與專業(yè)緊密結(jié)合。本文對先行改革課程應(yīng)用統(tǒng)計(jì)學(xué)的改革做出總結(jié)，并通過學(xué)生學(xué)后反饋數(shù)據(jù)資料得出：該課程的改革效果良好，但也存在著推斷統(tǒng)計(jì)偏于薄弱、統(tǒng)計(jì)課程體系尚不健全、統(tǒng)計(jì)知識(shí)體系仍不完備、實(shí)驗(yàn)教學(xué)尚不能滿足要求等問題。為此，課程組建議增加推斷統(tǒng)計(jì)案例教學(xué)和實(shí)踐教學(xué)，繼續(xù)完成課程組內(nèi)其他統(tǒng)計(jì)課程的改革，通過增設(shè)統(tǒng)計(jì)學(xué)理論與實(shí)戰(zhàn)課程以形成“基礎(chǔ)統(tǒng)計(jì)—計(jì)量經(jīng)濟(jì)學(xué)—大數(shù)據(jù)分析—專業(yè)統(tǒng)計(jì)”的完備統(tǒng)計(jì)課程體系，讓應(yīng)用統(tǒng)計(jì)學(xué)實(shí)驗(yàn)真正起到統(tǒng)計(jì)理論學(xué)習(xí)的“潤滑劑”和“促進(jìn)劑”作用。此次改革是我學(xué)院課程改革的一次有力嘗試，目前各項(xiàng)改革工作仍在有條不紊地進(jìn)行，課程組正在為統(tǒng)計(jì)學(xué)教學(xué)的現(xiàn)代化和特色化不斷努力。本篇僅為階段性成果，以期為兄弟院校提供借鑒。

作者:李晨 劉子妤 程俊龍 趙越 單位:東北大學(xué)醫(yī)學(xué)與生物信息工程學(xué)院