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[摘要]生物材料制备与加工是生物材料学的重要组成部分，作为一门专业基础课程，如何优化课程设计，加强教学实践，以适应当前学科发展形势，满足行业发展对人才的需求是面临的挑战。本文针对我校学科发展现状和专业特色，对课程改革和教学实践方面进行探讨。
[关键词]生物材料制备与加工 教学实践 教学方法
[中图分类号]G633.91 [文献标识码]A [文章编号]1009-5349（2014）07-0241-02
生物材料学是生物学与材料学相互交叉、相互渗透形成的具有较大发展空间的新型学科，已广泛应用到各个领域，其中在医学领域中的应用尤为重要。生物材料具有强度高、韧性好、质量轻、结构精细等特点，备受研究者们关注，并且已成功用于人工器官制造、组织工程支架、创伤修复等领域，具有广阔的发展前景和强大的生命力。
我校基于国内外医药行业发展趋势，适应新形势人才培养需求，于2012年成立医疗器械学院，同年开设生物医学工程专业，开始招收本科生，并将生物材料制备与加工课程作为必修课。教材选用化学工业出版社出版的《生物材料制备与加工》。我校开设本课程的目的在于通过本课程的学习，使学生掌握生物材料制造与加工的基本技术原理和一般方法，拓展知识面，开阔视野，能够将所学知识与本专业领域相结合，分析解决专业实践中遇到的问题，促进我校生物医用材料领域的学科建设和科学研究。
一、教学中容易出现的问题
生物材料的前期合成、制备与成型加工是决定生物材料应用性能的关键过程。生物材料制备与加工课程内容主要介绍材料科学和生物应用的相关知识，重点突出材料的设计、制备与加工的一般方法，具有学科交叉强、涉及范围广、知识点繁杂的特点。在讲授过程中，学生面对大量的文字描述和抽象的加工设备，难以理解和掌握，降低了学生的课堂学习效率。因此，进行该课程教学手段、教学方法的改革与思考势在必行，这将有利于发展素质教育，培养适应新形势的高素质人才。
二、改革教学手段和方法
（一）以多媒体课件为主的课堂教学
在教授过程中，PPT、word、PDF等计算机软件主要用于知识体系及主要知识点的讲解，使同学们深刻理解本课程的基本理论、基本概念。另外，本课程的讲授内容中包含大量与生产实践相结合的加工过程，同时涉及一些复杂的大型机械设备，只通过单一的讲授教学往往难以达到教学目的，而Flash动画和相关视频则以更直观的方式呈现，例如聚合物成型加工过程中的橡胶混炼、塑料挤出、压延等，金属材料的铸造、锻压、焊接成型、3D打印成型过程，这将有助于加深学生对材料制备与加工过程的理解，极大地增加了学生的学习兴趣，进而提高教学质量。
（二）启发式教学
传统的教授教学以教师单一讲课为主，课堂内容细致饱满，但缺乏与学生的沟通和交流，往往使学接受不了教师教授的知识内容，不能有效地同化新知识。启发式教学使教师在讲授过程中进行有目的、有方向的思维引导，设置有启发性意义的问题，激发同学们勤思考、多动脑的学习习惯。同时进行举一反三、触类旁通的点拨，既提高了学生的学习效率，又达到了教学目的。此外，教师还需注意授课语言通俗易懂，并且加强新旧知识之间的逻辑联系，使讲授内容条理清晰。
（三）讨论式教学
传统的课堂教学偏重于老师的教授，而忽视了学生的自主性，往往导致学生的被动学习，违背素质教育的内涵。而讨论式教学是培养学生学会自学、自主探究的过程。在本课程中，设置8学时的课堂讨论。学生根据自身感兴趣的章节查阅最新研究进展，并将资料收集和整理，以PPT报告的形式展现给大家，进行分组讨论。此过程既培养了学生的文献收集能力、自主学习能力，加深对相关知识点的理解，同时也提高学生的团结协作精神和集体意识。
三、加强实验课教学
生物材料制备与加工课程是实践性较强的学科，在理论教学的基础上，必须辅以学生动手实验才能达到教学目的。在生物医学工程专业成立之初，学校加大了对新学科的投入，购入大量先进的仪器设备，为学生实验的顺利进行和相关科研工作的开展奠定了良好的硬件基础。在指导教师方面，我校生物医用材料教研室共有教师5人，全部为博士学位，均具备良好的科研素质与专业技能，研究方向包括有机合成高分子材料、无机高分子材料、天然高分子材料改性、生物材料组织工程等多个方面。
传统的实验课教学模式为指导教师单一讲授实验讲义，将实验目的、实验步骤、仪器操作全部教给学生，学生只需按照操作过程即可做出实验结果。此模式容易导致填鸭式教学，不能调动学生的积极性，造成学生对实验方案设计理解不透彻，不能充分思考实验中遇到的问题，仪器使用不熟悉，不能适应实际工作中的需要。因此，本课程选择性地设计一些开放型实验，如采用3D技术用于组织修复材料的制备，由学生自主设计实验方案、实验方法和步骤，独立操作并收集实验数据，指导教师只起到辅助作用。在此过程中，充分锻炼了学生收集资料、查阅文献能力，培养了学生独立思考的能力，有助于形成良好的科研素质，为其以后走上工作岗位奠定良好的基础。
四、追踪国内外前沿进展
生物材料学作为新兴发展起来的生物学和材料学的交叉学科，内容涉猎广泛、知识体系复杂，并且随着科学研究的逐渐深入，不断涌现出新的理论导向、合成技术、制备方法、加工手段，这就对生物材料制备与加工课程的教学实践提出了更高的要求。我校生物医学工程专业是立足于医药领域的新兴专业，学生在材料学方面的知识较为缺乏，因此选用石淑先教授主编的《生物材料制备与加工》作为主要教材，重点介绍材料制备原理和常见的加工方法，同时兼顾生物材料生物相容性的介绍。
此外，查阅国内外专业期刊、学术网站中的最新研究动态，并将具有代表性的研究成果及时补充到课堂教学中。此举不但使教学内容得以丰富和饱满，同时，这些研究成果更可对教材中的原理及方法作以较好的诠释，使理论与实际相结合，加深学生对重要知识点的理解和把握。
五、改革学生考核方式
传统的以期末考试作为学生成绩评定唯一依据的考核方式，比较死板、严格，造成学生负担过重，进而严重影响学习热情和学习兴趣。在本课程的考核办法中采用闭卷考试、学生讨论、平时成绩相结合的方式进行成绩评定，闭卷考试占总成绩50%，既可以保证教学质量，又不至于过于宽松而不能引起学生的重视程度。
学生讨论课成绩占总成绩的20%，这有利于激发学生的自主学习能力和查阅文献资料的能力。学生的课堂表现、问题回答占总成绩的30%，此方法能够充分调动学生积极性，活跃课堂气氛，集传授知识、素质提高、能力培养于一体，做到寓教于乐。
六、结束语
我国的生物材料起步相对比较晚，发展至今，仍存在同质化竞争严重、创新产品不足等问题，因此生物医用材料相关人才的培养成为产业发展的关键。生物材料制造与加工作为一门专业基础课，应该积极开展教学改革，及时更新教学内容，追踪发展新方向，加强实践教学环节，同时结合本校学科实际情况和专业特色，培养适合行业发展的高素质创新型人才。
【参考文献】
[1]石淑先.生物材料制备与加工[M].北京.化学工业出版社，2009.
[2]郑玉峰.生物医用材料学[M].哈尔滨.哈尔滨工业大学出版社，2006.
[3]王建方.生物材料学课程的设置与改革思考[J].高等教育研究学报，2011（34）：1.
[4]周铭东.生物科学课程体系的优化与教学改革探索[J].试验科学与技术，2006（3）：54.
[5]张雁红.材料化学体系教学改革探索[J].内蒙古石油化工，2012（13）：93.
责任编辑：杨柳
[关键词]生物材料制备与加工 教学实践 教学方法
[中图分类号]G633.91 [文献标识码]A [文章编号]1009-5349（2014）07-0241-02
生物材料学是生物学与材料学相互交叉、相互渗透形成的具有较大发展空间的新型学科，已广泛应用到各个领域，其中在医学领域中的应用尤为重要。生物材料具有强度高、韧性好、质量轻、结构精细等特点，备受研究者们关注，并且已成功用于人工器官制造、组织工程支架、创伤修复等领域，具有广阔的发展前景和强大的生命力。
我校基于国内外医药行业发展趋势，适应新形势人才培养需求，于2012年成立医疗器械学院，同年开设生物医学工程专业，开始招收本科生，并将生物材料制备与加工课程作为必修课。教材选用化学工业出版社出版的《生物材料制备与加工》。我校开设本课程的目的在于通过本课程的学习，使学生掌握生物材料制造与加工的基本技术原理和一般方法，拓展知识面，开阔视野，能够将所学知识与本专业领域相结合，分析解决专业实践中遇到的问题，促进我校生物医用材料领域的学科建设和科学研究。
一、教学中容易出现的问题
生物材料的前期合成、制备与成型加工是决定生物材料应用性能的关键过程。生物材料制备与加工课程内容主要介绍材料科学和生物应用的相关知识，重点突出材料的设计、制备与加工的一般方法，具有学科交叉强、涉及范围广、知识点繁杂的特点。在讲授过程中，学生面对大量的文字描述和抽象的加工设备，难以理解和掌握，降低了学生的课堂学习效率。因此，进行该课程教学手段、教学方法的改革与思考势在必行，这将有利于发展素质教育，培养适应新形势的高素质人才。
二、改革教学手段和方法
（一）以多媒体课件为主的课堂教学
在教授过程中，PPT、word、PDF等计算机软件主要用于知识体系及主要知识点的讲解，使同学们深刻理解本课程的基本理论、基本概念。另外，本课程的讲授内容中包含大量与生产实践相结合的加工过程，同时涉及一些复杂的大型机械设备，只通过单一的讲授教学往往难以达到教学目的，而Flash动画和相关视频则以更直观的方式呈现，例如聚合物成型加工过程中的橡胶混炼、塑料挤出、压延等，金属材料的铸造、锻压、焊接成型、3D打印成型过程，这将有助于加深学生对材料制备与加工过程的理解，极大地增加了学生的学习兴趣，进而提高教学质量。
（二）启发式教学
传统的教授教学以教师单一讲课为主，课堂内容细致饱满，但缺乏与学生的沟通和交流，往往使学接受不了教师教授的知识内容，不能有效地同化新知识。启发式教学使教师在讲授过程中进行有目的、有方向的思维引导，设置有启发性意义的问题，激发同学们勤思考、多动脑的学习习惯。同时进行举一反三、触类旁通的点拨，既提高了学生的学习效率，又达到了教学目的。此外，教师还需注意授课语言通俗易懂，并且加强新旧知识之间的逻辑联系，使讲授内容条理清晰。
（三）讨论式教学
传统的课堂教学偏重于老师的教授，而忽视了学生的自主性，往往导致学生的被动学习，违背素质教育的内涵。而讨论式教学是培养学生学会自学、自主探究的过程。在本课程中，设置8学时的课堂讨论。学生根据自身感兴趣的章节查阅最新研究进展，并将资料收集和整理，以PPT报告的形式展现给大家，进行分组讨论。此过程既培养了学生的文献收集能力、自主学习能力，加深对相关知识点的理解，同时也提高学生的团结协作精神和集体意识。
三、加强实验课教学
生物材料制备与加工课程是实践性较强的学科，在理论教学的基础上，必须辅以学生动手实验才能达到教学目的。在生物医学工程专业成立之初，学校加大了对新学科的投入，购入大量先进的仪器设备，为学生实验的顺利进行和相关科研工作的开展奠定了良好的硬件基础。在指导教师方面，我校生物医用材料教研室共有教师5人，全部为博士学位，均具备良好的科研素质与专业技能，研究方向包括有机合成高分子材料、无机高分子材料、天然高分子材料改性、生物材料组织工程等多个方面。
传统的实验课教学模式为指导教师单一讲授实验讲义，将实验目的、实验步骤、仪器操作全部教给学生，学生只需按照操作过程即可做出实验结果。此模式容易导致填鸭式教学，不能调动学生的积极性，造成学生对实验方案设计理解不透彻，不能充分思考实验中遇到的问题，仪器使用不熟悉，不能适应实际工作中的需要。因此，本课程选择性地设计一些开放型实验，如采用3D技术用于组织修复材料的制备，由学生自主设计实验方案、实验方法和步骤，独立操作并收集实验数据，指导教师只起到辅助作用。在此过程中，充分锻炼了学生收集资料、查阅文献能力，培养了学生独立思考的能力，有助于形成良好的科研素质，为其以后走上工作岗位奠定良好的基础。
四、追踪国内外前沿进展
生物材料学作为新兴发展起来的生物学和材料学的交叉学科，内容涉猎广泛、知识体系复杂，并且随着科学研究的逐渐深入，不断涌现出新的理论导向、合成技术、制备方法、加工手段，这就对生物材料制备与加工课程的教学实践提出了更高的要求。我校生物医学工程专业是立足于医药领域的新兴专业，学生在材料学方面的知识较为缺乏，因此选用石淑先教授主编的《生物材料制备与加工》作为主要教材，重点介绍材料制备原理和常见的加工方法，同时兼顾生物材料生物相容性的介绍。
此外，查阅国内外专业期刊、学术网站中的最新研究动态，并将具有代表性的研究成果及时补充到课堂教学中。此举不但使教学内容得以丰富和饱满，同时，这些研究成果更可对教材中的原理及方法作以较好的诠释，使理论与实际相结合，加深学生对重要知识点的理解和把握。
五、改革学生考核方式
传统的以期末考试作为学生成绩评定唯一依据的考核方式，比较死板、严格，造成学生负担过重，进而严重影响学习热情和学习兴趣。在本课程的考核办法中采用闭卷考试、学生讨论、平时成绩相结合的方式进行成绩评定，闭卷考试占总成绩50%，既可以保证教学质量，又不至于过于宽松而不能引起学生的重视程度。
学生讨论课成绩占总成绩的20%，这有利于激发学生的自主学习能力和查阅文献资料的能力。学生的课堂表现、问题回答占总成绩的30%，此方法能够充分调动学生积极性，活跃课堂气氛，集传授知识、素质提高、能力培养于一体，做到寓教于乐。
六、结束语
我国的生物材料起步相对比较晚，发展至今，仍存在同质化竞争严重、创新产品不足等问题，因此生物医用材料相关人才的培养成为产业发展的关键。生物材料制造与加工作为一门专业基础课，应该积极开展教学改革，及时更新教学内容，追踪发展新方向，加强实践教学环节，同时结合本校学科实际情况和专业特色，培养适合行业发展的高素质创新型人才。
【参考文献】
[1]石淑先.生物材料制备与加工[M].北京.化学工业出版社，2009.
[2]郑玉峰.生物医用材料学[M].哈尔滨.哈尔滨工业大学出版社，2006.
[3]王建方.生物材料学课程的设置与改革思考[J].高等教育研究学报，2011（34）：1.
[4]周铭东.生物科学课程体系的优化与教学改革探索[J].试验科学与技术，2006（3）：54.
[5]张雁红.材料化学体系教学改革探索[J].内蒙古石油化工，2012（13）：93.
责任编辑：杨柳