互聯(lián)網(wǎng)在《生物醫(yī)用材料》教學(xué)中的應(yīng)用研究

侯曉蓓+張東衡+楊戈?duì)?呂杰+程靜

摘要：《生物醫(yī)用材料》作為典型的交叉學(xué)科課程，教授難度較高。而傳統(tǒng)的教學(xué)方法與手段缺乏新意，學(xué)生學(xué)習(xí)效果差。本文將結(jié)合本課程特點(diǎn)，利用典型的慕課、翻轉(zhuǎn)課堂等互聯(lián)網(wǎng)教學(xué)方法，合理設(shè)計(jì)課程教學(xué)，實(shí)現(xiàn)老師在互聯(lián)網(wǎng)上教，學(xué)生在互聯(lián)網(wǎng)上學(xué)，線上與線下相結(jié)合的教學(xué)模式，以達(dá)到更好的教學(xué)效果。

關(guān)鍵詞：慕課；翻轉(zhuǎn)課題；生物醫(yī)用材料

中圖分類號(hào)：G642.4 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1674-9324（2017）51-0277-02

一、引言

近年來(lái)，隨著互聯(lián)網(wǎng)的普及，上網(wǎng)設(shè)備的快速發(fā)展，越來(lái)越多的大學(xué)生通過(guò)網(wǎng)絡(luò)獲取更多新知識(shí)。隨著知識(shí)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，高校肩負(fù)著為社會(huì)培養(yǎng)創(chuàng)新型人才的重任。如今，傳統(tǒng)的教學(xué)方式已無(wú)法滿足現(xiàn)代高校人才培養(yǎng)的需求，課堂教學(xué)改革與創(chuàng)新勢(shì)在必行。在互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代背景下，我國(guó)的高等教育將面臨前所未有的機(jī)遇和挑戰(zhàn)。生物醫(yī)用材料，指用于生理系統(tǒng)疾病的診斷、治療、修復(fù)或替換生物體組織或器官，增進(jìn)或恢復(fù)其功能的特種功能材料。《生物醫(yī)用材料》課程是生物醫(yī)學(xué)工程及相關(guān)專業(yè)的核心課程，該課程主要圍繞生物醫(yī)用材料及其制備方法和臨床應(yīng)用進(jìn)行教授，包含生物醫(yī)用無(wú)機(jī)材料、生物醫(yī)用金屬材料、生物醫(yī)用高分子材料、生物醫(yī)用復(fù)合材料、生物醫(yī)用材料的管理、材料生物安全性問(wèn)題和生物醫(yī)用材料最新進(jìn)展。《生物醫(yī)用材料》作為典型的交叉學(xué)科的課程，具有基礎(chǔ)知識(shí)面廣、知識(shí)更新速度快等特點(diǎn)，課程講授起來(lái)有一定難度。首先，課程內(nèi)容涉及的知識(shí)面較廣。傳統(tǒng)課堂中，授課教師很難在有限時(shí)間將所涉及的知識(shí)內(nèi)容全面系統(tǒng)地展開。其次，本課程知識(shí)更新速度快。在生物醫(yī)用材料領(lǐng)域，研究成果不斷更新，需要授課教師投入更多的時(shí)間和精力進(jìn)行學(xué)習(xí)，同時(shí)，也要求學(xué)生檢索資料，不斷思考、持續(xù)學(xué)習(xí)。再次，教學(xué)方法與手段缺乏新意。目前的高校醫(yī)用材料課堂仍然采用以授課教師說(shuō)教為主的教學(xué)模式，教學(xué)效果較差。隨著互聯(lián)網(wǎng)的普及，大學(xué)生可以通過(guò)網(wǎng)絡(luò)獲取很多新知識(shí)，但互聯(lián)網(wǎng)內(nèi)容繁雜，大學(xué)生對(duì)信息的篩選及吸收應(yīng)用還需更多的指導(dǎo)幫助。因此，如何能夠合理的將互聯(lián)網(wǎng)相關(guān)信息與技術(shù)應(yīng)用于《生物醫(yī)用材料》課程的教授值得我們探索研究。

二、互聯(lián)網(wǎng)在課堂設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

近年來(lái)隨著互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，其在教育領(lǐng)域的應(yīng)用得到了人們的廣泛關(guān)注，所謂互聯(lián)網(wǎng)教育是指未來(lái)的教學(xué)活動(dòng)利用互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行。學(xué)生和老師分別利用互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行學(xué)習(xí)和教授，知識(shí)和信息在互聯(lián)網(wǎng)上進(jìn)行流通。目前利用互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行的教學(xué)模式主要有慕課和翻轉(zhuǎn)課堂兩種。

1.慕課。慕課（MOOC）的英文直譯是“大規(guī)模開放的在線課程（Massive Open Online Course）”，它是一種在線課程開發(fā)模式。所謂“開放”主要包含三個(gè)方面。首先，慕課是面向大眾開放的，參加課程學(xué)習(xí)的人員不受地域、學(xué)籍等限制；其次，課程教學(xué)內(nèi)容與過(guò)程是開放的，根據(jù)學(xué)習(xí)人員的需要，教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)過(guò)程可以進(jìn)行動(dòng)態(tài)調(diào)整；再次，“教”與“學(xué)”的關(guān)系是開放的，在慕課教學(xué)過(guò)程中，教師與學(xué)生之間“教”與“學(xué)”的角色可以互相轉(zhuǎn)換。近年來(lái)，慕課迅速得到人們的廣泛關(guān)注，成為推動(dòng)高校教學(xué)模式改革的強(qiáng)大動(dòng)力。根據(jù)《生物醫(yī)用材料》這門課程內(nèi)容涉及知識(shí)面廣、知識(shí)更新速度快等特點(diǎn)，可以將互聯(lián)網(wǎng)與傳統(tǒng)授課模式相結(jié)合實(shí)施課程講授工作。在本課程中有較多內(nèi)容為基礎(chǔ)知識(shí)，如高分子材料、金屬材料、無(wú)機(jī)非金屬材料等內(nèi)容，這些知識(shí)點(diǎn)所涉及的基礎(chǔ)學(xué)科領(lǐng)域較廣，包括物理、力學(xué)、生理學(xué)、解剖學(xué)等。然而，在生物醫(yī)用材料這一門課程中不可能將所涉及的各個(gè)學(xué)科領(lǐng)域進(jìn)行全面補(bǔ)充，因此，可以讓學(xué)生利用互聯(lián)網(wǎng)，將相關(guān)課程進(jìn)行提前或者同步學(xué)習(xí)。互聯(lián)網(wǎng)上有很多課程的慕課，均是由國(guó)內(nèi)外各個(gè)高校的很多名師精心制作而成，學(xué)生可以利用課下時(shí)間進(jìn)行學(xué)習(xí)，通過(guò)這種方式可以讓學(xué)生在課下將所涉及的內(nèi)容進(jìn)行系統(tǒng)學(xué)習(xí)。同時(shí)，可以結(jié)合本專業(yè)學(xué)生培養(yǎng)特點(diǎn)，將醫(yī)用高分子材料或金屬材料（如鎂合金、鈦合金）的基本特性及其臨床應(yīng)用等內(nèi)容制作成視頻，教授者通過(guò)在線上錄制視頻完成課程基本內(nèi)容的講授，學(xué)生利用課下時(shí)間學(xué)習(xí)。通過(guò)線上教學(xué)線下學(xué)習(xí)，使學(xué)生更加全面系統(tǒng)地掌握醫(yī)用材料的各個(gè)知識(shí)點(diǎn)。

2.翻轉(zhuǎn)課堂。與傳統(tǒng)的課堂授課不同，翻轉(zhuǎn)課堂是讓學(xué)生在課前觀看教學(xué)視頻，學(xué)習(xí)相關(guān)專業(yè)知識(shí)，然后，組織學(xué)生討論交流在學(xué)習(xí)過(guò)程中遇到的問(wèn)題。在翻轉(zhuǎn)課堂中，學(xué)生為學(xué)習(xí)主體，教師起引導(dǎo)和協(xié)助作用。與傳統(tǒng)教學(xué)模式相比，翻轉(zhuǎn)課堂主要有幾方面的優(yōu)勢(shì)。第一，在課前自主學(xué)習(xí)過(guò)程中，學(xué)生可以靈活控制學(xué)習(xí)節(jié)奏，每個(gè)學(xué)生可以根據(jù)自身的情況進(jìn)行進(jìn)度調(diào)節(jié)。第二，課堂的教學(xué)內(nèi)容具有重復(fù)性，教學(xué)視頻可以反復(fù)學(xué)習(xí)；第三，課堂教學(xué)過(guò)程中，教師與學(xué)生之間的互動(dòng)增加，提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣；第四，新的教學(xué)模式給學(xué)生帶來(lái)全新的課堂體驗(yàn)；第五，課前學(xué)習(xí)及課前準(zhǔn)備工作增加了學(xué)生的參與度，可以調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)積極性，使學(xué)生在課堂上更好的集中精力。在翻轉(zhuǎn)課堂中，學(xué)生成為課堂的主角，學(xué)生課前在線完成課程學(xué)習(xí)需要的知識(shí)，利用線下課堂進(jìn)行答疑解惑、交流知識(shí)應(yīng)用的經(jīng)驗(yàn)等；在課堂中，教師有更多的時(shí)間與每個(gè)人交流，使教師從一個(gè)講授者轉(zhuǎn)變?yōu)閷W(xué)習(xí)的激勵(lì)者、啟發(fā)者，使學(xué)生從被動(dòng)學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)變?yōu)橹鲃?dòng)學(xué)習(xí)。對(duì)于生物醫(yī)用材料這門課，涉及的知識(shí)點(diǎn)較多，內(nèi)容比較分散，線下學(xué)習(xí)學(xué)生可以更加自由的獲取很多知識(shí)，而課堂交流、討論能夠讓學(xué)生將所了解的信息進(jìn)行梳理與輸出。如醫(yī)用不銹鋼的表面改性處理、醫(yī)用高分子材料抗凝血研究等內(nèi)容，均可以采用翻轉(zhuǎn)課堂的方式來(lái)實(shí)施。通過(guò)課下學(xué)習(xí)，能夠讓學(xué)生掌握最基本的改性方法，讓學(xué)生利用互聯(lián)網(wǎng)開闊思路，全面認(rèn)識(shí)該部分內(nèi)容。同時(shí)，每位學(xué)生會(huì)有不同的收獲和見(jiàn)解，在課堂交流中，將各自所獲取的有用信息進(jìn)行交流、討論，通過(guò)互相學(xué)習(xí)及老師總結(jié)，更好地掌握該部分內(nèi)容，最終達(dá)到更好的學(xué)習(xí)效果。

三、互聯(lián)網(wǎng)在課后作業(yè)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

隨著互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代的到來(lái)，學(xué)生可以利用互聯(lián)網(wǎng)查閱、搜集海量信息，然而，如何能夠引導(dǎo)學(xué)生將所獲取的信息進(jìn)行整理尤為重要。在《生物醫(yī)用材料》課程中，如何設(shè)計(jì)課后作業(yè)，通過(guò)作業(yè)訓(xùn)練使學(xué)生對(duì)材料或者某種材料的應(yīng)用有個(gè)系統(tǒng)完整的認(rèn)知，成為現(xiàn)在教師面臨的問(wèn)題。同時(shí)，采用什么樣的方式能夠調(diào)動(dòng)學(xué)生課下學(xué)習(xí)的積極性也很重要。在課下作業(yè)的設(shè)計(jì)過(guò)程中，可以將醫(yī)療產(chǎn)品作為載體。以某一種醫(yī)療產(chǎn)品為例（如血管支架、心臟瓣膜等），讓學(xué)生利用互聯(lián)網(wǎng)，查閱該產(chǎn)品所使用的具體材料有哪些，每種材料各有什么性能特征及優(yōu)缺點(diǎn)，有哪些方面有待改進(jìn)，該材料可以用來(lái)做其他什么醫(yī)用產(chǎn)品等。將上述問(wèn)題依次逐步布置下去，通過(guò)這種遞進(jìn)式的作業(yè)布置，讓學(xué)生利用課下時(shí)間分階段完成上述的作業(yè)，再利用課堂交流討論，達(dá)到更好的課后學(xué)習(xí)效果。

四、結(jié)論

根據(jù)《生物醫(yī)用材料》這門課程內(nèi)容涉及知識(shí)面廣、知識(shí)更新速度快等特點(diǎn)，可以采用將互聯(lián)網(wǎng)與傳統(tǒng)授課模式相結(jié)合的方式實(shí)施課程講授工作。慕課具有教授對(duì)象與教學(xué)內(nèi)容開放性、授課自由靈活等特點(diǎn)，將醫(yī)用材料所涉及基礎(chǔ)領(lǐng)域及醫(yī)用材料基礎(chǔ)知識(shí)等內(nèi)容以慕課視頻的方式來(lái)展開，利用網(wǎng)絡(luò)資源，讓學(xué)生在線上學(xué)習(xí)。對(duì)于具體的某種材料的科研動(dòng)態(tài)及研究熱點(diǎn)等前沿的知識(shí)點(diǎn)，可以采用翻轉(zhuǎn)課堂來(lái)展開，學(xué)生利用視頻課件主動(dòng)完成自學(xué)，將部分學(xué)習(xí)內(nèi)容以任務(wù)的形式布置給學(xué)生，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生參與的積極性，利用翻轉(zhuǎn)課堂實(shí)現(xiàn)角色翻轉(zhuǎn)，使學(xué)生在課堂教學(xué)中由被動(dòng)聽課改為主動(dòng)交流。總之，慕課可以讓學(xué)生對(duì)課程的內(nèi)容有系統(tǒng)的整體認(rèn)知，而翻轉(zhuǎn)課堂則可幫助學(xué)生在掌握醫(yī)用材料等基本內(nèi)容及發(fā)展動(dòng)向的基礎(chǔ)上，對(duì)某一些細(xì)節(jié)或者某一領(lǐng)域有更加深入的研究。采用該方式可以使學(xué)生全面了解材料相關(guān)知識(shí)，也對(duì)某些知識(shí)點(diǎn)有更加深入的認(rèn)識(shí)。同時(shí)，合理設(shè)計(jì)作業(yè)環(huán)節(jié)，在前面系統(tǒng)及深入學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)上，讓學(xué)生利用互聯(lián)網(wǎng)完成與之相關(guān)的作業(yè)，鞏固學(xué)習(xí)效果。將不同的互聯(lián)網(wǎng)教學(xué)模式相結(jié)合，達(dá)到更好的教學(xué)效果。

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Abstract："Biomedical Materials"，a typical interdisciplinary course，is difficult to be given by traditional teaching methods，and is hard to draw attentions of students.This paper will，take the advantages of typical Massive Open Online Courses（MOOC） and other online classroom teaching methods，reasonably design the course basing on the characteristics of the course and achieve better teaching results on"Biomedical Materials"by combining online and offline teaching and learning.

Key words：Massive Open Online Courses；flipped classroom；Biomedical Materials