《生物材料學》課程設置與課程體系構建探討

魏紅濤 牛永盛 李偉娜 李海銀 徐香 孫欽星

摘要：本文結合青島農業大學功能材料專業培養方案以及《生物材料學》課程設置情況，結合教學實踐，針對高校生物材料學課程教學中出現的問題，從課程體系構建、教學內容、實驗實踐教學改革、及師資力量等方面進行了探討，旨在提高本課程教學質量，體現新時期學科交叉特色，為學生進一步的學習和發展奠定基礎。

關鍵詞：功能材料；生物材料學；課程設置；課程體系

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2018）43-0172-02

一、學科交叉體系的構建

（一）學科交叉體系的構建的重要性、必要性

當今世界，重大科學的發現越來越多地依靠多學科互相滲透和協同攻關的發展趨勢。生物材料學是生命科學與材料科學交叉的邊緣學科，已成為國內外研究的熱點，各大高校相關專業紛紛開設相應課程。《生物材料學》是我校功能材料專業中生物功能材料方向本科學生的一門專業基礎課程，其鮮明特點就是材料科學、生命科學和醫學等的多學科交叉與融合。將相關的跨學科知識應用于生物材料領域的本科教育和學生的學科交叉創新能力的培養，對現代生物材料科學的發展具有重要的意義，而進行交叉學科型課程教學是從根本上提高大學生就業競爭力與創新素質的必由之路。

（二）課程體系構建

青島農業大學構建了以“通識課程平臺、學科（專業）基礎課程平臺、專業課程平臺”三個必修課程平臺為主體，以“實驗實踐教學體系和創新創業教育體系”為兩大支柱，以“專業拓展課程、素質教育課程”兩個課程模塊為個性化發展的“3-2-2”人才培養體系。

通識課程平臺：是面向全體學生開設的，必須修讀的課程。主要包括馬克思主義基本原理、思想道德修養與法律基礎、毛澤東思想和中國特色社會主義理論體系概論、中國近現代史綱要、形勢與政策、外語、計算機、大學生心理健康教育、大學語文、大學生就業指導、創業基礎、體育、軍事理論等課程。

學科（專業）基礎課程平臺：是指按照一級學科門類設置的各專業共同執行的基礎課程，能夠支持學生進行專業課程學習和畢業后的專業持續發展。主要包括高等數學、線性代數、大學物理及大學物理實驗、無機化學、有機化學、分析化學、物理化學、儀器分析及實驗、化學實驗（I）、（II）和（III）等課程。

專業課程平臺：是除學科（專業）基礎課程外，本專業必修的標志著專業特性的專業課程。主要包括材料科學基礎、材料性能學、功能材料學、高分子化學與物理、高分子化學與物理實驗、基礎生物化學、基礎生物化學實驗、生物材料學、儀器分析及實驗、生物材料制備與加工等課程、現代儀器測試分析實驗、生物功能材料綜合實驗等課程。

專業拓展課程模塊：是按照專業方向或者分類目標設置的課程模塊，滿足學生職業化發展的需要。專業方向分為功能高分子材料方向和無機功能材料方向。共選課主要包括計算機在化學中的應用、Matlab基礎與應用及實驗、化學分析與分離、功能材料專業英語、化工原理Ⅳ及實驗、材料毒理與生物學性能評價、納米材料與技術、實驗設計與分析、材料分析測試技術、口腔生物材料學、功能材料的合成與制備、材料結構與性能、材料表面改性新技術、功能材料前沿講座、環境材料學、精細化學品化學。功能高分子材料方向的選修課主要有高分子流變學基礎、可降解與吸收材料、高分子合成工藝學、高分子材料改性、生物醫用高分子材料學、農用高分子材料學、高分子材料成型工藝等。無機功能材料方向的選修課主要有無機非金屬材料學、金屬材料學、無機生物材料學、金屬腐蝕和防護、無機材料工藝學、綠色化學與化工、無機精細化工工藝學等。

素質教育課程模塊：是指面向全體學生開設的歷史、文化、哲學、藝術、管理、經濟、科學等方面的公共選修課程。功能材料專業學生修讀的文化素質教育課程學分不得低于8學分。

實驗實踐教學體系：是以實驗教學、課程實習（設計）、專業綜合實習、畢業實習、專業技能競賽和社會實踐等為主要內涵，以基礎實踐、專業實踐、綜合實踐為遞進順序，形成實踐能力培養體系。研究性實踐主要有科研訓練與課程論文、科技創新和創業實踐、生物功能材料綜合實驗、畢業論文。生產性實踐主要有功能材料生產見習、化工生產仿真實驗、化工操作實訓、化學化工實驗安全、畢業實習等。

創新創業教育體系：由涵蓋科研訓練與課程論文、科研助理、開放實驗室項目、科技創新項目、大學生科技競賽、畢業論文（設計）等內容的創新教育體系和涵蓋創業教育、創業計劃競賽、創業實踐等內容的創業教育體系共同構成，旨在培養大學生的創新創業精神和能力。專業學生開設了創新思維訓練、創新創業實踐課、創業基礎課，融于創新創業教育于理論、實驗、實踐教學環節全過程之中。創新創業活動訓練包括大學生創業比賽、科研助理、參與科技作品創作、實驗技能大賽和大學生創新立項等。

二、緊跟學科發展前沿，豐富教學內容

依據《青島農業大學教材建設和管理辦法》，遵循“優先選用國家級、省（部）級優秀教材、全國規劃和重點高校編寫的”原則，先選用近級優秀教材、全國規劃和重點高校編寫的”原則，先選用近級優秀教材、全國規劃和重點高校編寫的”原則，先選用近級優秀教材、全國規劃和重點高校編寫的”原則，先選用近3年出版的新教材及各類獲獎。選用新版的新教材及各類獲獎。

生物材料學的迅猛發展要求任課教師不斷學習新的理論和實踐知識，更新教學內容以拓寬學生的視野。隨著研究水平的提高，相應的新生物材料、新標準、新要求及網絡資源都在不斷更新，這就要求教師要緊跟本學科發展前沿，了解最新研究進展，及時更新并豐富教學內容。

三、實驗實踐教學改革

實驗教學相對于理論教學具有直觀性、驗證性、綜合性、啟發性和創新性的特點，是實現現代生物材料學課程教學目標的重要手段之一。生物材料學是一門應用性和實踐性很強的學科，僅靠理論知識的學習是遠遠不夠的，因此加大了實驗教學的比重。生物材料學的實驗教學除了增加學時，為學生提供更多動手操作的機會外，更應多開展設計型和綜合型實驗，培養學生的創新能力及分析問題、解決問題的能力。另外，鼓勵學生積極申報與生物材料學相關的大學生科研課題，在教師的指導下由學生自己完成，進一步加強和鞏固學生對生物材料學知識的理解和綜合運用的能力。不少學生獲得校級或國家級大學生科技創新項目，其中《重金屬吸附用聚丙烯無紡布的功能化研究》項目獲得2015年山東省第十四屆“挑戰杯”大學生課外學術科技作品競賽二等獎，《超靈敏熒光變色高分子壓力傳感器的設計與實現》項目京博杯·第三屆中國大學生高分子創新創業大賽三等獎。

四、教師隊伍建設

功能材料專業的主講教師、專業實驗技術人員和教學輔助人員學歷、學位、年齡、職稱、學緣、學科結構合理。目前已形成了一支整體水平高、相對穩定、充滿活力、精干高效、富有創新能力和協作精神，能適應功能材料專業教學和教改工作的師資隊伍。加強本學科建設及與相關學科的協作，進一步提高教師的教學和科研水平。以教學經驗豐富的老教師為中心而形成的課程教學團隊，發揮老教師的傳幫帶作用，促進青年教師教學能力的提高。通過經費支持，鼓勵教師參與校內外開展的慕課、微課、混合式教學等專題培訓。保證專業課程的教學質量，充分激發中青年教師的潛力，使青年教師盡快成長成熟。不斷加強本學科建設及與相關學科的協作，進一步提高教師的教學和科研水平。

五、結論

目前我校的生物材料基礎研究相對薄弱，學校不斷加大人才的引進力度，同時打造一支更高教學水平的師資隊伍，進一步改進教學質量，提高新時期高素質創新性人才培養水平。努力實現培養具有創新意識和知識拓展能力，能在生物醫用材料、藥物載體材料、能源材料、生態環境材料及其他功能材料領域能夠從事功能材料領域的科學研究、技術開發、工藝設計、生產及性能檢測的應用型、復合型專業人才的目標。

參考文獻：

[1]劉元東.生物材料學教學實踐與心得[J].課程教育研究，2012，（08）：173.

[2]張雯，張華，朱芳民.基于學科交叉的生物材料學課程設置探討[J].廣州化工，2012，（19）：162-163.

[3]王建方，邢欣，吳文健，王春華.生物材料學課程的設置與改革思考[J].高等教育研究學報，2011，（01）：95-97.

Abstract：Considering the set of functional materials Qingdao Agricultural University professional training program and the"biological material"course in this paper，combining with the teaching practice，the curriculum teaching in the College of biological materials，build from the curriculum，teaching content，experimental teaching reform，and teachers are discussed，in order to improve the teaching quality of this course，reflect the new era of interdisciplinary characteristics，lay the foundation for further study and development of the students.

Key words：Functional materials；Biomaterials；course setting；curriculum system