生物醫用紡織教學和人才培養

鄭兆柱，吳佳陽，劉靜宜，李 剛

（蘇州大學 紡織與服裝工程學院，江蘇 蘇州 215123）

生物醫用紡織學科屬于典型的新興交叉學科，綜合了材料學、紡織學、工程學、生物學和醫學的理論和方法，解決醫學中的有關問題，保證人們的身體健康，為疾病的預防、診療和康復等方面服務。我國《國家中長期科學和技術發展規劃綱要（2006—2020年）》將“先進醫療設備與生物醫用材料”列為優先發展主題。因此，國家戰略需求和生物醫用紡織品產業的高速發展，使人才培養面臨了巨大的挑戰。首先，需要擁有一支具有梯隊結構合理、教學角色多樣、教學經驗豐富、基礎理論水平較高和科研能力扎實的教師隊伍[1]。其次，通過教學方式方法的改革和辦學形式的國際化，注重學生基本素質和學習能力的培養，注重學生實踐能力和創新能力的提高，形成基礎研究與應用相結合的教學特色，逐步形成精英化的專業人才培養模式。最后，堅持“高標準、嚴要求”，培養具有較高的文化素質修養、敬業精神和社會責任感，具有較強的創新意識和工程實踐能力，具有紡織學、物理化學、生物學相關的基礎理論知識及醫學相結合的研究能力，能在生物醫用紡織領域從事研究、開發、教學及管理方面的高級復合型人才[2]。

1 打造專業教學隊伍

生物醫用紡織教師隊伍應同時具備交叉專業知識、教學理論和教學能力。專業知識是指一定范圍內相對穩定的系統化知識，主要是教師在受教育階段形成的專業知識體系；教學理論是教師對教學的理性抽象和概括化認知；教學能力是教師對教學的問題解決程度和操作水平，三者之間有機銜接。正確地融合、平衡三者的關系對提高教學效果具有非常重要的意義。

1.1 交叉學科專業知識體系構建

教師專業知識的深度直接影響授課效果，甚至決定了所培養的學生能否適應生物醫用紡織品行業的發展需求。專業知識是教師自我成長和發展的核心，是從事教學工作的必要條件。從事交叉學科教學，教師不僅需要豐富第一專業知識，還需要不斷學習和豐富第二、第三知識體系，以適應紡織、材料和醫學人力資源的需求和行業發展需要。因此，教師要通過學習不斷提高自身的水平，學習方式主要有研究性學習、聽課和自學。其中，研究性學習是指教師在職業生涯中邊學習、邊研究、邊教學，以學促研、以研促教的過程[3]。

1.2 從教學理念到教學能力

除了擁有扎實且豐富的專業知識，還需要運用合理的教學理論并將其轉化為教學能力[4]。從事生物醫用紡織教學的教師往往是非教育專業畢業的研究型科研工作者。教師在走上教書育人的崗位前，一定要掌握相關的教學理論。教學理論包括教學的概念、目標和方法等最基礎的教學實踐中所存在的理論方面的問題，可以分為教育技術理論、教育科學、教育價值理論以及教育規范理論。在教學理論學習過程中，教師應掌握“是什么、為什么、做什么、怎么做”等教育問題。

通過合理運用良好的教學理論，將專業知識轉化為教學能力。教學能力關乎專業知識體系及其教材內容的呈現方式，直接影響課堂效果及受教育者對知識的掌握程度，且在一定程度影響受教育者對知識的運用能力，是教師實踐能力的集中表現。在教學工作中，首先，教師要學會陳述知識，雖然自身已經獲得了扎實的科學和理論基礎知識，但是，是否有效地呈現，將決定學生能否深入理解和自主學習；其次，教師應構建個人教育信念的基礎知識，同時培養學生的感知能力和交流能力、對多變的教學情境把控能力；最后，教師在陳述知識的基礎上，運用教學理論重新組合專業知識，使其更具組織化，形成新的專業知識結構，進一步提高教師的教學能力。

2 創新教學模式

生物醫用紡織是一門多學科交叉融合的應用科學，從紡織專業背景的學生中培養專業人才，需要運用創新教學模式，主要分為以課堂教學為載體的知識理論教學、以專題報告為載體的討論式教學和以創新課題為載體的興趣引導教學。

在課堂教學中改變“填鴨式”的傳統授課方式，發揮現代化教學手段的作用，提高師生的互動性，提升學生的參與度，激發學生學習的主動性。

2.1 教學手段現代化

以多媒體輔以板書的授課模式，雖然相較于傳統的板書模式有了一定的進步，但仍屬于較為傳統的以教師主導的教育方式，學生依舊處于被動接受知識的狀態。這樣，學生很難養成獨立思考的能力，加之對生物醫用紡織品的有限認知，學習其主動性日漸降低。這對課堂教學環境和人才培養極為不利。

通過在課堂中播放產品視頻讓學生觀看，激發學生的好奇心，將學生引進生物醫用紡織品的真實世界[5]。通過播放生物醫用紡織產品生產和臨床應用視頻，提高學生的感性認識，輔以課堂知識點的師生互動，加強學生對理論知識的理解與感悟。提供精品課程資源，從多個角度描述同一知識點，加深學生對重點知識的理解。

2.2 “線上線下”研討學習

學生基于自己的興趣組建團隊，確定一個與生物醫用紡織相關的課題，自行查閱文獻及書籍，制作專題報告進行匯報。通過“教師與學生”身份的轉換，發揮學生學習的主觀能動性，同時鍛煉學生的組建團隊、管理團隊、團隊協作能力以及對知識點的梳理、歸納和表達能力。教師通過學生匯報過程中的邏輯性、科學性、完整性和創新性，學生在講述過程中對課件的理解和表達能力，以及學生回答教師和同學問題時的分析能力和邏輯思維能力，對報告進行點評并給出評價成績。

2.3 “共創式”學習

結合大學生創新創業項目管理模式，對生物醫用紡織特別感興趣的同學可以組建團隊，選擇與教師從事研究相關的生物醫用紡織課題。課題組老師利用課余時間指導學生開展科學研究活動。生物醫用紡織實驗種類繁多、個性化強、運行成本較高，因此，鼓勵科研支持教學的運行模式，科研課題和科研團隊設備免費提供科研立項供學生使用。在創新、創業項目中，學生自己動手制備生物醫用紡織品，研究其生物力學性能[6]、生物相容性和生物醫學功能性，切身體會紡織專業知識與技術在生物醫學領域的應用，增加學生了解生物醫用紡織品前沿發展的機會，培養具有創新和領導能力的學生，加強對生物醫用紡織品的研究。

2.4 評價方式多元化

傳統試卷考核方式會迫使學生背誦考點，無法真實而全面地反映教學效果。對于生物醫用紡織這類應用性較強的學科，需要學生在掌握原本基礎知識的基礎上加以運用。因此，單純的期末“閉卷”考試是遠遠不夠的，應引入過程化教學模式。考核次數根據教學進度和學生的掌握情況而定，考核形式多樣，且考核內容并非局限于課堂講授內容。以考代督，以考促學，在考核過程中，將學生引入生物醫用紡織的世界，發揮其主觀能動性去查找資料，并學會總結和歸納科學問題。此外，通過考核后的討論，教師要認真聽取學生意見和建議，不斷探索和改革教學形式，滿足創新性人才培養的需求。

3 構建國際化人才培養模式

人才是建設紡織強國的第一資源。2012年，中國紡織工業聯合會發布的《建設紡織強國綱要（2011—2020年）》中就明確指出：“建設紡織強國的決定性力量將是高素質人才，而不是廉價勞動力。”教師責無旁貸地肩負著教書育人、服務社會、振興行業的重要使命。對于發達國家的紡織高等教育而言，以英國利茲大學、曼切斯特大學和美國北卡羅萊納州立大學為代表的紡織類高校一直重視創新型人才的培養[7]。20世紀90年代，日本提出了合建兼具科研、教育和技能訓練能力的紡織科研創新機構的建議。信州大學也為此建立了國際纖維研究所（簡稱IFEEC）以及在公司、校內設立了纖維創新孵化器（FII）。美國北卡羅萊納州立大學依托國家紡織中心（NTC），也通過“設立項目、集合產業界意向、決定研究課題和評價實際業績”模式，推動和完善紡織教育和人才科研訓練體系[8]。因此，開展生物醫用紡織專業教育和人才培養工作具有重要意義。

“一帶一路”在促進沿線國家經濟繁榮發展的同時，也必將會促進教育的創新合作與發展。我國醫療器械與藥品比例（1∶6）遠遠低于歐美國家（1∶1），且整體水平不高、原創性低，高技術含量的生物醫用紡織機器器件主要是國外品牌。為生物醫用紡織品的研發和應用培養更多的后備力量，需要加強與國外知名大學的合作與交聯，通過聯合辦學，培養國際化人才[9]。聘請國外知名大學教授開設生物醫用紡織領域的系列專題報告；聘請具有國外知名大學教學經驗的教師擔任授課老師，與本校老師共同完成“生物醫用紡織品”課程教學。

與國際知名大學建立長期合作辦學關系，通過“3+1”項目的實施，部分有志向的學生在完成本校3年專業課學習后，經考核和推薦有機會到國外大學進行為期1年的本科課程學習，將雙方的課題體系進行有機融合，形成具有鮮明特色的生物醫用紡織人才培養方案。與此同時，教師也可以到國外大學進行為期1年的培訓，借鑒和吸收國外的教學觀念以及“學生為主體，教師為主導”的小班化教學模式。通過國外模式本土化，在借鑒他人經驗的基礎上，形成獨特的教學風格和教育智慧，不僅有利于教師個人在專業上多方面發展，更有利于培養高質量、創新性的人才。此外，部分人才跟隨中國企業“走出去”，可解決國際化人才較少的難題，實現國際化教育與企業國際化的共贏。

4 結語

生物醫用紡織是攻克醫用材料創新關鍵技術的重要載體，是紡織工業轉型升級中的重點發展領域。首先，先進的教學理念、豐富的教學要素和專業化的教學隊伍是生物醫用紡織教學和人才培養的關鍵。其次，應建立生物醫用紡織人才數據庫平臺，便于實時掌握人才培養和流動情況，使人才培養和行業發展形成良性互動。最后，應加快完善生物醫用紡織人才培養計劃和實施方案，聯合教育主管部門、研究院所、行業協會和生物醫用紡織品的生產和研發企業，構建“教、研、產”融合型人才培養模式，更好地培養高素質、復合型人才，促進生物醫用紡織品行業高速發展。