“互聯網+”背景下醫用生物材料工程課程實踐教學體系改革探討

陳泉志，何盛斌，孫 健，高 明

（1.廣西醫科大學基礎醫學院 廣西 南寧 530021；2.廣西醫科大學生命科學研究院 廣西 南寧 530021）

“互聯網+”就是指把互聯網與傳統行業進行深度融合，形成社會發展新模式，從而為經濟實體的改革、創新和發展提供廣闊平臺。2020 年，國務院在政府工作報告中提出，全面推進“互聯網+”，打造數字經濟新優勢。“互聯網+”創新在驅動產業高速發展的同時也為高等院校大學生創新創業增添了更多的機會與挑戰。據教育部統計，2022 年全國高等院校應屆畢業大學生數量已突破1000萬，創新創業教育是進一步提升大學生就業能力，改變大學生就業困難狀況的重大措施[1-2]。為此，全國高校陸續啟動對大學生“互聯網+”創新創業能力培養途徑的研究與實踐，拓展新型就業創業輔導，全力打造創新型、科技型、綜合化的教育體系[3-5]。

針對高校創新型醫學人才培養面臨的矛盾和問題，本論文以廣西醫科大學為例，結合新醫科人才培養的特點，對生物醫用材料工程課程的實踐教學體系進行探討，以尋求一條適合在“互聯網+”背景下培養高質量新醫科人才之路。同時，本論文以廣西醫科大學近幾年利用“互聯網+”大學生創新創業大賽作為項目平臺的教學經驗為基礎，進一步拓寬教學團隊在生物醫用材料工程課程建設中的新思路和新方法，以促進各高校在醫學人才培養過程中保質保量。

1 課程開設的意義和面臨的挑戰

“生物醫用材料工程”是醫學、生物學、化學和材料工程學的交叉學科，是生物醫學相關專業為適應現代社會發展需求、培養“新醫科”創新人才而設置的一門專業課[6-7]。正如“互聯網+”把互聯網跟各行業深入融合，“生物醫用材料工程”把醫學和各個基礎學科相結合，融會貫通，給醫藥領域注入新的動力，促進醫藥行業的創新和革命，確保“健康中國2030”大健康發展策略的順利實施。把“生物醫用材料工程”納入醫學相關專業的必修課程，對于培養兼具高醫技和高創新能力的新醫科人才顯得格外重要。然而，“生物醫用材料工程”這門課程對于非材料類專業學生，尤其對沒有進行先修課程學習的學生來說會面臨以下幾點困難[8-10]：①注重學習現有知識和方法，忽略學習如何去創造新知識和新方法；②理論多，實踐少，概念抽象，導致學生感覺上課乏味；③內容多，課時少，學生只抓考試要點，導致應試教育重蹈覆轍；④理論教學與實踐嚴重脫節，給學生造成十分難學的錯覺，繼而對生物醫用材料工程不感興趣，產生厭學心理。在這種情況下，傳統的課堂教學方式已經很難吸引學生，更不用說培養具有創新創業精神的醫學人才。

2 課程改革措施

針對“互聯網+”背景下開展生物醫用材料工程課程教學面臨的矛盾和問題，作者以廣西醫科大學“生物醫用材料工程”課程為例，在“項目式教學”理念的基礎上進行一系列改革探討。項目式教學是指讓學生在老師的指導下參與項目活動，使學生主動完成項目指定的任務，以此促使學生在項目實踐的過程中自主獲取知識，同時提升學生發現問題和解決問題的能力。1938 年Dewey 指出教育的目的是引導學生獲得有價值的經驗，而這些經驗需要學生通過參與真實情境來獲得[11]。隨后，Kilpatrick 等人提出把有計劃、有目的的項目活動作為教育過程中學生有效的學習方式，在此基礎上積淀而成項目式教學觀[12]。在過去的30 年中，項目式教學逐漸被歐美國家廣泛應用于高等教育中理工科專業學生的培養[13]。我國的項目式教學起步晚，現在仍處于探索階段。因此，把項目式教學理念跟“互聯網+”相結合，發展符合我國互聯網新時代特點的課程教學方法，對提高新時代醫學人才的培養質量具有重要的指導意義。作者根據自身的項目式教學經驗提出以下具體實施方法和方案。

2.1 以項目式教學為主，理論教學為輔

以項目任務為載體，通過醫學情境和醫學科學問題展開學習過程，從解決實際問題出發，把學生引向對生物醫用材料知識的探索和技術的產業化應用，調動學生學習的主觀能動性和對知識的創造性。從兩方面落實授課教師的責任和義務。一方面，導師根據學生的興趣愛好特點進行個別指導，為學生提供具有個性化的生物醫用材料工程項目。另一方面，導師利用自身的科研項目和其他資源對學生的學習和創新實踐進行全程指導，從而把課程從“課上”延伸到“課后”，增加教師的教學時間。項目的實施過程包括：①在教師指導下，學生根據自己的興趣愛好和文獻調研提出一個關于生物醫用材料的科學問題或技術問題（選題）；②根據所提出的科學問題，設計解決方案和研究計劃；③通過實驗研究驗證方案的可行性或探究科學問題的本質屬性；④總結實驗成敗和展望未來發展。值得注意的是，在選題過程中，教師要把握科學問題的難易程度。所選科學問題應該既能激發出學生的興趣又能在規定的時間內完成相應的工作量。此外還要完善導師競爭制度，以避免教師對學生的指導出現“不作為”現象。比如，學生和教師之間可以進行雙向選擇，當學生對教師的指導不滿意時，可中途申請更換教師。通過上述項目化教學強化理論跟實踐相結合，提高學生的實踐技能，培養學生在專業學科領域發現問題和解決問題的科學素養，為創新型和研究型醫學人才的升華做準備。

2.2 參加校內“互聯網+”大學生創新創業大賽選拔，以賽促學

把參加校內“互聯網+”大學生創新創業大賽作為課程的重要內容，以賽促學，培養生物醫用材料工程相關創新創業生力軍。以賽促教，把大賽作為生物醫用材料工程課程改革的重要抓手，推進素質教育，切實提高學生的創新精神、創業意識和創新創業能力。以賽促創，為學生搭建成果轉化新平臺，實現生物醫用材料理論知識從“概念”到“具體”的轉變。推動賽事成果轉化和產學研用緊密結合，促進“互聯網+生物醫用材料工程”新業態的形成，服務社會經濟高質量發展，努力形成醫學畢業生更高質量創業就業的新局面。參賽安排如下：①由3―5 位學生組成一個參賽小組，既要確保每位組員有充足的參與度又要充分發揮不同學生的特長；②從課程項目中選取題材，重新對課程項目的產業化前景進行深入雕琢，打造生物醫學材料重新創業項目，促進產學研融合；③老師對參賽作品從創新性、實用性、產業化的可行性、產業化所面臨的困難及解決這些困難的方法等方面進行指導和評價，促進醫學復合型人才的全面培養，激發學生的創新創業精神。

2.3 對教學績效設置和學生考核方式進行改革

向學院和學校領導提議增加課程學分，給予導師對應的績效激勵，以提高教師對項目指導的積極性。如圖1 所示，把本課程原來的2 個學分改革為4 個學分，學時從原來的32 個學時增加到64 個學時。理論教學和實踐教學之間的比例從原來的1∶0 改革為1∶7。充分體現了實踐教學的重要性，讓學生在學習的過程中從被動轉向主動。整個教師績效積分可分成三大塊：理論授課（理論課）、項目指導（實踐課）和參賽指導（實踐課）。其中，項目指導和參賽指導分別占績效總積分權重的50%和37.5%。老師對學生的實踐教學質量通過學生的項目評分和參賽成績體現。例如，某位老師對某位學生的指導工作量等于課程權重×教學效果系數（N 或n）的總和。N 或n 由項目質量評估和參賽成績決定，其中項目質量評估分為三等（優秀、良好和合格），參賽成績分為四等（金獎、銀獎、銅獎和參與獎），如圖1 所示。同樣的，學生課程成績（即學習效果考核）主要通過學生參與實踐課程的表現來決定。例如，某位學生的總成績等于課程權重×學習效果系數（N 或n）的總和。該考核方式拋棄了傳統的應試教育、強調了素質教育，促使學生全身心投入“自主學習理論，積極投入實踐”當中。

圖1 學生成績考核和老師教學質量考核方案

2.4 充分利用現代互聯網技術，優化理論教學模式，激發學習興趣

“互聯網+”不僅體現在互聯網與社會經濟的深度融合，同時也體現了互聯網與教育的廣泛交叉。隨著互聯網技術的發展和成熟，線上教學、多媒體展示、共享課堂等新型教育概念和方法深入人心。對于生物醫用材料而言，如人工關節和心臟支架的工作狀況，可以通過多媒體生動地展現，動靜結合、圖文并茂并新穎有趣。而傳統的板書教學在公式推導與邏輯推理的過程中有明顯的優勢，能夠將分析思考的過程逐步展開，將這一過程直接再現，有利于訓練學生分析、解決問題的能力和邏輯思維能力。通過引入互聯網技術，將互聯網教學和傳統板書教學有機結合起來，引導學生在學習過程中勤于思考，激發學習興趣，提高學生的專業知識水平和創新能力。

2.5 追蹤研究前沿，充實教學內容

生物醫用材料工程是當前生物醫藥領域的研究熱點和難點之一。在全球推動大健康產業發展的背景下，各種新型醫用材料、突破性成果不斷涌現。特別是組織修復、3D 打印、人造骨骼等技術的發展，進一步催生了醫用材料的新時代。把代表學科研究領域發展方向的前沿知識和最新研究成果融入教學內容中，不僅能夠使學生開闊視野，放眼世界，同時可以培養學生的創新能力，提升學生的專業技術水平和綜合素質。

2.6 深入挖掘課程思政元素

根據教育部2020 年印發的高等學校課程思政建設指導綱要，在專業課程建設過程中，教師要把授課內容跟學生思想品德培養相結合，以社會主義核心價值觀為指導，培養兼具創新創業能力、高尚道德情操和堅定不移愛國情懷的生物醫藥專業人才。需要注意的是，專業課的思政教育跟傳統的思想政治課不同，在授課過程中，教師不能把思政教育跟專業課教育完全剝離。對于生物醫用材料工程來講，只有從專業課程內容中挖掘思政元素才可以深入契合專業課教學內容，保證專業授課與思政課程同向同行，形成立德樹人的教育合力[14-15]。為此，我們可以從以下兩方面挖掘思政因素。①培養家國情懷，肩負歷史使命。把生物醫學材料的發展歷史跟國家發展相結合，總結生物醫學材料領域“落后就要挨打”的歷史教訓和我國現代化建設以來取得的進步，從而激發學生強烈的民族自豪感和進取心，提高學生的使命擔當。②樹立正確的競爭意識，發揚創新精神。早在1988 年我國改革開放的總設計師鄧小平同志就提出“科學技術是第一生產力”的重要論斷。也就是說，一個國家的競爭取決于科學技術的競爭，而科學技術的競爭說到底就是科技創新人才的競爭。作為生物醫藥專業的學生，可以把生物醫用材料工程相關科學問題作為科技創新的切入點，努力成為醫藥領域的科技創新人才，為提高我國科技水平貢獻自身的力量。

3 結語

“醫用生物材料工程”是生物醫學專業理論與實踐相聯系的重要課程，同時也是醫、理、工等多學科交叉融合的重要樞紐，對培養醫藥領域的創新創業人才起到了關鍵作用。充分利用“互聯網+”作為社會發展新模式的特點，把創新創業項目融入“醫用生物材料工程”中，能夠激發學生可持續的課程興趣和學習熱情，提高醫學專業學生對交叉學科學習的主動性和創造性，從而為醫務行業提供符合互聯網新時代特征的高質量“新醫科”創新人才，以更好地滿足中國特色社會主義建設的要求。