基于學科交叉融合的材料化學與醫藥類專業課程體系改革研究

摘 要：隨著科技的迅速發展，材料化學與醫藥類專業面臨著日益復雜的知識體系和多元化的發展需求。傳統的專業課程體系已難以滿足現代科技和產業的要求，亟須通過學科交叉融合進行課程體系的改革與創新。本文通過分析當前材料化學與醫藥類專業課程體系的現狀與問題，探討了學科交叉融合的理論基礎和實踐路徑，提出了具體的課程改革策略。研究表明，基于學科交叉融合的課程體系改革能夠有效提升學生的綜合素質和創新能力，促進專業發展的可持續性。本文為相關高校的課程改革提供了理論支持和實踐指導，具有重要的參考價值。

關鍵詞：學科交叉融合；化學材料；醫藥類專業；課程體系改革；綜合素質

隨著全球化和信息化的深入發展，科學技術的飛速進步對高等教育提出了更高的要求。特別是在材料化學與醫藥類專業領域，傳統的課程體系已難以適應現代科技和產業發展的需要［1］。材料化學與醫藥類專業的知識體系日益復雜，涉及多個學科領域，如生物學、物理學、計算機科學、工程學等，單一學科的教學模式難以全面培養學生的綜合能力和創新思維［23］。因此，學科交叉融合成為課程體系改革的重要方向。通過將不同學科的知識和方法有機結合，形成多元化、綜合性的課程體系，能夠有效提升學生的綜合素質和適應能力，滿足現代社會對高素質復合人才的需求［4］。

一、材料化學與醫藥類專業課程體系現狀分析

（一）課程體系的傳統模式與局限性

當前，材料化學與醫藥類專業的課程體系多以單一學科為主，強調專業基礎知識的傳授。這種傳統的課程模式注重理論教學，忽視了實踐能力和跨學科知識的培養，導致學生在實際工作中缺乏綜合應用能力和創新思維。此外，課程設置相對固定，缺乏靈活性和多樣性，難以適應快速變化的科技和產業需求。例如，部分課程內容陳舊，與最新的科研進展和產業應用脫節，影響了學生的學習興趣和職業競爭力。同時，教學方法較為單一，依賴于傳統的講授式教學，缺乏互動性和參與性，難以激發學生的學習積極性和主動性。因此，傳統課程體系在培養高素質、復合型人才方面存在明顯的局限性，亟須通過學科交叉融合進行課程體系的改革與創新［5］。

（二）學科交叉融合的理論基礎

學科交叉融合是指不同學科之間在知識、方法和技術上的相互滲透和融合，通過整合多學科的優勢資源，形成新的知識體系和研究方法。其理論基礎主要包括系統理論、復雜性理論和創新理論。系統理論強調各學科之間的相互聯系和整體性，認為通過系統化的整合，可以解決單一學科難以解決的復雜問題。復雜性理論則關注多學科交叉所帶來的復雜系統行為，強調在多元互動中涌現的新現象和新規律。創新理論強調通過跨學科的融合，促進知識的創新和技術的突破，提升科研和產業的競爭力。在材料化學與醫藥類專業課程體系改革中，學科交叉融合能夠打破傳統學科的壁壘，促進知識的共享和協同創新，提升課程體系的科學性和先進性，為培養具有綜合素質和創新能力的人才提供堅實的理論支持。

（三）學科交叉融合在課程體系改革中的必要性

在當前科技和產業快速發展的背景下，材料化學與醫藥類專業面臨著復雜的知識體系和多元化的發展需求。傳統的單一學科課程體系已難以滿足這些需求，學科交叉融合成為課程改革的必然選擇。首先，學科交叉融合能夠豐富課程內容，拓展學生的知識面，提高其綜合素質。例如，將生物學、材料科學與化學工程相結合，可以培養學生在醫藥材料研發方面的綜合能力。其次，學科交叉融合能夠提升教學方法的多樣性和創新性，增強教學的互動性和參與性。例如，通過項目式學習、案例教學和跨學科團隊合作，培養學生的實際操作能力和創新思維。此外，學科交叉融合還能促進科研與教學的緊密結合，提升教學質量和科研水平。通過引入最新的科研成果和產業應用案例，增強課程的前瞻性和實用性。因此，學科交叉融合在材料化學與醫藥類專業課程體系改革中具有重要的必要性和現實意義。

二、學科交叉融合的課程體系改革策略

（一）整合多學科課程資源

整合多學科課程資源是實現學科交叉融合的重要步驟。首先，應在課程設計階段，充分考慮不同學科的知識體系和教學內容，進行系統化的課程整合。例如，將化學工程、生物技術、材料科學等相關學科的課程內容進行有機整合，形成跨學科的綜合課程模塊。其次，應引入跨學科的教學團隊，促進教師之間的協作與交流，共同開發和實施跨學科課程。通過多學科教師的合作，可以將不同學科的教學方法和知識點融合到一起，提升課程的綜合性和系統性。此外，應利用現代信息技術手段，如在線課程平臺、虛擬實驗室等，整合多學科的教學資源，提供豐富的學習材料和互動工具，支持跨學科課程的實施和學生的自主學習。通過整合多學科課程資源，能夠豐富課程內容，提升課程的綜合性和創新性，促進學生跨學科知識的掌握和應用能力的提升。

（二）創新教學方法與手段

目前課程專業老師的教學方法存在著靈活性不足的問題，部分教師仍然采用“滿堂灌”的講授式教學方法，學生被動接受知識，難以滿足學科交叉背景下對學生實踐操作能力和職業技能培養的要求。因此，創新教學方法與手段是實現學科交叉融合課程體系改革的重要保障。首先，應采用項目式學習和問題導向學習的方法，培養學生的實際操作能力和解決問題的能力。例如，通過設計跨學科的項目任務，讓學生在完成項目的過程中，綜合運用化學、材料、生物、人工智能等多學科的知識，提升其綜合應用能力。其次，應引入案例教學和模擬實驗，增強教學的實踐性和互動性。例如，利用實際的科研案例和產業應用案例，幫助學生理解學科交叉融合的重要性和應用價值；通過模擬實驗和虛擬實驗室，提供跨學科的實踐平臺，提升學生的實驗技能和創新能力。此外，應加強教學評估與反饋機制，及時了解學生的學習情況和教學效果，優化教學方法和內容。例如，通過定期的課堂討論、項目匯報和教學反饋，獲取學生的意見和建議，調整教學策略，提升教學質量和效果。通過創新教學方法與手段，能夠有效提升學科交叉融合課程的教學效果，促進學生綜合素質和創新能力的全面發展。

（三）強化實踐教學與科研結合

當前，高校教師隊伍的實踐能力普遍欠缺，不少教師從學校畢業后直接進入高職院校任教，缺乏相關行業的實際工作經驗，難以在教學中生動形象地傳授實踐技能，造成學生所學的理論知識與實際應用脫軌。在此背景下，如何深入推進課程教學改革，實現專業教學與職業技能培養的有機銜接，成為關乎專業人才培養質量和行業長遠發展的關鍵問題，值得深入研究與探討。鑒于此，強化實踐教學與科研結合是實現學科交叉融合課程體系改革的重要路徑。首先，應加強實驗課程的跨學科設計，提供多元化的實驗內容和實踐項目。例如，設計結合材料科學與醫藥、化學工程與生物技術等復合交叉的實驗課程，讓學生在實驗過程中，學習和掌握不同學科的實驗技能和方法，以此來豐富學生的專業理論知識體系并提升促進學生的學以致用的能力。其次，應建立校企合作和科研項目基地，促進學生參與實際科研項目和產業實踐。例如，與醫藥企業和材料研究機構合作，讓企業專業技術人員參與到專業課程體系建設中，避免學生的專業課程知識脫離實際應用。再次，合作企業和研究機構提供學生參與科研項目和實習的機會，提升其實際操作能力和專業科研素養。應鼓勵教師將科研成果和最新技術應用融合到教學中，豐富課程內容和教學案例。例如，教師在授課過程中，引入自己在材料研發和醫藥制劑方面的最新研究成果，或者探討解析國內外相關的最新科研突破，幫助學生了解學科前沿和應用趨勢。通過強化實踐教學與科研結合，能夠提升學科交叉融合課程的實踐性和應用性，促進學生的綜合能力和創新思維的發展，增強課程的實用價值和吸引力，為培養具備復合型專業知識的人才奠定基礎。最后，專業交叉加職業技能培養模式促使學生在掌握專業理論知識的基礎上，強化職業技能訓練，拓寬就業渠道，增強就業競爭力。同時，也有助于培養學生的創新精神、實踐能力以及可持續發展能力，滿足社會對復合型人才的多樣化需求。

（四）建立跨學科評價體系

建立跨學科評價體系是確保學科交叉融合課程體系改革效果的重要措施。首先，應制定多元化的評價指標，全面衡量學生在跨學科課程中的學習效果和綜合能力。例如，可以將知識掌握、實踐能力、創新思維和團隊合作等方面納入評價體系，綜合評估學生的學習成果。其次，應采用多樣化的評價方法，如項目評估、過程性評價和終結性評價相結合，全面了解學生的學習情況和發展需求。例如，通過項目報告、實驗記錄、課堂表現和考試成績等多種方式，全面評價學生的綜合能力和跨學科素養。此外，應加強學生的自我評價和同伴評價，促進學生的自我反思和互相學習。例如，鼓勵學生在項目完成后，進行自我評價和團隊成員之間的互評，提升其自我認知和團隊合作能力。通過建立跨學科評價體系，能夠有效衡量和提升學科交叉融合課程的教學效果，促進學生的全面發展和綜合素質的提升。

三、學科交叉融合課程體系改革的實施與優化

（一）課程體系改革的實施步驟

課程體系改革的實施步驟是確保學科交叉融合順利推進的關鍵。首先，應進行現有課程體系的全面評估，分析其在學科交叉融合方面的不足和改進空間。例如，通過問卷調查、專家評審和教學反饋，了解現有課程在知識整合、教學方法和學生反饋等方面存在的問題。其次，應制訂詳細的改革方案，明確改革目標、內容、方法和時間表。例如，確定需要整合的學科課程，設計跨學科的課程模塊和教學活動，制定具體的實施計劃和責任分工。再次，應開展教師培訓和團隊建設，提升教師的跨學科教學能力和合作意識。例如，通過組織跨學科的教學研討會、工作坊和培訓班，促進教師之間的交流與合作，提升其跨學科教學的專業素養和能力。最后，應逐步推進課程改革的實施，確保各項改革措施的有效落實和持續優化。例如，先在部分課程中試點跨學科教學，積累經驗和成果，再逐步推廣到整個課程體系中。同時，通過定期的評估和反饋，及時調整和優化改革方案，確保課程改革的科學性和有效性。通過系統化的實施步驟，能夠確保學科交叉融合課程體系改革的順利推進，提升課程體系的綜合性和創新性。

（二）跨學科教師團隊的構建

跨學科教師團隊的構建是實現學科交叉融合課程體系改革的重要保障。首先，應根據課程改革的需求，選聘具備多學科背景和教學經驗的教師，組建跨學科教學團隊。例如，可以將化學、材料科學、生物學和醫藥學等不同學科的教師進行整合，形成具有多元知識結構的教學團隊。其次，應加強教師之間的溝通與協作，促進知識和教學方法的共享與融合。例如，通過定期的教學研討會、團隊建設活動和教學觀摩，提升教師團隊的協作能力和跨學科教學水平，積極鼓勵教師開展跨學科的科研合作和項目研究，提升教師的學術水平和教學創新能力。例如，教師可以共同申請跨學科的科研項目，開展聯合研究，將科研成果應用到教學中，豐富課程內容和教學案例。同時，應建立激勵機制，獎勵跨學科教學和科研成果，激發教師的積極性和創造性。通過跨學科教師團隊的構建，能夠有效提升課程的綜合性和創新性，促進學科交叉融合課程體系改革的順利實施，培養具備多學科知識和綜合能力的高素質人才。

（三）教學資源的共享與優化

教學資源的共享與優化是實現學科交叉融合課程體系改革的重要支撐。首先，應建立跨學科的教學資源庫，整合不同學科的教學資料和工具。例如，可以創建在線教學平臺，收集和整理材料化學與醫藥類專業相關的教材、講義、案例研究和實驗指導等資源，供教師和學生自由獲取和使用。其次，應促進不同學科之間的教學資源共享，通過跨學科的課程設計和教學活動，實現資源的互補和優化。例如，化學教師可以與醫藥教師共同開發跨學科的實驗課程，利用各自學科的優勢資源，提升實驗課程的綜合性和實用性。最后，應引入現代信息技術手段，如虛擬實驗室、在線協作工具和多媒體教學資源，提升教學資源的利用效率和互動性。例如，利用虛擬實驗室，學生可以在虛擬環境中進行跨學科的實驗操作，增強學習的趣味性和實踐性。同時，通過在線協作工具，教師和學生可以進行跨學科的項目合作和交流，促進知識的共享和創新。

（四）學生跨學科能力的培養

學生跨學科能力的培養是學科交叉融合課程體系改革的核心目標。首先，應通過課程設計和教學活動，培養學生的跨學科思維和綜合分析能力。例如，通過設計跨學科的項目任務和案例分析，鼓勵學生運用不同學科的知識和方法，解決復雜的實際問題，提升其綜合分析和創新能力。其次，應加強學生的實踐能力培養，提供多元化的實踐平臺和實踐機會。例如，通過實驗課程、科研項目和企業實習，讓學生在實際操作中應用跨學科知識，提升其實踐能力和職業素養。最后，應注重學生的團隊合作能力和溝通能力的培養，促進其在跨學科團隊中的協作與交流。例如，通過小組合作項目和跨學科的團隊活動，培養學生的團隊意識和協作能力，提升其在跨學科環境中的溝通和協調能力。

結語

基于學科交叉融合的材料化學與醫藥類專業課程體系改革研究，對于提升專業教育質量和培養高素質復合型人才具有重要意義。未來，應進一步深化學科交叉融合的課程改革，推廣先進的教學方法和管理經驗，推動材料化學與醫藥類專業教育的創新與發展，培養更多適應現代科技和產業需求的高素質人才。

參考文獻：

［1］董玉明，蔣平平.科技創新導向的化學化工類本科畢業論文模式思考與實踐［J］.廣東化工，2010，37（10）：167168.

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［3］汪小龍，張巍.科技創新、產業復雜度與經濟增長［J］.北京化工大學學報（社會科學版），2021（04）：3644+59.

［4］訾薇宇.“1+X”證書制度背景下復合型人才培養模式探索［J］.科教導刊，2023（21）：3537.

［5］梁宇光，李晶，陳建平，等.通識類選修課《納米醫藥》課程的思政教學模式探索［J］.中國繼續醫學教育，2022，14（23）：170175.

基金資助：廣西職業教育教學改革研究項目（GXGZJG2023B194、GXGZJG2023B191）；桂林師范學院博士科研啟動基金項目（0202044310）

作者簡介：江道勇（1987— ），男，漢族，河南正陽人，博士研究生，特聘副教授，主要從事有機功能材料及生物醫藥方面的教學與科研工作。

*通信作者：鄒碧群（1982— ），女，漢族，廣西賀州人，博士研究生，教授，主要從事無機藥物化學方面的教學與科研工作；鄧衛星（1981— ），男，漢族，安徽濉溪人，博士研究生，研究員，主要從事信息材料及其在生物醫藥中的診療應用研究。