互聯網在《生物醫用材料》教學中的應用研究

侯曉蓓+張東衡+楊戈爾+呂杰+程靜

摘要：《生物醫用材料》作為典型的交叉學科課程，教授難度較高。而傳統的教學方法與手段缺乏新意，學生學習效果差。本文將結合本課程特點，利用典型的慕課、翻轉課堂等互聯網教學方法，合理設計課程教學，實現老師在互聯網上教，學生在互聯網上學，線上與線下相結合的教學模式，以達到更好的教學效果。

關鍵詞：慕課；翻轉課題；生物醫用材料

中圖分類號：G642.4 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2017）51-0277-02

一、引言

近年來，隨著互聯網的普及，上網設備的快速發展，越來越多的大學生通過網絡獲取更多新知識。隨著知識經濟的快速發展，高校肩負著為社會培養創新型人才的重任。如今，傳統的教學方式已無法滿足現代高校人才培養的需求，課堂教學改革與創新勢在必行。在互聯網時代背景下，我國的高等教育將面臨前所未有的機遇和挑戰。生物醫用材料，指用于生理系統疾病的診斷、治療、修復或替換生物體組織或器官，增進或恢復其功能的特種功能材料。《生物醫用材料》課程是生物醫學工程及相關專業的核心課程，該課程主要圍繞生物醫用材料及其制備方法和臨床應用進行教授，包含生物醫用無機材料、生物醫用金屬材料、生物醫用高分子材料、生物醫用復合材料、生物醫用材料的管理、材料生物安全性問題和生物醫用材料最新進展。《生物醫用材料》作為典型的交叉學科的課程，具有基礎知識面廣、知識更新速度快等特點，課程講授起來有一定難度。首先，課程內容涉及的知識面較廣。傳統課堂中，授課教師很難在有限時間將所涉及的知識內容全面系統地展開。其次，本課程知識更新速度快。在生物醫用材料領域，研究成果不斷更新，需要授課教師投入更多的時間和精力進行學習，同時，也要求學生檢索資料，不斷思考、持續學習。再次，教學方法與手段缺乏新意。目前的高校醫用材料課堂仍然采用以授課教師說教為主的教學模式，教學效果較差。隨著互聯網的普及，大學生可以通過網絡獲取很多新知識，但互聯網內容繁雜，大學生對信息的篩選及吸收應用還需更多的指導幫助。因此，如何能夠合理的將互聯網相關信息與技術應用于《生物醫用材料》課程的教授值得我們探索研究。

二、互聯網在課堂設計中的應用

近年來隨著互聯網的發展，其在教育領域的應用得到了人們的廣泛關注，所謂互聯網教育是指未來的教學活動利用互聯網進行。學生和老師分別利用互聯網進行學習和教授，知識和信息在互聯網上進行流通。目前利用互聯網進行的教學模式主要有慕課和翻轉課堂兩種。

1.慕課。慕課（MOOC）的英文直譯是“大規模開放的在線課程（Massive Open Online Course）”，它是一種在線課程開發模式。所謂“開放”主要包含三個方面。首先，慕課是面向大眾開放的，參加課程學習的人員不受地域、學籍等限制；其次，課程教學內容與過程是開放的，根據學習人員的需要，教學內容和教學過程可以進行動態調整；再次，“教”與“學”的關系是開放的，在慕課教學過程中，教師與學生之間“教”與“學”的角色可以互相轉換。近年來，慕課迅速得到人們的廣泛關注，成為推動高校教學模式改革的強大動力。根據《生物醫用材料》這門課程內容涉及知識面廣、知識更新速度快等特點，可以將互聯網與傳統授課模式相結合實施課程講授工作。在本課程中有較多內容為基礎知識，如高分子材料、金屬材料、無機非金屬材料等內容，這些知識點所涉及的基礎學科領域較廣，包括物理、力學、生理學、解剖學等。然而，在生物醫用材料這一門課程中不可能將所涉及的各個學科領域進行全面補充，因此，可以讓學生利用互聯網，將相關課程進行提前或者同步學習。互聯網上有很多課程的慕課，均是由國內外各個高校的很多名師精心制作而成，學生可以利用課下時間進行學習，通過這種方式可以讓學生在課下將所涉及的內容進行系統學習。同時，可以結合本專業學生培養特點，將醫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用等內容制作成視頻，教授者通過在線上錄制視頻完成課程基本內容的講授，學生利用課下時間學習。通過線上教學線下學習，使學生更加全面系統地掌握醫用材料的各個知識點。

2.翻轉課堂。與傳統的課堂授課不同，翻轉課堂是讓學生在課前觀看教學視頻，學習相關專業知識，然后，組織學生討論交流在學習過程中遇到的問題。在翻轉課堂中，學生為學習主體，教師起引導和協助作用。與傳統教學模式相比，翻轉課堂主要有幾方面的優勢。第一，在課前自主學習過程中，學生可以靈活控制學習節奏，每個學生可以根據自身的情況進行進度調節。第二，課堂的教學內容具有重復性，教學視頻可以反復學習；第三，課堂教學過程中，教師與學生之間的互動增加，提高學生學習興趣；第四，新的教學模式給學生帶來全新的課堂體驗；第五，課前學習及課前準備工作增加了學生的參與度，可以調動學生學習積極性，使學生在課堂上更好的集中精力。在翻轉課堂中，學生成為課堂的主角，學生課前在線完成課程學習需要的知識，利用線下課堂進行答疑解惑、交流知識應用的經驗等；在課堂中，教師有更多的時間與每個人交流，使教師從一個講授者轉變為學習的激勵者、啟發者，使學生從被動學習轉變為主動學習。對于生物醫用材料這門課，涉及的知識點較多，內容比較分散，線下學習學生可以更加自由的獲取很多知識，而課堂交流、討論能夠讓學生將所了解的信息進行梳理與輸出。如醫用不銹鋼的表面改性處理、醫用高分子材料抗凝血研究等內容，均可以采用翻轉課堂的方式來實施。通過課下學習，能夠讓學生掌握最基本的改性方法，讓學生利用互聯網開闊思路，全面認識該部分內容。同時，每位學生會有不同的收獲和見解，在課堂交流中，將各自所獲取的有用信息進行交流、討論，通過互相學習及老師總結，更好地掌握該部分內容，最終達到更好的學習效果。

三、互聯網在課后作業設計中的應用

隨著互聯網時代的到來，學生可以利用互聯網查閱、搜集海量信息，然而，如何能夠引導學生將所獲取的信息進行整理尤為重要。在《生物醫用材料》課程中，如何設計課后作業，通過作業訓練使學生對材料或者某種材料的應用有個系統完整的認知，成為現在教師面臨的問題。同時，采用什么樣的方式能夠調動學生課下學習的積極性也很重要。在課下作業的設計過程中，可以將醫療產品作為載體。以某一種醫療產品為例（如血管支架、心臟瓣膜等），讓學生利用互聯網，查閱該產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缺點，有哪些方面有待改進，該材料可以用來做其他什么醫用產品等。將上述問題依次逐步布置下去，通過這種遞進式的作業布置，讓學生利用課下時間分階段完成上述的作業，再利用課堂交流討論，達到更好的課后學習效果。

四、結論

根據《生物醫用材料》這門課程內容涉及知識面廣、知識更新速度快等特點，可以采用將互聯網與傳統授課模式相結合的方式實施課程講授工作。慕課具有教授對象與教學內容開放性、授課自由靈活等特點，將醫用材料所涉及基礎領域及醫用材料基礎知識等內容以慕課視頻的方式來展開，利用網絡資源，讓學生在線上學習。對于具體的某種材料的科研動態及研究熱點等前沿的知識點，可以采用翻轉課堂來展開，學生利用視頻課件主動完成自學，將部分學習內容以任務的形式布置給學生，充分調動學生參與的積極性，利用翻轉課堂實現角色翻轉，使學生在課堂教學中由被動聽課改為主動交流。總之，慕課可以讓學生對課程的內容有系統的整體認知，而翻轉課堂則可幫助學生在掌握醫用材料等基本內容及發展動向的基礎上，對某一些細節或者某一領域有更加深入的研究。采用該方式可以使學生全面了解材料相關知識，也對某些知識點有更加深入的認識。同時，合理設計作業環節，在前面系統及深入學習的基礎上，讓學生利用互聯網完成與之相關的作業，鞏固學習效果。將不同的互聯網教學模式相結合，達到更好的教學效果。

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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