“醫(yī)工交叉”時(shí)代背景下的教學(xué)改革與實(shí)踐
——以臨床醫(yī)學(xué)專業(yè)生物醫(yī)用高分子材料課程為例

胡旭麟，王瑤，彭超，李開南，時(shí)政

（成都大學(xué)臨床醫(yī)學(xué)院，四川成都 610008）

近年來，不同學(xué)科間交叉融合已經(jīng)成為推動(dòng)科學(xué)發(fā)展、促進(jìn)專業(yè)建設(shè)和健全創(chuàng)新人才培養(yǎng)機(jī)制的重要途徑[1-3]。2020 年9 月發(fā)布的《國(guó)務(wù)院辦公廳關(guān)于加快醫(yī)學(xué)教育創(chuàng)新發(fā)展的指導(dǎo)意見》明確指出醫(yī)學(xué)教育是衛(wèi)生健康事業(yè)發(fā)展的重要基石。該文件引領(lǐng)并加速了“醫(yī)工融合”的建設(shè)，對(duì)我國(guó)醫(yī)療事業(yè)的發(fā)展產(chǎn)生重要影響。作為迅速興起的醫(yī)工交叉學(xué)科，生物醫(yī)用高分子材料涵蓋了高分子材料與臨床醫(yī)學(xué)的相關(guān)內(nèi)容，在醫(yī)學(xué)診斷、組織再生與移植、藥物研發(fā)和醫(yī)療器械等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用[4]。因此，成都大學(xué)臨床醫(yī)學(xué)院針對(duì)臨床醫(yī)學(xué)與醫(yī)學(xué)檢驗(yàn)技術(shù)兩個(gè)專業(yè)的學(xué)生開設(shè)了生物醫(yī)用高分子材料課程。筆者根據(jù)實(shí)際教學(xué)經(jīng)驗(yàn)和學(xué)科特點(diǎn)，在教學(xué)目標(biāo)、教材建設(shè)、課程設(shè)計(jì)、教學(xué)方法和評(píng)價(jià)體系等方面對(duì)該課程進(jìn)行改革與探索，旨在為醫(yī)學(xué)類專業(yè)材料類課程的教學(xué)改革提供新思路和方法。

1 生物醫(yī)用高分子材料的課程特點(diǎn)與教學(xué)背景

作為一門多學(xué)科交叉的課程，生物醫(yī)用高分子材料課程知識(shí)內(nèi)容豐富且更新速度快，因此兼具較強(qiáng)的理論性和實(shí)踐性[5]。但是臨床醫(yī)學(xué)專業(yè)的學(xué)科體系主要注重醫(yī)學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)，如解剖學(xué)、生理學(xué)、病理學(xué)等，對(duì)工程材料領(lǐng)域的介紹相對(duì)較少[6]。因此，學(xué)生在接觸高分子材料之前缺乏相關(guān)的背景知識(shí)，難以理解這一新領(lǐng)域的概念和原理。醫(yī)學(xué)專業(yè)和工程材料專業(yè)通常在學(xué)科設(shè)置上存在較大的差別，學(xué)生在本科階段主要接觸單一學(xué)科的知識(shí)，難以融合不同學(xué)科的知識(shí)體系。這種學(xué)科分割使得臨床醫(yī)學(xué)專業(yè)的學(xué)生較難自然地理解和運(yùn)用高分子材料的相關(guān)知識(shí)[7]。另外，臨床醫(yī)學(xué)專業(yè)學(xué)生在本科學(xué)習(xí)期間學(xué)習(xí)內(nèi)容較多，還需參加涉及臨床診斷、治療等大量實(shí)習(xí)實(shí)踐活動(dòng)。由于時(shí)間有限，學(xué)生難以投入足夠的時(shí)間來學(xué)習(xí)和理解高分子材料的復(fù)雜理論和應(yīng)用[8]。最后，高分子材料本質(zhì)上是以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的學(xué)科，在教學(xué)中怎樣開展實(shí)踐教學(xué)，培養(yǎng)醫(yī)學(xué)專業(yè)學(xué)生的動(dòng)手能力與實(shí)驗(yàn)技能，也是貫穿課程教學(xué)環(huán)節(jié)的主要問題。

2 生物醫(yī)用高分子材料課程教材的選擇與課程內(nèi)容的優(yōu)化

如果教材難度過高或者無法很好地與臨床醫(yī)學(xué)專業(yè)的知識(shí)相結(jié)合，學(xué)生會(huì)感到學(xué)習(xí)困難[9]。教材的選擇對(duì)于學(xué)生能否深入理解和應(yīng)用高分子材料知識(shí)起到至關(guān)重要的作用。在教材上筆者選擇了普通高等教育“十一五”國(guó)家級(jí)規(guī)劃教材——《生物醫(yī)用高分子材料》（第二版）。該教材由趙長(zhǎng)生和孫樹東主編，這兩位是在生物醫(yī)用高分子材料領(lǐng)域有較高學(xué)術(shù)聲望的專家，保證了教材的權(quán)威性。該教材涵蓋了生物醫(yī)用高分子材料的多個(gè)方面，包括生物相容性和安全性評(píng)價(jià)、醫(yī)療診斷用高分子材料、藥物緩釋和控釋用高分子材料、血液凈化用高分子材料、眼科組織替代和組織工程用高分子材料等[10]。這使得學(xué)生能夠系統(tǒng)全面地了解該領(lǐng)域的不同應(yīng)用和相關(guān)知識(shí)。更為重要的是教材按照生物醫(yī)用高分子材料的使用要求和應(yīng)用領(lǐng)域進(jìn)行了詳細(xì)的章節(jié)劃分，使得學(xué)生能夠有序地學(xué)習(xí)知識(shí)，逐步深入了解該領(lǐng)域。章節(jié)之間的邏輯關(guān)系清晰，有助于學(xué)生對(duì)知識(shí)的串聯(lián)和理解。

教學(xué)內(nèi)容上，生物醫(yī)用高分子材料與藥物化學(xué)的知識(shí)緊密相關(guān)，兩者課程內(nèi)容存在明顯的重疊與交叉。考慮到課程為24 學(xué)時(shí)，課時(shí)較少，因此對(duì)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行精選，刪除一些不必要的重復(fù)內(nèi)容，同時(shí)還需將分散的知識(shí)點(diǎn)集中歸納。考慮到課程中必須包含實(shí)踐操作，課程教研團(tuán)隊(duì)將靜電電紡絲技術(shù)、噴霧干燥技術(shù)、冷凍干燥技術(shù)、3D 打印技術(shù)等具有代表性的生物醫(yī)用高分子材料加工技術(shù)作為重點(diǎn)授課與實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容。通過對(duì)教學(xué)內(nèi)容的優(yōu)化，構(gòu)建了適合臨床醫(yī)學(xué)專業(yè)學(xué)生的生物醫(yī)用高分子材料知識(shí)框架，也細(xì)化了每個(gè)教學(xué)單元的內(nèi)容。

3 改革教學(xué)模式與評(píng)價(jià)體系

近年來，在“醫(yī)工交叉”課程改革思想的指導(dǎo)下，生物醫(yī)用高分子課程教研組結(jié)合成都大學(xué)臨床醫(yī)學(xué)專業(yè)學(xué)生的具體情況，對(duì)教學(xué)方法進(jìn)行了改革，以期提升教學(xué)效果，主要改革措施有以下4 個(gè)方面。

（1）開展啟發(fā)式的研討教學(xué)。傳統(tǒng)的講授法教學(xué)主要靠授課教師課堂教授，學(xué)生被動(dòng)聽課，缺乏學(xué)習(xí)的自主性[11]。生物醫(yī)用高分子材料中有8 個(gè)課時(shí)的內(nèi)容采用研討教學(xué)模式，以學(xué)生在課堂上自由討論為主。將課程內(nèi)容劃分為若干主題，每個(gè)主題對(duì)應(yīng)一個(gè)研討課時(shí)。主題可以涉及生物醫(yī)用高分子材料在不同領(lǐng)域的應(yīng)用、相關(guān)技術(shù)的發(fā)展、實(shí)際案例分析等。確保主題既有足夠的深度，又貼近實(shí)際應(yīng)用。教師將學(xué)生分成小組，每個(gè)小組圍繞一個(gè)特定的主題展開研討。小組內(nèi)的成員可以根據(jù)個(gè)人興趣和專長(zhǎng)進(jìn)行分工，比如查找文獻(xiàn)、分析案例、總結(jié)技術(shù)原理等。研討課時(shí)，每個(gè)小組進(jìn)行內(nèi)部討論，整合各自的研究成果。隨后，每個(gè)小組通過PPT 或其他形式進(jìn)行主題匯報(bào)，分享研究發(fā)現(xiàn)、觀點(diǎn)和結(jié)論。每個(gè)小組匯報(bào)后，教師進(jìn)行點(diǎn)評(píng)，提出建議和問題。通過點(diǎn)評(píng)，可以使學(xué)生加深對(duì)研討主題的理解，激發(fā)他們對(duì)問題的思考。最后，教師對(duì)整個(gè)研討環(huán)節(jié)進(jìn)行總結(jié)，強(qiáng)調(diào)重要觀點(diǎn)和知識(shí)點(diǎn)。

（2）教學(xué)過程中引入臨床案例。以臨床案例為教學(xué)核心內(nèi)容，形成以解決臨床問題為突破口的案例式教學(xué)新模式，促使教學(xué)質(zhì)量?jī)?nèi)涵建設(shè)與發(fā)展，打造有知識(shí)、有目標(biāo)、有活力的課堂[12]。比如介紹在牙科領(lǐng)域中使用的生物醫(yī)用高分子材料時(shí)，教師首先提出牙科臨床中常見的問題，例如不同患者需要不同類型的修復(fù)材料，以及材料的生物相容性和耐久性如何影響修復(fù)效果。學(xué)生接著通過討論和研究，提出在牙科領(lǐng)域中選擇和應(yīng)用生物醫(yī)用高分子材料時(shí)需要考慮的因素，并分享相關(guān)的病例。在學(xué)習(xí)骨修復(fù)聚合物時(shí)，教師會(huì)著重介紹學(xué)院在聚合物3D 打印成型方面的研究進(jìn)展，以此培養(yǎng)學(xué)生的科研興趣。通過引入這些臨床案例，學(xué)生可以更好地理解生物醫(yī)用高分子材料的實(shí)際應(yīng)用，培養(yǎng)解決實(shí)際臨床問題的能力并加深對(duì)課程內(nèi)容的理解，培養(yǎng)“醫(yī)工融合”創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)意識(shí)和能力，促進(jìn)學(xué)科交叉融合。

（3）充分利用互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)進(jìn)行線上教學(xué)。隨著現(xiàn)代信息技術(shù)時(shí)代的到來，“互聯(lián)網(wǎng)+教育”獲得快速發(fā)展且已經(jīng)取得了一系列成果[13]。課程教研組利用慕課和智慧樹平臺(tái)錄制與生物醫(yī)用高分子材料相關(guān)的視頻課程，包括課程講解、案例分析和實(shí)驗(yàn)演示。學(xué)生可以根據(jù)自己的學(xué)習(xí)進(jìn)度隨時(shí)隨地觀看課程視頻，提高學(xué)習(xí)的自主性[14]。課程教研組制作了在線習(xí)題和測(cè)驗(yàn)，用于檢測(cè)學(xué)生對(duì)課程知識(shí)的理解程度。教師可以利用在線平臺(tái)進(jìn)行題目的錄入和批改，成功實(shí)施了該課程的在線教學(xué)與考核。

（4）建立多元化的教學(xué)評(píng)價(jià)體系。在教學(xué)評(píng)價(jià)方面，課程強(qiáng)調(diào)將階段性評(píng)價(jià)和終結(jié)性評(píng)價(jià)相結(jié)合，更加注重過程性學(xué)習(xí)的完整記錄與評(píng)定。生物醫(yī)用材料課程的總評(píng)成績(jī)由期末考核和平時(shí)成績(jī)構(gòu)成，期末考核成績(jī)占總評(píng)成績(jī)的60%，平時(shí)成績(jī)占總評(píng)成績(jī)的40%。期末考核采用論文綜述的形式，教師設(shè)計(jì)期末論文綜述項(xiàng)目，要求學(xué)生結(jié)合課程內(nèi)容，撰寫關(guān)于某一生物醫(yī)用高分子材料領(lǐng)域的深度綜述論文。采取這種方式不僅減輕了學(xué)生的課業(yè)負(fù)擔(dān)，也讓學(xué)生對(duì)整個(gè)知識(shí)體系進(jìn)行有效的強(qiáng)化與梳理。平時(shí)成績(jī)則包括課程報(bào)告和課堂討論評(píng)分，兩者各占20%。鑒于課程采用研討式的教學(xué)模式，課題報(bào)告與討論具有重要參考價(jià)值，可以有效地評(píng)價(jià)學(xué)生的批判性思維和團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力，也提高了學(xué)生在課堂內(nèi)外的學(xué)習(xí)積極性。

（5）學(xué)生創(chuàng)新與學(xué)科競(jìng)賽并舉。教師在教學(xué)過程中潛移默化地融入科研思維訓(xùn)練，根據(jù)高分子醫(yī)用材料學(xué)科發(fā)展的熱點(diǎn)和動(dòng)態(tài)，設(shè)計(jì)開放性的課程項(xiàng)目，讓學(xué)生能夠在項(xiàng)目中自主選擇或提出創(chuàng)新性的科研主題，鼓勵(lì)學(xué)生將項(xiàng)目與實(shí)際應(yīng)用結(jié)合，提出可以參與學(xué)科競(jìng)賽的科研問題。培養(yǎng)學(xué)生團(tuán)結(jié)協(xié)作意識(shí)和求真務(wù)實(shí)科學(xué)精神的同時(shí)，教師積極指導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)參與生物醫(yī)用高分子材料領(lǐng)域的學(xué)科競(jìng)賽，如國(guó)際大學(xué)生生物醫(yī)學(xué)工程大賽、全國(guó)大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽、全國(guó)臨床技能大賽等，鼓勵(lì)學(xué)生申報(bào)國(guó)家及省級(jí)大學(xué)生創(chuàng)新性項(xiàng)目，營(yíng)造創(chuàng)新的“教學(xué)—科研”氛圍。

4 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，生物醫(yī)用高分子材料是一門“醫(yī)工交叉”類課程，課程教研團(tuán)隊(duì)從教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法和教學(xué)評(píng)價(jià)3 個(gè)方面對(duì)該課程進(jìn)行了富有成效的改革探索。通過積極探索“醫(yī)工融合”教學(xué)與實(shí)踐的新途徑，在提高課堂教學(xué)實(shí)效性的同時(shí)也提升了學(xué)生的綜合素質(zhì)，為更好地培養(yǎng)專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)扎實(shí)和實(shí)踐能力優(yōu)秀的醫(yī)學(xué)類人才提供了有力支持。