无机生物材料学课程的教学探索

孙钦星+李伟娜+刘清芝+师进生+牛永盛

摘要：无机生物材料学作为功能材料专业的选修课，具有知识点多、课程内容衔接性差、涉及专业基础要求多的特点。本文通过优化教学过程和教学方法，使学生对知识点有更好的掌握。

关键词：医用金属；医用陶瓷；互动式教学

中圖分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2017）14-0182-02

无机生物材料学是高等学校为功能材料相关专业开设的一门重要的专业选修课程，主要研究内容为无机非金属生物材料、金属生物材料、碳基生物材料以及生物复合材料。本课程是多学科知识的交叉与渗透，主要涉及基础化学、材料学、生化与分子生物学、基础与临床医学、药学、工程力学等多个学科，课程具有专业性强、前期知识储备多、偏向生物方向的特点。无机生物材料学是21世纪的前沿学科，很有必要扩展功能材料专业学生的生物材料方面的知识储备，培养具有复合型能力的人才。本文结合自身无机生物材料学的教学实践，对提高无机生物材料学教学质量的途径和方法进行初步探讨。

一、教学过程设计

无机生物材料学是一门专业选修课程，具有知识点多、知识点杂乱、课程内容衔接性差、涉及专业基础要求多的特点，要求学生学习材料科学基础、材料力学性能、临床医学、材料加工成型等前期课程，而功能材料专业学生需要面对前期课程学习不全面、部分课程未开设的困难。同时教学内容逻辑性不强，多数环节都需要用较长的时间去记忆，因而缺乏趣味性，较难调动起学生学习的积极性，导致学生重视程度不够、学习欲望低。怎样调动学生积极性，克服基础知识储备不足成为该课程设计的重点。

（一）教学方式多元化

多媒体教学是当前比较普遍和先进的教学手段，利用多媒体进行无机生物材料学的教学，能够优化教学过程，提高教学质量。由于多媒体教学具有多种教学手段并用，可以直观地介绍无机生物材料学相关知识点。例如在介绍“陶瓷生物材料”这一章节骨水泥的内容时，采用播放股骨置换手术的视频，可以让学生直观的了解骨水泥的手术粘结作用，同时在学习这一章节的内容时，视频内容涉及的医用金属、医用陶瓷材料相关资料让学生进一步复习前面学习的知识。在教学中采用视频的方式不仅提高学生上课的积极性，同时可以涉及多方面的知识，特别是与生产应用方面的视频，能够让学生学有所用，加强学生对本专业认识。

无机生物材料学涉及医用陶瓷和医用金属等材料的生产、临床应用，生物材料属于当今高端材料，与科研紧密相连，本课程需要介绍当今主流与最新的临床生物材料、相关科研实验。通过多媒体教学使学生能够清晰地观察和理解实验现象、材料结构以及原理，从而激发他们的学习兴趣。例如羟基磷灰石作为最常见医用生物陶瓷，其合成方法存在多种，如沉淀法、水热法、溶胶-凝胶法等，可以用多媒体图片的形式介绍合成工艺流程、合成的工艺参数、产品的实验结果（如扫描电镜、透射电镜、XRD图谱等图片），让学生在课堂上就可以模拟实验的过程、观察实验结果，加深对羟基磷灰石材料的认识。同时多媒体还具有的很大优势在于，教师讲解的时候可以根据学生需要，随时暂停和回放，使学生能够彻底明白。

在教学过程中，我们不应完全依赖多媒体教学，而忽视了板书的魅力。无机生物材料学知识点较杂乱、公式少、前后课程衔接性差，通过板书对不同章节知识点概括，做到边学习、边复习，克服课程本身的缺点。例如在学习“医用金属”章节时，可以通过板书书写医用陶瓷材料的优缺点，边学习医用金属，边对比医用陶瓷，使学生能够衔接前后章节知识，提高学习的效果。

（二）授课内容层次分明

根据本专业特点、课程标准，对教学内容做了必要的调整，加强医用陶瓷与医用金属方面的教学内容，与当今临床应用、生产实际想结合，保持了教学内容的应用性和前瞻性。以力学性能→生物性能→陶瓷基生物材料→金属基生物材料→碳基生物材料→复合生物材料为主线，介绍各类生物材料的组成结构、制备方法、性能、临床应用。针对功能材料专业特点，加强生物性能基础知识的讲授，在课本的基础上增加一部分生物材料临床性能要求，使学生不仅认识到无机医用材料力学性能的重要性、也要认识到生物性能的重要性。

二、教学方法探索

教学方法直接影响教学质量。《无机生物材料学》课程教学方法探索的重点是针对不同的教学对象、不同的教学内容采用灵活机动、切合实际的教学方法，从而使功能材料专业的学生获得最大收益。

（一）加强师生互动

互动式教学是教师与学生双方的交流和探讨，《无机生物材料学》作为一本选修课，其内容多偏向文字，师生间的互动可以有效提高学生上课的积极性，避免学生长时间接受文字概念所带来的枯燥感。教师在授课时，应该更多地面向学生，观察学生对知识的掌握情况，若大部分学生表情轻松、学习兴趣浓厚，则说明学生对知识理解掌握程度较高；若部分学生对问题提问反应较慢、答非所问，说明学生对知识掌握困难。这是需要适当放慢授课速度，针对特定问题，结合板书，适当让学生回忆之前基础课程的知识，最终让学生熟练掌握知识点。此外，课堂提问和课堂讨论也是必须的，课堂提问可以让学生回顾之前学习基础课程的知识点，和当前学习的课程内容想结合，降低学习的难度，同时课堂提问也可以调动学生的能动性，让课程的学习不再枯燥。课堂讨论作为一种教学手段，对特定的知识点可以采用，例如在“医用金属”章节中的医用钛合金介绍时，让学生讨论当前骨折修复手术中金属固定板的类型、特点，可以加深学生对医用钛合金的认识，让学生感受到课程的学有所用，同时活跃课堂气氛。

（二）让学生成为学习主体

学生是学习的主体，应让学生成为课堂学习的主角，教师的授和学生的学有机结合起来，努力使学生发挥主观能动性，主动地去思考和追寻知识。每次课给学生下次课的思考题，让学生课下广泛利用当今的互联网追寻答案，使学生由被动接受者转变为主动参与者。在思考题的形式上，摒弃传统的问题答案模式，采用多答案、多结果开放式的思考题。例如当今常用的医用不锈钢和医用钛合金的对比，这种思考题没有明确的答案，可以从各个方面描述两种材料的优缺点，不同学生给出的答案是不同，但也是有理有据。在课程讲授过程中，适当留出5分钟时间让学生分组讨论思考题，有助于学生提高信息收集和处理能力。

三、结语

本文针对《无机生物材料学》课程特点进行了教学过程和教学方法的探讨。笔者认识针对本课程知识点多、课程内容衔接性差、涉及专业基础要求多的特点，优化教学过程，发挥板书的优势，结合多媒体教学，同时针对课程内容，做到有轻有重，使学生对知识点有更好的掌握。针对知识点多的特点，优化教学方法，将课堂提问和课堂讨论有效的结合日常教学中，让学生作为学习的主体，采用开放性思考题的形式，提高学生的信息收集和处理能力。

参考文献：

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[3]王建方，邢欣，吴文健，王春华.生物材料学课程的设置与改革思考[J].高等教育研究学报，2011，34（1）：95-97.

Abstract：The Inorganic Material Science as an elective for functional materials student has different characteristics such as much knowledge points，litter coherence between the units and high dependence on experience. This paper studies how to improve the efficiency of students studying using optimized the instructional process and teaching methods.

Key words：biomedical Metal；bioceramic materials；interactive teaching methodology