“医工交叉”时代背景下的教学改革与实践——以临床医学专业生物医用高分子材料课程为例

胡旭麟，王瑶，彭超，李开南，时政

（成都大学临床医学院，四川成都 610008）

近年来，不同学科间交叉融合已经成为推动科学发展、促进专业建设和健全创新人才培养机制的重要途径[1-3]。2020 年9 月发布的《国务院办公厅关于加快医学教育创新发展的指导意见》明确指出医学教育是卫生健康事业发展的重要基石。该文件引领并加速了“医工融合”的建设，对我国医疗事业的发展产生重要影响。作为迅速兴起的医工交叉学科，生物医用高分子材料涵盖了高分子材料与临床医学的相关内容，在医学诊断、组织再生与移植、药物研发和医疗器械等领域有着广泛的应用[4]。因此，成都大学临床医学院针对临床医学与医学检验技术两个专业的学生开设了生物医用高分子材料课程。笔者根据实际教学经验和学科特点，在教学目标、教材建设、课程设计、教学方法和评价体系等方面对该课程进行改革与探索，旨在为医学类专业材料类课程的教学改革提供新思路和方法。

1 生物医用高分子材料的课程特点与教学背景

作为一门多学科交叉的课程，生物医用高分子材料课程知识内容丰富且更新速度快，因此兼具较强的理论性和实践性[5]。但是临床医学专业的学科体系主要注重医学基础知识，如解剖学、生理学、病理学等，对工程材料领域的介绍相对较少[6]。因此，学生在接触高分子材料之前缺乏相关的背景知识，难以理解这一新领域的概念和原理。医学专业和工程材料专业通常在学科设置上存在较大的差别，学生在本科阶段主要接触单一学科的知识，难以融合不同学科的知识体系。这种学科分割使得临床医学专业的学生较难自然地理解和运用高分子材料的相关知识[7]。另外，临床医学专业学生在本科学习期间学习内容较多，还需参加涉及临床诊断、治疗等大量实习实践活动。由于时间有限，学生难以投入足够的时间来学习和理解高分子材料的复杂理论和应用[8]。最后，高分子材料本质上是以实验为基础的学科，在教学中怎样开展实践教学，培养医学专业学生的动手能力与实验技能，也是贯穿课程教学环节的主要问题。

2 生物医用高分子材料课程教材的选择与课程内容的优化

如果教材难度过高或者无法很好地与临床医学专业的知识相结合，学生会感到学习困难[9]。教材的选择对于学生能否深入理解和应用高分子材料知识起到至关重要的作用。在教材上笔者选择了普通高等教育“十一五”国家级规划教材——《生物医用高分子材料》（第二版）。该教材由赵长生和孙树东主编，这两位是在生物医用高分子材料领域有较高学术声望的专家，保证了教材的权威性。该教材涵盖了生物医用高分子材料的多个方面，包括生物相容性和安全性评价、医疗诊断用高分子材料、药物缓释和控释用高分子材料、血液净化用高分子材料、眼科组织替代和组织工程用高分子材料等[10]。这使得学生能够系统全面地了解该领域的不同应用和相关知识。更为重要的是教材按照生物医用高分子材料的使用要求和应用领域进行了详细的章节划分，使得学生能够有序地学习知识，逐步深入了解该领域。章节之间的逻辑关系清晰，有助于学生对知识的串联和理解。

教学内容上，生物医用高分子材料与药物化学的知识紧密相关，两者课程内容存在明显的重叠与交叉。考虑到课程为24 学时，课时较少，因此对教学内容进行精选，删除一些不必要的重复内容，同时还需将分散的知识点集中归纳。考虑到课程中必须包含实践操作，课程教研团队将静电电纺丝技术、喷雾干燥技术、冷冻干燥技术、3D 打印技术等具有代表性的生物医用高分子材料加工技术作为重点授课与实验教学内容。通过对教学内容的优化，构建了适合临床医学专业学生的生物医用高分子材料知识框架，也细化了每个教学单元的内容。

3 改革教学模式与评价体系

近年来，在“医工交叉”课程改革思想的指导下，生物医用高分子课程教研组结合成都大学临床医学专业学生的具体情况，对教学方法进行了改革，以期提升教学效果，主要改革措施有以下4 个方面。

（1）开展启发式的研讨教学。传统的讲授法教学主要靠授课教师课堂教授，学生被动听课，缺乏学习的自主性[11]。生物医用高分子材料中有8 个课时的内容采用研讨教学模式，以学生在课堂上自由讨论为主。将课程内容划分为若干主题，每个主题对应一个研讨课时。主题可以涉及生物医用高分子材料在不同领域的应用、相关技术的发展、实际案例分析等。确保主题既有足够的深度，又贴近实际应用。教师将学生分成小组，每个小组围绕一个特定的主题展开研讨。小组内的成员可以根据个人兴趣和专长进行分工，比如查找文献、分析案例、总结技术原理等。研讨课时，每个小组进行内部讨论，整合各自的研究成果。随后，每个小组通过PPT 或其他形式进行主题汇报，分享研究发现、观点和结论。每个小组汇报后，教师进行点评，提出建议和问题。通过点评，可以使学生加深对研讨主题的理解，激发他们对问题的思考。最后，教师对整个研讨环节进行总结，强调重要观点和知识点。

（2）教学过程中引入临床案例。以临床案例为教学核心内容，形成以解决临床问题为突破口的案例式教学新模式，促使教学质量内涵建设与发展，打造有知识、有目标、有活力的课堂[12]。比如介绍在牙科领域中使用的生物医用高分子材料时，教师首先提出牙科临床中常见的问题，例如不同患者需要不同类型的修复材料，以及材料的生物相容性和耐久性如何影响修复效果。学生接着通过讨论和研究，提出在牙科领域中选择和应用生物医用高分子材料时需要考虑的因素，并分享相关的病例。在学习骨修复聚合物时，教师会着重介绍学院在聚合物3D 打印成型方面的研究进展，以此培养学生的科研兴趣。通过引入这些临床案例，学生可以更好地理解生物医用高分子材料的实际应用，培养解决实际临床问题的能力并加深对课程内容的理解，培养“医工融合”创新创业意识和能力，促进学科交叉融合。

（3）充分利用互联网技术进行线上教学。随着现代信息技术时代的到来，“互联网+教育”获得快速发展且已经取得了一系列成果[13]。课程教研组利用慕课和智慧树平台录制与生物医用高分子材料相关的视频课程，包括课程讲解、案例分析和实验演示。学生可以根据自己的学习进度随时随地观看课程视频，提高学习的自主性[14]。课程教研组制作了在线习题和测验，用于检测学生对课程知识的理解程度。教师可以利用在线平台进行题目的录入和批改，成功实施了该课程的在线教学与考核。

（4）建立多元化的教学评价体系。在教学评价方面，课程强调将阶段性评价和终结性评价相结合，更加注重过程性学习的完整记录与评定。生物医用材料课程的总评成绩由期末考核和平时成绩构成，期末考核成绩占总评成绩的60%，平时成绩占总评成绩的40%。期末考核采用论文综述的形式，教师设计期末论文综述项目，要求学生结合课程内容，撰写关于某一生物医用高分子材料领域的深度综述论文。采取这种方式不仅减轻了学生的课业负担，也让学生对整个知识体系进行有效的强化与梳理。平时成绩则包括课程报告和课堂讨论评分，两者各占20%。鉴于课程采用研讨式的教学模式，课题报告与讨论具有重要参考价值，可以有效地评价学生的批判性思维和团队协作能力，也提高了学生在课堂内外的学习积极性。

（5）学生创新与学科竞赛并举。教师在教学过程中潜移默化地融入科研思维训练，根据高分子医用材料学科发展的热点和动态，设计开放性的课程项目，让学生能够在项目中自主选择或提出创新性的科研主题，鼓励学生将项目与实际应用结合，提出可以参与学科竞赛的科研问题。培养学生团结协作意识和求真务实科学精神的同时，教师积极指导学生主动参与生物医用高分子材料领域的学科竞赛，如国际大学生生物医学工程大赛、全国大学生创新创业大赛、全国临床技能大赛等，鼓励学生申报国家及省级大学生创新性项目，营造创新的“教学—科研”氛围。

4 结束语

综上所述，生物医用高分子材料是一门“医工交叉”类课程，课程教研团队从教学内容、教学方法和教学评价3 个方面对该课程进行了富有成效的改革探索。通过积极探索“医工融合”教学与实践的新途径，在提高课堂教学实效性的同时也提升了学生的综合素质，为更好地培养专业基础知识扎实和实践能力优秀的医学类人才提供了有力支持。