互联网在《生物医用材料》教学中的应用研究

侯晓蓓+张东衡+杨戈尔+吕杰+程静

摘要：《生物医用材料》作为典型的交叉学科课程，教授难度较高。而传统的教学方法与手段缺乏新意，学生学习效果差。本文将结合本课程特点，利用典型的慕课、翻转课堂等互联网教学方法，合理设计课程教学，实现老师在互联网上教，学生在互联网上学，线上与线下相结合的教学模式，以达到更好的教学效果。

关键词：慕课；翻转课题；生物医用材料

中图分类号：G642.4 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2017）51-0277-02

一、引言

近年来，随着互联网的普及，上网设备的快速发展，越来越多的大学生通过网络获取更多新知识。随着知识经济的快速发展，高校肩负着为社会培养创新型人才的重任。如今，传统的教学方式已无法满足现代高校人才培养的需求，课堂教学改革与创新势在必行。在互联网时代背景下，我国的高等教育将面临前所未有的机遇和挑战。生物医用材料，指用于生理系统疾病的诊断、治疗、修复或替换生物体组织或器官，增进或恢复其功能的特种功能材料。《生物医用材料》课程是生物医学工程及相关专业的核心课程，该课程主要围绕生物医用材料及其制备方法和临床应用进行教授，包含生物医用无机材料、生物医用金属材料、生物医用高分子材料、生物医用复合材料、生物医用材料的管理、材料生物安全性问题和生物医用材料最新进展。《生物医用材料》作为典型的交叉学科的课程，具有基礎知识面广、知识更新速度快等特点，课程讲授起来有一定难度。首先，课程内容涉及的知识面较广。传统课堂中，授课教师很难在有限时间将所涉及的知识内容全面系统地展开。其次，本课程知识更新速度快。在生物医用材料领域，研究成果不断更新，需要授课教师投入更多的时间和精力进行学习，同时，也要求学生检索资料，不断思考、持续学习。再次，教学方法与手段缺乏新意。目前的高校医用材料课堂仍然采用以授课教师说教为主的教学模式，教学效果较差。随着互联网的普及，大学生可以通过网络获取很多新知识，但互联网内容繁杂，大学生对信息的筛选及吸收应用还需更多的指导帮助。因此，如何能够合理的将互联网相关信息与技术应用于《生物医用材料》课程的教授值得我们探索研究。

二、互联网在课堂设计中的应用

近年来随着互联网的发展，其在教育领域的应用得到了人们的广泛关注，所谓互联网教育是指未来的教学活动利用互联网进行。学生和老师分别利用互联网进行学习和教授，知识和信息在互联网上进行流通。目前利用互联网进行的教学模式主要有慕课和翻转课堂两种。

1.慕课。慕课（MOOC）的英文直译是“大规模开放的在线课程（Massive Open Online Course）”，它是一种在线课程开发模式。所谓“开放”主要包含三个方面。首先，慕课是面向大众开放的，参加课程学习的人员不受地域、学籍等限制；其次，课程教学内容与过程是开放的，根据学习人员的需要，教学内容和教学过程可以进行动态调整；再次，“教”与“学”的关系是开放的，在慕课教学过程中，教师与学生之间“教”与“学”的角色可以互相转换。近年来，慕课迅速得到人们的广泛关注，成为推动高校教学模式改革的强大动力。根据《生物医用材料》这门课程内容涉及知识面广、知识更新速度快等特点，可以将互联网与传统授课模式相结合实施课程讲授工作。在本课程中有较多内容为基础知识，如高分子材料、金属材料、无机非金属材料等内容，这些知识点所涉及的基础学科领域较广，包括物理、力学、生理学、解剖学等。然而，在生物医用材料这一门课程中不可能将所涉及的各个学科领域进行全面补充，因此，可以让学生利用互联网，将相关课程进行提前或者同步学习。互联网上有很多课程的慕课，均是由国内外各个高校的很多名师精心制作而成，学生可以利用课下时间进行学习，通过这种方式可以让学生在课下将所涉及的内容进行系统学习。同时，可以结合本专业学生培养特点，将医用高分子材料或金属材料（如镁合金、钛合金）的基本特性及其临床应用等内容制作成视频，教授者通过在线上录制视频完成课程基本内容的讲授，学生利用课下时间学习。通过线上教学线下学习，使学生更加全面系统地掌握医用材料的各个知识点。

2.翻转课堂。与传统的课堂授课不同，翻转课堂是让学生在课前观看教学视频，学习相关专业知识，然后，组织学生讨论交流在学习过程中遇到的问题。在翻转课堂中，学生为学习主体，教师起引导和协助作用。与传统教学模式相比，翻转课堂主要有几方面的优势。第一，在课前自主学习过程中，学生可以灵活控制学习节奏，每个学生可以根据自身的情况进行进度调节。第二，课堂的教学内容具有重复性，教学视频可以反复学习；第三，课堂教学过程中，教师与学生之间的互动增加，提高学生学习兴趣；第四，新的教学模式给学生带来全新的课堂体验；第五，课前学习及课前准备工作增加了学生的参与度，可以调动学生学习积极性，使学生在课堂上更好的集中精力。在翻转课堂中，学生成为课堂的主角，学生课前在线完成课程学习需要的知识，利用线下课堂进行答疑解惑、交流知识应用的经验等；在课堂中，教师有更多的时间与每个人交流，使教师从一个讲授者转变为学习的激励者、启发者，使学生从被动学习转变为主动学习。对于生物医用材料这门课，涉及的知识点较多，内容比较分散，线下学习学生可以更加自由的获取很多知识，而课堂交流、讨论能够让学生将所了解的信息进行梳理与输出。如医用不锈钢的表面改性处理、医用高分子材料抗凝血研究等内容，均可以采用翻转课堂的方式来实施。通过课下学习，能够让学生掌握最基本的改性方法，让学生利用互联网开阔思路，全面认识该部分内容。同时，每位学生会有不同的收获和见解，在课堂交流中，将各自所获取的有用信息进行交流、讨论，通过互相学习及老师总结，更好地掌握该部分内容，最终达到更好的学习效果。

三、互联网在课后作业设计中的应用

随着互联网时代的到来，学生可以利用互联网查阅、搜集海量信息，然而，如何能够引导学生将所获取的信息进行整理尤为重要。在《生物医用材料》课程中，如何设计课后作业，通过作业训练使学生对材料或者某种材料的应用有个系统完整的认知，成为现在教师面临的问题。同时，采用什么样的方式能够调动学生课下学习的积极性也很重要。在课下作业的设计过程中，可以将医疗产品作为载体。以某一种医疗产品为例（如血管支架、心脏瓣膜等），让学生利用互联网，查阅该产品所使用的具体材料有哪些，每种材料各有什么性能特征及优缺点，有哪些方面有待改进，该材料可以用来做其他什么医用产品等。将上述问题依次逐步布置下去，通过这种递进式的作业布置，让学生利用课下时间分阶段完成上述的作业，再利用课堂交流讨论，达到更好的课后学习效果。

四、结论

根据《生物医用材料》这门课程内容涉及知识面广、知识更新速度快等特点，可以采用将互联网与传统授课模式相结合的方式实施课程讲授工作。慕课具有教授对象与教学内容开放性、授课自由灵活等特点，将医用材料所涉及基础领域及医用材料基础知识等内容以慕课视频的方式来展开，利用网络资源，让学生在线上学习。对于具体的某种材料的科研动态及研究热点等前沿的知识点，可以采用翻转课堂来展开，学生利用视频课件主动完成自学，将部分学习内容以任务的形式布置给学生，充分调动学生参与的积极性，利用翻转课堂实现角色翻转，使学生在课堂教学中由被动听课改为主动交流。总之，慕课可以让学生对课程的内容有系统的整体认知，而翻轉课堂则可帮助学生在掌握医用材料等基本内容及发展动向的基础上，对某一些细节或者某一领域有更加深入的研究。采用该方式可以使学生全面了解材料相关知识，也对某些知识点有更加深入的认识。同时，合理设计作业环节，在前面系统及深入学习的基础上，让学生利用互联网完成与之相关的作业，巩固学习效果。将不同的互联网教学模式相结合，达到更好的教学效果。

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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