思政融合的生物材料制备与应用课程教学探究

廖晓明，黄忠兵，杨为中，尹光福，张仕勇，2

（1.四川大学生物医学工程学院，四川 成都 610064；2.国家生物医学材料工程技术研究中心，四川 成都 610064）

习近平总书记在全国高校思想政治工作会议上强调，把思想政治工作贯穿教育教学全过程，实现全程育人、全方位育人，努力开创我国高等教育事业发展新局面[1]。面对新形势、新任务和新挑战，作为高校教育工作者必须认识到自身肩负的使命、责任重大，提升对课程思政重要性的认知程度和紧迫感。课程思政是深入挖掘专业课程里的思想政治理论元素，从战略高度构建思想政治理论课、综合素养课程、专业教育课程“三位一体”的思想政治教育课程体系[2]，是社会主义现代化强国建设背景下提出的一种创新教学模式[3]。

生物医学工程是我校重点建设的一流学科和一流专业，生物材料又是我校生物医学工程专业的特色学科方向，因而作为本专业非常重要的必修专业课程之一的“生物材料制备与应用”进行一流课程的建设就具有十分的紧迫感和必要性。通过以学生为中心、课程思政融合的一流课程的建设，让课堂教学充满专业性与思想性，以润物细无声的教育方式，在传道授业解惑中实现思想引导和价值引领，从而引导学生立德成人、立志成才，增强学生的责任意识和使命担当。

1 “生物材料制备与应用”课程简介

“生物材料制备与应用”课程是在学生学习了材料科学基础、无机材料物理化学、高分子物理、高分子化学等基础课的前提下，并具有材料科学与工程、生物学、医学等相关知识及生物材料基础知识的基础上进行本课程的学习。课程内容主要包括生物医学陶瓷、生物医学金属及生物医学高分子材料的制备原理和加工方法，以及相关材料的性能和应用。通过学习使学生掌握生物材料的制备、改性、加工成型方法、性能及应用等知识，拓展知识面，开阔应用视野，能将所学知识与本专业前沿领域相结合，分析解决专业实践中遇到的问题，激发和培养学生的创新能力和科研能力，为从事生物材料设计、改性、加工和应用奠定基础。培养学生能够成为从事基础研究、应用研究和技术开发研究的综合型人才。

随着生物材料研究的深入发展，不断涌现出新的发现和理论、制备工艺与加工成型方法等，这就对“生物材料制备与应用”课程教材提出了更高的要求。因而课程组在借鉴和比较国内生物材料制备加工相关教材的基础上，选用了国家卫生健康委员会“十三五”规划教材以及教育部生物医学工程专业教学指导委员会“十三五”规划教材《生物医学材料学性能与制备》。该教材结合了国内外相关生物医学材料的研究进展，从不同角度系统、全面地介绍了各类主要生物医学材料的性能、应用领域及基本制备方法等相关内容。

2 “生物材料制备与应用”课程教学措施和方法

课程以学生为中心，以产出为导向，课程思政有机融合，并利用课堂教学与SPOC结合的混合教学模式，做好重难点知识的讲解，利用翻转课堂、小组讨论、课程报告等多种形式，强化师生沟通与团队交流，以及相关知识内容的复习和应用，并做好相关思政元素的穿插引导，让学生在浸润式的环境中提升理解和掌握课程知识内容能力的同时自我汲取思政营养，实现能力提升与价值引领有机融合的生物材料制备与应用课程的建设目标。

2.1 通过线上、线下混合教学模式，提升学生综合能力

除了采用多媒体课件进行课堂讲授外，也采用其他信息化交流手段，如微信、QQ、中国大学慕课等平台与软件，这些都为教学质量的提升提供了有利的支撑。本课程在2021-2022秋季学期共学习了16个与课程知识相关的视频，主要涉及口腔种植牙手术的3D演示视频、陶瓷与金属材料的加工以及3D打印在医学中的应用等内容。为强化课外视频学习效果，采用了课前发布包含视频学习内容相关知识点以及任务点等的学习提纲，并结合课堂讨论和提问等方法措施，了解和掌握学生在完成相关讨论、练习等环节后掌握知识内容的情况。课程教学也会结合相关视频学习和课堂教授内容，提出与之相关知识点结合的问题，让学生查找相关资料并进行分组的PPT讲解，并针对讲解进行教师以及学生间的点评和讨论。通过课堂提问、小组讨论、课程报告等互动模式，加深了学生对材料制备与应用知识点的理解和掌握，强化了师生和学生之间沟通以及团队交流，在互动中完成有情怀、有温度、有爱的教学目标，极大地增加了学生的学习兴趣，使学生充分利用自我学习时间掌握课程的难点、重点，提高了学生的知识归纳与自学能力，进而提高了教学质量。

2.2 通过案例教学、讨论和网络学习等拓展知识的宽度和深度

为强化案例教学、讨论和课外网络学习的效果，课程教学过程中也通过课后作业、课堂测验了解学生掌握相关知识的情况，在讲授过程中进行有目的、有方向的思维引导，设置有启发性意义的问题，让学生充分利用网络资源，培养文献阅读和归纳收集能力，激发同学们多动脑、勤思考，提高学生的学习效率，从而达到课程的教学目的和教学目标。课堂教学不仅仅是知识的传授，更是师生、同学间的思想经验交流，是一个教学相长的过程[4]。因此，在课堂教学中增加了讨论式教学的时间，学生根据自身感兴趣的课程知识内容查阅文献，并进行文献的归纳总结，以课程PPT报告的形式进行课堂分享讨论或课程小论文的撰写。此过程既提升了学生的文献收集、自主学习能力，加强了学生在课程学习中的兴趣和参与度，又加深了对相关知识点的理解掌握，同时也提高了学生的团队合作精神与沟通能力，拓展了学生学习知识的宽度和深度，以及灵活应用所学知识解决问题的能力。

2.3 深入挖掘课程思政元素，实现思想引导和价值引领的有机融合

课程思政教学中教师是关键，教师本身要有正确的价值理念、过硬的政治素质和精湛的业务能力。课堂教学不仅仅要注重培育学生的专业知识和专业技能，还要充分认识课程思政的内涵，准确把握知识传授和价值引导的关系，积极参加思政教育方面的相关培训学习，如全国高校网络培训中心主办的高校教师课程思政能力培训等，提升自身思想政治素养，并主动对接思政教育的原则和方向，尊重思政教育的特征和规律，提升育人意识，从而实现全方位育人。因而课程教学要从培养目标、紧扣课程知识点和课程体系等方面，构建科学合理的课程思政教育体系。全面梳理课程教学内容，结合本课程特点、思维方法和价值理念，深入挖掘课程知识内容所蕴含的思政元素。通过课堂讲解、网上视频学习、分组讨论等形式，将精选的防疫资源看中国特色社会主义制度的优越性、3D打印技术与医疗创新、科学研究中求真务实精神等6个思政案例有机地融入课程教学；尊重学生的主体地位，激发学生的学习自觉性，培养学生好学、乐学的习惯，引导学生了解和认识我国科学家不畏困难，打破国外技术封锁，创造无愧于时代的新成就；践行“人类命运共同体”的理念，明白立足实际需求、严谨务实、勇于创新是推动科学进步不可或缺的精神，树立献身祖国科研的人生理想，并将思政元素融入平时以及期末考核中，在培养学生更好地掌握专业知识的同时，更加具有爱国情怀、科学精神以及文化自信，真正到达润物细无声的育人效果。

课堂教学是实现思政要素与课堂元素有机融入，促使课程思政润物细无声的主渠道。在讲授生物医学陶瓷部分的内容时，引导学生在学习和掌握生物陶瓷材料制备原理及性能特点的基础上，明确几种典型生物医学陶瓷（羟基磷灰石、氧化铝和氧化锆陶瓷）产品的临床需求和应用，加深对相关生物材料的设计、制备、应用及售后服务应践行“以人为本”的理念，明白立足实际需求、勇于创新是推动科学进步不可或缺的精神，激发学生追求卓越的钻研精神。并在了解和掌握人工关节各种材料的优势和不足的基础上，结合课程讲解知识点进行了相关课程思政内容——在人工关节产品的选用上应如何践行“以人为本”的理念？的分组讨论，通过讨论加深了学生对如何践行“以人为本”理念的理解和认识。在讲解生物医学陶瓷的表征及其手段的相关内容时，除了通过知识点的学习，使学生了解和掌握生物医学陶瓷的表征及其手段，包括材料学特性中的化学组成、形貌结构、表面能、表面电势，以及宏观性能中的物理、机械性能，降解性能以及生物学性能的表征，并能结合样品自身特性和相应分析方法的自身能力选择适宜的表征方法。并进一步从论文写作和成果引用等方面向学生传达严谨务实、诚信的科学精神，以及科研工作中出现的异常结果和数据应如何正确对待和分析？并结合身边感人的诚信故事让学生谈谈自己的感想和收获。在讲解高分子材料部分的成型加工时，结合国产聚丙烯熔喷布防疫口罩在我国不仅及时供应、帮助控制国内疫情，还以捐赠出口等方式帮助国外防疫，彰显了中国特色社会主义制度的优越性。以及结合聚丙烯的静电纺丝、熔融纺丝、熔喷纺丝的制备方法课程知识点设计了思政案例的小组讨论问题——“在当前抗疫过程中，你都用到了哪些医用材料？你身边都有哪些抗疫新冠的感人故事，特别是党员、干部的先进事迹？你从中有哪些有关四个自信的体会及收获？”。总之，在课程的课堂教学实践中，对每一个思政案例都设计了有针对性的小组讨论问题，通过思政案例的讲解以及师生和同学间的互动讨论，不仅在潜移默化中增强了学生的“四个自信”，还培养了学生严谨务实、勇于探索、不断创新的科学精神，从而实现“立德树人、三全育人”的课程思政教学目标。

2.4 全过程考核和评价

在课程教学中发现部分学生通常只在期末考试前1、2周的时候才拼命复习和记忆相关知识点，这样导致的结果是考试题目中一旦出现举一反三、灵活性较强的题目或者一些综合性的非标题目时，往往学生的得分较低。同时在教学过程中也发现学生在后续专业课程的学习中，在需要运用到以前学习的课程知识时，学生往往已经遗忘相关知识点或不能灵活应用相关知识点解决问题，如在创新实验或本科毕业论文阶段所遇到的困难和问题。这些现象说明仅仅通过期末考试来评价学生学习的效果不科学，也不全面和准确。因而将课程知识点的掌握应用、综合信息以及表达能力进行全过程考核、形成性评价就十分必要，通过全过程考核，强调学生平时学习和知识应用能力的训练，促进学生以学为主，加强学生的研究性学习能力培养，提升学生的知识应用和解决问题的能力。

本课程的全过程考核成绩由平时成绩和期末成绩组成。其中平时成绩主要由课堂讨论讨论/课堂表现（含出勤）和平时作业（小组报告、平时课堂练习和测验、课程论文、PPT汇报等）占比不低于总成绩的50%，期末考试成绩占比不高于总成绩的50%，而且对每部分的成绩设置最低要求，如平时成绩不能低于60分，否则课程总成绩强制为不及格的59分，这样就避免了学生期末临时抱佛脚，期末突击学习，而不注重平时的学习和知识积累。课程论文的撰写有利于引导学生积极思考所学内容，提升学生文献资料查阅和归纳总结的能力，避免了死记硬背相关知识点，也有利于提高学生的专业素养[5]。

3 结语

作为一名生物医学工程的专业课教师，除了要有丰富的知识储备，更要注重对学生眼界、思维方式及道德品质的培养。在教学中，紧扣课程知识点，通过立足于国家需求、社会发展、人类健康、科学研究等多层面深入挖掘课程中的思政元素，在传道授业解惑中实现思想引导和价值引领，培养学生的创新精神，增强学生对中国特色社会主义制度优越性的认识，创造无愧于祖国、无愧于人民、无愧于时代的新成就。