新发展理念下的医工交叉教学改革与实践——以“皮肤生理学”课程为例

刘 岸，赵 甜，滕佳佳

湖南理工学院化学化工学院，湖南 岳阳 414006

习近平总书记在十九大报告中指出：“发展是解决我国一切问题的基础和关键，发展必须是科学发展，必须坚定不移地贯彻创新、协调、绿色、开放、共享的发展理念。”[1]这一重要论述阐明了贯彻新发展理念是新时代中国发展壮大的必由之路。高校是新发展理念贯彻和执行的重要阵地，承担着为国家培养人才的历史使命。“皮肤生理学”是一门以基础医学为主，融合生物工程、应用化学和精细化工等学科的交叉性课程，也是一门注重实践性、宏观和微观相结合、与产品(化妆品及药品)密切联系的学科。皮肤生理学知识的传授，在培养具有横断学科和交叉学科优势的未来化妆品研发人才，以及造就具有综合素质的皮肤科医师、化妆品检验人才上，都具有举足轻重的意义[2]。当前，医工交叉的“皮肤生理学”教育模式存在教学内容陈旧、忽视实践教学、教师团队结构不合理等问题，需要将新发展理念深入贯彻于“皮肤生理学”教学模式中，将“创新、协调、绿色、开放、共享”理念积极应用于推动医工交叉的教育改革，利用改革创新来增添活力、提升效能、筑牢基石、开创新局和聚拢人心，实现“皮肤生理学”教学中医学与工学的深度融合，提高“皮肤生理学”的教学质量。

1 创新发展添活力，构建医工交叉教育新模式

习近平总书记强调，创新是改革开放的生命，改革激活创新引擎。在新时代高等教育改革实践中，必须坚持把“创新是第一动力”作为基本方针。一门课程是否成为学生喜闻乐见、受益终身的课程，很大程度上立足于创新能力。“皮肤生理学”课程在信息化时代的创新发展主要体现在教学理念、教学内容和教学方法上。

1.1 革新教学理念

医学诊疗模式一直在不断调整和更新中，在“健康中国2030”规划中提出生命健康全周期的医学新观念，该观念的提出给医学的发展带来新的契机[3]。同时，随着生物工程和化妆品技术的飞速发展，“皮肤生理学”的理念已经产生了深刻变革(如表1所示)，20世纪的“皮肤生理学”更多地关注皮肤疾病和为手术提供便利，如今“皮肤生理学”更多地专注于“皮肤—自然环境—化妆品(药物)”之间的协调发展。这一理念的革新体现出“以人为本”的特性，宏观上是解决皮肤衰老与疾病问题，微观上是要求学生运用系统的观点，从整体上重新认识皮肤生理的内在平衡和“皮肤—自然环境—化妆品(药物)”之间的相互作用与响应机制。也就是说，推进“皮肤生理学”教学改革创新就要从供给侧下功夫，不能单纯依靠“医学维度”阐释问题，而是要打破“皮肤生理学”领域原有的桎梏，实现生物工程和精细化工等学科与医学的有机融合，以供给侧改革来增强“皮肤生理学”的实用性、针对性、吸引力和感召力。

表1 “皮肤生理学”的新旧理念比较

1.2 更新教学内容

传统的“皮肤生理学”教学内容较为局限，且偏重于知识的储备而不是知识的应用，与应用型人才培养目标相悖。教学内容创新关键在于坚持解放思想、与时俱进。当前，破解“皮肤生理学”教学内容“配方”陈旧、“营养”单一、“包装”简陋等问题的关键是要坚持“贴近行业、贴近学生、贴近实际”，医工交叉融合并非将跨学科知识内容进行简单的叠加，而是根据学生在不同课程阶段的教学单元模块，通过基于问题的学习或项目的学习，打破不同领域学科壁垒，并与专业知识和课程思政紧密契合，潜移默化中启迪学生对工艺、创新和工科精神的思索，通过培养学生整合各学科知识和解决复杂问题的能力来促使学生适应知识经济全球化的需求。为此，教学内容创新以“皮肤—自然环境—化妆品(药物)”协调发展为出发点，重构与优化“皮肤生理学”系统而科学的内容体系[4]。在教学内容的选取方面，围绕皮肤五大圈层(表皮层、真皮层、皮下层、微生物层、脂质层)与皮肤功能的关系展开。根据各章节的特点，融入了课程思政、工程案例、学科前沿以及高阶内容。

1.3 改革教学方法

“皮肤生理学”教育的实效性很大程度上取决于教学方法的创新。互联网信息技术已经成为当前经济和社会发展的时代特征，改革和创新“皮肤生理学”教学就要紧跟时代发展的潮流，促进学科课程与信息技术的融合发展，在“传家宝”的基础上，在“皮肤生理学”教学过程中添加“一键启动”，从而使“皮肤生理学”教育更加具体化、形象化、生活化。在“皮肤生理学”教学方法改革和创新中，建立“1+1+1+N”教学方法，将教学内容根据难易程度从唤醒兴趣到激发探究，再到能力的培养和品格的提升，通过循序渐进的方式展开：首先，在超星泛雅平台构建SPOC课程，学生课前通过“学习通”APP学习课程基础内容；其次，学校聘请韩国湖西大学化妆品专业(韩国学科评估为A+)教授为学生直播授课(如图1所示)，讲述课程前沿内容，培养学生的国际化视野、国际化竞争力，以及国际交流合作能力；再次，学生在线下课堂中提炼各自理解的重难点进行阐述或讨论，教师通过绘制思维导图串讲章节要点、重难点、梳理各部分内容之间的逻辑联系，培养学生高阶思维；最后，通过举办工程师进课堂等教学方法，进一步巩固和促进知识的有效内化。

2 以协调发展提效能，充分发挥医工交叉整体优势

协调发展能够消除事物发展过程中各组成部分之间的各种不均衡，解决长期发展过程中的不稳定因素，从而最终满足事物全方面发展的需求[5]。尤其是在医工交叉高等教育中，协调是维持“皮肤生理学”教育长期稳定发展的重要内在诉求。“皮肤生理学”教育协调发展主要体现在建立协调发展的教师团队、促进理论与实践的协调发展、协调师生关系上。

2.1 建立协调发展的教师团队

雄厚的教师团队是实现高质量医工交叉课程教育的重要保障。在“皮肤生理学”课程的教师团队建设中，通过“跨界融合”校内多学科教师(医学+化妆品学+生物工程)、化妆品企业研发工程师、外籍化妆品专业教师，打造医工交叉创新型教学团队。多学科教学团队互相协作的良好氛围，共同推动“皮肤生理学”教育的健康发展；工程师的加入可帮助学生将所学习的专业知识对接行业实际，实现感性知识向理性知识的转化；引进外籍教师的初衷不单是引进国外优质教学资源，更为重要的是内化和吸收海外优质教学资源，从而提高国内教师团队的国际化能力[6]。通过教师团队的协调发展，充分发挥团队效能，增强“皮肤生理学”教育发展的整体性。

2.2 促进理论与实践的协调发展

有道是：“纸上得来终觉浅，绝知此事要躬行”。促进化妆品专业学生“工匠精神”的培养，不仅需要引导学生在课堂教育中学习理论知识，同时还要积极推进理论教育与生产劳动和社会实践有机地结合起来，培养学生在实践中分析问题和解决问题的能力，让其在实践中长见识、拓视野、促成长。在“皮肤生理学”实践教学平台建设方面，创设临床见习、企业实践、直播带货、学科竞赛、创新创业“五位一体”的实践教学平台，为学生提供丰富的实践路径：首先，通过临床见习，学生进入临床皮肤科、烧伤科和美容科见习，不仅强化了课程知识，同时也接触到临床皮肤疾病问题。其次，化妆品企业是化妆品行业的风向标，学生在化妆品企业见习期间参与化妆品企业运作，将理论知识应用于化妆品生产和研发过程中。组建“铭理西子”直播团队，在微信视频号上带货化妆品(如图2所示)。在企业实践和直播带货中将课程理论知识在真正意义上对接现代化妆品行业发展，让学生在亲身参与中认识国情、体验社会。最后，通过创新性开放实验项目、开办化妆品公司，以及学科竞赛等实现课程知识的进阶和价值塑造。通过为学生营造多样化的社会实践平台和机会，学生在丰富多彩的社会实践中增强了社会责任感和使命感，同时切实理解科学技术在化妆品行业发展中的关键作用，实现理论与实践的协调发展。

图2 直播带货场景

2.3 构建协调发展的师生关系

师生互动是传统“皮肤生理学”教学过程中往往被忽视的环节，良好的师生互动是以教师“务实教”和学生“有效学”为前提条件。当前，高等教育课堂教学中存在的抬头率不高和旷课率居高不下的问题，其主要原因是师生之间缺乏交流互动，以至于教师主导性与学生的主体性未能有效互联。为此，在推进“皮肤生理学”教学改革中，通过积极开展课题讨论、互动性教学实验和“老师有约”环节构建协调发展的师生关系：首先，在开学第一堂课将学生分组，学生在后续课堂中进行学习心得汇报或提炼各自理解的重难点进行阐述和讨论，各小组轮流参与讨论环节。通过内容丰富的案例分析与讨论，不仅激发学生的创造力与学习兴趣，同时将教师“自导自演”的课堂变为师生“共导共演”的舞台，有效地拉近师生之间的距离。其次，教师和学生一起完成虚拟仿真实验和电脑游戏辅助教学，较好地实现了学习的交互性、沉浸感和构想性，寓教于乐，从而增强教师在“皮肤生理学”教学中的“存在感”和学生在“皮肤生理学”学习中的“获得感”。最后，每月进行一次“老师有约”，在座谈中和学生一起共同反思，讨论教学中存在的问题，进行疑点分析，歧义讨论，鼓励学生并寄予期许，践行传道解惑。在教学改革中构建教学相长的运行机制来提升“皮肤生理学”教学效果，以协调发展的师生关系来促进“皮肤生理学”课程的健康发展。

3 以绿色发展筑基石，守住医工交叉教育的底色

绿色发展是国家“十三五”期间建设生态文明的重要举措，在新时代医工交叉教育改革中坚持绿色发展理念，要将绿色发展理念贯彻和落实到教学过程的每个环节，通过推动绿色课程思政建设，真正实现“全员育人，全过程育人，全方位育人”的教育格局。

“皮肤生理学”作为化妆品专业的第一门专业基础课，其首要任务是让学生了解“皮肤生理学”在化妆品研发中的重要基础科研意义，同时启迪学生对化妆品行业的热爱和培养良好的健康观。传统的课堂教学忽视课程思政的输入，生硬地穿插思政内容，无法做到润物无声、如盐入水。在探索“皮肤生理学”思政模式方面，用学生喜闻乐见的方式，从SPOC课程、虚拟仿真实验、实践教学(临床见习、企业实践)等多个维度，将思政元素与课程知识相结合，春风化雨般渗透思政教育，让课程思政与专业课程同向同行，形成协同效应。

首先，在SPOC课程的每个章节都融入一个中国元素主题，同时结合当前化妆品潮流元素，将课程分为上下两部分，即上半部分为“察颜”，下半部分为“阅色”。线上课程的作业是一篇论文，2021年的主题为“以长恨歌这首脍炙人口的诗歌中对化妆品和皮肤的描述，分析唐代化妆品的成分与现代化妆品的联系，以及如何看待长恨歌中对唐朝社会的描述？”教师从科学能力和人文素养两方面对学生论文进行量化评分，学生在论文写作中不仅学到了“皮肤生理学”的理论知识，同时接受了优秀传统文化的熏陶，增强了学生的文化自信(如图3所示)，通过综合考察学生的能力，提高了学生的学习积极性，学生反响良好。

图3 课程论文考核

其次，虚拟仿真实验可以实现传统教学不具备或难以完成的教学功能，突破时间和地点限制，克服实践教学中存在的安全问题，也是课程思政的良好切入点：

①烧伤患者救治现场虚拟仿真实验临床烧伤患者具有偶然性和私密性的特点，学生难以近距离接触烧伤患者。利用虚拟仿真技术可真实模拟医院工作环境，直面烧伤患者的救治现场，了解烧伤患者的救治原则；熟悉成人及儿童不同部位皮肤面积估算方法；掌握皮肤不同层次的构造和功能。学生在角色扮演中不仅学习积极性高涨，同时增强学生对生命的敬畏意识以及减灾防灾意识。

②化妆品微生物检测虚拟仿真实验从2021年国家出台的多部化妆品法规来看，国家对化妆品安全生产越来越重视，化妆品安全评估员的缺口极大。学生在该虚拟仿真实验中扮演化妆品安全评估员的角色，了解最新的化妆品行业法规动态，理解并检测化妆品中有害细菌(如大肠杆菌和枯草芽孢杆菌等)的含量，掌握皮肤微生态的组成。同时，让学生深刻理解抗生素滥用给自然环境和人类健康所带来的巨大危害，树立习近平总书记提出的“人与自然是生命共同体”这一价值观。最后，在企业实践教学中，学生了解到制造型企业和“智”造型企业的差别后，强化了学生“科技强国”和“实干兴邦”的科学素养；在临床见习中，学生通过身临其境感受疾病的苦楚，极大地增强了学生的健康观；在疫情防控期间，学生和化妆品企业一起，致敬一线抗疫医务人员(如图4所示)，提升了学生的主人翁责任感和家国情怀。

图4 慰问抗疫医务人员场景

4 以开放发展创新局，拓展医工交叉教育思路

开放发展是“皮肤生理学”课程提升内涵、拓宽视野、夯实质量的应有之义。为促进医工交叉教育新模式的发展，需要以开放发展为引领，充分拓展教育思路。随着知识经济的高速发展、科技全球化、一带一路以及消费模式的转变，高等教育国际化已经成为全球教育发展的必然趋势，中外合作办学成为新时代中国高等教育开放发展的新标杆[7]。截至2020年底，在国内433所高校的713个本科已有的中外合办项目中，工科项目为156个，工科所占比例约为21.9%[8]。不难发现，中国本科阶段的工科专业高等教育中外合作办学项目进入到从“规模扩张”到“质量提升”的转型时期。现阶段工科专业高等教育中外合作办学如何合理地借鉴和吸收国外先进的工科人才教育思想与培养理念，建立彰显合作办学特色的国际化办学体系以及管理机制，实现“国际化”和“本土化”的契合与平衡，是当前工科专业中外合作办学项目的痛点。2020年，湖南理工学院与韩国湖西大学合作举办的国内首个化妆品专业中外合作办学本科教育项目以推进我国化妆品高等教育国际化和创新发展为宗旨，借鉴韩国湖西大学工学院的化妆品专业本科教育课程体系，结合《中国工程教育专业认证标准(2021版)》的培养要求，致力于培养具有国际竞争力的卓越化妆品创新人才。在中外合作办学模式下，“皮肤生理学”教育开放发展主要体现在编撰规范的教材，搭建开放的信息化教学平台和教师持续发展机制上：

4.1 编撰规范的教材

“皮肤生理学”作为化妆品专业最核心的课程，中外教学团队对课程感受和定位进行重新探讨，校内教师认为该课程跨多学科，难以厘清；同行教师认为该课程是行业基础，科研重地；企业工程师认为该课程学不资用，用未曾学；外籍专家认为该课程应为理实结合，高标精品。基于上述意见，“皮肤生理学”课程团队以开放发展的思维，在复杂的医学知识中分离出与化妆品研发和安全评估相关的皮肤生理知识，并与生物工程和精细化工等相关专业知识进行有机融合，重新编写教材，让学生和化妆品从业人员能方便获取真正需要的皮肤生理知识，并指导化妆品研发和行业发展。

4.2 搭建配套的信息化教学平台

“皮肤生理学”教育改革与创新离不开信息化为动力的教学现代化发展，信息化技术可有效拓展学习资源、增强师生互动，同时激发学生的学习兴趣[9]。学校专门设立信息化教学工作小组，在韩国湖西大学信息中心的支持下，搭建与“皮肤生理学”课程相配套的线上课程系统及信息化教学管理平台。线上课程系统是基于智能交互的视频库、医工交叉实践的案例、高度互动的虚拟仿真实验而构建的。信息化教学管理平台集成了教学管理、学生学习过程管理和教学效果测评等功能，为师生提供教务信息查询、教学资源下载、在线师生实时交流等功能，从而为“皮肤生理学”教学改革提供良好的信息化保障。

4.3 教师持续发展机制

在中外合作办学过程中，学校秉承“走出去，引进来”的教师发展战略，与湖西大学生命保健学院和工学院开展教师培训项目，先后选送5名年轻教师赴湖西大学攻读博士学位，同时分批选派“皮肤生理学”授课教师至湖西大学进行为期1年的海外访学，学习湖西大学工学院的授课模式、教学方案，并与韩方课程授课教师和负责人员进行教学对接。除此以外，中韩双方成立中韩化妆品研究所，定期开展科研和教学培训。通过密切的校际间的合作和交流，为该课程教师发展创造了良好的发展环境，从而为教学工作的顺利进行提供充足的高质量教师资源。

5 以共享发展聚人心，使医工交叉教育可持续发展

共享发展意味着交流、分享和合作。2016年全国教育工作会议所提出的“以共享发展促进教育公平”，为高等教育现代化建设找到一个切入点[10]。“皮肤生理学”教育共享发展主要体现在共享教学资源、共享教学经验和共享科研成果上。

5.1 共享教学资源

每位高校教师所掌握的专业领域往往有限，在各自专业领域都有一定建树，注重“高、精、尖”的知识，但不注重知识的“宽、广、泛”，导致在医工交叉类课程教学过程中出现知识结构相对单一的不利局面。为保证医工交叉教育的可持续和多方位发展，必须构建共享、发展、融合的教师团队氛围，从单一学科走向交叉学科，从故步自封走向开拓创新，从单打独斗走向团结合作，在交流与共享教学资源中触类旁通、融会贯通、举一反三，不断地拓展和重构自我的知识架构，从而摆脱知识的简单叠加，实现医工交叉学科的统一和融合。

5.2 共享教学经验

随着新时代信息技术的不断发展与普及，知识获取途径越来越多元化，立足以教材为主的知识传授已经不能满足当代大学生对知识的渴求。大学生对知识获取的“自主性”和教师课堂教学的“主导性”存在割裂，这对新时代“皮肤生理学”教学带来新的挑战。在教学过程中，前辈教师的教学经验丰富，但教学方法较为落后；年轻教师善于利用现代化教育手段，但缺乏教学经验。这种现实境遇，对教师之间的交流与合作提出更高的要求，通过听课评课、教学研讨、教学讲座等教学活动交流教学经验就显得尤为必要，这有利于共享教师群体之间的新方法、新工具和新理念，从而有助于提高“皮肤生理学”教育教学质量。

5.3 共享科研成果

当前，高校专业进一步细分是大趋势，每位教师都有自己的“一亩三分地”，但不可避免地存在思维禁锢、视域狭小和接地不足等问题，尤其是在对科研创新性和应用性要求越来越高的当下，教师的科研压力也越来越大。因此，交叉学科和“细中有综”成为获得原创性重大科研成果的突破口之一。通过学术共同体的形式共享科研成果，进行差异合作、深度交流、扬长避短，不仅有助于发散思维、拓宽视野，还可解决科研落地难的问题。构建学术共同体不仅是一个群策群力的平台，也是一个有序分工的过程，从而形成合作共赢的学术氛围，在求同存异中聚集人心，在激烈碰撞中激发灵感，在平等分享中促进发展。

6 结束语

将新发展理念的创新、协调、绿色、开放、共享发展融入“皮肤生理学”的医工交叉教学改革中，充分体现了该课程可持续发展的内在规律和要求。以创新发展为医工交叉教育模式发展添活力，以协调发展为医工交叉教育模式发展提效能，以绿色发展为医工交叉教育模式发展筑基石，以开放发展为医工交叉教育模式发展创新局，以共享发展为医工交叉教育模式发展聚人心，全方位深入研究新发展理念的精髓，必能为促进医工交叉教育模式的发展，为推动医工交叉教学模式的探索提供强大的理论支撑。