吳盼，何盛斌，高明

1.廣西醫(yī)科大學靶向腫瘤學國家重點實驗室，廣西南寧 530021；2.廣西醫(yī)科大學生命科學研究院，廣西南寧530021；3.廣西醫(yī)科大學基礎(chǔ)醫(yī)學院，廣西南寧 530021

近年來，隨著“互聯(lián)網(wǎng)+”時代的發(fā)展，傳統(tǒng)的教學模式無法滿足教學需求，迫使各高校爭先尋求開創(chuàng)一種適應(yīng)新時代背景下的教學模式革新。由于智慧教育運用現(xiàn)代化信息技術(shù)深入將知識轉(zhuǎn)化為智慧，實現(xiàn)教育開放、共享、交互、協(xié)作、泛在。而智慧課堂從教學模式上改變了傳統(tǒng)課堂，通過教師的網(wǎng)絡(luò)課堂，將培養(yǎng)目標從技能增長轉(zhuǎn)向全面發(fā)展的培養(yǎng)[1]。智慧課堂是智慧教育的合理延伸，因此成為了“互聯(lián)網(wǎng)+教育”背景下的一種新教學方式。同時“三全育人”（全員育人、全過程育人、全方位育人）教育理念的提出進一步推進教育內(nèi)容、教育模式、教學方法創(chuàng)新，促進教學工作符合時代感[2]。因此，將“三全育人”教育理念與智慧課堂結(jié)合起來，構(gòu)建一個適應(yīng)新時代的三全智慧課堂教學模式對教學方式革新具有重要的理論與實踐價值。

1 生物醫(yī)用材料課程教學現(xiàn)狀與教學中面臨的問題

21 世紀是一個由創(chuàng)新主導的知識經(jīng)濟時代，現(xiàn)代產(chǎn)業(yè)對創(chuàng)新型人才有著非常大的需求，而課程教學是各高校教師直接培養(yǎng)人才創(chuàng)新意識與能力的重要實現(xiàn)途徑?！吧镝t(yī)用材料”專業(yè)學科主要由醫(yī)學、生物學、化學和材料學工程學組成[3]。生物醫(yī)用材料課程是中國當代生物工程專業(yè)背景的大學生必須掌握的關(guān)于生物材料在生物技術(shù)及臨床醫(yī)學中的基礎(chǔ)知識的重要組成部分，是我國大多數(shù)高等院校生物醫(yī)學工程專業(yè)必修的一門基礎(chǔ)課[4]。通過本課程的教學，可以很好地幫助學生學習生物醫(yī)用材料的基礎(chǔ)知識，同時了解生物醫(yī)用材料在生物醫(yī)學工程、生物科學、生物技術(shù)及醫(yī)學中的作用及生物醫(yī)用材料的臨床應(yīng)用動態(tài)和前沿發(fā)展趨勢，能夠為學生今后的專業(yè)學習和工作打下一定的專業(yè)知識基礎(chǔ)[5]。因此，廣西醫(yī)科大學為生物醫(yī)學相關(guān)專業(yè)適應(yīng)現(xiàn)代社會發(fā)展需求，設(shè)置“生物醫(yī)用材料”這一門必修專業(yè)課程，該課程建設(shè)依托于廣西一流學科—生物醫(yī)學工程學科—建設(shè)平臺。

生物醫(yī)用材料專業(yè)作為國家創(chuàng)新型人才的重要聚集領(lǐng)域，生物醫(yī)用材料課程開設(shè)能夠推進生物醫(yī)學技術(shù)向各專業(yè)滲透，促進交叉學科領(lǐng)域發(fā)展[6]。培養(yǎng)生物醫(yī)用材料學科學生的科研、創(chuàng)新能力，可為學科研究的進一步發(fā)展奠定基礎(chǔ)。“生物醫(yī)用材料”不同于其他課程，除了大量學科的知識，更需要學生掌握課程實驗的動手實操，所以教師必須在教學方面下功夫。然而，“生物醫(yī)用材料”作為一門生物科學課程，對于非材料專業(yè)的學生來說，課程理論復雜，課程知識涉及廣泛，學科概念抽象。目前關(guān)于生物醫(yī)用材料工程該課程的學習課堂還是以課堂授課為主，學生主要通過課本獲取單純知識方法學習，實驗與實踐項目設(shè)置較少，學生利用現(xiàn)有學科知識拓展創(chuàng)新的機會較少，對所學內(nèi)容缺乏深入理解與應(yīng)用[7-8]。在這種情況下可以看出，傳統(tǒng)教學模式在“生物醫(yī)用材料”課程教學具有一定的局限性，雖然這種模式是學生長久以來獲取知識的主要方式，但對學生自主思考與實踐的能力培養(yǎng)較少，在學生實際完成科研項目時，傳統(tǒng)教學模式缺少對創(chuàng)新能力培育過程的正確引導與關(guān)注，疏于探究人才培養(yǎng)路徑中出現(xiàn)的新問題，大大降低了學生對學科的創(chuàng)新積極性，最終導致教學效率低，阻滯生物醫(yī)用材料這一交叉學科的建設(shè)發(fā)展，不利于創(chuàng)新型人才培養(yǎng)。

2 基于三全智慧課堂的生物醫(yī)用材料課程改革的必要性

原有的課程以教師為主，學生被動接受知識，限制師生在教室通過書本進行教學。這種以現(xiàn)實世界為基礎(chǔ)的課堂教學模式弊端逐漸暴露出來，人們開始探索新的教學模式[9]。智慧課堂教育模式是新時代高校“三全育人”工作創(chuàng)新實踐的載體，建構(gòu)出長遠的育人格局、體系、標準，充分發(fā)揮中國特色社會主義制度的教育優(yōu)勢，突破傳統(tǒng)教育模式，從封閉式課堂思維到開放式融合思維，廣泛影響高校師生的教學狀態(tài)。因此三全智慧課堂以其獨特的優(yōu)越性進入到各大高校[10-11]。

在“三全育人”教育理念下構(gòu)建的智慧課堂教學模式在信息技術(shù)的支持下，可以提升“生物醫(yī)用材料”課堂信息存儲量、打破空間與時間對于教學的束縛。同時借助互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，例如學習通、智慧樹、雨課堂等多種網(wǎng)絡(luò)教學平臺，打造線上線下混合教學形式[12]。使學生的學習不再局限于課上的幾十分鐘里，而是繼續(xù)延伸到課后，將教學的課堂內(nèi)外部分有機地結(jié)合在一起，提升學生自主學習積極性，使學習成為一種連續(xù)的行為。教師可以采用慕課（massive online open courses, MOOCs）、微信等方式與學生交流，在日?；又幸龑W生正確價值觀的發(fā)展，同時利用網(wǎng)絡(luò)教學平臺更加準確地把握學生的學情，從而更好地實現(xiàn)因材施教，調(diào)整適合學生的教學方法與教學內(nèi)容[13]。這種靈活新穎的教學方式和廣闊的教學網(wǎng)絡(luò)平臺進一步利于將“三全育人”理念滲透入“生物醫(yī)用材料”智慧課堂，培育出新時代素質(zhì)型創(chuàng)新人才。三全智慧課堂利用互聯(lián)網(wǎng)豐富的教育資源，讓學生掌握“生物醫(yī)用材料”的實驗實踐技能，突破教材內(nèi)容，汲取更創(chuàng)新更實用的課程之外知識，培養(yǎng)學生求知性，形成創(chuàng)新性思維，激勵學生想動手、會動手，在實驗課程之前就充分把握實驗的每個環(huán)節(jié)，使“生物醫(yī)用材料”理論知識有效轉(zhuǎn)化為實踐操作技能，培養(yǎng)真正的復合型生物醫(yī)用人才，體現(xiàn)“以學生為中心”理念。三全智慧課堂的開展有利于教育資源的優(yōu)化，同時也為教育事業(yè)開辟了一條新的發(fā)展路徑。

3 生物醫(yī)用材料課程改革的具體措施

3.1 完善教學大綱

應(yīng)根據(jù)生物醫(yī)學材料工程的培養(yǎng)方案，將本課程分為理論教學和實驗教學。首先從“生物醫(yī)學材料”課程的地位、性質(zhì)和任務(wù)來定位。生物醫(yī)學材料是一類用來診斷、治療、修復或替換人體組織或病損器官的高技術(shù)材料，是研究人工器官和醫(yī)療器械的基礎(chǔ)，已成為當代材料學科的重要分支。通過對生物醫(yī)用材料的講解，加強學生在材料科學和生物醫(yī)學方面的基礎(chǔ)；掌握生物材料的性質(zhì)、種類和材料生物學基本概念；掌握材料在生物和人工器官中的應(yīng)用；掌握材料在醫(yī)藥中的應(yīng)用；并了解其相關(guān)應(yīng)用，例如基因載體、放生和智能生物材料和納米生物材料等。

3.2 打破傳統(tǒng)教學模式，引入網(wǎng)絡(luò)教學平臺

原有的課程以教師為主，學生被動接受知識，師生在教室通過書本進行教學。智慧課堂在信息技術(shù)的支持下，可以提升“生物醫(yī)用材料”課堂信息存儲量、打破空間與時間對于教學的束縛。借助互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，例如學習通、智慧樹、雨課堂等多種網(wǎng)絡(luò)教學平臺，打造線上線下混合教學形式，將教學的課堂內(nèi)外部分有機地結(jié)合在一起，提升學生自主學習積極性。在日常互動中引導學生正確價值觀的發(fā)展，同時利用網(wǎng)絡(luò)教學平臺更加準確地把握學生的學情，培育出素質(zhì)型創(chuàng)新人才。

3.3 建立多元素考核體系

目前，大多數(shù)課程的考核方式為期末考試加平時成績，期末測試占70%，平時成績占30%。但是以基礎(chǔ)知識為主的考核體系達不到考查學生對知識點的靈活運用以及動手能力的培養(yǎng)的目標。因此需要建立多元素考核體系：①將分組討論、團隊協(xié)作和隨堂小測驗等部分計入考核，以提高學生的上課效率和團隊協(xié)作能力（占30%）。②將實驗方案設(shè)計、實驗操作和實驗問題總結(jié)等加入考核體系，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新思維能力（占30%）。③期末測試，考核學生對本門課程的掌握程度（40%）。

3.4 科研促教結(jié)合

在傳統(tǒng)理論教學的基礎(chǔ)上，增加實驗課的教學。學?？梢詫⑻摂M仿真實驗室作為學生自主學習平臺，通過虛擬仿真技術(shù)等模擬的虛擬實驗環(huán)境使學生初步了解整個實驗流程，自己動手操作等，獲得三維、四維沉浸式實驗體驗[14]。在“互聯(lián)網(wǎng)+”背景下，通過虛擬仿真平臺上傳的教學資料，學生可以自由學習，但由于實驗操作的特殊性，學生可能遇到困惑難點，可以每周定期安排帶教老師答疑1～2 次，解決學生的學習問題，也可從側(cè)面激發(fā)學生學習的主動性。通過虛擬仿真平臺，學生提前預(yù)習，了解實驗原理和基本操作步驟。在實驗課中分組進行實驗，做到及時發(fā)現(xiàn)操作問題，引導學生正確思考，并鼓勵學生實驗后思考和完成實驗報告。教師要以科研為導向，以教材內(nèi)容為基礎(chǔ)，結(jié)合科研實例將研究的氛圍帶到課堂中，激發(fā)學生的好奇心，提高學生的學習主動性和創(chuàng)新能力。

對學生創(chuàng)新實踐能力的培養(yǎng)，最重要的是將教學與科研相結(jié)合，建立“以學促研、學研互動”的實踐教學模式，讓學生盡早參與科學研究活動，提高他們的科研意識。大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓練項目、“互聯(lián)網(wǎng)+” 創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽等均以學生為主要負責人申報參加，學生從自主查閱文獻資料、PPT 答辯介紹創(chuàng)新點及團隊優(yōu)勢、開展實驗研究到項目結(jié)項匯報，在整個過程中充分擔任了實踐的主體，積極發(fā)揮了主觀能動性，很好地鍛煉了團隊協(xié)作和創(chuàng)新研究能力。每個參賽小組由3～5 個學生組成，評分標準為：①選題立意。從專業(yè)課程中選取題材，選題需要具有原始創(chuàng)新或技術(shù)突破，取得一定數(shù)量和質(zhì)量的創(chuàng)新成果。②PPT 答辯環(huán)節(jié)。PPT 的設(shè)計、答辯的邏輯性和流暢度。③團隊協(xié)作。團隊分工協(xié)作和能力互補情況，重點考察成員的投入程度及團隊成員的穩(wěn)定性。

3.5 加強教師綜合能力

生物醫(yī)用材料這門課程領(lǐng)域眾多，涉及的知識面較廣，這就需要教師對課程的重難點進行精練匯總，在講解時能夠抓住一條主線。教師是理論課堂和實驗教學的指導引領(lǐng)者，必須要有努力提升自身綜合素質(zhì)、及時更新專業(yè)知識，準備全面，利用互聯(lián)網(wǎng)豐富的教育資源，結(jié)合生物材料的應(yīng)用實例，如人工關(guān)節(jié)、3D 打印和心臟支架等，可以通過多媒體生動地展現(xiàn)，動靜結(jié)合、圖文并茂并新穎有趣，讓學生更容易掌握“生物醫(yī)用材料”的相關(guān)知識，突破教材內(nèi)容，吸取更創(chuàng)新更實用的課程之外知識，培養(yǎng)學生求知性，形成創(chuàng)新性思維，更好地服務(wù)于教學工作。為積極發(fā)展學科建設(shè)、創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式，踐行以學生為中心、促進學生個性化學習的教育教學理念，引導教師積極開展教與學實際問題的教學研究，有效提升教師教學創(chuàng)新能力與學術(shù)研究能力，加強教師課程培訓，提升教師的理想信念和師德師風水平；鼓勵教師以科研項目為依托，帶領(lǐng)學生做好開放實驗項目，取得優(yōu)秀成果的可以以團隊形式申報代表性成果獎勵，學校審核通過后可給予相應(yīng)獎勵。教師的言傳身教有助于學生專業(yè)品格的正確養(yǎng)成[15]。因此加強教師綜合素養(yǎng)至關(guān)重要。

綜上所述，本文針對生物醫(yī)學相關(guān)專業(yè)的專業(yè)特點，在“三全育人”教育理念下構(gòu)建新時代智慧課堂教學模式，從修改教學大綱、確立教學主線和實驗操作入手，對生物醫(yī)用材料工程課程進行了教學改革探討。三全智慧課堂從培育真正有創(chuàng)造性思維的學生角度出發(fā)，將教師的引導與學生的自主學習結(jié)合起來。這種教師與學生之間“化被動為主動”的關(guān)系在增加課堂學習氛圍的同時也能夠大大增進學生自主學習生物醫(yī)用材料工程課程的興趣，提高學習效率。隨著教學改革模式的不斷創(chuàng)新，相信生物醫(yī)用材料工程課程能夠進一步提高生物醫(yī)學相關(guān)專業(yè)學生基本學習素質(zhì)，同時也可培養(yǎng)學生科研創(chuàng)新思維和操作實踐等方面發(fā)揮重大作用。