婁向新,鄧云霞
(東華大學(xué) 化學(xué)化工與生物工程學(xué)院,上海 201620)
組織工程與再生醫(yī)學(xué)分別研究在體外和體內(nèi)制造生物組織,用以達(dá)到修復(fù)、治療和改進(jìn)原始組織的作用。經(jīng)過30多年的發(fā)展,組織工程與再生醫(yī)學(xué)已成為一個(gè)科學(xué)的有機(jī)體系,并已在臨床治療中取得初步成功。作為我校(東華大學(xué))生物工程系生物材料專業(yè)的一門必修核心課程,“組織工程與再生醫(yī)學(xué)”很好地體現(xiàn)了生物學(xué)、醫(yī)學(xué)、材料學(xué)和工程學(xué)等多個(gè)學(xué)科的交叉融合,讓學(xué)生在多學(xué)科知識(shí)綜合運(yùn)用方面得到很好的鍛煉。為了更好地完成教學(xué)任務(wù),本課程教學(xué)團(tuán)隊(duì)在歸納和總結(jié)以往教學(xué)經(jīng)驗(yàn)與成果的基礎(chǔ)上,參考國(guó)內(nèi)外相關(guān)課程建設(shè)的先進(jìn)理念,對(duì)本課程的體系建設(shè)進(jìn)行科學(xué)規(guī)劃。
一本好的教材既能全面、系統(tǒng)、生動(dòng)地介紹本學(xué)科領(lǐng)域的基本概念、技術(shù)原理與研究方法,又能使學(xué)生通過研讀教材提升自主學(xué)習(xí)能力。21世紀(jì)以來,組織工程與再生醫(yī)學(xué)領(lǐng)域發(fā)展迅猛,新成果、新理論與新技術(shù)不斷涌現(xiàn),學(xué)生所需要學(xué)習(xí)和掌握的信息越來越多,而國(guó)內(nèi)已有的“組織工程與再生醫(yī)學(xué)”專業(yè)指導(dǎo)書大多知識(shí)陳舊,難以滿足本領(lǐng)域教學(xué)的實(shí)際需要[1]。更重要的是,至今還沒有一本適合本科生教學(xué)的“組織工程與再生醫(yī)學(xué)”高等院校教材。涉及組織工程與再生醫(yī)學(xué)相關(guān)領(lǐng)域的大部分外文原著雖然對(duì)組織工程與再生醫(yī)學(xué)的基本內(nèi)容、基本原理以及在臨床實(shí)踐中的運(yùn)用均作了詳細(xì)的論述,但這些原著不適合作為本科生的教材,只能作為參考書籍給從事組織工程與再生醫(yī)學(xué)的研究人員學(xué)習(xí)和使用[2]。
課程教學(xué)團(tuán)隊(duì)發(fā)揮專業(yè)特長(zhǎng)和科學(xué)研究背景優(yōu)勢(shì),匯編了適合教學(xué)需要的特色講義,既注重本領(lǐng)域基本理論與實(shí)踐應(yīng)用,又兼顧學(xué)科的前沿進(jìn)展和創(chuàng)新性。講義的教學(xué)內(nèi)容和插圖摘自近期的科研文獻(xiàn)、最新的研究成果,以及國(guó)內(nèi)外學(xué)術(shù)會(huì)議交流的前沿信息。由于本學(xué)科的研究進(jìn)展很快,教學(xué)內(nèi)容和課時(shí)分配不能一成不變,我們每學(xué)期對(duì)本課程的教學(xué)效果進(jìn)行評(píng)價(jià)分析,吸納教師和學(xué)生對(duì)教與學(xué)的反饋信息,總結(jié)課程實(shí)施中的經(jīng)驗(yàn)及存在問題,并做出綜合評(píng)價(jià),及時(shí)在后續(xù)的教學(xué)中對(duì)講義進(jìn)行修訂和完善,不斷提升自編教材的廣度、深度和質(zhì)量,更好地滿足課程教學(xué)的需要。
作為生物醫(yī)學(xué)工程領(lǐng)域一門新興交叉學(xué)科,“組織工程與再生醫(yī)學(xué)”課程通過引導(dǎo)學(xué)生對(duì)細(xì)胞和組織生長(zhǎng)、分化、凋亡等過程系統(tǒng)、深入的了解和掌握,進(jìn)而運(yùn)用材料工程和生物化學(xué)工程的原理來設(shè)計(jì)及制備適于組織生長(zhǎng)的支架材料,最終實(shí)現(xiàn)通過人造系統(tǒng)與生物系統(tǒng)的相互作用來“生產(chǎn)”組織乃至器官。
本課程的教學(xué)目標(biāo):(1)幫助學(xué)生獲得組織工程與再生醫(yī)學(xué)的基本知識(shí),了解本學(xué)科發(fā)展的前沿動(dòng)態(tài),掌握研究本學(xué)科的一般方法。(2)使學(xué)生了解組織工程與再生醫(yī)學(xué)的高度交叉性(涉及生命科學(xué)、材料學(xué)和工程科學(xué)等方面)及其在生物醫(yī)學(xué)工程、生物技術(shù)等領(lǐng)域中的特殊地位和作用,進(jìn)而培養(yǎng)和增強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)和應(yīng)用本學(xué)科的興趣和社會(huì)責(zé)任感。(3)培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力、口頭與書面表達(dá)能力,以及科研素養(yǎng)和創(chuàng)新精神。
圍繞以上教學(xué)目標(biāo)和我校生物材料專業(yè)學(xué)生的培養(yǎng)要求,本課程教學(xué)團(tuán)隊(duì)精心設(shè)計(jì)課程內(nèi)容,以細(xì)胞、組織、器官的發(fā)育和系統(tǒng)疾病的發(fā)生為主線,兼顧組織工程與再生醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的科學(xué)理論、研究方法以及臨床運(yùn)用方面的最新進(jìn)展。課程設(shè)計(jì)凸顯理論性、實(shí)踐性和實(shí)效性相統(tǒng)一,注重拓展學(xué)生的視野,激發(fā)他們的學(xué)習(xí)興趣,既滿足本科生對(duì)本領(lǐng)域研究熱點(diǎn)的認(rèn)識(shí),又確保教學(xué)內(nèi)容與時(shí)俱進(jìn),向?qū)W生傳授最新的專業(yè)知識(shí)和實(shí)踐技能。
為保障在有限的學(xué)時(shí)內(nèi)系統(tǒng)地完成課程教學(xué)任務(wù),提高教學(xué)質(zhì)量和教學(xué)效率,在“組織工程與再生醫(yī)學(xué)”課程教學(xué)實(shí)踐中,我們有針對(duì)性地實(shí)施個(gè)性化教學(xué)。對(duì)基于不同基礎(chǔ)的學(xué)生進(jìn)行分類指導(dǎo),既讓每一名學(xué)生都能掌握課程理論體系、基本原理和實(shí)踐技能,又兼顧一部分學(xué)有余力的學(xué)生,提升他們分析問題、解決問題和創(chuàng)新思維能力。
在教材選擇方面,引導(dǎo)部分英語基礎(chǔ)好、專業(yè)基礎(chǔ)扎實(shí)的學(xué)生研讀英文原著以及本領(lǐng)域最新的科研文獻(xiàn),拓展他們的視野,提高創(chuàng)新意識(shí);對(duì)大部分成績(jī)中等或少數(shù)基礎(chǔ)薄弱的學(xué)生,選用教學(xué)團(tuán)隊(duì)自編的教學(xué)講義,讓這部分學(xué)生能系統(tǒng)掌握大綱規(guī)定的理論知識(shí)和實(shí)踐技能。教師有針對(duì)性地對(duì)學(xué)生進(jìn)行分類引導(dǎo)和訓(xùn)練,逐步提高他們的學(xué)習(xí)能力、操作技能和創(chuàng)新能力。
針對(duì)不同層次的學(xué)生,我們?cè)O(shè)計(jì)了多元化授課方案,分基礎(chǔ)、提高和探索三個(gè)層次。基礎(chǔ)部分是按照教學(xué)大綱規(guī)定的目標(biāo),要求所有的學(xué)生能夠完成學(xué)習(xí)內(nèi)容;提高部分是教師引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)自己的興趣選擇一些案例在課堂和課后完成,教師和學(xué)生通過案例點(diǎn)評(píng)加強(qiáng)互動(dòng),培養(yǎng)學(xué)生分析問題、解決問題的能力;探索部分相當(dāng)于興趣小組或“第二課堂”活動(dòng),要求學(xué)有余力的學(xué)生走出課堂,進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室,參觀相關(guān)學(xué)科的專業(yè)實(shí)驗(yàn)室和科研成果,參加學(xué)術(shù)交流,將課堂理論學(xué)習(xí)的內(nèi)容應(yīng)用于分析和解決具體問題,為將來從事組織工程與再生醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的理論和應(yīng)用研究打好基礎(chǔ)。
組織工程與再生醫(yī)學(xué)是生物學(xué)、材料學(xué)、醫(yī)學(xué)與工程學(xué)多學(xué)科交叉滲透的新興學(xué)科,是當(dāng)今世界生命科學(xué)領(lǐng)域發(fā)展最為迅速的學(xué)科之一,而我國(guó)在這方面的研究仍處于跟蹤國(guó)際前沿的階段。因此,本課程非常適合采用雙語教學(xué)。這有利于任課教師在教學(xué)準(zhǔn)備和實(shí)施過程中及時(shí)借鑒國(guó)內(nèi)外研究成果,密切關(guān)注本領(lǐng)域國(guó)內(nèi)外發(fā)展動(dòng)態(tài),將最前沿的理念和知識(shí)傳授給學(xué)生;也有利于學(xué)生及時(shí)了解本領(lǐng)域發(fā)展動(dòng)態(tài),為學(xué)習(xí)后續(xù)專業(yè)課程奠定語言和專業(yè)知識(shí)基礎(chǔ)[3]。
自2013年以來,教學(xué)團(tuán)隊(duì)通過雙語教學(xué)實(shí)踐,在“組織工程與再生醫(yī)學(xué)”課程教學(xué)方面奠定了良好的基礎(chǔ),建立了比較完善的雙語教學(xué)體系。鑒于本學(xué)科領(lǐng)域發(fā)展迅猛,科研成果和技術(shù)更新日新月異,我們?cè)谇捌诮虒W(xué)實(shí)踐基礎(chǔ)上,根據(jù)課程內(nèi)容的特點(diǎn)和教學(xué)目標(biāo),順應(yīng)雙語教學(xué)的發(fā)展趨勢(shì)和學(xué)科發(fā)展特點(diǎn),在課程規(guī)劃和建設(shè)方面做了必要的補(bǔ)充與完善[4]。(1)注重雙語教學(xué)師資隊(duì)伍建設(shè),教學(xué)團(tuán)隊(duì)引進(jìn)英語水平高、專業(yè)知識(shí)扎實(shí)的青年教師,加強(qiáng)雙語教學(xué)能力的訓(xùn)練,培養(yǎng)成為雙語教學(xué)一線骨干力量。(2)及時(shí)更新和完善教材。自編教材容易導(dǎo)致語言偏差和教學(xué)隨意性,因此我們緊扣課程的教學(xué)大綱和目標(biāo)要求,及時(shí)對(duì)自編教材進(jìn)行調(diào)整、充實(shí)和完善,精心設(shè)計(jì),為學(xué)生量身打造一本適宜的雙語教材。(3)改進(jìn)雙語教學(xué)模式,立足于以學(xué)生為中心的教學(xué)方法與策略,堅(jiān)持以課堂講授為主,配以現(xiàn)代化網(wǎng)絡(luò)慕課雙語課件資源,學(xué)生可利用網(wǎng)絡(luò)資源線上線下自主學(xué)習(xí),以加強(qiáng)對(duì)專業(yè)知識(shí)的理解,提高專業(yè)英語水平。同時(shí),我們利用網(wǎng)絡(luò)慕課時(shí)間、空間和語音的優(yōu)勢(shì)元素,有針對(duì)性地設(shè)計(jì)課后思考題,以了解學(xué)生的專業(yè)知識(shí)掌握程度,提高雙語教學(xué)效果。
培養(yǎng)創(chuàng)新型人才是“組織工程與再生醫(yī)學(xué)”課程的最終目標(biāo)。通過教學(xué)方法和教學(xué)模式改革,提升了學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力和創(chuàng)新思維能力,但在培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐能力和創(chuàng)新精神方面還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠,因此亟需在今后的教學(xué)中構(gòu)建理論密切聯(lián)系實(shí)踐的教學(xué)體系。鑒于實(shí)踐教學(xué)在“組織工程與再生醫(yī)學(xué)”課程中的重要性,我們通過構(gòu)筑理論與實(shí)踐聯(lián)系的橋梁,加強(qiáng)理論知識(shí)的實(shí)踐應(yīng)用,提高學(xué)生分析問題和解決問題的能力,對(duì)啟發(fā)學(xué)生思考,提升課堂教學(xué)的有效性和質(zhì)量,達(dá)到學(xué)以致用,均有著積極的作用和意義[5]。
采取以學(xué)生為主體、教師為主導(dǎo)的實(shí)踐教學(xué)模式,在教師引導(dǎo)下,基于學(xué)生自身的專業(yè)基礎(chǔ)、研究興趣、課題方向,讓學(xué)生自主開展學(xué)習(xí)和實(shí)踐活動(dòng),培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立分析問題、解決問題及總結(jié)歸納能力。狹義的實(shí)踐教學(xué)主要是指學(xué)生參與“第二課堂”、創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)以及課堂實(shí)驗(yàn)等以鞏固課堂理論知識(shí)為主的實(shí)踐,往往是利用現(xiàn)有的實(shí)驗(yàn)條件以設(shè)計(jì)和完成課題為目的。其好處在于可以在短時(shí)間內(nèi)集中利用優(yōu)秀實(shí)驗(yàn)師資和實(shí)驗(yàn)條件,使學(xué)生課堂所學(xué)理論知識(shí)得到鞏固和提高。比如,在“骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞取材培養(yǎng)”實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié),我們讓學(xué)生自己查閱文獻(xiàn),配制麻醉液和細(xì)胞培養(yǎng)液,準(zhǔn)備和消毒手術(shù)器械,準(zhǔn)備動(dòng)物手術(shù),最后完成組織取材和細(xì)胞分離實(shí)驗(yàn)。自始至終教師只是起到引領(lǐng)作用,讓學(xué)生實(shí)驗(yàn)小組發(fā)揮主體作用,變被動(dòng)為主動(dòng),從設(shè)計(jì)思路、實(shí)施方案到實(shí)驗(yàn)結(jié)果的觀察和總結(jié)完全由學(xué)生來掌控。通過校內(nèi)實(shí)踐課程的實(shí)施,給學(xué)生提供更多動(dòng)手操作的機(jī)會(huì),建立更多的師生交流互動(dòng)平臺(tái),從而激發(fā)學(xué)生獨(dú)立思考和創(chuàng)新意識(shí)。
實(shí)踐教學(xué)的發(fā)展趨勢(shì)呈多樣性和開放性,而組織工程與再生醫(yī)學(xué)在生物制藥方向的研發(fā)與應(yīng)用正如火如荼展開,規(guī)?;髽I(yè)越來越多,眾多組織工程化產(chǎn)品陸續(xù)上市,這為我們開拓學(xué)生實(shí)踐渠道提供了機(jī)會(huì)。近年來,我們多次組織學(xué)生到企業(yè)一線開展生產(chǎn)實(shí)習(xí),鞏固和消化專業(yè)知識(shí),讓學(xué)生把在實(shí)驗(yàn)室學(xué)到的技能運(yùn)用到企業(yè)生產(chǎn)一線,這對(duì)于激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)主動(dòng)性和培養(yǎng)創(chuàng)新能力都至關(guān)重要。但是,目前我校生物材料專業(yè)與生物醫(yī)藥企業(yè)或研究機(jī)構(gòu)交流合作的渠道還很窄,學(xué)生實(shí)踐內(nèi)容和項(xiàng)目比較單一,距離本課程的實(shí)踐目標(biāo)還有較大距離。因此,今后要立足于提高學(xué)生的操作技能和創(chuàng)新能力,精心規(guī)劃和設(shè)計(jì)校外實(shí)踐課程,減少觀摩或驗(yàn)證性實(shí)踐比例,提高設(shè)計(jì)性、操作性和創(chuàng)新性實(shí)踐內(nèi)容的比例,切實(shí)讓學(xué)生學(xué)到在課堂和實(shí)驗(yàn)室學(xué)習(xí)不到的技能,提升創(chuàng)新思維能力。
好的成績(jī)?cè)u(píng)價(jià)體系的建立需要緊扣培養(yǎng)目標(biāo),靈活運(yùn)用不同的考評(píng)方法全面評(píng)價(jià)學(xué)生學(xué)習(xí)的能力,而后進(jìn)行綜合評(píng)定[6]。根據(jù)“組織工程與再生醫(yī)學(xué)”課程特色,我們改革以往單純的以期末考試結(jié)合平時(shí)作業(yè)、考勤的評(píng)價(jià)方式,建立科學(xué)、靈活的評(píng)價(jià)機(jī)制。注重對(duì)平時(shí)學(xué)習(xí)的評(píng)價(jià),針對(duì)不同的教學(xué)內(nèi)容采用不同的教學(xué)評(píng)價(jià)方法,形成以日常評(píng)價(jià)為主、期末試卷為輔的考評(píng)體系,提升學(xué)生的日常學(xué)習(xí)動(dòng)力和自覺性,培養(yǎng)學(xué)生良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣。
在教學(xué)改革實(shí)踐中,我們力求改變以傳統(tǒng)卷面成績(jī)作為評(píng)價(jià)學(xué)生成績(jī)的方式,加大實(shí)踐教學(xué)的評(píng)價(jià)比重,使學(xué)生變被動(dòng)為主動(dòng),積極參與課堂互動(dòng),切實(shí)提高學(xué)習(xí)效率。
利用網(wǎng)絡(luò)慕課教學(xué)的方便與快捷,加強(qiáng)對(duì)學(xué)生平時(shí)學(xué)習(xí)成績(jī)的考評(píng)??捎烧n堂或網(wǎng)絡(luò)視頻專題研討成績(jī)、課后思考題或技能演練成績(jī),以及創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)或課題小論文成績(jī)?nèi)糠纸M成,從不同方面評(píng)價(jià)學(xué)生的能力,最后進(jìn)行綜合評(píng)定??傊?,建立科學(xué)的成績(jī)?cè)u(píng)價(jià)體系,既有利于課程教學(xué)體系的改革和完善,又可以培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí),提高溝通交流和實(shí)踐能力。
基于我校生物材料專業(yè)的特點(diǎn),結(jié)合創(chuàng)新型人才培養(yǎng)目標(biāo),對(duì)“組織工程與再生醫(yī)學(xué)”課程進(jìn)行改革。優(yōu)化教學(xué)大綱,完善教學(xué)內(nèi)容,更新教學(xué)方法,使其更適應(yīng)目前學(xué)生的學(xué)習(xí)需求與專業(yè)發(fā)展的方向,激發(fā)和調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)主動(dòng)性。加強(qiáng)課程建設(shè),使學(xué)生了解組織工程與再生醫(yī)學(xué)的高度交叉性及其在生物醫(yī)學(xué)工程、生物技術(shù)等領(lǐng)域的特殊地位和作用,培養(yǎng)和增強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)和應(yīng)用本學(xué)科的興趣和社會(huì)責(zé)任感。通過課程的全方位建設(shè),突出課程特色,建立理論密切聯(lián)系實(shí)踐的課程體系,推進(jìn)創(chuàng)新教育的有效實(shí)施,為組織工程與再生醫(yī)學(xué)領(lǐng)域培養(yǎng)具有自主學(xué)習(xí)和創(chuàng)新能力的國(guó)際化人才奠定基礎(chǔ)。