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摘要：在發(fā)展新經(jīng)濟(jì)、新產(chǎn)業(yè)的背景下，國(guó)家對(duì)工科新型人才的需求非常迫切，新工科教育已經(jīng)成為我國(guó)現(xiàn)代化工科高等教育的重要課題，對(duì)高校工科專業(yè)教師的教學(xué)提出了新要求和新挑戰(zhàn)。文章運(yùn)用“啟發(fā)思辨”教學(xué)思想，在制藥工程專業(yè)開(kāi)設(shè)的生物醫(yī)學(xué)工程課程教學(xué)中，有機(jī)融入課堂辯論教學(xué)，介紹如何選擇和設(shè)計(jì)辯題，如何在課前、課中組織學(xué)生深度融入課堂辯論教學(xué)，以及如何課后總結(jié)和反思，不斷完善課堂辯論教學(xué)。

關(guān)鍵詞：新工科；制藥工程專業(yè)；生物醫(yī)學(xué)工程；課堂辯論教學(xué)

2016年，我國(guó)提出新工科教育理念，以立德樹(shù)人為宗旨，以培養(yǎng)更強(qiáng)實(shí)踐能力、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力、學(xué)科整合能力的工程科技人才為目標(biāo)，注重工科的前瞻性、創(chuàng)新性、多樣性，以及與新興技術(shù)的交叉融合性。當(dāng)前，我國(guó)正在推動(dòng)創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)發(fā)展，以新技術(shù)、新業(yè)態(tài)、新模式、新產(chǎn)業(yè)為代表的新經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展，對(duì)工程科技人才提出了更高要求。

生物醫(yī)學(xué)工程是一門(mén)前沿交叉學(xué)科，綜合了工程學(xué)、物理學(xué)、生物學(xué)、醫(yī)學(xué)的理論和方法，在多個(gè)層次研究人體狀態(tài)變化，目的是解決醫(yī)學(xué)問(wèn)題，為疾病的預(yù)防、診斷、治療和康復(fù)服務(wù)。

鑒于生物醫(yī)學(xué)工程技術(shù)的重要性及其與制藥工程專業(yè)的緊密聯(lián)系，南京工業(yè)大學(xué)生物與制藥工程學(xué)院嘗試在制藥工程專業(yè)開(kāi)設(shè)生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)選修課，旨在讓學(xué)生認(rèn)識(shí)生物醫(yī)學(xué)工程的研究?jī)?nèi)容，幫助學(xué)生了解靶向藥物、納米機(jī)器人等前沿生物醫(yī)學(xué)工程技術(shù)，為學(xué)生深入了解、掌握和應(yīng)用制藥工程專業(yè)知識(shí)和技能做好鋪墊。如何培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)和創(chuàng)新意識(shí)，是當(dāng)前新工科教育的根本要求，也是筆者講授生物醫(yī)學(xué)工程課程的難點(diǎn)。

辯論自古就是東西方重要的學(xué)習(xí)研討模式，更是作為重要的學(xué)習(xí)方法，在大學(xué)校園中被廣泛使用。學(xué)生樂(lè)于參加緊跟時(shí)代發(fā)展和行業(yè)最新熱點(diǎn)的課堂辯論賽。在大學(xué)工科專業(yè)課程教學(xué)中，教師圍繞教學(xué)內(nèi)容，在課堂上合理組織學(xué)生參與辯論賽，對(duì)激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣、提高團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力大有裨益。筆者從課堂辯論教學(xué)的選題設(shè)計(jì)與實(shí)際組織實(shí)施兩個(gè)角度，分析如何運(yùn)用辯論教學(xué)滿足當(dāng)前新工科教育的要求，并進(jìn)行總結(jié)和反思。

一、生物醫(yī)學(xué)工程課堂辯論教學(xué)的選題設(shè)計(jì)

辯題的好壞是決定一場(chǎng)辯論成敗的關(guān)鍵。近年來(lái)，生物醫(yī)學(xué)工程領(lǐng)域涌現(xiàn)出許多新技術(shù)，這些新技術(shù)的社會(huì)評(píng)價(jià)尚未有定論，存在一定的爭(zhēng)議性，為生物醫(yī)學(xué)工程辯論教學(xué)提供了可能。課堂辯論教學(xué)的辯題應(yīng)具有以下特點(diǎn)：①設(shè)置的辯題，正反兩方面的判斷應(yīng)具有對(duì)抗性；②辯題應(yīng)是熱點(diǎn)或確有爭(zhēng)議的問(wèn)題；③辯論目標(biāo)定位應(yīng)是為教學(xué)服務(wù)；④辯題涉及的知識(shí)不應(yīng)過(guò)多超出學(xué)生的認(rèn)知范圍。

依托生物醫(yī)學(xué)工程的教學(xué)內(nèi)容，并結(jié)合當(dāng)下國(guó)內(nèi)外最新的生物醫(yī)學(xué)工程相關(guān)的熱點(diǎn)新聞，教師選擇并設(shè)計(jì)辯題，依據(jù)辯題難度給予學(xué)生充足的課外時(shí)間查閱資料并思考。根據(jù)以往教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，同時(shí)結(jié)合課程內(nèi)容，筆者總結(jié)幾個(gè)與課程內(nèi)容相關(guān)的辯題，如表1所示。

二、生物醫(yī)學(xué)工程課堂辯論教學(xué)的實(shí)際應(yīng)用

下面，筆者以生物醫(yī)學(xué)工程第三章“生物材料”教學(xué)為例，從生物材料生物相容性評(píng)價(jià)研究出發(fā)，設(shè)計(jì)“生物材料生物相容性評(píng)價(jià)中開(kāi)展動(dòng)物實(shí)驗(yàn)是否合理”的辯題，組織課堂辯論賽。

（一）準(zhǔn)備階段

在備課時(shí)，筆者以動(dòng)物實(shí)驗(yàn)為話題，在課件中選取醫(yī)學(xué)研究開(kāi)展動(dòng)物實(shí)驗(yàn)相關(guān)資料，引入生物材料生物相容性評(píng)價(jià)所開(kāi)展的動(dòng)物實(shí)驗(yàn)。

在授課前，筆者與班級(jí)學(xué)習(xí)委員聯(lián)系，提前通知學(xué)生辯題內(nèi)容，學(xué)生自愿報(bào)名組成正反方隊(duì)伍和辯論評(píng)委會(huì)，應(yīng)用數(shù)據(jù)庫(kù)檢索和ChatGPT等新技術(shù)提前預(yù)習(xí)，準(zhǔn)備辯論所需資料。

（二）辯論賽賽制和規(guī)則介紹

辯論賽采用4人團(tuán)體辯論形式，比賽由隊(duì)員陳詞、互辯、自由辯論、總結(jié)陳詞組成。辯論規(guī)則：遵循生物醫(yī)學(xué)工程課程基本科學(xué)知識(shí)，思想和內(nèi)容健康，資料來(lái)源可靠；辯論中不得侮辱對(duì)方人格；時(shí)間共15分鐘，其中一辯陳詞2分鐘，互辯6分鐘、自由辯論5分鐘，總結(jié)陳詞2分鐘。評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)：由5名學(xué)生組成評(píng)委團(tuán)對(duì)比賽全程進(jìn)行評(píng)議，評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)包括辯論用時(shí)控制情況、辯論論據(jù)是否有力等。

（三）辯論階段

本次辯論賽的部分內(nèi)容節(jié)選如下。

第一輪一辯陳詞。

正方：“動(dòng)物實(shí)驗(yàn)是科學(xué)研究的必要手段，許多藥物和生物材料的安全性評(píng)估結(jié)果都是通過(guò)動(dòng)物實(shí)驗(yàn)得到的。如果沒(méi)有動(dòng)物實(shí)驗(yàn)，這些藥物和生物材料無(wú)法真正走向臨床應(yīng)用，人類的健康和生命將受到威脅。”

反方：“動(dòng)物實(shí)驗(yàn)是一種殘忍和不道德的行為。此外，動(dòng)物和人類在許多方面存在巨大差異，如基因組、生存環(huán)境、飲食習(xí)慣等。因此，動(dòng)物實(shí)驗(yàn)所得出的評(píng)價(jià)結(jié)果不一定完全適用于人類?！?/p>

第二輪互辯。

雙方一、二、三、四辯手輪流發(fā)言。

第三輪自由辯論。

正方三辯：“隨著技術(shù)的發(fā)展，動(dòng)物實(shí)驗(yàn)給動(dòng)物帶來(lái)的精神緊張和痛苦正在減少，實(shí)驗(yàn)中所使用的動(dòng)物數(shù)量也在減少?！?/p>

反方二辯：“動(dòng)物實(shí)驗(yàn)常常使用一些殘忍操作，這侵害了動(dòng)物的基本權(quán)利。”

正方一辯：“據(jù)了解，一些生物材料的生物相容性需要使用動(dòng)物實(shí)驗(yàn)才能得出更可靠的評(píng)價(jià)結(jié)果，貿(mào)然使用一些安全性存疑的生物材料，可能會(huì)對(duì)人體造成難以預(yù)測(cè)的后果。例如，氨魯米特是一種透明果凍狀的化合物。20世紀(jì)末，科學(xué)家采用一些細(xì)胞實(shí)驗(yàn)初步分析后，認(rèn)為氨魯米特是一種生物相容性良好的生物材料。隨后，氨魯米特被用作注射隆胸材料，但許多女性在接受氨魯米特隆胸后，多年后出現(xiàn)了硬結(jié)、感染、乳房硬化等后遺癥。此外，氨魯米特進(jìn)入人體后，與乳腺實(shí)質(zhì)和脂肪組織融合，發(fā)生排斥反應(yīng)或感染后，難以手術(shù)取出。危害性更大的是，氨魯米特被注射入人體后，在體內(nèi)逐漸分解出劇毒的單體，給神經(jīng)系統(tǒng)、腎臟以及循環(huán)系統(tǒng)造成損害，存在致癌風(fēng)險(xiǎn)?！?/p>

反方一辯：“據(jù)了解，科學(xué)家正在尋找替代動(dòng)物實(shí)驗(yàn)的生物材料評(píng)價(jià)方法。近年來(lái)的研究表明，已有一些實(shí)驗(yàn)技術(shù)顯示出了巨大的替代動(dòng)物實(shí)驗(yàn)的潛力。比如，最初從細(xì)胞水平、細(xì)胞增殖活力變化評(píng)價(jià)硅膠，認(rèn)為該材料是安全的植入材料，但最新的研究采用轉(zhuǎn)錄組學(xué)技術(shù)分析，發(fā)現(xiàn)硅膠也會(huì)導(dǎo)致細(xì)胞基因轉(zhuǎn)錄發(fā)生變化，存在致畸風(fēng)險(xiǎn)，這和一些動(dòng)物實(shí)驗(yàn)的結(jié)果一致?！?/p>

第四輪總結(jié)陳詞。

正方四辯：“我方認(rèn)為人類和動(dòng)物的基因都具有保守性，因此可以通過(guò)分析生物材料對(duì)動(dòng)物的基因與蛋白的影響，間接推測(cè)該生物材料對(duì)人類的影響。生物材料的生物相容性評(píng)價(jià)往往需要開(kāi)展一些侵入性實(shí)驗(yàn)，這些實(shí)驗(yàn)研究一般不能進(jìn)行人體實(shí)驗(yàn)，必須借助動(dòng)物開(kāi)展相關(guān)實(shí)驗(yàn)?！?/p>

反方四辯：“我方認(rèn)為動(dòng)物實(shí)驗(yàn)過(guò)于殘忍，侵害了動(dòng)物的基本權(quán)利。此外，經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期的進(jìn)化，動(dòng)物與人類的許多生物學(xué)機(jī)制已有較大區(qū)別，從動(dòng)物實(shí)驗(yàn)中獲得的生物材料生物相容性評(píng)價(jià)結(jié)果不能完全適用于臨床應(yīng)用?！?/p>

（四）評(píng)委團(tuán)打分及教師點(diǎn)評(píng)階段

評(píng)委打分：5名學(xué)生評(píng)委對(duì)正反雙方的辯論行為進(jìn)行打分。教師點(diǎn)評(píng)：教師對(duì)正反雙方辯論的亮點(diǎn)和不足加以點(diǎn)評(píng)，引導(dǎo)學(xué)生思考生物材料在性能、安全性要求上與其他生物材料的區(qū)別。

三、總結(jié)與反思

在生物醫(yī)學(xué)工程教學(xué)中，筆者圍繞教學(xué)內(nèi)容設(shè)計(jì)課堂辯論賽，以“辯”激趣，以“論”促學(xué)，鍛煉學(xué)生查找資料能力、團(tuán)隊(duì)合作能力和辯證分析問(wèn)題能力，這些極大助推新工科教育目標(biāo)的達(dá)成。筆者認(rèn)為，成功組織課堂辯論需要注意幾點(diǎn)。

（一）學(xué)生的知識(shí)結(jié)構(gòu)、能力和興趣需要提前分析

因?yàn)槭谡n對(duì)象是大二學(xué)生，基礎(chǔ)專業(yè)課知識(shí)尚不完善，所以教師在設(shè)計(jì)辯題時(shí)，不應(yīng)選擇難度過(guò)大的辯題。此外，社會(huì)發(fā)展和網(wǎng)絡(luò)信息化速度不斷加快，生物醫(yī)學(xué)工程技術(shù)的變革也日新月異，教師及時(shí)了解年輕人關(guān)心的熱點(diǎn)話題，選擇與熱點(diǎn)話題接近的辯題，能極大激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

（二）引導(dǎo)學(xué)生將辯論焦點(diǎn)與課堂教學(xué)內(nèi)容相結(jié)合

學(xué)生年輕氣盛，在辯論中容易感情用事，使得辯論過(guò)度偏離課堂知識(shí)點(diǎn)。以“生物材料生物相容性評(píng)價(jià)中開(kāi)展動(dòng)物實(shí)驗(yàn)是否合理”課堂辯論賽為例，在課前與參加辯論的學(xué)生溝通后，筆者發(fā)現(xiàn)學(xué)生容易往“用于整容的生物材料相容性評(píng)價(jià)”“動(dòng)物與人類是否平等”等方向過(guò)度拓展，學(xué)生往往忽視圍繞課堂知識(shí)點(diǎn)展開(kāi)辯論。教師應(yīng)該明確課堂辯論賽的最終目的是為課堂教學(xué)服務(wù)，所以在課堂辯論賽前應(yīng)積極與學(xué)生交流，引導(dǎo)學(xué)生將辯論焦點(diǎn)與課堂教學(xué)內(nèi)容有機(jī)結(jié)合，真正實(shí)現(xiàn)以“論”促學(xué)。

（三）教師應(yīng)全程密切關(guān)注學(xué)生辯論

辯論教學(xué)活動(dòng)的成敗，不僅依賴學(xué)生的積極參與配合，還依賴教師的密切關(guān)注。教師要全程仔細(xì)觀察課堂辯論教學(xué)過(guò)程中所有學(xué)生的表現(xiàn)，并與班級(jí)學(xué)習(xí)委員及時(shí)溝通，獲取學(xué)生對(duì)辯題的反饋意見(jiàn)，思考辯題選擇是否合適。賽后，教師要對(duì)參與辯論的學(xué)生表現(xiàn)作出客觀、翔實(shí)的點(diǎn)評(píng)，寫(xiě)好課后反思，不斷完善辯題的選擇和課堂辯論教學(xué)的組織實(shí)施。

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基金項(xiàng)目：南京工業(yè)大學(xué)2023年校級(jí)教改課題重點(diǎn)項(xiàng)目，項(xiàng)目編號(hào)：20230031。

（作者單位：南京工業(yè)大學(xué)生物與制藥工程學(xué)院）