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论文导读:

  摘要:交叉学科的多学科特点对本科教学提出了更高的要求,包括教师把握多个学科前沿的能力和学生参与课堂互动的要求。本文以四川大学“生物高分子及制品”课程为例,对交叉学科的本科教学中师生互动的教学方式提出了几点思考和体会,包括综合多学科的讲解方式、学生参与、结合实践教学以及考核形式的多样化等,有利于教、学结合并使学生更好地领会交叉学科的魅力。

  关键词:交叉学科;本科教学;互动;创新思维;实践认知

  1674-9324(2013)07-0143-03

  现代社会科技进步日新月异,创新性的研究和产品不断涌现,其中非常多的成果都来自于交叉学科的贡献。一个已经被普遍接受的共识是:学科交叉点往往就是科学新的生长点、新的科学前沿,这里最有可能产生重大的科学突破,使科学发生革命性的变化;同时,交叉科学是综合性、跨学科的产物,因而有利于解决人类面临的重大复杂科学问题、社会问题和全球性问题。所以,对于本科教学中的交叉学科课程的教学就提出了更高的要求,如要求教师纵览多个学科的发展,从而能站在交叉学科的前沿来引领学生去认知和创新性思考;同时,也要求学生积极主动地去检索相关资料,能互动地参与到整个课程教学的过程中来。只有这样,交叉学科的本科教学才能获得理想的教学效果,提高学生的科学敏锐力和培养学生的创新性思维。尽管教育界对交叉学科研究生阶段创新型人才培养已有较多思考,但是迄今为止对交叉学科的本科教学的交流还很少。

  本文以四川大学高分子科学与工程学院开设的“生物高分子及制品”课程教学为例,从课堂教学的多个方面提出了对交叉学科的本科教学的思考和体会。

  一、课程背景

  “生物高分子及制品”是四川大学高分子科学与工程学院为大三学生开设的一门课程,任课教师均来自我院医用高分子材料及人工器官系。医用高分子材料专业建立于1978年,并分别于1986年和1992年获得硕士、博士学位授予权,是我国最早的培养生物医用高分子材料专业人才的基地之一。系内的教师在生物医用高分子材料及人工器官的科研、教学方面有30多年的丰富经验。本课程所使用教材主要为我系老师合力编写的普通高等教育“十一五”国家级规划教材《生物医用高分子材料》[3],并结合科研前沿做了丰富多样的专题讲解。目前一个年级有三个班平行授课,每个班的人数在70~90人。本门课程是典型的交叉学科产物,其内容涉及生物医学、材料学(高分子材料)、工程设计、医疗器械等多个领域。教材的主要章节包括绪论、高分子材料和生物体的相互作用、生物医用高分子材料的生物相容性和安全性评价、人工器官用高分子材料、医疗诊断用高分子材料、药物缓控释高分子材料、软硬组织替代和组织工程用高分子材料、医用高分子材料的设计。根据我院学生学术研究发展方向和工程应用发

摘自:毕业论文标准格式http://www.swuzs.com

展方向并重的特点,在课堂讲授的时候授课教师会尽量同时扩展到前沿的科研领域(如医用高分子非病毒基因载体)和相关产业的应用环节(如生物医用高分子材料制品的生产、消毒)等。考查方式以课堂讨论、平时成绩和期末笔试成绩综合打分。

  二、互动式授课的几点思考与体会

  1.综合多学科领域的讲解方式。生物医用高分子材料是功能高分子材料中重要的组成部分,是指在生物及医学领域所使用的高分子材料。总体而言,本课程是两个一级学科:材料学(其中的高分子材料)和生物医学工程学(其中的生物材料)的交叉点。两个学科的跨度很大,如何能生动形象地讲解和引领学生思考至为关键。例如,在进行人工器官用高分子材料的讲解时,我们通常会采取由浅入深的启发式教学方法。首先,我们将人体器官做一个对应的抽象化的模型,其中包括脑—计算机、耳—声音探测器、肺—气体交换器、心—泵/液体输送器、肝—化学工厂、肾—分离/净化系统和血管—输送管路等,以方便同学们从功能上理解人体器官并能针对性地对人工器官进行设计、思考。通过讲解,同学们了解到研究人工器官并不能简单考虑其与人体组织器官的类似,更重要的是能使其再现或部分再现人体器官的功能。举例来说,在讲到人工肾时,我们会先从医学的角度讲述肾脏的结构和功能,重点描述肾小球的滤过作用和肾小管的重吸收作用。其中,肾小球每天以125ml/min的滤过率处理约180L的血液,肾小管将滤过液中大部分的水、电解质、葡萄糖和其他小分子有用物质重新吸收入血液,而每天最终排尿量仅为2.0L。通过上述讲解,同学们可以清楚地了解肾脏在人体中的主要功能,那么进一步的关于人工肾功能设计的讲解也就顺理成章了。人工肾是血液净化技术中所使用的最重要的人工器官,再通过进一步关联讲解病理学的内容,我们可以使同学们了解到使用人工肾的血液净化技术的目的和意义在于治疗与血液相关的疾病,既包括肾脏方面的疾病如肾衰竭,也包括各种由于血浆成分发生病理改变而产生的血液性或免疫性疾病,如巨球蛋白血症、系统性红斑狼疮、血友病和多发性骨髓瘤等。紧接着,针对不同的疾病和需要去除致病物质,我们很自然就将知识点转到不同的血液净化技术上来,分别讲述血液透析、血液滤过和血液透析滤过三种人工肾技术。最终,三种不同的人工肾技术就引出了不同的生物医用高分子材料和制品的需求和设计:通过对用于人工肾的各种生物医用高分子材料的化学成分、物理性能的分析,以及对完成其制品的各种工程技术的描述和表征,使同学们融会贯通,掌握这个跨多学科交叉领域的知识点。再举一个例子,在讲组织工程用高分子材料章节时,由于这是一个非常前沿的跨生物学、医学和材料学的交叉领域,如何有机结合多学科知识使同学们带着兴趣学习就非常关键。首先,我们会用“人耳鼠”等组织工程经典的图片展开绪论,使同学们的目光一下子就被吸引住了,让他们去思考:人类科技的进展真的有一天能实现更换人体的各个组织器官吗?由于多个现实的案例摆了出来,他们就会意识到这是有可能并已经部分实现了的前沿科技。进而,我们就会用搭房子来做一个形象的比喻讲解组织工程的三要素:细胞是砖块,生长因子是建筑工人,而生物材料就是整个房屋的支架。而组织工程