“組織工程與再生醫(yī)學”課程的建設(shè)及改革

婁向新，鄧云霞

(東華大學 化學化工與生物工程學院，上海 201620)

組織工程與再生醫(yī)學分別研究在體外和體內(nèi)制造生物組織，用以達到修復、治療和改進原始組織的作用。經(jīng)過30多年的發(fā)展，組織工程與再生醫(yī)學已成為一個科學的有機體系，并已在臨床治療中取得初步成功。作為我校(東華大學)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”很好地體現(xiàn)了生物學、醫(yī)學、材料學和工程學等多個學科的交叉融合，讓學生在多學科知識綜合運用方面得到很好的鍛煉。為了更好地完成教學任務，本課程教學團隊在歸納和總結(jié)以往教學經(jīng)驗與成果的基礎(chǔ)上，參考國內(nèi)外相關(guān)課程建設(shè)的先進理念，對本課程的體系建設(shè)進行科學規(guī)劃。

一、 因地制宜準備教材

一本好的教材既能全面、系統(tǒng)、生動地介紹本學科領(lǐng)域的基本概念、技術(shù)原理與研究方法，又能使學生通過研讀教材提升自主學習能力。21世紀以來，組織工程與再生醫(yī)學領(lǐng)域發(fā)展迅猛，新成果、新理論與新技術(shù)不斷涌現(xiàn)，學生所需要學習和掌握的信息越來越多，而國內(nèi)已有的“組織工程與再生醫(yī)學”專業(yè)指導書大多知識陳舊，難以滿足本領(lǐng)域教學的實際需要[1]。更重要的是，至今還沒有一本適合本科生教學的“組織工程與再生醫(yī)學”高等院校教材。涉及組織工程與再生醫(yī)學相關(guān)領(lǐng)域的大部分外文原著雖然對組織工程與再生醫(yī)學的基本內(nèi)容、基本原理以及在臨床實踐中的運用均作了詳細的論述，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)學的研究人員學習和使用[2]。

課程教學團隊發(fā)揮專業(yè)特長和科學研究背景優(yōu)勢，匯編了適合教學需要的特色講義，既注重本領(lǐng)域基本理論與實踐應用，又兼顧學科的前沿進展和創(chuàng)新性。講義的教學內(nèi)容和插圖摘自近期的科研文獻、最新的研究成果，以及國內(nèi)外學術(shù)會議交流的前沿信息。由于本學科的研究進展很快，教學內(nèi)容和課時分配不能一成不變，我們每學期對本課程的教學效果進行評價分析，吸納教師和學生對教與學的反饋信息，總結(jié)課程實施中的經(jīng)驗及存在問題，并做出綜合評價，及時在后續(xù)的教學中對講義進行修訂和完善，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的需要。

二、 精心設(shè)計教學內(nèi)容

作為生物醫(yī)學工程領(lǐng)域一門新興交叉學科，“組織工程與再生醫(yī)學”課程通過引導學生對細胞和組織生長、分化、凋亡等過程系統(tǒng)、深入的了解和掌握，進而運用材料工程和生物化學工程的原理來設(shè)計及制備適于組織生長的支架材料，最終實現(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。

本課程的教學目標：(1)幫助學生獲得組織工程與再生醫(yī)學的基本知識，了解本學科發(fā)展的前沿動態(tài)，掌握研究本學科的一般方法。(2)使學生了解組織工程與再生醫(yī)學的高度交叉性(涉及生命科學、材料學和工程科學等方面)及其在生物醫(yī)學工程、生物技術(shù)等領(lǐng)域中的特殊地位和作用，進而培養(yǎng)和增強學生學習和應用本學科的興趣和社會責任感。(3)培養(yǎng)學生的自主學習能力、口頭與書面表達能力，以及科研素養(yǎng)和創(chuàng)新精神。

圍繞以上教學目標和我校生物材料專業(yè)學生的培養(yǎng)要求，本課程教學團隊精心設(shè)計課程內(nèi)容，以細胞、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)學領(lǐng)域的科學理論、研究方法以及臨床運用方面的最新進展。課程設(shè)計凸顯理論性、實踐性和實效性相統(tǒng)一，注重拓展學生的視野，激發(fā)他們的學習興趣，既滿足本科生對本領(lǐng)域研究熱點的認識，又確保教學內(nèi)容與時俱進，向?qū)W生傳授最新的專業(yè)知識和實踐技能。

三、 實施分類指導

為保障在有限的學時內(nèi)系統(tǒng)地完成課程教學任務，提高教學質(zhì)量和教學效率，在“組織工程與再生醫(yī)學”課程教學實踐中，我們有針對性地實施個性化教學。對基于不同基礎(chǔ)的學生進行分類指導，既讓每一名學生都能掌握課程理論體系、基本原理和實踐技能，又兼顧一部分學有余力的學生，提升他們分析問題、解決問題和創(chuàng)新思維能力。

1. 采用不同教材

在教材選擇方面，引導部分英語基礎(chǔ)好、專業(yè)基礎(chǔ)扎實的學生研讀英文原著以及本領(lǐng)域最新的科研文獻，拓展他們的視野，提高創(chuàng)新意識；對大部分成績中等或少數(shù)基礎(chǔ)薄弱的學生，選用教學團隊自編的教學講義，讓這部分學生能系統(tǒng)掌握大綱規(guī)定的理論知識和實踐技能。教師有針對性地對學生進行分類引導和訓練，逐步提高他們的學習能力、操作技能和創(chuàng)新能力。

2. 實施多元化授課

針對不同層次的學生，我們設(shè)計了多元化授課方案，分基礎(chǔ)、提高和探索三個層次?；A(chǔ)部分是按照教學大綱規(guī)定的目標，要求所有的學生能夠完成學習內(nèi)容；提高部分是教師引導學生根據(jù)自己的興趣選擇一些案例在課堂和課后完成，教師和學生通過案例點評加強互動，培養(yǎng)學生分析問題、解決問題的能力；探索部分相當于興趣小組或“第二課堂”活動，要求學有余力的學生走出課堂，進入實驗室，參觀相關(guān)學科的專業(yè)實驗室和科研成果，參加學術(shù)交流，將課堂理論學習的內(nèi)容應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)學領(lǐng)域的理論和應用研究打好基礎(chǔ)。

四、 突出雙語特色

1. 開展雙語教學的必要性

組織工程與再生醫(yī)學是生物學、材料學、醫(yī)學與工程學多學科交叉滲透的新興學科，是當今世界生命科學領(lǐng)域發(fā)展最為迅速的學科之一，而我國在這方面的研究仍處于跟蹤國際前沿的階段。因此，本課程非常適合采用雙語教學。這有利于任課教師在教學準備和實施過程中及時借鑒國內(nèi)外研究成果，密切關(guān)注本領(lǐng)域國內(nèi)外發(fā)展動態(tài)，將最前沿的理念和知識傳授給學生；也有利于學生及時了解本領(lǐng)域發(fā)展動態(tài)，為學習后續(xù)專業(yè)課程奠定語言和專業(yè)知識基礎(chǔ)[3]。

2. 雙語教學的改進和優(yōu)化

自2013年以來，教學團隊通過雙語教學實踐，在“組織工程與再生醫(yī)學”課程教學方面奠定了良好的基礎(chǔ)，建立了比較完善的雙語教學體系。鑒于本學科領(lǐng)域發(fā)展迅猛，科研成果和技術(shù)更新日新月異，我們在前期教學實踐基礎(chǔ)上，根據(jù)課程內(nèi)容的特點和教學目標，順應雙語教學的發(fā)展趨勢和學科發(fā)展特點，在課程規(guī)劃和建設(shè)方面做了必要的補充與完善[4]。(1)注重雙語教學師資隊伍建設(shè)，教學團隊引進英語水平高、專業(yè)知識扎實的青年教師，加強雙語教學能力的訓練，培養(yǎng)成為雙語教學一線骨干力量。(2)及時更新和完善教材。自編教材容易導致語言偏差和教學隨意性，因此我們緊扣課程的教學大綱和目標要求，及時對自編教材進行調(diào)整、充實和完善，精心設(shè)計，為學生量身打造一本適宜的雙語教材。(3)改進雙語教學模式，立足于以學生為中心的教學方法與策略，堅持以課堂講授為主，配以現(xiàn)代化網(wǎng)絡(luò)慕課雙語課件資源，學生可利用網(wǎng)絡(luò)資源線上線下自主學習，以加強對專業(yè)知識的理解，提高專業(yè)英語水平。同時，我們利用網(wǎng)絡(luò)慕課時間、空間和語音的優(yōu)勢元素，有針對性地設(shè)計課后思考題，以了解學生的專業(yè)知識掌握程度，提高雙語教學效果。

五、 注重實踐，學以致用

培養(yǎng)創(chuàng)新型人才是“組織工程與再生醫(yī)學”課程的最終目標。通過教學方法和教學模式改革，提升了學生的自主學習能力和創(chuàng)新思維能力，但在培養(yǎng)學生實踐能力和創(chuàng)新精神方面還遠遠不夠，因此亟需在今后的教學中構(gòu)建理論密切聯(lián)系實踐的教學體系。鑒于實踐教學在“組織工程與再生醫(yī)學”課程中的重要性，我們通過構(gòu)筑理論與實踐聯(lián)系的橋梁，加強理論知識的實踐應用，提高學生分析問題和解決問題的能力，對啟發(fā)學生思考，提升課堂教學的有效性和質(zhì)量，達到學以致用，均有著積極的作用和意義[5]。

1. 強化學生的主體地位和教師的引領(lǐng)作用

采取以學生為主體、教師為主導的實踐教學模式，在教師引導下，基于學生自身的專業(yè)基礎(chǔ)、研究興趣、課題方向，讓學生自主開展學習和實踐活動，培養(yǎng)學生獨立分析問題、解決問題及總結(jié)歸納能力。狹義的實踐教學主要是指學生參與“第二課堂”、創(chuàng)新實驗以及課堂實驗等以鞏固課堂理論知識為主的實踐，往往是利用現(xiàn)有的實驗條件以設(shè)計和完成課題為目的。其好處在于可以在短時間內(nèi)集中利用優(yōu)秀實驗師資和實驗條件，使學生課堂所學理論知識得到鞏固和提高。比如，在“骨髓間充質(zhì)干細胞取材培養(yǎng)”實驗環(huán)節(jié)，我們讓學生自己查閱文獻，配制麻醉液和細胞培養(yǎng)液，準備和消毒手術(shù)器械，準備動物手術(shù)，最后完成組織取材和細胞分離實驗。自始至終教師只是起到引領(lǐng)作用，讓學生實驗小組發(fā)揮主體作用，變被動為主動，從設(shè)計思路、實施方案到實驗結(jié)果的觀察和總結(jié)完全由學生來掌控。通過校內(nèi)實踐課程的實施，給學生提供更多動手操作的機會，建立更多的師生交流互動平臺，從而激發(fā)學生獨立思考和創(chuàng)新意識。

2. 拓展實踐渠道，開闊學生視野

實踐教學的發(fā)展趨勢呈多樣性和開放性，而組織工程與再生醫(yī)學在生物制藥方向的研發(fā)與應用正如火如荼展開，規(guī)?；髽I(yè)越來越多，眾多組織工程化產(chǎn)品陸續(xù)上市，這為我們開拓學生實踐渠道提供了機會。近年來，我們多次組織學生到企業(yè)一線開展生產(chǎn)實習，鞏固和消化專業(yè)知識，讓學生把在實驗室學到的技能運用到企業(yè)生產(chǎn)一線，這對于激發(fā)學生的學習主動性和培養(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)或研究機構(gòu)交流合作的渠道還很窄，學生實踐內(nèi)容和項目比較單一，距離本課程的實踐目標還有較大距離。因此，今后要立足于提高學生的操作技能和創(chuàng)新能力，精心規(guī)劃和設(shè)計校外實踐課程，減少觀摩或驗證性實踐比例，提高設(shè)計性、操作性和創(chuàng)新性實踐內(nèi)容的比例，切實讓學生學到在課堂和實驗室學習不到的技能，提升創(chuàng)新思維能力。

六、 構(gòu)建科學的成績評價體系

1. 注重對學生平時學習的評價

好的成績評價體系的建立需要緊扣培養(yǎng)目標，靈活運用不同的考評方法全面評價學生學習的能力，而后進行綜合評定[6]。根據(jù)“組織工程與再生醫(yī)學”課程特色，我們改革以往單純的以期末考試結(jié)合平時作業(yè)、考勤的評價方式，建立科學、靈活的評價機制。注重對平時學習的評價，針對不同的教學內(nèi)容采用不同的教學評價方法，形成以日常評價為主、期末試卷為輔的考評體系，提升學生的日常學習動力和自覺性，培養(yǎng)學生良好的學習習慣。

2. 加強對學生的能力評價

在教學改革實踐中，我們力求改變以傳統(tǒng)卷面成績作為評價學生成績的方式，加大實踐教學的評價比重，使學生變被動為主動，積極參與課堂互動，切實提高學習效率。

3. 建立科學的成績評價體系

利用網(wǎng)絡(luò)慕課教學的方便與快捷，加強對學生平時學習成績的考評?？捎烧n堂或網(wǎng)絡(luò)視頻專題研討成績、課后思考題或技能演練成績，以及創(chuàng)新實驗或課題小論文成績?nèi)糠纸M成，從不同方面評價學生的能力，最后進行綜合評定?？傊?，建立科學的成績評價體系，既有利于課程教學體系的改革和完善，又可以培養(yǎng)學生的創(chuàng)新意識，提高溝通交流和實踐能力。

七、 結(jié)語

基于我校生物材料專業(yè)的特點，結(jié)合創(chuàng)新型人才培養(yǎng)目標，對“組織工程與再生醫(yī)學”課程進行改革。優(yōu)化教學大綱，完善教學內(nèi)容，更新教學方法，使其更適應目前學生的學習需求與專業(yè)發(fā)展的方向，激發(fā)和調(diào)動學生的學習主動性。加強課程建設(shè)，使學生了解組織工程與再生醫(yī)學的高度交叉性及其在生物醫(yī)學工程、生物技術(shù)等領(lǐng)域的特殊地位和作用，培養(yǎng)和增強學生學習和應用本學科的興趣和社會責任感。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)系實踐的課程體系，推進創(chuàng)新教育的有效實施，為組織工程與再生醫(yī)學領(lǐng)域培養(yǎng)具有自主學習和創(chuàng)新能力的國際化人才奠定基礎(chǔ)。