基于“師法自然”的《仿生材料學(xué)》課程改革與探索

引言

當(dāng)代社會(huì)正面臨著資源短缺、環(huán)境污染和生態(tài)破壞等嚴(yán)峻挑戰(zhàn)，這些問(wèn)題不僅威脅著我們的生存環(huán)境，還影響到社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展。因此，解決這些問(wèn)題不僅需要技術(shù)創(chuàng)新和政策支持，還需要培養(yǎng)人們對(duì)可持續(xù)發(fā)展的意識(shí)和解決可持續(xù)發(fā)展問(wèn)題的能力。為了應(yīng)對(duì)這些挑戰(zhàn)，我們必須借鑒自然界的智慧，尤其是生物界在漫長(zhǎng)進(jìn)化過(guò)程中所展現(xiàn)的巧妙設(shè)計(jì)和策略。

生物界的演化歷史為我們提供了大量精巧且高效的生物結(jié)構(gòu)和功能，這是自然選擇的結(jié)果。例如，蓮花葉片的自清潔性得益于其表面的微結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)能有效排出水分和污垢，使葉片保持潔凈；鳥(niǎo)類(lèi)羽毛的自防水性來(lái)源于羽毛表面特殊的蠟質(zhì)層，它能夠抵御雨水的侵襲而不被濕透；魚(yú)類(lèi)鱗片的低阻力性則是由于鱗片表面特殊的微觀紋理，減少了在水中游動(dòng)時(shí)的阻力。這些自然界的設(shè)計(jì)高效節(jié)能，展示了生物體在資源有限的情況下如何通過(guò)巧妙的設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)卓越的性能。這些生物設(shè)計(jì)和智慧激發(fā)了科學(xué)家和工程師的靈感，促使他們開(kāi)始研究并借鑒這些自然界的概念，推動(dòng)了仿生材料學(xué)的發(fā)展。仿生材料學(xué)是一門(mén)將生物的設(shè)計(jì)原則應(yīng)用于材料科學(xué)和工程領(lǐng)域的學(xué)科。通過(guò)模擬和應(yīng)用自然界的設(shè)計(jì)理念，科學(xué)家能夠開(kāi)發(fā)出具有智能性、高效性和可持續(xù)性的材料。例如，研究蝴蝶翅膀的結(jié)構(gòu)可以開(kāi)發(fā)出具有自潔能力和抗菌性的涂層材料；模仿鳥(niǎo)類(lèi)羽毛的特性可以研發(fā)出具有自清潔和防水功能的紡織材料。這些仿生材料不僅滿足實(shí)際應(yīng)用的需求，還能顯著減少資源消耗和環(huán)境污染，進(jìn)一步促進(jìn)社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展。

在《仿生材料學(xué)》課程建設(shè)中，一方面，課程的設(shè)置可以培養(yǎng)學(xué)生對(duì)可持續(xù)發(fā)展的關(guān)注和探索解決方案的意識(shí)。通過(guò)教授仿生材料學(xué)的基本原理和方法，學(xué)生可以認(rèn)識(shí)到自然界設(shè)計(jì)的偉大與智慧，從而增強(qiáng)對(duì)自然界的敬畏之情，并激發(fā)他們的創(chuàng)新思維。學(xué)生將學(xué)會(huì)如何從自然界獲取靈感，設(shè)計(jì)出具有智能性和高效性的材料。另一方面，課程還可以引導(dǎo)學(xué)生思考人類(lèi)與自然的關(guān)系、資源的合理利用以及環(huán)境保護(hù)的重要性。通過(guò)探索和研究社會(huì)問(wèn)題的可持續(xù)發(fā)展方案，學(xué)生將增強(qiáng)責(zé)任感和社會(huì)意識(shí)，為未來(lái)應(yīng)對(duì)全球挑戰(zhàn)做好準(zhǔn)備。

《仿生材料學(xué)》課程改革與探索

在《仿生材料學(xué)》課程教學(xué)中，我們發(fā)現(xiàn)存在以下問(wèn)題：一是課時(shí)少，內(nèi)容過(guò)多，導(dǎo)致覆蓋面廣而缺乏清晰的重點(diǎn)和邏輯關(guān)聯(lián)；二是教學(xué)內(nèi)容單調(diào)，缺乏趣味性和專(zhuān)業(yè)針對(duì)性，難以激發(fā)學(xué)生的興趣。針對(duì)以上問(wèn)題，我們基于“師法自然”理念，融人課程思政元素，對(duì)《仿生材料學(xué)》課程教學(xué)進(jìn)行了優(yōu)化（圖1）。

1.結(jié)合專(zhuān)業(yè)特色，精簡(jiǎn)優(yōu)化內(nèi)容，增加科研前沿

首先，精簡(jiǎn)優(yōu)化了《仿生材料學(xué)》課程內(nèi)容，選取材料仿生、能量仿生、生物質(zhì)能源、仿生自組裝、催化仿生以及納米催化醫(yī)學(xué)等六個(gè)章節(jié)進(jìn)行重點(diǎn)講解。通過(guò)這些內(nèi)容的講解，使學(xué)生能夠更深切地理解“師法自然”的理念，將“仿生”這一概念與自身專(zhuān)業(yè)緊密關(guān)聯(lián)。具體而言，材料仿生探索自然界中優(yōu)異材料的結(jié)構(gòu)與性能，以指導(dǎo)合成新型功能材料；能量仿生側(cè)重于如何借鑒生物系統(tǒng)的能量轉(zhuǎn)換機(jī)制來(lái)開(kāi)發(fā)高效能源技術(shù)；生物質(zhì)能源模塊將討論利用生物質(zhì)資源實(shí)現(xiàn)可持續(xù)能源的策略；仿生自組裝研究自然界中的分子自組裝過(guò)程，并應(yīng)用于新材料的設(shè)計(jì)與制造；催化仿生關(guān)注模仿自然界中催化反應(yīng)的機(jī)制，提升催化劑的效率和選擇性；納米催化醫(yī)學(xué)將探討納米技術(shù)在醫(yī)學(xué)催化中的應(yīng)用，特別是在疾病檢測(cè)和治療等方面。通過(guò)這些內(nèi)容的深入講解，學(xué)生不僅能掌握仿生材料學(xué)的前沿理論和應(yīng)用，還能培養(yǎng)創(chuàng)新思維，理解如何將仿生學(xué)應(yīng)用于實(shí)際工程問(wèn)題，最終推動(dòng)自身專(zhuān)業(yè)領(lǐng)域的發(fā)展。

其次，對(duì)于重點(diǎn)知識(shí)，采用案例教學(xué)法進(jìn)行講解，在廣泛閱讀文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上，在課堂中引入生物案例研究，展示自然界中生物結(jié)構(gòu)和功能的巧妙設(shè)計(jì)，鼓勵(lì)學(xué)生參與仿生設(shè)計(jì)和創(chuàng)新。例如，在講到“超疏水”這一概念時(shí)，課程引人蓮花葉片的自清潔性。蓮花葉片表面的自清潔性質(zhì)是一個(gè)經(jīng)典的生物案例，在課堂中，通過(guò)介紹蓮花葉片表面微觀結(jié)構(gòu)和特殊的化學(xué)性質(zhì)，使學(xué)生能夠理解其在水滴接觸時(shí)自動(dòng)清潔的原理。課程引人鳥(niǎo)類(lèi)羽毛的自防水性，鳥(niǎo)類(lèi)羽毛表現(xiàn)出卓越的自防水性，使其能夠在飛行中保持干燥。在課堂中，通過(guò)深人研究羽毛的微觀結(jié)構(gòu)和表面紋理，以及表面涂層中的特殊化學(xué)成分，引導(dǎo)學(xué)生探討如何通過(guò)使用特殊表面紋理、涂層或材料性能，設(shè)計(jì)具有自防水性的材料，實(shí)現(xiàn)防水效果。在講到“仿生纖維”這一概念時(shí)，課程引入蜘蛛網(wǎng)的強(qiáng)韌性。蜘蛛網(wǎng)表現(xiàn)出驚人的強(qiáng)韌性，能夠承受大風(fēng)和飛蟲(chóng)的沖擊。在課堂中，通過(guò)研究蜘蛛網(wǎng)的結(jié)構(gòu)，包括蛛絲的復(fù)雜組合和排列方式，引導(dǎo)學(xué)生思考如何運(yùn)用蜘蛛網(wǎng)的設(shè)計(jì)原理設(shè)計(jì)一種具有類(lèi)似高強(qiáng)度和韌性的仿生纖維材料。通過(guò)對(duì)仿生學(xué)案例的探究，引導(dǎo)學(xué)生深人思考人與自然的關(guān)系，培養(yǎng)敬畏自然、尊重自然、順應(yīng)自然的思維。

2.引入啟發(fā)式教學(xué)手段，打造互動(dòng)化教學(xué)模式

傳統(tǒng)教學(xué)模式過(guò)于重視理論知識(shí)，忽略了實(shí)踐能力的培養(yǎng)，導(dǎo)致學(xué)生缺乏創(chuàng)新和解決問(wèn)題的能力。單向傳輸式的教學(xué)模式使得師生之間、學(xué)生之間的互動(dòng)不足，無(wú)法有效激發(fā)學(xué)習(xí)興趣。為此，我們?cè)诮虒W(xué)實(shí)踐中進(jìn)行了改革，引人啟發(fā)式教學(xué)手段，打造互動(dòng)化教學(xué)模式，促進(jìn)師生之間、學(xué)生之間的良性互動(dòng)。

在《仿生材料學(xué)》課程教學(xué)過(guò)程中，通過(guò)組織課堂討論和辯論，讓學(xué)生思考倫理和可持續(xù)發(fā)展問(wèn)題，培養(yǎng)他們的批判性思維和道德判斷能力。例如，在討論仿生材料的生產(chǎn)和應(yīng)用對(duì)環(huán)境的影響時(shí)，將學(xué)生分為支持和反對(duì)兩個(gè)小組。每個(gè)小組準(zhǔn)備論點(diǎn)和論據(jù)，包括：仿生材料可以減少資源的消耗，降低廢物產(chǎn)生，有助于可持續(xù)發(fā)展；仿生材料可以幫助解決全球問(wèn)題，如氣候變化和資源枯竭；生產(chǎn)仿生材料可能會(huì)涉及高能耗和環(huán)境污染，對(duì)環(huán)境造成負(fù)面影響；可能存在倫理問(wèn)題，如生物資源的侵害和知識(shí)產(chǎn)權(quán)等問(wèn)題。每個(gè)小組充分陳述其立場(chǎng)，并反駁對(duì)方觀點(diǎn)，確保每個(gè)人都有機(jī)會(huì)發(fā)表意見(jiàn)。同時(shí)，鼓勵(lì)其他學(xué)生向辯論小組提出問(wèn)題，挑戰(zhàn)其觀點(diǎn)，使討論走向深入。辯論結(jié)束，教師幫助學(xué)生總結(jié)關(guān)鍵論點(diǎn)和證據(jù)，討論各種方案是否能夠促進(jìn)可持續(xù)發(fā)展和解決環(huán)境問(wèn)題。在此基礎(chǔ)上，進(jìn)一步引導(dǎo)學(xué)生討論倫理問(wèn)題，如生物資源的合理使用、知識(shí)產(chǎn)權(quán)和社會(huì)責(zé)任等，鼓勵(lì)學(xué)生思考在推動(dòng)科學(xué)和技術(shù)發(fā)展時(shí)如何維護(hù)倫理原則。

3.結(jié)合課程思政的具體實(shí)例，培養(yǎng)學(xué)生的愛(ài)國(guó)情懷

《仿生材料學(xué)》不僅要關(guān)注自然界中材料的生物加工和演化規(guī)律，還應(yīng)深人探討如何將這些自然機(jī)制轉(zhuǎn)化為創(chuàng)新的人工材料。課程內(nèi)容涵蓋生物啟發(fā)設(shè)計(jì)、材料性能優(yōu)化以及可持續(xù)發(fā)展等方面，強(qiáng)調(diào)在科學(xué)進(jìn)步中融入環(huán)保意識(shí)和社會(huì)責(zé)任。在課程思政的融合下，學(xué)生不僅要學(xué)習(xí)如何從自然界中獲得靈感，還要培養(yǎng)其對(duì)社會(huì)影響的深刻認(rèn)識(shí)。這種結(jié)合有助于學(xué)生理解科學(xué)技術(shù)對(duì)社會(huì)的廣泛影響，增強(qiáng)他們?cè)诳茖W(xué)探索中的倫理意識(shí)和責(zé)任感，從而培養(yǎng)更具創(chuàng)新精神和社會(huì)責(zé)任感的工程師和研究者。

在《仿生材料學(xué)》課程教學(xué)過(guò)程中，教師不僅要專(zhuān)注傳授仿生材料的基礎(chǔ)理論和應(yīng)用技術(shù)，還要致力于將學(xué)生的學(xué)習(xí)與國(guó)家的科技戰(zhàn)略和社會(huì)責(zé)任緊密結(jié)合。首先，通過(guò)系統(tǒng)介紹我國(guó)在仿生材料領(lǐng)域的科技成就，包括關(guān)鍵技術(shù)的突破、重大科研項(xiàng)目的進(jìn)展以及實(shí)際應(yīng)用中的成功案例，幫助學(xué)生認(rèn)識(shí)這些成就是如何推動(dòng)國(guó)家科技進(jìn)步和經(jīng)濟(jì)發(fā)展的。通過(guò)講解國(guó)內(nèi)科技創(chuàng)新的歷史背景，使學(xué)生了解我國(guó)在這一領(lǐng)域的起步、發(fā)展歷程以及與其他國(guó)家的差異，凸顯科技創(chuàng)新對(duì)國(guó)家繁榮發(fā)展的重要性。為了進(jìn)一步激發(fā)學(xué)生的科學(xué)熱情和國(guó)家責(zé)任感，引用模范科學(xué)家和創(chuàng)新者的生平事跡，分享他們?cè)诳茖W(xué)探索中的經(jīng)歷和貢獻(xiàn)。這不僅激勵(lì)學(xué)生追隨他們的足跡，還鼓勵(lì)學(xué)生在未來(lái)的科研工作中踐行他們的精神，積極為國(guó)家的科技發(fā)展貢獻(xiàn)力量。其次，還要特別強(qiáng)調(diào)國(guó)家科技研發(fā)的重要性，特別是在全球競(jìng)爭(zhēng)激烈的背景下，通過(guò)解讀國(guó)家的科技政策和發(fā)展規(guī)劃文件，使學(xué)生明確國(guó)家在仿生材料領(lǐng)域的戰(zhàn)略投資和科技布局。通過(guò)對(duì)比國(guó)際科技競(jìng)爭(zhēng)的現(xiàn)狀和我國(guó)的相對(duì)地位，讓學(xué)生認(rèn)識(shí)到面臨的挑戰(zhàn)和機(jī)遇，從而激發(fā)他們的責(zé)任感和使命感，鼓勵(lì)他們?cè)诳茖W(xué)研究中勇于創(chuàng)新、敢于擔(dān)當(dāng)，為實(shí)現(xiàn)國(guó)家科技強(qiáng)國(guó)的目標(biāo)貢獻(xiàn)自己的力量。再次，通過(guò)案例分析或小組討論，引導(dǎo)學(xué)生思考科技工作者的國(guó)家責(zé)任。例如，通過(guò)解析國(guó)外在仿生材料領(lǐng)域的研究成果和技術(shù)應(yīng)用，讓學(xué)生了解我國(guó)在這一領(lǐng)域的差距和潛在挑戰(zhàn)，從而激發(fā)他們的創(chuàng)新意識(shí)和實(shí)踐能力。最后，鼓勵(lì)學(xué)生關(guān)注科學(xué)研究的倫理和社會(huì)責(zé)任，通過(guò)探討仿生材料研究中的倫理問(wèn)題，如生物資源的合理開(kāi)發(fā)和生態(tài)環(huán)境保護(hù)，學(xué)生可以深刻理解科學(xué)研究與社會(huì)道德、倫理的關(guān)系。這種討論不僅提升了他們的社會(huì)責(zé)任感，還培養(yǎng)了他們的愛(ài)國(guó)情懷，使他們?cè)谖磥?lái)的工作中能夠更加自覺(jué)地將社會(huì)責(zé)任融人到實(shí)踐中。

4.改革考核方式，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新實(shí)踐能力

考核的主要目的是考查學(xué)生掌握和運(yùn)用知識(shí)的能力。傳統(tǒng)大學(xué)選修課程所采用的都是期末提交課程論文的形式，這種方式往往偏重于理論知識(shí)的書(shū)面展示，不能全面培養(yǎng)學(xué)生的綜合能力。為了更好地提升學(xué)生的綜合素質(zhì)，我們對(duì)《仿生材料學(xué)》的考核方式進(jìn)行了改革，旨在通過(guò)多維度的評(píng)價(jià)體系全面考查學(xué)生的能力。首先，引入了項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)的學(xué)習(xí)模式，讓學(xué)生在實(shí)際項(xiàng)目中應(yīng)用所學(xué)知識(shí)，從而提高他們的實(shí)踐能力和解決問(wèn)題的能力。其次，開(kāi)放性課題選擇充許學(xué)生自主選題，鼓勵(lì)他們探索自己感興趣的領(lǐng)域，激發(fā)創(chuàng)新思維。實(shí)踐環(huán)節(jié)的評(píng)估與成果展示讓學(xué)生能夠?qū)嶋H操作和展示他們的成果，這不僅增強(qiáng)了其動(dòng)手能力，還提升了表達(dá)和溝通能力。最后，多元化的評(píng)價(jià)體系包括考勤、課堂表現(xiàn)、研討課實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)及討論課PPT展示等，全面覆蓋了學(xué)生在課堂內(nèi)外的表現(xiàn)。在實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和PPT展示環(huán)節(jié)，學(xué)生需要根據(jù)研究情況設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單的仿生實(shí)驗(yàn)，并清晰展示其實(shí)驗(yàn)思路和過(guò)程。這種綜合性考核方式能夠更加客觀地評(píng)估學(xué)生對(duì)知識(shí)的掌握與運(yùn)用能力，同時(shí)培養(yǎng)其科學(xué)研究和創(chuàng)新實(shí)踐能力，促進(jìn)學(xué)生全面發(fā)展。

《仿生材料學(xué)》課程改革中面臨的挑戰(zhàn)

1.學(xué)科交叉復(fù)雜的挑戰(zhàn)

在《仿生材料學(xué)》課程中，學(xué)生需要掌握生物學(xué)、材料科學(xué)、工程學(xué)等多個(gè)領(lǐng)域的基礎(chǔ)知識(shí)。這些學(xué)科各自擁有特定的術(shù)語(yǔ)和理論，而仿生材料學(xué)作為一門(mén)跨學(xué)科的課程，要求將這些知識(shí)有效整合，以解決實(shí)際問(wèn)題并推動(dòng)創(chuàng)新。然而，這種知識(shí)整合并非易事，特別是在處理生物學(xué)理論、生物材料的結(jié)構(gòu)與功能、材料科學(xué)中的力學(xué)性能和化學(xué)特性，以及工程學(xué)中的設(shè)計(jì)原理和應(yīng)用時(shí)，存在諸多挑戰(zhàn)。例如，生物學(xué)理論提供了對(duì)自然界中材料的深人理解，包括生物材料如何在自然環(huán)境中表現(xiàn)出特定的功能和適應(yīng)性；材料科學(xué)則重點(diǎn)關(guān)注材料的力學(xué)性能、化學(xué)特性及其在不同環(huán)境中的表現(xiàn)。掌握這些知識(shí)有助于學(xué)生理解如何選擇和優(yōu)化仿生材料的組成和結(jié)構(gòu)，以達(dá)到所需的性能指標(biāo)。此外，材料科學(xué)還涉及材料的加工和制造技術(shù)，這些都是設(shè)計(jì)和應(yīng)用仿生材料時(shí)必須考慮的因素。工程學(xué)則關(guān)注如何將這些理論應(yīng)用到實(shí)際的設(shè)計(jì)和制造中，包括設(shè)計(jì)原理、系統(tǒng)集成和工程實(shí)施。了解如何將仿生設(shè)計(jì)理念轉(zhuǎn)化為實(shí)際產(chǎn)品，并在生產(chǎn)過(guò)程中考慮各種工程約束條件（如成本、生產(chǎn)工藝、可持續(xù)性等），是工程學(xué)在仿生材料學(xué)中的重要角色。

由于《仿生材料學(xué)》課程涵蓋了不同領(lǐng)域的知識(shí)，學(xué)生的學(xué)科背景差異可能導(dǎo)致他們?cè)诶斫庹n程內(nèi)容時(shí)遇到困難。生物學(xué)背景較弱的學(xué)生可能難以理解生物材料的結(jié)構(gòu)與功能，材料科學(xué)或工程學(xué)背景較弱的學(xué)生可能在掌握材料性能與應(yīng)用時(shí)感到困難。這種差異化的知識(shí)基礎(chǔ)可能導(dǎo)致學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中需要額外的時(shí)間和精力來(lái)彌補(bǔ)這些差距，進(jìn)而影響學(xué)習(xí)效果和積極性。

2.研究技術(shù)更新速度快的挑戰(zhàn)

《仿生材料學(xué)》課程改革所面臨的另一個(gè)挑戰(zhàn)是仿生材料領(lǐng)域的研究技術(shù)更新速度較快，給課程的設(shè)計(jì)和教學(xué)帶來(lái)了諸多挑戰(zhàn)，主要包括以下幾點(diǎn)：一是新材料和新技術(shù)的不斷涌現(xiàn)。仿生材料領(lǐng)域每天都有新的研究成果和技術(shù)出現(xiàn)，例如，新型納米材料、智能材料和自修復(fù)材料等。這種快速變化使得課程內(nèi)容可能在短時(shí)間內(nèi)過(guò)時(shí)，導(dǎo)致教學(xué)難以跟上最新發(fā)展。因此，課程設(shè)計(jì)需要更加靈活，可能需要定期更新內(nèi)容，并引人最新的研究案例和技術(shù)趨勢(shì)，以確保學(xué)生能夠接觸到最前沿的信息。二是學(xué)術(shù)論文和專(zhuān)利的激增。大量的新學(xué)術(shù)論文和專(zhuān)利文獻(xiàn)使得教師和學(xué)生很難全面跟蹤和理解最新的研究進(jìn)展。信息過(guò)載的現(xiàn)象使得篩選和吸收有價(jià)值的信息變得更加困難。為應(yīng)對(duì)這一挑戰(zhàn)，課程可以設(shè)計(jì)專(zhuān)門(mén)的文獻(xiàn)閱讀和分析環(huán)節(jié)，教導(dǎo)學(xué)生如何有效篩選和利用相關(guān)文獻(xiàn)，并鼓勵(lì)學(xué)生參與前沿研究的討論和分析。三是跨學(xué)科知識(shí)的快速發(fā)展。仿生材料學(xué)涉及多個(gè)學(xué)科，如生物學(xué)、材料科學(xué)、化學(xué)、物理等。每個(gè)學(xué)科的快速發(fā)展都會(huì)影響到仿生材料的研究和應(yīng)用。因此，課程需要注重跨學(xué)科知識(shí)的整合，鼓勵(lì)學(xué)生了解和掌握各個(gè)相關(guān)學(xué)科的基本概念和技術(shù)，并提供跨學(xué)科的學(xué)習(xí)資源和平臺(tái)，以促進(jìn)學(xué)生全面理解仿生材料的復(fù)雜性和應(yīng)用范圍。此外，由于課程中的理論知識(shí)與實(shí)際應(yīng)用存在差距，并且受限于課程所用實(shí)驗(yàn)設(shè)備和材料以及任課教師在專(zhuān)業(yè)上的局限性，導(dǎo)致學(xué)生在一定程度上難以將課堂上學(xué)到的理論知識(shí)應(yīng)用于實(shí)際的仿生材料設(shè)計(jì)和開(kāi)發(fā)中。為此，課程改革應(yīng)包括加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)和項(xiàng)目導(dǎo)向的教學(xué)方法，通過(guò)實(shí)際的項(xiàng)目和實(shí)驗(yàn)增強(qiáng)學(xué)生的動(dòng)手能力，并邀請(qǐng)行業(yè)專(zhuān)家進(jìn)行講座和指導(dǎo)，彌補(bǔ)理論與實(shí)踐之間的差距。

《仿生材料學(xué)》課程改革展望

《仿生材料學(xué)》作為一門(mén)跨學(xué)科領(lǐng)域的課程，不僅融合了生物學(xué)、材料科學(xué)、工程學(xué)等多種知識(shí)體系，更重要的是，它象征著人類(lèi)對(duì)自然界的深刻敬畏與智能模仿。仿生材料學(xué)的核心理念是通過(guò)觀察和借鑒自然界的智慧來(lái)解決當(dāng)代社會(huì)面臨的復(fù)雜挑戰(zhàn)。這種方法論不僅提高了材料的性能和功能，還推動(dòng)了技術(shù)創(chuàng)新和可持續(xù)發(fā)展，從而在醫(yī)療、環(huán)境保護(hù)、能源利用等多個(gè)領(lǐng)域展現(xiàn)出廣泛的應(yīng)用前景和深遠(yuǎn)的社會(huì)影響?；诖?，《仿生材料學(xué)》課程需要進(jìn)行全面的改革，以適應(yīng)不斷發(fā)展的科學(xué)技術(shù)和社會(huì)需求。首先，在教學(xué)內(nèi)容方面，需要不斷更新和引入最新的研究成果和技術(shù)進(jìn)展，確保課程內(nèi)容的前沿性和實(shí)用性。其次，教學(xué)模式應(yīng)當(dāng)從傳統(tǒng)的課堂講授轉(zhuǎn)向更加互動(dòng)和實(shí)踐導(dǎo)向的模式。例如，通過(guò)項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)學(xué)習(xí)、實(shí)驗(yàn)室實(shí)訓(xùn)和企業(yè)合作等方式，增強(qiáng)學(xué)生的實(shí)際操作能力和創(chuàng)新思維。最后，考核方式也需改革，要重視對(duì)學(xué)生綜合能力的評(píng)估，包括項(xiàng)目設(shè)計(jì)、團(tuán)隊(duì)合作、解決實(shí)際問(wèn)題的能力等。

通過(guò)對(duì)《仿生材料學(xué)》課程在教學(xué)內(nèi)容、模式和考核方式等方面的系統(tǒng)改革，期望培養(yǎng)出具有高度自然敏感性和理解力的學(xué)生，同時(shí)激發(fā)其創(chuàng)造力和解決問(wèn)題的能力，使他們不僅成為技術(shù)創(chuàng)新的推動(dòng)者，更成為可持續(xù)發(fā)展的積極倡導(dǎo)者和實(shí)踐者。期望學(xué)生在未來(lái)工作中推動(dòng)人類(lèi)社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展，并進(jìn)一步拓展仿生材料學(xué)的應(yīng)用領(lǐng)域和社會(huì)影響力。

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（任煜京：西北工業(yè)大學(xué)生命學(xué)院）