《生物材料學(xué)》課程教學(xué)大綱

1、«生物材料學(xué)?課程教學(xué)大綱一、課程名稱(chēng)中英文中文名稱(chēng)：生物材料學(xué)英文名稱(chēng)：BiomaterialsScience二、課程代碼及性質(zhì)課程代碼：0816473課程性質(zhì)：專(zhuān)業(yè)選修課,選修課三、學(xué)時(shí)與學(xué)分總學(xué)時(shí)：40理論學(xué)時(shí)：32學(xué)時(shí)；實(shí)踐學(xué)時(shí)：0學(xué)時(shí)學(xué)分：2.5四、先修課程材料科學(xué)根底、金屬材料學(xué)、陶瓷材料學(xué)、高分子科學(xué)根底五、授課對(duì)象本課程面向材料科學(xué)與工程專(zhuān)業(yè)、功能材料專(zhuān)業(yè)學(xué)生開(kāi)設(shè)六、課程教學(xué)目的對(duì)學(xué)生知識(shí)、水平、素質(zhì)培養(yǎng)的奉獻(xiàn)和作用本課程的教學(xué)目的：1 .系統(tǒng)掌握生物材料學(xué)方向的專(zhuān)業(yè)知識(shí),具備應(yīng)用這些知識(shí)分析、解決生物材料學(xué)復(fù)雜問(wèn)題的水平；2 .掌握各種典型生物材料,具備獨(dú)立進(jìn)行生物

2、材料選用的水平；3 .理解不同典型生物材料的使用要求,掌握典型生物材料的優(yōu)缺點(diǎn),具備運(yùn)用所學(xué)知識(shí)進(jìn)行各種生物材料的選用、性能檢測(cè)等水平；4 ,了解生物材料的開(kāi)展前沿,掌握其開(kāi)展特點(diǎn)與動(dòng)向.表1課程目標(biāo)對(duì)畢業(yè)要求的支撐關(guān)系畢業(yè)要求及其指標(biāo)點(diǎn)本課程目標(biāo)對(duì)畢業(yè)要求的支撐關(guān)系畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)畢業(yè)要求1:工程知識(shí)能夠?qū)?shù)學(xué)、自然科學(xué)、工程根底和專(zhuān)業(yè)知識(shí)用于解決復(fù)雜工程問(wèn)題.1.1掌握了用于解決材料科學(xué)與工程復(fù)雜問(wèn)題的數(shù)學(xué)根底知識(shí).1.2掌握了用于解決材料科學(xué)與工程復(fù)雜問(wèn)題的物理、化學(xué)等自然科學(xué)根底知識(shí).1.3掌握了用于解決材料科學(xué)與工程復(fù)雜問(wèn)題的工程力學(xué)根底知識(shí).1.4掌握了用于解決材料科學(xué)與工程復(fù)雜問(wèn)題

3、的工程檢測(cè)與限制根底知識(shí).1.5系統(tǒng)掌握了專(zhuān)業(yè)知識(shí),能夠?qū)⑺鶎W(xué)知識(shí)用課程目標(biāo)畢業(yè)要求及其指標(biāo)點(diǎn)本課程目標(biāo)對(duì)畢業(yè)要求的支撐關(guān)系畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)于解決材料科學(xué)與工程復(fù)雜問(wèn)題.1、課程目標(biāo)2、課程目標(biāo)3畢業(yè)要求2:問(wèn)題分析能夠應(yīng)用數(shù)學(xué)、自然科學(xué)和工程科學(xué)的根本原理,識(shí)別、表達(dá)、并通過(guò)文獻(xiàn)研究分析復(fù)雜工程問(wèn)題,以獲得肩效結(jié)論.2.1能夠應(yīng)用工程數(shù)學(xué)根本原理,識(shí)別、表達(dá)、并通過(guò)文獻(xiàn)研究分析復(fù)雜工程問(wèn)題,以獲得有效結(jié)論.2.2能夠應(yīng)用物理、化學(xué)根本原理,識(shí)別、表達(dá)、并通過(guò)文獻(xiàn)研究分析復(fù)雜工程問(wèn)題,獲得肩效結(jié)論.如：物理綜合實(shí)驗(yàn).2.3能夠應(yīng)用力學(xué)根本原理,識(shí)別、表達(dá)、并通過(guò)文獻(xiàn)研究分析復(fù)雜工程問(wèn)題,獲得有效

4、結(jié)論.如：工程力學(xué)綜合實(shí)驗(yàn).2.4能夠應(yīng)用工程科學(xué)根本原理,識(shí)別、表達(dá)、并通過(guò)文獻(xiàn)研究分析復(fù)雜工程問(wèn)題,獲得有效結(jié)論.畢業(yè)要求3:設(shè)計(jì)/開(kāi)發(fā)解決方案能夠設(shè)的對(duì)復(fù)雜工程問(wèn)題的解決方案,設(shè)計(jì)滿(mǎn)足特定需求的系統(tǒng)、單兀部件或工藝流程,并能夠在設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)中表達(dá)創(chuàng)新意識(shí),考慮法律、健康、平安、文化、社會(huì)以及環(huán)境等因素.3.1了解機(jī)械工程、材料科學(xué)與工程問(wèn)題特征,掌握解決復(fù)雜工程問(wèn)題的設(shè)計(jì)方法.3.2在考慮法律、健康、平安、文化、社會(huì)以及環(huán)境等制約因素的前提卜,能夠設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)針對(duì)復(fù)雜材料科學(xué)與工程問(wèn)題的解決方案,具備設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)滿(mǎn)足特定材料科學(xué)與工程需求的系統(tǒng)、單元部件或工藝流程的水平.課程目標(biāo)3、課程目標(biāo)43.3

5、在設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)過(guò)程中,具有追求材料科學(xué)匕工程復(fù)雜問(wèn)題創(chuàng)新解決的態(tài)度和意識(shí),掌握了根本的創(chuàng)新方法,清楚創(chuàng)新方向及領(lǐng)域.畢業(yè)要求4:研究能夠基于科學(xué)原理并采用科學(xué)方法對(duì)復(fù)雜工程問(wèn)題進(jìn)行研究,包括設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、分析與解釋數(shù)據(jù)、并通過(guò)信息綜合得到合理有效的結(jié)論.4.1掌握材料科學(xué)原理及特點(diǎn),能夠米用科學(xué)方法,具備合理設(shè)計(jì)材料科學(xué)匕工程復(fù)雜實(shí)驗(yàn)、開(kāi)展科學(xué)研究的水平.4.2掌握材料科學(xué)與工程原理及主要工藝,能夠采用科學(xué)方法,正確構(gòu)建并實(shí)施材料科學(xué)與工程綜合實(shí)驗(yàn),得出止確結(jié)果的水平.4.3能正確使用和處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),通過(guò)信息綜合處理,具備對(duì)復(fù)雜的材料科學(xué)匕工程實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行止確分析水平.4.4了解常見(jiàn)的材料科學(xué)與工程常

6、用設(shè)備、實(shí)驗(yàn)儀器及實(shí)驗(yàn)方法,具備調(diào)控設(shè)備及儀器參數(shù),進(jìn)行測(cè)控和維護(hù)的水平.課程目標(biāo)2、課程目標(biāo)4畢業(yè)要求及其指標(biāo)點(diǎn)本課程目標(biāo)對(duì)畢業(yè)要求的支撐關(guān)系畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)畢業(yè)要求5:使用現(xiàn)代工具能夠針對(duì)復(fù)雜工程問(wèn)題,開(kāi)發(fā)、選擇與使用恰當(dāng)?shù)募夹g(shù)、資源、現(xiàn)代工程工具和信息技術(shù)工具,包括對(duì)復(fù)雜工程問(wèn)題的預(yù)測(cè)與模擬,并能夠理解其局限性.5.1掌握義獻(xiàn)檢索、資料查詢(xún)、現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)搜索工具的使用方法.5.2了解材料科學(xué)與工程專(zhuān)業(yè)重要資料來(lái)源及獲取方法.5.3具備應(yīng)用各類(lèi)文獻(xiàn)、信息及資料進(jìn)行復(fù)雜材料科學(xué)匕工程實(shí)踐的水平.5.4掌握復(fù)雜材料科學(xué)與工程問(wèn)題的預(yù)測(cè)與模擬方法,理解其局限性.畢業(yè)要求6:工程與社會(huì)能夠基于工程相關(guān)背

7、景知識(shí)進(jìn)行合理分析,評(píng)價(jià)專(zhuān)業(yè)工程實(shí)踐和復(fù)雜工程問(wèn)題解決力殺對(duì)社會(huì)、健康、平安、法律以及文化的影響,并理解應(yīng)承當(dāng)?shù)呢?zé)任.6.1了解與工程相關(guān)的國(guó)家方針、政策與法律法規(guī),能夠評(píng)價(jià)工程實(shí)踐對(duì)社會(huì)、健康、平安、法律以及文化的影響.6.2了解材料科學(xué)與工程專(zhuān)業(yè)特點(diǎn)及其對(duì)社會(huì)、健康、平安、法律以及文化的影響,能夠正確評(píng)價(jià)復(fù)雜材料科學(xué)與工程問(wèn)題解決方案的優(yōu)劣.6.3能正確熟悉材料科學(xué)與工程各種復(fù)雜工藝對(duì)于客觀世界和社會(huì)的影響,理解并能夠承當(dāng)?shù)南鄳?yīng)工程和社會(huì)責(zé)任.畢業(yè)要求7:環(huán)境和可持續(xù)開(kāi)展能夠理解和評(píng)價(jià)針對(duì)復(fù)雜工程問(wèn)題的工程實(shí)踐對(duì)環(huán)境、社會(huì)可持續(xù)開(kāi)展的影響.7.1了解材料科學(xué)與工程的專(zhuān)業(yè)特征、學(xué)科前沿和開(kāi)展

8、趨勢(shì),正確熟悉本專(zhuān)業(yè)對(duì)于社會(huì)開(kāi)展的重要性.課程目標(biāo)47.2能正確理解和評(píng)價(jià)材料科學(xué)與工程復(fù)雜問(wèn)題實(shí)施對(duì)環(huán)境保護(hù)及社會(huì)可持續(xù)開(kāi)展等的影響.7.3在解決復(fù)雜的材料科學(xué)與工程的實(shí)際問(wèn)題中,能夠正確理解并考慮工程實(shí)踐對(duì)環(huán)境、社會(huì)可持續(xù)開(kāi)展的影響.畢業(yè)要求8:職業(yè)規(guī)范具有人文社會(huì)科學(xué)素養(yǎng)、社會(huì)責(zé)任感,能夠在工程實(shí)踐中理解并遵守工程職業(yè)道德和標(biāo)準(zhǔn),履行責(zé)任.8.1具有人文社會(huì)科學(xué)素養(yǎng),理解世界觀、人生觀的根本意義及其影響.8.2了解中國(guó)國(guó)情,理解中國(guó)可持續(xù)科學(xué)開(kāi)展道路以及個(gè)人的做人標(biāo)準(zhǔn),具有較高的社會(huì)責(zé)任感.8.3在工程實(shí)踐中,理解工程師的職業(yè)性質(zhì)、職業(yè)責(zé)任,具備工程師的職業(yè)道德8.4具有健康的體質(zhì)和良好

9、的心理素質(zhì),能較好地履行責(zé)任.畢業(yè)要求及其指標(biāo)點(diǎn)本課程目標(biāo)對(duì)畢業(yè)要求的支撐關(guān)系畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)畢業(yè)要求9:個(gè)人和團(tuán)隊(duì)能夠在多學(xué)科背景下的團(tuán)隊(duì)中承當(dāng)個(gè)體、團(tuán)隊(duì)成員以及負(fù)責(zé)人的角色.9.1具備較寬廣的本學(xué)科根底知識(shí)和較高的個(gè)人素質(zhì),能夠在多學(xué)科背景下,承當(dāng)個(gè)人及團(tuán)隊(duì)成員的作用.9.2具備良好的團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神,善于和團(tuán)隊(duì)其它成員協(xié)作、互補(bǔ)、交往.9.3能夠承當(dāng)團(tuán)隊(duì)負(fù)責(zé)人角色,具備綜合團(tuán)隊(duì)成員意見(jiàn)和建議,進(jìn)行合理決策之領(lǐng)導(dǎo)水平.畢業(yè)要求10:溝通能夠就復(fù)雜工程問(wèn)題與業(yè)界同行及社會(huì)公眾進(jìn)行有效溝通和交流,包括撰寫(xiě)報(bào)告和設(shè)計(jì)文稿、陳述發(fā)言、清晰表達(dá)或回應(yīng)指令.并具備f的國(guó)際視野,能夠在跨義化背景下進(jìn)行溝通和交

10、流.10.1較好地掌握了一門(mén)外語(yǔ),了解不同文化的差異,具有f的跨文化交流水平.10.2了解本專(zhuān)業(yè)領(lǐng)域及其相關(guān)行業(yè)的國(guó)內(nèi)外的技術(shù)現(xiàn)狀,具有較強(qiáng)的業(yè)務(wù)溝通水平與競(jìng)爭(zhēng)水平.10.3能夠應(yīng)用現(xiàn)代工具撰寫(xiě)報(bào)告、設(shè)計(jì)文稿、陳述發(fā)言、清楚表達(dá)或回應(yīng)指令,就復(fù)雜的專(zhuān)業(yè)工程問(wèn)題進(jìn)行啟效溝通和交流.畢業(yè)要求11:工程治理理解并掌握工程管理原理與經(jīng)濟(jì)決策方法,并能在多學(xué)科環(huán)境中應(yīng)用.11.1了解材料科學(xué)工程治理和經(jīng)濟(jì)決策的基本知識(shí),理解并掌握工程治理原理與經(jīng)濟(jì)決策方法.11.2具備應(yīng)用工程治理和經(jīng)濟(jì)決策知識(shí)實(shí)踐的工作水平,具有f的組織、治理及領(lǐng)導(dǎo)能力,能夠較好地通過(guò)口頭或書(shū)面方式表達(dá)自己的想法.11.3具有較強(qiáng)的綜

11、合歸納水平,能在多學(xué)科環(huán)境中加于應(yīng)用.畢業(yè)要求12:終身學(xué)習(xí)具有自主學(xué)習(xí)和終身學(xué)習(xí)的意識(shí),有不斷學(xué)習(xí)和適應(yīng)發(fā)展的水平.12.1對(duì)終身學(xué)習(xí)的重要性,有自覺(jué)的意識(shí)和正確的熟悉.12.2能夠米用適宜的方法,自我學(xué)習(xí)、提升的水平.12.3能夠適應(yīng)社會(huì)進(jìn)步與開(kāi)展,與時(shí)代同步.七、教學(xué)重點(diǎn)與難點(diǎn)：教學(xué)重點(diǎn)：生物材料與生物組織的相互作用、醫(yī)用金屬材料、醫(yī)用無(wú)機(jī)非金屬材料、醫(yī)用高分子材料、生物材料外表改性等內(nèi)容.教學(xué)難點(diǎn)：(1)生物材料與生物組織的相互作用(2)生物礦化的機(jī)制.八、教學(xué)方法與手段：教學(xué)方法(1)以課堂講授為主,闡述該課程的根本內(nèi)容,保證主要教學(xué)內(nèi)容的完成；安排適量的課堂討論環(huán)節(jié),使學(xué)生通過(guò)課下

12、的資料查閱而掌握根本的專(zhuān)業(yè)資料獲取方法、途徑、整理歸納和講演水平.教學(xué)手段：(1)運(yùn)用現(xiàn)代教學(xué)工具,在課堂上通過(guò)PPT講授方式,實(shí)現(xiàn)圖文并茂,形象直觀;(2)收集典型生物材料實(shí)物,在課堂上進(jìn)行針對(duì)性講授.九、教學(xué)內(nèi)容與學(xué)時(shí)安排(1)總體安排教學(xué)內(nèi)容與學(xué)時(shí)的總體安排,如表2所示表2根本教學(xué)內(nèi)容與學(xué)時(shí)安排廳P課程內(nèi)容課堂(學(xué)習(xí)、討論)學(xué)時(shí)課外(準(zhǔn)備、復(fù)試、實(shí)踐)學(xué)時(shí)1緒論442生物材料與生物組織的相互作用443醫(yī)用金屬材料444醫(yī)用無(wú)機(jī)非金屬材料4145生物礦化446醫(yī)用高分子材料447藥物載體材料448組織工程449生物材料外表改性4410生物材料平安性評(píng)價(jià)和管理44(2)具體內(nèi)容各章節(jié)的具體內(nèi)

13、容如下：第一章緒論(4學(xué)時(shí))1.1生物材料概述1.2 生物材料分類(lèi)1.3 生物材料的特征與評(píng)價(jià)第二章生物材料與生物組織的相互作用(4學(xué)時(shí))2.1 氨基酸與蛋白質(zhì)2.2 結(jié)構(gòu)蛋白與結(jié)締組織2.3 骨組織2.4 牙組織2.5 體液2.6 宿主反響第三章醫(yī)用金屬材料4學(xué)時(shí)3.1 金屬植入材料3.2 醫(yī)用金屬材料的特性與要求3.3 常用醫(yī)用金屬材料3.4 齒科用金屬3.5 其他金屬3.6 醫(yī)用金屬材料的腐蝕3.7 金屬與合金外表涂層處理3.8 醫(yī)用金屬材料研究進(jìn)展第四章醫(yī)用無(wú)機(jī)非金屬材料4學(xué)時(shí)4.1 氧化鋁陶瓷4.2 低溫?zé)峤馓?.3 羥基磷灰石4.4 生物玻璃4.5 珍珠第五章生物礦化4學(xué)時(shí)5.1

14、引言5.2 生物礦物的種類(lèi)與功能5.3 礦化生物材料的成分5.4 天然生物礦物5.5生物礦化的一般原理第六章醫(yī)用高分子材料4學(xué)時(shí)6.1 概述6.2 高分子材料的生物相容性6.3 生物吸收性高分子材料6.4 高分子材料在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用第七章藥物載體材料4學(xué)時(shí)7.1 簡(jiǎn)介7.2 藥物釋放載體7.3 高分子藥物載體7.4 天然生物降解材料7.5 人工半合成高分子材料7.6 合成生物降解材料7.7 水溶性高分子7.8 智能型藥物載體7.9 靶向藥物制劑7.10 藥物限制釋放機(jī)制7.11 納米藥物與制劑第八章組織工程4學(xué)時(shí)8.1 緒論8.2 組織工程的概念8.3 組織工程的根本原理和方法8.4 組織工程

15、研究的國(guó)內(nèi)外概況8.5 組織工程的三大要素8.6 組織工程的應(yīng)用第九章生物材料外表改性4學(xué)時(shí)9.1 外表改性的意義與方法9.2 外表形貌的改變9.3 生成外表轉(zhuǎn)化層9.4 外表施加涂層9.5 外表引入活性基團(tuán)、接枝單體和結(jié)合化學(xué)分子9.6 外表生物化第十章生物材料平安性評(píng)價(jià)和治理4學(xué)時(shí)10.1 生物醫(yī)學(xué)材料的平安性評(píng)價(jià)10.2 生物醫(yī)學(xué)材料的監(jiān)督與治理10.3 生物學(xué)評(píng)價(jià)進(jìn)展概況3各章節(jié)的課后思考題作業(yè)及討論要求思考題課后作業(yè)：第1章思考題：1 .生物材料的分類(lèi)與種類(lèi)有哪些？2 .生物材料的性能要求有哪些？第2章思考題：1 .生物材料與生物組織相互作用包括哪些內(nèi)容？2 .生物材料植入生物體后的

16、宿主反響包括哪些內(nèi)容？第3章思考題：1 .醫(yī)用金屬材料的特性與要求有哪些？2 .典型的醫(yī)用金屬材料有哪些？3 .醫(yī)用金屬材料的腐蝕特性有哪些？第4章思考題：1 .典型的醫(yī)用無(wú)機(jī)非金屬材料有哪些？2 .羥基磷灰石的制備技術(shù)有哪些？3 .生物玻璃的特點(diǎn)有哪些？第5章思考題：1 .生物礦物的種類(lèi)與功能有哪些？2 .生物礦物的一般原理是什么？第6章思考題：1 .高分子材料生物相容性包含的內(nèi)容有哪些？2 .生物降解高分子材料的種類(lèi)與合成方法有哪些？3 .生物高分子材料的典型應(yīng)用領(lǐng)域有哪些？第7章思考題：1 .藥物載體材料的特點(diǎn)和性能要求有哪些？2 .藥物限制釋放機(jī)制有哪些？第8章思考題：1 .組織工程的

17、根本原理和方法包括哪些內(nèi)容？2 .組織工程的三大要素指的是什么？第9章思考題：1 .生物材料外表改性的意義有哪些？2 .生物材料外表改性的方法有哪些？3 .外表生物化的實(shí)現(xiàn)方法有哪些？第10章思考題：1 .生物醫(yī)學(xué)材料的平安性評(píng)價(jià)內(nèi)容有哪些？2 .生物醫(yī)學(xué)材料的開(kāi)發(fā)程序流程包括哪些內(nèi)容？討論思考題及作業(yè)要求：1、每章節(jié)學(xué)習(xí)結(jié)束后,學(xué)生都要按上課教師的具體要求以書(shū)面的形式做一定數(shù)量的思考題,作為平時(shí)的作業(yè)成績(jī)按約10%計(jì)入課程總成績(jī).2、每位學(xué)生,根據(jù)自己的興趣,完成1種典型生物材料的應(yīng)用實(shí)例介紹,用PPT展示匯報(bào)時(shí)間不超過(guò)10分鐘,其它同學(xué)對(duì)該學(xué)生的匯報(bào)情況進(jìn)行評(píng)價(jià)與交流.匯報(bào)表現(xiàn)與成績(jī),按約

18、10%計(jì)入課程總成績(jī).十、教學(xué)參考書(shū)及文獻(xiàn)教學(xué)參考書(shū)：1、生物材料學(xué)第二版.崔福齋,馮慶玲,2004,清華大學(xué)出版社2、生物材料一生物學(xué)與材料科學(xué)的交叉.J.S.Temenoff,A.G.Mikos著,王遠(yuǎn)亮等譯,2021,科學(xué)出版社3、生物材料學(xué),阮建明,鄒儉鵬,黃伯云編著,2004,科學(xué)出版社課外文獻(xiàn)閱讀：查閱生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)雜志“和“生物醫(yī)學(xué)工程與臨床兩本雜志.十一、課程成績(jī)?cè)u(píng)定與記載1、課程考核及評(píng)價(jià)細(xì)那么課程考核及評(píng)價(jià)細(xì)那么,詳見(jiàn)表3.表3課程考核及評(píng)價(jià)細(xì)那么成績(jī)組成考核/評(píng)價(jià)環(huán)節(jié)分值考核/評(píng)價(jià)細(xì)那么對(duì)應(yīng)的教學(xué)目標(biāo)平時(shí)成績(jī)30%上課表現(xiàn)10根據(jù)學(xué)生平時(shí)上課的出勤率、課堂表現(xiàn)及互動(dòng)情況,視其對(duì)課程學(xué)習(xí)的態(tài)度及積極程度,按10%計(jì)入課程總成績(jī).1、2、3、4平時(shí)作業(yè)10根據(jù)學(xué)生的課