如何提高化學(xué)專業(yè)化學(xué)生物學(xué)教學(xué)質(zhì)量的思考

翁小成

摘要：化學(xué)生物學(xué)是學(xué)科交叉的必然產(chǎn)物，培養(yǎng)適合時(shí)代發(fā)展的化學(xué)生物學(xué)人才尤為重要。面對(duì)目前化學(xué)生物學(xué)教學(xué)過程中普遍面臨的困難和問題，本文結(jié)合自身教學(xué)、科研的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，從四個(gè)方面進(jìn)行了一些探討，并列舉了一些具體改革措施，以期提高教學(xué)效果和質(zhì)量，激發(fā)學(xué)生對(duì)化學(xué)生物學(xué)的學(xué)習(xí)興趣。

關(guān)鍵詞：化學(xué)生物學(xué)；教學(xué)；教學(xué)改革

中圖分類號(hào)：G642.4 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1674-9324（2017）09-0192-02

隨著生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的發(fā)展和學(xué)科交叉的深入，化學(xué)生物學(xué)應(yīng)運(yùn)而生?；瘜W(xué)生物學(xué)利用化學(xué)的技術(shù)和手段，從分子角度觀測(cè)生命活動(dòng)并開展主動(dòng)干預(yù)。系統(tǒng)的化學(xué)生物學(xué)研究起始或?qū)W科產(chǎn)生應(yīng)該追溯于20世紀(jì)90年代中期，領(lǐng)軍人物為美國(guó)哈佛大學(xué)的Stuart L.Schreiber教授和Scripps研究所的Peter G.Schultz教授。在我國(guó)，北京大學(xué)化學(xué)與分子工程學(xué)院最早成立了化學(xué)生物學(xué)系，涌現(xiàn)了一批國(guó)內(nèi)化學(xué)生物學(xué)領(lǐng)域的領(lǐng)軍人物。之后，越來越多的高校化學(xué)院相應(yīng)成立化學(xué)生物學(xué)系和開展化學(xué)生物學(xué)的教學(xué)科研工作。如清華大學(xué)開設(shè)了“化學(xué)生物學(xué)基礎(chǔ)科學(xué)班”，武漢大學(xué)化學(xué)院碩、博學(xué)位增設(shè)了化學(xué)生物學(xué)專業(yè)，本科應(yīng)用化學(xué)專業(yè)增設(shè)化學(xué)生物學(xué)方向，目的在于培養(yǎng)一批即有深厚的化學(xué)知識(shí)儲(chǔ)備并能掌握現(xiàn)代生物學(xué)動(dòng)向和技能的綜合性人才。

但是，我們也面臨這樣一個(gè)問題，現(xiàn)有化學(xué)生物學(xué)教學(xué)是否可以支撐化學(xué)生物學(xué)專業(yè)學(xué)生的培養(yǎng)方案，完成培養(yǎng)目標(biāo)，順應(yīng)蓬勃發(fā)展的生物醫(yī)學(xué)學(xué)科和產(chǎn)業(yè)需求？作者在學(xué)院承擔(dān)了部分《生物化學(xué)》和《化學(xué)生物學(xué)概論》等課程的教學(xué)工作，在教學(xué)過程中，普遍發(fā)現(xiàn)學(xué)生對(duì)“化學(xué)生物學(xué)”相關(guān)課程選修興趣不大，課后反饋學(xué)習(xí)難度較大、知識(shí)內(nèi)容繁多復(fù)雜，難以激發(fā)起學(xué)習(xí)興趣。因此，如何提升化學(xué)生物學(xué)教學(xué)質(zhì)量，提高化學(xué)專業(yè)學(xué)生對(duì)化學(xué)生物學(xué)學(xué)習(xí)的興趣，筆者通過教學(xué)實(shí)踐中的研究探索和思考，提出以下幾點(diǎn)想法：

一、立足化學(xué)視角，摒棄專業(yè)和學(xué)科概念

在作者教學(xué)和科研過程中，經(jīng)常被詢問的一個(gè)問題是什么是化學(xué)生物學(xué)，有了生物化學(xué)和分子生物學(xué)，為什么還要學(xué)習(xí)化學(xué)生物學(xué)。而且，此問題不僅來自授課的本科生對(duì)象和實(shí)驗(yàn)室的研究生，還包括身邊的化學(xué)和生物專業(yè)的同行們，甚至一些參與授課的老師們自身也存在這種疑問。因此，在教學(xué)開始先與學(xué)生探討如何看待化學(xué)生物學(xué)，通過介紹科學(xué)的整體發(fā)展講述化學(xué)生物學(xué)出現(xiàn)的必要性非常必要。

化學(xué)生物學(xué)并沒有明顯的定義，目前比較廣泛使用的理念是通過化學(xué)的理論和方法在分子水平上去探索研究生命現(xiàn)象，并通過化學(xué)的手段去干預(yù)并解決重要的生命和生物醫(yī)學(xué)問題。對(duì)于化學(xué)專業(yè)的學(xué)生來說，首先要傳遞的信息是化學(xué)生物學(xué)是立足于化學(xué)的學(xué)科，利用化學(xué)的理論、方法、手段及策略去補(bǔ)充、改進(jìn)現(xiàn)有生物醫(yī)學(xué)技術(shù)所面臨的技術(shù)性難題，解決現(xiàn)有生物醫(yī)學(xué)技術(shù)還不能解決的瓶頸性問題，體現(xiàn)化學(xué)專業(yè)和化學(xué)手段的重要性和優(yōu)越性，增加化學(xué)專業(yè)學(xué)生的歸屬感和責(zé)任感，從而與生物化學(xué)、分子生物學(xué)學(xué)科進(jìn)行區(qū)分?；瘜W(xué)生物學(xué)通過化學(xué)知識(shí)去干預(yù)生命活動(dòng)，解答生物醫(yī)學(xué)問題，體現(xiàn)了化學(xué)學(xué)科的科學(xué)魅力和應(yīng)用潛力。

在樹立專業(yè)概念之后，作者認(rèn)為隨后應(yīng)反其道行之，讓學(xué)生模糊專業(yè)和學(xué)科的概念和界限。從科學(xué)研究的整體目標(biāo)來講，科學(xué)研究是為了更好的推動(dòng)社會(huì)發(fā)展，解決人類所面臨的能源、環(huán)境和健康等問題。既然有了一致的目標(biāo)，學(xué)科和專業(yè)的概念就顯得不重要了?；瘜W(xué)、生物、物理或者化學(xué)生物學(xué)，終究都是為了人類健康和社會(huì)發(fā)展服務(wù)。學(xué)生在解決問題的推動(dòng)下，不把自己局限在某一學(xué)科界限中，避免人為劃分該學(xué)和不該學(xué)的知識(shí)范圍，多學(xué)科多角度的掌握知識(shí)儲(chǔ)備和拓展學(xué)習(xí)視野，不僅對(duì)這門課程的學(xué)習(xí)有幫助，對(duì)其自身學(xué)習(xí)能力的提高也有潛移默化的作用。

所以，新課程的緒論課需要精心準(zhǔn)備，通過宏觀介紹，加強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)的主觀能動(dòng)性。同理，在化學(xué)生物學(xué)教學(xué)初期，強(qiáng)調(diào)化學(xué)生物學(xué)的重要作用和化學(xué)本質(zhì)，對(duì)后續(xù)教學(xué)會(huì)有事半功倍的效果。

二、精煉內(nèi)容，與科學(xué)前沿緊密聯(lián)系

化學(xué)生物學(xué)由于其前沿性和時(shí)效性，并不像其他化學(xué)二級(jí)學(xué)科有相對(duì)成熟的理論體系和系統(tǒng)的知識(shí)結(jié)構(gòu)，作為新興學(xué)科，其內(nèi)容廣泛、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、知識(shí)點(diǎn)散亂，對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)造成了困難，容易讓學(xué)生失去興趣。在學(xué)者們的努力之下，已經(jīng)有少量相關(guān)參考教材面世，但是有些教材雖較系統(tǒng)，但與生物化學(xué)及分子生物學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)重疊較多，有的參考書采用論文合集的形式，太過分散，化學(xué)生物學(xué)專業(yè)教材的短缺增加了教學(xué)難度。為了讓教學(xué)過程充實(shí)生動(dòng)，需要教師在準(zhǔn)備過程中，精煉各教材的精華內(nèi)容，構(gòu)建獨(dú)立的授課邏輯和思路，從而吸引學(xué)生根據(jù)自己的思路來展開學(xué)習(xí)，盡可能的向系統(tǒng)化靠攏。

新興學(xué)科的另一特點(diǎn)是知識(shí)內(nèi)容更新迅速。生物體系的復(fù)雜眾所周知，細(xì)胞雖小，卻蘊(yùn)藏了萬千變化，而人類目前只能窺探一二。隨著人們的認(rèn)識(shí)的深入，一些經(jīng)典的結(jié)論也可能會(huì)被推翻?；瘜W(xué)生物學(xué)也是如此，隨著化學(xué)家對(duì)生物醫(yī)學(xué)興趣與日俱增，化學(xué)遺傳學(xué)、多樣性導(dǎo)向合成、蛋白進(jìn)化、分子成像、生物催化、合成生物學(xué)等化學(xué)生物學(xué)技術(shù)蓬勃發(fā)展，化學(xué)手段在基因組學(xué)、蛋白質(zhì)組學(xué)、疾病診斷和治療等重要生物醫(yī)學(xué)研究領(lǐng)域也起著越來越重要的作用。因此，如果在教學(xué)過程中密切聯(lián)系科學(xué)前沿，對(duì)平時(shí)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行適當(dāng)衍生，不僅能激發(fā)學(xué)生們的課堂學(xué)習(xí)熱度，也能促進(jìn)學(xué)生課后加強(qiáng)思考、進(jìn)行資料查找等必備技能的鍛煉。反之，若授課內(nèi)容不能與時(shí)俱進(jìn)，那么課程也必然會(huì)被學(xué)生邊緣化。

三、提升自我，授課過程中不斷自我學(xué)習(xí)

眾所周知，課堂基礎(chǔ)教學(xué)需要密切聯(lián)系科研前沿，這就需要授課教師不斷的提升專業(yè)素養(yǎng)，了解最新科研動(dòng)態(tài)，并能以通俗易懂的語言轉(zhuǎn)化到課堂教學(xué)中。

專業(yè)素養(yǎng)的提升需要教師持續(xù)不斷的自我充電，尤其對(duì)于科研型院校來說，學(xué)生將來從事技術(shù)科研領(lǐng)域的人數(shù)眾多，更需要了解較新的科研動(dòng)態(tài)。作為高校教師，若專業(yè)水平停滯不前，那么學(xué)生能學(xué)到的只有教材上的基礎(chǔ)知識(shí)和教師多年之前的專業(yè)認(rèn)識(shí)。若授課教師在專業(yè)領(lǐng)域有著高深的造詣，同樣會(huì)在整體學(xué)科發(fā)展方面有突出的大局觀，對(duì)教學(xué)過程產(chǎn)生潛移默化的促進(jìn)作用。此外，教師高度的責(zé)任心和授課態(tài)度也非常重要，四十五分鐘的課堂教學(xué)需要大量的課前備課時(shí)間，才能在課堂教學(xué)游刃有余介紹知識(shí)的同時(shí)，穿插更多科研前沿來提升教學(xué)效果。對(duì)于化學(xué)生物學(xué)這種新興交叉學(xué)科，知識(shí)的更新尤為迅速。若授課教師不能及時(shí)提升自己，勢(shì)必會(huì)影響到課堂教學(xué)對(duì)學(xué)生的吸引力。反之，若學(xué)生們?cè)谡莆栈A(chǔ)知識(shí)的同時(shí)，又受到了前沿科學(xué)進(jìn)展的洗禮，教學(xué)效果將會(huì)大大提升。