關(guān)于《化學(xué)生物學(xué)》課程建設(shè)的幾點(diǎn)思考

苑立博，劉 捷，胡樂(lè)乾

(河南工業(yè)大學(xué) 化學(xué)化工學(xué)院，河南 鄭州 450001)

化學(xué)生物學(xué)是一門(mén)新興的交叉學(xué)科，主要利用化學(xué)的原理及方法去研究生命過(guò)程中的問(wèn)題，該學(xué)科的發(fā)展帶動(dòng)了諸如核酸化學(xué)、蛋白質(zhì)化學(xué)、結(jié)構(gòu)生物學(xué)等學(xué)科的發(fā)展。如何將化學(xué)生物學(xué)課程的知識(shí)體系深入淺出的傳授給學(xué)生，使他們?cè)谶M(jìn)入相關(guān)研究領(lǐng)域前獲得充分的知識(shí)儲(chǔ)備，是目前化學(xué)生物學(xué)課程的一個(gè)重要任務(wù)。筆者在科研方面一直從事化學(xué)生物學(xué)的研究工作，在教學(xué)上也積累了一些關(guān)于此門(mén)課程的體會(huì)和認(rèn)識(shí)，現(xiàn)由以下幾個(gè)方面進(jìn)行闡述。

1 化學(xué)生物學(xué)目前課程教學(xué)存在的問(wèn)題

化學(xué)生物學(xué)是一門(mén)新興的重要學(xué)科，知識(shí)更新速度快、跨越范圍廣。如何把化學(xué)生物學(xué)的基礎(chǔ)知識(shí)和前沿動(dòng)態(tài)傳遞給新一代的大學(xué)生，是十分必要的且具有重要的意義。20世紀(jì)90年代哈佛大學(xué)首先將化學(xué)系更名為化學(xué)生物學(xué)系，同時(shí)歐美一些大學(xué)也開(kāi)始為研究生和高年級(jí)本科生開(kāi)設(shè)了化學(xué)生物學(xué)課程，從而使化學(xué)生物學(xué)形成了一個(gè)研究范圍更加廣泛的新的學(xué)科。2000以來(lái)，美國(guó)國(guó)立衛(wèi)生研究院已經(jīng)把該領(lǐng)域列為重要研究方向，國(guó)際很多制藥公司也把該領(lǐng)域的研究作為藥物新靶點(diǎn)和新藥的途徑。我國(guó)的一些高等學(xué)校和科研單位也成立了化學(xué)生物學(xué)系，并設(shè)立化學(xué)生物學(xué)專(zhuān)業(yè)，嘗試培養(yǎng)該專(zhuān)業(yè)的研究生?；瘜W(xué)生物學(xué)的課程建設(shè)正是在這樣的學(xué)科大發(fā)展背景下應(yīng)運(yùn)而生的，它必然對(duì)化學(xué)、生物、醫(yī)學(xué)人才的培養(yǎng)具有深遠(yuǎn)的意義。

但目前化學(xué)生物學(xué)的課程教學(xué)中仍然存在一些問(wèn)題。主要表現(xiàn)為以下幾個(gè)方面：(1)授課內(nèi)容陳舊，授課方式陳舊?；瘜W(xué)生物學(xué)的興起得益于現(xiàn)代生命技術(shù)的飛速發(fā)展，因此為我們提出了大量全新的需要解決的科學(xué)問(wèn)題，但目前的授課內(nèi)容仍然比較陳舊，授課方法依然停留在課堂教學(xué)，大量豐富的課外擴(kuò)展內(nèi)容沒(méi)有引入到課堂中。(2)理論教學(xué)多，實(shí)踐教學(xué)少?；瘜W(xué)和生物都是實(shí)驗(yàn)科學(xué)，除了理論知識(shí)的學(xué)習(xí)外，離不開(kāi)實(shí)驗(yàn)課程。但是目前授課很大的問(wèn)題是講的多、想的少、做的更少。(3)考核方式落后。大多還是以考試的形式給出成績(jī)，只注重結(jié)果考核，而不重視過(guò)程考核。

2 化學(xué)生物學(xué)課程教學(xué)實(shí)踐

筆者在化學(xué)生物學(xué)的教學(xué)過(guò)程中搜集了大量國(guó)內(nèi)外相關(guān)領(lǐng)域的最新研究成果，對(duì)國(guó)內(nèi)外化學(xué)生物學(xué)的教材進(jìn)行了歸納、比較，確定了課程體系和課程內(nèi)容，制定了相應(yīng)的教學(xué)大綱。制作了化學(xué)生物學(xué)電子課件，將教學(xué)改革成果固化到教學(xué)大綱和課件中，為教學(xué)時(shí)間改革奠定了良好的基礎(chǔ)。

2.1 精心組織課程內(nèi)容，構(gòu)建化學(xué)生物學(xué)新課程體系

化學(xué)生物學(xué)是化學(xué)、生物、醫(yī)學(xué)等多學(xué)科相互滲透的交叉學(xué)科，其內(nèi)容不僅涉及有機(jī)化學(xué)、分析化學(xué)等傳統(tǒng)化學(xué)學(xué)科，也涉及很多諸如生物化學(xué)、分子生物學(xué)、細(xì)胞生物學(xué)等領(lǐng)域知識(shí)。在教學(xué)實(shí)踐中，將化學(xué)專(zhuān)業(yè)學(xué)生熟悉的化學(xué)知識(shí)和不太熟悉的生物知識(shí)時(shí)刻聯(lián)系在一起，諸如抗癌藥物順鉑的作用機(jī)制、曾獲諾貝爾獎(jiǎng)的綠色熒光蛋白的發(fā)現(xiàn)等內(nèi)容，時(shí)刻培養(yǎng)學(xué)生用化學(xué)的觀念、方法去分析、解決生命過(guò)程中問(wèn)題的思維，從而使學(xué)生掌握化學(xué)生物學(xué)的基本方法和理念，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維和創(chuàng)新能力。

化學(xué)生物學(xué)的教學(xué)內(nèi)容主要分為以下幾個(gè)部分：一、化學(xué)生物學(xué)的分子基礎(chǔ)：主要講述核酸、蛋白質(zhì)、糖類(lèi)三大生命體基本物質(zhì)以及生命體系中的有機(jī)小分子和金屬元素。二、化學(xué)生物學(xué)的概念和技術(shù)：主要講述基因組學(xué)、蛋白質(zhì)組學(xué)、化學(xué)遺傳學(xué)的概念以及化學(xué)生物學(xué)常用的研究手段。三、化學(xué)生物學(xué)的應(yīng)用和延展：主要講述化學(xué)小分子藥物的作用原理，疾病的早期診斷。和以往課程相比，1)加入了化學(xué)生物學(xué)的最新的技術(shù)和研究手段，使學(xué)生能夠根據(jù)所學(xué)的知識(shí)進(jìn)行分析判斷，進(jìn)而運(yùn)用到自己的科研體系中去。2)加入小分子藥物作用機(jī)制以及疾病早期診斷新技術(shù)、新方法這部分內(nèi)容，使想從事醫(yī)學(xué)交叉學(xué)科研究的學(xué)生盡早掌握相關(guān)知識(shí)。

2.2 堅(jiān)持理論教學(xué)和實(shí)踐教學(xué)相結(jié)合的“科教融合”模式

化學(xué)生物學(xué)由于其課程本身的交叉學(xué)科性質(zhì)，所涉及知識(shí)面廣，知識(shí)更新快，對(duì)任課教師提出了更高的要求。為了充分發(fā)揮科研的育人作用，積極推行“科教融合”，以科研帶動(dòng)教學(xué)，以教學(xué)促進(jìn)科研，改變傳統(tǒng)的人才培養(yǎng)模式，切實(shí)提高學(xué)生實(shí)踐能力和科技創(chuàng)新能力。在理論教學(xué)中，時(shí)刻圍繞用化學(xué)思維、方法去解決生命過(guò)程中的問(wèn)題這個(gè)主線，結(jié)合該學(xué)科的前沿領(lǐng)域研究成果，體現(xiàn)教學(xué)內(nèi)容的創(chuàng)新性和前沿性，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維和創(chuàng)新能力。實(shí)踐教學(xué)中，圍繞目前生命科學(xué)中亟待解決的熱點(diǎn)問(wèn)題，從中選取適合本科生知識(shí)、能力的小問(wèn)題，讓學(xué)生自己查閱文獻(xiàn)，設(shè)計(jì)解決相應(yīng)問(wèn)題的實(shí)驗(yàn)過(guò)程，從而使學(xué)生掌握化學(xué)生物學(xué)研究的基本方法和基本技能。通過(guò)這種參與式、開(kāi)放式、自主式的教學(xué)方法，使學(xué)生從被動(dòng)的“填鴨式”學(xué)習(xí)，逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)橹鲃?dòng)地“捕魚(yú)式”學(xué)習(xí)，培養(yǎng)了學(xué)生興趣，提高了學(xué)習(xí)主動(dòng)性，充分體現(xiàn)了以學(xué)生為主體的教學(xué)理念。

同時(shí)，化學(xué)生物學(xué)的課程改革中鼓勵(lì)教師和科研團(tuán)隊(duì)吸納本科生加入科研項(xiàng)目研究，讓本科生接觸本學(xué)科專(zhuān)業(yè)的最新研究?jī)?nèi)容和成果，通過(guò)參與教師科研項(xiàng)目，得到專(zhuān)業(yè)技能和方法的訓(xùn)練，提升學(xué)生的實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力。同時(shí)在學(xué)生對(duì)本專(zhuān)業(yè)和學(xué)術(shù)領(lǐng)域有所了解的基礎(chǔ)上，教師結(jié)合自己的科研項(xiàng)目，帶領(lǐng)學(xué)生開(kāi)展科研工作，并將科技創(chuàng)新實(shí)踐、科研成果與學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計(jì)劃項(xiàng)目、學(xué)科競(jìng)賽等學(xué)生素質(zhì)提升類(lèi)項(xiàng)目有機(jī)融合。已有大三學(xué)生加入筆者實(shí)驗(yàn)室，進(jìn)行初步的科研研究，發(fā)表論文一篇，取得了較好的效果。

2.3 采用現(xiàn)代化的教學(xué)手段與教學(xué)方法，樹(shù)立以培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力為主線的現(xiàn)代教學(xué)觀

化學(xué)生物學(xué)課程信息量大，知識(shí)點(diǎn)更新快，課堂教學(xué)采用PPT幻燈片，極大的提高了課堂教學(xué)效率。充分利用網(wǎng)絡(luò)空間，鼓勵(lì)學(xué)生從文獻(xiàn)中汲取自己所需要的知識(shí)。同時(shí)引導(dǎo)本科生積極參與到課程改革中，鼓勵(lì)學(xué)生在教師的指導(dǎo)下互相合作，查閱相關(guān)文獻(xiàn)，尋找化學(xué)生物學(xué)研究的前沿?zé)狳c(diǎn)問(wèn)題，合理設(shè)計(jì)相關(guān)實(shí)驗(yàn)，訓(xùn)練化學(xué)生物學(xué)的基本研究手段和方法，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力和自主獲取知識(shí)的能力，提高科研探索能力。

2.4 樹(shù)立新的質(zhì)量關(guān)，改革課程考核方法

為考核學(xué)生綜合利用化學(xué)生物學(xué)解決實(shí)際問(wèn)題的能力，將以往“一次考試定終身”的考核方法進(jìn)行拆分，改以往的結(jié)果考核為過(guò)程考核，總成績(jī)包括平時(shí)作業(yè)，查閱文獻(xiàn)，實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和最后的PPT匯報(bào)。充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性以及課下學(xué)習(xí)時(shí)間，將選擇的研究?jī)?nèi)容查閱文獻(xiàn)、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)后，以PPT匯報(bào)的形式向指導(dǎo)教師和其他同學(xué)講授，訓(xùn)練學(xué)生綜合分析文獻(xiàn)的能力和自我主動(dòng)學(xué)習(xí)的能力，同時(shí)訓(xùn)練學(xué)生的表達(dá)能力。

3 總結(jié)與展望

習(xí)近平總書(shū)記在2018年全國(guó)教育大會(huì)上強(qiáng)調(diào)：評(píng)價(jià)學(xué)校好與壞的根本標(biāo)準(zhǔn)是立德樹(shù)人的成效，要努力構(gòu)建德智體美勞全面培養(yǎng)的教育體系，形成更高水平的人才培養(yǎng)體系。第十一屆“中國(guó)大學(xué)教學(xué)論壇”上，教育部高等教育司司長(zhǎng)吳巖強(qiáng)調(diào)課程正是落實(shí)“立德樹(shù)人”根本任務(wù)的具體化、操作化和目標(biāo)化。即課程應(yīng)具有高階性、創(chuàng)新性、挑戰(zhàn)度。所謂“高階性”，就是知識(shí)能力素質(zhì)的有機(jī)融合，是要培養(yǎng)學(xué)生解決復(fù)雜問(wèn)題的綜合能力和高級(jí)思維。所謂“創(chuàng)新性”，是指課程內(nèi)容要反映前沿性和時(shí)代性，教學(xué)形式呈現(xiàn)先進(jìn)性和互動(dòng)性，學(xué)習(xí)結(jié)果具有探究性和個(gè)性化。所謂“挑戰(zhàn)度”，是指課程有一定難度，需要跳一跳才能夠得著，老師備課和學(xué)生課下有較高要求。

正是由于以上要求，化學(xué)生物學(xué)課程亟待改革，改革的目的就在于：在化學(xué)、生物、醫(yī)學(xué)多學(xué)科交叉內(nèi)容的優(yōu)化和整合上，突出化學(xué)理念和方法的應(yīng)用，突出課程內(nèi)容的基礎(chǔ)性和前沿性；充分利用現(xiàn)代化的信息技術(shù)，用現(xiàn)代化的教學(xué)理念指導(dǎo)教學(xué)過(guò)程，使學(xué)生全面掌握化學(xué)、生物等相關(guān)領(lǐng)域的基本概念、基本原理，培養(yǎng)學(xué)生在交叉學(xué)科的學(xué)習(xí)能力、實(shí)踐能力與創(chuàng)新能力，能夠利用化學(xué)生物學(xué)的基本方法和基本技能解決遇到的實(shí)際問(wèn)題，從而培養(yǎng)出能夠獨(dú)立思考、敢于批評(píng)、敢于質(zhì)疑，有創(chuàng)新能力、創(chuàng)新思維的社會(huì)需要的時(shí)代新人。