學(xué)科交叉與環(huán)境衛(wèi)生學(xué)傳統(tǒng)教學(xué)的融合

陳超

［摘 要］在新時(shí)代醫(yī)學(xué)發(fā)展背景下，學(xué)科交叉對(duì)于重大科學(xué)問(wèn)題的助力日益明顯。環(huán)境衛(wèi)生學(xué)是預(yù)防醫(yī)學(xué)中綜合性、應(yīng)用性較強(qiáng)的學(xué)科?，F(xiàn)階段在環(huán)境衛(wèi)生學(xué)領(lǐng)域中，本科教學(xué)內(nèi)容經(jīng)典但部分內(nèi)容較為陳舊，科學(xué)前沿研究則呈現(xiàn)出明確的多學(xué)科融合趨勢(shì)。因此，基于科學(xué)研究前沿從多方面對(duì)環(huán)境衛(wèi)生學(xué)進(jìn)行學(xué)科交叉建設(shè)，是滿足當(dāng)下社會(huì)對(duì)預(yù)防醫(yī)學(xué)人才需求的重要途徑。

［關(guān)鍵詞］環(huán)境衛(wèi)生學(xué)；學(xué)科交叉；教學(xué)方法

［中圖分類號(hào)］G42文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

環(huán)境衛(wèi)生學(xué)是研究自然環(huán)境和生活環(huán)境與人群健康關(guān)系的一門(mén)學(xué)科，旨在解釋環(huán)境因素對(duì)人群健康影響的發(fā)生、發(fā)展規(guī)律，為充分利用環(huán)境有益因素和控制環(huán)境有害因素提出衛(wèi)生要求和預(yù)防對(duì)策，最終增進(jìn)人體健康，維護(hù)和提高人群健康水平。環(huán)境衛(wèi)生學(xué)是公共衛(wèi)生預(yù)防醫(yī)學(xué)專業(yè)的一門(mén)主干學(xué)科，也是環(huán)境科學(xué)不可或缺的重要組成部分。同時(shí)，環(huán)境衛(wèi)生學(xué)是醫(yī)學(xué)當(dāng)中實(shí)踐性很強(qiáng)的應(yīng)用學(xué)科之一，強(qiáng)調(diào)復(fù)雜的環(huán)境暴露因素與人類機(jī)體之間的互作關(guān)系。該課程對(duì)于醫(yī)學(xué)生在疾病防控和臨床服務(wù)過(guò)程中樹(shù)立環(huán)境觀、預(yù)防觀和大健康觀非常重要［1］。因此，環(huán)境衛(wèi)生學(xué)課程經(jīng)常通過(guò)大量的現(xiàn)實(shí)案例將知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行串聯(lián)。重要的是，該領(lǐng)域前沿科研成果更新快，動(dòng)手實(shí)驗(yàn)和交叉學(xué)科內(nèi)容相對(duì)較多，導(dǎo)致許多案例經(jīng)典但相對(duì)陳舊。近年來(lái)，隨著人才培養(yǎng)方案的修訂和教育改革的深入，傳統(tǒng)的教學(xué)方法已無(wú)法滿足預(yù)防醫(yī)學(xué)專業(yè)人才的需求。隨著“健康中國(guó)”戰(zhàn)略的提出，國(guó)家積極推進(jìn)“新醫(yī)科”建設(shè)，學(xué)科日益融合，包括環(huán)境衛(wèi)生在內(nèi)的公共衛(wèi)生的概念已經(jīng)超出了醫(yī)學(xué)的范疇［2］。人工智能、現(xiàn)代毒理、環(huán)境應(yīng)用等多種新融合發(fā)展理念也逐漸深入環(huán)境衛(wèi)生學(xué)的研究領(lǐng)域。因此，推動(dòng)環(huán)境衛(wèi)生學(xué)與工科、理科、人文社科等多學(xué)科進(jìn)行交叉融合，是環(huán)境衛(wèi)生學(xué)發(fā)展的必然趨勢(shì)。本文旨在探索如何將現(xiàn)代毒理學(xué)、生物信息學(xué)、環(huán)境化學(xué)等交叉學(xué)科內(nèi)容引入環(huán)境衛(wèi)生學(xué)的教學(xué)內(nèi)容，促進(jìn)學(xué)生綜合素質(zhì)的提升。

1 環(huán)境衛(wèi)生學(xué)強(qiáng)化學(xué)科交叉的基本方法

1.1 優(yōu)化學(xué)科建設(shè)、融合教學(xué)資源

學(xué)科建設(shè)和教學(xué)資源整合是環(huán)境衛(wèi)生學(xué)強(qiáng)化學(xué)科交叉的基礎(chǔ)，相關(guān)學(xué)科背景的師資力量引入是實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)的重要途徑，而緊密聯(lián)系社會(huì)需要?jiǎng)t是學(xué)科建設(shè)的核心依據(jù)。新時(shí)代的社會(huì)發(fā)展對(duì)創(chuàng)新型、復(fù)合型、應(yīng)用型人才具有迫切需求。高?？梢圆扇≡O(shè)立交叉研究機(jī)構(gòu)和平臺(tái)、設(shè)立交叉研究課題和經(jīng)費(fèi)、雙聘或兼聘教師、交叉培養(yǎng)研究生等政策措施，加強(qiáng)學(xué)科合作，促進(jìn)交叉融合［3］。另外，隨著近年來(lái)線上課程趨近完善，利用超星等線上平臺(tái)增設(shè)與環(huán)境衛(wèi)生相關(guān)的交叉學(xué)科推薦課程，增加慕課、精品課程等在線資源利用率，能夠有效促進(jìn)學(xué)生利用碎片化時(shí)間主動(dòng)進(jìn)行自主學(xué)習(xí)。

超星網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)是本校主要的線上教學(xué)與管理平臺(tái)。在環(huán)境衛(wèi)生學(xué)交叉學(xué)科建設(shè)方面，超星網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)也在積極探索和推動(dòng)。環(huán)境衛(wèi)生學(xué)涉及許多學(xué)科領(lǐng)域，如環(huán)境監(jiān)測(cè)、環(huán)境毒理、生物信息等，而超星網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)提供了全面豐富的教學(xué)資源，如各個(gè)學(xué)科領(lǐng)域的多媒體課件、學(xué)習(xí)資料等教學(xué)資源，這些資源可以滿足學(xué)生課內(nèi)和課外的學(xué)習(xí)需求。同時(shí)，超星網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)提供在線交流互動(dòng)。在這其中，本校環(huán)境衛(wèi)生學(xué)設(shè)置了獨(dú)具特色的課外學(xué)習(xí)討論版塊。通過(guò)學(xué)生與不同學(xué)科教師的實(shí)時(shí)交流互動(dòng)，可以促進(jìn)學(xué)科之間的相互交流和交叉。學(xué)生可以在平臺(tái)上與教師和同學(xué)共同探討和解決環(huán)境衛(wèi)生學(xué)中的問(wèn)題，促進(jìn)跨學(xué)科知識(shí)和技能的共同提升。

1.2 環(huán)境衛(wèi)生學(xué)課程中的交叉性學(xué)科分析

學(xué)科交叉所涉及的知識(shí)，既包括探索性的學(xué)科交叉成果，更涵蓋因解決重大科學(xué)問(wèn)題而產(chǎn)生的具有極高應(yīng)用價(jià)值的理論成果。而本科生階段的人才培養(yǎng)，除滿足社會(huì)既有的生產(chǎn)力要求，更重要的是為其進(jìn)一步跨入創(chuàng)新性研究領(lǐng)域做準(zhǔn)備。因此，學(xué)科交叉內(nèi)容在包括環(huán)境衛(wèi)生學(xué)在內(nèi)的大部分課程中，都是實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)的知識(shí)體系重要紐帶。

為實(shí)現(xiàn)交叉學(xué)科融合，首先需根據(jù)環(huán)境衛(wèi)生學(xué)知識(shí)體系科學(xué)地設(shè)置交叉領(lǐng)域。近年來(lái)，生物信息學(xué)、現(xiàn)代毒理學(xué)、環(huán)境化學(xué)等學(xué)科與傳統(tǒng)環(huán)境衛(wèi)生學(xué)的融合越來(lái)越具有現(xiàn)實(shí)需求。一些毒理學(xué)的新技術(shù)、新方法，包括生物芯片技術(shù)、組學(xué)技術(shù)、高靈敏檢測(cè)技術(shù)、干細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)能夠?yàn)榄h(huán)境衛(wèi)生提供更多手段，開(kāi)辟新的研究領(lǐng)域［4］。因此，在環(huán)境衛(wèi)生學(xué)的教學(xué)中，應(yīng)適當(dāng)聯(lián)系毒理學(xué)新方法推動(dòng)本學(xué)科知識(shí)體系或應(yīng)用領(lǐng)域的更新?lián)Q代。生物信息學(xué)是現(xiàn)代生命科學(xué)發(fā)展過(guò)程中生物醫(yī)學(xué)與數(shù)理科學(xué)、計(jì)算機(jī)科學(xué)相結(jié)合而形成的新興前沿交叉學(xué)科。隨著生物醫(yī)學(xué)研究的不斷深入以及高通量實(shí)驗(yàn)技術(shù)的飛速發(fā)展，生物信息學(xué)在現(xiàn)代生物醫(yī)學(xué)、藥學(xué)、農(nóng)學(xué)等領(lǐng)域的研究與應(yīng)用中都發(fā)揮著日益關(guān)鍵的作用［5］。由于預(yù)防醫(yī)學(xué)研究中與健康相關(guān)的環(huán)境因素日益復(fù)雜，生物信息學(xué)、計(jì)算毒理學(xué)等計(jì)算科學(xué)方法在環(huán)境衛(wèi)生學(xué)的前沿領(lǐng)域非?；钴S。與人類健康相關(guān)的重要基因、化學(xué)物、復(fù)合暴露因素的發(fā)現(xiàn)和確證都是環(huán)境衛(wèi)生學(xué)的研究重點(diǎn)。在這一過(guò)程中，這些具有高通量預(yù)測(cè)和分析能力的方法能夠大大加快新環(huán)境因素的研究進(jìn)程，是環(huán)境衛(wèi)生學(xué)前沿領(lǐng)域中越來(lái)越重要的分支。這些交叉學(xué)科內(nèi)容要求研究人員具備足夠的化學(xué)、數(shù)學(xué)和計(jì)算科學(xué)知識(shí)儲(chǔ)備，因此在本科生階段的環(huán)境衛(wèi)生學(xué)教學(xué)中，建立學(xué)生多學(xué)科思維、提高學(xué)生對(duì)相關(guān)交叉學(xué)科的興趣以及培養(yǎng)多學(xué)科實(shí)踐能力非常重要。

此外，環(huán)境衛(wèi)生學(xué)綜合性實(shí)驗(yàn)中已包含環(huán)境監(jiān)測(cè)、統(tǒng)計(jì)、環(huán)境化學(xué)等多方面學(xué)科知識(shí)，而毒理學(xué)與生物信息學(xué)涉及內(nèi)容較少?？梢栽诰C合實(shí)驗(yàn)的總體設(shè)計(jì)中適當(dāng)引入這些學(xué)科的教師資源，并提出學(xué)科交叉型的科學(xué)問(wèn)題，進(jìn)而訓(xùn)練學(xué)生融合多學(xué)科研究方法的能力。環(huán)境衛(wèi)生案例分析也是學(xué)科交叉融合的重要工具。在教學(xué)或課外研討期間，可以將這些學(xué)科中的科研成果作為討論、案例等內(nèi)容，提高學(xué)生的科研素養(yǎng)和綜合創(chuàng)新思維能力。在注重實(shí)踐技能培養(yǎng)的同時(shí)，結(jié)合相應(yīng)交叉學(xué)科內(nèi)容，鞏固理論知識(shí)的學(xué)習(xí)。

1.3 融合學(xué)科交叉的環(huán)境衛(wèi)生學(xué)教學(xué)方法

環(huán)境衛(wèi)生學(xué)的較強(qiáng)實(shí)踐性為融合學(xué)科交叉提供了較多便利。在教學(xué)過(guò)程中，形成了多種針對(duì)不同教學(xué)目標(biāo)而設(shè)計(jì)的教學(xué)方法。較容易實(shí)施的是案例分析法，具體的環(huán)境衛(wèi)生案例往往涉及多個(gè)學(xué)科內(nèi)容。在這一過(guò)程中，可以讓學(xué)生綜合地體會(huì)環(huán)境衛(wèi)生問(wèn)題的表現(xiàn)形式、危害和解決方法。在此基礎(chǔ)上，結(jié)合PBL教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，通過(guò)合作探究法，鼓勵(lì)學(xué)生運(yùn)用多學(xué)科的知識(shí)和方法來(lái)分析環(huán)境衛(wèi)生問(wèn)題，也是培養(yǎng)學(xué)生團(tuán)隊(duì)合作和跨學(xué)科思維能力的有效方式。對(duì)于部分涉及現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境的教學(xué)內(nèi)容，可以將其融入綜合性實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生參與實(shí)踐操作，如進(jìn)行環(huán)境衛(wèi)生檢測(cè)、數(shù)據(jù)分析等，讓學(xué)生掌握環(huán)境衛(wèi)生問(wèn)題的調(diào)查、分析和解決能力。而目前在本校預(yù)防醫(yī)學(xué)學(xué)生中，很大部分在本科階段即進(jìn)入了課題組進(jìn)行相應(yīng)科學(xué)研究。因此，合理調(diào)用教師所在課題組的部分科研項(xiàng)目，結(jié)合大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)挑戰(zhàn)等多種平臺(tái)，能夠更好地實(shí)現(xiàn)教學(xué)與科研的融合。同時(shí)，通過(guò)學(xué)術(shù)研討會(huì)組織學(xué)生進(jìn)行學(xué)術(shù)研討，鼓勵(lì)學(xué)生分享自己的研究成果和想法，能夠促使學(xué)生在學(xué)術(shù)表達(dá)和學(xué)術(shù)交流過(guò)程中實(shí)現(xiàn)多學(xué)科發(fā)展。

1.4 基于學(xué)科交叉導(dǎo)向的教學(xué)評(píng)價(jià)方法的改良探索

由于環(huán)境衛(wèi)生學(xué)中主要采用前沿性學(xué)科交叉內(nèi)容與傳統(tǒng)內(nèi)容相結(jié)合的方式，因此教學(xué)評(píng)價(jià)的內(nèi)容不僅以“教”為度，更重要的是以“學(xué)”為度。例如，在教學(xué)過(guò)程中以啟發(fā)性案例的形式應(yīng)用和總結(jié)關(guān)鍵的交叉知識(shí)點(diǎn)，在應(yīng)用分析型考題中適當(dāng)引入交叉學(xué)科內(nèi)容作為背景或案例。特別是在過(guò)程性評(píng)價(jià)中引入以學(xué)生自學(xué)為主的評(píng)價(jià)方案，如團(tuán)隊(duì)調(diào)研與匯報(bào)，開(kāi)設(shè)包含交叉學(xué)科內(nèi)容的論壇討論版塊，并根據(jù)學(xué)生自學(xué)與討論的質(zhì)量適當(dāng)增設(shè)相應(yīng)的成果考核與學(xué)分獎(jiǎng)勵(lì)等。

具體來(lái)說(shuō)，采用多渠道、多角度和多方式的綜合評(píng)價(jià)可以更全面、客觀地反映學(xué)生的能力水平和知識(shí)掌握情況，特別是反映跨學(xué)科學(xué)習(xí)的效果。對(duì)于環(huán)境衛(wèi)生學(xué)中的“零散式”學(xué)科交叉內(nèi)容，較為有效的評(píng)價(jià)方案可總結(jié)為以下兩個(gè)方面。一方面可以基于小課題文獻(xiàn)調(diào)研項(xiàng)目進(jìn)行評(píng)價(jià)。該方法將知識(shí)、技能和認(rèn)知三者有效地相結(jié)合。學(xué)生可以根據(jù)課程需求，跨越學(xué)科和學(xué)年界限，合作開(kāi)展文獻(xiàn)調(diào)研。通過(guò)這種方式，學(xué)生可以將各個(gè)知識(shí)和技能融會(huì)貫通，提升解決復(fù)雜問(wèn)題所需要的能力。例如，通過(guò)設(shè)計(jì)各種環(huán)境介質(zhì)中的毒物風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)項(xiàng)目，學(xué)生不僅可以加深對(duì)環(huán)境衛(wèi)生學(xué)的理解，還可以提高文獻(xiàn)檢索能力，并將環(huán)境問(wèn)題與其他學(xué)科領(lǐng)域的實(shí)用技能和理論聯(lián)系起來(lái)。另一方面，可以通過(guò)實(shí)踐過(guò)程進(jìn)行評(píng)價(jià)。通過(guò)提供實(shí)際示范，讓學(xué)生在實(shí)踐中學(xué)習(xí)和掌握跨學(xué)科知識(shí)和技能。例如，學(xué)生可以參與環(huán)境研究項(xiàng)目、環(huán)保測(cè)評(píng)或者調(diào)查等活動(dòng)，將課程中所學(xué)的知識(shí)應(yīng)用到實(shí)踐中，提高自己的綜合能力。通過(guò)實(shí)踐評(píng)價(jià)方法，學(xué)生可以逐步掌握專業(yè)知識(shí)和技能，并能為未來(lái)的跨學(xué)科研究奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

2 教學(xué)體會(huì)和總結(jié)

學(xué)科交叉通常會(huì)源于兩個(gè)問(wèn)題，一是實(shí)現(xiàn)新知識(shí)的發(fā)現(xiàn)與生產(chǎn)，二是解決重大科學(xué)問(wèn)題的需要。在學(xué)科交叉協(xié)同創(chuàng)新過(guò)程中，會(huì)對(duì)原有學(xué)科的研究路徑帶來(lái)極大沖擊，也會(huì)對(duì)原有學(xué)科的知識(shí)體系進(jìn)行了新的拓展，如何優(yōu)化傳統(tǒng)醫(yī)學(xué)知識(shí)體系、改革教學(xué)模式也必然成為學(xué)科交叉人才培養(yǎng)的重要研究領(lǐng)域［6］。目前，環(huán)境衛(wèi)生學(xué)中學(xué)科交叉領(lǐng)域研究產(chǎn)生的新知識(shí)仍處在前沿性、零散性和非連續(xù)性的階段，并不適合系統(tǒng)性地開(kāi)設(shè)專題進(jìn)行教學(xué)。因此，相關(guān)交叉學(xué)科內(nèi)容可以與環(huán)境衛(wèi)生學(xué)知識(shí)點(diǎn)通過(guò)非連續(xù)的形式進(jìn)行整合，重點(diǎn)在于增強(qiáng)學(xué)生對(duì)相關(guān)科學(xué)研究發(fā)展趨勢(shì)的認(rèn)知。

當(dāng)代大學(xué)生對(duì)學(xué)科前沿領(lǐng)域中具有較大社會(huì)應(yīng)用價(jià)值的內(nèi)容具有濃厚的興趣，而在這一過(guò)程中不可避免地需要納入相關(guān)交叉學(xué)科的知識(shí)體系。以環(huán)境衛(wèi)生學(xué)中新興環(huán)境污染物的發(fā)現(xiàn)為例。新興污染物是指在過(guò)去很少受到關(guān)注的化合物，如藥品、抑制劑和添加劑等，這些化合物在環(huán)境中的存在和影響一直沒(méi)有得到充分的認(rèn)識(shí)。而計(jì)算毒理學(xué)科中的一些應(yīng)用可以通過(guò)模擬或統(tǒng)計(jì)方法預(yù)測(cè)毒物對(duì)生物體的作用機(jī)理和毒性效應(yīng)。這一過(guò)程很容易進(jìn)行可視化，能夠方便地融入現(xiàn)代化的智慧教室等教學(xué)模式中。教師可以通過(guò)介紹新興污染物的來(lái)源、危害及其與環(huán)境的交互作用等方面，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和探索欲望，并引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用計(jì)算毒理軟件進(jìn)行毒物分子水平的分析和模擬。教師還可以引導(dǎo)學(xué)生了解新興污染物在環(huán)境中的分布和遷移途徑，找到其存在的軌跡和機(jī)制，從環(huán)境角度研究其對(duì)人類和生態(tài)造成的風(fēng)險(xiǎn)。也可以針對(duì)新興污染物進(jìn)行QSAR（定量構(gòu)效關(guān)系）分析和預(yù)測(cè)，判斷其對(duì)生物體的風(fēng)險(xiǎn)大小。

以下總結(jié)了部分環(huán)境衛(wèi)生學(xué)教學(xué)過(guò)程中容易進(jìn)行交叉學(xué)科融合的知識(shí)點(diǎn)。其中，與現(xiàn)代毒理學(xué)進(jìn)行結(jié)合的典型知識(shí)點(diǎn)包括顆粒物粒徑與呼吸道毒性的關(guān)系、多環(huán)芳烴的低濃度長(zhǎng)期毒性、毒物的靶器官選擇性與生物富集特征、重金屬的毒性機(jī)制異同、碘缺乏導(dǎo)致的體征變化機(jī)制、毒物的骨骼親和性與疾病發(fā)生、化學(xué)品急慢性毒性的毒理評(píng)估方法等。與生物信息學(xué)、計(jì)算毒理學(xué)等計(jì)算科學(xué)相結(jié)合的典型知識(shí)點(diǎn)包括新興環(huán)境污染物的發(fā)現(xiàn)、大氣二氧化碳濃度的變化與預(yù)測(cè)、環(huán)境化學(xué)物的體內(nèi)代謝差異與CYP酶的分子識(shí)別關(guān)系、多氯聯(lián)苯內(nèi)分泌干擾的構(gòu)效關(guān)系、農(nóng)藥化學(xué)結(jié)構(gòu)特征與其降解難易度、毒物的環(huán)境健康風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估、疫情變化趨勢(shì)預(yù)測(cè)等。與環(huán)境化學(xué)相結(jié)合的典型知識(shí)點(diǎn)包括大氣顆粒物的轉(zhuǎn)歸、二次污染物的形成、持久性污染物的環(huán)境穩(wěn)定性、甲基汞的水體轉(zhuǎn)化、飲水消毒副產(chǎn)物的生成規(guī)律、土壤環(huán)境容量與地質(zhì)特征、垃圾焚燒產(chǎn)物的產(chǎn)生與控制、燃燒來(lái)源與污染物的產(chǎn)生特征、甲醛的室內(nèi)環(huán)境濃度變化特征等。

3 結(jié)語(yǔ)

高等教育的目標(biāo)具有鮮明的人才屬性，環(huán)境衛(wèi)生學(xué)是預(yù)防醫(yī)學(xué)領(lǐng)域人才培養(yǎng)的重點(diǎn)學(xué)科。在當(dāng)今經(jīng)濟(jì)社會(huì)飛速發(fā)展、環(huán)境問(wèn)題日益全球化的時(shí)代，環(huán)境與健康不僅是預(yù)防醫(yī)學(xué)的核心內(nèi)涵，更是人類進(jìn)一步和諧發(fā)展的攻堅(jiān)領(lǐng)域。在這一過(guò)程中，環(huán)境衛(wèi)生學(xué)前沿型應(yīng)用人才具有較高的社會(huì)需求。作為綜合性較強(qiáng)的一門(mén)學(xué)科，該領(lǐng)域的科學(xué)前沿表現(xiàn)出明顯的學(xué)科交叉特征。因此，在教學(xué)過(guò)程中基于科學(xué)前沿多方面地融入交叉學(xué)科內(nèi)容，培養(yǎng)學(xué)生主動(dòng)融合經(jīng)典理論與最新科學(xué)成果的能力尤為重要。

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