如何提高化學專業化學生物學教學質量的思考

翁小成

摘要：化學生物學是學科交叉的必然產物，培養適合時代發展的化學生物學人才尤為重要。面對目前化學生物學教學過程中普遍面臨的困難和問題，本文結合自身教學、科研的實踐經驗，從四個方面進行了一些探討，并列舉了一些具體改革措施，以期提高教學效果和質量，激發學生對化學生物學的學習興趣。

關鍵詞：化學生物學；教學；教學改革

中圖分類號：G642.4 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2017）09-0192-02

隨著生物醫學領域的發展和學科交叉的深入，化學生物學應運而生。化學生物學利用化學的技術和手段，從分子角度觀測生命活動并開展主動干預。系統的化學生物學研究起始或學科產生應該追溯于20世紀90年代中期，領軍人物為美國哈佛大學的Stuart L.Schreiber教授和Scripps研究所的Peter G.Schultz教授。在我國，北京大學化學與分子工程學院最早成立了化學生物學系，涌現了一批國內化學生物學領域的領軍人物。之后，越來越多的高校化學院相應成立化學生物學系和開展化學生物學的教學科研工作。如清華大學開設了“化學生物學基礎科學班”，武漢大學化學院碩、博學位增設了化學生物學專業，本科應用化學專業增設化學生物學方向，目的在于培養一批即有深厚的化學知識儲備并能掌握現代生物學動向和技能的綜合性人才。

但是，我們也面臨這樣一個問題，現有化學生物學教學是否可以支撐化學生物學專業學生的培養方案，完成培養目標，順應蓬勃發展的生物醫學學科和產業需求？作者在學院承擔了部分《生物化學》和《化學生物學概論》等課程的教學工作，在教學過程中，普遍發現學生對“化學生物學”相關課程選修興趣不大，課后反饋學習難度較大、知識內容繁多復雜，難以激發起學習興趣。因此，如何提升化學生物學教學質量，提高化學專業學生對化學生物學學習的興趣，筆者通過教學實踐中的研究探索和思考，提出以下幾點想法：

一、立足化學視角，摒棄專業和學科概念

在作者教學和科研過程中，經常被詢問的一個問題是什么是化學生物學，有了生物化學和分子生物學，為什么還要學習化學生物學。而且，此問題不僅來自授課的本科生對象和實驗室的研究生，還包括身邊的化學和生物專業的同行們，甚至一些參與授課的老師們自身也存在這種疑問。因此，在教學開始先與學生探討如何看待化學生物學，通過介紹科學的整體發展講述化學生物學出現的必要性非常必要。

化學生物學并沒有明顯的定義，目前比較廣泛使用的理念是通過化學的理論和方法在分子水平上去探索研究生命現象，并通過化學的手段去干預并解決重要的生命和生物醫學問題。對于化學專業的學生來說，首先要傳遞的信息是化學生物學是立足于化學的學科，利用化學的理論、方法、手段及策略去補充、改進現有生物醫學技術所面臨的技術性難題，解決現有生物醫學技術還不能解決的瓶頸性問題，體現化學專業和化學手段的重要性和優越性，增加化學專業學生的歸屬感和責任感，從而與生物化學、分子生物學學科進行區分。化學生物學通過化學知識去干預生命活動，解答生物醫學問題，體現了化學學科的科學魅力和應用潛力。

在樹立專業概念之后，作者認為隨后應反其道行之，讓學生模糊專業和學科的概念和界限。從科學研究的整體目標來講，科學研究是為了更好的推動社會發展，解決人類所面臨的能源、環境和健康等問題。既然有了一致的目標，學科和專業的概念就顯得不重要了。化學、生物、物理或者化學生物學，終究都是為了人類健康和社會發展服務。學生在解決問題的推動下，不把自己局限在某一學科界限中，避免人為劃分該學和不該學的知識范圍，多學科多角度的掌握知識儲備和拓展學習視野，不僅對這門課程的學習有幫助，對其自身學習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備，通過宏觀介紹，加強學生學習的主觀能動性。同理，在化學生物學教學初期，強調化學生物學的重要作用和化學本質，對后續教學會有事半功倍的效果。

二、精煉內容，與科學前沿緊密聯系

化學生物學由于其前沿性和時效性，并不像其他化學二級學科有相對成熟的理論體系和系統的知識結構，作為新興學科，其內容廣泛、結構復雜、知識點散亂，對學生的學習造成了困難，容易讓學生失去興趣。在學者們的努力之下，已經有少量相關參考教材面世，但是有些教材雖較系統，但與生物化學及分子生物學基礎知識重疊較多，有的參考書采用論文合集的形式，太過分散，化學生物學專業教材的短缺增加了教學難度。為了讓教學過程充實生動，需要教師在準備過程中，精煉各教材的精華內容，構建獨立的授課邏輯和思路，從而吸引學生根據自己的思路來展開學習，盡可能的向系統化靠攏。

新興學科的另一特點是知識內容更新迅速。生物體系的復雜眾所周知，細胞雖小，卻蘊藏了萬千變化，而人類目前只能窺探一二。隨著人們的認識的深入，一些經典的結論也可能會被推翻。化學生物學也是如此，隨著化學家對生物醫學興趣與日俱增，化學遺傳學、多樣性導向合成、蛋白進化、分子成像、生物催化、合成生物學等化學生物學技術蓬勃發展，化學手段在基因組學、蛋白質組學、疾病診斷和治療等重要生物醫學研究領域也起著越來越重要的作用。因此，如果在教學過程中密切聯系科學前沿，對平時教學內容進行適當衍生，不僅能激發學生們的課堂學習熱度，也能促進學生課后加強思考、進行資料查找等必備技能的鍛煉。反之，若授課內容不能與時俱進，那么課程也必然會被學生邊緣化。

三、提升自我，授課過程中不斷自我學習

眾所周知，課堂基礎教學需要密切聯系科研前沿，這就需要授課教師不斷的提升專業素養，了解最新科研動態，并能以通俗易懂的語言轉化到課堂教學中。

專業素養的提升需要教師持續不斷的自我充電，尤其對于科研型院校來說，學生將來從事技術科研領域的人數眾多，更需要了解較新的科研動態。作為高校教師，若專業水平停滯不前，那么學生能學到的只有教材上的基礎知識和教師多年之前的專業認識。若授課教師在專業領域有著高深的造詣，同樣會在整體學科發展方面有突出的大局觀，對教學過程產生潛移默化的促進作用。此外，教師高度的責任心和授課態度也非常重要，四十五分鐘的課堂教學需要大量的課前備課時間，才能在課堂教學游刃有余介紹知識的同時，穿插更多科研前沿來提升教學效果。對于化學生物學這種新興交叉學科，知識的更新尤為迅速。若授課教師不能及時提升自己，勢必會影響到課堂教學對學生的吸引力。反之，若學生們在掌握基礎知識的同時，又受到了前沿科學進展的洗禮，教學效果將會大大提升。