如何提高化学专业化学生物学教学质量的思考

翁小成

摘要：化学生物学是学科交叉的必然产物，培养适合时代发展的化学生物学人才尤为重要。面对目前化学生物学教学过程中普遍面临的困难和问题，本文结合自身教学、科研的实践经验，从四个方面进行了一些探讨，并列举了一些具体改革措施，以期提高教学效果和质量，激发学生对化学生物学的学习兴趣。

关键词：化学生物学；教学；教学改革

中图分类号：G642.4 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2017）09-0192-02

随着生物医学领域的发展和学科交叉的深入，化学生物学应运而生。化学生物学利用化学的技术和手段，从分子角度观测生命活动并开展主动干预。系统的化学生物学研究起始或学科产生应该追溯于20世纪90年代中期，领军人物为美國哈佛大学的Stuart L.Schreiber教授和Scripps研究所的Peter G.Schultz教授。在我国，北京大学化学与分子工程学院最早成立了化学生物学系，涌现了一批国内化学生物学领域的领军人物。之后，越来越多的高校化学院相应成立化学生物学系和开展化学生物学的教学科研工作。如清华大学开设了“化学生物学基础科学班”，武汉大学化学院硕、博学位增设了化学生物学专业，本科应用化学专业增设化学生物学方向，目的在于培养一批即有深厚的化学知识储备并能掌握现代生物学动向和技能的综合性人才。

但是，我们也面临这样一个问题，现有化学生物学教学是否可以支撑化学生物学专业学生的培养方案，完成培养目标，顺应蓬勃发展的生物医学学科和产业需求？作者在学院承担了部分《生物化学》和《化学生物学概论》等课程的教学工作，在教学过程中，普遍发现学生对“化学生物学”相关课程选修兴趣不大，课后反馈学习难度较大、知识内容繁多复杂，难以激发起学习兴趣。因此，如何提升化学生物学教学质量，提高化学专业学生对化学生物学学习的兴趣，笔者通过教学实践中的研究探索和思考，提出以下几点想法：

一、立足化学视角，摒弃专业和学科概念

在作者教学和科研过程中，经常被询问的一个问题是什么是化学生物学，有了生物化学和分子生物学，为什么还要学习化学生物学。而且，此问题不仅来自授课的本科生对象和实验室的研究生，还包括身边的化学和生物专业的同行们，甚至一些参与授课的老师们自身也存在这种疑问。因此，在教学开始先与学生探讨如何看待化学生物学，通过介绍科学的整体发展讲述化学生物学出现的必要性非常必要。

化学生物学并没有明显的定义，目前比较广泛使用的理念是通过化学的理论和方法在分子水平上去探索研究生命现象，并通过化学的手段去干预并解决重要的生命和生物医学问题。对于化学专业的学生来说，首先要传递的信息是化学生物学是立足于化学的学科，利用化学的理论、方法、手段及策略去补充、改进现有生物医学技术所面临的技术性难题，解决现有生物医学技术还不能解决的瓶颈性问题，体现化学专业和化学手段的重要性和优越性，增加化学专业学生的归属感和责任感，从而与生物化学、分子生物学学科进行区分。化学生物学通过化学知识去干预生命活动，解答生物医学问题，体现了化学学科的科学魅力和应用潜力。

在树立专业概念之后，作者认为随后应反其道行之，让学生模糊专业和学科的概念和界限。从科学研究的整体目标来讲，科学研究是为了更好的推动社会发展，解决人类所面临的能源、环境和健康等问题。既然有了一致的目标，学科和专业的概念就显得不重要了。化学、生物、物理或者化学生物学，终究都是为了人类健康和社会发展服务。学生在解决问题的推动下，不把自己局限在某一学科界限中，避免人为划分该学和不该学的知识范围，多学科多角度的掌握知识储备和拓展学习视野，不仅对这门课程的学习有帮助，对其自身学习能力的提高也有潜移默化的作用。

所以，新课程的绪论课需要精心准备，通过宏观介绍，加强学生学习的主观能动性。同理，在化学生物学教学初期，强调化学生物学的重要作用和化学本质，对后续教学会有事半功倍的效果。

二、精炼内容，与科学前沿紧密联系

化学生物学由于其前沿性和时效性，并不像其他化学二级学科有相对成熟的理论体系和系统的知识结构，作为新兴学科，其内容广泛、结构复杂、知识点散乱，对学生的学习造成了困难，容易让学生失去兴趣。在学者们的努力之下，已经有少量相关参考教材面世，但是有些教材虽较系统，但与生物化学及分子生物学基础知识重叠较多，有的参考书采用论文合集的形式，太过分散，化学生物学专业教材的短缺增加了教学难度。为了让教学过程充实生动，需要教师在准备过程中，精炼各教材的精华内容，构建独立的授课逻辑和思路，从而吸引学生根据自己的思路来展开学习，尽可能的向系统化靠拢。

新兴学科的另一特点是知识内容更新迅速。生物体系的复杂众所周知，细胞虽小，却蕴藏了万千变化，而人类目前只能窥探一二。随着人们的认识的深入，一些经典的结论也可能会被推翻。化学生物学也是如此，随着化学家对生物医学兴趣与日俱增，化学遗传学、多样性导向合成、蛋白进化、分子成像、生物催化、合成生物学等化学生物学技术蓬勃发展，化学手段在基因组学、蛋白质组学、疾病诊断和治疗等重要生物医学研究领域也起着越来越重要的作用。因此，如果在教学过程中密切联系科学前沿，对平时教学内容进行适当衍生，不仅能激发学生们的课堂学习热度，也能促进学生课后加强思考、进行资料查找等必备技能的锻炼。反之，若授课内容不能与时俱进，那么课程也必然会被学生边缘化。

三、提升自我，授课过程中不断自我学习

众所周知，课堂基础教学需要密切联系科研前沿，这就需要授课教师不断的提升专业素养，了解最新科研动态，并能以通俗易懂的语言转化到课堂教学中。

专业素养的提升需要教师持续不断的自我充电，尤其对于科研型院校来说，学生将来从事技术科研领域的人数众多，更需要了解较新的科研动态。作为高校教师，若专业水平停滞不前，那么学生能学到的只有教材上的基础知识和教师多年之前的专业认识。若授课教师在专业领域有着高深的造诣，同样会在整体学科发展方面有突出的大局观，对教学过程产生潜移默化的促进作用。此外，教师高度的责任心和授课态度也非常重要，四十五分钟的课堂教学需要大量的课前备课时间，才能在课堂教学游刃有余介绍知识的同时，穿插更多科研前沿来提升教学效果。对于化学生物学这种新兴交叉学科，知识的更新尤为迅速。若授课教师不能及时提升自己，势必会影响到课堂教学对学生的吸引力。反之，若学生们在掌握基础知识的同时，又受到了前沿科学进展的洗礼，教学效果将会大大提升。