孟 姝，王 霞，葛 微，管遠志

(中國醫(yī)學科學院 基礎醫(yī)學研究所 北京協(xié)和醫(yī)學院 基礎學院， 北京 100005)

化學生物學(chemical biology)是近年來興起的起源于化學并與醫(yī)學和生物學高度交叉的新學科，發(fā)展至今也僅有20多年的歷史?，F(xiàn)代化學生物學出現(xiàn)于20世紀90年代，1995年美國哈佛大學率先將化學系更名為“化學與化學生物學系”，牛津大學、康奈爾大學等知名學府也相繼為研究生積極開設了化學生物學課程[1]。中國化學生物學的發(fā)展起始于20世紀末[2]，并逐漸融入生命科學研究的前沿領域，在科學研究中發(fā)揮越來越重要的作用。2010年左右，北京大學、中山大學和南開大學等相繼開展了化學生物學專業(yè)本科生的招生，標志著中國化學生物學課程體系的正式建立，但迄今為止化學生物學課程體系仍未臻成熟，化學生物學規(guī)劃教材也處于真空狀態(tài)[3]。2013年北京協(xié)和醫(yī)學院首次面向醫(yī)學院校研究生開設了化學生物學課程，如何在有限的課時數(shù)內(nèi)讓學生對化學生物學的基本知識和實驗方法有初步的了解，這對化學生物學的授課教師來說是個挑戰(zhàn)。北京協(xié)和醫(yī)學院小班教學模式具有悠久的歷史傳統(tǒng)并取得了良好的成效，將小班教學模式應用到化學生物學課程， 將理論授課與研究案例討論相結(jié)合，有利于激發(fā)學生對化學生物學的興趣和科研熱情。

1 首次面向醫(yī)學院校研究生開設化學生物學課程的嘗試

新興學科化學生物學課程是基于化學和生物學知識的融合，其精髓是用化學的理論、研究方法和手段來探索生物醫(yī)學的問題[4- 5]?；瘜W生物學課程面向綜合院?；瘜W系和生物學系的理科學生開設的比較普遍，而面向醫(yī)學院校具有醫(yī)學背景的研究生開課并不多見。北京協(xié)和醫(yī)學院的學生學科范圍較廣，具有生物化學、藥物化學、藥理學、免疫學和細胞學等不同學科以及扎實的醫(yī)學背景知識，嘗試面向該醫(yī)學院校的研究生開設化學生物學課程，需要綜合考慮各專業(yè)學生的知識背景及學習期待，對授課教師來說是個巨大的挑戰(zhàn)。

2 小班教學的發(fā)展及優(yōu)勢

1919年北京協(xié)和醫(yī)學院即建立了八年制醫(yī)學生的小班精英教學模式，至今已有近百年歷史。20世紀80年代末開始，借鑒當時歐美等國小班教學研究經(jīng)驗，中國的小班教學模式逐步發(fā)展起來[2- 6]。相對于傳統(tǒng)的班級授課制，小班教學模式具有明顯的優(yōu)點，尤其針對于以實踐和技能操作為主要學習方式的醫(yī)學生，以及以具體化、細節(jié)化的科學研究為目標的研究生群體，小班教學可以最大化的發(fā)揮其針對性較強的教學優(yōu)勢。首先，小班教學有利于師生之間的互動。小班授課過程中，每個學生都能夠及時獲得授課教師的關(guān)注和指導，如果學生對知識點有疑問，可以隨時提出疑惑并進行討論。其次，小班教學有利于學生之間的互動互助，給予學生充分張揚個性的機會，培養(yǎng)學生的團隊合作精神。再次，小班教學有利于啟發(fā)學生的創(chuàng)造性，培養(yǎng)學生的批判性思維和獨立思考能力。對學生批判性思維和獨立思考能力的培養(yǎng)是素質(zhì)化教育最重要的目標之一，這也是中國教育體制飽受詬病卻一直存在的短板。與歐美等教育體制先進的國家相比，中國在這方面存在較大的差距。小班化教學縮小了師生人數(shù)比例，給予學生充分展現(xiàn)自己的機會，有利于培養(yǎng)學生的個體化意識，突出個人能力，激發(fā)個體創(chuàng)造性，引導學生在課堂中獲得獨立思考能力和思辯能力。

3 醫(yī)學院校研究生化學生物學課程設置及小班教學實踐

北京協(xié)和醫(yī)學院的研究生化學生物學課程目前設置為43學時，包含理論授課(27學時)和案例討論(16學時)兩種形式，采用課堂討論和期末科研課題設計的綜合考核方式。理論授課以英文原版教材“Introduction to Bioorganic Chemistry and Chemical Biology”為基礎，在對化學生物學學科內(nèi)容做概括介紹后，圍繞中心法則展開，逐步介紹DNA、RNA、Protein的結(jié)構(gòu)、功能及化學生物學研究方法和技術(shù)應用等(表1)。案例討論方面，每年聘請化學生物學前沿領域里的不同專家，結(jié)合個人科研課題，介紹4個實際科研實例，如“納米技術(shù)在DNA探針設計中的應用”等，并邀請學生參與課題設計，通過分組討論和匯報的方式，鍛煉學生獨立思考能力及小組合作能力，鍛煉學生提出科學問題、應用所學知識分析和解決科學問題的能力。在此過程中根據(jù)個人參與度及小組團隊表現(xiàn)，學生會獲得一定的課堂表現(xiàn)分數(shù)，對表現(xiàn)突出、提出創(chuàng)造性意見的學生給予相應的加分。期末時，授課教師對本學期教學內(nèi)容進行整體梳理和總結(jié)，并給出幾個預設的科研課題，學生通過查找和閱讀文獻，獨立凝練科學問題，提出科研設想，利用所學的化學生物學知識(但并不限于此)設計實驗，解決該科學問題，同時鼓勵學生綜合利用多學科的知識和技術(shù)實現(xiàn)科研設想。最后，每個學生利用10 min時間，以PPT形式將自己的科研設計向大家展現(xiàn)并匯報。學生和教師共同對課題的創(chuàng)新性、可行性及個人表達、回答問題的能力進行評價，學生獲得科研課題設計分。根據(jù)課堂表現(xiàn)加上期末課題設計的總分， 對表現(xiàn)突出的前1/3學生授予獎學金，以資鼓勵。

表1 化學生物學課程主要內(nèi)容Table 1 The main contents of chemical biology course

4 化學生物學教學效果反饋及經(jīng)驗總結(jié)

通過兩年的試運行，對選修了化學生物學課程的學生進行問卷調(diào)查。結(jié)果顯示，對化學生物學課程的總體滿意度達到了95%，其中非常滿意占86%。90%學生認為該課程的學習激發(fā)了科研興趣，10%學生對此表示不確定(圖1A)。在人數(shù)設置方面，95%學生認為班級人數(shù)應該設置為20人以下，其中認為應在10人以下的占55%，認為10～20人較合適的占40%，說明大多數(shù)同學認可小班授課方式，認為人數(shù)會對課堂教學效果產(chǎn)生影響(圖1B)。課程采用的課堂表現(xiàn)分數(shù)加上期末科研設計分數(shù)的考核方式得到了同學們的認可，95%同學認為這種考核方式公平合理，同學們不再采取“考前突擊”方式復習功課，更注重課堂上的點滴積累，主動參與到課堂互動中去。但還有5%同學表示不確定這種考核方式是否真的公平合理，認為課堂討論時間有限，在有限的時間內(nèi)無法保證每一個人都能獲得充分展示自己的機會(圖1C)?？傮w來說，同學們認為在化學生物學課程中收獲很大，所有同學都認為自己對生物學知識的理解，從化學角度有了更深入、透徹的理解，對今后生物學試劑的使用以及生物學實驗的改善有了更深的領悟，對一些生物和醫(yī)學實驗室常見問題從化學的角度有了更明了的解釋。80%同學認為分組討論、組間競爭的模式培養(yǎng)了自己的團隊精神，使自己在張揚個性的同時也懂得互助合作的重要性。更加難能可貴的是，70%同學認為該課程提升了自己的科研興趣，對化學生物學前沿領域研究熱點的期待值大大增高。與此同時，45%同學認為課程提升了自己的創(chuàng)新能力，通過對基礎理論知識的學習及案例的分析討論，不但學習到了系統(tǒng)化的理論知識，應用知識的能力也得到了加強，特別是期末的科研設計，雖然對同學們來說是個挑戰(zhàn)，但也欣喜地發(fā)掘了自己一直潛藏著的創(chuàng)新活力(圖1D)。

5 未來課程的調(diào)整及發(fā)展

化學生物學小班授課模式獲得了大多數(shù)同學的認可，取得了一定成績， 為了更好地發(fā)展該課程， 需要對課程中存在的問題進行深入分析。第一，理論課部分內(nèi)容與其他學科內(nèi)容存在交叉。這是由化學生物學學科特點決定的，因為化學生物學本身起源于化學，并與醫(yī)學、生物學高度交叉，特別是北京協(xié)和醫(yī)學院許多研究生選修過基因分子生物學、蛋白質(zhì)組學、細胞信號傳導與調(diào)控等課程，化學生物學的部分教學內(nèi)容與這些課程有一定的交叉重復?？梢赃m當壓縮交叉章節(jié)的理論授課時長，并著重從化學生物學角度介紹這些知識，增加這些內(nèi)容的課堂討論時間。第二，學時數(shù)明顯不足，展開案例討論的時間不夠。27學時的理論知識講解，僅能對化學生物學領域知識做一些基礎介紹，無法深入展開，可以適當增加授課時長。另外，同學們認為案例討論課時間上也有些倉促，鑒于案例討論良好的教學效果，可以適當增加其所占課程的時間比例。第三，選課學生知識背景復雜，在實際授課過程中，無法顧及所有學生的知識背景，導致有些知識的講解不能達到所有學生的預期。今后的課程設置可以將化學生物學課堂分成兩部分，例如為生物學背景的學生設置的課堂可以多講一些與生物學相關(guān)的化學知識，為化學背景的學生設置的課堂可以多講一些用化學知識解決了的生物問題和現(xiàn)象。第四，嘗試開展化學生物學實驗課。目前化學生物學課程仍停留在理論階段，今后可以考慮讓同學們走進實驗室，實際參與一些實驗操作，有利于加深對化學生物學的理解，培養(yǎng)同學們的實際動手能力。第五，編寫《化學生物學》中文教材。目前，我們使用的教材是在國際上得到高度認可的英文教材，編寫屬于北京協(xié)和醫(yī)學院的面向醫(yī)學院學生的《化學生物學》教材，對學生的學習將具有重要的促進作用。

A.課程滿意度; B.課程人數(shù)設置; C.課程考核方式滿意度; D.課程收獲圖1 化學生物學課程反饋Fig 1 The feedbacks of chemical biology course

[1] 王成,譚大治.美國部分著名大學化學生物學課程調(diào)研[J].大學化學,2008, 23:63- 69.

[2] 楊中樞.我國小班化教學研究綜述[J].教育研究, 2012,4:103- 107.

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[4] 席真,陳鵬,劉磊,等.我國化學生物學研究新進展[J].化學通報,2014,77:709- 719.

[5] 吳厚銘.化學生物學-新興的交叉前沿學科領域[J].化學進展,2000,12:423- 430.

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