沈劍敏
(蘭州大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院,蘭州730000)
我校是國家首批“雙一流”建設(shè)大學(xué),生命科學(xué)學(xué)院立足“國家基礎(chǔ)學(xué)科人才培養(yǎng)基地(1993 年)”“國家生命科學(xué)與技術(shù)人才培養(yǎng)基地(2003 年)”和“國家級實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心(2007 年)”,努力創(chuàng)建創(chuàng)新人才培養(yǎng)平臺。生物化學(xué)是生命科學(xué)最重要的主干基礎(chǔ)課程之一,在分子水平闡明生命的本質(zhì),是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的實(shí)踐性與理論性很強(qiáng)的學(xué)科,是生物學(xué)、醫(yī)學(xué)、藥學(xué)、農(nóng)林科學(xué)、草業(yè)科學(xué)、環(huán)境科學(xué)等學(xué)科必需的基礎(chǔ)科學(xué)知識。將科研創(chuàng)新成果融入本科生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)是新時(shí)代賦予的責(zé)任,也是我校長期提倡的做法。生物化學(xué)家通過對該領(lǐng)域大量的課題研究,展開實(shí)驗(yàn)觀察、研究試制及辯證思維活動,取得了具有學(xué)術(shù)創(chuàng)新意義的豐碩成果,其最新科研成果代表著當(dāng)代生物化學(xué)最前沿的知識產(chǎn)品,這是人們通過復(fù)雜的智力勞動取得的[1]。為了成為我國新一代生物化學(xué)家,大學(xué)生肩負(fù)著既要學(xué)習(xí)已取得的科研成果,又要為知識創(chuàng)新積蓄技能的責(zé)任。因此,在生物化學(xué)基礎(chǔ)教育階段,如何培養(yǎng)大學(xué)生的創(chuàng)新意識、創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力為基本價(jià)值取向的創(chuàng)新教育是一個(gè)亟須正確面對的問題[2]。教材是體現(xiàn)教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法的知識載體,是進(jìn)行教學(xué)的基本工具,是教學(xué)改革與教學(xué)研究成果的體現(xiàn)[3]。從教育學(xué)而言,精編教材是解決大學(xué)生知識拓展過程中知識總量之巨大與個(gè)人接受能力有限這對矛盾的重要手段[4],將抽象的基本原理、經(jīng)典的操作技術(shù)與最新的研究成果融合為知識精華,按照一定的教育目標(biāo),遵循相應(yīng)的教學(xué)規(guī)律,優(yōu)化設(shè)計(jì)、轉(zhuǎn)化、組織成為科學(xué)、系統(tǒng)的知識體系,使之成為高等教育人才培養(yǎng)的直接媒介和核心教學(xué)資源。
科研平臺是科技創(chuàng)新體系的重要組成部分。高水平的科研平臺面向國際競爭,往往依托于學(xué)校的重點(diǎn)學(xué)科、特色優(yōu)勢學(xué)科而建設(shè),提供優(yōu)化的運(yùn)行環(huán)境和基礎(chǔ)保障,為相關(guān)學(xué)科的交叉融合開創(chuàng)有利條件,提供充分資源[5]。由此可見,科研平臺旨在增強(qiáng)科技儲備和原始創(chuàng)新能力,側(cè)重于高精尖,以滿足學(xué)科建設(shè)的需要。而實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺有著完全不同的定位。近年來,培養(yǎng)創(chuàng)新性人才呼喚高校實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革,許多高校通過整合生命科學(xué)類專業(yè)的實(shí)驗(yàn)條件,構(gòu)建一個(gè)功能集約、資源優(yōu)化、開放充分、運(yùn)行高效的國家級實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心,為培養(yǎng)應(yīng)用型、復(fù)合型、創(chuàng)新型人才創(chuàng)造有利條件。這一公共實(shí)驗(yàn)平臺搭建以來,秉持“厚基礎(chǔ)、重實(shí)踐”的教學(xué)理念,在人才培養(yǎng)方面切實(shí)取得了一些可喜的成績。但是與科研平臺相比,更側(cè)重于基礎(chǔ),傾向于滿足實(shí)驗(yàn)教學(xué)的基本需求,以提高學(xué)生的動手能力[6]。加之,異地辦學(xué)阻礙了大學(xué)生感受科研的氛圍,即使有大學(xué)生科研創(chuàng)新訓(xùn)練項(xiàng)目,由于地域和時(shí)間限制,師生隔空對話,無法進(jìn)入導(dǎo)師研究室[7]。顯然,要把科研成果轉(zhuǎn)化為實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容在硬件上存在著差距。
長期以來,我國高校工作的重要性排序是科研、課堂教學(xué)、實(shí)驗(yàn)教學(xué),大學(xué)把主要精力放在抓科研、爭課題、籌經(jīng)費(fèi)、上名次方面。誠然,一所大學(xué)的科研水平是其辦學(xué)水平和綜合實(shí)力的反映,高校涌現(xiàn)一批學(xué)術(shù)大師和重大科研成果,學(xué)校的聲譽(yù)、排名、影響力名列前茅,各種資源源源不斷[8]。然而,評價(jià)學(xué)校和教師時(shí),過于強(qiáng)調(diào)科研成果、科研水平,忽視教師的教學(xué)水平,把發(fā)表科研論文作為晉升、提職、評獎(jiǎng)的首要條件,而教學(xué)看重的是工作量,不是質(zhì)量。這就導(dǎo)致教師寧愿投入大量時(shí)間與精力發(fā)表科研論文,不愿意編寫教材。此外,高?,F(xiàn)行的教師崗位分類管理制度,將教師劃分為教學(xué)型、教學(xué)科研型、科研型、實(shí)驗(yàn)教學(xué)型等多種類型,雖然分工明確,教師可以根據(jù)個(gè)人特長選擇工作崗位,提高工作效率,集中精力獲取更大的成果[9]。但是,其弊端是,由于對科研崗位教師的教學(xué)要求不高,使得高水平科研人員缺乏將本領(lǐng)域的前沿科研成果及時(shí)轉(zhuǎn)化為教學(xué)內(nèi)容的意識和動力,阻礙了科學(xué)研究與教學(xué)活動的有效接軌。再者,由于實(shí)驗(yàn)教學(xué)工作量有系數(shù)折算,績效獎(jiǎng)勵(lì)等待遇遠(yuǎn)遠(yuǎn)不如課堂教學(xué)人員,導(dǎo)致教師參與實(shí)驗(yàn)教學(xué)的積極性更加低落,即使參與其中,在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的投入也嚴(yán)重不足。沒有在一線積極參與實(shí)驗(yàn)教學(xué),也就沒有編寫新實(shí)驗(yàn)教材的思路源泉。
現(xiàn)代生物學(xué)研究論文是側(cè)重某一研究領(lǐng)域開展的科研工作的總結(jié),以學(xué)術(shù)成果為表述對象,以學(xué)術(shù)見解為論文核心,揭示生命發(fā)生、發(fā)展、變化的客觀規(guī)律,探索生物領(lǐng)域中的客觀真理,體現(xiàn)與前人不同的新思維、新方法、新成果,推動生命科學(xué)的發(fā)展。一項(xiàng)科研工作需要投入大量的時(shí)間,甚至長期的艱苦探索。而大學(xué)生物實(shí)驗(yàn)教材應(yīng)該具有概念明確、命題正確、推理合乎邏輯、論證符合規(guī)律、層次分明、簡潔流暢、定性定量實(shí)驗(yàn)結(jié)果明顯的屬性,有利于學(xué)生拓寬基礎(chǔ),承上啟下,形成合理的知識結(jié)構(gòu),全面提高知識素養(yǎng)[10]。教材要兼顧知識的系統(tǒng)性、完整性、可自學(xué)性,要貫穿生命物質(zhì)性、結(jié)構(gòu)與功能相統(tǒng)一、生物的整體性、生命活動對立統(tǒng)一、生物進(jìn)化等觀點(diǎn)。經(jīng)過一個(gè)個(gè)精心編排的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目訓(xùn)練,激發(fā)學(xué)生探求生命科學(xué)的強(qiáng)烈興趣,成為今后從事科學(xué)研究的動力源泉。所以,科研論文與實(shí)驗(yàn)教材之間在呈現(xiàn)方式、目的原理、研究對象、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)周期、數(shù)據(jù)分析、結(jié)果處理等方面存在著極大的差別,而這種區(qū)別正是生物科研成果向?qū)嶒?yàn)教學(xué)內(nèi)容轉(zhuǎn)化的制約因素之一。
學(xué)科支撐、師資隊(duì)伍、專業(yè)定位、創(chuàng)新人才培養(yǎng)體制、資源保障等構(gòu)成“雙一流”大學(xué)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺。其中,人才培養(yǎng)體制和資源保障是實(shí)現(xiàn)科研成果向?qū)嶒?yàn)教學(xué)內(nèi)容轉(zhuǎn)化的基本條件??梢詮囊韵? 方面入手來完善實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺建設(shè):①緊緊圍繞“雙一流”大學(xué)建設(shè)目標(biāo),牢固樹立以學(xué)生為中心的理念,在傳授基本知識和基本技能的同時(shí),要因材施教,注重學(xué)生的個(gè)性化發(fā)展,培養(yǎng)學(xué)生具備接受和消化由科研成果轉(zhuǎn)化而來的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Γ岣邔W(xué)生的主觀能動性和創(chuàng)新意識。②打破二級學(xué)科內(nèi)實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)置的條塊分割或各自為政,實(shí)驗(yàn)中心布局上突出資源共享,提高實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備的利用率。③向大學(xué)生開放科研平臺的高精尖儀器設(shè)備,為科研成果向?qū)嶒?yàn)教學(xué)內(nèi)容轉(zhuǎn)化創(chuàng)造必要的硬件條件。學(xué)生在教師的指導(dǎo)下動手操作精密儀器,提高學(xué)生對實(shí)驗(yàn)的興趣,使學(xué)生更直觀地感受到先進(jìn)儀器設(shè)備對科研發(fā)展的促進(jìn)作用。④進(jìn)一步加強(qiáng)實(shí)踐教學(xué),通過科研訓(xùn)練培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力,促進(jìn)大學(xué)生知識儲備與科研能力,引導(dǎo)學(xué)生盡早融入科學(xué)前沿。
編著者的學(xué)術(shù)水平、教學(xué)經(jīng)驗(yàn)、編寫積極性,以及經(jīng)費(fèi)投入是編寫高質(zhì)量實(shí)驗(yàn)教材的關(guān)鍵因素,需要有力的政策支持和有效的激勵(lì)機(jī)制。一方面,編著者兼?zhèn)漭^高學(xué)術(shù)水平和豐富的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)是編寫高質(zhì)量教材的基本條件。要鼓勵(lì)學(xué)術(shù)造詣深,科研水平高,專業(yè)知識扎實(shí),了解本學(xué)科前沿的教師承擔(dān)本科教學(xué),深入到實(shí)驗(yàn)教學(xué)第一線,積累教學(xué)經(jīng)驗(yàn),掌握教學(xué)規(guī)律,及時(shí)地根據(jù)學(xué)科發(fā)展充實(shí)、更新和改革教學(xué)內(nèi)容,使本科生的知識結(jié)構(gòu)得到更好的整合與優(yōu)化。另一方面,科研成果轉(zhuǎn)化為實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容是高校教師的一種創(chuàng)造性勞動成果,應(yīng)形成長效激勵(lì)機(jī)制,努力搭建平臺,鼓勵(lì)教師積極從事教材編寫工作。眾所周知,教材編寫工作周期長、工作量大、難度高、見效慢、收益少[11],那些水平高、經(jīng)驗(yàn)豐富的中老年教師往往擔(dān)負(fù)著繁重的教學(xué)、科研任務(wù),沒有足夠的時(shí)間和精力從事這項(xiàng)工作;加之,出版教材易被盜印、盜版,辛辛苦苦出版的教材得不到版權(quán)保護(hù)。針對這些情況,學(xué)??梢灾贫ㄏ鄳?yīng)政策,對編寫并開出創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目者予以政策傾斜,用加權(quán)的方法納入教師工作量考核,提高編寫教材的稿酬,適當(dāng)減免其他工作任務(wù)。對自主研究設(shè)計(jì)出綜合性、創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的教師,評職稱時(shí)可作為重要評聘條件[12]。禁止采用盜印、翻印教材,保護(hù)作者的正當(dāng)權(quán)益。提高教材建設(shè)經(jīng)費(fèi)的投入,解決出書難的問題。定期組織教材評獎(jiǎng),促進(jìn)廣大教師編寫教材的積極性,提高出版教材的質(zhì)量,避免所編教材東拼西湊,質(zhì)量低劣的現(xiàn)象。
科研成果通常表現(xiàn)為科研論文、學(xué)位論文、科研項(xiàng)目、專利研究報(bào)告等??蒲姓撐膶儆趯W(xué)術(shù)論文,它是論述科研領(lǐng)域中具有創(chuàng)新意義的理論性、實(shí)驗(yàn)性、觀測性的新成果、新發(fā)現(xiàn)和新知識,或者是總結(jié)某種已知原理應(yīng)用于實(shí)踐所取得的新方法、新技術(shù)和新產(chǎn)品的科技文獻(xiàn)[13]。學(xué)位論文是攻讀學(xué)位者撰寫的研究報(bào)告或科學(xué)論文,其中博士論文質(zhì)量最高,是具有一定獨(dú)創(chuàng)性的科學(xué)研究著作。科研項(xiàng)目是開展科學(xué)技術(shù)研究的一系列獨(dú)特的、復(fù)雜的并相互關(guān)聯(lián)的活動。專利文件記載了發(fā)明創(chuàng)造的內(nèi)容。這4 種科研成果都有向?qū)嶒?yàn)教學(xué)內(nèi)容轉(zhuǎn)化的潛能。
明確了教學(xué)計(jì)劃和教材編寫目的之后,應(yīng)多渠道收集本領(lǐng)域的科研成果,并從龐雜的素材中甄別、提煉出適合生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)的新理念、新方法、新內(nèi)容。①通過各種數(shù)據(jù)庫、期刊、網(wǎng)絡(luò)、圖書館等信息平臺,從科研論文、學(xué)位論文、專利報(bào)告、專業(yè)書籍,或自己從事的科研項(xiàng)目中收集相關(guān)素材。收集到的信息量大,涉及面寬,形式多樣,且不直觀、不系統(tǒng),操控性差。②需要花費(fèi)大量的時(shí)間和精力將收集、匯總的資料按需要進(jìn)行梳理、甄別和歸類。具體來講,生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)素材可以按照以下兩種方式歸類:?按照研究對象分類,大致分為糖類、脂質(zhì)、氨基酸、蛋白質(zhì)、酶、核酸、激素、維生素等生命物質(zhì),然后在某一門類內(nèi)就具體內(nèi)容再細(xì)化成實(shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)材料、操作方法、結(jié)果處理等,盡可能做到細(xì)致入微。?按照研究方法分類,按照蒸餾、離心、滴定、分光光度比色、薄層層析、凝膠層析、離子交換層析、親和層析、氣相色譜、高效液相色譜、電泳、熒光、旋光等技術(shù)方法分門別類。這兩種歸類方式各有側(cè)重,既有益于素材的管理,也便于隨時(shí)查閱。③分析、提煉研究成果。認(rèn)真閱讀歸類好的科研成果,仔細(xì)分析、定位,挑選出有價(jià)值的、適合轉(zhuǎn)化成教材的內(nèi)容和方法,根據(jù)需要加以提煉。借鑒實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)理念,參考研究思路,模仿實(shí)驗(yàn)方法,適當(dāng)引入熱點(diǎn)問題和學(xué)科前沿。
從科研成果轉(zhuǎn)化成實(shí)驗(yàn)教材,需要對提煉出來的素材進(jìn)行二度創(chuàng)作。在教材的整體布局上,要注意平衡知識的基礎(chǔ)性和前沿性,要進(jìn)行整體教學(xué)設(shè)計(jì)、課程創(chuàng)意、合理架構(gòu),把握好知識探究的層次和力度。在教材的呈現(xiàn)形式上,以實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目為單位,把科研論文、研究報(bào)告轉(zhuǎn)化為實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮鸵?、?shí)驗(yàn)原理、試劑和器材、實(shí)驗(yàn)材料、操作步驟、結(jié)果處理、討論等結(jié)構(gòu)模塊,力求做到每一模塊主題明確,串聯(lián)起來就是結(jié)構(gòu)化的知識體系。在教材的內(nèi)容組織上,需要將科研論文或報(bào)告的操作步驟做適當(dāng)刪減、濃縮、細(xì)化等處理。以知識點(diǎn)為基礎(chǔ),根據(jù)內(nèi)涵、因果、邏輯關(guān)系,將實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容按照一定主題和內(nèi)在聯(lián)系進(jìn)行深加工,要言簡意賅,選用有利于大學(xué)生理解的語言,啟發(fā)和拓展學(xué)生的思路。不需要綜述大量的文獻(xiàn),也不需要深入展開討論,但是,必須結(jié)合實(shí)驗(yàn)教學(xué)的重點(diǎn)、難點(diǎn)和要點(diǎn),提出注意事項(xiàng),編寫思考題。
3.4.1 遵守學(xué)術(shù)規(guī)范
嚴(yán)格遵守國家著作權(quán)法的有關(guān)規(guī)定,編寫教材前應(yīng)首先系統(tǒng)檢索有關(guān)文獻(xiàn),了解生物化學(xué)領(lǐng)域的研究成果,承認(rèn)并尊重他人的知識產(chǎn)權(quán)。編著者需要在生命科學(xué)領(lǐng)域有著豐富的知識積累和教學(xué)經(jīng)驗(yàn),從科研論文、學(xué)位論文、科研項(xiàng)目中引用、轉(zhuǎn)化他人的成果,編成教材時(shí),要尊重論文、項(xiàng)目的原創(chuàng)版權(quán),必須注明出處;轉(zhuǎn)引第3 人學(xué)術(shù)成果時(shí),應(yīng)該注明轉(zhuǎn)引出處;引用網(wǎng)絡(luò)資料時(shí),要注明具體網(wǎng)址。在對自己編寫的教材和他人的科研成果進(jìn)行介紹、評價(jià),或討論問題引證時(shí),應(yīng)遵循客觀、公正、準(zhǔn)確的原則。引用專利時(shí)要注意專利權(quán)的排他性、時(shí)間性和地域性3 個(gè)特點(diǎn)。
3.4.2 尊重教學(xué)規(guī)律
教材是教育的載體,課堂是教育的陣地,訓(xùn)練是教育的主線,只有尊重教學(xué)規(guī)律才能培養(yǎng)出一流的創(chuàng)新人才。教師在編寫教材過程中,要嚴(yán)肅端正負(fù)責(zé)任的態(tài)度,掌握大學(xué)生的個(gè)性特點(diǎn),做到有的放矢、因材施教。要有學(xué)術(shù)批判精神和跨學(xué)科融合視野。編著的教材,實(shí)驗(yàn)內(nèi)容要突出新穎,吸納前沿成果,把新理論、新方法、新知識融入教材。要便于學(xué)生學(xué)習(xí),對照操作,確保正面引導(dǎo),獲得正確的實(shí)驗(yàn)結(jié)果,通過學(xué)習(xí)和訓(xùn)練提高學(xué)生的動手能力和創(chuàng)新能力。避免實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目拼湊、重復(fù)、粗制濫造,樹立精品意識,打造優(yōu)質(zhì)教材品牌。
3.4.3 符合教材形式
生物化學(xué)是一門實(shí)驗(yàn)性學(xué)科,生物化學(xué)的許多規(guī)律、結(jié)論是通過實(shí)驗(yàn)得出的。實(shí)驗(yàn)教材應(yīng)有實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)步驟、結(jié)果處理、思考題等一級標(biāo)題構(gòu)成。概括出通過特定實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目訓(xùn)練要達(dá)到的目的。闡述實(shí)驗(yàn)所涉及的重要概念,反應(yīng)機(jī)理,定性或定量基礎(chǔ),實(shí)驗(yàn)方法的特點(diǎn)與適用范圍等,這部分內(nèi)容根據(jù)需要可以用反應(yīng)方程式、流程圖、表格等形式呈現(xiàn)。應(yīng)列出實(shí)驗(yàn)所需的藥品、試劑配制方法、器材、實(shí)驗(yàn)材料等,并且要詳細(xì)描述實(shí)驗(yàn)操作步驟、現(xiàn)象、儀器操作、注意事項(xiàng)等,根據(jù)需要也可以適當(dāng)設(shè)置一些“糾錯(cuò)”環(huán)節(jié),訓(xùn)練學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、解決問題的能力,注重科學(xué)探究能力的培養(yǎng)。要啟發(fā)學(xué)生仔細(xì)觀察和描述實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,掌握數(shù)據(jù)處理方法。針對實(shí)驗(yàn)過程中的重點(diǎn)、難點(diǎn),適當(dāng)編寫思考題,幫助學(xué)生更好地理解和消化??傊?,實(shí)驗(yàn)教材應(yīng)知識結(jié)構(gòu)嚴(yán)密、邏輯性和系統(tǒng)性強(qiáng),概念闡述準(zhǔn)確,能夠反映生物化學(xué)的新進(jìn)展;在實(shí)驗(yàn)過程與方法維度、思想政治與人文精神的滲透等方面要有人性化的設(shè)計(jì),圖文并茂,激發(fā)大學(xué)生的科研興趣,培養(yǎng)科研創(chuàng)新能力。
科研成果融入實(shí)驗(yàn)教學(xué)是高校提高教學(xué)質(zhì)量的有力舉措,構(gòu)建和完善實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺,加強(qiáng)政策導(dǎo)向,激發(fā)教師積極性,努力將前沿、最新的符合實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容的科研成果融入本科課程的教學(xué)中,不僅可以極大豐富教學(xué)內(nèi)容,促進(jìn)課程建設(shè),而且能夠充分激發(fā)學(xué)生參與科學(xué)研究的積極性,培養(yǎng)學(xué)生的科研創(chuàng)新能力,促進(jìn)大學(xué)本科教學(xué)與科研之間的緊密結(jié)合。