“生物分離工程”課程思政教育融合探索

陳 婷，張云龍，曹張軍，張興群

(東華大學(xué) 化學(xué)化工與生物工程學(xué)院，上海 201620)

習(xí)近平總書記在全國高校思想政治工作會議上的講話中指出，高等教育的重任是培養(yǎng)德、智、體、美全面發(fā)展的社會主義事業(yè)建設(shè)者和接班人[1]。高校如何在傳授知識的同時，通過日常教學(xué)完成立德樹人的根本任務(wù)是高校教育工作者必須認(rèn)真思考的問題。課程思政是思政教育在學(xué)科教育中的延伸，學(xué)科教育在傳遞知識的同時融入思政教育，具有增強學(xué)生文化自信、激發(fā)創(chuàng)新精神、提升自我成長內(nèi)在動力的重要作用。如何緊密結(jié)合學(xué)科內(nèi)容，以潤物細(xì)無聲的方式達(dá)到思政教育的目的，思政內(nèi)容的選擇與融合的方式至關(guān)重要。

“生物分離工程”是我校(東華大學(xué))生物工程專業(yè)的學(xué)科基礎(chǔ)必修課程。該課程從分離工程的角度，歸納、闡述生物物質(zhì)提取、分離、純化、精制加工各操作單元所涉及的生物分離技術(shù)原理、相關(guān)設(shè)備以及分離過程中涉及的成本計算、環(huán)境評價等問題，是一門實踐性很強的課程。通過該課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生能綜合生物物質(zhì)特點，結(jié)合社會、經(jīng)濟(jì)、環(huán)境等因素對已有分離方案進(jìn)行初步評估和比較；能夠針對不同生物物質(zhì)的特點，綜合各種分離工程知識，設(shè)計合理的分離工藝路線；通過查閱文獻(xiàn)，了解分離工程的新發(fā)展，對已有方案進(jìn)行創(chuàng)新。我們在進(jìn)行“生物分離工程”課程思政建設(shè)時，對思政內(nèi)容的篩選及其融合方式進(jìn)行了深入探討，并在課程教學(xué)中貫穿實踐。

一、 課程思政內(nèi)容的篩選

課程思政的內(nèi)容與思政課程并不完全相同，前者是后者在多學(xué)科領(lǐng)域的延伸，體現(xiàn)了立德樹人宗旨下的既要講政治、講信仰，又要講思維方式、講智慧的特點，在高等教育人才培養(yǎng)體系中承擔(dān)了思政課程的補充及外延的重要角色[2]。因此，課程思政的內(nèi)容要在結(jié)合學(xué)科知識的同時，體現(xiàn)我們的文化智慧、制度優(yōu)勢，進(jìn)一步激發(fā)學(xué)生對國家、民族的自信心，增強學(xué)生的責(zé)任感?；谶@一理念，我們結(jié)合“生物分離工程”課程特點，收集了四類課程思政內(nèi)容：(1)中國古代科技智慧；(2)中國現(xiàn)代科技成果；(3)日常生活中的智慧；(4)國家政策。從不同的角度結(jié)合課程教學(xué)內(nèi)容，體現(xiàn)生物分離工程這一學(xué)科的歷史沿革和現(xiàn)代發(fā)展；從細(xì)節(jié)入手，展現(xiàn)工藝創(chuàng)新；以科學(xué)家的實踐經(jīng)歷激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情；辨析日常生活問題，幫助學(xué)生理性思考，建立正確認(rèn)識問題的方法，最終體現(xiàn)課程思政在學(xué)科教學(xué)過程中的價值引領(lǐng)和導(dǎo)向作用。

二、 學(xué)科內(nèi)容與思政內(nèi)容的融合設(shè)計

在把思政內(nèi)容融入學(xué)科教學(xué)時必須充分考慮與學(xué)科內(nèi)容的銜接?！吧锓蛛x工程”課程內(nèi)容根據(jù)生物分離過程操作單元劃分為提取(包括細(xì)胞破碎、預(yù)處理、蛋白質(zhì)變復(fù)性及固液分離技術(shù))、初級分離(包括萃取、沉淀、吸附、膜分離)和產(chǎn)品精制(包括層析及親和技術(shù))三個單元，同時將成本、效果、環(huán)境等影響因素貫穿于各個操作單元。因此，思政元素應(yīng)與相應(yīng)的操作單元契合，實現(xiàn)知識傳授與能力培養(yǎng)、價值引領(lǐng)的結(jié)合。

1. 以科學(xué)家的科研實踐為切入點，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)精神

“生物分離工程”課程涉及的多個分離技術(shù)有我國科學(xué)家的突出貢獻(xiàn)。例如體現(xiàn)我國科學(xué)家團(tuán)隊合作精神的結(jié)晶牛胰島素和青蒿素萃取工藝分別可以與蛋白質(zhì)變復(fù)性及萃取技術(shù)結(jié)合。以結(jié)晶牛胰島素研究為例，結(jié)合課程教學(xué)中的蛋白質(zhì)變復(fù)性內(nèi)容，通過講解變復(fù)性過程在結(jié)晶牛胰島素研制中的關(guān)鍵作用和機理，介紹前輩科學(xué)家在艱苦工作環(huán)境中的嚴(yán)謹(jǐn)、細(xì)致工作態(tài)度和團(tuán)隊合作精神。在“萃取”一章中，通過屠呦呦等研究人員借鑒古方治療疾病，在無數(shù)次失敗中發(fā)現(xiàn)青蒿素提取方法的故事，不僅使學(xué)生了解有機法萃取的機理，更重要的是使學(xué)生體會前輩科學(xué)家在科學(xué)實踐中堅持不懈的奮斗精神。

2. 引入中國科學(xué)智慧結(jié)晶，增強學(xué)生自信心，提高責(zé)任意識

我國是四大文明古國之一。在浩瀚的文明發(fā)展史中，我國對于世界科技的進(jìn)步與發(fā)展作出了很大貢獻(xiàn)。充分挖掘中國智慧，將課程實例與我國科技發(fā)展的新技術(shù)相結(jié)合，不僅可以提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，而且可潛移默化地引導(dǎo)學(xué)生樹立正確的歷史觀，增強中國特色社會主義的道路自信、理論自信、制度自信、文化自信，使學(xué)生成為新時代有知識、有本領(lǐng)、有擔(dān)當(dāng)?shù)男虑嗄辍?/p>

以“吸附”單元為例，在理解吸附概念時，我們以中國制糖工藝的發(fā)展歷史為切入點進(jìn)行分析。在公元674年，我國就已發(fā)明滴漏法制取土白糖的工藝。明代《天工開物·甘嗜》中詳細(xì)描述了這一方法，指出黃泥水(主要成分為氧化鋁/氧化鐵)的脫色作用。明末清初方以智的《物理小識》中明確提到用白土(高嶺土，鋁礬土)吸附法進(jìn)行白砂糖的制備工藝：“造白糖法：煮甘蔗汁，以石灰少許投入，調(diào)成赤砂糖。再以竹器盛白土，以赤砂糖淋下鍋，煉成白砂糖。劈鴨卵攪之，使渣滓上浮。”這一工藝至今仍在一些手工作坊中使用[3]，但此后我國制糖工藝長期停滯不前。西方在1941年，由W. A. Lande和 B. Heinemann分別提出波羅舍爾 (Porocel，鋁礬土)和鋁酸鈉對糖漿的脫色作用。隨著歐洲資本主義的發(fā)展，制糖業(yè)快速進(jìn)入現(xiàn)代機械化制糖時代，形成了新式糖廠[3]。這一思政內(nèi)容的引入，既展示了中國古代制糖工藝的先進(jìn)性，又指出了中國近代制糖工藝停滯不前的原因，引發(fā)學(xué)生對中國古代智慧的認(rèn)同，同時激發(fā)學(xué)生的責(zé)任意識。

同樣，在“膜分離技術(shù)”章節(jié)中，通過對世博會和奧運會直飲水裝置的展示，使學(xué)生更直觀地體驗到膜分離技術(shù)的方便、快捷等優(yōu)點；同時，世博會和奧運會直飲水機的提供量也使學(xué)生對我國的先進(jìn)科技及強大國力有了深刻的認(rèn)識，激發(fā)了學(xué)生的制度自信、民族自豪和愛國熱情。

3. 了解生活中的分離工藝流程及工藝細(xì)節(jié)，引發(fā)學(xué)生對創(chuàng)新的思考

生物分離工程中涉及的很多技術(shù)原理與日常生活密切相關(guān)。比如在“沉淀”一章，以日常生活中的豆腐制法為例，講述了古法制備豆腐工藝中“鹵水點豆腐”的基本機理。在對沉淀工藝的講述過程中，對沉淀前的煮漿環(huán)節(jié)進(jìn)行探討，提出工藝改進(jìn)與創(chuàng)新的意義；同時也打破學(xué)生對于創(chuàng)新的認(rèn)識誤區(qū)，使學(xué)生認(rèn)識到在實踐中任何的小改進(jìn)也是技術(shù)創(chuàng)新的一部分，甚至可能是關(guān)鍵的部分，從而更好地激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新熱情。

此外，在“吸附”一章，我們通過分析市場上不同類型抵抗PM2.5微粒口罩的原理，拓展學(xué)生對吸附這一手段的應(yīng)用范圍，同時辨析吸附這一操作在大分子生物物質(zhì)和小分子物質(zhì)吸附過程中的差異。這些實例與學(xué)生的日常生活緊密相關(guān)，使“生物分離工程”課程從課堂延伸到生活，鼓勵學(xué)生在日常生活中用所學(xué)的知識發(fā)現(xiàn)問題、解決問題，提高學(xué)生的知識運用能力。

4. 引入國家相關(guān)政策及國際案例，完善學(xué)生的知識結(jié)構(gòu)

盡管“生物分離工程”課程是以操作單元為單位進(jìn)行授課的，但是該課程還涉及經(jīng)濟(jì)成本核算、環(huán)境保護(hù)等學(xué)科交叉內(nèi)容。在課程教學(xué)過程中，這部分內(nèi)容對于學(xué)生評估設(shè)計方案、解決復(fù)雜工程問題都極為重要。因此，在課程教學(xué)中有必要引入相關(guān)國家政策，為學(xué)生提供相關(guān)樣本。比如在關(guān)于清潔生產(chǎn)內(nèi)容中，引入我國對清潔生產(chǎn)的定義以及相關(guān)國際案例，這些鮮活的實例和政策的介紹，可幫助學(xué)生建立綠色環(huán)保理念，完善知識結(jié)構(gòu)，成為學(xué)科內(nèi)容的有力補充。

三、 思政內(nèi)容的融合方法

1. 充分利用網(wǎng)絡(luò)平臺，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣

隨著信息技術(shù)的發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)教學(xué)具有便捷、快速、內(nèi)容豐富等特點，已成為課堂教學(xué)的重要補充。因此，教師正確有效地使用網(wǎng)絡(luò)平臺進(jìn)行課程思政建設(shè)是課程教學(xué)的一個重要內(nèi)容。網(wǎng)絡(luò)視頻資源豐富，但也存在良莠不齊的問題，因此，教師要對課程使用視頻進(jìn)行細(xì)致篩選。同時，也可制作與課程思政內(nèi)容相應(yīng)的思政微視頻，利用網(wǎng)絡(luò)平臺與學(xué)生分享，將課堂教學(xué)延伸至課后。此外，通過“學(xué)習(xí)通”等教學(xué)軟件與學(xué)生實現(xiàn)即時交流、討論，打破課堂教學(xué)的時間和空間限制。

2. 充分利用翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)方法，激勵學(xué)生主動學(xué)習(xí)

翻轉(zhuǎn)課堂是一種新型教學(xué)方法，體現(xiàn)了課堂教學(xué)中師生間平等、理解與共享的理念，將課堂教學(xué)中學(xué)習(xí)的主動權(quán)交給學(xué)生，而教師作為指導(dǎo)者，在教學(xué)中起引導(dǎo)、啟發(fā)的作用。在“生物分離工程”課程思政建設(shè)中，利用翻轉(zhuǎn)課堂實現(xiàn)學(xué)生對課程思政內(nèi)容的內(nèi)化與共鳴，教師對思政內(nèi)容的設(shè)計與引用起到主導(dǎo)的作用，通過思政內(nèi)容引發(fā)學(xué)生對相關(guān)學(xué)科內(nèi)容的興趣，激發(fā)學(xué)生思考與討論。在教學(xué)實踐中，采用小班研討的形式開展翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)，充分發(fā)揮學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性。

四、 結(jié)語

課程思政是新形勢下高校教育的一種新模式，通過思政內(nèi)容的引領(lǐng)，培養(yǎng)學(xué)生正確的價值觀和世界觀，在學(xué)科知識學(xué)習(xí)的過程中輸入人文價值觀念，使學(xué)生在課堂中不僅學(xué)到專業(yè)知識，而且激發(fā)愛國情懷，培養(yǎng)創(chuàng)新精神。思政內(nèi)容的選擇與融合方式是達(dá)到課程思政良好教學(xué)效果的關(guān)鍵，貼合學(xué)科特點的思政內(nèi)容和切合學(xué)生學(xué)習(xí)的教學(xué)手段在不同學(xué)科的課程思政建設(shè)中具有借鑒意義。