新工科背景下生物化學課程思政建設與育人實踐

葛艷輝 秦松巖 楊進軍 陳麗然 宮立鵬 莫振振 劉桐芬 張連營

摘 ?要：基于新工科背景下環(huán)境類專業(yè)的共同專業(yè)基礎課——生物化學課程， 以專業(yè)培養(yǎng)目標為導向，以課程目標達成為指針，探索課程與思想政治教育的結合點，使學生樹立正確的價值觀，建立科學創(chuàng)新的思維，用正確的立場、觀點和方法分析問題，將思考、學習和實踐有機結合，實現全面素質提升。

關鍵詞：新工科;生物化學;課程思政

中圖分類號： G641 ? ? ?文獻標志碼：A ? ? ? ? ?文章編號： 2096-000X（2021）S1-0169-04

Abstract： Based on the background of the new engineering subject， the common professional basic course of environmental majors - Biochemistry course， this paper carries out the research with the professional training goal as the guide， the achievement of the course goal as the guideline. The study explores the integration point of the curriculum and ideological and political education， so that students can establish correct values and establish science innovative thinking， analyze problems with correct positions， viewpoints and methods， organically combine thinking， learning and practice to achieve overall quality improvement.

Keywords： new engineering; Biochemistry; ideological and political theories teaching in all cour

2017年2月，教育部在復旦大學召開了高等工程教育發(fā)展戰(zhàn)略研討會，與會高校對新時期工程人才培養(yǎng)及新工科建設與發(fā)展展開討論并形成共識;4月，在天津大學召開新工科建設研討會，60余所高校共商新工科建設的愿景與行動;同年6月，在北京召開新工科研究與實踐專家組成立暨第一次工作會議，全面啟動、系統(tǒng)部署新工科建設。以“復旦共識”“天大行動”與“北京指南”為契機，新工科的探索與實踐如火如荼地開展。新工科的率先提出為高等工程教育的改革探索提供了一個全新視角和“中國方案”[1-2]。在此背景下，對教育理念、教育模式、教育體系和教育質量等都提出了新的要求和新的挑戰(zhàn)。新工科人才培養(yǎng)是一項系統(tǒng)工程，需要形成協(xié)同育人效應[3]。

習近平總書記在全國教育大會上強調，學校立身之本在于立德樹人，培養(yǎng)什么人，是教育的首要問題。落實立德樹人的根本任務，必須將價值塑造、知識傳授和能力培養(yǎng)三者融為一體;全面推進課程思政建設，就是要寓價值觀引導于知識傳授和能力培養(yǎng)之中，幫助學生塑造正確的世界觀、人生觀、價值觀[4-6]。

生物化學作為學院環(huán)境科學、環(huán)境工程和資源循環(huán)科學與工程專業(yè)的專業(yè)基礎課開設，也是學生接觸較早的專業(yè)基礎課，因此在進行知識傳授的同時，還應對學生加以專業(yè)引導，幫助學生建立專業(yè)思維，提高學生全方面的能力。教師應從思想上認識到課程思政的重要性及緊迫性，不斷豐富課程思政的形式和內涵，從廣度和深度上下功夫，有效實現從理論認識到實施落地的遷移轉化。

一、把握角色，做好思政課堂的引領者

以課程思政為引領，抓住教師“主力軍”，把握角色定位，教師從思想上認識到育人的重要性，不斷學習技術方法，加強業(yè)務水平和提升教學能力，善于總結和反思，勤于思考和調整，以教風帶動學風，在傳授知識的過程中實現協(xié)同育人，既拋磚，也引玉，做到“德能配位”，實現“立德樹人”。教學團隊充分研討，對照教學目標，挖掘課程思政元素，在教學大綱和教學方案中明確、更新、加入思政內容，捋順課程思政和課程知識結合點，將思想政治教育貫穿教學全過程，發(fā)揮課堂“主戰(zhàn)場”作用和教學平臺的“輔助性”作用，知識點講授過程中滲透思政元素，課前預習及課后任務考慮思政視角，保證課前、課中和課后串聯(lián)、并聯(lián)和混聯(lián)，多角度、全方位、深層次開展課程思政建設，使學生樹立正確的價值觀，樹立科學創(chuàng)新的思維，用正確的立場、觀點和方法分析問題，將思考、學習和實踐有機結合，實現素質全面提升（圖1）。

二、上好緒論，打開生命世界的大門

緒論課是開篇，也是序章，對于每門課來說都至關重要。學生通過緒論課既對課程有全面整體的認識，同時也可以了解課程在專業(yè)中的地位及重要意義，能夠很好地激發(fā)學生學習課程的興趣[7]，因此緒論課的內容和設計要有講究。首先，交代課程考核模塊（圖2），每個模塊中涵蓋的形式，讓學生做到心中有數;學生完成任務有個人也有分組形式，提醒學生要善于思考要有團隊合作精神。其次，課程的內容總體介紹，讓學生從中體會課程和專業(yè)的關系，解決為什么學這門課和學什么的疑問;內容的展開與生物化學的發(fā)展史相呼應相對應，引導學生以發(fā)散發(fā)展的思維展開學習。再次，在介紹生物化學發(fā)展史的過程中，揭示每個階段的科學家成果均體現一定的科學精神以及科學發(fā)展進程的必然性，同時引導學生要有嚴謹的科學態(tài)度，努力發(fā)現并解決問題;在介紹人類基因組計劃時，著重解析了中國作為六個參與國之一爭取到了1%基因組的測序工作的艱辛歷程[8]，為后續(xù)遺傳信息的傳遞知識學習埋下伏筆。最后，也會列出本門課程后續(xù)要展開的問題清單，例如如何科學減肥，新冠病毒的發(fā)病機理，代謝大循環(huán)所體現的點、線、面聯(lián)系，機體所需營養(yǎng)物質是否都能自身合成等，激發(fā)學生學習專業(yè)知識的好奇心。

三、關注前沿，引入學科最新研究進展

每輪生物化學教學中都恰逢諾貝爾獎頒獎，幾乎每年都會有成果與課程中的知識相關，因此實時關注諾貝爾生理學或醫(yī)學獎、諾貝爾化學獎，結合當年諾貝爾獎項中有關生物化學的成果（表1），與講授基本知識完美契合;同時，引導學生理解科研工作的不易與堅持，科學領域的探索永無止境，做任何事情首先應保持好奇和興趣，然后要通過恰當的方法和路徑不斷思考、反復驗證、得出結論;中間可能會經過很多次的失敗，應始終保持自信與執(zhí)著，讓學生獲得應對挫折的能力。在講到2015年諾貝爾生理學或醫(yī)學獎時，中國藥學家屠呦呦是首位本土獲獎科學家，屠呦呦帶領團隊攻堅克難的事例蘊含的思政元素，如團隊的艱苦奮斗及合作精神，科研工作中創(chuàng)新的思維和方法，中醫(yī)藥的智慧所體現的民族文化，則激發(fā)了學生的民族自豪感和自信心。

關注重大事件的發(fā)生，比如目前人類共同面對的2019新型冠狀病毒的有關知識的延展講解與學習，從新冠病毒的遺傳物質結構、組成、生命周期、遺傳信息傳遞路徑、檢驗檢測等角度深入理解核酸的結構和組成、DNA的復制、逆轉錄、PCR技術的應用，從學術前沿角度跟進生物化學發(fā)展的最新成果，進而增強學生課程學習及專業(yè)學習的自信心;同時，對學生進行安全性和自覺性教育，增強學生應對相應問題的責任感，學會用唯物辯證法和科學發(fā)展觀看待問題，正確理解人與自然的關系，與2021年世界環(huán)境日中國主題“人與自然和諧共生”形成呼應，強化學生牢固樹立尊重自然、順應自然、熱愛自然、保護自然的理念，作為未來的環(huán)保工作者為建設人與自然和諧共生的美麗家園而奮斗。

四、聯(lián)系實際，提高興趣及知識轉化度

講解理論過程中，將與理論相關的生活或環(huán)境方面的具體現象及狀況充分考慮進來，比如將三聚氰胺、蘇丹紅、燙發(fā)機制、天津濱海新區(qū)爆炸事故后環(huán)境修復等熱點問題引入課堂，從生物化學角度解釋其中基本原理，增加教學亮點，引導學生從專業(yè)角度分析問題并解決問題，讓學生充分認識到生物化學在專業(yè)學習中的重要性，同時也打開知識傳授的思路和方向。

講到生命大分子代謝部分，與健康理念、環(huán)境問題進行聯(lián)系，包括科學減肥、艾滋病機制、癌癥發(fā)生的機制這些大家普遍關心的問題，也有當前面臨的環(huán)境問題解決途徑的思考，教會學生用科學的眼光看待問題、用專業(yè)的思維解決問題、以端正的態(tài)度表達觀點，體現對學生的價值塑造。

機體代謝是復雜的過程，要理解生命大分子之間的代謝關系，必須確認不同物質代謝的交叉點，串聯(lián)知識點，做好代謝網絡總結。學生需手動或利用“思維導圖”完成代謝總圖，有助于學生對代謝的整體理解和掌握，學生的團隊協(xié)作能力得到鍛煉。乳酸過多引起酸中毒及糖異生利于乳酸的利用，血糖與疾病，脂酰CoA的轉運載體肉毒堿的作用，石油脂肪烴的微生物氧化以脂肪酸降解途徑為基礎，從生化角度分析氨中毒原理，查肝功抽血化驗轉氨酶指數的原因，氨基酸脫羧后生成的胺的生理功能：如組胺（降血壓）;酪胺（升血壓）;限制性內切酶和基因工程;結石、痛風與嘌呤代謝的關系;別嘌呤醇治療痛風的原理;癌癥的化療藥物機理等，將這些與大家息息相關的實例引入課堂，有效促進教學，豐富課堂內容，提高教學效果。

五、推進改革，教學互動中實現育人

注重過程引導，以前分配給學生思考及擴展的內容，學生按照分工完成后直接匯報，體現不出水平與效果。調整后，不僅告知學生可能用到的工具和方法，同時學生完成后初步展示成果，啟發(fā)學生互評，列出不足，教師補充;學生改進后再詳細進行成果展示及項目匯報，保證質量和高度，鍛煉了學生查閱總結專業(yè)文獻的能力，思考、發(fā)現及解決問題的能力，團隊合作的能力，語言表達的能力，專業(yè)思維的能力等，體現對學生全方位能力的培養(yǎng)。

“以教師為主導，學生為主體”的新的教學理念倡導學生主體參與，注重學生的主體地位。教師以啟發(fā)、引導學生為主，學生具有更大的學習自由空間，促進學生自主學習，提高學生學習能力及綜合素質，改善教育效果。

通過實施教學改革創(chuàng)新，調動了學生學習的積極性，打破“沉默”課堂，保證學生全員有效參與課堂，學生對知識的掌握和運用能力提高。學生對于教學改革創(chuàng)新配合度較好，大多數學生能夠在完成學習任務的同時，注重學習質量及完成效果;設置并公開考核模塊及分值，學生得分情況一目了然，學生對“分”關注的同時也會有動力的不斷提分，各項任務的完成質量顯著提高。

互動不僅在教學過程中，還會延伸到課后、大創(chuàng)、科技立項、學科競賽、畢業(yè)論文及考研等環(huán)節(jié)，深入進行知識傳授與素質教育;學生在任何環(huán)節(jié)遇到問題，教師給予指導和解答，在知識討論和問題解決過程中，增強學生的知識累積和學習能力，實現師生的情感交流和溝通，建立良好的師生關系，以教促學，以學促教，教學相長。

六、精細設計，打磨引領示范課程

以金課打造為抓手，投身課程建設“主戰(zhàn)場”，因課制宜、因學制宜，引入翻轉課程、線上線下混合式教學等新型教學模式，精細教學活動設計，引入優(yōu)質教學資源，多方式組織課堂教學。翻轉課堂教學模式中，知識的傳授在課前，課前學生根據老師下發(fā)的任務單和微課資源，以及在線課程等進行有目的的學習;課上主要以“學生為主體”，在教師的引導下完成探究、實踐活動;課后，教師和學生總結教學相關問題與知識，進而鞏固、豐富、發(fā)展并提高。因此，教學設計涵蓋課前、課中和課后“三階段”，以把握環(huán)節(jié)，注重細節(jié)，打通關節(jié)的“三節(jié)”理念運行實施。采用教師解析、小組討論、成果展示、拓展訓練多方式組織課堂教學，提高學生“參與度”及“主角感”。

在教學中，不斷嘗試改進教學方法，逐年增加新的方式方法，評價衡量方法的效果。從課程中篩選出更能體現學生解決問題能力的項目，并結合網絡課程平臺建設，調動學生的學習積極性，開發(fā)學生的發(fā)散思維及創(chuàng)新思維，學生通過分組查閱文獻資料并討論，提出自己的見解和想法，通過解決問題的過程，鍛煉學生的表達能力、思辨能力，與他人合作的能力以及解決問題的能力。將培養(yǎng)和提高學生實踐與創(chuàng)新能力理念貫穿于課程思政建設中，完善理論課程體系和實踐教學環(huán)節(jié)，有效實現從理論到實踐創(chuàng)新能力的遷移轉化。

七、結束語

高等教育司吳巖司長在“高校教師課程思政教學能力培訓”中解讀《高等學校課程思政建設指導綱要》時指出，課程思政是一件大事，要發(fā)揮好專業(yè)課教師的“主力軍”和專業(yè)課教學的“主戰(zhàn)場”作用，建立一整套教育教學體系，使教師做到理念認同、能力勝任，使學生真正入耳入腦入心，使思政工作落地見效，為專業(yè)課教師思政建設指明了努力方向。教學之路任重道遠，今后的課程思政建設應繼續(xù)保持創(chuàng)新理念，做課程思政建設的深思者，努力站在教育教學的前沿，引領學生探索無限寬廣的專業(yè)之路。

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