課程思政理念下“DNA結(jié)構(gòu)與功能”教學(xué)設(shè)計(jì)的探索與實(shí)踐*

陳 浩，敖 博，黃 茜，尹艷嬌，劉云春

(1 云南大學(xué)旅游文化學(xué)院醫(yī)學(xué)院，云南 麗江 674199；2 大理大學(xué)基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)院，云南 大理 671000)

2016年12月，習(xí)近平總書(shū)記在全國(guó)高等學(xué)校思想政治工作會(huì)議上指出：“要用好課堂教學(xué)這個(gè)主渠道，思想政治理論課要堅(jiān)持在改進(jìn)中加強(qiáng)；其他各門(mén)課都要守好一段渠、種好責(zé)任田，使各類(lèi)課程與思想政治理論課同向同行，形成協(xié)同效應(yīng)”[1]。因此，加強(qiáng)專(zhuān)業(yè)課程思政建設(shè)，充分發(fā)揮課堂教學(xué)育人的主渠道作用，是每一位任課教師的責(zé)任與義務(wù)?！罢n程思政”就是將專(zhuān)業(yè)知識(shí)的教授與思想政治的教育融合在一起，從而引導(dǎo)學(xué)生在國(guó)家發(fā)展和個(gè)人前途的交匯點(diǎn)上思考人生，建立政治認(rèn)同和文化自信[2]?！渡锘瘜W(xué)》作為我校護(hù)理學(xué)本科專(zhuān)業(yè)、藥學(xué)本科專(zhuān)業(yè)的一門(mén)重要專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課、必修課，教學(xué)內(nèi)容多、課時(shí)學(xué)分高，在理論教學(xué)和實(shí)踐學(xué)習(xí)中都占有重要地位。將思政元素融入《生物化學(xué)》課程，不僅可以在講授專(zhuān)業(yè)知識(shí)的同時(shí)，用人文思想引領(lǐng)學(xué)子、用醫(yī)學(xué)先驅(qū)感染學(xué)子、用課外專(zhuān)業(yè)活動(dòng)培育學(xué)子，而且還可以充分發(fā)揮本課程課堂教學(xué)在育人中的主陣地作用。DNA作為真核生物遺傳信息的攜帶者，被大多數(shù)教材安排于第二章第二節(jié)。筆者以“DNA結(jié)構(gòu)與功能”為例，介紹我校在課程思政理念下進(jìn)行課堂教學(xué)設(shè)計(jì)的探索與實(shí)踐，旨在為課程思政背景下更好地進(jìn)行課堂教學(xué)設(shè)計(jì)提供可供參考的教學(xué)思路和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。

1 “DNA結(jié)構(gòu)與功能”在教材中的地位

“DNA結(jié)構(gòu)與功能”屬于高國(guó)全主編的《生物化學(xué)》第二章第二節(jié)的教學(xué)內(nèi)容。本節(jié)主要包括如下內(nèi)容：①DNA的分子組成；②DNA的一級(jí)結(jié)構(gòu)；③DNA的二級(jí)結(jié)構(gòu)；④DNA的超螺旋結(jié)構(gòu)；⑤DNA的功能。此前，學(xué)生已經(jīng)學(xué)習(xí)了“蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)與功能”相關(guān)內(nèi)容，對(duì)于結(jié)構(gòu)化學(xué)有了一定的認(rèn)知，這為本章節(jié)內(nèi)容的學(xué)習(xí)打下了基礎(chǔ)?！癉NA結(jié)構(gòu)與功能”還是后續(xù)學(xué)習(xí)“DNA的生物合成”的基礎(chǔ)與前提，而且對(duì)學(xué)習(xí)其他分子生物學(xué)內(nèi)容也起到較好的鋪墊作用。因此，本章節(jié)的內(nèi)容在整個(gè)《生物化學(xué)課程》課程的學(xué)習(xí)中具有較為重要的作用。

2 課程思政理念下“DNA結(jié)構(gòu)與功能”的教學(xué)設(shè)計(jì)策略

在課程思政理念指導(dǎo)下，結(jié)合我校護(hù)理學(xué)專(zhuān)業(yè)“關(guān)愛(ài)患者，共享生命健康”的專(zhuān)業(yè)辦學(xué)理念，依據(jù)《生物化學(xué)》課程學(xué)科特點(diǎn)，在知識(shí)、能力目標(biāo)基礎(chǔ)上，同時(shí)將思政教育也設(shè)為教學(xué)目標(biāo)。在凝煉課程思政的總體目標(biāo)時(shí)，針對(duì)護(hù)理學(xué)的學(xué)科屬性及醫(yī)學(xué)人才培養(yǎng)的重要性，重點(diǎn)開(kāi)展職業(yè)素養(yǎng)、科學(xué)精神和人文教育，培養(yǎng)學(xué)生的醫(yī)學(xué)使命感及責(zé)任感，科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)、實(shí)事求是的科學(xué)精神；針對(duì)其今后從事工作與日常生活和生命健康的相關(guān)性，積極開(kāi)展人文關(guān)懷教育。

課程思政是專(zhuān)業(yè)課融入思政元素的一種教學(xué)理念，不能生搬硬套，照搬照抄。其重點(diǎn)是發(fā)掘到足夠的專(zhuān)業(yè)知識(shí)與思政元素的映射點(diǎn)和融入點(diǎn)，難點(diǎn)是使思政元素有機(jī)融合到專(zhuān)業(yè)知識(shí)當(dāng)中，使之能夠?qū)崿F(xiàn)穿石于滴水，潤(rùn)物在無(wú)聲般的育人效果[3]。做好課程思政，一方面，要做好課程思政元素的挖掘。可從以下幾方面考慮：①以收集生化經(jīng)典案例，如DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型的提出；②講述我國(guó)在生化領(lǐng)域內(nèi)有杰出貢獻(xiàn)科學(xué)家的事跡，如吳憲教授、鄭集教授、張樹(shù)政教授等；③當(dāng)前生化領(lǐng)域科研前沿和最新臨床醫(yī)學(xué)轉(zhuǎn)化成果；④社會(huì)熱點(diǎn)問(wèn)題，如三鹿奶粉事件、賀建奎事件、新冠疫苗研發(fā)等；⑤與生化相關(guān)的諾獎(jiǎng)故事等[4-6]。另一方面，做好課堂教學(xué)設(shè)計(jì)。使專(zhuān)業(yè)知識(shí)與思政元素的融合點(diǎn)在眾多專(zhuān)業(yè)知識(shí)點(diǎn)中能夠醒目地突顯出來(lái)，或者使專(zhuān)業(yè)知識(shí)與思政元素之間建立起更加密切的聯(lián)系，以有利于思政元素的導(dǎo)入[2]。

3 “DNA結(jié)構(gòu)與功能”的教學(xué)目標(biāo)及教學(xué)方法

在知識(shí)目標(biāo)與技能目標(biāo)方面，通過(guò)本章節(jié)的學(xué)習(xí)讓學(xué)生了解DNA的研究歷史；掌握DNA的分子組成、一級(jí)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、雙螺旋結(jié)構(gòu)模型要點(diǎn)及DNA的功能。讓學(xué)生能夠運(yùn)用所學(xué)知識(shí)認(rèn)識(shí)人類(lèi)和新型冠狀病毒在生物學(xué)上的本質(zhì)差異、人類(lèi)基因組計(jì)劃的內(nèi)容等。在思政教育方面，注重培養(yǎng)學(xué)生的家國(guó)情懷、科研誠(chéng)信、人文素養(yǎng)、倫理道德等。

本章節(jié)的教學(xué)難點(diǎn)為DNA的空間結(jié)構(gòu)及思政元素在教學(xué)過(guò)程中的有機(jī)融合。教學(xué)重點(diǎn)為DNA一、二級(jí)結(jié)構(gòu)及功能。圍繞教學(xué)目標(biāo)、專(zhuān)業(yè)課內(nèi)容及思政元素，針對(duì)教學(xué)重難點(diǎn)，通過(guò)問(wèn)題式、研討式、啟發(fā)式、案例式等教學(xué)方式，有效地將思政元素融入課程[7]。此外，鑒于課時(shí)有限還借助移動(dòng)教學(xué)平臺(tái)，如雨課堂、微信公眾號(hào)等，積極拓展課程思政的育人空間。

4 課程思政理念下“DNA結(jié)構(gòu)與功能”的教學(xué)設(shè)計(jì)

4.1 導(dǎo)入的教學(xué)設(shè)計(jì)

好的課堂導(dǎo)入能夠有效激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和主觀能動(dòng)性，使教學(xué)取得較好的效果[8]。2019年12月武漢市首發(fā)不明原因肺炎，感染人數(shù)及范圍急速擴(kuò)張，經(jīng)WHO確認(rèn)并命名為2019新型冠狀病毒肺炎(2019 novel coronavirus，COVID-19)[9]，目前仍在全球范圍內(nèi)爆發(fā)，對(duì)社會(huì)生活的各個(gè)方面都造成了巨大的影響。我國(guó)及時(shí)采取了全方位的管控措施，集中全國(guó)的人力物力，有效地阻止了病毒的擴(kuò)散，這充分體現(xiàn)了我國(guó)制度的優(yōu)越性。這樣既引入了當(dāng)下的熱點(diǎn)又可以強(qiáng)化學(xué)生的政治自信和專(zhuān)業(yè)自信。研究表明，COVID-19的遺傳物質(zhì)為單鏈RNA[10]，與人類(lèi)相比的遺傳物質(zhì)DNA相比，帶領(lǐng)學(xué)生探尋二者在分子組成上的區(qū)別，從而導(dǎo)入核酸的分子組成。

4.2 “DNA分子組成”的教學(xué)設(shè)計(jì)

回顧核酸的研究歷史，同學(xué)可以熟悉每個(gè)時(shí)期所發(fā)生的歷史事件，可以幫助他們建立分析和解決問(wèn)題的思維及能力。1868年，瑞士外科醫(yī)生米歇爾通過(guò)從受傷士兵滲出的膿細(xì)胞的細(xì)胞核中分離出含有一種富含磷和氮的物質(zhì)[11]。此后賽勒用酵母證明米歇爾的發(fā)現(xiàn)是正確的，便給這種物質(zhì)取名為“核素”，后來(lái)人們發(fā)現(xiàn)它呈酸性，因此稱(chēng)為“核酸”。20世紀(jì)初，德國(guó)的科賽爾與他的學(xué)生弄清了核酸的基本化學(xué)組成，認(rèn)為核酸是由許多核苷酸組成的大分子，根據(jù)核糖的不同將其分為核糖核酸(RNA)和脫氧核糖核酸(DNA)[11-12]。在回顧歷史事件的同時(shí)，帶領(lǐng)學(xué)生書(shū)寫(xiě)DNA分子組成的板書(shū)，引導(dǎo)學(xué)生建立元素→基團(tuán)→分子的辯證唯主義的物質(zhì)組成觀念。與此同時(shí)，從分子水平上為學(xué)生講解人體的DNA和COVID-19的RNA的區(qū)別。

4.3 “DNA結(jié)構(gòu)”的教學(xué)設(shè)計(jì)

本知識(shí)點(diǎn)主要講授DNA的一級(jí)、二級(jí)結(jié)構(gòu)模型，主要采用講授法和演示法講授。對(duì)于DNA一級(jí)結(jié)構(gòu)的講解，可現(xiàn)場(chǎng)把每一位同學(xué)視為一個(gè)脫氧核糖核酸演示，以此來(lái)幫助學(xué)生進(jìn)行理解和記憶；對(duì)于DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)的講授先帶領(lǐng)學(xué)生回顧其研究的歷史過(guò)程，然后采用DNA分子結(jié)構(gòu)模型講授，帶領(lǐng)學(xué)生探索DNA分子結(jié)構(gòu)之美，以此加強(qiáng)學(xué)生的醫(yī)學(xué)美學(xué)教育。DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型的研究歷史過(guò)程大致可分為如下3個(gè)階段，第一階段：1951年，Wilkins和Franklin采用X射線技術(shù)獲得了高質(zhì)量的DNA分子結(jié)構(gòu)照片，分析結(jié)果表明DNA是螺旋狀的分子，并且以雙鏈的形式存在；第二階段，1952年，Chargaff等科學(xué)家利用紙層析和紫外線吸收光譜技術(shù)，經(jīng)過(guò)多次反復(fù)實(shí)驗(yàn)最終發(fā)現(xiàn)了DNA的堿基組成規(guī)律[11]；第三階段，1953年，Watson和Crick綜合了前人研究的成果，提出了DNA分子的雙螺旋結(jié)構(gòu)模型，并獲1962年的諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)[12]。

介紹DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型的研究歷史，一方面，可以帶領(lǐng)學(xué)生沿著科學(xué)家的研究設(shè)計(jì)思路，領(lǐng)悟科學(xué)的思維方式，熟悉在科學(xué)創(chuàng)新過(guò)程中，科學(xué)家發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的方法，使學(xué)生在潛移默化中得到科學(xué)精神的熏陶和創(chuàng)新素養(yǎng)的提升；另一方面，研究歷史可以生動(dòng)地展現(xiàn)前人在科學(xué)探究過(guò)程中實(shí)事求是、誠(chéng)實(shí)謙虛、不畏艱險(xiǎn)、敢于創(chuàng)新的科學(xué)探索精神以及崇高的愛(ài)國(guó)主義情懷，也增加了學(xué)生對(duì)《生物化學(xué)》課程的親切感和認(rèn)同感。偉大的物理學(xué)科學(xué)家Franklin長(zhǎng)期從事X射線衍射研究，在1956年9月被確診患上宮頸癌，即使在接受癌癥治療的時(shí)候，仍然堅(jiān)持自己的研究工作，帶領(lǐng)研究小組繼續(xù)發(fā)表研究成果，1956年發(fā)表了七篇論文，1957年發(fā)表了六篇論文。通過(guò)上述案例，引導(dǎo)學(xué)生在今后的臨床工作中不僅要不斷磨練自己的意志，勇攀高峰，也要養(yǎng)成健康的生活方式。因?yàn)樽鳛獒t(yī)護(hù)人員只有自己擁有健康，才能更好的去踐行“健康所系，生命相托”的誓言。

Watson因提出DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)而被譽(yù)為“DNA之父”，并擔(dān)任了世界著名的分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)室--冷泉港實(shí)驗(yàn)室的實(shí)驗(yàn)室主任，并使得該實(shí)驗(yàn)室成為世界領(lǐng)先的分子生物學(xué)研究中心。毫無(wú)疑問(wèn)，沃森的科研能力是很強(qiáng)的。但是，2019年1月Watson卻多次發(fā)表“智力和種族”的言論，他認(rèn)為基因差異導(dǎo)致了黑人和白人在智力方面的差異[13]。通過(guò)此故事，要讓學(xué)生知道在目前新媒體盛行的時(shí)代，每個(gè)人都需要注意自身言行，還要學(xué)會(huì)客觀的看待問(wèn)題和事物。此外，為改變“老師滿堂灌”的傳統(tǒng)教學(xué)模式，基于我國(guó)南方科技大學(xué)副教授賀建奎通過(guò)修改CCR5基因讓雙胞胎露露和娜娜健康誕生的案例，讓學(xué)生在課堂上就科學(xué)創(chuàng)新、科研誠(chéng)信、學(xué)術(shù)道德和科學(xué)倫理的重要性進(jìn)行討論[14]。通過(guò)討論讓學(xué)生深入理解基因編輯技術(shù)在給科學(xué)技術(shù)帶來(lái)突破的同時(shí)，也可能?chē)?yán)重沖擊著社會(huì)倫理底線，擾亂了科學(xué)研究的正常秩序，這樣可加強(qiáng)學(xué)生對(duì)創(chuàng)新道德底線的認(rèn)知，塑造學(xué)生德育為先的醫(yī)學(xué)人文情懷。

4.4 “DNA功能”的教學(xué)設(shè)計(jì)

DNA是人體遺傳的物質(zhì)基礎(chǔ)，對(duì)其結(jié)構(gòu)和功能的研究極其重要。1999年，我國(guó)作為唯一一個(gè)發(fā)展中國(guó)家參與了人類(lèi)基因組計(jì)劃，成功完成了3號(hào)染色體上約3千萬(wàn)個(gè)堿基對(duì)的測(cè)序工作，為生化的發(fā)展做出了突出貢獻(xiàn)[14]。通過(guò)例舉該案例，激發(fā)學(xué)生愛(ài)國(guó)主義情懷，培養(yǎng)學(xué)生強(qiáng)烈的民族自信心和自豪感，引導(dǎo)學(xué)生投身科學(xué)事業(yè)，強(qiáng)化學(xué)生振興中華的歷史責(zé)任感。

在本章節(jié)授課結(jié)束時(shí)，要求學(xué)時(shí)手工繪制DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型，讓學(xué)生體會(huì)生物分子的結(jié)構(gòu)之美；采用Xmind軟件繪制DNA結(jié)構(gòu)與功能的思維導(dǎo)圖，幫助學(xué)生構(gòu)筑本章節(jié)的知識(shí)結(jié)構(gòu)，鍛煉思維能力。

5 結(jié) 語(yǔ)

思政教育不只是思想政治課教師及班主任的職責(zé)，也是每一位專(zhuān)業(yè)課教師的職責(zé)。這需要專(zhuān)業(yè)課教師不僅要能充分找到專(zhuān)業(yè)教學(xué)與課程思政的融合點(diǎn)，而且也能巧妙的進(jìn)行教學(xué)設(shè)計(jì)，最終實(shí)現(xiàn)育人的潤(rùn)物無(wú)聲。筆者以“DNA結(jié)構(gòu)與功能”為例，從教學(xué)設(shè)計(jì)策略、教學(xué)案例的收集、思政元素映射點(diǎn)等方面進(jìn)行了闡述，以期能夠?yàn)槠渌械摹渡锘瘜W(xué)》課程思政建設(shè)提供一些參考。