新時代背景下生物信息學(xué)課程思政改革

劉宏生，王廉馨，曾穎玥，張 力

（遼寧大學(xué) a.藥學(xué)院；b.生命科學(xué)院，遼寧 沈陽 110036）

全國教育大會指出要把思想政治教育深入貫徹到課程中，即在“教書”的同時做到“育人”。隨著當(dāng)今世界的迅速發(fā)展，國家對于高質(zhì)量人才的需求日益增加。大學(xué)生作為國家未來建設(shè)的主力軍，亟須在本科教學(xué)環(huán)節(jié)中對其進行正確的思想政治引導(dǎo)，讓學(xué)生養(yǎng)成嚴謹?shù)目蒲袘B(tài)度，同時教育學(xué)生思考應(yīng)以什么樣的心態(tài)來面對如今科學(xué)的迅速發(fā)展。新時代背景下，要堅持將立德樹人作為中心任務(wù)和根本目標(biāo)，把思想政治工作貫穿教育教學(xué)全過程，緊跟時代發(fā)展步伐，培育出德才兼?zhèn)?、身心健康的綜合型人才。

生物信息學(xué)是現(xiàn)代生命科學(xué)與信息學(xué)、計算機科學(xué)和數(shù)學(xué)等學(xué)科相互滲透和高度交叉形成的一門新興學(xué)科。本課程基于目前生物信息學(xué)研究與應(yīng)用的主要內(nèi)容，綜合介紹生物信息學(xué)研究解決的問題、基本方法、現(xiàn)有成果與存在的問題。課程思政是將思想政治內(nèi)容有機地融合進專業(yè)課程中，挖掘?qū)I(yè)課程中蘊含的思想政治知識，達到立德樹人的教育目標(biāo)。隨著2020年新冠疫情的暴發(fā)，生物信息學(xué)的重要性再次得以彰顯，同時高校也應(yīng)有更高的教學(xué)目標(biāo)，教學(xué)內(nèi)容需要不斷地改良和完善，現(xiàn)代生命科學(xué)研究者的能力和道德水平須同步提升，生物信息學(xué)課程思政改革已是當(dāng)務(wù)之急。

一、生物信息學(xué)課程思政改革的教學(xué)設(shè)計

（一）培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新精神，增強專業(yè)自豪感

在課程的第一節(jié)緒論中介紹生物信息學(xué)發(fā)展的歷程，引入老一輩科學(xué)家的杰出貢獻，如楊煥明教授一直從事基因組學(xué)的研究，他主持完成了“人類基因組計劃——中國卷”，使中國成為“20世紀登月工程”這一宏偉工程的一員。楊煥明教授及其華大基因團隊使我國基因組研究走在世界前列。通過具體事例引導(dǎo)學(xué)生了解生物信息學(xué)發(fā)展，幫助學(xué)生了解學(xué)習(xí)生物信息學(xué)具體能在哪些方面發(fā)揮作用、未來可以從事哪些工作，引導(dǎo)學(xué)生深入了解本學(xué)科，從而增強專業(yè)自豪感，激發(fā)學(xué)生對未來從事生物信息學(xué)相關(guān)領(lǐng)域研究的熱情。

創(chuàng)新是引領(lǐng)發(fā)展的第一動力，通過課程讓學(xué)生們了解創(chuàng)新精神對于科研領(lǐng)域的發(fā)展和進步十分重要。如在講述“新一代測序分析”章節(jié)時，教師可以通過對比一代測序、二代測序、三代測序技術(shù)的優(yōu)缺點，得知二代測序技術(shù)相比較一代測序技術(shù)降低了成本，同時也提高了測序的通量，三代測序則是獨辟蹊徑填補了測序問題的空缺并拓展了應(yīng)用范圍。雖然每一代測序都存在一定的缺陷，但這仍是科學(xué)界在測序領(lǐng)域中邁出的一大步。讓同學(xué)們懂得現(xiàn)有技術(shù)并不是不可突破的，要學(xué)會在學(xué)習(xí)中積極地探索，對于目前不能解決的問題和現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷要勇敢地提出想法并積極探索實踐，這可以激發(fā)同學(xué)們的創(chuàng)新熱情，鼓勵同學(xué)在生活中時刻用科學(xué)的思維、辯證的思維進行思考。

（二）加強學(xué)風(fēng)建設(shè)、科學(xué)倫理教育

科研誠信是科研工作者必須堅守的底線，教師在課堂上要堅決反對浮夸浮躁、投機取巧等不良行為，引導(dǎo)學(xué)生腳踏實地，強調(diào)原創(chuàng)的重要性，讓學(xué)生懂得只有真才實學(xué)，掌握核心技術(shù)和方法，才能在快速發(fā)展的時代中掌握主動權(quán)?？茖W(xué)家作為掌握科學(xué)技術(shù)的人才，更要比常人擁有更多改變社會的利器，理應(yīng)更加嚴格地規(guī)范科學(xué)家群體的行為和思想，科技是把雙刃劍，只有道德品質(zhì)高尚的科研工作者加以利用才能發(fā)揮其最大的正面作用。

在講述科技文獻檢索課程時，引入教育部通報的3起論文抄襲、代寫事件。2020年8月26日，教育部發(fā)布了通報，主要內(nèi)容是通報3起學(xué)位論文造假行為以及要求各高校全面復(fù)查近五年授予博士、碩士學(xué)位的論文。教師要在課堂教育引導(dǎo)學(xué)生在科研探究過程中要堅守初心、誠實守信，日常生活中更要腳踏實地，努力在生活、學(xué)習(xí)等方方面面弘揚中華民族誠實守信的傳統(tǒng)美德。科學(xué)倫理不應(yīng)該僅僅停留在對實驗動物、實驗環(huán)境等的保護這一基本的層面，更應(yīng)該引導(dǎo)學(xué)生思考科技與人類的關(guān)系，如在課堂上引入基因編輯嬰兒事件，讓同學(xué)們在課堂自由發(fā)言進行討論，引導(dǎo)學(xué)生了解技術(shù)的發(fā)展對于社會而言的兩面性，要求學(xué)生做到以理性的思維面對生物技術(shù)的發(fā)展，做到堅守底線、明辨是非，堅決不能觸犯法律和道德的底線，加強對學(xué)生的科學(xué)倫理教育，共同營造健康的科學(xué)環(huán)境。

（三）采用線上線下混合模式，調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)積極性

生物信息學(xué)是一門交叉學(xué)科，不同于生物學(xué)的其他專業(yè)課，課程中涉及的數(shù)學(xué)和信息學(xué)的內(nèi)容對于生物學(xué)專業(yè)的本科生來說較為陌生和復(fù)雜，運用雨課堂中優(yōu)質(zhì)的教學(xué)資源可以彌補這一缺陷，雨課堂中線上教學(xué)視頻，有助于學(xué)生通過自學(xué)解決學(xué)習(xí)中遇到的其他學(xué)科領(lǐng)域的問題，從而增強學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性。但學(xué)生在初學(xué)階段往往不能夠精準地尋找針對個人情況的學(xué)習(xí)資料，教師在課后要加強對學(xué)生的引導(dǎo)。生物信息學(xué)是一門實踐性很強的學(xué)科，學(xué)生不僅要通過課堂上基礎(chǔ)知識的學(xué)習(xí)，還需要在課下進行練習(xí)和實踐操作，才能提升學(xué)生實踐能力。如在講述《系統(tǒng)發(fā)生》章節(jié)時，在課上講述進化樹的制作，課后需要學(xué)生自主進行進化樹的制作，并通過雨課堂提交進化樹作業(yè)，鞏固專業(yè)課知識點，培養(yǎng)學(xué)生積極實踐的探索精神。在講述《空間結(jié)構(gòu)》章節(jié)時，讓同學(xué)們練習(xí)從PDB數(shù)據(jù)庫中下載人和雞的RBP4蛋白的三維結(jié)構(gòu)，運用Pymol軟件比較兩種蛋白，保存圖片上傳到雨課堂并對兩種蛋白進行分析，同學(xué)通過自主探索科學(xué)知識，可以提升對探索領(lǐng)域知識的熱情，完成科研任務(wù)后的成就感可以極大地鼓舞同學(xué)積極投入到下一階段的學(xué)習(xí)，很好地調(diào)動了學(xué)生學(xué)習(xí)積極性。

雨課堂可以通過掃碼簽到的方式便于教師了解學(xué)生出席情況，授課過程中可以添加課堂小考，課程結(jié)束后雨課堂可以統(tǒng)計學(xué)生課堂回答問題的準確率，以便于教師進一步安排教學(xué)內(nèi)容，同時學(xué)生通過回看雨課堂中個人回答問題的答案，可以更好地安排后續(xù)的復(fù)習(xí)進程，提高教育教學(xué)質(zhì)量。

二、生物信息學(xué)課程思政建設(shè)的重要環(huán)節(jié)

（一）以思政為核心組織課堂討論

2020年年初，新冠疫情暴發(fā)，全國上下開啟了抗“疫”的戰(zhàn)斗，在疫情防治期間，科研人員積極勇敢地參與其中，他們不怕吃苦，犧牲小我，在各自的崗位發(fā)光發(fā)熱。對我們來說，這是一次危機，也是一次大考。這次突然暴發(fā)的新冠疫情也對科研人員提出了更高的要求，生物信息學(xué)相關(guān)科研工作者需要耐得住寂寞和枯燥，夜以繼日地與新冠病毒進行斗爭。科研人員始終堅守在前線，與疫情和時間賽跑，從新冠病毒基因組序列的測定到受體蛋白的確定，這看似簡單的過程，實則需要科學(xué)家付出大量的心血。在無數(shù)科研工作者的努力下，我國現(xiàn)已成功研制出疫苗，科學(xué)家們做到了義無反顧，新冠疫情從未阻止我國科學(xué)家探索前進的腳步。

課堂討論可以激發(fā)學(xué)生對于知識的自主探索的能力和精神，同時幫助教師檢驗教學(xué)成果。教師安排學(xué)生課后自主查資料，制作PPT并匯報自己認為課上所學(xué)的內(nèi)容能為疫情防控做出哪些貢獻，在網(wǎng)上搜集我國研制的新冠疫苗的相關(guān)信息并在課堂分享，要求學(xué)生運用辯證思維進行思考和討論，從而教育引導(dǎo)學(xué)生增強民族責(zé)任感和民族自豪感，讓同學(xué)們認識到社會主義制度的優(yōu)越性，深刻理解生物學(xué)研究的重要意義。同時學(xué)生可以通過分享了解到的抗疫小故事，一同感受抗疫工作者舍小家為大家的無私氣魄，一同感受中國人民的強大凝聚力。教育引導(dǎo)學(xué)生一定要豐富自己的專業(yè)知識回饋社會、回報祖國，在人民和祖國需要的時候，一定要挺身而出，要有作為中華兒女的責(zé)任感和使命感，努力成為對社會、對國家有用的人。

（二）提升教師的思想政治素養(yǎng)

授課教師的教育意識和教育能力是影響課程思政改革教學(xué)效果的關(guān)鍵，所以必須提升教師的育人本領(lǐng)和育人意識，提升教師隊伍的總體質(zhì)量。授課教師不僅要有堅定的政治立場，能抓住課程思政改革的突出問題，還需要富有創(chuàng)造性，能夠引導(dǎo)學(xué)生探索未知，而不是機械地傳授知識。教師要深度挖掘生物信息學(xué)課程中蘊含的思想政治知識，要做到能夠與時俱進地補充新內(nèi)容，根據(jù)當(dāng)下的新思想、新要求，設(shè)計能夠貼近學(xué)生生活、易于學(xué)生理解的思想政治教學(xué)方式，積極與其他老師探討思政教學(xué)內(nèi)容和方法，邀請思政老師對課程設(shè)置進行批評指正，在討論交流中取長補短，完善課程體系，充分發(fā)揮課程思政的思想引導(dǎo)作用。同時需要定期對教師的教學(xué)水平和責(zé)任感進行評估，推選出優(yōu)質(zhì)的思政改革課堂作為案例供其他教師學(xué)習(xí)借鑒。

教師隊伍的素質(zhì)對課程思政改革起關(guān)鍵作用，對高校教育教學(xué)水平起關(guān)鍵作用，無論是在課上還是課下，教師要時刻規(guī)范自身，樹立榜樣，贏得學(xué)生信任，才能更好地傳授思想政治課程，實現(xiàn)教師和學(xué)生思想境界的全方位提升。教師在課后需要與學(xué)生保持一定的聯(lián)系，定期與學(xué)生談話，傾聽學(xué)生意見，對班級學(xué)生的心理健康狀態(tài)需要全面掌握，從而全面推進課程思政改革。只有全力打造素質(zhì)優(yōu)良、品行端正的教師隊伍，高校才能源源不斷地培養(yǎng)出更多德智體美勞全面發(fā)展的社會主義建設(shè)者和接班人。

（三）建立思想政治課程成果評價制度

以課堂作業(yè)為載體，鍛煉學(xué)生查找、整合信息的能力，例如制作系統(tǒng)進化樹，可以培養(yǎng)學(xué)生自助查閱文獻的能力，讓學(xué)生親自進行生物學(xué)知識的實踐，提升學(xué)習(xí)興趣和自主學(xué)習(xí)的效率，如表1。授課教師和同學(xué)根據(jù)課堂討論中學(xué)生的表現(xiàn)情況給予適當(dāng)?shù)姆謹?shù)，其中教師和其他學(xué)生給出分數(shù)的平均數(shù)作為該同學(xué)的課堂討論分數(shù)，主要考察的內(nèi)容是，該同學(xué)對于生物信息學(xué)知識的理解是否準確、深刻，是否能有一定的拓展和創(chuàng)新，是否能將課堂中傳達的思想政治精神正確地表達。課堂討論、課堂作業(yè)以及期末閉卷考試共同組成學(xué)生的最終成績。這種方式可以更好地對學(xué)生進行全面的評價，而不是通過期末考試這種單一的、片面的方式考察學(xué)生的學(xué)習(xí)情況。教師要從多維度、多指標(biāo)、全角度出發(fā)進行學(xué)生學(xué)習(xí)情況的整體考察。

表1 課程評價體系

在教學(xué)過程中，教學(xué)內(nèi)容要注重把馬克思主義教育觀與科學(xué)精神的培養(yǎng)結(jié)合起來，注重科學(xué)思維方式的培養(yǎng)和科學(xué)道德的教育，培養(yǎng)學(xué)生探索未知世界的能力，追求真理，攀登科學(xué)高峰，提升個人責(zé)任感和使命感。使得學(xué)生們通過課程不僅學(xué)會了專業(yè)知識，并且思想境界、社會責(zé)任感得到提升。要求學(xué)生做到在日常的學(xué)習(xí)中積極創(chuàng)新，拓展思維，形成嚴謹?shù)膶W(xué)習(xí)氛圍。

課程結(jié)束后，通過調(diào)查問卷的方式對本學(xué)期課程進行教學(xué)評估，問卷中學(xué)生對課程的評價指標(biāo)包括非常滿意、比較滿意、一般滿意和不滿意這四個指標(biāo)，同學(xué)們根據(jù)課程的情況包括教師授課情況、課程設(shè)置情況、考核評價指標(biāo)等綜合考慮后進行選擇。調(diào)查問卷的結(jié)果為，對課程非常滿意的占91%，比較滿意的占6%，一般滿意的占3%，不滿意的占0%。其中選擇一般滿意的學(xué)生認為課堂中學(xué)生參與度不夠，故今后在課程設(shè)置中可考慮增設(shè)更多以學(xué)生為主體的教學(xué)內(nèi)容。

結(jié)語

習(xí)近平總書記在全國高校思想政治工作會議上指出，要教育引導(dǎo)學(xué)生正確認識世界和中國發(fā)展大勢，不斷樹立為共產(chǎn)主義遠大理想和中國特色社會主義共同理想而奮斗的信念和信心。高校師生要緊跟國家發(fā)展的腳步，了解最新政治動態(tài)，高校要將學(xué)生培育成優(yōu)秀的社會主義接班人，所以進行課程思政改革十分必要。

思政教育融入專業(yè)課，既可以培養(yǎng)高素質(zhì)的專業(yè)人才，也可以落實高校立德樹人的根本任務(wù)，培養(yǎng)了學(xué)生的人格，包括道德情操、健全的人格和思維，也幫助學(xué)生樹立了正確的三觀。課程既要遵循教育教學(xué)規(guī)律，又要遵循思政教育規(guī)律、馬克思主義教育規(guī)律，綜合性設(shè)計的課程保證了課程的政治性、學(xué)術(shù)性、專業(yè)性。通過在課堂教學(xué)的過程中設(shè)計加入思想政治內(nèi)容，充分發(fā)揮生物信息學(xué)的課程育人作用，培養(yǎng)全面發(fā)展的生物信息學(xué)人才，使教學(xué)和育人有機結(jié)合，為高校培養(yǎng)更多高素質(zhì)的綜合型人才奠定了基礎(chǔ)。