將思政教育融入酶工程課程教學(xué)的實踐*

張文龍 胡穎媛 李 睿 王穎莉

（山西中醫(yī)藥大學(xué)中藥與食品工程學(xué)院，山西 晉中 030619）

中宣部、教育部于2015 年7 月聯(lián)合發(fā)布了《普通高校思想政治理論課建設(shè)體系創(chuàng)新計劃》的通知[1]，指出：“堅持思想政治理論課與專業(yè)課相結(jié)合，注重發(fā)揮所有課程的育人功能，所有教師的育人職責(zé)”。這為高等教育的發(fā)展指明了新方向。習(xí)近平總書記在2016 年12 月召開的全國高校思想政治工作會議上強調(diào)：“要堅持把立德樹人作為中心環(huán)節(jié)，把思想政治工作貫通教育教學(xué)全過程，實現(xiàn)全程育人、全方位育人”[2]。要用好課堂教學(xué)這個主渠道，思想政治理論課要堅持在改進中加強，提升思想政治教育親和力和針對性，滿足學(xué)生成長發(fā)展需求和期待，其他各門課都要守好一段渠、種好責(zé)任田，使各類課程與思想政治理論課同向同行，形成協(xié)同效應(yīng)[2]。這要求除了要在思政課中融入專業(yè)知識外，還要求在專業(yè)知識的學(xué)習(xí)中加入思政課內(nèi)容。中共中央、國務(wù)院在《關(guān)于進一步加強和改進大學(xué)生思想政治教育的意見》中強調(diào)：“要深入發(fā)掘各類課程的思想政治教育資源，在傳授專業(yè)知識過程中加強思想政治教育，使學(xué)生在學(xué)習(xí)科學(xué)文化知識的過程中，自覺加強思想道德修養(yǎng)，提高政治覺悟”[3]。高校在培養(yǎng)學(xué)生的過程中，在要求學(xué)生掌握專業(yè)知識的同時，還應(yīng)該培養(yǎng)學(xué)生具有明確的社會責(zé)任感，以為人民服務(wù)為使命，這就必須從改進課程體系設(shè)置入手，充分發(fā)揮各課程的思想價值引領(lǐng)及育人功能。本文以生物工程專業(yè)基礎(chǔ)課“酶工程”課程思政設(shè)計為例，討論了酶工程體系中植入課程思政元素的對策。

1 酶工程課程教學(xué)內(nèi)容及教學(xué)目標

酶，這種生物催化劑催化具有專一性、效率高及作用條件溫和等優(yōu)點，已廣泛應(yīng)用于醫(yī)藥、食品、化工、能源、環(huán)保、檢測、生物技術(shù)等領(lǐng)域，深刻影響著許多重要的科學(xué)領(lǐng)域。而酶工程行業(yè)發(fā)展迅猛，為我國實現(xiàn)跨越式發(fā)展帶來希望。

1.1 課程教學(xué)內(nèi)容 酶工程是酶學(xué)和工程學(xué)相互滲透結(jié)合并發(fā)展而形成的一門新的科學(xué)技術(shù)，是一門多學(xué)科、多維度、理論交叉、思維融通的課程。課程主要內(nèi)容涵蓋酶制劑制備、生產(chǎn)、修飾、非水相催化及運用。通過本課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生對酶的固定化、酶的化學(xué)修飾、模擬酶、酶分子的定向進化和分子改造等酶工程的各個發(fā)展領(lǐng)域的基礎(chǔ)知識、基本概念和最新發(fā)展動向有一個全面的了解，為學(xué)生以后從事生物技術(shù)相關(guān)的研究奠定基礎(chǔ)。

1.2 課程教學(xué)目標 酶工程為山西中醫(yī)藥大學(xué)生物工程與生物制藥專業(yè)本科培養(yǎng)體系中的一門專業(yè)主干課程，也是制藥工程專業(yè)的選修課程，在人才培養(yǎng)中處于重要地位。課程內(nèi)容主要包含酶制劑的生產(chǎn)與應(yīng)用2 個部分。通過該課程的學(xué)習(xí)，要使得學(xué)生實現(xiàn)以下目標：（1）知識目標，學(xué)生通過該課程學(xué)習(xí)，掌握酶制劑從生產(chǎn)修飾到應(yīng)用的基本理論知識，以及在酶工程領(lǐng)域開展相關(guān)研究。（2）技能目標，通過學(xué)習(xí)該課程，學(xué)生能夠自主學(xué)習(xí)，自主查閱文獻，自主學(xué)習(xí)討論，跟蹤酶工程領(lǐng)域的最新國內(nèi)外研究進展，進而培養(yǎng)科學(xué)分析能力，培育創(chuàng)新思維及團隊合作意識，最終使學(xué)生獲得知識整合、轉(zhuǎn)化、運用的能力。（3）價值觀目標，系統(tǒng)學(xué)習(xí)“酶工程”課程后，使學(xué)生心靈得到科學(xué)精神的熏陶，樹立學(xué)習(xí)信心，形成正確的人生觀、價值觀、世界觀，在文化自信、科學(xué)精神、職業(yè)素養(yǎng)等方面得到深刻教育。

2 酶工程課程思政設(shè)計

《教育部關(guān)于全面深化課程改革 落實立德樹人根本任務(wù)的意見》指出：“課程是教育思想、教育目標和教育內(nèi)容的主要載體，集中體現(xiàn)國家意志和社會主義核心價值觀，是學(xué)校教育教學(xué)活動的基本依據(jù)，直接影響人才培養(yǎng)質(zhì)量”[4]。在“酶工程”教學(xué)過程中，深入挖掘該課程的思想政治元素，實現(xiàn)思想政治教育與專業(yè)教育的相融相長，從而落實立德樹人。

2.1 展現(xiàn)古代民族文化和現(xiàn)代領(lǐng)先成果 增強學(xué)生文化自信 酶工程課程的核心內(nèi)容之一，利用微生物體系的代謝活動進行酶制劑產(chǎn)品的生產(chǎn)。我們的祖先在幾千年以前就已經(jīng)開始利用酶制劑并且對酶制劑生產(chǎn)有了深刻的認識，例如釀酒在《戰(zhàn)國策》《呂氏春秋》《說文解字》《齊民要術(shù)》和一些古詩詞中均有體現(xiàn)。例如《戰(zhàn)國策》中記載：“昔者，帝女令儀狄作酒而美，進之禹，禹欽而甘之，遂疏儀狄，絕旨酒，曰：后世必有以酒亡其國者”[5]。這表明夏禹時代，人們就對酶有了認識；《齊民要術(shù)》中記載“造神曲并酒、白醪曲、笨曲并酒、法酒”，其對釀酒的工藝過程、生產(chǎn)要點、注意事項、各類釀酒方法都予以了全面的記載，尤其需要明確的是，酒曲釀酒是中國釀酒的精華所在，酒曲中所生長的微生物主要是霉菌。霉菌能產(chǎn)生一種糖化酶將谷物催化變成酒。這比國外在1887 年才發(fā)現(xiàn)磨碎的酵母菌濾液中所包含的酶能使糖類變成酒，早了1300 多年。另外，“何以解憂，惟有杜康”（《漢樂府》），“借問酒家何處有，牧童遙指杏花村”（杜牧《清明》），“爛煮葵羹斟桂醑，風(fēng)流可惜在蠻村”（蘇軾《新釀桂酒》）等，也闡述了古人對于釀酒的認知。將蘊含酶學(xué)知識古書、古文融入該課程課堂教學(xué)過程中，解析其包含的酶學(xué)知識，不僅能夠激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，而且有助于提升學(xué)生的人文素養(yǎng)，讓學(xué)生了解到中華文化的璀璨與博大精深，培養(yǎng)學(xué)生的愛國情懷、民族自信。

近年來，我國酶學(xué)研究領(lǐng)域頻現(xiàn)重大成果，例如，上海交通大學(xué)楊廣宇研究團隊在Science Advances 發(fā)表論文，報道了在巖藻糖基轉(zhuǎn)移酶定向進化方面的最新研究進展，該研究建立了首個基于單細胞超高通量篩選方法的α-1，3-巖藻糖基轉(zhuǎn)移酶分子定向進化，一舉打破了這類酶的篩選瓶頸，為其他糖基轉(zhuǎn)移酶的分子改造提供了重要的工具和指導(dǎo)，有望促進生物催化產(chǎn)業(yè)發(fā)展[6]；中南大學(xué)劉又年教授團隊報道了一種新的光控人工酶，利用這種酶的催化級聯(lián)反應(yīng)開展抗腫瘤免疫治療，該治療策略不僅有效消除了原發(fā)性腫瘤，同時可以有效抑制遠端轉(zhuǎn)移瘤的生長，并降低腫瘤復(fù)發(fā)，相關(guān)工作發(fā)表在國際頂級學(xué)術(shù)期刊Agnew Chem Int Ed 上[7]。武漢大學(xué)劉天罡課題組與香港中文大學(xué)夏江課題組近期在Nature Communications報道了一種多酶復(fù)合物Idi-CrtE，通過調(diào)節(jié)催化亞基比例，多酶連續(xù)催化反應(yīng)效率可以人為地進行調(diào)控，并在增加多比例組裝時進一步提升產(chǎn)量。通過構(gòu)建多酶復(fù)合物的方式連接生物合成的關(guān)鍵代謝節(jié)點來實現(xiàn)目標途徑產(chǎn)量的提升，尤其針對具有不同空間分布酶的人造代謝體系，不僅解決了底物傳遞通道問題，也減輕了人工代謝體系的不平衡問題，對于實現(xiàn)目標產(chǎn)物的創(chuàng)新高產(chǎn)具有重要意義。該技術(shù)也為多酶組裝的相關(guān)應(yīng)用及發(fā)展提供一個新的突破口[8]。

此外，酶在能源、醫(yī)藥等領(lǐng)域也取得了輝煌成就，我國學(xué)者在國內(nèi)外知名學(xué)術(shù)期刊發(fā)表的高水平論文持續(xù)增加，中國酶工程研究可謂是蓬勃向上。在“酶工程”的課程教學(xué)過程中，引入我國科學(xué)家自主研發(fā)的研究成果，使學(xué)生對我國科學(xué)家在酶學(xué)領(lǐng)域所做出的一流貢獻得到充分了解，深刻領(lǐng)悟我國科學(xué)家的家國情懷，學(xué)習(xí)他們的愛國、奉獻的精神，以增強學(xué)生的民族自信。

2.2 導(dǎo)入科學(xué)家故事 激勵學(xué)生汲取榜樣的力量 在酶工程教學(xué)過程中，講述科學(xué)家們的科研故事。例如，在講解酶的定向進化時引入國際著名科學(xué)家諾貝爾獎獲得者Frances H.Arnold 的故事，在講解核糖核酸酶結(jié)構(gòu)時，引入諾貝爾獎獲得者Christian Anfinsen 和William H.Stein，講解核酶的發(fā)現(xiàn)時，引入諾貝爾化學(xué)獎獲得者T.Cech 和S.Ahman 2 位科學(xué)家的故事。講解著名科學(xué)家的科研故事，使得學(xué)生認識到人類社會的發(fā)展離不開科學(xué)研究，科學(xué)研究需要付出艱苦努力，并且學(xué)習(xí)科學(xué)家所具有的懷疑、批判、堅持、奉獻、創(chuàng)造及探索的精神。

2.3 課程教學(xué)中融入專業(yè)領(lǐng)域相關(guān)的前沿研究成果 拓寬學(xué)生的視野 酶工程正處在蓬勃發(fā)展階段，新發(fā)現(xiàn)、新技術(shù)、新方法層出不窮。一個學(xué)科的最新研究成果代表著該學(xué)科研究領(lǐng)域的發(fā)展動向，為培養(yǎng)學(xué)生的國際視野、創(chuàng)新與科研思維有著重要意義。在酶工程的教學(xué)過程中，實時查閱Nature、Science、Journal of enzyme inhibition and medicinal chemistry 等頂級期刊文獻，將有關(guān)涉及酶工程新發(fā)現(xiàn)的前沿成果引入到課程的相應(yīng)章節(jié)中，把課堂變?yōu)閷W(xué)生發(fā)掘新知識、啟迪新思維的場所，目的是讓學(xué)生了解酶工程的前沿進展，在全球視野下進行專業(yè)知識的學(xué)習(xí)。

2.4 課程思政理念融入酶工程課程教學(xué)的實踐途徑 課堂是“立德樹人”的主要場所，教學(xué)的本質(zhì)就是師生圍繞學(xué)術(shù)問題展開的活動，“課程思政”理念融入酶工程課程教學(xué)的過程中除了要求教師在講解課程內(nèi)容的過程中深入挖掘思政元素，全方位樹人立德外，還要豐富課程教學(xué)模式，營造“學(xué)術(shù)立教、學(xué)德樹人”的環(huán)境。在“酶工程”課堂上，針對具體的教學(xué)章節(jié)，采用了翻轉(zhuǎn)課堂的教學(xué)模式，來展現(xiàn)該課堂教學(xué)的探索性和互動性，以來激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和獨立思考、挖掘?qū)W生自主構(gòu)建學(xué)科知識體系的潛能。例如在酶工程“酶的應(yīng)用”這一章節(jié)中，引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)自己的興趣，查閱國內(nèi)外相關(guān)文獻，調(diào)研某種酶在不同領(lǐng)域的最新研究進展及應(yīng)用。在授課過程中，始終引導(dǎo)學(xué)生學(xué)以致用，服務(wù)社會的責(zé)任感。

3 結(jié)語

教師應(yīng)該深挖專業(yè)課中有價值的素材，將其融入課堂教學(xué)中，通過專業(yè)課所蘊含的思政元素與專業(yè)知識的自然融合，利用課堂這個渠道，以“潤物細無聲”的方式增強學(xué)生對中華民族優(yōu)秀傳統(tǒng)文化的認知，并使其自覺地堅守中華民族文化基因，極大地強化學(xué)生自律自強、拼搏奮斗，增強為我國生物產(chǎn)業(yè)的發(fā)展做出貢獻的責(zé)任感。