生物制藥專業(yè)“基因工程”課程思政的探索與實(shí)踐

［摘 要］ 從科學(xué)精神、創(chuàng)新精神、民族精神等角度對(duì)“基因工程”課程中隱含的思政元素進(jìn)行挖掘，通過學(xué)生預(yù)習(xí)、教師講授、翻轉(zhuǎn)課堂、案例教學(xué)、視頻教學(xué)、討論教學(xué)以及線上線下相結(jié)合的混合式教學(xué)方法，將思政元素有機(jī)地融入課堂教學(xué)中，實(shí)現(xiàn)了知識(shí)傳授和思政素質(zhì)培養(yǎng)的教學(xué)目標(biāo)。該課思政教學(xué)改革效果顯著，學(xué)生對(duì)教學(xué)效果評(píng)價(jià)分值達(dá)到93.0分，同時(shí)，87.5％的學(xué)生表示會(huì)努力成為具有專業(yè)知識(shí)、人文知識(shí)、思辨能力的現(xiàn)代生物制藥人。

［關(guān)鍵詞］ 生物制藥；基因工程；課程思政；教學(xué)改革；以學(xué)生為中心

［基金項(xiàng)目］ 2017年度西安文理學(xué)院教學(xué)改革與研究專項(xiàng)“建立生物科學(xué)專業(yè)微生物學(xué)實(shí)驗(yàn)的‘模塊式’教學(xué)體系”（JG2017055）；2024年度西安文理學(xué)院本科人才培養(yǎng)建設(shè)項(xiàng)目“‘細(xì)胞生物學(xué)’創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育示范課程”（JY2024KGF03）；2024年度西安文理學(xué)院本科人才培養(yǎng)建設(shè)項(xiàng)目“立德樹人視閾下分子生物學(xué)融合AI課程體系改革與教學(xué)實(shí)踐”（JY2024SX05）

［作者簡(jiǎn)介］ 李海娟（1984—），女，福建寧德人，理學(xué)博士，西安文理學(xué)院生物與環(huán)境工程學(xué)院副教授，主要從事微生物基因工程研究。

［中圖分類號(hào)］ G642.0 ［文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼］ A ［文章編號(hào)］ 1674-9324（2024）36-0122-04 ［收稿日期］ 2023-11-30

2020年5月，教育部印發(fā)的《高等學(xué)校課程思政建設(shè)指導(dǎo)綱要》指出，課程思政建設(shè)是全面提高人才培養(yǎng)質(zhì)量的重要任務(wù)，課程思政建設(shè)工作要圍繞全面提高人才培養(yǎng)能力這個(gè)核心點(diǎn)，在全國(guó)所有高校、所有學(xué)科專業(yè)全面推進(jìn)［1］。具體實(shí)施時(shí)，各高校要基于自身辦學(xué)目標(biāo)和特色，結(jié)合公共基礎(chǔ)課程、專業(yè)教育課程、實(shí)踐類課程的具體特點(diǎn)，科學(xué)設(shè)計(jì)課程思政教學(xué)體系。

“基因工程”課程是生物技術(shù)、生物工程、生物制藥等專業(yè)的主干專業(yè)課程之一［2-3］。該課程不僅強(qiáng)調(diào)基礎(chǔ)理論知識(shí)的學(xué)習(xí)和實(shí)驗(yàn)技能的培養(yǎng)，也強(qiáng)調(diào)提高學(xué)生的實(shí)際應(yīng)用能力。但在傳統(tǒng)的教學(xué)過程中，專業(yè)課教師往往缺乏課程思政教學(xué)意識(shí)，或從每個(gè)章節(jié)中能提取的課程思政資源數(shù)量極少，將思政元素融入課程教學(xué)的方式方法更是單一，導(dǎo)致學(xué)生無(wú)法從學(xué)習(xí)中體會(huì)到這門課的理論和實(shí)際應(yīng)用價(jià)值，最終導(dǎo)致學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性不高，教學(xué)效果不理想［4］。本文以西安文理學(xué)院生物制藥專業(yè)的“基因工程”課程為例，基于本校本專業(yè)人才培養(yǎng)的目標(biāo)定位，通過對(duì)每個(gè)章節(jié)思政元素的挖掘、思政課程的設(shè)計(jì)與構(gòu)建以及思政課程評(píng)價(jià)體系的完善等方法，為本校生物制藥類專業(yè)的人才培養(yǎng)建立一套較系統(tǒng)、可推廣的“基因工程”課程思政教學(xué)改革與實(shí)踐方案，同時(shí)為后續(xù)同類相關(guān)課程的思政教學(xué)改革提供一定的借鑒。

一、生物制藥專業(yè)“基因工程”課程思政教學(xué)改革與實(shí)踐

（一）課程思政元素的挖掘

本文從科學(xué)精神、創(chuàng)新精神、民族精神、奉獻(xiàn)精神、社會(huì)精神、健康精神以及價(jià)值實(shí)現(xiàn)等角度對(duì)課程中隱含的思政元素進(jìn)行挖掘。第一章（基因工程的誕生）主要思政元素：（1）基因工程藥物（如胰島素、干擾素、人凝血因子IX等）的研發(fā)與上市。（2）“中國(guó)干擾素之父”侯云德院士的故事（1982年成功研發(fā)了重組人α1b型干擾素，這不僅是中國(guó)第一個(gè)具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的基因工程一類新藥，而且相較于當(dāng)時(shí)國(guó)際通用的α2a和α2b型干擾素［5］）。第二章（DNA重組克隆單元操作）主要思政元素：（1）20世紀(jì)60年代初Werner Arber提出一種設(shè)想：有一種酶，可以切斷病毒的DNA來(lái)限制病毒增殖。（2）1970年，Hamilton Smith和Daniel Nathans發(fā)現(xiàn)了第一種II型限制性內(nèi)切酶Hind II，它可以精準(zhǔn)切割DNA［6］；1978年，Werner Arber， Daniel Nathans和Hamilton Smith憑借在限制酶領(lǐng)域開創(chuàng)性的研究，共同獲得1978年諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)。（3）PCR技術(shù)可以通過檢測(cè)靶點(diǎn)基因表達(dá)，對(duì)潛在的藥物作用靶標(biāo)進(jìn)行篩選；可用于藥物劑型的改良和設(shè)計(jì)；還可用于研究人體藥物代謝動(dòng)力學(xué)、藥物致病機(jī)理、劑量?jī)?yōu)化等方面［7］。第三章（大腸桿菌基因工程）主要思政元素：胰島素是治療糖尿病的特效藥物，據(jù)統(tǒng)計(jì)，我國(guó)糖尿病患者已超過1億。因此，質(zhì)量可靠、價(jià)格低廉的胰島素制品是現(xiàn)代醫(yī)藥領(lǐng)域的一項(xiàng)重要工程。第四章（酵母菌基因工程）主要思政元素：由乙肝病毒引起的乙型肝炎是嚴(yán)重傳染病，目前沒有特效藥物可治療，我國(guó)更是乙肝大國(guó)。因此，全民接種乙肝疫苗是預(yù)防乙肝病毒感染的唯一有效手段。此外，利用酵母菌作為“細(xì)胞工廠”生產(chǎn)乙肝疫苗這項(xiàng)技術(shù)非常重要。第五章（動(dòng)物基因工程）主要思政元素：（1）利用哺乳動(dòng)物細(xì)胞可規(guī)?；a(chǎn)大分子醫(yī)用蛋白，比如：溶血栓藥物——組織型纖溶酶原激活劑、治療血友病的重組人凝血因子VIII。（2）利用CRISPR/Cas基因編輯技術(shù)可實(shí)現(xiàn)對(duì)任意靶基因進(jìn)行編輯［8］。目前，該技術(shù)已在醫(yī)藥健康、農(nóng)業(yè)食品安全、生態(tài)環(huán)境保護(hù)等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。（3）2018年，震驚全球的“基因編輯嬰兒”事件。第六章（植物基因工程）主要思政元素：（1）自1983年轉(zhuǎn)基因煙草和胡蘿卜誕生以來(lái)，截至2023年底，全球已批準(zhǔn)的轉(zhuǎn)基因作物有32種，29個(gè)國(guó)家批準(zhǔn)種植，42個(gè)國(guó)家批準(zhǔn)轉(zhuǎn)基因產(chǎn)品的利用，因此高等植物轉(zhuǎn)基因技術(shù)的建立迎來(lái)了偉大的綠色革命。（2）中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院范云六院士研究組在成功開發(fā)第一代植酸酶產(chǎn)品的基礎(chǔ)上，從我國(guó)國(guó)情和可持續(xù)性發(fā)展角度出發(fā)，歷時(shí)多年，開發(fā)了一項(xiàng)節(jié)能、環(huán)保、低成本生產(chǎn)植酸酶的高新技術(shù)：利用玉米種子生物反應(yīng)器生產(chǎn)的第二代植酸酶產(chǎn)品［9］。通過講授以上思政元素，對(duì)學(xué)生實(shí)現(xiàn)價(jià)值引領(lǐng)：科學(xué)研究沒有捷徑，學(xué)習(xí)也同樣沒有捷徑，鼓勵(lì)學(xué)生應(yīng)踏踏實(shí)實(shí)上好每一節(jié)課，在此基礎(chǔ)上才能發(fā)揮所長(zhǎng)，學(xué)以致用；科技發(fā)展日新月異，廣大學(xué)生的思維也不能故步自封，應(yīng)心懷夢(mèng)想，并通過不斷學(xué)習(xí)，充實(shí)自我，最終才能實(shí)現(xiàn)夢(mèng)想；樹立科技改變生活，科技服務(wù)人類健康的社會(huì)意識(shí)、健康意識(shí)；培養(yǎng)不辭辛勞、實(shí)事求是、不忘初衷和使命的科學(xué)精神；培養(yǎng)為祖國(guó)繁榮昌盛無(wú)私奉獻(xiàn)的創(chuàng)造精神；鼓勵(lì)學(xué)生堅(jiān)定科技強(qiáng)國(guó)的偉大信念。

（二）課程思政的建設(shè)與實(shí)施

1.根據(jù)知識(shí)要點(diǎn)及思政元素設(shè)計(jì)課程。打破傳統(tǒng)的教學(xué)思路格局，在講授專業(yè)課知識(shí)要點(diǎn)的同時(shí)，將思政元素有機(jī)融入其中。每個(gè)章節(jié)的教學(xué)內(nèi)容設(shè)計(jì)都圍繞著理論知識(shí)目標(biāo)、實(shí)踐技能目標(biāo)和思政素質(zhì)目標(biāo)展開。理論知識(shí)目標(biāo)：掌握基因工程操作的基本過程、原理等理論基礎(chǔ)知識(shí)，如掌握載體的定義、分類等；掌握DNA體外重組技術(shù)的原理、操作過程及常用的工具酶；掌握轉(zhuǎn)基因動(dòng)物、植物、微生物操作的基本原理、制作流程及鑒定方法；熟悉基因工程在生物制藥領(lǐng)域的應(yīng)用及其影響，如在蛋白質(zhì)藥物、抗體及疫苗研發(fā)、生產(chǎn)制備等領(lǐng)域的應(yīng)用。技能目標(biāo)：能夠運(yùn)用基因工程理論知識(shí)結(jié)合“分子生物學(xué)”“細(xì)胞工程”“蛋白質(zhì)工程”等課程知識(shí)對(duì)生物制藥問題進(jìn)行研究，包括設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、分析與解釋數(shù)據(jù)，通過信息綜合得到合理有效的結(jié)論；具有運(yùn)用相關(guān)儀器、設(shè)備、軟件工具進(jìn)行科學(xué)實(shí)驗(yàn)和生物統(tǒng)計(jì)的能力。思政素質(zhì)目標(biāo)：學(xué)生能夠了解國(guó)情，維護(hù)國(guó)家利益，具有推動(dòng)社會(huì)進(jìn)步的責(zé)任感，尊重生命，關(guān)愛他人，誠(chéng)實(shí)守信，具有人文知識(shí)、思辨能力、處事能力和科學(xué)精神；理解工程師的職業(yè)性質(zhì)和責(zé)任，在工程實(shí)踐中能自覺遵守職業(yè)道德和規(guī)范，具有法律意識(shí)；能夠在多學(xué)科背景下的團(tuán)隊(duì)中承擔(dān)個(gè)體、團(tuán)隊(duì)成員或負(fù)責(zé)人的角色。

2.課程思政教學(xué)方法改革。教學(xué)過程堅(jiān)持以學(xué)生為中心的原則，采取學(xué)生預(yù)習(xí)、教師講授、翻轉(zhuǎn)課堂、案例教學(xué)、視頻教學(xué)、討論教學(xué)以及線上線下相結(jié)合的混合式教學(xué)方法，具體方法如下：（1）學(xué)生預(yù)習(xí)。課前，教師在班級(jí)群里發(fā)布本節(jié)課預(yù)習(xí)的要點(diǎn)，可提供課外教學(xué)資源的參考鏈接（如中國(guó)慕課教學(xué)資源、相關(guān)視頻、科學(xué)人物傳記等），讓學(xué)生通過預(yù)習(xí)能大致了解本節(jié)課知識(shí)的重點(diǎn)、難點(diǎn)以及隱藏的思政元素。預(yù)習(xí)的同時(shí)，需要做好筆記，記錄不理解的知識(shí)點(diǎn)以及感興趣、想更深入了解的知識(shí)點(diǎn)及思政元素，在后期課堂討論時(shí)可提出并探討。（2）講授教學(xué)。教師講授知識(shí)點(diǎn)，講授的同時(shí)穿插課堂提問，時(shí)刻關(guān)注學(xué)生的聽課狀態(tài)，調(diào)查學(xué)生的預(yù)習(xí)情況及效果。同時(shí)，須對(duì)之前學(xué)過的相關(guān)課程（如微生物學(xué)、分子生物學(xué)等）知識(shí)進(jìn)行簡(jiǎn)要回顧，讓學(xué)生做到溫故而知新。（3）案例教學(xué)。教師結(jié)合知識(shí)點(diǎn)，提出相關(guān)思政案例，或分析學(xué)生通過預(yù)習(xí)提出的思政問題，有視頻的可播放視頻，可以更好地活躍課堂、讓學(xué)生參與課堂，從而激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣。（4）翻轉(zhuǎn)課堂。學(xué)生課后查閱資料，制作并講授課件，講授的時(shí)候需要嘗試將案例中的思政元素融入知識(shí)點(diǎn)中。（5）討論教學(xué)。小組討論教師或?qū)W生提出的思政案例，討論要點(diǎn)包含知識(shí)的應(yīng)用及思政元素。（6）課堂評(píng)測(cè)。教師提前在學(xué)習(xí)通App上發(fā)布本節(jié)課的測(cè)試題，題目類型涵蓋知識(shí)點(diǎn)和思政元素，可以對(duì)學(xué)生進(jìn)行隨堂測(cè)驗(yàn)。學(xué)習(xí)通App可自動(dòng)改卷，因此，教師隨堂即可了解學(xué)生對(duì)本節(jié)課的知識(shí)點(diǎn)和思政元素掌握情況。（7）誘導(dǎo)教學(xué)。教師根據(jù)學(xué)生掌握情況，總結(jié)、強(qiáng)調(diào)本節(jié)課的知識(shí)點(diǎn)和思政元素，誘導(dǎo)學(xué)生更好地理解知識(shí)點(diǎn)、認(rèn)識(shí)和感悟思政要點(diǎn)。

3.優(yōu)化課程思政考核評(píng)價(jià)體系。采用多元評(píng)價(jià)系統(tǒng)公平、公正地對(duì)學(xué)生的理論知識(shí)、思政元素學(xué)習(xí)效果進(jìn)行考核評(píng)價(jià)，包括考勤、平時(shí)作業(yè)、課堂表現(xiàn)、實(shí)驗(yàn)技能、課堂測(cè)驗(yàn)與期末考試等?？己藘?nèi)容須與三個(gè)學(xué)習(xí)目標(biāo)（即理論知識(shí)目標(biāo)、實(shí)踐技能目標(biāo)和思政素質(zhì)目標(biāo)）要求相對(duì)應(yīng)。

二、生物制藥專業(yè)“基因工程”課程思政教學(xué)改革成效

改革后的“基因工程”課程思政已在本校生物制藥專業(yè)連續(xù)執(zhí)行2年，共計(jì)80名學(xué)生完成了課程的學(xué)習(xí)與考核。在課后，學(xué)生對(duì)從教師（權(quán)重15％）、教學(xué)內(nèi)容（權(quán)重50％）、教學(xué)方法（權(quán)重10％）、教學(xué)目標(biāo)達(dá)成（權(quán)重15％）及課程考核體系（權(quán)重10％）等五個(gè)方面對(duì)思政教學(xué)效果進(jìn)行了評(píng)價(jià)，評(píng)價(jià)分值達(dá)到93.0分。同時(shí)，90％的學(xué)生表示在上“基因工程”課之前對(duì)基因工程的發(fā)展歷史、研究意義及應(yīng)用領(lǐng)域，對(duì)我國(guó)生物產(chǎn)業(yè)發(fā)展有卓越貢獻(xiàn)的科學(xué)家都不太了解，因此沒有了解我國(guó)生物制藥產(chǎn)業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀，也沒有樹立科學(xué)精神、探索精神、奉獻(xiàn)精神以及正確的價(jià)值觀，甚至對(duì)本專業(yè)失去了興趣和信心。與上課前形成鮮明對(duì)比，上課后，92.5％的學(xué)生表示通過本課程學(xué)習(xí)，不僅掌握了“基因工程”課的基本理論知識(shí)和實(shí)踐技能，還強(qiáng)化了科技強(qiáng)國(guó)、科研興國(guó)的意識(shí)；增強(qiáng)了愛黨愛國(guó)愛人民的意識(shí)；樹立了正確的世界觀、人生觀和價(jià)值觀；對(duì)生物制藥專業(yè)的發(fā)展前景重塑了信心。87.5％的學(xué)生表示會(huì)向偉大的科學(xué)家學(xué)習(xí)，樹立理想，艱苦奮斗，勇攀高峰，做具有專業(yè)知識(shí)、人文知識(shí)、思辨能力、處事能力、科學(xué)精神，在工程實(shí)踐中能自覺遵守職業(yè)道德和規(guī)范，具有法律意識(shí)的現(xiàn)代生物制藥人。

三、“基因工程”課程思政的經(jīng)驗(yàn)總結(jié)與展望

（一）綜合提高教師的思政水平

高校教師是課程思政建設(shè)與改革的主力軍，提高授課教師本身的思政水平極其關(guān)鍵，高校教師本身應(yīng)做到愛國(guó)守法、敬業(yè)愛生、教書育人、嚴(yán)謹(jǐn)治學(xué)、服務(wù)社會(huì)、為人師表［10］。除了嚴(yán)格遵守以上幾點(diǎn)外，建設(shè)課程思政前，必須充分發(fā)揮教研室、教學(xué)團(tuán)隊(duì)、課程組等基層教學(xué)組織的作用，建立課程思政集體教研制度。授課教師應(yīng)熟悉《高等學(xué)校課程思政建設(shè)指導(dǎo)綱要》，應(yīng)積極參加“課程思政建設(shè)專題”培訓(xùn)活動(dòng)，比如參加陜西省教育廳組織的“普通本科教育課程思政示范課程任課教師培訓(xùn)”、智慧樹網(wǎng)高等教育研究院舉辦的“愛與榜樣賦能教育”系列線上公益培訓(xùn)、西北聯(lián)盟在線名師報(bào)告等活動(dòng)。還可以參考課程思政建設(shè)指南書籍，比如上海師范大學(xué)何玉海教授主編的《課程思政基本原理》、華東師范大學(xué)杜震宇教授主編的《生物學(xué)科課程思政教學(xué)指南》等。

（二）課程思政實(shí)施應(yīng)緊跟時(shí)勢(shì)，及時(shí)調(diào)整

授課教師應(yīng)及時(shí)掌握學(xué)科發(fā)展動(dòng)態(tài)、關(guān)注新的科研成果，從原創(chuàng)性科研成果中不斷提取凝練思政元素，與基礎(chǔ)理論知識(shí)融合，通過多種多樣的教學(xué)手段讓學(xué)生真正吸收、理解知識(shí)，感悟思政要點(diǎn)、感受科技進(jìn)步帶來(lái)的民族自豪感。同時(shí)，增加肩上的使命感。例如，2022年7月，“癌癥克星”PD-1/CTLA-4雙特異性抗體卡度尼利獲批上市，這是全球首個(gè)獲批上市的腫瘤雙免疫檢查點(diǎn)抑制劑雙抗，完全由中國(guó)自主研發(fā)。像這種科研成果的重大突破性事件，應(yīng)及時(shí)引領(lǐng)學(xué)生關(guān)注，讓學(xué)生感受到我們國(guó)家在飛速發(fā)展，民族在不斷強(qiáng)大。作為新時(shí)代的大學(xué)生，更應(yīng)該秉承科學(xué)思想，心中有夢(mèng)，創(chuàng)造價(jià)值，推動(dòng)社會(huì)進(jìn)步。

（三）課程思政應(yīng)始終堅(jiān)持以學(xué)生為中心

課程思政的一個(gè)重要目標(biāo)是幫助學(xué)生塑造正確的世界觀、人生觀和價(jià)值觀，這意味著課程思政建設(shè)與實(shí)施必須堅(jiān)持以學(xué)生為主、教師為輔的原則。像“基因工程”這種較復(fù)雜的專業(yè)課程，不僅知識(shí)點(diǎn)復(fù)雜難懂，而且還需要對(duì)前期所學(xué)課程（如“微生物學(xué)”“分子生物學(xué)”“生物化學(xué)”等）知識(shí)進(jìn)行不定時(shí)的回顧。如果只是教師一味地講授理論知識(shí)，學(xué)生容易與課堂脫節(jié)，一脫節(jié)后面的課程學(xué)習(xí)再也跟不上。因此，課程思政建設(shè)不僅要恰當(dāng)?shù)匾胨颊兀ㄟ^多種多樣的教學(xué)方法（如課前預(yù)習(xí)、翻轉(zhuǎn)課堂、小組討論及課堂互評(píng)等）讓學(xué)生真正參與課程學(xué)習(xí)，感受到自己才是學(xué)習(xí)的主人公。

參考文獻(xiàn)

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Exploration and Practice of Curriculum Ideology and Politics in Genetic Engineering in

Biopharmaceutical Major

LI Hai-juan， SU Li-yan， ZHAO Yong-mei

（School of Biological and Environmental Engineering， Xi’an University， Xi’an， Shaanxi 710065， China）

Abstract： From the perspectives of scientific spirit， innovative spirit， national spirit， the implied ideological and political elements in the course of" Genetic engineering were explored. Through the blended teaching methods of student preview， teacher teaching， flipped classroom， case teaching， video teaching， discussion teaching and the combination of online and offline teaching， the ideological and political elements were organically integrated into classroom teaching， by which the teaching goals of knowledge impartation and ideological and political quality cultivation were realized. The effect of the ideological and political teaching reform in this course is remarkable. The students’ evaluation of teaching effect reached 93.0 points， meanwhile， 87.5% of the students stated that they would work hard to become modern biopharmaceutical persons with professional knowledge， humanistic knowledge and critical thinking ability.

Key words： biotechnological pharmaceutics; Genetic Engineering; curriculum ideology and politics; teaching reform; student-centered