“课程思政”视角下研究生高等生物化学课程建设的实践与探索
Practice and Exploration of the Course Construction on Advanced Biochemistry for Postgraduates from the Perspective of Course Ideology and Politics
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收稿日期: 2022-05-6 接受日期: 2022-06-4
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Received: 2022-05-6 Accepted: 2022-06-4
Course ideology and politics is an effective way to achieve the goal of ideological and political education for postgraduates and implement "San Quan" Education. Advanced biochemistry is an important core course for food and life science related majors. Using the advanced biochemistry course as an example, combined with the problems faced by the course teaching, the realization path of course ideology and politics for postgraduates was constructed. The organic integration of ideological and political education and professional knowledge education was realized from five aspects, the exploration of making course ideological and political teaching objectives, the deep excavation of course ideological and political elements, the appropriate teaching design, the appropriate application of teaching methods and means, and the improvement of course assessment method. The aim of this article is to provide reference and experience for the course construction and reform in biology related fields under the background of "big ideological and political education".
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徐伟丽, 徐平, 韩晓军, 穆韡.
Xu Weili.
高等生物化学是从分子水平研究生命本质的、与其他学科广泛交叉的、近年来快速发展的一门重要学科[1]。高等生物化学是食品、生命科学及相关专业的核心基础课程之一。在“大思政”格局下,如何充分利用有限的学时,深刻把握高等生物化学基础理论及最新研究进展的同时,深入发掘“课程思政”育人元素,将其有机融入课堂教学,让学生更好地领略到该课程的魅力和教师的风采,激发学生对生物化学和分子生物学领域的兴趣和热爱,培养学生树立文化自信、家国情怀、科研诚信,切实增强发现问题、分析问题、解决问题的能力,成为当前高等生物化学课程建设改革的重要任务。
本文分析了我校高等生物化学课程教学存在的主要问题,剖析了加强课程思政建设的必要性,通过借鉴本科生物化学课程思政建设方面的成功经验,在前期高等生物化学课程建设的基础上,经过三年多的教学实践,遵循“两性一度”(高阶性、创新性和挑战度)标准,深入系统地对高等生物化学课程目标、课程内容、教学设计、考核方式等方面进行了系统的探索和实践。目前,高等生物化学课程建设依然在不断的改革和完善中。
1 高等生物化学课程教学存在的主要问题
高等生物化学课程是生命科学前沿课程,涵盖目前生命科学领域的最新研究方法、动态等内容,是非常受研究生欢迎的一门课。但是,在实际教学工作中,发现还存在一些问题:一是高等生物化学课程内容理论性强、深度和难度大、更新快、知识点密集,但学时却相对较少,如何在有限的时间里既系统全面、又重点突出地讲授这门课程,是任课教师面临的一个重要问题;二是忽视学情分析,任课教师难以有针对性地调整教学策略以有效解决学生学习中存在的问题。面对学习背景不同的选课学生,如何根据学情对教学内容进行重构和对教学方法进行选择,并将知识凝练概括,深入浅出地讲解,且能引发学生进行思考,需要教师不断探索;三是课程目标只注重知识技能目标,忽视课程思政教学目标的设计;四是教学内容与本科生物化学重叠,如何保证授课内容逻辑衔接的同时,又能避免教学内容的简单重复,这是需要妥善处理的问题[2];五是课程目前尚无教材,所使用的参考教材虽然注重理论性和系统性,但在呈现方式上,与日常生活、生命健康、热点事件等联系较少,不能成为实现新时代中国特色社会主义思想进教材的有效载体。
2 加强高等生物化学课程思政建设的必要性
2020年9月,教育部、国家发改委、财政部联合发布《关于加快新时代研究生教育改革发展的意见》中强调,立德树人是研究生教育的工作主线[3]。思想政治教育在落实立德树人根本任务的过程中必须居于主导地位,只有这样才能解决好习总书记的“教育三问”这一根本性问题[4]。然而,研究生阶段是学生思想开始独立,世界观、人生观、价值观趋于稳定成熟的阶段[5]。相对本科生而言,做好研究生的思想政治教育工作难度更大。一是研究生更关注自身专业知识的学习、未来就业和职业发展。更有甚者,有些学生在学习过程中以自我为中心,急功近利,缺乏使命感和担当意识,是潜在的行业精致利己主义者人群;二是研究生阶段往往把科学研究作为第一任务,知识的学习与积累都是围绕课题开展方向进行,不希望花费时间主动学习家国情怀、爱国主义和使命担当意识的相关内容;三是研究生学习阶段缺乏家国情怀素养培育的课堂环境。目前高校研究生教学改革普遍落后于本科教学改革,绝大多数研究生课程都是围绕知识学习进行课程设计,课堂教学忽略研究生价值塑造和健康人格的培养[6]。这些问题的有效解决,有赖于将专业知识传授与思想政治教育有机融合,全面推进研究生课程思政改革。课程思政逐渐成为落实立德树人根本任务的重要方式和体现[7]。
此外,课程思政在高等生物化学课程教学中的应用具有独特的可行性和优势。一是高等生物化学课程在研究生入学的第一个学期开设,是研究生形成职业价值观的重要阶段。高等生物化学课程的思政教育与专业培养进行有机结合,实现“传道授业解惑”,充分发挥承上启下的作用,对学生的“三观”进行正确引领。这对于激发学生的奋斗与创新精神,顺利完成后期专业课程的学习、课题研究及今后的人生道路有着至关重要的作用。二是高等生物化学课程中蕴含着丰富的思政元素。通过深挖课程中政治认同与国家意识、文化自信与责任担当、品德修养与专业伦理三个维度的思政元素[8],采用恰当的教学设计和灵活的教学方法,不仅可以使专业知识入味,有利于提升学生的知识水平,而且使思政教育入脑入心,引导学生树立正确的人生观、价值观和世界观,充分发挥高等生物化学课程隐性教育的优势与作用。
3 “课程思政”视域下高等生物化学课程建设的实施策略
3.1 设置课程思政目标
“课程思政”视域下研究生高等生物化学课程的建设重点是加强课程育人功能,让知识传授与价值引领同频共振。将原有的专业素质目标融合德育元素,以有利于指导“课程思政”教学方案设计和具体实施为原则,制定了新形势下高等生物化学的思政目标:(1) 围绕生命属性的化学本质,在深刻理解遗传信息的流动和传递、蛋白质的翻译、翻译后修饰及转运、代谢调节网络的基础上,结合辩证唯物主义原理,培养学生学会运用马克思主义哲学原理学习和理解科学问题,树立高度的政治认同感,形成积极的科学观、价值观和人生观;(2) 通过对高等生物化学专业知识、技术发展史的学习,培养学生客观理性的思维特质、严谨求实的工作作风和探索创新的开拓精神,感受我国传统文化的博大精深,树立文化自信,了解当前生物科技领域的国际合作与竞争,形成全球视野;(3) 通过系统地学习高等生物化学相关技术和热点领域,培养学生的工匠精神和创新精神;要对生物技术的两面性有正确认识,要遵守伦理原则、尊重生命、保护环境、遵纪守法,增强学生时代责任感、使命感[9, 10]。
3.2 选择和优化教学内容
高等生物化学课程建设始终将教学内容体系的重构作为核心。注意教学内容与其本科生物化学课程内容的衔接,强调深度和广度,体现高阶性。同时,根据专业培养目标和课程教学目标,对教学内容进行了精心的选择。课程内容包括6章:绪论、基因及基因组学、基因表达的调控、蛋白质与蛋白质组学、代谢调节网络及细胞信号转导、常用分子生物学实验技术与应用。
在新学期的第一节课前,调研学生学科背景、本科生物化学课程学习等情况,以便及时而灵活地调整教学内容[11]。比如第4章的内容包括四节:第1节是蛋白质生物合成基础及过程,第2节是蛋白质翻译后加工及运输,第3节是蛋白质组学及分析技术,第4节是蛋白质组学的应用及发展。根据教学设计原定第1节为简要回顾内容,第2节和第3节为本章的重点和难点部分,第4节为了解内容。但是调研发现,有多半同学本科是非食品专业,没有基础生物化学相关背景知识。据此,授课时第1节调整为教学重点,并对授课内容进行了细化,便于学生理解和记忆。在讲授第5章时,原定的教学内容包括代谢途径的相互联系、细胞水平和激素水平的代谢调节、整体水平的代谢调节、细胞信号转导和主要信号转导途径。这样的内容安排完全避开与本科生物化学课程内容的重叠问题,而且教学内容环环相扣,层层递进,前后贯通,具有非常好的连贯性。但是,直接按照原定教学计划进行授课,很多同学听不懂,教学效果很差。针对这种情况,提前安排同学自学酶、脂类代谢和蛋白质代谢的内容;同时,在授课内容上增加了一部分——糖的消化、吸收与分解代谢,并将“主要信号转导途径”调整为了解内容。将课程的知识脉络打通,提高教学效果。在教学过程中,通过教学质量和学习效果的反馈,不断优化教学内容,逐渐形成了教学内容上本硕有衔接性、前后章节有连贯性的完整体系。
此外,高等生物化学是一门实验性较强的课程,实验教学对于提高研究生实验技能和科研综合能力至关重要。本课程虽未设置独立的实验课,但在授课过程中将实验教学内容与理论教学和最新研究热点结合在一起进行讲授,既体现了教学内容的创新性,又利于学生对理论知识的理解和掌握,达到学以致用的教学效果。比如,在讲授第4章第3节蛋白质组学及分析技术时,会介绍蛋白质组学分析的常用技术双向电泳。在讲解完实验原理、主要步骤之后,通过观看实验操作视频让学生对所讲授的实验技术有更直观的认识。
一轮课程结束后,通过观察、评教、座谈、问卷调查等形式了解和掌握课程目标的达成情况,获取学生对本课程的意见和建议,认真分析问题所在,拟定改进方案并实施于下一轮教学中。
3.3 通过教学设计和教案将思政元素引入课堂教学
表1 高等生物化学课程思政教学设计表
| 角度 | 知识点 | 课程思政融入案例 | 思政育人目标 |
| 高等生物化学发展研究历史[14, 15] | 进化论 | 介绍达尔文的故事 | 引导学生学习达尔文做事科学严谨、坚持不懈、善于思考、敢于挑战权威、勇于创新以及将一生献给科学事业的精神 |
| DNA双螺旋结构 | 介绍沃森和克里克对该模型的提出过程。告诉学生沃森和克里克是综合了生化学派、结构学派和信息学派关于DNA的研究结果,经过科学的研究与分析创新性地构建了DNA分子模型[16] | 启示学生创新可以在批判地继承和发展前人优秀成果的基础上进行 | |
| 蛋白质的发现 | 会联系到中国大约在1000多年前已从大豆中提取出球蛋白并用于制成豆腐。1728年,意大利医学和化学教授贝卡里亚从面粉团中用水搓洗提取出谷蛋白;而我国在明朝科学家宋应星编著的《天工开物》中已有记载 | 1、通过历史上中外科技成就的对比,让学生感受我国古代科技取得的辉煌成就和我国古代人民的智慧,增强文化自信和民族自豪感 2、引导研究生传承精益求精的工匠精神 | |
| 现代科学与我国传统文化相结合 | 生命起源 | 会联系到我国春秋战国时期老子的《道德经》中关于宇宙诞生及生命起源的论述 | 在古代思想和现代科学的碰撞中,让学生感受中国传统文化的博大精深和无穷魅力,坚定文化自信 |
| 基因 | 引出“血浓于水”的说法 | 教育和引导学生继承和发扬尊老爱幼的优良传统美德 | |
| 我国在高等生物化学领域的创新贡献 | 人类基因组计划 | 介绍我国科学家在人类基因组计划中的贡献及重要意义 | 引导学生认清科技竞争的意义和当前形式,以国家和民族的崛起为己任,脚踏实地、奋勇拼搏 |
| 基因组学的分析手段 | 引出我国中国科学院院士朱作言经过多年努力取得多项具有开创意义的重要成果 | 引导学生正确面对科研中遇到的各种困难,践行科学家精神 | |
| 细胞信号转导 | 联系到我校黄志伟教授揭开了T细胞受体复合物结构之谜 | 激发学生爱国主义热情、民族自信心和自豪感,坚定文化自信 | |
| 与日常生活相联系 | 蛋白质翻译后的靶向运输 | 与天体运行、交通运行相联系 | 启示学生,人作为社会的一个基本单位,不能追求无限制的自由,遵章守序是建设和谐社会的基础,培养学生法治精神和契约精神 |
| 微卫星DNA | 介绍微卫星DNA被广泛应用于血缘关系鉴定时,会联系到近年亲子鉴定人数激增的原因:一是受河南“错换人生”事件影响;二是怀疑配偶不够忠诚 | 1、引导学生要坚守职业道德和职业操守,对待工作要严谨细致、认真负责 2、引导年轻人要有正确的婚恋观 | |
| 与相关社会热点事件相联系 | 基因编辑技术 | 介绍基因武器和基因编辑双胞胎事件[17, 18] | 1、引导学生认识到科学技术是一把双刃剑,对待科学技术要理性,要有社会责任感和科学精神 2、引导学生尊重规律,敬畏法律,尊崇科研伦理 |
| 与相关社会热点事件相联系 | 基因表达调控 | 联系到轰动一时的“核酸风波” | 引导学生自觉抵制伪科学,培养学生实事求是、追求真理的科学素养 |
| 与常用实验技术相联系 | western blot、实时荧光定量PCR等实验技术 | 告诉学生要认真做好实验记录,尊重原始实验数据,拒绝篡改数据;在进行实验设计时,要注重对照实验的设置 | 1、培养学生严谨的科学态度 2、引导学生做研究需要沉下心来,脚踏实地 3、着重培养学生求真务实的科研精神和精益求精的工匠精神 |
3.4 以课堂讲授为主,采用多种形式的教学方法
采用多媒体课件和板书相结合的教学方法,运用雨课堂、腾讯会议、微信等多种形式组合的教学方式,加强与学生的互动,体现教学方法的创新性。选取合适的教学方法,激发学生对授课内容的兴趣和求知欲,提高课堂教学质量,是课程教学团队一直努力研究解决的重要问题。通过雨课堂提前推送进行学情调查,具体内容包括本科阶段是否开设生物化学课程,如开设,学时数是多少,主要学习内容包括哪些。将需要课前预习或自学的内容或知识点制成PPT,运用雨课堂或微信群提前推送给学生,解决需要课下解决的部分疑难点。例如在学习第4章“代谢调节网络及细胞信号转导”时,提前将需要课前自学的脂代谢的内容推送给学生(尤其针对本科阶段没学习过生物化学课程的同学)。根据学生的心理特征及认识规律,结合教学内容和学生实际情况,采用“问题导引式”教学法激发学生的学习兴趣。比如,通过提出“高等生物化学是什么”“高等生物化学研究什么”“为什么学高等生物化学”等问题,引导学生主动学习。鼓励和引导学生采用思维导图的形式,对每一章的知识点进行梳理和归纳总结,不仅可以增强记忆,而且有助于提高学生的学习能力,取得了非常好的学习效果。利用课件中的习题和雨课堂检验并强化学生课堂学习的效果,例如在复习(本科阶段开设高等生物化学课程)或自学(本科阶段没有开设高等生物化学课程)糖的有氧氧化内容时,通过提出问题:在柠檬酸循环中,经底物水平磷酸化生成的高能化合物是什么?引导学生有效学习。精选Nature、Science、Cell、Journal of Biological Chemistry杂志近3年的文献,让学生进行文献报告,由任课教师对其进行点评讲解,不仅有利于学生了解生物化学前沿和进展,培养创新思维,而且能锻炼学生的口头表达能力。当不能进行线下教学时(如疫情严峻),采用腾讯会议和雨课堂相结合的混合式教学模式,充分利用两大平台的优势,营造良好的教学氛围,达到了很好的教学效果。
3.5 完善考核方式以增强课程思政教学实效性
通过“课程思政”视域下高等生物化学课程建设,实现一门课程多种形式相结合的方式进行考核。考核内容包括专业知识和思政内容。考核形式包括:平时表现10% (出勤,课堂上可以设置讨论、测验等多种形式,增加学生的课堂参与度,也作为平时成绩考核的一部分,包括的敬业精神、职业道德的考核)、期末考试60% (包括职业道德的考核,作弊一律取消成绩)、文献报告30% (包括敬业精神、接受新知识和适应能力的考核)等。从而构建融入思政元素的多维度、可量化的评价方法和体系,最终形成一套完整的课程思政教学成果材料(包括教学设计、教案、PPT、教改项目、教改文章等)。后期通过对学生的问卷调查,了解课程思政的实际效果。根据这些反馈信息,持续改进,力争将高等生物化学课程打造成“大思政”格局下的精品课程。
4 结语
“课程思政”视域下研究生高等生物化学课程建设工作开始于2019年,历时3年多的实践,通过不断对教学设计、教案、教学方法和手段、考核方式等进行修正,并完成我校“课程思政”建设项目,逐渐摸索出一套完整的、统筹兼顾、具有德智相融特色的课程建设策略,可为“课程思政”视域下研究生专业课程建设提供参考。同时,经过努力,打造了一支政治素质过硬、作风优良、业务精湛的高水平教学团队,成为化工学院一支重要的教学力量。课程建设已取得显著成效,得到了选课学生与同行专家的高度肯定。接下来会继续探索如何将线上资源教学与课堂教学进行有机整合,有效地实现线上线下混合式教学;加强教材建设,既要考虑教材中的思政元素从何而来,又要谋划这些思政元素如何写入教材,从而达到无缝对接的效果。此外,也考虑如何将国外大学的研讨会、专题讨论会、小组辅导和研究实习等互动方式的教学方法[19]融入到我们的教学中,加强学生高等生物化学方面的研究经验和专业技能培训,更好地为学生将来在工业或学术研究领域的发展奠定基础。
参考文献
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