生物工程专业“生物工艺原理”课程的思政设计与实践

陈 婷，张兴群，曹张军，张云龙

(东华大学 化学化工与生物工程学院，上海 201620)

习近平总书记在全国高校思想政治工作会议上明确指出：“要用好课堂教学这个主渠道，思想政治理论课要坚持在改进中加强，提升思想政治教育亲和力和针对性，满足学生成长发展需求和期待，其他各门课都要守好一段渠、种好责任田，使各类课程与思想政治理论课同向同行，形成协同效应。[1]”长期以来，我国高校理工科教育通常按照思想政治理论课、综合素质课及专业课三个模块设置课程体系。思想政治理论课担负着对大学生进行马克思主义世界观、人生观、价值观教育，用习近平新时代中国特色社会主义思想武装大学生头脑的主体责任[2]。综合素养课(即通识教育课)则注重学生品德、审美、公民责任感等综合素养的提高。专业课对大学生进行基本专业素养培养。为了培养既掌握专业知识又具有社会责任感和担当精神的中国特色社会主义建设者和接班人，上海市实施了课程思政改革，目的是按照扎根中国大地办好中国特色社会主义大学必须遵循的基本要求，构建思想政治理论课、综合素养课及专业课相统一的全课程育人体系[3-4]。本文以我校(东华大学)生物工程专业基础课“生物工艺原理”课程思政设计为例，讨论了在理解和把握课程思政内涵及其价值取向的前提下，将相关思政元素与专业课教学内容无缝对接，以“润物细无声”方式对学生进行思政教育，以培养德才兼备的专业人才。

一、 “生物工艺原理”课程特点

从某种意义上说，一部人类文明发展史就是自人类在地球上诞生开始，人们不断探索和认识自然、开发并利用自然、改造与影响自然、与自然和谐共存的历史。地球环境为人类提供了作为人类发展基础的、丰富的生物资源，同时，人类也从认识身边的各种生物体系并自觉或不自觉地在利用这些体系的过程中积累了丰富的知识和经验，生物工艺学正是这些知识和经验的科学提升、理论总结及实践应用。“生物工艺原理”为生物工程专业本科培养体系中的一门专业核心课程，其主要介绍生物工程产品的共性工艺理论和实践知识以及若干典型生物生产过程，使学生了解生物工艺过程的基本原理和基本知识，并在解决生物生产过程中工艺问题时加以综合运用的能力和技巧。融会贯通生命科学基础、工程科学原理、工程理念及工艺过程中的人文关怀，构成了现代生物工艺学知识结构的宏观尺度，典型生物生产过程案例解析和机理论述形成了其微观尺度。知识体系的显著特点是多学科理论交叉、多维度思维融通。

专业课程教学需要遵循理论归纳与具体案例剖析相统一的原则。只强调抽象的理论归纳，不仅不利于学生掌握知识点，还有可能使学生激起认知心理排斥。以“生物工艺原理”为例，课程知识体系强调理论归纳与典型生物生产过程的工艺诠释有机结合，同时还借助认识实习、生产实习等实践平台强化学生对体现生物生产工艺过程原理的具体案例进行现场感知，激发学生专业认知的内在驱动力，用思政元素培育学生的专业素养，使其更好地将所学理论和知识转变为综合解决实际问题的创新能力。

二、 “生物工艺原理”课程思政教育的目标定位

在当今我国经济发展方式转型升级、产业结构调整以及重视创新创业的背景下，包括生物技术、高端装备制造、新能源、新材料等在内的战略性新兴产业发展对人才的综合素质提出了更高要求。因此高校在不弱化专业知识和技能培养的前提下，还需要充分挖掘思政元素，并使两者有机融合，实现“知识传授”与“价值引领”的同频共振。就“生物工艺原理”课程而言，思政元素主要体现在两方面：(1)加强对学生正确的人生观、世界观、价值观(“三观”)以及社会责任感的教育。大学生思维活跃、心理趋于成熟，大学阶段正是“三观”养成的重要时期；同时，由于受成长环境影响和自身条件限制，当代大学生普遍存在社会责任意识淡薄、担当不够的问题。因此，充分利用专业课堂教学过程，结合“生物工艺原理”课程特点，整合教学内容，在传授生物工艺基本原理和技能的同时，不失时机地发挥专业课的价值引领作用，对学生进行思想品德教育，引导他们树立正确的“三观”，提高社会责任意识，全面提升素质。(2)培养大学生的“文化自信”和“国家意识”。在“生物工艺原理”课程教学过程中，思政内容是将中华民族优秀传统文化与生物生产工艺过程的现代诠释相结合，有意识地引导学生阅读与生物生产过程有关的优秀传统典籍，挖掘专业课程教学中的思政元素，加强“四个自信”的引领，增强学生对中华民族优秀传统文化的认知以及坚守中华民族文化基因的自觉，将个人的规划融于国家的振兴与发展事业中。

在全过程“立德树人，教书育人”的课程思政改革中，“生物工艺原理”属于隐性课程，因此要有的放矢地设计课程思政内容；同时还要通过诸如平时的谈心、谈话和有组织的主题讨论、辩论等途径，明晰学生在专业课程学习过程中实际关心的现实问题和思想动态。

三、 “生物工艺原理”课程思政的设计

任何一门专业课都有可被挖掘的体现自身特色的思政元素，这正是保证立德树人根本任务落到实处，实现全员育人、全程育人、全方位育人目标的有利条件。进行“生物工艺原理”课程思政设计，首先需要下移教学重心，全面关注学生的期待和发展需求。找准课程思政元素与专业课教学内容的最佳切入点，结合专业知识讲道理，避免单调生硬的说教。要有意识地了解目前思想政治教育中的薄弱点和难点，有针对性地创设学生喜闻乐见的教学情境和实践形式，寓教于乐，提升课堂教学的针对性和亲和力[4]。同时还要关注学生问题意识和参与意识的培养，将专业知识与思政元素有效结合、无缝对接。

1. 融入教学相长的辩证思想，展示我国古代思想家的精髓

专业课教师在不断加强专业知识学习的同时，还要增强马克思主义的意识自觉，以马克思主义的世界观和方法论为指导，为学生健康成长奠定坚实科学的思想基础。要主动关注国家的大政方针和学生的思想动态，摒弃思政教育与专业课无关的片面看法，提升思政教育执教能力，增强以专业课堂为载体做好学生政治上引路人的责任感和使命担当，以传道、授业、解惑的有机统一使学生“亲其师，信其道”。结合课程教学内容，引用体现教与学辩证思想和教学相长思想的《礼记·学记》《师说》《劝学篇》等优秀典籍中的内容，引导学生了解其中蕴含的哲学思想，使学生了解中国古代思想家、科学家探索自然、认识自然的思想精髓，引导学生用辩证思维看待中国社会发展，增强“四个自信”，提升爱国情怀。

2. 引入古代科学典籍精华，阐释传统与现代的有机统一

生物工艺原理的核心内容之一是规模化利用微生物体系的代谢活动进行各类生物产品生产涉及的工艺问题。聪明睿智的中国人民发明了利用发酵技术生产诸如酒、醋、豆酱等发酵产品的方法，而这些方法就是现代生物工艺的雏型。我国古代劳动人民在生产实践中留下了众多的科学典籍，如专门论述酿酒的典籍有：以发酵过程为内容的《酒经》(1090年)、《北山酒经》(1117年)和《新丰酒法》(宋)，以酒曲(实际上就是现代意义上的发酵剂)为内容的《曲本草》(宋)。宋应星的《天工开物》(1637年)第十七卷“酿酒”(曲蘖)则直接论述了曲蘖制酒的方法。我国自汉代公元前221—公元207年间开始利用粮食酿酒的工艺是建立在一个非常独特的理论基础之上的，即将煮熟的粮食(实际上是灭菌)与称为“曲”的微生物培养基一起酝酿，“曲”就是微生物的混合物，含有真菌、细菌和酵母。这正是现代边糖化边固体混合发酵的生产工艺或称双边发酵工艺。世界上首次发明或者提取蒸馏酒起源于我国汉代，当时独特的蒸馏器可以按照现在的索氏抽提法进行间歇式蒸汽蒸馏。成书于北魏末年的《齐民要术》中描述了24种酿醋的方法，该书第七十一篇中的方法表明在中古早期，酿酒者对酒转变为醋涉及的技术因素已经有了较为深刻的了解。例如，已经知道关键因素是发酵温度、底物浓度和通风(酒精发酵为厌氧发酵，而醋酸杆菌生长和酒精氧化则需要空气中的氧气)，发酵温度、通风、底物浓度等就是现代意义上的工艺参数，在“生物工艺原理”的专业教学活动中渗入这些元素，并据此对固体发酵过程蕴含的生物学原理进行阐明，使学生了解传统与现代的有机统一。汇集节选这些古代科技典籍，引导学生课内课外品读，使他们认识到中国古代科学技术，特别是生物技术实际上已经有了一定的高度。展示中华民族先人的智慧，无疑会大大激发学生的民族自信心和民族自豪感，避免历史虚无主义。

3. 融入国家产业发展战略，增强学生“四个服务”的使命担当

扎根中国大地的高等教育必须紧扣国家发展的现实需要和未来发展的方向才能完成“四个服务”(即为人民服务，为中国共产党治国理政服务，为巩固和发展中国特色社会主义制度服务，为改革开放和社会主义现代化建设服务)的任务。“生物工艺原理”课程教学要充分发挥课堂主渠道作用，全面提升学生利用所学知识分析与解决问题的能力，增强学生“四个服务”本领的使命担当。为了加快我国产业结构调整和转型升级的步伐，提出了“战略性新兴产业发展规划”及“中国制造2025”等，预计到2020年，我国战略性新兴产业增加值在国内生产总值中的比率将达15%左右。作为战略性新兴产业的生物产业面临着人才短缺、科技创新不足等问题。通过对中国生物工艺发展历史、现状和案例介绍，引导学生充分认识生物产业对国家经济发展的战略支撑作用，明确利用现代科学技术发展生物产业的重要性。作为生物产业生力军的生物工程专业学生，必须将远大抱负与生物产业发展密切融合，正确认识中国和世界的发展，增强时代责任感和历史使命感。

四、 结语

构建专业课程思政教学体系是实现高校立德树人的尝试。通过挖掘生物工程专业核心课程“生物工艺原理”所蕴含的思政元素，将其与专业知识充分融合、无缝对接，在不弱化专业教育的前提下，利用课堂主渠道，潜移默化地增强生物工程专业学生对中华民族优秀传统文化的认知和坚守中华民族文化基因的自觉，极大地提升了学生“四个自信”意识，强化自律自强、拼搏奋斗，增强为我国生物产业的发展做出贡献的责任感。