课程思政视域下细胞生物学教学改革与探索

陈凌娜，王晗，田永芝，阿迪拉·吐尔逊塔依

（新疆师范大学 生命科学学院，新疆 乌鲁木齐 830054）

2016年12月7日至8日，习近平总书记在全国高校思想政治会议上明确指出“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］。随后，习近平总书记又数次强调将“立德树人”作为教育根本任务的综合教育理念［2］。坚持全员、全过程、全方位的“三全育人”新格局是落实该根本任务的内在需求和根本途径。专业课注重专业知识和专门技能传授，在专业培养计划中占据课时比例较大，将专业课与思政课融会贯通，实现“三全育人”，会使专业课更加鲜活，也让思想教育工作更具亲和力，有助于形成专业教育和思政教育的协同效应，落实立德树人的职责。

1 细胞生物学课程的重要性

细胞生物学着重讲述细胞作为一种生命有机体的各种生命活动基本规律以及其在相关学科研究领域中的应用。因为与生命活动息息相关，因此成为生物学、医学等专业开设的专业必修课。细胞生物学是生命科学领域的前沿学科，作为生命科学的四大基础学科之一，与分子生物学、遗传学、神经生物学等基础学科密切相关［3］，在发育、免疫、医药及临床研究与应用中发挥重要作用，也不断推动生命科学达到更高水平。细胞生物学课程蕴含许多方法论的知识，既包括细胞生物学的研究方法等一般的方法，也涵盖物质的跨膜运输、蛋白质分选、细胞信号转导、细胞周期调控等研究的特殊方法。通过学习，学生能够掌握细胞生物学的基础知识体系和本学科的发展前沿与趋势，受到基本的科学思维训练，培养学生的工匠精神、创新精神和探索精神。通过对细胞、生命的认识，学生能够感悟和铸牢中华民族共同体意识，涵养正确的生命观和家国情怀。

2 细胞生物学教学中融入课程思政的必要性

细胞生物学课程知识体系庞大，课时有限，学生也反映该专业课内容繁杂、知识点较多，因此在课堂上对学生进行价值引导和启发的时间较少。如何将思想政治教育功能与繁多的理论专业知识有机结合并贯穿于课程教育的全过程，又不占用大量的课堂时间，是实现专业课与思政理论课协同育人背景下亟待解决的问题。该课程与多学科交叉联系，内容更新迅速，以《细胞生物学》教材中“细胞生物学研究方法”为例，在第五版中增加了一些近几年新出现的技术，例如，在“电镜三维重构与低温电镜技术”中增加了“电镜单颗粒分析技术”“电子断层成像技术”和“扫描电镜背散射电子成像技术”等，同时随着技术的进步，更多细胞内部细节被探明。这其中蕴含的思政素材和德育资源非常丰富，但如何有效利用这些素材，激发学生学习的兴趣，急需探索专业课与思政课融合的艺术，发挥教书的育人功能。由于细胞生物学课程专业性强，虽然已有研究者对课程中思政元素的切入点和教学环节设计进行了探索［4-6］，但目前还没有很好的模板能借鉴，可见，无论从课程目标还是立德树人教育目标，都急需探索思政教育全面融入课堂的有效路径。

3 细胞生物学课程思政的基本思路

细胞生物学知识体系全面，不仅包含与人类生命健康息息相关的专业知识，而且能形成与课程相关的正确观念。因此，需要明确挖掘哪种类型的思政元素，与专业的人才培养计划适应，并应用到课程教学中。

3.1 培养学生崇尚科学和辩证唯物的世界观

“一切植物、动物都是由细胞组成的；细胞是生物体的基本结构单元；细胞只能来自细胞。”《细胞生物学》教材中明确了细胞学说的主要内容［7］，它的建立得益于显微镜的发明和进步，由此人们认识到有生命的物体，无论参天的古树、健硕的大象，还是微小的蚂蚁、肉眼看不到的细菌都是由细胞组成的，这揭开了人们对生命本质的认识，也阐明了生物界的统一性。在微观水平上，细胞是结构和功能上的整体，细胞之间协同发挥作用；功能相同的多细胞聚集为生物体执行具体的功能，而生物体又与环境相统一，可见事物存在独立性和普遍的联系性。学生在了解细胞学说建立历程的过程中，能够认识到细胞学说的确立是众多科学家不断努力的结果，经历了拓展、承继、矫正和发展的过程，是理性思维和科学实验的结合，是单个细胞的构成到完整机体活动的发生、发展，这对于学生建立辩证唯物主义世界观具有重要的意义。

3.2 培养学生敬畏生命和热爱生活的人生观

细胞是生物结构和功能的基本单位，它的活动受内外因素共同影响，与生命健康息息相关。细胞膜类似于城墙，是保护细胞内部细胞核、线粒体、内质网、溶酶体等细胞器的屏障；城墙上有许多通道，可以控制细胞内外物质的交流。在城墙内，线粒体是细胞的能量供应站，溶酶体是细胞的消化器官，无论是线粒体还是溶酶体受损都会影响到细胞，进而影响到整个人体，例如，溶酶体内的酸性β-葡糖苷酶缺陷造成神经系统罕见病戈谢病的发生［8］。可见，关注细胞即关注人体。而人体中正常的内环境则是细胞保持正常活动和代谢的前提，即细胞的正常工作都建立在健康的身体之上，由此引导学生们要保持积极向上、乐观开朗的人生态度。通过讲述胆固醇对细胞膜的双重影响、过氧化物酶体分解酒精等知识点，培养学生的健康理念以及合理饮食习惯，融入珍惜和善待生命的思政教育方向。

3.3 培养学生家国情怀和爱国奉献的价值观

细胞—组织—器官的层次结构宛如人与社会的关系。多细胞生物通过各种细胞连接构成了复杂的细胞社会，并协调生物体的活动；而单细胞生物虽然只由一个细胞构成，但也经常会聚集成为细胞集落。可见，细胞作为生命活动的基本单位，却并非是“孤立”的。社会中的人也如同身体里的细胞，既是独立的个体，又通过与其他个体的联系得以生存和发展，优秀的个体对社会的贡献如同优秀的细胞，对整体的贡献更大。当今世界，各国休戚与共，人类社会是一个相互依存的共同体已经成为共识，中国发挥大国作用，不断为完善全球治理贡献中国智慧和力量。进入大学后，大学生对集体、对社会的认同感和责任感不断加强，也如同身体中的每一个细胞，在身体的协调中发挥重要作用。将家国情怀贯穿于细胞生物学教学中，由此使学生对中华民族的认同感和荣誉感上升到人类共同发展的层面，使其树立主人翁精神，筑牢人类命运共同体意识，认识到个人、国家和人类的依存关系，把弘扬爱国奉献精神作为自己的价值追求。

3.4 培养学生勇于探索和敢于创新的科学观

细胞生物学是一门实验性较强的学科，内容的更新进步是众多科学家艰苦努力，不断探索创新的结果。在诺贝尔奖的获奖历史上，有多位细胞生物学研究者位列其中，为生命科学的进展做出了巨大的贡献。在《细胞生物学》教材中，有许多诺贝尔获奖研究的知识点，仅在第二章的“细胞形态结构的观察方法”这一节内容中，提到了相差显微镜、电子显微镜、扫描隧道显微镜、低温电镜技术的发明，以及电镜三维重构技术解析T噬菌体的三维结构图像等5个诺贝尔奖，教材附带的数字课程资源还包括了1901—2019年诺贝尔生理学或医学奖和部分化学奖获奖项目及获奖人员简介，这些内容无一不体现出科学家们一丝不苟、追求创新的科学态度。因此，在讲解有关知识点，例如，讲解三维电镜重构技术时，不只是告诉学生阿龙·克卢格是蛋白质三维结构研究的先驱，还可以在教学中穿插阿龙·克卢格在工作中追求创新、刻苦钻研的科学态度；严谨治学、精益求精的学术态度；吃苦耐劳、坚持不懈的人生态度。这些都对学生有潜移默化的影响，能够为学生塑造科学的榜样。

4 课程思政融入细胞生物学的途径

在细胞生物学课程的实践教学中，如何把细胞生物学的专业知识点与思想政治教育的内容结合起来，在润物细无声、著物物不知的情境下实现课程思想政治教育的目标，是一个重要课题［9-10］。

4.1 以知识点为依托的碎片式融合

结合不同专业的特点，通过挖掘不同知识点蕴含的思政资源，构建不同知识点和思政融合的知识体系，针对学生的思想实际进行思政教育。以内质网知识点为例，粗面内质网和滑面内质网分别是蛋白质和脂类合成的场所，但它们在结构上具有连续性并协同完成包括蛋白质转运等在内的细胞多种生命过程。在针对师范生时，由此知识点延伸团体中不同成员间分工合作的重要性；而针对非师范生，则偏重引导科学研究中严谨的逻辑思维。同时，内质网虽然具有解毒作用，但食物脂肪焦化聚合后产生的致癌物苯并芘经过内质网氧化后毒性却更强，引述此知识点可以引导学生树立健康理念，多吃新鲜水果和蔬菜，吃烤制食物一定要把烤焦的部位去除等。与生活密切联系，可以增强学生对知识点学习的兴趣。引入厦门大学周大旺教授课题组有关“内质网的大小决定肝脏尺寸”的研究成果［11］，加深学生对知识点的印象，同时反映我国科学家的突出成就，激发学生的科学梦想。

4.2 以课时为单位的启发式融合

利用正式课堂教学前的三分钟，通过特殊的时间节点、当前的社会热点问题，借助小视频引入，提高课堂趣味性，通过正确引导与学生产生共鸣，同时引领学生从课前的自由状态转入课堂学习状态。例如，在国际禁毒日播放中国禁毒网络宣传视频，并为学生讲解毒品会引起多巴胺骤升，进而刺激神经元释放神经递质让人产生兴奋，但这种刺激会破坏神经递质平衡并引发成瘾，同时破坏免疫系统最终导致疾病甚至死亡［12］。告知学生利用更健康的手段获取多巴胺，例如，有氧运动、开怀大笑、充足的睡眠等，由此引导学生建立正确的人生观，拥有健康向上的人格。而社会热点问题是活生生的教育素材，如能结合课程、选择典型的热点问题，有针对性地进行引导，则可帮助大学生在社会热点问题分析中培育正确价值观，在社会热点问题分析中领悟科学理论的真谛，在社会热点问题的分析中培养理性思维方式［13］。例如，在新冠肺炎疫情期间的网络教学中，开展一场“由新冠肺炎疫情想到的”思政课，引导学生从病毒的感染途径、不造谣不传谣不信谣、团结抗疫、国家强大、科学防治等方面进行讨论，不仅能提高学生对网络信息辨别能力，而且有助于培育学生正确的三观。

4.3 以章节为单位的专题式融合

细胞生物学的章节知识具有逻辑独立性和章节间关联性的特点。以“细胞增殖调控与癌细胞”章节为例，它包含了细胞增殖调控的机制和癌细胞的特征。该章节知识又与细胞凋亡、细胞分化章节的内容紧密相关。通过讲授细胞周期不同时相的主要事件和一系列检测点的严密监控展示细胞周期精密的调控过程，理解生命活动的有序性和复杂性，也启示学生要不断纠正错误，最终实现能力螺旋式上升，也强调自律在学习和生活中的重要性。如果细胞周期的有序性被破坏而不能被修复，则会导致变异的发生，产生疾病甚至诱导癌细胞发生，由此引导学生的生命系统观和健康的生活理念，自觉抵制生活中不良习惯和不良诱惑。在讲授细胞周期调控机理的研究过程，例如，MPF的发现过程讲解中启发学生在研究中要注重科学思维方法的训练；针对目前研究中存在的一些不确定的结果，则通过我国科学家成就的展示，拓宽学生的知识面并引导学生探索未知领域的兴趣，培养学生追求真理、勇攀科学高峰的责任感和使命感。例如，中国科学院周斌研究组发表在国际顶级学术期刊《Science》上的研究成果，利用长时程示踪体内细胞增殖的新技术发现成体肝细胞的来源，为肝脏再生及疾病临床治疗研究提供了新思路［14］。

4.4 以课程为整体的贯穿式融合

细胞生物学属于自然科学的范畴，具有很强的实践性。但由于许多知识比较微观、抽象，在教学中通过联系生产实际、案例分析、巧用拟人比喻等方法增加课堂的趣味性，可以更好地调动学生的积极性［15］。针对不同的章节挖掘不同的思政点，推进理论课与思政课有效融合。首先是利用好绪论，通过科学家在学科发展中的成就和贡献，讲好科学家做研究中发生的故事，启发学生主动树立珍惜时间、勤于思考、实事求是的作风。通过细胞生物学研究方法的学习，让学生领悟细胞生物学的发展凝聚了众多科学家的智慧与汗水，以细胞形态结构的观察方法为例，正是有了显微镜的不断升级，才扩展了人类对细胞微观结构的认识，鼓励学生大胆创新、不怕失败。在细胞结构相关章节，主要引导学生各司其职、通力合作、共同发展的思想，注重培养学生的社会责任感、集体意识、家国情怀和中华民族共同体意识。针对细胞重大生命活动内容，因为跟人类活动息息相关，通过引入重大科研成果或诺贝尔奖成就的研究历程，激励学生的学习兴趣和创新精神。

5 课程思政融入细胞生物学的教学实践

5.1 实施方式

挖掘细胞生物学的课程思政素材，并通过课前、课中、课后不同阶段融入教学中，能让学生立足科学、放眼社会，既充实了教学内容，又激发学生的学习兴趣，不仅提高学习效果、开阔视野、拓展思维，更重要的是提升了思想境界。首先需要课前利用网络资源自学。针对新课内容，围绕相关知识点准备网络资料，让学生利用闲暇时间观看。例如，讲解“病毒及其与细胞的关系”时，提前让学生观看网络资源“你见过新冠病毒的真实面目吗？首发新冠病毒3D视频”，让学生直观地了解病毒侵染宿主的方式，并体会在新冠病毒结构解析中我国科学家的成就和医护人员在抗击新冠病毒中的巨大贡献。这些内容能够潜移默化地激发学生创新的想法，树立奉献精神。随后在课中翻转课堂进行互动。在课堂上从细胞与生命健康的关系为出发点，联系课前自学知识提出问题。例如，教师在课中提出病毒如何感染细胞，人体免疫系统如何应对病毒的袭击？在讨论和讲解相关知识时，明确人体免疫系统中各信号分子间的传递，并共同对抗病毒，可以传递给学生正确的利益观、人类命运共同体意识，也让学生认识到团队合作的重要性，实现课程的思政教学目的。

5.2 实施效果评价

课程思政实施效果好坏在于它能否与专业课程有效融合，不仅让专业知识更加充满趣味性，还能让学生对所学的知识有所感悟并树立正确的观念，实现课程思政的价值引领作用。以新疆师范大学生命科学学院的细胞生物学课程考核为例，最终考核由平时成绩（50%）和期末成绩（50%）组成，平时成绩主要包括课堂表现和课后作业，考查学生综合素质。在授课后，有针对性地总结知识点并让学生围绕相关内容完成思政感悟的综合作业，例如，撰写小论文、制作小视频或课前5分钟公开演示等，考查学生对课程思政内容的感悟。同时，制定匿名调查问卷，请学生评价课程思政在提高思想认识、关注社会问题、尊重生命、尊重自然、注重团队合作、提升道德意识的效果。通过学生对课堂思政内容的感悟和对课程思政效果的主观评价，了解课堂思政的实施效果，以便在后续课程中进一步完善教学内容。

5.3 教学反思

虽然细胞生物学课程思政的资源非常丰富，但将其融入课堂教学时，由于缺乏系统的梳理，常常因为对思政点的理解不深，显得零散随意，导致课堂思政的效果不尽人意。其次，虽然收集了与课程内容相关的思政教育要素，但缺乏教学方式和教学设计的辅助，简单的灌输不仅不能起到积极的育人效果，还会使学生产生反感，教学效果更是无从检验。另外，每堂课涉及的思政要素不宜过多，教师不仅要把握好课堂教学中思政内容的比例，而且要根据学生的作业感悟、匿名问卷或课后与学生讨论等多种形式的反馈，调整教学方式和内容，增强育人效果。

6 结语

将课程思政融入理论教学不仅是理论知识的传授，更是对学生思想意识、行为举止的引导。正如著名教育家陶行知先生所说，“先生不应该专教书，他的责任是教人做人；学生不应该专读书，他的责任是学习人生之道。”基于此，文章在细胞生物学课程中秉承“深耕家国情怀，厚植科学思想”这一教育理念，解决好高校“培养什么人、怎样培养人、为谁培养人”这一工作的根本问题。通过细胞生物学课程思政的实施，初步实现了学生人文素养的培养和思想道德教育的教学目标，不仅为生命科学领域培养更多高素质人才，也为生物类专业开展课程思政提供参考。