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浅谈思政教育融汇于遗传学的专业基础教学

2022-07-11师科荣孙亿

大学·课外阅读 2022年5期
关键词:高校教育思政教育人才培养

师科荣 孙亿

摘  要:立德树人是高校的根本任务,新形势下,思政教育是高校教育的必然趋势,也是青年学者开阔视野、增长见识、提升基本素养的必要途径。遗传学及其相关课程是生命科学方向本科生的专业基础课,其教学内容多角度、多层次,从分子、细胞、个体和群体的水平讲授生物性状形成及其在代间传递的遗传基础、性状变异的原因及在自然/人工选择下的变化规律。遗传学的丰富理论也蕴涵了丰富的思政教育素材。本研究立足遗传学理论的教学,多方位、多角度挖掘其中的思政要点,找准学生的兴趣点,提升课堂吸引力与关注度,施行教学改革实践,旨在凝练遗传学文化和遗传学思想,引领思政内涵,让思政教育能“润物细无声”地融入遗传学专业教学的改革实践中,提升高校教育质量,为实现中华民族伟大复兴输送有思想、高素质的人才。

关键词:高校教育;思政教育;教学;人才培养

中图分类号:G640     文献标识码:A     文章编号:1673-7164(2022)15-0104-05

当前,在开展理论知识教学的同时开展课程思想政治教育成为教师的一项重要责任与义务。思政教育对于培养和提升高校大学生、研究生的思想内涵都具有重要的战略性意义,也是国家重大发展战略的需求,教育部印发的《高等学校课程思政建设指导纲要》,为高校开展教学指明了新的方向[1]。遺传学是各高校生物科学、医学专业中非常关键的专业基础,其中蕴含了除遗传学理论本身之外的许多重要内涵,例如遗传学发展历史中众多代表性人物的故事与精神,渗透着遗传学思想和理论体系的巧妙融合,因而教师可以探索遗传学专业教学中的思政教育内容[2]、打造遗传学教学思政案例[3],开展教学改革,在理论知识的教学中融合思政元素,为高校这艘培养高素质、高水平专业技术人才的“复兴号”插上腾飞的翅膀。

一、研究背景

遗传学不仅是生命科学中一个重要的学科方向,也是靠近前沿、极具特色的学科。遗传学专业的基础理论具有很强的实践性,教学内容从分子、细胞、个体和群体的水平讲授生物性状形成及其在代间传递的遗传基础、性状变异的原因及在自然或人工选择下的变化规律。研究一方面探索思想政治型教学案例在遗传学专业课程教学中的应用,可生动结合理论教学与实验教学,使深奥复杂的遗传学理论浅显易懂、加深学生对专业知识理论的认知与理解,为生物学专业本科生及研究生专业知识的学习奠定扎实基础;另一方面,遗传学是其他专业课程(如育种学、生产学等)的基础,遗传学知识能为其他专业课程奠基铺路。因而,对遗传学这一专业课程开展全面分析,探讨思政教育案例的教学改革,对新形势下高校人才的培养有着较强的现实意义。

二、思政教育的重要价值

在课程中推进学生的思想政治建设是落实我国“立德树人”根本任务的战略举措。高等学校教育的根本宗旨就是青年大学生的价值塑造、知识传授以及能力培养。其中,价值塑造就是思政教育,在三者中为首,彰显其重要性。这就要求教师在给学生传授知识、培养学生能力的同时,与价值塑造的引导有机融合,培养其形成正确的“三观”,寓“教学”于“教育”。

教学思想政治案例的探索有助于提升人才培养的质量。同时,在专业课的教学中融入思想政治教育,可以解决“育人”和“育才”的问题,二者须齐抓并进,构建高水平人才培养体系。

高校本科生或研究生正处于青年心理和心智逐步趋向成熟的重要发展阶段,也是青年学者踏足社会之前的关键塑造阶段。高校在教学中开展思政教育,对帮助这些未来的栋梁之材树立正确的世界观、人生观和价值观具有非凡的价值与意义。

三、遗传学专业方向的教学可与学生思政教育结合的要点

(一)了解遗传学理论的发展背景,寓教于乐

遗传学的发展具有悠久的历史。在遗传学理论建立的漫漫征途中,有一些重要的遗传学理论成为里程碑,发现理论的遗传学家为此做出了巨大贡献。了解这些遗传学家发现遗传理论过程中经历的故事,会让人仿佛置身其中、身临其境。“历史是最好的老师”,耐人寻味的历史事迹,不仅可以增强“教”与“学”的乐趣,有效提升课堂的吸引力与关注度,同时对后人具有重要的启发。

(二)塑造科学严谨的精神与思想、增强创新意识

1900年被认为是遗传学的奠基年。在这一年,荷兰的弗里斯(H.Vries)、德国的柯伦斯(C.Correns)和奥地利的切尔马克(E.Tschermak)三位植物学家分别用月见草、玉米和豌豆等植物作为实验材料,通过杂交实验验证了孟德尔(G.J.Mendel)于1866年提出的分离定律和自由组合定律[3]。至此,孟德尔理论的伟大发现已经过去了35年。相较于遗传学发展的历史,这段岁月虽是沧海一粟,但期间充斥着“真理”与“假说”的较量,渗透着执着探索的科学精神,充满了对真理的不懈创新与尊重。把这些遗传学理论背后的故事作为高校思政案例的素材,融入遗传学的教学中,对提高青年学生的科学素养、培养青年学生的创新精神意义重大。

(三)加深遗传学理论的理解,掌握遗传学思想的精髓

遗传学理论的建立与发展,虽然更多地被认为从1900年开始,但从数千年前的考古学资料、古代的雕塑中可见一斑,人们一直坚持不懈地进行着对遗传理论的探索与应用。同时,也蕴含了人类的智慧与思想。达尔文在经历了5年的环球旅行和生物学考察后,于1859年发表了《物种起源》,对生物遗传、变异及其生物进化的关系进行了推断。遗传与变异共存、变异推动进化,这也是哲学思想的体现。不同的视角,可以加深学生对于遗传学理论的理解,使其掌握深层次的遗传学思想。

四、遗传学专业教学中的思政案例及其教学效果

遗传学是生命科学专业人才的专业基础课。为了促进动物科学专业人才的培养质量、结合我国的发展形势,培养思想政治和道德品格修养的人才专业素养,有必要在遗传学专业教学中渗透思政教育,发掘优秀的遗传学理论相关思政案例,融入课堂,使学生“不忘初心、牢记使命”,爱家爱国,为祖国的建设做贡献。

(一)遗传学理论发展历史中的思政案例

1.遗传学理论的突破伴有遗传学家执着追求真理、严谨探索与大胆创新的科学精神

孟德尔发现的遗传定律是遗传学理论发展的重要基石,但孟德尔从发现遗传定律到得到认可经历了一个漫长而曲折的过程。起初,孟德尔发现的遗传规律长期被认为只是偶然性事件,因为在孟德尔之前有很多植物杂交试验专家已经获得了很多的杂交数据,只是他们还没有理出任何头绪。偶然中永远存在着必然,孟德尔向前迈出了一大步,缘于其能打开思维,换角度思考,选择正确的实验材料,运用敏锐细致的观察力和科学的统计手段分析杂交数据,促成了遗传学理论发展的一片崭新天地,奠定了孟德尔作为“遗传学之父”的地位。这个案例留给后人的启示为:孟德尔朴素而坚贞地追求真理的意志是青年大学生在求知过程中应该学习的。

关于孟德尔实验数据真假的争论持续了几十年,不少“权威”认为其是无稽之谈。比如,1936年群体遗传学创建者之一、英国著名遗传学家和统计学家费歇尔R. Fisher发表了一篇著名的论文 《孟德尔的工作是否已被重新发现?》,根据孟德尔论文记载的实验数据,用一种叫卡方测验的统计学方法进行验证,发现孟德尔的数据匹配得令人起疑,对上述的试验也提出了质疑。但是,至少有六位著名学者重复了孟德尔理论的结果,后来的分子生物学证据也支持了孟德尔遗传定律。最终,孟德尔的发现捍卫了其在遗传学的地位。其对遗传学专业方向青年学生的启示为:科学的东西不能掺杂任何虚假;真的假不了,是真理就能经得起推敲;追求真理就要耐得住寂寞、经得住挑战与考验。

连锁与互换定律是摩尔根(T.H.Morgan)在遗传学领域的一大贡献,它和孟德尔的分离定律、自由组合定律一道被称为遗传学的“三大定律”。摩尔根理论的背后有一段趣事耐人寻味。摩尔根发表在《科学》杂志上的一篇阐述连锁与互换定律的理论文章,系统验证和总结阐述了其经过多次果蝇不同性状的规律。1933年的一天,摩尔根坐在家中院子里阅读一本流行小说时收到了一份电报:正值诺贝尔诞辰一百周年之际,由于对染色体理论的贡献,摩尔根被授予诺贝尔奖。但是,摩尔根并没有出席颁奖仪式,因为他对科学讨论会之外的集会不感兴趣。而且,摩尔根将获得的奖金一分为三,两份给了两个实验室的学生。在摩尔根看来,荣誉和奖金应该属于大家。摩尔根的故事给青年学生的启示为:实践是检验真理的唯一标准,注重科学实验;科研工作者应保持朴素务实的科研精神、严谨求真的探索精神,不在乎荣誉与金钱。

詹姆斯·杜威·沃森(J.D.Watson)和弗朗西斯·哈利·康普顿·克里克(F.H.C. Crick)破译了DNA的空间结构——DNA双螺旋模型,这一事件对遗传学理论的发展同样具有划时代的意义。DNA结构的发现堪称生物学的奇迹,因为这一伟大的发现由两位并不是生物化学或生物物理领域的资深专家的年轻人在不到一年的时间内完成。Watson和Crick是20世纪生物学领域最重要的两位科学家之一,他们也因此获得1962年的诺贝尔生理学或医学奖。DNA结构的解读彻底改变了生物学的进程,奠定了后半世纪包括基因谱在内的人类多项重大科研发现的基础。

DNA双螺旋的发现过程充满了可作为启迪生物学工作者的典范。Watson对探索基因的极大兴趣缘于《生命是什么》一书的阅读(著名的量子物理学家薛定愕的著作),于是1951年秋天从哥本哈根转到英国剑桥,专门为研究DNA而去,这才有了Watson和Crick在英国剑桥大学卡文迪许实验室的相遇。当时,Crick正在研究蛋白质晶体结构。幸运的是两位年轻人的合作体现了生物学和物理学的完美结合,Watson对生物结构独有的认识,加上Crick对X射线衍射分析的知识,借鉴蛋白质中α螺旋结构的发现思路、开展了对分子中的原子间关系的探讨。二人构建模型的关键工具是一套用来装配学前儿童玩具的模型,反复拆建这一模型。不过,模型的建立过程是对Watson和Crick的意志和能力的考验,因为这一过程非常冗长乏味、令人沮丧。功夫不负有心人,当早上突然看到纸板模型上A和T相对、G和C相对时,年轻的Watson兴奋得满脸通红,觉得一切豁然开朗了。DNA的双螺旋模型令所有生物学家叹为观止,因为它解释了所观察到一切DNA的物理、化学性质。Watson和Crick发现DNA双螺旋结构的故事可以给青年学生带来深刻的启示:科研工作者应具备携手攻坚克难、精诚协作的精神;循序渐进、逻辑缜密的探索精神;大胆借鉴、创新思维的能力。

2. 辩证思维、哲学思想与深邃的遗传学理论交融

遗传学理论中的辩证思想体现在细胞遗传学中。例如,细胞核是生命活动的真正组织者和核心,因为细胞核中含有生命活动的物质基础与源泉——遗传物质。克隆羊多利就是这一理论的有力见证。英国爱丁堡大学克罗斯林学院的胚胎学家伊恩威尔马特(I. Wilmut)领导的科研小组将成年白色绵羊的乳腺细胞核放入了去除细胞核的黑羊母卵细胞质中,电脉冲激活细胞启动胚胎的发育,之后移植至代孕母羊子宫,直到孕育出生。克隆羊多莉长得像供核母羊,而不具备生身之母的黑面。细胞核蕴含着生命的真谛与本质。细胞核是细胞的控制中心,生命是以“细胞核”为核心而存在的。而且,生命体(真核生物)的每一个细胞都有一个核心——细胞核。这就像:人(细胞)要有信仰和信念一样,社会或民族(组织或器官)要有核心一样。正所谓“人民有信仰”(细胞有细胞核),“民族有希望”(组织完整而功能和谐),然后“国家有力量”(形成强大的生命体)。细胞内遗传物质的组装过程也同样需要经过多层次、立体化的包装、压缩。这可给学生以启示:生命体就像一个社会一样,具有立体化多层次的结构、功能与活动,社会也离不开各职能部门的联合、协同,对各部门多角度、多维度进行管理,才能形成全面和谐的“命运共同体”。

遗传学理论中的辩证思想同样体现在群体遗传学和数量遗传学中。群体的生存离不开个体的发展。在群体遗传学部分,通过讲解影响群体基因频率的因素,阐明基因频率的变化影响到一个群体的进化与生存。而基因的频率是由群体内每个个体的存在状态来彰显的。个体的生存与发展必将影响群体的生存与发展命运。从数量遗传学角度解析,数量遗传性状受多基因控制,但存在关键的遺传座位,有主效基因和微效基因之分。群体性状的彰显离不开每一个微效基因的作用,但主效基因起到了关键核心的作用。就像一个政党、一个社会或一个民族(组织或器官)要有核心一样,当前,人们应在以习近平同志为核心的党中央的领导下,坚持习近平新时代中国特色社会主义思想。中国共产党是一个有机的组织,党支部作为党的基层单位,每个支部及其成员的健康和战斗力是至关重要的。支部有战斗力,中国共产党才能形成合力。中国共产党加强党的组织体系建设,不断增强党的政治领导力、思想引领力、群众组织力、社会号召力;要贯彻党管干部的原则,坚持德才兼备、以德为先、任人唯贤,坚持正确选人、用人导向,着力建设忠诚、干净、担当的高素质专业化干部队伍;要贯彻党管人才的原则,构建科学规范、开放包容、运行高效的人才发展治理体系,努力建设一支矢志爱国奋斗、勇于创新创造的优秀人才队伍。

3. 奥妙的遗传学实践应用蕴涵着深邃的道理

表观遗传学(非孟德尔遗传)部分的讲解比较晦涩难懂。母鼠在饲喂叶酸后生出的小鼠毛色出现变化,这一案例可以深入浅出地解密表观遗传的奥妙。甲基化修饰是表观遗传学的一种重要机制。叶酸可以提供甲基基团,起到表观修饰的作用。与不饲喂叶酸饲料的母鼠相比,饲喂添加叶酸饲料的母鼠生出小鼠的毛色偏深。这不仅可以解密细胞遗传物质本身之外的表观遗传确实存在,同时解释了甲基化修饰是表观遗传的重要机制。

转基因技术在畜牧生产、粮食生长中得到了广泛应用。例如,将抗病基因转化生产抗病种畜,转基因生物技术与遗传学理论的有机结合,理论运用于实践。乳腺生物反应器也是一种转基因技术的体现。例如,人奶和牛奶的成分存在较大差别,其中,转铁蛋白是人体所必需的,但牛奶中缺乏。利用基因的表达调控原理和遗传物质改变的理论,将转铁蛋白基因转入奶牛基因组中,使其整合,体外受精后移入代孕母体子宫内,出生的母牛长大后,其乳腺分泌的乳汁内可产生转铁蛋白,实现“牛奶人奶化”。此外,基于遗传学理论衍生的一系列新技术将在未来人类健康事业中发挥重要的作用。

(二)我国遗传学理论发展历史中的思政案例

经典遗传学理论的发展和建立也有我国科学家的杰出贡献。例如被称为“数苍蝇大师”的李汝祺先生。李先生于1919年进入美国普渡大学农学系学习畜牧学,1923年进入哥伦比亚大学,在细胞学家和实验胚胎学家威尔逊和摩尔根的指导下从事果蝇发生遗传学研究,1926 年完成博士论文“果蝇染色体结构畸变在其发育上的效应”(1927年Genetics创刊号的首篇文章),成为第一个在摩尔根实验室获得博士学位的中国学生。该论文至今被国际遗传学界公认为“发生遗传学”的开拓性经典著作。李汝祺是第一位将“细胞遗传学”引入中国的人,是遗传学在中国的奠基者。李汝祺先生将毕生精力完全献给祖国的遗传学事业,其治学、为人风范,是青年学者学习的楷模。

吴仲贤先生是我国动物数量遗传学科的奠基人。1935年毕业后,他赴英国爱丁堡大学攻读动物遗传学博士学位, 毕业后去剑桥大学读营养化学博士后。1956年8月,我国召开遗传学座谈会, 吴仲贤教授应邀参加会议, 先后做了题为《遗传学和进化论的关系》和《生物科学的新时代——发现遗传密码秘密的重大意义》的学术报告,后来还撰写《统计遗传学》一书[5],1977年在邓小平同志的支持下得以出版,成为我国第一本数量遗传学专著。

2021年恰逢吴仲贤先生一百周年诞辰,中国科学院院士吴常信教授撰写并出版的《动物比较育种学》也将为我国遗传学理论与育种学應用增光添彩。吴常信教授利用遗传学理论培育了“节粮型褐壳蛋鸡”,以独特的思维方式——“创新来自灵感,灵感源于实践”来认识、分析当前畜禽育种中存在的问题,并提出解决问题的建议和方法,可让人从只言片语中受到启发、从习以为常中发现新问题、“举一反三”“触类旁通”[6],从比较中学习国外或前人的育种经验。

我国科学家也曾承担并完成了人类基因组计划中3号染色体短臂上约3000万碱基对的测序任务,还参与了国际单体型图计划、国际千人基因组计划、国际癌症基因组计划、水稻和家蚕基因组计划等,显示了我国基因组研究的强大实力。

在遗传学课堂中,这个案例可结合讲授动物基因组理论。教师可通过引导,让学生增强民族自豪感,弘扬爱国主义精神,激励学生努力拼搏、迎难而上,增加学习的内源力,逐步成长为践行社会主义核心价值观的新时代青年。

五、结语

立德树人是高校教育的一项根本任务,思政教育是高校教育的必然趋势,是青年学者开阔视野、增长见识、提升基本素养的必要途径。遗传学专业基础课程思政教育案例的探索及其教学改革实践,是提升生命科学专业人才素质教育的重要一环。高校应立足遗传学理论的教学、多方位、多角度挖掘其中的思政要点,找准学生的兴趣点,提升课堂吸引力与关注度,凝练遗传学文化和遗传学思想,激发青年学生热爱祖国、为国奉献的热情,引领思政内涵,让思政教育能“润物细无声”地融入遗传学教学改革中,提升高校教育质量,为实现中华民族伟大复兴注入活力、输送有思想、高素质的人才。

参考文献:

[1] 刘鹤,石瑛,金祥雷. 课程思政建设的理性内涵与实施路径[J]. 中国大学教学,2019(03):59-62.

[2] 陈会方,秦桂秀. “课程思政”与“思政课程”同向同行的理论与实践[J]. 中国高等教育,2019(09):53-55.

[3] 唐辉武,梁雪莲,周玲艳,等. 以培养创新型人才为导向的遗传学教学模式改革探索[J]. 产业与科技论坛,2021,20(09):144- 145.

[4] 吴常信. 动物遗传学[M]. 北京: 高等教育出版社,2015.

[5] 吴仲贤. 统计遗传学[M]. 北京: 科学出版社,1977.

[6] 吴常信. 动物比较育种学[M]. 北京: 高等教育出版社,2021.

(责任编辑:邹宇铭)

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