新时代背景下生物信息学课程思政改革

刘宏生，王廉馨，曾颖玥，张 力

（辽宁大学 a.药学院；b.生命科学院，辽宁 沈阳 110036）

全国教育大会指出要把思想政治教育深入贯彻到课程中，即在“教书”的同时做到“育人”。随着当今世界的迅速发展，国家对于高质量人才的需求日益增加。大学生作为国家未来建设的主力军，亟须在本科教学环节中对其进行正确的思想政治引导，让学生养成严谨的科研态度，同时教育学生思考应以什么样的心态来面对如今科学的迅速发展。新时代背景下，要坚持将立德树人作为中心任务和根本目标，把思想政治工作贯穿教育教学全过程，紧跟时代发展步伐，培育出德才兼备、身心健康的综合型人才。

生物信息学是现代生命科学与信息学、计算机科学和数学等学科相互渗透和高度交叉形成的一门新兴学科。本课程基于目前生物信息学研究与应用的主要内容，综合介绍生物信息学研究解决的问题、基本方法、现有成果与存在的问题。课程思政是将思想政治内容有机地融合进专业课程中，挖掘专业课程中蕴含的思想政治知识，达到立德树人的教育目标。随着2020年新冠疫情的暴发，生物信息学的重要性再次得以彰显，同时高校也应有更高的教学目标，教学内容需要不断地改良和完善，现代生命科学研究者的能力和道德水平须同步提升，生物信息学课程思政改革已是当务之急。

一、生物信息学课程思政改革的教学设计

（一）培养学生创新精神，增强专业自豪感

在课程的第一节绪论中介绍生物信息学发展的历程，引入老一辈科学家的杰出贡献，如杨焕明教授一直从事基因组学的研究，他主持完成了“人类基因组计划——中国卷”，使中国成为“20世纪登月工程”这一宏伟工程的一员。杨焕明教授及其华大基因团队使我国基因组研究走在世界前列。通过具体事例引导学生了解生物信息学发展，帮助学生了解学习生物信息学具体能在哪些方面发挥作用、未来可以从事哪些工作，引导学生深入了解本学科，从而增强专业自豪感，激发学生对未来从事生物信息学相关领域研究的热情。

创新是引领发展的第一动力，通过课程让学生们了解创新精神对于科研领域的发展和进步十分重要。如在讲述“新一代测序分析”章节时，教师可以通过对比一代测序、二代测序、三代测序技术的优缺点，得知二代测序技术相比较一代测序技术降低了成本，同时也提高了测序的通量，三代测序则是独辟蹊径填补了测序问题的空缺并拓展了应用范围。虽然每一代测序都存在一定的缺陷，但这仍是科学界在测序领域中迈出的一大步。让同学们懂得现有技术并不是不可突破的，要学会在学习中积极地探索，对于目前不能解决的问题和现有技术存在的缺陷要勇敢地提出想法并积极探索实践，这可以激发同学们的创新热情，鼓励同学在生活中时刻用科学的思维、辩证的思维进行思考。

（二）加强学风建设、科学伦理教育

科研诚信是科研工作者必须坚守的底线，教师在课堂上要坚决反对浮夸浮躁、投机取巧等不良行为，引导学生脚踏实地，强调原创的重要性，让学生懂得只有真才实学，掌握核心技术和方法，才能在快速发展的时代中掌握主动权。科学家作为掌握科学技术的人才，更要比常人拥有更多改变社会的利器，理应更加严格地规范科学家群体的行为和思想，科技是把双刃剑，只有道德品质高尚的科研工作者加以利用才能发挥其最大的正面作用。

在讲述科技文献检索课程时，引入教育部通报的3起论文抄袭、代写事件。2020年8月26日，教育部发布了通报，主要内容是通报3起学位论文造假行为以及要求各高校全面复查近五年授予博士、硕士学位的论文。教师要在课堂教育引导学生在科研探究过程中要坚守初心、诚实守信，日常生活中更要脚踏实地，努力在生活、学习等方方面面弘扬中华民族诚实守信的传统美德。科学伦理不应该仅仅停留在对实验动物、实验环境等的保护这一基本的层面，更应该引导学生思考科技与人类的关系，如在课堂上引入基因编辑婴儿事件，让同学们在课堂自由发言进行讨论，引导学生了解技术的发展对于社会而言的两面性，要求学生做到以理性的思维面对生物技术的发展，做到坚守底线、明辨是非，坚决不能触犯法律和道德的底线，加强对学生的科学伦理教育，共同营造健康的科学环境。

（三）采用线上线下混合模式，调动学生学习积极性

生物信息学是一门交叉学科，不同于生物学的其他专业课，课程中涉及的数学和信息学的内容对于生物学专业的本科生来说较为陌生和复杂，运用雨课堂中优质的教学资源可以弥补这一缺陷，雨课堂中线上教学视频，有助于学生通过自学解决学习中遇到的其他学科领域的问题，从而增强学生学习的主动性。但学生在初学阶段往往不能够精准地寻找针对个人情况的学习资料，教师在课后要加强对学生的引导。生物信息学是一门实践性很强的学科，学生不仅要通过课堂上基础知识的学习，还需要在课下进行练习和实践操作，才能提升学生实践能力。如在讲述《系统发生》章节时，在课上讲述进化树的制作，课后需要学生自主进行进化树的制作，并通过雨课堂提交进化树作业，巩固专业课知识点，培养学生积极实践的探索精神。在讲述《空间结构》章节时，让同学们练习从PDB数据库中下载人和鸡的RBP4蛋白的三维结构，运用Pymol软件比较两种蛋白，保存图片上传到雨课堂并对两种蛋白进行分析，同学通过自主探索科学知识，可以提升对探索领域知识的热情，完成科研任务后的成就感可以极大地鼓舞同学积极投入到下一阶段的学习，很好地调动了学生学习积极性。

雨课堂可以通过扫码签到的方式便于教师了解学生出席情况，授课过程中可以添加课堂小考，课程结束后雨课堂可以统计学生课堂回答问题的准确率，以便于教师进一步安排教学内容，同时学生通过回看雨课堂中个人回答问题的答案，可以更好地安排后续的复习进程，提高教育教学质量。

二、生物信息学课程思政建设的重要环节

（一）以思政为核心组织课堂讨论

2020年年初，新冠疫情暴发，全国上下开启了抗“疫”的战斗，在疫情防治期间，科研人员积极勇敢地参与其中，他们不怕吃苦，牺牲小我，在各自的岗位发光发热。对我们来说，这是一次危机，也是一次大考。这次突然暴发的新冠疫情也对科研人员提出了更高的要求，生物信息学相关科研工作者需要耐得住寂寞和枯燥，夜以继日地与新冠病毒进行斗争。科研人员始终坚守在前线，与疫情和时间赛跑，从新冠病毒基因组序列的测定到受体蛋白的确定，这看似简单的过程，实则需要科学家付出大量的心血。在无数科研工作者的努力下，我国现已成功研制出疫苗，科学家们做到了义无反顾，新冠疫情从未阻止我国科学家探索前进的脚步。

课堂讨论可以激发学生对于知识的自主探索的能力和精神，同时帮助教师检验教学成果。教师安排学生课后自主查资料，制作PPT并汇报自己认为课上所学的内容能为疫情防控做出哪些贡献，在网上搜集我国研制的新冠疫苗的相关信息并在课堂分享，要求学生运用辩证思维进行思考和讨论，从而教育引导学生增强民族责任感和民族自豪感，让同学们认识到社会主义制度的优越性，深刻理解生物学研究的重要意义。同时学生可以通过分享了解到的抗疫小故事，一同感受抗疫工作者舍小家为大家的无私气魄，一同感受中国人民的强大凝聚力。教育引导学生一定要丰富自己的专业知识回馈社会、回报祖国，在人民和祖国需要的时候，一定要挺身而出，要有作为中华儿女的责任感和使命感，努力成为对社会、对国家有用的人。

（二）提升教师的思想政治素养

授课教师的教育意识和教育能力是影响课程思政改革教学效果的关键，所以必须提升教师的育人本领和育人意识，提升教师队伍的总体质量。授课教师不仅要有坚定的政治立场，能抓住课程思政改革的突出问题，还需要富有创造性，能够引导学生探索未知，而不是机械地传授知识。教师要深度挖掘生物信息学课程中蕴含的思想政治知识，要做到能够与时俱进地补充新内容，根据当下的新思想、新要求，设计能够贴近学生生活、易于学生理解的思想政治教学方式，积极与其他老师探讨思政教学内容和方法，邀请思政老师对课程设置进行批评指正，在讨论交流中取长补短，完善课程体系，充分发挥课程思政的思想引导作用。同时需要定期对教师的教学水平和责任感进行评估，推选出优质的思政改革课堂作为案例供其他教师学习借鉴。

教师队伍的素质对课程思政改革起关键作用，对高校教育教学水平起关键作用，无论是在课上还是课下，教师要时刻规范自身，树立榜样，赢得学生信任，才能更好地传授思想政治课程，实现教师和学生思想境界的全方位提升。教师在课后需要与学生保持一定的联系，定期与学生谈话，倾听学生意见，对班级学生的心理健康状态需要全面掌握，从而全面推进课程思政改革。只有全力打造素质优良、品行端正的教师队伍，高校才能源源不断地培养出更多德智体美劳全面发展的社会主义建设者和接班人。

（三）建立思想政治课程成果评价制度

以课堂作业为载体，锻炼学生查找、整合信息的能力，例如制作系统进化树，可以培养学生自助查阅文献的能力，让学生亲自进行生物学知识的实践，提升学习兴趣和自主学习的效率，如表1。授课教师和同学根据课堂讨论中学生的表现情况给予适当的分数，其中教师和其他学生给出分数的平均数作为该同学的课堂讨论分数，主要考察的内容是，该同学对于生物信息学知识的理解是否准确、深刻，是否能有一定的拓展和创新，是否能将课堂中传达的思想政治精神正确地表达。课堂讨论、课堂作业以及期末闭卷考试共同组成学生的最终成绩。这种方式可以更好地对学生进行全面的评价，而不是通过期末考试这种单一的、片面的方式考察学生的学习情况。教师要从多维度、多指标、全角度出发进行学生学习情况的整体考察。

表1 课程评价体系

在教学过程中，教学内容要注重把马克思主义教育观与科学精神的培养结合起来，注重科学思维方式的培养和科学道德的教育，培养学生探索未知世界的能力，追求真理，攀登科学高峰，提升个人责任感和使命感。使得学生们通过课程不仅学会了专业知识，并且思想境界、社会责任感得到提升。要求学生做到在日常的学习中积极创新，拓展思维，形成严谨的学习氛围。

课程结束后，通过调查问卷的方式对本学期课程进行教学评估，问卷中学生对课程的评价指标包括非常满意、比较满意、一般满意和不满意这四个指标，同学们根据课程的情况包括教师授课情况、课程设置情况、考核评价指标等综合考虑后进行选择。调查问卷的结果为，对课程非常满意的占91%，比较满意的占6%，一般满意的占3%，不满意的占0%。其中选择一般满意的学生认为课堂中学生参与度不够，故今后在课程设置中可考虑增设更多以学生为主体的教学内容。

结语

习近平总书记在全国高校思想政治工作会议上指出，要教育引导学生正确认识世界和中国发展大势，不断树立为共产主义远大理想和中国特色社会主义共同理想而奋斗的信念和信心。高校师生要紧跟国家发展的脚步，了解最新政治动态，高校要将学生培育成优秀的社会主义接班人，所以进行课程思政改革十分必要。

思政教育融入专业课，既可以培养高素质的专业人才，也可以落实高校立德树人的根本任务，培养了学生的人格，包括道德情操、健全的人格和思维，也帮助学生树立了正确的三观。课程既要遵循教育教学规律，又要遵循思政教育规律、马克思主义教育规律，综合性设计的课程保证了课程的政治性、学术性、专业性。通过在课堂教学的过程中设计加入思想政治内容，充分发挥生物信息学的课程育人作用，培养全面发展的生物信息学人才，使教学和育人有机结合，为高校培养更多高素质的综合型人才奠定了基础。