专业认证背景下生物化学课程思政探索与实践

顾丹丹，赵 星，马闻师，姚清国，祁永浩，李 晶

（石家庄学院 化工学院，河北 石家庄 050035）

0 引言

工程专业认证是提高我国高等教育质量的重要手段和工具，通过开展认证，可以推动专业发展进入快车道，提升工程人才培养质量.工程认证坚持培养学生核心素养和核心能力，促进学生知识、能力和素养协调发展.专业认证的毕业要求和培养目标集中体现了学校和专业究竟能使学生走向工程职业岗位时具备什么素养和能力.在专业认证毕业要求12条标准中对素养的内涵，如对学生的人文社会科学素养、社会责任感、职业道德和规范、团队协作与沟通能力、自主学习和终身学习意识和能力做了明确要求.而素养的内涵在专业认证基础上必须融入中国特色，体现社会主义核心价值观.教育部颁布的《高等学校课程思政建设指导纲要》[1]中指出：落实立德树人根本任务，必须将价值塑造、知识传授和能力培养三者融为一体、不可割裂.课程思政的本质是立德树人.因此将专业认证与课程思政有效融合，并贯穿于人才培养全过程，形成知识、能力和素养三位一体的教育体系，对于提高人才培养质量具有重要意义.

石家庄学院生物工程专业是国家级品牌特色专业建设点、河北省一流本科专业建设点、河北省品牌特色专业.此专业着力于培养适合生物制药企业的应用型工程技术人才.生物化学课程是此专业的基础核心课程，在工程专业认证中具有重要地位.而此课程中涉及的内容繁多，也蕴含了丰富的思政元素，很多人对生物化学课程思政映射点和融入途径进行了有益探索[2-8]，但由于生物化学面向的学科、专业有差异，课程内容的侧重点和实施方法各异，很难直接应用.基于以上问题，笔者针对生物工程专业特点和课程现状，通过课程思政元素的有效挖掘和融入，提升生物化学的课堂育人效果和教学质量，同时能够促进工程认证相关综合素养能力达成.

1 整合教学内容，挖掘思政元素

生物化学是一门理论性和实践性较强的学科，与医学、制药、食品、发酵等紧密联系，生物化学的理论和技术在与生命科学相关的很多学科中起着非常重要的作用.其中许多内容具有很好的育人价值，挖掘和整理学科专业中我国科学家的贡献、诺贝尔奖的重要成果、最新科研进展、在实践中的应用等，可以为培养学生的科学精神、思辨精神、爱国主义精神、沟通合作能力、职业素养等提供鲜活案例.

1.1 通过我国科学家的贡献，培养爱国精神

通过介绍我国科学家在生物化学领域的重要发现，弘扬爱国精神，激发学生的爱国情、强国志、报国行.20世纪初我国著名的生物化学家吴宪，不仅在生物化学、蛋白质变性学说、营养学、免疫学等领域作出突出贡献，并且为我国生物化学领域培养了一大批人才，吴宪也被称为中国生物化学事业的主要奠基人.1965年，我国科学家首次人工全合成结晶牛胰岛素，在生命科学发展史上具有永恒的意义.合成胰岛素的科学家曾经说过，我们为什么能够走在美国人和德国人前面？从科研条件来讲，当然他们要比我们好，但能在他们前面合成结晶胰岛素跟我们的团队协作精神是分不开的，我们不搞北京牌，上海牌，我们搞中国牌.从零开始，从无到有，创新，胆略，严谨，求实，揭示生命本质的里程碑式新飞跃，推动我国生命科学研究发展.第一批中国生化学科的奠基人的献身、求实、团结、奋进的科研精神，值得所有人铭记、继承和发扬.通过介绍我国科学家在生物化学方面取得的成就，培养同学们的科学精神，激发爱国情怀，增强民族自豪感和文化自信，激励学生为生命科学的发展作出更多重要贡献.

1.2 通过诺奖成果，引领学生价值观塑造

创新是一个民族进步的灵魂，也是一个国家兴旺发达的不竭动力，通过介绍与生物化学相关的诺贝尔奖重大发现的研究过程，培养学生的创新思维和意识，引导学生树立正确的科学观，培养他们不畏艰苦和顽强拼搏的意志品格（图1）.

图1 诺贝尔奖案例与课程思政内容融合点及思政元素挖掘

1.3 通过最新科研进展，树立科技报国的决心

在课上分享教师自己的科研经历、科研过程以及最新科研进展，激励学生崇尚专业精神，服务于国家战略和行业要求.通过聚焦国家重大战略需求，聚焦世界科技前沿，讲清楚生物工程领域受制于国外“卡脖子”和国家加快自主创新的现状，加强关键核心技术攻关的骨气和志气，引导学生主动为国家和民族的发展出力争光.例如，当前新冠疫情在全球蔓延，我国自主研发的疫苗产量和出口量都遥遥领先，但中国在高端设备和耗材方面高度依赖国外，最基本的新冠疫苗的包材西林瓶百分之百依赖进口，存在“卡脖子”的风险.如果国外卡住耗材、设备、信息，会致使疫苗难以再规模化生产.使学生们理解生物工程领域还面临巨大的挑战和风险，培养创新理念、工匠精神，激发学生科技报国的决心.

在介绍脂类代谢时，提出问题“为什么有的人怎么吃都不胖？”通过介绍最新科研成果，由鲁汶大学首次发现了一种叫做Dysosmobacter welbionis J115T的细菌（后简称为D.welbionis J115T），可预防小鼠饮食引起的肥胖和代谢紊乱.D.Welbionis J115T菌或许可成为下一代益生菌，有助于调节宿主对肥胖饮食的新陈代谢，并且将对治疗2型糖尿病、肥胖症和癌症患者有极大的帮助.通过案例介绍激发学生的学习兴趣，培养科学素养，使学生树立科技改变生活、科技报国的决心.在介绍血红蛋白的结构与功能时，介绍美国布罗德研究所和圣犹大儿童研究医院的研究人员利用基因编辑技术研究镰状红细胞贫血症治疗方法的最新进展，使学生理解科技创新意义重大，使命光荣，任务繁重，过程艰辛.需要大力弘扬爱国、创新、求实、奉献、协同、育人的科学家精神.

1.4 理论联系实际，学以致用

生物化学中包含了很多与医药、健康、保健、疾病的预防和治疗有关的知识，在课堂中注重引导学生学会应用生物化学基本理论去解决实践中遇到的问题，比如：有机磷中毒，磺胺类药物的应用，夜盲症的生化机制，甲醇和二甘醇中毒和解毒，短跑、中跑、长跑的能量消耗和冬眠的生化等一系列问题，引导学生理论联系实际，此前提是引导学生理论联系实际，使学生学懂弄通理论、掌握思想真谛.理论学习的落脚点是为了便于更好探索、发现、遵循客观规律，并在此基础上深入研究工作的目标要求、方案部署，从而解决实际问题，培养学生的创新思维和创新意识.此外生物化学课程中蕴含了大量和健康有关的知识，生化与健康和课程思政内容融合点及思政映射点见图2.

图2 生化与健康和课程思政内容融合点及思政映射点

1.5 生化答疑，提升思辨能力

批判性思维可以帮助对事物作出正确的评估和判断.充满智慧的古代中国人曾说：“博学之，审问之，慎思之，明辨之，笃行之.”在课程教学过程中，通过设置一些能够激发学生兴趣的问题，引导学生在学习知识的基础上作出理性判断，增强思辨意识、提升思辨能力.

例如，在介绍核酸代谢时，结合珍奥核酸事件，提出问题：核酸是营养必需品吗？为什么三大营养物质代谢过程不包括核酸？核酸在体内是如何合成的？通过一系列提问和回答过程，使学生能够根据所学知识对所提问题作出理性判断.在介绍蛋白质功能时，提出问题：鱼翅到底有多高的营养价值？人类是否应该食用鱼翅？通过介绍蛋白质的营养价值，使同学们理解鱼翅的营养价值并不高，还比不上含有完全蛋白质的鱼肉，且鱼翅中存在水银和其他重金属超标的风险，鲨鱼的鱼翅被割掉后，很快就会死去.通过和学生讨论食用鱼翅背后的道德、环境以及经济问题，培养思辨精神.燕窝真的有用吗？通过分析燕窝中营养成分和活性成分，得出燕窝的氨基酸组成并不好的结论，它所能提供的营养为不完全蛋白质，对人体的好处尚不如鸡蛋和牛奶，使同学们了解燕窝中并不含有特殊的营养物质.通过案例分析，使学生能够在信息爆炸时代，具备辨别真伪和去伪存真的能力，培养学生崇尚善真、乐学善思、笃行自强的良好品质.

1.6 利用科幻电影，拓宽专业视野

通过深入挖掘科幻电影中的育人元素，艺术地将其融入不同的课程内容中，不仅可以激发学习兴趣，拓宽专业视野，同时能够引导学生深入理解道德规范、法制意识、善用科技和社会伦理的重要性.例如在介绍DNA的结构与功能时，融入电影《侏罗纪公园》中的恐龙再生片段，既可以有效激发学生的学习兴趣，通过讨论恐龙再生的可能性，又可以使同学们树立批评思维，进一步对克隆技术发展后可能导致的后果进行审思，使同学们树立道德规范、法制意识、社会伦理意识.科幻电影的有效融入在授课过程中也取得了不错的思政效果，科幻电影与课程思政内容融合点及思政映射点见图3.

图3 科幻电影与课程思政内容融合点及思政映射点

2 生物化学课程思政教育深度融合方式

课程思政的难点是如何在坚守专业知识的基础上，与思政元素有机融合，使学生以专业知识为基础，通过专业和思政结合，达到知识、能力和素养的同步提升，实现全方位、协同育人的效果.讲多少其实并不重要，学生听进去多少才重要.为此，结合生物化学的课程特色，通过将课程思政融入教学大纲、教案、课堂和考核等方面，采用隐形渗透式实现专业认证与课程思政的深度融合，追求“吃盐不见盐”的课程境界，使课程思政与专业课同向同行，共谱“华章”.

2.1 理论与实践结合，思政价值有效渗入

目前，全球累计确诊病例仍在攀升.从新冠病毒检测到新冠疫苗研发及新冠治疗药物研发，都离不开生物化学的理论知识.例如通过结合新冠疫情的预防，介绍新冠疫苗中的生物化学知识：目前的新冠疫苗种类、制备技术路径、技术原理以及技术成熟度、优势和局限性等.通过理论与实践相结合，培养学生们的探索精神、创新意识，并培养学生们利用理论知识解决实际问题的能力.

在核酸检测方面，通过介绍核酸检测重要技术——实时定量聚合酸链式反应（PCR）技术，使同学们理解影响检测结果的若干因素，如初始模板量、引物和探针等；假阳性与假阴性等现象出现的原因，如何减少或消除假阳性或假阴性，提高核酸检测的准确率.通过理论知识的学习，使同学们能够回答以下实际问题：1）为何多次核酸检测不到病毒？2）为什么会出现核酸检测多次才呈阳性？核酸检测出现假阴性？3）新型冠状病毒的检测试剂盒是如何检测到新型冠状病毒的？使同学们具有扎实理论基础和系统的专业知识后要继续理论思考并推进理论创新.从理论到实践，由实践到理论，再由理论到实践，反复循环.从而使学生养成严谨的学习习惯，提升解决实际问题的能力.

2.2 多种教学方式，实现课程思政育人效果

针对生物化学课程特点，在教学过程中通过采用多种教学方法，如案例教学法、翻转课堂教学法、案例教学法、自主讨论教学法、思维导图归纳法等，将思政元素融入专业知识教育，实现知识传授到能力培养再到价值引领的作用.

在教学过程中，通过将鲜活的案例引入到课堂教学中，培养学生对实际问题进行深入分析、思考和解决的能力.例如，在介绍蛋白质的概述过程中，借助“三聚氰胺奶粉事件”引入蛋白质的经典测定方法——凯氏定氮法，让学生指出这种方法的不足并尝试进行改进，同时引导学生诚信意识和遵守职业道德.讲解不可逆性抑制剂时，选择有机磷农药中毒的案例，引导学生分析中毒的原理，应该如何解毒及用药选择，见图4.通过引入案例的方法，激发学生的兴趣和积极性.同时引导学生珍惜生命，热爱生活，树立社会责任感.

图4 有机磷农药中毒案例课堂设计及思政目标达成

生物化学中涉及的机制复杂、内容多、教学难度大，而且学生存在学完前面的章节后容易遗忘的现象，因此在课程开始前，课程组教师将课程内容整合为8个章节，将本班同学分为8组，每讲完所有章节内容后，由8组同学分别采用绘制思维导图和PPT汇报形式归纳总结本章内容，以此种形式进行期末复习，巩固知识点.汇报结束后，汇报PPT和思维导图等资料，将之上传至微信群以便于大家共享.通过这种方式，学生的团队合作能力、沟通能力以及语言表达能力得到了很好的锻炼.

2.3 采用线上线下混合式教学，拓展课程的广度

通过超星泛雅平台进行课程建设，搭建网络平台和资料库，通过课前导学、线上自主学习、课堂重点难点讲解、线上线下深度讨论的混合式教学方式，拓展学习，增加课程的知识性、人文性，提高学生自主学习的能力.通过微课、漫画、图片、慕课、与课程相关的生化发展史、著名生物化学家介绍、网络链接、课件等多种教学资源的使用，以及抢答、课堂提问、随堂测验、作业、课堂讨论等方式实现教师与学生、学生与学生之间的互动，活跃课堂气氛，适时融入思政元素，提高课堂的育人效果.

在生物化学课程教授过程中，正值杂交水稻之父袁隆平院士和中国肝胆外科之父吴孟超不幸离世，通过课前在学习通推送袁老和吴老的事迹资料，课中播放两位巨星的优秀事迹视频，让学生学习英雄的奉献精神，学习英雄为国为民的人格光辉，学习他们照耀后来人，名满天下之时，却又低调朴实的崇高境界.课后学生们纷纷在朋友圈转发消息、发表感想、缅怀二老，起到了很好的育人效果.

3 课程思政实施效果与评价

目前生物化学课程思政融入教学内容已实施两学年，为了了解课程思政实施效果，针对生物化学课程思政的内涵，在每学期末设置调查问卷，主要关注学生在爱国情怀、创新思维、科学观、理论联系实际能力、思辨能力、道德规范和法制意识等方面的育人效果.实施方式如下：自编生物化学实施课程思政教学效果调查问卷，共6个问题（问卷题目列于表1），采用学习通平台问卷调查的方法，让学生以不记名方式填写问卷.由图5可以看出，通过对课程思政元素的有效挖掘和有机融入，2018级学生在上述各思政育人关注点均有较好的收获（选择“很好”、“较好”的比例大于80%）.生物化学课程组对思政内容和融入方式进一步改革后，课程思政教学效果评价进一步提升，2019级学生在上述各关注点选择“很好”“较好”的比例提升至90%以上，并且连续两年课程思政教学效果评价选择“不好”的比例均为0（表1，图5），说明生物化学课堂的育人效果和教学质量逐年提升，同时也促进了工程认证相关综合素养能力的达成.

表1 生物化学课程思政教学效果评价

图5 生物化学课程思政教学效果调查问卷统计

4 结语

课程思政立足于解决培养什么人、怎样培养人和为谁培养人这一根本问题，使各类课程与思政课程同向同行、协同育人.基于专业认证背景下的课程思政教学模式应找准思政元素与专业教学的结合点，着力实现知识传授和价值引领相统一、显性教育和隐性教育相统一，改革教学方法使思政元素有机融入、润物无声.高校课程思政要融入课堂教学建设，切忌“贴标签”“两张皮”式的生搬硬套，应在保证专业教学水准的前提下，自然融入思政元素，使价值塑造内生为课程教学中有机的、不可或缺的组成部分.实践证明，通过这些思政内容不但没有挤占专业内容，反而成为专业课堂的“点睛之笔”，增加了课程的吸引力.基于工程专业认证，对生物化学中的思政元素进行梳理和挖掘，并对思政元素的有机融合途径进行探索和实践，让价值引导的成分在课程设计和课堂教学中如盐在水，达到春风化雨、润物无声的育人效果.