课程思政在生物工程专业生物信息学课程改革探析

刘洋洋 万辉 李国勇

[摘要]生物信息学被认为是对生物学发展和研究至关重要的工具，是生物工程专业的必修课程，它为解决生命科学问题提供大量的生物信息资源。对学生开展生物技术与信息技术融合教育，树立科技创新意识，是生物信息学课程进行思政建设的特色和亮点。并总结了生物信息学进行课程思政的主要落脚点，包括处理实验数据、整合教学策略、重视实践教学、提高教师素质、实行多维考核、提取思政本质等内容。

[关键词]生物信息学；课程思政；教学改革；生物工程

生物信息学是一门采用数学、统计学以及计算机等方法解析生物学、生物物理学数据的多学科综合的新兴学科[1]。生物工程专业是以生命科学为基础，旨在对学生专业知识、创新思维、基本技能和科研能力的培养；此外，该专业要求学生掌握生物学和众多的现代生物工程技术的理论知识[2]。生物工程与国家经济和科技发展方面密切相关，需要通过现代的、科学的方法来对生命科学的许多问题进行解答，然而生物信息学在这一过程中扮演着必不可少的作用[3]。

随着人类基因组计划的实施，生物信息学作为交叉学科已成为生命科学重要的前沿领域。加之，高校课程教育的关键问题是非思政课程融入思政教育，这已成为高校落实和推行相关立德树人工作的主要载体、途径和抓手[4]。生物工程专业的生物信息学课程教学是让学生能够正确运用生物信息学手段来帮助探究生命科学的相关问题，特别是生物数据的解析。提高生物工程专业学生的生物信息学学习素质将有助于丰富学生在将来职业中具有坚定不移的钻研精神和创新精神。笔者结合在思政教育背景下对生物工程专业在生物信息学课程教学展开分析，以期为提高生物信息学思政教学质量和教学目标提出建议和方法。

一、生物工程专业生物信息学课程开展思政融入的重要性

随着生物高通量技术的持续发展，生物工程专业“生物信息学”实践教学中通常存在仅看重学生专长和技能的培养，而忽略社会主义核心价值观、创新精神以及探索精神等思想政治教育融合的问题，使得学生综合修养不高。因此，在“生物信息学”课程教学中要注重构建和整合思想政治教育资源，并创建与之相对应的课程准则与考核体系，以实现专业必修课“知识教授与价值启发联合”的教学目的。构筑思政课程能够在“生物信息学”课程教学将学生培养成具有严谨的科研精神的专注型人才，以突出和满足生命科学研究、实践创新、应用开发的要求。在科学技术强国政策下，生物信息学课程知识是生物工程专业的匠心人才培养的基本内容，也是创新型生物科学技术人才培养的基本课程[1]。学习“生物信息学”的主要任务是学生通过实践操作处理生物学数据，要求学生具备吃苦耐劳和钻研意识的精神。例如，从2019年11月至今的新型冠状病毒抗疫中，病毒不断出现变异株，那么明确该病毒的基因规律以及基因排序等显得十分重要；那么在学生的生物信息学课程培养中，需要各个方面一起整合发展，尤其是学生学习、探索和钻研新事物应当是系统的。还需不断激发学生对新基因的好奇和探索，从而调动学生能动力和钻研生命奥秘。

二、生物信息学课程思政的落脚点

生物信息学课程思政与一般的思想政治教育课程不同，需要在生物信息学教学内容全面性的基础上，遵循生物信息学课程学习和探索的体系运转原理，挖掘生物信息学课程的系统知识，进行思政结合式教学，不断更新教学实质内容，整合教学方式方法，完善课程的考评体系，以期充分激发大学生的学习积极主动性，为社会培育生物信息所需的创新专注型人才。

（一）引导大学生树立科学创新意识

生命科学技术创新教育是高校思政教育中必不可少的重要方面。从当今世界动荡局势和各国当下的新冠疫情情况来看，有部分学生因对生命科学技术创新教育存在认知缺陷而不愿意接受教育，导致生命科学技术创新教育出现缺乏的紧迫性和严重性，也有部分大学生有着急于求成的想法，将金钱至上和安逸的舒适圈定义为其人生最终的志向，对自己所处环境的认识不到位，这与党和国家培育人才的期望南辕北辙。在生物信息学课程中融合生物与信息相关的内容，遵循生物科技创新融合教育的本质构筑生物信息学课程思政的概况，从学生的道德“认识、情感、意志、行为”等方面引领大学生树立“创新、协调、共享、开放”的生命科学技术创新思想的理想[5]。生物信息学课程思政通过课程知识融入思想熏陶、当下案例解析、问题解剖等途径，帮助学生摆正积极的学习观念、正确的创新和钻研精神意识，引导其对严谨科研观念和行为进行重新考察与归纳，认清自己与社会的关系。

（二）推行多方结合式教学策略

生物信息学教学可以通过变化教学理念、完善课程目标，以“潜移默化”的方法达到生物信息学课程思政的目的。创新教学课堂策略，在疫情之下开展线上和线下融合式教学，对于课程思政的意义和作用显得更为重要。高校教师基于多媒体课堂教学认知规律，利用文字、音频、图像等多种信息结合向学生传授和展示知识内容，扩展学生的认知范围，对学生理解和掌握教师所讲授的内容具有帮助，以至于提升教师课堂授课的效率。高校教师要积极探索和创新生物信息学课程思政的落脚点，充分利用生命科学相关的信息爆炸，让学生观看多组学、生物数据库、高通量测序技术等内容，使其了解国家相关政治策略文件，在“互联网+”背景下，结合当下社会热点生物信息的重大时事，帮助学生紧跟时代步伐开阔眼界，树立正确的“三观”[6]。例如，教师可以采用网络平台（如超星学习通、雨课堂、微课、腾讯会议等）授课，打破传统面授课程，不再局限于教室、教材和参考的书籍，网络教学有利于学生拓展学习方式。

（三）开展课程思政实践教学

生物信息学教师可以立足生物工程的专业教学内容，在课程教学过程中呈现专业思政育人，将学生的认识引申到某一时事政治的社会问题。当代大学生对生物技术与信息技术问题虽然有一定程度的认识，但是通常觉得和自身的关系并不大，自认为自身发挥的作用很渺小，具有“我认同，低践行和低参与”的特征。针对这种情况，在生物信息学课程思政中，教师需要打破传统教学课堂的时空局限，充分扩展学生实验、实操等教学方法，结合时事资源的优势，通过丰富多彩的实践环节使学生亲身体验生物技术与信息技术的紧密相连，切实感受生物技术与信息技术彼此依赖的密切关系，激发科学探索意识、创新意识、社会主义核心价值观意识和可持续发展观[7]。

（四）构建多维度的考核体系

很多专业课程的思政建设没有专属自身特质的评价理论与方法，教学效果考核方式也不独立，且均仿效或干脆套用其他学科的考核体系。生物信息学的教学考核模式与其他学科大致相同，如课程期末考试成绩在考核体系里占比很大，忽略了大学生的思想政治素质及道德水平，教学考核舍本逐末将十分不利于教学的创新与改革[8]。生物信息学课程思政考核方式的建立需要随时更新，形成多维度的考核体系，需要融合“课程思政、现实未来、理论实践、定性定量、显性隐性、自我他人”几方面，对学生的学习过程中需分阶段综合性的考核。通过学生的阶段性考核资料，如制作课程PPT、结课作业、实际操作、教学视频等，同时依据学生的期末考试成绩，全方位考核学生的学习成效，促进课程教学的革新机制。

（五）提高教师自身专业素养

虽然教师是课程教学的实行者、设计者和组织者，肩负着打造学生学习的职责，但是教师应该跳出传统的“传道、授业、解惑”的教学束缚，不要一味的将教材专业知识作为授课的重点，这会使学生自身潜能发展受到阻碍。教师应该随时提升自身的综合素养和基本能力，随时关注国家政策和社会时事热点问题，并概括出生物信息学思政元素。在课程教学中不断整合教学策略，充分探索生物信息学课程的育人元素和课程德育，成为学生灵魂的好老师[8]。

（六）深化课程思政元素

生物信息学课程内容里包含着许多的思想政治教育要素，适宜融入德育元素的切入点不可枚举。比如“生物信息学面临的挑战”，它是生物信息学已经取得了多项研究成果（如序列比对的有效方法、统计学工具、运用新的计算机工具分析生物数据等），但生物信息学面临的挑战，迫切需要新的研究手段和方法。这个知识点有较高的启示价值，它可以让学生认知科学数据的大量积累将导致重大科学规律的发现，相信生物信息学将发挥越来越多的作用，并推动生物学进入全新的境界，我们需要怀揣探索、创新、刻苦钻研等精神继续前行[9]。此外，教师应有意识地将思想德育要素加入生物信息学课程教学中，可以是教师对教学的设计、大纲撰写、进度安排等工作。

三、结语

青年大学生是当今社会的国家栋梁，其生物科学问题意识与我国大数据信息建设息息相关，通过生物信息学课程思政对其进行生命科学探究教育具有重要意义。生物信息学课程思政在遵循生物工程专业特点的条件下深化思政元素，以潜移默化的方式实行思政教育的目的。利用生物信息学课程应时而为的优势，不断优化和创新教学攻能，组建综合的评价体系，提高教师本身素质，加强思想德育认识，充分利用线上、线下和实践等教学环节，实现生物信息学课程思政教学和教育功能，以提炼的内容启发学生在理论知识、价值、情感等方面的共识，引领学生树立健全的世界观、人生观和价值观。

参考文献：

[1]陈铭.生物信息学[M].北京：科学出版社，2022.

[2]董新红，李静，陈慧英，等.生物工程专业大学生创新创业人才培养模式研究[J].产业与科技论坛，2021，20（23）：228-229.

[3]邢永强，刘国庆，蔡禄.生物信息学本科专业建设现状[J].生物信息学，2020，18（3）：195-200.

[4]习近平.用新时代中国特色社会主义思想铸魂育人贯彻党的教育方针落实立德树人根本任务[N].人民日报，2019-03-19（1）.

[5]李映红.《生物信息学》课程“思政元素”及运用教学研究[J].现代商贸工业，2021，42（30）：121-122.

[6]齐鑫，陈佳佳.基于课程思政视角的生物信息学教学改革探索[J].现代职业教育，2021（33）：40-41.

[7]于海洋，何康.“互联网+”背景下高校思政教育改革研究[J].佳木斯职业学院学报，2021，37（3）：17-18.

[8]李映红，赵雅旎，李钰柯.生物信息学课程思政教学应用研究[J].产业与科技论坛，2021，20（6）：121-122.

[9]郝爱平，国会艳，薛巨坤，等.大数据时代提高生物专业研究生科研创新实践能力教学改革探索：以《生物信息学》课程为例[J].安徽农学通报，2017，23（17）： 140-141.

基金项目：贵阳学院引进人才启动资金科研项目 （GYU-KY-[2023]），教育部产学合作协同育人项目（220802690305900）。

作者简介：

刘洋洋（1988.10-），女，贵州安顺人，博士，讲师，研究方向：生物资源开发利用。

万辉（1999.03-），男，湖南龙山人，硕士研究生在读，研究方向：害虫生物防治。

通讯作者：李国勇（1984.09-），男，江西吉安人，博士，副教授，硕士生导师，研究方向：生物信息学分析及利用。