“生物化学”课程思政元素的深度挖掘和实施策略——以柠檬酸循环为例

陈 波，皮建辉

（怀化学院 生物与食品工程学院，湖南 怀化 418000）

2016年12月，习近平总书记在全国高校思想政治工作会议上强调，“要用好课堂教学这个主渠道”，努力“培养德智体美劳全面发展的社会主义事业建设者和接班人”，促进“各类课程与思想政治理论课同向同行，形成协同效应”［1］。高等教育育人责任与课程思政的教学理念相契合，是全面提高人才培养质量的重要保障。所以，在中国高等教育中，必须旗帜鲜明地提出和坚持立德树人［2］。本文将“生物化学”代谢篇中的柠檬酸循环作为实例，深度挖掘“生物化学”思政元素，并致力将思政元素有机融入“生物化学”实际教学，起到潜移默化、润物无声的育人效果，全面培养学生正确积极的世界观、人生观和价值观。

一、“生物化学”课程思政的必要性

（一）课程思政是育人的重要载体

2020年，教育部印发的《高等学校课程思政建设指导纲要》中明确提出：全面推进课程思政建设，就是要寓价值观引导于知识传授和能力培养之中，帮助学生塑造正确的世界观、人生观、价值观，这是人才培养的应有之义，更是必备内容［3］。抓住课程建设“主战场”、课堂教学“主渠道”，构建全员全程全方位育人大格局。在构建专业课程教学体系中，深度挖掘和提炼专业知识中的思想价值和精神内涵，科学合理拓展专业课程的广度、深度和温度。

（二）学情分析

“生物化学”课程一般在大一第二学期和大二第一学期开设，此阶段的学生处于将公共基础课程学完，又通过学习“有机化学”“无机化学”等课程，已经对一些化学专业知识有了一定的了解，而生物化学就是学习生命的化学本质，此时的学生对专业课程和专业知识充满好奇，有更强的求知欲，此时进行思想政治教育，其效果更佳，学生也更容易接受。

（三）课程分析

“生物化学”是生命科学、医学类和生物工程专业的专业基础核心课程，包含了许多生命科学相关学科的基础知识，是绝大部分考研学生的必考科目。因此，该课程受众广，影响力大，且关系到我国生命科学研究相关人才后备力量的能力素质问题。所以，其思政元素的挖掘关系到整个生命科学学生的思想政治教育。教师深度挖掘“生物化学”课程中蕴含的思想政治资源，多层次地整合思政案例，使思政元素与“生物化学”中的知识有机融合，做到整个思政元素的无痕融入，有利于提升学生的思想道德素养和综合素质。

二、“柠檬酸循环”中课程思政案例的挖掘

（一）思政元素挖掘案例一：爱国主义情怀

在课堂导入时，借助因为英国运动员违反了反兴奋剂规则，中国男子4×100米接力赛递补为东京奥运会铜牌的事例［4］，讲解中国田径队短跑项目在东京奥运会的成绩，这是我们中国人甚至是亚洲人乃至黄种人在奥运会短跑项目上取得的最好成绩，激发学生的民族自豪感和爱国主义情怀。并由此提出问题：短跑运动员在瞬间爆发出的巨大能量是怎么产生的？由此导入新课。

（二）思政元素挖掘案例二：科学理性、严谨求实

首先，介绍柠檬酸循环的发现者——克雷布斯，为学生讲解克雷布斯发现柠檬酸循环的科学事迹，柠檬酸循环也称为克雷布斯循环，这也是为纪念德裔英国生物化学家克雷布斯在揭示柠檬酸循环方面的卓越贡献，同时也体现了柠檬酸循环在生物体代谢调控中的重要性。其次，简单介绍克雷布斯是如何利用鸽子的飞行肌做实验材料，通过各种生化实验逐步找到柠檬酸循环的中间分子，结合前人研究物质代谢的材料，发现食物的分解产物在体内是按照特定的物质顺序依次发生化学变化的，并且将其命名为柠檬酸循环［5-6］。最后，点评克雷布斯完成重要的糖代谢通路的原因。这时候可以强调克雷布斯是通过推理、分析、综合、归纳等理性思维，敏锐地从一堆数据中看出事物的内在联系，并描述其规律，正是这种科学理性、严谨求实的科研素养引导其走向成功。通过克雷布斯的科学事迹教育学生：（1）应养成理性思维的科研素养。（2）我们要尊重前人的科研成果，我们现在的科学新发现都是站在前人的肩膀上发现的。

（三）思政元素挖掘案例三：唯物辩证思维

马克思主义哲学体系中，矛盾对立统一规律是一个普遍性真理，而用哲学方法研究自然科学也是现代科学方法论的重要手段。

在讲述葡萄糖的有氧氧化和无氧分解途径时，告诉学生“事物在一定条件下可相互转化”，这两条途径并不是孤立存在的，而是依据氧是否充足而互相转化的。接下来提问：在进行如登高、百米短跑等剧烈运动时，体内的葡萄糖是进行有氧氧化还是无氧酵解呢？学生经过思考，应当知道此时机体处于相对缺氧的状态，葡萄糖有氧氧化受到抑制，无氧分解增强，此时机体主要靠无氧分解迅速补充能量，保证了机体在供氧不足时迅速获得能量。

在讲解能量变化时，乙酰CoA和草酰乙酸合成柠檬酸和α-酮戊二酸氧化生成琥珀酰CoA是放能反应，使反应向正方向进行，属于不可逆反应。而苹果酸氧化成草酰乙酸的反应是吸能反应，但反应还可以向正方向进行，这是因为生成的草酰乙酸被源源不断地用于合成柠檬酸，这说明一个不利的反应可以由一个有利的反应推动而发生。通过此反应可以教育学生：（1）马克思主义哲学中的万物万事都有两面性。（2）塞翁失马，焉知非福。坏事在一定条件下可变为好事。

（四）思政元素挖掘案例四：做人道理

讲解ATP的消耗与产生时，将糖酵解的内容结合起来，即糖酵解中首先要吸收两分子的ATP，最后才能产生更多的ATP，巧妙而富有哲理地将先付出才有收获的道理穿插其中，让学生既容易理解学习的内容，又理解为什么要先付出才有更大的收获，潜移默化地渗透做人的道理。

三、“生物化学”课程思政的实施途径

课程思政作为一种隐性教育，在做好专业知识传授的同时，又要充分发挥专业课的育人功能。在生物化学课程思政的实际教学过程中，需要注意以下几个方面。

（一）学高为师，身正为范

教师作为传授专业知识和思想政治教育的“主力军”，在实施思想政治教育中发挥着“指路灯”的作用，除了时时刻刻提升自己的专业知识和能力水平，还需要不断提升自己的政治素养和道德情操，以师为范，身正而行。教学前，教师需要认真备课，除了专业知识的储备，还需要深度挖掘包含在其中的思政元素；教学中，需要与学生近距离交流，以身作则是最好的行为示范和思想引导；教学后，需要优化课后作业设计，积极提高学生学习的主动性，培养学生发现问题并解决问题的能力。引导学生思考：在柠檬酸循环的发现中，除了克雷布斯对柠檬酸循环的贡献以外，是否还有其他科学家对柠檬酸循环的发现有贡献？

（二）潜移默化，润物无声

相比于需要跟学生详细讲解的专业课中的专业知识，思想政治教育需要做到滴水穿石，润物无声。思政课程是思想政治教育的主阵地，以专业课程作为载体的课程思政，具有很强的感染力和说服力，结合专业课程中的实例，学生更容易接受和理解。但在教学过程中，思政元素的切入需要合适的时机，切忌生搬硬套，牵强刻意。思政元素的融入也需要适度，如果把专业课当成了思政理论课，学生不但听不进，还会对专业失去兴趣。例如，在讲解柠檬酸循环时，采用问题式教学方法让学生思考如果当初克雷布斯没有对实验现象仔细分析和推理，也许到现在我们还不知道柠檬酸循环，教育学生平常在实验过程中，对实验现象的解释和实验数据的分析需要更加认真。自然而然地培养学生科学、理性的探索精神。

（三）教学方法，有机结合

在教学实施过程中，根据教学目标、教学内容、思政元素的特点，需要采用合适的教学方法。通过启发式教学、案例分析、翻转课堂和课堂讨论等多种教学方法与思政元素有机融合。例如，在柠檬酸循环的教学过程中，可采用案例教学法，引入与糖代谢相关的疾病案例，引导学生分析疾病的发生机制，激发学生的探索精神。采用课堂讨论的方式分析糖在有氧条件和无氧条件下的去路，提高学生辩证分析问题的能力。采用问题式和启发式教学方法，引导学生思考：在柠檬酸循环过程中，如果酶缺乏或者过多，柠檬酸循环会发生怎样的改变？我们的代谢会发生怎样的改变？培养学生爱护生命的责任感。

（四）教学平台，全面融合

随着互联网技术的飞速发展和教学需求的日益增加，课堂教学的形式丰富多样，教师可以借助各种网络教学平台全面融合并实施专业教学和课程思政。慕课、雨课堂、学习通、虚拟仿真、微信和QQ群等平台都可以成为课程思政的载体。在柠檬酸循环的讲解中，教师先通过学习通发布与柠檬酸循环发现相关的科学事迹，使勇于创新的科学精神在学生心中慢慢萌芽。通过虚拟仿真实验让学生进一步理解柠檬酸循环过程中的化学反应，激发学生的学习兴趣。

（五）联系生活，反哺课堂

生物化学中的知识很多是一些抽象的现象，特别是代谢篇，各种知识点交叉反复，容易使学生产生畏难情绪，从而导致教学效果较差。选用贴近生活的素材和案例，不仅能够为学生提供理解知识点的环境，还能让学生进行实际体验。在柠檬酸循环的讲解过程中，联系生活中我们跑步时有时会出现的腿酸痛现象，为学生讲解无氧条件下葡萄糖的代谢途径，培养学生应用所学知识解释生活中的实际现象以及解决实际问题的能力，从而达到事半功倍的效果。生活实际的融入，不仅能够活跃课堂气氛，激发学生的学习兴趣，还能培养学生自主解决生活实际问题的能力，提升教学质量，实现全员育人、全过程育人的思政要求，从而实现反哺课堂的教学目的。

（六）课后反思，持续改进

持续改进是工程教育专业认证的重要理念［7］，对于“生物化学”课程教学过程同样重要。不仅教师需要课后反思，学生同样需要课后反思，学生如果没有进行课后反思，就可能会被动地机械地接受知识，因此课后必须主动反思，通过思考分析原因，提出可改进之处，将知识内化，今后才能灵活运用知识。教师如果没有进行课后反思，可能会在错误的方向中越走越远，甚至讲解的知识点还是多年未更新的内容，造成知识上的滞后。在柠檬酸循环的讲解中，教师需要抓住课后反思时间，不仅反思专业知识上的内容，还要反思课程思政内容元素的挖掘和融入。

（七）优化考核，突出能力

对于专业课程的考核，不能只从专业知识单维度去评价教学效果，这种考核方式存在不足，需要进一步研究和优化课程考核体系。应从专业知识、综合能力和实际应用等多方面检验学生的学习成效。期末考试中应弱化记忆型知识点考核，加大案例分析考核比例。例如，在柠檬酸循环的考核过程中，可以让学生在实验室重现柠檬酸循环的反应过程。使考核过程不再是死记硬背的知识点，而是灵活应用所学的知识点，不仅达到了考核的目的，还实现了对学生能力的培养。

四、“生物化学”课程思政的作用

在专业课程教学中加强思政教育是新形势下落实立德树人的必要途径［8］。“生物化学”课程涉及生物专业、医学专业、公共卫生专业的学生等，存在范围广、数量多、难度大的特点，并且是许多生命科学相关专业的考研必考课程。“生物化学”课程中的专业知识内容十分丰富、知识点众多，与生活联系非常密切，其中蕴含着非常丰富的思政元素和思政资源。通过把思政工作贯穿“生物化学”课程教学全过程，整合“生物化学”课程思政案例，在知识的传播中实现价值引领，培养学生对专业的认知、认同和自豪感，并在传播知识的同时，潜移默化地培养学生的爱国主义情怀、民族自豪感、科学的思维和严谨求实的探索精神及唯物辩证思维等，提高学生的学习兴趣，使其树立自信心，提高学生的职业素养。