徐偉麗,徐平,韓曉軍,穆韡
哈爾濱工業大學化工與化學學院,哈爾濱 150001
高等生物化學是從分子水平研究生命本質的、與其他學科廣泛交叉的、近年來快速發展的一門重要學科[1]。高等生物化學是食品、生命科學及相關專業的核心基礎課程之一。在“大思政”格局下,如何充分利用有限的學時,深刻把握高等生物化學基礎理論及最新研究進展的同時,深入發掘“課程思政”育人元素,將其有機融入課堂教學,讓學生更好地領略到該課程的魅力和教師的風采,激發學生對生物化學和分子生物學領域的興趣和熱愛,培養學生樹立文化自信、家國情懷、科研誠信,切實增強發現問題、分析問題、解決問題的能力,成為當前高等生物化學課程建設改革的重要任務。
本文分析了我校高等生物化學課程教學存在的主要問題,剖析了加強課程思政建設的必要性,通過借鑒本科生物化學課程思政建設方面的成功經驗,在前期高等生物化學課程建設的基礎上,經過三年多的教學實踐,遵循“兩性一度”(高階性、創新性和挑戰度)標準,深入系統地對高等生物化學課程目標、課程內容、教學設計、考核方式等方面進行了系統的探索和實踐。目前,高等生物化學課程建設依然在不斷的改革和完善中。
高等生物化學課程是生命科學前沿課程,涵蓋目前生命科學領域的最新研究方法、動態等內容,是非常受研究生歡迎的一門課。但是,在實際教學工作中,發現還存在一些問題:一是高等生物化學課程內容理論性強、深度和難度大、更新快、知識點密集,但學時卻相對較少,如何在有限的時間里既系統全面、又重點突出地講授這門課程,是任課教師面臨的一個重要問題;二是忽視學情分析,任課教師難以有針對性地調整教學策略以有效解決學生學習中存在的問題。面對學習背景不同的選課學生,如何根據學情對教學內容進行重構和對教學方法進行選擇,并將知識凝練概括,深入淺出地講解,且能引發學生進行思考,需要教師不斷探索;三是課程目標只注重知識技能目標,忽視課程思政教學目標的設計;四是教學內容與本科生物化學重疊,如何保證授課內容邏輯銜接的同時,又能避免教學內容的簡單重復,這是需要妥善處理的問題[2];五是課程目前尚無教材,所使用的參考教材雖然注重理論性和系統性,但在呈現方式上,與日常生活、生命健康、熱點事件等聯系較少,不能成為實現新時代中國特色社會主義思想進教材的有效載體。
2020年9月,教育部、國家發改委、財政部聯合發布《關于加快新時代研究生教育改革發展的意見》中強調,立德樹人是研究生教育的工作主線[3]。思想政治教育在落實立德樹人根本任務的過程中必須居于主導地位,只有這樣才能解決好習總書記的“教育三問”這一根本性問題[4]。然而,研究生階段是學生思想開始獨立,世界觀、人生觀、價值觀趨于穩定成熟的階段[5]。相對本科生而言,做好研究生的思想政治教育工作難度更大。一是研究生更關注自身專業知識的學習、未來就業和職業發展。更有甚者,有些學生在學習過程中以自我為中心,急功近利,缺乏使命感和擔當意識,是潛在的行業精致利己主義者人群;二是研究生階段往往把科學研究作為第一任務,知識的學習與積累都是圍繞課題開展方向進行,不希望花費時間主動學習家國情懷、愛國主義和使命擔當意識的相關內容;三是研究生學習階段缺乏家國情懷素養培育的課堂環境。目前高校研究生教學改革普遍落后于本科教學改革,絕大多數研究生課程都是圍繞知識學習進行課程設計,課堂教學忽略研究生價值塑造和健康人格的培養[6]。這些問題的有效解決,有賴于將專業知識傳授與思想政治教育有機融合,全面推進研究生課程思政改革。課程思政逐漸成為落實立德樹人根本任務的重要方式和體現[7]。
此外,課程思政在高等生物化學課程教學中的應用具有獨特的可行性和優勢。一是高等生物化學課程在研究生入學的第一個學期開設,是研究生形成職業價值觀的重要階段。高等生物化學課程的思政教育與專業培養進行有機結合,實現“傳道授業解惑”,充分發揮承上啟下的作用,對學生的“三觀”進行正確引領。這對于激發學生的奮斗與創新精神,順利完成后期專業課程的學習、課題研究及今后的人生道路有著至關重要的作用。二是高等生物化學課程中蘊含著豐富的思政元素。通過深挖課程中政治認同與國家意識、文化自信與責任擔當、品德修養與專業倫理三個維度的思政元素[8],采用恰當的教學設計和靈活的教學方法,不僅可以使專業知識入味,有利于提升學生的知識水平,而且使思政教育入腦入心,引導學生樹立正確的人生觀、價值觀和世界觀,充分發揮高等生物化學課程隱性教育的優勢與作用。
“課程思政”視域下研究生高等生物化學課程的建設重點是加強課程育人功能,讓知識傳授與價值引領同頻共振。將原有的專業素質目標融合德育元素,以有利于指導“課程思政”教學方案設計和具體實施為原則,制定了新形勢下高等生物化學的思政目標:(1) 圍繞生命屬性的化學本質,在深刻理解遺傳信息的流動和傳遞、蛋白質的翻譯、翻譯后修飾及轉運、代謝調節網絡的基礎上,結合辯證唯物主義原理,培養學生學會運用馬克思主義哲學原理學習和理解科學問題,樹立高度的政治認同感,形成積極的科學觀、價值觀和人生觀;(2) 通過對高等生物化學專業知識、技術發展史的學習,培養學生客觀理性的思維特質、嚴謹求實的工作作風和探索創新的開拓精神,感受我國傳統文化的博大精深,樹立文化自信,了解當前生物科技領域的國際合作與競爭,形成全球視野;(3) 通過系統地學習高等生物化學相關技術和熱點領域,培養學生的工匠精神和創新精神;要對生物技術的兩面性有正確認識,要遵守倫理原則、尊重生命、保護環境、遵紀守法,增強學生時代責任感、使命感[9,10]。
高等生物化學課程建設始終將教學內容體系的重構作為核心。注意教學內容與其本科生物化學課程內容的銜接,強調深度和廣度,體現高階性。同時,根據專業培養目標和課程教學目標,對教學內容進行了精心的選擇。課程內容包括6章:緒論、基因及基因組學、基因表達的調控、蛋白質與蛋白質組學、代謝調節網絡及細胞信號轉導、常用分子生物學實驗技術與應用。
在新學期的第一節課前,調研學生學科背景、本科生物化學課程學習等情況,以便及時而靈活地調整教學內容[11]。比如第4章的內容包括四節:第1節是蛋白質生物合成基礎及過程,第2節是蛋白質翻譯后加工及運輸,第3節是蛋白質組學及分析技術,第4節是蛋白質組學的應用及發展。根據教學設計原定第1節為簡要回顧內容,第2節和第3節為本章的重點和難點部分,第4節為了解內容。但是調研發現,有多半同學本科是非食品專業,沒有基礎生物化學相關背景知識。據此,授課時第1節調整為教學重點,并對授課內容進行了細化,便于學生理解和記憶。在講授第5章時,原定的教學內容包括代謝途徑的相互聯系、細胞水平和激素水平的代謝調節、整體水平的代謝調節、細胞信號轉導和主要信號轉導途徑。這樣的內容安排完全避開與本科生物化學課程內容的重疊問題,而且教學內容環環相扣,層層遞進,前后貫通,具有非常好的連貫性。但是,直接按照原定教學計劃進行授課,很多同學聽不懂,教學效果很差。針對這種情況,提前安排同學自學酶、脂類代謝和蛋白質代謝的內容;同時,在授課內容上增加了一部分——糖的消化、吸收與分解代謝,并將“主要信號轉導途徑”調整為了解內容。將課程的知識脈絡打通,提高教學效果。在教學過程中,通過教學質量和學習效果的反饋,不斷優化教學內容,逐漸形成了教學內容上本碩有銜接性、前后章節有連貫性的完整體系。
此外,高等生物化學是一門實驗性較強的課程,實驗教學對于提高研究生實驗技能和科研綜合能力至關重要。本課程雖未設置獨立的實驗課,但在授課過程中將實驗教學內容與理論教學和最新研究熱點結合在一起進行講授,既體現了教學內容的創新性,又利于學生對理論知識的理解和掌握,達到學以致用的教學效果。比如,在講授第4章第3節蛋白質組學及分析技術時,會介紹蛋白質組學分析的常用技術雙向電泳。在講解完實驗原理、主要步驟之后,通過觀看實驗操作視頻讓學生對所講授的實驗技術有更直觀的認識。
一輪課程結束后,通過觀察、評教、座談、問卷調查等形式了解和掌握課程目標的達成情況,獲取學生對本課程的意見和建議,認真分析問題所在,擬定改進方案并實施于下一輪教學中。
根據高等生物化學課程專業教學目標和思政育人目標,通過對教學內容的梳理和分解,從以下6個方面進行思政元素挖掘(見表1),在不改變原有知識框架的基礎上,利用合理的教學設計,將其與對應的知識或技能教學相結合,從而做到有理可循、有據可依,實現專業教學與德育培養的有機融合[12,13]。

表1 高等生物化學課程思政教學設計表

(續表1)
采用多媒體課件和板書相結合的教學方法,運用雨課堂、騰訊會議、微信等多種形式組合的教學方式,加強與學生的互動,體現教學方法的創新性。選取合適的教學方法,激發學生對授課內容的興趣和求知欲,提高課堂教學質量,是課程教學團隊一直努力研究解決的重要問題。通過雨課堂提前推送進行學情調查,具體內容包括本科階段是否開設生物化學課程,如開設,學時數是多少,主要學習內容包括哪些。將需要課前預習或自學的內容或知識點制成PPT,運用雨課堂或微信群提前推送給學生,解決需要課下解決的部分疑難點。例如在學習第4章“代謝調節網絡及細胞信號轉導”時,提前將需要課前自學的脂代謝的內容推送給學生(尤其針對本科階段沒學習過生物化學課程的同學)。根據學生的心理特征及認識規律,結合教學內容和學生實際情況,采用“問題導引式”教學法激發學生的學習興趣。比如,通過提出“高等生物化學是什么”“高等生物化學研究什么”“為什么學高等生物化學”等問題,引導學生主動學習。鼓勵和引導學生采用思維導圖的形式,對每一章的知識點進行梳理和歸納總結,不僅可以增強記憶,而且有助于提高學生的學習能力,取得了非常好的學習效果。利用課件中的習題和雨課堂檢驗并強化學生課堂學習的效果,例如在復習(本科階段開設高等生物化學課程)或自學(本科階段沒有開設高等生物化學課程)糖的有氧氧化內容時,通過提出問題:在檸檬酸循環中,經底物水平磷酸化生成的高能化合物是什么?引導學生有效學習。精選Nature、Science、Cell、Journal of Biological Chemistry雜志近3年的文獻,讓學生進行文獻報告,由任課教師對其進行點評講解,不僅有利于學生了解生物化學前沿和進展,培養創新思維,而且能鍛煉學生的口頭表達能力。當不能進行線下教學時(如疫情嚴峻),采用騰訊會議和雨課堂相結合的混合式教學模式,充分利用兩大平臺的優勢,營造良好的教學氛圍,達到了很好的教學效果。
通過“課程思政”視域下高等生物化學課程建設,實現一門課程多種形式相結合的方式進行考核。考核內容包括專業知識和思政內容??己诵问桨ǎ浩綍r表現10% (出勤,課堂上可以設置討論、測驗等多種形式,增加學生的課堂參與度,也作為平時成績考核的一部分,包括的敬業精神、職業道德的考核)、期末考試60% (包括職業道德的考核,作弊一律取消成績)、文獻報告30% (包括敬業精神、接受新知識和適應能力的考核)等。從而構建融入思政元素的多維度、可量化的評價方法和體系,最終形成一套完整的課程思政教學成果材料(包括教學設計、教案、PPT、教改項目、教改文章等)。后期通過對學生的問卷調查,了解課程思政的實際效果。根據這些反饋信息,持續改進,力爭將高等生物化學課程打造成“大思政”格局下的精品課程。
“課程思政”視域下研究生高等生物化學課程建設工作開始于2019年,歷時3年多的實踐,通過不斷對教學設計、教案、教學方法和手段、考核方式等進行修正,并完成我?!罢n程思政”建設項目,逐漸摸索出一套完整的、統籌兼顧、具有德智相融特色的課程建設策略,可為“課程思政”視域下研究生專業課程建設提供參考。同時,經過努力,打造了一支政治素質過硬、作風優良、業務精湛的高水平教學團隊,成為化工學院一支重要的教學力量。課程建設已取得顯著成效,得到了選課學生與同行專家的高度肯定。接下來會繼續探索如何將線上資源教學與課堂教學進行有機整合,有效地實現線上線下混合式教學;加強教材建設,既要考慮教材中的思政元素從何而來,又要謀劃這些思政元素如何寫入教材,從而達到無縫對接的效果。此外,也考慮如何將國外大學的研討會、專題討論會、小組輔導和研究實習等互動方式的教學方法[19]融入到我們的教學中,加強學生高等生物化學方面的研究經驗和專業技能培訓,更好地為學生將來在工業或學術研究領域的發展奠定基礎。