“食品生物化學”課程中“蛋白質”教學課程思政的探索思考

劉暢，張莉弘，殷立穎，吳修利

長春大學食品科學與工程學院（長春 130122）

習近平總書記強調要用好課堂教學這個主渠道，使各類專業或通識課程與思想政治理論課同向同行，形成協同育人的效應[1-3]。課程思政的實施對落實教書育人的主體責任以及實現立德樹人的教育根本任務具有重要的推動作用，是當前高校思想政治工作的新途徑[4]。

食品生物化學是食品類專業學生進入食品專業領域學習的基礎，主要內容圍繞構成生命有機體的糖、蛋白質、脂、核酸、酶等生物大分子的結構、性質、生物學功能，以及其在生物有機體內的代謝和調控。教材選用高等教育出版社的第6版《生物化學簡明教程》（魏民、張麗萍、楊健雄主編）[5]?！暗鞍踪|”為該教材第二章，內容涵蓋蛋白質的分類、蛋白質的組成單位——氨基酸、肽、蛋白質的結構、蛋白質結構與功能的關系、蛋白質性質與分離、分析技術。通過對該部分教學中專業知識與課程思政有機結合的探索和思考，將課程思政的思想延伸至整個課程教學的體系當中，目的是在大思政背景下更好地為課堂教學提供可借鑒的教學思路和實踐經驗，以期為中華民族的偉大復興培養優秀的社會主義建設者。

1 融入思政元素的“蛋白質”章節教學目標

知識目標：了解蛋白質的分類；掌握氨基酸的種類、名稱、符號、結構和性質；掌握蛋白質分子結構的概念，各級空間結構的構象特點及結構與功能的關系；掌握蛋白質的一些理化性質及其實踐意義；了解幾種蛋白質分子量測定方法的基本原理，并掌握有關術語。

能力目標：能夠利用蛋白質知識解釋人體的生命活動現象，能夠鑒別蛋白質的類型；會進行氨基酸的分離。

思政目標：培養學生敏銳的科學研究意識、嚴謹的工作態度和實事求是的工作作風；樹立牢固的專業思想和良好的職業道德，使學生具備較強的自主學習意識和能力，獲得繼續深造所需的基本食品生物化學知識和技能。

2 “蛋白質”教學中的思政元素融入點（表1）

表1 蛋白質教學單元的思政融入點

2.1 蛋白質的分類

在講授蛋白質的分類中蛋白質的元素組成時，提到蛋白質是生物體主要的含氮化合物，各種蛋白質的含氮量都比較恒定，平均值在16%左右。因此可以通過凱氏定氮法測量蛋白質中氮元素含量，間接計算出蛋白質的含量，這是蛋白質定量分析的經典方法之一。該方法因方法簡便、少干擾而長期被我國作為奶粉中蛋白質含量的國標測定方法。但凱氏定氮法無法區分蛋白質氮和非蛋白質氮，因而被不法商家利用。為提高蛋白質的含氮檢測值，在奶粉中非法添加含氮量達66.7%的工業原料三聚氰胺，最終于2008年曝出重大食品安全事故，造成數十名嬰兒健康出現嚴重問題，隨后各大乳品企業均爆出存在非法添加三聚氰胺現象。該事件重創中國制造乳制品行業的信譽，多個國家禁止中國乳制品進口，其社會影響至今存在。通過講授上述事件，使學生認識到公共健康和公共安全無小事，作為未來的食品、藥品行業的從業者，應必須牢記遵紀守法、嚴守底線[6]。同時，這個事件提醒我國的食品分析標準應不斷健全、不斷發展、與時俱進，才能最大限度保證人民群眾的食品安全，這也是未來的食品人的責任。

2.2 蛋白質的組成單位——氨基酸

在講述氨基酸的化學性質時提到Sanger法，Sanger是英國劍橋大學的一名科學家，因發明蛋白質和核酸序列檢測方法成為1958年和1980年2次諾貝爾化學獎得主。Sanger歷經12年完成胰島素的測序工作，且一直工作的實驗室位于地下室，條件可謂艱苦，然而其視這段工作時間是最愉快的年華[7]。通過上述科學家的故事引導學生要找到自己的興趣點，并進行潛心研究。

已發現的氨基酸中用于合成蛋白質的標準氨基酸僅20種，而正是這些有限種類的氨基酸組成數以萬計的蛋白質，維持生命活動、保證種族的繁衍。為確保蛋白質結構的完整和功能得以實現，這些氨基酸之間要按照一定的次序排列組合，每一個單元都各司其職。如甘氨酸和脯氨酸由于結構的特殊性不能與其他氨基酸形成氫鍵從而構成α-螺旋，但它們是形成β-轉角的主要力量。沒有側鏈基團的甘氨酸能在β-轉角中調整其他氨基酸殘基的空間位阻。通過上述知識點的講述，引導學生從中領悟集體和個人的關系[8]，個人的行為應遵守整個集體的規則，集體才能正常運轉，同時個人的個性不同，又會在集體中發揮不同作用。

2.3 蛋白質的結構

講述我國科學家的貢獻。我國科學家在世界上首次用人工方法合成具有生物活性的結晶牛胰島素。主要參與者紐經義、鄒承魯等一代科學家在祖國十分貧瘠的情況下，放棄國外的高薪挽留，毅然回國進行科學研究。通過我國科學家的故事，讓學生體會到科學家的愛國精神、求實進取的科學探索精神，引導學生樹立正確的價值理念[7]。

2.4 蛋白質結構與功能的關系

蛋白質一級結構與其功能關系中講述同源蛋白質的物種差異與生物進化。在不同生物中行使相同或相似功能的蛋白質稱為同源蛋白質，同源蛋白質的氨基酸序列的相似性稱為序列同源。同源蛋白質的氨基酸序列中有許多位置的氨基酸殘基對所有已研究過的物種來說都是相同的，稱為不變殘基，其對蛋白質的功能起決定作用；而其他位置的可變殘基不同物種有相當大的變化?？勺儦埢町惖臄的靠商峁┪锓N之間親緣關系遠近的信息。如細胞色素c，根據不同物種之間可變殘基的差異，可繪制生物進化樹。通過生物進化樹的講述讓學生進一步樹立唯物主義思想。

另外，蛋白質的一級結構改變，其生理功能隨之發生改變，將會引起疾病，人類有很多分子病已查明是某種蛋白質異常導致的，典型的例子是鐮刀狀細胞貧血病，其病因在于異常血紅蛋白HbS的p鏈N末端第6位氨基酸是Val，代替正常血紅蛋白HbA分子中的Glu?？梢钥闯?，蛋白質一級結構中一個氨基酸的改變，就會改變蛋白質的功能。蛋白質高級結構改變導致分子病的例子中，比較典型的是“瘋牛病”，是由于蛋白質的空間折疊由正常的α-螺栓變成β-折疊，導致海綿狀壞死，這種被感染的蛋白質稱為“朊病毒”，人類食用被感染的畜肉也會發生相應的感染。通過這個單元的講解，讓學生體會到生命體是一個錯綜復雜的、具有整體性的龐大體系，任何一點謬誤都可能導致整個體系的崩塌，正所謂“失之毫厘，謬以千里”，一種氨基酸的錯位乃至空間結構的一點異常的變化都會引起生物體功能的喪失[6]。作為未來的食品相關工作的從業人員，應具有嚴謹的工作態度，避免因一點小的失誤造成嚴重的后果，同時“瘋牛病”的例子引導學生重視檢驗檢疫及食品安全問題。另外，講述2010年一名24歲的法國研究人員在“朊病毒”的實驗操作中不慎劃破手套導致感染，9年后身亡，提醒學生提升安全意識，注意實驗室安全操作。

在講述蛋白質一級結構變化，蛋白質功能發生改變時，講述新冠病毒變異毒株的例子，新冠病毒表面刺突蛋白（S）蛋白發生位點突變后，其蛋白質的結構發生變化，變異毒株的侵襲力變得更強、傳染速度更快，如德爾塔和奧密克戎變異株，但毒性更弱。在病毒流行初期，沒有發生這些突變之前，新冠肺炎病毒的毒力相當強，國家采取及時有效的措施阻止病毒在中國的蔓延，最大程度保護人民的生命安全，相比在世界的其他地方，新冠肺炎感染造成大量的死亡。這充分體現中國特色社會主義的優越性，增強學生對中國特色社會主義的信心，以及對中國特色社會主義制度的認同感[9]。

蛋白質是生命活動的執行者，在講述蛋白質功能的內容時可向學生提及基因編輯事件?；蚓庉嫷哪康氖鞘固囟ū磉_的蛋白質活性增強或減弱或消失。作為一種先進技術，基因編輯應用于基礎理論研究和生產應用，從研究植物和動物的基因功能到人類的基因治療的各個領域。應用于改良農產品質量，比如改良豆油品質[10]和增加馬鈴薯的儲存潛力。基因編輯技術新的進展有助于人類研究疾病發生的機制及治療疾

病，如改善阿爾茨海默病的病理癥狀[11]。然而在2018年11月，中國科研人員賀建奎將其應用于基因編輯嬰兒，使她們出生后就能天然抵抗艾滋病。該事件迎來從科學家群體到普通民眾對人類實施基因編輯倫理的正當性甚至事件真實性的普遍質疑[12]。該問題的核心在于在無法保證大概率有效的情況下將該技術應用于人類，并且國際上對于人類胚胎的倫理管理是僅限于14 d內的胚胎，且研究后需要銷毀，更不能讓其出生。任何科學試驗的目的都是造福于人和社會，而非傷害，如果考慮到有一絲一毫對人的傷害，這樣的研究就不能獲得批準?；蚓庉媼雰菏录螅覈?021年將基因編輯、克隆的人類胚胎植入人體或動物體內，或將基因編輯、克隆的動物胚胎植入人體的行為寫入刑法[13]。通過這些案例，使學生進一步明確科學是一把雙刃劍的道理，科學研究的從業者應將科學倫理和人類福祉放在首位，而不是個人興趣和利益，對學生加強職業道德教育。

3 做好生物化學思政教育的課堂教學評價

為及時了解課程中“蛋白質”章節的思政教學效果，可以從課堂教學效果、課后平臺活動參與度、學生教學評價調查3個方面進行思政教學評價[14]。

評估對設計的思政教學融入點對于提升課堂互動效果是否有較大幫助。通過對比未融入課程思政，評估課堂氣氛的活躍度和學生的注意力是否有提高。從過程性評價中了解學生對于課程學習的熱情提高程度。通過在教學平臺上發布的拓展知識、討論話題、小組作業等的參與程度能夠反映出課堂教學的效果。設計調查問卷，了解學生對于課程思政融入的感受。如學生對于課程思政的接受程度、學生是否感覺到課內學習效果得到提升，課程思政是否提高學生的思想覺悟，在哪一方面提升較多等。

4 結語

課程思政是當代高校課程教學的重要指導思想，表明國家對人才培養的新要求，食品專業“課程思政”改革是貫徹習近平新時代教育思想和落實立德樹人根本任務的基本要求。生物化學作為食品類專業的基礎課程，對食品人才培養肩負著基礎性、專業性的作用。因此在生物化學課程的教學中，講授專業基礎知識的同時，該課程的講授在學生的思政教育中具有重要作用。以“蛋白質”章節為例，從政治認同、家國情懷、職業素養、科學精神4個方面優化補充思政內容。已有不少關于課程思政的教學研究，但是仍有諸多問題需要進行深入探索，如進一步完善課程思政學習效果評價體系，在教學過程中進一步將專業知識與課程思政的有機融合，以期實現全員、全過程、全方位育人。