生物制藥專業“基因工程”課程思政的探索與實踐

［摘 要］ 從科學精神、創新精神、民族精神等角度對“基因工程”課程中隱含的思政元素進行挖掘，通過學生預習、教師講授、翻轉課堂、案例教學、視頻教學、討論教學以及線上線下相結合的混合式教學方法，將思政元素有機地融入課堂教學中，實現了知識傳授和思政素質培養的教學目標。該課思政教學改革效果顯著，學生對教學效果評價分值達到93.0分，同時，87.5％的學生表示會努力成為具有專業知識、人文知識、思辨能力的現代生物制藥人。

［關鍵詞］ 生物制藥；基因工程；課程思政；教學改革；以學生為中心

［基金項目］ 2017年度西安文理學院教學改革與研究專項“建立生物科學專業微生物學實驗的‘模塊式’教學體系”（JG2017055）；2024年度西安文理學院本科人才培養建設項目“‘細胞生物學’創新創業教育示范課程”（JY2024KGF03）；2024年度西安文理學院本科人才培養建設項目“立德樹人視閾下分子生物學融合AI課程體系改革與教學實踐”（JY2024SX05）

［作者簡介］ 李海娟（1984—），女，福建寧德人，理學博士，西安文理學院生物與環境工程學院副教授，主要從事微生物基因工程研究。

［中圖分類號］ G642.0 ［文獻標識碼］ A ［文章編號］ 1674-9324（2024）36-0122-04 ［收稿日期］ 2023-11-30

2020年5月，教育部印發的《高等學校課程思政建設指導綱要》指出，課程思政建設是全面提高人才培養質量的重要任務，課程思政建設工作要圍繞全面提高人才培養能力這個核心點，在全國所有高校、所有學科專業全面推進［1］。具體實施時，各高校要基于自身辦學目標和特色，結合公共基礎課程、專業教育課程、實踐類課程的具體特點，科學設計課程思政教學體系。

“基因工程”課程是生物技術、生物工程、生物制藥等專業的主干專業課程之一［2-3］。該課程不僅強調基礎理論知識的學習和實驗技能的培養，也強調提高學生的實際應用能力。但在傳統的教學過程中，專業課教師往往缺乏課程思政教學意識，或從每個章節中能提取的課程思政資源數量極少，將思政元素融入課程教學的方式方法更是單一，導致學生無法從學習中體會到這門課的理論和實際應用價值，最終導致學生的學習積極性不高，教學效果不理想［4］。本文以西安文理學院生物制藥專業的“基因工程”課程為例，基于本校本專業人才培養的目標定位，通過對每個章節思政元素的挖掘、思政課程的設計與構建以及思政課程評價體系的完善等方法，為本校生物制藥類專業的人才培養建立一套較系統、可推廣的“基因工程”課程思政教學改革與實踐方案，同時為后續同類相關課程的思政教學改革提供一定的借鑒。

一、生物制藥專業“基因工程”課程思政教學改革與實踐

（一）課程思政元素的挖掘

本文從科學精神、創新精神、民族精神、奉獻精神、社會精神、健康精神以及價值實現等角度對課程中隱含的思政元素進行挖掘。第一章（基因工程的誕生）主要思政元素：（1）基因工程藥物（如胰島素、干擾素、人凝血因子IX等）的研發與上市。（2）“中國干擾素之父”侯云德院士的故事（1982年成功研發了重組人α1b型干擾素，這不僅是中國第一個具有自主知識產權的基因工程一類新藥，而且相較于當時國際通用的α2a和α2b型干擾素［5］）。第二章（DNA重組克隆單元操作）主要思政元素：（1）20世紀60年代初Werner Arber提出一種設想：有一種酶，可以切斷病毒的DNA來限制病毒增殖。（2）1970年，Hamilton Smith和Daniel Nathans發現了第一種II型限制性內切酶Hind II，它可以精準切割DNA［6］；1978年，Werner Arber， Daniel Nathans和Hamilton Smith憑借在限制酶領域開創性的研究，共同獲得1978年諾貝爾生理學或醫學獎。（3）PCR技術可以通過檢測靶點基因表達，對潛在的藥物作用靶標進行篩選；可用于藥物劑型的改良和設計；還可用于研究人體藥物代謝動力學、藥物致病機理、劑量優化等方面［7］。第三章（大腸桿菌基因工程）主要思政元素：胰島素是治療糖尿病的特效藥物，據統計，我國糖尿病患者已超過1億。因此，質量可靠、價格低廉的胰島素制品是現代醫藥領域的一項重要工程。第四章（酵母菌基因工程）主要思政元素：由乙肝病毒引起的乙型肝炎是嚴重傳染病，目前沒有特效藥物可治療，我國更是乙肝大國。因此，全民接種乙肝疫苗是預防乙肝病毒感染的唯一有效手段。此外，利用酵母菌作為“細胞工廠”生產乙肝疫苗這項技術非常重要。第五章（動物基因工程）主要思政元素：（1）利用哺乳動物細胞可規模化生產大分子醫用蛋白，比如：溶血栓藥物——組織型纖溶酶原激活劑、治療血友病的重組人凝血因子VIII。（2）利用CRISPR/Cas基因編輯技術可實現對任意靶基因進行編輯［8］。目前，該技術已在醫藥健康、農業食品安全、生態環境保護等領域得到廣泛應用。（3）2018年，震驚全球的“基因編輯嬰兒”事件。第六章（植物基因工程）主要思政元素：（1）自1983年轉基因煙草和胡蘿卜誕生以來，截至2023年底，全球已批準的轉基因作物有32種，29個國家批準種植，42個國家批準轉基因產品的利用，因此高等植物轉基因技術的建立迎來了偉大的綠色革命。（2）中國農業科學院范云六院士研究組在成功開發第一代植酸酶產品的基礎上，從我國國情和可持續性發展角度出發，歷時多年，開發了一項節能、環保、低成本生產植酸酶的高新技術：利用玉米種子生物反應器生產的第二代植酸酶產品［9］。通過講授以上思政元素，對學生實現價值引領：科學研究沒有捷徑，學習也同樣沒有捷徑，鼓勵學生應踏踏實實上好每一節課，在此基礎上才能發揮所長，學以致用；科技發展日新月異，廣大學生的思維也不能故步自封，應心懷夢想，并通過不斷學習，充實自我，最終才能實現夢想；樹立科技改變生活，科技服務人類健康的社會意識、健康意識；培養不辭辛勞、實事求是、不忘初衷和使命的科學精神；培養為祖國繁榮昌盛無私奉獻的創造精神；鼓勵學生堅定科技強國的偉大信念。

（二）課程思政的建設與實施

1.根據知識要點及思政元素設計課程。打破傳統的教學思路格局，在講授專業課知識要點的同時，將思政元素有機融入其中。每個章節的教學內容設計都圍繞著理論知識目標、實踐技能目標和思政素質目標展開。理論知識目標：掌握基因工程操作的基本過程、原理等理論基礎知識，如掌握載體的定義、分類等；掌握DNA體外重組技術的原理、操作過程及常用的工具酶；掌握轉基因動物、植物、微生物操作的基本原理、制作流程及鑒定方法；熟悉基因工程在生物制藥領域的應用及其影響，如在蛋白質藥物、抗體及疫苗研發、生產制備等領域的應用。技能目標：能夠運用基因工程理論知識結合“分子生物學”“細胞工程”“蛋白質工程”等課程知識對生物制藥問題進行研究，包括設計實驗、分析與解釋數據，通過信息綜合得到合理有效的結論；具有運用相關儀器、設備、軟件工具進行科學實驗和生物統計的能力。思政素質目標：學生能夠了解國情，維護國家利益，具有推動社會進步的責任感，尊重生命，關愛他人，誠實守信，具有人文知識、思辨能力、處事能力和科學精神；理解工程師的職業性質和責任，在工程實踐中能自覺遵守職業道德和規范，具有法律意識；能夠在多學科背景下的團隊中承擔個體、團隊成員或負責人的角色。

2.課程思政教學方法改革。教學過程堅持以學生為中心的原則，采取學生預習、教師講授、翻轉課堂、案例教學、視頻教學、討論教學以及線上線下相結合的混合式教學方法，具體方法如下：（1）學生預習。課前，教師在班級群里發布本節課預習的要點，可提供課外教學資源的參考鏈接（如中國慕課教學資源、相關視頻、科學人物傳記等），讓學生通過預習能大致了解本節課知識的重點、難點以及隱藏的思政元素。預習的同時，需要做好筆記，記錄不理解的知識點以及感興趣、想更深入了解的知識點及思政元素，在后期課堂討論時可提出并探討。（2）講授教學。教師講授知識點，講授的同時穿插課堂提問，時刻關注學生的聽課狀態，調查學生的預習情況及效果。同時，須對之前學過的相關課程（如微生物學、分子生物學等）知識進行簡要回顧，讓學生做到溫故而知新。（3）案例教學。教師結合知識點，提出相關思政案例，或分析學生通過預習提出的思政問題，有視頻的可播放視頻，可以更好地活躍課堂、讓學生參與課堂，從而激發學生學習興趣。（4）翻轉課堂。學生課后查閱資料，制作并講授課件，講授的時候需要嘗試將案例中的思政元素融入知識點中。（5）討論教學。小組討論教師或學生提出的思政案例，討論要點包含知識的應用及思政元素。（6）課堂評測。教師提前在學習通App上發布本節課的測試題，題目類型涵蓋知識點和思政元素，可以對學生進行隨堂測驗。學習通App可自動改卷，因此，教師隨堂即可了解學生對本節課的知識點和思政元素掌握情況。（7）誘導教學。教師根據學生掌握情況，總結、強調本節課的知識點和思政元素，誘導學生更好地理解知識點、認識和感悟思政要點。

3.優化課程思政考核評價體系。采用多元評價系統公平、公正地對學生的理論知識、思政元素學習效果進行考核評價，包括考勤、平時作業、課堂表現、實驗技能、課堂測驗與期末考試等。考核內容須與三個學習目標（即理論知識目標、實踐技能目標和思政素質目標）要求相對應。

二、生物制藥專業“基因工程”課程思政教學改革成效

改革后的“基因工程”課程思政已在本校生物制藥專業連續執行2年，共計80名學生完成了課程的學習與考核。在課后，學生對從教師（權重15％）、教學內容（權重50％）、教學方法（權重10％）、教學目標達成（權重15％）及課程考核體系（權重10％）等五個方面對思政教學效果進行了評價，評價分值達到93.0分。同時，90％的學生表示在上“基因工程”課之前對基因工程的發展歷史、研究意義及應用領域，對我國生物產業發展有卓越貢獻的科學家都不太了解，因此沒有了解我國生物制藥產業的發展現狀，也沒有樹立科學精神、探索精神、奉獻精神以及正確的價值觀，甚至對本專業失去了興趣和信心。與上課前形成鮮明對比，上課后，92.5％的學生表示通過本課程學習，不僅掌握了“基因工程”課的基本理論知識和實踐技能，還強化了科技強國、科研興國的意識；增強了愛黨愛國愛人民的意識；樹立了正確的世界觀、人生觀和價值觀；對生物制藥專業的發展前景重塑了信心。87.5％的學生表示會向偉大的科學家學習，樹立理想，艱苦奮斗，勇攀高峰，做具有專業知識、人文知識、思辨能力、處事能力、科學精神，在工程實踐中能自覺遵守職業道德和規范，具有法律意識的現代生物制藥人。

三、“基因工程”課程思政的經驗總結與展望

（一）綜合提高教師的思政水平

高校教師是課程思政建設與改革的主力軍，提高授課教師本身的思政水平極其關鍵，高校教師本身應做到愛國守法、敬業愛生、教書育人、嚴謹治學、服務社會、為人師表［10］。除了嚴格遵守以上幾點外，建設課程思政前，必須充分發揮教研室、教學團隊、課程組等基層教學組織的作用，建立課程思政集體教研制度。授課教師應熟悉《高等學校課程思政建設指導綱要》，應積極參加“課程思政建設專題”培訓活動，比如參加陜西省教育廳組織的“普通本科教育課程思政示范課程任課教師培訓”、智慧樹網高等教育研究院舉辦的“愛與榜樣賦能教育”系列線上公益培訓、西北聯盟在線名師報告等活動。還可以參考課程思政建設指南書籍，比如上海師范大學何玉海教授主編的《課程思政基本原理》、華東師范大學杜震宇教授主編的《生物學科課程思政教學指南》等。

（二）課程思政實施應緊跟時勢，及時調整

授課教師應及時掌握學科發展動態、關注新的科研成果，從原創性科研成果中不斷提取凝練思政元素，與基礎理論知識融合，通過多種多樣的教學手段讓學生真正吸收、理解知識，感悟思政要點、感受科技進步帶來的民族自豪感。同時，增加肩上的使命感。例如，2022年7月，“癌癥克星”PD-1/CTLA-4雙特異性抗體卡度尼利獲批上市，這是全球首個獲批上市的腫瘤雙免疫檢查點抑制劑雙抗，完全由中國自主研發。像這種科研成果的重大突破性事件，應及時引領學生關注，讓學生感受到我們國家在飛速發展，民族在不斷強大。作為新時代的大學生，更應該秉承科學思想，心中有夢，創造價值，推動社會進步。

（三）課程思政應始終堅持以學生為中心

課程思政的一個重要目標是幫助學生塑造正確的世界觀、人生觀和價值觀，這意味著課程思政建設與實施必須堅持以學生為主、教師為輔的原則。像“基因工程”這種較復雜的專業課程，不僅知識點復雜難懂，而且還需要對前期所學課程（如“微生物學”“分子生物學”“生物化學”等）知識進行不定時的回顧。如果只是教師一味地講授理論知識，學生容易與課堂脫節，一脫節后面的課程學習再也跟不上。因此，課程思政建設不僅要恰當地引入思政元素，更要通過多種多樣的教學方法（如課前預習、翻轉課堂、小組討論及課堂互評等）讓學生真正參與課程學習，感受到自己才是學習的主人公。

參考文獻

［1］教育部.關于印發《高等學校課程思政建設指導綱要》的通知：教高〔2020〕3號［A/OL］.（2020-05-28）［2023-10-15］.https：//www.gov.cn/zhengce/zhengceku/2020-06/06/content_5517606.htm.

［2］李巖，趙懿琛，趙德剛.基因工程原理課程教學改革與實踐［J］.教育教學論壇，2020（22）：214-215.

［3］許崇波，彭凌，劉博婷.基于應用型人才培養的基因工程課程建設與教學改革［J］.生物學雜志，2019，36（6）：115-117.

［4］劉聰，孫地，朱靜榕，等.基因工程教學改革的分析與思考［J］.教育現代化，2020，7（32）：46-48.

［5］侯云德：足履實地“斗”病毒［J］.中國藥物依賴性雜志，2022，31（5）：350.

［6］常用限制性內切酶和DNA聚合酶的規范編排［J］.中國人獸共患病學報，2023，39（5）：477.

［7］潘淑娟，毛安亮，胡文娟.2種腸道菌群檢測技術在小兒抗生素相關性腹瀉中的應用比較［J］.基層醫學論壇，2023，27（22）：94-96.

［8］洪甜，羅慶華.靶向RNA的CRISPR-Cas系統研究進展［J］.生物工程學報，2023，39（4）：1363-1373.

［9］國際領先水平的第二代植酸酶產品問世［J］.獸藥與飼料添加劑，2007（5）：43.

［10］雷鳴.高校教師職業道德修養與培育人才研究［J］.教育教學論壇，2022（32）：45-48.

Exploration and Practice of Curriculum Ideology and Politics in Genetic Engineering in

Biopharmaceutical Major

LI Hai-juan， SU Li-yan， ZHAO Yong-mei

（School of Biological and Environmental Engineering， Xi’an University， Xi’an， Shaanxi 710065， China）

Abstract： From the perspectives of scientific spirit， innovative spirit， national spirit， the implied ideological and political elements in the course of" Genetic engineering were explored. Through the blended teaching methods of student preview， teacher teaching， flipped classroom， case teaching， video teaching， discussion teaching and the combination of online and offline teaching， the ideological and political elements were organically integrated into classroom teaching， by which the teaching goals of knowledge impartation and ideological and political quality cultivation were realized. The effect of the ideological and political teaching reform in this course is remarkable. The students’ evaluation of teaching effect reached 93.0 points， meanwhile， 87.5% of the students stated that they would work hard to become modern biopharmaceutical persons with professional knowledge， humanistic knowledge and critical thinking ability.

Key words： biotechnological pharmaceutics; Genetic Engineering; curriculum ideology and politics; teaching reform; student-centered