將思政教育融入酶工程課程教學(xué)實(shí)踐
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摘要：從專業(yè)課中深挖思想政治教育資源，并融入專業(yè)課程教學(xué)中，從而來(lái)實(shí)現(xiàn)立德樹(shù)人是課程思政的中心思想。文章以“酶工程”教學(xué)為例，充分挖掘“酶工程”所蘊(yùn)含的思政元素，導(dǎo)入古代科學(xué)精華及現(xiàn)代創(chuàng)新發(fā)展，進(jìn)行了“酶工程”課程思政的設(shè)計(jì)，將“酶工程”課程建設(shè)成為知識(shí)傳授、能力培養(yǎng)與價(jià)值引領(lǐng)的重要載體，旨在通過(guò)專業(yè)課程教育增強(qiáng)學(xué)生對(duì)民族文化的認(rèn)知，提升專業(yè)課教學(xué)在培養(yǎng)時(shí)代新人方面的責(zé)任意識(shí)。
關(guān)鍵詞：酶工程；課程思政；立德樹(shù)人
中宣部、教育部于2015年7月聯(lián)合發(fā)布了《普通高校思想政治理論課建設(shè)體系創(chuàng)新計(jì)劃》的通知[1]，指出：“堅(jiān)持思想政治理論課與專業(yè)課相結(jié)合，注重發(fā)揮所有課程的育人功能，所有教師的育人職責(zé)”。這為高等教育的發(fā)展指明了新方向。要用好課堂教學(xué)這個(gè)主渠道，思想政治理論課要堅(jiān)持在改進(jìn)中加強(qiáng)，提升思想政治教育親和力和針對(duì)性，滿足學(xué)生成長(zhǎng)發(fā)展需求和期待，其他各門課都要守好一段渠、種好責(zé)任田，使各類課程與思想政治理論課同向同行，形成協(xié)同效應(yīng)[2]。這要求除了要在思政課中融入專業(yè)知識(shí)外，還要求在專業(yè)知識(shí)的學(xué)習(xí)中加入思政課內(nèi)容。中共中央、國(guó)務(wù)院在《關(guān)于進(jìn)一步加強(qiáng)和改進(jìn)大學(xué)生思想政治教育的意見(jiàn)》中強(qiáng)調(diào)：“要深入發(fā)掘各類課程的思想政治教育資源，在傳授專業(yè)知識(shí)過(guò)程中加強(qiáng)思想政治教育，使學(xué)生在學(xué)習(xí)科學(xué)文化知識(shí)的過(guò)程中，自覺(jué)加強(qiáng)思想道德修養(yǎng)，提高政治覺(jué)悟”[3]。高校在培養(yǎng)學(xué)生的過(guò)程中，在要求學(xué)生掌握專業(yè)知識(shí)的同時(shí)，還應(yīng)該培養(yǎng)學(xué)生具有明確的社會(huì)責(zé)任感，以為人民服務(wù)為使命，這就必須從改進(jìn)課程體系設(shè)置入手，充分發(fā)揮各課程的思想價(jià)值引領(lǐng)及育人功能。本文以生物工程專業(yè)基礎(chǔ)課“酶工程”課程思政設(shè)計(jì)為例，討論了酶工程體系中植入課程思政元素的對(duì)策。
1酶工程課程教學(xué)內(nèi)容及教學(xué)目標(biāo)
酶，這種生物催化劑催化具有專一性、效率高及作用條件溫和等優(yōu)點(diǎn)，已廣泛應(yīng)用于醫(yī)藥、食品、化工、能源、環(huán)保、檢測(cè)、生物技術(shù)等領(lǐng)域，深刻影響著許多重要的科學(xué)領(lǐng)域。而酶工程行業(yè)發(fā)展迅猛，為我國(guó)實(shí)現(xiàn)跨越式發(fā)展帶來(lái)希望。
1.1課程教學(xué)內(nèi)容酶工程是酶學(xué)和工程學(xué)相互滲透結(jié)合并發(fā)展而形成的一門新的科學(xué)技術(shù)，是一門多學(xué)科、多維度、理論交叉、思維融通的課程。課程主要內(nèi)容涵蓋酶制劑制備、生產(chǎn)、修飾、非水相催化及運(yùn)用。通過(guò)本課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生對(duì)酶的固定化、酶的化學(xué)修飾、模擬酶、酶分子的定向進(jìn)化和分子改造等酶工程的各個(gè)發(fā)展領(lǐng)域的基礎(chǔ)知識(shí)、基本概念和最新發(fā)展動(dòng)向有一個(gè)全面的了解，為學(xué)生以后從事生物技術(shù)相關(guān)的研究奠定基礎(chǔ)。
1.2課程教學(xué)目標(biāo)酶工程為山西中醫(yī)藥大學(xué)生物工程與生物制藥專業(yè)本科培養(yǎng)體系中的一門專業(yè)主干課程，也是制藥工程專業(yè)的選修課程，在人才培養(yǎng)中處于重要地位。課程內(nèi)容主要包含酶制劑的生產(chǎn)與應(yīng)用2個(gè)部分。通過(guò)該課程的學(xué)習(xí)，要使得學(xué)生實(shí)現(xiàn)以下目標(biāo)：（1）知識(shí)目標(biāo)，學(xué)生通過(guò)該課程學(xué)習(xí)，掌握酶制劑從生產(chǎn)修飾到應(yīng)用的基本理論知識(shí)，以及在酶工程領(lǐng)域開(kāi)展相關(guān)研究。（2）技能目標(biāo)，通過(guò)學(xué)習(xí)該課程，學(xué)生能夠自主學(xué)習(xí)，自主查閱文獻(xiàn)，自主學(xué)習(xí)討論，跟蹤酶工程領(lǐng)域的最新國(guó)內(nèi)外研究進(jìn)展，進(jìn)而培養(yǎng)科學(xué)分析能力，培育創(chuàng)新思維及團(tuán)隊(duì)合作意識(shí)，最終使學(xué)生獲得知識(shí)整合、轉(zhuǎn)化、運(yùn)用的能力。（3）價(jià)值觀目標(biāo)，系統(tǒng)學(xué)習(xí)“酶工程”課程后，使學(xué)生心靈得到科學(xué)精神的熏陶，樹(shù)立學(xué)習(xí)信心，形成正確的人生觀、價(jià)值觀、世界觀，在文化自信、科學(xué)精神、職業(yè)素養(yǎng)等方面得到深刻教育。
2酶工程課程思政設(shè)計(jì)
《教育部關(guān)于全面深化課程改革落實(shí)立德樹(shù)人根本任務(wù)的意見(jiàn)》指出：“課程是教育思想、教育目標(biāo)和教育內(nèi)容的主要載體，集中體現(xiàn)國(guó)家意志和社會(huì)主義核心價(jià)值觀，是學(xué)校教育教學(xué)活動(dòng)的基本依據(jù)，直接影響人才培養(yǎng)質(zhì)量”[4]。在“酶工程”教學(xué)過(guò)程中，深入挖掘該課程的思想政治元素，實(shí)現(xiàn)思想政治教育與專業(yè)教育的相融相長(zhǎng)，從而落實(shí)立德樹(shù)人。
2.1展現(xiàn)古代民族文化和現(xiàn)代領(lǐng)先成果增強(qiáng)學(xué)生文化自信
酶工程課程的核心內(nèi)容之一，利用微生物體系的代謝活動(dòng)進(jìn)行酶制劑產(chǎn)品的生產(chǎn)。我們的祖先在幾千年以前就已經(jīng)開(kāi)始利用酶制劑并且對(duì)酶制劑生產(chǎn)有了深刻的認(rèn)識(shí)，例如釀酒在《戰(zhàn)國(guó)策》《呂氏春秋》《說(shuō)文解字》《齊民要術(shù)》和一些古詩(shī)詞中均有體現(xiàn)。例如《戰(zhàn)國(guó)策》中記載：“昔者，帝女令儀狄作酒而美，進(jìn)之禹，禹欽而甘之，遂疏儀狄，絕旨酒，曰：后世必有以酒亡其國(guó)者”[5]。這表明夏禹時(shí)代，人們就對(duì)酶有了認(rèn)識(shí)；《齊民要術(shù)》中記載“造神曲并酒、白醪曲、笨曲并酒、法酒”，其對(duì)釀酒的工藝過(guò)程、生產(chǎn)要點(diǎn)、注意事項(xiàng)、各類釀酒方法都予以了全面的記載，尤其需要明確的是，酒曲釀酒是中國(guó)釀酒的精華所在，酒曲中所生長(zhǎng)的微生物主要是霉菌。霉菌能產(chǎn)生一種糖化酶將谷物催化變成酒。這比國(guó)外在1887年才發(fā)現(xiàn)磨碎的酵母菌濾液中所包含的酶能使糖類變成酒，早了1300多年。另外，“何以解憂，惟有杜康”（《漢樂(lè)府》），“借問(wèn)酒家何處有，牧童遙指杏花村”（杜牧《清明》），“爛煮葵羹斟桂醑，風(fēng)流可惜在蠻村”（蘇軾《新釀桂酒》）等，也闡述了古人對(duì)于釀酒的認(rèn)知。將蘊(yùn)含酶學(xué)知識(shí)古書(shū)、古文融入該課程課堂教學(xué)過(guò)程中，解析其包含的酶學(xué)知識(shí)，不僅能夠激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，而且有助于提升學(xué)生的人文素養(yǎng)，讓學(xué)生了解到中華文化的璀璨與博大精深，培養(yǎng)學(xué)生的愛(ài)國(guó)情懷、民族自信。近年來(lái)，我國(guó)酶學(xué)研究領(lǐng)域頻現(xiàn)重大成果，例如，上海交通大學(xué)楊廣宇研究團(tuán)隊(duì)在ScienceAdvances發(fā)表論文，報(bào)道了在巖藻糖基轉(zhuǎn)移酶定向進(jìn)化方面的最新研究進(jìn)展，該研究建立了首個(gè)基于單細(xì)胞超高通量篩選方法的α-1，3-巖藻糖基轉(zhuǎn)移酶分子定向進(jìn)化，一舉打破了這類酶的篩選瓶頸，為其他糖基轉(zhuǎn)移酶的分子改造提供了重要的工具和指導(dǎo)，有望促進(jìn)生物催化產(chǎn)業(yè)發(fā)展[6]；中南大學(xué)劉又年教授團(tuán)隊(duì)報(bào)道了一種新的光控人工酶，利用這種酶的催化級(jí)聯(lián)反應(yīng)開(kāi)展抗腫瘤免疫治療，該治療策略不僅有效消除了原發(fā)性腫瘤，同時(shí)可以有效抑制遠(yuǎn)端轉(zhuǎn)移瘤的生長(zhǎng)，并降低腫瘤復(fù)發(fā)，相關(guān)工作發(fā)表在國(guó)際頂級(jí)學(xué)術(shù)期刊AgnewChemIntEd上[7]。武漢大學(xué)劉天罡課題組與香港中文大學(xué)夏江課題組近期在NatureCommunications報(bào)道了一種多酶復(fù)合物Idi-CrtE，通過(guò)調(diào)節(jié)催化亞基比例，多酶連續(xù)催化反應(yīng)效率可以人為地進(jìn)行調(diào)控，并在增加多比例組裝時(shí)進(jìn)一步提升產(chǎn)量。通過(guò)構(gòu)建多酶復(fù)合物的方式連接生物合成的關(guān)鍵代謝節(jié)點(diǎn)來(lái)實(shí)現(xiàn)目標(biāo)途徑產(chǎn)量的提升，尤其針對(duì)具有不同空間分布酶的人造代謝體系，不僅解決了底物傳遞通道問(wèn)題，也減輕了人工代謝體系的不平衡問(wèn)題，對(duì)于實(shí)現(xiàn)目標(biāo)產(chǎn)物的創(chuàng)新高產(chǎn)具有重要意義。該技術(shù)也為多酶組裝的相關(guān)應(yīng)用及發(fā)展提供一個(gè)新的突破口[8]。此外，酶在能源、醫(yī)藥等領(lǐng)域也取得了輝煌成就，我國(guó)學(xué)者在國(guó)內(nèi)外知名學(xué)術(shù)期刊發(fā)表的高水平論文持續(xù)增加，中國(guó)酶工程研究可謂是蓬勃向上。在“酶工程”的課程教學(xué)過(guò)程中，引入我國(guó)科學(xué)家自主研發(fā)的研究成果，使學(xué)生對(duì)我國(guó)科學(xué)家在酶學(xué)領(lǐng)域所做出的一流貢獻(xiàn)得到充分了解，深刻領(lǐng)悟我國(guó)科學(xué)家的家國(guó)情懷，學(xué)習(xí)他們的愛(ài)國(guó)、奉獻(xiàn)的精神，以增強(qiáng)學(xué)生的民族自信。
2.2導(dǎo)入科學(xué)家故事激勵(lì)學(xué)生汲取榜樣的力量
在酶工程教學(xué)過(guò)程中，講述科學(xué)家們的科研故事。例如，在講解酶的定向進(jìn)化時(shí)引入國(guó)際著名科學(xué)家諾貝爾獎(jiǎng)獲得者FrancesH.Arnold的故事，在講解核糖核酸酶結(jié)構(gòu)時(shí)，引入諾貝爾獎(jiǎng)獲得者ChristianAnfinsen和WilliamH.Stein，講解核酶的發(fā)現(xiàn)時(shí)，引入諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)獲得者T.Cech和S.Ahman2位科學(xué)家的故事。講解著名科學(xué)家的科研故事，使得學(xué)生認(rèn)識(shí)到人類社會(huì)的發(fā)展離不開(kāi)科學(xué)研究，科學(xué)研究需要付出艱苦努力，并且學(xué)習(xí)科學(xué)家所具有的懷疑、批判、堅(jiān)持、奉獻(xiàn)、創(chuàng)造及探索的精神。
2.3課程教學(xué)中融入專業(yè)領(lǐng)域相關(guān)的前沿研究成果拓寬學(xué)生的視野酶工程正處在蓬勃發(fā)展階段，新發(fā)現(xiàn)、新技術(shù)、新方法層出不窮。一個(gè)學(xué)科的最新研究成果代表著該學(xué)科研究領(lǐng)域的發(fā)展動(dòng)向，為培養(yǎng)學(xué)生的國(guó)際視野、創(chuàng)新與科研思維有著重要意義。在酶工程的教學(xué)過(guò)程中，實(shí)時(shí)查閱Nature、Science、Journalofenzymeinhibitionandmedicinalchemistry等頂級(jí)期刊文獻(xiàn)，將有關(guān)涉及酶工程新發(fā)現(xiàn)的前沿成果引入到課程的相應(yīng)章節(jié)中，把課堂變?yōu)閷W(xué)生發(fā)掘新知識(shí)、啟迪新思維的場(chǎng)所，目的是讓學(xué)生了解酶工程的前沿進(jìn)展，在全球視野下進(jìn)行專業(yè)知識(shí)的學(xué)習(xí)。
2.4課程思政理念融入酶工程課程教學(xué)的實(shí)踐途徑課堂是“立德樹(shù)人”的主要場(chǎng)所，教學(xué)的本質(zhì)就是師生圍繞學(xué)術(shù)問(wèn)題展開(kāi)的活動(dòng)，“課程思政”理念融入酶工程課程教學(xué)的過(guò)程中除了要求教師在講解課程內(nèi)容的過(guò)程中深入挖掘思政元素，全方位樹(shù)人立德外，還要豐富課程教學(xué)模式，營(yíng)造“學(xué)術(shù)立教、學(xué)德樹(shù)人”的環(huán)境。在“酶工程”課堂上，針對(duì)具體的教學(xué)章節(jié)，采用了翻轉(zhuǎn)課堂的教學(xué)模式，來(lái)展現(xiàn)該課堂教學(xué)的探索性和互動(dòng)性，以來(lái)激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和獨(dú)立思考、挖掘?qū)W生自主構(gòu)建學(xué)科知識(shí)體系的潛能。例如在酶工程“酶的應(yīng)用”這一章節(jié)中，引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)自己的興趣，查閱國(guó)內(nèi)外相關(guān)文獻(xiàn)，調(diào)研某種酶在不同領(lǐng)域的最新研究進(jìn)展及應(yīng)用。在授課過(guò)程中，始終引導(dǎo)學(xué)生學(xué)以致用，服務(wù)社會(huì)的責(zé)任感。
3結(jié)語(yǔ)
教師應(yīng)該深挖專業(yè)課中有價(jià)值的素材，將其融入課堂教學(xué)中，通過(guò)專業(yè)課所蘊(yùn)含的思政元素與專業(yè)知識(shí)的自然融合，利用課堂這個(gè)渠道，以“潤(rùn)物細(xì)無(wú)聲”的方式增強(qiáng)學(xué)生對(duì)中華民族優(yōu)秀傳統(tǒng)文化的認(rèn)知，并使其自覺(jué)地堅(jiān)守中華民族文化基因，極大地強(qiáng)化學(xué)生自律自強(qiáng)、拼搏奮斗，增強(qiáng)為我國(guó)生物產(chǎn)業(yè)的發(fā)展做出貢獻(xiàn)的責(zé)任感。
作者:張文龍 胡穎媛 李睿 王穎莉 單位:山西中醫(yī)藥大學(xué)中藥與食品工程學(xué)院
