课程思政融入分子生物学教学的探索与思考.pdf

第 23 卷第 5 期Vol.23 No.5潍坊学院学报Journal of Weifang University2023 年 10 月Oct.2023 35 课程思政融入分子生物学教学的探索与思考刘春香，许瑞瑞，张淑芝（潍坊学院 生物与海洋学院，山东 潍坊 261061）分子生物学是高校生物学课程中研究微观生物学规律的课程，以生物化学和细胞生物学为基础。分子生物学课程的授课不仅需要传授分子生物学理论知识，也需要学生懂得理论或规律怎样得出的，通过著名的科学实验获得科学研究的启示，学习科学家的科研精神，把微观的规律延伸到宏观，体会哲学规律的普遍性，通过课程知识懂得爱护自然，敬畏自然的生态发展观，让课程思政润物无声地传到学生眼中耳中，内化到学生心中。1分子生物学融合课程思政目标的思考人类认识微观世界从细胞形态、细胞器的功能，细胞内部的生物化学反应等逐步深入，分子生物学是目前生物学领域较深入的微观知识，研究范围涉及核酸、蛋白质等分子的形态、结构、功能、变化特点、序列特征、基因表达调控和对基因的操作方法。微观世界的名词、术语较多，本科生初接触时，学习有一定的难度。要把有限的时间抽一部分用到思想政治教育上，似乎更难了。其实不然，人的思想决定前进的动力，学生的学习动机是影响学习效果的最关键因素，是内因，合理的融入可以提高学生的学习动力，而且利用宏观知识类比微观世界的特征，有助于潜移默化地达到育人的目的。党的二十大以来，生态发展观得到了高度重视，碳达峰、碳中和目标任重道远。生物领域的课程有责任将这些观点通过教学过程内化于学生心中。表 1 列出了分子生物课程的思政目标，主要包括理想追求、责任担当、专业情怀、哲学思维、文化认同与生态保护等。表 1分子生物学教学内容对应的课程思政目标教学内容课程思政目标课程思政与教学内容的具体结合点分子生物学发展简史、病毒的分子生物学热爱祖国、有远大的理想和追求；求真务实、百折不挠的科学家精神；通过科学伟人童第周1、屠呦呦等人的事迹引导学生要为国家做点有价值的事，要有理想和追求。通过刘易斯研究发育十年才发表一篇论文引导学生懂得求真务实、百折不挠的科学家精神的可贵。DNA 的复制忠诚的重要性；学术诚信和做人诚信都是立身之本。通过复制的忠实性说明忠实或忠诚的重要意义；通过复制概念的讲解强调基因传承、文化传承、技术传承同样具有重要意义。*收稿日期：2023-03-10基金项目：潍坊学院教改项目“互联网+”背景下高校生物技术专业创新型人才培养模式改革的研究（2020YB012）；山东省本科教学改革研究重点项目（Z2020055）。作者简介：刘春香(1974-)，女，汉族，博士，潍坊学院生物与海洋学院教授。研究方向：分子生物学课程教学。通讯作者：张淑芝(1982-)，女，汉族，博士，潍坊学院生物与海洋学院副教授。研究方向：遗传学教学和生物技 术专业教学改革与教学创新研究。摘 要：分子生物学是从微观层面讲授生物大分子的结构、功能、基因的表达调控以及分子生物学技术的一门课程。本文介绍了在分子生物学课程内容里融入的课程思政目标，包括热爱祖国、热爱专业，培养民族责任心，培养科学思维，运用哲学理论，结合二十大报告把生态发展观融合到教学内容中。通过科学伟人事迹、以物论理、案例与讨论、运用哲学思维，将人文知识、政治观点、科学名人融入到教学中，在传授知识的过程达到育人的目的，并提出教师的示范作用对育人的重要意义。关键词：分子生物学；课程思政；哲学理论中图分类号：G642;Q7-4 文献标志码：A 文章编号：1671-4288(2023)05-0035-042023 年 10 月潍坊学院学报 36 原核生物基因的表达调控节约资源和适应环境是生存之道 通过乳糖操纵子、色氨酸操纵子的调控让学生领会到细菌如何适应环境的变化，调控基因表达，节约自身资源。通过讨论为什么这些生物有如此合理的调控，引出自然选择会倾向选择节约和适应的生物这个道理，人也是生物，也要遵从这些自然法则。DNA 的结构真核生物的基因的表达调控真核生物的基因表达调控运用哲学思维，辩证地看待问题、领会普遍联系的原理，体会矛盾是事物发展的内在动力，对我国古代哲学思想中庸的文化认同。有整体和大局意识，认识系统有序的重要意义。认识正、负电性，亲水、疏水性在核酸蛋白结构中的作用，通过这些矛盾动态改变生物大分子结构从而发挥功能；通过核小体结构改变、表观遗传修饰影响基因的表达，认识正负电性矛盾影响真核基因表达的规律。从蛋白质降解、细胞自噬、发育和凋亡认识系统有序的重要性，牺牲局部，发展整体。基因突变与修复懂得敬畏自然、保护环境；倡导绿色低碳；认同道义重于利益。通过环境重污染的致癌性认识污染危害的本质是导致基因突变，认识化学污染物、放射污染物的潜在威胁，提高环保意识。倡导要由有德之人把握和管理技术的发展方向；要走绿色低碳的发展之路。分子生物学技术技术是双刃剑，育人和用人都倡导“以德为先、德才兼备”，让技术服务人类，而不是危害人类；要有专业情怀，培养民族责任心。以贺建奎的胚胎基因编辑事件2、魏则西癌症治疗事件说明技术要尊重伦理道德、要精益求精，搞技术的人首先要品德高尚，永远要在符合道义的基础上再考虑利益。从多项技术都是外国发明的看到我们肩负的责任，要有民族责任心，要为生物技术领域奋斗，未来才能赶超国外。蛋白质合成培养民族自豪感；学习老一辈科学家不畏艰难的奋斗精神、团结协作精神。将我国人工合成有活性的结晶牛胰岛素的成就融入蛋白质合成和翻译后加工的授课内容。RNA 的转录敢于挑战旧的理论和观点，勇于创新；利用先进的技术破解科学难题。切赫（T.Cech）核酶的发现第一次证实核酸具有酶的活性，认识科学研究创新的重要性。讲前体 mRNA 剪接加工时融入施一公应用冷冻电镜技术揭示两种剪接体的三维结构，强调掌握前沿技术的意义。2思政元素在分子生物学课程教学中的融入路径2.1.通过科学伟人的榜样力量融入政治军事领域的伟人可以改变历史，科学的伟人改变我们对自然的认识，有了沃森和克里克人类才认识到了 DNA 的结构；有了 Berg 就有了基因重组；有了 Millus 就有了 PCR 技术3。虽然多数里程碑式的成就都是外国科学家发明或发现的，中国也有一些成就是先于国外的，著名生物学家童第周研究的克隆鱼比克隆羊还早 15 年1，中国虽然建国晚，基础研究不足，但是发展势头是好的，我国须坚持科技是第一生产力，人才是第一资源、创新是第一动力4的科教兴国战略；科学伟人对技术发展具有重大意义，青年学生要向科学伟人学习。每个重要理论的揭开都是科学家在前人认识基础上的新突破，鼓励学生这个时代会有更多像屠呦呦一样的伟大人物出现，要树立远大的理想和积极向上的人生观、价值观。通过介绍诺贝尔奖得主爱德华刘易斯在果蝇发育生物学理论十年磨一剑的研究，学生能够在面临挫折的时候受到伟人的感染，提高抗挫折能力；通过讲结晶牛胰岛素人工合成的艰苦条件，学生在条件困难的时候能增强精神力量；通过安德鲁菲尔双链 RNA 的报导和郭博士对线虫 Par 基因反义 RNA 的实验讲述，学生能深刻认识严谨和求真务实的科研作风的重要性。2.2 以物论理，把思政理论或国家导向引入教学文学里讲究托物喻理，我们是把“理”融入到“物”的讲解中，对自然规律的认识可以推及到社会规律。每个生物都是自然选择的结果，生物适应环境，节约自身资源才能在进化中有优势，物种得以延续，这种节约的表现可以推及到行为的教育，自古以来节俭都影响着国家的兴衰，我国倡导节约，反对浪费，每个人都遵从节约的行为准则，国家也会日渐富强兴盛，这一社会属性在生物进化以及分子调控中也是如此。通过简单易懂的原核生物基因表达调控来体现，节约能源和适应环境是所有生物在复杂环境中生存的共性规律，乳糖操纵子的表达是用则合成，不用就几乎不合成，色氨酸操纵子利用反馈抑制的方式进行精细的合成调控，这些都是避免浪费物质资源，适应内外环境的典型。通过生物微观活动的忠实性类比人类社会的忠实和忠诚。我国传统文化对人的忠实是高度赞赏的，可以把对党和国家的忠诚教育及学术诚信的教育融入到复制的讲授中。生物的忠实体现在对基因信息的传递2023 年 10 月潍坊学院学报 37 上，复制过程中的忠实度最高，如果错误率稍提高，生物的变异率就加大，对生物生存就有威胁，越是复杂庞大的生命体越是对复制有非常严格的要求，病毒可以高频突变，而人和大的生物则不行，一旦局部某些细胞出现了突变，就可能出现癌症，最终足以毁掉一个人的生命。转录和翻译也需要较高的忠实度，没有这些忠实的生物机器，生命就不可能完成各种功能，微观规律可以让学生认识宏观的道理。2.3 利用哲学理论理解教学内容，培养哲学思维2.3.1 对立统一当教学在“育”上深入探索时，就能找到突破口，做到事半功倍。哲学理论不仅有利于学生对知识的理解，还教育了学生，引导学生深入思考。如矛盾论是马克思主义哲学和毛泽东论著中的重要观点5，连古代哲学圣人老子也认识到了，他所提出的有无、难易、美丑、长短等也是对立统一的6。所以从哲学思维去理解微观世界的分子特征不仅能让学生理解哲学的重要意义，还能在学习实践中运用这些规律辅助理解分子生物学知识。电荷的正负、氢键的供体和受体、组蛋白与 DNA 的关系无一不用到矛盾论。组蛋白乙酰化修饰因为降低正电荷而降低其与带负电的 DNA 的结合能力，从而使 DNA 更容易从组蛋白上脱离，给转录相关的酶和蛋白质因子提供结合的机会。DNA 的性质也是正电负电、亲水疏水这些因素决定的。矛盾又分主要矛盾和次要矛盾7,8，事物的特征有共性与个性，每个不同的分子虽然共性上它们是正电负电、亲水疏水的关系，但个性上，不同的分子有不同的结构，这些决定了分子的特性。宏观生物学上我们认识到动植物的身体增长、数量发展，也是由于内部矛盾引起的9。引导学生辩证地看待基因序列突变的作用，突变有死亡的风险，突变也有机会使基因进化，有利就有弊；辩证地看待编码序列和不编码序列的作用，不编码不是没有功能，有些是功能并未得到认识；辩证地看待基因功能的丢失，丢失和新功能的获得同样具有进化意义。2.3.2 基因表达调控和“中庸”论语里说“师也过，商也不及”，且说“过犹不及”，讲的就是孔子说子张做事有点性子急，用力过大，而子夏则不太刻苦，需要别人带动，但过和不及一样，都是有问题的10，这是中庸的含义。中庸实质是寻求一个合适的度，一种平衡、一个范围。就如细胞生长有快慢，肯定不是长得越快越好，太慢也不行。基因的表达调控无论原核生物还是真核生物都是一个平衡区间或“度”的问题，表达多了，不表达或表达不足都会引发不良后果，因此，调控就是在寻求生物体内某一条件下的“中庸”，而且这个平衡是顺应需求的，是可变的，不是僵化的，是动态的平衡，这是“形而上学”与“辨证唯物主义”最本质的区别3。细胞状态随着其内外部环境的变化而不断发生变化，基因表达调控的本质是通过各种水平、众多调控因子协同作用维持表达水平达到某一个合适的“度”。2.3.3 基因表达调控与普遍联系基因表达调控有多个层次和水平，对于复杂的真核生物，一个基因的表达受到的调控可以包含表观遗传调控、转录水平、转录后水平、翻译水平、翻译后水平等各个水平，每个水平的变化都会影响到靶基因的表达水平，微观世界的复杂性与宏观社会类似，都是受众多因素影响的，每一个调控都是一个精细复杂的系统，而不是孤立的存在。一种激素水平的上升导致的不是一个问题，而是连带多个反应。类固醇激素的升高会连带多个基因的表达，NF-B 进入细胞核以后也会有许多基因的表达上调。发育相关的一个同源异型基因表达异常会导致整个器官形态的改变8。这些都是事物普遍联系这一哲学规律的体现。2.4 通过课堂讨论或案例把思政内容融入教学有些道理虽然浅显，但是很重要，因此可以通过案例或学生讨论来达成课程思政教学目标。基因突变的诱发因素这一章节适合进行生态发展观教育，中国式现代化必须走人与自然和谐共生的新路，习近平总书记在二十大报告进一步提出要站在人与自然和谐共生的高度谋划发展4。通过“癌症村”案例讨论环境重度污染的后果，以教学内容里化学致突变剂来解释癌症高发的原理，引出道德沦丧者获得的是眼前的小利，而绿水青山最终才会变成金山银山11，教育学生价值观引领着一个人的行为，道义一定要重于利益，不要在利益驱使下违背道德底线，变成人类的罪人。通过学生的讨论或发表自己的观点把二十大报告提出的尊重自然、顺应自然、保护自然4这一观点内化于学生心中，并外化于行，教育学生要从自我做起爱护刘春香，许瑞瑞，张淑芝：课程思政融入分子生物学教学的探索与思考2023 年 10 月潍坊学院学报 38 环境。通过化学致突变剂和基因突变修复的学习还可以指导学生健康饮食，规律生活，提高自我约束力。2.5 通过教师自身的示范作用对学生思想的影响学高为师，身正为范，教师的一言一行学生不仅会做出自己的评价，最重要的是它会影响学生自身观点的形成，一个好的教师可能改变学生的价值观、爱好甚至是一生的追求。作为教师要达到的育人目标不仅要“学高”，而且要“身正”。“学高”，要求教师不仅对所教的内容有深入的认识，还要做科学研究，阅读课程相关文献，教材以外的知识要懂，要进课堂，学生佩服老师才会乐于听从老师的观点；身正是有正能量，爱岗敬业，有奉献精神，严爱相济、热爱所教的课程，对党、对祖国有深厚的感情，崇尚科学，用行为来影响学生。“身教胜于言传”，很多科学大师的弟子都是非常有成就的，这些弟子不仅是因为学习了导师的知识，更主要的是受导师的影响而热衷于这个领域，热爱科学。相反，教师的怨言、对某些事的不满情绪会传染学生，因此，教师与学生接触的时候应杜绝任何的负面情绪，要想到自己的一言一行听到看到的是众多的学生，要约束自我，提高自我。育人的过程不可牵强附会，教师应自然地把授课场所当成育人的场所，润己泽人。参考文献：1 王有来,程爽，于海彦，等.分子生物学课程思政的探索与实践 J.广东化工，2021,48(17):260-261.2 郑梅竹,陈明惠，王文丽，等，范亚军分子生物学融入课程思政的教学研究与实践 J.长春师范大学学报，2021:40(4):93-95.3 郑用琏,徐启江,曲良焕.基础分子生物学（第四版）M.北京：高等教育出版社，2021.4 习近平.高举中国特色社会主义伟大旗帜为全面建设社会主义现代化国家而团结奋斗在中国共产党第二十次全国代表大 会上的报告 2022,10.16.5 林源.唯物辩证法发展的第三个层次正确评价矛盾论的历史地位 J.毛泽东哲学思想研究，1992.01:17-22.6 韩鹏杰.道德经说什么 M.南昌：江西人民出版社，2019:9-26.7 陈麟辉.共产党人的看家本领实践论矛盾论及其当代价值 M.上海：上海人民出版社，2019:82-90.8 徐奇，鲁宽民.新时代毛泽东实践论矛盾论研究评析 J.高校马克思主义理论研究，2020(03):61-72.9 胡华兴.毛泽东农业辨证法思想探析 J.理论学习月刊，1996,05:1-3.10 樊登.樊登讲论语先进 M.北京：北京联合出版社，2021:30-33.11 习近平.十九大报告，2017,10.18.（责任编辑：牛继勇）