基于“課程思政+學生中心”的地方高校分子生物學課程教學改革初探*

李燕平 張志勇 史晉絨 呂云云 文正勇 王永明

（內江師范學院生命科學學院）

分子生物學是我校本科生物科學專業的一門專業必修課程，主要內容從分子水平解析生物大分子的結構與功能，進而闡明蛋白質和核酸、蛋白質和蛋白質之間的相互關系，以及基因表達的調控機理。分子生物學已成為當前生命科學中發展最快、應用最廣的前沿交叉學科。因此，了解分子生物學的發展歷程與現狀，掌握其學科前沿知識與發展規律，建立從跨學科視角認識和解決生物學問題的意識，是本門課程教學的重點和難點。為突出教學重點，突破教學難點，我們基于“學生中心、產出導向”的生物科學師范生培養理念，通過優化課程教學內容、改革教學方法和創新考核評價體系等來開展課程教學研究。同時，圍繞“立德樹人”根本任務，積極開展課程思政教學改革，實現了我校“三心三能三精神”的高素質應用型人才培養目標，取得了較好的效果。

一、教學內容的優化

為體現分子生物學領域的最新科技研究成果與應用，使學生更及時地掌握最新研究進展和當前社會關注的熱門話題，認識到分子生物學技術在實際生活中的重要應用以及給人類健康造成的正負面影響，讓學生樹立正確的人生觀、世界觀和價值觀。我們將之前48學時的理論課調整為54學時，在前期緒論、染色體與DNA、生物信息的傳遞（上）——RNA的生物合成、生物信息的傳遞（下）——蛋白質的生物合成、分子生物學的研究方法（上）——DNA、RNA和蛋白質的操作技術、原核基因表達調控及真核基因表達調控7個章節教學內容的基礎上，重點增加了分子生物學的研究方法（下）——基因功能研究技術、疾病與人類健康、基因組與比較基因組學三個章節的內容。

二、教學方法的革新

分子生物學知識更新速度日新月異，理論性強且知識點抽象，以教師為主的傳統教學效果并不理想，主要表現為學生課堂表現不積極，與教師的互動少，對所講內容興趣不大。為解決上述問題，本課程采用了BOPPPS模型進行教學，即將教學流程分為導入（Bridge-in）、目標（Objective）、前測（Pre-assessment）、參與式學習（Participatory Learning）、后測（Post-assessment）和總結（Summary）六大步驟，一般簡寫為BOPPPS。該模型最先是由加拿大教師技能培訓工作坊提出[1]，以認知理論與建構主義為基礎，主要以同學們在課堂上最大程度地了解基礎知識為重點關注點，同時強調課堂的互動與反饋，一直備受國內外學術界、教育界的關注。

在導入階段，我們重點采用日常生活中的相關案例作為引入、激發學生的學習興趣，讓同學們形成深入學習的動機，進而導入全新的教學內容。如在RNA剪接的講解中，教師以Exondys 51作為首個治療杜氏肌營養不良癥的藥物為引，導出本次課程的學習內容，并引導學生跟隨導入提出問題。目標階段，主要通過從認知、情感、技巧三個方面，明確通過本次課程所達到的水平與要求。然后通過前測階段，評測學生當前所掌握的知識點，從而更深入理解學情并引導今后的課程安排。課堂參與階段，以學生為中心，通過小組專題討論、問題探究等方式，使學生深度地投入到課堂教學當中，以達到教學目標。后測階段，通過釘釘等網絡平臺，對與課程目標聯系的基礎知識點進行測評，并以此評估學生經過此次課堂學習后對各知識點的熟悉程度。總結階段，重點由教師引導學生對此階段的基礎知識點加以總結，進一步突出重難點，并引導學生提出拓展問題，同時教師也反思此次教學中出現的問題，為下次調整課程內容打下了基礎，學生也反省自身學到了什么。

同時，為使學生將知識點融會貫通，我們通過模塊化教學模式開展教學，即將分子生物學的理論課程分為遺傳信息傳遞鏈的中心法則、分子生物學研究方法、分子生物學的應用三個模塊。其中把基因表達調控放入第一個模塊，并貫穿進生物信息的傳遞這個章節中，使基本知識點更加集中，利于學生歸納總結，從而提升了教學效果。另外，針對抽象的知識點，我們通過flash動畫輔助講解，化微觀為宏觀，化抽象為具體。如肽鏈延伸過程，采用flash動畫，將延伸過程涉及到的進位、成肽和移位三個步驟通過flash動畫進行插播，使同學們直觀連續地觀看肽鏈延伸過程，從而對其中核蛋白體結構的微小變化、肽鍵形成方式、tRNA的移動和釋放等有了宏觀認識，大大提高了同學們的學習效率。再者，教學中，結合教師自身的科研經歷，對分子生物學的相關知識進行拓展，如講到微衛星DNA時，拓展微衛星DNA分子標記的篩選方法及其在生產中的運用；在分子生物學方法部分，向學生推薦常見的生物信息技術軟件，如：Primer 6.0、DNAMAN等，以此充分調動學生學習的積極性，進一步提高學生的科研素養。

三、思政元素的融合

在新時期下，高校思政格局面臨著巨大的挑戰，單純的傳統思政理論教學將無法適應現代思想政治教學的需求，同時也不利于學校“立德樹人”目標的完成[2]。習近平總書記在全國高等學校思想政治工作座談會上曾提到，要始終把立德樹人作為教學中心環節，將思想政治教育工作貫穿教學的各階段，實現全員育人、全程育人、全方位育人，奮力開拓我國教育事業發展新局面[3]。當前高校教師在講授專業課時，大部分教師僅注重“才”的培養，常常在不經意間忽略了“德”的地位[4]，如何在傳授專業知識和技能的同時，把思政教育融合起來，是高校任課教師急需解決的問題。鑒于此，本課程根據分子生物學的專業性質，全面剖析其所蘊含的思政元素，以知識點為依托，貫穿式開展課程思政教學。

第一章“緒論”，著重列舉諾貝爾生理學和醫學獎獲得主屠呦呦通過乙醚提取了青蒿素的研究，這是我國科研人員為抗瘧疾和人類健康作出的巨大貢獻。從而使學生體會人類生命健康偉大事業中的中國力量，并以此調動學生的科研興趣，培養學生持之以恒、精益求精的科研精神。

第二章“染色體與DNA”的DNA復制與修復部分，DNA復制分為起始、延伸和終止三個階段，而起始階段是較為復雜并且較難理解的，這和萬事開頭難的為人處事有異曲同工之妙。習近平總書記在北京大學師生座談會上強調大學生價值導向問題后，也提出青年的價值取向決定著未來整個社會的價值取向，而青年正處于價值觀形成和樹立的關鍵階段，因此做好這一時期的價值觀培養工作尤為重要，就正如穿衣服扣扣子一樣，如果把第一粒扣子扣錯，其他扣子均會扣錯[5]。借此引領學生真正扣好人生第一粒扣子，建立正確的價值觀。講述DNA修復內容的同時，可引導學生在面對自己的錯誤時，及時“恢復錯配”，快速補救，當情節嚴重時，要有像DNA切除修復一樣的勇氣和決心，接受相應的處分[6]。

第三——四章“生物信息的傳遞”，如RNA轉錄過程中，也同樣要分起始、延伸和終止階段。起始階段是轉錄過程的限速階段，同時也是轉錄過程調控的最重要環節，需要RNA聚合酶組裝成復雜的起始復合物，而真核生物轉錄過程中還要求順式作用元件和反式作用因子的加入，通過此部分的學習，引導學生發揚團結就是力量的集體主義精神。生物信息的傳遞——從mRNA到蛋白質的章節，列舉中國科學家第一次人工合成有生物活性的結晶牛胰島素，以及中國科學家在極短的時間里就篩選出了幾十個對“新冠”病毒中的S蛋白可能有控制效應的生物小分子，一方面利于學生體會到中國科研人員努力奮斗、刻苦鉆研的奉獻精神，同時，也向學生展示了中國科研人員在分子生物學上取得的重大成就，從而提高學生的文化自信和認同感[7]。

第五——六章“分子生物學的研究方法”，以新冠病毒疫情為例子，介紹核酸檢測涉及到的PCR和基因測序等分子生物學的研究方法，在介紹基礎知識的同時介紹我國核酸檢測的優勢，彰顯我國社會主義制度的優越性，增強學生的愛國情懷和民族使命感。此外，在介紹基因編輯技術時，引入賀建奎團隊基因編輯嬰兒的例子，以教導學生在科研中不能違反倫理道德，并筑牢科學道德底線。

第七——八章“原核生物和真核生物基因表達調控”，通過原核生物基因表達乳糖操縱子的正調控和負調控機制的學習，引導學生深入理解乳糖操縱子的協同性、精準性和簡約性，培養學生的合作意識和優化意識，鍛煉學生的自我支配和調節能力，開展價值情感教育。通過色氨酸操縱子的阻遏調控機制和弱化機制的學習，拓展出宏觀和微觀雙重調控的作用，引導學生學會變通，具有發散思維和應變能力。真核生物的基因表達調控是全方位、多層次的，涉及DNA水平、轉錄水平、轉錄后水平、翻譯水平和翻譯后水平等，而轉錄水平又是真核生物基因表達調控的關鍵性環節，因此真核生物基因表達復雜多樣，但又有重點，這體現了強大的組織協調能力和嚴謹的作風。

第九章“疾病與人類健康”，主要介紹新冠肺炎、禽流感、艾滋病等流行性疾病的臨床表現、治療方式、發生機理以及預防等，并通過有關背景知識，指導學生科學地了解流行傳染病，同時進行科學防護，保持健康積極的心態。

第十章“基因組與比較基因組學”中，基因組測序是一項具有劃時代意義的技術，我國科學家于1999年9月被納為國際人類基因組計劃組織成員，并承擔了1%的測序任務[8]。目前我國科學家已破譯大量動植物基因組，尤其是在魚類基因組方面取得了突破性進展，使學生進一步掌握了分子生物學的前沿進展，從而提高了創新意識和文化自信。同時，培養學生的愛國情懷和民族使命感，激勵同學努力拼搏、刻苦鉆研，為下一代新興技術的產生貢獻自己的力量。

四、考核方式與評價體系的創新

本門課程一共設置了4個課程目標，課程目標1重點考核分子生物學的基礎知識和基本理論；課程目標2主要考核分子生物學理論知識與其他學科的聯系；課程目標3和目標4分別考核綜合育人和反思能力。每個目標的考核均采取形成性測試結合終結性測試進行，其中形成性測試比例由原來的30%調整為40%，形成性測試主要運用釘釘等現代教育平臺開展隨堂測試，旨在讓學生牢固掌握分子生物學課程基礎知識與基本理論；同時結合線下專題作業進行考核。終結性測試比例由原來的70%調為60%，采用題庫出題以及智慧閱卷的形式進行。與傳統考核方式相比，改革后的考核方式更注重過程性考核，同時采用智慧閱卷的方式免去人工算分等程序，大大提高了工作效率。

本門課程采取直接評價結合間接評價的形式綜合評估，其中每個課程目標的直接評價占80%，間接評價占20%。直接評價主要根據形成性測試（占40%）和終結性測試（占60%）對每個目標進行評價。間接評價由學生、同行教師、教學管理人員和任課老師對每個課程目標進行評價，不僅僅只是由任課老師進行評價，其中學生評價占比為50%，同行教師、教學管理人員分別占比15%，任課教師占20%。最終根據直接評價和間接評價的結果，綜合評價課程教學目標是否達成。

五、結語

分子生物學具有內容更新速度快、理論科技進展迅速以及滲透領域較廣等特征，因此教師應不斷完善教學內容，革新教學觀念，充分調動學生的學習興趣，加大對現代化信息技術的使用，以更多樣化的方式呈現在課堂教學上。同時，針對分子生物學的學科特色，全面發掘其蘊含的思政元素，以實現思政元素和專業知識的有機融合，進一步凸顯分子生物學“以德樹人”導向，培育更多“德才兼備”的社會主義建設者和接班人。