“酶工程”課程融入思政元素的實踐探索

李秀涼，宋永，孟利

黑龍江大學生命科學學院（哈爾濱 150080）

生物工程在當今時代無疑是一大朝陽產業，無論是生物工程與技術方面不斷取得科學突破，還是生物產業的快速發展，都昭示著生物工程與人類美好未來息息相關。因此，高等院校生物工程專業人才培養質量尤為重要。“酶工程”是生物工程等相關專業本科生的專業必修課，在酶工程課程中貫穿思政教育，發揮課堂教學在德育中的主渠道作用，有助于引導學生樹立正確的價值觀和理想信念，培養德才兼備的專業人才。但“酶工程”課程融入思政元素較有難度，因為該理工科類課程實踐性強、邏輯性強，課程與思想政治教育聯系較為松散，蘊含的思政元素相對較少，也比較隱蔽[1-5]*，因此通過對“酶工程”的教學內容進行梳理總結，可進一步挖掘和提煉思政教育元素。

習近平總書記指出，辦好中國特色社會主義大學，要堅持立德樹人，把培育和踐行社會主義核心價值觀融入教書育人全過程[6]*。要挖掘各門課程所蘊含的思政元素及其承載的思政教育功能[7-9]*，實現思政教育與知識體系教育的有機結合和統一，提升課程教學在培養時代新人方面的責任意識。因此，以“酶工程”課程為研究對象，對其進行專業知識與思政元素融合育人的實踐探索，以期為中華民族的偉大復興培養優秀的人才。

1 “酶工程”課程教學中思政元素的挖掘

“酶工程”課程主要講述酶的特性和化學本質、命名和分類、結構與功能、酶活力測定與分離純化、酶分子修飾、酶的固定化、酶非水相催化、酶定向進化及應用等內容。為發揮“酶工程”專業課程的育人作用，需解決在課程體系中如何通過深入研究教學內容，挖掘“課程思政”元素這一關鍵問題。

1.1 從酶學研究進展中挖掘思政元素，通過諾貝爾獎獲得者事跡激發學生的學習熱情

在酶學研究歷程中，有多位科學家獲得諾貝爾獎，可以利用此類案例進行思政元素的融入。如在介紹“緒論”章節前，安排學生查閱酶學研究領域獲得諾貝爾獎的資料，教師也可以通過超星學習通等網絡教學平臺推送相關文獻，開展“從諾貝爾獎看酶學研究發展歷史中的重大發現”等主題討論，調動學生興趣，激發學生鉆研科學研究熱情。這樣不僅讓學生掌握酶學研究發展史，也在科學發明和發現的背景下及科學家艱難探索中引入思政元素。

在科學家追尋真理的過程中，體現科學精神。如1896年，德國化學家Eduard Buchner經大量實驗證實酵母的無細胞抽提液能將糖發酵成酒精，質疑酶催化必須在活細胞中進行的權威觀點，強調發酵是酶作用的結果，Buchner因此獲得1911年諾貝爾化學獎。可以發現創造性與批判性思維是推動科技進步的主要助力，培養新時代大學生不僅要傳授課堂知識，且要注重培養其獨立思考、善于批判，在傳承基礎上不斷探索與創新的能力。1926年，Sumner在經過多年實驗積累基礎上，首次從刀豆提取液中分離純化得到脲酶結晶，Northrop也先后制得多種酶晶體，二人共同獲得1947年度的諾貝爾化學獎[10]*，值得一提的是，Sumner是在左臂殘缺的情況下進行科學研究工作的，其艱苦奮斗精神可見一斑。Thomas Cech與Sidney Altman等分別在1982年和1983年發現具有催化功能的RNA，這一發現使酶學研究又進入了一個新領域，Cech和Altman共同獲得1989年諾貝爾化學獎。在酶學研究過程中，諾貝爾獎的獲得闡明科學家們堅持不懈，求真務實的精神。

1.2 從我國酶學研究領域的學術貢獻中挖掘思政元素，讓學生增加文化自信

通過介紹酶在我國應用的悠久歷史，引導學生感悟中華民族的勤勞與智慧。我國早在4 000多年前的夏禹時代就掌握了釀酒技術，在3 000多年前的周朝開始釀造醬油，春秋戰國時期用曲治療消化不良等疾病，說明我們的祖先在幾千年前就開始利用酶為生產生活服務，我國對酶作用的認識比國外早了1 300多年[11]*。學生通過了解祖先對酶的應用歷史，感知中華文化的博大精深，激發學生的民族自豪感和文化自信心，增強傳承中華文化、弘揚中華文化的自覺性，鼓勵學生熱愛祖國并為中華民族偉大復興而努力奮斗。

介紹我國酶學領域近幾十年的研究進展，引導學生樹立勇攀科學高峰的信心。如1987年，鄒承魯等科學家完成“蛋白質功能基團的修飾及其生物活性之間的定量關系”研究，提出的判斷酶必需基團及其個數的方法得到國際上廣泛采用。鄒承魯等老一輩科學家為我國酶學發展做出杰出貢獻，他們在艱苦的科研環境中勇于攀登世界級的科研高峰，把愛國奉獻的熱情轉化到創新創造中，執著的科學精神與赤忱的愛國情懷值得當代大學生學習。

1.3 從課程體系中挖掘思政元素，培養學生科學創新思維

在學習米氏方程，求解米氏常數時，可將雙曲線的米氏方程進行雙倒數這一簡單變式，形成直線形式的林-貝氏方程，從而計算出米氏常數Km等。方程形式的轉變使學生認識到科學研究并不都是高精尖或高大上，有時簡單的思維轉換也可以解決科學問題。不僅要有發散思維與正向思維，還要具備逆向思維與求異思維，為學生今后的繼續學習和深造打下基礎。同時也讓學生體會到，科學研究離生活很近，要練就一雙善于發現問題的眼睛。

在“微生物發酵產酶”章節學習中，不同的發酵過程或發酵過程的不同階段，所采用的發酵溫度、pH、溶解氧等工藝參數不同，應根據發酵過程的整體目標控制這些參數，據此讓學生感悟局部服從全局的道理，要樹立全局意識、團隊意識，善于站在全局的高度思考問題、研究問題和解決問題。

“固定化酶的應用”章節，介紹極端環境下微生物產生的嗜熱或嗜冷、嗜鹽、嗜堿或嗜酸、嗜壓等多種具有特異功能的極端酶，如PCR技術中的關鍵酶——DNA聚合酶，是第一個被發現來自水生嗜熱菌的極端酶。該知識點打破學生對酶作用條件溫和的常規理解，引導學生在科學研究中不能墨守成規，要善于改變思維定式，突破常理，勇于創新。

1.4 從酶工程相關專業領域前沿研究成果中挖掘思政元素，培養學生的科學素養

酶工程正處在蓬勃發展階段，不斷有新的研究成果產出。將有關酶工程最新研究成果引入到課程的相應章節中，可以讓學生了解酶工程的最新前沿進展，把課堂變為學生探索新知識、開發新思維的場所，在全球視野下進行專業知識的學習[11]*，激發其銳意進取和改革創新，如通過“人工酶的研制與開發”“多酶組裝的應用”“納米酶的開發與應用”等最新研究成果的介紹，有助于培養學生的創新意識，增加其科學素養，增強為人類做貢獻的決心和信心。

1.5 從酶制劑發揮“健康中國”作用中挖掘思政元素，培養學生求真務實精神

從我國傳統食品豆豉中分離的微生物，通過發酵獲得的豆豉纖溶酶可以特異地催化血纖維蛋白水解，從而達到溶血栓的作用。超氧化物歧化酶具有抗氧化、抗衰老、抗輻射作用，對紅斑狼瘡、皮肌炎、結腸炎等疾病有顯著療效，是一種多功效低毒性的藥用酶，其缺點是穩定性差，經過大分子結合修飾等可大幅增加其穩定性，為其臨床使用創造條件，利于患者恢復健康。可見，酶制劑在“健康中國”中具有重要的作用。

而市面上的一些保健品，以酶為噱頭進行虛假宣傳。如酵素，以超氧化物歧化酶、端粒酶等含量高為宣傳主題，夸大其作用。而實際上以口服方式給藥，這些酶類經消化道時會被分解，并不能發揮治療或保健作用。因此，培養學生善于運用所學專業知識分析與鑒別這些產品，尤其是保健品宣傳語的準確性，且要以嚴謹科學態度對待今后從事的研發、銷售、宣傳等工作，為學生建立求真務實的工作作風奠定一定基礎。

2 “酶工程”課程融入思政元素的教學效果分析

對課程思政的研究普遍注重思政元素挖掘與教學內容的設計和開發[12]*，但思政融入后的教學效果如何，如何進行科學評價等問題，相關工作開展的研究不多。從多角度、全方位評價酶工程課程思政的教學效果，增加文獻閱讀整理、學習小組討論、線上線下課堂參與、作業、課前小測、課后小測、章節測試、翻轉課堂等多種途徑過程性考核，對部分學生建立信息檔案，進行長期多維度綜合評價。課程思政是新形勢下貫徹黨的教育方針，落實“立德樹人”教育任務的根本需要，要積極探索和檢驗課程思政的考核形式、育人成效，真正做到知識傳授、能力培養和思政教育的有機統一。

3 “酶工程”課程融入思政元素的體會

在“酶工程”課程思政實施過程中，經過專業課教師充分研究教學內容，研究課程相關領域的最新研究結果等，深入挖掘及凝練思政元素，建立完善的課程思政體系，解決在理工科類專業課程中較難融入思政元素的問題。同時經過多元化過程性考核，明確“酶工程”課程融入思政元素取得的顯著效果，即專業知識與課程思政緊密結合，融會貫通，在專業知識傳授中進行思政引領，拓展專業課程教育的廣度和深度，培養德才兼備、全面發展的專業人才，確保“酶工程”課程教書育人的效果。

但課程思政不是一朝一夕之事，是一項任重而道遠的任務，需要教師不斷學習政治理論，鉆研教學內容，跟蹤專業領域最新研究進展，注意時刻挖掘思政元素，將思政元素巧妙地融入到專業知識中，完成把學生培養成社會主義建設者和接班人的根本任務。

4 結語

通過從酶學研究進展、我國在酶學研究領域的貢獻、酶工程課程體系、酶工程相關專業領域前沿研究成果及酶制劑發揮“健康中國”作用等方面挖掘思政元素，培養學生對祖國悠久歷史、傳統民族文化的熱愛，激發學生的學習熱情，培養科學創新思維，求真務實精神，引導學生樹立共產主義遠大理想。完成以酶工程專業知識、實踐技能為承載，專業知識與思政元素的有機結合，發揮課程在“三全育人”中的重要作用。