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课程思政视域下本科生分子生物学教学与中国元素的融合路径探索
摘要:在新时代教育背景下,课程思政已成为高等教育改革的重要方向。分子生物学作为生命科学领域的核心课程,兼具科学性与思想性,为融入课程思政提供了丰富载体。本文从分子生物学课程的特点出发,分析课程思政融入的必要性与可行性,重点探讨中国科学家在分子生物学领域的历史贡献与当代成就,并提出将中国元素与课程内容、教学方法、实践环节深度融合的具体路径,旨在通过课程思政培养具有家国情怀、科学素养和创新精神的高素质生物学人才。
关键词:课程思政;分子生物学;本科生教学;中国科学家;爱国情怀
一、引言
分子生物学是生科科学、农学、医学等相关专业的重要专业基础课,对学生以后的就业及考研具有重要的作用。分子生物学是研究生物大分子(核酸、蛋白质等)的结构、功能及其相互作用的学科,其发展推动了生命科学从宏观描述向微观机制的跨越,为医学、农业、生物技术等领域的突破奠定了基础。在本科生分子生物学教学中,传统模式多侧重知识传授,强调技术原理与实验操作,却忽视了科学精神、价值观念与家国情怀的培养。
2020 年,教育部印发《高等学校课程思政建设指导纲要》,明确要求“将思想政治教育贯穿人才培养全过程”,各类课程需“与思政课程同向同行,形成协同效应”[1]。分子生物学作为生命科学领域的前沿学科,其发展历程中蕴含着科学家的探索精神、国际合作的包容理念,更包含中国科学家在全球科学舞台上的智慧贡献。将这些内容融入教学,既能丰富课程内涵,又能引导学生在学习专业知识的同时,增强民族自豪感与社会责任感,实现“知识传授”与“价值引领”的统一。
第一作者简介:郭明欣(1983-),男,博士,副教授,研究方向:枣树分子生物学。E-mail: mxguolynu@126.com
基金项目:校级教改项目(2025XJKS024)
二、分子生物学融入课程思政的必要性与可行性
(一)必要性:回应时代对人才培养的需求
当前,生命科学领域的国际竞争日益激烈,从基因编辑技术到合成生物学,从疫苗研发到精准医疗,每一项突破都关乎国家科技实力与民生福祉。培养具有坚定理想信念、深厚爱国情怀的生物学人才,是应对国际挑战、服务国家战略的重要保障[2]。
分子生物学课程涉及大量前沿技术与伦理问题,如基因编辑的伦理边界、生物资源的保护与利用等。在教学中融入课程思政,可引导学生树立正确的科技伦理观,认识到科学研究不仅是探索真理,更要兼顾社会责任感。例如,通过讨论中国在基因编辑技术规范制定中的积极作用,让学生理解“科技向善”的内涵,增强对国家科技政策的认同。
(二)可行性:课程内容与中国元素的天然契合
分子生物学的发展并非单一国家的成果,而是全球科学家共同探索的结晶,其中中国科学家的贡献贯穿多个关键领域:从早期的人工合成胰岛素研究,到当代的基因测序、基因编辑技术的突破,再到新冠疫苗的研发,中国元素已成为分子生物学发展史上的重要组成部分。这些真实案例既能衔接课程知识点,又能自然融入爱国主义教育,避免思政内容“生硬植入”。
三、中国科学家在分子生物学领域的重要
(一)基础研究领域的开创性成果
1965 年,中国科学家在世界上首次人工合成结晶牛胰岛素,这是人类历史上第一个全合成的蛋白质,标志着中国在多肽合成领域达到世界领先水平。这一成果不仅验证了蛋白质的化学结构与生物活性的统一性,更打破了当时西方对生命科学前沿的垄断,体现了中国科学家“自力更生、协同攻关”的精神。在“生物信息的传递——从 RNA 到蛋白质”章节教学中,可详细讲述这一研究的历史背景:当时中国科研条件有限,科学家们克服设备简陋、资料匮乏的困难,通过跨学科合作(生物化学、有机化学、X 射线衍射等领域专家协同),历时 6 年完成这项“不可能的任务”。这一案例既能帮助学生理解蛋白质合成的原理,又能传递“艰苦奋斗、团结协作”的科学精神[3]。
20 世纪 80 年代,谈家桢院士在基因调控领域的研究为分子遗传学发展提供了重要支撑。他提出的“果蝇幼虫唾液腺染色体模式图”,至今仍是遗传学教学的经典素材。在“基因表达调控”章节,可结合谈家桢“科学无国界,但科学家有祖国”的名言,讲述他拒绝国外高薪邀请、坚持回国建设遗传学研究体系的故事,引导学生思考科学研究与国家发展的关系。
(二)应用技术领域的突破性进展
在基因组研究领域,中国科学家为人类基因组计划(Human Genome Project)的完成作出重要贡献。1999 年,中国加入人类基因组计划,承担了 1%的测序任务(三号染色体短臂上的 3000 万个碱基对)。这一任务看似占比不高,却是中国参与全球重大科技合作的里程碑。在“基因组学”教学中,可对比中国加入前后的国际科研格局:此前该计划由美、英、法、德、日五国主导,中国的加入打破了“发达国家垄断”,使人类基因组研究成为真正意义上的“全球科学工程”。同时,可介绍中国科学家在测序过程中独创的“鸟枪法”改良技术,体现自主创新精神。
在克隆技术领域,中国科学院动物研究所的周琪团队在 2018 年成功培育出世界首例体细胞克隆猴“中中”和“华华”,突破了灵长类动物体细胞克隆的技术瓶颈。这一成果为阿尔茨海默病、帕金森病等人类疾病的研究提供了理想模型[4]。在“细胞全能性与克隆技术”章节,可结合这一案例,分析中国在克隆伦理规范上的严谨态度——研究团队始终坚持“为人类健康服务”的目标,主动公开研究数据并接受国际监督,展现了中国科学家的责任担当。
(三)应急科技攻关中的使命担当
2020 年新冠疫情爆发后,中国科学家在病毒基因组测序、疫苗研发等领域的快速响应,成为分子生物学应用于公共卫生的典范。2020 年 1 月 12 日,中国向世界公布新冠病毒全基因组序列,为全球疫苗研发奠定基础;陈薇团队研发的腺病毒载体疫苗、国药集团的灭活疫苗等,不仅为中国疫情防控提供支撑,更作为全球公共产品助力发展中国家抗疫。在“病毒分子生物学”章节,可通过时间线梳理中国科学家的攻关过程:从样本采集到序列解析仅用 1 周,从疫苗研发到上市仅用 11 个月,背后是“疫情就是命令”的责任意识和“产学研协同”的高效机制。这一案例既能让学生掌握病毒基因组结构、疫苗研发原理等知识,又能激发其“科技报国”的使命感。
四、课程思政与分子生物学教学的融合路径(一)重构课程内容:建立“知识-精神-价值”三维体系
在现有教学大纲基础上,梳理各章节可融入的中国元素与思政要点,形成“知识点+中国案例+精神内涵”的关联表。例如:
(1)“DNA 双螺旋结构”章节:在讲解沃森和克里克的发现后,补充中国科学家汪猷在 DNA 化学合成领域的贡献——他领导的团队在 1981 年合成了酵母丙氨酸转移核糖核酸,这是世界上首个全合成的核酸分子。通过对比中外研究,强调“基础研究需要长期积累”的科学规律,同时传递“不服输、敢突破”的精神。
(2)“基因工程工具酶”章节:介绍限制性内切酶时,引入中国科学家发现的新型酶(如从嗜热菌中分离的 Taq 酶突变体),说明中国在酶工程领域的自主创新成果,培养学生的创新意识。
(3)“表观遗传学”章节:结合中国科学院院士施一公在剪接体结构解析中的突破性研究,讲述他放弃国外优渥条件回国建立西湖大学的故事,引导学生思考“个人理想与国家需求”的结合点。
(二)创新教学方法:从“单向传授”到“沉浸式体验”
(1) 案例教学法:选取中国科学家的研究案例,设计“问题链”引导学生深度思考。例如,在“基因编辑技术”章节,以“CRISPR-Cas9 技术的中国应用”为主题,让学生分析:中国科学家如何将该技术应用于农作物育种?培育耐除草剂的农作物和改良农作物的品质,以及研究过程中如何平衡技术创新与生物安全?这一研究对保障国家粮食安全有何意义?通过讨论,让学生在掌握技术原理的同时,理解科学研究的社会价值。
(2) 线上线下融合:利用慕课平台搭建“中国分子生物学发展史”专题模块,收录人工合成胰岛素、克隆猴、新冠疫苗研发等重大事件的纪录片、科学家访谈视频;在线下课堂组织“科学故事会”,让学生分组讲述中国科学家的研究经历,评选“最具感染力故事”,激发主动学习的热情。
(三)延伸实践环节:从“实验室”到“社会需求”
(1)科研训练:鼓励学生参与具有中国特色的分子生物学研究项目,如“中药材功能基因挖掘”“地方特色植物(枣)优异基因挖掘”等。在研究过程中,引导学生思考:如何利用分子生物学技术解决中国农业、医药领域的实际问题?研究成果如何服务地方经济发展?通过实践,将“论文写在祖国大地上”的理念融入科研训练。
(2)科普活动:组织学生开展“分子生物学进社区”“基因科学进校园”等科普活动,让学生以中国科学家的研究成果为案例(如用克隆猴研究解释阿尔茨海默病的防治进展),向公众普及分子生物学知识。在科普过程中,学生不仅能巩固专业知识,更能体会“科学传播者”的责任,增强对学科价值的认同。
(3)社会调研:安排学生走访本地生物科技企业、农业研究所,调研中国分子生物学技术的产业转化情况,如“基因编辑作物的产业化现状”“国产基因测序仪的市场应用”等。通过调研报告的撰写与分享,让学生直观感受中国分子生物学技术的发展速度与应用前景,增强民族自信心。
(四)完善评价体系:从“知识考核”到“综合素养评价”
建立“知识掌握+思政表现”的二元评价体系。在试卷中增加“中国案例分析题”,如:“结合人工合成胰岛素的研究历程,论述中国科学家的精神品质对当代科研工作者的启示”;在实验考核中,将“团队协作能力”“问题解决中的责任感”作为评分指标;在课程总结中,要求学生提交“个人成长报告”,反思通过课程学习在科学精神、爱国情怀等方面的收获。通过多元评价,引导学生重视“知识”与“价值”的同步提升。
五、结语
将课程思政融入本科生分子生物学教学,并非简单的“知识+思政”叠加,而是要实现科学精神与家国情怀的有机统一、国际视野与中国特色的辩证结合。中国科学家在分子生物学领域的贡献,既是课程思政的优质素材,也是连接“专业学习”与“爱国情怀”的桥梁。通过重构课程内容、创新教学方法、延伸实践环节,可让学生在掌握分子生物学知识的同时,深刻理解“科学无国界,但科学家有祖国”的内涵,成长为既懂专业又有情怀、既具创新能力又有责任担当的新时代生物学人才。
未来,随着分子生物学的不断发展和中国科技实力的持续提升,课程思政的融入路径还需不断优化。但只要坚持“以学生为中心”,将中国元素与学科特点深度融合,就能让分子生物学课程不仅成为知识传递的载体,更成为培养学生爱国情怀和科学精神的重要阵地。
参考文献
[1] 教育部. 高等学校课程思政建设指导纲要[Z]. 2020.
[2] 王磊, 张红. 生命科学类专业课程思政建设的探索与实践[J]. 中国大学教学, 2021(5): 68–72.
[3] 陈国强. 从人工合成胰岛素看中国科学家的精神传承[J]. 科学通报, 2020, 65(18):1783–1785.
[4] 周琪. 灵长类动物克隆技术的突破与伦理思考[J]. 中国科学:生命科学, 2019, 49(3):245–248.
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