基于“课程思政+学生中心”的地方高校分子生物学课程教学改革初探*

李燕平 张志勇 史晋绒 吕云云 文正勇 王永明

（内江师范学院生命科学学院）

分子生物学是我校本科生物科学专业的一门专业必修课程，主要内容从分子水平解析生物大分子的结构与功能，进而阐明蛋白质和核酸、蛋白质和蛋白质之间的相互关系，以及基因表达的调控机理。分子生物学已成为当前生命科学中发展最快、应用最广的前沿交叉学科。因此，了解分子生物学的发展历程与现状，掌握其学科前沿知识与发展规律，建立从跨学科视角认识和解决生物学问题的意识，是本门课程教学的重点和难点。为突出教学重点，突破教学难点，我们基于“学生中心、产出导向”的生物科学师范生培养理念，通过优化课程教学内容、改革教学方法和创新考核评价体系等来开展课程教学研究。同时，围绕“立德树人”根本任务，积极开展课程思政教学改革，实现了我校“三心三能三精神”的高素质应用型人才培养目标，取得了较好的效果。

为体现分子生物学领域的最新科技研究成果与应用，使学生更及时地掌握最新研究进展和当前社会关注的热门话题，认识到分子生物学技术在实际生活中的重要应用以及给人类健康造成的正负面影响，让学生树立正确的人生观、世界观和价值观。我们将之前48学时的理论课调整为54学时，在前期绪论、染色体与DNA、生物信息的传递（上）——RNA的生物合成、生物信息的传递（下）——蛋白质的生物合成、分子生物学的研究方法（上）——DNA、RNA和蛋白质的操作技术、原核基因表达调控及真核基因表达调控7个章节教学内容的基础上，重点增加了分子生物学的研究方法（下）——基因功能研究技术、疾病与人类健康、基因组与比较基因组学三个章节的内容。

分子生物学知识更新速度日新月异，理论性强且知识点抽象，以教师为主的传统教学效果并不理想，主要表现为学生课堂表现不积极，与教师的互动少，对所讲内容兴趣不大。为解决上述问题，本课程采用了BOPPPS模型进行教学，即将教学流程分为导入（Bridge-in）、目标（Objective）、前测（Pre-assessment）、参与式学习（Participatory Learning）、后测（Post-assessment）和总结（Summary）六大步骤，一般简写为BOPPPS。该模型最先是由加拿大教师技能培训工作坊提出[1]，以认知理论与建构主义为基础，主要以同学们在课堂上最大程度地了解基础知识为重点关注点，同时强调课堂的互动与反馈，一直备受国内外学术界、教育界的关注。

在导入阶段，我们重点采用日常生活中的相关案例作为引入、激发学生的学习兴趣，让同学们形成深入学习的动机，进而导入全新的教学内容。如在RNA剪接的讲解中，教师以Exondys 51作为首个治疗杜氏肌营养不良症的药物为引，导出本次课程的学习内容，并引导学生跟随导入提出问题。目标阶段，主要通过从认知、情感、技巧三个方面，明确通过本次课程所达到的水平与要求。然后通过前测阶段，评测学生当前所掌握的知识点，从而更深入理解学情并引导今后的课程安排。课堂参与阶段，以学生为中心，通过小组专题讨论、问题探究等方式，使学生深度地投入到课堂教学当中，以达到教学目标。后测阶段，通过钉钉等网络平台，对与课程目标联系的基础知识点进行测评，并以此评估学生经过此次课堂学习后对各知识点的熟悉程度。总结阶段，重点由教师引导学生对此阶段的基础知识点加以总结，进一步突出重难点，并引导学生提出拓展问题，同时教师也反思此次教学中出现的问题，为下次调整课程内容打下了基础，学生也反省自身学到了什么。

同时，为使学生将知识点融会贯通，我们通过模块化教学模式开展教学，即将分子生物学的理论课程分为遗传信息传递链的中心法则、分子生物学研究方法、分子生物学的应用三个模块。其中把基因表达调控放入第一个模块，并贯穿进生物信息的传递这个章节中，使基本知识点更加集中，利于学生归纳总结，从而提升了教学效果。另外，针对抽象的知识点，我们通过flash动画辅助讲解，化微观为宏观，化抽象为具体。如肽链延伸过程，采用flash动画，将延伸过程涉及到的进位、成肽和移位三个步骤通过flash动画进行插播，使同学们直观连续地观看肽链延伸过程，从而对其中核蛋白体结构的微小变化、肽键形成方式、tRNA的移动和释放等有了宏观认识，大大提高了同学们的学习效率。再者，教学中，结合教师自身的科研经历，对分子生物学的相关知识进行拓展，如讲到微卫星DNA时，拓展微卫星DNA分子标记的筛选方法及其在生产中的运用；
在分子生物学方法部分，向学生推荐常见的生物信息技术软件，如：Primer 6.0、DNAMAN等，以此充分调动学生学习的积极性，进一步提高学生的科研素养。

在新时期下，高校思政格局面临着巨大的挑战，单纯的传统思政理论教学将无法适应现代思想政治教学的需求，同时也不利于学校“立德树人”目标的完成[2]。习近平总书记在全国高等学校思想政治工作座谈会上曾提到，要始终把立德树人作为教学中心环节，将思想政治教育工作贯穿教学的各阶段，实现全员育人、全程育人、全方位育人，奋力开拓我国教育事业发展新局面[3]。当前高校教师在讲授专业课时，大部分教师仅注重“才”的培养，常常在不经意间忽略了“德”的地位[4]，如何在传授专业知识和技能的同时，把思政教育融合起来，是高校任课教师急需解决的问题。鉴于此，本课程根据分子生物学的专业性质，全面剖析其所蕴含的思政元素，以知识点为依托，贯穿式开展课程思政教学。

第一章“绪论”，着重列举诺贝尔生理学和医学奖获得主屠呦呦通过乙醚提取了青蒿素的研究，这是我国科研人员为抗疟疾和人类健康作出的巨大贡献。从而使学生体会人类生命健康伟大事业中的中国力量，并以此调动学生的科研兴趣，培养学生持之以恒、精益求精的科研精神。

第二章“染色体与DNA”的DNA复制与修复部分，DNA复制分为起始、延伸和终止三个阶段，而起始阶段是较为复杂并且较难理解的，这和万事开头难的为人处事有异曲同工之妙。习近平总书记在北京大学师生座谈会上强调大学生价值导向问题后，也提出青年的价值取向决定着未来整个社会的价值取向，而青年正处于价值观形成和树立的关键阶段，因此做好这一时期的价值观培养工作尤为重要，就正如穿衣服扣扣子一样，如果把第一粒扣子扣错，其他扣子均会扣错[5]。借此引领学生真正扣好人生第一粒扣子，建立正确的价值观。讲述DNA修复内容的同时，可引导学生在面对自己的错误时，及时“恢复错配”，快速补救，当情节严重时，要有像DNA切除修复一样的勇气和决心，接受相应的处分[6]。

第三——四章“生物信息的传递”，如RNA转录过程中，也同样要分起始、延伸和终止阶段。起始阶段是转录过程的限速阶段，同时也是转录过程调控的最重要环节，需要RNA聚合酶组装成复杂的起始复合物，而真核生物转录过程中还要求顺式作用元件和反式作用因子的加入，通过此部分的学习，引导学生发扬团结就是力量的集体主义精神。生物信息的传递——从mRNA到蛋白质的章节，列举中国科学家第一次人工合成有生物活性的结晶牛胰岛素，以及中国科学家在极短的时间里就筛选出了几十个对“新冠”病毒中的S蛋白可能有控制效应的生物小分子，一方面利于学生体会到中国科研人员努力奋斗、刻苦钻研的奉献精神，同时，也向学生展示了中国科研人员在分子生物学上取得的重大成就，从而提高学生的文化自信和认同感[7]。

第五——六章“分子生物学的研究方法”，以新冠病毒疫情为例子，介绍核酸检测涉及到的PCR和基因测序等分子生物学的研究方法，在介绍基础知识的同时介绍我国核酸检测的优势，彰显我国社会主义制度的优越性，增强学生的爱国情怀和民族使命感。此外，在介绍基因编辑技术时，引入贺建奎团队基因编辑婴儿的例子，以教导学生在科研中不能违反伦理道德，并筑牢科学道德底线。

第七——八章“原核生物和真核生物基因表达调控”，通过原核生物基因表达乳糖操纵子的正调控和负调控机制的学习，引导学生深入理解乳糖操纵子的协同性、精准性和简约性，培养学生的合作意识和优化意识，锻炼学生的自我支配和调节能力，开展价值情感教育。通过色氨酸操纵子的阻遏调控机制和弱化机制的学习，拓展出宏观和微观双重调控的作用，引导学生学会变通，具有发散思维和应变能力。真核生物的基因表达调控是全方位、多层次的，涉及DNA水平、转录水平、转录后水平、翻译水平和翻译后水平等，而转录水平又是真核生物基因表达调控的关键性环节，因此真核生物基因表达复杂多样，但又有重点，这体现了强大的组织协调能力和严谨的作风。

第九章“疾病与人类健康”，主要介绍新冠肺炎、禽流感、艾滋病等流行性疾病的临床表现、治疗方式、发生机理以及预防等，并通过有关背景知识，指导学生科学地了解流行传染病，同时进行科学防护，保持健康积极的心态。

第十章“基因组与比较基因组学”中，基因组测序是一项具有划时代意义的技术，我国科学家于1999年9月被纳为国际人类基因组计划组织成员，并承担了1%的测序任务[8]。目前我国科学家已破译大量动植物基因组，尤其是在鱼类基因组方面取得了突破性进展，使学生进一步掌握了分子生物学的前沿进展，从而提高了创新意识和文化自信。同时，培养学生的爱国情怀和民族使命感，激励同学努力拼搏、刻苦钻研，为下一代新兴技术的产生贡献自己的力量。

本门课程一共设置了4个课程目标，课程目标1重点考核分子生物学的基础知识和基本理论；
课程目标2主要考核分子生物学理论知识与其他学科的联系；
课程目标3和目标4分别考核综合育人和反思能力。每个目标的考核均采取形成性测试结合终结性测试进行，其中形成性测试比例由原来的30%调整为40%，形成性测试主要运用钉钉等现代教育平台开展随堂测试，旨在让学生牢固掌握分子生物学课程基础知识与基本理论；
同时结合线下专题作业进行考核。终结性测试比例由原来的70%调为60%，采用题库出题以及智慧阅卷的形式进行。与传统考核方式相比，改革后的考核方式更注重过程性考核，同时采用智慧阅卷的方式免去人工算分等程序，大大提高了工作效率。

本门课程采取直接评价结合间接评价的形式综合评估，其中每个课程目标的直接评价占80%，间接评价占20%。直接评价主要根据形成性测试（占40%）和终结性测试（占60%）对每个目标进行评价。间接评价由学生、同行教师、教学管理人员和任课老师对每个课程目标进行评价，不仅仅只是由任课老师进行评价，其中学生评价占比为50%，同行教师、教学管理人员分别占比15%，任课教师占20%。最终根据直接评价和间接评价的结果，综合评价课程教学目标是否达成。

分子生物学具有内容更新速度快、理论科技进展迅速以及渗透领域较广等特征，因此教师应不断完善教学内容，革新教学观念，充分调动学生的学习兴趣，加大对现代化信息技术的使用，以更多样化的方式呈现在课堂教学上。同时，针对分子生物学的学科特色，全面发掘其蕴含的思政元素，以实现思政元素和专业知识的有机融合，进一步凸显分子生物学“以德树人”导向，培育更多“德才兼备”的社会主义建设者和接班人。