新时代医学生物化学实验课程...医科大学综合提高型实验为例_汪宗桂.pdf

收稿时间 2021-04-07基金项目 广东省2021年度教育科学规划课题（高等教育专项）“互联网+思政教育 生物化学实验课混合式教学的设计与实践研究”（2021GXJK319）；广东医科大学2021年度课程思政教育教学研究专项项目“生物化学课程思政素材的提炼与应用研究”（2SZ21043）；广东省2022年度教育科学规划课题“任务驱动+精准文献 提升大学生专业素养的实验教学模式探究”（113）。作者简介 汪宗桂（1976），女，湖北人，硕士，讲师，研究方向：生物化学与分子生物学。通信作者：刘新光（1964），男，江西人，博士，教授，研究方向：生物化学与分子生物学。2022年11月November，2022University Education摘要 将思想政治教育融入专业课堂是实现立德树人教育、培养新时代社会主义接班人的重要渠道。生物化学是医学院校本科生的核心专业基础课，生物化学实验课作为生物化学课程的重要组成部分，其时间安排灵活和内容紧密联系时政的特点，使其成为我国高等医学院校开展课程思政教学改革的前沿阵地。文章从课程专业学习、职业素养培育和社会发展需要等方面，阐述了在生物化学实验课程中进行思政教学的必要性，并从不同角度挖掘了广东医科大学综合提高型实验的课程设置、具体实验内容和授课形式方面所蕴含的思政元素。为顺应教育部在全国范围内全面推进课程思政建设的时代要求，生物化学实验课程思政教学的相关探索可加快高校生物化学课程教学研究和改革的步伐。关键词 生物化学；课程思政；综合提高型实验中图分类号 G42 文献标识码 A 文章编号 2095-3437（2022）11-0086-05课程思政即课程德育，指教学科目和教育活动以课程为载体、以立德树人为根本，充分挖掘蕴含在专业知识中的德育元素，实现通识课、专业课与德育的有机融合，将德育渗透贯穿教育和教学的全过程，助力学生全面发展。教育部于2020年5月28日印发的 高等学校课程思政建设指导纲要 中提出，课程思政建设要在所有高校、所有学科专业中全面推进，围绕全面提高人才培养能力这一核心点，围绕政治认同、家国情怀、文化素养、宪法法治意识、道德修养等重点优化课程思政内容供给，提升教师开展课程思政建设的意识和能力，系统进行中国特色社会主义和中国梦教育、社会主义核心价值观教育、法治教育、劳动教育、心理健康教育、中华优秀传统文化教育，坚定学生理想信念，切实提升立德树人的成效1。鉴于此，在医学院校进行课程思政建设刻不容缓。本文以广东医科大学（以下简称“我校”）为例，对医学院校课程思政教学进行探索。一、新时代生物化学实验课程思政教学的必要性生物化学作为高等医学院校本科生的必修课程，是从有机化学、细胞生物学等基础课程过渡到病理学、病理生理学、医学微生物学、医学免疫学、人体寄生虫学、药理学、生理科学实验等相关专业课程的重要桥梁，也是开展课程思政建设的重要阵地。但是由于该课程的时间安排问题，开展思想政治教育的时间很少，起不到思政教育想要达到的效果。生物化学实验课程可以弥补理论课课时紧缺的缺陷，又可以深化学生对理论知识的理解，锻炼其动手能力和解决问题的能力。在该课程中融入思政元素从而提高师生综合素养，是当前生物化学课程教学研究和改革的重要组成部分。（一一）课程及专业的需要课程及专业的需要在医学院校专业课程设置中，生物化学的学时数多，学习时间长。但其知识点多、晦涩难懂，重难点具有连贯性及许多知识领域未解的特点，使学习变得非常枯燥艰难。而实验课占比重达30%50%，其时间安排相对宽松灵活，实验间隙时间较长，且其设置主要考虑理论课的重难知识点和临床实用性。通过在实验课中将思政教育与专业内容有机融合，把握学科专业特点，牢固树立知识传授与价值引领同频共振的教学理念，一方面可以增加学生的学习兴趣，使其更加有动力去巩固理论知识；另一方面通过对未解知识领域的挖掘，还可以新时代医学生物化学实验课程思政教学探索以广东医科大学综合提高型实验为例汪宗桂李彩虹丁航刘新光广东医科大学生物化学与分子生物学教研室，广东东莞52380886University Education提高学生的创新意识，鼓励他们树立勇于探索的精神。从学生就业的角度来看，医学院校的部分专业或就业面窄，或招生人数偏多，甚至也可能是地域原因，造成了就业难的问题。课程难度大加上专业不自信，部分学生在生物化学的学习中容易出现厌学情绪。教师在生物化学实验课中进行思政建设，可利用课程便利与学生保持良性沟通，辅助学校层面开展心理辅导工作，引导他们树立正确的人生观和价值观，使课堂教学润物细无声。（二二）职业素养的需要职业素养的需要医学院校对学生进行医生职业道德、医患沟通交往技能、爱国主义、辩证唯物主义等医学人文教育十分重要。医学不仅仅是治病救人，还与国家经济、政治及社会稳定等许多方面密切相关。因此，医学生应树立正确的医学观和治疗观，不仅要关注人的生理健康，还要关注人的社会功能和心理健康情况2。教师应在课堂中融入课程思政，始终贯彻实施“立德树人”的育人理念，培养既有精湛医术又有高尚品德的医学人才。医务人员良好的团队合作能力是现代医学的基本职业要求。随着我国人口老龄化进程加快，多种慢性病发病率上升，日益频繁的国际交流也增加了各种疑难杂症的患病风险，因此，医疗卫生行业跨专业团队合作必不可少。不同专业背景的医务工作者共同合作、共同参与、互相协作、彼此协调，在合作中相互沟通配合，能更好地预防、发现和解决问题，取长补短，并在合作中形成良性的竞争关系，促进我国医疗事业的快速发展。生物化学实验操作中处处有合作，学生必须具备良好的团队合作精神才能顺利完成整个实验操作。在课堂中，教师要强调团队合作的重要性和必要性，引导学生逐步建立团队合作意识，尽早具备基本职业素养。科学研究大多是枯燥乏味的重复性工作，如果只是追求获得物质利益和他人的认可，某些医学工作者极有可能偏离轨道，做出违背医风医德的事情。科学最要紧的是实事求是，如果在研究结果的解读上不尊重事实，就有可能给患者造成伤害。只有始终把握实事求是的原则，具体疾病具体分析，不断总结、不断学习、不断提高，才能成为一名优秀的医务工作者。在实验课中教师应始终贯彻课程思政建设要求，培养学生实事求是的态度，让医学专业人才真正服务于人类健康事业。（三三）社会发展的需要社会发展的需要2018年11月26日，“基因编辑婴儿”事件在全世界引发轩然大波。贺建奎等人因违反国家有关科研和医疗管理规定，逾越科研和医学伦理道德底线，扰乱医疗管理秩序，危害社会安全，分别被依法追究刑事责任。从道德伦理来看，无论“基因编辑婴儿”最后给人类基因带来什么样的改变，其结果都不会是美好的，克隆人技术虽然可以在一定程度上惠及人类，但其本身存在的伦理问题还是让人类选择封存它，坚持与自然和谐相处，不通过捷径战胜自然规律3。在高等医学院校生物化学实验课中，与基因克隆相关的实验操作所占比例高达50%，在实验过程中导入“课程思政”教学，使大学生建立健康健全的伦理道德观，对社会的良性发展具有不可估量的作用。此外，随着互联网技术的不断发展完善，各种新生事物和交流渠道应运而生。大学生身处这样一个信息舆论复杂多样的时代,他们的思想是活跃多元的,认知事物的渠道是宽广的。他们虽然接受文化知识和新生事物的能力较强,但同时也缺乏对错误观点的判断辨别能力,极易被事物的表面现象所迷惑,形成畸形的价值观。生物化学实验课程的顺利进行也需要网络支撑，在专业课程中融入思政理念，使学生能善用网络资源、合理安排时间，认真甄别是非，做到文明上网，认清互联网科技的优势与弊端，不做网络的“奴隶”。2020年以来，学生在教育部“延期不延教、停课不停学”的要求下，克服种种困难，坚持居家上网课。但长期的网络课程使部分学生出现了心理问题。在这段特殊时期，医学院校教师要把专业课和思政课有效结合，对学生进行有效的心理疏导，引导学生增强社会责任感，主动承担责任，明辨是非，维护社会安全，培养学生新时代民族自豪感和爱国主义情怀。二、我校生物化学综合提高型实验“课程思政”元素的挖掘我校五年制临床专业本科生物化学总学时为 126学时，其中理论学时为82 学时（授课内容共计23章），实验学时为44 学时（含11个实验），占7.5个学分。四年制药学预防专业本科生物化学总学时为96学时，其中理论课为72学时（授课内容共计21章），实验课为24学时（含6个实验），占5.5个学分。理论课包括生物大分子的结构与功能、物质代谢及其调节、基因信息的传递以及专题内容。实验课是理论课重点知识的延续，分为训练型、验证型和综合提高型三种类型。其中，综合提高型实验由5个实验组成，即总RNA提取及测定、PCR扩增目的DNA、质粒DNA的转化、质粒DNA的制备、DNA的限制性内切酶酶切分析。从课程设置可以看出，生物化学在我校专业基础课中的地位十分重要。其理论课学习内容多，学时数非常紧凑，课堂上几乎抽不出时间进行结合专业课的“思政”教学。而实验课中的5个综合提高型实验，正是分子生物学常用技术中最基本和最经典的实验。这些实验的共同特点就是实验间隙多而长，在实验过程中经常需要等待，这就为生物化学结合思政教育提供了时间上的可能。87（一一）课程设置的思政元素课程设置的思政元素以克隆羊“多莉”的前世今生引出重组DNA技术，并阐明其与综合提高型实验的关系，提高学生的学习兴趣，为科学的发展播下探索的种子。总RNA提取及测定、PCR扩增目的DNA、质粒DNA的转化、质粒DNA的制备和DNA的限制性内切酶酶切分析，实际上是从重组DNA技术的五个基本步骤（分、切、接、转、筛）中提取整合出来的。它们之间相互联系，相互制约，既是一个整体，又有各自的使命，坚守岗位，团结互助，体现了高尚的集体主义精神。这正是维系和谐社会关系和良好社会秩序的重要因素，可帮助学生建立积极的人生价值观。此外，与重组DNA技术密切相关的“基因编辑婴儿”事件在全世界引起了轩然大波，造成了十分恶劣的影响。医学界并不能预知基因编辑潜在的危害性，后续可能会引起基因重组、脱靶效应、基因组突变、患病敏感性提升等问题。更为重要的是，对生殖细胞的基因编辑可能诱发严重的伦理问题，影响子孙后代甚至改变整个人类的基因池。教师对该事件进行理性评价，说明科学研究也有道德底线，一味地求新求快可能会对社会发展带来负面影响，以此使学生树立正确的伦理道德观。综合提高型实验的具体实施考虑了医学本科生的基础、实验时间的分配、学生以后的专业发展和职业规划等因素。它要求学生熟练掌握微量移液器、高速离心机、掌式离心机、分光光度计、PCR仪、电泳仪、超净工作台、恒温培养箱、恒温水浴箱等精密仪器的使用，而许多医学院校直到研究生阶段才开设这些内容。因此，它是我校医学类本科阶段最具特色的专业基础实验课，学生在本科毕业后无论是就业还是考研，其都可以成为学生强有力的竞争武器。教师向学生传达这一重要信息，可以在一定程度上激发学生的学习积极性，增强其专业自信心，使其努力钻研专业知识并变得更优秀，从而缓解其就业心理压力。（二二）实验内容的思政元素实验内容的思政元素总 RNA提取及测定实验，使用小鼠新鲜肝脏匀浆液，通过TRIzol及氯仿等有机试剂利用高速离心机分离抽提细胞总RNA，用紫外分光光度计检测样品的A260和A280，计算其浓度和纯度。该实验涉及简单的实验动物操作，在授课过程中可开展实验动物伦理教育。实验动物为医学事业的发展献出了宝贵的生命，我们应当对所用实验动物有着敬畏之心，遵守“动物伦理学”相关法律法规，培养学生尊重生命、善待生命的理念及人文关怀。实验中使用的大部分试剂属于国家严格管控的有毒化学试剂，在教学中应普及国家相关安全管理规定，指出其购买、使用、贮存、排放都要严格遵循国家的法律法规，养成科学合法的实验态度，维护社会安全稳定。同时帮助学生树立正确的生态环境保护意识，践行习近平同志“青山绿水就是金山银山”的绿色生态理念。在实验室就算正确使用有毒化学试剂也有可能对实验人员的健康产生一定的影响，这说明在科学技术的发展中，风险与收获并存。倡导学生应该像居里夫人、爱因斯坦、钱学森、邓稼先、李政道等科学家一样具备为科学献身的精神。科学家在应对新冠疫情的过程中研究出了较成熟的快速检测方法，其本质就是PCR扩增。我校PCR扩增目的DNA实验是借助PCR仪以大肠杆菌重组质粒DNA为模板扩增一段人的基因，通过琼脂糖凝胶电泳观察片段大小。通过课程学习，学生能明白科学实验是服务于社会、服务于人民的，它离我们一点也不遥远，学好基本功，每个人都可以成为在危急时刻救国救民的英雄。之后，科学家又发明了混样检测的方法，可以达到在短时间内大面积筛查的目的，其原理正是利用了PCR扩增的高度灵敏性。利用科学的检测方法，配合有效的隔离机制，我国的疫情快速得到缓解，人民的经济文化生活逐渐恢复。我国的抗疫成绩全世界有目共睹，这正是因为我们党调度有方、科学家艰苦努力、人民密切配合才得以实现的，社会主义制度的优越性在这一特殊时期得到了充分的体现。通过结合PCR原理介绍当前的热门事件，既提高了学生学习效率，又增强了学生的民族自豪感。而琼脂糖凝胶电泳则使用了有毒核酸染料，提醒学生如同总RNA提取及测定实验一样，要科学使用实验有毒试剂，并具备为科学献身的精神。另外，PCR反应试剂种类多、用量微，但灵敏度极高，原因是各种成分在反应时相互配合，反应体系历经精确的高低温反复循环，基因数量指数增加从而达到扩增的目的。这种互相协作、无论环境发生何种变化依然坚守岗位的精神，体现了高度的集体主义观，而这正是学生在学习和工作中必备的品德素质。我校质粒DNA的转化实验，是在无菌环境下把重组了人类基因的质粒DNA转化到DH5大肠杆菌感受态细胞中，并通过抗性培养基筛选培养。而质粒DNA制备实验，则是从大肠杆菌细胞中提取出已转化成功的重组质粒，作为DNA限制性内切酶酶切分析的重要原料。这两个实验可以前后互换，可因可果，关系紧密。在无菌操作时说明环境中的微生物生命力非常顽强，增加趣味的同时提示学生生存与奋斗的关系。酒精灯的正确使用与我们的健康息息相关，用血淋淋的生活实例来提醒学生要规范操作，重视实验室安全。另外，通过强调人类基因为什么能在大肠杆菌中表达翻译，讲解基因工程制药的大致原理，让学生理解原核生物在服务于人类生命健康时所具备的优点和缺点。提示他们实验材料也具有辩证唯物主义特性的同时，开阔他们的学习视野和提高学习兴趣，为发展生物制药未来的生力军添砖加88University Education瓦。实验使用的重组大肠杆菌已经插入了人类基因，是转基因微生物。实验结束后剩余的大肠杆菌细胞一定要经过正确的处理，以防对生活环境和人体健康造成危害。这提示我们现代生物技术开发和应用具有潜在威胁，必须采取有效预防和控制措施，以防止科技发展脱离人类的掌控。近年来社会对转基因技术的争论也是愈演愈烈，转基因技术能不能为人类造福、会不会产生遗传或生物问题成为争论的焦点。其实技术并没有好坏之分，正如火药可以做成好看的烟花，也可以用于残酷的战争，到目前为止，转基因技术在生物制药方面的应用已经十分广泛。引导学生理解科技是为祸还是为福，和技术无关，而是与使用技术的人有关。接纳新技术并更好地利用和掌控，科技才能进步，社会才能向前发展。DNA限制性内切酶酶切分析实验同PCR扩增DNA一样，其结果也需借助琼脂糖凝胶电泳观察结果，要使用荧光染料。应用较早的核酸染料是溴化乙锭（EB），它能与单链或双链DNA高效结合形成复合物，在紫外线照射下发出明亮的橙红色荧光便于观察核酸条带，具有便宜、灵敏度高、操作方便等特点。EB 也是一种强诱变剂，可诱导核酸突变，具有高致癌性，在实验室中使用极易污染环境，危害人体健康。经过科研人员的不懈努力，此后出现了多种以安全性为主打的无毒/低毒的核酸染料，国内以EB、SYBR、GoldView和GelRed这几种类型的核酸染料为主。这些EB替代染料灵敏度更好、安全性更高，既能加速实验进程，又能提高安全性。通过核酸染料的更新换代，引导学生面对困难和挫折，要不断调整方法去突破现实瓶颈，有勇于开拓和创新的精神。DNA酶切操作既属于重组DNA技术中的“切”，也属于“筛”，它在筛选操作中仅属于初筛，根据琼脂糖凝胶电泳条带大小大致推断是否为阳性结果。在此基础上还需要进行DNA测序，才能最终确定碱基序列的正确性和完整性，达到筛选的目的。1990年启动的人类基因组计划，其本质内容就是测序。通过测定组成人类染色体中所包含的30亿个碱基对组成的核苷酸序列，绘制人类基因组图谱，辨识其载有的基因及其序列，目的是了解生命的起源和生命体生长发育的规律，认识种属之间和个体之间存在差异的起因、疾病产生的机制以及长寿与衰老等生命现象，为疾病的诊治提供科学依据。该计划由美国、英国、法国、德国、日本和中国的科学家共同参与。中国是世界上人口最多的国家，有56 个民族，是非常宝贵的遗传基因资源库。通过展示中国在这项规模宏大的跨国跨学科探索工程中的地位，提升学生的民族自信心和荣誉感。中国的人类基因组计划研究工作起步较晚、底子薄、资金投入不足，与国外的发展速度相比有一定差距。如果不努力追赶，在未来的基因争夺战中我们将处于被动地位。以此提醒学生要有危机意识，激励他们树立积极向上的人生态度，为构筑健康中国努力学习，为祖国的繁荣昌盛努力奋斗。（三三）授课形式的思政元素授课形式的思政元素我校在本科教学中开设综合提高型实验，在实验配置方面存在学生人数和班级过多、重要设备需要协调周转的问题。如质粒DNA的转化实验要求全程无菌操作，我校本科生使用的无菌实验室中共有8台大型超净工作台，每张台可供4人同时操作，由两个小班共同使用，这难以实现课堂的有序进行。我们通过细化实验步骤，把两个班级的每一步无菌操作及实验间隙交叉错开，并对学生的实验习惯进行严格要求，规定和协调各班出入无菌实验室的时间，实现无菌实验室100%利用的同时保证两个班的无菌操作顺利进行。其他实验共用贵重仪器，如微量加样枪、高速离心机、分光光度计等，也成为一种实验日常。这些贵重仪器怎样协调使用和进行日常维护保养，损坏的仪器怎样判定责任，是实验室不断细化并需要落实到位的一项工作，也是学生必须遵守执行的实验室公共道德。由于实验为两人一组进行，组员之间既要合作共赢共用实验结果，又要在实验报告中分开独立分析思考该结果。整个综合提高型实验在分分合合中有序开展，实施过程非常复杂多变。这就提示学生如同在实验中要灵活机动一样，在日常生活和工作中也应该具体情况具体分析，顺势而为，碰到问题不轻言放弃。做人做事也应具备条理性，在关键节点上关注细节，一些看上去难以完成的任务和工作，通过合理部署和灵活处理，也能达到意想不到的效果。在合作共赢中尽早建立团队合作意识，具备基本职业素养。综合提高型实验的原理与分子生物学内容紧密联系，这些知识在理论课学习中是属于最枯燥难懂且不好掌握的，但一进行具体操作就会变得生动形象。在实验课上实行角色互换，由学生讲解实验原理和注意事项，教师酌情补充，并利用实验间隙提问和解答，问和答的对象既可以是学生也可以是教师。角色的转换可以督促学生进行课前预习，提高学习积极性，最终提高学习成绩，由此增强自信心，意识到发挥主观能动性的重要作用，从而具备积极的人生态度。通过换位思考，使学生学会站在对方的角度看问题，更具包容心，培养出具有高尚情操的下一代。问和答的考查与解惑并存，在问答中拉近了师生距离，提高了学生的人际交往能力。同时，教师可以在学生未来发展方面提出合理的建议，为考研的学生提供参考意见，使他们具有忧患意识，不虚度光阴，尽早找到人生方向，提前进行人生规划。当前我国掀起了轰轰烈烈的教学改革浪潮，我校生物化学实验课也顺应时代的要求，同时开展了线上教学和线下教学。线上教学以操作录像为主，侧重于展示常89用仪器设备的正确使用方法和易错环节，要求学生课前观看，课中练习及纠错，课后实验报告中进行总结归纳。线上教学的开展为线下课堂节省了大量时间和精力，但网络的使用从来都是一把双刃剑，它给学生带来了便利的同时也带来了极大的挑战。教师要引导学生适度健康上网，合理规划时间，保持适量运动，不沉迷网络游戏，不参与网络犯罪，不传谣不信谣，做新时代积极向上的代言人。另外，新冠疫情仍然威胁着人民的身心健康，在我们党正确有力的政策指引下，学校有时候需要在一定时期一定范围内开展线上授课，这就对学生的自我管理能力提出了更高的要求。在课程中教师要引导他们及时调整心态，积极响应国家抗疫要求，具有大局观，为我国的安全稳定发展奉献自己的力量。三、结语新时代，在医学本科生物化学实验课中开展课程思政建设，不仅能让学生学好医学专业知识，还能让学生具备高尚的医学人文素养，勇于探索，实事求是，明辨是非；引导学生树立正确的生命伦理观、学术道德观、人生价值观和辩证唯物主义世界观；增强学生的专业自信心和民族自豪感，提升社会责任感，主动承担责任，维护社会安全稳定；培养学生健康的生活习惯和积极的人生态度，使他们成为既有精湛医术又有高尚品德的医学人才，实现全面育人的新时代中国特色社会主义教育。参考文献1教育部关于印发 高等学校课程思政建设指导纲要 的通知 EB/OL.（2020-05-28）2021-01-20.http：/ 赵立成，姜兆权.“三全育人”背景下医学专业课堂融入思政元素的实践 J.中国医学教育技术，2021（1）：133-136.3 吴丽莎.基于基因编辑技术所引发的社会问题探讨：以贺建奎基因编辑婴儿事件为例 J.科技经济导刊，2019（20）：162-163.责任编辑责任编辑：刘凤华刘凤华识误区。同时通过小组合作，也有助于增进学生之间的感情。案例教学法指的是教师以在课堂上展示的相关案例为基础，引导学生对涉及的相关案例开展研究、分析和讨论，从而培养学生进行独立思考以及自主探索的能力，使其能在思考与探索中掌握相关的理论知识。这一教学方法有助于促进学生形成系统的发现问题、分析问题、最终解决问题的思维方式。三、结语食品标准与法规作为食品质量与安全、食品科学与工程等专业的专业核心课程，是一门综合性强且具有较强时效性的课程，有一定的教学难度，对于该课程的教学应当紧跟时事潮流，挖掘学生的兴趣所在，同时帮助学生进行自主学习。对“以学为中心”的有效教学模式的探索与实践，有助于改变该课程的教学理念，有助于找到具有食品标准与法规课程特色且能使学生更好地进行知识理解与实践的教学方法、教学策略以及教学模式，为食品行业输送更优秀、更专业的人才。参考文献1 隋思.我国食品安全政策研究 D.合肥：安徽大学，2011.2 李旭.我国食品标准的演进历程及现状概述 J.中国标准化，2019（3）：62-67.3 国家卫生健康委员会，国家市场监督管理总局食品安全国家标准 J.轻工标准与质量，2021（2）：18-19.4 国家卫生健康委员会，国家市场监督管理总局食品安全国家标准修改单 J.轻工标准与质量，2021（2）：19.5 崔丽伟，胡平.多元化教学在“食品标准与法规”课程中的应用 J.农产品加工，2016（7）：74-75，78.6 王芳，刘玲，仝其根，等.食品标准与法规 课程教学内容和方式改革的研究 J.教育教学论坛，2017（21）：125-126.7 何莉.“以学生为中心”教学法在“食品法律法规与标准”课程设计中的应用 J.职业教育研究，2014（2）：70-72.责任编辑责任编辑：刘凤华刘凤华（上接第73页）2022年11月November，2022University 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