（北京工業(yè)大學(xué)環(huán)境與生命學(xué)部 北京 100124）

育人之本，在于立德鑄魂。習(xí)近平總書記在2016年12月全國(guó)高校思政工作會(huì)議上指出：“要把做人做事的道理、把社會(huì)主義核心價(jià)值觀的要求、把實(shí)現(xiàn)民族復(fù)興的理想和責(zé)任融入各類課程教學(xué)之中，使各類課程與思想政治理論課同向同行，形成‘協(xié)同效應(yīng)’”。思想政治工作是高校工作的生命線，將立德樹人深植于課堂，實(shí)現(xiàn)知識(shí)傳授、價(jià)值塑造和能力培養(yǎng)的多元統(tǒng)一，對(duì)培養(yǎng)出色的社會(huì)主義建設(shè)者和接班人是十分必要的。

生物物理學(xué)是生物學(xué)的二級(jí)學(xué)科，是我校生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)的專業(yè)必修課程，承擔(dān)著我院學(xué)生從基礎(chǔ)課到專業(yè)課順利過渡中知識(shí)掌握、邏輯思辨、科學(xué)素養(yǎng)能力培養(yǎng)的重要任務(wù)。作為生物物理課程的老師，就如何實(shí)現(xiàn)課程思政，在課堂上融入哪些內(nèi)容，如何精心設(shè)計(jì)來達(dá)到理想的育人效果和目的，進(jìn)行了反復(fù)琢磨和深入思考，并在實(shí)踐中總結(jié)了幾點(diǎn)切身的體會(huì)與感受，希望對(duì)類似課程的教學(xué)有所幫助和啟發(fā)。

1 通過生物物理學(xué)家充滿正能量的故事培養(yǎng)學(xué)生高尚情操

生物物理學(xué)科中的很多發(fā)明和發(fā)現(xiàn)都承載著科學(xué)家智慧的思考、執(zhí)著的追求和艱辛的付出，同時(shí)也折射出他們種種人格魅力，可以充分利用科學(xué)家的故事弘揚(yáng)正能量。例如，在講生物電的由來一節(jié)，借助意大利科學(xué)家伽伐尼和伏達(dá)間的“蛙腿論戰(zhàn)”這個(gè)事件，從不同的角度給予學(xué)生多方面的啟示。角度1：伽伐尼發(fā)現(xiàn)解剖刀碰觸到金屬板上死青蛙的腿會(huì)使蛙腿劇烈地痙攣抽搐，之后在驗(yàn)證試驗(yàn)中由于考慮不夠全面最后得出了錯(cuò)誤的結(jié)論：動(dòng)物體內(nèi)存在著一種不同于靜電的生物電。由此，教導(dǎo)學(xué)生要嚴(yán)謹(jǐn)周密地考慮科學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，否則很容易得出錯(cuò)誤結(jié)論。角度2：伽伐尼在英國(guó)皇家學(xué)會(huì)會(huì)議上當(dāng)眾演示他的實(shí)驗(yàn)，這使得整個(gè)歐洲科學(xué)界都為之興奮。在這種情形下，伏達(dá)仍敢于挑戰(zhàn)權(quán)威，在多次嚴(yán)謹(jǐn)試驗(yàn)后，認(rèn)定這是金屬接觸電，非生物電。這讓學(xué)生明白權(quán)威并不總是對(duì)的，不能迷信權(quán)威，要有挑戰(zhàn)權(quán)威的勇氣。角度3：當(dāng)伏達(dá)發(fā)現(xiàn)只需用兩種不同的金屬和濕的溶液接觸就能產(chǎn)生電時(shí)，他開始轉(zhuǎn)向金屬的生電性質(zhì)，并發(fā)明了人類最早的化學(xué)電池。這告訴學(xué)生要學(xué)以致用，勇于創(chuàng)新。角度4：盡管伏達(dá)在蛙腿論戰(zhàn)中獲勝，但他仍然認(rèn)可伽伐尼在化學(xué)電池發(fā)明中的重要作用。由此，教導(dǎo)學(xué)生要謙虛，淡泊名利，尊重他人。這樣的例子還有很多。再如羅得里克·麥金農(nóng)測(cè)定被譽(yù)為國(guó)際難題的鉀離子通道結(jié)構(gòu)的事件。為了解析鉀通道的結(jié)構(gòu)，40歲的麥金農(nóng)開始從頭學(xué)習(xí)他根本不懂的X射線衍射，并親自多方申請(qǐng)資金資助。他在哈佛的博士后都不愿意跟隨他從事這一極端冒險(xiǎn)的工作。最后，在洛克菲勒大學(xué)的資助下，他憑借著自己堅(jiān)定的決心和辛勤的工作，終于成功解析出了第一個(gè)鉀通道的結(jié)構(gòu)，引起了世界的關(guān)注。這種對(duì)科研的執(zhí)著和迎難不退的精神促動(dòng)了學(xué)生們的內(nèi)心，從他們崇拜的目光中我知道這位科學(xué)家已成為他們心中的楷模，并將堅(jiān)定他們?nèi)蘸髴?zhàn)勝困難的勇氣。還有，在放射生物學(xué)一章，通過講述德國(guó)科學(xué)家倫琴主動(dòng)放棄自己發(fā)現(xiàn)X射線的專利權(quán)，而將成果歸屬于全人類，并把所得的諾貝爾獎(jiǎng)金獻(xiàn)給他的學(xué)校，讓學(xué)生看到科學(xué)家超越國(guó)界的愛心和博大的奉獻(xiàn)精神。

以上通過教師介紹和學(xué)生自主對(duì)科學(xué)家資料的調(diào)研，堅(jiān)定了學(xué)生的理想和信念，激發(fā)了他們?yōu)榭茖W(xué)研究不懈追求和勇于創(chuàng)新的斗志，培養(yǎng)了學(xué)生熱愛祖國(guó)、為國(guó)家和人民的事業(yè)奉獻(xiàn)終身的高尚情操。

2 利用生物物理課程中豐富的理論實(shí)踐案例提升學(xué)生哲學(xué)思辨能力

在多年的教學(xué)中發(fā)現(xiàn)生物物理學(xué)科中包含了豐富的自然哲學(xué)思想。例如，在學(xué)習(xí)細(xì)胞電活動(dòng)的基礎(chǔ)和機(jī)制時(shí)，通過講解人的視覺、痛覺等感覺的形成都是源于外界刺激所引起的鉀鈉鈣等離子在神經(jīng)細(xì)胞間的定向流動(dòng)，來讓學(xué)生領(lǐng)悟世界是物質(zhì)的，生物體也不例外，生命起源于非生命物質(zhì)。又如，通過講述為應(yīng)對(duì)細(xì)胞動(dòng)作電位期間由于離子不斷外流或內(nèi)流造成的細(xì)胞內(nèi)外離子嚴(yán)重不均衡問題，細(xì)胞膜上的鈉鉀ATP酶會(huì)消耗能量反向轉(zhuǎn)運(yùn)離子來維持離子濃度的正常水平，來說明細(xì)胞是一個(gè)系統(tǒng)，它可以感知外界信息，并通過反饋處理來進(jìn)行自我調(diào)控。系統(tǒng)論、信息論、控制論的精髓在生物體上得到完美體現(xiàn)。又如，在蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)保守與進(jìn)化一節(jié)，讓學(xué)生看到蛋白質(zhì)為完成確定的功能必須保持相對(duì)穩(wěn)定，是一種相對(duì)“靜止”；同時(shí)一些位點(diǎn)變異使分子得以演變和進(jìn)化，是一種絕對(duì)“運(yùn)動(dòng)”。保守的相對(duì)性和變異的絕對(duì)性體現(xiàn)了靜止的相對(duì)性和運(yùn)動(dòng)的絕對(duì)性。又如，可以結(jié)合“溶液溫度等的量的變化會(huì)導(dǎo)致蛋白質(zhì)熱穩(wěn)定平衡打破”的教學(xué)，將辯證唯物主義的“量變到質(zhì)變”哲學(xué)思想融入蛋白質(zhì)折疊的學(xué)習(xí)中。又如，在生物熵理論一節(jié)，可以讓學(xué)生查閱資料，展開討論，引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識(shí)“熱死論”的荒謬性，指出其錯(cuò)誤的根源是沒有考慮定律使用的限制，從而讓學(xué)生意識(shí)到任何真理都是絕對(duì)真理和相對(duì)真理的辯證統(tǒng)一。再如，在講述生物學(xué)對(duì)物理學(xué)的重大影響—能量守恒定律的提出中，通過介紹德國(guó)隨船醫(yī)生邁爾從發(fā)現(xiàn)熱帶水手靜脈血鮮紅，得出熱和（生命的）運(yùn)動(dòng)的等價(jià)，聯(lián)想到馬拉車時(shí)車與地面摩擦產(chǎn)生的熱量是由馬的運(yùn)動(dòng)及其作功產(chǎn)生的，進(jìn)而普遍推廣，到最后形成能量守恒定律的雛形，來讓學(xué)生領(lǐng)悟事物普遍聯(lián)系的觀點(diǎn)。

在教學(xué)中自覺、自然地滲透學(xué)科綜合思想不僅能在生物物理的教學(xué)中增加一個(gè)新的亮點(diǎn)，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，而且可以幫助學(xué)生站在哲學(xué)的高度領(lǐng)悟科學(xué)的真諦，這對(duì)于學(xué)生形成辯證思維和科學(xué)的世界觀具有重要意義。

3 利用有關(guān)生物物理原理知識(shí)點(diǎn)及應(yīng)用對(duì)學(xué)生進(jìn)行思政教育

例如，通過介紹利用核磁共振原理制造的核磁共振成像儀、超聲多普勒原理制造的血流計(jì)和彩色多普勒超聲檢測(cè)儀等，讓學(xué)生明白學(xué)以致用，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造性思維，提高學(xué)生自主創(chuàng)新的意識(shí)。以多普勒原理制造血流計(jì)為例，首先從頻率的基本概念講起，提問學(xué)生物體發(fā)聲的頻率和接收者接收到的頻率是否總是相等，進(jìn)而啟發(fā)學(xué)生當(dāng)兩者有相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)兩頻率的關(guān)系怎樣。學(xué)生努力思考并經(jīng)過推導(dǎo)最后得出結(jié)論：接收者接近發(fā)聲物體時(shí)，所接收到的頻率大于發(fā)聲的頻率，否則接收者遠(yuǎn)離發(fā)聲物體時(shí)，所接收到的頻率小于發(fā)聲的頻率，且頻率差與相對(duì)運(yùn)動(dòng)的速度之間有一定的關(guān)系。在這個(gè)多普勒效應(yīng)和關(guān)系的數(shù)學(xué)表達(dá)式得出后，我會(huì)繼續(xù)就公式啟發(fā)學(xué)生：公式中兩個(gè)變量知道其一則可以推出另一個(gè)，學(xué)生們很快想到了利用多普勒原理可以測(cè)量行駛中汽車等的速度，并很自然地可以理解一束超聲打在血細(xì)胞上就可以測(cè)量血流的速度。以上的講解從基本概念出發(fā)，不斷提問引深，從而知識(shí)的傳授和創(chuàng)新過程教學(xué)在教師與學(xué)生的積極互動(dòng)中順利完成。學(xué)生也會(huì)感覺創(chuàng)新其實(shí)并沒有那么困難。

再如，在地磁場(chǎng)的生命保護(hù)傘效應(yīng)一節(jié)，通過講述地磁場(chǎng)的減弱會(huì)使太陽風(fēng)（超聲速等離子體帶電粒子流）橫掃大氣，結(jié)果海洋日益蒸發(fā)，其中溶解的二氧化碳等氣體大量排放，導(dǎo)致溫室效應(yīng)，最終引起地球上幾次動(dòng)物的大滅絕的事件，進(jìn)而引向近年來由于地球上人類種種活動(dòng)的增加引起空氣中二氧化碳濃度升高而導(dǎo)致溫室效應(yīng)這一現(xiàn)象。用數(shù)據(jù)、圖片和視頻向?qū)W生展示溫室效應(yīng)帶來的種種災(zāi)難，讓他們從內(nèi)心樹立起“金山銀山不如綠水青山”的環(huán)保理念，建立起可持續(xù)科學(xué)發(fā)展觀和綠色生態(tài)技術(shù)觀這些思想理念。

經(jīng)過教師深入地挖掘，可以發(fā)現(xiàn)很多教學(xué)知識(shí)點(diǎn)中都蘊(yùn)藏著思政的元素。教師需要認(rèn)真地研究各知識(shí)點(diǎn)，深入思考其中可能蘊(yùn)含的思政元素，理清知識(shí)點(diǎn)與思政元素間的內(nèi)在關(guān)系，找準(zhǔn)兩者間的“契合點(diǎn)”，而后依照專業(yè)知識(shí)內(nèi)容的邏輯，精心設(shè)計(jì)教學(xué)過程，以專業(yè)知識(shí)為依托，注入思政元素，以無縫銜接的方式建立起“專業(yè)知識(shí)—思政元素”相互交融的統(tǒng)一體。

4 用國(guó)家在生物物理學(xué)科中的建設(shè)成就對(duì)學(xué)生進(jìn)行思想教育

借助中國(guó)生物物理厚積而薄發(fā)的發(fā)展讓學(xué)生感受到中國(guó)的強(qiáng)大，并樹立民族自豪感和為祖國(guó)發(fā)展添磚加瓦的志向。從我國(guó)生物物理的發(fā)展：20世紀(jì)50年代中國(guó)生物物理學(xué)始創(chuàng)，1982年成立中國(guó)生物物理學(xué)會(huì)，1983年正式加入國(guó)際純粹與應(yīng)用生物物理聯(lián)合會(huì)（IUPAB），1984年首次參加IUPAB大會(huì)，1987年申請(qǐng)第11屆大會(huì)主辦權(quán)失??；在這之后的十八年，中國(guó)生物物理厚積薄發(fā)，于2005年再次申請(qǐng)時(shí)一次成功—第17屆國(guó)際生物物理大會(huì)終于在北京拉開帷幕，這一天中國(guó)的生物物理學(xué)研究者們期待了很久，他們終于圓夢(mèng)了。從以上講述中，學(xué)生們不僅看到了我國(guó)生物物理與國(guó)際的差距，更看到了前赴后繼的科學(xué)家們不懈的努力與攀登，看到了我們已經(jīng)在世界的舞臺(tái)上扮演著越來越重要的角色。當(dāng)我看到學(xué)生們眼中堅(jiān)定的目光時(shí)，我知道他們的心被觸動(dòng)了，相信此時(shí)此刻一個(gè)為了祖國(guó)美好明天而奮斗的小小的種子正在他們心中生根發(fā)芽。

從教學(xué)方式上，可充分利用網(wǎng)絡(luò)優(yōu)質(zhì)資源，布置學(xué)生收看與課程內(nèi)容有聯(lián)系的國(guó)產(chǎn)優(yōu)秀紀(jì)錄片，一方面提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，全方位引導(dǎo)學(xué)生的科學(xué)觀和人文觀，另一方面讓學(xué)生在獲取知識(shí)的同時(shí)提升愛國(guó)主義情懷。還可將課堂由教師講學(xué)生聽變?yōu)閷W(xué)生講教師聽、學(xué)生之間交流，在增強(qiáng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的同時(shí)，也讓學(xué)生能夠親身感受生物物理課程與社會(huì)生產(chǎn)生活的緊密聯(lián)系。教師可將研討從課程知識(shí)層面引導(dǎo)上升到社會(huì)經(jīng)濟(jì)層面，甚至上升到國(guó)家發(fā)展和民族振興層面，從而激勵(lì)學(xué)生獨(dú)立思考，鼓勵(lì)學(xué)生敢于表達(dá)，培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)思辨能力，激發(fā)學(xué)生為中華文明復(fù)興而讀書的使命感。

5 結(jié)束語

在生物物理課堂上以習(xí)近平總書記的重要講話精神為指導(dǎo)，以社會(huì)主義核心價(jià)值觀為靈魂和主線，通過深入挖掘思政元素、并精心設(shè)計(jì)講授方式，引導(dǎo)學(xué)生樹立正確的人生觀、價(jià)值觀、世界觀，將價(jià)值引領(lǐng)、能力培養(yǎng)和知識(shí)傳授有機(jī)融合，與思政課程形成相向而行，最終實(shí)現(xiàn)教育“立德樹人”的根本任務(wù)。