王榮春 *,程翠林 ,張英春 ,馬鶯,盧衛(wèi)紅
1.哈爾濱工業(yè)大學(xué)醫(yī)學(xué)與健康學(xué)院(哈爾濱 150001);2.哈爾濱工業(yè)大學(xué)鄭州研究院(鄭州 450000);3.哈爾濱工業(yè)大學(xué)重慶研究院(重慶 400000)
在2016年末全國(guó)高校思想政治工作會(huì)議上,習(xí)近平總書記提出“高校思想政治工作關(guān)系高校培養(yǎng)什么樣的人、如何培養(yǎng)人以及為誰(shuí)培養(yǎng)人這個(gè)根本問(wèn)題。要堅(jiān)持把立德樹(shù)人作為中心環(huán)節(jié),把思想政治工作貫穿教育教學(xué)全過(guò)程,實(shí)現(xiàn)全程育人、全方位育人,努力開(kāi)創(chuàng)我國(guó)高等教育事業(yè)發(fā)展新局面”[1]。高校教師肩負(fù)著對(duì)未形成完善世界觀、價(jià)值觀的青年學(xué)生進(jìn)行思想政治教育、知識(shí)傳授、指導(dǎo)研究的任務(wù)。教師要充分發(fā)揮課堂教學(xué)這個(gè)加強(qiáng)思想政治教育親和力和針對(duì)性的主渠道,滿足學(xué)生思想成長(zhǎng)發(fā)展需求。除了基礎(chǔ)的大學(xué)生思想政治教育課程,專業(yè)課也同樣可以融入思政因素,使專業(yè)知識(shí)與思想政治教育課協(xié)同進(jìn)行。課程思政既富與拓展了思想政治的教育概念,又提升專業(yè)課教學(xué)的內(nèi)涵,豐富了課程的發(fā)展路徑,實(shí)現(xiàn)“立德樹(shù)人”為根本的教育目標(biāo)。在專業(yè)基礎(chǔ)課程、專業(yè)核心課程、專業(yè)選修課程中,教師可以在課程建設(shè)及教學(xué)中以馬克思主義為指導(dǎo),深入學(xué)習(xí)貫徹習(xí)近平新時(shí)代中國(guó)特色社會(huì)主義教育思想,在知識(shí)傳授中注重強(qiáng)調(diào)價(jià)值引領(lǐng),善于挖掘各類思想政治教育元素并融入教學(xué)各環(huán)節(jié)。
該論文的目的是從研究生專業(yè)課“酶工程原理”中挖掘思想政治教育元素,在傳授專業(yè)知識(shí)的同時(shí)融入思政教育內(nèi)容,達(dá)成立德樹(shù)人的教育目標(biāo)。
“酶工程原理”是哈爾濱工業(yè)大學(xué)食品科學(xué)與工程專業(yè)研究生的一門選修課,課程應(yīng)用性強(qiáng)、涉及面廣,涵蓋食品科學(xué)、營(yíng)養(yǎng)健康、診斷醫(yī)療等方面。課程的目的在于通過(guò)對(duì)酶工程原理基礎(chǔ)知識(shí)的學(xué)習(xí)及前言科學(xué)研究的了解,使學(xué)生能夠掌握和了解現(xiàn)代酶學(xué)在研究、開(kāi)發(fā)及生產(chǎn)過(guò)程中的應(yīng)用,從而開(kāi)拓思路,為今后的學(xué)習(xí)與工作打下基礎(chǔ)。
“酶工程原理”這一課程的教學(xué)目標(biāo)是使學(xué)生對(duì)能酶學(xué)發(fā)展、氧自由基與酶、酶與細(xì)胞的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)、酶的定向進(jìn)化、人工模擬酶、偶聯(lián)酶分析中的技術(shù)、核酶、酶的抑制劑等相關(guān)知識(shí)進(jìn)行深入系統(tǒng)的學(xué)習(xí)。同時(shí)使了解我國(guó)在酶工程領(lǐng)域的“長(zhǎng)處”與“短板”;正確看待自身長(zhǎng)處和欠缺,既不盲目自信也不過(guò)于自卑;幫助學(xué)生樹(shù)立正確的人生觀與價(jià)值觀;培養(yǎng)、督促學(xué)生培養(yǎng)并具備站在專業(yè)的高度去看問(wèn)題、解決問(wèn)題的思維意識(shí)和能力。以“潤(rùn)物細(xì)無(wú)聲”的方式教育給學(xué)生,將辯證地看問(wèn)題;冷靜地處理問(wèn)題,認(rèn)真地對(duì)待專業(yè)等“正能量”思想傳遞;進(jìn)一步培養(yǎng)學(xué)生愛(ài)專業(yè)、愛(ài)他人、愛(ài)社會(huì)的人生態(tài)度,強(qiáng)化學(xué)生的社會(huì)責(zé)任感和歷史責(zé)任感。
在教學(xué)活動(dòng)中嘗試將課程思政引入“酶工程原理”課程教學(xué)中,在課堂教學(xué)中多處引入思想政治元素,大到國(guó)情懷,小到業(yè)學(xué)習(xí)態(tài)度、情緒管理等。共同回顧歷史,可以是“一個(gè)圖片、一段故事”的思政教育,也可以是一個(gè)政治教育的植入,在不增加學(xué)時(shí)、不減少專業(yè)知識(shí)講授的情況下自然融入。
酶工程原理的課程內(nèi)容可分為偏基礎(chǔ)理論的教學(xué)內(nèi)容和傾向應(yīng)用的教學(xué)內(nèi)容,共10章。偏理論基礎(chǔ)的部分包括氧自由基與酶、酶與細(xì)胞的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)、核酶、蛋白質(zhì)降解與酶;偏應(yīng)用的章節(jié)包括酶的化學(xué)修飾、酶的定向進(jìn)化、人工模擬酶、酶偶聯(lián)分析技術(shù)、酶的抑制劑。在偏基礎(chǔ)理論的章節(jié),思政元素側(cè)重對(duì)學(xué)生端正的科研態(tài)度與學(xué)生歷史責(zé)任感的塑造,同時(shí)弘揚(yáng)我國(guó)的歷史文化,增強(qiáng)學(xué)生的民族自豪感。在偏應(yīng)用的章節(jié),思政元素側(cè)重對(duì)學(xué)生社會(huì)責(zé)任感的培養(yǎng)和職業(yè)道德的強(qiáng)化。
1.1.1 課程思政元素一:核酶的發(fā)現(xiàn)
在酶學(xué)的歷史上,自1926年Summer獲得刀豆的脲酶結(jié)晶,并確定其化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì)以來(lái),在約60年的時(shí)間里,人們普遍認(rèn)為酶的化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì)。雖然在1968年Francis Crick在奇論文《基因密碼的起源》中提到可能第一個(gè)酶是具有復(fù)制能力的RNA,但人們并未過(guò)多關(guān)注。直到1982年Cech T.及其同事在研究四膜蟲(chóng)時(shí)發(fā)現(xiàn),四膜蟲(chóng)的26 S rRNA的前體在沒(méi)有蛋白質(zhì)的情況下能專一地催化寡聚核苷酸底物的切割與連接,具有分子內(nèi)催化活性。在1983年,Altman S.等發(fā)現(xiàn)大腸桿菌的核糖核酶P的蛋白質(zhì)部分被除去后,在體外高濃度Mg2+存在下,留下的RNA部分具有與全酶相同的催化活性[2]。2位學(xué)者的工作都證明酶的化學(xué)本質(zhì)不一定都是蛋白質(zhì),也可以是核酸。
核酶的發(fā)現(xiàn)過(guò)程說(shuō)明科學(xué)概念是幫助人們認(rèn)識(shí)和掌握自然現(xiàn)象之網(wǎng)的紐結(jié),但這些概念是科學(xué)實(shí)踐的產(chǎn)物,隨著科學(xué)實(shí)踐的不斷發(fā)展,科學(xué)概念的內(nèi)涵和外延在不斷地生變化。對(duì)待科研的態(tài)度應(yīng)該是實(shí)事求是,勇于打破固守陳規(guī);科研的過(guò)程應(yīng)該大膽假設(shè),小心求證。
1.1.2 課程思政元素二:機(jī)體中氧化與抗氧化的辯證關(guān)系
在“氧自由基與酶”章節(jié),傳遞給學(xué)生關(guān)于氧化與抗氧化的系統(tǒng)知識(shí)。健康機(jī)體處于氧化和抗氧化的動(dòng)態(tài)平衡狀態(tài)之中,氧化是對(duì)機(jī)體供能,抵抗外界病原體等生理生化過(guò)程是必須的,也是至關(guān)重要的。但氧化過(guò)程不可避免會(huì)產(chǎn)生自由基,而自由基會(huì)對(duì)生物大分子無(wú)差別的進(jìn)行攻擊,改變大分子的結(jié)構(gòu),從而影響大分子的生物功能。機(jī)體應(yīng)對(duì)這部分自由基,有三道防線,分別是細(xì)胞的微結(jié)構(gòu)有利于對(duì)自由基的隔絕;有細(xì)胞內(nèi)的大量酶(超氧化物歧化酶、過(guò)氧化物酶、谷胱甘肽過(guò)氧化物酶等)應(yīng)對(duì)自由基;抗氧化物的攝入有利于減弱自由基對(duì)機(jī)體的傷害。這些知識(shí)告訴我們事物具有辯證關(guān)系,機(jī)體的平衡對(duì)機(jī)體健康至關(guān)重要。年輕時(shí),機(jī)體內(nèi)各種酶處于表達(dá)量和活力的平衡狀態(tài),攝入抗氧化劑并不是必須的。但隨著人年齡的增加,酶表達(dá)量的降低,氧化和抗氧化失衡,帶來(lái)與衰老相關(guān)的問(wèn)題,適當(dāng)?shù)臄z入抗氧化活性物質(zhì),如維生素C、花青素、番茄紅素等有利于機(jī)體的抗衰老。
中國(guó)即將面臨老齡化社會(huì),機(jī)體內(nèi)的氧化作用是衰老的主要原因之一。通過(guò)章節(jié)學(xué)習(xí),鼓勵(lì)學(xué)生開(kāi)發(fā)抗氧化的保健食品,指導(dǎo)學(xué)生的飲食管理。同時(shí)作為食品行業(yè)的后備人才,學(xué)生也肩負(fù)開(kāi)發(fā)有益于他人健康的功能性食品,也承擔(dān)著對(duì)他人健康教育的責(zé)任。緩解老齡化社會(huì)問(wèn)題是食品科學(xué)與工程學(xué)科學(xué)生講來(lái)要承擔(dān)的社會(huì)責(zé)任,通過(guò)該章的學(xué)習(xí)使學(xué)生意識(shí)到我國(guó)人口老齡化所帶來(lái)的社會(huì)健康問(wèn)題,同時(shí)增強(qiáng)自己的社會(huì)責(zé)任感,憂國(guó)家之憂,慮民族之慮。
1.1.3 課程思政元素三:青霉素的發(fā)現(xiàn)
以青霉素為例,導(dǎo)入酶的抑制劑的教學(xué)內(nèi)容。人類與細(xì)菌、病毒對(duì)抗的歷史悠久,直到20世紀(jì)40年代,人類都未能找到有效工具對(duì)抗由于細(xì)菌或病毒。Alexander Fleming發(fā)現(xiàn)青霉素,Howard Florey和Ernst Chain實(shí)現(xiàn)青霉素的批量化生產(chǎn)。在這些研究成果的推動(dòng)下,挽救了二戰(zhàn)中大量戰(zhàn)士的生命,也加速了盟軍的勝利。青霉素是酶抑制劑的典型例子,至今仍然作為最主要的一類抗生素在臨床上廣泛應(yīng)用。青霉素的發(fā)現(xiàn)改變了人類的命運(yùn)[4]。同時(shí)青霉素也開(kāi)啟人類對(duì)大量利用酶抑制劑來(lái)治療病原體的研究,而現(xiàn)代很多醫(yī)藥及生物活性物質(zhì)均是酶的抑制劑。面臨新型冠狀病毒肆虐的當(dāng)下,我國(guó)學(xué)者在包括中醫(yī)中藥等多個(gè)方向?qū)ふ铱捎行б种菩鹿诓《镜乃幬锍煞郑⑶胰〉幂^好的效果。研究的出發(fā)點(diǎn)則是尋找可以抑制新冠病毒中關(guān)鍵酶的抑制劑劑,如3CL蛋白酶抑制劑和RNA聚合酶抑制劑等。
通過(guò)知識(shí)的講授,引導(dǎo)學(xué)生懂得先輩科研工作者的奮斗是后人美好生活的保障。同時(shí)了解自己身上的責(zé)任,作為研究生,應(yīng)該以服務(wù)社會(huì),服務(wù)國(guó)家乃至人類而奮斗??蒲袘?yīng)以改善人類生存條件,生存質(zhì)量為目的。并隨著人類面對(duì)不同的問(wèn)題應(yīng)不斷更新知識(shí)體系,開(kāi)發(fā)新的技術(shù)?,F(xiàn)階段,由于交通、通訊技術(shù)的發(fā)展,人類已不可避免的成為“地球村”,沒(méi)有那個(gè)國(guó)家在面臨新冠病毒時(shí)可獨(dú)善其身。人類命運(yùn)共同體是客觀的存在。作為中華民族的子孫,應(yīng)大局觀,立足于社會(huì)、國(guó)家乃至全人類。
思政元素的挖掘與搜集是課程思政的基礎(chǔ),但將思政元素與課程所要傳授的知識(shí)內(nèi)容自然地融合則需要良好的教學(xué)設(shè)計(jì),以“納米酶”章節(jié)為例,闡釋如何將思政元素與知識(shí)體系進(jìn)行融合。
為適應(yīng)工業(yè)化生產(chǎn),科學(xué)以提高酶的穩(wěn)定性和活性,降低成本為目的,通過(guò)化學(xué)合成和半合成方法制備人工模擬酶,通過(guò)用有機(jī)復(fù)合物,如環(huán)糊精、冠醚、卟啉等。隨著納米科學(xué)的發(fā)展,由我國(guó)科學(xué)家閻錫蘊(yùn)院士團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)無(wú)機(jī)納米材料Fe3O4本身具有類似辣根過(guò)氧化物酶活性,而辣根過(guò)氧化物酶本身就是應(yīng)用非常廣發(fā)的金屬酶。納米酶作為一類新的模擬酶,成為多學(xué)科交叉的研究熱點(diǎn)[3]。通過(guò)這個(gè)例子,讓學(xué)生了解我國(guó)不僅對(duì)微生物、酶的利用的歷史悠久,且在科技蓬勃發(fā)展的今天,我國(guó)的科研工作者依然在各個(gè)領(lǐng)域做出卓越貢獻(xiàn),值得為之驕傲,并以其為楷模,為祖國(guó)的科研奮斗。
這一章節(jié)內(nèi)容經(jīng)過(guò)課堂設(shè)計(jì),其流程圖見(jiàn)圖1。內(nèi)容主要圍繞著納米酶這一熱點(diǎn)技術(shù)展開(kāi),使學(xué)生對(duì)科研熱點(diǎn)問(wèn)題有所了解,通過(guò)對(duì)納米酶的發(fā)現(xiàn)過(guò)程及納米酶的分類、特征等知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行學(xué)習(xí),了解這一擁有廣闊應(yīng)用前景的新技術(shù)。課堂除教師教授外,還有學(xué)生的小組討論,彼此合作交流等授課方式。
圖1 納米酶教學(xué)設(shè)計(jì)流程圖
章節(jié)內(nèi)容的導(dǎo)入(講解約5 min)。以復(fù)習(xí)及提問(wèn)相結(jié)合,回顧酶學(xué)的發(fā)展歷程為導(dǎo)語(yǔ),在酶學(xué)的歷史上,在相當(dāng)長(zhǎng)的一段時(shí)間內(nèi)鮮見(jiàn)我國(guó)科學(xué)工作者的身影,而納米酶是我國(guó)學(xué)者首創(chuàng)的研究領(lǐng)域,這表示我國(guó)在酶學(xué)領(lǐng)域科研實(shí)力的增強(qiáng)。
納米酶的發(fā)現(xiàn)(講解約10 min),2007年,我國(guó)科學(xué)家閻錫蘊(yùn)院士組發(fā)現(xiàn)無(wú)機(jī)納米材料Fe3O4本身具有內(nèi)在類似辣根過(guò)氧化物酶的催化活性,其催化效率和作用機(jī)制與天然酶相似。以視頻形式,讓學(xué)生收看一段閻院士的講話,將我國(guó)現(xiàn)代科學(xué)家的執(zhí)著精神與愛(ài)國(guó)情懷傳遞給學(xué)生,增加學(xué)生的自豪感也提高學(xué)生的責(zé)任感。
納米酶的特征(講解約20 min),以文獻(xiàn)為例,啟發(fā)式教學(xué),引導(dǎo)學(xué)生總結(jié)納米酶特征。調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)積極性。納米酶兼具酶和納米材料的“雙重身份”,區(qū)別于天然酶和傳統(tǒng)模擬酶,其最大的特征是除了具有催化功能之外,還具有納米材料獨(dú)特的物理和化學(xué)特性。納米酶的催化反應(yīng),如同天然酶一樣,依賴于pH、溫度和底物濃度。納米酶的分類(講解約10 min)以啟發(fā)教授為主介紹納米酶的分類。
納米酶的應(yīng)用(講解約20 min,學(xué)生討論10 min)教師先舉例,介紹納米酶的應(yīng)用,如研究人員在磁納米粒的表面偶聯(lián)抗體分子,使其成為既識(shí)別腫瘤,顯色腫瘤的納米探針,獲得與傳統(tǒng)的HRP 酶標(biāo)抗體的免疫組化方法相類似的結(jié)果。再如比色法是檢測(cè)葡萄糖濃度的常規(guī)方法,其原理是通過(guò)雙酶聯(lián)用體系—辣根過(guò)氧化物酶和葡萄糖氧化酶—所產(chǎn)生顏色反應(yīng)而實(shí)現(xiàn)的。然后讓學(xué)生討論納米酶潛在的應(yīng)用方向。以健康中國(guó)這一國(guó)家發(fā)展戰(zhàn)略為導(dǎo)向,鼓勵(lì)學(xué)生開(kāi)多思路,專注與科研,為我國(guó)這一戰(zhàn)略目標(biāo)而努力。
1.3.1 授課方式的多樣化
講課過(guò)程中通過(guò)回顧酶學(xué)在中國(guó)歷史上的應(yīng)用(如酒文化、中醫(yī)藥),啟發(fā)學(xué)生提煉我國(guó)歷史上在該領(lǐng)域的貢獻(xiàn),增加民族自豪感。強(qiáng)調(diào)我國(guó)近代對(duì)酶學(xué)研究領(lǐng)域的重大貢獻(xiàn),如納米酶,鼓舞學(xué)生科研的斗志。通過(guò)新聞分享與學(xué)生討論相結(jié)合,和學(xué)生一起討論與酶學(xué)相關(guān)的研究熱點(diǎn)新聞,引導(dǎo)學(xué)生正確的價(jià)值觀、世界觀,啟發(fā)學(xué)生改變世界,讓世界更美好的社會(huì)責(zé)任感。通過(guò)課堂科學(xué)前沿探討,讓學(xué)生掌握該領(lǐng)域的發(fā)展方向,找到中國(guó)該領(lǐng)域的長(zhǎng)處,充分發(fā)揮,了解自己的短板,盡快發(fā)展、補(bǔ)足,避免受制于人。結(jié)合課堂內(nèi)容,選擇時(shí)事新聞,與學(xué)生共同探討,明確學(xué)生將來(lái)的社會(huì)責(zé)任與歷史責(zé)任。授課方式包括形象資料、圖片、文獻(xiàn)引用、社會(huì)及國(guó)際新聞引用、小組討論等。多樣的授課方式可以活躍課堂、激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣,知識(shí)與思想更易被接受。
1.3.2 考核方式的探討
專業(yè)課程的考核標(biāo)準(zhǔn)向思政考核評(píng)價(jià)靠攏?,F(xiàn)有的考核標(biāo)準(zhǔn)是“小測(cè)+課堂討論”形式,在此基礎(chǔ)上,增加思政教育元素評(píng)價(jià)模式,了解和檢驗(yàn)思政教育在專業(yè)課程教學(xué)過(guò)程中教學(xué)效果。在小測(cè)和討論中增加對(duì)思政教育的考查點(diǎn),設(shè)敞開(kāi)題型,如討論科研人員的社會(huì)責(zé)任?對(duì)于某某案例,談?wù)勀愕母惺堋H绻闶枪绢I(lǐng)導(dǎo)者,你會(huì)怎么做?對(duì)于即將面臨的老齡化問(wèn)題,如何應(yīng)用酶學(xué)知識(shí)進(jìn)行應(yīng)對(duì)等問(wèn)題。觸發(fā)學(xué)生內(nèi)心,啟發(fā)學(xué)生辯證思考問(wèn)題,提高其社會(huì)責(zé)任感。同時(shí),平時(shí)成績(jī)中也加入對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)態(tài)度、責(zé)任感的評(píng)估。
立德樹(shù)人是研究生的根本任務(wù),應(yīng)針對(duì)這一根本任務(wù),深度挖掘“酶工程原理”有價(jià)值的、有教育意義德素材,將其融入課堂教學(xué)中,通過(guò)將思政元素與專業(yè)知識(shí)的自然融合,利用課堂這個(gè)主要的育人渠道,增強(qiáng)學(xué)生的歷史、社會(huì)責(zé)任感及端正的科研態(tài)度于日常教學(xué)。