课程思政理念下“DNA结构与功能”教学设计的探索与实践*

陈 浩，敖 博，黄 茜，尹艳娇，刘云春

(1 云南大学旅游文化学院医学院，云南 丽江 674199；2 大理大学基础医学院，云南 大理 671000)

2016年12月，习近平总书记在全国高等学校思想政治工作会议上指出：“要用好课堂教学这个主渠道，思想政治理论课要坚持在改进中加强；其他各门课都要守好一段渠、种好责任田，使各类课程与思想政治理论课同向同行，形成协同效应”[1]。因此，加强专业课程思政建设，充分发挥课堂教学育人的主渠道作用，是每一位任课教师的责任与义务。“课程思政”就是将专业知识的教授与思想政治的教育融合在一起，从而引导学生在国家发展和个人前途的交汇点上思考人生，建立政治认同和文化自信[2]。《生物化学》作为我校护理学本科专业、药学本科专业的一门重要专业基础课、必修课，教学内容多、课时学分高，在理论教学和实践学习中都占有重要地位。将思政元素融入《生物化学》课程，不仅可以在讲授专业知识的同时，用人文思想引领学子、用医学先驱感染学子、用课外专业活动培育学子，而且还可以充分发挥本课程课堂教学在育人中的主阵地作用。DNA作为真核生物遗传信息的携带者，被大多数教材安排于第二章第二节。笔者以“DNA结构与功能”为例，介绍我校在课程思政理念下进行课堂教学设计的探索与实践，旨在为课程思政背景下更好地进行课堂教学设计提供可供参考的教学思路和实践经验。

1 “DNA结构与功能”在教材中的地位

“DNA结构与功能”属于高国全主编的《生物化学》第二章第二节的教学内容。本节主要包括如下内容：①DNA的分子组成；②DNA的一级结构；③DNA的二级结构；④DNA的超螺旋结构；⑤DNA的功能。此前，学生已经学习了“蛋白质结构与功能”相关内容，对于结构化学有了一定的认知，这为本章节内容的学习打下了基础。“DNA结构与功能”还是后续学习“DNA的生物合成”的基础与前提，而且对学习其他分子生物学内容也起到较好的铺垫作用。因此，本章节的内容在整个《生物化学课程》课程的学习中具有较为重要的作用。

2 课程思政理念下“DNA结构与功能”的教学设计策略

在课程思政理念指导下，结合我校护理学专业“关爱患者，共享生命健康”的专业办学理念，依据《生物化学》课程学科特点，在知识、能力目标基础上，同时将思政教育也设为教学目标。在凝炼课程思政的总体目标时，针对护理学的学科属性及医学人才培养的重要性，重点开展职业素养、科学精神和人文教育，培养学生的医学使命感及责任感，科学严谨、实事求是的科学精神；针对其今后从事工作与日常生活和生命健康的相关性，积极开展人文关怀教育。

课程思政是专业课融入思政元素的一种教学理念，不能生搬硬套，照搬照抄。其重点是发掘到足够的专业知识与思政元素的映射点和融入点，难点是使思政元素有机融合到专业知识当中，使之能够实现穿石于滴水，润物在无声般的育人效果[3]。做好课程思政，一方面，要做好课程思政元素的挖掘。可从以下几方面考虑：①以收集生化经典案例，如DNA双螺旋结构模型的提出；②讲述我国在生化领域内有杰出贡献科学家的事迹，如吴宪教授、郑集教授、张树政教授等；③当前生化领域科研前沿和最新临床医学转化成果；④社会热点问题，如三鹿奶粉事件、贺建奎事件、新冠疫苗研发等；⑤与生化相关的诺奖故事等[4-6]。另一方面，做好课堂教学设计。使专业知识与思政元素的融合点在众多专业知识点中能够醒目地突显出来，或者使专业知识与思政元素之间建立起更加密切的联系，以有利于思政元素的导入[2]。

3 “DNA结构与功能”的教学目标及教学方法

在知识目标与技能目标方面，通过本章节的学习让学生了解DNA的研究历史；掌握DNA的分子组成、一级结构特点、双螺旋结构模型要点及DNA的功能。让学生能够运用所学知识认识人类和新型冠状病毒在生物学上的本质差异、人类基因组计划的内容等。在思政教育方面，注重培养学生的家国情怀、科研诚信、人文素养、伦理道德等。

本章节的教学难点为DNA的空间结构及思政元素在教学过程中的有机融合。教学重点为DNA一、二级结构及功能。围绕教学目标、专业课内容及思政元素，针对教学重难点，通过问题式、研讨式、启发式、案例式等教学方式，有效地将思政元素融入课程[7]。此外，鉴于课时有限还借助移动教学平台，如雨课堂、微信公众号等，积极拓展课程思政的育人空间。

4 课程思政理念下“DNA结构与功能”的教学设计

4.1 导入的教学设计

好的课堂导入能够有效激发学生的学习兴趣和主观能动性，使教学取得较好的效果[8]。2019年12月武汉市首发不明原因肺炎，感染人数及范围急速扩张，经WHO确认并命名为2019新型冠状病毒肺炎(2019 novel coronavirus，COVID-19)[9]，目前仍在全球范围内爆发，对社会生活的各个方面都造成了巨大的影响。我国及时采取了全方位的管控措施，集中全国的人力物力，有效地阻止了病毒的扩散，这充分体现了我国制度的优越性。这样既引入了当下的热点又可以强化学生的政治自信和专业自信。研究表明，COVID-19的遗传物质为单链RNA[10]，与人类相比的遗传物质DNA相比，带领学生探寻二者在分子组成上的区别，从而导入核酸的分子组成。

4.2 “DNA分子组成”的教学设计

回顾核酸的研究历史，同学可以熟悉每个时期所发生的历史事件，可以帮助他们建立分析和解决问题的思维及能力。1868年，瑞士外科医生米歇尔通过从受伤士兵渗出的脓细胞的细胞核中分离出含有一种富含磷和氮的物质[11]。此后赛勒用酵母证明米歇尔的发现是正确的，便给这种物质取名为“核素”，后来人们发现它呈酸性，因此称为“核酸”。20世纪初，德国的科赛尔与他的学生弄清了核酸的基本化学组成，认为核酸是由许多核苷酸组成的大分子，根据核糖的不同将其分为核糖核酸(RNA)和脱氧核糖核酸(DNA)[11-12]。在回顾历史事件的同时，带领学生书写DNA分子组成的板书，引导学生建立元素→基团→分子的辩证唯主义的物质组成观念。与此同时，从分子水平上为学生讲解人体的DNA和COVID-19的RNA的区别。

4.3 “DNA结构”的教学设计

本知识点主要讲授DNA的一级、二级结构模型，主要采用讲授法和演示法讲授。对于DNA一级结构的讲解，可现场把每一位同学视为一个脱氧核糖核酸演示，以此来帮助学生进行理解和记忆；对于DNA双螺旋结构的讲授先带领学生回顾其研究的历史过程，然后采用DNA分子结构模型讲授，带领学生探索DNA分子结构之美，以此加强学生的医学美学教育。DNA双螺旋结构模型的研究历史过程大致可分为如下3个阶段，第一阶段：1951年，Wilkins和Franklin采用X射线技术获得了高质量的DNA分子结构照片，分析结果表明DNA是螺旋状的分子，并且以双链的形式存在；第二阶段，1952年，Chargaff等科学家利用纸层析和紫外线吸收光谱技术，经过多次反复实验最终发现了DNA的碱基组成规律[11]；第三阶段，1953年，Watson和Crick综合了前人研究的成果，提出了DNA分子的双螺旋结构模型，并获1962年的诺贝尔生理学或医学奖[12]。

介绍DNA双螺旋结构模型的研究历史，一方面，可以带领学生沿着科学家的研究设计思路，领悟科学的思维方式，熟悉在科学创新过程中，科学家发现问题、分析问题和解决问题的方法，使学生在潜移默化中得到科学精神的熏陶和创新素养的提升；另一方面，研究历史可以生动地展现前人在科学探究过程中实事求是、诚实谦虚、不畏艰险、敢于创新的科学探索精神以及崇高的爱国主义情怀，也增加了学生对《生物化学》课程的亲切感和认同感。伟大的物理学科学家Franklin长期从事X射线衍射研究，在1956年9月被确诊患上宫颈癌，即使在接受癌症治疗的时候，仍然坚持自己的研究工作，带领研究小组继续发表研究成果，1956年发表了七篇论文，1957年发表了六篇论文。通过上述案例，引导学生在今后的临床工作中不仅要不断磨练自己的意志，勇攀高峰，也要养成健康的生活方式。因为作为医护人员只有自己拥有健康，才能更好的去践行“健康所系，生命相托”的誓言。

Watson因提出DNA双螺旋结构而被誉为“DNA之父”，并担任了世界著名的分子生物学实验室--冷泉港实验室的实验室主任，并使得该实验室成为世界领先的分子生物学研究中心。毫无疑问，沃森的科研能力是很强的。但是，2019年1月Watson却多次发表“智力和种族”的言论，他认为基因差异导致了黑人和白人在智力方面的差异[13]。通过此故事，要让学生知道在目前新媒体盛行的时代，每个人都需要注意自身言行，还要学会客观的看待问题和事物。此外，为改变“老师满堂灌”的传统教学模式，基于我国南方科技大学副教授贺建奎通过修改CCR5基因让双胞胎露露和娜娜健康诞生的案例，让学生在课堂上就科学创新、科研诚信、学术道德和科学伦理的重要性进行讨论[14]。通过讨论让学生深入理解基因编辑技术在给科学技术带来突破的同时，也可能严重冲击着社会伦理底线，扰乱了科学研究的正常秩序，这样可加强学生对创新道德底线的认知，塑造学生德育为先的医学人文情怀。

4.4 “DNA功能”的教学设计

DNA是人体遗传的物质基础，对其结构和功能的研究极其重要。1999年，我国作为唯一一个发展中国家参与了人类基因组计划，成功完成了3号染色体上约3千万个碱基对的测序工作，为生化的发展做出了突出贡献[14]。通过例举该案例，激发学生爱国主义情怀，培养学生强烈的民族自信心和自豪感，引导学生投身科学事业，强化学生振兴中华的历史责任感。

在本章节授课结束时，要求学时手工绘制DNA双螺旋结构模型，让学生体会生物分子的结构之美；采用Xmind软件绘制DNA结构与功能的思维导图，帮助学生构筑本章节的知识结构，锻炼思维能力。

5 结 语

思政教育不只是思想政治课教师及班主任的职责，也是每一位专业课教师的职责。这需要专业课教师不仅要能充分找到专业教学与课程思政的融合点，而且也能巧妙的进行教学设计，最终实现育人的润物无声。笔者以“DNA结构与功能”为例，从教学设计策略、教学案例的收集、思政元素映射点等方面进行了阐述，以期能够为其他同行的《生物化学》课程思政建设提供一些参考。