基于课程思政视角的生物信息学教学改革探索

齐鑫 陈佳佳

[摘           要]  生物信息学是近年来随着高通量组学数据的不断激增而发展起来的一门新兴学科，涉及生物学、数学、计算机科学等多个学科的交叉融合，具有前沿性和实践性强的特点，已成为大多数本科高等院校生物技术专业的核心必修课程之一。将课程思政创新教育理念有机融入生物信息学课程中，注重学生专业知识、思想品德等多方面素质的全面发展，将有利于实现“价值引领、知识传授和能力培养”三位一体的教学目标。通过分析生物信息学课程的教学现状，积极探索教学过程中融入思政元素的实施方案，为培养德才兼备的高素质生物信息学人才提供指导。

[关    键   词]  生物信息学;课程思政;教学改革;教学研究

[中图分类号]  G642                 [文献标志码]  A              [文章编号]  2096-0603（2021）33-0040-02

生物信息学是综合运用数学、生物学和计算机等多学科的理论和方法，对复杂的生物大数据进行收集、整理、分析和处理，进而揭示生物学意义的一门交叉前沿学科[1]。随着多维组学的深入研究和高通量测序技术的飞速发展，生物信息数据日益激增，生命科学已进入前所未有的大数据时代，急需大量能够高效运用生物信息学技术进行数据挖掘、解决生物问题的人才[2]。因此，系统了解和掌握生物信息学相关的理论知识，是生物技术专业本科生必备的核心素质之一。

新时代，在习近平总书记“把思想政治工作贯穿教育教学全过程，开创我国高等教育事业发展新局面”思想的引领和指导下，需要紧紧围绕“立德树人”的教育目标，培养学生扎实的专业素质的同时，把思政教育贯穿专业课教学的各个阶段，实现全程、全员和全方位育人[3]。因此，如何将思政建设有机融入生物信息学的教学过程中，有效培养德才兼备的生物信息学优秀人才是本课程发展和改革重点考虑的问题。

一、生物信息学思政教育的现状分析

（一）课程教学情况

生物信息学是一门基于数学和计算机等相关算法、软件和工具对生物数据进行有效分析，揭示其中蕴含的生物学意义的新兴交叉学科[1]，学科发展时间较短，课程内容主要包括生物数据库的检索、序列比对与进化树的构建、基因序列分析与功能注释、蛋白质性质和结构分析、非编码RNA分析、转录组分析以及系统生物学分析等方面，涉及领域广、综合性和实践性强。我校开设生物信息学课程的时间相对较晚，课程建设方面的投入較少且缺乏课程思政的衡量指标，课程教学大纲制定尚未涉及思政教育的理念，对“立德树人”目标在生物信息学专业人才培养中的关键地位认识不足。

（二）教师思想认识

教师是课程实施的关键主体，也是课程改革的先锋，教师的思想认知水平直接决定教师的教学方法，影响学生的学习效果。目前，大多数生物信息学教师对以“立德树人”为核心的思政教育目标认识不足，在教学过程中只专注专业相关知识的讲授，片面地认为开展思政教育是思政教师和学工教师的职责[4]，没有把学科与专业优势转化为重要的育人育才资源，未能充分挖掘生物信息学知识中蕴含的思政元素对学生进行思想品德和价值观念的有效引导。

（三）学生现状

生物信息学具有多学科交叉、与前沿技术联系紧密和内容丰富多样的特点。与传统学科相比，学生对生物信息学的了解较少，未能认识生物信息学专业技能在科研和就业中的重要地位。另外，生物技术专业的学生虽然已具备生物化学、高等数学、遗传学和分子生物学等方面的知识，但是在数学算法和计算机编程语言方面的知识比较薄弱，不能深刻理解生物信息学复杂的技术原理，不能熟练使用编程语言处理高通量的生物大数据，导致其缺乏学习生物信息学的积极性与主动性。因此，在生物信息学课程中探索合适有效的思政教育融入方式，提高学生的学习兴趣的同时，对学生进行理想信念、道德情操和职业素养教育，是一项艰巨的任务。

二、课程思政建设在生物信息学教学实践中的探索

（一）培育教师“课程思政”新理念

习近平总书记指出，“教师是立教之本、兴教之源”[5]。作为教育的“主力军”，生物信息学教师要与时俱进，加强思想政治学习，不断提升思想政治素养，深刻认识立德树人的根本任务，通过学习建立“课程思政”的创新教学理念，勇担育人使命，注重知识传授与育人、育德、育才的有机统一，争做“有理想信念、有道德情操、有扎实学识、有仁爱之心”的“四有”好老师，真正做到寓德于教、寓德于课，为社会主义现代化建设培养品学兼优、德才兼备的时代青年[6]。

（二）挖掘专业课中的思政元素

生物信息学课程与生产实践和科研实践均联系紧密，教学内容蕴含丰富的思政元素（见表1），教师要树立新时代的教育观、课程观和人才观，深化对课程思政的思想认识和重视。为此，要切实选准教学内容中的思政教育契合点与切入点，把思政元素有机、自然地融入生物信息学课程的教学中，加强课程本身的社会责任意识教育;同时，着眼于学生道德品行的培养，通过以身作则，做好正面引导和榜样示范，不断增强思政教育的亲和力、影响力和感染力，实现知识传授与价值引领的协同并进。

（三）探索多元化教学模式

为了激发学生的学习兴趣，提高学生的参与度，增强学生与教师之间的交流与互动，需要改革目前全部为理论教学的单一教学模式，增加实验环节，培养学生的动手能力和严谨的科研态度，让学生通过对生物信息学相关数据库和软件的实操增强对生物信息学技术要点的理解[7]，而且要引导学生坚定理想信念、使用正确的思维方法，从团结合作中学到更多的知识;同时要通过巧妙的教学设计，有效利用互联网资源开展“线上线下混合式”教学，将网络课程资源学习有机融入现有的生物信息学线下课程教学模式中，调动学生的学习自主性，丰富思政教学内容，促进师生结合时代热点案例进行思政讨论，提升教学效果[8];另外，还需坚持“引进来”和“走出去”有机结合的教学策略，一方面定期邀请行业精英、知名企业家和杰出校友分享自身的成长、奋斗与创业经历，提高学生对生物信息学实践性强的认识，学习前辈先进的思想理念和宝贵经验;另一方面，在实践环节中，带领学生参观生物信息学相关的知名公司，让学生亲身领略生物信息工程师通过努力为社会创造价值的过程，激发学生学习热情的同时增强其社会责任感和民族自豪感。