“食品生物化学”课程中“蛋白质”教学课程思政的探索思考

刘畅，张莉弘，殷立颖，吴修利

长春大学食品科学与工程学院（长春 130122）

习近平总书记强调要用好课堂教学这个主渠道，使各类专业或通识课程与思想政治理论课同向同行，形成协同育人的效应[1-3]。课程思政的实施对落实教书育人的主体责任以及实现立德树人的教育根本任务具有重要的推动作用，是当前高校思想政治工作的新途径[4]。

食品生物化学是食品类专业学生进入食品专业领域学习的基础，主要内容围绕构成生命有机体的糖、蛋白质、脂、核酸、酶等生物大分子的结构、性质、生物学功能，以及其在生物有机体内的代谢和调控。教材选用高等教育出版社的第6版《生物化学简明教程》（魏民、张丽萍、杨健雄主编）[5]。“蛋白质”为该教材第二章，内容涵盖蛋白质的分类、蛋白质的组成单位——氨基酸、肽、蛋白质的结构、蛋白质结构与功能的关系、蛋白质性质与分离、分析技术。通过对该部分教学中专业知识与课程思政有机结合的探索和思考，将课程思政的思想延伸至整个课程教学的体系当中，目的是在大思政背景下更好地为课堂教学提供可借鉴的教学思路和实践经验，以期为中华民族的伟大复兴培养优秀的社会主义建设者。

1 融入思政元素的“蛋白质”章节教学目标

知识目标：了解蛋白质的分类；掌握氨基酸的种类、名称、符号、结构和性质；掌握蛋白质分子结构的概念，各级空间结构的构象特点及结构与功能的关系；掌握蛋白质的一些理化性质及其实践意义；了解几种蛋白质分子量测定方法的基本原理，并掌握有关术语。

能力目标：能够利用蛋白质知识解释人体的生命活动现象，能够鉴别蛋白质的类型；会进行氨基酸的分离。

思政目标：培养学生敏锐的科学研究意识、严谨的工作态度和实事求是的工作作风；树立牢固的专业思想和良好的职业道德，使学生具备较强的自主学习意识和能力，获得继续深造所需的基本食品生物化学知识和技能。

2 “蛋白质”教学中的思政元素融入点（表1）

表1 蛋白质教学单元的思政融入点

2.1 蛋白质的分类

在讲授蛋白质的分类中蛋白质的元素组成时，提到蛋白质是生物体主要的含氮化合物，各种蛋白质的含氮量都比较恒定，平均值在16%左右。因此可以通过凯氏定氮法测量蛋白质中氮元素含量，间接计算出蛋白质的含量，这是蛋白质定量分析的经典方法之一。该方法因方法简便、少干扰而长期被我国作为奶粉中蛋白质含量的国标测定方法。但凯氏定氮法无法区分蛋白质氮和非蛋白质氮，因而被不法商家利用。为提高蛋白质的含氮检测值，在奶粉中非法添加含氮量达66.7%的工业原料三聚氰胺，最终于2008年曝出重大食品安全事故，造成数十名婴儿健康出现严重问题，随后各大乳品企业均爆出存在非法添加三聚氰胺现象。该事件重创中国制造乳制品行业的信誉，多个国家禁止中国乳制品进口，其社会影响至今存在。通过讲授上述事件，使学生认识到公共健康和公共安全无小事，作为未来的食品、药品行业的从业者，应必须牢记遵纪守法、严守底线[6]。同时，这个事件提醒我国的食品分析标准应不断健全、不断发展、与时俱进，才能最大限度保证人民群众的食品安全，这也是未来的食品人的责任。

2.2 蛋白质的组成单位——氨基酸

在讲述氨基酸的化学性质时提到Sanger法，Sanger是英国剑桥大学的一名科学家，因发明蛋白质和核酸序列检测方法成为1958年和1980年2次诺贝尔化学奖得主。Sanger历经12年完成胰岛素的测序工作，且一直工作的实验室位于地下室，条件可谓艰苦，然而其视这段工作时间是最愉快的年华[7]。通过上述科学家的故事引导学生要找到自己的兴趣点，并进行潜心研究。

已发现的氨基酸中用于合成蛋白质的标准氨基酸仅20种，而正是这些有限种类的氨基酸组成数以万计的蛋白质，维持生命活动、保证种族的繁衍。为确保蛋白质结构的完整和功能得以实现，这些氨基酸之间要按照一定的次序排列组合，每一个单元都各司其职。如甘氨酸和脯氨酸由于结构的特殊性不能与其他氨基酸形成氢键从而构成α-螺旋，但它们是形成β-转角的主要力量。没有侧链基团的甘氨酸能在β-转角中调整其他氨基酸残基的空间位阻。通过上述知识点的讲述，引导学生从中领悟集体和个人的关系[8]，个人的行为应遵守整个集体的规则，集体才能正常运转，同时个人的个性不同，又会在集体中发挥不同作用。

2.3 蛋白质的结构

讲述我国科学家的贡献。我国科学家在世界上首次用人工方法合成具有生物活性的结晶牛胰岛素。主要参与者纽经义、邹承鲁等一代科学家在祖国十分贫瘠的情况下，放弃国外的高薪挽留，毅然回国进行科学研究。通过我国科学家的故事，让学生体会到科学家的爱国精神、求实进取的科学探索精神，引导学生树立正确的价值理念[7]。

2.4 蛋白质结构与功能的关系

蛋白质一级结构与其功能关系中讲述同源蛋白质的物种差异与生物进化。在不同生物中行使相同或相似功能的蛋白质称为同源蛋白质，同源蛋白质的氨基酸序列的相似性称为序列同源。同源蛋白质的氨基酸序列中有许多位置的氨基酸残基对所有已研究过的物种来说都是相同的，称为不变残基，其对蛋白质的功能起决定作用；而其他位置的可变残基不同物种有相当大的变化。可变残基差异的数目可提供物种之间亲缘关系远近的信息。如细胞色素c，根据不同物种之间可变残基的差异，可绘制生物进化树。通过生物进化树的讲述让学生进一步树立唯物主义思想。

另外，蛋白质的一级结构改变，其生理功能随之发生改变，将会引起疾病，人类有很多分子病已查明是某种蛋白质异常导致的，典型的例子是镰刀状细胞贫血病，其病因在于异常血红蛋白HbS的p链N末端第6位氨基酸是Val，代替正常血红蛋白HbA分子中的Glu。可以看出，蛋白质一级结构中一个氨基酸的改变，就会改变蛋白质的功能。蛋白质高级结构改变导致分子病的例子中，比较典型的是“疯牛病”，是由于蛋白质的空间折叠由正常的α-螺栓变成β-折叠，导致海绵状坏死，这种被感染的蛋白质称为“朊病毒”，人类食用被感染的畜肉也会发生相应的感染。通过这个单元的讲解，让学生体会到生命体是一个错综复杂的、具有整体性的庞大体系，任何一点谬误都可能导致整个体系的崩塌，正所谓“失之毫厘，谬以千里”，一种氨基酸的错位乃至空间结构的一点异常的变化都会引起生物体功能的丧失[6]。作为未来的食品相关工作的从业人员，应具有严谨的工作态度，避免因一点小的失误造成严重的后果，同时“疯牛病”的例子引导学生重视检验检疫及食品安全问题。另外，讲述2010年一名24岁的法国研究人员在“朊病毒”的实验操作中不慎划破手套导致感染，9年后身亡，提醒学生提升安全意识，注意实验室安全操作。

在讲述蛋白质一级结构变化，蛋白质功能发生改变时，讲述新冠病毒变异毒株的例子，新冠病毒表面刺突蛋白（S）蛋白发生位点突变后，其蛋白质的结构发生变化，变异毒株的侵袭力变得更强、传染速度更快，如德尔塔和奥密克戎变异株，但毒性更弱。在病毒流行初期，没有发生这些突变之前，新冠肺炎病毒的毒力相当强，国家采取及时有效的措施阻止病毒在中国的蔓延，最大程度保护人民的生命安全，相比在世界的其他地方，新冠肺炎感染造成大量的死亡。这充分体现中国特色社会主义的优越性，增强学生对中国特色社会主义的信心，以及对中国特色社会主义制度的认同感[9]。

蛋白质是生命活动的执行者，在讲述蛋白质功能的内容时可向学生提及基因编辑事件。基因编辑的目的是使特定表达的蛋白质活性增强或减弱或消失。作为一种先进技术，基因编辑应用于基础理论研究和生产应用，从研究植物和动物的基因功能到人类的基因治疗的各个领域。应用于改良农产品质量，比如改良豆油品质[10]和增加马铃薯的储存潜力。基因编辑技术新的进展有助于人类研究疾病发生的机制及治疗疾

病，如改善阿尔茨海默病的病理症状[11]。然而在2018年11月，中国科研人员贺建奎将其应用于基因编辑婴儿，使她们出生后就能天然抵抗艾滋病。该事件迎来从科学家群体到普通民众对人类实施基因编辑伦理的正当性甚至事件真实性的普遍质疑[12]。该问题的核心在于在无法保证大概率有效的情况下将该技术应用于人类，并且国际上对于人类胚胎的伦理管理是仅限于14 d内的胚胎，且研究后需要销毁，更不能让其出生。任何科学试验的目的都是造福于人和社会，而非伤害，如果考虑到有一丝一毫对人的伤害，这样的研究就不能获得批准。基因编辑婴儿事件之后，我国于2021年将基因编辑、克隆的人类胚胎植入人体或动物体内，或将基因编辑、克隆的动物胚胎植入人体的行为写入刑法[13]。通过这些案例，使学生进一步明确科学是一把双刃剑的道理，科学研究的从业者应将科学伦理和人类福祉放在首位，而不是个人兴趣和利益，对学生加强职业道德教育。

3 做好生物化学思政教育的课堂教学评价

为及时了解课程中“蛋白质”章节的思政教学效果，可以从课堂教学效果、课后平台活动参与度、学生教学评价调查3个方面进行思政教学评价[14]。

评估对设计的思政教学融入点对于提升课堂互动效果是否有较大帮助。通过对比未融入课程思政，评估课堂气氛的活跃度和学生的注意力是否有提高。从过程性评价中了解学生对于课程学习的热情提高程度。通过在教学平台上发布的拓展知识、讨论话题、小组作业等的参与程度能够反映出课堂教学的效果。设计调查问卷，了解学生对于课程思政融入的感受。如学生对于课程思政的接受程度、学生是否感觉到课内学习效果得到提升，课程思政是否提高学生的思想觉悟，在哪一方面提升较多等。

4 结语

课程思政是当代高校课程教学的重要指导思想，表明国家对人才培养的新要求，食品专业“课程思政”改革是贯彻习近平新时代教育思想和落实立德树人根本任务的基本要求。生物化学作为食品类专业的基础课程，对食品人才培养肩负着基础性、专业性的作用。因此在生物化学课程的教学中，讲授专业基础知识的同时，该课程的讲授在学生的思政教育中具有重要作用。以“蛋白质”章节为例，从政治认同、家国情怀、职业素养、科学精神4个方面优化补充思政内容。已有不少关于课程思政的教学研究，但是仍有诸多问题需要进行深入探索，如进一步完善课程思政学习效果评价体系，在教学过程中进一步将专业知识与课程思政的有机融合，以期实现全员、全过程、全方位育人。