生物制药专业核心课程思政教学改革与实践——以《生物技术制药》课程为例

董 彬, 宿志伟, 王 君, 吴 涛*, 王玉娜, 孙春龙, 赵丽萍,李 旺, 付石军

(1)滨州学院生物与环境工程学院生物制药教研室, 山东 滨州 256603;2)山东绿都生物科技有限公司, 山东 滨州 256603)

党的十八大以来,以习近平同志为核心的党中央高度重视高等教育事业,始终坚持把立德树人作为根本任务和中心环节,坚持把立德树人作为先进性教育的根本任务[1]。作为高校德育教育的一种重要手段,课程思政让老师们在讲授专业知识的同时,能够在培养人才的过程中融入坚定理想信念,厚植爱国情怀,树立社会主义核心价值观,培养开拓创新精神,为中华民族伟大复兴提供强大的人才保障和智力支持[2]。

2022年5月,国家发展和改革委员会印发《“十四五”生物经济发展规划》[3],将生物医药产业列为4大重点发展领域之首,生物医药行业进入快速发展时期。这预示着生物医药类人才的需求未来会逐年上升,相关人才的培养会面临新的挑战与机遇。但目前,全球生物医药产业仍以美、英、日等国为主导,中国由于起步较晚,生物医药产业的发展受到了一定程度的影响,还处于爬坡过坎的关键时期,因此,对于生物医药人才的培养,不仅需要提升专业水平,更需要加强思想政治教育,引导生物制药类专业学生树立爱国主义情怀和社会责任感,推动我国生物医药产业高质量发展。《生物技术制药》课程作为生物制药本科专业课程体系的主干核心课程[4],是学生掌握专业技能和培养专业素养的关键理论课,教学质量直接关系到学生的实践能力培养与职业素养的形成。本文是滨州学院《生物技术制药》课程组,基于“立德树人、培根铸魂”的育人导向,深入挖掘课程思政元素,积极探索课程建设思路,寻找课程思政实施路径,完善课程考核机制,为生物医药类专业的人才培养建立一套系统全面,可推广复制和持续改进的课程思政改革与实践方案,为同类相关课程的教学改革提供借鉴。

1 《生物技术制药》课程思政建设的必要性

据中投顾问产业研究中心《2017-2021年中国生物医药产业园区深度分析及发展规划咨询建议报告》资料显示:全球生物医药产业发展以美、英、日、印等地区为主,我国由于起步较晚基础较差,目前正处在快速发展时期,一方面需要大量具有专业技能的人才,另一方面,对于关系国计民生和国家安全的生物制药产业更需要具有爱国主义情怀和社会责任感的高素质人才。大学生是人才的后备力量,是产业发展的生力军,大学阶段是其成长的关键时期,此阶段学生的心理发展不够稳定,认知能力不够深入、辨别能力相对欠缺[5],在面对国际环境物换星移,社会形势波云诡谲时,大学生的思想观念和价值取向容易被误导,特别在涉及国家安全和人民健康的医药产业,开展思政教育对于相关专业的人才培养,是当务之急。《生物技术制药》课程在生物制药、制药工程专业课程体系中发挥承上启下的关键作用,对其进行课程思政改革与实践[6],一方面可以激发学生的主观能动性,提高学生知识迁移能力及逻辑思维能力,并培养“求是”的科学精神;另一方面能够加强学生责任意识,并塑造爱岗敬业、细心踏实、勇于创新的精神面貌,从而树立正确的人生观、价值观与职业观。

2 《生物技术制药》课程的定位与目标

《生物技术制药》是以生物制药、制药工程等相关本科专业学生为对象的必修课程[7]。其目标旨在让学生理解现代生物技术的基本原理及在生物药物制备与生产中的应用,了解生物技术发展趋势,熟悉生物制药产业的基本流程,最终为培养具有高水平专业素养和高度社会责任感的人才提供保障。为贯彻《高等学校课程思政建设指导纲要》要求[8],课程组根据生物制药专业人才培养目标,课程内容、特点与难点,从知识、能力和素质三个层面对课程进行了设计和梳理。知识目标:了解生物技术发展史及生物技术药物开发和制备中的前沿进展;熟悉生物技术在药物制备、抗体制备、疫苗开发领域的应用及其影响;掌握基因工程、细胞工程、蛋白质工程、酶工程、植物细胞工程的基本原理与技术方法,形成生物技术制药相关理论的知识体系。能力目标:学生通过这门课程学习,学会运用生物技术原理,例如基因工程、细胞工程和蛋白质工程等,结合分子生物学和工程学手段,研究与开发药物制备的新技术和新方法。素质目标:通过课程的学习,可以使学生树立社会主义核心价值观,树立民族自信心和文化自信心,具备良好的专业能力和专业素养,勇于创新,乐于奉献。

3 《生物技术制药》课程思政教学改革与实践

3.1 课程思政元素的挖掘与设计

《生物技术制药》课程包括基因工程、动物细胞工程、抗体工程、疫苗及其制备技术、酶工程和发酵工程制药等内容[4,9]。课程组结合科技发展前沿、社会热点、民族精神、创新精神、奉献精神等要素对课程中的思政元素进行深入挖掘与设计,具体内容见Table1所示。

表1 《生物技术制药》各章节课程思政要素与预期目标Table 1 Ideological and political elements and expected objectives of each chapter of ‘Biotechnology Pharmacy’

3.2 课程思政建设思路

以《高等学校课程思政建设指导纲要》为基准,坚持“立德树人,培根铸魂”的育人导向,培养具有爱国主义情怀和社会责任感的高素质生物医药人才为目标,是本课程有关课程思政的建设思路,课程组具体从三个方面着手建设(Fig.1):课程构建、课程实施和课程评价。

图1 课程建设的思路Fig.1 Curriculum construction ideas Under the guidance of ‘cultivating people by virtue and forging souls by bacon’, we started from construction, implementation and evaluation of the curriculum to achieve the goal of cultivating high-quality biomedical talents patriotism and sense of social responsibility

3.2.1 课程构建 从《生物技术制药》课程主干内容挖掘课程思政元素,从科学现象的发现发展到国家的文化自信与民族自豪;从文化自信与政治认同到担当作为与家国情怀;从直面困难,坚持职业素养,到坚守伦理底线,培育科学精神;将思政元素与专业知识有机融合,重新确定课程定位,重构课程内容,制定课程目标,优化考核方式,达到润物细无声的效果。

3.2.2 课程实施 课前预习内容在班级课程QQ群和微信群等进行发布,引导在空余时间利用在线资源(例如微信公众号、科学人物、自媒体、影视剧等)、人物传记图书、课程教材等资料进行专业知识的预习和相关思政事例、人物的了解与预习,学生也不再拘泥于课堂授课时间和空间的限制,学习时能做到完全自主,对自己感兴趣的知识点,也能结合自己的情况反复研读,学以致用。课堂授课中,利用雨课堂等教学辅助工具[10],采用教师讲授,与案例式、小组汇报、混合式教学、随堂测试相结合,注重讲授专业知识时,引入相关思政要素,激励学好专业知识时,要树立远大理想,提升自我,报效祖国。课后可以通过布置小论文和调研报告,并结合测验题进行课堂内容的达标检测,并由任课教师批改,归入平时成绩。

3.2.3 课程考核 教学结束时,通过闭卷考试进行教学检测,试卷内容除专业知识外,会涉及一定分值的思政内容,试题中增加了理论与实践相结合的试题比例,并结合时政热点、行业道德素养、社会责任感等案例进行分析。围绕 “价值取向、团队协作、创新思维”等指标,在考核专业知识掌握情况时,进行综合考核。最后,课程组根据学生期末答题情况进行分析,寻找教学过程中存在的不足,确定学生课程目标达标情况,并对教学情况提出反馈意见,进一步对课程构建和课程实施环节进行优化与提升,持续改进。

3.3 课程思政教学实施

预习阶段:教师提前上传与知识点相关的音频、视频和预习资料等,采用现代智慧教学工具,例如雨课堂、学习通、腾讯课堂等,在布置课程预习任务时,充分提高学生的学习兴趣。授课过程:采用教师现场面授,通过多媒体展示本次课程相关背景(例如人物故事、新闻事件或社会现象等)以引出课堂内容,导入学习目标,然后与学生互动,检测预习效果,例如随机点名提问。随后导入思政案例,创设情境,以此吸引学生兴趣,再采用启发式提问、互动讨论等方式将专业知识贯穿其中,然后通过事先设计好的试题,对学生课堂知识的掌握程度进行检测。最后,梳理并总结本节课要点,指出重点和难点,并激励学生提高认识。课后巩固阶段:发布课后思考题,学生参与课后讨论并在教学平台(雨课堂等)作答提交。

3.4 教学过程示例

以“第2章-基因工程与制药产业概述”授课过程为例,教师以“中国干扰素之父”侯云德院士首次克隆我国具有自主知识产权的人α1b干扰素基因,成功研制出我国第1个基因工程创新药物——重组人α1b干扰素的故事[11],作为课程思政教学案例进行授课(Fig.2)。授课前1周,教师通过雨课堂系统上传《我是科学人》第8期:中国干扰素之父——侯云德视频,一方面引导学生了解侯云德院士克服重重艰难困阻研制属于中国人的重组干扰素的拼搏精神;另一方面激发学生对基因工程药物学习的兴趣,为课堂教学做好铺垫。随后,布置预习作业:(1)干扰素是什么?(2)哪些疾病需要使用干扰素治疗?(3)干扰素的制备方式有哪些?(4)干扰素在上世纪80年代和目前的价格分别是多少?

在课堂授课阶段:(1)课程导入:展示病毒、肿瘤导致的患者症状图片或视频,表明治疗用药物研发的迫切性,随后展示干扰素、细胞因子治疗用药物的高昂价格,提出研制低成本、高效率药物生产技术的必要性,引出基因工程制药,开启本节教学。(2)预习效果检验:教师播放课前预习视频片段,采用启发式提问,随机点名选择学生回答课前布置的作业,通过提问-回答这一互动环节,引导学生了解蛋白质类药物除了通过从细胞、组织、血液等生物材料提取能分离获得,还可以利用基因工程法进行重组制备,且生产成本能够显著降低。(3)专业知识和课程思政融合:介绍侯云德院士开发重组人α1b型干扰素的故事背景:①价格极其昂贵,因为上世纪70年代主要通过血液提取制备人白细胞干扰素,1 mg干扰素的制备需要8 000 mL血液;②我国当时还不具备任何基因工程药物的研制能力,1支1/250 mg的干扰素就要花费100多元人民币;③泱泱十几亿国民,绝大多数人在患病后只能选择保守疗法,效果慢,风险高。以此开展讨论,启发同学们树立爱国的高尚情操和远大的理想。接着,我们继续为大家介绍立志研制中国人自己干扰素的侯云德院士,他发现有应用潜力的基因工程方法,并加以实验,穿插着基因工程(工具酶,载体,受体细胞)的基本原理,基因工程必备要素(工具酶、载体、受体细胞)、实验流程(获取目的基因-酶切-连接-转化-扩增-检验)等核心知识的讲授。随后发起互动讨论:市面上所有的药物都能通过基因工程法制备吗?生活中常见的基因工程药物有哪些?引导学生从基因工程技术、基因工程药物应用等方面思考优势和不足。一方面激发学生的学习兴趣和热情,另一方面启发学生在生活中善于观察和思考,树立要研制更多中国人自己药物的信念,培养社会责任感。随堂测验:在雨课堂平台上发起课堂问答(选择、判断为主),学生线上答题(后台检验并记录成绩),考查学生对本节课专业知识和课程思政的学习情况。(4)课堂小结:梳理课堂知识点,明确重点和难点,并通过侯云德院士的事迹,唤起学生的责任担当,鼓励其成为祖国和社会的栋梁之材,同时体会到生活在新中国的幸福感,坚定信心与爱国情怀,实现思想升华,达到知识与思想双丰收。

课后巩固阶段:发布课后思考题,学生参与课后讨论并在教学平台作答:(1)基因工程药物的研制如何做到平等的国际合作与竞争?(2)作为制药类专业大学生,在基因工程药物的研制过程中,如何有效地发挥自己的作用?课后思考题无标准答案,旨在各抒己见,启发思考,鼓励学生学好专业知识,积极投入基因工程药物的研究中,研制中国人自己的基因工程药物。

4 《生物技术制药》课程思政建设特色

4.1 思政内容设计特色

思政内容的设计是课程思政建设的灵魂[12]。课程组通过精心挑选、反复论证、调查分析、精心构思确定了思政内容,教学资源的筛选包括从央视访谈栏目、知名影视作品、网络自媒体平台中获取,进行提炼和重构,深入挖掘中国特色思政素材,例如侯云德、顾方舟等老一辈科学家的典型故事[11,13],并与课程内容深度融合,润物细无声,避免强行植入,从而引导学生树立民族自信和文化自信。其次,引导学生将课本联系生活,将知识运用实践,在学习中启发高阶创新。

4.2 教学模式特色

课堂教学不再是传统的教师讲授,学生听讲,从课程预习、课堂授课、课程巩固与课程测试全过程控制,利用雨课堂等教学辅助软件为学生设定学习任务,采用案例式教学模式[14],让学生能够以沉浸式进行学习,激发学习兴趣与求知欲,借助案例故事的发展轨迹,给原本枯燥和复杂的专业知识赋予了鲜活的生机,让学生能够主动去探索。同时,授课中利用启发式和引导式的提问与讨论环节,激活学生的主观能动性,对知识从被动听取转化为主动思考和应用探索。最后,课后作业的布置与完成,提升了学生在课后独立思考的能力,并与生活实践进行联想,对理论知识的掌握不仅仅停留在字面上和课堂上的理解,对进一步的理论知识实践,打下了基础。

4.3 课程实践特色

本门课程设置在生物制药专业大三上学期,该学期具有2周的专业实习环节,课程组利用专业实习机会,依托生物制药企业平台与优势,一方面带领学生在企业实习中了解《生物技术制药》课程理论知识的实践应用,另一方面了解医药企业在关系人民生命健康安全方面承担的不可推却的义务与责任,积极引导学生树立作为医药人的社会责任感与职业素养。

4.4 评价体系特色

传统的课程考核评价对思政内容考核要求较低,新的考核评价办法在过程考核和期末考试中均增加了思政内容的考核比重。该课程总分100分,由平时成绩 (30%) 和期末考试 (70%)2部分构成;平时成绩包括4个部分:预习测试(20%),课堂表现(20%),随堂测验(30%),课后作业(30%);对思政内容的考查比例为平时总分值的10%,在期末考试中所占分值的10%。试题中增加了理论与实践相结合的试题比例,并结合时政热点等案例进行分析,增强了学生的行业操守和社会责任感。围绕学生“价值取向、团队协作、创新思维”等考核指标,在考核学生专业知识掌握情况的同时进行综合考核。最后,课程组根据学生期末答题情况进行分析,寻找教学过程中存在的不足,确定学生课程目标达标情况,并对教学情况提出反馈意见,进一步对课程构建和课程实施环节进行优化与提升,持续改进。

5 《生物技术制药》课程思政教学改革成效

5.1 思政教学改革育人效果显著

改革后的《生物技术制药》课程思政已在本校生物制药专业中连续3年进行实施,累计近240名学生完成了课程的修读。在对学生近年的教学质量指标评价中,96%的学生表示自己会坚定理想信念,树立远大理想,为我国生物医药事业贡献自己一份力量,同时,将积极学习老一代科学家克服困难、勇攀高峰的先进事迹。此外,学生对课程思政的改革与实施基本表示满意,思政育人效果显著(Table 2)。

5.2 思政教学促进教师坚定“立德树人,培根铸魂”导向

传统的课程教学以教师讲授专业知识为主[15],重在介绍基本原理与概念或技术方法,重教书、轻育人”现象普遍,甚至部分授课教师对课程思政仍然很陌生,相关专业素养与能力十分欠缺[16]。借助课程思政教学改革,所在课程组通过挖掘《生物技术制药》课程思政元素,构建课程思政体系,重构课程思政授课新模式,建立课程思政考核机制等一系列过程进行思政教学。首先,这是教师自我学习和提升的一个过程,促进了教学水平与职业素养的提升,对课程思政的意义有了更深的理解。其次,完成了一次师德师风教育的洗礼,基于“教育者先受教育”,树立了做好课程思政这项工作的理想信念,引领课程思政的重要价值,实现课程目标,勇挑“立德树人,培根铸魂”这一重担。

6 讨论

“立德树人,培根铸魂”是新时代教育的前进方向,课程思政作为实现这一目标的重要抓手,让教师在讲授专业知识的同时,能够把坚定理想信念、厚植爱国主义情怀、树立社会主义核心价值观、培育创新精神等融入到人才培养过程,为中华民族伟大复兴提供强大的人才保障和智力支持。《生物技术制药》课程在医药人才培养课程体系中发挥承上启下的关键作用,本文的课程团队通过剖析课程思政元素,以典型案例为主线,促进生物化学和分子生物学等专业知识与思政内容高度融合,引发学生共鸣,培养学习兴趣,将文化自信、担当作为、爱国情怀、职业素养、伦理底线、科学精神等思政元素有机融合到课程授课中,达到润物细无声的效果,实现了素质教育课程与思政课程的同向同行,提供了课程思想建设的经验和借鉴,供同类课程参考。下一步,课程组将始终坚持“立德树人、培根铸魂”导向,持续挖掘课程思政元素,探索新型课程思政教学模式,建立制药专业课程思政育人体系,为中华民族伟大复兴提供强大的人才保障和智力支持。