“细胞生物学”实验课程思政元素的挖掘

［摘 要］ 生命科学是实验性学科。实验课教学是培养创新型人才的重要手段。在细胞生物学实验课程中，根据实验内容，讲述相关华人科学家的研究经历和生平，有利于达成育人目标。学生在课堂上积极讨论话题和人物；课后自主学习并查找资料；下次课堂上清楚准确地讲述观点。因为科学家们的榜样作用，学生更加积极地参与实验，提交详细清晰的实验报告，取得更加优异的成绩，对未来有了更加清晰的规划。学生树立了正确的“三观”，激发了爱国情怀，并希望为民族复兴而努力奋斗。此次教学改革可为其他专业课程提供借鉴。

［关键词］ 细胞生物学实验；教学改革；华人科学家；榜样作用

［中图分类号］ G642.0 ［文献标识码］ A ［文章编号］ 1674-9324（2024）31-0033-04 ［收稿日期］ 2023-06-14

一、“细胞生物学”课程思政建设的重要性

现代大学生面对形式多变的世界和观念，存在太多的未知和迷茫。教师需要帮助学生树立正确的世界观、人生观和价值观，并度过美好的大学生活，促进学生成为合格的社会主义建设者和接班人。以前把树立“三观”的任务全部交给了思政课程的教师，但发现效果并不理想，现在专业课的教师也一起承担起责任。高校思想政治工作关系高校培养什么样的人、如何培养人以及为谁培养人这个根本问题。要坚持把立德树人作为中心环节，把思想政治工作贯穿教育教学全过程，实现全程育人、全方位育人，努力开创我国高等教育事业发展新局面［1］。

随着课程思政的推广，生命科学领域的很多课程都已经开展相关教学，尤其是细胞生物学与思想政治教育的融合，主要以育人目标为导向，结合多种课程思政实施方法，融入社会主义核心价值观的内容，但未曾见到由实验课程延伸的华人科学家的讲解［2-6］。与诺贝尔奖获得者的介绍相比，华人科学家的研究经历和生平更加亲切，使得专业知识更加生动，更加容易引发学生的爱国情怀。学生也能了解到在细胞生物学学科发展过程中，华人科学家做出了不可忽略的贡献。以他们为榜样，学生在实验课程中表现更加积极，从实验习惯和思维方面进行转变，努力成为更好的自己，对于自己未来的发展更加清楚。

二、“细胞生物学”实验课程思政的教学设计

“细胞生物学”实验课程分三步展开。一是根据实验内容，在课堂上讨论确定华人科学家。二是分小组搜索人物的文献和报道，进行总结、归纳、思考和借鉴。三是做好PPT，由小组代表上台讲一讲人物、事件、体会和对自己的影响。“细胞生物学”实验课程有12次课，确定了跟实验相关的12位科学家，根据人物关系，每次延伸1～2位相关科学家（见表1）。学生对于这种形式接受度高，乐于了解这些华人科学家，了解他们背后的科学故事，积极思考，反思自己的现状，学习变得更加主动和勤奋，对自己的未来发展更加自信。

三、“细胞生物学”实验课程思政元素的挖掘

（一）显微镜相关的思政元素

在讲述显微镜的2次课程中（表1的1-1和1-2），提到各种形式的显微镜，如普通、相差、体式、荧光和暗视野显微镜等，平时使用的品牌多数来自德国和日本。学生好奇国内的显微镜发展如何，课程中介绍两位在显微镜领域具有特殊贡献的华人科学家——庄小威和程和平。庄小威院士实验室发明的随机光学重构显微术（STORM），应用该方法搭建了超高分辨率显微镜，与2014年诺贝尔化学奖“超分辨荧光显微技术”研究类似。该方法还用于分析单细胞生命体和哺乳动物的大脑，发现新的细胞结构，揭示新的作用机理。程和平院士团队研制了第一代2.2克微型化双光子显微镜，用于观察小鼠自由行为下的大脑皮层神经元和神经突触活动，之后将成像视野扩大7.8倍，研发的微型化三光子显微镜突破成像深度极限，可以直接观察小鼠海马CA1亚区，钙信号达1.2毫米，血管达1.4毫米，不产生明显的光毒性。

（二）细胞器相关的思政元素

在讲述细胞器的3次课程中（表1的2-1、2-2和2-3），讲到叶绿体，我们联想到研究光合作用的匡廷云院士。匡廷云院士是名副其实的追光者，致力于解开光能转化之谜，是我国光合膜结构与功能研究领域的开拓者，她在老师汤佩松的支持下，经过不懈努力，完成了分辨率为2.72埃的菠菜主要捕光复合物结晶结构解析。讲到线粒体和液泡系，我们联想到研究线粒体和溶酶体等生物膜的杨福愉院士。杨福愉院士从事线粒体膜的结构与功能的研究，致力于生物膜膜脂——膜蛋白相互作用的研究，提出克山病是一种心肌线粒体病。同年当选院士的还有他的弟弟杨福家，在国内开创了离子束分析研究领域。“一门双院士”成为中国学术界的佳话，可见家庭教育的重要性。讲到多糖和过氧化物酶，我们联想到研究过氧化物酶体转运胆固醇的宋保亮。宋保亮院士揭示了一条胆固醇合成调控通路，发现了转运胆固醇的新途径，有利于降脂药物的研发。随着社会老龄化，参与脂代谢、糖代谢和肥胖、糖尿病和脂肪肝等代谢疾病的研究的人越来越多，例如院士夫妻林圣彩和李蓬。林圣彩解密了神药二甲双胍的靶点，李蓬担任郑州大学校长，加快了学校的发展。

（三）细胞骨架相关的思政元素

在讲述细胞骨架的2次课程中（表1的3-1和3-2），讲到微丝的光学观察时，我们想到首次证明高等植物中存在微丝的阎隆飞；讲到微管的免疫荧光观察时，我们想到揭示微管参与miRNA细胞间转运机制的陈雪梅。阎隆飞院士运用传统的生物化学方法，从植物中分离到肌动球蛋白，比美国学者提前了10年。他也是一位优秀的教育工作者，培养的学生有曹晓风院士。曹晓风主要从事植物表观遗传学的研究。陈雪梅院士最先从植物中分离miRNA，首次发现miRNA的3’末端核糖基上带有2’-O-甲基化修饰，是植物发育生物学领域的重要发现，现任北京大学生命科学学院的院长。曾任该职位的还有饶毅，被称为科学界的鲁迅，促进了教育改革，一心想着改善我国的科研大环境，为科研工作者尽心尽力。

（四）染色体相关的思政元素

在讲述小鼠骨髓细胞染色体的3次课程中（表1的4-1、4-2和4-3），我们想到单细胞基因组学领域的谢晓亮、研究细胞核重建的翟中和、研究结构生物学的施一公。谢晓亮院士是相干拉曼散射显微成像技术和单细胞基因组学的开拓者，开发了单细胞全基因组均匀扩增的新方法——多重退火循环扩增法（MALBAC），和乔杰、汤富酬合作，在北医三院诞生了世界首例“MALBAC婴儿”，为三百多个患有单基因遗传病的家庭成功避免了疾病的子代传递。我们最熟悉的是翟中和院士，他编写了我们使用的《细胞生物学》教材，从事细胞核重建及细胞核骨架—核纤层—中间纤维系的研究，培养了优秀的学生丁明孝，为我国的细胞生物学教育和发展作出了卓越贡献。施一公院士运用结构生物学研究细胞凋亡和阿尔茨海默病的分子机制，筹建了西湖大学，培养了优秀的学生颜宁院士。颜宁主要研究跨膜运输蛋白的结构和机理，现回深圳创立了医学科学院，为建设国际一流科研机构而奋斗。

（五）细胞培养相关的思政元素

在讲述细胞培养的2次课程中（表1的5-1和5-2），我们联想到研究细胞衰老的童坦君，研究细胞死亡的王晓东、袁钧瑛和韩家淮。童坦君院士建立了一套国际认可的评估细胞衰老的定量指标，用于衰老理论研究和药物抗衰效果评价。他主编了《医学老年学》，第一次系统引入了分子生物学现代理念。童坦君从肿瘤研究转向做衰老课题，是因为妻子张宗玉实验室需要处理一批老龄的小鼠，所谓的“废物利用”开启了我国的衰老研究领域。王晓东院士主要研究细胞凋亡的分子机制，发现了细胞内Caspases执行的细胞凋亡过程，以及肿瘤坏死因子受体下游的激酶Rip3如何杀死细胞。这些开创性的工作与2002年诺贝尔生理学或医学奖“器官发育和细胞程序性死亡的遗传调控机理”的研究类似。袁钧瑛院士是第一个细胞死亡基因的发现者。韩家淮院士关注病原菌入侵免疫细胞后引起的炎性坏死即细胞焦亡，鉴定了炎症小体的关键蛋白Gasdermin D，在治疗脓毒症方面取得了重要进展。

四、细胞生物学实验与思政教育的有效融合

在这次教学改革过程中，课堂上学生的交流讨论更加热烈，在课后学生主动学习和搜索内容更加积极，下次课堂上学生的讲解特别生动形象。学生也表示，以华人科学家为榜样，自己现在努力学习，以后要为祖国的科学事业添砖加瓦。反映在成绩上，两年的教学改革与之前相比，学生的平时成绩明显提高，平时成绩的平均分从81.67提高到92.05和91.63。第三年的教学改革中，在期末考试中，积极参与教学改革项目的班级（平均分83.25）比平行班（平均分78.97）取得了更好的成绩。学生了解到在细胞生物学发展的长河中，华人科学家起到了举足轻重的作用，产生了强烈的民族自豪感。过去很多科学家去国外学习并做研究，科学没有国界，但科学家有，很多华人科学家回国后，在教学和科研上更加努力，促进了我国教育的改革，也推动了科学的进步。他们爱国家、爱事业、爱学生，用心教书育人；他们讲使命、勇担当、乐奉献，尽力科学探索。

五、生物专业课程思政建设的推广

“细胞生物学”实验是生命科学和基础医学的重要专业课程，是细胞生物学理论的延伸和应用，是学生未来从事科学研究的基础。本次教学改革中增加了相关华人科学家的讲述，激发了学生的积极性，明显提高了成绩，有利于确立学生正确的“三观”，学生更加理解实验对生命科学发展的意义，能清晰地规划自己的未来，为以后从事科研事业奠定坚实的基础。这种方式可以推广到其他专业课程的教学改革，完善人才的培养体系，推动高校教育事业的发展。

参考文献

［1］全国高校思想政治工作会议12月7日至8日在北京召开［EB/OL］.（2016-12-08）［2023-05-14］.https：//www.gov.cn/xinwen/2016-12/08/content_5145253.htm#1.

［2］李翡翡，杨宁，王玮，等.细胞生物学中融入课程思政的思考［J］.中国细胞生物学学报，2022，44（12）：2287-2293.

［3］刘军锋，李正军，聂开立，等.“细胞生物学”课程思政实施方法初探［J］.中国细胞生物学学报，2021，43（7）：1490-1494.

［4］唐宝定，李姝婧，李蕾娜，等.细胞生物学课程思政资源的挖掘与应用［J］.中国细胞生物学学报，2022，44（2）：314-317.

［5］孙文秀，熊涛，罗岸，等.地方高校细胞生物学课程思政教学的探索与实践［J］.中国细胞生物学学报，2021，43（8）：1638-1643.

［6］李强，李蕾娜，刘长青，等.混合式医学细胞生物学实验课融入思政教育的探索研究［J］.中国细胞生物学学报，2022，44（7）：1370-1376.

Exploration of Ideological and Political Elements in Cell Biology Experiment Course

Abstract： Life science is an experimental subject. Teaching experimental courses is an important means to cultivate innovative talents. In the cell biology experiment course， the research experiences and biographies of relevant Chinese scientists are introduced according to specific experimental contents， which is conducive to reaching the goal of education. Students discuss topics and scientists actively and enthusiastically in class， find information and study independently after class， and state their ideas clearly and accurately in the next class. Motivated by the scientists as role models， students participated more actively in the experiments， submitted more detailed and clear lab reports， received better grades， and had clearer plans for the future. The students generally established a correct outlook on the three views （on the world， value and life）， inspired their patriotism and desire to work hard for national rejuvenation. This teaching reform can provide a reference for other professional courses.

Key words： cell biology experiments; teaching reform; Chinese scientists; role model