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生物化学——课程思政——章节教学设计

信息来源: 发布日期:2025-11-27

生物化学课程思政教学设计


 

课程名称

生物化学(BX0904104/DX0904104

学时

8048+32

开课年级

大学二年级第一学期

面向专业

制药工程、园艺、设施、植保、农学、种子、中药、草业

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

课程简介及

课程思政

系统化

设计思路

一、课程简介

《生物化学》是从分子水平揭示生命现象化学本质的一门学科,是生命科学各分支学科的重要基础,并且与农业科学、医药科学、食品科学也有着极密切的联系,因此《生物化学》是生物技术、生物科学、制药工程、农学、园艺、植保等专业的一门重要的专业基础课。

二、课程目标

知识目标:基本掌握生命体生物大分子的化学组成、结构、性质、功能,物质代谢的基本规律,遗传信息的传递及代谢调控;掌握基本实验操作技能,为后续生命科学类课程的学习及以后从事工作和科研奠定基础。

能力目标:格物致知,学以致用,提升理论联系实际的思维和能力;加强物质认知规律,达到“窥一斑而知全豹 ”能力;灵活运用本门知识分析问题并解决相关问题或甚至其它问题的综合能力。

素质目标:培养“宏观视角观生命、辩证统一求精微、透过现象探本质、科学艺术相融合、德育美育双提升”的综合素质。养成对科学的认真态度以及拥有“攀登高峰 ”的进取精神、“报效祖国”的奉献精神、“学农爱农”的太行精神、“融合创新”的开拓精神和“传递美学”的博爱精神。

三、课程思政设计思路

(一)课程思政的重要性

无论在各行各业,一个国家和民族的的精神引领是新时代发展的强大动力。在教育界,面对生命科技大爆炸和高速信息化时代,只注重知识填鸭式的灌输教育只会消耗资源、浪费智慧、失去创新原动力。对于生命科学相关专业的学生和教师而言,构建《生物化学》大思政教育体系势在必行。生物化学是 21 世纪大生命类学生核心的专业基础课,也是课程思政的主阵地。以《生物化学》为载体 改变传统教育理念,深化新时代教育教学改革,提高《生物化学》课程的思想性、

 


 

创新性和高阶性,为新时代培养德、智、体、美、劳全面发展人才提供动能。

(二) 设计整体思路

2014 年提出课程思政理念之前,鲜有院校进行系统性思政元素的挖掘,但本课程自开设以来,历经 40 年,无形中积累了许多生化哲学元素和社会主义核心价值观元素。

1.以哲学视角观生化

任何科学,其规律一脉相承。生物化学知识内涵丰富、博大精深、实践性强、贴合度高, 在教学过程中对一些生化问题进行深入的哲学思考,发现生化与哲学相互渗透、相互包容。从哲学的视角来学习生化,一方面能加深生化知识的系统性和全面性,另一方面更体现了哲学的普遍性和具体性,以“润物细无声”的方式进行哲学思维启迪,通过宏观现象探究微观本质,从而挖掘并发现事物内在规律。人类认识世界的规律一脉相承,从哲学规律到物理规律、化学规律、 社会规律、经济规律等,使我们以哲学大思维视角观生化。

2.结合生产实践和科学家故事实现价值引领

《生物化学》一门与人类衣、食、住、行等生产实践活动密切结合,最容易利用结合身边事,通过现象探究事物本质,挖掘并发现在其内在规律,实现人类认识活动中的不断突破。《生物化学》也是一门基于实验的学科,每一点一滴的理论都是基于无数科学家坚持不懈、锲而不舍、艰苦卓绝、百战不殆的努力而得来的,任何成功背后都有鲜为人知的故事,通过讲解科学家的故事实现精神和价值的引领。

3.充分挖掘生化的艺术内涵

生物化学内容繁多,分子结构抽象,代谢纷繁复杂,在学生获取知识本身的同时,充分挖掘生化艺术内涵,例如利用绘画美学描绘生物化学领域中的奇妙世界,加强诗词歌赋的价值引领,以中华文明的美感激发学生学习内驱力,巧妙解决教学中的痛点和难点问题,进一步提升生化的内涵和吸引力,进而提高《生物化学》课程的高阶性、创新性和挑战度。

 


 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

课程思政

教学内容及

实现方式

时代潮流已不可逆转,课程改革势在必行。生物化学是核心的专业基础课,是思政育人主阵地。一谈到思政,必须认识到立德树人的重要性。立师德, 先立师德;树人也先要修师身。课程思政非一朝一夕,非拔苗助长,更非生搬研套,死拉硬扯。课程思政如影随形、如盐于水,尽量做到浑然一体、无缝链接。在 2014 年提出课程思政理念之前,生化教研团队便已经行走在路上。逐步精心打造思政元素,构架起 “知识传递—能力培养—思维提升—价值塑造 ”四维一体的教学模式,从而于无形中达到思政育人目标。

在上述目标指引下,我们做了大量工作。

1)锤炼思政案例,强化思政内涵

精心梳理生化课程内容,锤炼原有思政案例,深入挖掘新的思政案例,通过科学家故事实现价值引领。例如, 制作的微课视频《你好,屠呦呦》, 通过讲解屠呦呦的工作和故事,回忆那段历史,体会实验的艰辛和成果的来之不易,从而激发学生勇攀高峰的“家国情怀 ”、从 0 1 “原始创新精神 ”和“不怕牺牲的精神 ”。

2)完善线上资源,充盈课程弹性

在原有“文档库、微课库、视频库、动画库 ”等优质丰富线上资源的基础上,增加网络思政案例库(包括自制视),同时扩充生化歌曲、生化绘画、生化诗歌和生化工艺品等艺术作品。通过线下与线上相结合,全方位搭建生化课程学习阵地。

3)激发学生潜能,开创两大赛事

目前已举办十届生物化学知识大赛和四届 生化艺术大赛 ”。这种新的教学模式,把抽象的生化知识生活化、实践化、可操作化, 并演绎成歌曲、相声、小品、戏剧等艺术形式,极大提升生化的内涵和吸引力,激发学生的学习兴趣、内化生化中的重点和难点、促进学生自主学习和引发思考,从而更深角度打造魅力课程,达到诠释教育的目的。从第一届生物化学歌曲大赛到第四届生化艺术大赛。优秀作品 20 余首,已辐射全国,包括老师创作并演唱的看酶 72 变。

4)积极推进“ 生化+”课程建设,开创“科学与文艺新融合 教学新模式

生化+哲学:运用哲学思维提高思辩能力。从树整体促系统,引具体融抽象,识对立与统一,探质与量互变,揭否定与否定,最后观代谢论平衡。利用哲学观生化,启迪心智。生化与哲学相互渗透、相互印证,运用哲学思维,培养学生宏观视角观生命、辩证统一求精微、透过现象探本质的能力。生化+歌曲:把生化知识融入歌词,实质是赋予生化知识以艺术灵魂的再创作过程。生化+绘画:启发学生利用绘画描绘多姿多彩的生化世界。生化+诗词:把中华传统文化融入到生化教学,提升人文素养。开创了经典理论教学与艺术融合的新模式运用艺术形式,巧妙解决痛点难点问题。运用生化艺术践行教育美学。

 

 

绪论(2 学时)

教学目的和要求

了解生物化学的研究内容,发展历程及其在生命科学中的地位,激发学生学习生物化学的兴趣和积极性。

重点和难点

重点:生物化学的研究内容

难点:引燃学生对生物化学的热情,喜欢并好好学习这门课

 

“三基”分析

基本知识:生物化学的研究内容;发展历程;应用

基本理论:生命有机体的特性

基本能力:能认识到生物化学对学习其他课程的重要性;身边处处离不开生物化学;了解到生物化学是发展极快的前沿科学

 

 

 

 

 

 

 

教学内容与学时分配

1、生物化学的概念、研究对象和内容(0.3学时)

2、生物化学的发展(0.7 学时)

思政元素 通过实例讲述生物化学的发展历史以及在这一探索过程中中国科学对生化领域做出突出贡献的人物故事,例如吴宪、吴瑞、屠呦呦等科学事业的执着、奉献和牺牲精神埋头苦干,寻求突破,原始创新,从 0 1 的钻研精神!不骄不躁,淡泊名利,熠熠生辉的人格魅力!

3、生物化学与其他学科的关系(0.3 学时)

4、生物化学的应用和发展前景(0.7 学时)

思政元素 结合新冠疫情的全球爆发,分析疫苗研发领域的国际竞争,战胜病毒和疾病依靠生命科学的发展,需要生物化学的知识作为基础,迎接挑战。通过实例分析,引领学生带着问题去学习,去掌握什么是蛋白质、什么是抗体、如何来研发抗体?生物化学知识是解决这些问题的基础,也是必备武器。通过这热点问题,结合钟南山院士等老一辈专家的事迹,激发学生对生化的学习兴趣以及爱国热情和社会责任感

 

 

 

 

 

 

 

 

教学方法与教学手段

1 、教学方法

1)课堂引入

生命现象千奇百怪,大千世界充满生命的奥秘。如何破解生命奥秘?生命的组成是什么?生命的基本特征是什么?从生命的细胞组成、代谢、繁衍后代、应激反应等特征引出生命的组成即元素组成和分子组成。自此引出组成生命的生物大分子---蛋白、核酸、糖、脂肪和维生素等物质,这些物质的结构、性质及其功能和代谢规律即是生物化学的主要研究内容。

2)案例教学

通过列举生物化学知识在农业、医药、国防及食品工业等各个领域的应用,了解生物化学的重要性,增强学生对生化研究内容的认知,提高其主动学习的积极性。通过大量图片引入问题如为什么爱斯基摩人很少得心血管疾病?左旋肉碱真的可以减肥吗?为什么狗急会跳墙、人急会生智?蜘蛛丝和钢丝哪一个强度更高?, 通过这样的案例教学模式引导学生利用生化知识去分析、解释自然界的生命现象。

2 、教学手段 多媒体;生化热点问题讨论;前届学长说给师弟师妹的话

 

本章思考题

1、请查阅资料并总结本领域获得诺贝尔奖的科学家及其成果。

2 、举例说明生物化学的应用。

 


 

第一章 蛋白质(8 学时)

教学目的和要求

掌握 20 种基本氨基酸的结构、三字符缩写符号和蛋白质结构、性质、结构与功能的关系及分离纯化技术。为进一步学习酶、动态蛋白质代谢和信息代谢奠定基础。

 

重点和难点

重点:蛋白质分子结构、重要性质、结构与功能的关系、分离纯化

难点:血红蛋白的变构效应、灵活并综合掌握蛋白质分离纯化技术

 

 

“三基”分析

基本知识:氨基酸、肽、蛋白质的结构、性质、功能之间的关系

基本理论:氨基酸的滴定曲线;蛋白质结构与功能的关系;血红蛋白的变构效应机制

基本能力:能掌握氨基酸的分离与鉴定; 会分析蛋白质的理化性质 ;掌握蛋白质结构与功能的关系 ;掌握分离纯化蛋白质的方法;会测定蛋白质含量及相对分子量。

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

教学内容与学时分配

引言 蛋白质概述(0.4  学时):蛋白质重要的生物学功能、蛋白质的化学组成、蛋白质的分类、蛋白质的形状和大小

思政元素 蛋白质 N 含量及三聚氰胺事件  2008 年,毒奶粉事件震撼全国。这是不法分子利用高含氮量的三聚氰胺来提高蛋白质测试含量(目前我国通用的蛋白质测试方法是通过测出含氮量来估算蛋白质含量)。三聚氰胺是一种低毒性化工产品,当婴幼儿大量摄入时会引起泌尿系统疾患。通过案例教学培养学生正确的人生观、价值观和深厚的社会责任意识

1.1  氨基酸与肽(1.5  学时):氨基酸的结构及分类、氨基酸的理化性质、氨基酸的分离与鉴定。肽和肽键的概念、肽的重要性质、天然存在活性肽

1.2  蛋白质的分子结构(1.5 学时):蛋白质的结构层次、蛋白质的一级结构、二级结构、超二级结构、结构域、三级结构、四级结构

1.3  蛋白质分子结构与功能的关系(1.0  学时):蛋白质的一级结构与功能的关系、蛋白质的空间结构与功能的关系

1.4  蛋白质的理化性质(1.5  学时):蛋白质的紫外吸收性、蛋白质的两性性质及等电点、蛋白质的胶体性质、蛋白质的沉淀作用、蛋白质的变性与复性、蛋白质的颜色反应

思政元素 辩证思维方法的运用 如在蛋白质溶液中加入中性盐,少量的盐使蛋白质溶解度增加(盐溶),但达到一定的盐浓度时,蛋白质则沉淀析出,即盐析现象,使同学们认识生化中量变到质变的规律。以点带面,启发学生在学习过程中积极寻找对立统一和否定之否定规律在生化中的应用案例。

1.5  蛋白质的分离纯化(2  学时):分离纯化的一般原则、一般程序、蛋白质含量测定与纯度鉴定、蛋白质相对分子质量测定、蛋白质纯度鉴定

1.6  蛋白质组学(0.1学时):简介蛋白质组学

 

 

 

 

教学方法与教学手段

1 、教学方法

1)课堂引入

以有趣的问题展开该章的开篇:烫发的原理是什么?卤水点豆腐,一物降一物谚语的来源?蜘蛛丝为什么抗张强度会高于相同粗细的铁丝? ……过生活中相关问题的引导增强学生对蛋白质内容的兴趣,提高学习的积极性。

2)案例教学

案例 烫发的生化机制 α-角蛋白的分子水平分析烫发的机制。烫发剂中的还原剂先打开 α-角蛋白的二硫键,用发卷将头发卷成想要的形状,然后洗去还原剂,再用氧化剂重新形成新的二硫键,固定形状。

2 、教学手段 播放动画讲解蛋白质结构

 

本章思考题

1 20 种氨基酸按 R 基团如何分类?

2、阐述引起蛋白质变性的主要因素及变性后的主要表现。

3、举例说明蛋白质结构与功能的关系。

4、在蛋白质纯化过程中,影响蛋白质稳定性的因素有哪些?