一、基本信息
课程名称：生物信息学
授课对象：2021年级生物技术专业
教学章节：第5章蛋白质结构预测与分析第一节蛋白质一级结构分析
使用资源：《生物信息学》赵国屏等主编
教学时间：25分钟
二、课程思政教学改革整体设计思路
基于BOPPPS的课程思政教学模式，将课堂分为课前、课中和课后三阶段，如图所示。课前项目设计和课后学习评价采用线上互动学习方式，主要依托学习通平台完成；课中采用面对面课堂教学形式，重点引导学生进行协作探究，完成教学实践项目。同时在教学中融入思政元素，引导学生深度参与学习，积极实践，将专业知识和思想内化于心、外化于行，实现课程教学目标与思政目标的有机融合。
三、教学目标
1、知识目标：了解现蛋白质一级结构分析网站的种类，掌握蛋白质的分子量、等电点、氨基酸组成、亲疏水性等一级结构特性的分析和解读方法。
2.能力目标：能分析蛋白质一级结构分析软件的国内外发展现状及发展趋势、现有的主要分析软件的特点，使学生拥有文献获取能力和吸收新知识、新技术的能力；学会综合运用相关知识，团结合作；能解决蛋白质结构相关的生命科学领域问题的能力。
3.素质目标：弘扬文化自信，激发学生的进取心，责任感和使命感，培养学生不畏困难，坚持不懈的探索精神、奉献精神，严谨的求知求真态度，运用科学多角度、辩证地分析问题的批判思维，大胆尝试，积极寻求有效的问题解决方法的能力和韧性。
四、教学过程
教学过程设计 |
课程思政要点 |
1.人工合成牛胰岛素凝聚了中国老一辈科学家的智慧，倾注了广大科研人员的心血和汗水。半个世纪过去了，胰岛素合成所展现出的艰苦奋斗、团结协作精神，老一辈科学家对“科学强国梦”的执著追求，对科学真理的不懈探索、严谨求实的科学态度，淡泊名利、乐于奉献的胰岛素精神犹如一座历史的灯塔永远照耀在新时代青年科技工作者的心头。 2.中国人工牛胰岛素的合成得到了国际同行们的承认，虽然因为种种原因与诺贝尔奖失之交臂，但是这项重大的科学成果，为造福人类、保障生命健康做出了巨大贡献，这便是给参与人工合成牛胰岛素研究的科学家们最高的荣誉和最珍贵的价值。 3.通过本案例的学习证明我国在科技领域的领先地位，展现我国在生物信息学领域的实力，提升我国在生物领域国际舞台上的形象，增强民族的自豪感和认同感，弘扬文化自信，激发学生的进取心，责任感和使命感，使学生明确作为社会主义事业建设者和接班人所肩负的责任和使命。同时培养学生不畏困难，坚持不懈的探索精神、奉献精神，严谨的求知求真态度，运用科学多角度、辩证地分析问题的批判思维，大胆尝试，积极寻求有效的问题解决方法的能力和韧性。 |
讲授步骤与内容 |
1.课前 （1）自主学习(采用任务驱动法，在超星泛雅平台下达学习任务和学习目标) （2）根据教师在超星泛雅平台给学生下达的自主学习测试卷学生完成自主学习效果评价测试卷。 2.课中 （1）抛出时事新闻案例，提出问题:“最近干细胞治疗得到新突破，临床41%的患者至少半年内可停胰岛素”的新闻事件，引出问题如糖尿病对患者带来的影响？促进胰岛素的产生机理是？胰岛素生产方法有哪些？ 
（2）明确课程目标 掌握利用计算机分析其一级结构的方法。通过讲解中国科学家人工合成胰岛素解决当时世界性的技术难题，培养学生的民族自豪感、提高文化自信，培养不怕艰苦、昂扬奋斗的个人素质。 （3）参与式学习 1）教师讲解通过糖尿病最新突破引出胰岛素，再引出班廷对胰岛素的发现和桑格测序法，同时引出人工合成胰岛素的科学家们。 
2）案例分解分组讨论并进行汇报 学生的讨论主要集中在如果人工合成胰岛素应有的思路是什么？哪一种方法进行拆解？用那种方法合成？主要解决的难题是？生物活性的保证方法？现在如果应用生物信息学方法怎么查询胰岛素氨基酸序列？怎么确定胰岛素氨基酸序列的各种特征？ 
3）课堂指导解决问题并引入学科知识点。主要包括蛋白质序列分析法，蛋白质序列特性分析法，包括分子量、分子组成、等电点等，蛋白质序列膜蛋白分析法，蛋白质序列亲疏水性分析法，蛋白质信号肽分析等内容。 4）各组进行汇报（汇报 15分钟） 每一组针对问题做出相应的汇总分析和解决问题的方案和方法，对最终的答案和存在的问题进行分析。学生完成项目方案设计后，教师组织学生进行项目展示，进行教师评价、小组互评等。 （5）归纳总结 所有项目活动完成后，引导学生进行知识梳理和项目总结，深化知识理解并实现思想的升华，并在学生进行项目成果的展示和知识梳理时，教师可以提出有深度的问题，激发学生的思考和讨论，将专业知识的学习与思政教育目标紧密结合，以实现教学的双重目标，促进学生的全面成长。 
（6）后测 教师通过学习通网络平台发布课堂随测，让学生完成随堂测，及时反馈知识的掌握情况。随后，教师通过平台的数据分析了解学生的学习情况，针对存在的共性问题，引导学生共同讨论并解答疑惑。这有助于学生将所学知识应用于实际，提高问题解决能力，真正掌握本节课的知识要点。 3.课后作业 （1）关于理论知识和操作能力相关的作业，并通过小组互评加深理解和掌握程度。 （2）关于课程思政内容的理解和针对最新新闻的看法论文。 |
教学设计与教学方法 |
课程团队采用“视频+文献阅读+主题讨论”方式，基于BOPPPS的课程思政教学模式，力争融合课程思政于教学。首先课前阅读大量关于蛋白质结构和合成相关最新文献报道，了解蛋白质的重要性和合成的复杂性。其次通过观看《健康中国行动（2019-2030年）》糖尿病相关宣传主题，了解糖尿病相关的危害，胰岛素、健康生活方式和饮食习惯的重要性，告诫学生平时生活中保持良好的生活习惯、合理的饮食和适当的锻炼，胰岛素的结构特点，引出本课程的知识点。再次通过胰岛素的人工合成故事培养学生的分析问题和解决问题能力，培养学生增强民族的自豪感和认同感，不畏困难，坚持不懈的探索精神，严谨的求知求真态度，运用科学多角度、辩证地分析问题的批判思维。 |
教学评价与预期思政效果 |
通过课堂预习、阅读文献、视频、项目研究、教师示范性操作、细节引导以及小组分工配合等方式，增加学习投入度，提高学习效率。 利用课前课后的BOPPPS的课程思政教学模式，学生能很好的运用生物信息学分析方法来解决科研和实际生活中的问题，通过理论和实践的高度结合，培养学生发现问题、解决问题的能力、塑造了学生锲而不舍、刻苦钻研的精神，树立了正确科学的价值观。 |
五、教学反思
课程思政教学改变传统教学注重知识传授的倾向，强调形成积极主动的学习态度，使获得基础知识和基本技能的过程转换成学会学习和形成正确价值观的过程。本节知识点和思政内容较多，需通过BOPPPS的课程思政教学模式，结合学生的特点和需求,将课程内容进一步梳理，并层层展开，确保课堂教学逐步深入与升华。
六、教学效果及总结
1、课程注重过程管理，学生通过课堂预习、阅读文献、视频、项目研究、教师示范性操作、细节引导以及小组分工配合等方式，学习投入度增加，课堂体验更加丰富，课堂参与度更高，锻炼表达和应变能力，从而更好掌握前沿理论知识。通过学习通签到、小组讨论等形式保证学生的出勤率和专注度；每堂课后的作业部分内容是要通过思考才能完成，保证了作业的独立完成及其对巩固和强化课堂教学成效的作用。
2、本项目充分利用课前课后的BOPPPS的课程思政教学模式，学生能很好的运用生物信息学分析方法来解决科研和实际生活中的问题，通过理论和实践的高度结合，培养了学生发现问题、解决问题的能力、塑造了学生锲而不舍、刻苦钻研的精神，树立了正确科学的价值观。
