人工智能视域下生物化学课程思政教学改革探索与实践

摘  要：近年来，人工智能以其强大的数据处理能力、智能化决策支持及个性化学习推荐等优势，逐步改变着教育教学的面貌。生物化学作为生命科学类专业的重要专业基础课程，有较强的理论性和实践性，可作为思政元素融入的载体，实现育德育人价值。在人工智能背景下，将课程思政教育融入生物化学课程，成为生物化学课程思政教学体系建设的首要任务。该文基于生物化学课程性质和教学实际，深入分析人工智能视域下生物化学课程思政的教学改革目标、教学改革设计和教学实践，以期实现生物化学课程教育与思政教育的深度融合，为生物化学课程教学改革提供启示与借鉴，为培养适应时代需求的生命科学专业人才奠定基础。

关键词：人工智能；生物化学；课程思政；教学改革；教学实践

中图分类号：G640      文献标志码：A          文章编号：2096-000X（2025）10-0014-05

Abstract： In recent years， artificial intelligence has gradually changed the face of education and teaching with its powerful data processing ability， intelligent decision support and personalized learning recommendation. As an important basic course for life science majors， biochemistry has strong theory and practice， and can be used as a carrier to integrate ideological and political elements to realize the human value of moral education. Under the background of artificial intelligence， integrating ideological and political education into biochemistry curriculum has become the primary task of building ideological and political teaching system of biochemistry curriculum. Based on the nature and teaching practice of biochemistry curriculum， this paper deeply analyzes the teaching reform goal， teaching reform design and teaching practice of biochemistry curriculum ideological and political education from the perspective of artificial intelligence， with a view to achieving the deep integration of biochemistry curriculum education and ideological and political education， and providing inspiration and reference for the teaching reform of biochemistry curriculum. It lays a foundation for training life science professionals to meet the needs of the times.

Keywords： artificial intelligence; Biochemistry; curriculum ideology and politics; teaching reform; teaching practice

2020年教育部印发的《高等学校课程思政建设指导纲要》[1]指出，在全国所有高校、所有学科专业全面推进课程思政建设，构建全员全程全方位育人大格局，努力培养担当民族复兴大任的时代新人，培养德智体美劳全面发展的社会主义建设者和接班人。生物化学作为生命科学领域的重要基础课程，涵盖了生物大分子的结构与功能、物质代谢与调节、基因表达与调控等核心内容，对于培养具备扎实专业知识和创新能力的生命科学人才起着至关重要的作用。然而，传统的生物化学教学往往注重知识的传授，而忽视了对学生价值观的培养。通过深入挖掘生物化学理论体系中蕴含的科学精神、创新思维和社会责任等元素，不仅能够增强学生的专业认同感和学习动力，还能培养其批判性思维、伦理道德和社会责任感，为生命科学类专业学生成长为具有高尚品德、扎实专业知识和强大创新能力的复合型人才奠定坚实基础[2-3]。

人工智能（Artificial Intelligence，AI）以其强大的数据处理能力、智能化决策支持及个性化学习推荐等优势，正逐步改变着教育教学的面貌。在教学资源方面，人工智能可以整合大量的生物化学数据和文献，为教师和学生提供丰富的学习资料。通过智能算法对这些资源进行分类和推荐，有助于学生更高效地获取所需知识，拓宽知识面[4-5]。同时，人工智能还能辅助教师进行课程设计，根据学生的学习特点和进度，定制个性化的教学方案，提高教学的针对性和有效性。在教学方法上，人工智能也发挥着重要作用。例如，利用虚拟现实和增强现实技术，模拟生物化学实验和微观世界，使学生更加直观地理解抽象的概念和复杂的反应过程。此外，智能辅导系统可以随时为学生答疑解惑，提供及时的反馈和指导，促进学生自主学习[6]。总之，人工智能为生物化学相关领域的教育教学带来了新的机遇和挑战，推动着教学模式的改革和创新。

人工智能引入生物化学课程思政探索，要求教师在教学过程中，不仅要传授生物化学的基础理论与实验技能，更要引导学生关注人工智能技术如何赋能生物化学研究，如何促进生命科学领域的创新与发展，以及这些进步背后所蕴含的伦理道德、法律法规和社会责任等议题。通过案例分析、专题讨论、项目驱动等多种教学方式，让学生在掌握人工智能工具与生物化学知识的同时，学会批判性思维，理解科技进步与社会发展的辩证关系，树立正确的科技观、人生观、世界观和价值观。本文基于人工智能背景，开展生物化学课程思政教学改革研究，将课程、思政和人工智能三者有机融合，旨在为人工智能时代生物化学课程教学改革提供一些有益的启示与借鉴。

一  人工智能视域下生物化学课程思政的教学改革目标

生物化学是生命科学领域的重要基础课程。它主要研究生物体内的化学组成、结构、性质及生命过程中的化学变化规律。在人工智能视域下，生物化学课程思政的教学改革目标呈现出多维度的重要意义。从知识融合角度，旨在借助人工智能技术高效整合各类生物化学教学资源，将思政教育元素与专业知识深度融合。使学生在系统学习生物化学中生物大分子结构与功能、物质代谢途径、基因表达调控等核心知识的同时，能够从思政视角理解科学探索的精神、科学家的责任担当以及生命科学对社会发展的重大意义。在教学方法创新方面，利用人工智能的数据分析和智能辅助功能，精准把握学生的学习特点、进度和思想动态。以此为依据，个性化定制教学方案，创新教学方法，如通过虚拟现实技术模拟生物化学实验场景和微观世界，让学生更加直观地感受生命的奥秘和科学的魅力，增强课程思政的吸引力和感染力。从人才培养目标出发，致力于培养具有扎实生物化学专业素养、高度社会责任感、创新精神和科学精神的高素质生命科学专业人才。使学生不仅具备解决复杂生物化学问题的能力，还能在未来的科研和工作中，秉持正确的价值观念，为推动生物化学领域的创新发展、为解决人类面临的健康和环境等重大问题贡献自己的力量。

二  人工智能视域下生物化学课程思政的教学改革设计

在人工智能视域下，生物化学课程思政的教学改革设计应紧密围绕生物化学知识要点展开。首先，利用人工智能大数据分析，搜集与生物化学相关的前沿研究成果、实际案例及思政素材，构建智能化资源库。其次，借助智能教学平台实现线上线下融合教学，通过发布任务、组织讨论等引导学生结合知识探讨思政问题。同时，运用虚拟现实与增强现实技术呈现微观世界和实验过程，融入思政元素如实验规范与科学态度。再者，建立基于人工智能的多维度评价体系，涵盖学习成绩、思政表现和实践能力，通过动态评价反馈调整教学。最后，加强教师人工智能技术与课程思政培训，开展教学研究，推动教学创新，以培养兼具专业素养和正确价值观的生物化学人才。

（一）  教学资源整合与优化

1）借助人工智能大数据分析，广泛搜集与生物化学相关的前沿研究成果、实际应用案例以及思政教育素材。对生物化学教材中的知识点进行系统梳理，如在讲解蛋白质结构与功能时，结合人工智能在蛋白质结构预测方面的应用实例，凸显科技创新的重要性。同时挖掘其中蕴含的思政元素，如科学家在蛋白质研究历程中展现出的执着探索精神、团队协作能力等。

2）利用人工智能算法对教学资源进行分类、标注和关联，构建智能化生物化学课程思政资源库。根据不同的知识模块和思政主题，如物质代谢与生态文明、基因表达与社会责任等，将资源进行整合，方便教师和学生快速检索和使用。

（二）  创新教学方法与手段

1）搭建智能生物化学教学平台，实现线上线下融合教学。平台具备课程管理、学习进度跟踪、互动交流等功能。教师可以在平台上发布教学任务、布置作业、组织讨论，引导学生结合生物化学知识探讨思政问题。例如，在讨论糖代谢异常与糖尿病时，引导学生思考健康生活方式的重要性以及对社会医疗资源的影响，培养学生的社会责任感。同时，利用平台的数据分析功能，了解学生的学习情况和思想动态，为个性化教学提供依据。

2）运用虚拟现实和增强现实技术，生动呈现生物化学中的微观世界和复杂实验过程。如通过虚拟现实展示核酸的空间结构、酶催化反应的动态过程等，让学生更直观地理解生物化学知识。在虚拟实验场景中融入思政元素，如强调实验安全规范、培养严谨的科学态度和环保意识等。

3）引入智能辅导系统，为学生提供个性化的学习辅导和及时反馈。系统根据学生的答题情况和学习行为，分析其知识薄弱点，推送针对性的学习资源和练习题。在反馈中适时融入思政引导，如鼓励学生勇于面对困难、培养坚持不懈的精神。

（三）  教学评价体系完善

1）构建基于人工智能的教学评价体系，涵盖学习成绩、思政表现、实践能力等多个维度。学习成绩包括理论知识考核和实验操作考核，重点考查学生对生物化学知识的掌握程度；思政表现通过学生在课堂讨论、作业、实践活动中的表现进行评价，如对科学伦理问题的思考、社会责任感的体现等；实践能力评价则注重学生在实验设计、数据分析、问题解决等方面的能力。

2）利用人工智能对学生的学习数据进行实时分析，实现动态评价。及时向学生反馈评价结果，帮助他们了解自己的学习进展和不足之处，引导学生调整学习策略。教师也可以根据评价结果调整教学内容和方法，提高教学质量。

（四）  教师能力提升与专业发展

1）组织教师参加人工智能技术培训，提升教师的信息化教学能力。使教师掌握智能教学平台的使用方法、虚拟现实技术的应用技巧等，能够熟练运用人工智能技术进行教学创新。

2）开展课程思政培训和研讨活动，提高教师的思政教育意识和能力。鼓励教师分享生物化学课程思政教学经验，共同探讨如何更好地将思政元素融入生物化学教学中，提升课程思政的教学效果。