1. 引言
在健康中国战略和新医科建设的双重推动下，医学教育正经历从传统疾病诊疗人才培养向复合型健康服务人才培养的转型[1]。这不仅要求医学生掌握扎实的专业知识和临床技能，更需要具备深厚的人文素养、创新思维和社会担当。医学教育创新发展指导意见明确提出了“五术”培养理念，为新时代医学人才培养提供了方向[2]。然而，在具体教学实践中，医学专业课程思政建设和实践仍面临着诸多挑战。一方面，专业课程内容密集与学时有限的矛盾，使基于专业课程的思政教育难以获得足够的时间和空间，基础医学核心课程和临床医学专业课程都具有这样的特点。另一方面，思政教育和专业知识的融合存在衔接生硬、深度不足、效果欠佳等问题，难以真正实现价值观引导和专业培养的有机统一[3]。因此，医学教育工作者需要探索创新性的课程建设和教学实践路径，既能突破学时限制又能实现深度融入，从而实现专业课程与思政教育的同向同行。
《生物信息学》是一门融合生物学、计算机和数学等多学科的前沿交叉学科[4]。在昆明医科大学的课程体系中，《生物信息学》作为信息管理与信息系统专业的必修课，同时也面向临床医学、护理学等多个专业开设选修课程。课程内容涵盖生物信息数据库应用、序列分析技术、《生物信息学》软件操作以及基因组学、蛋白质组学等组学研究方法。在教学实践中，我们发现将专业知识和思政教育有机结合的案例教学能够显著提升学生的学习积极性和课堂参与度。特别是在《生物信息学》这类技术性较强的课程中，通过精心设计的教学案例，不仅可以加深学生对专业知识的理解，还能潜移默化地培养学生的科研伦理意识、创新精神和社会责任感。案例及混合式教学在《生物信息学》及其他医学专业课程中已经具有较好的应用效果[5]。鉴于此，教学团队基于课程内容建立多元化的《生物信息学》课程思政案例库，并应用于实践教学过程，取得了良好的效果。
2. 《生物信息学》课程特征与思政教育的契合点
2.1. 学科特征分析
作为一门交叉属性的学科，《生物信息学》既涉及生物学基础知识，又与数理分析和信息技术有关，这使得其在医学领域中具有重要的应用价值。随着分子生物学和信息科学等的快速发展，以及精准医疗需求的不断提升，《生物信息学》已成为解析海量生物医学数据、揭示生命规律、推动疾病机制研究和个体化治疗等方面的关键技术[6]。该学科不仅强调技术方法的掌握和应用，更蕴含对生命本质的探索、对人类健康的关注以及对科技伦理的深刻思考。因此，《生物信息学》课程包含了丰富的思政元素，涵盖尊重生命、健康维护、科学精神、创新意识、社会责任与科技伦理等相关内容，为实现知识传授与价值观引导的有机统一提供了课程资源支持。
2.2. 思政教育切入点
基于上述课程内容涵盖的思政元素范围，并充分考虑教学实践可行性，可以从以下四个方面进行思政教育的有效融入。
2.2.1. 生命与健康
《生物信息学》处理的数据主要是生物序列，包括DNA、RNA和蛋白质。这些生物序列正是构成生命个体的重要物质。生物序列信息的分析和解读，最终都将指向对生命规律和疾病的干预。教学中可以结合案例引导学生认识每一段基因序列都蕴藏着遗传信息，每一次数据分析都可能影响临床诊断与治疗决策。通过讲解癌症基因组分析、遗传病筛查、产前诊断等应用场景，帮助学生树立“生命至上”的理念，增强对生命的敬畏之心和对健康的守护意识，培育医者仁心与科学人文精神。
2.2.2. 科技与伦理
《生物信息学》研究常涉及人类基因组数据、临床信息等敏感生物医学数据，数据的采集、存储、共享与分析过程面临严峻的伦理与隐私挑战[7]。在教学中可通过典型案例(如基因数据泄露事件、未经同意的基因研究等)引导学生认识科研伦理的重要性，强调知情同意、隐私保护和数据脱敏等基本原则，培养学生尊重个体权利、遵守法律法规的职业操守，树立“数据有边界、科研有底线”的法治意识和伦理责任感。具有严谨的科研操守和负责任的研究态度是医学及科研工作者必须具备的基本素养，是保障科学研究真实性、可靠性与伦理合规性的根本前提。
2.2.3. 创新精神
《生物信息学》发展迅速，新工具、新数据库不断出现。课程教学应鼓励学生主动追踪前沿动态，参与新的《生物信息学》在线工具及软件的使用、序列分析等技能的掌握和优化，培养批判性思维与原始创新能力。在课程教学中，通过介绍我国在基因组计划、生物大数据平台建设等领域取得的重大突破，以及我国在国际人类基因组计划中的贡献，增强学生的科技自信，激励其投身自主创新的科学研究内容中。
2.2.4. 社会责任感
《生物信息学》的最终目标是服务于人类健康和生命质量的提升。教学中应引导学生关注疾病诊断、药物研发、公共卫生预警等现实应用场景，理解技术背后的社会意义。例如，通过分析罕见病基因诊断案例或病原体溯源研究，使学生认识到自身所学知识和技能对人民健康和社会安全的直接影响，从而树立“科技服务人类”的价值导向。
2.2.5. 团队协作意识
《生物信息学》研究工作往往需要生物学家、临床医生、统计学家等多方协作。专业的《生物信息学》研究人员也常常在工作中需要多学科人员以及生物数据库的协助，才能正确解读生物数据所蕴藏的生物学意义。在课堂教学的参与式或项目式学习中，可设计小组任务，分角色完成任务分工，让学生在分工合作中理解不同专业背景的价值，学会沟通协调、共享成果、承担责任，从而培养集体意识和团队精神，适应现代科学研究的团队、平台及协作模式。
3. 案例库构建方法与实施路径
通过科学设计与规范实施，将思政元素融入专业教学情境，有助于提升育人实效。本案例库建设遵循“原则引领–分类组织–流程推进”的总体思路。
3.1. 构建原则
为保证案例库能够支撑课程专业知识与思政教育的有机融合，教学团队研讨确立“专业性与思政性统一、典型性与普适性结合、理论性与实践性并重”三大构建原则，规范案例库的编写和设计。
第一，坚持专业性和思政性统一，实现价值观引导和知识传授的深度融合：案例选取必须紧扣《生物信息学》的核心知识点和关键技术方法，例如序列比对、基因组注释、差异表达分析、系统发育树构建等，确保其在课程教学中的适用性与科学性。在此基础上，深入挖掘案例背后蕴含的科学精神、伦理困境、社会责任与创新意识等思政内涵，避免“贴标签”或“两张皮”现象，达到如盐入水的效果。
第二，注重典型性与普适性结合，提升案例的影响力与推广价值：案例应具有代表性、影响力、真实性，增强案例的说服力、感染力和教育意义。例如，国际人类基因组计划和CRISPR基因编辑技术是生命科学领域的重大里程碑事件[8]，基于《生物信息学》理论和技术，它们在医学研究中具有重要的应用价值或存在挑战，非常适合作为课程案例。同时，注重案例的可迁移性和教学适应性，使其不仅适用于特定院校或课程模块，也能在全国同类课程中推广应用，提升案例库的辐射力与共享价值。
第三，强调理论性与实践性并重，推动“知–行–意”一体化教学目标：案例设计兼顾理论讲解与实践操作的有机结合，既可用于课堂讲授以启发思考，也可开展实验教学或小组任务，支持以学生为中心的参与式、探究式教学实践活动。例如，在讲解疾病相关基因鉴定案例时，不仅介绍生物序列特征、功能预测等相关的理论知识，还可以设计配套的实验教学任务。引导学生利用NCBI、UniProt等公共数据库检索目标基因及蛋白质结构信息，使用BioEdit、MEGA等生物软件进行序列比对与变异分析，并结合《生物信息学》结果解读其包含的生物学含义与临床价值。通过“理论–技术–应用”一体化的教学设计，帮助学生在动手实践中深化知识理解，同时潜移默化地培养学生的科学思维、责任意识和创新精神等综合素养。
3.2. 案例分类体系
为便于教学组织与资源管理，案例库按照思政教育目标划分为四大类别，形成结构清晰、覆盖全面的分类体系，包括科学精神、医学伦理、创新实践、职业素养四个类型。
第一，科学精神类案例：聚焦科学家事迹、重大科技突破历程，展现求真务实、勇于探索、坚持不懈的科研品格。例如：人类基因组计划中的国际合作与开放共享精神、我国科学家在人工合成蛋白质研究中的重要突破等，旨在激发学生的科学热情与创新意识。
第二，医学伦理类案例：围绕基因数据隐私、知情同意、基因编辑伦理等问题展开，引导学生思考科技进步背后的伦理挑战，培养批判性思维。例如，基因库建设中的隐私争议、基因编辑婴儿事件的伦理反思，培养学生尊重生命、遵守规范的职业底线意识。
第三，创新实践类案例：展示前沿技术应用与国际国内工具研发成果，突出技术攻关与实践创新能力。例如：基于人工智能的肿瘤突变负荷预测模型开发、我国自主研发的生物信息分析平台等，鼓励学生投身关键技术自主创新。
第四，职业素养类案例：强调科研诚信、团队协作、社会责任等综合素质。例如，科研团队因数据处理不规范导致论文撤稿的警示案例、公共卫生事件期间多机构联合开展病毒变异监测的协同工作机制等，帮助学生树立严谨治学态度和集体协作精神。
3.3. 案例开发流程
为保障案例的质量与教学实效，建立标准化、可复制的开发流程，本案例库构建遵循“素材收集–教学转化–评估优化”的三阶段路径，确保案例库内容科学、育人有效、持续更新。
第一，素材收集与筛选：通过查阅文献、经典教材等方式整理国内外记录的重大科研项目资料、政策法规文件、新闻事件及典型教学资源。重点聚焦基因组计划、精准医疗、基因编辑、数据隐私、人工智能辅助诊断等前沿领域，建立内容丰富、来源可靠的原始素材。在此基础上，组织由学科专家与思政教师共同组成的跨学科团队，依据专业性、教育性、可教性相统一的原则，对素材进行初筛、分类与评估，确保入选案例具备真实性、典型性和思想引领价值，为后续教学实践奠定基础。
第二，教案和教学活动设计：对入选案例进行教学内容重构，明确教学目标、融入知识点、设计问题链与讨论环节。采用情境导入、角色扮演、小组任务、实践操作等多种教学策略，增强学生的参与感与价值认同[9] [10]。同步开发配套教学资源，包括课件、阅读材料、视频链接、思考题与拓展任务等，提升案例的可用性与互动性，推动实现“知识–能力–价值”三位一体的教学目标[11]。
第三，评估标准制定：建立多维度的案例评价体系，涵盖内容科学性、思政融合度、学生反馈、教学适用性等指标。通过组织试讲、同行评议、学生问卷等方式收集反馈，对案例内容与教学设计进行持续迭代优化。同时，建立动态更新机制，定期更新和补充能够反映学科前沿的案例(例如单细胞测序伦理、AI辅助诊断争议等)，保持案例库的时代性与前瞻性。
4. 教学实践与效果评价
为检验《生物信息学》课程思政案例库的育人实效，教学团队围绕“方法创新–多元评价–成效反馈”三位一体的实施路径，系统开展教学实践，并构建科学、全面的效果评价体系，推动课程质量持续提升。
4.1. 实施方法
第一，案例导入式教学：在理论授课中采用案例导入法，将精选的思政案例有机嵌入知识点讲解过程。例如，在讲授基因组数据分析时引入“人类基因组计划中的国际合作与数据共享精神”；在讲解变异注释技术时融入“基因检测商业化带来的隐私伦理争议”。通过真实、生动的情境设置，引导学生在掌握专业技能的同时，深入思考科学研究的社会责任与伦理边界，实现“润物细无声”的育人目标。以人类基因组章节为例，主要内容包括人类基因组计划(Human Genome Project, HGP)、人类基因组的结构特征和多态性等专业知识。HGP作为20世纪最具影响力的科学工程之一，其成功不仅得益于科技的进步，更离不开科学研究秉持的合作与共享精神。在HGP实施过程中提出的“百慕大原则”，倡导测序数据应迅速、公开地共享，鼓励全球科学家协同协作，充分体现了科学研究中的开放、合法、积极合作的精神。这一原则为HGP的顺利推进提供了制度保障，也为后续基因组学研究及生物信息数据库的建立和维护积累了宝贵的伦理与实践经验。课堂教学中，教师首先介绍HGP的研究背景和取得的主要成果，是人类科学史上的国际协作典范。在讲解过程中，通过互动提问引导学生思考：HGP为何能成为大科学工程的典范，进而引出“百慕大原则”这一重要的科研伦理规范。组织学生利用人工智能获取“百慕大原则”的具体内涵。通过分组讨论，分析开放共享对科研创新的促进作用。最后，结合医学研究生未来的职业生涯，进一步引导学生思考如何全面、协调地开展科学或医学研究，培养学生的国际视野、合作精神和伦理意识，促进人类健康事业的可持续发展。
第二，项目驱动式学习：设计基于真实科研问题的综合性学习项目，例如“耳聋遗传病致病基因的序列测定和鉴定”，要求学生以小组形式完成目标基因序列的获取、序列比对分析、数据解读等技术流程，并撰写包含科学结论与诊疗指导的综合报告。该模式不仅强化了学生的实践能力与团队协作意识，也促使他们在真实任务中体悟科技工作者的职业操守与社会责任，实现知识应用与价值内化的统一。
第三，混合式教学模式：依托在线教学平台(例如智慧树和学习通)，构建“线上资源学习 + 线下深度研讨 + 实验实操训练”相结合的混合式教学模式。线上提供案例背景资料、微课视频与自测题，支持学生自主预习；线下课堂聚焦问题讨论、情景模拟与案例剖析，增强互动性与思辨性；实验环节则强化数据获取和分析技能训练。通过多模态教学手段的融合，提升学习的灵活性、参与度与育人深度。
4.2. 评价体系
为全面评估课程思政实施成效，构建涵盖知识、能力、价值观三个维度的多元化评价体系，突破传统单一考试的局限。
第一，知识掌握程度评估：通过阶段性测验、期末考试、随堂测试等方式，考查学生对《生物信息学》基本理论、分析方法和工具使用的掌握情况，确保专业教学质量。同时，在试题中融入情境化、综合性的案例分析题，考查学生在复杂问题中运用知识的能力。
第二，能力提升效果评价：采用项目报告评分、实验操作考核、小组展示答辩等形式，重点评估学生的数据获取能力、数据分析能力、数据解读能力、跨学科思维能力及团队协作能力。引入Likert scale量表进行标准化评分，确保评价客观公正。
第三，价值观内化程度测量：通过匿名问卷调查、线上论坛、访谈等方式，了解学生对科研诚信、生命伦理、社会责任、创新精神等思政主题的认知变化与情感认同。设置前后测对比分析，量化学生在科学态度、职业伦理、社会责任等方面的提升程度，实现价值观教育的可测可评。
4.3. 实践成效
经过多轮教学实践与持续优化，《生物信息学》课程思政建设取得了显著成效，形成了良好的育人效应与示范影响。
第一，学生学习成效分析：数据显示，学生课程满意度持续提升，超过90%的学生认为“案例教学有助于理解专业知识并引发价值思考”。项目作业质量明显提高，部分小组成果在国家级和校级学科创新竞赛中获奖。更重要的是，学生在反思报告中普遍表达了对生命尊严的敬畏、对数据伦理的关注以及投身科技报国的意愿，体现出价值观的积极转变。
第二，教师教学反馈：授课教师普遍反映，融入思政案例后课堂氛围更加活跃，学生参与讨论的积极性显著增强。跨学科团队协作开发案例的过程也促进了专业教师与思政教师的深度交流，提升了教师自身的课程思政设计能力与育人自觉。
第三，课程建设成果：本课程已建成包含20个高质量案例的《生物信息学》课程思政案例库，其中5个案例获得校级课程思政/PBL案例大赛的一等奖和二等奖。相关教学成果发表于教育教学相关期刊，编写出版教材1部，形成了可复制、可推广的建设模式。
5. 结语
本研究基于《生物信息学》课程特点，系统构建融合了科学精神、医学伦理、创新实践与社会责任的课程思政案例库，形成了“原则引领–分类建设–流程规范–多元评价”的实施路径。通过案例导入式教学、项目驱动学习与混合式教学的综合应用，有效实现了专业知识与思想政治教育的有机融合。该实践不仅显著提升了学生对专业知识的理解与应用能力，更在潜移默化中增强了其科研伦理意识、社会责任感与科技报国信念。同时，促进了教师育人理念的转变与跨学科教学团队的协作。
未来将进一步深化课程思政与专业教育的融合机制，拓展人工智能、大数据伦理等新兴领域案例；加强数字化平台建设，提升资源开放共享水平；探索基于学习分析技术的个性化思政教学路径，推动《生物信息学》课程育人模式向智能化、精准化、可持续化方向发展，持续服务于“健康中国”战略和高素质复合型医学人才培养目标。
基金项目
云南省本科教育教学改革研究项目(No.JG2023287，国产大语言模型赋能的基础医学“实体 + 实践课堂”高阶教学研究)，云南省教育厅教学改革项目(No.21，基于服务健康中国建设医学生培养新内涵视域下的基础医学课程思政建设与实践)，云南省研究生优质课程建设项目《生物信息学》，昆明医科大学教学改革研究项目(No.2024-JY-Y-005)，昆明医科大学2024年课程思政示范课程项目。
NOTES
*通讯作者。