陳青 王紅妹 尉鴻飛 譚小艷
[摘 要] “微生物學”不僅是生命科學相關專業(yè)的一門專業(yè)必修課,還與人們的生活、健康和生產實踐緊密結合。加強“微生物學”課程思政教學既是為了適應高校立德樹人根本任務,又是為了實施棗莊學院“777互聯(lián)互通育人工程”,共聚課程思政同心圓,健全“三全育人”的重要環(huán)節(jié)。在一流課程建設的背景下,闡述了“微生物學”課程思政教學的總體目標,設計了課程建設的總體方案,挖掘了思政元素,完善了教學設計,建立了合理、有效的課程思政評價體系。通過上述一系列措施有機融合了學科專業(yè)知識和思政元素,提高了“微生物學”課程教學及專業(yè)培養(yǎng)的育人效果,也為其他生命科學類相關課程思政元素的挖掘提供了借鑒和參考。
[關鍵詞] 微生物學;課程思政;典型案例庫;考核評價體系
[基金項目] 2022年度山東省本科教學改革研究項目“‘三全育人視域下《微生物學》課程思政深度挖掘與實踐應用”(M2022372);2020年度棗莊學院課程思政示范課程建設項目“微生物學”(20200014);2019年度山東省教育廳一流課程“微生物學”(2019YL420)
[作者簡介] 陳 青(1985—),男,山東棗莊人,理學博士,棗莊學院生命科學學院副教授,主要從事有機污染微生物降級機制研究;王紅妹(1970—),女,山東棗莊人,理學碩士,棗莊學院生命科學學院教授(通信作者),主要從事環(huán)境中有益微生物資源的挖掘和利用研究;尉鴻飛(1985—),男,山東青島人,理學博士,棗莊學院生命科學學院講師,主要從事微生物代謝調控研究。
[中圖分類號] G641[文獻標識碼] A[文章編號] 1674-9324(2023)16-0127-05[收稿日期] 2022-11-28
2018年9月10日,全國教育大會在北京召開,習近平總書記在大會上強調,堅持中國特色社會主義教育發(fā)展道路,培養(yǎng)德智體美勞全面發(fā)展的社會主義建設者和接班人[1]。2020年5月28日,教育部在印發(fā)的《高等學校課程思政建設指導綱要》中指出:“理學類專業(yè)課程,要注重科學思維方法的訓練和科學倫理的教育,培養(yǎng)學生探索未知、追求真理、勇攀科學高峰的責任感和使命感。”[2]
高校實現(xiàn)立德樹人根本任務和“三全育人”相統(tǒng)一、解決專業(yè)課程的問題是課程思政的短板和難點,棗莊學院黨委深入學習習近平新時代中國特色社會主義思想和黨的二十大精神,實施并打造了“777互聯(lián)互通育人工程”,將思想政治工作與主題教育緊密結合,通過“7類主體”實現(xiàn)全員育人、全程育人、全方位育人,打通專業(yè)課程思政的“最后一公里”。棗莊學院生物系成立以來在相關專業(yè)開設了必修課程“微生物學”,經過20多年的建設與實踐,形成了獨具特色的課程文化,該課程于2009年獲批成為棗莊學院精品示范課程,2019年獲批山東省線上—線下一流本科建設課程,2020年獲批成為棗莊學院首批立項建設的課程思政示范課程。
一、優(yōu)化課程教學目標,強化思想政治教育
專業(yè)課程“微生物學”與生產實踐和日常生活結合緊密、應用廣泛,在食品、檢驗檢測、生命科學、醫(yī)藥衛(wèi)生、化工合成、農業(yè)科學、能源開采、環(huán)境保護等方面均處于非常重要的地位。課程思政的教育本質是在教學過程中引入思想政治教育,但是如何在專業(yè)課程,特別是自然科學或生命科學類課程中融入思政元素,改變所謂的“顯性思政”,即思政元素導入簡單、生硬和說教有余而說理不足的問題,已成為當前高校教學改革的研究熱點。本文基于“微生物學”課程知識和能力并重的特點,結合生命科學相關專業(yè)的授課對象,探索把思政元素融入“微生物學”課堂教學的方法。首先,明確“微生物學”課程思政的教育目標,了解微生物學的學科前沿發(fā)展動態(tài),關注學科研究中的熱點問題,并能運用微生物學的基本原理,解決生活或生產中的問題,結合各學科的相關知識,了解微生物學在科學技術進步、和諧社會發(fā)展中的重要作用,具備良好的科學精神和人文底蘊;其次,培養(yǎng)良好的學習態(tài)度、積極的學習熱情和嚴謹?shù)目茖W思維,具有較好的創(chuàng)新意識、辯證思維品質和自主學習能力;最后,踐行“綠水青山就是金山銀山”的理念,以強農、興農為己任,形成微生物學專業(yè)目標和思政目標協(xié)調統(tǒng)一的新課程目標?;谝陨夏繕?,教學團隊提出“微生物學”課程思政方案設計,如圖1所示。
二、以知識目標為主線,挖掘思政元素,完善教學設計
根據(jù)《高等學校課程思政建設指導綱要》中全面推進課程思政建設是落實立德樹人根本任務的戰(zhàn)略舉措,結合棗莊學院“777互聯(lián)互通育人工程”“七個一行動計劃”和最新的培養(yǎng)方案中的培養(yǎng)目標、畢業(yè)要求和專業(yè)特點,從課程思政教材體系、理論教學、歷史與現(xiàn)實結合的案例教學、實驗課和第二課堂等方面挖掘“微生物學”課程思政的教學資源?,F(xiàn)從思政元素、教學融合途徑以及教學環(huán)節(jié)設計等方面,展示本課程教學過程中的五個思政案例。
(一)美育/勞育——無菌操作與平板劃線
1.思政元素和教學融合途徑。微生物學是一門實驗學科,細菌、酵母菌和霉菌等微生物在生長、繁殖、代謝的過程中能夠產生五彩繽紛的色素[3]。無菌操作與平板劃線和“微生物作畫”聯(lián)合開展教學,在該過程中學生充分發(fā)揮自己的想象力構思相關的圖案,然后以不同的固體培養(yǎng)基為畫板,以接種環(huán)或接種針為畫筆,以細菌、酵母菌或霉菌等微生物菌落為顏料在培養(yǎng)基上劃線接種。作畫的顏色取決于微生物菌種的選擇和組合,繪畫手法依賴于實驗操作的熟練程度。微生物作畫不僅能培養(yǎng)學生探索“微”美世界,培養(yǎng)學生的動手能力和審美觀,還能讓學生在創(chuàng)作過程中體驗創(chuàng)造美的樂趣,感悟美的真諦,激發(fā)學生對科學探究的興趣。
2.教學環(huán)節(jié)設計。課前讓學生自行查閱中國微生物學會主辦的第一屆和第二屆中國微生物培養(yǎng)皿藝術大賽活動和獲獎結果。學生參與線上互動討論,討論如此美麗的培養(yǎng)皿藝術圖片有什么特別之處、是怎么畫出來的、使用的是什么微生物菌種、需要什么樣的技術。課堂上根據(jù)實驗教師準備的培養(yǎng)自傾倒固體培養(yǎng)皿,自主構思相關圖形,選用相關菌種;在無菌的條件下開展平板劃線進行微生物作畫、培養(yǎng)和結果觀察。通過無菌操作技術和平板劃線技術探索“微”美世界,培養(yǎng)學生的動手能力和審美觀。但是在創(chuàng)作過程中,學生要團結合作、共同學習,掌握細菌、酵母菌和霉菌等多種菌株的形態(tài)、特性及培養(yǎng)區(qū)別。同時,分離了來自自然生長的未鑒定菌株,讓學生深刻體會到微生物世界的美麗。
(二)釀酒育人——酵母酒精發(fā)酵與茅臺酒
1.思政元素和教學融合途徑。微生物新陳代謝的途徑多種多樣,白酒、啤酒或葡萄酒的釀造與酒精的合成離不開酵母菌,中國貴州茅臺酒廠(集團)有限責任公司生產出的茅臺,也是酵母菌窖池糖發(fā)酵的產物[4]。然而酵母菌在厭氧條件下,在不同的環(huán)境中有三種類型,即酵母酒精“一型發(fā)酵”“二型發(fā)酵”和“三型發(fā)酵”,三種類型的發(fā)酵終產物有很大的區(qū)別。微生物細胞代謝的奧秘與人生的選擇驚人地相似,在不同的情況下和不同的追求下選擇不同的途徑去追求自己的夢想,助力實現(xiàn)中國夢。
2.教學環(huán)節(jié)設計。讓學生觀看視頻“茅臺鎮(zhèn)第一屆端午踩曲節(jié)暨茅家村2020年端陽采藥節(jié)祭祖師儀式”相關視頻,討論世界八大名酒之一、中國白酒代表茅臺酒的歷史地位和釀造過程,并以此為例導入問題——微生物是怎么合成酒精的?課堂講述發(fā)酵的概念及酒精發(fā)酵。其中,酒精發(fā)酵分為細菌酒精發(fā)酵和以酵母為代表的酒精發(fā)酵。然而酵母菌的“一型發(fā)酵”產物是酒精,發(fā)酵pH 3.5~4.5和發(fā)酵溫度30 ℃;當環(huán)境中含有3%的亞硫酸氫鈉時,酵母菌進行“二型發(fā)酵”,產物為乙醇、甘油;環(huán)境為pH 7.6時酵母菌進行“三型發(fā)酵”,產物為乙醇、乙酸和甘油。課后反思:在厭氧條件下,環(huán)境條件的變化導致酵母菌產生不同的產物,人類可以利用酵母酒精代謝類型的多樣化為人類服務。
(三)天使/魔鬼——基因編碼技術和雜交育種
1.思政元素和教學融合途徑。CRISPR和雜交育種等基因編輯技術是《微生物遺傳與變異》章節(jié)的一個知識點,講授拓展基因編輯技術對人類的影響。在生命科學、醫(yī)療技術和儀器設備迅速發(fā)展的今天,工具理性主義也在日益廣泛化,其價值導向作用日趨凸顯。因此,引導學生對待科學研究除了要積極創(chuàng)新、勇于探索、尊重醫(yī)學科學外,更應該守住生物技術的倫理底線。正確科學地把握CRISPR和雜交育種等基因編輯技術帶來的風險,尤其是引起的生命價值和倫理問題,幫助學生形成正確的職業(yè)道德觀和生命倫理觀。
2.教學環(huán)節(jié)設計。課前展示人民網湖南報道文章《“共和國勛章”獲得者袁隆平——良種濟世、糧豐民安》。學生參與互動討論,發(fā)表自己的看法。課堂講授什么是基因編輯、基因編輯的手段、基因編輯技術在生產生活中的應用等。同時,讓學生以“基因編碼技術—雙刃劍”為主題查閱資料,開展課程匯報。隨著第三代CRISPR/Cas9基因編輯技術的發(fā)展,該項技術已在疾病治療、作物育種、合成生物學、病毒核酸檢測等領域開展了大量的應用研究,但是該技術仍然面臨脫靶、倫理規(guī)范和安全性等爭議與挑戰(zhàn)。引導學生理性面對新技術,讓學生具備職業(yè)道德和倫理道德。
(四)亦正亦邪——耐藥性細菌及其耐藥機制
1.人類健康問題與人類幸福息息相關,因此,解決人類健康問題一直是科學研究中重要的主題。超級耐藥細菌的出現(xiàn)已經成為人類健康的重大威脅。1985—2016年,科學家研發(fā)出的新的抗生素種類數(shù)量呈下降趨勢,而超級耐藥細菌的出現(xiàn)則呈逐年上升的趨勢。據(jù)科學家推測,至2050年,由耐藥細菌導致人類死亡的總數(shù)將會達到約1 000萬人,超級細菌儼然已經成為人類健康的殺手之一。抵抗和殺滅超級細菌,首先需要了解抗菌藥物的作用機制,尤其是要掌握細菌的耐藥機制。以抗生素濫用導致病原菌耐藥性的產生和超級細菌的誕生,并造成嚴重的環(huán)境污染為例,教育學生加強保護自然和生態(tài)文明建設。
2.教學環(huán)節(jié)設計。展示地球超級細菌的產生柱狀圖以及細菌感染人類的病例數(shù)量。閱讀并反思我國抗生素的使用現(xiàn)狀和青霉素的發(fā)展史。課堂教授抗生素的概念、抗生素抗菌原理、抗生素的分類、細菌耐藥機制。理論聯(lián)系實際并討論科學合理用藥、防止耐藥菌株的產生,嚴格執(zhí)行消毒隔離制度,防止耐藥菌的交叉感染及尋找新型抗菌藥物和新的抗感染方法??股氐陌l(fā)現(xiàn)對人類的健康起著非常重要的意義,健康合理地使用抗生素,防止耐藥菌株的產生,是實現(xiàn)健康中國的必由之路。
三、改革考核方式,建立合理的課程思政評價體系
目前對專業(yè)課思政元素成果的考核大多是依賴授課教師的主觀判斷,難以客觀反映專業(yè)課課程思政的真實效果。構建由大學日常生活、課堂學習、實驗活動和實踐教學活動與課程思政相結合的“微生物學”課程多維度綜合考核評價體系。評價的主體由任課教師為唯一主體轉變?yōu)槿握n教師主導,專業(yè)班主任、專題研討小組組長、舍長及學生本人組成綜合評定小組,該評價體系讓學生客觀評價自己和他人,不僅提升學生的明辨思維,還能在學習過程中團結合作、互幫互助。評價的內容為課堂表現(xiàn)(15%)、平時作業(yè)(10%)、相關專題匯報(10%)、課程論文(15%)和期末考試(50%),以上各個考核環(huán)節(jié)均融入了課程思政元素,期末考試融合思政元素的開放型和綜合型試題比例達30%。此外,教學團隊在課程評價中導入最新的科學研究進展和微生物相關時政案例,讓學生在學習理論知識的同時積極思考生產、生活中的微生物知識點。通過以上考核方式的改革和細化,將考核融入課前、課中和課后,多主體、多形式、多內容地評價學生課程目標的達成度和課程教學質量,既能發(fā)揮專業(yè)課課程思政這一主渠道的作用,又能提升教學效果,強化了學生的專業(yè)基礎,提高了學生的科學素養(yǎng),為課程教學的持續(xù)改革提供了客觀、真實的評價結果。
結語
專業(yè)課課程思政元素的挖掘、典型案例庫的構建和課程思政評價體系的建立,是目前高校課程思政教學改革的深水區(qū),實現(xiàn)課程思政高質量建設關鍵在于教學方式的變革[5]。課程思政不僅要求教師創(chuàng)新教學方式,挖掘課程思政元素,還需要內化到課程、專業(yè)的考核體系和畢業(yè)要求中。課前、課中和課后考核評價指標的建立,能讓學生運用所學的微生物學基本理論知識解決實際問題,具備良好的綜合能力,弘揚社會主義核心價值觀,踐行“綠水青山就是金山銀山”的理念,將思政元素內化為嚴謹求真的專業(yè)工匠精神,實現(xiàn)高校立德樹人的根本任務和全員育人、全程育人、全方位育人的統(tǒng)一[6-7]。
參考文獻
[1]習近平在全國教育大會上強調 堅持中國特色社會主義教育發(fā)展道路 培養(yǎng)德智體美勞全面發(fā)展的社會主義建設者和接班人[EB/OL].(2018-09-10)[2022-10-28].http://www.moe.gov.cn/jyb_xwfb/s6052/moe_838/201809/t20180910_348145.html.
[2]教育部.關于印發(fā)《高等學校課程思政建設指導綱要》的通知[A/OL].(2020-05-28)[2022-11-16].http://www.gov.cn/zhengce/zhengceku/2020-06/06/content_5517606.htm.
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[7]李玉,齊威,王鳳華,等.“微世界,大情懷”:淺談微生物學課程思政教學設計與改革[J].微生物學通報,2022,49(4):1434-1444.
Abstract: Microbiology is not only a professional course of life science related majors, but also related to the human daily life and production practice closely. Strengthening curriculum ideology and politics construction helps to better carry out the task of building morality and cultivating talents, the “777 Interconnection-Education-Project of Zaozhuang University”, and three-wide education. In the manuscript, we describe the overall goal of ideological and political education in Microbiology, design the overall scheme of curriculum construction, dig out the “ideological and political elements”, improve the teaching design, and establish a reasonable and effective evaluation system of ideological and political education, under the background of first-class curriculum construction. In such a way, ideological and political education was integrated into the teaching of Microbiology course not only to improve the educational effect, but also to serve as a reference for other natural science courses.
Key words: Microbiology; curriculum ideology and politics; typical case base; assessment and evaluation system