微生物學(xué)課程教學(xué)創(chuàng)新思考與思政元素的融合與設(shè)計(jì)

汪晶 房仙穎 徐勇 王飛

摘要“微生物學(xué)”是生命科學(xué)的一個(gè)重要分支，是生物工程、生物制藥專業(yè)一門重要的基礎(chǔ)課。本文以轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)的以教師為中心的教學(xué)理念為核心，針對(duì)傳統(tǒng)課堂存在的問(wèn)題和“痛點(diǎn)”，通過(guò)課程目標(biāo)重構(gòu)、思政元素融合、內(nèi)容改革、教學(xué)方式和方法改革等內(nèi)容，對(duì)課程創(chuàng)新思路進(jìn)行了闡述。

關(guān)鍵詞 微生物學(xué) 思政元素 課程教學(xué)

中圖分類號(hào)：G424文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：ADOI：10.16400/j.cnki.kjdk.2021.26.045

Innovative thinking of Microbiology Teaching and the integration and design of Ideological and political elements

WANG Jing， FANG Xianying， XU Yong， WANG Fei

（Nanjing Forestry University， College of Chemical Engineering， Nanjing， Jiangsu 210037）

AbstractMicrobiology is an important branch of life science and an important basic course for bioengineering and biopharmaceutical majors. This paper focuses on changing the traditional teacher centered teaching concept， aiming at the problems and "pain points" existing in the traditional classroom， and expounds the ideas of curriculum innovation through the reconstruction of curriculum objectives， the integration of Ideological and political elements， the reform of content， the reform of teaching methods.

Keywordsmicrobiology； Ideological and political elements； course teaching

1課程簡(jiǎn)介

“微生物學(xué)”是生命科學(xué)的一個(gè)重要分支，是生物工程、生物制藥專業(yè)重要的基礎(chǔ)課。本課程介紹微生物學(xué)的基本原理與規(guī)律，講授微生物與生命科學(xué)的關(guān)系以及對(duì)人類社會(huì)生活的影響，讓學(xué)生了解微生物學(xué)應(yīng)用與發(fā)展，掌握較完整的微生物學(xué)系統(tǒng)理論和基本技術(shù)。

2創(chuàng)新總體思路

要對(duì)完整的學(xué)習(xí)過(guò)程深入思考，強(qiáng)化學(xué)生學(xué)習(xí)的目的性，強(qiáng)調(diào)學(xué)習(xí)的社會(huì)性屬性，激勵(lì)學(xué)習(xí)過(guò)程的熱情，將學(xué)生興趣點(diǎn)與目標(biāo)統(tǒng)一。教學(xué)過(guò)程中注重學(xué)生綜合素質(zhì)的培養(yǎng)，轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)的以教師為中心的教學(xué)理念，樹立“以學(xué)生自主學(xué)習(xí)為中心，以師生互動(dòng)為基礎(chǔ)”，注重學(xué)生的主體性、主動(dòng)性，使學(xué)生學(xué)習(xí)、溝通、思考、表達(dá)等綜合能力獲得發(fā)展，促進(jìn)整體教學(xué)目標(biāo)的推進(jìn)，注重階段性目標(biāo)和方向性目標(biāo)的有機(jī)結(jié)合，使學(xué)生獲得持續(xù)學(xué)習(xí)發(fā)展的能力。

3教學(xué)面臨的問(wèn)題

3.1教師方面

教師要求與學(xué)生實(shí)際之間的差異。教師往往認(rèn)為，自己在課堂講解過(guò)的內(nèi)容，學(xué)生就應(yīng)該掌握了，實(shí)際并不完全如此，首先每個(gè)學(xué)生在新舊認(rèn)知間建立聯(lián)系的模式不同，教師教學(xué)不僅僅是把新知識(shí)灌輸下去，更重要的是對(duì)新知識(shí)基于學(xué)生原有基礎(chǔ)的有效處理與轉(zhuǎn)換，幫助學(xué)生之間建立聯(lián)系，從而完善他們的知識(shí)體系。

教師自身經(jīng)驗(yàn)與學(xué)生真實(shí)需求之間的差異。課堂上教師習(xí)慣于基于自身經(jīng)驗(yàn)推進(jìn)教學(xué)，雖然符合教學(xué)大綱的要求開展了教學(xué)，但這種模式往往不是基于對(duì)學(xué)生需求的把握，也不是基于學(xué)習(xí)進(jìn)程中學(xué)生待解決的真實(shí)問(wèn)題展開，教學(xué)過(guò)程因此缺少針對(duì)性，教學(xué)切入點(diǎn)和學(xué)生需求之間也可能存在偏差，影響教學(xué)效果。

應(yīng)用型實(shí)例內(nèi)容與時(shí)代發(fā)展的差異。在以往繼續(xù)教學(xué)以及教材在講解和說(shuō)明應(yīng)用型內(nèi)容的實(shí)例選區(qū)中，雖然多選取得是一些經(jīng)典實(shí)例，但沒(méi)有隨著時(shí)代更新，實(shí)例往往顯得較為陳舊，現(xiàn)實(shí)性不足，內(nèi)容基本上也是一成不變。教學(xué)時(shí)難免會(huì)有照本宣科的現(xiàn)象，基于實(shí)例的教學(xué)講解不夠具體和充分，學(xué)生也少了思考的過(guò)程。

3.2學(xué)生方面

學(xué)生學(xué)習(xí)目標(biāo)與興趣點(diǎn)的差異。有些學(xué)生在課堂學(xué)習(xí)中狀態(tài)并不投入，這往往是因?yàn)閷W(xué)生已經(jīng)習(xí)慣了“聽(tīng)老師講”的學(xué)習(xí)模式，而我們的課堂還不夠吸引學(xué)生更加投入，如果課堂長(zhǎng)期處在一個(gè)“講”和“學(xué)”分離的狀態(tài)，久而久之會(huì)讓學(xué)生喪失學(xué)習(xí)的興趣。

學(xué)習(xí)內(nèi)驅(qū)力和教師期待值之間的差異。學(xué)習(xí)的過(guò)程中除了興趣以外，內(nèi)驅(qū)力也是至關(guān)重要的，教師應(yīng)該引導(dǎo)學(xué)生的思想，將知識(shí)講授和思想引領(lǐng)相統(tǒng)一，隱形教育和顯性教育相結(jié)合，引導(dǎo)學(xué)生與民族、與祖國(guó)同呼吸共命運(yùn)，激勵(lì)他們的學(xué)習(xí)內(nèi)驅(qū)力。

學(xué)生需求與傳統(tǒng)課堂實(shí)際之間的差異。傳統(tǒng)課堂主要依賴于教材開展授課，對(duì)教學(xué)相關(guān)內(nèi)容并沒(méi)有太多與實(shí)際的聯(lián)系，往往脫離于實(shí)際運(yùn)用，或者有與實(shí)際結(jié)合的內(nèi)容，但較為抽象，學(xué)生并不能完全領(lǐng)會(huì)。相比之下，在網(wǎng)絡(luò)時(shí)代，學(xué)生對(duì)于知識(shí)的攝取渠道越來(lái)越便捷，僅僅是基礎(chǔ)性理論知識(shí)的教學(xué)很大程度上和現(xiàn)實(shí)脫節(jié)，已經(jīng)不能完全滿足他們的需要。

4創(chuàng)新方法與舉措

4.1課程目標(biāo)重構(gòu)

從知識(shí)、能力和素質(zhì)三個(gè)方面入手重構(gòu)課程目標(biāo)，從知識(shí)層、理解層、應(yīng)用層、綜合層，制定了目標(biāo)以及評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，并將課程思政融入課堂教學(xué)，對(duì)單元和學(xué)習(xí)目標(biāo)進(jìn)行整體規(guī)劃和設(shè)計(jì)?？偟囊髮W(xué)生在掌握各類微生物的形態(tài)結(jié)構(gòu)、生長(zhǎng)代謝、遺傳變異、系統(tǒng)分類等基本理論的基礎(chǔ)上，掌握微生物控制、生態(tài)、免疫原理，掌握微生物學(xué)的基本技術(shù)和研究思路，具備利用微生物學(xué)知識(shí)設(shè)計(jì)和解決社會(huì)發(fā)展中重大問(wèn)題的能力，同時(shí)激發(fā)學(xué)生的專業(yè)興趣和學(xué)習(xí)動(dòng)力，教育學(xué)生不畏艱難、勇于進(jìn)取，熱愛(ài)科學(xué)研究事業(yè)和具有愛(ài)國(guó)精神，引導(dǎo)學(xué)生樹立正確的人生觀和價(jià)值觀。

4.2課程內(nèi)容改革

4.2.1課程思政貫穿教學(xué)全過(guò)程——實(shí)現(xiàn)教學(xué)與育人的統(tǒng)一

通過(guò)視頻案例作為課程的導(dǎo)入，讓學(xué)生了解課程學(xué)習(xí)的主要目標(biāo)，視頻素材包括優(yōu)秀科學(xué)家案例視頻、中國(guó)科學(xué)家突出貢獻(xiàn)、我國(guó)微生物學(xué)發(fā)展史，內(nèi)容以弘揚(yáng)民族文化和科普微視頻為主，激發(fā)學(xué)生對(duì)課程的學(xué)習(xí)興趣。

利用微生物資源開發(fā)利用過(guò)程中科研成果的真實(shí)性案例和專利申請(qǐng)知識(shí)，強(qiáng)調(diào)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的真實(shí)性和科學(xué)性，引導(dǎo)學(xué)生在科學(xué)研究中既要認(rèn)真嚴(yán)謹(jǐn)，也要注意知識(shí)產(chǎn)權(quán)保護(hù)，既不能侵犯別人的知識(shí)產(chǎn)權(quán)，也要注重保護(hù)自己的研究成果。

通過(guò)開展討論結(jié)合課堂教學(xué)，進(jìn)行創(chuàng)新思維教育，將思維模式從書本和老師講解擴(kuò)展到結(jié)合社會(huì)背景和領(lǐng)域進(jìn)展，跳出模式化、程序化的思維，發(fā)現(xiàn)新的學(xué)習(xí)方法和思考模式，鞏固課堂知識(shí)的同時(shí)，啟發(fā)學(xué)生積極思考、自主學(xué)習(xí)、創(chuàng)造性思維。

展示視頻了解微生物學(xué)知識(shí)應(yīng)用與實(shí)踐的途徑和方法，鼓勵(lì)學(xué)生參與科研，通過(guò)課堂小組討論進(jìn)行創(chuàng)意激發(fā)，將專業(yè)知識(shí)轉(zhuǎn)化為實(shí)踐知識(shí)，為學(xué)生選擇專業(yè)方向和擇業(yè)做好思想引導(dǎo)，將來(lái)學(xué)以致用，造福于社會(huì)。

通過(guò)我國(guó)微生物學(xué)相關(guān)領(lǐng)域和產(chǎn)業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀，了解國(guó)家在本領(lǐng)域及相關(guān)生物技術(shù)領(lǐng)域的迅速發(fā)展態(tài)勢(shì)和前沿地位，樹立專業(yè)自豪感和民族自豪感，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)積極性。

4.2.2搭起新舊知識(shí)“腳手架”——知識(shí)體系的立體化、層次化

在教學(xué)過(guò)程中，對(duì)于學(xué)生已經(jīng)學(xué)習(xí)過(guò)的一些基礎(chǔ)科目，如細(xì)胞型微生物中“細(xì)胞結(jié)構(gòu)和組成”，微生物的營(yíng)養(yǎng)中“微生物的營(yíng)養(yǎng)要素”、微生物的遺傳中“遺傳和變異”等環(huán)節(jié)包含了細(xì)胞生物學(xué)、生物化學(xué)、分子生物學(xué)等知識(shí)與本課程知識(shí)體系的重合內(nèi)容，這部分內(nèi)容適當(dāng)減少教師講授的時(shí)間，通過(guò)教師提問(wèn)探知學(xué)生知識(shí)基礎(chǔ)水平，通過(guò)思考題的促使學(xué)生深入思考已有知識(shí)內(nèi)容，并引入章節(jié)新的內(nèi)容。而對(duì)于學(xué)生培養(yǎng)計(jì)劃體系中，即將要學(xué)習(xí)的如細(xì)胞工程、免疫學(xué)、發(fā)酵工程等相關(guān)內(nèi)容的講授，也同樣要注意知識(shí)內(nèi)容的完全重合，要既有關(guān)聯(lián)又有區(qū)別，著重立體化構(gòu)建學(xué)生知識(shí)體系，比如有關(guān)微生物培養(yǎng)中“發(fā)酵”的內(nèi)容，學(xué)生會(huì)在發(fā)酵工程中系統(tǒng)學(xué)習(xí)，對(duì)于這部分內(nèi)容就減少概念的灌輸，強(qiáng)調(diào)掌握微生物在發(fā)酵生產(chǎn)中的應(yīng)用層面和微生物發(fā)酵流程的總體把握。

4.2.3關(guān)注社會(huì)熱點(diǎn)與應(yīng)用——知識(shí)與實(shí)際的結(jié)合

教學(xué)即基于教材和基礎(chǔ)知識(shí)內(nèi)核，又不能只是照本宣科，教學(xué)中選擇了有社會(huì)熱點(diǎn)的問(wèn)題，與學(xué)生進(jìn)行探討，同時(shí)通過(guò)講解和分析有社會(huì)關(guān)注度的相關(guān)內(nèi)容中的知識(shí)內(nèi)涵，讓學(xué)生深入領(lǐng)會(huì)該課程相關(guān)概念和內(nèi)容。

例如，在病毒這一章，選擇了“人和脊椎動(dòng)物病毒”這部分內(nèi)容擴(kuò)展，詳細(xì)地向?qū)W生介紹了幾個(gè)目前關(guān)注度比較高的人類病毒，并以“新冠病毒”為例，講解其組成、結(jié)構(gòu)、抗原蛋白、感染途徑和檢測(cè)手段、疫苗開發(fā)前景等內(nèi)容，并討論我國(guó)在抗擊疫情中的貢獻(xiàn)，將內(nèi)容結(jié)合熱點(diǎn)做了完整的回顧和總結(jié)，加深了學(xué)生的理解，并弘揚(yáng)大國(guó)精神。

如，在微生物生長(zhǎng)這一章節(jié)中，結(jié)合微生物實(shí)際應(yīng)用中，實(shí)驗(yàn)部分的篩選和分離培養(yǎng)，提高了對(duì)“微生物分離和純培養(yǎng)”這部分的內(nèi)容比例，并通過(guò)來(lái)自實(shí)驗(yàn)結(jié)果的圖片觀察和分析，加深學(xué)生對(duì)這部分知識(shí)的掌握程度，有助于該部分知識(shí)的實(shí)際應(yīng)用。

4.3教學(xué)方式和方法改革

4.3.1利用網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)構(gòu)建完善教學(xué)過(guò)程—促進(jìn)學(xué)生個(gè)性化自主學(xué)習(xí)

課程采用課前預(yù)習(xí)—課前習(xí)題預(yù)熱—階段性總結(jié)—重要知識(shí)回顧—講授與提問(wèn)—思考題—課后復(fù)習(xí)與作業(yè)等環(huán)節(jié)，構(gòu)建完整的教學(xué)過(guò)程。并借助網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)，完成分享資源、布置作業(yè)、開展討論等互動(dòng)，一方面通過(guò)上傳部分課件和視頻，讓學(xué)生對(duì)所學(xué)知識(shí)范圍有所了解，完成預(yù)習(xí)題后，教師可通過(guò)平臺(tái)數(shù)據(jù)分析了解學(xué)生知識(shí)的“盲點(diǎn)”和“模糊點(diǎn)”“易錯(cuò)點(diǎn)”，在上課過(guò)程中將有的放矢的將這部分內(nèi)容細(xì)化和強(qiáng)調(diào)，保證了學(xué)生知識(shí)的掌握。課堂上知識(shí)點(diǎn)講解部分完成后，通過(guò)課堂思考題或課后討論的形式，促進(jìn)學(xué)生進(jìn)一步內(nèi)化所學(xué)知識(shí)，并立足于應(yīng)用和實(shí)際對(duì)其進(jìn)行思考。

比如，微生物生態(tài)這章，我們就“請(qǐng)從生態(tài)興則文明興這一角度出發(fā)談?wù)勎⑸锷鷳B(tài)研究的意義？”在網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)開展討論，學(xué)生們各抒己見(jiàn)，對(duì)微生物生態(tài)的知識(shí)深入思考，同時(shí)提升了專業(yè)責(zé)任感，引導(dǎo)學(xué)生增強(qiáng)人與自然環(huán)境和諧共生意識(shí)，激發(fā)學(xué)生的愛(ài)國(guó)主義情懷。

4.3.2平衡學(xué)生水平差異——知識(shí)的點(diǎn)面結(jié)合

嘗試將有難度的章節(jié)內(nèi)容按層次分解為點(diǎn)、線、面的立體元素，構(gòu)建知識(shí)網(wǎng)絡(luò)，對(duì)于基礎(chǔ)好的學(xué)生知識(shí)體系的構(gòu)建更加完善，對(duì)于部分基礎(chǔ)稍差的學(xué)生，也不再是痛苦的啃下整章內(nèi)容，而是以基本概念為“點(diǎn)”，以幾個(gè)點(diǎn)串聯(lián)成基本理論及應(yīng)用的“線”，又以幾個(gè)線索編織成綜合應(yīng)用及思想方法的知識(shí)“面”。

以“原核生物基因重組的方式”為例，教材上在每種基因重組方式下面都有大段的包含圖文的理論闡述，對(duì)基礎(chǔ)偏弱的學(xué)生，無(wú)異于囫圇吞棗。在教學(xué)中先完成基本概念知識(shí)點(diǎn)的教學(xué)，如提問(wèn)什么是接合、轉(zhuǎn)化、轉(zhuǎn)導(dǎo)？然后引導(dǎo)學(xué)生區(qū)分三個(gè)概念細(xì)節(jié)上的不同，再基于概念細(xì)致講解重組過(guò)程，然后將知識(shí)結(jié)合基因工程中的應(yīng)用，串聯(lián)，完成這一部分內(nèi)容學(xué)習(xí)的重點(diǎn)。在學(xué)習(xí)“線索”明晰后，再?gòu)目傮w層“面”區(qū)分幾種重組方式的異同。這樣的講和學(xué)模式，令學(xué)生在基本知識(shí)點(diǎn)掌握和理解基礎(chǔ)上水到渠成，對(duì)知識(shí)的記憶度和理解度都要有所提高。

4.3.3嘗試合作研討式教學(xué)——提高了同學(xué)們的學(xué)習(xí)積極性

多年來(lái)，教師一直在課堂中嘗試研討式教學(xué)的環(huán)節(jié)，將學(xué)生被動(dòng)學(xué)習(xí)知識(shí)化為主動(dòng)參與和思考，在這種理念指導(dǎo)的基礎(chǔ)上，還采取了自由組合小組，多人合作的形式。通過(guò)完成小組研討作業(yè)，就微生物學(xué)相關(guān)領(lǐng)域的一方面進(jìn)展問(wèn)題進(jìn)行資料查閱、綜合整理、歸納總結(jié)、深入探討和闡述，要求小組確定角色分工，并最終通過(guò)課堂表述和集體討論的形式體現(xiàn)，既培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力，也鍛煉了溝通交流及表達(dá)能力，同時(shí)引導(dǎo)聽(tīng)講的同學(xué)積極參與討論，教師在過(guò)程中引導(dǎo)學(xué)生比較、掌握習(xí)得的基礎(chǔ)知識(shí)，并與實(shí)際應(yīng)用結(jié)合。這種參與度較高的模式，增強(qiáng)班級(jí)的凝聚力，提高了學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力，也培養(yǎng)了學(xué)生的批判性思維、分析判斷能力等思維能力。

5總結(jié)

綜上所述，在課程創(chuàng)新和改革的新思路的引導(dǎo)下，許多學(xué)科的教學(xué)方式都有所改變，在創(chuàng)新式教學(xué)實(shí)施的過(guò)程中，能明顯感受到學(xué)生抬頭率、專注度和主動(dòng)性的提高。在課堂教學(xué)創(chuàng)新的嘗試中，教師通過(guò)反思也注意到，不能為了創(chuàng)新而創(chuàng)新，課堂教學(xué)和學(xué)科教育從以教師為主體的教學(xué)方式變?yōu)橐詫W(xué)生為主體的教學(xué)方式，這種為“主體”應(yīng)從三個(gè)層面來(lái)理解：（1）從學(xué)生的內(nèi)驅(qū)力出發(fā)，提升學(xué)生專業(yè)自豪感，需求出發(fā)，培養(yǎng)學(xué)生專業(yè)自豪感和愛(ài)國(guó)情懷，并致力于引導(dǎo)學(xué)生以積極自信的態(tài)度投身于生物科學(xué)領(lǐng)域的研究，為國(guó)家生物科學(xué)研究立足于世界前沿地位做出貢獻(xiàn)；（2）從學(xué)生的認(rèn)知角度出發(fā)，理解學(xué)生學(xué)習(xí)水平和學(xué)習(xí)模式的差異，要有機(jī)整合課程內(nèi)容，有差別擔(dān)憂統(tǒng)一地完成“點(diǎn)、線、面”式立體化知識(shí)體系構(gòu)建；（3）從學(xué)生的需求和實(shí)際出發(fā)，對(duì)課程講授的內(nèi)容進(jìn)行細(xì)化，將教學(xué)融入行業(yè)進(jìn)展、社會(huì)熱點(diǎn)，讓學(xué)生主動(dòng)關(guān)注和吸收相關(guān)知識(shí)，同時(shí)采用合理的教學(xué)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)和評(píng)價(jià)體系，提高學(xué)生學(xué)習(xí)主動(dòng)性和課堂參與度。教師自身也要豐富視角、系統(tǒng)學(xué)習(xí)、與時(shí)俱進(jìn)，課堂才會(huì)不斷煥發(fā)出生命的活力。

基金項(xiàng)目：南京林業(yè)大學(xué)課程思政示范課程建設(shè)培育項(xiàng)目，2020年度教育部新農(nóng)科改革與實(shí)踐項(xiàng)目“面向現(xiàn)代林業(yè)產(chǎn)業(yè)發(fā)展需求的林業(yè)工程類專業(yè)提升改革與實(shí)踐”，2020年度教育部第二批新工科研究與實(shí)踐項(xiàng)目“面向國(guó)家戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展林產(chǎn)化工專業(yè)的改造升級(jí)探索與實(shí)踐

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