基于OBE理念的微生物學課程思政建設與探索

姜煥煥,李賽男,付 莉,黃麟淇

(肇慶學院生命科學學院,廣東肇慶 526061)

微生物學是生命科學中一門理論與實踐性較強的重要基礎課程。主要研究微生物生命活動規律的科學,是現代分子生物學、現代遺傳學和現代生物技術等前沿學科的基礎課程;更是一門應用性、實踐性很強的學科,廣泛應用于環境科學與工程、發酵工業、生物化工、生物農藥、食用菌生產、生物肥料、抗生素生產等領域[1-2]。成果導向教育(Outcome Based Education,OBE)理念強調成果導向的價值取向、學生中心的教育理念、持續改進的質量文化,是一種先進的教育理念[3-4]。課程思政是以“課程”作為“思政”的載體,探索知識傳授、能力培養與價值塑造三位融合的有效途徑[5]。課程思政理念能否落實到課程教學中,關鍵在教師對課程的全方位設計。

作為地方院校,在“建設特色鮮明的高水平應用型綜合大學”辦學定位指引下,根據肇慶學院生物科學專業的培養方案,針對傳統微生物學教學中存在的問題,進行教學改革。依據OBE教育理念的內涵,結合培養目標,構建了OBE理念下微生物學課程融入思政元素的創新路徑,從教學目標、教學內容、教學方式、教學情景和教學評價5個維度進行教學改革,同時在各個環節貫穿融入課程思政元素,持續改進教學質量與人才培養質量,旨在為高校微生物學課程改革及思政教育提供新思路。

1 OBE理念下微生物學課程思政建設路徑

微生物學傳統教學過程中往往存在一系列問題。例如,在基礎知識層面上,學生雖然掌握了一定的基礎知識,但還是停留在理論階段,缺少實踐與科研融合[6]。另外,由于課堂融入專業案例較少,學生專業情懷不夠,專業素養與科學思維有待提升。而且傳統教學中,存在課程目標不清晰、課堂教學手段單一、教師課堂講授為主、學生參與度低、部分學生缺乏主動學習知識的興趣與能力、課堂教學效果不佳等問題[7]。針對傳統教學中存在的這些問題,基于OBE理念,筆者進行了課程思政元素的挖掘與實踐,具體課程建設路徑及建設內容見圖1。

2 以產出為導向,設定微生物學課程目標

要想課程思政很好地融入課堂教學,教學目標中增加課程思政的維度是非常必要的。根據OBE理念的課程教學思路,課程目標的設定是課程教學起點,且要強調以學生為中心的原則,以產出為導向,反向設計教學。因此,從用人單位及初高中院校對教師需求的角度出發,結合學生的發展及學校的定位,同時考慮目標的可達成、可量化以及學生未來發展,考慮思政育人目的為重點,重新設定課程教學目標,具體包括知識目標、能力目標和課程思政(育人)目標(表1)。

3 以目標為導向,進行教學內容重構與思政元素挖掘

課程思政不是簡單的課程和思政元素的堆砌,而是要從課程內容中去挖掘思政元素,以專業知識為載體,潤物細無聲地融入思政元素,將思政育人的目標貫穿整個教學過程[8]。微生物學存在很多經典案例,需要進行深度挖掘[9]。因此,需要基于OBE理念,以目標導向反向設計教學內容,進行教學內容的模塊化處理與思政元素的挖掘與融合,以達到教學內容能夠反應科學前言、滲透專業思想、注重課程育人的目的。具體課程教學內容設計見圖2。

圖1 基于 OBE 理念的微生物學課程教學思路Fig.1 Teaching ideas of Microbiology based on OBE concept

圖2 基于課程目標達成與思政元素融入的微生物學課程教學內容設計Fig.2 Design of teaching contents based on course objectives achievement and curriculum ideological and political education of Microbiology

3.1 課程教學內容進行模塊化整合微生物學內容主要包本微生物的形態、結構、生殖、營養、代謝、遺傳、變異、生理、生態、分類以及微生物與人類的關系等。改變過去按照教材內容進行教學的做法,對課程教學內容進行梳理,打破教材章節限制,進行模塊化整合,優化知識體系,注重知識銜接。要刪除微生物的遺傳、微生物在實際中的應用,強化微生物代謝,增加工業微生物應用。微生物是一門發展迅猛的學科,內容更新快,授課過程中要掌握最新行業動態,隨時穿插最新相關研究進展作為教學素材。另外,教師結合自身項目,將研究內容與方法融入課堂教學,將實驗進展及遇到的問題與學生分享,以科研反哺教學。教學內容與科學前沿融合,拓展教學內容的深度與廣度;增加實驗內容,突出應用能力研究。學生通過學習,能夠清晰地了解課程主線,完整系統地掌握課程知識脈絡。

3.2 課程教學內容與課程思政融合在微生物學教學實踐中,筆者充分挖掘其中蘊含的豐富課程思政元素,將其融入到教案設計與課堂教學的各個環節中,使思政元素與微生物學教學有機地結合起來,達到“德融課程,鹽溶于湯”的全方位育人的教學目的。采用“名人事例”“每章一悟”“學術育人”的方式進行思政育人的融入。

3.2.1名人事例——人物事跡。將微生物學發展史過程中涉及到的中外著名人物及其事跡,作為課程思政教學素材。例如:在緒論章節,教師講授微生物學奠基人巴斯德及其貢獻,引導學生學會分析問題與解決問題,樹立學生正確的價值觀,提高他們的科學素養與辯證思維。講到衣原體時,引入湯飛凡的事跡,他是第一個投身病毒研究的中國人,是開辟了微生物學新篇章的醫者,以此增強學生的民族自豪感與自信心。講到微生物傳染與免疫章節時,引入華人世界首位諾貝爾獎候選人伍連德,其臨危受命,為祖國效力撲滅鼠疫,建中國防疫,激發學生志存高遠,造福人類的理想信念。

3.2.2每章一悟——經典案例。在講述病毒的章節時,以新冠病毒引入課堂:本次“新冠”病毒的傳染性較強,初期擴散速度極快,如果任其發展,后果不堪設想。所幸我國及時采取了全方位的管控措施,集中全國的人力物力,有效地阻止了病毒的擴散,充分體現了我國制度的優越性。通過引入鐘南山院士一線抗疫事跡,培養學生社會責任感。通過陳薇院士在研制新冠疫苗過程中的英雄事跡,引入課程思政元素,培養學生嚴謹求真的治學態度和勇攀科學高峰的使命擔當[10]。在講遺傳與免疫章節時,以“屠呦呦發現青蒿素的艱難過程”為例,引導學生不要輕易放棄試驗過程中的任何異常現象,不要輕易放棄自認為失敗的實驗結果,要認真分析“失敗”原因,也許能夠在失敗的試驗過程中有重大發現。在講抗生素的抑菌機理和耐藥性機制時,結合日常感冒輸液等抗生素使用的實際例子,給學生講明濫用抗生素問題的嚴峻性,向學生普及國家相關部門對抗生素濫用問題的態度和重視程度,教導學生科學合理使用抗生素,養成良好的生活習慣,同時可以激發學生對于抗生素等新藥開發和研究的極大興趣。

3.2.3學術育人——知識點延伸。以知識點延伸方式,不但能夠增加學生的專業知識與素養,同時進行課程思政的融入,做到“德融課程,鹽溶于湯”,潤物細無聲地將思政元素融入課堂。例如:講到“細菌的特殊構造部分”時,以電視新聞報道的“白色垃圾生物降解”進行課堂導入。指出聚-β-羥丁酸(PHB)是細胞內的一種碳源貯藏物,在減少白色垃圾污染方面起到重要的作用,借此培養學生保護環境、從我做起的環保觀念。在講授“微生物營養與培養基”時,以中國農業科學院最新研究成果——在國際上首次實現從一氧化碳到蛋白質的合成的例子,介紹其研究背景及實驗原理與流程。學生分組討論該實驗利用了哪種營養類型的微生物。該成果不與人爭糧、不與糧爭地,為解決環境污染、碳中和及糧食危機等問題做出了貢獻,能夠提升學生環保意識與“三農”意識并增強學生的民族自豪感。

4 以目標為導向,進行教學方式與教學情景創設

課程思政的實踐體現在教學內容上,同時也要貫穿教學的各個環節[12]。要充分發揮課程思政育人的目的,就要對教學方法進行相應的優化。為了有機融合專業教育與思政教育,圍繞課程目標的達成,在傳統教學模式的基礎上,摸索出了一套基于OBE理念的課程思政實施路徑的教學模式。

4.1 教學方式的優化根據OBE理念的指導,采用翻轉課堂的教學方式。在授課過程中,針對教材中可作為思政育人載體的部分章節內容,采用翻轉課堂方式進行教學,增加學生參與度,實現以學生為中心的教學理念。例如:講到“微生物的生長曲線”時,先讓學生以小組為單位,從自己生活中的例子出發談一下自己對這些知識點的認識,之后再由教師對學生的講解進行點評,培養他們科學嚴謹的態度與精益求精的工作作風。如針對知識難度不大的章節“微生物生態”時,以學生為中心,按照“明確目標、布置專題—合理分工、資料查找—PPT制作、撰寫報告—專題匯報、教師點評”的模式開展教學活動,培養學生科研品質與團隊精神。學生及教師共同對小組匯報進行評價,以微信小程序發布教學評價表,計入總成績。學生在學習完每一章的內容后,教師進行案例精選與分析,通過師生之間、學生之間的多向互動,積極參與,平等對話和研討,重點培養學生的邏輯思維、推理判斷能力,增加學生對所學知識的運用能力。另外,教學方式實踐化,將思政教育從課上延伸到課下。對于與實踐相關的知識點,采用理論與實踐密切結合教學法,與當地企業合作,開展部分實驗性的或實踐性的教學嘗試,讓學生的課程與現實建立連接。在課外,學生通過參觀社會實踐活動和半開放實驗室,參與有關微生物的研究課題,全面了解微生物的研究過程和方法,提高學生創新能力與水平,培養他們獨立的科研能力與使命感。

4.2 基于現代信息技術的教學情景創設新媒體時代,情境教學是建設課程思政的一種有效手段[11]。所以,在微生物學課堂上,教師引導學生學習中國MOOC大學的精品課程作為課堂知識的延伸。要求學生課前使用課程網絡資源進行預習,課后使用課程網絡資源進行拓展學習。拓展學生思維,培養學生獨立思考的能力,使用雨課堂進行線上線下教學結合。同時,課程團隊開發建立微生物學在線課程,開展線上線下混合教學。鼓勵學生通過電子郵件、微信、QQ等手段與教師聯系,建立微信群,實現“以學生為中心”的教學理念。學生上傳作業參與互評在線討論,教師發布任務,數據采集分析進行學習效果評價。整合線上線下資源,保障師生交流,從而落實全過程、全方位育人。

5 微生物學課程思政協同育人的評價體系

圍繞課程目標的達成,在期末考核的基礎上增加了過程考核加多元考核相結合的方式。同時明確了各個考核過程對課程目標的支撐(表2)。對微生物學課程近3年考題經試卷分析,結果為難易適度,符合教學大綱要求,成績結構合理,平均成績82.3分,及格率達100%,呈正態分布。按照肇慶學院生命科學學院《生物科學專業課程目標達成度評價機制與方法》,對2021屆生物科學專業微生物學課程目標達成度進行評價,微生物學課程的整體目標達成度為0.778,達成度理想。

表2 課程目標達成度的評價體系Table 2 Evaluation system for the achievement of Microbiology course objectives

6 總結

OBE教育理念強調成果導向的價值取向、學生中心的教育理念、持續改進的質量文化,是一種先進的教育理念。在新時代高校課程思政建設背景下指導下,進行OBE理念下微生物學課程思政挖掘與實踐。制定包括課程思政(育人)目標的微生物學課程特色的培養目標,優化課堂教學內容,并合理的設計思政教學切入點,形成具有微生物學特色的課程思政建設,創設基于現代信息技術的課程教學情景,建立過程考核與多元化考核的質量評價體系。為高校微生物學課程教學改革與課程思政教育提供參考。