OBE理念下“细胞工程”课程思政的探索与实践

作者: 李琳琳 金华 杨红

[摘 要] 基于OBE的教学模式是目前国内高等教育的发展趋势。“细胞工程”课程是生物技术专业核心课,在素质和能力培养上具有一定高度和综合性。从培养的长远目标看除了培养高度专业化知识和思维的人,更是培养专业性素养和品格的人。课程思政是“三全育人”的重要载体,专业课程中巧妙融入思政元素,结合课程内容特点挖掘和贯彻课程思政的八个维度:政治认同、家国情怀、科学精神、文化自信、法治意识、公民品格、生态文明和全球视野;并结合虚拟仿真实验提升学生职业素养和科学精神。以此达到知识传授、能力培养和价值塑造的育人目标,为其他相关课程开展课程思政建设提供借鉴。

[关键词] 细胞工程;课程思政;OBE;教学改革

[基金项目] 2021年度大连民族大学第二批一流本科课程“生物技术综合实验II(草莓脱毒苗工厂化生产虚拟仿真实验)”(YLKC21100);2021年度辽宁省教育科学“十四五”规划课题“思政视角下多维课程教学模式的构建与研究”(JG21DB130)

[作者简介] 李琳琳(1983—),女,吉林德惠人,博士,大连民族大学环境与资源学院讲师,主要从事细胞工程研究;金 华(1971—),女,吉林龙井人,博士,大连民族大学环境与资源学院教授,主要从事生物化学研究;杨 红(1978—),女,辽宁营口人,博士,大连民族大学环境与资源学院副教授,主要从事植物学研究。

[中图分类号] G642.0 [文献标识码] A [文章编号] 1674-9324(2024)23-0137-04 [收稿日期] 2023-07-21

教育部自印发《高等学校课程思政建设指导纲要》以来,就提出了“全面推进课程思政建设”的要求;该《纲要》明确指出:落实立德树人根本任务,必须将价值塑造、知识传授和能力培养三者融为一体、不可割裂……要寓价值观引导于知识传授和能力培养之中[1];要求各高校结合自己的专业特点分类推进课程思政建设。课程思政已经成为高等教育教学改革中的风向标。课程思政成为高校提升教育目标及铸造教育之魂的重要理念。全面推进课程思政建设,遵循成果导向理念(Outcome Based Education, OBE)[2]。同时还要兼顾课程的高阶性、创新性,要紧紧抓住教师队伍“主力军”、课程建设“主战场”、课堂教学“主渠道”,让所有高校、所有教师、所有课程都承担好育人责任,守好一段渠、种好责任田,使各类课程与思政课程同向同行,将显性教育和隐性教育相统一,形成协同效应,构建全员全程全方位育人大格局[1]。

一、OBE教育理念简介

OBE(Outcome Based Education)教育理念,又称“成果导向教育”理念,目前,OBE理念已被教育界公认为教育改革的主流理念,是培养卓越人才的重要理念。OBE理念强调把学生作为教育的主体,用成果产出引领教育质量,以持续改进为抓手,从而不断推进高校课程的教学改革[3-4]。从2018年就明确提出,要推动课堂教学革命,以学生发展为中心,不断提高课堂教学质量[5]。因此,近年来OBE理念在我国专业课程教学改革中得到广泛应用并取得很好的教学效果。

二、课程思政的时代背景下“细胞工程”教学目标

大连民族大学办学定位是高水平的综合性大学,生物技术作为学校特色专业,多年来一直为祖国各地培育了大量的生物技术人才。“细胞工程”课程是生物技术专业核心课,在素质和能力培养上具有一定高度和综合性。课程所培养的人首先是细胞工程专业知识、技能的专业型人才。从培养的长远目标看除了培养具有高度专业化知识和思维的人,更是培养专业性素养和品格的人。坚持课程思政的教学理念,体现育人功能的法则和标准,可概括为:知识性与价值性的统一;科学性与人文性的统一;过程思维与育人目标的统一[6-7]。

“细胞工程”是生物技术专业的核心专业课,共十一章内容,课程内容丰富,具有前沿性和时代性的特点。结合专业特色和人才培养要求,本课程注重科学思维方法的训练。发掘知识体系中的生态价值观;突出专业设置中无处不在的国计民生关联度;强化实验实习实践中真实可信的体验感。认真贯彻课程思政的政治认同、家国情怀、科学精神、文化自信、法治意识、公民品格、生态文明和全球视野八个维度。

三、“细胞工程”思政教学改革方案

“细胞工程”的授课对象是大三本科生,学生正处在人生观念、思想品德和个人人格建设的关键时期,也开始具有一定的政治觉悟和公民意识。学生如何能在32学时中有效地学习理论知识、筑牢思政根基是比较困难的。若是可以在本课程专业知识的讲授过程中,将课程思政元素润物无声地融入其中,将有助于培养学生具备健康全面的人格品质和树立正确积极的“三观”,从而使大学生成为推动中华民族伟大复兴的新时代好青年。

“细胞工程”课程内容蕴含的思政元素可分为:政治认同、家国情怀、科学精神、生命观念、法治意识、公民品格、生态文明和全球视野八个维度。结合不同的教学内容,采取适当的教学方式,体现和强化这些思政元素,实现课程思政教学目标。经过两轮的教学实践,已经归纳总结出效果较好的思政案例分类。

1.发掘知识体系中自带的科学观、生命观和生态价值观。“细胞工程”理论知识和实际应用章节间拥有共同及隐含的科学价值观。其包含的思政元素主要有:科学理性、实事求是、尊重规律、关怀生命、珍惜环境、团结协作等。

2.彰显学科发展中实时闪耀的先辈楷模示范性。细胞工程发展史上出现很多先辈楷模,为我们提供榜样作用。这些榜样不论是为科研勇于探索的精神,或是为真理敢于献身的勇气,更或是为大家舍小家的家国情怀,无一不激励我们前进。在教学设计中可将先辈楷模的事迹与知识点合并讲授渗透思政元素。

3.突出专业设置中无处不在的国计民生关联度。细胞工程是与生产实际结合产生的多学科交叉的应用型内容,与国计民生密不可分。而这些与生产实践国计民生密切关联的知识点和教学环节又有许多爱国主义、社会责任、时代担当的思政元素。

4.强化实验实习实践中真实可信的体验感。“细胞工程”对应一门独立的综合性实验课。学生在体验真实的环境后,往往意识到理论和实际的差异,反思理论学习成效。引导学生能够正确看待想象世界和真实世界的差异问题,在生活和职业规划上都能给予切实的指导。结合专业塑造学生积极的“三观”。思政教学是一种以专业为“表型”,以思政为“基因型”的育人方式。揣摩、尝试、实践、改革教学策略、要点和方法。在知识和思政之间寻找平衡点,坚持尚亲、尚新、尚变、尚润、尚实、尚专六尚,和尚离、忌旧、忌僵、忌硬、忌浮、忌滥的六忌原则。将课程思政更灵活自然地与专业课渗透融合,达到立德树人的目的。

四、课程整合建设教学实践示例

“细胞工程”课程内容广泛、新颖、紧扣学科发展前沿。在及时更新教学内容的同时将课程思政元素通过案例教学有机融入其中。培养学生系统的思维的同时将案例故事蕴含的思政有机结合在一起。以一流课程“两性一度”为教学设计目标,结合团队前期挖掘的课程思政元素,将细胞工程按教学章节划分为基础理论、应用及技能实训(生物技术综合实训)三大板块。设计课程大纲知识目标为细胞工程有关的概念、基本原理、操作程序和关键技术为主线。能力目标是综合应用所学细胞工程基本知识和原理,完成相关产业生产的综合因素分析、解决生产工艺和流程问题。同时能够提高对提高生产效率、发展新型生物技术产业之间的连带关系的认识,为相关岗位的胜任力奠定基础。价值目标是培养具有求真务实作风、创新思维与科学思维、国际视野、学术自信、爱国爱党爱国的社会主义接班人。

有效利用虚拟教学资源,选择线上线下混合教学等适宜的教学方式。如第六章第三节《次生代谢产物生产》以青蒿素的发现及其背后的故事导入课堂,案例引入可以无形中提升民族自豪感和对中华优秀传统文化的自信和认同,从屠呦呦扩展到我国老一辈科学家的刻苦钻研、分工配合、攻坚克难的科学精神,以及救死扶伤的人道主义精神和科学无国界的全球化视野。课堂知识要点讲授什么是次生代谢产物、类型、积累特性及细胞规模化培养调控手段等内容,校内泛雅平台自建课有该章内容的多个思政案例视频和故事,学生可以利用课前预习、课后作业将知识和思政育人连接起来。通过学习此章节,把案例和思政元素融合既能活跃课堂氛围、降低教学机械性,还可吸引学生注意力,达到了知识育人的目的。课程思政导入的案例代表如下。

1.实例1(环保和法治意识):世界上80%的食品和医药均来源于植物,很多是我国保护植物,甚至珍稀濒危植物。比如东北红豆杉就是我国濒危物种,明令禁止采伐与买卖。与此同时其次生代谢产物紫杉醇是治疗癌症的有效药,可以借助细胞工程的手段实现医药生产、保护濒危植物的双赢局面,同时也要强调现在很多人为了利益无视法律法规,普法工作任重而道远。

2.实例2(科学发展与中国崛起):介绍细胞工程发展史及我国科学家开展的科研工作和取得的成就在世界范围内的影响。这一过程体现的是科研人员坚持不懈、努力钻研、团结协作的科学精神,也是一个非常好的彰显国家复兴、树立民族自豪感的思政教学契机。从我国第一次合成人工胰岛素、自主生产青霉素到目前利用CO2合成淀粉的一步步接近并处于国际领先地位,这一过程背后是我国科技和物质保障能力的提升、国力持续增强、国际地位明显提高的最好体现,从而使学生树立民族自豪感和对国家发展道路的自信。

3.实例3(政治认同感和文化自信):近现代史上由于众所周知的原因,我们在政治、经济、技术等领域都落后于欧美国家。细胞工程研究开始较晚且进展缓慢。新中国成立后,党和政府高度重视自然科学研究,而科学家们也抱着饱满热情努力工作。通过利用细胞培养合成tRNAAla到人参皂苷、地高辛、青蒿素的提取与纯化等,强调国家政治与学科发展的关系,让学生产生文化认同感,由衷地热爱自己的国家。青蒿素就是根据我国古籍医书中的记载进行的科学研究,几百年前我国古人就在实践中获得了细胞工程知识并用于指导人们的生活,引导学生树立对中华优秀传统文化的自豪和自信。

与此同时,课程结合虚拟仿真实验对学生能力和素质进行强化。课程团队建立了虚拟仿真实验项目“草莓脱毒苗工厂化虚拟仿真实验”,依托生物技术综合实训虚拟仿真系统。“脱毒”是利用细胞工程中植物组织培养技术,脱除植物细胞中侵染的病毒,能够有效保持草莓优良品种特性,是目前最为有效的技术,也是促进农业生物技术发展和应用、提高生产者收入、加快乡村振兴的有效手段。但目前实验室进行实验具有一定困难,一是实验对季节、场地、仪器依赖程度高;二是涉及三个无菌培养阶段和两个定植生长阶段,实验跨度时间较长,其中任一环节出现问题都需要从头开始。“草莓脱毒苗工厂化生产技术虚拟仿真实验项目”的开发和应用可以克服时间、空间、仪器、人数的限制,学生(用户)可以在线上反复操作练习,解决线下实验的难点。通过虚拟仿真实验项目,使学生熟练使用草莓脱毒苗工厂化生产的主要仪器设备,掌握细胞工程中植物组织无菌培养技术。同时,虚拟仿真实验与课程二者有机融合,实现智能化的教学手段,达到培养学生创新精神和提高实验实践的能力,共同配合达到能力培养和思政育人的课程目的,也为实现学生能力和素质的提升摸索创新人才培养体系奠定实践基础。

结语

课程目标、课程思政、虚拟仿真实验建设虽内容不完全一致,但其宗旨相同、内容交叉、落点相同。课程改革和思政建设推动了课程质量提升。在学生评价、教学反馈等方面得到了肯定,通过课程学习,学生主动开展了大学生创新创业等多项实践项目,并取得很大收获。十年树木、百年树人,课程思政是立德树人的重点教学途径,近年高校多数课程均已着手进行课程思政教学。但思政教学的效果如何,需如何调整与改进,仍然需要通过教学评价来反馈,近期的课程思政效果得到了肯定,也反映出一些不足,针对反映出来的问题,需对后续课程思政教学进行持续改进,促进更有效地实施课程思政教学。同时不断提升教师的思想政治素养,促进学生的全面发展,落实立德树人根本任务,实现“三全育人”目标。

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