基于OBE理念的微生物学课程思政建设与探索

姜焕焕,李赛男,付 莉,黄麟淇

(肇庆学院生命科学学院,广东肇庆 526061)

微生物学是生命科学中一门理论与实践性较强的重要基础课程。主要研究微生物生命活动规律的科学,是现代分子生物学、现代遗传学和现代生物技术等前沿学科的基础课程;更是一门应用性、实践性很强的学科,广泛应用于环境科学与工程、发酵工业、生物化工、生物农药、食用菌生产、生物肥料、抗生素生产等领域[1-2]。成果导向教育(Outcome Based Education,OBE)理念强调成果导向的价值取向、学生中心的教育理念、持续改进的质量文化,是一种先进的教育理念[3-4]。课程思政是以“课程”作为“思政”的载体,探索知识传授、能力培养与价值塑造三位融合的有效途径[5]。课程思政理念能否落实到课程教学中,关键在教师对课程的全方位设计。

作为地方院校,在“建设特色鲜明的高水平应用型综合大学”办学定位指引下,根据肇庆学院生物科学专业的培养方案,针对传统微生物学教学中存在的问题,进行教学改革。依据OBE教育理念的内涵,结合培养目标,构建了OBE理念下微生物学课程融入思政元素的创新路径,从教学目标、教学内容、教学方式、教学情景和教学评价5个维度进行教学改革,同时在各个环节贯穿融入课程思政元素,持续改进教学质量与人才培养质量,旨在为高校微生物学课程改革及思政教育提供新思路。

1 OBE理念下微生物学课程思政建设路径

微生物学传统教学过程中往往存在一系列问题。例如,在基础知识层面上,学生虽然掌握了一定的基础知识,但还是停留在理论阶段,缺少实践与科研融合[6]。另外,由于课堂融入专业案例较少,学生专业情怀不够,专业素养与科学思维有待提升。而且传统教学中,存在课程目标不清晰、课堂教学手段单一、教师课堂讲授为主、学生参与度低、部分学生缺乏主动学习知识的兴趣与能力、课堂教学效果不佳等问题[7]。针对传统教学中存在的这些问题,基于OBE理念,笔者进行了课程思政元素的挖掘与实践,具体课程建设路径及建设内容见图1。

2 以产出为导向,设定微生物学课程目标

要想课程思政很好地融入课堂教学,教学目标中增加课程思政的维度是非常必要的。根据OBE理念的课程教学思路,课程目标的设定是课程教学起点,且要强调以学生为中心的原则,以产出为导向,反向设计教学。因此,从用人单位及初高中院校对教师需求的角度出发,结合学生的发展及学校的定位,同时考虑目标的可达成、可量化以及学生未来发展,考虑思政育人目的为重点,重新设定课程教学目标,具体包括知识目标、能力目标和课程思政(育人)目标(表1)。

3 以目标为导向,进行教学内容重构与思政元素挖掘

课程思政不是简单的课程和思政元素的堆砌,而是要从课程内容中去挖掘思政元素,以专业知识为载体,润物细无声地融入思政元素,将思政育人的目标贯穿整个教学过程[8]。微生物学存在很多经典案例,需要进行深度挖掘[9]。因此,需要基于OBE理念,以目标导向反向设计教学内容,进行教学内容的模块化处理与思政元素的挖掘与融合,以达到教学内容能够反应科学前言、渗透专业思想、注重课程育人的目的。具体课程教学内容设计见图2。

图1 基于 OBE 理念的微生物学课程教学思路Fig.1 Teaching ideas of Microbiology based on OBE concept

图2 基于课程目标达成与思政元素融入的微生物学课程教学内容设计Fig.2 Design of teaching contents based on course objectives achievement and curriculum ideological and political education of Microbiology

3.1 课程教学内容进行模块化整合微生物学内容主要包本微生物的形态、结构、生殖、营养、代谢、遗传、变异、生理、生态、分类以及微生物与人类的关系等。改变过去按照教材内容进行教学的做法,对课程教学内容进行梳理,打破教材章节限制,进行模块化整合,优化知识体系,注重知识衔接。要删除微生物的遗传、微生物在实际中的应用,强化微生物代谢,增加工业微生物应用。微生物是一门发展迅猛的学科,内容更新快,授课过程中要掌握最新行业动态,随时穿插最新相关研究进展作为教学素材。另外,教师结合自身项目,将研究内容与方法融入课堂教学,将实验进展及遇到的问题与学生分享,以科研反哺教学。教学内容与科学前沿融合,拓展教学内容的深度与广度;增加实验内容,突出应用能力研究。学生通过学习,能够清晰地了解课程主线,完整系统地掌握课程知识脉络。

3.2 课程教学内容与课程思政融合在微生物学教学实践中,笔者充分挖掘其中蕴含的丰富课程思政元素,将其融入到教案设计与课堂教学的各个环节中,使思政元素与微生物学教学有机地结合起来,达到“德融课程,盐溶于汤”的全方位育人的教学目的。采用“名人事例”“每章一悟”“学术育人”的方式进行思政育人的融入。

3.2.1名人事例——人物事迹。将微生物学发展史过程中涉及到的中外著名人物及其事迹,作为课程思政教学素材。例如:在绪论章节,教师讲授微生物学奠基人巴斯德及其贡献,引导学生学会分析问题与解决问题,树立学生正确的价值观,提高他们的科学素养与辩证思维。讲到衣原体时,引入汤飞凡的事迹,他是第一个投身病毒研究的中国人,是开辟了微生物学新篇章的医者,以此增强学生的民族自豪感与自信心。讲到微生物传染与免疫章节时,引入华人世界首位诺贝尔奖候选人伍连德,其临危受命,为祖国效力扑灭鼠疫,建中国防疫,激发学生志存高远,造福人类的理想信念。

3.2.2每章一悟——经典案例。在讲述病毒的章节时,以新冠病毒引入课堂:本次“新冠”病毒的传染性较强,初期扩散速度极快,如果任其发展,后果不堪设想。所幸我国及时采取了全方位的管控措施,集中全国的人力物力,有效地阻止了病毒的扩散,充分体现了我国制度的优越性。通过引入钟南山院士一线抗疫事迹,培养学生社会责任感。通过陈薇院士在研制新冠疫苗过程中的英雄事迹,引入课程思政元素,培养学生严谨求真的治学态度和勇攀科学高峰的使命担当[10]。在讲遗传与免疫章节时,以“屠呦呦发现青蒿素的艰难过程”为例,引导学生不要轻易放弃试验过程中的任何异常现象,不要轻易放弃自认为失败的实验结果,要认真分析“失败”原因,也许能够在失败的试验过程中有重大发现。在讲抗生素的抑菌机理和耐药性机制时,结合日常感冒输液等抗生素使用的实际例子,给学生讲明滥用抗生素问题的严峻性,向学生普及国家相关部门对抗生素滥用问题的态度和重视程度,教导学生科学合理使用抗生素,养成良好的生活习惯,同时可以激发学生对于抗生素等新药开发和研究的极大兴趣。

3.2.3学术育人——知识点延伸。以知识点延伸方式,不但能够增加学生的专业知识与素养,同时进行课程思政的融入,做到“德融课程,盐溶于汤”,润物细无声地将思政元素融入课堂。例如:讲到“细菌的特殊构造部分”时,以电视新闻报道的“白色垃圾生物降解”进行课堂导入。指出聚-β-羟丁酸(PHB)是细胞内的一种碳源贮藏物,在减少白色垃圾污染方面起到重要的作用,借此培养学生保护环境、从我做起的环保观念。在讲授“微生物营养与培养基”时,以中国农业科学院最新研究成果——在国际上首次实现从一氧化碳到蛋白质的合成的例子,介绍其研究背景及实验原理与流程。学生分组讨论该实验利用了哪种营养类型的微生物。该成果不与人争粮、不与粮争地,为解决环境污染、碳中和及粮食危机等问题做出了贡献,能够提升学生环保意识与“三农”意识并增强学生的民族自豪感。

4 以目标为导向,进行教学方式与教学情景创设

课程思政的实践体现在教学内容上,同时也要贯穿教学的各个环节[12]。要充分发挥课程思政育人的目的,就要对教学方法进行相应的优化。为了有机融合专业教育与思政教育,围绕课程目标的达成,在传统教学模式的基础上,摸索出了一套基于OBE理念的课程思政实施路径的教学模式。

4.1 教学方式的优化根据OBE理念的指导,采用翻转课堂的教学方式。在授课过程中,针对教材中可作为思政育人载体的部分章节内容,采用翻转课堂方式进行教学,增加学生参与度,实现以学生为中心的教学理念。例如:讲到“微生物的生长曲线”时,先让学生以小组为单位,从自己生活中的例子出发谈一下自己对这些知识点的认识,之后再由教师对学生的讲解进行点评,培养他们科学严谨的态度与精益求精的工作作风。如针对知识难度不大的章节“微生物生态”时,以学生为中心,按照“明确目标、布置专题—合理分工、资料查找—PPT制作、撰写报告—专题汇报、教师点评”的模式开展教学活动,培养学生科研品质与团队精神。学生及教师共同对小组汇报进行评价,以微信小程序发布教学评价表,计入总成绩。学生在学习完每一章的内容后,教师进行案例精选与分析,通过师生之间、学生之间的多向互动,积极参与,平等对话和研讨,重点培养学生的逻辑思维、推理判断能力,增加学生对所学知识的运用能力。另外,教学方式实践化,将思政教育从课上延伸到课下。对于与实践相关的知识点,采用理论与实践密切结合教学法,与当地企业合作,开展部分实验性的或实践性的教学尝试,让学生的课程与现实建立连接。在课外,学生通过参观社会实践活动和半开放实验室,参与有关微生物的研究课题,全面了解微生物的研究过程和方法,提高学生创新能力与水平,培养他们独立的科研能力与使命感。

4.2 基于现代信息技术的教学情景创设新媒体时代,情境教学是建设课程思政的一种有效手段[11]。所以,在微生物学课堂上,教师引导学生学习中国MOOC大学的精品课程作为课堂知识的延伸。要求学生课前使用课程网络资源进行预习,课后使用课程网络资源进行拓展学习。拓展学生思维,培养学生独立思考的能力,使用雨课堂进行线上线下教学结合。同时,课程团队开发建立微生物学在线课程,开展线上线下混合教学。鼓励学生通过电子邮件、微信、QQ等手段与教师联系,建立微信群,实现“以学生为中心”的教学理念。学生上传作业参与互评在线讨论,教师发布任务,数据采集分析进行学习效果评价。整合线上线下资源,保障师生交流,从而落实全过程、全方位育人。

5 微生物学课程思政协同育人的评价体系

围绕课程目标的达成,在期末考核的基础上增加了过程考核加多元考核相结合的方式。同时明确了各个考核过程对课程目标的支撑(表2)。对微生物学课程近3年考题经试卷分析,结果为难易适度,符合教学大纲要求,成绩结构合理,平均成绩82.3分,及格率达100%,呈正态分布。按照肇庆学院生命科学学院《生物科学专业课程目标达成度评价机制与方法》,对2021届生物科学专业微生物学课程目标达成度进行评价,微生物学课程的整体目标达成度为0.778,达成度理想。

表2 课程目标达成度的评价体系Table 2 Evaluation system for the achievement of Microbiology course objectives

6 总结

OBE教育理念强调成果导向的价值取向、学生中心的教育理念、持续改进的质量文化,是一种先进的教育理念。在新时代高校课程思政建设背景下指导下,进行OBE理念下微生物学课程思政挖掘与实践。制定包括课程思政(育人)目标的微生物学课程特色的培养目标,优化课堂教学内容,并合理的设计思政教学切入点,形成具有微生物学特色的课程思政建设,创设基于现代信息技术的课程教学情景,建立过程考核与多元化考核的质量评价体系。为高校微生物学课程教学改革与课程思政教育提供参考。