基于OBE理念的课程思政教学实践与评价——以绵阳师范学院“植物生理学”课程为例

朱利君，谢红英，慕军鹏，李 艳，邹利娟，毛艳萍，杜世章

（绵阳师范学院生命科学与技术学院，四川绵阳 621000）

0 引言

2020 年5 月，教育部发布《高等学校课程思政建设指导纲要》中明确指出，所有高校、教师和课程都要承担好育人责任，守好一段渠、种好责任田，使各类课程与思政教育课程同向同行，形成协同效应［1］，各类专业课程都应落实立德树人根本任务，深入挖掘课程蕴含的思想政治教育元素，形成知识传授、能力培养和价值塑造的有机融合.

1981 年，美国教育学家Spady 提出产出导向教育（Outcome-based education，OBE），又称目标导向或需求导向教育，是一种基于学习者学习成果为导向的教育理念，重点关注学习者学到了什么，目标是否达成［2-3］.OBE 基于“反向设计，正向施工”的原则，依据社会需求和行业发展需求等确定专业人才培养目标和毕业要求，根据专业毕业要求构建课程结构体系和课程目标，然后根据课程目标构建课程教学内容、课程教学方法、课程考核方式和课程考核评价标准，最后依据课程目标的达成情况进行持续改进的教育教学过程.在教学实施过程中不断提升课程的高阶性、创新性和挑战度，引导学生达成更高的教育教学目标，以此提升课程的教育教学质量.OBE 践行了“学生中心、产出导向、持续改进”的教育教学理念，因此，基于OBE 的课程教育教学改革符合当今发展高质量高等教育的大背景，符合社会对人才需求的大趋势.

“植物生理学”课程依据绵阳师范学院以教师教育为根本，为地方经济、社会发展培养高素质人才的教学型大学的办学定位，实现结合生物科学专业培养德智体美劳全面发展，能在中学从事生物学教学的骨干教师的人才培养目标.植物生理学课程探索和构建了“三个层次，九大元素，四个需求”即“三九四”课程思政建设思路，以期为其它专业课程思政提供参考.

1 课程简介

植物生理学是研究植物生命活动规律的一门科学，围绕社会需求和学校的办学定位及专业人才培养目标，以立德树人为己任，将价值塑造贯穿于课程大纲、课程内容、课程教学、课程评价等全过程.通过课程学习，了解植物生理学的学科前沿发展动态，以植物生命活动为主线，掌握植物生理学的基础理论和基本知识.具备获取植物生理学知识结构与脉络，能从植物生理学角度主动思考、关注社会热点问题的能力；初步拥有科学创新的思维方式，具备运用植物生理学研究方法分析问题和解决问题的综合能力.树立科学的世界观，具有家国情怀，形成绿色发展和可持续发展等社会责任意识.

2 课程思政建设思路

生物科学专业属于理学专业，教育部《高等学校课程思政建设指导纲要》指出，理学类的所有专业课程，要注重学生科学思维方法训练和科学伦理教育，培养学生探索未知、追求真理、勇攀科学高峰的使命感和责任感.同时，《普通高等学校本科专业类教学质量国家标准》中指出，植物生理学是生物科学专业的专业主干课程之一［4］，根据生物科学专业的人才定位和特点，结合国家、地方经济建设和社会需求，不断更新教育教学理念，坚持“以本为本”，推进“四个回归”.以立德树人为根本任务，以“思政为魂”，基于OBE 理念形成“凝练内涵→挖掘要素→寻找路径→实施案例”的植物生理学课程思政的具体教学实施路径.凝练形成的三个层次：个人素养、国家和民族发展和全球发展.挖掘的九大思政元素：由个人素养应具备的正确三观、理性思维和批判精神；由国家和民族发展所需的爱党爱国、家国情怀和社会责任；超越国界、全球发展均需的绿色发展、科学思维和科学精神.满足的四大需求：国家需求、师资需求、创新需求和传承需求，即“三九四”的植物生理学课程思政建设思路（图1）.将“九大”思政元素有机融入“课程目标→课程内容→课程教学→课程评价”.

图1 “三九四”的“植物生理学”课程思政建设思路Fig.1 Thoughts on Ideological and Political Construction of plant physiology Curriculum during the ＂Three Nine Four＂ Period

3 课程思政建设实施

3.1 以社会需求为导向，满足师资需求

2019 年11 月15 日，教育部等印发《关于加强和改进新时代师德师风建设的意见》指出，在未来5年，基本建立完备的师德师风建设制度体系；教师应适应新时代变化，坚持继承与创新，加强创新［5］.这个文件对师德师风建设和教师应该加强创新提出更新、更高要求.2019 年6 月11 日，国务院办公厅印发了《关于新时代推进普通高中育人方式改革的指导意见》.6 月23 日，中共中央、国务院印发的《关于深化教育教学改革全面提高义务教育质量的意见》指出，教师应重视情境化教学，积极探索基于情境或问题为导向的探究式、启发式、体验式等教育教学模式；教学过程中注重将传统与现代教育技术手段进行融合；能针对不同学生进行差异化教学和个别化指导［6］，这两个文件对教师的教育教学能力提出了更高要求.

围绕教育部制定的《义务教育生物学课程标准（2022 版）》［7］提出的“生命观念、科学思维、探究实践、态度责任.”四个核心素养和《普通高中生物学课程标准（2017版2020年修订）》［8］提出的四个核心素养：“生命观念、科学思维、科学探究、社会责任”.植物生理学课程思政建设提出的“正确三观、批判精神、理性思维、爱党爱国、家国情怀、社会责任、科学精神、科学思维、绿色发展”九大课程思政元素，能充分满足中学生物师资需求和社会需求.

3.2 以国家需求为目标，实现绿色发展

结合国家绿色发展，粮食安全的目标，讲解植物生理学在现代农业变革中的作用以及在未来现代农业发展中的贡献，绿色发展与植物生理学的基础理论与技术紧密相连.如讲授第一章植物的水分生理中提及“有收无收在于水”，介绍水资源的重要性.介绍已有研究结果表明，由于全球变暖，干旱严重，农业耕地温度每升高1 ℃，作物产量降低约3%～5%［9］，表明水对农作物产量起着至关重要作用.中国是14 亿多人口大国，粮食安全从国家层面而言首先是保障粮食有充足的供应，在当今全球变暖，干旱严重等外界环境条件发生显著变化的情况下，引导学生思考如何保障粮食有充足的供应？一方面珍惜和保护现有的水资源；另一方面通过创新，培育抗旱品种；同时提及习近平主席提出的人类命运共同体理念——全球发展倡议，呼吁国际社会加快落实联合国2030年可持续发展议程，推动实现更加绿色、健康的全球发展；应对气候变化和粮食危机等全球性挑战，科学有序推进碳达峰和碳中和，我国提出了在2030 年实现碳达峰，2060 年实现碳中和的目标，引领全球气候治理，展现中国担当.将爱党爱国、家国情怀、社会责任、科学思维、创新思维和民族自豪感“润物细无声”地融入教学内容中.讲授第二章植物的矿质营养中提及“收多收少在于肥”，表明矿质营养与农作物的产量直接相关，为了增加作物的产量，可通过施肥来实现，但不科学施肥是否会带来环境影响，引导学生思考不合理施用化肥带来的环境问题.一方面，过量施用化肥，农作物生存所依赖的大气、水体、土壤等外界环境将受到严重影响，致农作物产品品质受损，最终将严重影响人类健康［10］.因此，在作物栽培过程中，如何减少化肥使用量，如何提升化肥利用效率，对国家实现绿色发展和乡村振兴战略至关重要；另一方面，通过创新，培育能高效利用矿质营养的新品种，实现化肥的减量增效.将科学思维、创新思维、绿色发展和可持续发展等思政元素进行有机融入.

3.3 以科技创新为标杆，实现民族复兴

追踪全球植物生理学科的科技发展创新国际前沿，站在科技创新的制高点.学生通过了解植物生理学领域前沿科技创新，形成批判精神，培养科学思维，提升创新能力.讲授第六章植物的次生代谢物过程中，介绍萜类化合物的功能时提及2015 年诺贝尔奖获得者，我国科学家屠呦呦和抗疟药方青蒿素的故事，青蒿素的发现挽救世界上无数疟疾病人的生命.引导学生勇攀科学高峰，承担社会责任.本章中提及红豆杉中的红豆杉醇是很强的抗癌药物.银杏中的银杏内酯、雷公藤中的雷公藤内酯都具有较强的抗癌活性，很多植物都含有药用成分，表明保护生物多样性的重要性，印证了习近平总书记提出的“绿水青山就是金山银山”，同时引导学生在科技创新的过程中注重绿色发展和可持续发展.如介绍研究植物基因功能时，引入CRISPR/Cas9技术，介绍科研工作者根据细菌体内CRISPR/Cas9的工作原理将其改造，广泛应用于动植物DNA 序列修剪、切断、替换或添加的基因编辑技术.2022 年7 月，周文彬团队在水稻中发现的高产基因（OsDREB1C），能够同时提升植物的光合作用效率和氮素利用效率，提高作物产量30%以上，氮素利用效率提高25.8%～56.6%，真正实现减肥增效［11］.2023年2月，受一种牻牛儿（Erodium）植物种子的启发，发现的“一种可以自发钻土的种子载体E-seed”［12］.讲授第十三章植物对胁迫的应答和响应时，介绍由于全球气候变化，干旱等自然灾害频发.介绍2023 年2 月，中国农业大学的秦峰教授团队利用三代PacBio 长读长测序技术、HiC 技术和光学图谱完成了玉米抗旱优异种质资源CIMBL55基因组的高质量组装和注释工作.确定了CIMBL55基因组中至少携带65个抗旱基因的优异等位变异［13］.通过介绍植物生理学领域的研究前沿和研究结果，激发学生敢于创新，勇担社会责任，勇攀科学高峰.

3.4 以科学精神为榜样，传承红色基因

结合植物生理学的发展历程，讲述我国著名的植物生理学创始人钱崇澍先生早在1917年就发表《钡、锶及铈对水绵的特殊作用》的学术研究论文.我国植物生理学奠基人之一汤佩松先生，在抗日战争时期，毅然放弃当时美国的优质科研条件和丰厚物质条件，坚持回国，建立的普通生理研究室三次被炸毁，四次搬迁重建，仍坚持不懈开展植物生理方面的科学研究，在植物生理学领域取得了举世瞩目的成就.讲授第二章植物的矿质营养中介绍植物生长的各阶段需科学合理施肥，介绍被誉为新疆甜瓜品种改良的创始人和奠基者——吴明珠院士的科研故事，她放弃留京，谢绝“院士楼”，主动请缨赴疆，辞官种瓜，甘居陋室，与瓜田相伴六十余载.主持培育30个甜瓜、西瓜新品种，建立了甜瓜育种和无土栽培的技术创新体系；培育的早、中、晚熟甜瓜系列品种及同行用其亲本所育品种的推广面积占新疆北疆及吐哈盆地主要商品瓜区的80%，为社会和国家创造数十亿的经济效益.讲授第三章植物的光合作用过程中，介绍一生经历三次癌症仍放不下工作，做一辈子“追光者”的匡廷云院士，60多年一直致力于光合作用光合膜研究，揭示了捕光叶绿素蛋白在膜上横向迁移调节激发能分配的规律；首次研究证实21kD膜蛋白是光系统I长波荧光发射的最初来源；首次研究发现光系统II反应中心叶绿素蛋白的组氨酸残基和光系统II 原初电子受体脱镁叶绿素受到光照的破坏；首次发现的菠菜主要捕光复合物晶体结构解析图刊登在《Nature》期刊封面.“不是在稻田，就是在去稻田的路上”的袁隆平院士和杂交水稻的故事.被东南亚国家誉为“东方神稻”的谢华安院士，讲述他与“汕优63”水稻品种的故事.介绍种康院士在水稻寒害信号感知机制方面的突出贡献，种康院士利用COLDI基因结合杂交育种技术成功培育了水稻抗寒新品种“嘉禾优7号”.不仅在国内，国外很多科学家的科学思维和科学精神同样难能可贵.如在讲授第一章细胞吸水的方式时，介绍诺贝尔化学奖获得者水通道蛋白发现者彼得·阿格雷（Peter Agre），坚持从事水通道蛋白研究十余年，通过利用含水通道蛋白细胞和去除水通道蛋白细胞进行对比试验，最终解析和发现水通道蛋白结构.讲授第三章植物光合作用时介绍C3途径又称卡尔文循环的发现者，诺贝尔化学奖获得者卡尔文（Calvin），从事C3途径研究二十余年，通过改进实验方法，采用先进的放射性示踪技术最终发现C3途径的过程.通过介绍一大批专家、学者为推动植物生理学发展作出的突出贡献，激励学生学习老一辈植物生理学家的爱国爱党精神、无私奉献精神和科研精神，同时激发学生的专业认同感、社会责任感和民族自豪感，传承红色基因.

4 课程思政考核评价

课程教学评价是教育教学的重要组成部分.依据生物科学专业人才培养方案的毕业要求，落实立德树人的根本任务，制定和建立了符合生物科学专业学生发展和课程特点的课程评价体系.根据修订的植物生理学课程大纲和课程目标，大纲新增课程思政教育教学目标考核评价体系.考核评价体系主要采用过程性考核评价和结果性考核评价相结合的方式进行.过程性考核评价：一方面通过“学习通”APP发布一些开放性题目进行考核，如以植物生理学发展历程为主线，学生查阅相关文献，了解植物生理学领域方面所取得的伟大成就，学习科学家精神；提前布置学生查阅目前我国水资源现状相关文献，能针对目前我国水资源状况提出自己的想法和相应的保护措施，理解水资源保护和作物产量的关系；学生通过查阅、追踪和分享植物生理学领域的国际前沿，引导学生科学思维和创新思维的提升.另一方面，根据学生展示和分享课程内容蕴含的思政教育元素作品进行评价，主要从其表现出的思想素质、知识掌握程度、分析和解决问题的能力等进行综合的过程性评价.结果性考核评价：将思政教育内容相关试题纳入期末考试，例如，将我国植物生理学的创始人编制相应填空题进行考核，将分析提高作物产量与环境保护和绿色发展的关系纳入论述题进行期末考核，形成思政素养、能力素养和知识素养“三融合”的课程结果性评价体系，全面评价课程育人目标的达成情况和教育教学效果.通过多形式、多角度考核和评价植物生理学课程思政教育目标的达成情况.为课程教育教学的持续改进提供支撑.

5 结语

通过“植物生理学”课程思政教育建设的实践、思考和评价，积极落实立德树人的根本任务，勇于承担“守好一段渠，种好责任田”的育人责任.课程思政教育建设是一项长期的、持续的任务，在今后的教育教学过程中，我们将不断充实和完善“植物生理学”课程思政教育元素，坚持“学生中心，产出导向，持续改进”的教育教学理念，形成一套持续改进、不断完善的“植物生理学”课程思政教育体系，将思想政治教育贯穿教育教学全过程，全面落实“三全”育人理念.