“双一流”背景下地方高校深化微生物学课程建设的探索与实践

魏克强 王淑京 李永琴 张楚楚

摘要 课程质量是人才培养的核心，传统教学模式下的微生物学课程已不能满足”双一流“建设的更高要求。结合学校的办学特色、专业优势，对标“两性一度”的标准，以建设优秀教学团队、优化拓展课程内容、创新教育教学模式和加强课程思政建设等4个方面为重点，开展了微生物学课程的改革和建设。通过重塑教学理念、优化课程内容、转变教学方式和提升课程思政来彰显创新性；将学科发展前沿、学术研究成果、产业发展动态等内容融入课程，突出课程的高阶性；以激发学生的兴趣触点、科学思维、创新能力、价值塑造，提高课程的挑战度。通过探索与实践，教学质量明显提升，得到了学生们的普遍认可，对地方高校的课程建设具有一定的参考价值。

关键词 微生物学；地方高校；一流课程；教学质量

中图分类号 S-01   文献标识码 A  文章编号 0517-6611（2024）12-0264-04

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2024.12.057

Exploration and Practice of Deepening the Construction of Microbiology in Local Colleges and Universities Under the “Double First-Class” Background

WEI Ke-qiang， WANG Shu-jing， LI Yong-qin et al

（School of Life Science， Shanxi University， Taiyuan， Shanxi 030006）

Abstract Course quality is the core of talents training， but Microbiology under the traditional teaching model can no longer meet the higher requirements of “double first-class” construction. According to the universitys feature， professional advantages and the standard of “High Stage， Innovation and Challenge”， we carried out the reform and construction of Microbiology from four aspects： building an excellent teaching team， optimizing and expanding the course content， innovating the education and teaching model， and strengthening the ideological and political construction of the curriculum. We demonstrated the innovation by reshaping teaching ideas， optimizing course content， changing teaching methods and promoting ideological and political education in the curriculum. The frontier of discipline development， academic research results and industry development trends were introduced into the curriculum to highlight its high-level nature. The academic challenge degree was enhanced by stimulating students interest， scientific thinking， innovation ability and value shaping. The practice showed that the teaching quality has been significantly improved. It has certain reference value for the curriculum construction of local colleges and universities.

Key words Microbiology;Local colleges and universities;The first-class course;Teaching quality

基金项目 山西省高等学校教学改革创新项目（J20220066）；2022年山西省一流课程《微生物学》（K2022532）；山西大学研究生教育教学改革项目（SXU2021YJJG025）。

作者简介 魏克强（1970—），男，河北徐水人，教授，博士，从事食品营养与健康免疫研究。

收稿日期 2023-10-25；修回日期 2024-01-22

微生物学是理、工、农、医和师范类各高校生命科学相关专业开设的一门主要基础课程。微生物虽然是一类最低等的生物，却具有高等生物的基本生命过程，是当今最活跃的前沿研究领域之一，其新理论、新技术、新发现不断涌现，认知边界不断拓展延伸；其广泛应用于农业、食品、医药、环保等领域，与高新技术、新兴产业紧密相连，对人类文明、科技进步和社会经济发挥了重要作用。因此，本课程明显具有理论性、实践性和前沿性强的特点。山西大学是我国办学历史最悠久的高等学府之一。学校的前身是创建于1902年的山西大学堂，与北洋大学堂（现天津大学）、京师大学堂（现北京大学）共同开创了中国近代高等教育的先河；2022年学校进入了国家“双一流”建设高校的行列，开启了建设高水平综合性研究型大学的新征程。该校生命科学学院始建于1949年，是全国高校中较早设立生物学专业的院系之一。目前设有生物科学（2008年获批国家级特色专业建设点，2020年获批国家级一流本科专业建设点）、食品科学与工程（2020年获批省级一流本科专业建设点）和生物工程（2021年获批省级一流本科专业建设点）3个本科专业；拥有化学生物学与分子工程教育部重点实验室、生物工程山西省重点实验室、医学分子细胞生物学山西省重点实验室、山西省微生物资源综合利用工程技术研究中心、国家级生物学实验教学示范中心等多个开展微生物科研、教学的平台，经过多年的积淀与发展，本课程形成了良好的基础与底蕴。

实现高等教育内涵式发展是我国高等教育发展的大政方针，其核心是提高人才培养质量。而课程是人才培养的核心要素，课程质量直接决定了人才培养质量［1］。本科教学是一流大学的灵魂，一流本科是一流大学的底色，打造“金课”、建设一流课程已成为当前各高校本科教学工作的重点，地方高校面临着机遇与挑战的双重考验［2，3］。

1 课程教学存在的问题

该院的人才培养方案将微生物学课程设置为64学时、4学分，大二开设，是学生较早接触的专业课程之一，此时学生对专业的认知还不清晰，学习目标也比较模糊。传统的课程教学常常是教师单纯灌输、学生被动接收，课堂气氛沉闷，学生的参与度、满意度低。课程缺乏系统设计，知识的拓展延伸不够，学生普遍感到内容繁杂琐碎、抽象枯燥、兴趣触点低。学生投入课程学习的时间比较少，阅读量严重不足，“考前死记硬背，考后忘个精光”的现象比较普遍。教育部出台的《关于一流本科课程建设的实施意见》《高等学校课程思政建设指导纲要》《教育信息化 2.0行动计划》等一系列政策文件，对建设一流本科课程提出了明确目标和任务措施。目前的课程教学离“将知识传授、能力培养、思维提升和价值塑造融为一体”的更高要求还存在着一定差距。

2 提升教师的教学素养，重塑课程的教育理念

教研室是高校最基层的教学单位，教师是组织和实施教学工作的终端［4］。教师自身的素质决定了课程教学的水平和高度，这就要求教师们政治要强、情怀要深、思维要新、视野要广、自律要严、人格要正、业务要精、工作要实。目前该院的微生物学授课团队由9名获得博士学位的中青年教师组成，其中高级职称的占 44.4%，45 岁以下的占 55.6%，全部毕业于国内外知名高校和科研院所，教师们热爱教育事业，专业基础扎实，创新思维活跃，科研素养较高。教研室通过定期开展教学研讨活动，举办教学观摩公开课，加入“教育部微生物学课程群虚拟教研室”广泛吸收兄弟院校的教学经验和教改成果等措施［5-7］，不断打磨课程。教研室注重发挥教学团队的优势，集思广益，共同设计教学方案、筛选课程资源、建设网络平台。还通过参加学校组织的“一流本科课程的持续建设与应用”“一流专业背景下高校基层教学组织卓越教研模式探索”“课程思政的认识、实践与效果评价”等专题研修以及国家智慧教育公共服务平台的系列研修活动，提高教学设计、组织实施、资源建设、改革创新以及思政育人等多方面的能力，保障课程教学的质量。

以往“教师讲、学生听”的传统教学模式虽然能在有限的课时内传递大量信息，但常常导致教师陷入了“独角戏”的状态，学生机械被动地接受知识［8］。开展教学改革首先要与时俱进、转变教学理念，从传统的“以教师为中心”向“以学生为中心”转变［9］，其内涵就是以学生为本，尊重学生、方便学生、发展学生，在教学实践中要重视和体现学生的主体地位，同时又不忽视教师的主导作用。通过采用自学式、启发式、讨论式、案例式等多种教学方法，充分调动起学生的积极性、主动性和创造性，提升学习的体验感、参与感和获得感，教师则重点把握好设计、引导、启发和监控等角色。

3 优化课程的教学内容，拓展学生的学习半径

教学内容是课程改革的核心。选用周德庆教授编著的《微生物学教程（第4版）》为基本教材，辅以武汉大学沈萍、陈向东教授主编的《微生物学（第8版）》，通过一流的教材呈现一流的课程内容，同时强化学生精读教材、“深耕细作”“啃读经典”的学习习惯，改变学生依赖课件、一知半解、浅尝辄止的现状。在教学内容设计上，以微生物的五大共性为核心，微生物形态结构、生长代谢、遗传变异、生态特征和分类进化五大生物学规律为主线，构建课程的主要框架和知识脉络。然后将内在逻辑关联度高的章节和知识内容重新整合为五个模块、充实内容，充分展示微生物的独特魅力：第1模块，微生物概述，包括绪论和第十章（微生物的分类和鉴定）；第2模块，微生物的形态、结构与功能，即教材第一至第三章原核类、真核类、非细胞类微生物的主要内容；第3模块，微生物的营养、代谢与生长，即教材第四章（微生物的营养和培养基）、第五章（微生物的新陈代谢）和第六章（微生物的生长及其控制）里的理论内容；第4模块，微生物的遗传与变异，即教材第七章的部分内容；第5模块，微生物资源的利用，主要是第八章（微生物的生态）、第九章（传染与免疫），以及其他章节涉及微生物的培养、控制、筛选、保藏、育种和微生物在农业、食品、发酵、医药、环保等领域实际应用的内容。适当删减了与生物化学、分子生物学、基因工程等课程重复的一些知识点。

丰富的教学内容是课程具有持续吸引力和旺盛生命力的重要保障。紧紧围绕培养目标，充分利用各种学术资源和教学技术拓展课程内容（表1），与课堂教学有机融合，提质增效。主要方式包括：①依托学术沙龙活动，邀请食品酿造、生物医药领域的知名专家学者为师生做学术报告，拉近理论与实践、教学与科研的距离。②前沿文献解读，从Nature、Science、微生物学报等国内外高水平学术期刊筛选了一些涉及古细菌、肠道菌群、厌氧微生物培养、微生物分类、土壤微生物等研究热点与前沿的文献综述，师生共同阅读、交流讨论。③纪录片观赏，精挑细选与课程知识点（如微生物学的奠基人巴斯德，病毒入侵与机体免疫防御、病原微生物的危害与防治等）密切相关的优秀纪录片，以视觉盛宴启迪智慧、感悟科学、触发思考。④经典实验解析，“微生物的遗传与变异”是课程中包含了多个经典实验内容的一个章节，这些实验构思巧妙、逻辑严密、意义重大。例如，香烟烟雾中至少含有150种已知的有毒有害成分，严重危害健康，但2021年中国疾控中心的“全国大学生烟草流行调查”显示，我国大学生的吸烟率为7.8%，男生高达15.0%。结合自身的科研项目《基于代谢组学的慢性阻塞性肺疾病生物标志物的挖掘》，给学生们展示了利用Ames试验方法检测香烟烟雾提取物对鼠伤寒沙门氏菌组氨酸缺陷型菌株TA97、TA98、TA100、TA102的致突变性，使学生们切身认识到了“珍爱生命、远离烟草”的必要性，发挥了科研反哺教学的作用。⑤贯穿课程思政，专业课程和思政元素就像生物之间的共生关系，以上的一些拓展内容不但传播了重要的课程知识和科学思维，也蕴含着丰富的思想价值和精神内涵（表1）。除此之外，深入挖掘、凝练课程知识点所蕴含的具有典型性、代表性、时代性的思政元素。例如，讲授消毒灭菌，列举了制药行业的“欣弗事件”、“兰州布病事件”；讲授有害微生物的控制，分析了滥用抗生素危害人类健康、生态环境的典型案例；讲授微生物的营养，以我国科学家王二涛研究员发表在Science上的论文“Plants transfer lipids to sustain colonization by mutualistic mycorrhizal and parasitic fungi”，介绍了他首次揭示脂肪酸是植物传递给丛枝菌根真菌的主要碳源营养形式，这一突破性的研究推翻了百年来教科书中的“糖理论”；讲授微生物的地球化学作用，探讨了多种多样的固碳微生物助力“碳达峰”“碳中和”的作用，让学生深刻理解为应对全球气候变化，我国走生态优先、绿色低碳发展道路的意义，增强专业认同感和使命感。

4 改进教学手段，提升思政实效

“互联网+”时代促进了现代信息技术与课堂教学的融合，这无疑拓展了学生获取知识和信息的渠道，学生的学习时间不再局限于课堂、学习地点不再局限于教室、学习资源不再局限于教材［10］。将超星学习通、雨课堂、企业微信等在线教育平台引入课程教学，把课程介绍、师资配置、教学大纲、电子教材、多媒体课件、学习任务、考核要求、学术文献、视频影像、测试习题等丰富的资源推送给学生，帮助学生课前自主学习、课后复习巩固，尤其是建设的超星在线课程深受学生们的喜爱。这些信息技术对教师们实时答疑解惑、及时掌握学习动态、科学研判学情、过程性考核起到了重要作用。在课堂教学中，主要是详解重点难点，阐释讨论疑点，梳理知识脉络，拓展深度宽度、启发科学思维。这种“线上+线下”混合式教学手段，在一些高校和课程已有较好的经验［11-13］，在此不再赘述。①要充分了解学生的学习能力、习惯和兴趣，让“课前-课中-课后”各环节能够有序衔接、各有侧重、相辅相成。②相对于传统课堂，教师要投入更多的时间和精力全程引导、监督、管理，学生才能从“被动的我在听”转变为“主动的我在学”的过程中取得良好的学习效果。例如，调查发现，79.31%的大二学生对所学专业比较感兴趣；每天线上学习课程时长达到1 h的学生约占71.26%；72.41%的学生认为自控能力薄弱是影响线上自主学习成效的关键因素；还有少部分同学反感灌输式教学但又习惯于被动式学习。

课程思政是新时代党和国家对高等教育提出的新要求，要将立德树人作为高等教育的根本任务。微生物学的发展及应用与人类健康、食品安全、资源开发、环境保护等密切相关，本身就蕴含着鲜活的思政素材，关键是要扩展和创新课程思政工作的视野、思路和方法，让学生觉得“接地气”“有意思”“都爱听”，激发学生“想学、爱学、乐学”，这对专业课教师提出了更高的要求［14］。教学过程中，围绕日常生活实际、学科前沿动态、经济建设发展等主要方面筛选典型的素材，深刻理解它们与课程知识的内在联系，通过专家学术报告、经典文献阅读、主题影视赏析、典型案例分析等多种形式，潜移默化地融入教育教学过程。从每学期的课程教学质量评价来看，学生普遍反映“课程内容充实”，“很享受教学的过程”，“感觉收获颇丰”。

笔者连续2年选取不同专业班级开展了问卷跟踪调查，统计分析显示课程建设取得了良好的效果，主要体现在：88.95%的学生认为课程教学彰显出了微生物的特色，突出了重点难点内容，较好地体现了理论联系实际；83.91%的学生觉得能够理清知识脉络，构建出课程的知识框架，牢固掌握基本概念、基本原理，理解了微生物独特的研究手段和方法；对采用探究式、案例式、启发式等多元化教学方法的满意度达85.05%，认为激发了学习兴趣，活跃了课堂氛围；对“思政元素融入课程教学有助于知识学习、能力培养和价值塑造”持非常认可态度的占86.21%，认为丰富的素材与知识点结合紧密，有广度有深度还有温度。教师们也感到以往“课堂埋头抄笔记，考前突击背知识点”“课前预习不主动、上课思考不积极、课后巩固不及时”的现象明显减少，学生们“动”起来了，课堂“活”起来了。

微生物学是培养方案里学分（4学分）较大的一门课程，课程成绩与每一位学生的切身利益息息相关。通过一个学期的学习，完善的课程考核方式应当能够准确地反映学生的学习情况，公平地评价学生的能力水平，这对改善教师教学、促进学生成长有着重要意义。但以往的成绩构成是以期末考试成绩为主，适当参考平时成绩（一般不超过30%，主要包括出勤、完成作业、随堂小测验等）。随着课程改革与建设的深化，如何构建完善的考核模式，改变主要依赖于期末考试成绩的单一方式，加强对学生的过程性和多元化考核，是今后需要积极探索的课题。一方面是由于一些教师存在着“重科研轻教学”的倾向，不愿意在教学上投入更多的时间和精力，而进行过程性多元化评价的工作十分烦琐，师生要花费较大的时间、精力、人力、物力，研究型高校必须正确处理好教学与科研的关系［15］；另一方面，课程学习过程中，学生的情感态度和价值观变化是内隐的，很难直接评价，即使是能力得以明显提升也需要一个过程，采用什么指标可以更好地反映一个学生在一个学期一门课程中的学习过程和效果［16］。

5 结语

在传统的课程教学过程中，笔者发现学生存在着基础知识掌握不扎实、知识体系构建不系统、学习主动性较差、逻辑思维能力不足等主要问题。结合学校自身的办学特色、专业优势，对标“两性一度”的标准，基于微生物学的特点，开展了课程的改革和建设。以“立德树人”为根本任务，秉持“学生为主体，教师为主导”的教学理念，将学生的成长与发展作为出发点和立足点，以建设优秀教学团队、优化拓展课程内容、创新教育教学模式和加强课程思政建设等4个方面作为工作重点。通过重塑教学理念、优化课程内容、转变教学方式和提升课程思政来彰显创新性；将学科发展前沿、学术研究成果、产业发展动态等内容融入课程，突出课程的高阶性；以激发学生的兴趣触点、科学思维、创新能力、价值塑造，提高课程的挑战度。当前，“双一流”建设对高等教育提出了更高的要求，不断深化教学改革将是高校持续发展的根本动力。

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