摘" 要:“微生物学”是生物制药本科专业的基础核心课程,蕴含丰富的思政元素。在“三全育人”教育策略的指导下,文章以“微生物学”课程为研究对象,系统地从疾病防控、现代生物制药业高质量发展、农业、工业、环保、诱变育种以及中华优秀传统文化七个维度,深入探索并整合思政内容,并将这些内容有机融入教育教学环节,旨在为相关专业如何更好地在“微生物学”课程中实施思政教育提供有效的路径和建议。
关键词:微生物学;课程思政元素;三全育人;生物制药专业;本科教学
中图分类号:G641" " 文献标识码:A" " 文章编号:1673-7164(2025)03-0109-04
“微生物学”是生物制药专业的一门核心必修课程,内容涵盖真菌、细菌、病毒三大微生物类群,在生物、医药、食品、环境、能源和农业等多个交叉学科的人才培养中占据着举足轻重的地位。[1]该课程所教授的基本概念、理论和方法,为生物制药专业本科学生打下了坚实的科学基础和科学素养,为制药领域科研人员和工程师提供了必要的知识武装。
尽管近年来我国生物制药行业发展迅猛,势头强劲,但相较于全球领先的国家,该产业仍显初级,整体的技术和发展水平还不足,因此亟须培养一批既精通技术、具备创新能力,又有强烈的责任感和使命感的高素质生物制药人才。[1-2]为了满足我国生物制药行业高质量发展需求,各高校都在努力寻找和研究最佳的教学策略和方法。“三全育人”作为一种教育方针,为各大高校培养卓越工程师提供了明确的指导和思路。
“三全育人”即全员育人、全程育人和全方位育人,是中共中央、国务院在《关于加强和改进新形势下高校思想政治工作的意见》(以下简称《意见》)中提出的育人策略。《意见》中提到各个高校要把立德树人作为根本任务,把思想价值引领贯穿教育教学全过程和各环节。[3-4]因此,在专业人才培养中按照“三全育人”的要求,挖掘重要专业基础课程中的课程思政元素并融入教育教学全过程,有助于解决“培养什么人、怎样培养人、为谁培养人”的教育根本问题。
本研究从微生物学与疾病防控、现代生物制药业高质量发展、农业、工业、环境保护、诱变育种、中华优秀传统文化等七个方面,挖掘“微生物学”中的课程思政元素,并融入教学实践环节,为相关专业如何更好地在“微生物学”课程中实施思政教育提供有效的路径和建议。
二、“微生物学”课程思政元素的挖掘及应用
(一)从微生物学与疾病防控的关系中挖掘及应用课程思政元素
自新冠肺炎疫情以来,人们的生活、学习和工作受到极大的影响,普通群众开始认识到微生物与传染病的紧密联系。特别是通过亲身体验,感受到国家在抗击新冠肺炎疫情上展现出的强大疫情防控能力和卓越的防控成效,人们不禁将其与美国、英国、法国、德国等经济和科技发达的西方国家相对糟糕的防控成绩进行对比。这为我们提供了一个绝佳的思政教育机会,教师可将“民族自豪感与爱国精神”以及“中国共产党治国理政的制度优势”融入“微生物学”课程,帮助学生确立正确的价值观,激发内心的爱国情怀,进一步增强“四个意识”、坚定“四个自信”、做到“两个维护”。
历史上,由微生物引发的传染病导致人类大规模死亡的案例层出不穷。如14世纪的黑死病,即鼠疫,是由一种名叫鼠疫耶尔森菌的微生物导致的传染病,它在欧洲席卷而过,夺走了约5000万人的生命。而天花病毒在人类历史上曾肆虐3000多年,造成数亿人死亡,在1980年才被成功消灭,成为首个被人类利用生物医药技术消灭的传染病。此外,艾滋病、霍乱、疟疾、黄热病、麻风病、SARS非典型性肺炎、乙肝、丙肝、肺结核、流感等众多传染病,均源于病原微生物,而微生物共同的特点就是形态小,肉眼不可见。因此,学好弄通微生物的传播和生长规律,是掌握传染病防控的关键。通过引入这些案例,可以帮助学生深刻理解科学研究的重要性及其对人类社会的巨大贡献,同时培养他们的科学思维,引导其树立正确的科学观和严谨、求实、创新的科学精神。
(二)从微生物学与现代生物制药业高质量发展方面挖掘及应用课程思政元素
现代生物制药业的繁荣与微生物学发展紧密相关。自亚历山大·弗莱明发现青霉素开始,科学家们从真菌、细菌、放线菌等微生物中发现大量药物先导分子。例如,从真菌中发现的头孢菌素、变曲霉素、灰黄霉素等;从放线菌中发现的庆大霉素、卡那霉素、放线菌素、链霉素、土霉素、氯霉素、四环素、红霉素、金霉素、新霉素、肌霉菌、诺卡氏菌素和博来霉素等;以及从细菌中发现的多黏菌素、杆菌肽、短杆菌肽、短杆菌酪肽等。
此外,现在人们所熟知的疫苗,包括各种减毒活疫苗、灭活疫苗及核酸疫苗等,都是基于病原微生物或其代谢产物,结合微生物学、生物工程及基因工程技术研发的免疫制剂类药物。抗生素和疫苗的研发与生产,都依赖于微生物学的技术创新和知识进步。
因此,在微生物学课程中,教师不仅要教授理论知识,更要向学生展示微生物在人类日常生活、制药工业和生物产业等领域的重大意义,让学生了解并掌握微生物的生产原理与应用技术,这对我国生物制药业的高质量发展至关重要。通过这些案例引导学生充分认识到科技发展在国家建设中的重要作用,从而增强他们对深入贯彻落实党中央科技自立自强战略的信心,激发他们为我国建设世界科技强国而奋斗的决心。[5]
(三)从微生物学与农业产业发展的密切关系中挖掘及应用课程思政元素
微生物在农业生产中起着双重作用。它们可以是某些重要经济作物的病原微生物,也可以作为农业生物防治的重要工具。正因为微生物的生长速度迅速,所以易于大规模培养和工业化生产。绿色农业中为防治各种病害而研发的生防菌剂就是一个很好的案例,这些生防菌剂包括真菌源、细菌源和病毒源,应用最广泛的生防真菌主要有绿色木霉、哈茨木霉、淡紫拟青霉、球孢白僵菌和金龟子绿僵菌等。生防细菌主要有枯草芽孢杆菌、假单胞杆菌、土壤放射杆菌和巴氏杆菌等。生防病毒主要有核型多角体病毒、虹彩病毒等。
除了防治病害,放线菌、细菌和真菌也在各种菌肥和有机肥的生产中起到了关键作用。因此,开展经济作物病原微生物的物种分类鉴定、传播途径及致病机理的研究,对农业病害的生物防治、化学防治和物理防治均具有重要意义。
此外,食药用菌是微生物资源的另一个重要方面。食药用菌产业的发展与微生物分类、资源开发、育种和生产技术的进步密切相关。近年来,我国食药用菌产业发展势头强劲,产量已经占据全球总产量的70%以上,在脱贫攻坚中发挥了重要作用,相信在未来的乡村振兴中,这一产业也会继续产生深远的影响。通过引入这些案例可以培养学生的辩证唯物主义世界观,鼓励他们为乡村振兴作出贡献,并深入理解通过科技进步为人民带来福祉的重要性。[6]
(四)从微生物学与工业发展的紧密联系中挖掘及应用课程思政元素
微生物学与现代工业发展之间的联系是深刻而广泛的,特别是在医药、农业、食品、能源、化工和环保等多个重要领域。工业微生物学在这些领域中不仅是一个重要的技术基础,而且是一个创新的驱动力。例如,利用微生物发酵技术,可以高效地生产出酒精、乙烯、甲烷、柠檬酸、氨基酸等众多重要产品。此外,通过真菌发酵技术,可以大规模生产高质量的蛋白和活性多糖,实现“向微生物要粮食”,这为习近平总书记提出的“大食物观”战略提供了强有力的支持,不仅有助于我国的粮食安全,还可以为全球粮食安全问题提供解决方案。在制药、材料和食品工业,微生物技术同样是关键技术,特别是在保证产品质量和生产环境的洁净度方面。通过上述的实际应用案例,培养学生树立“科学技术就是第一生产力”的科学观和价值观,并鼓励他们培养大国工匠精神,致力于科技创新,为我国的工业和技术进步作出贡献。
(五)从微生物学与环境保护的关系中挖掘及应用课程思政元素
微生物在生态系统中的功能多种多样,许多功能是其他生物无法替代的。例如,真菌和细菌在有机物的分解过程中起到至关重要的作用,它们将死亡的植物和动物转化为可利用的营养物质,使生态系统持续运转。一些真菌和细菌能够帮助植物吸收大气中的二氧化碳,从而提升土壤碳固存量,对于达到“碳中和”目标起到了积极作用。若没有这些微小的“生态清道夫”,地球的生态平衡将受到严重威胁。
此外,微生物在废水处理、土壤修复以及农村环境改善等方面也极具开发价值。它们可以高效去除废水和土壤中的有害物质,如磷、氮、重金属和其他有毒有机污染物等。近年的研究还表明,某些微生物能够分解塑料,为解决全球“白色污染”问题提供新的思路。微生物在农业废弃物的利用方面也有很大潜力。例如,一些真菌的菌丝可以将秸秆等农林废弃物像胶水一样紧密黏合在一起,这一发现已经被应用于生产环保包装材料。通过这些案例引导学生理解并珍视微生物在环境保护中的作用,培养可持续发展的思维,强化对地球资源和环境的保护意识。
(六)从微生物学与诱变育种的科学原理中挖掘及应用课程思政元素
微生物在不利的生长环境中具有自我适应和基因突变的能力,这使得它们能够在面临挑战时产生更加适应环境的变异。例如在遭受各种不利环境,如紫外线、X射线、宇宙射线以及含化学诱变剂的冲击下,微生物能迅速产生突变,并逐渐演化出适应这种环境的新株系。这一特性为诱变育种提供了有力的支持,利用微生物的这种特性,科学家们可以改变其遗传结构和功能,培育出具有更高产量、更优性状和更强抗性的突变菌株,从而在生产实践中发挥重要的作用。
然而,现实生活中,许多学生在面临挫折和困难时感到沮丧和无助,缺乏坚韧的心理素质。通过微生物学与诱变育种的科学原理,可以引导学生正确认识到在逆境和挑战面前要培养自己的适应能力,不畏挫折,积极应对挑战。这种思维方式有助于培养学生树立攻坚克难、勇敢面对逆境的精神,鼓励他们保持积极的态度,锻炼坚韧的性格,为未来的学习和工作奠定坚实的心理基础。[6]
(七)从微生物学与中华文化的联系中挖掘及应用课程思政元素
微生物在中国传统文化中的使用与融合是中华民族智慧的体现。例如,酒不仅仅是通过酵母菌酿制酒精的技术应用,更重要的是与之相关的众多诗歌、故事和风俗习惯,其凝聚着中华民族的情感与智慧,为后人留下了丰富的精神遗产。古代中医药书籍中对冬虫夏草、灵芝等微生物药用功能的记载,提供了宝贵的参考。
例如,在《藏本草》《本草备要》《本草图说》《纲目拾遗》《本草分经》等典籍中均记载了冬虫夏草的药用功能。而灵芝更是流传着许多经典传说,被奉为“仙草”“瑞草”,《神农本草经》《魏志·华佗传》《本草纲目》等古籍中均记载了灵芝的多种药用功能,家喻户晓的神话故事《白蛇传》中称灵芝有起死回生、长生不老之功效,将灵芝赋予了更多的神话色彩。冬虫夏草、灵芝等真菌在古代中医药中的应用,不仅仅是其药理作用,更重要的是它们在中华传统文化中的象征意义和在民间传说、神话故事中的传承与演绎。
微生物与中国传统文化的融合不仅在于其在日常生活、农业、医药等方面的实际应用,更在于其在精神文化、哲学思想、文艺创作等方面的深远影响。通过学习这些内容,学生可以更好地理解和感受中华文化的深厚内涵,培养对传统文化的热爱和尊重,激发学习和传承中华优秀传统文化的热情与兴趣。[7]
三、结语
“微生物学”课程中包含丰富的课程思政元素,但很多教师在授课时难以将其有机融入,或是教学内容和思政元素之间的联系不紧密,影响教学质量并导致学生产生反感。为探讨如何利用“微生物学”这门专业基础课程开展好“三全育人”背景下的课程思政工作,提高育人效果,本研究从微生物学与疾病防控、现代生物制药业高质量发展、农业、工业、环境保护、诱变育种、中华优秀传统文化等七个方面,挖掘课程思政元素,培养学生求实创新的科学精神、强烈的民族自豪感与坚定的爱党爱国情怀;激发学生科技兴国、科技强国的热情,落实党中央科技自立自强的战略部署,增强为建设世界科技强国而奋斗的信心和决心;培养学生辩证唯物主义世界观,激发其积极投身乡村振兴,树立通过科学技术的进步实现服务人民造福人民的志向;培养学生树立“科学技术就是第一生产力”的科学观和价值观以及大国工匠精神,成为我国社会主义建设可靠的建设者和接班人;培养学生可持续发展的理念,树立保护地球资源和环境的意识;培养学生敢于迎难而上并塑造在逆境中成长成才的思维,树立攻坚克难的精神;培养学生坚定的文化自信,激发其学习和传承中华优秀传统文化的兴趣,为中华民族伟大复兴作出更大贡献。
总之,微生物学是一门具有广泛应用前景和深厚文化底蕴的学科,通过以上思政元素与专业知识点的有机衔接,可以更好地培养学生的科学精神、健康观念、文化自信和创新能力,为相关专业开展好“微生物学”的课程思政工作提供路径参考。
参考文献:
[1] 张志国,任国领,赵晓菊,等. 工程专业认证背景下生物制药专业人才培养方案的构建[J]. 绿色科技,2021,23(07):215-217.
[2] 金子,黄志锋. 生物制药专业产教医融合人才培养模式的探索[J]. 中华医学教育杂志,2022,42(06):481-484.
[3] 唐艺军,苏旭. 反思与重构:新时代“三全育人”视域下高校思想政治工作机制研究[J]. 科教文汇,2022(09):40-44.
[4] 陈大勇,沈秀琴,廖建平. 三全育人理念下高校课程思政建设的内在逻辑、现实困境及实践指向[J]. 高教学刊,2023,9(25):9-12.
[5] 李玉,齐威,王凤华,等. “微世界,大情怀”:浅谈微生物学课程思政教学设计与改革[J]. 微生物学通报,2022,49(04):1434-1444.
[6] 邹静,李辉,董雪童. 微生物遗传育种课程教学中思政元素的挖掘与融入[J]. 科教文汇:下旬刊,2021(10):79-81.
[7] 柳叶,胡佳杰,张胜威. 自然科学课程思政的教学探索:以微生物学为例[J]. 微生物学通报,2020,47(04):1168-1177.
(责任编辑:陈华康)
基金项目:2022年度贵州省教学内容和课程体系改革项目“‘三全育人’背景下生物制药专业本科生导师制的探索与实践”(项目编号:2022208);2021年度贵州理工学院教育教学改革研究重点项目“‘三全育人’背景下生物制药专业本科生导师制的探索与实践”(项目编号:JGZD202109)。
作者简介:卢永仲(1986—),男,博士,贵州理工学院食品药品制造工程学院副教授,研究方向为真菌学;肖沅嫔(1989—),女,博士,贵州理工学院食品药品制造工程学院讲师,研究方向为虫生真菌学;张飞(1990—),女,硕士,贵州理工学院食品药品制造工程学院实验师,研究方向为食品加工与营养。