“高级植物生理学”课程思政建设的探索与实践.pdf

“高级植物生理学”课程思政建设的探索与实践于晶，包雨卓，彭瞰看，张达，徐庆华，苍晶（）东北农业大学生命科学学院，哈尔滨，150030摘 要：课程思政建设是落实立德树人根本任务的关键举措。高级植物生理学是高等农业院校植物学、作物学、园艺学等专业的硕士研究生重要的专业基础课。本课程在深入挖掘思政元素的基础上，通过理论与实践相结合、实验设计与动手操作相结合、自主学习与师生互动相结合、线上与线下相结合等教学过程，将思政元素有机融入课堂教学，使课程思政在培养“爱农、知农、为农”的创新型农业人才中发挥重要作用。关键词：高级植物生理学，课程思政，研究生教育，创新型农业人才Exploration and Practice of Curriculum Ideological and Political Construction of“Advanced Plant Physiology”YU Jing，BAO Yu-zhuo，PENG Kan-kan，ZHANG Da，XU Qing-hua，CANG Jing（）College of Life Science，Northeast Agricultural University，Harbin 150030，China高校生物学教学研究（电子版）2023 年 4 月，13（2）：30-33ISSN 2095-1574 CN 11-9307/R DOI 10.3868/j.issn.2095-1574.2023.02.008专题教改纵横收稿日期：2022-11-20；修回日期：2023-03-10基金项目：2021 年黑龙江省研究生课程思政、导学思政高质量建设项目“高级植物生理学”；2021 年东北农业大学研究生课程思政高质量建设项目（Neau2021-yscsz035）通讯作者：苍晶，E-mail：立德树人作为教育的中心环节，把思想政治工作贯穿教育教学全过程，各类课程要与政治理论课同向同行，形成协同效应，实现全程育人，全方位育人。教育部 2020 年印发的高等学校课程思政建设指导纲要中明确提出：“全面推进课程思政建设是落实立德树人根本任务的战略举措，是全面提高人才培养质量的重要任务。”课程思政的宗旨就是发挥各门课程的“育德”功能，实现知识传授与价值引领协同，解决高校“培养什么人”“为谁培养人”的根本问题1，而课程育人是实现立德树人根本任务的“最后一公里”2。专业课教师应从专业知识中不断挖掘其蕴含的思政元素，实现专业知识传授、能力培养和思政育人的有机统一3。1 高级植物生理学的课程体系及课程思政建设的必要性近年来，随着学科的快速发展和先进实验技术的不断涌现，给植物生理学的教学带来了极大的挑战4。东北农业大学“高级植物生理学”的课程体系亦紧随时代步伐不断更新和完善。目前，该课程由理论（28 学时）和实验（20 学时）两部分组成，理论部分是在本科阶段基本理论知识的基础上，更注重分子生理机制、技术方法以及科研思路等内容，跟踪国内外相关研究领域的最新进展与发展趋势，为从事植物科学相关课题研究及选题奠定理论基础、提供研究思路；实验部分则在必要的实验方法和实验技能训练的基础上，着重掌握科研实验的整体流生物（23年4月刊）-正文.indd 302023-6-12 15:21:38于晶等：“高级植物生理学”课程思政建设的探索与实践 31程，为后续开展自己的科研实验奠定基础。高级植物生理学课程志在培养研究生将理论知识灵活应用于所学专业的能力、分析和解决生产实践问题的能力、在科研探究中的缜密思维能力，以及较强的实验动手操作能力和创新能力。随着我国高等教育从大众化到普及化的跨越，研究生教育进入了一个高速发展的阶段。高校研究生教育已为国家输送了大批科研人才，但仍然存在生源质量不齐、教学内容陈旧、教学方法单一、教育奖惩机制不完善等问题5，在科研育人方面存在主体客体意识不足、评价体系不全面、体制机制不健全等“重科研轻育人”的问题6，严重影响了为国家培养高质量人才的目标。而高级植物生理学作为一年级硕士研究生的课程，不仅可为植物学、作物学、园艺学等专业提供基础理论和研究方法，而且可应用到高产优质栽培、医药研发等多个领域，是一门非常重要的专业基础课。将思政元素有机融入专业课程的课堂教学过程，可最大程度地发挥专业课程的主干功能7，增强研究生的专业自豪感、责任感、使命感和为国担当的奉献精神，培养研究生团结合作、尊重科学、勇于探索的创新精神和严谨诚信的科学素养及工匠精神，对于培养“爱农、知农、为农”的创新型农业人才，培养合格的社会主义事业的建设者和接班人，具有举足轻重的作用。2 思政元素融入高级植物生理学课程的探索与实践2.1 以我国老一辈植物生理学家的故事为载体，激发研究生勇挑重担的爱国精神一代人有一代人的使命和担当。作为受教育时间较长、知识获取较多和能力相对较强的研究生来说，要有一种勇挑重担的责任意识和担当精神。因此，在课程总论部分重温植物生理学发展历程的同时，介绍我国植物生理学前辈钱崇澍、汤佩松、罗宗洛等的故事，引导学生学习他们克服重重困难回国从事教学科研的爱国奉献精神，以及艰苦奋斗、自强不息的精神品格。2.2 以植物生理学相关的诺贝尔奖获得者的典型案例为烘托，激发研究生的专业认同感任何一个专业都有其不可替代的作用，研究生要正确认识自己的专业。本课程以与植物生理学相关的诺贝尔奖为烘托，来激发研究生学习高级植物生理学的兴趣，进而进行专业认同感教育。例如，讲授光合作用部分时，介绍卡尔文与其同事创造性地将同位素示踪和双向纸层析技术结合、历经 10 余年的系统研究、发现了 C3途径的过程，引导学生学习科学家们坚持不懈、勇于创新和探索，以及坚持真理的科学精神和团队合作精神。又如，在讲授植物次生代谢时，介绍我国科学家屠呦呦研究青蒿素的工作。青蒿素的发现是从典籍肘后备急方中“青蒿一握，以水二升渍，绞取汁，尽服之”获得的灵感，让学生了解古典文化的魅力，增强民族自信8；在抗疟药的研发过程中，屠呦呦为了国家和人民利益，在艰苦的条件下，努力钻研，经历了190 次失败，并且为了测试青蒿素的安全性当起了人体试验的首批“小白鼠”。教师引导学生学习她对国家使命的高度责任感，及其攻坚克难的匠人精神和“以身试药”的奉献精神，进而增加研究生对专业的热情，提升专业认同感。2.3 以植物生理学相关的最新研究进展为媒介，培养研究生勇于创新的科研精神研究生教育处于国民教育体系顶端，其创新能力与服务社会的能力和国家创新驱动发展战略息息相关。因此，在课程中拓展最新的研究成果、研究技术等激发和培养研究生的创新精神。例如，在讲授光合膜蛋白时，介绍我国女科学家“追光者”匡廷云院士的故事，匡院士 60 多年投身光合作用的研究，致力于揭开光能转化之谜，是我国光合膜结构与功能研究领域的开拓者，为我国光合作用研究走向世界做出了不可磨灭的贡献。教师引导学生学习匡先生对科研事业的热爱与执着的追求精神和勇于创新的专研精神。又如，介绍年轻女教授闫浈团队关于叶绿体蛋白转运体结构与转运机制的最新进展，以及 CRISPR 技术和无须组培的快速再生方法等，同时课下不定期推送最新科研进展的文献，以便学生及时了解最新研究动态。引导学生身处科技飞速发生物（23年4月刊）-正文.indd 312023-6-12 15:21:3832 于晶等：“高级植物生理学”课程思政建设的探索与实践展的时代，需要刻苦学习、努力钻研，肩负起时代的使命感和责任感，不断创新。2.4 以植物生理学与农业可持续发展的关系为主题，增强研究生“爱农、知农、为农”及心系祖国科技发展的责任担当我国是一个农业大国，党和政府历来重视“三农”问题，秉持农业可持续发展的绿色发展理念，增强研究生“爱农、知农、为农，科研至上”的专业思想及心系祖国科技发展的责任担当。如在光合分子生理部分讨论光合作用与粮食产量的关系时，介绍袁隆平院士“超级稻”和“海水稻”的工作、张启发院士“绿色超级稻”的工作、胡凤益团队“多年生稻”的工作、巫永睿团队“高蛋白玉米”的成果；在抗逆分子生理部分，讨论植物抗逆与种业创新时，介绍佟明耀教授培育出寒地冬小麦东农冬麦 1 号，打破了寒地不能种植冬小麦的历史的故事等。通过这些讨论，探讨如何利用所学理论回答“中国人的饭碗任何时候都要牢牢端在自己手中”的问题，强调科技兴国的重要性，保障国家粮食安全；在水分和矿质的分子生理部分，讨论粮食产量与氮肥高效利用，关注农业的可持续发展，节约用水，合理施肥，爱护地球，树立和践行“绿水青山就是金山银山”的理念，并培养学生在面对世界粮食供应不足、水资源短缺和环境污染等问题中的家国情怀和责任担当。此外，指导学生课下自主收集植物生理学与农业生产息息相关的问题，并提出可行的解决途径，录成视频上交（作为成绩评定的一部分），激发学生的责任感和使命感。2.5 以“实验设计-实验操作-论文撰写”闭环式过程为主线，培养研究生的求真精神研究生阶段的植物生理学实验，主要是为后续开展科研实验奠定基础，因此，采用案例式和启发式相结合的教学模式，教会学生不仅要掌握基本的实验操作，更重要的是要学会如何针对一个科研方向、从前人类似工作的基础上寻找创新点，设计自己的实验方案，并对获得的数据进行整理，撰写科研论文。2.5.1 实验设计首先根据学生选课人数设置几个研究课题，如冬小麦东农冬麦 1 号可以在黑龙江省安全越冬，其为何有如此强的抗寒性？针对几个新育成的玉米品种（高产抗病），怎样确定其抗低温、抗旱的能力？如何利用栽培手段提高植物的抗寒性或抗盐性？一般每个课题 78 人，由学生课下自主查找文献，提炼创新点，自行讨论设计初步方案，用开题报告的格式制作课件，课上汇报，师生共同讨论，经过“几问几答”环节，让学生们在思考的过程中掌握实验设计的关键点和实验设计方法，培养学生的创新思维和想象力，进一步对实验方案进行修改和完善，并随时进行线上交流和讨论。通过该环节，不仅可以锻炼学生收集文献的能力，还能激发学生的创新思维，提高学生的科研能力。2.5.2 实验准备实验方案修改完善后，开始进入实验准备的阶段，配置药品、培养植物材料，并及时做好实验记录，在此过程中培养学生团队意识和协作精神。2.5.3 实验操作从材料的取材到样品的测定，强化实验操作过程的基本素质：认真、严谨、注意细节。2.5.4 实验数据处理和实验论文撰写运用软件对所得数据进行处理作图，并按正式发表的格式撰写论文，强调格式的规范性、文字的原创性、数据的真实性及数据处理的科学性。列举学术不端的反面案例，如关于格氏嗜盐碱杆菌的Argonaute 可实现 DNA 引导的基因编辑技术，因实验过程无法重复遭到质疑最终被 Nature Biotechnoligy撤稿9；关于克隆出了人类胚胎干细胞的报道因涉嫌数据造假被 Science 撤稿并入狱9；有关 STAP 细胞的论文，因实验结果无法重现被 Nature 撤稿及导师自缢身亡等，警示学生，培养学生牢固树立实验“设计合理、技术科学、数据真实、结果可信”的求真精神。2.5.5 评价体系课程的分数由理论和实验两部分组成，理论占60%，实验占 40%，教师和学生根据评分标准共同打分评定。理论部分即针对农业生产中的问题录制视频的内容，根据查找的问题是否具有代表性，解决途径是否可行，以及录制视频的效果等进行评价；实验部分即实验设计和实验论文两方面，根据实验设计是否有创新、课件制作效果、汇报及回答问题情况，以及实验论文撰写是否规范等进行评价。学生物（23年4月刊）-正文.indd 322023-6-12 15:21:38于晶等：“高级植物生理学”课程思政建设的探索与实践 33生互评时不仅要打分，还要评价优缺点，培养学生公平公正和分析问题的批判性思维能力。3 高级植物生理学课程思政的实施成效3.1 学生评价学生们普遍感觉收获很大，收获了知识，提高了能力，增强了信心。“高级植物生理学课程充分体现了公平公正的原则，让我们感受到了教师的角色，增强了责任感”；“通过学习该课程，使我了解了大量学科前沿进展、最新的技术手段，拓宽了学习的深度，为自己的实验和课题提供了很好的思路”；“使我大大增强了对植物学专业的兴趣和认同度，让我们主动去探索去学习”；“课堂的参与度很高，使我们在认真聆听每个报告的同时，深入思考，学习的主动性得到了提高”；“实验课使我们全方位体验了科研过程，熟悉了如何查阅文献、如何提炼创新点、如何理顺实验思路、如何撰写实验论文等，极大地激发了我们的科研动力”。3.2 思政成效硕士研究生是科学研究的新生力量，是我国科学技术和高等教育的未来，经过课程思政教育，使学生尊重神圣的科研，坚定了科研信念，养成了良好的科研习惯，对专业的兴趣和认同度显著增强；能够主动及时查阅文献，了解最新研究进展，自主学习意识显著提高；向科学家学习，勇于质疑探索、追求创新，坚定了心系祖国农业科技发展的责任担当；能够正确看待学术造假的现象，并引以为戒，对待科研的态度显著改善。通过课程思政建设，初步建立了高级植物生理学课程思政案例库，对相关专业课程思政教学具有一定的示范作用。4 结语高级植物生理学是高等农业院校植物学、作物学、园艺学等专业硕士研究生重要的专业基础课。该课程在深入挖掘思政元素的基础上，通过理论与实践相结合、实验设计与动手操作相结合、自主学习与师生互动相结合、线上与线下相结合的教学过程，将思政元素有机融入课堂教学，切实贯彻“全员育人、全过程育人、全方位育人”的思想，教学过程中坚持用正确理念引导学生、以高尚精神塑造学生，通过案例介绍鞭策学生，使课程思政在培养“爱农、知农、为农”的创新型农业人才中发挥重要作用。参考文献1万华方，梁颖，张贺翠，等.植物生理学课程思政教学研究与实践J.教育教学论坛，2020（37）：46-47.2邴杰，曾少举，王友军，等.高校生物学实验教学的课程育人经验J.高校生物学教学研究（电子版），2022，12（3）：42-46.3李萍，丰胜求，黄见良，等.高校“植物生理学”蕴含的思政元素挖掘与应用J.教育教学论坛，2020（53）：76-78.4马小英，贾方兴，吕沫，等.“以学生为中心”的植物生理学实验教学设计初探J.高校生物学教学研究（电子版），2022，12（1）：43-47.5李海梅，孙娟，孙迎坤，等.浅谈研究生教育中存在的问题及对策J.教育教学论坛，2015，46（11）：279-280.6石桐，李瑞丽，杨波.科研育人在研究生教育中存在的问题及对策研究J.高教学刊，2021（9）：66-69，75.7纪晓俊，高振.研究生“合成生物学”课程思政的探索与实践J.高校生物学教学研究（电子版），2022，12（6）：40-44.8赵金莉，唐宏亮，陈凤丽，等.植物学课程群课程思政教学探索与实践J.教育教学论坛，2022，32（8）：110-113.9邹华文，刘卫娟，王晓玲.研究生“高级植物生理学”课程思政教学实践与思考J.教育教学论坛，2020（49）：69-71.（责编 郝真真）生物（23年4月刊）-正文.indd 332023-6-12 15:21:38