張菊平 張會靈 裴茂松
摘 要:園藝植物遺傳學是園藝專業的核心基礎課程之一,在培養高素質應用型本科園藝人才方面發揮著重要作用。本研究立足知識、能力、價值“三育人”理念,深挖課程思政元素并融入知識教學,實現了專業教育與思政教育的有機融合。
關鍵詞:園藝植物遺傳學;課程思政;思政教育
基金項目:河南省研究生教育改革與質量提升工程項目(編號:YJS2021AL038);河南科技大學第二批課程思政教學團隊項目(編號:2021SZTD-06)
作者簡介:張菊平(1968— ),女,河南科技大學園藝與植物保護學院教授,研究方向為蔬菜種質資源創新與育種;張會靈(1982— ),女,河南科技大學園藝與植物保護學院副教授,研究方向為蔬菜分子育種;裴茂松(1989— ),男,河南科技大學園藝與植物保護學院講師,研究方向為果樹分子生物學。
園藝植物遺傳學是園藝專業本科生的專業基礎核心課程,是一門涉及生物進化的理論科學,也是一門密切聯系生產實際、直接指導園藝植物育種的基礎科學,在培養高素質應用型園藝人才中發揮著夯實基礎的重要作用。該課程主要研究園藝植物的遺傳和變異規律、生物體遺傳信息傳遞和表達規律以及基因的本質,為園藝植物育種提供一定的理論基礎,以更好地培育出滿足生產和市場需求的多抗優質高產的園藝植物新優品種,促進園藝產業健康快速發展。
一、園藝植物遺傳學課程思政目標
河南科技大學園藝植物遺傳學課程采用張菊平主編、化學工業出版社出版的《園藝植物遺傳學》教材,內容注重遺傳學經典與現代的結合、遺傳學理論與實際應用的結合。該課程以社會主義核心價值觀為引領,以園藝植物遺傳學的基本概念、原理和分析方法為主線。教師在講授過程中,應充分發揮課程的立德樹人功能,深挖課程蘊含的育德元素,把理想信念教育、民族文化教育、家國情懷教育落實在教學全過程,不斷培育學生思想道德素養、國際視野和國際格局,激活學生創造力和探索精神,培養學生批判性思維、創新性思維,使其能夠運用所學原理與方法分析并解決實際問題,獨立開展科研工作,實現“知識目標、素質目標、能力目標”三統一。
二、園藝植物遺傳學課程思政元素的挖掘與融入
教師在教學中,要使學生在掌握園藝植物遺傳學的基本概念、原理和方法的同時,充分認識和了解學科形成和發展的歷史以及最新研究進展;在講述科技創新人物事跡時,注重引導學生樹立辯證思維、科學思維,培養務實求真的學風和勇于創新的精神,激發學生愛國熱情和奮斗精神,鼓勵他們刻苦學習,矢志成為高素質“三農”人才。
在第一章“緒論”部分,讓學生了解遺傳學的發展歷程及遺傳學在園藝科學中的應用,結合習近平總書記給涉農高校書記校長和專家代表的回信,進一步認識園藝植物遺傳學在園藝產業中的地位和作用。園藝植物具有多樣性,遺傳、變異和選擇決定了生物的進化方向,講述這一部分內容可以培養學生辯證唯物主義的世界觀。20世紀40年代,中國遺傳學帶頭人談家楨在美國攻讀博士學位后,毅然選擇回到戰火紛飛的祖國,在浙江大學內遷的艱苦歲月里堅持科研,取得了重大成就。闡述他高尚的愛國情操和杰出的學術成果,可以激發學生的愛國熱情和追求真理的科學精神。
在第二章“遺傳的細胞學基礎”部分,讓學生明白染色體是遺傳物質的載體,減數分裂過程中同源染色體均等分裂、非同源染色體自由組合以及非姊妹染色單體的交叉互換,使得配子染色體的數目減半且組合多種多樣,在保證物種穩定性的同時也為變異即物種的進化提供了物質基礎,以此培養學生的辯證唯物主義世界觀。
在第三章“遺傳物質的分子基礎”部分,通過介紹DNA雙螺旋結構的發現者詹姆斯·沃森和弗朗西斯·克里克的故事,讓學生懂得合作是共同進步的基礎。另外,還可以穿插講述詹姆斯·沃森因多次發表“種族間智商差異”的言論被世界知名科研機構冷泉港實驗室剝奪榮譽頭銜的故事,使學生明白即使是杰出的公眾人物,也應該注意自身言行,注重社會影響。
在第四章“孟德爾遺傳規律”部分,強調分離規律和獨立分配規律是“遺傳學之父”孟德爾的重大發現,后來許多遺傳學規律的發現都是在此基礎上建立起來的。課前讓學生查閱孟德爾的資料,了解其生平事跡;課上融入孟德爾的植物雜交實驗和遺傳定律從被埋沒到被發現的歷程,讓學生認識科學研究的嚴謹性,進而樹立求真務實、一絲不茍的精神。
在第五章“連鎖遺傳規律”部分,重點介紹中國參與“人類基因組計劃”的“1%測序項目”以及中國對基因組學發展的九大貢獻(1%國際人類基因組計劃、10%單體型圖計劃、千人基因組計劃、癌癥基因組計劃、水稻和家蠶基因組計劃、META基因組計劃、“生命之樹”與動植物基因組、“第二代酵母”全基因組設計和合成、倡導“HGP精神”和“合作”的文化),激發學生的愛國熱情和文化自豪感。在講述伴性遺傳的內容時,分析其特點并介紹人類常見的遺傳病,讓學生明白近親結婚的危害,培養學生尊重科學規律的精神。
在第六章“數量性狀遺傳”部分,通過展示蔬菜作物數量性狀基因定位采用的策略和主要研究成果,讓學生明白研究數量性狀基因位點有助于提高和預測雜種優勢,改良蔬菜種類和品種。遺傳學對育種學起著理論基礎作用,而育種學反過來又促進遺傳學的發展,體現了學科的交叉、融合。講述這一部分內容,能讓學生明白團隊的精誠團結、相互協作是做事創業取得成功的關鍵。
在第七章“近親繁殖和雜種優勢”部分,將我國科研工作者在大白菜、番茄、辣椒等蔬菜以及葡萄、蘋果等果樹上廣泛利用雜種優勢獲得增產效果的案例引入教學,增強學生的文化自信、制度自信。通過介紹園藝作物育種過程中的生物技術,如雄性不育、遠緣雜交、單倍體育種法等方法,讓學生體會當代科學家惟真惟實的科研精神。
在第八章“遺傳物質的變異”部分,通過分析染色體結構變異產生的遺傳學效應,培養學生扎根社會實踐、理論聯系實際的思維,引導學生科學、客觀分析生活實例,增強觀察世界、服務社會的能力。以小兒貓叫綜合征患者的外貌、聲音特征等作為課程的切入點,倡導學生關心弱勢群體,勉勵學生努力學習專業知識,為未來攻克此類遺傳疾病作出貢獻。
在第九章“基因表達與調控”部分,向學生展示播放克隆羊、克隆猴的影音資料,讓學生了解克隆的基本原理、基本方法以及動物克隆的利弊;布置討論內容“基因編輯嬰兒”——某項研究對一對雙胞胎實施特定基因(CCR5)敲除,從而讓其自然免疫HIV病毒,該項研究雖然實現了技術突破,但違反了倫理道德,主導者賀某也被判刑三年。通過講述“基因編輯嬰兒”這個反面案例,讓學生明白尊重生命、遵守科學倫理的重要性。
在第十章“細胞質遺傳”部分,讓學生提前查閱“雜交水稻之父”袁隆平院士及“三系配套”的相關資料,認識植物雄性不育的遺傳類型,然后開展小組討論。袁隆平院士在農業一線辛勤耕耘數十年,提出雜交水稻育種由三系法到兩系法再到一系法,以及從品種間到亞種間再到遠緣雜種優勢利用的戰略設想,為人類運用科技手段戰勝饑餓作出了舉世矚目的貢獻。通過播放電視劇《袁隆平》的視頻片段,讓學生進一步認識這位科研巨匠,培養學生的愛國情懷和嚴謹求實的科學精神。
三、結語
園藝植物遺傳學在園藝專業中發揮著培養高素質應用型園藝人才的基礎性作用,內容科學嚴謹又富含哲理。實踐證明,以立德樹人為核心,深挖該課程章節中蘊含的思政元素,使專業教育與思政教育融合、貫穿教學全過程,有助于培養學生學思踐悟、知行合一的能力。
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