“環境微生物學”課程思政素材庫的建設

李穎　許亞清　李濤　鄧歡

［摘 要］ “環境微生物學”是重要的專業基礎課，但相關教材的中國元素和中國故事較少，因此有必要建設課程思政素材庫，為教師開展課程思政提供案例素材，保證課程思政的教學內容和教學質量。圍繞家國情懷、敬業精神、創新精神、唯物辯證法、民族自豪感以及文化自信六大思政元素構建系統性的素材庫，幫助學生樹立實現中華民族偉大復興的理想信念、掌握實現理想的正確途徑、堅定戰勝困難的自信心，使課程思政不但能立德樹人，還能激發學習動機，提升學習效率。

［關鍵詞］ 立德樹人；思政元素；學習動機；理想信念

［基金項目］ 2021年度南京師范大學課程思政教改示范專項課題“‘環境生物學課程思政素材庫建設研究”（2021KCSZSF011）

［作者簡介］ 李 穎（2001—），女，湖南邵陽人，南京師范大學環境學院2022級環境科學專業碩士研究生，研究方向為環境微生物學；鄧 歡（1982—），男，江蘇南京人，博士，南京師范大學環境學院教授，環境科學系主任，博士生導師（通信作者），主要從事環境微生物學研究。

［中圖分類號］ G642.0 ［文獻標識碼］ A［文章編號］ 1674-9324（2024）04-0063-06［收稿日期］ 2023-01-13

引言

高校教育不僅要把專業知識傳授給學生，也要讓學生明白為什么學習和要成為什么樣的人。習近平總書記2016年在全國高校思想政治工作會議中指出：“高校思想政治工作關系高校培養什么樣的人、如何培養人以及為誰培養人這個根本問題。”［1］課程思政建設是貫徹落實全國高等學校思想政治工作會議的具體舉措。

課程思政教學工作中，案例素材十分重要。素材不僅要能體現育人的作用，還要與課程內容有機匹配，以實現潤物無聲的效果。教師自行查找和篩選相關素材不僅需要一定的時間投入，而且會受到教師個人因素的限制，不同教師對學科發展歷史、重要事件與人物以及前沿動態的了解程度，以及個人經歷、感悟和對課程思政重視程度因人而異，造成課程思政的質量參差不齊［2-3］。教育部2020年發布的《高等學校課程思政建設指導綱要》指出：“專業教育課程要根據不同學科專業的特色和優勢，深入研究不同專業的育人目標，深度挖掘提煉專業知識體系中所蘊含的思想價值和精神內涵。”［4］因此，深入挖掘課程思政案例素材，系統地建立課程思政素材庫，既能為教師備課節省時間，又能從根本上保證課程思政教學內容和教學質量。

另外，課程思政素材庫的建立不是簡單地羅列素材，而是圍繞一個目標建立體系。例如，作者在長期開展“環境微生物學”等課程的思政教學和研究過程中，打造出“理想信念—正確途徑—自信心”三位一體的課程思政體系，即：用體現家國情懷的素材引導學生建立實現中華民族偉大復興的理想信念，激發高尚的學習動機；用體現敬業精神、創新精神以及唯物辯證法的素材，培養學生正確看待問題和解決問題的能力以及面對困難時的意志力，讓學生領悟到實現理想的正確途徑；用體現民族自豪感和文化自信的素材，增強學生戰勝困難、實現理想的自信心。“理想信念”“正確途徑”和“自信心”三者相互促進，相輔相成，構成了完整的課程思政體系。筆者發現，運用該課程思政體系，不僅能夠幫助學生樹立正確的世界觀、人生觀和價值觀，而且具有激發學習動機，提高學習效果、提升科研實踐成果的作用，但目前尚無有關“環境微生物學”課程思政素材庫以及課程思政體系的報道。本文將介紹我們教學團隊在建設“環境微生物學”課程思政素材庫過程中的做法，以期為廣大教師提供參考和借鑒。

一、“環境微生物學”課程的特點

“環境微生物學”是環境科學與工程專業的專業基礎課。在教育部發布的《普通高等學校本科專業類教學國家質量標準》中，“環境微生物學”是環境科學與工程專業建設建議的核心課程之一。在我校環境科學專業和環境工程專業人才培養方案中，“環境微生物學”屬于專業基礎課程，同時也是必修課。另外還同步配套“環境微生物學實驗”必修課程。“環境微生物學”課程具有以下三個方面的特征。

（一）學習該課程的學生數量龐大

首先因為開設環境科學與工程類專業的高校數量眾多；其次由于“環境微生物學”以微生物學理論和技術為基礎，重點關注微生物在不同環境中的生理代謝、物質轉化和元素循環機制，相關知識和技術除了可應用于環境保護之外，還可應用于農業、公共衛生、食品工程、市政工程、生物工程等領域［5］。因此“環境微生物學”課程在綜合性大學以及農、醫、理、工和師范類院校中廣泛開設，學習該課程的學生數量龐大，建設課程思政素材庫的意義重大。

（二）具有豐富的課程思政融入點和素材

“環境微生物學”課程包含了微生物基礎和微生物在環境領域應用兩大方面內容。其中，微生物基礎介紹病毒、細菌、古菌、真菌、原生生物的知識，微生物在環境領域應用介紹包含了環境凈化、環境監測、廢棄物資源化、基因工程等內容。由于人類始終和微生物共存，自古以來人類就不斷發現和利用微生物，同時不斷和微生物引起的疾病作斗爭；近現代以來，人類在環境工程領域利用微生物進行了大量實踐，留下了豐富的文獻資料、人物事跡，以及科研和工程案例，為開展課程思政提供了充足的素材，同時“環境微生物學”的許多知識點都能融入課程思政。因此，建設課程思政素材庫是可行的。

（三）相關教材對國內成果介紹不夠

“環境微生物學”教材以外國專家及其成果的介紹為主，例如列文虎克（Leeuwenhoek）用顯微鏡發現細胞、沃森（Watson）和克里克（Crick）發現DNA雙螺旋結構、埃姆斯（Ames）教授發明了用鼠傷寒沙門氏菌檢測污染物致突變性的AMES測驗、阿利（Allee）發現種群變化規律、林德曼（Lindeman）發現食物鏈的“百分之十規律”、巴斯德（Pasteur）發明巴氏滅菌法等。但是對于我國學者取得的成就鮮有涉及。另外，我國古代勞動人民很早就利用微生物釀酒和制作多種食品，并記載了微生物的一些特征和生長規律。在預防天花病毒方面，早在1700年左右，中國的人痘接種術就傳播到歐洲，英國鄉村醫師琴納受到啟發后發明了牛痘接種術［6］。客觀介紹我國學者和古代勞動人民在微生物領域的貢獻，本身是一種實事求是的精神，也有利于培養學生的家國情懷、民族自尊心、文化自信、敬業精神和創新精神。因此，建立課程思政素材庫具有必要性。

二、“環境微生物學”課程思政素材庫構建思路

圍繞立德樹人和提升學習效果的雙重目標，打造“理想信念—正確途徑—自信心”三位一體的課程思政體系，充分挖掘體現家國情懷、敬業精神、創新精神、唯物辯證法、民族自豪感以及文化自信六大思政元素的素材。

（一）體現家國情懷、敬業精神和創新精神的素材

近現代以來，我國伍連德、張為申、湯飛凡、王德寶、屠呦呦等多位科學家在微生物學方面做出了重要貢獻。伍連德接受清政府邀請于1910年前往東北地區抗擊鼠疫，他發明了中國第一款口罩“伍氏口罩”并建立了隔離制度［7］。伍連德在一百多年前倡導的先進做法，對于今天抗擊疫情仍然有效。伍連德于1935年成為被提名諾貝爾生理學或醫學獎候選人的第一位中國科學家［8］。被譽為“中國抗生素奠基人”的張為申，1951年放棄優厚待遇毅然回國，先后完成青霉素生產原料的代用品研究和國產土霉素、鏈霉素、紅霉素的研制，造福全國億萬人民［9］。湯飛凡于1954年開始沙眼病原體的研究，并分離出世界上第一株沙眼衣原體。為了觀察沙眼衣原體感染后的病程，他將沙眼衣原體接種進了自己的眼睛，引起了典型的沙眼癥狀和病變，堅持40多天之后才接受治療，確認了沙眼衣原體的致病性，從而很快研制出醫治沙眼的藥物，大大降低了我國沙眼的發病率，同時還引領了全世界相關實驗室針對沙眼衣原體的研究［10］。王德寶及其團隊經過13年的不懈努力，在1981年完成了酵母丙氨酸轉運RNA的人工合成，也是世界上首次人工合成RNA［11］。屠呦呦從中醫古籍《肘后備急方》中獲得啟發，提取青蒿素用來殺滅瘧原蟲，為了保證患者的用藥安全，她和課題組成員曾以身試藥。青蒿素問世以來，挽救了全世界數百萬人的生命，屠呦呦也因此獲得2015年諾貝爾生理學或醫學獎［12］。另外，我國醫療工作者在抗擊新冠病毒、埃博拉病毒，環保工作者在消除水體藍細菌和藻類污染、根治由土壤中病原真菌引起的連作障礙等方面也充分展現出家國情懷、敬業精神和創新精神［13］。

（二）體現唯物辯證法的素材

微生物本身包含著相互對立的兩個方面。環境中的微生物有的是有益的，可以造福人類，例如鏈霉菌、青霉菌可以產生抗生素用于疾病治療；解磷細菌可以增加土壤中的有效磷供給植物吸收，而有的卻對人類有害，需要加以抑制，例如病原微生物。有的微生物在一定條件下是有益的，而在有的條件下是有害的，例如大腸桿菌；還有的微生物，其有害的一面可以轉化成有益的一面，例如噬菌體病毒會侵染發酵微生物，對發酵工業產生極大的破壞，但正因為它對細菌的破壞性，又可用于殺菌消毒［14］。因此我們需要辯證地認識環境中的微生物，不能片面認為微生物一定有害，要善于利用微生物有益的一面。

人們對微生物的認知在不斷更新，20世紀人們研究環境中微生物的多樣性，依靠培養的方法，后來發現超過90%的微生物不可培養，于是科研人員從20世紀80年代開始，先后開發出基于DNA序列的多樣性研究方法，例如變性梯度凝膠電泳（DGGE）、基因測序等方法［15-16］。之后有學者指出，基于DNA序列的研究方法不能完全替代培養的方法，原因在于環境中的微生物DNA既可能來自活細胞，也可能來自死細胞，并不能真實反映微生物的多樣性，而且無法獲得活的微生物細胞，就無法準確了解其生理代謝特點以及危害性和可利用性［17］。因此，通過改變培養條件讓更多不可培養的微生物變為可培養，逐漸成為新的研究熱點［18］。而基于測序的研究方法也未衰落，而是有更多的研究者通過研究RNA來彌補DNA的不足。這種從“依靠培養的方法”到“否定培養的方法”再到“研究新的培養方法”，正是否定之否定，螺旋式上升發展的生動案例。

另外，關于微生物形態、結構、代謝過程及其在環境中的功能的知識，都來自科學研究和生產生活的實踐活動，并通過歸納上升為一般知識，但這個知識不是一成不變的，而是隨著實踐的進行不斷修改和完善，并用于指導實踐，為實踐服務。例如學習有關微生物培養方法、代謝途徑的知識，是為了將微生物應用于去除污染、凈化環境的實踐中。而在實踐過程中，又可能會發現新的代謝途徑和更好的培養方法，從而修改和完善相關知識，再用來更好地指導實踐，最終通過實踐實現對環境的改造。這生動體現了辯證唯物主義認識論。

（三）體現民族自豪感和文化自信的素材

我國三千多年前就已經利用微生物釀酒。河北藁城商代遺址出土了46件釀酒用的陶器，并從破損的甕中發現了8.5 kg重的酵母殘殼，這是世界上最早的人工培育的微生物實物［19］。賈思勰所著《齊民要術》（約540年成書）對釀酒用水的要求是“初凍后，盡年暮，水脈既定，收取則用；其春酒及余月，皆須煮水為五沸湯，待冷，浸曲”。冬天水溫低，微生物不活躍，不易污染，因此可以直接用；天熱的時候水中含有大量微生物，一次煮沸雖然可以殺滅大多數微生物，但對于產芽孢的細菌則效果不佳，而反復煮沸則能有效殺滅這類細菌，從而實現較為徹底的滅菌。這基本符合現代滅菌技術要求。《北山酒經》（約1115年成書）也記載了利用微生物釀酒的技術。除了釀酒之外，我國古人還利用微生物生產醋、醬菜、腐乳等食品，并在生產實踐過程中總結出了微生物生長規律［20］。

同時，我國自古也有關于和微生物做斗爭的記載，其中最有代表性的是和天花病毒的斗爭。晉代葛洪在其所著的《肘后備急方》（約318年成書）中首次記載了天花的癥狀。唐代孫思邈所著《千金要方》（約652年成書）記載了多種治療天花的方法。清代俞茂餛的《痘科金鏡賦集解》（1727年成書）記載了種痘法起源于明朝隆慶年間的寧國府太平縣，成為我國在明代已有接種人痘預防天花的最有力證據。在清代，人痘接種技術不斷成熟，經過政府的大力推廣，得到普遍實行。《醫宗金鑒》（1742年成書）包含《幼科種痘心法要旨》一卷，成為人痘接種術的教科書。書中指出取好的痘苗并不立即接種，而是要貯存一段時間后使用。“在春天者，一月之痂可種。冬令嚴寒，四五十日之痂尚可種”。貯存的意義在于產生我們現在所說的減毒活疫苗，書中還記載“其苗傳種愈久，則藥力之提拔愈清，火毒汰盡，經氣獨存，所以萬全無患也”。若時苗能連種七次，精加選煉，即為熟苗”。這表明古人創造了通過連續傳代使痘苗毒性降低的方法，符合現代制備減毒活疫苗的科學原理，可見古人的探索達到了很高的程度［21］。人痘接種術的推廣有效預防了天花，極大降低了我國兒童死亡率。俄國政府1689年派遣留學生來中國學習人痘接種術，之后傳播到土耳其、英國、美國。法國伏爾泰的著作《哲學通信》（1733年出版）中有一篇名為《談種痘》的信，信中寫道：“中國人近百年來已經實施種痘，這有極大的好處。他們被認為是世界上最具智慧、管理最好的人民。中國人確實不受這種疾病（指天花）的傳染，他們是通過鼻子，與我們吸鼻煙的方式相同。我們如果在法國施行種痘，或許會挽救無數人的性命。”［22］人痘接種技術還啟發了琴納對牛痘術的發明。1798年，英國鄉村種人痘的醫生琴納在論文《牛痘原因及結果的研究》中談到他用接種人痘的方法接種牛痘，以驗證牛痘苗是否有效［21］。上述素材表明中華民族在歷史上不僅具有很高的智慧，而且在文化上崇尚“天下一家”“人類命運共同體”，無私地向世界分享先進技術。在抗擊新冠病毒疫情過程中，中國政府向世界120多個國家和國際組織提供疫苗的做法與之是一脈相承的，這會令每一名中華學子產生民族自豪感和文化自信。

三、“環境微生物學”課程思政融入點

教育部于2017年12月印發的《高校思想政治工作質量提升工程實施綱要》要求“實現思想政治教育與知識體系教育的有機統一”［23］；2020年，教育部發布的《高等學校課程思政建設指導綱要》要求“深入挖掘課程思政元素，有機融入課程教學，達到潤物無聲的育人效果”［24］。因此在課堂教學過程中，需要尋找思政素材和專業知識點之間的內在聯系，將合適的專業知識點作為思政融入點，講授專業知識的同時自然地引出思政素材，才能起到有機融合、潤物無聲以及“鹽溶解到各種食物中自然而然吸收”的效果［25-26］。為了實現這個效果，作者對“環境微生物學”課程每部分教學內容的思政融入點、思政元素和思政素材進行了梳理和匹配（見表1）。

結語

本文為“環境微生物學”課程構建了系統性的課程思政素材庫。其系統性體現在：圍繞家國情懷、敬業精神、創新精神、唯物辯證法、民族自豪感以及文化自信六大思政元素構建課程思政體系。其中，用體現家國情懷的素材引導學生樹立實現中華民族偉大復興的理想信念；用體現敬業精神、創新精神以及唯物辯證法方面的素材讓學生掌握實現理想的正確途徑；用體現文化自信和民族自豪感的素材增強學生戰勝困難、實現理想的自信心。“理想信念”“正確途徑”和“自信心”三者相輔相成，構成了完整的課程思政體系。系統性的課程思政素材庫不僅強化了課程思政的德育作用，還有助于激發學習動機，提升學習效果。

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The Construction of Ideological and Political Material Database to Environmental Microbiology

LI Ying， XU Ya-qing， LI Tao， DENG Huan

（School of Environment， Nanjing Normal University， Nanjing， Jiangsu 210023， China）

Abstract： As an important basic course of environmental major， environmental microbiology still lacks Chinese elements and stories in its relevant textbooks. Therefore， it is necessary to construct a database for curriculum ideological and political materials that can be used by different teachers to carry out curriculum ideology and politics， fundamentally ensuring the teaching content and teaching quality. This paper constructs a systematic material base that focuses on six ideological and political elements， namely patriotism， professional dedication， innovative spirit， materialist dialectics， sense of national pride and cultural confidence. The systematic material base can help students build convictions of rejuvenation of China， grasp correct methodology to fulfill the ideal and faith， and promote self-confidence to overcome difficulties. Thus， the ideological and political curriculums will not only foster virtue through education， but also stimulate college students motivation to learn and improve learning efficiency.

Key words： build morality and cultivate talents; ideological and political elements; motivation to learn; ideal and faith