新農(nóng)科背景下“微生物學(xué)”課程跨界融合能力培養(yǎng)體系構(gòu)建與探索

摘 要：新農(nóng)科建設(shè)對(duì)高校涉農(nóng)課程提出了更高的要求，微生物學(xué)在促進(jìn)鄉(xiāng)村振興產(chǎn)業(yè)發(fā)展中發(fā)揮重要作用，對(duì)培養(yǎng)具有創(chuàng)新能力的高素質(zhì)應(yīng)用型人才奠定基礎(chǔ)。本文以黃山學(xué)院“微生物學(xué)”課程教學(xué)改革為例，從新農(nóng)科建設(shè)背景出發(fā)，分析現(xiàn)階段微生物學(xué)課程存在的主要問題，從課程教學(xué)內(nèi)容更新、教學(xué)方法改進(jìn)，課程實(shí)習(xí)實(shí)踐拓展、考核評(píng)價(jià)體系優(yōu)化等方面探討微生物學(xué)跨界融合體系構(gòu)建，探索新農(nóng)科背景涉農(nóng)課程教學(xué)改革與創(chuàng)新。通過跨界融合，教學(xué)效果提升，旨在培養(yǎng)學(xué)生具有解決農(nóng)林業(yè)復(fù)雜問題的綜合能力。

關(guān)鍵詞：新農(nóng)科；微生物學(xué)課程；融合；探索

Abstract：The new agricultural section has raised higher requirements for the universities，and the microbiology has played an important role in promoting the development of rural rejuvenation industry，and laid the foundation for the cultivation of highly qualified qualified people with innovative ability.This paper analyzes the main problems of microbiology，and discusses the improvement of curriculum teaching content，the improvement of teaching method，the practice expansion of the course internship，the optimization of evaluation system，and the construction of the crossboundary fusion system of microbiology，and explores the innovation of the teaching reform and teaching of the new agricultural background.Through crossdisciplinary integration，teaching effectiveness is enhanced，aiming to cultivate students' comprehensive ability to solve complex problems in agriculture and forestry.

Keywords：New agricultural science；Microbiology course；Fuse；Explore

2019年，新農(nóng)科建設(shè)“安吉共識(shí)”“北大倉行動(dòng)”“北京指南”研討會(huì)先后召開，對(duì)新農(nóng)科建設(shè)進(jìn)行了系統(tǒng)研究和整體部署，要求高等涉農(nóng)教育要面向新農(nóng)業(yè)、面向新生態(tài)，開改革發(fā)展新路，育卓越農(nóng)林新才［1］。“微生物學(xué)”課程是黃山學(xué)院生物科學(xué)專業(yè)開設(shè)的專業(yè)課，在專業(yè)人才培養(yǎng)環(huán)節(jié)中是一門承上啟下的核心課，其應(yīng)用性和實(shí)踐性很強(qiáng)，廣泛應(yīng)用到農(nóng)業(yè)、食品、環(huán)境及醫(yī)藥等多個(gè)領(lǐng)域。在新農(nóng)科建設(shè)背景下，基于學(xué)校定位，響應(yīng)國家號(hào)召，課題組積極探索，參照《新農(nóng)科人才培養(yǎng)引導(dǎo)性專業(yè)指南》［2］對(duì)微生物學(xué)課程教學(xué)改革，整合資源，優(yōu)化課程體系，注重多學(xué)科交叉融合，建設(shè)能體現(xiàn)新農(nóng)科特質(zhì)的核心專業(yè)課程和學(xué)科交叉課程，培養(yǎng)學(xué)生具有解決農(nóng)林業(yè)復(fù)雜問題的綜合能力，推動(dòng)鄉(xiāng)村產(chǎn)業(yè)振興。

1 新農(nóng)科背景下“微生物學(xué)”課程改革的必要性和主要思路

傳統(tǒng)“微生物學(xué)”課程教學(xué)內(nèi)容陳舊，缺乏微生物學(xué)在不同領(lǐng)域應(yīng)用案例，理論與實(shí)踐脫節(jié)現(xiàn)象較嚴(yán)重，很難激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣和主動(dòng)性。從人才培養(yǎng)角度“微生物學(xué)”課程教學(xué)所呈現(xiàn)問題，反映出新農(nóng)科人才培養(yǎng)所面臨困境，比如教學(xué)理念固化、學(xué)科之間交叉融合不足，理論與實(shí)踐脫節(jié)等問題，對(duì)這些問題探討將有助于新農(nóng)科人才培養(yǎng)模式改革，全面推動(dòng)新農(nóng)科建設(shè)，加快涉農(nóng)課程培養(yǎng)知農(nóng)愛農(nóng)新型人才。

（1）傳統(tǒng)教學(xué)模式，不同學(xué)科缺乏合作，而涉農(nóng)課程又具有明顯交叉性，在新農(nóng)科大背景下需要緊跟新時(shí)代農(nóng)業(yè)發(fā)展，打破專業(yè)壁壘，發(fā)揮不同學(xué)科之間的專業(yè)優(yōu)勢(shì)，將生物科學(xué)與食品科學(xué)、環(huán)境科學(xué)等專業(yè)課程之間深度交叉融合，探索跨專業(yè)人才培養(yǎng)新模式［3］。

（2）面向新農(nóng)業(yè)環(huán)境，加強(qiáng)課程實(shí)習(xí)等實(shí)踐活動(dòng)，優(yōu)化課程內(nèi)容體系，培養(yǎng)適應(yīng)社會(huì)的新型農(nóng)林人才。鼓勵(lì)學(xué)生到實(shí)踐中去，堅(jiān)持書本知識(shí)與投身社會(huì)實(shí)踐統(tǒng)一，走理論聯(lián)系實(shí)踐相結(jié)合道路，讓學(xué)生感受新農(nóng)村變化，在實(shí)踐中學(xué)習(xí)，在實(shí)踐中反饋；同時(shí)加強(qiáng)課程體系與生態(tài)環(huán)境、食品安全、生命大健康等領(lǐng)域研究方向交叉，加強(qiáng)學(xué)校與地方協(xié)同育人，為新農(nóng)科專業(yè)課程結(jié)構(gòu)優(yōu)化調(diào)整提供依據(jù)［4］。

（3）面向新農(nóng)科建設(shè)，調(diào)研分析學(xué)生實(shí)踐能力培養(yǎng)現(xiàn)狀與問題，探索跨專業(yè)校企合作培養(yǎng)機(jī)制，構(gòu)建面向新農(nóng)科多樣化的實(shí)踐教育平臺(tái)。通過實(shí)踐教學(xué)平臺(tái)，便于學(xué)生了解并參與農(nóng)業(yè)科技研究和實(shí)踐，增強(qiáng)學(xué)生科研能力和創(chuàng)新意識(shí)，著力培養(yǎng)具有“三農(nóng)”精神以及服務(wù)農(nóng)業(yè)的獻(xiàn)身精神和勇于吃苦、開拓創(chuàng)新、追求真理的科學(xué)家精神［5］，如圖1所示。

圖1 新農(nóng)科背景下“微生物學(xué)”課程跨界融合能力培養(yǎng)體系構(gòu)建

2 跨界融合能力培養(yǎng)體系構(gòu)建與探索

“微生物學(xué)”課程在提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高教學(xué)質(zhì)量等方面已經(jīng)做出了很多舉措，面對(duì)新農(nóng)科大背景新形勢(shì)，如何培養(yǎng)適應(yīng)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科學(xué)技術(shù)發(fā)展和人才培養(yǎng)需求的新型人才，還要進(jìn)一步探索和改進(jìn)。

2.1 課程內(nèi)容更新與拓展，思政元素融入，課程體系優(yōu)化

在教學(xué)內(nèi)容上，結(jié)合新農(nóng)科理念，將“微生物學(xué)”課程內(nèi)容改革，在保留傳統(tǒng)內(nèi)容基礎(chǔ)上，減少對(duì)微生物學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)重復(fù)，增加與現(xiàn)代農(nóng)業(yè)、生態(tài)環(huán)境、食品安全等微生物學(xué)應(yīng)用內(nèi)容，進(jìn)一步豐富課程，提升學(xué)生興趣，拓展課程深度與寬度，讓學(xué)生了解微生物學(xué)在現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的應(yīng)用和前景。例如，以反硝化細(xì)菌為例分析化能異養(yǎng)微生物無氧代謝過程，這個(gè)知識(shí)點(diǎn)與農(nóng)業(yè)結(jié)合緊密，可以理論聯(lián)系實(shí)際展開，讓學(xué)生理解土壤微生物與土壤肥力、土壤功能與作物生長之間的相互關(guān)系，以及微生物在環(huán)境保護(hù)和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中重要作用等。在教學(xué)過程中，通過思政融入，注重引導(dǎo)學(xué)生樹立正確的世界觀、人生觀、價(jià)值觀，有助于培養(yǎng)具有“三農(nóng)情懷”和農(nóng)業(yè)創(chuàng)新能力的人才。在傳授知識(shí)的同時(shí)，引入環(huán)境保護(hù)、食品安全、公共衛(wèi)生等領(lǐng)域最新科研成果，使學(xué)生對(duì)本專業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀及前沿動(dòng)態(tài)有更為深刻了解。比如微生物生態(tài)章節(jié)，通過視頻等途徑讓學(xué)生了解微生物對(duì)微生態(tài)系統(tǒng)完整性和穩(wěn)定性的保護(hù)作用；應(yīng)對(duì)全球環(huán)境問題，全球科學(xué)家如何通力合作利用微生物資源對(duì)微生態(tài)系統(tǒng)進(jìn)行環(huán)境修復(fù)和污染治理視角，引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注社會(huì)現(xiàn)實(shí)和人類命運(yùn)，培養(yǎng)人文關(guān)懷和社會(huì)責(zé)任感。

2.2 多元化教學(xué)方式創(chuàng)新促進(jìn)跨界融合

通過教學(xué)改革，進(jìn)一步提升學(xué)生理論知識(shí)、實(shí)踐技能、科學(xué)思維和創(chuàng)新能力，培養(yǎng)適應(yīng)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展需要的復(fù)合應(yīng)用型人才。

2.2.1 翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式

翻轉(zhuǎn)課堂通過課前自主學(xué)習(xí)、課堂問題探究和課后鞏固反饋等環(huán)節(jié)，實(shí)現(xiàn)以學(xué)生為中心教學(xué)模式轉(zhuǎn)變［6］。以“微生物鞭毛”板塊學(xué)習(xí)為例，選擇主題為“原核微生物和真核微生物鞭毛知多少”，以這個(gè)主題讓學(xué)生自學(xué)有關(guān)知識(shí)，學(xué)習(xí)方式不限，學(xué)后完成任務(wù)單，最后呈現(xiàn)問題，引導(dǎo)學(xué)生討論和探究。比如，自學(xué)后，拋出問題“原核微生物G-和G+鞭毛結(jié)構(gòu)異同”，進(jìn)一步引申從結(jié)構(gòu)、能量來源、運(yùn)動(dòng)方式探討真核微生物和原核微生物鞭毛區(qū)別。教師在學(xué)生討論過程中引導(dǎo)點(diǎn)評(píng)，關(guān)鍵可引入實(shí)際案例，對(duì)知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行強(qiáng)化和拓展。比如大腸桿菌有不同血清型在臨床引起不同癥狀，常見O157∶H7血清型，其中“H”代表鞭毛蛋白，故臨床可通過鞭毛蛋白免疫學(xué)方法進(jìn)行細(xì)菌血清型分類和疾病檢測(cè)，從而將微生物學(xué)與醫(yī)學(xué)融會(huì)貫通。

2.2.2 項(xiàng)目式驅(qū)動(dòng)教學(xué)模式

通過項(xiàng)目式學(xué)習(xí)模式實(shí)施，鼓勵(lì)學(xué)生用微生物學(xué)實(shí)驗(yàn)技術(shù)去解決實(shí)踐中難題，讓學(xué)生切身感受專業(yè)技能與實(shí)踐應(yīng)用相融合［7］。比如“微生物學(xué)分離和純化”知識(shí)板塊，可以結(jié)合微生物綜合性實(shí)驗(yàn)，設(shè)計(jì)實(shí)踐場(chǎng)景，拋出相關(guān)項(xiàng)目，例如土壤中產(chǎn)蛋白酶菌株分離及計(jì)數(shù)、土壤中分解纖維素微生物分離純化、分解尿素微生物分離等選題，以項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)學(xué)習(xí)，實(shí)現(xiàn)微生物學(xué)在環(huán)境、食品、農(nóng)業(yè)的實(shí)踐創(chuàng)新應(yīng)用。當(dāng)然學(xué)習(xí)過程中，以小組為單位，由學(xué)生獨(dú)立收集資料、分析資料、設(shè)計(jì)方案和實(shí)施方案。教師扮演指導(dǎo)者和支持者角色，為學(xué)生提供必要指導(dǎo)和幫助，并鼓勵(lì)項(xiàng)目完成后進(jìn)行成果展示。通過小組間的討論和交流，發(fā)現(xiàn)問題，解決問題，經(jīng)驗(yàn)分享，有意識(shí)培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力和創(chuàng)新能力。

2.2.3 線上線下混合式教學(xué)模式

通過線上線下相結(jié)合方式，為學(xué)生提供多樣化學(xué)習(xí)資源和靈活學(xué)習(xí)方式，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣和動(dòng)力［8］。以第二章《微生物純培養(yǎng)和顯微技術(shù)》為例，線上資源有電子教材，每一小節(jié)PPT、速課以及單元知識(shí)點(diǎn)鞏固。每次上課，都會(huì)提前發(fā)布主題討論，比如“微生物種類很多，肉眼看不見，在顯微鏡下如何區(qū)別不同微生物？”等，讓學(xué)生課前預(yù)習(xí)思考每一節(jié)內(nèi)容，帶著問題在課中有針對(duì)性地聽講。每堂課后，都會(huì)發(fā)布隨堂練習(xí)，內(nèi)容主要是容易混淆知識(shí)點(diǎn)，有選擇題和判斷題，時(shí)間不長，學(xué)生不會(huì)產(chǎn)生厭煩心理。通過隨堂練習(xí)能很好地當(dāng)堂檢測(cè)學(xué)生掌握程度，為下節(jié)課回顧知識(shí)點(diǎn)時(shí)，有側(cè)重點(diǎn)點(diǎn)撥，也有針對(duì)性地布置學(xué)生薄弱點(diǎn)的課后作業(yè)。整章內(nèi)容講授完，考慮課堂內(nèi)容不能滿足學(xué)習(xí)能力較強(qiáng)的學(xué)生，還可以在線上結(jié)合大學(xué)慕課等網(wǎng)絡(luò)資源設(shè)置拓展資源銜接，比如，同步發(fā)布臨床糞樣（人類或動(dòng)物）如何進(jìn)行細(xì)菌分離純化和體視顯微鏡等不同顯微鏡工作原理和使用方法。通過課本之外的視頻學(xué)習(xí)，使微生物學(xué)與臨床醫(yī)學(xué)、獸醫(yī)醫(yī)學(xué)、信息技術(shù)等實(shí)踐應(yīng)用結(jié)合，學(xué)生也拓寬了視野。

3 新農(nóng)科建設(shè)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容優(yōu)化

結(jié)合新農(nóng)科大背景，通過實(shí)驗(yàn)內(nèi)容更新，進(jìn)一步重構(gòu)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容體系，增加綜合性、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)比例，使學(xué)生能更好地理解所學(xué)知識(shí)技能在實(shí)踐中的應(yīng)用，提高學(xué)生實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力。比如，微生物實(shí)驗(yàn)在基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)技能學(xué)習(xí)基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)綜合性實(shí)驗(yàn)，“土壤中能產(chǎn)色素微生物分離純化”“牛乳類食品中細(xì)菌檢測(cè)”“不同水域中抗生素耐藥菌篩選及分布特征”等，使微生物學(xué)實(shí)驗(yàn)選題更多涉足食品、環(huán)境以及農(nóng)業(yè)生產(chǎn)等實(shí)踐領(lǐng)域。在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，結(jié)合項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)式教學(xué)理念，以任務(wù)為主線，以學(xué)生為主體，從而潤物細(xì)無聲地將多學(xué)科交叉融合，培養(yǎng)實(shí)踐能力，有效激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和實(shí)踐熱情，提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果。

4 跨界融合的“微生物學(xué)”課程實(shí)踐內(nèi)容拓展

借助于學(xué)院教師助力鄉(xiāng)村振興活動(dòng)，鼓勵(lì)學(xué)生以微生物學(xué)興趣小組開展豐富多樣的實(shí)踐活動(dòng)，比如學(xué)院教師組織有“‘高值’食用菌種植與產(chǎn)業(yè)化”“森林樹木白蟻防治”“新安江流域生態(tài)環(huán)境保護(hù)與可持續(xù)管理”“臭鱖魚全鏈條增產(chǎn)與質(zhì)控”等活動(dòng)，鼓勵(lì)學(xué)生積極參與，從而將“微生物學(xué)”實(shí)踐課程與生態(tài)環(huán)境保護(hù)、生物多樣性監(jiān)測(cè)、徽菜壯大、農(nóng)林資源調(diào)查等深度融合，使學(xué)生參與地方發(fā)展，形成濃厚的學(xué)術(shù)和學(xué)習(xí)氛圍，讓學(xué)生了解現(xiàn)代特色農(nóng)副產(chǎn)品，感受農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)業(yè)鏈延伸帶來的新農(nóng)業(yè)巨大活力。同時(shí)通過實(shí)踐讓學(xué)生解讀國家鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略，引導(dǎo)學(xué)生理解現(xiàn)代農(nóng)業(yè)，成為能夠知農(nóng)愛農(nóng)，富有奮斗精神和創(chuàng)新意識(shí)的新型大學(xué)生［9］。

5 課程考核評(píng)價(jià)體系優(yōu)化

為滿足新農(nóng)科大背景教改需要，課程考核評(píng)價(jià)體系從傳統(tǒng)的僅依據(jù)期末考試成績(jī)考核，調(diào)整為采取過程性考核（50%）和結(jié)果性考核（50%）相結(jié)合方式，過程性考核包括線下課堂表現(xiàn)、課外預(yù)習(xí)、線上討論互動(dòng)、課堂測(cè)驗(yàn)、課后作業(yè)及課程積分等環(huán)節(jié)，能夠很好地對(duì)學(xué)生課前預(yù)習(xí)情況檢查、課堂活動(dòng)參與情況等進(jìn)行評(píng)價(jià)；期末考試成績(jī)作為結(jié)果性考核。通過考核方式改革從傳統(tǒng)的重結(jié)果轉(zhuǎn)變成為重過程［10］，有針對(duì)性地從知識(shí)目標(biāo)、能力目標(biāo)以及素質(zhì)目標(biāo)三個(gè)層面，客觀、全面地反映學(xué)生人文素養(yǎng)、學(xué)習(xí)態(tài)度、專業(yè)學(xué)習(xí)能力以及科研創(chuàng)新能力，從而能夠更加全面反映學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，更有效激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和自主學(xué)習(xí)能力，培養(yǎng)有創(chuàng)新能力適應(yīng)社會(huì)發(fā)展的應(yīng)用型人才。

在新農(nóng)科大背景下，涉農(nóng)高校要求培養(yǎng)具有創(chuàng)新意識(shí)、創(chuàng)新能力和科研素養(yǎng)的卓越農(nóng)林人才。“微生物學(xué)”作為生命科學(xué)基礎(chǔ)課程，其教改需緊密結(jié)合“新農(nóng)科”理念，以強(qiáng)農(nóng)興農(nóng)為己任，通過跨界融合提升教學(xué)效果，培養(yǎng)能夠領(lǐng)跑農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化高素質(zhì)應(yīng)用型人才。未來可以進(jìn)一步探索與企業(yè)合作等多元化教學(xué)模式，培養(yǎng)出更多具有國際視野和創(chuàng)新能力的高素質(zhì)應(yīng)用型人才。

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作者簡(jiǎn)介：呂彩云（1978— ），女，漢族，甘肅天水人，碩士研究生，副教授，研究方向：微生物學(xué)課程教學(xué)改革建設(shè)。