“雙一流”背景下農(nóng)業(yè)資源環(huán)境專業(yè)《生物化學(xué)》課程建設(shè)與教學(xué)創(chuàng)新

張 勇，陳 楠，陳 敏，張宇亭

(1 西南大學(xué)資源環(huán)境學(xué)院，重慶 400716；2 重慶科技學(xué)院化學(xué)化工學(xué)院，重慶 401331)

習(xí)近平總書記指出“培養(yǎng)什么人、怎樣培養(yǎng)人、為誰培養(yǎng)人”是我國特色社會主義教育的根本問題。2019年《教育部關(guān)于一流本科課程建設(shè)的實施意見》中也明確強(qiáng)調(diào)“課程是人才培養(yǎng)的核心要素，課程質(zhì)量決定人才培養(yǎng)質(zhì)量”。為貫徹落實全國教育大會精神，落實新時代全國高等學(xué)校本科教育工作會議要求，踐行“綠水青山就是金山銀山”的時代精神，以服務(wù)國家生態(tài)文明建設(shè)與資源環(huán)境保護(hù)戰(zhàn)略需求為根本任務(wù)，堅持“以本為本”，落實“四個回歸”，以“新農(nóng)學(xué)建設(shè)”為導(dǎo)向[1]，西南大學(xué)資源與環(huán)境學(xué)院生物化學(xué)課程教學(xué)團(tuán)隊對本學(xué)院農(nóng)業(yè)資源環(huán)境類生物化學(xué)課程進(jìn)行了教學(xué)改革和實踐，全面提高了該課程的教學(xué)質(zhì)量。下面對生物化學(xué)課程教學(xué)進(jìn)行了總結(jié)。

1 農(nóng)業(yè)資源環(huán)境專業(yè)生物化學(xué)課程教學(xué)現(xiàn)狀分析

生物化學(xué)是我校資源環(huán)境學(xué)院農(nóng)業(yè)資源環(huán)境類學(xué)生的專業(yè)必修課，在人才培養(yǎng)計劃中設(shè)置3學(xué)分。旨在通過課程教學(xué)實踐使學(xué)生掌握生命現(xiàn)象的化學(xué)本質(zhì)，了解生物化學(xué)基本原理在農(nóng)業(yè)資源環(huán)境領(lǐng)域的實際應(yīng)用和生物化學(xué)學(xué)科的發(fā)展前沿，培養(yǎng)學(xué)生熱愛生命、遵守生命規(guī)律的價值取向，引導(dǎo)學(xué)生傳承科學(xué)家高尚品格，樹立終生學(xué)習(xí)的意識，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和社會主義核心價值觀，支撐“厚基礎(chǔ)、寬口徑、重德育、強(qiáng)能力”的復(fù)合型高級農(nóng)業(yè)資源環(huán)境類專門人才培養(yǎng)目標(biāo)。在多年的授課過程中，筆者發(fā)現(xiàn)我校農(nóng)業(yè)資源與環(huán)境類生物化學(xué)教學(xué)中存在以下問題：

(1)課程教學(xué)內(nèi)容與農(nóng)業(yè)資源環(huán)境專業(yè)交叉融合不足，學(xué)生學(xué)習(xí)缺乏激情。

生物化學(xué)是生命科學(xué)中發(fā)展最迅速的學(xué)科之一，體系龐大，知識點豐富。目前主流的生物化學(xué)教材的內(nèi)容主要面向生命科學(xué)及醫(yī)學(xué)、藥學(xué)等專業(yè)，內(nèi)容系統(tǒng)且深刻，但與農(nóng)業(yè)資源環(huán)境專業(yè)的相關(guān)學(xué)科：如土壤學(xué)、植物營養(yǎng)與施肥、農(nóng)業(yè)環(huán)境學(xué)、農(nóng)業(yè)資源開發(fā)利用等學(xué)科的交叉融合性差，缺乏跨學(xué)科的內(nèi)容，在授課中生物化學(xué)的教學(xué)內(nèi)容于農(nóng)業(yè)資源環(huán)境專業(yè)的交叉融合不足。西南大學(xué)資源環(huán)境學(xué)院農(nóng)業(yè)資源環(huán)境專業(yè)的生物化學(xué)課程，開設(shè)于大二第一學(xué)期，此時的學(xué)生對于自己的專業(yè)認(rèn)識還不深刻，也難于將生物化學(xué)基本原理與具體的專業(yè)實踐結(jié)合起來，因而缺乏生物化學(xué)學(xué)習(xí)的熱情。此外，由于生物化學(xué)與化學(xué)等學(xué)科交叉，知識點抽象，需要理解識記的內(nèi)容，學(xué)生們有畏難、畏學(xué)情緒，進(jìn)而也影響了同學(xué)們的學(xué)習(xí)積極性。

(2)生物化學(xué)課程教學(xué)目標(biāo)對農(nóng)業(yè)資源環(huán)境類學(xué)生的高階能力培養(yǎng)不足。

國家生態(tài)文明建設(shè)和資源利用保護(hù)戰(zhàn)略的需求以及新時代社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展都對農(nóng)業(yè)資源環(huán)境的人才培養(yǎng)提出了新要求。學(xué)生不僅要能夠針對復(fù)雜的資源環(huán)境專業(yè)相關(guān)問題提出解決方案，還需具備采用辯證的科學(xué)思維對相關(guān)問題行研究的能力，即對學(xué)生的科研能力和創(chuàng)新能力提出了明確要求。目前生物化學(xué)課程在教學(xué)過程中重視基礎(chǔ)知識和基本理論的傳授，注重學(xué)生理解及應(yīng)用生物化學(xué)基本原理能力的培養(yǎng)，但對本科生獲取并處理信息能力、分析判斷能力、質(zhì)疑批評能力、解決問題能力、及創(chuàng)新創(chuàng)造等高階能力的培養(yǎng)不足。此外，課程的挑戰(zhàn)度不夠，學(xué)生投入課程學(xué)習(xí)的時間不足，學(xué)習(xí)策略、學(xué)習(xí)能力和學(xué)習(xí)效率等也亟待提高。

(3)生物化學(xué)課程評價體系不夠完善，評價體系對課程的持續(xù)改進(jìn)推動不夠。

目前我校生物化學(xué)課程的評價體系中結(jié)果性考核方式所占比例大，偏重對學(xué)生的評定與檢測，形成性考核所占比例小，主要通過平時作業(yè)和考勤完成，形式單一。此外，考核內(nèi)容受知識本位思想影響，具體表現(xiàn)為重知識，重記憶，輕能力，不能全面評價學(xué)生的學(xué)習(xí)產(chǎn)出，對課程教學(xué)持續(xù)性改進(jìn)的推動不夠。

(4)重視專業(yè)教育，立德樹人作用不突出，存在專業(yè)教育與思政教育“兩張皮”現(xiàn)象。

生物化學(xué)是在實證研究的基礎(chǔ)上，在分子水平探索生命現(xiàn)象的自然規(guī)律、化學(xué)本質(zhì)的學(xué)科。教師在教學(xué)過程中往往重視專業(yè)教育，注重傳授邏輯嚴(yán)謹(jǐn)和論據(jù)充分的實證結(jié)果及抽象復(fù)雜概念，突出了生物化學(xué)的“工具理性”，但缺乏“價值理性”的引領(lǐng)，在目前課程思政的大背景下，未能將德育元素有機(jī)融入到課堂教學(xué)中，對學(xué)生進(jìn)行潛移默化的思政引導(dǎo)的效果。而學(xué)生往往對說教形式的思政引導(dǎo)缺乏新鮮感，一定程度上使得專業(yè)教育與思政教育呈現(xiàn)“兩張皮”狀態(tài)。

2 生物化學(xué)課程教學(xué)改革創(chuàng)新措施

針對我校農(nóng)業(yè)資源環(huán)境類生物化學(xué)課程在教學(xué)實踐中存在的問題，課程團(tuán)隊依據(jù)人才培養(yǎng)目標(biāo)優(yōu)化了課程教學(xué)目標(biāo)，教學(xué)大綱，在課堂教學(xué)中創(chuàng)新教學(xué)手段、教學(xué)方法，從以下幾個方面進(jìn)行了課程教學(xué)改革。

(1)緊扣專業(yè)實際、基于學(xué)情，修訂大綱，引入學(xué)科前沿、重塑生物化學(xué)教學(xué)內(nèi)容。

生物化學(xué)學(xué)科發(fā)展迅速，知識量大。課程教學(xué)團(tuán)隊緊扣農(nóng)業(yè)資源環(huán)境專業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo)，有機(jī)整合生物分子的結(jié)構(gòu)和功能、新陳代謝及調(diào)控、遺傳信息傳遞和表達(dá)三個模塊，突出蛋白質(zhì)、酶、核酸、脂類的分子結(jié)構(gòu)與功能教學(xué)內(nèi)容與專業(yè)實際問題的聯(lián)系；突出新陳代謝及調(diào)控與養(yǎng)分高效利用等方面的應(yīng)用，使教學(xué)內(nèi)容與專業(yè)實際問題交叉融合。課程采用專題討論、補(bǔ)充閱讀、案例分析等引入生物化學(xué)的前沿技術(shù)以及課程團(tuán)隊教師農(nóng)業(yè)資源環(huán)境方向的研究成果，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情和學(xué)習(xí)興趣，開拓學(xué)生視野，使科研與教學(xué)相統(tǒng)一，讓生物化學(xué)課堂生動有趣。

(2)以學(xué)生發(fā)展為中心、以產(chǎn)出為導(dǎo)向，運用信息技術(shù)智慧教學(xué)，培養(yǎng)學(xué)生高階能力。

課程課程團(tuán)隊建設(shè)了立體化課程教學(xué)資源，集合中國大學(xué)MOOC《結(jié)構(gòu)生物化學(xué)》國家精品課程，超星課程平臺校內(nèi)SPOC課程進(jìn)行線上-線下混合式教學(xué)。在教學(xué)實施過程中，教學(xué)團(tuán)隊也靈活運用多種教學(xué)方式：以問題為導(dǎo)向的案例式教學(xué)法，以文獻(xiàn)為向?qū)У挠懻撌浇虒W(xué)法，組織學(xué)生開展線上-線下學(xué)習(xí)討論，組織學(xué)生開展文獻(xiàn)檢索、專題研究，撰寫文獻(xiàn)綜述、讀書報告等教學(xué)活動，提高學(xué)生自主學(xué)習(xí)的能力、獲取并處理信息的能力、自我分析判斷的能力、質(zhì)疑批評的能力、解決問題的能力以及創(chuàng)新的能力，最終在教學(xué)實踐中形成了一套教師主導(dǎo)，學(xué)生深度參與的自主-協(xié)作的“教-學(xué)”混合。

(3)形成性考核與結(jié)果性考核相結(jié)合嚴(yán)格課程管理，突出能力考核，持續(xù)改進(jìn)課堂教學(xué)質(zhì)量。

生物化學(xué)課程教學(xué)團(tuán)隊堅持創(chuàng)新考核與嚴(yán)格管理相結(jié)合，從專業(yè)知識和綜合能力雙維度評價課程教學(xué)效果、檢驗學(xué)生學(xué)習(xí)成效，注重過程評價，全面考核教學(xué)效果。目前生物化學(xué)課程總評成績=平時成績×15%+非標(biāo)答案考核×15%+期末考核×70%考核方式進(jìn)行考核。平時成績主要包括考勤、課后作業(yè)、課堂討論匯報、線上教學(xué)視頻反芻比，觀看頻率，課堂討論參與度、學(xué)生自我評價等。非標(biāo)準(zhǔn)答案考試題重點考察學(xué)生思維能力，主要包括對重點知識的邏輯把控、對國內(nèi)外學(xué)科前沿重大成果的知曉與理解、對社會重大事件如新冠病毒爆發(fā)、傳播、防護(hù)的深刻理解等。期末考試過程中，提高主觀題比例，弱化記憶性知識點考核，多采用問答題、案例分析等考核學(xué)生高階能力，實現(xiàn)評價過程與教學(xué)過程的有機(jī)融合，動態(tài)評價學(xué)生學(xué)習(xí)過程，持續(xù)改進(jìn)提高課程教學(xué)質(zhì)量。

通過考核方式的創(chuàng)新，調(diào)動了學(xué)生主觀學(xué)習(xí)積極性，科學(xué)增負(fù)，促進(jìn)學(xué)生的思維能力提高，提升了學(xué)生團(tuán)隊協(xié)作能力，改變了以往課程評價“重理論知識、 輕能力， 重結(jié)果、 輕過程”的局面。改革課程評價方式以來，學(xué)生的優(yōu)秀率，及格率均有顯著提高，如2020年學(xué)生較2019年學(xué)生優(yōu)秀率和及格率分別提高了9%和11%，達(dá)22%，89%。

(4)深挖課程思政元素，探索思政教育與專業(yè)教育有機(jī)融合、提升課程“三全”育人功能。

為了實現(xiàn)生物化學(xué)課程目標(biāo)中的素質(zhì)價值目標(biāo)，實現(xiàn)價值引領(lǐng)，在教學(xué)實踐中深掘課程思想政治教育資源和德育元素，并有機(jī)融入課堂教學(xué)中，在潤物細(xì)無聲中培養(yǎng)具有社會主義核心價值觀的高素質(zhì)應(yīng)用型農(nóng)資環(huán)人才[3]。課程教學(xué)團(tuán)隊采用畫龍點睛式，浸潤式，文獻(xiàn)資源支撐式引入思政教育教學(xué)案例，實現(xiàn)通過介紹生物化學(xué)科學(xué)發(fā)展史，科學(xué)家故事，利用生物化學(xué)設(shè)計精巧的實驗傳授實事求是辯證唯物主義世界觀教育，激發(fā)學(xué)生追求科學(xué)的志趣，傳承科學(xué)家的高尚品格。如針對當(dāng)前新冠病毒疫情引導(dǎo)學(xué)生深刻了解新冠病毒侵染宿主細(xì)胞的詳細(xì)分子機(jī)制、新冠病毒核酸檢測的基本原理、進(jìn)而剖析阻斷新冠病毒傳播的科學(xué)手段，引導(dǎo)學(xué)生科學(xué)防護(hù)，傳播科學(xué)知識，提高科學(xué)素養(yǎng)；對比國內(nèi)外應(yīng)對新冠疫情措施及防疫效果的差異，引導(dǎo)學(xué)生深刻理解我國“始終把人民生命安全和身體健康放在第一位”的民族擔(dān)當(dāng)與民生情懷，激發(fā)學(xué)生熱愛黨，熱愛祖國，熱愛社會主義的深厚情懷；同時，針對美國強(qiáng)加的“武漢病毒”帽子及“中國溯源”。引導(dǎo)學(xué)生剖析其政治圖謀，教會學(xué)生使用正確的立場觀點和方法認(rèn)識和分析問題，從而建立危機(jī)意識、愛國情懷和歷史使命感。此外，在糖類物質(zhì)合成代謝章節(jié)穿插我國世界上首次在實驗室實現(xiàn)二氧化碳到淀粉的從頭合成的重大研究發(fā)現(xiàn)，引導(dǎo)學(xué)生深刻了解其詳細(xì)機(jī)制及重大意義，增強(qiáng)大家民族自豪感及科研興趣；在維生素及輔酶章節(jié)穿插“湖南黃金大米事件”，引導(dǎo)大家剖析其中的“轉(zhuǎn)基因生物安全”及學(xué)術(shù)不端行為；在核酸代謝章節(jié)穿插“珍奧核酸時間”引導(dǎo)學(xué)生科學(xué)選用保健品等聯(lián)系生活實際的案例，培育學(xué)生的社會責(zé)任感，特別是在物質(zhì)代謝這一部分內(nèi)容中切入與代謝疾病，身體健康，營養(yǎng)與藥物等例子，既緊密聯(lián)系授課內(nèi)容又激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，促進(jìn)學(xué)生養(yǎng)成健康生活習(xí)慣；在核酸生物合成章節(jié)穿插“賀建奎基因編輯嬰兒事件”，引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注生命倫理道德，關(guān)注生命健康。

(5)分層分類培養(yǎng)學(xué)生，滿足學(xué)生個性化學(xué)習(xí)要求。

課程教學(xué)團(tuán)隊充分尊重學(xué)生學(xué)習(xí)主體地位，正視學(xué)生的個體差異，分層培養(yǎng)，分類成才。豐富的立體化學(xué)習(xí)資源支撐學(xué)生自主學(xué)習(xí)，利用生物化學(xué)課內(nèi)(線上-線下教學(xué)環(huán)境)課外(長江經(jīng)濟(jì)帶農(nóng)業(yè)綠色發(fā)展研究中心)教學(xué)環(huán)境、學(xué)業(yè)導(dǎo)師指導(dǎo)大學(xué)生科技創(chuàng)新計劃、大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)行動計劃等支撐學(xué)生個性化學(xué)習(xí)，提高課程的創(chuàng)新性和挑戰(zhàn)度，分類培養(yǎng)學(xué)生研究創(chuàng)新能力、工程設(shè)計能力及技術(shù)開發(fā)能力等，滿足學(xué)生個體化學(xué)習(xí)需求?；谖髂洗髮W(xué)的人才培養(yǎng)目標(biāo)定位，生物化學(xué)課程還需對學(xué)生學(xué)科能力拓展，學(xué)生創(chuàng)新能力進(jìn)行培養(yǎng)[5]。為了使學(xué)生了解學(xué)科前沿，課程組不斷更新，篩選出與教學(xué)內(nèi)容相關(guān)的學(xué)科前沿和新的研究進(jìn)展，結(jié)合學(xué)生的英文文獻(xiàn)閱讀能力，設(shè)置課前推送，課后閱讀思考分析為主，例如蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)與功能單元引入2021年science十大科學(xué)突破之首的“阿爾法折疊2”可準(zhǔn)確度根據(jù)蛋白質(zhì)的氨基酸序列預(yù)測其三維結(jié)構(gòu)，并引發(fā)學(xué)生討論這一基于人工智能對蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)的預(yù)測會給結(jié)構(gòu)生物學(xué)和蛋白質(zhì)的未來帶來哪些改變。在核酸這一章中推送2020年諾貝爾化學(xué)獎獲獎成果CRISPR/Cas9基因編輯技術(shù)，并讓學(xué)生思考其在作物基因功能研究和品質(zhì)改良中的應(yīng)用。

3 創(chuàng)新成效

課程創(chuàng)新教學(xué)以來，通過課程平時成績考核要求全部選修同學(xué)發(fā)表學(xué)習(xí)體會和學(xué)習(xí)收獲，學(xué)生自學(xué)，自己錄結(jié)難點習(xí)題解析視頻，向選修學(xué)生展示優(yōu)秀思維導(dǎo)圖作業(yè)，學(xué)習(xí)感悟，挑戰(zhàn)作業(yè)等成果，通過教學(xué)問卷調(diào)查的反饋結(jié)果，學(xué)生最喜歡的教學(xué)環(huán)節(jié)和教學(xué)方法中包括：小組合作討論，分組學(xué)習(xí)，隨堂考核。通過一系列的教學(xué)改革，生物化學(xué)課堂教學(xué)取得了優(yōu)良的教學(xué)效果，受到學(xué)生的普遍歡迎，學(xué)生評教始終名列前茅，選修學(xué)生在歷年研究生入學(xué)考試中取得好成績，并有多名學(xué)生在校學(xué)習(xí)期間在SCI期刊發(fā)表論文或在各種競賽中獲獎。通過調(diào)查問卷及開放性試題教學(xué)團(tuán)隊調(diào)研選修學(xué)生的收獲，發(fā)現(xiàn)課程對學(xué)生的學(xué)習(xí)能力，學(xué)生主動思考，提出問題的能力的培養(yǎng)效果突出。

4 教學(xué)改革體會

對照一流課程建設(shè)指標(biāo)，課程教學(xué)團(tuán)隊利用生物化學(xué)課程內(nèi)容的豐富素材，創(chuàng)新了教學(xué)新模式和教學(xué)學(xué)新形態(tài)，應(yīng)用比較法、基于問題求解的認(rèn)知方法，培養(yǎng)學(xué)生邏輯思維能力，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)主動性。下面總結(jié)一下課程組在教學(xué)改革中的一些體會，供同行參考。

學(xué)生邏輯思維能力的培養(yǎng)，一直是生物化學(xué)教學(xué)過程中的重點任務(wù)之一，這需要授課教師團(tuán)隊對授課內(nèi)容進(jìn)行重組和精選協(xié)調(diào)，教師本身需要勤思考，精心設(shè)計教學(xué)的各個環(huán)節(jié)，課程組教師之間加強(qiáng)溝通交流和學(xué)習(xí)，同時關(guān)注學(xué)生所關(guān)注的問題，及時采用客觀，公正的調(diào)查問卷，學(xué)生座談等方式集思廣益，不斷調(diào)整教學(xué)的內(nèi)容和教學(xué)策略，把生物化學(xué)這門課程與學(xué)生能力培養(yǎng)結(jié)合起來，從教師教和學(xué)生學(xué)的兩個方面來提高生物化學(xué)課程教學(xué)質(zhì)量。

今年來，全國高校在課程思政教學(xué)方面進(jìn)行了很多的改革和探索，取得了一些寶貴的經(jīng)驗，課程組在生物化學(xué)課程思政教學(xué)實踐中也有一些體會，如關(guān)于思政案例的引入可使用問題創(chuàng)設(shè)，故事導(dǎo)入或事件導(dǎo)入的方法，使案例的引入不顯得突兀；在課堂上可結(jié)合翻轉(zhuǎn)課堂進(jìn)行討論，辯論，學(xué)生演講等多元化的形式培養(yǎng)學(xué)生自覺，主動參與學(xué)習(xí)，有效激勵學(xué)生學(xué)習(xí)內(nèi)動力，結(jié)合信息技術(shù)，使用超星，雨課堂等“一平三端”推動課程思政同新教學(xué)技術(shù)的融合，提高課程思政教學(xué)的時代感和吸引力。對于課程思政的考核是難點也是課程教學(xué)質(zhì)量提升的突破口，結(jié)合課程專業(yè)性考核，可采用開課前，開課后設(shè)計問卷和量表，對學(xué)生進(jìn)行量化評價，初步判斷學(xué)生的思想狀況，在課程進(jìn)行中通過學(xué)生對課程的參與性，課堂教學(xué)情況的記錄、觀察學(xué)生的學(xué)習(xí)行為并進(jìn)行評價和反饋，而在終結(jié)性評價中我們主張采用撰寫心得收獲，給予學(xué)生定性的評價。