课程类型： 实践类 学科门类：生物
一、课程及案例简介
生物科学实验是生物技术（合作办学）专业必修的专业实验实践课程，共48个学时。本课程共面向两届学生开设，分别是2018级和2019级生物技术（合作办学）专业本科生。本课程是一门实践课程，是基础生物学教学中的一个重要环节，是在学生系统学生生命科学导论的基础上开设的。本课程实践性较强且涉及面较广，既涉及动物、植物、微生物，又涉及生理、生化、分子生物学，课程内容蕴含着丰富的思政元素。本课程以提高学生的动手操作能力为主要目的，系统地讲授了基本的实验设计规章制度和实验室的安全与防护以增强学生的安全意识。通过系统地学习常用玻璃仪器的使用及注意事项、生物科学实验常用操作方法、实验室常见仪器设备操作规程和实验室常用溶液配制提高学生的基本的实验操作能力。进而达到人才培养目标及专业认证标准。为通过实验操作酶的高效性和专一性、温度、pH、激活剂、抑制剂对酶促反应的影响、蛋白质浓度的测定、蛋白质的性质实验、卵黄中卵磷脂的提取和鉴定、蛋白质的两性电离和等电点的测定、还原糖和总糖的测定—3,5-二硝基水杨酸比色法、油脂酸价的测定、小麦籽粒中植酸含量的测定等进一步提高学生的运用所学知识的能力，调动学生的创新性,激发学生的潜能,实现思想政治教育的覆盖丰富课堂教学,提高课堂教学效果。
实验室安全是对学生实验技能训练、创新思维培养，顺利进行科研及教学的前提。生物科学实验承担有加强学生实验室安全教育的课程目标和课程要求。本案例是关于“实验室安全与防护”
的课程思政教学设计。采用多种教学方法，依托线上教学平台，采用任务驱动式教学、情景式教学、小组互动式教学、体验式教学等，强调“把理论融入故事，用实施案例讲清道理，以道理赢得认同，以悟道取代灌输”，深入开展教学研究，丰富教学形式，创新线上线下混合式课堂、教学直播、班级微信群等，将互联网新媒体与思政教育相结合以打造高效教堂。突出学生主体地位和教师主导作用，加大学生实践能力与创新能力及道德情操等关键目标培养，更多关注学生的综合发展、学习过程和学习效果。
二、课程思政教学与育人目标
（一）知识传授目标
通过学习本课程，学生掌握生物实验室运行及安全知识，掌握生物学实验常用实验方法和仪器使用方法，熟练掌握生物学基本实验方法和操作步骤，能够根据研究需要独立开展生物学相关实验。通过本节课的学习学生应该达到以下目标：
1.了解实验室运行过程中常见安全问题。
2．掌握安全防护及相关应对措施。
3.提高学生的安全意识。
（二）能力培养目标
本课程能培养学生严谨踏实的学习作风、勇于探索的创新精神，增强学生解决问题的实践能力。本节课的能力培养目标如下：
1.良好习惯；遵守规章规范规程。
2.培养学生热爱劳动和认真负责的态度。
（三）思政育人目标
将本门课程蕴含的思政元素有效转化为育人优势，发挥育人 作用，培养人格健全、信念坚定、基础知识扎实、专业实践能力强、职业素养高、勇于创新、德智体美劳全面发展的社会主义建设者和接班人。本节课的思政育人目标如下：
1.增强学生的社会责任感。
2.培养学生的大局意识。
3.养成学生热爱实验室、关心实验室的热情。
三、课程思政教学整体设计思路
生物科学实验课程教学中融入思政元素，旨在实现以下两个方面的育人目标：一是通过课程学习，学生能够掌握生物学实验常用实验方法和仪器使用方法，熟练掌握生物学基本实验方法和操作步骤。通过思政教育，培养学生严谨踏实的学习作风、勇于探索的创新精神，增强学生解决问题的实践能力。二是寓课程思政内容于知识传授和能力培养之中，帮助学生塑造正确的世界观、人生观、价值观，使生物科学实验课程与思政课程同向同行，将显性教育和隐性教育相统一，形成协同效应，构建全员全程全方位育人大格局。
本课程是一门实践课程，是基础生物学教学中的一个重要环节，是在学生系统学生生命科学导论的基础上开设的。本课程实践性较强且涉及面较广，既涉及动物、植物、微生物，又涉及生理、生化、分子生物学，课程内容蕴含着丰富的思政元素。
与学生实践动手能力培养相结合，生物科学实验安排所有上课学生参加实验课前的准备工作。学生分批次进入实验室参加实验试剂配制、实验器材准备。每一批学生都会受到一系列安全培训，从实验室安全守则学习、生物实验室常用试剂性质及使用到常用实验仪器安全操作规范、实验室环境安全检查及处理等，使学生在掌握基本的实验技能的基础上，牢固树立实验室安全意识，掌握基本的实验室风险管控及处理能力。课堂实验废弃物处理，通过值日生负责、师生共管、同学间相互监督，强化每个人的废弃物分类回收意识。将实验室废弃物按照酸性废液、碱性废液、一般废液、塑制品废弃物、纸品污染物、玻璃制品废弃物、生活类废弃物等分类，一旦发现错误投放、立令整改。将破碎玻璃弃入生活垃圾导致保洁人员受伤作为典型案例融入实验室安全教育，并给学生通报废弃物回收处理产生的巨大的处理成本与能源消耗，着重强调环境污染物的排放与收集关系到子孙后代赖以生存的青山绿水能否存续的深远意义。整个课程下来，学生的废弃物分类收集习惯基本养成、实验室安全意识极大提高，对其正确的人生观、价值观与高尚的道德修养的形成也起到了潜移默化的作用。
四、课程思政教学实施策略、方法及手段
本节课采用多种教学方法，依托线上教学平台，采用任务驱动式教学、情景式教学、小组互动式教学、体验式教学等，强调“把理论融入故事，用故事讲清道理，以道理赢得认同，以悟道取代灌输”，深入开展教学研究，丰富教学形式，创新线上线下混合式课堂、教学直播、班级微信群等，将互联网新媒体与思政教育相结合以打造高效教堂。突出学生主体地位和教师主导作用，加大学生实践能力与创新能力及道德情操等关键目标培养，更多关注学生的综合发展、学习过程和学习效果。
课程考核以过程性评价和实验实际操作为主要考核方式，体现教师为主导、学生为主体的教育模式，构建科学合理有效的评价考核方案。过程性评价主要围绕学生的出勤、回答问题、实验报告撰写等，实验操作评价主要围绕个人独立完成实验、团队协作完成实验，其中实验操作占评价权重的50%，过程性评价占50%。
本节课通过视频引入，课堂讲解，主题讨论，案例分析。采用启发式和形象化原则，通过幻灯、录像、多媒体等途径加深学生的印象，等多元的教学方法把思想政治工作贯穿教育教学全过程，实现全程育人、全方位育人。充分发挥课堂思政的育人功能，进而增强学生的社会责任感、培养学生的大局意识、使养成学生热爱实验室、关心实验室的热情。
五、课程思政教学实施的具体案例
1.借助案例，引出问题
1）为什么要注重实验室安全?实验室的安全隐患有哪些？
列举如下案例：
案例一：2018年11月11日南京中医药大学，南京中医药大学翰林学院一实验室在实验过程中发生爆燃。
案例二：2015年12月18日清华大学化学系实验室发生一起爆炸事故，一名博士研究生在实验室内使用氢气做化学实验时发生爆炸，后被确认身亡。
案例三：2018年12月26日北京交通大学该校东校区环境工程实验室内进行垃圾渗滤液污水处理科研试验时发生爆炸引发火灾。3名参与实验的研究生在事故中不幸遇难
通过展示各种大学校园事故的案例和视频，让学生真切感受到安全的重要性。
[设计意图]通过真实案例的引入让学生深刻认识到在实验中做好安全防范的重要性，要有安全意识。让学生真正意识到掌握安全防护及相关应对措施的重要性。
2）学习知识要点
根据上述案例，同学们通过讨论总结提炼出以下安全防范要点
使用化学药品防爆措施：可燃气体与空气混合，当两者比例达到爆炸极限时，受到热源(如电火花)的诱发，就会引起爆炸。
①使用可燃性气体时，要防止气体逸出，室内通风要良好；
②操作大量可燃性气体时，严禁同时使用明火，还要防止发生电火花及其它撞击火花；
③有些药品如叠氮铝、乙炔银、乙炔铜、高氯酸盐、过氧化物等受震和受热都易引起爆炸，使用要特别小心；
④严禁将强氧化剂和强还原剂放在一起；
⑤久藏的乙醚使用前应除去其中可能产生的过氧化物；
⑥进行容易引起爆炸的实验，应有防爆措施。
[设计意图]通过课堂师生互动，学生能更加清楚地提炼出知识的要点，对知识的理解更加透彻。同时培养了学生自学的能力，进而增强了学生的防爆安全意识。
使用化学药品防毒措施：有毒有害化学药品的取用要规范
①实验前，应了解所用药品的毒性及防护措施；
②操作有毒气体(如H2S、Cl2、Br2、NO2、浓HCl和HF等)应在通风橱内进行；
③苯、四氯化碳、乙醚、硝基苯等的蒸气会引起中毒。它们虽有特殊气味，但久嗅会使人嗅觉减弱，所以应在通风良好的情况下使用；
④有些药品(如苯、有机溶剂、汞等)能透过皮肤进入人体，应避免与皮肤接触；
⑤氰化物、高汞盐(HgCl2、Hg(NO3)2等)、可溶性钡盐(BaCl2)、重金属盐(如镉、铅盐)、三氧化二砷等剧毒药品，应妥善保管，使用时要特别小心；
⑥禁止在实验室内喝水、吃东西。饮食用具不要带进实验室，以防毒物污染，离开实验室及饭前要冼净双手。
[设计意图]通过学生们讨论和查找相关资料总结总结使用化学药品的防爆措施。通过课堂的融入使学生真正意识到实验室仪器和有毒有害化学药品规范使用的重要性。实验室废弃物品处理要严格按照规范来进行，否则会污染环境、伤害清洁人员和实验人员的人身安全。通过以上的总结学习不断加强学生的安全和环保意识，培养出真正高素质的、心系社会公共安全、维护社会可持续发展的专业人才。
2.拟定主题，分组讨论
通过观看视频和同学们课前预习组织学生进行分组讨论实验室有可能存在哪些安全隐患以及如何防范。在此过程中积极鼓励学生从平时的实验操作中和课下查找的相关资料谈谈自己的想法。同时引导学生从思政角度分析所提出的问题。为了激励学生踊跃发言，对发言的情况记录到平时考核成绩中。
[设计意图]分组讨论的学习方式，不仅能帮助学生熟悉知识要点，强化教学重点，而且有利于培养其团队合作的的意识，取长补短的学习能力，提高学习的积极性和主动性。
3.学生发言，成果总结
每个小组推荐代表在讲台上汇报本组讨论的结果，通过学生的发言教师进行总结，对每组学生回答的不足之处进行补充说明，同时找出每一组的优势之处大家互相学习，取长补短共同提高。
[设计意图]采用分组讨论的形式能有效的提高学生对课堂的参与度，充分体现了学生的主体地位，能提高学生的学习兴趣。同时提高学生的心理素质、语言表达能力、应对能力等对学生的综合能力有所提高。
六、课程思政教学实施成效与反思
（一）课程思政教学实施成效
1）案例教学拓展思维：课堂实施过程中教师通过展示典型案例，激发学生的学习兴趣，使学生快速进入求知的状态中，进而更能深入了解相应的课堂要点。使学生更能深刻认识到在实验中做好安全防范的重要性，要有安全意识。让学生真正意识到掌握安全防护及相关应对措施的重要性。进而想进一步了解实验室安全与防护的意识，提高了学习的主动性。实现了培养学生公共意识和社会责任感。
2）教学延伸，思政先行：始终坚持运用知识传授、技能培养、价值引领和育人导向的教育理念，积极探索专业课程中蕴含的思政元素，引导学生积极开展实践与探索，将课堂转化为社会主义核心价值观具体化、生动化的有效载体，通过专业知识的学习渗透到理想信念层面的精神指引，以坚定的政治信仰、高尚的人格力量、渊博的专业知识、深厚的理论功底影响学生，引导青年学生在科学道路上不断成长和进步。
3）分组讨论巩固知识：分组讨论形式是一种有效吸引学生注意力和提高课堂参与度的教学方式。通过分组讨论和课堂展示能有效的提高学生的自我表达能力，团队合作能力。使学生能认识到集体的重要性以及每个成员在集体中的重要性。同时也培养了学生的思维能力和实践能力。
（二）课程思政教学实施反思
1）知识传授反思：本节课按照典型案例展示、学生分组讨论总结、教师归纳的方法进行。通过以上教学实施过程学生对本节课的知识结构认识的比较清晰，对实验室安全与防护的措施有深刻的体会。能够把所学的知识应用到实际操作中。
需要改进的是案例的选取的针对性要加强，学生分组讨论要全员参与，对每组的总结发言要尽量多些的参与学生。
2)能力培养反思：该案例是按照从现象到理论总结再到实际应用的过程。一方面使学生能真正理解实验室安全与防护的重要性。另一方面培养学的对知识的总结归纳能力、语言表达能力综合协调能力。同时培养了学生的集体主义意识，增强社会责任感。
需要提升的是：作为言传身教的教师需要引导学生的能力。坚持立德树人，确保专业课程的育人功能，使课堂做到既有灵魂的也有特色的引领改进。
通过学习教育部《高等学校课程思政建设指导纲要》，坚持社会主义办学方向，落实以德树人根本任务。按照价值引领、能力达成、知识传授的总体要求，充分发挥生物科学实验课程的育人作用，把思想政治教育贯穿人才培养过程，深化课程思政教学改革，提高人才培养质量，推进全员全过程全方位育人，培养德才兼备、全面发展的中国特色社会主义建设者和接班人。
