学院：农业与生物学院

课程名称：生物技术原理与应用

课程类别：专业课

课程负责人：王桂清

一、课程简介

《生物技术原理与应用》是“风景园林”专业研究生的重要学位专业课，主要内容包括促进农业、园林业发展的“基因工程”“蛋白质工程”“酶工程”“细胞工程”等领域的新技术（尤其是融合交叉学科）的研究现状、应用成效、发展趋势。课程学习的目的是使研究生掌握现代生物技术的基本原理、方法和技术手段，知悉生物技术在园林植物领域的应用，了解生物技术的最新发展趋势，为其今后从事园林植物等相关工作打下良好的基础。

本课程基于“高阶性、创新性和挑战度”，注重“目标导向、思政育人、创新融合”，以立德树人为根本，以培养新时代德才兼备的“园林人”为目标，以研究生科研能力培养为核心，以理论学习与实践训练为途径，科学融合“课程思政与专业思政”，提升研究生生物技术的理论知识、技能运用和职业素养层次。

二、课程思政目标

在对课程的整体设计、对课程知识点所蕴含的思政元素进行梳理的基础上，以“育人育才、强国强农”为主线，凝练了“个人修养、职业素养、理想信念”三个层面的课程思政培养目标，将做人做事的基本道路、职业道德和行为规范、社会主义核心价值观、实现民族复兴的理想和责任，分层次、有计划、潜移默化地融入教学全过程。具体课程思政目标如下：

（一）个人修养层面

1. 师德师范：自觉提升育德能力和育德意识，以德立身、以德立学、以德施教，做研究生锤炼品格的引路人、学习知识的引路人、创新思维的引路人、奉献祖国的引路人。

2. 人格养成：着眼于“身心健康”和“终身学习”，引导研究生对学习、对专业的判断和构建，增强研究生价值判断能力、价值选择能力和价值塑造能力，提升研究

生的责任心，促进研究生健全人格的培养。

（二）职业素养层面

1. 科学素质：通过科学实训，培养研究生的科学知识、科学态度、科学方法、科学手段、科学精神、科学思维等，硕士毕业后可继续深造或胜任科学研究工作。

2. 专业素质：通过理论学习和实际应用，培养和提高研究生的专业认同、团队精神和工匠精神，毕业后更好地胜任教学、科研、推广、开发等工作。

3. 职业道德：提升研究生诚实守信、爱岗敬业、无私奉献的意识和行动，从而维护和提高研究生本人的信誉和道德水平。

4. 生态伦理：学习贯彻习近平关于生态文明思想，坚持人与自然和谐共生、坚持山水林田湖草沙是生命共同体、坚持绿水青山就是金山银山，处理好人与自然生态的伦理关系，培养研究生保护生态平衡与生物多样性、保护与合理利用自然资源、建设美丽中国的道德品质与道德责任。

（三）理想信念层面

1. 政治认同：坚持正确的政治方向，使课堂成为弘扬中国精神主旋律、传播中国特色社会主义正能量的主阵地。

2. 国家意识：坚持国家利益、民族利益至上，思想上保持对国家和民族的高度认同，热爱祖国、对党忠诚，充分体现国家意识、公民意识，培养研究生的家国情怀。

3. 文化自信：充分挖掘“风景园林”学科的优秀文化元素，确立和加深研究生的文化自信，使其形成高尚的国民道德、正确行为操守、优雅的审美情趣。

4. 价值引领：将社会主义核心价值观与课程教学相融共进，引导研究生做社会主义核心价值观的鉴定信仰者、积极传播者、模范践行者；提升研究生的专业价值和自我价值。

三、课程思政总体设计思路

在教学的各个环节，充分挖掘思政元素，找准课程教学的思政元素融入“契合点”，完善课程教学全过程培养的“育人线”，拓宽课程教学全方位协同的“覆盖面”，将价值塑造、知识传授和能力培养三者有机结合。在教学内容方面，充分挖掘知识点中存在的思政元素，优化思政供给；同时改革和创新教学模式、教学手段、教学方法，保障思政目标的实现和达成。

图1“生物技术原理与应用”课程建设总体设计思路

（一）找准课程与思政元素融合的“契合点”

围绕课程教学的目标、内容、模式、方法、资源、工具等方面，结合风景园林行业形成背景、发展历程、现实状况和未来趋势，特别是所涉及的里程碑事件和生物技术发展成果，科学家或模范人物事迹，学科专业原理、观点以及与之相关的生活实践、教学实践、科技实践等挖掘其中所蕴含的科学精神、家国情怀等思政教育元素，教育研究生为实现科技强国、创新强国、农业强国等梦想而不懈奋斗。

（二）完善课程教学全过程培养的“育人线”

实施“学生主体、教师主导、信息技术搭桥”的教学模式，采用线上线下相结合的教学手段，运用项目教学、案例教学、活动教学等灵活有校的学方法，通过加强课堂教学的主渠道作用、发挥网络平台的育人效果、注重人文方式的涵育作用、突出实践育人的重要功能、着眼多方力量的统筹协调等方面使“立足专业、报效国家”的理想信念与行业情怀内化为研究生的人格素养、行为习惯和自觉行动；强化研究生认识问题、分析问题、解决问题的能力，明晰问题背后的理论思维、方法论和价值判断，激发研究生的思想碰撞和情感体验，实现对研究生的价值引领。

（三）拓宽课程教学全方位协同的“覆盖面”

以新农科、智慧农业理念建成农业强国、科技强国、创新强国为共识，组织研究生参加与学科、专业、课程等有关的学术讲座，拓宽知识面，掌握前沿技术，涵养时代精神，教育研究生主动适应新时代新发展新格局新要求，引导研究生树立正确的学术价值观，以开阔的视野、宽广的胸怀、高远的理想去实现中华民族伟大复兴的中国梦。

图2“生物技术原理与应用”课程思政元素融入路径

四、教学案例1

（一）案例主题

生命科学领域新老科学家的精神和贡献，涵养时代精神，增进科学精神，增加爱国情怀。

（二）章节结合

总绪论之生物技术的起源与发展：现代生物技术

（三）案例意义

以屠呦呦（诺贝尔奖获得者）为代表的老一代、张峰（麻省理工大学史上最年轻教授）杜玉涛（党的二十大代表）为代表的新一代中国生命科学人科学精神和理想信念，感召新时代的研究生，涵养时代精神，增进科学精神，使理想信念与行业情怀内化为研究生的人格素养、行为习惯和自觉行动。

（四）案例教学展示

1.案例展示（导入）

（1）药学家，共和国勋章获得者、中国首位诺贝尔医学奖获得者屠呦呦的工作态度、工作经历、重大贡献和人格魅力

1969年，接受抗疟药研究任务，屠呦呦领导课题组从系统收集整理历代医籍、本草、民间方药入手，在收集2000余方药基础上，编写了640种药物为主的《抗疟单验方集》，对其中的200多种中药开展实验研究，历经380多次失败，利用现代医学和方法进行分析研究、不断改进提取方法，终于在1971年获得青蒿抗疟发掘成功。

1973年，为确证青蒿素结构中的羰基，合成了双氢青蒿素。又经构效关系研究，明确在青蒿素结构中过氧是主要抗疟活性基团，在保留过氧的前提下，羰基还原为羟基可以增效，为国内外开展青蒿素衍生物研究打开局面。

2011年9月，因发现青蒿素--一种用于治疗疟疾的药物，挽救了全球特别是发展中国家数百万人的生命获得拉斯克奖和葛兰素史克中国研发中心"生命科学杰出成就奖"。

2015年10月获得诺贝尔生理学或医学奖，理由是她发现了青蒿素，该药品可以有效降低疟疾患者的死亡率。她成为首获科学类诺贝尔奖的中国人。

2017年1月9日获2016年国家最高科学技术奖。

2018年12月18日，党中央、国务院授予屠呦呦同志改革先锋称号，颁授改革先锋奖章。2019年5月，入选福布斯中国科技50女性榜单。

2020年3月入选《时代周刊》100位最具影响力女性人物榜。

屠呦呦常说：“科研不是为了争名争利。”2009年，中医科学院推荐屠呦呦参评第三届唐氏中药发展奖，她一个电话打到曹洪欣办公室：“我这么大岁数推荐我干吗，要给年轻人！”去年年底听闻北大想设立“屠呦呦新药创新研究院”（即“北京大学屠呦呦新药创新研究院”），屠呦呦又一再坚持不要用自己的名字，“我已经太张扬了”。

（2）80后科学家张锋的科学精神和主要贡献

张锋，1982年出生于河北石家庄，斯坦福大学化学及生物工程博士，是当今最为人所关注的华裔生物学家之一，并被视为诺贝尔奖的热门人选之一。通过发现新型微生物酶和系统及其作为分子技术的发展（如光遗传学和CRISPR基因编辑），彻底改变了分子生物学，并推动研究和治疗人类疾病的能力实现变革性飞跃，以及对其出色的指导和专业服务。

2013年被评选为年度十大科学人物之一。

2015年全世界19位最具影响力的科学家之一；其获得过加拿大盖尔德纳国际奖。

2016年6月18日，获得第二届唐奖生技医药奖；9月21日，入选引文桂冠奖化学领域的获奖名单。

2017年晋升为美国麻省理工学院理学院终身教授（麻省理工史上最年轻教授）。

2017年8月15日，张锋获阿尔伯尼生物医学奖，成为历史上第二名获得此奖项的华人学者。该将为全球生物医学领域最知名、最具影响力的奖项之一，被视为诺贝尔奖风向标。

2017年，获得美国布拉瓦尼克国家青年科学家奖。

2018年4月，获得美国人文与科学学院院士。

2021年10月18日，当选美国国家医学科学院院士。

（3）党的二十大代表、华大集团党委书记杜玉涛的创新精神、服务态度

1977年出生的杜玉涛是一名生物科学家，深耕基因科技领域二十多年。作为党的十九大和党的二十大两届代表，杜玉涛在宣讲大会精神的同时，还传播“基因科技”力量，而且身体力行，带领公司研发团队开展基因科技研发，带将科技产品送到农村卫生所，服务村民群众，为群众办实事。

丹麦攻读博士期间，杜玉涛与团队完成了“手工克隆”技术在家猪的建立和优化，参与了世界首批“手工克隆”猪的生产，并在全世界范围内首次利用转基因克隆技术构建了疾病（老年痴呆症）模型猪，成为该技术专利（专利号P1094DK00）的第一作者。

拥有一项优势技术——猪胚胎的低温冷冻，该技术与“手工克隆”结合后已经成功获得得到了冷冻克隆胚胎移植后的健康后代，大大促进克隆胚胎的异地运输和移植。

是中国国内手工克隆技术的第一人，国内首只手工克隆小猪则出自她手。曾带领团队，完成了汶川地震中的“猪坚强”的手工克隆，为年老且丧失生育能力拥有后代的可能。

完成了世界上首例手工克隆转基因绵羊。

2018年起开始带领团队落地实践基于国际科研合作基础上，依托互联网以HPV自取样为初筛、阳性患者分流诊断在内宫颈癌大规模人群筛查模式。

2.教学方法和教学设计

（1）教学方法

教学采用讲授式教学（师讲生听）、研讨式教学（学生分组讨论）

（2）教学设计

科学精神是科学实现其社会文化职能的重要形式。强调理性与实证性是科学精神的核心，探索与创新是科学精神的活力；科学精神还有有坚持力、不怕困难、不辞辛劳、勇于创新的精神。老一辈科学家的科创精神被后人永远铭记，新生代科学家继往开来创新发展。

屠呦呦为青蒿素治疗人类疟疾奠定了最重要的基础，得到国家和世界卫生组织的大力推广，挽救了全球范围特别是广大发展中国家数以百万计疟疾患者的生命，为人类治疗和控制这一重大寄生虫类传染病做出了革命性的贡献，也成为用科学方法促进中医药传承创新并走向世界最辉煌的范例。陈竺表示，屠教授荣获诺贝尔奖极大增强了我国科技界为建设创新型国家，实现民族伟大复兴的自信心。屠呦呦是新中国培养的第一代药学家，她和团队成员所有的工作都是在国内完成的。屠呦呦获奖是我国科技实力、综合国力和国际竞争力的一个举世公认的标志性成果，和国家的和平发展和人类的和平发展的事业紧密相连。屠呦呦获诺奖是空前的，但也一定不是绝后的，随着民族复兴中国梦的逐步实现，相信今后会有更多中国科学家的优秀成果得到国际学术界的认可和尊重。