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教学案例“巴斯德—通向科学王国最完美无缺的人”实施及效果

2019-08-15张庆华许丹姜有声宋增福张也陈立婧

教育现代化 2019年103期
关键词:巴斯德微生物学案例

张庆华,许丹,姜有声,宋增福,张也,陈立婧

(1.上海海洋大学水产科学国家级实验教学示范中心,上海;2.上海海洋大学中国科学技术部海洋生物科学国际联合研究中心,上海;3. 上海海洋大学国家水生动物病原库,上海)

《水生动物病原微生物学》、《微生物学》和《免疫学》是上海海洋大学水产大类及生物大类专业开设的核心专业课程,作为上海市教委重点课程、校级精品课程及思政建设课程,近2年编写了10多个教学案例。通过不断挖掘课程本身的资源,实现教学对学生思想观念的启迪,发挥课堂育人主渠道作用[1],我们设计了“巴斯德—通向科学王国最完美无缺的人”教学案例,介绍巴斯德的伟大贡献和人格魅力,旨在提升学生的科学素养,弘扬科学精神。

一 案例设计的理念

通过“巴斯德—通向科学王国最完美无缺的人”教学案例,充分挖掘微生物学和免疫学发展历史上最重要的奠基人的伟大贡献及人格魅力,加强对科学精神的追求,提倡用科学为国家、民族以及全人类服务的宗旨和信念。弘扬科学精神,崇尚科学报国。

二 案例的目的和意义

通过“巴斯德—通向科学王国最完美无缺的人”这一教学案例,不断拓展学生的学习资源,提供丰富的学习材料,利用历史的眼光,纵观巴斯德一生所做的伟大贡献对法国及世界的工业、农业、医学及教育事业所产生的巨大影响[2],让学生对巴斯德有一个全面的认识,学习他的智慧结晶,理解他的人格魅力。

三 案例内容和实施

针对水产高校学生医学人文素养较为薄弱环节,在《水生动物病原微生物学》、《微生物学》和《免疫学》课程的绪论及相关部分中,实施该教学案例,经过前后4年共12个班次的实际应用对比,效果明显。

(一) 巴斯德的伟大贡献

巴斯德被世人称颂为 “进入科学王国的最完美无缺的人”,他不仅是理天才,还善于解决实际问题。像牛顿开辟出经典力学一样,巴斯德开辟了微生物领域,他也是一位科学巨人,在《科学家100人:历史上最具影响力的科学家排行榜》,位列第五(Top 5,前4位分别是:牛顿,爱因斯坦,玻尔,达尔文)[3]。他的伟大贡献包括:① 提出生命来源的胚种学说,驳斥了上帝造物说和自然发生说(即曲颈瓶试验);②葡萄酒病由腐败细菌所致(巴氏消毒法);③蚕病、禽病、兽病、人病的病因是病原微生物;④研制减毒疫苗(狂犬病疫苗、鸡霍乱疫苗);⑤分子的不对称性(四种酒石酸旋光现象)。

巴斯德一生研究了微生物的类型、习性、营养、繁殖以及作用等,提出了以微生物代谢活动为基础的发酵本质新理论,成功挽救了处于困境中的法国酿酒业、养蚕业,创立了家蚕微粒子病母蛾检查法。他利用减毒活疫苗,在战胜狂犬病、鸡霍乱、炭疽病、蚕病等方面都取得了重大成果,为人类做出了巨大的贡献。狂犬疫苗的成功研制是巴斯德的杰作,也是19 世纪末代表性医学成就之一。狂犬病的致死率几近100%,是一种相当可怕的急性传染病,高温和火焰对它毫无用处,预防手段更是寥寥无几。巴斯德通过大量实验发现,在患病动物体内提取到病原体,经过多代培养,减轻毒性之后,就可以获得使人体产生免疫的疫苗——这一非凡的成就使巴斯德获得崇高的声誉。人们常把巴斯德同英国医生爱德华·琴纳比较。琴纳发展了一种抵御天花的疫苗,而巴斯德的方法可以并已经应用于防治很多种疾病[4]。英国李斯特医生接受了巴斯德的消毒原理,创立了“李斯特外科消毒法”,并诚挚感谢巴斯德对人类医学的贡献。

虽然巴斯德并不是发现微生物的第一个人,但他奠定了工业微生物学和医学微生物学的基础。巴斯德一生积极倡导科学为祖国和全人类服务,以科学报效祖国, 为人类造福成为巴斯德毕生努力奋斗的目标。他夜以继日地、不知疲倦地工作, 不是为了个人的名利, 而是为了祖国富强和人类的幸福。

(二) 巴斯德象限

1997年,美国普林斯顿大学伍德罗·威尔逊公共与国际事务学院的斯托克斯(Donald·E·stokes)教授在他的Pasteur’s Quadrant: Basic Science and Technology innovation中,提出了科学研究的象限模型,1999年科学出版社出版了中译本:《基础科学与技术创新:巴斯德象限》(译者改变了原书正副标题的次序),将巴斯德所代表的“由解决应用问题而产生的基础理论研究”归为巴斯德象限,为各国科研管理机构所推崇,对科技创新模式有重要的借鉴意义[5]。

(三) 崇尚批判精神

巴斯德对伟大的科学家都很敬仰,伟人成了他的崇拜偶像及学习榜样。在巴黎高等师范学校读书时,他非常崇拜杜马以发现元素溴而闻名巴拉尔(Balard)。他不仅对他们个人十分尊重,而且对他们献身科学的精神也怀着一种崇敬。他曾多次对学生讲:“不管从事什么事业,眼望崇高的目标,崇拜伟人和伟大的事业。” 巴斯德崇尚伟人,但更崇尚批判精神,对伟人的错误理论或观点他会毫不留情地去批判。他对自然发生说的支持者和保卫者以及发酵本质的争论中从不让步。当他掌握了充分证据时,据理必争,坚持不屈;而他探索证据时,小心翼翼,极为谨慎;当他发现自己犯了错误时,勇于知错改错。当在科学真理受到承认和尊重时,绝不接受对他个人的颂扬。

(四) 巴斯德的求婚信

1849年1月,巴斯德在斯拉斯堡大学(University of Strasbourg)任教时,看上了校长洛郎的女儿玛丽小姐,他给未来的岳父写了一封求婚信,信中写道:“我应该把下面的事实告诉你,让你决定同意或拒绝。我的家境小康,没有太多的财富。我估计,我们的家财不过5 万法郎,而且我早已决定把我自己的一份送给我的姐妹们了。因此,我可以算是一个穷光蛋。我所有的只是身体健康、工作勇敢以及我在大学的职位。然而,我并不是为了地位而研究科学的人。我计划把一生献给化学研究事业,并希望能有某种程度的成功。我以这些微薄的聘礼,请求您允许我和您的女儿结婚。”最终,几封充满了激情而又坦率的求婚信使他如愿以偿,成为青年人求得圆满浪漫爱情的典范[6]。

(五) 对巴斯德的纪念

为了牢记巴斯德的伟大贡献,科学家用细菌、酵母菌、吸管、烧瓶和研究所等以他的名字冠名,如:巴斯德毕赤酵母(Pichia pastoris)、嗜肺巴斯德杆菌(Pasteurella pneumotropica)、巴 氏 吸 管(Pasteur pipette)、巴斯德烧瓶(鹅颈瓶,曲颈瓶,swan neck flask, Pasteur flask)、巴斯德研究所(Institut Pasteur)。巴斯德研究所是一所公益型私人研究所,它在传染病学、公共卫生学、疫苗的研发等领域均处于世界领先水平。虽然巴斯德本人没有获得过诺贝尔奖, 但巴斯德研究所至今已培养了10 名诺贝尔生理学或医学奖获得者[7]。

(六) 至高无上的荣誉

1895年9月28日逝世,並以一个国家伟人的身份举行国葬。他和他的妻子一起埋在巴斯德医学院。1995 年,法国发行了一枚纪念币,以纪念巴斯德逝世百年。硬币正面为巴斯德头像,背面为巴斯德研究微生物时所用的器皿。1923年法国发行一套巴斯德诞生一百周年纪念邮票,这是世界上第一套科学家纪念邮票,全套十二枚,主图为巴斯德侧面像。1995年,法国及一些其他地区都发行了纪念巴斯德逝世100周年纪念邮票。

(七) 巴斯德的名言

巴斯德有很多名言,无不闪烁着智慧的光芒!如:“机遇只偏爱有准备的头脑”一直都激励着众人踏实求真,等待机会的到来。“科学是没有国界的,因为它是属于全人类的财富,是照亮世界的火把,但学者属于祖国”在巨大的成绩和荣誉面前,巴斯德谦虚谨慎,说他所取得的成绩首先归功于他亲爱的祖国,其次归功于他的合作者和他本人,显示了一个伟大科学家高尚的品质,历来为科学家做了爱国的注脚。“立志、工作、成功,是人生的三大要素。立志将为你打开事业的大门;工作是入室的路径;这条路径的尽头,有个成功来庆贺你努力的结果……只要有坚强的意志,努力的工作,必定有成功的那一天。”我经常用这句话作为绪论部分的结束语,鼓励学生,开启微生物学和免疫学之门[8]。

(八) 教学效果评价

对该教学案例中体现的知识内容设计了判断题(1分/题,共5分)、选择题(1分/题,共5分)、简答题(5分/题,共10分)共3种题型,在平时的作业及期末试卷中予以部分体现,为了便于统计,该部分在近4年的试卷及平时作业中所占分值固定。对上《水生动物病原微生物学》、《微生物学》和《免疫学》课程的本科生,进行该案例教学实施前后2年的最后总成绩对比,计算该部分成绩所占总成绩的比例。结果发现实施后,这3个课程中绝大多数学生(90%)在该部分的得分都有明显的提升,得分为满分,极少数学生(6%)失分1分,个别学生(4%)失分2分。

四 结语

通过本案例的教学,让学生充分了解巴斯德所处的时代背景,以及拯救法国葡萄酒业和养蚕业所创造的经济价值,将个人发展与国家民族的命运连接在一起,激发学生的国家情怀和历史使命感。通过该思政案例的引导,将巴斯德的巨大贡献和人格魅力传递给学生,达到了课程育人的、润物无声的效果[1],激发了学生崇尚科学,献身祖国的初心,对当代大学生的精神塑造具有很好的效果。今后我将继续挖掘更多的教学案例,希望与同道共勉。

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