时间:2023-06-08 11:17:53
开篇:写作不仅是一种记录,更是一种创造,它让我们能够捕捉那些稍纵即逝的灵感,将它们永久地定格在纸上。下面是小编精心整理的12篇生命科学前沿研究,希望这些内容能成为您创作过程中的良师益友,陪伴您不断探索和进步。
[关键词]现代生命科学理念 植物生产类专业 创新能力 实践能力
[中图分类号]G640 [文献标识码]A [文章编号]1005-5843(2012)04-0157-03
一、植物生产类专业的特点及现状
我国开设植物生产类专业的大专院校为54所,约占本科院校的7.3%。其中东北地区9所,华北地区8所,华东地区10所,华南地区5所,华中地区7所,西北地区9所,西南地区6所。高等院校植物生产类专业主要有农学、植保、种子科学与工程、园艺、园林、水土保持与荒漠化治理、植物科学与技术、草业科学等传统专业,在研究对象、领域和内容方面始终是我国普通高等农林院校的传统优势专业,具有师资力量强、实验条件较其他专业优越的特点。但是,在教学内容和课程体系、人才培养模式、学科专业建设、教材建设、实践教学、课程改革等方面“惯性”较强,形成了多年难以打破的思维方式和保守的办学理念,不能适应当今全球化市场经济快速发展的需要,学科的优势没有充分发挥出来。一方面是专业设置过细,专业口径过窄,视野不开阔,创新能力不强;另一方面是专业严重老化,仍然以传统的农科专业为主,无法培养创新型人才,致使植物生产类专业教育教学、学科建设与社会服务相脱节,不能满足市场经济条件下对高素质人才的需求。农科专业在办学特色、课程设置以及教学内容上的很多地方已经不符合时展的要求,到了非改不可的地步,如果不尽快研究解决上述问题,植物生产类专业的传统优势将难以为继。
二、改革与创新传统专业的教学体系和内容
(一)生命科学前沿教材的引入
面向植物生产类专业等非生物类专业学生开设生命科学公共选修课,目的在于使学生拓宽知识面,改善知识结构,提高综合素质,以适应未来社会发展的需要。在选课时,我们主要考虑了该学科知识的内在联系。例如,我们在理论课体系中,从代表生命科学发展前沿的七大领域——基因组学、蛋白质组学、系统生物学、生物信息学、生物芯片、组织工程与干细胞、纳米生物技术中选择了具有代表性的20门基础课程对学生进行教授。学生通过对“生命科学导论”、“现代分子生物学”(双语教学)、“基因克隆与DNA分析”(双语教学)、“细胞生物学”(双语教学)、“纳米生物技术”、“蛋白质工程”和“生物信息学”等课程的学习,增加了他们对生命科学发展前沿领域的了解,激发了他们学习的积极性和自主创新的意识。
(二)全新课程体系的构建
根据国家对本科教育“基础扎实,知识面广,动手能力强,素质高”的要求和植物生产类专业的特点,我们提出了培养“基础实、口径宽、大专业、多方向”的具有创新能力的应用型人才培养模式,并以此为基础,全面修订了植物生产类专业的人才培养方案,按照现代生命科学理念构建了全新的课程体系。课程体系按“3+1”模式,即由基础课程平台、专业课程平台和素质拓展课程平台加上课外实践活动构成。(1)基础课程平台。设置外语、体育、计算机(非计算机专业)、思想道德修养与法律基础、基本原理、中国近现代史纲要、思想和中国特色社会主义理论体系概论(概论)、形势与政策、军事理论等课程。(2)专业课程平台。包括专业基础课、专业核心课和专业方向模块课程(或专业课程群)三部分。其中专业方向模块不得多于4个,专业核心课程设置一般为6-8门。专业方向模块课程根据专业下设的专业方向或社会需求方向等设置,目的是为实现各专业的特色办学、适应社会需求和人才个性化培养的需要,增强课程设置的弹性空间。我们在课程设置上,还新增了“生命科学导论”、“分子生物学”、“基因工程操作技术”和“生物化学大实验”等生命科学类前沿课程。(3)素质拓展课程平台。包括自然科学类和人文社会科学类选修课程,学时为16、24或32(16学时为1学分)。设置此类课程内的目的在于向学生普及科普知识、拓展知识面,提高文化素质。
(三)专业课程设置的改革与实践
我将专业课程设置与传统农学专业课程设置相比较,主要有以下特点:(1)在基础课中增加“生命科学导论”,将部分专业的“植物学”改为“基础生物学”,以适应现代生命科学在农业的广泛应用;(2)将专业的研究对象从“作物”拓宽到“生物”;(3)将专业课程从单纯的“种植”拓宽到“种植+加工+经营管理”的“农工商管”一体化多学科交叉的专业,以适应现代植物生产类专业人才培养的需要;(4)设置了反映现代生命科学技术的课程,如“分子生物学”、“生命科学导论”等,以提升传统农学专业;(5)设置了面向县域经济的课程,如“农业推广学”,以适应面向农村和面向农民的人才培养;(6)开设了大量的相关选修课,以充分满足学生的个性发展和全面素质培养。
三、学生实践能力与创新能力的培养
面对市场经济发展的新形势,培养富有创新意识和实践能力的现代农业人才是生命科学理念的具体体现,是当前高等农业院校教学亟待解决的首要问题。
1 “探究-参与式”教学模式的概述
“探究-参与式”教学模式是指在“探究式教学”思想的指导下,以建构主义和认知结构主义学习理论为基础,以主体性、创造性、针对性和激励性为原则,以培养学生主动参与、获得生物学基础知识、养成科学态度、培养学生综合能力为目标的一种教学模式。这一教学模式强调以探究为主,重在让学生真正参与到课堂当中,是适用于高中生物“资料分析”栏目教学的教学模式。
依据建构主义的教学设计模式和认知结构学习理论教学流程图,设计了如图1所示的“探究-参与式”教学模式框图,共包括“例、探、述、评”4个部分,这也是“探究-参与式”教学模式在应用时的四个步骤。
2 适用于“探究-参与式”教学模式的教学方法
为了充分发挥“资料分析”栏目的应有价值,针对不同类型的“资料分析”栏目提出不同的教学方法。
2.1 “资料分析”栏目的分类
依据“资料分析”栏目的设立目的,将其分为三类,旨在将具有针对性的教学方法运用到“资料分析”栏目的教学中去:第一类“资料分析”栏目的设立是为了使学生更好地掌握科学知识,如“生命活动与细胞的关系”“细胞核具有什么功能”“叶绿体的功能”等。
第二类是为了提高学生搜集、提取信息的能力,如“分析细胞呼吸原理的应用”“干细胞研究进展与人类健康”“通过基因诊断来检测遗传病”等。
第三类“资料分析”栏目是为了培养学生科学思维、科学态度与科学精神而设立的,如“细胞学说的建立过程”“关于酶本质的探索”“促胰液素的发现”“中心法则的发展”等。
2.2 适用于“探究-参与式”教学模式的教学方法
“资料分析”栏目对知识、原理等的文字描述不是十分具体,虽然在一定程度上给教师教学带来了难度,但同时也为教师的创造性教学留下较大的空间。教师可以根据学生情况,将不同的教学方法应用到“资料分析”栏目的教学中去,不断变换外界环境的刺激,通过学生与教师之间、学生与学生之间的互动,来帮助学生形成良好的认知结构。下面谈谈对“资料分析”栏目进行应用的五种教学方法。
2.2.1 问题驱动教学法
问题驱动教学法建立在建构主义学习理论基础之上,强调学生的学习活动必须与任务或问题相结合,让学生在教学情境中带着任务学习,以问题探索的方式来维持学生的学习动机,使学习的主动权掌握在学生的手中。“资料分析”栏目中的描述性语言较多,使学生在看过资料后很难发现问题,留下的印象也不深刻。如果教师把这些内容编制成具有一定的概括性、层次性、可测性和思考性的思考题,使学生在完成这些思考题的同时掌握知识,将有利于教学效率的提高。
适用于“问题驱动”这种教学形式的资料分析有“细胞学说的建立过程”“关于酶本质的探索”“中心法则的发展”“生命活动与细胞的关系”等。
2.2.2 案例教学法
案例教学法是一种以案例为基础的教学法,即在教学过程中,根据课标规定的教学目的和要求,在课堂上围绕案例所提供的材料和问题进行研究,鼓励学生提出自己的判断和见解,以此来提高学生分析问题和解决问题的能力。许多“资料分析”都源于生活中的情境,每个情境都是一个案例,因此,教师可以将“案例教学法”应用于“资料分析”的教学中。适用于案例教学法的资料分析有“分析细胞呼吸原理的应用”“评述植物生长调节剂的应用”等。
2.2.3 图文转化法
图文互换是生物学中教学常用的一种形式。“资料分析”栏目中经常设置图表类的资料让学生分析,意在培养学生将文字信息概括成图表的能力,以及将图表信息转换成文字的能力。用图表的形式来组织和表述知识,可以把人脑中隐形的知识清晰地表达出来,将有助于新知识的内化。同时,“思维导图”具有形象直观简洁的特点,容易启动学生的发散思维,提升学生的注意力与记忆能力,增强学生的创新意识。因此,画“思维导图”的方法非常适用于“资料分析”栏目。适用于这种教学形式的资料分析有“细胞核具有什么功能”“血浆的化学组成”“反应种间关系的实例”等。
2.2.4 小组成果展示法
成果展示活动是将学生经过主题探索后取得的成果进行展示的学习活动。学生利用周末的时间去查找资料、整合信息,不仅能够锻炼学生的信息检索能力、提取信息的能力和团队协作能力,还能给学生提供一个展现个性的平台,也是学生发现自我、欣赏他人的过程。适用于小组成果展示这种教学形式的资料分析主要有“干细胞研究进展与人类健康”“健康的生活方式与防癌”等。
2.2.5 自由辩论法
辩论赛是对学生能力和水平的全方位考查。在辩论的过程中,学生会体会到科学技术是把双刃剑,在给人类带来进步的同时,也可能给社会带来负面影响。因此教师要提醒学生在应用现代科学技术时,要考虑到社会发展情况,培养正确的世界观。适用于自由辩论赛这种教学形式的资料分析主要有“转基因生物和转基因食品的安全性”“人口增长过快给当地生态环境带来哪些影响”等。
3 对“资料分析”栏目教学的建议
3.1 教师应注重对课程标准的解读
“资料分析”栏目是为了体现课程标准的设计思路而设置的,教师对这一栏目的应用意识不强,归根结底是对课标的理解不到位。教师没有意识到未来的生物n程应该达到什么样的目标,自然不会寻找达到目标的“途径”。因此,高中生物教师应把握课标的设计思路及特点,将课标的要求落到实处,才能使高中生物学教育迈上新台阶。
3.2 教师应注重生命科学前沿与“资料分析”栏目教学之间的结合
新课改后的教学目标要求学生要初步了解生物科学的相关领域,认识生物科学和技术的性质,正确理解科学、技术与社会之间的关系。这一目标突出了生命科学前沿与高中生物教材“资料分析”栏目教学之间的关系。“资料分析”栏目是体现生命科学前沿的良好载体,高中生物教材中的很多章节都与生命科学前沿相关联。教师应时常登录“生物360-中文生命科学界咨询”“生物谷”等网站,了解生命科学领域的最新研究进展,将这些最新进展作为小资料带进生物课堂,使生物课堂变得既前沿又有高度。
4 结语
基于建构主义理论和认知结构学习理论基础上的“探究式”与“参与式”教学模式的结合,可以提高学生分析生物学问题的能力、搜集和处理信息的能力、归纳总结生物学知识的能力、运用新知识解决实际问题以及合作交流等能力,进而提高学生的生物科学素养。针对不同类型的“资料分析”,采用以“问题驱动”“案例教学”“小组成果展示”等为主要内容的“探究-参与式”教学模式,可以提高教师对“资料分析”栏目的使用意识,有效提高课堂教学质量,使该栏目起到应有的作用。
参考文献:
【关键词】分子遗传学;教学;方法
分子遗传学是在分子水平研究生命现象的学科,已经成为21世纪生命科学前沿学科,它的基础理论已经渗透到生命科学几乎所有的领域,是涵盖面非常广的一门学科,同时也是现代生物科学发展最快的学科之一。从分子遗传学发展以来逐渐从重视形态、代谢功能方面的演变延伸到研究基因和基因的结构和功能等的演变。
分子遗传学目前已成为综合性大学、理工科大学、农林院校等生命科学类各专业研究生的专业学位课,是继本科阶段课程如生物化学、分子生物学、遗传学等课程后的进一步学习,对提高研究生的基本科学素质、提升专业素养和增强科研创新等有着十分密切的联系和重要的影响。以分子遗传学为基础的遗传工程则正在发展成为一个新兴的工业生产领域,许多国家已经把分子遗传学及技术列为优先发展的高科技项目。在这样的发展潮流中,如何使学生能够及时了解快速发展的分子遗传学理论和技术的相关知识,为我国生命科学培养富有开拓精神、创新精神,具有国际竞争力的高层次、高质量的人才,研究生分子遗传学课程的改革必将成为我们探索的一个重要课题。
一、学院特色
生物化学与分子生物学学科是生命科学领域发展最为迅速的前沿学科之一,也是中国计量学院近年来重点建设的学科,2004年入选浙江省重点扶植学科,2005年获硕士学位点授予权。该学科的主要特色包括分子检测和检验技术、重大生物安全和生物入侵问题、植物天然活性产物的提取与利用、环境分子生物学与农产品安全等方面的研究,均从基因或蛋白质等方面来阐明具体的机理,这与分子遗传学存在着密切联系。随着分子遗传学概念的深入人心,为了适应培养基础厚、知识宽、素质高、能力强、面向21世纪开拓创新的生命科学优秀基础性人才的需要,结合我院专业特色和人才培养计划,2011年新增《分子遗传学》课程为本学院生物化学与分子生物学硕士研究生的专业学位课,并于2011-2012年第二学期正式实施教学工作。
二、教材的选择和教学内容的整合优化
本课程选用了以高等教育出版社出版的由路铁刚、丁毅主编的《分子遗传学》为教材。以南京大学出版社出版的由孙乃恩,孙东旭,煦编著的《分子遗传学》和高等教育出版社出版的由朱玉贤等编著的《现代分子生物学》等为参考教材,同时也选择了一些相关的动画网络电子教材。在教材上突出基础性、综合性、前沿性、时代性、创新性和引导性,并且符合相应的课时数,同时避免与其它课程的重复,能够适合应用型人才的教材。
同时,从分子遗传学的特色出发,优化教学内容,注重知识的横向和纵向衔接,删改与生物化学、分子生物学等相关课程间重复交叉内容,同时补充本教材内容的不足,使教学内容体现课程的特色性。课堂教学主要是讲授基因组学与后基因组学、基因组结构与功能、基因表达调控、基因突变与DNA损伤修复、遗传重组与转座、杂交育种与诱变育种、突变体的创制与应用、分子遗传学研究的常用技术介绍等。同时在讲授基础知识的同时也结合相关前沿热点领域的知识和进展,如适当引入学科前沿内容以激发学生的学生兴趣,并将最新的知识理论和科学热点通过文献介绍给学生。不仅达到授课内容国际化、教学理念前瞻化,而且可以培养研究生学习外文文献的能力和思考科学问题的方法和习惯。教学过程全部采用多媒体与动画网络资源的教学方法相结合。在讲授部分内容时,注重启发研究生寻找自己相关课题进一步研究的新切入点,引导其通过科研和实验过程去解决问题。实现在有限的课时中讲授分子遗传学的新发展、新观念,为学生的思维打开一扇通向未来之门。
三、采用启发式、引导式、讨论式的教学方法
研究生教育是我国教育结构中最高层次的教育,培养的研究生不仅要有坚实的理论基础,还要有鲜明的创新性,所以对于这种层次的教学,需要采用多种教学方式如启发式、引导式、讨论式。首先,在授课中进行启发式教学,引导学生积极思考,按照提出问题、分析问题、解决问题的思路进行讲解,而不是简单的背记已有的结论,并在教学过程中增加专业英语词汇,通过课堂上的反复讲授,既能增加学生的专业英语词汇量,帮助学生更好地理解教材内容,又提高了阅读外文文献的能力,为将来的专业及科研工作打下良好的基础。其次,为了进一步巩固理论课堂所学知识,并将理论与将来的研究课题联系起来,设立相关的讨论课,每个学生以分子遗传学技术结合自己的研究方向,写出课题设计思路,可以是目前正在研究的课题,也可以是假想的课题。让学生在课余时间通过文献查找和整理,准备讨论提纲,并分组讨论。鼓励学生积极发言,阐明自己的科研思路,同时教师通过积极正确的引导,使课题设计更加合理,并赋予创新性。最后,进行课堂学术报告竞赛活动,通过设计一些学科发展前沿与动态相关的讨论议题,如突变体创制的应用前景、转基因作物的安全性等。
四、采用综合测评的方式评定成绩
本课程成绩的评定采用综合测评的方式,进行基础理论闭卷考试、综述撰写和课堂讨论表现相结合的方法,让研究生通过查阅文献,撰写综述,课堂讨论等,锻炼研究生的归纳总结,推陈出新,开拓创新的综合能力。也有利于提高研究生的学习热情,并充分调动研究生主动探究的积极性和主动性。这种考试方法的建立,也增加了对学生的学习情况评价的客观性,对创新能力培养和教学评价方式作有益的探索。
综上所述,本次教学改革将全面推进研究生的教学工作,并且使教学内容体现基础性、综合性、前沿性、时代性、创新性和引导性。不仅可以有效地提高分子遗传学的教学效果和处理与其它相关课程的衔接问题,而且还可以增强研究生的自主学习、科研创新等能力,让他们实现科学知识向技术的转化,为研究生独立开展项目研究和申报课题奠定基础,最终产出一定的科研成果,甚至实际的生产力。
参考文献
[1]屈艾,朱必才,潘沈元,李宗芸,高焕,汪承润,王秀琴.提高遗传学课程教学质量有效途径的探讨及体会[J].生物学通报,2002,37(11):44-45.
[2]余诞年.遗传学的发展与遗传学教学改革谄议[J].遗传,2000,22(6):413-415.
[3]林海萍,张立钦,张昕,胡加付.几种讨论式方式在微生物学教学中的应用[J].微生物学通报,2010,37(7):1054-1057.
[4]赵新民,夏莉,徐玲,彭晓赟,刘石泉.分子生物学教学动画网络资源的利用[J].广东化工,2011,7(38):196-198.
[5]王晓霞,刘志荣,解军,程牛亮.如何在分子生物学教学中培养研究生的科研创新能力[J].西北医学教育,2011,19(1):78-80.
[6]贺根和,叶九根,郭小华,段世华,朱立成.分子生物学双语教学中“双主体互动”教学模式构建策略初探[J].河北农业科学,2011,15(3):148-149,161.
关键词 诺贝尔奖 高中生物学 教学 酶学 衔接
中图分类号 G633.91 文献标志码 B
2016年全国高考生物考试大纲在“能力要求”方面强调“关注对科学、技术和社会发展有重大影响的、与生命科学相关的突出成就及热点问题”。诺贝尔奖代表着基础科学研究的最高水平,标志了当代科学研究的发展方向。在近现代,生命科学领域发展迅速,不少成果获得了诺贝尔奖。诺贝尔奖作为全人类的宝贵财富,对学生具有极大的感召力,将与高中生物学有关的诺贝尔奖与教材中相关知识点结合,尽可能地把它融入到生物学教学中,不仅是激发学生学习兴趣、激发探究欲望的良好素材,同时科学家们不断发现、尝试、重新开始的探究历程也是培养学生直面挫折、不断进取的典范。
酶是细胞代谢的重要参与者,也是高中生物学中很关键的内容。表1为酶学中的诺贝尔奖及其与高中生物学内容(人教版)的关联。
这只是有关“酶”的内容产生过的诺贝尔奖与高中生物学内容关联的一些列举,除此之外在光合作用的发现、细胞结构、细胞膜结构等方面还有很多诺贝尔奖项与高中生物密切相关。那么如何将这些应用到高中生物学教学中,让它服务于高中生物教学呢?
1 作为素材,引入新课
诺贝尔奖及其成就在生命科学史上具有重大意义,教师以其为素材导入新课,让学生意识到高中生物学虽然与生活密切联系,但也并非与前沿科学遥不可及,高中生物很多时候是生命科学前沿的简化版或缩影。教师适时地引用诺贝尔奖及其成就,能激发学生学习的兴趣、激情,让学生将被动的学习转化为主动的探索,可以起到很好的教学效果。例如在W习“基因工程”时,教师可以围绕诺贝尔奖“限制性内切酶的发现”展开:1978年,瑞士微生物学家阿尔伯、美国微生物学家内森斯、美国微生物学家史密斯因发现限制性内切酶以及在分子遗传学方面的应用而获得当年的诺贝尔生理学和医学奖。他们的成就为DNA重组技术的产生拉开了序幕,使人类可以按照人的意愿定向改变生物体的遗传信息,使改变生物体性状成为可能。那么什么是限制性核酸内切酶?它有什么特性?它在基因工程中扮演什么角色?这样展开基因工程的学习,充分地调动学生的好奇心理和求知欲望,让学生带着问题进行学习。
2 作为案例,引导思考与探究
诺贝尔奖及其成就的产生必然伴随多个经典的实验设计。剖析经典实验、重温科学家的思维历程,对学生科学思维的形成以及创新力的培养十分必要和关键。例如在“酶本质的探究”的学习中,巴斯德与李比希对糖类变成酒精有不同看法,毕希纳通过设计实验证明了糖类变成酒精可以在无细胞条件下进行,并获得诺贝尔奖,那么他如何设计的实验?教师可以引导学生思考。然后再引导学生分析:萨姆纳通过合理选材、精巧的实验提取出了酶并且证明酶是蛋白质,也获得诺贝尔奖,如何提取的酶,采用什么办法去证明的?另外,教师还要使学生知道:至此科学发展没有止步,奥特曼和切赫在对烟草花叶病毒的研究中发现某些RNA也具有生物催化功能。然后,综合以上认识,教师引导学生给“酶”下定义,自己构建对酶的认识。
3 作为素材,进行情感态度与价值观教育
诺贝尔奖固然是科学界的桂冠,诺贝尔奖的获得可能是很多科学家的毕生梦想和动力,但是更多的科学家在各自领域默默无闻,为科学的发展贡献自己的微薄之力。不能因为没有拿诺贝尔奖就否定他们以及他们的成就。在教导学生的过程中,教师也一定要把握尺度,不能让学生认为科学家的目标就是诺贝尔奖。教师在课堂中应用诺贝尔奖及其成就,应该更多展现科学发展的艰辛与曲折、科学家的坚持不懈、刻苦钻研,让学生明白科学发现没有不劳而获,唯有努力才有机会。例如在酶本质的探究中,先后有很多的科学家在不断的批判与继承中才形成了目前比较公认的酶的定义“活细胞产生的具有生物催化功能的有机物,大多数是蛋白质,一部分为RNA”,这个定义将来再次被打破,也不无可能。同时,教师让学生知道:科学发现如此,学习、人生亦如此,没有一帆风顺,只有不断进取,才能不断更新自己的认识,不断适应变化着的世界。
4 作为课本内容的拓展延伸
高中生物学学习应当注重学生信息提取能力、归纳整理能力的培养,传统的家庭作业(即做练习题)很难达到这些目标。要达到此目标就要打破原来家庭作业的模式,开发新型的家庭作业成为必然,教师以诺贝尔奖及其成就为题材,设计系列问题引导学生去探索、总结,能够有效地提高学生信息提取能力和归纳整理能力,有利于学生构建自己的生物学知识体系,同时也有助于培养学生探究性学习的兴趣和理论联系实际的能力。例如教师可以以“发现端粒和端粒酶保护染色体的机理”这项诺贝尔奖项为题材,设计系列问题:什么是端粒?端粒具有怎样的结构特点?端粒与细胞分裂有什么关系?端粒酶的作用是什么?癌细胞能够无限增殖是否与端粒酶有关?端粒及端粒酶的研究是否可能会影响到人的寿命?……以此为家庭作业,学生要做完作业,必须查询一定的资料,并且需要自己思考、分析和整理,形成自己的智慧,同时也引导学生思索生命的奥秘,为学生将来从事生物学研究等打下基石。
5 为教师编写试题提供题材
从网上下载已有试题进行组合是很多学校很多教师出考试试卷的常用方法。其弊端就是试题没有创新点,久而久之就会偏离学生实际、偏离教材、偏离考纲。如何结合学校学生实际、引入生命科学热点问题自己编写试题,应该是引起一线教师重视的问题。诺贝尔奖及其成果是教师编写试题的很好的题材,2015年高考理综(新课程Ⅱ卷)第二题就出现关于端粒酶的考题,以中国女科学家屠呦呦所获诺贝尔生理医学奖为背景的题目更多,例如2016年天津卷第六题和2016年上海卷第六题。
一、教科书科学史类目人文价值取向内容统计
人教版《必修l-分子与细胞》、《必修2-遗传与进化》、《必修3-稳态与环境》,3册教材中的生命科学史材料,通过深人细致的挖掘后,所有人文素材及其相对应的人文价值取向如表l所示。
二、人文价值取向内容频度统计
通过对表1所有数据的统计,最后结果如表2所示。
三、结果分析
(一)课程整体方面的人文价值特征
表2数据显示,从整个必修模块来看,在科学史这一方面,该套教科书隐含着生命科学史所具有的“追求韧性品质,创新精神,坚持,求实,合作交流,责任感”等人文素养内容。3册教科书都对“创新”这一思想有着很大的比例,这与我国在追求培养创新型人才方针有密切的关系。在学习生物学知识中,让学生有意无意地感染到这些史实人文素材当中的人文思想。其中,
“追求”人文价值内容在3册必修教科书中出现了17次,占所有人文类别频度的21,8%,其次是“创新”的人文价值内容,出现了14次,比重为20,5%,还有“坚持”这一内容也不少,当然,除此之外,“求实”、“合作”、“交流”、“责任”等,在整个必修模块中,全部有所体现。生物教科书科学史人文价值取向的呈现,形式丰富,有“科学家访谈”,也有“资料分析”,同样也存在于“科学前沿”中,还在“科学史话、科学家的故事、正文”等栏目中出现,可见这套教科书编写者的良苦用心。当然,这些都很好的符合拓展、延伸《课标》中所要求的“认识生物科学的价值……养成质疑、创新,及勇于实践的科学人文精神”课程目标。
(二)各必修模块的人文价值特征
不同的必修模块,在科学史方面对人文价值的追求也不相同。
1,必修1――追求与创新
必修1模块,侧重的是“追求”和“创新”,这两大人文价值内容,总计占去了这个模块的一半以上。比如探索生物大分子的奥秘――与邹承鲁院士的一席谈、细胞学说建立的过程、组装细胞、国际人类蛋白质组计划、对生物膜结构的探究历程、细胞世界探微、世界上第一个人工合成蛋白质的诞生、授予诺贝尔化学奖的通道蛋白研究、关于酶本质的探索、光合作用的探究历程,所有这些人文素材,都体现出“追求”和“创新”人文价值内涵。具体来说,
“探索生物大分子的奥秘――与邹承鲁院士的一席谈”这则人文素材中,邹承鲁院士告诉大家,做课题,需要很大的勇气和创新思维,同时,他做学问的基本原则是:努力追求科学真理……跟踪最新发展前沿。当然,材料中也出现了“搞研究需要锲而不舍,永不自满,为祖国做贡献,办老实事,说老实话,做老实人”等体现求实、合作交流、责任等人文思想情感。另外,在“世界上第一个人工合成蛋白质的诞生”科学史话这个人文素材中,也告诉大家,
“英国科学家桑格经过10年的努力,终于……”“经过6年零9个月的不懈努力”,这些蕴含着丰富的“坚持”人文味道;同时,在其他的素材中,也都对上述人文思想指标体系有所富有。
2,必修2――求实、创新与追求
必修2模块,表1和表2数据显示,比较注重“求实”、“创新”和“追求”这三个方面,分别占到了19,4%、16,1%和16,1%。和必修1模块相比。在科学史这方面,本册教材内容丰富度上,持平。都是出现31次,不过在教材中呈现的形式,和必修1相比,有点单一,主要集中在“科学家访谈、正文、科学家的故事”这3大栏目中,尤其是“正文”这一栏目,另外素材方面,也有些不足,一共就9个材料,见表3。其中人文气息比较浓厚的有“我赞叹生命的美丽――与杨焕明教授一席谈”、“基因位于染色体上的实验证据――摩尔根的研究”、“DNA是主要遗传物质的证明”、“DNA双螺旋结构模型的构建”、“现代生物进化理论的由来”,有点注重“创新”,有的注重“交流”,有的偏重“追求”,这里就不一一论述了。
3,必修3――旨在“坚持”
必修3模块,则在“坚持”、“创新”、“交流”,尤其是“坚持”这一人文价值,花了不少浓墨。如生物与环境是统一的整体――与孙儒泳院士一席谈、稳态概念的提出和
发展、促胰液素的发现、生长素的发现、从治蝗专家到生态学巨匠――我国生态学家马世骏,这些教科书中的人文素材,都体现出“坚持”、“创新”这一人文价值取向。在与孙儒泳院士的交谈这个素材里面,他告诉我们自己从事50多年的教师职业,这与“坚持”人文品质密切联系;
一、生命科学教学的特点
生命科学是系统地阐述与生命特性有关的重大课题的科学。生命科学是一门实验科学,在教学中历来强调教学的直观性。在生命科学迅猛发展的今天,教材中引入了许多研究生命本质的内容,特别是一些分子水平、细胞水平微观世界的知识。这给生命科学课堂教学提出了更新、更高的要求。传统的教学方法以教师讲授为主,教学手段可视化差,仅靠现有的一些文字、挂图,甚至投影、幻灯,难以达到应有的教学效果。随着科学技术日益发展,多媒体技术作为一种现代化的教学手段,能极大地提高生命科学的教学质量,有利于培养学生自学能力和分析解决问题的能力,已经成为教学手段现代化的重要标志[1-3]。多媒体技术的运用可以产生非常好的直观性效果,激发学生求知的欲望。而且实现了师生间资源共享、交流共鸣,和谐发展,培养了学生的探究能力,协作精神。
二、多媒体技术在生命科学教学中的功能
2.1多媒体技术丰富了教学内容,提高了学生能力
生命科学的知识内容繁杂,而教学计划安排课时较少。结果势必造成知识内容的不断增加与有限的学时之间存在着较大的矛盾。多媒体技术应用到具体的教学过程为解决这个矛盾提供了有效的途径。一方面,它可以使学生利用网络资源及时、迅速地了解生命科学前沿和发展动向;另一方面,多媒体教学可以节省课堂上的时间,可以提高单位时间内的信息量。因此多媒体教学使得繁杂问题简单化,抽象问题直观化,加强了概念与表象之间的联系,丰富学习内容,锻炼了学生的辩证思维,同时,也提高了学生分析问题和解决问题的能力[3,4]。
2.2多媒体教学有利于发挥学生的主体性
一般来说,生命科学课程繁杂,缺乏直观感,致使许多学生难以对这些内容进行消化和吸收。多媒体教学在很大程度上克服了生命科学内容抽象的难点。具有图像清晰,色彩鲜艳,音质优美动静结合等特点,更为重要的是具有重复性,可以不受时间和空间的限制。它可以激发和维持学生的学习兴趣与积极性,充分发挥其主观能动性,使学生处于主体的位置。他们可以根据自身的认知结构特点选择适合自己的内容以及自己所感兴趣的东西,认真地对其进行消化和吸收,从而内化为自己的知识。这样使学生的主观能动性得到充分发挥,在外界环境刺激与学生心理相互作用的过程中,使学生的认知水平在原有的基础上得到发展,从而实现生命科学知识在学生的大脑中的意义建构,促进教学效果顺利地实现。
2.3便于教学设计,利于突出重点、难点
传统的生命科学教学多数是找一本参考书,靠老师在黑板上的板书来进行讲解,教师的讲解抽象,在每次课堂教学的最后,教师口述课堂内容的重点难点一般不会给学生留下太深的印象。应用多媒体技术,教师事先备课时可以有充分的时间对幻灯片的内容进行合理的设计,从而能紧扣教学大纲,抓住重点、突出难点,并可用非常便捷的方式来突出重点、难点,如可用不同颜色、不同字形、不同字号的文字,使学生明白哪些是需要了解的内容,哪些是要理解的内容,哪些是重点、难点内容,这些是传统教学方式很难达到的。
2.4利用网络资料,增强教学的新颖性
生命科学是一门实践性很强的基础学科,在自然科学领域有着重要的地位。传统的教学模式中,可供使用的图片资料十分有限,且图片质量较差,导致教学效率低,效果差。生命科学的研究对象是人们通常情况下看不见的微小生物,因此各种示意图、清晰照片、动画和短片对于学生理解所学内容非常重要,互联网的发展,使我们能非常方便快捷地获取这些资料[1,5]。对于网上一些不可以下载的flash资料,可以直接链接网址,在课堂上直接上网观看。在课堂教学中充分利用网络资源,可以增进课堂教学的新颖性、启发性和直观性,能够使学生听而不烦,学而不厌,提高学生的学习兴趣和学习积极性,从而取得良好的教学效果。
三、适应多媒体技术对教学技能的新要求
3.1要注重多媒体与传统教学的有机结合
多媒体技术在教学中具有的优势已非常明显,但它并非万能,教学的决定因素是教师和学生,多媒体教学只是一种教学手段,而不是决定因素。如果一味强调多媒体的作用,认为计算机可以代替传统的教学方法,过分强调多媒体教学,否认传统教学方式,这种观点是不正确的,容易导致教学手段单一[6,7]。如果过分依赖多媒体教学,教师坐在电脑旁只是在点击鼠标,废弃了书写板书,学生会感到记笔记困难,由于教师在电脑旁边操作边讲授,师生间就会缺乏形体语言交流,所以多媒体教学应与传统教学手段相结合,并充分发挥传统教学媒体的作用,注意形体语言,增加师生间的情感交流,使教学手段多样化,只有这样,才能保持课堂教学的整体性和系统性,增加对学生的吸引力,提高教学效果。
3.2优化教学内容,制作高质量多媒体课件
多媒体课件的内容不能只是简单的文字总结,要配以必要的图片及动画;文字不宜过多,否则难以发挥多媒体课件在生命科学教学中的优势。例如,在讲授动物细胞有丝分裂时,不必在课件中插入过多解释性文字,只需一边放动画,一边口头解释,就能使学生很好的理解和掌握该内容。在制作多媒体课件的过程中,要注意做到内容层次分明,突出重点、难点,兼顾知识性、科学性和趣味性。
3.3采取灵活多样的方法进行启发式教学
生命科学课程与多媒体整合中容易出现一种新的现代化式的灌输式、填鸭式教学。即一味地为了增加信息量,拓宽知识面,给学生硬灌硬塞[1,6]。这与教学的启发性原则是相悖的。戒除的办法是,教师不要在任何情况下,都将课件内容和盘托出,使学生一览无余。屏幕上现成的结果会使学生失去知识形成过程的体验,闪现过后烟消云散,学生留下的印象并不深。应结合不同的内容灵活地采取各种方法启发学生在已知的基础上举一反三,发展新知。运用多媒体技术在生命科学教学中要在讲解时让学生自己总结,学生总结出一条,教师敲击键盘让屏幕上浮现出一个要点,这样逐字逐行,引导着学生最终靠近当堂课的全部结论,其教学效果是不言而喻的。
暨南大学生命科学技术学院的蔡继业教授提出,要弄明白一个细胞里生物分子的工作机理,必须“看到”单个分子。因此,蔡继业教授和他的团队致力于用近场光学显微镜和原子力显微镜做细胞超微结构和细胞上单个分子探测。并用“针尖化学”的方法测量特异性生物分子与其他分子之间的单分子作用力,了解其分布和功能。这要求有超高分辨率仪器和努力不懈的工作精神,蔡继业教授正是秉持着严谨的科学精神,在激光化学和生物化学领域取得了前沿成果。
梅花香自苦寒来
蔡继业教授1944年出生于上海市崇明县庙镇一个农民家庭,小时候生活相当贫困,在地处庙镇的崇西中学读书期间,每天放学回家要帮家里干活,晚上只能在黄豆大煤油灯光下学习,每年的寒暑假加上农忙假,有四个月的时间全天干农活,在这样艰苦的条件下,蔡继业于1962年考上北京大学物理系。父母咬紧牙关跟周围邻居七拼八凑借了钱,他才能坐上68小时的慢车去北京。那是他第一次出远门,不会说普通话,因没钱买鞋而经常打赤脚,学习上也面临着听不懂普通话、与来自全国重点中学的尖子生有相当大的差距,一直到二年级下学期才翻过身来。
1968年,蔡继业毕业,他同届的毕业生几乎都上山下乡,他也被发配至黑龙江第四建筑公司,种过菜、烧过砖,当过混凝土工、钢筋工等。一年后,他成为了一名电焊技术员,两年后当了工长。起早贪黑的劳作并没有磨损蔡继业的科学精神,他设计制作了十吨龙门吊车,带领170多名工人,完成了在当时堪称亚洲最大的大庆化肥厂的60×120平方米落地拱钢机构工程。
1978年,当年上山下乡的人们终于归队,蔡继业也调进了中国科学院安徽光机所,开始做科研工作。1982年,他通过了竞争激烈的EPT考试,获得了到美国哥伦比亚大学化学系公费留学2年的机会。
经年科研结硕果
蔡继业到哥伦比亚大学后,进入哥伦比亚辐射实验室(Columbia Radiation Laboratory)做研究工作,该实验室先后出过7个诺贝尔奖获得者,这里也是发明激光的地方。蔡继业的导师是该实验室的主任乔治・弗林(George Flynn),当时的科研任务是用二极管激光探测法研究CO2分子内振动能量转移,蔡继业与吉姆奥尼尔用快速H原子碰撞CO2分子,首次得到了三原子分子的振动、转动分辨的结果。从此,蔡继业教授开始了他从激光化学到生物纳米技术的漫漫科研路。
在斯坦福大学化学系作为高级访问学者工作期间,斯坦福大学化学实验室负责人理查德・泽尔教授(Richard Zare曾任美国科学委员会主席)安排蔡继业与考斯塔斯一起做碰撞参量对化学反应影响的实验,该实验用交叉分子束加上两个激光器,来选择激发和探测不同平动速度和不同碰撞参量碰撞后,Ba和HI的态-态反应。两个激光器采用了光学-光学双共振加上选择探测激光诱导荧光的方法,才能得到碰撞参量与反应几率的关系。该实验被美国著名报纸《基督教科学箴言报》(The Christian Science Monitor)称为物化领域“有史以来最复杂的实验”,每次实验都要连续工作36个小时,还要保持清醒的头脑做正确的测量,这对人的神经是一个不小的挑战。
迄今,蔡继业与同事已在国际、国内的刊物和学术会议上发表了200多篇论文,五项专利和一本专著(《激光与化学动力学》)。并应邀在斯坦福大学、哥伦比亚大学、UWO大学、香港大学、北京大学、复旦大学、中国科技大学等十多所国内外大学作学术报告。在SCI上已查到他的六篇论文被哥伦比亚大学、西北大学、康奈尔大学、阿岗国家实验室等几十个研究单位在《Science》、《J.Chem.Phys》、《J.Phys.Chem》等国际核心刊物上引用了86次,作为激光化学前沿的重要成果或理论计算的依据被引用。
在生物纳米技术方面,蔡继业教授和他的团队研究了标记的免疫分子的结构与自组装,红细胞对抗体的识别,干细胞的定向分化,首次实现了用量子点标记的细胞表面特异性分子的原位单分子探测等。近5年来,蔡继业教授在国内外刊物上90多篇,已授权发明专利3项,已申报发明专利4项。蔡继业教授目前还负责国家973重大项目子课题――抗体抗原复合物的分子分布特征及功能识别基础,也主持过多个国家自然科学基金项目和一些省部级以上的项目。
春雨润物细无声
目前,暨南大学为蔡继业教授配置了价值25万美元的近场光学显微镜和原子力显微镜,提供了300平方米的实验室,包括3名教授,4名副教授,1名在站博士后和10多名博士硕士生。他正在利用近场光学显微镜和原子力显微镜等先进仪器,进行单个分子的探测和单个细胞的超微结构的研究。同时,他也用他的研究成果回报学校,用他严谨的科学精神和多年的科研经验,担起了培养下一代科学人才的重任。
多年来,蔡继业教授还担任暨南大学生命科学技术学院的从本科到博士教学工作,曾任生科院副院长。他不仅在生物纳米技术的研究工作中取得了可喜成绩,还投入了大量的时间和精力在培养青年学科人才的教育工作上。他兢兢业业,进取创新,发表过多篇本科教育论文。他在论文中表明了自己对本科教育的独到见解,对教学方式也有自己的研究。
让学生学有所成、学有所用是每一位导师的心愿,让年青一代成长起来,祖国的科学发展才有希望。如今,蔡继业教授已负责培养了六十多名博士和硕士生,有多名获得中国科学院亿利达奖、大珩奖、中国科学技术大学优秀研究生奖和南粤优秀研究生奖。有的学生已被破格提拔为教授,有的学生在美国、欧洲、日本等国做研究工作。蔡继业和他的学生的部分研究成果与同事一起曾获广东省自然科学一等奖、广州市科技进步一等奖、广东省高教厅科技进步一等奖,可谓硕果累累,桃李满天下。
关键词:机械工程科学;进展;初步构想;展望
伴随纳米技术、智能技术、微细工程以及重大机械工程技术的快速发展,机械工程学科的体系和内容也将获得快速扩大、完善以及充实。并且伴随我国工业和市场经济的完善,工业应用开发与应用基础研究之间、工程与科学技术之间互相依存、相互促进的关系越来越明显。随着21世纪的到来,机械工程科学未来的发展方向势必是数字化、集成化、综合化、微型化、清洁化,其表现出来的特点可归结为以下五点:智能、柔性、交叉、精密、高效。
1 机械工程科学的进展
1.1 机械工程科学在学术研究方面的进展
建国之后,国内的机械工程科学通过短短半个世纪的发展取得的成是飞跃式的。从学术研究方面来看,大体理论成就包括以下几个方面:电接触可靠性、圆弧齿轮强度分析、空间并联机构、计量型原子力显微镜、弹性流体、机床震颤非线性和超塑挤压变形规律等已经跻身世界先进水平[1]。
1.2 机械工程科学在技术创新方面的进展
近些年,依靠电子信息科学、管理科学和生命科学与机械工程科学的结合,让原来的机械工程科学有了长足的进展。以下几项技术创新都已经获得国际上的认可,有些则得到了相关的发明奖项,比如说:高温材料力学性能测试装置、超精密加工表面微观形貌在位检测仪、SiC陶瓷刀具、等角速度万向联轴器、高温密栅云纹法、稀土化合物摩擦学特性、型MIG焊接电弧控制法、微机化现场动平衡仪和磁盘精密沙袋研抛机理等[2]。
另外,多方面的新学科研究方向也已经形成,比如说:智能机械系统和智能结构、快速成形制造、仿生制造、制造模式和制造系统、仿生机械和微型机电系统等方面。
1.3 机械工程科学在工程医用方面的进展
部分技术的发明创造使我国不少科学家获得诺贝尔奖,由于这些研究已经转化为生产力,也给我国的制造业创造了数量众多的科学财富和社会财富,直接提升人民的生活水平。具体研究如下:锻压设备数控技术、飞机安全可靠性研究、光纤干涉绝对测量、机器人离线编程系统。
面对以上机械工程科学取得的惊人成就,可以说我国在建国后的机械工程科学方面取得了喜人的成就。
2 现代工程科学前沿的初步探讨
2.1 机械工程科学的特征
有别于一般的基础科学前沿,工程科学前沿有着以下几个方面的重要特征:首先,有明确的应用保障,不可能出现做完研究之后拿出的成品却只是用来观赏的现象。其次,涵盖实际工程中遇到的关键技术问题。最后一方面,技术成果有市场竞争力,由于研究方向以及研究目的的存在,必然使科技进步,或许包括节能,或许提高功效,总之技术在进步[3]。自从我国加入世贸组织之后,国内的机械装备、汽车和仪表仪器等制造企业面临严峻的挑战,这就需要国内的企业积极参与研发,产品的质量、创新、交货期、成本、售后包括适应工作环境的能力都必须引起足够重视。
2.2 机械工程科学的重要前沿
目前的科学界百花齐放,主流学科包括生命科学、管理科学、纳米科学、材料科学、信息科学以及制造科学,这些学科的交叉发展形成的制造信息学、仿生制造和仿生机械学、纳米制造和纳米机械学、可重构制造系统和制造管理科学等都是当今机械工程科学的前沿。但是,不能被混乱的交叉迷惑双眼,要学会甄别什么可以做、什么不可以做。也就是说在可交叉领域多放精力,不可交叉领域尽可能少放甚至不放精力。这样才能合理利用有限的生命,合理利用有限的资源。
2.3 机械科学某些领域的前沿动态
从最近几年来看,申报的基金项目大部分并没有达到理想的目标。比如说:并联轴机床研究,国内外都有不少,但是多数人做的是无用功,属于重复研究;动力学、机构学和传动领域的情况更加糟糕,从未见到突破性的成果,研究资金都如石沉大海;另外一个项目“虚拟制造”,仅仅完成初阶段工作;设计和制造过程中的三维数值模拟已经有了不少的成果,但是在物理模拟方面却从来没有得到应有的重视。现阶段,国内的研究与国际上的研究有差距拉大的趋势,所以某些领域应引起研究人员的足够重视,投入更多的精力、财力、物力,从而缩短与世界的差距。在国家规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3 机械工程科学优先领域的初步构想
首先应选择对我国技术、经济的发展能够产生重要影响的方向,而且目前我国已经有了科研成果的优势,通过努力有望触及世界先进行列。之后就是我国尚不能稳定大量生产的亚微米制造技术,还有处于极小规模试探阶段的纳米技术。所以综上所述,应优先资助的领域应包括:①机械系统、产品性能及设计理念和方法;②制造单元与制造系统。只有优先资助才能引起足够的重视,重视上来了,才能快速的产生理论上的创新以及可以应用的技术成果。
4 结束语
面对即将到来的机械工程科学的快速发展,微型机电系统、仪器设备、智能自动化、高效柔性制造技术日益成熟,也将越来越受到重视,也必将被市场所认同。这其中的重构制造系统更加适合我国已有的制造模式,不论是理论还是技术;另一方面,在摩擦学、仿生制造、机构学和仿生机械等各个领域里,我国也必将跻身世界先进行列;在制造科学技术的支持下,制造业将全面实现现代化。综上所述,机械工程科学的发展必将能够极大的改变人类的生活水平以及生产方式。
参考文献
[1]雷源忠.我国机械工程研究进展与展望[J].机械工程学报,2009(05).
关键词:学前教育;科学素养;培养
作者简介:郁雯(1963-),女,浙江鄞县人,南昌师范高等专科学校副教授,研究方向为高职教育。
课题项目:本文系2011年江西省教育科学“十二五”规划立项课题“准幼儿教师科学素养的培养研究”(编号11YB032;主持人:郁文)成果之一。
中图分类号:G715 文献标识码:A 文章编号:1001-7518(2012)35-0091-02
一、学前教育专业学生科学素养的基本特征
(一)科学素养的涵义
对于“科学素养”的定义,不同国家的学术界中有着各种不同的观点。如美国“2061计划”核心著作之一《面向全体美国人的科学》将“科学素养”第一位:应理解科学的概念和原理;熟悉自然界、认识自然界的多样性和统一性;能够按个人和社会目的运用科学知识和科学思维方法。
我国学术界对“科学素养“的认识是以正规教育为基础,在认识自然和应用科学知识的过程中表现出来的内禀特质。包括人们所掌握的科学知识、技能和方法。通过日常学习和媒体等各种渠道所提供的信息,而逐步积累形成对科学技术的理解能力。”科学素养“包含几大要素:科学知识、科学方法、科学能力、科学意识和科学品质等[1]。
(二)科学素养的教育理论
科学素养的教育理论认为培养学生的科学素养,就是通过各种形式的教学活动,使学生掌握必要的科学基础知识和基本技能,了解和掌握一些科学的研究和思维方法,发展科学认知能力、思维能力和实践能力,逐步形成科学的自然观、世界观、价值观与审美观。培养良好的科学品质,从而使学生得到全面的发展与提高。[2]
(三)学前教育专业学生应具备的科学素养
学前教育专业学生除了具备基本的公众科学素养外,面对充满好奇、渴望探索,却又缺乏经验的幼儿,还必须具有高于一般公众的科学素养。
1.具有丰富的幼儿科学教育知识。学前教育专业学生在校学习阶段首先应积极主动去了解自然科学与社会科学知识,吸取现代科技的前沿成果,在科学教育活动的设计中,要更多掌握相关的知识背景。其次,要掌握好幼儿科学教育方法的基本知识、基础理论和幼儿教育专业的理论基础知识。
2.具有幼儿科学教育的基本能力。学前教育专业学生幼儿科学教育的基本能力主要包括:观察能力、思维能力、操作能力、创造能力以及对信息的收集和处理能力。在科学教育中做到会操作、能考察、善制造。
3.具有幼儿科学设计与指导能力。学前教育专业学生在教学实践过程中要善于捕捉幼儿的需要,能在活动中根据幼儿的反映随时调整活动的目标。在活动内容和活动材料的选择中,要以幼儿的兴趣或能引发幼儿积极进行探索的活动材料为前题,将科学知识的学习过程转化为幼儿认知兴趣与需要的活动过程,使幼儿在好奇心的驱使下投入到科学探索活动中去。
4.具有教育科研能力。学前教育专业学生的教育科研能力对幼儿教育的发展有着重要的指导意义,是学前教育事业改革和发展的必然要求,也是提高学前教育专业学生科学素养的根本保证。它包括研究资料的收集、研究方法的探索、测量工具的运用及课题的选择、论文的撰写等。
二、学前教育专业学生科学素养的现状分析
我们对江西省南昌市近几届在校的学前教育专业的本科生、大专生和五年一贯制高职生的科学素养的现状进行了一次随机结构型调查问卷,其主要内容包括:对科学技术术语了解、对科学观点的了解、科学方法和过程的理解、对科学与社会关系的认识以及学前专业学生参与科学活动的情况。分别用于调查学生的科学知识水平、对科技的兴趣态度、科学信息来源、对高新科技领域的了解、对科技利弊的认识、对科学原理和方法的了解等方面的信息。
在对科学技术术语了解程度的调查过程中,我们选用了分子、Internet、DNA、纳米,四个科学技术术语了解学生对它们的理解程度,绝大部分学生对DNA、纳米不了解。在对科学知识和观点的了解调查中,我们沿用了2003年中国公众科学素养调查的16个测试题,三种学历的平均得分为66.3%,其中本科学历的学生为81.7%高于大专学历的学生,而大专学生则高于五年一贯制高职生,呈现出受教育程度越高对科学知识和观点的理解程度越高的趋势。在对科学方法和过程的理解的调查中,我们设置了3道题,一是对“科学研究”一词的理解,其余两道题是对实验方法和概率的理解,三种学历对其理解程度普遍较低,均低于对基本科学知识的了解,平均为24.3%。在对科学与社会关系的理解,根据我国迷信形式复杂的具体国情,将中国城乡普遍流行的迷信现想象进行了归纳,将具有典型意义的五种迷信现象设计为测试题进行测试,五年制大专生为35.7%,三年制大专为28.4%,说明认识科学与社会关系与受教育的程度没有直接的关系。对具备基本科学素养的统计我们对以上三个方面的掌握程度做了一定的要求而得出的,三种学历平均得分为5.86%,低于2003年中国公众科学素养调查报告大专学历科学素养得分10.7%。
通过对不同学历的学前教育学生的科学素养的调查,反映出学前教育专业的科学素养整体水平很不乐观,制约学前教育专业学生科学素养水平的关键因素是对科学素养的学习不重视,在高中阶段受升学利益的驱动,对自然科学基础知识、天文、宇宙等方面的常识“无暇顾及”。到了大学阶段就只重视专业课程的学习,一些对现代社会生活产生重要影响的科技知识,尤其是前沿知识,涉及不多,甚至毫不关心,文科学生在这方面更是薄弱,对科学探究、思考、创新及实践能力较弱。从学生对科学与社会之间关系的认识,反映出学生对科学本质和科学精神的认识上有缺陷。
同时,调查也显示学前教育专业学生对科技活动兴趣不大,主动参与的科技活动较少,如经常参观省市科技馆活动的人数平均只有18.5%,81.5%的没参加过;在阅读科普读物方面23.1%的人经常阅读,76.9%的人不阅读。
三、培养学前教育专业学生科学素养的途径
(一)激发学生学习科学相关课程的兴趣
对幼儿来说,科学的启蒙主要是科学兴趣的培育,要激起幼儿的科学兴趣首先必须唤醒学前教育专业学生的科学兴趣。因此,我们在对学生科学素养的培养过程中,要注意科学知识的基本性和基础性,激发学生对科学的认知结构,抓住知识生长点,促进学生学习的内驱力。科学教育的内容应贴近学生生活教育的内容,为学生获得能真正的科学知识、经验提供前提和可能,学生只有认识到所学习的内容是自己当前或未来所必须了解的知识,才能激发学生积极主动的去探究,才能真正体验和领悟到科学的价值,充满对生活中科学问题的好奇心和求知欲。因此教师在教学方法上和形式上要多样化,如在教学上我们可以通过创设情境来激发学生的好奇心;通过勤思善问来引导学生去发现问题;通过巧妙设疑去激发学生的探索欲望,让学生在学习中善于质疑,善于研究和探讨。并且教师要适时、适度地组织学生独立完成发现知识过程的活动,让学生在活动中验证自我的想法,最终得出结论,使学生在探究过程中体会到成功的喜悦,并以此养成良好的探究科学习惯。把正规科学教育活动与非正规科学教育活动结合起来,不断激发学生的求知欲,发挥学生的积极性,主动性,激发学生学习科学的兴趣,从而促使学生在科学教育活动中做更多的探索。
(二)加强科教类课程的设置
学校在学前教育专业的课程设置上更加注重专业主干课和专业技能技巧课课程的学习,而对科学教育类课程的设置重视不够,只是以选修课的形式开设,且只开设一个学期,除此之外也没有通过其他渠道去培养学生的科学素养,为此,学生对自身科学素养的养成也不重视。
学前教育专业学生科学课程知识的掌握程度是今后开展科学活动的前提和基础,因此,学前教育专业必须要建立系统的科学教育课程体系,来提升其学生的科学素养。我们认为:第一,学前专业必须开设一定数量的如《现代科技概论》、《科学史》、《现代科技发展前沿》及《自然科学研究方法》等必修课。第二,开设一定数量的涉及物理、化学、生物、天文等领域科学基础知识的课程如《物质科学》、《生命科学》、《地球和空间科学》等。第三,鼓励学生参与其它系里面向全校开设的有利于科学素养培养的选修课程,如《电工基础》、《地球知识概论》、《生物制药》等。把培养学生的科学素养定位为学前教育专业科学教育课程的目标,激发学生对科学教育的兴趣,同时帮助学生掌握一定的科学方法和过程,培养学生对科学实验的操作能力,从而具备一定的科学素养。
(三)营造良好的科学素养教育环境
科学素养的形成需要一个浓厚的科学氛围和教育环境,在校园文化中,要不断强化科学导向,利用多种形式广泛宣传科学。使良好的科技教育环境潜移默化地去影响学生的行为和情绪,激发他们对科学技术产生的兴趣,发挥环境育人的作用。
学前教育系可以结合自身的特色,建设多元立体的科技教育环境。一是充分利用学校已有的宣传资源,如宣传橱窗、校园网。介绍科学名人名家、科学新知识、科技新发现和新成果。二是整合科技教育资源,建设学生科技作品展览室,将学生制作的各类科技作品展出并存放,开放理、化、生等实验室,并指派老师进行辅导,使实验室成为学生的科技操做室以达到自然地渗透科技教育的目的。三是经常性的组织开展各类科技活动。如举办科技讲座、学生科技知识竞赛、科技制作竞赛科技文化展览等。让学生感受到科学文化氛围的熏陶,促进高师学前教育专业学生科学素养的养成和不断提高。四是鼓励学生利用双休日或寒暑假积极参加社会科普宣传活动,宣传科学知识,以志愿者的身份深入到科技馆、科普报告团做讲解员,以促使学生主动学习科技相关的知识来弥补自身的不足,从而提高他们的科学素养水平。
参考文献:
关键词:中医证候; 蛋白质组学; 中医基础研究
Application of Proteomics in the Field of TCM Syndrome
HONG Ming-chao1,MAO Zhu-jun2
(1.Putuo District Shiquan Street Community Health Service Center,Shanghai 200061,China;2.Longhua Hospital Affiliated to Shanghai University of Traditional Chinese Medicine,Shanghai 200033,China)
Abstract:This paper summarized the main TCM Syndromes of combination principle and proteomics, reviewed the application of proteomics technology in the TCM syndromes in 5~10 years, and the future development of Chinese medicine syndrome proteomics prospect. Expand the application fields of proteomics in medicine, explain the meaning of the theory of traditional Chinese medicine from a new perspective.
Key words:TCM syndromes; Proteomics;Basic research of traditional Chinese Medicine
证候是中医学的重要内容,指导着中医对疾病发生、发展及其表现的认识,是认识疾病和辨证论治的主要依据。中医证候研究的关键在于从不同的疾病或同一疾病的不同病理阶段找出共同的病理环节,寻找证候的物质基础和发生机理。近年来,中医证候学的发展和蛋白质组学进行交叉,以其独特的理论与视角, 给中医理论赋予现代最前沿的科学内涵。
1理论基础
在中医学理论中,辨证论治是最显著的特点之一,证候则是辨证论治的核心。所谓证候,是在广泛收集临床症状、体征的基础上,对疾病过程中某一阶段的病理概括。由于它包括了病变的部位、原因、性质以及邪正关系,反映出疾病发展过程中某一阶段的病理变化的本质,因而它比症状更全面、更深刻、更正确地揭示了疾病的本质,并可以表现出"同病异证、异病同证"。
证候研究是中医基础研究的一个关键的科学问题,它也是连接临床和基础理论的桥梁。在证候规范化研究中,证候的诊断标准的研究是一项主体工作,也是证候规范化研究的重点和难点。
随着基因图谱的完成 ,生物医学研究进入后基因组时代 ,蛋白质作为生命活动的功能物质成为人们的研究热点[1]。蛋白质组学的建立为中医证本质的研究提供了有效的研究手段。从中西医结合的角度,中医证本质的含义是指引起证发生发展的物质基础,这些物质决定着证发生发展的动态变化过程,是在证发生发展过程中产生的特殊物质[2,3]。利用蛋白质组学研究中医的"证",可以揭示与某一证候相关的所有蛋白质及其特征,在分子水平上阐明证的本质[4]。
2应用研究
近年来应用蛋白质组学技术进行的证候基础研究主要有动物模型和临床实验两方面。
2.1动物模型钟小兰等以束缚制动法制备肝郁证大鼠模型, 二维凝胶电泳(22DE) 分离大鼠血清蛋白质, 获得差异表达蛋白质;利用基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱(MALDI2TOF2MS) 和数据库分析鉴定差异表达蛋白质,发现6个具有明显表达差异的蛋白质斑点,证实从蛋白质组学的角度研究证实质是可行的[5]。
2.2临床实验按照目前所临床采集的研究标本的种类分类,可分为血液及舌苔两种类型。
2.2.1血清学研究刘希成等利用双向电泳分析的老年体虚肾阳虚患者和正常人的血清样本,对比分析pH4~7范围的22DE谱图,共鉴定出49种差异蛋白质,其中有10 种在肾阳虚血清异表达,有6种在健康组血清异表达。蛋白功能分析发现,其中33种蛋白质的差异表达与肾阳虚证密切相关,为阐明中医肾阳虚证的机理提供了一条新途径[6-7]。
曾星等应用双向电泳技术分析原发性高血压肝阳上亢患者及正常对照者外周血单个核细胞的蛋白图谱,结果发现高血压肝阳上亢病例独自所有的点有515个,可能与高血压肝阳上亢证候相关。
王忆勤、李福凤等采用表面增强激光解吸离子化蛋白质芯片分析仪对例慢性胃炎湿证、例湿证治疗患者及例正常人血清蛋白质表达谱进行研究,发现慢性胃炎湿证患者蛋白质质谱出现高表达趋势其波峰基本在10个单位以上,湿证治疗患者与正常人上述波谱峰呈低表达趋势湿证治疗患者波峰基本在10个单位左右或以下,正常人波峰基本在5个单位以下,证实血清蛋白质组学分析对探索慢性胃炎湿证的生物学理论基础有一定意义。
何磊[8]等采用SELDI-TOF-MS蛋白芯片技术对慢肾衰患者湿证组与湿证治疗组的血清蛋白质表达谱峰进行研究,并运用层次聚类分析和主成分分析对湿证组和湿证治疗组进行分析,发现的6个差异蛋白质谱峰与这两组相关联系较密切的血清蛋白质因子,且湿证组的差异蛋白质谱峰表达值低于湿证治疗组;中医虚证各证型组之间的差异蛋白质谱峰能在一定程度上区别各证型组。
2.2.2舌苔研究背景:舌诊在中医学中占有十分重要而独特的地位。用现代科学方法阐明舌苔原理、实现舌苔的客观化、微观化,是中医现代化基础研究中的一个重要课题。近年来,也有研究者运用现代生命科学前沿的蛋白质组学技术探讨舌苔原理及其现代生命科学本质内涵,拓展了蛋白质组学在中医学方面的应用领域,从新的视角阐释中医理论的内涵。
程亚伟等对慢性肾功能衰竭中医湿证、湿证治疗患者与正常对照组人群舌苔上清液样本进行蛋白质组学研究,建立了基于蛋白芯片的舌苔上清液中蛋白的提取方法,应用SELDI-TOF-MS技术筛选出慢性肾衰组与正常对照组舌苔样本之间有13个差异蛋白质谱峰有统计学意义,为慢性肾衰的早期诊断提供了客观依据。并筛选出慢性肾衰中医湿证组、湿证治疗组及正常对照组之间有11个差异蛋白质谱峰有统计学意义,并发现四个差异质谱峰在慢性肾衰中医湿证的发生发展中可能具有一定的意义。
参考文献:
[1]申维玺. 论中医"证本质"的科学内涵[J]. 中国中医基础医学杂志,2001,7 (6):410.
[2]刘为民.中医证候学研究与证候蛋白质组学[J]. 中医药学报,2003,31(3):1.
[3]金光亮.证候基因组学与证候蛋白质组学浅论[J].中医药学报,2003,18(6):332.
[4]Banks RE, Dunn MJ, Hochstrasser DF,et al. Proteomics:new perspectives, new biomedical opportunities[J]. Lancet,2000, 356:1749 -1756.
[5]Joseph Macri, Stephen TRapundalo. Application of proteomicsto the study of cardiovascular biology[J]. Trends CardiovascMed , 2001, 11:66-75.
[6]Shen Y, Berger SJ, Anderson GA,et al. High-efficiencycapillary isoelectric focusing of peptides[J]. Anal Chem,2000, 72:2154 -2159.
你适合学习材料专业吗?
材料学包罗万象,是国内外各行各业发展都离不开的一门基础而重要的学科。目前据相关专家分析,我国在材料成型设计方面的人才缺口在20万~30万之间,并且呈逐年递增趋势,材料科学与工程专业的毕业生已经成了“抢手货”。目前我国整个材料行业都缺少高精尖人才,人才缺失问题已经成了众多企业发展的桎梏。
材料行业对人才的需求是如此的迫切,那么也可以想象材料学的就业趋势非常好,想要进入材料行业的学生也很多,那什么性格的人适合进入材料学院呢?笔者列出了如下的性格需求度表格,同学们不妨参考一下。
概述:材料学究竟是什么
材料学是一门跨学科的科学,涵盖的范围很广,子学科多。所以想要回答“材料学究竟学什么”这一问题很难。总的来说,材料学就是研究材料结构、性质和性能,以制造出更好的材料或更好地使用材料的学科。
材料学具体分为三个大类:金属材料、无机非金属材料和高分子材料。因此,大部分高校会开设材料科学与工程专业,专业下又分出几个方向,针对性地学习这三大类的知识,并且它还与其他一些工程科学相重叠,因此在各大院校,材料科学与工程都有若干分支。
从这三大类可以看出,材料学是典型的工科专业,课程安排和其他工科专业大同小异。大学一、二年级会安排基础科目的学习,如高等数学、线性代数、概率统计与随机过程、大学英语、C语言、大学物理、机械制图、电子电工学这样与材料生产设备相关的课程:到了大三大四,则会偏重专业课,比如材料物理、物理化学、有机化学、材料力学等,都是必须要学习的。
材料学由于应用广泛。在众多领域都有很大的发展空间。学生毕业后可在航空航天、冶金、机械、汽车、电子、信息、交通、化工和建筑等工业企业以及相关科研单位工作。学校不同,学科方向不同,就业的去向也不一样,比如以研究钢铁为主的材料专业。学生毕业后大部分去的都是加工为主的企业,比如钢铁厂、汽车厂。
总体而言,材料学是比较基础的学科,光是大学四年学不到特别专业的知识。所以很多同学会选择考研深造,这个时候,不妨选择一个前沿的并且热门的方向,比如先进陶瓷、复合材料、纳米材料、生物材料等。
核心专业:高分子材料科学与工程
从本世纪中叶。高分子材料逐渐登上了材料王国中的宝座。据2011年的最新统计,我国高分子材料的体积产量已经超过其他各类材料,塑料的体积产量已经超过钢铁体积产量,合成纤维的生产也超过全部有色金属的总产量,这说明我国已经跨进了高分子材料时代。
高分子材料科学与工程的建立可以说只有二三十年的历史。从“高分子”三个字,就知道这个专业需要用到化学方面的很多知识,在大多数院校中,都开设了无机化学、有机化学、分析化学、物理化学、高分子化学等,而且根据各个学校的侧重点不一样,有机化学、量子化学、结晶化学和热力学、固体物理学、结晶学、统计物理学、聚合物流变学、高分子材料学、塑料成型工艺学、机械制造基础、模具材料及制造等课程也都是需要学习的专业基础课程。为了理解高分子材料中的许多物理现象。系统学习高分子物理学也是十分重要的。如果你只希望念完本科就毕业工作,高分子材料专业是个很不错的专业,因为它的就业市场很大。
新兴专业:生物功能材料
国家将生命科学和新材料科学列为21世纪重点发展的领域,而生物材料学作为一门只有十年历史的新专业、站在生命科学和材料科学前沿的交叉学科,更是优先发展的重点。
生物功能材料专业是培养具有材料科学与工程、生物学和医学等领域的相关知识,掌握生物材料的基础和专业知识,能在生物材料的制备、改性、加工成型及应用等领域从事基础研究、应用研究和技术开发等的综合型高级技术人才。
不过很多人会纳闷,生物材料到底拿来做什么呢?作用到底体现在哪里呢?答案很简单—它们最常出现在牙科和整形外科。假牙、补牙材料、人造骨、人造关节都是生物材料的一种。例如为防止骨折,关节等部位要承担体重的3—6倍的重量,而且一年要承受近200万次重复荷重,因此要求人造的关节材料有优良的对生物适应性、疲劳强度和耐磨性等。
本专业毕业生的就业、继续升学和出国深造的前景广阔。可从事与生物材料、医药等领域相关的管理、产品研究开发、市场销售、贸易等方面的工作。
院校推荐
到目前为止,我国设有材料类专业的高校有400多所,这400多所院校有自己的特色,因此,这些院校在学生的培养上也会有自己的特色。
比如,清华大学材料科学与工程专业注重学生的基础,下设了五个方向:材料物理与化学、金属材料、无机非金属材料、复合材料和电子材料。不过在本科阶段,五个方向的课程都大致相同。
北京科技大学的材料科学与工程专业是该校最强势的学科,偏重钢铁材料研究,软硬件设备足以让冶金专业以外的学生眼红。学校名师荟萃,科研实力强,本科生在校学习期间都可跟老师进实验室做科研。
哈尔滨工业大学的材料学院则始终围绕“高端”两字,紧密围绕国防尖端技术发展需要的新型材料、新型材料的精密和特种加工技术设置课程与内容。
北京化工大学的材料学是国家的重点学科,其高分子材料科学与工程专业是传统强项,碳基复合材料、无机非金属材料和金属材料防护学科在全国具有很高的知名度。
关键词:少数民族地区;化学专业;人才培养模式;改革
中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2013)18-0209-02
近年来,内蒙古地区中学化学教师岗位逐渐趋于饱和,化学专业毕业生就业压力明显加大。另一方面,随着工业化发展发展步伐的加快,规模以上化学化工企业数量逐年快速增加,地方经济建设对高素质化学专业人才的需求明显提升。因此,我校化学专业的培养目标是把原来的“主要培养德智体美全面发展的中等学校化学教师,同时培养从事与化学专业相关社会需求的化学专业人才”改为“主要培养从事与化学专业相关社会需求的化学专业高素质人才,培养德智体美全面发展的中等学校化学教师”。我院在持续数年的招生规模扩张之后,学院办学面临着一个从数量累积阶段转入质量提升阶段,即提高人才培养质量已经成为学院良性发展的内在要求。为了能够培养符合地方经济建设要求的化学专业高素质人才,为了提高化学专业学生在就业市场上的竞争力,以提高学生能力和素质为核心的人才培养模式的改革势在必行。因此,课题组在全国教育科学“十一五”规划项目资助下,遵循少数民族地区化学专业人才成长的特点和规律,对化学专业人才培养模式进行了系列改革,通过多年的实践,已取得了明显的成效。
一、改革实践
(一)对化学专业课程体系进行优化
1.对四年制本科化学专业的主要基础课程结构进行了调整。必修课总的学时数将原来的1352学时压缩到1131学时。压缩学时的目的是加强学生自学,引导思维,启发创新。增加选修课和实践教学课时。同时,对化学课程体系进行了优化。改革后的教学内容,体现当今化学学科与材料学科、生命科学和环境科学等学科间相互渗透的特点,以及化学学科本身的发展特点,增加有利于培养学生新思维的研讨课程,让学生掌握现代化学科学知识、方法和研究手段,拓宽学生知识面,同时补充更适宜的选修课程,更好地促进对学生的通识教育。化学实验分为基础化学实验和综合化学实验,最大程度地减少基本操作实验中简单重复的内容,减少验证性实验,删除一些基本上不能反映出发展现状的实验,扩大综合能力训练及体现学科发展趋势的实验内容。使学生能够学以致用,取得了良好的预期效果。
2.把化学学科前沿知识讲座纳入课程体系。通过开几次师生座谈会,得知同学们有个共同愿望,即都很想了解化学各学科的前沿知识,以便拓展视野,提高学习兴趣。面对本科生,我院设置了《化学前沿知识讲座》选修课,同时把它作为其他专业学生的综合素质教育课,课学时数为24学时,由学院的10位教授或博士主讲,每人至少讲2学时。内容涉及到化学各二级学科前沿知识。化学前沿知识讲座尽量结合各学科热点问题,如牛奶中三聚氰胺的来源、作用、毒性及其防治;兴奋剂检测中的有关化学知识;化学与生命科学;化学与蒙药现代化;宇宙化学的研究前沿等等。化学前沿问题、学科最新进展及最新的科研工作成果介绍,使学生能够拓宽知识面,增长见识,提高学习热情和综合素质。
(二)顺利实现蒙语授课班学生由蒙语授课逐步转向汉语授课
我院蒙古族学生多数来自农村牧区,汉语基础较差。直接用汉语授专业课时学生的困难较多。因此,开始教学化学专业的第一年尽量用蒙语授课,任课教师要满足蒙汉兼通的要求。学院组织编写了化学蒙语教材。从二年级开始,准备过渡:不用蒙语教材学,而改用汉语教材。同时要求任课教师给学生提供化学专业术语蒙汉对照表。一年坚持下来,蒙语授课班学生基本能够用汉语授课,甚至能够用汉语写作业和回答问题。
(三)化学实验进行微型化改革,提高学生创新能力
微型化学实验是用尽可能少的化学试剂来获取所需化学信息的实验方法和技术,是在微型化的条件下,对实验进行创新性的变革,它在化学创新教育中起着重要的、独特的功能:强化学生动手能力的训练,实验成本低、污染少、安全性高,有利于学生探索性的实验的开展。微型化学实验在国外发展较快,已被许多国家的高校和科研部门采用。近年来,我国也把微型化学实验的研究课题列入了高校化学教育的科研规划,但目前广泛开展微型化学实验的国内高等院校还为数不多。
对于化学专业的本科生,基础化学实验是培养学生创新能力和科学精神最为重要的组成部分,是学习后续课程的奠基石。为适应21世纪我国高等学校化学专业创新教育的发展,从1998年以来,学院各专业教研室的教师开始进行化学实验课的微型化实验改革,通过不断探索和实践,无机化学、分析化学和有机化学等专业的实验教学己形成了微型化学实验与常规实验(包括基础实验、设计实验和综合实验等)相结合的新体系,两者取长补短,发挥出了良好的教学效果。实践证明,在化学实验环节中增加微型化学实验教学,可以极大地激发学生学习化学的兴趣,强化学生的实验训练,培养学生强烈的环保意识和探索精神。目前,微型化学实验教学已成为我院实施创新教育的重要途径之一。
(四)学生素质能力培养贯穿在教学过程的始终
学生综合素质除了专业知识能力以外还包括语言表达能力、写作能力、组织协调能力、人际交往能力、知识的综合运用能力等诸多能力因素。过去,化学专业学生尤其师范专业学生的上述能力的培养主要靠毕业教育实习,但目前学生扩招之后仅仅靠毕业实习无法在短时间内达到学生能力素质培养目的,必须把学生的素质能力培养贯穿在教学的全过程。对所有化学基础课程的知识点、知识结构、学生应达到的能力要求等方面进行整体设计,从具体内涵建设上进一步强化,从教学管理规范上加以约束、从学生能力培养上加以提升,每门课程制定以能力培养为核心的学习评价指标,把培养学生素质(尤其教师素质)能力培养落实到日常的教学活动中。
(五)让学生参与教师课题研究
创新人才的培养靠具有创新素质的教师。我院始终坚持以“人才强院”的发展战略,通过在职培养与引进人才相结合,提高教师队伍学历层次。目前,我院教师队伍中硕士以上学位的教师已占63.3%,教授12名,博士18名。由他们组建的教学团队和科研团队积极开展教学改革及科学研究。学院积极引导学生广泛参与教师立项课题的研究,每届学生中有近30%的学生参与了教师的课题研究,并发表了一系列高水平的研究论文。其中有些科研成果如微型化学实验的研究等已在实验教学中得到推广应用,达到了以科研促教学、以科研培养学生科学研究素质的目的。
(六)共建院企平台――充分利用校外化工企业教育资源
落户在通辽市的各类化工企业是化学专业人才培养中可利用的极好的教育资源。为了搭建“学校-企业”相结合的人才培养实训平台,我们与在通辽市的高新化学化工技术技术企业(如霍煤集团碳素有限公司、联亿羊业公司、昶辉生物有限公司、蒙牛乳业有限公司、通辽金美化工有限公司)积极合作,开展学生进入企业实训平台顶岗实习,真正参与化工企业的生产实践环节,避免了常规参观或者观摩实习中常见的走马观花的弊端。学生通过化工企业的专业实训,完成了理论知识、实验教学内容与企业生产实践环节相结合的学习实践。学院经常请化工企业董事长、技术顾问给学生进行讲座,介绍化工企业所需要化学的专业人才的知识结构、能力结构等。学生普遍反映这种学校和企业的零距离接触使得他们受益匪浅。
(七)加强教学基本建设,为教学质量工程提供保障
特色专业是专业建设水平的重要标志,建设特色专业是带动学院人才培养质量提升的重要途径,而精品课程建设是高等学校教学质量与教学改革工程的重要组成部分。五年来,为进一步提升我院的专业建设整体水平,优化专业结构,增强为内蒙古经济社会发展服务的能力,我院认真抓好化学特色专业和精品课程的建设工作,为建设具有一流教师队伍、一流教学内容、一流教学方法、一流教材、一流教学管理等特点的示范性课程做出了努力。实验教学示范中心建设,是进一步加强教学资源建设、深化实验教学改革、提高教学质量的重要举措之一。为促进优质实验教学资源的整合、优化、共享,着力提高我院学生的学习能力、实践能力和创新能力,我院在学校和有关部门支持下,全面开展“化学基础课实验教学示范中心”建设工作,并发挥了中心的教学示范与辐射作用。我院化学特色专业建设、精品课程和实验教学中心的建设为高素质化学专业人才的成长提供了良好的环境和条件。
(八)实行教考分离,带动教与学的积极性
“教考分离”既督促教师重视教学效果又促进学生认真学习,是教学质量控制的一个重要环节。从1996年开始,我院化学专业的三大专业课-物理化学、无机化学和有机化学课程先后采用全国或华北、东北区统考试题,实行了教考分离,即任课教师不参与抽题,实行集中统一评卷。很好地“屏蔽”了各种不良因素对考试的干扰,提高了考试的客观性和公正性,从而加强了“三风”建设,实现了以考促教、以考促学、以考促管和以考促改的目的。“教考分离”形式上是教学与考试分离,实质是学校教育多种教学形式、教学质量控制的一种保障措施。实践证明,“教考分离”制度不仅增强了教师教学的责任心和自信心,也大大地促进了学生学习的自觉性和主动性,提高了教学质量,为化学化工学院毕业学生就业率和考研升学率的提高奠定了良好的基础。
二、改革成效
本课题构建了在少数民族地区培养化学专业高素质人才培养模式,几年来的改革实践成效显著。
1.“教学质量与教学改革工程”项目成果突出。我院化学专业于2006年被评为自治区品牌专业,2008年被评为“国家第三批特色专业建设点”;材料化学专业于2012年被评为自治区品牌专业。创建无机化学、分析化学和物理化学自治区级精品课程3门、校级精品课程5门;2010年“无机化学教学团队”被评为自治区教学团队。1名教师被评为自治区教学名师,1名教师被评为自治区教坛新秀,1名教师被评为自治区优秀教师。教学方法与教学手段的改革、考试方式的改革及教考分离制度的实施,真正实现了教学效果的明显改善和教学质量的稳步提高。2005年学院“微型化学实验研究与推广”课题成果获得教学成果一等奖。2009年,我院“化学专业高素质人才培养模式的研究与实践”成果获教学成果一等奖;“高等学校实验资源合理配置的研究与实践”成果荣获国家教育部教学成果二等奖。
2.学生创新能力和综合素质明显提高,毕业生就业率和考研升学率均保持较高水平。几年来,学生毕业论文的质量明显提高,部分论文在国家核心期刊和SCI源期刊上发表。近五年来,我院本科生获得国家发明专利10项。毕业生就业率保持较高水平,考研升学率逐年上升,达到了全国同类院校的领先水平。近五年,学院476名毕业生分别考上各高校及科研院所。其中考上211工程大学或985大学的比例达到60%。平均考研升学率达到38%。
3.教师和教学科研水平提高,人才培养能力得到加强。适应性和针对性强的人才培养模式既有利于学生的成长,又有利于教师的专业发展。5年来,学院教师承担承担国家自然科学基金项目9项,教育部项目、内蒙古自然科学基金项目等课题41项,在国内外学术刊物上158篇,其中SCI收录40篇,编写专著和教材15部。获得各类教学奖项19项。一名教师荣获国务院特殊津贴,一名教师获得自治区青年科技奖,一名教师被评为自治区科技优秀青年骨干。
我院化学专业人才培养模式的改革促进了教学质量和教学水平的提高,增强了对学生专业能力和综合素质的培养,扩宽了学生的就业和深造渠道,研究成果对区内外兄弟院校的化学专业人才培养模式的进一步探索研究具有一定的借鉴意义。少数民族地区经济的快速发展呼唤一大批高素质人才的快速成长。我院教学改革与质量工程建设工作任重道远,化学专业人才培养模式的改革工作将迎接新的挑战不断深入。