时间:2023-08-21 17:24:07
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篇生物科学研究方向,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。
一、高中生物科学史教学内涵
生物科学史的主要内容是揭示生物科学的研究和发现的过程,介绍科学家的生平及科学研究经历,对科学家的钻研精神及奋斗精神予以赞扬,同时对科学家在进行科学探究过程中遇到的各种挫折和问题进行说明.科学史是一个漫长的发现史,它贯古通今,一方面对科学发展的历史经历予以说明,对科学成果加以细分.另一方面它又对科学研究的盲点予以指出,对未来生物科学发展的研究方向进行说明.以客观的语言和叙述视角对生物科学的内涵加以揭示,点明人类目前对生物科学的研究步伐和研究阶段,同时在精神上诉说后来者应站在巨人肩膀上探索生物时应有的严谨态度.在介绍科学家的生平、研究经历、成败经过及奋斗历程的同时,让学生看到科学家身上折射出的巨大光辉,学习他们身上各种优秀品质,同时认识到一个科学观点的提出是经过一遍遍证实和一次次失败.了解到这些科学家身上诸如对科学的专注、严谨认真的态度、坚持不懈的优秀品质和对科学无私执着的奋斗热情是科学成果得来的必需要素,在科学史学习中对一类人的道德进行总结,体现生物科学史重要的教学意义.
二、高中生物科学史的教学价值
1.能够培养学生的科学素质
(1)使学生认识到科学知识的本质
以往的教学经验中我们可以看出,学生对科学知识的认识依然很浅显,对于深层的含义还不能触及到.而生物科学史正是从源头让学生了解到生物科学发展的整个过程,在学生学习生物知识的过程中,必然会增添从没有过的学科亲近感,拉近学生与学科的距离,使学生真正爱上生物科学,了解到生物研究的方方面面,就像了解一个老朋友的过去一般,使生物从原来无血肉的枯燥知识中升华出来,成为活灵活现的现代科学.对生物科学知识的本质将有更深层次的认识.另外,科学史在各项生物科学知识中起到贯通作用,对于知识的由来有大致的了解,不致学生盲目学习,有利于生物知识的整体建构.以“光合作用”的研究发展史为例,鲁宾、卡尔文、卡门、恩格尔曼等多位科学家都进行一系列的研究,而最终发现植物光合作用的发生条件、因素及产物,整个过程清晰地摆在学生眼前,有利于学生对知识的具体学习,同时能够使学生感受到科学探索的氛围,使学生了解科学知识的本质.
(2)能够培养学生的探索能力,了解科学研究的方法
科学结论的得出是一个漫长的过程,每一位科学家在研究科学现象时都不是一蹴而就的,也绝不是不负责任的寥寥数句就将科学现象定格了的,而是经过研究立意确定发现问题后进行一般假设并反复实验证实,对问题不断的提出假设和质疑的循环往复的过程,在疑虑打消之后还要进行社会的证实和之后的学术探讨.生物科学史的全盘呈现有利于学生沿着科学家的探索步伐了解科学探究的方法,领悟科学研究的思维过程,学习探究的形式和态度.同时在效仿中也培养学生的科学探索能力.
2.培养良好的科学学习态度和人文精神
正如之前所说,科学家在科学钻研中体现的各种优良品德能够感染学生,不断的培养学生产生相同的研究态度,同时有利于学生对科学知识学习产生浓厚的兴趣,形成科学的态度和科学化的世界观.如达尔文的“进化论”,这一巨大的生物学发现对当时的欧洲乃至全世界产生了巨大的影响,人们纷纷的进行批判、反对,尤其对宗教是一个极大的冲击,被称为“异端”,但是在当时的社会环境下,达尔文仍然坚持不懈的进行科学钻研,用5年了时间完成了震惊世界的科学巨著《物种起源》.这种科学发现体现的人文精神是值得所有人学习的,学生了解到科学发展过程中的艰辛以及科学家起的表率示范作用,更能够激发学生创新和科学探索的热情,埋下科学探索的种子.对于这些人文精神的培养和借鉴即使走出生物课堂、生物领域,在其他领域和今后的学习生活中都有着关键性的作用.
关键词:教育改革 毕业选题 实验设计
中图分类号:Q81 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2017)03(a)-0241-03
21世纪,生命科学逐步发展成为了一个活跃的学科,其涵盖了与人类生活息息相关的各个领域,包含能源、环境、人类疾病等各个方面。生命科学的研究相当广泛,从微观到宏观等各个方面都涉及到了生物学的存在。微观方面包含了生物大分子,如核酸、蛋白等;宏观方面包含了植物、动物以及人类,甚至生态环境。2015年所评选出来的全世界十大科技进展中,多项成果来源于生命科学领域,包括美国癌症基因图谱的完成、调控细胞衰老的关键开关以及可能遏制艾滋病感染的新疫苗的发现等,这些成果为相关疾病的干预及治疗提供了潜在的治疗靶标以及可能的干预途径。生物学专业学生本科阶段的基础学习以及兴趣培养对于其以后在该领域的发展具有至关重要的作用。其中,指导本科生对本科毕业论文顺利进行正确的选题、执行以及撰写能有效地培养学生对于生物学科学研究的兴趣以及探索生命科学未知领域的热情。这对于培养生物学专业领域的创新性人才至关重要。
1 生物学专业本科毕业论文完成过程中存在的问题
生物学本科毕业论文是本科生对科学研究的第一次探索和尝试,是对本科基础理论知识的总结和升华。本科毕业论文是高校人才培养的一个重要环节,在生物学本科生完成论文的过程中,本科生综合运用所学的生物学基础理论知识以及所掌握的生物学基本实验技能,提升了其在实验过程中发现问题和解决问题的能力,提高了其创新能力以及综合技能,是生物学本科教育环节所必不可少的关键环节。然而,本科生在完成毕业论文的过程中存在一系列的问题,导致本科毕业论文质量下降,主要包括以下几个方面。
学生的意识淡薄,认识不到本科毕业论文的重要性,敷衍了事,造成了抄袭以及伪造数据等现象的发生。生物科学领域的研究是一个需要耐心的过程,在研究过程中,会遇到很多需要解决的难题,学生在刚开始进行研究的过程中,没有足够的经验和理论储备,遇到问题束手无策,很容易使自己产生退缩和懈怠的心理。本科毕业论文的完成时间一般较短,为一年到一年半的时间,而本科最后一年是学生心理较为脆弱的一年,面临着未来人生道路如何选择的关键问题,所以不能全心全意的投入毕业论文中,造成毕业论文完成期间敷衍了事,甚至伪造数据。部分学生认为以后不会从事相关领域的研究工作,认为本科毕业论文可有可无,不能正式对待本科毕业论文。
教师的监管不力,不能有效地指导学生解决问题。多数的大学教师自身承担着科研和教学的双重压力,导致时间不够充裕,不能有效地指导学生,帮助学生解决科研工作中遇到的难题,学生和老师的沟通少,导致其问题积压较多,造成了学生的逆反心理,加重了其不愿与教师交流的心理,最终导致了学生不能高质量的完成毕业论文。
学院的监管力度不够,考核要求较低,导致学生和指导老师产生敷衍了事的心理。生物学本科学生面临着继续深造或从事科学研究或本科毕业直接工作的关键问题,如果不能在科研上给予其正确引导,很可能流失部分科研界的优秀人才。一旦科研人员产生敷衍了事的心理,会给以后学生的科研道路造成影响,引起科研的不正之风。
总之,近年来,随着高等教育的普及,本科生教育逐步从精英化模式转变为大众化模式。本科生数量逐渐增多,教师资源的不足以及教师科研工作的压力造成其对学生的监管不力,部分人认为本科毕业论文在高等教育中可有可无,这些原因造成了本科生毕业论文的严重下滑。
2 提升生物学专业本科毕业论文质量的体系建立
近年恚该院提升了对本科毕业论文的监管力度,提高了本科毕业论文的一对一指导,加强了教师对于本科生毕业论文选题的引导以及完成过程的把控,帮助学生在完成毕业论文期间养成独立自主思考问题与解决问题的能力,增强了教师与学生之间的沟通,加强了学生之间的交流与学习,增强了学生对于科研的兴趣与热情,勇敢面对科研道路上所遇到的困难与挫折。从多方面采取措施解决问题,取得了较好地改进结果。
督促学生熟练的掌握基本的理论知识。本科阶段理论知识的学习至关重要,郑州大学生命科学学院主要包含生物信息、生物技术和生物工程3个专业,其基础的理论知识学习涵盖了从普通生物学到专业书籍等多种基础知识。这些基础知识的学习能帮助学生构建一个全面的生命科学框架,广泛地了解生命科学的各个领域,大到生物界的分类,细微到生物大分子蛋白质以及DNA的结构和功能。这些能帮助学生更好地了解生命科学的本质,了解科学研究的意义。
关键词:教学改革;生物科学与转化医学;生物学综合实验
中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2012)12-0045-02
秉承兴趣为导向的教学模式,贯彻因材施教、个性化培养的教学理念,生物科学与转化医学实验课是基于导师根据学生的兴趣,针对性、个性化地设计培养课题的基础上,具体、分步骤地完成、实施课题的实验基础课程。现代生物学综合实验以前是以示教为主,为了锻炼学生的动手能力,和生物科学与转化医学实验一样,学生们根据兴趣选择不同的实验室,实行小班化授课。每个实验室学生人数不超过4人,具体到每个实验室再根据学生兴趣分成小组,每组人数不超过2人[1]。
一、课程性质与目的
传统的实验课程有规范统一的实验教学大纲、实验指导手册,一般是一个班级学生分成几个大组,老师示教,学生跟着操作的方式完成。基于生命科学发展较快,尽管常规的技术方法是一定的,但如何将这些技术方法运用到实际的课题研究中来,在做自己感兴趣课题过程中学习实验技术、方法一直是教学改革的重点内容。这两门课程均是实践操作性课程,通过学生亲自动手操作与教师示教的方式,使学生熟悉和掌握生命科学基本实验/技术方法,促进理论知识与实践技能有机结合。通过实验课程的实施,在实验教学中模拟科研情景,开展研究型实验教学。同时通过实验,学生模拟了一次相对完整的现代生命科学研究的过程。从实验技能培训、综合实验选题、实验方案设计到科研工作的实战演练,全面培养学生科研的思维和系统组合各种实验技术来实现科研目标的能力。
二、教改内容与方法
避开常规实验教学的统一要求,小班化实验教学更注重学生能力及兴趣的培养。在课题研究过程中完成常规实验技术、方法的教学工作,以学生动手操作为主,培养学生们在实际操作过程中发现问题、思考问题、解决问题的能力。
1.能力的培养。一个学生所需要的能力,针对实验课而言,首先,学生需要有一定的动手操作能力,对一般的实验仪器要懂得它的使用方法;其次,是对实验主要内容深刻理解,对实验的每一个步骤知其然并知其所以然,最终取得好的实验结果;最后,也是对学生能力要求最高的,就是能根据一定的实验要求,通过查阅文献,设计出一套完整实验方案。激发学生学习能力的提升,尤其加强学生们自学能力的培养尤其重要。学生们反馈证明以兴趣为导向的小班化实验课程开设切实有效地培养学生的自学能力。在对全部开设课程无记名反馈时,小班化实验课程得分最高,学生们最受欢迎[1]。
2.兴趣的培养。兴趣是学生学习的催化剂,当学生对所学的内容感兴趣时,就可以改变被动的局面,做到主动学习,克服学习过程中的困难,主动掌握知识。基于对学生个性化的培养,生物科学与转化医学实验这门课在设置上努力做到个性化培养。学校安排学生与学院的导师见面,通过与导师的面对面的交流,使学生了解导师们的研究方向,学生可以从中选择自己感兴趣的方向。经过与导师之间的双向选择,最终确定学生自己该门课的研究方向。老师根据学生的兴趣制订此门课程个性化的教学大纲。学生们根据自己的兴趣,选择感兴趣的基因及不同的实验室,根据不同的实验室特点去构建相应的质粒、在不同的模式动物中进行相关基因功能表达的实验[2-3]。在整个课程的学习过程中,都充分地发挥都突出了学生的主体地位,将学习的主动性和学习的积极性有机结合起来,再在实验过程中动手操作加深对理论的理解,将兴趣贯穿于课程学习的始终。
3.课题设计思路的培养。“授之以鱼,不如授之以渔”,这句话说明,要想帮助他人解决难题。还不如传授给他人解决难题的方法。在小班化实验教学过程中更注重这种解决问题方法的培养。在教学上,如果仅是掌握实验技术、方法,那培养的是优秀的技术员,而学生的培养,通过小班化实验教学,更希望他们学习如何设计课题、发现问题、解决问题。在这个学习过程中,学生可以与导师或指导老师进行沟通,导师、指导老师将对学生的想法及设计的实验方案的可行性进行评判及指导。在这样反复实践的过程中,让同学们通过阅读文献,了解课题设计的整体思路。
三、考核方式
由于学生参与的是不同的课题,在整个课程的学习过程中,涉及的实验方法与技术不尽相同,因此,这门课程的考核将更接近对学生实际能力的考察,考核的指标主要有实验记录、实验报告和最终取得的实验结果。实验记录与实验报告是对整个实验过程的书面记录,同时也需要学生在实验过程中,进行不断地分析和总结,才能使实验顺利进行。同时,对实验结果也必须进行考核。一个实验包括了目的、方法和结果,每一个结果都是对一个小问题的解决,实验结果的好坏,与学生在实验过程中的实验设计构思、动手操作能力等息息相关。关键是看当遇到问题时学生们是怎样去解决问题,怎样去思考问题,以及解决问题的可行性。在学期期末,学生们对这一学期自己的实验结果进行汇报,形式是以小组PPT形式汇报,导师和指导教师参与打分、评价,对学生进行综合评价,但突出考查学生以下几个方面:准备充分,多媒体制作规范,运用是否得当,效果;演讲时精神饱满,有感染力;演讲时思路清晰,逻辑合理,内容充实,重点突出;演讲内容中有自己的思考、联想和创新启迪;回答问题正确;如果是团队,团队分工是否合理,合作是否密切等[4]。
四、问题及不足之处
小班化实验教学开展以来,和传统的实验教学相比较,学生们反馈这种以提升学生能力培养、参与兴趣课题为导向的小班化实验教学较好。然而,在小班化教学过程中也有诸多不足的地方。首先,较传统的大班教学,小班化教学要投入更多的人力、财力,传统教学只要配备一个教师、一个助教,小班化实验教学目前分到10个实验室,基本是每4个学生配备一个教师、一个助教。而小班化实验授课要投入更多的财力。其次,小班化实验教学因在不同实验室完成,学生们掌握的知识内容不一,实验内容不尽相同,在汇报实验结果时,各有各的特色,对实验结果的考核提出了更高的要求。如何制订考核标准是目前面临的问题之一。再次,教学效果不一,有平时学习成绩较好的学生,如果不动手操作,不积极阅读文献,不主动探索问题,在结果汇报过程中就会明显表现出来,不像传统教学,有统一的实验大纲、实验手册,学生们在考试前背背书就可以应付考试,但小班化实验教学因是全新的教学模式,环环相扣,没有死记硬背的东西,着重考核学生的综合能力。
生命科学是一门实验为基础的学科,而生命科学与转化医学实验、现代生物学综合实验课程正是学生在实验室中将课堂所学知识转化为自己吸收知识的一种很好的方式。随着课程改革的进行,课程的设置必将朝着更适合学生的学习习性发展。尽管在教学过程是碰到诸多问题,也有在教学改革过程中的不足之处,但只要是有利于学生学习的获取,有利于学生能力的培养,有利于学生素质的提升,小班化实验教学就有开设的必要。诸多问题及不足可以在教学改革的积累过程中逐步得到解决。
参考文献:
[1]陈平,黄转,苏雅娟,王美艳,刘志学.激发学生兴趣,提升创新能力的教学改革探索[J].教育教学论坛,2012,(7):104-105.
[2]杨瑾,季宜敬,金俊阳,崔锐博.激发兴趣,开启心智,促进大学生创新能力的培养[J].实验技术与管理,2011,28(3):154-157.
[3]张正峰.提高师范生公共教育学学习兴趣的对策研究[J].教育探索,2009,(10):45-46.
关键词:高中生物教学;学生;主体探究教学
随着新课改的不断深入,高中生物教材的内容更加丰富充实,教学大纲要求教师在进行生物教学的过程中应该实施学生主体探究教学,注重培养学生的创新能力。因此,教师需要培养学生的科学探究精神,用生物学家的故事引导学生树立求真务实的学习态度,优化教学模式,采用多样性教学方法,为学生营造充满创新气氛的课堂,引导学生积极创作发明,提高学生的实践动手能力,培养学生的探索精神和创新意识。
一、培养学生的科学研究精神
曾经有学者说:“生物精神是一种科学研究精神,所有的生物学家都喜欢钻研与探究科学,在刻苦钻研中获得新发现”,因此,教师应该在生物教学过程中培养学生的科学研究精神,在讲授理论知识的时候用生物学家的故事来感染学生,激发学生的创新意识,例如共创细胞学说的施莱登和施望,在显微镜前,施莱登潜心研究有花植物的胚囊,施望研究蛙类脊索的胚组织,相同的研究方向、共同的科研精神和相似的探究方法使他们取得了一致的见解,施望把施莱登植物由细胞构成的概念扩展到动物界,他们积极合作,刻苦钻研,共同创立了生物科学的基础理论细胞学说。美国学者摩尔根是一个讲求实际,具有敏锐观察能力和探究精神的科学家,毕生都进行着细心的探索与研究,他的小果蝇遗传学研究在世界上享有盛名,是遗传学的一次重大突破。摩尔根所创立的染色体遗传理论揭开了遗传学的秘密,他也因此荣获了1933年的生理学奖和诺贝尔医学奖。
以上两个故事说明所有的生物学家都是在科学研究的过程中获得了新的发现,取得了巨大的成就。教师用生物学家的励志故事来感染学生,有利于培养学生的科学研究精神,提高学生求真务实的科学文化修养,塑造学生的创新实践意识。
二、优化教学模式,采用多样化教学方法
传统的教学模式已经不适合当代生物教育,教师应该优化教学方法,尊重学生的主体地位,采用多样化的教学方法,激发学生对生物的兴趣,培养学生的创新能力。教师可以借助多媒体辅助工具,设置情景教育,采用逆向思维法、类比法、等效替换法、控制变量法和归纳法等方式进行生物教学,这样可以加强学生发散思维的训练,培养学生的创新意识,让学生自己探究学习。
三、为学生营造充满创新气氛的课堂
教师需要为学生营造充满创新气氛的课堂,从而培养学生的创新性思维,使课堂气氛具有创造性、自由性和灵活性。教师理应与学生进行平等的交流,建立和谐的师生关系,鼓励学生在课堂上谈自己的见解与发现,组建“合作学习与发现”的平台,让学生在合作学习中发现并解决问题,引导学生利用生物知识创作发明,例如种植转基因蔬菜,通过细胞移植来培养美丽的鲫金鱼等,让学生体验学习生物的乐趣,享受制作发明与发表个人理论的成功与快乐,这样可以有效激发学生的求知欲,培养他们创新实践能力。
四、通过生物实验来培养学生的自主学习意识
生物这门科学与实验操作的关系密不可分,通过生物实验可以有效培养学生的自主学习意识和判断分析能力,从而提高学生的创新能力。因此,教师应该带领学生走进实验室,辅助学生做实验,通过实验来加强学生对理论知识的掌握与理解,培养学生的实践创新能力,也可以引导学生在课外继续学习生物知识,做各种各样的生物实验,并在课堂上分享自己的实验成果。例如在课堂上让学生研究植物的细胞组成,在进行植物教学时可以让学生自己在课外嫁接植物,修剪果树,培育无籽西瓜等,教师要加强与学生的交流和沟通,在学生做课外生物实验时予以适当的指导,在进行植物嫁接教学时,教师要让学生理解“果树不接不甜”的原理,嫁接繁衍可以保持接穗母树的优良品种。果树的修剪主要分为冬剪和夏剪,教师应该告诉学生冬季时可以采用疏剪、短截、长放、破芽、开张角度、曲枝、留桩等修剪技术,通过冬剪,可以促进树体的生长,调整结果枝的疏密度。夏剪是夏季的修剪,常采用抹芽、摘心、剪梢、拿枝、刻伤、环剥、疏花、疏果、疏叶、舒穗等方式来促进果实生长,提高产量的目的。在学生培育无籽西瓜之前,教师首先要让学生知道无籽西瓜属于三倍体,基本流程是先将正常的二倍体西瓜在幼苗期用秋水仙素处理,使细胞内的染色体数目加倍,创造出四倍体西瓜,然后把诱导成功的四倍体西瓜植株作为母本,用正常的二倍体作为父本,在开花时用人工授粉的方法让它们杂交,就能得到三倍体的种子。第二年播种三倍体的种子,并用二倍体的植株给三倍体的植株授粉,三倍体的植株上就会长出甜美的无籽西瓜。也可以让学生自己通过养殖珍珠蚌来获取美丽的珍珠,不断提高自身的创新实践能力。
五、结束语
综上所述,新课程标准要求高中生物教学中实施学生主体探究教学,注重培养学生的创新能力,从而促进学生的全面发展,为国家培养创新型高素质人才,首先要培养学生的科学研究精神,教师理应在讲授理论知识的时候用生物学家的故事来感染学生,激发学生的创新意识;优化教学方法,采用逆向思维法、类比法、等效替换法、控制变量法和归纳法等多样化的教学方法,激发学生对生物学的兴趣;为学生营造充满创新气氛的课堂,培养学生的创新性思维,引导学生尝试创作发明,并发表理论;通过生物实验来提高学生的实践动手能力,塑造学生的创新意识,这样才能全面培养学生的科学研究精神,提高学生的创新实践能力,推动高中生物教学的发展。
参考文献:
[1]邢丽艳.素质教育下如何搞好高中生物教学[J].文理导航,2012(05)
[2]曹春盛.怎样搞好高中生物实验教学――培养学生创新能力[J].文理导航,2010(05)
关键词:科研平台;建设;思路
中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2016)01-0016-02
引言
在科技飞速发展的形势下,科研平台作为国家科技创新体系构建的基础性工程,在人才培养、科学研究和成果转化中发挥着重要作用。“十二五”以来,塔里木大学不断推进校、院两级管理制度改革,逐步赋予二级学院自主管理权限。在这种大形势下,植物科学学院根据积极行动,不断强化管理、提升实力。院级科研平台的建设是二级学院建设提升的重要动力。如何在“十三五”的新起点上进一步推进科研平台建设,是一个值得深入研究和探讨的课题。
一、“十二五”期间院科研平台建设情况
(一)基础设施建设
2011年初,通过申请学校对重点学科建设的支持,将几个重点学科的经费集中用于院级科研平台基础设施建设,投资近500万元,建设和维修科研、办公、学习的基础设施,已经投入使用。但因为是在学院老办公楼的基础上进行建设的,其主体建筑建设较早,存在管线老旧的问题,部分历史遗留问题未能根本解决,运行过程中偶尔还会出现问题,如上下水的堵漏问题,一直困扰着科研平台的正常使用。
鉴于现有实际情况,学院一方面加强新建设施的管理和维护,另一方面,积极争取新的经费支持,努力将遗留的老大难问题解决,截至发稿时,学校再次对院科研平台建设给予支持,学校召集学院、后勤管理部门、基建部门等一起会商解决科研平台的遗留问题,包括各种“水”的问题,随即开始了新一轮的维修改造工作,力争一次性解决好现有存在的问题。
(二)仪器设备使用与培训
学院科研平台的仪器设备是参考内地部分重点实验室的标准进行购置和配备的,规格较高,可以进行植物类相关学科的生理生化、分子生物学、组织培养等研究工作。由于仪器是新进的或是新的型号,因此部分老师和学生还不会使用。鉴于此,借助仪器装配、验收及维修的时机,及时对从事研究并准备使用该仪器的老师和学生进行培训,使他们提前掌握仪器设备的正确使用方法、维护须知等,以提高仪器设备的使用效率。另外,仪器设备的使用需按照有关规定履行预约、使用、登记、借出和归还等程序。
(三)平台科研支撑
基础设施平台的硬件建设,仅有硬件还远远不够,还需要通过“软件”建设来带动,一个重要方面就是科研支撑。新的科研平台建设之初,规划组建了7个科研团队,主要有:作物产业技术、作物遗传改良、土壤与植物营养、园艺产业技术、园艺植物遗传改良、植物生产环境、塔里木大学――新禾丰枣学研究中心,每个团队有团队工作室、学生自习室和团队研究室(实验室),属于“标配”,每个团队一般由1名团队负责人和4名核心成员组成。每个科研团队有固定的研究方向,集中力量争取科研经费。以2014年为例,学院科研平台获批各级各类科研项目共计27项,其中国家科技支撑计划项目2项目,国家自然科学基金项目4项目,兵团级项目8项,其他项目13项,到账经费989.8万元,有力地支撑了科研平台的科学研究。学院教师利用科研平台积极解决生产上和理论上难题,为南疆各地州、兵团各团场开展科技服务和培训,开展科技培训技术人员及职工超过1000人次。
(四)人才培养
人才培养是大学的主要职能之一,学院科研平台更是培养人才的重要主要基地。院科研平台自2011年建设以来,已为4届本科生、研究生还有全院教师提供了良好的科研工作场所,使他们顺利完成自己的学业和科研任务。以2014年为例,依托学院科研平台,申报并获批大学生创新船业计划项目16项。
(五)管理制度
“没有规矩,不成方圆”,为了给在学院科研平台工作的老师和同学提供更好的服务,并使科研平台持续、稳定、良好的运转,制定了严格的管理制度,包括:植物科学学院公共科研平台管理人员工作条例、植物科学学院公共科研平台研究人员工作守则、植物科学学院公共科研平台仪器设备管理和使用制度、植物科学学院公共科研平台安全管理制度等,规范院科研平台的使用和管理。
(六)开放研究与学术交流
学院科研平台除各团队自有的研究空间和仪器设备外,还配有公共使用的仪器设备,供固定研究人员或客座流动研究人员从事研究。为鼓励各位老师和同学进行研究,仪器设备的使用是免费的,但要严格按照有关制度和操作规程进行,不得损坏仪器。
科研平台注重学术交流活动的开展,有团队内部的活动,如“农学讲坛”、研究生科研进展,邀请国内外知名专家做报告,进行学术交流。以2014年为例,主办校级、院级学术报告14场,承办了新疆生产建设兵团植物营养与肥料学会年会暨水肥高效利用及UAN液肥研讨会,协助学校承办兵团青年科学家论坛、塔里木大学第二届研究生学术论坛。
(七)研究方向凝练
随着产业形势发展和科研政策的改革,学院对科研平台原有的科研团队进行了调整和重新布局。学院科研平台整体被纳入环塔里木生态农业2011协同创新(培育)中心,果树方向的科研团队参与组建新疆生产建设兵团南疆特色果树生产工程实验室、农学方向的科研团队参与组建南疆特色作物生物学重点实验室(校级),植保方向的团队参与组建农业部阿拉尔作物有害生物科学观测实验站,同时与西北农林科技大学合作建设国家枣工程技术研究中心塔里木分中心,与中国农业科学院棉花研究所合作共建棉花科学学院。科研团队的重新整合使原有的研究方向得到进一步凝练。
二、对“十三五”期间院科研平台建设的思考
(一)“十三五”院科研平台建设工作的重点和难点
1.继续总结、凝练好现有研究方向,协调和规划好人才培养、学科布局和科研团队建设,完善相关培育机制、建设机制和管理机制。
2.进一步发挥科研平台的优势,提高运行效率。
3.充分调动团队的科研积极性,发挥团队特色和优势,创造积极进取的科研氛围。
4.进一步提升平台的综合实力,突破科研平台建设的瓶颈,寻求新的能够向更高一级科研平台迈进的突破点。
(二)“十三五”院科研平台建设工作的思路
1.分析形势,把握正确方向。科研平台建设离不开国家和各级政府的支持,因此要认真分析国家科技政策、产业技术调整趋势和社会发展需求,在充分理解大形势、大方向的基础上,制定和规划好科研平台建设,做好“顶层设计”。
2.结合实际,突出研究特色。塔里木大学地处边远的新疆,是离沙漠最近的高校,科研条件极其艰苦,很多方面与内地高校无法比拟,但并不是不能发展和进步。院科研平台建设的立足点和出发点应是新疆南疆的产业发展需求,为地方经济发展提供科技支持,科研方向和成果突出地方特色,“做塔里木文章,创区域特色”,为新疆南疆乃至整个新疆的经济和科技发展做出更大贡献。
3.凝练优势,寻求新的突破。结合国家战略需求和地区经济发展需要,充分发挥科研平台的区位优势,进一步精炼科学问题,以学科建设为依托,寻求新的突破点,推动科研平台向更高层次迈进。
三、展望
随着“十三五”的到来,科研平台的建设与发展将面临更多的机遇和更大的挑战。唯有加倍努力,运用开放的思维做好科研布局,用严谨的态度做好科学研究,用务实的作风做好科研管理和服务,才能开创科研平台建设与发展的新局面。
参考文献:
[1]王青峰,王敏,袁文才,等.高校科研平台建设与管理机制探索[J].实验室研究与探索,2013,32(6):226-227,230.
[2]张淑玲.浅析高校实验室管理中存在的问题及对策[J].实验技术与管理,2006,23(1):94-95.
[3]韩小平.浅谈普通高校实验室的建设与管理[J].科技情报开发与经济,2006,(4):276-277.
[4]周勇义.高等学校科研公共服务平台建设与管理初探[J].实验室研究与探索,2010,29(12):175-176.
作者:龙石银 张彩平 乔新惠 田英 马云 黄春林 单位:南华大学生物技术系
谢红艳构建生物基础与医药融合的课程体系
课程体系是实现培养目标、构建学生知识结构的中心环节。我校生物技术专业的课程体系分3个平台,即公共基础课、学科基础课和专业课,每个平台均设有必修与选修课。为使生物技术专业的学科基础课和专业课能适应21世纪生命科学学科的发展和人才培养的需要,并在生物群体、个体、组织、细胞、分子不同水平上全面准确地反映生命科学内涵与进展,生物技术专业的教学计划、课程设置及运行过程都充分利用学校已有的医学教育资源优势,体现了依托医药的特色。教学计划体现了医药特色从2005年版、2007年版到2009年版的专业人才培养方案及教学计划修订中,均结合我校实际确定了以生物科学为基础,以医学、药学为依托,以培养生物技术实践能力为主要环节的生物技术专业教学计划,培养方案与课程体系逐步优化[7,8]。在课程设置上,合理安排必修及选修课程,在专业课程设置中以生物科学为基础,把六大工程课即基因工程、细胞工程、微生物工程、蛋白质工程、酶工程、组织工程列入生物技术的专业必修课,围绕六个工程主干课开设专业平台基础课和限制性选修课。这种课程结构强化了学生扎实的生物科学的基础理论和基本实验技能的培养。目前总课程为44门,其中涉及医学基础和药学专业基础的课程有20余门,需较系统地学习人体解剖学、生理学、医学微生物学、医学遗传学、医学分子生物学、医学免疫学、组织胚胎学、生物制药工艺及设备、化学制药技术、制剂学、生命科学进展、病理学、药理学、生物安全等课程。该计划符合国家教育部关于本科教学计划的原则规定,能保证学生的知识、能力和素质培养的要求,也能充分利用学校已有的医学教育资源优势,办出有医药特色的生物技术专业,体现出生命科学与医学、药学的紧密结合。教学计划执行过程反映了医药特色在教学过程中,交叉学科实现内容整合。由于生物化学、细胞生物学、医学遗传学、医学分子生物学四门课程是生物学科的前沿内容,也是生物学中发展最快的领域,要求这几门课的任课教师在课堂上要及时向学生介绍学科的新发展和新内容。另外这几门课的内容交叉重复较多,经过学科群的多次讨论,强调了各门课应重点讲授的部分和内容的取舍分工,较好地处理课程间相关内容重复和渗透的关系,着重培养学生扎实的生物科学的基础理论、基本实验技能和在医学、药学方面的应用。教学内容上也体现了生命科学与医药科学的紧密结合,如学习基因工程时,结合临床常用的基因工程产品如胰岛素、乙肝疫苗等实例介绍分切接转筛基本原理。同时回顾这些疾病发病的生化机理,介绍治疗进展,学生的学习效果非常好。
强化生物基础与医药特色的实践环节
教学体系生物技术是由多学科交叉形成的理论与实践并重的一门学科,为提高学生动手能力,培养出创新性应用型生物技术类专业人才,突出实践性教学也是本专业的主要特色。我校生物技术专业的实践环节教学体系由实验课程、实习课程、毕业论文组成,目前已形成了有特色的实验、实习课程体系和稳定的实习基地。实验课程体系不断强化实验室教学,按基础实验和专业实验两个层次组织实验教学。把基础类课程如生理学、动物学、微生物学、细胞生物学、生物化学、遗传学、分子生物学等的实验与专业类课程如基因工程、蛋白质工程、细胞工程、酶工程、微生物工程等实验内容进行整合,将开设的实验内容分为几个系列,避免了实验内容的交叉重复,使其更加系统和符合客观规律,知识结构更趋合理。教学过程中,要求学生从试剂配置开始,自己动手完成实验操作全过程,大大提高了学生的动手动脑能力和独立分析与解决问题的实际工作能力。通过学习和实验,学生掌握了一系列基本生物实验技术,如离心、电泳、层析及分光光度法等。结合这些技术,开展具有医药特色的实验项目,如人血清醋酸纤维薄膜电泳、谷丙转氨酶活性测定等,根据电泳分离出的条带、酶活性等结合临床分析该血清样本的特点和临床意义,又如在激素对家兔血糖浓度的影响实验中。通过该综合性实验,学生对血糖浓度及其代谢调节有了更清晰的理解。在此基础上,开展的专业课程实验的如微量核酸和蛋白质的分离纯化、PCR技术、基因重组技术、电泳图谱的成像分析技术、杂交技术、菌株扩大培养技术,发酵产物的分析、提纯技术等基本上都与其在医学、药学方面的应用密切相关。专业和专业基础课程实验共计652学时。实验开出率达到教学大纲要求,专业基础课、专业课中设计性、综合性实验项目超过40%,其中依托生物基础技术并具有医药特色的实验项目达到60%以上。实习课程体系实习课程分阶段性的相关课程实习、生产实习。实习是学生学习深入与升华的重要过程。不断加强校内外实践教学基地与生产实习基地建设,尤其是以双赢实习基地为平台创新生产实习教学。阶段性相关课程实习分别到学校附属医院的检验科、药剂科了解相关技术在医药上的应用,同时以湖南南岳衡山、福建泉州市崇武镇海滨作为我校生物技术专业植物学、动物学野外实习基地。这两个实习基地的动物、植物物种丰富,数目繁多,具有生物多样性的鲜明特点,能为生物科学的野外实习提供资源保障,拓宽学生对自然界中生物多样性、生态学等的知识面,完善知识结构。生产实习更是突出生物技术和医药应用特色,实习基地有清华紫光古汉生物制药股份有限公司衡阳南岳制药厂、衡阳中药厂、湖南金健药业、湘潭一格药业和浏阳生物科技园等生物制药和生物技术企业单位,厂方指派专人指导学生的实习。实习内容包括药品生产的GMP知识、血液制品生产技术、生物制品生产技术等专题讲座,并通过在人血白蛋白分离车间、免疫球蛋白分离车间、冻干粉针车间以及中心化验室的实习,了解血浆白蛋白、免疫球蛋白分离纯化的工艺流程和技术要求,生物制品的冻干干燥、成形、封装、灭菌等工艺流程,药品、生物制品的检测与质量控制等技术。通过实践,使学生观察能力、动手能力、实践能力以及思维能力、综合分析能力和解决问题能力得到了全面培养,学生能运用所学的微生物学、生物化学、发酵工程、生物工业下游技术等原理解决生产中存在的问题,巩固和加深对基础理论的理解,并初步了解了生物技术和现代化生产的关系、生物技术企业的经济地位和市场营销状况等信息,学研产用结合取得初步成效,其中湖南金健药业有限公司因在指导我校生物技术专业生产实习时取得了很好的成绩,被评为湖南省高校优秀实习基地。毕业论文体系由于推行本科生导师制,成立了科技活动小组,在一至三年级时就引导部分学生参加教师申报的科研项目,并分别在我校生物化学与分子生物学研究所、药物药理研究所、心血管疾病研究所等与生物技术、医药相关的开放实验室进行,以科研促教学,增强了学生的研究能力,培养了创新人才。学生在第四学年时必须进入实验室做毕业论文,毕业论文的选题主要结合导师的研究方向,所完成的毕业论文几乎都涉及医学、药学研究和应用开发领域,如研究糖尿病、心血管疾病、遗传性疾病、肿瘤等的相关发病分子机制、药物防治及机理探讨等,较好地反映了所学知识的应用,也充分显示了我校生物技术专业的办学特色。在导师指导下,其中“戒烟牙膏”荣获第八届“挑战杯”全国大学生课外活动学术科技作品大赛二等奖;观赏兼实验红鲫鱼新品系的选育株、观察新药N0-1886对巨噬细胞内胆固醇流出的影响以及无明矾米粉的制作等获湖南省大学生研究性学习和创新性实验计划项目资助。从毕业生就业情况看,大部分是在医药公司、生物科技公司、生物工程公司、制药公司、学校或科研院所等从事医药和生命科学相关的技术工作和科学研究。经过十余年的实践,我系对生物技术专业创新人才培养的途径和方法进行了积极探讨,目前已形成了具有医药特色的培养创新人才和应用型人才的课程体系。通过对学生、用人单位问卷调查和校内外教学督导评价等分析表明:专业+医药的人才培养模式独具特色,学生不仅掌握了系统的生物技术的基本理论和基本技能,而且得到了与医药相关的基础研究和应用的实践,生物技术专业建设也取得了突出的效果,体现了坚持社会导向、改革创新和示范带动的原则,培养了适应社会需求的高素质人才,突出了生物技术理论和方法与医学、药学相互渗透的办学特色。
但是,生命科学的发展从来就离不开其他学科的基础理论和新技术,新方法的支持。近日,记者走访了北京理工大学生命学院生物工程系副主任屈锋教授,从这位化学背景出身的青年学者身上了解到她眼中的学科交叉的重要性和生命分析化学的未来发展之路。她开朗,幽默而时尚,在和她的对话中,我们看到了她更多的特性学者的优雅、科学家的严谨、师长的智慧、年轻的活力……这位思维敏捷,谈吐直率,兴趣广泛的女教授,执着于将化学精髓溶入生命科学研究的“创新者”,正像一位手持化学缤纷彩练,在生命科学的舞台上清然挥袖的舞者。
记者:您的研究主要是围绕哪些方向进行的?您的科研理念是怎样的?
屈锋我目前的研究主要是围绕生物医学分析检测以及生物物质分离分析展开的。
生命科学的研究中,离不开数学、物理,化学的基础知识和方法,同样离不开在此基础上发展的各种实验仪器和设备的支撑,正是学科间的交叉渗透形成了许多前景无限的生长点和新兴学科。
我原来所学专业是化学,具有分析化学与环境化学的研究基础。在美国做博士后时转入生物科学,开始接触动物、组织等生物物质分析,接触到人类健康与衰老领域。现在我主要的研究思路就是要利用自身的化学背景优势,结合在生命学院的学科背景,将化学学科的新技术、新方法用于生物体和生物分子的研究中,解决生命科学中存在的实际问题。目前我的研究对象有细胞、微生物、生物大分子蛋白质和核酸等,希望在与人体健康相关的生物学、医学、临床检验等方面从技术和方法上有所突破,用新方法、新思路去解决其中的问题。我认为,在生命科学研究中,学科间的交叉一定要深入。各相关学科要真正融合、必须要进行学术思想、技术手段和学术人才的全方位交流。
记者:您曾主持或参加过国家自然科学基金项目、国家重点基础研究发展计划等多项工作,请介绍一下其中一些主要项目的相关情况好吗?
屈锋我所主持的项目具有延续性,保证了课题可以从基础到深入的研究,比如说利用毛细管电泳方法进行的相关课题研究“基于两种模式病原菌全细胞核酸适配体的毛细管电泳筛选方法研究”、“土壤有机酸与重金属相互作用的毛细管电泳特性研究”、“有机污染物的芯片电化学检测技术”等,最初主要是从小分子方面做起,现在将这种方法和技术应用到了大分子蛋白质、核酸,动物细胞和微生物等生物个体。目前很重要的部分工作就是围绕着生物活体进行研究,这也是我的主要研究方向。比如直接将微生物学和细胞生物学研究方法与毛细管电泳结合,将生物学方法与分析化学方法结合就是很有特色的研究内容。我现在是生命学院的教师,周围教师和学生都是生物学专业,因而我可以更多学习,了解和接触生物学,并能带着化学专业的眼光看待生命学科的问题,我个人认为这也是对我的研究非常有利的一种状态。
记者:您现在的研究主要是在生物医学分析检测和生物物质分离分析方面,从专业角度出发,您是如何看待科技成果的产业转化这一问题的?
屈锋我认为好的基础研究成果应该具有产业化的潜能。首先基础研究必须要深入、透彻,这样才知道它向应用转化时的关键点是什么,难点是什么,应该如何克服。作为我们的方法学研究,建立的方法不仅要有技术含量,还要考虑低成本。一个有效的方法或产品如果成本过高,对于企业来说压力很大,这将阻碍其产业化的发展。在研究成果真正能为社会和经济服务时,必须考虑降低各种成本,如设备材料成本。时间成本、技术操作成本、人员培训成本等。目前我所进行的研究还没有达到投入产业化阶段,但我的所有想法和努力方向都没有脱离这个根本出发点。
记者:作为生物工程系副主任、生物技术专业本科责任教授,您主要分管哪些工作?在行政、科研和教学多种身份中,您更喜欢哪一个角色?
屈锋:目前,我主管教学方面的工作。我是做科研出身的,多年来都工作在科研第一线。在高等学校,教学和科研本来就是一体的。在做科研的过程中指导培养学生,在教学过程中介绍科研内容,这是一个互相促进的过程,并没任何矛盾。我很喜欢讲课,把自己所掌握的各种知识和信息传递给学生,很有满足感,这是只做科研工作所得不到的乐趣。当然,学生在学校里不仅要学到专业的知识和技能,更为重要的是得到人生的指引。作为教师,还应担当着指导学生的个人成长与发展的责任。我们要在教学和科研过程中培养学生,将严谨、认真,执着的学习和工作方法传给学生,帮助他们树立正确的人生观、价值观,使他们成为具有一定专业背景和科研素养的,能够胜任多种社会工作的合格人才。工作虽然很繁忙和辛苦,但更多的是看到学生成长给自己带来的愉悦和享受。
记者:在求学道路上,您涵盖了内地、香港、国外的三重教育经历,这一切在您的教学和科研生涯中发挥着怎样的作用呢?
屈锋:不同地区的文化、管理和制度下的教育模式有一定差异。对于科研来说,多样化的教育经历和受教育模式可以开拓眼界和思维方式。对于教学,可以把不同的文化、管理和制度模式与学生分享,帮助他们正确理解上述问题。对于这种活生生的亲身经历,学生听起来会更有感触。所以我认为,对于新世纪的年轻人,一定要创造机会去看看外面的世界,这对自我提高和成长非常有益。
记者:对于学生和后起人才,您认为他们如果希望成为一位优秀的科研人员的话,需要在求学时期做出怎样的积累?您在教育教学上录持的观点和原则是怎样的?
屈锋:总得来说有两步:打好基础,然后培养其兴趣。打好专业基础需要对课程教学内容多学多练。而培养多方面的兴趣,拓宽知识面有助于开拓科研的视野和思路。当然,还要有必要的勤奋努力,但这个勤奋并非是毫无目的地泡在实验室。虽然科研工作是需要时间积累的,但这个积累一定是有效的时间积累。学生实验做的越多就越熟练,越熟练就越有兴趣,有兴趣就不觉得“枯燥”,就能发现科研中的乐趣。有了乐趣,勤奋就是自觉行为。当学生掌握的知识越多,就越自信,就越有动力。大多数学生在科研和实验过程中都是遵循这样的成长轨迹,所以在科研和实验中的确要多做工作,当遇到困难时,也一定要坚持,就像人生中遇到坎坷一样,挺过去就是成长和进步。
关键词:医学生物技术; 第二课堂学习; 实践与体会
中图分类号:G642 文献标识码:A 文章编号:1006-3315(2013)10-138-001
医学生物技术专业培养目标是使学生具备医学生物科学的基本理论和系统的生物技术基本知识和技能。生物化学知识体系庞大,内容复杂且学时有限,要加强素质教育与创新教育,提高学生科学思维能力和科学实验能力,仅仅靠第一课堂的理论课是不够的。第二课堂教学具有组织的灵活性、管理的开放性、资源整合的广泛性等优势,在人才培养过程中有着不可忽视的作用[1]。通过第二课堂的学习,学生可以把课堂上所学的理论知识应用到实践中,使专业知识与科研实际相结合,并同时形成良好的科学素养。我们教研室承担了多年生物技术专业本科生第二课堂活动及实习生带教任务,在此过程中对本科第二课堂带教模式进行了积极的探索和改革。本文从活动准备、组织实施、教学效果和总结体会等几个方面总结我们指导本科生第二课堂学习的一些经验和做法。
一、活动准备
本活动开展的对象为四年制生物技术专业本科生,学生按照自愿参加的原则,以2至4人为一组。根据本科室各位教员的研究方向,结合学生的兴趣,为每组学生推荐了一位教员作为指导老师,参与指导文献阅读、撰写综述、实验研究等多个环节,保证了学生有任何问题都能够在第一时间得到解答。
二、组织实施
第二课堂的教学采用教员启发引导为主的教学方法,使学生在活动中主动学习、主动探究,成为学习的真正主体。师生间通过轻松自如地交流、合作和探讨,实现知识、能力、素质的协调发展。第二课堂形式采用文献查阅结合实验研究。通过文献查阅培养学员检索信息的能力并提高专业英语水平,通过学员直接参与实验或科学研究活动,使其在操作中直接获取知识,成就感强,学习兴趣大[2]。
1.查阅文献形成综述
学员选定题目以后,引导学员回顾医学信息检索课程学习的内容,利用各种网络数据库(如NCBI)进行文献的检索和资料的查阅,然后引导学生自行研读相关文献资料。此阶段要求学生对相关文献进行归纳与总结,鼓励学员进行文献综述的撰写,择优推荐投稿发表。
2.实验研究
在阅读了相关文献,对课题有了初步了解的基础上,我们引导学员参与相关课题的部分环节的实验研究工作。我们不仅要求学员能够学习和掌握一些实验操作,同时注重培养学员严谨、规范的科学研究习惯。引导学员依据科研课题的指导思想,设计技术路线,确立实验方法。在教员的指导下,从实验分组,具体的实验操作以及实验后的统计处理数据,都依次按科研工作有节奏地严格进行,对于实验中遇到的问题经常组织小组讨论。
三、教学效果
1.通过对中英文文献的查阅、综述的撰写,学员的文献检索能力、专业英语水平和论文写作能力有了很大的提升,部分学员撰写的综述已发表于相关期刊[4-6]。在此基础上,对于科研的思路也有了初步认识。
2.学员的操作技能和科学素养有显著提高。学员在直接参与实验研究过程中,掌握了常规仪器的操作规范,常规实验的操作方法,在教员的指导和监督下,养成了严谨的科学素养,为课题的顺利开展和以后的科研工作打下良好基础。
3.培养了发现、解决问题的能力。学生在实验过程中遇到挫折是家常便饭,教员一般不直接给予答案,而是通过引导学生自己查阅文献资料以及开展小组讨论来解决问题,以此训练学生的思维能力,提高其综合素养。
4.在整个活动开展过程中,指导老师全程参与教学的组织和协调,对于提高教师的教学水平和教学能力,增强师生的交流和感情有莫大的益处。
四、总结体会
第二课堂以其丰富的内容、灵活的方式,在提高教学质量、培养学生综合素质等方面发挥了重要的作用,达到了补充第一课堂知识,拓宽学生科研思维能力的目的。学员在实验研究过程中可以加深对理论的理解,还可以不断发现新问题,解答新问题,使学习过程缩短,印象更加深刻。学员的动手能力,协作精神也得到了锻炼和提高。同时也发现了一些问题,一是实验条件的限制,第二课堂教授的内容知识点零散、深度不够,参与的学员人数也不能过多;二是活动时间受限,因为本科学生第一课堂教学任务繁多,业余时间只能是晚上和周末。因此,建议在开展生物技术第二课堂活动时,要合理选择课堂内容和准备实施方案,同时适当利用好业余时间,既不影响专业课程的学习,又不能给学生造成太大的压力。相信这些方法和手段的运用,将会更好地发挥第二课堂的作用,而我们也将积极探索、勇于实践、积累经验,为培养复合型创新型人才而努力。
参考文献:
[1]娄桂予,李渝萍,陈珊等.开设生物化学第二课堂,提高医学生科研究能力[J]中国校外教育,2011,(5):123
[2]赵云鹤,杨桂姣,吕华等.开展解剖学第二课堂教学的探讨[J]. 基础医学教育,2011,13(6):514-516
[3]夏,李建军,王梁华.转录终止及其调控[J]生命的化学,2012,32(6):550-555
关键词:《生物统计学》;课堂教学;教学质量
中图分类号:G642 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2013)08-0058-03
《生物统计学》是运用数理统计的原理与方法,结合科学实践,收集、整理、分析、展示数据,解释生物学现象,探索其内在规律的一门学科,是高等院校生物类专业及农学等专业等重要的一门专业基础课[1]。该课程教学的目的是使学生掌握试验设计与统计分析的基本原理与方法,并且能够正确选择应用这些原理与方法,解决在各专业科学试验研究过程中遇到的一些实际问题[1,2]。
2010年5月审议通过的《国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010—2020年)》提出了人才培养规模的目标和要求:优化高等教育结构,优化学科专业和层次、类型结构,重点扩大应用型、复合型、技能型人才。因此高校生物科学专业人才的培养也应该适应这一目标与要求。并且教育部在《关于进一步加强高等学校本科教学工作的若干意见》中提出:“积极推动研究性教学,提高大学生的创新能力”。高校生物学相关核心课程的教学也必须为了培养应用型、创新型人才的需求而采取符合科学发展的创新性教学模式。《生物统计学》课程是一门应用性很强的学科,对于新形势下培养创新型、复合型、应用型的人才培养目标具有很大的帮助。本文结合《生物统计学》课程教学及实践,及多年生物科学研究相关的科研经历,提出了提高《生物统计学》课堂教学质量的具体实践,为提高课程教学效果提供借鉴。
一、明确教学指导思想与定位
石河子大学作为兵团的唯一一所211高校,学校的办学理念是:“以兵团精神育人,为屯垦戍边服务”。每年毕业的学生当中有70%留在新疆工作,为新疆经济建设和社会发展提供了有力的支持,这一点引起了教育部的高度重视和赞扬。笔者认为《生物统计学》课程教学也要结合当地生产实践、科学研究水平开展教学。因此教学中是按照对口支援高校北京大学提出的“创新守正、注重实效”作为主要的指导思想。并且由于近年来生物学领域科学研究和学科发展十分迅猛,《生物统计学》的教学中也要紧跟时代步伐,体现学科发展。但创新教学的同时,要透彻讲解实验设计及统计分析的基本方法和原理,结合实际,开展实实在在的有效教学,最终目的之一是使每一个实践活动赋予以科学的意义。不同的学生存在很大的个体差异,对该课程有喜有憎,课堂教学上老师要尊重每一位学生,因材施教。
二、充分备课,经常补差补缺
《生物统计学》是一门十分抽象的课程,尤其对没有科研经历的学生,甚至包括很多老师都有点“谈虎色变”的感觉,因为该课程概念多、公式繁多、图表多、计算相当繁杂,教师教的十分辛苦、学生学的相当吃力。目前很多高校都经常出现教师不愿意承担教学任务、学生不愿学习的现状。因此课堂教学的效果对于引导学生对知识的理解、课程的喜爱就至关重要。笔者作为《生物统计学》校级一类课程的负责人,虽然已经具备一定的教学经验,但是每年教学之前,都要对如何组织教学、提高课堂教学质量有很多的思考和准备。首先根据教学大纲,结合具体本科专业的实际需求,对教学内容体系进行进一步凝练,删除了一些特别抽象的内容,重点讲解更实用的、有效的教学内容。虽然我们的课程经历了多年的建设,但是参照国家级精品课程,觉得还有很大的差距。不断学习国家级教学名师的讲课内容,将模糊的内容清晰化。CAI课件制作注重简洁、清晰,力求图文并茂,形象生动。对于模糊、抽象及有争议的知识点,通过集体备课、讨论来解决。学期开始时,及时的将大纲、教学安排、讲义、教案、课程ppt上传到网上;课程进行中将习题及参考答案上传到网上,并且将统计分析软件及使用方法也上传到网上。
三、采用灵活多样的课堂教学方式。
《生物统计学》课堂教学中也可以采用多媒体教学,利用视频、动画来增加视觉效果,活跃课堂气氛,但是课程由于自身的知识结构特点,它不同于很多其他的基础学科,相对来说多媒体素材较少。科学合理的组织一堂课的教学内容对于提高课堂教学质量非常重要。因此,我们不采用固定一种课堂教学模式。课堂上不能只把公式用ppt文件展示出来就可以了,如果只用单一的ppt来讲解,容易使学生产生视觉疲劳、注意力分散,学生记不下来、理解不了公式的来龙去脉,最终昏昏欲睡,产生厌倦心理,干脆就放弃了。课堂教学尤其要注重和学生之间的互动,加强与学生之间的交流,以调动学生的积极性。在教学中以教师为主导,突出以学生为主体,坚持以启发诱导为核心。课堂上可适当的安排一些讨论,引导学生积极主动的开展思维活动,激发学习兴趣和求知欲望。但教师始终是课堂教学的组织、管理和控制者,应根据学生的反映,对学生进行学习引导和监督[3]。实践证明,通过这样的教学组织方式,课堂气氛非常好,学生学习的主动性提高了。
四、注重对英文单词及希腊字母的解读
《生物统计学》概念多,并且都有英文单词及缩写,对英文单词的正确解读对于掌握并记住概念的内涵很有帮助。在教学中,首先从读准单词开始,讲解英文单词的含义。比如:在介绍变异数中方差的概念,同学们不易区分和记住平方和、方差、标准差和标准误的概念。先从介绍离均差SS的平方和(Sum of Square of deviation from mean),讲到方差(Variance)的概念,variance本身表示变异的意思,说明方差能反映观察值的变异程度。再介绍标准差standard deviation和标准误standard error的含义和概念。在方差分析时,首先要做出无效假设,英文含义是null hypothesis,因为这个假设不一定正确,要在假设为正确的前提下,进行方差分析,从而来否定还是接受这个假设,因此称之为无效假设。相应就有备择假设,英文单词alternative hypothesis,本身具有可选择的含义,意思是无效假设不能接受的情况下,只能接受这样的一个假设。另外还有好多的希腊字母,比如:用于描述总体的特征数即参数时全部是希腊字母,而对应的样本的特征数则称为统计数,全是英文字母表示。教师首先要读准,并教会学生读,并且定期的进行一次符号的听写测验。这种又回归到中学时期的教学方法,反而会产生较好的教学效果,有利于对统计学概念及术语的理解,并且可以掌握更多的专业词汇。
五、建立基于问题(PBL,problem~based learning)的教学方法。
传统的教学模式一般是教师从介绍原理、概念之后,开始引入问题,然后利用这些原理来推导出某种模型、公式,总结出规律,再举一些具体的例子来说明该模型的具体应用。对于《生物统计学》来说,如果采用以上的教学方法,不否认也可以使课堂上讲的很好,但是如果课后同学们不去出动思考,学了后面,容易忘记前面。笔者在课堂教学中总结了一套PBL的教学方式,收到了更好的教学效果。首先确定每一章节的中心问题作为教学主线,建立创设情境、课堂讲授、课后自主学习、合作学习和效果评价的教学思路和体系。比如:在讲解方差分析一章时,首先对前面讲授的内容通过问题来总结,比如u分布与t分布,u测验和t测验的概念和区别?从而引出对于多于3个以上样本平均数的假设测验,需要通过方差分析来解决这个问题。提出本章教学主要解决的问题有四个[4]:方差分析的指导思想是什么?方差分析的出发点是什么?方差分析的目的是什么?如何进行方差分析?每次教学时,先对上堂课的教学内容提出问题,然后提出本堂课教学中要解决的问题。最后方差分析这一章讲解完了以后,由同学们归纳、总结上面四个问题。实践证明PBL教学模式使整个课程成一完整体系,明显的提高了课程教学质量。采用PBL的教学方法,可以让学生在较长的时间里记住所学的知识,并且将理论应用到实践中的能力大大提高,分析问题、解决问题的能力也大大提高,对于综合素质的提高帮助明显。
六、充分利用网络资源
我们从2002年开始建设基于Web的《生物统计学》网络课程平台。在网络课程中,除了课程简介、教师简介、教学大纲、教学计划、教材、参考书籍、授课教案及教学课件基本容外。还建设了课后习题、自测题、优秀毕业论文、参考文献、第二课堂、问题答疑等内容,利用网络教学平台解决了课堂教学的不足,同时也为同学们提供了丰富的教学资源。近年来国家十分注重高等院校课程教学质量的提高,促进了精品课程建设的发展,这些精品课程网站内容丰富,制作精美,而且各具特色,教学手段多元化,是提高本科课程教学质量最好的参考资料之一[5]。经常浏览网站,为平常的备课提供源头活水,而且网站上有很多国家级教学名师的教学视频,无疑对提高课堂教学质量有很大的帮助。比如南京农业大学的《生物统计学》精品课程网站[6],由中国工程院院士盖钧镒主持。因为我们使用的教材就是盖院士主编的教材,在课堂教学中就用该网站作为教学的参考资料,容易与我们的教学同步,不仅丰富教学的内容,而且补充了课堂教学的单调和不足,也提高了同学们学习的兴趣。同时利用网络教学平台,我们也链接了国际上很多《生物统计学》的课程网站,可以提供给很多愿意学、进一步加深学习的同学。综上所述,《生物统计学》是一门理论性强、但是十分实效、应用性强的学科。努力提高课堂教学质量是提高课程教学效果的有效手段。教好一堂课,除了教师要不断的提高自身的业务素质外,还要开展形式多样的教学方式,也要更多从学生的层面出发,从被动式学习改为提高学生学习的积极性、主动性和创新性。同时结合科研实际、开展实实在在的有效教学,以最终达到《生物统计学》教学过程提高学生利用课堂上的基本理论解决生产生活中实际问题的能力。
参考文献:
[1]盖钧镒.试验统计方法[M].北京:中国农业出版社,2006.
[2]张小辉,祁艳霞,曹平华.《生物统计学》教学效果的探讨[J].素质教育,2011,(11):36-38.
[3]邱小琮.《生物统计学》教学改革与探索[J].考试周刊,2009,(2):19-20.
[4]张恩盈,宋希云.提高《生物统计学》课堂教学效果的探索[J].农业网络信息,2011,(8):131-133.
[5]袁文业,彭惠茹,张洪亮,刘文欣,华金平,苏胜宝,孔繁玲.基于网络教学平台的《生物统计学》教学改革及实践效果分析[J].中国农学通报,2011,27(4):478-482.
与克隆小绵羊多利同时闻名全球的,便是英国科学家伊恩·威尔默特,正是他领导的科研小组培育出了这只不同寻常的小多利,他因此被称为“多利之父”。如今,伊恩·威尔默特已不再从事克隆研究,而是转向干细胞研究,但留在人们脑海中的他,依然是那个带着满脸络腮胡子和小绵羊多利在一起的人。2012年年末,伊恩·威尔默特来到北京,与相关媒体记者谈多利,谈克隆,谈生命,谈“世界末日”。
难忘多利诞生去世这两天
今年69岁的伊恩·威尔默特不仅是爱丁堡大学的终身教授,同时担任苏格兰再生医学研究中心主席一职,专心从事干细胞领域的研究。与媒体记者交流期间,他带着科学家特有的严谨,每个问题都要认真思考后才会回答,不轻易露出微笑,但谈到夫人和家庭,他也会幽默作答。
作为“多利之父”,多利出生的那一天和多利去世的那一天,是他人生中最难忘的两天。“至今,这两天的事情我都非常清晰地记得”,威尔默特说,“遗憾的是,多利1996年出生时,我并不在现场,原因是母羊生小羊时,需要非常轻松的氛围,尤其是要生出世界上第一只克隆羊,如果母羊非常紧张,会给生产过程造成困难。当时实验室有一项规定,除非必须在场接生的人,其他人都不能在场,而我就属于其他人。”
多利在2003年离开这个世界。去世前,多利得了肺癌,科研人员检查病情时必须给多利做全麻,但当时多利身体已经非常衰弱,大家认为它已没可能从全麻中再次醒来,于是决定对它实施安乐死。“那一天,我非常难过,毕竟大家和它一起亲密地生活了6年”。
澄清多利之死与克隆无关
绵羊通常能活12年左右,而多利只活了6岁,作为克隆技术及其应用的象征,多利羊带来争论,也留下谜团,有人说多利羊壮年死于老年羊常得的肺部感染疾病,最大的一个谜就是克隆动物是否早衰,有人称之为多利羊难题。
对于这样的猜测,威尔默特不以为然。他指出,多利的肺癌是由病毒引起的,与年龄无关,可以在羊的任何生命阶段发生。在多利死后,科研人员对羊做了非常仔细的解剖检查。发现多利只有两个问题,一是肺癌,还有就是一只腿患有关节炎。也就是说,像其他正常出生的羊一样,是病死的,与克隆无关,不能说明克隆的动物就短命。
威尔默特说,在多利羊之后,他本来希望继续克隆技术研究。当时他被准许克隆人类早期胚胎,“当然这并不是直接克隆人,而是希望通过克隆人类胚胎来获取干细胞,来研究人类遗传性疾病,结果发现并不可行”。后来他听说能够从皮肤上直接获取干细胞,而不是通过克隆技术来获取干细胞,结果却发现确实可行,于是他改变了研究方向,从克隆技术转向了干细胞研究。
惬意爱吃烤鸭爱开杂货店
科研生活也许是枯燥的,科研之外,这位69岁老科学家的生活很是惬意。夫人是一位数学家。“现在她是家庭主妇,也是一位奶奶了”。他们在距离爱丁堡25英里一个小村子里生活了40多年,村里只有500人,闲暇时他和夫人一块散散步,爬爬山,四处旅游,夫人喜欢园艺,种种花草之类的,他也经常和夫人一块摆弄家里的后花园。
让人惊奇的是,他们还在村子里开了个小杂货店,因为村子比较小,又偏远,开杂货店可方便村里那些年老不便的人,并不是为了赚钱。
因为学术交流合作,威尔默特已经不是第一次来北京了。他很喜欢中国食物,特别爱吃烤鸭,说话间还和记者讨论前一天吃的鸭子到底是烤的还是熏的。他甚至希望今后能在中国工作。
对 话
“让人类有限生命活得更好”
问:您是最早一批被准许进行人类克隆研究的科学家,谈谈您对克隆人的看法,比如有的小孩妈妈去世了,希望再克隆出一个“妈妈”。
伊恩·威尔默特:当时我们是准许克隆人类早期胚胎,而不是直接克隆人。
我不赞同、不支持克隆人。假设可以克隆出来一个“妈妈”的话,也不可能是一位成人妈妈,而是一个婴儿,不可能得到他想要的妈妈。更多的情况是,有许多大人想要克隆自己的孩子,比如孩子因为车祸死亡,家长希望再要一个一模一样的孩子。在这种情况下,即使能克隆出一个和原来孩子看着很像的小孩,也不可能是完全一样,就像双胞胎,他们的心理、身体也不会是百分之百相同。这有可能会造成父母对这个孩子说,“你原来不是这样的”,“你怎么现在变成这样了”。
更现实的问题是,由于克隆技术还处于研究阶段,相比较正常出生的孩子,不能保证克隆出来的孩子完全健康,对于孕育克隆人的母体来说也可能会有危险。
如果克隆出来一个人,我们对他的态度,以及他对自己的理解都会和正常人不同,会认为他是别人的复制品。而事实上,每个人都希望自己是个独立的个体,不希望自己被当做另外一个人来看待。
问:作为一个生命科学研究的科学家,如何理解人类的生命本质?
伊恩·威尔默特:我没有,不相信有来生。对我来说,所有涉及到伦理的问题最终都会归结到一个核心问题,那就是,如果你认为你是在做着一件会对其他人或者对社会人文环境产生影响的事情,你就必须思考,如果这个影响是负面的,这项工作就应该终止。
问:人类终究会有一天走向灭亡,而生物科学会在人类的发展进程中起到怎样的作用?
伊恩·威尔默特:人类所有的科学研究,不仅仅是生命科学,目的都是让人类能够有高质量的生活和生命,让人类在有限的生命里活得更好,比如,粮食研究让食品种类和质量极大提高,可以供养更多的人,让人们吃得更好,繁衍能力更强,当然这不能解决未来地球灭亡的问题,而是让当下的人们活得更好,这就足够了。如果具体到干细胞研究这种新的治疗疾病方法,它也许不会延长人们的寿命,但我敢肯定的是,它会让人们的生活变得更健康。(来源:北京晨报)
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克隆羊多利
【关键词】高等教学 土壤学 创新型人材 教学改革
【中图分类号】G64 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089(2014)04-0221-02
1.引言
土壤学是高等林业院校中生物类(包括林学、植保、园艺、园林等)和资源与环境类(包括资源与环境城乡规划、环境科学、旅游、农林业与资源环境等)等专业的极为重要的专业基础课程。土壤学广泛应用和服务于农林业持续发展、环境生态建设、区域治理、资源利用与环境保护等各项事业,是关系到国计民生的重要基础科学,具有很强的实际应用价值,并对学生后续系列课程的学习有重要的影响。
高等学校是培养人才的重要基地,培养创新人才是新时期对高等教育提出的新要求,也是高校参与国家创新体系建设的最主要方式[1]。实践教学是培养学生实践能力的重要环节,目前通式教育模式的专业培养计划中,实践教学学时数普遍较少,教学过程也不够重视。在新的教学模式下,探索学生实践技能的培养、提高学生动手能力是十分迫切的问题。鉴于此,作者围绕创新型人才培养这一目标,从通式化研究性教学模式、强化专业特色教学体系改革、野外实习与室内实验有效地结合、英文《土壤学》系列教材的筛选以及教学尝试等方面对《土壤学》课程进行了改革尝试, 使本课程的教学更好地服务于生物资源与环境类创新型人才的培养目标。
2.目前《土壤学》教学体系现状与问题
90年代以来,我国提出了培养“宽口径、厚基础、高素质”的人才的通识教育人才培养模式。通识教育人才培养模式特点是扩充学生的知识面,增加了计算机、外语等基础课的学时数,大大缩减了专业和专业基础课的课时数,淡化专业教育,土壤学学时也在压缩之列。以中南林业科技大学林学院土壤学为例,教学学时数从原来120学时紧缩为42学时,野外实习从原来的1周缩短为3天,实验课只占12学时,且在土壤学课程教学内容和教学方式等诸多方面逐渐暴露出一些问题。如教学内容陈旧,对前沿理论和课程的最新发展情况的介绍不多;课程内容过于理论单一化,没有凸现不同专业对土壤学特色知识的应用;缺乏与国际化办学培养人材的教学内容系统,再加上传统的课堂教学方式,一定程度上影响了进一步学习的主动性,抑制了学生的思维能力,成为导致教学质量不高,学生创新能力比较薄弱的一个重要原因。中南林业科技大学林学院土壤学系列课程主要包括《土壤学》、《环境土壤学》、《地质地貌学》、《土地资源学》、《土地整理》等。这些课程主要针对林学、园艺、园林、生态,生物科学、环境科学、资源环境与城乡规划管理、旅游规划等十余个专业开设。这些专业中有几个对土壤学知识的要求有相似之处,而另一些专业则差异较大。在教学学时数大量减少的情况下,如何针对不同专业开展不同教学模式的探索,使学生最大限度地掌握土壤学专业知识和实践技能,高质量完成土壤学教学过程成为急需研究的课题[2]。
3.《土壤学》教学模式和教学方法的改善
社会的发展一日千里,原有的教学模式已经不能适应新的社会人才需求,教学模式的改革势在必行。中南林业科技大学为实现以应用型人才培养为基础、以研究型人才培养为重点,培养基础扎实、知识面宽、实践能力强、综合素质高的创新型人才的人才培养定位目标,学校对本科生培养方案进行了多次修改,课程体系日臻完善。目前在农林院校的《土壤学》课程教学别注重知识结构和能力结构的培养, 其知识结构表现为横大于竖,为扁平式“T” 字形;在能力结构上更注重实践应用能力、综合性能力的培养[3]。为了使培养的学生符合当今农林业、园林及环境部门对人才的要求,尝试建立了与时俱进的较为完善的实践教学体系, 极大地提高了学生的学习积极性和主动性, 改变了学生学习该课程的态度, 提高了学生的科学研究能力、运用知识的能力和创新能力[4-5]。我校基于土壤学课程教学过程中存在的问题,以培养创新型人材的教学理念为指导,从以下几个方面对《土壤学》课程教学进行了改革尝试:
3.1建立林学、园艺、生态、生物科学专业土壤学课程的通式化教学体系
基于上述几个专业对土壤学知识的共性要求,在土壤学课程的教学过程中,制订了统一的教学大纲,实验、实习教学大纲;采用了材和参考书;建立统一的教学课件、习题库等,有利于精选教学内容,集中精力提高教学质量。中南林业科技大学林学院土壤学课程2012年被列为湖南省高校教学质量工程的重点项目之一,为土壤学课程的教学改革提供了很好的支撑。
3.2强化园林、资源城乡规划与管理、旅游、环境科学专业土壤学课程的专业特色教学
对于上述几个各有特点的专业,在完成土壤学课程基本内容学习的基础上,结合每个专业不同的特点强化专业特色教学:园林专业土壤学课程名称改为《岩石与土壤》, 课程中强调植物种植要求和园林规划、园林建筑方面的岩石造景与风景规划要求;林学专业强调生产性;环境科学专业课程名称改为《环境土壤学》,强调环境污染物质在土壤生态系统中的转化以及对环境生态系统的影响。
3.3 编写《岩石与土壤》和《土壤学实验实习综合指导书》
关于土壤学实验实习的指导书已经不少,但都有一个共通的缺陷就是实验方法没有及时更新且实验内容繁多,缺乏先进性和实用性,通过文献检索、兄弟院校调研以及国外动态跟踪等方式,在掌握土壤学实验课程的最新进展和前沿动态的基础上,参考传统《地质学》、《土壤学》和《土壤肥料学》、《地貌学》、《园林土壤肥料学》等教材和书籍,广泛吸纳与《岩石与土壤》相关的资料内容,增强了该书的知识性和趣味性,编制了具有先进性和实用性知识体系的两本新教材。
3.4土壤学系列课程实验实习相结合的教学改革
综合性实验是指在学生具有一定基础知识和基本操作技能的基础上,考查学生运用本课程的综合知识或与本课程相关课程多个知识点构思实验,并对学生实验技能和实验方法进行综合训练的一种复合型实验[6]。除了重新编写了具有先进方法和实用性的实验实习的指导书外,还对实验实习的时间安排进行了改革。除了矿物、岩石观察实验仍按课程要求安排在与理论课教学同步进行外,所有理化分析类实验全部推迟到课程结束前1-2周时间内进行,为了使实验与实习有机结合,把野外实习时间从课程结束后,提前到课程结束前2-3周左右,即先进行野外实习,再进行室内理化性质分析实验。其次,进行综合性实验尝试。野外实习取来土壤样品后,任课老师只简单介绍实验方法原理和注意点,所有理化性质测定过程全部由学生摸索完成,2人一组可自行在2天时间内完成全部分析内容。再者,训练学生实习、实验报告的综合写作能力。实习、实验连续完成后,让每位学生独立完成1份《土壤学实习、实验综合报告》。要求学生描写野外观察到的岩石及其与形成土壤的关系、土壤剖面挖掘观察注意点以及所处气候带主要土壤类型基本性态外,着重要求学生对采集样品进行分析的目的、分析后所得的结果能否说明目的、原因以及如何进一步来阐述所要弄清的问题等方面进行详细分析,从而提高学生的综合分析能力和专业写作技能。
3.5土壤学系列课程双语教学方法改革
考虑到我校国际办学的需要,我们在教学实践中,还对土壤学双语教学进行了探索, ,主要包括三个方面内容:①双语教学教材筛选与确定:国内调研采用网络通讯、实地走访进行,国外调研主要通过网络、电话等通讯方式以及参加国际专业学术交流大会时或国外相关专家到访时进行;通过国内相关学校《土壤学》、《土壤肥料学》及其它相关课程双语教学经验调研,以及对国外高校相关专业《土壤学》、《土壤肥料学》3门课程教材使用情况、教学方式方法与经验、教学模式等的调研,通过比较、确定与中文版教材内容基本一致的《地质地貌学》、《土壤学》、《环境土壤学》原版教材。②双语教学课堂教学内容:根据中文教材教学大纲、教学内容的要求,结合英文版教材、双语教学的特殊性,编写用于英语课堂教学的教学大纲和确定教学基本内容。为了使学生掌握中、英文基本概念、基本术语等基本知识,基础知识内容部分采用双语双向教学;专业应用、深化部分视具体情况采用双语或英语教学。③双语教学方法、教学模式的探讨:课堂上主要通过教师讲述、结合提问――学业生回答、或学生提问――教师解答等相互交流和讨论的方式,以及组织学生进行课堂主题发言(presentation)等形式,使学生掌握中英文概念、专业用语及其内涵,力求学生在基本知识方面的中英文用语及其理解能够融会贯通;实验及实践教学环节通过室内实物、标本、图像及室外实地教学等形象传输的教学形式与方法;课外通过网络及其它传媒查阅大量的英文资料,练习小论文写作等形式使学生能够更好地掌握、应用英文专业知识,为学生们将来考研及从事相关科学研究打好基础,受到了同学们的好评。
3.6土壤学系列课程网络课堂教学平台的建设
运用天空教室软件构建了土壤学系列课程网络课程,将课程的教学大纲、教学日历、授课录像、多媒体课件、教案等材料电子化,放在网络课堂上供学生下载学习,将土壤学实验过程拍成录像文件,供学生下载观看学习如何做实验;将作业布置在网络课堂上,让学生在网络课堂上完成作业;在网络课堂上开发了聊天室和BBS功能,及时回答学生提出的问题。
3.7改革考核方法
闭卷考试是土壤学考核的通行方式,虽有一定的片面性,但在我们的教学实践中发现,闭卷考试还是必不可缺的一种方式,完全放弃闭卷考试方式会导致大部分学生疏忽于土壤学基本知识的掌握,即便是考试前突击复习,对土壤学基本知识面的掌握还是有相当大的作用,但闭卷考试不能做为唯一的考核方式,这种考试不利于学生综合能力的培养,不符合创新型人材教育的要求。通过探索,笔者认为考核的方式应为:闭卷考试+实验考试+综合能力测评(包括专业英语能力)+考勤。野外实习考核单独记入成绩。各考核方式的比例应为:①闭卷考试成绩占总成绩的60%,主要测试学生对基本理论知识的掌握与综合知识的应用。②实验成绩占总成绩的25%,考察成绩包括实验态度(10%)、实验操作(40%)、实验报告(50%) 这种考核方法比较全面、公正地反映了学生学习土壤学实验课的情况。③综合能力占总成绩的10%,由课堂讨论、及相关专业英语的能力等综合评定。④考勤占总成绩的5%。作者认为考核方法的改革可以在一定程度上端正学生的学习态度以及学习方向,这样不仅避免培养高分低能的学生,还能促进学生朝着分析、解决问题的方向前进,这将有利于学生能力的培养和创新意识的开发。
4.结语
通过不断的教学改革与实践, 我校的《土壤学》课程的教学在一定程度上取得了较大的收获。我们紧密结合生物类和资源环境类专业的人才培养目标,建立了融基础内容与学科研究前沿、经典内容与现代内容为一体的课程教学体系, 采用了多媒体教学与板书结合的教学手法,教学方法上实现了由单向灌输式向多项互动式转变、从被动接受式向自主探究式转变,建立了与时俱进的较为完善的实践教学体系,通式化研究性教学与专业特色教学相结合的通专结合一体化教学;实验与实习相结合,加强实践教学环节;加强网络课堂建设,优化课程教学方法和进行考试方式方法改革,融知识传授与能力培养为一体等极大地提高了学生的学习积极性和主动性, 改变了学生学习该课程的态度, 提高了学生的科学研究能力、运用知识的能力和创新能力。
参考文献:
[1]宁滨.创新型人才培养应把握三个着力点[N].中国教育报,2010-01-28(3).
[2]周建利,应兵,朱建强.农业院校《土壤学》课程的教学改革与实践[J].农村经济与科技,2012,01(6).
[3]戴良香,刘东强.土壤学教学改革的实践与探索[J].河北农业技术师范学院学报,1995,01(10).
[4]赵秀兰,江长胜,胡必琴.基于创新型人才培养的《环境土壤学》课程教学改革探讨[J].西南师范大学学报(自然科学版),2010,35(6).
[5]徐秋芳,姜培坤,钱新标.高等林业院校土壤学课程实践教学改革研究[J].中国林业教育,2004,22(5):64-65.
[6]李志涛. 高校综合性、设计性实验与高素质创新人才的培养[J].科教论丛, 2008,02(4).
关键词:遗传学教学;高等教育;教学质量
中图分类号:G642文献标志码:A文章编号:2096-000X(2018)03-0071-03
遗传学是研究自然界生物的遗传和变异规律的一门科学,是生命科学最重要和基础的分支之一,也是生物类专业的必修课程之一。随着分子生物学研究技术的不断提高,现代遗传学发展迅速,研究内容迅速积累,研究范围不断扩大。
近年来高校教学改革不断推进,本科教学中各学科课时量不断缩减,例如菏泽学院生物科学专业遗传学课时量由最初的102学时,减少到86学时,有些专业甚至减少幅度更大,因此,学生普遍感觉遗传学课程的教学内容繁杂、学时紧、难度大,是一门较难学习和掌握的课程。近年来,遗传学及其相关课程的教改研究屡有报道[1,2],我们深受启发。基于《遗传学》教学过程实际情况,采取了若干教学内容、方法的改进,有助于提高学生学习的主动性,有效提高《遗传学》的教学质量。
一、做好高校《遗传学》与高中《生物学》衔接与过渡
《遗传学》是许多高校生命科学有关专业的必修课之一,为了体现学科的完整性,高校的《遗传学》的教材中都会将高中《生物学》中涉及遗传学的内容包含进去。例如:“细胞有丝分裂”“孟德尔定律”等内容在高中《生物学》中已作详细讲解和教学。但是,现在高中教学应试教育色彩浓厚,为了能够在各种考试或竞赛中取得好成绩,往往会在知识传授过程中超前讲授,但由于课时、实验条件、教师专业背景、学生知识结构的限制,很多知识点很难讲解透彻,学生往往也是一知半解、囫囵吞枣。因此,在高校《遗传学》教学设计、教学过程中,就要单独设计这些内容,通过知识扩展,既保证《遗传学》学科的完整性,又让学生能在高中《生物学》知识基础上提升,避免产生《遗传学》是高中《生物学》简单重复的错误概念,降低对《遗传学》学习的重视程度与热情。同时,在高校《遗传学》教学过程中,还要做好与其他相关课程,如,《生物化学》《细胞生物学》《分子生物学》《基因工程》等课程交叉内容的衔接与教学重点的明晰。
二、教学中采用“提问式”教学方式
提问式教学法,就是教师根据教学大纲,结合实际,在教学过程中提出问题,由学生独立思考解决问题,通过教师与学生的良性互动,达到对知识点的巩固与拓展的目的[3]。经典遗传学部分在地方普通高校《遗传学》的教学内容中一般比重较大,这部分内容知识相对陈旧。因此,需要教师在教学过程中,有效运用多种教学手段增加师生间的互动,提高同学的参与度,调动学生的学习兴趣,达到提高教学质量和教学效果的目的。因此,提问式教学法在地方普通高校《遗传学》教学过程中显得尤为重要。在设置问题时,既要以教学大纲为基础,又要结合同学们感兴趣的实际境况。例如,讲授到“反应规范”时,提出了日常生活中有哪些生物、哪些性状的反应规范宽窄不同的问题。引导学生将日常生活中的生物现象与遗传学联系起来,加深遗传物质基础与内、外环境互作,共同决定生物性狀的理解。教学过程中,通过合理的问题设置,引导同学开放思想、独立思考、相互讨论。通过有目的的设计问题,提出问题,有助于增强教师对课堂知识教学的引导能力,提高课堂活跃度和趣味性,促进教学计划的高效完成。
另外,教学过程中,我们采用现代多媒体技术教学,将教学过程中,抽象的、微观的现象,变得更加直观、形象,有利于学生的理解。例如,普通遗传学的理论教学过程很多内容都涉及到染色体的分裂、交换过程,用普通的方式很难观察到,教师上课时可以利用多媒体将分辨率更高的电镜照片展示给学生,使知识具体化、直观化,提高授课效率。
三、重视实验教学,实验教学与理论教学相结合
遗传学是一门以实验为基础的自然科学。实验教学不仅是教师帮助学生掌握基本的实验操作技术的过程,更是提高学生综合素质和创新思维的重要环节[4]。目前我们主要采取以下措施。1.重新修订教学大纲。增加了实验课时在整个课程中所占比例,同时将实验内容划分为:验证性、综合性与研究性三个板块,减少了验证性实验,以综合性与研究性实验为主。2.开放实验室。生物学实验普遍存在一个问题,即课前、课后实验补充时间长,课堂操作时间短。如,植物有丝分裂、植物多倍体诱导等实验,实验前期需要花较长时间培养、处理实验材料。由于课堂计划学时限制,学生都是以处理好的材料直接操作,学生难以全面把握从材料培养到材料处理,染液配制等实验的全过程,限制了学生的学习主动性。开设综合性实验与拓展性实验的主要目的是培养学生综合运用进行研究和创新能力。但是这两类实验不仅课前准备时间长,而且课后还需要很长时间观察实验结果,例如,果蝇的单、双因子、伴性遗传杂交实验、植物有性杂交实验等。实验前期需要培养、准备杂交的亲本,课堂上仅仅可以完成杂交组合的设置,课后还需要很长时间观察与记录杂交结果。因此,我们将实验室全学年内对上课学生开放,鼓励学生积极参与到实验前期材料的培养、预处理,药品试剂配制等工作中来;实验后要求学生自己管理实验材料,做到随时观察实验结果的动态变化,随时记录实验现象,及时分析实验现象。3.教师理论课与实验课一肩挑。这样有利于在理论教学过程中联系实验和实践,实验原理与理论课讲授有机结合,通过观察学生实验操作情况,进一步了解学生对课堂理论的理解掌握情况。4.调整实验课的考核方式。将原来考核只停留在理论测验与实验报告成绩评定的方式,改为平时实验操作为主,结合实验报告、期末理论与实验技能综合考评的考核方式(表1)。通过这些措施改进,很好地激发了广大学生实验课的动手操作的积极性和主动性,增加了学生自觉理论联系实践的思考,提升了学生的综合实验能力和创新能力。
四、引入网络资源
由于遗传学学科发展迅速,并与生物学各个分支学科交叉,理论与实验技术不断更新。与重点高校相比,地方高校普遍存骨干教师,教学经验丰富、但年龄偏大,对前沿知识了解不够,不能很好的引导学生对前沿知识进行探索;青年教师虽然学历较高,知识体系较新,但是由于研究方向过于专一与缺乏教学经验,难以全面的、系统的将遗传学知识传授给学生[5]。而且,地方高校用于师资专业知识继续教育经费的投入严重不足,教师缺乏外出接受系统专业知识继续培训与参加专业会议的机会,限制了教师团队的快速成长和知识体系的更新。当下互联网时代,国内外许多高校、科研院所的教学、科研资源实现了网上共享,如,国家精品课程资源网、各高校自建精品课程、爱课程网站、网易公开课等网站汇聚了大量的优质教学资源,还有一些科研达人在主流视频网站分享了自己的实验操作视频。每学期教研室都会根据授课学生的专业不同,筛选一批优质网络资源推荐给学生。这些优质的教学资源可以极大开阔学生的视野与思维,在分享资源的过程中,青年教师也学习了其他高校优秀教师的教学方法、理念,加快了自我成长的速度。此外,遗传学及其相关学科发展速度非常快,新的研究成果、实验技术、新的科学理论不断涌现,遗传学知识体系更新较快,这就要求遗传学教学要与学科发展的步伐相协调,因此,我们每学期都向学生推荐相关的科研学术期刊及在线网站,满足部分学习能力强的学生把握遗传学及其相关学科前沿动态的需求。
通过引入优质的网络资源,实现了部分学生由被动学习向主动学习的过渡,提高学生的自主学习的热情,这部分学生能够在课余时间主动与同学、老师讨论课程学术问题,增强了学生对科学前沿问题的思考。
五、教学过程中注重培养学生的科研素质
深化教育改革,全面推进素质教育是新时期大学教育的重点。科研素质作为素质教育的重要方面应主动融入到专业教学中。遗传与变异现已成为当今生命科学研究的热点之一,所以作为一名合格的高校教师在遗传学的教学过程中,除了将课本的知识传授给学生外,更要通过合理设计教学环节,利用现代化的教学手段,在学习专业知识的过程中培养学生发现问题、分析问题和解决问题的能力,提高学生的科研素质。
目前我们主要采取了以下一些措施:
1.追踪社会与专业有关的热点问题。教学过程中,引入学生感兴趣的热点问题,让学生认识到自己所学的知识不仅限于书本,而是一门贴近社会大众生活、具有旺盛生命的学科,激发学生积极主动认识未知世界。例如,讲到性别遗传机制时,引入大家耳熟能详的“下蛋公鸡,公鸡中的战斗机”小品台词供大家讨论。从而引出不同性别的家禽类动物同时具有两套性腺,正常情况下,公鸡中雄性生殖腺发育,雌性生殖腺退化。在外界刺激,如受到惊吓,可能会导致体内性激素分泌紊乱,产生雌性激素,抑制雄性生殖腺,促进雌性生殖腺发育,产生正常的卵子,这时公鸡下蛋也就顺其自然了。反之,母鸡打鸣的现象也就好理解了。这样的实例,不仅有助于学生对性别这一相对“特殊”性状,其实与生物其他性状一致,都是由内在的遗传物质与外在环境共同作用决定的这一遗传机制的理解;更有助于学生拉近原本感觉“虚”的理论知识与“现实”之间的距离,提高学生自觉的运用所学理论知识回答现实问题的意识。
2.将科技前沿融入课堂。遗传学不仅发展迅速,而且与生物化学、分子生物学、细胞生物学等学科不断交叉、融合,课程信息量巨大,难度不断增加,严重影响了教学效果与学生素质提升。因此,课堂上如何紧跟科学研究的发展前沿,将发展前沿的新知识与普通遗传学传统知识点的有机结合,将有助于提高学生的创新能力。例如,讲到遗传重组时,我们引入近几年基因编辑的研究热点——Crispr/Cas基因编辑技术,通过动画形式简明介绍该技术的主要实验原理及商业开发等,同时为学生推荐拓展的学习材料。通过这些前沿科技的讲解加深了学生学习基础知识主动性,拉近了传统理论知识与现实应用之间的距离。
3.引导學生进行科学研究。现在国家越来越重视大学生综合素质的培养,每年各级部门都会拨出大量资金用于支持大学生创新创业、科研训练等项目。学生对此类项目非常感兴趣,会积极主动地、带有一定想法与教师交流。借此机会,教师可以鼓励并帮助学生积极申报各级各类的创新创业、科研训练等项目,或者在教师的科研课题中寻找自己感兴趣的方向。通过指导学生撰写申报书、项目设计、实验研究及结题等的各环节的工作,提高学生综合实践能力,提高学生在实践过程中发现问题,利用所学理论知识解决实践问题的能力。现在学生思维活跃,在与学生充分交流的过程中也会为教师科学研究提供灵感,促进教师科研的继续深入,充分体现教学相长的魅力。
总之,我们以提高学生综合素质为目的,在现有教学条件下,从做好与高中《生物学》知识衔接,课堂上采用适宜的教学方式和教学手段,加强实验教学,引入先进的网络资源和教学过程中注重学生的科研素质培养等环节着手,充分调动了学生学习的主动性,取得一定的教学效果,在一定程度上促进了学生的创新思维能力的培养。但仍需要认真探索不同专业的教学内容,教学方法、方式,与此同时,需要加强教师队伍的专业素质的继续教育,建立一个更加完善的遗传学教学体系,以适应新时期高等教育发展的需要。
作者:高昌勇等
参考文献:
[1]赫杰,张颢,张丽丽.高校遗传学实验考核方式的改革探析[J].遗传,2015,37(3):309-313.
[2]邢万金,莫日根.在遗传学课堂教学中培养本科生科研素质[J].遗传,2016,38(11):1030-1038.
[3]孟凡娟,王爱芝,张秀丽.高校“遗传学”问题式教学法的有效运用[J].高教论坛,2016(8):47-48.
[4]陈靖.植物生产类专业《普通遗传学》实验教学改革与探索[J].高教学刊,2017(12):110-111.
[5]王建武,相微微.网络资源在地方高校遗传学教学中的作用初探[J].河南教育:高校版,2016(4):14-15.