时间:2022-11-27 19:34:10
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篇生物科学专业论文,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:生物科学;毕业论文;评价体系
本科毕业论文对本科生的创新思想、创新能力、独立分析和解决问题的能力及科研开发管理能力的培养均至关重要.地方高校多为以教学任务为主的高校,它们主要通过加强基础教育、专业教育和通识教育等措施拓展学生的知识面,使学生在创新学习能力、创新思维能力方面得以提升.毕业论文(设计)作为教学评估或教学质量检查的重要指标,各高校历来十分重视其质量评价工作,在毕业论文的各个环节进行细致入微的质量评价,旨在解决当前本科毕业论文质量滑坡的问题.近年来,地方高校通过深化教学改革、探索应用型人才培养模式、优化应用型人才培养质量等措施,强化了学生实践能力与创新能力的培养,创新性评价在本科毕业论文质量评价中的分量也越来越重.生物科学专业是理论与实践并重的专业,对该专业本科毕业论文质量评价体系的研究,可以为其他理科专业提供良好的借鉴.
1本科毕业论文质量评价中存在的问题
1.1传统的打分评价操作性较差
以肇庆学院生物科学专业为例,综合本科毕业论文的要求、内容和成果特点,生物科学专业的本科毕业论文主要为研究类型,设计类型相对较少.论文评价主要从平时成绩、论文成绩和答辩成绩3个方面进行考查,制定了不同等级的参考评分标准.传统的打分评价方法评价毕业论文成绩存在一些问题,如主观因素干扰、操作繁琐等,它要求评价者十分了解学生的科研能力和科研综合素质等情况,严控人情分,否则容易产生评价偏差.
1.2过分依赖系统
近年来,学校为防止本科生的毕业论文中出现抄袭现象,启用了中国知网的“大学生论文抄袭检测系统”对学生的毕业论文进行检测,通过检测结果评价学生的毕业论文质量;如规定重复率超过30%者不允许参加毕业论文答辩.这一举措引起师生高度重视,客观上提升了论文质量.不过有一点应当注意,我们需要正确认识重复率与论文的创新性和学生的科研能力之间关系,避免出现重形式、轻内容和将评价方法简单化等问题.
1.3毕业论文创新性在质量评价中的权重较低
目前的毕业论文质量评价,主要在论文选题、开题、指导、评阅、答辩、诚信质量管理等方面进行质量监控,评价内容较为全面;但对论文的科研价值、创新性权重的稀释作用明显,对大学生创新能力的评价分量明显不足.论文质量评价本身不应拘泥于平时表现和答辩过程的外在形式,而应与学生的创新学习能力、创新思维能力和创新技能培养等相关内容结合起来.为量化评价毕业论文质量的创新性,可参考“多元智能理论”,在评价体系中设计创新素质的量化评价指标,并尽量提高毕业论文的创新性在质量评价中所占的权重.
1.4分类评价存在不足
生物科学专业的本科毕业论文,根据研究内容可分为基础理论、应用研究、工程工业设计等类型.相同或相似类型论文的质量评价具有很好的可比性,而基础理论、应用研究方面的论文,则由于研究侧重点不同,其培养学生效果亦不同,两者之间的论文评价极易出现偏差.学校针对不同专业设计的论文质量评价标准缺乏普适性,评价内容较为粗放,对专业特殊性的针对性不强,倘若专业内部能按研究类型进行分组评价,则评价效果更好,更能体现专业特色.另外,指导教师情况、学生现状、高校教学科研条件和高校毕业论文管理现状,均会对毕业论文的质量评价产生不同程度的影响.上述因素导致本科毕业论文质量呈现一定程度的不稳定性,论文质量与目标要求之间存在差距.
2对毕业论文质量评价体系的认识
一些学者认为,要构建良好的毕业论文质量评价体系,就应从毕业论文选题、过程、答辩到成绩评定等方面,对毕业论文实行全程跟踪评定.有的学校将平时表现等指标纳入评价体系,形成一套切实可行的毕业论文成绩评价体系.毕业论文成绩评价是对学生完成毕业论文的全过程进行评价,是对学生4年所学知识的综合检验.毕业论文质量评价体系的构建应考虑科学研究素养的培养和创新能力的培养,如探究精神、获取文献知识能力、理论联系实际能力、选题能力、技术分析能力、科学实验能力、写作能力等.由此可见,毕业论文的质量评价不能等同于论文成绩评价.由于论文的选题、研究内容、方法及结果存在多样性,很难制定专业性极强的统一标准,因此毕业论文质量评价指标的选取存在困难.在制定毕业论文质量评价体系时,应突出多层次指标和有精准明确内涵的专业性评价,要克服评价指标宽泛、以偏盖全、内涵不明确等缺陷,不能将“毕业论文质量评价”做成“论文成绩评价”.以生物科学专业为例,毕业论文质量评价体系的构建应紧扣生物科学专业人才培养目标和专业特点,从基础理论、应用设计等方面考量,制定出适用于本专业的毕业论文质量评价体系.
3毕业论文质量评价体系的评价方法
3.1定性评价
本科毕业论文质量的定性评价,主要是通过同行评审专家(或教师)对各项标准做出优、良、中、差的判定,根据对论文的整体印象对其质量进行评价.定性评价操作简便,但误差大、可靠性差.为使评价更具科学性和客观性,我们将权重引入指标体系,对评审专家的各项标准打分进行加权平均.这种评价方法并非真正意义上的定量方法,加权平均结果仍受评价专家主观思维的影响,评价体系尚不能准确反映论文的质量与水平.
3.2定量评价
为得到对论文质量的定量评价结果,可采用层次分析法和统计分析的质量评价体系评价方法对所有指标权重进行确定,并对层次间指标进行排序,该评价方法具有客观、科学、可靠性强等特点.采用层次分析法并结合模糊评价方法,对本科生毕业论文质量多层指标的模糊集合进行分析,属于模糊综合评价法.本科生毕业论文质量指标体系的模糊综合评价,有效地减少了主观臆断所带来的弊端,在对毕业论文质量的定量评价实践中广为应用.
4生物科学专业本科毕业论文质量评价体系
肇庆学院《毕业论文(设计)参考评分标准》,主要对论文成绩进行评价,包括评分标准、论水水平和答辩3部分.其中论文水平评价部分包括工作量、技术水平、研究成果、基础理论与专业知识、结构与文字表达等内容.笔者基于该部分设计了生物科学专业本科毕业论文质量评价体系,详见表1.此评价体系基于选题质量、科研素养、能力水平和成果水平设计了18个指标层指标,其中突出了论文的创新性和对学生科研能力的培养.
5结语
【关键词】本科生导师制;生物科学专业;微生物学
本科生导师制最早起源于英国牛津大学,它是一种学生在校期间为其配备专业导师,并由导师对学生的学习、思想和生活等方面进行个别指导和人才培养的制度[1]。本科生导师制通过教师的言传身教和个性化指导,强化对学生的培养,形成教学互动的良性机制,促进学生成长成才。随着高校学分制的实施,本科生导师制因其提高学习效率和加强学生思想政治工作的优势而被众多的学校所推广。
1本科生导师制实施的管理制度
为推进和完善学分制,充分发挥教师在学生培养中的主导作用,进一步调动学生学习的积极性和主动性,不断提高人才培养的质量,我校于2005年起全面推行本科生导师制度,并对导师工作提出具体实施办法①。1.1要求导师任职资格本科生导师制要求导师在教学过程中对学生进行思想引导、专业辅导和生活指导,我校对导师的任职要求:(1)坚持正确的政治方向,具有良好的职业道德,为人师表;(2)、教育教学经验丰富,懂得教育规律,熟悉本专业培养目标和教学计划;(3)熟悉学分制下教学管理和学生管理的相关规定,熟悉学分制的运行机制;(4)导师需具有讲师以上职称或硕士以上学位。1.2明确导师工作职责要求所聘请导师需了解学科和专业的基本情况,掌握所指导学生的学习情况,根据本专业人才培养方案和教学计划,指导学生制定切实可行的整体学习方案,进而指导学生制定学习计划,并通过各种方式经常与学生保持联系,根据学生的实际情况具体指导。1.3规定导师配备考核导师的聘任工作需在新生入学后2个月内完成,并明确指导学生名单、工作任务和任期,每位导师指导的学生一般不超过20人。导师工作的考核由院系负责,并将其与教师年度考核结合起来,对认真履行导师各项职责的教师按每生每学期0.4学时记教学工作量,对不切实履行导师职责的教师要及时进行调整。
2本科生导师制实施的现状问题
生物科学专业的本科生导师制工作由生物科学教研室负责分配安排,教研室按照学校管理制度在每学年初将大一、大二学生分配给专业教师指导,分配结果由教研室负责通知导师,由班长负责通知学生,每学期期中要求导师提交指导记录接受学校的教学检查。本科生导师制度在生物科学专业开展期间,教研室严格按照学校制度进行分配与管理,但是实施过程中发现仍然存在一定问题。2.1导师工作没有完全落实主要体现在部分导师工作的积极性没有充分调动,对学生的指导或流于形式,或没有规划,使导师工作没有充分发挥其作用。分析原因主要是:(1)个别教师对本科生导师制的认识不够;(2)多数教师虽然认同导师制工作,也很愿意与学生交流,但是因为教学、管理和科研工作繁重,很难抽出时间对学生进行具体指导;(3)导师没有实质权利对学生进行表扬或处分,所以即使导师有时间对学生进行具体指导,但当遇到学生对导师的指导不接受或不配合时,指导也就没有实际意义。2.2学生对导师制认识不够多数学生对导师制度和导师职责不是很了解,每学年初只知道自己被分配给了哪位老师指导,但对导师会指导哪方面或自己希望导师从哪方面指导不是很清楚,造成两种极端,一种是大事小事都找导师,把导师当成了班主任或辅导员;一种是导师不组织见面,学生决不会主动找导师交流。
3本科生导师制的改革探索
3.1统一对导师工作的认识[1]首先在每学年开学初,教研室组织教师就导师制的重要性、改革创新等组织专题教研活动,师对导师工作的认识,在符合学校制度要求的前提下,结合生物科学专业特点,明确本专业导师的工作职责。因为生物科学专业各班级都配有班主任,所以关于学生生活、思想等方面的教育相对较少,导师主要职责是对学生的专业学习教育,让学生了解人才培养方案、教学目标、专业技能,结合各学科竞赛、毕业论文等进行指导。3.2依据制度,选聘导师对仍未认同导师制工作的教师可暂缓分配学生;在统一认识的前提下,对教学、科研等工作任务重的教师,可适当减少分配学生人数,以保证每学年选聘导师的工作积极性和工作效率。3.3组织学生,讲解制度教研室在每学年初利用新生入学教育向学生介绍本科生导师制的实施办法和生物科学专业导师的主要职责,使学生理解辅导员、班主任与导师的职责区别,鼓励学生主动联系导师,使导师工作成为教师课堂教学与学生思想教育的延伸。3.4分配制度改革生物科学专业的本科生导师制只针对大一、大二学生,为了更好的发挥导师制的作用,教研室对分配制度进行改革,大一新生因为对老师不熟悉,对自己的方向也不清楚,所以主要采取随机分配原则;大二学生因为经过一年的学习,对导师比较了解,有些学生已经在导师的指导下开展了相关实验,所以分采取学生选择导师的分配原则,如遇冲突,需结合导师的意见进行调整。3.5制定《生物科学专业本科生指导手册》手册中明确学校本科生导师制实施办法、生物科学专业本科生导师制实施细则、指导学生联系方式、导师每学期的指导计划、指导记录表及年度工作总结。手册的制定,可以提高导师及学生对导师制的重视,同时也便于材料的检查、整理及归档。3.6以微生物学课程为例介绍导师制的具体实施对于大一新生,导师负责指导其了解微生物实验室,认识各种仪器、器皿和试剂,鼓励其走进实验室,参与实验室的日常维护与管理;大二学生已经开始学习微生物学课程,导师负责指导其为实验室基础实验做准备,提高微生物实验技能,同时尝试开展实验;大三学生不执行导师制,可在这一年分配毕业论文导师,继续开始相关实验;针对大四学生,毕业论文导师可指导其对实验数据进行验证、整理、分析并形成毕业论文。使本科生导师制工作基本形成“大一分配、大二选择、大三确定、大四完善”的四年指导原则。
4结语
在教学的过程中,如何在轻松的气氛中让学生学好知识是我一直的探求方向。学生是主体。因此,在教学之前,认真细致地研究教材,研究学生掌握知识的方法。通过钻研教学大纲和教材,不断探索,尝试各种教学的方法,这些都是必不可少的前提。作为生物课单单做好这些还远远不够,要让生命活动的过程留在学生的记忆中。提高学生学习生物的兴趣和提高课堂的时间效率是关键。
首先,我常常利用网络资源、各类相关专业的书报杂志了解现代生物科学的动向,搜集一些新的生物学成果介绍给学生,以激发学生的学习兴趣,也开拓自己的教学视野和思维。我在教学中,同时也鼓励学生收集身边有关生物的问题,在课堂上开辟一片互相交流、互相讨论关注问题的天地。通过这样的资料互动形式把课堂教学与社会生活联系起来,体现生物学科的社会性一面。
其次,教育心理学研究表明:人的认识活动总是和情感紧密联系的,是在情感的推动下进行的。教学中,我常组织学生参加丰富多彩的生物课外科技活动,如生物标本制作,小论文的撰写,创意作品,还与开展昆虫名称的认识比赛。丰富多彩的生物课外科技活动符合学生的生理和心理成长规律,既扩大学生的知识视野,激发求知兴趣,也增强他们学习生物学的积极性和主动性。通过课外科技活动把生物课堂延伸到课外,为他们发展自己的爱好和特长提供了机会,通过发现、探索和解决一些生物学问题,了解生物科学在人类生存和发展以及现代化建设中的使用,更有助于学生的兴趣、爱好升华为理想和志向,有利于因材施教和培养生物科学的后备人才。
再次,教育心理学的研究还告诉我们:具体的东西比抽象的东西容易被感知,人获得知识是通过各种感觉器官来感知的,使用的感官越多收获也越大。因此,课堂上,我习惯通过媒体影片、实物观察、实验操作、挂图演示、实地参观、事例说明、角色扮演等手段把复杂的问题简单化处理后呈现在学生面前,让学生学得更轻松也让学生能够更多的参与到课堂之中得到更多的操作技巧。同时,课堂上我重视德育的渗透工作,让学生在学习生物知识的同时,陶冶他们爱自然、爱科学、爱祖国、爱劳动的思想情操,树立关心生态环境等的思想,促进学生全面发展和个性培养。
通过两年的努力,我根据生物学科的特点,迎合学生好奇心强的特性,大胆地进行课堂改革。把课堂与生活拉近,以形式多样的探究活动为主,让生物课的范围扩大到生活的方方面面。教学上基本创建了一个师生同乐,以生为本的课堂氛围,学生们都喜欢我的课,所教班级的生物统考成绩均能保持前列。同时,教学过程中,我善于总结经验,撰写学术论文,和同行进行交流,提高自己的专业知识,20xx年撰写的论文《浅谈生物课教学中的趣味教学》获禅城区优秀教育论文二等奖并在学科论文交流大会上宣读,创新活动设计方案获禅城区20xx年度一等奖。我积极地担任学校的生物公开课任务,积极参与区镇有交流活动、培训课程,提升自己的教学能力。
关键词:大类招生;生物科学专业;创新性实践教学体系
一、引言
实践教学是生物科学专业不可忽视的内容,尤其是在大类招生背景下,随着学生人数增多和就业市场对人才培养要求的提高,更应该完善实践教学体系,搭建创新性教学平台。从而激发学生兴趣,让学生有效融入实践锻炼活动,提高知识应用技能和综合素质,为以后的学习和工作打下坚实基础。
二、明确创新性实践教学目标
结合大类招生的背景和生物科学专业教学要求,以培养学生的创新能力和实践技能为出发点,明确课程教学目标。教学目标主要包括基本实践能力、综合实践能力、科学实验能力、创新实践能力四个层次。通过这样设置层层递进的目标,循序渐进,有效规范和引导教学活动,加强学生基本技能训练,有效培养学生的创新实践能力。
三、搭建创新性实践教学平台
根据人才培养目标和教学要求,以提高学生的专业基础知识水平、科研能力、实践技能、知识应用水平为目的,教学中要从以下方面搭建创新性实践教学平台。第一,基本能力实践教学。基本技能训练包括动植物学实验,无机、有机和分析化学实验,微生物学、细胞生物学、分子生物学实验等。通过这些课程和实验内容设置,让学生掌握生物学的基本操作技能。课程教学前要制定系统的大纲,明确实验训练任务。例如,微生物实验主要包括无菌操作技术和微生物分离鉴定技术训练,要围绕教学目标精选实验内容,减少重复实验,增加综合实验,搭建生物科学实验专业训练平台。第二,综合能力实践教学。一方面,开展综合性实验。提高学生的综合实践技能,既能有效满足教学需要,还能训练学生的综合实践技能。例如,分子生物学可以开设DNA纯化、DNA重组与鉴定等实验,让学生加强综合训练,有效融入实验活动。还可以开设研究法实验课程,探讨动植物体功能的活动规律、产生机理、内外部环境变化所带来的影响等。这样既能激发学生兴趣,还能提高学生的探究技能,培养学生的分析、判断、综合与推理能力,有利于增强学生的创新技能。另一方面,改革实习环节。实习包括课程教学综合实习、专业实习和综合实践,让学生亲自体验和验证课本上的概念和原理,并到校内外研究室的实践基地实习,或者组织实践活动,提高学生的动手操作能力,提高知识应用技能。第三,创新能力实践教学。包括科研训练和毕业实习。科研训练主要包括参考文献的查阅,了解本专业和生物科学的研究现状,拟订研究方案和研究计划,明确思路,让理论知识与实践结合,为以后从事科研活动打下基础。还可以开展科研活动和生物科学实验竞赛,系统培养学生的生物科学理论水平、专业技能和科研能力。另外还要认真撰写毕业论文,补充知识,提高学生的创新能力和知识应用技能,提高资料搜集、整理和应用能力,为学生以后学习和开展科研活动奠定基础。
四、加强创新性实践教学管理
健全完善管理机构和管理制度,为创新性实践教学体系的有效执行和落实提供保障,主要采取以下有效措施。第一,制订创新性实践教学计划。结合实践教学内容和方法完善教学计划,在培养计划中中注重搭建实践教学平台。同时还要合理安排课程内容和教学课时,整合并优化专业课程和实践课程设置,突出生物科学的专业特色,强化对学生基本技能的训练,让学生努力参与实践教学,逐渐提高实践教学技能。同时还要加强每个实践教学环节的管理,明确实践教学的内容、课程安排、实践形式、课程考核等内容,为实践活动的有效开展和实效性提升奠定基础。第二,加强创新性实践教学师资队伍建设。注重专业基础扎实、实践技能强、教学水平高的任课教师引进,不断充实生物科学专业实践教师队伍。鼓励任课教师到企业参加实践锻炼,增强综合技能。并观摩和学习其他任课教师的优点,利用访问、进修等形式提高专业知识水平和教学技能,打造“双师型”教师队伍,为教学活动的有效开展奠定基础。还要组织教学和技术人员到其他学校观摩教学活动,开展示范教学。并发挥“传、帮、带”的作用,促进任课教师的教学技能、实践能力等综合素质提升,优化教师队伍结构,有效开展生物科学实践教学工作。第三,健全创新性实践教学考核评价体系。重视校内和校外实践基地建设,为实践教学准备条件。改进教学评价,认真做好实践教学的考核与记录工作,提高考核评价的科学性与合理性。例如,生物科学专业考核时可以尝试采用“笔试+口试+实验”的形式,有利于更好规范和引导教学和学习活动,增强学生创新能力和实践技能。实现以考促教的目的,对提高生物科学专业教学效果也具有积极作用。
五、结束语
综上所述,通过构建完善的创新性实践教学体系,有效规范和引导教学工作。不仅顺应大类招生的要求,还有利于创新人才培养模式,提高学生的实践技能,让学生有效把握生物科学专业知识。进而提高人才培养质量,也为学生更好从事将来的工作奠定基础。
参考文献:
[1]邢朝斌,田喜凤.生物技术专业创新性实践教学体系的建立与实践[J].高师理科学刊,2013(1):107-110.
[2]孙耀中,东方阳.生物科学类专业大类招生背景下实践教学管理模式探索[J].中国农业教育,2013(1):51-54.
[3]刘雨芳,孙远东.生物科学专业创新性实践教学体系的构建[J].当代教育理论与实践,2011(1):100-102.
1 引言
古生物学是研究地质时期生物的形态、构造、分类、分布、起源及进化的科学,是地质学的一门分支学科,因此,长期以来,“古生物学”课程一般都在地质院校和综合性大学的地质系设置,而生命科学学院或生物系很少设置本门课程。但古生物学同时也是一门跨生物学和地质学的交叉学科,生物学中的一些系统学问题,如生命的起源与演化、被子植物的起源与演化等问题都有赖于古生物学的研究。本文将介绍生命科学学院生物科学专业开设“古生物学”课程的意义、教学特点以及通过三个学期的教学尝试所取得的初步成果。
2 生物科学专业开设“古生物学”课程的意义
随着学科之间的不断交叉和渗透,古生物学和现代生物学的关系越来越密切。生物学中的一些系统学问题,如被子植物的起源等问题都有赖于古生物学的研究。中国是古生物化石多样性最丰富的国家之一,长期以来在国际古生物学界的地位举足轻重,尤其是近十多年来通过古生物学和生物学的交叉研究,相继在生命起源、鸟类起源及被子植物起源等问题的研究中取得了突破性的进展,令世人瞩目。如云南澄江动物群中最早脊索动物的发现、辽西带羽毛的恐龙—中华龙鸟的发现等等,这些成果相继在“science”、“nature”上发表数十篇论文。
长期以来,“古生物学”课程一般在地质院校和综合性大学的地质系开设,而生命科学学院或生物系很少设置本门课程。由于生命科学学院生物科学专业高年级学生已经掌握了相关的现代生物学知识,因此在生物科学专业开设本课程,将能使本专业的学生更加系统地了解地球生命的起源以及生物界由简单到复杂、由水生到陆生进化的地质历程,并及时了解国际古生物学和生物学交叉领域的最新研究成果。因此本课程的开设对开阔生物科学专业学生的视野,启发他们认识生物学和古生物学交叉领域一些重大科学问题,进而发现并探索一些新的问题等都具有积极的意义。
3 生物科学专业“古生物学”课程的教学特点
地质院校和综合性大学地质系开设的“古生物学”课程的教学特点,主要是介绍不同地质时期发现的各门类动、植物化石的形态特征,因此主要是形态分类方面的。编写的“古生物学”教材一般分为两部分,第一部分通论主要介绍古生物学的基本概念、化石的形成过程、化石类型、生物的演化以及古生物学的任务;第二部分各论主要介绍各门类化石,包括:原生动物门、海绵动物门、古杯动物门、腔肠动物门、苔藓动物门、软体动物门、节肢动物门、棘皮动物门以及古植物等各个门类。
但生命科学学院生物科学专业的学生在三年级以前已经系统地学习了动物学和植物学课程,对动、植物的形态解剖特征以及系统分类已经有了比较全面的了解,因此生物科学专业的“古生物学”课程如果还是象地质院系一样介绍系统分类,势必会造成很多重复,学生也会感觉枯燥而没有新意。基于此,生物科学专业的“古生物学”程教学应根据学生已有的知识基础,在系统介绍地质时期主要化石门类的基础上,重点介绍与生命科学密切相关的一些科学问题和最新研究进展,以及地质时期生命演化的主要历程。同时,还要注重理论与实践相结合,通过野外亲自采集化石标本和室内鉴定研究,增加学生的兴趣。
生命科学学院生物科学专业“古生物学”课程讲授的主要内容包括以下四个方面:地质时期主要的动物和植物化石门类;生命演化的五个主要阶段的特征,包括藻类和无脊椎动物时代、裸蕨植物和鱼类时代、蕨类植物和两栖动物时代、裸子植物和爬行动物时代、被子植物和哺乳动物时代;各主要时代生物界的特征以及主要门类动、植物的起源与演化;野外认识地层及化石的产出状况,采集并鉴定、描述和研究化石。
4 教学效果及今后展望
为了进一步拓展生命科学学院生物科学专业学生的知识面,作为教学改革尝试,本文作者于2003年提出申请,为中山大学生命科学学院生物科学专业高年级本科生(三年级)开设“古生物学”选修课,同年得到学校批准,并于2005年度第二学期在2003级生物科学专业正式开课,共有33人选修了本课程,成为该学期生物科学专业选修人数最多的课程之一。其后2006和2007年度选修本门课程的人数均达到了50人,从中反映了本门课程在生命科学学院的影响在不断扩大。
根据上述教学特点,本门课程理论课主要介绍古生物学基本原理、常见化石类型、重要门类生物的起源与演化、地质时期生命演化的主要历程以及我国古生物学研究在国际上的地位和贡献等;野外实习主要带领学生到广州近郊花都花东镇认识地层和岩性,了解化石在野外地层中的产出状况,亲自采集动、植物化石标本,初步掌握采集化石的技巧,并能初步判断哪些地层中可能含有化石;室内实习主要让学生认识各种常见化石标本,并亲自鉴定自己从野外采集回来的动、植物化石,然后进行形态描述和初步的研究。
具体教学方案如图1:
1.1高中生物实验的内容
根据实验的主要方法,可将高中生物必修部分的实验划分为7种类型:观察类、检测类、探究类、模拟类、调查类、设计类和搜集类[5].其中,观察、检测和模拟类实验比较常见;设计类实验是学生探索和发现真理的重要途径;调查类实验主要是针对已经存在的事实或现象,要求学生通过对客观事实和现象之间的了解得出结论,培养学生收集和分析资料信息的能力;而搜集类实验则要求学生根据问题拟出资料收集的具体方案,然后通过各种途径收集相关资料,最后对搜集到的资料进行筛选归类整理,并以各种形式(如黑板报、论文、报告及辩论赛等)展示.在选修模块实验中,选修1的实验以实践活动为主要学习方式,全部为实验操作,不同实验内容的教学目标各有侧重,有的侧重基本概念或原理,有的侧重实际应用,还有的侧重科学方法训练和培养学生的科学态度.实验类型大多数为引导式探究.在引导式探究活动中,学习资料中提出的实验结构或程序,学生自己设计并进行实验,通过参与探究过程有所体验和发现,从而达到预期的实验目标[6].根据选修2的实验中的活动建议,主要是进行调查、讨论和探究活动.教师引导学生开展这些活动,培养学生的参与意识,使得学生关注社会、关注生活、关注身边的科学和技术,能帮助学生体会到生物科学与人类社会、与学生的日常生活密切相关.选修3的实验中,除了技术要求较高的“DNA的粗提取和鉴定”外,其它实验都不在实验室进行,而多为口头交流、辩论等活动,由于本模块实验所涉及的科学领域研究进展迅速,教师要积极引导和组织学生查阅有关资料,练习撰写专题综述报告并组织开展这些活动[7].
1.2高中生物实验的特点
1.2.1实验数量多,类型多样化且综合性强仅《高中生物课程标准(实验)》列举的实验活动建议就有68条,当然这些实验并不要求学生全部掌握,但大多数是最基础的,学生掌握这些后,还要了解教材以外的实验,如试卷和课外书上出现的,要对大纲要求的实验有所扩展和延伸,才能够学以致用.实验数量多则相应地要求实验课时也多,据统计,实验课时甚至占到生物课总教学时间的40%[8].高中生物实验类型多.各种类型实验的方法不同,包括显微镜观察、染色鉴定、模型制作、多媒体技术模拟、户外调查及课外收集信息等;实验形式也不同,包括教师演示、学生分组完成及独立完成等.高中生物实验综合性强.往往一个生物实验中融合了多种实验类型特点.如“探究影响酶活性因素”的实验过程不仅要让学生经历一个完整的科学探究过程,而且还要求培养学生的实验设计能力,在实验过程中要考虑单一变量并进行定量分析;又如“设计并制作生态瓶”的实验不仅需要学生小组合作设计制作完成,而且也是一个模拟实验,模拟的过程充满探究的要素,此外,实验还要求学生对自己制作的“生态小瓶”进行长时间的观察,这无疑也培养了学生的观察能力.1.2.2科学探究受到重视,实验内容贴近生活且技术比较先进课程标准的4个基本理念之一是倡导探究性学习,在能力目标别提出了发展科学探究能力,并详细列举了11条与探究紧密相关的能力,这为开展探究性实验教学提供了重要指导.强调和重视科学探究还具体表现在新课程实验的结构和内容上,必修的3个模块中,具有探究性的实验几乎占到全部实验的三分之一,而选修部分的生物技术实践模块的13条活动建议中几乎均包含探究性的内容,另外2个模块的活动建议也多为可以进行资料收集探究的活动或调查[9]102.由此可见,课程标准把科学探究以不同层次和形式融合到实验教学中.高中生物课程标准强调关注学生的生活经验,注重与现实生活的联系,在现实生活的背景中学习生物学,倡导学生在解决实际问题的过程中深入理解生物学的核心概念,这样可以激发学生的学习兴趣,也可以让学生学以致用.如调查类和搜集类的实验都要求学生到现实生活中去调查和搜集信息,并对这些调查和搜集来的信息进行研究分析等.如选修1“生物技术与实践”中有果酒、果醋及腐乳的制作等,选修2“生物科学与社会”中对设施农业的参观和对绿色食品生产或消费情况的调查等,这些实验活动贴近生活,实验材料也来源于生活.实验技术比较先进.特别是选修部分的实验,大都与生命科学新技术、新应用紧密联系.如基因工程、克隆技术及干细胞研究等.此外,还有多媒体技术的运用,如“利用计算机辅助教学软件模拟人体某方面稳态的维持”等.
2生物科学(师范)专业实验内容及存在的不足
2.1实验内容
在高师生物科学(师范)专业课程体系中,生物类专业必修课比重大,几乎每门专业课程均设置了相应的实验课程,包括动物学、植物学、微生物学、遗传学、生态学、生物化学、细胞生物学、分子生物学、植物生理学及人体生理解剖学等实验,每门实验课程的实验数均在8~12个.
2.2存在的不足
2.2.1课程内容强调专业性,缺少与高中生物新课程的联系受传统高师生物课程观的影响,实验课内容倾向于强调系统性、整体性和全面性,突出学科专业性,而师范性不明显,验证性实验占据主导,设计性和综合性实验欠缺,缺少与中学生物实验教学有机联系的问题尤其突出.生命科学的发展日新月异,高中生物新课程很注重知识的时代性和前沿性[10],但生物科学(师范)专业的实验教学内容设置往往多年不变,不能反映生命科学学科发展的最新成果,与学生科学素质、实验技能和创新能力培养的要求不符.2.2.2实验教学内容缺乏与生产、生活和社会实践的联系高中生物课程标准提出注重与现实生活的联系理念,就是要改变轻视学生生活的现状,让学生在真实的生活中学习和体验知识.从课程标准建议了大量的调查类和搜集类的实验可以看出,高中生物实验更加强调与生活的联系,倡导学生在解决实际问题的过程中深入理解生物学的知识.但生物科学(师范)专业的实验内容大多是对理论的验证,更强调实验的学术性,相对而言忽视了与学生生活以及现实自然、社会的联系,不能激发学生学习的兴趣,无法让师范生深切地体会到专业知识的价值,可能会影响到以后工作的教学质量.2.2.3实验教学缺乏体系建构生物科学作为一门独立形态的自然科学,应有其自上而下、自下而上的实验体系,但师范院校的实验教学缺乏这种体系的建构[11]75.每一门课程仅从单一学科的知识系统性和完备性方面设计教学内容和技能训练,各门课程自成体系,与本专业其它课程联系不紧密,对课程内容整合较少,因而造成一些实验内容重复,如微生物学中的“霉菌观察”与植物学中的“菌类植物”实验内容基本一致.2.2.4实验教学模式化高师生物学实验教材编制模式化,实验设计程式化,即实验目的基本原理实验内容与材料等仪器与设备等操作步骤实验结果实验分析报告[11]76.实验过程以教师讲解、演示为主,学生履行三步曲,即按实验指导的要求或教师总结的实验步骤进行操作观察实验结果完成实验报告[12].学生对实验材料的采集培养、药品配制等实验的准备过程和实验方法步骤的设计参与度低,对实验方法步骤缺乏必要的思考理解和创新,师范生独立实验能力的培养受到限制.2.2.5研究性实验内容缺乏目前,生物科学(师范)专业开设的专业课实验内容大多为验证性实验,虽然可以加深学生对理论知识的理解和培养基本的实验技能,但仍属于间接获取知识的渠道,对培养师范生的科学探究能力不利.
3有效衔接高中与大学的生物学实验教学
3.1加强高中相关实验内容的渗透,增加和生活联系比较紧密的实验内容
生物科学(师范)专业的教师要致力于高中生物学实验教学的研究,了解其基本内容和方法手段.在保证实验课内容达到本科水平的前提下,选择与高中生物教学联系密切并能充分发挥现有实验条件的实验内容,制定切实可行的实验计划,力争使中学生物学实验中的基础部分、经典部分成为高师生物学实验的研究主题之一,使得高师生物实验内容与手段上形成和中学生物学实验的包涵关系.
3.2改进生物科学(师范)专业的生物学实验手段,使实验内容跟上科学技术的发展
在实验内容上,应该结合当前高中生物教学岗位的要求,组织各教研室有经验的任课教师对实验教学进行改革,剔除内容陈旧、技术落后的实验,增加反映现代定量分析、探究性、设计性和综合应用的新实验技术内容,跟上生命科学技术的发展.此外,在实验课程中,可以结合相关的研究课题和最新研究进展,在课堂讲解或是实验过程中穿插介绍,补充同一个实验的不同技术与方法.有些新技术、新方法,即使因为条件所限不能亲手做,但也应让学生有所了解,如光合强度的测定既有传统的改良半叶法、氧电极法及红外线二氧化碳气体分析仪法,也有较为先进的便携式光合仪测定法.
3.3整合实验内容
在制定生物科学(师范)专业的实验教学计划时,要统筹规划、互通有无、科学整合以及合理安排实验内容,避免学科间实验的简单重复,以增加实验的多样性和丰富度,提高实验教学效率,让学生在有限的实验教学中,接触和了解更多的实验内容与方法,这也契合高中生物实验内容和形式多样化的特点.实际上,高中生物涉及的68个实验,均可按照生物科学(师范)专业的专业课程进行分门别类,分别归入或融入到具体的相关课程实验中去,使学生在大学实验教学过程中,基本能接触到所有的中学生物实验内容.
3.4改革实验教学体系
将以验证性为主的实验教学体系改变为实验内容要求由低到高的生物基础实验、综合训练实验、研究设计实验3个不同层次的新体系[9]101.生物基础实验主要完成中学生物学新课程标准及实验大纲规定的基本内容,旨在培养学生的专业基本实验技能和动手能力,掌握生物学基本研究方法;综合训练实验则由学生实验小组(6~8人)自己设计方案、准备药品仪器及独立撰写实验论文,完成大纲规定的提高性内容或感兴趣的问题,旨在培养学生的综合能力和创新能力;研究设计实验为教师根据本地生物资源或结合本地生产实际而开设的科学研究性实验项目,在教师的带领下有针对性地开展科学研究实验,旨在培养学生的参与意识、科研意识和自然科学研究工作所应具备的科学态度.
3.5鼓励师范生积极参与实验准备工作
准备实验也是一名生物教师应有的专业素养之一.高师院校在生物实验教学中,应该鼓励师范生积极参与到实验准备工作中,如动植物实验材料的采集与培养、试剂的配制、仪器的调试、微生物菌种制作及消毒灭菌等,使学生系统地了解实验从始至终的全过程,这将提高师范生准备和组织生物实验的能力.
3.6培养学生口头表达能力,锻炼文字驾驭能力
教师应按照学生的认识规律,对实验内容加以组织、润色,并且用科学、准确、生动及富于启发性的语言表达出来,以便学生理解和接受.在实验教学中,教师要引导学生从实验现象出发,能够用生物专业语言表达、组织及研究实验,还应认真对待学生的实验报告,对表达不准确和书写不规范等情况及时纠正.
4结语
论文关键词:幼师学生;生物学素养;幼儿科学教育
一、生物学素养概念的提出与释义
1987年,Ewing等人在《美国生物学教师》发表研究报告时,使用了生物科学素养(biology literacy)这一概念。此后,又陆续有人发表了关于生物学素养的文章,虽然都使用了生物学素养,但这些文章都是从不同侧面来讨论生物学素养的,而没有把它作为生物学课程的目的来论述。
1993年,美国BSCS出版了名为“发展生物学素养”的生物学课程指南,对生物学素养作了详尽的论述,并把它作为生物学课程的基本目的。BSCS认为,一个具有生物学素养的学生需要对科学的本质和特点有起码的理解,学生对科学知识特点的认识和理解,对科学的价值、以及科学探究的过程和方法的理解和掌握。BSCS还具体的描述了一个有生物学素养的人应能表现的具体特点:他应该能理解生物学的基本原理和重要的生物学概念,了解人类对生物圈的影响;领悟科学探究的过程,知道历史上生物概念的发展;他应该对科学探究、生物的多样性与文化的多样性等问题具有正确的态度,对生物学和技术对社会的影响、生物学对个人的重要作用有正确的态度和价值观;他应该能够对自然界的现象提出不同的问题,具备创造性的思维;知道如何正确地利用科学技术,能够在与生物学相关的问题上做出个人或社会决策;能够正确应用知识来解决现实社会的实际问题。
我国是在2001年教育部颁布的《全日制义务教育生物课程标准(实验稿)》中将生物学素养的概念正式引入中学生物学课程的,并将它作为初中生物课程的主要目的。我国的《生物课程标准》提出的“生物学素养”:是指参加社会生活、经济活动、生产实践和个人决策所需的生物科学概念及科学探究能力,包括理解科学、技术与社会的相互关系,理解科学的本质以及形成科学的态度和价值观。
二、幼师生应该掌握的生物学素养
《中等幼儿师范学校教学大纲》提出,要使学生“获得幼儿教育工作所必需的生物学基础知识,了解并关注这些知识在生活、生产、科学技术发展和环境等方面的应用”。同时,在能力方面也要求学生“具有较强的观察能力”,“能够正确使用显微镜等仪器和用具,初步掌握实验操作的基本技能”,具有“设计自然角的能力”,“自制玩教具的能力”,并对此提出了具体的要求。最后在情感态度与价值观方面还提出要求“使学生初步形成生物体的结构与功能、局部与整体相统一的观点,生物进化观点和生态学观点,逐步形成辩证唯物主义自然观和科学的世界观”,“养成不断创新进取的科学精神和事实求是的科学态度,具有勇于探索的精神和合作精神”,“初步学会把所学的生物学基础知识和技能应用于生活和幼儿教育实际”。从对教学大纲和教学内容特点的分析可知,幼儿师范生学习生物学课程不仅需要掌握一定的运用语言智能、数理智能与内省智能,还非常需要拥有运用视觉空间智能、身体运动智能、自然观察者智能的能力。
总之,五年制幼师学生在生物学课程的学习中应该具备的生物学素养是学生在将来从事幼儿教育工作能够拥有必需的生物学基础知识和基本技能,获得初步的教学能力。
三、幼师学生生物学素养的不良现状
(一)幼师学生“重文轻理”和性别比例失衡对学生生物学素养的影响
五年制幼儿师范学校所招收的学生大多在初中阶段就表现出“重文轻理”的特点,很多学生甚至认为幼师学生主要是学习音乐、美术、幼教等专业知识,对生物学学习的热情和重视程度自然可想而知。更重要的是我国幼儿师范学校招收的多为无法顺利升入高中或高考无望的初中生,这些学生的分数往往远低于普通高中录取分数线,学习能力及自主性较差,又没有掌握正确的学习方法,提高其科学素养的难度很大。此外,幼儿园在招聘幼教老师时,容易倾向艺术表现能力强、幼教专业知识比较扎实的毕业生,而对求职者是否具有足够的科学素养不太重视,导致这一现象的原因是多方面的,这一现象最直接的后果是幼师生为了得到更好的就业机会,会重视艺术课和专业课的学习,几乎不会把多余的时间花费在生物学的学习上,据了解,很多学生在钢琴、舞蹈、活动设计等技能技巧课程上花费了绝大部分时间。显然这一现象对幼师生生物学素养的影响十分严重。
其次,幼师学前教育专业在校学生男女比例严重失衡,往往一个班一个男生都没有或有一两个,至多也不会超过四分之一,男性对理科知识的掌握一般较之女性有优势,这种男少女多的招生模式势必大大影响我国幼师学生生物科学素养的提高。
(二)幼师学校生物学课程的设置对学生生物学素养的影响
以某幼儿师范学校为例,按教学大纲要求原本应该一周开设三课时的生物课,减至一周两课时,这样势必带来教师在教学中有近三分之一的教学任务无法完成;生物实验教材也很难得到补充和更新;实验经费更是难以落实。这种情况导致学生对生物学知识的系统掌握不全,对自然界的观察能力、实验动手能力匮乏,更不要说学生能锻炼出开展生物科学活动的能力。笔者对五年制专科毕业生进行的访谈中了解到,几乎所有的学生都认为自己没有掌握足量的、实用的生物学知识,这一点从300份问卷调查和历年学生测评成绩中也得到了证实。
由于缺乏重视,最终导致大多数毕业生对从事幼儿科学教育工作信心不足,在幼儿园教学实习中,实习学生一般会避免开展以生物学为主要内容的科学活动课和探索活动;在毕业论文的设计中,也大多是以语言表达、艺术教育、幼儿心理等为研究课题,鲜少有学生敢于涉及生物学与幼儿科学教育方面的研究,究其原因,与幼师学生生物学科学素养的薄弱是分不开的,这是一个特别需要引起重视的问题。
四、幼儿师范学生生物学素养对幼儿科学教育的重要意义
(一)幼儿教师的生物学素养调查分析
笔者在幼儿园教学实习中发现,无论是刚刚走向教学岗位的实习教师,还是已经有多年幼儿园教学经验的幼教老师,在开设对外公开课和评优课时,都很少选择涉及大量生物学知识的科学素养课,其根源就是对自己生物学素养的不自信。同时笔者在旁听幼儿园教师授课过程中,多次发现一些教师出现了明显的生物学常识错误,如“小溪里游过来一条大鲨鱼”、“柳絮就是柳树开花”等,课后也没有意识到自己的错误。在回答幼儿提出的问题时,也常常提供错误的答案或者用模糊的概念搪塞幼儿,事后也很少去查阅资料寻求正确的解答,如在美术课上,教师指导幼儿完成青蛙简笔画时,幼儿提出的问题“青蛙的前后肢有几个指(趾)头”,教师的回答是随意而不准确的。在室外观察课上,教师对眼前的植物除了名称之外几乎一无所知,却有声有色地引导着孩子们进行观察和探索。有的幼儿园教师在访谈中承认,在准备科学活动时,一般只要把教材熟悉一下就可以了,教材都是按照步骤来,即使孩子提出的问题他回答不出,也不会傻在那儿,仍然知道如何进行下一环节;不管是否真正明白这个科学原理,只要按照教材去讲,一步一步的,就可以掌控整个教学活动的节奏。这就直接导致很多幼教老师对教材中涉及的生物学知识不求甚解,自然也不会投入时间精力来提升自己的生物学素养。
幼儿教师所面对的是充满好奇,渴望探索,却又缺乏经验的幼儿,这就决定了幼儿教师还必须具有高于一般公民的生物学素养,而这些事实说明,目前幼儿教师在对待生物学本质、生物学严谨的实验精神认识上存在缺陷,而这对我国要培养具有较高素养的下一代是不利的。因此,探究幼儿教师的生物学素养,其意义是重大而深远的,也是迫切的。
(二)幼师学生生物学素养对幼儿科学教育的意义
1、生物学是科学教育的重要组成部分,而科学素养的培养得从娃娃抓起,幼儿园是实施幼儿教育的主阵地,幼儿科学素养的培养离不开幼儿科学教育的实施,幼儿教师科学素养的高低直接决定了幼儿科学教育的质量。学前教育专业学生的科学素养是幼儿教师科学素养提高的前提和基础。幼儿师范是幼儿教师的母机,学生的科学素养的高低决定了幼儿园科学课程改革的成败。所以,提高幼师学生生物学素养对幼儿科学教育显得非常重要。
2、幼儿园保教工作中除了科学课以外,其它学科教学、环节几乎都离不开生物学方面的知识。作为一位未来的幼儿教师,必须具备良好的生物科学素养。
3、生物科学与人类生活息息相关,作为生活在21世纪的任何一个公民,都应具备的生物科学素养。诺贝尔奖获得者、著名物理学家美籍华人杨振宁教授1997年9月18日在杭州浙江大学接受(中国青年报)记者采访时也指出:“如果说20世纪是物理学的世纪,那么21世纪就是生物学的世纪。生物工程的发展,跟物理学、化学的发展历程相比,不仅花费较少,而且带来的经济效益无法计算。”杨振宁教授大声疾呼:“所以,从目前的情况看,中国人应该组织起来,不惜成本,走入生命工程的第一线,走向世界科技的最前沿”。生命科学要发展,需要较高生物科学素养的人才。因此,培养具有较高生物科学素养的幼师学生是生物教育逼在眉捷的任务。
五、提升幼师学生生物学素养的对策
(一)重视生物学教育,激发学生学习的兴趣
科学学习的兴趣是科学素养的重要组成部分,而幼师学生的“重文轻理”造成了自然科学认知结构的不良,从而渐渐失去了科学学习的兴趣和信心。因此,唤起兴趣是幼师学生有效学习生物学的重要前提和保障。美国教育心理学家奥苏伯尔说过:“每当我们致力于影响学生的认知结构,以便最大限度提高意义学习和保持时,我们就深入到了教育过程的核心。”为此,要注意知识学习的基本性与基础性,有效激活学生认知结构的知识生长点,以保持学生学习的内驱力。在内容的选择上考虑学生的已有经验和生活实际的需要;在教学方法和形式上要多样化,尽可能运用多媒体和实践操作方法等,开展多种生物兴趣小组和生物知识竞赛,改变因中学阶段过高的学习压力导致的对生物学的枯燥看法和态度,逐渐激发学生学习的兴趣。
(二)培养学生生物学探究能力和研究精神
在现代教育观下,幼儿教师的科学教育观念已经从传授科学知识、经验转向培养幼儿的科学精神、态度及科学探究能力、思考能力。重视现代幼儿教师的科学素养,对于加强科学教育、提高幼儿未来的科学素养具有基础性的意义,并且对幼儿未来进行科学研究也具有重要影响。因此在培养幼儿师范学生生物学素养的时候,应注重探究能力和研究精神的培养。比如在生物课程设置和成绩考核上都可以做出相应调整以便更好的培养学生生物学探究能力和研究精神,如提高自主探究学习的课时比例,增加幼儿园科学教学活动教学实习活动等。
关键词 发育生物学;实验实践;教改;拟南芥
中图分类号 G642 文献标识码 A 文章编号 1007-5739(2016)10-0326-02
Research on Experimental and Practical Teaching of Development Biology Using Arabidopsis thaliana as Material
HUANG Yong CHEN Dong-hong RUAN Ying
(College of Bioscience and Biotechnology,Hunan Agricultural University,Changsha Hunan 410128)
Abstract To improve the teaching quality of the experiment and practices of development biology in higher agricultural institutions,firstly this paper reviewed the achievements of this course. And then,the content of experiment and practice of developmental biology were constructed used Arabidopsis thaliana as material. It was approved that the method brought more advantage to students.
Key words development biology;experimental and practical;reform;Arabidopsis thaliana
发育生物学是在传统胚胎学的基础上,随着生化与分子生物学、细胞生物学、遗传学等相关学科的发展和进步,形成的一门新兴学科[1]。发育生物学主要研究生物个体发育过程中的原理及调控机制,具有发展迅速、更新快等特点[2]。发育生物学是本科高年级的专业基础课、必修课。目前,国内使用的发育生物学教材多样化,而且还没有适合本科生使用的实验教材,即使有些院校开设了一些实验,但内容常取决于授课老师的研究方向,随意性较大,不够规范合理,学科和理论体系不完备[1-3]。
湖南农业大学生物科学技术学院发育生物学实验面向本部及国际学院生物科学专业,但目前为止尚无实验教材。基于已有的教学经验、本校及本院的研究内容与研究优势,以模式植物拟南芥为材料,建立“发育生物实验技术”体系,充分发挥实验课的作用与优势,不仅达到巩固理论知识的目的,而且尽量发挥学生学习的主动性,激发学生的学习兴趣和创造力,培养学生的科研能力与创新意识。项目已在我校2012―2014级生物科学专业学生中连续实施3届,取得了良好的效果。
1 发育生物学实验实践教材
发育生物学实验教材较少,常参考或借用动物胚胎学、解剖学、分子生物学、细胞生物学等课程的实验指导。适用于专业科研人员的指导书主要有吴秀山主编的《现育生物学实验指南》[4]。适用于本科教学的主要有林丹军主编的《发育生物学实验》[5],张蕾、赵洁主编的《植物发育生物学实验指导》[6]。前者包括动物发育模式的形态学观察及发育机制的实验,后者重点介绍了发育相关的分子生物学研究方法和技术,涉及植物开花、传粉、受精、胚胎发育及植株形成等不同发育阶段的细胞和分子机理。我校发育生物学实验已经开课3届,但尚未有合适的教材。
2 发育生物学实验实践内容教改研究
发育生物学是一门理论性与实验并重的学科,但目前很多学校发育生物学教学普遍存在着理论教学和实验教学相分离的问题。开设的实验课孤立于理论教学,甚至根本不开实验课,纯粹的理论教学使发育生物学变得更加晦涩难懂[7]。发育生物学实验具有涵盖面广、综合性强,发展速度快、架构不成熟,注重实验设计、实验结果不确定等特点[8]。常规实验内容主要包括模式动物胚胎发育过程观察、结构解剖等部分,与动物学或胚胎学部分重叠。董 巍等将实验分为模式动物饲养和胚胎早期发育、发育生物学常用基本实验技术、发育生物学研究中的经典和综合性实验3个层次,设计了一系列综合性实验[8]。丁乃峥等将实验内容设计成不同的模块,各专业根据需要选择性进行,实验内容涉及基础性、综合性、设计性、研究性等层次[3]。李巧峡等则以花背蟾蜍为唯一材料设计了胚胎外部形态观察、内部结构观察、不同处理对胚胎发育的影响及角膜诱导及免疫组化研究4个综合性实验,让学生根据自己基础知识及兴趣点选择相应的课题,自主完成实验设计、实施及总结过程,取得了良好的效果[9]。
植物及相关学科的研究在我校具有明显比较优势,农作物相关基础理论与应用研究在国内处于领先地位。紧密结合科研方向、发挥专业优势,构建以植物为主的发育生物学实验技术体系具有重要意义。本课题成员的研究方向包括植物开花发育、配子发育、表观遗传调控、抗性与发育等多方面,在拟南芥发育生物学领域积累了大量的经验,取得了较好的研究成果。项目组织课题组成员共同撰写实验实践教学大纲与讲义、制定教学计划、组织实施、课程考核,建立并完善课程体系。主要实验内容包括拟南芥野生型及突变体表型观察及数据统计;拟南芥配子发育的细胞学观察;载体构建及拟南芥遗传转化、筛选等。设计验证性试验2~4个,如拟南芥野生型及sdg8突变体表型观察;综合性实验7~10个,如拟南芥野生型及sdg2突变体雄配子体发育过程观察。
3 发育生物学实验实践实施方案教改研究
发育生物学实验技术实施方式与其他生物学科实验技术类似,每次实验常集中在2个或4个学时内进行,内容多为验证性。贾伟章等利用不同的模式生物开展实验教学,开设了海胆、文昌鱼、斑马鱼、蛙等相关实验教学内容,开设综合性实验,采用班级和分组教学的形式[10]。将教学实验与科研实验相结合是提高教学与科研水平的重要方式。如丁乃峥等在开放实验室的基础上,利用模块教学实现了从基础性实验到研究性实验的教学模式[3]。董 巍等在分层次实验基础上,与相关的课题组合作,将科研内容充实到实验教学中,实现将科研实验向教学实验的内向转化。同时在导师的指导下,让学生承担部分科研任务,实现探索性教学实验向科研的外向转化[8]。
传统的发育生物学实验多以大班方式进行,仅有少数学生有机会动手,效果有限。本校目前生物科学专业20~28人/班,人数相对较少,将学生进行课题分组,设置开放实验室。发育生物学实验周期长,但每次实验不全需要4课时。项目将尝试向本科学生开放实验室,在完成既定任务的基础上,学生可以自主安排其余时间。目前已有3个课题组在本实验室开展实验,并在《植物生理学报》上发表了论文[11]。
4 考核体系的改革
实验课程传统的考核体系存在考核内容局限性大、评价方式单一等问题[12]。针对之前设计的课题,以小组形式考核。成绩由3个部分构成:科研课题进展(50%)+研究报告/论文撰写(30%)+PPT/Poster汇报(20%)。鼓励学生发表科研论文。
5 结语
生物学实验教学是生物学教育中重要的教学环节,也是培养学生实践和分析能力的必要手段[13]。发育生物学是当今生命科学领域中发展最快的前沿学科之一,是现代生物学的带头学科[14]。建立健全适合我校现状的发育生物学实验技术体系,对于我校生物科学专业人才培养具有重要意义[15]。
6 参考文献
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关键词:新课标;河南高师;生物学教师教育;创新
教育部《国家中长期教育改革和发展纲要》(2010年)提出“以人为本、全面实施素质教育”的宗旨,即教育改革发展的总体方针。目前,多数高师院校仍存在诸多问题,如,师范生培养模式问题、课程设置及实践教学等,使得这些师范生无法胜任教师岗位。另外,新课标也促使高师教师教育必须实施改革与创新,特别是注重教师教育模式的创新,培养出具有高适应性、高素质的中小学教师队伍。对于生物学教师教育来说,主要是重基础、强能力,广实践等,创新主要是教育理念创新、教育模式创新、课程设置创新等。
一创新教育理念
转变教师教育的理念是实施创新教育解决的首要问题,它的核心是培养创新力,是生物学素养的整体提升。在实施教学时,教师注重充分发挥学生主观能动性,首先激发学生兴趣—即积极性的调动;其次,学生思考与解决问题的能力培养。具体培养生物学师范生需注重几点内容(充分结合学科特点):注重理论联系实际,构建完整的知识、技能、创新力教育体系,特别是关注师范生在理论联系实际的学习过程中,综合知识与技能的建构;注重师范生广泛的情感培养,如环境保护、热爱自然等;帮助师范生养成关注学科知识联系社会热点的好习惯,如基因控制与转基因食品问题,使其树立正确三观;教师实施教学时,注重实践,充分运用现代化的教育技术,为学生创设良好教学情景,实现“教学活动享受化”。
二创新教育模式
创新教师教育模式是培养生物师范生的重点改革内容之一,以实现“从做中学,从做中教”为终极目标。
1.专业课教学中,加强教学技能训练。沿用实用主义教育家约翰•杜威“从做中学”的教学理念,在实践活动中,充分诱导学生学习,并发展自身能力,专业课堂教学需要通过教师“启发”营造出浓厚的专业课学习氛围,使得学生喜欢“从做中学”的这种学习体验方式,与此同时,实现教师的“从做中教”。
2.必修课程—课程与教学论的教学实现“全方位指导”。在师范院校,课程与教学论属于一门必修专业课,生物科学专业师范生也需研究,实际教学采用“三教师”上课模式,即“年轻教师、老教师、校外导师”的综合授课模式,有效增强了课堂教学趣味性,发挥不同教师优势,并结合了中、小学实际教学情况,夯实基础理论教学,补充前沿知识汲取。
3.注重教育实习。教育实习是师范教育的核心内容,也是整个师范教育的重要组成部分,更是师范生必经的职前教育阶段,促进师范生巩固专业知识、提高实际教学能力。实习期的实习模式采用“双导师”制,即校内教师与校外教师合作指导,促使理论学习与实践教学有机结合。
4.培养师范毕业生撰写教育类论文的能力。师范生培养的另一个重点内容是学生论文撰写能力的培养,特别是培养师范生理论联系实际的分析能力、解决问题的能力,其中解决问题能力是重中之重。撰写毕业论文过程中,指导解决问题,提倡能力本位,有效提升师范生的教学与科研能力。
三优化课程改革教学
通过项目的引进建设大量精品课程,特别是专业核心课程。推动国家教育精品资源共享,在此基础上,不断完善校级与省级精品课程资源库。完成校级精品课程的自主研发,提升培养能力。利用现代科技构建中学生物学教师的网络培养平台,实现优质教师教育资源的共享,帮助中学教师与高校教师实现课堂互动。为了发扬自主—合作—探究的精神,实施专业课教学时,尽可能采取“探究式教学法”、“案例分析教学法”等。
四建设师资队伍共同体
与中、小学校共同构建中、小学教师的协同培养机制,建立优秀人才库,完成资源整合,完成师资队伍共同体的建设。高薪聘请优秀中、小学高级教师及各级教育行政部门相关教育工作者到校兼职,并将其纳入到学校整体师资队伍规划中,探索教师发展新机制,如协同教学、岗位互换等,促进可持续性发展。比如,在生物科学专业导论授课中,重点内容放在当前中学生物学的教学现状讲述上;又或者在讲授中学生心理辅导课时,重点放在如何处理中学教学出现的问题上等。总之,从多方面完善与加强师范生专业课教学,与中学需求实现无缝对接。师范生教学会有许多实践性、经验性较强的课程,比如教学设计、班主任工作、班级管理等,将这部分内容的授课任务交给教学经验丰富且具有班级管理经验的一线教师,负责相关教学工作,以满足学生的不同需求。逐步落实双导师制,完善教师队伍体系结构,使得教师队伍中既有理论研究能力强的教师,又有实际技术能力强的教师。中学教师工作内容主要放在师范生技能训练、教学实习、解决问题等实践内容教学上。
五提高教师服务意识
新课标下,生物科学专业培养目标做出重要调整,从原有重视理论基础知识教育向理论技能综合性教育全面培养进行转变,培养出既具有生物科学基础理论,又具有系统生物科学技能的高素质中、小学教师人才及高级应用型技术人才,以课程体系平台为依托,注重培养师范生综合素质,最终提升其教学能力与动手能力。
1.充分利用通识教育平台。该平台上主要包括公共必修课与一些公共选修课,教师应建议学生尽量选择一些与本专业相关的专业课程。打破必修课“霸屏”的局面,多增加一些选修课程,提高学生课程选择自由度,注重学生能力和兴趣,从而差异化培养学生,应坚持“文文交叉、理理交叉、文理交叉原则,既要充分考虑大多数学生的兴趣,又要为学生创造了解专业外知识的机会,不断开阔他们的视野,提高其各方面综合实力。
2.充分利用学科教育平台。该平台上主要包括学科公共课与学科基础课。在新课标指引下,为了实现教育课程的改革,必须调整生物科学专业课程的设置,多增设实验教学的课时。比如,微生物学、生物化学、发酵工程大实验、生物技术大实验等实验课程课时由原有的27课时调整为现如今的32课时或36课时。这也体现了对实验设计课程与统计分析课程的重视,这也与新课程标准提出的“提高学生生物学素养,倡导自主探究式学习”原则相一致,从而能够胜任中学的生物学教学工作。
3.充分利用专业教育平台。该平台主要开设的是专业基础课、其他专业领域课及有关教师教育的课程。特别强调专业前沿课程的设置,既突出专业性又体现前沿性。比如在大学第一年开设的生物学导论这门基础专业课,主要目的是让学生全面了解本专业的自身特点、最新发展状况及未来前景情况等。另外,专业领域课主要开设微生物工程、生物制品学、酶工程、蛋白质工程、生物技术安全评价等课程。在授课过程中,更注重教育教学实践,实现师范生“四年不间断训练”的培养模式,采取多样化教学方式,促使毕业师范生快速适应岗位工作。课程考核更灵活,依据师范生认知规律开设训练内容,分学期将教师口语、心理学、教育学、现代教育技术等课程进行安排教学,选择对应科目教师授课,分设不同考核标准。还可以举办一些本专业教学技能竞赛,主要考察学生前几个学期的学习情况。
4.充分利用拓展教育平台。该平台主要设置一些拓展课程,进行一些交叉学科及拓展训练,这也是重点创新内容,学科交叉课是一些以就业为导向的训练课程,主要目的也是为了学生日后的就业,大大拓宽就业渠道,但也都是与生物学相关的课程。比如,开设市场营销课程、生物制药技术、企业管理等。拓展训练主要是培养学生的团队意识及环境适应等能力,这些课程也是为了锻炼学生的创新思维,且以团队形式开展,比如,教学机智训练、应急能力训练等。
六结语
总之,新课标使得河南高师生物学教师教育必须实施改革与创新,不断完善与转变教育理念,构建理论与技能相结合的培养模式,使得将来培养出来的师范生更能够适应岗位工作,为未来提升中、小学教育质量打下坚实基础。同时,新课标也是对高师院校的一次重要考验,因此,高师院校必须实施课程设置、教学模式等的改革与创新,最终培养出全方面高素质的人才。
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为贵州荔波喀斯特地貌申请世界自然遗产成功,作出了特殊贡献。
屠玉麟教授,硕士生导师。贵州省生态学会副理事长;贵州省环境科学学会副理事长;中国生态学会理事;中国环境科学学会理事。1962年毕业于贵阳师范学院生物系。主要从事植物地理、环境生态与自然保护等方面的研究。享受国务院颁发政府特殊津贴。贵州省农业区划先进个人,贵州省优秀环境科技工作者,全国优秀教师,贵州省五一劳动奖章获得者。获省部级以上科研成果奖励9项,主持参加完成科研项目10余项,目前主持在研项目3项,编写或参与编写著作20余部,近5年发表学术论文10余篇。
安裕伦1987年贵州师范大学自然地理专业硕士。教授,硕士生导师(兼职博士生导师),地理与生物科学学院院长,校学科带头人,曾为英国、澳大利亚访问学者。担任过地理信息系统、遥感、综合自然地理、气象与气候、贵州地理、土地资源等10余门课的教学。主持省重点攻关等各类科研项目20项。获省科技进步奖2项。发表论著40余项。2003年获得省“五一”劳动奖章、贵州省先进科技工作者称号。兼任中国地理学会理事,贵州省土地学会副理事长:贵州省地理学会常务理事:贵州省遥感学会副理事长:贵州省测绘学会专业委员会副主任。
专业学术方向:环境遥感与信息系统、自然地理
梁虹1985年陕西机械学院工程水文及水资源专业硕士研究生毕业,硕士学位,教授,硕士生导师,贵州省省管专家,校学科带头人。科研方面,主持国家自然科学基金项目2项。省部级科研项目多项,在《中国岩溶》、《地理科学》、《经济地理》、《水电能源科学》、《贵州师范大学学报》等全国重要学术期刊和全国性科技期刊以及国家出版社发行的全国性学术会议论文集上以独著或第一作者的身份20余篇。
学术贡献:创建一门新兴交叉学科一“喀斯特水文地貌学”
彭贤伟教授,硕士生导师,房地产估价师,土地估价师。1984年7月西南师范学院地理系地理学专业本科毕业,获学士学位。1985年9月-1987年2月在河北师范大学区域地理助教进修班学习硕士学位研究生主要课程,结业后回贵州师范大学任教。中国地理学会会员。中国地理学会城市地理专业委员会委员、中国地理学会长江分会第五届委员会、贵州省房地产业协会中介专业委员会委员、贵州省房地产估价专家鉴定委员会委员。主要从事房地产估价、土地评价与估价、自然资源开发与区域发展等方面研究工作。近5年主持参加科研项目6项。发表学术论文7篇。专著1部。
关键词:生物统计学;教学策略;案例教学;考试制度
中图分类号:G642.41 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2014)04-0086-03
生物统计学是概率论和数理统计的原理和方法在生物学中的应用,是应用数学的一个十分重要的分支学科。它不仅提供如何正确地进行试验设计、合理地收集数据和整理数据,而且还提供合理选择正确的统计分析方法以及对计算结果的分析与应用[1-4]。不仅在传统的生物学、医学、药学和农学中被广泛应用,而且在现代分子生物学研究中也是十分重要的工具[5,6]。因此生物统计学是生命科学学科不同专业学生都应该掌握的一门重要的工具课,是许多高等院校生物科学专业的必修课程之一,是一门理论性和实践性较强的课程,该课程主要的目的是培养学生掌握基本的统计分析方法、收集和整理数据、处理数据以及分析试验数据的能力,并能为今后学习各专业课程以及毕业论文设计与实施奠定一定的基础,也有利于培养学生的科学研究能力以及独立分析问题和解决问题的能力[7,8]。但生物统计学理论性和实践性较强,且涉及大量的数学公式、抽象的概念和复杂的内容,需要一定的数学基础和逻辑推理能力。与其他课程相比,具有内容多、公式多、概念多及教师难教、学生难懂、难记、难用的“三多”和“四难”的特点[9-11]。对于数学基础较差的生物科学专业本科学生而言,学习起来有一定的难度,这就决定该门课程的教学与其他专业课程的教学应有一定的差异。因此针对该课程的特点,探索特色的生物统计学课程的教学内容体系、合适的教学手段和教学方法,较大程度激发学生的学习兴趣,培养学生理解生物统计学的基本原理、基本理论和基本方法,熟练掌握常用试验设计资料的统计分析方法及相关试验设计是一个非常重要且急待解决的问题。作者结合自己近十年生物统计学的教学实践,分析该门课程教学中存在的问题的基础上,就如何提高生物统计学的课堂教学进行了分析和讨论,以期为生物统计学的教学提供一定的参考。
一、生物统计学课程的地位和作用
生物统计学是生物学学科不同专业学生都应该掌握的一门重要的工具课,是许多高等院校生物学、农学、医学等专业的必修课程之一。它是现代生物学研究不可缺少的工具,是培养学生科学研究和综合分析问题能力的重要课程,也是生物学等工作者必备的基础,同时该课程又是其他专业课程的重要基础。因此该课程在生物学、农学、林学、医学、食品、环保等专业中占有十分重要的地位[12]。生物统计学需以生物材料进行研究,但通常所涉及的材料数量较大,很难也没有必要全部参加试验,必须通过科学的方法抽取有代表性的试验个体进行试验,以获得相关的数据,实现由样本推断总体的重要功能。因此生物统计学与试验设计紧密联系,主要讲授数据资料收集和整理的方法、数据资料的统计分析方法和手段以及在概率论的基础上对统计结果做出科学的推断,从而帮助我们认识研究对象的现象和本质[13]。因此,生物统计学已成为生物科技工作者必备的基础,也有利于培养和提高大学生的科学研究能力以及独立分析问题和解决问题的能力,是当代大学生系统的能力培养和全面的素质教育的具体体现。
二、生物统计学教学存在的主要问题
1.生物统计学教材方面。教材是体现教学内容和教学要求的知识载体,也是教学最基本的工具,它不仅是教师进行教学的依据,而且是学生获取知识的重要资料,选择适合教师和学生的生物统计学教材,能够保证教学过程的顺利进行,而且还能提高教学质量,达到良好的教学效果[14,15]。目前,国内所出版的生物统计学教材种类较多,各大高校由于教师和学生的情况不同,在教材方面的选择和使用也不一样。尽管如此,目前国内所出版的生物统计学教材主要包括两大类。第一大类完全是传统生物统计学的知识和内容,不涉及统计软件的介绍和使用,这一大类教材包含两小类,一类主要侧重理论教学,过分强调课程体系的完整性和理论讲授,注重公式的推导而忽视了实际应用例题的讲解。这类教材忽略了对大学生统计思维和综合分析问题能力的培养,因此有一定的缺陷。另一类是目前各大高校使用较多的生物统计学教材,该类教材虽然也存在一些必要的公式推导,但更侧重于统计学理论与实际结合,清楚介绍每一个统计原理理论后,再通过具体实例分析和巩固统计学的基本原理和基本方法,注重培养学生分析实际问题和解决实际问题的能力,因此这类教材比较适合现在生物科学等本科专业的使用。但这类生物统计学教材由于不涉及统计软件的内容,也存在一定的不足。如果教师在授课过程中未涉及一些统计软件的介绍和使用,那么即使学生完全掌握了相关的统计原理和方法,学生在复杂的试验设计及庞大的数据面前可能也会束手无策,即使会计算,在复杂及庞大的数据计算中也可能会算错,因此可能会得出相反的结论。第二大类统计教材完全是统计软件的介绍和使用,如Excel软件、SAS统计软件、SPSS统计软件、DPS统计软件、R统计软件等的介绍和使用。生物科学、技术等飞速发展的今天,这类统计软件发挥了很大的优势,给科技工作者带来了极大的方便。但这类教材也存在一定的不足,它只注重统计过程的运算和统计,没有统计原理的介绍,因此对没有相关统计学知识或统计学基础较差的学生或老师来说,即使按照教材上的步骤计算出相应的结果,但也不知道具体的含义,也不知道怎么分析。因此这类教材不适合大学本科生的教学。另外,这两大类教材要么只注重数理统计方法的讲授,要么只重视统计软件的使用,而忽视了统计学中的数理统计分析方法是建立在正确的试验设计以及所获数据资料准确的基础上才能发挥正确的作用,这是这两大类生物统计学教材共同存在的不足之处。因此,目前市场上还未见有统计学理论与实际结合,试验设计与统计原理相结合,统计软件与统计学原理相结合的较为完善的生物统计学教材。笔者认为这类生物统计学教材是当前生物科学专业、生物技术专业、生物工程专业、农学专业、医学专业、食品专业等本科专业较为适合的教材。
2.生物统计学与高等数学方面。①生物统计学与高等数学开课时间上的不一致性。国内许多高等学校生物科学等本科专业的培养方案中都把高等数学课程作为一门必修的基础课,学生通过对该门课程的学习,系统获得函数、极限、连续、导数、微积分及常微分方程等基础知识,它为后续课程的学习和解决实际问题提供必不可少的数学基础知识及常用的数学方法。而且,通过各个知识点的学习,逐步培养学生具有较为熟练的基本运算能力和自学能力,综合运用所学知识分析和解决实际问题的能力。更重要的是,高等数学课程是学习生物统计学的关键,生物统计学中的许多原理和方法都需要高等数学中相应的知识作为基础。②生物统计学与高等数学教学上的脱节性。高等数学课程作为生物科学本科专业一门必修的基础课,各高校均认识到它在生物科学本科专业中的重要性。但长期以来,高等数学和生物统计学均作为两名独立的课程开设,一般情况下,高等数学课程由数学专业教师讲授,由于数学专业的教师没有生物学专业的相关知识,不清楚生物统计学课程的知识体系,只注重数学知识的推导、讲授。因此所讲授的知识内容之间通常存在许多不衔之处,形成了不利于生物统计学课程教学的知识的断层。同样,这也是生物统计学中教师难教,学生难学、难懂、难用的原因之一。
3.生物统计学教师知识结构和科研能力方面。常言道,学生需要一滴水,教师至少要有一桶水。生物统计学的教学,相对于其他课程而言,对教师的要求更高,不仅要求教师要有一定的数学知识,较为渊博的统计学知识,还要求教师要有较强的科研能力。教师只有具备一定的数学知识和渊博的统计学知识,才能很好把握生物统计学相关原理、理论、统计分析方法等。具备较强的科研能力,才能很好将生物统计学相关原理、理论、统计分析方法与实际相结合,才能很好地进行案例教学。
4.考试制度方面。考试制度在高等教育中占有非常重要的地位,考试是教学质量评价的一项重要指标,它既是对教师教学质量的反映,也是对学生学习效果的检验。考试制度是否合理,决定着教学质量的好坏以及学生学习积极性是否能得到最大限度地调动[16]。但是现阶段我国许多高校的考试制度较为死板,缺乏合理性和灵活性。如在学期期末考试中规定一定数量的题型,当然,这种考试制度对于规范考试是必须的,但是应该根据具体课程而定,而不能一概而论。就生物统计学课程而言,如果规定一定数量的考试题型(比如四种题型),那么教师只能根据考试规定勉为其难考虑四种题型。比如说名词解释、填空、问答、计算这四种题型。很明显,这种考试方式只是较为死板的考试,不能真证体现生物统计学课程的本质,不能很好考察学生对生物统计学原理的掌握及运用。
三、生物统计学教学策略
针对目前生物统计学存在的问题,笔者根据自己近十年的生物统计学教学实践,就如何提高生物统计学的课堂教学效果,提出如下建议。
1.选择合适的教材并优化教学内容。教材是教学最基本的工具,选择适合的生物统计学教材,能够保证教学过程的顺利进行,并能提高教学质量。针对目前市场上的不同种类教材,结合学生的实际,选择统计学理论与实际相结合,试验设计与统计原理相结合,统计软件与统计学原理相结合的生物统计学教材进行教学较为合适。据笔者过去的教学实践,该课程授课内容不宜过多和过深,授课内容过多学生精力会分散,分不清重点,而过深则影响学生的接受效果[17]。因此应根据学生实际优化教学内容,坚持以试验研究实例为线索,以科学的试验研究方法为主线,理论原理和实际例子相结合,从试验研究的选题和设计、试验方案的制定和实施、试验数据的收集和整理到试验数据的统计分析,最后做出科学的推断等,尽可能把抽象的统计学概念和原理转变为具体的实例,提高学生的学习兴趣,使其更好地理解和掌握所学的课程内容[7]。很好激发学生学习生物统计学课程的兴趣,从而更好地提高教学效果和教学质量。
2.处理好高等数学和生物统计学的关系。高等数学作为生物科学本科专业的基础课,是学习生物统计学的关键。一方面,高等数学一般在第一学年开设,因此生物统计学安排在第二学年开设为宜,这样能避免高等数学和生物统计学课程开设在时间上形成的断层,有利于学生对生物统计学的学习。另一方面,高等数学和生物统计学不应分别让不同专业的教师讲授,而均应由生物学专业教师讲授,因为生物学专业的教师清楚生物统计学课程的知识体系,在讲授高等数学时,能够根据生物统计学的相关原理和内容,优化高等数学的教学内容,有侧重点进行知识的讲授。从而能避免生物统计学与高等数学教学在知识上的脱节性,也有利于学生对生物统计学的学习。
3.提高自身知识结构和科研能力,注重案例教学。生物统计学教材大多理论性强,内容枯燥,容易使学生产生厌烦感。照本宣科的传统授课方法,更会使学生失去兴趣,对于培养学生的独立思考能力和创造能力十分不利。在现代教学中,教师既是知识的传授者,也是教学活动的组织者,在教学过程中起到关键的作用,教师知识水平的高低直接影响学生的学习效果[18]。因此教师应不断加强对生物统计学基本原理、基本理论和基本方法的学习与实践。另外,教师还应不断加强自身的科研能力,在教学过程中将自己的科研工作或生产实践案例贯穿到教学中,以自身科研实例辅助教学,增加学生的学习兴趣,培养学生的统计学思维以及对统计学的实际应用能力。
4.加强试验设计的教学和实践。试验设计又称为实验设计,它以概率论和数理统计的原理和方法为理论基础,科学地、经济地设计研究方案的一项技术。一个良好的试验设计,可以用最少的实验次数,得到足够的实验数据,从而能减少人力、物力和财力的投入[6]。由于生物统计学理论性和实践性较强,且涉及大量的数学公式、抽象的概念和复杂的内容。因此在生物统计学的教学中应充分调动学生学习的主动性,加强学生对生物统计学原理、知识的理解和综合运用,强化学生综合试验设计的锻炼及其应用。提高学生利用统计原理、方法分析和解决实际问题的能力。生物统计学教学中,一方面,教师应该有渊博的统计学知识及其丰富的科研经历,另一方面,应让学生走出教室,加强实践,使学生不但能够掌握统计分析的原理和方法,而且可以解决一些生产中的实际问题,真正达到生物统计学教学的目的。
5.改革传统的考核方式,着力培养学生综合运用生物统计学知识的能力。很多学校传统的考试以闭卷笔试的考核方式为主,试卷内容主要测重基本概念、理论知识和方法的考核,期末考试成绩基本决定了学期的成绩,这种考试方式造成的结果是学生平时可以不听课,考试前通过突击,也能考合格,但考后就可能全忘了。更重要的是学生学完生物统计学,学期考试后,都不知道学了些什么,更不知道怎么用,到做毕业论文需用到统计学原理和知识时,很多学生不会用或者乱用。一些高校期末考试总评成绩由平时成绩、期中成绩和期末成绩三部分组成。这种方式在一定程度上重视了学生平时学习情况和期中考试成绩,避免了期末考试成绩基本决定了学期成绩的弊端,但是某些高校规定了每门考试课必须有四种以上的题型,对于一般的学科而言,这种规定也许是可行的,但对于生物统计学而言,这种规定是不合理的。因为生物统计学的教学主要是培养学生综合运用统计学原理和知识的能力,培养学生如何进行试验设计、试验数据的统计、分析以及对统计结果的解释等。因此笔者认为,对于生物统计学的教学,教师应从学生的实际情况出发,以培养学生综合运用统计学原理和知识为目标,合理讲授统计学的相关内容。期末考试以开卷考试为宜,学期总评成绩由平时成绩、期中成绩和期末成绩三部分组成,考试题型只需考察计算题和试验设计题两种题型,即重点考察学生对基本知识的掌握程度及灵活运用统计学原理和方法解决实际问题的能力。
生物统计学是一门理论性较强的应用学科,涉及的内容多、公式多、概念多,对学生而言,难懂、难记、更难用,而且很多学生不愿意学习。因此在生物统计学教学过程中,教师应从学生的实际情况出发,选择合适的教材并优化教学内容,提高自身知识结构和科研能力,改变教学方法,加强试验设计的教学和实践,改革传统的考核方式,着力培养学生综合运用生物统计学原理和知识的能力为教学目标,充分调动学生学习生物统计学的主动性和积极性,同时增加学生上机学习统计软件的操作,掌握EXCEL、SPSS、DPS等统计软件的使用,提高学生利用生物统计学的原理和相关统计软件解决实际问题的能力。
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一、优化课程体系,审定培养目标
生物科学专业规范指出,生物科学专业从属于理科专业,是培养从事生物科学基础理论及相关领域的科学研究、技术开发、教学及管理等方面工作的高素质专业人才,专业教育以知识、能力和素质培养为目标,因此要有深厚的理论基础,娴熟的专业技能,丰富的综合素质。因此,要打破传统的强调专业知识系统性,宽口径、厚基础的观念与做法,构建能力本位的课程体系,结合学科优势和区域经济的发展需求,确定生物科学专业以培养“实基础、强能力、高素质、广适应”的应用型人才为培养目标。
课程实行大课程,以专业应用型人才必需的知识点为线索,将相关的几门课程综合起来,自己编写适合于本校生物科学专业建设与发展的校本教材或讲义。同时,知识点的传授改变以往固定在哪课程中完成,只要能“通过教师有目的、有计划的引导,学生主动自觉地构建知识、发展智能,形成科学世界观和道德品质”(潘懋元教授语),无论某一知识点在何课程中讲授,只要不违背学生的认识规律,就可以自由地完成知识的相关教学。
二、改革教学方法,注重能力培养
根据生物科学专业培养目标,强化“知识够用、能力突出”的价值向度,教学设计从“知识本位”转发向知识、能力、素质协调发展基础上的“能力本位”,突出学生学习能力、实践能力和创新能力的培养。因此,教师要积极改革传统教学方法,注重启发式、互动式教学,引导学生“自学、思考、探索、创新”,提高教学效果。要求学生通过预习绘出课程章节的知识体系图表,列出其重点与难点内容,并对一些基础性知识要求学生自作课件上台讲解,并在完成每章教学内容后,让学生根据自己的理解和掌握的知识按要求命题,并能面向其他同学进行分析讲解。对于知识重点和重要理论性问题,充分发挥学生的主体参与作用,通过学生论坛、师生互动、热点解析等多种教学手段,促进学生积极思考。通过教学方法的改革,锻炼和培养学生知识获取能力、自觉思考能力、语言组织能力、口语表达能力,提高学生分析问题和解决问题的能力与创新意识。
当然,教学方法的改革是建立在教学原则基础上的。“教学原则是教学理论工作者总结长期的成功经验而制定的”,不是放之四海皆准的通则,但也有其共同的特征。教师只有正确掌握和运用教学原则,才有利于解决具体的教育教学问题,总结教学经验,评价教学效果,提高教学质量,并在此基础上形成自身独特的教学方法。
三、强化实践教学,突出能力培养
实践是创新的基础,是内化为能力的中间环节。我们应该规范与丰富“能力本位”的教育内容,以能力培养为主线,建立综合性的实践教学体系,教学内容从简单实践到综合训练、从基础练习向创新研究发展。构建“课堂教学、课外实践、校园文化活动”三者有机结合的能力培养平台,以课堂教学为根本、以课外实践为拓展、以校园文化活动作补充,全力提升学生的能力素质。通过实验实训教学、本科生导师制、产学研合作、学生科研项目、参与教师课题等,以及项目化、课程化的校园文化活动等具体措施,全面培养学生的能力。
四、优化考核体系,服务能力培养