前言:寫(xiě)作是一種表達(dá),也是一種探索。我們?yōu)槟闾峁┝?篇不同風(fēng)格的生物科學(xué)原理參考范文,希望這些范文能給你帶來(lái)寶貴的參考價(jià)值,敬請(qǐng)閱讀。
摘要:21世紀(jì),生物科學(xué)技術(shù)得到了飛速發(fā)展。在國(guó)家提倡低碳出行、綠色生活的環(huán)境下,人們也越來(lái)越注重健康的生活方式。在人們的日常生活中,處處可見(jiàn)生物科學(xué)技術(shù)的影子,生物科學(xué)技術(shù)已與人們的生活緊密相連,對(duì)人們的生活質(zhì)量及社會(huì)發(fā)展都有著很大的影響。但任何事物發(fā)展都有其兩面性,生物科學(xué)技術(shù)的發(fā)展也不例外。本文主要論述了生物科學(xué)技術(shù)給人們帶來(lái)的積極作用及消極作用的影響。
關(guān)鍵詞:生物科學(xué)技術(shù);生活;積極作用;消極作用
在2020年我國(guó)要全面建成小康社會(huì)的大環(huán)境下,我國(guó)各個(gè)領(lǐng)域都蓬勃發(fā)展。人們已經(jīng)解決了吃飯溫飽的問(wèn)題,而目前人們更加注重生活的質(zhì)量。生物科學(xué)技術(shù)的發(fā)展涉及了眾多領(lǐng)域,其是以生命科學(xué)為基礎(chǔ),主要涉及的科學(xué)內(nèi)容有工程原理與生物細(xì)胞和生物組織。生物科學(xué)技術(shù)的發(fā)展使人們的生活質(zhì)量得到了提高,任何事物的發(fā)展都有其兩面性,應(yīng)該用全面正確的眼光探討生物科學(xué)技術(shù)的應(yīng)用,從而讓生物科學(xué)技術(shù)更好的為社會(huì)發(fā)展而服務(wù)。
1當(dāng)前生物科學(xué)技術(shù)的發(fā)展
當(dāng)今21世紀(jì),生物科學(xué)技術(shù)有任何的新突破、新發(fā)現(xiàn),其都將很大程度的影響著人們與社會(huì)發(fā)展的腳步。相對(duì)于其它發(fā)達(dá)國(guó)家來(lái)說(shuō),我國(guó)研究生物科學(xué)技術(shù)的起步較晚,但隨著新世紀(jì)的到來(lái),科學(xué)技術(shù)得到了不斷的發(fā)展,各種新興產(chǎn)業(yè)層出不窮,因此在信息科技革命的浪潮中,生物科學(xué)技術(shù)有著很大的發(fā)展空間[1]。剛開(kāi)始的起步階段,生物科學(xué)技術(shù)只在醫(yī)學(xué)制藥中涉及,經(jīng)過(guò)不斷的科學(xué)探索和研發(fā),漸漸將生物科學(xué)技術(shù)推廣到生態(tài)、農(nóng)業(yè)及醫(yī)療范疇,比如人工合成胰島素,為糖尿病疾病患者研發(fā)新藥物;袁隆平的雜交水稻,解決了人們糧食短缺吃不飽的問(wèn)題,不僅使農(nóng)業(yè)技術(shù)得到了提升,也表現(xiàn)出生物科學(xué)技術(shù)在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的積極應(yīng)用;將其與保護(hù)海洋的環(huán)境相結(jié)合,不僅讓海洋得到了很大程度的清潔,也大大改善了海水的質(zhì)量。倘若可以將其全面的實(shí)施于環(huán)保工作中,則我國(guó)急需解決的環(huán)保問(wèn)題也將會(huì)迎刃而解。還有涉及其它領(lǐng)域的,也都有其一定的發(fā)展戰(zhàn)果[2]。尤其可喜的是生物科學(xué)技術(shù)已經(jīng)慢慢表現(xiàn)出和其他技術(shù)的融合趨勢(shì)。
2生物科學(xué)技術(shù)在生活中的積極作用
生物科學(xué)技術(shù)有任何的新突破、新發(fā)現(xiàn),其都將很大程度的影響著人們與社會(huì)發(fā)展的腳步。在人們的日常生活中,處處可見(jiàn)生物科學(xué)技術(shù)的影子,生物科學(xué)技術(shù)已與人們的生活緊密相連,對(duì)人們的生活質(zhì)量及社會(huì)發(fā)展都有著很大的影響。生物科學(xué)技術(shù)很大一部分是應(yīng)用在醫(yī)藥領(lǐng)域里,其主要表現(xiàn)在以下3個(gè)內(nèi)容:第一,生物科學(xué)技術(shù)研發(fā)制造出了靈敏度、精確性高的醫(yī)療設(shè)施。第二,生物科學(xué)技術(shù)研發(fā)配制出了很多新型藥物,倘若用傳統(tǒng)方法制藥,根本沒(méi)有辦法生產(chǎn),而且其相應(yīng)的生產(chǎn)成本也會(huì)很高。因此這些新型藥物拯救了身患疾病的患者。第三,生物科學(xué)技術(shù)還研發(fā)制造出了基因工程疫苗、菌苗,有效的預(yù)防了傳染病的傳播。在環(huán)保領(lǐng)域,生物科學(xué)技術(shù)也發(fā)揮了顯著的作用。水是生命之源,任何生物都離不開(kāi)水。人們?cè)谏a(chǎn)、生活中產(chǎn)生了很多廢水,為了凈化這些廢水,科研人員利用生物科學(xué)技術(shù)培育菌種凈化水質(zhì),使廢水中的細(xì)菌得到降解,保證處理廢水的穩(wěn)定化、無(wú)公害化及資源化;在新能源的開(kāi)發(fā)領(lǐng)域,科研人員結(jié)合生物科學(xué)技術(shù)對(duì)植物實(shí)施改造基因工程開(kāi)發(fā)出可再生新能源[3]。不僅如此,在環(huán)境污染嚴(yán)重的今天,可以利用細(xì)菌凈化環(huán)境,響應(yīng)國(guó)家提出的綠色地球的發(fā)展。農(nóng)業(yè)領(lǐng)域相對(duì)于其它領(lǐng)域來(lái)講,發(fā)展比較迅速,在農(nóng)作物方面主要利用轉(zhuǎn)基因技術(shù),不僅很大程度的提高了其產(chǎn)量,與此同時(shí),利用生物技術(shù)研發(fā)的對(duì)抗病蟲(chóng)的農(nóng)作物也趨于成熟,且已經(jīng)開(kāi)始使用,效果顯著,使人們的收入得到了很大的提高。不僅如此,倘若在牲畜飼養(yǎng)方面利用生物科學(xué)技術(shù),不僅可以有效的提高抵抗力,而且也很大程度的降低了疾病的發(fā)生。
3生物科學(xué)技術(shù)在生活中的消極作用
摘要:21世紀(jì),生物科學(xué)技術(shù)得到了飛速發(fā)展。在國(guó)家提倡低碳出行、綠色生活的環(huán)境下,人們也越來(lái)越注重健康的生活方式。在人們的日常生活中,處處可見(jiàn)生物科學(xué)技術(shù)的影子,生物科學(xué)技術(shù)已與人們的生活緊密相連,對(duì)人們的生活質(zhì)量及社會(huì)發(fā)展都有著很大的影響。但任何事物發(fā)展都有其兩面性,生物科學(xué)技術(shù)的發(fā)展也不例外。本文主要論述了生物科學(xué)技術(shù)給人們帶來(lái)的積極作用及消極作用的影響。
關(guān)鍵詞:生物科學(xué)技術(shù);生活;積極作用;消極作用
在2020年我國(guó)要全面建成小康社會(huì)的大環(huán)境下,我國(guó)各個(gè)領(lǐng)域都蓬勃發(fā)展。人們已經(jīng)解決了吃飯溫飽的問(wèn)題,而目前人們更加注重生活的質(zhì)量。生物科學(xué)技術(shù)的發(fā)展涉及了眾多領(lǐng)域,其是以生命科學(xué)為基礎(chǔ),主要涉及的科學(xué)內(nèi)容有工程原理與生物細(xì)胞和生物組織。生物科學(xué)技術(shù)的發(fā)展使人們的生活質(zhì)量得到了提高,任何事物的發(fā)展都有其兩面性,應(yīng)該用全面正確的眼光探討生物科學(xué)技術(shù)的應(yīng)用,從而讓生物科學(xué)技術(shù)更好的為社會(huì)發(fā)展而服務(wù)。
1當(dāng)前生物科學(xué)技術(shù)的發(fā)展
當(dāng)今21世紀(jì),生物科學(xué)技術(shù)有任何的新突破、新發(fā)現(xiàn),其都將很大程度的影響著人們與社會(huì)發(fā)展的腳步。相對(duì)于其它發(fā)達(dá)國(guó)家來(lái)說(shuō),我國(guó)研究生物科學(xué)技術(shù)的起步較晚,但隨著新世紀(jì)的到來(lái),科學(xué)技術(shù)得到了不斷的發(fā)展,各種新興產(chǎn)業(yè)層出不窮,因此在信息科技革命的浪潮中,生物科學(xué)技術(shù)有著很大的發(fā)展空間[1]。剛開(kāi)始的起步階段,生物科學(xué)技術(shù)只在醫(yī)學(xué)制藥中涉及,經(jīng)過(guò)不斷的科學(xué)探索和研發(fā),漸漸將生物科學(xué)技術(shù)推廣到生態(tài)、農(nóng)業(yè)及醫(yī)療范疇,比如人工合成胰島素,為糖尿病疾病患者研發(fā)新藥物;袁隆平的雜交水稻,解決了人們糧食短缺吃不飽的問(wèn)題,不僅使農(nóng)業(yè)技術(shù)得到了提升,也表現(xiàn)出生物科學(xué)技術(shù)在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的積極應(yīng)用;將其與保護(hù)海洋的環(huán)境相結(jié)合,不僅讓海洋得到了很大程度的清潔,也大大改善了海水的質(zhì)量。倘若可以將其全面的實(shí)施于環(huán)保工作中,則我國(guó)急需解決的環(huán)保問(wèn)題也將會(huì)迎刃而解。還有涉及其它領(lǐng)域的,也都有其一定的發(fā)展戰(zhàn)果[2]。尤其可喜的是生物科學(xué)技術(shù)已經(jīng)慢慢表現(xiàn)出和其他技術(shù)的融合趨勢(shì)。
2生物科學(xué)技術(shù)在生活中的積極作用
生物科學(xué)技術(shù)有任何的新突破、新發(fā)現(xiàn),其都將很大程度的影響著人們與社會(huì)發(fā)展的腳步。在人們的日常生活中,處處可見(jiàn)生物科學(xué)技術(shù)的影子,生物科學(xué)技術(shù)已與人們的生活緊密相連,對(duì)人們的生活質(zhì)量及社會(huì)發(fā)展都有著很大的影響。生物科學(xué)技術(shù)很大一部分是應(yīng)用在醫(yī)藥領(lǐng)域里,其主要表現(xiàn)在以下3個(gè)內(nèi)容:第一,生物科學(xué)技術(shù)研發(fā)制造出了靈敏度、精確性高的醫(yī)療設(shè)施。第二,生物科學(xué)技術(shù)研發(fā)配制出了很多新型藥物,倘若用傳統(tǒng)方法制藥,根本沒(méi)有辦法生產(chǎn),而且其相應(yīng)的生產(chǎn)成本也會(huì)很高。因此這些新型藥物拯救了身患疾病的患者。第三,生物科學(xué)技術(shù)還研發(fā)制造出了基因工程疫苗、菌苗,有效的預(yù)防了傳染病的傳播。在環(huán)保領(lǐng)域,生物科學(xué)技術(shù)也發(fā)揮了顯著的作用。水是生命之源,任何生物都離不開(kāi)水。人們?cè)谏a(chǎn)、生活中產(chǎn)生了很多廢水,為了凈化這些廢水,科研人員利用生物科學(xué)技術(shù)培育菌種凈化水質(zhì),使廢水中的細(xì)菌得到降解,保證處理廢水的穩(wěn)定化、無(wú)公害化及資源化;在新能源的開(kāi)發(fā)領(lǐng)域,科研人員結(jié)合生物科學(xué)技術(shù)對(duì)植物實(shí)施改造基因工程開(kāi)發(fā)出可再生新能源[3]。不僅如此,在環(huán)境污染嚴(yán)重的今天,可以利用細(xì)菌凈化環(huán)境,響應(yīng)國(guó)家提出的綠色地球的發(fā)展。農(nóng)業(yè)領(lǐng)域相對(duì)于其它領(lǐng)域來(lái)講,發(fā)展比較迅速,在農(nóng)作物方面主要利用轉(zhuǎn)基因技術(shù),不僅很大程度的提高了其產(chǎn)量,與此同時(shí),利用生物技術(shù)研發(fā)的對(duì)抗病蟲(chóng)的農(nóng)作物也趨于成熟,且已經(jīng)開(kāi)始使用,效果顯著,使人們的收入得到了很大的提高。不僅如此,倘若在牲畜飼養(yǎng)方面利用生物科學(xué)技術(shù),不僅可以有效的提高抵抗力,而且也很大程度的降低了疾病的發(fā)生。
3生物科學(xué)技術(shù)在生活中的消極作用
一、近幾年生物科學(xué)探究試題的結(jié)構(gòu)分析
2012年湖南湘潭也出了一道類(lèi)似的給予材料題,然后用材料中的信息解答問(wèn)題,并深入研究,考查解決問(wèn)題、分析問(wèn)題、得出結(jié)論、交流的能力。這些試題都是考查學(xué)生獲取知識(shí)的能力、識(shí)圖能力和信息處理的能力,這些設(shè)計(jì)新穎的試題既來(lái)源于課本,又高于課本,考生從未見(jiàn)過(guò),但考生只要具有一定的自學(xué)能力,就會(huì)領(lǐng)會(huì)題目的意思。近幾年,中考生物科學(xué)探究分析題多為探究實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與分析題型,這類(lèi)題目的靈活性和開(kāi)放性較大,但有不少考生大致明白題目的意思,而無(wú)法用簡(jiǎn)明扼要的文字或圖表來(lái)正確表達(dá)探究過(guò)程、結(jié)果和結(jié)論等,例如:2012年浙江溫州卷第32題就是這樣,“驗(yàn)證玉米的莖具有背地生長(zhǎng)的特性”,同學(xué)們都知道這個(gè)知識(shí)點(diǎn),但是要設(shè)計(jì)方案來(lái)驗(yàn)證,學(xué)生又覺(jué)得有難度,很難用簡(jiǎn)明扼要的文字來(lái)正確表達(dá)探究步驟,這樣的題對(duì)于學(xué)生來(lái)說(shuō)很有難度。2010年福建龍巖卷的第40題也是這樣的類(lèi)型,內(nèi)容是“淘米水對(duì)植物生長(zhǎng)的影響”,這道題從我們平時(shí)常見(jiàn)的生活實(shí)際入手,感覺(jué)很簡(jiǎn)單,但是考查的是整個(gè)探究過(guò)程,包括提出問(wèn)題,設(shè)計(jì)方案與實(shí)施控制變量以及得出結(jié)論,學(xué)生用自己的語(yǔ)言歸納總結(jié),考查學(xué)生能用所學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題的能力,對(duì)于學(xué)生來(lái)說(shuō)是較難的。
二、對(duì)中考生物科學(xué)探究復(fù)習(xí)教學(xué)的啟示
1.按照新課標(biāo)中課程內(nèi)容的要求,確立有關(guān)科學(xué)探究的能力目標(biāo)內(nèi)容解讀:教材中涉及的探究活動(dòng):(1)光照對(duì)鼠婦生活的影響。(2)二氧化碳是光合作用的原料。(3)探究鯽魚(yú)的覓食行為。(4)比較不同果蔬中維生素C的含量。(5)口腔對(duì)淀粉的消化作用。(6)探究不同食物的熱價(jià)。(7)脈搏與運(yùn)動(dòng)的關(guān)系。(8)酒精對(duì)水蚤心率的影響。(9)探究果實(shí)發(fā)育過(guò)程中體積的變化。(10)探究種子萌發(fā)的條件。(11)探究根長(zhǎng)長(zhǎng)的主要部位。(12)探究果蠅的發(fā)育過(guò)程。(13)探究生男生女的比例。(14)探究制作酸奶需要的條件。(15)探究食品腐敗的原因。
2.重視科學(xué)探究過(guò)程的操作新課程標(biāo)準(zhǔn)針對(duì)提到的探究實(shí)驗(yàn),教師應(yīng)積極提供機(jī)會(huì)讓學(xué)生親自嘗試和實(shí)踐,引導(dǎo)學(xué)生參與科學(xué)探究活動(dòng)時(shí)不僅應(yīng)參加科學(xué)探究某些方面的活動(dòng),還應(yīng)該讓學(xué)生有機(jī)會(huì)參與若干完整的探究活動(dòng)。因此,要安排一些可行性實(shí)驗(yàn)讓學(xué)生在動(dòng)手操作過(guò)程中感知探究的步驟,例如:(1)讓學(xué)生在家里發(fā)次豆芽,探究種子萌發(fā)的條件。(2)測(cè)試酸對(duì)植物生長(zhǎng)的影響。(3)什么樣的馬鈴薯塊能夠萌發(fā)等。在這些實(shí)驗(yàn)探究過(guò)程中注意引導(dǎo)學(xué)生設(shè)置對(duì)照實(shí)驗(yàn),注意實(shí)驗(yàn)過(guò)程,實(shí)驗(yàn)結(jié)論,遇到問(wèn)題時(shí)如何解決等。
3.重視科學(xué)探究實(shí)驗(yàn)過(guò)程的思考在生物科學(xué)探究復(fù)習(xí)時(shí),要教會(huì)學(xué)生思考整個(gè)探究過(guò)程,包括實(shí)驗(yàn)原理、提問(wèn)的問(wèn)題、假設(shè)、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)實(shí)施過(guò)程以及結(jié)論的得出。首先,要思考并理解實(shí)驗(yàn)原理中所包含的知識(shí);其次要思考實(shí)驗(yàn)過(guò)程中出現(xiàn)的現(xiàn)象(結(jié)果),數(shù)據(jù),問(wèn)題并分析解釋其原因,思考如果改變實(shí)驗(yàn)條件,變量將會(huì)出現(xiàn)什么結(jié)果(或現(xiàn)象);最后對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果(或現(xiàn)象)進(jìn)行總結(jié)分析并反思。對(duì)探究過(guò)程的思考以培養(yǎng)學(xué)生的思維能力,提高學(xué)生分析與解決問(wèn)題的能力。
4.重視科學(xué)探究過(guò)程的表達(dá)在平時(shí)的科學(xué)探究復(fù)習(xí)過(guò)程中,要針對(duì)探究實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與分析題型的開(kāi)放性與靈活性特點(diǎn),補(bǔ)充一些課外相關(guān)資料來(lái)拓展學(xué)生的知識(shí)面和提高他們的閱讀理解能力,從而訓(xùn)練學(xué)生如何對(duì)實(shí)驗(yàn)原理、方法步驟和結(jié)果與結(jié)論進(jìn)行正確的表達(dá)。首先要對(duì)做過(guò)的探究活動(dòng)或教材中探究實(shí)驗(yàn)的操作過(guò)程,方法步驟,結(jié)果與結(jié)論等用簡(jiǎn)明、扼要的文字、圖像等形式正確表達(dá)出來(lái)。其次,要讓學(xué)生通過(guò)分析典型的探究例題、練習(xí)題來(lái)提高他們的表達(dá)能力和歸納總結(jié)能力,從而進(jìn)一步提高解決在新情境下實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)題,分析探究步驟等的能力。
作者:呂艷平 單位:內(nèi)蒙古呼倫貝爾市鄂溫克族自治旗大雁第三中學(xué)
[摘要]生物科學(xué)素養(yǎng)概念的出現(xiàn)使世界范圍的生物課程改革走向深入。我國(guó)生物學(xué)教學(xué)也確立了培養(yǎng)全體學(xué)生的生物科學(xué)素養(yǎng)的教育宗旨。本文從培養(yǎng)科學(xué)素養(yǎng)的視角解讀了科學(xué)素養(yǎng)、生物科學(xué)素養(yǎng)等相關(guān)概念,并在此基礎(chǔ)上對(duì)我國(guó)生物學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)的內(nèi)涵與外延提出了自己的看法,以指導(dǎo)我國(guó)中學(xué)生物教師的教育教學(xué)改革與實(shí)踐。
[關(guān)鍵詞]科學(xué)素養(yǎng)生物科學(xué)素養(yǎng)生物學(xué)課程中學(xué)生物教學(xué)
生物學(xué)隸屬于自然科學(xué)。生物學(xué)課程是一門(mén)科學(xué)課程,這是生物學(xué)課程的基本性質(zhì)之一??茖W(xué)是一個(gè)內(nèi)容豐富的知識(shí)體系,其中就包括人類(lèi)認(rèn)識(shí)自然界的一些特殊途徑和方法。正由于有了這些對(duì)生命世界準(zhǔn)確地提出問(wèn)題及獲取較為可靠答案的方法,如觀(guān)察、量化、求證和思考等,人類(lèi)對(duì)自身和環(huán)境的認(rèn)知才能日益深入、全面和可靠。這些方法反映出自然科學(xué)與其他領(lǐng)域認(rèn)知模式的不同,也體現(xiàn)了科學(xué)最基本的特征和本質(zhì)。生物學(xué)課程作為一門(mén)科學(xué)課程,不僅要傳播科學(xué)的事實(shí)和概念,更要體現(xiàn)科學(xué)是一個(gè)探究的過(guò)程。生物學(xué)教育的宗旨應(yīng)該是培養(yǎng)全體學(xué)生的生物科學(xué)素養(yǎng)。這一宗旨的確立,將使我國(guó)生物學(xué)課程產(chǎn)生一些重大變化。理解這一新的課程理念,也將有助于生物老師們的教學(xué)改革和實(shí)踐。
一、關(guān)于科學(xué)素養(yǎng)的認(rèn)知
我國(guó)基礎(chǔ)教育的任務(wù)是培養(yǎng)未來(lái)的合格公民。在當(dāng)今科技產(chǎn)品比比皆是、科學(xué)問(wèn)題在我們的生活中無(wú)處不在的時(shí)代,未來(lái)的公民中有一部分人將會(huì)成為科學(xué)知識(shí)或科技產(chǎn)品的創(chuàng)造者或生產(chǎn)者,而幾乎所有的人都將是科技產(chǎn)品的消費(fèi)者。他們?cè)趥€(gè)人生活和社會(huì)生活中,要去面對(duì)各種各樣與科學(xué)相關(guān)的問(wèn)題,并做出決策。這些都要求生活在當(dāng)今和未來(lái)社會(huì)中的公民具有一定的科學(xué)素養(yǎng)。
(一)科學(xué)素養(yǎng)概念的提出
20世紀(jì)60年代以前,中學(xué)科學(xué)教育并不強(qiáng)調(diào)“科學(xué)素養(yǎng)”。隨著60年代的理科課程改革的浪潮,人們才提出了科學(xué)素養(yǎng)理念。70年代初期,在一些教育發(fā)達(dá)國(guó)家的中學(xué)自然科學(xué)課程中就提出了科學(xué)素養(yǎng)的理念,并把培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)作為課程的基本任務(wù)。80年代以后,這一課程理念已經(jīng)被科學(xué)教育家和大多數(shù)理科教師所認(rèn)同,成為當(dāng)今理科課程發(fā)展的一個(gè)共同趨勢(shì)。對(duì)科學(xué)素養(yǎng)的解釋?zhuān)驎r(shí)代而有所不同,并且隨著時(shí)代的發(fā)展而發(fā)生認(rèn)識(shí)上的變化。即便是在同一個(gè)時(shí)代,不同的機(jī)構(gòu)、組織或不同的專(zhuān)家對(duì)科學(xué)素養(yǎng)的解釋也不完全相同。因此,目前尚沒(méi)有一個(gè)嚴(yán)格的、統(tǒng)一的定義。國(guó)內(nèi)現(xiàn)在多數(shù)人認(rèn)可的解釋是:科學(xué)素養(yǎng)是指了解進(jìn)行個(gè)人決策、參與公民和文化事務(wù)、從事經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)所需要的科學(xué)概念和科學(xué)過(guò)程??茖W(xué)素養(yǎng)最基本的含義是指學(xué)生能夠合理地將所學(xué)到的科學(xué)知識(shí)運(yùn)用到社會(huì)及個(gè)人生活中。由此可見(jiàn),科學(xué)素養(yǎng)包括了兩個(gè)不同的方面:一方面是對(duì)科學(xué)知識(shí)、態(tài)度情感、價(jià)值觀(guān)及科學(xué)技能的掌握情況;另一方面是在已有基礎(chǔ)上提高自己科學(xué)素養(yǎng)的能力。還有一些人認(rèn)為,科學(xué)素養(yǎng)是指一個(gè)人對(duì)自然科學(xué)領(lǐng)域中核心的基礎(chǔ)內(nèi)容的掌握情況,自然科學(xué)的核心基礎(chǔ)應(yīng)該包括:①學(xué)生理解基本科學(xué)現(xiàn)象、規(guī)律,以及科學(xué)原理是如何用于技術(shù)領(lǐng)域之中的;②學(xué)生以在學(xué)校的學(xué)習(xí)為基礎(chǔ),形成終身學(xué)習(xí)的基本能力和習(xí)慣;③學(xué)生能夠理解或解釋發(fā)生在身邊的科學(xué)現(xiàn)象;④學(xué)生能夠形成正確的態(tài)度、情感、價(jià)值觀(guān)和科學(xué)的世界觀(guān),并以此來(lái)指導(dǎo)自己的行為;⑤學(xué)生應(yīng)掌握一系列的相關(guān)技能,包括操作技能、科學(xué)探究一般技能、比較、判斷、分析和推理等思維技能,以及創(chuàng)造性和批判性的思維方式。
不同的學(xué)生在學(xué)習(xí)自然科學(xué)時(shí)會(huì)表現(xiàn)出不同的天賦和特點(diǎn),有些學(xué)生在學(xué)習(xí)理科時(shí)能表現(xiàn)出很強(qiáng)的數(shù)理邏輯優(yōu)勢(shì),有些則會(huì)在理科的學(xué)習(xí)中遇到困難。現(xiàn)代科學(xué)教育強(qiáng)調(diào)面向所有學(xué)生,旨在培養(yǎng)所有未來(lái)公民科學(xué)素養(yǎng)。因此,對(duì)不同的學(xué)生來(lái)說(shuō),科學(xué)素養(yǎng)應(yīng)該有不同的要求。但不論要求的差異如何,科學(xué)教育都要使這些學(xué)生在原有的基礎(chǔ)上得到發(fā)展,達(dá)到一個(gè)最基本的要求。一個(gè)具有科學(xué)素養(yǎng)的中學(xué)畢業(yè)生不一定要以科學(xué)或工程技術(shù)為職業(yè),然而每個(gè)公民必須具備科學(xué)素養(yǎng),才能使他們?cè)诿鎸?duì)日常生活中的科學(xué)現(xiàn)象、事件和觀(guān)點(diǎn)時(shí),能夠運(yùn)用科學(xué)的原理和方法去做出判斷或決策。
如何培養(yǎng)適應(yīng)社會(huì)需求的21世紀(jì)的新型人才,是現(xiàn)代高等教育所必須考慮的首要問(wèn)題。因此,細(xì)胞工程作為現(xiàn)代生物技術(shù)學(xué)科的一個(gè)重要組成部分,在高等院校生物科學(xué)及相關(guān)專(zhuān)業(yè)的教學(xué)中被設(shè)定為主干課程。目前,細(xì)胞工程是生物技術(shù)等相關(guān)專(zhuān)業(yè)本科生培養(yǎng)計(jì)劃的必修課程,在課程內(nèi)容上要求系統(tǒng)全面地介紹細(xì)胞工程的基本原理、基本技術(shù)、最新研究方法和成果、實(shí)際生產(chǎn)應(yīng)用以及未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)等。
細(xì)胞工程課程在生物科學(xué)專(zhuān)業(yè)的設(shè)置
本課程自從2007年在我校新辦生物技術(shù)專(zhuān)業(yè)開(kāi)設(shè)以來(lái),根據(jù)學(xué)校對(duì)本科生物技術(shù)專(zhuān)業(yè)的培養(yǎng)計(jì)劃,細(xì)胞工程是生物技術(shù)專(zhuān)業(yè)的主干課程,并于2009-2010學(xué)年第二學(xué)期開(kāi)始開(kāi)設(shè)。通過(guò)對(duì)該課程的教學(xué),使學(xué)生掌握細(xì)胞工程所涉及的基本概念、原理、技術(shù)方法、應(yīng)用基礎(chǔ)等內(nèi)容。通過(guò)近三年的教學(xué)實(shí)踐,不斷加強(qiáng)課程建設(shè)與發(fā)展,理論教學(xué)體系已經(jīng)基本完善,實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)基本建立。通過(guò)全面進(jìn)行教學(xué)改革,已逐漸形成本校建設(shè)的特色課程。21世紀(jì),生命科學(xué)全面快速發(fā)展。根據(jù)學(xué)科發(fā)展和社會(huì)需求趨勢(shì),在新辦生物技術(shù)專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)之上,2009年我校新辦生物科學(xué)專(zhuān)業(yè)。然而,新辦生物科學(xué)專(zhuān)業(yè)的困境是專(zhuān)業(yè)范圍寬泛;如何在有限的時(shí)間內(nèi),全面、高效地培養(yǎng)適應(yīng)社會(huì)需求的合格人才,是每位任課教師和教學(xué)管理者必須認(rèn)清的首要問(wèn)題。為了充分發(fā)揮我們醫(yī)學(xué)院校的資源優(yōu)勢(shì),在培養(yǎng)學(xué)生方向定位上,以健康教育為主要方向,兼顧生物制藥等,但又與生物技術(shù)的培養(yǎng)方式不同。由于細(xì)胞工程是由細(xì)胞生物學(xué)、分子生物學(xué)、基因工程、工程學(xué)等學(xué)科理論技術(shù)有機(jī)結(jié)合的一門(mén)嶄新學(xué)科,因而被設(shè)定為新辦生物科學(xué)專(zhuān)業(yè)本科生培養(yǎng)計(jì)劃的必修課程。
細(xì)胞工程課程在生物科學(xué)中的開(kāi)設(shè),是以普通生物學(xué)、生物化學(xué)、醫(yī)學(xué)遺傳學(xué)、細(xì)胞生物學(xué)、分子生物學(xué)、微生物學(xué)、免疫學(xué)等先修課程為基礎(chǔ)。同時(shí),將本課程的學(xué)習(xí)與基因工程、生物技術(shù)等課程的學(xué)習(xí)互相補(bǔ)充和相互促進(jìn),為將來(lái)從事生命科學(xué)基礎(chǔ)理論研究、生物制品的開(kāi)發(fā)和應(yīng)用、疾病診斷技術(shù)的開(kāi)發(fā)與應(yīng)用等領(lǐng)域的工作打下必要的基礎(chǔ)。在教材方面,以李志勇編著《細(xì)胞工程》(高等教育出版社)為基本教材,以楊吉成編著《細(xì)胞工程》(化學(xué)工業(yè)出版社)、安利國(guó)編著《細(xì)胞工程》(第二版,科學(xué)出版社)等為主要參考教材。在教師隊(duì)伍配置方面,既有細(xì)胞生物學(xué)領(lǐng)域教學(xué)經(jīng)驗(yàn)豐富的教授,也有年富力強(qiáng)的專(zhuān)業(yè)知識(shí)扎實(shí)的中青年骨干教師。細(xì)胞工程的理論教學(xué)和實(shí)驗(yàn)教學(xué)全部由既具有扎實(shí)生物工程學(xué)相關(guān)知識(shí)背景,又有基礎(chǔ)細(xì)胞理論與實(shí)驗(yàn)技術(shù)背景的骨干教師承擔(dān)。
細(xì)胞工程教學(xué)內(nèi)容的設(shè)定與改革
細(xì)胞工程課程的特色,是以細(xì)胞工程技術(shù)方法的基本原理為課程教學(xué)切入點(diǎn)。在教學(xué)內(nèi)容上,基本理論的講授與技術(shù)方法過(guò)程的介紹并重;在本學(xué)科知識(shí)的系統(tǒng)性方面,既有本學(xué)科理論的系統(tǒng)性,又加強(qiáng)與其他相關(guān)學(xué)科的相互滲透交叉,尤其是以細(xì)胞生物學(xué)、生物工程的基礎(chǔ)知識(shí)背景,為本學(xué)科的理論教學(xué)奠定基礎(chǔ);通過(guò)將現(xiàn)有技術(shù)的原理、應(yīng)用歸納,與本學(xué)科相關(guān)技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)講解相結(jié)合;從內(nèi)容上,客觀(guān)系統(tǒng)地反映本學(xué)科相關(guān)領(lǐng)域應(yīng)用前景、重點(diǎn)研究方向和尚待解決的科學(xué)問(wèn)題;在理論上自成體系。根據(jù)教學(xué)計(jì)劃,細(xì)胞工程在我校總學(xué)時(shí)設(shè)定為80學(xué)時(shí),其中理論50學(xué)時(shí),實(shí)驗(yàn)30學(xué)時(shí)。本課程的開(kāi)設(shè),一般在第三學(xué)年的第二學(xué)期,在普通生物學(xué)、生物化學(xué)、醫(yī)學(xué)遺傳學(xué)、細(xì)胞生物學(xué)、組織胚胎學(xué)等課程修完之后進(jìn)行。細(xì)胞工程在教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法上又與以上學(xué)科大不相同,本課程教學(xué)是以技術(shù)方法的原理為基礎(chǔ)理論的學(xué)科,因此實(shí)驗(yàn)與理論教學(xué)并重。細(xì)胞工程課程的理論課程內(nèi)容,根據(jù)研究對(duì)象一般分為三大部分內(nèi)容,分別為:細(xì)胞工程概論與基本技術(shù)、植物細(xì)胞工程、動(dòng)物細(xì)胞工程。根據(jù)我校的教學(xué)實(shí)際情況和培養(yǎng)計(jì)劃,我們對(duì)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行了適當(dāng)?shù)母母锱c調(diào)整。課程的內(nèi)容重點(diǎn)在第一部分細(xì)胞工程概論與基本技術(shù)和第三部分動(dòng)物細(xì)胞工程[1-4]。
細(xì)胞工程概論和細(xì)胞工程基本技術(shù),這部分內(nèi)容是細(xì)胞工程的理論方法基礎(chǔ),是教學(xué)重點(diǎn)之一。課程內(nèi)容主要包括:細(xì)胞工程概論、細(xì)胞工程理論基礎(chǔ)、實(shí)驗(yàn)室設(shè)置與無(wú)菌操作技術(shù)、細(xì)胞基本培養(yǎng)基本技術(shù)。重點(diǎn)讓學(xué)生掌握細(xì)胞工程研究所涉及的基本理論、技術(shù)問(wèn)題。由于細(xì)胞工程是在細(xì)胞生物學(xué)教學(xué)之后開(kāi)設(shè),學(xué)生已經(jīng)基本具備細(xì)胞生物學(xué)的基本理論和技術(shù)方法;因此在理論教學(xué)內(nèi)容安排上,只做概要性講解。植物細(xì)胞、組織工程技術(shù)相對(duì)成熟,應(yīng)用范圍廣泛。這部分內(nèi)容包括:植物組織、器官培養(yǎng)技術(shù);植物細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù);原生質(zhì)體融合與培養(yǎng)技術(shù);亞細(xì)胞水平的操作技術(shù)等。對(duì)這部分內(nèi)容的教學(xué),只做相關(guān)技術(shù)原理的理論性講解,了解相關(guān)的技術(shù)原理和應(yīng)用。細(xì)胞工程課程的教學(xué)重點(diǎn)內(nèi)容設(shè)置在動(dòng)物細(xì)胞工程部分。這部分內(nèi)容主要有五個(gè)方面的相關(guān)主題:①動(dòng)物細(xì)胞的規(guī)?;囵B(yǎng)技術(shù)與生物反應(yīng)器;②基因操作技術(shù)與外源基因的表達(dá),包括轉(zhuǎn)基因生物反應(yīng)器(轉(zhuǎn)基因細(xì)胞和轉(zhuǎn)基因動(dòng)物)、細(xì)胞培養(yǎng)與生物制藥;③體外受精與核移植技術(shù),包括體外受精技術(shù)、胚胎工程技術(shù)、核移植技術(shù)等;④細(xì)胞融合與單克隆抗體技術(shù),包括雜交瘤技術(shù)、單克隆抗體技術(shù)、抗體工程技術(shù)等;⑤胚胎干細(xì)胞與組織工程技術(shù)。在這幾個(gè)主題中,著重對(duì)細(xì)胞培養(yǎng)的細(xì)胞融合技術(shù)原理和基本方法,以及利用細(xì)胞融合產(chǎn)生雜交瘤和單克隆抗體的動(dòng)物細(xì)胞工程發(fā)展的基礎(chǔ)進(jìn)行講解;重點(diǎn)講解動(dòng)物細(xì)胞基因表達(dá)系統(tǒng)和基因打靶的技術(shù)、利用染色體載體轉(zhuǎn)移基因和構(gòu)建人工染色體的技術(shù)及其應(yīng)用;并且對(duì)于干細(xì)胞生物學(xué)在醫(yī)學(xué)上應(yīng)用的重大意義,對(duì)胚胎干細(xì)胞和組織干細(xì)胞的研究方法、研究進(jìn)展進(jìn)行重點(diǎn)講解[5-8]。
實(shí)驗(yàn)教學(xué)部分,將培養(yǎng)胚胎干細(xì)胞的整個(gè)實(shí)驗(yàn)體系與技術(shù)設(shè)定為細(xì)胞工程課程的實(shí)驗(yàn)教學(xué)部分。實(shí)驗(yàn)課程的教學(xué)改革,是我們對(duì)這門(mén)課程進(jìn)行教學(xué)改革的重點(diǎn)部分,相關(guān)的研究進(jìn)展將另文詳細(xì)論述。細(xì)胞工程在無(wú)論是在理論教學(xué)還是實(shí)驗(yàn)教學(xué)上,都充分展現(xiàn)出細(xì)胞工程的最新前沿技術(shù)以及這些技術(shù)在生物制品研發(fā)、保障人類(lèi)健康等方面所體現(xiàn)出來(lái)的越來(lái)越多的貢獻(xiàn)和作用。通過(guò)課程改革,不斷完善教學(xué)內(nèi)容,不斷豐富教學(xué)方法與手段,使理論教學(xué)與實(shí)踐教學(xué)、甚至科研教學(xué)相互促進(jìn)。通過(guò)本課程教學(xué),使學(xué)生充分掌握細(xì)胞工程的基礎(chǔ)知識(shí)、基本概念和實(shí)驗(yàn)技術(shù)的基本原理,完整的理論以及體外細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)和方法,以及細(xì)胞工程發(fā)展的新技術(shù)和新理論。從教學(xué)效果以及學(xué)生反饋來(lái)的信息,都證明了細(xì)胞工程教學(xué)取得了非常好的教學(xué)效果,達(dá)到了課程設(shè)定的預(yù)期目標(biāo)。(本文作者:任立成、孫元田、蘇振宇、林蓉、李冬娜單位:海南醫(yī)學(xué)院生物學(xué)教研室)
課程群間存在諸多銜接問(wèn)題
在教學(xué)過(guò)程中,我們發(fā)現(xiàn)在課程群之間也存在諸多的遺漏、重復(fù)以及銜接不當(dāng)?shù)膯?wèn)題。如“化學(xué)-生物化學(xué)-分子生物學(xué)-基因工程”課程群中生物化學(xué)講授的線(xiàn)粒體與能量代謝、蛋白質(zhì)的合成與翻譯內(nèi)容,“人體結(jié)構(gòu)與功能學(xué)課程群”中的細(xì)胞生物學(xué)也涉及而且課時(shí)較多,而很多新穎的研究?jī)?nèi)容卻由于課時(shí)限制無(wú)法傳授。
課程群內(nèi)部各門(mén)課程間存在較多重復(fù)及銜接問(wèn)題
很多內(nèi)容課程群內(nèi)部多門(mén)課程都有涉獵,重復(fù)內(nèi)容較多,如DNA的復(fù)制、基因的轉(zhuǎn)錄與加工、蛋白質(zhì)的生物合成、原核與真核細(xì)胞的表達(dá)調(diào)控等諸多內(nèi)容在生物化學(xué)、分子生物學(xué)、基因工程等多門(mén)課程都有涉獵,而且都作為重點(diǎn)內(nèi)容,重復(fù)內(nèi)容較多,造成學(xué)生在學(xué)習(xí)中重復(fù)學(xué)習(xí),學(xué)習(xí)興趣不高,而當(dāng)前分子生物學(xué)與基因工程等最新的研究成果與進(jìn)展等學(xué)生感興趣,希望學(xué)習(xí)的內(nèi)容卻由于課時(shí)限制無(wú)法傳授,存在較大的銜接性問(wèn)題,迫切需要進(jìn)行課程群各學(xué)科間教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行內(nèi)部?jī)?yōu)化改革。另外,課程群實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容也存在諸多紕漏,實(shí)驗(yàn)內(nèi)容仍然滯后于學(xué)科發(fā)展,大多實(shí)驗(yàn)課教學(xué)是與理論課教學(xué)相對(duì)應(yīng)的,以驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)為主,缺乏綜合性、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn),內(nèi)容單一、重復(fù)嚴(yán)重[6]。
課程群管理模式的滯后
雖然生物科學(xué)專(zhuān)業(yè)開(kāi)展了課程群授課模式,但各門(mén)課程之間缺乏有效的溝通[7]。承擔(dān)各門(mén)課程的各個(gè)教研室分屬于不同的系科,不能充分的將各門(mén)課程有機(jī)的整合,尤其是缺少有效、科學(xué)的管理模式。重視年輕教師的培養(yǎng),促進(jìn)特色專(zhuān)業(yè)建設(shè),推動(dòng)合理的“專(zhuān)業(yè)課程群”課程管理模式。因此,要想在當(dāng)前工作的基礎(chǔ)上使生物科學(xué)專(zhuān)業(yè)學(xué)生培養(yǎng)質(zhì)量全面提高到一個(gè)新的高度,迫切需要對(duì)生物科學(xué)課程群進(jìn)行整合與優(yōu)化,系統(tǒng)規(guī)劃一個(gè)新的改革方案,切實(shí)有效的解決課程群間重復(fù)、銜接及課程群管理問(wèn)題[8]。
蚌埠醫(yī)學(xué)院生物科學(xué)專(zhuān)業(yè)工作基礎(chǔ)
蚌埠醫(yī)學(xué)院生物科學(xué)專(zhuān)業(yè)課程群在2006年進(jìn)行課程設(shè)置及培養(yǎng)方案修訂的時(shí)候,已打破了生物學(xué)和醫(yī)學(xué)各課程間各自獨(dú)立、互不聯(lián)系的狀況,率先建立學(xué)科課程群教學(xué)體系,鑒定了良好的工作基礎(chǔ)。通過(guò)不斷的優(yōu)化發(fā)展,已經(jīng)初具規(guī)模,具有一定的應(yīng)用基礎(chǔ)。在實(shí)行學(xué)分制的基礎(chǔ)上,設(shè)置課程模塊構(gòu)成課程體系結(jié)構(gòu),課程模塊下由課程群構(gòu)成主體。1.人文社科課程模塊:安全教育、就業(yè)指導(dǎo)、體育、軍事理論和軍事技能、思想道德修養(yǎng)和法律基礎(chǔ)、形勢(shì)政策、中國(guó)近代史綱要、思想和中國(guó)特色社會(huì)主義理論體系概論、馬克思主義基本原理、英語(yǔ)、專(zhuān)業(yè)英語(yǔ)、文獻(xiàn)檢索、大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)。2.自然科學(xué)課程模塊:化學(xué)課程群(含無(wú)機(jī)化學(xué)、有機(jī)化學(xué)、分析化學(xué)、儀器分析)。3.專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課程模塊:人體結(jié)構(gòu)與功能學(xué)、神經(jīng)生物學(xué)、病理學(xué)、免疫生物學(xué)、流式細(xì)胞技術(shù)、實(shí)驗(yàn)核醫(yī)學(xué)、藥理學(xué)、醫(yī)學(xué)微生物學(xué)、生物信息學(xué)。4.專(zhuān)業(yè)課程模塊:生化與分子生物學(xué)課程群(含生物化學(xué)、分子生物學(xué)、基因工程、蛋白與酶工程)、遺傳學(xué)課程群(遺傳學(xué)、醫(yī)學(xué)遺傳學(xué))、細(xì)胞生物學(xué)、發(fā)育生物學(xué)、生態(tài)學(xué)、生物制藥技術(shù)、生物制品概論、生物統(tǒng)計(jì)學(xué)、生物學(xué)綜合實(shí)驗(yàn)(含生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)、生態(tài)學(xué)實(shí)驗(yàn)、細(xì)胞生物學(xué)實(shí)驗(yàn)、遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)、分子生物學(xué)技術(shù)實(shí)驗(yàn)、蛋白與酶工程實(shí)驗(yàn)、現(xiàn)代生物學(xué)技術(shù)與探索性實(shí)驗(yàn))、臨床醫(yī)學(xué)概要。5.專(zhuān)業(yè)技能模塊:畢業(yè)實(shí)習(xí)、畢業(yè)論文。
發(fā)育生物學(xué)是生命科學(xué)領(lǐng)域中重要的分支學(xué)科,它在傳統(tǒng)的胚胎學(xué)基礎(chǔ)上,結(jié)合細(xì)胞生物學(xué)及分子遺傳學(xué)、遺傳學(xué)等學(xué)科的原理和方法,融合形成的一門(mén)新興的學(xué)科.該學(xué)科內(nèi)容涉及多個(gè)領(lǐng)域的知識(shí),如遺傳學(xué)、分子生物學(xué),胚胎學(xué),細(xì)胞生物學(xué)等.可以說(shuō),發(fā)育生物學(xué)作為生物學(xué)重要的一門(mén)基礎(chǔ)專(zhuān)業(yè)課程,其教學(xué)質(zhì)量的好壞,教學(xué)效果的優(yōu)劣可能會(huì)直接影響生物相關(guān)專(zhuān)業(yè)學(xué)生的專(zhuān)業(yè)素質(zhì)和專(zhuān)業(yè)技能的提高.為了提高生物科學(xué)本科專(zhuān)業(yè)教學(xué)質(zhì)量,加強(qiáng)生物教學(xué)的廣度和深度,我校在2008級(jí)生物科學(xué)專(zhuān)業(yè)開(kāi)設(shè)了發(fā)育生物學(xué)課程.與其他課程相比,直到20世紀(jì)后期,國(guó)外的一些大學(xué)才陸續(xù)建立了發(fā)育生物學(xué)部(系),并開(kāi)設(shè)了發(fā)育生物學(xué)及相關(guān)課程.與國(guó)外相比,我國(guó)的發(fā)育生物學(xué)起步比較晚,上個(gè)紀(jì)末期,國(guó)內(nèi)的一些知名院校首先開(kāi)始開(kāi)展了一些在發(fā)育過(guò)程中的信號(hào)調(diào)控相關(guān)內(nèi)容講座,反響效果較好.到現(xiàn)在,發(fā)育生物學(xué)作為一門(mén)綜合性較強(qiáng)的生物科學(xué)基礎(chǔ)學(xué)科,已被許多大學(xué)列為生命科學(xué)領(lǐng)域和醫(yī)學(xué)專(zhuān)業(yè)學(xué)生的必修課[1].
1發(fā)育生物學(xué)課程開(kāi)設(shè)現(xiàn)狀
開(kāi)設(shè)伊始由于主講教師圍繞各自的科研方向講授,因而沒(méi)有形成系統(tǒng)教材[2].迄今為止,由于相關(guān)學(xué)者和科研人員對(duì)發(fā)育生物學(xué)領(lǐng)域研究的重視,國(guó)內(nèi)外出現(xiàn)了各種版本的發(fā)育生物學(xué)教材,有國(guó)外的英文教材,也有我們國(guó)內(nèi)學(xué)者編著的中文教材,如使用面較廣的由張紅衛(wèi)老師主編《發(fā)育生物學(xué)》,在綜合性大學(xué)生物學(xué)及生物技術(shù)專(zhuān)業(yè)、醫(yī)學(xué)等[3]使用較多,從開(kāi)始開(kāi)設(shè)發(fā)育生物學(xué)課程到現(xiàn)在不到四十年時(shí)間,與其他學(xué)科相比發(fā)育生物學(xué)仍然處于發(fā)展的初級(jí)階段,該領(lǐng)域新的熱點(diǎn)和研究成果都在源源不斷地涌入世人的視線(xiàn)中,因此教材內(nèi)容也在不停地補(bǔ)充.博士生、碩士生及本科生使用的教材不一樣,不同專(zhuān)業(yè)不同院校使用的該課程教材也不盡相同.從總體看發(fā)育生物學(xué)在我國(guó)還處在起始摸索階段,還未能形成一個(gè)被大家普遍認(rèn)可和遵循的成熟的課程體系,當(dāng)然也有了探索和完善的空間.2009年起,我校為了生物科學(xué)專(zhuān)業(yè)的發(fā)展,將發(fā)育生物學(xué)課程列入了教學(xué)計(jì)劃,但相比其他同類(lèi)院校就晚了很多(如2002年曲阜師范大學(xué)開(kāi)始給生物科學(xué)、生物技術(shù)兩個(gè)專(zhuān)業(yè)開(kāi)設(shè)發(fā)育生物學(xué),山東德州學(xué)院2004年就開(kāi)設(shè)了該課程)[4].經(jīng)調(diào)查進(jìn)入新的世紀(jì),本科院校的生物學(xué)專(zhuān)業(yè)2/3的院系先后開(kāi)設(shè)了該門(mén)課程,1/3的院系也有了開(kāi)設(shè)該門(mén)課程的計(jì)劃,但由于師資等原因,暫時(shí)不能開(kāi)出.且不同的學(xué)校,該課程的類(lèi)型設(shè)定不同,多數(shù)設(shè)定為專(zhuān)業(yè)限選課程,少數(shù)設(shè)定為專(zhuān)業(yè)必修課程或?qū)I(yè)選修課;課程計(jì)劃學(xué)時(shí)不盡相同,一般授課學(xué)時(shí)36學(xué)時(shí)左右,實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)30學(xué)時(shí)左右,但多數(shù)學(xué)校設(shè)有開(kāi)設(shè)實(shí)驗(yàn)課;教學(xué)時(shí)間安排不同,有的在第6學(xué)期開(kāi)設(shè)的.有第7學(xué)期開(kāi)設(shè)的.
2地方本科院校生物科學(xué)專(zhuān)業(yè)發(fā)育生物學(xué)課程開(kāi)設(shè)過(guò)程中面臨的幾個(gè)問(wèn)題
第一,師資力量比較薄弱[5].因?yàn)榘l(fā)育生物學(xué)在國(guó)內(nèi)外起步較晚,所以教師很大一部分是沒(méi)有從事過(guò)發(fā)育生物學(xué)教學(xué)和研究的專(zhuān)業(yè)性教師,只能是從相關(guān)的學(xué)科,比如組織學(xué)與胚胎學(xué)、遺傳學(xué)、細(xì)胞生物學(xué)或生物化學(xué)與分子生物學(xué)等學(xué)科的轉(zhuǎn)型的教師,剛剛開(kāi)始的時(shí)候一般都存在缺乏專(zhuān)業(yè)的、完整的發(fā)育生物學(xué)知識(shí)體系這樣的情況.這是我校和其他地方性院校面臨的共同問(wèn)題,如我校發(fā)育生物學(xué)課程就是由遺傳專(zhuān)業(yè)教師來(lái)講授.第二,課時(shí)偏少.雖然綜合院校和其他老牌生物科學(xué)專(zhuān)業(yè)課時(shí)基本控制在36學(xué)時(shí)左右[6],如寧波大學(xué),理論課時(shí)為34,我校開(kāi)設(shè)伊始課時(shí)也是36學(xué)時(shí),學(xué)習(xí)效果卻不很理想,因?yàn)榇蠖鄶?shù)地方本科院校課程開(kāi)設(shè)課時(shí)都是參考基礎(chǔ)較好的綜合院校的做法,但忽略了面對(duì)的教學(xué)對(duì)象不一樣等問(wèn)題,就我校生物科學(xué)專(zhuān)業(yè)而言,學(xué)生基本是剛剛過(guò)二本錄取分?jǐn)?shù)線(xiàn)或是其他職業(yè)高中生源,基礎(chǔ)差,學(xué)習(xí)能力不強(qiáng),同樣的教材,同樣的內(nèi)容無(wú)法在同樣時(shí)間領(lǐng)會(huì)掌握.第三,開(kāi)設(shè)時(shí)間偏后.主要是考慮到其他相關(guān)專(zhuān)業(yè)課程已經(jīng)學(xué)完,學(xué)生有了一定的理論基礎(chǔ),因此我校跟其他一些院校一樣安排第7學(xué)期開(kāi)設(shè)發(fā)育生物學(xué),但沒(méi)有考慮到生物科學(xué)專(zhuān)業(yè)歷來(lái)是考研的生力軍,第6學(xué)期后,大多數(shù)學(xué)生基本已經(jīng)確定學(xué)習(xí)和考研方向,對(duì)此時(shí)段開(kāi)設(shè)的課程也僅止于學(xué)習(xí)及格,即使有部分同學(xué)覺(jué)得該課程內(nèi)容新穎,知識(shí)面廣,更新快,奈何時(shí)間關(guān)系也不愿深入學(xué)習(xí),因此學(xué)習(xí)積極性并不高.第四,課程知識(shí)體系龐雜.涉及到遺傳學(xué)、分子生物學(xué)、胚胎學(xué)等信息相互交叉融合,邏輯性比較強(qiáng),比如體軸形成這一部分內(nèi)容,有遺傳學(xué)的知識(shí),有細(xì)胞生物學(xué)的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)內(nèi)容,還有胚胎學(xué)的知識(shí),需要學(xué)生有一定的知識(shí)積累才能理解,而現(xiàn)在課堂上一般以傳統(tǒng)的講授和單一的多媒體教學(xué)方法進(jìn)行教學(xué),學(xué)生往往反映發(fā)育生物學(xué)很難、不好理解.教學(xué)效果不佳.第五,教學(xué)實(shí)驗(yàn)經(jīng)費(fèi)投入相對(duì)不足.發(fā)育生物學(xué)實(shí)驗(yàn)投入的時(shí)間經(jīng)費(fèi)相對(duì)較大,一些院校如德州學(xué)院、長(zhǎng)治學(xué)院以及懷化學(xué)院都還未開(kāi)設(shè)發(fā)育生物學(xué)實(shí)驗(yàn)課程,許多經(jīng)典實(shí)驗(yàn)不能讓學(xué)生親自動(dòng)手,無(wú)法將課堂上學(xué)到的理論知識(shí)應(yīng)用到實(shí)踐當(dāng)中去.因此對(duì)這樣一門(mén)觀(guān)察實(shí)踐性極強(qiáng)的學(xué)科的發(fā)展來(lái)說(shuō),這也是及其不利的.
3對(duì)發(fā)育生物學(xué)課程設(shè)置及常規(guī)教學(xué)過(guò)程中面臨問(wèn)題的解決方法
針對(duì)以上問(wèn)題,我校生科專(zhuān)業(yè)首先是調(diào)整發(fā)育生物學(xué)課程開(kāi)課時(shí)間,從第7學(xué)期提前到第6學(xué)期,課時(shí)為48學(xué)時(shí),周課時(shí)為3節(jié).現(xiàn)在一些重點(diǎn)大學(xué)比如華中科技大學(xué)、山東大學(xué)也都將課時(shí)量提高到54課時(shí),湖北民族大學(xué)、長(zhǎng)治學(xué)院對(duì)發(fā)育生物學(xué)課程課時(shí)量也有了相應(yīng)的增加.開(kāi)課學(xué)期也都放到了第6學(xué)期.此時(shí)生物化學(xué)、遺傳學(xué)、等基礎(chǔ)課程已經(jīng)講授完成,學(xué)生有一定的理論基礎(chǔ),而考研方向未定,學(xué)生的注意力和精力多數(shù)放在專(zhuān)業(yè)課程的學(xué)習(xí)上,這樣對(duì)很多喜愛(ài)該課程的學(xué)生就多了一個(gè)學(xué)習(xí)和選擇的機(jī)會(huì),因?yàn)楝F(xiàn)在考研的形勢(shì)越來(lái)越嚴(yán)峻,生物科學(xué)專(zhuān)業(yè)和生物工程專(zhuān)業(yè)很大一部分同學(xué)是競(jìng)爭(zhēng)同樣的學(xué)校同樣的專(zhuān)業(yè),難免會(huì)產(chǎn)生“同室操戈”的現(xiàn)象,多一門(mén)選擇方向可以避免因?qū)I(yè)建設(shè)不成熟而給有志向的學(xué)生造成損失.對(duì)專(zhuān)業(yè)教師學(xué)科背景有待加強(qiáng)的現(xiàn)象,可以讓教師通過(guò)提前進(jìn)修或是提高自己的學(xué)歷來(lái)增加對(duì)發(fā)育生物學(xué)知識(shí)體系的掌握和理解,了解發(fā)育生物學(xué)的最新進(jìn)展,備課時(shí)首先了解教學(xué)計(jì)劃和教學(xué)目的,合理安排教學(xué)內(nèi)容,對(duì)生物科學(xué)本科生,要求他們掌握的是發(fā)育過(guò)程中的基本現(xiàn)象、概念和知識(shí),掌握并理解基本原理.
太過(guò)抽象或復(fù)雜內(nèi)容則應(yīng)盡量簡(jiǎn)述,同時(shí)為了便于學(xué)生理解和記憶,教學(xué)安排上應(yīng)該從發(fā)育的基本原理著手,再根據(jù)模式生物個(gè)體發(fā)育的過(guò)程,在依次出現(xiàn)的發(fā)育現(xiàn)象中,摻入發(fā)育生物學(xué)的基本概念、基礎(chǔ)知識(shí),突出重點(diǎn)難點(diǎn),真正做到深入淺出解決“知識(shí)抽象”這一問(wèn)題.發(fā)育生物學(xué)很多的內(nèi)容都是通過(guò)模式生物的發(fā)育過(guò)程來(lái)說(shuō)明問(wèn)題的,例如:無(wú)脊椎動(dòng)物的線(xiàn)蟲(chóng)、海膽、海鞘果蠅等脊索動(dòng)物文昌魚(yú)及脊椎動(dòng)物魚(yú)類(lèi)、鳥(niǎo)類(lèi)、哺乳動(dòng)物等[7],這些生物從受精到受精卵到胚胎再到發(fā)育成成體的過(guò)程與機(jī)制幾乎涵蓋了整個(gè)生物物種的發(fā)育特點(diǎn)和模式,這樣將龐雜的知識(shí)體系系統(tǒng)化,這樣學(xué)生就不會(huì)覺(jué)得“很難、不好理解”了.課堂上靈活運(yùn)用各種教學(xué)形式,充分利用多媒體手段,如山東德州學(xué)院從提高教師課件制作水平等方面著手[8];兼用講解式教學(xué)與探究式教學(xué)充分調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動(dòng)性.傳統(tǒng)課堂教學(xué)方式多采用講解式教學(xué),這種方式可以使學(xué)生在短時(shí)間內(nèi)獲取大量的知識(shí),通常適用于一些核心、基礎(chǔ)以及難以理解的內(nèi)容的講解,比如發(fā)育生物學(xué)中一些基本的概念,以及胚胎的器官系統(tǒng)發(fā)生的內(nèi)容,應(yīng)該應(yīng)用講解式教學(xué).而涉及生物體軸的形成及有關(guān)干細(xì)胞發(fā)育分化的問(wèn)題,則可應(yīng)用探究式教學(xué)[9].
一、綜合性、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)開(kāi)設(shè)的限制因素
《普通高等學(xué)校本科教學(xué)工作水平評(píng)估方案》中對(duì)開(kāi)設(shè)綜合性、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)課程占總實(shí)驗(yàn)課程的比列有一定要求:綜合性、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)課程開(kāi)設(shè)達(dá)到80%以上為實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果好,達(dá)到50%~60%為效果較好。但是在實(shí)踐教學(xué)過(guò)程中,大多數(shù)高校,尤其是新建本科院校的生物科學(xué)專(zhuān)業(yè),其綜合性、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)的開(kāi)設(shè)率很難達(dá)到50%,并且在實(shí)際教學(xué)過(guò)程中存在諸多的限制因素。
1.實(shí)驗(yàn)課程安排的盲目性開(kāi)設(shè)綜合性和設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)課程,需要先考慮如何安排專(zhuān)業(yè)實(shí)驗(yàn)課程。生物科學(xué)專(zhuān)業(yè)的實(shí)驗(yàn)課程主要由專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課、專(zhuān)業(yè)方向課和專(zhuān)業(yè)選修課組成。專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課包含生物化學(xué)、分子生物學(xué)、細(xì)胞生物學(xué)、微生物學(xué)、植物學(xué)、動(dòng)物學(xué)、植物生理學(xué)、動(dòng)物生理學(xué)等,所涉及的實(shí)驗(yàn)知識(shí)和技能是整個(gè)生物科學(xué)專(zhuān)業(yè)培養(yǎng)課程的基礎(chǔ)和核心。專(zhuān)業(yè)方向課是在專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課的基礎(chǔ)上進(jìn)一步深入和擴(kuò)展的針對(duì)性較強(qiáng)的專(zhuān)業(yè)課程,如基因工程、發(fā)酵工程、酶工程等。專(zhuān)業(yè)選修課是專(zhuān)業(yè)方向課的補(bǔ)充和擴(kuò)展,如蛋白質(zhì)組學(xué)、分子遺傳學(xué)、生物技術(shù)制藥等,學(xué)生可以根據(jù)自身的需要和接受程度自行選修相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)技能,從而針對(duì)性的提高專(zhuān)業(yè)技能?;A(chǔ)性、驗(yàn)證性、設(shè)計(jì)性、綜合性等類(lèi)型的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容在開(kāi)設(shè)的過(guò)程中需要考慮各專(zhuān)業(yè)課程的性質(zhì)。不同的專(zhuān)業(yè)課程對(duì)實(shí)驗(yàn)的要求存在一定差異。目前,絕大多數(shù)高校在開(kāi)設(shè)綜合性、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)課程時(shí)很少去區(qū)分專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課、專(zhuān)業(yè)方向課和專(zhuān)業(yè)選修課的課程性質(zhì),僅僅是為了滿(mǎn)足教育部的評(píng)估要求而盲目的增加綜合性、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)課程,這導(dǎo)致學(xué)生在上專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課時(shí)無(wú)法適應(yīng)綜合性、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,而上專(zhuān)方向課和專(zhuān)業(yè)選修課時(shí),又對(duì)綜合性、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)中涉及的基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)內(nèi)容沒(méi)有完全掌握,從而產(chǎn)生專(zhuān)業(yè)實(shí)驗(yàn)技能培訓(xùn)的混亂現(xiàn)象。
2.實(shí)驗(yàn)課時(shí)分配的不合理性綜合性、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)內(nèi)容覆蓋廣,對(duì)實(shí)驗(yàn)技術(shù)要求高,所以需要更多的教學(xué)時(shí)數(shù)支撐。如《分子生物學(xué)》實(shí)驗(yàn)中僅PCR過(guò)程至少需1小時(shí)、《生物化學(xué)》的蛋白質(zhì)分離純化實(shí)驗(yàn)需3~4小時(shí)、《微生物學(xué)》的細(xì)菌培養(yǎng)需1~2天等,這在有限的學(xué)時(shí)下很難完成教學(xué)任務(wù)。通常實(shí)驗(yàn)課程的課時(shí)分配需要結(jié)合總課時(shí)量的分配情況,再安排不同專(zhuān)業(yè)課程的理論和實(shí)驗(yàn)課時(shí)比例。理論課時(shí)和實(shí)驗(yàn)課時(shí)分配本身就存在矛盾,如果再增加對(duì)綜合性和設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)分配比例的考慮,勢(shì)必會(huì)造成這種矛盾的加劇。部分高校能夠?qū)⒁徊糠謱?zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容獨(dú)立出來(lái),如生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)、分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)、微生物學(xué)實(shí)驗(yàn)等,保證該實(shí)驗(yàn)課程擁有較多的課時(shí)。而大多數(shù)高校能獨(dú)立出來(lái)的實(shí)驗(yàn)課程相對(duì)較少甚至為零,實(shí)驗(yàn)內(nèi)容只能附屬于理論課程之下,導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)時(shí)數(shù)較少,教學(xué)內(nèi)容不完整,這是制約高校實(shí)驗(yàn)課程改革的重要的問(wèn)題之一。
3.實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式的保守性和封閉性受傳統(tǒng)教育思想的影響,我國(guó)高校生物科學(xué)專(zhuān)業(yè)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)基本上延續(xù)了以理論知識(shí)為主,實(shí)踐技能為輔的教學(xué)模。實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)模式更是偏重于基礎(chǔ)性、驗(yàn)證性、演示性實(shí)驗(yàn)。這些實(shí)驗(yàn)內(nèi)容簡(jiǎn)單、固定,實(shí)驗(yàn)內(nèi)容之間很少有過(guò)渡和銜接,甚至部分課程之間的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容存在大量的重復(fù)。綜合性、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)課程的開(kāi)設(shè)要求實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式多樣化、開(kāi)放化和靈活化。不同的實(shí)驗(yàn)場(chǎng)地、實(shí)驗(yàn)對(duì)象、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和實(shí)驗(yàn)方法可能會(huì)在一個(gè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目中涉及,這不同于傳統(tǒng)、單一、封閉的實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式。無(wú)論從時(shí)間、空間,還是內(nèi)容和方法上,對(duì)高校生物科學(xué)專(zhuān)業(yè)的專(zhuān)業(yè)建設(shè)和實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式都提出了新的挑戰(zhàn)。
4.實(shí)驗(yàn)室管理模式的固定傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式產(chǎn)生了傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)室管理制度,其要求實(shí)驗(yàn)課程的開(kāi)設(shè)應(yīng)在規(guī)定的時(shí)間和地點(diǎn)完成教學(xué)任務(wù),儀器設(shè)備和試劑的管理都是統(tǒng)一的,任課教師為了在不違反實(shí)驗(yàn)室管理制度的前提下完成實(shí)驗(yàn)教學(xué)任務(wù),只能盡可能多的開(kāi)設(shè)傳統(tǒng)的、簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,這也是基礎(chǔ)性和驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)內(nèi)容比例較高的原因之一。綜合性和設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)需要開(kāi)放的實(shí)驗(yàn)室管理制度相配套,傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)室管理體制與之存在嚴(yán)重的矛盾,這是限制高校生物科學(xué)專(zhuān)業(yè)實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)改革的重要因素之一。
5.實(shí)驗(yàn)資源的不合理分配和使用實(shí)驗(yàn)設(shè)備及經(jīng)費(fèi)的分配是限制高校生物科學(xué)專(zhuān)業(yè)實(shí)驗(yàn)課程改革和發(fā)展的瓶頸之一。生物科學(xué)專(zhuān)業(yè)對(duì)儀器設(shè)備、實(shí)二、綜合性、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)開(kāi)設(shè)的限制因素《普通高等學(xué)校本科教學(xué)工作水平評(píng)估方案》中對(duì)開(kāi)設(shè)綜合性、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)課程占總實(shí)驗(yàn)課程的比列有一定要求:綜合性、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)課程開(kāi)設(shè)達(dá)到80%以上為實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果好,達(dá)到50%~60%為效果較好。但是在實(shí)踐教學(xué)過(guò)程中,大材料和經(jīng)費(fèi)的依賴(lài)較高,尤其是分子生物學(xué)相關(guān)實(shí)驗(yàn)涉及的儀器,動(dòng)輒十幾萬(wàn)到幾十萬(wàn)元一臺(tái),這對(duì)于部分新建本科院校來(lái)說(shuō)是個(gè)門(mén)檻。也因此受到了限制,大多數(shù)高校在開(kāi)設(shè)綜合性、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)課程的時(shí)候往往需要考慮已有的實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備、配套設(shè)施等是否滿(mǎn)足課程需要,而不是去考慮如何合理的設(shè)置實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,這違背了綜合性、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)開(kāi)設(shè)的宗旨。
二、綜合性、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)開(kāi)設(shè)及實(shí)施的建議