生命科學(xué)研究方法范文
時(shí)間:2023-10-24 18:02:13
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篇1
傳統(tǒng)的實(shí)踐教學(xué)體系中,缺乏引導(dǎo)學(xué)生創(chuàng)新精神的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,獨(dú)立設(shè)計(jì)和研究創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)少,缺乏在人才培養(yǎng)整體框架下、與生命科學(xué)人才培養(yǎng)目標(biāo)相一致、課堂內(nèi)外相結(jié)合的創(chuàng)新性系統(tǒng)實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容體系,難以保證創(chuàng)新性人才培養(yǎng)的可持續(xù)發(fā)展。
民族院校生命科學(xué)創(chuàng)新性實(shí)踐教學(xué)體系
1創(chuàng)新性實(shí)踐教學(xué)體系的改革在“強(qiáng)化基礎(chǔ)、拓寬知識(shí)、突出能力、強(qiáng)調(diào)創(chuàng)新、激勵(lì)個(gè)性、提高素質(zhì)”人才培養(yǎng)思想的指導(dǎo)下,根據(jù)生命科學(xué)專業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo)和規(guī)格的基本要求,從高素質(zhì)人才培養(yǎng)體系的整體出發(fā),以先進(jìn)的實(shí)踐教學(xué)理念為指導(dǎo),以培養(yǎng)具有生命科學(xué)基礎(chǔ)科學(xué)研究和創(chuàng)新、創(chuàng)業(yè)、管理等高層次人才為目標(biāo),構(gòu)建適應(yīng)生命科學(xué)人才培養(yǎng)的生物學(xué)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)、專業(yè)實(shí)驗(yàn)、實(shí)訓(xùn)實(shí)驗(yàn)、實(shí)習(xí)實(shí)驗(yàn)、畢業(yè)論文等層次分明、相互銜接、相互融通、科學(xué)系統(tǒng)的生命科學(xué)實(shí)踐教學(xué)體系(圖1)。
1.1基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)教學(xué)?;A(chǔ)型實(shí)驗(yàn)旨在訓(xùn)練本科生基本實(shí)驗(yàn)技能,在保留與改進(jìn)部分認(rèn)知性實(shí)驗(yàn)的同時(shí),積極轉(zhuǎn)化科研成果,引進(jìn)目前生命科學(xué)領(lǐng)域科研中的新實(shí)驗(yàn)技術(shù),如(WesternBlotting)、轉(zhuǎn)基因方法研究、PCR基因擴(kuò)增、DNA重組、DNA分子雜交等。
1.2專業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)。根據(jù)生命科學(xué)專業(yè)的特點(diǎn),設(shè)立專業(yè)綜合大實(shí)驗(yàn),使學(xué)生掌握生命科學(xué)的新知識(shí)、新技術(shù)、新方法的同時(shí),激發(fā)學(xué)生對(duì)生命科學(xué)實(shí)驗(yàn)的興趣,培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用基礎(chǔ)知識(shí)和專業(yè)知識(shí)分析解決實(shí)際問題的能力。
1.3校內(nèi)實(shí)訓(xùn)教學(xué)。利用2周的時(shí)間開展發(fā)酵工程校內(nèi)實(shí)訓(xùn)教學(xué),堅(jiān)持樹立以學(xué)生為主體的校內(nèi)實(shí)訓(xùn)指導(dǎo)思想,培養(yǎng)學(xué)生的主體精神,使學(xué)生的創(chuàng)造性、自主性、責(zé)任性得到鍛煉。
1.4校外實(shí)習(xí)教學(xué)。校外實(shí)習(xí)教學(xué)內(nèi)容主要包括:野外生物學(xué)實(shí)習(xí)和工廠生產(chǎn)實(shí)習(xí)。野外生物學(xué)實(shí)習(xí)主要使學(xué)生識(shí)別各主要生態(tài)環(huán)境中常見的、有代表性的動(dòng)植物種類,學(xué)習(xí)動(dòng)植物標(biāo)本的采集、鑒定和保存方法。工廠生產(chǎn)實(shí)習(xí)主要使學(xué)生將所學(xué)知識(shí)與生產(chǎn)實(shí)際相結(jié)合,培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力、實(shí)踐能力和就業(yè)能力。
1.5研究創(chuàng)新性科研訓(xùn)練。根據(jù)大學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)、創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力培養(yǎng)的需要,建立有利于大學(xué)生科技創(chuàng)新與創(chuàng)業(yè)的培養(yǎng)、培訓(xùn)、研究和競(jìng)賽于一體的創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)課程內(nèi)容體系。創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)課程內(nèi)容選題來源于本科生自主選題、教師科研項(xiàng)目的衍生課題、校級(jí)創(chuàng)新課題等。
1.6畢業(yè)論文。畢業(yè)論文是高校培養(yǎng)人才的重要實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié),是對(duì)本科生4年學(xué)習(xí)成果的綜合性總結(jié)和檢閱,是大學(xué)生從事科學(xué)研究的最初嘗試。設(shè)置畢業(yè)論文環(huán)節(jié)的目的在于通過較系統(tǒng)的科研設(shè)計(jì)作業(yè),使學(xué)生在教師的個(gè)別指導(dǎo)下,總結(jié)在校期間的學(xué)習(xí)成果,完成科學(xué)研究和工程設(shè)計(jì)的初步訓(xùn)練任務(wù),掌握專業(yè)論文寫作和工程設(shè)計(jì)的基本方法,具備一定的專業(yè)研究和設(shè)計(jì)模仿能力,理論聯(lián)系實(shí)際,在該專業(yè)問題具有一定水平的個(gè)人觀點(diǎn)與見解,最終形成具有一定理論價(jià)值和實(shí)際意義的創(chuàng)新性成果。
2創(chuàng)新性實(shí)踐教學(xué)體系的特點(diǎn)
(1)改變以往實(shí)驗(yàn)課程與理論課程的依存關(guān)系,建立相對(duì)獨(dú)立的生命科學(xué)實(shí)踐教學(xué)體系。
(2)將不同課程的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容進(jìn)行整合,在此基礎(chǔ)之上將所有實(shí)驗(yàn)課程歸屬于生命科學(xué)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)教學(xué)、生命科學(xué)專業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)、生命科學(xué)校內(nèi)實(shí)訓(xùn)教學(xué)、生命科學(xué)校外實(shí)習(xí)教學(xué)、畢業(yè)論文教學(xué)等模塊,有利于實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的循序漸進(jìn),實(shí)驗(yàn)課程的系統(tǒng)化,提高學(xué)生的實(shí)踐創(chuàng)新能力。
(3)實(shí)踐教學(xué)配套教材的精選與建設(shè)。目前出版的生命科學(xué)實(shí)踐教學(xué)教材仍不能滿足人才培養(yǎng)目標(biāo)的需要。有的教材實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目設(shè)置不盡合理,基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目較多,綜合性、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目較少;前沿性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目較少。通過參考國內(nèi)外優(yōu)秀的實(shí)驗(yàn)教材,特別是教育部“十一五”規(guī)劃的實(shí)驗(yàn)教材,根據(jù)本科專業(yè)的培養(yǎng)方案和專業(yè)特點(diǎn)由相關(guān)教師共同編寫實(shí)驗(yàn)課程講義,同時(shí)緊跟各學(xué)科的發(fā)展動(dòng)向與實(shí)驗(yàn)教學(xué)的最新研究成果,適時(shí)調(diào)整,完善實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,使實(shí)驗(yàn)教材的內(nèi)容既有穩(wěn)定連續(xù)性,又有開放創(chuàng)新性。
(4)生命科學(xué)創(chuàng)新性實(shí)踐教學(xué)體系按實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的內(nèi)在聯(lián)系設(shè)計(jì)綜合性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目,培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用知識(shí)分析解決實(shí)際問題的能力。
(5)引入最新研究成果,使實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與科研、社會(huì)需求密切聯(lián)系。
民族院校生命科學(xué)創(chuàng)新性實(shí)踐教學(xué)體系的實(shí)踐
生命科學(xué)創(chuàng)新性實(shí)踐教學(xué)體系在中南民族大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院實(shí)施幾年來,實(shí)踐教學(xué)取得了較好的效果,減少了不同實(shí)驗(yàn)課程間相似的重復(fù)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,增強(qiáng)了學(xué)生綜合運(yùn)用實(shí)踐技能的能力和創(chuàng)新能力,激發(fā)了學(xué)生對(duì)實(shí)踐課程的興趣,極大地提高了實(shí)踐教學(xué)的質(zhì)量與效果,具體達(dá)到了以下幾個(gè)目標(biāo):
(1)加強(qiáng)了實(shí)驗(yàn)基本技術(shù)的培訓(xùn),注重實(shí)驗(yàn)基本技能的培養(yǎng)?;炯寄芘囵B(yǎng)的目標(biāo)是學(xué)生了解基本實(shí)驗(yàn)理論知識(shí),熟悉實(shí)驗(yàn)原理,掌握規(guī)范的實(shí)驗(yàn)方法,學(xué)會(huì)常規(guī)實(shí)驗(yàn)儀器的使用,掌握必要的數(shù)據(jù)處理手段,撰寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告。
(2)實(shí)驗(yàn)教學(xué)與理論教學(xué)合理銜接,實(shí)驗(yàn)課與理論課內(nèi)容融會(huì)貫通。實(shí)驗(yàn)教學(xué)與理論教學(xué)大綱統(tǒng)一制訂,明確界定實(shí)驗(yàn)課與理論課的講授內(nèi)容,保證實(shí)驗(yàn)課內(nèi)容與理論課內(nèi)容一致、合理銜接。
(3)加強(qiáng)各門實(shí)驗(yàn)課內(nèi)容的科學(xué)結(jié)合。如:微生物實(shí)驗(yàn)中“產(chǎn)蛋白酶菌株的分離”得到的菌株作為基因工程、發(fā)酵工程等實(shí)驗(yàn)材料,增強(qiáng)實(shí)驗(yàn)中的連貫性,培養(yǎng)學(xué)生的責(zé)任感。
(4)按實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的內(nèi)在聯(lián)系設(shè)計(jì)綜合性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。如:土壤微生物的分離、培養(yǎng)和觀察,將以前單一的、分散的多個(gè)實(shí)驗(yàn),按其內(nèi)在聯(lián)系組合為一個(gè)綜合性實(shí)驗(yàn),包括10余個(gè)實(shí)驗(yàn)技術(shù)。
(5)將最新研究成果引入實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容,使實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與科研、社會(huì)需求密切聯(lián)系。使學(xué)生掌握生命科學(xué)的新知識(shí)、新技術(shù)、新方法,激發(fā)學(xué)生對(duì)生命科學(xué)的興趣。
篇2
關(guān)鍵詞:創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室 創(chuàng)新人才培養(yǎng) 管理模式
創(chuàng)新是推動(dòng)人類文明進(jìn)步、技術(shù)與經(jīng)濟(jì)發(fā)展的源泉。高等院校的創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室是培養(yǎng)學(xué)生具有實(shí)踐、創(chuàng)新能力和高素質(zhì)人才的基地,是教學(xué)實(shí)驗(yàn)、科學(xué)研究的場(chǎng)所,通過創(chuàng)新實(shí)驗(yàn),提高學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解決問題的能力,是反映教學(xué)、科研、學(xué)科建設(shè)和管理水平的重要標(biāo)志,對(duì)于提高教學(xué)質(zhì)量、學(xué)生的動(dòng)手能力、拓展思維都具有重要作用。
1 搭建本科生科研創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室的平臺(tái)
大學(xué)本科教育是創(chuàng)新型人才培養(yǎng)的關(guān)鍵時(shí)期,科研訓(xùn)練是推動(dòng)創(chuàng)新人才成長的驅(qū)動(dòng)力。我校生命科學(xué)學(xué)院實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心長期以來以培養(yǎng)學(xué)生研究素質(zhì)、提高研究能力和研究性學(xué)習(xí)與創(chuàng)新性科研互動(dòng)為基本理念,以國家級(jí)科學(xué)研究和教學(xué)研究項(xiàng)目為驅(qū)動(dòng)力,以國家生物學(xué)理科基地、生命科學(xué)與技術(shù)人才培養(yǎng)基地、國家重點(diǎn)學(xué)科與北京市重點(diǎn)學(xué)科、教育部和北京市重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室為平臺(tái),以院士、長江學(xué)者、教學(xué)名師高水平師資隊(duì)伍為依托,尊重學(xué)生的能力差異和興趣取向,圍繞本科生創(chuàng)新能力培養(yǎng)的教育宗旨,關(guān)注學(xué)生早期的科研能力與素質(zhì)培養(yǎng),構(gòu)建適合不同學(xué)習(xí)階段、不同學(xué)科平臺(tái)和多元模式的“階段―學(xué)科―能力”多元科研能力培養(yǎng)體系,為全面提升生物學(xué)本科生的科研能力與素質(zhì),搭建了多元科研能力培養(yǎng)體系。我校實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心精心設(shè)計(jì)了基于學(xué)科平臺(tái)、課程平臺(tái)、實(shí)踐教學(xué)平臺(tái)和科研立項(xiàng)平臺(tái)的本科生科研能力培養(yǎng)模式。學(xué)科平臺(tái)對(duì)應(yīng)的是生命科學(xué)與技術(shù)前沿專題;課程平臺(tái)對(duì)應(yīng)的是科研設(shè)計(jì)與方法,文獻(xiàn)報(bào)告與討論;實(shí)踐教學(xué)平臺(tái)對(duì)應(yīng)的是綜合性與設(shè)計(jì)創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn);科研立項(xiàng)平臺(tái)對(duì)應(yīng)的是科學(xué)研究項(xiàng)目。本科生科研創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室的建立正是作為科研立項(xiàng)平臺(tái)的實(shí)踐之地而設(shè)立的。本科生科研創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室的建設(shè),始終圍繞激發(fā)學(xué)生的研究興趣和創(chuàng)新欲望、發(fā)展學(xué)生的創(chuàng)造性、培養(yǎng)研究素質(zhì)、提高研究能力為核心,積極促進(jìn)學(xué)生知識(shí)應(yīng)用能力以及綜合創(chuàng)新素質(zhì)等的全面發(fā)展與提升。
2 本科生科研創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室建設(shè)及管理
2.1 本科生科研創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室建設(shè)內(nèi)容
本科生科研創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)宗旨是以學(xué)生為本,培養(yǎng)他們的創(chuàng)新能力,為其提供優(yōu)良的科研氛圍、足夠的硬件設(shè)備及技術(shù)支持。我校在國家級(jí)生命科學(xué)與技術(shù)實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心建設(shè)的基礎(chǔ)上,于2007年設(shè)立生物學(xué)本科生科研創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室。其建設(shè)內(nèi)容主要包括管理制度的形成、儀器設(shè)備的配套及管理、技術(shù)體系的構(gòu)建、導(dǎo)師制的管理、學(xué)生及其創(chuàng)新項(xiàng)目的指導(dǎo)等方面。目前我校生物學(xué)本科生科研創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室可以滿足學(xué)生開展分子生物學(xué)與生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)、遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)、植物組織培養(yǎng)、動(dòng)物發(fā)育學(xué)實(shí)驗(yàn)、植物生理學(xué)實(shí)驗(yàn)、生態(tài)學(xué)實(shí)驗(yàn)等各個(gè)學(xué)科領(lǐng)域的創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。
2.2 建立健全以學(xué)生為本的科研創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室管理制度
為了保證本科生科研創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室的高效運(yùn)行,需要制定強(qiáng)有力的保障機(jī)制來協(xié)助學(xué)生順利地進(jìn)行實(shí)驗(yàn)活動(dòng),充分發(fā)揮學(xué)生自主安排學(xué)習(xí)時(shí)間和實(shí)驗(yàn)時(shí)間的優(yōu)勢(shì),培養(yǎng)學(xué)生的自我管理能力,提高學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際的水平。學(xué)院根據(jù)自身建設(shè)和發(fā)展的需要制定了《學(xué)生實(shí)驗(yàn)守則》《關(guān)于實(shí)驗(yàn)室開放管理辦法》《實(shí)驗(yàn)室安全與衛(wèi)生管理制度》《實(shí)驗(yàn)室儀器設(shè)備使用管理制度》《實(shí)驗(yàn)室開放預(yù)約制度》等一系列適合本科生科研創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室管理的各項(xiàng)制度和條例。每年新生入學(xué),學(xué)院的教學(xué)實(shí)驗(yàn)中心要為新生開設(shè)實(shí)驗(yàn)室安全教育課程,組織學(xué)生參觀學(xué)院的實(shí)驗(yàn)技術(shù)中心及實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心的各實(shí)驗(yàn)室,介紹兩個(gè)中心實(shí)驗(yàn)室(實(shí)驗(yàn)技術(shù)中心和實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心)的各項(xiàng)功能及其注意事項(xiàng)。
2.3 創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室的準(zhǔn)入制度
本科生科研創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室建設(shè)目的是增強(qiáng)學(xué)生對(duì)生命科學(xué)與技術(shù)前沿的了解,開闊科研視野,提高科研興趣,培養(yǎng)創(chuàng)新性思維、分析問題和解決問題的能力、綜合應(yīng)用知識(shí)與技能的能力等。本科生科研創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室是學(xué)院為科研能力培養(yǎng)模式之下的科研立項(xiàng)平立建設(shè)的科學(xué)研究項(xiàng)目實(shí)驗(yàn)室。每年申請(qǐng)國家大學(xué)生創(chuàng)新試驗(yàn)計(jì)劃項(xiàng)目、北京市大學(xué)生科學(xué)研究與創(chuàng)業(yè)計(jì)劃項(xiàng)目、北京師范大學(xué)本科生科研項(xiàng)目及生命科學(xué)學(xué)院本科生科研項(xiàng)目等并獲得經(jīng)費(fèi)資助的學(xué)生可以向創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室提出申請(qǐng),審核通過即可入駐實(shí)驗(yàn)室開展工作。本實(shí)驗(yàn)室設(shè)計(jì)了具有自身特色的申請(qǐng)表,該表格包含申請(qǐng)學(xué)生的個(gè)人基本信息、擬開展科研創(chuàng)新項(xiàng)目的內(nèi)容提要、科研創(chuàng)新研究所需要的儀器及試劑、指導(dǎo)教師簽署意見及學(xué)院教學(xué)院長簽字批復(fù)信息等。學(xué)生進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室的第一項(xiàng)工作是開展安全教育,使學(xué)生更加了解實(shí)驗(yàn)室的相關(guān)制度。對(duì)學(xué)生要使用的儀器設(shè)備進(jìn)行培訓(xùn)。實(shí)驗(yàn)室管理人員依據(jù)學(xué)生所填寫的申請(qǐng)表內(nèi)容為學(xué)生安排工作臺(tái)面,為學(xué)生準(zhǔn)備相關(guān)的儀器、試劑、耗材等。
2.4 以人為本的開放管理制度
學(xué)生主要利用課余時(shí)間來開展本科生科研創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。為了保證學(xué)生正常的科研工作和實(shí)驗(yàn)室的安全,創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室安裝了OCS電子門禁監(jiān)視系統(tǒng)及數(shù)字視頻監(jiān)控系統(tǒng)。OCS一卡通―門禁系統(tǒng)是采用目前較先進(jìn)的非接觸式ID卡作為電子鑰匙進(jìn)行身份識(shí)別的門禁管理系統(tǒng),門卡由創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室管理人員向?qū)W院實(shí)驗(yàn)中心統(tǒng)一申辦,按照學(xué)生創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目開通創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室及配套儀器室的權(quán)限,學(xué)生拿到一卡通就可以在課余時(shí)間自由進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室開展工作。另外學(xué)院配套的數(shù)字視頻監(jiān)控系統(tǒng)可以完整地記錄學(xué)生在實(shí)驗(yàn)室的全過程,在實(shí)驗(yàn)室安全隱患方面可提供線索和現(xiàn)場(chǎng)錄像記錄,為師生學(xué)習(xí)安全和實(shí)驗(yàn)現(xiàn)場(chǎng)管理提供保障,科學(xué)有效地保證實(shí)驗(yàn)室的安全正常運(yùn)行。
2.5 科研創(chuàng)新項(xiàng)目的導(dǎo)師制管理
無論本科生承擔(dān)的是“國家大學(xué)生創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)計(jì)劃”,還是“北京市大學(xué)生科學(xué)研究與創(chuàng)業(yè)行動(dòng)計(jì)劃”,及“北京師范大學(xué)本科生科研基金項(xiàng)目”“北京師范大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院本科生科研項(xiàng)目”等,均要求學(xué)生在導(dǎo)師指導(dǎo)下開展研究。在導(dǎo)師的指導(dǎo)下,學(xué)生自主進(jìn)行研究性學(xué)習(xí),自主進(jìn)行實(shí)驗(yàn)方法的設(shè)計(jì)、組織設(shè)備和材料、實(shí)施實(shí)驗(yàn)、分析處理數(shù)據(jù)、撰寫總結(jié)報(bào)告等工作。自主完成實(shí)驗(yàn),自主管理實(shí)驗(yàn);匯報(bào)項(xiàng)目中期工作進(jìn)展,提交項(xiàng)目結(jié)題報(bào)告和相應(yīng)的項(xiàng)目成果。在項(xiàng)目實(shí)施中,導(dǎo)師在學(xué)術(shù)思想、研究技術(shù)手段與研究方法、研究工作成果分析總結(jié)方面給予指導(dǎo),引導(dǎo)學(xué)生自主學(xué)習(xí)、自主完成研究計(jì)劃;導(dǎo)師在學(xué)生平日進(jìn)行科研工作時(shí)也要審核學(xué)生的原始記錄或工作日志,要批改中期檢查材料、結(jié)題報(bào)告、研究論文等。指導(dǎo)教師要注重學(xué)生創(chuàng)新思維的激發(fā),培養(yǎng)學(xué)生團(tuán)隊(duì)的協(xié)作精神,注重學(xué)生綜合素質(zhì)的培養(yǎng),注重學(xué)生實(shí)事求是的科學(xué)精神及堅(jiān)忍不拔科學(xué)態(tài)度的培養(yǎng)。
申請(qǐng)到“北京市大學(xué)生科學(xué)研究與創(chuàng)業(yè)計(jì)劃項(xiàng)目”“北京師范大學(xué)本科生科研基金項(xiàng)目”“北京師范大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院本科生科研項(xiàng)目”的學(xué)生能夠在一年以內(nèi)利用課余時(shí)間完成實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的主體內(nèi)容。“國家大學(xué)生創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)計(jì)劃”科研項(xiàng)目要求學(xué)生在1~2年內(nèi)利用課余時(shí)間完成。
每年學(xué)校要對(duì)本科生申報(bào)的各科研項(xiàng)目進(jìn)行中期檢查和項(xiàng)目結(jié)題驗(yàn)收。學(xué)生完成項(xiàng)目結(jié)題、通過答辯驗(yàn)收后視為考核合格??色@得科研訓(xùn)練學(xué)分2學(xué)分(不記本科生教學(xué)計(jì)劃內(nèi)的學(xué)分,其學(xué)分與成績載入畢業(yè)成績單)。驗(yàn)收合格的項(xiàng)目可認(rèn)定科研訓(xùn)練學(xué)分2學(xué)分。
3 本科生科研創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)取得明顯效果
本科生科研創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室自2007年組建以來,目前已形成完整的運(yùn)行和管理體系。5年來的實(shí)踐證明,很多學(xué)生通過科研能力培養(yǎng)模式的系統(tǒng)訓(xùn)練,增強(qiáng)了對(duì)生命科學(xué)與技術(shù)研究前沿的了解,開闊了科研視野,提高了科研興趣;學(xué)生的團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神、文獻(xiàn)查閱、寫作與表達(dá)能力得到提升;培養(yǎng)了學(xué)生對(duì)科學(xué)問題的自主與創(chuàng)新性思維、分析問題和解決問題的能力、知識(shí)與技能綜合應(yīng)用的能力等。
近幾年來生命科學(xué)學(xué)院學(xué)生從事本科生科研創(chuàng)新項(xiàng)目申請(qǐng)獲得“國家大學(xué)生創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)計(jì)劃”資助項(xiàng)目21項(xiàng);獲得“北京市大學(xué)生科學(xué)研究與創(chuàng)業(yè)行動(dòng)計(jì)劃”15項(xiàng),申請(qǐng)到“北京師范大學(xué)本科生科研基金項(xiàng)目”103項(xiàng),項(xiàng)目經(jīng)費(fèi)由國家、學(xué)校及院系配套支持,合計(jì)300萬元。每年均有部分學(xué)生獲得“挑戰(zhàn)杯”“京師杯”及校級(jí)各項(xiàng)獎(jiǎng)項(xiàng),并在SCI等雜志發(fā)表文章。2002級(jí)周艷同學(xué)(系我院2006年保送北京生命科學(xué)研究所博士研究生),于2007年在Science雜志發(fā)表署名并列第三身份的研究論文。
4 創(chuàng)新實(shí)踐,促進(jìn)就業(yè)
通過建設(shè)本科生科研創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室,大學(xué)生的創(chuàng)新能力得到提高,綜合素質(zhì)得到增強(qiáng),一方面為學(xué)生的保研、考研起到了強(qiáng)有力的支撐作用,以2008級(jí)為例,6位參與本科生科研創(chuàng)新項(xiàng)目的學(xué)生全部保研。另一方面也為學(xué)生就業(yè)起到強(qiáng)有力的推進(jìn)作用。2008級(jí)62名免費(fèi)師范生中80%的學(xué)生參加了科研創(chuàng)新項(xiàng)目,他們通過在創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室的自主科研實(shí)訓(xùn)經(jīng)歷,獲得了在應(yīng)聘過程中的自信,讓用人單位刮目相看,絕大多數(shù)被省級(jí)重點(diǎn)中學(xué)錄用。1名學(xué)生成功申報(bào)“國家大學(xué)生創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)計(jì)劃項(xiàng)目―誘導(dǎo)篩選和構(gòu)建能高效吸附重金屬的藻種”,他在參加湖南省教師招聘會(huì)時(shí),有一所中學(xué)得知他的科研經(jīng)歷當(dāng)即簽約,并委以重任,由他負(fù)責(zé)全校的高中生科研課題。
5 結(jié)束語
本科生科研創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室,是學(xué)生將所學(xué)理論與技術(shù)相結(jié)合的場(chǎng)所,是培養(yǎng)、激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)主動(dòng)性、積極性和創(chuàng)造性的場(chǎng)所,是提高大學(xué)生科學(xué)素質(zhì)和文化素養(yǎng)的課外課堂,是培養(yǎng)大學(xué)生創(chuàng)新精神、創(chuàng)業(yè)精神和實(shí)踐能力的大平臺(tái)。我院生物本科生科研創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室的運(yùn)行和管理經(jīng)驗(yàn),為進(jìn)一步積極實(shí)踐大學(xué)生科研創(chuàng)新實(shí)踐活動(dòng)提供了一定的基礎(chǔ),我們將繼續(xù)圍繞創(chuàng)新實(shí)踐培養(yǎng)模式的人才培養(yǎng)思路對(duì)實(shí)驗(yàn)室管理和運(yùn)行體系進(jìn)行優(yōu)化和提高。
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篇3
關(guān)鍵詞:科學(xué)素養(yǎng);生物科學(xué)素養(yǎng);生物學(xué)教學(xué)
當(dāng)前社會(huì)科學(xué)技術(shù)迅猛發(fā)展,科學(xué)技術(shù)在現(xiàn)代生產(chǎn)生活中的應(yīng)用越來越廣泛,這對(duì)公民的科學(xué)素養(yǎng)要求越來越高。新的《生物課程標(biāo)準(zhǔn)》將提高學(xué)生的生物科學(xué)素養(yǎng)作為課程的主要目的和基本理念,并指出,“生物科學(xué)素養(yǎng)是指參加社會(huì)生活、經(jīng)濟(jì)活動(dòng)、生產(chǎn)實(shí)踐和個(gè)人決策所需的生物科學(xué)概念和科學(xué)探究能力,包括理解科學(xué)、技術(shù)與社會(huì)的相互關(guān)系,理解科學(xué)的本質(zhì)以及形成科學(xué)的態(tài)度與價(jià)值觀。”在生物教學(xué)中有意識(shí)地培養(yǎng)學(xué)生的生物科學(xué)素養(yǎng)是每一個(gè)生物教育工作者亟待探索和解決的問題,也是我們長期的工作目標(biāo)和核心任務(wù)。
一、滲透生物科學(xué)技術(shù)新信息,培養(yǎng)學(xué)生的生命科學(xué)意識(shí)
在生物學(xué)教學(xué)中,平時(shí)注意搜集一些科學(xué)技術(shù)的新信息,適時(shí)地與課堂教學(xué)知識(shí)點(diǎn)有機(jī)結(jié)合起來,使教材基礎(chǔ)知識(shí)與生命科學(xué)發(fā)展動(dòng)態(tài)相銜接,有利于培養(yǎng)學(xué)生熱愛生命科學(xué)、從事生命科學(xué)研究的志向。例如,對(duì)細(xì)胞一章內(nèi)容的學(xué)習(xí),通過細(xì)胞全能性的介紹,引入植物組織培養(yǎng)技術(shù)應(yīng)用的實(shí)例:如利用組織培養(yǎng)技術(shù)快速繁殖花卉樹苗。在“遺傳的物質(zhì)基礎(chǔ)”一節(jié)中,引入遺傳工程和基因工程的成果,人類基因組計(jì)劃等生命科學(xué)的前沿知識(shí)。滲透這些知識(shí)不僅能拓展學(xué)生的生物科技視野,增進(jìn)學(xué)生對(duì)生物科技與社會(huì)關(guān)系的理解,而且能喚起學(xué)生的時(shí)代感,使其樹立生命科學(xué)意識(shí)。
二、通過科學(xué)史教育,培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)精神
科學(xué)精神是指人們?cè)诠ぷ骱蛯W(xué)習(xí)中表現(xiàn)出來的那種自覺、頑強(qiáng)、勤奮、實(shí)事求是的情感、態(tài)度與價(jià)值觀。新課標(biāo)中強(qiáng)調(diào)“要注重生物科學(xué)史的學(xué)習(xí)”。生物科學(xué)史是十分寶貴的教育資源,其中很多事例是對(duì)學(xué)生進(jìn)行思想教育特別是科學(xué)精神教育的良好素材。如達(dá)爾文冒著生命危險(xiǎn)做環(huán)球考察,雖歷盡艱辛,但最終還是完成了巨著《物種起源》;李時(shí)珍為編寫《本草綱目》,花費(fèi)了整整27年的時(shí)光。羅蒙諾索夫曾經(jīng)說過“攻克科學(xué)堡壘,就像打仗一樣,總會(huì)有人犧牲,有人受傷,我要為科學(xué)而獻(xiàn)身?!边@些科學(xué)家的頑強(qiáng)意志和感人事跡有助于培養(yǎng)學(xué)生堅(jiān)韌不拔的毅力和不畏艱險(xiǎn)的精神。1953年沃森和克里克提出DNA分子的雙螺旋結(jié)構(gòu)模型,是科學(xué)界合作的典范。這有助于啟發(fā)學(xué)生發(fā)揚(yáng)合作精神。在生物學(xué)教材中,介紹了許多我國在農(nóng)業(yè)、醫(yī)藥、生物學(xué)上的偉大成就,如“雜交水稻之父”袁隆平的事例等,這可以激發(fā)學(xué)生的民族自尊心、自信心和自豪感,培養(yǎng)學(xué)生的愛國主義思想感情。
三、運(yùn)用探究式教學(xué),培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)研究方法
生物科學(xué)是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的科學(xué),其中許多知識(shí)非常適合于學(xué)生通過自主探究的學(xué)習(xí)方式來獲得,同時(shí)探究還有利于培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)的思維方法和研究方法,從而提高學(xué)生的生物科學(xué)素養(yǎng)。如我在教學(xué)中嘗試運(yùn)用了“提出問題—做出假設(shè)—設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)—驗(yàn)證假設(shè)—得出結(jié)論—合作交流”的探究式教學(xué)模式。在實(shí)施過程中,首先引導(dǎo)學(xué)生形成問題意識(shí)。教師創(chuàng)造性地構(gòu)建學(xué)習(xí)環(huán)境,給學(xué)生大膽猜測(cè)和“異想天開”的機(jī)會(huì),充分滿足學(xué)生的好奇心和探究欲望。如《蚯蚓的剛毛在運(yùn)動(dòng)中的作用》探究實(shí)驗(yàn)中,循著“提出問題——解決問題”的思路,引導(dǎo)學(xué)生自行探究,培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手實(shí)驗(yàn)操作能力和科學(xué)探究能力。其次指導(dǎo)學(xué)生大膽而科學(xué)地做出假設(shè)。提出假設(shè)是解決問題的關(guān)鍵。因此教師應(yīng)積極引導(dǎo)學(xué)生自主地收集資料,引發(fā)學(xué)生多角度多渠道地思考問題。同時(shí),教師要重視學(xué)生的交流與合作,鼓勵(lì)標(biāo)新立異觀點(diǎn)的充分闡述,確保多種假設(shè)的積極碰撞,最終形成科學(xué)的假設(shè)。再次,積極設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)和實(shí)施實(shí)驗(yàn)。設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)和實(shí)施實(shí)驗(yàn)的關(guān)鍵是創(chuàng)新,包括實(shí)驗(yàn)方法設(shè)計(jì)、對(duì)照實(shí)驗(yàn)的確定、實(shí)驗(yàn)器材選擇、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)收集等方面的創(chuàng)新。教師對(duì)此應(yīng)逐步引導(dǎo),讓學(xué)生在探究中體驗(yàn)、嘗試、總結(jié)。最后,分析數(shù)據(jù)和得出結(jié)論。教師應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會(huì)分析、歸納和概括相關(guān)信息。需要重復(fù)實(shí)驗(yàn)的就重復(fù)實(shí)驗(yàn),以便核實(shí)現(xiàn)象和數(shù)據(jù),確保探究結(jié)論的科學(xué)和完善。
四、利用生物學(xué)實(shí)驗(yàn),培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的科學(xué)態(tài)度
隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,實(shí)驗(yàn)教學(xué)的地位和作用日益為人們所認(rèn)識(shí),新奇有趣的科學(xué)實(shí)驗(yàn),能激發(fā)學(xué)生強(qiáng)烈的好奇心和求知欲,更能培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的科學(xué)態(tài)度。例如:在研究酶的活性與PH值的關(guān)系時(shí),我設(shè)計(jì)以下探索性實(shí)驗(yàn)。取3支試管,編號(hào)為1、2、3,分別在3支試管中加入新鮮的淀粉酶溶液各1ml,然后在1號(hào)試管中加入蒸餾水1ml,在2號(hào)試管中加入10%的NaOH溶液1ml,在3號(hào)試管中加入10%HCI溶液lml,再在三支試管中各加入可溶性淀粉溶液2ml,再放入60℃左右的水浴中5min,再各加入斐林試劑2ml,并用酒精燈煮沸1min,觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。正確的操作步驟下的現(xiàn)象應(yīng)是:1號(hào)試管有磚紅色沉淀,2號(hào)、3號(hào)無現(xiàn)象產(chǎn)生。從而得出結(jié)論:酶需要適宜的PH值。但學(xué)生在做實(shí)驗(yàn)時(shí),由于操作步驟不嚴(yán)密,會(huì)出現(xiàn)許多不同的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象:如有的沒有磚紅色沉淀現(xiàn)象發(fā)生,有的三支試管中都出現(xiàn)了磚紅色沉淀等等。對(duì)此,要求學(xué)生不要性急,要有耐心,認(rèn)真分析實(shí)驗(yàn)失敗的原因,重新操作,直至成功。通過實(shí)驗(yàn)的探索,一方面使學(xué)生更好地理解掌握科學(xué)知識(shí),鍛煉動(dòng)手操作能力,培養(yǎng)觀察能力和思維能力,另一方面,對(duì)實(shí)驗(yàn)成敗的比較分析,使學(xué)生認(rèn)識(shí)到進(jìn)行科學(xué)的探索和研究需要嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的科學(xué)態(tài)度,否則將是差之毫厘,繆之千里。
五、加強(qiáng)學(xué)科間知識(shí)的滲透,形成科學(xué)的世界觀
隨著科學(xué)的發(fā)展,學(xué)科之間的相互聯(lián)系越來越密切,在教學(xué)中客觀地把握它們之間的內(nèi)在聯(lián)系,有利于學(xué)生科學(xué)世界觀的形成。例如,光合作用產(chǎn)物之一O2究竟來自反應(yīng)物中的H2O還是CO2,就是利用物理方法——同位素標(biāo)記法來解決的,而葉綠體中色素的分離是利用化學(xué)方法——紙層析法來解決的。使學(xué)生認(rèn)識(shí)到事物之間的普遍聯(lián)系性。另外,哲學(xué)中的許多原理如量變與質(zhì)變,運(yùn)動(dòng)與靜止,內(nèi)因與外因,對(duì)立與統(tǒng)一的觀點(diǎn)在生物學(xué)中也隨處可見。例如:介紹光合作用過程從新陳代謝的角度看是一個(gè)同化過程,但其中也伴隨著物質(zhì)和能量釋放即異化作用。從對(duì)立統(tǒng)一規(guī)律角度看,矛盾是一切事物發(fā)展的源泉,世界上任何事物都充滿矛盾。生物體的生命活動(dòng)正是在物質(zhì)的合成與分解這對(duì)矛盾的對(duì)立統(tǒng)一中不斷完成新陳代謝等生命活動(dòng),實(shí)現(xiàn)自我更新。
學(xué)生生物科學(xué)素養(yǎng)的提高并非一朝一夕就能實(shí)現(xiàn)的,它需要教師在日常教學(xué)中從點(diǎn)點(diǎn)滴滴做起,持之以恒,切實(shí)把新課標(biāo)的理念貫徹于課堂教學(xué)之中。 【參考文獻(xiàn)】
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篇4
[主題詞] 針灸研究;基因,調(diào)節(jié)
ThinkingandPropositionfortheStudyofAcupuncture-MoxibustionandGeneTechni
queApplication
LiZhongren(NanjingUniversityofTCM,Jiangsu210029,China)
[Abstract] Inthe21thcentury,
howdocharacteristicsofTCMmixtogetherwithlifesciences,
andhowdolifesciencespermeateintoTCMfield?Theauthorholdsaccordingtoh
isownexperiencesthatinstudiesonacupunctureandgenetech-niqueapplicat
ion,youshouldstrictlyobservestandardsofsciencestudy,
accuratelyfindoutcombinedpointincombinationwithcharacteristicsofacu
punctureandmoxibustion,
advocatethinkingandmethodsofstudiesof"serumpharmacololgy",
strengthenthestudyonwholeregulativeactionsofgenesandonkeyproblems,
beingbeneficialtoinnovationandbreakingthrough,
sothatscientificworkerscontributeownintelligenceformordelizationofa
cupunctureandmoxibustion.
[Keywords] ResearchAcupMox;Genes,Regulator
生命科學(xué)是21世紀(jì)的帶頭學(xué)科,基因組學(xué)和分子生物學(xué)是生命科學(xué)的前沿,從基因及分子水平探索生命現(xiàn)象及其規(guī)律是生命醫(yī)學(xué)科學(xué)工作者的重要任務(wù),這也是醫(yī)學(xué)生命學(xué)科的重大革命,亦對(duì)中醫(yī)針灸現(xiàn)代化及針灸治病原理并揭示其奧秘產(chǎn)生重大影響。與此同時(shí),針灸界許多有識(shí)之士及學(xué)者,在原有科研成果積累的基礎(chǔ)上,涉足于現(xiàn)代生命研究的課題,并做出了大量有益的探索和成績。本人曾留美2年,積累了一些分子生物學(xué)的淺薄知識(shí)和中醫(yī)、針灸研究經(jīng)驗(yàn)。現(xiàn)就近年來參加針灸評(píng)審科研項(xiàng)目中,有關(guān)針灸與分子生物學(xué)應(yīng)用的某些問題提出不成熟的意見,共同商榷,希望能起到拋磚引玉的作用。
1 嚴(yán)格遵守科學(xué)研究的準(zhǔn)則
針灸與基因技術(shù)應(yīng)用中,實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)仍必須嚴(yán)格遵循科學(xué)的設(shè)計(jì)方法,如隨機(jī)性、可比性、大樣本、對(duì)照性、可重復(fù)性(多樣本可用基因芯片技術(shù)去研究基因組在治療前后的表達(dá)),以及嚴(yán)格按照國內(nèi)外有關(guān)臨床、藥物、動(dòng)物實(shí)驗(yàn)的基本要求標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范等,同時(shí)最好還需要有統(tǒng)計(jì)學(xué)的處理。由于基因技術(shù)的應(yīng)用成本昂貴,干擾因素很多,操作復(fù)雜,結(jié)果往往不太穩(wěn)定,但針灸的研究中仍然應(yīng)該強(qiáng)調(diào)對(duì)實(shí)驗(yàn)的科學(xué)、客觀、真實(shí)、可靠和可重復(fù)性。
2 結(jié)合針灸自身特點(diǎn)、找準(zhǔn)契合點(diǎn)
隨著重組DNA技術(shù)的迅速發(fā)展,對(duì)基因表達(dá)問題的認(rèn)識(shí)日漸深入,即要實(shí)現(xiàn)外源目的基因的功能表達(dá),又必須使基因置于宿主細(xì)胞的轉(zhuǎn)錄和轉(zhuǎn)譯機(jī)理等一系列調(diào)節(jié)元件控制下,才能獲得有效數(shù)量的功能蛋白質(zhì),因此掌握基因表達(dá)調(diào)控的基本條件是最重要的。在針灸及基因表達(dá)研究中,必須結(jié)合針灸自身的特點(diǎn)、條件去考慮,如應(yīng)注重辨證施治、針刺操作手法、刺激強(qiáng)度、個(gè)人差異等不同因素對(duì)表達(dá)所產(chǎn)生的影響去做出正確的選擇和設(shè)計(jì);同時(shí)在研究中應(yīng)該找出更好、更具建設(shè)性的契合點(diǎn),如針灸的經(jīng)絡(luò)現(xiàn)象、手法的補(bǔ)瀉、刺激的強(qiáng)弱和優(yōu)勢(shì)病種等去設(shè)計(jì)、摸索,這樣才能使外源基因研究在表達(dá)系統(tǒng)上獲得高效的表達(dá),也更具有實(shí)用價(jià)值和臨床意義。
3 提倡"血清藥理學(xué)"研究的思路和方法
現(xiàn)代醫(yī)學(xué)上,基因技術(shù)的應(yīng)用仍然處于發(fā)展和完善中,因此針灸與它的結(jié)合顯然是探索性的和初步性的,目前的研究是否可以理解為形的結(jié)合而非神的結(jié)合,尚有待探索。同時(shí)在針灸的研究中,許多研究絕大多數(shù)仍處于半定量性的階段,還不能達(dá)到定量的水平;許多有關(guān)的理念和概念也還存在真科學(xué)內(nèi)涵和外延不夠明確的問題;某些疾病的診斷及療效的標(biāo)準(zhǔn)都有待規(guī)范。針灸的療效在體外不易獲得,針灸與基因技術(shù)應(yīng)用的結(jié)合仍然有待不斷積累實(shí)驗(yàn)的資料和完善技術(shù)的水平。目前有些單位借用血清藥效的研究方法來進(jìn)行針灸的研究,這種科研的思路和方法是值得推廣的。
4 注意基因調(diào)衡整體作用的研究
4.1 全方位基因功能的探索
針灸與臨床疾病相關(guān)基因功能的研究最好進(jìn)行全方位的研究,其中包括本身的因素、結(jié)構(gòu)基因、調(diào)節(jié)基因和基因修復(fù)系統(tǒng)等;另外也應(yīng)考慮外環(huán)境對(duì)基因的調(diào)控影響,如自由基、SOD、環(huán)境因子以及其他基因的影響等;實(shí)驗(yàn)中還應(yīng)注意如何從研究單一的基因去發(fā)現(xiàn)大量有差異表達(dá)的基因以及新基因的初步功能。
4.2 基因功能的研究是關(guān)鍵
許多疾病是一個(gè)漫長的過程,各種致病因子或者基因產(chǎn)物都可在不同階段起著單獨(dú)和協(xié)同的作用,疾病發(fā)生時(shí),攻擊因子和防護(hù)因子相互失調(diào)的情況時(shí)常存在。探索它的保護(hù)基因(內(nèi)源性保護(hù)因子),往往比研究損傷性基因更有價(jià)值。另外,迄今為止,基因治療并不成熟,其負(fù)面效應(yīng)還是未知數(shù),況且以不可逆轉(zhuǎn)的方式改變?nèi)祟惢驇?,是科學(xué)家最大的遠(yuǎn)慮。因此對(duì)疾病的防治,不管在現(xiàn)在還是在將來,都將從調(diào)控基因的功能著手,即從修飾或改變基因的表達(dá)與基因產(chǎn)物的功能著手,而不是以改變與糾正基因的結(jié)構(gòu)為主要手段?;虻墓δ苎芯客菃栴}的實(shí)質(zhì),應(yīng)該從疾病體內(nèi)調(diào)控的角度去開展基因表達(dá)及功能的研究及針灸對(duì)基因表達(dá)譜與疾病發(fā)生發(fā)展相互關(guān)系。事實(shí)上,相對(duì)于歐美發(fā)達(dá)國家而言,在調(diào)動(dòng)功能基因方面可以說我國中醫(yī)、針灸已是領(lǐng)先一步了。誠然在這方面還有大量的工作要去做。
4.3 凋亡細(xì)胞的研究
目前生命科學(xué)最熱門的三大領(lǐng)域是基因組學(xué)研究、細(xì)胞凋亡和細(xì)胞信號(hào)傳導(dǎo)。而凋亡細(xì)胞的研究是最熱門的話題,但關(guān)于凋亡細(xì)胞的研究,應(yīng)主張對(duì)抑制細(xì)胞的凋亡/增殖比例的深入研究,特別應(yīng)探索如何減少細(xì)胞的丟失去促進(jìn)細(xì)胞向正常化方向轉(zhuǎn)化,所以研究中不應(yīng)單從凋亡細(xì)胞某一方面的改變而過早下結(jié)論;尤其在細(xì)胞凋亡的研究中更應(yīng)該注意,僅根據(jù)細(xì)胞流式儀器的檢測(cè)數(shù)據(jù)作出判斷是不行的,還必須了解是哪一期的凋亡;最好還需要有DNA瓊脂糖凝膠電泳(觀察ladder的出現(xiàn)來判斷凋亡的發(fā)生)及細(xì)胞形態(tài)學(xué)改變(尤其是在凋亡的早期)證據(jù)。在基因的調(diào)控、表達(dá)方面往往是整體調(diào)衡作用,也應(yīng)該從正、反兩方面基因的表達(dá)去探索和研究。
5 加強(qiáng)聯(lián)合攻關(guān),利于創(chuàng)新突破
目前基因技術(shù)的研究和發(fā)展,已取得了長足的進(jìn)步;它將為21世紀(jì)的醫(yī)學(xué)生命科學(xué)創(chuàng)造出無窮的活力。中國在這方面的起步已落后國外很多年,如果針灸研究不另找新的突破點(diǎn),仍盲目追求和缺乏創(chuàng)造性思維的研究,將會(huì)很難有新的成果和驚人的突破。另外由于該項(xiàng)研究的資金投入多,成果難以預(yù)料,難度較大,本人建議應(yīng)與多學(xué)科、有經(jīng)驗(yàn)的分子生物學(xué)科學(xué)家聯(lián)合攻關(guān)、分工協(xié)作、成果共享,這樣既可多學(xué)科交叉滲透、更為活躍,也節(jié)約了寶貴的科研經(jīng)費(fèi),容易使針灸在基因調(diào)控上有新的創(chuàng)新、突破。
篇5
【關(guān)鍵詞】 生物復(fù)雜性;唯物辯證法;整體觀
【Abstract】 The science of biocomplexity is one of the cross subjects of the complexity exploring with the research of biology and medicine.This article preliminarily explored the optimizing effects of opening the selective course of biocomplexity on the knowledge structure of the students in medical college from the angle of guidance of philosophy views of materialistic dialectic,deepening of the holism and improving of the literal culture.On the other hand,the characteristic of the study of biocomplexity also has been elucidated.
【Key words】 biocomplexity;materialistic dialectic;holism
生物復(fù)雜性(biocomplexity)是一門新興的學(xué)科[1],是生命科學(xué)研究在經(jīng)過輝煌的發(fā)展而又在新的難題面前逡巡不前時(shí),求助于自然科學(xué)領(lǐng)域在20世紀(jì)70年代興起的復(fù)雜性探索學(xué)科群,諸如普利高津的耗散結(jié)構(gòu)理論[2]、哈肯的協(xié)同學(xué)[3]、費(fèi)根鮑姆等開創(chuàng)的混沌與分形理論[4]等研究成果,結(jié)合生物學(xué)的特殊內(nèi)容,逐漸充實(shí)和形成的一個(gè)嶄新的研究領(lǐng)域。隨著研究的深入,漸漸顯示出它不是復(fù)雜性探索研究在生物學(xué)中自然延伸或者簡單嫁接即可形成的領(lǐng)域,而是以生命體這種復(fù)雜性之最的體系為研究對(duì)象和需求相應(yīng)的特殊研究方法的一個(gè)領(lǐng)域。目前,許多在生物復(fù)雜性名稱下進(jìn)行的工作,在方法學(xué)方面未做大的改進(jìn),研究對(duì)象仍然停留在基因水平,而生搬硬套復(fù)雜性探索的名詞術(shù)語,不可能實(shí)現(xiàn)生物復(fù)雜性的歷史性使命,那就是作為還原論研究的互補(bǔ)者,雙方有機(jī)組合,共同解決困惑人類的生命科學(xué)疑難,促進(jìn)人類由生命的必然王國走向自由王國。第三軍醫(yī)大學(xué)生物波研究中心在國內(nèi)醫(yī)學(xué)院校率先為本科生開設(shè)了生物復(fù)雜性選修課,收到了良好效果。在回顧總結(jié)中一個(gè)明確的感受即是:生物復(fù)雜性教學(xué)有助于全面優(yōu)化醫(yī)學(xué)生的知識(shí)結(jié)構(gòu),而生物復(fù)雜性的深化是全面提升生命科學(xué)研究水平的必由之路。眾所周知,醫(yī)學(xué)生在大學(xué)的學(xué)習(xí)期間,一項(xiàng)重要的任務(wù)是記憶大量的醫(yī)學(xué)知識(shí),所以談到學(xué)習(xí),許多醫(yī)學(xué)生苦不堪言,雖然如此,筆者認(rèn)為“背”本身并沒有錯(cuò),應(yīng)該堅(jiān)持。問題在于在所記憶內(nèi)容的潛移默化下,學(xué)生們漸漸的強(qiáng)化頭腦中已有東西,出現(xiàn)了偏執(zhí)的傾向和“所知障”,而這些擠進(jìn)學(xué)生大腦的東西實(shí)質(zhì)上是典型的還原論研究成果:將有心理的人還原為單純生理人,又還原為系統(tǒng),漸次還原為心、肝、脾、肺、腎等各個(gè)器官,又到細(xì)胞,再到不可勝數(shù)的分子,如果不是基因組研究發(fā)現(xiàn)達(dá)到預(yù)期目標(biāo)尚需時(shí)日的警鐘響起,這種還原的趨勢(shì)大有直接沖進(jìn)核物理研究領(lǐng)域的趨勢(shì),其特點(diǎn)是追索結(jié)構(gòu)性特征越來越細(xì)而離開生命的整體性越來越遠(yuǎn),以此為參照系,并且在這種先驗(yàn)的1+1=2的還原論思想潛移默化之下,滋生出作風(fēng)上追求孤立的個(gè)人進(jìn)步、學(xué)風(fēng)上知其然不知其所以然的片面做法,文風(fēng)上只有“藥味”沒有“書香味”,以此進(jìn)行有關(guān)生命科學(xué)的研究,希冀有所突破的前途堪憂。那么開設(shè)生物復(fù)雜性選修課在糾正這些偏向中能起什么作用呢。以下試簡述之。
1 強(qiáng)化唯物辯證法的哲學(xué)指導(dǎo)作用生命科學(xué)研究最終將歸結(jié)在人的研究上,而對(duì)人的研究必須要以唯物辯證法為哲學(xué)指導(dǎo)。
在生物復(fù)雜性教學(xué)中,必然要追溯生物體特別是人的復(fù)雜性來源,這是這門課實(shí)踐性的要求,必然要觸及內(nèi)因致病的問題,即喜、怒、憂、思、悲、恐、驚等七情所傷而引起的疾病,必然最終要追溯到“人的本質(zhì)”的問題[5],否則難以正確理解“心者,君主之官”[6]也無法借助協(xié)同學(xué)的觀點(diǎn)發(fā)揮機(jī)體中“心”的序參量調(diào)控作用。此時(shí)如果沿襲西方科學(xué)的范式,將意識(shí)問題歸入“神的版圖”,而將其從研究對(duì)象和研究主體兩方面拒之門外,則無法發(fā)揮其調(diào)控作用,甚至無法獲得對(duì)生命科學(xué)中這個(gè)制高點(diǎn)的認(rèn)識(shí),更談不上改造方面的突破;或者延續(xù)中國近、現(xiàn)代以來對(duì)意識(shí)的“諱莫如深”,也將是同樣的結(jié)局,必須直面這個(gè)問題,此時(shí)必須以哲學(xué)的勇氣,承認(rèn)意識(shí)物質(zhì)性,才能將其納入研究范疇,否則在眾多的生命奇特現(xiàn)象面前會(huì)陷入唯心主義或不可知論的深淵。其實(shí)就其本來面目而言,非常簡單,正如人要在動(dòng)物進(jìn)化到人這個(gè)物種產(chǎn)生時(shí)才稱其為物質(zhì),而意識(shí)則是自然界演化到出現(xiàn)了大腦皮層這個(gè)特殊結(jié)構(gòu)后才產(chǎn)生的一種物質(zhì),僅是發(fā)生的時(shí)間上稍后而已。世界上沒有非物質(zhì)的東西,有的僅是其存在形式的不同。這個(gè)根本問題闡述清楚后,學(xué)生們的意識(shí)活動(dòng)也隨之激活,從過去的局部、靜止的、受限的狀態(tài)躍升到總體的、動(dòng)態(tài)的、自由的狀態(tài),在興奮之中,正確的哲學(xué)思想滲入頭腦,辯證唯物主義占領(lǐng)了學(xué)生頭腦中哲學(xué)指導(dǎo)的陣地,修正了認(rèn)識(shí)的參照系,能更加容易的理解人的類本質(zhì)的內(nèi)涵,從而堅(jiān)定為人類奮斗的集體觀念并由此產(chǎn)生不竭動(dòng)力。
2 以整體觀的深化矯正過分強(qiáng)調(diào)還原論的認(rèn)識(shí)偏向?qū)τ袡C(jī)體的研究,應(yīng)當(dāng)與對(duì)非生命物質(zhì)的研究有所區(qū)別,應(yīng)貫徹1+1<2的整體論思想
這一點(diǎn)雖然最早由亞里士多德提出,但在西方科學(xué)中未能得到實(shí)現(xiàn),主要原因在于微生物中抗傳染病的輝煌成就和分子生物學(xué)中DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)發(fā)現(xiàn)的里程碑式的工作的引導(dǎo)所致,但是作為這兩門學(xué)科的奠基人一者是巴斯德,一個(gè)是薛定諤,分別是化學(xué)家和物理學(xué)家,因此到目前的局面也不足為奇,但是在近半個(gè)世紀(jì)以來,生命科學(xué)中以攻克重大難題為標(biāo)志的新的突破未能產(chǎn)生,就提示了目前的共識(shí)研究存在局限。通過生物復(fù)雜性教學(xué),強(qiáng)調(diào)生物整體的功能特點(diǎn)、強(qiáng)調(diào)非平衡狀態(tài)的重要性、強(qiáng)調(diào)開放性的耗散結(jié)構(gòu)特征,將生物體與所處的內(nèi)外環(huán)境的變化融為一體,考察生物體的生理、病理規(guī)律,在此基礎(chǔ)上,診、防、治才有可能取得突破。而單純強(qiáng)調(diào)基因水平的變化,往往是“身在廬山中”,茫然一片,需知基因水平的變化雖然可為其下一步變化的原因,但是其本身又是作為一個(gè)結(jié)果而出現(xiàn)的。追溯這種原因更有意義,特別是在抗癌、抗病毒之中。這將有助于糾正單純的細(xì)胞毒性抗癌療法、廣譜抗生素的抗菌作用等的片面嘗試在學(xué)生知識(shí)結(jié)構(gòu)中引起的偏向。
3 有利于提高學(xué)生人文修養(yǎng)的興趣6000年華夏文明連綿不斷,這在世界文明史上是唯一的。
這種文明的核心是“內(nèi)圣外王”之道,因此,在古代中國,治學(xué)、治身、治軍、治國的學(xué)問往往融于一爐,從生命科學(xué)角度來看,中國古代文化史又可以稱為是以內(nèi)求法為基礎(chǔ)的一部生命科學(xué)史:道家、醫(yī)家的《老子》、《莊子》、《黃帝內(nèi)經(jīng)》自不用多言,就連《管子》、《呂氏春秋》這種政治思想濃厚的著作中亦有豐富而高妙的生命活動(dòng)內(nèi)求研究的記述,再如儒家的集大成者荀子專門列出《修身》、《勸學(xué)》、《解蔽》等專章論述有關(guān)修養(yǎng)之道。在生物復(fù)雜性教學(xué)中,論到開放性對(duì)人體的重要性則有“出入廢則神機(jī)化滅,升降息則氣立孤危[6]”;講到人與環(huán)境之間以非線性作用保持動(dòng)態(tài)的統(tǒng)一的問題時(shí)則有“八正者,所以候八風(fēng)之虛邪以時(shí)至者也[6]”。論到混沌效應(yīng)則有“巨防容螻,而漂邑殺人[7]”,談到協(xié)同觀則有“非鬼神之力也,精氣之極也……[8]”。諸如此類,在學(xué)生們心目中會(huì)打下深深的烙印,逐漸認(rèn)識(shí)到中國是一個(gè)生命科學(xué)研究有得天獨(dú)厚條件的國度,過去認(rèn)為希奇古怪的名字驟然間在學(xué)生心中閃耀出金光,興趣必然激發(fā),修養(yǎng)相應(yīng)提高,素質(zhì)悄然改善。以上僅從哲學(xué)指導(dǎo)思想、從科學(xué)認(rèn)識(shí)觀點(diǎn)、從生命科學(xué)素養(yǎng)的汲取幾個(gè)方面略論了生物復(fù)雜性課程在醫(yī)學(xué)院校開設(shè)的作用,旨在拋磚引玉,引起更多人關(guān)注這個(gè)新的領(lǐng)域。
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篇6
雖然許多高校購買了一些先進(jìn)的儀器設(shè)備,但大部分儀器都較昂貴,且套數(shù)有限,基本只能滿足基本的科研需要,尚無法針對(duì)學(xué)生單獨(dú)開展實(shí)驗(yàn)。此外生物技術(shù)儀器分析的課時(shí),也限制了單獨(dú)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)教學(xué)的可能。盡管實(shí)驗(yàn)教學(xué)困難,但通過有效的新型實(shí)驗(yàn)教學(xué)手段消弭學(xué)生難以將理論和實(shí)踐相結(jié)合的實(shí)際問題,是非常有必要的。
2生物儀器分析教學(xué)改革對(duì)策
針對(duì)生物技術(shù)儀器課程本身的特點(diǎn),欲解決教學(xué)過程中實(shí)際遇到的問題,首先得明確生物儀器分析課程的教學(xué)目標(biāo):通過對(duì)常見的分析儀器的原理、結(jié)構(gòu)和應(yīng)用的講解,使學(xué)生在掌握分析原理的基礎(chǔ)上理解相應(yīng)儀器的用途,了解儀器的基本結(jié)構(gòu),能在具體的儀器操作教學(xué)過程領(lǐng)會(huì)儀器的使用方法。針對(duì)這一教學(xué)目標(biāo),可從如下幾個(gè)方面進(jìn)行教學(xué)改革。
2.1理清主線,點(diǎn)、線、面有效整合針對(duì)生物技術(shù)儀器分析教學(xué)內(nèi)容繁雜的問題,應(yīng)該首先明確本課程主線,將課堂教學(xué)的有限的具體點(diǎn)有效串聯(lián),并啟發(fā)學(xué)生將所學(xué)內(nèi)容向更廣闊的面進(jìn)行擴(kuò)展。譬如我們從一個(gè)細(xì)胞的解析為例。其中描述細(xì)胞的形態(tài)和結(jié)構(gòu)可作為主線之一,則包含的內(nèi)容包括普通光學(xué)顯微鏡、倒置顯微鏡、熒光顯微鏡、掃描共聚焦顯微鏡、掃描電鏡、透射電鏡等諸多儀器,在課堂教學(xué)中不可能面面俱到,但可重點(diǎn)介紹普通顯微鏡這一點(diǎn),在點(diǎn)上將原理、儀器結(jié)構(gòu)、使用方法、應(yīng)用實(shí)例等詳細(xì)介紹,通過啟發(fā)思維引導(dǎo)學(xué)生思考如何在更小的尺度上描述細(xì)胞的精細(xì)結(jié)構(gòu),在學(xué)生自己有興趣的情況下,即可通過同樣的方法自學(xué)其它顯微鏡的內(nèi)容,將描述細(xì)胞的形態(tài)和結(jié)構(gòu)的內(nèi)容可擴(kuò)展到更豐富的面。再比如測(cè)定有機(jī)物分子的結(jié)構(gòu)作為主線,則包括紫外、熒光、紅外、核磁共振和質(zhì)譜等。兼具分離和分析特點(diǎn)的儀器,如電泳和色譜??傊欢ㄒ幸粭l線將相應(yīng)的儀器串聯(lián)起來,選擇具體的儀器作點(diǎn)上的介紹,通過問題啟發(fā)學(xué)生作面上的擴(kuò)展。
2.2引入多媒體,加強(qiáng)教學(xué)資源建設(shè)高校的儀器分析教材多為分析化學(xué)方向的指導(dǎo)教材,專門用于生命科學(xué)領(lǐng)域的生物儀器分析理論和實(shí)驗(yàn)教材并不多。化學(xué)類的儀器分析教材更偏重于化合物結(jié)構(gòu)的解析,并不能完全適用于生物科學(xué)研究的特點(diǎn),其直接作為生物儀器分析教材實(shí)用性受到限制,因此有必要編寫通用的生物儀器分析教材。生物儀器分析教材應(yīng)介紹生物分析儀器的構(gòu)造、工作原理、分析方法等相關(guān)的理論知識(shí)。這些分析方法的原理抽象,難以理解,使用傳統(tǒng)的教學(xué)方法很難講述清楚,應(yīng)該運(yùn)用現(xiàn)代多媒體教學(xué)手段,將大型生物儀器的結(jié)構(gòu)、工作原理以及操作技術(shù)以動(dòng)畫形式模擬出來,學(xué)生可以運(yùn)用電腦、手機(jī)等多媒體終端直接觀看,甚至可以采取游戲的方式提高學(xué)生的參與度,增進(jìn)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,提高教學(xué)質(zhì)量。這樣既節(jié)約了課時(shí),又使教師有充足的時(shí)間用于重點(diǎn)和難點(diǎn)的講授。作為課堂理論教學(xué)的延伸,生物儀器分析的實(shí)驗(yàn)教學(xué)更應(yīng)加強(qiáng)多媒體教學(xué),在學(xué)生提前觀看多媒體的情況下再進(jìn)行試驗(yàn)操作的現(xiàn)場(chǎng)演示,必會(huì)有更好的效果。多媒體的制作應(yīng)是實(shí)驗(yàn)室儀器分管人員針對(duì)自己分管儀器的基本工作,應(yīng)避免多媒體上所演示的儀器與實(shí)際操作儀器的脫節(jié)問題。
2.3大班理論教學(xué),實(shí)驗(yàn)教學(xué)循環(huán)開課生物儀器分析課與其他課程不同,內(nèi)容包含理論教學(xué)和實(shí)驗(yàn)教學(xué),因此要求教師不但要有專業(yè)理論知識(shí),更要有豐富的儀器分析經(jīng)驗(yàn),只有這樣才能保證理論與實(shí)踐的有機(jī)結(jié)合,收到良好的教學(xué)效果。生物儀器分析課程理論教學(xué)可采用大班開課的方式,緊密結(jié)合生物科學(xué)生產(chǎn)研究的實(shí)際,介紹具體儀器的相關(guān)理論知識(shí)。實(shí)驗(yàn)教學(xué)應(yīng)采取小班或小組教學(xué)的方式,以實(shí)際操作為核心,選取在生產(chǎn)和科研中具有先進(jìn)性和實(shí)用性的生物分析儀器作為該課程的主要內(nèi)容,應(yīng)使每個(gè)學(xué)生都能參與具體實(shí)驗(yàn)操作。對(duì)于不具備操作條件的實(shí)驗(yàn),演示過程可通過多媒體讓學(xué)生自行學(xué)習(xí)。理論課老師與實(shí)驗(yàn)室負(fù)責(zé)儀器管理的實(shí)驗(yàn)技術(shù)人員共同商討每臺(tái)儀器需要講授的內(nèi)容,按時(shí)進(jìn)行備課,編寫教案,由實(shí)驗(yàn)室統(tǒng)一檢查備課效果,以充分確保備課教案的質(zhì)量和實(shí)用性。根據(jù)每臺(tái)儀器的實(shí)際使用情況,具體安排講課人員名單,讓精通每種儀器的教師、研究生和儀器技術(shù)管理人員擔(dān)任實(shí)驗(yàn)室儀器的實(shí)驗(yàn)教學(xué)任務(wù)。每臺(tái)儀器可根據(jù)實(shí)際需要,每周或每月開課1-2次,循環(huán)教授,讓學(xué)生通過預(yù)約的方式,根據(jù)自己的安排選擇上課時(shí)間。
2.4引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注熱點(diǎn),知用合一生命科學(xué)儀器的種類及儀器分析方法繁多、學(xué)科跨度大,往往會(huì)讓學(xué)生感覺難以抓住重點(diǎn),提不起興趣。因此在講解各種儀器的分析使用方法之前,必須做一個(gè)引導(dǎo)性的介紹,通過社會(huì)熱點(diǎn)事件(如新的研究發(fā)現(xiàn)、食品安全等)或日常現(xiàn)實(shí)生活、生產(chǎn)中的應(yīng)用,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。此外,通過各種渠道介紹學(xué)院教師使用該儀器及分析方法取得的最新科研成果,并展示教師科研成果的圖片或結(jié)果給學(xué)生,使學(xué)生感受到科學(xué)研究就在身邊,儀器分析無處不在,從而激發(fā)他們的親近感。最后,也可以聘請(qǐng)相關(guān)專家、儀器廠家的工程師、學(xué)術(shù)專家、本院教師等以專題或?qū)W術(shù)講座的形式介紹實(shí)驗(yàn)室擁有的儀器及生命科學(xué)領(lǐng)域相關(guān)儀器發(fā)展的前沿知識(shí),激發(fā)學(xué)生對(duì)科學(xué)研究的熱情。
3結(jié)束語
篇7
縱觀當(dāng)今生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域跨學(xué)科組織,公認(rèn)的跨學(xué)科研究和教育的先驅(qū)和典范當(dāng)數(shù)美國哈佛大學(xué)與麻省理工學(xué)院(MIT)合作成立的“哈佛-MIT健康科學(xué)技術(shù)學(xué)部”(TheHarvard-MITDivisionorHealthSciencesandTechnology,HST),現(xiàn)又稱為懷特健康科學(xué)技術(shù)學(xué)院[2]。HST是哈佛大學(xué)和MIT在生物醫(yī)藥工程等學(xué)科方面進(jìn)行合作而成立的跨學(xué)科組織。哈佛大學(xué)充分利用MIT交叉學(xué)科的優(yōu)勢(shì),以通過跨領(lǐng)域合作改善人類健康為研究宗旨,主要在生物醫(yī)學(xué)成像、生物醫(yī)學(xué)信息與綜合生物學(xué)、再生和機(jī)能生物醫(yī)學(xué)技術(shù)等研究領(lǐng)域進(jìn)行合作。這些領(lǐng)域的合作研究將對(duì)生物和健康知識(shí)的進(jìn)步發(fā)揮出至關(guān)重要的作用。MIT自20世紀(jì)60年代進(jìn)入大規(guī)模的跨學(xué)科研究時(shí)代,如今已擁有70余個(gè)跨學(xué)科研究中心和研究組織,如雷達(dá)研究組織、HST、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)生物學(xué)研究所(ComputationalandSystemBiologyInitiative,CSBi)等[3],并在5個(gè)學(xué)院內(nèi)部以及學(xué)院之間構(gòu)成不同形式、不同層次相互交叉的跨學(xué)科研究體系,為美國重大戰(zhàn)略性科學(xué)和技術(shù)的創(chuàng)新和發(fā)展做出了巨大的貢獻(xiàn)。其中,2003年成立的CSBi,作為MIT最具代表性的虛擬跨學(xué)科組織,是MIT最大的跨學(xué)科組織之一,其教育與科研成果在美國乃至全世界都達(dá)到了領(lǐng)先地位。CSBi主要通過特定的技術(shù)平臺(tái)把MIT的三個(gè)關(guān)鍵學(xué)科領(lǐng)域,即生物學(xué)、計(jì)算機(jī)科學(xué)和工學(xué)三者交叉融合而展開大型跨學(xué)科項(xiàng)目合作研究,運(yùn)用跨學(xué)科研究方法對(duì)復(fù)雜的生物現(xiàn)象進(jìn)行系統(tǒng)分析與計(jì)算機(jī)建模,同時(shí)培養(yǎng)相關(guān)領(lǐng)域跨學(xué)科人才。在世界大學(xué)跨學(xué)科研究領(lǐng)域,美國斯坦福大學(xué)“Bio-X”研究中心(又名“Bio-X”跨學(xué)科研究計(jì)劃),已經(jīng)成為跨學(xué)科研究的典范,尤其是開啟了生物學(xué)交叉學(xué)科研究的一個(gè)新時(shí)代,在生命科學(xué)跨學(xué)科研究領(lǐng)域已成為一個(gè)著名“品牌”[4]。
美國斯坦福大學(xué)“Bio-X”研究中心創(chuàng)立于1998年的一個(gè)跨學(xué)科研究和教育項(xiàng)目,主要涉及生物工程、生物醫(yī)學(xué)、生物科學(xué)三大領(lǐng)域,跨越文理學(xué)院、工程學(xué)院和醫(yī)學(xué)院三大學(xué)院。其實(shí)質(zhì)就是一個(gè)由生命科學(xué)與數(shù)學(xué)、物理、化學(xué)、工程學(xué)、醫(yī)學(xué)、計(jì)算機(jī)科學(xué)等學(xué)科的多學(xué)科交叉研究機(jī)構(gòu)[5]。Bio-X研究中心將基礎(chǔ)、應(yīng)用和臨床科學(xué)中的邊緣研究結(jié)合在一起,進(jìn)行從分子到機(jī)體各個(gè)層次的生物物理學(xué)研究,以實(shí)現(xiàn)生物工程、生物醫(yī)學(xué)、生命科學(xué)等領(lǐng)域新的發(fā)現(xiàn)和技術(shù)創(chuàng)新。發(fā)展至今,研究中心已取得包括成功破譯人類遺傳基因密碼,發(fā)展觀測(cè)人體細(xì)胞在人體中如何活動(dòng)的技術(shù)等眾多的開創(chuàng)性成果,使硅谷的這所名牌大學(xué)在科學(xué)發(fā)現(xiàn)和教學(xué)方面處于領(lǐng)先地位。在歐洲,英國1990年已設(shè)立了包括牛津的分子科學(xué)與分子醫(yī)學(xué)等17個(gè)研究中心[6]。2001年,牛津大學(xué)和劍橋大學(xué)牽頭成立了由英國政府的工程和物理科學(xué)研究委員會(huì)、生物科學(xué)技術(shù)研究委員會(huì)、醫(yī)學(xué)研究委員會(huì)和國防部共同組成的納米技術(shù)跨學(xué)科研究伙伴機(jī)構(gòu)(IRC),開展了前沿生物納米技術(shù)方面的研究。德國慕尼黑工業(yè)大學(xué)(TUM)以工程、自然科學(xué)、生命與食品科學(xué)、醫(yī)學(xué)與運(yùn)動(dòng)科學(xué)等優(yōu)勢(shì)領(lǐng)域,建立了與生命科學(xué)、營養(yǎng)和食品科學(xué)、生命技術(shù)學(xué)、生物信息學(xué)和醫(yī)學(xué)等學(xué)科的強(qiáng)有力的跨學(xué)科合作。
縱觀世界一流大學(xué)跨學(xué)科組織建設(shè)與管理,具有以下共性特點(diǎn):①政府、學(xué)校宏觀政策的支持是跨學(xué)科組織發(fā)展的保障基石。如美國國家科學(xué)院協(xié)會(huì)2004年發(fā)表了《促進(jìn)交叉學(xué)科研究》報(bào)告;哈佛大學(xué)就曾明文對(duì)該??鐚W(xué)科動(dòng)議項(xiàng)目的政策扶持作了規(guī)定。②組織結(jié)構(gòu)與管理合理,強(qiáng)調(diào)多學(xué)科組織的強(qiáng)強(qiáng)聯(lián)合、優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)的組織合作,如MIT與哈佛大學(xué)共同合作的“哈佛-MIT健康科學(xué)技術(shù)學(xué)部”。③注重跨學(xué)科研究和教育的協(xié)同發(fā)展,如美國的HST就是主要通過研究影響疾病與保健的基礎(chǔ)原理,開發(fā)新的藥物與儀器,致力于培養(yǎng)醫(yī)師-科學(xué)家,通過跨領(lǐng)域合作改善人類健康。④提供跨學(xué)科研究經(jīng)費(fèi),如美國國立衛(wèi)生研究院(NIH)作為美國聯(lián)邦政府最大的生物醫(yī)學(xué)研究機(jī)構(gòu),強(qiáng)調(diào)對(duì)多學(xué)科、跨學(xué)科和多機(jī)構(gòu)聯(lián)合的醫(yī)學(xué)研究項(xiàng)目的資助,如2007年就給9個(gè)科學(xué)研究聯(lián)合體提供了2.1億美元的研究經(jīng)費(fèi)[7]。⑤多樣化的激勵(lì)措施,重視獎(jiǎng)金發(fā)放和提供實(shí)踐機(jī)會(huì)等。
2我國大學(xué)生物醫(yī)學(xué)跨學(xué)科組織建設(shè)與發(fā)展
我國學(xué)科交叉研究萌生于20世紀(jì)50年代,而80年代初召開“首屆交叉科學(xué)學(xué)術(shù)討論會(huì)”,基本就被認(rèn)定為我國跨學(xué)科研究的全面展開。到20世紀(jì)90年代,我國大學(xué)關(guān)于跨學(xué)科研究的建制開始引人關(guān)注。特別是我國“985”二期工程,為突出重大科學(xué)問題和現(xiàn)實(shí)問題引導(dǎo),凝聚了不同學(xué)科背景的研究者開展跨學(xué)科研究,著力建設(shè)了一批創(chuàng)新平臺(tái)。目前“985工程”科技創(chuàng)新平臺(tái)與基地是我國大學(xué)跨學(xué)科研究的重要組織形式,其中就包括大批生物學(xué)與醫(yī)學(xué)創(chuàng)新平臺(tái)的實(shí)體機(jī)構(gòu)。2000年,北京大學(xué)成立了生物醫(yī)學(xué)跨學(xué)科研究中心。多年來,該中心將基礎(chǔ)科學(xué)、技術(shù)應(yīng)用和臨床科學(xué)的前沿研究結(jié)合在一起,形成了以單細(xì)胞原位實(shí)時(shí)微納米檢測(cè)與表征研究,數(shù)字化診療儀器技術(shù)研究,醫(yī)學(xué)信號(hào)與圖像分析研究,大氣壓低溫等離子體生物學(xué)效應(yīng)及醫(yī)學(xué)應(yīng)用研究等四大主要研究方向,建立了跨學(xué)科的實(shí)驗(yàn)室和研究平臺(tái),組織了30余個(gè)跨學(xué)科研究項(xiàng)目,取得了系列跨學(xué)科研究成果[8]。
同時(shí),該中心注重各有關(guān)學(xué)科優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)、相互合作,對(duì)來自生命科學(xué)、物理化學(xué)、基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)等基礎(chǔ)學(xué)科,以及來自電子學(xué)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、生物醫(yī)學(xué)工程、臨床醫(yī)學(xué)等眾多應(yīng)用和工程學(xué)科的研究生,開展生物醫(yī)學(xué)工程跨學(xué)科前沿領(lǐng)域的研究和人才培養(yǎng),形成了新的學(xué)科生長點(diǎn),培養(yǎng)出了具有交叉學(xué)科背景的新型人才。2006年,北京大學(xué)成立了前沿交叉學(xué)科研究院。生物醫(yī)學(xué)跨學(xué)科研究中心至此成為前沿交叉學(xué)科研究院的研究中心之一。2010年,基于系統(tǒng)生物學(xué)的研究現(xiàn)狀、發(fā)展趨勢(shì)及其廣闊的應(yīng)用前景和重大的現(xiàn)實(shí)意義,北京大學(xué)建立了系統(tǒng)生物醫(yī)學(xué)研究所。該研究所注重復(fù)雜系統(tǒng)的研究和學(xué)科交叉,并且與環(huán)境因素相結(jié)合,主要針對(duì)重大疾病,如腫瘤、心腦血管疾病、代謝性疾病等研究領(lǐng)域作為重點(diǎn)和突破點(diǎn)進(jìn)行系統(tǒng)生物學(xué)研究[9]。2004年,清華大學(xué)順應(yīng)跨學(xué)科研究趨勢(shì),改革科研體制,通過將分散于全校各院系的有關(guān)生命科學(xué)、醫(yī)學(xué)及相關(guān)的工程學(xué)科統(tǒng)一組織和協(xié)調(diào)起來,重點(diǎn)支持和建立了包括“清華大學(xué)生命科學(xué)與醫(yī)學(xué)研究院”在內(nèi)的若干研究所(或研究平臺(tái)),加強(qiáng)和促進(jìn)生命科學(xué)與醫(yī)學(xué)的發(fā)展及其與其它工程學(xué)科間的交叉合作[10]。
同年,復(fù)旦大學(xué)組建生物醫(yī)學(xué)研究院。作為國家“985工程”二期建設(shè)的科技創(chuàng)新平臺(tái),目前研究院以“轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)”為目標(biāo),形成了包括疾病系統(tǒng)生物學(xué)、出生缺陷與發(fā)育生物學(xué)、疾病發(fā)生的分子機(jī)制、創(chuàng)新藥物和結(jié)構(gòu)生物學(xué)等主要研究方向和研究團(tuán)隊(duì),建設(shè)了功能蛋白質(zhì)組學(xué)、基因組學(xué)、癌癥研究、心血管研究、分子與細(xì)胞生物學(xué)、藥物與結(jié)構(gòu)以及公共技術(shù)平臺(tái)等10個(gè)技術(shù)平臺(tái),建立了基礎(chǔ)科學(xué)與臨床需求的緊密聯(lián)系,為重大科研項(xiàng)目的實(shí)施和跨學(xué)科合作研究工作的開展提供了有力支撐[11]。此外,研究院重點(diǎn)把學(xué)校所屬上海醫(yī)學(xué)院、生命科學(xué)學(xué)院、化學(xué)系、藥學(xué)院、公共衛(wèi)生學(xué)院及相關(guān)附屬醫(yī)院等院系等有機(jī)地穿插在一起,在疾病蛋白質(zhì)組學(xué)、化學(xué)生物學(xué)、生物化學(xué)與分子生物學(xué)、腫瘤學(xué)、干細(xì)胞生物學(xué)、分子藥理學(xué)等專業(yè)培養(yǎng)研究生,開展跨學(xué)科研究生教育。2000年,上海交通大學(xué)成立“Bio-X生命科學(xué)研究基地”。2005年,與神經(jīng)生物與人類造化學(xué)研究室重組成立“Bio-X生命科學(xué)研究中心”(現(xiàn)改為研究院),是繼美國斯坦福大學(xué)后的世界第二個(gè)、中國第一個(gè)Bio-X研究中心[12]。2007年,學(xué)校又成立了系統(tǒng)生物醫(yī)學(xué)研究中心。
該中心是集生物、醫(yī)學(xué)、物理、工程、數(shù)學(xué)、信息、計(jì)算等不同學(xué)科,集研究、教育、開發(fā)及服務(wù)于一體的生物醫(yī)學(xué)研究與開發(fā)的公共技術(shù)平臺(tái)。中心立足于以系統(tǒng)生物學(xué)的方法為基礎(chǔ),致力于在生物整體水平、細(xì)胞和發(fā)育生物學(xué)以及單細(xì)胞分析領(lǐng)域開展多學(xué)科交叉融合的系統(tǒng)生物醫(yī)學(xué)研究。同年,隨著原上海第二醫(yī)科大學(xué)的并入,上海交通大學(xué)成立了Med-X研究院。Med-X研究院主要依托學(xué)校臨床醫(yī)學(xué)學(xué)科和理工科優(yōu)勢(shì),涉及生物醫(yī)學(xué)工程、生物學(xué)、影像醫(yī)學(xué)與核醫(yī)學(xué)、材料科學(xué)與工程四個(gè)研究領(lǐng)域,以解決臨床醫(yī)學(xué)問題為目標(biāo)導(dǎo)向,進(jìn)行前沿性醫(yī)學(xué)科學(xué)研究,開發(fā)高尖端領(lǐng)先性醫(yī)療技術(shù)產(chǎn)品,構(gòu)建國際化、多學(xué)科交融、多資源共享、多方位服務(wù)的開放式醫(yī)學(xué)應(yīng)用研究平臺(tái),建立醫(yī)療技術(shù)產(chǎn)品研發(fā)-技術(shù)轉(zhuǎn)化-臨床應(yīng)用體系[13]。
3我國大學(xué)生物醫(yī)學(xué)跨學(xué)科組織建設(shè)困境與借鑒
從建設(shè)與管理實(shí)踐看,我國依托大學(xué)建立的跨學(xué)科研究中心正在遭遇重重困難和種種挑戰(zhàn),并突出體現(xiàn)在跨學(xué)科研究的管理體制和運(yùn)行機(jī)制的障礙與缺失,跨學(xué)科研究的組織結(jié)構(gòu)障礙與沖突,學(xué)科文化障礙與跨學(xué)科研究范式的缺失,跨學(xué)科研究的資源配置障礙與沖突,跨學(xué)科研究評(píng)價(jià)(利益)的障礙與沖突等方面。在管理體制和運(yùn)行機(jī)制上,大學(xué)教師的跨學(xué)科研究意識(shí)還不強(qiáng);大學(xué)現(xiàn)行的學(xué)術(shù)管理體制和運(yùn)行機(jī)制對(duì)跨學(xué)科研究缺乏支撐力和推動(dòng)力;行政權(quán)力與學(xué)術(shù)權(quán)力的失衡,競(jìng)爭(zhēng)與合作的失衡,缺乏系統(tǒng)的執(zhí)行架構(gòu)和機(jī)制;缺乏跨學(xué)科研究改革與創(chuàng)新的切實(shí)措施和效率最大化的管理模式。在組織結(jié)構(gòu)上,各學(xué)科仍相對(duì)封閉,跨學(xué)科研究的合作機(jī)制與條件缺失,學(xué)科間未能實(shí)現(xiàn)協(xié)調(diào)發(fā)展,跨學(xué)科組織內(nèi)各要素尚不能完全產(chǎn)生協(xié)同作用,妨礙了跨學(xué)科組織系統(tǒng)的有序運(yùn)行。在研究資源上,資源投入的主體和方式較為單一,力度小,持續(xù)性差,分散度較高,
篇8
關(guān)鍵詞基因工程;教學(xué)改革;獨(dú)立學(xué)院
基因工程是通過人為的方法將所需要的某一供體生物的遺傳物質(zhì)提取出來,在離體條件下用適當(dāng)?shù)墓ぞ呙高M(jìn)行切割后,與載體DNA分子連接重組,再導(dǎo)入受體細(xì)胞內(nèi),使其在受體細(xì)胞內(nèi)復(fù)制、轉(zhuǎn)錄和翻譯表達(dá),創(chuàng)造出人們所需要的新品種的一種技術(shù)體系[1]。由于基因工程可以突破物種間的遺傳障礙,大跨度的超越物種間的不親和性,具有無限光明的應(yīng)用前景。因此,吸引人們進(jìn)行了廣泛的研究與探索,其結(jié)果迅速地應(yīng)用于農(nóng)業(yè)、醫(yī)藥、輕工、化工、環(huán)境等各個(gè)領(lǐng)域[2-5]。目前,隨著基因工程的發(fā)展,急需大批的專業(yè)人才。因此,許多高校為滿足社會(huì)需求,新增了生物技術(shù)和生物工程專業(yè),開設(shè)了基因工程課程,希望能為國家培養(yǎng)和輸送人才。基因工程面向獨(dú)立學(xué)院生物技術(shù)和生物工程專業(yè)本科生已開設(shè)多年。在教學(xué)過程中,課程組教師針對(duì)該課程及獨(dú)立學(xué)院學(xué)生的特點(diǎn),對(duì)這門課程的教學(xué)進(jìn)行了探索,獲得了許多經(jīng)驗(yàn)。
1基因工程教學(xué)改革的必要性
基因工程是在分子水平上對(duì)基因進(jìn)行操作的復(fù)雜技術(shù),其內(nèi)容涉及分子遺傳學(xué)、生物化學(xué)、細(xì)胞生物學(xué)、微生物學(xué)及分子生物學(xué)等學(xué)科相關(guān)理論基礎(chǔ)及其實(shí)驗(yàn)技術(shù)手段。課程內(nèi)容繁多、概念抽象、理論性和技術(shù)性強(qiáng)。同時(shí)基因工程發(fā)展非常迅速,相關(guān)知識(shí)可以說是日新月異。然而高等學(xué)校教學(xué)時(shí)間有限,獨(dú)立學(xué)院學(xué)生基礎(chǔ)知識(shí)相對(duì)薄弱學(xué)生雖思維敏捷,但強(qiáng)調(diào)個(gè)人喜好,并且學(xué)習(xí)的自主能力也較弱。因此,在有限的課時(shí)內(nèi),讓他們理解和掌握基因工程相關(guān)的內(nèi)容確實(shí)有難度。而正處于農(nóng)業(yè)高等院校的生物技術(shù)和生物工程專業(yè)的大學(xué)生們,即將投身于生命科學(xué)社會(huì)實(shí)踐,展現(xiàn)他們的才能,如果他們對(duì)基因工程的基本理論和技術(shù)知之甚少,這種狀況與培養(yǎng)現(xiàn)今的人才培養(yǎng)目標(biāo)極不相稱,這些大學(xué)生在21世紀(jì)的生命科學(xué)時(shí)代中也難以勝任社會(huì)重負(fù)于他們的工作,更難以挑起生物高科技研究和開發(fā)的重?fù)?dān)。雖然在基因工程教學(xué)過程中,教師采取了許多辦法,如采用多媒體教學(xué),使用Flash動(dòng)畫等將教學(xué)內(nèi)容直觀化,或通過討論、課程論文等激發(fā)學(xué)生對(duì)基因工程的學(xué)習(xí)自主性,但效果還是不理想。經(jīng)過多年的獨(dú)立學(xué)院基因工程教學(xué),筆者發(fā)現(xiàn)目前的基因工程教學(xué)內(nèi)容體系和教學(xué)方法沒有充分體現(xiàn)獨(dú)立學(xué)院學(xué)生的特點(diǎn),即沒有補(bǔ)償他們存在的某些缺陷,也沒有充分發(fā)揮獨(dú)立學(xué)院學(xué)生的優(yōu)勢(shì)。為了使這些發(fā)展?jié)摿Υ蟮膶W(xué)生的綜合素質(zhì)進(jìn)一步提高,能夠跟上學(xué)科的發(fā)展進(jìn)程,對(duì)現(xiàn)行基因工程課程教學(xué)內(nèi)容和方法進(jìn)行改革勢(shì)在必行。
2構(gòu)筑合理的教學(xué)內(nèi)容體系
2.1精簡內(nèi)容,突出重點(diǎn)
基因工程與分子遺傳學(xué)、生物化學(xué)、分子生物學(xué)、微生物學(xué)及細(xì)胞工程等課程有著緊密的聯(lián)系,所以學(xué)生在修完了這些課程后才開設(shè)基因工程課程。由于學(xué)生已具備這些課程相關(guān)的理論和實(shí)踐基礎(chǔ),所以基因工程教學(xué)內(nèi)容可精簡,避免與這些課程重復(fù),留出充裕的時(shí)間詳細(xì)講解新的知識(shí)點(diǎn),如細(xì)菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)在微生物中講授過;基因表達(dá)與調(diào)控在分子遺傳學(xué)中涉及到;轉(zhuǎn)基因植物的培養(yǎng)再生與細(xì)胞工程內(nèi)容相關(guān)。這些重復(fù)的內(nèi)容可以在課前提醒學(xué)生復(fù)習(xí),教學(xué)時(shí)通過提問的形式回顧,或以課外作業(yè)的形式進(jìn)行。對(duì)于獨(dú)立學(xué)院中那些基礎(chǔ)較薄弱的學(xué)生,可通過基因工程網(wǎng)絡(luò)課程進(jìn)行知識(shí)的答疑。
2.2組織合理的教學(xué)內(nèi)容體系
基因工程課程教學(xué)內(nèi)容包括基因操作的基本原理、基本研究方法及應(yīng)用,內(nèi)容廣泛抽象。為使學(xué)生在短時(shí)間理解相關(guān)知識(shí),教學(xué)內(nèi)容應(yīng)具備較強(qiáng)的系統(tǒng)性和條理性,同時(shí)又能反映學(xué)科的科學(xué)性和先進(jìn)性。因此,構(gòu)建以基因工程操作技術(shù)為主線,以基因工程原理基礎(chǔ)知識(shí)及基因工程應(yīng)用基礎(chǔ)知識(shí)為基礎(chǔ)的理論教學(xué)體系十分重要。
基因工程原理基礎(chǔ)知識(shí)包括基因工程基本概念、基因的各種分析手段(包括PCR技術(shù)、分子雜交技術(shù)等)、分子克隆工具酶、克隆載體、目的基因與分子克隆載體的重組、重組體的轉(zhuǎn)化與篩選鑒定、外源基因的表達(dá)等內(nèi)容。這些是基因工程的核心內(nèi)容,因此每部分內(nèi)容的有關(guān)原理、實(shí)驗(yàn)技術(shù)及應(yīng)用等需詳細(xì)加以闡述。另外,針對(duì)一些抽象內(nèi)容,教師應(yīng)該使用多種教學(xué)方法,使其直觀生動(dòng),讓學(xué)生易于理解、接受和掌握。同時(shí),要發(fā)揮獨(dú)立學(xué)院學(xué)生綜合素質(zhì)高的特點(diǎn),可要求學(xué)生個(gè)人或以班為單位制作Flash動(dòng)畫和視頻等,充分調(diào)動(dòng)學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)的積極性,挖掘潛能,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,使學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中感悟到對(duì)事業(yè)成功的向往,達(dá)到教學(xué)目的。
基因工程技術(shù)幾乎滲透至生命科學(xué)的各個(gè)方面,大大的推動(dòng)了生命科學(xué)理論研究的發(fā)展,且擴(kuò)展到人類生產(chǎn)實(shí)踐的各個(gè)行業(yè),例如植物、動(dòng)物、微生物、醫(yī)藥、環(huán)境保護(hù)、能源等。這部分內(nèi)容主要以學(xué)生為主體,通過討論、專題報(bào)告、實(shí)際案例和生產(chǎn)實(shí)習(xí)的形式進(jìn)行。通過這些內(nèi)容的學(xué)習(xí)讓學(xué)生感受科學(xué)發(fā)展與生產(chǎn)實(shí)踐息息相關(guān),增強(qiáng)學(xué)生的科技意識(shí)及求知欲望。
2.3引進(jìn)新知識(shí)、新動(dòng)態(tài)
基因工程自誕生以來,發(fā)展迅猛,新成果層出不窮。在教學(xué)過程中引進(jìn)生命科學(xué)的最新科研成果及國內(nèi)外研究動(dòng)態(tài),使學(xué)生在有限的課時(shí)中盡量接受基因工程相關(guān)的新觀念、新技術(shù)和新成果。同時(shí)促使他們以發(fā)展的觀點(diǎn)看待科學(xué)研究問題,喚起他們探索未知領(lǐng)域的欲望,增強(qiáng)專業(yè)自信心。
2.4理論教學(xué)和實(shí)驗(yàn)教學(xué)相配套
基因工程是一門理論與實(shí)踐相結(jié)合的課程,其教學(xué)內(nèi)容除了理論知識(shí)外,還配套有基因工程實(shí)驗(yàn)技術(shù)和教學(xué)實(shí)習(xí)?;蚬こ虒?shí)驗(yàn)技術(shù)主要是對(duì)學(xué)生實(shí)驗(yàn)基本技能的操練,以班為單位進(jìn)行教學(xué)。在教學(xué)過程中,要求學(xué)生在每次實(shí)驗(yàn)前預(yù)習(xí)好實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)中的相關(guān)內(nèi)容、掌握實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮蛯?shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)原理、了解實(shí)驗(yàn)操作的基本過程及注意事項(xiàng)。學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過程中,嚴(yán)格執(zhí)行操作程序,仔細(xì)觀察實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)的現(xiàn)象,如實(shí)記錄實(shí)驗(yàn)結(jié)果和數(shù)據(jù),培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力和敢于發(fā)現(xiàn)問題、解決問題的能力。實(shí)驗(yàn)課后,要求學(xué)生根據(jù)實(shí)驗(yàn)過程,寫出實(shí)驗(yàn)總結(jié)報(bào)告,提高他們的歸納總結(jié)能力?;蚬こ探虒W(xué)實(shí)習(xí)是以重組體的構(gòu)建、轉(zhuǎn)化、篩選及檢測(cè)為主線的系統(tǒng)性的實(shí)驗(yàn)體系。其內(nèi)容包括質(zhì)粒DNA的提取、目的基因及載體進(jìn)行限制性內(nèi)切酶的切割、目的片段與載體的體外連接、感受態(tài)細(xì)胞的制備、重組質(zhì)粒的轉(zhuǎn)化、重組子的篩選以及鑒定。整個(gè)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容緊密銜接,較為完備地將基因工程學(xué)的上游技術(shù)綜合為一體。實(shí)施教學(xué)時(shí),學(xué)生在教師指導(dǎo)下,了解實(shí)驗(yàn)的整體設(shè)計(jì)思路和流程,查閱相關(guān)文獻(xiàn),書寫實(shí)驗(yàn)方案,再進(jìn)行實(shí)驗(yàn)實(shí)施。通過這樣的過程培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用知識(shí)的能力,加強(qiáng)學(xué)生對(duì)生物學(xué)文獻(xiàn)資料的查詢與消化能力,拓寬學(xué)生的知識(shí)面,并且實(shí)驗(yàn)的每個(gè)環(huán)節(jié)都可能直接影響最終結(jié)果,所以學(xué)生必須關(guān)注每個(gè)環(huán)節(jié),才能順利完成在此過程中有助于學(xué)生樹立完整的科學(xué)研究概念,具備嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)研究態(tài)度。
3改進(jìn)教學(xué)方法
3.1傳統(tǒng)板書教學(xué)與多媒體教學(xué)相結(jié)合
在基因工程教學(xué)中,傳統(tǒng)的板書教學(xué)必不可少。這是由于學(xué)生雖具備一定的生物學(xué)基礎(chǔ),但知識(shí)比較凌亂,更無法很好的應(yīng)用于基因工程學(xué)習(xí)中。板書教學(xué)能夠很好的將這些知識(shí)系統(tǒng)而又精煉的展示出來,并且有助于老師控制講課的進(jìn)度,學(xué)生也可以詳細(xì)的記好筆記,增強(qiáng)對(duì)知識(shí)的記憶。但是傳統(tǒng)的板書教學(xué)呆板,所提供的信息量非常有限。對(duì)于基因工程這門課程,完全采取板書教學(xué)無法直觀生動(dòng)的將所有內(nèi)容演示。另外,板書教學(xué)中老師是主體,學(xué)生認(rèn)為學(xué)習(xí)的好壞只與老師有關(guān)而與自身毫無關(guān)聯(lián),學(xué)習(xí)的積極性不高,無法達(dá)到教學(xué)目的。多媒體教學(xué)能綜合應(yīng)用影視、圖形、圖像、聲音、動(dòng)畫和文字等信息,可以使抽象的概念直觀化、復(fù)雜的問題簡明化、整體的過程動(dòng)態(tài)化。它可以使學(xué)習(xí)內(nèi)容圖文并茂、有聲有色、栩栩如生,便于學(xué)生理解記憶。但是課件是一頁頁地進(jìn)行顯示,單獨(dú)使用課件會(huì)降低課堂授課內(nèi)容的連續(xù)性及關(guān)聯(lián)性,使學(xué)生不易掌握每一次授課的線索及整體內(nèi)容。因此,在講課過程中很有必要將傳統(tǒng)板書教學(xué)與多媒體教學(xué)結(jié)合、教師傳授知識(shí)與學(xué)生自主學(xué)習(xí)結(jié)合,采取多種教學(xué)方法使課程教學(xué)更為生動(dòng)、豐富,促使學(xué)生自主學(xué)習(xí)和對(duì)基礎(chǔ)知識(shí)的消化、理解和升華。
3.2“研討式”教學(xué)
獨(dú)立學(xué)院學(xué)生感應(yīng)新事物的能力較高,他們查閱相關(guān)資料后,能夠就某些問題提出見解。因此,筆者設(shè)計(jì)一些討論題,供學(xué)生思考與討論,充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的能動(dòng)性、自主性和創(chuàng)造性,讓學(xué)生真正成為課堂的主體。例如關(guān)于基因工程安全性的問題,是以討論課的形式進(jìn)行教學(xué)。學(xué)生不但對(duì)現(xiàn)存的一些安全問題進(jìn)行了全面的闡述,而且還提出了自己的一些見解。針對(duì)一些不一致的觀點(diǎn),可以進(jìn)行辯論,不僅使課堂氣氛非?;钴S,而且鍛煉了學(xué)生的表達(dá)能力,使他們樹立了看待科學(xué)問題的批判意識(shí)。
課程組的老師都從事了與基因工程相關(guān)的研究工作,經(jīng)常將科學(xué)研究結(jié)果融入教學(xué),增強(qiáng)學(xué)生對(duì)知識(shí)的感性認(rèn)識(shí)。鼓勵(lì)學(xué)生申請(qǐng)一些研究性課題和進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室參與研究工作。通過對(duì)科學(xué)研究的探索,培養(yǎng)學(xué)生將理論知識(shí)應(yīng)用于實(shí)踐的能力,有助于他們樹立艱苦奮斗的精神。
3.3“總結(jié)歸納”式教學(xué)
每一章內(nèi)容結(jié)束后,要求學(xué)生對(duì)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行總結(jié)和歸納,系統(tǒng)地梳理知識(shí)體系。另外,組織學(xué)生聽取一些專題報(bào)告會(huì),以提高學(xué)生對(duì)學(xué)科前沿知識(shí)的了解。
基因工程是現(xiàn)代生物技術(shù)的核心,教學(xué)效果的好壞直接影響高校生物技術(shù)專業(yè)學(xué)生的素質(zhì),進(jìn)而影響高校人才培養(yǎng)目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。嘗試通過對(duì)基因工程教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法的改革,提高教學(xué)質(zhì)量,促進(jìn)學(xué)生綜合素質(zhì)的提高,使他們適應(yīng)21世紀(jì)生命科學(xué)時(shí)代的工作需求。
4參考文獻(xiàn)
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篇9
關(guān)鍵詞生命教育課程探索
中圖分類號(hào):G640文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A
生命科學(xué)是與人、社會(huì)、環(huán)境結(jié)合最緊密的學(xué)科,面向大學(xué)生開設(shè)生命科學(xué)課程是通識(shí)教育中不可或缺的一部分。我校生命科學(xué)導(dǎo)論通識(shí)課程自2008年以來積累了較為豐富的教學(xué)經(jīng)驗(yàn),教學(xué)內(nèi)容在趣味性、可操作性以及規(guī)范性,重視對(duì)非生物學(xué)專業(yè)學(xué)生的授課方式,在培養(yǎng)學(xué)生的綜合素質(zhì)與創(chuàng)新意識(shí)方面取得了良好的效果。
1反思教學(xué)的基礎(chǔ)元素
“授人以魚,不如授人以漁;授人以漁,不如授人以欲?!币粋€(gè)好的稱職的教師,不但要給學(xué)生以知識(shí),還要教會(huì)學(xué)生自學(xué)的方法。教師是教學(xué)活動(dòng)的組織者,是影響教學(xué)有效性的最重要的因素,教師的整體綜合素質(zhì)和情感操守等對(duì)教學(xué)效率具有重要影響。團(tuán)隊(duì)成員在承擔(dān)《生命科學(xué)導(dǎo)論》課程以來,一直在不斷豐富專業(yè)知識(shí),“學(xué)然后知不足,教然后知困”,要改變教學(xué)思維,首先改變我們自己。為此我們采取了多種方式提高、升華和創(chuàng)新自身教學(xué)水平。
1.1學(xué)習(xí)優(yōu)秀團(tuán)隊(duì)經(jīng)驗(yàn)
為提高自身素養(yǎng),2013年我們邀請(qǐng)清華大學(xué)名師吳慶余教授來我院座談教學(xué)經(jīng)驗(yàn),分享教學(xué)科研成果;2014年課程組11人先后到清華、北大、浙大、上海交大、同濟(jì)大學(xué)等高校觀摩學(xué)習(xí)、取經(jīng)交流座談;每年派數(shù)名教師參加在廣東、福建、山東及本省的教育教學(xué)研討會(huì);定期開展本學(xué)院課程組任課老師的互學(xué)教學(xué)交流。每一次學(xué)習(xí)都受益匪淺,不僅增加了知識(shí)的積累,在交流中也增加了個(gè)性的塑造,對(duì)生命前緣的理解和認(rèn)識(shí)更加深刻。熱愛教育事業(yè),熱愛學(xué)生,嚴(yán)格自己,身正為范,這本身就彰顯了一種讓所有生命更加絢麗的理念。
1.2積極申報(bào)參與學(xué)校的教育教學(xué)項(xiàng)目
《生命科學(xué)導(dǎo)論》不應(yīng)該局限于現(xiàn)有的知識(shí)體系,應(yīng)該屬于生命學(xué)科的大范疇。為整合學(xué)院教學(xué)資源2015年我們申報(bào)并獲準(zhǔn)了1項(xiàng)重大教改項(xiàng)目“生物技術(shù)創(chuàng)新性綜合實(shí)踐教學(xué)平臺(tái)的建設(shè)”,2項(xiàng)重大孵育項(xiàng)目《基于生態(tài)學(xué)視野構(gòu)建生命教育課程》、《生化》。這是以生命基礎(chǔ)教育拓展的新嘗試,也是優(yōu)化現(xiàn)有教學(xué)資源的具體體現(xiàn)。
1.3展示教學(xué)新成果,觸及科學(xué)前緣
生命科學(xué)的內(nèi)容不但要注重傳統(tǒng)意義上的基礎(chǔ)性和系統(tǒng)性,還要注意內(nèi)容的新穎性、趣味性、科普化、生活化和多樣化。要展示生命科學(xué)研究最新進(jìn)展,必須時(shí)刻關(guān)注前緣動(dòng)態(tài),重新選定教學(xué)內(nèi)容以觸及科學(xué)前緣。
2教學(xué)方法新探索
2.1討論、質(zhì)疑、引發(fā)大腦風(fēng)暴
過去我們的課程以教為主,重視知識(shí)的直面?zhèn)鞑?。重知識(shí)、輕能力、重書本、輕實(shí)際、重考試、輕應(yīng)用,以教師、課程、教材為中心。教師自始自終控制著整個(gè)教學(xué)過程,學(xué)生的主體性得不到充分發(fā)揮。通識(shí)課程建設(shè)以來,通過各種學(xué)習(xí)我們采取了互動(dòng)式教學(xué),鼓勵(lì)學(xué)生大膽提問,踴躍發(fā)表自己的觀點(diǎn)和想法。為此我們針對(duì)有關(guān)生命科學(xué)問題展開分組討論,先后討論了優(yōu)生優(yōu)育、最強(qiáng)大腦、克隆人、轉(zhuǎn)基因技術(shù)的利與弊等熱點(diǎn)話題,在強(qiáng)烈思維觀點(diǎn)沖擊下,學(xué)生的知識(shí)體系一次次刷新,關(guān)注了解生命科學(xué)的興趣更加濃厚,跟蹤討論問題的意愿更強(qiáng)烈。
2.2分享經(jīng)典閱讀體會(huì)
激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣,鼓勵(lì)他們通過網(wǎng)絡(luò)查閱和觀看生命相關(guān)的影像、文字資料。同時(shí)通過助教把最新的研究成果放在qq群中,讓同學(xué)們思考和探索,發(fā)表個(gè)人意見并邀請(qǐng)他們?cè)谡n程展開討論。對(duì)《生命是什么》、《寂靜的春天》等生命科學(xué)的經(jīng)典文獻(xiàn)在課堂中導(dǎo)讀,并鼓勵(lì)學(xué)生發(fā)表心得體會(huì),積極參與學(xué)校組織的經(jīng)典閱讀開放周。
2.3參觀調(diào)查,貼近生活
組織學(xué)生參觀、調(diào)查校園植物,并對(duì)其分類,從根莖葉到花果實(shí)種子,了解其生活史,并鼓勵(lì)學(xué)生對(duì)所調(diào)查的每種植物通過查閱文獻(xiàn)資料,了解其用途;對(duì)于一些珍稀物種,強(qiáng)調(diào)其作用地位以及普及植物資源對(duì)生態(tài)環(huán)境的重要性,不僅讓學(xué)生學(xué)知識(shí),還能長見識(shí)。鼓勵(lì)他們參觀動(dòng)物園、動(dòng)物標(biāo)本館,讓學(xué)生零距離領(lǐng)略大自然的神奇以對(duì)生命科學(xué)知識(shí)和生活環(huán)境有深刻的認(rèn)識(shí)。
2.4厚基礎(chǔ)、重操作、寬口徑,為交叉學(xué)科精心的篩選教學(xué)實(shí)驗(yàn)
一直以來,生命科學(xué)的實(shí)驗(yàn)課與理論課嚴(yán)重脫節(jié)。為了重視非專業(yè)學(xué)生基礎(chǔ)知識(shí)、動(dòng)手能力的培養(yǎng),我們每學(xué)期精選2-3個(gè)趣味性與專業(yè)性相結(jié)合實(shí)驗(yàn),拓展學(xué)生的知識(shí)面,鼓勵(lì)學(xué)生自己查閱文獻(xiàn),親自動(dòng)手規(guī)范化的操作實(shí)驗(yàn),激發(fā)學(xué)生想象力和創(chuàng)造力,促進(jìn)學(xué)生積極主動(dòng)思考問題、提出問題,注重學(xué)科交叉融合,全面提高大學(xué)生的綜合素質(zhì)。再通過多角度、多層次、全方位的實(shí)驗(yàn)教學(xué),讓學(xué)生們對(duì)生命科學(xué)知識(shí)產(chǎn)生全新的認(rèn)識(shí),深思人類、社會(huì)、環(huán)境和諧發(fā)展的問題。
3改革考核評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)
考核是課程教學(xué)的一個(gè)重要組成部分?!渡茖W(xué)導(dǎo)論》作為一門通識(shí)教育課程,其考核方式不僅要考查學(xué)生對(duì)知識(shí)的掌握,還要注意考查學(xué)生的道德素質(zhì)、學(xué)習(xí)態(tài)度、動(dòng)手能力以及創(chuàng)新能力等綜合素質(zhì)和能力。因此,在面向非生物類專業(yè)學(xué)生加強(qiáng)素質(zhì)教育的過程中,經(jīng)過多年的不斷探索,我們拋棄了以往單一的閉卷期末考試的方式,采取了更加靈活全面的考核方式,將考核貫穿于整個(gè)教學(xué)過程中。平時(shí)表現(xiàn)+討論+實(shí)驗(yàn)+期末各占一定比例。該考核方式突出了對(duì)學(xué)生的基本科學(xué)素養(yǎng)、生命科學(xué)知識(shí)掌握能力、綜合表達(dá)討論能力、實(shí)驗(yàn)技能及實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析能力的考核,對(duì)學(xué)生端正學(xué)習(xí)態(tài)度,認(rèn)真上好每一次課程有很大的促進(jìn)作用,同時(shí)對(duì)于提高學(xué)生的學(xué)習(xí)主動(dòng)性,培養(yǎng)學(xué)生的生命科學(xué)綜合素質(zhì)也起到了積極的推動(dòng)作用。
4教學(xué)效果碩果累累
新的教學(xué)理念帶來新的教學(xué)效果,在教學(xué)中我們不斷吸納各種知識(shí)以豐富完善自己,同時(shí)將教學(xué)成果分享給同行。我們編寫出版了《生命科學(xué)實(shí)驗(yàn)教材》,先后發(fā)表教學(xué)論文共計(jì)5篇。
作者:李萍等
參考文獻(xiàn)
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篇10
【摘要】 在學(xué)科專業(yè)教學(xué)過程中,“發(fā)展式”教學(xué)理念突出闡明素質(zhì)教育的迫切性和可行性,著重詮釋以專業(yè)素養(yǎng)為目的的教育內(nèi)涵,探討針對(duì)學(xué)科教學(xué)實(shí)踐的新穎性創(chuàng)建,提倡教師教學(xué)符合人本思想,接納和認(rèn)同教學(xué)活動(dòng)的思想性對(duì)培養(yǎng)學(xué)生主體意識(shí)和創(chuàng)造性思維起到關(guān)鍵作用;改變教學(xué)模式對(duì)于教師的專業(yè)修養(yǎng)、專業(yè)自覺和角色轉(zhuǎn)換方面提出新的挑戰(zhàn)?!鞍l(fā)展式”理念兼顧師生雙方共同發(fā)展,相互影響,從新型教學(xué)模式中受益。該理念既高度概括專業(yè)教育發(fā)展的目標(biāo)和方向,又蘊(yùn)含于教學(xué)細(xì)節(jié)的方方面面,但仍然需要在教育理論實(shí)踐中加以完善,并需要教育研究工作者和廣大師生給予首肯和關(guān)注。
【關(guān)鍵詞】 教育理念;發(fā)展式;學(xué)科專業(yè)教學(xué);生命學(xué)科;素質(zhì)教育
【中圖分類號(hào)】 G642
【文獻(xiàn)標(biāo)志碼】 A 文章編號(hào):
教育理念日益成為高等教育發(fā)展的源動(dòng)力。國外比較盛行的教育理念有全球式教育(Global education)理念、人本式教育(Humanistic Education)理念、通識(shí)式教育(General Education)理念(素質(zhì)教育/博雅教育)以及自由式教育(Freedom education)理念,等等。走到今天,成功的教育已經(jīng)不局限于塑造教育本身如何發(fā)達(dá)先進(jìn),而在于能否激發(fā)受眾的潛意識(shí),以強(qiáng)化社會(huì)責(zé)任,提升生存質(zhì)量,推動(dòng)社會(huì)發(fā)展。就我國現(xiàn)階段學(xué)科專業(yè)教育而言,上述理念充滿了理想主義至上的多元內(nèi)涵,可能不適合照搬過來,基于此,我們嘗試一種“發(fā)展式”教育(Developmental Education)理念,期望能指導(dǎo)諸如生命學(xué)科等專業(yè)教學(xué)的具體實(shí)踐。
1“發(fā)展式”教育理念的淵源和內(nèi)涵
一般而言,教育理念凝聚了教育研究工作者的理性思考,也反映了不同時(shí)代的教育追求和主張。作為教育實(shí)踐的指導(dǎo)理論,教育理念既需要堅(jiān)守,又需要?jiǎng)?chuàng)新,二者不可偏廢[1]。目前,除了通識(shí)教育理念[2]被普遍采用以外,世界一流大學(xué)大都秉承其獨(dú)特的辦學(xué)理念。例如,耶魯大學(xué)一直堅(jiān)持自由教育理念:傳承和發(fā)展知識(shí),保護(hù)自由探究和言論自由,培養(yǎng)領(lǐng)導(dǎo)者和有思想的公民,開發(fā)人類的潛能,為周圍的世界提供實(shí)現(xiàn)人類進(jìn)步的機(jī)會(huì)[3]。柏林大學(xué)“研究與教學(xué)相統(tǒng)一”的理念在于它將研究融入到教育過程中,使其成為人才培養(yǎng)的基本途徑[4]。劍橋大學(xué)堅(jiān)持奉行自由教育理念,強(qiáng)調(diào)對(duì)學(xué)生進(jìn)行理性訓(xùn)練和人格塑造,將獲得知識(shí)和發(fā)展智慧作為唯一和最高目的,倡導(dǎo)原創(chuàng)性研究,提倡厚積而薄發(fā),反對(duì)急功近利的教育功利主義。注重培養(yǎng)“紳士”;人文關(guān)懷與學(xué)風(fēng)嚴(yán)謹(jǐn)并舉;鼓勵(lì)學(xué)生盡早介入科研;強(qiáng)化服務(wù)社會(huì)的職能[5]。此外,美國人本主義心理學(xué)家卡爾?羅杰斯提出的一種“以學(xué)生為中心”教育理念,體現(xiàn)了人本主義心理學(xué)的原理,符合辯證唯物主義的基本原則,也反映了教育學(xué)的內(nèi)在規(guī)律,對(duì)于當(dāng)代教育,特別是高等教育的改革實(shí)踐具有一定的指導(dǎo)意義[6]。
“發(fā)展式”教育理念最早起源于瑞士心理學(xué)家、生物學(xué)家和哲學(xué)家皮亞杰.讓(1896~1980)的“發(fā)生認(rèn)識(shí)論”。皮亞杰的具體研究方法和技術(shù)是其獨(dú)樹一幟的“臨床法”,認(rèn)為教育是一個(gè)不斷“揚(yáng)棄”的過程。受其啟發(fā),“發(fā)展式”教育理念首次從受眾角度審視教育架構(gòu),強(qiáng)調(diào)教育模式的可塑性,教育活動(dòng)的遞進(jìn)性、操控性和改革性,并將“教師專業(yè)知識(shí)學(xué)生”關(guān)系改進(jìn)為“教師學(xué)生思想專業(yè)素質(zhì)”的新型關(guān)系。該理念將專業(yè)教育目標(biāo)定位于發(fā)展學(xué)生專業(yè)思維,把教育學(xué)生專業(yè)滿意度和就業(yè)行業(yè)滿意度作為衡量專業(yè)教育質(zhì)量的參考指標(biāo)。
2生命學(xué)科發(fā)展歷程及其自然推動(dòng)力
16世紀(jì)以前,生命科學(xué)處于萌芽時(shí)期。從16世紀(jì)到20世紀(jì)中葉,系統(tǒng)生命科學(xué)創(chuàng)立并發(fā)展起來,但仍處于“小科學(xué)”的發(fā)展時(shí)期;之后生命科學(xué)研究開始轉(zhuǎn)入以實(shí)驗(yàn)分析為主線的研究[7]時(shí)期。生命科學(xué)隨著各學(xué)科縱橫交錯(cuò)發(fā)展,進(jìn)入“大科學(xué)” 發(fā)展歷史階段。期間DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)的發(fā)現(xiàn),開創(chuàng)了從分子水平研究生命活動(dòng)的新紀(jì)元。70年代的重組DNA技術(shù)更是推動(dòng)了生命科學(xué)發(fā)展與應(yīng)用,使其規(guī)模迅速擴(kuò)大、水平不斷提高。我國生命科學(xué)發(fā)展多半是在20世紀(jì)80年代以后,特別是90年代末期進(jìn)步最快,如參加國際性大科學(xué)工程“人類基因組計(jì)劃”屬結(jié)構(gòu)基因組學(xué)研究。目前,系統(tǒng)生物學(xué)方興未艾,它是后基因組時(shí)代的新秀,與基因組學(xué)、蛋白質(zhì)組學(xué)等各種“組學(xué)(Omics)”的不同之處在于,它是一門整合型大科學(xué)。美國科學(xué)家萊諾伊?胡德 (Leroy Hood)認(rèn)為,系統(tǒng)生物學(xué)正是在基因組學(xué)、蛋白質(zhì)組學(xué)等新型大科學(xué)發(fā)展的基礎(chǔ)上,孕育的高通量生物技術(shù)和生物信息技術(shù),它的誕生進(jìn)一步提升了后基因組時(shí)代的生命科學(xué)研究能力,因此,“系統(tǒng)生物學(xué)將是21世紀(jì)醫(yī)學(xué)和生物學(xué)的核心驅(qū)動(dòng)力”??傮w而言,當(dāng)代生命科學(xué)的顯著特點(diǎn)是:分子生物學(xué)的突破性成果,使生命科學(xué)在自然科學(xué)中的位置發(fā)生了革命性的變化。
科技進(jìn)步帶動(dòng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展。生命科學(xué)的相關(guān)產(chǎn)業(yè)(如環(huán)保、健康、生物能源等)迅速成為20世紀(jì)90年代中期以來的“朝陽產(chǎn)業(yè)”之一,一些國家已經(jīng)率先從中受益。比如,北歐的芬蘭總?cè)丝?20多萬,共有約150家生命科技公司,占?xì)W洲生命科技公司總數(shù)約7%(芬蘭人口僅為歐洲的1%),全國共建有5個(gè)生命科技園和工業(yè)園,從業(yè)人員約1.3萬人。在診斷、生物制藥、生物材料和工業(yè)酶等領(lǐng)域具有較強(qiáng)實(shí)力,已成為歐洲生命科技領(lǐng)先的國家。中東的以色列人口約790萬,從事生命科學(xué)產(chǎn)業(yè)的有2.6萬人,人均生物技術(shù)專利量排名世界第四,僅次于日本、德國和英國。全國擁有700多家生命科學(xué)公司,54%的公司是醫(yī)療設(shè)備公司,其次是生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)門類。我國的生命科學(xué)產(chǎn)業(yè)化起步較晚,但發(fā)展較快。例如,北京市中關(guān)村生命科學(xué)園是國家級(jí)生物醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)基地,是北京市生物醫(yī)藥研發(fā)、中試及產(chǎn)業(yè)化的重要基地,已有生命科學(xué)研究所、生物芯片國家工程研究中心、國家蛋白質(zhì)組研發(fā)及工程中心等60多家高新技術(shù)企業(yè)入園發(fā)展。前沿性生物產(chǎn)業(yè)包括基因工程、細(xì)胞工程、酶與發(fā)酵工程、組織工程、蛋白質(zhì)工程、抗體工程、干細(xì)胞工程、克隆技術(shù)、轉(zhuǎn)基因技術(shù)、生物芯片、納米生物技術(shù)、靶向技術(shù)、高通量篩選等技術(shù),涵蓋于生物醫(yī)藥、生物醫(yī)學(xué)工程、生物農(nóng)業(yè)和現(xiàn)代醫(yī)療服務(wù)四大領(lǐng)域。顯然,生命科學(xué)產(chǎn)業(yè)已成為我國的戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)和經(jīng)濟(jì)增長點(diǎn)。
我國生命科學(xué)發(fā)展的巨大潛力和新興產(chǎn)業(yè)集群的建設(shè),使得專業(yè)人才需求與日俱增,生命學(xué)科也日益成為各大高校的寵兒。一段時(shí)期以來,國內(nèi)生命科學(xué)相關(guān)專業(yè)高考均出現(xiàn)高分錄取現(xiàn)象。不斷合并、升級(jí)、擴(kuò)大規(guī)模的地方高校,也樂于設(shè)置這樣的專業(yè)以爭(zhēng)取更多的生源。據(jù)統(tǒng)計(jì),2000~2006年,國內(nèi)高校生物科學(xué)專業(yè)從130個(gè)增加到221個(gè);生物技術(shù)專業(yè)從122個(gè)增長248個(gè);生物工程專業(yè)從105個(gè)增長到234個(gè)。生物學(xué)類本科專業(yè)辦學(xué)點(diǎn)共增長了91%。這些“應(yīng)激性”舉措雖然壯大了我國生物行業(yè)實(shí)力,但也凸顯盲目性和缺乏可持續(xù)性。
整體上,我國在世界生命科學(xué)研究領(lǐng)域已經(jīng)擁有了一席之地。2010年美國《科學(xué)》雜志評(píng)選的年度世界十大科技突破,其中有2項(xiàng)來自我國。然而,21世紀(jì)我們要解決的如人口、環(huán)境、糧食、能源、健康等世界性的難題都已經(jīng)迫在眉睫。清華大學(xué)生命學(xué)院院長施一公教授坦言,他們無論是細(xì)胞生物學(xué)、生物化學(xué),微生物學(xué)、分子生物學(xué)都是最優(yōu)秀的一批教師在講課;課程和國際接軌,一般都使用英文原版教材;不僅重視對(duì)學(xué)生講課的環(huán)節(jié),而且為本科生提供很多和美國、西歐、日本等一些國際大師級(jí)教授交流的機(jī)會(huì)。他們學(xué)院每年有50~150次高水平的學(xué)術(shù)講座,會(huì)有相當(dāng)一批本科生在大三階段接觸到生命科學(xué)尖端研究。言談中,一種生命科學(xué)教育工作者的歷史責(zé)任感和使命感呼之欲出。
3“發(fā)展式”教育理念指導(dǎo)生命學(xué)科的教學(xué)實(shí)踐
生命學(xué)科的專業(yè)課程包括專業(yè)知識(shí)學(xué)習(xí)和專業(yè)實(shí)踐兩部分。研究方法目前主要有:(1)觀察和描述;(2)生物學(xué)實(shí)驗(yàn);(3)生命現(xiàn)象的人工模擬。運(yùn)用“發(fā)展式”理念對(duì)于學(xué)生專業(yè)啟蒙教育、專業(yè)素養(yǎng)形成和專業(yè)實(shí)踐都會(huì)有所建樹。
3.1讓課堂充滿生命專業(yè)情趣
時(shí)下有句廣告“我的地盤兒我做主”。課堂是老師的地盤兒?還是學(xué)生的地盤兒呢?學(xué)生歡迎什么樣的課堂呢?經(jīng)過調(diào)查走訪,我們歸納出這樣幾種類型的課堂:(1)開放式;(2)趣味性;(3)學(xué)術(shù)型;(4)親和型?!鞍l(fā)展式”理念認(rèn)為,課堂教學(xué)的根本任務(wù)就是落實(shí)學(xué)生的主體性(包括主動(dòng)性、自主性和創(chuàng)造性),因此,教師需要整合上述課堂類型,并調(diào)整心態(tài),轉(zhuǎn)變課堂角色,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣,培養(yǎng)學(xué)生主體性思維習(xí)慣方式。學(xué)生參與課堂交流,會(huì)經(jīng)歷一個(gè)身心愉悅的過程。英國朗曼出版公司早在1993年出版的《教學(xué)即溝通》一書,提出師生交往、溝通的方式影響教學(xué)的有效性。
專業(yè)思維是專業(yè)創(chuàng)新能力的源泉,它萌發(fā)于專業(yè)感性階段,多半是由教師課堂專業(yè)教學(xué)魅力感染的。在課堂教學(xué)中,增加展示生命學(xué)科研究、發(fā)展的歷程,也可以讓科研成果“現(xiàn)身說法”,例如,功能基因組和蛋白質(zhì)組的研究為疾病的診斷、治療和新藥研發(fā)提供了捷徑;干細(xì)胞技術(shù)將造福于人類面臨的心血管疾病、自身免疫性疾病、糖尿病、惡性腫瘤等疾病的治療;納米產(chǎn)品在疾病預(yù)防、疾病治療、修復(fù)和改善組織功能方面前景廣闊等,以拓寬學(xué)生學(xué)科專業(yè)視野。此外,針對(duì)領(lǐng)域內(nèi)偽劣產(chǎn)品個(gè)案,如“假蛋白”、“毒疫苗”事件,以及社會(huì)敏感問題如“三氯氰胺”、“瘦肉精”、“轉(zhuǎn)基因食品”、“速生雞”、“白酒塑化劑”等展開討論,以提高學(xué)生明辨是非的能力,增強(qiáng)社會(huì)責(zé)任感。
大學(xué)生課堂學(xué)習(xí)行為是影響本科教學(xué)質(zhì)量的重要因素之一[8]。清華學(xué)生自我報(bào)告從未在課堂上發(fā)言或參與討論的學(xué)生比例為 33. 6%,而在美國同類院校該比例僅為 5%;相反,接近60% 的美國學(xué)生自我報(bào)告說自己在課堂上“經(jīng)常”甚至“非常經(jīng)?!碧釂柌⑴c討論,而該比例在清華大學(xué)僅占12.3% [9]。大學(xué)生課堂沉默存在于思維、情感和行為三個(gè)層面,從教師角度反思該現(xiàn)象主要是由于:教師人格魅力缺乏(條件性因素);教師對(duì)學(xué)生“生命全域”關(guān)注不足(觀念性因素);教師疏于教學(xué)藝術(shù)研究(技術(shù)性因素);師生關(guān)系疏離(人際因素)[10]。心理學(xué)研究表明,大學(xué)生在民主、和諧的環(huán)境中學(xué)習(xí),易于解放思想,敢于推陳出新,自覺養(yǎng)成創(chuàng)新的意識(shí)與習(xí)慣。在教學(xué)過程中以問題為載體,而不是目的,以發(fā)展學(xué)生專業(yè)素養(yǎng)(專業(yè)知識(shí)結(jié)構(gòu)和專業(yè)學(xué)習(xí)能力)為主題,師生同臺(tái)獻(xiàn)藝,將枯燥乏味的引經(jīng)據(jù)典上演成生動(dòng)具體的教學(xué)藝術(shù)的“圓舞曲”,目的是讓學(xué)生從認(rèn)同課堂到接納課堂,再到向往和期待課堂,如果能做到這一點(diǎn)實(shí)在難能可貴。
3.2讓教師自身煥發(fā)專業(yè)魅力
當(dāng)代大學(xué)生心目中的好教師是什么樣的?肯定的回答是有師德、有水平、有愛心、懂實(shí)踐的老師?!鞍l(fā)展式”教育理念建議當(dāng)代教師注重培養(yǎng)人格魅力。教師的人格魅力常常被學(xué)生等同于專業(yè)魅力而相提并論,因而不容小覷其潛在的感召力。在問卷調(diào)查中,絕大多數(shù)學(xué)生認(rèn)為,教師的專業(yè)修養(yǎng)(專業(yè)知識(shí)、技能和思想見解)是最受學(xué)生關(guān)注的因素。其次,教師的責(zé)任心、教學(xué)風(fēng)格、專業(yè)啟發(fā)性、教學(xué)態(tài)度、亦師亦友等也是學(xué)生關(guān)注的焦點(diǎn)[11]。美國教育家舒爾曼(L. S. Shulman)提出教師學(xué)科教學(xué)知識(shí)在專業(yè)知識(shí)結(jié)構(gòu)中處于核心地位,因此,學(xué)科教學(xué)知識(shí)也日益成為教師專業(yè)發(fā)展關(guān)注的焦點(diǎn)[12]。鑒于學(xué)科教學(xué)知識(shí)的本質(zhì)特性有緘默性、溝通性、敘事性和價(jià)值性[13],教師第一要?jiǎng)?wù)是抽絲剝繭、去粗取精地提煉學(xué)科內(nèi)容蘊(yùn)含的學(xué)科價(jià)值、傳承性和社會(huì)生產(chǎn)力要素等知識(shí),與經(jīng)驗(yàn)相融合,構(gòu)建起系統(tǒng)的學(xué)科知識(shí)整體框架;在各個(gè)層面規(guī)劃布局,引導(dǎo)學(xué)生把握知識(shí)脈絡(luò),并在每個(gè)知識(shí)點(diǎn)內(nèi)涵方面通過主題活動(dòng)加以豐富,創(chuàng)建“體面線點(diǎn)”逆序化的認(rèn)知過程(由感性到理性)。第二,實(shí)現(xiàn)對(duì)話教學(xué)。為彌補(bǔ)學(xué)科緘默性,在知識(shí)點(diǎn)教學(xué)中,運(yùn)用多元化教學(xué)模式培養(yǎng)學(xué)生發(fā)散型思維。第三,用人文精神喚起責(zé)任意識(shí)。素質(zhì)教育特別強(qiáng)調(diào)培養(yǎng)學(xué)生的人文素質(zhì)和人文精神。教師首先要擁有人文素質(zhì)和人文精神,然后才能創(chuàng)造人文環(huán)境,運(yùn)用人文領(lǐng)域的先進(jìn)理念“春風(fēng)化雨”般滋潤學(xué)生心靈,并深刻影響學(xué)生未來。第四,教師教研相長,自主專業(yè)發(fā)展,用業(yè)務(wù)能力和水平對(duì)話學(xué)生的身心發(fā)展機(jī)制。此外,教師還應(yīng)該重視教材的開發(fā)與研究,精選學(xué)科特點(diǎn)突出、專業(yè)特色豐富、能適應(yīng)學(xué)生認(rèn)知規(guī)律的教材。只有這樣,教師才能真正主導(dǎo)構(gòu)建對(duì)話教學(xué),更好地促進(jìn)大學(xué)教育目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)[14]。在課堂內(nèi)容的設(shè)置上,還要考慮到相關(guān)學(xué)科的研究現(xiàn)狀和發(fā)展動(dòng)態(tài),注重教學(xué)內(nèi)容的更新和拓展,引入新的科研成果和研究趨勢(shì)[15],使學(xué)生從普遍聯(lián)系角度領(lǐng)略科學(xué)歷史進(jìn)程、成就和未來。
誠然,作為“發(fā)展式”教育理念的重要踐行者,教師首當(dāng)其沖地要受到專業(yè)自覺、任務(wù)細(xì)化和角色轉(zhuǎn)換等多重考驗(yàn)。蘇聯(lián)著名的教育家贊科夫(1901~1977)是發(fā)展性教學(xué)理論的代表人物,著有《教學(xué)與發(fā)展》、《和教師的談話》等多篇教育名著。他曾說:“只懂得傳授知識(shí),不懂得發(fā)展學(xué)生思維能力的教師是不完全的教師?!币虼耍l(fā)展學(xué)生專業(yè)思維勝于專業(yè)知識(shí)的傳授,尤其重要的是對(duì)學(xué)生正確的世界觀、人文修養(yǎng)、責(zé)任意識(shí)等方面塑造。同時(shí),當(dāng)發(fā)現(xiàn)學(xué)生個(gè)性(一個(gè)實(shí)實(shí)在在的真我)與主體性意識(shí)(包括主動(dòng)性、自主性和創(chuàng)造性)相背離時(shí),應(yīng)當(dāng)引導(dǎo)學(xué)生將兩者統(tǒng)一起來。
3.3生命學(xué)科的專業(yè)實(shí)踐注重創(chuàng)造力培養(yǎng)
一份調(diào)查問卷表明學(xué)生對(duì)于目前的專業(yè)實(shí)踐并不滿意,普遍反映:實(shí)踐量不足;形式單一;針對(duì)性不夠;等等。2003年前后,大學(xué)生科研訓(xùn)練計(jì)劃 ( Student Research Training, SRT)在全國部分高校陸續(xù)開展起來,它是大學(xué)生設(shè)計(jì)的一種項(xiàng)目資助計(jì)劃,學(xué)生在導(dǎo)師指導(dǎo)下獨(dú)立完成項(xiàng)目研究工作,可以是實(shí)驗(yàn)或調(diào)查等多種研究形式。國際知名大學(xué)如哈佛大學(xué)從一年級(jí)開始就有意識(shí)增加學(xué)生的研究機(jī)會(huì),鼓勵(lì)學(xué)生在教師指導(dǎo)下從事研究項(xiàng)目,并幫助學(xué)生過渡到獨(dú)立的研究項(xiàng)目。具體做法有兩種:一種是學(xué)生以研究助理身份參與以教師為主的研究小組;另一種是學(xué)生提出原創(chuàng)方案,申請(qǐng)研究資金支持。美國休斯頓大學(xué)要求本科SRT學(xué)生至少參加一次研究生研討會(huì),為今后的研究生學(xué)習(xí)做準(zhǔn)備。麻省理工學(xué)院提出本科生在大學(xué)四年期間每個(gè)人都要有實(shí)踐和研究的體驗(yàn)。與國外相比,我國的實(shí)踐資源較為緊張和匱乏,為擺脫資源性制約窘境,多鼓勵(lì)校內(nèi)實(shí)踐設(shè)計(jì)。最簡單的專業(yè)實(shí)踐,如學(xué)期初組建學(xué)生科研小組,確定一個(gè)簡單的科研“項(xiàng)目”,通過教師輔導(dǎo),學(xué)生從查閱文獻(xiàn)資料、設(shè)計(jì)技術(shù)路線、提交可行性報(bào)告到遴選實(shí)驗(yàn)材料、實(shí)際操作再到“結(jié)題”驗(yàn)收。通過學(xué)生自己獨(dú)立設(shè)計(jì)、自行論證等主體性實(shí)踐方式,可以提高學(xué)生文獻(xiàn)檢索、信息處理、知識(shí)運(yùn)用和交流表達(dá)等綜合能力?!鞍l(fā)展式”理念下的專業(yè)實(shí)踐主張為學(xué)生提供反復(fù)實(shí)踐的可能。只有實(shí)踐空間拓寬了,內(nèi)涵豐富了,學(xué)生主體性發(fā)展才能水到渠成。
4結(jié)語
教育理念創(chuàng)新一般基于四種初衷,即基于本質(zhì)、基于價(jià)值、基于經(jīng)驗(yàn)和基于未來[16]。教育受眾是社會(huì)福祉的貢獻(xiàn)者和享有者,正是基于本質(zhì),“發(fā)展式”教育理念旨在喚起社會(huì)從“關(guān)注教育現(xiàn)象”轉(zhuǎn)向“關(guān)注教育對(duì)象”――群體目標(biāo)的個(gè)體塑造,是現(xiàn)代教育觀念的理性回歸和人文思想質(zhì)的飛躍。教育關(guān)乎國家命運(yùn)和未來。正是基于未來,從歷史唯物主義到實(shí)踐唯物主義,“發(fā)展式”教育理念期待教育思潮隱去喧囂和浮躁,讓工作者居安思危,未雨綢繆,用審慎眼光考量教育實(shí)踐的過程屬性和過程價(jià)值[17]。根據(jù)教育多元化問題的復(fù)雜性,所以, “發(fā)展式”教育理念的實(shí)踐將不可回避地經(jīng)歷一個(gè)長期曲折的嬗變過程。
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