時間:2023-08-16 17:30:25
開篇:寫作不僅是一種記錄,更是一種創造,它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感,將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇生命科學與生物科學,希望這些內容能成為您創作過程中的良師益友,陪伴您不斷探索和進步。
關鍵詞:專業;分類培養;模塊化教學;實踐教學
中圖分類號:G642.0文獻標志碼:A文章編號:1674-9324(2017)12-0100-02
教育部陽光高考網站2013年列出了因就業難被亮紅牌的全國十大專業名單,生命科學學院現有的4個本科專業中名列有3,即生物工程、生物技術和生物科學。因此,生物工程、生物技術和生物科學專業的教學改革和從根本上解決發展瓶頸已勢在必行。
一、專業現狀
生物工程和生物技術是近年來新興起來的學科專業,二者都包含著若干二級學科領域。其中,生物工程包括酶工程、蛋白質工程、糖工程、基因工程、發酵工程、胚胎工程、組織工程、細胞工程等;生物技術包括植物生物技術、動物生物技術、微生物生物技術、環境生物技術、農業生物技術、組織培養、繁殖發育技術等。對應每個二級學科領域,都有一系列的專業課程設置。內蒙古農業大學生命科學學院現有兩個工科專業和兩個理科專業,分別是生物工程和制藥工程,生物科學和生物技術。其中,生物工程和生物科學專業是生命科學學院最早設立的專業,屬于一類本科專業。生物技術和生物制藥是二類本科專業。目前我校的生物學一級學科掛靠生物科學專業。從2013年開始,我們實現了按類招生,從第三學期開始再進行專業選擇。
二、生命科學類專業存在的主要問題
目前生命科學類專業,尤其是生物科學和生物技術專業從在以下幾個突出的問題:(1)培養出的畢業生就業競爭能力差。這是一個全國性的普遍問題,不是個案。究其原因首先是這兩個專業在高校的專業設置中發展過快,遠遠超過了生命科學行業發展的需求。現在全國高校中沒有生物科學和生物技術本科專業的寥寥無幾。其次生物科學專業涉及的領域太過廣泛,涉及到了動物、植物和微生物,由于涉及領域寬導致專業不專,使畢業生的就業競爭力弱。(2)生命科學類專業在大學專業中實力不強。隨著生物技術的普及,生命科學面臨著與高校計算機專業外語專業等一樣的困境,它不再是一門只有專業人士才能掌握的技術,生物技術已經滲透到許許多多的領域當中了,例如農學、園藝、林學、獸醫、人醫、微生物等生命科學的范疇之中,而像內蒙古農業大學的專業設置中又有這些專業,這些專業又是非常接地氣的專業。從研究領域來看,在植物領域,生命科學學院是不到20人的團隊,而農學院光作物領域就是上百人的隊伍。所以生命科學學院在高校中,尤其是在我們這樣一個農業高校中的地位可見一斑。
三、解決方案
基于上述情況,要解決這些問題,需要我們對生命科學類專業中尤其是生物科學和生物技術二個本科專業進行專業定位,通過繼續加強師資隊伍建設和制定導向性專業課程教學模塊,推動同一專業學生根據興趣愛好、研究目標、工作意向在專業內向不同技術領域傾斜,從而使本科教育向目標化、專業化教育發展,在保證學生寬口徑教學的基礎上,推動學生的專業技能培養,從而提升專業競爭力和學術影響力。具體通過以下措施來實現。
1.專業定位。專業培養方案要跟上時代的發展和社會的進步,所以要解決生物科學和生物技術這兩個專業所面臨的困境,我們首先要進行這兩個專業的重新定位。定位之前首先要做的工作是:(1)收集全國相關高校生物工程和生物技術專業培養方案,結合各高校學術地位、專業優勢、地理位置、經濟環境等,比較分析其專業特點和專業定位情況;(2)比較分析生物工程和生物技術本科專業的特點、優勢、不足和國內所處的位置,結合自治區發展目標和經濟發展趨勢,圍繞自治區農牧林與生物產業需求,并結合自治區生產生活中的教育和科技需求,探討我校生物科學和生物技術專業定位目標,制定出符合時展和社會需求的生物科學和生物技術的專業培養方案。
2.強化師資隊伍建設。專業建設的基礎是師資隊伍建設,教師既是思想的啟蒙者,又是知識的傳播者,是教學第一線的主力軍,在教學、科研的工作中占有主導地位,擁有高水平的教師隊伍,才能培養出合格的人才。所以生物科學和生物技術專業加強建設的首要步驟是加強師資隊伍建設。在建設過程中要加強名師建設,加強學術帶頭人和學術骨干建設,加強青年教師的培養。在教師師資隊伍建設中不能是一個口號的問題,需要各級部門下大力氣,需要資金和配套設施的投入,需要師資培養部門務實事。強大的師資隊伍配合以科學的教學管理模式構成生物科學和生物技術的專業建設核心要素。
3.優化課程體系,推進模塊化教學。首先我們應該大力支持學校的關于優質教學資源的整合的倡議,把一些專業基礎課程例如動物學、植物學、生態學、動物生理學和植物生理學等課程整合到學校的優質教學資源中,由學校層面的平臺來開出。另外針對生物科學和生物技術專業涉及范圍過大,重點不突出,我們在強化專業課教學質量的前提之下,通過制定導向性專業課程教學模塊,推動同一專業學生根據興趣愛好、研究目標、工作意向在專業內向不同技術領域傾斜,從而使本科教育向目標化和專業化方向發展。配合生命科學類專業分類培養模式,建立模塊化教學。這個模塊化不能撼動教育部關于生物科學和生物技術專業定義的根基,所以可以在學生的選修課程中加入模塊化教學。例如加入馬鈴薯快速繁殖技術、食用菌栽培技術、轉基因技術、分子標記開發與應用、動物體細胞克隆技術等模塊,每一模塊由2—3門課程組成。要求學生按照模塊化課程進行課程選修。模塊化教學最大的特點就是將某一階段所要學習的知識點,以一定的載體為依托,將相關的知識點組合起來,形成一個知識模塊。它重視學生在學習過程中的實踐活動,注重學生學習能力的培養。雖然模塊化教學盛行已久,但是其在高職教育中應用比較多,也產生了積極的作用。但是在生物科學和生物技術專業中引入模塊化教學的高校還比較少。西北農林科技大學生命科學學院的生物科學和生物技術專業已經根據陜西地區與生命科學相關的經濟發展特點建立了模塊化教學特點,已經取得了顯著的成效,每年為太白酒業、天士力公司等相關的企業輸送了大量的人才。實踐證明生物科學和生物技術模塊化教學的引入將推動這兩個專業的建設,直接提高了生物科學和生物技術專業學生的就業競爭力。
4.繼續優化實踐教學。高等院校的實踐教學改革已取得很大成效。實踐證明,強化實踐教學是提高大學生實踐能力、創新能力的措施與保障,是培養大學生創新意識與拓展知識的有效途徑,是理論與實踐相結合的橋梁,是提高大學生綜合素質的重要平臺。實踐教學在人才培養中占據非常重要的地位。在我校生命科學學院專業分類培養體系改革中我們要繼續加強實踐教學的力度。首先結合2016年新一輪人才培養方案的修訂,繼續加強實踐教學在生物科學和生物技術兩個專業中所占的比例。另外我們在新培養方案的制定中在選修模塊中大量增加了與應用技術密切相關的一些課程,例如在生物技術專業培養方案的選修模塊中增加了環境生物技術、食品生物技術和生物制品學等課程,這些課程的增設把實踐教學有目的有方向地引導到生物技術的實際應用環節中。這樣在我們的生物科學和生物技術的人才培養中進一步完善了從理論教學和實踐教學到實際應用的科學的人才培養體系。其次我們需要繼續加強學校和學院兩級實驗教學平臺的建設。就學院而言我們需要做好以下幾方面的工作:一是加強對原有實驗教學平臺的建設,包括優化實驗室資源的配置、對必要的老舊儀器設備升級、對實驗教學人員進行培養。二是繼續完善實驗室的運行機制,保證實驗課順利地高質量地開出。三是加強對實驗教學環節的考核,完善實驗教學環節的監督機制。由于近些年高校擴招的原因,導致實驗教學的壓力遠遠大于其承載能力,所以在實驗教學中我們需要想出更多的辦法來保障教學質量。這里需要做的工作有很多,例如實驗經費投入,實驗室配套儀器設備的完善,提高實驗教學人員的能力和素質,進一步合理化實驗教學工作量的計算,完善實驗教學的監督機制。四是完善大學生創新實驗室的開放機制。五是建設我維護好校外實習基地,充分為我們的實踐教學服務。
英文名稱:Genomics and Applied Biology
主管單位:廣西大學
主辦單位:廣西大學
出版周期:雙月刊
出版地址:廣西壯族自治區南寧市
語
種:中文
開
本:大16開
國際刊號:1008-3464
國內刊號:45-1369/Q
郵發代號:
發行范圍:國內外統一發行
創刊時間:1982
期刊收錄:
CA 化學文摘(美)(2009)
Pж(AJ) 文摘雜志(俄)(2009)
中國科學引文數據庫(CSCD―2008)
核心期刊:
中文核心期刊(2008)
期刊榮譽:
中科雙效期刊
Caj-cd規范獲獎期刊
聯系方式
期刊簡介
《基因組學與應用生物學》(雙月刊)創刊于1982年,是由廣西大學主辦、公開發行的科技期刊。主要刊登:基因組學、生命科學、農學及醫藥領域等相關學科的學術論文;其特點是原創性與實用性相結合。內容涵蓋:基因組學、遺傳學、生化與分子生物學、應用生物學、病理學、醫學科學、環境科學與生態學、實驗技術與方法以及相關綜述與專論等。
素質教育歷來是高等教育階段的主要任務,提升學生的科學素養是素質教育中一項最基本的內容,尤其是對生物學而言,更應該注重提高和培養學生的生物科學素養,這樣才能夠培養出能適應當代生命科學發展需要的應用型專門人才。所謂生物科學素養是指參加社會生活、經濟活動、生產實踐和個人決策所需的生物科學概念和科學探究能力,包括人們所掌握的生物科學知識、技能和方法,以及在此基礎上形成的生物科學能力、科學觀以及科學品質等方面。①細胞生物學是研究細胞基本生命活動規律的科學,是21世紀自然科學的三大前沿學科之一,是當前生命科學領域中最活躍、最富有發展前景的學科,是生物類專業的主干課程之一。因此,在細胞生物學教學中如何提高學生的科學素養對于培養新時期的生物人才至關重要。本文主要對當代大學生生物科學素養現狀、實施生物科學素養教育的重要意義以及如何在細胞生物學教學之中提高學生的科學素養進行了綜述,旨在為生物教學提供一定的參考價值,以供方家借鑒。
1 當代大學生的生物科學素養現狀及其存在問題
生物相關專業的學生對生物科學技術具有濃厚的興趣,生物科學技術基礎知識扎實,對生物技術發展持積極的肯定態度,具備良好的科技強國的信念。但是,他們對高新生物科學技術知識和先進實驗技術了解較少,生物科學實驗實踐技能較差,對生物科學科研精神的理解和研究方法的掌握不足。有調查表明,當代大學生對于當前的一些生物熱點問題有一定的了解,但是對于高新技術的應用和新的科學研究領域的認識不足。在理性上,有43%的學生是盲目的懷疑,或者是盲從專家和他人的觀點,對事物較少有自己的看法;在探索求知精神上,“科學功利主義”對學生的影響最大,使得學生視本文由收集整理野狹窄、目光短淺;在實證精神上,有62%的學生缺乏實驗實證精神,偏重抽象思維,缺乏科學實驗的精神和價值眼光。②此外,許多高校只注重生物專業課的常規教學,很少舉辦專門的科研活動,且科學技能培養與鍛煉的途徑缺乏,這使得大學缺乏濃郁的科學素養氛圍,學生較難形成一定的科學技能,由此科學實踐能力也較差。
2 細胞生物學教學中培養科學素養的意義
細胞生物學是生物學類及農林醫藥類本科生一門必修的專業基礎課,是現代生命科學的前沿分支學科之一,它是以細胞為研究對象,從細胞的整體水平、亞顯微水平、分子水平等三個層研究細胞和細胞器的結構和功能、細胞的生活史和各種生命活動規律的學科。細胞生物學是一門承上啟下的學科,和分子生物學一起同是現代生命科學的基礎,并廣泛滲透到遺傳學、發育生物學、生殖生物學、神經生物學和免疫生物學等的研究中,和農業、醫學、生物高新技術的發展有密切的關系,是生命科學的重要支柱之一,在解決人類面臨的重大問題、促進經濟和社會發展中發揮重要的基礎作用。同時,細胞生物學又是一門實踐性很強的學科,重要理論與實踐密切地聯系著。隨著生命科學自身和生物產業的快速發展,對生命科學相關領域創新型人才的需求也在不斷增加。由此可見,細胞生物學課程中科學素養的培養對于建立與其專業層次、研究方向相符合的細胞生物學知識構架體系,培養和鍛煉學生的科學思維能力具有非常重要的作用。
3 細胞生物學教學中如何培養學生的科學素養
細胞生物學作為生物學類及農林醫藥類的一門專業基礎課程,在培養學生的科學素養方面,具有舉足輕的重要作用。然而,科學素養的提高不是一朝一夕之功,教師應始終將其貫穿于自己的教學之中。如何在細胞生物學教學中培養和提高學生的科學素養,以下是筆者的一些想法和體會。
3.1 加強課堂教學中的“生活化”融合
細胞生物學的知識理論性強,內容抽象深奧、難于理解,教師可以試將抽象的內容與日常生活相聯系,使學生有此聯想起有趣的、熟悉的生活場景或事物,這不僅使抽象的內容具體化和動態化,使其容易理解,而且激發了學生的探究欲望和學習興趣。例如講解“蛋白質的分選”時,引導學生由細胞社會聯想到人類社會。細胞中的各種蛋白質發揮結構或功能作用的部位幾乎遍布細胞的各種膜區和組分,只有當蛋白質各就各位并組裝成結構和功能復合體,才能參與細胞的各種生命活動。這就好比在人類社會中,各專業的畢業生只有找到適合其自身特點的工作崗位才能發揮所長。總之,運用發散性思維,盡可能地將細胞生物學抽象的理論知識與生活實際聯系起來,并配合以
多媒體輔助手段,使抽象的內容變得形象生動,易于理解掌握。
3.2 側重教學內容的前沿性和新穎性
細胞生物學發展極為迅速,隨著科學家們研究成果的不斷涌現,其內容處在不斷更新的動態過程中。因此,教師在教學過程中,要注重聯系學科的前沿和熱點,講述較先進的科學結論,跟蹤國際上最新進展。此外,教師在注重教學的同時,宜以科研并舉,以科研引導和促進教學;教學與培養科學研究型人才緊密結合;教學內容與最新科研進展同步,使學生在正確掌握細胞生物學基礎上學會解決與之相關的科學研究問題。如將教師的主要科研成果與基礎理論教學有機結合,結合教學內容介紹自己的科研成果,這樣既生動又貼切,學生又很熟悉,使學生獲得學習的興趣和動力,亦可以啟發學生的創新思維能力,培養學生的科研鉆研精神。
3.3 增加細胞生物學實驗綜合性和設計性實驗的比例
綜合性實驗注重知識的綜合運用,實驗原理和方法步驟較為復雜,可以使學生更好地理解實驗原理,正確使用儀器設備,鍛煉學生綜合分析問題的能力;設計性實驗是指學生根據實驗項目,自主設計實驗方案,自主準備實驗材料,自主配制實驗所需試劑,根據自己的時間自主安排實驗進程,設計性實驗可以充分調動學生的實驗積極性,培養學生的創新思維和勇于探索的精神。由此可見,綜合性和設計性實驗可以鍛煉學生綜合分析問題和解決問題的能力。③然而目前許多高校由于實驗條件和課時安排的限制,細胞生物學實驗主要以基本操作和驗證性實驗為主,綜合性和設計性實驗較少甚至沒有,這在一定程度上限制了學生綜合素質和創新思維的培養。④因此,教師應根據科學性、可行性和實用性原則增大綜合性和設計性實驗的比例。如我們精選了真核生物基因組的提取、純化、鑒定、擴增、酶切、重組、轉化、篩選的大實驗,膜蛋白的分離與鑒定等綜合設計型大實驗,這些實驗中的每個實驗都構成了一個綜合性整體,同時,在實驗材料的選擇上盡量做到由學生自主選擇。通過每一次的綜合設計實驗,使學生進一步鞏固了已學習的知識和已掌握的技術,并能夠對實驗結果進行合理的正確的資料采集、整理、分析和歸納,有效地培養了學生的科學素質、科學精神、創新思維及分析問題和解決問題的能力。
3.4 組織各種“科學小組”,布置學科發展前沿的討論,與全程科研訓練對接,以培養學生的科學態度和科學精神
【關鍵詞】課題研究;生物學原理;生物科學素養;能力
筆者參加了我校報批的《初中生物教學中培養學生生物科學素養的途徑與方法的研究》市級課題研究。“利用生物學原理,培養學生的生物科學素養”是其研究的項目之一。為了通過實際的課堂教學實踐驗證“利用生物學原理,培養學生的生物科學素養”是“初中生物教學中培養學生生物科學素養的途徑與方法的研究”中的一種切實可行的方法和手段。茲將本人負責的項目作如下總結:
生物學原理是生物科學素養的主要載體,而生物學原理的教學則構建了培養學生生物科學素養的主要平臺。生物學原理科學課程倡導培養學生的科學素養,科學素養的中心特點是,理解重要的科學觀念,懂得科學技術潛含的力量及各自的局限性;具備科學思考的能力;能夠將科學知識和科學思維方式運用于個人決策或參與公共文化事務之中 。生物學原理是觀察、實驗、思維相結合的產物,它不僅呈現了生物科學的事實觀念和特點,而且還呈現了生物科學的探究方法和探究方法。因此,生物學原理是生物科學素養的重要載體,而生物學原理的教學則構造了培養學生生物科學素養的重要平臺 。
生物學原理的重要特點生物學原理反映了生物界中的現象、過程在一定條件下必然發生、發展和變化的規律,反映了生命活動中的本質關系,是生命活動的基本規律及形成機理 。生命性生物學原理重要闡明生物生命活動的規律,而生命活動規律重要表現在新陳代謝、應激性、生長發育、繁殖、遺傳變化、進化及系統發生等方面 。生命性是生物學的根本特性,生物學原理是圍繞生命活動這個中心展開的。綜合性生物界具有少樣性,生命系統具有少層次性,而且是高度組織化的,如生命系統的層次有細胞、組織、器官、系統、個體、種群、群落、生態系統和生物圈 。在生物系統不同層次上有著各自的生物學原理,但每一具體的原理都不是孤立存在的,它們之間存在著一定的關系 。許少原理不僅超越了生物科學單一學科分支的范疇,涉及到各種生物類群,而且涉及數學、物理、化學等其它學科,特別是近代生物科學的綜合性發展更加注重了學科知識與技術的綜合運用 。因此,生物學原理的綜合性特點為培養學生的生物科學素養提供了更為廣泛的資源和空間 。
加強生物學中心觀念的教學生物學原理是建立在生物學觀念基礎上的更深一層次的生物學知識,它反映了生物學事實或觀念之間的相互關系 。學生形成生物學觀念和掌握生物學原理之間存在著不可分割的辯證關系 。一方面,形成生物學觀念是掌握生物學原理的基礎,觀念不清就無法掌握生物學原理;另一方面,掌握生物學原理可以使學生從生命活動變化中去進一步地理解鞏固生物學觀念 。教師引導學生建立正確的生物觀念是使學生掌握生物學原理的前提,沒有這個前提生物學原理的教學就無從談起 。加強觀念教學必須使學生獲得足夠的感性認識 。教師要創設便于理解觀念的良好環境,提供探索生物學觀念所必須的感性材料或典型事例 。
教育的目的在于提高公民的素質,提高素質不等于片面追求高學歷,教育必須與生產勞動相接合,必須為現代化建設服務,培養德、智、體、美、勞全面發展的建設者和接班人。但在現實的教育形式下,學校片面的追求升學率的提高,而普遍忽略其他方面的教育及培養。在很大程度上與素質教育相背,教育與素質教育和實踐相互脫節,學生畢業走入社會,技術、技能等能力極其低下,創新意識薄弱,知識面狹窄,應用能力不足等缺陷。學生的生物科學素養極其低下,嚴重影響了教育事業的發展進程,中學生物教學中存在的問題嚴重制約著學生生物素養的培養和提高。因此,利用生物學原理培養學生的生物科學素養顯得尤為重要。
生物科學素養是指參加社會生活、經濟活動、生產實踐和個人決策所需的生物科學概念和科學探究能力,包括理解科學、技術與社會的相互關系,理解科學的本質以形成科學的態度和價值觀。它反映了一個人對生物科學領域中核心的基礎內容的掌握和應用水平,以及在已有基礎上不斷提高自身科學素養的能力。其最基本的含義是指學生能夠合理地將所學到的科學知識運用到社會及個人生活中。生物學素養是公民科學素養中重要的組成成分。是人們在認識自然和應用生物科學知識的過程中表現出來的內在本質,包括人們所掌握的生物科學知識、技能和方法,以及在此基礎上形成的生物科學能力、科學觀以及科學品質等方面。是公民參加社會生活、經濟活動、生產實踐和個人決策所需的生物科學知識、探究能力、以及相關的情感態度價值觀。它反映了一個人對生物科學領域中核心的基礎內容的掌握和應用水平,以及在已有的基礎上不斷提高自身科學素養的能力。
良好的科學素養是一個人成功的基石。科學素養是一個人綜合素質和能力的體現。需要在長期的學習、工作和生活中逐步培養和建立起來。作為一名從事一線教學的生物學教師,深知自己的責任和義務,必須更新觀念、改進教法、改進評價方法、重視理論和實踐的聯系、全面提高學生的素質和能力。
在科學技術不斷地改變著我們的生活,改變我們周圍世界的今天,具有科學素養是現在每個初中生畢業后必不可少的能力。通過此課題的研究,轉變教學觀念,將生物教學與個人和社會相聯系,加強書本知識與生活相聯系,使學生從生活中走進書本,再從書本回歸生活,使生物學與學生生活之間架起橋梁,引導學生善于思考生活中的生物學,善于捕捉、獲取、積累生活中的生物學知識,使抽象、枯燥的生物學知識具體化、生活化,使學生進一步對生物學產生親切感、真實感,同時感受到生物學的趣味與作用,領悟科學探究的各種技能,培養科學精神,形成良好的科學態度和科學情感,進而增強對生物學知識的應用意識,有效地提高生物科學素養。
在教學中要使學生通過生物課學習能在以下四方面得到發展:科學的態度和科學的世界觀, 科學探究方法與技能 ,科學、技術和社會,生物學的知識和技能。
生物學屬于一門自然科學課程,是一個內容豐富的知識體系。其中包括人類認識自然界的一些途徑和方法,這些方法反映出自然科學與其他領域認知模式的不同,也體現了科學最基本的特征和本質。生物學教育的宗旨是培養學生的生物科學素養,不僅要傳播科學的事實和概念,更要體現科學是一個探究的過程。理解這一新的課程理念,將有助于生物教學改革和實踐,通過生物課培養學生興趣、動手能力,以及發現問題、分析問題和解決問題的能力。
生物科學素養的提高并非一朝一夕就能實現的,它需要我們教師在日常教學中從點點滴滴做起,切實把新課標的理念貫徹于課堂教學之中。有目的有意識地培養學生的科學精神、態度和價值觀,重視方法、技能的提高和訓練,使學生養成良好的科學行為和習慣,提高學生的綜合素質和能力,潛移默化地提高學生的生物學科學素養。
生物科學是21世紀發展最為迅速的學科之一。生物科學素養的教育內容應主要包括科學知識、科學方法、科學態度、科學精神和科學價值五個方面。培養學生具備一定的生物科學素養和創新精神,掌握生物研究的科學方法,才能夠適應社會經濟和生命科學的發展。筆者根據參加課題研究的實際教學經驗,將義務教育階段有關利用生物學原理能提高學生生物科學素養的教學內容大致分為植物、動物、人體生理、微生物、實驗等五個方面。例如實驗教學方面,眾所周知,生物學是一門實驗性很強的學科,科學實驗是生命科學最基本的研究方法,是培養和提高學生生物科學素養的最佳方法之一。通過實驗鍛煉學生的動手能力,進而提高學生的社會生存能力。同樣對生物學知識的學習、生物學能力的獲得和生物科學素養的達成同樣也離不開實驗。實驗教學既是生物學教學的重要內容,又是一種有效的教學手段,更是培養學生科學素養的重要環節。在中學生物學實驗教學過程中重視學生科學素養的培養,有利于學生獲得系統生物學知識,掌握科學的實驗方法,發展各種能力,樹立良好的科學態度,養成科學的協作精神。生物實驗教學為學生提高生物科學素養搭建了一個發展平臺。
生物學課程中的實驗教學是學生積極主動地獲取生物科學知識,領悟科學研究方法而進行的各種活動。通過設計實驗過程、收集和分析資料并得出結論,使學生認識、經歷科學研究的過程,并訓練其使用有關的具體方法完成每一個步驟,是培養學生發現問題、分析問題、解決問題等能力的有效操作方式。
把實驗課和理論課、活動課、課外實習、野外考察及社會實踐結合起來,使實驗課教學開放空間向課外和校外延伸,突出地方特色,充分利用當地的生物資源。如:植物學實驗中植物各器官形態結構的觀察,可以和野外考察結合起來,以野外的植物為材料,觀察記錄不同植物根、莖、葉的形態特征,花及果實的類型,植物各器官系統的功能,以及植物形態結構和功能與植物生活環境適應性,使學生以新的目光新的角度,發現一些課堂上沒有接觸到的新知識新問題,開闊學生學習和思維的空間,將學到的知識應用于實際,培養學生熱愛大自然、熱愛生命科學和思想情懷。充分發揮學生在生物學實驗教學過程中的主觀能動性,提高學生對生物學實驗課的興趣,增加師生之間、同學之間溝通與交流,學生的學習由“被動注入式”變成“主動吸收式”,有利于培養學生的觀察力、動手能力、科研創新能力、獨立思考獲取知識能力、信息收集鑒別處理能力、合作交流能力;有利于培養學生的團隊精神、協作精神、進取精神、創新精神和科學探索精神,加深學生對生物科學過程和科學方法的理解,切實提高學生生物科學素養[1]。
生物科學知識與我們的現實生活密切相連,通過生物科學素養的培養可以使學生從現實的生活當中體驗到科學的重要性,意識到只有自己的科學素養提高了才能用科學的眼光看待周圍的事物,用科學的行為來對待周圍的事物,用科學的思維約束自己的行為,當他們能夠認認真真地對待這一切并能不斷地反思自己的所作所為時,自身的科學素質也就自然而然的提高了,而科學素質的提高對于我們國家建立和諧社會以及執行可持續發展的戰略決策具有極為重要的意義,因此學生科學素養的提高對于我國的現代化建設以及國家精神文明的提高有著舉足輕重的作用。
生物學新課程開創了科學、技術和社會(STS)教育的新局面,新的課程標準把了解科學、技術、社會的相互關系,關注和參與生物科學技術有關的社會問題的討論和決策,作為生物科學素養和重要組成部分。在STS教育中,如何培養學生的科學素養,如何培養學生對自然和社會的責任感,是每一位教育工作者必須思考和面臨的問題。通過實際的教學實踐,體會到教師對活動內容的選擇很大程度上決定著STS教育的效果。課堂上若選擇一些學生感謝到親切、實在、能接觸到相關問題或與社會生產、生活、發展有關的熱點問題組織教學活動,通常能取得較好的教學效果[2]。
參考文獻
一、 傳統教育的剖析
我國發展高科技的“863計劃”中生物技術名列七大優先發展領域的首位。雖然在中學生物教學大綱中明確規定“使用恰當的方法驗證簡單的生物學試驗,并對結果進行解釋和分析”,其具體含義就是以便讓學生更好地掌握所學的知識和技能,以及這些知識和技能在工農業生產中的應用。但以“升學而教”的中學生物教學仍是我國生物教學中存在的主要問題之一,現在的中學生物教學中片面強調生物學基本理論的傳授,圍繞“應試”的目的,而在生物學應用方面點到為止。
1.課堂理論教學緊扣教學大綱。基本處于“講授新課——題海”的模式中,使本來生動的生物學變得乏味。
通過調查,由于課堂教學與生物技術在生活中的應用極少,大部分學生認為學習生物學無任何用處。在這種心態下,何談激發學生的學習積極性和創造性?
2.實驗教學內容死板,只重視實驗的學科效益,忽視了實驗的社會效益和學生的個性發展,難以體現具有實驗的探索性和追求性。學生無需動腦,簡單模仿老師的操作,學生的主動性幾乎沒有得到發揮。
二、STS生物教育與傳統生物教育的比較
三、素質教育與STS教育的聯系及應用
針對傳統教育中應試教育的弊端而提出的素質教育,強調教育不僅僅是傳授知識,而是以知識為載體,促進學生的全面發展。STS教育與其它教育觀的不同之處就在于,它認為中學生物教學的功能不僅僅是教給生物學的基本概念和原理,還要啟發學生聯系生命科學、生活和社會實際進行創新的意識。培養學生科學的態度,訓練學生科學思維方法,培養學生良好的心理素質和愛國熱情。
1.生命科學知識是生物技術用于社會生產的基石,而生物技術是生命科學知識,用于社會生產的橋梁。社會生產是科學知識和技術進一步發展的來源。科學、技術、社會三者相互緊密聯系,缺一不可。因此,素質教育的發展性要求我們在科學技術日新月異的今天,中學生物教學中,不應只重視科學知識的教育,而更應該重視生物科學知識在社會生產和生活中的應用,只有與生活和社會緊密聯系的科學才是具有生命力的科學,而新的更高層次的科學又是建立在大量的實踐基礎上。STS教育注重科學、技術、社會三者的有機聯系。
2.素質教育重視素質的全面發展,它要求中學生物教學具有全面性的特點,不僅要交給學生基本的系統的生命科學知識,還要注意培養和提高學生的全面素質。
STS教育通過各種實踐活動,對農業、環保等方面的了解,拓寬了學生的知識面,對培養學生的素質有著積極作用。另外,素質教育要求智力因素和非智力因素的和諧發展。非智力因素具有能動性作用,它能促進智力因素的發展,保證學習活動積極主動并最終得以成功。
21世紀是生命科學的世紀,為了適應新時代的發展,生命科學在中學基礎教育中有著很重要的地位,近年來我國的高等院校的專業結構已經由單學科性向綜合化發展,目前,對于生物教師的職前教育和中學基礎教育還有著一定的脫節現象,但在通識教育上存在的問題也是不容忽視的影響人才培養質量的重要因素之一。
1.1通識教育課程體系與目標分離
從現行的課程設置來看,雖然生物科學專業在形式上增設了通識教育課程的模塊,也增設一些選修課,但實際上能夠真正體現通識教育本質的課程并不太多。目前大學通識事件中最嚴重的問題就是通識教育課程無法全面覆蓋到通識教育目標要求上。由于通識課程內容零散雜亂,缺乏課程設置的邏輯起點。因而導致了通識教育沒有形成科學合理的課程體系,課程結構也缺乏系統性。從課程內容看,很多高校存在的問題都一樣,就是通識性不足,知識層面多數停留在介紹上,較少涉及到其思想深度上,對學生的精神領域關注不夠,很難達到為學生的未來發展搭建寬廣綜合的基礎平臺的目的。
1.2將通識教育等同于基礎課
過去,不少高校曾將通識教育當作高等教育里為專業教育打基礎的基礎教育。然而,通識教育被認為是基礎教育其實是一種誤解,通識教育不直接與專業相聯系,它的目標是培養學生的基本素養,包括文化科學知識以及人文關懷的精神等。通識教育與專業教育的聯系雖然存在基礎性的一方面,卻不能將其等同為基礎教育。事實上,基礎教育可以看作通識教育與專業教育的中間環節,具有通識教育和專業教育兩者的一些特性。
1.3缺乏完整、有效的通識教育課程體系
我國教育在中學階段就開始文理分科,且課程體系中的人文教育內容較為狹窄,到了大學教育階段,就體現為通識教育內容不夠全面,課程設置專業性很強,而通識教育流于形式,只是象征性地開設一些有關人文社會科學的課程,而人文素質的培養不是通過辦幾場講座、開幾門課程就可以實現的。缺乏一個課程體系能夠將通識教育與專業教育完整的融合。沒有科學的課程和課程論便不會有科學的教學,因此,課程設置在教育體系中總是處于中心地位,如何建立一個完整、有效的通識教育課程體系已成為目前高等師范院校生物科學專業亟待解決的問題。
2加強通識教育與專業教育的融合
教育是科學化的人文教育與人文化的科學教育的有機整體,主要是以人的全面發展為最終目的的。因此,教育無論在哪一階段,都需要重視通識教育與專業教育的融合。
2.1促進通識課程和專業課程的交叉綜合化
通識教育課程是師范類與非師范類本科生都必須學習這類課程。通識性課程對于師范生來說,既不學習“教什么”,也不學習“如何教”,更不是專業的知識,但學習這些通識性課程,能為師范生提供一個廣闊的平臺,形成開闊的視野,為師范生教師素質的形成打下基礎。當今社會,通才教育正替代專才教育成為教育改革的主流,高等師范院校培養的師范生首先要具有廣博的各科基礎知識,用更多學科專業知識以外的其他知識,提高自身的科學和人文素養。生物課程在內容上有著極強的學科交叉性,對生物教師的各項知識都有挑戰,因此就需要生物教師除了掌握過硬的生物學科知識,還要了解相關學科的知識,因為不同學科直接是相互促進和影響的,生物教師只有全面的掌握相關學科內容,才能使生物教學更加完整的展開。通識教育與生物專業教育間的交叉和滲透,對于長期接受理科思維訓練的生物科學學生來說,人文學科知識的學習有利于學生專業知識的學習,能夠培養直接思維、發散性思維方式,人文的力量與生物科學的力量以及藝術、思維力量等有效結合,才有助于生物專業方向的發展。為了推進通識教育與專業教育的融合,高等師范院校生物科學專業應該制定人才培養方案,在課程設置上要保證通識性課程所占的比例,促進通識教育與專業教育間的交叉與滲透;在課程結構上,要實現跨學科的有機融合,打破通識課程和專業課程之間的壁壘,使學生具有廣泛的綜合性和寬厚的知識;在課程內容上,要教給學生最基礎性的知識,卻能使自然科學內容與人文科學內容相互聯系、相互融合,跟上知識更新發展的速度;在課程形式上,要使學生通過學習各種形式的通識課程和專業課程,實現知識的綜合化。
2.2提高教師隊伍的素養,貫穿通識教育
“百年大計,教育為本;教育大計,教師為本。”加強通識教育與專業教育的融合,不能只依靠幾門通識性課程,也不能脫離專業教育課程,而是要借助教師的力量把通識教育貫穿于專業教育教學的全過程,寓通識教育于專業教育之中。要提高生物科學專業教師的個人素養,這樣才能有效推進通識教育與專業教育有效融合,才能培養學生擁有科學的思維方式和追求真理的精神,實現學生獨立思考的精神層面的問題。一是要通過宣傳引導;二是要通過政策激勵;三是要通過加強管理,對教師的教學行為進行督促和約束。
2.3在第二課堂中體現通識課程和專業課程融合
通識教育和專業教育都不應僅僅體現在第一課堂上,要實現這二者更好的融合,就要由第一課堂教育和第二課堂課外活動、社會實踐和實訓實習有機結合,在第一課堂和第二課堂各自的活動融入學會求知、做事、共處和做人的理念。根據高等師范院校生物科學專業人才培養目標的定位,應能使學生通過實踐,在生活中體驗和推進通識教育與專業教育的融合,這就要求教師要在學生的社會實踐和實訓實習中有意識的引導學生。另外,在第二課堂中通過舉辦各種形式的講座、課外讀書活動及其他課外活動來提高學生的身心修養,開闊他們的視野,讓學生在學習專業知識的時候,提高專業技能的同時,啟發藝術靈感和哲學思考,將專業教育方式與通識教育有機地結合起來。
3結語
新課程的實施,使我們見到了新的教材,其編寫方法、章節劃分等與舊教材有很大的不同,因此這種新的思路必然要在新高考中有充分的體現,所以用舊教材的教學模式來理解新教材必然會有較大的誤差。新高考結合新教材減少了單純知識內容的死記硬背,強調培養學生的圖文分析信息收集處理、歸納綜合等能力,及強調對試驗的理解和處理能力。因此在新的教育背景下,如何將新教材和新高考有機的結合起來,處理好高考的復習工作,下面僅談本人的幾點體會。
一、注重生物基礎知識和基本技能的復習考查
新教材注重對學生綜合素質的培養,但并沒有忽視對基本概念、基本原理的考查,不過避免了對這些基礎知識的直觀的死記硬背式的考查,而是以圖形、表格等形式考查學生對基本自然科學現象、規律等內容的理解。因此在復習中仍要做到夯實基礎,同時要由過去的“舉一反三”的教學模式向“見多識廣”的教學模式上轉軌,即要多方收集信息,將對同一個知識點的考查所出現的各種題型進行收集歸類,如單選題、多選題、圖表分析題,從多方面多角度地理解各知識點的含義。教師在課堂教學中要優化教學結構,把課堂上傳統的知識灌輸轉變到引導學生去主動尋找知識,從給學生“魚”到教學生“漁”,由學生被動的學到主動去學。
二、通過“閱讀―識圖―釋疑”突出圖文信息轉換能力
新教材中圖形、表格和數據信息比較多,能夠分析此類資料并從中獲取信息非常重要,把握食物的特征、規律是高考中綜合測試的重要內容。生物體內的生理過程,往往隨時間和外界條件的變化而發生有規律的變化,如一天中某植物的光合作用和呼吸作用強度的變化。這些有規律的變化往往通過曲線的形式變現出來,有時又以表格的形式展示出來,這就要求學生有不同的信息處理和轉換能力,把圖表轉換成曲線或文字,甚至圖形之間的轉換,如同樣表示細胞周期中間期和分裂期的時間比較,可用餅形圖、柱形圖或線形圖等表示。所以這就學生能從不同的圖形中獲取相關信息,同時也要有一定的繪圖能力,如2008、2011、2012年江蘇高考中都要求學生畫出細胞周期的餅形圖、柱狀圖。此類試題能考查學生的識圖、表達、信息轉換等多種能力,具有較好的區分度,因此在新高考中將出現更多。
三、重視試驗技能的復習考查
新教材的另一個亮點是試驗數量類型多。生命科學是一門試驗科學,任何結論的獲得都必須從試驗中來或得到試驗的檢驗,因此在高考中試驗的內容占據了較大的比例。隨著新教材中試驗量的提升,高考中實驗題的考查量還會上升。目前雖然實驗題的考查仍以課本的試驗為藍本,但全新的試驗設計必將出現,這就要求我們早做準備。要做好試驗內容的復習,要做到以下幾點。
1.加強課本試驗的分析。教材中的試驗比較多,有驗證性的,有探究型的。通過對這些試驗的分析可提高學生對試驗原理的理解及對結果的歸納分析。復習中要求學生以表格的形式對試驗原理、目的、主要器材、材料和操作步驟、數據和結果進行分析。理解試驗目的與試驗過程的關系,通過分析試驗目的從而掌握試驗的設計流程。
2.掌握試驗設計的基本模式。新教材中探究試驗和研究性課題較多,因此在新高考中有關試驗設計方面的試題將較多。試驗設計以課本基礎知識為背景,要求學生知道試驗的原理,選擇合適的器材、材料,安排合理的試驗步驟,對試驗現象的記錄及數據處理等,最終總結出結果。設計一個試驗要以課本試驗為模式,遵循生物試驗的基本原則:單一變量和對照原則。具體要做到以下幾點:
①根據題目要求明確試驗目的,即要驗證什么生物學事實。
②根據要驗證的生物學事實分析試驗的原理。
③確定試驗的用品的選擇,要依據問題要求選擇合適的用具和生物材料及相關的藥品。
④設計試驗的步驟,試驗步驟的安排要考慮到每一步的關聯,減少重復步驟,安排最佳程序。
⑤設計記錄表格,設計好記錄表格對試驗結果及時記載非常重要,并有利于以后的數據處理。
⑥對試驗結果的預測和分析。試驗的最終目的是得到相應的結果和分析結果產生的原因,從中發現生物學事實。所以要對試驗結果有一個預期的估計及分析對應的原因。在實際的操作過程中對出現的新情況不要忽視,要認真的分析查找原因,許多新的發現由此產生。
四、加強閱讀,關注課本中的邊角信息
新高考中以教材的邊角信息為載體的試題經常會出現,而平時大多數學生對這些信息不在意,造成信息不足,影響答題,所以在復習中要求學生仔細閱讀教材,不放過任何一個邊角小字信息,以及熟悉教材中所提到的與生活的聯系。
五、關注社會上與生物科學有關的熱點問題
幾年來社會上的熱點問題不斷在高考中出現,所以在課題教學中要不斷收集與此相關的信息,如汶川大地震對當地環境造成的影響,及含有三聚氰胺的毒奶粉對幼兒的危害。使學生把課堂上學到的知識能應用到對社會問題的思考,學會用學科知識去了解與人類生活密切相關的話題。
六、關注新成果和新發現
生物科學的發展日新月異,新的發現、新的成果不斷涌現,而新教材的編寫也有一定的滯后性,因此在教學中要不斷關注網絡、雜志、報紙等傳媒工具中有關生命科學研究的新進展、新動向,及時以習題的形式與學生見面,而學生對此類信息也比較感興趣。另外生命科學的研究剛興旺起來,許多問題的研究都不完備,新成就、新科技會對人類的生活帶來何種影響也還是個未知數,所以在新高考中會出現一些對生物科技發出的新展望類型的試題,這就要求學生以教材知識為基礎,對生物新科技如轉基因工程、克隆技術、基因檢測所帶來的社會問題進行探討,概括出自己的體會、論點及相應的支持證據。
論文關鍵詞:物理學科 農業學科 學科交叉 物理農業 人才培養
論文摘 要:通過在農業科研中把物理學科知識與農業學科知識相結合的實踐,探索物理學科與農業學科結合對農業可持續發展、農業人才培養等方面的有利作用。展望學科交叉對培養新世紀具有全新知識結構人才的廣闊前景,推動物理農業的穩步發展,充分發揮學科交叉的潛能。
在知識經濟、信息化時代,實施科教興農不僅要善于創造新知識,吸取人類的一切文明成果,而且要善于把新知識、新成果轉化成新產品,轉化為現實生產力,才能發揮知識和科技的價值[1]。農業院校在科研中,考慮不同學科的交叉融合,把基礎學科與優勢學科整合,通過學科邊緣交叉是技術創新鏈中必不可少的環節。
本文結合魔芋科研項目中物理技術在控制病害發生、提高產量等方面的應用,就物理學科知識與農業學科結合在農業生產中的應用和優勢展開論述。探索通過物理學科與農業學科的有益結合,思考對培養新世紀合格農業人才、推動農業走可持續發展的生產模式等問題。
一、學科交叉,優勢互補
在科技迅速發展的今天,時代的發展和科技的進步推進了科學技術向縱深方向發展,學科之間相互交叉滲透是當代科學發展的一個主要趨勢。
現代科技發展的學科高達分化基礎上的高達綜合的特點說明,科技的發展需要不同學科和技術的橫向聯合就能形成整體優勢,邊緣交叉容易出現新的生長點 [2]。尤其是物理學這一基礎學科,與其他學科的結合更是越來越突出,如計算物理學、數學物理、物理化學、生物物理學等,這些交叉學科的出現,無疑促進了物理學及其他學科的發展和延伸。其中物理學與農業科學的交叉滲透,使“物理農業”脫穎而出,并且有效推動了生態農業、有機農業的健康、穩步發展。
二、物理學科與農科知識結合的必然與優勢
1物理學科與農科生物科學相結合的必然
(1)自然科學領域內必然存在同一的、共同的聯系。20世紀以來,以數學為工具、物理學為理論基礎的學科發展,已逐步把除生物學以外的其他學科同一起來[3]。而物理學研究的物理運動是自然界最普遍的一種現象,它滲透于自然界的任何生命系統,因此物理學也要研究生命、時間和空間的性質、聯系等,它與生物學科也存在同一的、共同的聯系,這一點也是被歷史證明了的。1943年,物理學家薛定諤寫下了《生命是什么》一書,從物理學的角度對生命現象進行了詳細的闡述。現今生命科學中的許多重要概念如“遺傳密碼”,就是由薛定諤首次提出的;21世紀關于生命現象的描述性信息太多了,新的工作框架——定量生物學的應運而生,使生物學、化學、物理學、數學這些基礎學科聯系起來;同時在農科教材中也不乏許多物理科學知識,如離心分離技術、宏觀、微觀方法——氣體分子熱運動理論、紅外測溫、衛星遙感、生物與熵、正常細胞的電模型、衍射現象、生物體的旋光現象、核磁共振技術和物質的放射性,等等,涉及了物理學的力、熱、電、光、磁,原子物理、相對論、量子力學等許多方面。可見,物理科學與農科知識間存在著密切的聯系。
(2)物理科學的思想方法和實驗方法已日益滲透和應用于各個自然科學領域,包括農科的生物科學。20世紀50年代以物理學的X射線衍射結構分析為基礎的分子生物學的成就與發展技術被引進了生物學,從而確定了DNA的雙螺旋結構,至今X射線衍射晶體分析法仍是分析生物大分子立體結構最精確的技術[3];物理學和生物學的交叉學科生物物理學在研究思路、應用的理論和方法方面就突出了物理學的特點。
從當代科學技術發展規律以及走在國際前沿開展科學研究的美國、英國的趨勢來看,21世紀生命科學與物理科學之間的融會貫通已經勢不可擋。美國國家科學基金會與國家衛生研究院聯手資助大學建立了多個跨學科的Bio-X中心,英國生物技術與生物科學基金會在2003年也建立了以10年為期的重大研究計劃——預測生物學。這個蓬勃發展的交叉學科正在成為大量學術會議、高質量學術雜志以及基金資助機構的主角。可見,物理學科與農科生物科學間的交叉融合是必然的。
2把物理知識用于農業的現代物理農業的優勢
早在20世紀70年代,日本等國就已開始研究現代物理農業工程的單項技術;我國自20世紀90年代進入物理農業—物理技術應用到農業領域,應用物理學技術、方法和基礎理論研究農業生產過程和農業生物生命過程中的物理規律,以及物理因素對生物系統的作用機制,涉及物理學、材料學、動植物學及農學領域的多學科交叉綜合的一門新生學科[4]。隨著國際貿易農藥殘留標準越來越嚴格的動態趨勢,消費者對農產品健康、安全的高要求,“物理農業”的精英們在中國應用物理農業技術方面進行了不懈的探索。
近5年來,在天津、大連等地已開展得如火如荼且已取得驕人的成績,有力地說明把物理科技應用于農業領域,能推動傳統農業的變革,是一種獨特有效的生產方式。
在我國,應用于農業生產的現代物理農業技術有:磁化、電場處理種子技術、電子殺蟲技術、空間電場防病促生技術,等等,而且取得了顯著的成效。相對于化學農業來說是一種高效、無環境污染且成本低廉,易實現效益轉化的農業技術 [5] ,可控制化肥和農藥的使用量,并且能達到提高品質、抗病增產的目的,保證農產品達到質量、綠色、無污染的標準,具有顯著的經濟效益和社會效益。可見,把物理科學知識參與農業生產過程,利用物理因素和物理技術應用于農業,有著誘人的前景與潛力。
三、在農業科研中,進行物理技術與農業栽培措施有機結合的探索
前人把物理技術應用于科研已取得了一些成果,低溫和紫外線輻射植株地上部分后能有效抑制病害發生,并對植株生長產生良好的影響,這在小麥、大豆、玉米、郁金香、百合、大蒜等作物上已得到證實。
魔芋是經濟價值較高的作物,近年已成為山區農民脫貧致富的有效途徑。然而,在魔芋生產中,魔芋軟腐病已成為魔芋生產和魔芋產業發展的主要制約因素。鑒于魔芋軟腐病的主要初侵染源是種芋及土壤,種芋帶菌是引起植株發病的主要原因這一特性,以及溫度、紫外線等物理因子影響魔芋生產的研究尚未見報道,因此,筆者于2008年至2010年間開展了“低溫、紫外線對魔芋種芋生長的影響”研究,通過對魔芋種芋進行不同強度的低溫冷藏和不同時長的紫外線輻射,研究不同處理對魔芋生長過程中軟腐病的控制及產量表現的影響,把物理學科與農業學科知識結合應用于科研生產。通過此研究得出結論:用低溫冷刺激、紫外線殺菌處理魔芋種芋能降低病害,提高產量,把物理因子低溫、紫外線這樣應用對魔芋的影響是正向的;試驗中不施用化學農藥,保證了生產的魔芋沒有藥物殘留,綠色環保。
筆者在科研中把物理科學與農業科學結合的探索取得了一定成效,這種生產成本低、簡便易行的生產方式對改善和提高魔芋品質、保護生態等方面具有現實意義。
四、物理學科與農業學科結合的展望與思考
1加強物理學科與農業學科的融合,有利于學生的就業(創業)與升造
農業院校教學與科研中注意物理科學與農業科學的融合,有利于教師的農業科研拓展,更好地服務“三農”的同時能加強學生交叉學科知識素養,能拓寬農科學生的農業生產技術。畢業生面對需要大量知識和技術的市場就業更具有絕對的優勢;對于畢業且有志于繼續深造的學生,可選擇由交叉學科而產生的新興領域為方向,而現代新興的物理農業中所涉及的有關食品安全、生態農業等諸多問題有待應用科學理念和現代技術加以解決,農業院校的學生由此領域為方向就是一個不錯的選擇,其中加強物理學科與農業學科融合的培養對他們的知識積累無疑是一個很大的推動。
中國理論生物物理學家歐陽鐘燦院士呼吁:“為培養具有全新知識結構的研究人員,首先應革新大學生命科學相關的教學”,呼吁高校生物系反省傳統的教學內容和方式,適當增加數學、物理學等其他學科的知識,與美國著名的倡議“培養21世紀的科學家:本科生的生物學教育”(Undergraduate biology education to prepare research scientists for the 21st century,簡稱Bio2010)相呼應[3]。現在中國的一些高等院校已開設了生物物理學等交叉學科專業,希望“培養出來的跨學科學生能操同一種語言去建造生命科學的通天塔”。
2提高農業生產技術,走可持續發展的生產模式
在“綠色革命”“轉基因作物”的糧食增產模式一一亮相的時候,物理知識應用于農業生產的物理增產技術也在低碳農業、節水農業的倡導環境中備受關注。把物理中的力、熱、光、電、磁等知識與技術應用于農業生產的“物理農業”,區別于傳統的“化學農業”,不用化肥、農藥、生長調節劑的農業生產方式,減少環境污染,恢復耕地質量,阻止環境惡化與生態退化,是解決“先污染后治理”“先發展后治理”問題的重要途徑之一。
近年物理農業已展示了它的“神奇”,相信物理農業在未來的發展中,不僅在糧食生產的健康安全、增產增收方面能取得輝煌的成績,也能兼顧到農業生產和生態環境的相容,同時為農業、生態的可持續發展做出杰出的貢獻,在農業與環境的協調發展中充分發揮物理科學知識的作用,充分展示交叉學科的魅力。
參考文獻
[1]吳文勝,程立佳.發揮高等農業院校優勢,努力為科教興農服務[J].高等農業教育,1999(4):29—31.
[2]胡躍高主編.農業總論[M].北京:中國農業大學出版社,2000(9).
[3]袁觀宇.生物物理學[M].北京:科學出版社,2006.
一、引言
跟著生物科學的成長,只有定性的結論已不能知足實踐的需要,實現生物科學結論定量化是人們持久追求試探的方針;生物統計學是生物學科定量化的主要剖析理論與體例,生物統計學是生物學科應具備的根基常識和素質,與生命勾當有關的各類現象中普遍存在著隨機現象,年夜到森林陸地生態系統,小至分子水平,均受到良多隨機身分的影響,默示為各類各樣的隨機現象,而生物統計學恰是從數目方面揭示年夜量隨機現象中存在的必然紀律的學科。是以,生物統計學是一門在實踐中應用十分普遍的工具學科,它是生命科學各專業的專業基本課,對后續生命科學課程進修和生物科研有主要浸染。
同時,生物統計作為數理統計在生物學規模的應用,是教學難度較年夜的一門課程。是以,在生物統計學精品課程培植過程中,針對各專業培育方針的定位,因材施教,更新教育理念,增強實踐練習,在教學體例和教學手段長進行更始和斗膽試探。
二、二十一世紀對生物統計學課程的從頭定位。
(一)新世紀對生物統計學課程提出的新要求。
二十世紀上半葉農業和遺傳統計學首先獲得了成長,在其基本上成長起來的生物統計學、統計風行病學、隨機化臨床試驗學已經成為并吞人類疾病的一個里程碑。這在曩昔的半個世紀里顯著提高了人類的期望壽命。
21世紀人類基因組,基因芯片等嘗試科學發生出的巨量數據,需要新工具來組織和提取主要信息。
將數據轉化為信息需要統計理論和實踐方面的洞察力、手藝和練習。
未來的生物統計學將會與信息手藝慎密親密連系,較少著重傳統數理統計,而會更多注重數據剖析,尤其是年夜型數據庫的措置。生物統計學越來越分歧于其它數學規模,計較機和信息科學工具至少和概率論一樣主要。
(二)生物統計學對年夜學生素質培育的浸染。
生物統計學的一個主要特點就是經由過程樣原本揣度和估量總體,這樣獲得的結論有很年夜的靠得住性但有必然的錯誤率,這是統計剖析的根基特點,是以在生物統計課程的進修中培育了一種新的思維體例———從不必定性或概率的角度來思慮問題和剖析科學試驗的功效。
生物統計學是經由過程個此外試驗研究得出其一般性結論,屬于歸納推理的規模。但其有別于簡單列舉法和科學歸納法,是一種或然性歸納推理或者概率歸納推理。在生命科學的研究中絕年夜年夜都涉及到的是隨機事務,是以,生物統計學不僅是試驗設計與統計體例的教學,更主要的仍是年夜學生思維體例的培育,這對提高峻學生的素質很有需要。
生物統計學搜羅試驗設計和統計體例兩個有機聯系的組成部門。經由過程試驗設計的教學可提高峻學生設計研究課題試驗方案的能力,使之明晰課題的研究目的、試驗身分與水平以及試驗設計體例等方面的內容。經由過程統計體例的教學除讓學生弄清各類統計體例的內在外,還需要使學生能夠正確地選擇最適合的統計體例,以揭示資料潛在的信息,達到研究的最終目的,從而提高峻學生科學研究素質。
三、教學體例和教學手段的更始。
(一)增強電子課件及收集平臺培植。
生物統計學是應用概率論和數理統計事理研究生物界數目轉變的學科,而概率統計的理論和思維體例對本科生來說有必然的難度,加之課程學時的削減(由原本的60-70學時,降到此刻的40學時擺布),若何深切淺出地指導學生入門,并使學生在體味概率統計思惟的基本上,把握常用統計剖析體例的應用及使用前提是課程的教學難點。為此,我們操作多媒體手藝,建造了與教材配套的課件,經由過程在課堂上把抽象內容形象化與直不美觀化,收到了精采教學下場。培植了一個生物統計學教學收集支撐平臺,現有課程簡介、教學綱要、師資力量、授課教案、電子版《生物統計學》教材、課程錄像、實習指導、在線測試題、參考文獻、其它教學資本等欄目,免費向全校師生開放。
(二)將多媒體教學優勢與學生的認知紀律有機連系,用較少的學時獲得精采的教學下場。
多媒體具有信息量年夜、形象化、直不美觀化的特點。
可是若是不能很好地將多媒體這些特點與學生的認知紀律相連系,多媒體教學就可能會帶來一些短處諸如:(1)內容多,幻燈片變換快,由照本宣科變為照屏宣科,為新的“合座灌”;(2)課件圖片多,內容以展示為主,缺乏啟發性;(3)教學內容常用滿屏的體例顯示(即所謂“死屏”),教員照著屏幕上的內容給學生講解,失蹤去了傳統教學體例,教員邊講邊板書能給學生留下斗勁深刻印象的特點,缺乏吸引力。
而多媒體在教學中只能充任工具的腳色,在教學過程中必需將多媒體信息量年夜、形象化、直不美觀化的特點與學生的認知紀律慎密連系在一路。在建造課件時,采用啟發式教學體例,精辟教學內容,模擬傳統教學書寫板書的過程,按照教學內容的難易水平,采用逐字、逐句、逐段顯示教學內容的動畫體例。在課堂教學中,教員仍然連結傳統教學體例的教姿教態,在授課的過程中與學生連結互動,按照學生在課堂上接管常識的能力,把握屏幕上顯示內容的速度,需要時輔以板書進行講解。這樣做既闡揚了多媒體教學的特點,又充實賜顧幫襯到學生的認知紀律,在內容沒有縮減,學時削減近三分之一的情形下,仍然取得精采的教學下場。
(三)持久堅持教育教學體例及教學紀律的研究。
生物統計學的理論基本是概率論與數理統計,從這個層面上講,它有很是濃的數學味道,可是它又有別于概率論與數理統計,生物統計學更首要強調的是概率論及數理統計的思惟和體例在解決生命科學中一些具體問題的應用。是以在教學過程中就存在一個“度”的把握問題,若是將概率論及數理統計的事理講得太多,一是學時不許可,二是學生難以消化,得不到好的教學下場;若是只注重體例的講解,學生知其然不知其所以然,就會誤入亂套公式的邪路。經由將教學的重點放在教學中指導學生重點把握統計體例的功能與用途,體例與軌范,防止各類體例的誤用,淡化定理的證實與公式的推導。在教學內容的放置上采用“保干削枝”,即在學時削減良多的情形下,將一些次要的統計體例去失蹤,也要保證有足夠的學時教學理論分布與抽樣分布、統計假設考試等方面的內容,讓學生把握生物統計學中所蘊含的概率論及數理統計的思惟精髓,從而避免學生亂套統計公式。
(四)慎密親密跟蹤生命科學成長的前沿動向,試探生物統計學解決前沿問題的理論與體例。
統計學在生物學中的應用已有久遠的歷史,良多統計的理論與體例也是自生物上的應用成長而來,而且生物統計是一個極主要的跨生命科學各研究規模的平臺。此刻基因組學、卵白質組學與生物信息學的蓬勃成長,使得生物統計在這些打破性生物科技規模上飾演著不成或缺的腳色。
在課程培植中,隨時注重納入生物統計學在前沿規模研究應用的內容,增強課程的活力,提高教師和學生面向生物財富主沙場解決現實問題的能力。
四、增強實踐教學,注重學生能力培育。
生物統計學要不要開嘗試課,若何開嘗試課,一向存在爭議,在此認為生物統計學不僅應該開設嘗試課,而且還要將實踐教學的重點放在計較機手藝和統計軟件的應用上,讓學生不僅把握統計體例,而且加深對事理的熟悉,獲得就業或升學的必備計較機統計手藝,提高解決復雜問題的能力。
(一)開展統計軟件的實習,擴年夜學生的視野,提高學生素質。
20世紀20年月成長起來的多元統計體例雖然對于措置多變量的種類數據問題具有很年夜的優勝性,但因為計較工作量年夜,使得這些有用的統計剖析體例一路頭并沒有能夠在實踐中很好推廣開來。而電子計較機手藝的降生與成長,使得復雜的數據措置工作變得很是輕易,所以充實操作現代計較手藝,經由過程計較機軟件將統計體例中復雜難明的計較過程樊籬起來,讓用戶直接看到統計輸出功效與有關詮釋,從而使統計體例的普及變得很是輕易。在課程系統更始中,各課程的教學時數與達到培育方針所需完成的教學內容對比仍是不足的。為此,可以經由過程尺度的統計軟件的教學實習來達到以點帶面,擴年夜學生視野,提高學生素質。
為此我們成立了一個專用于實習教學的生物統計電腦嘗試室。現共有50余臺電腦,并毗連到校園網。嘗試室配備有指導教師,負責對上機的學生答疑。除按教學打算進行的正常實習教學外,嘗試室還對優異學生免費開放,鼓舞激勵他們連系教師的科研勾當,應用所學生物統計學常識,進修新的生物統計學常識,把握應用計較機解決生物統計學問題的手藝。
(二)全方位、多條理的實踐教學。
為了進一步培育學生現實脫手能力和科學嚴謹的治學立場,必需將本課程的實踐教學勾當延長到課堂教學外,開展全方位、多條理的實踐教學。
在原綿陽農專時代,首要在作物育種、作物栽培、動物營養等課程嘗試與實習中,按攝影關內容插手了試驗設計體例以及數據統計剖析的相關內容。
組建了西南科技年夜學生命科學與工程學院往后,由原本的單一農科專業釀成了理、工、農三年夜學科均有專業的名目。雖然專業的學科歸屬分歧,但有一點是相通的,其內在均屬于生命科學的規模。以科學研究的體例進行劃分,均屬于嘗試科學。
把握正確的嘗試設計體例,從不確定性數據中挖掘事物的客不美觀紀律,是嘗試科學工作者必備的手藝。是以,我們將原本只是在農科專業上延長實踐教學的作法推廣到全院的所有專業,連系嘗試課教學的更始,對發酵工藝學嘗試、植物細胞工程嘗試、食用菌嘗試、微生物學嘗試等課程的內容全數或部門改為用生物統計學指導學生自立進行嘗試設計,把曩昔單一的嘗試流程、樣品不雅察看或檢測嘗試改變為試驗前提的優化試驗,提出在分歧前提下對樣品測定的斗勁試驗設計、單身分試驗設計、多身分試驗設計、正交試驗設計、平均試驗設計,對試驗功效要肄業生使用統計學的體例對進行剖析和談判,最后得出最佳試驗前提。
這樣的嘗試教學更始起到了一箭雙雕的浸染,從專業基本課或專業課的角度看,改驗證性嘗試為設計型、綜合性嘗試,增強了學生解決現實問題的能力,培育了學生立異思維的能力;從生物統計學角度看,將課程的教學實踐延長到課程外,填補了學時的不足,更主要的是學生將自己學到的統計學常識,轉化為解決現實問題的能力,常識獲得很好的內化。
此外,在學生課外科技勾當中指導學生選用正確的嘗試設計和數據的統計剖析體例,晉升科技作品的檔次;在結業論文(設計)中要肄業生采用適當的生物統計學體例進行設計與剖析,寫出高質量的結業論文(設計)。
一、生物專業分類
生物學專業是有著較長歷史的專業之一,人們在生物學的基礎上,通過不斷與其他學科相交又而誕生了很多新的專業,比如生物科學、生物技術、生物工程、生物化學、生物信息學、生物醫學、食品科學與工程、海洋生物科學、海洋生物工程、畜牧生物等。
為了便于對這些專業進行區分,大致把他們劃分成如下六類:
第一類生物科學專業
生物科學專業旨在培養具有扎實的生物科學理論基礎,掌握本學科的基本理論和基本技能,具有一定的科學研究能力和創新精神的生物學專門人才。
第二類生物工程專業(相近專業:生物技術專業、生物工藝專業)
生物工程也叫生物工藝、生物技術,是以生物科學為基礎,運用先進的科學原理和工程技術手段來加工或改造生物材料。例如,基因重組技術、DNA和蛋白質序列分析技術、蛋白質工程、細胞工程、酶工程、染色體工程等工程的誕生和發展,已在工業、農業和醫療衛生等方面得到了廣泛應用,并取得許多突破性進展。
第三類生物信息學專業(相近專業:基因信息學專業)
生物信息學是近年來發展并完善起來的熱門交叉學科,最初常被稱為基因組信息學。生物學是生物信息學的核心和靈魂,數學與計算機技術則是它的基本工具。廣義地說,生物信息學是用數理和信息科學的觀點、理論和方法去研究生命現象、組織和分析呈現指數增長的生物學數據的一門學科。
第四類生物食品專業(相近專業:食品科學與工程專業)
生物食品專業是培養具有化學、生物學、食品工程和食品技術知識,能在食品領域內從事食品生產技術管理、品質控制、產品開發、科學研究、工程設計等方面工作的高級科學技術人才的學科。
主要專業課程:生物學、生物化學、分子生物學、生物統計學、數據庫、計算機軟件基礎、生物信息學、蛋白質組學、基因芯片技術、生命系統建模等。
第五類生物醫學工程專業(相近專業:醫學生物技術專業)
生物醫學工程是綜合生物學、醫學和工程技術學的交叉學科,也是運用自然科學和工程技術的原理與方法,研究與揭示人體的生命現象,并從工程角度解決人體醫療問題的一門綜合性高技術學科。生物醫學工程專業是目前國際上發展極為迅速的交叉學科和邊緣學科,旨在利用現代工程技術的手段解決生物醫學上的檢測、診斷、治療、管理等問題以及進一步探索生命系統的各種運動形式及其規律性,是21世紀生命科學的重要支柱,共有21所高校開設了生物醫學工程專業。
主要專業課程:模擬與數字電子技術、微機原理、數字信號與處理、工程生理學、醫學成像與圖象處理、生物傳感技術、細胞生物學、生物化學、遺傳分子生物學等。
第六類海洋生物技術專業(相近專業:海洋漁業科學與技術專業、水產養殖專業等)
這類專業培養具有堅實的現代海洋生物科學和現代生物技術基礎知識和基本技能的人才。他們能在科研、生產及教學等部門從事海洋生物基礎理論研究、高新技術研究和生物制品開發及相關管理。
主要專業課程:細胞工程、基因工程、微生物工程、蛋白質工程、生物工程下游技術、生物技術大實驗、生物信息學、發育生物學、發酵工程設備等。
二、專業學習的苦與樂生物學是一門涉獵多種基礎學科的專業,在大學期間需要學生學習多種基礎型學科,如:高等數學、無機化學、有機化學、生物化學、物理、英語、計算機等等,幾乎涵蓋了理工科的全部基礎學科。
不過,大家不要被以上這些艱澀的數理化英課程嚇到,當你接觸到生物專業課時,一個色彩斑斕的趣味世界就此向你敞開。通過動物學的課程,你會感嘆造物主的神奇,從最低等的原生動物到最高級的哺乳動物,每個物種都有其獨特的適應自然界的特點。學了微生物,你便了解了冬蟲夏草為何又是蟲又是草,也學會了如何在沒有冰箱的情況下保存食物。在遺傳學課堂上,你可以跟同學們熱烈探討轉基因食物到底是好是壞,先有雞還是先有蛋。等你了解了分子和細胞學之后,你便可以和朋友們侃侃而談,人為什么會生老病死。
作為一門實驗學科,除了理論知識的學習,生物學還要求很強的動手能力。化學是生物的基礎,在一開始的各種化學試驗中,要求大家能夠精確地配置試劑,調節pH值,在茶葉中提取咖啡因,在雜質中提煉萃取某種純凈物……當然,最讓其他專業同學羨慕也最受同學歡迎的是各種生物大實驗。比如動物學實驗:同學們總是一邊內心默默為那些為科學獻身的小動物們垂淚哀悼,一邊又摩拳擦掌躍躍欲試:“庖丁解牛”一般地解剖蝗蟲并臨摹它的各種器官;親手淹死了一只白鴿,然后再給鴿子做“人工呼吸”吹鼓它的嗉囊;用電流刺激破壞了腦神經的青蛙尸體觀察反應……植物學實驗,制作豌豆根尖的壓片標本,再在顯微鏡給它們畫一幅寫真。除此之外,生物學專業還有為期一周左右的野外實習,同學們會進入某一個自然保護區,在與大自然親密接觸的同時,也不忘了利用自己的專業知識,分析當地的生態狀況和資源,采集制作各種動植物標本,最后匯總成一份圖文并茂的實踐報告。
一個生物學家,一定是一個兼具動手動腦能力的博物學家。作為小小的生物學子,經過幾年的科學訓練,你rE--定成為了朋友圈中的Mr,Knowall。
三、就業與發展
據調查了解,生物學畢業的同學大致上可以有幾個方向去發展。
1.讀研與出國
生物學快速發展的特點決定了對它的研究在大學四年期間的學習是遠遠不夠的。因此,生物專業畢業生選擇繼續深造的比例比其他專業要高出很多,這也是生物學本科就業率低的部分原因。在很多“985”院校的生命學院,保送研究生甚至保送碩博連讀的比例也相對較高。另外,生物專業也一直是最容易出國的熱門專業,拿獎學金也相對容易。
2.公務員或者事業單位
在報考公務員和事業單位時,生物學專業的選擇面確實相對比較窄,但仍然有一些不錯的選擇。比如待遇較好的藥檢所和疾控中心,這兩個單位一個與藥廠發展息息相關,一個主管公共衛生事業,都是國家非常重視的單位。
另外,高校和中學也是屬于事業單位,畢業后留校發展或到中學任教也是不錯的選擇。高校內有很多研究所,如健康工程研究院,水生所、組織免疫所、生殖中心之類,一些中小學的自然或生物老師,本
科生便可以勝任。
3.投身科學研究行業
生物專業可以到各大企業從事與生物技術有關的應用研究和技術開發,大致有三個方向。
外企:在中國設立了研發中心的知名外企,一般是醫藥企業和日化企業,比如拜耳、寶潔、高露潔等。他們的職位多是進行高端研究的,設備精良,待遇豐厚。
國企:中糧基團下屬的中糧研究院,有涉及轉基因研究、微生物發酵、生物能源研究這幾類:中煙工業,評價煙和研究煙產品。中國生物技術公司。是我國歷史最為悠久的從事疫苗和血液制品研究及生產的專業機構,據說里面的研究掌握著中國的生物產業發展方向。
私企:有人說,一個碩士拿著一疊自己的簡歷去廣州科學城轉一天,肯定能找到工作。這里的私人生物企業或者是合資企業數不勝數,一般選擇專業對口的畢業生。其中發展迅速和規范較大的要屬華大基因,它是中國最大最先進的基因測序公司,也為很多高校學生提供獎學金和各種實習就業機會。
4.非研發的技術支持崗位
如果你不愿意做實驗,還有很多生物技術公司的非研發崗位可供選擇。生物技術公司是專門為生物學研究服務的企業,他們提供科研所需的各種高科技儀器、試劑以及其他的專業實驗。這類公司的非研發崗位包括銷售代表、技術支持、市場專員、客服代表、工程師等。這些崗位要求從業者具備生物專業背景知識以及良好的溝通能力。
四、報考指南
開設生物類專業的院校有兩百多所,大致可以按綜合性大學、師范類院校和特色專業院校分類。
作為理學的一個重要門類,生物學在綜合性院校往往能得到較好的發展。國內頂尖水平的國家重點學科數量,被當作衡量高校科學研究實力的最關鍵參數之一。而雄厚的財力是與科研實力成正比的,所以我國首批評選的生物學一級重點學科,就包括清華大學、北京大學、復旦大學、武漢大學這幾所著名高校。另外。四川大學,中山大學,浙江大學,上海交通大學等老牌高校也有生物學二級重點學科。
作為理學類的基礎性學科,生物學專業在師范類院校的開設比較普遍。在全國217所招收生物學碩士研究生的大學中,師范類院校占了36所。師范院校一般以培養生物學教師為主要目的,但隨著大學生就業市場的開放,一些實力較強的師范院校開始培養科研技術人才,其中優勢學科單位有5所,分別是東北師范大學、北京師范大學、華東師范大學、湖南師范大學和南京師范大學。
由于主要學科與生物學的聯系緊密,一些農林、醫科、海洋等專業院校也會招收生物學專業的碩士研究生。這些院校的生物學專業極具特色,在與主要學科的交叉中獲得了良好的發展。比如中國農業大學、西北農林科技大學、首都醫科大學和中國海洋大學,就是其中的佼佼者。
另外,國家在一些重點高校中還設立了生物學基地班,全國只有19個,屬于國家理科基礎科學研究和教學人才培養基地。基地班實行“本―碩―博分流連讀制”,經費方面有專門撥款,在實驗條件、導師設置和保研名額上都有政策的傾向性,所以門檻也相對較高。
[關鍵詞]生物學科 教育價值
作為中學教育第一線的教師,我們不能左右生物學科在中學課程體系中的設置及教學總體要求,但我們可以通過生物學科教育價值的整合,在基礎知識、基本能力教育培養的基礎上,通過生物學科教育的改革實踐,在充分實現生物學科教育價值上有所作為。
一、小課堂、大自然、大社會
讓生物課的課堂成為“小課堂、大自然、大社會”是生物學科實現其教育價值的基礎。一本生物教材的信息量是有限的,且很多信息是滯后的,其知識相對也是基礎的。教材不經教師精心處理,教法、教學模式不經教師精心設計,不把教與學的知識、內容融入自然、融入社會,不把運動的、變化的、活生生的生命及生命現象,盡可能多地直接或間接地呈現給學生,讓學生“觸摸”,生物課將不是真正意義的生物課,其本身亦將缺乏生命力。因此,在生物課堂教學過程中,我們要重視以下幾個問題:
1 精心設計好教學媒體的應用,盡可能多地給學生呈現實物、標本、模型,充分運用現代教育媒體,尤其是電視、錄像、影碟、多媒體電腦等。現代教育媒體輔助生物教學,除了能提高課堂教學效率,提供一定的交互性外,更明顯的是它可以讓學生獲得書面教材無法出現的聲像信息。它可恰當地呈現大到生態系統,小到生物分子結構的圖像,也可以把復雜的或微觀的生理活動、生命現象簡潔地、直觀地表現出來。總之,教育媒體,特別是現代教育媒體可以讓課堂更活起來,更有生命力,更富想象力。
2 讓書面教材無法承載的或是變化、發展了的有關生物科學知識,以及與生命科學有關的自然、社會知識、材料經過精心篩選后再進入課堂。
3 以各種生物興趣活動、社會實踐等形式,讓學生到大自然、到大社會中去觀察、調查、實驗,從愛護一草一木,飼養小動物到參與生物科技活動,使其體驗到生物科學知識、技能之于人、自然、社會的價值。
二、培養創造性思維
創造性思維是創造力的核心,它是指改組已有知識、經驗,從而產生新穎的、具有社會價值的成果的思維。其特征是具有高度的主動性與積極性、獨特性與求異性、流暢性與變通性、抽象性與形象性的統一,邏輯性與非邏輯性的統一。結合這些特征及生物學科教學的特點,我們可以建立培養學生創造性思維的有效途徑和方法。
1 充分重視教師主導、學生主體的思想,努力實現課堂教學民主。課堂教學民主是師生共創的,符合“主導主體”思想,存在于課堂教學中的師生間的平等、互助、參與、進步的“精神民主”。它可以創設出一種民主、和諧、開放的課堂氣氛,極大地調動學生學習的積極性、主動性,大膽地思考、質疑和創新。根據課堂教學民主化思想,生物學科教學可以結合教學內容,靈活運用其兩大主要形式,即直接式和間接式教學,開展課堂教學改革實踐:教師的直接指導可以在前,起開路帶頭作用,可以在教學過程中,起輔助學習作用,也可以在后,發揮點撥、解惑答疑作用。
2 創設問題情境,培養創造性思維方法。從心理學角度,可以抽引出許多種創造性思維的方法,具有普遍性意義的有:發散思維法、集中思維法、逆向思維法、側向思維法、治弱思維法、統攝思維法、組合思維法、辯證思維法等。生物教學中,這些思維方法的培養途徑很多,其中創設問題情境,通過探究、分析、歸納、綜合、推斷等過程,是最基本最重要的途徑。我們可以在新課導入時創設問題情境,培養學生的發散思維、側向思維等,可以在解決教材的重、難點問題時創設問題情境,培養學生的集中思維、逆向思維、辯證思維等,可以在新舊知識的聯系教學時創設問題情境,培養學生的治弱思維、集中思維、側向思維等,可以在學習生命現象研究的進一步深化、概念內涵進一步豐富及外延進一步拓寬的過程中,創設問題情境,培養學生的統攝思維、集中思維、辯證思維等。
3 加強觀察、實驗和實踐活動。生物科學是一門以觀察和實驗為基礎的科學。在生物學科教學中,創造思維的培養離不開觀察、實驗和實踐活動。在生物教學過程中,我們須十分重視課內外的觀察、實驗教學和實踐活動,結合教材內容和教材有關觀察、實驗和實踐活動,師生共同設計、開展驗證性實驗、探索性實驗、平行實驗、反向實驗及有關生物科技活動,讓學生學習如何去有意、有效、有發現地觀察,如何規范、科學、有創造性地進行實驗和實踐活動,學會完整科學地設計實驗、分析實驗結果,并積極開展思維活動,發展創造思維、培養創新能力。
三、培養科學的價值觀
科學教育在學校教育中占有極其重要的地位,而生物學科教育在學校科學教育中,尤其是對學生進行科學價值觀的教育培養中具有非常重要的作用。傳統的唯科學主義的科學教育認為,科學技術能解決人類所面臨的一切困難和問題,它強調征服自然,強調把他人自然化、物化、對象化。這些偏面的觀念和行為,在人與自然的關系上,表現出人對自然的一味“征服、改造、利用”,造成人類生存環境的破壞;在人與人的關系上,表現出彼此的不理解、不信任、甚至自私自利,使人產生不同程度的心理問題,并由此導致了某些社會問題。因此,完整的科學教育,在強調對科學知識和科學方法的學習、理解和掌握的同時,更應重視科學精神和科學價值觀的培養。
科學價值觀,是人們對于科學價值的基本看法,即解決科學有什么用、怎么用的問題。生物學科教育中,可采用多種形式和途徑,幫助學生形成正確的科學價值觀。
1 結合教學內容,向學生介紹生物科學的發展對人類逐步正確地了解自然、了解自己、了解生命,改善人類生活質量,促進人與自然和諧發展等方面的重要作用,激發學生熱愛生物科學,乃至獻身生物科學事業的決心和精神動力。
關鍵詞:高校教育 創新 人才
中圖分類號:G642 文獻標識碼:A DOI:10.3969/j.issn.1672-8181.2014.01.006
1 高等教育的模式、人才的培養中存在的問題
1.1 高校教育模式創新的現狀及問題
當代中國高校教育模式隨著改革開放的深入發展,逐漸與國際接軌,但并未完全摒棄舊模式中的缺點,仍存在很大提升空間。
第一,在高校教育中太多的強調專業性知識的學習。大學教育不應該只是拘泥在專業課的學習上,文藝、體育、社會、各種常識,也是合格的高學歷者需要具備的,這樣才是通才,將各類知識融會貫通,才是人才的成才之處。
第二,培養方案未能真正落到實處。教師未能很好的貫徹計劃,培養方案過于陳舊無法適應新的社會形勢,都是引起這一問題的原因。這使得教學效果與人才培養的效率大大降低。
第三,高校教育與社會需要脫節。每年大批人才進入社會卻很難就業,同時社會需求也未能得到滿足,這一矛盾值得關注與思考。
1.2 創新人才培養的現狀與問題
目前,我國的高校畢業生數量均呈現直線增長狀況,但恰恰相反的是創新人才的數量嚴重不足。主要有兩個原因導致。第一,在中華民族的潛意識當中,有“槍打出頭鳥”的社會意識,大家都力避做“第一個吃螃蟹人”,認為那樣會有太多鋒芒;第二,受舊的模式的影響,我們的大學教育沒有給青年人提供創新的環境,沒能恰到好處的幫助他們創新。
2 高校教育模式創新與創新人才培養的對策
2.1 高校教育模式的創新對策
2.1.1 教育理念創新
理念的進步是人類進步的先導。凡事需要有正確方向的指導,才能更好更快地達到理想的效果,理念就如同指南針幫助人們掌握方向。在創新改革中亦是如此。理念創新主要體現在五個方面。首先,將教育模式的針對性提高一定高度,因材施教,依據學生的特長、愛好、興趣來開展教學工作。其次,增強對人才的人文關懷,真正做到從學生本體出發,為學生的發展而集中精力,實現學生的個體成長。第三,提高教育模式的豐富性。單一的模式必然帶來死板的后果,學生都如同一個模子里刻出來的,那么創新從何談起?所以要提供多樣的選擇,有豐富的教育模式才可實現。第四,增強教育模式的延續性,古語云“一日為師,終身為父”,教育不是一朝一夕的事情,高校教育更是需要時間的延續性來保證其質量,營造終身學習的社會氛圍。第五,提高教育模式的國際程度。地球越來越成為一個村落,只有與國際交流,取長補短,揚長避短,我國的教育模式才能有更好更快的發展。
2.1.2 教育目的創新
從小學、初中、高中到大學我國的教育目的一直停留在“傳道授業解惑”的層級,并沒有把創新思維的培養,思維靈活性、變通性、發散性的培養納入其中。但是在國際競爭如此激烈的今天這種程度已不能滿足需要,學生的個性化才是發展目標。只有向著這個目標不斷努力,才有可能更好地實現創新,培養出適應社會需要、自身能力發展、個性健全的創新性人才。
2.1.3 教育管理機制創新
在黨和政府的指導下,高校應更加注重學術地位,更加注重民主管理,積極調動在校行政人員和教職工的積極性,提高發展的向心力和凝聚力。行政人員與教職人員應明確自己的責任,承擔自己的責任,相互尊重,相互幫助,同時積極轉型,共同發展,實現科學化的管理,民主化的管理。現代化的管理,使得教育管理機制呈現出勃勃生機,為培養更多優秀的學生而努力。
2.1.4 改革教學內容
教學內容應從基礎出發,根據新的社會需求和時代形勢,有所創新,在把握規律的同時,摒棄一成不變的模式,提高利用規律的能力。注重基礎知識的構建,夯實基礎,腳踏實地,注重全面發展,同時加入新興知識,讓學生了解前沿,推陳出新,與時俱進。既要有高度又要有深度,融會貫通,不死搬硬套。教學內容要成體系,同時也要拓寬思路,不能是偏居一隅,也不能是一盤散沙,必須將系統性和多樣性有機結合,給學生提供有益的指導。
2.2 創新人才培養問題的解決對策
人才的培養是一項任重而道遠的工作,只有在創新的教育模式下,不斷實踐,不斷發展才能真正給青年一代以最有益最適合的指導,以創新人才的培養推動國家的進步,民族的進步。
只有兼備扎實理論、較強動手能力、活躍思維能力的人才,才是創新性人才,所以要從這三個方面進行有針對性的培養。第一,通過多種方式培養人才的基礎理論,如科學講座,課程設置,課業輔導等。第二,通過校內外各種實踐培養人才的動手能力,如社會調查,公司實習,生產實踐。思維的培養較難在短時間內出成果,所以要有長遠的眼光和堅持的決心,在長時間內形成良好的氛圍,尊重不同觀點的出現,給予不同思維模式有力的認可,提倡思維角度的創新。
3 結束語
實現教育模式的轉型只有通過對人才的培養。本文通過對當代中國高校教育模式創新的現狀及問題的分析發現,雖然改革開放與時俱進的熱潮在不斷發展,但是仍有許多問題需要解決。因此改革和轉型勢在必行,對于高等教育,國家和人民都寄予了極大期望,模式的創新和改變需要人來實行和完成,這就需要高校管理者、高校教師、高校學生的合力推進。真正讓創新的意識深入人心,所有人主動謀求創新,相信不遠的將來,我國高等教育定會有新的氣象。
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作者簡介:賀慶芝(1976-),女,漢族,湖南安仁人,碩士,副教授,從事細胞生物學教學工作,南華大學藥學與生命科學院生物科學系,湖南衡陽 421001