浅谈生物医学的信号处理方法:浅谈现代生物医学工程的发展现状 【摘要】现代生物医学工程是一门多学科的交叉学科,它作为一门独立学科发展的历史尚不足50年,但由于它在保障人类健康和为疾病的预防、诊断、治疗、康复服务等方面所起的巨大作用。现代生物医学工程已经成为当前医疗保健性产业的重要基础和支柱。本文主要介绍了国内现代生物医学工程的发展现状。 【关键词】现代生物医学工程;发展现状 0.前言 一旦提及医学,让人第一时间想到的就是疾病,医院,健康,病人等等。现代生物医学工程也不例外,作为一个多学科交叉的综合性学科,现代生物医学工程也在为人类的健康事业默默地奉献着。 随着社会水平的极大提高,人们把视角从生存转移到生活上来,进而就是思考如何更好的生活。不言而喻,一个健康的身体是一切生活活动的前提和保证。如何健康的生活,如何准确及时地检查出病人的疾病,如何将现有的医疗设备改进,如何开发出更具使用价值的医疗器械等等,都成为生物医学工程所要考虑的问题。 生物医学工程学是综合生物学、医学和工程学的理论和方法而发展起来的边缘性学科,其基本任务是运用工程技术手段,研究和解决生物学和医学中的有关问题。生物医学工程学的研究是以应用基础性研究为主,其领域十分广泛,并在不断扩展之中。就现阶段而言,生物医学工程学的研究主要涉及生物力学、生物材料学、人工器官、生物系统的建模与控制、物理因子的生物效应、生物系统的质量和能量传递、生物医学信号的检测与传感器原理、生物医学信号处理方法、医学成像和图像处理方法、治疗与康复的工程方法等。 1.国内发展现状 1.1发展还不完善 中国的现代生物医学工程学科发展较晚,相对于国外一些发展较早的国家来说,我们对它的认识还很浅显,跟国外一些技术先进国家的距离还很远,很多人包括一些从事其研究的人对它都有或多或少负面的评价,他们普遍认为现代生物医学工程是一个生物、医学、工程学的交叉学科,但实际的培养计划中生物、医学学的很少,电子学得多些,学科广而不专,就业不好。它尚未形成自己的独立基础理论与知识体系,以融合各交叉学科知识为自己的基础 ,缺乏永恒的研究主题与固有的中心目标,随交叉学科的发展和应用对象的需求而变化。很多学习现代生物医学工程的人对自己的专业抱有消极的态度,对自己的前途感到渺茫,就业形势不是很乐观,这也反映了现代生物医学工程发展不完善,没有形成很好的体系,没有在国内高校中产生普遍影响力。 1.2发展方向不够全面 现代生物医学工程就目前的情况来看,还主要将目光着眼于医疗器械的研发和使用,发展方向比较单一。仅仅着眼于医疗器械而不是全面的发展,就会产生很大的局限性。这也深深影响着在这一领域学习的学生,不能使他们从一开始就形成一种将自己的研究全面化的思想,使学生的学习变得保守,进而失去学习的动力,这样就不利于生物医学工程更好的发展。 1.3包含的学科多杂 我们知道,现代生物医学工程是综合了生命科学和工程技术,理、工、医相结合的新兴交叉学科,是一门多学科交融的边缘学科,其中工程学又包括电子学,计算机科学,力学,材料科学,机械制造学等。生物医学包括生物学,神经科学,内科学,外科学,矫形科学等。现代生物医学工程学习的重点是生物医学,但是在解决一些生物医学问题的时候往往要借助于工程学的知识,掌握工程学的知识对于更好的掌握生物医学又起着至关重要的指导意义。 1.4发展前景广阔 正因为现代生物医学工程在我国起步较晚,发展还不完善,他本身就有很多空白领域可以开拓。 21世纪是生命科学大发展的时代,工程技术与生命科学进一步地互相渗透结合,必将推动医学跨入一个崭新的时代。大家都知道看病治病离不开医疗器械,现在是,将来也是,但如何将未来的诊疗仪器实现智能化,检查结果,治疗程序均可实行人机对话都是我们所要研究的问题。另外中国目前大部分医院设备陈旧,而且高端医疗设备更是几乎全部进口,所以说市场是庞大的。更好地提高国内在生物医学工程方面的研究水平和深度,增强人们尤其是大学生对生物医学工程的了解程度,培养出一批在这方面的专业人才,具体来说就是能够研发制造出属于我们自己的高科技医疗器械也是有待发展的。 由于现代生物医学工程是一门多学科交叉的学科,我们就很容易理解,各个学科的发展都将影响到生物医学工程的发展。因此生物医学工程并不是一个学科在发展,其他学科,其他领域的发展,产生得一些成果都可以为生物医学工程服务。这就好比各个学科,各个分支都在无形中为生物医学工程的发展默默贡献力量。由此可见,生物医学工程汇集了各个领域的尖端技术,这也就为生物医学工程更好更快的发展奠定了良好的基础。 现代生物医学工程在生物医学研究、知识产生、转化研究和卫生保健中扮演了许多重要角色,对提高医学水平,促进医学科学的现代化发挥着关键性的作用我们期待着我国能够培养出一批生物医学工程方面的人才,为我国的生物医学工程事业贡献力量,也期待着我国生物医学工程的快速发展,在不久的将来展现出崭新的面貌。 浅谈生物医学的信号处理方法:浅谈现代生物医学工程的发展现状 摘要:现代医学本质上是生物医学。工程科学的原理和方法与生命科学的原理和方法相结合,认识生命运动的规律,并用以维持、促进人的健康。生物医学工程已经深入于医学,从临床医学到医学基础,并深刻地改变了医学本身,而且预示着医学变革的方向。本文通过对于现代生物医学工程的现状进行了分析,然后将现代生物医学工程的发展做了介绍。 关键词:生物医学生物医学工程发展现状 1生物医学工程简述 1.1生物医学工程。生物医学工程是一门新兴的边缘学科,它综合了工程学、生物学和医学的理论和方法,并运用工程技术手段去控制这类变化。其目的是解决医学中的有关问题。 生物医学工程兴起于20世纪中叶,生物医学工程学与其他学科一样,其发展也是由科技、社会、经济诸多因素所决定的。生物医学工程与医学工程和生物技术有着十分密切的关系,成为世界各国竞争的主要领域之一。生物医学工程是因医学进步的需要而兴起的一个学科,其内涵是将工程科学的原理和方法与生命科学的原理和方法相结合,认识生命运动的规律,以维持和提高人类的健康水平。 1.2生物医学工程的贡献。在过去的五十年中,生物医学工程为医学的发展与进步做出了很大的贡献,可概括为以下两点:第一、发展了一系列以疾病的诊断和治疗为目标的医学仪器和装备;第二、从技术科学角度出发,追求技术的先进性,但总体来说忽略了疗效价格比。 2生物医学工程研究领域简述 2.1生物医学工程研究领域。当前生物医学工程研究的重要领域包括结合生物学、医学和生理学来研究生物体,特别是人体的生长、运动及消亡规律。第一、人工器官,主要研究模拟人体器官的结构和功能;第二、生物系统建模与仿真,并用计算机求解该模型以分析和预测各种条件下生物系统运行的机制和状态;第三、生物医学信号检测与传感技术,对生物体中含有的生命现象等信息的信号进行检测和量化,从中获取各种生物信息;第四、生物医学信息处理技术,研究如何从被湮没在干扰和噪声背景里的生物医学信号中提取有用信息的方法;第五、医学成像与图像处理技术,研究如何将人体有关生理、病理的信息提取出来并显示为直观的图像、图形方式。 2.2领域拓展。医学的变革必然导致生物医学工程发展方向的重大转变,并大大拓展学科的领域范围。据相关研究显示,对人类健康、生命威胁最大的那些疾病的致病因素中,生物学因素并不占主导地位。即使是癌症,包括基因组在内的全部生物学因素亦仅占29%;而生活方式和行为却占主导地位;环境因素亦起重要作用。通过研究,进而使得生物医学工程形成一个以提高人的健康和功能水平,增进人际和谐,强化群体效能为目标的多个学科领域――人类健康工程。这需要全新的理念、方法、技术和技术装备。 3我国生物医学工程存在的问题与不足 生物医学工程是当代最受重视、最具吸引力的高科技领域之一。我国的生物医学技术及产业与世界先进水平相比尚存在着很大差距,我国生物医学工程与其他国家相比还存在以下几点问题与不足之处。 3.1我国生物医学工程国内市场处于被西方发达国家垄断的状态,我国生物医学工程在发达国家跨国公司的强力冲击下,生物医学工程产品贸易逆差巨大。 3.2当前,我国国内在生物医学工程技术标准、进口税收等方面的滞后政策,很大程度上制约了我国生物医学产业的发展进程。 3.3我国生物医学技术及产业是知识密集、多学科交叉、竞争挑战激烈的高科技领域,在当今国际经济竞争严重激烈的大背景下生物医学工程也不例外。 3.4我国的生物医学技术及产业与世界先进水平相比存在着非常大的差距,主要产品的技术水平与世界先进水平相差近20年。在中国,生物医学产品总产值仅占世界总销售额的2%左右。 3.5我国国内生物医学领域缺乏自主创新,存在着对引进国外产品全力仿制的行为。我国大多生物医学工程是因循已有知识和技术,技术储备匮乏;我国大多生物医学工程往往寄希望于以市场换技术,结果丢了市场而未换到技术。 3.6我国国内生物医学生产企业的数量虽多,但规模小、协作性差。加上市场信息滞后,出现了严重的低水平重复现象。 4解决我国生物医学工程存在问题的对策建议 4.1调整进口税收方面政策。调整进口税收方面的工作,适当进口元部件研发的国产CT机制造成本。使本应以低成本为竞争优势的国产医疗设备的优势几近丧失,而成了高价货。因此,一定要加快调整生物医学产品进口关税结构,促进民族医疗设备产业的发展。 4.2提高生物医学产品技术标准。由于技术标准落后,就技术贸易壁垒而言,在生物医学产品领域我国几乎处于不设防状态。因而,要提高生物医学产品技术标准,减缓并制约国外产品甚至二手设备的长驱直入。 4.3加紧实施生物医学产品技术质量标准化战略。在积极采用国际标准的同时,建立以行业管理为基础的进口产品监管体系。进一步加快建立我国生物医学产品技术质量标准体系。 4.4加大财政投入,优化科研成果转化体系。一方面,在国家“973计划”、“863计划”、国家自然科学基金中增加生物医学技术及产业立项和投入;另一方面,可以将生物医学技术及产业列入国家高新技术产业管理范畴并放在突出地位,享受国家高新科技产业政策;此外,可以建立国家生物医学技术及产业发展基金。 5对于生物医学工程未来发展的预测 (1)生物医学工程介入性微创,将来激光技术,纳米技术和植入型超微机器人将在医疗各领域里发挥重要作用。 (2)各种生物医学工程诊疗仪器、实验装置趋向智能化,远程医疗信息网络化。 (3)生物医学工程解决了不能满足疾病早期诊断的需要。随着PET的问世和应用,形态和功能相结合的新型检测系统将有大发展。非影像增显剂型心血管、脑血管影像诊查系统将被应用。 (4)生物医学工程材料和药物相结合的新发展,植入型药物长效缓释材料,可逆抗生育绝育材料、组织生长可降解材料、生物止血材料将有新突破。 (5)生物材料和组织工程将有较大发展,生物医学工程中的生物机械结合型、人工器官将在临床医疗中广泛应用。 浅谈生物医学的信号处理方法:生物医学信号处理方法概述 摘 要:生物医学信号是人体生命信息的集中体现,深入进行生物医学信号检测与处理的理论与方法的研究对于认识生命运动的规律、探索疾病预防与治疗的新方法都具有重要的意义。 关键词:生物医学信号 信号检测 信号处理 1 概述 1.1 生物医学信号及其特点 生物医学信号是一种由复杂的生命体发出的不稳定的自然信号,属于强噪声背景下的低频微弱信号,信号本身特征、检测方式和处理技术,都不同于一般的信号。生物医学信号可以为源于一个生物系统的一类信号,这些信号通常含有与生物系统生理和结构状态相关的信息。生物医学信号种类繁多,其主要特点是:信号弱、随机性大、噪声背景比较强、频率范围一般较低,还有信号的统计特性随时间而变,而且还是非先验性的。 1.2 生物医学信号分类 按性质生物信号可分为生物电信号(Bioelectric Signals),如脑电、心电、肌电、胃电、视网膜电等;生物磁信号(Biomagnetic Signals),如心磁场、脑磁场、神经磁场;生物化学信号(Biochemical Signals),如血液的pH值、血气、呼吸气体等;生物力学信号(Biomechanical Signals),如血压、气血和消化道内压和心肌张力等;生物声学信号(Bioacoustic Signal),如心音、脉搏、心冲击等。 按来源生物医学信号可大致分为两类:(1)由生理过程自发产生的主动信号,例如心电(ECG)、脑电(EEG)、肌电(EMG)、眼电(EOG)、胃电(EGG)等电生理信号和体温、血压、脉博、呼吸等非电生信号;(2)外界施加于人体、把人体作为通道、用以进行探查的被动信号,如超声波、同位素、X射线等。 2 生物医学信号的检测及方法 生物医学信号检测是对生物体中包含的生命现象、状态、性质和成分等信息进行检测和量化的技术,涉及到人机接口技术、低噪声和抗干扰技术、信号拾取、分析与处理技术等工程领域,也依赖于生命科学研究的进展。信号检测一般需要通过以下步骤(见图1)。 ①生物医学信号通过电极拾取或通过传感器转换成电信号;②放大器及预处理器进行信号放大和预处理;③经A/D转换器进行采样,将模拟信号转变为数字信号;④输入计算机;⑤通过各种数字信号处理算法进行信号分析处理,得到有意义的结果。 生物医学信号检测技术包括:(1)无创检测、微创检测、有创检测;(2)在体检测、离体检测;(3)直接检测、间接检测;(4)非接触检测、体表检测、体内检测;(5)生物电检测、生物非电量检测;(6)形态检测、功能检测;(7)处于拘束状态下的生物体检测、处于自然状态下的生物体检测;(8)透射法检测、反射法检测;(9)一维信号检测、多维信号检测;(10)遥感法检测、多维信号检测;(11)一次量检测、二次量分析检测;(12)分子级检测、细胞级检测、系统级检测。 3 生物医学信号的处理方法 生物医学信号处理是研究从被干扰和噪声淹没的信号中提取有用的生物医学信息的特征并作模式分类的方法。生物医学信号处理的目的是要区分正常信号与异常信号,在此基础上诊断疾病的存在。近年来随着计算机信息技术的飞速发展,对生物医学信号的处理广泛地采用了数字信号分析处理方法:如对信号时域分析的相干平均算法;对信号频域分析的快速傅立叶变换算法和各种数字滤波算法;对平稳随机信号分析的功率谱估计算法和参数模型方法;对非平稳随机信号分析的短时傅立叶变换、时频分布(维格纳分布)、小波变换、时变参数模型和自适应处理等算法;对信号的非线性处理方法如混沌与分形、人工神经网络算法等。下面介绍几种主要的处理方法。 3.1 频域分析法 信号的频域分析是采用傅立叶变换将时域信号x(t)变换为频域信号X(f),从而将时间变量转变成频率变量,帮助人们了解信号随频率的变化所表现出的特性。信号频谱X(f)描述了信号的频率结构以及在不同频率处分量成分的大小,直观地提供了从时域信号波形不易观察得到频率域信息。频域分析的一个典型应用即是对信号进行傅立叶变换,研究信号所包含的各种频率成分,从而揭示信号的频谱、带宽,并用以指导最优滤波器的设计。 3.2 相干平均分析法 生物医学信号常被淹没在较强的噪声中,且具有很大的随机性,因此对这类信号的高效稳健提取比较困难。最常用的常规提取方法是相干平均法。相干平均(Coherent Average)主要应用于能多次重复出现的信号的提取。如果待检测的医学信号与噪声重叠在一起,信号如果可以重复出现,而噪声是随机信号,可用叠加法提高信噪比,从而提取有用的信号。这种方法不但用在诱发脑电的提取,也用在近年来发展的心电微电势(希氏束电、心室晚电位等)的提取中。 3.3 小波变换分析法 小波分析是传统傅里叶变换的继承和发展,是20世纪80年代末发展起来的一种新型的信号分析工具。目前,小波的研究受到广泛的关注,特别是在信号处理、图像处理、语音分析、模式识别、量子物理及众多非线性科学等应用领域,被认为是近年来在工具及方法上的重大突破。小波分析有许多特性:多分辨率特性,保证非常好的刻画信号的非平稳特征,如间断、尖峰、阶跃等;消失矩特性,保证了小波系数的稀疏性;紧支撑特性,保证了其良好的时频局部定位特性;对称性,保证了其相位的无损;去相关特性,保证了小波系数的弱相关性和噪声小波系数的白化性;正交性,保证了变换域的能量守恒性;所有上述特性使小波分析成为解决实际问题的一个有效的工具。小波变换在心电、脑电、脉搏波等信号的噪声去除、特征提取和自动分析识别中也已经取得了许多重要的研究成果。 3.4 人工神经网络 人工神经网络是一种模仿生物神经元结构和神经信息传递机理的信号处理方法。目前学者们提出的神经网络模型种类繁多。概括起来,其共性是由大量的简单基本单元(神经元)相互广泛联接构成的自适应非线性动态系统。其特点是:(1)并行计算,因此处理速度快;(2)分布式存贮,因此容错能力较好;(3)自适应学习(有监督的或无监督的自组织学习)。 浅谈生物医学的信号处理方法:基于生物医学信号处理技术的医疗检测与诊断 摘要:二十一世纪是高新技术发达的世纪,许多的领域的引进了高新技术,信号的分析和处理技术在许多学术领域得到大量应用,许多学科都在关注这一技术的发展。而在生物医学领域,生物医学信号处理就是一个非常重要的角色。这些信号一般含有生物系统生理与结构状态相关的信息,因此,这些信号在生物医学领域具有非常重要的价值。这篇文章就从生物医学信号处理的角度,重点探讨生物医学具有的特点、检测方法、以及诊断意义。 关键词:生物医学信号 技术处理 医疗检测 诊断 1 生物医学信号特点 生物医学信号其实就是人体内发出的光、电、声的信号,但是基于人体内的特点,生物医学信号与一般医学信号相比,具有不同的特点,比如:信号不强,在母亲体内得到胎儿心电信号就非常微弱[1]。噪声较强,由于人体本身信号不强,加上人体是一个综合的复杂体,所以,信号非常容易遭受噪音影响。频率范围通常不高,其中除了心音信号频谱有一点高以外,别的电生理信号频谱都不高。随机性较强,生物医学信号一方面是随机的,同时也是平稳的。正是由于这些特点的存在,让生物医学信号具有广泛的应用空间,对许多医疗诊断具有重要意义。 2 小波变换在医学中的应用 2.1 在电脑信号方面的应用 在传统的临床电脑影像分析中,基本是采用目测标注的模式来进行,这种方法容易让工作人员疲劳,并且误差很大,造成临床上多导EEG的“特征提取”与“数据压缩”始终处于主观处理上[2]。在分析过程中,窄窗口用于分析高频,宽窗口用于分析低频,这种分析方法体现了相对带宽频率分析与适应变分辨分析思想,有效的克服了上面的缺陷,有效的提升了信号及时处理途径。(1)EEG信号检测:在以往的瞬态检测中,通常是利用傅立叶变变换和匹配滤波的方法来进行,但是,后者在检测中需要相关信号的支持,前者一般只对有周期性并且能持续发出的信号有效。而小波变换检测具有突出局部特征的能力,对短时瞬变的低能量较为有效,而且不需要提前先验知识。利用小波变换中的多尺度分析,可以参照EEG中的棘慢波、伪差等不同尺度的表现来实现对异常波的检测。(2)EP信号检测:因为小波变换利用的基波的频率分辨率和时间各不相同,因此小波变换也使用于别的非平衡信号。在进入2010年以来,采用小波多分辨分析来提取诱发电位,在提高信噪比、减少刺激回合数等方面都研究已经向前迈进了一大步,在不久的将来有实现诱发电位单词提取的可能。 2.2 在心电信号处理中的应用 ECG作为生物医学信号的重要组成部分,是非常适合利用时间尺度与时频来进行分析的。众所周知,P、T、QRS就是ECG信号的组成部分,在这个组成中,各波的频率特性有所不同。通过以上的分析可以得出,ECG是一种具有明显时间尺度与时频特征的生物医学信号。(1)ECG信号检测。QRS波群的检测方法多种多样,常用的主要有:面积法、阈值法、斜率法等[3],这些方法在使用过程中具有很多的弊端,如果遇见干扰严重等情况时,通常错误率较大。在最近的一些检测中,有的工作人员将小波变换引入到了ECG信号特征值的获取和识别中,而且对于解决上面的弊端起到了非常明显的作用。 (2)ECG晚电位检测。当下,在累加平均是许多晚电位分析仪器检测采用的主要手段。Meste有效的利用了小波变换对晚电位获取进行了讨论。 2.3 生物医学信号的处理方法 生物医学信号处理是研究从被干扰和噪声淹没的信号中提取有用的生物医学信息的特征并作模式分类的方法。生物医学信号处理的目的是要区分正常信号与异常信号,在此基础上诊断疾病的存在。近年来随着计算机信息技术的飞速发展,对生物医学信号的处理广泛地采用了数字信号分析处理方法:如对信号时域分析的相干平均算法;对信号频域分析的快速傅立叶变换算法和各种数字滤波算法;对平稳随机信号分析的功率谱估计算法和参数模型方法;对非平稳随机信号分析的短时傅立叶变换、时频分布(维格纳分布)、小波变换、时变参数模型和自适应处理等算法;对信号的非线性处理方法如混沌与分形、人工神经网络算法等。 3 光学技术在癌症诊断中的应用 在癌症诊断应用中,将光线安装在可以自由转动的仪器上,利用光在移动中碰见组织而反射的路径,这时,光的许多特征就可以为观察者提供许多的人体内在结构观察窗口。光学人体扫描仪主要是为了定位、诊断、识别人体内部患处的问题,对患者内部相关部位进行照亮,让观察人员了解到患处与周围内在结构之间的不同之处,进而实现有效的诊断。 自体荧光技术;在癌症诊断中,光谱技术很早的已经得到了使用,主要起源于光动力学质量研究阶段。在70年代左右,众多癌症专家都在尝试着将光敏荧光法应用到癌症诊断中,并且取得了理想的效果。但是,利用这种技术进行诊断时,患者必须提前注射抗光敏药物,但是,这种药物存在着很多副作用,所以,这种诊断方法不能大量使用。为了克服这种诊断的弊端,“自体荧光法”检测激光诱导的肿瘤组织自体特征荧光的方法得到了许多人的关注。 国内一些专家进行了大量的共振喇曼光谱、血清自体荧光实验研究、进行了许多的统计分析,通过波长激光对患者的血清处理变化,观察自体荧光的信号变化与共振喇曼峰二者之间有无明显差异性,进而对癌症患者进行诊断。实验结果说明:食道癌、胃癌、胰岛癌等癌症患者在经过血清激光作用治疗后,喇曼光谱有明显的差异性[4], 并且荧光信号强度在降低,荧光峰发生了变化,变化幅度与正常人相比要大得多。 一些癌症学者又通过自体荧光体侧检测系统在结肠镜下测量获取组织自体荧光光谱,在对光谱进行判别分类时,是采用的多元判别法。实验的实验结果显示:所采用的多元判别法可以依靠很高的特异性与灵敏性来分别肿瘤组织和正常组织。 4 结语 综上所述,伴随着研究的深入,理论研究更加成熟、通信系统和医学图像归档相续出现、家庭医疗保健器材快速发展、远程医疗诊断需求不断提升,对医学信号的图像增强、分析处理、压缩、去噪等多方面提出了相应的要求,在这种背景下,通过现代分析方法和传统分析方法的结合,足以满足未来发展的需要,而生物医学信号技术的出现,对未来的医疗检测与诊断具有非常重要的促进作用。 浅谈生物医学的信号处理方法:《生物医学信号处理》本科教学探讨 【摘 要】《生物医学信号处理》是生物医学工程专业的一门主要的专业课程,文章通过分析该课程的特点,以及结合本专业该课程的实际情况,探讨从课堂教学、实践教学以及和其他专业课程联合三个方面进行课程教学改革。 【关键词】生物医学工程;信号处理;教学改革 生物医学工程是运用自然科学和工程技术的原理和方法,研究人体的结构、功能,并从工程角度解决防病、治病等问题的一门综合性高技术学科。而生物医学信号处理是生物医学工程的一个重要研究领域。 一、课程特点 生物医学信号处理是生物医学工程专业的重要专业课程,在生命科学基础研究、医学诊断和临床治疗等方面均起着重要的作用,已成为国内外大多数生物医学工程专业本科教学大纲中的专业基础课程,它为学生进一步学习及开展科研工作奠定了基础。该课程内容包含生物医学信号的测量、处理和定量描述;还有探测生物医学信号源,描述一个生物医学物理系统的输入与输出信号之间内在联系。通过这些内容的学习培养学生掌握生物信号处理的基本原理、方法和发展趋势,使学生具备获取、处理和解释生物医学信号的能力。该课程充分体现了生物医学与工程学的交叉性,其综合性、理论性和实验性都很强,因此其教学过程对于培养学生运用工程技术手段解决生物医学领域具体问题的能力具有重要意义。 从课程教学目标来看,目前讲授该课程的国内外情况并无太大差异,即:使学生学会生物医学信号处理的基本理论和方法,能够应用数字信号处理技术对检测到的心电、脑电和其他各类生理信号进行处理,学会数字滤波器的设计。生物医学信号处理课程涉及到大量的定理、公式、变换以及算法,与高等数学、复变函数、数理方程、模电等基础课程密切相关。由于教学内容上涉及到大量的算法理论与公式推导,且具有一定的难度,因而对于生物医学工程专业的学生来说,有些单调枯糙,理解起来也比较困难,因此该课程的课堂教学环节和实践教学环节需不断完善和改革,以期获得较好的教学效果。 二、教学改革内容 (一)针对生物医学信号处理课程的特点,改进课堂教学的形式 作为一门重要的生物医学工程学科专业课,生物医学信号处理随着科学研究的发展也在不停的变化和发展,因此必须把讲解经典方法和介绍最新发展动态结合起来。目前,课堂教学的内容主要有随机信号基础、随机信号检测、参数估计、功率谱估计、匹配滤波、维纳滤波、自适应滤波,涉及面广、数学公式多、理论概念抽象、实际应用知识较难掌握。为了充分调动学生的主动性,需采用各种教学手段克服学生的畏难情绪。首先,根据教学内容修改教学课件,调整理论推导与实际应用等内容的比例;另外在教学中更多地加入与MATLAB软件的互动以及教学演示软件的操作,让学生能更好的掌握相关知识。 MATLAB是一个主要面对科学计算、可视化以及交互式程序设计的计算环境,可以绘制函数和数据、实现算法、创建用户界面、连接其他编程语言的程序,在信号处理与通讯、信号检测中发挥很大的作用。其丰富的可修改的函数库也可给学生提供好的实践空间。通过MATLAB软件的调用可实现生医信号处理中常用的处理算法的直观化。教学课件中与MATLAB的交互主要采用函数调用的方式,简洁明了,让学生对各种算法处理的效果有直观的认识; 另外还采用基于MATLAB的图形用户界面(GUI)编写教学演示软件,教师或学生通过与软件界面的交互了解本课程中常见信号处理算法的功用,数据的导入导出,各种算法的软件实现方法等等,该软件目前已初步成形,还在不断改进和完善当中。 (二)改变实验教学的形式 任何一门与实际技术技能相关的课程都需要实验环节。实验教学是现代高等教育中必不可少的重要环节。通过实验,一方面可以加深学生对所学理论知识的理解和掌握,另一方面也是提高学生动手能力和将理论知识应用于实际问题的有效途径。为了更好的掌握知识点,生医信号处理的实验教学通过生医课程设计的实践环节来进行。根据教学内容设置了3-4个综合的生理信号处理的程序设计题目。如题目“心电信号的QRS复波检测”让学生了解了心电信号的特点,熟悉了低通、高通、带通等滤波器的设计与计算机实现以及熟悉使用MIT/BIH数据库;题目“维纳-霍夫方程”让学生对维纳滤波的知识进行巩固,熟悉其计算机实现,对寻找最小均方误差意义下的最优滤波器有更深的认识,且能观察维纳滤波对一些不同的常见的生理信号,如心电,脑电信号的处理效果;题目“Yule-Walker方程”让学生通过编程对实际生理信号(例如脑电)建立AR模型,从而对参数模型法估计功率谱有了更深的了解,且对使用白噪声驱动生成随机信号,脑电数据压缩等方面也有了更直观的感受。 生物医学信号处理课程设计内容设置多样化,既涉及到生医信号处理课程中的主要内容,如信号检测、最佳线性滤波器设计、现代功率谱估计方法等;同时又对数字信号处理的基本内容进行了复习和巩固。除了上述内容之外,还进一步锻炼了学生编程的能力。还训练了学生获取生理信号的能力,学生既可以利用实验室现有的医疗仪器如心电图机、脑电图仪等获取心电、脑电信号,亦可通过MIT/BIH数据库获得所需的生理信号。 在生物医学信号处理课程设计实践教学环节中鼓励学生共同完成实验任务并有不同的成果展示。在团队中每个学生担任不同的角色并负责不同的分工任务,他们在完成实验任务的同时也培养了团队合作精神并使每个学生在团队中充分发挥了自己的特长,体验到自己的价值。因此,既可以巩固所学理论知识,还可以提高学生动手能力和解决实际问题的能力。 (三)与其他相关课程联合 生物医学信号处理是一门综合性很强的课程,其流程为:生物医学信号及其特性信号采集信号处理信号的识别诊断,目前的教学内容主要注重后两个环节,前两个涉及较少。通过综合实践环节,如课程设计,将本课程与其他专业课程联系起来,使得学生对前两个环节有较好的学习,从而对生物医学信号处理的整体流程有完整且深刻的理解。 如在课程设计中,所有的设计内容都涉及到了对生物医学信号及其特性的了解和信号采集这两个环节,学生利用生医实验室已有的设备器件,如心电图机、脑电图仪、多道生理数据采集系统、传感器平台获取相应的生理信号可实现对该两个环节的知识的巩固,同时也复习了《医学仪器》、《生物医学传感器》等专业课程的相关内容,将几门专业课程联系成一体,使得专业学习更加的系统化。在毕业设计环节中更是经常涉及到生理信号处理的完整系统流程,既提高了设备的利用率,又锻炼了学生解决实际问题的能力。 三、结语 在生物医学信号处理的教学过程中,通过教学方式的不断改革,使得学生能够更加容易的理解和掌握专业知识,同时更多地结合实际应用,引入更多具体的生物医学信号处理实例,将真实世界与理论研究联系起来,从而达到使学生能学好这门课程,并培养其解决实际问题能力的目的。 浅谈生物医学的信号处理方法:医学院校生物医学信号处理双语教学改革探讨 摘要:针对医学院校生物医学工程专业必修课之一――生物医学信号处理课程教学现状,分析该课程实现双语教学模式的优越性,浅析生物医学信号处理实现双语教学改革的重要性及途径,从而为医学院校生物医学信号处理课程改革提供新方向。 关键词:生物医学信号处理;双语教学;改革 生物医学工程(BiomedicalEngineering)是各种工程学科同生物医学相结合的新兴交叉学科[1]。从1979年11月“国家科委生物医学工程学科组”成立至今,中国的生物医学工程的发展已有30余年的历史。随着生物医学工程专业建设的完善,生物医学信号处理已成为许多有生物医学工程专业高校的必修课之一。生物医学信号处理是继“信号与系统”“数字信号处理”和“生理系统建模”等课程之后开设的面向数字信号处理应用的课程。该课程作为生物与医学工程专业的核心课程,充分体现了生物医学与工程学的交叉性,其综合性、理论性和实验性都很强,对培养学生从工程角度解决生物医学领域具体问题的能力具有重要意义。 医学院校课程改革主要缘于医学科学的发展和进步。在最初的单一研究、精细分析、高度分化的基础上,出现了多学科高度综合、融合的基本态势,既要求在医学理论构成上融合,又要求在诊断治疗技术应用上融合[2]。按照医学发展的要求,将更多与自然科学、社会科学等多学科相互渗透、互相融合,从而要求医学专业课程体系的设置随之变化。因此,医学院校中生物医学工程专业的课程改革也要适应整个医学专业课程的整体进步。这样,课程改革要求熟悉国内外新科技的动态,不断地掌握新的相关科学技术,吸收新知识和新技术。双语教学是目前高校教育改革的方向之一,利用双语教学和专业的融合,既能充分发挥双语教学方式对学生掌握专业英语词汇的促进作用,又能提高学生查找原文学习资源等实际能力。 本文结合笔者几年从事生物医学信号处理和双语教学经验,浅析生物医学信号处理教学现状及实现双语教学改革与实践的途径。 1. 课程设置 天津医科大学生物医学工程专业建立于1986年,由神经工程、医学仪器、物理医学和生物信息学等方向构成。针对自身学科特点,“生物医学信号处理”课程体系提出理论联系实践,因此课程学时包括36学时理论课程和18学时实验课程。由于“生物医学信号处理”课程含有较多定理、公式、变换以及算法,因此该课程的理论教学必然分配较多学时;同时培养学生运用工程方法解决实际问题的能力至关重要,因此实践环节必不可少。 2. 双语教学 双语教学包括教材语言和授课语言两方面。使用原文教材能够使学生系统地了解掌握原文专业知识的表述。但由于语言等文化差异,全部利用原文教材还存在一定困难。因此合理删减原文教材重组后编写方式较为适宜。专业教师知识丰富,但英语授课尚有一定难度。当前高校注重人才培养和引进。许多具有博士学位的人才或留学归国人员具备“外语+专业”的基本条件。这将有利于双语教学,而且也易实现教学相长。 3. 教学方式 双语课程主要目的是培养学生专业文献的阅读、翻译及写作能力。增加师生的互动能够提高学生的积极性,如课堂上开展小应用讨论,并轮流推选代表发言,鼓励英文口头报告;课下布置相关文献题目,以小组形式共同完成,鼓励用英文撰写报告等方式。 4. 同行学习 双语专业教师要有丰富的专业理论知识及扎实的外语基础。但是双语教学或偏重英文教学并不容易,因此加强双语专业教师与英语专业教师的相互学习,进而提高双语专业教师双语教学的素质和水平,提高英语专业教师理解其他学科专业术语的能力。 5. 总结 在“生物医学信号处理”双语课程改革中,要把握理论联系实践的原则;根据实际情况,合理删减重组原文教材;鼓励师生互动;双语专业教师与英语专业教师要互相学习和交流。
生物科技论文:生物科技合理发展的准则 随着现代科技的迅猛发展,科技对于伦理道德的作用也越来越大,科技的发展同伦理道德之间的冲突也越来越明显,就像爱因斯坦所指出的那样,“科学就其意义来讲从来没有象现在这样具有道德性质,因为科学发现的成果从来没有象现在这样影响人类的命运”。科学技术作为人智慧的一种实践方式,解放了人的思想,促进了人类社会的发展,科学技术本身就是同人的价值追求和社会的发展进步融为一体的,科学技术就体现着一种价值,是人类造福自己追求善的理念的一个重要的途径,所以科学技术就是人对伦理道德的实践,因此,科学技术的发展是真与善的统一,而且也必须是统一的,只是由于科学技术和伦理道德两者有各自的发展模式,有时就会出现不协调,但是从人类整体利益来讲,这种不协调不是本质上的,所以也是可以得到调和的,这就需要我们将科技的“真”和伦理道德的“善”协调起来,当科学技术和伦理道德出现不一致时,我们就有必要对科学技术作出伦理道德上的反省。现代生物科技作为现代科技发展的一个重要代表,更加突出的体现了对科技的“真”和伦理道德的“善”的相统一,而当前现代生物科技的发展对伦理道德所造成的冲击应该引发我们深刻的反省,我们应该加强对现代生物科技的发展和相关的伦理道德方面的研究,找出这一冲击问题的所在,并加以有效的规范,使得现代生物科技的发展真正达到“真”与“善”的统一,造福人类整体并得以安全的长远的健康发展。解决现代生物科技发展所遇到的伦理道德问题需要一个探索的过程,在达成统一的立场和看法,并形成统一的行之有效的行为规范之前,有必要先确立确保现代生物科技得以合理发展的基本原则,一方面可以作为当前现代生物科技发展的一种指导;另一方面也有助于统一的立场和看法的形成。当然,这些基本原则都是立足于现代生物科技群的整体而提出来的。 一、维护人的“目的性”原则 维护人的“目的性”原则就是要求人在发展现代生物科技的过程中始终将现代生物科技放在服从人的需要的位置,而不是相反,对于人的态度要做到像康德所说的那样,你的行动,要把你自己人身中的人性,和其他人身中的人性,在任何时候都同样看作是目的,永远不能只看作是手段。在现代生物科技的发展过程中,这样的要求是具有统领作用,一个最终目的就是这样一个目的,它的成为可能是不需要任何其他目的作为条件的。这就是现代生物科技发展要从属于人,而不能超越于人,更不能颠覆人性,违反人的基本伦理道德准则。现代生物科技的发展要时刻为人的生命健康和生存负责,而这种生存不仅包括物质方面,同时也包括意识方面的,是要人感到得到现代生物科技的帮助而获得更好,而不是感到受到现代生物科技的压迫甚至是奴役。每一个社会成员,特别是从事现代生物科技工作的科研人员,都应该懂得人作为“宇宙的精华,万物的灵长”的可贵,都应该明白人是一个可尊敬的对象,这就表示我们不能随便对待他,我们都应该小心谨慎负责加以对待,对自己的每一个行为可能带来的结果有充分的估量并尽心负责,而不能随意对待,这也是统一科研人员的伦理道德认识的基础所在。 二、现代生物科技发展的前瞻性原则 现代生物科技的一个普遍性特点就是不确定因素比较多,这些不确定因素可能就是潜在的危险,而且同人的关系比传统科技更为密切,作用也更为直接,同时人们难以像对待传统科技那样更为准确的进行把握,一旦爆发不确定的危险,对于这些危险的后续处理也显得没有足够的把握。所以,对于现代生物科技的发展在开始之前就应该进行充分的估量,要有前瞻性意识,防患于未然,同时使得现代生物科技的发展符合人类社会可持续发展的要求。科研人员应该提高自身的前瞻性意识,同时也要严格要求自己执行在道德方面所应承担的责任,要符合人类整体的利益要求,要做到如同《科学家宪章》(1949年9月国际学者联合会第五次大会通过)中所规定的那样:“科学家应保持诚实、高尚、协作的精神;要了解自己所从事工作的意义与目的,弄清有关道义问题;要使科学的发展有利于全人类的利益”。在责任追究方面,由于现代生物科技发展背景构成的是一种错综复杂、多变的情况,而其中可能潜伏着深层次的危机,这种情况出现不得半点散失,而应该尽量的做到万无一失,对于责任追究的保护措施应该采用以预防为主的模式,这就是以未来行为为导向的前瞻性责任模式,前瞻性责任模式反映了人类对科技发展后果在责任上的长远性与人类整体性上的要求。对于现代生物科技发展的前瞻性责任模式的落实,需要从主观和客观两个方面同时展开,一方面是每一个社会成员,特别是科研人员的自律,一方面是通过社会的公共力量进行约束,其中一个重要的社会公共力量就是伦理道德的约束。 三、贯彻平等的原则 平等是人类一直追求的崇高理念,要求各主体之间要互相理解、互相尊重。现代生物科技的平等原则着重于国家之间、种群之间、人与人之间的平等,而根本就在于人与人之间的平等。现代生物科技作为现代科技发展的前沿,在各国的发展是极其不平衡的,因此在客观上也出现“侵犯”现象,比如对基因资源的掠夺,科技落后国家拥有良好的基因资源却无力开发,科技先进国家就能够通过其拥有的科技优势替它们开发但却以专利的方式据为己有,科技先进国家甚至将现代生物科技作为继经济手段后一种新的制约他国的手段,这些对于人类的共同发展是十分不利的。人类基因检测表明的种群之间的基因差异,也可能出现新的歧视而导致新的不平等出现。同现代生物科技有关的器官移植技术导致出现的器官买卖现象也侵犯了人的权利,严重违背伦理道德的基本准则,在人与人之间造成不平等。这些在可能出现的不平等现象是现代生物科技在发展应该予以特别注意的问题,并力求避免的问题。为了平等理念得以贯彻,在现代生物科技发展的每一个环节当中都应将平等原则作为一个重要的指导,并时刻予以遵守。实践中,有必要打破现代生物科技的垄断行为,国际间应该加强磋商、协调和合作,力求淡化现代生物科技的经济利益色彩,使得现代生物科技在全人类得到普及,或者得到有利于人类整体的使用,旨在共同推进现代生物科技朝着有利于人类整体的方向发展。在种群和个体方面,各国应该加强宣传教育,在现代生物科技的发展进程中确立、巩固并提高人们的平等观念,在实践中用平等的观念来指导自己的行为,对象包括自己的同胞,也包括其他国家、种群的任何人,因为每一个人都是人类大家庭的成员。 四、恪守正义的原则 正义也是人类所追求的一种崇高的理念,是人类发展进程中的核心问题,是人类社会追求的一个永恒的主题。对于正义的具体的内涵,在不同的社会发展时期会有所差别,可是在衡量标准上却存在共同之处,这就是在促进社会进步、符合社会发展规律和满足人们的共同体的需要。亚里士多德的正义观明确的强调了公共利益是正义的价值基础,正义是同公共利益秩序的要求相一致的,具有功利主义倾向的休谟甚至认为“公共的效用是正义的唯一起源”。随着人类社会的发展,特别是在当前的现代生物科技发展的大背景下,人们的共同体已经上升为人类大家庭的整体,在正义原则的指引下,要确保现代生物科技确实的做到为人类大家庭的整体服务和负责。具体的说,就是要确保现代生物科技发展的安全与和平,避免现代生物科技出现任何危害人类的情况出现,保证现代生物科技只用于人类社会发展的正义用途上,坚决反对将其用于任何违反人类整体利益的用途上,特别是在武器方面的应用,比如基因武器。各国各界应该立足于人类整体,本着为人类整体长远利益负责的态度,以一种可持续发展的模式,展开具有广泛而深入的探索,为人类整体构筑出一套能够确实有效维护人类社会安全与和平发展的统一的行为规范,确保现代生物科技造福于人类,包括现在和未来,使现代生物科技的发展成为人类正义事业的重要组成部分。 作者:吕成楷单位:广州市社会科学院 生物科技论文:生物科技的伦理问题分析 一、现代生物科技范式构建的难题 库恩的范式理论是针对科学技术的发展研究而提出的,同时也被广泛引用到科学研究之外的其他领域,现代生物科技作为科技发展的一个特殊部门,范式理论当然的适合对现代生物科技的研究。如果能够构建出现代生物科技的范式,根据范式理论所主张的在科学实践活动中树立被公认的范例,形成科学赖以运作的理论基础和实践规范,并成为科学研究者群体所共同遵从的世界观和行为方式,那么现代生物科技的发展就会被规范到被公认的框架之中,执行着共同的准则,而这样的框架和准则是世界性的,也就是国际间所共同认可的,同时,这样的框架和准则是有利于人类社会共同体的发展的,包括人类社会共同体的现在和将来;而一切不符合人类社会共同体的,也就是超出框架之外、违反准则的行为将受到禁止、谴责和应有的惩罚,如此一来,现代生物科技的发展就是良性的发展。这些都有赖于现代生物科技范式的构建,而事实上这是一件十分困难的事情,这也是现代生物科技的发展容易引发伦理方面的问题的一个重要原因。而这其中又涉及到两个方面的问题,一方面是科技发展的“旧范式”和“新范式”之间的问题,也就是库恩范式理论中的“科学革命”;另一方面是科学技术和伦理之间谁者为先的问题。 1、从“科学革命”的角度讲 首先我们假设现代生物科技完全能够按照其积极的一面来发展,同时会形成一种新的为人类所共同接受的科学技术现象,或者我们承认现代生物科技具有积极的一面,而事实也是如此,那么为什么现代生物科技的发展依然受到广泛而激烈的争议呢?这可以从库恩的范式理论来解释,就是科学技术的发展仍旧处于“旧的范式”里边,而现代生物科技作为一种新的科学技术现象只是处于一个初级的发展阶段,或者说它们尚未成熟,没有达到能够冲破旧的范式,塑造新的范式的水平。库恩通过对大量的科学史实例的思考,比方亚里斯多德“物体自由落体的速度和物体的重量成正比”的结论被伽利略的比萨斜塔试验推翻的事例,可这一错误结论却被人们一直承袭了二千多年;以及诸如此类的后面的结论对前面的结论的改进,而前面的结论却也被人们接受并存续了一定的时间情形,使得库恩想到了各个时期科学发展的“当前性”,库恩认为每一种科学传统在当时当地的历史语境中都是合理的,[5]而对科学思想史达到更好理解的途径是站在当时当地的语境中去考察不同时期的科学,而决不要将它们看作是现在科学的绊脚石。[6]科学发展的合理和进步存在于当前人们一致认可的共同认识当中,这也就是科学研究者群体所共同遵从的世界观和行为方式,也就是库恩所思虑到的“范式”。而这一范式就是对“常态科学”中科学群体共同分享的一系列模式和假设的一种概括。在这种“常态科学”中,也就是已经形成的范式里边,科学群体通常都在严谨的逻辑框架下运行,如果没有大胆的探索精神并提出新的理论足以冲破旧的范式是断不可以打破这些框架的。而处于“常态”下的科学家们并非就是客观的,但他们有理由持守“正统”的理论,并倾向于在现有的架构内寻找问题的答案。譬如,公元三世纪希腊天文学家阿利斯塔克就提出了行星围绕太阳旋转的理论,但是当时的科学群体却以托勒密的地心学说为正统,没有准备好接受这一认识的飞跃。所以就现代生物科技群积极的一面而言,我们可以予以发展,事实表明这也是一种需要,而现在所遇到的争议就有如以上所举的例子,人们特别是科研群体仍旧处于“常态科学”的范式当中,没有意识到建立一个新的范式,而实际上仍不是时候,这倒不是说现在人们对科学技术所持的世界观和行为方式是错误的,也不是说据现代生物科技群重新塑造的范式不存在瑕疵,而是现在没有这个必要,况且现代生物科技群现在仍未达到这样的水平。但现代生物科技群仍在发展,而且是迅速的发展,这就难免导致一些科研活动及其成果超出于当前科学群体所持的世界观和行为方式的框架之外,而这一框架的形成和应用已经是一个长期的过程,不仅为科学界所推崇,也为社会所接受甚至深入人心,所以,当有谁动摇到这一框架时,首当其冲必是业已形成并稳固实行的伦理准则,伦理问题也就随之而发。 2、从科学技术和伦理之间谁者为先的角度讲 科学技术总是一往如故的追求创新的向前发展,而伦理则追求尽可能的稳定,科学技术的开放性和伦理的保守性形成了一定的对比关系,所以科学技术的发展同伦理的维护产生摩擦也就在所难免,问题是当两者指向共同的主体人本身时,触动了最敏感的伦理准则时,两者在短期内就难以得到有效的调和,冲突也就变得异常激烈。如果基于现代生物科技的发展而构建出新的范式的话,那么,人们就会问科学技术和伦理到底谁应该得到优先考虑,这其实就是科学家同伦理学家争论的焦点所在,一是以科学技术的发展改造伦理、引领伦理的发展;一是以已有的伦理准则规范科学技术的发展。而事实表明双方的争论各有其合理的依据,首先是科学技术在人类文明的发展中发挥了重要的作用,是推动人类进步的重要力量,甚至本身就是人类文明成就的一个重要的标志,使得伦理方面很大程度上去除了落后的一面;紧接着是伦理规范对社会各方面的发展具有重要的评价、指引和辩护功能,而对于科学技术发展中存在的风险,伦理规范可以进行有效的防范,指引科学技术朝着有利于人类社会的方向健康的发展。当然这只是在科学家同伦理学家之间展开的争论,虽然这一争论具有代表性,但由于现代生物科技涉及的问题具有广泛性、根本性和敏感性,所以对其争论也就变成全人类的了,而且各界有各自的评判标准和看法,结果导致基于现代生物科技的发展进行新的范式的构建困难重重,因为范式的构建一个重要的特点就是得到“公认”,才能形成科学研究者群体共同遵从的世界观和行为方式,而目前的背景情况不具备构建新的范式的条件。面对现代生物科技范式的构建难题,或者说对于现代生物科技难以在世界范围内不能形成共同的评价标准,现代生物科技的发展和伦理的评价的之间的冲突就难以得到有效的解决,而现代生物科技发展遇到的伦理问题也就在所难免。 二、现代生物科技和伦理的协调发展方面 随着现代生物科技的快速发展,而相反的伦理特有的保守性,导致现代生物科技对伦理的冲击越发的明显,使得已有的伦理的条条框框难以满足现代生物科技发展的需要,在现代生物科技的发展下反衬出伦理的缺位。 (一)从伦理学的变革进程来看 现代生物科技的起步发展刚好处于伦理学的变革时期,因为现代生物科技是从20世纪50年代后人类进入分子生物学时代后才正式发展起来的,在元伦理学出现以前,规范伦理学一直都是西方伦理学的基本理论形式,规范伦理学主要是对义务和价值的合理性等最一般的问题进行批判性的研究,而到了20世纪初往后元伦理学又成了西方的一种主要的伦理思潮,元伦理学最初由新实证主义者提出,并为后来各派沿用,形成了直觉主义伦理学、感情主义、语言分析学派、伦理自然主义等派别,侧重于道德语言中的逻辑分析,到了20世纪70年代,随着医学伦理学和生命伦理学这两个术语以及环境伦理学的概念被越来越普遍地使用,促使应用伦理学作为一个术语得到了承认,应用伦理学也就作为一门同理论伦理学相异的新的伦理学出现了,这是在现代生物科技出现前后伦理学的发展线路,反映了伦理随着社会的发展变化而进行的相应探索,而现代生物科技的发展就包括在其中,只是现代生物科技的发展对伦理的震动更为激烈,以致伦理难以在短时间内做好调整跟上现代生物科技的发展步伐。 (二)伦理学的探索发展及其遇到的困境 1、关于近代的规范伦理学 从近代的规范伦理学来看,以康德为代表的规范伦理学在近代社会的大发展中遇到很大的困难,规范伦理学是关于义务和价值合理性问题的一种哲学研究,所要到达的目标就是说明人本身应遵从何种道德标准,才能使人本身的行为做到道德上的善,无论是对人类行为的合理性原则的研究,还是对于具体道德问题中道德的一般原则的解释和说明,规范伦理学都是力图将伦理规范通过演绎的方式转变成重要的行为准则并得到普遍化,可是实践中确实难以做到的,其中一个重要的原因就是因为社会总是在发展变化,新的事物新的现象也会不断的出现,而规范伦理却难以应对,这是理论和实践相脱节所导致的结果,这就必然的引发伦理学的变革,诚如康德所言,“作为一个有理性的,属于理智世界的存在者,人只从自由的理念来思想他自己意志的因果性”[7],规范伦理学是应该重新使用理性考虑新事物新现象了,而在伦理学的变革之前和变革之中,以及虽经变革却仍未找到适当的行之有效的伦理途径或找到但尚未得到完善的时间里边,伦理对于社会各方面的规范作用仍可以被理解为有所欠缺的,也就是缺位了。 2、元伦理学的出现 当规范伦理学所主张的伦理规范的普遍化要求遇到严重阻碍后,伦理学逐渐偏向纯粹理性层面上的研究,这就是元伦理学或形式的伦理学的产生,最初由新实证主义者提出,并为后来各派沿用,元伦理学侧重于分析道德语言中的逻辑,解释道德术语及判断的意义,将道德语言与道德语言所表达的内容分开,主张对任何道德信念和原则体系都要保持“中立”,并在此基础上研究问题。元伦理学是排斥传统的伦理学的,因为元伦理学不主张提出任何关于实践的指导与建议,只是把伦理学的任务限制于对伦理学的概念与判断作性质与用法上的分析工作,这是脱离实践的带有“经院”性质的研究方式,难以满足现实生活的需要,特别是具体到每一实际伦理案例当中。另外,在具体的研究中,元伦理学有时会机械地搬用自然科学的机械符号和公式,这些具有形式化和脱离实际的倾向,也受到许多伦理学家的诟病。当然,元伦理学存在的这些问题,使其对于新发展起来的现代生物科技的指引和规约方面显得很欠缺。[8] 3、应用伦理学的探索 为了解决元伦理学存在的这些问题,人们急需一种切实可行的更有效的伦理学,以应对日益复杂的伦理关系,现代生物技术当然的包含其中,而因其在伦理方面的敏感性,现代生物技术也应该是伦理学发展研究首要考虑的对象之一。针对元伦理学向纯粹理性的方向发展的的情况,伦理学重新朝着实质性的方向探索。伦理学进入应用伦理学的发展时期,伦理在实践中的应用,比如在医学、政治、法律、生命、环境等方面的应用,都使得应用伦理学大受欢迎并得到长足发展,其中在医学、生命、环境方面研究很多都和现代生物科技的发展有关,比如干细胞技术在治疗方面的运用,克隆技术对生命现象的研究方面影响,转基因技术的运用可能给环境造成的影响等。应用伦理学对实践性的回归,其实也是对伦理学的回归,因为伦理学本来就是一门实践的学问,而更为重要的应用伦理学有针对性跟上现实的发展需要进行研究,既明确伦理学的基本原理和基本规范,同时也考虑它在现实中的应用,而且在研究的内容方面也从以往伦理学所关注的态度、情感、愿望转到更多的关注境遇、需要和利益,这些都是适应现实中新发展的需要,而“应用伦理学的任务……在于对现存的不同立场进行调节从而达成共识”[9],这一意图对于诸如现代生物科技这样容易引起分歧的领域是很有针对性作用的。不过,应用伦理学的发展的时间较短仍是不充分的,而就如其自身所具有的特点,它在跟着现实的发展而发展,这本身需要一个过程,再加上其所遇到的现代生物科技的复杂性、敏感性和不确定性,另外,应用伦理学需要伦理学的基本原理和基本规范作指导,也就是和理论的伦理学的配合,所有这些因素都决定了应用伦理学仍难以对现代生物科技进行有效、完善的指引和规范。其实,应用伦理学所遇到的困难在现代生物科技所产生的伦理问题及其解决的研究方面具有普遍性,一方面就是作为研究的途径的一方自身仍不完善,或者在新事物新现象新形势下需要调整或做新的探索;另一方面就是现代生物科技所带来的伦理问题可谓前所未有,而且解决起来甚为棘手。所以,现代生物科技发展下伦理的缺位也就成为事实,而现代生物科技发展下带来伦理问题也就难以避免。 三、法律对现代生物科技合理发展的规制方面 在现代生物科技快速发展的情况下,法律规制和伦理引导是确保现代生物科技合理发展的两大重要途径,我们已经知道伦理的引导方面是存在不足的,然而我们可以借助法律的途径加以解决,可事实上,当前法律规制方面也是存在不足的。下面就分为法律规制对伦理引导的补充作用和法律自身特有的调节作用两个方面加以说明。 (一)法律规制对伦理引导的补充作用 立法和伦理之间本来就是相通的,法律本身就包含着内在的道德属性,包含着基本的伦理目标和道德准则,分析法学家哈特认为,“不容认真争辩的是,法律在任何时候和任何地方的发展,事实上既受特定社会集团的传统道德、理想的深刻影响,也受到一些个别人所提出的开明道德批评的影响,这些个别人的道德水平超过流行的道德”。[10]富勒强调法律自身是具有内在道德性的,“法律的内在道德不是某种添附或强加到法律的力量之上的某种东西,而是那种力量本身的基本条件。”[11]而比如我国古代的法律就带有明显的伦理属性,法律中的公平正义来源于伦理调节中的公正原则,而正义是立法和伦理追求的共同目标,随着社会的发展,法律与伦理逐渐的分离,法律具有明确的形式性,以权利义务并重的方式调整人们的行为,并辅之以国家强制力为后盾;伦理规范则具有模糊性,主要存在于人们的共同意识之中,它强调义务的遵守,但通常缺乏强制的力量[12],但伦理依然为社会成员的法律活动提供着基本的价值观念和准则,特别是在现代社会里,当伦理关系由之前所关注的态度、情感、愿望方面转到更多的关注境遇、需要和利益方面,这些涉及境遇、需要和利益方面的问题更多的需要法律的规制,才能更好的实现公平正义,所以,从这方面讲,法律对于伦理所要达成的目标具有不可或缺的补充作用。可是,由于现代生物科技所导致的伦理问题比较复杂,对于现代生物科技的发展在伦理学层面的探讨处于模糊的状态,也难以形成较为明确的统一的看法,加上现代生物科技仍处于快速发展当中,而且存在不确定的因素,比如转基因技术会不会带来危险或者什么不良的结果,对于这些人们很难做出准确的把握,而这些都是客观因素,是目前现代生物科技的发展水平所决定的,所以法律也很难茫然下结论,就目前各国的立法实践来看,除了基于已有的专利法对于现代生物科技在专利方面的规制外,极少有正规的完善的法律对现代生物科技做出规定并进行规制,甚至是没有,有的只是一些政府出台的一些行政措施,比如,在我国有关于克隆技术的由卫生部在2003年的《卫生部关于修订人类辅助生殖技术与人类精子库相关技术规范、基础标准和伦理原则的通知》,关于干细胞技术的由科学技术部在2004年的《人胚胎干细胞研究伦理指导原则》。虽然国际组织在这方面发挥重要作用同时制定了相关规定,但在一些地方得不到很好的响应,当然这些规定同各国的研究和看法是有出入的。所有这些导致法律方面的欠缺,对于伦理方面的补充作用也难以得到有效的发挥,当然,相关的制度规定对于伦理的基本原则的落实也起到一定的作用,只是这种作用显得较为疲弱。 (二)法律自身特有的调节作用 富勒认为法律是“使人类行为服从规则治理的事业”,对于人类行为的合理化、更符合伦理的要求方面,法律的这种调节作用是很独特也很重要的。法律自身特有的调节作用就是指法律的制度化、强制性和预防性,法律可以就现实中出现的各种需要调整的现象作为一种法律关系通过相关立法使其制度化,并在往后进行强制性的执行,比如对于具体的现代生物科技从研究开发到投入使用,再到对可能带来的后果的责任承担和相应惩罚都得到明确的规定,做到法治所主张的有法可依,对有损害人类福祉违反伦理要求的予以强制性禁止,对已经造成的损害进行严厉的惩罚,而且这种惩罚的是一种严格的责任要求,不管造成损害的主观因素,只要造成损害就得承担责任和接受相应惩罚,这能够培养一种以未来的行为为导向的,预防性的、前瞻性的责任意识,这也是20世纪初德国著名哲学社会学家马克斯•韦伯提出“责任伦理”的要求,这样一来,就可以借助法律的强制力确保现代生物科技合理的发展,预防问题的产生。而这首先就需要对客观情况作出合理的判断并进行相应的立法。可这恰恰就是目前没有做到的事情,现代生物科技发展的相关立法可以说只是处于探究的阶段,现代生物科技在短短几十年的快速发展使得人们被“打得措手不及”,其速度及所达到的深度远超出的人们的预料之外,以致现代生物科技的每一次突破都引起一阵哗然,所以,有关现代生物科技的立法研究显得亦步亦趋、莫衷一是,只能针对一些已经引发较为严重问题的科技项目做出规定,而这些规定显得比较仓促和零散,效力也一般,覆盖面也不广,一般都是一国内的个别科技项目。所以,对于现代生物科技在伦理方面所注重的需要和利益问题,法律具有的针对性的制度化、强制性和预防性的调节作用却未能得到有效的发挥。 四、各方存在分歧 (一)对于现代生物科技和谐发展的理念摇摆不定 在现代生物科技的发展过程中,其展现的利益和风险都是明显的,正因为其固有的利益使得人们愿意对其进行大力的发展,也正因为其存在的风险导致了伦理问题的产生,这些问题涉及到人的生命健康、人的尊严等诸多方面。因此,对于现代生物科技如何在利益和伦理之间取得平衡发展就成为一个重要的问题,确保现代生物科技在利益方面得到最大化而将风险降到最低,维护社会的健康有序发展,这就是对现代生物科技发展和谐理念的追求。海德格尔认为,“目的王国必须在存在的意义上加以把握。目的乃是实有着的人格,目的王国乃是实有着的人格自身之交互共处”[14],“它(目的王国)是实有着的人格之间的王国,而非什么某个行动着的自我与之相关的价值体系”[15],对于现代生物科技的发展来说,更应该考虑到它的发展会带来的整体效应,特别是防止负面的效应,从而促进人类社会的和谐发展进步,而和谐的现代生物科技的发展对于人类社会发展进行协调来达到一种安全、有序的状态这方面尤为重要。可现实中出现的情况并非如此,由于人性存在的贪婪导致的对利益的无节制的追逐,结果使得现代生物科技的发展对伦理规范造成很大的破坏,以至到了无视伦理的存在而肆意发展的地步。另外,对于科学研究的进行也受到人的好奇心的影响,科研活动在不停的解开有关生命本身的令人好奇的谜团,在这种好奇心的影响下,对于现代生物科技的发展是否适合伦理的要求逐渐被忽视甚至被漠视。所有这些导致的共同结果就是现代生物科技的发展在认识方面对于和谐理念的摇摆不定。其实,对于和谐理念的摇摆不定同人的核心价值问题是有关联的,首先是,关于人本、人道、人权和人的尊严等问题,都受到人们所广泛关注,并进行深入的探讨。在西方,广义的人本主义在古希腊就已经萌芽,它强调的是一种以人为中心或本体的哲学思想;在文艺复兴时期出现的人文主义、人道主义思想,更是以极大的热情肯定人的尊严和人的力量,莎士比亚在《哈姆雷特》中赞誉人是“宇宙的精华,万物的灵长”;西方哲学史上的重要人物康德把“人”放在他道德学说的核心位置;人权理论的发展也对人的尊严进行了充分的肯定,《世界人权宣言》序言首句写道:“对人类家庭所有成员的固有的尊严及其平等的和不移的权利的承认,乃是世界自由、正义与平等的基础”;在我国的传统文化中也有很多关于人本的思想,比如老子里的“故道大、天大、地大、人亦大,域中有四大,而人居其一焉”(《老子•二十五章》),荀子也写道,“人有气、有生、有知,亦且有义,故最为天下贵也”(《荀子•王制篇第九》)。通过对这些有关人本、人道、人权和人的尊严等问题的思考,人的核心价值一直都得到肯定,以致没有其他因素能够对其挑战,同时形成的伦理规范也坚定的护卫着这一立场,而这一立场也可谓是根深蒂固,一直以来科学技术的发展步伐都是较为缓慢的,也不会动摇到这一立场,就是到了近代以来生物科技以外的那些飞速发展的科学技术,由于研究的对象在生命体主要是人之外,所以对于人的核心价值的威胁也不是很严重。然而到了现代生物科技发展时期,情况产生了巨大的变化,一方面是由于各种新疾病新问题的出现,亟需找到新的解决途径,一方面是科学技术的针对对象直接指向人甚至深入人体,这些对于人来说都是新情况新现象,以致从一开始,现代生物科技就广受争议。当这些新情况新现象和伦理方面根深蒂固立场相碰撞时,问题也就爆发了,而人们又没有现成的解决办法或据以参考的先例,人们只能通过现时的探索以求解决的办法,而在这陌生的领域中探索难免就会出现摇摆不定的现象,伦理问题也就随之而出了。 (二)缺乏有效的统一的伦理规范 对于现代生物科技的发展,各国各界的看法是存在很大的分歧的,比如第59届联合国大会法律委员会以决议形式通过一项名为《联合国关于人的克隆宣言》的政治宣言,要求各国禁止有违人类尊严的任何形式的克隆人,而中国、英国、日本等国家对该宣言投了反对票,其中我国的反对理由在于该宣言的表述含混不清,它要求所有成员国“禁止任何形式的克隆人”,而该禁止到底是单指生殖性克隆,还是涵盖治疗性克隆研究,宣言并未予以明确。事实上,对于克隆技术存在不同的观点,有的国家认为使用克隆技术复制人在伦理上不能接受,不仅有悖人类的有机统一和道德,而且侵犯了人类尊严;也有国家认为,以研究和治疗为目的的克隆志在增进人类福祉,不应属禁止之列。在对待转基因技术问题上,以美国为首的支持派和以欧盟为首的反对派在全球范围内形成了两大阵营,有调查机构对美国、加拿大两国的消费者调查表明,多数消费者已接受了转基因食品,仅有27%的消费者认为食用转基因食品可能会对健康造成危害。而在欧洲,大多数人是反对转基因食品的,英国尤为明显。79%的英国人反对试种基因改良作物,抵制转基因食品进入市场。诸如此类的分歧是很多的,只是分歧的程度不同而已。而这些分歧导致了现代生物科技在应用方面难以形成统一的标准,进而难以形成明确、有效、统一的伦理规范,大家各做各的,而且都有自己的依据,而相互之间又存在冲突的,结果就是现代生物科技在实践中难免出现伦理方面的困惑,进而导致伦理方面的问题的产生。 作者:吕成楷单位:广州市社会科学院 生物科技论文:生物科技伦理制度建设及建议 1中国生物科技伦理制度建设的现状及问题 国家医药管理总局、国家计划生育委员会等也分别在这一时期成立了伦理评审委员会或伦理专家咨询委员会。为加强药品临床试验方面的伦理监管,卫生部、国家食品药品监督管理局等有关部门颁布了一系列文件,对生物医疗技术的研究开发和临床应用进行规范。1998年,卫生部颁布《药品临床试验管理规范》(试行),提出“伦理委员会与知情同意书是保障受试者权益的主要措施”。卫生部还颁布了《人类辅助生殖技术和人类精子库伦理原则》(2001)年、《人体器官移植技术临床应用管理暂行规定》(2006年)、《人体器官移植条例》(2007年)、《医疗技术临床应用管理办法》(2009年)等文件。2007年,卫生部颁发《涉及人的生物医学伦理审查办法》(试行)明确要求开展涉及人的生物医学研究和相关技术应用活动的机构包括医疗卫生机构、科研院所、疾病预防控制和妇幼保健机构等,设立机构伦理委员会,对本机构或所属机构涉及人的生物医学研究和相关技术应用项目进行伦理审查和监督。近年来,卫生部进一步加强了医疗伦理管理,出台了《医院管理评价指南(2008版)》和《伦理委员会药物临床试验伦理审查工作指导原则》(2010年),要求医院建立伦理委员会等医疗质量管理组织,并进一步明确和规范了机构伦理委员会及其伦理审查的程序。卫生部所属的研究机构和医院依据国家规定,纷纷组建了各种形式的研究伦理委员会或医院伦理委员会。此外,国家食品药品监督管理局也颁布了一些文件,如《药物临床试验质量管理规范》(2003)、《医疗器械临床试验规定》(2003年)等。为适应生物医学研究和创新发展的需要,中国科技部与卫生部近年来加强了联合,在生物技术应用的规制建设方面作了许多有意义的探索。如2001年,科技部、卫生部等多个部门颁发了《实验动物许可管理条例》、2003年科技部、卫生部联合颁布了《人类胚胎干细胞研究的伦理指导原则》。近年来,国家“973”、“863”项目和自然科学基金委的课题申请,如果涉及人体、医疗问题,都已要求所在单位先进行伦理审查。可以说,中国已初步建立起生物医学研究的伦理规制和相关技术规范,正与发达国家逐步接轨。 1.1中国生命伦理学的研究、实践和科学家参与决策活动不断深入 我国生命伦理学研究于20世纪80年代起步。1987年3月上海市医学伦理学会成立,该学会是全国最早成立的医学伦理学学术团体;1987年9月,东南大学与南京铁道医学院联合成立应用伦理学研究中心;1988年中华医学会医学伦理学分会成立,此后各省市纷纷成立医学伦理学分会。20世纪90年代以来,适应生命科学和生物技术迅猛发展的需要,国家863计划、973计划和自然科学基金等都对生物医药研究加大了资助力度,有关部门加快了制定技术标准和管理法规的步伐,生命伦理学受到了医学家、生物学家、哲学家、社会学家、法学家、立法者、决策者和社会公众等的广泛关注,相关研究日益深入,研究机构和学会组织蓬勃发展。21世纪以来,一些大学和研究机构如中国医学科学院/中国协和医科大学(2001年)、华中科技大学(2002年)、武汉大学(2003年)等纷纷成立了生命伦理学研究中心;中国自然辩证法研究会也成立了生命伦理学专业委员会(筹),并从2007年到2010年组织召开了四届全国生命伦理学学术会议。2010年,中国首个受试者保护工作体系在北京大学成立,通过为研究者提供培训、对研究方案进行伦理审查、对研究过程进行伦理监督、对未来临床和科研领导者进行能力培养、维护科研的诚信等措施,对受试者提供全方位的保护[1]。香山科学会议也多次把生命科学伦理问题作为会议主题进行讨论。1999年8月,第120次会议以“21世纪生命伦理学难题”为主题,围绕人类基因组计划对生命伦理学的挑战、辅助生殖中的伦理道德和法律问题、“克隆”中的伦理问题等三个中心议题展开了研讨[2]。2002年4月,又召开了以“我国生命科学研究中的伦理问题”为主题的第180次会议,围绕“中国与世界:生命科学究竟带来哪些伦理和法律问题”、“生命科学研究中的伦理问题与科学家的社会责任”、“制定与生命科学相关的政策法规中的若干伦理问题”三个中心议题进行了讨论。近年来,香山科学会议对再生医学、合成生物学、纳米药物、干细胞、克隆等技术的发展及其伦理问题都进行过探讨。不少生命伦理学方面的学者通过多种方式参与了科技部、卫生部等国家层面生物技术应用研究规制设置的伦理咨询和政策制定。2001年,中国国家人类基因组南方研究中心伦理委员会向卫生部等机构提交了《人类胚胎干细胞研究的伦理准则(建议稿)》,获得有关部门的采纳和接受。生命伦理学家与医学和公共卫生、社会学和法学专家一起给相关部门起草了艾滋病政策和法律改革的建议,促进了21世纪后我国艾滋病防治工作的显著进展[3]。 1.2中国积极参与国际生物科技伦理制度建设,并引起国际社会的广泛关注 中国生物伦理学研究和实践从80年代的起步阶段就直接得益于对国外相关研究和伦理实践的介绍和引进,并在不断学习、借鉴和发展过程中积极参与国际生物科技伦理的交流、合作研究以及伦理准则形成和推广过程,努力发出自己的声音。中国是国际生命伦理学协会的创始国,并在2006年成功在北京举办了第8届世界生命伦理学大会。中国积极参与国际合作交流活动,多次组织召开了国际交流会议,如中英纳米技术伦理学会议(2009)、中荷动物生物技术伦理学会议(2009)、中日韩东亚国家危重病人决策研究(2009)、中美临床试验伦理问题会议(2009)、中欧生殖医学和干细胞研究合作伦理管治项目(2007年~2009年)、中法医院伦理学会议(2001),等等。有多名中国科学家在国际生命伦理学组织中担任职务。在一些国际性的重大生命伦理问题上,中国明确表达了自己的立场。2000年12月2日,中国人类基因组社会、伦理和法律委员会通过声明,表示接受联合国教科文组织的《人类基因组和人类权利的普遍宣言》和国际人类基因组组织(HUGO)的原则。2001年7月22日,科技部副部长程津在以《生物伦理:国际挑战》为题的联合国教科文组织科技部长圆桌会议上说,我们赞成以治疗和预防为目的的人类胚胎干细胞研究,但是坚决反对克隆人,不支持任何生殖性克隆实验。在2010年第10届世界生命伦理学大会上,中国学者提出,应以“和而不同”的观点来正确处理国际伦理准则与传统文化之间的关系[4]。中国关于生命伦理学的研究、表达和制度建设正引起国际社会越来越多的关注。 1.2中国生物科技伦理宏观管理制度建设总体上不容乐观 目前中国生物科技伦理制度建设的关键问题是,中国还没有国家生物伦理学委员会的类似机构,来从国家战略层面对生物技术发展引发的伦理、法律和社会问题进行系统分析和深度探讨,也缺乏相关研究议题进入政府决策议程的适当机制。这种机制缺失,在相当程度上造成中国在生物技术应用研究领域的失范和混乱,并给国家生物技术创新计划的实施带来不良影响。在实际中,各级政府对一些生命科学研究和医疗技术的宣传、推广行为缺乏必要、严格的伦理评估程序和法律约束机制。许多跨国公司和机构借科研合作之名在中国境内从事违规的药物人体试验和动物实验或非法获取生物遗传资源,严重影响了中国科学界的国际形象,侵害了中国的战略利益。某些科研机构和决策部门基于自身利益考虑,对研究失范行为视而不见;或片面依靠某些科学家的意见进行决策,实施重大生物技术商业化项目或创新计划,引起社会广泛质疑。这不仅使科学界的诚信度和政府公信力受到伤害,而且使一些创新项目的推进面临巨大的社会压力。此外,还存在着伦理研究资源欠缺、伦理决策和管理经验不足、相应规制设置不完善、已有规范得不到有效执行等突出问题,制约着我国生命伦理制度的发展与完善。 2国外生物科技伦理制度建设的进展及经验 (1)重视技术风险评估和技术的社会科学研究,预防高新技术的非预期后果。早在20世纪70年代,为适应公众对日益涌现的新技术可能引发的潜在健康风险和环境风险的高度关注,美国国会颁布了《技术评估法案》(1972)。该法案强调对技术变化的广泛社会影响进行预先评价的必要性,并授权创建了技术评估办公室(OTA),以全面理解新技术的潜在社会影响。这类“意在对现存技术或新技术可能产生的非预期结果进行分析的政策研究活动”[5],被认为有助于改进技术决策的质量,有效化解各种治理危机。21世纪以来,随着对新技术评估的复杂性和重要性的认识,欧美各国逐步从经典式技术评估走向参与式技术评估、论辩式技术评估和建构性技术评估,其总体取向是不断扩展公众参与的空间和深度,增加新技术评估中伦理的、法律的和社会的内容,以逐步消解单向度的技术精英决策体制可能带来的负面影响,增进社会公众对科学界和决策层的信任度。 (2)通过国家立法设立国家生命伦理委员会,对重大生物科技可能引发的风险和伦理问题进行前瞻性评估和咨询。20世纪70年代初期,当重组DNA技术即将问世之际,斯坦福大学分子生物学家保尔•伯格领导的一群美国科学家就倡议,在这一技术应用的相关规制和规范出台之前应暂停与之相关的实验研究活动。美国国家科学院、国家健康卫生研究院等迅速回应科学家的意见,建立了重组DNA特别委员会、重组DNA技术委员会等,对重组DNA技术应用的潜在危险以及相关的伦理、法律和社会问题进行研究。1974年,美国政府依据“国家研究法案”,设立了“生物医学和行为科学研究的人类受试者保护委员会”。该委员会是由议会设置的第一个美国国家研究伦理学委员会,其提出的著名的“Belmont报告”,明确了涉及人类受试者的研究活动的基本原则,为联邦政府在这一领域的研究规制的设置奠定了基础。20世纪90年代中期以来,几乎每届美国政府都设有国家生物伦理委员会,探讨新的科学、医学和技术引发的伦理问题。克林顿时代的生物伦理委员对克隆、人类干细胞研究等问题进行了探讨,布什时代的生物伦理委员会则主要讨论了干细胞研究、基因增强和生殖技术等引发的伦理问题。2009年11月,奥巴马上任后不久就宣布设立新的生物伦理顾问委员会,研究生命科学和生物技术研究引发的“知识产权问题、科研中的利益冲突和权利尊重问题”等,以便通过新技术的社会评估,将相关的伦理辩论作为政府决策和治理的重要基础。 (3)国际组织积极推进国际生物科技伦理准则体系建设和实践,形成了一系列指导性原则与伦理规范。20世纪70年代以来,联合国教科文组织(UNESCO)和世界卫生组织(WHO)等国际机构开始重视生命科学中的伦理问题,并在其工作计划中对科技伦理学给予了优先地位。UNESCO曾在20世纪90年代先后建立了国际生命伦理委员会(IBC,1993)、世界科学知识与技术伦理委员会(COMEST,1998),政府间生物伦理委员会(IG-BC)、联合国机构间生物伦理委员会等伦理组织。这些组织积极推动国际社会形成伦理共识,为成员国加强伦理管理组织体系建设提供工具和技术支持。联合国教科文组织会员国大会先后通过了《世界人类基因组与人权宣言》(1997年)、《人类基因数据国际宣言》(2003年)和《世界生命伦理及人权宣言》(2005年),为各国提供了有关生命伦理原则、标准和框架。UNESCO还进行了相应配套工作,促进伦理教育的推广,伦理委员会的建立和经验交流。在WHO、国际医学科学组织理事会(CIOMS)、世界医学协会(WMA)等国际组织的推动下,在生物医学研究领域,国际社会已形成了一系列共同的伦理原则与规范。WMA的《赫尔辛基宣言———人体医学研究的伦理准则》、CIOMS的《涉及人的生物医学研究国际伦理准则》等文件,对生物医学研究中涉及人体实验的伦理行为进行了明确规范,已成为成员国普遍遵守的国际伦理准则。2000年,WHO还制定了《评审生物医学研究的伦理委员会工作指南》,提出,“国家、单位和社区应该努力建立伦理委员会和伦理审查系统……如果适当的话,政府应该促进在国家、单位和地方建立独立的、多学科的、多部门的和多元的伦理委员会。伦理委员会需要行政上和财政上的支持”[6]。根据WHO的要求,各成员国都逐步在医疗机构建立起了伦理委员会,推行伦理审查制度。 3加强我国生物科技伦理制度建设的政策建议 国际经验表明,要推进负责任的科学技术创新战略,必须通过引入科学技术的社会评价以及设立国家伦理委员会等机制,在重大科技决策过程中引入伦理、法律和社会维度的考量,反映和表达公众的普遍利益诉求,实现科学技术和创新的包容性发展。基于我国的现状,我们认为应从以下几方面加强生物科技伦理制度建设。 (1)从战略高度重视科技风险管理与科技伦理制度建设。科技伦理制度的建设旨在强化科学家、决策者以及社会公众的社会责任意识,它是面向未来的战略思考,展现的是包容性增长和可持续发展的国家意志。从可持续发展的角度看,加强科技风险管理与科技伦理制度建设是一种具有前瞻性的战略部署,事关国家的长治久安与社会和谐,有关部门亟须站在国家战略高度,以一种负责任的姿态,高度重视科技风险管理与科技伦理制度建设,为科技的长远发展创建有利的社会伦理环境和制度体系。 (2)建立重大项目的伦理审查与风险研究评估机制。加强生物科技创新的伦理研究和社会评估是完善生物科技伦理制度的重要环节。鉴于我国生物技术快速发展的态势,亟须加强相关伦理研究和社会评估工作。特别是对于重大科技项目,尤其需要建立伦理审查与风险评估机制,对其后果进行多方面的价值评估———不仅要看其可能带来的经济效益,更应看其对环境生态、对人的生命健康以及社会福利、社会公正的影响。因此,建议尽快研究制定有关规则,在重大项目的立项、评审与答辩中引入伦理和风险评估指标,把规避安全风险作为项目评审和验收的重要标准之一,并建立安全举证机制。为实现真正的伦理规制,需要在答辩委员会、评价专家组等组织中吸收伦理学家、社会学家等加入,重视他们的参与和意见表达;对于某些重大高新技术计划项目如转基因作物、纳米科技、合成生物学研究等,应配套设立专门的伦理研究议题,进行技术风险的前瞻性研究和风险跟踪考察。 (3)设置国家级生物技术伦理委员会,组织开展相关评估、预测和决策咨询工作。建议尽快成立国家生物技术伦理委员会。其主要职责可界定为针对生物技术前沿领域发展决策的需要,组织开展相关的伦理、法律和社会问题的系统研究和民意调查,为各主管部门提供咨询和决策支持。为配合国家生物技术伦理委员会的建设,建议先行设置科技部生物技术伦理委员会,并将科技风险与伦理评价纳入国家科技计划和科研项目的评估以及科技前沿预测和决策议程之中。科技部生物技术伦理委员会的具体运行可依托科技部诚信办公室或科技战略研究院,其工作重点包括:就重大生命科技伦理问题进行调查研究,提供决策咨询,代表政府与公众沟通,对重大科技政策进行伦理审查,等等。 (4)重视对科技人员的诚信教育和伦理责任教育。建设和完善生物科技伦理制度体系,不仅需要形式完备的制度设计,还需要科技人员乃至社会公众的积极参与和主动担当。因此,建议尽快在科技人员和科技管理人员中组织实施诚信教育与伦理责任教育活动,以深化他们对科技伦理问题的理解,树立伦理责任意识,自觉加强对科技风险的防范以及对研究受试者等普通公众的保护。 作者:李建军张文霞单位:中国农业大学人文与发展学院中国科学技术发展战略研究院 生物科技论文:浅谈生物科技创新活动的应用 1、中学生开展生物科技创新活动的实践的可行性 科技创新活动的必要性。研究的重心放在高中的生物课外延伸,更注重学生在活动中科学态度和科学方法应用的基本素养的养成,活动过程注意思维分析的科学性和在力所能及的科学技术手段的运用和创新。 例如观察植物时,师生一起给校园的植物挂牌,观察校园松鼠种群时,收集有关知识保护动物的文献,制作了宣传牌大大提高同学们环保意识,对校园生态环境进行观察、分析和评价等等。例如,在讨论有关环境保护问题时,有学生希望对“哪些植物能够吸收人工湖污水中的有害物质”等问题进行探讨,就引起了对人工湖水污染原因、污水处理等问题的关注。同学以永春地区的湖水、池塘水、河水的污染情况为题,进行了水源取样,对水源地的污染源进行了调查,并初步推测污染物的性质和种类。在实验设计和准备完成后,在课余时间里分组进行实验,记录实验数据。实验一段时间以后,将收集到的数据进行分析,获得人工湖水污染物的具体信息。开展了《永春县人工湖水质研究》的研究性课题,并已经完成借题。现在已筹备购制皮划艇,进行水葫芦的综合治理的研究。 根据高中生物教材知识内容进行研究性教学活动(部分):设计一个实验证明唾液淀粉酶是蛋白质;设计测定光合作用速率的仪器;设计实验探究土壤微生物对土壤农药污染是否有净化作用;对环境污染的研究,酸雨的危害(种子萌发/花粉管萌发/蛙的发育的影响;永春芦柑的品牌保护;黄龙病的防治研究;溪畔行道树种植树种的可行性报告;植物激素的生理作用等等。实验过程中,手、脑的结合可使学生在掌握知识、方法、技能的同时也得到发展,尤其是态度、意识、能力的培养,即获得了综合性、协调性的发展。成功的实验不一定是得到了正确结果,更重要的是参与和体验了探究过程。 2、生物科技创新活动的开展与评定 2.1培养学生实事求是的科学精神和实事求是的根本准则。设计并完成一个实验最根本的目的不是得到一个结果,而是真正掌握并运用自己所学到的知识。所学到的就一定比得到标准答案要多得多。所以在实验安排中往往会故意做些变化,那些坚持实事求是,相信自己的同学才能得出正确的结果。规范科学探究的过程。 2.2指导学生撰写科技论文。中学生科学研究的函盖面很广,研究的形式也多样化,其论文的写作都要做到主题鲜明,重点突出,着重阐述对社会的发展有意义的、有创造性的见解或发明。行文要思路清晰,论证严密、前后贯通。语言表达要准确、简明。 2.3对学生的科技创新活动项目和撰写科技论文进行评价,选择优秀作品参加各种活动与竞赛。 3、生物科技创新活动的实践成效 3.1发现并培养了一批具有创新能力的人才:2012年我校王宇正同学在青少年创新大赛获得省级一等奖,2012年生物奥赛获得市级以上奖励11人次,其中获得省级二、三等奖各一人,我校参加2013年第十一届全国中学生水科技发明比赛暨斯德哥尔摩青少年水奖中国地区选拔赛,有两项目获得总结赛二等奖。 3.2增强了学生的论文写作能力和口头表达能力:每学年学生撰写的科技小论文多篇,创新大赛要经过公开展览、技能测试、封闭答辩提高了口头表达能力。 3.3增强了学生学习生物学的兴趣、学习能力:参加的选手经实践活动和学习,综合科学素养提高了,分析问题和解决问题的能力得到锻炼,视野有所开拓,具备较好创新思维能力,成为各个教学班生物科的领头羊。2011年完成永春县教育科学规划研究性课题《学生创新与实践能力培养的实践》。生物科技活动以生物实验、探究活动和理论探源为主要内容和形式,特别强调活动在中学生物教学基础上的适用性,有利于帮助教师和学生通过这些活动进行进一步的科学探究,为学生中广大的生物科技活动爱好者提供可操作的实验范例。 这些生物科技活动不是重复高校教材中的复杂实验,也不是增加中学教学实验的难度,侧重科学素养的养成过程,提供有关实验方法、过程和技术层面的有效指导,推动中学生物科技活动的开展。联系社会实际开展研究活动,培养学生的社会责任心和使命感。形成积极的人生态度。 作者:邱贞荣 单位:永春第一中学 生物科技论文:浅析生物科技发展趋势 1生物产业投入与产出分析 1.1生物产业研发投入 生物科技具有高风险、高成本、长周期、高收益的特点,产业化推进异常困难,需要多年的持续投资。自2000年之后,我国生物产业研发投人在人力和财力两个方面呈稳步上升趋势,从表l可以看出,研究人员全时当量从2001年的23542人年上升到2010年的90805人年,增长3.86倍,占全国总的科研全时当量的比重从2.49%到3.56%,最高2009年达5.10%。研发经费内部支出也从2001年的24.3905亿元上升到2010年的185.0118亿元。占全国总的科研经费内部支出比重从1.90%上升到2.62%,最高2009年达3.79%。科技产业的发展离不开前期的大量研发投人,而研发投人最主要的两个方面就是人力和物力。目前,国家对生物科技和生物产业重视程度越来越高,生物产业科技研发领域投人越来越大,已形成多个国家生物产业基地。 同时,世界各国对生物科技和生物产业也高度重视,美国自小布什总统时代就加强生物医药开发,推进“生物谷”发展。2011年9月奥巴马政府提出要绘制美国21世纪生物经济发展蓝图,强化美国对生物前沿研究和产业发展的领导地位;欧盟的科技发展框架计划将一半左右的研发经费用于生物技术及相关领域,英国早在2009年就制定了生命科学发展蓝图,成立生命科学办公室;日本也提出了生物产业立国战略,推行“基于生物机能的循环产业体系”发展规划;印度也在努力成为生物技术大国,其生物医药产业近年来快速发展,并制订了“绿色能源工程计划 1.2生物产业产出 1.2.1经济产出生物产业经济产出中利润是新价值创造的经济体现,是一个行业的风向标,最具代表性。利润的高低直接带动社会资本、人才、政策和技术的汇聚,形成“磁铁效应”。进人21世纪,我国生物产业总产值和利润总额逐年快速增加,利润增长率最高的为2007年的5485%,从2001年到20ro年十年时间生物产业总产值从2693.8亿元增长至17358.6亿元,利润总额亦增长至近9倍,占整个高技术产业利润比重38.4%。生物产业经济的发展与国家政策扶持、国际贸易环境稳定等因素息息相关,但最根本的增长动力在于生物科技基础的迅猛发展,生物产业经济的大作为体现了生物科技发展的巨大后劲,生物科技正悄悄深入我们的社会,改变我们的生活方式和生产方式。 1.2.2专利产出专利是一个领域创新能力的体现,特别是发明专利更是原始核心创新能力的集中体现。 由于“生物技术”专利增长显著,已被汤路森透编辑团队纳人《2011年创新报告》中12个重要技术领域的新增类别,取代了创新活动量较少的“农业化学品和农业”〔4〕。毋庸置疑,美国是现代生物技术研究与产业化的霸主,其拥有生物技术领域全球专利的59%,占据绝对优势ts〕。而我国自21世纪以来生物产业专利申请和拥有的发明专利数量均稳步上升,通过表1可以看出,2000年我国专利申请达2001年的十倍强,其中最具原始创新的发明专利增长尤为迅猛,说明我国生物科技领域拥有自主知识产权的原始创新能力不断加强,在未来生物科技时代的科技竞争能力不断提高,为在未来生物科技革命的前沿和核心领域占有一席之地打下基础,也为经济可持续增长作出重要贡献。 2生物科技未来发展趋势分析 自20世纪50年代,DNA双螺旋结构发现之后,生物科技取得突飞猛进的发展,进入现代生物科技时代。生物科技产业化发展是21世纪生物科技的主要发展趋势,产业化进程也在不断加快。生物产业以生物科技为基础,是生物科技发展的经济终端体现,与生物科技紧密相联,对生物科技的发展也体现的最为敏感和直接。生物科技的发展受到国家政策及其他相关科学技术等等多重因素的影响,通过以上对生物产业科研投人与产出分析,探讨未来生物科技发展趋势。 2.1生物产业的发展将引发生物科技的新竞赛 在人类发展的历史长河中,每一个关键技术的革新都会引发世界格局的更替,如农业时代诞生的四大文明古国;蒸汽机发明后引发的工业革命曾带动一批以英国为首的工业强国;二战过后,美国率先掌握以计算机技术为核心的信息技术和人才,促成其在之后的信息时代中力拔头筹,占据世界经济霸主地位。进人21世纪,生物技术的发展举世瞩目,受到各国政府的重视,也是我国最有希望实现跨越式发展的高技术领域。当前,各国政府都在致力于生物技术研发,技术竞赛已悄然拉开帷幕,打赢“核心专利争夺战”更是心照不宣。随着现代生物技术的高速发展将有可能会产生类似于蒸汽机、铁路等对工业经济的推动、计算机技术在信息经济中的地位和作用。在未来的一段时间里,发展生物技术可以从构建生物科技技术理论体系人手,为生物技术的未来搭建发展平台,有针对性的发展和培育应用前景广、技术特色鲜明、国际领先的核心生物技术。 2.2生物产业的发展将带动生物经济的新时代 随着人类对生命的认识逐步拓展到微观领域,人类对自身奥秘的好奇也越来越浓厚,对健康的需求越来越大。在信息时展过程中所面临的四大危机:能源危机、资源危机、环境危机和安全危机,生物科技都与之解决息息相关。进人21世纪生物科技产业化趋势明显,生物经济也在整个社会中占据越来越重要的地位。在2002年到2011年十年间全球100项重大科技进展中,有37项与生命科学领域相关。当今世界无论哪个国家,对生命科学研究投人的人力、物力也是在整个科研领域最多的。我国工程院李宁院士曾说过,生物产业未来将在全球范围内成为最主要的产业。生物产业是我国战略性新兴产业的重要组成部分,是新的经济战略增长点。生物产业在21世纪进人快速发展阶段,当前正处于大规模产业化前期。生物产业利润比重的逐渐加大将会促进“磁铁效应”的发挥,在社会经济地位中占据越来越重要的地位。生物经济离我们并不遥远,生物经济很有可能是取代信息经济而成为人类社会的下一个经济时代主体,这些都将加快生物经济时代的到来。 2.3生物产业的发展将提高生物安全的新防御手段 科学技术是把“双刃剑”,生物技术也不例外。俄专家沙瓦耶夫将全球性危险源分为三类:大自然,人类社会,以及人类创造的技术和工艺世界,而生物安全将贯穿这三类危险之中。生物安全是国家安全的重要组成部分,生物科技发展的同时也将会带来一系列生物安全问题,并在生物安全防御手段上带来新的突破,更好地保障国家和人民的生命财产安全。自二战期间“传统生物武器”的滥用及近期诸多生物恐怖事件之后,生物安全亦受到世界各国的重视和警惕。美国早在2(X〕4年就已经通过“生物盾牌计划”法案,而我国生物安全防御系统也已初步建成〔“〕。生物科技在安全层面具有极强的不确定性、不可知性与无规则、无秩序性近’〕。21世纪生物科技的发展在遏制生物威胁上取得长足的进步,表现在在民族基因保护,重大传染病防控,基因疫苗等方面。随着生物科技的发展,在维护国家生物安全防御手段上越来越完善,也为未来军事生物科技、军事医学发展建设提出新的发展方向。 2.4生物产业的发展将产生生物时代的新制高点 科学技术对战争结果的影响已为人类所共识,科学技术既是第一生产力也是第一战斗力。生物科技的发展将人类活动领域引向微观世界,改变传统的战争打击模式,从“人之内”全面掌控战争态势,不断转变战斗力生成模式,形成新的生物制高点。 生物科技的运用范围越来越广泛,尤其在生物材料、生物仿生、生物能源、生物疫苗等方面发展迅速,对战争的影响越来越大。为了更好地促进人类和平和社会的安全稳定,必须加大对未来社会生物科技优势控制权的强力争夺,未来对战争胜利的争夺也将主要集中在对生物科技优势控制权的争夺,占领生物科技的制高点才有可能在未来世界竞争中占有一席之地。生物产业的快速发展既是生物科技发展产业化的必然结果,也是生物科技新突破的原始动力。在未来生物科技时代占领制高点需要把有限的研发经费投入到最重要的核心技术领域,避免重复研究和无序研究,集中国家有限的研究力量和资源,争取在关键性生物技术领域有所突破和创新。 作者:刘显胜郭继卫罗旭 单位:第三军医大学附属西南医院医教部 生物科技论文:小议现代农业生物科技发展新走向 农业生物技术的主要研究内容包括:增强农作物以及畜禽鱼的抗性、品质改良、提高产量和生产具有特殊用途的物质等。其中以转基因作物的研究和运用最为重要,发展最快。根据统计资料,到2000年,全世界转基因作物推广面积达4420万公顷,比1996年增长了25倍;种植转基因作物的国家从1996年的6个增加到2000年的13个。这其中美国的转基因作物种植面积最广,达到了3030万公顷,占68%;其次为阿根廷,1000万公顷,占23%;加拿大300万公顷,占7%;我国为50万公顷,占1%。 根据有关专家的看法,现代农业生物技术的最新发展趋势表现为: 研究成果商品化产业化进程加速。目前,农业生物技术作为一项高新技术产业在发达国家业已形成,并处于一个高速发展时期。有关专家预测,本世纪生物技术产品在国际贸易中的份额将达到10%以上,而现代农业生物技术又将占相当的比重。世界银行下属机构预测世界范围内转基因作物产业的交易额为2000年20亿美元,2005年60亿美元,2010年200亿美元;国际农业生物技术应用机构(ISAAA)的预测则分别为30亿美元、80亿美元和280亿美元。 研究方式集约化、规模化明显。在政府以及公共机构对现代农业生物技术进行投资研究的同时,众多私有企业也开始注意到这一领域将是继计算机和网络技术之后的又一个潜力巨大的经济增长点,私人公司已逐步成为农业生物技术的研究主体。以美国为例,民营机构1992年对这一领域的投资为5.95亿美元,而1999年则达到15亿美元。与此同时,世界范围内出现了生物技术企业领域的兼并和收购狂潮,并购金额从1997年的12.37亿美元陡然升至1999年的138亿美元。一些资产过百亿美元的巨型跨国公司由此形成,过去分散的研究基地也随之向集中化规模化发展。 据业内人士分析,促成公司并购的原因,一方面是为合理利用资源、降低生产成本、优化人员组合,而更重要的原因,则是因为现代农业生物技术产业是一个高技术、高投入、高风险、长周期的产业,小公司在资金、技术、以及抗风险能力上均难以独立对农业生物技术产品进行研发和推广。只有强强联手的大型现代农业生物技术企业才能有效占领市场,与其它企业抗衡。 基因资源争夺呈白热化。在商业利益驱使下,发达国家各主要生物技术公司对生物资源及其知识产权展开了激烈争夺,其核心就是对基因的争夺。谁掌握了基因,谁就掌握了生物技术的制高点,就掌握了未来竞争的主动权。有专家称,转基因植物技术知识产权很可能就是未来国际贸易中市场准入、贸易壁垒问题产生的主要原因。 有报道表明,为了获取我国丰富的生物基因组资源,国外公司已在我国境内悄悄地开展活动。中国农科院的专家指出,基因资源是有限的、可视专利的战略资源,是可持续发展的重要保障。不建立自己的生物信息技术平台,指望在别人的公益性研究完成后捡便宜的想法,会对我国生物技术产业和可持续性发展带来不可估量的隐患。加快生物资源信息化的研究,保护、利用和开发我国丰富的生物多样性资源是当务之急。 生物科技论文:金算盘eCRM赢得清际源生物科技青睐 树立保健品行业客户管理解决方案标杆 保健品行业被认为是21世纪的朝阳产业。随着人们生活质量的不断提高,保健意识的逐步增强,国内保健品行业内部的竞争日趋激烈。在我国加入WTO的承诺下,国外的保健品巨头也已相继登陆垂涎已久的中国市场。如何在内外夹击的环境中占据优势地位,已成为摆在保健品企业面前至关重要的一道难题。而通过信息化手段提高管理与服务手段、维护良好的客户关系、挖掘优质的商业契机正是成功的保健品企业得以制胜的良方。 上海清际源生物科技有限公司是一家集科研、生产、销售、服务于一体的生物高科技企业。该公司倡导“时尚、天然、健康”的产品理念,致力于造福人类健康的保健产业。公司根据北京工业大学金日光教授“第四统计力学”,开发推出了生物技术高科技尖端产品――基因能量液,该产品获得国家发明专利和尤里卡世界发明博览会金奖,被上海申花足球俱乐部确定为球队指定饮品,产品销往全国各地及东南亚地区。 面对激烈的市场竞争,清际源公司管理层高瞻远瞩,确立了以信息化带动管理,以管理促进市场的战略方针,通过仔细的调研,选择了金算盘软件公司的eCRM系列产品。 金算盘eCRM(客户关系管理软件)是一套完全基于Web的企业级客户关系管理应用平台,它基于CRM理念而设计,综合了事务工作流程、业务分析、整合供应链等各个层次的客户关系管理模式。它将面向客户的所有业务进行整合,提供了统一的业务平台,实现了在动态价值链下真正以客户为中心的客户关系管理。 通过实施金算盘eCRM软件,上海清际源公司实现了对保健品行业销售系统五层结构的梳理,收集来自总经理、销售总监、业务员、省级、市级等的基础信息,使公司管理层更为清晰地把握公司的销售组织结构,更为全面地把握产品的市场状况。 通过金算盘eCRM软件的客户管理模块,清际源公司定义了客户的不同类别,对不同类型客户实施有针对性地的优惠政策,解决了不同级别客户积分返利的问题。 通过实施金算盘eCRM软件,清际源公司得以直观地统计商的资质,并针对性地实施销售策略,保障商的权益,维护高质量的销售渠道。 通过金算盘eCRM管理软件强大的客户服务支持模块,清际源公司还得以有效管理企业售后服务,快速解决客户反映的问题,对客户的服务请求进行分类处理,公司采取了老客户关怀手段,赢得了消费者的信赖。通过分析客户和产品的历史交易信息,公司掌握了客户的消费倾向和偏好,不断创造出新的销售机会。 通过eCRM项目的实施,金算盘软件为保健品行业实施客户关系管理解决方案树立了标杆。 生物科技论文:初中生物科技活动的现状调查与策略研究 【摘 要】本文对河南省鹤壁市30所中学生物科技活动的开展现状进行调查,发现该地区初中生物科技活动开展的问题和不足之处,并提出相应的解决方案,以促进当地初中生物科技活动更好地开展。 【关键词】生物;科技活动;现状调查;策略研究 为了开发设计出中学生物科技活动系列方案,丰富学生的生物科技实践活动,培养学生的创新精神和实践能力,本研究对河南省鹤壁市30所中学生物科技活动的开展现状进行调查,发现该地区初中生物科技活动开展的问题和不足之处,并提出相应的解决方案,以期对当地初中生物科技活动更好地开展提供数据支持和建设性意见。 一、生物科技活动现状调查 1. 生物课教师配备情况与分析 根据表1结果显示,有专职生物课教师的学校23(76.7%)所,其中城镇中学全部都有专职生物课教师,农村中学只有8所学校有专职生物课教师;有兼职生物课教师的学校20(66.7%)所,其中农村中学全部都有兼职生物课教师,城镇中学中只有5所学校使用兼职生物课教师;生物课教师已满额的学校11(36.7%)所,未满额的学校19(63.3%)所,其中农村中学全部未满额,城镇中学中有4(26.7%)所未满额的学校。 由此可见,生物课教师专职化程度还需加强,生物课教师队伍还需要补充大量新鲜血液,特别是农村中学。 2. 生物科技活动受重视程度情况与分析 由表2可知,认为生物课在所有学科中地位较高的0人。认为地位一般的共25人,其中城镇中学15人,农村中学10人。认为地位较低的共50人,其中城镇中学30人,农村中学20人;认为学校对生物实验课很重视的0人。认为重视程度一般的共48人,其中城镇中学38人,农村中学10人。认为不重视的共27人,其中城镇中学7人,农村中学20人。由此可知,生物课和生物科技活动在初中教学环境中,处于较低的地位。这主要是由于中招考试语文、数学、英语占主要分数,而初中生物所占分数太少,中招实验加试也只加15分。 3. 学生对生物科技活动的态度情况与分析 由表3可见,喜欢上生物课的学生有1143人,其中城镇中学654人,农村中学489人。远远大于一般喜欢和不喜欢的学生人数;喜欢参加生物科技活动的学生有1272人,其中城镇中学720人,农村中学552人。比喜欢上生物课的人数还要多。由此可见,生物科技活动在学生中的受欢迎程度很高。 4. 开展生物科技活动情况与分析 由表4数据可知,开展生物科技活动的学校共有18所,其中城镇中学15所,农村中学3所;每学期开展课外活动频次较高的学校为0。一般的学校有17所,其中城镇中学有15所,农村中学有2所。开展课外活动频次较低的学校只有农村中学有1所。由此可见,初中生物科技活动开展的力度不够,特别是在农村中学。这主要是因为学校对初中生物科技活动的认识不足、重视不够。 二、对策与建议 在学生对于生物实验教学感受的调查中发现,80.8%的学生喜欢参加生物科技活动,可知学生对于生物科技活动的兴趣是十分浓厚的,但生物课在学校所有学科中的地位较低,学校对生物科技活动重视程度一般。通过研究,笔者认为应从以下几个方面提高对生物科技活动的重视程度: 1. 改革中招考试方式 要想从根本上解决初中生物实验教学不受重视的问题,应以中招实验考试方式的改革为基础。生物学是来源于实验的一门自然科学,人类对于生物学基本理论的获得大都碜杂诙陨物体的实验,提高中招实验加试在中招考试中的分数,随着考试方式的改革,教育观念和教学方式就会很自然的向强调素质和能力的方向转变,实验教学自然就会得到学校和教师的重视,学生的素质和能力也会得到提高。 2. 拓宽资金来源渠道 由于公立学校不能私自乱收费,除了政府资金投入,就只能通过社会各界捐资助学来募集基金。初中生物科技活动因为在提高学生创新思维、动手能力、综合素质等方面具有先天的优势,这与当今社会对于人才的需求注重创新能力和综合能力高度契合。将实验教学对于学生能力培养的巨大作用和改善初中生物实验环境的需求传播出去,就会有各种社会资金通过捐资助学来支援学校生物实验教学环境的改善。 3. 加强实验教学人员队伍建设 通过对实验教学人员配置情况的调研可以看到,鹤壁市初中生物实验教学人员配备不够充足:生物课教师未满额的学校达到63.3%,生物实验员未满额的学校达到66.7%;实验教学人员素质有待提高,使用兼职生物课教师的学校多达66.7%,使用兼职生物实验员的学校多达63.3%。发展生物实验教学的希望在于实验教学人员,关键是提高实验教学人员的素质。学校应抓住新课程改革的机遇,全面加强实验教学人员队伍建设。 4. 提高生物教学人员素质 以新课程标准的推广为载体是目前提高生物学科教学人员素质的最快捷途径。以教育主管部门为主导,以学校培训为基础,以教育主管部门的教研员为引导,以学校生物教研组为单位,促使生物课教师和生物实验员更新教育观念和行为,形成良好的师德师风,不断加强知识的更新、生物实验操作技能的锻炼,以及现代化教育设备的运用。 5. 优化实验教学人员的配置 在本次调查研究中可以看到,不论是城镇中学还是农村中学生物课教师和生物实验员都比较缺乏,兼职现象严重。笔者认为要解决实验教学人员配制不足的问题,从根本上还要依靠新进人员的招聘,可以通过招聘时加大宣传力度,加强对初中生物实验教学人员的政策倾斜,来吸引人才增强配制。如果不能够实现,教育主管部门也可以通过支教下乡、结对帮扶等形式对城镇中学和农村中学的初中生物实验教学人员进行暂时的配置。 生物科技论文:大数据时代农学生物类博士生的科研与生物科技海量信息供给的关系研究 摘 要 随着科技的发展,大数据越来越受到各行各业的重视。包括政府、科学、教育和企业等,此外,全球一些顶级的学术机构和刊物比如Nature和Science等多对大数据进行了研究,并先后设立专刊,出版了一些增长,对其进行了深度的探讨。同时还提出了大数据带来的优势和面临的问题和挑战。目前,医疗、物流、金融、制造、零售、科研和电信等多个领域得到大量的使用,并随之产生了巨大的科技价值、社会价值和产业空间。美国前总统奥巴马在2012年3月22日宣布,美国将投入2亿元美金来为“大数据研究和发展计划(Big Data Research and Development Initiative)”建立资金基础。自从上世纪九十年代宣布“信息高速路”的建设计划以后,这对美国来说是又一次国家战略,为美国的发展起到了重要的作用。紧随着美国的脚步,2013年,我国国家科学院将大数据作为国家战略加以发展。总体而言,大数据技术及相应的基础研究已经成为高校、科研院所和产业界的研究的热点和焦点,大数据的研究涉及了信息,心理、经济、社会等多个学科,不仅成为了传统行业的发展方向和契机,更铸就了很多新兴学科的崛起,成为了一个名副其实的交叉学科。大数据科学的总体方向已经逐步形成。在大数据时代背景下,农学生物类博士生科研内容与现代生物科技前沿信息之间必将产生新的复杂关系,对于博士生来说,是一个很好的学习和发展方向。 关键词 大数据 博士生 科研 信息 关系 1博士生面临大数据与大数据技术 1.1大数据定义 大数据就是一种不能依靠传统IT技术和工具在短时间内进行数据的收集整理,管理和服务等集合。通过对其的研究,发现其具有4大特点,第一是具有大量的Volume ,并且由原来的TB级迅速飞升为PB以及EB级。通过IDC 的“数字宇宙”可知,它预测全球的数据使用量将会在2020年前迅速飞升,达35.2ZB。第二是特点是Variety,是指数据的种类多种多样。这是因为数据的来源众多,渠道不具有单一性,此外,随着软件的发展升级,数据处理方式变得越来越多,格式也随之丰富起来,改变了以前的数据模式。第三,Velocity,是指稻莸牟生和更新。在大数据中这是其一个很重要的特征。就全球而言,数据的翻一番的时间大致为一年半,遵循着摩尔定律。第四是Value,即指数据的价值含量,在大量的数据中,具有价值的数据只是少数部分,因此,高效运用数据的前提是获取有价值的信息。 1.2大数据技术 从定义上讲,大数据技术是就是从海量的数据中,迅速地找到有价值的信息。简单地说,大数据技术帮助解决了数据丰富但知识不足这一尴尬,究其实质是通过眼睛看到的数据,对其进行研究分析,从而获得其隐藏的信息,提取潜在的价值。因而大数据是公认的最具“市场”前景的技术之一,这一新兴领域已经成为了大势所趋,是未来竞争的关键因素。例如在政府的角度来说,有利于达到高效服务型政府的目标。对于学校而言,有益于绩效管理更加高效正确,有益于绩效评估,资源的合理分配应用等都是在数据的基础之上来做出决定。对于博士来说,为其研究工作的开展提供了必要的前提和整体环境。 1.3博士生面临大数据与大数据技术 对于大数据的研究,在此之前都将主要的精力放在数据的精确度上。在相当长一段时间内,数据采集、记录和存储等都受到技术的限制,无法实现大规模,海量数据的分析研究,使得研究成果不够准确。因此,我们在对数据进行处理时,从采集到分析都只选择一小部分数据,在大量的数据面前,这一小部分数据不具有完全的代表性,具有主观色彩。随着各行各业数据的使用增多,数据的量越来越大,但是人们的能力有限,因此,统计学发明了抽样法,即用一部分数据作为代表,对其进行分析研究,并从中总结出整体的特点,同时统计学的目标也成为用最少的数据得出最重要的信息。长此一来,我们形成了一种习惯:也就是最大限度的减少数据的采集量。然而往往具有较大价值的信息都藏于大量的数据中,而这种精简则会使得那些细节被排除在外。 2海量大数据信息对农学生物类博士生研究方法和内容的影响 2.1大数据时代的科研方法变革及其必然性 所谓的科学研究方法就是在实践的基础上得出的理论方法,并将其作为指导实际的基础。在这个信息爆炸的时代,数据的处理也需要一种新型高效的技术作为支撑条件,不断的完善传统的方式,推陈出新。为从事科研活动的人提供一个新型的,科学的研究方法。 “大数据”是相对以往小型、局部性数据而言的,利用大数据进行分析和工作时,研究方法体现为三大方面的转变。(1)改变了以往抽样研究的方法,不论是四研究整体还是某一个特殊的点,都需使用其所有的数据。(2)由于有更多的数据,我们可以接受更多混杂、更多数据上的不精确。(3)在分析数据时不再一味追求是否具有因果关系,而是将事物之间的关系研究放在了重要位置。在这个时代,科学的研究方法是时代的要求,也是历史发展的必然结果。对该研究方法进行系统的梳理和研究显得尤为重要。 由于大数据具有规模大、分布式、异构、不准确、不一致等特性,因而管理难度加大。由于当前些技术和系统无法有效管理支持大数据运行,于是海量数据的出现催生了一种新的科研模式,在爆炸的数据中,博士生等科学研发人员的工作成为了与数据打交道,在其中挖掘信息,发现新智慧,甚至无需直接接触需研究的对象。Jim Gray博士是著名的专家,曾获得图灵奖。他对古今科研进行了分析和总结,提出了人类科研的3种范式,即实验、理论和计算。今天,数据量不断攀升,这3种范式已经无法满足需求,在一些领域已经被淘汰,因此,迫切需求第四种的出现,以便能够适应新形势的需要。对此,Jim Gray提出了一种新的数据研究方法,被称为“第四范式”,科研活动将受到数据的影响,数据密集将成为科研的一种新特点,新方向,是在实验、理论结合计算科学之后的第四种科研范式。从实际上来说,计算机科学是对前两种范式的补充和优化,而数据密集型范式则是一种全新的处理大数据的方法,不仅仅是前三张范式的优化,表1是对四种范式进行的比较。 2.2第四范式的特征 涉及到科学研究第四范式,关于其知识服务主要包括两个方面的特征:第一点,为用户提供知识理论和数据信息方面的服务,换句话说,不但要涉及到知识理论方面的服务,而且要提供数据服务,使用户能够更容易更清晰地理解最终的知识结果,能够重复该结果产生的实验过程,并重复利用该数据,提高科学研究效率。二是对溯源信息进行管理,提供从数据到知识的整个过程服务。数据溯源信息指在整个工作流程执行中数据的输入和处理历史。科学研究信息的提供者为用户提供的信息和知识是单个的静态的,而科学研究第四范式需要新的服务模式,即能够提供从数据到知识转变的整个过程信息,这是一个动态的服务过程。许多的科研人才其中不乏博士学位研究生,他们在科研工作中的过程和结论都需要体现第四范式的特点。 3大数据时代对农学生物类博士生科研过程的信息新式供给 3.1大数据环境下农学生物类博士生的科研信息需求 在现在的大环境下,具有密集型特点的科学性数据在大数据中具有重要地位,这种密集型数据较一般大数据相比,除具有基本特征外,在管理和分析数据上有更极致的追求,一定会使科学研究人员增加对进程中的专业化、深层化、定制化、协同化以及集成化的信息的需求量。第一,科研对象在大数据时代下的虚构化,会使许多的科学研究人员其中包含农学生物类专业的博士生,具有对提高数字性交互性的管理信息能力的需要;第二,科研需求在大数据时代下有很强的知识性,会使许多科学研究人员具有大规模数据同步寻觅分析的需要;第三,科研沟通方法在大数据时代下,会使许多的科学研究人员其中同样包含农学生物类专业的博士生,具有共同分享多种学科配合和科研数据集汇的资源信息的需要。 3.2信息供给模式演进与科研过程演进 英国科学与技术设施研究理事会(STFC)提出了数字科研环境下的科研模型 ,把科研工作分析成一N不断连的工作流,整个过程以分析趋势、产生思路、组织并设计项目、进行项目申请、实际性研究实验、收集并组织数据、宏观分析数据、并交流成果、保护研究成果为主线,细致地描绘了适用于未来的科学研究工作流的初步形态。科研工作以信息为着眼点,不断研究分析信息的过程。在现在的大环境下,很多事物都在悄然发生着革命性的变化,知识形态、科学技术创新方式以及科学技术创新发展中的知识处理及交流机制都是如此,无一例外。这些变化同时又推动着知识创造模式的改变,以及科研工作流中关键性知识瓶颈出现深刻的变化,进而促进着新兴知识服务机制的产生。 服务的主体、客体、方法及内容是信息服务模式的重要组成部分。服务主体是信息服务行动的执行者,也就是信息的服务人员,以客户的需求为出发点,运用行之有效的办法,供应信息服务产品来实现客户要求。服务客体是对信息服务有需要的人,与常见的图书馆读者不一样,分为群体和个体两种需求类型,会发出需要信息的信号并接受使用信息。服务方法指的是信息服务中使用的策略,它是为帮助信息服务人员做成进行信息服务的行动而提出行之有效的手段。像旧时的信息服务里的查询文献、拟定专题、确定主题和新时代信息服务里的信息的搜集、汇集、个性化定制、咨询参考等皆是信息服务手段。服务内容是最终的信息服务产品,是信息服务人员最后交给信息服务需求者的确定下来的成果,或者是某种能够感受到的信息服务,由此它既可能是真实的物品,也可能是虚拟的产品,像报告、刊物、数据库一类的或是像学科导航与文献检索一类的信息服务。 4大数据的信息供给的未来趋势 数据密集型环境下,图书馆的知识咨询服务必须进行创新,利用新技术进行服务模式的演进,新的服务模式包括云服务模式、智慧感知模式和导航模式;在思维方式方面,大数据环境下的思维方式向着多样性、开放性、生长性、整体性、平等性和相关性发展,根本上属于多元性思维;在认知角度方面,大数据环境改变了人类的一些常规认知,主要体现在人类眼界的改变,从局限的世界向无限的大数据方向进击,进而满足认知的平等;在信息技术方面,传统的数据寻求方式已经落后于大数据时代,在数据收集、储存、分析和可视化等地方都存在弊端。这时任何领域都急切需要着大数据的帮助,更多的人选择了以数据为依据的分析代替以专家为信条的分析方式。而从服务创新的角度来讲,应注意数据创新、用户行为分析及知识网络的关联等方面的问题。 生物科技论文:无细胞生物科技加速创新 人类的生命物质包裹在一个称谓“细胞”的微小口袋中。细胞内部是DNA分子,携带了如何运转人类细胞的指令,发展、被激发,最终分裂为两个细胞。RNA(核糖核酸)――存在细微差别的分子信息,携带指令进入称谓“核糖体”的分子细胞中。一个核糖体的工作是读取RNA信息,并且将它们转化为蛋白质。接下恚这些蛋白质会监督、执行运转、成长以及分裂的过程。 这是自地球上出现生命体的40亿年以来,一直完整运转的一套体系。可是,对于有些生物技术学家而言,细胞或许只是一顶老旧的帽子。他们认同DNA、RNA、核糖体和蛋白质的配置,它们可以被设计成为有其他用途的化学成分,从医药到建筑塑料模块。但是科学家们一直试图,逃脱包裹这些物质的袋子,进入细胞内部仅仅留下原浆质“粘液”用于他们的指令。 所以,相比传统的基因工程带点来的可能性(甚至像CRISPR-Cas9这样先进的基因修正技术),无细胞生物技术能够更加准确的控制。在这里,基因信息是由核糖体(Ribosomes)转译,最终产品可以进行大规模产生。 同样重要的是,无细胞生物技术意味着没有任何生物化学过程浪费在运转、发展和分裂任何实质细胞上。事实上,科学家们最初的目的就是为制造特定产品寻找最佳基因的一种快速方法。最终,所有努力形成的这样的成果――无细胞生产将意味着大规模制造。 无细胞原浆质粘液的制作过程如下:取4公升培养皿的大肠杆菌(大肠细菌深受基因工程学家的偏爱)。压力作用下,通过微型阀门打开细菌细胞,撕裂细胞膜和DNA,最后释放核糖体。在37摄氏度下培养得到的混合物一小时,然后激活能吞噬DNA碎片的一种称为核酸外切的酶。运用离心机,将细胞膜和其他碎屑废弃物从包含核糖体的粘液中分离出去,分离去除多余的离子。然后,拌入氨基酸(蛋白质)、糖和携带能量的三磷酸腺苷(ATP)分子。最后,加入少量进行尝试,并对产生的蛋白质粘液发出指令。 这一研究过程,采用的是加州伯克利大学的Synvitrobio公司的研究方法,这是一家加州理工学院的Zachary Sun和Richard Murray,以及哈佛大学乔治George Church共同创立的一家公司。运用不同生物体的其他无细胞技术也正在展开实验,比如,酵母和链霉菌就成功进行了实验。烟草的细胞或是中国仓鼠的卵巢也是进行这个实验的不错选择。在自由悬浮暂停,所有这些公式在隔绝细胞的蛋白制造机制的状态之下,将成为变种。 Synvitrobio公司的工程师建立了一种机器人系统,融入他们实验的最后一个阶段。这个机器人将精制的原浆细胞打包注入一批384个微型试管中。每一支试管装有几百万升之一的细胞液。然后,将一些DNA分子投入每一个试管,在这些分子信息转化为蛋白质的过程中,分离出的粘液开始发挥作用。目前,这个系统能够为每个试管处理8个DNA序列,这意味着能够同时处理3072个蛋白质。这样能够达到1万个基因“字母”的长度――这足以编码任何你能够注意到的蛋白质分子。 现在,Synvitrobio公司正在使用这一系统测试DNA序列,测试它能否值得作为抗生素考察。通过黏合到生物学上重要的分子,并且以伤害部分生物体的方式改变分子特性,才能让药物开始发挥效用。为了寻找这样的黏合,每一个迷你试管同时装备了一些特定的分子,每一个附上“报道者”标签的分子,当黏合发生就会发出光亮。那些闪烁的试管标志着,其中一组或多组的DNA序列值得研究者注意。所以,Synvitrobio公司的技术能够以新DNA序列特定的速度,扫描出潜在的药物。 按需人工合成新的基因序列是现在国际通行的技术,这意味着全球的基因库可以如候选人一样被争夺。基因被残忍扭曲筛选,直到最好的基因出现。而此刻重点在于,如果当Synvitrobio公司将新发现的分子,以传统科技黏合进合适的细胞内,在发酵罐中培养这些细胞,就如同酿造啤酒的过程一样,这相比简单将它们投入粘液中要消耗更多的时间。 靠近美国旧金山的SutroBiopharma生物制药公司,已经使用了无细胞系统生产抗癌的抗体。今年月,Sutro公司宣布运用这套系统生产阻止肿瘤扩散的STRO-001抗体,并计划在2018年开始临床试验STRO-001抗体。用于试验的无细胞抗体即将开始生产。抗体是特殊的蛋白质,所以一旦Sutro公司的系统鉴定出最佳的“候选人”,所有需要的工作就是编码“候选人”的DNA粘液。 Genomatica是一家位于圣地亚哥的生物科技公司,现在正在试验利用无细胞系统,从单糖中获取1,4-丁二醇。1,4-丁二醇是一种用于制造聚合物(比如莱卡)的小分子。一般来说,相比生物科技,从化学过程中提炼这种尺寸分子的成本更低,而1,4-丁二醇恰恰是一个例外。 Genomatica公司的系统在合成过程中大量生产出关联的酶,产生一个完整的无细胞代谢途径――就是所有糖可以专注用于特定的化学物质,而不是为了谋取最大利益,运转一个细胞的其他生化过程。目前,这家公司还没有将系统用于商业使用,而对于它赋予更高的期望。 美国马塞诸塞州的GreenLight生物科技公司,同样计划根据大肠杆菌,运用无细胞系统生产不易消化的核糖类似物――一种自然形成的糖,可应用于零卡路里的饮料中。而借助于基因修改过的大肠杆菌已经应用于工业生产。这家公司表示,他们对这套系统的熟练操作已经达到一定高度,能够每次生产数千公升的糖溶液。 与此同时,Greenlight公司用无细胞系统,生产工业定制量产的RNA分子,阻止昆虫幼虫发展,可以用做杀虫剂。现在,RNA生产的成本是每克5000美元。GreenLight公司认为,扩大生产过程,成本能够降低50-100美元。 无论无细胞生物科技,能否通过制造化学物质的基因修正技术,来取酵技术,这还有待时间检验。自从12000年前啤酒杯发明以来,发酵就成为一种经过人类考验值得信任的技术。 然而,剥离生物分子,直至剩下最后裸露的本质,同时也是最具效率的部分,至少对于一些应用而言,生物细胞的功效能够被充分发挥。 生物科技论文:开展生物科技活动提高学生的探究能力 【关键词】 观察;探究;结果 1开展生物科技活动的目的 根据新课程标准下,结合生物课的特点,以培养学生的动手操作能力,观察能力,分析综合能力,合作探究能力,有效地提高学生兴趣和学习效率。进一步提高学生收集和处理科学信息的能力,获取新知识的能力,分析和解决问题的能力,以及交流和合作的能力等。让学生分组进行探究活动,充分发挥学生的主动性和实践性。 2联系生活实际,激发学生课外探究 开学两周后,本人指导学生分组进行实践活动,布置学生利用假期间的时间到社会实践中进行科学探究活动,一个月后到课堂上进行演讲,然后分组进行评价,让学生带着问题到社会生活中进行科学探究,让学生把书本知识和社会实践互相联系。有利于激发学生的学习兴趣,提高学生的学习效率,发展了学生的创新能力。 3来自学生的课外实践探究报告 通过学生利用假期间的时间,一个多月后,学生把观察到的事物进行整理,然后各小组在课堂上进行演讲。 A组:我们小组探究的是“酸雨的形成和危害”。我们利用周末休息的时间,到我县的冶炼厂去观察。冶炼厂离县城有十几公里,座落在我县的西南部,这个冶炼厂主要是冶炼铅矿、硫化锌矿。我们来刭冶炼厂,与冶炼厂的领导说明情况,冶炼厂的领导’,简单的给我们介绍。冶炼厂建于80年代末,经济效益好,为我县的经济发展贡献很大。但是带来了自然环境的污染。我们看到冶炼厂周围的树木枯死,流出的污水进入大河,河里的鱼类如今几乎没有了,当地农民的庄稼叶色枯黄:老百姓多次请求当地政府把冶炼厂搬迁,最后当地政府给老百姓经济补助。在冶炼厂的上空,看到黑色的浓烟。我们这时想,这黑色的浓烟中,含有大量的二氧化硫和氮氧化物,它们在空气中被氧化,进而形成硫酸和硝酸,随着降雨落到地面。这种pH小于5.6的雨水,被称为酸雨。酸雨的危害很大:酸雨对入眼和呼吸道产生刺激作用;酸雨降落到地面,会影响农作物的生长,导致减产;酸雨降落到河流,湖泊中,可使水呈现酸性,影响鱼类和水生植物等的正常生长;酸雨还会腐蚀建筑物。为了我们美好的家园,我们请求当地政府把冶炼换到离城市和森林比较远的地方,减少环境污染。 B组:我们小组探究的是“土壤污染”。 近年来,由于人口急剧增长,大量使用农药;工业迅猛发展,固体废弃物不断向土壤表面堆放和倾倒,有害废水不断向土壤中渗透;大气中的有害气体及飘尘也不断随雨水降落;同时,大量森林受到破坏,人类生存的自然环境受到污染,本来森林中的植物通过光合作罔,蒸腾作用有利于氧循环,同时,森林中的植物还能吸收有毒的气体,降低噪音和强光对人体的伤害,促进人体身心健康。森林覆盖率越来越少,这样就造成了有害的物质或其分解产物在土壤中逐渐积累,“通过土壤――植物――人体,”或通过“土壤――水――人体” 间接被人体吸收,达到危害人体 健康的程度,这就是土壤污染。土壤污染会使污染物在植物中积 累,并通过食物链富集到人体和动物体中,危害人畜健康,引发 癌症和其他疾病等。因此,要减少土壤污染,我们必须行动起来。 大量植树造林,绿化环境,是我们每个人义不容辞的责任。 C组:我们小组探究的是青蛙的生殖与发育。 春天来了,天气转暖,雄蛙高声呜叫的春季,我们来到沟渠 或池塘旁,多次进行观察雌、雄蛙的抱对现象。不久,池塘边的 杂草上有许多蛙的受精卵,我们每隔两三天又去观察。结合学过 的生物学知识,青蛙的受精卵在胶质膜中进行细胞分裂,发育成 胚胎,胚胎继续发育,形成幼体―一蝌蚪。刚孵化出来的蝌蚪, 用头部两侧的外鳃进行呼吸。不久,蝌蚪的外鳃消失,长出内鳃。 经过一个多月后的观察。蝌蚪先后长出后肢、前肢,尾和内鳃逐 渐萎缩消失,肺逐渐形成,蝌蚪发育成幼蛙。青蛙是变态发育, 幼体蝌蚪生活在水里,用鳃呼吸,成蛙后能在陆地上生活,用肺 呼吸,同时也能在水中生活。蛙的生殖是雌雄蛙进行抱对后,进 行体外受精。蛙是典型的两栖动物。如今现存的两栖动物约有2500 种,它们是由水生过渡到陆生的脊椎动物,蛙是庄稼的好朋友, 蛙在繁殖过程中,能消灭大量的害虫。我们每个人都要保护好青 蛙。 D组,我们小组观察的是蚂蚁行为。 蚂蚁是昆虫类。我们利用假期时间,到野外找到两种蚂蚁, 一种是狼蚂蚁,另厂种是黑头蚂蚁。我们用小镊子夹起蚂蚁装如 塑料瓶中然后把它放入硬纸盒中,在硬纸盒的一端放入一些糖,’用放大镜观察蚂蚁的行动步伐,通过多次观察。蚂蚁运动时,一般是以一侧的前足,后足和另一侧的中足为一组,进行交替运动。蚂蚁的社群行为十会复杂,有雌蚁(蚁后),雄蚁,工蚁和兵蚁之分。工蚁不能生育,它们的’职能是建筑蚁巢,喂养幼蚁等。兵蚁的颚特别大,它们的职能是保卫蚁穴,雌蚁专职产卵。不同类的蚂蚁放在一起就要发生战争。通过我们的观察活动,我们把10只狼蚂蚁和10只黑头蚂蚁放在一个塑料瓶里,同时放入一个蝗虫,一段时间后,两种蚂蚁为了争夺蝗虫,进行了战争,第二天,我们去看塑料瓶里的蚂蚁,狼蚂蚁全部被黑头蚂蚁咬死,有几只狼蚂蚁咬成两节,黑头蚂蚁还有3只在塑料瓶里运动,那只蝗虫咬死后,肢体分散。这就说明不是同类的蚂蚁就要发生战争。 这节课,听了同学们各组的精彩演讲,我心里非常高兴,各组探究的内容虽然不同,通过你们去观察,去实践,获得了丰富的知识和体验。真正体现了把课堂交给学生,发挥了你们的主观能动性,合作探究的实践性,动手,动脑的主动性,以新课程理念来看,体现了以学生为主体的教学思想,让学生有目的地去观察,去探究,同时,让学生从中找出答案。不但培养了学生的实践操作的兴趣,而且发挥了学生合作学习的能力,乜培养了学生的观察能力和语言表达能力。 生物科技论文:生物科技的另类创业 新一波的生物科技类创业公司,正试图创造一条不一样的价值链。iCubate和ET healthcare便是这其中的代表。它们所在的体外诊断行业正处于快速增长期。据McEvoy Farmer 的预测,我国体外诊断行业未来增速有望达到15%~20%,远远超过全球5%~7%的增长,至2015年成为全球第三大市场。体外诊断是指在人体外通过对血液、体液、组织等人体样本进行检测,获得临床诊断信息的产品和服务。在临床诊断中它起到70%的作用,临床应用贯穿于疾病治疗的全部过程,几乎相当于医生的第二双眼睛。 体外诊断产品包括精密仪器、试剂、校准品、质控品等,其中医院检验科、第三方临床检验实验室和体检中心等倾向于使用高通量的精密仪器;而医院临床科室、急诊、社区服务站、乡镇卫生院及家庭,则更需要便携式快速诊断产品。 体外诊断行业技术平台竞争激烈,而基于技术平台进行诊断试剂开发的开发者利润微薄,试剂经销商揣着专利风险。造成这种局面的原因在于,技术拥有者高度集中,他们控制着各个细分疾病领域的专利,只有他们和少数拥有使用权的公司才能顺理成章地把“正版”产品推入市场。而科学家、研发者研发出诊断试剂,没有使用权就无法让产品流通,只能写。即使部分公司把产品推进市场,背着侵犯专利权的包袱,公司也很难做大。 由于高端技术的独占性,大型跨国公司几乎垄断了高端市场,它们通过自己的研发仪器开发试剂产品,进行报批然后推进市场,或从直接客户那里赚钱,比如收取购买仪器的费用、专利使用费用甚至还有产品销售分成。这样一来,上游企业开发的患者检测产品有限,试剂公司研发领域更为集中、创新热情低下,试剂经销商也因为毫无利益保护而减弱市场开发力度。 在这样一个庞大而封闭的市场中,出现了iCubate和ET healthcare这样两个另类的创业公司。它们的创始人都是创业狂热分子,一个是医学博士利用互联网思维做创新,一个是机电博士转行做诊断器械。确切说,他们的公司都属于B2B,但他们在创业之初,就直接跳过客户思考最终用户也就是患者需要什么。 iCubate创始人韩健学IT行业的开放模式,探索如何在自己特有的技术和产品以外赚钱,把自己的技术免费给开发者使用,让更多终端患者受益,然后开拓出一个新的盈利空间。ET healthcare的创始人谭洪,作为外行人,第二次在生物科技领域创业,他自嘲说,在最困难的时候在最困难的领域里,拣了一条最困难的途径来创业。尽管赤手空拳重新开始,但他坚持用最好的团队做中国最好的国产全自动精密仪器。 韩健自己是一个很好的创业导师,他从在别人的技术平台上创新,最终实现用自己的技术搭建平台,并且用开放技术的模式去推广技术。打破传统的商业模式,需要勇气,但对于其他创业者而言,这的确是件有意义的事。在这个平台上创业,启动资金低、没有技术专利门槛、有一套开发产品的体系,并且有一些不错的发展空间,比如成立试剂开发公司,开发、销售自己的产品;也可以成立独立实验室做产品验证或为客户做评估检验等。 谭洪的案例可以这样去理解:在一个技术门槛非常高的行业里创业,难度当然很大,但并非毫无机会。他的公司在模式上并没有太多创新,最大的成功在于产品和技术,他把别人没做好的、做不到的都做好了。当大家谈论起生物领域的创业,关注点多半都是技术,“你有什么技术、你在这个行业多少年”。但当谭洪这个门外汉细心研究起他进入的体外诊断行业时,他是以终端用户需求为导向,来规划自己的产品方向。按照传统经验,有什么创新技术做什么新产品。这只适合大企业,它们有资金去做市场;但对创业者来说,回归到用户需求中,从需求里找机会,然后再想办法用技术创新去解决它。这或许是谭洪经验的价值。 生物科技论文:新课改背景下高中生物教学中渗透现代生物科技知识的策略 【摘要】 在日新月异的科技时代,教育给我们提出了更严格的要求。新一轮的基础教育课程改革(简称新课改),要求我们的知识与时俱进,内容多样化,形式丰富化。那么,在新课改的大背景下,我们应该如何将现代科技渗透到教学中来呢?具体我们从高中生物教学中来看如何渗透现代生物科技知识的。 【关键词】 新课改 现代生物科技 高中教学 生物教学 新课程的核心理念就是以学生发展为本,结合学科教育的特点,力争全方位的落实科学素养,为学生的终身发展奠定基础。这也就意味着今后学校的教育不仅仅是要学生被动的接受一些知识,满足升学的需求,而是要求他们能够学会全面自主的学习方法,能够真正的培养他们的学习兴趣。使他们具备学习的动力和找到适合自己的学习方法;使每个学生有特色、有个性的发展。为祖国培养更多新型的,全面的科技人才。因此,在新课改的背景下,如何将现代生物科技知识渗透到高中生物教学中去是生物教学中的一大突破,也是对现代生物教学与时俱进的要求。我们应该从以下几个方面着手。 一、从新教材的修订中渗透 俗话说"工欲善其事必先利其器",要想更好地将现代生物科技知识渗透到高中生物教学中,首先必须对现在已有的或陈旧教材进行一些修订,撤除一些说教性强的,过时的知识,因为这些东西都比较死板,枯燥无味。同学们对这些东西想要了解的欲望和学习的兴趣都比较低。要适当的引入一些新的、与现代生活相关的生物学知识,侧重引进一些报刊文章,增加一些小阅读,例如:将以往课本中对一些生物学家的生平简介,换成他们学习或者生活中的一些有趣小故事,增加阅读性。将对他们科学成就的歌功颂德换成他们最初研究时的兴趣或者动机,以及他们对生活中的现象所产成的灵感等等。激励着孩子们善于发现生活中有趣的现象,引导他们去探索去发现。同时在教育教学中,不仅仅只借助课本去传播知识,可以引导孩子去阅读杂志、报刊、文献。让他们主动去寻求知识,找到他们的兴趣点。 二、从提高教师素养上渗透 所谓教师就是"传道授业解惑"的主体,也是将现代生物科技知识渗透到教学中去的执行者。因而生物教学老师应该积极响应新课改的要求,提高教师的自身素养。积极主动的去关注生物科技知识的成果更新,发展方向和知识动态,以提高自己的专业能力。还要提高自己的教学技能,自己的职能有新的认识和定位,提升自身的魅力,善于除旧立新,形成学生接受的教学风格(如幽默风趣,轻松随和等)避免以前简单机械的"照本宣科",要善于用开放式的教育模式去引导和教育学生,积极调动学生积极性,开阔学生思维。最为一名高中生物教师,严格要求自己,积极自主学习,丰富专业知识,提高自身素质,是为了在平时的教育教学中能够言传身教,更好地将现代生物科技知识渗透到高中生物教学中去。 三、从教育模式里渗透 新课改的核心理念是"以学生为本"。那么以老师在课堂主讲,学生被动接受的教育方式,显然不符合新课改的要求。这样,在生物教学中也就要求我们要更新教育观念,重建教育方式。以学生为主体,提高学生自主学习的积极性,培养他们自主学习的意识,善于培养学生自己发现问题和解决问题的能力,即培养他们的问题意识,然后积极引导,要他们积极寻求各种方法去解决问题。例如:Problem Learn教学方式(简称PBL教学),就是在每节课前一两天发一张问卷,提出下一节课的相关问题,让学生自主查资料解决问题,并在下一节课上分析讨论。例如:(1).克隆羊与试管婴儿的技术上的区别与联系时什么? (2)转基因食品能否解决全球的粮食需求?通过这些与生活,生产相关的问题激发学生课前主动学习的兴趣,探讨问题的能力和综合思维。在课堂上,各同学积极发言,创造一种人人参与的氛围,也提高学生的表达能力和自信心。最后教师解答问题,使同学们对生殖这一节课的内容有更深刻的了解,提高教学的质量。 四、从教学评价上渗透 教学评价是检验教学方法和模式的一个尺度,故若教学评比中渗透现代生物科技知识的要求,势必可以促进现代生物科技知识在教学中的渗透。要避免以前一切向成绩看齐的老方式、老观念。要侧重于对学生自主学习新的生物科技知识[4]的能力,综合素质的考察。同时要改变现有的考试制度进行改革,要进行自主命题和自主招生,对于考试的题目在符合大纲要求的前提下,要多选择开放性的现代生物科技题目,综合考察学生的综合思维。 五、结语 现在的我们正处于一个信息大爆炸的时代,各种知识、信息正以我们想象不到的速度快速更新变化着,尤其是现代生物科技技术飞速发展,生物科技知识快速传播[5],我们在高中的生物教学中面临太多的要求和挑战。我们要想在这样的大环境下提高教学质量,培养更多有用的新型的科技人才就必须响应新课改的要求,将现代生物科技知识渗透到高中的生物教学中去。让我们的下一代善于发现现代生物科技的发展方向,有更开阔的视野,更专业的知识支撑。 生物科技论文:生物科技——让地沟油价值回归 说到地沟油,大家都不陌生,近年来,媒体时有地沟油以各种方式流向餐桌,侵害人们的健康。2010年7月国务院办公厅(国办发〔2010〕36号)下发了《关于加强地沟油整治和餐厨废弃物管理的意见》,各地方政府为保证食品安全不断加大对地沟油的综合整治力度,让地沟油早已成为中国“名油”。 多数人对地沟油的了解目前还停留在餐桌残剩油的层面。实际上,地沟油是一个较宽泛的概念,如餐厨垃圾经简单提炼的油、反复油炸的油、油温过高或油炸时间较长致使油质超标的油、因高温或存放时间过长致使油质超标的油、腐烂变质的花生(易产生黄曲霉素)菜籽等压榨的油、死猪肉及腐烂变质的残剩肉等熬制的油、抽油烟机接油盒的油、无生产资质的小作坊生产的油、有生产资质但达不到国家食品卫生标准的油等等。总之,凡是达不到国家食品卫生标准的动植物油统统是地沟油;更让人们防不胜防的是许多商贩用廉价的地沟油制造各种油制食品。在市场经济利益的驱使下,哪里有利益,哪里就有地沟油或地沟油的产物。 2011年11月,荷兰航空虽将地沟油成功应用为飞行器的替代生物燃料,但这仅仅是国外拉开地沟油再利用的一个经典。在我国,虽然政府三令五申地不断出台整治地沟油的政策以引导地沟油的无害化处理,但也仅仅停留在“处理”层面,从技术上无法实现地沟油的经济价值,难以让参与处理者从中受益,即便施行财政补贴,也很难调动起合法处理地沟油者的积极性。专业致力于地沟油产业研发的昆明红火科技有限公司董事长刘一江认为:要从根本上解决地沟油的餐桌及食品公害,首先必须突破技术难关使地沟油开发利用的产品有经济效益,同时政府对正当回收利用地沟油者要给予重视、鼓励和大力扶持。做好地沟油的“知识普及、合法回收、科学开发、有效利用、政策扶持”才是解决地沟油问题的根本途径。 社会在进步,科学在发展,人们对自身的生存空间要求越来越高。食品安全、大气及水的污染治理作为必须解决的课程已经提到国家和各级政府的日常工作上来,而地沟油作为一种特殊的食品残留物,由于缺乏强有力的开发利用技术而让其泛滥。交通的快速发展及石油的不可再生让天然资源日近枯竭,若能将地沟油开发为一种替代性的可再生资源服务于现代社会的发展,无疑是利国、利民、利发展的上好之计。但对地沟油有研究的受访人士一致认为:地沟油在收集利用技术上存在严重的短板。首先,在地沟油的收集方面,地沟油捞取、运输等现代化工具缺乏。多数就餐地点的隔油池附近的道路狭窄,不便机械清理,主要靠人工捞取。同时,缺乏全国范围内的地沟油收集系统和回收机制,许多小餐馆仍旧将大量废弃食用油脂直接排入下水道,造成严重的环境污染和资源浪费。其次,在利用技术方面,地沟油制取生物柴油的产业链短,缺少科研投入和过硬的高科技开发技术,能为生产者带来丰厚利润的下游产品少,与国外相比明显不足。我国绝大部分生物柴油企业不具备大规模再加工利用脂肪酸甲酯和甘油的技术条件,多是把脂肪酸甲酯和甘油低价销售等以弥补成本。据不完全统计,目前国内从事地沟油提炼生物柴油的生产加工企业达2000余家,都因缺乏核心技术和上下游产业链不够完善而生存困难。 据调查显示,对地沟油的加工可采用热裂制法、酸制法、碱制法、酶制法,而热裂制法的成本很高、酶制法的技术难度又极大。由于技术和成本原因我国的生物柴油质量达不到动力车用需求,作为石化柴油的添加辅料目前仅能在专业技术下添加10%—20%,生物柴油在我国还不是独立的燃油产品,市场生存力很弱。 刘一江介绍,目前国内地沟油的利用主要有两个方面:一个是生产有机肥料、肥皂、化妆品等,另一个是生产生物燃料。两者相比,生物燃料的用途更具有经济性。所以,昆明红火科技公司始终坚持在地沟油的开发利用上下功夫并不断加大探索力度,为降低地沟油炼制的加工成本,公司在5年的艰苦探索和不懈努力中,大胆探索、不断改进,终于攻克了酶制法生产技术的“微生物组培”、“微生物功能放量”、“微生物反应”三大核心技术难题,创造了“地沟油酶制法生产技术”,并获得5项国家专利,成功地将地沟油开发为“红火牌生物醇油”并应用到民用灶具燃料、工业锅炉燃料、车用动力燃料三大领域。其产品红火牌生物醇油1号油适用于家庭、单位食堂、宾馆酒店的灶具烧火(400—1200℃)、做饭、取暖、点灯等;红火牌生物醇油2号油适用于柴油机抽水、发电;红火牌生物醇油3号油适用于中小工业及锅炉烧火(800—1300℃);红火牌生物醇油4号油适用于柴油机车辆,如小车、大车、货车、农用机械、工程机械和采矿设备等。该系列产品的成功开发,几乎是从生活、交通到工业的全覆盖。由于红火牌生物醇油价格是有竞争优势(比柴油每吨低1000元以上),因此,从理论上讲,这是地沟油核心价值的回归;从事实上讲,这是红火科技公司奉献给中国人民的创举! 生物科技论文:开展生物科技活动对促进素质教育的作用分析 【摘 要】在教学中开展生物科技活动,能够很好的培养学生的综合素质,提升学生对于生物课程的学习兴趣,是在学校教育中开展素质教育的重要途径和方法。本文主要结合自身对于开展生物科技活动的理解,就生物科技活动开展的作用进行了阐述,以期能够为学校生物科技活动的开展提供一些可借鉴的思路,促进学生综合素质的有效提升。 【关键词】生物科技活动;素质教育;作用探讨 生物学和学生在中学阶段所接触到的其他的学科有着一定的区别,生物学主要是研究生命的一门科学,内容上以研究生命现象的本质为主,同时对生物的发生和发展规模进行探讨。近年来伴随着现代数学和化学的不断发展和渗透,电子计算机、电子显微镜技术的不断提升,促使生物学得到了快速的发展。生物学快速的发展和进步需要培养更多具有创新精神的高素质人才,在人才的培养方面应该从小抓起。在对学生的培养方式上除了利用生物课程的教学之外,还应该广泛的开展各类生物科技活动,促进对于学生开展素质教育的质量。以下主要结合实践,分析了利用生物科技活动促进素质教育的相关思路,以期能够为学校生物科技活动的开展提供一些可借鉴的思路,促进学生综合素质的提升。 1.紧密联系生活开展科技活动,提升学生的动手能力 地球上的生物种类有200多万种。他们的结构和形态不同,生活习性也有着很大的区别,这使得生物学的内容十分丰富。其中一些生物学的内容和人类的生活领域有着密切的关系。比如我们所吃的鸡鱼肉蛋、蔬菜水果来自于动植物,穿的麻料、丝布等也来自动植物,这为生物科技活动的开展提供了十分丰富的资源,有效的联系生活实际开展生物科技活动能够帮助学生获得更多的生产和生活经验,对学生的综合素质的培养有着十分重要的积极作用。如在开展生物科技活动的过程中,老师就可以让学生利用业余的时间,对自己家所养的花卉、小动物的形态行为和管理技术进行认真的观察和探究,对所观察到的结果进行详细的记录和整理。同时结合试验让学生写一些有关主题的小论文。如“豆芽的生长周期”、“家兔的饲养方法”、“金鱼的生活习性”等,使得学生能够在实践中获得一些生物知识和技能,增强学生学习生物知识的学习兴趣,从而更好的提升学生的综合素质。 2.结合教材的内容,培养学生的爱国主义思想 我国幅员辽阔、资源丰富,有着不少的珍惜野生动植物,如水杉、大熊猫、朱鹮、金丝猴等受到世界各地人们的喜爱。中学生通过参加生物科技活动,可以了解和认识更多的动植物,这能够使得他们更加的热爱祖国的生物资源,从而很好的激发起学生的爱国主义热情,使学生认识到通过学习科学知识报效祖国的重要性。通过生物科技活动的开展,还能够增加学生对于林业、农业以及畜牧业的认识,使得他们能够树立一定的职业理想,有的学生可能想长大做一名生物学家,有的则很想作为动物园的工作人员,也有的学生可能长大后想成为一名优秀的园林技师,生物科技活动能够帮助学生尽早的树立自身的人生理想,激发学习生物知识的主动性。 野外考察是指对于野生动植物个体或者是群体所进行的科技活动,是生物科技活动中的重要组成部分。野外考察主要是在动植物生长发育的过程中开展活动,在开展的过程中有着一定的季节性,一般不需要使用精密的仪器,只需要通过肉眼就能够完成考察,野外考察是获取第一手的生物资料的重要途径和方法。通过对中学生实施科技活动,能够帮助学生掌握实施野生动植物考察的基本方法,培养学生自身的野外适应能力和工作能力,使得那些有志于从事野外考察的学生提前有一些心理上和能力上的准备,能够提升中学生素质教育开展的效果,有利于学生综合素质的提升。 3.结合课外阅读,对学生普及基本的生物知识 课外阅读的内容一般主要是科普性的知识,涉及到的范围十分的广泛,有很多都有着知识性和趣味性,有的还能教会读者一些实用性的知识。同时一些中学生所阅读的课外阅读书籍还会介绍一些我国古代生物科学领域的重要成就,这对于增强学生学习生物知识,进行科学知识普及,提升学生综合素质都有着很好的促进作用。在生物科技活动开展的过程中,老师指导学生开展生物的课外阅读活动的时候,可以为学生举办一些专题性的讲座,向学生介绍一些国家在生物领域的最近成果,比如克隆技术、基因芯片等等,激发学生的学习热情。这种生物科技活动的开展的方式不仅仅可以很好的丰富学生自身的知识,帮助学生开阔知识的视野,同时也有助于学生自身阅读能力的和语言表达能力的培养。另外在活动开展的过程中,老师也可以邀请学生就自己在课外阅读中所学习到的一些知识进行分享,讲给同学们听,加强学生之间的互动和交流,学生在材料的收集和整理过程中可以很好的培养自身的创新思维和创新能力,进而提升学生自身的综合素质。 4.参加校内外的生物竞赛,做好活动的总结 在教学中组织学生参与各种形式的竞赛活动,不仅仅是生物教育和环境教育的重要形式,同时对培养学生严谨务实的科学态度也有着一定的积极作用。老师可以组织学生参与“环保知识竞赛”、“科学大众生物竞赛”等活动,使学生从对生物课程的不敢兴趣转变为热爱生物学获得,主动参与生物科技活动,在不断的竞争中培养自身的进取心,为以后更高阶段的学习打下良好的基础。参与校内外的生物竞赛不仅可以为学生提供一个和他人进行交流的平台和机会,另外如果学生能够在竞赛中获奖,将会是对学生自信心很好的一种鼓励,有利于学生的综合素质的提升。 在科技活动开展之后,应当注重对于成果的保存和积累。生物科技活动的一些资料有着一定的原始记录价值,特别是一些动植物的标本和视频等都会对学生日后的学习产生一定的积极作用。老师在指导学生开展科技活动的过程中,应当要求学生做好各项生物科技活动的记录工作,将所采集到的标本进行妥善的保管,以便能够在日后进行再次的利用。在开展生物科技活动的过程中做好总结是提升学生生物活动质量的关键步骤,在日后可以用来举办成果展览,召开成果的汇报会,撰写一些小论文等,这对于素质教育的开展有着十分重要的意义。 5.小结 总的来讲,在学校教学与开展丰富多彩的生物科技活动,能够使得学生将自身所学的知识用在生产之间之中,促进学生自身创新能力和创新意识的培养,帮助学生更好的认识企业和生物科技和个人之间的关系,同时也为学生提供了很好的与社会进行接触的机会,增强了学生热爱自然环境、热爱动植物的感情。另外在开展生物科技活动的过程中,还能够帮助学生树立服务社会的决心和信心,培养学生的动手能力,增强学生的综合素质,有利于素质教学的开展,为今后学生更好的适应社会发展的需要奠定了良好的基础。本文主要结合自身对于开展生物科技活动的理解,就生物科技活动开展的作用进行了阐述,从紧密联系生活、参加校内外的生物竞赛、结合课外阅读和教材进行了分析,希望能够更好的促进学生综合素质的有效提升。
生物类论文:生物类交叉学科图书的加工要点 摘 要 本文从生物学与物理学、计算机科学、医学、环境科学、社会科学等学科的交叉书稿的实际编辑工作中,总结出生物学类交叉学科图书的加工要点,从而探讨提高交叉类书稿的编辑加工效率和准确率。 关键词 生物科学;交叉学科;编辑加工 生物科学是研究生物的结构、功能、发生和发展规律的一门自然学科,它既研究各种生命活动的现象和本质,又研究生物与生物之间、生物与环境之间的相互关系,以及生命科学原理和技术在人类经济、社会活动中的应用。目前,科学的协同作用及相互激励作用逐渐被人们所认识,随着各国政府和科学界对生命科学的日益重视,化学家、物理学家和数学家从已经获取的新的生命信息中,不断修改、增添各自学科的理论、定义,从而使得一大批生物科学交叉学科蓬勃发展,如生物地理学、生物力学、生物光学、结构生物学、纳米生物学、计算生物学、生物信息学、耦合仿生学、合成生物学、生物医学工程学、系统生物学、生物伦理学等。 加工这类交叉学科的稿件,对编辑人员的业务能力要求较高,如知识结构、科学认知能力、逻辑分析能力、文字表达能力等。尤其是进行规范性编辑加工时,要求编辑具有掌握不同学科行业规范的能力。下面根据生物学与所交叉学科的不同,举例子说明编辑加工此类稿件的要点。需要说明的是,本文主要介绍稿件中遇到的相关学科内容的加工重点,至于生物学范畴内的基础知识加工规范,在此不再赘述。 1 与物理学的交叉 生物学与物理学交叉的学科主要有生物力学、生物光学、生物声学等,这类稿件中,除了对生物学基础知识的加工外,主要涉及对数学公式、数学符号规范方面的加工。 数学公式和数学符号的特点是字母多(英文、希文等)、符号多(各种运算符号和数学符号)、层次多(上下角标、行列式、矩阵等),因此编辑加工难度较大,且极易出现错误。为了使科技类图书做到标准化、规范化,使数学公式更加简明、规范、准确、直观,下面从数学公式和数学符号两个方面介绍加工要点。 1.1 数学公式 1)数学公式一般以另行居中排为原则。 2)公式前面,如上行末文字是“令”、“为”、“有”、“是”、“得”等字时,其后不加任何标点符号。 3)公式中常用的括号有圆括号、方括号、花括号,三种括号多重使用时,一般是圆括号外套方括号,外再套花括号。 4)一般情况下,如果公式不是特别复杂,则符号说明可在“式中,”之后按接排式的版式排(中间用分号隔开)。 5)公式需加排序号,采用阿拉伯数码,并用圆括号括起,放在公式右边行末版口处。 6)公式中的主辅线要分清(一般主线比辅线长),并且主线要与运算符号在同一水平线上。 7)方程组在编排时应尽量排在一面上。 8)编排行列式和矩阵时,应特别注意元素的行列要上下对齐,每一行的间距要均匀一致,行距通常为半个字距;对角矩阵的对角元素所在的列应明显区分,不能上下重叠,混淆不清。 1.2 数学符号 数学符号的字体以国家标准为依据,主要有大、小写的区别,白、黑体的区别,正、斜体的区别。 1)未知量的符号,表示变量的字母、变量符号,以及表示点、线段的符号用白斜体。 2)集合符号用黑正体,如集合B。 3)矢量(向量)符号、张量符号、矩阵符号都用黑斜体表示,如力F、张量T、矩阵A。 交叉类稿件的加工中还应特别注意公式里出现的容易混淆的字符,如英文字母的大小写容易混淆、英文字母O和阿拉伯数字0容易混淆、英文字母a和希腊文字α等。因此编辑在加工时一定要认真、仔细地标识清楚,以避免排版人员在排版时出错。 另外,一些物理学和数学家的名字也会有常用错别字,如“傅利叶”应该为“傅里叶”、“笛卡尔”应该为“笛卡儿”。 当然,关于数学公式和数学符号的使用还有很多详细的要求,以上列出的仅是生物类交叉学科图书中最容易遇到的问题。 2 与化学的交叉 生物学与化学交叉的学科中,主要任务是对化学式的加工,最容易出问题的主要有以下几处。 1)单箭头表示反应单向进行,双箭头表示反应双向进行。 2)化学元素符号用整体,表示反应组分数量的变量符号用斜体。 3)有机化学式中,化学键的键长要统一。 4)有机化学式中,元素符号和键号必须对准。 3 与计算机科学的交叉 随着后基因组时代的到来,生物学与计算机科学的交叉学科应运而生,包括生物信息学、计算生物学、合成生物学等。这类稿件的加工通常注意以下几点。 1)会出现数学公式和符号,加工重点见上。 2)有较多的计算机软件生成图或者屏幕抓图,因此加工时一定要注意图片的清晰度,图片模糊的话需要作者重新提供。 3)稿件中会出现较多的缩略词、简写,包括计算模型的缩略词、研究机构的缩略词、数据库的缩略词等,因此加工时要注意这些缩略词是否前后一致;同时要尽量保证这些缩略词的拼写正确。例如,“GenBank数据库”不能写成“GeneBank数据库”。 4)稿件中有时会出现一些代码程序,特别注意,这时不能根据我们已有的编辑加工知识去随意修改,因为代码有其本身固有的格式。 4 与医学的交叉 生物学与医学的交叉学科包括生物医学工程学、生物医学影像学、生物制药、医学细胞生物学等。这类稿件的加工难点主要是一些常见医学术语的规范。例如,“罗音”应该为“音”、“爱滋病”应该为“艾滋病”、“抗菌素”应改为“抗生素”、“心肌梗塞”应改为“心肌梗死”等。 4.1 与环境科学、地理学的交叉 生物学与环境科学、地理学的交叉主要涉及一些生态学科类的图书,如水资源、森林资源、农业气候资源等。这类稿件的加工中,除了涉及生物学的基础知识外,加工的重点主要为地图、插图类问题和数据错误。 1)地图、插图类问题。 (1)岛点差错(漏标主要岛点)。 (2)界限画法错误(国界、未定界)。 (3)注记差错(级别、字色、错别字)。 (4)区域设色差错(如台湾底色)。 (5)比例尺差错。 2)数据错误。 (1)求和、求平均值、计算增长率等错误。 (2)正文中的数据与表中的数据不一致。 (3)同一个数据,前后文不一致。 (4)文字描述与数据不一致,如“第一年是272t,第二年是230t,增长了……”。 5 与社会科学的交叉 生命伦理学关注的是生物学、医学、控制论、政治、法律、哲学和神学这些领域的相互关系中产生的问题。因此其通常会存在较大的争议。在这类稿件的加工过程中要特别留意是否存在宗教、信仰方面的敏感问题。这类问题可能并不多见,一旦出现就要特别引起重视,属于政治性差错的范畴。 另外需要注意的是,在科技类图书中会出现很多专业名词,特别是交叉学科的图书,涉及的专业类别很广,编辑的知识不肯能面面俱到,如果遇到不太熟悉的专业名词,一定要核查准确,确定是错误的字、词才可以改动,绝对不能妄改。关于专业名词,可以在全国科学技术名词审定委员会网站上进行核实。 随着我国科学技术的不断进步和发展,科技类图书承载“介绍新知、推广技术、传播资讯、传承文化”的使命不断增强。因此,科技类图书的编辑应当密切跟踪相关学科发展前沿,以此为基础增强科技类稿件的科学性,判断稿件的真理性,提高稿件的逻辑性。作为联系作者与读者的桥梁,科技类图书的编辑要着力拓宽自己的知识领域,只有这样才能编辑加工出高质量、高水平的科技稿件。 生物类论文:生物类实验课教学模式改革研究 摘要:随着生物技术的发展和先进科学仪器的普及使用,传统的实验课模式已经不能满足对创新型人才培养目标的要求,为培养社会需求的毕业生具有独立的动手能力、掌握科研方法和具有思考与分析问题的能力。实验课的内容设计及教学质量对他们能力培养起着重要作用。通过对现状分析,针对存在的问题,探讨实验课教学改革的方向。 关键词:生物类 实验课 教学模式 改革 随着生物技术在工业和农业中的广泛应用,社会对这样的人才需求也逐年提高,现急需培养一批适合现代化建设的生物技术人才。因此必须对现有的实验课教学内容进行重组更新,落后的教学设备进行更新换代。使培养出来的学生初步具有独立的动手能力、掌握科研方法和具有思考与分析问题的能力。符合现代生物技术的培养目标。 1 现有生物类实验课教学模式存在的问题及分析 第一,实验课教学内容设计缺乏系统性,现在大多数实验课教学内容相对独立,且多数是理论课与实验课同步进行。如生物技术的四大工程实验,分布在不同的学期,由不同的教师上课,有些内容重复,不利于培养学生的科学思维方法,也不利于学生全面系统和完整掌握实验内容。 第二,实验受学时影响,现大多数学校一个实验的学时数一般不超过4学时,简单的实验对学生动手能力和思维能力的培养不利。由于理论课和共同课排课的限制,学生很难找出一整天做实验的时间,对大实验内容设计带来一定困难。也很难培养学生的创新能力和科学研究的方法。 第三,适合现代生物技术实验课教材较少,多数实验课教材都是围绕理论课设计实验,且多数是一些验证性实验,通常是2学时一个,适合学生能力和思维培养的综合性、设计性实验较少,现有实验项目与实验项目之间不能有机结合且连贯性也较差。 第四,随着现代科学技术的进步,一些新的实验技术、新科研方法不断被教师引入到实验课程中,可大多数学校仪器设备不能满足需要,且现在实验材料价格逐年上涨,实验课教学成本也就随之升高。由于学校对这方面的投入不增加,教师也很难对现有教学内容进行大胆改革。 2 生物类实验课改革的措施 第一,科学合理设置实验课教学内容,把学生的创新活动和实验室开放项目结合起来设置课程实验,且注重项目之间的连贯性和系统性。且为学生尽可能多提供实验材料, 上实验课时学生可以根据自己对课程兴趣与爱好, 以及自己感兴趣的实验内容自主选择实验材料,完成承担的教学内容和实验室开放项目。 第二,由于大实验受学时影响,学生和教师很难找出一整天做实验的时间,可对有些大实验以项目化进行设置,在不影响正常授课情况下由教师和学生共同找时间来完成,由教师拿出时间表,报到学院由学院进行监督。这样对大实验的实行和教学内容的设计就能实施,对学生的创新能力以及科学研究的方法学习很有利。 第三,组织专家和学者,编写适合现代生物技术要求的教材。系统和完整地从知识体系把适合学生能力和思维培养的综合性、设计性实验进行科学地设计。让学生在实验中分析实验现象从中发现问题、然后对发现的问题进行分析,最终通过自己独立思考或小组相互探讨来解决问题后才能完成实验。 第四,有些动手能力相对较差的学生,在上课时跟不上老师的讲解,有些对实验兴趣不大,做实验也不认真,如条件具备时可对现有的实验项目进行录像,然后挂到网络上,学生在上实验前进行预习。然后再进入实验室做实验效果可能更好。对学生第二课程和实验室开放项目的开展也起到很好的辅助作用。不用教师进行讲解,学生也能独立开展项目。对他们能力的培养起到重要作用。 第五,打破一门课程由一个实验教师上课的设置,实验内容由实验中心统一设置,然后由不同教师进行授课,以往一门课程由一个教师授课,教师多数根据自己熟悉和掌握的内容设置实验。打破以后,由课程组最好的教师每人选1-2个实验项目进行授课,收到很好的效果。 第六,增加综合性、设计性和创新性实验的比例,减少验证性实验,对动物学和植物学镜下观察切片的验证性实验和形态解剖实验进行精简合并,既可以减少学时浪费又可以减少实验耗材的,只保留1-2个能让学生掌握仪器使用和学会实验方法的验证性实验,尽可能多地加大综合性、设计性和创新性实验的比例。特别是加入中学课本中开设的探索性实验,并有选择性地进行拓展,让学生学会科学研究的一些方法,例如草履虫的培养与采集这个实验,以往是由实验教师培养好,学生进入教室一看就完了,我们现在由学生进行采集和培养,使用不同的培养液进行培养,在培养过程中出现这样或那样的问题,都由学生自己解决,这样在实验中培养了学生处理问题、分析问题、最后达到解决问题的目地。 第七,考试方式进行改革。通常的做法是实验课考试多数在课程进行完统一考试,有些学生对平时实验课就不重视,在期末考试时进行突击背实验的现象,针对这一现象,我们进行了改革,实行全过程考试,包括课前的预习,实验过程中处理问题,在做实验的过程中进行考核,然后对实验报告进行批改,所有的实验做完,成绩就出来了,不再考试。这样学生都认真对待每个实验。因为这样的考试方式学生也不知道老师什么时候提问自己,实验的每个步骤都很认真。且以组为单位给成绩,每个成员都不想给自己的组丢分,互相督促,相互帮助。 生物类论文:生物类专业生物信息学教学初探 [摘 要]随着大数据时代的到来,面向生物类专业的生物信息学教学也随之发生变化。授课范围由传统“面面俱到”的灌输式教学向紧跟科研发展的数据挖掘和大数据处理倾斜;授课方式由单一的理论学习转为与上机操作相结合,并采用案例分析将教学内容系统、完整地衔接和串联。本文根据笔者的教学实践,以两个案例教学为中心,从教学手段、考核方式等方面展开阐述和讨论。 [关键词]生物信息学;案例教学;生物类专业 生物信息学是一门交叉科学,它包含了生物信息的获取、处理、存储、、分析和解释等在内的所有方面,综合运用生物学、数学、计算机科学等方法,阐述和理解数据所包含的生物学意义。作为21世纪生命科学领域发展最为迅速的学科之一,生物信息学已成为介于生物学和计算机科学前沿的重要学科。实验室的每一项技术,从简单的克隆、PCR到基因数据分析都需要在计算机上进行处理。因此对生物学专业的学生而言,具有一定程度的理解和应用生物信息学技术的能力是十分必要的。而课程是为培养目标服务的。这就要求教师在有限的授课时间内,使学生不仅掌握基本的理论知识,紧跟科研的最新进展,而且在今后的科研工作中能学以致用。 1 理论与实践相结合的教学手段 根据当今生物信息学的发展方向,教师结合理论教学内容增加综合性、开放性实验,使学生循序渐进地理解和掌握生物信息学的原理和方法,进而运用合适的生物信息学工具解决问题。本文以两个案例解析这一教学过程。一是信息的简单检索。在获取生物信息的同时,理解数据库概念、动态规划和bootstrap等算法;二是高通量测序的数据分析。在实现大规模数据处理和分析的同时,掌握统计分析基础知识。 1.1 生物信息的简单检索 近一二十年,生物学数据,尤其是序列数据,以指数级的方式增长。以GenBank的核酸数据库为例,每12~20个月数据就翻一番,略高于Moore定律提供的参考数值。如何从这些海量数据中获取想要的信息,已成为生物学专业学生必须掌握的技能之一。而如何正确获取和应用信息,则需要了解数据是如何被存储、解析,以及背后隐藏的算法。因此围绕正确挖掘数据信息这一主题,设计以下案例,通过4步展开教和学。 1.1.1 讲解 基于大数据教师引申出数据库存储信息的概念。而后分类介绍常用的基因组数据库、核酸序列数据库、蛋白质序列数据库、蛋白质结构数据库以及各种常用复合数据库。 1.1.2 演示 了解上述常用的数据库之后,教师实例演示数据库检索。通过逐层提出问题,诱导学生思考如何利用上述不同的数据库资源,一步一步挖掘所需的信息。例如,被测序的片段是哪个基因?该基因编码的蛋白质序列是什么?是否有保守的功能结构域?在亚细胞的什么位置发挥什么功能?可能的三级结构?和哪些蛋白或RNA存在可能的相互作用?它在进化中又是如何演变的? 1.1.3 实践 让学生上机操作上述实例,体验各个数据库的侧重点,并理解不同软件不同参数的意义或差别。比如GenBank和Swissprot的侧重点,PAM-n和BLOSUM-n的选取。 1.1.4 成文 引导学生形成可重复计算的科学文档。对每一个案例,教师展示常规性的文件组织形式:/data,/analysis,/scripts,/reference等。写说明文档的时候,要求学生记录每一个分析步骤的所有细节:数据库的网址、软件的名称、版本、输入的文件、精确的运行参数、结果的提取等。 通过这样的案例教学模式,一是较好地将知识点融合串联到教师讲授和学生上机操作中。二是使学生不仅熟悉各种常见的数据库,而且理解数据库中各个软件及其参数的意义,遇到实际问题也不再束手无策。而教师也可以充分参与到学生的学习中,对学生上机操作过程中出现的一些主要理论与技能问题了如指掌。通过教―学―练―教―练,达到学以致用的教学目的。三是培养学生创建较好的文档及其组织形式,形成科学研究的可重复性(replication)和可复现性(reproducibility)。不仅有利于追溯前因,而且对代码的复用,以及对结果应用于新项目都非常必要。 1.2 高通量测序数据的分析 随着高通量测序技术的兴起,大量物种的全基因组数据、转录组数据和其他类型数据被测定完成或正在进行中,每天都有成千上万的数据被源源不断地输入相应的生物信息库中。这些大规模数据的不断产出,使得生物学专业学生掌握高通量数据分析技术已成为一种趋势。因此,教师有必要将这部分内容由理论讲授过渡到上机操作。 1.2.1 介绍 教师以DNA测序技术发展为主线,理论介绍De Novo测序、ChIP-seq测序、RNA-seq测序、Methyl-seq测序等。并通过拍摄的录像,向学生直观地展示不同的测序仪及其特点。 1.2.2 演示 教师对整个分析过程进行详细的阐述并实时上机演示(下图)。以转录组RNA-seq为例,包括测序质量的评估(碱基组成和碱基质量分析)、clean reads的筛选、利用TopHat/Bowtie将筛选出来的reads比对到参考转录本、统计reads在参考基因上的分布情况及覆盖度,判断比对结果是否通过第二次质控、通过cuffmerge将重复测序得到的reads形成一致性转录本、基因结构优化、基因覆盖度统计、使用cuffdiff筛选差异表达基因和鉴别可变剪切体、对结果基因进行聚类分析、GO和pathway富集性分析。 1.2.3 实践 让学生分组讨论并上机实现上述数据分析流程。掌握基本的Linux命令、统计计算和可视化分析。 1.2.4 成文 引导学生形成规范化文档和脚本,以便回溯和可重复性使用。 高通量数据分析不仅涉及的知识点多,而且需要在Linux下进行简单的操作和软件的使用。对生物学专业的学生来说,容易造成心理上的抗拒。教师可以采用“分而食之”的策略:将教学内容分成相对独立完整又有一定联系的几个部分(下图)。对于每部分内容,教师利用已讲解的相关知识给学生实时演示,并给出教师自己的理解和结果。然后把学生分组,让他们根据自己的理解,带着兴趣和疑问上机实践。并在上机操作过程中,鼓励学生之间、学生与教师之间及时讨论交流。最后让学生将所有内容串联起来,介绍本组的实验内容及解决办法。通过这种方式能较明显地消除心理顾虑,有助于学生独立思考,独立解决问题。 “RNA-seq数据分析”案例教学流程图 2 以能力测试为中心的考核方式 对于生物学专业的学生而言,生物信息学是一门实践性很强的学科。因此,教师采用以“能力测试”为中心,知识与技能考核并重的考核方式。以上述两个案例为例,在期末考试中,教师将NCBI GEO中“(RNA-seq[Title])AND “Mus musculus”[porgn:__txid10090]”722个实验数据,随机分配给每个学生。要求每个学生对分配到的RNA-seq数据进行差异表达分析,聚类分析和富集性分析。并选择合适的基因,分析其保守的功能结构域、亚细胞定位以及可能的蛋白质结构和功能、可能结合的转录因子、相互作用的蛋白质网络和信号通路、构建相应的系统进化树。 学生对上述每一个小题从“知识点”、“参考资料”、“使用软件或工具”、“参数”、“脚本”、“结果”分别答题,不仅非常有效地明确所学的内容,而且很好地杜绝了作弊行为。 3 教学效果 为了解案例教学的效果,本课程案例教改活动向2011级生物科学和免疫学专业学生QQ群发放电子问卷,共收回82份答卷,统计结果如下表所示。从表中可以看出,案例教学模式使学生有较强的参与感,能较好地提高学生的学习兴趣,学生对理论问题的认识更为深刻。 4 结 论 案例教学基于具体的事例,将一系列的知识点有机地串联起来,并通过实例操作达到学以致用的目的。从学生反馈意见可以看出,这种理论与实践结合的教学模式,很好地提高了学生的学习兴趣。考虑到有限的授课时间和不同学生的学习背景,作为教师需要设计合适的案例,从而达到较好的教学效果。一般可以遵循以下原则。 4.1 具有代表性 所选的案例既要经典又要紧跟科学前沿。比如第一个案例所蕴含的数据库检索、序列比对和系统进化树的构建,在生物信息学中,属于较经典且核心的知识点。而第二个案例选择的对象则与当前的科研热点紧密联系。 4.2 具有偏向性 生物信息学本身是个交叉学科,涉及的知识点相对较多。面对生物类专业背景的学生,我们侧重生物信息学方法或者工具(软件)的应用,而不是强调算法。比如第一个案例中系统进化树的构建,我们只是以5条8bp长的序列为例讲解最小进化法和邻接法、最大简约法、最大似然法以及贝叶斯推断,重点在于强调不同的数据适合采用上述哪些方法以及如何用Mega等软件实现系统进化树的构建。 4.3 先后案例有层次性 比如第一个案例中,学生掌握了Windows下的序列比对。对于第二个案例中Linux下的Bowtie就容易理解并操作。 4.4 具有拓展性 比如第一个案例中,在Windows的DOS下进行批量序列比对时,不同的参数设置,输出不同的数据格式。第二个案例中,Bowtie最多允许3个错配,如果允许更多的错配数,则可以采用SOAPaligner/ SOAP2实现。学生可以根据自己的兴趣和能力,选择拓展性内容进行继续学习。 4.5 良好的成文习惯 引导学生养成良好的文档组织和书写习惯。每一个案例,都要求学生形成可重复性和可复现性的文档,对于整理分析思路、核实结果、重复使用代码都起到事半功倍的效果。 生物信息学是现代生物科学研究的重要工具和载体。如何有效正确地应用生物信息学,是每一个生物实验者需要具备的能力。教师应紧跟学科发展的速度,围绕学以致用的原则,将案例教学科学地、和谐地应用到教学实践中,不仅使学生掌握一定的理论知识,从而正确地应用软件工具,而且逐渐培养学生自我分析和解决问题的能力。 生物类论文:高校生物类“理―实―基”三位一体创新人才培养模式的研究与实践 摘 要:以黑龙江大学为例,结合其生命科学基础课程团队在创新人才培养方面的有益经验,构建了课堂理论教学、实验室开放和实习基地三个层面的“三位一体”创新人才培养模式,并获得了一系列的创新性成果。 关键词:高校;创新人才;教学团队;培养模式 创新型人才,通常是指思维灵活、好奇心强的人,具有丰富的精力、持久的耐性、较强的专注力、新奇的想象力以及勇于探索等特征,就是在某一领域内富有创新创造能力的人[1]。2011年,教育部、财政部公文提出“十二五”期间进一步强调落实创新人才培养模式,为国家经济社会发展培养更多应用型、复合型和创新型人才。探索和建立创新人才培养模式,及相应的有效机制,培养越来越多的创新人才,是当前大学教育教学工作的核心内容[2-3]。 在教育部高教司和黑龙江大学培养学生创新能力思想指导下,经过多年研究和实践,黑龙江大学“分子生物学”“普通微生物学”“生物制品学”“细胞生物学”“基因克隆”5门课程组成的生命科学基础课程团队,提出了在课堂理论教学、实验室开放和实习基地三个层面“三位一体”模式培养创新人才的体系,该模式将课堂理论教学、实验室开放和实习基地三个层面有机整合在一起[4],提高了学生创新能力,培养了创新思维,提高了人才培养绩效,获得“理―实―基”三位一体模式培养创新人才的研究与实践的创新性成果。 一、“三位一体”创新人才培养模式的内容 (一)基础环节:强化课堂理论教学 1.教学内容:注重课程内容体系和高水平教材建 设。面对迅速发展的生命科学学科,团队兼顾经典理论和技术与现代前沿理论和技术相结合,以科研促进教学发展,把学科前沿技术方法和课程团队最新科研成果与理论课程和配套实验课程教学内容相融合,结合“分子生物学”“普通微生物学”“生物制品学”“细胞生物学”“基因克隆”各门课程特点,拓展学生知识面,增加综合设计性试验比例,完善双语教学体系[5]。目前,团队的5门理论课程均已开展5届独立挂牌选课的双语课程。团队共编写出版了2本普通高等教育“十一五”规划教材,将启发式互动教学方法融入教材,为培养创新人才打下良好的知识储备基础。 2.教学方法:将启发式教学法贯穿于5门生物基础课程的教学环节,启发学生产生创造意识和思维,培养学生主动探求知识、运用知识、分析问题、解决问题的能力。主要包括:注意引导学生学习方向,树立正确的学习动机,成为学习的主宰者,激发学生的创新思维和创造能力;教师精心设计课堂上教学情境,善于设疑、激疑、释疑;鼓励学生提出质疑,提倡教学中的民主气氛;根据研究现状全盘设计各门课程的课堂思考题,专题讨论题,归纳总结等环节;注重各门课程内容相关性及延续性,将一些重点和热点问题在不同课程中通过多层次、多角度进行阐述,提高学生发散性创新思维。 3.教学手段:积极发挥课程网站、多媒体等辅助教学手段的运用。团队拥有配套的“分子生物学”“普通微生物学”“生物制品学”3门省级精品课程网站和1个自主设计开发的课程网站(http://218.7.221.227/fzsw),利用网络实现与学生的交流互动,实现学生知识面的扩展,促进学生学习能力和创新能力的发展。课堂上将传统教学方法与多媒体教学手段相融合并且灵活运用,提升其学习主观性,拓宽学生学习能力的发展空间。理论课和实验课上采用多媒体教学,利用3D动画、Flash动画使所讲的内容形象化、具体化,来解答课程理论及实验中抽象难懂的机理问题。 (二)加强环节:深化实验室开放课题 以黑龙江大学的实验室开放机制和学校创业教育创新课题为契机,鼓励大学生积极申报各项创新课题,招募组织学生创业、创新团队,增加学生进入实验室提高动手能力锻炼的机会。经过多年努力,团队以生物基础实验中心为平台,开发了一套以提高创新能力为目标的实践程序,形成了一套完善的实验室开放体系。实验室开放的程序是:学生立项、教师指导团队组织项目开展项目结题成果发表奖项申报效果反馈学分获得,培养了一大批具有专业实验技能和创新能力的优秀毕业生[6]。 具体方法:重视发挥师生双方合力,将启发式的互动教学方法融入指导创新课题中,提高学生的科研创造水平;不定期组织学生参加专家教授关于如何进行科技文献查阅、科研思路归纳设计及相关讲座,拓宽科研视野,了解掌握科研程序的基本构造;学生定期进行学术交流,探讨学术问题;组成互动成长的平台,形成以先带后、以老带新的创新研究梯队。鼓励学生参与省和国家“挑战杯”大赛;鼓励学生积极创业,提出可应用的创意和产品商品化规划;鼓励学生以第一作者发表学术论文。开展大型仪器培训项目,利用课程网站进行创业和创新思想方面心得和经验的交流,使没有机会进入实验室进行具体实践创新的学生也能通过更广泛意义上的实验室开放平台(实验培训、课程网站、学术报告等)进行创新能力的提升。 (三)完善环节:加强实习基地建设 在实习基地建设方面,安排学生到与相关单位共建的4个校外基地和1个校内基地进行定点参观、假期实践和就业实习。通过实习,使学生的创新思想和创新能力得到与社会近距离接触和融合的机会,进一步提高学生的动手能力、实践能力和创新能力,对开阔学生视野,强化学生职业规划意识,增强学生社会实践经验,提升学生就业能力,拓展学生就业范围起到良好推动作用。 二、“三位一体”创新人才培养模式的实践效果 团队经过几年的努力,在学生创新素质提高、质量工程建设、教学改革和成果应用等方面均取得了良好的效果[7]。 (一)学生创新素质有所提高 团队通过“理―实―基”三位一体模式培养创新人才的研究及实践,指导学生获得实验室开放项目累计达100余项,获得资助10余万元,参与学生人数累计达400余人,累计达40000余学时。培养学生获得全国“挑战杯”大赛二等奖3项、三等奖1项;黑龙江省“挑战杯”大赛二等奖1项,黑龙江省“挑战杯”大赛校一等奖2项;黑龙江大学第四届创业计划竞赛二等奖1项。本科生以第一作者发表学术论文10篇,考研率稳步提高,毕业生在工作岗位上表现突出。 (二)质量工程建设成效显著 黑龙江大学“普通微生物学”“分子生物学”“生物制品学”课程先后评为省级精品课程,生物基础实验中心被评为省级实验教学示范中心,生物产业人才培养模式创新实验区被评为省级人才培养模式创新实验区,生物技术和生物工程两个本科专业被评为省级重点专业。 (三)教学改革和成果应用突出 该成果获得教学改革工程项目资助4项(其中省级项目3项),发表高水平论文6篇,出版教材7部(其中“十一五”规划教材2部)。团队成员获得省高等学校教学名师奖,首届省高等学校教学新秀称号,第十届省青年科技奖。与企事业单位共建5个校内外实习基地。 三、“三位一体”创新人才培养模式的应用 该模式的研究与实践成果立足于地方综合性院校,已应用于黑龙江大学生命科学学院12届3000多名学生,并推广和应用于哈尔滨师范大学、齐齐哈尔大学、大庆师范学院的培养创新人才工作中,取得了突出成绩。 该成果受益学生多,成果突出,影响广泛,得到了省内同行和专家的广泛认可和好评。该成果对作为地方综合性大学和全国创业教育改革的先行试点单位黑龙江大学的创业教育提供宝贵方法和经验,同时对黑龙江省内各高校培养创新人才方面起到积极引领与示范作用,为中国普通高等院校培养创新能力强的生命科学领域专业人才找到了一条良好的途径。该研究获得黑龙江省高等教育教学成果一等奖1项。 本文结合黑龙江大学生命科学学院基础课程团队取得的实际成果,介绍了“理-实-基”三位一体培养生物学创新人才的模式。但是,创新人才的培养模式是一个非常复杂的系统工程,需要我们结合各个学科各自特点而不断探索、实践和健全、完善。 生物类论文:浅谈生物类研究生的培养 摘 要:对生物类研究生的培养应当转变教育思路,从思想教育、理论学习和综合能力方面,全方位、高标准、严要求,提升高级生物人才的培养质量。 关键词:生物类研究生 研究生教育 教育思路 高标准 研究生教育,是本科毕业后,继续进行学习和深造的一种教育形式,分为硕士研究生教育和博士研究生教育。研究生教育也是我国高等教育的最高层次,旨在为国家培养学术骨干和管理骨干等高级专门人才,为科研发展、经济建设和社会进步提供强有力的中坚力量。近年来,随着我国研究生招生规模的扩大,研究生素质和教育质量问题引起了全社会的广泛关注和重视,学校新的研究生培养方案对培养研究生素质也提出了更高要求[1]。 众观全球,现代生物技术和分子生物学蓬勃发展,且在社会经济发展、人类健康和环境保护等方面具有极其重要的意义,与人类生存和生活息息相关。而我国生物学研究基础薄、底子弱、发展慢,所以对其专业人才的培养迫在眉睫。另外,现代生物技术属于高新科技范畴,高端人才的培养尤为重要。生物类研究生作为我国生物领域未来的核心力量,对他们的培养必须全方位、高标准、严要求,以保证人才产出质量。 1 在思想教育上提供先决保障 1.1 做研究要先做人 研究生教育的主要内容是科学研究,做研究首先要做人。礼貌待人、乐于助人、团队合作、严谨细致是新时代研究生应具备的基本素质。礼貌待人,低调做人,才能及时、充分地发现并改进自身不足;乐于助人,帮助他人又提升自我;团队协作,最大限度发挥团队智慧和个人热量;严谨周密,避免科研工作中的漏洞和科学错误。 1.2 抵制寂寞和诱惑,潜心于科学研究 科研工作是一条清苦的不归路。要有所成就,首先必须静下心思考问题,整理思路,浮躁和浅尝则止根本做不好科研。在他人休息和玩乐的时候,研究人员还必须在工作岗位上默默耕耘。因此研究生需要耐住寂寞,抵抗诱惑,坚守信念,潜心于科研工作。俗话说,“好的钟,不怕埋没,终有出土的一天;勤奋的人,不怕寂寞,终有出头的一天。” 1.3 勤能补拙是良训 做科学研究必须勤奋,尤其对于从事生命科学的人而言。生命科学是现今发展最快的学科之一,众多的新方法、新知识、新理论层出不穷,日新月异。因此,从事生命科学的人,必须保持“学习中”的状态,每天从不同的媒介上不断学习。只有勤奋和不懈怠慢才能不断为自己注入新能量。 2 在理论学习上全面、深入 2.1 理论知识的广度、深度并重 研究生教育与本科教育存在巨大差异。本科教学侧重于增长知识面、构建理论框架,研究生教育是给本科基础不断增加血肉。同时,现代生物学是一门新兴的边缘交叉学科,不同领域或学科之间相互交叉、相互关联、甚至相互融合。它不仅与数学、物理、化学等学科大量融合,还与经济、社会、历史、地理等学科逐渐靠拢。这些新领域、新思路都对研究生的知识体系和理论口径提出了新要求。因此,研究生教学需要在理论知识的广度和深度上都进一步加强。 2.2 善于紧跟新知识、新方法、新理论 现代生物技术蓬勃发展,生物学研究已逐渐从传统的宏观领域,如生态、生理和解剖学向微观深入细化,如分子生物学、基因工程、基因组学、转录组学、蛋白质组学等。而越来越多的新技术、新方法和新理论也逐步成为现代生物学研究的主流。固有的传统知识、方法和理论已经远远不能满足现代生物学的研究需要。现今的研究生教育应紧跟国际生物学的脚步,在夯实传统的基础上,要求研究生不断学习新知识、新方法和新理论。唯有如此,才能不被国内外同行远远甩在身后。 3 在综合能力上高标准、严要求 3.1 培养研究生创新能力 创新是民族不断进步的灵魂,是国家不断发展的强大动力。有研究表明,人的一生中,创新能力最强的恰恰是青年时期(20-35岁),大多数诺贝尔奖获得者的成果均来自这个时期。而对于高层次人才培养的研究生教育而言,创新能力的培养是其核心,也是评价研究生教育质量的根本标准[2]。但令人遗憾的是,由于历史原因,我国的生物学研究和教育不仅起点低、起步晚,创新能力尤为不足。因此,如何提高研究生的创新能力一直是我国研究生教育的难点。 我国研究人员数量已跃居世界第一,甚至国际学术期刊类论文也达到世界前列,但论文的引用率却远远低于世界平均水平。为何会导致这种现象呢?缺乏创新是最主要原因。首先,与诸多发达国家不同,我国的研究生教育主要是培养听话的学生,导师让干什么就干什么,故而让研究生从思想上产生了极强的依赖性和惰性,也失去了创新的原动力。其次,我国所有的导师都面临科研项目结题的压力,在规定期限内顺利完成项目内容是每个导师不得不正视的现实问题。如何协调培养研究生的创新能力与完成项目规定内容之间的平衡,也是现代生物学研究生培养的一大难题。但无论如何,如今的研究生教育必须改变固有的培养模式,将学生的思想解放出来,在一定的范围内,在导师的引导下,充分激发他们的创造力。 3.2 鼓励研究生阅读文献 培养研究生发现、提出和凝练科学问题的能力,首先必须鼓励研究生多读文献、读好文献,紧跟科学前沿、掌握研究动态。对于未接触的陌生领域,建议研究生循序渐进,先从中文综述到中文博士论文,再从英文综述到英文期刊文献。中文综述可以帮助研究生了解该领域的基本名词和专业术语,中文博士论文可以帮助研究生更好理清研究脉络。中文博士论文的前言或绪论会详细介绍该领域的背景和相关理论知识,以及本领域的国内外优秀科研团队的研究动态。对于英文综述,特别是约稿综述或影响因子高的文章,需要精读,重点关注作者对各方向优缺点的评价以及对缺点的改进和展望。精读好的英文综述,不仅可以了解该领域发展现状,还能学习地道的英文表达。最后就是针对自己的课题查阅相关英文文献,掌握全面、具体的研究动态及实验结果和结论[3]。 3.3 鼓励研究生撰写学术论文,参加学术会议 研究生应具备一定的学术论文写作能力。无论是学术期刊,还是毕业论文,写作能力都直接决定对其科研能力的评价。目前在我国高校中,研究生的论文写作水平偏低,有的学生甚至不具备撰写学术论文的能力。究其原因,一方面,文献阅读量制约了研究生采用规范、精炼的语言来撰写论文;另一方面,导师没有丰富的精力指导学生用清晰、流畅和逻辑性的语言来表达自己的学术思想。所以,应当鼓励研究生早写、多写学术论文;越早发现问题,就能越早得到提高。 与此同时,鼓励学生多参加学术会议。首先,实验室团队内部的学术报告应该制度化,这有助于学生用科学、逻辑性的语言和直观、有表现力的课件表达自己的学术思想。其次,鼓励学生参加院校内的学术活动和会议,感受学术会议和报告的学术氛围。在经过上述锻炼之后,鼓励学生参加国内外优秀的学术会议,与国内外的专家、学者和同行进行交流,探讨生物学研究前沿,探讨本领域的研究热点和动向。这对研究生的个人素质也提出了很高要求。 3.4 转变教学思路,改进教学与考核方法 转变教学思想,切实树立培养研究生创新能力与实践能力的战略定位。研究生已具有一定的专业基础和自学能力,其课堂教学应当与本科生相区别。尤其是生物类研究生,应以自学为主,讲授为辅,同时加强课堂讨论,以提升研究生的自学能力,以及发现问题、分析问题和解决问题的能力。 人才培养目标的调整对研究生考核方法也提出了新要求。传统式闭卷或开卷考试都不利于全面考查和培养学生独立思考、分析问题和解决问题的综合能力。为了考查和培养学生的科学思维,可采用统一命题,撰写相关学术报告或论文的方法,让学生查阅文献和参考书,独立完成报告和论文。即使采取考试的方法,题型和内容一定要摆脱传统模式,改变固有的客观题和主观题的比例,适当减少知识性内容,增加思考性强的主观题和开放式考题。此类考题可能是单一领域或单一学科的,也可能是跨领域、跨学科的,可能无法直接在书本上找到答案,甚至可能没有统一答案。 总之,生物类研究生作为我国生物领域未来的中坚力量,我们应该转变培养思路和教育理念,对其进行高标准、严要求的全方位培养,以保证高层次专业人才质量。同时,我希望能够以此抛砖引玉,引发大家对生物类研究生教育更多关注和思考。 生物类论文:高等院校生物类本科专业统计课程的思考 摘 要 统计类课程对培养学生运用统计原理与方法,收集、整理、分析数据,探索生命科学内在规律,解决生产、实践中具体问题的能力至关重要。如何设计统计课程才能应对生物类本科专业教学面临的挑战值得深入思考。现阶段统计课程教学中存在学生缺乏参与感、课程考核方式单一、学生解决实际问题能力不足等问题。为解决这些问题,可采用引入计算机模拟演示、增加课程考核环节、引导学生参与科研等对策。 关键词 统计学 R软件 计算机模拟 课程考核 高等院校生物类本科专业包括生物科学、生物技术、生物工程。尽管三个专业在培养目标和课程设置有差异,但统计类课程(一般为生物统计学)是三个专业共同的专业基础课程。统计类课程对培养学生运用统计原理与方法,收集、整理、分析数据,探索生命科学内在规律,解决生产、实践中具体问题的能力至关重要。但统计课程具有理论性强、公式繁多,计算复杂的特点,对于初步接触概率论和数理统计的本科生而言,具有相当难度。而且,随本科培养方案和教学大纲的调整,统计类课程的课时有被压缩的趋势。此外,生命科学的迅速发展,以基因测序技术为代表的新技术日趋成熟,大数据时代的来临,对统计课程设置在统计分析方法和数据处理能力培养方面均提出更高要求。有鉴于此,如何设计统计课程才能应对生物类本科专业教学面临的挑战值得深入思考。 1 现阶段存在的问题 1.1 学生缺乏参与感 教学中发现,相当比例的学生课堂上缺乏参与感。主要体现在以下方面: (1)自己看书,不听教师讲课;(2)玩手机,玩笔记本电脑,玩平板电脑;(3)不积极思考教师提出的问题。 学生课堂上缺乏参与感的原因固然有网络资源丰富、学生对所学专业不感兴趣等客观原因,更重要的原因在于,一方面统计类课程理论性强,需要公式推导,且前后课程知识点联系紧密,部分学生基础薄弱,难以跟上课程进度;另一方面,教师教学方法单一,较难长时间吸引学生注意力。据统计,教师吸引学生注意力的时间为15~20分钟。以一节课40分钟计算,大约50%~62.5%的时间教师不能很好地吸引学生注意力。这意味着这部分课堂时间的利用效率比较低。 1.2 课程考核方式单一 教学中普遍采用的成绩评价体系由平时成绩、期中成绩和期末成绩组成。其中,平时成绩一般用课程作业考核,期中、期末成绩采用考试方式考核。这样的成绩评价体系具有操作简单的优点,但难以完全反映学生对课程内容的掌握程度和对统计思想的理解深度。 由于课时所限,课堂讲授内容有限,课程重点和难点较集中。考试前,学生通过习题练习可掌握相关内容,但对其中蕴含的统计思想和解决新问题的能力未能得到很好培养。另一方面,课程作业以题目为导向,未能充分挖掘学生的潜力。 1.3 学生解决实际问题能力不足 培养学生解决实际问题的能力是教学目标的重要方面。但在实际教学过程中,通过课程学习,学生解决实际问题的能力未能得到有效锻炼。体现在以下方面:(1)学生缺乏主动运用统计学原理和方法解决身边具体问题的意识;(2)在面对具体问题时,欠缺选择分析方法的能力;(3)缺乏分析数据的技巧;(4)缺乏将数据分析与解决问题联系的能力。 学生解决实际问题能力不足存在多方面原因。其中很重要的一点是,课堂学习过程中缺少独立思考。传统的课程教学是教与学的过程,教师与学生在这过程中的主要作用分别是传授知识和学习知识。而从传授知识到学习知识之间缺少练习、反思过程。这些过程对于培养学生运用所学知识解决实际问题的能力至关重要。 2 对策 2.1 引入计算机模拟演示 PC计算机性能的提升和统计软件的发展,使得教学中涉及的统计学方法和思想可以通过计算机模拟的方式在课堂上呈现出来。目前常用的统计软件包括R,SPSS,SAS,Matlab,Minitab,Stata,MS Excel 等。其中R软件是免费、源代码开放软件,可通过网站和镜像下载,并可针对具体教学需要安装不同Packages。而且R具有强大的图形展示能力,因此是一款非常适合在统计课程教学中使用的软件。 R软件可以实现的统计学教学内容包括以下内容:(1)统计描述,常用的函数有mean(算术平均数),sqrt(平方根), sd(标准差),var(方差),range(极差),median(中位数),和sum(求和),max(最大值),min(最小值);(2)统计绘图,barplot(柱状图)、pie(饼图)、hist(直方图)、stem(茎叶图)、boxplot(箱线图)、plot(散点图);除此之外,还可以使用lattice 等程序包输出更为复杂图形;(3)统计检验, t.test(t 检验),aov(方差分析),chisq.test(卡方检验),cor.test(相关系数检验)。 计算机模拟演示的方式具有以下优点:(1)有利于增进学生对知识的理解。可通过调节函数的参数,实现动态图形输出,从而加深学生对统计方法的理解;(2)把抽象的理论知识和实践联系在一起,增加学生学习统计的兴趣;(3)培养学生利用软件解决问题的意识和能力;(4)针对具体教学内容,编写相关程序,使软件完全为教学服务。 2.2 增加课程考核环节 由平时成绩、期中成绩和期末成绩组成的成绩评价体系,扩展为课堂问答、课程作业、期中项目训练、期末考试。课堂问答通过讲授新内容时提问原有知识点,达到巩固旧知识,实现新旧知识之间的衔接。课堂问答可计入平时成绩,最终反映到课程得分,以提高学生回答问题的积极性。期中项目训练通过学生自由分组,共同解决一个具体问题的方式,引导和培养学生运用所学统计知识解决实际问题的能力,同时培养学生团队合作意识。在项目选择上特别要注意控制项目难度。难度过大或者耗时太长的项目易导致学生产生消极畏难情绪。因此,难度应控制在课程涉及到的统计学知识范围内,或者稍微扩展。 增加课程考核环节的优点在于:(1)培养学生利用自身能力解决问题的能力;(2)培养学生团队合作精神;(3)发挥解决问题能力强的学生的积极性;(4)使得课程分数更准确反映学生解决问题的能力。 2.3 引导学生参与科研 本科生参与科研首先需要教师具有科研经验并接受过完整的科学训练。教师具备相应的科研能力后,才能对学生进行指导。其次,教师应为本科生设计科研题目和科研步骤,在题目设计时应侧重统计方法的运用;再次,教师应在论文写作和科研项目报告等方面继续指导。最后,教师应引导学生对科研过程进行回顾与总结,激发学生的学习兴趣。 本科生参与科研具有以下优点:(1)培养学生解决具体问题能力;(2)培训学生掌握科研规范,为撰写科技论文打下基础;(3)增加学生自信心,培养创新能力。 生物类论文:多媒体技术在生物类硕士研究生教学中的应用探讨 【摘要】多媒体教学手段可有效满足新形势下生物类硕士研究生实践教学和实验教学的需要。将复杂的知识条理化,融合了理论与实验、形态与机能、过程与结论;丰富了教学内容,增加了单位时间的信息量,多媒体教学已成为教育现代化进程中不可或缺的重要组成部分。 【关键词】多媒体技术 研究生教学 生物学教学 多媒体教学作为一种先进的教学手段,在研究生课堂教学中发挥了积极的作用。但在具体的教学实践中,由于受教师的观念、能力等因素的影响,研究生课堂教学中多媒体应用的针对性不强,远未达到培养研究生科研思维和创新能力的目标。如何让学生灵活掌握书本知识,更好地将书本知识应用到实践中去,就成为教学的重点。通过充分利用多媒体技术,在生物类硕士研究生教学实践中取得了良好的效果。 一、生物类硕士研究生教学特点 生物学是系统性很强的理学学科,具有丰富的哲学内涵,注重理解性记忆,与化学、药学等学科有着紧密联系,并与实践紧密结合。生物类硕士研究生教学更偏重于实验教学,在完成培养方案制定教学课程基础上,在指导教师的带领下完成相关毕业论文工作。生物类全日制学术型硕士研究生偏重于基础理论研究,注重实验教学,指导教师在学生自主设计、操作完成实验基础上加以指导。生物类专业学位硕士研究生教育偏重于生物学实践教学,在掌握学科动态基础上,针对生产、教学过程出现的具体问题加以分析并予以解决。因此,传统的生物学课堂教学方式仅限于书本上的死知识,很难展示出当前生物学科的新研究成果,因此,运用新的教学方法和教学手段可有效满足新形势下生物类硕士研究生的需要。 二、生物类硕士研究生教学中应用多媒体教学的优势 多媒体教学集文本、图形、动画、音频和视频于一身,可突破时间与空间、微观与宏观的限制,并使生物类硕士研究生教学中问题具体化,枯燥单调的形态知识趣味化,静态的教材动态化,复杂的知识条理化,融合了理论与实验、形态与机能、过程与结论;丰富了教学内容,增加了单位时间的信息量,多媒体教学已成为教育现代化进程中不可或缺的重要组成部分。 (一)运用多媒体进行生物类硕士研究生实验辅助教学,可以拓展实验教学方法和思路 如何有效的完成硕士毕业论文是生物类专业研究生培养过程中最为重要的环节,运用多媒体进行生物类专业实验辅助教学可有效的解决学生在实验过程中遇到的难点问题,提高分析问题、解决问题及动手操作能力。生物类硕士研究生实验项目很多,主要是依据各自导师的研究课题设计不同类型的实验,从教学角度来看授课教师不可能开设全部实验课程,只能开设一些有代表性的实验。在实验教学中应用多媒体辅助教学,可将实验操作过程以动态形式展现出来,使学生如临其境,如闻其声,增强了直观感,对于一些复杂操作还可重复展现,这样可避免在以往操作中由于实验样品及仪器的限制,有些操作指导老师不可能重复进行,只能以口头讲述的形式重复的弊端。对于没有开设的实验项目,可以在理论教学中给学生利用多媒体展现一些代表性生物学原理的实验操作过程,这样有助于学生对理论知识的掌握,理解,加深印象。 (二)运用多媒体教学图文声并茂,形象直观,有助于培养生物类硕士研究生的创新精神 运用多媒体进行教学,可以将各种生物学原理、实验方法及最新的研究进展通过屏幕以动、静结合的方式直接展现给学生,避免以往教师口述讲解枯燥乏味的缺点,使学生感受直观,记忆深刻,这样的教学,既吸引学生的注意力,又给学生丰富的感知,使学生对所讲内容掌握得较扎实,教学效果良好。在典型实验案例的分析中注重方法的传授和指导,使知识的传递从旧到新,从低到高,形成台阶梯度,做到不断增值,形成创新中必备的思维定向。 (三)运用多媒体教学能充分体现研究生课堂教学的灵活性 作为教学对象的生物类专业研究生这一群体,他们思维灵活,智力水平高,知识面广,在课堂学习中具有较强的积极性和主动性。他们不喜欢慢节奏的传统教学模式,对那些缺乏先进性系统性的课堂教学总有不满足心理,因为他们感到自己很被动,能力上得不到正视,跟本科生物课堂学习如出一辙。从研究生心理特征来看,他们喜欢节奏明快、生动灵活的授课方式,也乐意接受并能激发科研兴趣,发挥主体性和培养思维能力的多媒体课堂教学方式。 三、生物类硕士研究生教学中应用多媒体教学的创新 (一)精心设计多媒体课件,突显知识的前沿性 多媒体教学课件的设计制作直接影响教学效果。制作课件时,一方面要根据教学内容,教学目标精选媒体素材,另一方面也要考虑生物类硕士研究生教学对象,创设学习情境并对各种教学要素进行最佳组合。因为教学对象既是学生又是研究者,故在进行多媒体课件设计时,不但要使用视频、音频、图片和文本等多媒体精心设计出能呈现知识规律且展示其内涵的课件,另外还要添加学科领域里国内外的最新研究动态,从而使教学内容体现其基础性、学术性和思想性的有机结合,激发研究生的科研思维能力。 (二)利用多媒体教学变抽象为具体,模拟各种生物学原理和实验现象 为生物类硕士研究生授课时如果只是照搬教材,会使学生越学越糊涂。针对这种状况,将知识点分类讲解,同时配以一定的动画,使教学更加形象直观, 便于理解和掌握。如高级生物化学课程中的三羧酸循环过程,它既涉及了一系列代谢产物、同时又涉及相关代谢过程等,以上我们通过多媒体影音形象再现循环全过程,让学生从整体到细节均能有效掌握知识。如运用多媒体技术将高级分子生物学课程中一系列经典实验加以还原,可有效为各位硕士研究生提供正确的操作依据和实验指导。 (三)注重多媒体教学与传统媒体教学的有机结合 多媒体既不是一种全能的媒体,也不可能代替传统媒体。多媒体与传统媒体在教学中应相互补充,取长补短,课堂教学中必须根据实际情况,该用则用,用得适度,用得合理,用得巧妙。多媒体技术只有用得好,用得科学才能达到提高课堂教学质量的目的,否则就会适得其反。因此,教学中应针对教学内容有选择性的采取与之相应的教学方法方式,合理地综合地利用各种教学媒体,优缺互补,交互使用,这样才能发挥各种教学媒体的综合功能,更有利于吸引学生的注意力,取得最佳教学效果。 四、生物类硕士研究生教学中应用多媒体教学应注意的问题 (一)革新教育观念,正确认识多媒体教学 一方面,教师作为教学活动的设计者,必须改革研究生课堂教学中传统的教学观念,主动积极的接受多媒体教学,充分发挥多媒体教学的优势,活跃课堂气氛。另一方面,要从理念上消除对多媒体课堂教学的完全依赖与绝对信任,多媒体教学不能完全实现研究生课堂教学的教学目的。在实践教学中,哪种教学方式能够更好的实现教学目的,达到良好的教学效果,就是最理想的教学方式。 (二)过分依赖多媒体教学 和传统教学方式比较,有效集合声音、文字、图像和动画等的多媒体教学在大学教育中的优势不言而喻,因此部分教师不管上什么样的课都一律使用多媒体授课的方式,这样毫无目的地使用多媒体辅助教学非但不能达到预期的教学目标,反而会让学生反感,也降低了对教师教学业务水平和业务能力的要求。 (三)多媒体课件承载信息量过大 某些高校教师为研究生制作的多媒体课件承载信息量过大,甚至出现了很多“电子书式”的课件,仅将教材进行了一些翻版。教师忽视了多媒体技术只是教师进行教学活动的一种辅助手段,这样教师只是多媒体的操作者,学生在这种环境中,往往把注意力放在了不断变化的屏幕上,加之长期使用多媒体教学,学生失去新鲜感,如果教师再组织不当,势必会造成学生感觉单调、视觉疲劳,难以达到预期效果。 五、结束语 面临21世纪高等教育的挑战,生物类硕士研究生教学由于内容单调、乏味,难于记忆等特点,传统的教学手段已难以保证在规定时间内高质量地完成教学任务,而多媒体教学以计算机为辅助手段,根据教学内容和教学要求,集声音、图像、视频和文字等为一体的,由于其具有多样性、形象性、直观性、丰富性、灵活性等特点,既便于教师讲解,更便于学生理解和记忆,从而提高教学效果。但多媒体只是作为教学的辅助工具,它并不能完全代替教师,所以在运用多媒体进行生物类硕士研究生教学时还需结合教学内容,综合自身的特点,正确、合理地进行运用。 生物类论文:食品、生物类基础化学课程体系与教学内容改革探讨 摘 要:本文分析了课程体系与教学内容改革的必要性,并从教育思想和教学理念、基础教育和专业特色、课程内容的设计三个方面,探讨了课程体系与教学内容改革的总体思路。 关键词:基础化学;课程体系;教学内容;改革 随着高等教育的发展,高校的教学改革也在不断向纵深推进,而改革的核心则是课程体系与教学内容的改革。化学是长春工业大学(以下简称“我校”)食品、生物类等非化学化工专业的重要基础课,因此,把食品、生物类专业基础化学课程体系与教学内容改革作为一项课题进行研究有着重要的现实意义。 一、课程体系与教学内容改革的必要性 我校食品、生物类专业开设了无机化学、有机化学、分析化学和物理化学课程,这些课程是按照化学化工类专业课程体系进行设计的,它们相对独立,系统性很强。然而,20世纪80年代以来,科学技术的迅猛发展,催生了新的学科,学科之间的交叉、渗透又产生了新的交叉学科和前沿学科,这对高校的教学提出了新的挑战。为了适应这种变化和挑战,我校食品、生物类专业也多次调整了人才培养计划,对各学科的课程学时进行了调整,减少了各门化学课程的学时数,这样,传统的“四大化学”式的基础课程体系已经不能适应新的教学要求。 当前,发达国家和地区的化学教育已基本上打破了“四大化学”的框框。这些国家的大学,或者设计一些合理的内容“板块”采取板块教学法,或者是把“四大化学”融为一体,重新组成一门新的基础化学。这些改革大胆删除了一些陈旧的、重复的内容,为化学学科发展新成果引入课堂教学扩大了空间。国内的大学也进行了教学内容的尝试性改革,也出版了一些新的基础化学教材,但在教学实践中却多未进行实质性的改革。因此,有必要重新构建新的化学教学体系,对基础化学的相关课程进行教学内容调整和优化。 二、课程体系与教学内容改革的总体思路 (1)改变教育思想,转变教学观念。要改变教育思想,转变教学观念,就不能把化学教育单纯地看成是学科专业教育,这就要求教师在传授化学知识的同时,更要重视这些知识所载荷的观点、创造力及情感,领悟学科知识的实质、内涵和外延,实现学生综合素质、创新能力的培养,强调科学、技术与社会的关系。组织和实施化学教学,使学生掌握化学知识的同时,了解化学与社会的关系以及对社会的影响,利用化学中蕴含的辩证唯物主义思想,帮助学生形成科学的世界观和方法论,培养他们敢于探索、勇于创新的思想,从根本上改变传统教学的任务和作用,建立现代全新的教育思想和观念。 (2)加强基础教育,强化专业特色。传统的基础化学课程的教学内容,主要存在以下几个方面的问题:重理论性,轻实践性;重基础性,轻应用性;重独立性,轻相关性。“导致教材越来越厚,内容越来越多,理论越来越深”,存在贪多贪全的弊病。这一方面造成学生学习负担越来越重,兴趣越来越少;另一方面学生只知道学好知识考好试,却不知道学到知识在生产实践中怎么用。在实践环节中也只会将原理照搬照套无实用性,无创新性。鉴于此,在教学改革中应注重基础教育,强化专业特色,突出相应的重点,紧扣专业脉络,步步深入,并尽可能结合专业实例。 (3)注重课程内容的先进性,重视素质教育。我校是一所工科院校,要培养具有创新精神的高等工程技术人才,教学内容必须具有先进性,要使学生了解本学科前沿的理论知识,吸取发达国家的先进的科学技术,要正确处理先进性与传统内容的关系。学生学习知识需要遵循由浅入深和循序渐进的原则,但不能只强调某一课程的系统性和完整性,要把“四大化学”作为一个整体来考虑化学的系统性和完整性。要不断进行知识更新,如分析化学中传统内容比较多,在加强分析化学基础知识和建立“量”概念的同时,增加仪器分析方面的内容,反映现代最先进的分析测试技术。实验教学要从验证性实验,转变到实验方法、实验技术及仪器使用方面上来,注重学生能力和素质的提高。 新的课程体系的建立,避免了教学内容在不同化学课程教学过程中的低水平的重复出现,节省出的时间可加强学科前沿知识、新理论和交叉学科知识的介绍,充分体现了基础化学教育的系统性、科学性和先进性。 生物类论文:对生物类专业群共享教学资源库可持续发展的思考 摘 要:从生物类专业群共享教学资源库的建设初衷和内容出发,对资源库的现存问题进行了分析,并由此提出有助于教学资源库可持续发展的一些策略思考。 关键词:共享;教学资源;可持续发展 一、 教学资源库的建设现状 (一)生物类专业群共享教学资源库的建设初衷 我院生物类专业群主要涵盖生物技术及应用、食品营养与检测和生物制药技术三个专业,其共享课程主要为新生入学第一年必修的5门职业基础课―《无机及分析化学》、《有机化学》、《微生物学》、《生物化学》和《仪器分析技术》。专业群共享教学资源库的建设本着开放和共享原则,凭借示范院校建设契机,通过多种方式收集、整合、编辑和存储资料,将生物类专业基础课程的各种资源进行数字化处理,建立一个包含课程标准、教学设计、多媒体课件、教学视频等诸多元素在内的教学资源库。借助该网络共享平台,教师可以灵活地调用资源进行网络教学,学生能够根据学习需要进行自主学习[1]。 (二)生物类专业群共享教学资源库的建设内容 生物类专业群共享教学资源库由课程设计库、网络课程库、实验实训库、试卷试题库、教学视频库、学习拓展库和成果展示库几个部分组成。根据不同的课程内容需要,在每一个库中再划分相应的子库。 表1 教学资源库的具体建设内容 二、 教学资源库建设中存在的问题 (一)建设定位和服务对象不明确 生物类专业群共享教学资源库的建设初衷,一方面是为教师提供丰富的教学资源,充实授课内容,实现网络化的教学方式,另一方面也是期望能够为生物类专业群的学生提供一个自主学习的平台。然而从资源库现有的建设内容来看,主要为授课教师教学内容和辅助教学资料的简单汇总,未能很好地体现出学生自主学习的功能。资源库原本定位为一个学习交流的平台,然而在实际建设后更像一个基础课程的素材库。教学资源基本围绕课程建设展开,对于单门课程的建设多于专业整体的建设;资源内容数量充足,但缺乏一条逻辑主线来进行系统的划分,因此在资源库使用的便捷性上还有待提高。 此外教高14号文件指出,共享型资源库除了满足学生的自主学习需要之外,还应该为培养高技能人才以及构建终身学习公共平台服务。因此在考虑为校内教学服务之余,资源库还应关注行业企业的动态,以及其他社会学习者的需求。 (二)日常管理和后期维护跟不上 生物类专业群共享教学资源库在建设初期的资金来源于项目申报和示范建设经费,建设团队分工明确。然而在资源库初步建设完成,项目通过审核之后,日常使用管理和后期维护更新工作就陷入困境。 首先,教学资源的实际利用率问题。既然是共享教学资源库,共享性应当是资源库最主要的特点之一。然而目前资源库共享的程度不高,不考虑校际或校企之间,即便仅仅在校园内部,资源共享的程度也较低。即使已经有大量的资源放在校网上,但是由于宣传力度不够,很多师生并不了解资源库内的资源组成以及有效利用方式,造成了资源的浪费。同时教师在实际授课过程中还会受到网络条件、数据库的开放性、使用者的接受程度等外界环境的影响,在资源库使用推广上遇到阻碍,使得不少教师在资源库建设初期的使用积极性较高,随着时间的推移逐渐降低。 第二,资源的知识产权保护问题。资源库建设者将自己辛辛苦苦收集、整理、制作的课件、视频等教学资料放入资源库,而普通用户一经登录就可以随意下载和使用这些资源,那么教师应当如何保护自己的劳动成果?这是一线教师在进行资源库建设过程中心底始终存在的疑惑,也是限制资源库广泛共享的原因之一。然而如果设置较高的门槛限制资源的共享性,又将影响到资源库使用者的积极性。 第三,目前资源库的建设主要是由专任教师、教务处和图书信息中心共同配合完成,建设初期根据项目申报书进度安排,成员分工明确。然而,资源库建设并非一步到位,而是一个逐步完善的过程,在初步框架搭设完成后仍需不断更新,需要学校进行统一的规划,出台明确的政策制度来保障资源库的后期维护。 (三)行业企业参与力度不足 当前教学资源库建设的主要参与者为一线教师,素材主要来源于教师的备课授课内容。高职教育的目标是培养高质量的技能型人才,日常教学必须结合地方经济,从企业对人才和岗位的需求出发,注重对学生实践技能的培养,因此在校内教学中就应该时刻关注行业企业的发展动态和需求。从教学资源库现有的建设情况来看,行业企业的参与力度十分有限,未能反映行业企业的需求。在内容的设置上,主要存在以下几个问题: 第一,资源库缺少对于专业群的整体描述,虽然在首页上有专业信息的描述,但只是短短的几百个字,无法很好地体现专业群的特色,以及对应岗位群的能力要求。 第二,目前的实习实训库中主要内容是校内实训课程的教学课件和实训视频。高职学生有一年时间在企业顶岗,教学资源库中对学生在校外实习环节的内容未有涉及。 第三,在学习拓展库中的内容较为陈旧,未能体现行业企业的最新动态。 (四)未能建立有效反馈机制 生物类专业群共享教学资源库设置了QQ咨询的功能,点击后会直接跳出资源库建设负责人的QQ对话框,可以通过QQ进行咨询。但是,这种非直接交流的方式可能导致沟通不及时、不畅通的情况,而且仅限于个别交流的范畴,无法了解大多数使用者的需求。 目前对资源库的评价仍局限于审核专家的意见,使用者的交流和评价不足。专家和使用者的评价角度不同,为了提高资源使用的满意度,应当主动对用户开展调查,提高资源的质量。 三、教学资源库可持续发展的策略思考 (一)针对不同用户,分级构建资源 为了提升教学资源库的应用效率,改变重建设轻应用的现状,首先必须明确资源库的总体定位和服务对象,然后从使用对象的实际需求出发,提供有针对性的教学资源。根据资源库的建设目标,将资源库的服务对象定位于教师、学生、行业企业以及其他社会学习者四类。 第一,为教师的教学服务:资源库应当提供优质的教学资源,包括专业教学标准、课程体系、教学内容、实验实训、教学视频等素材,一方面为青年教师的备课提供指导意见,另一方面也为老教师授课不断充实新鲜血液。 第二,为学生的学习服务:教育的最终目标不是单纯的授之以鱼,而是鱼渔双授,因此教学过程中对学生学习能力的培养尤为重要。教学资源库除了可以为学生课堂学习提供预习和复习功能之外,还应该具备专业知识的拓展功能,让学生在数字化的学习环境中进行自主学习。目前的高职学生都是90后,对数字化资源的获取和掌握能力较强,与传统的课堂教学相比,这种个性化的教学模式将更受学生欢迎。将被动接受转变为主动获取,充分调动了学生的积极性和自主性,便于学生就感兴趣的问题展开更为深入的探究,同时也提供了协作和创造性学习的模式,从而培养了学生的合作创新能力。 第三,为企业人员的在职培训服务:企业人员由于工作较忙,在职培训的时间有限,不可能像学生那样抽出整段的时间学习,因此网络化的学习模式可以解决他们在培训中的时间和地域限制;其次,企业虽然也有专门的培训部门,但是理论水平和校内专任教师相比有一定的差距,资源库可以实现网络师资共享,实现学校和企业间的优势互补。如我院食品营养与检测专业与工商局建立了定期培训关系,可将每期的培训内容放入教学资源库,供培训人员后期继续学习。 第四,为社会学习者的继续教育服务:资源库要实现“终生学习”的功能,必需紧跟行业产业的发展动向,引入行业企业标准,充分结合生产实际,从而满足社会学习者不断提升自我的需求。 针对上述四类用户,资源库在设计时可以采用不同的登录界面,同时从不同用户的使用需求出发,完善管理模块,将资源库的素材分级分类地放入相应的模块之中,确保各类用户都能获得个性化的资源素材[2]。 (二)制定保障措施,明确激励政策 资源库建设是一项长期、艰巨的系统工程,需要学校各个部门的通力合作来完成,更重要的是需要学校有明确的政策支持和制度保障。 在人员上要明确建设团队的分工,实现人力资源的合理分配。建设团队中应当包含有专业教师、企业技术专家以及网络技术人员。专任教师是资源库的建设主力,他们具备丰富的职教经验,了解教学的设计和组织规律,能够保证教学资源的科学性和合理性;行业企业技术专家掌握相关行业的最新动态、政策导向,具备扎实的实践经验,在实训项目开设、操作能力培训方面有较高的指导水平,能够保证教学资源的及时性和实用性;网络技术人员能够熟练使用现代信息技术,确保资源库的规范性和便捷性。通过上述人员的优势互补、协同合作,才能保质保量地完成资源库的持续更新。 在政策上要通过各种渠道合理保障资源提供者的知识产权,从而确保教师参与资源库建设的积极性和持久性。有数据显示,美国高校中有52.2%制定了知识产权保护的政策,以保障教师对自行开发的教学资源拥有明确的知识产权,然而在中国,这个数字仅为12.9%[3]。资源能否真正共享的瓶颈就在于体制和机制。唯有让建设者没有了后顾之忧,才能促进更为广泛的资源开发,更为有效的资源应用,以及更为深层的共建共享。 在制度上要明确奖惩办法,将教学资源建设工作和专业建设、课程建设统一起来,明确评分标准和考核方式,与教师的教学业绩考核、职称评定、评奖评优等挂钩,对于特别优秀的教学资源给予奖励,更能保障资源的时效性。 (三)校企深入合作,丰富资源内容 教学资源库建设离不开与行业企业的紧密合作,应当充分发挥专业特色,调动企业参与建设的积极性,将行业发展规划、企业人才需求融入课程标准和教学设计之中。在资源库的内容设置上,可以通过以下几点进行完善: 第一,在资源库建设中增加专业群建设的内容,明确专业建设标准、人才培养方案、课程体系设置,还可以根据企业调研结果,收录对应岗位群的职业资格标准、相应的职业资格证书分类、考核标准等。 第二,目前的实习实训库中主要内容是校内实训课程的教学课件和实训视频。可以在实习实训库中增设校外实训内容,包括校外实训基地介绍、校外实训基地的实训场所视频、校外实训过程录像、校企合作情况介绍、企业就业岗位信息、企业主页的链接等,一方面帮助学生提前了解顶岗实习、毕业就业的相关内容,为学生今后的实际工作环境建立一个初步印象,另一方面也可以调动企业参与资源库建设的积极性。 第三,在学习拓展库中可以增加行业动态、技术前沿和相关专业网站的链接, 也可选取企业的经典生产工艺流程、检测项目实例等内容,作为课堂教学的提升环节。 (四)强化交流与反馈 加强用户在使用资源库时的交流,除了QQ咨询,可以在系统内设置专门的用户论坛,及时分享高质量的教学资源,同时解决资源使用的技术问题。另外设置网络调查问卷,定期对资源库使用者进行网络调查,收集和分析评价意见,以便更好地发挥资源的使用效果,提高资源库的可持续性。北美高校教学资源库建设水平普遍较高,原因之一就是他们非常重视资源质量和用户评价,如美国国家技术大学(NTU)是由美国53所知名高校联合建立的,为确保将最优秀和成熟的资源提供给广大用户,每学期都会给使用者发放评价表,通过高质量的资源所发挥的效益来实现价值的增值与滚动发展。 生物类论文:高等院校非生物类专业开设《动物性食品安全概论》公选课的重要性与课程设置 摘要:动物性食品安全问题已经引起了党中央和国务院的高度重视。高等院校非生物类专业开设《动物性食品安全概论》公选课,目的是使学生掌握动物性食品安全的基本知识和相关理论,拓宽学生知识面,改善知识结构,提高综合素质,适应未来社会发展和科技进步的需要。文章分析了高等院校非生物类专业开设《动物性食品安全概论》公选课的重要性,并对课程设置进行了探讨。 关键词:高等院校;非生物类专业;动物性食品安全概论 动物性食品,又称动物源性食品,广义上是指动物肉、蛋、奶等可食性组织及其加工的产品,而在日常生活中,与健康密切相关的动物性食品则多数来源于集约化、规模化饲养条件下的畜禽[1]。肉、蛋、奶作为基本营养物质的供应源,在人类进步和社会发展方面发挥着重要且不可替代的作用,然而,二英、疯牛病、瘦肉精、苏丹红、三聚氰胺、兽药残留等事件不仅给畜牧业、食品加工业造成重创,更重要的是直接危及消费者健康,影响我国整体对外形象。因此,动物性食品安全问题已经引起了党中央、国务院的高度重视。随着我国改革开放的发展和高等教育体制改革的深入,我国的高等教育从职业培训式的专业教育,逐渐向全面素质化培养进行转变。当前形势下,高等院校非生物类专业开设与生命科学相关的选修课,不仅是时代赋予高等教育的使命,更是符合社会发展对综合性人才的现实需要。《动物性食品安全概论》课程是生命科学领域的一个组成部分,该门课程以动物性食品安全为主线,概述动物性食品安全有关的基本知识点及关键技术。授课内容要点包括绪论、化学和物理性污染、生物性食物中毒、人兽共患病、公共卫生、食品标准化、食品质量控制、动物性食品安全生产、食品安全认证、食品残留分析[2]。在高等院校非生物类专业开设《动物性食品安全概论》公选课,目的是使学生掌握动物性食品安全的基本知识和相关理论,拓宽学生知识面,改善知识结构,提高综合素质,适应未来社会发展和科技进步的需要。 一、非生物类专业开设《动物性食品安全概论》公选课的重要性 1.促进多学科交叉发展,有利于培养综合性人才。交叉学科是指两门或两门以上学科融合而形成的一种新的综合理论或系统学问。交叉学科并不是简单的多门学科的拼凑堆积,而是依赖于多学科内在逻辑关系且相互渗透形成的新学科[3]。21世纪是学科交叉大发展的时代,健康是科技发展和社会进步的前提,动物性食品安全生产直接关乎人类健康、关乎农业和工业化产业链条的可持续发展。《动物性食品安全概论》课程涉及畜牧学、兽医学、化学、物理学、医药学、食品科学等专业的相关理论和技术方法,在教学内容上,涵盖动物健康养殖、动物性食品安全隐患因素及其检测方法、人兽共患传染病及预防措施、动物性食品加工质量控制及标准。高等院校非生物类专业开设《动物性食品安全概论》公选课有利于促进农学、工学、理学、医学等学科的交叉融合;有利于推动保障动物性食品安全生产新技术、新方法的产生。 2.强化动物性食品安全意识,促进社会和谐稳定发展。动物性食品安全生产涉及动物饲养、疾病预防、动物性食品加工和流通等环节。从目前我国屡次发生的动物性食品安全事件来看,国民对动物性食品的安全意识有待提高,存在的问题主要包括:(1)公民动物性食品安全方面的知识薄弱;(2)动物性食品安全事件只要没有发生在自己身上就得不到重视,已经发生的动物性食品安全事件尚未对公民起到足够的警醒作用;(3)动物性食品安全知识宣传普及不足;(4)动物性食品安全相关知识尚未全面纳入通识教育体系。我国的动物性食品安全总体形势逐年趋转,但由于深层次问题没能从根本上解决,动物性食品安全问题仍然较多,也备受各级政府和广大消费者关注。动物性食品安全问题危害严重、涉及面广、影响因素复杂,一定程度上阻碍了社会和谐稳定发展的进程。我国的高等教育是在完全中等教育的基础上进行的专业教育,是培养高级专门人才的社会活动,具备培养专门人才、科学研究和服务社会的基本职能[4]。改革开放以来,我国高等教育事业获得长足发展。高等院校作为实现高等教育的“载体”,在当前形势下,更应该重视学生对生命科学相关领域知识的培养,《动物性食品安全概论》课程的教学内容贴近生活、实用性强,鉴于高等院校非生物类专业的特点,开设该门课程作为公选课,是非生物类高等教育培养综合性人才的重要补充,是增强国民动物性食品安全意识长远规划的现实需要,也是推进学科交叉融合发展,促进动物性食品安全生产新思路、新技术和新方法产生的有效途径。 二、《动物性食品安全概论》公选课课程设置 1.确立教学目标。结合目前国内动物性食品安全生产存在的诸多问题和高等院校非生物类专业课程设置的特点,开设《动物性食品安全概论》公选课的教学目标就是通过教学和学习,使学生了解国内外关于动物性食品安全生产的最新研究进展,掌握动物性食品安全的基础理论知识,能独立运用所学的基本知识解决生活和工作中遇到的相关问题。通过学习,主要使学生获得以下几方面的知识和能力:(1)掌握畜禽健康养殖的生产模式;(2)掌握影响动物性食品(肉、蛋、奶)安全的理化因素;(3)掌握影响食物中毒的生物性因素;(4)掌握人兽共患传染病病原的种类及预防措施;(5)了解动物性食品标准化和安全生产的质量控制关键点;(6)了解食品安全认证的流程;(7)了解食品残留分析的技术方法。 2.优化教学内容和教学方法。(1)优选教学内容――贴近生活,切合实际。教学内容的选择直接影响学生对该门课程的学习、理解、掌握和应用情况。根据高等院校非生物类专业学生的培养目标和《动物性食品安全概论》课程本身特点确定课程的主要讲授内容分为以下五部分:①畜禽健康养殖关键知识,包括畜禽健康养殖关键技术、无公害功能性饲用添加剂、畜禽重大疫病防控等内容;②影响动物性食品安全因素,包括理化因素(辐射、兽药残留、农药残留、有害重金属、有机化合物等),生物因素(细菌性中毒和真菌性中毒);③重大人兽共患传染病种类及防控(细菌、病毒、真菌和寄生虫);④动物性食品生产标准化,包括无公害动物性食品标准、动物性食品质量控制操作规范(GMP)、危害分析与关键控制点(HACCP体系)、绿色食品认证和有机食品认证等内容;⑤动物性食品残留分析技术,包括萃取技术、色谱技术、质谱技术和现代生物检测技术等内容。(2)优化教学方法――多媒体教学手段与互动式教学模式统一。教学方法是教师讲授方法和学生学习方法的统一。随着现代教育技术的发展,多媒体教学手段得以进一步普及,与传统教学方法相比,多媒体技术借助图像、动画、声音等形式传递课程内容信息,具有丰富的表现手法和巨大的表现力,扩大直观视野,把复杂的变化过程及抽象的宏观或微观世界,以生动鲜明的直观形式展现出来[5]。对于高等院校非生物类专业开设《动物性食品安全概论》公选课而言,使用多媒体辅助教学,具有以下优势:①采用图文并茂的多媒体技术,以直观的形式加深非生物类专业学生对该门课程所涉及相关专业知识的理解程度,缩短教学时间、提高教学效率,增加单位时间内的教学容量;②采用Flash动画、VCD示教片演示动物性食品中人兽共患传染病的传播途径、检测方法、防控措施,无公害标准化动物性食品生产加工的操作流程,以及动物性食品残留分析检测技术等,突破非生物类专业学生学习该门课程的时空局限性,在有限的时间和专业背景下,以生动形象、主题鲜明的特点扩大学生的知识面,增加学生的学习兴趣。在该门课的教学模式上,采用互动式教学。所谓互动是指教师和学生双方不是主动和被动,而是互相影响、互相促进的关系[6]。《动物性食品安全概论》公选课的互动式教学模式就是要规避公选课教学课程中普遍存在的“教师填鸭式教学”和“学生以修学分为主的被动式听课”的问题,打破传统的以教师为主导地位的教学方式,实现在教学过程中教师主导地位与学生主体地位的有机统一。该门课程因实用性较强,与健康和生命安全息息相关,所采取互动式教学模式主要强调两方面:①“互”,即在传统的教师启发与学生思考之外,更加侧重于课堂中“学生提出疑问,教师思考解答”的环节。在教学过程中,根据授课所涉及的相关知识领域,将学生进行分组,学生利用课余时间查阅信息,集中收集问题。②“动”,即学生的动脑和动手。在教学过程中适当增设专题讲解形式的学生讲授环节,以学习小组为单位,每次讲授时间20分钟,讲授内容围绕该门课程的教学目标,采取学生自拟题目,教师辅助指导的方式,进一步调动学生的主观能动性。 3.改进和完善考核方式。与传统的闭卷考试方式相比,开卷考试对于公选课的成绩评价更加客观,也更能反映出学生对所学课程相关知识的搜集和掌握程度。因此,《动物性食品安全概论》课程作为高等院校非生物类专业的公选课,应采取开卷考试的方式,试卷结构以主观题为主,形式为问答题和论述题,试题在宏观上要具有“知识点的实用性、研究内容的前沿性和解决问题方法的多样性”等特点。在考核方式上,公选课的成绩评价不能仅限于单一的试卷测试,合理的成绩评价要从整体上反映学生对知识的掌握程度和分析解决实际问题的能力,这就决定成绩的高低不能仅凭试卷考试,可通过能体现学生运用知识能力的小论文、专题报告、课堂提问和课外参考书学习,以及对学生参与教学活动的态度、完成作业质量的评价等方式进行综合考核,将各项成绩加权后计入学生的总成绩,可以客观地反映学生的综合素质和能力。 “民以食为天,食以安为先”,我国高等院校涉及生物类专业已逐渐开设或完善了关于食品安全或动物性食品安全生产相关的课程,符合社会发展对高等教育的需要。而高等院校非生物类专业因专业本身的固有特点和学生知识背景多样性的特点,开设《动物性食品安全概论》选修课应注重学生对知识的掌握和运用能力的培养,以拓展学生知识面、强化国民动物性食品安全意识和促进多学科交叉融合发展为出发点和落脚点,一定程度上为我国倡导的综合性人才培养的高等教育体系做了重要补充。 生物类论文:生物类专业毕业实习实践的新模式构建 摘要:本文对本校生物类专业传统的毕业实习实践模式存在的问题进行了分析,提出了毕业实习实践的新模式,旨在通过实践,培养学生实践创新能力,提高教学质量。 关键词:毕业实习;实践;模式;教学质量 本科生的毕业实习实践是高等学校人才培养的重要实践教学环节,是学生从课堂走向社会的桥梁之一,通过毕业实习,学生可从生产实践中获得生产单位生产事宜的具体资料和信息,为将来解决实际工作中所遇到的问题奠定基础,提高学生的自身素质,增强他们的就业竞争力。 一、传统毕业实习实践模式中存在的问题 一般而言,传统的生物类专业毕业实习实践由以下过程组成:教师联系实习单位、组织学生进入实习单位、学生参观生产过程、讨论生产中存在的问题、学生提交实习实践报告、教师评定学生成绩。经过分析,传统毕业实习实践模式存在如下问题。 1.不利于培养学生综合素质。该实习模式下,学生没有真正参与工厂生产,也未接触到生产中的实际问题,只是对生产过程有了初步认识,没有深层次将所学理论与生产实践相结合,难以发现生产中存在的真正问题,也不能提出有效的解决问题的办法。因此,该实习模式没有达到锻炼学生利用所学知识分析生产问题和解决问题的能力,更未培养出适应生产实际的具有综合素质的优秀毕业生,使得毕业实习变成了一种感官教育,流于形式。另外,由于各高校的财政政策都向学科建设、科研奖励和人才引进等方面倾斜,学校的主要精力集中在如何维持正常的教学工作上,忽视了毕业实习实践,致使实习经费不够。在安排实习实践时一般都以分散实习为主,在某种程度上等于“放散羊”,也就保障不了实习质量。在对学生毕业实习指导时,指导教师无任何利益可言,所以有的指导教师会很少了解过问学生,甚至有的教师几乎没有指导,所以很难保证毕业实习对学生起到真正的意义。就学生本身来讲,实习一般安排在第七学期,学生在此阶段主要是准备相关的毕业论文,或者进行研究生、公务员的备考以及找工作,所以学生的实习兴趣不足,只是服从学校的安排,走过场,最后获得一张有单位签字盖章的鉴定表而已。因此,传统的本科生毕业实习不利于培养学生的综合素质。 2.不利于我国高等学校毕业生就业的改革。我国对高等学校毕业生就业制度进行了改革,《教育部关于进一步深化普通高等学校毕业生就业制度改革有关问题的意见》中指出,要以“三个代表”重要思想为指导,采取积极有效的措施,转变高校毕业生就业观念,建立学校推荐、学生与用人单位双向选择的就业机制,因此,需要毕业生提前开始寻找并确定工作单位。而传统生物专业毕业实习模式无法满足学生对实习质量日益提高的要求,也难以调动学生实习的主动性和积极性,因此,毕业实习难以达到提高毕业生素质的最佳效果。 3.受到生产接收单位的制约难以进行。过去传统的毕业实习模式一般由30名左右或者更多的学生组成实习组,由教师安排在实习单位进行实学习。但由于学生实习人数多,校内外实践教学基地不能满足毕业生实习的需求,另外企业往往注重自身的经济效益,大部分用人单位不愿接收实习生,主要原因有:一是顾虑接待大批学生会耽误工作,妨碍生产,影响单位经济效率和产品质量;二是由于学生缺乏安全意识,一些实习单位害怕学生会出现意外伤害和事故;三是怕学生多,会增加本单位的成本,由于学校的实习经费投入不够,实习单位无利可图。一般企业优先接收已签约学生进行实习,而不愿意大量接受非签约毕业生实习,即使对已接纳的实习生,也不会安排具体工作。该情况下,为了完成毕业实习任务,学生参与生产实践变为参观生产过程,甚至变为旅游实习。多数学生没有参加生产操作和生产管理,不能锻炼学生适应生产现场工作,直接影响了高校毕业生的综合素质。所以,对于改革生物类专业传统的毕业实习模式势在必行。 二、毕业实习模式 1.自行联系实习模式。由学生按自己意愿或兴趣选择实习单位,即“实习与个人兴趣意愿相结合”模式,学生可进入即将就业的单位实习,以利于不同就业意向、不同层次的使学生得到更适于自身发展的锻炼。将学生自己联系工作单位分散接收学生实习与学院集中、分组、交叉、统一安排学生实习相结合。在该模式下,利于学生在校期间,通过主动与企业单位接轨,了解相关企业单位的需求,进而能够明确学校目标,依据学习目标有重点的进行实习的针对性。另外,对于学校而言同样可以缓解学校的实习压力,确保在有限的实习基地基础上完成相关的实习任务。对用人单位而言,乐于接收即将毕业的学生及早参加用人单位的生产实践,既有利于用人单位按照需求来培养毕业人才,减少用人单位与学生相互适应的时间,使得学生能够早一些了解行情内务,提高工作的完成质量。然而此模式也存在一定的缺点,那就是学生实习的效果并非有所保障,不利于监控实习质量,也存在一定安全隐患。 2.实习与产、学、研相结合模式。这种模式是由实习基地基础上更进一步演变过来的合作模式。作为一种高校人才培养的新模式,通过将生产、实习与科研全方面相结合,共同带动企业跟高校的发展,利于科研成果的蜕变。在这种模式下对于学生而言,不仅能够从中了解参与生产的全过程,提高实践能力,而且经过企业的学习或者相关导师科研项目的参与,可以从中接触到知识的前沿,进而培养独立思考和独特思维的能力,同样为日后的毕业论文(设计)奠定了好的基础。优秀的学生更容易拥有一个好的就业前景机遇。而对于企业来讲,该模式有利于高校人才物质资源进行相关科学研究,不仅为企业生产带来服务,产生更多的经济效益,而且可以优化、带动企业相关员工,并且培养的相关学校实习生,也可作为日后企业人才的储备。 3.订单培养模式。所谓订单培养模式,是“实习与就业相联结”的一种模式,也就是教学、实习同就业相结合。企业用人单位主动联系相关高校,根据自身企业的需要,制定出相关专业培养计划,同学生签订定向协议,其中的学习经费可由企业进行支付,实习生在学完相关课程后,可进入企业进行相关实习培养,实习毕业完成后要到该企业上班。这种模式比较适应于专业性强并且比较冷门的生物类专业,它具有很强的专业针对性,但是用人单位需要承担一定的风险危机。由于该模式是具有一定专业针对性的,学生在入学就已经确定了日后的工作方向及岗位,因此,在学校学习过程中,会有重点的进行相关培养学生解决工作中实际问题的能力,使之毕业后能迅速进入工作角色。不足之处在于学生就业的自主性受到限制。 三、毕业实习人才培养模式的创新点 1.组织形式上,学生自己联系用人单位分散接收学生实习与学院对学生集中、分组、交叉、统一安排实习相结合。 2.实习方式上,鼓励学生主动参与生产实践,辅以参观实习,使参与生产实践与参观实习相结合,把教师和技术人员共同指导相结合。 3.实习内容上,将生产中需要解决的实际课题与选择验证性和归纳总结性课题相结合。 4.实习目标上,将培养学生分析问题、解决问题及创新能力同综合素质的培养相融合。 5.实习成果考核上,教师考核学生与企业考核学生相结合,建立企业对实习成果的激励机制。 生物类论文:生物标本在生物类专业教学中的作用 【摘 要】生物标本是生物专业教学必不可少的教具。本文从生物专业教学的特殊性出发,论述了生物标本在生物类专业教学中的重要性。 【关键词】标本 生物教学 重要性 生物标本是指将动物或植物的整体或局部整理后,经过加工,保持其原形或特征,并保存在科研单位或学校的实验室中,供生物学等学科教学、科学研究或陈列观摩用的实物。生物标本真实客观地反映了生物特有的形态和结构,生物类专业的特殊性决定了生物标本在专业教学中的重要性。在生物学专业教学中往往会涉及不同的生物类群,包括各类动物、植物和微生物。在授课中,如果仅借助课本或幻灯片讲述理论知识,学生仅有抽象的概念,很难真正理解课本的内容,这样的教学缺乏真正的意义。作为一种直观教具,生物标本改变了这一状况,它们以实物形式呈现在学生面前,化抽象为具体,将课本知识与真实标本结合起来,使学生增加了感性认识,对学习生物知识产生了较高的积极性和兴趣,并且可以透彻地理解教学活动的全部过程。无论是老师的教学质量还是学生的学习效率都会显著提高。因此,在生物类专业的教学过程中,生物标本的作用非常重要,增加使用生物标本的频率成为提高教学效果的有效方法之一。 一 直观生动,突破视觉的局限 在生物专业的教学内容中不可避免地会涉及一些用肉眼无法清楚看到的各种植物、动物的内部结构和许多微小生物。这部分内容只有通过解剖或在显微镜的帮助下才能看到。 1.生物的内部结构 无论是植物还是动物,通常情况下我们只能观察到它们的外部结构,而最为复杂的往往是其内部构造。如一片树叶,在它的表面布满了可以呼吸的气孔,在它的内部包含有叶绿体、线粒体等各种植物器官;粗糙树皮包裹下的树干,是由大量的导管和筛管组成的木质部和韧皮部;生长于地下,错综复杂的植物根系,这些都是肉眼无法直接观察到的内容;动物的内脏器官,种类繁多,结构各异;即使是相同的器官在不同的动物类群中,其结构上的变异也很大;同样是水生生物,贝类和鱼类的呼吸系统就存在很大的差异。这些同样都是肉眼无法直接观察到的内容,学生很难认知和理解它们内部立体复杂的构造。作为生物专业教学中的重点和难点,通过观察生物标本从根本上解决了这些问题,同时生动直观的教学也大大提高了学生的学习兴趣。 2.微小生物的观察 在生物教学中,还有一些在一般情况下肉眼无法直接观察到的微小生物,如细菌、病毒等。这些类群同样是生物学内容重要的组成部分,它们的大小超出了人类视觉的极限,学生很难凭借抽象的描述和想象去了解它们。而通过玻片标本并借助于现代显微镜技术,学生可以突破视觉限制,清楚地观察到它们的结构,加深对教学内容的记忆。 二 跨越时间的限制 每一种生物,无论是植物还是动物,都具有其固有的生长周期和特定的生长季节。一些特定的形态或器官只出现在特定的时间段内。如多数植物春天开花,秋天结果,而荷花只出现在夏季,蜡梅只在寒冬开放;如凤蝶一生具有卵、幼虫、蛹、成虫四个不同的形态;在浙江,星天牛的成虫只出现在每年的6~8月份。而生物学的学习需要了解这些生物的不同阶段和不同形态,而观察这些特定的生物必须在某个特定的时间里,教学时间往往无法满足这一要求。为了避免教学时间与生物生长期的冲突,我们将各种生物材料制成标本,使学生即使不是在它们的生长期时上课,也能获得标本来学习研究。 另一些生物因地球的变化和生物物种自身的原因,其物种逐渐走向灭亡。只有将其制成标本,在未来的教学过程中,我们才能通过标本再现这些曾经存在过的生物实体。 三 突破地域的限制 生物的分布具有明显的地域特征,生物学教学内容中的许多生物实验材料都无法在本地采集到,比如山核桃、香榧只适宜在浙江生长;北极熊只在冰天雪地的极地生存。想要实现跨地域的实地教学,显然是不切实际的。因此,在学习非本地生物物种时,生物标本的作用就显得更为重要,它有效地解决了地域限制的问题,达到辅助教学的重要目的。 四 节约资源,长期保存,重复使用 在生物教学过程中,需要经常观察各种生物体。在自然环境下,新鲜的生物体往往容易腐烂,很难做到长期保存,这样一方面会造成资源的浪费;另一方面枯死、腐烂的生物体很难达到预期的教学效果。而将新鲜的生物体进行一定的处理,并借助化学物质的作用,制成标本,即可达到长期保存的目的。不仅可以保持新鲜生物体原有的结构特征,保证教学效果,还可以增加单一生物标本使用的次数,起到节约资源,保护环境的作用。 五 结束语 总之,标本在生物类实验教学中的地位是显而易见的,它是生物类实验教学中必不可少的部分。当然在使用生物标本时,要注意结合标本充分调动学生学习探索的积极性,以达到提高教学效果的目的。同时应避免标本的任意使用,避免造成学生把注意力完全集中在标本上而忽略理论知识的学习。这样不仅不能达到教学目的,也违背了教学过程中使用生物标本的初衷。只有理论与实践结合,达到平衡,进一步提升生物标本的应用效果,才能使标本的作用得到充分体现,才能更好地完成实验教学。 生物类论文:“以应用为中心”的生物类专业英语教学改革与实践 [摘 要]提出“以应用为中心” 的理念,对生物类专业英语教学进行系统改革,以全面培养学生专业英语的交流和应用能力。具体措施包括根据专业内容编写适合教材,强化专业英语的词汇、句法和篇章教学,利用互联网资源辅助教学,打牢“读、写、译”基础,消除“听、说”短板等。 [关键词]生物学 生物专业英语 教学改革 能力培养 专业英语(科技英语)是高等院校开设的一门很重要的专业基础课,这门功课教学成功与否,对于学生是否能够运用英语进行专业写作和专业交流影响至关重要,同时也影响到我国21世纪人才的素质教育和应用能力培养。在专业英语教学实践中,不少教师的教学理念和教学方法陈旧刻板,专业英语教学内容局限于教材,如同普通英语讲课一样,读单词,读课文,并一句一句解释;还有很多教师只注重学生的专业英语阅读,不注重培养学生的翻译、写作、听说等英语交流能力。这些都严重影响到专业英语的教学质量和学生专业英语应用能力的全面培养。 为此,我们对生物类专业英语教学进行系统改革,提出“以应用为中心”的教学改革理念,全面培养学生专业英语的交流和应用能力,改变目前普遍存在的“聋子英语”和“哑巴英语”现象。通过三年多的实践证明,本教学理念和方法切合实际,确实增强了学生专业英语应用和交流能力。 一、根据专业内容编写适合教材 教研组结合本校生物技术专业特点和地域特点,编写了《生物技术专业英语》教材(南海出版公司,2007)。全书共分8个单元,每个单元包含4~5节内容(除第1单元和单元外),绝大多数内容都摘自英文原文期刊或参考经典教材。内容包括生物技术介绍(Introduction to Biotechnology)、基因工程(Genetic Engineering)、细胞工程(Cell Engineering)、酶工程(Enzyme Engineering)、发酵工程(Fermentation Engineering)和分子标记(Molecular Markers)的实际运用与最新进展,最后对如何进行科技论文的英文写作(How to Write A Paper)和翻译(Translation of English for Science and Technology)进行了介绍。对文中出现的专业名词术语进行了英文、中文注释,并标注了音标。 二、强化专业英语的词汇、句法和篇章教学 结合生物类专业英语词汇的特点和教学目标,提出以下教学法:1.传授构词法,使学生迅速掌握大量的新词汇;2.讲述词素和词源分析法,加深学生对专业词汇的记忆和掌握;3.辨析易混淆的同义词,阐明语境和词汇之间的关系,促进学生对专业英语词汇的理解;4.加强专业英语词汇发音的教学,提高学生的听、说能力。 在句法教学时,根据专业文献中使用大量结构复杂的定语从句、长句和复杂句的特点,我们针对这些句子进行了重点强调和专门教学。其中定语从句是生物类专业英语使用最多,功能最复杂的从句之一,定语从句的理解与翻译是专业英语教学的重点与难点。在具体教学时,结合例句,对生物类专业中定语从句的翻译策略进行分析和讲授。具体地,根据定语从句的长短及与所修饰的中心词或主句的关系,可根据情况译为前置定语结构、一般从句或独立句子、状语从句、融合结构等。在专业英语长句和复杂句的理解和翻译技巧方面,让学生了解英语语言和汉语语言的特点和差异。例如英语句子结构重形合(hypotaxis),汉语重义合(parataxis),也就是说,英语的句子组织通常通过连接词(connectives)和词尾的曲折变化(inflection)来实现,汉语则较少使用连接词和受语法规则约束。英语句子通过表示各种关系如因果、条件、逻辑、预设等形合手段组织,环环相扣,可以形成像树枝一样包孕许多修饰成分、分句的长句和复杂句,而汉语则短句和简单句。英语注重使用各种短语作为句子的构成单位,在修饰位置上可前可后、十分灵活,常习惯于后置语序。这些差异就形成了王力先生所谓的英语“化零为整”,而汉语则“化整为零”特点。此外,英语多用被动语态,这在科技英语中尤为如此。了解英语和汉语这些造句差异,就可在英语长句和复杂句的理解和翻译中有意识地将英语句子按照汉语造句特点进行转化处理,短语和从句结构变单独句子或相反,后置变前置,被动变主动。了解英汉两种语言的造句特点,进行大量长句和复杂句翻译的实战训练,使教学取得理想效果。 在篇章教学方面,除介绍科学论文、科普文章、技术文本(如产品说明书、专利、技术合同等)、科技文体特点外,重点对英文科技论文写作和论文摘要翻译进行教学。对英文科技论文的基本格式,如论文题目(Title)、作者姓名(Author(s))、联系方式(Affiliation(s) and address(es))、摘要(Abstract)、关键词(Keywords)、引言(Introduction)、材料和方法(Materials and Methods)、结果(Results)、讨论(Discussion)、结论(Conclusions)、致谢(Acknowledgements)、参考文献(References)的写作方法和语言特点进行详细分析和介绍,重在实用。 三、利用互联网资源辅助教学 随着专业文献的网络化,利用互联网搜索和获取专业文献成为生物类专业研究人员的主要途径。专业英语课本的阅读量是远远不够的,利用互联网资源进行专业文献扩展阅读,不仅可适合学生网络阅读方式,丰富学生阅读量,提高学生阅读技巧,还可使学生了解生物科学的最新前沿、研究动向,对于培养学生的专业学习兴趣和扩大知识面都是十分有用的。此外,利用互联网进行文献检索是一项基本专业技能。 为了培养学生利用互联网资源学习专业英语的能力,辅助生物类专业英语教学,提出以下三项内容:1.利用文献搜索引擎进行互联网文献检索;2.利用互联网资源,如期刊数据库和国际著名科普杂志网站,进行专业文献扩展阅读;3.利用英美著名高校网络开放课程和视频/音频资料进行专业英语听说训练。 四、打牢“读、写、译”基础,消除“听、说”短板 一般而言,要求学生掌握科技英语听、说、读、译、写的能力。基本上“读、写、译”能力培养较多,而“听、说”能力培养通常不够,成为专业英语教学中的短板。为了全面培养学生专业英语应用和交流能力,就需要强化“读、写、译”基础,消除“听、说”短板。 在打牢“读、写、译”基础方面,继续强化训练学生的阅读、翻译和写作能力。具体地,在课堂教学中讲授专业英语词汇、句法和篇章特点及翻译和写作方法,同时加强翻译和写作训练的点评,课外加强和扩展专业英语阅读量。消除“听、说”短板方面,首先在课堂教学中创设专业英语交流环境,重视发挥学生的主体作用,采用讨论式教学来调动学生学习积极性。组织学生对文本进行深入阅读和分析讨论,为学生创造一切可能听和说的机会,锻炼和提高他们的听说能力。其次,课外组织学生参加外籍专家的专业报告、英语演讲和辩论比赛等,还可利用网上国外名校的公开课程和视频资源(互联网上很多国际一流高校,如哈佛、耶鲁、麻省理工、斯坦福、加州大学伯克利分校等优秀教授的开放课程视频、播客和视频讲座),培养学生专业英语交流能力。 生物类论文:高校生物类实验教学的思考 摘 要:分析了目前高校生物类实验教学中存在的问题,提出了脱离“保姆式”实验教学、完善实验教学内容的系统性、改变实验教学考试模式、探索开放式实验室管理、实现“导师制”培养模式和建立网络实验教学平台几点建议,进一步推动研究性实验教学和创新性人才培养模式的建立。 关键词:高校;生物;实验教学 经过多年的探索和实践,我国本科层次的人才培养已从单纯注重传授知识、强调课堂教学,转向注重培养学生的综合素质、尤其是实践能力和创新能力[1]。实验教学是理论教学的重要补充,是提高学生综合素质、培养学生创新能力和探索精神的重要途径[2]。在各高校中实验教学都占有重要地位。通过实验课可以加深学生对理论知识的理解和应用,将课本上枯燥的知识生动化、具体化,从而提高学生对专业课知识学习的兴趣和动力。对高校中生物类专业而言,很多学生毕业后选择读研或继续深造,实验技能的培养尤为重要。实验中的自主性、探索性和创新性是进行科学研究的基础和保障。目前生物类专业中,很多专业基础课的实验相对陈旧,多以验证性为主,大多从属于理论教学,在研究性实验教学方面的探索不够。本文将对高校中生物类实验教学存在的问题及如何开展实验教学提出几点思考,进一步推动研究性实验教学与人才培养模式的创新。 一、生物类传统实验教学存在的问题 (一)实验教学内容陈旧 实验教学内容是实验教学的核心。在高校中很多专业课,尤其是专业基础课,都延续着若干年前的教学大纲,实验多以小的验证性实验为主,实验内容简单,仅仅为理论中某一知识点的验证。酶的实验就做酶,糖的实验就做糖,不能将相关的知识内容有机地结合在一起。对于学生系统地掌握理论知识,没有起到很好的诠释作用。 (二)不同课程之间存在着重复教学 高校生物类中,物理和化学大都有其独立的实验课程,但专业课的实验教学往往都是依附和从属于理论课,不能单独作为一门课程进行教学。在课程体系的设置上,以学科为基础,各个学科之间往往单打独斗,难以形成系统的培养学生创新素质的课程体系[3]。存在着同一个实验内容在不同专业课中开展的情况。如一个关于蛋白的实验,在生物化学与分子生物学、基因工程和蛋白质酶工程中都涉及。这样不仅导致资源浪费,而且在有限的学时内没有使学生最大限度的掌握更多的知识,对学生是一种不负责的表现。 (三)实验教学资金投入不足 资金是实验教学的经济保障。生物类实验教学中所涉及的试剂和仪器相对来说价格都比较高。目前,分子生物学技术已渗透到生命科学的各个领域,在分子实验中,各种酶、试剂盒、低值易耗品和实验动物都是一笔很大的开销,而且学生实验中不可预见的消耗量很大,更增加了资金的投入。很多实验教师有好的想法,想对实验内容进行改革,但局限于资金问题而未能实现。因此,如何在有限资金的前提下丰富实验内容是一个值得思考的问题。 (四)学生对实验课的重视不够 在很多专业课的考试中,理论考试成绩占大部分,实验课仅为20―30%。学生眼中的重要与否,主要是看分数。实验课所占分数较少且没有严格的考核,导致学生重理论,轻实验。存在这种心理的学生,在实验课上往往表现很不积极,教师不要求的不做,听不懂得不问,实验报告雷同,这无形中对实验教师也是一种压力。如何更好地调动实验的积极性,引导学生动手动脑,是开展研究性实验教学的又一难题。 二、开展研究性实验教学的几点思考 (一)让学生参与实验,脱离“保姆式”实验教学 以往的实验课都是由实验员将药品、实验材料和菌等各种实验物品准备齐全,学生上实验课时拿起来就用,是一种“保姆式”实验教学。学生不知道试剂怎么配制,不知道菌经过怎样的诱导,不知道植物材料怎样进行胁迫处理,上课时实验仪器由教师进行操作,学生只是按照黑板上的实验步骤机械地做下去,实验内容不完整。笔者建议学生充分地参与到实验准备工作中,对实验的每个过程和原理充分掌握,同时也对一些基本的实验技能进行复习。如微生物实验中我们学习过如何进行接菌,在其他的实验课程中可以让学生自己准备菌种,既能使学到的知识应用,也能让学生在实验中提高自己的技能。 (二)完善实验教学内容的系统性 实验内容是开展研究性实验的关键。首先,要积极开展综合性和设计性实验,将原来小的验证性实验融入到大的综合性实验中来,让学生明白实验的整体性,懂得基础性实验在综合性实验中的应用。其次,可以让学生根据专业课知识自己来设计实验,例如微生物实验中,可以让学生自己来设计培养基配方,通过对比和小组之间的合作,找到最适某种菌生长的培养基。在维生素C含量测定的实验中可以让学生自己准备不同的实验材料,来比较各种蔬菜和水果中维生素C的含量。这样既能引发学生的兴趣,也能让学生在设计实验的同时巩固专业知识,一举两得。另外,实验内容的系统性也可以应用在不同的课程之间,也可将自己的研究方向与实验相结合。例如,教师可以将已经成熟的转基因技术应用到实验中来,在植物组织培养实验中开展植物转基因实验,通过基因工程实验中的PCR和Southern方法进行检测目的基因是否转入,得到的转基因植物可以在植物生理实验课中测定各种生理指标,也可以在酶工程实验中测定相关酶的活性和进行同工酶电泳。这样不但实验系统性强,而且也能让学生在实验中懂得理论教学各课程之间的连贯性和交叉性。为了节省实验经费,同一批实验动物也可以满足不同的实验课需求,动物营养实验课可以配比不同的饲料配方,动物生理实验课可以对不同处理的动物进行生理指标的检测,最后动物解剖学实验课可以对动物进行解剖,了解动物结构。这样既保证了实验质量,又在有限的实验经费条件下满足了不同实验课的要求。 (三)改变实验教学考试模式 专业课实验教学考试模式通常为依据实验报告和实验课的出勤率,或在理论考试的试卷中出一道实验设计的题目。这样不能很好地激发学生的创新性。建议实验课的考试可以单独进行,不从属于理论课。可以在实验室内采取抽签的方式进行作答,目前我院基因工程课程就是采用这种方式,取得较好的教学效果;也可以让学生自由组合成小组,教师拟定一系列的实验项目让学生通过学过的专业知识和查阅文献的方法进行设计,最后通过制作幻灯的方式进行汇报,重点论述实验技术路线和可行性分析。另外,学校可以采取各种方式对创新性实验和学生进行奖励,鼓励更多的同学参与其中。 (四)探索开放式实验室管理,实现“导师制”培养模式 实验室开放时间一直是限制创新性实验开展的一个因素。大多数高校的研究室都能够做到全天开放,但本科实验室通常按照工作人员的上班时间进行开放。学生只能在有限的时间内进行实验,不能按照自己的时间来安排和设计实验。另外,如果大量学生在实验室工作,对实验室的安全和药品的管理也存在一定问题。建议在学生入学时就进行导师制管理,按照我院比例,每位教师指导7―8名学生,让学生充分参与教师科研工作中。学生在实验中发挥主体地位,自主把握实验方法和进程,鼓励学生进行讨论,提出建议并在实验过程中大胆尝试,教师在实验过程中只给予必要的指导和启发,其目的是着力培养生物类专业本科生的研究能力和创造能力[4]。 (五)建立网络实验教学平台 充分利用网络教学,将一些专业课理论知识、基本的实验技能和实验方法上传网络,实现资源共享,方便学生进行专业资料和文献查询。同时也可以给老师和同学之间打造一个沟通平台。学生可以随时随地进行学习,引导学生探究式学习,拓展自己的知识空间。 三、展望 实验教学在学生创新精神和实践能力的培养方面具有不可替代的作用[5]。如何让面临就业的学生具有实验技能,让继续深造的学生具有科研能力,是实验教学急待解决的问题。目前,各高校都提高了对实验教学的重视,并且不断努力更新和创新实验教学内容,取得了良好的教学效果。我们将继续推进实验教学改革,力争实现研究性实验教学,为国家培养具有创新精神和创新能力的高素质人才。
浅谈生物医学工程的发展现状:浅谈现代生物医学工程的发展现状 摘要:现代医学本质上是生物医学。工程科学的原理和方法与生命科学的原理和方法相结合,认识生命运动的规律,并用以维持、促进人的健康。生物医学工程已经深入于医学,从临床医学到医学基础,并深刻地改变了医学本身,而且预示着医学变革的方向。本文通过对于现代生物医学工程的现状进行了分析,然后将现代生物医学工程的发展做了介绍。 关键词:生物医学生物医学工程发展现状 1生物医学工程简述 1.1生物医学工程。生物医学工程是一门新兴的边缘学科,它综合了工程学、生物学和医学的理论和方法,并运用工程技术手段去控制这类变化。其目的是解决医学中的有关问题。 生物医学工程兴起于20世纪中叶,生物医学工程学与其他学科一样,其发展也是由科技、社会、经济诸多因素所决定的。生物医学工程与医学工程和生物技术有着十分密切的关系,成为世界各国竞争的主要领域之一。生物医学工程是因医学进步的需要而兴起的一个学科,其内涵是将工程科学的原理和方法与生命科学的原理和方法相结合,认识生命运动的规律,以维持和提高人类的健康水平。 1.2生物医学工程的贡献。在过去的五十年中,生物医学工程为医学的发展与进步做出了很大的贡献,可概括为以下两点:第一、发展了一系列以疾病的诊断和治疗为目标的医学仪器和装备;第二、从技术科学角度出发,追求技术的先进性,但总体来说忽略了疗效价格比。 2生物医学工程研究领域简述 2.1生物医学工程研究领域。当前生物医学工程研究的重要领域包括结合生物学、医学和生理学来研究生物体,特别是人体的生长、运动及消亡规律。第一、人工器官,主要研究模拟人体器官的结构和功能;第二、生物系统建模与仿真,并用计算机求解该模型以分析和预测各种条件下生物系统运行的机制和状态;第三、生物医学信号检测与传感技术,对生物体中含有的生命现象等信息的信号进行检测和量化,从中获取各种生物信息;第四、生物医学信息处理技术,研究如何从被湮没在干扰和噪声背景里的生物医学信号中提取有用信息的方法;第五、医学成像与图像处理技术,研究如何将人体有关生理、病理的信息提取出来并显示为直观的图像、图形方式。 2.2领域拓展。医学的变革必然导致生物医学工程发展方向的重大转变,并大大拓展学科的领域范围。据相关研究显示,对人类健康、生命威胁最大的那些疾病的致病因素中,生物学因素并不占主导地位。即使是癌症,包括基因组在内的全部生物学因素亦仅占29%;而生活方式和行为却占主导地位;环境因素亦起重要作用。通过研究,进而使得生物医学工程形成一个以提高人的健康和功能水平,增进人际和谐,强化群体效能为目标的多个学科领域――人类健康工程。这需要全新的理念、方法、技术和技术装备。 3我国生物医学工程存在的问题与不足 生物医学工程是当代最受重视、最具吸引力的高科技领域之一。我国的生物医学技术及产业与世界先进水平相比尚存在着很大差距,我国生物医学工程与其他国家相比还存在以下几点问题与不足之处。 3.1我国生物医学工程国内市场处于被西方发达国家垄断的状态,我国生物医学工程在发达国家跨国公司的强力冲击下,生物医学工程产品贸易逆差巨大。 3.2当前,我国国内在生物医学工程技术标准、进口税收等方面的滞后政策,很大程度上制约了我国生物医学产业的发展进程。 3.3我国生物医学技术及产业是知识密集、多学科交叉、竞争挑战激烈的高科技领域,在当今国际经济竞争严重激烈的大背景下生物医学工程也不例外。 3.4我国的生物医学技术及产业与世界先进水平相比存在着非常大的差距,主要产品的技术水平与世界先进水平相差近20年。在中国,生物医学产品总产值仅占世界总销售额的2%左右。 3.5我国国内生物医学领域缺乏自主创新,存在着对引进国外产品全力仿制的行为。我国大多生物医学工程是因循已有知识和技术,技术储备匮乏;我国大多生物医学工程往往寄希望于以市场换技术,结果丢了市场而未换到技术。 3.6我国国内生物医学生产企业的数量虽多,但规模小、协作性差。加上市场信息滞后,出现了严重的低水平重复现象。 4解决我国生物医学工程存在问题的对策建议 4.1调整进口税收方面政策。调整进口税收方面的工作,适当进口元部件研发的国产CT机制造成本。使本应以低成本为竞争优势的国产医疗设备的优势几近丧失,而成了高价货。因此,一定要加快调整生物医学产品进口关税结构,促进民族医疗设备产业的发展。 4.2提高生物医学产品技术标准。由于技术标准落后,就技术贸易壁垒而言,在生物医学产品领域我国几乎处于不设防状态。因而,要提高生物医学产品技术标准,减缓并制约国外产品甚至二手设备的长驱直入。 4.3加紧实施生物医学产品技术质量标准化战略。在积极采用国际标准的同时,建立以行业管理为基础的进口产品监管体系。进一步加快建立我国生物医学产品技术质量标准体系。 4.4加大财政投入,优化科研成果转化体系。一方面,在国家“973计划”、“863计划”、国家自然科学基金中增加生物医学技术及产业立项和投入;另一方面,可以将生物医学技术及产业列入国家高新技术产业管理范畴并放在突出地位,享受国家高新科技产业政策;此外,可以建立国家生物医学技术及产业发展基金。 5对于生物医学工程未来发展的预测 (1)生物医学工程介入性微创,将来激光技术,纳米技术和植入型超微机器人将在医疗各领域里发挥重要作用。 (2)各种生物医学工程诊疗仪器、实验装置趋向智能化,远程医疗信息网络化。 (3)生物医学工程解决了不能满足疾病早期诊断的需要。随着PET的问世和应用,形态和功能相结合的新型检测系统将有大发展。非影像增显剂型心血管、脑血管影像诊查系统将被应用。 (4)生物医学工程材料和药物相结合的新发展,植入型药物长效缓释材料,可逆抗生育绝育材料、组织生长可降解材料、生物止血材料将有新突破。 (5)生物材料和组织工程将有较大发展,生物医学工程中的生物机械结合型、人工器官将在临床医疗中广泛应用。 浅谈生物医学工程的发展现状:生物医学工程发展现状与未来发展方向 [摘要]随着越来越多的科学技术应用到疾病的诊治中,现代医学的发展正经历着颠覆性的变革,人们对疾病的诊治技术也提出了越来越高的要求,也愈发的苛求完美的治疗效果,正是基于这样的背景生物医学工程被更多的临床医师和研究者们所重视,而在生物学、工程学及医学的完美结合下诞生的介入超声学技术则近乎完美的实现了人们对微创的追求,这些高端的微创诊疗设备是结合物理、工程、技术的综合发展。本文首先简要介绍生物医学工程在医学中的运用情况,然后结合我们的实际工作回顾生物医学工程在临床及介入超声医学中的研究进展和医学生物工程在临床工作中未来的发展前景。 [关键词]生物医学工程;介入超声学;微创技术 生物医学工程学是生物学、自然科学与工程学、医学等多专业结合的典型的交叉性学科,研究内容涉及:探索人类生命的奥秘、研究组织器官病变机理,并通过相关技术手段对疾病提供诊断、治疗、预防的有效方法。不久的将来,各种技术相互融合、现有技术的不断演变、改进,新技术的发明、医疗整合及精准医疗的出现会更好的为人民的健康事业服务。未来医学对于操作的微创性、精准性的要求会越来越高,生物医学工程在医学中的应用也越来越广、越来越精,生物医学的发展无疑会对医学的发展展现其巨大的创造力和推动力。 1生物医学工程在临床中的应用及发展 1.1微创技术 “微创技术”始终贯穿于整个医学发展,是医学技术未来发展的方向。1985年由英国Payne和Wickham等最早提出了“微创操作”的概念[1]。而“微创外科”的概念是在微创概念的基础上出现的,其本质是腔镜技术。相对于传统开放手术,实则就是对患者采用最小创伤达到最佳治疗效果的方法都归“微创技术”,如介入超声、介入放射、内镜、腔镜及微创化手术等。而这些微创技术创造、发明,都是在生物学、工程学及医学等多学科的融合下完成的。 1.2内镜技术 我国内镜技术起步较晚,但发展较快,目前国内临床工作中常用的是纤维内镜。伴随科学技术及医学技术的不断发展,内镜和腔镜技术都不同程度的得到进一步发展及完善,诊疗过程也越来简便、微创化,是微创技术发展中最为全面和成熟的,如目前有更轻便的胶囊内镜等,无处不体现生物医学工程的重要性。 1.3腔镜技术 腔镜技术的发展在过去的20世纪80年代后期才有了质的飞跃,其中最为突出的是腹腔镜技术的发展,自1992年我国荀祖武首次开展腹腔镜下胆囊切除术之后,腔镜技术在国内发展迅猛,直到今天腔镜技术广泛应用于各个外科领域[2],目前国际及国内更流行的有3D腹腔镜及达芬奇机器人手术系统。 2生物医学工程在影像及介入医学的应用 2.1影像介入技术 随着医学技术的进步,影像学科也在不断发展,尤其是透视引导下的微创技术更是发展迅猛。根据透视设备的不同,透视微创技术主要包括在X光/CT引导、超声引导和MRI引导下开展的透视微创治疗技术。而介入超声因其设备轻便、操作简便、无辐射等优点深受广大医务人员及患者的青睐。 2.2介入放射学 介入放射学技术是在1895年由Haschek和Lindenthal两位教授在行血管造影后首次提出并应用的,此技术出现后就引起了世界医学界的广泛关注,从此,世界范围内掀起了研究和应用的热潮。其应用范围也在不断扩展。介入放射学因其创伤小、效果好等特点,世界范围内绝大部分医疗机构都成立有不同规模的、单独的介入科,介入治疗在国内外已成为部分疾病的常规诊治措施,甚至取代了外科手术。 2.3CT引导下的微创-数字技术与医学的融合 生物医学不仅在诊疗设备、三围图像重建及数字医学等方面取得跨越式的进步,而且在诊疗模式也发生了根本性的改变,这些成果的取得恰恰是在计算机辅助下完成的[3]。主要体现为CT辅助的立体定位技术,例如CT定位引导下组织穿刺活检、脑血肿清除及腰间盘突出的定位。 2.4超声引导微创技术 我国在半个多世纪前超声学已应用于医学临床诊断,相对于其他医学影像学,超声有其诸多优势(如无放射性、无创伤、费用低廉、设备简单、报告迅速、便于多次随访等),而且还可以动态观察机体或脏器情况,对体内病理改变比较直观,故在超声引导下对甲状腺、乳腺、肝脏及肾脏等疾病进行微创治疗也得到良好效果。目前介入超声治疗在临床越来越被受到重视,尤其在小肿瘤的治疗优势更明显,其不仅代表了21世纪现代医学发展的方向,而且还展现了其定位精准、疗效显著、微创安全的医学发展模式。介入超声学在临床的应用使其成为最具发展潜力和学术活力的医学科学体系。近10余年,由超声科、医学工程学科专家创立和发展起来的这门新型学科技术,正在被泌尿外科、肝胆外科、血管外科、麻醉科及骨科等更多的临床医师所应用,这不仅使得介入超声学得到更迅速的传播和承认、在肿瘤及多种技术的综合应用等方面取得重要进展,同时也体现了生物医学工程在临床中的重要地位。超声引导下肿瘤的射频消融术对探针的要求比较高,而目前对金纳米材料的研究成了科学研究领域的一大热点,并取得了很大进展。大量的研究结果表明,金纳米材料具有独特的光学、电学、热学、化学等性质,在疾病的诊断、食品检测、肿瘤的显像与放射治疗、靶向载药、药物控释、以及对有机物的选择性催化反应等领域有着巨大的优势和广阔的应用前景[4~7]。面对学科发展之迅速。要求我们必须努力发展新技术、开展新业务,同时也要求我们技术操作更科学、合理、规范、个体化[8],而这些恰恰需要有生物医学工程的参与,才能创造出更多、更精、更无创的医疗设备。 3生物医学工程展望 3.1生物医学工程学与其他学科的多学科合作 微创技术需要永无止境的追求。个人觉得相比于“能治病”,“会治病”更重要,这就要求我们必要要培养一种临床思维模式,这正如我们需要通过“微创”在客观上建立另一种临床思维模式,即微创技术的创新-微创医学的长远发展[9];在微观上,借国家医改大好政策,展望未来5~10年微创技术将会进一步发展及普及,如现有各种微创技术的全面、系统提升,以及不同技术间的融合及新技术的创新发展。但是,微创医学发展到今天仍挑战巨大,特别是学科之间竞争激烈,这些可以在医疗资源及专业主导地位的分配反映出来,故使我们不仅要更进一步加快学科建设、人才培养,而且要促使基础、临床及预防医学和其他多个学科之间的合作,更进一步加快生物医学工程在医学中创造新方法、制造新设备的步伐,最终使各个学科受益,各个患者、医生受益。 3.2医疗整合 近些年临床各亚专科、亚专业的进一步细化,国内医学的发展模式也是以“能分则分、能细则细”为主,这虽然在一定程度上提高了诊疗水平,同时伴随的是医学知识及诊疗实践出现碎片化、机械化的问题。那么如何可以改变‘头痛医头,脚痛医脚’的状况以及未来医学到底该如何发展?樊代明、郎景和等多名院士及著名医学专家在2016年中国整合医学大会的发言称:实现医学模式转变不仅要进行医学整合,而且未来医学发展的方向,更需要我们为保障人类健康而具备新的临床思维模式和新的医学观念,而不是像目前仅具备的单纯“能看病”。所谓整合医学,前提必须是以人的整体为基础,根据生物、心理、社会、环境的现实将各医学专业目前国际最先进的知识和各专科最有效的治疗加以有机整合,使其对人体健康和疾病诊疗更符合、更适合的新的医学体系,医疗服务不仅使得心身并举、防治结合,而且要达到医养共进、人病同治的目的。国民全面健康,医学发展必须要靠基础医学、临床医学、生物工程学及预防医学等多学科整合,医学又是自然科学、社会科学和人文科学等多学科之间的交叉与融合。所以凡是涉及和人或人类健康有关的学科或科学都应该用来更好的为医学服务,为人类健康服务。而生物医学工程正是这样一门学科。同时把各种先进知识、有效实践经验进行合理、不同程度的整合,使其更好的为人类健康服务,形成生命医学高度融合的乘法效应。 3.3精准医疗 美国总统奥巴马于2015年1月30日在国情咨文演讲,宣布美国正式启动“精准医学”研究计划[10]。早在2011年,由美国科学院、工程院、国立卫生研究院及美国科学委员会就共同发出了“精准医学”的倡议[11~13]。其最高规模4大研究机构的联手倡议,为未来的医学指明方向,代表精准医学就是未来的医学发展方向。医学发展史上发展的3个里程碑分别是经验医学、实验医学和循证医学。而过去的研究模式以试验为主导的[14,15],这不仅和临床距离大,而且根本无法达到临床需求。而以临床为主导的新研究模式恰恰是目前所提出的精准医学,精准医疗的发展必然要应用更精准的医疗仪器及设备,而精准设备及仪器的研发恰恰需要生物医学工程与其他学科的融合[16]。展望未来,所有疾病的治疗最终都将走向精准医学,医学的发展一定和生物医学工程的“同呼吸、共命运”。 作者:张瑞敏 单位:包头市第四医院 浅谈生物医学工程的发展现状:关于对生物医学工程发展现状与未来发展趋势分析 论文关键词:生物工程 生物医学工程 发展 趋势 论文摘要:生物医学工程(biomedical engineering,bme)是一门生物、医学和工程多学科交叉的边缘科学,它是用现代科学技术的理论和方法,研究新材料、新技术、新仪器设备 ,用于防病、治病、保护人民健康,提高医学水平的一门新兴学科。 本文就其目前发展情况进行分析讨论。 生物医学工程在国际上做为一个学科出现,始于20世纪50年代,特别是随着宇航技术的进步、人类实现了登月计划以来,生物医学工程有了快速的发展。在我国,生物医学工程做为一个专门学科起步于20世纪70年代,中国医学科学院、中国协和医科大学原院校长、我国著名的医学家黄家驷院士是我国生物医学工程学科最早的倡导者。1977年中国协和医科大学生物 医学工程专业的创建、1980年中国生物医学工程学会的成立,有力地推进了我国生物医学工程的发展。目前,我国许多高校科研单位均设有生物医学工程机构,从事着生物医学的科研 教学工作,在我国生物医学工程科学事业的发展中发挥着重要作用。 一、显微镜的发明 “解剖”一词由希腊语“anatomia”转译而来,其意思是用刀剖割,肉眼观察研究人体结构。17世纪lee wenhock发明了光学显微镜,推动了解剖学向微观层次发展,使人们不但可以了解人体大体解剖的变化,而且可以进一步观察研究其细胞 形态结构的变化。随着光学显微镜的出现,医学领域相继诞生了细胞学、组织学、细胞病理 学,从而将医学研究提高到细胞形态学水平。 普通光学显微镜的分辨能力只能达到微米(μm)级水平,难以分辨病毒及细胞的超微细结构、核结构、dna等大分子结构。而20世纪60年代出现的电子显微镜,使人们能观察到纳米(nm)级的微小个体,研究细胞的超微结构。光学显微镜和电子显微镜的发明都是医学工程研究的成果,它们对推动医学的发展起了重要作用。 二、影像学诊断飞跃进步 影像学诊断是20世纪医学诊断最重要发展最快的领域之一。 50年代x光透视和摄片是临床最常用的影像学诊断方法,而今天由于x线ct技术的出现和应用,使影像学诊断水平发生了飞跃,从而极大地提高了临床诊断水平。即计算机体断层 摄影(computed tomography ct),即是利用计算机技术处理人体组织器官的切面显像。x线ct片提供给医生的信息量,远远大于普通x线照片观察所得的信息。目前,螺旋ct(spiral ct 或helicalet ct)已经问世,能快速扫描和重建图像,在临床应用中取代了多数传统的ct,提高了诊断准确率。 医学工程研究利用生物组织中氢、磷等原子的核磁共振原理。研制成功了核磁共振计算机断层成像系统(mri),它不仅 可分辨病理解剖结构形态的变化,还能做到早期识别组织生化功能变化的信息,显示某些疾病在早期价段的改变,有利于临床早期诊断。可以认为mri工程的进步,促进了医学诊断学向功能与形态相结合的方向发展,向超快速成像、准实时动态mri、mra、fmri、mrs发展。根据核医学示踪,利用正电子发射核素(18f,11c,13n)的原理,创造 的正电子发射体层摄影(pet),是目前最先进的影像诊断技术。美国新闻媒体把pet列为十大医学生物技术的榜首。pet问世不过30年历史,但它已显示出对肿瘤学、心脏病学、神经病学、器官移植,新药开发等研究领域的重要价值。影像学诊断水平的不断提高,与20世纪生物医学工程技术的发展密切相关。 三、介入医学问世 介入医学是一种微创伤的诊疗技术。dotter和judkin(1964 年)是最早使用介入技术治疗疾病的创始人,他们用导管对下肢动脉阻塞性病变进行扩张治疗取得成功。1967年margulis首先使用过介入放射学,这是医学文献出现“介入”一词的最早记载。1977年 gruenzing成功地进行了首例冠状动脉球囊扩张术获得成功以后,介入性诊疗技术由于其创伤小、患者痛苦少,安全有效而倍受临床欢迎。20世纪80年代随着生物医学工程的发展,高精度计算机化影像诊查仪器、数字减影血管造 影(dsa)、射频消融技术以及高分子(high-polymer)新材料制成的介入技术用的各种导管相继问世,使介入性诊疗技术发生了飞速进步,临床应用范围不断扩大,从心血管、脑血管、非血管管腔器官到某些恶性肿瘤等都具有使用介入诊疗的适应证,并使诊疗效果明显提高,患者可减免许多大手术之苦。有人把介入诊疗技术视为与药物诊疗、手术诊疗并列的临床三大诊疗技术之一,也有人把介入诊疗技术称之为20世纪发展起来的临床医学新领域--介入医学。 四、人工器官的应用 当人体器官因病伤已不能用常规方法救治时,现代临床医疗技术有可能使用一种人工制造的装置来替代病损器官或补偿其生理功能,人们称这种装置为人工器官(artificial organ)。如20世纪50年代以前,风湿性心脏瓣膜病的治疗,除了应用抗风湿药物、强心药物对症治疗外,对病损的瓣膜很难修复改善,不少患者因心功能衰竭死亡。而今天可以应用人工心肺机体外循环技术,在心脏停跳状态下切开心脏,进行更换人工瓣膜或进行房、室间隔缺损的修补,使心脏瓣膜病、先天性心脏病患者恢复健康。心外科之所以能达到今天这样的水平,主要是由于人工心肺机的问世和使用了人工心脏瓣膜、人工血管等新材料、新技术的结果。 肾功能衰竭、尿毒症患者愈后不良,而人工肾血液透析技术已挽救了大量肾病晚期患者的生命,肾病治疗学也因此有了很大进步。 现代生物医学工程中人工器官的发展也非常迅速,除上述人工器官外,人工关节、人工心脏起搏器、人工心脏、人工肝、人工肺等在临床都得到应用,使千千万万的患者恢复了健康。可以说,人体各种器官除大脑不能用人工器官代替外,其余各器官都存在用人工器官替代的可能性。 此外,放射医学、超声医学、激光医学、核医学、医用电子技术、计算机远程医疗技术等先进的医疗技术和仪器设备都是现代医学工程研究开发的成果,综上可见,20世纪生物医学工程的发展,显著提高了医学诊断和治疗水平,有力地推动着医学科学的进步。 五、生物医学工程展望 纵观医学新技术诞生和发展的 历史,从伦琴发现x线到今天x射线诊疗技术的发展,从朗兹万发现超声波到今天b超诊断的广泛应用,从布洛赫和伯塞尔发现核磁共振到今天mri的问世,从赫斯费尔德发明ct到今天ct成像系统的应用,都是以物理学工程技术为基础、医学需求为前提发展起来的医学新技术。 (一)各种诊疗仪器、实验装置趋向计算机化、智能化,远程医疗信息网络化,诊疗用机器人将被广泛应用。 (二)介入性微创,无创诊疗技术在临床医疗中占有越来越重要的地位。激光技术,纳米技术和植入型超微机器人将在医疗各领域里发挥重要作用。 (三)医疗实践发现单一形态影像诊查仪器不能满足疾病早期诊断的需要。随着pet的问世和应用,形态和功能相结合的新型检测系统将有大发展。非影像增显剂型心血管、脑血管影像诊查系统将在21世纪问世。 (四)生物材料和组织工程将有较大发展,生物机械结合型、生物型人工器官将有新突破,人工器官将在临床医疗中广泛应用。 (五)材料和药物相结合的新型给药技术和装置将有很大发展,植入型药物长效缓释材料,药物贴覆透入材料,促上皮、组织生长可降解材料,可逆抗生育绝育材料、生物止血材料将有新突破。 (六)未来医疗将由治疗型为主向预防保健型医疗模式转变。为此,用于社区、家庭、个人医疗保健诊疗仪器,康复保健装置,以及微型健康自我监测医疗器械和用品将有广泛需求和应用。 20世纪人类与疾病做斗争,在医学诊疗技术上取得了重大成就;但面向21世纪的巨大挑战,我们要动员起来,调整政策,制定规划,改革医学研究教学的旧模式,发挥现代科学多学科交叉合作的优势,创建全新的生物医学,为人民造福。 浅谈生物医学工程的发展现状:浅谈现代生物医学工程的发展现状 【摘要】现代生物医学工程是一门多学科的交叉学科,它作为一门独立学科发展的历史尚不足50年,但由于它在保障人类健康和为疾病的预防、诊断、治疗、康复服务等方面所起的巨大作用。现代生物医学工程已经成为当前医疗保健性产业的重要基础和支柱。本文主要介绍了国内现代生物医学工程的发展现状。 【关键词】现代生物医学工程;发展现状 0.前言 一旦提及医学,让人第一时间想到的就是疾病,医院,健康,病人等等。现代生物医学工程也不例外,作为一个多学科交叉的综合性学科,现代生物医学工程也在为人类的健康事业默默地奉献着。 随着社会水平的极大提高,人们把视角从生存转移到生活上来,进而就是思考如何更好的生活。不言而喻,一个健康的身体是一切生活活动的前提和保证。如何健康的生活,如何准确及时地检查出病人的疾病,如何将现有的医疗设备改进,如何开发出更具使用价值的医疗器械等等,都成为生物医学工程所要考虑的问题。 生物医学工程学是综合生物学、医学和工程学的理论和方法而发展起来的边缘性学科,其基本任务是运用工程技术手段,研究和解决生物学和医学中的有关问题。生物医学工程学的研究是以应用基础性研究为主,其领域十分广泛,并在不断扩展之中。就现阶段而言,生物医学工程学的研究主要涉及生物力学、生物材料学、人工器官、生物系统的建模与控制、物理因子的生物效应、生物系统的质量和能量传递、生物医学信号的检测与传感器原理、生物医学信号处理方法、医学成像和图像处理方法、治疗与康复的工程方法等。 1.国内发展现状 1.1发展还不完善 中国的现代生物医学工程学科发展较晚,相对于国外一些发展较早的国家来说,我们对它的认识还很浅显,跟国外一些技术先进国家的距离还很远,很多人包括一些从事其研究的人对它都有或多或少负面的评价,他们普遍认为现代生物医学工程是一个生物、医学、工程学的交叉学科,但实际的培养计划中生物、医学学的很少,电子学得多些,学科广而不专,就业不好。它尚未形成自己的独立基础理论与知识体系,以融合各交叉学科知识为自己的基础 ,缺乏永恒的研究主题与固有的中心目标,随交叉学科的发展和应用对象的需求而变化。很多学习现代生物医学工程的人对自己的专业抱有消极的态度,对自己的前途感到渺茫,就业形势不是很乐观,这也反映了现代生物医学工程发展不完善,没有形成很好的体系,没有在国内高校中产生普遍影响力。 1.2发展方向不够全面 现代生物医学工程就目前的情况来看,还主要将目光着眼于医疗器械的研发和使用,发展方向比较单一。仅仅着眼于医疗器械而不是全面的发展,就会产生很大的局限性。这也深深影响着在这一领域学习的学生,不能使他们从一开始就形成一种将自己的研究全面化的思想,使学生的学习变得保守,进而失去学习的动力,这样就不利于生物医学工程更好的发展。 1.3包含的学科多杂 我们知道,现代生物医学工程是综合了生命科学和工程技术,理、工、医相结合的新兴交叉学科,是一门多学科交融的边缘学科,其中工程学又包括电子学,计算机科学,力学,材料科学,机械制造学等。生物医学包括生物学,神经科学,内科学,外科学,矫形科学等。现代生物医学工程学习的重点是生物医学,但是在解决一些生物医学问题的时候往往要借助于工程学的知识,掌握工程学的知识对于更好的掌握生物医学又起着至关重要的指导意义。 1.4发展前景广阔 正因为现代生物医学工程在我国起步较晚,发展还不完善,他本身就有很多空白领域可以开拓。 21世纪是生命科学大发展的时代,工程技术与生命科学进一步地互相渗透结合,必将推动医学跨入一个崭新的时代。大家都知道看病治病离不开医疗器械,现在是,将来也是,但如何将未来的诊疗仪器实现智能化,检查结果,治疗程序均可实行人机对话都是我们所要研究的问题。另外中国目前大部分医院设备陈旧,而且高端医疗设备更是几乎全部进口,所以说市场是庞大的。更好地提高国内在生物医学工程方面的研究水平和深度,增强人们尤其是大学生对生物医学工程的了解程度,培养出一批在这方面的专业人才,具体来说就是能够研发制造出属于我们自己的高科技医疗器械也是有待发展的。 由于现代生物医学工程是一门多学科交叉的学科,我们就很容易理解,各个学科的发展都将影响到生物医学工程的发展。因此生物医学工程并不是一个学科在发展,其他学科,其他领域的发展,产生得一些成果都可以为生物医学工程服务。这就好比各个学科,各个分支都在无形中为生物医学工程的发展默默贡献力量。由此可见,生物医学工程汇集了各个领域的尖端技术,这也就为生物医学工程更好更快的发展奠定了良好的基础。 现代生物医学工程在生物医学研究、知识产生、转化研究和卫生保健中扮演了许多重要角色,对提高医学水平,促进医学科学的现代化发挥着关键性的作用我们期待着我国能够培养出一批生物医学工程方面的人才,为我国的生物医学工程事业贡献力量,也期待着我国生物医学工程的快速发展,在不久的将来展现出崭新的面貌。
浅谈多媒体在生物教学中的运用:小议多媒体技术在生物化学课教学中的应用 20世纪中期以来,借助各种理化技术,对蛋白质、酶、核酸等生物大分子进行化学组成、序列、空间结构及其生物学功能的研究,并发展到人工合成,创立了基因工程,从而开始了一个崭新的生命科学时代。对遗传信息的载体核酸和生命功能的执行者蛋白质的研究成了生命科学研究的主要内容。经过生命科学工作者半个多世纪的努力,生命科学已成为自然科学中最重要的学科,生物化学作为生命科学的主导力量是研究生物体中有机分子化学组成、结构和功能、代谢变化和调节及其分析方法的科学,有生命的化学之称。生物化学课是我校化学制药专业的基础课程,也是化学制药专业学生的必修课,在本专业的人才培养方案中起着承前启后的作用。多媒体技术能够将文字、声音、图像等信息结合在一起传递给学生,能使生物化学课程教学达到图文并茂、视听合一的良好效果。多媒体教学使学生更好的掌握理论知识的同时,丰富了教学内容,活化了教学环境,更重要的是激发了学生的学习兴趣,实现了教学过程中教师和学生的互动,使教学质量得以提升。 一、生物化学课传统教学方式 生物化学课程的传统教学方法是靠教师单纯应用粉笔和黑板作为教学工具,学生主要根据教材文字的描述、教师的讲授获取知识。长久以来,各高校生物化学教学大多以课堂讲授为主,适量实验课为辅。学生学习生物化学的方法常常是课上勤笔记少思考、课下不复习少作业,考前死记硬背、考后“完璧归赵”。所以,在传统的教学模式中仍然存在一些不足之处,如:因为没有实物或图案介绍,学生对一些专有名词理解不深刻。概念理解方面也是不标准。传统的教学方法限制了学生知识信息的拓展,不能有效地掌握知识点。 二、多媒体技术应用于传统教学中的作用 多媒体技术是传统教学的继承和发展,是在传统教学的基础上,符合生物化学学习特点的教学创新,也是扩大学生信息面、提升学生学习兴趣,有效掌握知识点的重要方式。在生物化学课程教学中融入多媒体技术的优越性主要体现在如下几个方面: 1.图文并茂,激发学生学习兴趣。学习兴趣是学生学习的最佳动机,只有不断提高学生的学习兴趣,才会使学生全心全意投入到学习过程中。作为教师,激发学生学习兴趣是提升教学质量的关键所在,能起到事半功倍的教学效果。传统的教学,一般局限于课本上文字的描述和插图的展示,学生很难深刻理解和掌握概念及理论机理。老师在课堂上的讲述和板书对于引导学生学习思维和调动学生学习兴趣有一定的局限性。然而,多媒体技术能够把图、文、声音、动画综合起来,形象生动地把静态的知识动态地展现给学生,例如在讲授生物酶具有高效催化机理的内容时,通过动画演示能生动的展示临近定向效应、张力和形变、酸碱催化及共价催化等机理,使学生对酶催化的诱导契合学说有更直观立体的认识。所以说学生在强大视觉、听觉的冲击作用下不仅深刻地掌握了知识要点,还激起了他们学习的兴趣。从而在生物化学课的教学中融入多媒体技术能够弥补传统教学的不足。通过多媒体技术能够把课本上枯燥的、抽象的、难以理解的知识点转变为形象生动的、学生容易理解和记忆的课件,极大提升学生学习兴趣。 2.动画演示,化抽象为具体,增加课堂的趣味性。生物化学课是化学制药专业必不可少的专业基础课,学生在理论学习中不仅要掌握并运用概念,还要求掌握系统的理论结构。如果在传授学生很陌生的知识点的时候依然依附于一支粉笔、一块黑板、一张嘴的传统教学模式,学生就很难理解和掌握抽象的概念和机理,当然课堂气氛也就不尽如人意。比如在讲解DNA复制过程时,因DNA具有超螺旋结构,在复制时其超螺旋结构必须松弛,使DNA双链分开形成单链,暴露碱基,这样才能发挥模板作用合成新的互补的DNA链,松弛模板DNA的超螺旋、解开双链都需要一些酶来共同完成,此过程如果应用多媒体课件,把文字、图像、声音等多种媒体融为一体做成动画,使得学生眼、耳、脑并用,学生兴趣会一下被调动,知识点也容易理解和掌握,课堂气氛也就活跃起来。 三、多媒体技术的“点睛”之效,促进教学质量的提升 多媒体技术运用于生物化学课的教学中是教学方法的一次提升,合理应用多媒体技术能够起到事半功倍的效果。现在多媒体技术运用于生物化学教学在很多高校越来越普及。但是使用不当或者教师过度依赖多媒体授课,反而会适得其反,影响教学质量和教学效果。多媒体教学也需要教师不断提高综合能力,有的任课教师在授课过程中没有考虑到学生的接受能力,没有把握好上课的进度,而且不能将“多媒体”变成“一媒体”。所以怎样更有效更合理的把多媒体技术运用在生物化学课的教学上,是我们作为教育工作者不容忽视并且应该及早研究的课题。 四、结语 若能正确认识多媒体技术在生物化学课程教学中的地位,合理使用,定能为教学效果的提升起到点睛之效。随着生命科学的不断发展,生物化学也在迅速发展,为适应21世纪的人才培养需要,在教学过程中只有把知识传授和能力培养有机地结合起来,提高教学效率和效果,使学生获得完整的知识体系和提高全面素质,他们才能成为适应未来实际发展需要的高质量、高等技术人才。通过以上分析,我们觉得多媒体技术在生物化学课教学中的应用是必不可少,势在必行的,应该大力推广多媒体教学方法。本文大体从三个方面论述了多媒体技术在生物化学课教学中应用的有利的一面,以后还想从其他方面阐述多媒体技术在生物化学课教学中应用的弊端。 浅谈多媒体在生物教学中的运用:论多媒体课件在生物教学中的优势与局限性 [摘要]多媒体技术是集图文声像于一体的信息化技术,它对生物教学有很好的促进作用,能使生物教学呈现直观性,提高学生学习兴趣,帮助学生理解和掌握重难点,提高课堂知识含量和课堂效率,培养学生创造力。但多媒体课件也具有一些局限性,教师要适时适量使用多媒体课件,使其优化教学。 [关键词]多媒体课件;生物教学;课堂效率 一、在生物课堂中使用多媒体进行教学的优势 生物学是研究生物的形态、结构、生理、分类、遗传、进化的科学。就生物学科自身来讲,其内容涉及多方面,主要包括宏观生物界与微观生物界。在初中生物中,宏观生物界的知识相对多一些。进入高中生物学习后,微观生物界的知识逐渐增多。这也是中学生物教学的基本规律和特点。如果说学生对宏观生物的认识还能够通过肉眼进行观察,具有一定兴趣的话,那进入微观生物知识的学习后,很多物体并不能通过肉眼进行观察,学生会慢慢失去兴趣。这时候,我们就会发现,多媒体课件在生物教学中具有不可替代的优势。 (一)多媒体集图文声像于一体,能激发学生学习生物的兴趣 苏霍姆林斯基说:“兴趣是学生学习最好的老师。”从心理学上讲,兴趣是人对某种事物或某种活动保持积极情绪的一种心理倾向。教师在教学中必须首先提高学生的学习兴趣,只有这样,学生的学习才会是有效的,教学活动也才能事半功倍。多媒体自身的特点是集图文声像于一体,能够从多个角度向学生展示生物体,在教学中也能够让学生有身临其境的感觉。教师从导入新课开始,就可以把多媒体课件生动、形象的特点运用起来,激发学生学习生物的兴趣,使其积极参与到课堂中来。 如教师在进行“物种进化”的教学时,可以用图像展示物种演变的过程,并结合丰富的视频资料,真正做到图文并茂,以此让学生对物种进化的知识点提起兴趣,达到高效教学。又如,教师在教学“基因突变”时,也可以通过网络资源搜索一些发生基因突变的实际例子,展示在课件中。这样,好奇心强的中学生就能够迅速进入课堂,也能够理解基因突变的实质,从而掌握教学的重难点。 (二)多媒体能使生物教学呈现直观性,将微观生物“宏观化” 生物学科具有自身的特殊性,实验操作等占据了教学的绝大部分,很多知识都需要学生通过观察和实验进行,因此必须保证教学直观性。但是,在生物教学中,特别是进入微观生物知识的学习时,教师无法直观给学生展示很多物体。多媒体课件正好能够解决这一问题,它能将学生不能通过肉眼观察到的微观生物或者生物内部结构形象直观地展示在学生面前。这样就可以让学生从多个方面观察物体,寻找到学习要点,从而理解生物概念。 如在教学“草履虫的形态结构”时,教师就可以使用多媒体课件,放映草履虫的功能,从消化、排泄、生殖、呼吸等方面进行演示,最后突出教学重点,解决教学难点,帮助学生掌握草履虫的相关知识。 (三)多媒体课件具有动态性,帮助学生理解和掌握重难点 在生物教学中,很多问题单凭教师的讲解以及挂图的配合,难以使每个学生都掌握和理解。同时,对于某些生物问题,不但教师难以讲解清楚,学生还会感到知识点枯燥无味,很容易失去兴趣,这就会影响教学的效果。在这种情况下,教师如果使用多媒体课件进行教学,就能够将一些抽象的问题具体化,将原本静态的讲解动态化,消除学生抽象思维、逻辑思维以及语言表达等方面的障碍,降低学生学习难度,帮助他们突破教学难点。 (四)多媒体具有信息量大、容量大的特点,能提高课堂知识含量,提高课堂效率 在信息化时代未到来之前,生物课堂教学基本就依靠教材以及配送给教师的辅导材料,这些知识远远无法达到教学的要求。而信息化时代的多媒体课件则有效解决了这一难题。通过多媒体的使用,教师可以找到更多的文字、声音、图像以及视频材料,并将这些材料整合。这样既增加了知识点的信息量,也给学生扩大了知识空间,提供了丰富的教学资源,帮助学生理解和掌握知识,提高课堂效率。 在生物教学中,一个知识点的学习往往需要更多的知识进行扩展。学生可能正是通过对扩展的知识进行理解,最后达到掌握教学重点的目的。多媒体教学正是具备这样的特质。如教师在讲授“遗传”的知识时,简单通过讲解染色体的知识很难让学生真正理解遗传的本质。此时,教师可以搜索一些相关资料,向学生展示染色体配对造成生男生女的知识,并出示一些反例。这样不但有利于学生掌握遗传的知识点,也能够扩大学生的知识容量,帮助他们提高学习效率。 (五)多媒体能够辅助生物教学实验,培养学生创造力 生物学科一个重要的教学目标是通过实验操作,培养学生的实验技能和创造力。从广泛意义上讲,生物学科一半以上的知识都需要进行实验操作。但是,在生物教学中,教师却面临着两个重要的困难:一是生物课程时间有限,无法保证所有生物实验都让学生动手操作;二是有一些生物实验或需要进行长期观察和记录,或根本无法通过简单的实验完成。面对这些问题,多媒体课件能够起到很好的辅助作用。多媒体技术能够将一些不容易操作的实验通过视频形式展示出来,既形象具体,又能够让学生进行观察,从而缩短实验时间,为学生提供更有效的教学信息,培养学生的创造力。 如在进行“光合作用和叶绿素”的教学时,如果教师让学生观察光合作用的过程,不但需要长时间的观察,更需要天气等时间条件,这样就给教师教学提出了难题。这时候,教师如果可以利用好多媒体课件,将网络上的关于光合作用的实验过程通过视频资料的形式展示给学生,再借助教师的讲解,势必会达到事半功倍的效果。 二、生物课堂中运用多媒体进行教学的局限 一方面,我们不得不承认多媒体教学能够帮助教师进行生物教学,激发学生兴趣,提高课堂效率。另一方面,我们也应该看到,在生物课堂中使用多媒体进行教学也具有很大局限性。 首先,教师在课堂中如果使用过多的图像来代替学生对实物的观察,会在很大程度上削弱学生的观察力。有时候教师以多媒体课件代替实验过程,也会限制学生自己的动手操作能力,这显然背离了生物教学的初衷。其次,教师也不能单纯地为了增加教学的知识含量而增加众多教学资源,这样在一定程度上会让学生迷失于知识之中,抓不住教学的重难点。再次,教师有时候使用多媒体课件直接出示问题的答案,这样使得学生对知识的理解和思考不够深入,弱化了思维能力。最后,过多使用多媒体课件也会影响教师自身的思维,抑制教师的主观能动作用。 因此,多媒体课件对于生物教学来讲是一把双刃剑,教师必须把握好教学的需要,适时、适量地运用多媒体技术。这样既能够帮助教师完成教学目标,也能够使学生抓住重难点,增加学习兴趣,培养动手操作能力,达到学习目标。 浅谈多媒体在生物教学中的运用:在生物教学中运用多媒体技术培养学生创新精神 摘 要:让多媒体技术与生物教学有机整合,更新教学理念,改进教师教学方法,转变学生学习方法,能培养学生的创新精神和实践能力,提高教学效果。 关键词:多媒体技术;生物教学;创新精神 当前,多媒体技术作为信息技术的重要组成部分,已逐渐渗透到人们的日常生活、工作和学习中。当前,多媒体辅助教学已成为广大教育工作者实现教育现代化的重要手段,使用其进行教学,不仅形象生动,而且课堂容量大。在生物教学中,它也以其特有的优势发挥着极大的作用,能培养学生的创新精神和实践能力。 生物学包容内容非常广阔,时间和空间跨度很大,从微观到宏观,从分子水平到生物圈,仅以传统的教学手段如标本、挂图以及教师的语言描述,很难展示生命现象、过程及生命的本质。而幻灯、投影、电影、录像特别是计算机多媒体技术的应用,就可以把生命现象、过程及生命的本质展现得淋漓尽致,具有极强的直观性,并能激发学生的兴趣,加深学生的理解、记忆,从而提高教学效果。 实践中,我们做了许多的尝试,现将较为成功的《细胞膜》一节课呈现给大家,这也是我们将多媒体技术应用于生物教学所进行的探索。 具体的做法是:课前利用Authorware制作出细胞膜的结构和功能的课件,课件不仅将细胞膜的立体构架及细胞膜的分子结构展示得淋漓尽致,而且充分体现了细胞膜的流动性;并形象地、动态地描述了物质出入细胞膜的三种方式,清晰地展示了三种方式的不同特点,突破了以前学生较难理解的载体蛋白怎样运输物质的这一难点内容。并给学生学习的自主权和想象空间,学生的计算机及网络操作也得以锻炼。我们还制作主题学习网站,充分引导学生利用网络资源组织学习活动,拓宽知识面,共同探讨、共同提高。 教学过程包括:激趣引入、讨论学习、拓展学习三个阶段。 第一阶段:激趣引入 教师提问:光镜下观察到的细胞结构包括那几部分?……细胞膜、细胞质、细胞核。引导学生观察书上动、植物细胞的亚显微结构图,与初中所学的细胞结构相比,更为复杂。那么,细胞到底是怎样构成的呢?从而激发学生探索细胞细微结构的兴趣,进而带领大家一起“走进”细胞。当然,第一站就是“细胞膜”。(引入课题) 第二阶段:讨论学习 电子显微镜的应用,使我们能了解到细胞膜的分子结构。 (1)演示课件:细胞膜的分子结构。指出什么是蛋白质分子,什么是磷脂分子。(突出重点,帮助学生树立细胞膜的立体构架)演示过程中让学生思考三个问题:①你看到了什么?②两种分子的结构关系?③它们是静止的吗? (2)提出问题:磷脂分子与蛋白质分子的结构关系? (3)分组讨论并回答。(鼓励学生积极参与,做学习的主人) (4)得出结论:两层磷脂分子作为细胞膜的基本骨架,再覆盖、镶嵌、贯穿以蛋白质分子。 最后强调细胞膜的流动性。 细胞膜的主要功能: (1)演示课件:细胞膜的主要功能。(使用三维立体动画突破了学生学习上难以理解的载体蛋白对物质的运输过程) (2)分析思考:三种方式中物质浓度与运输方向的关系、有无蛋白质的协助、是否消耗能量等方面的问题。(让学生学会观察、思考、分析、判断) (3)分组讨论:前三组分别总结其中一种方式的特点,然后选一名代表发言,最后一组指出三种方式的相同与不同。(让学生主动参与、善于交流) 当然,学生的回答不一定很准确,教师和其他同学可以肯定其回答正确的,对不足的加以补充和完善,最后得出一致的结论。 (4)总结细胞膜的性质。 第三阶段:拓展学习 教师利用课前开发的主题学习网站为学生提供: (1)查看“材料部分”。(拓宽了知识面,满足了不同程度学生的需要) (2)计算机上聊天讨论。(养成生生互动、师生互动的意识) (3)计算机上完成作业部分发送回主机。(对所学知识的巩固、应用) 整个教学过程中媒体的教学功能主要体现在:①展示事实,形成表象。②创设情境,建立共同经验。③提供示范、便于模仿。④呈现过程,解释原理。⑤设疑思辨,解决问题。⑥反馈信息,及时评价。 通过教学我们体会到,让多媒体技术进入生物课堂,它能以图文并茂、声像俱佳、动静皆宜的表现形式,以跨越时空的非凡表现力,大大增强了学生对抽象事物和过程的理解与接受,易于突破重点和难点,从而将课堂教学引入全新的过程,进而达到我们理想的教学目的。 应用多媒体进行教学,教师可从传统的黑板的局限中解脱出来,将课件输入电脑,全面照顾每一个学生,有利于学生学习应用现代化的技术获取信息、处理信息,提高学生探究问题、解决问题的能力。多媒体教学能够直观且形象地表达一个动态的过程,容易唤起学生的学习兴趣。并且,多媒体技术的超级链接和随意切换,可以使教师灵活控制前后各章节及内容之间的衔接,既可以单独讲解某个知识要点,又可以进行前后连贯,更具系统性。 生物学中很多教学内容都可以采用这种先进的教学手段。如细胞的结构、细胞的有丝分裂、细胞的减数分裂等,可让学生深入到生命的微观世界中,了解生命的奥秘;遗传部分,可解决学生很多以前难以理解的问题,认识生物遗传、变异的产生及过程;生物进化部分,可让学生回到几百万年以前的地球,“亲眼目睹”生命进化的历程;生物与环境部分,可让学生深入到大自然中,了解人与自然不可分割的关系,认识到保护各种生物、保护自然、保护地球的意义……很多内容可以通过多媒体技术来改进教学的方法、手段、过程,进而激发学生的学习兴趣,加深学生的理解,提高教学效果。 此外,计算机辅助教学还具有很多的特点:①学习内容的可选性。②学习进度快慢的可调性。③学习方法的可选性。④学习的自主性。⑤信息反馈的及时性。⑥通过一个教学过程可以实现多种教学目标。 总之,多媒体技术为我们提供了一种现代化的教学平台,它具有广阔的前景,能培养学生的创新精神和实践能力。随着教学网络的建立,我们的计算机不再受本地软件和资源的限制,更不需要像录像资料那样建立自己的磁带库。它的资源将来自全国、甚至全球! (四川省广元中学) 浅谈多媒体在生物教学中的运用:在生物学教学中如何应用多媒体技术 【摘 要】 多媒体技术在中学教学尤其是在生物学科的教学中越来越体现出其优越性:多媒体教学激发学生的学习兴趣,提高教学效率;多媒体教学极大地扩充了知识容量,拓展了学生视野。结合生物学科的特点利用多媒体将教材中抽象的内容进行宏观化模拟、将生物实验中不能替代的内容进行虚拟化、将板书内容进行直观化和简单化,最大限度地激发学生的学习热情,提高学生的学习效率。 【关键词】 多媒体 初中生物教学 应用 三百多年前,捷克教育家夸美纽斯就在《大教学论》一书中写道:要“寻求并找出一种教学方法,使教师可以少教,但是学生可以多学。”这种通过“少教”以达到“多学”的教学意识,至今仍然是每个教育工作者所追求的理想境界,提高自身素质,改变教学观念,利用多媒体,构建和谐课堂,实现课堂的高效。在这里,我结合多年的教学实践,谈谈多媒体技术在初中生物教学的实际运用。 一、多媒体课件的制作 多媒体制作不能只一味注重形式,追求花样,应从“实效”的角度出发。教师应能设计、制作或选择适合于教学内容和教学对象的多媒体课件,并将自己的教学目标、以学为主线的教学思想有机的贯穿于其中,能综合图像、动画、音响、文字等多种效果,将抽象的事物形象化,微观的事物宏观化,复杂的事物简约化,并能多角度地向学生传授信息。 素材的收集与整理是制作优秀生物多媒体课件的关键。教师在准备教案时,需要大量的资料如文字、图像、声音、动画、视频,甚至三维虚拟现实等多方位信息用于课件制作,使教学内容更丰富,教学方法更加多样、灵活。资料既可以收录别人已有的,也可以自己制作。如“细胞核是遗传信息库”是七年级第二单元第二章第二节的教学内容,这节内容比较抽象,难以理解,并且学生能参与的内容比较少。根据这个特点,我收集了“克隆羊多莉的诞生过程”、“人由受精卵发育成婴儿的过程”的图片、“动画模拟DNA的结构”、“人的发育过程的动画”、等资料。利用多媒体的图像技术,通过巧妙设计多媒体课件,形象地模拟,将抽象内容具体化,能达到了传统教学手段无法比拟的教学效果。在上课整个教学过程中,学生应高度集中注意力。因此,课件做得太“生动”也不行,会分散学生的注意力,比如有的老师在一些角落里放一个活蹦乱跳的小动物,这跟课堂教学根本无关系,虽然可以激发学生的兴趣,但很容易产生负面效应。 二、有效地将多媒体运用于生物教学 初中生物是学生接触自然科学的新起点,对帮助学生了解自然科学,培养学习自然科学的热情至关重要。怎样培养学生学习生物的热情?怎样将一门抽象知识寓于形象化的实例中的教学?多媒体在教学实战中怎样运用?如:刚才在前面提到的“细胞核是遗传信息库”这一节的教学中,在介绍遗传信息的概念时,首先放“人由受精卵发育成婴儿的过程”的录象,然后提问,最后让学生总结出遗传信息的概念。由于录像片形象直观,又连贯动态,学生的兴趣高涨,思维活跃。播放时,教师注意快放、慢定格的合理使用,并予适当的语言进行设问,启发学生积极思维,使学生有较为深刻的认识,从而达到较好的预期的教学目的。 如这节课的知识目标一:遗传信息存在于细胞核中的教学。用课件演示“克隆羊多莉诞生”的全过程。对于克隆技术,可能学生听说、了解一些,但无法具体、深刻地理解,用动画展示整个过程,使得教学更具体、形象、生动,从而学生能很轻松解决以下三个问题:⑴A羊、B羊、C各提供了什么?⑵多莉像谁?⑶细胞的遗传信息在哪里?进一步得出细胞核是遗传信息库的推论。 在讲知识目标二:细胞核中有储存遗传信息的物质―DNA时。我采用的是:通过课件让学生从视觉、听觉等方面获得知识。心理学家认为,人体感知器官是有多种的,单一的感知器官的使用往往不如多种感知器官的综合运用。对于DNA、基因知识地学习,主要我借助动画了解DNA分子的形态,并说明DNA分子可以分成许多个小片段,每一个小片段上具有特定的遗传信息,这些小片段叫做基因。接着放歌曲“DNA song ”,巩固DNA的知识。 讲知识目标三:DNA和蛋白质组成染色体时。染色体的组成,通过课件中的动画来解决这个问题;然后展示染色体数目异常导致的遗传疾病的图片,让学生更清楚地认识到染色体数目恒定的重要意义。最后通过一个图表来巩固细胞核、染色体、DNA、遗传信息的关系,掌握彼此之间的联系,把一个个知识点贯穿起来,为学生指明思维的方向,从而深化知识。 三、根据学生的心理特点,选择多媒体 心理学研究表明,少年的大脑皮层长时间处于高度兴奋状态,容易使身心疲倦。据此,电教媒体虽有加快教学节奏,加大教学力度,优化教学效果的作用,但它具有声、光、电的综合刺激,使用一定要适时适度,在一堂课内频繁滥用,其结果势必事与愿违。如在《人类神经调节》一课,只在“条件反射的建立”上放录相带,让学生真正理解条件反射与非条件反射的区别和联系就足矣。 初中的生物教学内容虽然不深,但大到整个自然界,小到细胞内部的细微变化,包罗万象,应有尽有。因此初中教师应该结合本校的实际特点,充分发挥多媒体技术的应用在教学中的优势,优化教学环节体现学生的主体性和教师的主导性,让学生好学、好问,给学生创设一个开放活泼、轻松的学习环境。 浅谈多媒体在生物教学中的运用:浅谈多媒体技术在生物教学中的应用 摘 要:随着计算机技术的不断发展,多媒体教学逐渐走入普通课堂。本文简要论述了多媒体教学的特点,它在生物教学中所具有的作用和在日常生物教学中存在的局限之处,并提出了展望。 关键词:多媒体技术;生物教学;局限性 多媒体教学以下简称“CAI”的应用已经广泛深入到了教育领域,对整个教育产生了深远的影响。根据现代教育理论,课堂教学在多媒体、多方位、教学交互中才能取得最大教学效果。因此,多媒体教学吸引了大批有志于教育改革的教师在课堂教学上进行有益的尝试。 一、多媒体教学的主要特点 (1)多媒体教学具有多维性。多媒体教学具有处理信息范围的空间扩展和放大能力,可对信息进行变换、加工、创作,增加表现能力,丰富显示效果,使学生有身临其境之感,便于学生理解,降低知识难度。 (2)多媒体教学具有高度的集成性。多媒体教学不仅是各种媒体的集成,也是信息的集成。多媒体教学将多种信息集成以后,使它们发挥综合作用,既丰富了教学内容,又激发了学生学习的积极性。 (3)多媒体教学具有良好的交互性。多媒体教学的交互性可以增加学生对信息的注意力和理解,延长信息存储时间。通过计算机,学生可以有效地控制和使用信息,因而能够自主地学习,并且随时可以得到学习的效果,利于加深印象,更为牢固地掌握知识。 二、多媒体教学在生物教学中的作用 (1)增加教学内容的直观性。实际教学过程中,多媒体教学可以让微小的物体变大、令平面的图形变为三维立体实物。通过计算机放大的处理,使学生能够清楚地看到细胞全貌。利用计算机的三维成像,将平面的挂图细胞逐步立体化,让学生从立体的角度来观察整个细胞。 多媒体教学可以使静态的现象动起来、运动的现象静下来。通过计算机,将某些看起来是静态的现象(如有丝分裂、种子发芽等)进行加速处理,使学生在短时间内观察到整个过程,产生整体认识。利用计算机还能将运动很快的现象(如动物卵的受精、心脏瓣膜的开闭等)进行放慢处理,甚至作成静态图片,利于学生仔细观察。 (2)使抽象的知识变得形象起来。多媒体生物教学中的动画效果可以模拟教学内容的形成和活动过程,将抽象的、难以想象和理解的内容具体化,将不可实验的过程现实化。生物物种的演化,经历数亿年的时间,利用多媒体技术中的动画效果,将物种演化通过变形技术直观地表现出来,使抽象变为形象。 (3)增加课堂教学的密度。CAI课件是事先人为设计好的,按照这些事先编制的教学内容和程序,利用空闲时间所制的准确图形,教师可以节约大量板书和画图,因而可以节约大量时间,增加课堂教学的密度,在较短时间完成普通教学较长时间才能完成的教学任务。 (4)激发学生学习兴趣,及时得到反馈信息。CAI课件所具有的良好的交互性是其他电化教学手段所不具备的功能。通过交互,学生可以控制信息的传递,自主地选择所要学习的内容,交互练习更能使学生随时了解自己对所学知识的掌握程度,加深对所学知识的印象,更为牢固地掌握知识。 (5)有助于提高教师自身的水平。在编制课件的过程中,为了保证教学内容的完整性和知识的逻辑性,教师必须深入地研究教材和教学内容,仔细考虑每一个教学环节。教师在备课上必须多下工夫,更要注意设计教学,无疑对教师的自身学习和研究具有良好的促进作用。 三、多媒体教学的局限性 (1)不利于课堂气氛的活跃。CAI课件所控制的教学过程严谨而紧凑,限制了教师的临场发挥,压制了教师的突发灵感和创造,使教师无法根据课堂教学的实际情况及时调整教学程序和教学内容、改变教学方法。程序式的教学还容易禁锢学生的思维。 (2)需要较多时间准备,加重了教师的负担。一个完整的课件,特别是有动画、视频的课件,对多媒体技术十分熟练的人也需要2~3天的时间。生物教学需要大量图形,准备起来比较困难。因此在课堂教学中广泛使用多媒体教学,所花费的时间和精力在正常教学工作中是难以忍受的。 (3)需要解决“教”与“学”的关系。课堂教学使用多媒体的目的应该是利于学生的“学”,而不是便于教师的“教”,这也是现今素质教育的一个体现。现在的一些CAI课件只是过多地设计了“教”的内容,让大家感到教起来现代、轻松。 因此我们既要看到多媒体生物教学的优越性,还必须认识到它的不足。作为教学手段之一,多媒体教学应定位在“辅助”上。随着多媒体技术的飞速发展,生物多媒体教学必将有更为广泛的应用,更进一步的发展。我们要不断地学习、研究,使多媒体教学在生物教学领域开拓出更广阔的前景。 (作者单位:河南省洛阳市第四十八中学)
虚拟现实技术在医学专业实验教学的应用:虚拟现实技术在医学职业教育实验教学中的应用分析 摘 要:随着科学技术的快速发展,虚拟现实技术作为一种全新的技术也逐渐发展起来。在医学教育领域中,虚拟现实技术在实验教学中的应用范围在不断扩大,为医学教育的教学提供了良好的前提条件。本文对虚拟现实技术在人体解剖实验教学、麻醉实验教学以及针灸实验教学三个方面的应用进行分析研究,以提高虚拟现实技术在医学职业教学中的应用,并且充分发挥出其在医学教育中的作用。 关键词:虚拟现实技术;医学职业教育;实验教学 虚拟现实技术是在近几年中开始发展起来的一项全新的技术,在社会各个领域中均有较广阔的应用,尤其是在医学教学中,应用范围在不断扩大。虚拟现实技术主要是将多媒体技术和仿真技术相结合,从而形成逼真的虚拟环境,可以让使用者以一种自然的方式和虚拟环境的事物进行互动,产生身临其境的感觉,更好地理解所学知识,提高教学效率。 一、虚拟现实技术在人体解剖实验教学中的应用 教学人体解剖实验的时候,可以使用虚拟现实技术进行教学。针对人体解剖实验教学中遇到的难点以及凝点问题,可以通过虚拟现实技术将其直观展示出来,方便学生更好地理解相关知识点。例如:教师在讲授人体解剖学中的消化系统的时候,可以借助虚拟现实技术构建三维立体的假人,并对假人的消化系统进行虚拟构建,从而让学生直观地了解人体消化系统的构造和位置,并且对其功能和作用进行了解,进而有效提高对消化系统的进一步认识,更好地掌握消化系统知识。另外,利用虚拟现实技术将神经冲动的传导过程以三维动画的形式体现出来,也可以将人体肌肉、关节、骨骼的运动变化规律等通过虚拟现实技术直观、形象地展现出来,从而让学生更加直观地了解人体结构,对人体各个系统的运行进行详细的了解,以便提高教学效率。 二、虚拟现实技术在麻醉实验教学中的应用 使用虚拟现实技术,可以将难以进行实际操作的知识和实验通过虚拟现实技术体现出来。尤其是在麻醉实验教学的过程中,通过虚拟现实技术,研究出虚拟麻醉机,并对其进行参数的设定,设计相关的操作练习功能,可以有效地帮助学生进行麻醉实验学习。这样不仅可以有效提高学生学习的积极性,还可以提高学生实践操作能力,确保学生能够积极主动地参与到实验教学中。与传统的实验教学方法相比,虚拟现实技术具有无与伦比的特点和优势。使用虚拟现实技术进行麻醉实验教学,可以有效地打破空间的局限性。 在传统的实验教学中,由于难以观察到分子、原子等微观物质的运动情况,学生无法建立系统的物理表象。运用虚拟现实技术,将微观物质可视化,可以有效地为学生提供感性认识。例如:通过虚拟现实技术,将氧分子进入肺部的过程,以及进入到血液中的过程通过模拟实验体现出来,让学生直观感受到其运行情况,这样在麻醉实验教学的时候,他们就会更加清晰地感受到麻醉的流程。另外,使用虚拟现实技术进行教学,可以有效地解决实验麻醉机使用不足的问题。模拟实验不需要耗费相关的麻醉材料和设备,实验成本比较低,可以有效解决实验中麻醉机设备不足的问题。 三、虚拟现实技术在针灸实验教学中的应用 针灸经络学是中医历代医学家对人体结构研究的结晶。在实验教学中,采用传统的教学方法,存在较多的不足之处,学生无法深入感到人体经络的分布和运行情况。在针灸实验教学过程中,采用虚拟现实技术进行教学,可以建立虚拟针灸系统。相关研究者通过应用虚拟现实技术,采集针灸数据,使用虚拟现实技术在仿真系统上进行人体模型的三维重建,并标记好人体穴位和经络。使用人员只需要带上特制的立体眼镜就可以看见虚拟现实的立体假人,还可以利用仿真系统的特殊设置在三维人体模型上进行针灸实验教学。此外,佩戴特殊配套的立体感官手套,可以体会到针刺入肌体的感觉,并且能够从多角度观察针刺的要点和相邻的结构。例如,在学习十二经脉的时候,运用虚拟现实技术,可以对针灸经络的实验学习提供数字化平台,让学生直观了解人体十二经脉的内涵、特点、分布情况等,为学生实际操作能力的锻炼提供了较好的平台。 四、总结 在医学职业实验教学中,充分利用虚拟现实技术的教学,可以有效解决医学职业实验教学中遇到的难点问题,以及教学资源和设备不足的问题,并且能够将教材中的知识点直观地呈现在学生的眼前,从而使之更加深入地了解知识内容,提高动手操作能力。 虚拟现实技术在医学专业实验教学的应用:虚拟现实技术在心脏医学教学中的应用与实现 摘要:虚拟现实是一种可以创建和体验虚拟世界的计算机系统, 人们可在此进行操作或控制,实现特殊的目的。虚拟现实技术在医学领域的应用备受关注。该文主要探讨虚拟现实技术在心脏医学教学中的应用与实现。 关键词:虚拟现实;医学教学;交互性;心脏 1 概述 虚拟现实是指用计算机生成的一种逼真的三维环境,在电脑模拟产生的一个虚拟世界中,用户可以及时、没有限制地观察三维空间内的事物,它是计算机图形学、计算机仿真技术、人机接口技术、多媒体技术以及传感技术等许多相关学科领域交叉、集成的产物。虚拟现实系统具有三个基本特征:浸没感(Immersion)――用户在模拟环境中的真实性,交互性(Interactivity)――用户对模拟环境内物体的实时可操控性),构想性(Imagination)――虚拟现实技术具有广阔的可想像空间及环境。虚拟现实强调了在虚拟系统中的人的主导作用,实时交互性是虚拟现实技术最本质的特征和要求之一,也是虚拟现实技术的精髓。 虚拟现实技术开始于军事领域的需求,现在已开始从高端领域全面走向专业应用领域,在娱乐、教育、艺术方面的应用占主流,发挥的作用也越来越大。 2 虚拟现实技术在医学教育中的应用 虚拟现实技术正在广泛地应用于各个领域,在医学领域的应用备受关注。 国外的起步较早,美国作为虚拟现实的发源地,早在上世纪80年代就进行了人体解剖图像数字化资料研究,90年代末,开展了虚拟解剖学、虚拟放射学、虚拟内窥学等学科的计算机辅助教学。目前,已研制出了人体虚拟解剖,一套完整的人体虚拟解剖系统,学生利用在虚拟的组织和器官问的模拟操作感受触觉反馈,使学生更快地掌握手术要领和技术。从而提高诊断和治疗水平。 我国与国际相比,虽有一定的差距,但目前已引起政府、科技界的高度重视,九五规划、国家自然科学基金委、国家高技术研究发展计划等都把虚拟现实列入了研究项目。目前,已成为当今最有影响力的高新产业技术之一。国内一些重点院校,已积极投入到了这一领域的研究工作。从2004年首届虚拟现实峰会举办以来,中国虚拟现实峰会已成为业内具有重要影响力的业内活动。绿色医疗研究院也在2012年的峰会中正式宣告成立,伴随着我国医疗事业和IT技术的不断发展壮大,虚拟现实在医学课堂教学、实验教学、临床培训等领域得到了广泛应用 。采用虚拟现实系统来辅助医学教学,可以使教师与医学学生以三维的形式看到人体结构的形状、位置及器官间的相互空间关系等,从不同角度,真实模拟及分析,从而获得前所未有的直观感受,不仅降低了成本,而且是传统的文字、二维图像、生物标本所不能达到的学习效果。 3 虚拟现实技术在心脏医学教学中的应用与实现 心脏是人体重要器官之一,是一个结构复杂、快速活动的立体器官,一直都是临床医学研究的重点。心脏病很可怕,它限制人的活动、降低生活质量,甚至威胁人的生命。然而更可怕的是人民缺乏对心脏病的认知。虚拟现实技术的发展使得三维虚拟心脏的教学应用成为可能。不仅可以应用于医学学生的教学中,也可以应用在心脏的科普教育中。 虚拟现实在医学教育的应用与实现需要以下几个步骤:三维虚拟心脏的建模、三维心脏模型的表面纹理贴图处理、虚拟心脏动画及交互功能的仿真。 适当动画可以让画面更生动有趣,便于表述心脏的工作及病变情况。用FFD修改编辑器和动画的设计,可以充分体现心脏的跳动过程。完成了对心脏结构及血管系统的可视化处理后,最后将在3DMAX中完成的模型及刚体、柔体动画导入虚拟现实引擎平台,在后期引擎中调整贴图色彩、优化作品,编写交互脚本及交互界面设计,程序调试正常、作品。 用计算机系统可以帮助医学生试验不同的选择,分析病理问题,操作虚拟的心脏模型,不会危害到患者,对心脏的医学教学、病理分析、科普教育起到了一定的辅助作用。 4 小结 本次设计虽然仅仅涉及了心脏结构及心血管方面的虚拟现实应用,取得了较好的效果。下一步,我们将继续研究技术,并结合硬件,融合较完整的心脏病理知识,向临床实践靠拢。在医疗诊断、手术模拟方面进行实践与应用。随着我国医疗事业和IT事业的不断发展壮大,虚拟现实在医学中的应用将更广泛、深入。 虚拟现实技术在医学专业实验教学的应用:虚拟现实技术在医学生物化学实验教学中的应用策略研究 摘 要 新兴的虚拟现实技术应用于生物化学与分子生物学实验教学,将发挥其优势,解决实验教学过程中存在的不足,完善生化实验教学模式,为更好地教与学提供便利。 关键词 虚拟现实;生物化学与分子生物学;实验教学 虚拟现实(Virtual Reality),简称VR技术,也称灵境技术或人工环境,是利用电脑模拟产生一个三度空间的虚拟世界,提供使用者关于视觉、听觉、触觉等感官的模拟,使其如同身临其境,无限制地观察并感受三度空间内的事物。该技术集成了计算机图形(CG)技术、计算机仿真技术、人工智能、传感技术、显示技术、网络并行处理等技术[1]的最新发展成果,是一种由计算机技术辅助生成的高技术模拟系统。虚拟现实技术具有的沉浸、交互、构想三大特征[2],使得虚拟现实技术在教育领域应用有其独特而明显的优势。 虚拟现实作为一种先进的电子信息技术已经深入各行各业中,如在医学领域,虚拟现实方面的研究正在逐步形成,目前相关的研究主要有医学可视化、医学增强现实、医用机器人、手术模拟、图象引导手术、计算机辅助手术等。虽然国内研究者在虚拟现实应用于医学领域中取得大量的成果,但是现有医学虚拟现实方面的研究重点主要在临床诊断、手术等临床应用方面,而在医学教育方面的应用研究尚属少见,已有的研究也多是基于理论方面的探讨或者是只限于针对视觉教学方面的应用。 近年来,生命科学的发展突飞猛进,而生物化学与分子生物学(简称生化)是生命科学的重要基础学科,是医学教育的主干课程,其理论和技术已渗透至基础医学和临床医学的各个领域,是现代生命科学的共同语言[3]。为了使医学生更好地掌握生化内容,本研究主要针对生物化学与分子生物学实验教学理论与实践,在不断摸索过程中探讨利用虚拟技术解决传统实验教学过程中无法解决的难题,进而完善生化分子实验教学模式,为更好的教与学提供参考。 1 虚拟现实技术应用于生化实验教学的原因 1.1 实验教学场地受限的要求 实验教学需要用到的培养室、无菌工作台等因成本问题无法满足教学需求而影响教学质量,这种高成本的实验场地往往少数的学生才能够进入,比如研究生等;本科生的使用几乎少有,除非是特殊情况。如此使我国的本科生实验教学内容限制在只有普通实验可操作的几项内容,而大大影响了本科教育的发展水平。 1.2 实验教学试剂材料的要求 由于某些实验用品,比如氯仿、异丙醇等易挥发且具有毒性,普通的本科教学实验室设备简陋,通风设施不完善,且使用量巨大,如果每一位学生在做实验的时候都用到这些试剂,将会使实验室形成一个有毒气体存在的半封闭环境。这样的环境不利于身体健康,如果教学人员长期接触这种环境,更是对身体有极大伤害。或者是有些实验用品有辐射致癌等,也不利于实验教学使用等。若开发出虚拟现实教学软件,将能够解决这一问题。 1.3 实验教学仪器受限的要求 部分实验内容需使用的仪器非常昂贵,少数的仪器无法满足多数实验学生都会操作的需求,传统的实验教学也因教学经费的限制而对涉及昂贵实验仪器的内容感到无奈,很多教研室的做法是选择忽略不授,严重影响生化教学的质量。这就使学生的知识面得不到扩大,对新技术新知识无法实践和掌握而只停留在了解的层面,从而严重制约我国学生对生化新知识的掌握。 2 虚拟现实技术应用于生化实验教学的优势 沉浸和实时交互要比文字、模型或效果图更形象、完整和生动,它营造了特殊的自主学习环境,由传统的“以教促学”的学习方式代之为学习者通过与信息环境的交互以获取知识、技能的学习方式,学习知识的过程变化多端,亲身的体验使学生印象深刻,主动地交互增加了学生的兴趣,使学生能动性提高,容易投入到学习环境中去,并且培养了学生自主探索问题的能力和创新能力。 基于虚拟现实技术的生化实验教学不仅解决了传统实验教学无法满足的场地、实验试剂材料以及仪器等对条件要求高而在现实中做不了的,或是危险性高的难题,发展了课堂教学,弥补了教学中的不足;也为学习主体带来了心理上的愉悦和自我满足,增加了学生学习的信心和动力,与虚拟环境零距离的接触使得学习者能以第一人称方式参与知识的建构。 此外,虚拟现实实验教学拥有传统教学难以比拟的优势――节省成本[4]。 3 虚拟现实技术在生化教学中存在的问题 3.1 专业合作以及技术上的问题 生化实验教学和虚拟现实技术软件开发是两个几乎完全不同的研究方向,如何促进两个不同学科研究与教学人员之间的合作和交流是目前亟需解决的问题。此外,虚拟现实实验教学软件的开发环境和语言没有统一的标准,三维建模软件使用十分复杂,并且它们对运行的计算机性能要求很高等问题也是要解决的。 3.2 生化实验教学虚拟现实系统设计和应用问题 软件设计必须考虑到如何让使用者用起来不迷失方向,让使用者知道如何到达一个特定的位置或角度。同时还要考虑到使用者应用教育软件的能力问题。一方面,从教师的角度看,教师角色已发生转变,教师已不再是传统课堂上的传授知识者,他还必须能够会使用并指导学生去使用实验教学虚拟现实软件;另一方面,从学生的角度看,处在虚拟环境中,他们必须改变学习方式,改变思考问题方式,但是很多学生没找到适合这种环境的学习方式和思维方式,造成学生跟不上教师讲解等问题。 3.3 学生对教学软件的认知问题 当学习主体沉浸在一个高分辨率,全景式的虚拟空间中时,其与虚拟环境的距离感觉就会消失,没有了距离,在虚拟“存在”范围内,人的认知机制受到影响,并导致不可低估的认知问题的出现。因为当一个人长期沉浸在一个虚拟的环境中时,再回到现实中,必然会导致他有种“落差”感觉。 4 虚拟现实生化实验教学应用的对策 4.1 加强学科合作和技术研究 创造多渠道多方式,促进生化与软件开发两个学科之间的合作交流;加强更快更高质量的三维建模语言的研究,同时应该加强价格较低、用户界面良好、对编程依赖少的三维建模软件的研发。综合考虑两个学科的内在联系,建立起一套完整的理论,支持虚拟现实技术教育应用达到理想的效果。 4.2 设计和应用要体现以人为本并加强能力培训 使用者在使用虚拟现实技术开发的生化实验教学软件时要做到适用为先,乐用为上,同时要充分考虑到教师和学生的兴趣。此外,应该加强对使用者的能力培训,以便他们能正确地操作这些软件。 4.3 对学习者进行必要的心理辅导 应该积极引导学生把握虚拟和现实的界限,让他们明白使用这些软件的目的是为了习得知识和建构对知识的理解。 5 结语 生物化学是一门以分子水平和化学变化的深度研究生命的科学,内容比较深奥抽象,是一门比较难学的医学基础课。生物化学这门学科的特点是系统性、抽象性、联系性比较强,难度比较大,发展比较快。基于虚拟现实技术在生化教学领域中的应用必将为学习者提供很多独特的机会,使学习者和授业者都享受到其带来的便利。虚拟现实技术作为新型的教育教学媒体和手段,必将以其强大的优势和潜力受到青睐而发挥其更加重要的作用。
生物教育论文:谈生物学核心概念及其教育价值和教学理解 一、生物学核心概念及其教育价值 美国课程专家H. Lynn Erickon在“概念为本的课程与教学”一书中指出,核心概念是居于学科中心,具有超越课堂之外的持久价值和迁移价值的概念。费得恩(Feden)认为,核心概念是学生将学科的事实和现象忘记之后,仍然留在记忆中并能应用的概念性知识。戴维(Davy)则认为核心概念构成了学科的骨架,具有迁移应用的价值。 综上所述,我们认为,生物学核心概念与生物学事件、生物学事实和生物学现象一样,同为生物学知识。但从教学角度看,分属“为什么”(概念性知识)和“是什么”(事实性知识)两个层别。生物学核心概念是在众多的生物学事件、生物学事实、生物学现象的基础上归纳、推理出来的结论,是对同一类生物学问题本质特征的概括。例如“稳态”这一概念,就是在分析细胞内环境各种理化因子相互作用现象的基础上,概括出“生物体依靠自我调节机制维持内环境理化性质相对稳定状态”这一稳态本质,进而得出其内涵是:机体在遭受外界因素干扰下,依靠体内复杂的自我调节机制,各个器官、系统协调活动,使内环境达到的一种动态平衡;其外延是:所有的生命系统在不断变化的环境条件下,依靠自我调节机制维持相对稳定的状态。理解“稳态”概念的本质,有助于学生理解生命的本质,从系统的角度来认识生命系统与环境的关系。 与事实性知识相比,核心概念具有更高的概括性。人们对核心概念的理解可以较长久地保存在记忆中,有助于形成较好的知识框架,学习更多知识。所以在教学中要更加重视学生对核心概念的理解,而不是对事实的记忆。 在教学中,教师必须注重核心概念的教学理解。具体而言,就是要以生物学现象和事实为载体,把握生物学核心概念的要素和内涵及其外延,领会其教育价值,形成生物学思维方法。 下面以“稳态”概念为例,探讨生物学核心概念及其教育价值和教学理解问题。 二、“稳态”概念及其教育价值和教学理解 “稳态”概念不仅包涵了生命系统通过自我调节保持稳态并适应内外环境变化,通过自动调节作用在结构与功能上达到和谐与统一,而且它又以“生命系统”与其他相关生物学知识整合。可以构建这样一个存在稳态的知识体系:分子细胞组织器官个体种群群落生态系统一般系统,能让学生明白其实生命系统的各个层次都是存在稳态现象的,在生命系统内部和生命系统与环境之间信息流动的过程中,都存在着生命系统的稳态与调控,甚至是自然界的一般系统在其变化与平衡之中也存在着这样的稳态与调节。从而从不同层次和不同的角度帮助学生认识到生命的复杂性和动态平衡性,帮助学生理解各个层次的生命系统是如何在不断变化的环境中通过自我调节机制维持自身的稳态,有助于学生理解生命系统的稳态,认识生命系统结构和功能的整体性;有助于学生形成正确的生态学观点和人与自然和谐发展的观念;同时在构建过程中领悟系统分析、建立数学模型等科学方法,更好地训练学生将数学的公式和方法引入生物学研究,形成系统的观点,为学生将来的进一步学习乃至科学研究打下坚实的基础。 1.“稳态”概念的教育价值分析 (1)丰富对生物学知识的理解和认识 生命系统是开放系统,它们与外界环境之间不断进行着物质交流、能量转换和信息传递,这就决定了生命系统时刻处于动态变化过程中。无论是个体水平还是群体水平,这种动态变化必须在一定范围内进行,否则系统就会崩溃。也就是说,稳态是生命系统能够独立存在的必要条件。稳态的维持靠的是生命系统内部的自动调节机制。关于这种调节机制,在个体水平上主要是动物体和植物体的生命活动的调节,在群体水平上主要是生态系统的自动调节。可见,就理解生命活动的本质和规律来说,“稳态”概念具有其他概念不可取代的价值,有利于丰富学生对生物学知识的理解和认识。 (2)在把握宏观与微观的联系中拓展视野 上世纪20年代,奥地利生物学家、心理学家贝塔朗菲(Ludwig Von Beriatanffy)创立了一般系统论,指出“应把生物作为一个系统来研究”。系统具有“整体性”,就是说,不能把系统割裂成要素孤立地去研究,应该注意研究要素及要素间的相互作用与相互影响。系统还具有层次性,即从系统结构上看是分层的。系统的最重要特征是稳态。用一般系统论的观点来分析生命系统的稳态,有助于我们在把握宏观与微观的联系中从多个角度认识生命系统的稳态。 生命是一个开放的系统。这个开放的系统在生命活动中不断地与它所处的外部环境有物质、能量和信息的交流,通过信息的传递和反馈调节,这个系统维持着自身的稳态。这个系统的层次性表现在多个方面:细胞是基本的结构和功能单位,其上有组织、器官、系统、个体、种群、群落、生态系统和生物圈。每一层次都可以成为独立的生命系统,都存在着稳态,都发生着与环境的交流,都发生着信息的传递和反馈调节。同时,这一层次和那一层次之间的关系又不可忽略。由此,揭示了生命系统中尺度、结构与功能之间有着必然的内在联系,生命系统在不同尺度下存在着不同层次的结构,尺度与结构决定生命系统的功能。这不仅反映了人们认识事物的发展规律,也拓展了人们研究事物本质的视野。 (3)领悟多种生物科学研究方法的实质 系统分析包括定性分析和定量分析,中学生物学教育一般只能做定性分析。为了使学生能够运用系统分析的方法进行学习,在构建“稳态”概念过程中要借助于“探讨人口增长对生态环境的影响”、“阐明生态系统的稳定性”等内容,教会学生用系统分析的方法来分析问题。在科学探究中经常使用的两种逻辑方法——模型方法(建立物理模型和数学模型)和数学方法(取样调查),在建构“稳态”概念过程中都有很好的载体(例如:设计并制作生态瓶——物理模型,尝试建立数学模型解释种群的数量变动,等等),应引导学生运用这些科学方法进行“稳态”概念的学习。 2.“稳态”概念的教学理解 (1)在已有知识经验的基础上认识“稳态概念 将生物的个体和群体看作不同层次的生命系统,它们都在与外界环境的相互作用中通过信息的传递和自身的调节来达到维持稳态的目的。这是构建“稳态”概念的关键,也是做好初高中教学衔接的一个有效的着力点。 学生在初中阶段初步学习过生物与环境关系的知识,在这个基础上,教师引导学生用系统分析的方法分析:无论植物、动物、人体还是种群、群落乃至生态系统,任何一个生命系统时刻处于动态变化中,通过信息的传递,生命系统感受内外环境的变化,通过调节做出应答性反应,从而维持自身的稳态。这是构建“稳态”概念的主线,有利于学生把握相关知识内容之间的本质联系,有利于学生建立整体性的认识。 (2)借助各种直观手段帮助学生构建概念 在教学中,应尽可能通过实验、实物、图片、照片、录像片等,丰富学生的感性认识,将有助于学生对“稳态”这一学科主题的理解和构建。 教科书的图片非常精美,与文字紧密配合,我们得充分利用好这些图片。比如关于组织液、血浆和淋巴三者间的内在联系,教材写得比较具体,而且配有插图,可以先让学生阅读课本相关内容,同时参考教科书中的图,进行独立思考,在此基础上引导学生理解三者间的关系。在看图过程中,首先应该引导学生识别图中各种结构和成分,弄清各结构间的关系,这是理解组织液、血浆和淋巴内在联系的基础。教材提供的插图只反映人体局部组织中的情况,要说明全身的细胞外液是一个有机的整体,有必要再提供人体循环系统(包括血液循环和淋巴循环)的整体图,有助于学生建立对人体细胞外液的整体认识。 我们也可以选取一些能反映机体各器官系统协调活动,以及机体与外界环境相适应的相关例子的视频画面,运用多媒体进行教学,通过视频画面,烘托气氛,激发学生的学习兴趣。但要注意不应让学生的兴趣过多停留在感性的层面上,及时结合画面提出有关问题,尽快将学生引入对问题的理性思考,在这样的观察与思考中构建“稳态”概念。 (3)在解决实际问题中帮助学生构建概念 个体和群体水平的稳态,都与人们的日常生活和生产实践有着密切的关系。比如,人体的许多疾病都是稳态失调的结果,每一个人的健康都与内环境的稳态有关,几乎所有人都亲历过诸如发烧等稳态失调引起的疾病;诸多环境问题又是生态系统的稳态失调的结果。教师应当充分利用学生的生活经验,启发学生将理论知识与实际生活联系起来。 比如教师可以从学生身边的一张化验单入手,引导学生分析化验单上为什么每种成分都有一个变化范围,从而初步认识内环境的各种成分是动态变化的;又比如教师可以引导学生思考生物圈2号失败的原因,让学生领悟到自然界中生态系统的相对稳定性,稳定的生态系统对于生物的生存至关重要。 教师还可以联系有关沙尘暴的事实,让学生讨论沙尘暴发生的原因;联系密云水库合理捕捞量的确定问题,引导学生讨论种群数量的变化规律……事实上,现实生活中遇到的各种相关问题,报纸、杂志、广播、电视、网络等媒体上关于稳态的自然科学问题和社会科学问题等的报道都将成为学生构建“稳态”概念很好的切入点。 我们不必拘泥于教材中的实例,可以通过一些标志性的问题或实例让学生打开思维的闸门,列举出更多的实例进行分析,这样教学效果会更好。 (4)在丰富多彩的活动中促进学生构建概念 建构主义学习理论认为,知识不可能以实体的形式存在于个体之外,真正的理解只能是由学习者自身基于自己的经验背景而建构起来的,这取决于特定情况下的学习活动过程。就以“稳态”这一概念来说,就涉及内环境,而内环境的化学成分、理化性质等都很抽象,其动态变化更令学生难以捉摸。 我们可以通过设计模型建构、探究与实验、社会调查、野外实地考察(调查)、搜集资料、资料分析、思考与讨论等活动,通过这些多样的学习活动,丰富学生对稳态的感性认识,促进稳态概念的全面构建。 比如,我们可以引导学生讨论“化验单都告诉了我们些什么”,讨论“为什么医院里给病人输液时必须使用生理盐水”等问题;结合2008年奥运会,讨论“为什么奥运会上要禁止使用兴奋剂——激素类药物应用的利与弊”,讨论“有氧运动与减肥”等问题;我们还可以在适当的时候引导学生展开关于“粮食重要还是鸟类重要(北大荒垦荒问题)”的大讨论,展开为什么要“退耕还林、还草、还湖”、“食人鱼能不能成为我们的新宠物”的讨论等等,在这样的思考与讨论、资料分析等活动中落实“稳态”概念的构建。 建立数学模型是生态学研究的重要方法。在要求学生“尝试建立数学模型解释种群数量的变化”这一活动中,不仅能让学生了解建立数学模型的方法,也能让学生在模型的建构过程中体会群体生态学中的这种动态变化的调节机制,为群体生态中的稳态构建奠定基础,还可以帮助学生理解建立模型的一般步骤,领悟并尝试应用这种方法。建立数学模型的方法对高中学生来说是有一定难度的,教学中应当使学生认同运用恰当的数学模型能够较好地表达某些生物学规律。一定要避免从数学到数学,为计算而计算的教学,比如“种群基因频率的稳定与变化”的教学中一定得注意,数学计算的目的是构建“稳态”概念,帮助学生理解运用这一概念。 值得注意的是一些关键性事件对概念的构建至关重要。例如组织学生调查“人口增长过快给当地生态环境带来的影响”,从揭示人口增长对生态环境带来的影响,分析因果间的逻辑关系,尽可能探求表面上未直接关联的事物之间存在着的关系,例如,人口增长与农药使用之间的关系,并且根据实际情况,充分拓展思维,提出解决问题的方案或对策;可以组织学生到野外进行实地调查,感受生物多样性的价值,同时让学生通过实地调查来体会和运用样方法等等。教师应当鼓励学生亲自调查或广泛搜集资料,再通过课堂讨论,加深对科学、技术、社会相互关系的认识,提高参与社会事务的讨论和公众决策的能力。 生物学核心概念的教学理解的要义是:围绕生物核心概念,以生物学现象和生物学事实为载体,把握核心概念的要素和内涵及其外延,领会其教育价值,形成生物学思维方法。 理解生物学科、理解学生心理和理解教学规律是搞好生物教学的三大基石。其中,理解生物学科应当是首要的。 另外,减轻学生的课业负担,关键是要把课教得本质、精确、简明扼要、平易近人,这也与教师的生物学核心概念理解水平紧密相关。这就要求教师能透过众多的生物学事实聚焦核心概念,精选生物学事实,揭示生物学核心概念的内涵。只有这样才能引发学生的学习兴趣,使学生在有限的时间内学到更本质的、有利于终身发展的生物学素养 生物教育论文:生物创新教育初探 要迎接科学技术突飞猛进和知识经济迅速兴起的挑战,最重要的是坚持创新。创新是一个民族的灵魂、是一个国家兴旺发达的不竭动力。创新的关键在人才,人才的成长靠教育,教育水平提高了,科技进步和经济发展才有后劲。 创新教育的提出正是社会经济活动对人的要求在教育领域的反映。所谓创新简单地说就是产生一定种类的新的东西,而创新教育就是通过教育这种社会有组织有计划的活动形式,在教育活动过程中构建具有创造性、实践性的学生主体活动形设,通过学生主动参与、主动实践、主动思考、主动探索、主动创造,从而培养学生的创新意识,并有意识地将潜存于个体身上的无意识或潜意识的创新潜能引发出来,以自己的实践活动实现创新的思想,从而实现社会整体的创新行为,实现社会的知识创新、科技创新和制度创新等。今年6月份,中共中央、国务院作出了《关于深化教育改革、全面推进素质教育的决定》,强调全面实施素质教育应以提高国民素质为宗旨,以培养创新精神和实践能力为重点,赋予素质教育以时代特征和新的内涵,标志着我国的教育改革和发展进入了一个新的阶段,因此可以说创新教育已经成为素质教育的核心内容之一,在这里,本文拟就生物教学创新教育的意义、要求及基本阶段进行初步的探讨。 一、 生物教学创新教育的意义 首先,生物教学创新教育是时展的要求。即将到来的二十一世纪,高新技术如基因技术、克隆技术、生物工程等日新月异,知识经济迅速发展…未来社会对创新的要求是连续、系统而全员性的,教育的任务是毫不例外地使所有人的创新才能、创造潜力得到充分发展,结出丰硕的果实。其次,生物教学创新教育也是国际竞争的要求。 世界各国之间的竞争说到底是国民创新能力的竞争,许多国家都把创新人才培养作为构建国家创新体系的重要内容,作为教育发展和改革的主攻方向。二十一世纪是生物的世纪,生物学科的发展不仅关系到人民生活、而且关系到国家安全、科技发展等许多方面,因此国际间综合国力的竞争也迫切要求我们加强生物创新教育。第三、我国的教育现状也要求我们必须加强生物创新教育,面对当前瞬息万变的形势,我国的教育工作存在明显的不适应,主要表现在教育思想观念落后、强调智育而忽视德育体育、美育和劳动技术教育,特别是在中学,不正确地划分主科和副科使生物成为可有可无的一门学科,生物教学严重荒废,因此,重视生物教育、积极推进生物创新教育在我国目前意义更为重大。 二、 生物教学创新教育的要求。 1、 对生物教师的要求: 生物教学创新教育需要创新型的生物教师。全国中小幼创新教育研讨会综述指出,创新型的教师应当具有如下基本特征:⑴具有崇高的爱岗敬业精神和真挚的教育情感⑵掌握先进的教育理论和方法⑶具有勇于开拓进取的创造才能和灵活机智的应变才能⑷具有敢于冒险、勇于创新的精神⑸具有创造性获取信息加工信息和输出信息的能力⑹具有开放的人格和丰富的内心世界⑺具有远见卓识⑻具有民主的组织管理才能⑼善于启发学生的创制活动,鼓励和喜欢学生求异并创新等。只有具备了上述特征的生物教师,才具有了进行生物教学创新教育的能力,才能使生物创新教育成为现实。 2、 对学生的培养: 生物教师在进行创新教育时应注意以下几点⑴注意培养学生的独立性以及不唯书、不为上敢于向权威挑战的精神⑵允许学生有保留态度⑶鼓励学生多思考,培养良好的思维品质⑷不断丰富学生的知识, 提高学生的言语表达能力。同时,作为生物教师还应意识到学生的所有创新活动包括走进大自然、走进社会及创新活动等都必须有充足的时间与空间的保证。因此生物教师必须予以学生创新的时间与空间, 这在创新教育的设计与实施中应当给以高度重视。所以实施生物创新教育必须加快教学改革,改进教学方法用尽可能少的时间完成必需的教学任务和内容,使学生从繁重的作业负担中解放出来,让学生有一个创新的时间与空间。 3、 关于课程改革的思考: 生物教学创新教育离不开课程改革。我们应该认识到基础教育在全面推进素质教育的过程中,搞好课程改革关系重大。在生物课程设置中可考虑开设心理素质教育课程,创设综合课程,增加环境课程,只有这样才能使生物教学创新教育不成为无源之水、无本之木。 三、 生物教学创新教育的基本阶段 基于对人类一般创新过程基本阶段的分析及对一般教学过程创新本质及基本特征的理解, 结合生物学科实际,可以将生物教学创新教育过程划分为以下五个阶段即创设情境、问题定向、多向求解、突破创新、验证反馈 第一阶段:创设情境 生物教师有目的地、 有计划地创设能激发学生创新意识的各种情境,使学生产生责疑问难、探索求解的创新学习动机。良好的学习情境包括生物教学内容引人入胜、形式多样,教师语言简洁幽默、循循善诱,师生配合默契、关系融洽,课堂结构紧凑富有生气等等。在生物教学中,事先为学生设置一定的教学情境使学生犹如身临其境,从而激发学生探索生物界各种生命现象的兴趣。如在初二生物“动物的行为”这一节教学中先让学生观看大量的动物各种行为的图片及录象资料让学生对此产生浓厚的学习兴趣,然后教师可以因势利导,加强从感性认识上升到理性认识,只要教师全面把握生物创新教育的目的,找准创新思维训练与教材内容之间的结合点,就能创设出多种多样、引人入胜的问题情境,提高课 堂学习的效果。 第二阶段:问题定向 在创设情境阶段,学生作为生物学习的主体已经觉察到问题存在,但是,面对令学生感到困惑的情境,以及问题所有这一切在学生的头脑中只是一些模糊的印象,因此问题定向是指在全面分析问题情境的基础上提出需要解决的实质性问题,能否提出问题与学生对生物创新学习活动积极态度有密切关系,在上述“动物的行为”一例中学生在观察大量动物行为资料的基础上,通过教师的引导,分析探究后产生“动物的行为有哪几种?动物为什么会有各种不同的行为”等问题。提出问题表示学生已经从问题情境中分离出一系列相关的问题,下一步就要对问题全面分析,进一步明确问题的实质或关键所在,使问题趋向简单明了。 第三阶段:多向求解 在这一阶段生物创新教育要完成的任务是针对问题定向阶段提出的实质性问题找出创造性解答的方案或办法。多向求解阶段实际上是尝试一错误的过程,是使创造性解答的迫切需要与原有的经验、办法、原理之间产生矛盾的过程。如在上例中对“动物为什么会有各种不同的行为”这一问题,学生由于知识结构不完善、生活经验不足, 常常用习惯性思维方式解决问题,而很少有创新,结果不能创造性地解决问题, 导致失败,这是创新过程必经的过程,从失败中学生吸取大量的宝贵的经验与教训,大脑处于激发状态,为下一阶段的创新求解提供了心理、知识和技术方面的准备。 第四阶段:突破创新 在这个阶段所要完成的任务是突破陈旧观念和思维定势的束缚,在原有的基础上有所创新,有所突破,从而形成解决问题的新答案、新方法、新技术、新理论或新作品。如在生物与环境这一知识点教学过程中谈到环境污染,让学生讨论环境污染对生物的影响,有的学生问环境污染对两栖纲动物青蛙的是否有影响?进而又提出环境污染因素之一的酸雨是否对青蛙的受精卵的发育有影响这一问题,后来经过教师的引导,学生积极进行课外实验,模拟酸雨环境,观察青蛙受精卵的分裂,蝌蚪的形成,幼蛙的发育及成蛙的形成过程,并且结合本地区地处城郊、水泥厂和化工厂很多的情况,进行实际调查,最终得出酸雨影响青蛙的发育生长和数量,影响农业生产这一结论。在这里学生就突破了传统的思维约束产生了新的观点和见解。在生物创新教育中突破创新阶段非常重要, 而在这一阶段中常采用的方式又有综合、 类比、联想、转换等等。 第五阶段: 验证反馈 在突破创新阶段产生的新观点、新假设、新理论或其他创新性成果,是否具有真理性还需要经过实践的检验。一般说来,在生物创新教育中,建立在直觉判断、类比推测、想象以及组合替换等基础上获得的突破性认识,既有真理性又有不可避免的猜测性、偶然性。同时由于受到学生主体认识能力的局限,学生获得飞跃性认识成果往往表现为片面、模糊、不清晰,这就决定了验证反馈阶段是不可避免的。例如,在上海近郊近年来造了许多房子,有所学校的学生发现同一地区夏天有的人家墙上蚊子多,而有的人家墙上的蚊子少,请教生物教师后进一步观察发现:蚊子的多少竟与墙壁的颜色有关但是该观点是否正确呢?于是在生物教师的帮助下,经生物兴趣小组动员,全校7个班级200多位同学在夏天的一个晚上搞了一次大型的调查测定,在同时同地不同颜色墙面的200多个房间内统计蚊子总数,结果表明:房间墙面颜色的确与蚊子的多少有一定的相关。例如,奶黄色墙面蚊子较少,蓝绿色墙面蚊子较多。在这里学生突破创新阶段获得的认知成果,经过实践的验证,证明了学生认识的真理性,而获得的反馈信息和成功感受则激励学生在新的基础上再次突破创新。如果验证的结果证明学生的飞跃性认识不正确或不完善,反馈信息则起到修正、补充认知成果或激发学生寻求新的途径与方法的作用。当然以上五个阶段并非一成不变的,在生物教学创新教育过程中,应根据所处的情境,所面临的问题,以及学生创新思维的水平和特点,灵活创造性地运用以上几个阶段。 总之, 作为素质教育重要内容之一的创新教育在当前已成为教育界内外关注的热点,创新与创新教育从未象今天如此之重地摆在生物教师与广大教育工作者面前,摆在党和国家议事日程上,我们应该在培育民族创新精神和培养创新人才方面肩负起历史的使命,开拓创新,再造中华民族的灿烂与辉煌! 生物教育论文:心理教育在生物教学中的渗透 心理健康教育一直被认为是班主任的专利,确实,在对学生的心理健康教育中,班主任起了主要作用。但是,身为任课老师,就没有责任了吗?恰恰相反,学生的发育过程是受到多方面影响的共同结果,他们所接触到的任何人和事都可能会对他们产生意想不到的结果。所以,我认为,即使不是班主任,身为任课老师,也要注意在教学中渗透进心理健康教育,使学生在潜移默化中受到教育,得到启发。 例如,政治课现在改成了思想品德,更加贴近学生的生活,讨论的都是中学生经常需要面对的问题。通过师生共同探讨,使同学们修正自己的价值观,明确价值趋向,增强对问题的处理能力。另外,语文课的学习中,那些优美的词汇,令人神往的意境,都会使人浮想联翩,惊叹祖国语言的精练,山川的壮美,让学生为自己是一名中国人而自豪;数学题的解答需要严密的逻辑,长期的学习一定会增进考虑问题时的全面性;历史、地理、生物、政治可以增长学生的知识面,开阔学生的眼界,等等。这些知识的学习对促进学生的心理健康都是有极大的帮助的。 在生物课的教学中,我也注意到了随时对学生进行正确的心理引导。教授《合理膳食和食品安全》时,我就联系了学生实际进行了教学。 饮食是人们每天需要的,已直接影响了人们的身体健康。中学生正处在生长发育关键的青春期,所以营养的摄入尤其重要,而学生们由于各种原因往往对食品有错误的认识。这就需要我们纠正各种心理误区,引导他们到正确的食品观念。心理误区包括: 一、偏好某种食品。 很多女孩子都爱美,加上现在的社会舆论都是以瘦为美,所以部分学生存在“为了美不吃东西”的心理,仅靠水果蔬菜提供营养。如果这种心理持续发展的话,有可能导致厌食症,就成了心理疾病了,会导致严重的后果。还有些学生满不在乎,随心所欲地吃东西,结果导致高热量,高激素的东西食物摄入过多,长期下去的话,必然全导致身体营养不良。针对这一点,我给学生指出了危害,提出“饮食是为了健康,健康最美”的理念。 二、饮食不规律,认为对身体影响不大。 大部分学生都有这种心理,他们对待早饭更是如此。许多学生不吃早饭或草草应付,以至上午的学习和活动效率低下,严重的可能导致虚脱。这都严重影响了他们的学习和身体健康。 所以我在已学习了“人体需要的营养物质”基础上,为学生指出了危害,告诉大家,饮食不规律,不但会损伤肠胃,而且会造成能量摄入不足,不利于他们的生长发育,让孩子们从心理上重视起来。 三、认识片面,过犹不及。 学生一旦认识了营养和安全的重要性,可能会产生多吃药品补营养,完全饮用纯净水等心理,这种认识也是不正确的,只要按照食物宝塔的搭配,合理饮食,一般都能满足人体需要,没必要再吃药补充,补过了量,反而不利于键康。有些人就是吃药成瘾,总觉得自己营养不良,吃钙片、喝营养液,补来补去,越补身体越不舒服,让学生了解这一点的话,就可以使他们免入这种心理误区 四、自我放纵,不够重视。 很多同学也知道一些生活常识,例如少吃油炸食品,不要吃街边小摊,少吃街变小滩的食品等等,但总是宽容自己,或是坚守“不干不净,吃了没病”的俗语,认为人家都吃了也没生病,我当然也不会生病,于是就总是管不住自己的嘴巴了。学生深刻了解之后,就不会对家长在这方面的说教有逆反心理了 总之,本课教学,重在纠正学生以往的错误或片面认识,使他们从心理上重视起来,认识到健康的食品和正确的饮食方式会有利于身体健康,而健康是一切幸福生活和美好未来的保证。 只有健康的心理趋向才能指导正确的饮食方法,才能有利于身体健康,这就是本节课,我要向学生传达的思想。 另外,教学形式的选择,也对学生的心理有影响,本课中我多次进行了同学发言和小组内讨论的方式进行课程,这不单只对教学内容有利,更使得学生能够处在平等、自由的气氛中充分发表自己健的意见。即使错了,也不能责备,要找出错误的原因。这样有利于培养他们的自信心,拥有健康的人格,健全的心理。我想对一名教师来说,这一点是尤其不能忽视的。 以上几点,就是我在教授本课时重点想突出的,希望学生在学完后,能够在心理上对食品有一个正确的认识,不要因为误区而产生关于食品的心理疾病。 生物教育论文:浅析生物教学中的人文教育 论文摘要:新课程标准注重以学生为本,力求形成一个情感、态度、价值观相连的体系。生物学作为课程体系的一部分,怎样在课堂教学中渗透人文教育,实现生物学科的人文教育功能,是我们每一位生物教师值得思考的问题。 人文教育即人性教育,其核心是涵养人文精神,以个体的心性完善为最高目标,教学生怎样做人,怎样与自然、社会和人和谐相处。其实仅从生物学本身研究对象的终极目的“人与自然和谐发展”这一点而言,生物学具有较重的人文色彩,随着人们对生命科学研究的深入,这一人文色彩愈来愈得到彰显。新课程标准注重以学生为本,力求形成一个情感、态度、价值观相连的体系。生物学作为课程体系的一部分,怎么样在课堂教学中渗透人文教育,实现生物学科的人文教育功能,是我们每一位生物教师值得思考的问题。下面就自己的教学实践淡谈在生物教学中渗透人文精神的有益尝试。 一、充分挖掘教材的社会功能,增强学生的社会责任感 随着科学技术的发展,现代生物学不断为人类创造着物质文明和精神文明,对人们的物质和文化生活的影响越来越大。因此,在生物教学中,渗透生物学与社会及其日常生活密切相关的内容,让学生理解生物知识在社会和生活中的应用,在尽情领略生物科技带给人们的健康与舒适的同时,增强回报社会、服务社会的责任感和义务感。同时理性地提醒学生,科学技术的发展也带来了一些负面影响甚至灾难:人类正面临着如环境污染、温室效应、人口膨胀、能源枯竭等严重的威胁。但是这些问题的出现并不是生命科学本身造成的,它们的解决必须要提升我们的人文精神,依靠科学的方法,遵循自然发展规律,让学生去理解人与自然、人与社会和谐发展的重要性,树立可持续发展的科学意识和人文意识。 二、发挥生物学史的德育功能,塑造学生的高尚人格 生物史是一部科学发展的历史,揭示了人类生命科学的发展规律,蕴含着丰富的人文教育材料。青霉素的发现;光合作用的研究历史;孟德尔、摩尔根在经典遗传学上的贡献;我国首次人工合成结晶牛胰岛素和酵母丙氨酸转运核糖核酸;袁隆平两系杂交水稻法等,这些典型史实和典型人物,处处体现出对人的价值的重视,对社会和谐发展的追求。由此激励同学学习科学家们执着的科学探索精神,以科学家在创造伟大业绩中所表现的人格力量为榜样,确立为科学而奋斗,为真理而献身的崇高品德,追求科学精神和人文精神的完美结合。 三、结合生物学的教学方法,引导学生树立良好的科学精神 科学活动的本质就是永无止境地探求未知、追求真理,它包括对世界的利用和改造,并由此增加人类的幸福和力量。从这个意义上说,科学活动本身就是一种人文事业。因此,活动的一些基本方法正是进行人文教育、培养人文精神的好方法、好途径。 (一)利用学科内容,对学生进行人文教育 1、利用教材所提供的内容 新教材在教学内容的设计方面,充分联系实际,为课堂教学提供了丰富的人文教育素材。教师通过把人文教育贯穿在知识教学过程中,必然会有“润物细无声”的效果。例如,在学生学习合理营养的基础知识后,请学生为家长设计一份午餐食谱,这样不仅巩固了基础知识和培养设计能力,而且使学生学会关心长辈的饮食,在亲自烹饪并在品尝中与家长进行食谱中科学道理以及亲情方面的沟通;在介绍眼和视觉时,对角膜移植和角膜捐献进行介绍,能够更好的懂得爱、尊重和理解;在生物圈中绿色植物知识点里,教材以“生物学与文学”的栏目形式撰写课外阅读材料——寄予植物的情怀。植物不仅仅为生命的存在提供了最基本的物质和能量基础,也给予人们无限美的享受,让同学对生命有了更好的理解,懂得珍爱生命,爱护大自然,热爱生活。2、联系当前最新生物科技成果 现代生物技术的迅猛发展,对推动人类社会进步具有不可估量的作用。沃森和克里克提出DNA双螺旋结构后,DNA重组技术迅速兴起,由此一系列农业的、医药的产品进入市场。但科学技术是一把双刃剑,若利用不当,将给人类未来投下隐忧。因此在学习“人的生殖”后,向学生介绍了“克隆技术”与“克隆人”,并请学生讨论克隆人会给社会带来什么后果?让学生充分认识到:生物科学技术造福于人类的同时,也会给人类带来一些道德和伦理方面的难题。在科技发展使我们物质生活日益满足的今天,我们呼唤人文精神,我们追求科学与人文的渗透和融合。 3、拓展教材文本,联系当前社会的重大话题 现代传媒发达、社会关系复杂,学生在学校之外还会受到诸多观念、意识的熏陶浸染,因此教师更要充分调动和依靠学生自己的主观能动作用进行有效的教育。例如,艾滋病是当今社会所关注的重大话题,在世界艾滋病日,社会各媒体会在这几天与艾滋病有关的信息。因此《病毒》一节内容就安排在艾滋病日前一周讲授,课前充分搜集艾滋病的有关数据、艾滋病病人的图片及各种媒体推出的哪些与艾滋病有关的节目,使同学们明白艾滋病离我们并不远;理解艾滋病的传染方式;让学生被艾滋病给人类带来的灾难所震惊;对“如何预防艾滋病?”“如何正确对待艾滋病病人?”等产生浓厚兴趣,引发同学们对这些问题的深深思考,从而起到了良好的教育效果。 (二)通过教学过程,对学生渗透人文教育 教育心理学认为“认知”是“建构”的一个过程,情感态度与价值观的形成要依靠学习主体,即要学生自己去“体验”和“生成”。如果对人文教育采取灌输性的知识教育的方法,有时反而会压抑了真正的人性因素。对学生进行人文教育,可以通过各种教学活动的具体过程来体验、培养。例如,《开花和结果》一节, 就可从“人间四月芳菲尽,山寺桃花始盛开”,引入“春天——桃树——桃花——桃”,进入教学主题“开花和结果”。之后组织学生挥笔作画,画出自己最熟悉的一种花,由画花而探究花的构造。这样,就巧妙地融科学教育于美育、情感教育之中,科学教育与人文教育浑然一体。结尾处设计:假如我是一朵花,虽然每天笑脸相迎,但有时仍难逃厄运,那么花将向人类发出怎样的呼吁?让学生抒发情怀,爱花、护花意识在不知不觉中得以建立。 (三)通过学科评价,对学生进行人文教育 从教育心理学的角度来说,学生学习的主动性不仅体现在学习的过程中,同样也体现在评价过程中。对学生进行人文教育,同样离不开正确的学科评价。但要对“情感、态度、价值观”进行恰当的评价可不容易,若以“一纸定分数”的方式进行,虽然操作简单,但是“篡改”了对学生进行人文教育的目的与意义。因此人文教育不应拘泥于传统用定量的方法简单概括的评价,而应采用灵活多样的,既注重过程也注重结果的多样化评价。首先使评价主体多元化,可以由学生本人、家长、教师等共同组成,这样便于学生的自评、互评和教师对学生的观察多元地进行。其次,从评价方式上来说,可以是连续观察与面谈、实践活动、个人成长记录、书面测试等方法,这样便于对学生进行全程性过程的评价。第三,评价结果可效仿“学生的品德评语”做法,用激励性的语言表达,这样有利于学生进一步发展,而不能简单地给学生打上一个分数。事实上,科学教育和人文教育是互为渗透、相互促进的。在生物教学中渗透人文教育,强调科学的育人功能,纠正生物教学中的唯科学化倾向,关注人性的发展,强调人与自然、社会协调发展的现代意识,注重对精神和价值的追求,培养人文精神,才能实现科学教育的人文价值,真正体现教育的终极目标—实现人的全面发展。 生物教育论文:生物教学中渗透环境教育 环境与发展,是当今国际社会普遍关注的重大问题。随着我国经济和环境保护事业的发展,在中学生中进行环境教育势在必行。那么,如何在生物教学过程中进行环境教育,增强学生的环保意识呢?我认为以现行中学生物教材为基础,按照“渗于其内,寓于其中”的教学方法,把环境保护意识、环境科学基础知识、环境保护技术基础知识有机地渗透到生物教学过程中,是一种行之有效的方法。 深入挖掘教材中的环保内容和切入点中学生的环境意识是其对环境问题的感觉思维与各种心理过程的总和。中学生的环境教育属于环境科学的基础教育,而不是培养环境保护方面的专业人才。其目的是通过课堂教学和课外活动的渗透,帮助学生认识环境,明确环境与发展的辩证关系,了解环境和环境保护的基础知识,树立环境思想,培养学生自觉参与环境保护的好习惯。要达到这一目的,我们必须根据学生的年龄、已有的知识和各方面的能力,在不同层次上进行渗透教育,力求做到环境教育系统化、序列化。 如初一年级以植物学为基础,进行热爱环境、关心环境的主题教育;初二年级以生态学基本观点为主要内容,初步进行科学环境观、资源观、人口观的教育;初三年级可结合生理卫生课,了解环境污染的生物因素,进行环境卫生防护、防治污染教育;高中生物教学可从微观、宏观两方面认识生命的共性、本质出发,阐明生物与环境的关系,逐步进行生态平衡、保护自然资源的教育。现行的中学生物教材,在许多章节都有直接或间接的环境保护知识。如植物学中,根系在土壤中的分布涉及水土保持、光合作用涉及绿色植物对人类生存的意义、苔藓植物是监测空气污染的指示植物等;在动物学中,蚯蚓对人类的益处、鱼类资源的保护、青蛙的捕食、益鸟的保护等都与环境保护有关。高中《生物》中的第七章“生物与环境”更是着重对生态学较为细致的论述。这些都是环境教育的得力渗透点。在教学过程中,要认真挖掘教材,在不同层次和不同深度上列出环境教育的渗透点,并在教学计划和教案中得到反映。通过以上切入点,结合不同的环境教育内容,适时地在教学过程中加以渗透。这样不仅提高了学生学习生物学知识的兴趣,同时也增强了他们的环保意识。 渗透环境教育的途径和方法 1.在课堂教学中渗透在课堂教学中,尽可能结合教材中介绍或涉及到的环境保护内容,将环境教育寓于课堂教学之中,这样才能在长期潜移默化中达到对学生进行环境教育的目的。例如,讲森林在保护改善环境中的作用时,要突出生态效益的概念。可给学生列出这样一组数据:1株50年龄的树木,1年产生的氧气价值3.2万美元,吸收有毒气体、防止大气污染价值3.25万美元,涵养水源价值3.75万美元,各种生态效益达19.695万美元,而该树被砍伐后的木材价值却只有几千元,进而介绍我国森林覆盖率仅12.7%,远远低于国际标准30%的要求。而毁林速度却处于世界前列,联系我国今年长江全流域性的特大洪水灾害,其中最重要的原因就是因为长江上游近年来掠夺式的砍伐树木,有些县财政收入的90%来源于木材,昔日的青山绿水,变成荒山秃岭,水土流失,河床升高,这次特大洪灾给国家造成几千亿的损失。与此同时,也介绍日本人爱树成癖,长期坚持植树造木,使其森林覆盖率高达68%,逐步变成森林大国的事实。通过以上事例介绍及对比,可大大激发学生的民族自尊心和植树造林、绿化祖国的热情,使学生能从身边的小事做起:爱护花草树木,阳台养花种草,植树节每人争栽一棵树,把爱护、美化我们的环境变成了一种由衷的自觉行为。 又如,在讲“饮食卫生”一节时,可引用1988年上海市民食用不洁毛蚶,导致甲肝大流行的事例,使学生认识到:污水、粪便不经处理排入江河、海洋,污染水源,使水生动物带菌,危害人民健康,导致上海数十万居民患病,并且在国际上造成不良影响。同时,引导学生联系近几年来怀化市每年7月~8月份2号病的流行,给人们造成的心理恐慌和生理病痛,从而使学生更加认识到防止环境污染、保护环境的重要性。 在讲青蛙一节时,通过介绍青蛙惊人的捕食能力,使学生自觉做到不捕杀、不食用青蛙,并与捕食青蛙的行为作斗争;还可组织学生将课堂观察的实验用蛙放回大自然,培养他们热爱自然、保护动物的一片爱心。 2.通过各项课外活动渗透课内打基础,课外求深化。 根据生物教学实际情况,仅仅通过课堂教学渗透环境教育,其力度是远远不够的,还必须将课堂教学同丰富多彩的课外活动结合起来,对学生实施全面的环境教育。 (1)以课外阅读为基础,拓宽学生的环境保护知识。现在中学生的求知范围已经远远超出了教材,教师应充分利用这一点,有针对性地组织学生阅读一些环境保护方面的书籍、文章,帮助他们认识到环境问题的由来和解决方法,并引导他们把学到的环保知识与课堂学到的生物学知识联系起来,解释日常生活中遇到的环境污染问题。从而让学生更关注我们周围存在的环境问题,激发学生的求知欲,树立利用科学保护环境的热情和信心。 (2)以大自然为课堂,在环境中了解环境,培养学生的环境意识。 教师可利用春游、秋游、夏令营等活动,带领学生到大自然中去,调动学生的所有感官,去看、去听、去闻、去触摸、去 劳动、去品尝……让学生去感受大自然,从而培养学生对大自然的感情并和大自然建立密切关系,这样才会使他们用真心去热爱大自然,去保护大自然。如结合植物课教学,组织学生认识校园、公园中的植物,掌握美化、绿化的植物种类,让学生在大自然美的熏陶下增长环境科学知识,探究环保知识。 (3)以实践活动为途径,培养学生的参与意识。可配合世界环境日、地球日、爱鸟周、植树节等节日开展一些公益性活动;也可以因地制宜、因陋就简在校园里建立植物角和生态平衡系统,开展校内植物分类、树种挂牌活动;还可以引导学生对学校周围的环境问题和社会关注的环境热点问题进行调查,如开展怀化市生活垃圾污染现状调查、太平溪水质污染源调查、农贸市场塑料袋使用及危害、中坡森林公园植被群落结构调查等系列社会实践活动。通过这些实践活动,使学生接触社会现实,主动参与到环境保护活动之中去。这样不仅能提高学生环境保护意识,激发其参与环境保护的愿望,同时更增强了教育效果。 总之,对中学生加强环境教育是一项长期的战略任务和经常性工作,只要坚持“晓之以理,持之以恒,导之以行”的教学原则,充分利用各种方法和途径,在生物教学中切实渗透环境教育,那么就能够引发中学生对环境问题的关心,从而增强他们的环境保护意识。 生物教育论文:浅谈高中生物与人文学科教育的联系 1.高中生物与人文学科教育的联系 在高中阶段,人文学科教育主要包括语文、历史、政治、英语和地理等。 1.1与语文的联系 生物现象与文学作品间的联系随处可见,在一些古典诗词、成语中随处可见生物学问题的影子,前人已经作了不少总结,在此仅举几个例子予以说明。 1.1.1诗词中的生物学 1.1.1.1“独立寒秋,湘江北去,橘子洲头。看万山红遍,层林尽染;漫江碧透,百舸争流。”是高中语文第一册中的诗词《沁园春.长沙》中的诗句。 万山红遍,层林尽染,与唐代诗人杜牧的诗句“停车坐爱枫林晚,霜叶红于二月花”异曲同工,都是描写秋天的景象。这种动人的自然秋景是秋天气温渐渐降低、紫外线照射强烈等外界因素造成的。在低温的作用下,叶绿素逐渐分解,同时叶脉的运输能力逐渐减弱,叶子白天通过光合作用制造的糖分不能完全运出叶子,叶子里的糖分越积越多,可溶性原糖多了,就形成了较多的花青素,同时细胞内pH值改变,呈现酸性,使花青素表现出红色,秋天红叶的种类如枫叶黄栌、槭树、柿树等。 秋天,也有些植物叶肉细胞衰老,叶绿素的合成速度低于分解速度,叶绿素含量相对减少,类胡萝卜素分子比较稳定,不容易破坏,所以叶片逐渐呈现类胡萝卜素的颜色——黄色,故而会出现“黄叶地”的景色。如银杏树,每到秋天淡黄色的小扇子型的叶片落在地上,令人不忍踩踏。 1.1.1.2《采桑子·重阳》是新高中语文收录的又一首诗词。“人生易老天难老,岁岁重阳。今又重阳,战地黄花分外香。”寥寥数语展现了深秋季节战地的壮丽景象。杜牧的《九日齐山登高》:“尘世难逢开口笑,菊花须插满头归。”也是描写重阳日的菊花。 深秋季节,霜后万木萧瑟,唯独菊花傲霜盛开。菊花为菊科菊属,多年生宿根亚灌木花卉。是短日照植物,适应性较强,喜凉,耐寒,生长适温18℃—21℃,最高32℃,最低10℃,虽然水稻、牵牛花、苍耳、大豆等,都是属于短日照植物,但它们不耐低温,中秋前后就成熟枯萎了。 短日照植物是指给予比临界暗期长的连续黑暗下的光周期时,花芽才能形成或促进花芽形成的植物。在自然界中,在日照比较短的季节里,花芽才能分化。夏至过后,日照渐短,许多热带、亚热带和温带秋季开花的植物多属短日照植物,要使短日照植物,即秋天开花的植物提前开花,就要对它们进行短日照处理。在日照长的季节,进行遮光短日照处理,能促进开花,若长期给予长日照,就抑制开花。利用短日照进行促成栽培的花卉有:菊花、一品红、玉海棠和三角花等。 冬至过后,日照渐长,春夏季开花的植物多属长日照植物,指给与比临界暗光期长的连续光照下的光周期时,花芽才能形成或促进花芽形成的植物。春天开花的花卉多为长日照植物,如紫罗兰、蒲包花、天竺葵、瓜叶菊、四季报春、金鱼草、三色堇等,对它们进行长日照处理可提前开花。 利用光照处理能达到鲜花周年供应,不但能美化环境,而且能增加经济效益。 1.1.2成语中的生物学 1.1.2.1燕雀安知鸿鹄之志。 语出《史记·陈涉世家》:“陈涉太(叹)息曰:‘嗟乎!燕雀安知鸿鹄之志哉!’”意思是说像燕子和麻雀这样的小鸟哪里知道鸿鹄的志向,比喻平庸的人不能了解杰出人物的远大抱负。鸿鹄就是天鹅,形状像鹅,体型较大,全身白色,脚和尾都短,脚黑色,有蹼。居住在海滨或湖边,善飞,吃植物、昆虫等,是候鸟。候鸟指随季节而变更栖息地的鸟类,如燕子、杜鹃等春夏来我国繁殖,秋季飞到印度过冬,是夏候鸟;野鸭、大雁、天鹅春季飞到较远而且较冷的地区繁殖,秋季又飞回原地区的鸟类为冬候鸟。留鸟则是终年生活在一个地区,不到远方去的鸟,如麻雀、画眉、喜鹊等。 1.1.2.2“良禽择木而栖”,候鸟选择适于自己生活、繁殖的地区栖息,因此,践行党中央提出的科学发展观,更加重视人与自然的和谐并存,保护环境,是我们长期的任务与责任。 1.1.2.3螳螂捕蝉,黄雀在后。 语出《庄子·山木》,汉代韩婴《韩诗外传》和刘向《说苑·正谏》。这反映了捕食(食物链)和适应的相对性。螳螂全身绿色或土黄色,头呈三角形,前腿呈镰刀状,活动灵敏自如,能出其不意地捕食昆虫,这是生物对环境的适应。然而有时螳螂却顾此失彼,在全神贯注地捕食蝉的同时,没有发现身后的黄雀,而被黄雀捕食,这正是适应相对性的最好体现。此外,螳螂吃蝉,黄雀捕食螳螂,这也反映生态系统中各生物之间的食物关系,属于食物链的一部分。食物链是指在生态系统中,各种生物之间由于食物关系而形成的一种联系。这句成语隐含的一条食物链就是:植物—蝉—螳螂—黄雀,在这条食物链中,植物是生产者,属于第一营养级,蝉、螳螂、黄雀都是消费者,分别属于第二、三、四营养级。 1.2与历史的联系 1.2.1生命科学发展史 对学生进行生命科学史教育对于提高学生的生物学素养乃至人整个科学素养和综合素质有积极的意义。重大科学发现过程不仅体现了科学家以严谨的科学态度、严格的科学方法、敏锐的观察思维对自然现象和自然规律进行的艰苦探索,还体现了科学家的个性、爱好,以及观点,在竞争与合作中形成的学术思想上的融合、碰撞和冲突,也反映出社会和学术群体的评价给予的鼓励、包容和压力。 人教版高中生物教材在必修模块《分子与细胞》、《遗传与变异》、《稳态与环境》中引入了很多科学家的经典实验,同时还增加了较多的科学研究方法和思想,是很好的进行生命科学史教育的材料。现将部分经典科学实验及所蕴含的科学态度和科学精神汇总如下。 必修模块中部分经典实验所蕴含的科学态度和科学精神一览表 1.2.2历史生物学 时间是生物的发生发展的尺度之一。在较大的时间尺度上,例如在不同的历史年代,有不同的生物出现,结合化石资料,就形成了古生物学,关于生物进化的很多证据就来自于化石、孢粉等;在较小的时间尺度上,例如在人类文明诞生以后,如研究近几千年来人口的增长、植被的破坏在不同历史时期的情况,则是历史生物学。人教版高中生物课本必修三“稳态与环境”中118页“人口增长对生态环境的影响”一节,就有关于我国历年来人口增长情况的图表。 1.3与政治的联系 生物与政治之间的联系主要表现在与 哲学方面的联系,如辩证思维。辩证思维是!在思维活动和感性经验的基础上,以概念、判断和推理为基本形式,按照唯物辩证法的基本规律而进行的思维活动。高中生物新课标在阐述课程目的时明确指出:“通过高中生物课程的学习……树立辩证唯物主义观点,养成科学态度和科学精神,树立创新意识,逐步形成科学的世界观。”对课程目标的规定是:“通过生物学知识的学习,初步形成生物体的结构和功能、局部与整体、多样性与共同性相统一的观点,生物进化观点和生态学观点,树立辩证唯物主义自然观,逐步建立科学的世界观。” 生命科学与辩证唯物主义哲学有着极其密切的联系,首先,生命科学是一门自然科学,辩证唯物主义的产生本身就是以自然科学的发展为重要前提的,生命科学为辩证唯物主义的基本内容和基本观点提供了丰富的论证材料;其次,哲学是对科学规律的高度概括,哲学对自然科学的发展具有普遍的指导意义,哲学是“全部科学研究之母”。 在高中生物教学中渗透辩证唯物主义教育的主要内容应该主要包括以下三大方面:(一)生命世界的物质性及其运动规律;(二)生命世界的普遍联系与矛盾;(三)辩证唯物主义的实践—认识—再实践—再认识,以至无穷的认识论。 以对立统一规律为例,生命现象中普遍存在着局部与整体、结构与功能、个别与一般、个性与共性或称做多样性与共同性等方面的对立统一。生物体结构和功能的统一性是生命科学基本的观点之一,如叶绿体、线粒体的结构分别与光合作用、呼吸作用相统一;这些自身结构在各有其结构和功能的特点的同时,又相互联系,组成一个统一的整体,如神经的兴奋和抑制、激素作用的二重性等现象就是局部的对立而整体上的统一的典型实例。生命世界最常出现的就是在一般规律中的例外,是特殊的个别,因此,在教学中讲解概念、规律时要特别注意概念、原理的外延及适用范围,具体问题具体分析。我们从个别出发,归纳总结,上升到一般,从现象上升到本质,然后必然将一般作用于具体的个别,解决个别的问题。比如,含有性别决定基因的性染色体相对于其他常染色体而言是特殊的,任何杂交遗传都是两性的结合,都在形成生殖细胞过程中存在同源染色体的分离、交叉互换和非同源染色体的自由组合,XY染色体的遗传同样符合自由组合规律和分离规律,这是常染色体与性染色体的遗传共性。所以,在涉及伴性遗传的现象解题时要分析XY的行为,而不必写常染色体,同理,分析常染色体遗传时尽管也涉及父母亲代,但不必动辄写上XY。 1.4与地理的联系 生物知识与地理的关系非常密切,由于人类的生活需要和生产活动,很早就接触到植物的种类和分布问题。如早在公元前300年,“植物学之父”、古希腊Theophrastus随军记述了沿途观察到的不同植被和植物,并根据植物的经济用途或生长习性进行了分门别类。我国在公元前11世纪至几世纪的古代着作中,就有关于植物种类和分布的记述,如《诗经》中记载了200多种植物,并记载古代汾河下游,山(山地)有枢、栲、漆等树木,隰(低地)有榆、杻、栗等树木,秦岭山地多松树、竹类,还有桑、杞、栲等。随着近代科学的发展,主要研究生物与地理之间的关系形成了生态学和生物地理学两门重要的学科。 在高中生物教材中,生物与地理之间的联系主要体现在环境和生态两个方面,如人教版高中生物教材必修三“稳态与环境”的后半部分主要是关于生物与地理(环境)之间的关系,主要是生态学方面的基础知识。 例外,在地理中还有一个方面体现出与生物之间的关系,这就是地名,一是很多地名中都包含了生物名称,如宝鸡、榆林、枣庄、龙州、梧州、桐乡、虎牢关、狼牙山,等等;二是一些地名与生物故事有关,如淝水、八公山与风声鹤唳、草木皆兵有关系;三是许多少数民族或国外的地名原来的意思里有生物的元素,如包头,蒙语的意思是有鹿的地方等。 1.5与英语的联系 高中生物与英语之间的联系相对较少,主要体现在以下几个方面:(1)生物学名词都有一个英文单词相对应,这样学生在学习的过程中可以双向记忆;(2)许多英语课文的内容与生物有关,学生如果对生物的知识了解比较多,就很有利于对英语的学习;(3)许多英文谚语描述的是生物学现象,如Love me,love my dog.与成语爱屋及乌同义,The fox preys farthest from his hole.翻译成汉语就是兔子不吃窝边草等。与英语的联系是目前在教学实践中着力最少的方面,急需发掘,这需要老师在上课的时候多注意,多引导 生物教育论文:试论目标教学与生物学素质教育 一、问题的提出 如何适应时代的要求,抓好生物学素质教育,提高学生(21世纪建设人才)的生物学素质,是摆在中学生 物教育工作者面前的一项重大课题。 然而,在应试教育的压力仍然存在的今天,要在生物学这样一个“小科”中抓好素质教育,说说容易,实 行起来会特别困难。 把生物学素质教育纳入目标教学的轨道,依据生物教育目标分类的理论和方法,制定科学的教学目标,单 元教学目标,课时教学目标使生物教学朝着既定的目标推进,使师生对整个教学过程洞察明晰,心中有底。这 样,实现目标的强烈欲望将促使生物学素质教育步步到位。诚然,要达到这样一个理想的境界,付出的艰辛是 不言而喻的。 二、确立完整性的素质教育目标 完整性的素质教育目标,有两层含义:一是让学生全面发展的目标;二是面向全体学生的目标。 义务教育生物教学大纲(以下简称新大纲)为本学科制定了明确的教学目的要求,主要包括知识教育、能 力培养和政治思想教育三个方面。依据新大纲确立的教学目的要求,学生的全面发展就能落到实处。 对于知识教育,既要摒弃单纯传授知识的传统观念,又要明确知识教育对学科教学来说永远是第一位的。 因为没有知识教育作为基础,能力培养和政治思想教育都没有依附,也无从谈起,所以在教学过程中对知识教 育要有所倾斜(就中学的整体教育来说,自然德育是首位)。 对于能力培养,既要知道能力培养必须以知识教育作为基础,更要明白培养学生的能力才是教学的最终目 的。“授人以鱼,不如授以渔”,新大纲提出的培养学生的观察能力,实验能力、思维能力和自学能力,正是 打开生物科学殿堂的四把金锁匙。切实培养学生的四种能力,必将使他们终身受益。 对于政治思想教育,不能为了在学科教学中加强政治思想教育而喧宾夺主,更不能把生物教学异化为政治 课教学,而应该是潜移默化、自然渗透。所谓的自然渗透不等于可以忽略思想教育内容,任何知识的传授都是 在一定的立场、观点和方法的支配下进行的,我们应该充分探讨教材内在的思想因素对学生进行教育。 确立面向全体学生的目标,旨在提高全体学生的素质。如果说前一个目标是衡量教学内容及质量的尺度, 那么,这个目标则是教学的着眼点和归宿。与应试教育面向少数尖子学生相比,素质教育面向全体学生的困难 要大,而这种困难与应试教育下师生之间所形成的不正常交往不无关系。由于片面追求升学率,教师对不同程 度的学生往往自觉或不自觉地流露出不同的态度:对优等生给予良好的激励和较多的指导;对一般学生给予一 般的指导;对差生给予的是鄙视或漠不关心。学生在与教师的这种交往中相应的态度是:优等生为了保持教师 对自己的良好印象和自己在班级中的地位,就加倍努力学习,力争好成绩;一般学生感到争取优良无望,但又 不甘心落到下等,因此只付出一般的努力;差生则由于受到鄙视,认为自己再努力也是白费劲,结果心思根本 不用在学习上。 为了实现面向全体学生的目标,教师必须对每一个学生负责,教师不仅在口头上,而且在思想上行动上真 正树立每一个学生都能学好生物的信含,并把帮助中差生的提高与培养尖子生放在同等重要的位置,满腔热情 地帮助中差生克服学习上的困难,促使他们的学习水平不断地得到提高。 三、实现素质教育目标应着力解决的几个问题 (一)生物教师必须是生物学教育事业的挚着追求者。 不论中考、高考是否考生物,也不论学校把生物视为“小科”或“副科”,面对被漠视了的生物教育,要 一往情深地投注全部精力。决不要把教师个人的作用小看了,如果你能在学生中树立一个使学生敬佩而向往的 形象,其作用将是不可估量的。在多年的教学研究工作中,笔者曾耳闻一些教师因学校把生物课视为“副科” ,便感叹自己无所作为,致使其所任生物课陷于放任自流;也曾目睹另一些教师以自己对生物教育事业的挚着 追求,引导一批批的学生走向热爱生物学的道路。“亲其师,信其道”,学生对教师的崇敬之情,是能够改善 学生对所学知识的倾向性的。 (二)把激发学生的学习兴趣作为目标教学的一个重要环节。 应试的压力没有了,要使生物教学朝着既定的目标前进,除了教师的高度责任感之外,学生的学习兴趣具 有更为特殊的重要意义。 然而,空讲“二十一世纪是生物学世纪”,并不能激发学生学习生物课的兴趣和欲望。应选用一些针对性 强的实例贯穿于章节教学之中,向学生说明生物学与人类的生产、生活息息相关;强调人类的生存和幸福离不 开生物学;剖析生物学能为人口众多的中华民族实现优化环境、优生优育、丰衣足食、健康长寿等共同理想造 福。 有了强烈的兴趣驱使,学生对生物课的学习将变被动为主动,并千方百计地向学习的深度和广度进军。那 种应试教育下因死记硬背而出现的高分低能现象也将随之而消失。 (三)做好因材施教 因材施教是一个大家关注较多的课题,研究成果俯仰皆是,无需作更多的理论探讨。这里仅就学科贯彻因 材施教谈一点粗浅认识。 作为一个学科教师,我们不可能也没有必要期望自己的学生个个都立下学习生物学的志向,但却有可能也 有必要在普遍提高学生生物学素质的同时,让一些热爱生物学的学生脱颖而出。 普遍提高学生的生物素质,在当今的时代显得非常的重要。这里先说两个实例: 例1.据报载某农民因妻生女逼妻离婚不成,就用砂枪射杀其妻。这一酿成家庭悲剧的愚昧行为,显然是缺 少应有的生物学知识。 例2.《野生动物保护法》颁布了四年多,但大肆捕猎、贩卖和宰杀珍稀野生动物的行为却屡禁不止。这一 危及人类生存环境的愚昧行为,同样是对生物科学的无知。 两个实例从一个侧面说明,中学生物教育培养千千万万具备一定生物学素质的劳动者,比之于高等教育培 养少数专门人才,具有更为深广的意义。 让一些热爱生物学的学生脱颖而出,同样是时代赋予我们生物教师的重任。这里也说一个实例:著名的全国优秀教师肖邦娟,在她辛勤耕耘的课堂里,就先后有一些优秀学生脱颖而出,其中俞玮就是较为突出的一个。俞玮同学设计的“失重对草履虫生长和繁殖的影响”方案,是从全国一万多个方案中选出的最佳方案,是搭乘美国航天飞机上太空进行实验的我国第一个生物实 验方案。这项成果突破了我国生物实验上太空的难关,为我国中学生争了光,为祖国赢得了荣誉。 肖邦娟老师是我们生物教师学习的楷模,像肖老师一样,在生物教学倾注心血,辛勤耕耘,在普遍提高学 生生物学素质的同时,让一些优秀学生脱颖而出,这是我国现代化建设的需要,也是时代赋予我们生物教师的 光荣职责。我们哪能因为高考不考生物而稍有松懈呢! 生物教育论文:中学生物学审美教育初探 审美教育即美育,它是学校教育的一个重要组成部分,对学生德、智、体的全面发展,对增强现代人的基本素质和人格的塑造,都有着重要的作用。从一定意义上讲,美育是通向人格完美的必经途径。学校的审美教育应贯穿于包括生物学在内的各个学科的教学活动之中,在达到认识、技能领域里的教学目标的同时,实现美育目标。由于种种原因,生物学审美教育尚缺乏深入、系统的研究。本着抛砖引玉的目的,本文拟对生物学审美教育内容、审美教育目标及其实施等问题作一些尝试性的探讨,以期引起同行们的关注与讨论。 生物学审美教育内容 充分了解和准确把握教材中的审美教育内容,这是实施审美教育的前提。生物学作为一门研究生命活动规律的自然科学,美学因素不仅存在于其研究对象生物之中,还渗透于其理论体系的构思与表达之中。因此,生物学审美教育内容即生物学美,至少应包括自然美、科学美和人格美等。 1.自然美 自然美指的是生物的形态往往是由线条、形体、色彩、声音、运动等美学因素,按照一定的美学法则构成的,并由此形成一种自然的整体美。如同种生物的形态结构都基本相同,体现了整体一律的美学法则;植物的叶子和哺乳动物的四肢、眼、耳等都表现为左右均衡对称的美学法则;生物体的色彩、线条、形状、声音等在质量和数量、时间及空间等方面可以形成鲜明、强烈的对比,如动物的警戒色、大树与小草、红花与绿叶,给人以振奋、醒目和显豁的感觉,而这些美学因素也可形成调和,如动物的保护色与周围环境的色彩非常相似,给人以融和协调的感觉,这则是对比与调和的美学法则的体现;生物体的整体与局部以及局部与局部之间都存在着一定的比例关系,这又体现了比例的美学法则;心跳、呼吸运动、细胞分裂、个体发育以及动植物随着季节转换而发生的变化等生命现象则体现了美学的节律性法则;生物的各种器官和系统在功能上的彼此配合与相互协调、形态各异的脊椎动物有着惊人相似的骨胳系统、绿色植物的输导组织与高等动物的循环系统在结构与功能上存在着微妙的相似、形形色色的生物与各自的生活环境之间有着奇妙的适应,这一切则都是多样性统一与和谐的美学法则的体现。 2.科学美 科学美是人类在探索发现自然规律的过程中所创造的成果或形式,是一种观念形态的美。它包括三个方面的内容: (1)实验美。它指的是实验的设计、方法和步骤所包含的美学因素、如仪器与装置美、实验操作美、实验现象美、实验结果的表达与分析的逻辑美等。 (2)公式美。科学美还在于发现自然界的和谐和简单性,并在公式、定律和原理中完美地表达出来。如光合作用的反应式、遗传中心法则图式和能量金字塔就是用极其简单的形式表达了非常复杂的生命活动规律,它们都显示了简洁、和谐的公式美。 (3)理论美。理论美反映的是人类对自然界认识的水平,它是真与美的统一体。就其本质来说,一种理论越是能反映客观实际,它的美学价值也越大。如达尔文的“自然选择学说”的美学价值就比拉马克的“用进废退学说”的美学价值大。而就其表达形式来看,理论还体现出逻辑美和结构美。逻辑美指的是生物学理论体系的构思与表达都严格遵循逻辑思维的法则;结构美则指的是生物学理论体系的结构都体现着某些美学法则,如无性生殖与有性生殖这两个概念体现了对称的法则,而同化作用与异化作用则体现了对应的法则。 3.人格美 人格美又叫心灵美或精神美,是社会美的核心,是指人的思想、品格、志趣、情操、智慧、情感等多方面的美。教材涉及到古今中外几十位著名的生物学家,尽管他们的国籍不同,所处的时代不同,各人的经历不同,但在他们探索生物界的奥秘的动人事迹中都闪烁着人格美的光辉。如不怕困难、坚韧不拔的顽强意志;不计个人名利的高尚品格;敏于观察、勤于思考和实事求是的科学态度;热爱科学、追求真理的献身精神,以及热爱祖国、热爱人民的美好情操等,这些都是宝贵的精神财富,是审美教育的重要内容。 生物学审美教育目标 根据审美教育的终极目标和教育原则的要求,生物学审美教育目标大致可分以下三个层次: 1.初级目标 培养学生充分感知生物学美的能力。对生物学美的感知能力是指审美主体通过审美感官(眼、耳等)对生物学审美对象的感知能力,它是获得美的感性直观和直接印象的源泉,是审美活动得以进行和展示的前提。审美教育初级目标的具体要求是:通过生物教学活动使学生克服对生物学美的无视、无闻、无觉的美盲状态,逐步形成对生物学美的敏锐而充分的感知能力;同时,还要注意培养学生的审美情感和提高其审美的比较和分析能力,使学生初步学会区别“真善美”与“假恶丑”,识别生物学美的性质、类型、程度;另外,还应注意培养学生的审美想象和联想能力,以掌握生物学知识的形象性。 2.中级目标 使学生获得正确鉴别和善于欣赏生物学美的知识与能力。这是指通过生物教学活动,在学生感知生物学美的基础上,培养学生对美的生物事物的形式、内容以及思想意义进行整体把握和审美评价的能力,形成他们对生物科学美的爱好。为了提高学生鉴赏生物学美的修养,就要让他们掌握较多的科学的基本思想,逐步形成马克思主义审美观;还要让学生分析和评价各种形态的生物学美,这样既增进了美的鉴赏能力,又培养了对生物美的情感。 3.高级目标 培养和发展学生生物学美的创造能力与兴趣。对生物学美的创造能力,是指审美主体在感知和鉴赏生物学美的基础上,通过自己的实践活动,按照美的规律直接创造生物学美的能力。中学生创造美的能力与兴趣主要是在学习和实践活动中得到发展的。对学生来说,生物学的学习和实践过程体现着学生对美的创造。这是因为学生在认识和实践活动中要付出体力、智力和情感,要克服种种困难,作出很大努力,这种富于创造性的活动,必然能促进自身创造生物美的能力与兴趣。因此,为了实现审美教育的高级目标,在教学活动过程中,教师要有 计划、有目的地引导学生按照美的规律进行学习、实践和创造。生物学审美教育目标的实施人的心理结构是由认知结构、审美结构和意志结构三部分组成的。在教学活动中,三者是相互作用、相互联系的,也就是通常所说的认知、情感、意识心理活动的统一,这是实施审美教育目标的心理基矗中学生物教材中充盈着丰富的美。因此,只要教师能够正确地运用美育规律,精心操作与审美有关的教学变量来调控学生的审美感受,生物学审美教育目标是完全可以实现的。 充分估计学生的审美经验和心理承受能力;从审美的角度钻研和领悟教材,组织好教学内容;选择直观、形象而又多样化的教学方法;寓教于乐,创造热烈轻松而又和谐有序的课堂气氛;重视教态美的设计,使其更好地发挥表情达意的美感效应;板书设计科学、美观;讲课要生动,富有真情实感,通过积极、振作、饱满的情感状态感染学生;借助挂图、标本、模型和仪器等创设洋溢着生物学美的情境,能够有效地调控学生的审美感受。 根据中学生生物学美感形式的特点,教学中应特别注意抓好以下三个方面: 1.挖掘美学因素,感知美的形象审美教育是从对美的事物的感知开始的。除生物自然美外,生物学美并不像艺术美那样外显和鲜明,而审美教育又是一种形象化的教育,它是通过各种事物具体的、可感的、具有审美价值的形象来感染人的,再加上中学生的形象思维又占很大的比重,所以在教学中应特别注意从生物学知识中发掘和提炼美学因素,努力把它上升为美的形态,从而创设美的意境,让学生耳濡目染,感受生物学美。如学习生态系统中能量流动规律时,教师结合根据当地情况绘制的“能量金字塔”进行讲解,使学生感受到生物与生物之间的一种和谐统一和均衡对称的生物学美。再如,在“绿色植物代谢”的综合复习课上,通过引导学生编制“水分代谢”“矿质代谢”“光合作用”和“呼吸作用”相互关系的网络图,学生除能从整体上把握知识点间内在的联系外,还能真切地感受到生物学知识的结构美与动态美。另外,在生物学问题的理解和解决的过程中,教师要善于运用假设、实验、数据、符号、图解、标本、模型等因素,展示生物学知识独特的结构和联系,把学生带进生物学美的意境,这样能使学生从逻辑和形象两个方面认识事物,既深化了对生物学知识的理解,又潜移默化地帮助学生完成美的感知与积累,实现“真中显美”和“以美启真”的相互促进。 2.注意情感体验,深化美的感受教学实践表明,审美认识是在情感的参与下完成的,仅凭借对事物的感知,所得到的美感是不深刻的,还必须在感知美的过程中产生相应的情感体验,通过对各种生物形态美的品评、鉴赏和体验,才能深化对美的形象的认识与感受。生物学美特有的若干内容比较内在含蓄,需要教师在钻研教材时,做到“入境动情”,设身处地地体会教材中美的内涵,得其用心、意蕴和境界,设计好教学中对美的情感体验活动。如教师在备“环境保护”这节课时,通过查阅有关野生动植物资料,详细了解它们的生态功能,对人类的贡献以及濒危的现状,自己产生了对野生动植物的情感和美感,讲课时就能将自己的情感和教材、学生的情感融为一体,在完成知识传授不断从感性向理性升华的同时,师生之间也必然迸发强烈的情感和美感的共鸣,使学生受到深刻的美的情感体验。再如,学习了达尔文“自然选择学说”后,引导学生运用该学说的观点来解释若干种生物的保护色、拟态、警戒色等适应现象的形成,这样不仅使学生加深了对“自然选择学说”内在逻辑美的体验,而且还能使学生一次又一次地从不同的角度透过生存斗争残酷无情的现象,全面地、深刻地领略生存斗争美的内涵:生物与环境之间相互作用、相互制约的关系展示了令人惊叹的、至臻完善的和谐统一美。以美衍趣,不仅强化了学生的美感体验,又必然激起学生学习生物学知识更大的兴趣。 3.鼓励学生参加审美实践,指导美的创造经验证明,如果只满足于生物学美的感知和鉴赏,还不能达到培养学生具有审美创造能力这个高层次的教育目标。实现这个高层次的审美教育目标的基本途径是:在教学活动中,要在学生感知和鉴赏美的基础上,不失时机地激发学生创造美的愿望,鼓励学生参加审美实践,指导学生逐步学会按照美的规律创造美。由于中学生审美能力尚处于发展阶段,不能期望作出至善至美的创造。如学生设计的小实验、制作的生物标本与模型、生物绘图、实验报告以及自己总结的学习经验和小论文等,这些生物学美的成果不乏幼稚,但都是充满生命力的美的胚芽,对他们对美的追求和跃跃欲试的创造愿望和热情,应给予满腔热情的鼓励和精心的指导。 生物教育论文:分析生物教学中的人文教育 论文摘要:新课程标准注重以学生为本,力求形成一个情感、态度、价值观相连的体系。生物学作为课程体系的一部分,怎样在课堂教学中渗透人文教育,实现生物学科的人文教育功能,是我们每一位生物教师值得思考的问题。 人文教育即人性教育,其核心是涵养人文精神,以个体的心性完善为最高目标,教学生怎样做人,怎样与自然、社会和人和谐相处。其实仅从生物学本身研究对象的终极目的“人与自然和谐发展”这一点而言,生物学具有较重的人文色彩,随着人们对生命科学研究的深入,这一人文色彩愈来愈得到彰显。新课程标准注重以学生为本,力求形成一个情感、态度、价值观相连的体系。生物学作为课程体系的一部分,怎么样在课堂教学中渗透人文教育,实现生物学科的人文教育功能,是我们每一位生物教师值得思考的问题。下面就自己的教学实践淡谈在生物教学中渗透人文精神的有益尝试。 一、充分挖掘教材的社会功能,增强学生的社会责任感 随着科学技术的发展,现代生物学不断为人类创造着物质文明和精神文明,对人们的物质和文化生活的影响越来越大。因此,在生物教学中,渗透生物学与社会及其日常生活密切相关的内容,让学生理解生物知识在社会和生活中的应用,在尽情领略生物科技带给人们的健康与舒适的同时,增强回报社会、服务社会的责任感和义务感。同时理性地提醒学生,科学技术的发展也带来了一些负面影响甚至灾难:人类正面临着如环境污染、温室效应、人口膨胀、能源枯竭等严重的威胁。但是这些问题的出现并不是生命科学本身造成的,它们的解决必须要提升我们的人文精神,依靠科学的方法,遵循自然发展规律,让学生去理解人与自然、人与社会和谐发展的重要性,树立可持续发展的科学意识和人文意识。 二、发挥生物学史的德育功能,塑造学生的高尚人格 生物史是一部科学发展的历史,揭示了人类生命科学的发展规律,蕴含着丰富的人文教育材料。青霉素的发现;光合作用的研究历史;孟德尔、摩尔根在经典遗传学上的贡献;我国首次人工合成结晶牛胰岛素和酵母丙氨酸转运核糖核酸;袁隆平两系杂交水稻法等,这些典型史实和典型人物,处处体现出对人的价值的重视,对社会和谐发展的追求。由此激励同学学习科学家们执着的科学探索精神,以科学家在创造伟大业绩中所表现的人格力量为榜样,确立为科学而奋斗,为真理而献身的崇高品德,追求科学精神和人文精神的完美结合。 三、结合生物学的教学方法,引导学生树立良好的科学精神 科学活动的本质就是永无止境地探求未知、追求真理,它包括对世界的利用和改造,并由此增加人类的幸福和力量。从这个意义上说,科学活动本身就是一种人文事业。因此,活动的一些基本方法正是进行人文教育、培养人文精神的好方法、好途径。 (一)利用学科内容,对学生进行人文教育 1、利用教材所提供的内容 新教材在教学内容的设计方面,充分联系实际,为课堂教学提供了丰富的人文教育素材。教师通过把人文教育贯穿在知识教学过程中,必然会有“润物细无声”的效果。例如,在学生学习合理营养的基础知识后,请学生为家长设计一份午餐食谱,这样不仅巩固了基础知识和培养设计能力,而且使学生学会关心长辈的饮食,在亲自烹饪并在品尝中与家长进行食谱中科学道理以及亲情方面的沟通;在介绍眼和视觉时,对角膜移植和角膜捐献进行介绍,能够更好的懂得爱、尊重和理解;在生物圈中绿色植物知识点里,教材以“生物学与文学”的栏目形式撰写课外阅读材料——寄予植物的情怀。植物不仅仅为生命的存在提供了最基本的物质和能量基础,也给予人们无限美的享受,让同学对生命有了更好的理解,懂得珍爱生命,爱护大自然,热爱生活。2、联系当前最新生物科技成果 现代生物技术的迅猛发展,对推动人类社会进步具有不可估量的作用。沃森和克里克提出DNA双螺旋结构后,DNA重组技术迅速兴起,由此一系列农业的、医药的产品进入市场。但科学技术是一把双刃剑,若利用不当,将给人类未来投下隐忧。因此在学习“人的生殖”后,向学生介绍了“克隆技术”与“克隆人”,并请学生讨论克隆人会给社会带来什么后果?让学生充分认识到:生物科学技术造福于人类的同时,也会给人类带来一些道德和伦理方面的难题。在科技发展使我们物质生活日益满足的今天,我们呼唤人文精神,我们追求科学与人文的渗透和融合。 3、拓展教材文本,联系当前社会的重大话题 现代传媒发达、社会关系复杂,学生在学校之外还会受到诸多观念、意识的熏陶浸染,因此教师更要充分调动和依靠学生自己的主观能动作用进行有效的教育。例如,艾滋病是当今社会所关注的重大话题,在世界艾滋病日,社会各媒体会在这几天与艾滋病有关的信息。因此《病毒》一节内容就安排在艾滋病日前一周讲授,课前充分搜集艾滋病的有关数据、艾滋病病人的图片及各种媒体推出的哪些与艾滋病有关的节目,使同学们明白艾滋病离我们并不远;理解艾滋病的传染方式;让学生被艾滋病给人类带来的灾难所震惊;对“如何预防艾滋病?”“如何正确对待艾滋病病人?”等产生浓厚兴趣,引发同学们对这些问题的深深思考,从而起到了良好的教育效果。 (二)通过教学过程,对学生渗透人文教育 教育心理学认为“认知”是“建构”的一个过程,情感态度与价值观的形成要依靠学习主体,即要学生自己去“体验”和“生成”。如果对人文教育采取灌输性的知识教育的方法,有时反而会压抑了真正的人性因素。对学生进行人文教育,可以通过各种教学活动的具体过程来体验、培养。例如,《开花和结果》一节, 就可从“人间四月芳菲尽,山寺桃花始盛开”,引入“春天——桃树——桃花——桃”,进入教学主题“开花和结果”。之后组织学生挥笔作画,画出自己最熟悉的一种花,由画花而探究花的构造。这样,就巧妙地融科学教育于美育、情感教育之中,科学教育与人文教育浑然一体。结尾处设计:假如我是一朵花,虽然每天笑脸相迎,但有时仍难逃厄运,那么花将向人类发出怎样的呼吁?让学生抒发情怀,爱花、护花意识在不知不觉中得以建立。 (三)通过学科评价,对学生进行人文教育 从教育心理学的角度来说,学生学习的主动性不仅体现在学习的过程中,同样也体现在评价过程中。对学生进行人文教育,同样离不开正确的学科评价。但要对“情感、态度、价值观”进行恰当的评价可不容易,若以“一纸定分数”的方式进行,虽然操作简单,但是“篡改”了对学生进行人文教育的目的与意义。因此人文教育不应拘泥于传统用定量的方法简单概括的评价,而应采用灵活多样的,既注重过程也注重结果的多样化评价。首先使评价主体多元化,可以由学生本人、家长、教师等共同组成,这样便于学生的自评、互评和教师对学生的观察多元地进行。其次,从评价方式上来说,可以是连续观察与面谈、实践活动、个人成长记录、书面测试等方法,这样便于对学生进行全程性过程的评价。第三,评价结果可效仿“学生的品德评语”做法,用激励性的语言表达,这样有利于学生进一步发展,而不能简单地给学生打上一个分数。事实上,科学教育和人文教育是互为渗透、相互促进的。在生物教学中渗透人文教育,强调科学的育人功能,纠正生物教学中的唯科学化倾向,关注人性的发展,强调人与自然、社会协调发展的现代意识,注重对精神和价值的追求,培养人文精神,才能实现科学教育的人文价值,真正体现教育的终极目标—实现人的全面发展。 生物教育论文:浅谈生物学科的教育价值 生物学科有其他学科不可替代的价值,要真正让生物学科在课程体系中占有一席重要地位,让社会、学生真正重视生物学教学,就必须切实重视生物学科教育价值的实现,这样才能实现生物教学稳步可持续的发展。 1.生物学科的教育价值 课程理论告诉我们,课程牵涉到各种价值取向。目前社会上各种不同的价值取向已经开始对学校课程产生了较大的影响,教育者若要在价值日渐多元的社会形势下担负起课程价值整合和实现的使命,必须成为理性的行动者。生物学科教育价值可从学科教育价值关系中的主体(社会需要、个体需要)和客体(生物学科教育价值属性)来分析。 生物学科教育本身亦具备其特有的价值属性。除了生物学基础知识和基本技能的学习、培养外,它在唯物观点、辩证统一观点培养,用动态、变化、发展的观点观察研究自然的思想方法的培养,创造性思维培养等方面,有独到的价值属性。此外,由于生物科学与人及自然界的紧密联系,生物学科教育在STS教育,以及科学教育,尤其是科学价值观培养方面,有其独特的价值属性。 2.生物学科教育价值的实现 作为教育第一线的教师,我们不能左右生物学科在课程体系中的设置及教学总体要求,但我们可以通过生物学科教育价值的整合,在基础知识、基本能力教育培养的基础上,通过生物学科教育的改革实践,在充分实现生物学科教育价值上有所作为。 2.1 小课堂、大自然、大社会。让生物课的课堂成为“小课堂、大自然、大社会”是生物学科实现其教育价值的基础。一本生物教材的信息量是有限的,且很多信息是滞后的,其知识相对也是基础的。教材不经教师精心处理,教法、教学模式不经教师精心设计,不把教与学的知识、内容融入自然、融入社会,不把运动的、变化的、活生生的生命及生命现象,尽可能多地直接或间接地呈现给学生,让学生“触摸”,生物课将不是真正意义的生物课,其本身亦将缺乏生命力。 因此,在生物课堂教学过程中,我们要重视以下几个问题。 2.1.1 精心设计好教学媒体的应用,尽可能多地给学生呈现实物、标本、模型,充分运用现代教育媒体,尤其是电视、录像、影碟、多媒体电脑等。现代教育媒体辅助生物教学,除了能提高课堂教学效率,提供一定的交互性外,更明显的是它可以让学生获得书面教材无法出现的声像信息。 2.1.2 让书面教材无法承载的或是变化、发展了的有关生物科学知识,以及与生命科学有关的自然、社会知识、材料经过精心筛选后再进入课堂。 2.1.3 以各种生物兴趣活动、社会实践等形式,让学生到大自然、到大社会中去观察、调查、实验,从爱护一草一木,饲养小动物到参与生物科技活动,使其体验到生物科学知识、技能之于人、自然、社会的价值。 2.2 培养生物学科基本观点。生物科学中,有许多朴实而又博大的基本观点。这些基本观点不仅对学好生物学有非常关键的作用,而且能对学习者的求知、生活、做人等都有指导价值。教师必须充分地利用每项生物教学活动,让学生在学习过程中,逐步明确、认同、确立这些基本观点。 2.2.1 唯物的观点。一切生命和生命现象都有其物质基础:生命起源的物质性——最初的生命是由非生命物质在极其漫长的时间内,经过极其复杂的化学进化过程演变而成的。生命的物质性——C、H、O、N、S、P等元素组成了核酸、蛋白质等化合物,这些化合物构成了生物体结构和功能的基本单位——细胞。生命现象的物质性——生物的新陈代谢、生长、应激性、生殖发育、遗传变异等一切生命现象、生理过程均可给以物质基础上的解释。 2.2.2 动态、变化、发展的观点。组成生物的物质、生物体本身、生物界都是在不断的运动、变化、发展的。生物的组成物质是动态变化的——生物体的新陈代谢使生物体每时每刻进行着新旧更换。细胞和生物个体是动态、变化的——他们都有一个发生、成长、衰老、死亡的动态变化过程。细胞和生物个体的结构与生理、生物和环境的关系等也是动态、变化、发展的。 2.3 培养创造性思维。创造性思维是创造力的核心,它是指改组已有知识、经验,从而产生新颖的、具有社会价值的成果的思维。其特征是具有高度的主动性与积极性、独特性与求异性、流畅性与变通性、抽象性与形象性的统一,逻辑性与非逻辑性的统一。结合这些特征及生物学科教学的特点,我们可以建立培养学生创造性思维的有效途径和方法。 2.3.1 充分重视教师主导、学生主体的思想,努力实现课堂教学民主。课堂教学民主是师生共创的,符合“主导主体”思想,存在于课堂教学中的师生间的平等、互助、参与、进步的“精神民主”。它可以创设出一种民主、和谐、开放的课堂气氛,极大地调动学生学习的积极性、主动性,大胆地思考、质疑和创新。根据课堂教学民主化思想,生物学科教学可以结合教学内容,灵活运用其两大主要形式,即直接式和间接式教学,开展课堂教学改革实践:教师的直接指导可以在前,起开路带头作用,可以在教学过程中,起辅助学习作用,也可以在后,发挥点拨、解惑答疑作用;教师也可以应用不明示的、非命令式、非结论式、不作详细指导的间接指导;教师可以讲,可以不讲,可以多讲,也可以少讲。 2.3.2 创设问题情境,培养创造性思维方法。从心理学角度,可以抽引出许多种创造性思维的方法,具有普遍性意义的有:发散思维法、集中思维法、逆向思维法、侧向思维法、治弱思维法、统摄思维法、组合思维法、辩证思维法等。生物教学中,这些思维方法的培养途径很多,其中创设问题情境,通过探究、分析、归纳、综合、推断等过程,是最基本最重要的途径。 2.3.3 加强观察、实验和实践活动。生物科学是一门以观察和实验为基础的科学。在生物学科教学中,创造思维的培养离不开观察、实验和实践活动。在生物教学过程中,我们须十分重视课内外的观察、实验教学和实践活动,结合教材内容和教材有关观察、实验和实践活动,师生共同设计、开展验证性实验、探索性实验、平行实验、反向实验及有关生物科技活动,让学生学习如何去有意、有效、有发现地观察,如何规范、科学、有创造性地进行实验 和实践活动,学会完整科学地设计实验、分析实验结果,并积极开展思维活动,发展创造思维、培养创新能力。 生物科学史在生物学教育中还有许多方面的教育功能,生物教师要尽可能的将它的多维教育价值展现给学生。学生学习生物科学史方面的知识 ,不但可以开拓其知识领域,更能使学生学习科学的观点、方法,体验科学探究的过程,形成科学品质和科学精神。因此,在生物学教学 中有效进行生物科学史的学习,是提高学生生物学素养的有效途径。 生物教育论文:中学生物学教学中的科学精神教育探究 1 科学精神内涵的考察 科学(Science)一词来源于拉丁文Scienitia,原意为知识、学问。关于科学的论述有很多,《中国大百科全书·哲学卷》(1987年版):“科学是以范畴、定理、定律形式反映现实世界多种现象的本质和运动规律的知识体系”。《辞海》(1997年版):“科学是关于自然、社会和思维的知识体系,是社会经验的总结,并在社会实践中得到检验和发展。”综合各家所言,广义的科学就是以理性的手段对确定的对象进行客观、准确认识及其成果。随着人类的发展,科学已经不能用定义来诠释,科学可以取若干形象,每一个形象都反映科学在某一方面所具有的本质。科学是一种建制,科学是一种方法,科学是一种维持或发展生产的主要因素,科学还是一种重要的精神来源。科学的本质不在于已经认识的真理,而在于探索真理。科学本身不是知识,而是产生知识的社会活动,是一种教育生产。联合国教科文组织于1986年12月召开了第40届国际教育会议,会议通过的文件《面临科技挑战的中等教育》里专门论述了科学教育的主要内容:科学知识、方法、精神和价值等。 科学精神的内涵很丰富,可以从不同的层面来理解。“科学精神包括:怀疑一切既定权威的求实态度;对理性的真诚信仰,对知识的渴求,对可操作程序的执着;对真理的热爱和对一切弄虚作假行为的憎恶;对公正、普遍、创新等准则的遵循。”“科学精神包括:探索求知的理性精神,实事求是的严谨精神,批判创新的进取精神,互助共进的协作精神。”“实事求是、开拓创新”是科学精神的核心与实质,科学精神教育的核心问题是教育学生要具有实事求是、开拓创新的精神。 2 中学生物学教学中科学精神教育的主要内容 中学生物学教学中的科学精神教育,应当有科学的内容和合适的形式。在内容方面,应当启发学生学会: l)全面地看待自然界、生物界和生物学知识,克服认识上的片面性。 2)用变化的观点来看待生命活动过程,避免孤立、静止地看待生命活动。 3)对生物和生物学知识能够具体问题具体分析,学会相对地看问题,克服认识绝对化。 4)通过观察、实验、实习、参观、采集制作标本和搜集整理资料等实践活动来发现和认识事物和学习生物学知识,避免单纯地接受知识、死记硬背知识的倾向。 5)运用所学知识解释生活、生产实践中的各种具体问题.增强现论与实际的联系。 6)把获得的生物学知识的感性认识上升为理性认识,避免认识仅停留在低级阶段。 7)在各种实践活动中,特别是在观察、实验和实习等实践活动中,积累、记录有关资料,有序地进行操作,善始善终地完成全过程,克服实践活动中行动或行为的随意性。对观察、实验、实习等的过程和数据应如实记载,不容篡改(即使与权威或教材相反也应如实记载,不容篡改),培养对理性的“真诚信仰和执着”的科学精神。 8)正确使用生物科学术语,运用科学的思维方法和学习方法来掌握生物科学的概念、规律、原理和观点等,避免学习行为的无序性,培养学生的“对真理的热爱和对一切弄虚作假行为的憎恶;对公正、普遍、创新等准则的遵循”的科学精神。 9)渗透开拓创新的科学精神,引导学生“由‘知识就是力量’向‘创新才有力量’转变”。“知识就是力量”,是英国科学家弗兰西斯·培根在1620年提出的,曾经风行世界。近400年的实践,人们不难发现真正的力量,不是知识收藏者,而是知识创新者,通过下列对比可以证实:英国人亚克敦,读遍藏书7万册,还做了大量读书笔记,却一辈子没有自己的科研成果;美国科学家爱迪生,虽没受过正规教育,却完成2000多种发明。千万个相似的案例说明:“知识就是力量”的时代,已经转入创新才有力量的时代。在进行科学精神教育时,要重视学生的思维科学化,在教学中渗透创新思维和创新技法。 3 中学生物学教学中科学精神教育的初探 3.1 中学生物学教学中的科学精神教育的落实 按照《中学生物教学大纲》的要求,认真组织观察、实验、参观、讨论和实习等教学活动。真正做到教学活动有目的、有次序、有要求和有结果,使科学精神教育落到实处。 通过“科学界的弄虚作假”等反面教材的教育,培养学生对真理的热爱和对一切弄虚作假行为的憎恶。有些教师讲“变异是不定向的”,真的吗?教材上的原话是“变异一般是不定向的”,引导学生挑战权威、追求真理,培养“怀疑一切既定权威的求实态度和对知识的渴求”的科学精神。 l)观察:科学观察的基本要求是客观地反映可观察的事物,并且是可以检验的。观察结果必须是可以重复的。只有可重复的结果才是可检验的,从而才是可靠的结果。应当使学生明确科学知识是观察的基础。例如,在显微镜下观察人的染色体的制片,一个毫无生物学知识的人,他除了看到密密麻麻的一团杆状的小东西以外,什么也看不出来。如果让一位遗传学家来看,他能看到很多很多。“内行看门道,外行看热闹”,应当引导学生从看热闹中逐渐深入而发现其中的“门道”。无论是课内观察还是课外观察,是观察标本、实物、实验,还是观察图表、模型等,重要的是掌握观察的顺序和观察的记录。古人说“有道之士,贵以近知远,以个知古。以益所见,知所不见。故审堂下之阴而知日月之行,阴阳之变;见瓶水之冰,而知天下之寒,鱼鳖之藏也”(《吕氏春秋·慎大览》)。 例如,在观察叶芽的结构时,应当用刀片纵切开叶芽,按照由外到内、由上而下的顺序进行观察,然后按照实物画出叶芽纵剖面示意图(这是一种观察记录),再对照书上的图辨认各部分的结构并记录名称。这一过程既观察了实物,又观察了插图,学生不仅获得了知识、方法,还受到了实事求是的科学精神教育。 在观察青蛙的外部形态时,应当先测量其头、前肢、后肢和躯干的长度,并做好数据的记录。然后计算各部分长度的比例,并记录数据。若条件许可还可以做蟾蜍的对照、比较实验。学生通过测量、分析,较容易发现:青蛙的后肢发达是与善于跳跃的运动方式相适应的;而蟾蜍的后肢不如青蛙的发达,进而得出蟾蜍不善于跳跃(而善于爬行)的特点。这一过程将定性观察拓展到定量观察、分析,使得出的结论更为准确,更能说明事物的本质特征,更符合实际情况,这时教师适时地指出实事求是的科学精神的意义,将起到事半功倍的效果。 在观察人体的形态结构时,引导学生按 从上到下、由表及里的顺序观察自己的身体、人体模型或插图。观察后学生会发现人体的形态结构可按观察顺序分成“四部分”(即头、颈、躯干、四肢)、“三层”(即皮肤、肌肉、骨骼)、“两腔”(即颅腔、体胶,体脏又包括胸腔和腹腔,腹腔的下端为盆腔)、“一管”(即椎管)。通过观察、总结和归纳,学生对人体形态结构有了一个整体的、有序的认识,同时,也能得到“对可操作程序的执着”科学精神教育和学习方法的指导。 2)实验:生物学是一门实验性学科,实验的过程、数据不容篡改,培养学生实事求是的、严谨的科学精神。 实验包括学生分组实验、教师演示实验和学生课外实验等。在实验教学中进行科学精神教育要引导学生明确:①每一个实验的目的,了解实验仪器和装置的使用方法,以及实验材料的培养和选择;②了解实验的方法、步骤和注意事项;③能够解释实验的原理和结果;④学会绘制生物图和填写实验报告;练习或学会设计一些简单的实验;实验完成后,清洁、整理实验用品和实验室,养成善始善终的习惯。 例如,植物细胞的吸水和失水(演示)实验,完全可以让学生在课外进行,然后请学生分析、讨论实验的结果和理论上的结论。还可以请学生按照实验原理,设计一些不同的实验方法。在实验过程中,应特别强调“等量”的问题,只有条件相同、材料相等,实验才具有可比性,才有可能得出符合实际的正确结论,这是进行科学精神教育的关键之一。 在高中《生物》“观察根对矿质元素离子的交换吸附现象”的实验中,有两个“等量”的问题:一是把染过色的根分成两份;一是蒸馏水和CaCI2溶液要等量。此外,还应强调将染过色的根浸于蒸馏水中的目的是起对照实验的作用,这也是科学精神教育的重要内容。 高中《生物》“叶绿体中的色素的提取和分离”的实验过程是较复杂的,要进行科学精神教育,就应当实事求是地对整个实验过程进行详细的分析,引导学生明确以下问题: 研磨叶片时,为什么要加入少许SiO2、CaCO3和丙酮? 为什么要迅速、充分? 研磨液为什么要用棉纤维过滤? 滤液收集到试管中,为什么要用棉塞将试管口塞紧? 制备滤纸条时,为什么要将纸条的一端剪去两角? 划滤液细线,为什么线条越细越好? 为什么不能让层析液没及滤液细线? 为什么要用培养皿盖在层析液的烧杯上? 实验结束,滤纸条上的色素带,自上而下依次是什么颜色、什么色素? 色素为什么能在滤纸条分离? 移动最快与最慢的各是哪一种色素?各具有什么颜色? 最宽与最窄的各是哪一种色素?各具什么颜色?为什么各种色素带的宽窄有异? 实验后的滤纸条经干燥后,为什么要避光保存? 实验结束后,为什么要用肥皂把手洗干净?此实验来用的是什么方法? 通过实验和对实验结果的分析,能说明什么问题? 通过实验,引导学生从实验的实践中获取知识和方法,这对学生形成科学的精神有着潜移默化的作用。 3)讨论:讨论是进行科学精神教育的很好的形式之一,一般包括全班性讨论和分组讨论。为了使生物学教学中的科学精神教育达到最佳效果,教师应进行充分准备和引导。 在讨论“体育锻炼对骨骼肌的影响”时,提出“体育锻炼使肌纤维增粗,还是使肌纤维数目增多?”“体育锻炼能使人体骨骼的数目由206块增加吗?”引导学生学会“推理、反证、讨论、怀疑、核实、得出结论”的方法。 例如,在“植物体是一个有机整体”的教学中,可引导学生讨论以下问题:①植物体的结构层次是怎样的?②植物体的每个细胞之间在结构上有什么关系?③植物各器官的主要功能是什么?举例说明植物体各器官的功能之间有什么联系?④植物体的营养生长与生殖生长有什么关系?⑤通过上述讨论能得出什么结论? 限于初中一年级学生的年龄、知识和能力水平,可组织、引导全班学生讨论,一个问题一个问题加以解决,最后由学生得出“植物体是一个有机整体”的结论。结论的获得是学生参与的结果,参与过程中有知识的归纳、总结并形成知识网络,整个过程都渗透着科学精神教育,教师总结时强调科学精神的重要性。 在“新陈代谢”的教学中,根据初中二年级学生的特点,可引导学生分组讨论,每组重点研讨一个问题,组长将本组讨论情况向全班汇报。最后,教师引导学生归纳、总结出新陈代谢的过程、图解、概念和意义。 教学中,经常会遇到学生回答有些问题时有多种答案,教师应引导学生充分发表意见、展开讨论、总结并得出正确的结论。让两种或多种意见进行正面交锋,经过争论、辩论和讨论,获得正确的结论,这同时弘扬了“一丝不苟、团结协作”的科学精神。 4)参观、调查和实习:因为这几种教学活动是离开课堂的教学,事先更应当重视“计划、目的、方法、提纲和注意事项”,切实做好组织工作。提纲可使学生在实践活动中有章可寻,知道干什么、怎么干,能更有效地达到预期目标。在上述实践活动中应要求学生实事求是地按提纲进行,对观察或调查到的实际情况进行分析和研究,从中获得知识和对一些问题的看法,并领会“怀疑一切既定权威的求实态度和对知识的渴求”的科学精神教育内涵和意义 生物教育论文:浅谈现代教育技术在生物教学中的应用 随着计算机、网络、信息等技术的发展,越来越多的现代化教学手段走进了课堂,走进了中学生物教学领域。这些技术与教育理论的有机融合便形成了教育技术,它是对学习过程和学习资源进行设计、开发、利用、管理和评价的理论与实践。利用现代教育技术转变教育观念,培养学生的探究能力和学习自主性,提高生物课堂教学效率是新课程改革所要推进的重要内容。下面将从不同的方面,谈谈现代教育技术在生物新课程教学中的应用。 1应用现代教育技术,形象地演示生物教学内容。 生物学是一门自然科学,许多知识的传授必须以学生的感性认识为基础。教学实践中,不少学生由于对自然界的生命现象缺乏感性认识,而难以开展抽象思维活动。教师可利用因特网等渠道收集大量的生物课程资源,将其用多媒体组合,以便根据教学需要及时地为学生提供生动形象的感性材料。 1.1客观地演示错综复杂的生物构造 “形态与结构”是生物新课程中份量很重的内容。常规教学主要用挂图、模型进行演示,这些常规教具虽有很多优点,但也有不少缺点,例如挂图只能从一个平面反映结构状况,模型难以看清楚细微结构等。许多教育技术软件能为生物教学提供三维图像,因此教师便能用立体图来表示生物体的外形及内部构造。如:细胞结构软件既能演示静态结构图,观察动植物细胞的构造,又可以使细胞在三维空间上作任意方向和角度的翻转,观察不同部位细胞器的空间关系,还可以配上文字解释和有关的声音。另外,有些软件还可以通过器官组装动画、显微递进动画等多种形式来表示生物的结构知识,加深学生对知识的理解和掌握。 1.2形象地演示变化多端的生命现象 “生命活动的基础与变化规律”是生物新课程教学中的重点内容之一。它一般用语言文字描述、讲解,教学效果不很理想。若教师以传统技术手段,比如:幻灯投影,特别是抽动片、干扰片等方法来解决这一难题,都会因科学性欠佳、操作麻烦等原因而难以推广。教育技术中的多媒体演示能够清晰地展现过程动画,能够准确地反映生命活动的过程和规律,因而可以达到理想的教学效果。例如:氨基酸的缩合过程,学生难以通过语言的描述来理解,通过氨基酸缩合过程的动态演示,加速了学生的理解进程。再如:光合作用的过程,既使通过静态的图示学生也无法完全理解,而利用光反应与暗反应的循环过程动画软件,不仅提高了学生的学习兴趣,更加深了他们对这部分知识的理解与掌握。另外,在学生的观察过程中,教师还可以通过设置暂停等按钮,通过鼠标控制演示过程、局部放大图和定格图,这既有利于教师的讲解和提问,又有利于学生的观察和思考。 1.3生动地演示丰富多彩的生物类群 “生物与环境的相互作用”是中学生物新课程中的又一重要内容。学生学习这部分内容时,往往因为对多种生物缺乏了解而觉得枯燥乏味,难以接受。CD-ROM光盘有着巨大的存储量,一张“动物百科全书”的光盘中就有几千种动物的资料,使用时只要移动鼠标,几秒钟内即可找到所需的资料,动物外部形态图、生活环境图、食性、叫声、行为及地理分布等,都将清晰地展现在学生面前,因而效果很好。对于一些光盘上没有的资料,网络可以成为有力的“搜索引擎”。 2应用现代教育技术,有效地创设生物教学情境 课堂教学中良好的教学情境是教学活动富有成效、必不可少的条件,它对学生的情感、意志、动机、兴趣等都有直接的影响。在生物教学中教师应用多种教育技术,能较好地创设多种教学情境,积极引导学生形成问题意识。运用多媒体技术可以通过计算机将声像设备综合起来,给人一种身临其境的效果,强化学生的感知。例如:利用光盘介绍“濒危动物”,它能够使你看到逼真的画面,听到不同动物的叫声及自然声响,从而使你置身于自然环境之中。再如“血液循环”的教学软件,它能使人“进入”血管之中,象血细胞一样在血管和心脏内运行。以上这种新奇、真实的教学情境的渲染是其他教学手段无法实现的。网络课件或PowerPoint等教育技术手段可以轻松的实现教与学的交互性,教师在讲授知识或反馈信息的过程中可以向学生提出疑问或展示习题,学生通过分析思考后给予反馈响应,计算机将及时给予评价,并输出正确的信号予以强化。在上述过程中,教育技术手段的应用,较好地创设了问题的情境,展示了学生积极思考的情景以及成功后的喜悦情境。 3应用现代教育技术,合理地构建生物新课程的教学结构 课堂教学是一个系统整体,它主要由教师、学生和媒体三要素构成。教学结构的合理性是指课堂教学诸要素在时间、空间排列组合上的合理性,既包括教学目标、学科知识结构和学生认知结构的合理性,也包括教学组织形式、层次过程和关系的合理性。研究新课程的教学结构,其目的在于寻找系统内部各因素、各活动、各阶段的最佳联系,优化教学过程,提高教学效益。多媒体等现代教育技术手段在教学领域中的使用主要是对教学的某个环节,如讲解、演示、模拟、复习、练习、测试等发挥作用。在新课程的教学中,教师不应把它看成为只是一种教学手段,事实上它是教学内容、教学方法、教学手段的综合。当它介人、参与课堂教学时,必然引起教学思想、教学方法等一系列的变化,形成新的教学结构和模式。新课程中多媒体生物教学的主要方式有以下几种。 3.1视听与启发讲解相结合 这种多媒体教学方式的特点是为学生的学习,特别是教材的重点、难点的学习提供生动的素材,并通过必要的语言,引导问题,开启思路,使学生在课堂上同时接受图像、文字、音响、语言等多种信息,大脑的左、右两半同时活跃,学习效率大大提高。这种教学方式有利于学生克服思维障碍、疲劳被动等问题。 3.2视听与探究讨论相结合 这种教学方式依据发现法的原理,按照“提出问题一提供途径一探索讨论一得出结论”等步骤完成教学任务。在这种教学方式中,多媒体技术既可以创设探究的情境,为学生的探索提供途径和素材,也 可以用于问题的提出和结论的形成。学生在这一过程中,积极参与教学活动,思维活跃,按照多媒体提供的途径和材料,努力寻求、探究知识的答案。 3.3练习与反馈相结合 这种教学方式主要利用了多媒体技术的交互性,按照“提问一回答一反馈”的过程,实行人机对话,完成学习任务。这种教学方式的特点是能够有效地吸引学生的注意,促进学生的思维,并且学生能根据多媒体的反馈,及时了解自己的学习情况,采取相应的措施。以上所列举的基于现代教育技术的教学方式,协调运用了讲解、谈话、演示、发现和练习等方法,保证了与教学内容的高度统一,并且以学生的学习为主线,合理安排了师生活动,因此教学结构更加合理,教学过程得到优化,课堂教学的整体功能大于各要素功能之和。 4应用现代教育技术,培养学生探究学习的能力 生物新课程倡导探究性学习,主要有理论知识发现、实验探究等形式。利用现代教育技术培养学生探究学习能力,是值得教师研究的问题。除了上面提到的多媒体技术可以与学生探究讨论相结合的方式外,利用计算机网络也可以有效的开展探究性学习。互联网的出现突破了传统教学的时空限制,它整合了传统的各种大众传媒,构建出跨地域最广、信息量最大的全球信息传播系统,它以先进的电子技术手段迅速而及时地向学生传播着各类科学文化知识、当代科学技术的最新成果等,其强大的“搜索引擎”可以帮助学生搜索所需要的信息。新课程在能力目标上也要求学生能够利用多种媒体搜集生物学信息,学会鉴别、选择运用和分享信息。网络本身具有的信息显示的多媒体化、信息组织的超文本化、信息传递的即时性、信息资源的开放性、人机交互性等特点非常适合提高学生的信息素养,开展探究活动。近年来出现的WebquestLearning(简称WL)是一种很受欢迎的网上探究学习方式,这种学习活动,有以下特点:(1)围绕一个明确的主题或问题;(2)此类问题可以通过寻求信息而得到解答;(3)答案没有惟一性。一个典型的WebQuest教学设计包括介绍、任务、资源、过程描述、学习建议、评价和总结7个部分。在这里,资源是指向网上相关站点的链接,指出一些可以被学习者完成任务的网址,并且应该在每一链接中嵌人对此资源的描述,以便学习者可以在点击前知道自己将通过点击获得什么。具体案例请参见WTI主题探究网站(/wti/example)等网站。此外,网络上的虚拟实验室(如:青蛙解剖网上虚拟实验室://wwwitg.lbl.gov/cgibin/vfrog_script等)和一些探究学习软件(如:NETLOGO等)也能够较好的帮助学生进行探究学习。 5应用现代教育技术,提高学生学习的自主性 学习自主性是指学生在教师指导下积极主动地进行学习时表现出的一种主观能动性。它一方面表现为获取外部信息时的自觉性和选择性,另一方面表现为加工处理信息时的独立性和创造性。影响学习自主性的主要因素是动机、兴趣、情感以及知识结构、认知结构等方面。因此教学中教师要准确把握学生的知识水平,努力增加学生的自主意识,并为学生提供多种性质的活动空间,使学生在活动中学习和发展。教师利用现代教育技术进行教学,能够有效地培养学生的学习自主性。首先利用教育技术进行的教学具有很强的形象性和生动性,能够把抽象的概念具体化,因此它能较好地激发学生的学习兴趣,使学生愉快学习。其次,多媒体技术传授的知识具有很强的科学性和启发性,结构严谨,环环相连,层层反馈,理沦和实践互相联系,新旧知识互相同化。因此,能使学生的认知结构向“最近发展区”发展,从而有效地推动学生的认知内驱力。第三,利用教育技术进行的教学过程设计具有很强的新颖性和教育性,学生在这样的教学过程中,能积极的参与学习活动,经动手、动口、动脑等过程自主获取知识。第四,“人机交互”对话能有效地激发并维持学生的学习积极性,使学生独立地、有创造性地完成学习任务。综上所述,利用教育技术进行教学不仅是一种教学手段和教学方法,也是一种独特的教学过程,更体现了现代化的教学思想和教学理论。充分利用现代教育技术手段进行教学,将是中学生物新课程实施中重要的也是主要的途径当然,随着观念的发展、知识的更新和技术的进步,利用教育技术进行的教学还存在许多问题需要进一步的探索,例如教学软件的设计和生物新课程教学实际配套的问题;教学过程中如何恰当使用教育技术的问题;哪些教学内容适合(不适合)利用教育技术进行教学的问题等。今后的教学过程中,广大教师将不断实践,以求得最佳的教学效果,真正体现新课程理念,体现教育现代化。 生物教育论文:陶行知教育思想在生物教学中的实践 当前,素质教育已深入人心。然而,素质教育是一种全新的教育,需要我们教育工作者不断地去探索、去 研究、去实践。学科教育是实施素质教育的主渠道,因此,学科教育应体现素质教育的精神,符合素质教育的 要求。那么,学科教育如何才能做到这一点呢?通过学习、研究陶行知的教育思想,我们深刻地认识到,陶行 知是中国近代教育史上一位伟大的人民教育家,他通过多年的理论与实践探索而建立的“生活教育”理论,不 仅在他所处的时代起过积极作用,就是对今天的教育和教学也仍然具有现实意义。生活教育的宗旨是“培养合 理的人生。”陶行知有句名言:“千教万教,教人求真;千学万学,学做真人。”“教人求真,学做真人”, 是生活教育培养人的根本目标,所以说也是生活教育培养合理人生的最好注脚。“真人”的具体目标是:(1)做 追求真理,为真理献身的人;(2)做人中人,而不是人上人;(3)做有道德的人;(4)做整个的人,即是有健康身 体,有独立思想,有独立职业,手脑双全、智仁勇合一的人;(5)做主人,即做自己的主人,做国家的主人,做 大自然的主人;(6)做创造的人;(7)做现代人。可见,生活教育培养的合理人生就是全面发展、不断创造、不 断前进的人生。《中国教育改革和发展纲要》指出:“中小学要由‘应试教育’转向全面提高国民素质的轨道 ,面向全体学生,全面提高学生的思想道德、文化科学、劳动技能和身体心理素质,促进学生生动活泼地发展 。”两相对照,不难看出,生活教育培养的目标与当前素质教育的要求并不矛盾,是一致的。因此,我们深刻 地感觉到,如果运用陶行知创立的“生活教育”理论去指导我们的学科教育,把“生活教育”的方法化为我们 的具体行动,必将把素质教育在学科教育中的实施引向深入。通过我们的实践,也确实收到了一定的效果。现 就陶行知教育思想在生物教学中的实践谈谈作者的体会。 1、坚持“教学做合一”,在“做”字上下功夫 “教学做合一”是陶行知“生活教育”理论中的教学论思想,是他的教育理论的核心部分。陶行知认为: “最好的教育,要想它有效,须是教学做合一;最坏的训练,要想它有效,也是教学做合一。教学做合一,是 最有效力的法子。”关于“教学做合一”,陶行知是这样解释的:“事怎样做就怎样学,怎样学就怎样做。教 的法予要根据学的法子,学的法子要根据做的法子。教与学都以做为中心。在做上教的是先生,在做上学的是 学生。”实践性是“教学做合一”的基本特点。生物科学是一门非常重视观察与实验的科学,是一门实践性很 强的科学。因此,在教学中,注意以陶行知的“生活教育”理论为指导思想,实施“教学做合一”,努力在“ 做”字上下功夫,对于落实素质教育,全面提高生物教学质量大有裨益。我们的做法是: (1)以身示范,严格操作,通过在“做”上教,在“做”上学,培养学生的生物实验能力,“教人求真,学 做真人”。培养学生的生物实验能力,不仅是教学大纲的要求,也是素质教育的要求。实验,就是要亲自“做 ”。不仅要求学生“做”,教师也要“做”。教师在“做”上教,学生在“做”上学。教师的“做”是示范, 学生的“做”是学做、是模仿。教师既讲又做,学生的学就有了根据,做起来也就不会感到太困难。例如,显 微镜的使用,包括取放、对光和观察三个环节,共有十几个具体步骤,学生掌握起来比较困难。但是,由于我 们采取了“教学做合一”的方法,努力在“做”字上下功夫,按照实验的操作顺序,一步一步地讲述操作要领 ,进行示范,并组织学生进行操作(比如“取放”这一步,就是由教师先示范讲解正确的取放方法,然后让学 生按教师的要求,将显微镜从镜箱中取出,放置在实验桌的适当位置上),在分步骤练习的基础上,又让学生 按“取放—对光—观察”的顺序完整地做一遍,以强化训练,加强记忆,从而在预定的时间内比较顺利地完成 教学任务,使绝大部分学生都较好地掌握了显微镜的使用方法,取得了良好的教学效果。 实验有成功,也有失败。但实验的成败,很大程度上取决于操作是否规范、准确。所以,在实验中我们还 特别注意对学生进行持之以恒的严格要求,让学生规范地、一丝不苟地进行操作,认真做好每一个实验,每一 个实验的每一个步骤;同时,教师的示范也力求做到规范,做好学生的表率。实验中还注意教育学生正确对待 实验的结果,成功就是成功,失败就是失败,不弄虚作假,不说假话;教师对实验结果的分析总结,也做到客 观、科学、实事求是。 总之,以身示范,严格操作,坚持“在做上教”“在做上学”,教学做紧密结合,不仅培养了学生的实验 能力,还培养了学生良好的实验习惯和实事求是的科学态度,使“教人求真,学做真人”的教育落到了实处, 深化了素质教育。 (2)坚持让学生边实验、边观察、边思考,通过“劳力上劳心”,获得真知。陶行知在《教学做合一之教科 书》一文中说:“‘做’是在劳力上劳心。因此,‘做’含有下列三种特征:(一)行动;(二)思想;(三 )新价值之产生。”“一面行,一面想,必然产生新价值。”实验、观察,就是行动,就是做。但仅仅是实验 、观察还不够,还必须思考、分析,才能够“产生新价值”,得出科学的结论。因此,在教学中我们坚持在指 导学生实验和观察的同时,给学生提出一些带启发性的问题,让学生思考,与学生共同分析讨论,进而得出科 学的结论。例如,在“有机物的分解利用——呼吸作用”一节的教学中,对教材中的第一个演示实验,教师不 仅亲自做,还提前布置给学生在家里做。在布置实验时,还给学生明确一些要求,如瓶子一定要清洁,两个瓶 子中种子的数量要相等以及瓶口不能漏气等。课堂上,教师边演示实验,边让学生观察发生的现象,边问学生 :为什么燃烧的火柴放进甲瓶中不会熄灭而放入乙瓶中会立刻熄灭呢?(学生答:因甲瓶中氧气充足,而乙瓶 中缺乏氧气)乙瓶中的氧气都到哪里去了呢?(学生答:被萌发的种子吸收了)由此可见,这个实验说明了什 么呢?(学生答:说明了种子的呼吸作用要吸收空气中的氧)紧接着,教师又让学生回忆种子萌发所需的外界 条件(适宜的温度、充足的水分和空气),使学生一下子就明白了种子萌发为什么需要充足的空气的道理。坚 持让学生边实验、边观察、边思考,通过“劳力上劳心”,就使学生切实地感到自己所学的知识是有用的知识 ,是能解决生活中的实际问题的知识,是经得住实践检 验的真理。学生通过:“劳力上劳心”获得了真知,学 习生物学的积极性更高了,兴趣更浓了,主动性更强了。 (3)坚持开展多种多样的生物课外活动,进一步实现“教学做合一”。在教学中我们坚持开展多种多样的生 物课外活动,让学生走出教室,走进自然,走向生活,到大自然大社会里去做去学去创造,去增长知识和才干 。有位名叫何雷的同学,在课外活动中经过长时间对植物叶序的观察,有了新的发现,他发现叶序除了互生、 对生、轮生外还有簇生,并发现叶序有混生现象,银杏的新老枝有不同的叶序,于是写出了《叶序的再认识》 的小论文,这篇小论文不仅发表在学校的《新风》报上,还荣获了首届全国中学生生物学小论文评选优秀奖。 还有一位名叫黄河的同学,长期坚持制作琥珀标本,取得了丰富的制作经验,写出了《制作琥珀标本》的小论 文,《成都晚报》“苗地”栏目组还专门编发了这篇文章。我们还带领学生去参观考察距学校10km外的成都植 物园、动物园,并且坚持结伴而行,步行而归,不仅使学生增长了知识,开扩了眼界,还锻炼了意志,增进了 团结和友爱。有的学生长期生活在城市里,不认识水稻、小麦、油菜等。通过课外活动,学生不仅认识了这些 常见的大田作物,还了解到了它们的生长过程、管理程序,明确了“谁知盘中餐,粒粒皆辛苦”的道理。我们 知道,传统教育是教育与生活分离,劳力与劳心分家,理论与实践脱节,而陶行知的“生活教育”理论,则强 调理论与实践的统一,认定书不可尽信,书不可尽言,问题要在生活里发现、研究和解决,大力提倡“生活即 教育”“劳力上劳心”“教学做合一”“社会即学校”。而课外活动,正是理论联系实际,进一步实现“教学 做合一”的重要途径,坚持开展多种多样的生物课外活动,培养了学生的生活力、创造力,使学生在人生里程 中又向做“真人”迈出了坚定的一步。 2.实行“小先生制”,即知即传,互教互学 在教学中,我们依据陶行知“生活教育”的原理与方法,还注意开展多种教学形式,以培养学生多方面的 才能,进一步深化素质教育,全面提高教育教学质量。 (1)把学生请上讲台,让学生当“小先生”。我们知道,传统教育是教师台上讲,学生台下听,讲台为教师 所独有,把学生当作被动的“容器”,当作“鸭儿填”,教师与学生处在相互对立而又不能互相取代的主客体 关系上。陶行知对此做了尖锐的批评,并提出了自己的主张——“在劳力上劳心,以教人者教己”,在方法上 提出了“教学做合一”。“以教人者教己”的主张认为:教育者与受教育者之间没有严格的界限,教人者不但 能教人,也应教己,而学人者在接受教育的同时,也能教人、觉人,也即人人都是教育者,人人都是受教育者 。因此,对教师来说,“既当先生,也当学生”,对学生来说,“既当学生,也当先生”。这就是后来陶行知 提出的“即知即传,自觉觉人”的教育理论,在这个理论的基础上又提出了著名的“小先生制”。受陶行知这 一教育思想的启发,我们在讲授某些内容时,试用“小先生”的方法,把学生请上讲台,让学生当“小先生” ,上台讲课,收到了出乎意料的好效果。讲台上,学生态度认真,板书工整,普通话标准,语言清楚、准确, 完全没有了过去那种被抽叫起来回答问题时的吞吞吐吐、辞不达意的窘态。记得有一位名叫周敏的女同学,她 讲《啄木鸟》时,声音清脆,略带童声,一口流利的普通话,讲得声情并茂,非常感人。刚一讲完,教室里就 响起了整齐而又响亮的掌声,也令前来听课的教师惊叹不已。后来,我校的《新风》报还刊登了她的这篇讲稿 。 学生通过课前搜集资料,撰写讲稿,精心备课,然后上台讲课,既动手又动脑,还要动口,这种手、脑、 口的系列训练,比起答一道题,读一段课文,来得更具体、更实在,学生得到的能力训练更全面,学生的记忆 能力、想象能力、思维能力、自学能力、写作能力、语言表达能力等都得到了锻炼。而且,学生“为教而学” ,正如陶行知所说:为了使别人明白,对自己所教内容便自然而然的格外明白了。 陶行知说:“得到真理的人便负有传播真理的义务。”要“即知即传,自觉觉人”,又仅自己知道了,还 要让更多的人知道,自己觉悟了,还要去觉悟他人。因此,把讲台让给学生,不仅仅是让学生讲课,还有一个 很重要的内容,那就是让学生把在课外听到的、看到的、学到的生物学知识拿到课堂上介绍给同学们听,以达 到传播生物科学知识,拓宽知识视野,激发学习生物学兴趣的目的。这就是我们一直坚持开展的“课前5分钟生 物知识大放送”。 把讲台让给学生,让学生当“小先生”。“小先生”在台上讲解时,教师以学生的身份在台下认真听、认 真记,而后给予中肯的评点,及时表扬,纠正错误,补充缺失,把学生带到更高的境界。这样,学生“既当学 生,也当先生”,教师“即当先生,也当学生”,学中有教,教中有学,互学互教,相互促进,共同提高。 把讲台让给学生,让学生当“小先生”,还一改过去教师一讲到底的传统做法,不仅在形式上给学生以新 奇之感,而且把过去教师一人的讲台变成了众多学生施展才华的“舞台”,大大调动了学生学习的积极性、主 动性。 (2)推行“小先生制”,在班上开展“一帮一”活动。我们根据陶行知“小孩可以教小孩”的教育思想,“ 即知即传,自觉觉人”的教育理论,借用陶行知大力推行的“小先生制”,在班上开展“一帮一”活动,要求 一个优生帮助一个差生,并列出“结对子”的名单,还要求学生开展比赛,看谁的“对子”进步更快。通过这 一活动,差生由于经常得到优生的帮助,克服了学习上的困难,进步很大;优生向差生讲解的同时,自己也得 到了提高,达到了互教互学,转化差生,培养优生,共同进步的目的。不仅如此,还解决了我们生物教师因所 教班次多、学生多而难以因材施教的困难。 陶行知说:“我们要能够做,做的最高境界就是创造。”生活教育就是“向着创造生活前进”的教育,生 活教育的根本目的就在于创造。多年来,我们坚持“在劳力上劳心”“以教人者教己”“教学做合一”在“做 ”字上下功夫,不仅培养出了高素质的学生,还造就出了高素质的教师。“教师的成功是创造出值得自己崇拜 的人。先生之最大的快乐,是创造出值得自己崇拜的学生。”“先生创造学生,学生也创造先生,学生先生合 作而创造出值得彼此崇拜的活人。”(陶行知语)“师生共生活、共甘苦,为最好的教育。”(陶行知《我们 的信条》)今后,我们还将与学生一起“共生活、共甘苦”,继续创造,创造出更加美好的人生。
浅谈高中生物新课程改革:高中生物新课程改革教学中探究性学习的实施 高中生物新课程的基本理念包括四个方面,即提高生物科学素养;面向全体学生;倡导探究性学习;注重与现实生活的联系。这四个方面既是高中生物新课程改革的基本理念,也是高中生物教学的基本理念。因此,生物教学应该注重发挥学生的主体地位,提高学生的学习主动性和通过探究获取知识的能力。 探究性学习教学模式是以学生为中心,学生独立自主地发现问题,通过实验操作、调查或信息的收集、分析和处理等活动,从探究过程获得知识和技能,并不断提高学生解决问题的能力;教师在整个教学过程中则起组织者、帮助者和建议者的作用。因此,在探究性学习教学过程中,生物教师如何运用全新的教学方法,提高教学质量和学生的综合素质是非常重要的。 1. 创设情景,引导学生投入到探究与交流的学习活动中 通过创设情景,提高学生的学习兴趣,激发学生的求知欲望,主动参与探究和讨论,在探究过程中获得知识。 在教学中可利用多媒体课件创设情景。如在讲“生态学方法和原理在实际中的应用”时,运用多媒体课件依次演示农业生态工程、城市生态工程等,然后采取积极的态度引导学生去思考,教师应尽量多给学生提供表现的机会,,不随意否定学生的观点和解释,同时也引导学生聆听其他同学的发言,正确领悟他人的意图,有针对性地发表自己的意见。通过师生互动、生生互动达到对知识的活学、活用和创新发现,用生态工程知识关注社会、服务社会。 设计情景式问题、探究式问题等方法,引导学生对知识产生认知需要,主动参与探究。如,讲“遗传的基本规律”时采取提问式导入课题,“为什么有的同学是双眼皮,有的是单眼皮?”“为什么有的同学的父母都是双眼皮,而他却是单眼皮?”“为什么有的同学是双眼皮,而他的姐妹却是单眼皮?”通过探究性的提问,调动学生的学习兴趣,积极参与讨论和学习过程。 在这些探究学习过程中教师只是起组织者的作用,不断鼓励和表扬学生,让学生自主探究,获取知识,提高自身思考能力和分析能力。 2. 探究性实验教学,让学生独立完成实验过程 实验是科学研究中非常重要的方法,也是生物科学的基本研究方法,所以让学生自己设计实验,独立操作实验是培养学生科学研究能力和获取知识的最好方法,而且学生对实验很感兴趣,容易调动他们的学习积极性。进行探究性实验教学,首先要指导学生学习掌握实验研究的基本方法:确定问题——提出假设——实验预测——实验设计——实验操作——实验观察——分析总结实验数据。例如在讲“温度对酶活性的影响时,结合酶的特性引导学生思考,为什么不能先让酶和反应物混合再设置高温和低温。从而激发学生的探究精神、实验能力和动手能力。为了让学生掌握溶液培养法来探究植物的必需矿物质元素,首先设计实验小组:(1)完全营养液培养某种植物(三个实验小组均使用生长状况基本相同的同种植物)。(2)缺N元素的营养液培养同种植物。(3)缺P元素的营养液培养同种植物。然后教师与学生一起准备实验材料:配置营养液;选取生长状况基本相同的同种植物。让学生理解到实验材料的准备是十分重要的。最后让学生自己管理及观察实验,实验后学生自己总结实验结果,并思考为什么要设计实验小组。经过此实验,让学生懂得如何运用实验方法去研究问题,并了解到科学地设计实验的重要性,并从中理解什么叫无土栽培。学生还能从此实验中总结出:时间长了要更换营养液,还要通入空气,并且营养液浓度高植物容易出现失水现象。为以后利用无土栽培技术培养植物提供了经验。有了实验操作经验后,在植物向性运动的实验设计和观察中,要求学生自行拟题、设计实验、选取实验材料和设计实验步骤,并自己观察及总结实验。通过探究性实验教学,使学生懂得实验在科学研究中的重要性以及掌握探究实验的基本方法和技能以及应具有的科研态度。同时培养了学生的观察能力、动手能力和分析能力。 3. 专题探究性活动,培养学生的多种能力 探究性活动课题的选择,可源于现实生活中的热点为题或生命科学的各种技术,或与生物科学有关的实验为题。确定课题后,进行调查研究或进行实验研究。如学习完“遗传与变异”的知识后,组织学生总结人类对遗传物质的探索过程,上网收集信息了解探索遗传物质历程中各位科学家的假说、学说、理论及实验,通过学生归纳总结引导学生理解探究科学发展的历程实际上是实践——认识——再实践——再认识的过程,从而达到领悟探索过程、学习科学探究方法、提高科学素养的目的。学生对一些生物学上的先进技术都十分感兴趣,例如克隆技术。这样教师就可以组织学生查阅资料去理解克隆技术。指导学生分组研究收集资料:(1)克隆技术是一项怎样的技术。(2)克隆技术已应用于哪些方面,取得了哪些成功的例子。(3)克隆技术给人类带来哪些好处,社会上如何看待克隆技术以及有关的伦理问题。通过专题性学习,丰富了学生的学习活动和知识面,培养了学生各方面的能力。 以上是本人在新课标生物教学过程中开展探究性学习教学方式的一些方法的尝试,力求在传授知识的同时,能发挥学生的主题地位,创造机会让学生通过自主学习,掌握获取知识的科学方法,培养学生各种能力。通过开展探究性学习教学,极大地调动了学生的学习积极性和主动性,而且起到为知识拓路的作用,还能培养学生的科学态度和毅力,发展学生智力,提高学生综合能力,落实素质教育。但探究性学习教学所需要的时间较多,不可能每节课都实施,所以多数是利用多媒体课件来创设情景或演示实验探究过程,激发学生思考和分析问题,然后通过讨论,学生总结学习。所以实际教学中容易产生完成教学任务与进行探究学习之间的矛盾。 浅谈高中生物新课程改革:高中生物教师如何适应新课程改革 新课程改革的实施,是全面推行素质教育的主要内容,是人才强国战略的重要组成部分。课程改革的成败,在很大程度上取决于教师。生物新课程改革给生物教师带来了很大的机遇和挑战。传统的教学方法使课堂教学机械沉闷、缺乏生气,抹杀了“生物学是研究‘生命’的科学”这一本质属性。学生学习往往是一种在压力下的被动学习,这与学生的全面发展背道而驰,高分低能由此而来。从而导致不少学生对教材内容只是机械地记忆,无法用所学知识解释生活中所见的简单的生命现象,无法解决日常生活中所遇的有关问题。《新课程标准》赋予了生物教师新的工作内涵和要求,作为高中生物新课程标准的实施者,我们必须尽快在各方面加以转变,以适应新课程改革的要求。 一、更新教学观念 教学观念是教学行为的先导,更新生物教学观念是实施生物课程改革的前提。 新课程要求既要传授学生知识,又要教给学生学习的方法和培养学生的能力;既要体现教师的主导性,又要体现学生的主体性。因此在教学中,教师必须明确地意识到:“学生才是课堂上的主角,自己要甘心成为配角,把探索思考的时间还给学生。教师不再是专家、讲师,而成为学生学习和发展的合作者、组织者、指导者;教师不再以定规或定向来支配或限制学生的思维,而是将课堂的支配权下放给学生,让学生主宰课堂,教师仅是一位积极的参与者。” 二、提高自我素质 人们常说“要给学生一碗水,教师自己就得有一桶水”,而在课改的今天,一桶水根本不够,应当是一潭水。教师只有站得高才能看得远,只有高屋建瓴地灵活选用恰当的教法,才能用最短的时间取得最好的效果。 当今世界日趋信息化、数字化、网络化,知识的获取途径越来越多,知识的更新速度也越来越快。如果我们不加强学习更新,已有的知识会逐渐老化,必定会在教学中感到力不从心,捉襟见肘。因此,要不断提高自身素养,树立“终身学习”的理念,把自身知识的更新视为一种责任,使“终身学习”内化为自觉的行动和自然的行为;关注课改信息,积极参加各种学习和培训,自觉地把理论与实践结合起来,把新课程改革的伟大实践落实在每一节课中。要多看多学、多思多想、多用多写,在实践中运用,在运用中积累,在积累中提升。另外,在新课程背景下,多媒体课件因它图文并茂、声像并举、形象生动的特点被越来越多地应用于课堂教学,其优势显而易见。可见,作为新时期的老师,还应注重提升课件制作水平,以及网络资料的获取和整理等信息技术应用能力。只有具备扎实的基础,精湛的业务,掌握多媒体技术,才能在新课改的课堂教学中游刃有余。 三、优化实验教学 生物学是以实验为基础的学科,生物学发展和提高的过程也是一个“实践—理论—再实践—再理论”的循环过程。生物实验教学在生物教学中占有很重要的地位。实验教学对于学生能力的培养尤为重要。新课程标准要求教师更多地选用探究式的课堂教学,这种教学方式将促使学习方式从被动型转为探究型。就生物实验教学而言,过去教师极少做探究实验,旧教材的实验更多的是验证性实验,教师只要按部就班地指导学生进行实验,结果一般都和预期相符合。很明显,学生的主动性和创新性都没有得到发挥。而新课标则注重实验探究,这不仅可使学生养成积极发现问题并探索解决问题的良好习惯,也能培养学生的分析与判断能力,创新能力和逻辑思维能力。 因此,为了适应新课改,我们应加强探究实验教学:认真对待教材中的每一个探究实验,让学生自主完成,以培养他们探究的能力;对于教材中的验证实验,可针对实验中的某些条件对结果的影响进行探究,也可将验证实验进行中出现的意外情况作为课题进行进一步探究;对日常生活中遇到的问题,也要鼓励他们自选课题进行探究。 四、建立新型的师生关系 我国长期以来形成的传统师生关系,实际上是一种不平等的关系,教师不仅是教学过程的控制者、教学活动的组织者、教学内容的制订者和学生学习成绩的评判者,而且是绝对的权威。多年来,教师已经习惯了根据自己的设计思路进行教学,他们总是千方百计地将学生虽不大规范但却完全正确甚至是有创造性的见解,按自己的要求“格式化”。 新课程强调,教师是学生学习的合作者、引导者和参与者,教学过程是师生交往、共同发展的互动过程。教师应该由传统的重教师“教”向新课标下的重学生“学”转变,由居高临下的知识传授向平等融洽的师生交往转变。教学过程中教师对学生要有充分的尊重,对学生提出的不同问题要给予充分的肯定,激发他们的思维,使学生在平等、民主的气氛中快乐学习。教师应融入学生,和他们共同探讨、解决问题。这样,师生会处在一种非常和谐的氛围中,通过交流探讨,逐步建立起和谐、民主、平等且利于学生身心发展的新型的师生关系。 总之,作为高中生物教师,面对新课程的实施带给我们的机遇与挑战,我们只有尽快转变教学观念,依据新课程标准的要求和生物学科的特点,不断地学习与实践,探索新的教学思路,研究新的教学方法,抓住机遇,迎接挑战,才能跟上新课程改革的步伐,使自己和学生共同进步、共同发展。 (作者单位:甘肃省岷县一中) 浅谈高中生物新课程改革:基于新课程改革背景下高中生物如何创建探究性教学 摘要: 众所周知,探究性教学是通过发现问题、调查研究以及表达与交流等一系列的探究性活动,以培养学生科学的思维品质,充分发挥学生学习的主动性,促使学生能在教师的指导下更加主动和富有个性地学习。因而,在新一轮高中课程的生物教学中,应从各个方面来引导学生开展探究性学习,逐步培养学生的创新精神与实践能力,完成生物教学目标。 关键词:新课改;高中生物;探究性教学;特点;措施解析 教育部在2003 年颁布的《普通高中生物课程标准(实验)》中明确提到:在普通高中生物课的学习过程中倡导学生进行探究性学习,引导学生主动参与探究过程,培养学生的创新精神和实践能力。而随着我国新一轮课程改革的不断推进,倡导探究性学习也已成为新课程标准提出的一项基本理念。所谓的探究性学习,是指由学生在学习与社会生活情境中发现问题、选择课题,设计方案,并通过自主探究、搜集、处理信息,展开讨论,最终获得问题解决方法,同时养成自主探究、创新意识与习惯,提高创新能力,建构知识积累和丰富间接经验的学习过程。毫无疑问,在新课改中,探究性学习的地位和作用将不断得到加强,其在培养学生创新精神、提高学生实践能力方面也具有十分重要的意义,不仅符合现代教育理论所提出的“主体性教学原则”以及“以人为本、全面发展的教育理念”,而且将为学生的终身学习打下良好的基础。然而,据笔者所致,目前我国各大高中生物的探究性学习还是不尽如人意,故在本文中就如何创建高中生物的探究性教学提出自己的一些建议,希望能够抛砖引玉,为完善高中生物教学工作尽绵薄之力。 1 探究性教学的特点 学生的自主性。在探究性教学中,要求学生自主地抓住生活中的某些事物现象,并通过探究过程自然而然的进入到科学的学习过程中。 重视过程、阶段性明显。探究性教学旨在形成认识自然的基础,即科学概念,但这并不是一朝一夕就能完成的,学生的认识发展都必须要有一个从感性思维升华到理性思维的过程。而且结果并不是最重要的,重要的是在探究的过程中,学生能够通过自身的实践而对某些概念有更加深刻的认识和体会,同时,掌握好科学研究的一般方法。 注重科学精神的培养。探究性教学注重培养学生探索未知世界的积极态度,并在这一过程中,鼓励学生思考、发问。此外,探究过程中要求独立操作和思考,但也不缺乏必要的集体分析讨论,这不仅让学生有了独立思考与自我解决问题的机会,还培养了学生的团结合作精神以及尊重科学事实的态度,为学生日后的科学研究工作奠定了坚实的基础。 2 完善高中生物探究性教学的几点措施 2.1 科学设计教学方案,增强学生主体意识。要实现高中生物的探究性教学,教师首先就必须进入“探究”的角色,进行换位思考,将设计教案的过程转变其探究的过程。因此,笔者认为,教师在设计探究性教案时,应遵循这样一个思路:明确教学目标——确定教学内容——搜集整合相关信息资料——了解学生的思维与认知情况——设计问题——寻找探究点——设计课堂具体探究过程。其次,教师在备课时,应从学生能力发展、知识呈现方式以及探究方式三个角度进行入手,通过学生认知结构内的富有启发性的常规问题或者已知生物事实材料,创造相关的问题情境,如此一来,就有利于学生从问题出发,借助由浅入深,由此及彼,由正及反的不同方式和不同层次的联想,衍生出各种类型的新问题,进而让不同层次的学生都能够拥有广阔的思维发展空间,培养学生开放性思维,提高科学的逻辑思维能力,增强生物学习效果。 2.2 营造一种探究的课堂气氛。开展探究性教学工作,课堂气氛十分重要,只有在开放、民主与和谐的课堂教学环境中才会有实现探究性学习的可能,但这并不是说让学生一味的放任自流,而是在教学中进行适时的调节,做到收放自如。所以,在课堂教学中,教师应积极鼓励学生自由的表达内心想法,并引导流畅的表达,学会沟通,让学生更有动力和信心投入到生物的探究性学习之中。其次,对于课堂上学生的与众不同和标新立异,只要他们有自己的合理思路,教师都应该及时的给予表扬,即使有些学生的问题偏离了整个的教育教学目标,也不能够加以绝对地否定,可以建议其在课后的时间里展开讨论。最后,当学生在课堂上遇到解决不了的问题时,教师要适当的加以思维指导,可以尝试降低问题的台阶,或者设置一个相对较低层次的探究点,引导学生继续探究。总而言之,要摒弃传统的教师“一言堂”教学模式,努力营造适合探究性学习的课堂环境,建立新型师生关系,只有这样,才能够让高中生物的探究性教学得以开展并圆满完成预期目标。 2.3 完善高中生物教学的评价体系。现在很多高中的生物课程评价体系还不够科学和完善,根据新课改的相关要求,笔者认为应从以下两个方面来建立一整套与之相适应的评价体系,进而保证探究性教学工作的顺利进行。一、改变原有的单一考试定成败的局面,换之以笔试与能力测试相结合的考察方式。除传统的笔试外,教师应增加对学生探究能力的测试,材料收集和整理能力的测试以及实验能力测试等方面的考察内容。二,采取多种评价主体相结合的评价方式,如教师评价、自我评价、师生互评以及学生互评等等,并根据一定的比例来确定最终的成绩,以促进学生学习的主动性及全面发展,提升生物探究性教学效果。 浅谈高中生物新课程改革:新课程改革下高中生物课堂教学思维能力的培养 【摘要】随着高考制度的改革和现代教学观的形成,教师不仅需要加强学生基础知识的教学,更应重视学生思维能力的培养。思维能力是中学生物学习能力的核心内容,它与观察能力,实验能力,自学能力密切相关。 【关键词】新课程改革;高中生物;课堂教学;思维能力 观察时没有思维活动的参与,是不可能将感性认识上升为理性认识的;做实验必须手脑并用,不假思索的机械操作将无法提高实验水平;自学能力的形成必须建立在一定思维能力的基础上,由此可见思维能力对其它能力的发展水平起着制约作用,如何在课堂教学中培养学生的思维能力就成为每一位生物教师必须思考的问题。 1.引导学生明确思维目的 [CN333教学论文网] 根据心理学研究表明,只有人类的思维才具有真正的目的性。生物课堂教学应当根据教学大纲和学生的实际情况来确定教学目标,实现教学目标首先必须引导学生学会明确思维目的,明确思维目的,其实质就是通过分析未知和已知的矛盾,为最终解决矛盾找到恰当的途径。我们对已知和未知这两个方面作全面的分析和综合,让学生在教师事先设置好的思维目标系列指引、激励下,通过分解、简化、归类等方法,化难为易、化繁为简、化整为零,从而明确为解决具体问题而设置的思维目的系列,从而缩小未知和已知之间的距离,让学生通过自己的努力,拾级而上,在不断的成功中实现从未知到已知的飞跃。 明确一堂课的思维目的是重要的,然而在长期的课堂教学中,引导学生明确思维目的,意义则更大。教师要让学生知道,思维能力不仅仅是各学科考查的重点,而且对自己将来的学习和工作都将产生深远的影响。我们常常告诫学生:体会一门课或一本书的思想精华有时可受益终身。知识的有效性是短暂的,而思想的有效性是长存的。因此,教师要有意识地引导学生学会明确思维的目的,调动其学习的主动性,激发思维的活力,提高思维的效率。 2.创设条件营造良好的思维情境 在课堂教学中,我们不把问题的答案一下子交给学生,而是通过创设良好的思维情境,将学生的注意力引导到最佳的思维状态,善于为学生架设“台阶”,在反复的思维训练中,让学生通过自己的努力达到思维的目的。 2.1通过课堂提问启迪思维。思维是由问题开始的,并在解决问题的过程中发展,但实际上并不是所有的提问过程都是思维教学过程。如果所提的问题和原有的认知结构之间缺乏必然的联系、过难或过易、缺乏提问的方式等,都不能引起学生的思维。设置课堂提问的目的是为了启迪学生思维,要实现这个目的,除了具备目的明确、层次分明、把握时机、面向全体学生等基本要求外,还应特别具有以下三个方面的要求。 2.1.1提问要难易适度。在目标教学实施中,依据学生的认知水平,提问要按能级从低到高,由易到难逐层展开,其难易程度不能超过或低于学生的“最近发展区”,既不能高不可攀,徘徊不前,也不能唾手可得,失去兴趣,而是“跳起来摘果子”,做到伸手不得,跳而可获。实践证明,过难过易的提问均不能有效地激发学生的思维。 2.1.2提问要艺术新颖。好奇之心人皆有之,同样一个问题,提出时平平淡淡,既不艺术又不新颖,而是“老调重弹”,那么学生就不可能被引起较强的注意,如果变换一下提问的方式和角度,学生自然会产生兴趣,被新奇之感所吸引,也会积极开动脑筋去思考。 2.1.3提问要有启发性。课堂教学中教师的主导作用发挥提如何,取决于教师引导启发作用发挥的程度。因此,课堂提问必须富有启发性,达到激发思维,诱导思维的目的。教师提出问题后,要注意留给学生思考问题的时间,以期调动全体学生积极思维的目的,同时注意设计展现思维过程的提问,根据学生的实际,准确地点拨,及时帮助学生通过自己的思维劳动越过思维障碍,在获取知识的同时,促进其思维的发展。 2.2通过思路教学激发思维。所谓思路教学,就是教师在研究教材思路和学生思路的基础上,根据学科知识的逻辑结构和学生的思维特征,设计一条适合学生已有的知识水平,并有目的地促进其发展的科学思路,让学生循着这条思路的正确线索而探索知识的教学过程。思路教学的本质是以思维活动的显示来激发学生思维的。教师在教学根据教材思路,联系自己的领悟,理清思维脉络,先讲科学思维的方法和过程,再导出思维的结果,这样就可以激发学生的思维,培养学生探索科学的兴趣和能力。在思路教学中我们坚持“三思”(教材思路、教师思路、学生思路)相结合,以教师思路引导学生思维,就可以使学生学会科学的思维方法,获得巩固的、灵活的科学知识,提高科学素质,促进全面发展。 2.3通过生物实验活跃思维。生物学是一门实验性学科,生物实验作为生物教学的重要组成部分,在发展学生思维方面有其独特的地位和作用。一方面,生物实验以其丰富的生物对象吸引着学生的注意力,刺激着学生的感官,使学生精神振奋,思维活跃;另一方面,学生通过对实验现象的深入细致观察,获得大量的感性知识后,在教师的指导下进行“去粗取精,去伪存真,由此及彼,由表及里”的思维加工过程,无疑可提高学生的抽象思维能力。实践证明,围绕这一教学目标,在课堂教学中适时地引入生物实验,努力改进、增补演示实验,是培养学生思维能力的重要途径和方法。 3.帮助学生掌握科学的思维方法 培养学生的思维能力,不仅要设法营造良好的思维情境,还应指导学生怎样去思考,让学生掌握科学的思维方法。在生物教学中,启发学生用辩证的观点和逻辑方法对自然现象、实验现象和其它感性材料进行分析、综合、比较、抽象、概括、形成概念,做出合理判断和正确推理的思维能力。帮助学生掌握科学的思维方法,是培养学生思维能力的前提。 以上介绍了我们在高中生物课堂教学中培养学生思维能力的基本思路,要将以上思路付诸实施,首先必须将思维教学的目标与生物教学的目标综合起来考虑,构建教学目标体系,设计相应的实施方案、检测方案,形成一个教学目标系统。其次需处理好思维训练与观察、实验等能力培养、知识传授之间的关系。注重与学生非智力因素的培养相结合,探索生物思维教学的新模式。 浅谈高中生物新课程改革:浅论新课程改革中的高中生物教学 知识有两种形态,即过程和结论。在当今知识爆炸的时代,掌握知识的多少已经不是最重要的,而如何掌握知识才是至关重要的,所以新课程课改革核心是关注学生获取知识的过程。就生物学科而言,教师该如何适应课程改革所需呢? 一、教师教育观念要转变 新《生物课程标准》提出的课程理念是面向全体同学、提高生物素养、倡导探究性学习等三个方面。这是作为新课程改革的落脚点和导向,充分体现了教育理念从生物教学向生物教育的转变。 1.面向全体学生,促进每个学生的充分发展。这就要求教师在教学思想、教学过程、教学手段和教学方法上进行改革。要给每一位学生提供参与的机会,公平对待每一个学生;对待每一个学生的评价必须公正。 2.提高生物素养,培养自然和社会的责任感。生命科学作为21世纪的主导学科,是对社会影响最大的领域。人类生存的大环境已成为生命科学中最为活跃的研究方向之一,因而生物教育在培养学生的环境意识和可持续发展观念方面具有天然的优势和不可推卸的教育责任。 3.倡导探究性学习,培养学生自主、合作的精神。实践证明,学生参与课堂教学的积极性、参与的深度与广度,将直接影响到课堂的教学效果。只有积极、主动、兴奋地参与学习过程,学生个体才能得到发展。 二、教学形式的更新 教学形式一般有课堂教学形式、评价学习成绩方法和教育内容等三方面,随着育人标准的改变,教学形式也应作相应的更新。 1.课堂教学的创新化。在课堂的教学中,要把以教师、教材为中心的教学转变为以学生为中心的教学,把思考的权利还给学生,鼓励学生在课堂中畅所欲言,给学生以思想的自由、创新的自由和情感的自由,从而进一步激发他们的求知欲,调动他们的积极性和主动性。 2.评价学习成绩的多样化。闭卷书面考试、开放式考核、实验操作考查相结合。 3.学习内容的丰富性。教学中不但要完成基本生物知识的教学,要尽量使生物知识存在于生活的背景中,能够使之成为为人类服务的手段和方法。从生物教学向生物教育的纵深发展。 三、教学手段的优化 在课堂教学中注意把传统的教学媒体与现代化媒体有机地结合起来,高效而简便、科学而切实地为教学服务。 总之,中学生物教师只有转变教育观念,更新教学形式,优化教学手段,紧跟教育改革的步伐,才能提升教育潜能,拓宽思路,改变方法,以全新的思路、全新的方法投入到生物新课程改革中。
高中生物论文:基于探究的高中生物实验教学策略 [摘要] 科学 探究是学习生物学基本、有效的途径之一,它有助于学生形成对生命世界的正确认识、对科学本质的理解和对生物学 规律 的领悟,应作为高中生物学教学的基本内容和方法。设计一个基于探究的实验活动对于一般的实验教学来说,只要能在两方面加以改变,就可以将验证式的实验转变成开放性探究实验。一是改变实验活动在整个教学中的优先次序,不要将实验活动安排在教学的最后,让学生在实验前还不知道实验的结果;第二是将以往只注重验证课本理论的一些典型实验项目,改变成比较重视探究过程的实验让学生加以探究。 以实验为载体的探究是生物教学最显着的特征,也是生物教师最常用、最擅长的手段。但是,在实践中“实验”与“探究”的结合并不象预想的那样顺畅。基于探究的实验教学策略,是在吸收已往实验教学改革中有益经验的基础上,探索一条有效、完整、开放的实验教学方式,以回归实验教学在培养学生实证意识、思维品质、质疑精神等方面的作用和地位,为全面提高学生的科学素养服务。 一、问题的提出 从教学论的角度看,实验教学是指在使用实验仪器情景下的一种教学形态。高中生物实验与其他理科实验一样,具有直观、形象的特征,能高度浓缩地展示人们认识和发现某一知识、原理的过程,能帮助学生在较短时间内认识和理解相关的科学知识。但这种对实验和实验教学的认识,在本质上将它放在了知识教学的从属地位,实验教学的目标只是追求一个预设的结论。虽然在实验教学的过程中,教师会注意对学生进行有关实验技能、方法和探究思维等方面的训练,但这些往往被放在次要的位置。 科学探究的提出给实验和实验教学以全新的视角。《生物课程标准(实验)解读》指出:“科学探究是生物学中不可缺少的、动态的部分”[1]。高中生物课程应该反映生物科学的“完整画面 ”,应该将科学探究作为高中生物学教学的基本内容和方法。科学探究活动也是学生学习生物学基本、有效的途径之一,它有助于学生形成对生命世界的正确认识、对科学本质的理解和对生物学规律的领悟。生物实验作为教师转变教学方式、实施科学探究的最有效的手段之一,具有强化学生实证意识、提升学生思维品质、培养学生质疑精神的重要作用,倡导基于探究的实验教学策略,将学生置身于一种动态、开放、个性、多元的学习环境中,打破原有学科的封闭性和课程选择的单一性,让学生自主探索,主动求知,学会收集、分析和利用各种信息及信息资源,实质上就是在提高学生的科学素养。 二、如何在一般实验中体现探究的思想 美国学者施瓦布曾经把科学实验活动分成三个层次, [2]根据实际还可以加上一个层次,即将问题、方法步骤及答案均提供给学生,学生只要按此步骤去做实验,验证已知的结果,可称之为零层次(见表1)。 探究也是分层次的,一些学者根据探究活动的难易程度以及学生参与探究程度的不同,将探究性实验划分了不同的层次(见表2)。[3] 至此,可以清楚地表明,验证性实验、演示实验、学生实验基本上属于0水平探究,也就是没有体现科学探究的基本精神,随着有关实验的问题确定、解决问题的程序和做结论等几个方面学生参与程度的增加,探究的深度也不断增加,直至开放式的研究。由此可见,随着新课程将科学探究作为核心理念,实验和实验教学的作用得到了显着的提高。 众所周知,学科教学在知识的量上有明确的任务,探究性学习要花费更多的时间。一些老师之所以在实验教学中倾向于低水平的探究,一方面是观念的问题,视课堂的“乱”为洪水猛兽,怕失去对课堂的控制;另一方面是技能的问题,试问,从小到大,我们有多少教师有过探究性学习的经历? 事实上,在实际教学中,教材已充分考虑到了这些因素,高层次、开放性探究实验活动是十分有限的。学生在更多的时候需要从多种多样的不同层次的探究实验活动中学习各种科学探究方法和科学探究技能。因此,如何在一般实验中体现探究的思想是教师的必然选择,也是推进探究教学的必由之路。 那么,怎样设计一个基于探究的实验活动呢? 对于一般的实验教学来说,只要能在两方面加以改变,就可以将验证式的实验转变成开放性探究实验。一是改变实验活动在整个教学中的优先次序,不要将实验活动安排在教学的最后,让学生在实验前还不知道实验的结果;第二是将以往只注重验证课本理论的一些典型实验项目,改变成比较重视探究过程的实验让学生加以探究。从实际上考虑,让学生探究的必须是个难度不高而且没有危险性的实验,教师才能安心放手让学生探究,而且实验内容要能与上课内容直接相关,并且适合学生的程度,又不需额外增加太多教学时间,如此老师才易于安排和融入原来的教学进度中。所以从现有的实验项目中挑选一些单元,改变原有实验教学方式再加一些巧思即可达到目的。 三、基于探究的生物实验教学活动设计案例 “酶的催化效率—过氧化氢分解”是高中生物学的一个重要教学内容,实验的目的主要是,认识酶作为生物催化剂,与无机催化剂相比,有何特点?按照过去的方式,为了体现探究,教师通常把演示实验改变成学生实验,学生通过在两支编号为1号和2号的试管中分别注入3mL2%过氧化氢溶液,然后在1号试管中加入鸡肝匀浆或马铃薯匀浆少许,在2号试管中加入二氧化锰少许,作为催化剂,轻轻振荡试管,观察两支试管中气泡产生的多少和快慢来比较反应的速率,推理出生物催化剂过氧化氢酶和无机催化剂二氧化锰催化效率的高低,从而得出酶的催化作用具有高效性的特点。 这样的实验活动,场面热闹,学生不定地按照教师的指令动手做实验,实验的成功率也很高。可是,如果仔细分析,学生的行为实际上是对教师指令的被动回应:把鸡肝匀浆和二氧化锰分别加入到盛有3mL2%过氧化氢溶液的试管中,使之产生一种预定的变化。这样做,看似在观察与探究,实质上仍然停留在“告诉事实、验证结论”的水平,仅仅从过氧化氢酶和二氧化锰2个催化反应实验的比较,并不能推理出生物催化剂比无机催化剂具有高效性的特点,显然,学生思维加工的投入量不够充足。 针对上述情况的改进课,如果我们对实验进行改进和拓展,实验探究的水平就会明显提高。 (一)提出问题 经过日常生活的积累和化学课程的学习,学生已经了解到很多地方都需要催化剂,比如说:汽车尾气排放催化装置、 工业 制硫酸、合成氨、酶催化生物大分子等。并且在课堂上也已经学习了使用催化剂的几个化学反应,如氯酸钾催化受热分解、双氧水催化分解等。在理解元素周期律以后,还可引导学生分析讨论“催化剂与化学反应的关系”。 一般情况下,学生大多能提出如下问题:催化剂与化学反应是否有一一对应的关系?催化剂是如何改变化学反应速率的?催化剂在化学反应中的特点是什么?这种超学科的知识整合,对于激发学生的探究热情是十分有效的。 (二)猜想与假设 首先要 总结 问题,经过查阅资料、网上搜索、小组讨论,在教师的引导下,学生提出自己的设想:催化剂与化学反应不是一一对应的关系,一种催化剂可以催化不同的化学反应,不同催化剂对同一反应的催化效果可能不一样。 (三)实验准备 1.知识准备。要求学生在课外查阅过氧化氢、二氧化锰、三氧化二铝、鸡肝、马铃薯等的相关物理和化学性质,以及和催化剂相关的知识。 2.器材准备。试管,卫生香,火柴,过氧化氢,二氧化锰,三氧化二铝,鸡肝匀浆(新鲜的和不新鲜的各一份),马铃薯匀浆(生的和熟的各一份)等。 (四)实验探究 实验探究过程如表3所示。 (五)实验结论 1.二氧化锰,三氧化二铝,鸡肝匀浆,马铃薯匀浆,能加快过氧化氢的分解速率,故能作过氧化氢分解的催化剂。 2.新鲜的鸡肝匀浆和生的马铃薯匀浆,催化效率大大高于二氧化锰、三氧化二铝的催化效率。 3.不新鲜的鸡肝匀浆、熟的马铃薯匀浆之所以催化效率降低,有可能是采购回来的肝脏不新鲜,或是制成的肝脏研磨液使用和存放时间过长而变质;熟的马铃薯匀浆可能是高温导致过氧化氢酶失活,说明影响酶催化作用的因素很多。 基于探究的生物实验教学策略是在提高学生 科学 素养课程目标指导下的实验教学改进行动,它的亮点是挖掘课本实验的内涵、拓展课堂实验的功能、提升实验教学的品质,充分体现“自主、探究、合作” 新课程理念,对于推进“以探究为核心的、多样化的生物教学方式”具有一定的指导作用。 高中生物论文:高中生物教材现代化问题的若干思考 教材既是知识的载体,也是师生共同探究新知、获得发展的媒介,其重要性不言而喻。随着生物科学日新月异,教育心理学理论不断推陈出新,教学方法和教学手段日趋现代化。课程设置正从生物学科内小综合到综合理科不断发展,初中阶段正在探讨实施综合性活动课程,必修课和选修课的课程体系普遍推广,而现阶段高中设置综合理科课程的条件还不成熟。因此,高中生物教材现代化,以适应教学理论、教学内容、教学手段、课程设置的现代化问题就成为一个重要课题。 1.尽可能体现出21世纪的生物学地位 1996年初,由我国170位著名科学家合作研究、集体撰写的论著《21世纪初科学发展的趋势》中指出:“生命科学因研究客体的极端重要和复杂,人类生存和发展的需求又非常迫切,完全有可能在不久的将来出现革命性变化,发展成为科学革命的中心。”作为跨世纪的基础生物学教材,要充分考虑到生物学的科学地位变化,力争尽可能做到在整个自然科学领域中科学观念具有指导性,科学原理具有基础性,科学方法具有通用性,科学思维具有普遍性。 在人们的生活中,科学印象的形成往往是通过学习生物学获得的。生物学中常用的对照实验方法、黑箱方法作为科学方法同样适用于其它自然科学;现代“老三论”的信息论、控制论、系统论都以研究生物体和生命现象为己任;现代“新三论”中,耗散结构理论研究的系统与外界环境的边际效应,协同论研究的部分与整体之间的关系,突变论研究的远离平衡状态的复杂体系发生质变的规律都与生命科学密切相关;生物体与外界环境之间以及生物体内部各部分之间都不断进行着物质的交换、能量的转变、信息的传递,而物质、能量、信息则是自然科学的共同研究对象;生命活动的调节过程、遗传信息的传递则属于信息论的研究内容;生命过程中普遍存在的体温调节、激素调节、行为调节、生态平衡的调节等反馈调节模式均为控制论的研究实例。上述内容可以经过高度简化、形象化,有机地、隐性地渗透进入教材。 2.教材内容现代化,体现时代特点,贴近现代生活,建立能够适应新世纪的生物学知识结构。 长期以来,我国教材的特点是理论性和系统性较强,但对科学的实用性、实践性和社会性关注不够,现代科学知识的渗透速度也较慢,这样容易造成难以适应现代生活、现代技术和现代职业的多层次需求。 食用纤维虽然不能被人体消化吸收,但可刺激消化道蠕动,具有预防便秘、痔疮、肠癌、胆石症,控制肥胖,降低血浆胆固醇等多种功能。食物成分中缺乏食用纤维的介绍,脱离了现代人注重食用精粮,“十男九痔”的生活现状,不利于矫正较为普遍的偏食现象,有悖于我国传统的饮食文化。 从实际出发,联系日常生活,就会使学习变得更加有趣,更为生动活泼,更易启迪思维。例如“光合作用”一节教材,若将环境因子中光和温度对光合作用的影响加进去,就既联系了生态因子的作用,也突出了科学的实践性和价值观。 原核生物中的蓝藻,其名称很易联想到属于真核生物的其它藻类,这是以前依据自然标本将其列入真核生物的错误延续下来的,现在很多教材和论著均已改为蓝细菌,更能体现它属于原核生物的本质特征。 随着RNA酶(ribozyme,又译核酸酶)和抗体酶(abzyme,antibodyenzyme)在科技文献中频频出现,对于酶的化学本质和催化功能的认识已有很大改观。酶催化的“锁与钥匙学说”已被公认,它也非常符合中学生形象思维和逻辑思维特征,很多教材都有介绍。 建立完善的认知结构决定于教材的系统性,那么怎样在尽量不增加教材篇幅,不增加课业负担的前提下将教材编得更有系统性呢?笔者认为以下处理方式值得借鉴:(1)尽可能多地编写有利于理解教材,有利于形成认知结构,富于概括性的图表。如将脊椎动物各纲的主要特征通过一个比较表体现出来。(2)抓住学科结构、生命的基本特征这两条主线,完善教材的结构。如动植物呼吸作用,本质相同,途径相似,应该综述。若将两者分开叙述,植物代谢中侧重物质变化,动物代谢侧重能量变化,增加了篇幅,也有重复之嫌,割裂了本来就密不可分的物质代谢和能量代谢,给人以只见树木、难见森林之感。 有人认为渗透现代知识会增加课业负担。笔者认为这主要是教育教学观念问题。首先,仅仅作为教学环节之一的教材,即使编得再浅显,也不可能从根本上解决现存的课业负担问题。其次,教材的系统性有着鲜明的时代性,渗透现代知识同时也意味着要淘汰那些过于陈旧的教学内容。 从教材编著来看,课业负担的轻重决定了教材中论点的多少和深浅,而概括性的认知图表,论证性的论据,包括科学事实、生活常识、经典实验,能够促进概念、原理的消化理解,在一定程度上反而降低了课业负担。当然要减轻课业负担,最值得研究的还是将现代生物学知识引入中学教材的方法和技巧,在充分研究中学生原有认知结构、认知特点、思维方式、学习习惯的前提下,根据教学大纲的规范而进行:1)转录按需索取,排除与大纲规定的知识项目无关或关系不密切的部分;2)概括猎取所需知识项目的思维线索;3)简化除去可能将思维引向歧途的枝节情境;4)形象化设计模式图、结构图、流程图和表格。 3.给科学观念、科学思维、科学方法以应有的地位,培养科学素质和科学能力生物科学发展过程中孕育的科学观念、科学思维、科学方法 至今仍对自然科学发展起着巨大的推动作用。巴甫洛夫运用分析和综合相统一的思维方式创立了高级神经活动学说;哈维以实验思维方法创立了血液循环学说;林耐科学地处理和运用知识信息创立了本质分类法。 人们惊叹弗莱明发现青霉素的机遇,而忽视了机遇偏 爱“有准备的头脑”,留意意外之事,善于捕捉机遇,这同样是科学方法。人们高度评价科学进化论和分子生物学的伟大成就,却忽视了达尔文的《物种起源》、薛定锷的《生命是什么》所蕴藏的科学观念对于科学发展的推动远远超过了相应的科学知识本身。上述内容的渗透宜用隐性处理和显性处理相结合的原则:科学过程、科学方法宜进行显性处理,科学观念、科学思维宜进行隐性处理。 4.加速教材系列化进程,科学地运用教材指导教学改革,调控教材评价。 由于应试教育的影响,教学实践中普遍存在着一种倾向,即课程计划—教学大纲—教材编著—教学过程—教学评价5个环节层层加码,导致考分逐年上升,能力难以提高,课业负担过重。作为中心环节的教材如何有效地扼制这种态势的继续发展呢? 一般认为离开了教学内容的改革去侈谈教学方法的改革是危险的。但是另一方面,启用新教材实施教学时,教师往往有一种惰性,他们自觉不自觉地还是运用原有教学观念、教学方法去处理教材,这都显著削弱了启用新教材的意义。 鉴于以上两种情况,要尽快实施教材系列化,出版与新教材配套的教学指导书、参考书、教师手册、练习册、教学挂图、声像出版物、多媒体软件。特别是教参,要针对不同教学内容,充分考虑到城乡差异、南北差异、不同类型学校的差异,选择多种教学方法,提供最优化的教学方案,有效指导,促进教学改革。通过配套练习册调控教学评价过程中试题的难度,确实做到培养能力,提高素质,减轻负担。 诚然,中学教材的基础性和现代化在很大程度上互相对立,而且难以统一,特别是我国现阶段,很多不发达地区教育观念和教学设施还远未得以改变,盲目追求和过分强调教材“现代化”是不可取的。但是在当代科学不断分化和再综合的进程中,还要恪守传统意义上的知识系统性,崇尚百科全书式教材,反而将很多现代社会急需的科学知识拒于书外,并非辩证唯物主义的,这些都无助于教材现代化。 怎样将矛盾的双方有机统一起来,找到基础性和现代化的综合点,绝非是一个简单的取舍问题,有待深入研究和探讨。 高中生物论文:学好高中生物的“八字策略” 1.学会“看” 1972年联合国教科文组织在一份《学会生存》的报告中指出:“未来的文盲将不再是不识字的人,而是不会学习的人”,因而学会学习是高中学生要练就的基本功。其中自学能力是其重要的组成成分,预习是培养自己自学能力的有效途径,也是一个良好的习惯。那么,如何预习呢?首先,通过看书我们要对这一节的内容有一个初步的认识,主要讲了哪些知识点?我掌握了多少?还有哪些知识点理解不了?带着这些问题走入课堂,那么你的课堂效果一定会更好。 2.学会“听” 听课听什么?要听老师分析本节课的重点、难点、考点和疑点;听自己在预习过程中所未能理解的内容;听老师对一类问题(或习题)是如何分析的;不仅要认真听,还要做好必要的笔记。笔记如何做也有一定的讲究,有些同学喜欢将老师的板书一字不漏地记下来,其实大可不必。我们只要将老师补充的一些重要的知识点、结论或习题做一些笔记,对于习题也只需记一些主要的分析过程,课后再进行必要的完善即可;万万不可顾此失彼,因为忙着做笔记而忽略了听课。 3.学会“言” 21世纪的教育理念讲究要突出学生的主体作用;即要鼓励同学们积极地参与到教学过程中来,课堂上对一些问题的分析和解决,不要老依靠于老师的讲。每一位同学都应该积极思考,我怎么解决这个问题?这种思维方法好吗?那种表达更为准确?不妨将自己的思维在课堂上向老师和同学们展示出来,听听大家的意见。也可以对老师和其他同学的解法提出自己不同的看法,不要害怕会出错,即使出错了或有些问题,老师和同学们也一定会帮你把问题纠正过来;还会帮你找到出错的原因,何乐而不为呢?高考说明中明确提出了对学生的分析综合能力和表达能力的要求,学会“言”才有助于提高自己这方面的能力。 4.学会“忆” 忆即复习工作,即一堂课下来或一个章节下来,我们必须要有一个较为系统地复习整理过程。此项工作将直接关系到你成绩的好坏。通过复习,一方面将一些重要的知识和技能进行巩固、强化,另外也可以对前后知识的系统性和他们的联系有更深的理解,此即为古人所说“温故而知新”。 5.学会“思” 古语云:“学而不思则罔,思而不学则殆”。此言提醒我们在学习的过程中要经常进行反思。其实,学习生物知识最关键的是学会其中的学科思想和答题方法,学会思维。因而,同学们在看书或做题时,要多想想为什么这样做?是否还有其他的方法或表述?此类习题有何规律?这种方法或表述好吗?在反思中提高自己的生物思维模式和答题能力。 6.学会“练” 高中生物的基础知识和答题技能相对不多,要想熟练地掌握它,就得进行一定的训练。同学们要在练习中融会知识,加深对知识的理解和答题技能的掌握,同时这也是提高同学们解答生物试题能力的一种有效手段。但同学们万万不要陷入“题海”,掌握好训练的“度”。 7.学会“纠” 无论是平时的学习还是高考复习,测试总少不了,那么当老师批阅后的试卷发下来后,我们怎么办?有一些同学在看完自己的分数后就是等待,等待着老师的讲解。其实不知大家注意过没有,试卷中许多问题自己是完全能解决的,不少题目之所以出错,完全是因为自己在审题、提炼或考虑问题不全面造成的。这些问题你完全可以与其他同学一起讨论、交流,自己发现问题之所在并予以更正,这样既能加深学生对知识的理解,培养正确的思维;又能提高自己的纠错能力,防止类似错误的再次发生。 8.学会“研” 高中生物中有许多重要的结论和规律,传统教学中,往往都是由老师直接教给学生。那么现在,我们能否在老师的引导下,通过自己的观察、实验、探索以及与他人的合作、交流,从而自己得出结论;在这种“研究性学习”的过程中,培养自己的创新意识、合作精神和实践能力。长此以往,相信同学们的探索能力一定会增强,也为有志于对生物学科作深入研究的同学打下坚实的基础。 21世纪是信息技术和生命科学的时代,生物教育发展到今天,培养能力、发展思维,已成为教育界的共识,同学们也应紧紧围绕这一目标展开学习,顺应新的时代潮流,主动地投入到学习过程中去,成为学习的主人,也只有这样才能成为高素质的人才。 高中生物论文:高中生物教学中实现科学探究的方法实践策略 “生长素的生理作用”是高中生物人教版必修3·“稳态与环境”第三章“植物的激素调节”中的第二节内容。本节课的教学目标是在学习第一节“植物生长素的发现”,了解生长素的发现过程,以及生长素的产生、运输和分布的知识的基础上,进一步分析阐述植物生长素的生理作用,列举生长素作用的两重性,描述植物顶端优势的现象、原因、解除方法及应用,并举例说明生长素类似物在农业生产实践中的作用,探索生长素类似物促进插条生根的最适浓度。 以往的教学活动,一般是教师先分析图示“生长素浓度与所起作用的关系”,得出生长素生理作用的两重性;再通过阅读资料、分析例题等形式理解生长素在农业生产中的应用;最后通过实验,使学生直观感受生长素促进插条生根的作用。这样的教学方法虽然能够顺利地完成教学任务,但却缺少学生的自主参与,学生的学习兴趣较低,只是被动地在听在记在做而已,学习效率低,学习效果差。 当今世界,科学技术迅猛发展,国际竞争日趋激烈,国家的发展和强大越来越取决于劳动者的素质,而创造性强、行动能力突出将是对高端人才的重要要求。为适应时展的需要,《普通高中生物课程标准(实验)》的基本理念中特别倡导探究性学习,力图促进学生学习方式的变革,引导学生主动参与探究过程、勤于动手和动脑,逐步培养学生搜集和处理科学信息的能力、获取新知识的能力、批判性思维的能力、分析和处理问题的能力,以及交流与合作的能力等,重在培养具有创新精神和实践能力的人才。 鉴于此,笔者对这节课的教学设计思路如下:在突出生物学基本事实、核心概念的基础上,启发学生切身体会如何获得信息并进行信息转换,在实践中进行科学探究,并养成科学精神。 一、自主绘制真实数据曲线,学会获得信息,解读信息,进行信息转换 在以往教学实践中,学生是在教师指导下通过分析教材中的图示“生长素浓度与所起作用的关系”,了解生长素的生理作用和特性。这种形式的优点是教学过程简单、知识获取直接,但不能培养学生自主获取信息并思考的能力。因此,笔者尝试指导学生首先自主分析课前准备的一系列实验数据,再绘制相应的曲线,从一开始就让他们参与到教学活动中来。 课前笔者准备了两份数据表,第一份表是“不同浓度的生长素溶液对燕麦胚根的生长情况的影响”的实验数据(表1)。先请学生代表上台在黑板上绘制横坐标是生长素溶液的浓度,纵坐标是胚根的平均长度的曲线,并请其他学生在座位上画。有了具体的数据,讲台上和座位上的学生都画得非常认真。图像绘制完成后,教师又引导学生评价黑板上的几幅曲线。在评选出“优秀作品”后,学生分析“作品内涵”,即曲线反映了不同浓度的生长素溶液对燕麦胚根的影响,在一定浓度范围内,生长素溶液的浓度与胚根的平均长度呈现正相关,超过一定浓度后,生长素溶液的浓度与胚根的平均长度呈现负相关。 之后,学生们根据第二份数据表“不同浓度的生长素溶液对燕麦胚芽的生长情况的影响”的实验数据(表2)在之前绘制的曲线基础上绘出不同浓度的生长素溶液对胚芽的影响(图1)。绘制完成后,学生可以从曲线直观分析得出结论:不同浓度的生长素溶液对胚根和胚芽的影响呈现类似的变化趋势,但不完全相同。这样,具体的数据信息就先转化成了形象的图像信息,再转化为结论。 接着,笔者提供教材上的图示“不同浓度的生长素溶液对根、芽和茎的相对影响”(图2),学生将其与自己绘制的曲线进行比较,进一步分析图像中包含的信息。通过这种形式,学生更能体会到理论来源于现实的道理,并提高学习的兴趣。 从获得实验数据到自主绘制图表,再通过分析讨论得出结论,在此教学过程中,由于教师充分引导每个学生参与到活动中来,不但学生学习兴趣提高了,而且他们获取信息、解读信息、进行信息转换的能力得到了锻炼。在不知不觉中学生感受到了科学家获取信息、科学分析、得出结论的科学探索过程。 二、观察身边生物学现象,发展科学探究的能力 在校园里随处可见呈宝塔状的松树、修剪呈半球状的大叶黄杨,这些树形的塑造都利用了生长素的生理作用。在学生了解生长素生理作用两重性的概念基础上,笔者以这些身边客观存在的实例入手,引导学生探究生长素生理作用与生产生活实践密切相关的具体问题。 首先,笔者出示课前拍摄的校园里随处可见的松树及大叶黄杨的照片,引导学生观察,松树一般呈宝塔状而大叶黄杨呈半球状,学生说出松树的树形没有经过修剪而大叶黄杨是经过修剪的。接着,学生取出课前实地摘取的大叶黄杨的枝条,进行分析,发现:有的大叶黄杨枝条上的顶芽保留,侧枝基本没有发育;而有的枝条,剪去顶芽,侧芽发育成侧枝(图3)。 “为什么会有这样的区别?”带着问题,学生们继续探究。通过阅读教材内容,学生们知道了顶端优势,即顶芽优先生长而侧芽受到抑制的现象,如果摘除顶芽,侧芽部位的生长素浓度降低,侧芽所受的抑制作用就会减弱,逐渐发育为枝条。 通过科学的探究,学生们很快就体会到顶端优势体现了生长素的生理作用的两重性:既能促进生长,也能抑制生长,也理解了没有经过修剪的松树呈宝塔状而经过修剪的大叶黄杨呈现球状。这时,笔者启发学生说出顶端优势的应用实例,他们发散思维畅所欲言,说了很多例子:如在农业生产中,对果树进行修剪,对棉花、番茄等农作物进行摘心都是通过解除顶端优势达到增产的目的;而在林业生产中,通过维持顶端优势可以获得大量的材用树木。 身边的生物学现象随处可见,而仔细的观察、提出问题、带着问题进行科学性的探究,能帮助学生理解生物科学原理,有助于学生对知识的深入理解和迁移应用。 三、通过预实验,进而开展科学探究活动,初步养成科学方法、科学态度、科学精神 通过前面的学习,学生知道不同浓度的生长素溶液对根的影响不同,而探究促进插条生根的最适浓度在生产实践中十分重要。教材中设计的探究活动就是以此为中心展开的,这也是本节课的重点和难点。 为了能够提高课堂效率,体现探究活动的效果和意义,养成科学方法、态度和精神,笔者将这节课的探究活动分为两个环节:预实验和正式实验。 (1)预实验。提前两周组织了两组(每组4人)有兴趣的同学开展了探究活动的预实验。具体如下: 实验目的:探索萘乙酸促进迎春花 插条生根的适宜浓度。 提出问题:萘乙酸促进迎春花插条生根的适宜浓度是多少? 材料器具:一年生生长旺盛的生理状况基本一致的迎春花枝条28根,枝剪,蒸馏水,0.1mol/L的NaOH溶液,烧杯,量筒,玻璃棒,萘乙酸等。 实验步骤: ①配制溶液:配制2、4、6、8、10、12ppm浓度的萘乙酸溶液; ②制作插条:一年生迎春花枝条、长约10~15cm、带芽(3个)、去成熟叶,下端剪成光滑斜面,分成7组,每组4支; ③处理插条:浸泡法,使用不同浓度的萘乙酸溶液浸泡枝条(下端),深约1.5cm,处理24h后取出,晾干4h; ④水培观察:将处理后的六组插条,再加一组对照组(不经处理),下端浸泡在清水中; ⑤观察记录:水培9d,每天固定时间观察生根数,填写数据表(表3)并绘制曲线; ⑥结果分析:生根数最多的为适宜浓度; ⑦表达和交流讨论。 进行预实验为正式实验摸索了条件,也可以检验此实验设计的科学性、可行性,避免设计不周,盲目开展实验而造成的浪费。通过开展此预实验,学生们查阅很多资料,了解到配制萘乙酸溶液可以加入NaOH助溶解,制作插条时要注意尽量避免差异,此实验处理插条采取浸泡法,所以处理时间要长,如果采用蘸沾法,处理插条的时间要短,通过水培观察生根数效果较好,每天在固定的时间进行观察等。 (2)正式实验。在开展正式实验之前,学生先汇报了预实验的过程及结果。结果表明:4 ppm浓度的萘乙酸为促进迎春花插条生根的适宜浓度。在此基础上,进行分组正式实验。学生们选择0.2 ppm作为浓度梯度,利用3.0、3.2、3.4、3.6、3.8、4.0、4.2、4.4、4.6、4.8、5.0 ppm浓度的萘乙酸浸泡枝条,再按照预实验的步骤进行观察记录和分析,两周后的课堂上组织小组内汇报实验情况,并在班级内进行交流讨论。 因为进行了预实验,避免了很多探索的过程,确保顺利开展正式实验,有一些组得出4.8 ppm的萘乙酸是促进迎春花插条生根的最适浓度(表4),但也有不少组得出其他不同的结论。学生也在交流时分析原因,如制作插条时有差异存在,配制的萘乙酸溶液的浓度存在问题等。 通过开展预实验、进行正式实验,学生们比较顺利地开展了课堂探究活动,获得了促进迎春花插条生根的最适浓度;并在此基础上,更深刻地体会到生长素生理作用的两重性。 在“生长素的生理作用”这节的教学过程中,教师采用多种教学手段,使学生们变被动为主动,积极地参与到各项活动中,培养了搜集和处理科学信息的能力,并在探究过程中,积极参与交流与合作,切身体会到探究的科学方法,树立严谨的科学态度,养成求实、创新、团队的科学精神。教书育人不是一节课的时间和过程,如果教师能积极采用多种教学手段相结合的教育模式,持之以恒,在进一步提高国民素质的方面,一定能有所收获。 高中生物论文:高中生物教材现代化问题的若干思考 教材既是知识的载体,也是师生共同探究新知、获得发展的媒介,其重要性不言而喻。随着生物科学日新月异,教育心理学理论不断推陈出新,教学方法和教学手段日趋现代化。课程设置正从生物学科内小综合到综合理科不断发展,初中阶段正在探讨实施综合性活动课程,必修课和选修课的课程体系普遍推广,而现阶段高中设置综合理科课程的条件还不成熟。因此,高中生物教材现代化,以适应教学理论、教学内容、教学手段、课程设置的现代化问题就成为一个重要课题。 1.尽可能体现出21世纪的生物学地位 1996年初,由我国170位著名科学家合作研究、集体撰写的论著《21世纪初科学发展的趋势》中指出:“生命科学因研究客体的极端重要和复杂,人类生存和发展的需求又非常迫切,完全有可能在不久的将来出现革命性变化,发展成为科学革命的中心。”作为跨世纪的基础生物学教材,要充分考虑到生物学的科学地位变化,力争尽可能做到在整个自然科学领域中科学观念具有指导性,科学原理具有基础性,科学方法具有通用性,科学思维具有普遍性。 在人们的生活中,科学印象的形成往往是通过学习生物学获得的。生物学中常用的对照实验方法、黑箱方法作为科学方法同样适用于其它自然科学;现代“老三论”的信息论、控制论、系统论都以研究生物体和生命现象为己任;现代“新三论”中,耗散结构理论研究的系统与外界环境的边际效应,协同论研究的部分与整体之间的关系,突变论研究的远离平衡状态的复杂体系发生质变的规律都与生命科学密切相关;生物体与外界环境之间以及生物体内部各部分之间都不断进行着物质的交换、能量的转变、信息的传递,而物质、能量、信息则是自然科学的共同研究对象;生命活动的调节过程、遗传信息的传递则属于信息论的研究内容;生命过程中普遍存在的体温调节、激素调节、行为调节、生态平衡的调节等反馈调节模式均为控制论的研究实例。上述内容可以经过高度简化、形象化,有机地、隐性地渗透进入教材。 2.教材内容现代化,体现时代特点,贴近现代生活,建立能够适应新世纪的生物学知识结构。 长期以来,我国教材的特点是理论性和系统性较强,但对科学的实用性、实践性和社会性关注不够,现代科学知识的渗透速度也较慢,这样容易造成难以适应现代生活、现代技术和现代职业的多层次需求。 食用纤维虽然不能被人体消化吸收,但可刺激消化道蠕动,具有预防便秘、痔疮、肠癌、胆石症,控制肥胖,降低血浆胆固醇等多种功能。食物成分中缺乏食用纤维的介绍,脱离了现代人注重食用精粮,“十男九痔”的生活现状,不利于矫正较为普遍的偏食现象,有悖于我国传统的饮食文化。 从实际出发,联系日常生活,就会使学习变得更加有趣,更为生动活泼,更易启迪思维。例如“光合作用”一节教材,若将环境因子中光和温度对光合作用的影响加进去,就既联系了生态因子的作用,也突出了科学的实践性和价值观。 原核生物中的蓝藻,其名称很易联想到属于真核生物的其它藻类,这是以前依据自然标本将其列入真核生物的错误延续下来的,现在很多教材和论著均已改为蓝细菌,更能体现它属于原核生物的本质特征。 随着RNA酶(ribozyme,又译核酸酶)和抗体酶(abzyme,antibodyenzyme)在科技文献中频频出现,对于酶的化学本质和催化功能的认识已有很大改观。酶催化的“锁与钥匙学说”已被公认,它也非常符合中学生形象思维和逻辑思维特征,很多教材都有介绍。 建立完善的认知结构决定于教材的系统性,那么怎样在尽量不增加教材篇幅,不增加课业负担的前提下将教材编得更有系统性呢?笔者认为以下处理方式值得借鉴:(1)尽可能多地编写有利于理解教材,有利于形成认知结构,富于概括性的图表。如将脊椎动物各纲的主要特征通过一个比较表体现出来。(2)抓住学科结构、生命的基本特征这两条主线,完善教材的结构。如动植物呼吸作用,本质相同,途径相似,应该综述。若将两者分开叙述,植物代谢中侧重物质变化,动物代谢侧重能量变化,增加了篇幅,也有重复之嫌,割裂了本来就密不可分的物质代谢和能量代谢,给人以只见树木、难见森林之感。 有人认为渗透现代知识会增加课业负担。笔者认为这主要是教育教学观念问题。首先,仅仅作为教学环节之一的教材,即使编得再浅显,也不可能从根本上解决现存的课业负担问题。其次,教材的系统性有着鲜明的时代性,渗透现代知识同时也意味着要淘汰那些过于陈旧的教学内容。 从教材编著来看,课业负担的轻重决定了教材中论点的多少和深浅,而概括性的认知图表,论证性的论据,包括科学事实、生活常识、经典实验,能够促进概念、原理的消化理解,在一定程度上反而降低了课业负担。当然要减轻课业负担,最值得研究的还是将现代生物学知识引入中学教材的方法和技巧,在充分研究中学生原有认知结构、认知特点、思维方式、学习习惯的前提下,根据教学大纲的规范而进行:1)转录按需索取,排除与大纲规定的知识项目无关或关系不密切的部分;2)概括猎取所需知识项目的思维线索;3)简化除去可能将思维引向歧途的枝节情境;4)形象化设计模式图、结构图、流程图和表格。 3.给科学观念、科学思维、科学方法以应有的地位,培养科学素质和科学能力生物科学发展过程中孕育的科学观念、科学思维、科学方法 至今仍对自然科学发展起着巨大的推动作用。巴甫洛夫运用分析和综合相统一的思维方式创立了高级神经活动学说;哈维以实验思维方法创立了血液循环学说;林耐科学地处理和运用知识信息创立了本质分类法。 人们惊叹弗 莱明发现青霉素的机遇,而忽视了机遇偏爱“有准备的头脑”,留意意外之事,善于捕捉机遇,这同样是科学方法。人们高度评价科学进化论和分子生物学的伟大成就,却忽视了达尔文的《物种起源》、薛定锷的《生命是什么》所蕴藏的科学观念对于科学发展的推动远远超过了相应的科学知识本身。上述内容的渗透宜用隐性处理和显性处理相结合的原则:科学过程、科学方法宜进行显性处理,科学观念、科学思维宜进行隐性处理。 4.加速教材系列化进程,科学地运用教材指导教学改革,调控教材评价。由于应试教育的影响,教学实践中普遍存在着一种倾向,即课程计划—教学大纲—教材编著—教学过程—教学评价5个环节层层加码,导致考分逐年上升,能力难以提高,课业负担过重。作为中心环节的教材如何有效地扼制这种态势的继续发展呢? 一般认为离开了教学内容的改革去侈谈教学方法的改革是危险的。但是另一方面,启用新教材实施教学时,教师往往有一种惰性,他们自觉不自觉地还是运用原有教学观念、教学方法去处理教材,这都显著削弱了启用新教材的意义。 鉴于以上两种情况,要尽快实施教材系列化,出版与新教材配套的教学指导书、参考书、教师手册、练习册、教学挂图、声像出版物、多媒体软件。特别是教参,要针对不同教学内容,充分考虑到城乡差异、南北差异、不同类型学校的差异,选择多种教学方法,提供最优化的教学方案,有效指导,促进教学改革。通过配套练习册调控教学评价过程中试题的难度,确实做到培养能力,提高素质,减轻负担。 诚然,中学教材的基础性和现代化在很大程度上互相对立,而且难以统一,特别是我国现阶段,很多不发达地区教育观念和教学设施还远未得以改变,盲目追求和过分强调教材“现代化”是不可取的。但是在当代科学不断分化和再综合的进程中,还要恪守传统意义上的知识系统性,崇尚百科全书式教材,反而将很多现代社会急需的科学知识拒于书外,并非辩证唯物主义的,这些都无助于教材现代化。 怎样将矛盾的双方有机统一起来,找到基础性和现代化的综合点,绝非是一个简单的取舍问题,有待深入研究和探讨。 高中生物论文:普通高中生物课程标准(实验) 今日世界,科学技术迅猛发展,国际竞争日趋激烈,国力的强弱越来越取决于劳动者的素质。普通高中教育的任务是在九年义务教育的基础上,进一步提高国民素质,并使学生在全面发展的基础上实现有个性的发展。发展学生的科学素养与人文精神、创新精神与实践能力、国际视野与民族精神、社会责任感与人生规划能力,对国家的兴盛、社会的进步、个人的终身发展都具有重要意义。 生物课程是高中阶段重要的科学课程。在当代科学技术领域中,生物科学和技术的发展尤为迅速,成果显着,影响广泛而深远。例如DNA分子结构和功能的揭示、体细胞克隆哺乳动物技术的突破、人类基因组计划的实施、干细胞研究的进展、脑科学的深入发展、生物工程产业的兴起等,正在改变人类的生活。尤其是生物科学技术和信息科学技术正在逐渐融合并显示出强大的经济力量,已成为科学发展和技术革命的世纪标志。生物科学和技术不仅影响人类的生活、社会文明和经济活动,还深刻影响着人们的思想观念和思维方式。高中生物课程应当与时俱进,以适应时代的需要。 自1978年起,我国高中生物课程历经多次改革,取得了显着的成绩。为适应时展的需要,《普通高中生物课程标准(实验稿)》(以下简称《标准》)在吸纳现行高中生物学教育优点的基础上,更尊重学生多样化发展的需求;更贴近社会实际和学生的生活经验;更多地反映生物科学和技术的新进展;更重视发展学生的创新精神和实践能力;更强调学习是一个主动建构知识、发展能力、形成正确的情感态度与价值观的过程。 一、课程性质 生物科学是自然科学中的一门基础学科,是研究生命现象和生命活动规律的科学。它是农业科学、医药科学、环境科学及其它有关科学和技术的基础。生物科学的研究经历了从现象到本质、从定性到定量的发展过程。当今,它在微观和宏观两个方面的发展都非常迅速,并且与信息技术和工程技术的结合日益紧密,正在对社会、经济和人类生活产生越来越大的影响。 高中生物课程是普通高中科学学习领域中的一个科目。高中生物课程将在义务教育基础上,进一步提高学生的生物科学素养。尤其是发展学生的科学探究能力,帮助学生理解生物科学、技术和社会的相互关系,增强学生对自然和社会的责任感,促进学生形成正确的世界观和价值观。 二、课程的基本理念 提高生物科学素养 生物科学素养是公民科学素养构成中重要的组成部分。生物科学素养是指公民参加社会生活、经济活动、生产实践和个人决策所需的生物科学知识、探究能力以及相关的情感态度与价值观,它反映了一个人对生物科学领域中核心的基础内容的掌握和应用水平,以及在已有基础上不断提高自身科学素养的能力。提高每个高中学生的生物科学素养是本课程标准实施中的核心任务。 面向全体学生 《标准》的设计面向全体学生,着眼于学生全面发展和终身发展的需要。课程的内容标准有较大的灵活性,以适应不同学校的条件和不同学生的学习需求,促进学生有个性地发展。 倡导探究性学习 生物科学作为由众多生物学事实和理论组成的知识体系,是在人们不断探究的过程中逐步发展起来的。探究也是学生认识生命世界、学习生物课程的有效方法之一。《标准》倡导探究性学习,力图促进学生学习方式的变革,引导学生主动参与探究过程、勤于动手和动脑,逐步培养学生搜集和处理科学信息的能力、获取新知识的能力、批判性思维的能力、分析和解决问题的能力,以及交流与合作的能力等,重在培养创新精神和实践能力。 注重与现实生活的联系 生物科学与人们的日常生活、医疗保健、环境保护、经济活动等方面密切相关。《标准》注重使学生在现实生活的背景中学习生物学,倡导学生在解决实际问题的过程中深入理解生物学的核心概念,并能运用生物学的原理和方法参与公众事务的讨论或作出相关的个人决策;同时注意帮助学生了解相关的职业和学习方向,为他们进一步学习和步入社会做准备。 三、课程设计思路 高中生物课程是根据《基础教育课程改革纲要(试行)》和《普通高中课程改革方案》的精神和要求设计的。 高中生物课程分为必修和选修两个部分。必修部分包括“生物1:分子与细胞”、“生物2:遗传与进化”、“生物3:稳态与环境”3个模块;选修部分有“选修1:生物技术实践”、“选修2:生物科学与社会”和“选修3:现代生物科技专题”3个模块。每个模块36学时、2学分。 必修模块选择的是生物科学的核心内容,同时也是现代生物科学发展最迅速、成果应用最广泛、与社会和个人生活关系最密切的领域。所选内容能够帮助学生从微观和宏观两个方面认识生命系统的物质和结构基础、发展和变化规律以及生命系统中各组分间的相互作用。因此,必修模块对于提高全体高中学生的生物科学素养具有不可或缺的作用。 选修模块是为了满足学生多样化发展的需要而设计的,有助于拓展学生的生物科技视野、增进学生对生物科技与社会关系的理解、提高学生的实践和探究能力。 学生在学习了生物1的内容之后,既可以先学习生物2的内容,也可先学习生物3的内容。在修完必修模块的基础上,进行选修模块的学习。 每个模块在高中生物课程中的价值如下。 “生物1:分子与细胞”模块有助于学生较 深入地认识生命的物质基础和结构基础,理解生命活动中物质的变化、能量的转换和信息的传递;领悟观察、实验、比较、分析和综合等科学方法及其在科学研究过程中的应用;科学地理解生命的本质,形成辩证唯物主义自然观。 “生物2:遗传与进化”模块有助于学生认识生命的延续和发展,了解遗传变异规律在生产生活中的应用;领悟假说演绎、建立模型等科学方法及其在科学研究中的应用;理解遗传和变异在物种繁衍过程中的对立统一,生物的遗传变异与环境变化在进化过程中的对立统一,形成生物进化观点。 “生物3:稳态与环境”模块有助于学生认识发生在生物体内部和生物与环境之间的相互作用,理解生命系统的稳态,认识生命系统结构和功能的整体性;领悟系统分析、建立数学模型等科学方法及其在科学研究中的应用;形成生态学观点和可持续发展的观念。 “选修1:生物技术实践”模块重在培养学生设计实验、动手操作、收集证据等科学探究的能力,增进学生对生物技术应用的了解。本模块适于继续学习理工类专业或对实验操作感兴趣的学生学习。 “选修2:生物科学与社会”模块围绕生物科学技术在工业、农业、医疗保健和环境保护等方面的应用,较全面地介绍了生物科技在社会中的应用,可以帮助学生更深入地理解生物科学技术在社会中的应用,适于继续学习人文和社会科学类专业及直接就业的学生学习。 “选修3:现代生物科技专题”模块以专题形式介绍了现代生物科学技术一些重要领域的研究热点、发展趋势和应用前景,以开拓学生的视野,增强学生的科技意识,为学生进一步学习生物科学类专业奠定基础。 高中生物论文:高中生物学核心概念建构的策略创新机制 如何构建核心概念是近年来高中生物学课堂教学研究的重要内容,因为“学习不仅仅是为了要知道一系列的科学事实,更重要的是要围绕核心概念构建知识体系和模型,并广泛运用科学概念解释自然现象”[1]。而围绕着核心概念设计和实施教学,一方面可以帮助学生澄清所学生物学事实、一般概念与核心概念之间的关系,并能在新情境中实现对概念的迁移应用;另一方面又可以有效地使学生形成科学地分析问题和解决问题的思路及方法。为此,《普通高中生物课程标准(实验)》(以下简称《标准》)“倡导学生在解决实际问题的过程中深入理解生物学的核心概念”。那么,在课堂教学中,应采取怎样的教学策略和程序,才能帮助学生理清生物学事实、一般概念与核心概念之间的关系,进而在解决问题的过程中主动建构相应的核心概念?本文以“生命活动的主要承担者——蛋白质”一节课堂教学作为案例,尝试解答上述问题。 一、生物学核心概念的界定及特征 1.核心概念的界定 既然进行生物学核心概念教学具有多重教育意义,那么,什么是核心概念,目前对于这一问题尚未有统一的认识。美国课程专家埃里克森(Erickson)认为,核心概念是指居于学科中心,具有超越课堂之外的持久价值和迁移价值的关键性概念、原理或方法。这些核心概念具有广阔的解释空间,源于学科中的各种概念、理论、原理和解释体系,为学科领域的发展提供了深入的视角,还为学科之间提供了联系[2]。戴伊(Day)指出,核心概念是某个知识领域的中心,虽然不是所有人都接受了这些知识,但它们却获得了广泛的应用,而且这些知识还能经得起时间的检验。费德恩(Feden)等人则认为,核心概念是一种教师希望学生理解并能在忘记其非本质信息或周边信息之后,仍然能应用的概念性知识,并且强调核心概念必须清楚地呈现给学生[3]。 生物学核心概念处于学科中心位置,包括对生命基本现象、规律、理论等的理解和解释,对学生学习生物学及相关科学具有重要的支撑作用。它是人们对某一类生物学问题本质特征的概括。例如“细胞是由物质分子组成的,不同的物质承担着不同的功能”,就是在分析了组成细胞的不同物质分子后,概括出来的本质认识。而蛋白质之所以称为“生命活动的主要承担者”,又是在分析了蛋白质分子结构多样性原因和逐渐了解生命活动无时无刻不与蛋白质相关,以及和其他组成物质相比较后抽象和概括出来的核心概念。 需要说明的是,对“蛋白质是生命活动的主要承担者”这一核心概念的理解,并不是一成不变的。它在本节内容中属于核心概念,而从整个单元来看却不是核心概念。因此,对某一核心概念的界定,会因不同的学段、不同的学习范围而发生变化。 2.核心概念的特征 当直接甄别和界定核心概念有困难时,我们不妨换个角度思考:核心概念有什么特征,我所确定的核心概念具备这些特征吗? 核心概念是在一般概念的基础上提炼出来的,因此它可以统摄一般概念,能够揭示学科知识的本质和学科知识之间的联系,具有统整学科知识的功能。因此,生物学核心概念应该具有以下特征。 第一,居于学科知识的中心。蛋白质分子不仅参与构建了细胞这座生命大厦,而且在细胞代谢、分裂、分化、癌变、凋亡、遗传、细胞间的信息交流等各项生命活动中扮演着重要角色。可以说,“蛋白质是生命活动的主要承担者”这一核心概念贯穿了三个必修模块。 第二,是形成新知识的“生长点”。学生一旦建立起“蛋白质是生命活动的主要承担者”的概念,就容易形成科学地分析问题和解决问题的思路及方法。例如,细胞分化过程中,细胞的形态、结构、功能之所以发生了稳定性差异,是因为分化细胞中产生了组织特异性蛋白质。 第三,具有思维训练价值。组成蛋白质的氨基酸序列具有多样性,使得蛋白质的空间结构变化多端;而蛋白质只有维持特定的空间结构才能行使特定的生物学功能。因此,空间结构的多样性赋予了蛋白质多种多样的生物学功能,足以承担起丰富多彩的生命活动。可见,生物学核心概念是在许多一般概念的基础上加以分析、综合、抽象、概括出来的,它的形成过程需要综合的思维能力。 二、建构生物学核心概念的策略与程序 1.建构核心概念的策略 与“蛋白质是生命活动的主要承担者”有关的一般概念和事实见图1。 (1)事实和感性认识是建构概念的基础 “应为学生的学习设计怎样的学习路径?”“哪些生活经验有助于学生理解和建构核心概念?”笔者在研读《标准》和教材的基础上,找寻学生“最近发展区”,决定采取以“肽键”为线索、以实验为先导,围绕“肽键”认识蛋白质多样的结构与功能相适应的教学策略,尝试对“组成细胞的分子”这类比较枯燥乏味的内容进行探究式教学,帮助学生在相关生物学事实和一般概念的基础上,构建相应的核心概念。 新课伊始,用什么样的导言既能贴近学生生活又能直切主题?思前想后,笔者决定以问题“早晨大家都吃了什么?”(鸡蛋、面包、牛奶)“为什么要吃鸡蛋、喝牛奶?”(含蛋白质多)“怎么能证明鸡蛋和牛奶中含有蛋白质呢?”导入新课,然后,逐一在装有等量清水、蛋清、牛奶、豆浆和淀粉液的试管中滴加3滴双缩脲试剂,当试管中液体变色后,又问学生“哪个液体含有蛋白质?”学生脱口而出“蛋清、牛奶和豆浆”。学生的答案虽然正确,但是细致分析,它并不是通过实验结果得出的,而是凭借先入为主的生活经验(前概念)判断出来的。教师不能被这种假象所蒙蔽,于是追问“怎么知道蛋清、牛奶、豆浆中还有蛋白质?”(试管中的颜色发生了变化)“清水和淀粉液与双缩脲试剂结合后也有颜色变化呀!”(学生无语……) 教师利用“蛋白粉溶液+双缩脲试剂产生紫色反应”为“标准”,解释双缩脲试剂能识别蛋白质结构中的“肽键”,并形成紫色化合物(络合物)。用这支试管的颜色与其他各试管的颜色比较,说明蛋清、牛奶和豆浆中含有蛋白质。随后,紧紧围绕“什么是‘肽键’?;“‘肽键’在哪儿?”“肽键’和蛋白质是什么关系?”开展后续的教学。 上述教学处理,既能很好地利用感性和直观材料,帮助学生在事实的基础上建构新概念,又能体现生物学科作为理科的教学特色。 (2)充分的学习体验有助于构建相应的概念 生物课程期待着学生主动参与学习过程,在亲历提出问题、获取信息、寻找证据、检验假设、发现规律等过程中习得生物学知识,养成理性思维的习惯,形成积极的科学态度,发展终身学习的能力。在传统教学中,教师往往忽略学生的学习体验过程,“一言堂”比比皆是,且过于关注琐碎的知识内容。其实,学生 不需要记忆那些细枝末节的信息或孤立的事实,而是需要从大量事实和学习的体验中,理解其中的规律,形成相应的概念和原理,并能将这些概念和原理迁移应用于新情境中。 例如:在认识氨基酸结构特点时,先用类比方法,引导学生理解蛋白质与淀粉一样,也是由小分子物质构成的多聚体,即氨基酸是蛋白质的基本单位。而后出示三种氨基酸结构简式(见图2),请学生说出它们的异同,概括出氨基酸的通式。随后,让学生辨认四种不同类型氨基酸的氨基、羧基和R基。最后,展示20种氨基酸的结构简式,明确氨基酸的不同主要是R基不同,R基的结构特点决定着氨基酸的特性。 又如:在认识“肽键”时,先让学生观看氨基酸“脱水缩合”课件(动画),然后让他们说出“肽键”是怎样形成的,在哪里形成的以及组成。以此逐渐认识经“脱水缩合”形成二肽、三肽和多肽的概念。 还有,在认识蛋白质分子结构多样性的原因时,先提出问题“20种氨基酸能够合成多少种蛋白质呢?”学生在不知如何回答的情形下,出示两种“九肽”的氨基酸组成:①半胱氨酸—酪氨酸—异亮氨酸—谷氨酰胺—天冬酰胺—半胱氨酸—脯氨酸—亮氨酸—甘氨酸;②半胱氨酸—酪氨酸—苯丙氨酸—谷氨酰胺—天冬酰胺—半胱氨酸—脯氨酸—精氨酸—甘氨酸。让学生分析这两种“九肽”的区别,并认识到虽然都是“九肽”,由于氨基酸种类和排列顺序不同,其生理功能完全不同,①是催产素,②是加压素。再利用“镰刀型细胞贫血症”的实例,说明由570多种氨基酸组成的血红蛋白,只要有一个氨基酸发生错误,就会造成蛋白质空间结构发生变化,功能也发生改变——携氧能力大大下降。在充分的事实面前,学生会逐渐认识到,组成蛋白质分子的氨基酸种类、数目、排列顺序和肽链盘曲、折叠方式的不同,都是决定蛋白质分子结构多样性的原因,进而理解蛋白质功能多样性的原因。 实践证明,让学生经历充分的学习体验,可以使他们在主动学习的过程中,加深对事实的观察和分析,逐渐体会事实背后所蕴含的深刻生物学原理和本质,进而顺利地建构科学概念。 (3)建构概念的意义在于新情境下的应用 概念放在一定的应用情境下才会显得生动和有意义。对于教师来说,帮助学生建构知识框架,形成正确的概念固然重要,但是,如果把这些概念“束之高阁”也就失去了原本意义。所以,构建概念重在应用。 例如:学生形成了“具有一定空间结构的蛋白质,才能有生物学功能”的基本概念后,可继续提问:“生鸡蛋含有蛋白质,煮熟的鸡蛋呢?”学生经过思考后,答出蛋白质变性问题。教师追问:“蛋白质变性后,是否还属于蛋白质[提供论文和论文的服务]呢?”教师演示:加热试管中的蛋清后用双缩脲试剂检验,结果为“紫色”,说明熟鸡蛋仍是蛋白质,因为“肽键”还在!继续比较“生蛋清”和“熟蛋清”的“紫色”,发现“熟蛋清”比“生蛋清”深。引导学生分析:加热改变了蛋白质的空间结构,暴露更多的“肽键”与双缩脲试剂反应后颜色加深。 通过这个环节的设计,学生对“肽键”是蛋白质特有的结构,认识更加深刻。与此同时,还学会了在新的问题情境下,利用概念解决问题的方法。 2.建构核心概念的程序 掌握核心概念需要学生主动建构,而非依靠教师的机械灌输。因此需要一套有效的教学程序。北京教育学院的胡玉华教授以图解的形式作了如下页图3所示说明[4]。 笔者依据上述教学程序对“蛋白质”一节进行了教学实践,收到了良好的教学效果,见下页图4所示。 三、建构生物学核心概念的反思与体会 “在课堂教学中,核心概念应成为课堂教学目标之一。在制定教学目标的过程中,教师需要思考:核心概念之间的联系,核心概念与原有概念之间的联系以及核心概念与其他相关概念之间的联系。”[5]在“蛋白质”一节的教学中,虽然涉及了一些生物学事实或事实性的概念,但这还不足以使学生构建出“蛋白质是生命活动的主要承担者”这一核心概念,以及与它相关的更上位概念“细胞是由物质分子组成的,不同的物质承担不同的功能”。因为学生的学习主要是通过课堂教学一课时一课时地理解和不断积累的过程。对核心概念的认识,也是在获得大量事实和一般概念的基础上,逐渐概括和建构起来的。 所以,要想使学生对“蛋白质”有更为深刻的认识,还须在日后不断地学习中,引导学生逐渐体会相关概念之间的联系、不同层次概念之间的关系,为建构核心概念奠定基础。 此外,在进行教学设计时,教师要有“单元”设计意识。要能将“单元”或核心概念拆分为若干相关的基本概念,作为该单元不同课时的教学目标实施教学。对于每课时的教学,绝不能只停留在让学生记住一些简单的生物学事实的水平上,而是要关注事实背后的内涵,关注通过事实抽象出来的概念,使学生通过一个“单元”的学习,能概括出某类生物学事实总体特征和规律性的东西,并以此建构合理的概念框架,进而提高在新情境际问题的能力 高中生物论文:浅谈高中生物与人文学科教育的联系 1.高中生物与人文学科教育的联系 在高中阶段,人文学科教育主要包括语文、历史、政治、英语和地理等。 1.1与语文的联系 生物现象与文学作品间的联系随处可见,在一些古典诗词、成语中随处可见生物学问题的影子,前人已经作了不少总结,在此仅举几个例子予以说明。 1.1.1诗词中的生物学 1.1.1.1“独立寒秋,湘江北去,橘子洲头。看万山红遍,层林尽染;漫江碧透,百舸争流。”是高中语文第一册中的诗词《沁园春.长沙》中的诗句。 万山红遍,层林尽染,与唐代诗人杜牧的诗句“停车坐爱枫林晚,霜叶红于二月花”异曲同工,都是描写秋天的景象。这种动人的自然秋景是秋天气温渐渐降低、紫外线照射强烈等外界因素造成的。在低温的作用下,叶绿素逐渐分解,同时叶脉的运输能力逐渐减弱,叶子白天通过光合作用制造的糖分不能完全运出叶子,叶子里的糖分越积越多,可溶性原糖多了,就形成了较多的花青素,同时细胞内pH值改变,呈现酸性,使花青素表现出红色,秋天红叶的种类如枫叶黄栌、槭树、柿树等。 秋天,也有些植物叶肉细胞衰老,叶绿素的合成速度低于分解速度,叶绿素含量相对减少,类胡萝卜素分子比较稳定,不容易破坏,所以叶片逐渐呈现类胡萝卜素的颜色——黄色,故而会出现“黄叶地”的景色。如银杏树,每到秋天淡黄色的小扇子型的叶片落在地上,令人不忍踩踏。 1.1.1.2《采桑子·重阳》是新高中语文收录的又一首诗词。“人生易老天难老,岁岁重阳。今又重阳,战地黄花分外香。”寥寥数语展现了深秋季节战地的壮丽景象。杜牧的《九日齐山登高》:“尘世难逢开口笑,菊花须插满头归。”也是描写重阳日的菊花。 深秋季节,霜后万木萧瑟,唯独菊花傲霜盛开。菊花为菊科菊属,多年生宿根亚灌木花卉。是短日照植物,适应性较强,喜凉,耐寒,生长适温18℃—21℃,最高32℃,最低10℃,虽然水稻、牵牛花、苍耳、大豆等,都是属于短日照植物,但它们不耐低温,中秋前后就成熟枯萎了。 短日照植物是指给予比临界暗期长的连续黑暗下的光周期时,花芽才能形成或促进花芽形成的植物。在自然界中,在日照比较短的季节里,花芽才能分化。夏至过后,日照渐短,许多热带、亚热带和温带秋季开花的植物多属短日照植物,要使短日照植物,即秋天开花的植物提前开花,就要对它们进行短日照处理。在日照长的季节,进行遮光短日照处理,能促进开花,若长期给予长日照,就抑制开花。利用短日照进行促成栽培的花卉有:菊花、一品红、玉海棠和三角花等。 冬至过后,日照渐长,春夏季开花的植物多属长日照植物,指给与比临界暗光期长的连续光照下的光周期时,花芽才能形成或促进花芽形成的植物。春天开花的花卉多为长日照植物,如紫罗兰、蒲包花、天竺葵、瓜叶菊、四季报春、金鱼草、三色堇等,对它们进行长日照处理可提前开花。 利用光照处理能达到鲜花周年供应,不但能美化环境,而且能增加经济效益。 1.1.2成语中的生物学 1.1.2.1燕雀安知鸿鹄之志。 语出《史记·陈涉世家》:“陈涉太(叹)息曰:‘嗟乎!燕雀安知鸿鹄之志哉!’”意思是说像燕子和麻雀这样的小鸟哪里知道鸿鹄的志向,比喻平庸的人不能了解杰出人物的远大抱负。鸿鹄就是天鹅,形状像鹅,体型较大,全身白色,脚和尾都短,脚黑色,有蹼。居住在海滨或湖边,善飞,吃植物、昆虫等,是候鸟。候鸟指随季节而变更栖息地的鸟类,如燕子、杜鹃等春夏来我国繁殖,秋季飞到印度过冬,是夏候鸟;野鸭、大雁、天鹅春季飞到较远而且较冷的地区繁殖,秋季又飞回原地区的鸟类为冬候鸟。留鸟则是终年生活在一个地区,不到远方去的鸟,如麻雀、画眉、喜鹊等。 1.1.2.2“良禽择木而栖”,候鸟选择适于自己生活、繁殖的地区栖息,因此,践行党中央提出的科学发展观,更加重视人与自然的和谐并存,保护环境,是我们长期的任务与责任。 1.1.2.3螳螂捕蝉,黄雀在后。 语出《庄子·山木》,汉代韩婴《韩诗外传》和刘向《说苑·正谏》。这反映了捕食(食物链)和适应的相对性。螳螂全身绿色或土黄色,头呈三角形,前腿呈镰刀状,活动灵敏自如,能出其不意地捕食昆虫,这是生物对环境的适应。然而有时螳螂却顾此失彼,在全神贯注地捕食蝉的同时,没有发现身后的黄雀,而被黄雀捕食,这正是适应相对性的最好体现。此外,螳螂吃蝉,黄雀捕食螳螂,这也反映生态系统中各生物之间的食物关系,属于食物链的一部分。食物链是指在生态系统中,各种生物之间由于食物关系而形成的一种联系。这句成语隐含的一条食物链就是:植物—蝉—螳螂—黄雀,在这条食物链中,植物是生产者,属于第一营养级,蝉、螳螂、黄雀都是消费者,分别属于第二、三、四营养级。 1.2与历史的联系 1.2.1生命科学发展史 对学生进行生命科学史教育对于提高学生的生物学素养乃至人整个科学素养和综合素质有积极的意义。重大科学发现过程不仅体现了科学家以严谨的科学态度、严格的科学方法、敏锐的观察思维对自然现象和自然规律进行的艰苦探索,还体现了科学家的个性、爱好,以及观点,在竞争与合作中形成的学术思想上的融合、碰撞和冲突,也反映出社会和学术群体的评价给予的鼓励、包容和压力。 人教版高中生物教材在必修模块《分子与细胞》、《遗传与变异》、《稳态与环境》中引入了很多科学家的经典实验,同时还增加了较多的科学研究方法和思想,是很好的进行生命科学史教育的材料。现将部分经典科学实验及所蕴含的科学态度和科学精神汇总如下。 必修模块中部分经典实验所蕴含的科学态度和科学精神一览表 1.2.2历史生物学 时间是生物的发生发展的尺度之一。在较大的时间尺度上,例如在不同的历史年代,有不同的生物出现,结合化石资料,就形成了古生物学,关于生物进化的很多证据就来自于化石、孢粉等;在较小的时间尺度上,例如在人类文明诞生以后,如研究近几千年来人口的增长、植被的破坏在不同历史时期的情况,则是历史生物学。人教版高中生物课本必修三“稳态与环境”中118页“人口增长对生态环境的影响”一节,就有关于我国历年来人口增长情况的图表。 1.3与政治的联系 生物与政治之间的联系主要表现在与 哲学方面的联系,如辩证思维。辩证思维是在思维活动和感性经验的基础上,以概念、判断和推理为基本形式,按照唯物辩证法的基本规律而进行的思维活动。高中生物新课标在阐述课程目的时明确指出:“通过高中生物课程的学习……树立辩证唯物主义观点,养成科学态度和科学精神,树立创新意识,逐步形成科学的世界观。”对课程目标的规定是:“通过生物学知识的学习,初步形成生物体的结构和功能、局部与整体、多样性与共同性相统一的观点,生物进化观点和生态学观点,树立辩证唯物主义自然观,逐步建立科学的世界观。” 生命科学与辩证唯物主义哲学有着极其密切的联系,首先,生命科学是一门自然科学,辩证唯物主义的产生本身就是以自然科学的发展为重要前提的,生命科学为辩证唯物主义的基本内容和基本观点提供了丰富的论证材料;其次,哲学是对科学规律的高度概括,哲学对自然科学的发展具有普遍的指导意义,哲学是“全部科学研究之母”。 在高中生物教学中渗透辩证唯物主义教育的主要内容应该主要包括以下三大方面:(一)生命世界的物质性及其运动规律;(二)生命世界的普遍联系与矛盾;(三)辩证唯物主义的实践—认识—再实践—再认识,以至无穷的认识论。 以对立统一规律为例,生命现象中普遍存在着局部与整体、结构与功能、个别与一般、个性与共性或称做多样性与共同性等方面的对立统一。生物体结构和功能的统一性是生命科学基本的观点之一,如叶绿体、线粒体的结构分别与光合作用、呼吸作用相统一;这些自身结构在各有其结构和功能的特点的同时,又相互联系,组成一个统一的整体,如神经的兴奋和抑制、激素作用的二重性等现象就是局部的对立而整体上的统一的典型实例。生命世界最常出现的就是在一般规律中的例外,是特殊的个别,因此,在教学中讲解概念、规律时要特别注意概念、原理的外延及适用范围,具体问题具体分析。我们从个别出发,归纳总结,上升到一般,从现象上升到本质,然后必然将一般作用于具体的个别,解决个别的问题。比如,含有性别决定基因的性染色体相对于其他常染色体而言是特殊的,任何杂交遗传都是两性的结合,都在形成生殖细胞过程中存在同源染色体的分离、交叉互换和非同源染色体的自由组合,XY染色体的遗传同样符合自由组合规律和分离规律,这是常染色体与性染色体的遗传共性。所以,在涉及伴性遗传的现象解题时要分析XY的行为,而不必写常染色体,同理,分析常染色体遗传时尽管也涉及父母亲代,但不必动辄写上XY。 1.4与地理的联系 生物知识与地理的关系非常密切,由于人类的生活需要和生产活动,很早就接触到植物的种类和分布问题。如早在公元前300年,“植物学之父”、古希腊Theophrastus随军记述了沿途观察到的不同植被和植物,并根据植物的经济用途或生长习性进行了分门别类。我国在公元前11世纪至几世纪的古代着作中,就有关于植物种类和分布的记述,如《诗经》中记载了200多种植物,并记载古代汾河下游,山(山地)有枢、栲、漆等树木,隰(低地)有榆、杻、栗等树木,秦岭山地多松树、竹类,还有桑、杞、栲等。随着近代科学的发展,主要研究生物与地理之间的关系形成了生态学和生物地理学两门重要的学科。 在高中生物教材中,生物与地理之间的联系主要体现在环境和生态两个方面,如人教版高中生物教材必修三“稳态与环境”的后半部分主要是关于生物与地理(环境)之间的关系,主要是生态学方面的基础知识。 例外,在地理中还有一个方面体现出与生物之间的关系,这就是地名,一是很多地名中都包含了生物名称,如宝鸡、榆林、枣庄、龙州、梧州、桐乡、虎牢关、狼牙山,等等;二是一些地名与生物故事有关,如淝水、八公山与风声鹤唳、草木皆兵有关系;三是许多少数民族或国外的地名原来的意思里有生物的元素,如包头,蒙语的意思是有鹿的地方等。 1.5与英语的联系 高中生物与英语之间的联系相对较少,主要体现在以下几个方面:(1)生物学名词都有一个英文单词相对应,这样学生在学习的过程中可以双向记忆;(2)许多英语课文的内容与生物有关,学生如果对生物的知识了解比较多,就很有利于对英语的学习;(3)许多英文谚语描述的是生物学现象,如Love me,love my dog.与成语爱屋及乌同义,The fox preys farthest from his hole.翻译成汉语就是兔子不吃窝边草等。与英语的联系是目前在教学实践中着力最少的方面,急需发掘,这需要老师在上课的时候多注意,多引导 高中生物论文:分析高中生物小班化教学的创新 一、前言 传统的大班级制授课在今天的高中生物教学实践中越来越显示出它的不足。“要改变过于强调接受学习、死记硬背、机械训练的现状,倡导学生主动参与、乐于探究、勤于动手,培养学生搜集和处理信息的能力、获取知识的能力、分析和解决问题的能力以及交流与合作的能力。达到这些目标,就需要小班化教育!”开展高中生物小班化教学探究不仅是改变当前高中生物课程教学低效的要求,也是高中新课程改革与时展的要求。新课程改革要求我们积极转变教学理念,在教学过程中,做到以人为本,关注学生个体发展的差异,挖掘学生潜能,努力培养出适应时展需要的高素质人才、创新性人才。 二、小班化教学优势分析 “小班化教学强调让每个学生受到充分的教育,强调因材施教和发展学生的个性,有利于培养学生的创造力。”小班化教学更好的贯彻新课程教学理念,关注每一个学生的发展;它考虑学生个体之间发展的差异性,并针对学生的差异性进行因材施教;小班化教学学生人数相对较少,学生能够占有最优学习空间与时间,享受最优教育资源,有效改善受教育条件,发挥自身主观能动性;小班化教学能够有效促进课堂师生、生生互动,形成和谐的课堂氛围;能够有效综合各种教育因素,激发每一位学生潜能,增强体验,有效提升高中学生的生物科学素质。 三、高中生物小班化教学实践 1.优化学习环境,激发学习意识 在高中生物教学实践中,我认识到良好的环境能够有效调动学生学习生物的主动意识,“创设具有教育性、开放性、生动性且安全性的教学环境,对于陶冶学生的情操,激活学生的思维,融合师生情感,转变教师观念,有着不可估量的积极作用。”首先,我根据高中生物小班教学师生互动的需要,优化课桌椅排列设计,优化生物实验室布置,便于学生进行合作学习,便于师生课堂互动,打破空间隔离感,拉近心理距离,激发学习需求;其次,我为学生提供最优学习条件。生物课程是一门科学性、实践性较强的学科,需要我们借助现代教学媒体辅助教学。我在学校条件允许的前提下,运用录放机、投影、计算机、校园网络等设备来改善学习条件,增强生物课堂趣味性,扩大学生视野,激发生物课程魅力等;第三,我努力营造和谐的课堂氛围。在小班教学实施过程中,我注意融洽师生关系,激发学生学习心理;加强课堂语言艺术研究,课堂用语多一些尊重,多一些幽默,多一些激励;巧妙运用好体态语言,表达我的关爱、我的肯定等。 2.针对学生差异,实施因生施教 反思传统大班制教学,我发现大班制教学学生人数多,教师往往容易忽略学生发展的差异性,导致一部分好学生学有余力,一部分基础薄弱学生学习力不从心等,严重挫伤了学生生物学习的兴趣。小班化教学规模小,教师精力集中,便于我们了解与把握每个学生的生物学习情况,针对不同的学生实施教学。首先,我针对学生生物素质发展的差异性对学生进行分类,根据学生之间的差异性设计出不同层次的教学案。教学案预习板块,我主要设计了知识回顾、预习新知、预习质疑、预习自测等几个板块,帮助每一个学生梳理已有知识,预习新知并进行自我问题发现;其次,我采取恰当的课堂教学形式,成立探究问题组,引导学生进行课堂学习与生物实验,并优化教学策略,根据不同学生的课堂学习实际给予指导;第三,依据学生生物学习能力类别,分层进行作业设计。通过为每一个学生设计生物学习方案,组织生物教学,使他们都能在生物学习中,学有所得,获得学习成就感。 3.优化教学策略,提升教学效率 在长期生物教学实践中,我认识到“小班化教学”中“小班”只是高中生物课程改革的外壳,它的本质应该落实在生物“教学”。我深知高中高效生物课堂打造离不开有效的教学策略,在高中生物教学实践中,我注意优化教学策略来提升生物课堂效率:小组教学法,对学生进行合理分组,充分发挥集体智慧,培养学生竞争意识;分层教学法,针对不同个体生物科学素质不同,有针对性的进行因材施教;游戏教学法,根据教学内容巧妙的穿插游戏,增强直观感受与课堂教学的趣味性;情境教学法,生物课程操作性强,在教学过程中模拟生物科学情境,引导学生进行情境体验,增强学生的动脑、动手能力。任何一种教学策略的运用都要充分考虑学生个体特点与课程教学内容特点,要致力于提高课堂教学效率与学生生物科学素质。 4.实施多元评价,调整学生学习 任何一种教学评价都是为了更好的调整教学行为,促进学生的学习与素质的提升,所以小班化教学要实施多元化学生评价,以评促教,以评促学。在生物课程评价主体上,我综合教师、学生、小组等主体,将师评、互评、自评、组评相结合,使评价更全面客观;在评价内容方面,除了评价生物基础知识外,还评价学生的课堂表现,小组合作探究能力,生物实验操作能力,创新能力等;在阶段上,综合学生平时学习情况、期中评价、期末评价等,合理安排分值比例。努力打造动态、多元、立体化生物课程评价,同时考虑学生评价的导向性与激励性。 四、结语 高中生物小班化教学探究是一项长期而复杂的工作,只要我们每一位高中生物教师能够本着一颗探求之心,在生物教学实践中不断加强探索,精心设计每一节课,一定能够推动高中生物小班化教学,提升每一位学生的生物科学素质。 高中生物论文:分析高中生物“图与图群”的教学应用 现行的生物教材中,多以图文并茂的形式呈现,插图多为图或图群,文字是精炼版的总结。高中《生物》必修单元中图群就有200多幅,表格近40余个,占据了很大的比重。因此,在生物教学中,如果能合理运用这些图群,引导学生看图、识图、分析图,就能起到意想不到的教学效果。本文针对高中生物教材中如何合理运用图与图群,谈谈自己的看法。 一、图与图群的应用例谈 高中生物教材中,图与图群大体由生物结构模式、生理过程模式、实验才做流程、曲线坐标以及遗传类图谱组成,本文以具有代表性的几类作为分析重点。 1.生物结构模式 以结构为基础是生物体的基本功能。只有掌握了生物结构才是抓住了生物的根本。而生物的微观结构是肉眼看不到触碰不到的,一般很难让学生接受。因此,在介绍生物结构时,教材中多以图像展示出生物体微观结构,让学生能更直观更形象的观察其生物体。只有学生对生物体的结构掌握了、熟知了,才能在你脑中形成鲜活的影像记忆。 如,在学习《细胞结构》时,将植物或动物的细胞显微结构图呈献给学生,学生就能直观的了解细胞的形态以及组成结构等。再通过教师的引导,让学生从读图入手,确定细胞中的微结构名称以及结构形态、位置、特点,让学生能主动比较其结构的异同点。同时,在读图的基础上,结合课本内容,详细分析说明细胞结构的功能就更能突出生物学观点,最后,将学到的知识整合到一张图片上,并回忆所学内容,就能起到强化知识、巩固知识的作用。让学生理解生物学是一个统一的整体,作为一个有机结构,生物体之间的结构与功能是莫不可分的,这样一来既揭示了生物体内的本质联系,也达到了巩固记忆的目的。 2.生理过程示意图 生物教材中的难点多为复杂的生理过程,仅凭教材中的文字叙述,学生往往会感到无从下手,势必造成记忆混乱,知识点混淆不清。现行的苏教版教材中,将这些复杂的生理过程用图群的模式表现出来,利用图群进行有效降解,这就比单纯的文字叙述要清晰很多。如在讲《有氧呼吸》一课时,我先用多媒体以图文并茂的形式展示有氧呼吸的过程,学生通过读图就能了解有氧呼吸的阶段,并在每个阶段提出这样的问题:(1)该生理过程完成的场所在哪里?(2)完成所需的条件是什么?(3)该过程中物质和能量有哪些变化?影响因素有哪些?接着引导学生分析图群并归纳每个阶段的能量和物质变化。这样学生不仅在读图的时候思考问题,也在思考中培养了分析能力和语言概扩能力。 二、图与图群教学的应用体会 1.配好图解 插图是教材中语言文字叙述的眼神,只为说明深化基础知识,因此,只有配好图解才能让插图找到合适的落脚点。在教师备课过程中,首先要观察插图、分析插图,弄清楚插图具体要说明什么,其次,从学生的认知程度和分析能力入手,根据教学母庙采取合理有效的教学方法。从而引导学生正确的完成插图的分析和观察。 2.培养学生读图意识 在实际教学过程中,会发现很多学生在阅读时过分的倚仗于文字,将插图当成普通图片,从而忽略了插图的重要性。因此,教师要着重培养学生的“图意识”,从看图、读图、用图入手,学习和巩固基础知识,并解决已有问题,让插图能发挥其在教学(学习)中的作用。 3.多元化教学手段结合 很多教师都清楚,图与图群并不是孤立存在的,尤其是对学生难以理解的概念。如果教师及时利用标本、多媒体等手段帮助学生分析理解图或图群,教学效果会更加显着。如,《有氧呼吸过程》,如果在插图的基础中将静态的过程变成电子动画,学生消化相关知识的时候会更加明显。 4.彩图与黑白图片配合使用 现行教材中,插图多为模式图或显微图,相比而言,彩图增强了真实感与科学性,但彩图不易理解,这就需要黑白图片的配合,如果在习题中黑白图与彩图相配合,学生就不会有看不懂图片的情况发生。近几年的高考题目中,图像题的比例很大,同时会出现一题多图的复杂形势,这就需要学生有极强的图文转换能力,因此,在教学过程中,教师要引导观察、分析图群中所提供的信息,从而培养学生通过曲线、插图、数据所提供的信息来解决生物学问题的能力。 三、结束语 综上所述,图与图群现在已经是生物课本之中的重要组成部分,教学中巧妙的运用不仅仅可以辅助教师提高教学质量,还可以极大的提高学生们各项综合能力,从而提高生物教学的教学效率。同时,教师要注重其在教学中的作用,根据实际教学情况,巧妙的运用这些图片,让读图变成有条理性的思维思考、探究的过程。 高中生物论文:生物教材中“客体性内容”的潜在功能 现行的生物教材与老教材相比,进行了较大幅度的调整,无论从教材的内容编排,知识结构,新旧知识的衔接来看,都有了一定程度的变化、提高和创新。新编教材的每章均以插图引出,课文中穿插了“想一想”、“课外读”、“小资料”等栏目。这些内容一般不作为教学要求,只供学生课外参考,相对于教材的正文,笔者暂且将这部分内容称为“客体性内容”。然而仔细审视这些“客体性内容”,我们可从中发现它们有如下一些潜在功能。 1 承导功能 每一章的开头均有一段配有说明的插图,它具有引入新课的功能。但不是简单、生硬的“开场白”,而是以它为知识背景或实际问题引入该章所要学习的主要内容,以它为背景既可向学生介绍了有关生物概念,又可带着由实际问题抽象出生物概念的过程,还可给学生说明生物概念是从我们生活中逐步抽象出来而存在于生产与生活之中,为生产和生活服务,并在生产和生活中发展的事实。 课本中还有一些“想一想”和“插图”具有一定的承接功能,如“第一册中植物对水分的吸收和利用”这一节内容中有一插图描绘了土壤溶液中的水分向导管移动的两条途径,这正是从初中学过的水分代谢这一知识入手,更进一步理解植物体对水分的吸收过程。植物的矿质营养中以“想一想:初中学过程的N、P、K、B在植物生活中各自所起的作用?”引入矿质营养对植物的生命活动有重要的作用,从而更进一步学习矿质元素在植物体内的作用,最后通过总结缺乏这些元素植物体会出现什么症状,这样既学习的新的知识又与生活生产密切相关,它既发挥了承上启下的作用,又是衔接初中生物的重要一环。人和高等动物生命活动调节中直接回忆什么是激素及激素的作用,来引入新课的学习,使学生感觉到学习新知识是在原有知识基础上的提升,并为进一步学习打好基础。由此我们发现这些内容有些既是旧知识的延续,又是后续学习的铺垫,学生从中往往会体会到其中蕴含着的生物学思想和方法。教师充分利用好每一章这些内容,使生物思想方法充分得到渗透,使学生逐渐领会,理解甚至掌握其中的生物学思想方法,只有这样,才能真正展现客体性内容的承导功能。 2 德育功能 生物学新大纲明确指出:“对学生进行观念态度教育,要做到潜移默化,寓德于教。既要克服单纯传授知识、忽视德育的倾向,又要克服脱离学科教学内容空洞说教的倾向。”德育渗透于生物教学是时代的需要,也是高中生物教学的一项重要任务。翻开高中生物教材,我们不难发现古今中外无数生物学家及生物工作者和仁人志士不畏艰辛,努力探索,刻苦追求而形成了“生物”这门科学。研读它的历史会使学生受到启迪,心灵上受到熏陶,精神上得到享受,有助于对生物本质的认识和理解,有助于树立科学的世界观。还有许多环境保护方面的小知识与思考题,可对学生进行环保教育,进一步懂得人类要与自然和谐发展的道理。 如:教材的绪论部分对达尔文、孟德尔、沃森和克里克的研究,我国在分子生物学研究方面取得的举世瞩目的成就;新陈代谢中介绍了斯巴兰让尼的发现;教材中让学生思考臭氧层的破坏对植物和人体有什么危害?如何保护臭氧层?等等。 上述内容,不仅可扩大学生的知识面,同时也具有一定的德育功能,可激学生学习积极性并培养学生积极投身保护环境的主人翁精神。 3 消化功能 高中生物新编教材设计了许多“辅助教材”,其中相当一部分是对新授知识点的回顾与反思,对于进一步巩固掌握所学的知识,具有一定的消化功能。 如:第一册中绪论中“想一想:将一粒石子扔进水里,水面会出现波纹。这与生物的应激性有什么不同?”对所学的应激性的概念再次检阅。教材细胞分裂中“想一想:细胞分裂间期是细胞分裂的‘间歇期’,这时的细胞处于静止状态,这种说法对吗?”对细胞周期这一知识的再次巩固。生物的个体发育中“想一想:同一植物胚和胚乳细胞染色体数目一样吗?”可以检查学生对有丝分裂及双受精的熟练掌握程度与准确性。等等。 从上述的几个例子中,我们可以看到,教材中所设计的这些辅助内容同样起到对所学知识的消化功效,只要教师引导学生认真扎实地对待,可以相信,这些内容一定能帮助学生进一步巩固、掌握新知识,甚至会收到事半功倍的良好效果。 4 拓展功能 新教材在许多章节后都增加了“课外读”、“课外科技活动”等,在正文旁也加了“小资料”,这些都是正文的拓展,有助于扩大学生的知识面,对发展学生的智力、激发学生学习兴趣有非常重要的作用。如教材中安排了“细胞工程”、 “发酵工程”、 “植物性神经调节”、 “‘试管婴儿’的问世”、 “生物圈漫谈”等课外读的内容;还安排了“红螺菌”、“同位素标记研究法”“细胞识别的原理”等小资料及“利用无土栽培技术培养植物”和“观察青蛙的发育过程”等课外科技活动的内容。诸如此类内容有相当一部分已成为高中升学考试中很好的命题素材,我们不仅应当看到这些内容的实际价值,更应该认识到它们潜在的拓展主体性知识的功效,积极主动地引导学生自主地学习这部分内容,充分发挥出其应有的功能。 5 探究功能 现行 高中生物教学大纲体现了国内外高中生物课程改革的某些成果,特别是提出了要培养学生的创新意识和实践能力,尤其要注意培养学生能运用生物学原理解决实际问题的能力,注意通过专题性与综合性的探究过程,培养学生跨学科的应用能力和创新意识。新编生物教材中安排了一系列的“小问题”有助于将学生带上探究之路。如在光合作用中恩吉籽尔曼实验旁提出“恩吉尔曼的实验在设计上有什么巧妙之处?”讲利用生长素能获得无子番茄、黄瓜等时提出“能不能用其它方法培育无子果实?”在植物的其它激素(功能)中提出“在一箱未成熟的柿子中,放入几个成熟的梨,结果这箱柿子很快就成熟了。这是为什么?”等等,这些小问题都能很好地调动学生积极投入探索,从中掌握生物学研究方法,利用生物学知识来解决实际问题。另外课本中还安排子大量研究性学习的内容,让学生参加也可提高学生的科研能力。 6 启示功能 教材中设置的小问题除了以上的功能外,还能对学生的各方面起到启示的功能。如“生活在沙漠中的仙人掌和海中的鲸,组成它们的化学元素是否大体相同?各种化学元素在这两种生物体内的含量有没有差别?”属于知识对比上的启示。“在临床上,医生常给病人点滴输入葡萄糖,这样做起什么作用?为什么?”属于应用意识上的启示。“将一粒石子扔进水里,水面会出现波纹。这与生物的应激性有什么不同?”属于解题方法上的启示。“在人的一生中,体内蛋白质在什么时期合成大于分解?在什么时期分解大于合成?”属于记忆方法上的启示。教材中的这些内容从不同角度对学生的学习方法起到启发的功能。 我们积极深入研究教材中安排的每个“客体性内容”所起到的功能,并将它们应用于课课教学中,可充分发挥其潜在功能. 高中生物论文:浅谈高中生物的教学 随着我市高中段教育的发展,我市初升高的比例越来越高,从1997年50.25%上升到2002年的83.58%,2005年的93%,以及到2010年全面普及高中段教育。越来越多的学生接受了高中教育。但从事普通高中教学的教师可能有所体会,很多升入高中的学生学习成绩不均衡,学习主动性差,尤其是在他们心目中认为是“副科”的一些学科,学习兴趣差、无动力。那么如何激励学生的学习兴趣与求知欲望,提高学生学习的主动性和积极性是广大教师普遍关注的问题。以下是我在多年的教学实践中所探索的几点体会。 一、讲好第一堂课 俗话说:“良好的开端是成功的一半”如何在第一节课开始时就吸引学生的注意力,牵住学生的思维,引导学生对该学科的兴趣。关键在于教师对于第一堂课的教学,不应局限于一堂课,应是一块敲开知识大门的砖。那样即使原本是对这门学科有偏见的学生也自然而然会被你牵到身边,吸引住了他。 例如我在讲第一堂课《绪论》时,我就问同学,我国98年的洪灾、2003年的非典,2004年印度洋的海啸,2005年美国的卡里亚娜飓风以及2005至今的禽流感知道吗,了解吗,体会到了吗。一下子就把学生吸引住了。学生就知道这门学科与自己的生活密切相关。同时我让他们讨论当今世界人类社会面临的人口爆炸、环境污染、资源匿乏、能源短缺和粮食危机等五大危机。然后,我总结生态学中是如何在解决这些危机中不可替代的作用。展望生物科学在新世纪巨大的发展潜能,灿烂的发展前景,如脑科学、光合作用、生物因氮等,明确“生物科学将是21世纪领先学科之一”。最后要求学生,作为跨世纪的新一代中学生,应该而且必须认真学习生物科学的基础知识,基本原理和研究方法,以适应未来工作和生活的需要。 二、采用灵活多变的教学方法 一成不变的教学方法,只会让学生厌倦,最终会失去听众,教师在讲课过程中应该学会多种教学手段。针对生科学科的特点,有些内容我们可以在教室上,更应该到野外上,如第八章《生物与环境》第九章《人与生物圈》中的许多内容,增强学生热爱自然,激发学生的求知欲望,另外可以应用现代化的教育技术、多媒体、投影仪以及许多报刊等。比如高中“细胞有丝分裂”一课,以前教师对全体学生讲课时只能从板书到挂图,即使通过实验观察洋葱根尖细胞的有丝分裂也只是静止的分阶段的图象,无法把活的生命现象以动态展现在学生面前,也无法把微观结构真实地展示出来。我利用现代多媒体教学手段,一方面向学生播放了鹿细胞和癌细胞有丝分裂的录像,另一方面,我利用Flash制作的动物细胞有丝分裂过程,把生物的图像展现在屏幕上,我根据教材、课程进展的需要,调节图像、控制图像,使其能静止或连续滚动播放,分开或合并,前进或后退,再配上文字、色彩,让学生对有丝分裂过程中染色体的复制、分离有一个形象的概念。通过这样的实时情景就可以帮助学生更好地掌握有丝分裂的有关内容,使他们的形象思维和抽象思维得到统一和发展。 三、加强学科知识活动 各门学科之间本来就有着千丝万缕的联系,本来就是研究同一事物的不同方面,将相关学科知识渗透进教学中,可加深学生对知识的理解,培养学生知识的迁移能力和综合应用能力。同时还有助于促进学生平衡发展各学科,为成为21世纪所需的综合型人才奠定基础。如内环境稳态的维持中,正常人血液中的缓冲物质是如何起到缓冲作用的?这就需结合相关化学知识(强碱弱酸盐与碳酸的性质)来理解。在计算遗传病的发展概率中,常常用到数学中的加法原则与乘法原则,数学中对该知识的学习滞后,因此,教师应结合有关实例讲明原则的实质及应用范围。光对海洋中植物分布的影响,涉及到不同波长的光在水的穿透能力不同,使之能到达的水层深度不同,这是决定水中植物分布的主要因素。进行大棚植物栽培时,地膜颜色的选择就渗透了物理学相关知识。 四、精心设计导入语,调动学生情绪。 有人人曾经把一堂好的课比喻为“凤头、猪肚、虎尾”,即开头要像凤凰那样引人入胜,可见导入新课是教学的一个重要环节。如果在这个过程中,精心设计好引导方法,注意唤起学生的兴趣,使学生在学习新课一开始就产生热烈的情绪,形成一个良好的学习状态,那么整个教学过程就有了一个可喜的开端。生物学教学导入新课的方法有很多,关键是将学生的注意力引导到课题的内容中来,抓住中学生的心理特点,将课题设计得比较“新奇”,就能使学生很快进入“角色”。根据多年的教学积累,我就根据不同情况和内容及设计各种形式不同的导言。 1、引用许多脍炙人口的古诗词。例如,在讲授高二生物第八章《生物与环境》时,可运用优美的古诗来导入新课:“天苍苍,野茫茫,风吹草低见牛羊。”“两个黄鹂鸣翠柳,一行白鹭上青天。”这样的诗词。既可丰富教学内容,又可最大限度地激发,培养学生的学习兴趣,调动学生的学习积极性,提高课堂教学成果。 2、引用成语、谚语和俗语。如我在讲提高二生物第六章《遗传和变异》时就借用“龙生龙,凤生凤,老鼠生儿会打洞”、“种瓜得瓜,种豆得豆”和“一母生九子,连母十个样”这样的谚语和俗语来引入。又如,在讲授高二生物第四章第五节《植物的矿质营养》时,就借用“庄稼一枝花,全靠肥当家”和“种在稼有收无收在于水,收多收入在于肥”来引入。这样极大地调动了学生的学习热情,牢牢地吸引了学生的注意力,使学生在轻松愉快的情境中学到了知识,既生动活泼、又富有情趣,乐在其中。 五、搞好学法指导,变学会到会学 教学的目的不在于教师的教而在于学生的学习,“授之鱼而不及渔也”的意思也表明最终的要求是让学生学会自主探索学习。只要我们能激发出学生最初的学习兴趣,相信他们一定会对该学科着迷,最后会自己去探索去研究。 高中生物论文:高中生物探究型实验刍议 高中生物新教材教学大纲的课程目标明确指出,要使学生“学会科学观察和实验的方法,初步学会提出问题,做出假设,设计并进行实验,分析和处理实验数据,作出合理的结论”和“养成实事求是的科学态度,养成勇于探索、不断创新的精神与合作精神。”与原教材相比,在学生实验项目中增加了研究性课题,其中包括探究型实验。 实验一般可分为技能型、验证型和探究型,其中探究型实验最能培养学生的创新意识,通过探究型实验使理论教学与实验教学有机地结合在一起,体现了科学方法之间的联系,使学生“脑”“手”并用,不但可以掌握生物学实验的基本实验技能,而且初步学会设计实验,探求新知识的方法,改变机械地“照方抓药”的实验方法,使高中生物实验跃上了新台阶。 如何组织学生做好探究型实验,现根据本人的教学实践,谈谈几点体会。 一、教师要转变教学观念 当今社会越来越强调教育要注重培养学生的创新精神和实践能力,而不是偏重于对学科知识的机械记忆,浅层理解和简单应用。原生物教材的长时间使用,使实验停留在技能型和验证型阶段,通常是教师把仪器、设备、实验材料、药品等都配备好,学生上实验课只是简单地操作、观察一下,其结果仅是学生只知道“是什么?”(部分学生没有预习实验指导,连本次做什么实验都不知道就仓促上阵)而不知道“为什么?”与旧教材相比,新教材在实验部分有了较大的改变,对原先的三个实验作了保留与改进,又增添了12个实验,6项研究性课题,教师可以从研究性课题或其他方面组织学生做探究型实验。 组织学生做探究型实验,教师既要成为学生的指导者、组织者、促进者,又要和学生平等参与实验研究,不能越俎代庖,将学生的研究引向既定的结论。应树立以学生发展为中心的教学理念,积极为学生提供信息,启发思路,介绍方法,引导质疑,探究和创新。培养学生独立思考的能力和创新精神,让学生在探究型实验过程中充分发挥自己的聪明才智。 由于新教材实验内容的增加,有些实验(包括研究性课题、探究型实验)是教师从未接触过的,教师必须改变以往那种只让实验员准备,教师上课的老一套方法,教师应亲自动手,取得第一手材料,从准备实验中发现问题,分析原因,找出对策。俗语说:要给人家一碗水,自己得有一桶水,教师应把实验课当作提高自己业务水平的重要途径。 二、关于探究型实验的选题 探究的一般模式是:发现问题——提出假设——实验与验证——结论。探究型实验也应遵循这一模式。 高中生物探究型实验的选题,应紧扣大纲和教学内容来设计。题在书外,理在书中。能使学生温故知新,兴趣盎然。如设计植物根的向重力性实验,由于学生在初中阶段已经学习了有关种子结构和种子萌发的条件等知识,并且大部学生已做过实验。因此实验应在这个基础上再来设计,使学生更深刻地了解植物根的生长具有向重力性的特点,层层推进,学生也易于领会和接受。 作为探究型实验,必须考虑它的科学性、实用性和可操作性。鼓励学生探索生产和生活中的实际问题。例如学习了生长素的生理作用,可让学生设计一个观察生长素(或生长素类似物)促进扦插枝条生根的实验;学习了植物的向光性,可让学生设计培育一株“S”形茎的牵牛花;学习了光合作用和呼吸作用,可让学生利用花盆或小块菜地设计提高大棚蔬菜产量的实验。通过这些小实验,培养学生探究实验习惯。 鉴于当前高中学生学习任务十分繁重,专业知识有限,所选题目应宜小不宜大,一般使学生用所学知识或收集资料后,既能探索未知的学习内容,又便于实验验证的知识为宜。 三、如何指导学生设计探究型实验 在设计实验之前,教师应教给学生设计实验的思路。一般的程序是:确定课题——提出假设——设计对照实验——观察和记录——验证小结五个阶段。 实验前,教师应尽可能给学生提供必要的实验仪器和药品,药品的配制可让学生自己动手。一些零星的实验材料如种子、枝条、小纸盒等可让学生自己去找。很多探究型实验,需要经过一段时间的观察和记录,故可安排在课外或家中进行。有些实验还可分小组进行,如观察植物根的向重力性实验,有的可用单子叶植物种子(如玉米、小麦、水稻等),有的可用双子叶植物种子(如黄豆、花生等);观察生长素促进扦插枝条生根实验,有的采用木本植物枝条,有的采用草本植物枝条。这样做可以起到重复实验的作用。 在实验过程中教师应要求学生认真进行观察,如实做好记录,不但要记录与预期一致的现象,还要记录与预期不一致的现象。对于实验过程中能采集的数据,应尽量多采集,对于第一手材料的记录千万不能丢失。总之,必须使学生养成严肃认真,实事求是的科学态度。 实验结束后,教师要教给学生认真分析实验结果,科学处理实验数据的方法(如列表、坐标等),学会写实验报告。 四、在探究型实验中引导学生思考问题 在实验过程中,教师如何引导学生思考问题呢?根据苏联心理学家维果茨基的“最近发展区”理论可知,把问题提在被提问者的“最近发展区”,他们不必花力气就能够回答问题,这对他们的发展无所补益;而问题提得太难则会挫伤被提问者的积极性。因此提问应掌握难度,使被提问者“跳一跳就能把果子摘下来”,把“最近发展区”转化成“现实发展区”。我认为用这一理论来引导学生思考问题是确切的。 高中生做探究型实验,是一种基于学习的研究和探索,它不同于一般意义上的科学研究。因此,让学生思考的问题应以学为本,符合学生的最近发展水平和能力,以便让他们经过适度思考便可回答,最终获得一个完整的探究过程。 我曾经指导学生根据生态平衡的原理制作了一个生态球。完成后,提出几个问题让学生思考:⑴本生态球是密封的,为什么其中的生物能较长时间生存?⑵如果把生态球放在黑暗的地方,一段时间后将会出现什么后果?⑶如果生态球放入过多的鱼,后果又将如何?象这些问题,学生经过思考后是可以联系学过的知识加以回答的。相反,若要让学生从这个生态球计算能量流动效率,他们就无从下手了。 在探究植物根的向重 力性实验过程中,学生已明显观察到根的向地性和茎的背地性这一现象,必然会产生“为什么会出现这种现象”的求知欲望。为此我启发学生用重力影响生长素的分布以及植物的不同器官对同一浓度生长素溶液敏感度不同来解释这一现象,把要探究的问题变得具体,学生通过“跳一跳”的努力就能领悟其中的道理,印象便更加深刻了。 高中生物论文:高中生物新教学大纲特点浅析 1996年5月, 国家教委颁发了《全日制普通高级中学生物教学大纲(供试验用)》(以下简称新大纲)。 同年8月,国家教委基础教育司在山西省大同市召开了全国各省、自治区、直辖市的普教处主任和教研室主任 以及人教社有关负责人参加的“普通高级中学新课程方案研讨会”。会上宣布将于1997年秋季在山西、江西、 天津市开始使用新教材,进行新课程方案的试点工作。作为高中二年级开设的生物课,当前抓紧学习新大纲, 为在1998年秋季按照新大纲的要求来试用新教材进行教学,有着现实的意义。现就初学新大纲的一些体会,试 对高中生物新大纲的特点做一浅析,供同行参考。 新大纲分为五部分,即教学目的、课程安排、教学目标、教学内容和教学中应注意的几个问题、考试、考 查、教学评估及教学设备,内容突出了“面向全体学生,面向21世纪”的总体要求。 依据《全日制中学生物学教学大纲(修订本)》(以下简称旧大纲)编写的现行高中生物(全一册·人教 版)教材内容,体系完整、知识系统性较强,内容与课时吻合。但更多讲述的是经典的生物学知识,较少联系 当前迅速发展的生物科学新成果;在实验课的安排上,仅有5 个实验,且有一实验为选做,实际只要求完成4个 实验, 因而不利于对学生进行能力培养和科学素质——科学态度、科学方法、科学世界观的培养。新大纲所反 映的教学目标和教学内容,则更新了部分传统的理论性内容,如删去了“生命起源”和“生物进化的证据”等 专题,代之以“现代的生物进化观点简介”内容。此外,更扩展了有关环境、营养、保健等联系实际的知识, 且增强了对学生的社会责任感的思想教育。体现出了时代要求的特征。现从下列7个方面来浅析其特点。 1.知识体系作了较大调整 旧大纲对高中生物必修内容侧重的是讲述生命科学规律,对高三年级的选修内容则为复习高二年级的知识 和初中的生理卫生内容,不仅知识体系重复,更体现出是为适应高考的需要而学(选修教材内容系高考所划定 的考试范围)。新大纲将旧大纲的8个单元调整为10个单元, 又将“生命活动的调节”内容移至“生物的生殖 和发育”之前讲述,体系略有修改,使内容顺理成章,通过各单元间内在联系使学生接受新知识。而选修内容 体系则以全新的知识为主线,选取了与人类生存发展密切相关的内容,如“人体生命活动的调节和免疫”“细 胞与细胞工程”“遗传与基因工程”等。反映出新大纲有着适应21世纪现代化科学的特色。 2.明确提出了教学目标的三方面要求 旧大纲只是提出了教学内容,而无具体的教学目标要求。新大纲则在教学目标问题上,首次从知识、思想 、能力3 个方面提出了明确的要求。 知识教育方面:要在打好基础知识的前提下,使学生知道如何运用生物学知识来解决生活、生产、科学技 术发展和环境保护等方面的问题,并对现代生物科学的新成就和发展趋势有所了解。 思想教育方面:要继续进行辩证唯物主义和爱国主义教育,同时加强科学世界观教育,以形成生物的进化 观点和生态学观点;还要加强科学态度和科学价值观方面的教育,促进对保护生物资源之重要性的认识。 能力培养方面:由于高中阶段的学生,思维活动较活跃,思维方式即将定型,因而一方面要重视基本技能 的训练,培养学生的观察能力、实验能力、思维和自学能力,同时要培养学生的分析、综合、比较、判断和推 理的科学研究能力以及创造能力。 3.教学的知识点有所更新 新大纲对教学的知识点有较多的更新。原则是:在突出基础性,对基础知识进行精选的前题下,要体现出 知识的先进性,要加强知识的实用性,要考虑学生的可接受性,还要重视与九年义务教育知识的衔接性。 新大纲在教学目的中指出:“生物课程是普通高中开设的一门学科类基础课程”,说明了高中仍应着眼于 基础教育。因此,新大纲对现行高中生物教材的知识点进行了选择,删去了当今学术界已经不用和使用价值不 大的,诸如原生质概念和生命起源化学进化过程的内容等,保留了关于生命的物质基础和生命结构的基本单位 、关于生命活动的本质和生命活动的基本规律、关于生物进化和生物与环境关系等基础性的知识,还增添了动 物行为产生的生理基础,加强了与九年义务教育知识的衔接。此外,新大纲还选择了一些理论较浅且易被学生 接受的反映现代生物科学水平的先进知识,如细胞的分化和衰老、细胞的癌变、无公害绿色食品、生物净化等 ,填补了现行生物教材在知识先进性和实用性方面的不足。 4.重视理论联系实际 新大纲选取补充的新知识点,普遍具有实用性。除重视教材内容与生产实际、生活实际的联系外,更从理 论联系实际出发,在讲解某个知识点后,配合安排了相应的学生实验或实习。有利于实现“要使学生……知道 这些知识在生产、生活和社会实践等方面的应用”这一教学目的。例如,必修课中,在讲“组成生物体的化合 物”知识点后,配有“生物组织中可溶性糖、脂肪、蛋白质的鉴定”实验;在讲“人类遗传病与优生”知识点 后,安排有“调查人群中的遗传病”实习;在讲“环境污染对生物的不利影响”知识点后,配合了“调查或观 察环境污染对生物的影响”实习等。这些都为学生提供了理论在实践应用上的示例。在选修课中联系生产和生 活的新知识则更多,如“生物固氮在农业生产中的应用”“自生固氮菌的分离实验”“微生物的营养和生长” “学习细菌培养的基本技术实验”“营养与健康的关系”和“几种果蔬V[,c] 含量的测定实验”等,都是教给 学生如何理论联系实际的具体典例,体现了国际上“科学—技术—社会”(STS)的现代教育思想。 5.强调科学素质的培养 旧大纲在教学目的中仅提出了关于 基础知识、基本技能和能力培养的要求。新大纲则提出了科学素质的培 养要求:“要使学生掌握生物科学的一些基本方法……提高科学素质”。在教学目标中更进一步明确提出了“ 养成实事求是的科学态度”“初步掌握基本的生物科学研究方法”的要求。 科学素质的培养包括了科学知识、科学态度、科学方法、科学手段、科学精神、科学思维能力等方面。对 于生物学科来说,通过实验和实习,能够兼顾多方面的科学素质培养,因而是培养科学素质的可行途径。 从数量来看,旧大纲安排的学生实验和实习,只有必修课的5 个(选修课的实验为初中生理卫生课和必修 课的重复)。新大纲的必修课则安排有25个实验和实习,选修课又安排有6个。 各种不同实验项目无疑是对各 种科学方法、科学手段的培养。 从类型来看,旧大纲安排的学生实验和实习只有一种定性的、验证性的观察实验类型。新大纲的实验类型 除保留了观察实验, 还增加了5种新实验类型:定性分析类型(生物组织中可溶性糖、脂肪、蛋白质的鉴定) ;定量分析类型(几种果蔬V[c]含量的测定);模拟探究类型(性状分离比例几率的模拟,模拟通过分子杂交 鉴定人与猿间的亲缘关系);自行设计类型(植物向性和感应性现象的实验设计,设计并制作小生态瓶);基 本技术类型(细菌培养的基本技术和植物组织培养技术)。这些不同类型的实验必然有利于科学思维能力的培 养。 6.增加了灵活性 旧大纲对于每单元的知识点有较详细且具体的规定,限制了教学内容的拓展。新大纲则是概括性地提出了 应讲的知识点,并未明确所包含的具体内容,在知识点的深度和广度上有着较大的伸缩余地。例如,“高等动 物的个体发育”问题,教材应涉及哪些卵裂阶段和有关内容,新大纲不似旧大纲有详尽规定,因而教师教到何 种程度,就有了相当的灵活性。既有利于“一纲多本”的教材编写实施,还可以适应不同地区的各类学校和不 同学生学习情况的需要,进行灵活教学。 此外,对某些难度稍大的知识点(基因连锁与互换规律、光合作用碳代谢类型简介、酶工程简介等),新 大纲将之安排为选讲内容,对某些需用时较长的实验(动物激素饲喂小动物,用当地某种生物做有性杂交试验 等),新大纲又将之列为供学生选作的内容,充分显示出新大纲有着弹性的特点。 7.完善了教学大纲的功能和作用 教学大纲应该具有4方面的功能和作用:一是编写教材的依据; 二是进行教学的依据;三是教学质量评估 的依据;四是考试考查的依据。旧大纲在功能和作用方面的指导性较欠全面。新大纲则对课程的考试和考查做 出了具体安排,对教学质量评估的目的和项目做出了明确要求,对教学要求层次做了说明,还对教学设备的配 置提出了建设性意见,完善了教学大纲的功能和作用,有利于生物教学质量的提高。 学习新大纲,领会新大纲的基本精神,在教学过程中贯彻新大纲的各项要求,必然会推动高中生物教学的 改革,全面提高学生的素质。 高中生物论文:“探究发现型”教学法在高中生物教学中的应用及思考 [摘要]: 在素质教育的大旗下,有效教学将是一个永不磨灭的话题。采用一种适当的教学模式进行生物复习教学活动,可大大提高学生学习的效率,为学生的发展奠定一个良好的基础 [关键词]: 教学模式、生物复习、辐射探究、创新能力 我们的教育正由应试教育转向素质教育。素质教育是以人为中心的,着眼于人的个性发展,注重于人的内在价值,强调人的主体存在。现在的高考也越来越重视学生能力的发展。 1999年的第三届全教会也指出“必须转变那种妨碍学生创新精神和创新能力发展的教育观念、教育模式,特别是由教师单向灌输知识,以考试分数作为衡量教育成果的唯一标准,以及过于划一呆板的教育教学制度”。那么,作为教育体系的重要部分──课堂教学该么办?这是一个不容回避的课题。本人通过自己多年来在高三教学的实践,认为:课堂教学应该以人为本,实行创新教育。我们的江总书记也曾说过:创新是一个民族进步的灵魂。 一、关于复习课中教学模式建立的思考 美国着名的学者乔伊斯和韦尔指出:“教学模式是构成课程和作业,选择教材,提示教师活动的一种范型或计划”。中学生物教学模式是为了解决中学生物教学问题,提高中学生物教学质量,探索教育教学规律,发展教育教学理论。选用恰当的模式进行教学,可大大提高教学的效率。 教学是由教师的“教”和学生的“学”两个方面构成的一种心理 --社会活动。其中无论就学生的“学”还是就教师的“教”来说都是一种复杂的、自由度比较大的活动,它不应该也不能依靠某一种模式实现它的全部功能。因此,我们常说教学是一门艺术。但教学又是一门科学,它应该是有规律的,并且总是受一定理论指导的。这种规律经常以这样或那样的具体教学活动方案表现出来,某种活动方案经过多次实践的检验和提炼,形成了相对稳定的、系统化和理论化的教学结构,这就是我们所说的教学模式。教学模式有的是从丰富的教学实践经验中概括和归纳出来的,也有的是在一定理论指导下先提出一种假设,经过多次试验而后形成的,所以教学模式既是理论体系的具体化,又是教学经验的一种系统概括,每个教师无论他自己是否意识到,实际上总是在某种教学模式的框架下来开展教学活动的。 现代社会对人才的要求而出现的教学任务、教学内容的复杂性和多样性以及教师、学生的各种不同特点,这些都决定了教学模式不可能是单一的。因此,随着教学实践的深入开展,教学模式也在不断地发展、革新。但是,不论采用什么样的教学模式,都应注意以下几个方面的问题: 第一,重视能力的培养。以赫尔巴特理论为代表的传统教学论在强调系统、严格地传授知识的同时,并不否定发展能力的意义;不过它把发展能力置于次要的、从属的、“兼顾的”地位。现代教育家们不再在知识与能力两方面各执一端,相互否定。人们普遍认为传授知识与发展能力是教学的双重任务。随着知识增长速度的加快,终身教育的普及和社会竞争化程度以及个人社会生活复杂化程度的提高,学生的一般能力、创造能力、社会交往能力等必将越来越受到人们的重视。人们在设计或归纳教学模式时,必将越来越重视能力的培养。在《高中生物新课程标准》中就明确规定:中学生要具有收集和处理信息的能力,获取新知识的能力,分析和解决实际问题的能力以及交流与合作的能力。 第二,重视学生的作用。可以说,任何一种有价值的教学模式都在某种程度上建立在对学生学习过程的认识上,不过重视对学生学习研究并不等于承认学生在教学中的主体地位。例如,赫尔巴特研究学生的学习是为研究如何发挥教师权威作用服务的,在教育史上, 19世纪末至20世纪40年代末的美国、本世纪20至30年代的苏联、期间的中国都犯有轻视教师主导作用,轻视系统严格的知识教学的错误。人们在认识到这一错误后,自然又在不同程度上向传统教育回归。在仓促的“回归”中,难免“矫枉过正”,犯轻视学生主体作用和能动作用的错误。于是,重视学生的主体地位成了当代教学模式的共同特征。除了教学基本规律决定了学生的主体地位外,推行终身教育和建立“人----机”学习机制等,都要求教育者进一步发挥学生的主体作用,可以预见,人们将由目前的普遍赞成实行“带领”学生学逐渐变成普遍赞成实行“引导”学生学。 第三,重视学生的心理。教学模式的采用无非是为了提高学习的效率,而学生的心理活动是影响有效学习的一个非常重要的因素。奥苏伯尔在他出版的《教育心理学 -认知观》的扉页上写道:“假如让我把全部教育心理学仅仅归结为一条原理的话,那么,我将一言以蔽之,影响学习的唯一最重要的因素,就是学习者已经知道了什么。要探明这一点,并应据此进行教学”。而且随着生理学(特别是脑科学)和生物化学研究的不断深入,心理学必能更清晰、更客观地阐明人类学习机制。从心理机制角度科学地设计和叙述教学模式,不仅是必然的,而且能够越做越好。 第四,重视信息技术的整合。随着电子技术的飞速发展,现代教育技术正在广泛应用于教育领域。广播、电视、程序教学机器、电子计算机等正在越来越多、越来越成功地介入教学过程。其中,多媒体系统把多种媒体整合在结构化程序中,把信息源、信息管理和信息传递的功能集中在一体,改善了信息及其表达方法,把人的各种感官一起调动起来获取有关信息,从而更吸引人的注意。同时,多媒体系统可以实现传播信息者和接受信息者之间的交互性,从而使学生在教学过程中能更主动的交流和接受。因此,多媒体技术将会是未来媒体的发展方向,研究教学模式的专家们将不得不考虑这一特点。 二、辐射探究式教学模式程序的设计 作为高中阶段的复习,可以说对于高中的整个生物教学过程起着至关重要的作用。选择一种有效的教学模式对于学生的有效学习有着事半功倍的效果。那么,对于高中生物复习中我们应该采取什么样的教学模式呢?根据以上的考虑,结合自己的实践,我们设计了一种辐射探究式教学模式: 确定基本点 --联想其它点--巩固知识点--得出系统点 其程序如下: 1.确定基本点 教师精心挑选有关知识部分的例题,并精心设计相关的练习,引导学生分析问题,解决问题。此步骤主要帮助学生掌握基本的主干知识,培养学生对信息的收集和处理能力。 2.联想其它点 在解决问题的过程中,必然会运用到许多其它有关的知识点。在此过程中,要求学生能主动回忆、联系所学的与之有关的知识,并进一步加深分析和理解。此步骤主要培养学生的发散性思维能力和对问题的分析研究能力。 3.巩固知识点 在上述步骤的基础上,教师呈现部分练习,对习题中所出现的若干知识进行巩固性训练,并同时引导学生根据所呈现的习题自行设计若干问题,相互训练,合作学习。 4.得出系统点 学生通过讨论,确立本部分的知识结构,并通过归纳和分类,建立起一定的知识系统树,从而便于学生对知识的整体把握。 为了检验此模式的教学效果,我们选取了两个平行班,其人数、男女学生比例、年龄和学习成绩等方面相都似,其中 A班为实验班,采用新模式进行教学,B班为对照班,采用传统的教学模式,即先复习知识结构,再练习巩固的模式。通过对这两个班的学习比较,我们发现,实验班在对知识的掌握和系统性把握上都明显优于对照班级。 从测试结果可以看出,不管是当堂测试,还是一月后的测试中,实验班学生的成绩(包括平均分、及格率、优秀率和有效分)都明显高于对照班。我们认为出现这种效果是必然的。因为,首先此模式符合学生的认识规律。学生认真地观察或研究问题,再通过学生间的讨论,以及教师引导,学生归纳总结,这样的学习过程,是在感性知识和学生自己实践、体会的基础上,进行分析、讨论,因此能较快地上升为理性知识,有利于对知识的学习和掌握,有利于认识事物的本质和规律。其次,此模式符合学生年龄特点和心理特征。高中学生对问题的来龙去脉具有较强的研究精神,喜欢通过思考自己得出结论。知识的联系、变式的应用也给了他们创造了思考问题和发表自己见解的机会,使学生思维活跃起来,调动学生学习的积极性和主动性,有利于学生对知识的理解掌握。再次,可以开发学生的智力,发展学生的创造能力,培养自学能力,力图通过自我探究,引导学生学会学习和掌握科学方法,为终身学习和工作奠定基础;可以调动学生的积极性,促使他们自己去获取知识、发展能力,做到自己能发现问题,提出问题,分析问题,解决问题。从而达到提高教学质量的目的。 虽然此模式有诸多优点,但是此模式不具有普遍性。生物学知识形式多样,包括形态、结构、生理功能、生态等,对于不同的内容应采用不同的教学模式,才能取得最佳的教学效果。古人就强调:教学有法,但无定法,贵在得法;无法之法,乃为至法。教学模式同样是一种方法,同样 “教学有模,但无定模,贵在得模,无模之模,乃为至模”。无论何种模式,都一定要符合学习的有效性。 三、教学案例 ----《生态系统》的复习 生态系统是第七章《生物与环境》的重点内容,尤其是牵扯到人类与其生存环境的关系,是历年高考试卷中一个较为重要的内容。 2002年考了3个单选,1个多选,2个简答,总分达23分;2003年考了2个单选,1个简答,总分为9分。可见,这一部分的内容每年必考,总分可达6~10%以上。这部分的题目常以数据分析和曲线形式呈现,题目主要涉及日常生活中的实际新情况,内容一般,难度中等。所以在复习过程中,主要以夯实基础为基准,设计相应数据分析、曲线信息及联系实际的新情景题,加以训练,让学生掌握解题思路的方法,灵活运用。其目的是培养学生对图表、图形和数据、曲线等信息与基础知识之间的转换能力;发展学生对问题的思维、探究和联想的能力。该过程包括四个阶段: 第一阶段精选习题,落实基本点 在该阶段,教师精心挑选出符合生态系统部分的一个例题为落脚点,如 2003年上海卷中第36题----关于生态系统中物质传递的问题。在此题干下,精心设计若干问题,有关于生态系统结构的,有关于物质循环的,有关于能量流动的,然后让学生根据所学的知识,通过讨论、分析,从而掌握这一部分的主干知识。 第二阶段思维辐射,联想其它点 在该习题解决的过程中,引导学生读该习题中所用到的知识进行回忆、思考、整理,并进一步联想到其它与之有联系的各种知识点,例如由碳循环联想到氮循环、硫循环;由能量流动联想到光合作用和呼吸作用等。 第三阶段变式训练,巩固知识点 在联想了各种知识点后,教师组织学生对这些知识点进行分析、剖解,加深理解和认识,然后再引导学生根据所分析的知识点独立或合作的编写出相应的练习,并对这些练习进行分析,讲解,评价。 第四阶段归纳整理,得出系统点 最后引导学生在前面复习的基础上,将所用到的知识进行分类、归纳、整理,形成一定的图表,建立起该知识部分的知识系统树。 在该案例中,学习气氛是认真的、合作的。学生能够大胆联想、积极参与、敢于发言。教师在整个过程中的任务是组织、引导,为学生的学习设置探究的情境,建立探究的氛围,促进探究的开展,把握探究的深度,评价探究的成败,培养学生勇于探究的精神和探究的能力。
生物医学工程论文:生物医学工程创建及人才培养 1明确专业方向和目标 由于生物医学工程专业是新兴发展起来的新学科,大众缺乏对其的了解,因此实际工作中我们发现,部分考生报考专业时带有盲目性,往往对专业的名称产生误解,致使入学后发现专业与自己所期望的不符而产生迷茫和厌学的状况;另外,由于全国的生物医学工程专业毕业生比例较小,社会知名度不够高,学生入校后也容易产生消极心理,不知道学了有什么用,将来到哪里就业等等疑问,因此我们除了加大宣传力度,在招生时将学科的发展规划、课程设置、社会需求等作大力宣传,使学生真正了解专业的定位而根据自己的兴趣和特长选择报考外,更注重对入校后学生的思想教育,如定期开展一些交流活动,请一些专业领域的专家学者作学术报告,使学生了解生物医学工程领域的前沿发展方向;邀请已经毕业的生物医学工程专业的本科生、研究生以及博士生等与同学们座谈,了解他们现在从事的职业、研究的内容等,提供给学生一个发展的目标和方向;带领学生到一些与生物医学工程产业紧密相关的公司、企业、医院等参观,组织学生参加深圳每年一届的医疗器械博览会,让他们通过实地感受和了解,从而热爱生物医学工程专业,增强信心,也极大提高了学习兴趣,学习更有了动力和目标。 2合理设置专业课程 我们坚持“重人品、厚基础、强能力、宽适应”的人才培养模式[1],要求学生在学习期间能接受先进的理论和技术,培养较强的分析、解决问题能力。课程设置除学校规定的政治理论、外语等公共课程外,专业课程分为四条主线:1)医学仪器与生物医学信号处理,还包括:电子技术、电路分析、信号与系统、数字信号处理、数字图像处理、医学图像处理等;2)微机原理及其应用,还包括:单片机(ARM、MCU、DSP)技术、算法语言、网络技术、计算机在生物医学中的应用等;3)医学基础知识,包括:解剖与生理学、临床医学概论等;4)生物医学工程专业课程,包括:生物医学测量、医学传感器原理及应用、生理系统建模与仿真、医学成像技术、生物力学、生物材料等,以医学仪器与信息为主轴,兼顾力学、材料等其他主干领域,满足涉及面广的生物医学工程综合人才培养的要求,让学生在接受多方面全方位专业基础教育的同时,也可以根据自己的喜好选择在感兴趣的领域继续深造。 3开展教学改革生物医学工程专业注重培养复合通用型的应用人才,这就要求我们在教学过程中必须方式多样,注重培养学生的实践能力。 3.1采取多种教学方法 改变过去单纯的“教师讲、学生听”的注入式教学方式,转变为“学为主,教为导”的方法,课堂多以启发式、讨论式教学[2]。这样可以活跃气氛,教会学生自己学习、自己思考、自己发现的能力。 3.2采用多媒体和板书教学结合使用 多媒体的使用可使过去枯燥的纯粹手写教学内容变得直观、形象、生动,但单纯的多媒体教学可能会造成学生产生偷懒情绪,一晃而过的幻灯片并不能让学生印象深刻,因此在课堂教学中应适当结合黑板书写,加深记忆并鼓励学生适当笔记。 3.3加强教材建设,整合课程及网络资源 我们在课程教学中以书本基础理论为主线,辅以参考资料和自编讲义,并开发了一个生物医学工程专业的网络教学平台,以信息技术为手段,以优化课堂教学、提高课堂教学的效率为目标,在网络环境下进行了生物医学测量、医学成像技术等部分专业课程的辅助教学。我们充分利用和整合网络资源,在教学平台上开设了包括课程讲义、答疑讨论、在线测试、试题试卷库、参考资料下载等教学内容,教师与学生之间、学生与学生之间能通过此平台开展教与学的互动交流,培养了学生自主学习、协作学习,创新学习、学会质疑、学会探讨以及终身学习的能力,大大调动学习兴趣和积极性。 3.4重点突出实验、课程设计、毕业设计和实习等实践环节 我们将实验分为基础性实验(如工程生理学实验)、综合性实验(如医学测量与传感器实验、医学仪器与信息处理实验等)和创新性开放实验,分阶段、分层次锻炼学生的实践能力,例如综合性实验将几门课程的知识融合在一起,提高学生的综合应用能力;创新实验由教师拟定实验目标,实验过程由学生自己设计和动手创造,改变过去学生盲目被动的按照规定步骤进行实验,缺乏思考,不能达到实验目的的情况,真正培养学生思维逻辑能力、分析解决问题的能力以及科研实践能力,并安排时间让学生分组讲述本组实验或设计的思路和过程,以及遇到的问题和解决方案等,这样的方式不仅能让学生相互交流心得体会,而且学会总结经验,锻炼逻辑思维和语言表达,真正突出学生综合能力的培养。 3.5注重产学研的结合 我们秉承“科研带动教学,研究带动教育”的理念,积极与省内有关医疗器械公司、医院、生产厂等密切联系,建立良好合作关系,加强了实习基地建设,为学生提供良好的实践机会。与美国NationalInstrument公司合作建立“华工-NI虚拟仪器联合教学实验室”,有效地提高了学生参与课外实践的积极性。同时积极组织引导学生参与教师的课题研究中,学生从大学一年级开始就可以进实验室参与项目,同时鼓励学生发表学术论文,使学生的综合专业技能得到极大锻炼。 4改进考核方法,全面客观评价学生成绩 在考核方式上改变过去传统的“一纸定乾坤”的考试模式,在总评成绩中加重平时实践环节的比重。例如,关于生物医学工程各领域发展的综述报告、各种观摩、实验、设计、实习等都体现在期末的各科考试总评成绩中,并加大其比重。考试的形式也多样化,我们在部分专业课程的考试方式上还采取了一种半开卷的形式[3],所谓半开卷考试就是在考前准备一张与试卷等大的16K纸,学生可以事先在这张纸上摘抄(必须手写)书上的概念性理论和重点难点,并且准许学生将其带进考场,考完后将这张纸同试卷一并交上,作为考评成绩的一部分。学生在考前亲自抄写一遍这些内容是对这些知识的一种复习和回顾,同时要自己整理这些重点难点就必须平时注意学习和听讲,因此这种方式不仅极大提高学生的学习热情和积极性,也使学生真正通过考试来及时发现和补救学习上的漏缺,同时也使考核方式更灵活,结果更客观。对我校生物医学工程专业人才培养模式改革的实践结果表明,学生乐于接受,教学效果也令人满意,03、04级同学在校期间已在国内外学术会议及学术期刊上3篇,学生就业情况良好,用人单位给予了较高的评价和肯定。学生的学习积极性也高涨,社会影响力正在不断扩大。不足之处在于,学科建设中仍存在一些问题,比如:缺乏适合的专业教材,如何在工科院校有效开展医学课程教学等,我们将继续在教学中不断探索和完善,培养出满足社会需求的生物医学工程专业人才。 生物医学工程论文:生物医学工程发展现状与未来发展方向 [摘要]随着越来越多的科学技术应用到疾病的诊治中,现代医学的发展正经历着颠覆性的变革,人们对疾病的诊治技术也提出了越来越高的要求,也愈发的苛求完美的治疗效果,正是基于这样的背景生物医学工程被更多的临床医师和研究者们所重视,而在生物学、工程学及医学的完美结合下诞生的介入超声学技术则近乎完美的实现了人们对微创的追求,这些高端的微创诊疗设备是结合物理、工程、技术的综合发展。本文首先简要介绍生物医学工程在医学中的运用情况,然后结合我们的实际工作回顾生物医学工程在临床及介入超声医学中的研究进展和医学生物工程在临床工作中未来的发展前景。 [关键词]生物医学工程;介入超声学;微创技术 生物医学工程学是生物学、自然科学与工程学、医学等多专业结合的典型的交叉性学科,研究内容涉及:探索人类生命的奥秘、研究组织器官病变机理,并通过相关技术手段对疾病提供诊断、治疗、预防的有效方法。不久的将来,各种技术相互融合、现有技术的不断演变、改进,新技术的发明、医疗整合及精准医疗的出现会更好的为人民的健康事业服务。未来医学对于操作的微创性、精准性的要求会越来越高,生物医学工程在医学中的应用也越来越广、越来越精,生物医学的发展无疑会对医学的发展展现其巨大的创造力和推动力。 1生物医学工程在临床中的应用及发展 1.1微创技术 “微创技术”始终贯穿于整个医学发展,是医学技术未来发展的方向。1985年由英国Payne和Wickham等最早提出了“微创操作”的概念[1]。而“微创外科”的概念是在微创概念的基础上出现的,其本质是腔镜技术。相对于传统开放手术,实则就是对患者采用最小创伤达到最佳治疗效果的方法都归“微创技术”,如介入超声、介入放射、内镜、腔镜及微创化手术等。而这些微创技术创造、发明,都是在生物学、工程学及医学等多学科的融合下完成的。 1.2内镜技术 我国内镜技术起步较晚,但发展较快,目前国内临床工作中常用的是纤维内镜。伴随科学技术及医学技术的不断发展,内镜和腔镜技术都不同程度的得到进一步发展及完善,诊疗过程也越来简便、微创化,是微创技术发展中最为全面和成熟的,如目前有更轻便的胶囊内镜等,无处不体现生物医学工程的重要性。 1.3腔镜技术 腔镜技术的发展在过去的20世纪80年代后期才有了质的飞跃,其中最为突出的是腹腔镜技术的发展,自1992年我国荀祖武首次开展腹腔镜下胆囊切除术之后,腔镜技术在国内发展迅猛,直到今天腔镜技术广泛应用于各个外科领域[2],目前国际及国内更流行的有3D腹腔镜及达芬奇机器人手术系统。 2生物医学工程在影像及介入医学的应用 2.1影像介入技术 随着医学技术的进步,影像学科也在不断发展,尤其是透视引导下的微创技术更是发展迅猛。根据透视设备的不同,透视微创技术主要包括在X光/CT引导、超声引导和MRI引导下开展的透视微创治疗技术。而介入超声因其设备轻便、操作简便、无辐射等优点深受广大医务人员及患者的青睐。 2.2介入放射学 介入放射学技术是在1895年由Haschek和Lindenthal两位教授在行血管造影后首次提出并应用的,此技术出现后就引起了世界医学界的广泛关注,从此,世界范围内掀起了研究和应用的热潮。其应用范围也在不断扩展。介入放射学因其创伤小、效果好等特点,世界范围内绝大部分医疗机构都成立有不同规模的、单独的介入科,介入治疗在国内外已成为部分疾病的常规诊治措施,甚至取代了外科手术。 2.3CT引导下的微创-数字技术与医学的融合 生物医学不仅在诊疗设备、三围图像重建及数字医学等方面取得跨越式的进步,而且在诊疗模式也发生了根本性的改变,这些成果的取得恰恰是在计算机辅助下完成的[3]。主要体现为CT辅助的立体定位技术,例如CT定位引导下组织穿刺活检、脑血肿清除及腰间盘突出的定位。 2.4超声引导微创技术 我国在半个多世纪前超声学已应用于医学临床诊断,相对于其他医学影像学,超声有其诸多优势(如无放射性、无创伤、费用低廉、设备简单、报告迅速、便于多次随访等),而且还可以动态观察机体或脏器情况,对体内病理改变比较直观,故在超声引导下对甲状腺、乳腺、肝脏及肾脏等疾病进行微创治疗也得到良好效果。目前介入超声治疗在临床越来越被受到重视,尤其在小肿瘤的治疗优势更明显,其不仅代表了21世纪现代医学发展的方向,而且还展现了其定位精准、疗效显著、微创安全的医学发展模式。介入超声学在临床的应用使其成为最具发展潜力和学术活力的医学科学体系。近10余年,由超声科、医学工程学科专家创立和发展起来的这门新型学科技术,正在被泌尿外科、肝胆外科、血管外科、麻醉科及骨科等更多的临床医师所应用,这不仅使得介入超声学得到更迅速的传播和承认、在肿瘤及多种技术的综合应用等方面取得重要进展,同时也体现了生物医学工程在临床中的重要地位。超声引导下肿瘤的射频消融术对探针的要求比较高,而目前对金纳米材料的研究成了科学研究领域的一大热点,并取得了很大进展。大量的研究结果表明,金纳米材料具有独特的光学、电学、热学、化学等性质,在疾病的诊断、食品检测、肿瘤的显像与放射治疗、靶向载药、药物控释、以及对有机物的选择性催化反应等领域有着巨大的优势和广阔的应用前景[4~7]。面对学科发展之迅速。要求我们必须努力发展新技术、开展新业务,同时也要求我们技术操作更科学、合理、规范、个体化[8],而这些恰恰需要有生物医学工程的参与,才能创造出更多、更精、更无创的医疗设备。 3生物医学工程展望 3.1生物医学工程学与其他学科的多学科合作 微创技术需要永无止境的追求。个人觉得相比于“能治病”,“会治病”更重要,这就要求我们必要要培养一种临床思维模式,这正如我们需要通过“微创”在客观上建立另一种临床思维模式,即微创技术的创新-微创医学的长远发展[9];在微观上,借国家医改大好政策,展望未来5~10年微创技术将会进一步发展及普及,如现有各种微创技术的全面、系统提升,以及不同技术间的融合及新技术的创新发展。但是,微创医学发展到今天仍挑战巨大,特别是学科之间竞争激烈,这些可以在医疗资源及专业主导地位的分配反映出来,故使我们不仅要更进一步加快学科建设、人才培养,而且要促使基础、临床及预防医学和其他多个学科之间的合作,更进一步加快生物医学工程在医学中创造新方法、制造新设备的步伐,最终使各个学科受益,各个患者、医生受益。 3.2医疗整合 近些年临床各亚专科、亚专业的进一步细化,国内医学的发展模式也是以“能分则分、能细则细”为主,这虽然在一定程度上提高了诊疗水平,同时伴随的是医学知识及诊疗实践出现碎片化、机械化的问题。那么如何可以改变‘头痛医头,脚痛医脚’的状况以及未来医学到底该如何发展?樊代明、郎景和等多名院士及著名医学专家在2016年中国整合医学大会的发言称:实现医学模式转变不仅要进行医学整合,而且未来医学发展的方向,更需要我们为保障人类健康而具备新的临床思维模式和新的医学观念,而不是像目前仅具备的单纯“能看病”。所谓整合医学,前提必须是以人的整体为基础,根据生物、心理、社会、环境的现实将各医学专业目前国际最先进的知识和各专科最有效的治疗加以有机整合,使其对人体健康和疾病诊疗更符合、更适合的新的医学体系,医疗服务不仅使得心身并举、防治结合,而且要达到医养共进、人病同治的目的。国民全面健康,医学发展必须要靠基础医学、临床医学、生物工程学及预防医学等多学科整合,医学又是自然科学、社会科学和人文科学等多学科之间的交叉与融合。所以凡是涉及和人或人类健康有关的学科或科学都应该用来更好的为医学服务,为人类健康服务。而生物医学工程正是这样一门学科。同时把各种先进知识、有效实践经验进行合理、不同程度的整合,使其更好的为人类健康服务,形成生命医学高度融合的乘法效应。 3.3精准医疗 美国总统奥巴马于2015年1月30日在国情咨文演讲,宣布美国正式启动“精准医学”研究计划[10]。早在2011年,由美国科学院、工程院、国立卫生研究院及美国科学委员会就共同发出了“精准医学”的倡议[11~13]。其最高规模4大研究机构的联手倡议,为未来的医学指明方向,代表精准医学就是未来的医学发展方向。医学发展史上发展的3个里程碑分别是经验医学、实验医学和循证医学。而过去的研究模式以试验为主导的[14,15],这不仅和临床距离大,而且根本无法达到临床需求。而以临床为主导的新研究模式恰恰是目前所提出的精准医学,精准医疗的发展必然要应用更精准的医疗仪器及设备,而精准设备及仪器的研发恰恰需要生物医学工程与其他学科的融合[16]。展望未来,所有疾病的治疗最终都将走向精准医学,医学的发展一定和生物医学工程的“同呼吸、共命运”。 作者:张瑞敏 单位:包头市第四医院 生物医学工程论文:应用型生物医学工程人才培养模式 摘要: 科研与教学的互动是高校的重要特征,是提高人才培养质量的重要手段。针对当前高校科教融合中所存在的问题以及生物医学工程学科背景与特色,桂林电子科技大学依托生物医学工程领域的优势科研资源,凝聚老师与学生的科教相融的共识,将老师的科学研究与本科教学过程、学生第二课堂紧密结合,培养学生的专业实践能力,探索并实施科教融合的应用型生物医学工程人才培养模式,取得了良好的成效。 关键词: 生物医学工程;科教融合;人才培养模式 全面提高教育教学质量,必须不断拓展人才培养资源与渠道,将多方面的办学优势转化为人才培养的优势。人才培养与科学研究是高校的主要职能,实现两者的有机融合,对于提高人才培养质量具有重要的意义[1,2]。科教融合是指科学研究与教书育人有机地结合,充分发挥高校科学研究的优势培育高素质专业人才。生物医学工程是一门理、工、医高度融合与交叉的学科,应用型生物医学工程专业主要培养具有扎实的生物医学、电子技术理论基础以及医学与电子信息相结合的工程技术能力,能在医疗器械、医疗卫生等相关行业从事工程技术开发、服务、管理和教育等工作的应用型人才[3]。全面推进科教融合,可以有效地培养生物医学工程本科生的创新能力和动手实践能力,进而提高其专业基本能力与素质。但在高校人才培养过程中,科学研究与人才培养往往没有得到很好地结合,主要表现在三个方面。一是学校重视科研而轻视教学,提升高校科学研究能力与水平,学校可以获得更多地经费、吸引大量地生源、获得更高的声誉。同时,在教师职称评定、岗位聘任、年终考核,甚至资源分配的过程中,以承担科研项目的数量、的情况等作为考察重点,而授课内容、课时量甚至教学方式和效果仅仅作为参考方面不起决定性作用。二是老师往往重视科研、忽视教学工作。部分老师教学热情不够,为教学而教学,没有站在人才培养的高度去教学,由于科研任务繁重,占据了大师的工作时间,在教学上面所花的时间与精力相对较少。三是本科生参与科研项目的机会相对较少[4]。一方面大学期间学生的课程学习压力比较大,很难有地时间参与专业方面的科学研究;另一方面本科期间在专业知识的掌握程度还不高,基础还不扎实,在老师的科研项目中所起到的作用甚少,老师更希望研究生来参与科研项目。针对当前高校科教融合所存在的普遍的问题以及生物医学工程学科背景与特色,我校生命与环境科学学院利用广西生物医学工程重点学科、八桂学者岗位、广西工程技术研究中心等生物医学工程专业相关的优势学科研究平台,以及以国家科技支撑计划项目、国家自然科学基金项目等主要的重大科研项目和以广西八桂学者为带头人的高端师资队伍为主的科学研究资源,积极制订相关措施与政策,将学科平台和科研资源带入到人才培养过程中去,切实提高人才培养质量。 一、定期举办以科教融合为主题的讨论活动,凝聚专业老师与学生的共识 科教融合,思想先行。不仅要让专业老师认识到科教融合的重要性,更要让学生在思想上认识到科教融合是提升学生专业实践能力,提高人才培养质量的重要途径。因为学生是科教融合的主体,只有学生愿意参与,老师愿意参与指导,才可能实质性地提高人才培养质量。学院定期举办学院层面的专题讨论,围绕科研服务本科教学的模式与途径这一主题展开讨论,甚至将一些典型案例在会上进行分享。在讨论会上,除了专业老师参与外,学生代表也应出席,通过老师与学生面对面的交流,可以逐步凝聚大家对科教融合模式的共识,还可以让老师与学生进行相互地了解,为更好地贯彻科教融合专业实践活动奠定基础。科教融合对于老师与学生双方面都是受益的。一方面,科教融合可以让学生接受到最新的前沿专业知识,既可以培养学生创新能力和专业实践能力,还可以培养学生的社会适应能力,可以成为课堂教学的有效或者不可或缺的补充。另一方面,学生的思维方式比较活跃,跳跃性较强,老师可以在与学生的交流过程中获得新的科研思路。科教融合的实施不仅是提高人才培养质量的有效途径,更是推动“大众创业、万众创新”的重要举措和动力源泉。 二、将老师科研成果引入理论与实践教学,实现科学研究与教学过程的有机融合 课堂教学是实施专业教育的主要阵地,是教师给学生传授知识和技能的全过程。要求任课老师在课程教学内容上进行改革,结合自身的科学研究实施课堂教学和专业教育,既可以提高学生的学习兴趣,同时增强的课堂教学效果[5]。我校生物医学工程专业定位于培养生物医学电子仪器行业的工程应用型人才,在课程教学内容上要求老师围绕这一核心安排教学内容。在教学计划的制定和实施中,结合老师的科学研究,充分体现解决医疗器械产业关键工程技术问题能力的培养要求,在课程体系设计、教学活动组织、教学方式的探索、学生成绩的考核等方面,增加科教融合方面的内容。比如在有限的课时内,改革了生物医学工程专业基础课《算法与数据结构》的授课内容,增加与生物医学仪器研制直接相关的算法方面的知识点,如插值、拟合等,在课程教学过程中结合老师在生物医学信息检测方面的科学研究组织教学内容。又比如在《传感器原理》、《医学仪器原理》等专业课程的教学中,要求老师有一定的科学研究的经历,并在医学仪器的研究中取得了一定的科学研究成果。改革实验课堂教学和课程设计的组织形式,要求教师在教材的编写与选择、教学内容与方法、作业布置与评改等环节与领域贯彻工程实践能力培养要求,注重理论与实际的紧密结合,特别鼓励专业老师结合科学研究中的关键技术问题设计实验项目,在实践教学环节培养学生的科学素养。 三、让学生参与科研项目研究,实现科学研究与学生第二课堂的有效融合 第二课堂的作用是培养学生专业兴趣,拓宽专业知识面,培养专业思维能力、动手能力和创新能力。第二课堂的开展必须遵循适应性、创新性和主体性原则,即第二课堂应当与大学生的专业培养目标相适应,要以提高人才培养质量为目标,同时应注重培养学生的创新性,过程应有一定的挑战性。老师的科学研究与学生的第二课堂活动有效融合,对于提升学生专业工程实践能力具有重要的意义[6]。它既体现了“教师主导,学生主体”的指导思想,也由于科研项目本身具有一定的创新性,学生实质性地参与老师科研项目的过程具有一定的挑战性,对于培养学生创新能力和专业素养具有重大地促进作用。我校生物医学工程专业的第二课堂活动的开展主要是围绕学生参与生物医学传感与仪器、生物医学信息处理等方面科研项目的研究。第一,定期向学生公开教师科研课题,让学生选择参加老师科研项目。要求老师认真指导学生专业科技活动,让学生实质参与。要求大学一、二年级的学生以阅读文献、参与学术讨论等方式参与课题,大三和大四学生可以参与科学实验、数据分析等项目研究过程。第二,鼓励老师从科研项目中凝练大学生创新项目由学生承担,除了承担国家级和广西自治区级大学生创新项目外,学院还设立专项经费,定期支持一批院级大学生创新项目,并明确鼓励学生结合指导老师承担的科研课题的研究内容组织申报。第三,鼓励老师从科研项目中根据毕业设计的要求,拟定毕业设计题目,供学生承担。在2015届本科毕业设计题目中,有超过50%的题目与老师的科研项目有关,还有20%左右的题目与学生承担的大学生创新项目有关。第四,积极组织学生参加学校组织的科协协同育人计划项目。依据我校《科教协同育人计划项目管理办法》的规定,学生参与老师主持的科研项目,完成一定的科研工作,通过学校的考核后可以替代部分课程设计、实习甚至毕业设计的学分。一方面大大地激发了学生参与科研项目的兴趣,另一方面由于需要完成一定的科研任务才能获得相应的学分,这给了学生一定的责任与任务,同时也可以协助老师完成科研项目的研究。第五,依托生物医学电子领域的企业和大型医院建立完善的专业实习实践基地,为学生提供更多地来自于生产实际的科研资源,依托合作企业或医院的专业技术人才,建立指导学生科学研究的专业师资队伍。加强校企医合作,充分利用企业和医院的资源培养学生的专业工程实践能力,派出学生到企业或者医院通过实习、做毕业设计等方式实质性参与专业领域的科学研究。 四、扩大学科科研平台的开放,实现科学研究与人才培养过程的无缝对接 对于生物医学工程这一工科专业来说,实验室既是实验教学的重要阵地,也是培养工程实践创新人才的基础平台。学科科研平台面向本科生开放,建立健全实验室开放机制,切实增加学生专业工程实践的机会,是实施科教融合过程,保障科教融合效果的重要手段[7]。学院立足专业办学实际情况,加强实验平台硬件保障,构建实践教学共享平台,出台了《实验室开放的管理办法》,完善了学院的实验室管理制度,规范了本科生进入实验室的管理,既为学生进入实验室从事专业实践活动提供了方便,也加强了学生的安全责任意识以及实验室的有序管理。经过近几年的实践,已经构建并形成了符合学院学科专业特点的学生进实验室模式与制度。在周末、在晚上都会有学生在实验室进行实验。专业老师经常在实验里直接指导学生参与专业实践活动。总之,通过近几年鼓励生物医学工程专业学生融入老师的科研项目研究活动中,取得得了良好的成效,提升了学生的专业实践能力。学生参与科研项目研究的积极性得到了大大地提高,直接参与老师科研项目的比例达到了30%以上,还有大约40%的学生通过大学生创新项目、毕业设计的形式参与了科学研究。学生在科学研究的过程中取得了良好的研究成果,近3年,本科生发表科研论文30余篇,申请各类专利15件,获得各类科技竞赛奖励20余人次,而且这些本科生研究成果在逐年提高。 作者:陈洪波 单位:桂林电子科技大学生命与环境科学学院 生物医学工程论文:我校生物医学工程专业的专业建设现状分析与对策初探 摘 要:简要分析我校生物医学工程专业建设现状及问题,并针对医学院校的特点,探索相应的对策。 关键词:生物医学工程;专业建设;问题;对策 我国生物医学工程自上世纪70年代创建以来,发展相当迅猛,其学科定位、产业效益和发展前景越来越得到社会认同和重视。截止目前,全国约90余所高校设有生物医学工程专业,其中医学院校约13所。如何充分发挥医学教学资源优势,积极探索适合生物医学工程专业的教育培养模式,建设具有鲜明医学院校特色的生物医学工程专业,培养复合型高级工程技术人才,是医学院校值得思考和探讨的重要问题。 1 生物医学工程学科特点 生物医学工程学科是运用现代自然科学和工程技术原理与方法,从工程学的角度研究生物体(特别是人体)的结构、功能及其相互关系,揭示生命现象、探索生命本质,研究和开发用于防病治病、人体功能辅助及卫生保健的人工材料、制品、装置、系统和工程技术的一门综合性学科,是理工类学科与生物医学学科深度交叉、高度融合的边缘性学科,所涵盖的领域十分广泛,具有“覆盖广、交叉深、发展快、变化多”等其他学科不具有的特点。 2 当前我校生物医学工程专业情况 1)招生情况 我校2010年4月申报生物医学工程专业,2011年正式招生。2014年首届生物医学工程专业学生顺利毕业,到2015年本专业在校生共169人。 2)主要专业课程 生物化学、人体解剖生理学、生物医学工程导论、C语言、电工学、信息技术、模拟电子技术、机械制图和AutoCAD、数字电子技术、计算机原理与接口技术、临床医学概论、信号与系统、医学影像技术学、医学检验仪器、医学图像处理、医学影像学、医学传感器、医学影像原理与设备、医学电子仪器原理与设计、医用激光仪器、放射物理原理与肿瘤治疗技术等。 3)就业方向 本专业学生毕业后适合从事医院设备的操作、管理和维护,在医学设备经营公司从事经营管理和技术服务,以及在相关的研究机构、生产企业从事产品的辅助开发、制造和技术管理等等工作。 3 我校生物医学工程专业建设的问题分析 医学院校具有很深厚的医学大背景,具备丰富的医学类学科教学资源和优越的临床设备实践条件等优势,生物医学工程学科和临床医学能紧密结合,但同时因学科体系不完善、教学师资力量比较薄弱、专业实验室建设投资大等影响因素,一定程度上制约了生物医学工程学科专业的高效快速发展。 1)理工学科体系不完善。我校是地方性医学院校,王牌专业当然是基础医学和临床医学等医学类专业,而工科专业都相当“年轻”。而生物医学工程专业学科涵盖面非常广,几乎可以用“包罗万象”来形容,如果用“学科频谱”来描述学科涵盖面宽度,生物医学工程无疑是88个一级学科中“频谱宽度”最宽的学科。我们学校尽管针对医学类专业的学生一直有开设了医用物理、医用高等数学等基础学科,但相比理工科院校要薄弱很多,而且缺乏材料、自动化、电子等重要工程学科的有力支撑,这些支撑学科的缺少会导致相应课程设置不完善以及综合性实践训练平台缺乏,学生无法系统地学习工程类课程,得不到系统扎实的工程技术训练,影响人才培养目标的整体实现。 2)复合型师资严重缺乏。要实现培养医工结合与交叉的复合型高级工程技术人才目标,首先要建设一支医工结合与交叉的复合型师资队伍。在我校,具有医学教育背景的教师资源比较多,而具有理工科教育背景的老师却不多,既懂医学又懂工程技术,能将工程技术与医学需求紧密结合起来的复合型、交叉型、融合型师资就更加少之又少,教师队伍知识结构普遍不够合理,与各相关学科交叉融合能力弱,这些现状一定程度上影响了课程体系构建以及教学质量和人才培养质量。 3)学生专业思想不牢固。生物医学工程作为一门新兴的边缘学科,知名度不高,社会、家长、学生都不是很了解生物医学工程是个怎样的行业,甚至容易和其它名字相近的专业如:生物工程、医学工程、生物技术等专业名称混淆,导致第一志愿填报的学生寥寥无几,第一志愿填报医学院校的生物医学工程专业的更是几乎为零。统计我校几年来招生情况可见,几乎所有的生物医学工程专业的学生都是调剂生,也就是入学时专业思想就不太稳定。加之其专业知识覆盖面广,涉及领域跨度大,专业知识体系复杂,专业课程内容在各学科之间交叉频繁,本科学生对本专业缺乏深入的了解、足够的信心和学习热情;生物医学工程专业学生所学知识普遍存在“宽瓜不精”,“广而不细”等问题,相比医学影像技术学专业,就业时处于劣势;部分学生由于学习任务重、压力大,导致学习积极性、主动性不高,专业思想不够牢固,甚至影响到专业整体的学习风气。 4 对策初探 医学院校要紧扣医工结合的复合型高级工程技术人才培养目标,突出学科交叉综合培养、工程技术意识培养、创新能力素质培养,加强学科之间的有科学融合,深化教学改革,加大教学投入,改善教学环境,加强队伍建设,充分发挥医学院校资源优势。积极探索具有医学院校特色的生物医学工程专业教育培养模式,构建科学合理的课程体系和实践教学体系,不断提升生物医学工程人才培养质量。 1)积极探索与理工院校联合培养的教育模式。综合性大学与医学院校在生物医学工程专业学科建设方面优势互补、劣势互存。综合性大学具有完善的理工类学科体系,工科师资队伍力量比较强,基础课程比较成熟,实践教学条件平台比较完善,在工程技术人才培养方面具有完善的培养体系和成熟的培养经验,但缺乏医学类学科教学资源和临床实践条件,缺乏与临床需求紧密结合的先决条件。因此,医学院校要在充分发挥自身资源优势的基础上,积极探索与理工院校联合培养的教育模式,实现优势互补。校校联合培养实现资源共享、优势互补,提高育人质量。 2)积极探索与知名医疗企业联合培养的教育培养模式,实现产学研相结合。与医疗企业联合培养本身就可以很大程度上扩大专业的影响力,同时优化教学体系,解决学生实习就业等问题。学校有诸多附属医院,为医疗企业提供更多的产品使用方,同时为企业输送专业人才。是一个双赢的合作培养模式。另外,通过实施产学研相结合的培养模式,医学院校可强化与科研院所和医疗卫生机构的联系和沟通,充分发挥产学研各方主体优势,有效解决师资力量不强、支撑学科不完善、创新能力培养不扎实等瓶颈问题。实践证明,实施产学研结合,是生物医学工程高等教育的成功经验,也是培养高素质生物医学工程技术人才的必由之路。高等医学院校应树立研究与产业化并举的教育培养理念,深化教学改革,积极探索产学研相结合的教学培养模式。构建产学研一体化的最佳运行机制。 生物医学工程论文:工科院校生物医学工程专业生物学实践教学改革与实践 摘要:工科院校生物医学工程专业生物学实践教学存在的师资力量缺乏、实验平台和资源薄弱、课时有限等问题,针对这些问题,本文从师资建设、实验室建设以及教学内容和教学手段改革等方面入手,对生物学实验教学提出了一系列的改革措施,并在实践中有效地激发了学生的参与热情和学习兴趣,提高了学生的动手能力和操作能力,并培养了学生的团队精神,取得了良好的教学效果。 关键词:工科院校;生物医学工程专业;生物实践教学;教学改革 生物医学工程(Biology Medical Engineering,BMI)是综合生物学、医学和工程学的理论和方法而发展起来的,其主要是运用现代自然科学和工程技术的原理和方法,从工程学的角度,在多层次上研究人体的结构、功能及其相互关系,揭示生命现象,为防病、治病提供新的技术手段的一门综合性、高技术的学科,多学科的高度综合交叉是生物医学工程的特点[1]。自上世纪70年代末以来,国内许多医学院校、综合性大学、理工科大学及相关科研机构都设立了生物医学工程专业,涵盖了生物信息、医疗仪器、生物材料、生物工程等多个专业方向,课程设置主要包括工程类课程和医学类课程,旨在培养具有各方面能力的复合型人才[2]。 在生物医学工程专业的培养体系中,实践教学是培养大学生的创新意识、创新思维和创新精神、提高整体教学质量的根本保证和有效途径[3]。南京邮电大学生物医学工程专业是在学校原来的信号与信息处理等优势学科的支撑下发展起来的,因此在医学信号处理、医学图像处理、生物传感和生物信息学等领域积累了雄厚的师资和科研力量,上述领域的实践教学体系完善、教学平台完备。比较而言,学校在生物医学领域的教学和科研上相对薄弱,特别是在生物医学方面的实践教学有明显的不足,存在着师资力量缺乏、教学平台薄弱、课时有限等问题。针对上述问题,我们从师资队伍建设、资源优化配置、教学内容改革和教学方式更新等方面入手,对生物医学工程专业的生物学实践教学提出一系列改革措施,取得一定的效果。 一、生物学实践教学存在的问题 南京邮电大学是传统的工科院校,信息学科是学校的办学特色。在工学为主体,以及“大信息”的背景下,学校的通信、电子、图像和计算机等学科的科研氛围浓厚、师资力量较强,相关课程的教学体系成熟、教学特点鲜明。上述相关学科的实践教学已经构建了包括课内实验、专题实验、综合训练和生产实习一系列完善的实践教学体系结构。但随着我国生物医学工程学科建设工作的开展,以及生物医学领域研究和应用的快速发展,迫切的需要将更多的生物医学知识融入到工程学知识中。为了扩展生物医学工程专业学生在生物医学领域的知识,激发学生的学习兴趣,在生物学教学方面,我校目前开设了几门生物学领域的课程,包括现代生物学、定量生理学和解剖生理学等。 由于学校在生物医学相关学科的科研和教学缺乏基础,因此这些课程的师资力量较为缺乏,实验教学平台也比较薄弱。此外,生物医学课程多属于理论加上实验的课程,要求课时较多。以解剖与生理为例,理论课要讲51个学时,实验课也需要51个学时[4,5]。但我校生物医学工程专业大纲,对解剖与生理课程只设置了36个学时的理论课以及4个学时的实验课。因此,在这些课程的理论课教学上,需要大幅的调整以适应本专业学生的培养要求[4,5]。在实验教学上,由于课时的限制,大多为演示实验或参观,学生缺乏动手实践机会[6]。 笔者在调研学生对解剖与生理课程兴趣、期望和要求时,有68.1%的同学表示对这门课程感兴趣或非常感兴趣(表1),并且有30%的同学希望能有动手实践的机会(表2)。但我校目前现有的师资力量、实验教学平台和课时设置都不能满足学生的这一要求,因此,必须采取有效的改进措施提高教学平水,满足学生的学习要求。 二、生物医学实验教学改进办法 1.培养专任教师队伍。为了提高我校生物医学领域的教学和科研水平,近几年来,已引进多个生物医学相关专业的博士和高级人才,构建了一个高学历的教师队伍。教师的专业和研究方向包括了分子生物学、蛋白质工程以及纳米材料毒理等,这些教师的专业背景和知识体系完全满足了现有的生物课程教学和实验教学的需要。 2.完善实验教学条件。为了提高实验教学水平,同时为了满足学校科研项目发展的需要,我校已于近几年建设完成了生物医学实验室。实验室的建设目标是建立一个以生物技术为核心,结合医学诊断以及生物信息处理的多层次性和综合性实验基地,使学生系统化地学习和掌握全面的生命科学综合实验技能,以培养生物医学工程领域创新性人才,同时为生物医学工程专业的师生提供一个高水平的细胞、分子生物学实验研究平台,以加强不同学科间的合作交流,做出一流的科研工作。目前已建立了分子生物学、细胞生物学操作平台和蛋白结构测试和信息处理的表征平台。在此平台上,我们为学生设立了核酸分离和检测,核黄素、丙二醛和超氧化物歧化酶等生化指标测定等一系列的实验。让学生走进实验室,观看并亲自动手操作,极大激发了学生的对生物学课程的学习兴趣。 3.改革实验教学内容和方法。除了加强教师队伍和实验平台的建设,我们还通过多种教学方法和途径改革实验教学内容。针对生物类课程实验课时不足的问题,许多教师针对生物领域的热点方向开设了一系列的开放实验项目,通过开放性实验,让学生走进实验室和动物房,让学生跟着老师学习一些基本的生物学实验以及动物实验的操作技能和方法[7-9]。 在教学中,教师积极鼓励对生物医学相关实验有兴趣并且有能力的本科生申报创新项目,鼓励教师和学生并将毕业设计与创新项目相结合,以教师的科研项目为载体,让学生在实践中创新[10]。实践以学生为主体,让学生独立查阅中外文献,了解项目最新的国内外研究进展,设计实验方案,学习各种新的实验技术,掌握科学研究方法,这不仅有利于学生自主学习、解决问题的能力,培养创新思维,同时还加深例如学生对各种专业课程的理解以及对生物工程专业的认识。实践证明,上述教学方法激发了学生的学习兴趣,提高了学生的动手能力和操作能力,并培养了学生的团队精神,取得了良好的教学效果。 同时学校还积极与南京大学、南京中医药大学、江苏省中医院等单位建立合作关系,带领学生参观实验室,让学生对生物医学各领域的实验室构成、具体运作有更直观的认识。通过在大学和医院等实习基地的参观和关系,让学生充分认识到生物医学工程专业的学习目的和专业知识的应用价值。 生物医学工程专业作为一门为生物学和医学服务的交叉学科,生物学实验课对生物医学知识的学习和理解掌握领域非常重要。针对我校生物医学工程专业的生物学实验教学中存在的问题,我们开展一系列的教学改革与实践,取得了很好的效果。极大地激发了学生的学习兴趣,调动了学生的参与热情,提高学生的实践能力,并且为学生今后的工作和科研奠定了坚实的基础。希望能在此基础上,继续完善现有的生物学实验教学体系和教学方法,从而更好地促进生物学实验课程建设和发展。 生物医学工程论文:医学院校生物医学工程专业电子类基础课程教学探究 摘要:电子类课程是生物医学工程专业非常重要的专业基础课,电子技术知识始终贯穿专业课程学习始终。根据学科专业特点和毕业生的就业形势,分析电子类课程在实践教学中的现存问题,并对教学方法与培养模式提出几点建议,希望对今后教学工作有一定启示。 关键词:生物医学工程 电子类课程 教材选择 项目教学法 生物医学工程专业是20世纪70年代末在我国出现的集多个学科领域于一身的交叉型新兴学科。该专业涉及生物学、医学、电子学、材料学、工程学、物理学和计算机技术等多门学科的知识,具有知识覆盖面广、学科交叉性强、应用实践性强和就业口径宽等特点。 生物医学工程本科专业培养目标设定在为医疗机构提供医疗仪器设备的研发和维护人员,但经过近50年的发展,四年制本科教育只能为毕业生提供一个该专业的入门引领,或是提供了理工科和医学学习经历,将各学科知识叠加,学生很难将各学科融会贯通,并应用于实际工作中。为此,如何让医学院校的生物医学工程本科生在面临就业时突出专业特色,脱颖而出是值得我们思考的问题,课程建设是专业培养的基础,在生物医学工程本科教育上显得尤为重要。 生物医学工程专业众多门专业基础课中,电子类课程与计算机类课程、自动控制技术、医疗仪器原理类课程都有着密不可分的联系,本科生只有掌握电子技术才可以为日后从事生物工程相关研究打下良好的硬件和软件基础。因此,电子类课程在众多基础课程中有着不可替代的重要性,现根据我校电子类课程教学情况中存在的不足,提出几点思考与建议。 一、电子类基础课程特点 电子类基础课程包括电路分析、模拟电子技术、数字电子技术和电工学等。这些课程是生物医学工程专业的专业基础课,也是多门专业课程的先行课,为生物医学电子学、自动控制原理、单片机技术与应用、医用仪器原理、检验分析仪器和医用影像设备学等课程奠定理论基础。该类课程具有如下特点:第一,具有承前启后的特点。针对生物医学工程专业的学生必须具有扎实的大学物理、高等数学等理论支撑才能学好电子技术课程,并为后续医学仪器的原理分析和设计打好坚实的基础。第二,课程内容抽象,理论知识复杂,实践性强。这一特点导致学生出现两极分化,理论扎实的学生,学习兴趣越来越浓;而理论知识学的不好的则厌倦电子类课程学习,实践动手能力也得不到提高,更缺乏对课程中各种电路的理解和设计制作能力。 二、教学中存在的问题 1.学生缺乏学习兴趣 由于学生报考时对所报专业不了解,盲目选择,使得原本爱好医学的学生选择了该专业,入学后开始抱怨选错了专业,继而也把这种情绪带到了学习中;另外,电子类知识都是各种复杂难懂的、功能各异的典型电路,以及对各种电路的结构和工作原理分析,电子类课程各学科之间以及每门课程的各章节之间都是环环相扣的,如果学生电子类某一科学习不好,会影响到后面其他电子类课程乃至专业课的学习。 总之,一些学生对错选专业的负面情绪和电子类课程知识复杂难懂的特点,使得他们对电子技术类课程缺乏学习兴趣,甚至在学习中出现倦怠情绪,要想改变这种情况不是一朝一夕就能完成的,对于专业的培养目标和就业去向已经明确的前提下,我们更应该思考的就是如何从教学中激发学生的学习兴趣,使他们对这个专业充满希望,对电子技术类课程提高重视程度。 2.教材选择对电子类课程的影响 生物医学工程专业具有知识覆盖面广,但每科研究深度浅等特点,因此在教材的选择上也要配合专业特点,选择难易程度适度,能为专业课服务的合适教材。 我校电子类课程的教材选择普遍偏难。虽然教材知识覆盖面够用,但知识的深度和难度偏大,学生在计划学时内很难消化理解。课时少,授课内容多,难度又大,无疑加重了学生的学习负担和厌学情绪。可见,教材的选择对于适应教学需求,学科体系的建设,学生学习兴趣的培养都很重要。 3.医学院校理工科教师医学知识薄弱 医学院校的工科专任教师多数没有医学相关知识的学习背景,而且我校电子类专业基础课所选教材几乎与医学无关,导致电子类课程授课内容与医学联系不紧密。因此,医学院校理工科教师应该普及医学知识,这样理工科教师授课时才能更恰当的引入典型医学实例,为医学仪器课程的开展做好准备,为专业课奠定基础。 三、结合课程特点与专业培养目标改进教学方法 1.采用多种教学方法相结合 对于电子类课程,由于具有课程内容抽象,理论知识复杂,实践性强等特点,采用传统启发式教学会使得理论知识的传授枯燥无味,教学效果不明显,教师可根据教学内容采用任务驱动式教学方法、案例教学法和答辩式教学法等多种教学方法结合使用。把课堂翻转起来,尽量让学生在课后完成资料查阅和教学内容的学习,教师在课堂上只解决学生自学后提出的或未能解决的问题,教师仍然是课堂的主导,学生根据老师每次有针对性的任务去自行学习,既完成了任务,达到教学要求,又提高了学生学习和思维能力。 2.实验课程采用项目教学法,激发学生学习兴趣 与其他学科不同,每一门电子类课程都有相关的实验课程,学生在完成与理论知识相对应的验证性和设计性实验外,还需要开展一些综合性实验环节,以提高学生对于小型医疗仪器的理解和研发能力。我们可以针对生工学生设计小型的综合实验项目,如把电子血压仪等小型医学设备拆分成若干部分,各部分再组成一个设计项目,有能力的学生任项目组长,其他学生根据掌握知识的情况和个人喜好选择完成某一部分的电路,由任课教师统一指导。这样在有任务驱动、有完成目标、有时间限制、有指导教师和有合作伙伴的前提下,学生学习的积极性会被充分调动,实践动手能力也会在项目的驱使下逐步提高,为日后走向工作岗位积累经验。 四、结论 本文针对电子类课程阐述了教学中的问题和对策,实际上生物医学工程专业在课程建设与培养目标上还有许多不足之处,该专业的本科毕业生在择业时缺少和其他工程专业毕业生竞争的优势。因此,生物医学工程专业在专业方向设定上应向着多元化发展,借鉴国外对生物医学工程的人才培养模式,实现生物医学工程专业方向上理工科和文科并行发展,为生物医学工程毕业生就业打开更广阔的突破口。 生物医学工程论文:提高生物医学工程专业学生职业认识之探讨 摘要:以安徽中医药大学生物医学工程专业为例,以市场需求为导向,以专业特点为基础,以岗位职能为目标,以教师能力为依托,以学生能力为根本,从五个方面就如何提高生物医学工程专业本科生职业认识作了探讨,使学生实现充分就业,完美择业。 关键词:生物医学工程;职业认识;医学影像技术 作为一个理工医相结合的高度综合性边缘交叉学科,生物医学工程崛起于上世纪60年代,并从80年代开始,全球生物医学工程医疗器械类产品销售额每年保持6-10%的增长率,因而被誉为产业界的“常青树”,是国民经济可持续发展的生长点。如此大的规模和市场,对人才的需求自然不言而喻。所以,大多医科类院校都开设生物医学工程专业,由于是新开设的专业,难以在较短时间内形成一套系统的人才培养模式。这就造成了经济社会的求贤若渴、高校教育的捉襟见肘、专业人才的凤毛麟角互相矛盾的局面。所以,有针对性地作好思想教育疏导工作,并循序渐进地指导学生根据主客观条件进行未来职业规划,发挥学生主观能动性,圆其成才梦,是新设专业的班主任、辅导员和任课教师以及学校各有关部门必须面临的重要课题。 经过调查研究,学生在不同阶段身心状态的突出表现为:初期缺乏对专业的认知,导致思想困惑迷茫;中期课程学习任务繁重,导致心理压力加大;后期就业前景不明朗,导致缺乏学习动力[1]。为了帮助学生消除以上的顾虑,本文以安徽中医药大学生物医学工程专业为例,对如何使学生对于未来求业择业有一个清晰而理智的认识作了探讨。 1 以专业特点为基础,培养什么人才 安徽中医药大学生物医学工程专业(医疗器械方向)是一个集数学、物理学、计算机科学、信息技术以及医学科学于一体的新兴专业。所学跨学科的课程,既有医学成像原理和电离辐射防护的知识,又有图像重建算法和图像后处理内容;既有理科工科知识,又有医科内容。合理的教学计划和科学的培养方式以具有坚实宽广的基础理论和系统深入的专门知识、熟练的实验操作技术,可以从事各类医学影像设备的研制、开发、技术支持的复合型高级专业技术人才为培养目标,使毕业生具备在医学影像技术及相关领域,从事产品研发、设计制造、经营管理、技术服务、教育培训等工作的能力。 此外,当今的医学影像学科向数字化、网络化、融合化、标准化的方向发展,高级人才也要与时俱进,掌握专业国内外学术发展动态,富有科学思维能力,勇于在专业前沿领域探索与创新,应具有使用新型功能设备和应用新颖科学技术的能力。 2 以市场需求为导向,需要什么技术 医学影像技术主要是指为开展医疗或医学研究,以非侵入方式获得人体某部分内部组织影像的技术与处理过程,为临床疾病诊断提供重要参考依据[2]。其中出现最早的装置是X线机,随着影像技术在不断地探索中改进,超声、磁共振、单光子等断层成像技术和系统的大量涌现,为医生在出示诊断中提供更为详细、精确的信息依据,涵盖了解剖、病理、功能、代谢等多个领域,更早、更准确地发现病变,也为临床制订治疗方案、评价治疗效果提供帮助。具体体现在:现代医学影像率先建设并实现了数字化与网络化体系,成为数字化医院建设的基础和重点;数字成像技术将数据远距离传输,实现远程诊断;从传统的显示宏观结构发展到反映分子、生化水平的变化,为彻底治愈某种疾病提供了可能;从单一的诊断学过渡到了诊断与治疗并举的临床学科[3];从简单的信号传导跟踪到实现定量成像;电阻抗成像作为无创无放射损伤的成像技术,既能显示形态改变又能反映功能变化;利用多模成像技术实现对疾病的早期诊断和活体病理成像;单光子发射成像和正电子成像根据医学的放射性核素示踪原理实现影像;无创、无害性的检查技术不断发展,辐射剂量的控制逐步得到强化等等[4]。时至今日,医学影像的应用领域已经遍布人体主要的器官和疾病类型,从神经疾病、代谢紊乱到心脑血管疾病、传染疾病,肿瘤诊治方面的应用也有相当进展。医学影像技术逐渐成为临床研究的可靠工具和活力平台。 3 以岗位职能为目标,从事什么工作 总结近些年生物医学工程专业本科生的就业去向分析可知,从事本专业相关工作的毕业生主要集中在三大领域,综合性医院、医疗器械企业和医疗器械监督管理部门。 3.1 综合性医院的放射科、放疗科、设备科、核医学科 从事医学影像设备的应用、管理和维护工作,主要涵盖以下4个方面内容:①具有常规放射学、超声医学、核磁共振及CT等系统理论知识与操作技能;②具有临床医学、基础医学及电子学等有关理论知识;③在疾病诊断中比较熟悉各种影像诊断技术的应用;④比较熟悉医学影像学各专业分支前沿技术及发展趋势[2]。其中,理论知识内容在本科教学过程能够充分体现,而技术应用及操作技能则必须在各功能科室第一线长期工作并积累经验才能够获得,两者是相互制约相互促进的关系。对前沿技术的关注是医学影像技术工作者对自我提升的一个必然要求,也是为良好开展工作必须做到的知识储备。 3.2 中外医学影像设备研发机构和生产经营企业、教育培训机构 相关工作岗位主要包括市场和销售、研发和技术支持,产品注册和产品质量检测。前两者对从业者个人能力的整体水平要求较高,如沟通交际和处事应变能力,从事产品营销和市场推广等工作;中间两者看重专业素质,从事产品研制、开发设计、维修保养等工作;后两者主要是在品管部门,需要熟悉产品质量监管相关的法律法规,从事质量检测、控制和监督工作,了解产品注册要求和撰写标准并能独立完成产品注册、申报、体系认证等工作。 3.3 医疗器械监督管理部门 主要工作职责包括:组织拟订医疗器械注册管理制度并监督实施;组织拟订医疗器械标准、分类规则、命名规则和编码规则;拟订医疗器械注册许可工作规范及技术支撑能力建设要求并监督实施;组织拟订医疗器械生产、经营、使用管理制度并监督实施,拟订医疗器械互联网销售监督管理制度并监督实施;组织开展医疗器械不良事件监测和再评价、监督抽验及安全风险评估;拟订问题医疗器械召回和处置制度等[5]。 4 以教师能力为依托,具备什么知识 生物医学工程本身是一门多交叉学科,教师具有多元化的学科背景对于研究和教学是至关重要的。在注重多种知识和技能的复合的同时,将生物医学与药学、化学、统计学、材料学、电子信息学等相关学科有机结合起来,努力将其他学科的思维方式引入到生物医学领域中来,并将这种优势带到学生的学科设置以及综合实验当中,去启发学生的思维。理工科背景的教师深入临床接触病例,医科背景的教师参加理工科理论培训,任课教师深入行业调研,企业专家走进校园,充分利用不同学科、不同领域间的优势进行教学和科研,为共同促进学科发展起到了强大的推动作用。 5 以学生能力为根本,锻炼什么技能 理工医相结合是生物医学工程的专业特色,在知识结构上培养既懂医学又掌握工程技术的复合型人才,也是社会的需求。学生主要学习电子学、机械学、光学、计算机,医学等基础理论知识、医学电子仪器的系统设计、医学影像设备的系统设计以及产品质量检测标准和风险评价方法,接受典型医疗器械应用的训练,系统地掌握生物医学工程领域宽广的基础理论知识和专业技能,成为具有较强实际动手能力的应用型人才。他们的特点应该是具有较强的技术思维能力,擅长技术的应用,能够解决实际中的具体技术问题,他们是现代医疗技术的应用者、实施者和实现者[6]。 此外,以能力为导向的职业素质、可持续发展能力和为产业服务的技能,这些综合素质在学生的未来的职业生涯中影响深远。尤其是对科学教育和人文社会科学教育方面的深切关注,会为学生今后在广泛领域发展创造条件。 总之,以生物医学工程专业为代表的新兴边缘学科自身特性决定了该专业毕业生就业面临诸多挑战。学校要在学生的职业规划工作上下功夫,多管齐下解决生物医学工程专业本科毕业生就业问题。同时,学生要多角度充分认识专业背景及就业前景,根据市场行情及时调整就业预期,实现完美“择业”。当然,新兴边缘学科的毕业生要想实现充分就业,还有很多功课要做。我们只有以市场需求为导向,结合生物医学工程的专业特点培养学生,才能早日实现才尽其用。 生物医学工程论文:生物医学工程专业学生创新能力培养的探讨 摘要:新时期国家现代化建设和科学技术发展的需要对人才的培养提出了更高的要求,尤其对于生物医学工程专业来说,如何培养高素质创新性人才是专业建设的重大命题。本文通过其他高校该专业创新能力培养模式的对比,从制度保障、创新实验室建设、学生基础三方面对广东医学院生物医学工程专业学生创新能力的培养进行了初探。 关键词:生物医学工程;创新能力;人才培养 在科学技术飞速发展的今天,创新意识和创新能力越来越成为一个国家竞争力和国际地位的最重要的决定因素。改革开放以来,我国创新能力有了很大提高,特别是2015年我国药学家屠哟哟获得诺贝尔医学奖,更加坚定了我国工作者在创新道路上的信念和追求。但是,我国创新能力和国际先进水平的差距较大,因此培养青少年特别是大学生的创新能力,对我国的发展具有重大意义。 生物医学工程学是一门理工医相结合的交叉学科,它旨在培养工程技术基础好、医学基础知识扎实、具备医学与工程技术结合能力的高级技术人才,要求学生具有生物医学领域中的研究和开发的基本能力。而作为本专业的在校大学生,如何培养其的创新能力和动手能力,是一所大学最重要的教学改革内容之一。 一、高校生物医学工程专业创新能力培养模式的对比 目前,我国约有110所高校设立了生物医学工程专业[1]。很多学校依托自然科学、工程技术或医学等方面的优势,结合其他学科发展该专业,因此不同学校在生物医学工程专业人才的培养上会各有侧重与特色,这种特色也体现在人才创新能力的培养上。如较早开设生物医学工程专业的东南大学最早开创了一贯制本硕连读,并不断探索复合型人才培养模式,采用早期独立实验教学去提高学生的科研创新能力和综合实践能力[2]。第三军医大学旨在培养合格的军事生物医学工程人才,以适应部队卫勤保障建设需要。通过构建基本技能―综合技能―设计技能―创新技能4个层次、基础课程实验―综合实践课程―创新性课外科技活动―实习―毕业设计5个类型的课程培训体系培养学员的创新实践能力,并建设了创新实验室服务于学员专业学习阶段,进一步提高其应用军事生物医学工程方法解决相关问题的能力和创新实践能力[3]。华南理工大学对该专业学生的培养则体现了理工类院校的特色,形成了以生物医学电子、医学信息工程、生物力学为主导的培养体系,并充分利用珠江三角洲医疗器械及技术服务产业密集的优势,开办校企合作,为学生实践能力和创新能力的培养提供更大的平台[4,5]。南京医学大学针对医疗卫生行业对工程技术人才日益增长的需求,确立了“医用导向型”创新人才培养目标,搭建“医工融合”式的课程教学平台和实验教学平台,并实施了“认知体验,实践锻炼,深化拓展”三阶段递进式创新能力培养体系,为医疗卫生系统培养并输送适合行业需求的人才[6]。 我校的生物医学工程专业创办于2003年,在借鉴老牌院校办学经验的同时,结合我校实际情况不断探索更适应医学院校培养工程应用型人才的办学经验,并从三方面构建了本专业应用型人才的工程实践能力培养体系[7]。首先通过理论课教学的改革,如电子类课程的改革,重点引导和培养学生运用所学知识去解决问题的能力;其次,在实践教学改革中突出工程实践能力的培养,如独立开设专业课程设计,以设计某个典型的医疗仪器为主线,培养学生工程实践能力的综合素质和创新精神;最后,改革传统的毕业设计方式,得益于珠江三角洲的有利条件,我们开辟了一批实习基地,学生的毕业设计将与现实的工作需要相结合,增强了面向市场的技术应用意识和学以致用的综合能力。近年来,在培养学生工程实践能力的基础上,为加快培养适应区域经济社会发展需要的拔尖创新人才,我们开始着力于学生创新能力的培养。 二、我校生物医学工程专业创新能力培养模式的探索 1.制度保障。我校于2010年颁布了《广东医学院大学生创新实验项目管理办法》、《广东医学院大学生创新实验项目实施方案》等相关章程,指导我校大学生创新实验项目的实施。章程规定每年评审立项一批校级大学生创新实验项目,以校级项目为基础重点申报一批省级大学生创新实验项目。该项目的实施激起了本校学生对创新实践活动的热情,并于2014年版的学生手册中添加了“广东医学院大学生创新创业能力培养与素质拓展学分认证实施方案(试行)”去进一步提高学生参与该活动的积极性。同年,在本科专业教学计划修订中,生物医学工程专业的培养目标及培养要求也体现了重视学生创新能力培养的精神。此外,学校配套了相关经费支持并保障项目的顺利开展,开放各类实验室与重点实验室向参与项目的学生免费提供实验场地、实验仪器设备和技术服务。 2.创新实验室建设。我专业原有基础实验室、综合实验室各3间,大型医疗设备实验室1间,主要用于实验教学;另有生物医学工程研究室、生物医学工程光电子实验室各1间,是教师进行科研项目的场所。前者的实验内容体系由原来的“基础型、验证型”扩展至“设计型、综合性”,此种改革在一定程度上锻炼了学生的实际动手能力,但对于学生创新能力培养的力度不够深入,因为其只在上课期间面向学生开放。后者教师会吸收部分优秀学生参与自己的研究项目,但受众面小,也不利于培养大多数学生的创新意识及创新能力。鉴于此,在学校及学院领导的指导和支持下,我们于2013年12月开始筹建生物医学工程创新实验室,并于2014年5月投入使用。 创新实验室的一个最大特点是采取全天式开放,确保最大化地提供学生的实验学习时间,而且它面向本专业的所有学生开放,这种模式充分调动了学生的积极性和主动性,让每一位学生都有平台进行工程实践和科技创新。创新实验室在管理上采取了“专业教师指导为前提,医学电子协会自主管理为主,技术人员管理为辅”的方法。医学电子协会的会员是来自于本专业的学生,其负责实验室的日常开放管理,包括安排学生值班、出入人员的登记、仪器设备的使用管理和实验耗材的使用登记等。技术人员每周对实验室的设备进行检查维修,以确保仪器的正常使用。良好的设备是培养学生动手能力、创新能力必要的物质条件,创新实验室在创建之初配备的设备就综合考虑了它们的实用性和先进性。另外,其他实验室的专业实验设备除了满足正常的教学和科研外,也会提供给创新实验室。 3.学生基础。创新实验室的使用者为本专业的所有学生,包括大一、大二、大三和大四,因此其掌握开展相关训练项目的理论基础,并具备一定的仪器设备使用基础。针对一年级学生,医学电子协会定期举办单片机、JAVA语言等的培训活动,考核结束后学员将进入大二、大三学生的项目组学习,在实践中培养其分析问题、解决问题的能力。这种方式既打消了一年级学生不自信的心理,为其独立开展创新实验活动打基础,又对项目研究起到了传承的作用,使其能往更深入的方向展开。在相关的竞赛活动结束后,医学电子协会举办专门的经验交流会进行切磋学习。对于学生的创新实践项目,我们还配备了专业教师提供指导。这些举措培养了学生的创新意识,提高了实践能力,吸引了越来越多的学生参与到各项竞赛项目中,如每年的广东医学院大学生创新实验项目、各级别(校级、省级、国家级)的大学生创新创业训练计划项目、信息工程学院项目设计大赛等。近年来,本专业代表我校赴赛的团队在东莞市大学生电子设计竞赛、广东省大学生电子设计大赛等竞赛中都取得了不错的佳绩。 三、结语 目前,我们对本专业学生创新能力的培养主要基于创新实验室平台,以参加各种活动项目为途径去锻炼学生的创新思维能力、自主学习能力和解决实际问题的能力,并取得了一定的经验和成效。经过创新实践培养的学生获得了用人单位的广泛认可,但在创新实践能力培养的深度上还需进一步加强。因此,我们下一步计划与研发力量较强的公司企业达成联合培养协议,启动本专业的“卓越工程师”培养计划,构建符合我校特色、体现区域优势的创新型人才培养模式。 生物医学工程论文:生物医学工程(再生医学)专业本科生联合培养模式的建立 摘 要 生物医学工程(再生医学)专业是以“再生医学”为主要内容的特色专业,该专业在国内外属于前沿学科,具有独创性和先进性。此专业是一门创新能力要求非常强的专业,要求从事该专业的人要具有“创新性思维”;此专业又是一门多学科有机融合的专业,要求学生综合掌握生物学、医学、工程学等多学科的理论知识并加以综合运用。 关键词 生物医学工程 本科生 联合培养 建立适合的培养模式,以培养“创新性思维”人才为目标,建设一个以现代生物医学工程技术为基础、以再生医学为主要内容、以服务于生命科学领域的创新性研究和临床再生医疗实践为宗旨、面向21世纪的生物医学工程专业显得尤为必要。 1联合培养生物医学工程(再生医学)本科生模式的建立 本专业的学制为五年,学生有13个月的时间进行毕业实习。因此我们积极鼓励学生到其它单位进行毕业实习,尤其是中科院系统,参与所在单位的科研项目,从而提高学生的培养质量。同时与部分科研院所和高校签订了联合培养协议,保持良好的人才输出状态。为拓展学生的思维、提高学生的实践能力搭建了一个良好的平台。目前毕业实习校内实践基地包括再生医学科学研究所、白求恩医学院、生命科学院、病理生物学教育部重点实验室、分子酶学工程教育部重点实验室;校外实习基地包括中科院广州生命健康与医药研究院、复旦大学遗传工程国家重点实验室、协和医科大学生物医学工程研究所、中科院遗传与发育生物学研究所、中科院北京基因组研究所、北京大学生命科学学院、中国协和医科大学药物研究所、北京师范大学生命科学学院、中科院上海神经所、中科院高能物理所纳米生物效应与安全性联合实验室、复旦大学神经生物学研究所等,每年按期派出1-2名本科实习学生到各基地实习。 2继续深化人才培养模式改革 为了满足我国“再生医学”事业对专门人才的需求,我专业将继续深化教学改革、在总结以往教学经验的基础上,合理调整课程体系,根据该领域对人才的需求搭建人才培养模式平台,为经济建设和社会发培养高素质、创新型的研究人才,满足日益增长的生物医学工程专门人才的需求。 2.1加强教师队伍建设 加强教师队伍建设,改革教师培养和使用机制。建立一支了解社会需求、教学经验丰富、热爱教学工作的高水平专兼职结合的教师队伍。在未来几年,本专业拟充分利用各种条件,采取走出去、请进来的办法,有计划、分步骤地选拔优秀教师到国内外知名高校和科研院所进修学习,邀请知名学者来院讲学,加强交流与合作。进一步加大外聘客座教授、兼职教授、长期及短期外聘教师进行授课的力度。另外,学院与合作单位中科院广州生物医药与健康研究院已达成意向,拟充分利用该单位的资源优势,与吉林大学共建再生医学系。 2.2建立学校、用人单位和行业部门共同参与的学生质量考核评价机制 建立学校、用人单位和行业部门共同参与的学生质量考核评价机制,对每个毕业生都进行素质和能力的跟踪调查,为进一步改革教学方案提供依据。具体方案是:采用深入用人单位调查,邀请用人单位座谈,请毕业实习指导教师、用人单位及行业部门主管填写毕业生质量调查表等多种形式,进行学生质量考核评价。对每个学生给出具体评价结论和评价结果。 3人才培养质量及社会评价 经过几年的实践和努力,我院生物医学工程(再生医学)专业本科毕业生取得了可喜的成果。有超过四分之一的学生被免试推荐攻读硕士学位研究生或硕博连读研究生;有5名毕业生获英国爱丁堡大学、美国新墨西哥大学、加拿大女王大学等国外著名大学全额奖学金,攻读博士学位。其余大部分毕业生考取硕士研究生,录取单位都是国内重点高校或中科院系统国家级重点实验室,大部分是国内生命科学研究领域的权威单位;指导教师中,有多名院士、“长江学者奖励计划”特聘教授。 (1)2008届毕业生李坤同学于2013年8月在Science上以第一作者身份发表研究论文。 (2)2008届毕业生任婧同学于2011年6月在神经科学领域SCI影响因子最高的期刊Neuron上以第一作者身份发表研究论文。 (3)2012届毕业生骆一铖应邀赴美国冷泉港实验室进行为期13个月的毕业实习,毕业后留在美国冷泉港实验室工作。 (4)2014届毕业生白扬同学成功获准赴美国哥伦比亚大学进行毕业实习。 (5)2008级生物工程专业本科生张旭浩同学,于2012年10月参加在俄罗斯阿穆尔州布拉戈维申斯克举办的“第二届阿穆尔地区国际科学大会”,其主持完成的本科生大学生创新性实验计划成果“DCC-ADD基因转染诱导结肠癌细胞凋亡及其机制”在会上进行学术交流,并获“学术成果创新奖”一等奖。该研究成果以第一作者身份发表SCI收录论文及国内核心期刊论文各1篇。 以“再生医学”为主要内容的生物医学工程学,是21世纪生命科学的主要发展领域。由于其对于阐明生命本质和在国民经济发展中的重要地位,世界各国都在竞相加强该领域的理论探索和应用研究。我国在“十二五”规划中,更是将其列为优先发展的重点领域。但是,由于我国的教育体系中尚未设立“再生医学”专业,95%以上的从事“再生医学”研究和实践的从业人员,是由生物学、临床医学或生物化学等专业改行的,真正接受过“再生医学”生物医学工程专业系统训练的人员极少,高层次研发型人才尤其匮乏。因此如何建立科学合理的再生医学人才培养模式,是我们今后主要面临的一个课题。 生物医学工程论文:根据兴趣培养生物医学工程专业本科生的教学探讨 摘 要: 生物医学工程本科专业方向成为专业建设中的重要问题,通过组建生物、医学、物理、化学、实践方向的兴趣小组,本专业学科建设和学生能力都得到极大提高,对新专业学科发展起到极大的促进作用。 关键词: 新专业建设 学科发展 兴趣小组 生物医学工程 生物医学工程是一门新兴的交叉学科,综合生物学、工程学和医学理论和方法,在各层次上研究生物系统的状态变化,并运用工程技术手段解决临床医学中的关键问题。要求学生掌握宽广而扎实的电子学、生物学、医学理论基础,能在理、工、生、医等学科高度交叉中进行前沿科学研究、知识创新,产学研结合,并推动相关科学技术发展,以满足我国对生物医学工程领域高级人才的需求。生物医学工程属于工学门类,是生物医学工程专业一级学科。 本学科是利用生命科学、医学、电子信息科学等领域的最新研究成果用于生物信息工程、生物电子工程、大型医疗仪器系统、现代医疗监护系统等领域的科研工作。工程硕士学位授权单位培养从事生物医学信息检测、医用仪器、医学影像、生物电子学、生物医用材料等方面研究开发、生产制造、检测与控制、管理与维修的高级工程技术人才。生物医学工程领域研究和人才培养侧重于生命科学、电子信息科学、医学等的交叉和渗透。该领域是生物医学信息、医学影像技术、基因芯片、纳米技术、新材料等技术的学术研究和创新基地,是与21世纪生物技术产业形成和发展密切相关的工程领域,是关系提高医疗诊断水平和人类自身健康的重要工程领域。 天津工业大学生物医学工程专业是一个年轻的、处于高速发展中的理、工、生、医交叉融合的新兴学科方向。生物医学工程专业作为电信学院的新兴专业,近年来发展迅速,有较大的发展潜力。专业下设5个实验室,医学仪器及设备实验室、医学成像及光谱成分分析实验室、生物医学电子学实验室、医学建模与仿真实验室、膜片钳实验室,拥有一批踏实肯干、敢于创新、勇于攻关的年轻科研人员,并将不断吸引其他相关学科的硕士、博士研究生、博士后等进行学科交叉的研究工作。科研方面利用人体信息检测技术与智能服装相结合,设计出检测、监控、调节人体状态的一体化智能服装;膜片钳方向主要进行生物物理和生物化学方向研究,同时与天津大学和天津各大医院开展密切合作,在医疗仪器研制和临床实验等方面积累一定的经验和成果。 本专业开设的主要课程有:C语言程序设计、电路理论、模拟电子技术、数字电子技术、大学物理、分析化学、高频电子技术、医学基础、工程光学、信号与系统、数字信号处理及DSP技术、通信原理、嵌入式系统、生物医学电子学、生物医学光子学、医学成像新技术、无线传感网络、生物医学仪器设计基础等。本专业毕业生可以在国家机关、医院、国防、科研机构、学校、工厂等企事业单位从事医疗产品设计、研发和管理工作,服务于天津医疗产业联盟的发展需求。本专业学制四年,学生毕业后可获得工学学士学位,本专业具有硕士学位授予权。 在本科生人才培养方面,本专业也是广开思路,在大一刚入学就进行思想教育,根据学生兴趣对其未来发展进行规划,由于本专业是一门新兴的交叉学科,因此学生喜欢的专业方向也不一样,有生物、医学、电子等设计物理、化学等不同方向的需求,学生提出的就业方向也不完全一致,区别于传统的专业学生,如电子信息工程专业学生虽然兴趣不统一,在专业方向上容易把握,而生物、医学、物理、化学等涉及的学科更多,对新专业教学提出新挑战。如何适应不同学生不同需求,我们系的老师进行了深入探讨。 在建立新专业的过程中为了适应课程体系建设,教师队伍组建没有按照传统电子通信方式,而是从生物、医学、物理、化学几个方面引进不同背景、不同专业的教师,他们中的大部分都具有海外研究背景,更了解各个方向的国内外发展方向,因此最终我们决定由具有生物背景的老师建立生物组,具有医学背景的老师建立医学组,具有物理背景的老师建立物理组,具有化学背景的老师建立化学组,实践能力强的老师建立实践组,一届共招收50人左右,这样每个组的人数定在10人左右,实践组人稍多,这样可以弥补生物、医学组由于设备仪器不足带来的问题,这两个组规模稍小,大约5~7人左右,在大一下学期进行兴趣小组分组,根据不同需求,各个小组配备了不同老师和学生,这样学生由于兴趣不同在学习上的态度问题就解决了,老师可以有更好的学生资源,学生也愿意学,老师也愿意带,新专业组建不到两年的时间,我们专业取得了很大的成绩,由于老师有人,学生愿意学,设备资源得到了充分利用,以前用得少的设备得到了极大的利用,在最近1年多时间中,老师在科研上取得了很多成绩,拿到了国家级、省部级项目5项,30余篇,学生在各类不同类型竞赛上获奖10余项,在教改立项、师生合作教学资源建设、师生合作项目、全国大创上都取得了很多成果,并且与中国科学院生物医学工程所拿到天津市医学电子诊疗技术工程中心,为本专业建设提供一个更高的平台。 因此,本文认为生物医学工程学科专业跨度大,学生带着更多方向学习这个专业,老师方向更为广泛,我们通过兴趣引导学生,结合教师的专业特点,可以提高学生学习兴趣,让学生大一就进入实验组中,不仅可以提高学生的实践能力、专业能力,而且促进整个学科发展。因此从兴趣出发组建不同兴趣小组是生物医学工程专业本科生培养的更好思路。 生物医学工程论文:生物医学工程专业实验室建设与管理探究 摘 要:在生物医学工程专业的本科教学中培育具有创新能力的学生对于我国生物医学工程学科的发展与进步具有重大现实意义,培养具有创新能力的本科生也是提高学生就业能力的需要。该文通过对生物医学工程专业实验室现状的分析,提出了实验室建设的目标和基本思路,探讨了有利于学生研究性学习与实践的环境等方面进行实验室建设的方向,管理制度的建立,以及仪器设备管理等的规范化措施。向实验室建设与创新人才培养机制的科学化和规范化迈进,更好地满足国家对专业化创新人才的迫切需要。 关键词:生物医学工程 实验室建设 实验室管理 人才培养 在生物医学工程专业的本科教学中,如何培养不仅具备专业基础理论知识而且具备科学研究能力等的高级工程技术人才,对专业的发展和进步有着重大的意义。而实验室建设在学生的科学研究能力的培养上发挥着重大的作用。在实验室内,学生可以将课堂所学理论知识与实践相结合,培养学生动手动脑能力,发现课堂所学原理的真正所用,并在此基础上进行创新。因此,建立设备齐全、技术成熟以及管理科学、创新的实验室对于提高教学水平具有重要作用。 2 专业实验室的发展现状 十余年来随着生物医学工程专业实验室的不断发展壮大,管理方法落后、管理体系不健全、管理制度不完善等各个方面的弊端也不断暴露。 2.1 实验室设置理念陈旧 生物医学工程专业实验室的设置是根据培养方案的课程设置,分类归纳后对应相关课程建立的。这类实验室对于多学科交叉融合的专业在实验教学中显出力不从心。有些实验室所承担的教学任务太少;有些实验课程安排混乱,上课时间交叉,导致学生实验连续性差,不仅造成实验器材的浪费,同时学生的实验效果也会受到影响。 2.2 实验室管理人员的短缺 由于高校学生扩招及专业让人才的短缺,导致专门的实验室管理人员的缺乏。目前,生物医学工程专业实验室的有些实验室是由理论教师兼顾管理,这就在一定程度上造成了管理上的混乱,严重影响了实验室功能的发挥和完善。 2.3 实验设备的购置不合理 专业实验室的实验设备的购置,不仅要满足实验课程所需,还需要在专业性、实用性和创新性方面有所考量。目前,有些仪器设备使用率太低,不能充分运用到本科教学和科研活动中,造成了资源浪费。 3 专业实验室的建设与管理措施 实验室建设包括硬件建设和软件建设两个方面,硬件指的是实验室环境、实验设备等[1],软件管理包括建立健全实验室的各种规章制度,培养具有较高业务水平和高素质的实验室技术人才等[2]。根据生物医学工程的学科特点及实际情况出发,提出了几点改革措施: 3.1 教学团队型实验室设置 为了避免实验室使用不当、管理混乱的状况,提出利用实验教学团队来配置实验室的措施。由执行实验教学的骨干教师,可进行实验设备开发、维护的实验技术人员和进行实验室日常管理的实验人员组成的一支结构合理、相对稳定、业务过硬的实验技术队伍[3]。每个教学团队配置一个教学研究实验室,必修课程之外,各个实践环节由团队教师带领指导。这样,学生能够始终跟随教师参与到真正的科学研究当中,对于实验仪器也能充分利用,充分发挥实验室的功能。 3.2 完善设备管理机制 实验仪器设备的管理直接反应整个实验室的水平和管理效果。实验仪器从采购、收货、入库、验收到使用等各个环节都必须明确到个人,不要采购一个人,验收又一个人,导致有些设备在各个环节上都容易出现问题,而追根溯源却无从查起。仪器设备的专人负责到底制度,避免了乱买仪器,验收松懈,责任推诿等现象,充分实现仪器设备的功能,提高使用效率。 3.3 利用科研牵动实验教学内容改革 当前,单一的实验课程教学已经不能满足专业化创新型人才的培养,光靠一些经典成熟的实验已经不能激发学生学习兴趣和创造能力。在理工类的专业中,科研项目是教师提高业务水平,推动学科发展的重要手段,在科研项目中挖掘专业实验项目必然成为实验教学内容改革的重点。 4 结语 实验室建设是一项长期的、基础性的工作[4]。同时。实验室管理工作又是一项技术性很强的工作,有许多问题需要进一步探讨。该文针对生物医学工程专业实验室的管理提出了四个方面的改革建议。期待生物医学工程专业实验室建设改革的探索将继续在实践中不断完善,在完善中不断发展。 生物医学工程论文:生物医学工程专业临床带教体会 [摘要]结合现代数字化的医学影像技术学的发展特点,探讨生物医学工程专业临床带教的的心得体会和方法。在实际工作,努力做到有的放矢、针对临床带教中存在的问题,不断的改进带教方法,不断提高学生综合素质。达到在生物医学工程专业临床教学中收到良好效果的目的。 [关键词]生物医学工程 影像技术 数字化 带教体会 临床实习是学生理论联系实际的重要桥梁,是医学知识从理性认识到感性认识的飞跃。如何将书本的知识应用于临床,为影像技术服务,是影像技术专业学生的职责。现阶段影像技术已从传统的X线摄影技术发展为CT、MRI、CR、DR、DSA、PACS 等高端影像技术,正逐步从单一学科向多学科交叉渗透的方向发展。需要掌握医学影像、外语、计算机、电路等多门专业知识的复合型影像技术人才。我院为集医疗、教学、科研、预防等为一体的三级综合性医院,是省内多所大专院校的临床教学医院及临床实习基地,每年有多所大专院校实习生来院进行临床实习,现就如何带教好医学影像技术专业实习生进行探讨。 一、生物医学工程专业实习的现状 现在一般生物医学工程专业学生的临床实习时间为三到六个月,进行医学影像专业全科学习。学生进入各实习科室后,由教学秘书进行各科室轮转安排,当值的技师指导参与日常的医疗行为。在工作中,发现生物医学工程专业的学生实习工程中存在着一定的问题:1)对学生要求不严,临床技师忙于医疗服务,不能系统的讲解仪器的性能、操作等,只能遇到具体的病例具体指导,就会导致学生掌握细枝末节,不能整体掌握仪器的情况出现。2)由于生物医学工程专业的学生毕业后不一定从事影像技术操作,学生学习的热情度不高,组织纪律性不严。3)学生的基本功不够扎实,对影像技术的综合运用,比较影像学的知识掌握的比较欠缺。 二、生物医学工程专业实习过程中的注意事项 1)实习前的服务理念培训 实习生在学校接受的是专业知识学习,很少有服务理念,而进入实习医院后,将成为医院员工的一部分,实习生言行举止将直接影响医院和科室的形象。其中,个人形象、与患者的语言交流、如何接听电话、如何应对常见的投诉或意外情况是培训的关键,是带教的重要部分。我的体会是实习生的服务意识培训要达科室的标准才能进入专业岗位,才能与患者及带教老师交流。 2)严格详细的带教计划 大型综合医院影像科一般X线、CT、超声、MRI等专业岗位。各专业岗位的工作内容和实习要求不同,实习生又分为专科和本科两个层次,实习时间又有三个月、半年,每个实习年度进入影像科的实习生人数也不一样,因此,要使每个实习生能够相对公平地在各专业岗位获得相当的实习机会。即每天进入一个岗位的人数、实习时间、实习教师、实习资源等基本一致,实习前制订严格详细的带教计划十分关键,计划包括《全体实习生年度实习安排总表》和根据总表制订的《每个实习生实习安排及考核表》,总表将每个实习生对应一个唯一编码按照实习时间长短及专业岗位编入表中。保证实习机会的公平和实习秩序。个体表则严格规定了各实习生在各专业岗位的实习次序、进人时间、结束时间、专业组长确认签名、实习评价、备注中的实习要求等,个体表由实习生进入新岗位时交给岗位组长.以保证实习过程的完成和实习效果[1]。 3)实习生进入专业岗位相关的课题组 操作标准化并不意味着影像技术操作不能创新。新指标、新技术的临床应用价值探讨,同一疾病不同影像设备的诊断效果研究,疾病扫描参数的变化研究等,这些研究几乎是 无穷无尽的,需要影像技术及实习人员的参与。实习生通过一些简单实用的与专业岗位工作有关的研究的锻炼,一方面能更深入掌握实习知识,另一方面学习到了医学研究的方法。 4)强调专业英语和计算机学习的重要性 随着高新技术在影像技术领域的广泛应用,使得CT、MRI、CR、DR等医学影像技术进入高速发展的时期.在这些众多的高端仪器里,键面多是英文显示,并且计算机的功能和软件也在不断更新和提高,因此,有必要加大学生专业外语和计算机课程比重,提高影像技术人员的外语和计算机水平[2]。 5).适当增加到设备科轮转的时间 生物医学工程专业的学生毕业后会有相当一部分人从事大型仪器设备的售后维修工作。而临床实习过程中,实习生基本都在影像科轮转,掌握大型影像设备的同时对维修技能的培养有所欠缺。实习生到设备科学习,可以全面的了解医院的医疗设备情况,学习小型仪器设备的维修,更好的掌握维修方法,锻炼维修技能,对以后的工作有所帮助。 6)医院应加强师资队伍的培养 随着医疗竞争的激烈,医患纠纷的紧张,部分教师感觉到压力很大,少数教师会应付的心理,感觉教学任务,应付完就行了。还存在一些客观因素,比如影像科是按各功能单元划分,磁共振、超声、CT、X线诊断等各成体系,难免造成教师对各单元掌握知识的不全面,造成知识传输过程中的错误。加强师资队伍的培养可以从两个方面进行:一是实行影像科大轮转,可以使教师全面掌握大型影像设备的知识,掌握常见故障及解决办法;二是固定实习带教老师,医院制定实行带教老师培养政策,拓宽青年教师的知识面,加强对带教老师能力的培养。同时,在工资待遇方面给予奖励,提高带教老师的带教热情,增强责任感,带教效果将会有很大的提升。 三、总结 生物医学工程专业是理、工、医并重的工学学科, 培养的学生不仅能掌握大型医疗设备的影像技术操作、还要掌握仪器设备的维护、研发等,是未来医疗技术领域变革的先驱者。因此,21世纪培养的生物医学工程人才,不再是那种只会照片的操作技术人员,而是要既会操作各种先进仪器设备,又要会故障维修,要成为工程与技术兼修的影像技术人才。这也对生物医学工程的教学工作者提出了更高的要求,教学内容和教学方式也应不断更新和改进。 (作者单位:1.徐州医学院第二附属医院 影像科 江苏 徐州,2.徐州医学院 医学影像学院 江苏徐州) 生物医学工程论文:创新教育视角下生物医学工程专业医用物理学课程教学改革与实践 摘 要 以创新教育为目的,从教学内容、教学模式、实验教学和评价体系等方面对生物医学工程专业医用物理学课程的教学进行改革,取得良好的教学效果。 关键词 创新教育;生物医学工程专业;医用物理学;教学改革;实验教学 同志曾指出:“创新是一个民族进步的灵魂,是一个国家兴旺发达的不竭动力。”创新的主体是人才,人才的培养靠教育。唯有积极主动地实施创新教育,才能培养出具有创新精神和实践能力的高素质人才。创新教育就是以培养人们创新精神和创新能力为基本价值取向的教育。 《教育部关于进一步深化本科教学改革全面提高教学质量的若干意见》(教高〔2007〕2号)和《国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010―2020年)》都强调,要着力提高学生的学习能力、实践能力、创新能力。教育部、卫生部2012年5月联合的《关于实施临床医学教育综合改革的若干意见》(教高〔2012〕6号)中指出,更新教育教学观念,改革教学内容、教学方法与课程体系,创新教育教学和评价考核方法,推进以学生自主学习为导向的教学方法改革,完善以能力为导向的形成性与终结性相结合的评定体系。其根本目的是培养适应国家医学创新和国际竞争需要的高水平的复合型创新人才。 在创新教育视角下生物医学工程专业医用物理学的教学目标:不仅使学生掌握学习专业课程所必需的医用物理学基本理论、基本知识、基本技能,而且帮助学生树立正确的科学观念,启迪学生的创新思维,训练学生掌握科学的思维方法,提高学生发现问题、提出问题、分析问题、解决问题的能力及创新能力。医用物理学是生物医学工程专业重要的基础课程之一,该课程的教学改革对该专业学生创新能力的培养至关重要。但由于学生对该课程不够重视,学习兴趣不高,再加上各章节之间联系不大,学生普遍反映很难学;而且学生刚刚进入大学不久就开始学习该课程,难以适应课程学习要求。如何在创新教育视角下搞好该课程的教学改革,就成为要不断探讨的重要课题。 1 更新教学内容、丰富教学资源 教学内容的更新与教学资源的丰富是教学改革最基本、最重要的途径之一,也是创新教育的基础与前提。传统的教学资源就是教师手中的几本书,非常匮乏。 教材建设 在创新教育视角下,对原有教材内容不断进行优化、重组、更新,多次修订出版《医学物理学》和《医用物理学》。这些教材适当降低了对高等数学的要求,删除了与医学联系不紧密的内容,精选了物理与医学结合的案列,压缩了篇幅;充分考虑到了教材的实用性、科学性、先进性和前沿性;重点阐述物理学的基本思想、概念、原理和方法,加强基础理论和基本知识在医学上的应用,克服了理论化、公式化等枯燥乏味、繁琐的内容[1],让学生在学习过程中真正体会到学有所用,更有利于学生自主学习。 将物理学史、医学史引入教材 在创新教育视角下,在传授物理知识的同时,特别注重物理思想和物理方法的介绍,其特色是“溯源通今”,将物理学史、医学史引入教材。在每一章后面介绍与本章内容有关的物理、医学、生命科学等诺贝尔奖获得者的成长经历及重大理论发现的经过或相关的新概念、新方法及新技术应用等,帮助学生树立正确的科学发展观,培养创新思维,提高综合素质及独立分析问题、解决问题的能力。通过问卷调查发现,学生普遍对改革后的教材反映良好。特别是每章后面的阅读材料,对学生来说,极大地开拓了视野,丰富了知识,提高了学习兴趣[1],激励了他们奋发向上、永攀高峰的信心和斗志。 将教研、科研成果充实教学内容 在创新教育视角下,将教研、科研成果及时充实到教学内容中,使教学与学科前沿相结合,从而形成科研促进教学的良性发展。出版适合PBL教学、案例式教学、任务型教学的《医用物理学》《医学物理学实验》等教材。在教学过程中,确保将最新的知识和信息传递给学生,根据医学中出现的新技术、新方法和医学生实际需要及时调整教学内容,拓展教育途径,促进教学质量和教学效率的不断提高。制作多媒体教学课件及建立网上教学资源库等,构建以纸质教材、电子教案和网络课程等为一体的立体化教材体系,极大地丰富了教学资源。 2 创新教学方法,丰富教学手段 在创新教育视角下,在转变教学思想,更新教育观念和教学内容的同时,还必须进行教学方法的有效改革,才能更好地发挥育人功能。传统单一的教学方法是以教师讲授为主的“填鸭式”教学,即以教师为中心、以课堂为中心、以教材为中心。传统的教学手段是一张嘴、一块黑板、几支粉笔、几张挂图,学生只能被动接受知识,导致学生缺乏学习主动性与自主性,缺乏发现问题、提出问题、分析问题、解决问题的能力,缺乏创新意识与创新能力。 运用多种教学方法 在创新教育视角下,教学过程因材施教,提倡以学生为中心、以教师为主导的教学模式[2],如启发式、讨论式、提问式、PBL、CBL、基于项目的探究性学习模式、医学模拟教学等。这些教学方法有利于培养学生独立分析问题、解决问题的能力以及创新能力,真正达到“授人以渔”的教学目的,真正做到让学生不仅是“学会”,更重要的是“会学、乐学”,实现“要我学”向“我要学”的转化。 多种教学手段并存 在创新教育视角下,合理而有效地使用计算机多媒体辅助教学,做到多媒体辅助教学与传统教学手段的有机结合。通过PPT将各种声音、图像、视频等多种资料应用到教学中,使得教学内容富多彩,在一定程度上增强了学生听课的兴趣,提高学生学习的主动性,也增强了互动性,从而能够达到教学效果的最优化。还部分地开展了双语教学的尝试,教师的教案、讲稿及多媒体课件中的各级标题、专业名词等均采用中英文对照形式,讲授时以英文形式读写。通过双语教学,促进师生学习英语的积极性,提高学生阅读专业英文文献和技术资料的兴趣和能力,从而提高学生专业英语水平。构建讲授法、启发式、讨论式、PBL、CBL和基于项目的探究性学习模式、医学模拟教学等多种教学方法并存,融计算机多媒体辅助教学、双语教学为一体的适应21世纪人才培养需要的新型教学模式。 3 改革实验教学,提高创新能力 传统的医用物理学实验存在内容陈旧、教学模式单一、方法简单等问题,而且医学特色不突出,过分强调本课程的系统性、完整性,忽视整体培养目标。这在很大程度上束缚了学生学习的主动性和创造性,不利于学生创新能力的培养。 改进实验内容 在创新教育视角下,组织教师每年编辑修订《医用物理学实验》讲义,使之更贴近医学实际:1)充分利用现有实验仪器和设备对原有实验进行改革,如非正常眼的模拟与矫正实验;2)减少过时的内容,增加新的生物信息测量技术内容,如生物机能实验系统的原理与应用、心电图机的性能测定、霍尔效应医用换能器原理与实验等;3)增加综合性实验和设计性实验的比例,进行创新性实验的尝试等,注重学生实践能力和创新能力的培养。并通过实验室开放,让学生多做实验,进一步培养学生的综合应用能力、创新思维和创新能力。 改革实验教学方法与手段 在创新教育视角下,在更新实验教学内容的基础上,又进行教学方法改革的尝试,将国际上流行的任务型教学模式(Task-based teaching,TBT)引入医用物理实验教学中,打破传统的实验教学模式,而代之以“设计任务―明确任务―完成任务―评价任务”[3]模式,采用多媒体技术和黑板板书、示教相结合的教学手段,从而培养学生提出问题、独立分析问题、解决问题及创新的能力。构建内容与医学实际联系紧密,采用国际上流行的任务型教学法和多样化教学手段,提高学生的综合素质和培养学生动手能力和创新能力的新型物理实验教学体系。充分发挥医用物理学实验课在提高生物医学工程专业学生自然科学素质、激发创新意识、培养创新精神、启迪创新思维和提高创新能力方面的重要作用[3]。 4 改革评价体系,发挥导向作用 传统的考核方式是单一的期末闭卷考试,注重对学生学习结果的评价,缺少对学生学习过程的监控,考核内容侧重于基本知识的记忆、理解,缺少反映知识的运用能力、创新能力的综合性、提高性题目,不利于学生分析问题、解决问题能力和创新能力的培养。 物理学课程考核评价体系 在创新教育视角下,按照医学生创新能力培养的要求,在对教学效果的评价中,突破传统的单纯期末闭卷考核的方法,采用开卷和闭卷相结合,加强对学生学习过程的监控,构建知识评价与能力评价相结合、形成性评估和终结性评估相结合的多元化评价体系,使评价内容多元化、评价方式多样化。课程考核分为理论考核、实验考核和平时考核三部分:理论考核占70%,着眼于考查学生的综合分析能力和解决问题的能力,并实行教考分离,期末由教务处统一组织;实验考核占20%,其中实验报告占10%,操作考试占10%,操作考试由教研室在课程学习结束后安排;平时考评占10%,包括上课考勤、课程作业(平时作业和写小论文)、课堂测验、抽查提问等。 PBL等教学模式教学考核评价体系 在创新教育视角下,在PBL、CBL、基于项目的探究性学习模式、医学模拟教学及任务型教学模式教学评价中,采用有效评估标准进行。在以上模式的教学活动中,学生通过演讲报告会以PPT课件,或者通过小型展览会以书面报告形式来展示他们的学习收获与体会;评价主体上采用学生自评与互评、教师评价相结合;教学活动之前、教学活动过程中、教学活动结束后分别采用诊断性评价、形成性评价、终结性评价;评价内容上尽可能地将知识与能力、过程与方法、情感态度与价值观目标纳入评价体系中,形成评价主体、评价方式及评价内容等多元化评价体系。经过几年的实践证明, 实施多元化评价较为客观、全面地反映学生对本门课程的学习情况,充分发挥教学评价体系的导向和激励作用,促进学生全面综合发展,培养学生发现问题、分析问题、解决问题的能力及创新能力,提高教育教学质量。 5 结论 创新教育视角下对生物医学工程专业医用物理学课程在教学内容、教学模式、实验教学、评价体系等方面进行改革,通过课后访谈和问卷调查发现,效果良好。学生感到医用物理学不再枯燥无味,而是非常有趣,与身边的生活和医学现象都密切相关[1];医用物理学课程不仅是生物医学工程专业学生学习后继专业课程的基础,而且对启迪学生的创新思维,训练学生掌握科学的思维方法,提高学生发现问题、提出问题、分析问题、解决问题的能力及创新能力起着至关重要的作用。目前,潍坊医学院医用物理学课程已成为深受学生欢迎和喜爱的、在全院有较高知名度的校级精品课程。
统计学课程论文:统计学课程教学改革探讨 【摘要】根据独立学院的办学方向和人才培养模式的特点,提出独立学院经管类专业统计学课程的改革方向和思路,提出以经管类各专业培养目标为重要方向,改革教学内容、教学和考核方式,选用合适的统计软件,提高学生的分析问题和解决问题的能力,实现培养创新型和应用型人才的目标。 【关键词】独立学院;统计学;教学改革 1.独立学院经管类专业统计学课程的改革方向 1.1以市场需求为导向。 独立学院的人才培养是着眼于市场,根据市场需求培养应用型人才,统计学教学应将理论与实践相结合,培养学生的社会观察与实地调研的能力,满足市场对于应用复合型人才的需求。 1.2以增强创新精神和提升实践能力为根本导向。 统计学的教学过程应该按照统计工作的各个环节来进行,学生充分参与,进行数据的收集、整理和分析,发现问题并解决问题,注重学生创新能力和实践能力提升。 1.3以经管类各专业培养目标为重要方向。 经管类专业的统计学教学要体现经管类专业的特点,体现各专业的应用技能的培养,如市场专业学生的统计学教学中注重学生的市场调研和分析能力的提升,财管专业的统计学教学中侧重于财务报表的制作和数据处理和分析等,各专业的教学既要有共性,也要有个性。 2.独立学院经管类专业统计学课程的改革思路 2.1教学内容的改革: 形成理论课程+实践课程一体化的完整教学体系。 2.1.1理论课程教学是传统教学模式,主要目的是打好数理分析基础,因此理论课程的教学重点是根据经管类专业的特点,体现应用型的要求,结合独立学院学生的学习基础,选择适当的教学内容,在授课过程中根据不同专业的方向特点,选择不同的案例,以便于统计方法和技能更好地运用于不同的专业领域。 2.1.2实践课程可以根据应用型的需要采取灵活的方法。首先,获取数据的环节,可以让学生以团队为单位选题,根据选题做出详细可行的调查方案和调查问卷,组织社会实践调查,教师在问卷设计环节要有理论指导和检查修改,在完成问卷设计后,各团队通过实地调查、走访、网络等各种途径进行调查获取数据,这一过程中体现团队协作精神。其次,整理数据的环节,各团队成员分工,将收集的数据根据去粗取精、去伪存真的原则进行整理,结合理论课程的方法论,完成原始数据向表图的转化,这一环节用EXCEL软件来完成,在整理过程中鼓励学生发掘软件中以前不常用的工具,将个人的经验与其他同学分享,加强对常用办公软件的认识和掌握。再次,分析数据环节,初级阶段运用基础的EXCEL完成基本数据的处理、计算和分析,如数据集中趋势和变异程度的分析,时间数列分析,方差分析等,在掌握基本的计算和分析技能后,运用SPSS、SAS软件进行综合分析,软件教学中的循序渐进既符合学生由易到难的学习特点,也能更好体现课程的架构,从简单的软件着手能让学生触类旁通,自学摸索。最后,总结环节,根据前阶段的分析结果,团队通过PPT制作,演讲,提问答疑等环节,在多媒体环境下,可结合教学内容将反映现实的社会经济现象的统计图表、统计数据呈现出来,提高学生发现问题、解决问题的能力。 2.2教学方式的改革: 传统教学和多媒体教学有机结合,重视传统板书教学传统教学主要是板书与教材相结合,随着多媒体技术在高校教学中的普及,越来越多统计学课堂上忽视了传统的板书教学。单纯的多媒体方式,会给课堂带来更大的信息量,但是统计学中重难点部分的教学的推导过程如果完全依靠多媒体,会造成学生视觉疲劳和理解上的偏差,跟不上节奏而对课程学习失去兴趣,达不到好的教学效果,因此在统计学的教学方式的选择中注意动静有机结合,要充分发挥板书在推导、论证,知识结构的架构上的优势,使学生了解整体的思路和知识结构的总体框架。 2.3软件选用方式的改革。 目前,统计分析软件繁多,如EXCEL、SPSS、SAS、MATLAB等。EXCEL软件适合于统计学中的数据整理和数据分析,也便于学生自主学习,虽然不如专门统计分析软件既功能强大,但它所提供的电子表格、数据整理、图表绘制、数据分析功能已经足以满足统计学教学的要求及学生工作实践的需要。 2.4考核方式的改革。 应该将传统的闭卷考试的单一考试形式,改为期末考试、上机操作,实验报告、调查报告等多种方式相结合的全方位考核方法。 结论 独立学院经管类专业统计学课程教学系列环节的改革的目标提高学生分析和解决问题的能力,为社会输送合格的应用型人才。而这一教学改革效果的好坏,教师起着举足轻重的作用。作为独立学院的经管类专业的统计学教师,既要精通统计学的原理和方法,还要不断的充实相应的经济学管理学的知识,既要具备较高的理论水平,还要不断提升自身的实践技能;既要具备教学的科学理念,还要不断地追求教学内容和教学方法的改进和创新,这一改革的效果才能得以体现和提升。因此教师的积极主动性的提升是改革中的另一关键因素。 作者:邓娟娟 薛红松 单位:武汉大学珞珈学院 统计学课程论文:大数据时代下统计学课程教学改革思考 随着互联网时代的到来,特别是微博、微信、朋友圈等社交网络的兴起和手机使用功能的多元化,导致人们的生活行为产生大量的数据信息,而企业可以通过这些数据了解顾客的需求以及消费习惯等,并应用大数据技术进行市场细分和定位;与此同时,政府也意识到数据信息的经济开发价值,并在《“十二五”时期统计发展和改革规划纲要》中明确提出“:建立现代统计体系就是建立以现代信息技术为支撑的方案设计、任务布置、过程控制和行为监督的统计系统。”2015年3月3日在北京召开的两会,也特别强调“数字两会”,让老百姓通过实实在在的数据对比感受生活的变化。可见,政府、企业乃至老百姓都已经认识到大数据的价值,所以大数据相关人才也成为社会各界争抢的对象。如何培养符合大数据时代背景下所需要的人才?这使得统计课程的教学不得不面临较大的改革。 一、大数据的概念 大数据即大的数据集,它不像我们过去那些数值型数据那么简单,但至今它也尚无确切、统一的定义。通过参照多方对大数据概念的理解,作者认为大数据的概念是指在对海量数据进行传输、采集、储存、处理、分析和挖掘的基础上,获得凭直觉难以发现的有用信息,从而揭示数据隐藏的规律和发展趋势,为决策者所用,它是科技,是讯号,是机会。 二、大数据时代对统计学的影响 大数据时代的到来,对统计工作者而言,为了更好的服务于经济社会的发展,最大的考验和“本领”就是如何深度开发和利用海量的数据信息,这就要求统计学既从理论上又在方法上必须进行改革。一方面需要统计学解决更多、更复杂的问题,另一方面也对统计学提出了更高的要求。不仅要求对统计学的理论与方法进行创新,还要求对统计学进行教学改革,尤其是注重培养对象的统计思维的养成。因为统计学是一门方法论科学,在长期的发展过程中,形成了很多具有特色的统计思维,如静态思维、变异思维、动态思维、指数思维、推断思维、相关思维、假设思维等等。而这些统计思维对处理不确定现象、分析数据和解释数据等都有巨大的影响,成为统计学的核心内容。但在大数据时代背景下,由于数据分析直接针对总体,而且具有复杂性和混杂性,因此,有些统计思维可能用不上,就必须摒弃掉,但也需要统计学随着环境的变化不断创新新的统计思维。 三、当前统计学课程教学中存在的问题 目前统计学课程在教学中存在以下几个主要问题: (一)教学内容偏重理论,学生学习兴趣不高 目前的统计学教学中一般采用的是理论的教学模式,虽然也在提倡项目化教学,但是教师主要依托教材,对与统计学相关理论和方法逐一进行介绍,对涉及到的公式和定理进行推导。学生听和记,真正理解的内容并不多,应用则更谈不上。在这样的教学模式下,学生对该课程的学习不仅兴趣不高,而且容易对课程产生抵触心理。 (二)忽略对统计相关软件的教学 统计理论和方法很重要,但要真正用统计作为一个工具来解决实际问题,单凭会动笔计算相关的统计指标是远远不够的,尤其是在目前大数据时代背景下。高职院校经济管理类专业的学生所接触的统计相关软件从表面上只有WORD和EXCEL,而这两软件往往是在计算机基础课程中介绍的,在统计学课程中几乎不作介绍,导致不少高职院校学生没有意识,更不会使用甚至根本不知道大多数普通函数计算机都具备的求和、平均、方差和标准差、相关系数等统计功能键,这也限制了很多学生不会运用统计学思维和方法去看待和解决身边遇到的实际问题。目前许多统计学课程的教学过程中,由于受到学生基础差和实训条件不够等的限制,教师在讲授的统计知识内容的时候主要围绕描述统计和简单的推断统计,而对于分析社会问题的多元统计方法在课堂上涉及不多,另外目前高职可用的教材中也缺乏统计软件相关理论知识的介绍,导致学生在学习和应用统计软件进行实际问题的操作时增加难度。 (三)缺乏校企合作 在我国目前国情环境中,大多数高职院校与企业之间很难找到利益共同点,所以实训条件、实训项目等受到限制,使得大多数高职院校的在安排该课程教学时偏重理论教学,而实践教学课时所占课时比重偏低,对开展社会调查的活动仅仅局限于本校学生,并没有跨出校门,更不能与当地的政府部门、市场调研公司、市场咨询公司以及企业建立协作和参与机制,导致学生在学习统计和运用统计之间不能较好地衔接。 四、对统计学课程教学改革的思考 在大数据时代背景下,企业和政府对统计工作者要求较高,不但要求具备一定的统计学理论与方法,而且更重要的是要求能够运用现代化的信息处理工具对海量数据进行采集、处理、分析和挖掘,从而为企业、政府的决策使用者提供正确、快速、全面的数据支撑资料。为此,作者结合十多年的统计教学经验,对统计学课程在教学中的改革提出以下几个方面的思考。 (一)统计学课程教学内容的改革 1.着重介绍统计方法的应用 统计方法有很强的实用性,加之统计学课程的课时限制,所以应该着重介绍统计方法的在实践中应用。因此,教学中设计并引入好的统计项目,然后从项目中的数据来源入手,着重介绍现成数据如何收集,若项目中没有现成的数据,则如何采用不同的调查组织方式开展数据的搜集活动?怎样组织学生设计调查方案?怎样开展调查活动?怎么做好调研员等知识内容就被引出来,从而让学生产生对统计课程学习的兴趣;若采用抽样调查,则会涉及到样本单位数的如何确定?抽样框如何取得?如何才能保证样本具有足够的代表性?如何减少抽样误差等。当然,对高职院校学生除了介绍传统的统计方法外,还是有必要引入国外比较通行的、实践证明有现实应用价值的一些统计方法,比如时间序列分析、相关分析、回归分析等,以提高统计方法的可学性和运用性,为高职院校学生踏入社会运用统计方法解决本专业领域问题奠定良好的基础。故该课程的教学内容可根据专业的特殊要求、课时的安排情况进行适当的改革,而且重点体现统计方法的有用性和可行性。 2.在教学内容中增加Excel软件的运用能力 目前在实际统计学课程教学中,教师并没有把Excel软件作为教学内容教给学生,而是认为计算机基础中学生已经学习了,然后让学生在课外自行复习和运用,这样效果就大打折扣。作为高职院校应结合学生的特点有针对性的将Excel应用软件作为统计学课程的实训内容,增加实训课时,提高学生的Excel基础应用、Excel函数、Excel图表与图形以及Excel数据透视表等方面的应用能力。 (二)创新教学模式,激发学生兴趣 统计学是一门实用性很强的课程,我们应该结合高职院校学生的特点创新教学模式,激发学生学习统计学课程的兴趣。例如在课程教学中以“练———学———思———拓”能力训练模式进行课堂教学模式改革,让学生在快乐中学习、快乐中成长,同时挖掘学生学习趣味性、调动学生积极性、注重团队合作、增强沟通交流,并与就业接轨,全方位、全过程提高学生素质等,打破了僵化死板的教学方式,树立以学生为本的教学思想,着力培养学生的个性化发展和自主学习能力、创新思维能力和综合实践能力、开发思维能力、竞争能力,有助于学生理解、掌握统计方法的应用条件和应用思路,强化了学生的统计思维。 (三)加强校企合作,提高学生实践创新能力 社会经济现象是错综复杂的,其表现的各种数据信息在相互影响、相互作用,这就要求学生不仅学会在实践中去寻找各种异常出现的原因,而且也要求学生能对事物的关联、因果、发展等方面进行分析,培养学生严谨的数据处理态度,同时增强学生创新统计思维。为此,在开展社会与企业实践活动时,建议并组织学生以小组为单位,然后再来选择和确定实践课题,当然,研究课题可以是学生日常生活中所关心的问题,如大学生校园恋爱观的调查,也可以是社会经济中的热点问题,如生态功能区环境保护统计监测研究。因此,在学院“会-站-室”的整体框架下,在学院公共服务平台的支撑下,在系专业共建委员会的有力支持下,通过加强与当地的统计局、市场咨询公司、市场调查公司、企业等单位之间的合作,让学生真正参与社会统计实践活动,从而使得学生在实践中体会统计理论与方法的美感,感受统计的在生活中的乐趣。 (四)优化课程考核评价方法 在“两全多方”人才培养质量保障体系下,为实现高职院校和行业企业共订标准、共管过程、共评效果。统计学课程的考核应多样化,既考核学生对统计理论的理解程度,也考核学生对统计知识的综合运用能力,同时也考核学生在参与统计实践中的组织能力、团队协作精神、沟通能力、表达能力等;对学生的评价不仅仅是任课老师,还需要学生之间的互评、家长对学生的综合评价以及第三方对学生的评价等。总之,统计学一门关于一切学问的学问,在大数据时代,应加强统计学基础性原理与真实的教学,凸出统计学理论与方法的应用性,让学生建立起大数据统计思维,并在统计思维的引导下,选择合适或最有效的统计方法,或通过创新统计方法,有效地解决实际问题。 作者:陈秀芬 单位:四川化工职业技术学院 统计学课程论文:应用统计学课程体系构建原则 1已有应用统计学专业课程体系存在的问题 新专业目录实施后,浙江财经大学应用统计学专业课程体系基于原统计学专业课程体系进行必要的调整,已经基本构建。除规定的政治理论与德育课程、计算机应用、外语以及体育和军事理论等课程外,已有课程体系与教育部管理规定的课程体系相吻合,体现了统计学学科、专业的特点,选修课程比较丰富,但仍存在一些问题: 第一,课程归属有待调整。目前“高等数学(1)”课程在公共必修平台,“高等数学(2)”则在学科必修平台,“概率论”在学科必修平台,而“应用数理统计”在专业必修平台。设置的主要原因是学科必修平台的课程和学分较多,因不符合学校要求的学分所进行的调整。但课程归属不清,造成课程体系设置不太合理。 第二,必修课中数理基础课程设置比例较高,经济学理论基础课程设置偏少。经济学基础理论课程仅包含中级微观经济学、计量经济学两门经济学类课程。现代统计分析方法需要有较强的数学功底和数理统计理论,授予理学学位的应用统计学专业应该夯实数理基础,培养“厚基础”的统计人才。现阶段无论从学科必修、还是从专业必修课程来看,数理基础课程设置比例较高,经济学理论基础课程设置偏少,造成应用统计学专业学生重定量而不重定性的偏见,不利于凸显财经类院校的特色,应适当增加经济学理论基础课程的设置,诸如增设会计学、财政学、货币银行学、金融学等课程,为学生奠定坚实的经济管理理论基础,为从事实际工作、展开数据分析拓宽思路,体现具体“应用”的特色。 第三,选修课应修学分比例较少,但课程面面俱到,过于宽泛,专业必修课程比例较高,专业选修课程比例较少。从已有应用统计学专业的必修课程(不含“高等数学(1)”)的学分为71个学分,占专业课程设置比例的73.6%,选修应修学分为25.5学分,比例为26.4%。选修比例较少,不利于调动学生的学习积极性。专业选修模块主要包括保险精算和计量经济学两个专业方向模块以及非方向模块课程共计24门课程,部分课程比较近似,不能体现我校、学院的专业特色。 第四,部分课程教学内容重复,课程体系不够优化。从统计学原理这门专业必修课来看,如果授课内容仍以全校通选课程进行的话,其授课内容就会和一些专业课程重复,如抽样、回归等内容,因此该门课程的授课重点应调整为指标体系等内容,而不应面面俱到。再如专业必修课“抽样调查”和专业选修课“统计调查方法与实务”两门课程分别基于抽样技术的理论方法和实际应用层面来介绍,授课内容会有大量的交叉,探究将理论方法与实际应用有机结合,仅开设“抽样调查理论与实务”一门课程,融合这两门课程的教学内容,无疑有助于优化课程体系。 2应用统计学专业课程体系的构建原则 第一,明确人才培养目标,围绕培养目标设置课程体系。浙江财经大学应用统计学专业的培养目标为“本专业是为社会主义市场经济建设培养德、智、体、美全面发展,具备良好的数学基础,掌握统计学基本理论、基本方法和基本技能,具有熟练运用计算机软件分析数据的能力,能在企事业单位和经济、管理部门从事统计调查、统计信息管理、数据分析等开发、应用和管理工作的应用型、复合型的统计应用人才”。该目标与新专业目录的培养目标相适应,具有较强的适用性,但是专业特点和特色并不突出。而事实上,应用统计学专业注重与我校优势学科诸如经济学、金融等的融合,注重培养经济管理、金融保险分析的应用统计人才。因而应注意提炼人才培养目标,显示专业特色,从而围绕专业特点和特色设置课程体系。 第二,反映专业特色,贯彻“少而精”和“学以致用”原则设置专业课程。课程设置中专业主干课程的设置具有重要意义。就统计学学科而言,数理统计和经济统计由于研究对象的不同,其研究方法也不同,因而数理统计基础课程和经济统计基础课程也相对较多。由于受到学时和学分的限制,应贯彻“少而精”和“学以致用”原则构建专业课程,包括专业主干课程和选修课程。 第三,理顺课程关系,避免教学内容低水平重复。课程设置中重视理顺课程与课程之间的关系,注重不同课程的先后衔接工作,循序渐进,统筹兼顾,做到科学合理规划。在课程结构上,重视各门课程的衔接和有机结合,使学生将数学、统计学、经济学和计算机应用等方面的知识融会贯通,既具备牢固的专业基础,也有分析解决问题的科学思路和动手能力。在设置课程体系时,应对每门课程的教学内容进行必要的规范,对涉及重复的教学内容进行必要的协调和适当分工,避免教学内容的低水平重复。 第四,重视实践、实训课程环节设计,增强理论联系实际能力。课程设置中要重视对实践、实训课程的安排。通过设计与现实经济生活紧密联系的实践、实训课程环节,达到训练学生动手能力和创新能力的目的,使学生体会理论与实践相结合的过程,充分运用统计学理论应用于社会经济实践活动,培养学生独立意识和团队意识,提高理论联系实际的能力。 3建议 为有效解决目前我校应用统计学专业课程体系存在的问题,根据应用统计学专业课程体系的构建原则,结合实际情况,提出以下改进建议: 第一,调整课程归属。作为理学学位设置的应用统计学专业数学基础类课程与其他专业的公共经济数学课程的性质不同,在课程归属理顺的基础上,给予学院相应的自主权,在总学时学分的规定下,不要作各个模块相应学分的规定。 第二,着手专业课程论证,精简统计学专业必修课程,增设经济学理论基础课程。在调研其他财经类院校应用统计学专业课程体系的基础上,精简统计学专业课程。学院应组织讨论研究并初步确定数理统计和经济统计的核心基础课程作为专业必修课程,凝练专业特色,提出专业应用方向,增设与应用方向密切相关的经济学理论基础课程,对专业选修课程进行合理的精简,与时俱进地设置统计发展潮流的相关课程,开阔学生的专业视野,激发学习的积极性。与此同时,邀请有丰富经验的统计学专家和学者参与论证,确定课程体系。 第三,集体论证课程教学内容,编写教学大纲。现行的教学大纲或教学内容一般是由授课教师独自确定,缺乏必要的论证。建议通过集体论证的方式,规范每门课程的教学内容,较好地协调可能出现的交叉和重复部分,做到授课教师心中有数。 第四,聘请社会导师,探索实践、实训课程教学内容。由于目前统计学专业教师队伍的社会实践、实务能力比较缺乏,造成课程内容与社会经济实际的联系不密切。积极聘请经验丰富的社会导师,将有实践经验的统计专家、高管和政府官员请进课堂,对学生的实践教学环节进行有效指导。同时鼓励专职专业教师积极与社会导师交流、学习,鼓励专业导师走出书本,将教学、科研与实际紧密联系,为社会服务。当然在实际调整过程中将会遇到不小的难度,特别是在精简统计学专业课程中,部分课程从有到无,容易引起部分教师的抵触情绪。在课程体系的构建中,需要学校、学院、系部以及每个教师的配合。 作者:胡玉琴 单位:浙江财经大学数学与统计学院 北京工业大学应用数理学院 统计学课程论文:小议生物统计学课程建设的实践与心得 摘要:根据21世纪对生物统计学课程的重新定位,在生物统计学精品课程建设中重点突出了教学方法和教学手段的改革,强化了学生能力的培养。 关键词:生物统计学;精品课程;教学改革 一、二十一世纪对生物统计学课程的重新定位。 (一)新世纪对生物统计学课程提出的新要求。 二十世纪上半叶农业和遗传统计学首先获得了发展,在其基础上发展起来的生物统计学、统计流行病学、随机化临床试验学已经成为攻克人类疾病的一个里程碑。这在过去的半个世纪里显著提高了人类的期望寿命。 21世纪人类基因组,基因芯片等实验科学产生出的巨量数据,需要新工具来组织和提取重要信息。 将数据转化为信息需要统计理论和实践方面的洞察力、技术和训练。 未来的生物统计学将会与信息技术密切结合,较少侧重传统数理统计,而会更多注意数据分析,尤其是大型数据库的处理。生物统计学越来越不同于其它数学领域,计算机和信息科学工具至少和概率论一样重要。 (二)生物统计学对大学生素质培养的作用。 生物统计学的一个重要特点就是通过样本来推断和估计总体,这样得到的结论有很大的可靠性但有一定的错误率,这是统计分析的基本特点,因此在生物统计课程的学习中培养了一种新的思维方法———从不肯定性或概率的角度来思考问题和分析科学试验的结果。 生物统计学是通过个别的试验研究得出其一般性结论,属于归纳推理的范畴。但其有别于简单枚举法和科学归纳法,是一种或然性归纳推理或者概率归纳推理。在生命科学的研究中绝大多数涉及到的是随机事件,因此,生物统计学不仅是试验设计与统计方法的教学,更重要的还是大学生思维方式的培养,这对提高大学生的素质很有必要。 生物统计学包括试验设计和统计方法两个有机联系的组成部分。通过试验设计的教学可提高大学生设计研究课题试验方案的能力,使之明确课题的研究目的、试验因素与水平以及试验设计方法等方面的内容。通过统计方法的教学除让学生弄清各种统计方法的内涵外,还需要使学生能够正确地选择最适合的统计方法,以揭示资料潜在的信息,达到研究的最终目的,从而提高大学生科学研究素质。 二、教学方法和教学手段的改革。 (一)加强电子课件及网络平台建设。 生物统计学是应用概率论和数理统计原理研究生物界数量变化的学科,而概率统计的理论和思维方法对本科生来说有一定的难度,加之课程学时的减少(由原来的60-70学时,降到现在的40学时左右),如何深入浅出地引导学生入门,并使学生在了解概率统计思想的基础上,掌握常用统计分析方法的应用及使用条件是课程的教学难点。为此,我们利用多媒体技术,制作了与教材配套的课件,通过在课堂上把抽象内容形象化与直观化,收到了良好教学效果。建设了一个生物统计学教学网络支撑平台,现有课程简介、教学大纲、师资力量、授课教案、电子版《生物统计学》教材、课程录像、实习指导、在线测试题、参考文献、其它教学资源等栏目,免费向全校师生开放。 (二)将多媒体教学优势与学生的认知规律有机结合,用较少的学时得到良好的教学效果。 多媒体具有信息量大、形象化、直观化的特点。 但是如果不能很好地将多媒体这些特点与学生的认知规律相结合,多媒体教学就可能会带来一些弊端诸如:(1)内容多,幻灯片变换快,由照本宣科变为照屏宣科,为新的“满堂灌”;(2)课件图片多,内容以展示为主,缺乏启发性;(3)教学内容常用满屏的方式显示(即所谓“死屏”),老师照着屏幕上的内容给学生讲解,失去了传统教学方法,老师边讲边板书能给学生留下比较深刻印象的特点,缺乏吸引力。 而多媒体在教学中只能充当工具的角色,在教学过程中必须将多媒体信息量大、形象化、直观化的特点与学生的认知规律紧密结合在一起。在制作课件时,采用启发式教学方式,精炼教学内容,模仿传统教学书写板书的过程,根据教学内容的难易程度,采用逐字、逐句、逐段显示教学内容的动画方式。在课堂教学中,老师仍然保持传统教学方法的教姿教态,在授课的过程中与学生保持互动,根据学生在课堂上接受知识的能力,掌握屏幕上显示内容的速度,必要时辅以板书进行讲解。这样做既发挥了多媒体教学的特点,又充分照顾到学生的认知规律,在内容没有缩减,学时减少近三分之一的情况下,仍然取得良好的教学效果。 (三)长期坚持教育教学方法及教学规律的研究。 生物统计学的理论基础是概率论与数理统计,从这个层面上讲,它有非常浓的数学味道,但是它又有别于概率论与数理统计,生物统计学更主要强调的是概率论及数理统计的思想和方法在解决生命科学中一些具体问题的应用。因此在教学过程中就存在一个“度”的把握问题,如果将概率论及数理统计的原理讲得太多,一是学时不允许,二是学生难以消化,得不到好的教学效果;如果只注重方法的讲解,学生知其然不知其所以然,就会误入乱套公式的歧途。经过将教学的重点放在教学中引导学生重点掌握统计方法的功能与用途,方法与步骤,防止各类方法的误用,淡化定理的证明与公式的推导。在教学内容的安排上采用“保干削枝”,即在学时减少很多的情况下,将一些次要的统计方法去掉,也要保证有足够的学时讲授理论分布与抽样分布、统计假设测验等方面的内容,让学生掌握生物统计学中所蕴含的概率论及数理统计的思想精髓,从而避免学生乱套统计公式。 (四)密切跟踪生命科学发展的前沿动向,探索生物统计学解决前沿问题的理论与方法。 统计学在生物学中的应用已有长远的历史,许多统计的理论与方法也是自生物上的应用发展而来,而且生物统计是一个极重要的跨生命科学各研究领域的平台。现在基因组学、蛋白质组学与生物信息学的蓬勃发展,使得生物统计在这些突破性生物科技领域上扮演着不可或缺的角色。 在课程建设中,随时注意纳入生物统计学在前沿领域研究应用的内容,增强课程的活力,提高教师和学生面向生物产业主战场解决实际问题的能力。 四、加强实践教学,注重学生能力培养。 生物统计学要不要开实验课,怎样开实验课,一直存在争议,在此认为生物统计学不仅应该开设实验课,而且还要将实践教学的重点放在计算机技术和统计软件的应用上,让学生不仅掌握统计方法,而且加深对原理的认识,获得就业或升学的必备计算机统计技能,提高解决复杂问题的能力。 (一)开展统计软件的实习,扩大学生的视野,提高学生素质。 20世纪20年展起来的多元统计方法虽然对于处理多变量的种类数据问题具有很大的优越性,但由于计算工作量大,使得这些有效的统计分析方法一开始并没有能够在实践中很好推广开来。而电子计算机技术的诞生与发展,使得复杂的数据处理工作变得非常容易,所以充分利用现代计算技术,通过计算机软件将统计方法中复杂难懂的计算过程屏障起来,让用户直接看到统计输出结果与有关解释,从而使统计方法的普及变得非常容易。在课程体系改革中,各课程的教学时数与达到培养目标所需完成的教学内容相比还是不足的。为此,可以通过标准的统计软件的教学实习来达到以点带面,扩大学生视野,提高学生素质。 为此我们建立了一个专用于实习教学的生物统计电脑实验室。现共有50余台电脑,并连接到校园网。实验室配备有指导教师,负责对上机的学生答疑。除按教学计划进行的正常实习教学外,实验室还对优秀学生免费开放,鼓励他们结合教师的科研活动,应用所学生物统计学知识,学习新的生物统计学知识,掌握应用计算机解决生物统计学问题的技能。 (二)全方位、多层次的实践教学。 为了进一步培养学生实际动手能力和科学严谨的治学态度,必须将本课程的实践教学活动延伸到课堂教学外,开展全方位、多层次的实践教学。 在原绵阳农专期间,主要在作物育种、作物栽培、动物营养等课程实验与实习中,根据相关内容加入了试验设计方法以及数据统计分析的相关内容。 组建了西南科技大学生命科学与工程学院以后,由原来的单一农科专业变成了理、工、农三大学科均有专业的格局。虽然专业的学科归属不同,但有一点是相通的,其内涵均属于生命科学的范畴。以科学研究的方法进行划分,均属于实验科学。 掌握正确的实验设计方法,从不确定性数据中挖掘事物的客观规律,是实验科学工作者必备的技能。因此,我们将原来只是在农科专业上延伸实践教学的作法推广到全院的所有专业,结合实验课教学的改革,对发酵工艺学实验、植物细胞工程实验、食用菌实验、微生物学实验等课程的内容全部或部分改为用生物统计学指导学生自主进行实验设计,把过去单一的实验流程、样品观察或检测实验改变为试验条件的优化试验,提出在不同条件下对样品测定的比较试验设计、单因素试验设计、多因素试验设计、正交试验设计、均匀试验设计,对试验结果要求学生使用统计学的方法对进行分析和讨论,最后得出最佳试验条件。 这样的实验教学改革起到了一箭双雕的作用,从专业基础课或专业课的角度看,改验证性实验为设计型、综合性实验,增强了学生解决实际问题的能力,培养了学生创新思维的能力;从生物统计学角度看,将课程的教学实践延伸到课程外,弥补了学时的不足,更重要的是学生将自己学到的统计学知识,转化为解决实际问题的能力,知识得到很好的内化。 此外,在学生课外科技活动中指导学生选用正确的实验设计和数据的统计分析方法,提升科技作品的档次;在毕业论文(设计)中要求学生采用恰当的生物统计学方法进行设计与分析,写出高质量的毕业论文(设计)。 通过这样的教学实践,训练了学生的统计思维能力,使学生充分认识到掌握生物统计学这一工具的重要性和必要性,增强了学生学好用好这门工具的信心,提高了学生从复杂的生命现象中挖掘事物客观发展规律的能力。 精品课程是集科学性、先进性、教育性、整体性、有效性和示范性于一身的优秀课程。作为精品课程的载体,应具有一流的教师队伍、一流的教学内容、一流的教学方法、一流的教材、一流的教学管理等特点。与之相比,我们在生物统计学精品课程的建设上,才刚刚起步,今后还要在教材建设、师资队伍建设、科学研究等方面加大力度,将生物统计学建设成体现现代教育教学思想、符合现代科学技术和适应社会发展进步的需要、能够促进学生的全面发展而深受学生欢迎的一门课程。 统计学课程论文:心理统计学课程教学模式探究 1课程改革的主要成效 1.1可有效解决学生数学水平对本课程的影响 已有研究揭示,高中阶段数学基础较好的学生对心理统计学课程的学习态度、学习信心和其统计成绩均好于基础较差学生],我们在教学实践中也深刻感受到学生数学能力高低会直接影响这门学科的教学效果。在教学过程中,数学功底差的学生很容易对这门课产生厌学、抵触情绪,对学好这门课程失去信心;数学水平较好的学生也会因统计学计算多、容易出错等问题而感到这门课难度大。高中数学基础成为制约这门课程教学效果的首要因素。作为民族高校,心理学专业学生文理兼招,数学基础不仅薄弱,而且层次差距很大,在传统教学中很难改变高中数学基础对学生学习这门课所造成的困难。将SPSS软件纳入到心理统计学的教学中,将学生从繁琐的计算中解放出来,计算、公式等困扰学生学习的数学问题得到有效解决,学习积极性、主动性都得到提高。 1.2有利于突出心理统计学的教学重点 心理统计学课程教学中必然会涉及到计算问题,借助SPSS统计软件,有效解决了困扰学生的计算、公式问题,在使用软件的过程中,学生感受到的是用数据描述心理问题,揭示心理问题简明、便捷与高效。当学生不再担心自己的数学能力,不再为概念计算、公式推导所困扰时,教学内容就容易突出概念的应用、各类统计方法的适用条件与要求等内容上来,增强了统计思想的教学内容,突出了教学的重点内容,使学生的学习重点从关注计算向关注原理与思想转变。 1.3扩大了心理统计学的教学内容 与软件结合的教学,不仅没有降低教学的难度,反而扩大了教学内容,提升了学生的能力。应用统计学的教学目的是培养学生处理、分析、挖掘数据的能力,这需要有一定的统计学理论与思想为基础。当学生不再被计算与繁琐的公式所困扰,统计理论的应用空间就自然打开了。通过对描述统计、推断统计的具体操作,学生逐渐明白,相同的问题可以采用不同的试验设计,不同的试验设计都有彼此不同的数据处理方法,学生科学研究的思路随着教学内容的不断扩展而不断丰富、发展。借助统计软件,数据描述能够用多种图表的形式自由展示,帮助学生从多角度了解数据分布的特点与意义;对假设检验的适用条件与要求的理解,帮助学生理解实验设计的条件与要求,提高了他们对统计原理的实践能力。 1.4增强统计报告的规范性、准确性 统计图表、假设检验计算结果等是数据处理最终需要呈现、报告的内容,对结果的解释也是需要采用规范、准确的表述。借助SPSS软件的输出报告,转换成为WORD文档,图表规范,数据不会发生再次抄写错误,使学生养成规范书写统计报告、正确描述统计结果的好习惯。 2具体教学内容 在具体教学内容的处理上,结合心理统计学的逻辑构架和SPSS软件的特点,着重构建了以下几方面的联系。在基本概念部分,纳入了SPSS的基本操作与数据录入,要求学生能够将调查问卷、实验结果熟练转换为SPSS的数据库,为进一步开展数据分析打下了坚实的基础。在描述统计部分,利用SPSS软件描述统计输出结果多样性的特点,让学生对数据分布获得感性认识。平均数、标准差、标准分等概念放在数据分布的背景下,有助于学生理解这些概念和正态分布的意义与作用,数据分布特征的感性认识对假设检验中方差齐性检验的理解也非常有帮助。同时,SPSS输出结果可以加深学生对统计学专业符号的识记。假设检验部分基本理论讲解的目的是让学生区分假设检验的适用条件,对不同实验设计选取正确的统计方法,同时也能够认识到对同一个心理现象可以采用不同实验设计的统计学原理,开拓了学生对T检验、F分析与事后检验的理解。相关与回归分析、卡方检验等内容,由于学生已经有了前期SPSS操作的基础,这些内容的学习学生基本能够通过自学完成。在课程后期选取近期发表在《心理学报》和《心理科学》等刊物上采用高级心理统计方法的研究成果,解读其所采用的统计方法,引导学生理解其作用,演示用SPSS软件如何实现,拓展学生的学习内容。 3能力拓展 学生通过一学期的学习,基本能够熟练掌握数据描述、常用假设检验的基本统计方法,感受到的是心理统计学在心理科学研究中的高效、简介与便利的特点。在教学后半期,增加每周提交两篇阅读心理学期刊中研究成果的读书笔记这一要求。一学期的心理统计学教学对培养学生科学研究能力的作用主要表现在以下三个方面: 3.1对高级心理统计学的认识得到提高 在课程学习过程中,由于掌握了SPSS软件使用方法,使学生摆脱了具体运算的困扰,再加上对心理学期刊研究成果的大量阅读,很多学生都认识到多因素方差分析、多元回归分析等高级心理统计学的内容并不是遥不可及,在完成毕业论文时,有部分学生会通过网络等媒体自学高级心理统计的SPSS操作方法,并将其展现在自己的毕业论文中。 3.2统计方法的使用与创新 掌握了心理统计学的基本理论,能够用SPSS软件完成课堂教学的操作内容,对心理学学术期刊成果的大量阅读,可使得学生对通过数据整理、分析与挖掘来揭示心理规律这一心理学研究的终极目标会有更为深刻的认识,并认识到对已有研究成果采用新的数据处理方法、对已有的测量选取不同的被试群体开展研究等都是心理学研究中发现规律的有效手段,是对已有研究成果的及时补充与更新,而这些经验对他们毕业论文选题会产生直接影响。 3.3应用统计软件处理数据的能力得到加强 统计软件是数据处理的工具,带来的是对数据处理的便捷与高效。统计软件除了SPSS,还有SAS,LISERL,AMOS等,分别适用于不同的研究需要和数据处理。有了这个软件的使用经验,学生会形成用数据处理软件来处理与挖掘数据的意识,这有助于提高他们今后独立开展科学研究的能力,熟练使用不同软件处理数据,必然为其今后开展科学研究奠定坚实、高效的基础。综上所述,将SPSS统计软件纳入心理统计学的教学中,将学生从繁琐的计算、概念中解放出来,注重原理讲解、大量的实践操作,能够有效提高学生对这门课程学习的积极性与主动性,为学生自主学习打下坚实基础。 作者:张军 单位:青海民族大学 统计学课程论文:案例教学法在统计学原理课程教学中的运用 【摘要】本文简单介绍了案例教学法,结合统计学原理课程的特点,分析了采用案例教学于统计学原理的作用,最后举例探讨了案例教学法在统计学原理课程中的具体应用。 【关键词】案例教学法;统计学原理;教学改革 一、案例教学法 案例教学法是一种以案例为基础的教学方法,起源于1920年,由美国哈佛商学院所倡导,当时是采取一种很独特的案例形式的教学,这些案例都是来自于商业管理的真实情境或事件,透过此种方式,有助于激发学生主动的参与课堂讨论。案例本质上是提出一种教育的两难情境,没有特定的解决之道,而教师于教学中扮演着设计者和激励者的角色,鼓励学生积极参与讨论,不像是传统的教学方法,教师是一位很有学问的人,扮演着传授知识者角色。国内是1990年以后才开始探究案例教学法。案例教学法鼓励学生独立思考,引导学生变注重知识为注重能力,重视双向交流。在案例教学中,一般在正式开始集中讨论前一到两周,就要把案例材料发给学生。学生拿到案例后,先要进行消化,然后查阅各种他认为必要的理论知识。这无形中加深了对知识的理解,而且是主动进行的。捕捉这些理论知识后,他还要经过缜密地思考,提出解决问题的方案。采用先分组讨论,再集中讨论的方式,此时的讨论是用来扩展和深化学员对案例的理解程度的,教师要将学生的注意力引导到方案的合理解决上来。在小组和小组集中讨论完成之后,教师应该留出一定的时间让学生自己进行思考和总结。这种总结可以是总结规律和经验,也可以是获取这种知识和经验的方式。 二、统计学原理课程的特点 随着数据处理和分析技术的统计方法在自然科学和社会科学中的广泛应用,作为统计学专业和财经专业学生必修的专业基础课,《统计学原理》成为培养学生掌握经济学基本理论和方法,夯实数学基础,熟练地运用计算机分析、处理统计数据,提高学生综合素质的一门重要课程。统计学原理是统计学基本规律、基本原理的概括、提炼,是各部门统计学(如:工业统计学、农业统计学、商业统计学、人口统计学等)和综合性统计学(如农村经济统计学、国民经济统计学等)的共同基础。它是一门综合性很强的学科,具有很强的理论性和抽象性,同时,统计学原理又是一门应用性很强的学科。本课程的教学内容力求理论分析与实际案例相结合、定性与定量相结合,并根据学科特点和学科的发展趋势,加强统计分析、统计推断和预测决策的内容。要求学生除了课堂听讲之外,应按照要求阅读一定的课外资料,提高学生的动手能、综合分析能力。通过本课程的学习,学生能够掌握统计学的基本理论、基本原则,又能够培养运用统计的基本分析方法去认识和解决经济管理中的问题,更好地为经济管理服务。 三、采用案例教学于统计学原理的作用 结合统计学原理课程的教学目标,在教学过程中采用案例教学可以发展学生的创新精神和解决实际问题的能力和品质。学生通过案例教学得到的知识是内化了的知识,并且可以在很大程度上整合教育教学中那些不确定性的知识。案例教学一定程度上还可以帮助学生理解教学中所出现的两难问题,掌握对教学进行分析和反思的方式。案例的运用同时促使了学生很好地掌握理论,而且大大缩短了教学情境与实际生活情境的差距。另一方面,案例教学也锻炼了任课教师的各种能力,有助于教师的培养。在整个案例教学中涉及案例搜集、案例讨论以及总结提升三个阶段,在每个阶段对教师的要求也是非常高的。其中案例搜集阶段需要教师将理论知识与实际问题结合起来,使得案例的选择是精当的。而在案例讨论中教师要有掌握课堂的能力,能引导学生正确的讨论方向,还要注意在案例教学中培养学生的相关能力。最后总结提升阶段更要能引导学生举一反三、思维延伸。 四、如何在统计学原理课程中实施案例教学法 对于统计学原理课程,并不是所有的内容都适合采用案例教学法,有些内容可能采用讲授法效果会更好一些,有些内容可能需要讲授法与案例法相结合,有些内容仅使用案例法就会达到很好的效果。比如课程第一章绪论,主要是让学生掌握统计学的涵义,了解统计学产生与发展,理解统计学对象和特点,采用讲授法教学效果会更好,只是在讲授的过程中需要注意例子的使用来形象的描述概念,便于学生理解。而对于第二章统计数据的搜集的教学,可以采用讲授、讨论与设计简单调查问卷相结合的方式展开,便于学生理解统计调查的各种分类,掌握统计调查的主要组织形式、特点以及适用场合,掌握统计调查方案的设计内容。对于第五章集中趋势和离中趋势的度量就比较适合采用讲授法与案例法相结合的方式,这个时候的案例选择仅仅是让学生从集中趋势和离中趋势的相应指标结果中去分析问题,对于问题的处理还处于描述统计的范畴。对于统计推断方法类的内容使用案例结合相关软件的方式来处理会特别适合。比如第六章相关与回归分析,需要学生了解相关与回归分析的概念、特点,相关分析与回归分析的区别与联系,进而掌握相关分析的定性和定量分析方法,在此基础上进一步掌握回归模型的拟合方法、对回归方程拟合精度的测定和评价的方法。对于相关的知识需要学生理解,在此基础上,给学生提供案例,让他们来分析解决问题。特别的,使用案例教学法的前提是学生有相关的知识基础,结合目前教学实际,我们的课时有限,所以我们需要进行教学改革,可以采用翻转课堂的方式来解决这一问题。具体操作分为下面几个步骤: 1.基础知识掌握。课前知识传递部分,教师需要准备教学资源,可以提供一些参考书籍、电子课件和教案、微视频教程、相关的专题学习网站等类型的素材。微视频的制作是资源准备中的核心内容。教师需要将相关知识录成微视频,让学生在课下自主学习,在此环节需要设置提问答疑功能,便于学生能及时的解决学习中的疑问。 2.分小组讨论案例。把班上学生分成小组,以此提高他们的合作意识。教师给学生提供案例,学生可以在课下查找资料,小组讨论怎么处理案例中的问题。对于数据的处理自由选择自身熟悉的统计软件来分析。 3.课堂案例分析分享。课堂上教师安排每个小组将自己的分析过程和结果分享给大家,教师需要引导学生将他们解决问题的思维过程表达出来,并且从学生的思维过程中寻找相同和不同的地方进行点评。 4.总结提升,撰写分析报告。通过课堂上的讨论,每个小组同学回去整理自己的分析结果,形成研究报告。这个环节一方面让学生养成完整处理问题的习惯,并系统分析问题,另一方面还可以提高学生的写作能力。 案例分析具体到第六章相关与回归分析,我们可以根据类似案例进行:一家保险公司十分关心其总公司营业部加班的程度,决定认真调查一下现状。经过10周时间,收集了每周加班工作时间的数据和签发的新保单数目。那么案例分析就可以从画相关图,计算相关系数做起,经过相关系数检验,分析加班工作时间与签发的新保单数目之间是否有较强的线性关系,如果相关系数显著,然后可以做一元线性回归分析得到回归方程,对回归方程以及回归系数做显著性检验。检验通过后可以做回归预测。在教师点评过程中要注意学生中不同意见的分析,数据分析结果的解释和理解是否明确。进而还可以把问题扩展,如果加班工作时间与签发的新保单数目之间的相关系数检验不显著,又应该如何处理? 综上,在案例教学法的具体使用过程中还有很多需要注意的地方,进而也可以看出在统计学原理课程中采用案例教学法既有有益的一面,也会存在一些问题。一方面,案例教学法对于教师而言,通过共同研讨可以实现教学相长;对于学生而言,能够激发他们学习的主动性,使得统计学原理课程知识变得生动具体、直观易学;对于整个教学效果来说,案例教学法能够集思广益,通过共同探讨问题调动了集体的智慧和力量,容易开阔思路,收到良好的效果。然而,另一方面,在案例教学法实施的过程中有两个关键问题是不那么容易解决的,一是案例的获取需要一定的技能和经验,二是要顺利的开展案例教学还需要教师具有掌控全局的能力以及学生具有查找资料、总结分析等自主学习的能力。 作者:杨林;孟晓然 单位:许昌学院数学与统计学院 统计学课程论文:统计学课程教学改革探讨 一、突出专业特色,合理调整教学内容 独立学院统计学教学内容应与所学专业紧密结合起来。独立学院各专业的设置是以市场各职业、岗位需求为导向,以培养高素质、实用型技术人才为目标,专业特色突出,学生入学后职业目标明确,往往只注重专业课程的学习和各种职业技术职称的考试,认为公共基础课与将来所从事工作岗位关系不大,对其重视度不够。为让学生清楚地认识到公共基础课的重要性,在教学内容上,应根据不同的专业制定不同的教学大纲,从教学内容、教学重点、教学案例等方面体现专业特色。例如市场营销专业,讲解统计调查时,可以让学生针对市场行情选择某产品进行满意度调查、市场占有率调查等;讲解时间序列分析时,可以选取某知名企业近10年产品销售额数据进行长期趋势变动分析、季节变动分析等。再如,物流管理专业,讲解数据整理时,可以结合某物流公司的日常业务数据,将不同的产品进行分类汇总,演示数据透视表的作用和使用方法。通过这种“分专业”教学方式,使学生能够真正体会到统计学在本专业中的应用,能够极大地增强学生的学习兴趣。重视统计软件的介绍和应用。统计学是一门应用性学科,研究对象涉及社会经济领域的各类型数据,无论从事哪一工作岗位,几乎都与会与数据打交道。统计软件的出现成为人们运用统计理论和方法开展实际工作的必备工具,统计数据收集、统计图标绘制,各种经济现象之间关联性分析以及未来发展趋势预测都离不开统计软件的强大支持。然而,笔者通过长期教学实践发现,学生对计算机软件的操作能力较差,甚至不能熟练地使用EX-CEL中的统计函数和统计图表功能,这与“应用型人才”培养目标严重不符。因此,应把统计软件的应用作为教学重点,课时安排上至少有1/3用于实验教学,由老师带领学生在实验室机房完成,每个学生操作一台计算机,这样不仅使统计学教学由繁琐抽象变得趣味盎然,同时也能培养学生利用统计软件、统计方法分析问题的能力。目前,统计分析软件主要有SPSS、SAS、SYSTAT等。笔者认为,在独立学院统计学教学过程中应用EXCEL软件即可。该软件的统计分析功能虽然比不上专业统计软件那么强大,但它的优势在于软件操作简单、易学易用,而且EXCEL中的统计函数与统计宏软件包已基本覆盖了统计数据分析方法,完全能够满足独立学院统计学教学内容的需要。综合考虑,精心甄选符合教学内容的教材。教材是学生学习的依托,一本好的教材无论是对教师授课,还是学生学习,无疑都是一件便利的交通工具。目前,独立学院在统计学教材选取上带有功利性、机械性,往往是直接从一些大型出版社或“十一五”、“十二五”国家规划教材中选择。教材内容是否及时更新、知识难易程度是否与独立学院学生特点相吻合,教学案例是否反映国家时事与社会热点问题都是教材选择的参考标准。基于以上考虑,独立学院统计学教材选取时内容上应避开学生在实际工作中很少应用到或者已经是常识的内容,如多元统计分析、指标分类、国民经济核算等内容。独立学院学生毕业后大都从事微观企业方面的工作,国民经济核算在实际中应用较少,且这部分内容在西方经济学中已有涉及;重点介绍描述统计中的数据收集、整理方法和推断统计的基本思想。另外,现有统计学教材中普遍缺乏统计案例,即使有案例也太过于正式化、习题化、与社会热点问题脱节,具有片面性,无法引起学生的共鸣,使用这样的教材教学质量可想而知。因此,在教材选择时要严格审阅教材内容,包括知识结构、重难点讲解、统计案例分析、课后习题等,严把教材质量关,或者根据教学目标自行编写教材。 二、选择合适的教学方法与手段,提高课堂利用率 独立学院教学过程中普遍存在课堂利用率不高、学生注意力不集中、旷课等现象,严重影响教学质量。提高教学质量不仅要靠改革教学内容和课程体系,还要从教学方法与手段着手,采用不同的教学方法与教学手段会取得截然不同的教学效应。学生是课堂的主人,兴趣是最好的老师,如何让学生在课堂上对所学知识产生兴趣是提高课堂教学效果的有效途径。目前,高等学校教学方法丰富多彩,科学、合理地选择和有效地运用教学方法与手段需满足独立学院人才培养目标需求和教学环境条件,介于此,笔者在统计学教学中主要采用启发式案例教学法和现代多媒体教学技术手段。采用启发式案例教学法,激发学生脑动力,引导学生积极参与课堂互动与思考。独立学院教师教学水平层次化、教师年龄结构差异化特点突出,尤其是青年教师所占比例较大,许多青年教师都是刚一毕业后就直接走上了讲台,教学经验不足,传统的照本宣科,灌输式的教学方法依然存在,这种教学方法以教师传授为主导,重理论、轻实践,会使学生一直处于被动接受的位置上,其弊端是学生思维麻木,缺乏学习动力,不利于学生能力、创新能力、创造个性的培养。启发式案例教学,可以在统计学课程讲解时以当前热门时事或趣味故事为案例。例如,邓小平在南方谈话中指出,社会主义的本质是解放生产力,发展生产力,消灭剥削,消除两极分化,最终达到共同富裕。怎样理解“共同富裕”的内涵,在学习统计数据特征测度时,可以与学生一起讨论。人均GDP是衡量一个国家富裕程度的重要指标,我国是否达到富裕的程度,可以让学生查找我国人均GDP数据,并与美国、日本等发达国家人均GDP数据作比较,找出差距。我国经济发展具有总量多,人口基数大的特点,即使人均GDP很高,又能否说明我国已实现“共同”富裕,不存在两极分化呢?这一点可以通过数据的离散程度来解释。又如,在介绍平均数易受极端值影响时,可以引入一个小故事:某村庄被称为富裕村,一共有9户居民,号称平均每户居民年收入达10万元。走进该村庄详细调查后得知,其中一户特别富有,年收入90万元,其他几户都是穷光蛋。相信通过这则小故事,同学们能很好地理解平均数的性质,也能解释为什么在各种比赛中计算参赛选手得分时去掉最高分和最低分的原因。启发式案例教学,将枯燥的统计学理论转变为通俗易懂的实践案例,让学生通过独立思考、参与分析讨论方式充分促进教与学的互动,这不仅能使学生切实感受到统计学的实用性和趣味性,同时也能培养学生利用统计理论知识发现问题、分析问题、解决问题的能力。采用现代多媒体与传统板书相结合的教学手段,将抽象的理论概念形象化、生动化的同时,强化学生的知识记忆力。随机现代信息技术的发展,多媒体教学手段广泛流行,已不再是独立学院新颖的教学工具,它具有的强大的图、文、音展示功能备受大家青睐,成为教学手段的主导。但这并不代表多媒体教学是万能的,它也有其不利的一面,即教学节奏快,不利于学生对所学知识的消化吸收。在独立学院统计学教学过程中,应结合学生基础薄弱、自主学习能力差等特点,在充分发挥多媒体技术优势的同时,沿用传统的黑板加粉笔的教学模式中的精华部分,这样会得到更好的教学效果。例如,在讲解假设检验时,通过多媒体将导入案例或例题分析展示给学生后,再通过板书理清假设检验的基本思想和步骤,给学生留有充分的时间去思考和领会教学内容,这样更有利于教师去启发和引导学生独立思考问题。 三、采用灵活多样的课程考核制度,把好教学质量关 考试是对教学质量评价的一种方式,采取什么样的考试制度和评价方式对学生的学习直接起到导向作用。目前,独立学院比较适用和普遍流行的统计学考试成绩由三项构成:平时成绩20%,期中成绩20%,期末成绩60%。平时成绩包括学生上课出勤率、课堂参与互动、积极思考问题,课后作业完成情况等;期中成绩采用随堂开卷作答,课后教师评分的方式;期末成绩采用闭卷考试形式。这种考核方式虽然从结构上完整地体现了学生的学习动态,但从内容上还不能全面、有效地反映学生对统计学知识的应用能力,因此有必要对考试内容做出相应的调整。平时成绩中加大实践考核的比例,课后作业布置时可增加调查报告撰写、针对某个主题学生自行查找统计资料或统计案例,学生处理、分析统计数据的软件操作环节;期中考试应灵活把握,可以让学生在课堂上以演讲的形式运用统计知识分析某一案例,现场打分;也可给学生一定的时间(如两个星期)做准备、搞调查、撰写报告,调查报告可在学生之间传阅、互判,最后由教师评阅打分;期末考试可以反映学生对统计理论知识的掌握程度,但对于独立学院的学生来说,学习统计学的真正目的是在于掌握收集、整理和分析相关统计数据的科学方法,并应用于实际,而不是理论研究。因此,试题应以考查学生的统计思维和知识运用能力为主,避开复杂繁琐的公式推导,或在试卷中直接给出可能用到的公式,以便学生从中应用。在题型上以主观、开放式题型为主,考查学生分析问题、解决问题的能力。如果有条件可以让学生上机操作的话,也可考虑将这部分内容作为期末考试的一部分。总之,各种考试内容的安排都是以考查学生实际应用能力为核心。 作者:邵立杰单位:河南理工大学万方科技学院 统计学课程论文:论统计学课程考核体系的革新 一、现有统计学考核体系存在的问题 1.平时成绩考核未发挥其应有作用 由于平时成绩在已往的考核中只占大约40%的比重,比重过低,学生只要在期末闭卷考试中达到50分左右即可。课堂出勤率不高,学生认为迟到、早退、缺课即使考勤部分全扣,只要自己期末成绩考及格,都可以通过考试,作业抄袭情况严重等问题,都是由于平时成绩比重过低造成的,平时成绩没有发挥其作为平时考核的应有功能。 2.闭卷考试比重过高 闭卷考试的成绩大约占总成绩的60%左右,学生对期末闭卷考试比较重视,因此在课程结束后通常会花费大量时间进行复习准备,挑灯夜读,废寝忘食,这种突击复习方式往往能够在闭卷考试中奏效,有些平时不努力的学生也能达到相当满意的分数。这种考核方式虽然能够在一定程度上让学生掌握了统计学的基本理论知识和方法,但是过分的强调期末考试的重要性,培养出来的人才缺乏其他方面的锻炼,如实践应用能力等没有得到很好的锻炼。 3.考核内容过于理论化 不论是期末闭卷考试还是平时的作业,都注重统计知识的理论方面,很少有涉及诸如上机实习、社会调查、课外活动等实践方面的内容,往往导致学生不会思考、不会创新,大大削弱了学生对统计学课程的学习兴趣。而且,闭卷考试的内容,不论是客观题还是主观题,均是书本理论知识的再现,即使考试成绩通过,也很难将书本的理论知识应用到实际问题当中,理论与实践不能很好的结合,这就大大削弱了统计学这门学科的价值。 二、改革后的统计学课程考核体系 改革后的统计学课程考核仍然包括平时考核与期末考核两个模块,作为传统的闭卷考试方式我们不能摒弃,它对于学生系统的掌握统计学知识,掌握具体数据分析方法具有不可替代的作用。但是改革后的考核成绩比重做了明显的调整,改革前平时成绩占40%,期末成绩占60%,改革后平时成绩占60%,期末成绩占40%。具体来说,在平时考核中,传统的出勤、课堂表现、作业占平时考核成绩的40%,除此之外,增加了上机实习、统计调研报告以及课外实践活动的内容,并把该部分的成绩比重提高到了平时考核成绩的60%,着重强调学生实践能力和创造能力的培养。改革后的考核体系丰富了平时考核的内容,调整了平时成绩与期末成绩的比重,增加了实践环节,更好地体现了应用型和创业型人才培养的需要,锻炼了学生各方面的能力,具体来说: 1.增加上机实习环节,培养学生操作能力 上机实习主要通过EXCEL软件工具进行操作,当然有条件的也可以额外接触SPSS的实习。在上机实习的设计上,力争使每个学生都能较系统的掌握EXCEL在统计学中的应用,但应避免枯燥的操作介绍,而是要有针对性的要求学生结合问卷调查的数据和有关案例数据,运用EXCEL完成数据整理、数据分析及其结果的指标解释。通过上机实习,使学生更直观的学习软件,培养学生利用统计软件解决实际问题的能力。通过这种实践性较强的训练,对从课堂上学到的较抽象的理论和方法进行进一步认识,从而训练和培养学生的思维能力与实际操作能力,为以后工作和学习打下了良好的基础。 2.增加统计调研报告环节,培养学生的综合分析能力 统计调研报告的撰写是指学生通过选择一个具有现实意义和可行性的课题,进行问卷设计和实地调查,通过数据处理和分析,最后撰写出一份完整的统计调研报告。统计调研报告的撰写,充分锻炼了学生的沟通能力、团队合作能力,以及数据处理和分析能力,培养了学生的思考能力、动手能力和解决问题的能力,同时也为进入社会进行一些问卷调查或市场调查以及参加省级的学科竞赛奠定了坚实的基础。如学生的作品《以学生满意度为导向的大学生课题研究和学科竞赛成效调查分析》、《大学生幸福感调查研究》、《关于杭州地区外来务工人员子女教育状况的调查》、《对杭州市食品安全现状的调查》等,充分反映了学生的文字组织能力和统计分析能力,达到了很好的统计实践效果。 3.增加课外实践活动环节,培养学生的实际应用能力 课外实践活动主要是指参加各类统计类学科竞赛,主要包括校内和校外的。校内的有“EXCEL经营决策大赛”和“统计调查方案设计大赛”,校外的主要有省级的“大学生统计调查方案设计大赛”。通过参加学科竞赛培养了大学生的创新精神,以及大学生的调研能力、数据分析能力和处理实际问题的能力。通过校内的选拔赛,再到省级的初赛、复赛和决赛,学生得到了充分的全面的锻炼。因此,在平时成绩中加入此部分具有很大的激励作用,可充分调动学生的学习积极性和提高学习效果。 4.改革原有的闭卷考试,充分考核学生的知识应用能力 改革后的期末考试题型更加丰富,主要题型包括判断题、单选题、多选题、计算题、综合分析题,分别占卷面总分的10%、20%、20%、40%、10%。客观题部分着重考查学生的统计学基础知识,计算题考查学生统计学的基本运算能力,综合分析题着重考查学生运用统计知识解决实际问题的能力,具有一定的难度,因此考核学生应具有一定的区分度。考试内容应结合实际,强调应用,题目新颖,避免繁杂的计算,具有一定的灵活性。改革后,学生死记硬背的方式并不能取得高分,只有在平时的学习中多思考、多应用才能取得良好的成绩。 总之,通过统计学课程考核体系的改革,学生不再一昧的强调课本知识的学习,而是更多的融入社会,进行一些实践锻炼和学习,开阔了视野,各方面能力得到了全面的发展;教师也不再是单纯的教条式讲解,而是更多地加入生活中的案例,进行统计学知识应用的分析,同时指导学生开展调研、撰写报告、数据分析等,培养了学生的综合能力。(本文作者:吴燕华单位:浙江农林大学天目学院) 统计学课程论文:生物统计学课程的特点 “生物统计学”不同于生物学专业的其他课程,在学习过程中涉及很多概念术语,并且这些概念术语常成对出现[1]。例如,总体和样本、变量与常数、参数与统计数、效应与互作、准确性与精确性、频率与概率、标准差与标准误、因素与水平、相关与回归、双尾检验与单尾检验、弃真错误与纳伪错误、假设检验与区间估计等。如果不理解这些概念术语的含义,生搬硬套,在应用时就会出错,得出错误的结果。“生物统计学”是应用统计学方法,分析和解释生命科学研究中数据资料数量上的变化,进而做出符合科学实际的推断。在学习过程中,必须要用到大量的计算公式[1,2]。如反映变异性的指标有标准差和标准误,二者的含义不同,计算公式也不同。在正态分布中,为了计算服从正态分布的变量的取值概率,通常要对变量进行标准化处理,在学习了变量标准化公式之后,接下来在应用时还需要用到平均数的标准化、平均数差数的标准化、频率的标准化、频率差数的标准化、成对数据差数平均数的标准化等公式。在直线相关与回归分析中,需要掌握相关系数、回归系数、回归截距等计算公式。尽管目前有很多统计软件可以直接对一些统计量进行计算,但学生们必须掌握和理解相关统计量计算的原理和具体内涵才能正确地应用这些统计软件。“生物统计学”的课程内容是承上启下、前后连贯的[1,2]。例如,概率分布是学习统计推断的基础,平均数的假设检验和区间估计是相互联系的,单因素数据资料方差分析的原理和方法是对多因素数据资料进行方差分析的基础[1]。如果学生没有掌握某一章节的内容,很可能导致后面的许多内容听不懂、难理解,陷入越听越听不懂的恶性循环。 针对“生物统计学”课程的特点和现状,近年来,我们在教学过程中,围绕教学内容、教学方法、课程建设、考核方式等多方面进行了实践和探索,取得了较为理想的效果。 1.合理编排教学内容,提高教学效率。我校本科教学计划调整后,“生物统计学”课程安排在第三学期,周学时为2,共36学时。学生在之前已学习了“高等数学”等公共课程,“植物学”、“动物学”等专业基础课程,与本学期同时学习的还有“生物化学”。为适应生命科学的发展和对生物学人才的培养,我们按照“强化基础、突出重点、注重应用、通俗易懂”的原则合理设计安排教学内容[1]。在课堂讲授时,我们尽可能把抽象的统计学原理与生命科学的前沿或学生们感兴趣的事例进行结合,并引导学生从专业知识的角度对统计分析的结果做出科学的判断和合理的解释,这样一方面使学生感受到生物统计学与生命科学的各专业都是紧密联系的,另一方面学到的统计分析方法和试验设计原则也可以指导学生后续专业课程的学习。作为应用性极强的课程,我们在课堂授课时一般不过多讨论数学原理,而主要偏重于统计原理的介绍和具体分析方法的应用。在有限的课堂教学时数内,对涉及到的数理统计知识多是“拿来主义”,对于一些公式,通常只进行概念上的介绍和公式上的简单推导,对有些较复杂的统计公式则只给出公式,并不要求学生掌握具体的推算过程,其目的是让学生对统计学原理和统计分析方法有较全面的了解。在章节内容上,根据具体情况进行适当删减,做到重点突出、主次分明。比如讲授方差分析一章时,以单因素数据资料的分析为例,重点介绍方差分析的基本原理、数学模型和分析步骤,对于二因素数据资料的分析则启发学生根据其基本原理和数学模型进行推理,多因素数据资料的方差分析则只介绍基本原理,其目的是培养学生对所学理论知识的应用能力,实现以素质教育为基础,以能力培养为本位的教学理念。 2.灵活运用多种教学方法。在教学过程中,我们根据教学内容,采用多种教学方法并重,对学生“授之以渔”而不是“授之以鱼”[3],充分调动学生学习的积极性和主动性,使教学相融。问题导入法。在课堂讲授时,我们注重问题的创设。提供氛围,启发学生发现问题并思考如何解决问题[4],使学生成为学习的主人,教师则成为学生的协作者。例如,在方差分析一章讲述时,以单因素数据资料为例[1],让学生思考如何进行多组平均数之间的比较。有的学生会提出,可以采用之前学习过的两个样本平均数假设检验的分析方法对多组数据进行两两的比较,而这又引发了一些新的问题。如何解决这些问题呢?这时,我们引导启发学生将所有的数据资料作为一个整体来考虑,将数据的总变异按照其变异来源剖分成处理引发的变异(组间变异)和试验误差引发的变异(组内变异),并利用反映变异特性的方差这一统计量来表示组间变异和组内变异的大小,进而采用检验对其二者的差异进行显著性检验,由此和学生共同推导出方差分析的基本思想和分析步骤。这样,既让学生理解了方差分析的原理和应用,也培养了学生分析问题和解决问题的能力。对比法。“生物统计学”中有很多概念都是成对出现的,其相应的公式也有着许多形式上的共同点,这就为我们进行对比法讲解提供了很好的素材。例如标准差与标准误、直线回归系数与直线相关系数、样本平均数假设检验的检验及检验等[1]。对比法讲授,既可以帮助学生记忆公式,也便于学生更好地理解公式的含义和具体应用,做到举一反三。演绎法。“生物统计学”中有很多公式是前后联系的,存在公式的变形,运用演绎法教学可以让学生更好地理解公式的来源和内涵。例如变量的标准化公式,对于服从正态分布的变量进行标准化转换的公式(u=x-μxσx)是核心,在理解这个公式含义的基础上,对于各统计数(平均数、平均数差数、频率、频率差数、成对数据差数等)进行标准化转换的公式自然也就推导出来了,从而避免了对这些公式的死记硬背。板书与多媒体课件并行。随着电子技术、计算机技术和网络技术的发展,在教学实践中多采用多媒体课件进行授课。多体媒体课件集文字、公式编辑、图形、色彩、动画于一体,既可以插入图片和例证,也可以实现公式推导的逐步展现,图文并茂,色彩丰富,省去了板书所占的时间,可以在有限的课堂教学时间内增加教学内容,增强师生之间的互动[4]。同时,传统的板书不能完全放弃,在讲授过程中,适时穿插板书内容,可以帮助学生更好地联系已学知识。因此,在教学过程中,我们以多媒体教学为主,板书为辅,注重将这两种教学方法进行有机的结合。 3.加强实验教学,注重理论与实践的结合。“生物统计学”是一门应用学科。我们在理论教学的同时,安排了18个学时的实验课,主要目的是让学生将课堂理论知识加以应用并学会常用统计学软件的使用。生物统计学实验课在生命科学学院信息学实验室利用电子教室系统进行,教师在主控机上边讲解边操作,学生可以在自己的计算机上观察到具体的执行过程,之后可以自己进行相应的操作,然后以电子文档的形式提交实验课作业。通过实验课教学,一方面使理论知识密切联系实践,真正提高了学生的应用能力;另一方面增强了学生的兴趣,在实验课中学生不仅巩固了统计分析知识,而且利用计算机来分析数据也为相关专业课实验数据的分析奠定了基础。在运用计算机统计软件进行数据分析时,学生们也深刻意识到,尽管统计学软件功能强大,但必须对相关的统计学知识有一定的认知和理解,才能更好地使用这些软件,由此也进一步激发了学生课堂学习的动力。 4.课程资源的立体化建设。在教学过程中,我们注重加强课程资源的立体化建设。以教材为中心,我们编写了与科学出版社《生物统计学》(第四版)配套的《生物统计学学习指导》,对每一章的内容都配套了目的要求、内容提要、难点评析、例题解析、习题解答和自我测验[5],以供学生在课下进行学习和知识的扩充。同时,“生物统计学”是河南师范大学校级网络课程,学生可以通过浏览网页进行课程内容学习。在网络课程中,每章均示出了重点、难点,便于学生自学或复习掌握;同时,网络课程中丰富生动的图表资料及实例分析也有助于学生对知识点的理解。 5.考核采用笔试和实验相结合。“生物统计学”的考核成绩由期终闭卷笔试成绩(占总成绩的80%)和实验课成绩(占总成绩的20%)两部分组成。其中,闭卷考试内容偏重实用性、基础性,避开需死记硬背、理论性强而无实际用途的题目和偏题怪题,并且尽量减少需要进行计算的工作量,目的是考核学生对已学内容的掌握和应用。实验课则重点考查学生知识应用和解决实际问题的能力。这种考核方式,一方面激发了学生学习的积极性与主动性,摆脱了学生死记硬背的单纯应试模式,另一方面也强调了学生解决实际问题的能力,有助于提高学生综合运用知识的能力。 “生物统计学”是一门理论性和实用性都很强的学科,是现代生物学研究不可缺少的工具。在教学过程中,我们注重培养学生树立统计学观念,掌握如何运用统计学原理科学设计试验,正确应用统计分析方法分析数据资料,培养学生统计学推理思维能力,并能用专业知识对推断结果加以阐释。在教学过程中,我们强调以教师为主导,以学生为主体,充分调动学生学习的主动性和积极性,在培养学生扎实理论基础知识的同时,更注重实践教学,积极引导学生去发现问题、分析问题、解决问题,切实培养学生的应用能力。(本文作者:姜丽娜、张黛静、邵云、李春喜单位:河南师范大学生命科学学院) 统计学课程论文:基于SPSS的统计学课程改革 作为经济类和管理类专业的基础必修课程,传统统计学课程一般沿袭保守的“数学证明+手工计算”统计教学模式。计算过程繁琐,手工绘制统计图表也不够精确和美观,这些都影响学生的学习兴趣和学习效果。采用SPSS软件作为教学平台,不仅极大改变了该门课程的教学方式和学习方式,SPSS作为新出现的教学要素,给统计学课程的理念、目标、框架带来了不同视角。 一、基于SPSS的统计学课程框架 传统统计学课程框架是典型的学科中心课程,其特征是将课程内容按知识的逻辑结构关系组织在一起,追求知识的完整性、系统性,强调知识的传授、信息获得和记忆,忽视对学生的技能训练,难以达到将理论用于实践的目的。SPSS在教学上的应用,给我们改革统计学课程提供了契机。新课程教学模式可概括为:以统计软件SPSS作为教学平台,以数据收集+统计学基本原理和思路+数据处理软件为核心。课程理念凝炼为“略去证明、讲清原理、依托软件、突出实用”十六字方针。具体表现在:(1)理论讲授着重“讲清基本原理,略去繁难的证明”,可分为数据搜集、数据整理、描述统计、统计指数、相关与回归等模块。统计学理论的讲授以“必需够用”为原则。(2)上机实践环节强调“依托SPSS,突出实用”,要求学生熟悉SPSS的操作基本流程:打开数据文件、确定统计程序、指定统计变量、解释统计结果。采用多媒体教学手段,以计算机软件为主要教学工具。着重培养学生的实践操作技能,突出体现职业教育的技能性、应用性。课程改革目标是培养学生在专业领域中的数据分析能力,具体包括两个方面的内容:在掌握统计基本原理的基础上,培养学生的理性;以统计软件为依托,以专业典型数据分析任务为载体,培养学生的应用性。课程框架的特点不是介绍理论统计学的数学原理,而是侧重阐述统计方法的思路与思想,并辅以大量经济与管理的实例,通过SPSS统计软件实现具体统计步骤。SPSS软件是教学平台,整合各方面因素以有利于学生数据分析能力的培养。 二、统计学课程载体的选择和实现 有人认为课程载体是:“只要它能为你的教学目标服务,能承载你的教学内容,具体的存在物,载体是一个可望又可及的目标,在它被完成后,学生往往会有强烈的成就感。”选择课程载体有六个原则:承载课程教育目标;涵盖完整工作过程;涵盖后续岗位所需的职业素质要求;涵盖技术文档制作;涵盖成本核算;涵盖过程考核与综合考核。我们认为统计学课程载体就是承载一定职业能力的任务或项目,学生通过完成任务或项目,养成数据分析能力。课程载体的选择必须在专业典型工作任务或项目中寻觅。不同专业的统计学课程基本理论可以一样,但其课程载体必须体现不同的专业性。以会计专业统计课程为例,学习描述性统计分析时,以上市银行一些重要财务指标的会计信息与股票价值相关性研究为载体。 第一步,搜集数据。学生分小组搜集20~30家上市的金融银行类股票一定时刻的股票价格、流动比率、净资产负债比率、固定资产比率等财务指标。 第二步,数据录入。打开SPSS软件,进入“变量视图”,定义好变量。切换到“数据视图”中输入变量的具体取值。 第三步,确定统计程序。点击“分析”、“描述统计”、“描述”,打开“描述性”对话框。第四步,指定统计变量。将“流动比率”、“净资产负债比率”等选入“变量”列表。单击选项按钮进入“描述:选项”对话框,如图1所示。第五步,结果解释。结合统计学知识和专业知识,学生可从平均股价、净利润等统计指标看我国银行业经营状况。会计专业学生通过SPSS完成上述任务,加深对描述统计理论知识的认识,也与未来工作中的典型任务相结合,体现了统计学课程的技能性、应用性。区别于传统模式,改革后的统计学课程由不同的任务或项目组成,用SPSS加以实现。 三、SPSS对统计学课堂学习的影响 1.产生了新的教学要素 应用SPSS软件以前,学生需要直接面对各种数据,至多借助计算器完成计算。SPSS为统计学课程提供前所未有的技术支持,在人和数据之间产生了一个“新界面”。SPSS的作用不仅仅是工具意义,它其实作为一个新的教学要素参与教学。SPSS引起了教学方式和教学价值观的深层变革。SPSS与统计学课程的整合营造出信息化教学环境,在此环境里,形成“自主、探究、合作”为特征的教与学方式,极大激发了学生的主动性、积极性、创造性。 2.促进了学生自主学习 何克抗教授曾强调,“建构主义的教学设计主要有两大部分:一是学习环境的设计,二是自主学习策略的设计”。SPSS极大改善了统计学的学习环境,也为学生自主学习策略的设计提供更广阔的空间和可能性。采用SPSS平台学习统计学,可有效简化统计过程。数据输入、整理、选择统计功能、结果解释、预测、图形输出等对学生都不是难事。而且,计算机特有的模拟和动态演示功能,使统计学的抽象理论变得直观、具体、形象,从而增强学生对概念的理解。建构主义坚持“做中学”的学习观,其实可区分为两种类型:“学中做”的自主学习和“做中学”的自主学习。在统计学课程学习初期为“学中做”,教师“教”的比重要大一些,课程载体的选择要有一定的广度;学习后期为“做中学”,学生“学”的比重要大一些,课程载体的选择要有一定的深度。 3.出现了新的问题 首先,提高统计学课程的师资水平。授课教师应该熟悉所教专业的典型工作任务,开发适合统计课程的合适载体,根据社会需求调整统计知识内容范围。受课程标准的限制,当前讲授的统计知识内容主要围绕描述统计和推断统计,一些多元统计方法(聚类分析、主成分分析、因子分析等)在课堂上很少涉及。 其次,需要安排上机实验课。在一些数学家看来,SPSS和其他信息技术的使用正在改变统计学的性质,“统计学正在成为一门实验科学”。 最后,SPSS多为英文版本,对话框、输出结果都是英文,给学生带来不小的阻碍。学生在上课前需要预习课本中出现的专用统计学术语的英文词汇,自己汇总一些与统计有关的专业词汇。教师在教学中尽量实现双语教学,至少可以在一些主要概念上中英文互译。SPSS已深深融入统计学课程各个方面。总结SPSS对统计学课程改革的影响,对提高统计学课程教学效果、培养学生数据分析能力都具有积极意义。 统计学课程论文:高职统计学课程教学革新 1教学理念的转变 教学改革,理念先行。没有先进的职业教育教学理念,就不会有成功的教育教学改革。职业教育课程的最终目标是培养学生的实战能力——解决实际问题的能力,要求学生掌握技术、知识,去完成某种指定的工作活动。因此职业教育课程的设计原则就有以下几项:教师要以职业活动为导向,以素质为基础,突出能力目标,以学生为主体,以项目为载体,以实训为手段,设计出知识、理论、实践一体化的课程。在统计实务教学中,应从案例引出实际的问题,教师对问题进行试解、演示。学生可以先模仿,教师对学生的引导不是理论推导,更多的是行动引导。问题初步解决之后,对涉及的统计知识进行归纳:系统知识、类型问题、解题模式。传统的教学到此已经可以结束了,但职业教育课程还要引用大量案例,进行实例功能的扩充。让学生在许多新的任务中,对能力进行反复训练。因此,任课教师应该加大相关知识的储备量。统计学作为一门交叉科学,需要老师不仅要精通统计的技术与理论方法,同时要掌握社会经济的相关知识,否则没有办法讲解透彻关于社会经济的实际案例。统计教学,需要结合学生所学专业来正确运用统计学的方法对社会现象进行分析,因此教师的相关知识贮备量要足够多。教师讲课时首先要立足于岗位所需的相关统计技能要求,同时充分利用网络发展带给我们的优势与便利,收集大量的与学生所学专业相关的知识来丰富课堂内容。 2教学内容的改革 现在使用的统计教材内容往往具有相对滞后性和一定的抽象性,而实践是丰富多彩、灵活多样的。为了在有限的课堂教学时间里传达更多的信息,把规定时空的教学扩展到无时空限制的交流,提高教学质量和效果。统计教学应该充分利用网络技术和现代化的教学条件,把比较抽象的理论方法形象化,真正做到深入浅出,通过建设统计学课程主页,链接相关知识和参考资料,扩大学生的统计学知识面,了解统计的最新发展和动态,提供分析的背景资料和统计软件,激发学生发现问题、提出问题、解决问题的能力。 (1)增加统计软件教学的内容。现代统计方法的实际应用离不开现代信息处理技术,统计软件的使用,不仅使统计数据的计算和显示变得简单、准确,而且使统计教学由繁琐抽象变得简单轻松、由枯燥乏味变得趣味盎然,因此统计学教学要增加统计软件使用的内容。学生通过上机进行数据的输入及分析处理,从而在加深对所学知识的理解的同时还能丰富书本所学内容,提高学生的动手能力。 (2)课本内容的改革。由于受传统统计调查方式的影响,目前《统计学》的教材里,对目前运用越来越多的抽样调查的设计内容介绍并不多,尽管统计设计是统计工作不可缺少的重要阶段,统计调查这部分内容也往往强调对原始数据的收集、整理,随着信息技术的飞速发展,可以获得资料的渠道越来越多,各种年鉴、资料汇编也越来越多,内容越来越丰富,从图书馆、资料室和电脑网络上可以方便地查阅,而收集原始资料却存在较大的局限性,因此应该把二手数据的收集和整理理论突现出来。 (3)增加统计方面的实习内容。在学生的实习过程中,应该适当增加统计方面的实习,通过一次完整的统计调研活动,可以进一步对统计方案的设计、统计问卷的设计、统计资料的搜集、数据整理、分析知识的巩固,提高学生的动手能力和创新能力,同时可以让学生把学过的专业知识更灵活的应用到实践中,加深对所学知识的理解。通过对所搜集的数据进行分析与处理,可以提高学生对《统计实务》课程的学习兴趣。只有将统计学的方法结合实际进行应用,找到应用的结合点,才能使统计学获得最大的生命力。新晨 3教学方法和手段的改革 (1)教师要注重启发式教学。 在教会学生如何搜集、整理数据技术的同时,还要教学生如何分析数字背后的含意,教会学生辩证的全面的分析问题解决问题,加强与学生的沟通,开拓学生的发散思维,变灌输式教育为启发式教育。 (2)教师与学生进行互动式教学。教师应该充分利用学生所学专业的特点,结合案例分析使学生更形象、快捷的接受知识,同时发挥其独立思考与创造才能。这样一来在教学活动中教、学双方都能发挥自身主观能动性,使教师在“教”中求学,学生在“学”中挖潜增智,从而达到相互促进、共同完成教学任务的教学方法。 (3)运用案例教学法,培养学生分析问题和解决问题的能力。案例教学法是把案例作为一种教学工具,把学生引导到实际问题中去,通过分析与互相讨论,调动学生的主动性和积极性,并提出解决问题的基本方法和途径的一种教学方法,是连接理论与实践的桥梁。我们结合统计应用性较强的特点,在课堂教学中注意收集经济生活中的实例,并根据各章节的内容选择适当的案例服务于教学,利用多媒体设备及真实材料再现实际经济活动,将理论教学与实际案例有机结合起来,使得课堂讲解生动清晰,收到了良好的教学效果。在本学期的教学过程中,从上个学期班级学生的成绩入手,让学生学会统计分析成绩分布情况,让学生自己分析比较采用什么样的统计指标去反映整个班级的学习成绩,既能学到相关的统计知识,更能锻炼统计实践技能,并且很好地调动了学生学习课程的兴趣。 统计学课程论文:生物统计学精品课程建设实践体会 摘要:根据21世纪对生物统计学课程的重新定位,在生物统计学精品课程建设中重点突出了教学方法和教学手段的改革,强化了学生能力的培养。 关键词:生物统计学;精品课程;教学改革 一、引言 随着生物科学的发展,只有定性的结论已不能满足实践的需要,实现生物科学结论定量化是人们长期追求探索的目标;生物统计学是生物学科定量化的重要分析理论与方法,生物统计学是生物学科应具备的基本知识和素质,与生命活动有关的各种现象中普遍存在着随机现象,大到森林陆地生态系统,小至分子水平,均受到许多随机因素的影响,表现为各种各样的随机现象,而生物统计学正是从数量方面揭示大量随机现象中存在的必然规律的学科。因此,生物统计学是一门在实践中应用十分广泛的工具学科,它是生命科学各专业的专业基础课,对后续生命科学课程学习和生物科研有重要作用。 同时,生物统计作为数理统计在生物学领域的应用,是教学难度较大的一门课程。因此,在生物统计学精品课程建设过程中,针对各专业培养目标的定位,因材施教,更新教育理念,加强实践训练,在教学方法和教学手段上进行改革和大胆探索。 二、二十一世纪对生物统计学课程的重新定位。 (一)新世纪对生物统计学课程提出的新要求。 二十世纪上半叶农业和遗传统计学首先获得了发展,在其基础上发展起来的生物统计学、统计流行病学、随机化临床试验学已经成为攻克人类疾病的一个里程碑。这在过去的半个世纪里显著提高了人类的期望寿命。 21世纪人类基因组,基因芯片等实验科学产生出的巨量数据,需要新工具来组织和提取重要信息。 将数据转化为信息需要统计理论和实践方面的洞察力、技术和训练。 未来的生物统计学将会与信息技术密切结合,较少侧重传统数理统计,而会更多注意数据分析,尤其是大型数据库的处理。生物统计学越来越不同于其它数学领域,计算机和信息科学工具至少和概率论一样重要。 (二)生物统计学对大学生素质培养的作用。 生物统计学的一个重要特点就是通过样本来推断和估计总体,这样得到的结论有很大的可靠性但有一定的错误率,这是统计分析的基本特点,因此在生物统计课程的学习中培养了一种新的思维方法———从不肯定性或概率的角度来思考问题和分析科学试验的结果。 生物统计学是通过个别的试验研究得出其一般性结论,属于归纳推理的范畴。但其有别于简单枚举法和科学归纳法,是一种或然性归纳推理或者概率归纳推理。在生命科学的研究中绝大多数涉及到的是随机事件,因此,生物统计学不仅是试验设计与统计方法的教学,更重要的还是大学生思维方式的培养,这对提高大学生的素质很有必要。 生物统计学包括试验设计和统计方法两个有机联系的组成部分。通过试验设计的教学可提高大学生设计研究课题试验方案的能力,使之明确课题的研究目的、试验因素与水平以及试验设计方法等方面的内容。通过统计方法的教学除让学生弄清各种统计方法的内涵外,还需要使学生能够正确地选择最适合的统计方法,以揭示资料潜在的信息,达到研究的最终目的,从而提高大学生科学研究素质。 三、教学方法和教学手段的改革。 (一)加强电子课件及网络平台建设。 生物统计学是应用概率论和数理统计原理研究生物界数量变化的学科,而概率统计的理论和思维方法对本科生来说有一定的难度,加之课程学时的减少(由原来的60-70学时,降到现在的40学时左右),如何深入浅出地引导学生入门,并使学生在了解概率统计思想的基础上,掌握常用统计分析方法的应用及使用条件是课程的教学难点。为此,我们利用多媒体技术,制作了与教材配套的课件,通过在课堂上把抽象内容形象化与直观化,收到了良好教学效果。建设了一个生物统计学教学网络支撑平台,现有课程简介、教学大纲、师资力量、授课教案、电子版《生物统计学》教材、课程录像、实习指导、在线测试题、参考文献、其它教学资源等栏目,免费向全校师生开放。 (二)将多媒体教学优势与学生的认知规律有机结合,用较少的学时得到良好的教学效果。 多媒体具有信息量大、形象化、直观化的特点。 但是如果不能很好地将多媒体这些特点与学生的认知规律相结合,多媒体教学就可能会带来一些弊端诸如:(1)内容多,幻灯片变换快,由照本宣科变为照屏宣科,为新的“满堂灌”;(2)课件图片多,内容以展示为主,缺乏启发性;(3)教学内容常用满屏的方式显示(即所谓“死屏”),老师照着屏幕上的内容给学生讲解,失去了传统教学方法,老师边讲边板书能给学生留下比较深刻印象的特点,缺乏吸引力。 而多媒体在教学中只能充当工具的角色,在教学过程中必须将多媒体信息量大、形象化、直观化的特点与学生的认知规律紧密结合在一起。在制作课件时,采用启发式教学方式,精炼教学内容,模仿传统教学书写板书的过程,根据教学内容的难易程度,采用逐字、逐句、逐段显示教学内容的动画方式。在课堂教学中,老师仍然保持传统教学方法的教姿教态,在授课的过程中与学生保持互动,根据学生在课堂上接受知识的能力,掌握屏幕上显示内容的速度,必要时辅以板书进行讲解。这样做既发挥了多媒体教学的特点,又充分照顾到学生的认知规律,在内容没有缩减,学时减少近三分之一的情况下,仍然取得良好的教学效果。 (三)长期坚持教育教学方法及教学规律的研究。 生物统计学的理论基础是概率论与数理统计,从这个层面上讲,它有非常浓的数学味道,但是它又有别于概率论与数理统计,生物统计学更主要强调的是概率论及数理统计的思想和方法在解决生命科学中一些具体问题的应用。因此在教学过程中就存在一个“度”的把握问题,如果将概率论及数理统计的原理讲得太多,一是学时不允许,二是学生难以消化,得不到好的教学效果;如果只注重方法的讲解,学生知其然不知其所以然,就会误入乱套公式的歧途。经过将教学的重点放在教学中引导学生重点掌握统计方法的功能与用途,方法与步骤,防止各类方法的误用,淡化定理的证明与公式的推导。在教学内容的安排上采用“保干削枝”,即在学时减少很多的情况下,将一些次要的统计方法去掉,也要保证有足够的学时讲授理论分布与抽样分布、统计假设测验等方面的内容,让学生掌握生物统计学中所蕴含的概率论及数理统计的思想精髓,从而避免学生乱套统计公式。 (四)密切跟踪生命科学发展的前沿动向,探索生物统计学解决前沿问题的理论与方法。 统计学在生物学中的应用已有长远的历史,许多统计的理论与方法也是自生物上的应用发展而来,而且生物统计是一个极重要的跨生命科学各研究领域的平台。现在基因组学、蛋白质组学与生物信息学的蓬勃发展,使得生物统计在这些突破性生物科技领域上扮演着不可或缺的角色。 在课程建设中,随时注意纳入生物统计学在前沿领域研究应用的内容,增强课程的活力,提高教师和学生面向生物产业主战场解决实际问题的能力。 四、加强实践教学,注重学生能力培养。 生物统计学要不要开实验课,怎样开实验课,一直存在争议,在此认为生物统计学不仅应该开设实验课,而且还要将实践教学的重点放在计算机技术和统计软件的应用上,让学生不仅掌握统计方法,而且加深对原理的认识,获得就业或升学的必备计算机统计技能,提高解决复杂问题的能力。 (一)开展统计软件的实习,扩大学生的视野,提高学生素质。 20世纪20年展起来的多元统计方法虽然对于处理多变量的种类数据问题具有很大的优越性,但由于计算工作量大,使得这些有效的统计分析方法一开始并没有能够在实践中很好推广开来。而电子计算机技术的诞生与发展,使得复杂的数据处理工作变得非常容易,所以充分利用现代计算技术,通过计算机软件将统计方法中复杂难懂的计算过程屏障起来,让用户直接看到统计输出结果与有关解释,从而使统计方法的普及变得非常容易。在课程体系改革中,各课程的教学时数与达到培养目标所需完成的教学内容相比还是不足的。为此,可以通过标准的统计软件的教学实习来达到以点带面,扩大学生视野,提高学生素质。 为此我们建立了一个专用于实习教学的生物统计电脑实验室。现共有50余台电脑,并连接到校园网。实验室配备有指导教师,负责对上机的学生答疑。除按教学计划进行的正常实习教学外,实验室还对优秀学生免费开放,鼓励他们结合教师的科研活动,应用所学生物统计学知识,学习新的生物统计学知识,掌握应用计算机解决生物统计学问题的技能。 (二)全方位、多层次的实践教学。 为了进一步培养学生实际动手能力和科学严谨的治学态度,必须将本课程的实践教学活动延伸到课堂教学外,开展全方位、多层次的实践教学。 在原绵阳农专期间,主要在作物育种、作物栽培、动物营养等课程实验与实习中,根据相关内容加入了试验设计方法以及数据统计分析的相关内容。 组建了西南科技大学生命科学与工程学院以后,由原来的单一农科专业变成了理、工、农三大学科均有专业的格局。虽然专业的学科归属不同,但有一点是相通的,其内涵均属于生命科学的范畴。以科学研究的方法进行划分,均属于实验科学。 掌握正确的实验设计方法,从不确定性数据中挖掘事物的客观规律,是实验科学工作者必备的技能。因此,我们将原来只是在农科专业上延伸实践教学的作法推广到全院的所有专业,结合实验课教学的改革,对发酵工艺学实验、植物细胞工程实验、食用菌实验、微生物学实验等课程的内容全部或部分改为用生物统计学指导学生自主进行实验设计,把过去单一的实验流程、样品观察或检测实验改变为试验条件的优化试验,提出在不同条件下对样品测定的比较试验设计、单因素试验设计、多因素试验设计、正交试验设计、均匀试验设计,对试验结果要求学生使用统计学的方法对进行分析和讨论,最后得出最佳试验条件。 这样的实验教学改革起到了一箭双雕的作用,从专业基础课或专业课的角度看,改验证性实验为设计型、综合性实验,增强了学生解决实际问题的能力,培养了学生创新思维的能力;从生物统计学角度看,将课程的教学实践延伸到课程外,弥补了学时的不足,更重要的是学生将自己学到的统计学知识,转化为解决实际问题的能力,知识得到很好的内化。 此外,在学生课外科技活动中指导学生选用正确的实验设计和数据的统计分析方法,提升科技作品的档次;在毕业论文(设计)中要求学生采用恰当的生物统计学方法进行设计与分析,写出高质量的毕业论文(设计)。 通过这样的教学实践,训练了学生的统计思维能力,使学生充分认识到掌握生物统计学这一工具的重要性和必要性,增强了学生学好用好这门工具的信心,提高了学生从复杂的生命现象中挖掘事物客观发展规律的能力。 精品课程是集科学性、先进性、教育性、整体性、有效性和示范性于一身的优秀课程。作为精品课程的载体,应具有一流的教师队伍、一流的教学内容、一流的教学方法、一流的教材、一流的教学管理等特点。与之相比,我们在生物统计学精品课程的建设上,才刚刚起步,今后还要在教材建设、师资队伍建设、科学研究等方面加大力度,将生物统计学建设成体现现代教育教学思想、符合现代科学技术和适应社会发展进步的需要、能够促进学生的全面发展而深受学生欢迎的一门课程。 统计学课程论文:应用统计学课程教学改革研究 摘要:该文在阐释创新创业教育内涵的基础上,结合高等学校创新创业教学实践,分析了创新创业教育背景下应用统计学课程教学存在的问题,提出了创新创业教育背景下应用统计学课程教学的两种新模式,即“参与式”教学模式与“项目驱动式”教学模式,为全民创新,万众创业形式下高校应用统计学课程教学教学改革提供新的思路。 关键词:创新创业;应用统计学;课程教学改革 1引言及文献综述 1989年,联合国教科文组织在《21世纪的高等教育:展望与行动世界宣言》中提出“创业教育”这一新的教育概念,自此“三创”教育逐渐成为我国高等教育改革与高校转型发展的重要方向。应用统计学是高等学校经济与管理类专业开设的主要课程之一,是计量经济学、质量管理、计量管理、财务管理、系统科学等课程的前导课程。随着科学技术的发展与大数据时代的来临,应用统计学不断地渗透到科学与工程技术、经济与管理等各个领域,并成为这些领域十分重要的组成部分。因此,围绕创新创业教育推进高校应用统计学课程教学改革,提出创新创业教育背景下应用统计学课程教育的新模式,对于更好地促进高等学校人才培养模式改革,提高创新创业型人才培养质量,具有重要意义。当前,针对创新创业教育背景下大学课程改革的研究并不多见。余达锦和杨淑玲(2013年)研究了创新创业教育背景下传统高等数学课程创新教育问题,提出了创新创业教育背景下高等数学创新教育的新模式——高等数学研究型教学。王红雨闫和广芬(2014年)研究了师生认知视野下的高校创业课程体系,认为综合性目标与阶梯性目标的共存、应用性技能与发展性能力的连接、复合型课堂与联盟型平台的联合应成为改进当前高校创业课程目标、完善创业课程内容、优化创业课程形态的基本策略。卢淑静(2015年)分析了创新创业教育嵌入专业教育的原则与机制。许小花和张鸽(2012年)分析了高校创新创业教育与课程体系构建之间的关系。 2创新创业教育的内涵 创新创业教育主要是一种兼顾创新教育和创业教育并以创业教育为重点,注重培养受教育者的创新能力、创新意识与创新思维的教育(王为民,2013年)。创新教育是一种以开创性个体为培养目标,以培养学生创新精神、创造性思维和创新能力为基本价值取向的教育,强调的是对人的具体价值的体现,是培养学生创业意识,开发学生创业基本素质,形成创业基本能力与实践技能的教育。(余达锦和杨淑玲,2013年)。 3创新创业教育背景下应用统计学课程教学存在的问题 (1)应用统计学教材重理论轻应用,重技能轻创新,忽视统计工具的使用与统计案例的解析。(2)应用统计学课程教学观念比较陈旧,教学模式比较单一。由于非统计学专业讲授《应用统计学》课程的教师大都不是学统计专业出身的,这些教师在开展统计学课程的教学之前,都需要进行一定的专业知识进修和提高。同时,应用统计学课程的学习者主要是非统计专业的学生,一定程度上决定了他们对这门课程开设的目的和意义认识不足,缺乏学习动力。而且大部分的学生是文科生,学习此门课程的畏难心理也一定程度上影响了教学效果与教学实施。(3)应用统计学课程教学手段比较落后,统计案例少,统计软件运用不够,难以体现应用统计学课程的应用性特点。部分应用统计学老师对SPSS、MATLAB、EVIEWES、R等统计软件与统计工具掌握不够,运用不够。同时,集统计理论、统计案例分析和统计软件为一体的教科书也不多见。(4)应用统计学课程考核与评价方式单一。大多数高校的考核还停留在期末考试中的“笔试”上,没有真实反映学生运用所学知识决统计问题的能力,不利于对学生统计素养的考查。 4创新创业教育背景下应用统计学课程教学改革设计 创新创业教育背景下,“参与式”和“项目驱动式”教学改革设计在应用统计学课程教学设计的改革中可以得到有效的利用。 4.1“参与式”教学改革设计 “参与式”教学是相对于传统“填鸭式”教学而言的,是一种强调以学生为主体,提倡学生主动参与的教学组织形式。在当前中外现代教学的改革与实践过程中,学生主体的参与得到普遍重视。应用统计学课程参与式教学改革的设计,主要包括激发学生的主动参与理念、第一课堂设计上的全程参与、第二课堂学生的主动参与、第三课堂学生的补充参与4个方面的内容。 4.1.1激发学生的主动参与理念 教学不是教与学的简单组合,它应该是实现教学目标的内在关联与互动机制。学生主动参与而融入教与学的全过程。从逻辑顺序来看,主体参与是教学的出发点。学生对教学活动的积极性是主动参与的前提。传统应用统计学课程教学缺乏必要的激励措施,使得学生参与热情比较低,融入教学的程度、深度不够。因此,要树立学生的主动参与理念,通过对应用统计学课程历史的介绍、对应用统计学课程的重要性的强调以及应用统计案例解析来提高学生对应用统计学课程的认知。 4.1.2第一课堂设计上的全程参与 课堂设计上的学生参与体现的是互动参与式教学法的要求。它以提高学生的实践能力为核心,强调充分调动学生的主观能动性,注重教学过程中教师与学生的“沟通”与“对话”,促使学生在心理上与行动上从“要我学”到“我要学”转变。从而将学生从单纯接受者的角色向学习过程的主体转变,从接受式学习向发现学习、探究学习转变。应用统计学课程课堂设计上的参与过程,主要是指第一课堂的知识传授与互动。主要包括课堂讲授、课内讨论等。一般通过学生回答问题、学生课堂作业练习、学生针对问题进行讨论等形式体现。 4.1.3第二课堂学生的主动参与 第二课堂学生的主动参与主要是指互动实践教学过程,通过实践课程设计以及与统计学相关的课外科技活动平台来实现。如统计软件实践操作大赛、统计调查方案设计大赛、统计案例设计大赛、创新性实验大赛等,在比赛中要求学生能够自主完成选题、设计方案与调查问卷、进行实地调查、利用统计软件处理数据、撰写统计分析报告等。在比赛每一个环节设计上要求学生自发主动地去学习统计理论和方法,并且加入自己的创新元素,以此提升学生多种途径地采集数据、多方法分析数据、多途径评价数据的实践能力,提升学生综合运用统计学知识和使用统计学软件的能力。 4.1.4第三课堂学生的补充参与 第三课堂补充参与主要包括学生利用网络平台以及其他途径的自我学习与释疑。教师可以在Blackboard平台搭建“应用统计学”课程教学平台,开发视频材料、电子教案、多媒体课件、课程游戏、案例分析、习题课和试卷库等多个学习模块。利用网络辅助教学手段,促进学生开展网上自主学习、寻求网上答疑。网络课程教学平台的搭建,有利于学生根据自身的兴趣爱好与课程掌握程度,合理安排学习时间,合理选择学习方法。而教师可以通过网络平台进行作业布置,有利于学生自发组成团队,选择感兴趣的案例进行研讨与攻关。此外,也有利于学生之间以及学生与教师之间通过QQ、微信、电子邮件等开展讨论,而不受时间、地域和空间的限制。 4.2“项目驱动式”教学改革设计 “项目驱动式”教学法是一种以建构主义学习理论为基础的教学方法。该方法的典型特征是以项目为主线,实践为导向,任务为载体。教学过程中能够凸显学生的主体与中心地位,强调教学过程中教师的引导与组织实施安排,倡导学生与学生之间的协作学习。这种教学方法能够很好地把学生的知识构建、素质形成、能力发展融为一体(徐钊,2012年)。应用统计学课程“项目驱动式”教学改革设计一般要遵循以项目的可操作性为前提、尊重学生个体差异、教学控制与考评等相关原则,实施流程主要包括教学准备、项目实施、评价考核3个环节。 4.2.1教学准备 教学准备的主要内容包括教学目标设置、项目设计与背景讲解等。根据学生及其专业的特点,选择与设计可行的具有实际意义的项目是项目驱动式教学的基础。一般而言,所选项目既要保证涵盖课程的重要知识点,又要能激发学生的学习兴趣与动力。首先,项目要有可行性,项目所涉及的背景知识,学生要熟悉、易理解、感兴趣。其次,项目大小和难易要适当。过难、过大、过于综合的项目,将容易挫伤学生的兴趣与积极性,而过易、过小的项目,也难以达到培养学生攻坚克难、勤于探索的精神的目的,无法激发学生的学习兴趣与学习热情。此外,项目还要有阶段性目标和适度的综合性。这样一方面能够使得教师在教学过程中能够对学生的学习动态及时进行控制与评估;另一方面也便于学生对自身的学习情况和掌握程度进行检查与反思。总之,教学准备环节中的项目设计,要注重把学生待掌握的知识和已掌握的知识进行有机融合,能够使学生的思维得以训练、知识结构得到拓展,能力与素质得到提升。 4.2.2项目实施 项目实施环节中,在第一堂课教师就要引导学生,明确将整个项目分解成若干相互关联而有独立的子项目。同时,随着项目的进行,要及时对现行课程教学内容进行补充与重组,甚至还要对参考教材进行二次开发和重新编排。教学中每一个子项目的实施过程中,既要使学生明确该阶段子项目的最终成果形式,也要在课堂上指导学生进行实际操作与演练,还要有学生项目成果的展示以及对成果的最后修正环节。 4.2.3评价考核 评价考核环节的主要内容包括汇报成果、学生研讨、总结点评、目标考核等。要保证应用统计学课程项目驱动式教学的实施效果,必须做好评价考核这一环节。项目成果的评价更重要是学生通过对子项目成果的展示,开展自评与互评,一方面由学生自己去寻找项目的特点与存在的问题;另一方面有学生之间相互去寻找各自项目的优缺点。而老师更多的是引导和帮助他们去提出问题,发现问题。评价与考核不仅在整个项目的最终完成阶段进行,还应该贯穿于每个子项目的实施过程与环节,使得学生能够不断地发现新问题、掌握新知识、锻炼新思维。只有这样才能确保教学目标的真正实现。 作者:肖攀 苏静 单位:湖南文理学院 统计学课程论文:移动互联网下统计学课程教学研究 摘要:基于移动互联网的教学是高校教学的必然趋势,将移动互联网融入统计学课程的基础理论、案例、实践部分教学中,能提高教学效率,为广大同行提供教学参考。 关键词:移动互联网;统计学;教学效率 统计学是收集、处理、分析、解释数据,并从数据中得到结论的科学。在政府部门、学术领域、日常生活、公司或者企业的生产、经营、管理都会用到统计[1],它是经济类和管理类学生必修的一门专业基础课,由数学、经济学、统计方法和计算机应用四个方面有机结合,需要数学作为统计分析理论的基础,经济学作为背景,统计方法作为手段,利用计算机软件应用实现,具有很强的理论性和应用性。基于统计学课程的特点,学生普遍感觉复杂难懂。复杂难懂主要有几个原因:一是理论较为难懂,听不明白;二是听得明白,但是不知道有什么用;三是听得懂,题也会做,但实际解决问题时无从下手。现在,随着移动互联网的迅速发展,从高校实际情况来看,智能手机、平板电脑等其他移动设备终端在学生手中已经随处可见,移动终端已经能够满足学生随时随地学习的硬件要求,移动互联网进入课堂成为一种趋势[2]。本文将谈谈如何利用移动互联网提高统计学教学的效率。下面我将从三个方面提出关于统计学课程教学的想法。 一、基础理论部分教学,让学生听得懂 统计学课程的理论部分会涉及很多数学公式和复杂的运算,对于经济类和管理类学生来说,由于其专业课程要求,数学、概率论与数理统计的基础不扎实,他们对理论部分的学习是难以理解和掌握的。这一部分教学,教师可以采用多媒体和板书结合的教学手段。对于概念性的文字,图形,例子可以用多媒体展示出来,教师充分利用色彩、图形,声音等技术吸引学生的注意力,让课堂充满活力。而对于公式的推导及运算则用投影幕布旁边的黑板加板书进行说明。板书可以让学生紧跟老师的思维推导数学公式及步骤计算,在板书的同时,学生有充分的时间思考,掌握教学内容,有利于教师启发和引导学生掌握相关的知识点[3]。这样能充分利用多媒体和板书的优点增强教学效果。在课后,关于教学内容的复习,教师可以通过移动互联网随时随地给学生补充分享知识,解答疑难,针对课堂内容的重难点制作成5至15分钟微课视频推送给学生,学生可以利用零碎的时间在线浏览、下载。这样“碎片化”的学习方式方便学生查找学习,节省时间,同时学生的学习不再局限于课堂,不再受到时间、地点的限制,提高学生自主学习能力。教师可以基于移动互联网建立QQ群、微信群等进行实时远程教学,加强与学生的交流,让答疑不再局限于“面对面”;学生也可以将有疑惑的问题及时拍下图片,发送给老师及时解答,提高复习效率。 二、案例部分教学,让学生知道有用 统计学是一门应用的科学,最终目的是应用于实际,解决实际问题。案例是统计学课程的重要组成部分,通过案例教学可以将学习的理论部分和实际问题紧密联系起来[4],让学生学以致用。案例部分教学采取多媒体展示的教学手段,用PPT呈现案例,以及具体演示统计软件如何实现分析数据的过程。教师所选的案例要紧密结合所教学生的专业,做到经典例题和实际应用相结合,知识点和相关问题相结合,使得学生听得懂、学得会、用得好。经典例题可以让学生加快对知识点的理解,而实际的案例应用可以让学生切实感受到统计学的用处,让学生对统计学更有信心、更有兴趣,从而学习起来更主动。针对一些特别的或者热点的案例,还可以制作出5至15分钟的“专题实例讲解”视频,通过移动客户端与学生分享交流,感受到统计学的“无所不在”。如一段关于“统计学在汽车销售中的应用”,讲解销售人员如何根据以往销售得到的用户数据进行统计分析,准确定位不同年龄、性别、收入的客户人群不同的消费倾向,从而提高汽车的销售量和对不同客户的服务质量。 三、实践部分教学,让学生知道怎么用 学生在课堂上学到统计学应解决的实际问题之后,若不着手实践活动,当他们遇到实际问题时就会不知如何解决。只有多开展一些统计学的科研活动,才有利于提高学生对知识的综合应用能力,有利于他们在今后工作岗位上解决实际问题[5]。老师在这一过程中扮演的角色就是有效引导学生将理论知识应用于实践。如就大学生感兴趣的课题做市场调查,教师和学生一起讨论调查方案与调查问卷的设计,教师具体指导他们如何利用统计分析方法对收集到的数据进行分析,结合相关专业知识得出结论,然后撰写出高质量的调查分析报告。实践教学中,如何利用有效渠道获取有效数据是应用的难点之一。现如今的手机客户端发展已经相当成熟,如果将信息推送和移动互联网结合起来,对数据的收集和整理就有很大的提升作用。如“基于网红营销方式对大学生群体购买力影响分析———以桂林高校为例”这一类型的问卷调查,研究对象为大学生,则可以以大学生所在地区为例,展开纸质问卷和网络问卷相结合的方式进行调查,进行抽样后,网络问卷可以在QQ空间、微信朋友圈等媒介上进行推送。相比较于单纯地发放纸质问卷,纸质问卷和网络问卷相结合要更节省人力、物力,得到的数据同样具有合理性。 四、结语 移动互联网教学具有巨大的优势,针对不同课程的特点,合理地将移动互联网融入课程教学必将提高教学效率。在未来统计学课程教学中,必然要求我们在教学模式上更多地改革和创新。本文提出了关于统计学课程教学的几点想法,以后要更进一步地创新教学手段,探索更多基于移动互联网的教学,以顺应时代的发展。 作者:刘艳萍 戢伟 单位:桂林理工大学 统计学课程论文:独立学院经管专业统计学课程教学研究 摘要:大数据时代,面对经管类专业人才统计分析核心能力的培养需求,统计学课程教学过程中应注重统计思想教育,加强统计理论和统计实践的融合。结合课题组多年的教学改革探索,针对独立学院统计学教学过程中诸多弊端,通过三课堂结合的全过程教学模式,从模块化教学、突出统计思想教育、多样化教学手段、协同学习评价等多方面入手,培养学生统计思想和统计实践创新应用能力。 关键词:统计分析方法;统计思想;统计实践;全过程教学模式 “哲学为人们提供认识世界的立场、观点和一般性原则,即世界观,统计学则为人们提供从数量方面认识世界的具体方法。”[1]20世纪80年代以来,统计学作为方法论的学科,其应用领域已经渗透到管理学、经济学、市场学、金融学、社会学等诸多学科领域,产生了很多新兴交叉学科。1992年国家颁布的学科分类标准已经将其单列为一级学科[2],1998年教育部将统计学定为普通高校经济管理类各本、专科专业的核心基础课程之一[3],因此,统计数据获取与分析方法应用能力的培养,对面向应用型的经管人才培养至关重要。 1独立学院统计学课程教学中存在问题 “统计学”作为高校经济管理类专业平台课程之一,承担着培养学生基本的统计分析能力的重任。面对应用型、复合型人才的培养需求,独立学院统计学课程教学已经有一定的基础,但仍然存在一些问题。第一,理论教学和实践教学融合不足。对广东省16所独立学院的调查显示,部分独立学院只设置理论课程,没有统计实践环节;部分独立学院虽然包含实践环节,但理论和实践只是名义上的融合,实际教学过程中相互剥离,即先讲完理论,后实践操作,导致学生到实践时,理论部分已不甚清晰,实践达不到预期效果。第二,统计思想的教育缺乏。教学内容上,注重统计方法的学习,缺乏统计思想的传授,导致学生只会照搬公式,不知其所以然,不知道应用场景;此外,相对于教学内容,课内学时较少,课外时间利用不足,实践部分演变成讲习题,不能以实践促进对理论的深化理解,不利于激发学生的学习兴趣。第三,大班制及教学方法手段不足,教学效果较差。教学仍以“满堂灌”式的讲授法为主,案例教学时案例的时效性和针对性差,缺乏具有专业特色又贴近社会经济生活实际的案例[4];教学手段上,多数是“多媒体PPT+板书”的方式,不利于激发学生学习兴趣和学习热情,不利于课外时间的充分利用;教学组织上,“大班制”教学,理论学习、实践指导、成绩考评过程中,很难完全照顾到所有同学,使得部分学生“打酱油”,效果不佳。针对以上现状,本课题组对统计学教学模式进行了一系列的研究与探索,逐步形成了以统计分析能力培养为目标,以模块化和结构化为基本思想,以交互式教学方法和立体化教学手段为主体,以统计竞赛、统计证书、资源建设为补充,三课堂结合的全过程教学模式。 2教与学的设计 课题组负责全校经管6个专业的统计学教学任务,课题组成员主要由管理科学与工程系老师组成,本身注重方法的应用性。2012年以前,经管专业统计学教学由统计学理论和统计软件实践组成,为更进一步深化统计理论和实践融合,于2012年将其合并为统计分析方法应用与实践,课时调整为96学时,贯穿整个学期。 2.1教学内容模块化,理论与实践充分融合 根据统计分析能力培养矩阵,将教学内容划分为数据获取基础模块、描述统计基础模块、推断统计基础模块、统计分析高级模块、专题模块等五大模块,每个大模块再划分成若干小的教学模块,如表1所示;实践分为统计软件操作实践和统计调查分析实践两大部分。在每个模块理论教学结束后即开展软件操作实践,即学即用,前三大模块学习完成后开展统计调查分析实践,促成了理论和实践的有效融合。 2.2教学方法丰富化,突出统计思想教育 理论讲授主要以启发式讲授法、案例驱动教学法为主,重点突出统计思想教育,而非公式推演;实践教学以案例驱动法、同步协作法、体验学习教学法为主。案例驱动教学法:每一个模块由一个典型案例导入,贯穿整个模块的教学;学生可以进行有针对性的分析、审理和讨论,作出判断和评价,充分掌握知识的应用范围和层次。同时拓宽了学生的思维空间,增加了学习兴趣,开发了学生思维能力,提高了学生的判断能力、决策能力和综合素质。案例注重时效性和针对性,案例的编制均是课题组老师主持参与完成的实际项目。统计调查基础模块由民生调查、学校后勤管理问题调查两个案例引入,描述统计基础模块由学校师资状况调查、专利申请态势分析两个案例引入,推断统计基础模块由产品质量分析、区域经济发展分析两个案例引入,统计分析高级模块由保险赔付预测、生态指数设计两个案例引入。启发式讲授法:讲授法是最基本的教学方法[5],对重要的理论知识的教学采用讲授的教学方法,直接、快速地让学生掌握,为学生在实践中游刃有余地应用打好坚实的理论基础。启发式讲授法更强调统计学概念、方法讲授时结合生活实例,结合不同专业领域,在课堂讨论过程中,让学生获得启发,更深刻地理解基本概念和方法。统计学基础知识、推断统计主要采用讲授法。同步协作法:首先,进行合作学习,让学生在小组中展开学习,让所有的人都能参与到明确的集体任务中,小组成员之间相互沟通、合作,从而达到共同的目标。其次,同步协作完成实践任务,若一人未能学会则全部组员不能通过,促进互帮互助和主动学习。体验学习教学法:第一,在统计调查理论学习完成后,要求各组完成一个真实命题的统计调查方案设计,包括调查问卷和抽样方案,让学生在亲自研究、思索、想象中领悟知识,在“探究知识”中形成个人的理解;第二,在统计理论和软件操作完成后,各组完成一个真实问题的统计分析,并撰写统计分析报告,给出解决方案,这种亲自体验的学习,大大地激发了学生学习的积极性和主动性,收到了非常好的教学效果。 2.3教学手段多样化,课内与课外有机结合 课内教学过程中,一方面,全程机房上课,充分利用现代教育信息技术锁屏、远程控制、文件传输等功能,提升课堂教与学的效率;另一方面,充分利用网络教学平台,教学材料的、作业的布置与批改,有针对性地关注学生的学习情况;模块教学结束后,组织学生开展擂台比试,以此缓解课堂疲劳情绪,调动学习积极性。课外,制作统计理论微课,供学生课外进行重难点理论知识补给,夯实统计理论基础知识;制作软件操作视频,供学生课外进行软件操作实践,扎实统计软件操作能力;开展统计分析竞赛,调动学生积极性[6],全面训练统计调查与分析能力;在课程学习之后,即可推荐参加统计分析师证书考试,考试成绩亦可替代作为课程的最终考核成绩。此外,对于内容比较有条理且简短的统计图、统计表模块的教学,则尝试采用翻转课堂的方式,让每个小组利用课余时间承担一个统计图或统计表的学习和软件操作,课堂上则让学生进行讲解和探讨。从学生的统计分析报告可以看出,学生对于统计图、统计表的学习更加积极主动,理解得更加深刻透彻,掌握得更加全面扎实。 2.4评价体系过程化,促进学习协同性 课程考核分为理论测试、统计软件操作测试、统计分析报告三个阶段。理论部分讲授完后,以闭卷考试的方式考核学生对统计基础理论的掌握情况;统计软件操作实践讲授完后,以一对一上机实操测试的方式考核学生统计软件应用的能力;课程最后,以学生分组完成统计调查分析报告方式考核学生的统计问题解决能力和报告写作能力。此外,从课程开始,即将学生分成若干同步小组,从理论学习到实践操作形成小组成员共进退的机制,每一模块学习完成后的测试中,若小组中有一同学不通过,则全组均不能进入下一模块的测试,直到全部通过为止。这样有利于激发团队荣誉感和责任感,使同步小组逐步成为一个自学习组织,成员之间相互学习、相互指导,共同进步,也能避免“打酱油”“混学分”情况出现。 3结语 经过多轮次的教学实践和不断完善,“统计分析方法应用与实践”作为经管专业综合类课程,研究并探索出了三课堂结合的立体化教学过程,形成了课内与课外结合、理论与实践融合的教学模式:模块化的设计、案例驱动教学,实现了理论与实践的充分融合;微课、反转课堂等新方式的应用,实现了课内与课外学习的有机结合;同步协作组机制、过程化考核机制,既调动了学习主动性,又实现了对学生的全面评价;学赛结合和学证结合,充分面向应用型人才培养要求。 作者:王二威 廖爱红 董平 单位:北京理工大学
浅谈医学生物实验教学改革:医学生生物化学实验教学改革研究 摘要:高职高专医学院校最根本的目标是培养技能型、创新型的医学人才,而创新型人才需具备专业的医学理论知识和熟练的临床技能。实验课是将学生所学理论与实践相结合的重要教学环节,也是增强医学生实践能力和创新能力的重要途径。针对生物化学实验教学进行了全面的研究与探索,并进行简单论述。 关键词:医学生;生物化学;实验教学;实践探索 提高医学生的综合素质与创新能力是改革医学教育的重要风向标。生物化学是一门重要的医学基础课程,实验课是增强学生思维能力和实验技能的重要环节。随着新材料、新设备的出现和新理论的提出,生物化学的实验技术已有很大的变化。传统的生化实验教学已不能满足学生需要,医学生生物化学实验教学的改革势在必行。 一、传统医学生物化学实验中所存在的不足 传统的生物化学教学内容比较陈旧,许多实验手段和实验方式都已经不再适用于现代的发展,也很难应用到当今的科学领域。同时,也不再适用于现代的医学教学。以往的实验教学只注重加强学生对基础知识的领悟,忽视对学生动手能力、创新能力和科研能力的培养[1]。 (一)教学内容枯燥单一 教师的教学形式较为单一、教学内容较为枯燥。例如,在学习紫外吸收测定核酸的含量、考马斯亮蓝法测定蛋白质含量等实验中,缺乏对学生独立解决问题和创新思维能力的锻炼与提升,教师只是一味地授予知识,学生本能地吸收知识,学生无法真正地掌握医学生物化学知识的精髓[2]。 (二)缺少充足的实验设备 与以往传统的实验设备相比,现代的生物化学实验设备简单易操作,方便教师教学和学生学习。例如,对蛋白质浓度的检测,现代的科研机构已经可以用更节省样本更精确的酶标仪的方法来进行实验,而传统的医学生物教学实验还在用老式的分光光度计来进行对蛋白浓度的测量[3]。实验设备的老化导致实验场地和设备不能满足实验所需。 二、探索生物化学实验的改革措施 (一)教师要提前对课堂教学内容进行梳理 教师是联结学生和知识之间的纽带与桥梁,教师的教学方式会影响到学生的思维方式和学习方式。不同的教师对实验课的教学有不同的理解和认识,其教学效果也有所不同。教师教学的根本目标是培养学生的创造能力和思维能力,改善教师一味讲解,学生一味接收的状态。教师还要运用启发式的课堂教学方式,提前对课堂教学内容进行梳理。 (二)要以研究性的实验为重点 对于一些常见的病症和对大众身心造成危害的生物化学问题的探究是医学生物化学的主要研究课题之一,学生可以有效对病症进行提前预防,并且提出解决方案,实施医学治疗。例如,血清尿素氮含量对肾衰竭的诊断、转氨酶用于肝病的诊断。生物化学的知识理念和临床实践相融合,形成医学生物化学和分子生物学的更多领域。同时,学生要合理运用学科知识,并且要在教师的指导下独自完成课堂实验。教师要选择具有研究性的实验,对教学方式和方法进行探究和改进,学生要制作课堂教学需要的课件,并对教学需要的仪器进行合理的改良,写出与实验课题相符的研究性报告。教师要培养学生的创新思维和实践动手能力,提高学生的专业能力和思想素质。同时,教师也要努力提高自身的课堂教学水平,使医学生物化学实验的教学可以更上一层楼。如学生在学完《酶》一章后,可指导学生自行进行酶学实验的设计。 (三)要合理分配实验所需要的仪器 教师在进行实验教学前要将实验所需要的仪器设备进行合理的规划和管理,并且要将所用仪器都能够得到充分合理的利用。随着高校的扩招,学生使用实验仪器的频率增加,要想医学人才的发展不落后于时代的进步,就要及时更新替换实验室所需要的医学器材和设备。譬如:加样器的出现替代了吸量管,大大减少实验的时间、准确测量加样量而且使实验得出的数据更具准确性,匀浆机的出现取代了研磨碗[4]。此外,想要保证实验教学的质量和成效,就要及时替换和淘汰落伍的实验教学仪器。例如,把同学分成两人一组,两人共同保管两人实验所需要的实验器材,如若出现破损由两人共同赔偿,教师在实验教学结束后,要严格按照仪器使用清单进行逐组检查,保证实验器材完好无损,学生方可离开实验室。这样不仅可以降低实验器材的破坏率,还可以保证实验教学的顺利开展,为学校节省教学经费支出。 三、结语 在生物化学实验教学的实践中可以看出,对生物化学教学实验的改革要从资金和人才两方面进行,努力改善教学环境,加大对现代化实验教学设备的投入。培养专业能力和专业素质较强的师资队伍,及时替换和更新实验内容,减少验证性实验,多开设综合性和创新性实验,开启学生的智慧之门,只有这样才能够使生化实验的教学得到成功的改革。 作者:郭劲霞 邹自征 刘蓉 单位:益阳医学高等专科学校 浅谈医学生物实验教学改革:医学生物学实验教学改革初探 摘要:医学生物学实验教学在提高医学生的实践动手能力,培养医学生的科研思维和创新能力中发挥着不可替代的作用。因此,我们有必要依据现代科学技术的发展,改革传统的实验教学方法,加强现代化教学手段。本文将从医学生物学实验教学的改革方面展开探讨。 关键词:医学生物学实验;教学改革;实验技能 医学生物学是一门与生物学有关的基本理论、基本知识和基本实验方法的基础医学学科,具有很强的理论性和实践性,是医学院校医学生必修的基础医学课程[1],在细胞、亚细胞、分子水平三个层次上,帮助医学生了解生命科学,获得普遍的、规律性的生命知识,建立生物学与医学更深入的联系,为后续医学基础课程和医学专业课程奠定基础。而医学生物学实验教学是医学生物学课程中的重要环节,通过基本实验操作技术和方法的学习,提高学生分析问题和解决问题的能力。结合医学改革的新趋势与我院实际教学情况,探讨医学生物学实验的教学改革,更好地激发学生的兴趣和探求欲望,培养学生独立自主性、解决问题的能力和创新力。 一、目前教学现状及存在问题 1.实验学时少。我院医学生物学实验课为12学时,内容多学时少,涵盖细胞生物学和医学遗传学两部分,所以只能选择性地设置实验课程,开展部分基础型的验证性实验,并且对实验内容进行压缩合并,实验操作过程中教学过程紧张,为了按时完成实验课程,教师将实验目的、原理、内容、步骤甚至预期结果告诉学生,因此也难以产生在未来开展深入科学研究的兴致和能力的培养。部分实验只能利用制备好的标本进行观察,比如人类染色体标本的观察和核型分析,学生不能自己制作标本而直接观察制好的染色体标本,缺乏系统性和主观能动性。 2.教学方法单一。实验教学以讲授和演示教学为主,授课前教师已经将实验所需的仪器、试剂、材料等准备好,并且讲清楚实验的操作流程,细化步骤中容易出错的地方,指出使用过程的注意事项,学生只需要按部就班操作,甚至预先知道实验的结果,降低了主动探索的积极性,失去了独立思考和解决问题的锻炼机会,影响学生创造性思维的培养[2]。 3.考核方式缺乏科学性。实验考核是实验教学中的重要部分,是检查教学效果、巩固学生所学知识、改革教学方法的重要手段。在医学生物学实验考核中,重点以实验报告的质量作为考核的对象,缺乏科学性,不注重实验前预习思考、具体实验过程中具体操作、学生实验的态度、课堂表现等各方面考核,导致部分学生不认真动手操作实验,不积极思考和提问,学生之间存在报告抄袭现象,为追求实验报告的完美,忽略实验操作,达不到巩固理论,培养实验能力和严谨作风的良好效果。 4.实验内容落后。由于实验室硬件条件和学时限制,使得医学生物学实验内容都是验证性基础实验,缺少综合性和设计性实验。对于那些促进生物学发展的现代生物学技术更是无从谈起,如细胞培养技术、细胞分离技术、荧光染色技术等,不利于学生实验能力的培养和科研素质的塑造。 二、实验教学改革的探讨 1.优化实验内容。在实验室现有条件和学时少的情况下,在实验课程内容的选择上要精益求精,遵循有利于理论知识的巩固与应用,有利于学生掌握基本的实验方法和技能的原则,优化实验内容。以培养学生实践动手能力为核心,强化基本技能训练为目的,为后续基础实验课和专业实验课学习奠定良好基础。在各专业实验教学中我们保留了“光学显微镜的结构和使用方法”实验,扎实实验室基本技能。在以后的实验课程中有条件地增加开放性、设计创新型实验内容,以及与学科前沿联系的技术性、综合性实验,如:细胞融合、细胞培养、三体综合征的产前诊断等,使学生更好地理解生物学的理论知识及生命现象,同时还兼顾医学生创新、探索精神的培养。 2.改进实验方法。实验具有很强的实践性,实验结果的好与坏与实验方法、实验操作、人为因素、实验设备、实验试剂等很多因素有关。其中好的实验方法能提高实验的成功率,更好地激发学生的探知欲望。教师在实践过程中要积极钻研探究,不断进取,优化实验方法,确定最佳的实验条件。例如:“小白鼠腹腔巨噬细胞吞噬活动的观察”实验中,我们将实验指导中的鸡红细胞更换成兔红细胞,经过实践操作,发现在处理过的小白鼠腹腔注射0.5%的兔红细胞悬液的吞噬活动要比1%的兔红细胞悬液强,学生看到的吞噬活动和过程更加明显,与理论知识紧密联系,通过改进实验方法使学生更深入理解吞噬活动的意义。 3.教学方法多元化。采用多元化教学方法,丰富实验教学,调动学生学习积极性,拓展学生的知识面。 (1)启发式教学。在教学过程中根据教学任务和学习的客观规律,从学生的实际出发,引导学生积极思考,调动学生的学习主动性和积极性。例如:在“人类性别鉴定”实验教学中,提问学生人类的性别如何决定?男性和女性的性染色体的组成是怎样的?女性的两条X染色体如何保持和男性基因产物剂量一致?如何用细胞生物学方法进行性别鉴定以及性染色体畸变的鉴定?联系理论课莱昂假说,引导学生理解实验目的和原理,加深对X染色质的认识,调动学生的主动性和积极性,鼓励学生运用理论知识进行积极思考。 (2)_放式实验教学。为满足学生对医学生物学知识学习的需求,可以增设部分开放性实验。学生可以利用课余时间到开放实验室完成感兴趣的实验,既解决了学时少、内容多、实验仪器材料不足等方面的问题,又为学生创造了独立动手的机会,从而培养学生的科研创新能力,这是实验室教学改革努力的方向。针对我院现有条件可以逐步采取开放实验室教学,先采取将实验内容革新,设计为必做和选做两种类型。必做实验要求学生在规定的时间内完成,而选作实验的内容,可以根据学生的兴趣、能力和专业特点来自己制定或者和教师讨论后制定,并利用课余时间,到实验室独立或者小组合作来完成。 (3)问题导向法。问题导向法是“以问题为基础,学生为中心、教师为指导的小组讨论及自学的”的教学模式。教师预先将实验内容涉及的题告诉学生,学生根据问题预习、思考,发现更多的问题,然后根据相关问题去查阅书籍资料,互相讨论。学生带着问题做实验,在操作中找答案[3]。在以后的在医学生物学实验教学中根据教学内容尝试推行PBL教学方法,有助于增强实验的目的性,提高学生的兴趣和专注度。 4.完善实验考核办法。传统的实验考核主要包括实验报告完成质量和到课率,缺乏对实验技能和实验理论的考核。为了学生实验技能、动手操作和分析能力的提高,还需建立科学系统的考核方式。平时成绩的考核,除了出勤和课堂纪律以外,还应加强课前预习、课堂提问、课后值日的考核,培养自主学习和探究的能力、严谨的学风和端正的实验态度。实验报告不能真实反应学生对实验内容掌握和理解程度及动手操作能力。为了调动学生实验动手操作的积极性,有必要对实验技能和理论进行考核,系统科学地评价学生学习态度、对知识的掌握和实验操作技能,培养良好的习惯,重视实验操作的规范性,不断提高操作技能,从整体上提高教学质量。 5.注重科学素质培养。医学生物学实验教学就是通过科学实验将生物学中的基础知识、基本概念及基本规律得以验证,培养学生观察事物、提出问题、分析问题及解决问题的能力。实验教学中要加强培养学生实事求是的科学态度、严谨认真的治学作风和敢于质疑的科学探究精神,使学生具备科学知识,能运用科学原理和方法解释或处理学习和生活中的常见问题,以科学精神为核心用科学的态度观察和思考问题[4]。 三、结语 总之,实验课与理论课紧密联系,一方面巩固加强理论知识,一方面培养学生独立自主思考的实验能力和综合分析能力。为培养现代医学人才,在实验教学过程中,需要改革原有的实验教学方法,把启发式、开放式、探究式、问题引导式等多种教学方法适时灵活运用于实验教学课堂,充分利用多媒体辅助教学,调动学生动手操作的积极性,主动参与教学全过程,开发创新思维能力,培养探究科学知识、崇尚科学的意识。 浅谈医学生物实验教学改革:浅谈医学生生物化学实验教学改革的实践与探索 摘要:当代医学院校最重要的目的之一就是培养综合创新型医学人才,为社会医学事业更好地服务。而培养综合创新型医学人才除了要培养他们夯实的医学理论知识以及熟练准确的临床技能之外,还必须要着重培养医学生扎实的实验技能、卓越的创新能力以及坚持不懈的探索精神。生物化学实验是培养医学生综合创新能力的重要手段,因此,我们在此讨论了目前生物化学实验教学的现状和不足,并对生物化学实验教学改革进行了初步探讨。 关键词:生物化学实验;教学改革;实验教学 一、前言 培养学生的创新能力和综合素质是深化高等医学教育改革的一个根本性指导思想。生物化学是生命科学的重要分支,它不但是一门重要的基础学科,同时又是一门实验性很强的学科。学生可以通过实验来验证生物化学的基本理论知识,同时又可以掌握基本的实验操作过程,培养独立实验技能,并对学生的科研思维进行一定的培养和训练。因此,其他的教学形式不能完全有效地替代实验教学在培养学生创新能力和综合素质方面所起到的重要作用。近年来,生物化学实验技术发展迅速,不断发展出新理论、推出新技术,在生命科学和医学相关的许多领域都显示出了非常重要的应用价值。因此,生物化学实验教学在生命医学领域中的地位更加显得十分重要。生物化学实验课作为一门专业基础课,在加深学生对生物化学理论知识的理解、锻炼学生的动手能力和科研思维方面都起着非常重要的作用。对于医学生来说,生物化学是他们进入大学后接触最早的专业课,也是必修课,生物化学知识的学习,不仅为他们日后医学专业课的学习打下坚实的基础,也是理解临床疾病表征,以及治疗方案的确立所必须具备的基本知识。进入21世纪,医学生不仅要具备扎实的医学知识,还应具备较高的科学素养和科研能力。面对新世纪医学教育的挑战,为了更好地培养综合创新型医学人才,适应当今社会对医学人才的需求,学习和掌握生物化学的理论知识和相关的实验技术就成为了当今医学生学习阶段的重要内容,这对于培养医学生的科研能力、开阔科研思路、提高科研素质都起着非常重要的作用。因此,为适应社会对高素质医学人才的需求,加强生物化学实验教学改革势在必行。 二、生物化学实验教学中存在的问题 传统的生物化学实验教学内容相对陈旧,很多的实验方法和实验手段都已经逐渐被淘汰,很少再应用于当今的科研领域,已经不再适用当今对医学生的培养和教学。而且传统的生物化学实验项目单一,枯燥乏味,并且大多数实验仅仅只侧重于加深学生对基本理论知识的理解,而忽略了对学生动手能力、研究兴趣和科研能力的培养,因此,学生对实验课程缺乏主动性和积极性。并且传统的生物化学实验安排缺乏系统性以及理论教学重于实验教学,这不利于学生系统地掌握各种实验技能,更谈不上培养学生的创新能力。因此我们重新编写了《生命科学基础实验讲义》,对实验内容进行了较大幅度的调整和改变,将沿用多年的比较陈旧实验方法删除,更换为更适应现在医学生科研综合能力培养的实验方法和技术。这些问题表现在以下几方面。 (一)实验设备不足 原来的实验室设备远远跟不上现在生物化学技术的发展,现代生物化学实验设备多简单易用,极大地节省了实验者的时间,提高了工作效率。而传统的很多生物化学实验方法,还局限于用简单落后的实验设备完成基本的生化实验。如蛋白浓度的测定,现在大多科研机构已经改用更精确更节省样品的酶标仪方法,而传统的生化实验还在使用老式分光光度计来测量蛋白浓度。 (二)教学内容单一陈旧 教学内容主要集中在基础的验证性实验,如考马斯亮染色法测定蛋白质的含量、紫外吸收测定核酸的含量等。缺少对学生科研思维和独立解决问题的能力的培养和锻炼。 三、生物化学实验的改革 (一)加强实验室建设,促进实验教学 现代生命医学的研究发展必须要依赖现代化的实验室为基础。目前,现代化的实验室既是科学技术研究的基地,同时也是培养医学生实验技能、综合创新能力以及卓越科研素质的主要实践基地。实验室作为课堂理论教学的延伸,承担着将理论联系实际的重要作用,让医学生能够把课堂上的理论知识应用于实践,同时,通过在实验室的实践进一步加深理论知识学习。因此,现代化的实验室建设是生物化学教学的重要组成部分。所以,应当进一步加大对现代化实验室建设经费的投入,建设一个实验设备先进、实验条件完善的生物化学实验教学中心。目前,我校生化实验中心已经投入使用,大量较为先进的实验仪器如酶标仪、凝胶成像仪、实时定量PCR仪等已经投入实验。这些实验设备既符合目前生物化学实验技术的发展,同时又能满足生物化学实验教学的需求。另外,我们还努力培养了一支专业化的实验教学队伍,将生物化学师资培养、优秀实验技术人员培养和现代化实验设备结合起来,为生物化学实验教学和学生自主实验创造有利条件。 (二)提高学生实验基本技能的同时注重学生对新的实验手段和技术的了解 生物化学实验既是对医学生物化学理论知识的验证,同时也是创新性实验和综合性实验的基础。在教学过程中,为了让学生系统有效地了解和掌握比色、电泳、色谱、离心及生物大分子物质的分离提取等五类基本的生物化学实验技术,我们分别选择既具有代表性又符合现在科研需求的实验:BCA法测定蛋白浓度、免疫印迹、层析法分离蛋白质和氨基酸等。学生通过这些实验掌握了电泳仪、离心机、酶标仪、恒温水浴锅等生化仪器的使用方法,学会了生物大分子物质的分离纯化方法和物质含量的分析方法。此外,我们还结合医学生的培养需求,设立了“饮食和激素对大鼠血糖和血浆脂蛋白的影响”这个临床生化实验,结合临床,让学生认识到生物化学实验与临床结合的紧密型和重要性。另外,我们还会提前告知学生每次实验的具体内容,并要求学生提前预习,实验过程中每两个同学一组,既让每位同学都有动手的机会,又培养他们的团队合作精神。允许学生根据具体的实验内容和各组的实际情况合理安排实验,如在蛋白测定的实验内容中,我们要求同学们分别用考马斯亮蓝法、双缩脲法和BCA三种方法测定同一种蛋白的浓度,每组同学可自己安排三种方法测定蛋白的先后顺序,并比较三种方法的优缺点,在实际应用中如何根据自己的实际情况选择合适的蛋白浓度测定方法,总结实验中的注意事项和经验,对实验中的实验现象和实验结果做出合理的分析,培养学生分析问题和解决问题的能力。让同学们通过实验课不仅仅学会了某种实验方法,还要学会把这些方法应用到具体的科研问题中。 (三)设立综合性实验,加强学生综合研究素质培养 综合性实验的教学能够有效地提高学生动手能力,同时还能够加强对学生分析问题、解决问题等综合能力的培养。生物化学综合性实验选择当前科研领域广泛使用的microRNA方法,主要运用生物化学手段检测microRNA对靶基因转录和蛋白水平的影响。让学生运用已掌握的理论知识去分析、思考,并通过自己查阅相关文献,了解当前科研的最新进展。通过自己动手动脑并在老师的引导和指导下总结和分析实验结果,着重培养他们的动手能力和创新能力,并且让他们学会分析和解决实验中遇到的问题。通过综合实验的设立,学生可以巩固已经掌握的实验操作技能,并学会如何运用这些技能来解决科学问题。并且,综合实验可以有效地激发学生的生物化学学习和研究兴趣,引导学生积极主动获取知识的愿望,培养运用学习的知识解决实际问题的能力,不断提高学生的综合素质和实践能力。 (四)优化实验成绩考核制度 以往的教学过程中,对生物化学实验课程的考核往往侧重于实验报告的成绩和最后的实验考试成绩,这种考核方式的不足之处在于个别同学可能忽略了实验操作的重要性,而把更多的精力用在写出让老师满意的实验报告上面,从而忽略了实验过程,忽略对自己动手能力的培养。因此,为了提高学生对实验操作的重视,我们将实验考核的内容分为以下几部分:实验课考勤(15%)、实验报告(25%)、实验操作(30%)、实验课理论考试(30%)。将实验课考勤、实验报告和实验操作归为平时成绩,最后的实验课理论考试为考试成绩,将平时实验成绩和实验考试成绩相结合。老师判定平时实验成绩时可以根据学生的实验态度是否认真、实验报告书写是否规范、能否如实记录自己的实验结果并对结果进行合理的分析和解释、实验操作的规范性等内容综合评定给出。实验考试成绩则主要是通过笔试考查学生对平时教师在生物化学实验授课中讲解的生物化学基本理论知识、实验原理的掌握情况以及对特定的实验现象、实验中遇到的问题的分析、解释等。综合性实验主要考察学生独立查阅文献并进行汇总、解决问题和设计实验能力、团队合作意识和创新精神。 四、结论 我们的生物化学实验教学实践表明,从资金和人力方面加大对生物化学教学实验中心的投入,加强对现代化实验室的建设,努力改善实验条件,培养优秀的师资和生物化学实验技术人员,建立科学的实验教学体系,及时更新和改进教学观念以及实验内容,既重视基础实验技能训练,又注重创新性和综合性实验,使得医学生除了具备扎实的医学知识外还具有较高的科学素养,这对于培养符合当代需求的医学人才是非常有必要的。 浅谈医学生物实验教学改革:应用型人才培养模式下的医学生物技术专业实验教学改革与实践 为了培养具有医学背景的应用型生物技术人才,结合我校生物技术实验教学实践,探讨了生物技术专业实验教学改革的基本思路。从实验室建设、教师队伍、教学方法等方面进行了探讨,提出当前生物技术的实验教学必须满足培养应用型人才的需求。 应用型人才生物技术实验教学近几年来,随着生物医药产业的迅速发展,生物技术领域的新方法、新技术不断应用到生产企业中,这就要求医学院校生物技术专业的学生必须不断自我提高,具有较强的实验能力和科研素质,适应行业的高速发展。因此,强调应用型人才对于医学院校的生物技术专业显得尤为重要。实验教学是生物技术专业教学的重要组成部分,对于培养学生实验能力、创新能力、独立工作能力有不可替代的重要作用。近年来,对应用型生物技术人才的需求不断增多。因此,建立应用型医学生物技术实验教学更加重要。 吉林医药学院依托基础医学、临床医学、检验医学的特点与相关学科优势,适应生物医药产业经济迅速发展的需求,建立了具有医学背景的应用型生物技术人才的培养模式。探索与实践了应用型生物技术专业人才的实验教学方法,重点培养学生对实验的应用能力,取得了一些成果,更好地满足了社会对应用型医学生物技术人才的需求。 一、医学生物技术专业的特点 医学生物技术主要是由生物学、医学等学科交叉而成的一种应用型很强的新兴学科,是集医学、生物学、药学、实验方法等为一体的综合技术,这就要求学生不但具有生物学和医学基础知识,而且还要具有生物学和医学的实验技能。形成符合国家对应用型医学生物技术人才的需求,培养具有现代生物技术和医学背景的,满足我国医学生物产业发展需要的应用型生物技术高级专门人才。 二、生物技术专业实验教学现状 吉林医药学院原先是一所军队院校,2004年移交给地方办学,是一所医学类本科院校。生物技术专业是我校新办专业,在实验教学方面比较薄弱。在生物技术实验室建设方面,主要存在基础仪器设备数量不够,而且有的仪器设备比较陈旧,缺少一些与生产实践相结合的一些仪器设备;在教师队伍建设方面,缺少具有医学背景的应用型实验教师;在实验教学内容上,实验内容脱离时代前沿,和生产实际结合不够,教学模式比较单一,一般采用教师讲解学生操作的教学模式;另外在实验考核方面,还缺乏科学合理性。 三、实验教学改革与实践 基于以上问题和不足,我校生物技术专业以医药生物技术产业的发展趋势和人才的需求为导向,制定了应用型生物技术人才的培养模式,转变教育理念,对医学生物技术专业实验教学进行了改革与实践。 1.通过更新整合资源,建立生物技术实验教学中心 在我院实验室原有的仪器的基础上,进行了资源整合,又购进了PCR仪,凝胶成像系统,二氧化碳培养箱,荧光倒置显微镜,发酵罐,蛋白质纯化系统,高效液相色谱,多功能酶标仪等先进的实验设备。在临床生物化学检验实验室、细胞培养室的基础上,建立了具有医学背景的生物技术实验教学中心。中心包括分子生物学实验室、发酵实验室、蛋白质纯化分析室、药物筛选实验室,并且还做到对学生完全开放,学生可以申请毕业论文和大学生科研创新项目等。通过教学中心的建设,既促进了学科的发展,又顺应了医药生物技术产业对人才培养的需要。 2.引进优秀实验教师 医学生物技术实验课具有医学和生物技术多学科交叉融合的特点,实践性很强,实验室技术人员不仅要具备扎实的医学和生物学的基础知识,还要有高水平的医学和生物学相关的实验技术。我们实验室对人才的引进,要求具有医学相关学科背景的硕士研究生,优先录用具有医学和生物技术交叉学科背景的人才。并且由科研骨干教师考核,考核期合格才能被录用。并且新入职的实验教师还要进行生产实训,到医药生物技术公司进行系统培训。 3.改革教学方法和实验内容 改变传统的实验课的教学方法,将多媒体先进的教学手段运用到实验课中。它可以将一些陌生、抽象的知识直观化、形象化,激发学生主动学习的积极性。例如,对于一些抽象的实验,如PCR实验,可以用动画讲解整个实验过程,将抽象的原理变得形象化,并可活跃课堂气氛,加深学生对整个实验过程的理解和记忆。在实验内容上,减少一些陈旧性的实验内容,多开设一些设计性、应用型实验,与医药生物技术公司生产紧密结合,如基因工程疫苗的制备,蛋白质药物的纯化,基因工程菌的高密度发酵等综合性实验。 4.改革实验考核制度 改变评分标准主要依据实验报告的传统实验教学考核方式,我们制定了一套完整的实验考核制度。在学期实验结束后,除了考核学生对基本原理、基本操作的掌握程度外,还要考察学生综合实验能力和团结协作精神,对其进行量化打分。让学生自主选择课题,指导教师对学生的实践动手能力、分析问题解决问题的能力、创新能力进行综合评价。其中,实验数据20%,实验操作50%,解决问题的能力20%,创新能力10%。突出了应用型人才培养的实验教学地位,转变了学生重理论、轻实践的观念。 四、结束语 经过几年的探索,我们在应用型生物技术专业人才培养模式下,在生物技术实验教学中不断地进行改革探索,初步建立了以培养学生的实验动手能力、分析问题和解决问题的应用型人才培养方案。但是还存在一些问题,比如实验室的开放管理,大学生实验创新平台建设方面还不够完善,医学生物技术实验教学改革是一项长期而艰巨的工作,要想培养社会需要的应用型医学生物技术人才,需要我们不断地去探索与尝试。
生物技术论文:关注现代农业生物技术发展的新趋势 在当今世界各国纷纷建立以基因为核心的知识产权保护,抢占21世纪国际生物技术制高点的新形势下,参加北京“国际周”现代农业高层论坛的专家呼吁,要密切关注现代农业生物技术领域日益显现的研究成果商品化、研究方式规模化和基因资源争夺白热化的趋势,在即将到来的生物世纪里,真正占据自己的位置。 农业生物技术的主要研究内容包括:增强农作物以及畜禽鱼的抗性、品质改良、提高产量和生产具有特殊用途的物质等。其中以转基因作物的研究和运用最为重要,发展最快。根据统计资料,到2000年,全世界转基因作物推广面积达4420万公顷,比1996年增长了25倍;种植转基因作物的国家从1996年的6个增加到2000年的13个。这其中美国的转基因作物种植面积最广,达到了3030万公顷,占68%;其次为阿根廷,1000万公顷,占23%;加拿大300万公顷,占7%;我国为50万公顷,占1%。 根据有关专家的看法,现代农业生物技术的最新发展趋势表现为: ——研究成果商品化产业化进程加速。目前,农业生物技术作为一项高新技术产业在发达国家业已形成,并处于一个高速发展时期。有关专家预测,本世纪生物技术产品在国际贸易中的份额将达到10%以上,而现代农业生物技术又将占相当的比重。世界银行下属机构预测世界范围内转基因作物产业的交易额为2000年20亿美元,2005年60亿美元,2010年200亿美元;国际农业生物技术应用机构(ISAAA)的预测则分别为30亿美元、80亿美元和280亿美元。 ——研究方式集约化、规模化明显。在政府以及公共机构对现代农业生物技术进行投资研究的同时,众多私有企业也开始注意到这一领域将是继计算机和网络技术之后的又一个潜力巨大的经济增长点,私人公司已逐步成为农业生物技术的研究主体。以美国为例,民营机构1992年对这一领域的投资为5.95亿美元,而1999年则达到15亿美元。与此同时,世界范围内出现了生物技术企业领域的兼并和收购狂潮,并购金额从1997年的12.37亿美元陡然升至1999年的138亿美元。一些资产过百亿美元的巨型跨国公司由此形成,过去分散的研究基地也随之向集中化规模化发展。 据业内人士分析,促成公司并购的原因,一方面是为合理利用资源、降低生产成本、优化人员组合,而更重要的原因,则是因为现代农业生物技术产业是一个高技术、高投入、高风险、长周期的产业,小公司在资金、技术、以及抗风险能力上均难以独立对农业生物技术产品进行研发和推广。只有强强联手的大型现代农业生物技术企业才能有效占领市场,与其它企业抗衡。 ——基因资源争夺呈白热化。在商业利益驱使下,发达国家各主要生物技术公司对生物资源及其知识产权展开了激烈争夺,其核心就是对基因的争夺。谁掌握了基因,谁就掌握了生物技术的制高点,就掌握了未来竞争的主动权。有专家称,转基因植物技术知识产权很可能就是未来国际贸易中市场准入、贸易壁垒问题产生的主要原因。 有报道表明,为了获取我国丰富的生物基因组资源,国外公司已在我国境内悄悄地开展活动。中国农科院的专家指出,基因资源是有限的、可视专利的战略资源,是可持续发展的重要保障。不建立自己的生物信息技术平台,指望在别人的公益性研究完成后捡便宜的想法,会对我国生物技术产业和可持续性发展带来不可估量的隐患。加快生物资源信息化的研究,保护、利用和开发我国丰富的生物多样性资源是当务之急。 生物技术论文:现代生物技术在中药现代化中的应用进展 【摘要】 生物技术已经深入中药研究和开发的各个领域,在高质量中药天然药物原料的研究生产及中药材资源可持续利用中发挥着极大的作用。 【关键词】 生物技术;中药现代化;应用;综述 中医药学是我国在自然科学领域最有特色的学科之一,中药现代化就是将传统中医药的优势和特色与现代科学技术相结合,把中药推向国际化。生物技术作为一种综合了生命科学与多种现代科学理论与研究手段的高技术,在21世纪将对生命科学的各个领域产生十分深远的影响。 1 生物技术在高质量中药天然药物原料的研究生产及中药材资源可持续利用中的应用 生产具有国际竞争力的现代中药,其前提是有高质量的中药原料。现代中药必须严格保证所用的药材原料无污染,农药残留和重金属含量在十分安全的范围内,药效物质基础的含量稳定、可靠并有严格的质量标准。我国中药资源达1.2万余种,这些中药材中部分涉及到珍稀濒危物种,因此对珍稀濒危中药材的挽救、保护与合理利用迫在眉睫。迁移珍稀濒危动、植物至饲养地和植物园是保存物种的重要方法,建立相应的基因库用于保存动植物的基因,考察物种的变异具有重要意义。 就中药材栽培而言,GAP的实施已成为业内共识。基因技术在这方面正在逐渐发挥重要作用,如中药材优良品种选育、道地性药材遗传特征分析、抗性基因的转基因药用植物等。 应用RAPD技术对南北苍术间的差异进行了分析,认为苍术的道地性是在遗传和生态两因素长期复杂作用下形成的遗传和化学成分有稳定差异的居群[1];李萍等将5srRNA基因间区序列的变异用于对金银花药材道地性的分析[2]。有报道用转基因植物可生产外源基因编码的产物(如a栝蒌素、干扰素等),随着表达效率的提高和受体植物范围的不断扩大,将有可能在传统中药材中加入有用的新遗传特性,增加植物的抗病能力等,这将为中药材的绿色栽培奠定良好的基础[3]。 2 细胞工程技术为中药人工资源的开发提供了有效途径 作为中药和天然药物发挥药效活性的物质基础,天然活性成分往往含量很低,而天然野生资源随着药物的开发利用储存量不断下降,其原料来源能否满足批量化生产的需求,是所有天然创新药物开发所面临的重大难题,也是高水平中药能否广泛应用并走向世界的瓶颈。因此,针对特定有效成分或组分生产的中药人工资源开发生产技术引起了研究者的极大关注。为合理利用其资源,可利用生物技术的方法和手段进行一些珍稀濒危品种的快速繁殖,研究其在自然或人工控制条件下个体更新的速率及规律等,如石斛试管苗的快速繁殖。 发酵工程利用生物细胞在人工条件下的快速增殖与次生代谢产物的产生,为人工资源的生产提供了技术平台。目前,以冬虫夏草菌发酵生产的菌丝体及产物已形成产业化规模,并有相应的下游产品畅销。 以微生物、植物、动物细胞为反应器,进行天然活性物质的生产和加工,也已引起研究者的极大兴趣,以此推动的天然产物的生物转化和生物合成研究与开发,在国内中药研究和开发中的作用正为更多的研究和生产部门所重视。许建峰[4]等利用高山红景天培养细胞生物转化外源酪醇生产红景天苷。紫杉醇作为一种作用机理独特的天然抗癌药物,自发现以来受到了人们的广泛重视,但其在植物红豆杉中的含量极低,而红豆杉生长缓慢,资源匮乏,因此严重限制了紫杉醇的进一步开发应用。为此,近年来各国科学家在寻找及扩大紫杉醇的药源途径上进行了大量的工作。甘烦远等对紫杉醇的研究进行了综述,通过两篇综述所反映出的研究内容可以看出为解决紫杉醇的资源问题。全世界的科学家分别从筛选高产红豆杉栽培品种、微生物生物合成、化学合成、生物合成途径探索、生物合成关键酶的发现及其基因表达等多途径进行资源研究,而这些研究中生物合成与生物转化技术起着极为重要的作用。 3 酶工程是中药活性成分生产追求的最佳技术手段之一 就疗效确切的单一天然活性成分而言,能够通过工业化生产获得天然结构复杂的单一产物是人们追求的目标,但天然化合物结构复杂,常有多个不对称碳原子,合成难度较大或合成条件苛刻;而酶工程为这类成分的获得提供了新的途径。如金东史等利用酶转化方法将人参中的主要皂苷成分转化成含量只有十万分之几的人参皂苷Rh2,并达到了月产30kg的生产规模[5]。 4 生物技术为提高中药品质评价水平提供了新的实验方法 中药材是中药研究开发的基础,基础的质量标准无法控制,以后的研究和开发均属无本之木,其质量标准的制定也就失去了意义。中药材的质量控制主要应包括两个方面的内容,一是品种的控制,主要是解决真伪的问题。其二中药材的有效物质是次生代谢产物,其积累主要与其合成关键酶的表达及表达量等有关。因此建立合理中药材的生产和质量评价体系将对中药现代化尤为重要。 基因分子标记技术在中药品质评价中的应用,使中药材鉴定的方法从传统的形态表征分析推进到对生物遗传物质的分析。在中药的分子鉴别研究中目前主要有以下一些方面:(1)基于PCR方法的DNA分子标记技术,如RAPD、AFLP等;(2)基于分子杂交的DNA分子标记技术,如RFLP;(3)基于DNA序列分析的分子标记技术,如DNA直接测序法、PCRRFLP法[6]。利用这些基因鉴别方法对了解和分析药用动(植)物的遗传特性、基因与药材产地、化合物积累的相关性等均具有重要意义。 5 生物技术为中药和天然药物新药研究与开发提供了新的工具和途径 中药新药的研发是中药现代化和国际化的关键,要研制符合国际标准规范的现代中药,应用现代先进的科学技术势在必行。 5.1 生物芯片为中药新药分子水平的机理研究提供依据:中药鉴定基因芯片,可以对中药材的产地、质量进行鉴定;可以搞清楚中药作用的分子机理,筛选出中药有效成分。 5.2 生物转化及生物组合化学为以天然活性成分为先导化合物发现新药提供了新的思路与方法:生物转化技术可以弥补化学合成的不足,1997年Khmelnitsky利用盐活化生物催化剂脂酶,成功地在有机相中进行了紫杉醇系列衍生物的生物合成。由此可见,生物转化技术在以天然活性成分为基础的创新药物研究与开发中具有重要的意义。 5.3 生物技术为天然微量活性成分的生产提供了新的技术平台:中药中微量高效成分的研制开发一直是困扰医药产业界的核心问题,利用定向生物转化技术可将天然药物中的高含量成分转化成微量高活性成分,因此大大提高微量成分的含量,使其达到产业化的要求。如研究发现多种微生物能定向地将含量较高的喜树碱转化为10羟基喜树碱。丁家宜等利用人参毛状根成功地实现了对羟基苯醌生物合成天然熊果苷。 5.4 物技术实现天然结构复杂活性化合物的结构修饰:天然活性成分的研发中还有一个 难以解决的问题,即天然活性成分常常体内外药效学活性差异较大,其中一个重要因素是其在体内吸收不好,导致生物利用度太低。利用生物技术实现天然结构复杂活性化合物的结构修饰,对提高这类成分的生物利用度,进而实现产业开发具有重要意义。 综上所述,生物技术已经深入中药研究和开发的各个领域,虽然大多数研究尚处于起步阶段,但其影响正在不断扩大,所显示出的潜在社会价值和经济效益也日益得到重视,生物技术将深入到中药新药研制的各个环节。正确利用现代生物技术合理地解决中医药现代科学研究和产业开发中的重要问题,必将有力地推动我国的中医药现代化和国际化进程,为加入WTO后的中国民族产业的国际竞争注入活力。 生物技术论文:生物技术在未来农业中的角色 一、生物技术给农业带来的益处 广义上讲,生物技术是利用有机体、死细胞、活细胞以及细胞内含物,采用特殊的过程生产出特殊的产品应作到农业、医药以及环境修复治理中,尤其是70年代基因工程的出现,它能改变、取代物种的基因。 生物技术在农作物中已有广泛的应用。最初通过遗传工程获得而进入市场的作物是:玉米、大豆和棉花。它们经转基因后具有抗除草剂和棉铃虫的能力。这种玉米、大豆和棉花从Bt细菌获得基因,经遗传改良后具有防虫害的能力。利用Bt细菌获得经遗传改良的作物的潜力是相当大的。例如:美国有200万hm2的Bt棉花,澳大利亚有40万hm2,两者各相当于2.5亿美元价值。如果将Bt玉米引种在美国1000万hm2的土地上,只要增产5%,就意味着能增加3.5亿美元收入。这项技术进一步促进了Bt制剂控制虫害在商业上的应用。除此之外,还有许多经转入特定基因的玉米品种,这些品种能同时抗除草剂和一些虫害。 生物技术在畜牧业上应用所获得的益处与在农作物上相似。一方面,生物技术有助于提高畜禽的生命力以及消灭竞争者。促进畜禽生长的物质有生长激素以及促进其生长的调节剂,这些物质可由基因工程而获得。如利用鼠类基因(该基因能促进角蛋白的形成)能获得了经遗传改良的绵羊,这种绵羊比普通棉羊产毛量能提高6%左右。另一方面,生物技术在提高农作物产量、质量的同时,有助于提高畜牧业的生产力发展水平。例如,通过控制饲料作物体内碳水化合物含量可提高畜牧业生产力;利用基因调控技术可以提高包括豆科作物在内一些作物的蛋白质含量,减少饲料作物中难消化的木质素含量等。达比等人已生产出一种转基因三叶草,可应用于澳大利亚绵羊牧场。该基因来自向日葵,经转基因的三叶草能制造富含氨基酸的蛋白质,该蛋白质经食物链进入绵羊体内,进而能提高产毛量。 生物技术给人类带来的益处也包括在生态和环境两个方面。利用生物技术提高现有农业生态系统的生产力可以减低农业向原始的、自然、半自然生态系统扩张的要求,因此,它有助于有人类保存、保护地球上仅有的自然生态系统及其资源,有助于人们未来再利用其中的基因资源开发新的产品。 生物技术已用于生产抗虫害、抗除草剂作物。正如前面所述,一些转基因棉花、玉米、大豆等具有抗虫害、抗除草剂的能力。1995年人们可以在市场上购买到转基因马铃薯,这种马铃薯能产生水晶蛋白,而水晶蛋白对科伦那多马铃薯甲虫有毒害作用。这些转基因作物能减少杀虫剂的用量,降低杀虫剂及其残留物对食物链、水体造成污染,从而有利于保护生态环境。 在许多农业生产区,土壤氮素可利用量是制约农业生产力提高的一个重要因子。而一高科技农业生产区使用人造氮肥是以牺牲生态环境为代价的。制造氮肥要利用大量能源,据统计,英联邦农场平均投入的能源大约有50%来自肥料。由施用肥料而产生的温度气体(二氧气化碳、氮氧化合物等)不可避免地促进地球气候变暖。除此之外,农业土壤的氮素流失是水体富营养化的主要原因。 生物技术的利用能为这些问题的解决提供潜在的、真正有价值的帮助。 同样,人们可以利用真菌来提高土壤养分的有效性。温莱指出:特定的真菌类能促进土壤养分的释放,从而促进作物生长;真菌也能通过分解有机物质(例如纤维素等)释放出糖类,促进固氮菌的生长。进一步提高土壤养分有效性的可能,包括获得转基因细菌和真菌,以进一步增强它们制造养分和释放土壤养分的能力。转基因作物的最终目标是使作物本身能够自行固氮,避免、减少使用人造肥料,从而减少对生态环境的破坏。这在目前尚不可能,但在将来却有望实现这个目标。 二、生物技术带来的不利 从经济角度上讲,生物技术带来的不利并不明显,然而,它会引起发达国家与发展中国家贫富差距进一步扩大。因为,生物技术公司主要集中在发达国家,发达国家可以通过输出生物技术产品而获得利润。与此同时,发展中国家由于技术、及其产品还远没有被广泛接受。 生物技术可能引起生产方式和人类健康的退变。这种情奖品可能会随着需要特定处理的转基因作物的出现而产生,特别是抗除草剂的转基因作物出现。农民必须从同一公司购买种子和除草剂,否则除草剂起不了作用。同样的问题也可能在需人造肥料的转基因作物上出现,这些转基因作物会取代传统的依靠有机肥的作物,后者在发展中国家是很普遍的,并且也有利于环境保护。生物技术在食品上的应用对发展中国家的农民也会造成许多困难。生物技术也会对人类的健康制造麻烦。近年来在英国已有这方面的报道。特别是当能引发人体过敏反应的基因转入农作物时,例如,坚果能引发人体过敏反应,若它的基因被导入其他作物,则有可能其他作物也会引起人体过敏。为了预防起见,转基因作物产品必须经免疫测定筛选后才能利用。 生物技术也可能引发环境问题。人们利用生物技术生产出抗旱、耐盐、抗病虫害作物同时,也导致生物多样性遭受严重破坏,甚至导致一些物种灭绝。这一结果是由于生物技术促进农作物向它原本不适应的地域扩张而造成的。生物技术同样加速土壤侵蚀和沙漠化。农业,尤其是耕作农业的扩张会增加除草剂、杀虫剂、人造肥料的使用,农业中不断投入的能源促进全球变暖。与此同时,氮素生物化学循环的改变也加剧了水体的富营养化,直接影响人类和动植物的生存。 另一个令人担心的是:转基因植物、动物、微生物脱离当地农业生态系统所造成的危害。许多有意或无意的动植物引起当地严重的生态问题。最明显的例子是澳洲引进的兔子。1500年以来,世界各国动植物的交流,有些已成为当地的有害动植物。至于转基因作物脱离当地农业生态系统后有可能引发:第一,转基因作物使自生作物成为严重的杂草问题;第二,转基因作物通过杂交后产生杂种;第三,转基因作物影响食物安全。任何一种转基因作物都存在对生态环境产生冲击的可能性。 未来20年,随着世界人口的增长,农业将经历具有重大意义的革新。毫无疑问,生物技术作为科学和技术在这场变革中将起到关键性的作用。原则上讲,生物技术本身有能力帮助人们提高农业生产力和保护环境,但在实践中,生物技术作为环境保护的人其作用相对来说是微乎其微的。人们对它在环境保护以及促进人类进步中的作用仍将拭目以待。 生物技术论文:浅论现代生物技术发展带来的伦理问题 生物技术是一门由多学科综合的新兴科学,就生物科学而言,它包括了微生物、生物化学、细胞生物学、免疫学、育种学等几乎所有与生命科学有挂的学科,特别是现代分子生物学的最新理论和成果更是生物技术发展的基础。随着生物技术的发展,人们可以对生物体进行不同层次的设计、控制、改造或模拟,产生巨大生产力的同时,也带来了生物物种伦理的问题,引起了人们的高度关注和深思。 论文关键词:生物技术;伦理问题;思考 21世纪是生命科学的世纪,生物技术的发展对人类和社会的影响深远。而生物技术引发的伦理问题,已成为世界的焦点议题。如何合理的应用生物技术造福人类和社会,是众多学者和科学家急需解决的问题。 一、现代生物技术研究的新进展 进入21世纪,生物技术正处于发展成熟阶段,生物技术的应用已经渗透到我们生活中许多与生物无关的角落。生物技术的发展至今已经揭示了许多生命现象的本质及其规律,但生命现象极其复杂,目前仍有许多课题有待深入研究和探索。目前在克隆、胚胎干细胞、转基因食品、人类基因组计划、组织工程等研究和实际应用等领域取得了成果。 (一)克隆技术。克隆原意是无性繁殖,即由同一个祖先细胞分裂繁殖而形成的纯细胞系,该细胞系中每个细胞的基因都是相同的。克隆技术首先用于动物,动物克隆就是通过无性繁殖方式,由动物细胞产生的遗传形状相同的动物个体。克隆羊多莉是首例克隆成功的动物。动物克隆为我们进一步揭示生命的奥妙及人类的自我认识展现了全新的视野。 (二)胚胎干细胞。干细胞是生物体在生长发育过程中起“主干”作用的高度未分化细胞,它具有自我更新、高度增殖和多向分化的潜能。干细胞分为三大类:全能干细胞、多能干细胞和专能干细胞。全能干细胞之所以全能,是指它可以分化成人体全部细胞类型,进而构建心、肝、肾、肺等多种组织和器官,最终发育成一个完整的个体。全能干细胞再进一步分裂、分化中又形成了各种多能干细胞。多能干细胞具有分化为多种细胞组织的潜能,但是却失去了发育成完整个体的能力。 (三)转基因食品。转基因食品是利用生物技术将某些生物的基因转移到其他物种中去,从而改造生物的遗传物质,使其在性质、消费品质等方面向人类所需要的目标转变。以转基因生物为直接食品或以这种生物为原料,加工出来的食品都被称为转基因食品。转基因食品在欧美应进入人们的日常生活中。有资料表明,在欧洲,玉米钻心虫每年要毁坏4000万吨玉米,占世界玉米总产量的7%,但是如果把分离出来的抗钻心虫基因植入玉米中去,就可培育出抗虫害的玉米,这种玉米就是转基因食品。 二、现代技术发展引发的伦理问题 (一)关于克隆人的争议。从“多莉”羊的克隆成功,待几年来其他克隆动物的尝试,克隆技术正不断发展。目前科学界把对人体的克隆分为治疗性克隆和生殖性克隆。科学界和伦理界对治疗性克隆普遍支持。但生殖性克隆,即克隆完整的人则遭到很大的抵制。克隆人给伦理道德方面带来了巨大的冲击,对现有的社会关系、家庭结构造成了巨大的冲击。另外,克隆人的身份难以认定,使人伦关系发生模糊、混乱乃至颠倒,进而冲击传统的家庭观以及权利与义务观。 (二)胚盘干细胞研究中的生命伦理问题。由于胚盘干细胞的制备是离不开人类卵子、胚盘以及克隆技术的,而卵子与胚盘在一些不同的国家和宗教界被视为是生命的起源,与活着的婴儿没有什么不同,所以在许多国家是被严格禁止的。坚持认为可以用人类胚胎做实验的人认为:1、早期胚胎仅是一团细胞,尚难称其为人的一条生命,从胚泡内细胞培养成人的胚胎干细胞,并没有杀死细胞,只是改变细胞的命运;2、培养胚盘干细胞是用于治疗现在还无法治愈的组织坏死性疾病,让病人恢复健康,完全是合乎人类伦理道德。 (三)转基因食品的潜在危险。对转基因食品发展有两种态度:支持者极力宣传其带给人类充足的粮食和新型抗病虫策略;反对者则强调人为地用基因技术改变神武,会给人体健康和环境带来危害。基因表达调控是个复杂的生命现象。目前,人类对基因的活动实施了解还不够透彻,还没有十足的把握控制基因中组后的结果。1993年英国的一份报告列出了一些人们对于转基因食品应用的来努力方面的主要担忧:1、人类基因转入食品动物,如将人类基因因子与凝血的蛋白质的基因转入绵羊中;2、某些宗教团体禁止食用的动物基因转入他们通常食用的动物中,这可能触怒犹太人和穆斯林,列入将猪的基因转入绵羊;3、动物基因转入植物中,可能会引起一些素食者的特别关注。 三、现代生物技术发展存在的伦理问题对策 现代生物技术的飞速发展,引发诸多伦理问题,发人深思。为了促进生物技术的和谐发展,应采取相应对策和措施。科学预言,21世纪是生物技术发展的黄金时期,全国普及大众伦理学知识尤为重要,设置伦理学咨询机构,利用各种媒体宣传伦理学知识,增强大众的伦理学意识,提高全民族的整体伦理水平。同时,我们还应改变传统伦理观念,发展中国特色的生命伦理学。总体上,生命伦理学应和国际生命伦理学保持一致,但又要保持中国的特色。另外,培养生命伦理专业人才,解决人才匮乏的局面。生命伦理学的发展任道重远,生命伦理学人才匮乏问题需要解决,设置生命伦理学专业,加快专业人才培养规模势在必行,特别应注重研究生、博士生的培养。 四、结语 现代生物技术的高速发展再给人类和社会带来积极影响的同时,必然会出现各种各样的问题。其中,导致的伦理问题尤其受人们的重视。我们应该正确看待这些问题的发生,并应用学习的科学知识尽力将其引导到好的方面发展。因此,我们任道而重远,希望通过我们的努力使现代生物技术应用给人类带来更多的实惠。 生物技术论文:医疗器械方面的生物技术 1功能性生物材料 组织损伤的情况不同,使用的胶原材料也有较大的区别,如骨组织损伤进行修复时,一般使用脱钙的骨胶原(DBM);肌肉、皮肤或者外周神经损伤,进行修复时一般使用胶原膜(CM);如果属于中枢神经损伤需要修复,则应使用有序的胶原材料(LOCS)。 另外功能性胶原生物材料对于不同的组织损伤的再生有良好的效果,包括CBD-PDGF,其能够活化胶原膜,使得皮肤组织能够再生修复;CBD-BMP-2的作用在于活化脱钙骨胶原DBM,使得骨损伤得到修复;CBD-BDNF对于有序的胶原材料LOCS有着良好的活化作用等。 2生物技术运用于心血管器械方面 生物技术运用于心血管方面,主要是利用天然的组织修复身体的病变部位,或者使用选择性的合成材料代替病变组织,具体的运用分为以下几点: (1)在生物技术研究的初期,医疗器械的的适用范围较小,一般是人体生命垂危时才会使用。近年来医疗领域在植入性合成聚合物的研究方面逐步深入,且研发了各种心脏的辅助器材; (2)心脏瓣膜的发展,使得生物瓣膜、机械性的修复瓣膜得到了广泛的使用,每年将瓣膜植入身体的人群数量逐年增加,常见的瓣膜类型包括嵌入盘、嵌入球、倾斜盘等; (3)永久性植入心脏的辅助装置、临时性植入心脏的辅助装置、人造心脏等,也逐步获得了较好的效果,该类装置能够使得衰竭的循环系统或者心脏保持基本的正常功能,且能够有效减少心脏负担,优化心脏的供氧情况; (4)血氧发生器也属于该类器械,其主要分为膜型、鼓泡型、空心纤维型等不同类型。 在氧发生器的开发方面,模型氧发生器是最为关键的技术,该氧发生器与人体吸气过程中的生理条件极为接近。如果人体的血液的功能由于疾病而减低,可以利用相应的的PVC、PTFE玻璃纸等生物材料制作成膜式氧合器没维持机体的功能正常。 3生物酶的运用 生物酶在医疗器械的运用主要是清洗器械,在自动清洗剂中添加适量的生物酶,其对于医疗器械上多种污渍生物酶的清洁效果十分明显,包括血渍、蛋白质污渍生物酶等。由于上述物质会限制微生物与灭菌因子的接触,需要该类技术进行彻底的清洁。利用生物酶将医疗器械进行浸泡,时间为三分钟,其即会将把污渍分解成细小的碎粒,脱离物品的表面,医疗器械得到彻底的清洗。该生物酶清洁医疗器械,优点在于清洁效果良好,不会对器械产生腐蚀,且能够使得器械的使用寿命更长。 生物技术论文:生物技术制药实验教学的改进 【摘要】生物技术制药是一门发展日新月异的综合性应用学科。本学科实验技术要求较高、但是实验教学相对滞后,尚需改进。教师在实验教学过程中通过突出理论教学中的实验内容、预习以往的实验技术、重点突出制药工艺密切相关的实验、以及加强各种实验技术的相互结合等多种改进方法,可以达到加强实验教学、提高学生专业素质的目的。本文介绍上述几种实验教学改进方法在生物技术制药教学中的应用以及一些个人体会,从而提高教学质量。 【关键词】实验教学 生物技术制药 生物技术制药是一门集生物学、医学、药学基础理论和先进技术为一体综合性学科,同工业生产联系紧密。自1971年世界第一家生物技术制药公司(Cetus)成立至今,现代生物技术制药已走完了近四十年的路程,已有近百种生物技术药品陆续完成临床试验,投产上市。二十一世纪又将是生物技术制药蓬勃发展的重要历史时期。但是,同生物技术制药产业形成巨大反差的是生物技术制药的基本知识普及较差,教学活动相对滞后。虽然国内已有数十家高校开展生物技术制药课程,普及相关的基本知识,培养生物技术制药专业人才,但是教学效果并不十分令人满意。造成上述问题的主要原因是由生物技术制药学科本身的特点所造成的。生物技术制药是一门综合应用学科,实验技术所占比重较大。而相关技术,像分子生物学、免疫学、药物化学等基本技术已在上述学科教学中有所涉及。这就造成相应的实验技术在生物技术制药教学中的脱节。学生相关的基本技术已经了解,但是同生物技术制药的具体内容联系不上,更无法谈到后期的产业化应用。所以,在生物技术制药教学中应该重视实验教学,在实验教学中应该重视同药物生产的联系。为了实现上述目标,我们可从如下方面着手。 1 理论教学中强调相应实验方法的基本原理、影响因素及注意事项 生物技术制药是一门应用学科,所以在理论教学中也要体现“实用”这个原则。生物技术制药主要分为基因工程制药、抗体制药、酶工程制药以及后期的发酵工艺和纯化工艺。由于是一门产业化的综合工程,所以涵盖内容多、涉及面广,每个分支工程都可以作为一门独立学科。在实际的教学中,对于刚刚入门的大学本科药学专业学生,让他们在较短时间内掌握一门制药工艺的基础理论和基本技术不切实际。所以在实际教学中,我们可以从浩如烟海的基础理论中精选出同各种主要工艺密切联系的实验方法作为教学重点,结合多媒体手段主要阐述相应方法的基本原理、影响因素及注意事项。比如讲述基因工程制药的基础知识时,我们可以重点讲述基因工程制药的基本原理、影响因素及注意事项。其基本原理可以用分、切、接、转、筛这五个字进行概括,简单明了、便于记忆。同时结合动态的flash课件加深学生的感官印象,便于理解。学生会在短时间内对基因工程制药的基本原理有一个简明的概念。当讲述基因工程制药的影响因素和注意事项时,我们可以联系平时药物的生产过程。比如阐述诱导程序对基因工程药物产量的影响时,我们可以介绍工业生产中采用高热气体瞬时升温,这样可以避免大量热休克蛋白的产生,利于提高目标蛋白的产量和后期纯化。同时结合常人洗澡时,高温造成体内热休克蛋白增加这一事实加深学生的理解。这样既可以使学生从浩如烟海的枯燥理论知识中摆脱出来,增加学生的学习兴趣,还可以为后期的实验教学做好铺垫,一举两得。 2 实验教学前预习已往的实验技术 预习是诸多教学中的基本环节,生物技术制药实验教学中的预习尤其重要。由于生物技术制药所涉及的很多技术,比如分子克隆操作、杂交瘤制备、细菌发酵培养等都是分子生物学、免疫学或者细胞生物学的基本技术,所以在生物技术制药的实验教学中其基本原理和基本技术将不会赘述。但是很多学生对其相关内容掌握不够,这就造成在讲述生物技术制药实验时,学生对以往知识未免生疏,而对新知识又疏于理解。所以在进行生物技术制药的实验教学前,应该对以往学过的相关技术的基本内容进行简要复习,巩固学生对相关知识的理解,同时也起到导课的作用,利于后续药物生产相关实验教学的开展。比如当讲授发酵工艺这一部分时,我们可以预先复习一下细菌的基本特性、生长周期、生长代谢特点等一系列微生物学知识,这样既引起学生的共鸣、复习以往知识,还可以很自然的过渡到发酵工艺学教学部分,讲述发酵工艺学的基本原理以及诸多对细菌发酵的影响因素。可见预习对生物技术制药的实验教学至关重要。 3 重点学习同各种制药工艺密切相关的实验技术 同理论内容一样,生物技术制药涉及的实验内容同样庞大。在平时的实验教学中同样需要精挑细选,重点突出。介绍每一分支的制药工艺时,精选1到2个主干的实验技术,这样既为学生理清生物技术制药实验教学的脉络,还可以使绝大部分学生在有限的教学时间内对生物技术制药的实验操作有一基本了解,达到教学目的。而素质较好的学生还可以此实验教学为主干,继续进行扩充学习。 4 注意各种实验在生物技术制药中的横向联系,相互结合 实验教学的最终目的是为了加强对相关知识的理解,从而更好的应用于实践。而实际的生物制药往往是众多生物制药技术的有机结合,单独的一门技术无法完成从药物生产到后期的鉴定这一综合过程[4]。这就需要我们在掌握各种实验技术的基础之上,了解各项技术的适用范围、优势和劣势,从而能够在实际的药物生产过程中将各项技术有机结合、灵活应用。这一概念我们在实验教学之初就应灌输给学生,使他们在掌握知识过程中有针对性的思考,去发现问题、解决问题,加深对知识的理解。比如进行生物药物纯化工艺的实验教学时,我们重点介绍各种纯化技术的原理、适用条件以及操作技术,同时提醒学生高质量的纯化效果需要各种纯化技术的有机结合。常规实验教学完成之后,我们将会增加各种纯化技术的结合应用这一部分。让学生合理应用已经学过的各种纯化技术设计实验,分离相同的目标蛋白。最后对比不同设计方案的纯化效果,组织学生进行讨论。这样既能培养学生的动手能力和统筹能力,又能加强学生对相关纯化技术的理解和应用,使其在未来工作中更有竞争力。可见各种实验技术的相互结合是生物技术制药从实验教学到实际应用的一个重要环节,是培养学生实际动手能力的一个必备手段。 总之,生物技术实验在生物技术制药教学中占有十分重要的地位,通过突出理论教学中的实验内 容、预习已知的实验技术、重点学习制药工艺密切相关的实验、以及加强各种实验技术在生物技术制药中的相互结合等多种方法,可以达到培养基础牢、素质高、能力强的生物制药专业人才的目的。 生物技术论文:对生物技术自动化生产的研究 1材料与方法 1.1主要试验材料江苏洋河酒厂股份公司制曲车间提供的已粉碎的成品大曲。1.2主要试验设备恒温振荡摇床;霉菌培养箱;离心机;恒温振荡水浴锅;圆盘制曲机;PCR扩增仪;智能蛋白质多维纯化系统;分子筛;凝胶成像分析系统。1.3试验培养基培养基:细菌培养基、放线菌培养基、酵母培养基、霉菌培养基。微生物的分离参照文献[5]的方法进行。1.4蛋白质的纯化、酶活参照文献[6-8]的方法。 2结果与讨论 2.1洋河传统大曲中的微生物体系经过多级富集、分离、纯化与鉴定,并将从洋河传统包包曲中分离得到的主体微生物与文献报道的传统浓香型大曲中的主体微生物进行了比较,结果见表1由表1可知,洋河包包曲中的主体微生物与报道的浓香型大曲主体微生物存在一定差异。这主要归结于传统浓香型大曲,其制曲“顶火温度”一般不超过60℃;洋河大曲虽然是浓香型大曲,但为了达到突出绵柔风味的目的,酿酒使用的不是严格意义上的浓香型中温大曲,而是中高温大曲,其制曲“顶火温度”可高达58~62℃。当然,这也与洋河酒厂当地特殊的自然环境有一定关系。2.2洋河传统大曲中的主体水解酶系通过对本厂传统大曲进行多样检测分析,确定其主体酶———糖化酶、液化酶和酸性蛋白酶的活力,并与检索得到的酱香型与清香型酒用曲进行比较[9-11],结果见表2。表2将洋河酒厂传统大曲主体水解酶系与报道的酱香、浓香与清香酒所用大曲进行了比较。可见,3种类型大曲随着制曲品温的升高,成品曲的糖化酶和液化酶活力明显降低,而酸性蛋白酶活力具有明显上升的趋势,浓香型曲的酶活均位于清香型大曲和酱香型大曲之间。由于洋河酒厂大曲“顶火温度”在60℃左右,占顶火时间可达6~8d,最终使成品曲糖化酶活力大大降低,液化酶和酸性蛋白酶活力也较浓香型大曲低。本厂大曲总体水解酶活力低于浓香大曲的平均水平,尤其是糖化力与酸性蛋白酶。与此同时,前期的大量研究表明,酸性蛋白酶活力对酒体有显着影响。所以,进一步提高与优化大曲水解酶活力是下一步研究的重点。2.3现代大曲工艺主体微生物的确定通过对传统大曲主体微生物和酶系的研究,本研究确定了3株霉菌、3株细菌、2株酵母作为主体微生物,表3列出了所使用的8株菌及其生理学特征。大曲是一个含有多菌系、多酶系与复杂香气物质的整体。正如之前报道的一样,大曲中的微生物常常是一种菌产多种酶、多个菌产一种酶、多个菌产多种复合香气。因此,在得到理想水解酶的同时,要赋予现代大曲同样复杂的香气物质,必须采用多菌种发酵工艺。而多菌种的纯种培养工艺还是要与传统大曲生料发酵工艺相结合。2.4现代大曲生产工艺在对传统制曲工艺进行深入的探索与分析后,结合现代生物技术,经过多次反复的试验与论证,最终确定采用90∶10的制曲配方,以及免压曲、免翻动的多菌种混合生料现代制曲工艺,大曲培养时间为9d,得到了较为理想的中试结果。将中试曲样检验指标与本厂传统包包曲的检测指标进行比较,结果见表4。由表4可知,现代制曲工艺排除了传统制曲中压曲和翻曲等繁琐而劳动强度大的工艺,避免了环境对产品质量的影响,并将制曲周期缩短到9d,而且各项指标都达到或优于传统大曲。图1是传统曲与小试现代曲的照片。从图1可知,生物曲菌丝相对于传统曲更为饱满,这主要是由于生物曲内在未经压曲的条件下,拥有更多的空间供菌丝生长的缘故。同时,在较短的时间内,生物制曲工艺使曲香达到了令人满意的程度。该中试的成功,使我们对传统大曲的制备工艺有了更为深入的认识,也为现代制曲项目的推进奠定了坚实的数据基础和理论基础。 3总结 大曲传统发酵工艺周期为4个月,消耗大量的人力物力,由于外界菌系随季节变化较大,产品质量受多种因素影响,不易控制,致使大曲产品质量不稳。利用现代生物技术,实现大曲生产机械化、自动化和信息化是目前大曲生产的发展方向和必经之路。本项目在传统大曲工艺的基础上,通过对影响其品质的微生物体系、多酶体系及其成香机制的研究与验证,将现代纯种培养生物技术与传统生料发酵工艺相结合,缩短了生产周期,实现了大曲生产的连续可控化。该项研究成果的推广无论是对提高大曲生产效率,还是对推动白酒行业科技进步都具有深远的意义。 生物技术论文:生物技术在未来农业中的角色 一、生物技术给农业带来的益处 广义上讲,生物技术是利用有机体、死细胞、活细胞以及细胞内含物,采用特殊的过程生产出特殊的产品应作到农业、医药以及环境修复治理中,尤其是70年代基因工程的出现,它能改变、取代物种的基因。 生物技术在农作物中已有广泛的应用。最初通过遗传工程获得而进入市场的作物是:玉米、大豆和棉花。它们经转基因后具有抗除草剂和棉铃虫的能力。这种玉米、大豆和棉花从Bt细菌获得基因,经遗传改良后具有防虫害的能力。利用Bt细菌获得经遗传改良的作物的潜力是相当大的。例如:美国有200万hm2的Bt棉花,澳大利亚有40万hm2,两者各相当于2.5亿美元价值。如果将Bt玉米引种在美国1000万hm2的土地上,只要增产5%,就意味着能增加3.5亿美元收入。这项技术进一步促进了Bt制剂控制虫害在商业上的应用。除此之外,还有许多经转入特定基因的玉米品种,这些品种能同时抗除草剂和一些虫害。 生物技术在畜牧业上应用所获得的益处与在农作物上相似。一方面,生物技术有助于提高畜禽的生命力以及消灭竞争者。促进畜禽生长的物质有生长激素以及促进其生长的调节剂,这些物质可由基因工程而获得。如利用鼠类基因(该基因能促进角蛋白的形成)能获得了经遗传改良的绵羊,这种绵羊比普通棉羊产毛量能提高6%左右。另一方面,生物技术在提高农作物产量、质量的同时,有助于提高畜牧业的生产力发展水平。例如,通过控制饲料作物体内碳水化合物含量可提高畜牧业生产力;利用基因调控技术可以提高包括豆科作物在内一些作物的蛋白质含量,减少饲料作物中难消化的木质素含量等。达比等人已生产出一种转基因三叶草,可应用于澳大利亚绵羊牧场。该基因来自向日葵,经转基因的三叶草能制造富含氨基酸的蛋白质,该蛋白质经食物链进入绵羊体内,进而能提高产毛量。 生物技术给人类带来的益处也包括在生态和环境两个方面。利用生物技术提高现有农业生态系统的生产力可以减低农业向原始的、自然、半自然生态系统扩张的要求,因此,它有助于有人类保存、保护地球上仅有的自然生态系统及其资源,有助于人们未来再利用其中的基因资源开发新的产品。 生物技术已用于生产抗虫害、抗除草剂作物。正如前面所述,一些转基因棉花、玉米、大豆等具有抗虫害、抗除草剂的能力。1995年人们可以在市场上购买到转基因马铃薯,这种马铃薯能产生水晶蛋白,而水晶蛋白对科伦那多马铃薯甲虫有毒害作用。这些转基因作物能减少杀虫剂的用量,降低杀虫剂及其残留物对食物链、水体造成污染,从而有利于保护生态环境。 在许多农业生产区,土壤氮素可利用量是制约农业生产力提高的一个重要因子。而一高科技农业生产区使用人造氮肥是以牺牲生态环境为代价的。制造氮肥要利用大量能源,据统计,英联邦农场平均投入的能源大约有50%来自肥料。由施用肥料而产生的温度气体(二氧气化碳、氮氧化合物等)不可避免地促进地球气候变暖。除此之外,农业土壤的氮素流失是水体富营养化的主要原因。 生物技术的利用能为这些问题的解决提供潜在的、真正有价值的帮助。 同样,人们可以利用真菌来提高土壤养分的有效性。温莱指出:特定的真菌类能促进土壤养分的释放,从而促进作物生长;真菌也能通过分解有机物质(例如纤维素等)释放出糖类,促进固氮菌的生长。进一步提高土壤养分有效性的可能,包括获得转基因细菌和真菌,以进一步增强它们制造养分和释放土壤养分的能力。转基因作物的最终目标是使作物本身能够自行固氮,避免、减少使用人造肥料,从而减少对生态环境的破坏。这在目前尚不可能,但在将来却有望实现这个目标。 二、生物技术带来的不利 从经济角度上讲,生物技术带来的不利并不明显,然而,它会引起发达国家与发展中国家贫富差距进一步扩大。因为,生物技术公司主要集中在发达国家,发达国家可以通过输出生物技术产品而获得利润。与此同时,发展中国家由于技术、及其产品还远没有被广泛接受。 生物技术可能引起生产方式和人类健康的退变。这种情奖品可能会随着需要特定处理的转基因作物的出现而产生,特别是抗除草剂的转基因作物出现。农民必须从同一公司购买种子和除草剂,否则除草剂起不了作用。同样的问题也可能在需人造肥料的转基因作物上出现,这些转基因作物会取代传统的依靠有机肥的作物,后者在发展中国家是很普遍的,并且也有利于环境保护。生物技术在食品上的应用对发展中国家的农民也会造成许多困难。生物技术也会对人类的健康制造麻烦。近年来在英国已有这方面的报道。特别是当能引发人体过敏反应的基因转入农作物时,例如,坚果能引发人体过敏反应,若它的基因被导入其他作物,则有可能其他作物也会引起人体过敏。为了预防起见,转基因作物产品必须经免疫测定筛选后才能利用。 生物技术也可能引发环境问题。人们利用生物技术生产出抗旱、耐盐、抗病虫害作物同时,也导致生物多样性遭受严重破坏,甚至导致一些物种灭绝。这一结果是由于生物技术促进农作物向它原本不适应的地域扩张而造成的。生物技术同样加速土壤侵蚀和沙漠化。农业,尤其是耕作农业的扩张会增加除草剂、杀虫剂、人造肥料的使用,农业中不断投入的能源促进全球变暖。与此同时,氮素生物化学循环的改变也加剧了水体的富营养化,直接影响人类和动植物的生存。 另一个令人担心的是:转基因植物、动物、微生物脱离当地农业生态系统所造成的危害。许多有意或无意的动植物引起当地严重的生态问题。最明显的例子是澳洲引进的兔子。1500年以来,世界各国动植物的交流,有些已成为当地的有害动植物。至于转基因作物脱离当地农业生态系统后有可能引发:第一,转基因作物使自生作物成为严重的杂草问题;第二,转基因作物通过杂交后产生杂种;第三,转基因作物影响食物安全。任何一种转基因作物都存在对生态环境产生冲击的可能性。 未来20年,随着世界人口的增长,农业将经历具有重大意义的革新。毫无疑问,生物技术作为科学和技术在这场变革中将起到关键性的作用。原则上讲,生物技术本身有能力帮助人们提高农业生产力和保护环境,但在实践中,生物技术作为环境保护的人其作用相对来说是微乎其微的。人们对它在环境保护以及促进人类进步中的作用仍将拭目以待。 生物技术论文:农业生产生物技术 1植物遗传工程 目前的植物基因工程可通过生物载体细胞注射、基因枪高速细胞子弹轰击等技术向几乎所有的植物输入外来植物基因。以前导入植物体的外源基因只限于外源报告标记基因,抗卡那霉素和抗潮湿链霉素基因。最近已导人了BUR等抗除草剂基因、镶嵌病毒外壳基因、鸡蛋蛋白基因、豆血红蛋白基因和谷酞胺酶合成基因。此外,抗病、抗虫基因的导入也有所报道,对于控制单宁合成的酶基因已被克隆。 目前关于植物—病原物相互关系的分子生物学研究主要着眼于病原物基因工程,即从病原菌中或植物本身克隆制备出致病基因与调节基因,以及获得病原物的特异性DN段用于病原分类及病害检测。 自1986年首次获得能抗烟草花叶病毒的转基因烟草植株后,目前已利用基因工程获得许多抗病毒植株,如抗花叶病毒首楷,抗花叶病毒黄瓜,抗X病毒和Y病毒马铃薯等。 生物诱导广泛应用于植物对真菌、病毒及类病毒、细菌等病原物抗性的诱导,在烟草、黄瓜、西瓜、甜菜、马铃薯、小麦、苹果、番茄、棉花、水稻等诸多植物中已见报道。生物诱导包括:用非病原菌诱导,用异种病原菌诱导,用弱致病力菌株诱导,用热杀死的病原菌诱导等方法,诱导对病原菌的抗性。 生物技术创造了越来越多的基因植物,如消除了腐烂基因的耐贮存番茄,抗病虫害长颈南瓜,抗虫害转基因土豆,抗棉铃虫棉花,抗白叶枯病转基因水稻等等。 植物细胞工程包括茎尖脱毒、快速繁殖、花药、小抱子培养、染色体工程、单倍体育种、原生质体培养、细胞融合等技术。 植物细胞融合技术可克服远缘杂交中的不亲和障碍,更加广泛地组合起多种植物的优良遗传性状,从而培养出理想的植物新品种。脱毒快速繁殖技术在经济作物、花卉、果树上应用效益显着,快速繁殖成功的植物已有四百多种,其中甘蔗、菊花、康乃馨、草萄、兰花等等已投入生产。 在作物育种方面,用花药培养和染色体工程育种等技术与常规育种技术结合的方法已培育出许多具有特殊抗性、耐性的优良新品种,利用花药培养技术获得纯合基因型已在小麦、水稻等谷类作物上广泛应用。以原生质体培养再生植株方面,近几年内取得了突飞猛进的进展。一些作物如赤豆、大豆、刀豆、棉花、油菜等重要经济作物已成功地从原生质体再生成植株,特别是一直认为难以培养的禾谷类,如水稻、大麦、小麦、谷子、高粱的原生质体培养都已相继突破。木本植物成功的例子也逐渐增加。药用植物与真菌原生质体培养的进展也十分迅速。以上的成就,为利用原生质体的遗传操作改良农作物打下了坚实的基础。 利用原生质体融合获得体细胞杂种,最近又研究出了利用卡那霉素和潮湿链霉素的抗性互补来选择杂种细胞的方法。中国在单倍体研究上一直处于国际领先水平,原生质体培养及细胞融合研究也趋于国际同类研究水平。 2动物遗传工程 动物细胞培养中胚胎移植(ET)技术对提高动物的生产率和繁殖力有重要意义,世界范围内已加以多方面的研究利用。ET技术已在兔、马、猪、牛、羊等动物上相继成功,但只有牛的ET技术达到了非手术利用阶段,所以牛胚胎移植进入商品化,在美国、加拿大、日本等国推广较大。日本已利用ET技术扩繁可提供精子用于人工授精的种公牛,1992年全日本的奶公牛有8。%以Erf分娩育成。通过ET技术可使母牛分娩双胞胎或多胞胎,这种一胚多产的核移技术在日本已获成功。 中国的单克隆抗体研究始于八十年代,至今已研制成功几干种单克隆抗体应用于畜禽疫病。在禽畜的性状选择育种上,采用DNA指纹鉴定技术识别DN段可加速选择过程。 微生物工程的微生物农业和微生物开发,部分解决了养殖业的饲料问题。用微生物发酵生产单细胞蛋白饲料,在前苏联年产量约为130万吨,美国年产80万吨;以米糠为基础,添加含杆菌、链球菌、酵母菌等微生物作为饲料添加剂喂养猪、牛、鸡,能够分解禽畜粪中的有害气体,减少环境污染,提高饲料吸收率,提高肉、奶产量。此外,近年来通过生物技术在食用菌的遗传育种学上获得了广泛的重视。通过原生质体培养,用PEG法和电场诱导法为诱导突变体和远缘杂交开辟了一条新的途径,涉及的菇种有香菇、平菇、金针菇、木耳、草菇等。 3生物固氮 菌根菌对植物生育的促进作用近年来逐年受到关注。菌根菌的菌丝可以帮助作物根毛吸收范围更大的土体中的移动速度缓慢的磷酸盐离子和钾离子。VA菌根菌不但可以改善土壤环境,促进作物对养分的吸收,而且对抗御作物的某些土传性真菌病害具有十分重要的作用。 VA菌根真菌与根瘤菌双接种对绿豆、蚕豆、花生、大豆等作物具有良好的生长效应。科学家对豆科植物-一根瘤菌共生固氮的研究从经典的生态学、生理学和遗传学研究步入了分子生物学领域。在根瘤菌方面,已确认有结瘤和固氮两个基因组参与完成共生固氮作用。 4生物防治 由于地球环境日益恶化,生物防治植物病虫害的方法受到重视,生物防治包括天敌防治和微生物制剂防治。微生物制剂包括细菌制剂、病毒制剂和真菌制剂。细菌制剂以苏云金杆菌(BT)为主。现在全世界已有60多种BT制剂工业化商品,能有效防治150多种鳞翅目害虫,年产量达8000吨左右。BT杀虫剂与其它微生物农药相比,具有选择性高、混用性强、毒力强、速效、无污染等优点,因而广受欢迎。植物细菌杀菌剂是以放线菌类的链霉菌属为基础制成的,防治菜豆、大豆和其它作物的细菌病害,可使细菌病害感染率下降7。%。目前正进行基因筛选组合,以制出广谱新菌种,获得BT基因导入植株中培养出抗病虫植株。利用目前的优良菌种,培育出不产芽抱,只产晶体的高效菌株是正在开发的新技术。 病毒生物制剂是以核型多角体病毒(NPV)的颗粒体病毒为基础制成的,目前已生产出防治甘蓝夜蛾、棉铃虫、黄地老虎、美国白蛾等害虫的病毒制剂。真菌生物制剂中有蜡蚁轮枝菌制剂用于防治温室白粉虱;白僵菌制剂防治马铃薯甲虫和温室烟蓟马;座壳抱菌制剂防治黄瓜温室白粉虱;木霉菌制剂防治根腐及其它植物病害; 单端抱霉素防治黄瓜白粉病;腔蠢盘抱剂防治白粉病等。 随着生物技术的发展,农业对生物技术日见倚重,到2000年,运用生物技术和其它增产措施将占世界粮食增产的5/6,农业中出现的问题最终也将由生物工程来解决。 生物技术论文:注意现代农业生物技术发展的新趋势 在当今世界各国纷纷建立以基因为核心的知识产权保护,抢占21世纪国际生物技术制高点的新形势下,参加北京“国际周”现代农业高层论坛的专家呼吁,要密切关注现代农业生物技术领域日益显现的研究成果商品化、研究方式规模化和基因资源争夺白热化的趋势,在即将到来的生物世纪里,真正占据自己的位置。 农业生物技术的主要研究内容包括:增强农作物以及畜禽鱼的抗性、品质改良、提高产量和生产具有特殊用途的物质等。其中以转基因作物的研究和运用最为重要,发展最快。根据统计资料,到2000年,全世界转基因作物推广面积达4420万公顷,比1996年增长了25倍;种植转基因作物的国家从1996年的6个增加到2000年的13个。这其中美国的转基因作物种植面积最广,达到了3030万公顷,占68%;其次为阿根廷,1000万公顷,占23%;加拿大300万公顷,占7%;我国为50万公顷,占1%。 根据有关专家的看法,现代农业生物技术的最新发展趋势表现为: ——研究成果商品化产业化进程加速。目前,农业生物技术作为一项高新技术产业在发达国家业已形成,并处于一个高速发展时期。有关专家预测,本世纪生物技术产品在国际贸易中的份额将达到10%以上,而现代农业生物技术又将占相当的比重。世界银行下属机构预测世界范围内转基因作物产业的交易额为2000年20亿美元,2005年60亿美元,2010年200亿美元;国际农业生物技术应用机构(ISAAA)的预测则分别为30亿美元、80亿美元和280亿美元。 ——研究方式集约化、规模化明显。在政府以及公共机构对现代农业生物技术进行投资研究的同时,众多私有企业也开始注意到这一领域将是继计算机和网络技术之后的又一个潜力巨大的经济增长点,私人公司已逐步成为农业生物技术的研究主体。以美国为例,民营机构1992年对这一领域的投资为5.95亿美元,而1999年则达到15亿美元。与此同时,世界范围内出现了生物技术企业领域的兼并和收购狂潮,并购金额从1997年的12.37亿美元陡然升至1999年的138亿美元。一些资产过百亿美元的巨型跨国公司由此形成,过去分散的研究基地也随之向集中化规模化发展。 据业内人士分析,促成公司并购的原因,一方面是为合理利用资源、降低生产成本、优化人员组合,而更重要的原因,则是因为现代农业生物技术产业是一个高技术、高投入、高风险、长周期的产业,小公司在资金、技术、以及抗风险能力上均难以独立对农业生物技术产品进行研发和推广。只有强强联手的大型现代农业生物技术企业才能有效占领市场,与其它企业抗衡。 ——基因资源争夺呈白热化。在商业利益驱使下,发达国家各主要生物技术公司对生物资源及其知识产权展开了激烈争!夺,其核心就是对基因的争夺。谁掌握了基因,谁就掌握了生物技术的制高点,就掌握了未来竞争的主动权。有专家称,转基因植物技术知识产权很可能就是未来国际贸易中市场准入、贸易壁垒问题产生的主要原因。 有报道表明,为了获取我国丰富的生物基因组资源,国外公司已在我国境内悄悄地开展活动。中国农科院的专家指出,基因资源是有限的、可视专利的战略资源,是可持续发展的重要保障。不建立自己的生物信息技术平台,指望在别人的公益性研究完成后捡便宜的想法,会对我国生物技术产业和可持续性发展带来不可估量的隐患。加快生物资源信息化的研究,保护、利用和开发我国丰富的生物多样性资源是当务之急。 生物技术论文:现代生物技术伦理价值冲突的哲学思考 对科学和技术做整体评价,简单地断言它是天使或者魔鬼,都容易陷入某种片面性。对于不同境遇下具有不同需要的主体而言,科学和技术具有不同的价值和意义。对于科学和技术研发、运用的具体问题研究,无疑会丰富和加深我们对于科学和技术的全面理解。以下对现代生物技术伦理价值冲突的哲学思考,就是这种具体问题的分析。 现代生物技术,不论是异种移植、基因技术还是生命克隆,可能引发各种各样的伦理问题。这些伦理问题的形成可以归结为现代生物技术操作的几个基本特征,这就是现代生物技术对自然秩序的入侵,个体的完美要求与社会平衡间的冲突,人的“非人化”或说是人成为机器,人性的技术化所致的人的身心二元论的消解。 一、现代生物技术,特别是人类基因组计划的初步完成,标志着人类历史由认识客体、改造客体的时代转向认识主体、改造主体的新时代。 对于主体的改造不同于对客体的改造,他所引起的社会、伦理问题不再是技术应用之后的间接的渐进表现,而是现代生物技术的具体研究就直接关涉尖锐的社会伦理价值观念冲突、社会冲突。按照基督教的创世说,人是上帝的造物,分享着神的灵性。但是,随着技术的每一进步,首先是自然的“祛魅”,而后是上帝的废黜,“上帝死了”;而今,该轮到人了。人类是大自然的自然进化结果,现在我们要对这自然之果进行人为的基因改造,这实际上是斩断了人的自然进化之根。基因技术是否是上帝为人类创造的第二个禁果?如果说第一个禁果是“智慧之果”,那么,这第二个禁果又意味着什么呢? 二、基因技术的应用,更多的是为了弥补个体缺陷,追求个人的完美,但由此引发社会问题,社会的完善经受考验。我们有理由申辩,个体缺陷的弥补就是对于人类完美的提高;但是,问题在于人类基因的完美只能算是人类的生物性完美,并不一定意味着人类的社会性完美,也不意味着人类幸福水平的一定提高。随着人们对于基因的逐渐认识,基因技术水平的不断提高,人们不断找到人的性格、行为背后的基因原因,犯罪、暴力、强奸似乎都有一定的基因根据,好像一切“都是基因惹的祸”。基因工程、克隆技术似乎可以成为人们解决一切问题的最终有效办法,人们的家庭观、人生观、价值观、世界观及其以往的社会规范、生存法则都受到从未有过的强烈冲击,人们曾为之努力、奋斗的信念、理想都不再像以往那样激动人心。在奥林匹克运动中,违禁药物的服用被认为是一种违背奥林匹克精神的丑恶行为,随着基因技术的发展,今后的奥林匹克运动会是不是还要做运动员的基因检测,到底什么人(具有怎样的基因的人)可以、有资格参加奥林匹克运动会;是不是没有基因限制,所有的人包括克隆人都能够在赛场上“公平”的竞争呢?现在我们有万众注目的世界杯比赛,有机器人足球比赛,那么,克隆人参加哪一个运动会合适呢?根据不同科学家的不同算法,一般认为借助基因技术人类寿命在最近几十年里,有望达到120岁或者更多。长寿是我们的梦想,但人类寿命的迅速大幅度提高确实带来一定的社会问题,甚至可以说是社会灾难。个体过长的寿命会延缓类的进化,会造成社会发展的相对停滞。“个体过于长寿会带来人满为患的威胁和上下几代人之间的对立,为争夺有限的资源和空间,上下几代人之间可能进行大量的畸形竞争。”([1],p.45) 三、人的“非人化”或说是人成为机器,必须引起我们的高度警醒。如果说拉美特里在18世纪只是把人类比为机器,那现代技术则可以把人实际改造成为机器。什么是人?人既是生物实体,又是精神载体;既具有自然属性,又具有社会属性;人是躯体与大脑的统一,是体、理、情三者的统一,是自然、社会与思维三大领域的结合部。如果我们用技术手段破坏了人的上述这些本质特征,那就是使人“非人化”。也有的学者不把这看作是人的“非人化”,而是看作人的进化的新形式。丁长青指出:“机器体系在有机化、人格化的过程中,不仅获得了生命的基本特征和进化能力,而且远远超过了人类本体进化的速度和程度,这就是以工具为代表的科学技术所开辟的人类体外进化之路。”([2],p.22)随着人的体外进化的不断加速,人不断感受到来自于自身创造的人工自然的压迫、威胁,人必须优化自身本体。从起初的保胎与胎教、医疗和手术、人工授精与试管婴儿到现代的基因工程、克隆技术都是人优化自身的手段,也是人的本体进化的形式。丁长青把人的自身优化看作是对于人的体外进化的抗衡,看作是人的进化形式的协调统一。现代技术对于人体自身的改造到底是人的进化的新形式,还是人的“非人化”,这只能是以人的本质为标准。人的本质不但具有变异性,同时也有相当的稳定性,体、理、情的统一是人类的本质特征,是不能割裂的。 四、基因科技导致人的身心二元论的消解。林德宏先生指出,人是物质精神的统一体,具有物质精神二象性。([3],pp.4-6)“对基因科技来说,一方面它实际能够干预的只是人的自然体,而这却是人的主观能动性的表现;另一方面,它干预的对象又是人的整体本质及主观性的自然基础。”“如同在人的身心关系中,心常常把身作为奴隶来实现许多与身无关的愿望并为害于身,科技也开始把人性作为支配的对象,并必然使人性物化、分化和异化。”([4],p.25)基因技术的滥用使人身归附于人心,人的心身二元对立被消解了,人的本质上的统一性与完整性被破坏了。对于人身的基因操作,既是人的自由发挥,同时也是技术理性的张扬、疯狂。基因技术的滥用应当说只是人性的技术消解的第一步,当人的意识控制技术进一步提高,人的主观精神也实现了技术操控时,人的身心两方面就完全消融在技术理性之中,真正的人也就将不复存在。 五、从生命伦理学到生命哲学,从更高的层次感悟生命。生命伦理学(bioethics)诞生于二十世纪50、60年代。生命伦理学是用伦理学方法,在跨学科和文化的条件下,对生命科学和医疗保健的伦理纬度,包括道德见解、决定、行动、政策,进行系统研究。生命伦理学重在探究行动的规范:应该做什么、不应该做什么和应该如何做。生命伦理学经常采用的是道义论和后果论两种理论方法,但都存在着一定的问题。([5],pp.31-33)道义论的问题是:(1)处于伦理推理顶端的原则从哪里来?如何得到辩护?(2)每一个病人都处于特殊的情景下,临床原则不可能从原则演绎出来,而必须在特殊情景下权衡有关方面不同的价值和利益。后果论的问题是:(1)不同的后果间难以比较、取舍,特别是对于不同文化背景、价值取向的人来说,更是如此。(2)固守后果论原则,会带来某些让人难以接受的后果。我们能否接受让一个智商很低但身体健康的人移植器官给五位对社会有重大贡献而器官衰竭的精英呢?显然不能,因为人只能用作目的,而不是手段,这就是道义论的解释。后果论对付这一反例的办法是,后果不仅是衡量某一具体行动的后果,而是同时衡量坚持或破坏某一伦理原则的后果。在这里我们看到了道义论与后果论的相互纠缠,不能够截然分开。判断某一行动是否道德,要在具体的情景之下对道义论与后果论作灵活的运用。正是在道义论和后果论的基本原理基础上,形成了生命伦理学的基本原则:不伤害(non-maleficence) 、有利(beneficence)、尊重(respect)和公正(justice)。现代生命技术是伟大的力量,有时又是可怕的力量。生命伦理学以及有关的政策和法律都是对这种力量的社会控制,但这种社会控制应该与发展自由的、创造性的科学研究相平衡,促进现代技术的人性化发展。 从伦理学的范围考察生命技术,主要讨论的是现代生命技术的利弊,应不应该以及如何发展现代生命技术。但是生命伦理学的伦理规范的哲学依据只有在生命哲学的层次上才能得到更为广泛和深刻的论证。生命哲学作为一种哲学流派产生于19世纪末20世纪初,特别是柏格森的生命哲学,其产生就是为了维护和防止人的自由意志被机械决定论所剥夺。柏格森认为机械论和目的论有同样的缺点:都以为世界上没有根本新的事物。机械论把未来看成蕴涵在过去当中,而目的论既然认为要达到的目的是事先能够知道的,所以否定结果中包含着任何根本新的事物。“柏格森虽然对目的论比对机械论要同情,他的见解跟这两种见解都相反,他主张进化如同艺术家的作品,是真正创造性的。”([6],p.348)柏格森指出,意识试图组织物质,使之作自由的工具,这样,它乃坠如陷阱:自动性和必然性尾随于自由之后,自由终于被窒息。只有在人那里,链条被打断,人的头脑能够以另一种习惯对抗任何一种已经形成的习惯,使必然性和必然性作斗争。如果我们的行动出自我们整个人格,是那人格的表现,我们则是自由的;因此,真正的自由行动在我们的生活中是罕见的。终极的人生之道是一切人在任一时刻都能同样实行的创造,是靠自己对自己的创造,是人格的不断丰富,这种丰富不靠人格从外界提取的因素,却依赖它促使产生于自身的因素。([7],pp.632-633)我们在柏格森的生命哲学里可以看到,他对于生命的意志、人的自由、进化的创造的讴歌,对于依赖完整人格打破理性统治所寄予的厚望。探索基因时代生命的意义以及引导人们追求精神的崇高性、创造性,是现代生命哲学的中心观点。面向基因技术的现代生命哲学的主要内容有:首先,针对现代生物技术引发的一系列人生困惑,确定如何对待人的本质、人的尊严、人生的意义等生命哲学问题。其次,要深入挖掘传统生命哲学(如狄尔泰、柏格森等)的有益成分。第三,探索建立精神科学的可能性。 生物技术论文:中药生物技术教学内容和知识体系构建初探 作者:史仁玖,李艳玲,苗苗,王建美 【摘要】 生物技术是生命科学中发展最快的一门学科,其在中药学领域的应用,将会对传统中药学的研究带来新的生机。文章从构建课程内容与知识体系,构建实验教学内容和体系,理论联系实际,重视实践教学内容等方面探讨构建中药生物技术教学内容及知识体系,从而培养学生的独立思考、综合分析能力、科学思维能力和创新意识,全面提高学生的综合素质,为将来参加工作打下坚实的基础。 【关键词】 中药学 生物技术 知识体系 中药生物技术是中药学和生物制药相关专业本科及研究生的一门必修课,是一门新兴的复合型学科,利用生物技术的思路和方法,解决中药现代化研究与产业化开发中面临的难题。中药生物技术大量应用现代生物学的理论并综合利用了如生物化学、细胞和分子生物学、基因工程、细胞工程、酶工程、发酵工程、化学工程等现代科学的研究方法和手段,所以被列入高技术的范畴[1]。目前,国内开设该课程的院校不多,因此,中药生物技术教学内容和知识体系的构建是一种新的尝试,也是对传统中药学和生物技术教学思路的转变和教学内容的扩展。 1 课程内容与知识体系的构建 1.1 教学内容的构思课程目标是确定课程知识体系的主要依据,中药生物技术的教学目的是通过课程学习,使学生了解生物技术的原理和生物技术领域发展的动态以及生物技术在中药学中的应用,开阔学生的视野和知识面,优化知识结构,提高学生适应中药学现代化发展的能力;掌握现代生物工程和技术方法在中药学中的应用技术,培养学生把所学知识灵活应用到生产实践中的思维模式;力求培养学生动手能力,理论联系实际地培养学生的独立思考、综合分析能力、科学思维能力和创新意识,全面提高学生的综合素质。 中药生物技术课程涉及的知识面广,内容多,包括基因工程、植物细胞工程、酶工程、发酵工程以及生物转化基本理论和技术方法[2]。主要体现在4个方面:一是利用基因工程、细胞工程技术对中药资源的改造与改良;二是利用发酵工程、酶工程技术将药用植物原材料加工成商品,如用发酵法生产的虫草菌丝体、灵芝菌丝体等发酵制品;三是利用生物技术产品进行二次开发,形成新的产品,如许多功能性的低聚糖、保健食品添加剂等;四是利用酶工艺、发酵技术、生物反应器等对传统中药加工工艺进行改造,降低能耗,提高产率,改善中药品质等。 1.2 教学内容的组织 1.2.1 以生物技术在中药学应用中的发展组织教学内容目前,生物技术在中药中的应用还十分局限,除了在细胞工程和发酵工程方面有一定进展以外,基因工程刚刚起步,而酶工程和蛋白质工程尚未涉及。教学内容着重讨论基因工程、细胞工程及发酵工程等技术在中药基础和应用中的研究,突出“生物技术”与“中药学”的有机结合。教学过程中需要把握每节课的重点和难点内容,不能把中药生物技术讲成了生物技术,需要突出中药学的相关内容,重点介绍生物技术在中药药物的研究和开发中的应用。 1.2.2 教学内容的融合教学内容的选择要具有系统性、基础性、科学性、实用性和先进性,中药生物技术与很多课程有着密切的联系,如药用植物学、中药学、微生物学、生物化学、分子生物学、免疫学、生物分离工程、发酵工程、细胞工程、酶工程、基因工程等课程。因此,在教学过程中,需要注重中药生物技术与各个学科之间的密切联系,对重复的教学内容,尽量在授课时少讲或不讲,引导学生复习相关学科知识,安排学生专题讨论,加深学生对基本原理和概念的理解,以提高教学效率和教学效果。例如,基因工程技术与中药研究的内容学习,分子生物学基础知识部分安排学生自学,基因工程原理部分我们安排一个学习小组准备了学习课件,在课堂上精讲30 min,然后各小组课堂讨论。教学重点讨论药用植物基因工程,中药分子鉴定技术和基因芯片在中药研究中的应用。以论文文献为例,详细讲授材料处理、实验方法、结果分析及讨论,以期培养学生的科研思路、实验设计及生产应用技术,提高在工作中解决实际问题的能力和培养创新能力[3]。 1.2.3 及时增加新资料,扩展教学内容现代生物技术和中药学的发展日新月异,仅仅依靠教材知识很难跟得上发展的速度,这样学生在毕业后很难满足社会和科技发展的需求,所以需要教师通过阅览国内外专业期刊、网站,将国内外最新的相关科研成果和技术及时地介绍给学生,使教学内容更加充实,使学生了解到当前中药生物技术最前沿的知识,从听课过程中受到更多启迪,获得学科领域中的热点问题、实用研究技术和思维方法,以扩大自己的知识面,开拓视野,增强了学生自我学习的兴趣,如我们在讲述药用植物内生真菌时及时介绍“神七”搭载可产抗恶性肿瘤药物生物原料的植物内生真菌,黑龙江大学生命科学学院“抗癌药物紫杉醇产生菌的分离与工程菌株的构建”课题等。教学中,我们在围绕主教材完成教学大纲的同时,力求将国内外基因组学研究的最新成果、最新技术与方法、最新热点课题与方向、相关专业网站等及时介绍给学生,内容不在于知识全和系统性,而重在突出学科领域新、特、尖内容。此外,我校及我系每年有关中药学、生物技术、生物工程、制药学及中药生物技术的学术报告、讲座不少于十几场,这对课堂教学内容是一个很好的拓展。 2 实验教学内容和体系的构建 中药生物技术实验课程主要目的使学生更好地理解中药研究生产相关生物技术原理,培养学生运用相关技术方法的能力。因此,中药生物技术实验设计要充分体现该课程所具有的应用性、广泛性和综合性的显著特点。使所开设的每一个实验都有一个完整的、系统的技术路线,采用多种生物工程技术方法完成实验,学生通过实验可以全面了解某一中药生物技术产品或某一综合技术方法的特点与关键环节,加强学生对中药生物技术原理与技术全面、深刻的理解。 中药生物技术实验涉及的植物细胞工程、基因工程、发酵工程、酶工程等实验技术在前期的专业课程学习过程中已经学习训练,所以我们结合目前生物技术在中药学较成熟研究应用,我们教师相关的科研课题和实验条件设计实验项目。实验以基因工程、植物细胞工程和发酵技术在中药中应用的基本操作、基本技能为基础,从加强基础、培养能力、提高素质的教学目标出发,精选实验,优化实验教学内容,力求在培养学生动手能力的同时,理论联系实际地培养学生的独立思考、综合分析能力、科学思维能力和创新意识,全面提高学生的综合素质。我们设计相应三个综合性实验项目培养学生的实验设计和学习实验技术。每个实验项目包括两部分实验内容。药用植物马齿苋组织培养包括植物ms培养基的配置和马齿苋组织培养技术;泰山蛹虫草发酵包括泰山蛹虫草菌丝体发酵和泰山蛹虫草菌丝体多糖提取;丹参分子标记鉴定技术包括白花丹参和紫花丹参dna提取及丹参rapd实验。实验教学效果表明该课程实验的设定培养了学生的综合素质和创新意识,我们三届毕业论文中与中药生物技术相关的题目占30%以上。这些实验项目的开设对弥补传统的验证性实验项目的不足和提高学生分析与解决问题的能力方面具有非常重要意义。 3 理论联系实际,重视实践教学内容 面对当前激烈的市场竞争和人才培养模式的转变,高等教育的新形势对传统的教学理念提出了挑战,如何培养和提高学生的综合素质已成为当前高校教学发展的新趋势。与其他一些基础学科不同,中药生物技术培养学生的创新能力也必须从实践教学入手,在实践中培养学生综合运用所学知识分析问题、解决实际问题的能力,使其养成良好的工作作风。 3.1 实验室开放及课外兴趣小组鼓励学生利用课余时间参加实验室开放活动,让学生提早得到充分的科学研究综合训练,以利于培养创新型人才。在学生正在进行专业课学习时,除了必修的实验课外,鼓励同学进入实验室观摩学习,逐渐训练学生实验技术的规范性、熟练程度。每学期我们针对中药生物技术开放实验室和兴趣小组设定一些题目,如二氧化碳超临界萃取丹参药用成分,泰山蛹虫草菌丝体发酵条件优化,泰山四大名药分子标记鉴定,丹参活性成分合成关键酶的克隆,马齿苋的组织培养及悬浮细胞培养等一些与中药生物技术相关的科研课题,可以帮助其选择有兴趣的合适方向课题,积极参与其中,为以后的毕业课题和就业选择打下早期基础。从毕业生的考研和就业发现,参与实验室工作比较多的同学在考研面试和就业专业面试中优势明显。 3.2 生产见习生产见习是中药生物技术教学中的重要实践性环节,是与课堂教学相互渗透又各有重点的子系统,是中药生物技术进行直观教学的一种重要方法。我们利用周末走进生产企业、研究所等工作领域,不仅加深了感性认识,并且对以后的工作选择也具有前瞻性和指导性的作用。我们每届学生都要到泰安市的制药企业参观,与中药生物技术相关的如四维制药的泰山赤灵芝菌丝体发酵工艺,泰山药用植物种植园道地药材种植,泰安中信灵芝科技开发有限公司赤灵芝破壁孢子粉加工,泰安山东中药技术学院中药炮制车间等。 3.3 引导学生参加科研部分学习好、能力强的学生在导师的指导下,申请主持了泰安市大学生创新科研计划课题,或者参与部分教师承担的国家和省部级创新项目及企业合作项目的研究,使学生了解到不同学科的实验技术、科研方法,开阔学科视野,拓宽思维空间;尽可能增加应用性、设计性实验,提高学生科研水平,积极加强与校内实践基地、校办企业、实习实践基地单位的合作联系,为学生构建更广阔的实践平台。 生物技术论文:浅谈农业种植中生物技术的应用 生物技术,就是针对生物机体或生物部分器官、组织以及细胞利用先进的生物工程原理,对生物体进行改造,从而促进人类所需产品的生产。生物技术是一门对生物体进行改造和利用的技术,生物技术涉及到生物学、生物化学、遗传学、细胞学等学科知识,对于人类发展具有极高的研究价值。生物技术在农业种植中的应用,能够有效提升农作物产量,促进农作物产品质量的改善,对于我国农业发展具有非常大的帮助作用。 1 我国农业生物技术的发展概况?随着我国科学技术的不断发展,农业生物技术的不断完善和成熟,很大程度上促进了我国农业产业发展,促进了我国农业经济的有效提升。目前,生物技术在农业种植领域的贡献最为巨大,有效的提升了我国农作物产品产量及质量,很好的解决了我国食品生产问题,提高了我国农产品在国际农产品市场中的综合竞争力。但是,由于我国生物技术起步较晚,虽然发展速度较快,短暂的时间内已取得较为满意的成就,但是同发达国家相比仍然存在一定的差距。目前,随着我国生物工程研究技术的提出和落实以及国家相关政策的有力扶持,我国生物技术取得突破性进展,抗虫棉技术的研制以及植物基因组研究、转基因植物研究都处于世界领先水平,在发展中的生物技术暴露出了严重的发展不平衡问题,部分项目的研究力度不够,研究经费不足,使得我国生物技术发展道路仍旧十分漫长。 2 生物技术在农业种植中的应用 2.1促进了我国农作物产量的提升?由于我国人口数量较大,土地耕种面积不足,使得粮食产量问题成为制约我国经济发展的重要因素。随着我国生物技术的发展和利用,有效促进了我国农作物产量问题,改善了我国农村居民的经济收入状况,促进了我国市场经济的快速发展。目前,我国生物技术在水稻种植领域的应用效果最为明显,实现了水稻产业的倍数增长,有效的提升了我国水稻年产量,缓解了我国粮食压力,加快了我国农业生产力的提升速度。 2.2促进了我国农产品质量的提升?随着我国市场经济的快速发展,我国城市居民的生活质量水平也得到了显著的提升,居民消费观念的不断转变,使得居民消费方向由数量消费逐渐演变为质量消费,强调农业产品数量的同时,更加强调农业产品的营养价值和食用安全性。生物技术在农业种植领域的利用,有效提升了我国农产品综合质量,解决了我国农业产品优质和高产的矛盾,提高了我国农产品的市场竞争力。其中,中单3701、中单9409、以及云优19等转基因蛋白玉米品种,在普通玉米产量基础上增产8%~15%,籽粒的硬度达到3.5以上,赖氨酸的含量达到0.4%以上,蛋白质含量维持10~12%,使得蛋白玉米营养丰富,产量逐渐提高,有效的提升了我国玉米产品的市场竞争力,促进了我国农业产业的快速发展。 2.3促进了我国农作物的抗虫性和抗病性?病虫害影响农作物产量的重要因素是病虫害问题,造成了农作物产量的快速下降,造成了农作物的大量死亡,因此,提高我国农业作物产量,促进我国农业产业发展的重要工作便是对病虫害问题的解决。通过先进的生物技术,我国部分转基因作物已经成功具有良好抗虫性和抗药性,确保了我国农作物产量的稳步提升。如新型转基因马铃薯的成功研制,使得马铃薯作物在受到克伦那多马铃薯甲虫的侵害时,能够自身分泌水晶蛋白这一物质,从而对克伦那多甲虫进行毒害,避免病虫害问题对作物产量的影响。同时,农作物抗虫性和抗药性的提升,有效的降低了农药及杀虫剂的用量,降低了农药和杀虫剂残留物对农产品质量的影响,降低了农药和杀虫剂对水资源的污染,提高农产品产量的同时,确保了环境保护工作的有效开展。 2.4促进了农作物对土壤养分的利用效率?农作物的生产离不开养分的有效供给,作物缺少必要的生长元素,就会造成作物生长效率的降低,导致农作物产量的降低。为确保农作物产量,氮、磷、钾肥的使用在农业生产过程中是必不可少的,就相关数据显示,农作物种植过程中作物能源的来源50%依靠肥料。由于肥料的过度使用,导致温度气体的大量排放,加剧了地球温室效应。同时,农业生产过程中肥料的大肆应用,是导致水体富营养化的罪魁祸首。?生物技术的应用,有效提升了农作物对土壤养分的利用效率,降低了农作物对肥料的依赖,从而有效降低了种植过程中肥料的使用,降低了肥料对环境的危害。如部分转基因作物,能够通过根部相关结果加强对营养元素的固定和收集,提高了对土壤养分的应用,促进了植物的快速生长。同时,通过对特定真菌的研究和应用,加速了种植区域内土壤养分的生成,提高了土壤中养分含量,有效减少了对人造肥料的应用,减少了人造肥料对环境的破坏。 3 总结?生物技术对农业发展具有非常积极的促进作用,加强生物技术的有效利用,能够有效提升作物的产量和质量,提升作物的抗虫性和抗药性,降低了人造肥料对环境的危害,实现农业产业经济快速发展的同时,确保了生态环境的稳定性。因此,应该加强生物技术的研究力度,加快生物技术产业化发展,以实现我国农业现代化水平发展速度,促进我国农业现代化改革。 生物技术论文:探讨农业种植中生物技术的推广及应用 随着科学技术的发展,生物技术也得到了不断地进步,生物技术在农业种植中的应用和推广,实现了我国农业的可持续发展。 1 农业种植中生物技术的推广及应用-转基因技术 转基因技术,简单来讲,就是在生物体外对dna分子进行人工剪切、拼接,对基因进行改造和重新组合,再导入生物体内使导入的基因得以表达。其中,其核心技术就是提取目的基因——将需要的基因从供体生物的细胞内提取出来,从而达到最终目的。其中还有一个关键的环节就是对多细胞生物的检测,将每个受体细胞单独培养并诱导发育成完整个体,检测这些个体是否摄入目的基因,摄入的基因是否表达(是否表现出相应的性状)。淘汰无变化的个体,保留有相应变化的个体进一步培养、研究。 在当前的农业生产中,转基因技术是目前应用最为广泛的一种生物技术。转基因技术的应用,对农业种植的育种有着极为重要的作用和意义,其可以将某一种作物的优良基因转移到另一种完全不具亲缘关系的作物品种当中,使得作物产量和质量得到提高。 目前被较广泛提取使用的植物目的基因主要有:苏云金杆菌抗虫基因、种子贮藏蛋白基因、植物抗病基因等。例:用棉铃饲喂棉铃虫,如虫吃后不出现中毒症状,说明未摄入目的基因或摄入目的基因未表达,如虫吃后中毒死亡,则说明摄入了抗虫基因并得到表达。 因此,通过转基因技术的应用,使得农作物的品种得到改良,目前,随着科学技术和生物技术的发展,其应用也不断呈现广泛应用的趋势。首先,目前,转基因植物的种植规模在不断地扩大,根据相关数据分析,目前采用转基因技术种植面积已经达到了全球耕地面积的16%。 此外,还有杂交育种技术的应用。简单来讲,就是在生物的体细胞中,控制同一性状的遗传因子成对存在,不相融合,在形成配子时成对的遗传因子发生分离,分离后的遗传因子分别进入不同的配子中,随配子遗传给后代。其也是一种极为常见的生物种植技术,杂交育种技术与转基因技术相比,其操作方式更为简单,而且这种技术的推广时间也比较早,目前,对于杂交技术的应用已经有了丰富的经验,这些技术的应用都使得农业种植的难度降低。 2 农业种植中生物技术的推广及应用-组织培养技术 在农业种植中,对于组织培养技术的应用,其主要是建立细胞的全能性的基础之上的,通过人工的诱导,保证植物组织在无菌状态下进行良好的发育,最终发育成为完整植株的一种生物技术。组织培养技术的利用,不仅可以增加植物繁殖的速度,而且更为重要的是能够在有限的时间内,培育出更多优良的植物品种。此外,利用组织培养技术,可以有效地防止病毒对作物幼苗的侵害,保证种苗无病毒,促进良种经济作物的快速推广。在应用组织培养技术要注意以下几点:首先,要保证在植物组织培养中温度、光照、湿度等各种环境条件,培养基组成、ph值、渗透压等各种化学环境条件,使得能够有效地促进组织培养育苗的生长和发育。另外,在进行初代培养外植体的时候,对于褐变做好处理。褐变,主要就是指外植体在接种后,其表面开始褐变,有时甚至会使整个培养基褐变的现象。它的出现是由于植物组织中的多酚氧化酶被激活,而使细胞的代谢发生变化所致。在褐变过程中,会产生醌类物质,它们多呈棕褐色,当扩散到培养基后,就会抑制其他酶的活性,从而影响所接种外植体的培养。所以一定要加强对这个环节的处理。第三,关于植物组织的初代培养。初代培养旨在获得无菌材料和无性繁殖系。即接种某种外植体后,最初的几代培养。在初代培养时,用诱导或分化培养基,即培养基中含有较多的细胞分裂素和少量的生长素。初代培养建立的无性繁殖系包括:茎梢、芽丛、胚状体和原球茎等。 3 农业种植中生物技术的推广及应用-采用生物技术制作生物农药 生物农药,简单来讲,就是利用生物新陈代谢的产物,将其作为制作农药制品的有效成分,改变传统形式通过化学手段制作农药的方法,即可以起到良好的保护环境的作用,另外,还可以达到良好的使用效果,更加重要的是提高了植株的耐药性,所以,利用生物技术制作农药具有深远的影响。 在基因工程药品的生产中,许多药品的生产是从生物组织中提取的。受材料来源限制产量有限,其价格往往十分昂贵。微生物生长迅速,容易控制,适于大规模工业化生产。因此,我们可以将生物合成相应药物成分的基因导入微生物细胞内,让它们产生相应的药物,不但能解决产量问题,还能大大降低生产成本。例如:转黄瓜抗青枯病基因的甜椒、转鱼抗寒基因的番茄、转黄瓜抗青枯病基因的马铃薯、不会引起过敏的转基因大豆等等。 因此,生物农药技术,避免了对环境造成的污染,利于农业的可持续发展。 4 总结 总而言之,生物技术已经在农业中得到了广泛的推广和应用,有效地改善我国目前的农业现状,提高了农作物抵抗能力,提高农业产量,积极推进我国农业的发展,实现了农业的可持续发展。 生物技术论文:现代生物技术在食品领域中的应用研究 摘要: 现代 生物学和分子生物学的 发展 ,对基因工程、细胞工程、酶工程、发酵工程等现代生物技术工程产生重要影响, 其在食品发酵生产中的应用越来越广。本文阐述了基因工程、细胞工程、酶工程等现代生物技术在食品发酵业的应用。 关键词:生物技术;基因工程;细胞工程 现代生物技术的迅猛发展,成就非凡,推动着 科学 的进步,促进着 经济 的发展,改变着人类的生活与思维,影响着人类社会的发展进程。现代生物技术的成果越来越广泛地应用于医药、食品、能源、化工、轻工和环境保护等诸多领域。生物技术是21世纪高新技术革命的核心内容,具有巨大的经济效益及潜在的生产力。专家预测,到2010~2020年,生物技术产业将逐步成为世界经济体系的支柱产业之一。生物技术是以生命科学为基础,利用生物机体、生物系统创造新物种,并与工程原理相结合加工生产生物制品的综合性科学技术。现代生物技术则包括基因工程、蛋白质工程、细胞工程、酶工程和发酵工程等领域。在我国的食品 工业 中,生物技术工业化产品占有相当大的比重;近年,酒类和新型发酵产品以及酿造产品的产值占食品工业总产值的17%。现代生物技术在食品发酵领域中有广阔市场和发展前景,本文主要阐述现代生物技术在食品发酵生产中的应用。 一、基因工程技术在食品发酵生产中的应用 基因工程技术是现代生物技术的核心内容,采用类似工程设计的方法,按照人类的特殊需要将具有遗传性的目的基因在离体条件下进行剪切、组合、拼接,再将人工重组的基因通过载体导入受体细胞,进行无性繁殖,并使目的基因在受体细胞中高速表达,产生出人类所需要的产品或组建成新的生物类型。 发酵工业的关键是优良菌株的获取,除选用常用的诱变、杂交和原生质体融合等传统方法外,还可与基因工程结合,进行改造生产菌种。 (一)改良面包酵母菌的性能 面包酵母是最早采用基因工程改造的食品微生物。将优良酶基因转入面包酵母菌中后,其含有的麦芽糖透性酶及麦芽糖的含量比普通面包酵母显著提高,面包加工中产生二氧化碳气体量提高,应用改良后的酵母菌种可生产出膨润松软的面包。 (二)改良酿酒酵母菌的性能 利用基因工程技术培育出新的酿酒酵母菌株,用以改进传统的酿酒工艺,并使之多样化。采用基因工程技术将大麦中的淀粉酶基因转入啤酒酵母中后,即可直接利用淀粉发酵,使生产流程缩短,工序简化,革新啤酒生产工艺。目前,已成功地选育出分解β-葡聚糖和分解糊精的啤酒酵母菌株、嗜杀啤酒酵母菌株,提高生香物质含量的啤酒酵母菌株。 (三) 改良乳酸菌发酵剂的性能 乳酸菌是一类能代谢产生乳酸,降低发酵产品ph值的一类微生物。乳酸菌基因表达系统分为组成型表达和受控表达两种类型,其中受控表达系统包括糖诱导系统、nisin诱导系统、ph 诱导系统和噬菌体衍生系统。相对于乳酸乳球菌和嗜热链球菌而言,德氏乳杆菌的基因研究比较缺乏,但是已经发现质粒pn42和pjbl2用于构建德氏乳杆菌的克隆载体。有研究发现乳酸菌基因突变有2种方法:第一种方法涉及(同源或异源的)可独立复制的转座子,第二种方法是依赖于克隆的基因组dna 片断和染色体上的同源部位的重组整合而获得。通过基因工程得到的乳酸菌发酵剂具有优良的发酵性能,产双乙酰能力、蛋白水解能力、胞外多糖的稳定形成能力、抗杂菌和病原菌的能力较强。 二、细胞工程技术在食品发酵生产中的应用 细胞工程是生物工程主要组成之一,出现于20世纪70年代末至80 年代初,是在细胞水平上改变细胞的遗传特性或通过大规模细胞培养以获得人们所需物质的技术过程。细胞工程主要有细胞培养、细胞融合及细胞代谢物的生产等。细胞融合是在外力(诱导剂或促融剂)作用下,使两个或两个以上的异源(种、属间) 细胞或原生质体相互接触,从而发生膜融合、胞质融合和核融合并形成杂种细胞的现象。细胞融合技术是一种改良微生物发酵菌种的有效方法,主要用于改良微生物菌种特性、提高目的产物的产量、使菌种获得新的性状、合成新产物等。与基因工程技术结合,使对遗传物质进一步修饰提供了多样的可能性。例如日本味之素公司应用细胞融合技术使产生氨基酸的短杆菌杂交,获得比原产量高3倍的赖氨酸产生菌和苏氨酸高产新菌株。酿酒酵母和糖化酵母的种间杂交,分离子后代中个别菌株具有糖化和发酵的双重能力。日本国税厅酿造试验所用该技术获得了优良的高性能谢利酵母来酿制西班牙谢利白葡萄酒获得了成功。目前,微生物细胞融合的对象已扩展到酵母、霉菌、细菌、放线菌等多种微生物的种间以至属间,不断培育出用于各种领域的新菌种。 三、酶工程技术在食品发酵生产中的应用 酶是活细胞产生的具有高效催化功能、高度专一性和高度受控性的一类特殊生物催化剂。酶工程是 现代 生物技术的一个重要组成部分,酶工程又称酶反应技术,是在一定的生物反应器内,利用生物酶作为催化剂,使某些物质定向转化的工艺技术,包括酶的研制与生产,酶和细胞或细胞器的固定化技术,酶分子的修饰改造,以及生物传感器等。酶工程技术在发酵生产中主要用于两个方面,一是用酶技术处理发酵原料,有利于发酵过程的进行。如啤酒酿制过程,主要原料麦芽的质量欠佳或大麦、大米等辅助原料使用量较大时,会造成淀粉酶、俘一葡聚糖酶、纤维素酶的活力不足,使糖化不充分、蛋白质降解不足,从而减慢发酵速度,影响啤酒的风味和收率。使用微生物淀粉酶、蛋白酶、一葡聚糖酶等制剂,可补充麦芽中酶活力不足的缺陷,提高麦汁的可发酵度和麦汁糖化的组分,缩短糖化时间,减少麦皮中色素、单宁等不良杂质在糖化过程中浸出,从而降低麦汁色泽。二是用酶来处理发酵菌种的代谢产物,缩短发酵过程,促进发酵风味的形成。啤酒中的双乙酰是影响啤酒风味的主要因素,是判断啤酒成熟的主要指标。当啤酒中双乙酰的浓度超过阈值时,就会产生一种不愉快的馊酸味。双乙酰是由酵母繁殖时生成的α-乙酰乳酸和α-乙酰羟基丁酸氧化脱羧而成的,一般在啤酒发酵后期还原双乙酰需要约5~10d 的时间。崔进梅等报道,发酵罐中加入α-乙酰乳酸脱羧酶能催化α-乙酰乳酸直接形成羧基丁酮,可缩短发酵周期,减少双乙酰含量。 四、小结 在食品发酵生产中应用生物技术可以提高发酵剂的性能,缩短发酵周期,丰富发酵制品的种类。不仅提高了产品档次和附加值,生产出符合不同消费者需要的保健制品,而且在有利于加速食品加 工业 的 发展 。随着生化技术的日益发展,相信会开发出更多物美价廉的发酵制品,使生物加工技术在食品发酵工业中的应用更加广泛。 生物技术论文:关于蛋白质化学和生物技术的研究 摘要] 在最近几年的生物研究技术和生物工程的相关领域已经被越来越多的人所关注。每个国家与每个国家的蛋白质化学技术与生物技术的研究都是不同的,各有各的特点。本文对蛋白质化学以及生物技术进行了详细的研究。 [关键词] 蛋白质化学;生物技术;研究;分析 本文就蛋白质化学以及生物技术做一综述,现分析如下: 1 蛋白质化学生物技术研究 蛋白质生物技术的主要任务之一就是要通过变化的蛋白质表达量,来寻找疾病潜在的诊断标志物。另一方面,蛋白质是生物体内的执行者,许多生物学过程、蛋白质降解、细胞之间的识别,都是依据蛋白质传递的信息来完成的[1]。 1.1 对蛋白质的化学标签 标签就是要将能够区分的元素差异的物质引入到差异样本中去,利用质谱分析得到的信息,将相对量的差异区分显示出来。化学标签的主要作用就是:便于目标蛋白的定位、追踪、纯化以及结构和相互作用研究[2-3]。 1.1.1 体内的标记体内的标记,也可以称为是代谢的标记。就是利用含有稳定的同位素,饲料对动物进行喂养和培养,将标签成功的引入。15n和13c是比较常用的稳定的同位素[4-5]。 1.1.2 氨基酸标记氨基酸的标记就是将氨基酸碳原子和氢原子替换成为稳定的元素,然后再将这样稳定的氨基酸加入到某种培养基中,这样细胞就会将氨基酸加入到蛋白质中引入的标记[6-8]。 1.1.3 体外的标记体外的标记主要分为酶解前、酶解时和酶解后三个标记。酶解前标记是将含有差异试剂标记在蛋白质的某个部位上,采用icat的技术,进行等量的混合后酶解,最后通过链亲和素的柱子富集这些标记的肽段,利用质谱分析差异。酶解时标记,就是在内切酶作用下,蛋白质发生酶解。酶解后标记,有些标记试剂适用于在蛋白质酶解成肽段后标记,酶解后标记就是指蛋白质在酶解后对形成的肽段进行标记,这样酶解后标记就派上了用场[9]。 1.2 化学标记的优缺点和应用问题 定量标记主要就是分体内标记和体外标记,对于体外标记技术分析的范围比较广,外标记技术适合于各种条件的标记,无论是从组织、体液到细胞样品均可以。而对于体内标记而言,无法实现完全标记,主要就是取决于蛋白质的代谢问题。化学标记来分析蛋白质是比较有发展前景的学科,许多的疾病与蛋白质也有一定的联系。最近,结合稳定同位素标记和差异技术分析了磷酸化蛋白,一共分析出了8 000多个磷酸化的位点[10-11]。 化学标记的不足:是在理论上,可能使融合蛋白不稳定,改变或使融合蛋白的功能丧失。在实验中表明,当应用较大的亲和纯化标记,常会发现细菌的融合蛋白产物的功能钝化。一个表位附加标记对融合蛋白质的行为影响是多变的,且依赖于该蛋白质的结构。 2 各个国家对蛋白质化学和生物技术的研究 德国美因兹大学的哈密特·斯托科教授的报告介绍了传统的著名医学植物萝芙木碱利血平最近几年提供的有关单贴吲哚生物碱的生物合成的详细内容。日本神户学院大学的冈田芳男教授也做了关于含有2,6-二甲基-l-酪氨酸和 pyrazinone的阿片类似物的设计和报告。日本东京大学的野水本雄教授的报告是关于细胞黏附性多肽一壳聚糖基质:这一种新型多功能生物材料,组织工程要求移植到组织的细胞,需要修复和再生[12]。 3 结语 蛋白质是生命的物质基础,没有蛋白质就没有生命。因此,它是与生命及与各种形式的生命活动紧密联系在一起的物质。机体中的每一个细胞和所有重要组成部分都有蛋白质参与。最近几年各国的管理人员更加重视对蛋白质的研究和探索。 生物技术论文:我国生物技术及产业发展的战略与若干对策 1 抓住机遇,加速我国生物技术及其产业的发展 近20年来,我国生物技术取得了长足的发展,培养了一支约2 万人的从事生物技术研究、开发、生产和管理的科技队伍,其中有一批留学海外学成回国的中青年生物技术专家;建立了相当数量的研究开发机构及产业化基地;初步形成了医药生物技术、农业生物技术、轻化工生物技术、海洋生物技术等门类齐全的生物技术研究、开发、生产的体系。作出了一批具有较高水平的生物技术研究开发成果,开发出一批生物技术产品并投放市场。继1996~1997年第一个基因工程产品上市的高潮之后,预计在2003~2005年我国将出现生物技术产品上市的第二个高潮。由此可见,与其它高技术领域相比,我国的生物技术总体水平及产业化程度与国际先进水平的差距明显缩小。在我国重要的高技术领域中,从目前基础条件、资源优势和发展态势来看,生物技术最有希望取得创新性进展,最具参与国际市场竞争的潜力。因此,建议国家将发展生物技术及其产业作为21世纪加速发展我国高技术产业、提高国际竞争能力的“突破口”。把握有利时机,进一步把发展生物技术及其产业放在突出的战略地位,力争在21世纪的前10年内使我国生物技术及产业跻身于世界先进行列。 2 制定发展战略、明确战略目标、 选择发展模式总体战略 我国的生物技术及产业发展应改变以往跟踪为主的战略,实施积极创新为主集成应用的战略方针。基于目前我国生物技术及产业发展的实际状况、水平和能力,在未来10~15年内,我国宜采取“立足创新、集成应用、需求导向、重点突破”的发展战略。 关于集成应用,主要是指把现有的已成熟的先进技术(不管这些技术源自何处)组合集成起来运用于生物技术的研究开发和产品生产。充分借助和合理利用现代科学技术所取得的成就,对于我国生物技术产业以及其他高技术产业的发展都十分重要。 1)战略目标 21世纪初我国生物技术及产业的发展目标应定位在:努力提高生物技术在我国国民经济和社会发展中的贡献率,增强我国生物技术的创新能力和国际竞争能力;争取在21世纪初的10年内,使我国生物技术的整体水平跻身于世界先进行列,生物技术新兴产业发展成为我国的支柱产业之一。 2)发展模式 我们认为,在未来10~15年内,我国的生物技术及产业发展宜采取“政府引导,企业为主,官、产、学、研、资相结合”的发展模式。 众所周知,产、学、研的结合是促进科技进步,加速科技长入经济,提高研究开发效率的良好方式。结合现阶段我国实际情况,为保障生物技术及产业得以迅速发展,政府的作用十分重要。政府应该对全局研究开发及产业化的发展方向、目标、策略和措施进行系统的规划和设计,对各类各层次不同机构的研究开发工作给予重要的引导;对于一些重要的领域,国家应给予一定的资金支持,可以更加有效地引导企业界、金融界以及地方政府的资金和支持,各方面力量形成的合力将加速国家目标的实现。 高技术是基于多种学科的综合技术,而高技术产业则必须加上科学的经营管理和营销策略。发展高技术产业只有以企业为主,才能有效地将分离的科学与技术、科技与产业、产品与市场紧密地有机地联系在一起。同时生物技术产业的发展需要技术资本和金融资本的联合运作。没有一个良好的资本市场,生物技术产业将难以迅速发展。 3 主要对策 1)健全和完善管理体制、加强整体协调、形成优势集成 总体而言,我国目前尚没有全国性统管生物技术研究开发及产业化的组织管理机构,缺乏全局性的战略部署。目前国家各类科研计划虽然都在不同程度上注重基础性创新性研究,但在具体实施和操作过程中,往往倾向于选择短期能产生效益的研究项目,导致创新的源头匮乏。更为严重的是,各类计划之间缺乏必要的沟通与协调,各部门、地方自成一体、封闭运行,导致科研力量分散,形不成合力,而且造成低水平重复。 现阶段我国正处在从计划经济向市场经济过渡的转轨期。发展我国的生物技术及其产业,必须结合我国具体国情,同时运用计划和市场两种资源配置的调节手段,采取“两弹一星”+利益捆绑的新机制,盘活我国技术、设备与设施、人才等方面的存量,使各方面的优势系统有效地集成;必须同时调动国家、地方和企业以及科技人员的内动力和凝聚力;必须下决心解决部门地方条块分割、低水平重复的顽症。为此,建议国家适时成立全国性的组织管理机构,对全国生物技术及产业发展进行总体规划和协调指导,从而做到整体协调,避免多头指挥和政出多门,实现决策、协调和实施系统的统一、简便和高效。 2)进行战略布局,形成产业聚集区 国外生物技术及其产业发展的经验表明,在一些地理、交通、信息、政策等环境较好的地域,容易形成生物技术研究开发和产业的“聚集区”。这种“聚集”促进了不同研究开发领域的交流与合作,不仅加速了生物技术研发及产业的发展,同时通过“聚集”进一步吸引人才、技术和资金,起到了“聚集”带动“聚集”的作用,形成了 良性发展的循环。根据目前我国生物技术及产业发展情况,结合现有国家级高技术产业开发区,可选择技术力量比较雄厚、投资环境好并已有一定生物技术产业基础的上海、北京、广东(深圳)、长春等地作为生物技术产业化基地,给予更为优惠的财政和税收扶持政策。 集中力量有选择地发展3~5个生物技术产业聚集区(如以北京为中心的京津冀聚集区、 以上海为中心的江浙沪聚集区、以深圳为中心的粤港聚集区、以长春为中心的长沈大聚集区等),发挥生物技术产业发展的聚集效应,尽快形成较大的生物技术产业规模。对上述生物技术产业聚集区,国家应积极发挥引导作用,充分调动地方和企业界的积极性,以国家重大项目为纽带,促进优势互补的联合与协作,逐步形成既有合作(包括跨国和跨地区合作)又有竞争的社会化的生物技术研发与生产的格局。 3)选择部分重点产品,目标定位国际市场 对于某些我国有较好基础、接近或达到国际先进水平或是我国有资源优势的技术领域,例如转基因动物反应器、转基因植物、功能基因组、生物芯片、组织工程、中药等领域,应选择部分重大项目,目标瞄准国际市场,通过运用优势集成、整体设计、分段实施的操作方式,加大协同攻关力度,尽快将一批拥有自主知识产权的生物技术和产品推向国际市场,增强并确立我国生物技术及产业的国际竞争能力和地位。 4)建立国家生物技术重大项目孵化器 我国科技成果转化难、转化率低制约了高科技产业的发展,影响了科技作为第一生产力作用的发挥,已成为普遍关注的问题。生物技术因其自身的综合性、多学科特点,生物技术转化更具有特殊性。在目前我国资本市场尚不完善的条件下,孵化器的作用尤为重要。孵化器的作用是,通过与研究开发机构建立广泛联系,并有力地引导企业介入,密切生物技术上下游的结合,有效地使单一技术的突破尽快孵化为成熟配套的技术和工艺,向产业进行技术转移和辐射,从而加速具有商业前景的技术和产品尽快形成商品化和产业化。为此,应在已有的工作基础上,择优建立数个生物技术国家重大项目孵化器,结合具有自主知识产权、独特性的生物技术重大项目和重大产业工程的实施,力争在5~10 年内开发出一批具有自主知识产权和国际竞争力的重大生物技术产品,同时走出一条生物技术成果转化的成功之路。 5)加强生物技术产业相关技术及装备的产业化及国际化 我国在生物技术及产业发展所需的重要仪器、设备、试剂等支撑技术与装备方面十分落后,主要依靠国外进口。在国外,生物技术的支撑技术与装备本身就是一个巨大的产业,其产值占生物技术产业总产值的20%以上。生物技术的支撑技术与装备具有两大特点,一是涉及多学科、多技术领域的交叉;二是绝大多数生产经营专用仪器、装备的公司都拥有国际市场,只有占有国际市场才能在国际竞争中生存和发展。目前我国尚不具备自主研制和生产并占有国际市场的能力。因此,对重要的生物技术仪器、设备和装备,应采取“桑塔纳”模式,走与国外大公司合资合作的发展道路。第一步通过合资合作,引进建设组装线或生产线,这样一方面可以迅速提高技术水平和管理水平,另一方面可以与外国公司共同参与国际竞争;第二步加速引进技术的消化吸收,逐步加大国产化比重,同时加强新型号、新设备的研制开发,进而逐步增强参与国际竞争的能力。在此方面,应注意避免自己闭门造车、封闭发展,所开发的产品性能不稳定,测出的数据不可靠,别人不用,自己也不用的尴尬局面。 6)大力发展生物技术中介组织 国外成功经验表明,中介组织在高技术产业发展过程中发挥了重要作用,中介组织是创新体系的重要组成部分。我国应大力发展从事生物技术信息咨询、技术评估(包括生物安全评估)、专利(特别是国外专利)、投融资等方面的中介机构。 我们认为,应尽快组建生物技术产业协会。组建生物技术产业协会有利于信息沟通和协作,有利于规范市场和公平竞争,亦可避免不必要的重复,有利于逐步形成社会化发展的格局。协会组成以企业法人和高级主管为主,吸纳大学和研究机构的技术、管理、营销专家参加。政府主管部门可以通过协会进行全局性组织协调工作。 7)充分利用和合理保护我国丰富的生物资源 我国国土辽阔,特殊的地理、气候、人口、人文、历史以及多民族等原因,使我国具有丰富的动物、植物、微生物及人类遗传资源,包括历史悠久的中医药宝库,为我国在生物技术领域的研究开发提供了得天独厚的有利条件。但从目前情况看,我国在生物资源的保护和利用方面还存在着明显的不足。大量的生物资源没有得到有效的保护和利用,甚至一些重要的资源流失严重。例如,我国虽有丰富的微生物资源,但由于资金和管理上的一些因素,导致研究、保藏和开发工作都处于非常困难的境地,至今没有一个明确的主管部门,也没有一部微生物资源管理的法规。因此,建议国家有关部门象重视人类遗传资源一样高度重视对所有生物资源的保护和利用。一方面应抓紧制定和完善有关各类生物资 源管理的法规和规章制度;另一方面应尽快建立健全国家生物资源的保藏及服务体系,其中包括细胞库、菌种库、毒种库、种质库、信息库等。此项工作可在相关计划的基础上,给予专项经费支持。虽然需要花费一定的资金,但这是一项具有战略意义的基础性工作,因此必将起到事半功倍的效果。 8)加强国际合作,建立战略联盟 发展我国生物技术及产业要充分重视利用海外资源,特别是信息及人才资源。在这方面,即使是十分发达的美国也不例外,十分重视利用国外的信息,并吸引别国的优秀人才为其服务。我国除应采取相关措施积极吸引海外留学生和科学家回国为国效力外,还应选择重大技术领域,在国外建立联合工作站。863计划生物领域在“八五”、 “九五”期间已试行,效果良好。实践表明这是实现技术跨越的有效途径。国家应积极引导支持有条件的科研机构和企业,特别是企业在国外建立研究开发机构,这样将会大大提高信息采集、技术引进、智力引进、人才培养和国际合作与交流乃至产品出口的效率。 9)高度重视人才的培养和引进 高技术的竞争归根结底是人才的竞争。为参与21世纪生物技术国际竞争,培养优秀人才是一项十分重要而紧迫的战略任务。目前我国的教育体制和课程设置不适应生物技术及产业发展的要求。生物技术是多学科交叉的综合性技术,生物技术人才的培养要注重掌握广泛的知识以及多种相关技术技能。因此,建议在大学本科阶段,增设专门的生物技术课程,课程的内容包括广泛的相关领域的综合性知识。同时在研究生阶段,应开设有关管理和经营方面的课程。没有多学科的交叉汇集就没有生物技术的发展;没有管理和经营的理念就没有生物技术产业的发展。同时还应特别重视毕业后的在职教育,及时扩展新知识。特别需要强调的是,应注意培养既懂科技又懂经营与管理的两栖人才。建议国家设立专门的奖学金,资助具有博士学位或高级技术职称的人才,同时选拔具有丰富经验或担任一定的行政领导职务的优秀中青年骨干进修mba 课程,包括遴选其中部分突出人才赴海外攻读mba学位。 在充分发挥现有国内生物技术人才重要作用的同时,应积极引导和吸引海外留学生和科学家回国发展,这是一项涉及人才资源争夺的战略任务。建议国家有关部门制定出台更加明确的有关鼓励和吸引海外留学生和华人科学家回国发展的具体政策措施。 生物技术论文:当前生物技术产业发展存在的问题及对策 摘要:生物技术是现代生物学发展及其与相关学科交差融和的产物,生物技术以其独有的活力和发展潜力已经成为一个国家新的经济增长点。但是当前生物技术产业的发展还存在着非常多的问题。因此,可以通过健全和完善管理体制、进行战略布局调整,加强企业队伍建设、以市场为主导,重点突破、加大政府投资,完善建立产业政策扶持等措施来加快当前的生物技术产业发展。 关键词:生物技术 产业发展 问题 对策 一、 生物技术概论 生物技术是现代生物学发展及其与相关学科交差融和的产物,其核心是以dna重组技术为中心的基因工程,还包括微生物工程、生化工程、细胞工程及生物制品等领域。生物技术,可视为一种运用生物体来制造产品的科学与技术,虽然生物技术这项专有名词是在七十年代才开始正式出现,但生物技术应用却可追溯至远古时代。例如,神农氏尝百草是中国历史上利用植物在医药应用上的最早记载,足见生物技术观念与应用早已存在人类日常生活之中。 为加快生物技术产业的发展,我国始终把生物技术列为国家重大科技计划,政府大幅度增加了研发投入,同时鼓励国家加大科技投入,取得了较好的效果,获得了一批具有知识产权的新基因,新表达系统、生物工程、药物进入了创制阶段,建立了一系列关键平台技术,动植物转基因技术已经成熟,杂交水稻大面积推广,抗基因的棉花、番茄已经进入了商业化的发展,有数十种基因药物已经进入了实用化阶段。 另外 ,通过对高产、优质、抗逆的动植物新品种,新型药物、疫苗和基因治疗,蛋白质工程三大主题的研究开发,以增产粮食为战略重点和发展生物技术药物产业为突破口,为生物高技术产业的形成奠定了良好的基础,并在遗传工程农作物的培育方面走在世界前列。 二、 生物技术产业发展现状 首先,生物技术生产发展快速,涉足领域不断深入。我国生物技术起源于80年代,到2000年销售产值已经达到200亿元人民币,平均增长33.58%。同时,生物技术产业涉及的领域是非常广泛的。并且还再继续扩展深入。 其次,生物技术产业取得了重大成就。世界上出现了一批影响未来的重大技术:人类基因组学或蛋白质组学、干细胞技术与组织工程、生物信息学、转基因技术、克隆技术、生物芯片或蛋白芯片或组织芯片、基因治疗与细胞治疗、反义核酸技术、单抗技术等对现代生命科学及生物技术产业产生了巨大的影响。 最后,生物技术企业不断发展壮大。由于生物技术前景广阔,发展潜力巨大。我国从事生物技术产品开发的企业,如雨后春笋,不断涌现。 另外,生物技术产业格局从治病为主向治病、保健、提高生活质量的健康产业过渡。兼并重组愈演愈烈,大企业愈来愈大,协作型竞争已经成为当今生物技术产业的主流; 三、 生物技术产业发展存在的问题 首先,自主知识产权过少,产业化能力很低。目前,我国在生物技术产业及产业发展所需的重要仪器、设备、试剂主要依靠国外进口。生物技术产业的技术与装备还相当欠缺。目前我国尚不具备自主研制和生产并占有国际市场的能力。我国的生物技术产业和其他的发达国家的生物技术产业比较起来,我们的技术还很低,并且很多的研究成果都还是在实验室,还没有走出转化为现实生产力的大门。如何加快将开发研究出来的生物技术成果转化为现实的生产力,提高产业化能力,是当前我国生物技术产业要充分重视的一个大问题。 其次,投入严重不足,并且投入渠道单一。生物技术产业是资金密集型产业,是高投入、高风险和高回报的产业,因此,资金短缺是首先要解决的问题。在国家加大生产技术投资力度的同时,还要充分利用银行贷款以及尚待健全的风险资金市场,寻找各种资金渠道。政府应制定优惠政策,鼓励企业参与生物技术的研究与开发。目前,我国企业资本融通渠道只有创业者个人出资,上市公司、民营企业投资,政府的风险投资,国家科技部的中小企业担保基金,中小企业科技创新基金五种。其中上市公司、民营企业的投资因为上面所说的缺乏对无形资产的认识和认可,导致他们常常希望在所投资的企业中依靠他们所提供的有形资本来控股,严重地打击了创业者的积极性。 最后,产业化人才缺乏,研发与产业化脱节。生物技术产业的发展同样离不开人才。由于研究开发人员培养周期长,大量优秀的科研人员滞留在国外,国内缺乏优秀人才,尤其缺少技术兼经营型人才。此外,我国现有生物技术人才偏重于理论研究,产业化人才相对缺乏,在我国生物技术产业发展中,常出现实验室里的科研成果难以产业化,或产业化成本很高而无经济价值。 四、 生物技术产业发展的对策 首先,健全和完善管理体制。发展我国的生物技术产业,必须结合我国具体国情,同时运用政府和市场两种资源配置的调节手段,盘活我国技术、设备与设施、人才等方面的存量,使各方面的优势系统有效地集成。必须同时调动国家、地方和企业以及科技人员的内动力和凝聚力,须下决心解决部门地方条块分割、低水平重复的顽症。为此,建议国家适时成立全国性的组织管理机构,对全国生物技术产业及产业发展进行总体规划和协调指导,从而做到整体协调、避免多头指挥和政出多门,实现决策、协调和实施系统的统一、简便和高效。 其次,进行战略布局调整,加强企业队伍建设。根据目前我国生物技术产业及产业发展情况,结合现有国家级高技术产业开发区,可选择技术力量比较雄厚、投资环境好并已有一定生物技术产业基础的地方作为生物技术产业化基地,给予更为优惠的财政和税收扶持政策。 培养专门的企业人才,成立专门的开发生产企业或机构。就生物技术来说,我国已经有了很大成绩,但是在研究、开发、生产、销售四个环节中,研究和开发环节还存在很大的缺陷。因此需要下力气建立一只强大的研究,开发队伍。 再次,以市场为主导,重点突破。努力开拓生物技术产品市场,开发和生产符合生物技术市场需求的产品。生物技术市场对生物技术产品的需求将会极大的促进生物技术产业的迅速发展。世界生物技术都在迅猛发展,但是不同的国家有不同的研究重点和方向。就以我们中国来说,中国的生物技术最有权威的是植物细胞工程育种、植物快繁和脱毒苗生产等植物生物技术上。发挥我国的优势,保持技术的最前沿,可以大大的促进生物技术产业发展的领域。 最后,加大政府投资,完善建立产业政策扶持 通过与研究开发机构建立广泛联系,并有力地引导企业介入,密切生物技术产业上下游的结合,有效地使单一技术向产业进行技术转移和辐射,从而加速具有商业前景的技术和产品尽快形成商品化和产业化。政府要制定一系列保护和鼓励生物技术发展的政策和法律。通过制定法律加强合作研究、鼓励发明创新和促进技术转移。还可以通过融资渠道来实现对生物技术产业的扶持,其中包括拨款或资助,大公司出资、成立基金会、贷款、风险投资等。政府直接投资的变化是调整研发投入结构,提高民用研究与发展投入,特别是民用高技术开发投入,以提高经济竞争力。投入的重点是风险大、民间投资有困难的重大长期研究课题。另外,政府对生物技术产业的扶持还有一个非常重要的方面,就是促进合作研究开发。政府可以将国有研发成果下放,鼓励产、学、研合作。 生物技术论文:现代生物技术在油菜育种中的应用 摘要:介绍了植物组织培养技术、重组dna技术和分子标记在油菜育种中的应用。植物组织培养技术已日趋成熟,应用在了油菜的单倍体育种、远缘杂交和染色体诱变等方面;重组dna技术在油菜抗除草剂,抗虫和抗病等方面已发挥巨大作用;随着基因饱和度的增加,基因图谱与物理图谱的建立,分子标记将有望在提高选择效率,培育好的油菜品种方面发挥大的作用。 油菜是世界四大主要油料作物之一,属十字花科芸薹属,包括甘蓝型油菜、芥菜型油菜、白菜型油菜3个栽培种。多年来,油菜生产国政府和科学工作者均十分重视油菜的生产和科研工作。从70年代开始发展起来的现代生物技术则给动植物品种改良带来了一场革命,把育种技术从宏观水平提高到微观水平,以植物组织(细胞)培养技术、重组dna技术、分子标记技术为主体的现代生物技术已成为作物品种改良的前导技术。本文就生物技术在油菜育种中的应用加以综述。 1、植物组织培养 植物组织培养是指植物的离体细胞、组织或器官在人工培养基上的生长、维持或分化。组织培养的全部实践都是以细胞的全能性和体细胞有丝分裂的均等性为依据的。植物组织培养根据外植体来源和培养目标的不同分为愈伤组织培养,器官培养,分生组织培养,细胞培养和原生质体培养及融合等类型。组织培养作为一种新的手段,对植物改良有重要价值。 1.1单倍体育种技术 控制和改变植物染色体倍数来达到选育优良品种的技术,其中最突出的是单倍体育种。以花药为外植体组织培养获得单倍体个体,无论花粉来源于纯合体还是杂合体,经加倍后即纯化,为加速育种进程提供了前所未有的机会。目前,花药培养已在200多个植物种中获得成功,中外学者对影响花药培养的内外因素进行了广泛深入的研究,运用花药培养已经获得新品种的重要作物有水稻、小麦和大麦等,通过花药培养也获得了一批纯合玉米自交系。甘蓝型油菜通过花药均获得单倍体植株,进而加倍,已成为常规育种的重要辅助技术。 1.2通过胚培养克服远缘杂交不亲和性和杂种后代的自交不亲和性,拓宽种质范围 远缘杂交是植物育种的二个重要方面。通过远缘杂交,可以获得品种间杂交难以得到的变异类型。通过栽培种和野生种间的杂交,还可以从野生种那里获得如抗病性和对恶劣环境适应性等经济性状。但远缘杂交也存在许多困难。其中之一是杂种胚乳不能正常发育,杂种胚也会因饥饿死亡。在芸薹属、萝卜属等作物上,远缘杂交均有成功的报道,我国也有不少成功的例子,如甘蓝型油菜与兰花籽、诸葛菜的种属间杂交等。 1.3原生质体培养及融合技术 植物原生质体是指用特殊方法脱去细胞壁的、裸露的、有生活力的原生质团。这种裸露细胞在适当的外界条件下,还可以形成细胞壁,进行有丝分裂,形成愈伤组织和诱发再生植株,因而仍然具有细胞的全能性。原生质体培养就是指以这种裸露细胞作为外植体所进行的离体培养。原生质培养的主要目的是实现远缘物种的体细胞杂交和外源染色体、dna或细胞器的导入,以这种生物学手段对植物进行改良。在植物育种上应用最多而且期望最高的是体细胞杂交。 体细胞杂交又称原生质体融合,是指2种原生质体间的杂交。它不是雌雄配子间的结合,而是具有完整遗传物质的体细胞之间的融合。因此,杂交的产物一异型核细胞或异核体中将包含有双亲体细胞中染色体数的总和及全部细胞质。当然,由于自然的原因,由杂种细胞再生成的杂种植株内,染色体数目和细胞器的组成以及其它细胞质成分还有不同程度的变化,因而大大增加了后代的变异。此外,由于人为的控制,也会使杂种细胞内的遗传物质发生某种变化,例如体细胞杂交过程中有意识地去除(或杀死)某一亲本的细胞核,得到的将是具有l个亲本细胞核和2个亲本细胞质的杂种细胞,通常把这种细胞称为胞质杂种。 关于原生质体融合技术,自carlson(1972)获得第l个烟草体细胞杂种以来,到80年代中期报道有15个种内组合,38个种间组合,13个属间组合的体细胞杂种植株。大多数属于茄科植物,十字花科只有少数。据不完全统计,到90年代,通过体细胞杂交技术又增添了再生植株的种内杂种14个,种间62个,属间47个,并有2个科间组合的胞质杂种分化出植株。油菜的原生质体融合在70年代也开始了尝试,如拟南芥菜和白菜型油菜原生质体融合获得了自然界不存在的属间体细胞杂种一拟南芥油菜。banneret等通过种间杂交将ogura在萝卜中发现的雄性不育性胞质转移到甘蓝和甘蓝型油菜中。pelletier等通过体细胞融合的方法产生雄性不育的甘蓝型油菜胞质杂种,从而得到优良的没有缺点的雄性不育系。heyn通过油菜雄性不育和raphanobrassica(萝卜×甘蓝型油菜杂交的双二倍体)种间杂交,将恢复基因从萝卜导入到甘蓝型油菜中,pelletier等选择得到了具有改良的最佳胞质杂种组胞质全恢复植株,这类种质具有一个显性恢复等位的基因,近年来,通过不断改良,萝卜胞质三系已接近生产和利用阶段。 1.4诱发与筛选遗传变异,转移创造抗逆、抗药、抗病性突变 因为组织培养改变了细胞分裂的正常周期,使异染色质dna复制更加延迟,从而使带有异染色质区的染色体在细胞分裂过程中发生断裂、引起染色体畸变,诱发转座因子。因此,在组织培养条件下,无论有无诱变剂存在,都有较高的突变率,再生植株中存在着丰富的遗传变异。由于组织培养的环境条件可以严格地加以控制,我们就有可能模拟出各种自然灾害条件,如培养基中nacl的浓度、ph值、添加对某些作物危害最大的流行病菌毒素或者最有效的除莠剂等,组成各种特异性选择培养基,从而筛选出具有对特殊自然灾害抗性、抗药性或抗病性细胞系或再生株,为作物改良提供宝贵的基因来源或种质资源。 2、植物基因工程技术 基因工程即重组dna技术,或分子克隆。是一种外科手术式的遗传操作。它不是通过一般传统的有性杂交方法,而是采取类似于工程建设的方法,按照预先设计的蓝图,借助于实验室的技术,将某种生物的基因或基因组转移到另一种生物中去,使后者定向地获得新的遗传性状,成为新的类型。用重组dna技术实现对某一植物的改造,大体上要经过以下5个步骤:①从某种特定的生物中获取外源dna或目的基因; ②从原核生物中获取目的基因的载体并进行改造;③用限制性内切酶将载体切开,用连接酶把目的基因连接到载体上,获得dna重组体;④以欲改造的植株作受体,使重组dna进入受体细胞,即实现外源dna的转化; ⑤被转化的受体细胞再生完整植株,外源dna在受体内表达。 利用基因工程技术可以改良作物蛋白质成分,提高作物中必需的氨基酸含量,脂肪酸组成,培养抗病毒、抗虫及抗逆境植株,在当前农业生产中已经显示出巨大的经济效益。因此,倍受重视,已经成为研究人员多,投资大,进展快并极富活力的生物技术产业,并展示出在未来农业生产中的诱人前景,是我国"863"计划的重点项目。 近年来,油菜基因工程研究已蓬勃开展,据不完全统计,1985-1991年,十字花科基因工程研究共23篇,其中油菜占13篇。在加拿大,1992年全国转基因植物试验共205个,其中油菜164个。在这164个试验中,抗除草剂试验159个,抗病试验l个,改变蛋白质试验1个,提高含油量的试验l个。 2.1抗除草剂 将除草剂耐性引入农作物是增加对除草剂选择性及完全性的一条新途径。在油菜基因工程中,对抗草甘磷的epsp合成酶(5-enolpyruvylshikimate-3-phosphatesynthase)突变基因的导入取得成效。草甘磷(glyphosate)是一种非选择性的广谱除草剂,它是通过抑制epsp合成酶的活性而阻断芳香族氨基酸的合成,最终导致受试植物死亡。 目前已从e·coli分离出一个突变株,它含有抗草甘磷的epsp合成酶的突变基因,将其引入到作物中,当使用草甘磷时,作物不受损害。由于草甘磷无毒,无残留,易分解,不污染环境,因此,人们对抗草甘磷的epsp合成酶基因的遗传操作十分重视。目前加拿大已有2个抗草甘磷的转基因油菜品系,多加1992一1994年加拿大油菜品种联合试验,这些品系在产量方面与当前品种相当,但品质和抗性加强。 2.2抗虫 培养抗虫植物是基因工程的一个重要应用领域,不仅对改良作物具有重要意义,同时对种子工业和农业化学也有不可低估的影响。在抗虫方面,主要是通过克隆编码。将苏云金芽孢杆菌(bocillas thuringiensis)即b·t·的毒素蛋白基因(也称杀虫晶体蛋白基因)转移到植物细胞中,从而获得抗虫的转基因植株。目前已将其转入到烟草、番茄、棉花中。在姜芸薹抗虫基因工程中,已将苏云金杆菌毒蛋白基因转入油菜、花椰菜、花茎甘蓝,结球甘蓝中。 利用一些蛋白酶抑制剂基因,也可获得抗虫植株。如英国已克服了豇豆的胰蛋白酶抑制剂基因,将该基因转入植株,就产生抑制剂,能破坏虫体胰蛋白酶的活性。害虫食转基因植株后,便因消化不良而死亡。 2.3抗病性 病毒对植物的危害是农业生产上损失最大的病害之一,目前普遍采用的控制和避杀传毒昆虫、选育带有抗病基因的品种、生产脱毒苗以及接种病态的弱毒株系以达到交叉保护的作用等常规方法,均或多或少存在限制因素,导致效果欠佳或产生相反的效果。利用植物工程防治病毒的方法有以下几种。 ①病毒外壳蛋白基因的导入:即利用导入的外壳蛋白基因形成交叉保护,防止或减轻病毒危害,已经获得的抗病毒转基因蔬菜作物有番茄、马铃薯、辣椒等。美国于1986年获得了转化tmv外壳蛋白基因的番茄植株,在大田试验条件下,有tmv外壳蛋白的番茄接种tmv后只有5%的植株发病,产量不减,而对照植株发病率达99%,减产26%~35%。已经成功转化的病毒外壳蛋白基因还有马铃薯x病毒(pvx)、马铃薯y病毒(pvy)、黄瓜花叶病毒(cmv)和大豆花叶病毒(smv)等。 ②病毒卫星rna的crna导入:1986年英国科学家把cmv的卫星rna转成cdna。再将它转进植物中去,第l次获得了抗cmv的工程植株。我国学者赵淑珍也获得了类似的转基因植株。 ③病毒的反义rna:日本科学家1993年已将cmv反义rna基因导入到辣椒中并探索反义技术在抗病毒育种上的应用价值。其抗病机理就是将病毒的基因组反向结合在启动子上,转入植株,使转基因植株编码出反义基因的rna,当外源rna病毒侵入时,反义rna便与之形成互补,构成双链结构,从而阻止病毒复制,减轻病毒危害。 除上述3种方法外,还可以利用植物自己编码的抗病基因以及利用病毒上的其它基因等方法进行抗病品种的育种。 2.4品质改良 据davies(1992)报道,在脂肪酸代谢过程中催化不饱和反应的酶为质体中18碳酰基载体蛋白脱氢酶。将其反义rna基因导入油菜和芜菁。结果使转基因植物中饱和的18碳烷酸含量由2%提高到40%,增加20倍。但油脂含量仅为正常种子的一半。另据kuntzon等报道,由加州月桂树分离得到的月桂酸酰基载体蛋白硫酯酶基因导入油菜中,使转基因油菜种子油中月桂酸(13碳饱和脂肪酸)含量高达50%。此外,据krebbeors等(1991)、stayton等(1991)、altenbach等(1992)报道,通过根瘤农杆苗导入拟南芥和豌豆2s白蛋白基因和巴西坚果富含甲硫氨酸种子蛋白基因,使转基因油菜蛋白质总量成倍增加,甲硫氨酸和赖氨酸含量显著提高。这些事实都说明,提高基因工程改良种子中油脂和蛋白质组成是可能的。 2.5自交不亲和性的转变 自交不亲和性(si)有孢子体和配子体2个主要系统,孢子体不亲和系统是不亲和花粉管在柱头表面生长停滞,配子体不亲和系统是不亲和花粉长出花粉管,花粉管生长停滞一般发生在进入柱头之后。甘蓝(brassica oleracea)仅孢子体系统,其s一座位(s-locus)含有2个多态基因(polymorphic genes)。即s一座位糖蛋白(slg)和s一受体激酶(spk)基因,两者是分离的,相隔约200kb。srk基因中一个类似于slg的结构区域,一个假定的穿膜结构区域和一个激酶结构区域。 甘蓝型油菜(brassica napus)属于自交亲和性的植物,将其slg基因转入自交不亲和性的甘蓝(brassica oleracea)后,甘蓝即变成自交亲和株。这可能是甘蓝的slg基因在受到有益抑制,引起柱头发生变化造成。 2.6育性 决定植物育性的ta29基因及转基因杂种油菜已取得突破性进展。ta29核酸酶基因最先是由goldberg r·b·在烟草花器中发现的。这一基因转至油菜等作物中可以表达。据marlani c·等研究,外源的ta29核酸酶基因在绒毡层中专一表达时,致使绒毡层细胞败育,而绒毡层细胞主要是为花粉粒发育提高营养的,败育后导致花粉发育不正常而表现为雄性不育。为了达到育性的恢复,marlani c·又设计了用绒毡层专一启动子与ta29核酸抑制物基因构成融匣?虻既胫参铮?肷鲜龅既?a29核酸酶基因后得到的雄性不育株杂交,在f1代中,由于ta29核酸抑制物基因表达,抑制了ta29核酸酶的活性,从而恢复可育。 为了使基因工程雄性不育可保护下去,mariani c·又设计了将ta29核酸酶基因与bar基因(编码抗除草剂磷化黄酮的ppt乙酰转移酶)串联在一起的转化植物。这一转基因雄性不育植物当与正常油菜杂交时产生的后代即可用除草剂处理,选择性杀死可育株而保留不育株。现在比利时pgs公司(1993)已利用这一套材料生产杂种。 3、分子标记 分子标记(molecular marker)是指与特定基因或标记连锁的一段经过扩增并可检测出的dna序列。经典的分子标记rflp(限制性片段长度多态性)至今仅l0多年的历史,但人们利用它已构建了数以百计的植物分子标记遗传连锁图。后来发展了基于pcr技术的各种分子标记,如ssr、rapd、scar、aflp等等。这些分子标记各有千秋,已有许多专文予以介绍。这里仅就分子标记在辅助作物育种中的功用概述之。 从本质上看,分子标记与构建经典细胞遗传连锁图的形态学标记和生化标记是一致的。所不同的是与后两者相比较,前者直接反映了dna序列上的变异,并在数量上具有无限性,因此在辅助作物育种上有更广泛的用途。 3.1作物品种资源的dna指纹分析 这种分析不仅将导致对遗传资源本质的评价、归类和利用,还将在品种的纯度测定和品种知识产权保护上发挥作用。 3.2标记重要基因 有些重要基因,如抗病基因检测不仅很费时,还受植物发育阶段的限制。利用与这些基因紧密连锁的分子标记,无疑有助于在育种过程中对特定基因型的选择。如果利用分子标记与目的基因之间的连做关系,构建出类似于细胞遗传图的分子标记遗传连锁图,那么分子标记还将有下述用途: ①辅助回交育种 回交育种中需要解决的问题之一是连锁累赘。利用分子标记可能检测到在目的基因两侧各发生了一次交换的个体,因而可以仅经过二、三次回交,便可达到常规回交育种中回交上10次也达不到的目的。 ②全基因组选择 借助于饱和的分子标记连锁图,可以对各预选单株的整个基因组组成进行分析。在此基础上选择出不仅具有多个目标性状,且遗传基础最为理想的个体。 ③杂种优势分析和预测 杂种优势来源于dna的杂合性,分子标记第一次提供了准确判断杂交组合dna杂合性的手段,从而也第一次有可能从dna水平预测杂种优势。利用分子标记,还可人工培育出在dna序列的重要片段可能高度杂合的亲本,从而配制出超优势的f1组合。 4、结语 处于世纪之交的现代植物育种学是以组织培养、分子克隆和分子标记3大生物技术同育种实践紧密渗透为特征的。组织培养技术已日趋成熟,成为油菜常规育种的重要辅助手段,随着基因图谱的饱和度日益提高,以及rflp标记图谱,基于pcr标记图谱、物理图谱间对应关系的建立,育种家在不久的将来有望利用分子标记来提高选择效率,更快地培育出更好的品种。基因工程除在抗除草剂、抗病、抗虫等方面发挥巨大的作用外,在创造新的雄性不育材料、充分利用杂种优势方面亦展现出诱人的前景。 生物技术论文:生物技术专业实践教学的改革与实践 摘要为提高实践教学质量,调动学生的学习自主性,锻炼学生的实践能力,培养学生的创新精神和创新能力,重庆文理学院通过对生物技术专业实践特点的研讨,对原有的实践教学体系进行改革和创新,构建了新的实践教学体系,实施效果显著。 关键词生物技术专业;实践教学;改革 2002年经重庆市教委批准,重庆文理学院设立生物技术专业,几年来,生物技术专业以培养德、智、体全面发展的高素质应用型人才为目标,以深化实践教学改革、合理设置实验课程体系、优化师资队伍结构、改善实践教学条件为措施进行专业建设,使生物技术实践教学的软硬件条件得到了较大改善。在实验设置和内容方面也进行了一系列的改革,构建了“以专业实验技术为龙头、基础实验技术为基础、模块实验技术为补充”新的实践教学体系。 1生物技术专业实践教学体系建设的原则 长期以来,国内各高校的生物技术专业因成立背景不同,办学特色不同,在实践教学各个环节设置方面各有偏重。近些年来情况有了一些变化,随着生物技术产业对人才要求的不断提高,各校交流的加强,对生物技术专业的内涵及外延有了较为一致的认识。从2005年开始,按照“国内领先和国际先进”生物技术专业的实验课程建设要求,结合重庆文理学院具体情况,对生物技术专业实践教学进行了改革,在课程优化目标方面,主要考虑以下3个方面: (1)就业市场对人才的要求。生物技术是一种高新技术,可以应用于农业、工业、食品、医药、微生物等领域,市场需求范围广。这要求以通才教育为基础,培养厚基础、高素质、能力强的应用型人才,形成核心竞争力。唯有如此,才能使学生在就业市场上展现出较强的竞争优势。因此,应该培养基础扎实、知识面广、技术过硬的应用型人才。 (2)结合学科理论和实践的发展趋势。生物技术是生命科学中发展最为活跃的领域,高新技术不断被发现,为生物学以及其他学科的发展提供了重要的理论依据和研究手段。同时,生物技术也是一门实践性很强的学科,要求学生具有较为扎实的生物科学基本理论、基本知识和较系统的生物技术理论与实验技能,了解生物技术领域的前沿和发展动态,具有较强的创新意识与实践能力。因此,应将最新生物技术科研成果和学术前沿发展趋势引入到教学当中,使学生了解和掌握最新的生物技术,并提高其解决科学难题的能力。 (3)学生自主意识和主观能动性。生物技术实验教学是重要的实践教学环节,它不仅仅是对理论的验证,还是培养学生动手能力、应变能力、创新能力及科学思维的重要手段[1]。生物技术实验教学的改革与探索,重在发挥学生在实验教学中的主体地位,充分尊重学生的兴趣和特长,重视学生的个性发展,促使学生养成自我约束、主动学习、不断进步的优良学风[2]。实验课堂应改变由教师“抱着学生走”的实验方式,以学生为中心,在实验中留给学生较多的独立思考的空间,有利于学生拓宽思路,使学生产生压力,并将压力转变为动力,最终提高学生的动手能力和分析能力。 综合以上各个方面,高等教育应当以学生的个人发展为出发点,形成专业的培养目标,并围绕这一目标进行课程建设和改革。为了实现这一目标,要求学生通过对基础知识体系的学习,形成自我学习的能力。 2生物技术专业实验建设的框架 生物技术是生命科学的前沿和尖端学科,发展日新月异,新技术、新设备、新成果层出不穷,只有不断更新知识,才能紧跟前沿[3]。生物技术专业无论是设备投入还是实验耗材相对较高,要求高校必须加大投入,才能确保实验教学的质量,而加强实验教学的关键是要有一个功能齐全、设备先进的实验室[4]。 首先,围绕专业培养目标,以实践性教学环节为中心,对专业人才知识和技能结构进行整体分析和设计,使课程实验、课程设计、生产实习、毕业设计等主要实践教学环节形成4大模块,使这些模块既分工明确、各有侧重,又相互联系,有机地组成一个不可分割、相互渗透的整体。与理论教学相互配合,以基本技能为基础,专业技能为重点,突出知识的联系性和综合性特点,注重技术应用和创新能力的培养,构建相对完善的具有专业特色的实践教学体系。 其次,结合学科优势,打造创新性综合实验体系。综合实验体系除贯穿基本技能训练体系以外,根据重庆文理学院的专业特色,开设一些具显示度的、切合实验室规模的、包含完整生物制药环节的综合性大实验。充分培养学生的综合实验技能,并与课程理论体系配套,为学生提供初步技能实训的机会。实验规模的生产装置与布局反映了现代生物技术的特点,并充分利用重庆文理学院现有的生物教学中心技术优势,在实验内涵上体现多学科的交叉与应用,反映科研、生产、工艺一体化研究的思想。 最后,依托重庆文理学院建设重点学科的背景,创建柔性技能型实践平台。生物技术专业实验室的建设体现了教学与科研的充分结合。利用学科资源,校级重点实验室、重庆市生物工程中心都直接参与本科实践教学。开设植物组织培养、水产动物良种选育、基因工程、酶工程4个方面的设计型、研究型开放实验,供学生选做。学生依据自身的个性特点可选择感兴趣的实验,实验的内容也根据学科的发展不断调整、提炼最新的研究成果,体现出整个实验系统适应学科发展及个性培养的柔性。通过研究设计型实验环节,让学生体会生物材料的多样性,感受现代生物技术在科学研究和生产实践中的应用,对专业有一个更全面和深刻的认识。 3构建多层次的实践教学体系 实验教学体系是生物技术实践教学体系的重要部分。实验教学体系建设包括实验教学内容、实验教学方法和手段、实验教学队伍和实验室装备等的建设。其中教学内容是实验教学的基本依据,是学生获得实验技能的根本[5]。实践教学内容与体系是围绕着生物技术专业的培养目标制定和建立的,注重学生动手能力、创新能力、实践能力的培养。设立基础实验技术系列、专业实验技术系列和模块实验技术系列3大类别实验课程,明确本专业基本技能点、专业技能点和行业综合技能点要求。以实验技能性质分类为主线,整合实验课程,使学生明确每项技能的训练目标。 基础实验技术系列涵盖生物学和实验技术的核心,是学生必须掌握的基本训练环节,这一层次也称为基础核心实验。专业技术实验系列涵盖生物技术大实验以及发酵工程、植物组织培养、生物技术制药等方面的设计研究型实验,实验内容提前公布,学生可以结合自己的兴趣进行选择,专业技术实验系列中学生可部分或全部完成从实验方案设计、实验准备直至实验结果获取的全过程,培养学生的综合实验能力。在学生进行上述2个层次专业实验技能训练的同时,对一部分较为优秀的同学安排创新实验环节的训练,创新实验反映学科发展方向及研究热点并带有探索性,参加创新实验的学生可以提前进入实验室,并可以免修部分相关的综合实验。 实践教学体系的实施从2005年开始,学院对教学计划及实验室管理模式也进行相应的调整。在教学计划方面,集中时间安排综合性实验,并建立了互动的实验教学信息化平台,开发出集管理、预习、信息反馈为一体的实验管理信息系统,挂在校园网上供学生实验选题、预习、实验室准备、管理之用等。 4实验教学改革的实施效果 实践教学的改革是个永恒的主题,生物技术专业在近几年的改革实践中虽然已取得明显的成效。 首先,实验课教学更趋合理。实验教学改革实施过程中,实验教学内容的改革主要遵循创新性、系统性、连贯性、综合性的原则,从直观性、验证性和巩固性实验向创新能力培养的实验过渡的原则。在实验内容的选择上,适当减少验证性实验内容,增加定量分析试验和大实验,引入学生自主性实验。在实验内容的顺序安排上由浅到深,相互渗透,循序渐进。实验内容调整后的特点实验内容更加符合生物技术专业需求,内容的分布更趋合理,实验内容的改革有利于学生实验能力、实验效果的提高和创新精神的培养,使学生可以掌握更多的实验技术和方法。 其次,培养了学生的科学素养和创新意识。专业技术实验和创新实验环节得到了大大加强,综合性实验由原来的2个增加至10个。开设创新性开放实验机制,有兴趣的学生随时都可以申请开放实验项目,进入实验室进行实验研究。使学生从被动学习逐步转向主动学习,从被动接受教学到主动去探索寻求科学实践知识。许多学生不满足于实验、实习课程的学习,自发组织各种科技兴趣小组,在老师的指导下,从大二开始就介入教师的科研项目,结合教师的科研项目开展课外科技立项活动。通过这种训练方式,学生的动手能力、综合问题的分析能力得到了有效的提高。 再次,将科技前沿融入到实验教学环节。通过大纲的制定、教材的编写以及课程的合理安排,明确了教学思路,学生易于接受、反映良好。通过理论教学和实践教学的有机结合,丰富了课堂教学内容,加深了学生对生物技术理论课程知识的系统理解,提高了学习积极性,激发了求知欲和探索精神,培养了创新思维方法和能力,为他们将来从事科研工作、开发利用资源生产生化产品提供了思路、奠定了理论基础。同时,还将科学发展的前沿和热点渗透到本科实验教学中,部分实验内容直接来源于最新的科研成果,提高自身素质和教学水平。 最后,增强了学生专业学习积极性和主动性。本科学生到科研实验室后,从课题的选择到实验的设计等过程都以学生为主,教师仅做必要的指导,在进行课题研究的时候,专业理论在课题研究中得到应用,让学生专业学习不再枯燥与抽象,特别是课题研究一步步取得进展,解决了一个个难题,让学生获得成功感,学生学习的效能感得到了加强,这些都促使学生学生学习方式从“要我学”到“我要学”,从被动接受到主动探索新知的转变。
工程技术论文:对工程技术与测量方法研究 1新疆坎儿井简介 坎儿井是维吾尔语“Karez”的音译。根据历史资料,新疆吐鲁番坎儿井出现在唐代,至今已有2000多年的历史[12]。吐鲁番坎儿井是新疆特有的文化景观,是新疆勤劳智慧的各族劳动人民,根据本地自然条件、水文地质特点创造出来的一种结构巧妙的特殊的地下水利工程设施,是在第四纪地层中自流引取地下水进行灌溉的水利工程设施,人们形象地喻之为“地下长城”。坎儿井在新疆主要分布在吐鲁番、哈密等地区,还曾在木垒、乌鲁木齐、奇台、库车、和田、阿图什等地区有过不同程度的分布,尤以吐鲁番地区最多[13],总长度超过5000km,它是与万里长城和京杭大运河齐名的中国古代三大工程之一。坎儿井集中分布在吐鲁番盆地的原因是和当地的自然地理条件不可分割的。吐鲁番是一个典型的环绕型盆地,其北面的博格达山的主峰海拔高达5445m,而盆地中的艾丁湖面海拔154m,该盆地的地形高差悬殊[14]。盆地山前倾斜平原地下水补给充沛,含水层透水性强、地形坡度为1/30~1/50,地面坡度自北向南逐渐变缓,恰好能使坎儿井水通畅流过[11]。吐鲁番是我国气候极端干旱、水资源十分短缺的地区之一,年降水量只有16mm,而年蒸发量可达到3000mm,夏季酷热少雨,可称之为是中国的“干极”[15,16]。但坎儿井水由地下暗渠输送,蒸发量较少,流量稳定,可以常年自流灌溉。聪明智慧的各族人民利用当地自身的这种地理位置优势,发明了地下河道———坎儿井。许多坎儿井至今为当地的农业生产和人民生活发挥着重要的作用。据吐鲁番地区第三次全国文物普查,吐鲁番盆地共有坎儿井1108条,但有水坎儿井的数量已从1957年的1237条下降到2009年的200余条。 2坎儿井工程结构 吐鲁番坎儿井是利用北高南低的地势,不需动力而将出山口或山前冲洪积扇区域水源地的地下水自流引出地表的一项古老人工水利工程设施。坎儿井由竖井、暗渠、明渠、涝坝四部分组成,参见图1。竖井的功能是在开挖暗渠时,通风出土、定位以及供施工与维修人员上下起作用。竖井分布疏密不等,上游比下游间距长,一般上游段间距约60~100m,中游段间距约30~60m,下游段间距约为10~30m。竖井的深度,一般越是靠近水源地,竖井越深,从上游至下游由深变浅,上游深度约40~70m,中游深度约20~40m,下游段深度约3~15m。其断面,一般长1~1.2m,宽0.8~1m[17]。暗渠是坎儿井的主要组成部分,根据功能的不同分为集水段和输水段。集水段的功能是当其周围的潜水位高出暗渠时,截取和汇集地下水,具备集水功能;输水段是暗渠输水通道,把集水段汇集的地下水引出地面。暗渠高度一般为1.7m左右,宽度为1.2m左右,长度一般为3~5km,最短也有数百米,最长的超过10km[18]。明渠是暗渠出水口至农田之间的水渠。明渠的功能是把从暗渠出来的地下水引入储水涝坝。涝坝是绿洲的心脏,又称蓄水池,其主要功能是调配坎儿井水,使坎儿井水得到充分利用。 3坎儿井工程勘探测量技术探讨 在坎儿井工程勘探测量技术研究当中,几何学和测量学是非常重要的。特别是长距离坎儿井的勘探和施工中,如果高差测量不准,母井、地下水位与出水口的位置就很难确定,同时竖井的深度也会出现误差,最终暗渠的贯通也会偏离,影响井下通水。所以,坎儿井的勘探工程技术中最重要的环节就是坎儿井工程勘探测量方法的确定。而坎儿井工程勘探测量主要包括测量母井位置和竖井深度。3.1母井位置的测量确定方法坎儿井工程勘探施工中,坎儿井位置的选定是很重要的。选择位置,首先要考虑在什么地方能挖出水来,其次要考虑坎儿井下游有没有可垦荒地。坎儿井的水源由当地坎匠们选定。这些坎匠们具有非常丰富的经验。他们所选的坎儿井源头一般出水量较大、水流通畅、源 :请记住我站域名/h1,表明地下水位高于出水口,若母井的位置基本确定为A点,则出水口B点能提供用水。如果h2h1为止。3.2竖井深度的测量确定方法图3是竖井深度确定方法示意图,为了保证坎儿井水流畅通,竖井深度要从上游至下游由深变浅。要知道各竖井的深度,坎匠根据确定的母井位置和母井深度,从母井位置开始向出水口方向进行竖井深度的测量工作。4.2.1第一口竖井深度确定方法母井深度确定以后,根据几何学矩形原理可以得出式(1)、式(2)(参考图3):h=h1+a(1)h1=h-a(2)式中,h是母井深度,a是母井与第一口竖井之间的地面高差,h1是第一口竖井的深度。3.2.2第二口竖井深度确定方法第一口竖井的挖深确定了以后,根据几何学矩形原理可以得出式(3)、式(4)(参考图3);h1=h2+b(3)h2=h1-b(4)式中,h1是第一口竖井的深度,b是第一口竖井与第二口竖井之间的地面高差,h2是第二口竖井的深度。3.2.3第三口竖井深度确定方法第二口竖井的挖深确定了以后,用同样的几何学矩形原理可以得出式(5)、式(6)(参考图3);h2=h3+c(5)h3=h2-c(6)式中,h2是第二口井的深度,c是第二口竖井与第三口竖井之间的地面高差,h3是第三口竖井的深度。余下的竖井深度的测量按以上方法以此类推。总之,无论是母井位置的确定方法还是竖井深度的确定方法都离不开高差测量。一条坎儿井的总长度一般在3~15多公里左右,竖井之间的距离也大概几十米左右,那么在古代没有现代测量仪器和测量工具的情况下,是用什么样的测量方法和测量工具完成3~15km之间的高差测量?下面本文将着重探讨古代坎儿井的高差测量原理和方法。 4古代坎儿井高差测量原理和测量方法 4.1高差测量原理及测量工具通过实地调查和访谈我们获取了一些涉及到坎儿井工程勘探测量中的高差测量方法、测量工具、测量术语等方面的资料。当时测量坎儿井母井与出水口之间的高差时,选用的方法是用容器盛水,利用水在静止时的水平面进行高差测量(如图4所示)。基本原理和现代水准测量原理相同,即利用水面提供的一条水平视线,并借助一定长度的木杆,来测定地面两点间的高差。首先将盛满水的容器(敞口盆)安置于两点之间,在容器内放置可以漂浮的玉米秸秆芯,玉米秸秆芯的长约10cm、宽2cm、厚1cm,在中间下部钉一个铁钉可起到在水面固定玉米秸秆芯的作用。测量时在前后测点分别放置两根木杆,木杆约长 3~4m,通过水面提供的水平视线,在木杆水平线高度所对应的位置上做标记,画黑线或者系红色带子,测出两木杆标记处的高度,取差值,即是两点的高差。高差=后视读数—前视读数4.2古代坎儿井高差测量方法因为坎儿井母井与出水口之间的距离较远或高差过大,不能安置一次仪器即可测得母井与出水口之间的高差,这时需要在直线方向上将两点(母井口、出水口)之间分成若干段,根据古代高差测量原理逐渐连续多次安置仪器,依次测得各段高差,而后将各段高差相加得出母井与出水口之间的高差。如图5所示,在地面上按一定要求选定一系列的地面点以相邻次序由出水口向母井方向进行测量。假设出水口位置为1,母井位置为n,我们要在母井和出水口之间逐次增加2、3、4、……n-1个辅助点,在辅助点间安置仪器,每安置一次仪器,测读前视、后视读数,测读后得到各段高差。现以三个辅助点为例,母井位置为5。 5结论 吐鲁番人的祖先正是用这种古代的高差测量方法,对坎儿井从母井到出水口间的高差进行了一步一步的测算,从而确定了母井的位置,并确定了竖井的挖深。他们将自己的丰富经验和这种古代测量方法相结合,用自己非凡的智慧在古代没有任何测量工具和仪器的情况下对坎儿井的整个施工过程进行了勘探和测量,最大限度地节约了重复开挖的人力物力,确保了坎儿井的施工开挖工作并保证了坎儿井的水流通畅。本文对吐鲁番坎儿井工程进行了工程测量技术方面的研究,并从测量学的角度探讨研究了古代人们构造坎儿井时用的坎儿井工程高差测量原理和测量方法。这不仅使坎儿井研究工作得以丰富和完善,更对探讨我国水利工程科技发展史、研究坎儿井的起源与传播有着重要的科学价值。 工程技术论文:对微化学工程技术发展浅谈 1 微化工技术的概述 微化工技术的应用,实现了反应时间的大幅度缩短,从几小时甚至几十小时缩短至几十秒,乃至几秒,而且反应容器的体积也得以缩小成为以升或毫升为单位的容器。微化工技术自形成以来,到如今仅仅经过了20多年的发展阶段,已经凭借其特有的魅力让我们对化工生产的前景充满了希望。如利用可直接放大而且具有较高安全性,能够比较容易控制反应过程的技术,改变化学工业污染重、能耗高的传统发展模式,实现绿色化工生产,提高化工生产的资源与能源利用的效率。化工过程中进行的化学反应往往会受到来自于传递速率或本征反应动力学的控制或者处于两者的共同控制下。 2 微化工系统的特点及优越性 2.1 有利于化学反应的精确控制 微反应技术的实现原理是对微管道中的连续流动反应的运用,从而准确控制物料在反应条件下的停留时间,而且这一方法的运用,明显减少了反应物的所需用量,因此反应时间大幅度缩短,而且显着提高了精度,从而能够将因在过程的反应时间内所产生的副产品清除掉。检测时间因微组合化学合成与分析系统的应用,将原来的2-3个小时缩短至不足一分钟,而精度却提高到仄摩尔(10-21mol)。 2.2 安全可靠 特征尺寸与火焰传播临界直径相比,相对要小一些,而且微通道具有很强的传热能力,从而为链式反应的顺利进行提供了条件。同时,也有效地抑制自由基爆炸反应。由于微化工系统的换热效率极高,再加上系统内存有能够滞留的物料,即使发生了自由基爆炸的情况,所造成的后果也属于可控范围内,从而促使在过去于常规设备内完成的具有较大危险的化学反应而不敢或不能进行的试验,得以实现。 2.3 小试工艺不需中试可以直接放大 将微反应技术应用于生产时,工艺放大的实现可以运用增加微通道数量的方式,而不能选择增加微通道特征尺寸。这样就有效减少了中间的试验放大阶段,提高了效率。由此可以看出小试工艺的突出优势在于最佳反应条件可以直接进入生产而不需要提前对其作出任何改变,有效解决了过去需要将常规反应器放大的难题。 3 微反应器的研究与应用 3.1 微反应器的设计 微反应器作为一个微系统,其复杂性可见一斑,而且设计当中覆盖了多个领域的知识,对知识的综合运用提出了较高的要求。由此可以看出,微反应器的各部件与微通道的制作都必须以精密的设计与研究作为基础和前提。微通道对于热交换和传递都有着重大的影响,因此存在着复杂的关系。微通道的直径数量级单位为微米,所以流体所在的容器为微米量级宽度的管道,一般情况下雷诺准数在几十到几百之间,粘滞力比惯性力大,流体为层流状态。 3.2 微反应器适合的类型 根据相关研究表明,微反应器只能运用于30%的精细化领域的有机反应当中,实现收率、选择性以及安全性等方面的提高。由此可以判断出,微反应并不是能够应用于所有类型的化学反应,其所具有的优势可以在以下化学反应中得以体现。 3.2.1 放热剧烈的反应。对于这类反应,运用常规反应器时,进料方式会选择逐渐滴加。而即使采用逐渐滴加,也仍然会出现局部瞬间过热的现象,产生一定量的副产物。而微反应器的应用,则能够及时将热量导出,从而精确控制反应温度。 3.2.2 反应物或产物不稳定的反应。某些反应物或生成物具有很强的不稳定性,即使在反应器中做短暂的停留,也会分解而降低收率。而微反应器的原理是连续流动,从而对反应物的停留时间加以精确控制,从而防止出现类似于常规反应器中的由于反应物或生成物不稳定而分解的情况。 3.3 微反应器技术的应用 微反应器技术在发展的过程当中,主要的应用范围是小试研究,应用的目的有改善工艺条件,实现催化剂筛选和反应动力学测定等。由于微反应器技术具有许多突出的优势,而被越来越多的化工生产作为第一选择对象。大量的欧洲公司和研究机构,特别是发展规模较大的化工和医药公司都在微反应器新生产工艺的开发与应用方面投入了大量的人力、物力和财力,而在我国该项技术还处于理论阶段,还没有关于工业应用的报道。 4 结束语 微化工技术发展至今,已经引起了国内外化工厂家或实验室的广泛关注,各国政府都先后制定了研究计划。然而,在实际的化工生产过程中,其应用案例还为数不多,业界还处于观望阶段。因此,对微化工技术相关基础的研究还需要不断深化,以提高其利用率。 工程技术论文:化学工程技术研究生培养对策 1传统培养方式的不足 传统培养研究生主要由学校根据教学计划进行培养,论文主要由指导教师根据自己的科研项目在实验室开展研究工作。由于研究生培养规模扩大和现有工程实践性教学资源不足,化学工程与技术专业研究生培养任务中面临三个问题[3]。 1.1研究生解决实际问题的工程实践能力不足 部分研究生只注重理论知识和考试成绩,参加社会实践活动及应用性研究工作很少,工程实践能力不足。本项目通过与企业合作,产学研一体培养,项目从生产实践中来,到生产实际中应用,既解决了研究生的实践问题,又锻炼了研究生的工程实践能力。 1.2多数教师研究课题脱离了工程实践 由于大学指导教师理论研究项目多,工程项目少,而且在研究经费紧张和实验设备不足的情况下,为了完成承担的研究生培养任务,不得不为研究生制定研究课题。虽然这些研究课题可以让学生通过毕业论文答辩,但研究生在三年中与社会接触的机会很少,工程实践能力弱,偏离社会,不能满足用人单位的要求。课题组通过与企业联合申报项目或由企业直接支持项目的形式开展产学研一体化培养,既加强了理论与实践结合,也培养了研究生工程实践能力和创新意识。 1.3生源多样性与实践教学资源不足的矛盾 近几年,招生数量增加较快,生源来自不同层次高校和专业,呈现出多样性,其基础和实践能力参差不齐。生源多样性与实践教学资源不足的矛盾,特别是没有中试车间和工程方面的实践条件不足制约了应用型创新人才的培养。本项目研究和实践发现,开展产学研一体化培养研究生,进行分类指导,充分利用了企业的资源,加快了培养合格研究生的速度。 2建立产学研一体化人才培养模式 从化学工程与技术专业人才培养出发,以产学研一体化人才培养模式构建为中心,有机整合和充分利用了产学研各自具有的教育资源、工程资源,较好地协调了产业、教学、科研及人才培养之间的关系,在培养高素质化学工程与技术专业人才方面取得了较为明显的成效。研究生培养实行1+2和2+1培养模式。专业基础课主要在学校完成,实践课程主要在企业完成。培养过程上主要体现为:校企“两个培养主体”、培养过程分为“两个阶段”,实行“双导师”制度。培养模式打破传统人才培养模式中培养主体学校单一化格局,企业参与到人才培养中来,在课程安排、培养计划、论文设计、学生就业等各个方面,企业与高校作为两个人才培养主体共同发挥作用。有效整合资源,发挥产学研多方优势,真正实现产学研联合培养人才,机制和模式是关键。根据学院和专业的实际,结合企业的性质和特点,产学研联合培养研究生的做法主要有以下方面。 2.1聘请企业人才兼任研究生导师,实行“双导师”制 聘请一些不仅具有扎实的理论基础和丰富的实践经验,而且关心教育工作,愿意为高校人才培养做出贡献的企业科技人员充实到导师队伍中来,这样不仅能够有效弥补自身师资的不足,而且能够加强高校和企业界的联系,也能够极大开拓学生视野。每位研究生都安排两位导师指导,一个来自东华理工大学化学生物与材料科学学院,一个来自企业。研究生从事的课题和论文是经过导师组选择认定、企业急需解决、企业导师能够指导的关键技术问题。近三年,东华理工大学化学生物与材料科学学院正式聘请10位企业高级技术人员或专家担任研究生导师。他们把行业研究的前沿问题、影响行业发展的关键技术难题以及国民经济发展迫切需求的科研项目直接交给研究生完成或带进学校,使研究生能近距离地接触技术前沿,参与国家重大科研项目和企业自主创新工程,极大地拓宽了学生的眼界。近三年,学院已经联合培养了研究生22名,目前还有12名硕士生在企业的研究生基地进行联合培养。 2.2以合作项目为依托联合培养人才 以项目为载体是产学研联合培养研究生的重要途径之一。过去高校和企业的合作大多以“点对点”的方式进行,合作项目较小,难以发挥群体优势和产生重大成果,对提高研究生培养质量的影响十分有限。当前,我们注重将高校学科集群和企业产业集群对接。通过这种对接,将能有效承担企业的科技攻关项目,或者联合申请科研任务,并以此作为相关学科研究生培养的平台和载体,创造学生参与科技创新的机会,增强社会责任感和历史使命感。例如,我们打破院系行政壁垒,组织精兵强将,整合师资和研究生资源,集中对接产业,已经分别和抚州三和医药化工有限公司、江西广虹化工有限公司,江西思派思香料化工有限公司、中核新疆天山铀业有限公司和连云港宏业化工有限公司等共同申请承担了科技部、江西省重大高新技术、教育厅产学研等项目。 2.3联合建立人才培养和科学研究基地 从2007年开始,以学校为主体,依 托研发能力较强的大中型企业、高新企业等有关单位,建设了一批研究生联合培养基地。“基地”以高校名义招收研究生,课程设置和学位授予在高校进行,而学位论文主要是企业的科研攻关任务,研究生论文主要由企业导师指导并在“基地”完成。高校在企业高级研究人员和技术人员中遴选导师,企业导师享受高校导师同等学术待遇。研究生不仅增强了对企业的了解,而且提升了自身创新能力,研究生每人都参加校企合作项目,大大提高了研究生的培养质量,人均2篇以上,被SCI或EI收录论文1篇以上,就业率100%。 2.4评价方式 产学研一体化研究生培养模式中,评价的重心也由学校转移到学校、企业和社会共同评价,课程设置、人才素质、论文质量、工作能力等方面的评价,在很大程度上要看是否适应企业技术应用和科研开发的需要,是否有利于企业的人力资本积累和开发。理论学习和实践应用在人才培养过程中的比重将有所调整,对人才的考评方式将出现多样化。为实现人才培养目标,除笔试之外,还可以有面试、实验、项目开发、模型(程序)设计、案例操作等各种行之有效的评价方法。企业对联合培养的研究生实行书面鉴定的方式,参与研究生的评价体系。 3实行产学研一体化培养模式的效益 3.1与企业合作共建,吸纳了社会资源,弥补教学资源的不足 截止目前,学院已与抚州三和医药化工有限公司、江西广虹化工有限公司,江西思派思香料化工有限公司、中核新疆天山铀业有限公司和连云港宏业化工有限公司等5家企业建立了研究生联合培养基地、就业实训基地,充分利用了企业的大量仪器设备、车间、实验场所等开展教学实训、科技开发和研究工作,大大改善了教学和科研的资源不足的状况。同时企业又为学生提供生活补贴,例如抚州三和医药化工有限公司免费提供吃住,还给每人每月500元的生活补贴,减轻了学校、指导教师和学生的压力,促进研究生安心学业和研究工作。 3.2根据产业需求,开展科学研究与开发,提高了教师业务能力 科研工作以产业或企业需求为导向,指导教师面向化学、化工、制药产业发展申报各类科研项目,促进了面向企业积极开展技术转让、技术咨询、技术服务等活动。教师业务能力在科研活动过程中得到了较大提高。例如课题组与抚州三和医药化工有限公司、江西广虹化工有限公司等企业共同申请到科技部科技人员科技入园项目2项,申请到江西省教育厅产学研项目1项,企业合作项目5项等,先后有5项科技成果的转化,实现工业产值6000多万元。同时也促进了教师的基础研究能力,目前教师主持和参加国家级基础研究项目10多项,省级项目10多项。 3.3针对企业生产实际,调整教学内容和方法,促进教学改革 通过产学研结合,改变了以往任课教师重理论、轻实践、单一教学的局面,更新了教学观念,丰富了教学内容,提高了教学效果,促进教学水平提高。根据企业生产实际,不断调整实习实验内容,学院和企业实验室全部为研究生开放。例如为提高研究生动手能力,利用学校和企业实验条件,新开了《合成设计与实验》、《高等有机实验》等选修课。聘请企业技术人员为学院实习课指导老师,具体指导研究生在企业的课程实习。 3.4研究生的综合素质有了显着的提高 通过产学研联合培养,不仅培养了研究生的实践能力,加快学习与生产的结合,巩固了学生的基本技能,提高了实际操作能力,使其在毕业后能较快地转换角色,适应工作,将所学的知识和技能用于实际生产,而且研究生通过参加教师科研项目,激发学习积极性,思维受到系统训练,知识面得到扩大,科研创新能力得到增强,为从事科研工作和进一步深造奠定坚实基础。企业为研究生提供大量课题和训练计划,让研究生参与解决生产实践、产品研发中的实际问题,有效地培养了学生的工程实践能力。 3.5产学研联动,推动学生就业工作 产学研一体化的培养模式,为研究生实践能力培养提供了必要条件,巩固了学生的基本技能,提高了实际操作能力,使学生更快适应工作,将所学的知识和技能用于实际生产。通过产学研联合培养,服务企业,获得了企业的认同与支持,拓展了研究生就业基地建设,连续3年每年平均有5名以上的研究生到相关企业工作,而且很快就成为企业的骨干,如2009年毕业的刘某现在已担任抚州三和医药化工有限公司技术科副科长。产学研联合培养的毕业生初次就业率即达100%。 3.6企业得到了智力支持,促进了企业的科技创新和可持续发展 通过产学研合作,一方面企业不仅可以获取知识和技术,并且还可以获得与其它企业交流的平台,挑选优秀毕业生等。另一方面在合作过程中,企业内部员工也获得学习和培训的机会,从而提高自身的素质。企业利用产学研合作开展技术创新,增加了自身的价值,进而推动产业升级,促进当地经济发展。经济越发展,技术开发机会越多,产学研合作实体就会吸引更多的研究项目和投资,如此形成良性循环,实现大学、企业、当地经济共同发展。 4结论 发挥产学研各方优势联合培养研究生,是迅速提升研究生创新水平和实践能力有效途径,是提高研究生培养质量的必由之路[4]。但是如何充分发挥产学研联合培养模式的作用?一定要根据企业需求和研究生培养自身客观规律,充分发挥企业和高校各自的优势,建立科学有效的质量保障机制和评价机制,才能保证产学研联合培养研究生的可持续发展。 工程技术论文:工程技术专业培养模式探究 一、建筑工程技术专业“3+2”中高职衔接项目的必要性与可行性分析 1.项目必要性分析(1)社会需求要求建筑工程技术人才素质不断提高。建筑业是我国国民经济的支柱产业,21世纪是中国建筑业产业成长和体制变革的关键时期,建筑业具有广阔的发展前景。无锡作为长三角地区的一个重要城市,近年来建筑业也一直保持稳定发展的趋势。无锡房屋和土木工程建筑业企业242个、建筑安装业74个、建筑装饰业85个、其它建筑业46个,占比分别为54.1%、16.6%、19.0%和10.3%,可见建筑工程技术专业毕业生在市场有很大的需求空间。在对企业的人才需求调查中,无锡市场的调查统计分析,对各种层次学历的需求选择:研究生10%、本科生42%、大专生34%、高职生39%、中专技校生3%,除了本科生以外,对高职毕业生的需求达到第二位。由此可见,市场需求人才素质不断提高,中专生在市场上已经基本没有一席之地,中专学校要寻求发展,中专生要适应市场,就需要进一步提高自己的学历水平及专业技能。(2)满足学生自身发展需求。调查表明:近70%的中职生希望升学,这是中高职课程衔接的现实要求;不希望升学的只有14%,还有16%的中职生对升学的态度不明确。随着年龄的升高,希望获得继续学习机会的学生数量呈现上升趋势。当前我国建筑工程技术人才的培养,主要分为3种学制:中专、五年制高职、本科及以上教育。中专教学模式具有周期短、学生的基本操作技能较为熟练的优点;但学历层次偏低、专业知识局限等弊端,学生通过建造师职业资格考试通过率低,在长三角经济发达地区,就业前景堪忧。五年制高职,具备建筑工程技术专业必须的文化基础与专业理论知识,掌握建筑工程施工与管理等技术,具有本专业岗位综合职业能力,适应社会主义现代化建设需要的高素质技能型专门人才。作为建筑工程技术专业人才培养的的职业学校,让中专毕业生有条件进入高职,进一步接受职业技能学习,具有不可推卸的责任。(3)拉动中等职业教育发展的需要。江苏作为“经济大省”“职教大省”“人口大省”,无锡作为江苏省的经济发达重要城市,随着建筑行业的发展,中职建筑工程技术专业学生已经满足不了建筑行业的需求。开展中高职分段培养,可以充分发挥中高职院校的各自优势,深化中等专业学校教育专业建设,人才培养模式改革,课程和教材建设和管理水平,进而拉动中等职业教育的发展,增强中等职业教育服务经济社会能力。2.项目可行性分析(1)人才培养的良好声誉为项目提供了良好背景。江苏省无锡汽车工程中等专业学校建筑工程技术专业有40年的办学历史,拥有雄厚的师资队伍,配备教师19人,其中高级职称6人,双师型教师68.5%,具有国家一级建造师、造价工程师等职业资格5人,技师1人,高级考评员1人,测量放线高级工5人,砌筑高级工1人,以及理实一体化实训室,建筑工程实践场所,为无锡及周边城市输送了大量的建筑工程技术人才。无锡城市职业技术学院配备教师25人,正高职称2人,副高职称2人,双师型教师84%,具有国家一级注册结构师、一级建造师、造价工程师、设备工程师等职业资格12人,每年建筑工程专业的招生人数都在2000人以上,培养出来的学生,均在无锡及周边城市有良好的就业环境。(2)长期合作关系为项目奠定了坚实基础。江苏省无锡汽车工程中等专业学校与无锡城市职业技术学院在合作方面是有一定基础的。首先,两校在地理位置上同处无锡藕塘职教园,两校仅仅是一路之隔,在平时的学术交流中,经常有教师、学生之间的互动。在技能大赛、高级工考试等方面,相互配合,提供便利;在教学设备方面,也存在着共享。长期的合作,奠定了两校“3+2”中高职衔接教学项目的坚实基础。 二、建筑工程技术专业“3+2”中高职衔接教学项目实施过程中有效衔接 从“衔接”的概念层面上,“衔”有连接的涵义,“接”有靠近、相迎、连续等意。为更好的实现“3+2”中高职衔接教学项目目标,完成对中职学生的培养以及进入高职阶段专业技能的提升,进行了如下有效衔接措施。1.人才培养目标的有效衔接培养目标衔接是构建课程衔接体系的起点。中、高等职业教育在培养目标上主要从行业的 职业岗位不同要求及相应规范中去确定,两者有许多共性,例如,两者都具有职业性、实用性、技能性等特点。在侧重点上中等职业学校重点培养技能型人才,高等职业院校重点培养高端技能型人才。(1)“中职学段”人才培养目标。培养能适应社会主义现代化建设需要,德、智、体、美全面发展,在工程建设生产一线从事建筑施工、工程造价、工程监理的高素质劳动者和中级技能型专门人才。学生完成本学段学习时取得本专业中专学历证书。(2)“高职学段”人才培养目标。培养拥护党的基本路线,德、智、体、美全面发展,面向建筑行业,具备建筑工程技术专业必须的文化基础与专业理论知识,掌握建筑工程施工与管理等技术,具有本专业岗位综合职业能力,适应社会主义现代化建设需要的高素质技能型专门人才。学生毕业时取得本专业大专学历证书。2.人才培养规格的有效衔接人才培养的规格是培养目标的具体细化,中职校的专业教师和行业企业技术人才全程参与中、高职衔接的专业人才培养方案的制定,共同探讨企业对专业人才的需求,就业岗位在中、高职两个阶段应具备知识、能力和素质结构,构建课程体系,以此确定人才培养规格,确定教学内容(见表1)。3.课程设置及课程标准制定的有效衔接中高职课程衔接是中高职衔接的关键。课程是随着社会的发展而演变的,课程衔接不只是两个教育层次教育内容的衔接,同时还是两个教育层次的教育进度及总体安排与设计的衔接。课程衔接还要考虑课程的动态性,即影响课程的内因和外因发生变化时,课程衔接能够很好地保持跟进,从而是课程衔接即体现出合理的层次性,又体现出良好个过渡性和连贯性。中职与高职合作制定相互衔接的课程标准,确定科学合理的教学顺序和实施路线,既要避免中、高职课程内容的重复,又要拓宽和加深课程内容,真正实现课程内容衔接的连续性、逻辑性和整合性。文化基础课程注意中、高职层次知识点的有机融合,以适应其渐进性学习和终身教育的需要。中职阶段注重基础素质教育,高职阶段注重学生知识、技能和职业素养全面培养,提高学生可持续发展能力。专业课程根据学生的实际接收能力及学生的就业走向,对教学内容进行适当的增减,并在最大限度的完成两校多门不同专业课程标准的共同制定(见表2)。4.职业资格证书考核有效衔接职业资格证书是对学生就业能力的直接反映,也是职业毕业生最吸引企业的一个重要环节。加强中高职职业资格证书的考核衔接,是有强的现实意义。分段完成职业技能培训。(1)中职阶段。取得全国计算机一级B级证书(或NIT考试证书);至少一种建筑工程技术专业相关技术工种(测量放线工、砌筑工、钢筋工、建筑CAD)的中级工技能证书。(2)高职阶段。江苏省普通高校英语应用能力证书;至少一种建筑工程技术专业相关技术工种(测量放线工、建筑CAD等)的高级工技能证书;至少一种建筑工程技术专业相关技术岗位资格证书(施工员、质量员、安全员、造价员、资料员等)。5.教学模式的有效衔接中职和高职,在培养模式上都突出操作性、实践性的职业教育特色。如突出职业能力培养的课程标准、“双证书”毕业要求、与行业企业的密切联系、双师型师资队伍建设、实训基地的建设等等,都是共性特点。因此在教学过程中,注重两校教师在教学模式方面的交流。以项目式教学为主,在教学中,注重引用真实的工程案例,教学过程注重行动导向,工作工程,为企业服务,方法中注重学生的主体地位,注重教师与学生的互动等,提高学生的学习兴趣,提高学生学习内容与企业的无缝对接,培养学生的终身学习的理念和能力。目前我国已经基本形成了学历教育与职业培训并举、形式多样、灵活开放、有中国特色的职业教育体系框架,因此,现代职业教育体系的建设是要在现行体系和制度的基础上,找准切入点,建立有效制度,解决各级各类教育的衔接与沟通这一关键问题。随着全民教育的发展,全民文化水平的提高,中职毕业生的继续深造也成为社会发展的需要。所以,中职与高职的衔接就成为必然。只有重视并针对中高职不衔接问题采取有效对策,才能使整个职业教育系统充分发挥整合功能,促进社会公平和人的全面发展,也能真正增强职业教育的吸引,实现中高职教育有效衔接。 工程技术论文:工业和化学工程技术的发展特征探究 1、化学工程技术与化工工业的联系 化学工程技术支持着化工工业的前进与发展,化学工程技术从理论到实验,再到实践,最后投入生产成品,是必不可少的一个环节。然而,从实验室到工业生产,特别是大规模的生产,需要解决装置的放大问题,其直接影响企业工业生产规模的扩大及经济利益的增加,装置放大可以节省资金,减少不必要的消耗,节省劳动力。但是要考虑到,装置放大过程中,物流的一系列物理过程的相关条件很可能改变,达到的某些指标通常低于实验室的小型技术设备产生的结果。这种起源于放大过程的效应被笼统称为“放大效应”,包含很多已知及未知物理因素的影响。现代化工对于一套装置一年的产量,一般情况下按照目前的工业生产规模可以达到大于或者等于数十万吨,大规模的生产使其面临工程方面的问题,且在指标方面也有所降低,这对于工业而言会造成较大的资金损失。化学工程技术的进步,主要体现在新产品及工艺的不断创造,而这些都需要借助化工工业,除此之外,还需合理的经济和技术。就上述情况而言,凡是关于工业化的东西,一般情况下都归属于化学工程的研究范畴。在日常生活中,化学工程无处不在。如[文秘站:]:烟筒排放物中的硫、氮氧化物等有害物质,需要经过严格的处理,才能对外排放,以防污染生态环境。在实验室达到要求后,要在工业规模中实现大量烟气的净化,就必须考虑大规模净化的经济性和可行性,要考虑的问题与实验室研究不同。又如,化工工业生产中, 要求以十分纯净的产品为原料,对实验室操作来说,这比较容易达到。对大型生产装置的要求是,消耗低而且经济方面可行,这表明课题存在很大的不同之处。 2、化学工程的研究对象及复杂性 化学工程是以物理学、化学和数学为基础,并结合工业经济基本法则,研究化学工业中的物理变化和化学变化过程及其有关机理和设备的共性规律,并将之应用于化工装置的开发、设计、操作、控制、管理、强化以及自动化等过程中,在化工工艺与化工设备之间起着承上启下的桥梁和纽带作用的一门工程技术学科。一般情况下,化学工程的对象的情况较为复杂,具体如下:首先,该过程自身具有一定的复杂特点,包括化学与物理,而且两者经常发生,彼此影响。其次,物系方面较为复杂,流体与固体,或者兼而有之。流体特质变化较大,如有低粘度和高粘度、牛顿型和非牛顿型等。最后,物系流动时边界复杂,由于设备的形状较为多样,而且其在填充物方面的形状也不正常,如催化剂、填料等,使得设备在流动边界方面的设置较为复杂而且在确定方面不准确。 3、化工工业的现状及发展 目前从形式上看,现代的化学工业经历了单元操作和传递原理与化学反应这两个发展阶段,正准备走向一个新的阶段。但种类多样、制造过程复杂以及生产产品款式较多,造成排放物复杂、量多及危害大,因此,目前化工工业应重点关注污染问题。与此同时,在加工、贮存、运用或者处理化工产品时应防止操作对环境生态以及人类健康造成危害。在化工生产中应遵循国家可持续发展战略,制定正确的方案。随着我们国家科学技术的快速发展,各行各业进行生产都要接触化学工艺,涉及制药、石油、材料、能源等行业的发展和污染问题,这都是现代化学工业需要面对的问题。目前,我国的化学工业经过了半个世纪的发展,已经形成了门类比较齐全,品种大体配套并基本可以满足国内需要的化学工业体系。2001 年全国国有及规模以上非国有企业的石油加工工业和化学工业总产值达到10990.6 亿元人民币,占全国工业总产值的9.8%,实现利税747.8 亿元,石油和化学工业企业13765 个,资产总额13344.2 亿元。我国化学工业获得长足进步的同时,环境保护工作也不断得到加强。但是化学工业在实施可持续发展战略过程中,仍存在不少问题和障碍,严重制约着我国化学工业的发展。 4、机遇与挑战中的未来 首先,在耗能上要不断的提高能源的综合开发和综合利用,降低能源损耗,最大化的开发能源的利用价值,提高其产品的附加值.同时注重能源供应区和消耗区的联系,结合能源产品的消费市场,规划最佳的化工工业园区的建设基地,其次,化工工业要进一步加大科研投入,增强化工行业的技术水平,提高化工工业产品层次,促进化学工程技术的发展和创新,为能源的高效利用提供更可靠、更有利的支持,再次,大力培养化工工业方面的高层人才,提高化学工程技术的科技成果,使我国的化工工业达到世界领先水平,确保综合利用和可持续发展的实现。 5、化学工程技术的发展 5.1 化学合成等技术的发展 化学合成技术的发展有利的促进了化工工业的发展,首先,新的合成方法和催化方法加强了物质改变的的速度和效果,使通过化学方式转变的物质更符合人们的要求,同时,利用太阳能等合成手段,节约了能源,促进了新能源的开发和利用。其次,一锅合成法简化了原有有机合成的复杂程序,使物质的合成更加高效,同时又避免了许多中间物质的产生,减少了化工生产中的污物排放,促进了合成技术的清洁、环保、再次,生物化工合成法的发展,进一步提高了化工产品的技术含量,并为我国化工产业的进一步发展鉴定了基础。此外,绿色化学技术的发展引领了绿色合成技术的发展,这种合成法极大的降低了化工合成过程的污染,对环境保护起到了积极的作用。此外,化学分离技术的发展提高了化工产品的纯度,增加了产品的层次和技术含量,增强了产品的国际竞争力,随着这些化工工艺的发展,我国的化工工业的强大指日可待。 5.2 环保 化学工程技术的发展 随着人们对环境保护意识的增强,化工工业环保技术得到了很大的发展,在追求产品利润的同时,提高了能源的综合利用和变废为宝的实施。首先,新型能源技术的发展为环保化工拓宽了道路,如燃料电池的使用提高了能源使用的洁净、方便、高效,又如废物回收技术的发展使很多废弃的、有污染的物质变为有利用价值的商品,比如垃圾油的深加工技术,可以使废弃的油脂变为燃料、洗涤用品等,其次,本着绿色、环保的理念,化学工程的技术进入了绿色时代,在化工行业不断的完善技术、创新开发的过程中,坚持了以人类的健康为基础的开发、发展理念,实现了化学污染的源头堵截,确保了化工生产过程的清洁、环保。 5.3 化学工程技术设备方面的发展 曾经,技术、化工设备的相对落后,不但阻碍了我国化工工业的发展,还使我国的化工行业在全球经济危机中遭受重创。因此,我们更深刻的认识到高端技术和先进的化工设备是化工工业发展和强大的保证,在化工设备的发展中,其技术发展方向以综合利用提高能源开发率为目标,目前我国新型的化工设备已经可以实现一台设备的不同功能使用,而且使用可选率高,产品质量有保障,且达到了节能、环保的要求。 6、 结语 综上所述,通过对现有化学工程技术的分析, 研究其技术热点,从而经过理论分析,判断未来化学工程技术的发展态势。化学工程技术与化工工业的结合,是化学工艺造福人类的前提,只有两者很好地结合,才可以推动社会进步。由于化学工程往往涉及污染问题,因此应从化学工程技术角度分析,从而最大限度地降低化工技术对环境的影响。 工程技术论文:应用安全人机工程技术提高中小企业安全生产水平 【摘要】本文对我国中小企业的划分标准进行了界定,简单回顾了我国中小企业的发展历史,阐述了中小企业在我国国民经济与社会发展的地位,对中小企业的安全生产现状进行了总结,指出了其存在的问题,并对应用安全人机工程技术促进我国安全生产,提高中小企业职业安全健康管理水平进行了阐述。 1.中小企业简介 我国中小企业为数众多,占全部企业数量的99以上,据统计,1997年我国独立核算的工业企业中,大型企业数量占1.5,产值占39.6,工业增加值占43.9,资本金合计占51.2,产品销售收入占42.9,利税总额占60.8;与此相对应,中小企业上述各项指标分别为数量占98.5,产值占60.4,工业增加值占56.1,资本金合计占53.1,产品销售收入占57.1,利税总额占39.2。中小企业越来越受到关注,大力发展中小企业使之成为拉动经济稳定持续增长的另一部引擎越来越成为共识。 1.1.我国中小企业概念的界定标准 我国企业规模的界定标准,建国以来历经四次调整。五十年代,企业规模的界定主要以企业拥有的职工人数来划分。1962年,我国企业规模的界定指标调整为按企业的固定资产价值划分。1978年和1988年两度的《大中小型工业企业划分标准》规定,凡产品单一的行业,能以产品生产能力划分的按设计生产能力或核定生产能力划分;凡产品品种繁多,难以按产品生产能力划分的则以固定资产原值作为划分标准,有特殊规定的除外。我们现在实施的仍然是1988年的界定标准,该标准规定:(1)凡生产产品比较单一的企业,一般以生产能力的大小作为界定参照系,例如钢铁联合企业,年产钢在100万吨以上的为大型企业,10万——100万吨的为中型企业,10万吨以下的为小型企业;煤炭开采企业,年产原煤500万吨以上的为大型企业,200——500万吨的为中型企业,200万吨以下的为小型企业:汽车制造厂,年产汽车5万辆以上的为大型企业,0.5——5万辆的为中型企业,0.5万辆以下的为小型企业;此外,炼油厂、手表厂、水泥厂等也都是以产品的年产量为标准进行规模界定:(2)对有些习惯以生产设备数量的多少来界定企业规模的仍按生产设备数量为参照系,例如发电厂的装机容量在25万千瓦以上的为大型企业,2.5——25万千瓦的为中型企业,2.5万千瓦以下的为小型企业:棉纺织厂的纱锭在10万锭以上的为大型企业,5——10万锭的为中型企业,5万锭以下的为小企业;(3)对产品、设备比较复杂的企业,以固定资产原值数量为参照系进行界定,例如通用设备制造厂,固定资产在3000万元以上的为大型企业,800——3000万元的为中型企业,800万元以下的为小型企业。目前对企业的规模的划分中还习惯用“大中型企业”和“中小型企业”,即将中型企业中的中上部分与大型企业组成“大中型企业”,将中型企业中的中下部分与小型企业组成“中小型企业”。 1.2.中小企业在国民经济与社会发展中占有重要地位 由于可以获得的统计资料的限制,无法直接把中小企业对国民经济发展的作用数量化。但可以以迂回的方式解决这一问题。改革开放以来,我国的经济成分可以划分为国有和非国有两大部分,而从非国有经济的规模构成看,按我们现在的企业规模分类标准,只有1731家大企业,其余都属中小企业。同时,非国有中小企业又是整个中小企业群体中最具活力、对经济增长贡献最大的部分,以它为代表更可以反映中小企业对经济发展的重要性。因此,可以用关于非国有经济的统计数据来推断验证中小企业在经济发展中贡献。 从1978——1995年,我国GDP平均增长率为10.83,其中国有经济贡献率为9.54,集体经济为13.5,其他经济成分为55.89,1996年全国GDP增长了9.7,国有企业仅增长6.1,其他非国有经济增长14.2;1996年我国全部社会零售总额中,国有经济只增长2.8,集体经济增长17.7,其他经济增长33.9;从工业产值的创造看,1996年国有经济产值减少2859亿,非国有经济增加10560亿,不仅弥补了国有经济的下降部分,也使工业总产值维持了7700亿的上升,成为新增产值的唯一贡献者。 中小企业数量多,主要聚集在劳动密集型产业,虽然每个企业雇佣的人员有限,但作为总体,其就业容纳能力相当突出,尤其是在经济发展的初级阶段,中小企业对解决就业的贡献更为明显。非国有经济的迅速发展为中国农村剩余劳动力、城镇新增劳动力和国有企业富余劳动力的就业提供了重要渠道。1983年国有经济提供的就业机会还占将近六成的比重,到1997年,国有和非国有经济对就业的贡献正好对调了位置,国有占四成,非国有占六成。 以中小企业为主要存在形式的非国有经济通过多种要素组合方式,利用国内外各种资源,特别是引进外来资金、技术和管理方式发展我国经济。国家不再是唯一的投资者,投资力量的加强是带动改革以来高速经济增长的重要力量。从总投资额的变化看,国有经济的比重由1980年的81.89下降到1997年的52.49,虽然仍维持半数以上,但 非国有经济以更快的速度增长,经过十几年的追赶,投资力量已经基本与国有经济持平。由于单一所有制形式被突破,在国有经济身旁逐步发展壮大的非国有经济使国有经济的弊端凸显,推进了国有经济改革的进程。 非国有经济在实力不断壮大的过程中对中央和地方财政的贡献也越来越大。1978年,非国有经济对国家财政收入的贡献度仅为13.02,到1995年己达到28.85。在部分地区,特别是在改革开放较早、非国有经济发展较快的东南沿海地区,非国有经济对地方财政的贡献更大,以福建省为例,1994年工商税收的50.5由非国有经济提供。 高新技术中小企业是中小企业中的佼佼者,它们在依靠科技创新获取高额经济效益的同时,也创造了良好的社会效益,成为重要的利税贡献者。“中关村”是我国高科技产业的聚集地之一,中小企业是中关村实验区的主角,如果将中关村的企业按规模大小分为三个世界,联想、四通和方正组成第一世界,1996年创利税3.42亿元,46家中型企业组成第二世界,1996年创利税15.96亿元,其余的4000多家小企业构成第三世界,1996年创利税4.47亿元,可见中小企业作为整体对国家和地方财政带来的贡献远大于大型企业。 2.我国中小企业安全现状 改革开放以来,中小企业是发展最迅猛的经济力量,为国民经济的高速增长做出了突出贡献。但中小企业由于工业基础薄弱和安全技术落后,事故隐患多,作业环境差,工伤事故和职业危害相对也最为严重。这些问题如不能得到及时解决,不但会限制中小企业向高层次的进一步发展,而且对整个国民经济与社会发展都会带来重大影响。 众所周知,煤矿是我国伤亡事故最为严重的行业,据国家煤炭工业局初步测算,全国煤矿一次死亡10人以上的特大事故每年约在70起左右,平均5天发生一起。1996年,我国当年产煤13.74亿吨,死亡10,015人。而美国每年生产标准煤9.6亿吨,死亡38人;俄罗斯产煤2.6亿吨,死亡172人;印度产煤2.9亿吨,死亡137人。与其相比,我国百万吨死亡率高出十几倍。此外,死亡事故损失每年也约在15亿元左右;全国煤矿尘肺病患者达12.1万人,医疗费用每年约为12亿元。而中小煤矿(主要是乡镇办或私人办)则更为严重,重(特)大事故频率高,死伤人数多,职业危害也十分严重。在1998年10月1日至12月17日仅两个多月的时间内,我国连续发生一次死亡10人以上的重(特)大事故20起,死亡504人,这其中几乎都发生在中小煤矿,当时严峻的形势引起了国内外的震动和广泛关注。在全国7.3万个乡镇煤矿中,无证煤矿有2.2万个(约占30),未实现“五消灭”(即消灭独眼井、自然通风、井下明火照明、明火放炮和明刀闸开关)的矿井有4.7万个(约占64.5)。正是在这种情况下,才导致乡镇小煤矿恶性事故频频发生。乡镇小煤矿的原煤产量已占全国煤炭总产量的近50左右,而事故死亡人数则占到全国煤炭行业总死亡人数的3/4以上,其百万吨原煤死亡率为地方国营煤矿的2~3倍,是统配煤矿的10倍以上,尤其是3人以上的重大事故和10人以上的特大事故的发生频率和死亡人数更是远远高于地方国营和统配煤矿。仅以1995年为例,乡镇小煤矿全年共发生3人以上的重大伤亡事故418起,死亡2,493人,分别占全国煤炭重大事故起数和死亡人数的79和74。 乡镇小煤矿机械化程度低,生产方式落后,劳动强度大,生产效率低,从业人数多,且大部分职工长时间在含有高浓度的有害物质的作业场所工作,主要职业危害因素是粉尘(煤尘和岩尘)和噪声,加之缺乏基本的防护措施,因此乡镇小煤矿的职业危害十分严重,尤其是尘肺,表现在发病工龄短,发病年龄小,病程发展快,发病率高。 对乡镇煤矿的调查结果表明,在全国30个县选择代表性的乡镇煤矿,测定不同采煤和煤层掘进面的煤尘浓度以及岩层掘进面的岩尘浓度,在93个测定点中,仅有23个测定点达到国家卫生标准要求,占测定点总数的25,可见乡镇煤矿作业环境中的粉尘危害十分严重。对北京等15个省(市)30个县的调查结果显示,在所调查的127个乡镇小煤矿作业点中,岩尘、煤尘、噪声三种作业环境的不合格率平均为82。我国现有乡镇煤矿职工200万人以上,按有害环境作业从业人数占现有从业人员总数的86.6计算,有约173万以上的工人暴露在煤尘、岩尘和噪声超过国家卫生标准的危害环境之中工作。 中小型非煤矿的伤亡事故和职业危害与煤矿一样严重,岩石落顶、井下水患、高温热害、职业中毒、尘肺病等的发生率都明显高于同类大型矿山企业。近年来,非煤矿的一次死亡3人的重大事故中几乎都发生在中小型矿山,在江西某地的小金矿中,尘肺病的患病率高达50;在另一个仅开采十几年的小金矿中矽肺患病率竟高达90以上,除矿主外几乎无一人幸免于难! 在国内外建筑业都是事故多发的行业,我国建筑行业工伤事故发生频率很高,居非矿山企业首位,占35左右,但事故主要还是发生在中小企业,估计每年在建筑业死亡3,000人的事故中,70以上是发生在乡镇建筑企业。目前我国中小型建筑企业大约有80万个左右,从业人数近1,600万,其中还不包括大量的流动工。有的中小型建筑企业从业人员缺乏专业知识技能,施工机械设备陈旧、简陋,大多为手工作业,未经过最基本的安全培训,违章操作、冒险施工屡见不鲜,事故隐患十分突出,工伤亡率很高。这种状况不但威胁建筑工人的生命与健康,而且由于工艺水平低下,施工质量不良,还经常造成建筑质量事故,导致人员伤亡,震惊中外的重庆彩虹桥事件就是一个明显的例证。 小化工在中小企业中占有很大比重,也是职业危害最严重的行业之一。江苏省对1,700户生产有毒有害化学品,如苯及其衍生物和氯等的乡镇企业进行的调查表明,28的调查企业不能满足基本的安全生产条件。乡镇化工也涉及到易燃、易爆物品,它们经常导致重大事故和大量人员伤亡,例如1996年6月26日,天津市郊某乡镇企业发生一起化学品爆炸事故,造成19人死亡、14人受重伤的恶性事故。 有些小化工企业人员由于缺乏基本的安全卫生知识,竟然在不加任何防护措施的情况下大量使用剧毒、强烈致癌的化学品和易燃易爆物品,例如有一化工加工企业竟把氯甲醚这种强致肺癌化学品作为有机溶剂的一项新技术来利用。 在其它各类中小企业,如机械、建材、钢铁和运输等行业的情况也大体相近。例如石棉制品的生产,尤其是青石棉不但可以导致石棉肺 frac34;尘肺的一种类型,还可以引起肺癌与间皮癌这两种恶性肿瘤,是世界公认的强致癌物,在许多工业化国家已明令严禁使用,但在我国东部的江浙地区和西南的滇川等地竟把它作为致富门路来发展,使小石棉纺织作坊遍地开花,危害极其严重。 由于我国在工伤事故统计方面尚未建立完善的报告与统计分析系统,并且在事实上还存在着多头统计的弊病,而官方对统计数字未按企业规模进行过分析,也未对中小企业占绝大多数的乡镇企业按行业分类进行过事故统计,所以要了解我国中小型工业企业的工伤事故现状极为困难。根据劳动部所公布的全国职 业事故的统计,每年乡镇企业总死亡人数近万人,占职业事故总死亡人数的一半。据劳动部的另一项研究表明,乡镇企业的死亡率约为千分之一,比国有企业高出4到5倍,情况十分严重。 从另一方面看,在已经统计上来的伤亡数据中,往往出现死亡人数多于重伤人数的不符合实际的现象,而从各个行业主管部门方面得到的信息是,我国对中小企业,尤其是乡镇小企业的事故统计,由于管理队伍弱,管理手段不利,在部分地区由于地方保护主义,一些地方政府为保政绩,对事故统计进行行政干预,所以存在事故不报、隐瞒、私下处理的情况。因此,我国现有的职业伤亡事故统计并不全面,事故统计资料还不能客观地反映我国的职业安全现状。 3.在中小企业积极推广人机工程学技术 工业发达国家和其他发展中国家的成功经验告诉我们,改善中小型工业企业的安全现状,必须首先从观念上改变以往的只以安全为核心的做法。作为一个生产企业,首要任务是生产,一切改革和进步必须围绕着这个核心进行。安全工作同样也是这样。经验还告诉我们,并不是所有有效的改进措施都需要高额的经济投入。实际上,在中小企业进行的非常有效的改革措施中,大多数都是低成本的,这些措施不仅可以提高生产效率和产品质量,给企业带来明显的经济效益,同时能够改善劳动条件,减少职业危害,减少事故和职业病的发生,这又进一步地减少了生产成本(因事故造成停工损耗工时,设备损害,职工伤害和疾病的治疗和赔偿),职工因企业效益提高而自身收入增加,因工作更加安全、舒适而对工作更加满意,使企业更有吸引力,进而形成一个健康的企业氛围,推进社会进步。 我国中小企业事故多发,安全状况差的原因很多,从存在的问题和技术需求上分析最主要的原因还是安全管理水平低和安全技术装备落后,急需加强技术创新、技术改造,从根本上改变我国中小企业安全卫生形势严峻的状况。 工业发达国家和其他发展中国家的成功经验表明,在中小企业中进行以人机工程学为主体的科技创新是提高安全生产水平最有效的措施。人机工程学被人们称为90年代和新世纪的科学。在新世纪到来之际,人们注意到了一个明显的趋势,人机工程学在推动生产发展和社会进步方面将发挥越来越重要的作用。在以安全、高产、高质量为目的的先导性研究领域中,人机工程学已经占据了一席之地。人机工程学是一门综合性的学科。它以工作中的人为研究重点,通过设计使工作与人相适应,在保护人的同时,最大限度地提高工作效率。因此,它也是一门应用科学。 人机工程学的技术方法是在不需要企业做很大成本投入的前提下,通过改进劳动管理、作业状态、生产工具和提供劳动保护技术来提高安全卫生技术水平。由于人机工程学所具有的投资低、见效快、易推广和技术创新前景广阔等优势,十分适合发展中国家,尤其是发展中国家的中小企业。对我国大多数工业企业来说,人机工程学是新的技术领域,而在中小企业几乎是一个空白。为使人机工程学的先进技术在我国中小企业逐步得以引进、推广、普及和应用,首先应制定周密的规划,在此基础上做好各类人机工程学技术需求调查分析,提出适合我国经济技术现状的技术指南和逐渐建立面向中小企业的技术服务体系,这是我国安全生产领域里一项非常重要的基础性技术工作。 根据我国中小企业发展和安全技术水平现状,在安全生产中主要技术需求表现在三个方面。 (1)针对我国中小企业安全技术落后的现状,急需对具有共性与综合性的安全生产技术问题给予技术指导。其产出形式是:中小企业安全生产技术指南。该指南可分为综合指南和各类中小企业的分类指南。指南中给出在现阶段生产发展水平条件下如何采用科学、简便、有效的安全技术预防伤亡事故,控制职业危害,该指南也可以作为小企业安全生产技术培训的大纲。 (2)在中小企业中广泛推广人机工程学的技术方法,减轻工人负荷,改善人机环境,使工人从劳累、危险的工作状态中解脱出来。设计出不同行业、不同工作方式的人机工程学方案及相应的工具与设备,以最低廉的投入,最科学的方法,争取获得最佳的安全效益和经济效益。要改变因设备条件差,经费投入不足就难以解决安全生产问题这样一个过时的观念,使人机工效学这项最适用于发展中国家和最适合于中小企业的先进技术在中国的中小企业得到发展。 工业发达国家在人机工程学的研究与应用方面已有几十年的历史,并正逐步扩大与完善,在工作场所、机器和工具以及工作的设计方面已经积累了许多成功经验。实践证明,人机工程学对解决职业安全卫生问题方面已经发挥了积极的推动作用。 我国在人机工程学的研究和应用方面也已经开展过一些研究,但发展不平衡,尤其在改善中小型工业企业方面的应用研究几乎还是个空白。在1997年出版的《工业安全卫生基本数据手册》中,可以查到的唯一的关于安全手用辅助工具的介绍只有5种,使用在机械行业。可以说,在我国,人机工程学应用在发展生产、促进社会进步方面的潜力非常巨大,但是还远远未被发掘出来,也没有引起足够的重视。 在我国,研究与应用人机工程学必须注重以下原则:以发展国家社会经济、促进社会进步为方针,以国家基础条件为出发点,以发展生产、提高生产率和产品质量、减少工伤事故和职业病为目的,以投资少、涉及面广、见效快的项目为重点,以实用、简单、灵活的方法为主要手段,以培养各层次的技术人才为长远之计,以标准化为努力方向。 具体讲,人机工程学在中小企业中的应用,应以作业现场人机工程改进方案为基础,包括从人机工程角度设计的手动工具、推车、材料装卸技巧、工作台布置、工作场所的福利设施和小组工作方式,此外,还有由胜任的专家和受过良好培训的技术人员开发的人机工程方面在生产的实际应用,并把在基层进行的成功的现场改进措施在同行业中推广。可以预见,这些措施的实施必将产生巨大的经济效益和社会效益。 (3)建立适合于中小企业的安全生产科学管理系统,如在中小煤矿集中地区,采用高瓦斯矿井区域治理计划,从科学管理入手,提高事故多发地区、多发行业的规划、监测、治理、信息交流和紧急救援的能力。为使中小企业的安全管理科学化、规范化,可建设若干类型的中小企业安全生产模范实验小区,对实验区内的中小企业实施区域性安全生产标准化管理,在工作中注意以提高生产效率为目的,在中小型工业企业开展的低成本技术创新、技术改造。开展以人机工程学应用为重要技术手段的低成本技术创新、技术改造应用研究试点,主要针对企业中造成生产效率低下,劳动条件恶劣的工艺过程、生产设备以及生产方法,应用人机工程学原理,通过设计和改造,使之达到技术进步、提高生产效率、增强生产的本质安全性和预防事 故发生的目的。 值得提出的是,由于中小企业地域分散,类型各异,技术水平低,而且财力、物力也较弱,很难单独进行较综合的科技创新活动,也很难对安全生产新技术预研和试用投入很大力量,这就需国家科技部门和地方政府能给予较大的指导与支持。只有保证了一定的科技投入强度之后,才可能促动中小企业的安全科技真正的有一个大的飞跃。(中国国际安全生产论坛论文集20__,10) 工程技术论文:环境工程技术水利预警模型的构建 一、环境工程技术和专利 “环境工程”这一术语早已出现,但是人们长期以来理解的“环境工程”实际上指的是环境保护工程,其保护对象为地球上的人类、各种植物和动物等,其内容主要是环境污染的测量和控制、环境保护和环境治理,而这与国外环境工程的本意是有所差别的。所谓环境工程技术,根据我国2009年颁布的《国家环境保护标准》的规定应当为保护自然环境和自然资源、防治环境污染、修复生态环境、改善生活环境和城镇环境质量的工程技术和工艺单元。通常可以分为水污染控制工程技术、大气污染控制工程技术、固体废物污染控制工程技术、物理污染控制工程技术和生态修复工程技术等。 二、环境工程技术专利预警的意义 所谓专利预警是指通过收集与分析相同技术领域及相关技术领域的专利信息和国内外市场信息,了解竞争对手在做什么,把可能发生专利纠纷的前兆及可能产生的危害、建议采取的对策措施及时告知相关政府部门、行业组织及业内企业;同时专利权被侵害的信息,建议行业组织和行内企业采取应对措施。建立环境工程专利预警机制是适应我国环境工程建设快速发展的需要,弥补该领域在技术管理指导方面的不足,在推广先进、成熟的环境工程技术广泛应用方面起到不可替代的作用。 随着我国经济建设的快速发展,国家在环境污染治理方面的投资在快速增加。在“十二五”期间,预计环保投资将超过3.1万亿元,其中用于环境污染治理工程技术攻关的投资预计会超过1万亿元。随着我国环境保护事业的不断发展,环境工程已经成为一个相对独立、初具规模、快速发展的工程领域。同时,一大批先进、成熟的环境工程技术已成为相关领域普遍采用的主导技术,特别是在污染源的成套污染防治技术和污染治理单元技术方面。但是,要建立和完善我国的环境工程技术规范体系、提高环保投资效率、加强环境工程设计施工的标准化建设并推广先进污染防治技术的应用,就要加强对国内外相同或相关领域专利技术的管理和规范工作,通过环境工程技术专利预警机制的构建,可以对及时掌握可能发生专利纠纷和可能产生的危害情况,并避免了我国在相关技术上进行重复性的研究,用节省下来的人力、物力、财力投入到更高端的环境工程技术攻关创新中,通过一套整合了各方资源而形成的集国内外环境工程技术专利信息收集、分析、和反馈与一体的环境工程专利预警机制,必将对我国的环境工程技术朝循环发展、良性发展产生直接或间接的重要影响。 三、环境工程技术专利预警模型的构建 环境工程技术专利预警系统的构建是对我国在环境工程技术发展过程中的行为失误、管理波动的状态进行识别、分析与评价,并由此作出警示的管理活动,对国家在环境工程建设中的重大失误与波动现象的早期征兆进行矫正和控制的管理活动。因此,本文从专利预警系统运行的一般规律出发,试图构建起一个包含信息收集、信息整理、信息分析判断、预警判别、对策提供以及危机管理于一体的环境工程技术专利预警模型,通过该模型的构建来为我国的环境工程技术专利预警机制的构建提供一个初步的理论上的思路。 (一)模型的构成。 在该模型中,最主要的构成系统包括: 1、环境工程技术信息收集系统和整理系统。 信息的收集与管理工作可以是整个模型运行的基础,其主要是通过各种渠道对与环境工程技术相关的各种专利文献信息、非专利文献信息、国内外的市场信息以及其他可能会与专利侵权纠纷征兆相关的其他信息进行收集和管理,所有的信息都应当与环境工程技术具有相关性。信息收集人员要具备熟练驾驭、使用信息资源的能力,力求避免有效信息量不足、信息不全、信息深度不够以及资源分散等缺陷,及时有效地将收集到的各种信息传递到信息整理系统中以便进行有效的整理。 通过信息收集系统的收集、汇总,在信息整理系统中就可以按照环境工程技术的分类方式建立各类环境工程技术专题数据库,例如水污染控制技术数据库、大气污染控制技术数据库等,通过不同数据库的建立能够有效的实现信息有序归类保存以供查询和分析专利信息时使用。相关人员在进行环境工程技术研发和使用时都可有效的通过数据库检索浏览到各类技术的详细信息。 2、环境工程技术信息分析判断系统。 环境工程技术信息的分析和判断工作是在前两个系统运行的基础上开展的,通过对技术信息整理系统中各专题数据库的信息进行综合分析后,利用环境工程技术专利预警的警情评价指标体系,就可以有效的对可能发生的各种环境工程技术专利侵权危机的类型和危害的程度进行准确的判断。这部分工作可以通过两个步骤进行: 第一,进行环境工程技术信息的初步分析。初步分析一般包括两个方面的内容,一是检测是否存在相关技术领域相同或近似的其他专利;二是检测是否存在与相关技术领域相同或近似的其他非专利技术。如果有,就要把这些信息挑选出来,建立新的数据库进行保存。 第二,进行环境工程技术信息的精细分析。将通过初步分析挑选出来的相关信息与需检测的技术机型特征对比,建立各单元的技术特征比较表,并确认每一单元所比较得出的相同技术特征、等同技术特征和不同技术特征的数量。 3、环境工程技术预警判断与报警系统。 专利信息的预警判断工作是通过分析和判断以后对当前情况下是否应当发出警报以及发出何种状态警报进行判断。并非所有处于警戒状态下地技术都要发出警报,警报是否发出以及应当发出何种状态的警报,不仅取决于风险因素对相关技术研发的影响程度,也取决于该技术本身对这种风险和多种风险因素共同作用的应对能力,只有那些有较大专利侵权风险的技术信息才应当立即发出预警警报。 4、环境工程技术对策系统。 /!/当预警判断系统发出预警警报后,对策库可以为还未处于危机状态的环境工程技术提供可供参考的对策、方案和思路。对策系统作用的发挥主要是完成两项任务:一是对已经实施的对策进行归纳总结,总结初成功、失败的对策,以供未来工作的 借鉴和参考;二是进行预控对策模拟工作,对可能发生的专利侵权纠纷的未来运行趋势进行预测,并作出相应的对策模拟。在整个对策系统中,中心任务是包括处于警界状态时的对策研究和选择处于危机状态时的对策研究和选择。 四、结语 在全球一体化、经济全球化的时代,专利纠纷始终国际交往中始终存在的问题,在环境工程技术中也一样无法避免。我国目前在环境工程技术上的投入在逐年的增大,已经形成国家科技部科技型中小企业技术创新基金、国家重点新产品火炬计划、国家发改委中小企业发展专项资金、中央环???专项资金等不同资金渠道共同推广环境工程技术应用和推广的局面。构建环境工程技术专利预警机制有效地防止了我国在环境工程建设工作中陷入误区的危险,在避免侵权和被侵权的同时,有效地提高了我国在环境工程建设中资源的利用效率,对我国环境工程事业的发展具有非常深远的意义。 工程技术论文:油田工程技术部供应链管理 我国加入wto过渡期的结束以及可持续发展、西部大开发等经济发展战略初显成效等因素将影响油气行业的未来发展环境,特别是××在石油工业战略接替地位的确立,以及提出的“1521”发展目标,对工程技术部的生存和发展必将产生深远影响,面临着新的挑战和机遇。 面临的良好机遇主要有:一是国家能源需求为工程技术部发展营造了良好的宏观环境;二是西部特别是××盆地油气勘探开发力度的加大为工程技术部发展创造了难得的市场条件;三是油田的支持为工程技术部发展提供了坚强的后盾;四是公司实力的提升为加快发展奠定了基础。所面临的挑战主要有:一是生产保障压力越来越大;二是技术和质量需求越来越高;三是经营管理压力越来越大;四是公司自身在经营人才、专业技术人才等方面存在的不足,核心技术不成规模,市场竞争优势不强,还有自身的思想观念等因素。 供应链管理的目标是通过调和总成本最低化,客户服务最优化,总库存最少化,总周期时间最短化以及物流质量最优化等目标之间的冲突,实现供应链绩效最大化。在企业持续重组的情况下,工程技术部如何能得到持续优质高效的发展是面临的一个课题。文秘站版权所有 2供应链管理基本理论 2.1供应链与供应链管理基本概念 所谓供应链,是指在向最终用户提供产品和服务的过程中由供应商、制造商、销售商、顾客等相关实体的活动及相互关系的网络。供应链管理是指在满足顾客需要的同时,为了使供应链整体成本最小、效益最大而对相关实体之间的物流、信息流、资金流进行计划、组织、协调和控制的方法。供应链管理以顾客需求为出发点,通过优化所有与供应链相关的作业,实现顾客满意度最大,供应链各成员效率和效益最优的目标。 据有关资料统计,供应链管理的实施可以使企业总成本下降10,供应链上的节点企业按时交货率提高15以上,订货到生产的周期时间缩短25-35,供应链上的节点企业生产率增值提高10以上。 2.2供应链管理与传统管理的区别 供应链管理与传统管理的区别可以从存货管理的方式、货物流、信息流、风险、计划及组织方向的关系方面来讨论。 从存货管理与物流角度来看,在供应链管理中,存货水平在供应链成员中协调,以使存化投资与成本最小。传统的管理方法是把存货向前推或向后延,其结果是造成某个或某些节点企业存货投资增大和成本增加,影响节点企业竞争力,从而影响整个供应链的竞争力。 从对成本管理的概念来看,在供应链管理中,是通过注重产品最终成本来优化供应链。传统管理中节点企业一般只注重本公司发生的成本和竞争对手的生产成本,不太意识到它们与供应商的关系如何影响到最终产品的成本。 从风险的角度来看,供应链管理的思想需要风险共担才能实现;从计划的角度来看,供应链管理的计划表现为上、下游节点企业在计划中的参与性和协调性要明显于传统管理;从组织形式角度来看,供应链组织形式出现了战略联盟与合作。 2.3供应链管理的基本内容 (1)目标 供应链管理的目标是通过调和总成本最低化,客户服务最优化,总库存最少化,总周期时间最短化以及物流质量最优化等目标之间的冲突,实现供应链绩效最大化。供应链成本包括采购成本、运输成本、库存成本、制造成本、以及供应链物流的其它成本费用,各成本都是相互联系的。因此,为了实现有效的供应链管理,必须将供应链各成员企业作为一个有机整体考虑,并使实体供应物流、制造装配物流与实体分销物流之间达到高度均衡。总成本最低化目标就是整个供应链运作与管理的所有成本的总和最低化。 总成本最小化目标不是企业与其上下游企业之间的库存的转移,而是使整个社会库存总量减少。这就需要实现对整个供应链的库存水平与库存变化的最优控制。运用集成化管理思想,从系统的观点出发,改进服务、缩短时间、提高品质与减少库存、降低成本是可以兼得的。 (2)作用 一是可实现供求的良好结合。供应链把供应商、生产商、分销商、零售商紧密联结在一起,并对之进行协调、优化管理,使企业之间形成良好的相关关系,使产品、信息的流通渠道达到最短,从而可以使消费者需求信息沿供应链逆向准确地迅速地反馈到生产厂商。生产商据此对产品的增加、减少、改进、质量提高、原料的选择等做出正确的决策,保证供求良好地结合。二是可促使企业采用现代化手段。供应链管理的目标和动因要求供应链上的企业都应采用先进技术与设备、科学的管理方法。生产、流通、销售规模越大,则物流技术、信息技术、管理手段越需要现代化。三是可降低节点企业库存成本和供应链的流通费用。产品和信息在网链间迅速流动,减少库存量,减少了资金占用,从而降低库存成本。供应链通过各企业的优化组合,成为最快速、最简便的流通渠道,大大缩短流通路线,有效降低流通费用。 (3)基本要求 一是信息资源共享。现在是信息化的时代,企业拥有的信息资源是其在市场竞争的重要后盾。供应链管理大量采用现代科技方法,以最优流通渠道使信息迅速、准确地传递,在供应链上的各个企业充分实现资源共享。二是提高服务质量,扩大客户的需求。在供应链管理中,一切均是围绕着“以客户为中心”的理念运作。供应链管理通过生产企业内部、外部及流通企业的整体协作,缩短产品的流通周期,加快物流配送速度,从而将客户个性化的需求在最短时间内得到满足。快速高质量的服务,将塑造企业的良好形象,提高企业的信誉,提高消费者的满意程度,使产品的市场占有率提高,扩大客户需求。三是实现多赢。供应链管理条件下,企业走出了自身的范围来看待供应链网链上本是竞争对手的其他企业。供应链上的名企业形成了融会贯通的网络整体,在这个网络中,各企业仍保持着个体特性,但他们为整体利益的最大化共同合作,实现多赢的结果。 供应链管理的基本程序一般应包括供应商管理、采购管理、库存与配送管理、信息管理、分销渠道管理、客户服务管理,或归结为商流、物流、信息流的管理与整合。 3工程技术部供应链管理现状 在采购管理方面。工程技术部目前基本定位为油田生产保障型 后勤生产服务单位,主要表现为投资审批周期长,采购运行环节多,供应厂商战略联盟体系未形成,造成同一时期内相同业务都要按相同程序完全运行一次,造成内部运行成本增加、外部厂商不确定性增加,不容易满足供应链管理要求的信息流、物流、资金流的高效运行。 在组织机构方面。工程技术部业务流程基本上处于工厂调度、科室管理的模式下运作,还未真正实现以客户为中心的管理。各用户来工程技术部办理业务单据,要到多个部门办理一个项目的业务,客户在数量和质量的要求受制于资源状况。在生产计划与组织中,由于本部与前线服务点的生产能力未认真进行优化调配和设计,服务效率有待提高。当服务和产品在现场使用时,也没有完整的技术标准和职能界定,易造成利益冲突。信息流在工程技术部与客户之间不完整、不对称,未形成融合的供应链利益共同体关系。 在标准化方面。对于产品的订货技术条件已初步形成了系列技术规范或标准,但在该系列标准是否完全适应××深井、超深井钻井工艺的要求,以及该系列标准是否做到了先进性与经济性匹配等两个方面未深入科学的进行研究。在推行环节中,基本实行了标准化管理,但对新工艺、新技术吸收消化方面还未达到国际先进水平。在现场使用环节中,钻具业务、井控业务有一部分标准,但工具业务、泥浆技术服务业务未上升到标准层次;同时,已有的标准适用性不强,钻具业务的相关标准就未得到有效执行。 在人才与观念方面。供应链管理要获得长足的发展,人才是一个关键的问题。首先,供应链管理理念在我国刚刚引入,缺乏对供应链管理人才的教育和培训。再次,由于长期的计划经济对人员观念的影响,对开放式的供应链管理的观念转变还需要时间。其次,供应链管理是一种跨行业、跨部门的管理理念,它涉及诸多领域的高新技术,需要许多综合型人才,这些都需要准备。 在与供应厂商的合作方面。由于受投资管理和采购管理体制的影响,虽然公司主要产品有相对稳定的供应厂商,但在供应厂商的选择、评估及合作的紧密度和合作的方式两方面来看,都是在临时性与纯粹的商务层面进行,还未深入到合作联盟等供应链体系要求的紧密关系。 4工程技术部供应链管理设想 4.1与供应厂商的合作研究 主要有三种合作模式,一是,建立供应商战略联盟体系,甲方承诺市场,乙方承诺服务,信息共亨,风险共担,双赢双利。二是,以参股或控股某生产厂家,或购买某厂家的某产品生产线经营权等方式进行资本合作。三是,以期货方式购买某产品进行贸易合作,该形式主要是基于油田内普遍存在投资决策同期长而市场变化快的情况,先以期货拥有市场可能紧俏的某项或几项产品,当其它油田有需求时便可出手,实现既可租赁也可销售。工程技术部在该项目合作中拥有的优势主要是对产品在现场应用的适宜性有第一手资料,只要加强与科研究所的合作深入研究,就可以上升到指导产品研发及生产的技术标准。“三类企业卖产品,二类企业卖专利,一类企业卖标准”。拥有标准在当今国际社会市场竞争中越来越重要。通过对市场需求的把握和对标准的掌握,运用紧密的合作方式,以长期分批的订单确保要供应厂商及时生产,及时供应。 4.2区域内竞争对手合作方面研究 在××区域市场内,工程技术部可作为管材工具租赁业务板块的领先者或领跑者的地位,应不断强化这种地位,并要发挥这种优势的经济价值。可从两个方面入手:一方面,形成具有独特优势的深井超深井管材工具标准、维修检测标准、服务标准等标准系列,不仅引导并满足用户的要求,而且提高进入者门槛值和已进入的成本消耗,通过市场这只无形的手,选择或淘汰竞争者中小规模竞争对手;另一方面,以“双赢”思想为理念,以共同利益为础,通过兼并、股份制、合作等形式,组建区域性的服务公司或联合体,快速做大做强管材工具租赁业务板块。 4.3与油田用户的新服务项目合作研究 在项目选择上,要跟踪世界前沿钻井技术,结合××深井超深井钻井工艺的技术难点进行筛选和推广,并以解决钻井工艺的难度、降低钻井成本、给油田创造价值为原则,重点项目包括欠平衡及空气钻井工艺及技术、打捞工艺及技术、泥浆技术等。在项目推广时机上,要按照超前储备的原则,准备油田未想到或正在想的而又需要的项目,要实现这种时机上策略,仅靠工程技术部现有队伍是远远不够的,要解决这个矛盾,出路在于建立符合市场需求的技术研发机制,具体办法是:聘请或聘用国内甚至国际的专家,组建专家队伍体系;与西南石油学院、石油大学、西安管材研究所、华北钻井研究院文秘站版权所有等签订年度合作或项目合作协议,组建技术研发支持体系;整合油田工程技术力量,组建技术研发的宏观管理和组织体系。在项目运行策略上,以掌握核心技术占有市场为主要策略,以国际有实力的公司进行技术合作为主要手段,以雇佣、租赁、合作的形式掌握工程技术队伍为主要办法,解决我们工程技术服务中施工队伍、技术支持、日常运作、争夺市场等环节的问题。 4.4实施隔合型服务提升供应链服务水平 1)改善供应链管理下的库存管理和物资配送系统。第一,生产管理系统以市场需求为依据,制定工程技术部内部生产计划。生产计划以年计划、月计划、周计划的形式分别下达,监督各部门计划是否正在得到有效的执行。通过计划的制定和执行,在不断调整完好物资的库存结构,使库存能准时满足用户的需求。第二,完善物资配送系统。一方面,完善物资配送系统的选址调配工作,在本部基地和前线三个支撑点之间确定各自的配送能力。库尔勒基地以高技术含量、全面的生产服务能力为重点建设,轮南基地以小钻杆修理、现场技术服务支撑为重点建设,库车基地可以大钻具修理、现场技术服务支撑为重点建设,塔中基地以应急保障和现场技术服务为重点建设。另一方面,建立起以计算机网络为技术手段物资配送系统,把各点的配送计划和需求有效地联系起来,把各自配送的物资状态处于有效监控之下。第三,建立以单井服务档案为主要手段的配送跟踪系统。以现场技术服务、物资配送为主要内容进行记录,加强对配送在用物资的跟踪,加强现场技术服务工作的计划性、科学性、有效性。 2)创新管理方法。一方面,改变传统的事后管理方法,利用畅通的信息渠道,及时掌握用户的意见,了解业务发展,采取预防性措施,加强质量过程控制,做到事前预防和事中控制。通过服务质量回访、服务质量座谈会、问题调查、与用户技术座谈、技术交流会等多种形式,不断收集各方信息,采取预防性措施,提高服务质量。另一方面,在管理方式上,推行租赁业务计算机管理、无损检测数据网络化管理、井控装备和井下工具技术数据电子化统计等方式,变粗放型管理模式为集约型管理模式,逐步推行智能化和 网络化管理。 3)创新服务方式。首先,推行靠前服务,现场解决客户需求。一方面,制定《钻具现场管理规定》、《井控现场服务工作细则》、《钻具现场探伤周期》等现场服务办法和规范。另一方面,增加前线点服务功能,补充现场服务人员,实现租赁物资现场交接,开展巡回检查服务和跟踪技术服务。其次,推行精细的人性化服务。对井控装备、工具在送井前都进行清洗、喷漆、做标记的工作,并随设备配送使用说明书、试压合格证、跟踪卡,对送井钻具配送资料包,便于用户了解相关数据和历史资料,以便更好地使用和维护。于细微处见真诚,人性化服务赢得顾客的信任和支持。再次,发挥技术优势,为顾客提供超值服务。主动跟踪油田生产进度,及时收集用户生产需求,主动联络、主动上门提供技术咨询等相关服务,帮助用户解决生产难题。 5结论 一、在运行机制、人员、组织机构、管理体系等4个方面做好准备和完善,以利于深入推广供应链管理。 二、在供应链采购管理中,以筛选、评估优秀供应厂商为主要方法,建立起具有战略合作意义的供应商团队。 三、在供应链库存管理中,对流动资产以加强生产计划和控制为主要手段,提高物资的周转率和利用率;对零配件以代储代销、确定库存临界点为主要手段,降低库存,提高资金周转和使用效率;对固定资产,以合理分配生产能力为手段,调配好基地与前线站点的布局。 四、在供应链物资配送管理中,对现有的生产布局进行优化设计,以提高配送效率。 五、要以差异化战略为思路,以虚拟经营为主要组织形式,不断形成新项目、新技术,提供新服务。 六、在供应链管理中,应重点研究4个要素,即价格、质量、技术和配送时间。 七、要把客户作为最重要资源进行管理,不断创新管理方法和服务方式,以提高客户的忠诚度和满意率。 八、要建立和完善产品和服务的标准和机制,以减少与客户的利益冲突,提高服务效率。要以客户信息系统建立为技术支持,提高服务效率和效益。以实现供应链上下游的联盟和隔合关系。 工程技术论文:关于发展电子信息工程技术的探析 论文摘 要 21世纪网络信息技术取得飞速的进展,这使得电子信息工程逐渐成为人们生活中的热门话题。随着科学技术的发展,电子信息工程在各个方面影响着人们的生活,人们对于电子信息工程的需求也快速提升,目前我国的电子信息工程面临着巨大的发展需求。电子信息工程技术也发展的越来越快,面临人们如何合理、有效使用电子信息工程的相关问题,本文着重分析电子信息工程的利用及发展现状。 目前,电子信息工程是信息化的现代产物,它将电子技术和通讯信息技术完美的结合起来,并应用于生产和生活的各个领域。但是我们不能满足于它的发展和应用的现状,应该对其不断的完善和更新,以更好更快的发展.更好地为社会主义现代化建设服务。 一、电子信息工程的概念 电子信息工程专业是集现代电子技术、信息技术、通信技术与一体的专业。电子信息工程的基本含义就是利用计算机等先进技术对电子信息进行控制和处理的学科,其研究的信息内容主要是电子设备与信息系统的设计、开发及集成。随着时代的发展,电子信息工程的内容更加广泛,电话信号处理、手机声音、图像传递、网络数据传递、信息数据传递等都需要与电子信息工程现代化技术相关联。现代的电子技术达到对信息的有效控制和各种相关处理的一种工程形式。电子信息工程控制的信息包括应用于各种设备中的信息技术。另外,电子信息工程在经过我国的这些年的发展和进步后,其涵盖的内容也更加广泛,并且在实际应用中同其他的先进的现代化技术开始出现交叉和融台的趋势。所以,我们要想更好的研究电子信息工程与其技术,可以从其产品入手。并且我们可以看到随着社会分工的细化.电子信息工程与其技术参与到的产品研发和应用的部分越来越多。 二、电子信息工程现代化技术的作用 电子信息工程的发展21世纪的前20年是我国在科学技术领域赶超世界先进水平的关键时期,信息技术作为科学技术领域发展最快的门类之一,其重要作用已受到国内外的广泛重视,并成为维护国家安全、增强综合国力的关键所在。党的“十六大”明确指出:“优先发展信息产业,在经济和社会领域广泛应用信息技术。”这是在新的历史条件和时代进步背景下,加快我国信息技术发展的重大战略部署。电子信息技术已经渗透到人们生产和生活的各个领域。 虽然目前来看我国的电子信息工程与其技术发展的还算比较迅速,但是仔细研究就会发现,我国虽然对此技术的应用范围比较广,但是真正掌握的核心技术和手段还是不够的。并没有一个属于自己的电子信息工程和技术的发展体系,大部分的先进技术还是直接引进先进国家的成果。这种情况必须予以改变,因为这样会严重的阻碍我国的电子信息工程技术的长期发展,没有自主研发的技术和产品是不会在电子信息工程的发展中立足的。随着信息技术迅速的发展,电子信息工程已经成为时代的推动者,对社会电子商务的应用越来越重要。 三、促进电子信息工程发展的途径 (一)加大投入力度,促进信息化建设 要想使现代化电子信息工程技术更好的发展,就应该加大支持力度,以促进信息化项目建设的发展。应该加大投资力度,不断的拓宽投资和融资渠道,并建立电子信息工程基金,以保证电子信息产业的发展。国家应引导移动通信产业跨越式发展、数字电视、电影推广、互联网的应用及软件信息服务等工程的开发,以促进产业自主创新及技术改造项目的顺利进行。 (二)优化发展环境,培养创新型技术人才 要想使现代化电子信息工程技术更好的发展,人才是必不可少的,而人才要想更好的发挥其作用,就应该创造一个有利于电子信息工程人才发展的环境。这二者是相辅相成的。因此,电子信息企业应该创造一个有利于人才发展的环境并建立以人为本的价值观。 (三)不断扩大网络平台交流 面对纷繁复杂的社会,多姿多彩的网络世界,有利于人们网络交流。网上交友,工作、学习、生活越来越方便,加强了人们之间的沟通、充分发挥了科技工程信息作用。让世人进入网络世界。 (四)促进产品服务创新,培育电子信息经济增长点 增强自主创新认识和知识产权保护意识,培育企业新经济增长点。 要想使电子信息工程现代化技术更好的发展,就应促进产品服务创新,培育新的经济增长点。在激烈的国内、国际竞争环境下,特别是经济危机的环境下,推陈出新才是电子信息企业的生存之计。在这种情况下,电子信息企业就应该加强和设备制造企业的合作,并建立以企业为主体的技术创新体系,以增强国内发电子信息工程的核心技术研发及制造能力,以实现产品创新和技术创新,以增强电子信息产品在国际的竞争力。 (五)着力培育人们自我维护 电子信息工程网络是一个开放的空间,特别是在因特网上,除了要做到本人不攻击他人之外,还要学会预防来自外界的攻击。诸如教会人们应用防火墙和反黄软件来防毒和防黄。在网上聊天时留意激进身份机密,不要随意将电话告知对方等,更不能随意和网友见面。保管好本人上网时运用的各种密码,不要随便泄露给其别人等等。 (六)合理、适时指导学生应用资源 在当今网络时期,作为一个信息技术工程不应局限于本人的喜好,应该组织人们应用网络带来的便利。通过网络联系增强团结、推进网络道德素养的建立,寓教于学、应用。这样既能让他们更多更深地去理解应用网络,更能使他们逐步认识到本人才是网络的真正主人。孙中山先生早在上个世纪初就说过:“世界潮流汹涌澎湃,顺之者昌,逆之者亡。”网络化是当今世界推进社会进步的潮流,上网是二十一世纪公民的“必修课”,我们要以积极的态度来引导人们学习使用网络,同时也要加强网络道德教育,使人们学会正确运用网络,享受科技成果,真正成为新世纪网络世界的主人。 总之,随着信息化产业不断的发展,电子信息工程也在不断的发展中,为人们工作、生活带来了方便。电子信息工程作为现代化信息技术,已经成为人们生活工作必不可少的应用技术。 工程技术论文:需求工程技术在城市轨道交通信号系统工程中的研究与应用 按照软件工程学理论,需求工程是包括创建和维护系统需求文档所必需的一切活动的过程,可以分为需求开发和需求管理两大工作。①需求开发:包括需求获取、需求分析、编写需求规格书(需求矩阵)和需求验证4个阶段;②需求管理:通常包括定义需求基线、处理需求变更及需求跟踪等方面的工作。 这两方面是相辅相成的,需求开发是主线,是目标;需求管理是支持,是保障。换句话说:需求开发应清晰、明确地掌握客户对系统的需求;而需求管理则是对需求变化进行管理的过程。 按照组织的成熟度等级,需要对需求进行不同级别的管理。在cmmi中,需求工程的要求与成熟度等级的对应关系见表1。 表1需求工程的要求与成熟度等级的对应关系过程域缩写类别成熟度等级需求开发rd工程管理3需求管理reqm项目管理22需求工程作用 本处以v生命周期为例,如图1,需求工程技术在城市轨道交通信号系统工程生命周期中的作用,贯穿在项目的整个生命周期中,对整个项目起到指导作用。 图1v生命周期 一方面需求对系统设计进行指引,使系统实现在需求的范围内;另一方面需求对实现的系统在交付运营前进一步验证,保证系统实现和需求的一致性。 3需求开发 在工程应用中,需求获取过程主要集中在招标、合同谈判、签订的合同中,这些统称为合同需求。 为了便于对需求进行追踪管理,首先需要对合同需求进行分析并编号(分配标签)。按照需求分析结果,并考虑实现形式的方便性,使用合适的需求管理工具建立需求技术规格书或者需求矩阵。 需求分析需要特别考虑需求特征。需求特征主要有:必要性、简要性、可行性、完整性、唯一性、一致性、明确性、可验证性,这些特征是需要能否成为一条独立的需求存在的基本特征,也是需求验证的指导原则。 鉴于需求特征的重要性,以下详细阐述需求特征:①必要性:即说明的需求必须为产品或过程的基本功能、物理特性或质量因素。如果该需求被删除将会造成缺陷,且此缺陷不能被该产品或过程的其它功能所弥补;②简要性:该需求说明只包括一个需求,即简单和清晰地说明必须做的事情,应易于阅读和理解。为简要起见,需求的表述不应包含任何解释、原理、定义或系统描述。需求用于描述需要什么,而不是如何满足;③可行性:通过一个或多个已开发系统计划,以预定的成本,描述需求能否实现;④完整性:所表述的需求是完整的,不需进一步扩展,并且能够提供足够的性能;⑤唯一性:同一个需求出现次数不应多于一次。重复本身不是错误,但很容易导致错误。重复有时会使一篇文档易于阅读,但是当对一篇包含重复需求的文档进行更新时就会出现问题。当必须出现重复需求时,文档应该包含明确的互相参照,以保证它的可修改性;⑥一致性:所表述的需求不能与其它需求相矛盾;⑦明确性:每项需求都必须有且只有一种解释。用于描述的文字在表述和数值上不能给读者留下疑惑,不能用“最少”和“最多”来表述限制,要用“不少于”或“不多于”。这样的标准表述,这是为了避免出现与限定值相关的不确定性。比如:需求“高度校正误差应不大于1.5毫弧度”的表述是清楚的,因为它明确了1.5毫弧度误差是允许的。另一方面,如果这个需求表述为“高度校正误差最大为1.5毫弧度”,那么对于1.5毫弧度这个限制值是否允许就很含糊。这条规则并不是说“最多”和“最少”这两个词完全不可以用,而只是在表述限制值时不要用。应避免使用的词语:一些特别的词语应该避免,因为它们的意思是含糊的,主要有“灵活的”、“故障容忍”、“高保真”、“能适应的”、“快速的”、“适当的”、“使用友好的”、“支持”、“最大”和“最小”、“和/或”、“等等”;⑧可验证性:所表述的需求是清晰具体的,是在某种意义上可量化的,并可通过检查、分析和测试来验证。 4需求管理 需求 管理包括的活动及任务见表2。 表2需求管理活动及任务 需求管理活动活动的任务需求跟踪定义对于其它需求及系统规格、架构、实现的联系,并跟踪需求的状态处理需求变更关注需求变更并分析其影响定义需求基线确定每个需求以及功能规格说明的版本需求跟踪至少要满足以下要求:①审核、跟踪信息,可以帮助审核,确保所有需求被覆盖;②在增加、删除、修改需求时可以确保不忽略每个受到影响的系统元素;③维护时能正确、完整地实施变更,从而提高生产效率;④获得当前实现状态的记录;⑤再工程,可以列出旧系统中将要替换的功能,记录它们在新系统的需求和软件组件中的位置;⑥重新利用跟踪信息,帮助开发人员在新系统中对相同的功能利用旧系统相关资源开发;⑦减少由于关键成员离开给项目组带来的风险;⑧可以在测试出错时指出最有可能出问题的数据或代码段。 为了实现以上要求,需求跟踪需要编制每个需求与系统元素之间的联系文档。这些元素包括已识别的需求、约束、其它设计部件、源代码模块、测试、帮助文件和文档等。 需求跟踪分为正向跟踪和逆向跟踪,一般合称为“双向跟踪”。正向追踪主要解决从需求到实现的过程,逆向追踪反之;同时,按照追踪的层次,有纵向追踪和横向追踪。纵向追踪用于实现分配到下级的需求都被标识、追踪、实现和验证,横向追踪用于确定同级需求的一致性。 不论采用何种跟踪方式,为了实现需求追踪的要求,都要建立与维护需求跟踪矩阵。需求跟踪矩阵的建立和维护方法很多,可以采用离线或在线工具,比如reqtify和doors等,也可以采用半自动化的形式化语言。因为reqtify工具的灵活性和开放性,在笔者公司的项目实践中被作为需求管理主流工具使用。 需求跟踪矩阵保存了需求与后续工作成果的对应关系,通过需求跟踪矩阵可以跟踪一个需求使用期限的全过程,即从需求源到实现乃至维护的全部生命周期。它跟踪的是已明确的需求实现过程,不涉及需求开发人员的职责,也无法用于防止变更矩阵单元之间可能存在的“一对一”、“一对多”或“多对多”的关系。由于对应关系比较复杂,最好在表格中加入必要的文字解释,或者在需求管理工具中加入图片、表格等进一步明确需求。要关注需求文档或后续工作成果,当其发生变更时,要及时更新需求跟踪矩阵。 需求管理的需求状态跟踪功能至少要满足以下要求:①能够查询出于某种状态的需求;②能够对需求状态进行统计,并支持图标显示和报表功能;③能够跟踪某一特定需求的状态改变。另外的一些附加功能,比如:能够查询到某一个特定需求的状态改变时间和执行状态、改变人员及其批注信息等。 每条需求有多个属性,如状态、优先级、创建时间、类型等。 需求状态按照预定义的工作流程进行定义和转变。需求的状态可能有:①capture:这条需求是新近获取并添加入需求文档中的;②verified:该条需求已被验证;③covered:该需求已经被覆盖;④tested:测试需求时能和最初需求定义一致;⑤na:该条需求因为不适用,已经被移除;⑥validated:需求已经实现并且被证明有效。 需求类型按照涉及的子系统进行定义,比如ats(自动监控子系统)、atc(自动列车控制子系统)、mms(微机监测子系统)、cbi(计算机联锁子系统)。 工程技术论文:园林工程技术专业顶岗实习长效机制的研究与实践 摘 要:文章通过探讨顶岗实习在学生职业能力形成环节的作用,并就园林技术专业的学生顶岗实习中的一些实际问题及应对进行介绍及分析,并在此基础上提出了相关的培养途径。 关键词:园林专业;顶岗实习;实践能力;问题;对策 顶岗实习是园林技术专业是利用校企合作、工学结合的方式对高等职业人才培养的必要措施,也是当前职业教育界共同认可的主要形式,顶岗实习是是近年来高等职业院校进行提高学生能力的一项重要方法,有着较为科学的理论为基础,在当前广大高等职业院校人才培养计划中的一项重要内容。通过顶岗实习学生可以在工作实践中增强自已的动手能力和操作技能,同时可以在实践过程中接受到企业文化熏陶,积累经验,提高自身的业务素质和技能,切实解决工作中遇到的实际困难。但是在实际操作中,还存在着诸多问题。 1 进行园林专业顶岗实习的重要作用 1.1 通过顶岗实习可以满足学生毕业后较强的就业要求,增强学生自主创业的意识和适应社会的能力,适应当前园林管理中工程设计、园林工程施工、园林植被管理等专业技术人员的要求,适应园林业对高素质应用人才的需求。 1.2 在园林专业顶岗实习过程中学生通过工作实践可能将学习所学的理论知识与实际操作紧密结合在一起,在实践过程中提高技能的运用,技能的培养,提升学生的从业技能,为步入社会参加工作增加经验,增加工作信心,从而促使学生在实习中不断提升自己的专业技术水平。 1.3 通过顶岗实习,有助于学生强化知识实践,强化和培养学生的职业能力,为学生个性发展最大程度地提供空间。而且通过顶岗实习,还有助于最大限度的提升调动学生对园林专业学习的热情,从而通过学生学习热情的增强,为高职教育办学增加活力和吸引力。 2 园林技术专业顶岗实习中常见问题 2.1 学生吃苦意识差。园林技术专业顶岗实习期间,学生的工作环境基本上都是处在野外,由于现在很多学生都是独生子女,吃苦意识较差,面对风吹日晒雨淋,并且要在这种环境下,承担种树挖坑、浇水、施肥、打药等劳动强度较大的工作,一般学生都会经爱不起大强度的工作,在实践过程中很快就会放弃顶岗实习活动。 2.2 对实习认识地不稳定性。很多学生对顶岗实习的性质不能理解,在实习作用的认识上存在明显偏差,顶岗实习兴趣不高,他们片面认为专业顶岗实习其实就是找个单位走走形式,实习也就是为了便于获取学分,换取毕业文凭,甚至一些学生还会认为顶岗其实就是学校为企业变相的提供生产劳动和补充企业的廉价劳动力,这些因素导致了顶岗实习的不稳定性。 2.3 个别学生在顶岗实习学习过程中有放任自流现象。受诸多社会因素的制约,目前,许多学校在安排学生到校外实习时,会把学生安排到不同单位实习,而且这样单位比较分散,与学生的专业不相符,学生在实习中不能得到真正实习的效果,容易让学生对实习产生反感,出现放任自流现象。 2.4 因企业技术保密思想,对学生知识增强效果不大。目前规模大的企业因为考虑到安全生产、运行和追求利润最大化,不愿接爱业务不熟,或者害怕企业技术外泄,能够接纳学生实习的大多数是中小企业,由于中小企业能够接纳实习学生人数有限,在实习中大多数学生都被分散安排到了不同的企业。就是一些中小企业在接纳学生实习中,也不会把学生安排到重要的技术部门,一些技术性较强的企业,在实习中会对学生实习设置壁垒性因素,甚至不接收实习生。在企业实习时,企业更多的是安排学生干一些技术含量低或体力劳动,结果致使学生的顶岗实习活动成为一个形式,失去了真正的实习意义。 2.5 顶岗实习指导老师数量少,指导力度不够。很多学校在安排实习指导老师时,因为学校师源不足,往往一名老师要联系十几名学生,甚至更多,对学生的实习不能给予及时的指导和引导,也不能及时掌握实习单位的需求及学生表现情况,在顶岗实习中应发挥的作用没有得到充分发挥。 2.6 校企责权不明,协调合作机制不健全。因为诸多原因很多学校与学校建立学生顶岗实习的企业关系并不是特别融洽,一些企业接纳学生来企业实习的热情并不太高,而且对于在企业实习的学生的权益没提供较好的保障措施。 3 强化顶岗实习机制的思考与对策 3.1 加强项岗位实习重要性的宣传。顶岗实习的性质和意义充分利用多种渠道对进 行宣传,从而引导学生树立正确的价值观,以充满激情的态度去参加顶岗实习。实习中,指导老师和学生家长要针对学生的实际状况,发挥教育引导作用,使学生更好认知实习的重要性,从而更好的适应实习。 3.2 完善顶岗实习保障机制。学校对学生的顶岗实习要重视,创建和完善顶岗实习领导工作机构,制定相关的顶岗实习的制度及奖惩制度。当前我国用人单位一直坚持学历证书和职业资格证书并重的用人机制,特别是园林业单位在用人上更是有着“双证制”和“多证制”的要求,这就要求学生在毕业前至少拥有园艺工中级资格或技能鉴定证书,建立科学、完整的顶岗实习实践能力考核评价体系,以及实践训练项目、评价标准、评价方式与评价结果组成实践能力评价体系,从而为顶岗实习效果提供重要保障,实现学生实践能力与考取的职业资格标准相适应的效果,并增强就业优势和就业竞争力。 3.3 建立学校和企业良好的合作模式。为了提高学生的顶岗实习效果,规范实习单位对实习学生的技术指导,学校要加大与企业的沟通,增进学校与企业技术上交流,要让企业在学生实习过程中拓展实习范围,提高学生技术应用范围。在实习中学校可以通过邀请园林类企业或专业技术人员结合高职园林专业特点、企业需求和学校现状,共同参与顶岗实习培养计划的设置,创新顶岗实习模式。为了保障学生的权益,学校和实习企业双方最好要签订实习协议,以规范协调学校、学生、企业三方的权利与义务。 3.4 选择顶岗实习单位要科学。因为顶岗实习关系着学生的技术应用掌握,为确保实习效果,保障学生各方面得到实践,学校要本着尽职尽责的态度,为实习学生选择恰当的实习单位。所选单位最好经济效益要好,该企业最好在本地能具有一定的知名度,能保证有充足的岗位保证学生得到实践,且还要能提供一定的实习报酬;所选单位要有一定的生产规模,能提供充足的实习岗位;生产技术较先进,使学生能接触行业的先进技术,提升技能水平。 4 结语 目前虽然我国园林专业顶岗实习机制取得了一定效果,也切实起到了提高学生就业能力的作用,也得到了社会各界也对顶岗实习认可,并真正认识到了顶岗实习对学生提高工作能力的重要意义。但在实际操作中,仍然存在着这样或那样的问题,需要我们切实去解决应对,所以在今后的工作中学校要积极引导学生对实习重要性的认识,指导老师要充分发挥引导作用,社会各界要多方共同参与,健全完善顶岗实习制度,并监督实施真正确保学校、学生、实习单位的权益得到保障,从而切实提高顶岗实习和人才培养的质量。 工程技术论文:关于工程技术中混凝土耐久性的探究 摘 要:混凝土是土木建筑工程中最常用的材料之一,近年来,混凝土的使用越来越广泛,所以对提高混凝土的耐久性要求也就越来越高,这种情况下出现了高性能混凝土。高性能混凝土比一般混凝土最大的改善就是提高了耐久性。本文就尝试着先从混凝土耐久性不足的后果来分析提高混凝土耐久性的必要性和重要性,再从影响混凝土耐久性的主要因素中分析到如何才能提高混凝土耐久性。 关键词:建筑;混凝土;高性能混凝土;耐久性 (一)高性能混凝土是针对于一般混凝土,基于提高混凝土地耐久性提出来的概念,已经成为以后混凝土技术的发展作用。高性能混凝土一般拥有100年以上的使用寿命,具有高耐久性、高工作性、高强度和高体积稳定性等优良特征。所以提高混凝土地耐久性,是混凝土行业发展中是重要首先考虑的一个课题。 1 混凝土工程耐久性不足的后果 混凝土工程因其工程量浩大,将会因耐久性不足对未来社会造成极为沉重的负担。据美国一项调查显示,美国的混凝土基础设施工程总价值约为6万亿美元,每年所需维修费或重建费约为3千亿美元。美国50万座公路桥梁中20万座已有损坏,平均每年有150-200座桥梁部分或完全坍塌,寿命不足20年;美国共建有混凝土水坝3,000座,平均寿命30年,其中32%的水坝年久失修。 美国对二战前后兴建的混凝土工程,在使用30-50年后进行加固维修所投入的费用,约占建设总投资的40%-50%以上。中国50-60年代所建设的混凝土工程已使用40余年,如果我国混凝土工程的平均寿命按30-50年计,在今后的10-30年内,为了维修建国以来所建基础设施的费用,将是极其巨大的。 目前,我国的基础设施建设工程规模宏大,每年高达2万亿元人民币以上,约30-50年后,这些工程也将进入维修期,所需的维修费或重建费将更为巨大。作为21世纪的高性能混凝土,更要从提高混凝土耐久性入手,以降低巨额的维修和重建费用。 2 影响混凝土耐久性的主要因素 一般混凝土工程的使用年限约为50-100年,不少工程在使用10-20年后,有的甚至使用9年以后,即需要维修。用普通水泥混凝土所完成的工程不能满足耐久性(超耐久)要求的根本原因,在于混凝土本身的内部结构。 首先,为满足混凝土施工工作性要求,即用水量大、水灰比高,因而导致混凝土的孔隙率很高,约占水泥石总体积的25%-40%,特别是其中毛细孔占相当大部分,毛细孔是水分、各种侵蚀介质、氧气、二氧化碳及其它有害物质进入混凝土内部的通道,引起混凝土耐久性的不足。 其次,水泥石中的水化物稳定性不足。水泥水化后的主要化合物是碱度较高的高碱性水化矽酸钙、水化铝酸钙、水化硫铝酸钙。此外,在水化物中还有数量很大的游离石灰,它的强度极低,稳定性极差,在侵蚀条件下,是首先遭到侵蚀的部分。要大幅度提高混凝土的耐久性,就必须减少或消除这些稳定性低的组分,特别是游离石灰。 3 提高混凝土耐久性的技术途径 如前分析,要提高混凝土的耐久性,必须降低混凝土的孔隙率,特别是毛细管孔隙率,最主要的方法是降低混凝土的拌和用水量。但是如果纯粹的降低用水量,混凝土的工作性将随之降低,又会导致捣实成型工作困难,同样造成混凝土结构不致密,甚至出现蜂窝 等宏观缺陷,不但混凝土强度降低,而且混凝土的耐久性也同时降低。目前减少孔隙率的途径往往是掺入高效减水剂。 3.1 掺入高效减水剂 在保证混凝土拌和物所需流动性的同时,尽可能降低用水量,减小水灰比,使混凝土的总孔隙,特别是毛细管孔隙率大幅度降低。 水泥在加水搅拌后,会产生一种絮凝状结构。在这些絮凝状结构中,包裹着许多拌和水,从而降低了新拌混凝土的工作性。施工中为了保持混凝土拌和物所需的工作性,就必须在拌和时相应地增加用水量,这样就会促使水泥石结构中形成过多的孔隙。当加入减水剂后,减水剂的定向排列,使水泥质点表面均带有相同电荷。在电性斥力的作用下,不但使水泥体系处于相对稳定的悬浮状态,还在水泥颗粒表面形成一层溶剂化水膜,同时使水泥絮凝状的絮凝体内的游离水释放出来,因而达到减水的目的。 3.2 掺入高效活性矿物掺料 普通水泥混凝土的水泥石中水化物稳定性的不足,是混凝土不能超耐久的另一主要因素。在普通混凝土中掺入活性矿物的目的,在于改善混凝土中水泥石的胶凝物质的组成。活性矿物掺料(矽灰、矿渣、粉煤灰等)中含有大量活性sio?2及活性al?2o?3,它们能和水泥水化过程中产生的游离石灰及高碱性水化矽酸钙产生二次反应,生成强度更高,稳定性更优的低碱性水化矽酸钙,从而达到改善水化胶凝物质的组成,消除游离石灰的目的。有些超细矿物掺料,其平均粒径小于水泥粒子的平均粒径,能填充于水泥粒子之间的空隙中,使水泥石结构更为致密,并阻断可能形成的渗透路。 3.3 消除混凝土自身的结构破坏因素 除了环境因素引起的混凝土结构破坏以外,混凝土本身的一些物理化学因素,也可能引起混凝土结构的严重破坏,致使混凝土失效。例如,混凝土的化学收缩和干缩过大引起的开裂,水化热过性过高引起的温度裂缝,硫酸铝的延迟生成,以及混凝土的碱集料反应等。因此,要提高混凝土的耐久性,就必须减小或消除这些结构破坏因素。限制或消除从原材料引入的碱、so?3、c?1-等可以引起结构破坏和钢筋蚀物质的含量,加强施工控制环节,避免收缩及温度裂缝产生,提高混凝土的耐久性。 工程技术论文:基因工程技术发展的人文价值原则及导引途径探析 摘 要: 基因工程技术与人文价值有着复杂的关联性。基因工程技术社会功能的显现过 程,也是人文价值的生成和发展过程。用人文价值导引基因工程技术的发展既是必要的,又 是可能的。在遵循人本原则、技术与伦理观念协同原则和非功利性原则的基础上,通过确立 开放的技术伦理评估框架、推广人文主义的科学教育观、强化生命科学家的道德责任、营造 良好的社会舆论氛围等途径,协同好基因工程技术发展与人文价值提升的关系,实现用人文 价值原则导引基因工程技术发展的目的,通过发展基因工程技术去收获一个美好的未来。 关 键 词:基因工程技术;人文价值;技术伦理 在人类的实践活动中,技术和人文价值互为根据、相互支持。现代技术就是由技术器物、技 术制度与体制以及技术意识形态这三个层次的因素组成的文化[1]。作为一个多目 标、多类型的技术体系,基因工程技术负荷多方面的价值,有着广泛而深远的社会影响。基 因工程技术发展过程中的人文困惑实际上是人类自身在人格标准、社会伦理观、生态价值观 上的诸多疑难的反映。重新审视当代社会的人文价值观,为基因工程技术的健康发展提供一 个可供参照的人本坐标和社会文化尺度,是当下一件重要的事情。 一、 人文价值导引基因工程技术 发展的必要性与可能性1. 人文价值导引基因工程技术发展的必要性 基因工程技术是自然属性和社会属性的统一体。基因工程技术将有力地促进社会经济的发展 ,实现人的自由,满足人类多方面的需要。由于基因工程技术的作用对象包括人在内,其发 展和应用就必然更多地涉及到人文价值,在个体层面、群体层面和社会层面影响到人与人、 人与社会以及人与自然的关系。基因工程技术为人类摆脱生物本性上的局限从而实现更大的 目标创造着条件,给人类带来无限的梦想和希望。同时,基因工程技术又对人类的文明和智 力,甚至对人类的肉体生存和心理健康都带来了新的、更大的挑战。基因工程技术的发展并 不总是合乎人的本质诉求,其背离人类本性的一面已经表现出来,已经产生和将要产生更为 复杂的伦理、法律、社会和生态等问题,亟须人文价值的密切关注与导引。 基因工程技术发展的人文困惑就是这项技术在其发展过程中对现代人文价值观念的冲击,表 现为基因工程技术对人类社会价值观念的重构和社会价值对基因工程技术的审视。这种困惑 折射出社会发展中的物质层面和精神层面的不协调。对于技术与人文价值之间的这种激荡, 我们必须承认和审慎对待。其实,基因工程技术的内在价值维度与社会人文价值之间有着互 惠的影响,基因工程技术与人文价值的协同发展是十分必要的。 用人文价值导引基因工程技术的发展是必需的。陈昌曙教授曾指出:现代技术从根本上说都 是人造的,人在多种情况和相当程度上可以干预和选择技术。在技术创新的方向,对在何种 场合、何种程度上应用技术,对技术发展的战略和技术政策都有选择的自由和余地;国家、 部门和企业都有技术选择的任务,工程师、企业家都有进行技术选择的能力[2]。具 体说 来,人是基因工程技术发生和发展的主体,居于核心地位。没有科技工作者的努力就不可能有 基因工程技术的产生和发展,更谈不上产业化、市场化;发展基因工程技术的宗旨是为人类 造福,为解决人的现实问题服务。在这里,基因工程技术是手段,人是目的。因此,基因工 程技术的发展路径和结果必须符合人的基本价值诉求。 2. 人文价值导引基因工程技术发展的可能性 现代技术的实体因素决定着人们的生产、生活和精神状况,影响着“人—社会—自然”大系 统的演化,表征着现阶段人类文明的发展水平。同时,人文价值规定了技术发展的方向和目 的,通过影响技术制度、体制及其意识形态实现着对现代技术的选择、扩散和社会整合。人 文价值作为人类社会存在和发展的基本理想,完全可以规定基因工程技术的发展方向。在实 践中,通过不断发展的人文价值可以实现对基因工程技术的导向作用。 人文价值对基因工程技术的发展有着理性的制约作用。m.谢勒认为,每次理性认识活动之前 ,都有一个评价的情感活动。因为只有注意到对象的价值,对象才表现为值得研究和有意义 的东西[3]。基因工程技术的发展从根本上说,要受到人们的情感、态度以及社会伦 理规范 的影响。基因工程技术活动必然要受到当今时代占主导地位的文化价值科学精神和人 文精神的双重影响。现代基因工程技术体现着科学与人文之间的互补关系:一方面,在 探讨 现代基因工程技术活动的意义和技术决策的标准时,离不开对其人文精神的思考;另一方面, 要确定解决特定问题的技术方案和预测现代基因工程技术的物质后果,只有运用理性的科学 精神才能作出回答。以科学精神和人文精神的和合统一为主导的当今社会文化价值以其解释 作用、论证作用和导向作用,创设出基因工程技术发展的社会心理氛围、可行条件并影响着 其可能的发展规模、速度和方向。 总之,基因工程技术与人文价值的逻辑关联提供了人文价值导引基因工程技术发展的可能性 ,现代基因工程技术发展的潜在人文困惑又日益彰显了人文价值导引基因工程技术发展的必 要性。人文价值可以也必须通过作用于基因工程技术的器物层面和制度层面对此项技术的发 展方向加以导引。 二、 人文价值导引基因工程技术 发展的主要原则 为了能够在发展基因工程技术以促进社会福利的同时,又能前瞻性地关注并预警其多方面的 负面影响,在两者之间形成“必要的张力”,我们必须努力探求正确导引基因工程技术健康 发展的人文价值原则。 1. 人本原则 人本原则要求人们在研制、发展基因工程技术的过程中,要有意识地实现人、社会、自然的 整体和谐,关注人类本身的持续生存和健康发展。基因工程技术只有在“人—社会—自然” 大系统的协调发展中才能得以发展并最终实现人的价值追求。 首先,人类与其他生物、非生物环境之间的和谐是人类社会持存的原初条件和人类文明得以 延续的基本保障。基因工程技术的发展要充分考虑自然生态的承载力和可持续性。人们应当 充分利用基因工程技术提供的主动性和选择性,通过有目的的社会实践活动,在促进基因工 程技术发展的同时维持生态系统的完整、稳定和有序发展,建立一种符合自然生态系统发展 规律的社会实践和组织形式。 其次,社会层面中政治、经济、文化和教育环境等之间的和谐是基因工程技术发展的现实社 会条件。基因工程技术的发展既取决于社会的需要,受到特定社会主导文化价值的制约,同 时也广泛地影响到社会生活。基因工程技术的发展要因人、因地、因时制宜,充分考虑其发 展的社会条件和社会影响,在实现自身发展的同时促进社会的进步。 再次,实现人的健康发展和社会价值是基因工程技术发展的归宿。研制基因工程技术的原初 目的是适宜人性的,其发展就是为了解决人类生存与发展面临的食品、健康与安全等现实问 题服务的。坚持以人为本,关心人的价值、尊严、平等、自由和全面发展,应该始终成为基 因工程技术发展的首要目标。 2. 技术与伦理观念协同原则 基因工程技术已经成为推动经济社会发展的重要动因,其迅猛发展必然会影响到人类社会固 有的观念。早在上世纪90年代初,欧洲许多公众就开始强烈反对转基因食品,他们认为转基 因食品有损人类健康,认为他们有足够的可供选择的食物。一些政治家为了自身利益,也充 分利用这场舆论纷争,试图将它演变成一场公众的政治运动。1999年,奥地利、比利时、丹 麦、法国、希腊、意大利和卢森堡等7个国家明令禁止销售转基因食品,在4年内不得发展转 基因食品。但是,随着转基因技术的进一步成熟,到了2002年10月,欧盟又通过了一项关于 最终种植转基因农作物的新的指导方针[4]。 伴随着包括基因工程技术在内的现代生物技术的发展和应用,人类社会无论从制度方面还是 物质方面都已经发生了很大的变革。由人类社会历史实践孵化产生出来的伦理观念同样要适 应新情况和新变化,以崭新的姿态解决新问题。我们并不主张人类的伦理观念无条件地完全 适应或简单地迎合基因工程技术发展的现实,但至少应该作出相应的调整,改变一些具体的 伦理规范和行为准则。伦理学家的研究内容和研究方式不要只被动地适应基因工程技术所带 来的挑战,而要能够预见基因工程技术发展中所要产生的问题和矛盾,起到针对防范基因工 程技术负效应发生的预见和警戒作用[5]。 我们在利用基因工程技术改造物质世界的同时,也要分析和改造我们自己的精神世界,从而 实现两个世界的和谐统一。在现代生物技术的辉煌与其人文忧患并存的时代,基因工程技术 视野与人文价值视野需要很好地对接,技术的发展与伦理观念所展现的高度应该是一致的, 技术与伦理观念应该是协同发展的。 3. 非功利性原则 现代生命科学和基因工程技术已经分别成为目前重要的前沿科学和关键技术,它们相互促进 、相互影响,将同时迎来一个迅猛发展的新时代。现代科学、技术、产业整体化的发展趋势 ,要求我们重视生命科学研究与基因工程技术的协调发展,把基因工程技术建立在牢固的生 命科学基础之上。 相对于人们对基因工程技术产业化、市场化的经济功利诉求,生命科学基础研究要求更多的 则是勤奋踏实、不懈努力和淡泊名利的心态与行为。如果片面追求基因工程技术的所谓快速 发展而忽视生命科学基础研究,就会使基因工程技术逐渐失去自身存在的根基并最终导致自 身发展的乏力。这要求人们对待基因工程技术的发展,要适当地超越功利心态并坚决反对任 何不切合实际的急功近利。 这项原则还要求人们谨慎地对待基因工程技术,采取与传统技术不同的运作方式,在确保安 全性的基础上,有选择、有限度地加以利用。例如,由于一般药物的安全性或毒性试验对基 因药物不一定适用,加上种属差异性,基因工程药物对人的药理学活性在动物身上就不大可 能得到完全、正确的反应。这样在进行安全性试验和临床应用时,就要求有不同于传统的毒 性试验项目、方法、判断标准以及防范措施。另外,由于转基因农作物相对于生态系统来讲 属于“外来物种”,必须对其从实验室走向大田试验的各个环节中间试验阶段、环境释 放阶段、生产性试验阶段进行严格的实时监控,并且在其大田种植后也要继续依照新的标准 采取分阶段的安全性评价。反之,对基因工程技术过分的功利心态则可能无视这项技术的特 殊性、不确定性以及可能存在的风险,导致这项技术的误用和滥用。 三、 人文价值导引基因工程技术 发展的途径探析 1. 确立开放的技术伦理评估框架 在当今文化多元的世界,我们很难在关于人文价值的合理理念方面达成共识,乃至不可能只 有一种普适的技术伦理观。然而,人类社会面临着共同的技术应用问题,社会生活有其相通 性,对“善”的追求也是人性的重要向度,这一切都使得人们可以在基因工程技术的发展问 题上,将价值存在的抽象性转化为具体规范的可能性并达成一些基础性的共识。然后,人们 在此基础上愿意提出和遵守公平合作的条件,愿意承担判断的任务并接受其后果。例如,在 已经过去的三十多年中,美国学术界针对生物技术的应用发展提出了包括“行善原则”、“ 自主原则”、“不伤害原则”和“公正原则”在内的四条生物医学伦理原则,在世界产生了 很大的影响,得到了广泛认同和实际应用。 为了评估基因工程技术的发展,一种技术伦理评估的新框架在今天是必需的。我们要以生物 伦理学理论多元的宽广襟怀,融合多样性的、具有共同基础的基因工程技术发展的指导原则 ,谋求实际应用过程中的共识。开放的技术伦理评估框架的目的只能是为了使人类生活得更 好,使人类免受可能的技术伤害。关涉人类前途的基因工程技术在其发展过程中一定要倾听 来自各方面的声音,允许各种话语的自由表达,宽容地对待各种不同的学术观点和立场,这 样才可能真正实现自身的健康发展。 2. 推广人文主义的科学教育观 科学素养已经成为衡量一个国家国民素质水平及其国际竞争力的重要指标之一,科学教育日 益占据了教育的主导地位。科学教育肩负着提高国民素质尤其是全体国民的科学素质,引导 社会成员勇于在未知领域中探求并走进科学殿堂的重任。面对新世纪科学技术高度综合化、 整体化以及自然科学与人文社会科学相互渗透和融合的发展趋势,科学教育必须以培养大量 基础扎实、知识宽厚、综合素质高、创新能力强,既有科学素养又有人文理想的复合型人才 为目标。完整的科学教育既包括科学技术知识的传授和能力的养成,更包括人文精神的熏陶 。 然而,科学教育和人文教育的长期分离,人为地制造了科学与人文两大阵营,且相互对立和 互不理解,形成了所谓的“两种文化”现象[6]。在这种氛围下,基因工程技术也很 难实现 健康发展。如果基因工程技术只是被人们从功利主义的工具角度来看待,那么它在文化上的 价值就不能得到完整而准确的表达,就可能在其社会应用过程中给人类带来危害。我们必须 找到基因工程技术与人文价值相结合的途径,使基因工程技术发展人性化,让基因工程技术 的发展得到理性的规范,而不是让其成为一种与我们的文化无关的纯粹工具来任意发展。为 了使基因工程技术始终服务于人类文明的目标,我们在实践中就必须推广科学精神与人文精 神、价值理性与工具理性相融合的新人文主义科学教育观。 加强科学教育过程中人文素养的融入,促进基因工程技术人才养成高尚的人文精神,完善其 知识架构,能够极大地夯实人才基础,使他们在内心深处树立以人为本的理念,追求进步、 向往和谐的人生理想。在科学实践上自觉地应用人文价值观念主导和支配基因工程技术的决 策和选择,从而对基因工程技术的健康发展起到有效的推动作用。 3. 强化生命科学家的社会责任,塑造基因工程师的行为范式 科技工作者对人类进步高度的社会责任感和道德责任感是科技进步的重要推动力。早在1974 年,联合国教科文组织就在《关于科学研究工作者地位的建议》中讲到科学家的道德责任。 在当今大科学时代,发展科学技术已经成为国家行为,科技工作者必须考虑科学技术的社会 后果以及自身的社会责任。运用科技成果为全人类造福是科学家和技术工程师追求的美德。 要实现“科学为全人类造福”的价值目标,迫切需要科学家和工程师自觉树立起新的责任意 识。基因工程技术的新发展赋予生命科学家和基因工程师们以前所未有的力量,同时加重了他们 的社会责任。基因工程技术在给人类带来福利的同时,还带来可以预见的和难以预见的危害 甚至灾难,或者在给一部分人带来利益的同时而给另一些人带来了伤害。面对基因工程技术 带来的诸多现实问题以及人们思想观念的变化,生命科学家和基因工程师作为生命科学知识 最主要的载体和基因工程技术活动的主体,有责任、有义务树立科学良心和职业伦理道德, 使基因工程技术为人类创造繁荣的同时,尽可能减少其负面影响。 在2002年4月召开的香山科学会议上,许智宏院士指出:“科学家自身的道德意识和伦理觉 醒至关重要。面对生命科学研究可能带来的巨大经济利益,科学家要自觉地依据理性和符合 人类利益的原则作出选择。任何科学技术的应用都有双重性,科学家有责任向社会说明技术 的价值和可能带来的风险及危害”[7]。可见,科学良心是科技工作者内在的思想道 德,是 道德情感、道德认识和道德意志的具体体现,是科技工作者支配自己的科研工作为人类造福 的道德支柱。因此,生命科学家要坚持不懈地加强科学道德修养,将自己培养成为有社会良 心的责任主体。基因工程技术的健康发展有赖于基因工程师在实践中自觉处理好基因工程技 术积极社会功能的正常发挥与其价值负荷、政治法律约束的关系,逐步形成一个既有利于基 因工程技术发展又充分考虑其社会效应的、可操作的行为范式[8]。 4. 重视技术评论,营造公众参与的良好社会舆论氛围 基因工程技术的发展需要良好的社会舆论氛围。社会公众的态度和心理承受程度是基因工程 技术发展与应用的重要参量。在现代信息发达的社会中,一种新技术概念在社会的扩散,一 种新技术成果在社会的推广,一种新技术产品在社会的应用,均离不开众多媒体强大的中介 传播作用。一种技术在媒体宣传中的形象,将直接影响到社会公众对此项技术的接受态度。 分析公众因基因工程技术的发展和应用而产生的社会心理问题,通过各种媒体开展富有成效 的技术评论,及时引导并调适公众心理,对于基因工程技术的发展有着极其重要的意义。 在当今社会,没有公众科技素养的提高,在生命科学和基因工程技术研究中实现公众参与和 顾及社会伦理道德将只是空谈。生命科学家和基因工程技术工程师在技术评论和公众心理调 适中有着不可推卸的责任。他们有预测和评估基因工程技术社会应用的正负效应,对公众进 行科学知识普及和技术风险教育的责任,并结合自身的研究进程负责任地与公众进行多方面 的对话和交流,通过开展技术评论有效地缓解社会公众期待与紧张的心理状态,从而创造一个 良好的社会舆论氛围,为争取公众参与搭建一个互动的平台,最终实现基因工程技术的人性 化发展。 大众传媒在塑造基因工程技术的社会形象,促进公众理解基因工程技术的过程中有着广泛而 深远的影响。媒体通过自己的宣传,既可以起到为基因工程技术的发展争取社会投资、社会 支持的作用,也可能招来社会公众对该项技术的强烈抵制。媒体对基因工程技术的理解程度 和价值取向将直接影响到公众的心理走向。因此,较为理想的技术评论应以正确理解科学技 术为基础,以科学精神为灵魂,坚持社会效益优先原则和进步的方向性原则,使社会公众及 时了解到基因工程技术的发展状况,切实维护公众的知情权和选择权。通过公众参与和民主 监督,促使基因工程技术以尽可能符合社会秩序和人道的方式发展,最终实现生命科学研究 和基因工程技术创新的人文关怀。 5. 通过立法和制定科技政策进行必要的社会调控 在宏观层面,要处理好个人、社会和自然三者之间的关系,注意从社会整体效应和长期利益 的角度对基因工程技术的发展作出调控;在微观层面,要着力营建科学技术发展与社会全面 进步和谐一体的理念,使基因工程技术研发人员切实认识到自身的社会价值诉求。通过各方 面的共同努力,使基因工程技术的发展实现更多的人文关怀,尽量减少其对社会利益的损害 。具体说来,主要包括以下两个方面的内容。 其一,通过立法使基因工程技术在发展中趋利避害。制定有关法律和法规并不是阻挠基因工 程技术的发展,而是对其进行积极引导和适当限制,由此争得充分的准备时间,以便人们能 够充分估计基因工程技术发展的负面作用,建立一套可操作的制度和规则。为防止现代生物 技术对人类生命个体的有意或无意的伤害和危及人类社会的发展,在发展生物技术方面一定 要谨慎,要在严格的法律规范条件下有序进行。近几年,我国制定出台的《基因工程安全管 理办法》、《农业转基因生物安全管理条例》、《人类遗传资源管理暂行办法》等,都是对 基因工程技术发展进行规范所作出的积极努力。 其二,制定出合理的基因工程技术发展政策是其发展的重要条件。基因工程技术的发展关系 到国家、民族乃至全人类的前途。在进行基因工程技术立法和制定政策时应十分慎重,不要 使基因工程技术工作者和生命科学家们在从事研究时感受到过多的社会压力。只有在一个宽 松、民主、自由的社会环境中,科技工作者的积极性、主动性和创造性才能够得到充分发挥 ,才会真正有利于生命科学和基因工程技术的健康发展。在制定基因工程技术发展政策时要 充分考虑到基因工程技术的社会价值、社会心理影响等,最终实现基因工程技术与经济社会 的协调发展。 若要从根本上解决政府、科技界、企业界和公众之间在基因工程技术发展方面的观念冲突, 除了像技术哲学家m.邦格所设想的力争技术的民主控制,即公众参与所有大规模的技术规划 之外还需要有整个社会的变革[9]。基因工程技术的发展和应用离不开社会的整体 变革,需 要通过适当的社会变革争得良好的社会文化环境。但是,这种有利于协调基因工程技术与其 他社会领域冲突的社会文化环境,仅仅依靠基因工程技术本身的发展是无法营造的,这需要 全社会的共同努力。 总之,我们希望在人文价值的积极导引下,寻求一种有利于基因工程技术健康发展的道路, 让本性为善的技术发展得更为完善,创造一个美好的未来。
生物化学论文:医学生物化学自主性学习教学的探讨 科学技术进步和人力资源开发已越来越成为世界各国振兴经济不可替代的重要手段。当今世界正从工业社会向信息社会转变,今后社会赖以发展的重要资源不再是物质资本而是人力资本。使更多的国民接受高等教育,既是社会政治、经济、科技、文化发展的需要,也是国民素质发展到一定阶段的必然要求。虽然我国综合国力有限,教育负担很重,但从实现小康的奋斗目标和未来国际竞争日益激烈的形势出发,我国的高等教育必须要有一个较大的发展,否则就很难保证经济持续稳定的发展和强有力的发展后劲。所以,高等教育大众化是我国高等教育的必然趋势。为此,在促进高等教育大众化的过程中,教育方法和教育内容的研究就成了高等教育中一个重要的课题,笔者就教学实践谈谈生物化学与分子生物学教学中如何促进学生自主性学习。 1 坚持“以学生为主体”的教育理念,促进学生自主学习 人类社会已经进入知识经济时代,知识经济呼唤创新人才,而培养创新人才的关键是教育特别是高等教育,如果高等教育仍然按照一贯的“主体一客体”教学模式教育学生.大学生的创新精神与创新能力将会被抹杀。[1]多年来,我国的高等教育教学模式是被定位在“以教师为中心、以课堂为中心、以教材为中心”上的,并且已成为大多数教育教学管理者的思维定势,重知识传授、轻能力培养的现象继续存在。要改变以往教师是课堂主宰者的现象,让学生成为课堂的主人,充分相信每一个学生,并把这种信任通过自己的眼神、表情传递给学生,使学生充分相信自己的能力和潜能,并对自己的学习持乐观、积极的态度,学生能做到的或可能做到的教师决不代劳。针对重要理论的发现和发展过程,应该启发学生自己去查找其实验依据。教材中已经给出实验依据的内容,学生需要重点学习其原理,例如鸟苷酸循环,教材通过鸟苷酸循环相关的验证实验解释了鸟苷酸循环中各种产物的关系,学生一旦掌握了具体实验,其中关键产物则不难记住。对于教材中没有实验依据匹配的重要知识点,教师可以在课前或课后作为问题布置下去,鼓励学生利用图书馆或网络资源查找依据,开拓思维,以培养学生自学能力,即师者应授之以渔而非受之以鱼也。 2 改进教学方法,激发学生学习兴趣 兴趣是最好的老师。由学生的内在需要和兴趣激起的学习自然是自主学习。课堂教学中,教师要把教学目标转化为学生内在需要。把教学内容转化为学生兴趣点。教学活动就会在学生“渴求知识”的状态中顺利开展下去。学生把学习理解为自己的事,而不是外部强加的,学习中就会采用各种方法来提高学习效率,自主性也得到充分的发挥和体现。 针对本学科特点,讲授方式上可由临床上疾病的症状、体征、存在的问题、面临的困难入手引入,再上升到生化的理论知识;也可由生化的理论知识预见和展望临床变化,使理论与实践相互联系,提高学生的注意力和兴趣。[2]比如在提问为什么我们会与父母具有相似长相的例子时,引出遗传信息传递和表达的规律,即DNA的复制、RNA的转录和蛋白质的表达等相关内容。在清楚讲授完这些内容的前提下,再以镰刀状红细胞溶血性贫血或蚕豆黄为例引入基因突变以及其带来的后果,最后强调基因治疗的重要性和必然性。这样一来,在一个较为系统的教学过程中,我们既让学生带着问题去思考和学习,又让这种启发式和提问式的教学方法给学生带来更多的学习兴趣,也将帮助他们获得更为牢固的知识。 3 营造良好的自主学习教学环境 在教学过程中,良好的课堂气氛和人际关系是学生主动参与教学活动的前提条件。鉴于生物化学与分子生物学学科特点,笔者认为可从以下几个方面来促进自主性学习。 3.1 教学内容要有弹性,给予学生思考的空间:在教学内容处理上,教师要做到有所教,有所不教。即讲清最基本的概念,理论知识,其它能自学的内容留给学生;所讲的不都是书上的,书上有的不一定都讲;重视学科的思想方法和解决问题方法的培养,做到循循善诱,激发学生发现问题、探究问题、解决问题,有助于培养学生独立思考和自学能力的提高。 3.2 重视平时表现,建立多样化评价方法:要改变一考定终身的格局,设立平时成绩与终结性考试相结合,并加大平时成绩的权重。在实际操作中将生物化学实验设计、讨论课发言、学习态度、论文质量等列为考核内容;在给分标准上教师应鼓励学生阐述个人观点,鼓励学生去发现新方法解决问题,强调学生的个人见解和是否具有批判性观点,是否有创见等。建立科学、合理的评价方法,是提高自主性学习效果的关键。 3.3 师生共同讨论问题,提高学生自主学习效率:高等学校作为培养 大学生创新精神和创新能力的主阵地,如果没有讨论,智慧就难以发芽。虽然一些知识和技能会过时,但在讨论过程中培养出来的思考、推理和分析能力将使学生走上社会后具有灵活性和独立性。讨论是思想的沟通和激励,由此激发学生的独立思考。讨论不是把教师个人的信念和观点强加给学生,因此师生之间的平等和以理服人的氛围十分重要。[3]在讲授中教师应富于激情,要善于用自己的情绪去感染学生,让学生在课堂上“活”起来,“动”起来,才能积极地参与到教学活动中,才能“亲其师”而“信其道”。应与学生有视觉上的交流,注意创设问题情境,实施启发式教学,穿插一些简短的提问或对话。学生只要能说出自己的想法,即使很肤浅,也要给以肯定和引导,培养学生思考问题的能力,促进学生自主学习。面对学生的错误,不能一味地指责或直接指出错处,而要引导学生自己发现问题.自我改正,把纠错权交给学生,培养学生发现问题和解决问题的能力,真正实现自主学习。在课堂教学中,对于学生难以把握的地方,教师应及时发现问题、解决学生学习中遇到的困难,提高学生自主学习效率。 总之,在教学过程中,必须坚持学生是主体的原则,培养学生自主学习的意识、发展学生自主学习的能力、努力促进学生自主学习。当然,如何更好的提高学生的学习效率,促进学生自主学习,还需在以后的教学实践中不断的探索和改进。 生物化学论文:对生物化学工程环境改造分析 一、我国生态环境现状 目前我国工业“三废”污染、农用化肥和农药的污染以及废弃塑料和农用地膜的污染,严重的影响了国内的生态环境,使得水污染日益加剧。水资源严重短缺,全国600多个城市中已有一半城市缺水,农村则有8000万人和6000万头牲畜饮水困难;土壤污染严重,耕地面积锐减,近10年来每年流失的土壤总量达50亿吨,土地荒漠化日益加剧;森林覆盖面积下降,草场退化,每年减少森林面积达2500万亩;人们的身体健康受到严重威胁,疾病发病率急剧上升。环境是人类和生物赖以生存和发展的各种因素的总和。环境包括自然环境和社会环境。环境与人相互对立又相互制约。环境给人类的生存和发展提供了必要的条件,而人类通过调节自身以适应不断变化的外界环境;同时也不断地改造环境,创造有利于自身生存、发展的环境条件。人类对环境的改造能力越强,环境对人类的作用就越强。人类在改造环境的同时,也将大量的废弃物带给了环境,造成了环境污染,对人体健康产生了不良影响甚至危及生命。因此,加大环境保护和环境治理力度,加快应用高新技术,如现代生物技术来控制环境污染和保持生态平衡,提高环境质量已成为环保工作者的工作重点。几大环境问题:一是大气污染对健康的危害,空气污染物在短时间内大量进入人体,会导致急性危害。产生的原因,一种是污染地区的气象条件发生了变化,大量污物积聚在低空,扩散不开;另一种是事故排放使大量有害物质短时间内进入大气,造成严重污染。二是慢性危害:长期生活在低浓度污染的空气环境中,机体可受到慢性潜在性危害,使慢性呼吸系统疾病的发病率增高。如目前吸烟引发肺癌、石棉引起石棉肺、二氧化硅致矽肺等已为人们所共知。三是致癌作用:空气污染物的致癌作用是慢性危害的又一表现,是现代肺癌发病率增高、死亡率增加的重要原因之一。实验证实,有30余种空气污染物具有致癌作用,其中最突出的是多环芳烃化合物,以3,4苯并芘为代表。它是煤炭、石油、天然气、木材等燃烧不完全所形成的一种高活性致癌物,在煤烟、煤焦油、汽车废气、飞机尾气、柏油路灰尘中都能分离出3,4苯并芘。某些元素如砷、铅、镉、铬、铍的致癌性已在动物实验中被证实。 二、现代生物技术与环境保护 现代生物技术是以DNA分子技术为基础,包括微生物工程,细胞工程,酶工程,基因工程等一系列生物高新技术的总称。现代生物技术不仅在农作物改良、医药研究、食品工程方面发挥着重要作用,而且也随着日益突出的环境问题在治理污染、环境生物监测等方面发挥着重要的作用。自20世纪80年代以来生物技术作为一种高新技术,已普遍受到世界各国和民间研究机构的高度重视,发展十分迅猛。与传统方法比较,生物治理方法具有许多优点。首先,生物技术处理垃圾废弃物是降解破坏污染物的分子结构,降解的产物以及副产物,大都是可以被生物重新利用的,有助于把人类活动产生的环境污染减轻到最小程度,这样既做到一劳永逸,不留下长期污染问题,同时也对垃圾废弃物进行了资源化利用。其次,利用发酵工程技术处理污染物质,最终转化产物大都是无毒无害的稳定物质,如二氧化碳、水、氮气和甲烷气体等,常常是一步到位,避免污染物的多次转移而造成重复污染,因此生物技术是一种既安全又彻底的手段。再次,生物技术是以酶促反应为基础的生物化学过程,而作为生物催化剂的酶是一种活性蛋白质,其反应过程是在常温常压和接近中性的条件下进行的,所以大多数生物治理技术可以就地实施,而且不影响其他作业的正常进行,与常常需要高温高压的化工过程比较,反应条件大大简化,具有设备简单、成本低廉、效果好、过程稳定、操作简便等优点。所以,当今生物技术已广泛应用于环境监测、工业清洁生产、工业废弃物和城市生活垃圾的处理以及有毒有害物质的无害化处理等各个方面。 三、现代生物技术在环境保护中的应用 (一)污水的生物净化 污水中的有毒物质其成分十分复杂,包括各种酚类、氰化物、重金属、有机磷、有机汞、有机酸、醛、醇及蛋白质等等。微生物通过自身的生命活动可以解除污水的毒害作用,从而使污水中的有毒物质转化为有益的无毒物质,使污水得到净化。当今固定化酶和固定化细胞技术处理污水就是生物净化污水的方法之一。固定化酶和固定化细胞技术是酶工程技术。固定化酶又称水不溶性酶,是通过物理吸附法或化学键合法使水溶性酶和固态的不溶性载体相结合,将酶变成不溶于水但仍保留催化活性的衍生物,微生物细胞是一个天然的固定化酶反应器,用制备固定化酶的方法直接将微生物细胞固定,可催化一系列生化反应的固定化细胞。运用固定化酶和固定化细胞可以高效处理废水中的有机污染物、无机金属毒物等,此方面国内外成功的例子很多,如德国将能降解对硫磷等9种农药的酶,以共介结合法固定于多孔玻璃及硅珠上,制成酶柱,用于处理对硫磷废水,去除率达95%以上;近几年我国在应用固定化细胞技术降解合成洗涤剂中的表面活性剂直链烷基苯磺酸钠(LAS)方面取得较大进展,对于含100mg/L废水,降解率和酶活性保存率均在90%以上;利用固定化酵母细胞降解含酚废水也已实际应用于废水处理。 (二)污染土壤的生物修复 重金属污染是造成土壤污染的主要污染物。重金属污染的生物修复是利用生物(主要是微生物、植物)作用,削减、净化土壤中重金属或降低重金属的毒性。其原理是:通过生物作用(如酶促反应)改变重金属在土壤中的化学形态,使重金属固定或解毒,降低其在土壤环境中的移动性和生物可利用性,通过生物吸收、代谢达到对重金属的削减、净化与固定。污染土壤的生物修复过程可以增加土壤有机质的含量,激发微生物的活性,由此可以改善土壤的生态结构,这将有助于土壤的固定,遏制风蚀、水蚀,防止水土流失。 (三)白色污染的消除 废弃塑料和农用地膜经久不化解,估计是形成环境污染的重要成分。据估计我国土壤、沟河中塑料垃圾有百万吨左右。塑料在土壤中残存会引起农作物减产,若再连续使用而不采取措施,十几年后不少耕地将颗粒无收,可见数量巨大的塑料垃圾严重影响着生态和环境,研究和开发生物可降解塑料已迫在眉睫。利用生物工程技术一方面可以广泛地分离筛选能够降解塑料和农膜的优势微生物、构建高效降解菌;另一方面可以分离克隆降解基因并将该基因导入某一土壤微生物(如:根瘤菌)中,使两者同时发挥各自的作用,将塑料和农膜迅速降解。同时,还需大力推行可降解塑料和地膜的研发、生产和应用。有些微生物能产生与塑料类似的高分子化合物即聚酯,这些聚酯是微生物内源性贮藏物质,可以用发酵方法进行生产,由此形成的塑料和地膜因有可被生物降解、高熔点、高弹性、不含有毒物质等优点而在医学等许多领域有极好的应用前景。为了降低成本、提高产量,人们正在用重组DNA技术对相关的微生物进行改造,此方面目前一个研究热点是采用微生物发酵法生产聚-羟基烷酸(PHAs),研究人员正设法构建出自溶性PHAs 生产菌种,即将PHAs重组菌进行发酵,在积累大量的PHAs后,加入信号物质,使裂解蛋白产生,细胞壁破坏,PHAs析出,以简化胞内产物PHAs的提取过程,降低提取成本。 (四)化学农药污染的消除 一般情况下,使用的化学杀虫剂约80%会残留在土壤中,特别是氯代烃类农药是最难分解的,经生态系统造成滞留毒害作用。因此多年来人们一直在寻找更为安全有效的办法,而利用微生物降解农药已成为消除农药对环境污染的一个重要方面。能降解农药的微生物,有的是通过矿化作用将农药逐渐分解成终产物CO2和H2O,这种降解途径彻底,一般不会带来副作用;有的是通过共代谢作用,将农药转化为可代谢的中间产物,从而从环境中消除残留农药,这种途径的降解结果比较复杂,有正面效应也有负面效应。为了避免负面效应,就需要用基因工程的方法对已知有降解农药作用的微生物进行改造,改变其生化反应途径,以希望获得最佳的降解、除毒效果。要想彻底消除化学农药的污染,最好全面推广生物农药。所谓生物农药是指由生物体产生的具有防止病虫害和除杂草等功能的一大类物质总称,它们多是生物体的代谢产物,主要包括微生物杀虫剂、农用抗生素制剂和微生物除草剂等。其中微生物杀虫剂得到了最广泛的研究,主要包括病毒杀虫剂、细菌杀虫剂、真菌杀虫剂、放线菌杀虫剂等,但长期以来并没有得到广泛的使用。现在人们正在利用重组DNA技术克服其缺点来提高杀虫效果。例如目前病毒杀虫剂的一个研究热点是杆状病毒基因工程的改造,人们正在研究将外源毒蛋白基因如编码神经毒素的基因克隆到杆状病毒中以增强杆状病毒的毒性;将能干扰害虫正常生活周期的基因如编码保幼激素酯酶的基因插入到杆状病毒基因组中,形成重组杆状病毒并使其表达出相关激素,以破坏害虫的激素平衡,干扰其正常的代谢和发育从而达到杀死害虫的目的。 生物化学论文:论启发式教学在生物化学课堂教学中的应用 论文关键词:启发式教学 生物化学 课堂教学 应用 论文摘要:启发式教学是现代素质教育中所提倡的高效率的教学方法,生物化学是食品科学与工程专业一门重要的专业基础课。通过运用启发式教学方法,可以培养和激发学生的学习兴趣、扩展学生的思维、提高学生的学习能力,收到良好的教学效果。 生物化学是研究生命化学的学科,它在分子水平探讨生命的本质,是生命科学领域的重要基础学科和前沿学科,也是食品科学与工程专业的主干课程。近20多年来,生物化学的发展突飞猛进,并带动生物工程技术、医药学、食品科学、发酵工程及环境科学等相关科学领域进入到了高水平、全新的发展阶段。随着生物技术的发展和应用,生物化学课程已成为21世纪众多高等院校的平台课程”。在食品科学与工程专业计划中,生物化学是其主干课程之一,通过该课程的学习,可以为后续多门专业课打下必需的专业基础。同时,在大学本科毕业后的硕士研究生考试中,生物化学也是一门主考课程。因此,学好生物化学这门课,对学生后期专业课的学习,甚至进一步的深造均有重大意义。而如何在新的形式下教好这门课,是众多生物化学课程教师所探索和追求的。笔者在多年的教学实践中逐渐摸索,将启发式教学运用于生物化学课堂教学中,取得了良好的教学效果。启发式教学既是一种教学方法,又是一种教学原则。“不愤不启,不悱不发”,这是我国儒家文化创始人、伟大的教育家孔子对启发式教学原则的精辟概括皤。简言之,就是运用各种方法充分调动学生思维的积极活动,使学生对新知识的学习变被动吸收为主动摄取。 1培养和激发学生的学习兴趣 爱因斯坦曾经说过:“兴趣是最好的老师”。在整个学习过程中,用各种方法让学生对所学知识产生兴趣,是使学生进入主动学习状态的最好方法。而培养和激发学生的学习兴趣,第1节课对生物化学课程的介绍和绪论内容的讲解是非常重要的。徐州工程学院食品科学与工程专业的生物化学教材采用的是郑集教授编写的《普通生物化学》。郑集教授是我国生物化学研究领域的开山鼻祖,而且至今健在,已经109岁。郑集教授一生研究营养学,到了晚年又开始研究生物体的衰老机制,他的一生既是一个活生生的教材,也是学好生物化学最好的例证。通过对郑集教授生平的介绍。使学生了解到,学好生物化学,首先对自己如何科学、健康地生活一生,有一个理论知识的基础,只有了解了生化物质在生物体中的代谢规律,才能知道平衡膳食、生活有度的基本原理。以郑集教授本人一生的经历,启发学生学好生物化学,使学生对生物化学的学习充满了渴望,取得了很好的教学效果。在绪论的讲解中,笔者结合生物化学的发展史,为学生介绍了生物化学发展史上经典事例,如DNA双螺旋结构的发现、蛋白酶及核酶的发现、结晶牛胰岛素的人工合成,到近年来的人类基因组计划,激发起了学生浓厚的学习兴趣,也了解到了生物化学与人类的密切关系。 2注重学生能力的培养.启发学生扩展自己的思维 对于大学本科的学生,除了要系统地掌握一门学科的知识体系,更重要的是能力的培养。教育部教高[200511号文件《关于进一步加强高等学校本科教学工作的若干意见》中提到:“加强高等学校教学工作的主要任务和要求是:……坚持传授知识、培养能力、提高素质协调发展,更加注重能力培养,着力提高大学生的学习能力、实践能力和创新能力,全面推动素质教育”。徐州工程学院是一所应用型本科院校,因此应该更加注重学生能力的培养。笔者在《生物化学》课程的教学过程中。鼓励和指导学生多看课外书籍、论文杂志、网上数据库及相关文献,使学生的思维不只局限在教材内容,开阔了学生的思维。在教学过程中,要求学生课上记笔记、课后及时总结:每一章均有相应的作业,帮助学生复习、巩固所学知识,每一次作业批改后,均对作业进行讲评,通过作业讲评将所学知识进一步深化;鼓励学生在学习过程中,有意识地加强自己的理解力、记忆力、阅读能力和应用所学知识解决问题能力的培养,学会在学习中抓住每一门课程的知识特点。针对每一门课知识结构的不同,找出每一门课的学习方法,制订出每一学期的学习计划。通过这些方法的运用,使学生掌握了自学的方法,拓宽了学习思维,学习能力大大提高。 3注重难点。抓住重点。通过启发式教学使学生轻松学习 生物化学由于其分子结构和代谢的复杂性,被许多人认为是天书。笔者在教学过程中采用启发式教学方法,注重难点,抓住重点,深入浅出,让学生在已掌握的知识基础上轻松地学习生物化学。如在讲糖化学一章中,将糖的概念与结构结合起来进行讲解。首先介绍糖、单糖、低聚糖及多糖的概念。很多学生从字面上知道了这些概念,但实际上并没有真正从糖的结构本质上理解什么是糖。在 教学中,笔者在介绍完了糖的概念后,接着提出了一个问题:“含碳原子数最少的单糖有几个碳原子?”由于平时大家接触的糖的名词最多的是葡萄糖和果糖,因此绝对多数学生会认为六碳糖是碳原子数最少的单糖;笔者进一步就会引导学生:什么叫多羟基醛或酮?1个肯定不能算是多。至少应该有2个。最终学生会自己总结出,含2个羟基、1个羰基的糖,即三碳糖是含碳原子数最少的糖,一共有3个:二羟基丙酮、D一甘油醛和甘油醛。通过启发、总结.使学生真正理解了糖的含义,同时教会了学生如何分析问题。也拓展了学生的思维。糖、脂和蛋白质代谢,是生物化学物质代谢的中心,对于生物化学这门课来说,既是重点。也是难点。在对物质代谢篇的介绍讲解中,笔者将教材内容作了调整,将生物氧化一章调到代谢篇之前先行介绍,让学生首先对生物体中能量产生的主要形式——生物氧化有一个了解,然后再在各种物质的代谢过程中,穿插介绍能量产生的步骤及其计算。经过糖代谢一章的讲授后,在脂代谢和蛋白质代谢的教授过程中,学生就会自己计算能量的得失。这样将物质代谢与能量代谢结合起来讲授。使学生明白了物质代谢与能量代谢相互依存的关系,从而轻松地掌握了代谢的真谛和知识。在讲授物质代谢知识时,不仅将物质代谢与能量代谢内容相互结合,还将物质的分解代谢与合成代谢结合介绍,以分解代谢的讲授为主,带动合成代谢的内容介绍。同时将三大代谢的相互关系穿插在教学过程中,使学生了解到各种物质、各种生化反应之间的相互关系,建立起生物体是一个有机整体的概念。 4将科学的世界观和方法论引入教学.启发学生辨证地看问题、思考问题和解决问题 在生物化学的教学过程中,笔者注重启发学生科学地看问题,将辩证法和方法论引入教学活动中,培养学生提出问题、分析问题和解决问题的能力,有意识地培养自己的严谨思维和科学素养。如在教学过程中弓1入膳食平衡理论,通过教学使学生从化学本质上认识到生物体对各种营养物质的需求是在一定范围内,既不能太多,也不能太少,而且彼此之间有一定合适的比例,这样吸收营养物质,才是生物体健康生活的基础。 5引入最新科学理念。启发学生注重知识的更新 一个有成就的人,必定是一个有远见的人;要想成就一番事业,必须关注事业发展的方向。针对食品专业的学生,笔者自身关注食品学科的发展,不断将最新理念引入教学过程中。如近年来,功能性食品是食品科学的研究热点,因此在糖、脂、蛋白质等内容的讲授中,给学生介绍一些功能性物质,如膳食纤维、低聚糖(低聚果糖、低聚木糖、低聚麦芽糖等)、糖的衍生物(木糖醇等)、功能性脂肪酸(EPA、DPA、DHA等)、活性多肽、活性蛋白质等,使学生对学科的发展有更多的了解,并鼓励学生上网用数据库查看自己感兴趣的知识,从而开阔了学生的视野。拓宽了学生的思维。 6注重教书育人。启发学生学会做人、学会做事 要做好事,先要做好人。笔者在教学过程中,注重教书育人,从课堂纪律、作业讲评等方面人手,好的行为及时表扬,不好的行为及时批评,时刻提醒学生以认真的态度学习,养成认真做人、认真做事的习惯。有时,在黑板上出题,让每一个班派一位同学到黑板上做题,全体同学参与讨论,让学生之间开展竞赛。提高学生的学习积极性,增强学生的集体荣誉感;让学生明白,只有从一点一滴身边的小事做起,今后才能成为社会的栋梁之才。 7结语 启发式教学法是传统教学方法中的一个重要组成部分,但同时也是行之有效、常用不衰的好的教学方法,是一种古老而常青的教学指导思想嗍。启发式教学法并无一定之规,不同的学科具有不同的特点,故也就有不同的方法。但只要充分体现“学为主体、教为主导、发展智力”的原则,就一定会取得良好的教学效果,为培养具有厚基础、高素质、强能力的21世纪的人才嘲,做出应有的贡献。 生物化学论文:浅析生物化学工程特色开放获取文献资源建设 【论文关键词】高职院校图书馆 生物化学工程 特色文献资源 开放获取 【论文摘 要】本文从生物化学工程及发展简述、天津现代职业技术学院概况、生物化学工程特色开放获取文献资源建设三个方面,对生物化学工程特色开放获取文献资源建设进行了探讨。 一、生物化学工程及发展简述 1.生物化学工程及发展简述 生物化学工程简称生化工程或生物化工,是生物化学反应的工程应用,是应用化学工程的原理和方法,将生物技术的实验室成果经过工艺及工程进行工业开发的学科。它既可视为化学工业的一个分支,又可认为是生物工程的一个组成部分。生化工程是一项重要的化学工业技术,是生物技术产业化的关键,也是化学化工技术的主要前沿领域。生物化学工程和生物医学工程是最初的生物工程学概念,基因重组、发酵工程、细胞工程、生化工程等在21世纪整合而形成了系统生物工程。发展生物经济正在成为许多国家应对金融危机的战略措施。生物技术是我国需求最迫切、技术与国外差距较小的领域之一,我国将把生物技术作为当前科技发展的重点,把生物产业作为新兴产业培育的重点,把生物经济作为引领新经济发展的重点。在我国的“十二五”科技战略规划研究中,生物技术和产业化将是“十二五”布局的重点,突出加强生物技术在农业、工业、人口与健康领域的应用,努力使我国成为生物技术强国和生物产业大国。 2.食品生物技术及发展简述 食品生物技术是生物技术在食品原料生产、加工和制造中应用的一个学科。它包括食品发酵和酿造等最古老的生物技术加工过程,也包括应用现代生物技术改良食品原料加工品质的基因、生产高质量的农产品、制造食品添加剂、植物和动物细胞的培养,以及与食品加工和制造相关的其他生物技术。生物技术在食品工业中的应用以及最新的研究状况表明,食品生物技术作为一项高新技术,将为食品工业的发展起着重要的推动作用。展望21世纪基因食品的发展,未来生物技术不仅有助于实现食品的多样化,而且有助于生产特定需求的营养保健食品。[2]在与环境协调的粮食生产方式方面,生物技术将降低农用化学品的使用量,并使农作物更好地适应特定的自然地理环境。目前人们之所以对于转基因生物技术的发展存在争议(如对人类健康、环境及社会经济的影响等),主要原因在于公众对目前的基因食品管理体系不够信任,科学家与公众也缺乏必要的沟通。因此,政府应采取积极措施,随时公开基因食品的研究成果,以博取信任的方式与公众进行沟通。 3.生物制药技术及发展简述 生物制药技术是指运用微生物学、生物学、医学、生物化学等的研究成果,从生物体、生物组织、细胞、体液等综合利用微生物学、化学、生物化学、生物技术、药学等科学的原理和方法制造的一类用于预防、治疗和诊断的生物药物制品的技术。生物制药现状:生物药物的阵营很庞大,发展也很快。目前全世界的医药品已有一半是生物合成的,特别是合成分子结构复杂的药物时,它不仅比化学合成法简便,而且有更高的经济效益。我国的生物医药“十二五规划”确定了生物医药发展的重点,[3]包括基因药物、蛋白药物、单克隆抗体药物、治疗性疫苗、小分子化学药物等。同时,国家将拿出100多亿元来支持重大新药创制。将从100多个新药中遴选出10多个,作为重大新药创制重点支持对象,这些原创新药可能成为打入欧美市场的先锋。在这些新药品种中,生物药和化学药居多,其中疫苗、单克隆抗体、蛋白质药物、抗癌药物等均有。 二、天津现代职业技术学院概况 天津现代职业技术学院[4]是经天津市人民政府批准,教育部备案的集应用文科、应用理科、工科及艺术学科于一体的公办全日制高等职业技术学院,现有各类在校生6500余人。学院设有管理工程、电子工程、信息工程、生化工程、机械工程、印刷工程、应用外语7个教学系部,开设有会计电算化、电子商务、金融保险;应用电子技术、机电一体化技术、电气自动化技术、电子信息工程技术、低空无人机操控与应用、计算机信息管理、计算机网络技术、软件技术;水环境监测与保护、食品生物技术、食品营养与检测技术、食品加工技术、精细化学品生产技术、环境监测与治理技术、生物技术及应用、生物制药技术;精密机械技术、数控技术、计算机辅助设计与制造;商务英语、涉外旅游;印刷技术、印刷图文信息处理、包装技术与设计、装潢艺术设计、装饰艺术设计、影视动画等30个专业。“食品生物技术”等3个专业被评为市级教学改革试点专业,“食品微生物”、“食品分析与检测技术”等7门课程被评为市级精品课程。在我院的7个教学系部中,生物化学工程类专业占有重要比重,是我院的重点专业组群之一。其中开设的8个相关专业,占到全部专业的26.7%。因此,根据我院生物化学工程类专业教学的需要,学院图书馆建设具有生物化学工程特色的开放存取文献资源是非常有必要的。天津现代职业技术学院图书馆目前存在的问题之一,是由于纸质文献购买成本较高,采购资金相对紧缺,难以保证年购进生物化学工程类专业新书数量的可持续发展。如果单凭图书馆的纸质文献资源,距离满足我院生物化学工程类教学和读者的需求差距较大。因此,图书馆应依据生物化学工程类专业文献建设和读者需求及时调整馆藏结构,加强开发利用互联网生物化学工程类开放获取文献资源的力度,在一定程度上可以弥补生物化学工程类纸质文献资源不足的缺陷,从而更好地为学院生物化学工程类教学服务。 三、生物化学工程特色开放获取文献资源建设 1.开放获取运动与文献资源建设 开放获取是一项学术共产主义运动,目的是通过互联网使所有用户都可以自由免费地获取所需要的学术文献信息资源和科学技术成果。2010年10月25-26日在北京召开了“第八届开放获取柏林国际会议”,[5]这也是开放获取柏林国际会议首次在欧洲以外的地区举办。它的召开将有力地促进我国开放获取运动的发展,同时也为图书馆文献资源建设提供了良好的契机。目前,我国生物化工产业正处于快速发展的历史时期。我国生物技术与产业发展的目标和方向,是力争到2020年实现生物技术的跨越发展,使生物技术研发水平跃居世界先进行列。加速科技成果产业化,培育生物新产业,形成2~3万亿元的产值,力争使中国成为生物技术强国和生物产业大国。我国生物化工产业的发展离不开生物化工职业技术教育及大量生物化工类文献信息资源的有力支持,因此,与生物化工类有关的高职院校图书馆,应不失时机地抓住我国开放获取大发展的这一机遇,充分利用互联网上丰富的生物化工类开放获取文献资源,大力加强生物化工特色开放获取文献资源建设的力度,尤其是要加强符合本院包括生物化学工程类在内的特色开放获取文献资源体系的建设,逐步建设起各种类型的生物化学工程特色的文献资源及其数据库,逐步完善馆藏开放获取文献信息资源体系,促进高职院校图书馆文献资源建设和读者服务水平的进一步提升。 2.生物化学工程特色开放获取文献资源建设举要 生物化学工程特色开放获取文献资源建设的文献资源类型较多,冶金高职院校图书馆可根据本馆的具体情况、本院的教学科研需求及其他各种条件,采用分类型、分步骤逐步建设的方式,进行累积性生物化学工程特色开放获取文献资源及其数据库的建设。如可建设包括《环境监测实验》、《环境污染治理方法原理与工艺》、《精细化学品合成原理》、《水环境信息学》、《营养与食品卫生学学习指导》在内的《生物化学工程特色电子图书资源数据库》;建设包括《生物化学实验多媒体教程》、《生物化学习题解析》、《食品生物化学》、《药物生物信息学》、《中国环境的危机与转机》在内的《生物化学工程特色随书光盘资源数据库》;建设包括《化妆品观察》、《生物化学与生物物理进展》、《食品工业科技》、《食品与生物技术学报》、《资源环境与工程》在内的《生物化学工程特色现期期刊资源数据库》;建设包括《技术资料:近期国外精细化工配方与技术专辑》、《生物医药世界》、《浙江食品工业》、《中国环境管理干部学院学报》、《中国食品用化学品》在内的《生物化学工程特色建国后过期期刊资源数据库》;建设包括《广东食品药品职业学院》、《环境与发展报》、《环境资源通讯》、《江西环境工程学院》、《上海环境报》在内的《生物化学工程特色电子报纸资源数据库》;建设包括《广东省生物制药业发展现状与发展战略》、《化妆品检验》、《环境监测质量保证》、《食用菌风味食品加工》、《水环境监测与评价》在内的《生物化学工程特色文档文献资源数据库》;建设包括《GB 5413.10-2010婴幼儿食品和乳品中维生素K1的测定》、《GB 4789.15-2010食品微生物学检验 霉菌和酵母计数》、《GB 2760-2007食品添加剂卫生标准》、《GB/T 12990-1991水质 微型生物群落监测 PFU法》、《NY/T 1723-2009 食品中富马酸二甲酯的测定 高效液相色谱法》等国家标准和行业标准在内的《生物化学工程特色标准文献资源数据库》;建设包括《201010191826.2一种微生物制药发酵废液的处理方法》、《200810060362.4基于ZigBee无线技术的水环境监测系统》、《200710301188.3通过发酵制备精细化学品的方法》、《200720068207.8具备环境监测功能的手持电子装置》、《01127161.2用石决明制取药物或保健食品加工工艺》在内的《生物化学工程特色专利文献资源数据库》;建设包括《国外生物技术产业集群代际优势》、《全球生物医药行业研发分析》、《十二五期间中国生物医药发展趋势分析》、《中国食品工业总产值预测》、《重典背后的隐忧:水污染治理模式分析》在内的《生物化学工程特色研究报告文献资源数据库》;建设包括《环境监测技术》、《绿色食品加工技术》、《生物制药分离纯化技术》、《食品生物化学》、《水环境监测》等高职高专生物化学类精品课程资源在内的《生物化学工程特色高职高专精品课程资源数据库》。 生物化学论文:试析如何提高中专生生物化学学习兴趣和教师教学质量 论文关键词:提高 中专生 教师 医学生物 化学学习 兴趣教学 质量 论文摘要:生物化学是医学专业中一门重要基础课程,对该专业中专生夯实基础、学好专业、发展未来起着关健作用。本文基于长期教学及教学改革的实践,针时如何提高中等专业学校学生医学生物化学的学习兴趣和教师生物化学的教学质童方面进行论述。 生物化学是研究生命化学的科学,它在分子水平上探讨生命的本质、阐明生命现象的科学,它主要以化学和生物学的理论和方法为主要手段来研究生物体基本物质的化学组成,结构、理化性质、生物功能和结构与功能的关系及其在生命过程中化学变化的规律[m。医学生物化学主要研究人体生物大分子及其复杂的代谢反应,它是一门重要医学基础课程,为其它医学基础课程和临床医学课程提供必要的理论基础、是医学各专业的必修课。 但是,对于中等专业学校的学生来说,由于他们的基础较差,加之医学生物化学的理论性较强,概念比较抽象,生物物质的代谢过程非常复杂,难于理解和记忆;而对于教师而言讲好生物化学这门课程,提高教学质量,也不是件容易的事情。所以,教师应该从教学方法、教学形式、教学内容等方面出发引导学生理解生物化学的基本概念和原理,理解生物分子的结构和功能的关系,掌握物质代谢的过程和物质代谢间的相互联系,使学生对生物化学的学习产生浓厚的兴趣,从而提高教师的教学质量。 1积极开展多媒体教学,改进教学方法 不断改进教学方法是提高教学质量与保证学生学习兴趣的重要前提。随着计算机多媒体技术的不断发展,多媒体技术在教学中的应用越来越普遍,已成为一种重要的教学手段。多媒体教学图文并茂,集光、声、色、动画于一体,很好地解决了医学生物化学以往静态教学的难题,使教学活动更加形象、直观、生动,是一种全新的教学手段。中等专业学校的学生其教育对象年龄普遍偏小,知识功底比较差,他们在生理上、心理上都还没有成熟,意志薄弱、贪玩、不能克服内部和外部的各种因素的千扰,注意力较差,集中力分散,但对新的事物易接受,产生好奇感。通过多媒体教学的引入恰恰克服了孩子的这些缺点,多煤体教学使那些深奥,难懂的教学内容变得直观,易懂,从而激发这些孩子们的学习热清,提高他们的注意力。例如,利用网络下载某些三维结构的生物大分子,如蛋白质、核酸等物质。在讲解影响氧化磷酸化因素中甲状腺素的作用时,就可以下载一些患甲亢病人的图片,对幻灯片上的图片讲解该病的发生机理,发病症状:甲亢病人甲状腺素分泌增加,诱导Na-K-ATP酶的生成和解偶联蛋白的表达增加,使氧化磷酸化加快,三羚酸循环加快,营养物质分解加快。此时,由于耗氧和二氧化碳生成增加,导致病人心率加快、呼吸急促;产热和产水增加,病人会大汗淋漓;而能量生成的增加,会使这类病人异常兴奋易长期营养物质的消耗也会使它们变得消瘦。这样,一个栩栩如生的甲亢病人出现在同学们面前,使学生在不知不觉中了解了疾病,也加深了对生化知识的理解,所掌握的知识经久难忘。通过生化理论与临床病例的相互联系,使学生感觉到所学的东西不再是抽象的理论和空洞的知识,而是可以实际应用的手段和武器,使学生感到生物化学与其工作和生活息息相关。这无疑将极大地激发学生学习热情,变被动记忆为主动摄取,教学效果大大提高,教学质量得到提高。通过多媒体应用与教师讲解相结合,避免了枯燥的平面教学方式,增强学生的感官认识和学习兴趣,极大地提高了学生学习的自主性。但是,尽管多媒体教学有很多优点,但它不能取代教师的主导地位。在实际教学中,教师应以人为本是教学的原则,精心选择课件,将课件、教师的语言表达、教师的手势、教师的眼神有机结合,实现课堂教学的最佳效果。因此,以教师为主导,合理选择利用多煤体教学,即不单纯依赖多媒体技术,也不单纯依赖静态的教学方法才能真正达提高学生的学习兴趣和教师的是教学质量。 2积极开展生物化学实验教学,促进教学形式的多元化 不断加强实验室硬件建设,改进实验方法,强化实验教学手段是提高实验教学质量和学生学习兴趣的重要基础。生物化学是一门以实验为基础的学科,生物化学理论研究的深入与实验室硬件的建设,实验方法的改进、实验技术的革新息息相关首先应该重视实验室的硬件建设,面对一些中专学校实验室硬件建设条件比较薄弱的情况下,应不断加强实验室的硬件基础设施设施的建设,只有硬件条件具备了,学生们才能够完成基本的实验操作。在实验过程中注重培养学生扎实的基本技能,强调教师在第1次实验课时就给学生一个标准而又规范的示范,例如,玻璃仪器的清洗、刻度吸管及微量加样器的正确量取、离心机和分光光度计的规范操作及注意事项等等,然后再让学生实践。通过科研活动,提高了学生实验技能和手脑并用的能力,把科研项目有意识地纳人实验教学,可以丰富和更新教学内容,不仅对活跃学生思维,扩大学生视野,培养学生的创造能力,提高学生实践能力,都起到了重要作用。而且对提高教学质量,促进教学效果有重要意义。因此,开展生物化学实验教学对充分发挥学生的主动性和创新性,激发学生的学习兴趣和提高教师的教学质量都起着非常重要的作用。 3积极开展合作学习.改善教学内容 在中等职业学校开展合作学习能弥补传统教学的不足,满足学生适应未来社会发展的需要,也有利于中专学校课程改革,转变传统师生关系,打破以教师授课为核心的传统教学方法。在课堂教学上,应该留出几分钟的时间,以小组活动为基本教学形式,以小组团体成绩为评价标准,通过合作学习可以促进大家的共同学习,增强集体感,增强信心,小组合作学习赋予全体学生比传统课堂教学中更多参与学习的机会和权利。每个学生都能在小组中承担一部分任务,随着参与程度的提高,自身的潜力就能得到发挥。通过合作学习以小组为准提出问题,教师答疑,使得学生记忆深刻,理解扎实,最终达到学习的目的。合作学习有力地体现了学生参与、师生互动、加强实践、促进思维的现代教育理念,通过合作学习极大地提高了学生的学习兴趣和教师的教学质量。 总之,在生物化学教学中教师只有积极地改善教学方法、教学形式和教学内容,才能显著提高中专学生学习生物化学的兴趣和积极性,以及教师的教学质量,才能使生物化学教学充满生机和活力。 生物化学论文:浅谈高校生物化学课程多媒体辅助教学的研究与探索 论文关键词:生物化学 多媒体辅助教学 研究 探索 论文摘要:为了适应现代教育技术发展和教学改革的需要,CAI课件广泛应用于生物化学教学中。本文结合生物化学课程及多媒体教学的特点,分析了CAI课件应用于生物化学课程教学中的优势和目前使用中普遍存在的问题,并对我们的实践探索进行了总结,提出了提高生物化学多媒体辅助教学效果的方法和途径等。 生物化学是生命领域重要的专业基础课,其主要任务是从分子水平解释各种生命现象。它理论性强,内容抽象,代谢途径相互联系,错综复杂,学生感到枯燥,难以理解记忆。多媒体辅助教学作为一种全新的教学手段有许多传统教学无法比拟的优势,在生物化学课程教学中可以动态、形象、直观地展现各种复杂结构及其代谢变化过程,有利于学生理解;可以扩大课堂信息容量,随时补充学科新进展,有利于提高教学效率。然而如果使用不当,效果并不理想。近几年围绕多媒体和传统方式孰优孰劣在高校经常引起争论。笔者认为多媒体教学是辅助手段,决定效果好坏的是使用者的思想、学识、能力和方法。不能将使用不当导致效果不理想的问题归咎于多媒体手段。计算机多媒体辅助教学(简称CAI)利用多媒体技术对文本、声音、图形、图像、动画等的综合处理及其强大的交互式特点,编制出CAI课件,创造出一个图文并茂、有声有色、生动逼真的教学环境,它不仅成为现代教育必不可少的教学手段,并且是深化教育改革和推动教育现代化的必要条件。我们在实践中不断研究多媒体教学特点,分析总结多媒体教学中存在的问题,探索多媒体环境下的教学方法,从而有效地提高了生物化学课程多媒体辅助教学的效果。 一、影响多媒体教学效果的原因剖析 任何教学手段都有其优劣、适应的条件和正确的使用方法。多媒体辅助教学有传统方式不具有的优势,但如果不能正确对待和合理使用也会导致教学效果大打折扣。根据我们的观察、调查、座谈和总结,存在于生物化学多媒体教学中的下列问题是导致效果下降的主要原因。 1.未能真正发挥出多媒体教学的优势 多媒体应用于生物化学课程教学的最大优势是能够把复杂的结构和抽象的机理具体化、形象化,使学生容易理解,记忆深刻。但现实中有些教师却把使用多媒体当作赶时尚,不管课程内容是否需要、是否适宜,都要借助多媒体来进行教学,做的课件也并未发挥出多媒体的优势,该用动画模拟的不用,课件充其量只是电子教案的翻版。这样的教学效果并不比黑板加粉笔的传统教学效果好。 2.陷入课件内容堆砌和电子教案的误区 使用多媒体时,有些教师疏于对讲授的知识进行认真梳理,将上课要讲的内容全抛在投影上,课件内容堆砌,幻灯片之间往往缺乏有机的联系,无条理可循,重点不突出。讲解过程更是一字不漏地从头念到尾,讲课形式呆板、单调,课堂气氛沉闷。许多知识在电脑屏幕上只是一晃而过,给学生留下的印象不深,不利于学生对整节课内容的学习掌握。这种做法当然达不到应有的效果。 3.抛弃了教师在教学中的主导地位 不管使用何种媒体,教师始终都是课堂教学的主导,各种媒体只是教学的辅助手段。但很多教师过分依赖媒体,电脑操作者取代了教师的主导地位,“课堂见物不见人,教师由幕前退到了幕后”,好像整个课堂授课的是媒体,教师成了机械的电脑操作者,播放员。授课方式程式化,缺乏灵活性,教师的教学思路完全被一张张幻灯片束缚着,毫无自我发挥的余地,不注意课堂上的突发事件,不注意唤起学生的想象力及思考空间,也弱化了教师课堂驾御能力和个人教学技能风格等在教学中的作用。 4.忽视了学生在教学中的主体地位 教育的终极目的是培养能力,现代教育的目的是培养终身学习的能力和创造能力。但有的教师在多媒体教学中,完全让学生顺着设计的幻灯片思路来思考问题,而不是围绕学生的兴趣、问题一展教学,忘记了学生的主体地位。这样学生学习积极性和思维火花就容易被窒息,主动学习就会变成被动学习。 5.出现了新的现代化式的灌输式、填鸭式教学 启发式是教学的一个重要原则。但目前在使用了多媒体以后,却出现了新的现代化式的灌输式、填鸭式教学。有些教师教学中只顾操作讲解,一路“马不停蹄”,硬灌硬塞,学生目不暇接。课堂看似丰富而精彩,但学生有许多知识点并未掌握。有些教师在使用多媒体时,走入了“使用多媒体信息越多越好”的误区,只是一味地想增加信息量,拓宽知识面,却忽略了学生的承受力和教学的反馈调整。 6.失去了探究教学方法的动力 传统方式下,教师上课前反复备课、备思路、备教材、备教案、备教法、备学生,不停地探究教学方法。但在多媒体环境下,有不少教师认为只要有了课件就有了依靠,探究教学方法的动因减弱了,每节课都是一个模式。要知道备好了课件并不等于万事大吉。更为重要的是如何去讲授,教学过程是一种创造性活动,每节课都要有创新,每节课的设计都要独具匠心,才能企望收到好的效果。 二、提高多媒体辅助教学效果的探索 多媒体教学能否有效发挥辅助教学作用,使用者是决定因素。关键在于教师本人课前科学合理地制作课件和课堂遵循教学规律使用课件,在于教师驾驭教学的能力和教学中主导作用的有效发挥和以学生为主体开展教学。 1.多媒体使用要根据课程内容选择 运用多媒体是为了更好地解决传统黑板加挂图不能或难以解决的问题,教材中抽象的概念、理论、复杂的物质结构和代谢机理要做成画面清晰、形象逼真的动画图片课件展现给学生,帮助学生在短时间内建立感性认识,使原来很难想象,甚至不能想象和理解的问题一目了然,迎刃而解。如生物氧化过程中的电子传递链是教学的一个重点和难点,该知识点内容抽象,学生难以理解。如利用Flash课件形象地展示电子传递链在细胞膜上的定位、电子传递过程及与ADP磷酸化的偶联机制,学生对该过程能有真切的直观认识,可帮助学生理解和记忆。又如核酸、蛋白质的结构,DNA复制和蛋白质生物合成等内容,就需要用图片和精细动画来精彩展现。生物化学是以实验为基础的学科,理论课程中涵盖了很多实验的理论和原理,如分子筛层析、离子交换柱层析、电泳等,如果不结合实物和操作过程来讲,学生总是难于想象。如果利用课件把层析装置和电泳仪的实物图像以及操作过程中的变化模拟演示出来,学生就很容易理解。 2.课件制作和呈现要体现知识的逻辑结构 多媒体教学不能搞知识搬家,幻灯片堆砌,按部就班只会让学生感到一头雾水。生物化学是一门充满联系的课程,课程内各部分内容之间有着纵横交织的联系。课件制作应根据课程内容的逻辑层次和重点、要点构建出知识主线框架。至于框架之外的文字,教师通过讲解去添加,不宜全部打上屏幕。知识框架通常应采取关键词、主题句、要素语、线图、树图、对比表、代表例等呈现在屏幕上,这样化繁为简,浓缩量提升质,简明而有条理,便于学生深刻理解和掌握知识精髓。知识框架不仅是学生获得系统知识的基础,而且可引领学生思维不断拓展。每节课开始时,教师应利用多媒体展现内容目录,对重点、难点和顺序逻辑关系等作整体分析,使学生从整体上把握。 在生物化学多媒体课件制作中按如下的程式进行就会提高课件的质量:以学科知识结构的完整性和系统性为依据,把教材的某个内容看成是一个主题干,然后把它支解为若干个题支,接着再将题支支解为若干个亚题支,依次支解。如氨基酸的分解代谢内容,按蛋白质水解、氨基酸脱氨作用、脱羧作用、脱氨脱羧产物接着分解,二氧化碳和氨的进一步去路的顺序,层层递进地列出教学线索框架,这样不但层次结构鲜明,而且符合人的思维顺序,能加强理解,有利记忆。 3.强化教师的主导作用 多媒体教学中更要注意教师主导作用的发挥,要做到媒体为我用而不是被媒体所束缚。在实施教学过程中教师要能够驾驭课件,生物化学多媒体教学中主要应从教学思路组织和环节调控两个方面来发挥教师的主导作用。 (1)按照提出问题、分析问题和解决问题的思路组织教学 多媒体环境下的教学组织主要应体现在课件的巧妙设计和教师的语言引领中。教师要善于在课件中设计问题,按照提出问题、分析问题和解决问题的思路组织教学,因为质疑是激发兴趣促进思考的动力。当然质疑并不等于停下来提问,它应策略地隐含于教师的语言引领之中。如肌红蛋白和血红蛋白结合氧和传氧机理是很精妙的,讲解时要结合幻灯图片不断向学生质疑,让学生思考结合氧时,血红素辅基和蛋白质之间的结合如何巧妙?然后分析它们之间的空间位阻及其变化如何恰好使与氧的结合该紧密时紧密,该脱离时脱离?又是如何克服一氧化碳与它结合的?这种层层递进的教学思路对学生起着引领导航作用,是适合多媒体教学的有效组织方法。 (2)注意教学进程和环节的调控 多媒体教学最忌“平铺直叙”,要按一定的节奏往前推进。导课、过渡和总结这个基本的“三段式”在多媒体教学中特别需要加以体现。每节课开始时用精彩的导语调动学生进入学习情景。导课要紧扣知识的联系,可利用多媒体从某个画面、某个背景知识、某个现象或课程内部或相关课程出发。如讲DNA复制时从静态部分的双螺旋结构特点和细胞分裂引入,讲代谢调节时从生活中熟悉的动植物各种应激反应以及适应环境变化的例子引入,讲糖类在细胞识别中的作用从病源微生物入侵细胞引入等。为了使一张张课件幻灯片联系起来,要精心设计各个片段之间的过渡衔接方式,使学生始终感到听课过程有一根主线贯穿其中。这根主线既指导教师把握讲解的轻重缓急,又牵引学生的学习兴致和思考。考虑到媒体无法保留的特点,小结宜采用简要归纳回顾的方式,同时也是学生笔记的内容。起、承、转、合关系是教师在备课过程中重点研究的,它是体现课堂教学艺术性的关键环节,是调节课堂教学并为学生“思维之火”添油的重要手段。 4.重视学生的主体地位 多媒体教学中,学生不可动摇地是教学活动的主体。要注重张扬学生个性,先学后导,把学生的“学”作为教学的首要环节,把“学”置于突出位置,实现教学活动的重心由教师的“教”向学生的“学”的真正转移。 (1)开展课堂讨论 生物化学多媒体教学不应由教师一人唱独角戏,应根据课程进行的阶段和内容不失时机地展开课堂讨论,这有利于巩固多媒体教学效果,如小结课可通过多媒体画面背景材料设计情景,提出一些涉及多个知识点的综合应用性问题,让学生用学过的相应知识点全面剖析。如:试分析胰高血糖素对糖代谢调控的基本机制(可将共价修饰酶的调控机制、细胞表面受体的信号传递过程以及糖代谢的调节等多个重要知识点内容全部串起来);试总结糖、脂、蛋白质及核酸代谢之间的相互关系(可将动态生物化学,物质代谢各章节串起来);试比较糖和脂作为机体提供能量形式的不同特点及其差异(可将葡萄糖的代谢、糖原合成与分解、脂肪合成与分解以及酮体的合成与利用等各个知识段串在一起)等。先展开课堂讨论,让学生自己寻找解决问题的思路,然后教师进行思路点拨与综合分析评价,最后归纳总结出结果展现在屏幕上。通过讨论,不仅调动学生主动学习、提高综合分析能力和联系实际应用的能力,而且克服了多媒体教学中容易出现的教师唱独角戏的现象,使教师的主导作用得到正确发挥。 (2)贯彻启发式教学的原则 在多媒体教学中更要贯彻启发式这一原则,教师不要在任何情况下都将课件内容和盘托出。屏幕上现成的结果会使学生失去知识形成过程的体验。应结合不同内容灵活启发学生在已知基础上举一反三,发展新知。如讲完原核和真核生物DNA的复制后,让学生对二者复制的特点、过程和参与的酶进行总结,学生总结出一条,教师敲击键盘使屏幕上浮现出一条,如此设计,逐步诱导出结论,逐步呈现课件内容,既调节了课堂气氛,又调动了学生积极思维,培养了学生的归纳总结能力,教学效果不言而喻。适合这种形式教学的内容在生化中很多。 5.吸收传统方式的优势 虽然多媒体有传统方式无可比拟的优势,但仍要与传统方式相互配合,优势互补。如过去没有多媒体演示时,许多抽象的概念都是通过类比联想等方法讲解的。好多大家像爱因斯坦、华罗庚讲抽象理论时都用过类比方法。在生物化学多媒体教学中加入类比将起到事半功倍之效。如虽然我们制作了演示酶活性中心催化作用的幻灯片,但讲解时我们也用口腔和锁子进行类比,牙齿、舌头、上下颚的排布及其对食物包围咀嚼过程中的结构改变和作用施加,锁簧区的结构及其在开锁中的诱导互补结合都可与酶和底物的结合和催化作用相联系。抽象的东西一经类比不仅通俗易懂,而且能启迪思维,激发灵感。类比完后再使学生认识到,酶与底物经诱导契合形成不稳定的中间产物,最后到达产物这个过程体现着事物发展由稳定经不稳定上升到新的稳定的辩证法规理,到此学生的思维就会提升到一个更高的层次。 多媒体与板书相结合有时更能提高学生的思考能力、记忆能力、归纳能力和学习效率。如物质代谢各途径的讲解,如全部应用多媒体,由于一条代谢途径由多张幻灯片表述,讲完之后学生一时难以把各个不同的反应相连成串。若巧妙利用板书,边讲解、边板书,学生更易理解反应的方向、阶段和一些重大变化,效果会更好些。 三、结束语 在生物化学教学中要充分发挥多媒体手段的优势,同时要把各种教学方式方法融合其中,传统教学强调讲解的轻重缓急、表情、声调、语气乃至各种肢体语言也是多媒体教学中不可缺少的。教学中还要关注学生的心理变化,给学生以情感熏陶和人文关怀,促进学生知情意的和谐发展,这都是提高生物化学多媒体教学效果必需的。 生物化学论文:生物化学学习困难学生致困因素的调查分析 【摘要】 目的 探讨生物化学学习困难学生的致困因素。 方法 自拟影响生物化学学习因素的调查问卷。以问卷调查法为主,辅以访谈、个案追踪调查及同学讨论法,调查了246名大学生,每个同学填写自己认为主要的1~3种因素。 结果 前3位的因素依次为:学科难度大、内容多;学习环境;学生非智力因素(学习动机、学习兴趣、学习态度和情感等因素)。 结论 影响生物化学学习的因素是多方面的,存在与教学和学习的各个环节,只有有的放矢,才能使学生获得较好的学习成绩。 【关键词】 生物化学;学习;致困因素 高等医学院校临床医学专业教学目标是以“宽口径、厚基础、强能力、高素质”为原则[1]。面向全体学生,使每个学生都成为一个合格的、优秀的医学生是我们教学的目的。生物化学是一个医学生必需掌握的基础课程之一。然而,在各部系各年级中,均不同程度地存在着学习困难的学生。因此,对这些学生学习生化的致困因素进行全面调查分析,找出其学习致困的原因,为转化此类学生提供科学的依据,并有利于全面提高生物化学教学质量。现就我们调查的结果报告如下。 1 内容与方法 1.1 内容 本研究从影响学生学习的内外因素入手,主要调查了以下内容:(1) 学习环境对学生学习致困的影响。其中包括教室环境、宿舍环境等因素的影响。(2)同伴群体对学生学习致困的影响。(3) 互联网对学生学习致困的影响。主要为学生上网所花费的大量时间对学生学习的影响。(4) 学校校风对学生学习致困的影响。(5) 教师的教学方式及质量对学生学习致困的影响。(6) 学生自身智力水平对其学习致困的影响。包括思维、记忆、认知方式等因素的影响。(7) 学生非智力因素对其学习致困的影响。包 括学习动机、学习兴趣、学习态度和情感等因素的影响。(8) 学生学习方法对其学习致困的影响。(9) 青春期性觉 醒及异性间不适当交往对学生学习致困的影响。(10)其他影响因素。 1.2 具体方法 在医学院大学二年级上生物化学课近结束时,以问卷调查法为主要方法,辅以访谈、个案追踪调查及同学讨论法,调查了6个班的246名同学。每个同学填写自己认为主要的1~3种因素。 2 结果 246名同学中认为学习环境对学生学习有影响83人,占33.74%。认为同伴群体对学生学习有影响18人,占7.32%。认为互联网对学生学习有影响41人,占16.67%。认为学校校风对学生学习有影响27人,占10.96%。认为教师的教学方式及质量对学生学习有影响21人,占8.54%。认为学生自身智力水平对学生学习有影响11人,占4.47%。认为学生非智力因素对学生学习有影响76人,占30.89%。认为学生学习方法对学生学习有影响33人,占13.41%。认为青春期性觉醒及异性间不适当交往对学生学习有影响19人,占7.72%。在其他影响因素中认为学科难度大,内容多造成的学习致困213人,占86.59%。 3 讨论 一直以来,学生的学习成绩是考察学生掌握知识的重要方法。学生的学习成绩很不均匀,相差很远,这其中到底是什么因素造成的呢?调查结果表明,大多数的同学认为影响学生的学习与智力因素关系不大,仅占4.47%。因为考入同一所大学中的学生,入学时的成绩比较接近,学生的智力状况相差无几,而造成学生学习结果有差异的主要是非智力因素在起作用,其中兴趣对学生的学习犹为重要。因为学习兴趣是推动学生学习的一种最实际的动力,学生的学习兴趣与他们的学习成绩与学习信心成正相关,这三者是互相促进,相辅相成的,包达列夫研究发现,学生对一门学科的态度会在他的知觉、思维、记忆和想象等心理等特征留下痕迹。学生缺乏积极的态度,就会阻碍他们活动潜能的发展。从本调查的结果看,认为学生非智力因素(包括学习动机、学习兴趣、学习态度和情感等因素的影响)对学生学习有影响的76人,占30.89%。故教师平时应在教学中激发学生的学习兴趣。 在调查的246名同学中,认为学科难度大,内容多造成的学习致困213人,占86.59%。位于各因素的首位。这也是一个客观事实。因此在教学中,教师要转变教育观念,营造良好的师生关系,充分反映民主性和平等性,引导学生主动地寻求知识,质疑问难,注重对学生好奇心、自信心的培养,对学生的学习始终要给予及时的、耐心的鼓励、指导、辅导,始终激励学生奋发向上,关注每一个学生,永远对学生充满希望。在增加其信心的同时,通过老师的鼓励和细心的教授,同学就会喜欢这门课,对生物化学难度的认识就会降低。 吴福元等人对238名大学一年级学生进行了智力因素和非智力因素与学习成绩几方面的追踪测验后指出,非智力因素对大学生学习成绩的影响比智力因素的影响还要大,且这种影响随入学时间的推移而逐渐增强。在对一些学生进行了追究研究时发现:某人的智力和入学考分均为中等,但其性格特征却是审慎、冷静、理智、自立自强、不依赖别人,学习上采用“笨鸟先飞”的方法,后来他的学习成绩列在榜首;另一名学生智商很高,入学考分超过全国重点大学的录取分数线,但其性格特征则是顺从、缺乏信心、畏缩退却、不愿创新,学习上表现为喜欢安逸,只求过得去,结果其学业一直处于全班的中下游水平。 当然,影响学生学习的因素还有许多,其中环境因素也不可小视。但外因和内因中,内因起决定作用,所以我们教师和辅导员不能对那些成绩不理想同学歧视,对这样的同学应给予更多的关心和爱护,激发他们学习的热情和兴趣,帮助他们养成良好的学习习惯,努力创造较好的学习环境,包括教室环境、宿舍环境。营造教室和宿舍浓郁的学习气氛,鼓励同学之间的互帮互学,使他们也获得较好的学习成绩。 虽然认为教师的教学方式及质量对学生学习有影响的仅21人,占8.54%。但是,教师教学行为是“一种有意识的,深思熟虑的行为,这种行为是在对于教什么、学生怎样才能学得最好做出深思熟虑的决定后产生的”[2]。教师教学行为对于教师教学的效能是不可忽视的。教师教学工作通常包括:拟订教学目标、呈现教学情景、引发学习动机、运用学习资源、教学活动设计、良好的师生互动和评价学习结果等。因此,“教师效能”很大程度上可从“教学效能”概念层面得以验证:既是展现教师本身教学能力与教学行为表现程度;也是影响学生学习效果的重要因素。概而言之,有教师效能才会有学生效能,也才能达到有效的教学效果。 生物化学论文:关于启发式教学在生物化学课堂教学中的应用 论文关键词:启发式教学 生物化学 课堂教学 应用 论文摘要:启发式教学是现代素质教育中所提倡的高效率的教学方法,生物化学是食品科学与工程专业一门重要的专业基础课。通过运用启发式教学方法,可以培养和激发学生的学习兴趣、扩展学生的思维、提高学生的学习能力,收到良好的教学效果。 生物化学是研究生命化学的学科,它在分子水平探讨生命的本质,是生命科学领域的重要基础学科和前沿学科,也是食品科学与工程专业的主干课程。近20多年来,生物化学的发展突飞猛进,并带动生物工程技术、医药学、食品科学、发酵工程及环境科学等相关科学领域进入到了高水平、全新的发展阶段。随着生物技术的发展和应用,生物化学课程已成为21世纪众多高等院校的平台课程”。在食品科学与工程专业计划中,生物化学是其主干课程之一,通过该课程的学习,可以为后续多门专业课打下必需的专业基础。同时,在大学本科毕业后的硕士研究生考试中,生物化学也是一门主考课程。因此,学好生物化学这门课,对学生后期专业课的学习,甚至进一步的深造均有重大意义。而如何在新的形式下教好这门课,是众多生物化学课程教师所探索和追求的。笔者在多年的教学实践中逐渐摸索,将启发式教学运用于生物化学课堂教学中,取得了良好的教学效果。启发式教学既是一种教学方法,又是一种教学原则。“不愤不启,不悱不发”,这是我国儒家文化创始人、伟大的教育家孔子对启发式教学原则的精辟概括皤。简言之,就是运用各种方法充分调动学生思维的积极活动,使学生对新知识的学习变被动吸收为主动摄取。 1培养和激发学生的学习兴趣 爱因斯坦曾经说过:“兴趣是最好的老师”。在整个学习过程中,用各种方法让学生对所学知识产生兴趣,是使学生进入主动学习状态的最好方法。而培养和激发学生的学习兴趣,第1节课对生物化学课程的介绍和绪论内容的讲解是非常重要的。徐州工程学院食品科学与工程专业的生物化学教材采用的是郑集教授编写的《普通生物化学》。郑集教授是我国生物化学研究领域的开山鼻祖,而且至今健在,已经109岁。郑集教授一生研究营养学,到了晚年又开始研究生物体的衰老机制,他的一生既是一个活生生的教材,也是学好生物化学最好的例证。通过对郑集教授生平的介绍。使学生了解到,学好生物化学,首先对自己如何科学、健康地生活一生,有一个理论知识的基础,只有了解了生化物质在生物体中的代谢规律,才能知道平衡膳食、生活有度的基本原理。以郑集教授本人一生的经历,启发学生学好生物化学,使学生对生物化学的学习充满了渴望,取得了很好的教学效果。在绪论的讲解中,笔者结合生物化学的发展史,为学生介绍了生物化学发展史上经典事例,如DNA双螺旋结构的发现、蛋白酶及核酶的发现、结晶牛胰岛素的人工合成,到近年来的人类基因组计划,激发起了学生浓厚的学习兴趣,也了解到了生物化学与人类的密切关系。 2注重学生能力的培养.启发学生扩展自己的思维 对于大学本科的学生,除了要系统地掌握一门学科的知识体系,更重要的是能力的培养。教育部教高[200511号文件《关于进一步加强高等学校本科教学工作的若干意见》中提到:“加强高等学校教学工作的主要任务和要求是:……坚持传授知识、培养能力、提高素质协调发展,更加注重能力培养,着力提高大学生的学习能力、实践能力和创新能力,全面推动素质教育”。徐州工程学院是一所应用型本科院校,因此应该更加注重学生能力的培养。笔者在《生物化学》课程的教学过程中。鼓励和指导学生多看课外书籍、论文杂志、网上数据库及相关文献,使学生的思维不只局限在教材内容,开阔了学生的思维。在教学过程中,要求学生课上记笔记、课后及时总结:每一章均有相应的作业,帮助学生复习、巩固所学知识,每一次作业批改后,均对作业进行讲评,通过作业讲评将所学知识进一步深化;鼓励学生在学习过程中,有意识地加强自己的理解力、记忆力、阅读能力和应用所学知识解决问题能力的培养,学会在学习中抓住每一门课程的知识特点。针对每一门课知识结构的不同,找出每一门课的学习方法,制订出每一学期的学习计划。通过这些方法的运用,使学生掌握了自学的方法,拓宽了学习思维,学习能力大大提高。 3注重难点。抓住重点。通过启发式教学使学生轻松学习 生物化学由于其分子结构和代谢的复杂性,被许多人认为是天书。笔者在教学过程中采用启发式教学方法,注重难点,抓住重点,深入浅出,让学生在已掌握的知识基础上轻松地学习生物化学。如在讲糖化学一章中,将糖的概念与结构结合起来进行讲解。首先介绍糖、单糖、低聚糖及多糖的概念。很多学生从字面上知道了这些概念,但实际上并没有真正从糖的结构本质上理解什么是糖。在教学中,笔者在介绍完了糖的概念后,接着提出了一个问题:“含碳原子数最少的单糖有几个碳原子?”由于平时大家接触的糖的名词最多的是葡萄糖和果糖,因此绝对多数学生会认为六碳糖是碳原子数最少的单糖;笔者进一步就会引导学生:什么叫多羟基醛或酮?1个肯定不能算是多。至少应该有2个。最终学生会自己总结出,含2个羟基、1个羰基的糖,即三碳糖是含碳原子数最少的糖,一共有3个:二羟基丙酮、D一甘油醛和甘油醛。通过启发、总结.使学生真正理解了糖的含义,同时教会了学生如何分析问题。也拓展了学生的思维。糖、脂和蛋白质代谢,是生物化学物质代谢的中心,对于生物化学这门课来说,既是重点。也是难点。在对物质代谢篇的介绍讲解中,笔者将教材内容作了调整,将生物氧化一章调到代谢篇之前先行介绍,让学生首先对生物体中能量产生的主要形式——生物氧化有一个了解,然后再在各种物质的代谢过程中,穿插介绍能量产生的步骤及其计算。经过糖代谢一章的讲授后,在脂代谢和蛋白质代谢的教授过程中,学生就会自己计算能量的得失。这样将物质代谢与能量代谢结合起来讲授。使学生明白了物质代谢与能量代谢相互依存的关系,从而轻松地掌握了代谢的真谛和知识。在讲授物质代谢知识时,不仅将物质代谢与能量代谢内容相互结合,还将物质的分解代谢与合成代谢结合介绍,以分解代谢的讲授为主,带动合成代谢的内容介绍。同时将三大代谢的相互关系穿插在教学过程中,使学生了解到各种物质、各种生化反应之间的相互关系,建立起生物体是一个有机整体的概念。 4将科学的世界观和方法论引入教学.启发学生辨证地看问题、思考问题和解决问题 在生物化学的教学过程中,笔者注重启发学生科学地看问题,将辩证法和方法论引入教学活动中,培养学生提出问题、分析问题和解决问题的能力,有意识地培养自己的严谨思维和科学素养。如在教学过程中弓1入膳食平衡理论,通过教学使学生从化学本质上认识到生物体对各种营养物质的需求是在一定范围内,既不能太多,也不能太少,而且彼此之间有一定合适的比例,这样吸收营养物质,才是生物体健康生活的基础。 5引入最新科学理念。启发学生注重知识的更新 一个有成就的人,必定是一个有远见的人;要想成就一番事业,必须关注事业发展的方向。针对食品专业的学生,笔者自身关注食品学科的发展,不断将最新理念引入教学过程中。如近年来,功能性食品是食品科学的研究热点,因此在糖、脂、蛋白质等内容的讲授中,给学生介绍一些功能性物质,如膳食纤维、低聚糖(低聚果糖、低聚木糖、低聚麦芽糖等)、糖的衍生物(木糖醇等)、功能性脂肪酸(EPA、DPA、DHA等)、活性多肽、活性蛋白质等,使学生对学科的发展有更多的了解,并鼓励学生上网用数据库查看自己感兴趣的知识,从而开阔了学生的视野。拓宽了学生的思维。 6注重教书育人。启发学生学会做人、学会做事 要做好事,先要做好人。笔者在教学过程中,注重教书育人,从课堂纪律、作业讲评等方面人手,好的行为及时表扬,不好的行为及时批评,时刻提醒学生以认真的态度学习,养成认真做人、认真做事的习惯。有时,在黑板上出题,让每一个班派一位同学到黑板上做题,全体同学参与讨论,让学生之间开展竞赛。提高学生的学习积极性,增强学生的集体荣誉感;让学生明白,只有从一点一滴身边的小事做起,今后才能成为社会的栋梁之才。 7结语 启发式教学法是传统教学方法中的一个重要组成部分,但同时也是行之有效、常用不衰的好的教学方法,是一种古老而常青的教学指导思想嗍。启发式教学法并无一定之规,不同的学科具有不同的特点,故也就有不同的方法。但只要充分体现“学为主体、教为主导、发展智力”的原则,就一定会取得良好的教学效果,为培养具有厚基础、高素质、强能力的21世纪的人才嘲,做出应有的贡献。 生物化学论文:关于生物化学创新教学模式的探索 论文关键词:生物化学 教学模式 创新 论文摘要:结合生物化学教学实际,通过改革教学内容、双语教学和创新性实验等,提高学生素质,培养学生创新思维和能力。 生物化学是介于生物与化学之间重要的边缘学科,是物理、化学等理论与技术应用于生命科学研究领域所产生的交叉学科,是一门集理论与实验为一体的专业基础课程,在相关学科的发展中占据非常重要的位置。具有知识密集、信息量大、内容复杂、记忆性强、实验技术更新快等特点。面对激烈竞争的市场经济和生物专业学生分配就业时所遇到的困难,本文针对传统生物化学教学中存在的问题,进行了生物化学创新教学模式的探索,为提高大学生社会适应能力奠定基础。 1丰富教学内容,提高学生学习兴趣 “兴趣是最好的老师”。根据大学生的心理特点和学习兴趣的发展规律,教师应在教学内容、教学手段和教学形式等方面培养学生对生物化学的学习兴趣。 1.1结合学科发展前沿,激发学生学习热情 现代生物化学是一门飞速发展的学科,教师在教学过程中适当地介绍本学科的最新科研成果,实时更新内容。讲到基因表达时,可介绍我校主持的家蚕基因组“框架图”的研究进展,让学生了解我国在家蚕基因组研究方面已居世界领先地位,这是建立21世纪“丝绸之路”的起点和里程碑。并把有关基因组草图的基本知识介绍给学生,丰富教学内容,开阔学生的视野。 1.2理论联系实际,拓宽学生知识面 生物化学知识与生活密切相关,几乎渗透到生活的每一个领域。讲授理论课时,可通过联系周围的生命现象和生活常识了解生化问题,激发对生物化学的学习兴趣。如脂类代谢部分,可以介绍目前世界肥胖人数已超过1 6亿,肥胖易引发心脑血管类疾病,已成为全球第一死因,再结合脂代谢机理让学生懂得如何通过饮食平衡营养控制肥胖。另外,可以通过设问方式联系实际生活中的问题。如为什么短跑后人会感到小腿酸痛?为什么不能常吃生鸡蛋?为什么加卤水可以制豆腐?为什么多吃糖会发胖等等。用理论解释实际问题,既使学生掌握了所学的基本概念和原理,拓宽了学生在生物化学领域的知识面,又促进了学生学习生物化学的兴趣。 1.3灵活运用多媒体,提高教学效果 随着生物化学技术的迅速发展,信息量成倍递增,涉及的许多概念及反应过程非常抽象,尽管教师在讲授过程中花费了大量的时间和精力,学生仍然感到概念模糊和难以理解。多媒体是以计算机为载体,集声、像、动画、音乐为一体的现代化教学手段,具有信息容量大、视觉效果好、简明生动、条理清晰、重点突出等优点。 根据教材内容,采用多种软件制作多媒体课件,如用ChemOf fi ce Ul t ra 8.03绘制氨基酸或核酸的三维立体结构,录制视频介绍几种层析法等实验性强的理论知识,运用Fl a s h动态画面模拟体内物质代谢过程。制作的多媒体课件应以基础知识为主线,遵循内容精简、版面简洁、色调清晰,动画科学,切忌将它制成电子黑板。在图文并茂、视听一体化效果的渲染下,配合教师的讲解,可使抽象概念形象化,微观图像宏观化,充分调动学生的积极性,提高课堂效果和质量。 1.4采取多样化的教学形式,调动学生积极性 课堂上以学生为主体,以问题为中心,培养学生的创新思维,实施引导式教学,把传授知识与培养能力结合起来。对重点和难点,教师可以有目的地组织学生讨论,然后以答辩的方式来回答问题;或者教师指导学生查阅相关的文献开展课堂交流。 在课外,学生可根据自己的实际情况,利用教参阅览室、视听阅览室、网络图书馆等设施以及学校提供的教学资源进行自学,或通过网络与同学、教师相互交流。 2开展双语教学,培养复合型科技人才 根据国家教育部《关于加强高等学校本科教学工作提高教学质量的若干意见》(4号文件)的精神,逐步推广和实行本科生教育中公共基础课和专业必修课的双语教学,已成为培养新时期我国高素质复合型创新人才和实现高等教育可持续发展的重要基础工作。开展生物化学双语教学是现阶段我国高等高等院校教学改革的一项重要内容,是培养具有创新意识和能力的复合型人才的重要条件。在生物化学的双语过程中,首先处理好现阶段双语教学和英语教学的关系,其次提高教师的双语执教能力。我校为了提高教师的口语,组织教师到英语国家培训。另外要选择合适的生物化学双语教学教材,采用循序渐近的教学方式,实现双语教学目的。 3开展创新实验,锻炼学生的科研能力 当今世界科技的竞争实质上是人才的竞争,谁具有一流的人才,谁就可站在科技的制高点。开展创新性实验,是培养学生科研能力有效手段之一。 3.1加强实验教学过程中的师生互动、提高学生的积极性 学生参与到实验中,是提高学生积极性的有效措施之一。如安排学生参加实验准备工作,使学生熟悉整个实验环节,从试剂配制到实验的预试及分析均由学生完成。学生动手又动脑,充分发挥了学生的主体作用。 3.2开展综合型实验,培养学生创新意识 由于课时和经费限制,很多学校主要开设验证性或演示性的实验,阻碍了学生创新意识的发挥。为了激发学生的创新能力,开设探索性和综合性的实验至关重要。如设计“鸡蛋清SOD酶的分离纯化及性质鉴定”实验,可以让学生进一步掌握酶的性质、酶的分离及纯化关键技术、酶的鉴定方法等知识。 3.3全面开放实验室,提高学生的科研能力 学生可自行设计的探索性实验,在不断学习理论知识并查阅相关资料的过程中利用开放性实验室进行预习实验,对预习实验出现的问题及时查找原因,研究改进措施。另外实验室对所有学生开放,当高年级学生有创新的灵感也能及时到实验室来验证,这有利于学生形成良好的学习和研究氛围,提高综合素质。实现以人为本对学生实施个性化教育、创新教育,充分发挥学生的自主性和创造性。 21世纪是竞争的世纪,竞争焦点是人才的竞争,是人才创新精神和创新能力的竞争。我们要认识到开展创新教育,培养创新人才的重要性和紧迫性。只有深化教学改革,实施创新教育才能培养出具有独立工作能力、创新精神、创新能力的创造性人才。 生物化学论文:关于影响中等卫生职业学校生物化学教学质量的因素及对策 关键词:中等卫生职业学校 生物化学 教学质量 生物化学是从分子水平研究生命过程的化学变化规律和命本质的学科,其知识体系庞大,内容抽象复杂,是一门教师教、学生难学的医学基础课程。难学、难教和学好、教好成为响中等卫生职业学校生物化学教学质量的突出矛盾。影响中等卫生职业学校生物化学教学质量的因素 1教材因素 1.1教材内容抽象、枯燥、乏味、专业性过强,涉及的化学结构式、反应过程复杂、难记,代谢过程仅有文字叙述,学生难以理解。 1.2学生园素 中等卫生职业学校生源主要是初中毕业生,他们基础差,缺乏扎实的生物学、化学知识,学习目的不明确,厌学且学习方法不当。如有些学生想学但学不会;有些学生则能听懂教师的讲解,却看不懂书本内容。 1.3教学大饲因素 教学大纲规定的内容多,但学时少,且课程安排衔接不当,如化学与生物化学同时开课,导致生物化学第一节课涉及的氨基酸结构式等有机化学方面的知识,学生还没有学到。 1.4教师国童 由于教材的权威性,专业知识的严密性,使教师教学受到制约,对枯燥难记的概念、化学结构及代谢过程必须按教材讲授,以保证生物化学知识的科学性、规范性和完整性,限制了教师的课堂发挥。 1.5教学方法园素 生物化学教学缺乏直观的教学用具,传统教学方法难以动态表述代谢物化学结构的变化特点和代谢过程的化学变化。而:运用多媒体进行教学时,个别教师制作课件存在困难,课件制作水平不高,只是将文字、图片罗列出来,难以动态展示代谢过程的变化规律,教学效果不好。 2提高中等卫生职业学校生物化学教学质量的策略 2.1注重教师个人仪容仪表,树立文好教师形象 黑格尔说过:“教师是孩子心目中最完美的偶像。”教师的言行举止、仪容仪表、教学风格、人格魅力等在很大程度上影响着学生对本门课程的学习。一位仪态大方、教态自然、语言幽默、亲切和蔼、关爱学生的教师,会很快赢得学生的认可和喜爱,有助于师生之间的情感交流,从而激发学生学习兴趣。 2.2重视生物化学绪论讲授,激发学生学习募趣 “良好的开端是成功的一半。”讲解生物化学绪论课是教师介绍本学科专业知识的第一步。如果教师使用传统教学方法,照搬教材,讲解缺乏新意,学生很快就会感到枯燥乏味,失去学习兴趣。生物化学绪论虽然不是教学的重点和难点,但其内容十分丰富,是全书学习的指南,可以帮助学生村立学习信心,激发他们的学习兴趣,增强学生积极参与教学活动的热情{。笔者对绪论中“生物化学”概念采取“望文生义”教学法进行讲解.让学生用已知的生物学和化学知识,分析未知的生物化学概念,并得出以下知识点:生物一研究生命的本质(研究对象一生命体)-一生命现象(健康、疾病、死亡);化学一研究物质的组成、结构、性质和化学反应(新陈代谢是生命的最基本特征)。从而总结出生物化学的概念(生命的化学)、研究内容(生命物质的组成、结构、性质及其代谢过程)、学习生物化学的意义(掌握代谢与健康、疾病、死亡的关系)及方法。 2.3明确学习目标,提高教学效果 学习目标的展示应少而精,重点突出,并结合学生实际听课情况,由易到难,由浅及深。鼓励学生记住知识的结构和提纲,准确把握知识的点(要点、重点、难点、疑点)、线(主线)、面(知识之间的内在联系),只有从知识的点、线、面入手,结合教材内容,才能收到较好的教学效果。例如在讲解氨基酸代谢一章时,围绕蛋白质是体内主要的含氮化合物,引导学生注意氮的代谢途径,总结出蛋白质分解代谢的主线:蛋白质(N:16%7氨基酸(基本单位)堕墨墨堡旦氨(剧毒)塑墼堡尿素(肝脏)_堡一排出。明确本章的学习内容、学习重点为氨基酸脱氨基作用的方式、氨的代谢。 2.4精心组织教学,集中与保持学生的注意力 美国教育学家约翰洛克说过:“教师的教学技巧在于集中与保持学生的注意力。”教师在教学中起引导作用,如何取得良好的教学效果,是对教师组织能力和应变能力的考验。教师应观察学生的听课状态,及时调整教学内容,改变教学方法,加强课堂教学的交互性,采取提问、讨论、多媒体教学等方式活跃课堂气氛,从而集中与保持学生的注意力。 2.5引用生话实例,辅助赦学 生物化学教材中的生活实例很少,且与专业知识联系密切,缺乏趣味性,难以吸引学生的注意力和学习兴趣。教师应采用贴近生活、通俗易懂、趣味性强的实例,以帮助学生理解生物化学知识。例如:三羧酸循环是生物化学中的核心代谢过程,也是教学的重点和难点,代谢过程十分复杂为此,笔者在教学中,利用磨盘可以将豆类磨成豆粉,再加水制成豆浆的实例,形象地将三羧酸循环(机构)比喻为磨盘,乙酰辅酶A比喻为黄豆(大分子物质),Co’、0比喻为豆浆(小分子物质),进而理解三羧酸循环的主要作用就是氧化乙酰辅酶A中的乙酰基。再例如:生物氧化中H20的生成是通过呼吸链来完成的,十分抽象且难以理解。笔者在讲解呼吸链的概念时,通过多媒体动画将呼吸链比喻为接力比赛:呼吸链(接力赛)是指代谢物(起点裁判员)脱下2H原子(2H++2e)(接力棒)经递氢体和递电子体(4名运动员),按照一定顺序(1、2.3、4棒),最后传递给激活的氧分子(终点裁判员),生成H,0(奖品)的全部体系(体育项目)。使学生理解了呼吸链的组成(递氢体和递电子体)、受氢体(氧分子)、呼吸链在生物氧化中的作用(2H++0一H2(})。如果将2e递给氧分子(终点裁判员),不是最后的递电子体(细胞色素氧化酶)(第4棒运动员),则违规,生成H20:(无奖品H1O)。并结合煤气中毒进一步阐明呼吸链在生物氧化中的意义。 2.6指导学习方法,掌握记忆砚肆 “授人以鱼,不如授人以渔。”传授生物化学知识的同时,指导学生运用正确的学习方法,积极思考与总结,抓住问题的实质,寻找记忆规律,将复杂的生物化学知识、代谢过程尽量简化,突出重点、难点,达到触类旁通、掌握重点的目的。例如:学生反映很难记忆8种必需氨基酸,为此,教师总结了很多记忆方法,笔者认为谐音记忆法最简单、直接。记忆方法如下:到图书馆一缬(借)异亮(~)亮(两)苯丙(本)蛋(淡)色(色)苏(书)赖(来)。 2.7结合临床病例,理解代谢过程 学生学习生物化学的最终目的是为了掌握疾病发生的内在机理,为疾病的诊断、治疗提供理论依据。因此,教师应先提出问题,让学生讨论、分析,再引入生物化学的代谢过程,找出病因。如在讲完氨的代谢途径后,提问:一般患者的康复期需要补充大量蛋白质,但是有一类患者却要限制其蛋白质的摄人量,为什么?启发学生思考蛋白质的分解代谢过程,分析剧毒物质氨的代谢途径,主要是通过肝脏合成尿素排出体外,引出氨中毒与肝昏迷的关系,得出高血氨和肝硬化晚期患者不能大量补充蛋白质的原因。 生物化学论文:探讨式教学法在生物化学教学中的运用初探 [论文关键词]讨论式教学法 生物化学 创新性思维 [论文摘要]在生物化学的理论教学实践中,运用了问题讨论式教学方法,改善了教学效果,增强了学生的学习兴趣,培养了学生的创新性思维能力。 生物化学作为生命科学及其相关学科专业重要的基础课和必修课。但由于其内容十分庞杂、繁多复杂、抽象难懂,学生在学习过程普遍反映难度大,比较吃力,加之需要记忆、理解的内容很多,使该课程成为一门让学生望而生畏的学科,难以激发起学生的学习兴趣[1]。在传统的教学实践中,教师一般都采用课堂讲授、实验验证、作业布置、答疑解惑等方式来完成教学任务,课堂讲授则成为其中最重要的环节。在这种教学模式中,老师如果一味地采用平铺直叙的填鸭式教学模式,学生只能被动地接受知识,很容易感到疲劳,在课堂上缺乏创新性思维过程,不利于提高学生的综合素质和创新能力。因此,积极探索并运用新的教学方法对于培养学生的创新意识与能力,提高中华民族的整体素质具有十分重要的意义。 以问题为基础的讨论式(problem based learning, PBL)教学法是以问题为先导,学生通过小组讨论的形式,在指导教师的参与下,在解决问题的过程中学习必要的知识,学会正确的科学思维与推理方法,提高自学能力[2]。PBL是帮助学生消化巩固并运用理论知识去获得与发展科学思维能力、增强表达及分析能力的一种开放式教学形式,是课堂讲授的继续和提高,有利于发挥教师的主导作用与学生主体作用,激发学生的创新性思维,培养学生主动获取知识和独立思考能力,从而提高综合素质的有益方式。我们将此法应用于生物化学理论课教学中,取得了良好的效果。 一、在生物化学理论课中问题讨论式教学法的尝试 讨论式教学法根据教学内容有“问题讨论式”、“提问答疑式”、“演讲答辩式”等多种形式。在生物化学理论教学过程中我们尝试采用了问题讨论式。例如:在“蛋白质的共价结构”这一章中,蛋白质通论一节的重点内容之一是蛋白质中氮含量的计算以及凯氏定氮法。按照一般的教学方式,老师在讲课时首先介绍蛋白质中氮的平均含量为16%,可利用公式:蛋白质含量=蛋白氮含量/16%,即蛋白质含量=蛋白氮含量×6.25算出某样品中蛋白质的含量。然后再介绍凯氏定氮法的原理、方法甚至仪器装置、注意事项等内容。这种方式虽然完成了教学过程,但学生感觉平淡无味,只是被动地记住了蛋白质含量的计算方式。对此,笔者在教学中一改往日的模式,首先在课前提出了2008年在我国甘肃等地发生的“三鹿奶粉”事件,请学生们分析为什么奶粉中添加了三聚氰胺会导致婴幼儿泌尿系统结石,这种蛋白质含量的计算方法有什么缺陷,应如何避免。然后指定几位学生在课堂上阐述自己的观点。学生们对此非常感兴趣,课前查阅了许多资料,课堂上展开了热烈的讨论。通过这种主动学习的过程,学生不仅了解了三聚氰胺的结构特点,而且掌握了三聚氰胺进入人体后造成结石产生的原理及条件,更为重要的是学生们通过这一事件深刻地认识到食品污染给患者带来的巨大危害,更加感受到甄别与检测技术创新的必要性与紧迫性。 在讲授“物质代谢的相互关系”这一节内容之前,笔者向学生提出了几个问题:肥胖症患者,为了控制体重,应该怎么办? 和尚、尼姑长期吃素菜不吃荤菜,这种饮食方式真的健康吗?为什么?人们常说:“早餐要吃得像皇帝,午餐要吃得像平民饱,晚餐要吃得像乞丐”,这句话有科学依据吗?请予以分析,并阐述依据。通过课后对文献资料的查阅和教材相关内容的学习以及课堂上的讨论,学生们不但牢牢掌握了糖、脂、蛋白质三大营养物质代谢相互关系的基本概况,而且从机理上了解了合理搭配膳食结构,保持均衡营养、增强身体健康的重要性。通过讨论使学生们体会到了将书本知识运用于实践的乐趣,树立了学生科学养生的理念,使学生懂得只有健康地生活和健康地工作,才能提高生活质量,并积极投身到预防各种疾病的发生,同时也激发学生们学习生物化学其它知识的兴趣,极大地提高了学生的学习积极性和自觉性。 二、在生物化学教学中运用讨论式教学法的体会 教学方法和手段是实现教学目标的关键,灵活的教学方法则对学生正确理解教学内容起到保证作用[3]。在传统的课堂教学中,学生基本上只是作为知识的被动接受者,很少去进行积极而主动的创造性思维;加之现行考核方法亦多以知识的再现为主,结果在不同程度上助长了部分学生思维的惰性,甚至导致思维的僵化枯竭。PBL以重能力培养代替重知识传授,以学生为中心代替以教师为中心,以小组讨论代替传统授课。充分调动学生学习的积极性和创造性,实现从“知识中心型”教育向“能力中心型”教育的转变通过讨论式教学,变“要我学”为“我要学”,充分发挥了学生的主观能动性,使他们真正成为知识的主动探求者。在用讨论式教学法组织教学的过程中,教师作为“导演”,对学生的思维加以引导和启发,学生则是在教师指导下进行有意识的探索活动,始终处于“问题—思考—探索—解答”的积极状态。学生会从各个角度、侧面来揭示基本概念的内涵和基本规律的实质,如果就这些不同观点和看法展开讨论,就会形成强烈的外部刺激,引起学生的高度兴趣和注意,从而产生自主性、探索性和协同性的学习动力与氛围。这无疑体现了“教师为主导,学生为主体”的教学思想。在问题讨论式教学中,问题的提出过程即培养了学生的独立思考、获取知识以及创新性能力,增强了分析与综合的能力。而学生带着问题去学习,在寻找解决问题的理论依据过程中深刻理解和掌握了所学的理论内容,学生解决问题的过程中则体现了学生的创造力。更为重要的是,学生在参与教学讨论的过程中形成了勤于思考、刻苦学习、积极钻研的学习热情。此外,学生活跃的思维也促使教师不断充实自己,拓展知识面,真正体现了教学相长的作用。 最后需要指出的是:讨论式教学法是一种行之有效的教学方法,但并不是所有教学内容都能用该法组织教学。不根据实际教学内容而生搬硬套,只能落入形式主义的讨论局面。这样不仅浪费时间,甚至还可能会带来更多问题,从而影响教学效果与质量。至于如何更好地将讨论式教学法运用于课堂,还需要我们在教学实践中不断地去探索和总结,从而发挥其应有的、更强的教学功能。 生物化学论文:探讨生物化学实验教学 作者:欧芸 祖里胡玛 买买提·米音 【关键词】 生物化学 实验教学 生物化学是一门重要的医学基础课。也是当代医学和生命科学的前沿学科,作为医学生学好生物化学的理论知识和实验技术显得尤为重要。生物化学安排在第二学期开课,起着联络基础与临床课之间的桥梁作用,而且生物化学是医学中一门重要的实验性很强的基础主干学科。生化实验技术已渗透到医学科学的各个领域,成为诊断、 治疗 、预防疾病的重要手段。因此,如何通过实验教学来培养学生独立分析问题 、解决问题的能力和创新精神以及学会运用常规实验技术探索生命现象及本质是目前大部分医学院校急待解决的严峻问题。怎么样克服问题,提高生物化学实验教学质量,培养学生的实验操作能力。本人谈谈一些看法。 1 在生物化学实验教学中加强对学生的素质教育 生物化学实验课是医学生从基础课程步入临床课程的过渡学科,是学生学习专业课程的起步阶段,教师在指导实验,传授知识的过程中,除了加强指导外还应注意向学生介绍科学的发展进程以及人类认识世界的过程,使学生体会到人的正确思想来源于实验,实践是检验真理的唯一标准,学会理论与实践相结合的方法。用正确的观点去认识世界,学习怎样认识自然,怎样认识社会,进而树立正确的世界观和方法观。 2 主动交流,耐心指导 在实验教学过程中,教师与学生之间的双向交流十分重要。通过交流,教师可以及时了解和掌握学生学习的综合情况,获得大量教学信息。如学生对实验教学内容的理解程度、掌握情况及学习态度等,从而及时采取有效的教学措施,加强引导,帮助学生分析问题,解决问题。学生则可以更加深刻地了解教学目标,理解教学内容,巩固己获得的实验理论知识和实验技术技能。同时,交流可以促进教师和学生之间的情感沟通,相互了解,相互依赖,活跃和优化教学气氛。 3 理论课内容和临床医学知识与实验课教学相结合 生物化学是一门基础课,抽象难懂。很多学生反映学习生化究竟与学医有怎样的关系,为什么要学它,对以后的临床究竟有没有帮助?这些问题其他基础学科同样会遇到。生物化学书本上的许多理论可以通过实验得到证实,将实验课与理论课的内容联系起来,可以消除学生心中理论和实验分离的感觉,自己动手验证某个重要的结论,可以激发他们的兴趣,也可加深学生对理论知识的理解,强化教学效果。例如,学生通过理论课的学习得知底物浓度、酶的浓度、温度、ph、激活剂和抑制剂可影响酶促反应速度,我们开设了“酶作用的特异性和影响酶促反应速度的因素”这一实验,让学生通过亲自动手操作和对实验结果的分析,验证了理论知识,加深了学生对相关概念的理解;在“邻甲苯胺法”测定血糖的实验中,在实验课堂上引导学生复习血糖的调节,同时联系临床,阐述糖尿病的发病机制,本实验联系了临床上检验血糖的方法,增强了实用性,极大地提高了学生的兴趣。 4 加强实验技能的培养 为了强化学生实验的规范化操作和基本技能,不断提高学生的综合能力。首先要求学生写明实验方案、实验所需药品的种类和数量、实验器材等,在教师的指导下进行实验准备。虽然学生参与实验准备增加了教师的工作量,但是,学生参与的积极性较高,学生通过实践,提高了实验设置和实验操作的能力,基本熟悉了实验准备的全过程,大大地提高了他们学习的主动性和自觉性,收到了很好的实验教学效果。 5 提高教师的自身素质 实验指导教师应具有较高的理论素养,较强的动手能力,他们是实验教学的主力军。对实验教学师资队伍的建设,要按照人才培养对实验教学师资的要求进行,鼓励和帮助实验指导教师的进修与学习,提高他们的业务水平,在教学工作中发挥出应有的作用。 6 加强实验建设,保证实验教学的顺利实验 一个学校实验教学的好坏,取决于这个学校的实验室建设,当然就是条件,就要看实验室仪器设备的配备、药品的种类和质量、药品和仪器是否齐全,实验室的设备,能不能满足开展学生试验和教师的演示实验的需要。 7 加强实验技能考核,培养学生创新能力 我校为医学中等职业学校,生物化学的教学课时少,相应实验课时也较少,加上近几年扩招学生人数增加,实验条件和设施相对滞后,每次实验学生人数较多,而实验仪器较少,在做实验过程中,少数学生缺乏主动性,只看别人操作,自己不愿亲自动手,不能掌握基本操作方法和技巧。造成上述问题的原因之一实验课只要求学生操作,不进行相关实验考核,学生缺乏压力和动力,认为做不做关系不大。其后果是少数学生易产生惰性心理,缺乏进取心,缺乏对事物的观察力和判断力,更谈不上有所创新和发现,而创新能力是一个优秀学生所必备的能力。因此,我们应从一点一滴做起,抓好实验教学环节,通过必要的考核机制,并把成绩记入总分中,让每一个学生都重视实验,最终目的使每个学生成为高分高能的合格人才。 生物化学论文:生物化学课程教学及对学生思维的影响 【关键词】 生物化学课程教学 学生思维 21世纪是一个追求创新、崭新生命科学的世纪,生物化学成为生命科学领域重要的前沿学科之一。生物化学是在分子水平上研究复杂生命现象的科学,在我校生物化学更是全校学生必修的基础课程,经过多年的教学实践,生物化学已经成为一门成熟的学科,有较丰富的教材体系和教学内容以及相应的教学模式,同时它也是一门实践性很强的学科,与工业、农业、食品、医药和环境等各个领域都有着密切而广泛的联系,成为为生命科学研究中非常重要的手段。 1 生物化学课程教学的指导思想 科学、先进、创新的教学方法和手段是提高教学质量的重要保证。生物化学教学的指导思想是精选教学内容,以学生为主体,以教师为主导,使学生的知识、能力和素质协调发展,把课程教学方法与手段建设在现代教育平台之上,不断提高、不断发展、不断完善。教育的目的不仅仅是教会知识本身,更重要的是教会学生学会获取知识的方法及培养学生运用知识解决实际问题。传统的教学模式是以老师“教”为主,方法主要是单边灌输,我们学生缺乏独立思考的习惯,不能主动探求知识,更缺乏一种对学习的创新精神。现在的教学改革运用多种辅助方式教学,强调学生以“学”为主,学生主动参与教学活动,成为教学的主体,这样的教学可以激发我们学生主动学习的热情,培养我们自主探究的能力。 2 对生物化学教学的认识 2.1 课前结合专业考研需求,优化生物化学内容 由于生物化学是在分子水平上进行研究,故一些概念和反应过程十分抽象,难以理解。针对这一特点及各专业对生物化学的要求,教师对教材内容进行了分析、讨论,删繁就简,浓缩基础教学内容,突出主线。在有限的学时内把教学的主要知识点、当今最新的研究成果及发展趋势介绍给学生,把重点、难点讲通、讲透。同时结合专业考研需求,将近几年的考研趋势以及发展动态介绍给学生,及时调整经重点、难点等,尽量把相关领域的研究进展及研究热点融入到日常教学中[1]。比如今年的h1n1型流感,老师对其进行了详尽的介绍,让学生加深了对这种病毒的了解,做到学有所长、学有所想、学有所用。 2.2 课后用竞赛的方式强化知识,激发学习的主动性 今年期末,教研室组织进行了一次生物化学知识竞赛,分为团体赛和个人赛。在团体赛中,38名学生分为4个小组,做必答题、问答题,题型全部是课内习题,基本上让每一个人都参与到活动中,既加强学生间团队合作意识,又加深了学生对知识掌握的熟练程度。在个人赛中,80 %的题型是课内习题,20 %是创新题,即与现实生活联系比较紧密、需要综合各方面知识去解答,更利于强化生物化学知识,提高学习生物化学的热情。 3 生物化学对学生的思维的锻炼 3.1 对放射性思维的锻炼 以一个知识占为中心,把相关内容像蜘蛛网一样不断向外延伸,有利于深化和渗透知识,可以增强学习的兴趣。比如糖、脂、氨基酸代谢途径的相互关系,通过乙酰辅酶a、草酰乙酸、6-磷酸葡萄糖等关键物质达到相互转化,学生可以依靠这个关系把糖、脂、氨基酸代谢中相关反应都放射性的添加到其中,就可以从整体来看3大物质代谢,从而减少记忆某些反应产生的概念混淆。 3.2 对框架性思维的锻炼 按照一定的模式去提炼和消化书中的内容,将有关或相近的知识点通过有条理的比较、分析、归纳成固定模式框架,进行高效的学习。如在基因信息传递这一章中,可以把复制、转录、翻译进行比较,从而达到事半功倍的效果。 3.3 对探索性思维的锻炼 在已掌握的知识基础之上,不断向未知的领域探索,如对基因工程进行探索,人们发现了dna的双螺旋结构、冈崎片段等。在生物化学的学习过程中,在学生能力范围内值得探索的知识很多,如1分子葡萄糖有氧氧化,在什么情况下产生多少个atp等。 4 小结 教学过程不是一个单一的发展过程,而是一个多层次的复杂的发展过程,教学方法的运用必须根据这种复杂的发展变化,灵活掌握、灵活运用[2]。在课堂中将多种教学方法有机结合,不断探索更新、更实用的教学方法,势必会提高生物化学的教学质量。 生物化学论文:生物化学工程对当前生态环境的改造 生物化学工程对当前生态环境的改造 引言 所谓环境指的是人类和各种生物所依赖的各种要素的总和。它包括有自然环境以及社会环境,环境和人之间的关系不仅仅是对立的,还应该是互相制约着的。它给人类的生存与发展带来了非常必要的条件,但是人类在生存与环境的过程中,还必须要不断的调整自己,来适应变化着的外界环境。除此之外,人类还需要不断的对环境加以改造,从而创造出有利于自身发展的环境。从某种程度上来讲,人类对于自身依赖的环境的改造能力越强,那么环境对于人类影响的作用就会更强。众所周知的是,随着工业化时代的来临,人们在从事工业生产的过程中,在获取了很大的经济利益大过程中,也对周围的环境产生了非常恶劣的影响。有很多的影响甚至是不可逆的。生物化学工程作为一门与环境有着密切联系的学科,它对于当前生态环境的有效改善,也有着非常重要的促进作用。 1生物化学工程对当前生态环境具体改造 作为与生态环境有着密切联系的生物化学工程对当前生态环境具体改造主要表现在4个方面,包括净化污水、修复被生物药剂污染的土壤、清除化学污染以及清除白色污染上,具体讲来。 1.1 有效的净化污水 污水中所包含的有毒物质种类繁多,包括各种酚类、重金属、醛、醇、蛋白质及各种有机毒害物质等等。但是微生物却完全可以通过自身的活力消除污水的毒害,还可以通过降解,使污水之中的有毒物质变成无毒,从而达到净化的目的。在当下,人们普遍使用的固定化酶技术对污水进行有效处理,就是一种生物净化污水的方法,它主要是通过化学吸附的作用将水溶性的酶物质与不容载体互相的结合,结合之后,酶虽然不能完全溶于水中,但是它保留了催化性,这样就可以对工业废水中的有毒物质,包括污染物、重金属进行无毒的清除,保证水质安全、健康[1]。 1.2 修复污染土壤 土壤污染主要是有种金属污染所造成的,而对重金属污染的修复过程,最主要的就是利用微生物的作用,降低重金属的毒性。一般情况下,我们通过酶促反应来改善重金属在土壤中的化学形态,不仅是重金属固定下来,而且还能消解一部分毒性,从而在很大程度上降低其在土壤环境中的移动性,最后,通过生物吸收的过程削减土壤中重金属的含量。对于存在污染的土壤的修复完全可以增加土壤内部有机质的含量,激发微生物的活性,从而很好的改善土壤的生态结构,这甚至可以稳定土壤,防止土壤受到风水侵蚀,从而防止水土流失[2]。 1.3 消除白色污染 白色污染是环境污染中比较严重的一个方面,这主要是由于一些废弃的塑料和农用的地膜很难被空气化解,这种白色污染在我国大概有百万吨左右存在。残留在土壤之中的塑料会降低土壤的营养,引发农作物减少,甚至会致使耕地荒芜,我们也可以认识得到塑料垃圾对于整个生态环境的影响非常恶劣。我们利用生物工程技术首先可以对塑料物质产生降解作用的微生物,合成具有极好效果的降解菌,其次还可以将讲解基因分离并将它导入土壤微生物之中,从而使两者各自发挥作用。在日后,需要加大力度研发和推广可以降解的塑料以及地膜,保持环境不受白色塑料用品的污染。 1.4清除农药污染 利用化学农药制剂杀灭植物上的害虫已经沿用多年,但是绝大多数的杀虫剂都会残留在土壤之中,特别是氯代烃类农药,和白色污染一样,它是很难被分解消除的,但是利用微生物降解农药消除农药的污染在当下是非常可行的。在降解以杀虫剂为代表的农药过程中,一般都是通过矿化作用来实现,最终产生的物质是co2和h2o这两种不具有任何毒性的物质,这也是一种应用非常广泛的微生物农药降解措施,得益于它的降解非常的彻底,不会留下任何的残留物质;还有另外的降解方法,譬如说听过新陈代谢的作用,将农药转换成可以代谢的中间产物,从而消除残留的农药,但是需要注意的是,这种方法实现的过程比较复杂,而且很容易产生一些不好的负面效果,这就需要用微生物手段改变它的反映路线,从而获得最好的降解效果。当然,从某种角度来看,想要彻底的消除化学农药制剂的污染,最好的办法就是全面的推广生物农药,这种农药不会将有毒物质残留在土壤之内,对于环境保护有着非常积极的意义[3]。 2结论 生物化学工程对于当下生态环境的改善当然也不仅仅局限于净化污水、消除白色污染、清除农药污染、修复污染土壤等几个方面,它还在很多方面有着更为广泛的应用。在当下,环境保护工作迫在眉睫,而生物化学对于保护环境、清除有毒物质有着非常积极的效果,所以值得全面推广。 生物化学论文:加强生物化学实验室仪器设备、药品、消耗品的管理 为了加强高等学校实验室的建设与管理,保障学校的教育质量和科学研究水平,提高办学效益,国家教委在对高校实验室工作规划中明确指出高校实验室必须努力贯彻国家的教育方针,保证完成实验教学任务,不断提高实验教学水平,积极开展科学研究,生产成果和技术开发工作,为经济建设与社会发展服务[1]。生物化学教研室及相关的医学生物学实验中心,生物化学与分子生物学实验中心承担着吉林大学白求恩医学院多个学科的本科生,硕士、博士研究生的实验教学及科学研究任务,实验室是人才培养和科学研究的重要场所,而实验所需仪器设备、实验药品、消耗品等是保证学校教学、科研工作顺利进行的前提条件[2],因此,提高仪器设备等物品的科学管理工作显得非常迫切和重要,已被人们广为共识[3],国家教委对基础实验室评估文件中多项指标也与物资管理有关,更进一步说明物资管理在高校教学、科研工作中的重要性。 1 实验室加强仪器设备管理的必要性 高校实验室使用大量仪器设备,消耗多种实验材料,由于实验内容多变,实验手段不断更新,加上综合实验的发展,使实验工作更加规范有序[4]。因此,高校实验室对物资管理工作的要求越来越高,如何做好物资管理工作,使有限的设备资源得到最大限度地发挥,直接关系到教学效益和教学总体水平的提高。随着高教改革不断深入,教研室及各个实验中心加强了实验室物资管理,确保实验开出率,从而使教师、科研人员能安心从事教学、科研、开发工作,教研室对实验物资管理做出了改革。 2 实验室加强仪器设备管理的措施 由于生物化学在医学学科中的特殊地位,实验中所需仪器设备、试剂药品、消耗品等门类繁多、数量大、规格不一等,给管理工作带来不便,如高精尖仪器的科学管理,规范操作,维护保养,定期检查,使用后登记等,需要操作人员精心维护,确保教学科研工作顺利进行,大型设备(价值5万元以上)由专人负责管理,有专门使用登记本,年使用率达200~400 h,定期与厂家联系维护保养,提高仪器设备安全使用率,安排好实验室进行实验的组数,有序进行实验教学的完成。对于科研实验要有登记预约手续,以免拥挤与闲置,科学布置,严谨有序,教研室按照学校对仪器、设备的管理健全规章制度,负责对各学系、教研室管理人员进行业务培训,设备管理人员要认真做好仪器设备的验收、入账、调拨、报损、报废等日常工作,定期进行帐物核对,做到帐物相符。建立仪器设备完整的档案资料,加强档案管理,档案内容包括:仪器设备出厂资料,从购入到报废全过程的验收,使用、维修、检修、校验、鉴定等记录,确保仪器设备处于完好备用状态。设专人负责仪器设备的技术安全工作,制定仪器设备的操作规程,安全制度等管理办法。生物化学由于其特殊性,试剂用量大,品种多,所以要求药品管理人员必须熟悉试剂性能,有一定的专业知识水准,如易燃、易爆药品的放置,低温避光等,都需要非常仔细清楚,不能马虎,更重要的是剧毒、麻醉药品的管理,有专门铁柜保存,定期检查,确保安全使用。消耗品的管理账目清楚,易耗品出入登记有帐,做到规范化、程序化、表格化,有章可循,碰到问题及时解决,保证实验教学质量。实验教学、科研都需要多种仪器设备,需要合理安排,方便使用,实验室把经常使用的大型水浴摇床、低温高速离心机、pcr仪、紫外分光光度计集中使用,有效利用,资源共享。实验室物资管理人员要有强烈的事业心、责任感,任劳任怨,扎实肯干,明确职责,全心全意为教学、科研服务,要经常深入实验室了解教学情况,随着科学技术不断进步,信息化工作大大加强,综合体现高校现代化管理水平,采集仪器设备数据信息,通过仪器管理软件功能,更加精确查询,便于管理,使物品信息量更多、更详尽、更规范。因此,实验室有计划地培养实验人员业务能力、综合素质是完成教学科研工作的重要前提[5]。 3 管理人员的培养及今后的努力方向 教研室及各实验中心为确保教学科研工作的顺利进行,尽可能改善教学物质条件,同时重视管理人才培养,建立一支对教学仪器设备进行科学管理的队伍[6],目前的管理人员为大学本科毕业,部分是硕士研究生学历,每个人具备一定的专业基础,熟悉各学科各专业仪器设备的名称、型号规格,性能应用,调试维护等方面的知识,要求知识结构全面,每学期开课前能准确提出教学计划,本着勤俭节约、关注环保的态度,做到物尽其用,在工作中要具备改革创新的精神,勇于探索,有强烈的责任感和事业心,秉公办事,努力学习,提高综合素质,经常关心了解国内外的教学科研动态,参加厂家专业人员讲解的大型专题讲座,通过各种手段加快知识更新,提高技术和业务水平,通过近几年的不断努力,教研室在2010年吉林大学实验技术成果奖励中获二等奖两项,近年发表在核心期刊科研教学论文数十篇,这些成果的取得与大家的共同努力分不开,虽然我们在工作中有了一些进步,但今后的教学科研工作对我们的要求会更高,管理工作较繁重,要做好较为困难,总之实验室要认清形势,在实验室建设中加强仪器设备管理工作,确保教学科研工作顺利有序进行。 生物化学论文:在精品生物化学教学中培养学生的能力 在迅猛发展的科学技术领域中,生命科学以其巨大的活力推动着社会生产力的发展,生物技术领域正成为发展最快、潜力最大、竞争最激烈的领域之一。随着相关学科的渗入,生物化学领域也不断有新的突破和进展。以往在教学中着重强调系统知识的学习和掌握,不太注重学生能力的培养。面对生物化学知识更新周期缩短,高速发展的社会对人才的需求和竞争,一轮教学无法为学生准备好一切。因此,在生命科学领域的前沿学科——生化教学中,不仅要让学生“学会”,而重要的是让学生“会学”,不仅要教给学生开启知识大门的钥匙,还要对学生的能力进行培养。 一 空间想象力的培养 想象是人脑在感性的基础上形成的一种特殊的思维方式,它源于感性认识,以一定的有实感的形象储备为基础。没有形象储备,就没有合乎逻辑的思维,想象也无从深化。反之,没有丰富的想象,思维就失去了它的灵活性、广泛性和深刻性,空间想象和思维的这种密切结合的关系是本课程教学中突出的特点。 在生物化学静态部分中,具有生物活性的生物大分子如蛋白质、核酸、糖、酶等均具有立体构想,即空间几何构型,借助于次级键的结合、缔合成一定的空间立体构象的生物大分子,才能在生物体的生命活动中行使各自的功能。通过对蛋白质、核酸、多糖等结构的学习,对其初级结构有了很清晰的认识,但对其各自独特的三维结构,如蛋白质分子长长的多肽链是怎样盘绕、折叠卷取形成一定构象的?主链走向如何?侧链及所连肽段是借助什么键和怎样靠近、怎样排斥的?寡聚蛋白的各个亚基之间的空间是怎样排布的?作为遗传信息载体的dna分子是由两条反向平行的多核酸链组成,二链之间借助于氢键形成双螺旋的二级结构,并在细胞内形成超螺旋和核小体的三级结构。对此学生往往觉得很抽象,不能很透彻的理解,因此空间想象力的培养显得有为重要,并在教学中加以奠定、巩固、发展和深化。 1 创造必要的直观环境,给学生创造形象储备的条件 教学实践表明任何语言所传递的信息,须有直观的支柱,才能容易被大脑接受。刚开始学习生物大分子的空间结构时,学生对在黑板上用平面图形表示空间结构很不适应,也不能充分理解。因此在静态部分的教学中我们配合多媒体等手段,并适当地应用直观教具和模型,这样有助于学生对问题的理解使深奥复杂的问题变得简单,把学生从长期所处的“二维平面”思维领域引入到“三维世界”,也吸引了学生的注意力,加深了印象。同时又注意及时地摆脱对直观教具的依赖,避免其影响和限制学生的想象力和思维能力的发展。 2 设置问题,促使学生思考并进行创造性的思维活动 思维由问题而引起,因此在教学中不仅要使学生带着问题学,使之积极思考,而且要创造条件使学生发展活跃求异思维。如有生物膜的选择透性引出生物膜的组成——流动镶嵌模型,由膜的性质推测到其具有怎样的结构,引发学生活跃的思维活动。生物氧化是生物体新陈代谢的重要形式,是有别于体外氧化但化学本质又相同的过程。为什么体外氢氧结合会骤然释放大量光和热,而生物体却能保持恒温而不被其损伤?设置问题后再引出呼吸链的概念,循序渐进的理解代谢物脱氢是如何到达氧、如何生成水的,在传氢的过程中能量是怎样分步产生、释放和利用的。脂肪酸的β一氧化机制的结论是二碳单位乙酰辅酶a的逐轮代谢,此时在结论获得前首先提出问题,以几碳为单位进行氧化才能获得偶数碳原子的苯乙酸和奇数碳原子的苯甲酸的分解代谢结果?学生带着问题进行探究,深化了脱氢—加水—再脱氢—硫解 β一氧化机理的理解和掌握,学生的思维方式及对信息资料的整理与综合能力受到了锻炼,学生在整个过程中增强了研究意识、问题意识,学会了如何学习,如何去解决问题。 二 观察动手能力的培养 1 观察力是有目的的感知事物的能力 在教学中,尤其是在实验课教学中引导和培养学生要善于摆脱理论和固有思维的束缚,通过“意外”现象看本质,引发学生的思考,达尔文认为:“我超过常人的地方在于我能够察觉到那些很容易被忽略的事物,并对它们进行精细的观察”。教学过程中将学科发展的新动态及时介绍给学生使之放宽视野,同时注意培养学生细观多思的良好习惯,善于发现问题,并能够不仅仅在生物化学领域而是在整个生命科学这样t大视野中思考和探索。 2 生物化学是一门实验性很强的学科 实验课是培养学生动手能力的重要手段,通过常规实验,学生可以得到基本技能的训练,然而这些实验往往是在固定的程式下进行的,学生在实验中缺少自己的思维,缺少主动参与性,而在实际的工作中,要求学生具有创新能力,为此,在原有的实验基础上,增设了开放性实验项目,加强了教师在实验过程中的监督和指导,这样使学生在完成实验后,既获得了学科内容的知识,又使科研素质得到了很大的提高。 三 讲解表达能力的培养 表达能力是高素质人才必须具备的条件之一。在教学中,我们尤其重视如何提高学生的讲解及表达能力。 1 营造轻松的学习氛围 大学中的课堂教学中一个很大的不同是主动回答问题的学生少,尤其是当回答错误时,气氛往往变得尴尬、紧张。鉴于此,在理论课教学中我每堂课走上课堂都面带微笑,以一种轻松舒缓的状态来创造温馨的教学气氛,减轻学生的心理压力。学生回答问题时,专注地倾听,对正确的回答给予赞赏和肯定;对于不完善的回答,掌握“无批评”原则,帮助学生进行分析,对其给予鼓励。在这样一种教师提出问题是为学生理解、掌握知识而并非是想教训学生的轻松学习氛围中,形成了师生之间相互合作共同学习的关系,提高了学生回答问题的勇气和信心,为学生提供了提高表达能力的机会。 2 轮流讲解,共同评议 在实验教学中,针对实验的设计思想(原理、步骤、计算方法等),每个问题由学生到实验室讲台前讲解,这样不仅检验了大家对实验课的预习情况,有利于实验的顺利完成,而且也锻炼了学生的表达能力;同时又增强了其他同学的注意力,也可以为从事教育的学生实习打下一定的基础。对于学生的讲解,组织学生进行评议和补充。这样使学生由被动接受知识变为主动探索学习,增强了学生的积极性、主动性,也提高了学生的责任意识和成就感。达到了课堂教学的要求,也提高了学生的表达能力。 四 自主学习能力的培养 自主学习能力是指独立获取知识的能力,是各项能力的结合点,是学生综合能力的中心环节。在当今科学技术迅猛发展,知识更新周期急剧缩短的情况下,培养学生的自主能力,比传播知识更为重要。 1 启发式教学,适当组织课堂讨论 启发式教学是将生化知识与生命现象之间紧密联系,将饮食、健康、营养、生理、病理等相关的知识点融入到课堂教学中。以设问、反问等多种形式以相关的生命现象作为切入点,导出知识点,给学生深刻的印象。如由糖尿病人血糖高引出血糖的分子形式、血糖的来源、血糖的去路、糖在我们体内的分解代谢路径、肌糖原为什么不能补充血糖;糖、脂代谢之间的相互联系,生活方式与糖尿病之间的关系等问题。学生带着问题去学习,学习过程中一直处于探究、思考、进而找寻问题答案这样一种状态。这种形式生动活泼,能够开阔学生思路,调动学生学习的积极性、主动性,有利于学生通过独立的积极思考和参与讨论,培养自己主动获取知识的能力。课堂讨论的题目有一定的启发性、探索性,并具有适当的难度。在引导过程中,对学生提出的问题尽量采用诱导、点拨、等方式,督促学生独立思考,让学生通过自己的思考去获取知识,这样可使学习知识与发展能力相互促进。 2 教师讲授与学生自学相结合 为加大学生的知识占有量,在讲授的基础上,要培养学生课前预习、课后复习、自己看书钻研的良好习惯。如为培养学生初步的科研能力,对酶的固定、大分子的制备等生化分离分析技术的问题,采用讲授和自学相结合。针对生物大分子的性质,采用哪种方法、依据什么原理、注意哪些问题、控制什么条件、关键点在哪里,自学中给学生必要的提示,使学生有思考的 路径,也加深了对大纲中所要求的知识的掌握。 3 多层次教学,因材施教 对于不同学习起点和不同需求的同学采用分层次教学。由于部分学生有机化学基础薄弱,还有一部分学生没有学习过物理化学,这样对蛋白质、核酸、糖类及脂类的化学结构尤其是空间立体结构、对生物能学理解和掌握起来比较困难。对这样的学生就要在教授新知时,温习旧知,在新知与旧知之间搭建认知桥梁,利用课下时间详解知识重点和难点,并通过习题、小测等形式反馈学习情况。这既可以检查学生对所学知识的掌握情况,又可以加强师生间的相互沟通。在学习过程中,由于种种原因会有少数学生达不到学习要求,如课程不及时看书,或不按时完成作业,对于这样的学生,采取留出一定的时间,然后多提问,让他们积极思考,使之感到没有完成学习任务而有压力,在以后的学习过程中,不敢松懈。对于有精力想考研的学生,推荐一些反映学科动态的书籍和杂志,鼓励其多读书,加大知识面,帮助学生构建一个合理的知识结构框架,为其它学科的学习及在更广阔的范围内获取知识打下坚实的基础。 生物化学是有关于生命现象的化学,生物大分子是立体的,如何透过纷繁复杂的生命现象探究其化学本质,就要把培养学生能力当作己任,有意识对学生的观察能力、思维能力、动手能力、空间想象力及自学能力进行培养,同时,选择适当的教学形式和方法,解决既掌握知识,又发展能力的问题,努力达到培养适应社会发展的高素质人才的教育目标。
统计学论文:谈经济管理类统计学教学改革创新 统计是一门通用的基础课程,现已成为众多管理类学科不可缺少的实用型课程,是经济管理类专业教学的重要内容。本文就统计创新谈经济管理类专业统计教育亟待改革的几个问题。 一、统计学教材体系的创新是提高统计教学质量的根本 (一)统计学教材应更加注重新统计方法的介绍以及统计应用 作为经济管理类的各个专业,开设统计学主要目的是为学生更好地学习专业理论知识,提供数量分析的理论和方法。对经济管理专业统计学教材的创新,应以统计思想为主线,以统计案例为依托,以介绍方法应用为目的,以应用统计软件技术为手段,突出教材的科学性、系统性和实用性。同时不要忽视统计概念的准确性及统计术语的标准性,注意处理好统计学与其他课程内容相重复的问题。 (二)统计学教材内容应与统计软件有机结合 统计软件的应用使分析从繁杂的计算中解脱出来,它不仅使统计数据的计算和显示变得简单、准确而且使统,计教学由繁琐、抽象变得相对简单轻松、由枯燥变得趣味盎然。统计学教材中适当地介绍一些统计软件的应用是相当必要的,在讲解立体或案例过程中同时应用,这样有利于培养学生的动手能力和利用统计方法解决实际问题的能力,在EXCEL基础上进一步介绍SPSS统计分析软件。 二、教学方法的创新是提高统计学教学质量的关键 统计学教师应注重学生统计分析能力的培养,教学方法的创新是提高统计学教学效果和质量的关键。 (一)教师有机合专业知识讲授统计分析方法 目前统计教学存在着统计教学与相关专业内容严重脱节的问题。统计学教师在讲授统计理论、统计思想与方法时缺乏针对性,脱离实际的设例教学模式,没有结合专业实际的案例教学方式。学生学习了统计课程之后,在遇到专业问题时不知如何选择正确的统计分析方法解决问题,不会利用统计学的方法与技术结合自己的专业知识对所研究的问题做出推断与预测。这种状况与统计学的教学目的相悖。 (二)教师有机结合统计软件与统计学教学 为了推动统计教学方式、方法改革,应强化统计软件在统计教学中的应用。现在的教学安排中统计学没有上机操作的要求,有些统计学老师不能有针对性地对学生进行统计软件的操作方法的传授,还有些老师由于发现学生知识结构对掌握统计软件有一定难度,学习统计软件有畏难情绪,就不介绍统计软件,使得统计软件的应用成为统计教学中的瓶颈问题。这种现状与市场对统计的需求相悖。 (三)教师应注重教学手段的多样性 现代教育的目标是培养应用型人才,讲授统计方法时应结合学生所学专业知识,注重统计方法在其他各个专业学科中的应用,这对老师提出更高的要求: 1.启发式教学,学会按照个体与总体、具体与抽象、动态与静态、绝对与相对、一般与特殊、演绎与归纳等不同的思维方式分析问题和解决问题。 2.双向互动式教学,通过案例分析与情景教学启发学生的思维,使学生形象、快捷地接受知识,发挥独立思考与创造能力,培养学生创造性思维能力。 3.构建多元化的立体教育教学体系。多元化的立体教育教学体系是以课堂、实验室和社会实践为元素的教学体系。利用传授和学习已经形成的一定知识基础,加强实践能力锻炼,提高学生的动手能力和创新能力。只有找到统计学的方法和实际的结合点,才能使统计学获得强大的生命力。 三、通过考核方式的创新激发学生学习兴趣 统计学的考核应围绕理论知识和综合应用这两部分内容而展开。 (一)通过笔试进行理论知识的考核 统计学的理论知识主要包括概念、作用、种类、特点、原则和程序等,要注意把理论知识尽量转化实际问题去测试,考查学生对理论的理解程度。 (二)重视综合应用能力的考核 综合应用能力的考核形式是多种多样的,可以根据不同的专业进行设置,考核的方式可以根据教学内容分阶段进行。 1.撰写调查报告 统计调查是经常性工作,它可以反映事物的真实情况。在经济管理类专业的统计学教学中,应安排学生结合本专业开展一定的调查研究,让他们亲身感受调查工作,以调查报告的形式去考核他们,这样会比单纯说教方式更好。 2.案例分析 在教学中可通过具体案例,让学生以分析报告的形式表明自己的观点。案例分析主要考核学生应用统计方法分析和解决本专业实际问题的能力。 3.计算机操作 统计学教学还要求学生会利用现代化信息工具开展统计调查、统计整理和统计分析。在教学中,教师应加强统计电算化教学,课堂教学通过计算机演示,结合每一阶段的特点适时安排学生上机操作,如绘制统计图表、计算统计指标、统计软件的使用等,并把它作为检验学生统计应用能力的重要方面纳入综合考核中。随着我国市场经济体制的建立,市场对人才的素质要求不断提高。综合素质好、业务能力强的应用型、复合型人才越来越受到市场的青睐,这就对经济管理类专业统计学教学工作提出了更高的要求。这就要求我们的统计学教学要不断地改进教学方法,更新教学手段,提高教师素质,以达到统计教学的培养目标。 统计学论文:对计量经济学和统计学教学方式探索 教育部批准的经济学类各专业的核心课程共8门,其中计量经济学和统计学,这两门课都涉及到大量的数学知识.笔者在讲课的过程中对教学方法进行了探索,根据学生的反馈意见,普遍认为笔者教学方法比较有效.因此,在此以计量经济学和统计学为例,对经济类偏数理课程的教学方法进行探讨,以求使该教学方法更加明晰和科学. 1课程和教学对象特点分析 1.1计量经济学和统计学的课程特点 1.1.1实用性和基础性强对于经济类专业的学生来说,统计学和计量经济学都是教育部指定的本科阶段核心课程.事实上,这两门课程在硕士研究生阶段和博士研究生阶段其重要性显得更加突出,本科阶段学习好这两门课程可以为进一步深造创造条件.统计学的重要性源于其实用性,因为统计学在各个行业、各个领域甚至是日常生活中都可以广泛的应用,因此现在不少非经济类专业的学生都会学习一定的统计学知识.2010年2月,联合国统计委员会审议了联合国秘书长提交的关于世界统计日的报告,决定将2010年10月20日定为世界统计日,并请各国政府支持开展世界统计日的庆祝活动.报告通过后,联合国将每年的10月20日定位世界统计日,这无疑提高了统计学专业(包括统计学)的地位.统计学中的相关知识几乎是经济类硕士研究生和博士研究生写作论文必不可少的工具.计量经济学的重要性也源于其实用性,虽然经济学理论逻辑对于现实中的经济现象进行了很好的解释,但要想对这些理论进行验证或对未来的经济走势进行数量预测还需要借助计量经济学.国内知名的高校不但开了计量经济学课程,而且往往会在本科生阶段开初级计量经济学,硕士阶段开中级计量经济学,博士阶段开高级计量经济学. 1.1.2所需基础知识多难度较大无论是统计学还是计量经济学,教授的对象都需要掌握一些其他课程知识,比如统计学的学习要求学生已经学习了高等数学和概率论与数理统计等课程和EXCEL的基本应用,这些知识的掌握有利于学生对授课内容的理解和实践.计量经济学的学习则要求以微观经济学、宏观经济学、经济统计学、微积分、线性代数、概率论与数理统计、应用数理统计知识的学习为基础.如果没有较好的掌握这些知识,则会对统计学和计量经济学的教学效果产生影响. 1.1.3逻辑性强,表达精确无论是统计学还是计量经济学课程内容的逻辑性都很强.其逻辑性的第一个表现是教授的内容一般都是从简单的开始,然后逐步深入.不同章节的内容往往相互连贯,有些情况下前一章的内容是学习下一章的基础,有些情况下前一章的内容是后几章学习内容的共同基础.逻辑性强的另一个表现反映的是其表达数学化、精确化.数学是统计学和计量经济学表达的重要工具,其理论上的结论都是通过严格的数学证明得到的,表达式中的每一个字母和符号都有其真实的含义,如果有一个字母或符号错误或忽略往往会导致结果的很大差异.统计学和计量经济学都有其特有的计算机软件比如SPSS和EVIEWS,这些软件要求数据的单位、大小都要准确无误,一个小小的差错有可能导致结果不可靠. 1.2教学对象的特点 1.2.1数学基础不牢笔者所在的高校是师范类二本院校,报考经济管理类专业的学生大部分在高中阶段是文科生,在这些学生的潜意识中,大多数学生认为与理科生相比他们的数学基础较差.有个别学生甚至认为自己的数学成绩差是正常的,成绩好了反而不正常.这样在他们的心理上就形成了一种对数学的恐惧感,在学习数理课程时有一种厌烦情绪,虽然这些课程的内容并没有他们想的那么难,但一些同学放弃学习的态度已经形成.这样不少同学在大学低年级学习数学基础课的时候就没有形成扎实的基础.另外,很多同学将学习的目的定位为应付考试,考试通过之后,学过的内容基本上忘记的差不多了,在学习统计学和计量经济学的过程中,见到学习过的内容往往回忆不起来.需要重新演示推导过程或进行一定的提示才能够明白,有的甚至要在课下将以前学过的内容再复习之后才能够弄明白. 1.2.2学习目标不明确,动力不足近年来,社会就业的大环境发生了很大的变化,快速的大学扩招致使人才市场上大学生供给量增长较快,大学毕业生中能够得到高质量就业岗位的人数有限.很多大学生对自己的前途感到迷茫,甚至有的学生开始怀疑上大学的重要性.这导致一些大学生学习目的不明确,放松对学习的要求,具体表现为上课迟到和旷课,对上什么课都没有太大兴趣,不关心学习的是哪门课,也不关心学习的什么内容.对于布置的课后作业不认真完成,甚至有的同学直接复制别人做好的作业.这说明一些学生没有认识到学习的重 要性,往往认为近期有用的就是值得学习的,近期用不上的就没有用.由于学习目标不明确,因此也就没有学习动力. 1.2.3学习方法缺乏针对性大学每个专业的课程性质不同,有的是公共基础课,有的是专业必修课,有的是专业选修课,课程的内容也有难易之分,这就要求学生在学习不同课程时采用不同的学习方法.学生们在大学比较普遍的学习方法是习惯于上课听老师讲课,课前和课后很少做预习和复习.这种学习方法对于内容比较简单的课程来说可以的,而对于偏数理课程的学习就不是好方法.学生要想较好的掌握学习内容要做到课前预习,课中认真听讲,课后按时认真完成作业并学会使用计算机软件练习上机习题,这样才能够达到较好的效果.因此学习偏数理类课程时,要采用这种针对性的学习方法,不能和其他课程的学习方法一样. 2教学方法、教学手段选择 理清课程和教学对象特点是选择教学方法和教学手段的依据,而教学方法和教学手段的选择也要在这些特点分析的基础上明确针对性. 2.1教学方法 2.1.1安排好一学期中的理论课和实践课课时由于统计学和计量经济学是理论性和实践性都很强的课程,并且理论课和实践课的学习又具有相互促进的作用,因此理论教学和实践教学需要并重.尤其对于需要进一步深造的学生,缺少哪一方面的能力都不能适应将来学习的需要.但是考虑到授课对象是本科阶段的学生,需要首先理解基本理论,因此将学习的侧重点放在理论上.一般情况下,将2/3的授课时间安排为理论课,将1/3的授课时间安排为实践课是合理的.在上课的过程中,最好将理论教学和实践教学穿插进行.使学生学习过的知识马上能够通过计算机进行演练,可以得到很好的效果. 统计学论文:统计学全互动式考试研究与实践 1 选题背景与现状分析 1.1 选题背景 2 本研究的意义 (1) 通过对统计学课程考试方式方法的改革、探索与研究,借助计算机授课教室及教室内拥有的联网计算机、中国数字大学城辅助教学平台、QQ通讯平台、博客、微博等现代化设备及通讯手段,借助各高校网上图书馆的强大图书借阅功能,师生在课堂内外能达到完全互动的程度。教师教学内容与授课方法、授课效果与学生消化所学知识的程度、应用所学知识解决实际问题的能力等,都能通过全互动式统计学课程的考试方式方法进行实时验证,非常有利于教师根据课程考试的实际结果,实时、灵活地组织教学,提升教学质量。 (2) 通过全互动式统计学课程考试方式方法的改革、探索与研究,借助中国数字大学城辅助教学平台里面的考试系统,教师可以随时、随地出课堂考试题,而学生可以随时、随地参加课堂考试。由于这种考试方式,课堂考试成绩可以即时给出,既方便学生了解自己答题对错结果,消化自己所学知识,找到自己没有完全掌握的课程薄弱处;教师还可以通过即时给出的课堂考试成绩,了解学生答题对错结果,找出学生没有完全掌握的课程薄弱处,针对全体学生或个别学生进行有针对性的教学辅导,促进教学工作,提高教学质量。 (3) 通过全互动式统计学课程考试方式方法的改革与探索,借助计算机授课教室及教室内拥有的联网计算机、中国数字大学城辅助教学平台、QQ通讯平台、博客、微博等现代化设备及通讯手段,师生之间可以实时沟通,教师可以实时解答学生考试中出现的问题,发现教学中学生没有掌握的教学知识点,还可以实现教与学有机的结合、实现教与学的良性互动,更能体现出统计学课程特色和适应时代特点的授课与考试方式及方法。这种考试方式可以大幅度提升教学质量,促进教学工作登上一个更高、更理想的台阶。 (4) 通过全互动式统计学课程考试方式方法的改革与探索,借助各高校数量众多的计算机授课教室及教室内拥有的联网计算机、学生个人拥有的能联网的计算机、网吧、中国数字大学城辅助教学平台,可以实现统计学课程考试常态化,改变过去一次性期末考试的弊端,将期末一次性考试,变成多次、随时都可以进行的课堂内外网上考试方式!利用这种考试方式,实现学生考试成绩平均化、平衡化、平滑化,教师可以利用这种最新式的考试方式和方法,让学生从过去被动式学习,变成主动式学习,由不愿意与教师和学生之间进行交流,变成愿意和主动与教师和学生进行交流。 (5) 通过全互动式统计学课程考试方式方法的改革与探索,可以寻找到最适合统计学课程特点的实验内容,通过对这些实验内容的互动式考试,让学生学到对他们当前及今后学习、工作最有价值的知识及技能,对促进教学工作,提高教学质量。 (6) 采用全互动式统计学课程考试方式方法的改革与探索,可以充分体现出统计学课程要教会学生如何搜集、表现、分析、解释数据,从而认识现象数量特征和数量规律的方法论科学的教学目标,可以大幅度地提升教学质量,促进教学工作登上一个更高、更理想的台阶。 3 统计学传统考试模式与全互动式考试模式的对比分析 3.1 传统考试模式的特点 (1) 期末出一套试卷,所有任课教师都采用同一套试卷对学生学习效果进行评价。由于学生之间的差异程度不同,教师的教学风格不同,统计学教学内容的数量性和实用性等特点,采用这种考试方式有很大弊端。首先,剥夺了教师自主命题,因材因教进行考核的目标,不同专业同一课程存在试题内容相同,试题难度相同,不具有针对不同能力学生进行区分度的考核效果。更没有将考试所特有的评定、检测、诊断、反馈和激励五大功能及时体现出来。 (2) 由于只在期末出一套试卷,使得老师的教学内容、教学进度,都能按教学大纲的内容得以全面贯彻和实施,但缺乏灵活度,不利用教师根据教学实际和学生和学习特点组织教学及调整教学内容和进度。 (3) 在期末出一套试卷的传统考试模式下,学生持续学习的积极性不高,学习热情难以调动。很多学生为考试而学习,过分依赖于老师的课堂笔记和所谓的重点,缺乏学生的主动性。很多学生甚至平时不努力,只在临近期末寄希望于老师“复习指导”,严重抹杀了学生钻研、创新和自主学习的意识。 (4) 考试结束后,教师要花多日进行批卷、上分及成绩统计分析的工作,时效性差,工作效率比较低下。 3.2 全互动式考试模式的特点 3.2.1 考试试卷类型丰富 可以按教学特点,出各种类型的考试试卷。目前,在中国数字大学城的考试系统里,有填空题、单选题、简答题、多选题、判断题、文章填空题、完形填空题、作文题。 3.2.2 灵活度高 教师可以根据网上辅助教学系统试题库出题的要求,利用中国数字大学城提供的Excel网上考题出题模板提前出好考试题,然后上传到网上辅助教学系统试题库内,对学生进行考试时,可以由网上辅助教学系统试题库中已存储的试题,采用确定抽取或随机抽取考题的方式出考试题,这样就可以提高考题的灵活度,达到教师想要达到的考核效果。 3.2.3 可以促进教与学双方的积极性 采用此种考试方式,可以达到教学大纲、教学内容、教学进度以及考试环节高度统一。教师除了可以保证严格依照教学大纲安排教学外,还可以根据课堂内外的临时考试的反馈信息,及时调整教学内容,查漏补缺,并可以针对学习有问题的同学,及时给予帮助;经笔者两个学年的教学实验,采用网上实时考试后,学生的学习动力明显增大,学习积极性、主动性增强,教师也能从学生网考的结果及与学生交流、沟通的过程中得知自己的教学效果,促进教与学双方的积极性,形成良好教风与学风。 3.2.4 可促进教学水平的不断提高 因授课老师参与出题,但可以不参与批卷环节,这样教师就可以有更多的时间和精力投入到教学研究中去,从而可促进教学水平的不断提高。 3.2.5 考试成绩更客观、更公平 由于采用从授课第一周到最后一周多次随堂或平时网上考试的方式,这样就可以了解每位学生的真实学习能力,并可以通过计算平均分数的方式,更客观、更公平地考核每位学生在本课程内的学习成绩。 3.2.6 便于试题长期积累及使用 由于采用从授课第一周到最后一周多次随堂或平时网上考试的方式,每次出题量可以根据实际情况掌控,可大可小,可多可少,随时出题,阶段补充,所有考题均由网上教学系统统一存储。不同的教师可以协作出不同的考题,上传到网上教学系统内共同使用。随着时间的推移,按这种出题 方式就会积累数量非常庞大的考题。由于是在一个网上教学系统内存储,因此更便于长期积累及使用。 3.2.7 时效性好,工作效率高 考试结束后,教师可以自己花多日进行批卷,也可以让软件在学生答题结束后自动批卷,而上分及成绩统计分析的工作都可以交给软件来完成,时效性好,工作效率高。 4 研究成果应用前景及政策建议 4.1 研究成果应用前景 下一代互联网技术在我国的研发成功和应用,标志着互联网时代已经真正的来到中国,它必将从根本上改变中国人的生活、工作和思维方式,作为培训未来统计工作者的学科之一——统计学,不可避免地要受到互联网技术的强力的冲击和影响。 本项目组认为,随着时间的推移,我们这个研究项目的成果,必将在全国各高校的统计学课程当中得到推广,并推行到各类课程(体育课除外)的本科教学中,本项目组还认为,它可以大面积、大幅度地提高各学科的教学质量和教学效果,使师生互动成为可能。并能让学生参与到教师的课程改革实践中来,让学生通过学习和参与研究,真正做到学以致用。 4.2 政策建议 4.2.1 教学环境的支持 各高校应该建设全部配备能实时上网的计算机房教室教学楼,让采用类似全互动式统计学课程考试方式方法试验的教学班可以无障碍地使用这些软硬件。 4.2.2 开发或购买辅助网上教学系统 各高校应该自主开发或购买类似中国数字大学城这类网上辅助教学系统,利用这些教学系统的强大功能,支持类似全互动式统计学课程考试方式方法这种能大面积、大幅度地提高各学科的教学质量和教学效果,能实现师生互动,并能让学生参与到教师的课程改革实践中来,让学生通过学习和参与研究,真正做到学以致用试验的新型教学形式。 4.2.3 调动师生的主动性、积极性 应该制订新式的师生考核标准,让师生有主动性和积极性来使用这种新式的考试模式,并充分挖掘这种新式的考试模式内既能发挥教师的主导作用,又能充分体现学生的认知主体作用,更能调动教与学两个方面的主动性、积极性的新式考试模式。 4.2.4 将现代信息技术引入到考试中来 随着计算机房教室对教学的开放,多媒体教学技术和专为网络环境设计的软件日益普及,特别是网上辅助教学平台和统计分析软件的大量增加,QQ通讯平台、博客、微博等现代化设备及通讯手段的出现才被引进统计学教学中来的。这些现代信息技术手段的引进,催生了一种全新的统计学课程考试方式方法,即全互动式统计学课程考试方式方法。 4.2.5 鼓励教师随时布置作业、布置考试题、与教学相关的信息奖励制度 采用全互动式统计学课程考试方式方法后,只要有能联网的计算机,教师就可以在任何时间、任何地点,随时布置考试题、与考试相关的信息。学生就可以在任何时间、任何地点,随时完成并提交考试题、随时了解教师与考试相关的信息。 采用全互动式统计学课程考试方式方法后,由于是利用能联网的计算机、多媒体教学技术、网上辅助教学平台、QQ通讯平台、博客、微博等现代化设备及通讯手段,无论教师,还是学生,都可以随时保留自己提交过的任何考试信息资源,便于教师、学生利用平时时间积累各类考试资源,并可以随时在旧的教学资源基础上补充新的教学资源,便于教师更新考试内容,跟上时展的步伐。 因此,应该制订鼓励教师随时布置考试题、与教学考试相关信息的奖励制度,让学生通过一学期的学习,能学到更多的知识和技能。 4.2.6 将课堂考勤、平时作业及网上考试一体化 由于采用类似全互动式统计学课程考试方式方法后,师生可以24小时通过能联网的计算机和网上辅助教学平台进行实时沟通,因此,笔者及本项目组成员建议利用类似中国数字大学城的网上辅助教学平台,在每次上课期间,通过该平台的考试系统布置课堂考勤考试题,再通过该系统的考试系统设置考试截止时间,然后让学生在5到10分钟的时间内提交完,过了这个考试时间段,利用该系统已经设置的考试截止时间的方式,禁止没来上课的学生再参与本次课堂考勤考试。这样就解决了学生考勤的问题。 再利用类似中国数字大学城网上辅助教学平台里的考试系统,将类似统计学课程的平时作业、期中期末考试全部考试化,将过去评价学生的标准只有期末考试的一种形式,转化成每次课都有考试,将学生考核平时化,消除一考定终身的弊端,并可以利用这种新式的考试方式,在教师授课的各个时间点,及时了解学生对课程内容的了解、理解程度,及时调整授课内容,让教学时段发挥最大的效用 统计学论文:分析案例教学法在高职统计学教学中的应用 一、案例教学法的实施 根据案例教学法设计要求,在郑州航院信息统计职业学院会统系的统计学教学中运用了该教学方法。包括“郑州市高职生消费行为研究”总项目、五个子项目(调研方案设计、统计调查、统计整理、统计分析、统计分析报告)、15个引导案例,即“1+5+15”的项目案例体系,在36课时内完成教师与学生互动的以典型案例的项目学习过程;之后安排36课时的实践,模仿“郑州市高职生消费行为研究”项目完成各项目小组的自选项目。通过项目分解,使统计教学过程流程化;以完成项目任务为目标设计典型案例引导项目学习,分阶段实施,由浅入深,层层递进。案例教学主要包括项目学习与项目实践两个阶段:第一阶段:示范项目学习,包括以下几个步骤:第一步,示范项目引入与项目分解。我们设计了“郑州市高职生消费行为研究”统计教学示范项目,根据统计工作流程将项目分解为郑州市高职学生消费行为调研方案设计、郑州市高职学生消费行为调查、郑州市高职学生消费行为资料整理、郑州市高职学生消费行为统计分析、郑州市高职学生消费行为统计分析报告五个子项目。第二步,选取典型案例,引导项目学习。针对每一个项目任务,选取相对应的典型案例进行课堂案例教学,创设各种情景,完成学生对统计学知识的建构;学生通过课堂案例模仿,课后案例实践开展项目学习。第三步,展示示范项目成果。向学生演示已完成的“郑州市高职生消费行为研究”调研项目,点评示范项目的完成情况,对项目开发中的统计调查与分析方法进行总结,巩固与完善学生的统计学知识,激发学生的求胜欲和创造激情。第一阶段的教师角色定位是组织者与知识建构的引领者,通过教师设计、组织、实施示范项目与案例教学,引导学生主动参与项目学习,帮助学生完成主体性学习参与和知识建构。第二阶段:项目实践,包括以下几个步骤:第一步,划分项目实施小组。在统计学开课之初,在遵从学生个人意愿的前提下,按照科学性、异质性与平衡性的分组原则,依据学生的学习成绩、知识结构、学习能力、性格特点等方面均衡搭配,将学生合理地编入各项目组。每组人员为5~8名,共10组。各组推举出“项目经理”(组长),全面负责项目的实施,组织小组的学习讨论。第二步,项目具体实施。由项目经理负责组织,针对本组项目任务开展研究讨论,进行明确的具体分工。第三步,师生共同评定每个学生的实践项目成绩。首先由教师根据项目教学目的与要求,提出各项目完成情况的评价体系,明确各项目具体的测评内容及打分标准。然后根据各项目的完成情况,按学生自评、小组评议、教师评定的程序,客观公正地给出每个学生的实践项目成绩。第二阶段的教师角色定位是学生的导师和顾问。教师以单独或协作的方式,判断学生完成项目方面的学术要求,帮助制定和选择能够满足这些需求的计划,同时提醒学生所忽略的步骤,了解学生在项目研究进展的情况,及时提供线索、暗示和反馈,对项目全过程实施质量控制,最后做好项目评估。该阶段的学生角色定位是实践者与协作者。通过项目实践,小组成员分工协作,展开交流、讨论。 二、案例教学法实施效果分析 为了检验以案例为引导项目教学法的教学效果,以郑州航院信息统计职业学院会统系会计专业为实验对象,将2011级会计一班设置为实验组,引入案例教学;将会计二班设置为对照组,仍然采用传统的教学方法。教学结束后,我们对实验组和对照组的班级进行了问卷调查,以评价两种统计学教学方式。问卷采用五级李克特量表对学习效果、实践能力、综合素质、学习体验四个方面共8问题进行了测量,从非常同意、比较同意、说不准、不太同意、很不同意分别设为5分、4分、3分、2分、1分,计算每个班级的累加得分与平均得分,进行比较分析。调查结果可以看出,在学习兴趣和求知欲、知识理解和记忆、知识融会贯通、技能培训、创新能力、团队协作、学习快乐、学习成就感方面,采用案例教学法的实验组得分要明显高于采用传统教学法的对照组。案例法教学实验班的学生,统计学成绩大多集中在80~90分之间,平均成绩为81.43分;非项目法教学对照班的学生,统计学成绩大多集中在70~80分之间,平均成绩为73.57分。这表明接受案例教学法学生的统计学成绩明显高于非项目教学班的学生,而且成绩变动的标准差较小,也表明案例教学对于学生协作学习,知识共享,共同提高有明显的效果。 综上所述,在高职统计学教学中采用案例教学法,以案例作引导,通过典型案例来创设情境,并通过参照案例来参与项目学习与实践,是充分调动学生学习积极性、创造性、加强专业技术实训与实践能力培养的有效方式。 统计学论文:生物统计学精品课教学创新论文 一、引言 随着生物科学的发展,只有定性的结论已不能满足实践的需要,实现生物科学结论定量化是人们长期追求探索的目标;生物统计学是生物学科定量化的重要分析理论与方法,生物统计学是生物学科应具备的基本知识和素质,与生命活动有关的各种现象中普遍存在着随机现象,大到森林陆地生态系统,小至分子水平,均受到许多随机因素的影响,表现为各种各样的随机现象,而生物统计学正是从数量方面揭示大量随机现象中存在的必然规律的学科。因此,生物统计学是一门在实践中应用十分广泛的工具学科,它是生命科学各专业的专业基础课,对后续生命科学课程学习和生物科研有重要作用。 同时,生物统计作为数理统计在生物学领域的应用,是教学难度较大的一门课程。因此,在生物统计学精品课程建设过程中,针对各专业培养目标的定位,因材施教,更新教育理念,加强实践训练,在教学方法和教学手段上进行改革和大胆探索。 二、二十一世纪对生物统计学课程的重新定位 (一)新世纪对生物统计学课程提出的新要求。 二十世纪上半叶农业和遗传统计学首先获得了发展,在其基础上发展起来的生物统计学、统计流行病学、随机化临床试验学已经成为攻克人类疾病的一个里程碑。这在过去的半个世纪里显着提高了人类的期望寿命。 21世纪人类基因组,基因芯片等实验科学产生出的巨量数据,需要新工具来组织和提取重要信息。 将数据转化为信息需要统计理论和实践方面的洞察力、技术和训练。 未来的生物统计学将会与信息技术密切结合,较少侧重传统数理统计,而会更多注意数据分析,尤其是大型数据库的处理。生物统计学越来越不同于其它数学领域,计算机和信息科学工具至少和概率论一样重要。 (二)生物统计学对大学生素质培养的作用。 生物统计学的一个重要特点就是通过样本来推断和估计总体,这样得到的结论有很大的可靠性但有一定的错误率,这是统计分析的基本特点,因此在生物统计课程的学习中培养了一种新的思维方法———从不肯定性或概率的角度来思考问题和分析科学试验的结果。 生物统计学是通过个别的试验研究得出其一般性结论,属于归纳推理的范畴。但其有别于简单枚举法和科学归纳法,是一种或然性归纳推理或者概率归纳推理。在生命科学的研究中绝大多数涉及到的是随机事件,因此,生物统计学不仅是试验设计与统计方法的教学,更重要的还是大学生思维方式的培养,这对提高大学生的素质很有必要。 生物统计学包括试验设计和统计方法两个有机联系的组成部分。通过试验设计的教学可提高大学生设计研究课题试验方案的能力,使之明确课题的研究目的、试验因素与水平以及试验设计方法等方面的内容。通过统计方法的教学除让学生弄清各种统计方法的内涵外,还需要使学生能够正确地选择最适合的统计方法,以揭示资料潜在的信息,达到研究的最终目的,从而提高大学生科学研究素质。 三、教学方法和教学手段的改革 (一)加强电子课件及网络平台建设。 生物统计学是应用概率论和数理统计原理研究生物界数量变化的学科,而概率统计的理论和思维方法对本科生来说有一定的难度,加之课程学时的减少(由原来的6-7学时,降到现在的4学时左右),如何深入浅出地引导学生入门,并使学生在了解概率统计思想的基础上,掌握常用统计分析方法的应用及使用条件是课程的教学难点。为此,我们利用多媒体技术,制作了与教材配套的课件,通过在课堂上把抽象内容形象化与直观化,收到了良好教学效果。建设了一个生物统计学教学网络支撑平台,现有课程简介、教学大纲、师资力量、授课教案、电子版《生物统计学》教材、课程录像、实习指导、在线测试题、参考文献、其它教学资源等栏目,免费向全校师生开放。 (二)将多媒体教学优势与学生的认知规律有机结合,用较少的学时得到良好的教学效果。 多媒体具有信息量大、形象化、直观化的特点。 但是如果不能很好地将多媒体这些特点与学生的认知规律相结合,多媒体教学就可能会带来一些弊端诸如:(1)内容多,幻灯片变换快,由照本宣科变为照屏宣科,为新的“满堂灌”;(2)课件图片多,内容以展示为主,缺乏启发性;(3)教学内容常用满屏的方式显示(即所谓“死屏”),老师照着屏幕上的内容给学生讲解,失去了传统教学方法,老师边讲边板书能给学生留下比较深刻印象的特点,缺乏吸引力。 而多媒体在教学中只能充当工具的角色,在教学过程中必须将多媒体信息量大、形象化、直观化的特点与学生的认知规律紧密结合在一起。在制作课件时,采用启发式教学方式,精炼教学内容,模仿传统教学书写板书的过程,根据教学内容的难易程度,采用逐字、逐句、逐段显示教学内容的动画方式。在课堂教学中,老师仍然保持传统教学方法的教姿教态,在授课的过程中与学 生保持互动,根据学生在课堂上接受知识的能力,掌握屏幕上显示内容的速度,必要时辅以板书进行讲解。这样做既发挥了多媒体教学的特点,又充分照顾到学生的认知规律,在内容没有缩减,学时减少近三分之一的情况下,仍然取得良好的教学效果。 (三)长期坚持教育教学方法及教学规律的研究。 生物统计学的理论基础是概率论与数理统计,从这个层面上讲,它有非常浓的数学味道,但是它又有别于概率论与数理统计,生物统计学更主要强调的是概率论及数理统计的思想和方法在解决生命科学中一些具体问题的应用。因此在教学过程中就存在一个“度”的把握问题,如果将概率论及数理统计的原理讲得太多,一是学时不允许,二是学生难以消化,得不到好的教学效果;如果只注重方法的讲解,学生知其然不知其所以然,就会误入乱套公式的歧途。经过将教学的重点放在教学中引导学生重点掌握统计方法的功能与用途,方法与步骤,防止各类方法的误用,淡化定理的证明与公式的推导。在教学内容的安排上采用“保干削枝”,即在学时减少很多的情况下,将一些次要的统计方法去掉,也要保证有足够的学时讲授理论分布与抽样分布、统计假设测验等方面的内容,让学生掌握生物统计学中所蕴含的概率论及数理统计的思想精髓,从而避免学生乱套统计公式。 (四)密切跟踪生命科学发展的前沿动向,探索生物统计学解决前沿问题的理论与方法。 统计学在生物学中的应用已有长远的历史,许多统计的理论与方法也是自生物上的应用发展而来,而且生物统计是一个极重要的跨生命科学各研究领域的平台。现在基因组学、蛋白质组学与生物信息学的蓬勃发展,使得生物统计在这些突破性生物科技领域上扮演着不可或缺的角色。在课程建设中,随时注意纳入生物统计学在前沿领域研究应用的内容,增强课程的活力,提高教师和学生面向生物产业主战场解决实际问题的能力。 四、加强实践教学,注重学生能力培养 生物统计学要不要开实验课,怎样开实验课,一直存在争议,在此认为生物统计学不仅应该开设实验课,而且还要将实践教学的重点放在计算机技术和统计软件的应用上,让学生不仅掌握统计方法,而且加深对原理的认识,获得就业或升学的必备计算机统计技能,提高解决复杂问题的能力。 (一)开展统计软件的实习,扩大学生的视野,提高学生素质。 2世纪2年展起来的多元统计方法虽然对于处理多变量的种类数据问题具有很大的优越性,但由于计算工作量大,使得这些有效的统计分析方法一开始并没有能够在实践中很好推广开来。而电子计算机技术的诞生与发展,使得复杂的数据处理工作变得非常容易,所以充分利用现代计算技术,通过计算机软件将统计方法中复杂难懂的计算过程屏障起来,让用户直接看到统计输出结果与有关解释,从而使统计方法的普及变得非常容易。在课程体系改革中,各课程的教学时数与达到培养目标所需完成的教学内容相比还是不足的。为此,可以通过标准的统计软件的教学实习来达到以点带面,扩大学生视野,提高学生素质。 为此我们建立了一个专用于实习教学的生物统计电脑实验室。现共有5余台电脑,并连接到校园网。实验室配备有指导教师,负责对上机的学生答疑。除按教学计划进行的正常实习教学外,实验室还对优秀学生免费开放,鼓励他们结合教师的科研活动,应用所学生物统计学知识,学习新的生物统计学知识,掌握应用计算机解决生物统计学问题的技能。 (二)全方位、多层次的实践教学。 为了进一步培养学生实际动手能力和科学严谨的治学态度,必须将本课程的实践教学活动延伸到课堂教学外,开展全方位、多层次的实践教学。 在原绵阳农专期间,主要在作物育种、作物栽培、动物营养等课程实验与实习中,根据相关内容加入了试验设计方法以及数据统计分析的相关内容。 组建了西南科技大学生命科学与工程学院以后,由原来的单一农科专业变成了理、工、农三大学科均有专业的格局。虽然专业的学科归属不同,但有一点是相通的,其内涵均属于生命科学的范畴。以科学研究的方法进行划分,均属于实验科学。 掌握正确的实验设计方法,从不确定性数据中挖掘事物的客观规律,是实验科学工作者必备的技能。因此,我们将原来只是在农科专业上延伸实践教学的作法推广到全院的所有专业,结合实验课教学的改革,对发酵工艺学实验、植物细胞工程实验、食用菌实验、微生物学实验等课程的内容全部或部分改为用生物统计学指导学生自主进行实验设计,把过去单一的实验流程、样品观察或检测实验改变为试验条件的优化试验,提出在不同条件下对样品测定的比较试验设计、单因素试验设计、多因素试验设计、正交试验设计、均匀试验设计,对试验结果要求学生使用统计学的方法对进行分析和讨论,最后得出最佳试验条件。 这样的实验教学改革起到了一箭双雕的作用,从专业基础课或专业课的角度看,改验证性实验为设计型、综合性实验,增强了学生解决实际问题的能力,培养了学生创新思维的能力;从生物统计学角度看,将课程的教学实践延伸到课程外,弥补了学时的不足,更重要的是学生将自己学到的统计学知识,转化为解决实际问题的能力,知识得到很好的内化。 此外,在学生课外科技活动中指导学生选用正确的实验设计和数据的统计分析方法,提升科技作品的档次;在毕业论文(设计)中要求学生采用恰当的生物统计学方法进行设计与分析,写出高质量的毕业论文(设计)。 通过这样的教学实践,训练了学生的统计思维能力,使学生充分认识到掌握生物统计学这一工具的重要性和必要性,增强了学生学好用好这门工具的信心,提高了学生从复杂的生命现象中挖掘事物客观发展规律的能力。公务员之家 精品课程是集科学性、先进性、教育性、整体性、有效性和示范性于一身的优秀课程。作为精品课程的载体,应具有一流的教师队伍、一流的教学内容、一流的教学方法、一流的教材、一流的教学管理等特点。与之相比,我们在生物统计学精品课程的建设上,才刚刚起步,今后还要在教材建设、师资队伍建设、科学研究等方面加大力度,将生物统计学建设成体现现代教育教学思想、符合现代科学技术和适应社会发展进步的需要、能够促进学生的全面发展而深受学生欢迎的一门课程。 统计学论文:谈高等院校非统计学专业《统计学》教学改革与优化 在高等院校中非统计学专业开设统计学的主要目的是为学生学习专业理论知识提供数量分析的理论和方法,为学生运用统计学的理论和方法分析研究本专业的理论和实务提供方法论基础。为此,统计学教学目标首先要突出学生统计应用能力的培养,把培养学生分析和解决实际问题的能力和满足本专业需要放在首位。其次要求学生既掌握一定的理论基础和统计专业知识,同时又要掌握计算机知识。要具备应用现代计算机技术进行统计综合分析的能力,只有这样才能适应市场经济的需要。为此,我们可以从以下几个方面来改革并优化统计学的教学。 一、正确处理好传统知识和新知识、传统教学方法和新兴教学方法的关系 传统知识和新知识、传统教学方法和新教学方法之间,应当是继承和创新发展的关系。自国家教委修改统计学教学大纲之后,对原来的统计学教学内容进行了很大调整,增添了数理统计的内容,加强了计算机在统计学中的应用。那么,在实际教学中,对于教师来讲应当怎样处理好传统知识和新知识、传统方法和新兴方法之间的关系呢?首先,我们应清楚地认识到,传统并不等于过时;其次,应当正确地将新知识、新方法融入到传统中去,使原有知识和方法得到继承、更新和发展。比如,统计学中非常传统和经典的相关与回归分析。在教学中,我们不仅要传授它的基本理论和方法,还应当与现代计算机技术结合起来,运用相应的计算机软件对具体问题进行相关回归分析,具体可以体现在:相关回归分析、相关回归模型建立、模型检验、参数检验、方差分析以及回归预测等,通过这样的教学,使学生既掌握了该部分的理论知识和基本方法,同时也培养了学生如何运用现代信息技术来解决实际问题的能力。 二、将科研与教学有机结合,培养学生的科研能力和创新能力。 统计学作为一门专业基础课,其理论性和应用性都非常强,它是科学研究的基础,具有很强的工具性。因此,在我们的教学中,可以适当引导学生进行一些科研活动,比如将教师的一部分科研工作让学生配合完成,让他们学会收集数据、结合计算机进行数据处理、进行数据分析和理论研究、撰写分析报告和研究论文等。这样可以提高学生学习统计学的积极性、能动性和创造性。对学生科研能力和创新能力的培养很有帮助。 三、理论教学与实践教学的相互协调,增强学生的动手能力和应用能力。 当前,统计教学的实践环节训练普遍较少,学生的实践能力的培养不太理想。而统计学是一门方法论性质的科学,其应用性非常强,我们不希望学生只会做书上的习题,只知道书上的案例分析,而不会做社会调查,不会进行实际问题的分析和研究。因此,我们在教学中可以加强学生的实践教学环节,比如,可以鼓励学生参与一些社会实践调查、数据收集等活动,同时,可以布置一些需要学生通过实际调查分析才能完成的作业。如关于统计数据的收集和整理一章的作业,如果教师布置书上的作业,太简单、缺乏挑战性。但如果我们让学生先通过自己在实际中对某个现象进行观察、设计调查方案和收集数据,然后运用计算机对数据进行整理、分组,编制频数分布数列,绘制统计图表,并做分析研究,这样既掌握了理论知识,又使得学生通过实践环节将所学的统计调查方法和整理技术等理论知识得到了很好的应用,同时还可以避免学生之间相互抄作业的现象。 四、信息技术与统计学教学方法的整合 信息技术与统计学课程学习过程的整合是让学生在课程的学习过程之中,使用信息技术,通过信息的收集、分析、处理实现统计学学科内容的有效学习。在这样的学习过程中,应特别关注利用信息技术支持学生实现知识的探究、创新精神和实践能力的提高。具体可通过以下方式来实现: 第一,结合多媒体,进行综合体验式课堂教学。制作统计学教学课件,运用网络,达到教育技术的现代化。由于统计学与计算机科学的密切联系,在教学中运用现代教学技术显得更重要、更必要。在各章节教学中,我们不仅要运用传统的教学手段讲解它的基本理论和基本方法,同时也要运用现代教学技术制作课件,这不仅可以丰富课堂气氛,还有利于帮助学生形成概念,掌握规律,方便教师在课堂教学过程中突出重点、突破难点,提高学生对知识的巩固程度;更能使学生明白相应知识和方法与计算机的密切联系。比如,在统计数据的整理这一节,在介绍相关知识点的同时,我们可以通过课件演示,让学生学会如何通过计算机软件来完成复杂数据的整理与图形显示。 第二,利用计算机网络,实现课后网络交互式辅导。设立一些适合由特定的学生对象来解决的问题,通过网络向学生,要求学生解答。与此同时,提供大量的、与问题相关的信息资源供学生在解决问题过程中查阅。 五、正确处理教与学的关系 由于统计学中所涉及的概念、方法、公式特别多,在教学中,如果我们的教学模式单一,教学方法死板,采用满堂灌、注入式的教学,很容易使学生产生疲劳、注意力不集中,因而,上课讲话、打瞌睡的现象就很难避免。出现这种现象,有的教师又往往把原因归结到学生身上,其实,问题的关键还出在教师身上。因为我们的教学模式、教学方法不能激发学生思维,不注重学生创新精神和创造能力的培养。同时,由于我们教学观念落后,也不利于学生学习能动性的发挥。为此,我们应当提倡一种新的教学模式:统计学教学要以教师为主导,以学生为主体,尤其要充分发挥教师教的主动性和学生学习的主动性。提倡讨论式、研究式、互动式、体验式的教学方式,丰富课堂教学内容,活跃课堂教学气氛。 六、改革现有的考核和成绩评定 目前,统计学的考核方法和考核内容缺乏创新。最显着的特点是,重结果,不重过程。在学生的考试成绩的评定上,期末的卷面考试成绩仍然占了绝大比重,平时成绩一般占10%~30%,而且期末考卷的内容也源于学生手中的教材,从而引导学生死读书本。对学生的评价主要以课程考试分数定优劣,束缚了学生的创新意识和创造能力的发展。为此,有必要改革当前的成绩评定方法,在学生成绩评定中,增加平时成绩的比重,可以将其提高到50%~60%,这其中包括:平时作业、平时社会实践、平时上机操作、撰写的统计研究论文或分析报告、参与科研的数量和质量等。在期末,根据该学科教学大纲的要求,举行统一考试,其比重大致占40%~50%。通过这样的考核办法,不仅可以促使学生在注重理论学习的同时,也要加强统计实践、统计研究方面的训练,这对学生的素质培养非常有利,也培养了学生的学习能力。 同时,也对教师提出了更高的要求。 七、提高统计学教师的整体素质 21世纪的统计学教学给统计学教师的素质提出了更高的要求。作为一名统计学教师,不但要有深厚的统计理论、经济理论基础,而且还要熟练掌握计算机技术,具有一定的实践经验、教学经验和科研能力,才能很好地完成统计学教学任务。为此,针对当前统计学教师的实际情况,可采取各种有效措施定期或不定期地对统计学教师进行业务再培训,鼓励和支持统计学教师尤其是青年教师到高等院校进修深造,并为教师接触社会实践创造有利条件,为他们从事科研工作提供一定的支持和帮助,同时还要注意吸收高学历、高学位的统计人才加入统计学教师队伍中来。 八、不断丰富和完善统计学教材 目前的统计学教材非常多,其名称上大多数是以“面向21世纪的统计学教材”冠名,但内容体系并没有太大不同,而且对于不同专业并没有说明不同要求,从例题、习题上也不能满足不同专业的需要。由于不同专业其学时不同,重点要求也不一样,这种教材对于教师来讲,难教,对于学生来讲,难学。因此,为了满足社会不同专业、不同层次的需要,应当丰富《统计学》教材种类、完善教材内容,对于不同专业,在教材体系、教材内容以及使用的例题、习题、案例、实验等都应当有所不同,以满足不同要求的社会需要。 总之,高等院校教学在不断改革中求发展,而对于非统计学专业的《统计学》教学也会在实践中不断进步和完善。 统计学论文:对经济管理类专业统计学教学方法的思考 在我国现行的高等教育模式中,经济管理类专业是一个统称,其中主要包括:财务、统计、经贸等学科,而在每一学科的具体教学中统计学都是学生要学习的基础知识之一。与非经济管理类专业相比,经济管理类专业的统计学教学具有专业性强、系统性强、实用性强等特点。从学科设置的角度进行分析,经济管理类专业的统计学是一门关于统计信息获取、显示、描述,以及综合分析的专业学科。目前,国内经济管理专业在统计学教学方法方面仍然存在较多的弊端和问题,多数教师往往把统计学课程单纯地看作是专业基础理论课程热衷于基础知识的讲授和繁琐公式的推导严重忽略了统计学的工具性和应用性,削弱了学生思想方法和实践能力的培养,使教学流于空洞、枯燥、乏味,进而严重挫伤了学生的学习兴趣和积极性,教学偏离了课程培养目标,教学效果和质量也不理想。要扭转目前统计学的教学现状,教师要认真的对教学方法问题进行反思,并且不断加强教学方法的改革和创新,以摆脱和改变现阶段的统计学教学“困境”。 1.经济管理类专业统计学中教学方法的实际应用 近年来,随着国家经济的不断发展,尤其是各行业、各领域在管理工作中对于统计学的重视,需要大量具有较高素质的统计学专业人才。目前,在国内经济管理类专业统计学教学中,已经对于传统的教学方法进行了改革和完善,并且初步形成了一套较为科学、合理的教学策略,为推动统计学教学效率和质量的提高起到了重要的推动作用。我国经济管理类专业统计学教学中教学方法的应用,主要有以下几种: 1.1讨论教学方法 经济管理类专业统计学教学中应用的讨论教学方法是指在教师的指导下,学生围绕中心问题相互交流个人看法,相互启发,相互学习的一种教学方法。这种教学方法可激发学生的学习兴趣,提高学习情绪,活跃学生的思想,便于培养学生独立分析问题、解决问题的能力,有助于提高学生表达能力。例如在讲解统计的概念时,向学生提出一连串的问题:什么是统计?“统计”一词有几种涵义?为什么说统计是认识社会的有力武器?什么是标志和指标?它们有何联系和区别?什么是统计总体、什么是个体?它们之间有何联系?统计学与其他学科有什么关系?层层设置疑问,让学生展开讨论,表述自己的看法,讨论后由教师进行总结,概括各种意见及其分歧,为学生梳理出了解答问题的不同路径,以引导学生自主进行辩论和思考,帮助其得出自己的结论。 1.2对比分析教学方法 经济管理类专业统计学教学中应用的对比教学方法是将两个性质不同的概念、含义进行直接对比,找出两者之间的差别与内存关系,然后进行分析。例如在讲解时间数列的计算时,通过时点数列与时期数列的比较,得出两者之间的三点不同,即:是否具有可加性、与时间的长短有无关系、是否是连续登记取得,以此作为时点数列与时期数列的基本判断方法。 1.3总体框架结构教学方法 为了使学生更为深入的了解和掌握一些枯燥乏味、抽象难懂的名词、概念,框架结构法的应用通过框图将各知识点的内在关系联结起来形成一个完整的知识框架,然后逐层展开加以剖析,提纲挈领地板书框图中名词的特点与作用,用形象生动的比喻语言说明各概念之间的联系和异同。采用这样直观清晰、凝练简洁的框图教学,可以让学生一目了然,便于学生理解和记忆这些概念之间的逻辑关系。 1.4实践式教学方法 实践式教学方法就是让学生通过具体的实践活动,如专题研究、社会调查、提供咨询、参与企业管理等方法,全方位地激发学生的学习兴趣、培养学生的专业能力、方法能力和社会能力。在实践教学中学生用所学到的理论知识去指导实践活动,通过对实践过程的讨论和实践总结的书写,语言表达能力得到提高。例如在统计调查和统计整理的教学中,先让学生根据自己所熟悉的事件,设计一套调查方案,通过调查方案、调查方法的设计让学生理解了统计调查的内容,通过对搜集来的材料的整理让学生加深了统计分组、组中值等基本概念的理解,掌握了基本的计算方法。 2.提高经济管理类专业统计学教学方法应用效果的途径 2.1注重现代先进教学技术的应用 经济管理类专业统计学教学中,教师一定要注重先进教学技术的合理应用,并且加强对于教学效果的科学评价。科技的发展为统计学的教学和应用带来了快捷和方便,主要体现在采用多媒体教学手段和统计软件的应用,在统计教学中引入多媒体教学,可以使抽象的概念、公式、枯燥的数字变得直观生动,可以在课堂上使用统计软件处理数据资料,可以展示复杂的图表,将图表的制作过程演示给学生,加深了学生的感官认识,也节省了板书时间;采用多媒体教学手段,通过使用图表、声音、文字、色彩、动画等形式传输教学内容,不但可以创造轻松活泼的课堂气氛,还提高了学生学习的主动性、积极性。因此,教师制作多媒体课件时要注意把握尺度,根据教学内容结合学生的实际情况,充分利用每一节课的时间,合理编排讲课内容,做到严肃活泼、有主有次,形成交流互动,才能取得好的教学效果。 2.2进一步改进教学方法,采用先进的教学手段 在传统的经济管理类专业统计学“教”与“学”中,学生掌握的知识只局限于应付考试,并没有真正理解消化,加之所学的课程之间缺乏衔接,往往在实际问题面前茫然不知所措。因此,统计教学的改革应立足于培养创新能力和实践能力。高校经济、管理类专业的统计学教学应考虑其专业特点,把握社会经济动态及实际应用组织教学内容,改进教学方法,合理采用先进的教学手段,与时俱进,紧跟时代脉搏,培养具备一定统计理论知识、技能,能在社会发展变化中活学活用、不断创新的高素质人才。 2.3全面激发学生的学习兴趣,认识统计学的实际应用背景 对于经济管理类专业的学生而言,开设统计学课程的目的,是为了让 学生掌握一种正确地认识社会经济现象的数量规律的理论、方法,解决的是经济、管理方面的问题。因此,要求教师明确培养目标,结合学生的专业及应用背景组织教学,要时刻关注社会经济生活中的实际问题、热点问题,善于使用统计方法分析这些问题。对于概念公式的掌握,强调理解和应用,有的放矢,学以致用,从而激发学生的学习兴趣,提高学生专业的适应性和应用性。 结束语 综上所述,在经济管理类专业统计学教学中,广大教学一定要注重教学方法的不断革新和完善,进而才能有效促进教学效率和质量的全面提升,并且提高学生对于统计学理论、知识的实际运用能力。 统计学论文:数理统计学自由度研究及应用 1 数理统计学自由度研究与分析 数理统计学教程中的自由度是指当以样本的统计量来估计总体的参数时,样本中独立或能自由变化的数据的个数,自由度通常记为df。数理统计上的这个定义一般可以从五个方面来理解: 首先,研究者通过调查样本数据,并运用科学计算得出“统计量”,被调查客观主体所具备的属性为之“参数”。在数理统计学上,认为二者属于无偏估计,所以是相等的,但是在实际应用中,因为其抽样的偏差,会客观的导致二者不等同,对于出现的这种情况,作为研究者是无法知晓的。因此在理论假设条件下,“统计量”和“参数”共同被看作是现实的、固定的。 其次,从以上我们可以知道,既然在理论层面上,“统计量”是确定的,那么在实际应用层面上,计算“统计量”的那组参数就不应当是完全自由的。因为自由度概念当中“自由”一词就是相对这个“确定、固定”条件而设立的。同时也就是说“统计量”的固定、确定性限制了相关参数的自由性,为此,它必须支持“统计量等于总体参数”这一假设理论,这才是“自由度”所存在的根本。 其三,在现实生活中,有很多统计量的计算公式中里拥有自由度,但他们的表现形式大有不同,虽然他们都是计算标准差,可是当总体标准差的自由度是q的时候,样本标准差的自由度表现为q-1,甚至是q-2、q-3。是什么样的原因导致这样的事实存在呢。其实在数理统计模型中,自由度是指在样本中能够自由变动的变量的个数,当有约束条件时,自由度减少自由度计算公式:自由度(df)=样本个数(n)-样本数据受约束条件的个数(k),即df=n-k(df自由度,n样本个数,k约束条件个数),q-1是一般情况下的计算方法,更准确的讲应该为q-k,q表示“需要处理”的数量,k表示实际计算的参数的数量。如需要计算2个参数,则数据里只有q-2个数据可以自由变化。 第四,自由度的所属。自由度产生于这样的背景下:运用一组数据来求“统计量”,离开“一组数据”就不可能有“统计量”。所以,“自由度”应该是“统计量”和“一组数据”所共同拥有的。 第五,统计学上的自由度包括在估计总体平均个数的情形下,由于样本个数q是相互独立的,从其中抽出任何一个数不会导致其他任何数据发生变化,所以其自由度值为q。这样在估计总体的方差的时候,使用的是离差平方和。只要个数q-1的离差平方和固定不变了,方差也就确定了;其原因是在均值固定后,倘若得到其中q-1个数的值,第q个数的值也就能够顺利得出。这里,均值就相当于一个限制条件,由于它的存在,估计总体方差的自由度为q-1。 2 数理统计自由度的应用 2.1 样本方差的自由度 在我们日常学习用的教科书中,列出样本方差的计算公式时大部分没有提及分子q-1(q为样本容量)就是自由度,也很少清楚的解释说明除以q-1而不是q的具体原因。假设一个容量为20的样本,如果没有其他关于该样本的信息或约束的话,任意从总体中抽取的20个观察值都可以形成这样的样本。也就是说,这20个观察值可以任意地被从总体中抽取的其他观察值所取代。当我们想要计算样本方差时,必须先算出样本均值,设=35。此时,这20个观察值就不能任意地被总体中抽取的其他观察值所取代了。因为q=700,20个观察值的总和必须等于700。这样一来,样本中只有19个观察值可以随意改变,因为如果任意19个观察值确定了,第20个观察值也被这19个值确定了。因此在计算样本方差时自由度等于19。有效样本容量被减少为q-1,在此基础上,我们可以很好地理解为什么作为均方差的样本方差计算时,要用自由度来平均而非用q平均。这也说明了如果从样本数据中估计了一个总体参数,自由度就会减少一个。因为样本方差的自由度为q-1,所以在比较两个独立总体的均值大小的t检验中,合并方差的自由度等于+-2=(-1)+(-1);在比较两个独立总体的方差大小的F检验中,F统计量的自由度为(-1,-1),其中,分别为两个样本的容量。 2.2 方差分析和回归中的自由度 在计算均方的时候,我们必须用自由度来去除平方和,因为其代表的是有效样本容量。那么我们假设在方差分析中共有J个观察值,将方差平方和SST除以总自由度J-1就可得到总方差。对于K个组间平方和,其中和分别为第i个处理的样本容量和样本均值。当SSTR被计算出来时,就能被SSTR和其他K-1个值决定。所以计算组间的均方差时自由度为K-1。因为残差平方和SSE等于K个处理的组内离差平方和,所以残差的均方差有个自由度,这里运用了自由度的可加性。值得注意的是,总自由度,它被分解成组间均方差的自由度与残差均方差的自由度的和。类似地,自由度也出现在多元回归分析的相关内容中。假设k为解释变量(包括常数项)的个数,调整,和分别用各自的有效样就可以确定整张表的信息内容。也就是说列联表有个自由度。可以想象,一张r行c列的列联表,在各行和与列和给定的情况下,我们只要填上任意行列的频数,表中其他的频数也会随之确定下来,样本容量来平均。 3 结语 数理统计中的自由度对于整个统计学而言是一个很重要的概念,它在抽样分布和假设检验中的作用尤其突出。统计量的自由度和检验该统计量是否显着的表现临界值之间的对应关系,从而为判断是否显着提供了一定的标准。全面地认识理解数理统计中自由度的含义和应用方向,对理解和在实际中应用数理统计学具有至关重要的作用。 统计学论文:高校生物统计学实验教学方法改革与实践 生物统计学是一门理论性、应用性和实践性较强的专业基础课,是数理统计的原理和方法在生物学中的应用[1]。学生科学研究能力的培养与生物统计学实验教学密切相关,高校课程体系除把其作为专业基础实验课外,还把其作为素质教育中的重要课程。通过这门课程的系统学习,不仅能够培养学生的逻辑思维能力,还能培养学生发现问题、分析问题和解决问题的能力。实验教学是培养学生理论联系实际,提高创新意识和实践能力的重要环节[2]。通过《生物统计学》实验教学,可以培养大学生的归纳推理能力、科研能力,也为大学生毕业论文的设计以及毕业后的科学研究等奠定良好基础,有利于培养学生的实践能力和创新能力。以往,生物统计学以单纯理论教学为主,不设或很少开设实验课,其实验教学有待进一步加强。因此,我们结合《生物统计学》的基本原理,利用计算机和统计软件,开设了《生物统计学》实验课,并尝试对该课程的实验教学方法进行探索和改革。 1 优化实验教学内容,注重能力培养 生物统计学实验是培养大学生科研素质、试验设计及其统计分析能力的基础,其实验教学内容的设置直接影响学生对生物统计学的理解程度,它在培养学生科研能力和应用技能方面起到重要作用。在实验教学过程中,我们把常用的统计软件和统计方法引入实验教学中。根据生物统计学教学大纲,在教学过程中,优化整体设计,以完整性、系统性、实用性为原则,基础实验与应用实验相结合,将生物统计学实验课程设计为一个有机结合、互相连贯的整体。在《生物统计学》实验教学过程中,我们利用计算机辅助实验教学,从以下几个方面开设实验课:(1)《生物统计学》某章节理论知识讲授完之后,利用计算机和相关统计软件,开设相应的实验课。(2)学生参与试验设计和试验数据统计分析。学生要在生产实践或实验室设计试验,亲自参与试验数据的采集,并对试验数据进行统计和分析,这样有利于加深学生对所学内容的理解。 2 优化实验结构,培养创新能力 根据生物统计学实验教学大纲和课程要求,其实验分为基础性实验、综合性实验、提高性实验三个层次。基础性实验为第一层次,以实际案例验证和再现基本原理为目的,加深学生对理论知识的掌握。例如按照例题借助计算机利用excel绘制常用统计图以及进行数据描述统计分析设置为基础性实验。综合性实验为第二层次,理论和实践分析相结合,以培养学生发现、分析、解决问题的能力为目的。例如利用excel进行统计假设检验、利用spss和sas软件进行方差分析和回归分析等为综合性实验。根据第二章试验资料的整理与特征数的计算,让学生利用excel对不同类型资料进行整理,绘制相关统计图表,培养学生实际操作能力,并要求学生在实验过程中要有探索意识,对培养学生的创造意识很有帮助。提高性实验为第三层次,以设计试验为目的,主要在开放实验室进行。学生可根据专业特点、知识结构和兴趣,设计试验内容,教师指导学生查阅文献、分析资料、提出假设,引导学生互相讨论,激发学生的兴趣,逐步完成试验。在这一过程中,发展了学生的个性和主观能动性,锻炼了学生创新思维,培养了学生试验设计及其统计分析的能力,为将来完成毕业论文设计和进行科学研究打下了坚实基础。 3 运用多媒体技术和统计软件,优化实验教学方式 随着多媒体技术的发展和多媒体设备的普及,多媒体课件在教学中的应用越来越广泛。多媒体课件因其容量大、展示灵活,而且集图像、音频和视频于一体,为教学创造了广阔的空间。实验教学过程中多媒体技术的适当应用可起到直观教学的目 的[3]。为了提高实验教学效果,我们将excel、spss、sas等 软件与《生物统计学》实验教学有机结合起来,在计算机上利用相关统计学软件进行实践操作,改革传统的教学方法,显著提高了《生物统计学》的教学效果,并有效提高了学生应用《生物统计学》解决实际问题的综合能力。例如利用统计软件开设回归分析实验教学时,创设情境,设置如下问题:(1)如何确定因变量与自变量之间的回归模型;(2)如何根据样本观测数据,估计未知参数,检验回归模型及;(3)在众多的自变量中,让学生判断哪些变量对因变量的影响是显著的,哪些变量的影响是不显著的。 4 改革实验教学考核方式,注重学生能力考查 成绩考核是促进学生复习、巩固所学知识, 并对教学效果进行检查的重要方法[4]。生物统计学实验教学的目的除了加深学生对理论知识的理解外,培养学生实践能力和科研素质,更重要的是培养学生设计试验的能力和统计分析能力。因此,我们制定出能全面反映学生能力的综合评估指标:一是平时实验考核,包括出勤、纪律、动手操作能力、团结协作、实验完成时间等,占总成绩的30%;二是实验报告考核,占总成绩的40%,每次实验结束后5d交实验报告,以班级进行批改,重点批阅实验结果、讨论与分析,若发现问题,及时纠正和解决。三是期末实验考核,占总成绩的30%。就是在期末时安排单独的实验操作考试,分为上机操作和笔试2个部分。上机操作考试要求学生在规定时间内上机进行实例操作分析,教师的评分以学生基本操作为主,并辅以相关理论问题进行提问,试探学生是否具有积极主动性和创新能力。笔试题包括基础性实验、综合性实验和提高性实验的内容,涉及实验原理、操作步骤、结果、讨论与分析等方面,目的在考查学生对知识的掌握程度,能否灵活运用相关统计方法分析和解决问题等。 5 语结 教学改革是时展的要求,教育改革是社会发展的必然趋势。实践证明,开设《生物统计学》实验教学后,培养了学生试验设计的能力,使学生掌握了正确收集、整理试验资料的方法、常见统计方法,最终目的是培养学生能利用生物统计方法对试验资料进行正确的统计分析,得出科学合理的结论。 统计学论文:浅议统计学教学中信息素质的培养 信息素质是指获取、分析和使用信息资源的能力,包括信息意识、信息能力等。具体来说,是指能够适时地获取信息,并且能够采用先进的技术手段和科学的方法对信息进行归纳整理、综合分析,最终得到有价值效益能够为我所用的信息资料的能力。职业技术学校培养的是技术应用型人才,信息素质必然成为其必备的素质,统计学为信息素质的培养提供了一系列优质的方式方法,但同时也对教学方法和教学手段提出了更高的要求。 一、注重培养学生的信息意识 信息意识即人们对信息做出的能动反映。表现为对信息具有敏锐的感受力,以及对信息价值具有正确的判断力和洞察力。统计教学中,培养信息意识首先要通过对数字的分析,激活学生对数字信息的敏感细胞。其次,要让他们认识到信息是一种资源,及时有效地利用信息资源能够帮助他们更深入、更全面地解决问题。通过统计调查,积极鼓励学生利用网络信息技术有意识地查找资料,取舍所需信息;引导学生走出课堂教学,参与到社会实践中,亲自去搜集所需要的信息资源,让学生亲身感受信息作为资源的可用性。通过收集取舍信息,提高了学生去伪存真的能力,同时也能够达到培养学生信息意识的目的,促进学生更好地适应现代信息社会发展的需求。 二、注重实践教学,有意识地培养学生的信息能力 信息能力,实际上也就是人们所具备的信息技能。是指人们在合适的时机,高效搜集、整理并有效利用信息的能力。对职业技术学校的学生来说,信息能力主要是对所学专业和相关专业知识理解、掌握、吸收和利用的能力。 传统的教学模式以课堂讲授为主导,缺乏以理论为依托的实践训练,学生没有主体意识,积极性不高,对所学知识不能正确理解,掌握起来比较困难,由此提高学生的自身能力就成为一句空谈。鉴于此,传统的统计教学模式必须改变。 1.改变课堂教学方法和手段 (1)调整授课重点,有意识地培养学生处理信息的能力。统计学的教学目的是培养学生的实际应用能力和良好的信息素质,因此在教学中,要把授课重点放在统计信息处理和数据分析的方法和技术上。首先通过学习统计的基本概念,让学生对统计和统计中的“数量”概念有一个基本的认识和理解,树立起正确的统计思想观念和统计信息意识。然后通过统计信息数据的收集、整理、计算、分析等内容,掌握统计数据的收集和整理方法以及数据的分析技术,着重培养学生搜集信息、处理信息的综合能力。 (2)采用互动式教学激发学生学习积极性。摒弃教条满堂灌,采用互动的启发式、案例式、情景式教学,通过教师提问、设计情景、案例,激发学生积极、主动地参与到教学中,引导学生扩散思维、创新思维。使学生不但能掌握统计数字的处理方法,更能读懂统计数字背后的事实。同时还要学会用不同的思维方式分析和解决问题,进一步提高学生阅读、理解、和利用信息的能力。 (3)利用多媒体进行辅助教学。一是能够克服板书教学的局限,使课堂教学更生动形象;二是让学生在掌握统计工作的基本原理和方法的同时,学习如何利用现代信息技术手段对统计信息进行加工、处理和分析,进一步培养学生挖掘信息的能力,提高他们分析问题和解决问题的综合能力。 2.采用全方位、多元化的统计实践教学模式 在统计教学中,让学生理解并正确运用各种统计计算和分析方法,必须将理论教学融合到实际应用中,通过课堂实验;课余实践,让学生亲自去完成某项工作,帮助学生了解统计工作过程、熟悉统计工作方法;通过让学生参与社会实践活动,进行社会调查、专题研究等,帮助学生了解社会经济现象,增加学生的社会阅历,培养学生的信息素质,提高学生的信息能力。同时,教师还应善于结合教学内容,适时地给学生设计一些案例,引导学生借助图书阅览来完成。面对海量信息,学生能够学习到正确的信息检索及筛选方法,从而进一步提高其发现问题、分析问题和解决问题的能力。 在统计学教学中,通过信息素质的培养,不仅可以使学生获得从浩如烟海的资源中提取信息的能力,同时还可以提高学生对真伪难辨的信息的判断及识别能力,对杂乱无章的信息的综合利用能力以及利用有效的信息资源解决实际问题的能力。最终,通过信息素质的培养,使学生能够形成良好的思维方式和行为习惯,成为知识经济时代的高素质人才。 统计学论文:基于CDIO理念统计学专业导论课程的教学方法改革与探索 引言 cdio是以产品研发到产品运行的生命周期为载体,包含了产品的构思、设计、实施和运行,是近年来形成的一种先进的国际工程教育理念与教育模式,它能让学生以主动的、实践的、课程之间有机联系的方式来进行学习[1]。 cdio工程教育理念继承和发展了西方国家20多年来工程教育的理念,系统地提出了具有可操作性的能力培养、全面实施以及检验测评的12条标准,它的培养大纲将毕业生的能力划分为基础知识、个人能力、人际团队能力和系统能力四个层面[2]。自2005年cdio引入我国高校以 来,有超过30多所高校在高等教育中引入了cdio工程教育理念,涵盖了机械、建筑、化工、计算机等工科类专业以及财经、外语等文科类专业。 统计学专业导论课是为刚踏入大学校门的统计学专业的新生开设的专业导论课。课程分为认知教学与实践教学两个部分,认知教学部分是为帮助刚刚进大学校门的大学生对所选的统计学专业进行解读,主要讲授统计学专业是什么、为什么学习统计学专业、学什么样的专业内容、怎么学(学习方法指导)、做什么(就业规划)等方面的一系列问题。通过这部分学习,使学生初步了解一个从事统计数据分析的专业人员的任务和职责,以及如何应用学科知识来完成这些任务;实践教学部分,学生以团队形式通过简单的统计专业方面案例学习和分析,使学生了解统计分析的初步方法和程序,并获得包括个人和人际交往能力、知识和职业态度方面的训练。在教学过程中引导学生对该专业基本原理的了解与初步实践,并加以灵活应用。因此,cdio工程教育理念中强调主动学习能力、动手能力、逻辑思维能力以及团队合作与沟通能力等的培养[3],在统计学专业导论课教学中都能得到贯彻。 1 基于cdio理念的统计学专业导论课开设的重要性 专业教育的目的不仅仅是知识传授、能力培养、品德养成,更重要的还是要培养训练学生的思维方式与思维能力[4]。说到底,统计学专业导论课开设,除了完成一些表面目标外,还能培养学生具有“从宏观到微观、从总体到局部”的思维能力,提高学生整体素质这一内在目标,为学生将来进入社会奠定良好的基础。 而cdio工程教育理念从学生的整体素质入手,强调对学生的学习目标、综合性学习经验、主动学习能力的提高,培养学生“做中学”的能力[5]。在统计学专业导论课教学中引入cdio的理念进行教与学,将会对培养学生的“做中学”能力、创新能力、运用知识以及解决问题的能力,乃至终生学习能力、团队工作能力方面起着极其重要的作用。而就统计学专业导论课目前教学的情况和效果看,还不能适应培养高素质的学生这一要求。 这是因为目前国内高校真正开设统计学专业导论课的并不多。究其原因:一是对统计学专业导论课的教学没有引起足够的重视,认为该课程涉及的专业知识不多,可有可无;二是无系统的理论对该课程进行指导,也没有一套完备的方案加以实施;三是目前以教师为中心的传统教学模式已经不能适应大学教学发展的需要。以教师为中心的传统教学模式不仅不能激发学生的求知欲和参与教学活动的热情,反而使学生的创造性难以发挥,独立自主学习能力难以培养,造成学生对教师和课堂的过分依赖。因此,这些都是统计学专业导论课教学改革中一个亟待关注与解决的重大课题。 所以,将cdio理念引入统计学专业导论课的教学 中,一方面不仅有利于大学生了解本专业、掌握学习方法,同时使学生在学习的过程中认识到基本知识的掌握和一般能力的培养是不够的,还需要具备较强的数据获取、分析、挖掘等实际操作能力和较强的创新能力;另一方面为统计学专业导论课的开设作出了理论指导。 2 基于cdio理念的统计学专业导论课教学方法的创新方案 广东白云学院自2010年起,开始深入研究cdio工程教育思想,并逐步将其引入各门课程,包括电子信息工程、艺术与建筑、计算机及财经等相关科目,“统计学专业(经济统计方向)”的导论课在融入了cdio的思想后,极大地激发了学生对本专业的热爱,调动了他们对专业课程的浓厚兴趣,解决了传统专业导论课所面临的诸多问题。 2.1 及时树立新教学观念是统计学专业导论课教学改革的先导 cdio工程教育理念充分尊重学生在教学过程中的主体地位,强调在传授学术知识的同时,还应充分培养学生的终生学习能力、团队交流能力和大系统掌控能力。在此理念下,学生不再是知识的被动接受者,而是知识的主动建构者;教师从以前的传授知识为主变为以指导学生自主学习为主,让学生以主动、实践、联系的方式学习。为此,cdio工程教育理念更新了现有的教育思想和教学观念,在教学过程中是以人为本、以学生个性和能力发展为前提、以学生实践综合能力的提高为目标的新教学观[6]。 为了适应以上教学观念的转变,在统计学专业导论课的教学过程中,应注重人文精神熏陶,建立平等、宽容、和谐的师生关系,赏识、期待和鼓励学生大胆探索、敢于质疑,进而使培养的专业型人才具有优秀的职业道德、正直的人品和高度的责任感;并且通过本课程的学习,使学生不仅对统计学专业初步轮廓有充分的理解,而且能找出使自己感兴趣的方向,并具有向该方向进行探索创新、团队精神和语言沟通的能力。 2.2 确定cdio理念教学目标是统计学专业导论课改革的理论指引 cdio教学大纲综合为三大能力目标:专业能力、素质能力和运用能力,这为制定统计学专业导论课的教学目标指引了方向。“统计学专业(经济统计方向)”的导论课,教学目标是在学生心中建立数据调查、分析在社会中的工作和贡献的框架,由此培养对统计数据的敏感性,激发学生对统计专业兴趣和学习的主动性。其专业能力包含学生对所学专业理论知识、方法结构及课程体系的理解能力。素质能力体现学生在自主学习、团队协作及口头表述方面的能力。运用能力培养学生利用专业知识在企业和社会环境下构思、设计、实施、运行系统的综合能力。 因此,通过本课程的学习,引导“统计学专业(经济统计方向)”的学生了解有关学科、专业和研究方向的产生、发展、基本内容和最新进展,介绍专业教学计划的内容、统计软件初步应用和大学学习基本方法,为学生了解本专业、深入学习本专业的知识打下必要的基础。 2.3 科学安排教学内容和学时改革的重点 具有cdio工程教育理念的统计学专业导论课内容一般应涵盖高等教育学、统计学专业与学科知识、统计学行业发展趋势分析、大学生学习方法论和统计学项目初步模拟等。基于以上指导思想与原则,笔者编制了统计学专业导论课程内容和学时建议方案,详见表1。 表1显示了作为高校新生入门级、定位于专业必修课的统计学专业导论课设计思路:该课程共开设了32学时,其中认知教学和实践教学各占了一半学时,以每周2学时来说,共开课16周,设计学分为2。该课程的授课方式以讲座形式为主,附以考察、讨论、实践等方式,因此,需要组织专门的师资力量编写统计学专业导论讲义。 2.4 项目设计是学生主动学习能力的培养 cdio人才培养模式提倡以能力培养为目标,而通过项目设计将整个课程体系系统地、有机地结合起来,有利于cdio人才培养模式进行,有助于学生的“做中学”,两者融合在一起,形成一个整体。比如通过对统计学学科的学习,引发了统计数据,而数据的获取可以来支撑专业导论课的项目设计,并以此为基石开发出数据调查、整理、分析和挖掘等子项目,使学生可以体会到“做中学”的乐趣,培养了学生的主动学习能力,激发了学生对专业的热爱。 2.5 团队协作是学生组织沟通与协调能力的培养 团队协作不仅是cdio非常强调的能力,也是现在企业看重的能力指标。在统计学专业导论课教学中培养学生的组织沟通与协调能力,是通过项目设计来实现的。比如采用小组合作相结合的方式,让学生选定感兴趣的项目,通过调查获得数据、分析数据、揭露问题等一系列过程, 培养学生动手实践、合作研究、协作开发的数据分析处理能力,为专业技能训练提供基础。这样在项目设计中进行团队协作、角色扮演,让学习过程成为一个培养科研能力的探索过程,最后让科研成果成为可以与他人共享的集体智慧。 2.6 考试的改革是当务之急 传统的考试形式和评分标准一般是平时成绩与卷面成绩比例为四六开或三七开,这与以转变观念为先导、以能力和素质考核为中心的cdio工程教育模式考试理念相违背,因此,有必要对传统的考试形式和评分标准进行改变。统计学专业导论课课程应着重考核学生的能力和衡量学生学习的主动性,主要包括学生学习心得体会、自学笔记、项目参与和发挥作用情况,学习心得体会、自学笔记由教师评定成绩各占30%;项目参与和发挥作用情况由团队民主评定,成绩占40%。这样做的好处在于更注重考核学生学习过程中的表现情况,彻底改变存在的只会考试而不会做事的高分低能的现象,有利于促进学生积极主动学习,培养其创新能力。 3 结论与展望 要教好统计学专业导论课这门具有实践性的入门课程,结合cdio教育理念,需要我们从根本上转变传统观念,改革该课程的教学内容、教学模式和考核要求,及时总结出成功经验或失败原因,探索出适合统计学专业导论课的教学方法,得出优化该课程的改革方案,从而使该课程的教学体系更加系统、教学改革更具科学性。可以预见,在不远的将来,会出现一大批优秀的统计学专业导论课教师、一系列具有cdio教育理念特色的统计学专业导论教材和教学资源。 统计学论文:生物统计学精品课程建设的实践与体会 摘 要:根据21世纪对生物统计学课程的重新定位,在生物统计学精品课程建设中重点突出了教学方法和教学手段的改革,强化了学生能力的培养。 关键词:生物统计学;精品课程;教学改革 一、引言 随着生物 科学 的 发展 ,只有定性的结论已不能满足实践的需要,实现生物科学结论定量化是人们长期追求探索的目标;生物统计学是生物学科定量化的重要分析理论与方法,生物统计学是生物学科应具备的基本知识和素质,与生命活动有关的各种现象中普遍存在着随机现象,大到森林陆地生态系统,小至分子水平,均受到许多随机因素的影响,表现为各种各样的随机现象,而生物统计学正是从数量方面揭示大量随机现象中存在的必然 规律 的学科。因此,生物统计学是一门在实践中应用十分广泛的工具学科,它是生命科学各专业的专业基础课,对后续生命科学课程学习和生物科研有重要作用。 同时,生物统计作为数理统计在生物学领域的应用,是教学难度较大的一门课程。因此,在生物统计学精品课程建设过程中,针对各专业培养目标的定位,因材施教,更新 教育 理念,加强实践训练,在教学方法和教学手段上进行改革和大胆探索。 二、二十一世纪对生物统计学课程的重新定位。 (一)新世纪对生物统计学课程提出的新要求。 二十世纪上半叶农业和遗传统计学首先获得了发展,在其基础上发展起来的生物统计学、统计流行病学、随机化临床试验学已经成为攻克人类疾病的一个里程碑。这在过去的半个世纪里显著提高了人类的期望寿命。 21世纪人类基因组,基因芯片等实验科学产生出的巨量数据,需要新工具来组织和提取重要信息。 将数据转化为信息需要统计理论和实践方面的洞察力、技术和训练。 未来的生物统计学将会与信息技术密切结合,较少侧重传统数理统计,而会更多注意数据分析,尤其是大型数据库的处理。生物统计学越来越不同于其它数学领域, 计算 机和信息科学工具至少和概率论一样重要。 (二)生物统计学对大学生素质培养的作用。 生物统计学的一个重要特点就是通过样本来推断和估计总体,这样得到的结论有很大的可靠性但有一定的错误率,这是统计分析的基本特点,因此在生物统计课程的学习中培养了一种新的思维方法———从不肯定性或概率的角度来思考问题和分析科学试验的结果。 生物统计学是通过个别的试验研究得出其一般性结论,属于归纳推理的范畴。但其有别于简单枚举法和科学归纳法,是一种或然性归纳推理或者概率归纳推理。在生命科学的研究中绝大多数涉及到的是随机事件,因此,生物统计学不仅是试验设计与统计方法的教学,更重要的还是大学生思维方式的培养,这对提高大学生的素质很有必要。 生物统计学包括试验设计和统计方法两个有机联系的组成部分。通过试验设计的教学可提高大学生设计研究课题试验方案的能力,使之明确课题的研究目的、试验因素与水平以及试验设计方法等方面的内容。通过统计方法的教学除让学生弄清各种统计方法的内涵外,还需要使学生能够正确地选择最适合的统计方法,以揭示资料潜在的信息,达到研究的最终目的,从而提高大学生科学研究素质。 三、教学方法和教学手段的改革。 (一)加强 电子 课件及 网络 平台建设。 生物统计学是应用概率论和数理统计原理研究生物界数量变化的学科,而概率统计的理论和思维方法对本科生来说有一定的难度,加之课程学时的减少(由原来的60 - 70学时,降到现在的40学时左右) ,如何深入浅出地引导学生入门,并使学生在了解概率统计思想的基础上,掌握常用统计分析方法的应用及使用条件是课程的教学难点。为此,我们利用多媒体技术,制作了与教材配套的课件,通过在课堂上把抽象内容形象化与直观化,收到了良好教学效果。建设了一个生物统计学教学网络支撑平台,现有课程简介、教学大纲、师资力量、授课教案、电子版《生物统计学》教材、课程录像、实习指导、在线测试题、 参考 文献 、其它教学资源等栏目,免费向全校师生开放。 (二)将多媒体教学优势与学生的认知规律有机结合,用较少的学时得到良好的教学效果。 多媒体具有信息量大、形象化、直观化的特点。 但是如果不能很好地将多媒体这些特点与学生的认知规律相结合,多媒体教学就可能会带来一些弊端诸如: (1)内容多,幻灯片变换快,由照本宣科变为照屏宣科,为新的“满堂灌”; (2)课件图片多,内容以展示为主,缺乏启发性; (3)教学内容常用满屏的方式显示(即所谓“死屏”) ,老师照着屏幕上的内容给学生讲解,失去了传统教学方法,老师边讲边板书能给学生留下比较深刻印象的特点,缺乏吸引力。 而多媒体在教学中只能充当工具的角色,在教学过程中必须将多媒体信息量大、形象化、直观化的特点与学生的认知规律紧密结合在一起。在制作课件时,采用启发式教学方式,精炼教学内容,模仿传统教学书写板书的过程,根据教学内容的难易程度,采用逐字、逐句、逐段显示教学内容的动画方式。在课堂教学中,老师仍然保持传统教学方法的教姿教态,在授课的过程中与学生保持互动,根据学生在课堂上接受知识的能力,掌握屏幕上显示内容的速度,必要时辅以板书进行讲解。这样做既发挥了多媒体教学的特点,又充分照顾到学生的认知规律,在内容没有缩减,学时减少近三分之一的情况下,仍然取得良好的教学效果。 (三)长期坚持教育教学方法及教学规律的研究。 生物统计学的理论基础是概率论与数理统计,从这个层面上讲,它有非常浓的数学味道,但是它又有别于概率论与数理统计,生物统计学更主要强调的是概率论及数理统计的思想和方法在解决生命科学中一些具体问题的应用。因此在教学过程中就存在一个“度”的把握问题,如果将概率论及数理统计的原理讲得太多,一是学时不允许,二是学生难以消化,得不到好的教学效果;如果只注重方法的讲解,学生知其然不知其所以然,就会误入乱套公式的歧途。经过将教学的重点放在教学中引导学生重点掌握统计方法的功能与用途,方法与步骤,防止各类方法的误用,淡化定理的证明与公式的推导。在教学内容的安排上采用“保干削枝”,即在学时减少很多的情况下,将一些次要的统计方法去掉,也要保证有足够的学时讲授理论分布与抽样分布、统计假设测验等方面的内容,让学生掌握生物统计学中所蕴含的概率论及数理统计的思想精髓,从而避免学生乱套统计公式。 (四)密切跟踪生命科学发展的前沿动向,探索生物统计学解决前沿问题的理论与方法。 统计学在生物学中的应用已有长远的 历史 ,许多统计的理论与方法也是自生物上的应用发展而来,而且生物统计是一个极重要的跨生命科学各研究领域的平台。现在基因组学、蛋白质组学与生物信息学的蓬勃发展,使得生物统计在这些突破性生物科技领域上扮演着不可或缺的角色。 在课程建设中,随时注意纳入生物统计学在前沿领域研究应用的内容,增强课程的活力,提高教师和学生面向生物产业主战场解决实际问题的能力。 四、加强实践教学,注重学生能力培养。 生物统计学要不要开实验课,怎样开实验课,一直存在争议,在此认为生物统计学不仅应该开设实验课,而且还要将实践教学的重点放在 计算 机技术和统计软件的应用上,让学生不仅掌握统计方法,而且加深对原理的认识,获得就业或升学的必备计算机统计技能,提高解决复杂问题的能力。 (一)开展统计软件的实习,扩大学生的视野,提高学生素质。 20世纪20年代 发展 起来的多元统计方法虽然对于处理多变量的种类数据问题具有很大的优越性,但由于计算工作量大,使得这些有效的统计分析方法一开始并没有能够在实践中很好推广开来。而 电子 计算机技术的诞生与发展,使得复杂的数据处理工作变得非常容易,所以充分利用 现代 计算技术,通过计算机软件将统计方法中复杂难懂的计算过程屏障起来,让用户直接看到统计输出结果与有关解释,从而使统计方法的普及变得非常容易。在课程体系改革中,各课程的教学时数与达到培养目标所需完成的教学内容相比还是不足的。为此,可以通过标准的统计软件的教学实习来达到以点带面,扩大学生视野,提高学生素质。 为此我们建立了一个专用于实习教学的生物统计电脑实验室。现共有50余台电脑,并连接到校园网。实验室配备有指导教师,负责对上机的学生答疑。除按教学计划进行的正常实习教学外,实验室还对优秀学生免费开放,鼓励他们结合教师的科研活动,应用所学生物统计学知识,学习新的生物统计学知识,掌握应用计算机解决生物统计学问题的技能。 (二)全方位、多层次的实践教学。 为了进一步培养学生实际动手能力和 科学 严谨的治学态度,必须将本课程的实践教学活动延伸到课堂教学外,开展全方位、多层次的实践教学。 在原绵阳农专期间,主要在作物育种、作物栽培、动物营养等课程实验与实习中,根据相关内容加入了试验设计方法以及数据统计分析的相关内容。 组建了西南科技大学生命科学与工程学院以后,由原来的单一农科专业变成了理、工、农三大学科均有专业的格局。虽然专业的学科归属不同,但有一点是相通的,其内涵均属于生命科学的范畴。以科学研究的方法进行划分,均属于实验科学。 掌握正确的实验设计方法,从不确定性数据中挖掘事物的客观 规律 ,是实验科学工作者必备的技能。因此,我们将原来只是在农科专业上延伸实践教学的作法推广到全院的所有专业,结合实验课教学的改革,对发酵工艺学实验、植物细胞工程实验、食用菌实验、微生物学实验等课程的内容全部或部分改为用生物统计学指导学生自主进行实验设计,把过去单一的实验流程、样品观察或检测实验改变为试验条件的优化试验,提出在不同条件下对样品测定的比较试验设计、单因素试验设计、多因素试验设计、正交试验设计、均匀试验设计,对试验结果要求学生使用统计学的方法对进行分析和讨论,最后得出最佳试验条件。 这样的实验教学改革起到了一箭双雕的作用,从专业基础课或专业课的角度看,改验证性实验为设计型、综合性实验,增强了学生解决实际问题的能力,培养了学生创新思维的能力;从生物统计学角度看,将课程的教学实践延伸到课程外,弥补了学时的不足,更重要的是学生将自己学到的统计学知识,转化为解决实际问题的能力,知识得到很好的内化。 此外,在学生课外科技活动中指导学生选用正确的实验设计和数据的统计分析方法,提升科技作品的档次;在毕业 论文 (设计)中要求学生采用恰当的生物统计学方法进行设计与分析,写出高质量的毕业论文(设计) 。 通过这样的教学实践,训练了学生的统计思维能力,使学生充分认识到掌握生物统计学这一工具的重要性和必要性,增强了学生学好用好这门工具的信心,提高了学生从复杂的生命现象中挖掘事物客观发展规律的能力。 精品课程是集科学性、先进性、 教育 性、整体性、有效性和示范性于一身的优秀课程。作为精品课程的载体,应具有一流的教师队伍、一流的教学内容、一流的教学方法、一流的教材、一流的教学管理等特点。与之相比,我们在生物统计学精品课程的建设上,才刚刚起步,今后还要在教材建设、师资队伍建设、科学研究等方面加大力度,将生物统计学建设成体现现代教育教学思想、符合现代科学技术和适应社会发展进步的需要、能够促进学生的全面发展而深受学生欢迎的一门课程。 统计学论文:论统计学教学模式改革 摘要:统计学被列为财经类专业本专科专业的必修核心课程之一。其教学面临诸多挑战,应当顺应统计学教学的 发展 趋势,将统计学和 计算 机技术有机地结合起来,运用excel的有关功能对教学内容、教学方法、 考试 方法进行改革。 关键词:统计学 教学模式 excel 0 引言 进入21世纪,随着我国市场化步伐的加快,社会对新知识的需求日益增加,无论是国民 经济 管理,还是公司 企业 乃至个人的经营、投资决策,都越来越依赖于数量分析,依赖于统计方法,统计方法已成为管理、经贸、 金融 等许多学科领域 科学 研究的重要方法。 1 《统计学》课程教学面临的挑战 1.1 内容日益丰富。长期以来,在我国存在两门相互独立的统计学——数理统计学和社会经济统计学,分别隶属于数学学科和经济学学科。统计学是一门通用方法论的科学,是一种定量认识问题的工具。统计方法只有与具体的实质性学科相结合,才能够发挥出其强大的数量分析功效。这些分支学科的存在主要不是为了发展统计方法,而是为了解决实质性学科研究中的有关定量分析问题,统计方法是在这一应用过程中得以完善和发展的。随着大统计学思想的建立和统计学在实质学科中的应用的需要,大多数学校和老师在财经类专业的本、专科专业《统计学》教学过程中,除了保留社会经济统计学原理中仍有现实意义的内容,如统计学的研究对象方法、统计的基本概念、统计数据的搜集整理、平均及变异指标、总量指标、相对指标、抽样调查、时间序列、统计指数等;同时也系统的充实了统计推断的内容,如:统计数据的分布特征、假设检验、方差分析、相关与回归分析、统计决策等。 1.2 学生的学习难度加大。首先、结合《统计学》的课程特点——概念多而且概念之间的关系十分复杂、公式多且计算有一定难度等。如果学生不做必要的课外阅读、练习和实践活动,是很难理解和掌握的。对于财经类专业的本、专科专业的学生来说,由于其本专业的课程体系要求,使得学生的数学或者数理统计的基础不是特别好,对于专科学生来说更不用说,推断统计将是他们学习的困难。 1.3 教师的教学难度加大。授课内容越来越丰富;课程难度太大可能导致学生兴趣下降;传统教学方法的主要目的是让学生了解、掌握知识,其一成不变的教学内容和模式,学生味同嚼蜡,学生只是被动地吸收知识,最后得到的效果就是使其不思进取缺乏新意。高等 教育 扩招后,大多数学校,授课班级学生人数越来越多,一个教师跨越不同专业授课。这要求授课教师必须深刻领会授课内容的核心和相互关系,学会控制和驾驭课堂教学,注重统计学在不同专业领域的具体应用等等。教师和学生之间不再只是简单的知识“单向”传递,而是师生之间思想、心得、智慧的“双向”交流,教师和学生都承担了更多的教与学的责任。 2 《统计学》教学的发展趋势分析 2.1 统计学从数学技巧转向数据分析的训练。在计算机及计算机 网络 非常普及的今天,统计计算技术不再是统计学教学的重点了。统计思想、统计应用才应该是重点。 现代 统计方法的实际应用离不开现代信息处理技术。统计软件的使用,不仅使统计数据的计算和显示变得简单、准确,而且使统计教学由繁琐抽象变得简单轻松、由枯燥乏味变得趣味盎然。所以,在统计教学过程中,大量的内容只需要给学生讲清楚统计基本思想、计算的原理和正确应用的条件、正确解读计算的结果,而对大量复杂具体的计算可以交给计算机去完成。注重引导学生运用所学知识来解决实际问题,给学生多做一些教学案例,教学案例与教科书上的例题不同,例题的作用是单一的、有限的,通过例题只是掌握和熟练所学的统计方法及计算公式,而案例的作用是多方面的,它让学生了解了分析问题的思路,要解决什么问题,如何解决,应用什么理论和方法,需要什么数据,怎样解读计算结果,并根据分析结果,提出针对性的对策和措施,训练学生综合运用所学知识去解决实际问题的能力,激发学生学习的兴趣和求知的欲望。 2.2 通过统计实践学习统计。它要求统计教师不仅要融会贯通统计理论和方法,而且要对案例中问题的解决思路和方法有熟练的把握。在教学中学生是主角,教师起引导作用,针对不同的统计教学案例,教师只有事先亲自采用各种方法进行计算和分析,才能对学生使用哪些统计方法和统计分析软件进行计算和分析提出建议,并对学生采用不同的分析方法和得到的分析结果作出比较透明的比较和评价。通过课堂现场教学,引导学生利用课余时间完成项目,利用假期时间,通过参加学校组织的某些团队、小组或自己组织去开展一些与专业有关的活动,全方位地激发学生的学习兴趣、培养学生的专业能力、方法能力和社会能力。 3 基于excel的《统计学》教学设想 如何从烦琐的数理统计技巧转向数据处理的训练,教师的导向是第一位的,必须选择容易获得而且普及性比较强的统计分析软件,并在课堂教学和引导学生实践中广泛采用。 3.1 微软公司开发的excel软件无疑是我们最好的选择 专业的统计分析软件spss、sas、bmdp、systat其功能固然强大,统计分析的专业性、权威性不可否认,但是对于没有开设统计学专业的院校这些软件并不常用,微软公司开发的excel软件作为一款优秀的表格软件,其提供的统计分析功能虽然比不上专业统计软件,但它比专业统计软件易学易用,便于掌握。对于《统计学》这门课程而言,利用excel提供的统计函数和分析工具,结合 电子 表格技术,已能满足统计方面的要求。 3.2 基于excel的《统计学》教学设想 3.2.1 在教学内容上,依据excel的函数功能、电子表格功能、数据分析功能,结合统计学原理的基本理论和方法,对统计数据的搜集主要强调统计报表制度,在excel环境应该更注重抽样推断,excel提供的随机抽样工具使得抽样调查不再是十分复杂的技术,统计图也可以被广泛运用于对数据的描述。 3.2.2 案例教学成为《统计学》课程的重要内容。案例教学法不仅可以将理论与实际紧密联系起来,使学生在课堂上就能接触到大量的实际问题,而且对提高学生综合分析和解决实际问题的能力大有帮助。结合学生所学专业精选案例教学,比如对于 金融 专业的学生可以设计用几何平均数 计算 投资的平均收益率、运用标志变异指标考察投资组合的风险大小等。对于经管专业的学生,精选抽样推断、假设检验、方差分析对于控制产品质量,经营决策等方面的案例,深入浅出地介绍这些方法的基本思想、并用excel进行分析。 3.2.3 改革考试方式和内容,合理评定学生成绩。对于《统计学原理》的考试,多年以来一直沿用闭卷笔试的方式。这种考试方式对于保证教学质量,维持正常的教学秩序起到了一定的作用,但也存在着缺陷。在过去的《统计学》教学中,基本运算能力被认为是首要的培养目标,教科书中的各种例题主要是向学生展示如何运用公式进行计算。这样导致了学生在学习《统计学》课程的过程中,为应付考试把精力过多的花在了概念、公式的死记硬背上。这与财经类专业培养新世纪高素质的 经济 管理人才是格格不入的。为此,需要对《统计学》考试进行了改革,主要包括两个方面:一是考试内容与要求不仅体现出《统计学》的基本知识和基本运算以及推理能力,还注重了学生各种能力的考查,尤其是创新能力。二是考试模式不居一格,除了普遍采用的闭卷考试外,还在教学中用讨论、答辩和小 论文 的方式进行考核,采取灵活多样的考试组织形式。学生成绩的测评根据学生参与教学活动的程度、学习过程中提交的读书报告、上机操作和卷面考试成绩等综合评定。这样,可以引导学生在学好基础知识的基础上,注重技能训练与能力的培养。 统计学论文:从统计学科的发展看统计教育改革趋势 摘要: 要培养新型的21世纪的人才,统计 教育 必须要高瞻远瞩。本文从统计学的 发展 浅谈一下统计教育急需改革的几个方面。 关键词: 统计学;发展趋势;统计教育改革 0 引言 随着国家创新形式的发展,统计创新工作已经得到相关部门的重视,统计创新包括统计实践创新和统计教育创新两个方面。统计教育的创新是统计创新的基础,没有统计教育的创新,就谈不上统计实践的创新,下面我从统计学的基本发展趋势来探讨目前统计教育的改革方向。 1 统计学的基本发展趋势 统计学的发展与其它学科的发展相似,也需要走与其它学科相联系的发展道路。 1.1 统计学与实质性学科相结合的趋势 统计学是一门通用方法论的 科学 ,是一种定量认识问题的工具。统计方法只有与具体的实质性学科相结合,才能够发挥出其强大的数量分析功效。并且,从统计方法的形成 历史 看,统计方法基本是从一些实质性学科的研究活动得来的,例如,最小平方法与正态分布理论源于天文观察误差分析,相关与回归源于生物学研究,抽样调查方法源于政府统计调查资料的搜集。同时历史上一些着名的统计学家同时也是生物学家或 经济 学家等。另外,从学科体系上看,统计学与实质性学科之间的关系不是并列的,而是相交的,统计方法与实质性学科相结合,才产生了统计学的分支,如统计学与经济学相结合产生了经济统计学,与社会学相结合产生了社会统计学等,而这些分支学科都具有“双重”属性:一方面是统计学的分支,另一方面也是相应实质性学科的分支,所以经济统计学、经济计量学、社会统计学不仅仅属于统计学,同时也属于经济学、社会学、生物学的分支等。这些分支学科的存在主要不是为了发展统计方法,而是为了解决实质性学科研究中的有关定量分析问题,统计方法是在这一应用过程中得以完善和发展的。这个发展趋势说明了统计方法的学习必须与具体的实质性学科知识学习相结合。因此,统计专业的学生必须在学好本专业知识的同时,也要通晓相关的实质性学科的课程知识,只有这样,所学的统计方法才有用武之地。 1.2 统计学与 计算 机科学结合的趋势 纵观统计数据处理手段发展历史,数据处理手段的每一次飞跃,都给统计实践带来革命性的发展。 电子 计算机技术的诞生与发展,使得复杂的数据处理工作变得非常容易,那些计算繁杂的统计方法的推广与应用,由于相应统计软件的开发与商品化而变得更加方便与迅速,非统计专业的理论工作者可以直接凭借商品化统计分析软件来处理各类现实问题的多变量数据分析,而无需对有关统计方法的复杂理论背景进行研究。计算机运行能力的提高,使得大规模统计调查数据的处理更加准确、充分与快捷。随着计算机应用的越来越广泛,信息数据也越来越多,大量信息在给人们带来方便的同时也带来了许多问题:信息过量、信息真假、信息安全等问题出现了,同时信息形式的不一致也导致信息难以统一处理。于是如何从大量的信息中找出有用的信息?如何提高信息的利用率?数据挖掘和知识发现(dmkd)技术随之应运而生了。数据挖掘就是从大量的、不完全的、有噪声的、模糊的、随机的实际应用数据中,提取隐含在其中的、人们事先不知道的、但又是潜在有用的信息和知识的过程。数据挖掘是一门交叉学科,它把人们对数据的应用从低层的简单查询,提升到从数据中挖掘知识,提供决策支持。在这种需求下,汇聚了不同领域的研究者们投身到数据挖掘这一新兴的研究领域。虽然统计学家与计算机专家关心data mining的视角不完全相同,但可以说,data mining与dss一样,使得统计方法与计算机技术的结合达到了一个更高的层次。 因此,统计学越来越离不开计算机技术,而计算机技术应用的深入,也同样离不开统计方法的发展与完善。所以,对于统计专业的学生来说,一方面要学好统计方法,但另一方面更加要学会利用商品化统计软件解决实践中的统计数量分析问题,学好计算机信息系统开发的基本思想与基本程序设计,能够将具体单位的统计模型通过编程来实现,以建立起统计决策支持系统。所以统计与实质性学科相结合,与计算机技术相结合,这是发展的趋势。所以统计教育的一些课程要改革,教学方式也要改革。以下谈一谈统计教育需要改革的几个方面。 2 统计教育的改革 2.1 统计专业课程建设 专业建设考虑的是应当培养什么样的人才和怎样培养这样的人才。专业建设的核心问题则是课程设置和规范课程的内容。培养统计理论人才应当设置较多的数学课程,目的是让学生能对各种统计方法有较深刻的理性认识;培养应用统计人才应当设置较多的相关应用领域的专业课程,将统计方法与相关领域的专业知识完美结合。例如培养从事 经济 管理的统计人才,在课程设置上至少应当包括三方面的知识:(1)经济理论课程,让学生了解经济活动的主要进程和基本 规律 ;(2)研究社会经济问题主要统计方法,包括常用的统计数据搜集方法,统计数据处理方法和分析方法;(3)适用电脑技术,让学生初步掌握运用电脑进行统计数据处理和分析的基本理论和技能。 2.2 教学方法和教学手段的改革 统计教学方法和教学手段改革中,应充分运用 现代 教育技术、教学手段,更新教学方法,促使教育技术、教学手段和教学方法有机结合。 2.2.1 改接受式的教学为互动式教学,以案例分析与情景教学开启学生的思维,使学生更形象、快捷的接受知识,发挥其独立思考与创造才能,培养学生的创造性思维能力。 2.2.2 构建以课堂-实验室-社会实践多元化的立体教育教学体系。在传授和学习已经形成的知识的同时,加强实践能力锻炼,提高学生的动手能力和创新能力。只有将统计学的方法结合实际进行应用,才能展现统计学的生命力。 2.3 统计学与 计算 机教学相结合 教材要与统计软件的应用相结合。现在许多教材都是内容与软件分家,现在计算机已非常普及,无论是高校、高职和中专,培养出来的学生都会要用统计软件分析数据。再者,统计学是一门应用的方法型学科,统计学应当从数据技巧教学转向数据分析的训练。统计学与计算机教学有机地合为一体,除了要培养学生搜集数据、分析数据的能力外,还要培养学生处理大量数据的能力,即数据挖掘的能力。 2.4 教学与实际的数据分析相结合 统计的教学不能只停留在课本上,案例教学与情景教学应成为统计课程的重要内容。通过计算机对大量实际数据进行处理,可以在试验室进行,亦可在课堂上进行讨论,这样学生不仅理解了统计思想和方法,而且也锻炼和培养了学生研究和解决问题的能力。 2.5 要有一批能用电脑、 网络 来教学的新型教师 电脑、网络的出现,不仅改变了教学的手段,还影响着教学的内容。语言、数学、计算机、专业知识是一个统计人才必备的素质,它们之间是不可分离的,而是要尽可能结合在一起来进行教学,单一化人才已不适应现代化教育教学的需要,现代教育更注重教育信息技术中的多媒体、网络化、社会化和国际化、多样化和多层次的综合人才。 统计学论文:浅论统计学中的统计思想 【论文关键词】统计学;统计思想;认识 【论文摘要】所谓统计思想,就是在统计实际工作、统计学理论的应用研究中,必须遵循的基本理念和指导思想。统计思想主要包括均值思想、变异思想、估计思想、相关思想、拟合思想、检验思想等思想。文章通过对统计思想的阐释,提出关于统计思想认识的三点思考。 1关于统计学 统计学是一门实质性的社会科学,既研究社会生活的客观规律,也研究统计方法。统计学是继承和发展基础统计的理论成果,坚持统计学的社会科学性质,使统计理论研究更接近统计工作实际,在国家和社会得到广泛发展。 2 统计学中的几种统计思想 2.1 统计思想的形成 统计思想不是天然形成的,需要经历统计观念、统计意识、统计理念等阶段。统计思想是根据人类社会需求的变化而开展各种统计实践、统计理论研究与概括,才能逐步形成系统的统计思想。 2.2 比较常用的几种统计思想 所谓统计思想,就是统计实际工作、统计学理论及应用研究中必须遵循的基本理念和指导思想。统计思想主要包括:均值思想、变异思想、估计思想、相关思想、拟合思想、检验思想。现分述如下: 2.2.1 均值思想 均值是对所要研究对象的简明而重要的代表。均值概念几乎涉及所有统计学理论,是统计学的基本思想。均值思想也要求从总体上看问题,但要求观察其一般发展趋势,避免个别偶然现象的干扰,故也体现了总体观。 2.2.2 变异思想 统计研究同类现象的总体特征,它的前提则是总体各单位的特征存在着差异。统计方法就是要认识事物数量方面的差异。统计学反映变异情况较基本的概念是方差,是表示“变异”的“一般水平”的概念。平均与变异都是对同类事物特征的抽象和宏观度量。 2.2.3 估计思想 估计以样本推测总体,是对同类事物的由此及彼式的认识方法。使用估计方法有一个预设:样本与总体具有相同的性质。样本才能代表总体。但样本的代表性受偶然因素影响,在估计理论对置信程度的测量就是保持逻辑严谨的必要步骤。 2.2.4 相关思想 事物是普遍联系的,在变化中,经常出现一些事物相随共变或相随共现的情况,总体又是由许多个别事务所组成,这些个别事物是相互关联的,而我们所研究的事物总体又是在同质性的基础上形成。因而,总体中的个体之间、这一总体与另一总体之间总是相互关联的。 2.2.5 拟合思想 拟合是对不同类型事物之间关系之表象的抽象。任何一个单一的关系必须依赖其他关系而存在,所有实际事物的关系都表现得非常复杂,这种方法就是对规律或趋势的拟合。拟合的成果是模型,反映一般趋势。趋势表达的是“事物和关系的变化过程在数量上所体现的模式和基于此而预示的可能性”。 2.2.6 检验思想 统计方法总是归纳性的,其结论永远带有一定的或然性,基于局部特征和规律所推广出来的判断不可能完全可信,检验过程就是利用样本的实际资料来检验事先对总体某些数量特征的假设是否可信。 2.3 统计思想的特点 作为一门应用统计学,它从数理统计学派汲取新的营养,并且越来越广泛的应用数学方法,联系也越来越密切,但在统计思想的体现上与通用学派相比,还有着自己的特别之处。其基本特点能从以下四个方面体现出:(1)统计思想强调方法性与应用性的统一;(2)统计思想强调科学性与艺术性的统一;(3)统计思想强调客观性与主观性的统一;(4)统计思想强调定性分析与定量分析的统一。 3 对统计思想的一些思考 3.1 要更正当前存在的一些不正确的思想认识 英国著名生物学家、统计学家高尔顿曾经说过:“统计学具有处理复杂问题的非凡能力,当科学的探索者在前进的过程中荆棘载途时,唯有统计学可以帮助他们打开一条通道”。但事实并非这么简单,因为我们所面临的现实问题可能要比想象的复杂得多。此外,有些人认为方法越复杂越科学,在实际的分析研究中,喜欢简单问题复杂化,似乎这样才能显示其科学含量。其实,真正的科学是使复杂的问题简单化而不是追求复杂化。与此相关联的是,有些人认为只有推断统计才是科学,描述统计不是科学,并延伸扩大到只有数理统计是科学、社会经济统计不是科学这样的认识。这种认识是极其错误的,至少是对社会经济统计的无知。比利时数学家凯特勒不仅研究概率论,并且注重于把统计学应用于人类事物,试图把统计学创建成改良社会的一种工具。经济学和人口统计学中的某些近代概念,如gnp、人口增长率等等,均是凯特勒及其弟子们的遗产。 3.2要不断拓展统计思维方式 统计学是以归纳推理或归纳思维为主要的逻辑方式的。众所周知,逻辑推理方式主要有两种:归纳推理和演绎推理。归纳推理是基于观测到的数据信息(尤其是不完全甚至劣质的信息)去产生新的知识或去验证一个假设,即以所掌握的数据信息为依据,归纳得出具有一般特征的结论。归纳推理是要在数据信息的基础上透过偶然性去发现必然性。演绎推理是对统计认识能力的深化,尤其是在根据必然性去研究和认识偶然性方面,具有很大的作用。 3.3深化对数据分析的认识 任何统计研究都离不开数据分析。因为这是得到统计研究结论的必要环节。虽然统计分析的形式随时代的推移而变化着,但是“从数据中提取一切信息”或者“归纳和揭示”作为统计分析的目的却一直没有改变。对统计数据分析的原因有以下三个方面:一是基于同样的数据会得出不同、甚至相反的分析结论;二是我们所面对的分析数据有时是缺损的或存在不真实性;三是我们所面对的分析数据有时则又是海量的,让人无从下手。虽然统计数据分析已经经历了描述性数据分析(dda)、推断性数据分析(ida)和探索性数据分析(eda)等阶段,分析的方法技术已经有了质的飞跃,但与人类不断提高的要求相比,存在的问题似乎也越来越多。所以,我们必须深化对数据分析的认识,围绕“准确解答特定问题并且从数据中获取一切有效信息”这一目的,不断拓展研究思路,继续开展数据分析方法技术的研究。
一、生物技术概述 所谓的生物技术,指的就是在现代生命科学的基础之上,利用生物组织、细胞特性来进行生产加工的技术。当前这一技术在各个领域已经得到了广泛的应用,尤其是在现代医学领域当中,更起到了良好的应用效果。 二、生物技术在现代医学中的应用探讨 (一)在预防医学中的应用 生物技术在预防医学中的应用,不仅能够用来检测环境,同时还能够实现对环境的净化。在这一过程当中,生物技术的应用起到了至关重要的作用。举个例子来说,通过研发生物肥料,能够在很大程度上降低对于环境所带来的污染。不仅如此,生物技术在预防医学中的应用还表现在对于传统疫苗的改造。在过去的一段时间里,疫苗的主要作用就是减弱或者消除致病物质的毒性,现代医学角度下,这一应用逐渐呈现出一定的局限性。在上世纪就是年代初期,借助生物技术,研发出了核酸疫苗,这一疫苗主要是将和免疫原相关的基因复制在真核质粒的表面上,然后对试验动物注射重组的DNA,促使动物产生抗体,形成强大的免疫效果,通过这样的方式来预防疾病。由此我们不难看出,借助生物技术所研发的核酸疫苗,不仅非常的安全高效,而且能够起到良好的预防效果。 (二)在诊断医学中的应用 生物技术在现代诊断医学中的应用可以追溯到上世纪九十年代。通过研究生物技术在诊断医学中的应用,实现了对于一些疑难病症的诊断以及治疗。在这一过程当中,主要是通过现代分子诊断技术来实现有效的治疗的。借助现代分子诊断技术,能够更早的发现疾病,这样一来,也就能够实现对疾病的更早治疗,避免延误最佳治疗时机。现阶段,现代医学领域对于分子诊断技术方法的应用主要包括在三个方面,其一是核酸分子杂交;其二是聚合酶链反应;其三是生物芯片技术。通过深入的研究分析遗传病的基因序列,不仅能够实现对多种遗传疾病的检测,而且还能够有效的预防并治疗遗传病。现阶段,我国生物医学领域人员逐渐加大了对于基因芯片的研发力度,并且取得了一定的进展与应用,尤其是对于乙肝以及艾滋病的诊断方面,实现了准确的诊断。 (三)在药物制造中的应用 通过深入的研究分析我们发现,我们当前很多药物的制造,都是应用现代生物技术实现的。和过去的化学制药相比较而言,应用生物技术来制造药物,不仅疗效更高,而且还能够科学合理的改造蛋白质药物,降低药物的毒性,使得药物具备更强的稳定性。不仅如此,借助现代生物技术,还能够实现对很多新药的研发,预防并治疗传统治疗手段无法治疗的疾病,现阶段,生物技术在药物制造中的应用主要表现在以下几个方面,其一是生产基因工程药物;其二是DNA重组药物;第三是加工天然药物;其四是生产核酸类药物。由此我们不难看出,生物技术当中的基因工程技术,对于当前医学领域对于药物的研发以及制造起到了至关重要的作用。例如:可以实现对胰岛素的重组。现阶段,我们借助生物技术所研发制造出的药物主要包括胰岛素、生长激素、乙肝疫苗以及尿激酶等等。与此同时,我们在制造药物的整个过程当中,充分的借助DNA重组技术,更加有利于接下来的生产。这一技术在现代医学制药过程中的应用所制造出药物种类主要包括激素(胰岛素、生长激素);酶(蛋白酶、溶菌酶);以及蛋白质(胶原蛋白、血清蛋白)等等。通过生物技术的应用,起到了良好的效果,并且随着我国对于DNA重组技术的进一步完善,我相信在接下来的时间里,生物技术在现代医学制药领域中的应用必将会得到更加显著的效果。 (四)在治疗医学中的应用 生物技术在治疗医学当中的应用,主要表现在对于干细胞、基因以及纳米技术的治疗等方面。在临床医学上,生物技术对于干细胞的治疗,主要是通过移植造血干细胞治疗白血病以及遗传性血液病。通过去除发生病变的干细胞,将健康的干细胞转移到病人的体内,进而实现对病变细胞的修复,恢复细胞正常功能。应用干细胞疗法,能够实现对很多疾病的有效治疗。由此我们不难看出,,积极的应用生物技术,能够在很大程度上提升疾病的治疗效果,其次是在基因治疗方面的应用,这一技术主要是用来治疗一些由于基因缺陷所导致的遗传性疾病。在实际的治疗过程当中,去除存在缺陷的基因,并植入健康的基因,以此来更加有效的治疗遗传性疾病。现阶段,随着生物技术的不断发展,在医学领域中的应用越来越广泛,借助先进的生物技术,还能够治疗一些心血管疾病以及神经系统疾病,同时在恶性肿瘤的治疗以及病毒性传染病的治疗方面打下了良好的基础。除此之外,应用纳米技术,也能够实现对很多疾病的治疗,纳米技术在现代医学中的应用,主要是借助分子齐聚的方式诊断并治疗疾病,并且能够在很大程度上降低患者在治疗的过程当中所带来的疼痛感,帮助患者更快恢复健康。举个例子来说,应用纳米技术所制成的纳米颗粒药物,能够帮助我们人体更快的吸收,进而起到更好的治疗效果。 三、结语 综上所述,当前生物技术在各个领域均得到了广泛的发展与应用。将生物技术应用与现代医学领域当中,不仅能够有效的解决传统治疗手段所无法治疗的疑难杂症,而且在预防医学、诊断医学、药物制造以及治疗医学中均有着良好的应用效果,相信在接下来的发展当中,生物技术凭借自身的优势,必定能够进一步促进现代医学事业的发展。
生物学教学论文:生物学科高考现状分析与教学对策 论文关键词:生物 高考现状 教学对策 论文摘 要:通过对2010年全国新课标高考中生物学科情况的比较,从考试形式、比例、题型、范围、命题特点等方面进行分析,与课改前相比,生物学科在理综考试中的比值有所增加,生物试题更加贴近生活实际,体现生命科学时代前沿。教师在平时教学中要钻研课程标准,更新教育观念,着力培养符合时代要求的具有生物科学素养的创新人才。 按照教育部基础教育课程改革的统一规划,高中新课程改革将在2010年前全面推行。截止到2010年高考,已经有广东、山东、海南、宁夏、江苏、福建、浙江、辽宁、安徽、天津、北京、湖南、黑龙江、陕西、吉林15个省、市实施新课程标准下的高考,而其他省份高考依据的则是2010年高考考试大纲(大纲版),在两种类型的高考省份中,有些省份使用全国统一命题试卷,有些省份是自主命题,本文将对全国各个省、市高考方案中的生物学科考查的形式、比例、题型等方面做详细的比较和分析,并提出可行的教学对策和建议。 一、生物学科课程标准实验版考试大纲的特点 新课标实验版更加突出要求生物学科的命题要体现生物课程属于科学课程的性质。要重视对考生科学素养的考查,在生物科学和技术的基础知识、科学探究的方法、获取新知识和处理信息的能力、思维能力、分析和解决实际问题的能力等方面对考生的表现进行测量;要重视理论联系实际,关注科学技术、社会经济和生态环境的协调发展。通过比较我们不难发现,课程标准实验版的考试大纲与新课程标准三个维度的目标要求是一致的,大纲版的考试大纲也已经向新课标的目标要求靠拢。 二、各省、市高考生物学科情况比较分析 1.考查形式分析 江苏和海南以生物单科试卷形式考查,江苏卷满分为120分,海南卷满分为100分。其他省、市都是以生物、物理、化学“拼盘”的理综试卷形式考查,理综试卷总分大多数为300分,只有山东为240分。这样的高考方案,意在引导中学生既要均衡发展,又能突出个性与特长,并借此缓解中学当中普遍存在的偏科弊病,看来以理综形式来考查是大势所趋。从三科比值来看,未进行新课标高考的理综试卷生物分值比例最低,均为72分,占总分的24%;进行新课标高考的省份中,广东卷生物科比例最高,理化生三科各占100分,生物科分值比例为33%,浙江、天津、福建、北京都是80分,占总分的27%,其余省份都是占总分的30%。从整体来看,实施新课程改革后,在整个理综试卷中,还是物理比重最大,化学次之,生物最少,但生物学科在高考中的比例均有所增加,这是我们生物教师值得欣慰的,也体现了教育部门的决策者们意识到了提高学生生命科学素养的重要性,对于中学生物教师也起到了激励的作用。 2.生物试题类型及命题特点 除广东理综卷有2个双选,江苏单科卷有5个多选以外,单选和非选择题是大多数省份所采用的题型模式,从一定程度上降低了考试难度,减轻了学生负担。从命题特点上来看,各省、市试题都体现了新课程改革的要求,总体来说有以下几个特点: (1)体现生物教学特点,考查考生对生命的基本特征、生命活动的基本规律及生物与环境的关系的理解和掌握;关注考生情感、态度、价值观的形成与发展。 (2)体现生物科学时代性,重视理论联系实际,关注生产与现实生活中的实际问题,体现本地区的经济、文化、教育等方面的基本现状;试题内容尽量与中学生日常生活紧密相关。 (3)通过概念图、装置图、实验流程图、曲线图和表格等形式,从基本、核心、重点等知识领域,考查学生运用所学生物学知识科学分析实验的能力、识图能力、运用数学模型解释生物学知识的能力,以及在此基础上对实验数据、结果进行解释、分析和处理的能力,通过图表分析所获得的信息后,解决相关生物学问题的能力和知识迁移能力。 (4)考查考生的生物学基本素养和实验能力、注重科学探究能力、科学过程与方法和创新精神的能力。在各个省市的试卷中,实验部分的比例基本上都占25%左右。 三、新课程背景下的生物教学对策 1.以课标为本,夯实基础 仔细研读《普通高中生物课程标准(实验)》,明确复习方向很重要。教师要吃透课程标准中高中生物的课程性质、基本理念、设计思路、课程目标、内容标准、实施建议。理解新的课程理念和课程要求,更新教学观念;理解和把握教材,认真备课,科学设计,做好课后反思。 2.联系生活实际,关注时代热点 教学中要关注社会、生活、自然的热点问题,关注新事物、新技术、新成果、新观点。2010年广东试题中的气候变暖与碳排放,江苏试题中药用植物的保护和开发等等都是与我们生活密切相关的社会热点问题。这种试题的出现是对新课程的较好体现,教师在平时教学中一定要关注这些热点问题与课堂教学内容的衔接。 3.加强实验教学,培养学生的探究与创新能力 生物学是一门实验科学,实验教学在中学生物教学中理应成为重要的组成部分。在教学中,要加强实验技能、方法和思维的培养,引导学生多思考、多动手、多分析、多 总结,培养学生良好的基本科研素养和科研思维。 4.适当训练,勿入题海 要适当增加训练而不陷于题海之中,注重学生在掌握基础知识的基础上,提高学生获取信息的能力、分析综合能力、探究能力以及思维过程和思想结果的表述能力。 总之,新课程改革的顺利实施,对于生物学科和广大生物教师来说是一次不可多得的机遇,同时也给我们的生物教学提出了更高的要求,如何在课堂中体现新课程、达到新课程的教学目标;如何建立和完善新课程标准下的评价体系;高考复习该如何适应新课程标准下的考试模式等等,对于广大生物学教师来说都是一个全新的课题和挑战。 生物学教学论文:运用信息技术优化生物学教学提高教学服务质量 信息技术包括多媒体技术和网络技术,将它运用在生物教学中,是教育改革的新思维,是一种全新的教学方式。它以其图文并茂、声像俱佳的特点,在课堂中创设了利于学生学习的情境,能弥补课堂教学与实际之间的差距,信息技术与生物学科有效整合,能促进课堂教学效率的提高。 关键字:信息技术 生物课堂 有效教学 随着信息技术的全面应用,“信息技术与课程的整合”成为我国面向21世纪基础教育教学改革的新视点,教育部也提出了要加快信息、技术教育与其他课程的整合,改革传统教学模式,培养学生的创新和实践能力的要求。在网络环境的不断完善下,以网络和计算机为核心的现代信息技术引入教育领域后,不仅带来了教育技术上的更新,更促进了教学结构模式的发展。新课标的理念证明,以往传统的生物学课堂教学模式下,学生的学习是被动的,课堂教学忽视了学生情感、价值观、能力素养等多方面的发展,忽视了学生的个体能动性和创造性,课堂上“满堂灌”,过多地强调对生物学知识的死记硬背,制约了学生的嘴巴、双手和头脑,压抑了学生的主动性和创造性,最终使生物教学课堂变得沉闷、机械和厌烦。这限制了学生与生俱来的个性和潜能,不利于创新人才的培养。近几年来,教师不再以黑板和粉笔为武器进行“一讲到底”式的教学,而是根据网络教学的需要,通过多媒体教学信息控制台,利用计算机、投影机、大屏幕和电视机,调用自己在校园网上的教学站点和智能双向闭路电视系统中的多媒体教学资源,引导学生展开研究性、探索性的学习。然而,如何恰当运用信息技术,使信息技术与课堂教学有机地结合起来,从而为提高教学质量服务,这是个值得深入探索的课题。 1 现代信息技术在生物教学中应用的优势 1.1 网络资源在教师备课中的作用 计算机和网络中蕴含的大量资源,为我们进行电子备课提供了丰富的参考,这大大拓宽了传统的教材和教参的狭小范围,能让教师在互联网中不断获取最新的资源,从而设计出具有时代气息的电子教案。通过这种对信息的不断加工和创新,教学设计质量、艺术水平和可操作性会不断地提高。备课时,除了借助教材和教参外,还可以通过网络资源获取更多的信息和资料,特别是那些优秀案例,得奖教案,让我们开阔眼界,拓展上课的思路。在此基础上,再结合自己的教学特色,结合学生的认知水平对信息整合,使教学环节都更利于教学活动的开展,可以不断地提高工作的成效。 1.2利用多媒体创设情景,激发学生的学习兴趣。 中学生物学教学中所涉及的内容形式、丰富多彩,如果只靠教师用语言进行讲授描述,难免会使课堂变得枯燥无味,学生容易失去学习生物学的兴趣。运用多媒体创设课堂教学情境是一个激发学生学习兴趣的方便快捷而又有效的好办法,让学生在有限的时间内达到最有效的学习状态,取得最有效的学习效果。 例如,在讲解达尔文的进化论的时候,可以通过大量的图片、视频等来展示地球地质环境的变迁,以及各个时期的生物的进化与淘汰的过程,这不但有效地向求知欲极强的中学生了解到了生物学的意义,激发学生学习生物的兴趣。 再如,在讲《生物圈到细胞》一课开始时,先播放一段人的生殖和发育过程的视频,让学生感受到神奇生命的诞生过程。再讲到生命系统的结构层次时,可以播放一段《人与自然》的视频,展现动植物的千姿百态,特别是一些罕见的珍稀动植物,并配以优美动听的音乐,会立即引起学生的兴趣,为学生自主学习提供信息资料,创设教学情境,引导学生探索生命系统的结构层次之间的关系。 学生一旦被激发起兴趣,就会对新知识有一股热情和渴求,学会自己学习,举一反三,真正成为学习的主人。因此,教师在教学中可以巧妙的运用多媒体创设各种教学情境,激发学生学习生物学的的兴趣,培养学生的观察能力、思维能力和综合分析能力。 1.3 利用多媒体突破教学中的重难点。 在生物教学中,往往遇到难讲的内容,知识点琐碎抽象,与生活联系小,学生很难理解,讲的口干舌燥,学生还是毫无反应,结果课堂氛围死气沉沉,尴尬的情景可想而知。而我发现如果在课堂上引用多媒体课件就会使难讲的内容变的生动易懂。可以化静为动,化虚为实,化抽象为直观;能够拓宽课本知识体系,拓宽教学的时间和空间,拓宽和加深课堂学习的内涵和外延。 例如:减数分裂和有丝分裂的知识点对于高中生来说,是一个难点,因此在讲授“减数分裂和有性生殖细胞的形成”这一节内容时,可以将精子和卵细胞的形成过程制作成flash动画来演示;把拍摄的在显微镜下观察到的减数分裂不同时期细胞的图片与教师画的示意图对照着同时呈现给学生;将受精部分内容通过播放生理卫生科普片的形式介绍给学生,可以辅助学生对重点、难点知识的理解。另外,讲述DNA的复制一节也是高中生物教学中的难点,在这节中加入动画演示,学生就会在记忆中形成一个具体形象的复制过程,而不是干涩的抽象的理解。这些图文并茂、绘声绘色、生动逼真的教学环境,所模拟出的事实和现象是中学生物实验或其它教学手段无法实现的,有利于突破重、难点的良好教学效果。例如在讲授DNA复制的过程,如何理解复制过程所需要的原料以及碱基互补配对原则是重点也是难点,学生对这一内容感觉很抽象,生活当中接触不到,虽然DNA复制在人体内非常常见,但只要不是直观的内容,他们就会很难理解。因此,我在这节课里引用了多媒体课件,开篇以人猿图片的对比来吸引他们的注意,然后以为什么细胞减数分裂和受精作用使生物的亲代与子代之间保持遗传性状的稳定性这个问题导入新课,引发他们的思考,复制需要哪些条件,是以一条链作为模板还是两条链作为模板。然后播放视频直观展示DNA复制的整个过程,通过视频看到解旋酶打开:氢键,也就是先打开部分双螺旋结构,然后两条链分别作为模板,游离的脱氧核苷酸按照碱基互补配对原则站好队伍,最终聚合酶聚合起一个个游离的脱氧核苷酸,使双螺旋结构重新恢复,结果一个DNA分子就变成了两个相同的DNA分子,整个过程耗能,由ATP提供,这样他们从视频中就能总结出复制的模板,条件,特点,结果,充分生动细致掌握这节课的重难点,当堂反馈非常好。在现代生物技术部分,转基因技术和克隆技术这些高科技手段对于学生来说显得高深莫测,我们用flash课件步步展示了外源基因是如何被转入DNA中,从而改变了被转入基因生物的性状的过程;对于“多莉”羊的培育过程中涉及到的核移植、细胞培养和胚胎移植等环节通过多媒体的呈现,使学生对于科学家培育“多莉”羊成功的奥秘、对于克隆技术,尤其是体细胞克隆技术有了清晰的认识。 1.4 多媒体能巧妙地将抽象概念转化形象生动情境 生物教学中有很多过程都是动态的、概念是抽象的,我们可以运用投影、实验、模型、图表等展现理论产生的典型事实,力求变抽象为具体。在教学中,利用计算机、多媒体对教材中难以观察的细微结构、生命现象和活动过程等进行信息处理,模拟或再现其真实情景,使其变得形象、直观,这既为学生自主探索学习知识提供了直观的材料,又可以使学生进行抽象概括,能够很好的达到目标。 如基因的分离规律和基因的自由组合规律是孟德尔经过整整八年的不懈探索所揭示的,其理论知识抽象难懂。在教学中先通过投影片介绍孟德尔的豌豆杂交实验过程,提供产生理论的事实;然后结合图解,由现象到本质地分析豌豆的遗传特点;介绍有关生物术语,变抽象为具体,帮助学生实现由特殊到一般,由现象到本质,由感性上升到理性认识的飞跃,最后科学地导出遗传基本规律。 2 正确处理多媒体教学手段与传统教学模式的关系 多媒体教学以它的独特性、先进性和高效性,展示在人们的面前。但并不是所有的教学内容都适合使用,更不是所有教学内容都必须采用多媒体技术才能达到教学最优化,而应当根据实际需要合理使用,才能发挥最佳效果。虽说传统的教学模拟不具备以上优点,但在不断的运用和改进中,也有着不可替代的精华部分。 在教学过程中,绝不能用多媒体代替板书,在教学过程中,教师将科学凝练的文字、语言和图表书用板书的方式表达出来,进一步深化教学内容,巩固学生的感知量,突出课堂教学重点。如果省略板书,套用多媒体课件中的“板书”,则显得机械、呆板,而且屏幕上的内容一晃而过,没有给学生留下太深的印象,不利于学生对整节课内容的掌握。幻灯片的切换容易造成图文分离,不便于学生形成图文结合的整体记忆效果。我们的多媒体教学手段主要是播放利用powerpoint制作的幻灯片,或是用flash软件制作的动画。在幻灯片的制作中,幻灯片的容量大播放速度快,学生往往看到图就看不到文字小结,这既不便于学生做笔记,又不便于学生进行图文结合的记忆。比如在“转录和翻译”这一节中,从DNA的转录到蛋白质的合成要经过一系列复杂的过程,通过Flash动画演示,学生理解了这个过程。但至于“最终翻译的产物蛋白质的基本单位氨基酸的种类和排列顺序与进行转录的基因序列有什么关系”这一点,涉及到知识点的前后联系,学生有可能就想不起来了。所以随着Flash动画演示的进行,我在黑板上又画了一个简图,把转录和翻译过程中的一些细节前后联系起来。告诉学生,基因模板链的碱基序列与转录成的mRNA的密码子碱基序列互补,而mRNA的密码子碱基序列又与相对应的携带氨基酸的tRNA的反密码子碱基序列互补,所以mRNA上的密码子就决定了哪个位置上应该是哪个氨基酸。这样通过多媒体课件和板书相结合,学生不仅能理解整个动态过程,而且对这个知识点也能作出一个系统性的分析和概括。实践证明,只有将多媒体教学与传统的教学模式有机结合,才能相得益彰。 总之,在课堂教学中,有目的、有意识、多方面、多角度的采用多媒体技术,向学生传递教学信息,使学生从消极被动地接受知识到积极主动地获取知识,从被动听讲变为多感观协同参与学习,从而提高学生学习的积极性和主动性,达到活跃课堂气氛,提高课堂教学效果的作用。正确、合理的运用多媒体技术,使课堂内容由静态的灌输变为图、文、声、像并茂的动态传播,增强了感染力,有利于学生拓展知识面,从而大大激发学生积极主动的学习热情,进一步培养学生思维能力与创新能力,提高课堂教学效率,促进素质教育的全面开展。因此,在教学中,教师要深入研究和恰当地设计、开发、运用生物多媒体课件,使之与传统教学手段有机整合,优化课堂教学,力求最大限度地提高效率,才能体现出多媒体技术的真正价值。 生物学教学论文:提高生物学教学质量有三法 生物科学是自然科学中渗透最广、作用最大、涉及面最宽的科学,是与人类生活、生存关系最密切的学问。中学生物学教育肩负有为廿一世纪培养生命科学技术队伍的后备力量和提高全民素质的双重任务,其重要性不低于数、理、化。 但是由于高考取消生物学科,中考不计成绩等原因,不少学生对学习生物学的重要性认识不足,缺乏兴趣和主动性,严重影响着教学质量。提高中学生物教学质量,拟从以下三方面努力。 一、目的导向法明确学生目的是激发学习兴趣的首要条件,因为它是推动学生主动积极学习和克服困难的内在动力,因此教师在教学中要积极主动地对学生进行目的教育。 实践证明,在课堂上,随时注意向学生介绍生物科学发展的现状和前景,最能够吸引和教育学生。如在绪论课中,可向学生介绍世界及我国现代生物科学成就,特别是要介绍在世界未来十项热门高技术中占有重要地位的遗传工程和仿生学的最新成果。在遗传工程方面,目前对于基因的研究和利用比较深入,进展也较快。 生物细胞已被作为“徽型工厂”用于生产各种“高附加值的物质”,诸如抗茵素、抗癌物质、香料、激素和酶等,基因疗法已进入临床试验,以基因为靶子的药物研制将成为医药开发的焦点;已可将抗灾害和防病虫的基因植入马铃薯、棉花等作物的幼苗中。仿生学的深入研究,将制造人体许多部位(如假肢、人造眼等)的替代物……生物科学确实发展迅猛,前景光辉灿烂。通过这些知识的介绍,使学生认识到生物科学是决定一个国家、民族社会经济发展的举足轻重的科学,是未来社会经济的重要支柱,谁在生物科学和生物技术方面争先,谁的经济就会扶摇直上,在世界经济格局中处于有利的地位,从而激起他们探索生命知识的欲望,树立参与意识和为国争光的远大抱负。另外,也可在学年、学期开始时,向学生说明总的教学内容,目的和要求;在学习每章每节时让学生明确具体的目的和要求及要解决的主要问题。由于学生有了明确的目的,学习生物学的兴趣大大提高,从而保证了学习计划的顺利完成。 二、课堂激趣法进行目的教育,是培养学习兴趣的必要手段,但更重要的兴趣培养还必须始终贯穿在整个课堂教学过程中。为此,教师要精心设计和巧妙安排教学内容,对于一些易使学生感到难理解的抽象概念、单调枯燥的知识,可在讲授课程之前,恰当地灵活运用直观教具;也可设法提出一些有启发性的问题;也可穿插些生动形象的小故事;还可以风趣地运用比喻、类比、拟人的方法等等,这样可唤起学生的强烈求知欲。例如,在讲授种子结构之前,先组织学生观看双子叶,单子叶植物种子结构的幻灯片和实物,在学生获得感性认识的基础上,总结结构特点的区别,可收到好的学习效果;又如:在讲授生物进化理论之前,先组织学生观看“生物的进化”“从猿到人”的科教电视、录相,使学生获得形象生动的感性认识和进化观点,这样做,既巩固了讲授内容,又增加了对知识的理解和认识。再如在讲授遗传的内容时,介绍达尔文、摩尔根的婚姻悲剧;讲“血液的成分”的内容时,将红细胞比喻为人体内的红色运输队,将白细胞比喻为“白色卫士”,血小板比喻为“管道巡逻兵”发炎现象比喻为“自卫反击战”等等。实践证明,在四十五分钟的课堂教学中,若能恰当地将知识性和趣味性有机地结合起来,寓教于趣,寓教于乐,便会充分调动学生学习的积极性,激发学生强烈地学习兴趣,从而有利于知识的消化和吸收。 三、实验活动法生物科学是一门实验科学。中学生物教学只有重视与实际的联系,加强教学中的实验与课外科技实践活动,才能取得令人瞩目的成效。在安排实验方面,可采用两种方法,一种是讲课与实验同步。如叶片的结构,心脏的结构等实验,当堂讲,当堂做。二是将部分装置简单、操作方便的演示实验改为学生课外实验。 如“植物细胞吸水和失水”,“种子呼吸时吸收氧”等都让学生课外实验。另外,结合教学内容还可组织学生调查当地的生态环境,生物资源,在进行野外生态考察的过程中,让学生动手采集,制作生物标本;组织学生参观植物园,动物园;在校内外种花,种草,植树,饲养小动物等等。这里需要指出的是要想全面提高生物教学质量,中差生的转化不容忽视。而要提高中差生的学习兴趣和成绩,除在课堂上利用直观教具、生动语言、启发谈话等方法注意培养他们的学习兴趣外,更主要的是要让他们多参与课外科技活动。比如,可专门成立以中差生为骨干的生物课外兴趣小组,并经常组织和开展各种专题活动,让他们在活动中发展自我。 上述实践环节在校园学习生活中的实践,不仅可激燃学生强烈的学习兴趣和潜在的学习热情,而且还可培养和提高学生自己动手操作的实验能力以及独立工作的能力。 总之,生物学教学虽然在客观上,存在许多不利因素,但只要我们生物教师动脑筋,想办法、充分调动学生学习生物学的积极性,生物学的教学仍然可以取得比较令人满意的效果。 生物学教学论文:中学生物学教学中的科学精神教育探究 1 科学精神内涵的考察 科学(Science)一词来源于拉丁文Scienitia,原意为知识、学问。关于科学的论述有很多,《中国大百科全书·哲学卷》(1987年版):“科学是以范畴、定理、定律形式反映现实世界多种现象的本质和运动规律的知识体系”。《辞海》(1997年版):“科学是关于自然、社会和思维的知识体系,是社会经验的总结,并在社会实践中得到检验和发展。”综合各家所言,广义的科学就是以理性的手段对确定的对象进行客观、准确认识及其成果。随着人类的发展,科学已经不能用定义来诠释,科学可以取若干形象,每一个形象都反映科学在某一方面所具有的本质。科学是一种建制,科学是一种方法,科学是一种维持或发展生产的主要因素,科学还是一种重要的精神来源。科学的本质不在于已经认识的真理,而在于探索真理。科学本身不是知识,而是产生知识的社会活动,是一种教育生产。联合国教科文组织于1986年12月召开了第40届国际教育会议,会议通过的文件《面临科技挑战的中等教育》里专门论述了科学教育的主要内容:科学知识、方法、精神和价值等。 科学精神的内涵很丰富,可以从不同的层面来理解。“科学精神包括:怀疑一切既定权威的求实态度;对理性的真诚信仰,对知识的渴求,对可操作程序的执着;对真理的热爱和对一切弄虚作假行为的憎恶;对公正、普遍、创新等准则的遵循。”“科学精神包括:探索求知的理性精神,实事求是的严谨精神,批判创新的进取精神,互助共进的协作精神。”“实事求是、开拓创新”是科学精神的核心与实质,科学精神教育的核心问题是教育学生要具有实事求是、开拓创新的精神。 2 中学生物学教学中科学精神教育的主要内容 中学生物学教学中的科学精神教育,应当有科学的内容和合适的形式。在内容方面,应当启发学生学会: l)全面地看待自然界、生物界和生物学知识,克服认识上的片面性。 2)用变化的观点来看待生命活动过程,避免孤立、静止地看待生命活动。 3)对生物和生物学知识能够具体问题具体分析,学会相对地看问题,克服认识绝对化。 4)通过观察、实验、实习、参观、采集制作标本和搜集整理资料等实践活动来发现和认识事物和学习生物学知识,避免单纯地接受知识、死记硬背知识的倾向。 5)运用所学知识解释生活、生产实践中的各种具体问题.增强现论与实际的联系。 6)把获得的生物学知识的感性认识上升为理性认识,避免认识仅停留在低级阶段。 7)在各种实践活动中,特别是在观察、实验和实习等实践活动中,积累、记录有关资料,有序地进行操作,善始善终地完成全过程,克服实践活动中行动或行为的随意性。对观察、实验、实习等的过程和数据应如实记载,不容篡改(即使与权威或教材相反也应如实记载,不容篡改),培养对理性的“真诚信仰和执着”的科学精神。 8)正确使用生物科学术语,运用科学的思维方法和学习方法来掌握生物科学的概念、规律、原理和观点等,避免学习行为的无序性,培养学生的“对真理的热爱和对一切弄虚作假行为的憎恶;对公正、普遍、创新等准则的遵循”的科学精神。 9)渗透开拓创新的科学精神,引导学生“由‘知识就是力量’向‘创新才有力量’转变”。“知识就是力量”,是英国科学家弗兰西斯·培根在1620年提出的,曾经风行世界。近400年的实践,人们不难发现真正的力量,不是知识收藏者,而是知识创新者,通过下列对比可以证实:英国人亚克敦,读遍藏书7万册,还做了大量读书笔记,却一辈子没有自己的科研成果;美国科学家爱迪生,虽没受过正规教育,却完成2000多种发明。千万个相似的案例说明:“知识就是力量”的时代,已经转入创新才有力量的时代。在进行科学精神教育时,要重视学生的思维科学化,在教学中渗透创新思维和创新技法。 3 中学生物学教学中科学精神教育的初探 3.1 中学生物学教学中的科学精神教育的落实 按照《中学生物教学大纲》的要求,认真组织观察、实验、参观、讨论和实习等教学活动。真正做到教学活动有目的、有次序、有要求和有结果,使科学精神教育落到实处。 通过“科学界的弄虚作假”等反面教材的教育,培养学生对真理的热爱和对一切弄虚作假行为的憎恶。有些教师讲“变异是不定向的”,真的吗?教材上的原话是“变异一般是不定向的”,引导学生挑战权威、追求真理,培养“怀疑一切既定权威的求实态度和对知识的渴求”的科学精神。 l)观察:科学观察的基本要求是客观地反映可观察的事物,并且是可以检验的。观察结果必须是可以重复的。只有可重复的结果才是可检验的,从而才是可靠的结果。应当使学生明确科学知识是观察的基础。例如,在显微镜下观察人的染色体的制片,一个毫无生物学知识的人,他除了看到密密麻麻的一团杆状的小东西以外,什么也看不出来。如果让一位遗传学家来看,他能看到很多很多。“内行看门道,外行看热闹”,应当引导学生从看热闹中逐渐深入而发现其中的“门道”。无论是课内观察还是课外观察,是观察标本、实物、实验,还是观察图表、模型等,重要的是掌握观察的顺序和观察的记录。古人说“有道之士,贵以近知远,以个知古。以益所见,知所不见。故审堂下之阴而知日月之行,阴阳之变;见瓶水之冰,而知天下之寒,鱼鳖之藏也”(《吕氏春秋·慎大览》)。 例如,在观察叶芽的结构时,应当用刀片纵切开叶芽,按照由外到内、由上而下的顺序进行观察,然后按照实物画出叶芽纵剖面示意图(这是一种观察记录),再对照书上的图辨认各部分的结构并记录名称。这一过程既观察了实物,又观察了插图,学生不仅获得了知识、方法,还受到了实事求是的科学精神教育。 在观察青蛙的外部形态时,应当先测量其头、前肢、后肢和躯干的长度,并做好数据的记录。然后计算各部分长度的比例,并记录数据。若条件许可还可以做蟾蜍的对照、比较实验。学生通过测量、分析,较容易发现:青蛙的后肢发达是与善于跳跃的运动方式相适应的;而蟾蜍的后肢不如青蛙的发达,进而得出蟾蜍不善于跳跃(而善于爬行)的特点。这一过程将定性观察拓展到定量观察、分析,使得出的结论更为准确,更能说明事物的本质特征,更符合实际情况,这时教师适时地指出实事求是的科学精神的意义,将起到事半功倍的效果。 在观察人体的形态结构时,引导学生按 从上到下、由表及里的顺序观察自己的身体、人体模型或插图。观察后学生会发现人体的形态结构可按观察顺序分成“四部分”(即头、颈、躯干、四肢)、“三层”(即皮肤、肌肉、骨骼)、“两腔”(即颅腔、体胶,体脏又包括胸腔和腹腔,腹腔的下端为盆腔)、“一管”(即椎管)。通过观察、总结和归纳,学生对人体形态结构有了一个整体的、有序的认识,同时,也能得到“对可操作程序的执着”科学精神教育和学习方法的指导。 2)实验:生物学是一门实验性学科,实验的过程、数据不容篡改,培养学生实事求是的、严谨的科学精神。 实验包括学生分组实验、教师演示实验和学生课外实验等。在实验教学中进行科学精神教育要引导学生明确:①每一个实验的目的,了解实验仪器和装置的使用方法,以及实验材料的培养和选择;②了解实验的方法、步骤和注意事项;③能够解释实验的原理和结果;④学会绘制生物图和填写实验报告;练习或学会设计一些简单的实验;实验完成后,清洁、整理实验用品和实验室,养成善始善终的习惯。 例如,植物细胞的吸水和失水(演示)实验,完全可以让学生在课外进行,然后请学生分析、讨论实验的结果和理论上的结论。还可以请学生按照实验原理,设计一些不同的实验方法。在实验过程中,应特别强调“等量”的问题,只有条件相同、材料相等,实验才具有可比性,才有可能得出符合实际的正确结论,这是进行科学精神教育的关键之一。 在高中《生物》“观察根对矿质元素离子的交换吸附现象”的实验中,有两个“等量”的问题:一是把染过色的根分成两份;一是蒸馏水和CaCI2溶液要等量。此外,还应强调将染过色的根浸于蒸馏水中的目的是起对照实验的作用,这也是科学精神教育的重要内容。 高中《生物》“叶绿体中的色素的提取和分离”的实验过程是较复杂的,要进行科学精神教育,就应当实事求是地对整个实验过程进行详细的分析,引导学生明确以下问题: 研磨叶片时,为什么要加入少许SiO2、CaCO3和丙酮? 为什么要迅速、充分? 研磨液为什么要用棉纤维过滤? 滤液收集到试管中,为什么要用棉塞将试管口塞紧? 制备滤纸条时,为什么要将纸条的一端剪去两角? 划滤液细线,为什么线条越细越好? 为什么不能让层析液没及滤液细线? 为什么要用培养皿盖在层析液的烧杯上? 实验结束,滤纸条上的色素带,自上而下依次是什么颜色、什么色素? 色素为什么能在滤纸条分离? 移动最快与最慢的各是哪一种色素?各具有什么颜色? 最宽与最窄的各是哪一种色素?各具什么颜色?为什么各种色素带的宽窄有异? 实验后的滤纸条经干燥后,为什么要避光保存? 实验结束后,为什么要用肥皂把手洗干净?此实验来用的是什么方法? 通过实验和对实验结果的分析,能说明什么问题? 通过实验,引导学生从实验的实践中获取知识和方法,这对学生形成科学的精神有着潜移默化的作用。 3)讨论:讨论是进行科学精神教育的很好的形式之一,一般包括全班性讨论和分组讨论。为了使生物学教学中的科学精神教育达到最佳效果,教师应进行充分准备和引导。 在讨论“体育锻炼对骨骼肌的影响”时,提出“体育锻炼使肌纤维增粗,还是使肌纤维数目增多?”“体育锻炼能使人体骨骼的数目由206块增加吗?”引导学生学会“推理、反证、讨论、怀疑、核实、得出结论”的方法。 例如,在“植物体是一个有机整体”的教学中,可引导学生讨论以下问题:①植物体的结构层次是怎样的?②植物体的每个细胞之间在结构上有什么关系?③植物各器官的主要功能是什么?举例说明植物体各器官的功能之间有什么联系?④植物体的营养生长与生殖生长有什么关系?⑤通过上述讨论能得出什么结论? 限于初中一年级学生的年龄、知识和能力水平,可组织、引导全班学生讨论,一个问题一个问题加以解决,最后由学生得出“植物体是一个有机整体”的结论。结论的获得是学生参与的结果,参与过程中有知识的归纳、总结并形成知识网络,整个过程都渗透着科学精神教育,教师总结时强调科学精神的重要性。 在“新陈代谢”的教学中,根据初中二年级学生的特点,可引导学生分组讨论,每组重点研讨一个问题,组长将本组讨论情况向全班汇报。最后,教师引导学生归纳、总结出新陈代谢的过程、图解、概念和意义。 教学中,经常会遇到学生回答有些问题时有多种答案,教师应引导学生充分发表意见、展开讨论、总结并得出正确的结论。让两种或多种意见进行正面交锋,经过争论、辩论和讨论,获得正确的结论,这同时弘扬了“一丝不苟、团结协作”的科学精神。 4)参观、调查和实习:因为这几种教学活动是离开课堂的教学,事先更应当重视“计划、目的、方法、提纲和注意事项”,切实做好组织工作。提纲可使学生在实践活动中有章可寻,知道干什么、怎么干,能更有效地达到预期目标。在上述实践活动中应要求学生实事求是地按提纲进行,对观察或调查到的实际情况进行分析和研究,从中获得知识和对一些问题的看法,并领会“怀疑一切既定权威的求实态度和对知识的渴求”的科学精神教育内涵和意义。 生物学教学论文:如何进行生物学课堂演示实验的教学 如何进行生物学课堂演示实验的教学濮阳市第五中学 李艳红 【内容提要】 一、课堂演示实验的意义; 二、课堂演示实验的特点; 三、课堂演示实验应注意的问题。 【关键词】 生物学课堂演示实验 实验教学 演示实验 【正文】 生物学作为一门以实验为基础的学科,实验教学在课堂教学中占有极其重要的地位。课堂演示实验教学是教师结合课堂教学内容的需要用演示的方法进行的实验教学,是一种直观教学手段。通过演示实验可以帮助学生形成生物学概念,进一步理解和掌握生物学知识。演示实验是学生进行观察和获得感性认识的重要源泉,是教师讲解生物学概念、规律的基础,也是培养学生观察力、注意力和思维力的重要途径。 一、课堂演示实验的意义 课堂演示实验在教学中具有极为重要的意义。具体说来有以下几个方面。 1、巩固知识,加速新知识的掌握 生物学演示实验分为两类:一类是以获得新知识为目的而进行的演示实验,另一类是以验证巩固知识为目的而进行的演示实验。演示实验的一个显著特点就是直观性,它将学生不易理解的抽象知识具体化,使学生首先获得感性认识。在此基础上,学生通过教师的启发,经过积极的思考,很快形成正确的概念并理解和掌握有关知识点。 2、调动学生的积极性,活跃课堂气氛 课堂演示实验教学通过看得见、感受得到的现象,使学生在良好的情绪状态中学习,很容易提高学生的学习兴趣。良好的课堂教学氛围,使学生由被动学习变为主动学习。例如:"呼吸作用"演示实验,将点燃的蜡烛在分别装有萌发的种子(甲瓶)和煮熟的种子(乙瓶)里,观察蜡烛在两瓶内的燃烧情况。随着蜡烛的燃烧情况的变化,学生的学习兴趣一定会不断被激发。观察形象生动的演示结果,学生会产生强烈的认识冲动,并形成最佳的心理状态,经过教师的讲解和自身的积极思考,能很快掌握有关的知识内容。在对低年级的教学过程中,若采用一些适当的趣味性演示实验,可活跃课堂气氛,学生的注意力、观察力和学习的积极性都会有明显地提高。 3、有助于传授生物学技能和科学实验方法 在进行演示实验教学中,根据教学要求教师要向学生介绍有关演示实验的设计方法、实验注意事项、实验设备的准备、实验仪器的使用、药品的使用和配制等知识内容,并对实验结果进行分析和说明。通过演示实验的教学,学生可以初步了解和掌握生物学科学实验的基本思路、基本技能和基本方法。在进行植物光合作用内容的教学过程中,介绍完光合作用的基本内容后,向学生提出如何验证光合作用产生氧?启发学生认识到由氧气的特性(不溶于水、并可使余烬的火柴复燃)出发来证明氧气的存在。然后继续引导学生思考如何选用实验材料(为什么选用水生植物作为实验材料?),如何设计实验步骤,如何确保实验成功。 在演示实验教学过程中,通过教师认真讲解、不断启发引导、一丝不苟认真操作,学生会逐步形成良好的科学态度,他们的科学实践能力也能逐步得到发展。 4、培养学生的能力 在生物学教学过程中要培养学生综合素质,关键在于培养学生良好的观察力和注意力,以提高学生分析问题和解决问题的能力。在演示实验教学中,教师引导学生进行有目的性地观察,使学生对事物的观察减少了盲目性,通过启发学生很容易抓住要观察的重点。教师在指导学生进行观察的基础上,有意识地引导学生在通过观察所得到的感性知识的基础上综合归纳逐步形成理性认识,培养了学生的综合思维能力。 二、课堂演示实验的特点 课堂演示实验有许多特点,但其中最突出的是以下四个: 1、灵活性 一般演示实验所要求的设备比较简单,操作比较方便,可塑性强。在教学过程中可以采用边演示边讲述或是边演示边谈话方法进行,也可以先演示后讲解,或是先讲解后演示;可以演示实验的全部过程,也可以演示其中的一部分。有些演示实验需要较长时间,因而在课堂上只能演示其中的一部分。可以只演示实验的开始几个步骤,也可只演示实验的最终结果。在实际教学中,要做的实验很多(例如初中生物学教学大纲中规定了52个实验和实习教学内容,以及18个演示教学内容),其中有些实验比较复杂,会因为学生知识和技能的不足或者是由于实验设备、教学时间的限制而无法实施。将有关的学生实验进行一定的简化,改为课堂演示实验,可以在一定程度上弥补由于实验少给教学带来不足。 2、时间性 课堂演示实验是对时间要求比较强的一种教学形式。它的时间性表现在两个方面,一方面课堂演示实验应尽可能在一个单位的教学时间内完成,另一方面许多课堂演示实验对季节条件有一定要求。当有多个演示实验可供选择时,在不影响教学效果的前提下,应尽量考虑选择采用时间比较节省的演示实验。对于时间跨度比较长的演示实验,要尽可能让学生观察到完整的实验过程,以加深学生对内容的理解。例如:演示"光合作用需要光"这一实验,可让学生提前完成植株的"饥饿"以及用遮光器对叶片的遮光处理等步骤,在课上教师只需做"检验遮光叶与非遮光叶中是否存在淀粉"的演示实验。演示内容与课堂教学内容是相关联的,选择有关生物材料时,应考虑材料生长的季节性。如果有关的教学内容正好安排在秋季,那么选择演示实验有关生物材料时,必须考虑秋季生活的(动、植物)材料。在准备演示实验时,还要注意考虑到在不同季节、不同天气情况下由温度和光照不同所带来的对演示实验结果的影响。许多教师在预备实验时,常能得到预期的实验结果。但正式上课时,却可能由于天气的变化(如温度降低、天气转阴光线不足),而影响演示效果。在这种情况下,可以通过加光(用灯光照射)和增温(使用恒温设备)来改善实验效果。 3、简洁性 演示实验不包含复杂的操作过程、复杂的实验操作技巧和复杂的设备仪器,也不要求学生有复杂的知识背景。演示实验的目的是用已掌握的知识内容来解释较深奥的科学知识。由于课堂教学的时间限制以及环境的限制,演示实验在设计上必须要精巧,演示结果要一目了然。将实验课中的有关实验简单地搬到课堂做为演示实验是不适当的。 4、直观性 演示实验不同于普通的实验课教学。多数情况下,课堂演示实验是由教师在讲台附近进行操作的。因而不论是在设计演示实验方案时、还是进行演示实验操作时,都应考虑到要保证使全班同学能够观察到演示实验操作的全过程,同时实验的结果也要清晰明了。 三、演示实验应注意的问题 1、精心选择,服从教学目的性 演示实验是课堂教学有机整体的一部分,选择演示实验要以突出教学重点和解决教学难点为目标。要精心地选择演示实验的内容,使演示实验有助于讲清重点、突破难点。比如有关光合作用内容教学的演示就相当多,有的演 示实验用于说明光合作用过程中有二氧化碳的参与,有的演示实验用于说明光合作用过程中氧气的产生,有的演示实验是用来说明光合作用过程是需要光的。在生物材料选择上,有的使用一片叶子,有的使用植物提取液,有的使用水生植物,还有的使用陆生植物。可用于光合作用演示实验的生物材料种类也千差万别。要善于根据教学的实际要求,对材料进行合理地选择。另外,在教学过程中,应该使讲授内容与演示操作恰当地配合,充分启发学生进行观察和思考,引导学生在演示操作过程中发现问题和提出问题。特别是要在思想上明确演示的目的在于使学生获得知识和能力。因此,应该及时把学生在观察中所得到的感性认识提高、概括起来,形成概念和规律,发展学生的思维,切不可为演示而演示。 2、严格设计,确保科学准确性 演示实验设计要正确无误,操作步骤要合理,时间安排要得当。为确保实验效果良好,应严密控制实验条件,并可通过设置对照组等方法来增加的演示实验说服力。在设计实验时,要注意不断地改进实验仪器、实验材料和实验方法,使演示效果更加有效明显。对演示过程中可能出现的问题要进行充分估计,对可能影响演示实验结果的各种因素都要进行分析,采取相应的措施减少各种因素对演示实验结果可能产生的不利影响。在演示实验教学中,教师必须注意严格按实验操作熟练规范正确地操作,使整个演示真实可信,并确保演示实验的顺利成功。对于在演示操作过程中出现的意外情况一定要认真地科学地对待,要认真分析其原因,不要急于下结论,应当引导学生自己思考找出发生这些情况的原因,以培养学生实事求是的科学态度。 3、认真预备,增加成功把握性 充分的课前准备是演示实验成功的保证。要按照教学目的,根据演示实验的设计和实际条件,合理安排。认真做好实验器具、实验试剂药品、实验材料和一些必备辅助教具的准备工作。做好有关实验用品的清单卡片,上课前要逐一对照检查后带入课堂,以免影响演示实验的正常进行。做好预备实验,保证教师的实验操作娴熟规范,同时可以尽早发现演示过程可能出现的问题,以便及时对实验进行改进。通过预备实验,还可以找出学生可能出现的疑难处或忽略处,以便设计好有关的提示。 4、合理使用,提高直观有效性 演示用具的位置要适宜,注意有关仪器设备安放的角度,不要遮住学生观察的视线,要使所有的学生都能观察到演示实验的整个过程。同时演示桌上只能放置与实验有关的材料和用具,暂时不用的材料的器具应放在学生视野以外,以免分散学生的注意力。可用染色法来提高演示物的颜色或用强化演示物背景颜色来增加反差等手段使观察的目标鲜明突出。例如:"渗透作用"演示实验用的蔗糖溶液是无色透明的,增加颜色可使结果更加醒目。对于小型材料可以采用巡回演示法进行演示,也可借助投影设备将微观变为宏观。必要时,复杂的实验应先画好图解,或使用其它直观教学手段,辅助学生观察。 5、细心指导,增强教学启发性 根据授课的实际情况,把握好演示时机。在讲解演示实验时,要把关键的步骤交待清楚,注意使讲述语言与演示操作配合起来,消除学生不必要的疑问。语言要有启发性、指导性,根据学生情况和授课内容来设置悬念,将学生的注意力集中在重要的观察内容上,减少学生在观察上的盲目性,积极引导学生去获得感性认识。同时教师应该及时把学生在观察中所得到的感性认识总结提高,使之形成概念和理论。 尽管演示实验有诸多特点,但它仍只实验教学的一部分。生物学是一门实验性学科。实验课的教学在整个生物学教学中占有极其重要的地位。演示教学不能完全替代实验课教学。在搞好课堂演示实验的同时,应根据教学要求,积极创造条件,加强生物实验课教学。 生物学教学论文:论微生物学双语教学方法的探索 【论文摘要】:本文分析了搞好微生物双语教学的具体方法,对微生物学双语教学的教材选择、教学准备、教学方法等几个关键问题展开讨论,并就如何提高双语教学质量进行了探讨。 由于经济全球化趋势日益明显,特别是在中国加入世界贸易组织后,国际交往更加频繁,教育国际化趋势也急剧升温。双语教学的开展,有利于学生了解国际上前沿的科学发展趋势,提高学生的专业能力和外语综合运用水平。笔者结合自身微生物学双语教学的实践,谈谈双语教学的方法上的一点体会。 1 选好教材,中英结合 实施双语教学,教材的选择至关重要。第一,双语教学是个新事物,现成的教材凤毛麟角;第二,单纯引入外来教材,又不符合国情和本地区目标特色的缺陷;第三,编写教材难度很大,没有相当的基础和资源是无法实现的。针对这些问题,我们以英国J. Nicklin , K. Graeme-Cook R .Killington教授编着的《Microbiology》(第二版) 影印本为主要的参考材料,使教学内容符合教学大纲要求的深度和广度,又让学生汲取外文教材中的精华。该教材图表简明清晰、论述层次分明,具有较强的逻辑性和较新的知识体系。同时辅助以周德庆主编的《微生物学教程》(第二版,高等教育出版社,2001年)为参考资料,这本书较好地处理了知识的基础性、系统性和先进性间的关系,是国内的一本优秀教材。 2 搜集资料,写好教案 在设计好中文教案的基础上,准备一份高质量的双语教案,是搞好双语教学的重要一环。在双语教学的初始阶段,双语教案需要十分全面、系统和详尽。课堂上所有教学内容,包括每一个问题,每一个段落,每一个细节都要在教案中。特别是问题之间、段落之间的过渡性语言,要用醒目的英语写在教案中。写好一份高质量的双语教案,要求教师具有扎实的、系统的专业知识。并在此基础上,阅读内容较新的外语参考专业书。通过阅读,教师既可了解在该领域内的最新学术动态,又能掌握正确、正规的语言描述,这对提高双语教学水平至关重要。微生物学双语教学作为生物学专业教学的基础课阶段,英语教学内容应该重点突出本专业常用专业词汇的介绍和用英语描述本课程专业内容的基本表达方法。 3 强调课前准备。 对于学生,我们要求对下次课内容进行预习,让学生针生词去练习读音、熟悉词义。学生反映事先预习后再听课,容易和老师讲课,显着提高了双语教学的质量。在此基础上,引导学生接触相关专业文献资料,扩大阅读面,熟悉专业词汇和专业文献的语言特点。通过反复训练,使学生养成正确的思维模式,提高阅读理解能力,从而使英语学习从纯粹语言学习向实用性过渡。对于教师,授课前应认真准备教学,考虑到课堂的每个细节,做好预案,做到有备无患。通过反复试讲、课堂试讲、面壁试讲和个人脑海中电影式试讲,才能讲课时如行云流水、熟练自如,才能在“熟”的基础上提到“精”的程度。 4 采用适合的授课模式 目前双语教学大体可分为3种模式(李成,2007)。沉浸式双语教学(immersion program),此种模式要求用外语进行教学,母语不用于教学之中,乃至校内也不使用母语,以便让学生沉浸于弱势语言之中;过渡性双语教学(transitional bilingual education),此种模式要求在学生刚进校时,部分科目或全部科目使母语教学,但一段时间之后,则使用外语进行教学;保留性双语教学(maintenance bilingual education),此种模式要求学生刚进校时用本族语教学,以后逐步部分科目使用外语,部分科目仍用本族语教学。目前我们所采用的教学模式基本属于第二种授课方式,这主要是基于对我国高校学生外语水平的考虑。我们所教授的学生是大学二年级第一学期的学生,他们尚未经过大学英语考级的强化训练,其英文阅读理解及交流能力尚待提高。若采用全英文的教学模式,恐怕有些学生难以接受;若以母语为主,仅专业词汇用英文讲授,则会大大影响双语教学的效果,难以达到双语教学的预定目标。所以,在双语教学过程中,我们采用以英文为主,中文为辅,英中结合的原则。 5 注重沟通,活跃气氛 现代教学提倡以学生为主体,课堂上教师多用启发式教学,学生互动意识强,思维活跃,课堂交流讨论积极。这不仅仅需要用适当的提问来引发学生的思考,还需要老师能够时刻观察学生的反映,把双语贯穿于教学的各环节中去。课堂上或课后,能用英语交流的就用英语。积极鼓励学生在课堂上用英文发言、提问,让学生用英语讨论问题,布置英文作业题,作业要求学生用英语回答。可以就主要问题以案例分析的形式进行课堂分析。例如,每人用英语给大家讲解5—10分钟,然后由同学提问,老师总结。这样在一定程度上避免“填鸭式”教学的弊端,使学生对英语语言现象既知其然又知其所以然,训练学生“透过现象看本质”,培养其独立思考的能力。我们还根据教材内容设计专题讨论、小组学习、辩论会等多种形式的学生参与活动,举办各种趣味英语竞赛并采取多种奖励手段,尽可能调动学生的学习英语热情,创建一个全方位的双语校园环境,强化其应用英语进行专业思维的能力。这样,教师教得相对轻松,学生学得愉快,教学相长。 6 采用多媒体课件授课 全部课程采用多媒体授课,多媒体内容绝大部分是英文,在多媒体制作时,尽可能多地采用表格、图片、动画等手段,将抽象的教学内容生动化、直观化,帮助学生理解授课内容。例如细菌鞭毛结构部分,多媒体展示出其结构部分的立体影像,并以彩色文本框和动画形式讲解各部分功能,生动地展示了细菌鞭毛结构和运动机理,将抽象和枯燥的理论形 象化,使其富有趣味性。同时多媒体课件上载到校园网,学生可以随时随地上网查看学习。 我们通过对学生问卷调查所反馈的信息的反思,不断总结、回顾在双语教学中成功和不足,认为要获得好的教学效果,教师除了要不断强化自身的学习,更新知识结构,提高知识素养外,还必须与时代的发展衔接,在不断的教学实践中研究、分析、总结、探索和创新教学方法,为培养高素质的创新人才做出自己应有的贡献。 生物学教学论文:谈职业倦怠对生物学科教育教学的影响 教师职业倦怠已不是一个新鲜的话题,其结果对教师自身和对学生发展都会产生不良后果,但不同学科的教师,职业倦怠时产生的影响并非都是一样的,对于生物学科教学,其对教学影响更甚一畴,主要是因学科特点不同而造成的。其影响主要体现在以下几个方面。 一、科目地位是促成生物教师倦怠心理的主要因素 生物学是一门传统的自然学科,具有自身的特点,是一门实践性和现实性极强的学科。要想上好一堂生物课,课外所需的准备往往超出课上45分钟的若干倍。一个刚出大学校门的年青教师,满怀激情踏上所任学科的教学岗位,但现实却是如此:初中升学生物时不检测,更不列入中考测评记分学科,生物课程设置遭到排挤和冷落。事实上,生物学科上得好也不一定得到家长和学校的任可,试想,考试升学在即,哪一位家长哪一所学校的领导会支持自己的小孩、学生多花时间去学习升学不考、不记分的科目?得不到家长、甚至教师的认可,教师的激情遭遇冷水,消极也在情理之中,满腔的热情只能随现实而逐渐消退,倦怠也极易形成。 二、职业倦怠在生物教育教学中的负面影响 倦怠的心理导致了职业态度紊乱,无心从教,情绪消极低落,倦怠的形成导致教学动力丧失。我们常说,要想给学生一碗水,教师必须有一桶水,这一桶水从何而来,是教师的职业责任,然责任的延续需要动力来维持和支撑,更需要教学中的成就感来支撑,没有动力,教学将显得平静而无生机。在教学中具体体现为:不面对课题,随意备课,不作教学准备;不分析学生对生物知识了解情况;随意上课,无心面对课堂,随意讲解,不求教学质量;负面心理影响学生发展,不与学生交流沟通,方法生硬。 生物学科教学,教学准备功夫往往在课外,比如《在人体内物质的运输》这一章学习中,讲到《输送血液的泵——心脏》这一节时,心脏结构挂图、心脏结构模型或猪的心脏三者中至少要有其一,需要教师在课外做好充分准备,在教学中让学生体验,增加学生的感性认识,使学生容易理解,这样才能把抽象的知识具体化。倦怠会关闭教学准备的大门,教师教学能力会倒退便是意料之中的事,更谈不上教研和创新了。 作为学生,兴趣是最好的老师,是学习的原动力、成就感,同样是学习的催化剂,它对学生自觉学习生物知识和运用生物知识有着特殊的作用。消极教学,则无法提高学生学习的积极性和主动性,更谈不上激发学生学习的兴趣性。 教师引进门,修行靠个人,这虽是句老话,但却说出了教师在教学中的地位是不可替代的,引就是激发,想办法挖掘学生的学习兴趣、开启学生的心智之门。良好的开端是成功的一半。在生物教学中,联系生活实际就是教学的“引”子,培养学生兴趣的源泉。在血液环的途径讲解中,我们常有这样的设疑,某某人得了某某病,当护士在手背打点滴时药物到达病变部位时要经过哪些途径,这类题为本章节的一个基本检测点,也是检测学生是否学以致用的最佳题型之一。 与其说是设疑,更应该说是引导,是激发学生学习生物学科常用的一种教学模式,生物教学素材的信手拈来,教学方式的灵活多变,丧失激情的教师是无法做到的,更何况长期倦怠的教师。再有教学中,倦怠心理教师往往在讲解中讲得比较肤浅,不愿花时间了解自己和自己所生存的环境,解释和解决生活中出现的问题,不去联系学生周围存在的相关生物学问题,如,生物与农业生产、生物与卫生保健、人的生老病死、生物与环境等的关系;不作深入介绍,如,基因工程、基因技术与人类关系等当前生物学领域的前沿科学,就难以让学生知道学习生物的重要性和实用性,更难以激发学生学习生物学的兴趣。 三、职业倦怠对学生身心发展的影响 学高为师,身正为范,这是师范院校的座右铭,新世纪教育的发展给教师提出了更高的要求,要求教师必须了解学生,尊重学生。倦怠消极的情绪,在课堂教学中,往往做不到管教管到,甚至任学生自由做与上课无关的事。在生物教学中,在演示、实验、展示环节中,只会使课堂纪律混乱,教学秩序失控,无法完成教学任务,更谈不上什么教学质量。在与学生的交往过程中,教师的言行举止会影响学生,使消极思想在学生中延续,其结果只会导致教师厌教、学生厌学,造成恶性循环和不良的社会影响。 教师是阳光下最光辉的职业,面对的是一群群渴求知识的孩子,倦怠在教育教学中的负面影响非常大,但也是实际存在的,必须及时调整心态,才不愧对渴求知识的学生和社会对这一神圣职业的信赖。转 生物学教学论文:谈生物学教学中的三个优化 所谓优化课堂教学,转换过来是另一句话:高效率教学。这个“高效率”不是指教师讲了多少,而是学生学了多少。如何在有限的40分钟内使学生最有效地获取知识,提高教学效率,就是“优化”的过程。 笔者认为,课堂教学应注意三方面的优化设计: 1内容的优化。内容的优化无非在于如何有效地突出重点和突破难点。或许有人要问:大家手里都是拿着同一本书,这个内容你怎么优化?对于这个问题,我是这样认为的:教师在明确教学目的、掌握学生认知水平的前提下,应使其传授的知识难度略高于学生的认知水平,让他们跳起来能将“苹果”摘到,同时,努力突出教学重点和难点,并由此带动学生对其他知识的掌握。喻其谓,首先让学生跳起来摘到大苹果,并在摘的同时,抖动树枝,让其余已熟的小苹果自然落地,为己所得,做到挂其一而得其万。在课堂教学上,教师要通过创设问题情景,引导学生通过自主探究去“跳摘苹果”。 如在学习“血液”时,三种血细胞的结构功能是教学的重点所在,我在教学中,精心给学生设置了3个问题:1、红细胞偏少的人常面色苍白,头晕无力,为什么会出现这样的症状?2、当我们身体某处受伤后,受伤部位周围会出现红肿现象,过一段时间之后,红肿可能会自动消失,这是什么原因呢?3、当皮肤划破流血之后,过一会儿血就止住了,这是怎么回事?学生围绕这三个问题进行自主学习,在学习的基础上展开讨论。 上述三个问题与学生的生活实际相联系,但学生必须在了解三种血细胞的作用功能的基础上才能正确回答上述问题,这就使问题略高于学生原有的认知水平,促使学生产生探究的欲望。教师在讨论中再加以点拨,引导学生把问题与三种血细胞的功能联系起来,进而解决问题。 优化课堂教学的内容,需要教师围绕教学的重点和难点从不同角度、不同方面创设各种问题情境,引发学生进行多维度的思考和探究,通过自主学习,并展开有效的讨论,把重点和难点像“众星捧月”般地凸显出来,使知识的传授,变学生的被动接受为主动获取。 2媒体的优化。媒体的优化,就是在最需要媒体的时候,使用最恰当的媒体发挥其最大功能获得最佳的教学效果。在教学中使用多媒体进行辅助教学,不是越多越好,也并非简单地罗列重复,而是既要充分利用各种媒体帮助学生有效地掌握知识,又要防止媒体的“狂轰烂炸”,让学生无所适从。 在学习“血液”时,为了能让学生清楚地观察到其组成,我采取实物观察的方法,而在学习三种血细胞时,由于较微观,我让学生通过显微镜进行观察,在学生观察的基础上,教师通过显微投影与学生共同分析血细胞的形态结构,为了弥补显微镜下没有观察到的血小板,我利用挂图指导学生学习;最后,为了进一步强化学生对血细胞的认识,我播放了一段有关血细胞的视频,并通过表格对三种血细胞进行归纳总结。在整个教学过程中,媒体多而不杂,恰如其分地发挥作用,使学生对三种血细胞的结构有了一个全面具体的了解,有效地辅助了教师的教学。 3 语言的优化。无论采取哪种形式的课堂教学,都离不开教师的讲课,教师把枯燥抽象的内容生动形象地表达出来,既取决于教师对内容的把握和理解,也取决于对语言的优化。教师语言的优化,应做到:1、表达的思路要非常清晰2、语言要简洁、明了,不拖泥带水,不含糊不清,3、语言要生动、形象。生动的教学语言,能使学生的学习活动化难为易,变枯燥为有趣,并对教学内容产生“海绵”作用。 例如,为了帮助学生理解“基因的转录和翻译”的过程,我用了如下的语言进行描述: 如果将整个细胞比喻为一个大工厂,则细胞核相当于这个工厂的指挥总部,基因就存在于这个总部中,核糖体相当于生产车间,蛋白质就在这个“车间”里合成。基因是如何控制蛋白质的合成的呢? 总部(细胞核中的DNA)发出的指令到“生产车间”(核糖体)后,开始进行生产(合成蛋白质),这其中需要一个通讯员(mRNA)将“总部”的指令准确无误地传达到“生产车间”。 “通讯员”(mRNA)到达“生产车间”(核糖体)后,“搬运工”(tRNA)则把细胞中各种“原材料” (游离的氨基酸)运输到“生产车间”并连接起来。但是,氨基酸在核糖体上接合的顺序是非常严格的,怎样才能确保氨基酸按一定的顺序连接起来呢?——当“搬运工”(tRNA)把氨基酸运到核糖体上时,首先要和“通讯员”(mRNA)对“暗号”(碱基配对),如果“暗号”正确,氨基酸就在这个位置上“安家落户”,否则,这个氨基酸就要到其它能够与它对上“暗号”的位置去。氨基酸就按照一定的顺序被固定下来,通过脱水缩合形成肽链,最终形成蛋白质。 那么,“通讯员”(mRNA)是怎样接受并传达“指令”(遗传信息)的呢?“搬运工”(tRNA)与“通讯员”(mRNA)之间又是怎样对“暗号”的呢?这是我们要解决的两个问题。 教学表明,这种生动的讲解既有效地帮助了学生理解知识,又活跃了课堂气氛,学生兴趣盎然,达到了良好的教学效果。 无论从事哪个学科教学的教师,都应具有驾驽语言的高超技艺。不仅将自己的教学语言作为根据教学内容,清楚、准确地传授知识的工具,而且应该达到生动形象、化难为易、化无形似有物、具有强烈的吸引力和感染力。 优化课堂教学,远非上述的三两点,它涉及到方方面面,既有教师自身的因素,也有学生方面的影响,还有各种教学环境的制约。作为一个教师,应当不断地学习和反思,不断地探索和改进,一步一步地提高自己的教学技能,一步一步地优化自己的课堂教学。 生物学教学论文:动物生物学实验教学中一点关于改革的切身体会 动物生物学实验课是高师院校生物教育专业的一门重要基础课,也是一门综合性很强的学科,在生物专业基础课中的地位一直牢不可破,其内容多,知识量大、知识体系庞杂是这门课的特点之一。本门课也是后续许多重要课程如动物生理学、人体解剖生物学、动物生态学等的基? 不能满足学生和社会对教学的要求。随着我们实验条件的改善,在全国素质教育的开展和不断深化的大背景下,为紧跟高等教育改革的步伐,我们对2008-2011级本科生的动物生物学实验课进行了如下改革。 1 实验内容的改革 对实验教学大纲进行认真地讨论和修订,明确把培养学生的创新精神和实践能力作为教学的主要任务。由于旧的实验项目老化,部分内容科学性不强,定性实验较多,内容以验证实验为主,应用性、综合性、设计性实验较少,而且实验设备落后,实验手段陈旧,不利于锻炼学生的思维和独立解决问题的能力,更谈不上创新能力的培养。面对这种情况,我们对实验内容和体系作了相应调整,调整后主要包括以下几部分:显微技术、动物解剖、动物分类、设计性实验和综合性实验,同时引入部分科研型实验。不仅对已有的前三类内容进行了精简和方法的改进,还增加了不少设计性和综合性实验,很大程度地提高了教学效果,受到学生的广泛好评。 2 教学方式的改革 2.1学生参与准备实验 以前的实验课多由实验员及教师准备实验,实验项目也都是一些精典和传统的,学生按老师的要求照着实验指导一步步做,最后得到和教材一致的结果。在这种培养模式下,学生能力得不到全面的锻炼,尤其毕业后不会准备实验和独立地做实验,为此我们让学生在每个实验课前对所做实验进行预习,然后让学生分组进入实验室准备实验,包括实验材料的准备,仪器的安装调试、药品的配制等等。学生对准备实验既非常感兴趣也非常热情,尤其是在准备实验的过程中对下节所做的实验内容有了充分的了解,减少了在真正实验时的差错,节约了实验时间,提高实验的成功率。更主要的是学生独立工作的能力提高了,不再是被动接受老师的讲解,而是学会有意识地主动去完成他“自己”的实验。 2.2利用“预习”提高课堂效率和实验效果 课前预习-课上听讲-课下复习,这是学生学习最基本的步骤,但现在普遍存在一个“奇怪”的现象,就是学生“越大”,这方面做的越差,小学生多会规规矩矩地完成这三个步骤,中学生基本会完成后两个步骤,而大学生只会去做中间这一步,无论是大学生还是中学生都没有利用好“预习”这个环节。原因不怪学生,而怪老师,怪传统的教学方式只是口头强调预习的重要性,但根本没有充分利用它! 在本次改革中,我们一改以往“只强调复习不重视预习”,或“对预习只动口不动手”的这种老套的教学模式:在每次课后,我们会布置好下一节课的预习要求,要求每个学生都设置下一个实验,包括实验目的、用品、方法、注意事项和作业,课前检查,并在讲新内容前先抽查学生解释自己设置的原因。并对不同的设置进行对比,最后归纳出正确的“设置”。这样,不仅会让学生对整个要做的实验知其然还知其所以然,同时对学生的创新思维、分析问题和独立学习的能力起到很好的锻炼。同时,我们还要求学生记录实验中观察到内容,比如动物体各部分形态结构的位置、颜色、数量、形状、大小等,然后与理论课本上的,与其他同学的做对比,看是否完全一样,鼓励大家发现问题,锻炼同学们的观察能力。这些做法,效果很好,学生普遍反映对实验印象深刻,喜欢上动物生物学实验课。 学生准备实验和预习环节加深了学生对实验用品使用和实验操作过程的理解,其中预习报告的书写,使学生对整个实验形成书面或文字上的认识,从而对实验的把握情况变的具体化,对一些不爱思考和学习的同学也是一种督促。 3 非课堂教学模式的改革 教学不仅要有课堂的教学,课下的非课堂教学也很重要。由于课上时间较短,我们无法将每个学生的不同“设置”做充分对比分析,因此我们鼓励自愿的学生在课余时间进入实验室以小组为单位进行实验设计辩论,作为第二课堂的一部分;同时,我们也进行了实验室开发,鼓励课上没学会或想做较多研究的同学在课下进入实验室再继续学习、研究。为了让学生充分认识各种动物体的形态结构特点,我们将绘图时间放在了课下。在每次上课前,将上一次的绘图进行展览,以供大家评比,从而激发绘图积 极性。 4 教学设备的改进 随着科学技术的飞速发展和实践教育改革的日趋深化,解剖实验室引入了投影仪、录像机、计算机等多媒体进行辅助教学,用以演示实验方法及操作步骤,仪器使用规程和方法。这样教学形式变的生动,更重要的是使学生能在较短的时间内掌握常用的基本技术和实验方法,从而提高了实验效果。 5 考核方式的改革 过去,动物生物学实验成绩主要根据学生平时上课出勤、实验操作和实验报告来评定,不能全面地考核学生各方面能力。我们经过几年的摸索和探讨完善了考评体系。考核成绩采取结构分制,满分为100分,成绩由以下几部分构成。 平时表现成绩占30分,包括考勤成绩10分和课堂表现成绩20分,平均分配到每次实验。考勤的主要目的是减少请假和迟到,避免旷课,督促学生出勤;考勤时,请假和迟到没有考勤成绩,旷课一次扣3次考勤成绩,旷课累计达总课时量的三分之一或考勤成绩为零的不允许参加考试。考察课堂表现的主要目的是培养学生做事认真、规范、严谨的态度,提高课堂教学效果;考察课堂表现情况的具体做法仍然是将成绩平均分配到每次课,然后根据每次课的预习情况(根据预习报告和课前5-10分钟的提问即可看出),课堂中的听讲和做实验时的态度是否认真、操作是否规范以及课后的收尾工作和卫生、值日情况酌情给分。通过这些要求,学生感觉到上课不再是以前的那种单纯的“好玩”的感觉,有了紧张感,有了压力感,有了收获感,真正学到了东西。 作业成绩占20分,主要就是看实验报告写的怎么样,实验报告是对当堂学习效果的一个检验,这也是一般老师们都会做到的一个方面;具体操作时同样将作业成绩平均分配到每个实验,要注意严格要求,不合格的一律重做,直到合格为止,否则没有成绩。 平时要求一定要严格、认真,老师的态度一定程度上决定学生对待这门课的态度,课堂上需要观察的结构、结果都要对学生逐个进行“过筛”式的筛查,达到要求的可以提前下课,达不到要求的必须自己找时间去实验室“补课”,直到做的符合要求为止。这样培养出的学生才是过硬的,符合培养要求的,这样的“严格”要求不仅不会“得罪”学生,反而会赢得学生的好评,得到学生的尊重。要知道,没有认真的态度、严格的要求,一切都将变得“松散”。 实验考试成绩占50分,内容共4项,第一项是镜下观察,目的考察学生显微镜的使用和对动物装片中结构的认识;由于光学显微镜的使用是一个特别基本的基础实验,以后的很多实验都要用到它,因此显微镜使用的好坏影响非常大,所以我们将显微镜的使用成绩加大为6分,根据使用的规范和熟练程度给不同分数;装片观察占4分,根据结构识别情况给分。这一点,我们在上第一堂课时就会告诉学生,让学生充分认识到光学显微镜使用的重要性。这对我们以后的教学起到了非常好的效果。 第二项是动物解剖,主要是考察学生对动物进行解剖的基本操作方法和动手能力,以及对动物结构的认识,具体分值分配是解剖(包括处死)方法占3分,结构识别7项,每项占1分,共7分。第三项是考动物分类,由于分类需要学生仔细的观察动物的外形特征包括很多细微的区分结构,所以需要具备很好的观察能力和耐性以及分类学的基本知识,这一项对学生的耐性和观察力是一个很好的考验;具体在考察时要求学生说出所考动物的种名(或科属名)和所属目名,还要说出鉴别的依据,依据占一半成绩,这就使学生平时学习时会有意识的学会仔细观察,而不是靠“死记硬背”来学分类和“应付”考试。这种要求和考察方法会让学生真正学会分类,爱上分类,感觉有收获,有成就感。最后一项是自己设计一个实验,鼓励将已学不同内容和方法进行综合,要求将实验目的、原理、用品、步骤和设计思路说明并自己演示,演示完就算合格,结果不一定成功,但只要设计步骤依据合理充分即可;本项的主要目的是考察学生的思维,创新性和独立的分析问题、解决问题的能力。 这种评定方法较以往的更全面、客观与公正,得到广大学生的认可。尤 其是平时表现分的加入,使学生很认真地对待每一个实验。 实验课改革是教学改革的重要组成部分,改革应该立足于社会的发展,使改革具有较强的科学性、系统性。本次改革适应了素质教育的要求,对于改变学生的学习方式、学习习惯,引导学生自主学习,具有关键性的意义。同时,对培养高素质、创新型人才也是必不可少的。 改革是成功的,通过改革使学生由知识的被动接受者变成主动的参与者和积极的探索者,从而实现了对科学知识的学习模式由“学会”转变成“会学”,进而“会用”的转变。这种改革也探索和建立了一种既能测试学生知识掌握程度又能检验各种能力的方法,进而为检查教学目标实现情况提供了可靠的依据。这种改革也最终使学生由过去的“学习、考试”型向“学习、思考、研究、创新”型进行转变。 对一个人而言,掌握丰富的知识固然重要,但是更重要的是学会如何去获取知识并掌握它,所谓授人以鱼不如授人以渔即是这个道理。只有学会如何学习,才能掌握更多的知识,也才能跟上快速发展的社会步伐和知识的更新。相信本次课程的改革必定为国家创新型和能力型人才的培养做出贡献! 生物学教学论文:寓学法指导于生物学教学中 “授人以鱼,只供一饭之需,教人以渔,则终身受用无穷。”在生物学教学中,根据生物学科的特点,结 合学生的学习实际和教学内容,有意识地对学生进行学法指导,从而提高学习效率,实现知识传授和智力发展 的辩证统一,实现教师主导和学生主体的辩证统一。我们是从以下几个方面进行具体操作的。 一、观察指导 学生的学习从感性认识开始,以感知为基础,而观察是一种有目的、有计划的感知活动。生物学科的直观 性很强。教者除了提供挂图、模型、标本、实物、录像等丰富的感性材料外,还应指导学生多接触动植物和大 自然,留心生活中的生物学知识。如指导学生多观察花草树木、虫鱼鸟兽,参观动物园,观看《动物世界》和 《人和自然》等电视节目,拓宽观察的广度。 在观察具体事物时,应指导学生明确观察内容、步骤和方法。明确观察内容就是让学生知道观察什么,在 此基础上,学生才能通过观察得出结论或验证结论。低年级的学生,由于知觉的无意识性,注意力易分散,因 而应充分运用心理学的注意规律,使他们的注意力具有指向性和集中性。观察的步骤一般是由整体到部分,从 上到下,从前到后,由表及里。观察的方法有全面观察、重点观察和对比观察等。全面观察的要求是认真、细 致、全方位,全面观察有利于培养学生良好的观察习惯,有利于形成学生严谨的治学态度。重点观察就是结合 学习内容的重点和难点,对某一方面或几个方面进行深入地观察。如“观察花的结构”时应重点观察雄蕊和雌 蕊等。对比观察即通过对两事物的观察比较寻找异同。 在观察的基础上,还应进一步启发学生思考,实现由现象到本质、由具体到抽象、由感性到理性的飞跃。 二、阅读指导 阅读是自学的基础,是学生获得知识的重要手段,它还有助于突破教学中的重点和难点。 阅读从时间上分课前、课中、课后阅读。课前阅读可以发现问题、带着问题听课;课中阅读帮助形成正确 的概念、原理和规律;课后阅读温故而知新,梳理知识形成网络。只有当学生明确了阅读的意义,才能积极参 与阅读并乐于阅读。 在阅读时让学生做到眼、口、脑、手并用,养成良好的阅读习惯。例如:阅读中对于概念、规律等结论性 内容用笔勾勾划划;对于说明概念的内涵和外延的修饰语或限制词可加上着重号;对于文中晦涩的文字可反复 吟读,理解其意;对于不能理解的内容要加上问号。随着学生阅读水平的提高,教者要求学生阅读后能提出问 题并能提纲挈领地归纳大意,形成知识结构。此外还要指导学生重视图表的阅读,明确其意,领会其质。 三、知识精加工的指导 新授课后或阶段性复习时,学生对所学知识进行精加工是理解整理知识的过程,是去粗取精浓缩知识的过 程,是去伪存真形成真知的过程。常见的方法有比较法、分类法、联系法、归纳法等。 (一)比较法 有比较才有鉴别,求同法和求异法是进行比较的两种重要手段。求同法即找出事物之间相同点。如通过对 叶绿体和线粒体的比较可以得出两细胞器的三方面的相同点:双层膜结构;遗传上的独立性;与能量代谢有关 。求异法即找出不同点,例如通过对动、植物细胞亚显微结构的比较可总结出植物细胞特有的结构——细胞壁 、大液泡、质体、以及高等动物细胞特有的结构——中心体。 比较法是学习过程中最常用的方法也是其它方法的基础,在教学中应强化这样的训练以达到运用自如的地 步。 (二)分类法 根据一定的标准对有关材料进行科学分类,分类随标准而异,在比较的基础上进行分类。如新陈代谢从“ 方向上”分同化作用和异化作用,从“性质上”分物质代谢和能量代谢。新陈代谢的类型从同化作用上分自养 型和异养型,从异化作用上分需氧型和厌氧型。 (三)联系法 每门学科都有其严密的知识体系,学科内部以及不同学科间都存在着联系。教学中应指导学生从横向、纵 向两方面去挖掘相关知识的联系。如渗透作用与物理学上的扩散作用的联系,遗传问题与数学上排列组合和概 率的联系,染色体、基因、DNA、碱基排列顺序四者的联系, 遗传规律与细胞分裂的联系等。 生物体是一个互为联系的统一体,生物体各结构之间,结构与功能间、结构与环境之间都存在着联系。教 学中可以指导学生从细胞、组织、器官、系统四个水平寻找结构间的联系,体会结构与功能、结构与环境的统 一性。如人体的呼吸、消化、循环、泌尿、内分泌和神经系统之间以新陈代谢为纽带而相互联系。 此外还要加强理论与实际的联系,用生物学知识解释生活中的某些生物学现象,做到学以致用。 (三)归纳法 归纳法是学生在占有学习材料的基础上,对材料进行提纲挈领总结概括形成知识点或知识体系。归纳时思 维方式可采用发散思维和聚合思维。归纳方法可采用符号纲要法和主题词法等。例如利用发散思维可将染色体 的知识点归纳如下: 附图{图} 利用聚合思维可将光合作用的条件、场所、过程、实质、意义浓缩于光合作用的总反应式中。将细胞分裂 中前、中、后、末期的特征归纳为:“仁、膜消失现两体;赤道板上排整齐;均分牵拉向两极;仁、膜重视重 开始。” 以上几种知识精加工方法具有交叉性,使用时不要把它们截然分开。 四、记忆方法的指导 艾宾浩斯的“遗忘曲线”告诉我们,学习刚结束遗忘也就开始了,并且遗忘表现出“先快后慢”的规律。 教师在教学中应指导学生及时复习,一章节一单元结束后再进行阶段性复习,与遗忘作斗争。 记忆一般包括机械记忆和理解记忆两种。机械记忆适用于无意义的材料,如生物学上的一些数据。生物学 绝大多数知识都需理解记忆,而理解记忆又建立 在比较、分类、归纳等基础上。如用比较法记忆脊椎动物五纲 的特征,利用知识体系由点到面去回忆有关知识点,此外还有联想记忆等方法。 学有法而无定法。教学中我们针对学生的学习情况进行学法指导,力求共性和个性的统一,力求学生形成 行之有效的学习方法。对于少数学习特别困难的学生要双管齐下,既要指导学法又要培养他们的非智力因素, 激发兴趣,增强学习的信心,使他们走出学习的低谷。 生物学教学论文:反思生物学教学中的情境创设 [摘要]:“情境创设”作为一个重要的教学环节在课堂教学中得到重视,笔者站在情境教学效果这一视角反思课堂教学调研中发现的一些问题,从教学目标、教学手段以及教学过程的调控等方面阐述和分析了生物学教学中情境创设的几个误区。 [关键词]:情境创设、教学目标、现代媒体、动态生成、新课程理念、教师基本功 古希腊哲学家亚里斯多德认为“思维自惊奇和疑问开始”,创设问题情境是问题教学的开始,它需要教师发挥教学中的主体作用运用多种方式激发学生求知的欲望、活跃学生的思维,引导学生发现问题,进而解决问题。情境创设作为一种教学手段在培养学生学科思想和科学探究精神中起着重要作用。但笔者也看到,有些教师在创设情境时,对新课程的理念认识不够,还缺乏从目的、手段、过程调控等角度细细揣摩,没有起到“情境”在教学中应有的激趣、生惑之效。 1、情境创设与教学目标 任何教学活动都应该以教学目标的达成为起点和归宿,情境的创设是课堂教学中教师引领学生达成教学目标的重要手段和载体,使用恰当的情境能焕发学生已有的知识经验和认同策略来同化和顺应新知,为学生走向成功(解决问题)开好头。所以情境的创设应紧紧围绕教学目标来设计,且看两位教师就八年级“听觉的形成”一课教学引入中创设的情境 情境1:教师用1分钟播放一段音乐,要求学生仔细听…… 师问:你能说出这段乐曲是用什么乐器演奏的? 生A:电子琴。 生B:钢琴。 师:不管电子琴和钢琴,你是通过什么器官来判断的? 生C:耳朵 ……以此引出课题 情境2:教师用2分中时间播放一段短片,其中部分同学用耳罩塞住耳朵,只看画面。 教师先后请带耳罩和未带耳罩的同学说说内容或感受,然后通过比较由学生得出:通过视、听觉的共同捕获,人体获得的信息更准确、清晰。 ……以此引出课题。 本节的教学目标是:“描述耳的结构和功能,说明听觉形成的过程;通过对收集的资料的理解,培养学生分析归纳问题以及进行探究活动的实践能力;培养学生热爱科学,进行科学研究的思想感情。”那么比较上述两者,同样是以学生活动来创设情境,情境2显得自然、更贴近教学目标。“带耳罩的一组”作为对照连接着上节教学内容“视觉的形成”,隐含着复习回顾,感官的不同导致感觉的不同,让学生在认同视觉作用的同时产生了解新知的强烈欲望,对下个环节的实施起了有力的推动作用。情境创设承上启下,连接自然,目的指向性很强。相反情境1的创设给人感觉是形式化、很生硬,在设计活动中没有从学科领域这一角度构建认知冲突和情绪体验,前后问题的设计缺乏内在的逻辑关系,学生的问题意识没有萌发,探求新知氛围没有真正地调动起来。 所以我们在创设情境时如果偏离了教学目标,对创设的情境缺乏目的性、有效性的研究,认为只要创设情境就体现了新课程的理念,例如:创设的情境生活味过浓,缺乏学科思想;创设的情境过于冗长、头重脚轻,影响了教学重难点的突破。诸如此类的情境创设都是低效的,这样的设计思想也是对新课程理念的曲解、误读。 2、情境创设与现代媒体 现代信息技术的发展对教师教学方式的改变和优化产生了重大影响。在生物学教学中利用现代媒体手段来展示一些生命现象、呈现问题背景资料,引发学生问题意识,效果颇为显着,尤其在公开课等教学活动中教师使用频率很高,于是在我们教师中也就出现了这样的一个片面观点,创设情境一定要用多媒体手段,否则不是一节好课。一些教师在备课过程中也将大量的精力投放在寻找图片或视频资料上,投放在制作课件上,课堂上教师放“电影”,当讲解员,学生当观众看“电影”。例如:七年级“细胞的吸水和失水”、“呼吸作用产生热量”这部分内容的教学中,笔者发现教师在图片的寻找和动画制作上化了较多的时间和精力,忽视了通过学生自主活动(观察、实验)营造问题情境。事实上生物学是一门以实验为基础的科学课程,许多原理的得出本身就是据于前人的大量实验或者对自然现象的细致观察和反复验证。生物课程的教学应该放手让学生紧密地结合实验、结合对自然现象的观察以及亲身的体验,让学生学会透过现象看本质,运用原理谈现象,逐渐形成生物学的基本观点和思想。这也是新课程所追求的一种理念。上述两节内容教师不妨以萎蔫的菊花浇灌后重新焕发英姿、种子萌发产生热量等具体的生命现象为情境,通过学生亲身的活动和体验来构件问题、解决矛盾。在此基础上引发的学生讨论才会使学生感到有话可说、有理可论。 在与教师的交流中了解到,许多教师之所以选择现代媒体来创设情境,重要的一点就是它的直接呈现性,似乎可以“代替”教师的动手、动嘴,以至于教师对它情有独钟。试想,假如我们的课堂被现代媒体充斥,而把学生的观察、实验等主体性活动搁在一边,非但不利于培养学生的动手能力、合作探究能力、联系实际解决问题能力,也不利于学生形成良好的学科思维习惯和学习方式。因此把握学科特点,发挥现代媒体在教学中的不可替代性,才是我们生物学教学中值得提倡的一种教学方式。在情境的创设中,我们可以利用多种手段来实现,例如实验、角色扮演、自然现象的观察、一个故事、一首诗等等,而现代媒体只能是其中的一种手段。 3、情境创设与开放生成 构建主义认为,所有的学习都应该是情境化的,学生应该在问题情境的互动中,在原有的学习起点上,不断将知识与技能、过程和方法、情感态度和价值观整合在一起进行个性化的智能构建。所以情境的创设应该是连续的也是动态的,是伴随着学生认知结构在不断发生改变的。笔者发现在设计情境时教师主观性很强,带着对教学现实的预计和构想,期望学生在课堂上能按照自己的安排进入“圈套”、步入“雷区”。事实上,学生个体差异性很大、课堂教学的不确定因素很多,往往会出现了一些新的矛盾、问题和情境,课堂教学并不一定按照预期的设想向前推进。例如在七年级上册“探究食物中的营养成分”时,出现了这样的情况:学生不按照教材实验规定的次序和材料来完成实验,有的学生将碘液滴在鸡蛋清里、花生种子上,有的学生直接将花生种子在酒精灯的火焰上燃烧、还有学生把碘液滴在从自己口袋里掏出的饼干之类的食物上,等等。此时,教师若抓住机会,便能利用这一“意外”,和学生共同分析得出:即便是一种食物其营养成分也不是单一的,只是占的比例不同。但教师假如只考虑完成预定“计划”而不惜打断学生的学习兴致,竭力阻止,轻易抛弃了开放中动态生成的新情境、新资源,不但阻碍了教学目标的完成,也不利于科学探究精神的培养。当然,这样的课堂就变得机械、沉闷和程式化。 新课程理念强调教材的范例性,在课堂教学中教师既要依据教材,又要超越教材,使教材成为学生学习和活动的有力凭借。所以教师必须以开放生成的观念来组织教学创设情境,给学生留有想象的余地、创新的空间,要接纳课堂 中始料未及的学生体验,更要鼓励互动中学生的即兴创造,还要敏锐地捕捉新的矛盾并积极地进行情境的再创设。 在创设情境的过程中,之所以会出现上述误区,原因除了教师对课程理念认识不到位以外,笔者以为教师个人基本功也至关重要。假如教师具备良好的教材解读分析能力,自然会在备课过程中将教学目标恰当地分解到每个环节,有利于有效情境的构思;假如教师具备较强的动手实验能力、语言表达能力、课堂的动态调控能力,那么教师在选择手段时就底气十足、运用课堂动态资源就游刃有余。关于这一点笔者读过北京教科院基教研究中心张华老师关于《教育观念转变中的思考》的文章(《生物学通报》2005年第9期),感到张老师分析很透彻也很实在,在此笔者不再就这个问题多加论述。 总之,我们不能把“创设情境”理解为课改的“时尚或潮流”,只一味地追求形式,相反我们要重视正确理论的指导,重视对实践中困惑与问题的反思,重视自身教学基本功的锤炼,只有这样,我们创设的情境才更有价值,我们的生物学教学才能充满生命的活力! 生物学教学论文:浅析《植物生物学》实验研究性教学策略初探 论文关键词:《植物生物学》 实验 研究性教学 策略 论文摘要:研究性教学是高校培养适应社会主义市场经济发展所需要的具备较高专业知识素养和创新精神的人才.推动新一轮教育教学改革的重要教学模式。在全面把握研究性教学科学内涵与特征的基础上结合教学实际,从提高教师整体素质、实验研究性教学设计和实验研究性教学的评价等方面阐述了《植物生物学》实验研究性教学的策略,初步总结了近几年的教学实践成效并对今后的发展提出了合理化建议。 当前,人才培养与教育向着全面推行素质教育方向发展.高等教育面临新的严峻挑战,更新教学内容,改革教学方法势在必行。曾强调指出:“我们培养的专业人才,必须掌握科学的思维方法,具有强烈的创新意识。能够敏锐地发现问题、正确地分析问题和创造性地解决问题。”国家教育部在《关于进一步加强高等学校本科教学工作的若干意见》(教高[2005il号)中指出:“积极推动研究性教学.提高大学生的创新能力”,“要增加综合性与创新性实验”,“要切实加强实验、实习、社会实践、毕业设计(论文)等实践教学环节,保障各环节的时间和效果,要不断改革实践教学内容,改进实践教学方法,切实提高大学生的实践能力”.“引导大学生了解多种学术观点并开展讨论、追踪本学科领域最新进展,提高自主学习和独立研究的能力”。如何培养适应社会主义市场经济发展所需要的具备较高专业知识素养和创新精神的人才,是目前高校改革的主要目标。2l世纪是以生物科学为带头学科的世纪。植物生物学作为大学生物学课程的一个组成部分,具有不可替代的地位。它既是高等院校重要的专业基础课,又是进一步学好其它专业基础课和专业课的必要条件和基础。植物生物学实验教学是整个教学环节中的一个重要的子系统,它对学生分析问题和解决问题能力的培养,尤其对学生综合素质的提高和创新能力的培养具有独特的作用。研究性教学是教师通过指导学生从自然、社会和生活中选择和确定与学科相关的专题进行研究,使学生在独立的主动探索、主动思考、主动实践的研究过程中,吸收知识、应用知识、解决问题、获取新颖的经验和表现具有个性特征的行为,从而提高学生的各方面素质,培养学生创造能力和创新精神的一种实践活动。2006年4月18日,周济部长还强调:“推进研究性和启发式教学,培养学生的创新意识和实践能力。”本文就植物生物学实验实施研究性教学的策略作一些思考与探讨,以适应植物学科发展和2l世纪对高素质人才——基础扎实、知识面宽、能力强的要求。 1全面把握研究性教学的科学内涵与特征 研究性教学是社会生产力发展到一定程度的产物,它是在引进和解读约翰·杜威、布鲁纳的建构主义的理论基础之上,结合我国教育教学实际,吸收其他教育理论的合理成分.综合形成了“主客观统一”认识论和“教师主导与学生主体相结合”教育思想而构建的现代教学模式。研究性教学是在教学过程中,创设一种类似科学研究的情景和途径,让学生在独立的主动探索、主动思考、主动实践的研究过程中,吸收知识、应用知识、分析问题、解决问题,从而提高学生的各方面素质,培养学生创造能力和创新精神的一种教学方式。研究性教学的科学内涵和本质特征主要表现在:一是研究性教学关注学生创新性品质和思维能力的训练与养成,在研究与学习中培养学生的创新意识和能力。二是研究性教学是以学生个性化的思维、认知逻辑为基础,教师以研究的形式组织教学活动,打破原有的凝固、完整的学科逻辑和机械的顺序,设置“问题与课题”或“研究项目”.把教学时空从课堂延伸到图书馆、生活、实践、虚拟网络系统等领域,真正实现学习与生活、学习与研究相结合,科学与生活相联系。三是研究性教学是一个不断探索和创新的过程。要求教师的教是创新性的,科研与教学是相通的.教师要把研究的思想、方法和取得的新进展引入教学并贯穿全过程。四是研究性教学注重发挥、发展学生的主体性,主张学生积极参与研究之中,通过知、情、意的深沉投入与参与,在研究中学习、在研究中成长,养成独立思考的气质和批判精神,成为自我反思、自我动员、自我发展的主体。五是研究性教学强调师生情感交流、思想沟通,在研究中建立民主、和谐、文明的师生关系。六是研究性教学过程体现师生互动、教学相长。研究性教学通过优化课程结构,建立一种基于研究、探索的学习模式,使学生在教学过程中直接步入科学研究的前沿平台,激发其创新欲望。师生在“科学共同体”下,不仅共享科学研究的思想、思维、方法,而且各取所需,真正达到教学相长。 2植物生物学实验研究性教学策略 2.1提高教师整体素质策略 2.1.1革新教师的教育观念教育教学改革以转变教育观念为先导,树立与研究性教学相匹配的教育观念。(1)全面发展的学生观:植物生物学实验研究性教学可以通过调查、实验、数据与资料分析等环节,以合作学习为主,个人研究和集体探讨相结合的形式来完成。这就要求教育中让学生全过程参与。通过分工协作,依靠集体智慧开展研究性学习.从而培养学生学习兴趣、科学态度、创新意识、探索精神、思维品质、合作态度等方面的素质和能力,塑造学生的创造个性。促进学生的全面发展。(2)民主与平等的师生观:植物生物学实验研究性教学是一个探索与思考的过程,是一个不断面临新问题的过程,是一个知识扩展的过程。是一个与学生共同研究与学习的过程。教师应努力营造积极民主的教学氛围,以完全平等的姿态与学生一起查阅资料、开展实验、寻求答案,鼓励学生的质疑精神和求异思维。从而真正做到师生之间相互学习、相互切磋、相互启发、相互激励,彼此形成一个真正的“学习共同体”国。(3)理性的教师权威观:植物生物学实验研究性教学是以科学研究方式进行的.许多问题可能超出教师的专业领域。要求教师在教学中具有远大的理想、积极进取的态度、批判与创新的科学精神、强烈的好奇心和求知欲、严谨务实的工作作风、锲而不舍的钻研精神,创造性人格魅力和热情洋溢、情绪饱满、富于激励、想象丰富的情感来树立自己形象、鞭策和激励学生的成长。 2.1.2完善教师的知识与能力结构植物生物学实验研究性教学是一种发展探索能力、实践能力、创新能力的现代教学方法。对教师的知识与能力具有较高的要求,具备多元化的知识结构。特别是在知识经济、信息技术飞速发展的时代,教师不仅要掌握系统的生物科学知识,及时了解生命科学及生物技术新进展,如分子生物学、遗传工程、生命起源与发生的新学说、生物进化论的研究进展、生物多样性与保护、生物DNA芯片技术、人类基因组计划等等:同时重视学科交叉和知识更新,如“边缘科学”、“综合性科学”等,形成广阔的文化视野和深厚的文化底蕴,构建多元化的知识结构。授课是一门科学,需要去钻研,去研究啕。.植物生物学实验研究性教学具有综合性、社会性、实践性等特点.要求教师不断提高教学、科研能力。植物生物学实验研究性教学中不能忽视教学研究,要把握好课前、课中和课后三个环节.如“课前”教师要从观点与方法上弄清已取得的科学成果、尚未解决的问题以及未能解决的问题的障碍存在(组织材料、准备问题),从而制定研究性教学的对策和措施;“课中”教师要加强对学生研究性学习过程的组织、管理和指导,让学生具有探索新知的经历和获得新知的体验,学到生物科学研究方法和科学精神,提高生物科学素养;“课后”教师要自觉进行自我反思。通过反思问题的设置、实验研究方法、教学指导等行为与过程,促进教师更加主动参与教育、教学。科学研究是“源”,教学则是“流”,科学研究总是走在教学的前头。如果没有科学研究.把握不住学科热点、难点和最新进展,对新技术、新成果无知或知之甚少,不能用新的见解来研究问题,更不能给学生在科学研究方法上以恰当的指导,就更谈不上启发学生。因此,教师只有努力提高科学研究能力,把教学与科研密切结合.才能满足植物生物学实验研究性教学的需要。 2.2实验研究性教学设计策略 2.2.1实验研究性教学的综合技能训练策略实验研究性教学就是要改革以验证性实验为主的保姆式传统实验教学模式。在传统的植物生物学实验中有许多实验项目属于验证实验,如植物细胞、组织与器官的观察,植物类群与分类(重要科属)的特征解剖,植物体内特定成分提取、分离与鉴定等。这些实验不仅在实验教学中所占课时比重高.而且重复性大。把这些实验项目改为显微镜的操作规范与技能,徒手切片与临时装片(含压片)的技术与技能,植物成分提取、分离与鉴定的技术与技能等方面的基本技能综合训练,既可以节约大量的实验课时,又可以为设计性、综合性与研究性实验奠定良好的基础。 2.2.2实验研究性教学的问题与课题设置策略针对学习植物生物学实验的学生专业知识相对薄弱的实际情况,可采取以下策略设置实验研究性教学的问题与课题:(1)按教材的知识体系中的条块设置问题或课题,如植物体结构与功能方面可设置C,与C植物在根、茎、叶的结构差异比较研究.植物的生长发育与环境方面设置水生植物中沉水植物、浮水植物与挺水植物根、茎、叶的结构与环境的适应性等.这样的研究课题既可以检验实验的基本技能和验证营养器官的基本结构,又可以打破教材章节的限制,把不同章节的知识有机地联结起来,探究植物在生长发育和结构分别与功能和环境的相互关系,使学生学习的知识“活”起来。(2)按学生学习与生活实际设置问题或课题,如校园植物多样性的调查、东湖和镜湖与鹤池淡水藻类多样性的调查以及食堂大米和蔬菜的营养成分的分析等,这些问题与课题不但可以让学生掌握科学研究的基本方法,也可以切I练学生调查、实验与数据分析的基本技能和技巧。(3)按学科与社会的前沿与热点设置问题或课题,如模拟全球气候变暖与C02浓度升高对植物生长发育、生理功能的影响,养殖产业对水生植物影响的调查,模拟矿区煤矸石与石灰石堆积区植被恢复实验研究等。这些问题或课题对社会影响强烈,学生情感体验比较深刻,不仅可强化科学研究基本方法的训练,提高科研能力,而且增进对社会发展状况的了解.增强学生对社会进步与发展的责任感。 2.2.3促进学生研究兴趣自我发展的策略创新始于问题,源于实践。学生研究兴趣自我发展既要调动学生积极性和主动性,也要为学生的自我发展搭建平台。(1)学生要根据研究性实验教学内容和要求,查阅文献资料,自主拟定实验方案,选择实验仪器设备和确定能有效测定数据的方法,先假设后实验,得到实验结果,进行分析讨论,撰写实验报告,注意各环节发挥学生自主性和能动性。在研究性实验教学中,教师不能够越俎代庖,注重实验方向提示学生自主设计实验方案的审查和完善,实验过程的观察调控、释疑解难,对实验结果与报告的分析与评价,找出研究性实验教学不足并提出改进意见,不断提高学生的科学实验能力。(2)全国大学生“挑战杯”课外学术科技作品竞赛是由共青团中央、中国科协、教育部、全国学联和承办高校所在地人民政府联合主办的一项具有导向性、示范性和群众性的全国竞赛活动,被誉为中国大学生学术科技的“奥林匹克”盛会:也是培养学生的创新能力、协作精神和解决实际问题的综合能力,促进学生自我发展、展示真我风采的良好平台。在植物生物学实验研究性教学中,要鼓励学生积极参与,指导学生要遵循价值性、创新性、可行性、有利性、具体性等五项原则选题,严格按照科研课题的立项论证、项目研究、结项与验收的规范化程序管理项目。 2.3实验研究性教学的学生学业评价策略 实验研究性教学的学业评价要改革传统的学生学业评价中“教师一支笔、一考定全局”终结性评价模式.建立以形成性评价为主体的综合评价模式。如植物生物学实验研究性教学中学生实验研究课题的评价,按表1中的评价指标体系进行。 3植物生物学实验研究性教学的成效 几年来的研究性实验教学表明:(1)激发了学生对实验研究与学习的兴趣、转变了学习态度。亚里斯多德曾经说过,古往今来人们开始探索,都应起源于对自然万物的惊异。植物生物学实验研究性教学中,学生在教师的指导下通过自主选题大大地提高了探索、求知的兴趣,使学生对植物生物学实验的学习态度从“要你学”变为“我要学”。(2)强化了学生实验基本技能与技巧的训练。通过教师设置的基本技能与技巧的项目训练和学生的实验研究课题的研究实践,学生较好地掌握了开展植物生物学研究的制片技术、野外调查的方法、植物成分的提取和分离与鉴定方法和植物生理生化指标测定技术以及实验数据统计分析的方法等。(3)问题源于思考,植物生物学研究性实验教学中通过鼓励学生对实验现象、生活现象和社会现象的思考,在教师的启发和指导下凝练成研究的课题,再通过实验(试验)与实践的研究解决存在的问题,使学生思考问题、分析问题和解决问题等方面的科研素质与能力得到培养和提高。(4)植物生物学研究性实验教学中,教师设置的实验研究课题集体参与项目占多数,学生以小组为单位通过查阅文献、设计实验、开展实验和实验结果的分析与讨论以及研究报告的撰写等环节的相互配合、团结协作,很好地完成研究的任务,较为有效地培养了学生的团队精神和创新意识。 4植物生物学实验研究性教学的思考 植物生物学研究性实验教学是教师将研究性实验教学与学生的研究性实验学习有机地结合起来,激活学生对实验的学习和探究动机,引发学生对实验的兴趣,增强学生对研究性实验学习的自觉性和积极性,从而达到培养学生独立研究的能力,提高学生的综合素质和在社会中的竞争力目的的教学模式。保证与维持植物生物学研究性实验教学的可持续发展,首先要建立运行的机制,在政策、经费、人员等方面给予倾斜、资助与扶持;其次师生业绩的评价应遵循“三个有利于”的原则:从有利于教学目标的实现、有利于调动师生参与、有利于课程建设与管理.建立多样化的评价模式、评价主体和评价指标:第三要努力营造积极、友好、民主的教学改革与研究氛围,加强教师间相互 学习、交流,推动植物生物学实验研究性教学的发展。 生物学教学论文:试论建构主义学习理论在生物学教学中的应用 [论文摘要]建构主义学习理论是当前教育改革的重要理论依据。建构主义学习理论强调以学生为中心,学生是认知的主体,学习过程不是学习者被动地接受知识,而是积极地建构知识的过程。这就要求教师的教学方法、教学模式必须有利于构建学生在学习中的主体地位,促进学生主动建构自己的认知结构。 [论文关键词]建构主义学习理论 生物学教学 一、建构主义学习理论 建构主义学习理论提倡在教师指导下的、以学生为中心的学习方式。建构主义学习理论认为,知识既不是纯粹客观的,也不是纯粹主观的,而是个体在与环境相互作用的过程中逐渐建构的结果;相应的,认知既不起源于主体,也不起源于客体,而是起源于主客体之间的相互作用。通常,个体遇到新刺激时,总是试图用原有的认知结构去同化它,以求达到暂时的平衡;同化不成功时,个体则采取顺应的方法,即通过调节原有认知结构或新建认知结构,来得到新的平衡。即个体的认知结构通过同化和顺应以适应新的环境而不断发展。同化与顺应之间的平衡,也就是认识上的适应,也就是人类智慧的实质所在。平衡调节了个体与环境之间的相互作用,从而引起认知结构的一种新建构。 二、建构主义学习理论在生物教学中的应用 (一)转变教师角色,强调以学生为中心,发挥学生的主体作用 建构主义学习理论认为,学习的过程是学生自己建构知识的过程,学生是学习的主体,教师只是外部的辅助者和支持者。教师的职能是提供学生建构认知结构所需要的必要条件,促进学生自主建构认知结构,激励学生以自主、探究、合作的方式进行学习,而不是直接向学生传授和灌输知识。因此,在生物学教学中,教师应转变自己的角色,强调以学生为中心,突出学生的主体作用。如何体现以学生为中心,建构主义认为可以从三个方面努力:首先,要在学习过程中充分发挥学生的主动性,要能体现出学生的首创精神。教师应根据教学内容和学生的特点,灵活运用各种教学方式和手段,启发学生思维,激发学生求知的热情,从而使他们积极地进行自主知识建构。其次,要让学生有多种机会在不同盼隋境下去应用他们所学的知识。教师可组织和引导学生一起讨论和交流,共同建立起学习群体并成为其中的一员,进行协商和辩论,先内部协商,然后再相互协商。最后,要让学生能根据自身行动的反馈信息来形成对客体改造与重组。如在生物实验教学中,应尽可能改验证性实验为探究性实验,改演示实验为学生分组实验,使学生获得更多的探究实践机会,能根据自身行动的反馈信息实现对新意义的构建。 (二)构建良好的学习情境 建构主义学习理论认为,学是与一定的社会文化背景即“情境”相联系的。在实际情境下进行学习,可以使学生利用自己原有认知结构中的有关经验去同化和顺应当前学习到的新知识,从而赋予新知识以某种意义。如果原有经验不能同化新知识,则会引起“顺应”过程,即对原有认知结构进行改造与重组。 总之,通过“同化”与“顺应”才能达到对新知识意义的建构。由于实际情境所具有的真实性、生动性、丰富性,所以,情境创设为提取长时记忆中的这些知识、经验与表象创造了有利条件。在教学中,要注意构建各种学习情境,帮助学生利用原有的知识与已有的经验在当前情境中进行学习和认知。这就要求教师对教学过程要进行艺术性设计,可根据教学内容,设计诸如问题质疑、设置悬念、自然场景模拟、生活中的生物现象观察等学习情景,营造能调动学生积极思维、激发学生学习热情、培养学生独立思考、鼓励学生自主创新、促进学生个性发展的和谐宽松的学习氛围,让学生都怀着轻松愉快的心情主动参与学习,使学生真正成为学习的主体。 1.构建启发学生发现问题的情境。例如:在讲“种子萌发的环境条件”时,可以先播放一段春天播种和种子萌发的动画,然后再提问,让学生思考可以由此想到什么。 2.构建鼓励学生大胆提出假说、提出解决问题方案的情境。例如:在上面的情境中,老师可以接着说:“请同学们根据自己亲身播种的经历或者你刚刚看到的动画,提出你的疑问并尝试提出解决问题的方案”。 3.构建提供理论联系实际,促使学生实现知识迁移的情境。例如:当学生通过实验明白种子的萌发是需要“适宜的温度”“一定的水分”和“充足的空气”时,就可以引导学生思考农民在春天播种时要注意些什么,播种后又要注意些什么,让学生把理论应用于实际,学会迁移。 4.构建提供合作学习的情境。建构主义教学需要为学生提供一个合作、交流、互动的学习情境,为此就要变“人际竞争”为“人际互动”,在教学中多采用合作学习的方式。例如,当学习“植物的吸收作用”内容时,就可以把学生分成若干个小组,每个小组成员内部先进行讨论,讨论植物需要哪些营养物质,化肥中主要有哪些营养物质,为什么施肥时有时会出现“烧苗”现象等,得出小组结论,再由小组代表在全班汇报,给学生一个互动和交流的情境,让学生在相互讨论和交流中得出问题的答案。 (三)帮助学生构建认知结构 建构主义学习理论认为,认识是主体以自己原有的认知结构为依托所进行的积极主动的建构过程。因此,在教学中,教师应帮助学生在新环境中构建认知结构。 1.优化学生原有的认知结构。学生原有的认知结构是学生进行建构化学习的必要条件,任何一个新知识的学习都是在原有的知识基础上进行的。教师要充分利用学生原有的认知结构,设计好每节课的“铺垫”,即“导人”。这个导人就是要对原有的认知结构进行恢复,在一定程度上帮助学生对其进行进一步的结构化和系统化。同时,在新的高度或角度发现新的问题,即发现新的知识生长点。而且,导人过程也是帮助学生形成优化的认知结构的过程。通过优化认知结构,在新旧知识之间建立起了足够的联系,可使学生获得同化新知识的认知框架,为后续学习做好准备。 2.引导学生建构新的认知结构。按照建构主义学习理论,学生在构建新的认知结构时,需要综合运用原有的认知结构,此时是培养学生求知欲和解决问题能力的最佳时机。因此,在生物教学中,教师要围绕教学重点,进行点拨和辅导。此时教师不能讲得太多,而要“精讲”,对学生进行适当的扶持,做好引导工作,同时,让学生主动参与,积极解决自己学习中的难点,掌握学习重点。在点拨过程中,学习者接受的新知识与处于激活状态的旧知识相互作用,新知识以一定的方式与原有知识进行联系。这就意味着新知识通过同化、顺应已进入原有的认知结构,并促进了学生认知结构的重新转换与构建。 3.巩固迁移,运用新的认知结构。巩固迁移是知识的应用阶段,是检验教学效果的手段,也是实现知识向能力转化的关键。因此,在教学难点突破以后,要想让学生真正地掌握教学重点,还必须给学生消化、吸收和整理的时间,在课堂教学结束时要进行简单地总结,并布置一定的练习题供学生思考、练习,以巩固、运用新的认知结构。 (四)生物教学的评价要多元化 依据建构主义学习理论,学习是学生的一种认知结构的自主建构过程,由于个体的经验以及对经验的信念不同,因而每个人都有自己对新环境的独特理解,求取一致的答案显然是不适宜的。因此,评价学生如何进行知识建构要比评价由此产生的结果更为重要。生物教学的评价应基于动态的、连续的、不断呈现学生进步的学习过程,这就要求生物教学的评价要多元化,可在以下几个方面体现: 1.评价的重心是教学过程。评价应是与教学过程并行的一种持续的、动态的过程。评价应贯穿于教学活动的每一个环节之中,不仅要重视学习结果的评价,更应重视它的过程性评价。 2.评价的目标和内容要多元化。评价应体现“以人为本”“发展为本”的原则,体现对个体发展需要的尊重,关注和承认学生的差异性,评价目标应多层次、多角度。评价内容要涉及学生素质发展的各个方面,包括知识、能力、方法、态度、情感、价值观等。 3.评价的方法要多样。由于评价目标、内容的多元化,必然要求评价方法、手段的多样化。为提高评价的科学性与有效性,需要定量评价与定性评价结合、分析评价与综合评价相结合、注重自我评价和个体内差异评价等。 生物学教学论文:生物学教学中非逻辑思维能力的培养 在生物教学中应试教育向素质教育转变的今天,培养学生的非逻辑思维能力尤为重要,中学生的非逻辑思维表现丰富,如对问题的猜想或应急性回答,提出怪问题,产生新奇的想象,对难题的顿悟等。从当前的教学现状看,长期以来,逻辑思维一直被视为科学思维的唯一类型,而非逻辑思维仍未被重视。笔者认为,非逻辑思维与逻辑思维是相辅相成的,对于学生接受与理解生物学知识,有时非逻辑思维竟起关键作用。 一、想象思维的培养 想象思维是人们在头脑中对已有的事物的表象进行加工创造新形象的心理过程,它不是表象的简单再现,而是对表象的夸张、拓宽和升华,是对表象理想化的改造;它可以脱离现象,但却以现象为基矗想象具有直观性、形象性、整体性、概括性等特征。在科学发明创造中,飞机的设计受到鸟和蜻蜒的启示,潜艇的制造得益于对鱼类的模拟,它们都证明了想象对于发明创造具有重要作用。想象以实际生活小积累起来的丰富的表象为基础,在它们之间进行分解、组合、类比、联想等加工而展开的。因此,在生物学教学中,可以通过运用比喻、类比和联想等方法,在学生头脑中创设感性的形象,为他们进一步思维提供资料信息,并使思维具体化。 1.运用比喻,创造具体生动的整体形象比喻就是打比方,它是拿具体形象的事物来比喻与其相似的事物,以某种已知事物去说明相类似的尚未认识的事物。生物教学中借助比喻,可使抽象的概念具体形象,更易于学生理解,也能激发学习兴趣,活跃课堂气氛,提高教学效果。 例如,在讲授蛋白质的结构时,联系学生熟悉的弹簧,把蛋白质的多肽链比作弹簧的钢丝,弹簧的螺旋相当于多肽链的盘曲,再把一条或多条弹簧折叠起来,也就是多肽链盘曲成螺旋后再折叠,相当于蛋白质的空间结构。在这一基础上再闸述蛋白质结构的多样性是由氨基本的种类、数目、排列顺序决定的,就像制作弹簧的钢丝,其材料的种类、长短、粗细有差别一样;蛋白质的空间结构就像弹簧的缠绕、折叠方式不同一样。这样,就使抽象的内容形象化、具体化,使学生更易于理解掌握。?再如把DNA的结构比作“螺旋状的楼梯”,把生物膜上的载体比作“渡船”等,无不生动形象、妙趣横生。 2.运用类比和联想,激发学生的想象力类比和比喻一样,也是由已知推出未知的方法,类比往往又要通过联想才能充分激发想象力。在生物教学中,教师可以通过生动的语言描述或巧妙的设问,在学生头脑中引发各种各样的新形象,以激发和培养学生的想象力。 比如,学习生物进化中各“纪”动植物景观时,可以启发学生根据古生物的化石、现代生物界的图景,可造一幕幕或生机盎然、鸟语花香,或雷电交加、地动山摇,或蔽树参天、恐龙横行等古代生物界的图景。不仅使学生的学习变得生动有趣,而且也易于学生理解。学生经常展开想象的翅膀,有利于培养他们的创造能力。 可见,利用想象的直观形象性,不仅可以帮助学生理解知识,同时也能激发学生的想象力,进而产生创造力。爱因斯坦说:“想象力比知识更重要,因为知识是有限的,而想象力概括世界一切,推动进步,并且是知识进化的源泉。”心理学研究表明,中学生特别是高中生,创造性想象力发展速度很快,不仅会再造想象,而且能创造想象并与创造活动联系起来,具有一定的创造能力。所以,我们在教学中,应该以想象为契机,抓住学生这一心理特点,引导科学想象,激发其好奇心与兴趣,经常鼓励学生“异想天开”,以培养其想象力和创造能力。 二、直觉思维的培养 直觉思维是指不受某种固定的逻辑规则约束而直接领悟事物本质的一种思维形式。直觉思维具有迅捷性、直接性、本能意识等特征。直觉作为一种心理现象贯穿于日常生活之中,也贯穿于科学研究之中。爱因斯坦认为,物理学家的最高使命是要得到那些普遍的基本定律,??然而要通向这些定律并没有逻辑的道路。 “只有通过那种以对经验的共鸣的理解为依据的直觉,才能得到这些定律”。其实,学生的学习过程与科学家的研究过程是一致的,只不过水平与层次不同。如果采用科学的方法有意识地引导学生,将有助于学生直觉思维能力的培养。 1.利用习题训练,培养学生直觉思维的快捷性快捷性是直觉思维的一个重要特性。因为直觉思维往往要同时对若干个思维方向作出鉴别与选择,所以,利用生物选择题是培养学生直觉思维快捷性的一个重要方法。由于选择题的正确答案已包含于所列的选项中,在发掘题设条件与各选项之间的因果关系,对选项进行比较,迅速淘汰错误选项或迅速识别正确选项的过程中,即训练了学生的直觉思维的快捷性。在教学中,特别是在选择题训练中,往往一读完题,学生就立即写(或说)出答案,但问其原因,有些学生回答不出,只好说是“猜”的。有的即使说出了理由,也是做题后想了半天才说清楚的,这实质上就是直觉思维的作用。直觉思维由于是人的思维在一定的知识积累和已有经验的基础上,冲破某种固定的逻辑规则的束缚而直接与结果相通,从而省去了中间思维细节,直接反映出对事物本质的认识,因而具有快捷性。学生快速地解题过程正是如此。如果要他们说出原因来,就必须将思维还原成一般的逻辑思维过程,恢复中间推理的细节。因此,在进行习题训练时,要规定练习时间,加强解题速度训练,鼓励学生“猜题”,以培养学生的直觉思维能力。同时也要向学生说明,强调“猜题”决不是“跟着感觉走”,而是要经过积极思索才可能产生思维的飞跃,特别是直觉是通过大量知识积累和长期思考问题,使人的想象达到一定饱和度后产生的。因此,学生平时必须养成勤学苦练的习惯,注意知识积累,不搞偷工减料。那种寄希望于练习或考试时突发奇想,胡乱“猜题”的做法是不可取的。 2.设置问题情境,培养学生直觉思维的猜测性直觉思维常常只抓住对象的主要的本质的环节,而那些次要的,非本质的环节往往被忽略,因而对问题的解决具有一定的模糊性和猜测性。因此,教学中对问题的讲解和阐述不要总是给予思维结果,而应经常有意识地创设有一定模糊度的问题,给学生以利用原有知识对当前问题进行分析、猜想的机会,让学生去发现、去探索,直接猜出问题的答案。 例如,学习生物进化时,可以设问:假定恐龙没有绝灭,地球上生物界将是一幅什么样的景象?再如,学习遗传与变异时,设问:人类能否进行无性繁殖? 人类怎样征服遗传病?如何用基因疗法治愈癌症?等等。在引导学生对上述问题进行大胆猜想时,不要求学生解释猜想的逻辑过程,鼓励学生异想天开。即使学生猜想的结果与科学理论相矛盾,也应因势利导,归谬引伸,让学生从错误中学习,以期豁然开朗,求得顿悟。 三、灵感思维的培养 灵感思维是一种高度复杂的思维活动,它是人们在文艺创作、科学研究中因创造力突然达到超水平发挥的一种特定心理状态。灵感思维具有突发性、偶然性、新奇性、独创性和忽逝性等特征。例如,德国化学家凯库勒长期从事苯分子结构的研究仍未能解决(12年之余),一天由于梦见蛇咬住自己的尾巴形成环形而突发灵感,得出苯的六角形结构式。因此,灵感不是唯心的、神秘的东西,它是客观存在的,是思维的特殊形式,是一种使问题一下子澄清的顿悟。科学史上许多重大难题往往就是靠这种灵感的顿悟,奇迹般地得到解决的。 培养学生的灵感思维,首先要培养学生勤于思考、勇于探索的习惯。灵感决不会从天而降,它是在一定知识信息储备的基础上,对疑难问题久经沉思之后不同知识信息之间的突然沟通。爱迪生说:“发现是百分之二的灵感加上百分之九 十八的血汗。”学生在学习实践中往往会出现这种情况,一个问题会使自己魂绕梦牵,百思不得其解,也许受某种偶然因素的激发,而豁然开朗。这正是因为长期深度思考时,大脑处于受激状态,异常活跃,所思考的问题挥之不去,驱之不散,这就为灵感的产生准备了基本条件。由于大脑的极度兴奋与紧张,也可能抑制了思维的正常运转,当受到某种不可预测的外部因素的刺激时,就可能一下子唤醒潜意识中的积极因素,产生灵感。所以说,灵感是人们长期进行创造性活动的产物。 其次,还要帮助学生捕捉灵感爆发的最佳时机和环境。灵感往往出现在长期的紧张的思索之后的暂时的松弛状态,如在散步、听音乐、赏花或与人讨论、交谈或一觉醒来时。所以,要培养学生劳逸结合、有张有弛的生活、学习习惯,在长时间紧张的思考之后,适当放松一下,开展一些有益的文体活动,不仅可以使身心得到休息、调整,往往也是灵感爆发的良机。 总之,逻辑思维虽然具有可靠程度的优点,但易受传统思维的束缚,而非逻辑思维可突破成规与定势,更具有创造性。在中学生的思维逐渐从经验型向理论型水平发展过程中,适当地辅之以非逻辑思维的训练与培养,利于其形成全面的创造性思维品质,这对于培养学生的创造力,提高学生的素质,适应未来社会的生产和生活,都具有十分重要的意义。 生物学教学论文:关于学科教学知识(POK)与分子生物学教学 论文摘要:分子生物学作为当前生命科学中发展最快并与其他学科广泛交叉和渗透的前沿研究领域,正全面推动生命科学各领域的发展,业已成为生命科学相关专业的重要基础理论学科,这要求进一步提高分子生物学的教学质量。文中介绍了学科教学知识理论的内容,探讨了学科教学知识对分子生物学教学的应用指导,为提高分子生物学的教学质量提供了新的视角。 论文关键词:学科教学知识;分子生物学;教学质量 进入21世纪,以分子生物学为先导的生命科学正经历新的发展阶段,特别是分子生物学的理论发展和技术创新,使生物技术产业的增长达到了前所未有的程度,这将从根本上推动科学、经济和社会的发展。分子生物学是从分子水平研究生命本质的一门学科,是当前生命科学中发展最快并与其他学科广泛交叉和渗透的前沿研究领域,其基本原理和研究技术已应用到生命科学的所有分支,它的内容得到了更大的扩展,分子生物学已发展成为生命科学相关专业的重要基础理论学科。面对进一步加强分子生物学教育质量和针对性的要求,学习和研究国外创新的教育理论和方法,对于提高我国分子生物学教学质量具有直接的借鉴和启发意义,而发轫于美国的学科教学知识理论则是近年来在我国教育界深受关注的一种教育理念。 1学科教学知识的概念和内涵 1.1学科教学知识的概念 学科教学知识(PedagogicalContentKnowledge)简称PCK,最早是由美国斯坦福大学舒尔曼教授提出的。他指出,教师的知识包括7个范畴的知识:学科内容知识(contentknowledge)、一般教学法知识(generalpedagogicalknowledge)、课程知识(curriculumknowledge)、学科教学知识(PCK)、关于学习者的知识(knowledgeoflearnersandtheircharacteristics)、教育情境知识只(knowledgeofeducationalcontexts)和关于教育的目标、目的和价值及其哲学和历史背景的知识(knowledgeofeducationalends,purposesand values,and theirphilosophicaland historicalgrounds),学科教学知识就是“教师个人教学经验、教师学科内容知识和教育学的特殊整合”,是教师将学科内容转化和表征为有教学意义的形式、适合于不同能力和背景学生的能力,是综合学科知识、教学和背景知识而形成的知识,是教师特有的知识。它包括表达思想的最好方式,最有用的类比、样例、图示、解释和演示等易于学生理解的表征方法,也包括教师消除学生对某一特定学习内容的偏见和误解的策略,以及用怎样的方式组织、表达使不同兴趣、能力和背景的学生理解教学内容的知识。 l.2学科教学知识的内涵 教师必须拥有所教学科的具体知识:事实、概念、规律、原理等,而这些学科知识来自于科学领域的专门学科,教师不能仅仅对某一概念、原则或原理有直觉的个人的理解,为了促进学生的理解,他们必须先理解向学生表征概念的方法,帮助或引导学生以个人有意义的方式理解教学内容以减少其形成错误概念,应该学习将自己拥有的学科知识转化成易于学生理解的表征形式的知识。也就是说,教师的PCK是在具体的教学情境中,结合学科知识、学生的知识(能力、学习策略、年龄和发展水平、态度、动机、前知识)、背景的知识(社会的、政治的、文化的和自然环境)和教学法的知识经由自身的价值观做出判断、选择、重组而形成的。实际上PCK就是教师自身具有的复杂而成熟的理解与学生的理解之间的一道桥梁,它的内涵即在于学科知识在一定的教学情境中如何采用最适当的表征方式使学生易于理解。 2学科教学知识在分子生物学教学中的指导应用 分子生物学知识体系庞杂,专业名词和知识点较多,难懂难记,抽象复杂的分子机理需要充分发挥想象力来理解,且学过的内容也较难记住,许多学生就容易在学习分子生物学时产生畏难心理,致使学习积极性下降,甚至厌学;分子生物学理论性强,研究内容抽象,并以大量的实验为基础,对实验技能和实验条件的要求较高;分子生物学领域不断出现的新发现和新进展也对教师整合既有的学科内容、快速领会和把握这些学科前沿、衔接新的理论知识提出更高的要求。针对这些问题,借鉴学科教学知识理论,指导教师在教学实践中进行积极的探索和有益的尝试。 2.1做好教学设计 在具体的分子生物学教学过程中,教师按照PcK理论要素(学科知识、学生的知识、背景的知识和教学法的知识)逐条对应到具体的教学设计中,较好地融合教学过程的诸多要素。 2.2积累学科教学经验 教师对于自己耍讲解的分子生物学及其扩展内容要准确理解和把握,分析不同教科书的例证与讲解的重点内容之问的关系,明确可以增加的有利于学牛理解的课外内容;要充分了解学生对于教授内容的熟悉程度及专业知识基础,提前思考学生在接受教授内容时可能遇到的难;选择使用最佳的方式(模拟、图解、举例、解释示范等)清楚呈现所要讲授的知识点;对于学牛有兴趣并在课堂上提出的课程相关或无荚的问题要有应急处理的能力。 2.3丰富教学手段 学科教学知识指导教师采取新的视角、新的模式和丰富多变的教学方法来改进分子生物学教学。多罗西·沃森(1989脱过:“如果课堂活动不能生动地激发学生的兴趣,不能有效地满足学牛的需要,就毫无意义。”利用信息技术将最新的科学研究、发现和方法直接引入课堂,激发学生探究兴趣,可以充分调动其学习积极性,使学习成为他们主动、自觉的活动;多媒体教学使所讲的内容形象化、具体化,通俗易懂,易于学,丰理解记忆;教师精心设计有意义的问题,鼓励学生展开想象的翅膀,积极引导,促进学生理解掌握抽象的概念和复杂的机理;准备充分的案例讨论使学生在广度和深度上进行探索、分析和鉴别,学会将基本概念、理论知识和实际应用相联系。 2.4完善教学理念 学科教学知识是一种开放性的教育理念,其可贵之处即在于善于吸收采纳其它教学理念教学方法的长处,优势互补,更有效地提高教学效果。分子生物学是…门试验科学,在教学过程中积极应用实践教学的方式方法,通过特定的实验设计引导学生经常进行实验操作,使学生既能更好地理解掌握理论知识,又能锻炼实践动手能力,从而达到提高学生综合素质的教学目标。 3结语 PCK把教师和学生紧紧联系在一起,使教师能够充分的参与到学生的学习中去,PCK已经成为教师知识的核心成分,也是教师知识范畴中使教学最有效的知识。针对分子生物学教学的特点,提升分子生物学的教学质量在很大程度上二要通过教师才能落到实处,所以,对教师来说应该做到既掌握知识又具有传授和表达知识的能力,要有意识的加强PCK的学习,运用新的教育理念指导提高自己的教学水平,取得理想的教学效果。 生物学教学论文:关于初中生物学教学中如何“用教材教”初探 论文关键词:生物学教材 生物学教学 初中 课堂教学 现实世界 自主学习 教学效益 滞后性 论文摘要:在实际的课堂教学中,教师不能只是“教教材”,而要“用教材教”,以此弥补教材中的某些缺憾,以及教材对现实世界反映的滞后性,同时培养学生 自主学习的能力,提高课堂教学效益。下面以人教版初中生物学教材为例谈一些认识。 1 利用教材内容的相似性引导学生进行分析归纳 八年级上册第一章“各种环境中的动物”围绕的是同一个主题即动物的结构、功能与其所处的环境相适应,无论生活在水中的生物还是在陆地的生物,抑或在空中的生物,尽管种类繁多,结构差异很大,但都是适应其存在的环境,具有相似的一面。为此,可以将这一章的内容按环境的不同分配到每一个学习小组,让他们搜集生活在某一个环境中的动物的相关资料,然后进行分析归纳,得出各种不同环境中的生物具有不同的特征,而不同的特征适应不同的环境。在此基础上引导学生进行交流,通过抽象思维,推出动物适应环境生存、不适应环境就淘汰的结论。如果时间有限,相关的资料可以由教师收集,然后以书面的形式或网页的形式出现,引导学生进行分析,最后教师组织各个小组进行交流,学生可以用小课题结题汇报的形式进行互动,也可以以小报的形式互相交流,甚至可以多媒体形式呈现。内容和形式可以多样,目的是发挥不同学生的特长,调动学生自主学习的积极性。八年级下册的“生物生殖和发育”一章也可用此法组织教学。这样组织教学至少有以下三个方面的好处:①在小组的基础上组织教学活动,有利于学生间的分工协作,共同提高。②有利于学生在面对大量的资料时能够去伪存真,去粗存精,提高学生搜集信息,梳理信息并进行归纳总结的能力。③在小组汇报中无论是口头语言,还是书面语言,或者多媒体操作,都可以培养学生的语言能力和多媒体操作能力。当然,这样组织教学对于教师和学生来说,都有不小的难度:教师如何组织才能有条不紊;学校有没有条件让学生去自由搜索;学生如何分工才能很好地调动其积极性和责任意识,通力将事情做好。这些都需要教师去进行探索实践。 2 利用教学内容的差异性引导学生进行对比辨析 教材中的内容有许多章节涉及到人的生理方面,如七年级下册中就粪便的形成和尿液的形成过程,分别安排了消化和泌尿两个不同系统的学习内容。这两个生理活动对每一个学生来说再熟悉不过,但形成原理并不清楚。笔者曾经在课堂问过这样的问题“大便和小便是不是同一个生理功能的两种不同的产物?”学生常分成两派激烈争论 ,由此可见学生对这部分的内容并不十分清楚,教师可以利用学生认识的差异性,将这两部分内容放在一起组织教学,让学生从产生的途径和形成的过程进行对比分析,进行小课题研究。这样做不需要教师按部就班地去讲述系统的结构组成,各个器官的功能等方面,将内容下放给学生后,学生对两部分内容进行仔细分析对比,就能比较系统地回答上述问题,而对于教材中的重点难点内容,教师只需在某些关键之处稍加指点即可,如小肠和肾脏的结构特点,尿液形成的主要过程等。同时,还可以引导发现在这两个生理过程中所涉及的其他问题,如营养物质的运输和分解利用,氧气的来源等,从而使消化、循环、呼吸、泌尿等系统串在一起让学生作进一步的研究探索,这样做既可以帮助学生厘清相关生理过程,突出重点,还可以使学生产生求知的欲望,怀有比较浓厚的兴趣去学习探求人与动物的生理过程,同时可以教育学生在学习生物学知识时,如果只根据自己的直觉去判断客观存在的生理规律 ,是很容易被表面现象所迷惑,得出违背科学规律的结论。 3 利用累积资料引导学生进行统计推理 教材中有不少内容需要师生共同去收集、调查,在掌握第一手资料的基础上组织教学的内容,如七年级下册中“探究环境污染对生物的影响”一节内容。如果想让学生有切身体会的话,用本地区的事实说话是最好不过的。教师可以做个有心人,让学生收集本地区每年的雨水,测定每一次降雨的pH值,保存记录的同时,就让学生对每年降雨的酸碱度情况进行统计分析,就可以得出本地区大气污染的情况。在此基础上做模拟酸雨对生物影响_的探究实验,对学生的影响一定会更深刻。如果再让他们来制定保护环境的计划就不会无从下手,或空洞无物了。 八年级下册中关于遗传方面的内容是不容易让学生理解的,如第三节“基因的显性和隐性”中对一对等位基因的遗传图解以及对性状控制的解释,是通过孟德尔的豌豆杂交实验来完成的,如果能结合自己,如人的单、双眼皮,有无耳垂,卷舌不卷舌等相对性状的调查情况分析,可以更贴近生活,有利于学生掌握抽象知识。如果教师将学生的调查记录累积起来的话 ,大样本的记录更能说明问题,而且还可以让学生初步了解生物学的研究方法之一——统计法,并且明白生物学的研究需要付出长期艰苦的努力,才有可能获得成功。 4 摸索有效的探究实验课题,引导学生探究生物学奥秘 教材中的探究性实验有许多,但并不是所有的探究性实验都能获得好的效果。因此,教材编写者并不要求教师将所有的探究性实验都付诸实施,而是选做。 同时,也强调可以自己设计对应的探究性实验来替代相关实验课题。但就设计实验,对于初中教师而言,选取现有的实验内容就成为了教师的首选。目前教材中所设计的探究性实验中,那些结果很明了的课题,如七年级下册“探究晚育的意义”,就不一定能勾起学生的探知欲望。相反,一些结果不十分明了的课题,如“测定某种食物中的能量”,或者就实验过程设计本身具有挑战性的课题,如“馒头在口腔中的变化”等,就比较容易引起学生的探究欲。 又如,八年级上册“观察蚯蚓的运动”一课时,尽管不是探究实验,但由于有比较多的实验结果都显示蚯蚓在糙纸上的速度明显不如在玻璃板上的速度快,这与预设并不相符,学生在这一结果面前并没有就此作罢,而是不断地提出自己的看法,进行解释,并设计五花八门的实验来自圆其说。教师此时不能就此罢手,要舍得花时间和精力,尽量给予充足的时间,筛选课题 ,对于好的创意再次进行探究 ,让学生们去认真思考并设计实验步骤,认真做实验并关注每一个实验细节,仔细分析成败的因素和实验的数据,得出相应的结论,并给予学生发表实验结果的时间和空间,这些活动对于学生的帮助,大概正是我们设计并要求学生去做这些实验的初衷吧。
生物技术专业论文:生物技术专业无机化学教学改革探索 生物技术专业是与生物、医学、化学等领域密切相关的一门学科,在这方面学习的学生不仅要掌握高深的生物化学知识,还要拥有基因工程、发酵工程、酶工程以及高通量筛选的相关基础。因此为了更好地为生物技术后续相关课程打好基础,学生们不仅要有丰富的生物医学方面的知识积累,还应该具有雄厚的化学基础。无机化学作为一门重要基础课,是生物技术专业大学新生入学后所接触的第一门化学课。学好这门课,对于打好学生们的化学基础,培养学生们对物理化学、有机化学、分析化学等化学课程的学习兴趣具有举足轻重的作用。本人从事生物技术专业无机化学课程教学多年,对无机化学授课时基本理论和基本公式多、基本概念单调枯燥深有体会。为了进一步激发学生们的学习兴趣,提高教学效果。我们进行了大胆地尝试,收到了较好的效果。以下我们就介绍本人近年来在无机化学教学改革中所进行的探索。 1开展互动式教学以激发学生的学习兴趣 无机化学是一门有着悠久历史的学科,其发展过程有数千年的历史。如果我们在教学中只注重传授知识,对学生只是灌输基本理论和概念,那么就很难激发学生们的学习热情,整个课堂气氛就会变得死气沉沉。为了测定改变“满堂灌”的教学方式,我们将作为教学主体的学生引入到课堂教学整个过程中,在授课的过程中强化教师和学生之间的教学互动。例如在介绍元素和健康这一部分内容时,我们还提前让学生们通过各种数据库去广泛地收集资料和文献,了解元素在生命健康中的重要作用,然后归纳总结形成一篇篇综述。在上课时,教员先开个头:元素在生命健康中起着不可替代的作用,这时一位同学就跃跃欲试了,教员让他站起来,这位同学就结合自己的综述介绍钠和钾的生理功能:Na+是细胞外液的主要阳离子,K+是细胞内液的主要阳离子,也是细胞外液的重要成分。人体内的Na+和K+离子能控制细胞、组织液和血液内的电平衡,以起到保持体液正常流通和体内酸碱平衡的作用。Na+能维持体液渗透压,并保持肌肉的正常兴奋性和细胞的通透性。K+是丙酮酸激酶的辅基。K+和Na+对神经信息传递起着重要的作用。这时教员就补充:人体血浆中K+浓度为5mmol•L-1、Na+浓度为143mmol•L-1,而细胞内液中K+浓度为105mmol•L-1、Na+浓度为10mmol•L-1,因此将K+从血浆中运输到细胞内需通过特殊的离子通道。然后教员给学生们展示由D.A.Doyle测定的K+通道结构图,并讲解通道的结构和运送K+的工作原理。而在介绍砷与健康和疾病的关系时,教员先引出砷是有毒的元素,但是如果能恰当地发挥它的毒害作用,以毒攻毒,可能对一些疾病具有意想不到的治疗效果。在教员的提示下,一名准备充分的同学自告奋勇地介绍砷与疾病的关系:砷及其化合物多具有毒性,两千年前就有砒霜中毒的记载。20世纪的早期阶段,人们开始致力于有机砷化合物的合成,并用于传染病的治疗,至1937年,已人工合成8000余种砷化合物用于医药。在不同年代,砷剂被用来治疗皮肤病、寄生虫病、气喘、疟疾、结核病、神经病、风湿病甚至糖尿病等。直到1943年青霉素的开始使用,砷化合物作为药物的研究热潮才逐渐平息。这时教员提示砷的研究并没有停止,并补充:在上世纪70年代初,哈尔滨医科大学的孙亭栋从治疗淋巴结核的民间验方中受到启发,发明了“癌灵一号”(主要成分是三氧化二砷),并在治疗急性早幼粒细胞白血病中起到显著的治疗效果。1996年国际学术界权威杂志《Science》以“古老的药物放射出新的光彩”为题介绍我国学者用三氧化二砷治疗急性早幼粒细胞白血病的研究成果,为国际医疗界瞩目。如今,亚砷酸注射液已作为国家一类新药上市,美国FDA已批准该药进入临床研究阶段。通过教员引出问题并提示学员从搜集的资料中归纳总结,然后在课堂积极地开展教学互动,学生学习的知识更加扎实了,学习的积极性有了显著的提升,学生对这种授课方式普遍反映很好。 2介绍与本学科有关的最新研究进展 无机化学是一门理论性很强的课程,如果我们在课堂上只强调抽象的理论,就不能很好地调动学生对这门课的学习兴趣。在一些教学过程中适当地引入与本学科有关的最新进展,就能明显地改善课堂的气氛,显著地提高教学效果。例如在讲授化学反应的方向时,要给出大量的理论推导和公式,学生对这些高深的理论有哪些用途感到很困惑。我们在将理论讲透和摆明之后,并没有草草结束了事,而是将化学热力学理论在药物设计中的最新应用———药物设计中的自由能计算模型呈现在学生面前。自由能计算模型为药物设计提供了重要的结构信息,目前已应用于药物分子的设计中。药物分子设计开始于20世纪60年代,80年代中期,应用于创新药物先导结构的发现和优化取得了突破性进展。到90年代,药物分子设计已作为一种实用化的工具渗透到药物研究的各个环节中。直接药物设计就是从生物靶标大分子结构出发,寻找、设计能够与它发生相互作用并调节其功能的小分子,目前主要采用的是分子对接法。即通过将化合物的三维结构数据库中的分子逐一与靶标分子进行对接,通过不断优化小分子化合物的位置、方向和构象,寻找小分子与靶标生物分子作用的最佳构象,计算其与生物大分子的相互作用能。利用分子对接对化合物数据库中所有的分子排序,即可从中找出可能与靶标分子结合的分子,通过受体和配体之间结合Gibbs自由能的评价,优先选择Gibbs自由能小,与靶标分子结合强的小分子作为拟合成的分子,从而大大提高了药物设计的效率。向学生讲授完这些内容以后,我们在电脑中结合分子对接程序模拟与癌症靶标大分子、真菌靶标大分子对接的小分子的筛选过程,通过Gibbs自由能的计算在小分子库中筛选出几种代表性的抗肿瘤、抗真菌化合物的结构。如果我们只向学生直接灌输枯燥的热力学理论,学生们的学习兴趣就得不到激发。如果我们能结合这些难懂的理论讲授它们在药物筛选中的重要应用,学生们的学习积极性就得到了显著的激发,教学效果就有了显著的提升。 3引入案例式教学 无机化学是一门理论和实践结合的课程,我们在向学生们传授化学理论的同时,还要教学生如何将学到的理论知识应用到实践中,并指导生产实践。为了达到理论和实践相结合的目的,我们在授课过程中适当地引入了案例式教学,提高教学效果。例如在讲授配位化合物这一章内容时,除了重点阐明配合物定义、组成、价键理论和晶体场理论外,我们还要讲配合物在医学上的应用。例如在讲铅中毒时,注射枸橼酸钠针剂使铅转变成无毒的枸橼酸铅以排出体外。在讲U、Th、Pu、Sr等放射性元素中毒时,则需要EDTA的钙盐与这些放射性元素结合来将它们排出体外。在讲Hg中毒时,让学生知道Hg常与酶的活性中心-SH结合,从而破坏酶的结构,使之失去正常的生理功能,而注射二巯基丙醇则可与汞形成配合物排出体外,从而使酶的活性得到恢复。为了加深理解,我们引入了一个教学案例:1960年正月,山西平陆县发生了61个农民兄弟的集体食物汞中毒事件,而当时能解毒的药物就是二巯基丙醇,这些药物在平陆县城没有,只在北京特种药品商店有。当时县里正在谋划这一年的生产计划,老书记果断地停止了会议,通过紧急讨论,决定向北京求援,在正月里将电话打到北京王府井特种药品商店。药店的员工接到电话就立刻准备药品,全速运往机场。凭着对阶级兄弟的深厚感情,卫生部、民航局和人民空军都紧急行动起来,争分夺秒地为了挽救生命。在人民空军的协助下,空军飞机抵达了空投地点,在地形复杂的山区惊心动魄地降低高度,在有火堆信号标志的位置准确地空投了一箱二巯基丙醇药品。注射了这些药物,61个农民兄弟的生命很快得到了挽救。在讲授完这些内容之后,教员还将一个相应视频短片播放给大家看。通过这个教学案例,学生们被其中的情节和二巯基丙醇神奇效果所打动,对配合物在医学上的应用有了更加深刻的认识。当在讲授配合物的内容中穿插配合剂解毒的教学案例,原来抽象枯燥的内容变得生动有趣了,大大地激发了学生们的学习热情,收到事半功倍的教学效果。总之,通过对于无机化学以上三个方面的教学改革探索,大大激发了学生们的学习积极性和教员参与教学改革的热情,收到了良好的教学效果。 作者:罗俊 刘宝姝 张欣荣 邱丽娟 李武宏 杨峰 单位:第二军医大学药学院 生物技术专业论文:本科专业生物技术论文 1设置生物技术专业的必要性 1.1内蒙古自治区在十二五期间大力发展高新生物产业,生物产业形成了生物原料药、动物疫苗、生物农药、生物饲料、发酵制品、中蒙药等系列产品。(1)生物医药产业。重点发展生物制药和生物疫苗,提高甘草、黄芪、麻黄、锁阳、苁蓉、沙棘等道地沙生中蒙药材活性成分提取技术产业化种植水平,建设绿色中蒙药材种植基地。以重大动物疫病和人畜共患疾病的防治、生物物种安全和食品安全保障为重点,开发方便快捷的检测技术、新型诊断试剂、高端疫苗等相关产品,建立完善兽用疫苗产业链。(2)生物农牧产业。以基因工程、分子育种、航天搭载等技术手段为支撑,围绕内蒙古新增100亿斤粮食工程,加强对玉米、小麦、大豆、马铃薯、向日葵等大宗农作物优良品种研究开发,推进农作物品种改良,加强对脱毒种薯、大粒抗逆性荞麦、优质杂交燕麦及优质林木草种子研究推广,培育形成大宗农作物育种产业链。(3)生物制造产业。以开发生物资源、培养生物基材料、生物化工产品为重点,加强现代生物发酵技术研发及产业化,大力推进酶工程、发酵工程技术和装备创新,培育形成以玉米和畜产品加工副产品为原料的生物基材料、生物基化学品等生物制造产业链。(4)生物能源产业。在包头市、呼和浩特市、鄂尔多斯市和赤峰市等周边地区,建设非粮油料作物和高油微藻、油脂原料等生物质原料产业化基地;建设生物质柴油及生物质燃料乙醇等液体燃料产业示范基地;支持发展生物质发电产业,开展以沙生灌木林等燃值高的速生能源植物为原料及农林废弃物直燃和气化发电示范工程。 1.2生物技术专业的设置是学院自身发展的迫切需要 生物技术及应用专业是自治区品牌专业,拥有自治区优秀教学团队,建立了完善的课程、专业及校内外实习实训体系,形成了优良的教风与学风,是学院重点建设的专业之一。专业建设取得的成就和发展优势,为进一步培养生物技术应用型高级专门人才提供了有力的保障,设立生物技术本科专业,不仅可以大大提高人才培养层次,满足人才发展的需要,更是专业本身发展得内在需要,将带动学院食品生物技术专业和园艺生物技术专业的大力提升,进一步促进我院应用技术水平和科研能力的提高,所以设置生物技术本科专业对我院的学科发展具有积极的意义。 2设置生物技术专业的可行性 2.1扎实的办学基础 生物技术专业以自治区生物制药基地为依托,结合食品药品发酵行业的生产设计、产品后期处理以及生物制药现代化生产手段,以培养满足自治区地方经济需要的应用型高级专门人才。生物技术专业从筹办以来,一直受到学院的大力支持,首先是引进高学历人才,现有硕士及以上学历教师14名。2006年承担中央职业教育专项资金《生物技术及应用(生物制药技术)实训基地》项目,累计投入专项经费400万元,建立了完整的校内实验室。学院设置食品生物技术专业和应用化工专业,为生物技术专业在食品发酵和化工原理上的实践提供了保障,学生在掌握本专业知识的前提下,可以同时进行相关专业知识的学习实践,拓宽就业渠道。 2.2开设生物技术专业所具备的条件 生物技术及应用专业是内蒙古自治区级品牌专业,生物技术及应用教学团队是内蒙古自治区级优秀教学团队。(1)专业师资情况。生物技术专业有专任教师14人,具有硕士及以上学历的教师13名(其中博士4名);副高以上职称教师5人,占36%;40岁以下教师占60%,以中青年骨干教师为主,老中青结合。团队的职称、学历、年龄、学缘结构合理。(2)教学、科研情况。专业教师主持自治区精品课程2门,院级精品课程3门,主持呼和浩特市科技局重大科研项目2项,科研经费达到150多万元。(3)校内实习基地准备情况。加强学生的实践操作能力和培养学生在生产过程中解决问题的思维方式,生物技术专业建立了生物化学等10个基础实验室,建立了细胞及分子生物学等6个专业实验室,建立了发酵工程实训室、食用菌栽培技术实训室、凝乳酶生产实训室、啤酒生产实训室、花青素提取实训室5个专业综合实训室,校内实验实训面积达2000多平米。 3结语 综上所述,设置生物技术本科专业是地区经济和社会发展及专业本身发展的必然趋势,是行业人才实际需求的结果,因此在现有生物技术及应用专业的基础上设置生物技术本科专业是必要的,也是可行的。 作者:范文斌刘义单位:呼和浩特职业学院生物化学工程学院 生物技术专业论文:高校生物技术专业人才培养 1生物技术专业人才培养存在的主要问题 1.1教学方法不当 随着科技的发展和社会的进步,现代社会的教学内容和形式已经发生巨大变化。很多教师的观念和想法与学生截然不同,特别是一些中老年教师表现更为突出,因为对学生的认识和研究不够,从而对学生的行为不认同,很难与学生打成一片,所以并不能取得良好的教学效果;另一方面,一些年轻的教师或非师范毕业的教师由于没有经过系统的教育学和心理学的学习,对学生的心理活动研究不够,缺乏对学生个体的准确认识,并表现出对教学和学生工作没有耐心,教学效果也并不理想。此外,课堂讲授方面,大多数教师主要还是采用传统板书讲授方式,简单机械地把教学内容传授给学生,缺少对学生的吸引力,忽视学生认知情况及教学内容难度,填鸭式教学,其效果并不理想。 1.2实践和技能教学重视不够 1.2.1重理论轻技能 很多教师对职业教育理解不透,对技能教育重视不够。只注重理论知识的传授,认为学生掌握好理论,即可解决一切问题,实践教学要求较高,耗费精力和财力,需要一段时间才能使学生掌握教学技能,因此不注重实践技能的教授。为了教学方便或因使用设备场地不便一些教师随意安排实践教学存在未授理论课程便进行实践教学的现象,导致学生学习目的不明确,在学习过程中掌握不到重点。有些课程虽然采取边授课边实践或理论授课后进行技能学习,但是由于课程安排不科学,或者没有实践后的总结,教学效果也不理想。例如微生物发酵、酶制剂生产和组织培养等生物技术都是过程复杂、关联性较强且标准较高的技术,如果课程安排不合理、次数和时间不够或技能教学重视不足,都会使学生是很难真正熟练掌握。 1.2.2缺乏实训基地 某些专业和方向相关课程的技能学习需要完善的校内实训场所和特定的校外实习单位才能顺利完成。例如,由于没有炼苗室和试验基地,黑龙江农业技术职业学院生物技术方向的学生在学习组培技能时,很难领会温度、水、气是炼苗成功的关键因素,难以真正掌握相关技术;食用菌方向的学生也只能在实验室完成食用菌拌料、装袋和消毒的过程,而学不到后期的管理和深加工等环节;酶制剂生产方向的学生在学习酶制剂生产相关技能时,由于没有专用的场地和设备,只能到其它专业或系部发酵实训基地观看相关设备,不能动手操作。到目前为止,生物技术专业所有方向的课程技能学习都没有真正的实习单位或企业。 1.3培养方案不完善 1.3.1培养目标定位不准 人才培养方案是人才培养目标和培养规格的具体化、实践化的形式,是专业培养目标和培养规格的中心环节。因此,高校人才培养目标必须与社会经济和科技发展的需要相适应。生物技术专业人才培养目标是培养高素质实用型生物类复合人才,这不仅是企业用人的标准和原则,也是生物技术专业适应市场和社会的要求。然而,由于黑龙江农业职业技术学院现有的学生文化基础较差,学习目的不明确,学习主动性不强等原因,学生的学习积极性不高,导致现阶段所设生物技术专业培养目标很难达到预期效果。 1.3.2课程体系有待于改革 科学完善的课程体系是塑造实用性、技能型、复合型人才培养目标的基础和前提。然而,黑龙江农业职业技术学院生物技术专业目前实施的课程体系与这一目标相差甚远,主要表现为课程多、针对性不强、特点不突出,两学年共休30多门课程,且几乎没有能体现地方经济发展特色的课程;课程体系不科学,不同课程知识重复多,例如相关微生物知识在酶制剂生产、组织培养和发酵等课程都作为主要内容进行讲述;难度大,多数教材是压缩版的本科教材,缺乏实用性和针对性;逻辑性不强,课程顺序不合理,例如微生物、细胞和生物化学相关基础课程开设在第2学年;实践课程欠缺,如酶制剂生产专业没有生产设备和校外实习基地,教师难以真正实现实践技能教学。 1.4资金和设备投入不足 以就业为导向,决定了职业教育必须将技能培训放在突出位置。高职院校是培养高技能应用型复合型人才的地方,技能教育离不开实训条件,没有良好的实训实习条件,就难以保证教学计划的完成。黑龙江农业职业技术学院由于开设专业较多,资金投入以及生源存在分布不均等现象,造成生物技术专业教学设备和资金投入不足的问题。另一方面,学院存在资金投入不科学的问题,学生多的专业投资多。生物技术专业是国家重点专业,但由于招生数量不够多,在资金和设备投入方面与其它专业相比稍显不足,如酶制剂生产专业没有规模生产设备及蛋白质分离纯化相关仪器和设备,食用菌栽培缺少菌种保藏所需的冰箱和大型灭菌设备。 2培养高素质生物技术专业人才的对策 2.1制定科学的培养方案准确定位培养目标是培养人才的前提和基础。首先在课程开设上,一定要根据专业学生的实际情况确定基础课和专业课的数量和比例,避免授课内容的重叠和混乱。在顺序上要讲究逻辑性和科学性;在内容上要讲究实用和适用性,基础知识面要宽广,专业技能要实用先进,难度要降低;在课时分配上要体现全面加强学生技能提高以及学生要有充分的自由时间自行进行个人全面素质提高的特点;其次,学校应经常组织教师到企业进行实地考察调研,了解企业的性质和要求,明白企业和社会的需求,与此同时,邀请企业行业的技术人员或专家参与制定教学培养方案,从而使制定出的培养方案更有针对性及实用性。 2.2改革教学方法 教师一定要摈弃陈旧生硬的教学方法,做到与时俱进,在教学过程中要以人为本,以技能化为主,体现教师主导作用和学生主体作用的“双主”原则。根据生物技术专业教学内容、教学环境及学生的自身实际情况,分类分层次教学推进。把学生分为不同等级水平的班级,教师在教学方法和内容上做适当的调整,最终确保每个学生都听懂授课内容,掌握实践技能。 2.3强化实践教学 为了保证教学正常进行,体现出职业教育的特点,一定要根据行业企业的标准要求和国家相关文件的规定,建立校内和校外实习实训基地,配备相关设备,且保证设备设施的高效合理使用。黑龙江农业职业技术学院生物技术专业的酶制剂生产要建立符合相关标准要求的发酵生产线和基地,特别要购买高效实用的蛋白质分离纯化设备;食用菌生产方向必须购买大型灭菌设备和建立食用菌栽培基地,使学生体验真正的生产环境,真正掌握相关生产技能。同时,依托校内现有的实训实习基地,将校内实训提升到一个更高的水平,使学生不出校门便可接受实训,尽量缩短毕业后尚不能独立工作的缓冲时间。根据教学内容、教学特点和现有教学条件,进行实践实训,例如第1学期先到相关行业了解大体生产情况、生产流程及基本要求;第2学期回到学校学习理论和实训;第3学期再到企业工作实践;第4学期回校巩固加强,把实践知识归纳总结上升到系统理论。或者边学习边实践,或者在实践的过程学习,最终回校复习巩固,或者先集中学习理论,最后集中实践。总之,采取灵活的方法,力争达到良好的技能教学的目的。 2.4建立双师型教师队伍 具有高素质的教师队伍是培养高质量的生物技术专业人才培养的重要保障,特别是一只高素质的“双师型”的教师团队。培养双师型的教师团队主要有4种途径:一是有计划。有顺序安排教师到相关企业工作,积累实践经验,丰富教学内容;二是重视交流和学习的机会,积极选派相关教师参加学术会议或到高等院校深造,了解行业发展的最新动态,汲取教学经验;三是聘请一些业务熟练且经验丰富的行业专家,担任兼职教师或客座教授,从而做到与企业互通有无;四是招聘对口行业的人才加入教师队伍,提高师资队伍的质量,使教师的个体专业知识和企业经历得到增加,教学能力得到提高,只有如此生物技术人才的培养才有希望。 2.5拓宽学生就业渠道 高职院校应该培养高素质、多技能、具有广阔发展前景和较强竞争力的人才。在培养方案、教学内容及教学方法方面,都要以学生的就业前景为导向,强化学生的专业技能,提高学生综合素质和社会适应能力,拓宽学生就业范围。实习前后或毕业前要组织学生进行集中的就业指导培训;学院、系部和就业指导教师要积极为学生寻找就业岗位和渠道;尽力增加订单培养,积极为学生和企业牵线搭桥,通过不同的渠道进行省外或国外的劳动输出。另一方面,对学生的创业指导和培训也非常重要,创业是积极的就业,是就业的发展和延伸。积极鼓励学生在校期间进行尝试性经营活动、科技创新和专利发明。为了提高学生创业的积极性,降低创业难度和提高成功率,学院和教师应对学生进行必要的创业知识培训和指导;师生结合或学生结合成团队进行实业发展或其它经营活动;院校要积极为学生申请国家提供创业的基金或每年从经费中抽出适当的部分作为学生创业基金或贷款;制定专门的规章制度保障和鼓励学生创业,为学生创业过程出现的问题和困难给予帮助和支持。 作者:孟滕张瑜张术丽陈广玉孙文鹏任学坤单位:黑龙江农业职业技术学院 生物技术专业论文:生物技术专业实践体系建设 1构建良好的实践教学体系的基础 1.1加强学校软实力和硬件设施的建设 构建良好的生物技术专业实践体系,需要加强学校软实力和硬件设施的建设。这里的'软实力'是指学生自身的钻研与努力程度及老师自身的实践能力与实践经验。首先,要提高学生的钻研与努力程度,就应该采取相应的措施,让学生明白实践的重要性以及在实践学习过程中自己主观的钻研与努力的必要性。其次,近年来教师的学历水平越来越高,但大多数年轻的老师是从学校到学校,从理论到理论,直接走上讲台,没有经过工厂的生产实践,实际实践经验不足,因而在指导学生动手实践时显得底气不足,学生的学习效果也欠佳。因此,学校在招聘教师时,应该尽量招聘实际实践经验丰富、动手能力强的人,亦或者将实际经验缺乏的老师送出去进行相关的培训学习,以提高教师的实践能力,进而为学生取得好的学习效果提供保障。硬件设施是指相关的设施设备,是实践教学的必不可少的组成部分。很多学校存在教育经费紧张与逐年扩大招生的现实矛盾,使得硬件建设不足,如教学设施差,设备缺乏,实验室时间安排紧等,从而使很多实验实践在匆忙中结束,没有达到开设实验教学的目的。因此,高校应该: 1)尽量完善教学设施,购买相应生物教学设备; 2)合理的安排、利用和管理好现有的实验室及其他设备; 3)在进行实验教学时,应当减少实验小组的人数,增加实验的批次,以保证实践教学保质保量的完成。 1.2改革和制定相应的考核制度 俗话说'无规矩不成方圆',如果只单纯地构建了实践教学体系,而没有制定相应的考核评价制度,同样达不到很好的效果。一般的学校都没有制定独立的实践教学考核方法与考核标准,而现存的教学考核方法对于实践教学来说,是不够科学的。高校长期以来采用的是以卷面考试成绩为主的人才培养考核评价体系,这种考核评价制度显然无法对注重过程、具有实践性和创新性的实践教学做出科学、公正的评价,更不利于学生创新意识和实践能力的培养。因此,应针对实践教学体系,对相应的考核方式进行如下改革: 1)调整实践教学体系的考查模式,即除了只考查理论知识和平时表现的传统模式外,还应当增加对实际操作的考查力度,且对实际操作的考查应包括基本实验技能考试和综合创新能力的考查。 2)增加相应的奖励机制,对参加有利于激发与培养学生的实践创新能力、动手能力的活动的学生给予相应的奖励,或者增加实践活动的学分比重,从而制定出一套独立的实践教学考核评价体系。 2生物技术专业实践教学体系的构建 长期以来,在传统教育观念和办学条件的影响下,人们往往只把受教育者获得书本知识的多少作为衡量教育质量的标准,所以,以‘满堂灌’为主的教学模式始终占重要地位,这使学生的创造性被日渐消蚀,特别是许多实验还停留在演示性、验证性的实验上。这种落后的实践教学方法和手段,既影响实践教学的质量,又使学生缺乏独立实践和参加科研活动的机会,进入社会后形成所谓“眼高手低,动手能力较差”的被动局面及就业难等一系列问题。而实践教学不仅是对高校学生进行基础性实践训练的重要环节,也对培养学生的动手能力,观察、分析问题的能力,以及创新和科学研究的能力具有重要意义。为了确保实践教学的质量,着力培养出专业合格的高级应用型人才,我院构建了生物技术专业多层次多模块实践教学体系 2.1第一模块———校内实践教学体系的构建 为培养符合社会需求的高级应用型人才,我院构建的生物技术专业多层次多模块的实践教学体系中,第一模块为构建校内实践教学体系,它包括第二课堂,专业基础课程实验,专业综合实验,专业创新实验四个层次。 2.1.1第一层次———第二课堂在校内实践教学体系中,第二课堂的内容最为丰富,涵盖面也很广(详见表1)。这一层面的实践教学的主要目的是以不同的活动方式加深学生对生物学的基础理论知识的理解与掌握,除此之外,还可以训练学生相应的基本技能,锻炼学生的品格。例如,我校邀请知名人士进行学术讲座,这既能加深学生对生物学的基本理论知识的理解与掌握,也能拓展学生的专业知识面;举办课外科技活动和社会调查等,除了能使学生将所学的理论知识运用到实际生活中去,还能锻炼他们的动脑和动手能力。此外,进行社会调查在锻炼学生吃苦耐劳的品质和团队合作精神的同时也增强了学生与人交往和沟通的能力,为以后能更好地融于社会打下了坚实的基础。 2.1.2第二层次———专业基础课程实验这一层次主要包括课程实验和实验技能培训两方面。生物技术专业的专业课众多,但我院基本都安排了相应的课程实验(见表2),并由经验丰富的老师指导实践教学。从最简单的显微镜的使用,到基础的生物化学反应,再到分子层面的相关实验等所有课程实验中涉及到的相关知识,老师都会向学生讲解清楚,然后让学生自己动手实验。在实践过程中,对于实验操作的每一个细节,老师们都是严格要求,并要求学生尊重实验事实,不得随意修改实验结果。我院开设课程实验的目的是除了训练学生的基本实验技能和提高基础实验能力之外,也是为了让他们从一开始就养成良好的实验习惯和科学态度。 2.1.3第三层次———专业综合实验生物综合实验是以创新能力的培养和模拟科研的思路进行教学,培养学生综合运用知识、技术解决问题的能力,打破二级学科的界限,站在生物一级学科的平台上,科学地设置实验课程的实验项目,注重开放性和创新性原则,结合本院实际情况,探究适合生物学科特点的有一定特色的综合性实验课程体系。这是我院的一个亮点,也是国家级精品课程,它主要包括综合实验和科研训练,我院的部分综合实验课题和科研立项项目详见表3.综合实验和科研立项主要是依托各专业教师的研究方向,给出相应的实验选题,每个学生可根据自己的兴趣爱好自主选择。综合实验具体的课时和开课时间安排见表2,每个实验选题都有相应的老师指导。为了保证达到开展综合实验的目的,我院对选择每个实验课题的人数进行了限制,额满后,仍想选的学生可在下学期再选做。综合实验对学生能力的要求比课程实验高,整个实验过程需要各小组成员自己协商安排,这不仅要求学生有团队合作能力,更考查学生考虑问题的全面性。科研立项则是由相关老师指导学生申报,获批之后,学生依靠自己查资料,看文献进行试验。这一层面的实践教学的目的在于提高学生的科研兴趣,全面培养学生的发现问题、综合分析问题和解决问题的能力和科研素养,同时加强对学生实验理论知识和动手能力的训练,进一步提高学生的综合实验能力。 2.1.4第四层次———专业创新实验这一层面的专业创新实验主要包括创新实验、科研课题研究。它也是依托我院各专业教师的研究方向及其中的交叉领域建立起来的,实验选题是来自于生产第一线的问题或者教师的科研攻关课题中的问题,如柠檬酸液体深层发酵和提取,中国黄牛mtDNAcytb基因分子进化分析等。学生可以选择自己感兴趣的研究方向,进入相关老师的实验室,进行创新型实验或者科研课题研究。由于这一层次对学生的要求更高,有些实验要求学生必须充分调动所学的本专业相关知识进行综合考虑和合理设计才能完成,所以取得的效果并不明显。但构建这一实践教学体系仍然对学生进行个性化和创新能力的培养具有很重要的意义。在这一层面,真正体现出了学生是实践的主体。老师先对创新实验的选题进行一个简单的讲解,让学生有个初步的了解,然后由学生自己查资料,设计实验方案,这样就可能会有创新的方法出现,然后进行交流。这种做法不但能充分发挥学生的主观能动性和引起他们的科研兴趣,造就一批复合型专业人才,而且对教师的科研思路的拓展也大有帮助。而最终不管学生设计的实验方案是否可行,都很好地调动了他们的主动性和创造性,为他们提供了良好的多渠道学习机会和训练创新性思维空间,从而也达到了通过此项训练培养学生的综合分析问题和解决实际问题的综合创新能力的最终目的。 2.2第二模块———校外实践教学体系的构建构成我院生物技术专业实践教学体系不可或缺的第二个模块为校外实践教学体系,可以分为课程见习和毕业实习两个层次: 2.2.1第一层次———课程见习课程见习是指在部分实践性强的专业课程教学中给出一定的课时,安排学生到生产或者工作一线去观摩、学习与课程教学内容有直接联系的实际操作知识与技能的教学活动,是相关专业课程教学中的必不可少的教学环节,其形式包括参观和考察。课程见习活动是激发学生专业学习兴趣,提高课程学习质量的重要途径,也是增强学生适应社会的有效手段。在见习过程中,我院的的师生都是严格按照有关单位的相关制度,有计划有目的的进行的,以确保让学生有所收获。 2.2.2第二层次———毕业实习生物技术专业的学生进行毕业实习,一般都是到相关的企业参加相关企业的生产过程,这就要求学校能够为学生联系好实习基地。我院为学生联系的实习基地不仅数目较多,且涵盖面广,有食品方面的,如湖北万荷堂莲业发展有限公司、大冶市灵溪风味食品有限公司等;有生物化工类的,如黄石兴华生化有限公司;有生物医药方面的,如泉州蓝图生物科技有限公司、黄石市威士生物制药厂等,此外还有污水处理厂,如黄石市城市排水公司和黄石市污水处理公司。校外实习基地是提高学生的实际动手能力,积累经验,培养应用型人才必不可少的场所,因此,与相关企业合作建立稳定的实习基地有重要意义。在与相关企业合作建立实习基地的过程中,最好的做法是能够实现学校、企业联合办学,学校向企业输送优秀的实习人才,企业应将其作为自己的员工进行严格而全面的实践培训,实习实践结束后,企业有优先择优录取实习生的机会,只要学生与企业达成共识,即可签约。这样不仅为学生实习创造良好的实践条件,极大地锻炼和培养学生的实践能力,增加实习实践的成效,也可以促进就业,真正实现校企互利互惠,在某种程度上,也可以是学校、企业、学生三方面都受益。 3生物技术专业实践教学体系的实施效果 本院构建了生物技术专业多模块多层次的实践教学体系后,经过几年的实践,取得了相当不错的效果。首先,通过这样一个实践平台让学生进行正规而严格的训练后,我院学生多次在大学生生物实验技能大赛中取得了不错的成绩。其次,近年来我院就业率一直较高,根据学校招就处的统计,截止到2012年8月30日,我院2012届生物技术专业毕业生的就业率达到95.24%,远远高于全校92.80%的平均就业率,其中协议就业率再创新高,达到85.56%(含升学36.36%)。最后,近几年的考研成果更是丰硕,每年都有不少学生分别考取中科院、清华大学、武汉大学、厦门大学、中山大学和山东大学等重点院校,历年的考研率也在全校名列前茅。这其中一个很重要的原因就是我院构建的实践教学体系提供给了学生很好的锻炼自己各方面能力的机会,让他们在考研的复试中脱颖而出。上述一系列的成果都证明我院构建的实践教学体系科学性和可行性,本文对其进行详细的论述,以期为同类院校的生物技术专业实践教学体系的改革提供一些思路。但由于生物技术及其产业化发展迅猛,同时生物技术专业是一个多元化的不断进步与发展的学科,因此,高等院校生物技术专业实践教学体系的构建与完善将会永不止步。 作者:涂俊铭郑梦健单位:湖北师范学院生命科学学院 生物技术专业论文:生物技术专业建设研究 1实践教学的分析 生物技术专业具体是实验性的学科类别,并拥有着较强的实践性,具体包含毕业设计、教学实习、实验课的教学,或者还能够理解为是以毕业论文为主的实践性形式的教学载体,在培养学生实践能力与创新意识方面,拥有着较为核心的价值。其中的实验课程教学方面,需要将传统的教学方式改变,在传统的教学模式中,会将实验课和理论课充分的融合在一起,对于当今社会而言是不正确的。因此,对于传统的教学模式,需要把实验课单独的设置为一门课程,同时要以大实验的方式进行现代生物技术的探究,便于利用实验教学和实验室的统一管理、统一安排以及统一规划,将物力、人力资源的有效应用和资源的优化配置充分实现。进行生物技术专业的实际教学过程中,需要将技能训练作为关键再开展细致的教学组织内容,严格关注实验的程序共性以及技术原理的构建,并将实验对象与材料之间的区别淡化,还要将验证性的一系列实验减少,将开放性实验、探究性实验以及综合性实验的比重增加,从而将层次丰富的开放型实验教学建立健全。进行教学的实习过程中,一方面要在特定的企业进行实习,另一方面还需要引导学生积极的参与到教师科研当中,让学生的实践能力与科学探究训练在极大程度上得到强化。此外,还需要强化毕业设计或者毕业论文的指导与组织,要在教师有效引导条件下,引导生物技术专业的学生对毕业论文的选题方面独自完成,并且在论文写作、设计实验、文献查阅等细节部分,都需要亲力亲为。 2培养规格和培养目标的分析 在创建生物技术专业的过程中,较为核心的成分是人才的培养规格以及人才的培养目标问题。当定位生物技术专业的培养规格,以及人才培养目标时,其中对于人才培养的确立,需要主动并积极的与现阶段社会发展需求,以及国民经济建设的思想充分适应,要把人才的培养方面细致的作用在应用型的人才之中。并且,想要将生物技术专业的创设历史以及学科的优势有所凸显,需要在一定程度上,对人才培养的目标有效的进行定位,要将应用基础人才的培养作为重点,同时基于此对学生知识结构进行合理组织,从而拟定生物技术专业的教学设计内容与教学计划。对于拟定出的人才培养规格当中,需要有其关注的是具备强有力的人才科技开发能力以及创新意识。 3素质教育的分析 对于指定选修课与必修课的比重要相应的减少,同时对任意选修课的比重要有所增加。以鼓励的方式,让生物技术专业的学生们选取与人文社会科学相关的科目,同时要求对人文社会科学与专业课的学习游刃有余的学生,对企业的经济法进行适当的辅修,在一定程度上能够将学生的文化修养和知识面提升。同时,要在外语以及计算教学方面有所加强,要将英语学习作为重点,其中在一年级和二年级时,专供公共英语,以二级英语作为最低等级,在毕业之前需要通过国家的四级考试。在三年级和四年级时将专业英语作为重点,利用外文的阅读等方式开展外语的学习。计算机要将基础课程作为根本,不断将计算机技能提升。此外,还要组织或创设不同类型的学术报告、专题讲座等学术型活动,以此来将学术的氛围活跃起来,还能够将学生的知识面拓宽。引导与鼓励生物技术专业的学生,们积极的参与到社会调查与社团的活动当中,同时让学生对不同类型的问题活动积极参与,将生物技术专业学生的综合素质不断提升。 4课程体系的分析 所谓的课程体系所指的就是,对培养专业目标的实现,是创建学生主要知识构架的核心阶段。按照对学科基础的强化,对专业口径方面的扩大,对培养人才适应性、前瞻性、实践性、创新性等原则的增强,需要在几个方面将生物技术专业课程体系针对性的构建。其中专业的基础课程主要分为:分子生物学、微生物学、遗传学、细胞生物学、生物化学等。公共基础的课程主要包含:计算机、外语、物理以及数学等。专业的课程主要包含两大类别,其一是对选修课程的指定,包含:发育生物学、神经生物学、微生物工程、细胞工程以及免疫学等;其二是任意形式的选修课,主要包含:化工原理、生物统计学、生物物理学、蛋白质化学、分子遗传学等。具体是想要将学生的学术视野拓宽,将学生知识面开拓,生物技术专业的学生拥有较为巨大的创新发展空间。 5结语 根据以上的论述,现如今所发展的生物技术产业,有必要大规模的培养生物技术的综合素质人才。通过创设生物技术专业,完善的开展了创新体制,在国外一些发达国家中都没有相应创设,这主要关乎到一个国家的战略发展形势。因此,对生物技术专业建设的实践和探究是非常有必要的。 作者:王伟吕凌云孙晶单位:大连市金州区食品化妆品监督所 生物技术专业论文:生物技术专业设置现状和发展趋势 1生物技术与疾病治疗 目前现代生物技术已经与临床医学等学科交叉融合,对人类重大疾病,如肿瘤、心脑血管疾病、感染性疾病、自身免疫性疾病等的治疗发挥了重要作用。生物技术在疾病治疗方面的应用非常广泛,主要包括针对重大疾病的生物技术药物、基因治疗、免疫治疗、干细胞及组织工程治疗等。例如,利用基因治疗技术可以将目的基因重建后靶向导入体内细胞,使其置换病原基因或使其在病变部位进行可控的表达,从而恢复基因的生物学功能或使病变组织恢复正常,达到治疗的目的[3]。器官移植是生物技术应用于医学领域的另一个重要方面[2]。目前供移植用的组织器官非常短缺,而人造器官可以很好的解决这一问题。 2生物技术与制药 生物技术制药主要包括两方面内容,即利用生物技术制备药物和从天然生物材料中提取药物。随着化学制药研发遇到瓶颈和生物科技的迅猛发展,生物制药已成为医药产业中发展最快、活力最强和技术含量最高的领域,在全球医药产业中所占比重逐年上升。目前,生物技术药品已应用和渗透到医药、保健食品和日化产品等各个领域,尤其在新药研究、开发、生产等方面生物技术方法已成为最常用、最有效的方法之一。 3生物技术专业设置的现状和发展趋势 为了适应社会和经济发展的需要,1998年教育部正式将生物技术专业列入专业目录,隶属理科办学专业,培养应用研究型或技术型人才[4]。虽然我国生物技术专业的教育历史不长,但鉴于生命科学的飞速发展和生物技术在国民经济领域的巨大潜力,因此在短短的十几年间,该专业受到社会的广泛关注,成为全国少数的理科热门专业之一。正是由于这股生物技术热潮的出现以及高校扩招等原因,使得不少学校在并不充分了解生物技术专业特点的情况下跟风开设该专业,结果导致专业定位和人才培养目标模糊不切实际,在办学指导思想、办学特色、人才培养模式上单一雷同,不考虑社会实际需求以及自身学科特点,盲目学习重点院校办学方式。这种人才培养模式执行的结果,是不同学校培养的生物技术专业学生同质化现象严重,在社会上相应出现了人才的相对过剩和人才的绝对不足的矛盾[5]。为此,各高校应该根据自身学科优势,强化专业特色,创新人才培养模式,构建多元化的人才培养目标和人才培养方案,注重人才开发应用能力的培养。作为培养医药生物技术人才的主体,医学院校应加强学生基础医药知识的学习以及临床医学专业知识、技能方面的训练[1]。并注重向学生展示生物技术方法在医药领域的研究成果,培养学生从事相关工作的兴趣。 4创办具有医药特色的生物技术专业 生物技术已经成为医药产业未来发展的主要推动力之一,医药生物技术领域的人才需求也与日俱增。但是,由于国内相关院校的教学模式和内容还存在一些缺陷,缺乏针对性的医药生物技术人才培养机制,使得培养的学生能力不能很好的与医药行业的需求相吻合,从而造成人才的相对过剩。这就要求相关医学院校重视生物技术专业的建设,为社会培养具有医药特色的复合性生物技术专业人才。 4.1优化课程体系 建立合理的课程体系是实现培养目标、构建学生知识结构的必要保障。教育部对生物技术专业的课程设置有相应的要求,该要求构成了生物技术专业课程的基本框架[4]。该框架作为各校办学的一个宏观指导,其中核心课程是生物技术专业学生必须掌握的知识,各校必须严格按课程设置来执行。但是对于那些不属于核心课程范围的专业课,各校应根据实际情况对其进行取舍,并根据自身特点适当增加一些相关课程,逐步建立有自身特色的课程体系。对于医学院校来说,培养人才的出口主要面向医药生物技术企业、检测或研究机构,所以在课程设置上就应该具有相应特色。应开设一些与专业密切相关的医学基础课程,使学生具备一定的医药基础知识,例如基础医学概论和生物技术制药等,为学生就业后的再学习提供良好的知识储备。对于教材的选用也应该体现医药特色,在能满足教学要求的前提下尽量选择那些供医药类专业使用的教材。另外,针对生物技术学科交叉性的特点,我们在设置教学内容时就必须进行统筹考虑,避免同一内容在不同课程中重复讲授,造成教学资源的浪费。选修课是对本专业及相关的知识和技能的延伸及拓展的课程,开设选修课可促进学生知识多元化,以适应市场经济对人才的多层次、多样性要求[6]。 4.2改变授课方式 虽然各地教学界同仁也进行过形式各异的教学改革,但是并未从根本上转变固有的“教师讲,学生听;教师问,学生答;教师写,学生记;老师考,学生背”的教学模式。学生与教师之间缺少互动发展,学生往往被动地接受教师传授的知识,缺乏思考、创新的动力。这在一定程度上完全压抑了学生学习的主动性、积极性和创造性。这种填鸭式教育在师生比例不足的现实情况下对知识的快速传播还是起到了重要作用。而目前对生物技术专业来说,各校招生人数均不多,所以相应的教师与学生数量比较就显得有些过剩。这一客观情况恰恰为我们践行更优秀的教育理念提供了必要基础。生物技术专业教学过程要建立以学生的学习为中心、以学生的发展为中心的学习方式,提倡学生进行自主学习、合作学习、研究性学习。具体措施有:采用启发式教学,调动学生学习的主动性。在教学过程中,可以针对授课内容适时的引入一些问题,使学生针对问题进行短时间的讨论,引导学生带着问题去听讲,激发学生的学习兴趣和求知欲;将最新的生物技术科研成果引入课程教学并通过实例来对学生进行引导,以便将教学内容变得与现实更加贴近;鼓励学生针对授课内容提出问题,并引导其利用课余时间查找资料,自主的解决问题。通过以上等方式让学生在学习过程中找到兴趣,获得成就感。另外,生物技术专业作为最先进发展最快的生命科学领域的一个专业,其具有的先进性、深刻性、前瞻性和创造性等特点[7],这就要求在生物技术专业课程教学中应进一步强化双语教学,提高双语教学质量。需要不断探索双语教学的最佳方式以及与课程体系的衔接关系,在不降低教学质量的前提下,逐步提高各专业课双语教学的效果和比重,最终使学生的英语应用能力得到提高,以适应国际化要求[8]。 4.3增强实践能力 生物技术是一门实践性很强的实验性学科,绝大部分知识和理论都需要实验去论证和应用,重视实践教学,有助于对理论基础知识的理解,并且对学生创新思维能力和实践能力的培养也具有特别重要的意义。具体的途径包括: 4.3.1适当增加投入生物技术专业课程与医学相比侧重点不同,因此虽然一般医学院校生命科学相关仪器设备比较齐全,基础学科可以利用现有资源,但为了满足专业课程需要,必须要有一定的资金投入建设独立的专业实验室[9]。这样有助于提高学生的动手和思维能力,使学生系统掌握好生物技术各项基本操作技能。 4.3.2实验单独成课生物技术专业各门课程,尤其是五大工程技术之间相互联系,互为基础。因此,生物技术实验课程的设置必须打破传统实验的格局,将该专业主干课程的实验糅合在一起单独成课,设立一些综合性实验[10]。每次实验划定3-4周时间,中间不再穿插理论课学习,给予学生充分的实践机会。通过这些综合性实验可以使学生更直观的感受理论课讲授的知识,并且可以更系统的掌握实验操作技能。 4.3.3提倡教、学、研互动要求生物技术专业的教师定期向学生公布自己研究课题的内容及进展,并详细介绍下一阶段研究的主要方向。学生可按自己的兴趣与特长提出申请,在教师指导下参与科研实践。一段时间后学生再在其他课题组中进行选择,进行下一阶段实践。实践过程中可将有较高理论或实用价值的实验成果及时总结成论文、专利等。这样学生不但可以扩展知识面还可以使科技论文写作的能力得到提高。 4.4建设核心教学团队 目前,医学院校每年引进的生物技术专业教师的教育背景多样化的现象很明显。主要表现在本科阶段的教育背景的不同,学历不同,研究背景不同等方面。在教学活动中,教师会联系自己的教育及研究背景对知识进行深入讲解。这样虽然可以使学生接受不同的观念,构建其丰富而独特的知识体系,但在另一方面由于教师的专业背景限制,课堂讲授中涉及的医药相关知识就有可能不足,不利于医学生物技术专门人才的培养。为了摆脱这一问题的束缚就要求教师在课余时间多学习医药领域的相关知识,了解医药领域的前沿研究动态。另外,生物技术专业的老师以年轻教师为主,没有很深厚的教学功底和水平,所以学校应加大对年轻教师的培训力量。要求年轻教师制定个人职业发展规划,并通过进修访问、自修或者攻读学位等多种形式提高自己的教学能力和专业知识,尽快地适应生物技术本科专业课程教学的要求。最后,可以聘请一些来自医药企业一线的专家或专业技术人员承担部分专业课教学,还可以定期邀请医院一线的医生与学生进行交流,使学生可以了解目前临床工作中急需解决的问题有哪些,为培养可就业可创业的优秀生物技术人才打下良好的基础。 5总结 医学院校生物技术专业的人才培养要与社会需求相接轨,合理定位,确立特色,树立正确的培养目标,通过优化课程体系,改变授课方式等手段使学生基本掌握生物技术专业的理论知识。另外,还必须注重加强学生专业技能的培养与实践能力的训练,全面提高学生的综合素质和创新能力,为我国医药生物技术产业的可持续发展提供人才的匹配与支持。 作者:孙健姜毅付晶晶吴耀生凌敏蔡丹昭单位:广西医科大学广西轻工业科学技术研究院广西卫生职业技术学院 生物技术专业论文:医学院校生物技术专业临床医学论文 1医学院校生物技术专业开设临床医学课程的必要性 在医学院校生物技术专业开设临床医学课程,有着迫切需要和实际意义。我校生物技术专业自招生之初就开设了临床医学课程。生物技术专业有了临床医学的指引,人才培养基础更加扎实,方向更加明确。同时,具有一定临床医学知识的生物医学人才,能够更好地将自身优势辐射到传统医学专业上,为临床医学的发展提供新视野,开拓新思路,注入新的活力。医学生物技术已经在临床医学的发展中发挥了革命性的作用,如基因工程药物和疫苗、单抗导向药物、人工血液代用品等已广泛应用于癌症、传染性疾病和一些遗传性疾病治疗。同时,许多临床新问题、老难题,也越来越多地依赖于生物技术的发展,相关疾病的基因定位、组织工程、干细胞研究方面也都取得了重要成果。显然,医学院校生物技术专业开设临床医学课程既是生物技术学科发展的需要,也是临床医学发展的需要。 2医学院校生物技术专业临床医学教学现状和问题 2.1课程体系和教学内容完全照搬临床医学专业本科教育 课程体系和教学内容是培养目标的直接反映,是培养人才素质、提高教学质量的核心环节。生物技术专业临床医学课程体系和教学内容,应该紧贴生物技术专业实际需求,有针对性地进行设置。然而,目前大部分医学院校生物技术专业临床医学课程体系和教学内容完全照搬临床医学专业本科教育,将内科、外科、专科教学内容按照病因、临床表现、病理、诊断、治疗、预防等毫无取舍地灌输给学生,呈现教师教学无特色、无重点、无思路,学生学习无方向、无兴趣的状态。这与学科设置初衷和社会人才需求脱节,不能培养学生的自主学习能力及创新能力,没有达到预期效果。 2.2课程目标不明确,考核要求不严格 目前大多数医学院校对生物技术专业临床医学教学不够重视,没有真正意识到临床医学对该专业学生今后发展的重要意义。医学院校生物技术专业临床医学课程目标应该是:使学生具有一定临床思维,了解临床医学前沿和需要,并能在医学发展和临床需求中找到生物技术的落脚点、发力点,运用所掌握的生物技术理论知识和技能,从事相关领域的科学研究、技术开发,最终为医学问题的解决开辟新思路、提供新方法。但是目前医学院校对于生物技术专业临床医学课程目标认识比较模糊,在教学过程中需要学生掌握哪些内容、掌握到什么程度没有一个明确的标准。考核过程较为敷衍,甚至没有考核,使临床医学课程开设存在“鸡肋化”的危险。 3医学院校生物技术专业临床医学教学内容 医学院校生物技术专业人才培养,在强调基本素质共性的基础上,应该有不同的培养类型和专业方向。医学生物技术专业临床医学教学内容必须体现职业生涯发展目标,尊重学生多样性选择。目前的教学内容和课程体系不能完全符合专业发展和人才培养需要,不能完全适应现代医学发展需要,不能完全考虑到多样化、个性化、专业化,因此有必要对医学院校生物技术专业临床医学教学内容进行改革。 3.1紧贴实际,重点突出 临床医学是医学生物技术的出发点和落脚点,在课程设置上除了要整体介绍临床医学概况外,重点是要筛选出能够体现生物技术学科发展价值以及与生物技术知识有交集的内容,体现出医学生物技术特色和资源优势,如临床诊断的新方法,基因诊断、基因治疗技术在肿瘤及其他疾病中的应用等;而疾病的临床表现、物理诊断及常规治疗方法等内容应该淡化。这样才会贴近生物技术专业实际,更好地激发学生学习热情,避免浪费学生有限的精力。 3.2以临床问题为向导,以临床难点为突破 医学生物技术发展动力就是临床问题。医学生物技术的发展已为我们解决了一个又一个医学难题,开辟了新思路,提供了新方法,已有很多成熟的、新兴的生物技术应用于临床实践。因此,应将目前临床上亟待解决的问题和需要突破的难点贯穿在教学中,引起学生的思考和学习兴趣,从而更好地把生物技术和临床医学结合起来。 3.3着眼前沿,广泛涉猎 生物技术专业临床医学教学内容需要不断更新和发展。临床医学的最前沿往往与生物技术的发展密不可分,因此要把临床医学中最新的焦点和热点引入教学中,让学生体会医学生物技术对现代医学发展的重要性,增强荣誉感和使命感。同时,临床医学不断进展的案例也是很好的教学事例,让学生了解前辈们是如何发现问题、分析问题、解决问题,并推动医学科学向前发展的。但也要照顾到医学发展的冷门分支,给学生拾遗补缺的机会,在大家忽视的老问题上做出新文章。 4医学院校生物技术专业临床医学教学模式 生物技术专业临床医学教学模式应该有别于临床医学专业,要更加突出多样性、灵活性和自主性,最大限度调动学生积极性,将课程的作用发挥到最大化。 4.1课堂教学与课外教学相结合,选修和必修相结合 压缩课堂教学时数,将教学主战场放在课外,把更多的时间交给学生进行自主学习。增加选修课数量,鼓励学生选择自己感兴趣的方向进行探索。生物技术专业将来不从事临床医疗工作,对临床医学知识的学习应该是有重点和有取舍的,这个选择权不应掌握在教师手中,而应留给学生。让学生在课外通过文献查阅、学术会议、网络交流等多种形式,学习对未来职业发展有帮助的医学知识。 4.2大师进讲堂,将导师范围扩展至临床学科 师资队伍建设是实践教学体系改革的关键。目前生物技术专业临床医学师资结构中,中级职称教师比例偏高,真正的大师偏少。应该把临床医学的“大腕”请进讲堂,因为生物技术专业的导师往往更重视具体的新技术、新方法,而对临床医学前沿需求知之甚少,缺少宏观思路和顶层设计。这些可由临床导师很好地补充,他们扎根临床数十年,对疾病的发生发展、治疗的难点要点有更全面、深入的认识。要鼓励学生参与到临床导师的科研课题及科技创新活动中,使其不仅对原有理论知识和技术有更清晰的认识,还锻炼了临床科研思维能力;使学生能更准确地把握现代医学发展的脉搏,找到自己感兴趣、能钻研、有出路的研究方向,对未来职业发展进行合理的规划。 4.3启发为主,传授为辅 生物技术专业学生将来主要从事科研工作,应该是临床医生的益友良师。其临床医学教学不应以传授方式为主,而应采取引导、启发的方式,加入讨论及案例教学,让学生自己思考问题,用专业特长来分析问题、解决问题。强化学生创新思维和综合能力培养,在教学环节中启发学生自主学习和自由学习。在教学方法和教学手段改革中,坚持理论联系实际、基础联系临床的教学理念,强调教学过程的“四结合”:密切结合科研,密切结合临床,密切结合实践,密切结合新进展。 4.4考核评价与教学目的相统一 考核指标的科学性、合理性是教学目标能否实现的关键。长期以来,各医学院校生物技术专业临床医学课程多采用以试卷考试为主的考核评价体系,无法体现该专业注重分析、注重实践和注重创新的特点,不利于学生创新意识和实践能力的培养。对于生物技术专业而言,临床医学课程考核应采用多种方式,如讨论、综述撰写、案例分析、参加和完成导师科研课题等,考核内容应重思维、轻内容,重分析、轻解决。这将有利于提高学生学习兴趣,激发创新思维。总之,医学科学是一门传统的学科,生物技术是一门新兴的学科,在生物技术专业开设临床医学课程,是在传统学科与新兴学科之间架起了互相沟通的桥梁,高质量的临床医学教学必将推动生物技术专业学生整体水平的提升。两者有机结合,将有利于培养接地气、思路清晰、视野开阔、能力出众的医学生物技术专业人才。 作者:黄罡 刘轶永 邢茂迎 邱福建 张潇海 单位:第二军医大学第三附属医院 生物技术专业论文:高职农业生物技术专业人才培养模式 【摘要】在“互联网+”高速发展的背景下,必将对农业生物技术带来深远的影响,高职院校农业生物技术专业人才培养面临着新的机遇与挑战,各高校应不断改革创新,培养符合社会需要的农业生物技术人才。 【关键词】“互联网+”农业生物技术专业;高职教育;人才培养 随着我国农业产业结构不断调整,农业产业化和现代化程度不断提高。农业高新技术迅猛发展对农业从业人员的素质和能力提出了较高的要求。而高等职业教育肩负着培养面向生产、建设、服务和管理第一线需要的高技能人才的使命,高职教育人才培养模式的改革和创新尤为重要[1]。在新的形势下,高职院校农业生物技术专业既面临难得的发展机遇,同时也伴随着巨大的挑战。 “互联网+”对农业生物技术专业的影响 1.“互联网+”大背景 “互联网+”就是“互联网+各个传统行业”,是利用信息通信技术以及互联网平台,让互联网与传统行业进行深度融合,创造新的发展生态。2015年3月5日十二届全国人大三次会议上,总理在政府工作报告中首次提出“互联网+”行动计划。标志着“互联网+”计划提升到国家战略,为各领域、各行业的发展指明了道路[2]。 2.“互联网+”对农业行业的影响 2015年7月1日,国务院出台《关于积极推进“互联网+”行动的指导意见》,确定“互联网+”背景下现代农业等11个重点发展领域,给现代农业带来良好的发展机遇。农业3.0时代是以互联网和现代科学技术为主要特征的农业时代,体现在微电子和软件在农业领域的广泛应用,在农资流通、育种育苗、植物栽种管理、土壤及环境管理、农业技术服务等多个方面实施程序化和互联网的参与。互联网技术与农业相结合对我国农业发展产生了积极影响:互联网可提高农业信息资源开发利用能力;互联网可推进农业产业化;互联网可以开放思想,培养现代化高素质从业人员[3]。 3.“互联网+”对农业生物技术专业的影响 “互联网+”为农业生产经营方式带来了深刻变化。新形势下,需要加快推进农业供给侧结构性改革,推进种养加一体、一二三产业融合发展,这就需要一大批掌握物联网技术、大数据处理、云服务技术等高科技手段的高端技术技能型农业人才[4]。“互联网+”背景下对农业生物技术专业人才提出了更高要求:具有自主学习能力,信息化素养高,具有创新创业能力,具有团队合作精神[5]。 传统农业生物技术专业人才培养存在的问题 1.培养目标过时 目前,人才培养目标的制订多数是以教育部制定的培养目标,结合高职院校自身地域特点及办学层次进行修改确定,没有做到与时俱进。多数职业院校农业生物技术专业培养目标中存在重基础知识轻管理,重技能轻素质等现象。仍局限于职业技能培养,综合素质培养不论在实践教学目标、教学内容设计、实践教学教材及教学质量评价上均未得到真正体现和实施[6,7]。培养的学生无法满足“互联网+”背景下农业生物技术人员要完成的协调、管理、创新、数据搜集、决策等工作。 2.课程体系设置陈旧 很多职业院校农业生物技术专业课程体系设置上对地区经济特色和发展论证不够,存在专业定位不准确、设计领域过宽、课程体系设置雷同、缺乏自己的特色等不足[8]。对于互联网的应用大多仅限于《计算机应用基础》课程,只是让学生学习基础办公软件的操作,而对于“互联网+”时代学生所需的信息技术、互联网技术、物联网技术、大数据挖掘与处理等课程并没有纳入课程体系。 3.教学方法单一 传统的教学由教师主宰整个教学活动,把学生置于被动地位,教学方法单一。因此,当前教育改革更多地强调发挥学生的主动性,充分体现学生的主体作用,而教师由传统“知识和方法的传授者”转变为“知识和方法的传授者+理念和思维的引导者”。随着互联网技术的快速发展,网络公开课、反转课堂、微课、E-learning、慕课等新学习方式的出现,使教师的教学方法和学生的学习方式、学习内容变得更加多样化,从而更好地满足“互联网+”时代对农业生物技术人才的需求[9]。 4.师资建设滞后 目前,各高职院校师资建设最主要的问题一是教师人数的严重不足,生师比严重超标。二是“双师型”教师队伍尚未形成,教师的知识能力结构与高职教育要求差距明显。很多专业教师对大数据、移动终端、云计算等新技术方式、新资源了解不深,未能根据新形势对固有的知识体系进行更新以及将原有的知识体系与新技术、新资源进行融合,不能适应“互联网+”时代对农业生物技术人才的培养。 “互联网+”背景下农业生物技术专业人才培养的实践 杨凌职业技术学院农业生物技术专业创建于2000年,2006年被学院确定为国家示范性高等职业院校中央财政支持重点建设专业。2007年被陕西省教育厅确定为高等职业院校重点建设专业。经过多年的改革与发展,使农业生物技术专业课程建设走向了健康发展的轨道。在“互联网+”背景下,针对农业生物技术专业的人才培养进行了积极的探索和实践,也取得了一定的成果。 1.人才培养目标的确定 根据职业岗位能力调研结果,结合我院的专业优势和条件以及学生现有基础能力分析,我院目前农业生物技术专业的人才培养目标为:培养德、智、体全面发展,掌握农业生物技术专业基础理论和专业知识,具有较强的实践操作技能和良好的职业道德,面向种子生产经营、设施栽培、食用和药用菌生产、生物发酵制品生产等企业从事植物种苗生产、植物产品生产和微生物发酵制品生产、经营与管理工作的高等技术应用型专门人才。 2.人才培养模式的构建 笔者结合农业生物技术行业企业发展现状和高职教育的特点,在原有“231”人才培养模式基础上,创新出农业生物技术专业工学结合“241”人才培养模式,即:建立学院培养和企业培养2个培养平台,构建专业基础课、专业平台课、创新创业课和个性发展4大类课程,达到专业预期学习成果,实现人才培养目标。 3.构建“四位一体”的课程体系 根据行业企业发展对人才培养的要求,紧密围绕一般职业能力、专业基础能力、专业核心能力、创新创业能力,增设创新创业课程,加大个性发展课的比例,建立专业方向选课机制,构建由专业基础课、专业平台课、创新实践课和个性发展4大类课程,形成以专业平台课为基础,以良种繁育、设施栽培、植物组织培养、生物发酵、食用菌生产为专业方向的现代职业教育课程体系,使专业课程体系逐步由同质化向以个性发展为核心的异质化过渡。 4.教学方法与手段改革 专业核心课程主要采用工学结合、工学交替的模式组织教学过程,内容及顺序安排依照企业生产安排,同时,将教学内容设置不同的任务,如综合实训方案的自行设计、讨论、实施等。让任务驱动学生学习,在实验室配制培训室结合现场教学,使理论教学与实践教学一体化,淡化二者之间的时间和空间的差异。采用数字化教学资源,利用网络公开课、翻转课堂、微课等现代化教学手段,引导学生以知识和技能为导向,结合网上和网下的学习途径,融合传统与现代的学习工具,真正让互联网为学习所用。 5.师资力量建设 按照高水平专业教学团体建设要求,以培养“双师”素质为核心,以培优、促新为主导,强化以老带新制度,建立教师企业轮训制度,加强兼职教师队伍建设,采取学历教育与短期培训相结合,校内培训与企业锻炼相结合的手段,提升教师专业技术水平和教学能力,形成一支专兼结合的高水平专业教学团队。结束语“互联网+”正在深刻全面地改变着人类的生活和工作方式。农业生物技术将面临着新的机遇与挑战,这就要求高职院校农业生物技术专业重新审视和准确定位人才培养目标,与时俱进地进行教学改革,让在校学生能够向复合型人才靠拢,以便更好地适应生物技术产业对新类型、新规格人才的需要。 作者:王锋 生物技术专业论文:生物技术专业新生适应性调查分析 摘要:文章基于对生物技术专业新生适应性的调查,提出了班主任应该通过高年级学生帮助学生迅速适应新的环境,引导学生养成正确的学习观念和学习方法,帮助学生树立“完善自我,追求卓越”的精神理念,以及培养学生良好的行为方式。 关键词:生物技术专业;新生;大学适应性;班主任工作 进入大学,学生将面临着全新的学习和生活环境。很多新生在入学后长时间内都无法适应新的学习和生活,在空虚、失落、困惑和迷茫中度过大一,由此形成的消极心理又进一步影响随后三年的学习成长,最终导致毕业时无法达到就业要求[1]。本文从生活环境的不适应、学习方法的不适应以及人际关系的不适应三方面出发对学生进行了一些调查并根据班主任工作实际探讨相关对策。 一、调查活动的开展及结果 (一)调查活动概况 笔者于2016年12月底(新生入学第一学期期末),对南华大学2016级生物技术专业23名学生从环境适应、学习方法和人际关系适应三方面进行无记名问卷调查,得到有效问卷数23份。23名学生人缘构成为:男生11人(47.83%),女生12人(52.17%),省内9人(39.13%),省外14人(60.87%)。 (二)新生适应环境的情况 关于新生入学后对学校的满意程度,73.92%的学生表示与想象中的有些差距,13.04%的学生则表示十分不满意,13.04%的学生表示比想象中好。可见学生对于学校的印象认可基本高于理想值,结合学生对学校环境适应程度来看,这可能与高中时期教师的教导及学生处在正在建设的新校区有关。而对于入学后对新的学校环境适应程度,30.43%的学生表示一开始完全适应,65.22%的学生表示靠自身调整后适应,仅有4.35%的学生表示到目前为止,仍然没有适应。尤其对于校区教学楼、图书馆、实验室的具体方位及其内部结构的熟悉程度,95.65%的学生表示非常清楚或者有一两个记不得,但到地方就知道,仅仅有4.35%的学生表示不太清楚,经常要同学提醒。可见学生的适应能力相对较好,心态也比较乐观。78.25%的学生表示对校园文化有一点兴趣,8.70%的学生表示非常感兴趣,但也有8.70%的学生表示没有兴趣,4.35%的学生表示无所谓,可见大部分学生还是对校园文化有了解的愿望。而且43.48%的学生表示比较希望通过自己的努力,开创有意义的大学生活,而剩下的学生则对校园生活化表示充满希望。而经过将近一个学期的学习与生活,91.3%的学生表示对大学生活的规划有了大概的想法,只有极少数学生有清晰思路并在一步步实践,或者完全没想过。 (三)新生对学习的适应情况 经过一个学期的学习,73.91%的学生对本专业的有了初步的了解,而21.74%的学生则表示已经非常了解这个专业了,包括它的优缺点,也有个别学生还没有什么了解。而对一个学期的专业基础课程的学习,95.65%的学生表示在努力跟上大部队,个别学生仍然无所适从。65.22%的学生表示针对大学课程的学习方法还在摸索中,13.04%的学生表示已经掌握了比较好的学习方法,21.74%的学生则表示没什么感觉,跟高中差不多。52.17%的学生表示上课一般坐在不受关注的位置,比如,后排或者边缘,43.48%的学生表示是随便坐的,仅有个别学生积极坐到前排容易看到教师的地方,可见新生还是比较内敛的。关于上课状态,56.52%的学生表示偶尔走神但会很快跟上,26.09%的学生表示多数时候精力不集中,做与课堂无关的事情,17.39%就想睡觉,要不玩手机也行,没有学生表示是聚精会神,认真听讲,积极思考。对于教师提问和课堂讨论,82.60%的学生表示是教师点名被迫参与,8.70%的学生则积极参与,热烈讨论,4.35%的学生表示不希望被提问,4.35%的学生表示不参与,不回答,点中了不说话。可见学生学习积极性并不高,可能刚刚进入大学校园,不再像高中时期时刻有教师耳提面命,相对而言自由了很多。对于大学英语学习的目的,47.82%的学生表示比较明确,43.48%的学生表示还在寻找,8.70%的学生表示非常清楚。经过一个学期的学习和生活,69.57%的学生表示发现了自己的一些长处和不足,30.43%的学生则表示还不知道。 (四)新生对人际交往适应的情况 60.87%的学生表示在课余时间发展了兴趣爱好,加入了学生社团,39.13%则表示目前还没有但是想找一些志同道合的朋友。43.48%的学生表示在大学期间找已经到了可以深入交流的人,30.43%的学生则还没有找到,26.09%表示目前还没有,但是希望有。 二、班主任工作对策 (一)通过高年级学生帮助新生迅速适应新的环境 新生往往对大学生活充满了美好的憧憬,这将导致学生对大学硬件环境产生不切实际的幻想,再好的校园环境也无法让学生百分之百满意。因此,班主任要淡化学生对学校硬件环境的不满,引导学生形成积极向上的生活态度,让学生把注意力集中到大学学习及丰富多彩的校园文化和大学生活中去。同时,要通过高年级的学生引导新生迅速适应新环境。笔者所带班级,配备了一名大三的学生作为班导,2017年9月(上接第97页)两名大二的学生作为班助,帮助班主任管理班级日常。班主任作为教师,已经与学生生活脱节,远不如高年级学生熟悉具体的学习生活细节,这种配备对于新生快速熟悉和适应新的环境具有非常重要的作用。 (二)引导新生养成正确的学习观念和学习方法 学习是学生的天职,一个连自己的本职工作都做不好的人,不会有人相信你能有多优秀。这是笔者在第一次班会上就跟学生强调的内容,要求学生正视大学学习,不要听信高中阶段某些教师或者亲友告知的“大学就是玩的”“不挂科的大学是不完整的”这样的诡辩。学生应该做好学习这件本职工作,再去追求娱乐生活。大学的课程设置、上课方式、学习方法等与中学有着很大的差别,个别新生的学习观念没有从旧的模式中转变过来,因而在学习上显得被动,往往出现对大学学习的恐惧[2]。这要求班主任讲明白大学与中学学习的差别,中学的学习是知识的学习,而大学的学习是学习能力的培养,转变学生的学习观念;同时在学习方法上也要有所点拨,告诫学生更注重整体,要搭建好专业知识的框架,要学会自学。此外,多年来,生物技术专业就业形势严峻,专业对口工作不好找,学生对待本专业的态度往往呈现两极分化,要么是真的热爱这个专业,要么是志愿填报发生了偏差,对这个专业没有兴趣,因此,入校后打听怎么转专业,心思不定。对于这种情况,笔者选择跟学生坦诚交流,引导学生走出就业形势和认识上的误区,强调个人能力比专业更重要,以此激发学生的兴趣,但如果学生实在不喜欢本专业又有合适的机会一般建议学生转专业。 (三)帮助学生树立“完善自我,追求卓越”的精神理念 “和比你优秀的人做朋友,学习别人的优点”,这也是笔者经常跟学生灌输的一个理念。大一新生心性未定,做事情少有能坚忍不拔的,所以要发挥榜样潜移默化的作用。事实上,如果每个人都乐于和优秀的人交往,而自己不够优秀,也不会和优秀者有共同话题。这将促进学生不断进步,走上一个良性循环。此外,班主任可以通过推荐书籍阅读和邀请专家演讲等形式,引导学生不断认识自我,寻找真实的自己,努力做最好的自己,实现自己的个人价值和社会价值。 (四)培养学生良好的行为方式 正确的行为方式,是指学生能在遵守法律和社会公德的前提下,按照具体情况,用正确的方法解决所遇到的问题[3]。大学生特殊的年龄阶段和心理特征,习惯以自我为中心,待人接物缺少多角度考虑的融通性,容易造成交往障碍。个体的性格特征,如自卑、怯懦、鲁莽和孤僻也会阻碍学生的顺利交往[4]。班主任应该有意识地帮助学生养成良好的行为方式,告知学生以诚待人,以及己所不欲,勿施于人的道理。 三、结语 为了帮助新生快速适应陌生环境,掌握适合大学课程的学习方法,新生班主任应该结合生物技术专业的特点,通过多种措施帮助大一新生快速适应大学环境,这无疑对他们接下来的学习生活影响深远,意义重大。 作者:张敏 丁新新 罗应 龙石银 单位:南华大学药学与生物科学学院生物化学与分子生物学教研室 生物技术专业论文:生物技术专业实践教学模式与实践 关键词:POPBL;生物技术;实践教学;创新人才培养;应用型人才 摘要:POPBL(problem-orientedandproject-basedlearning)实践教学模式以问题为向导、项目为基础,适合于融入实践性比较强的生物技术专业应用型人才培养中,助推大学生创新思维、创新意识和创新能力的培养。笔者根据生物技术专业特点,提出了POPBL实践教学模式设想,探索了专业模式构建及其保障机制,建立了一种生物技术专业开放式实验教学模式。 党的十八大明确提出,科技创新是提高社会生产力和综合国力的战略支撑,必须摆在国家发展全局的核心位置;强调要坚持走中国特色自主创新道路,实施创新驱动发展战略。加强应用型与创新型生物技术人才的培养亦是生物技术学科发展及行业发展的需要,如何培养出适应社会发展需求且能搜索运用知识、能把握科技发展趋势、能实施创新驱动发展的应用型人才呢?这需要高校结合当前形势,在大数据视阈下探索新的实践教学模式,以解决大学生知识结构与企业发展需求脱节的问题。笔者针对生物技术专业的特点,提出基于以问题为向导、项目为基础(problem-orientedandproject-basedlearning,POP-BL)的实践教学模式,从实践教学目标、教学内容、教学方法、教学资源和教学评价等方面进行思考。 1POPBL实践教学模式的涵义 POPBL的教学模式是著名的丹麦奥尔堡教学模式,1969年由美国的神经病学教授Barrows首创,被众多国家和国际教育评审组织认为是“以学生为中心”的教育模式的典范[1-2]。它强调激发学生主动学习的原动力,设计真实性任务,并把学习设置到复杂的、有意义的问题情景中,将学习与项目化任务或问题挂钩,使学习者投入到问题解决过程中,通过学习者的自主探究和合作来解决问题,从而学习隐含在问题背后的科学知识,形成解决问题的技能和自主学习的能力。已有教研成果证明,POPBL教学模式在培养大学生的综合实践能力方面起到了极其重要的作用,尤其在学生项目与人员管理、团队沟通与合作、自主学习与创新、业务知识、职业认同感、社会责任感等能力和素质的养成方面表现突出[3]。 2生物技术专业POPBL实践教学模式的设想 基于实施创新驱动发展战略,提升我国生物企业的国际竞争新优势,增强发展的长期动力考虑,生物技术专业应该为企业储备创新性人才。POPBL实践教学模式有利于校内实验课程及校外实践教学环节的有机整合,优化教学资源配置,合理设计教学流程,有效制订教学质量评价标准,充分发挥学校的主动性、创新性,激发学生的求知欲望。生物技术专业人才培养既要满足学科发展需要,又要满足企业岗位需求。这样就要求学校在制订人才培养方案时应深入企业,了解企业岗位对知识结果及岗位技能的需求,科学设置课程体系,搭建合理的实践教学平台,应用POPBL实践教学模式,设计知识结构全面的项目或者课题,帮助学生带着问题去学习、去探索,总体思路见图1. 3生物技术专业POPBL实践教学模式的构建 根据学校的办学定位和生物技术专业人才培养目标,笔者认为,应该强调生物学科的知识互通,搭建学科专业群,构建课程群平台,突破课程界限及校内外教学资源界限,系统化设计、整体化推进,形成“产、学、研一体化、项目化与模块化相结合、技术研发与成果转化互补”的新型实践教学体系。该体系有助于培养学生的动手能力、沟通能力、创新创业能力和社会适应能力,生物技术专业POPBL实践教学模式及项目体系见图2。 3.1资源融合共享 在人才培养方案中实验课程体系、校内实训教学体系及校外实训体系相互交集、相互包含,充分定位,整合资源。大学生可以在校内外实践教学过程中发现问题、提出课题,利用校内实验平台的仪器设备进行探索研究,校外企业可以为大学生提供科研成果转化或技术工艺验证平台。 3.2突破学科界限 课程是根据学科设置的,突破学科界限的同时也突破了课程界限。教师应综合学科知识,分层次、分类别设计实践项目,让学生根据自己的兴趣爱好及学科知识水平,自由分组、自由选择,从而帮助学生提升科学素养及科研能力。 3.3协同创新驱动 不管是参与教师科研项目还是学生自己完成实践教学项目,都是在教师指导下完成的,导学与协作相结合。学生在教师的带领下梳理自己的知识结构,查阅资料,建立知识构架,提出问题,设计实验流程,逐个解决在研究过程中出现的技术问题,完善技术参数。以项目引导学生逐步探索问题内涵,提高学生的求新意识、独立思考能力和开拓精神。 3.4职业技能提升 从图2可见:大学生经过多个实践项目的训练及科研项目的研究,经历了完成项目的系统设计,完善各个实践环节,协调多方资源,基本建立起了包括基本综合能力、职业技能、创新创业能力等生物技术专业能力结构体系[4],满足了学生就业创业的岗位需求。 4POPBL实践教学模式的应用实例 POPBL实践教学模式是从问题提出开始,学生带着问题学习,培养学生解决问题的兴趣,帮助学生变被动学习为积极主动参与和探索[5]。生物技术专业课程体系以植物生物学、动物生物学、生物化学、遗传学、微生物学等课程为基础,逐步深入建立系统的课程体系。在专业基础课及专业课程中的分子生物学、细胞生物学、发酵工程、基因工程、生物技术制药、生物工程下游技术等课程及实验的知识体系,有部分内容重复,如何突出侧重点?以项目、问题为基础的POPBL实践教学模式能够有效解决。例如设计“FGF2基因在大肠杆菌、酵母中的高效表达”作为专业实验课项目,引导学生进行进一步思考,延伸出一系列问题。项目本身的问题设置:1)研究对象的哪个组织FGF2mRNA含量最高?2)基因mRNA如何提取?3)基因克隆有哪些步骤?应该注意哪些细节?4)引物如何设计?5)基因序列如何分析?6)怎么样构建表达载体?等等。项目延伸出的问题设置:1)如何购买实验材料及试剂?2)如何联系试剂公司?如何报账?3)引物设计及基因序列分析应该选用哪个软件?4)在项目研究过程中出现的技术问题如何寻求解决?5)FGF2基因在生物体内具有哪些功能?6)FGF2基因如何调控生长发育?等等。该项目包含了分子生物学、基因工程等多门课程的知识点。学生在解决上述问题的过程中要对项目进行质疑、判断、比较、选择及分析、综合、概括等。通过这些认识活动就形成了多种思维和认知方式,获取问题的解决办法,这也是学生辩证思维逐步形成、能力不断提高的过程。 5POPBL实践教学模式的保障机制 5.1建设“双师型”实践教学师资队伍 实践教学体系的构建与实施对实践教学师资队伍提出了更高的要求,既要懂理论,又要会技能。这样就要保证有足够数量的“双师双能型”实践教学师资队伍,特别是科研一线或企业一线的专家。由于POPBL实践教学模式激发了大学生自主学习原动力,所以学生会带着很多具体问题或者生产一线的问题进入课堂,这就要求专业教师应该为“双师型”,甚至是行家里手,这样才能更好地解决学生的问题。 5.2构建“链条式”实践教学体系 构建以生物技术专业核心课程为中心的实验实训课程群,包括动物生物学实验、植物学实验、生物化学实验、分子生物学实验、细胞生物学实验、基因工程实训、教师科研项目体系、校内综合模拟实训、实习(创业)实践等。在实际教学中形成了“基础实验/实训—专业实验/实训—综合实验/实训—创新实验/实训”的教学流程。按照完成生物技术产业发展和生物工程项目实施过程,借鉴CDIO(conceive、design、implement、oper-ate)工程教育思想,将认知见习、社会实践、社会调查、课程实习、毕业设计、毕业实习等实践教学环节与实际生产、服务技术紧密结合,构建“实验基本技能基础实验能力专业实验能力综合应用能力应用创新能力”分步能力培养的“链条式”实践教学体系。 5.3建立大学生参与科学研究的机制 本科生参与科学研究是有效提高其能力、素质和水平的一个重要实践教学环节。本科生参与科学研究主要有两种模式:一种是学生融入教师的科研团队,在教师的指导下担任其中部分研究工作;另一种是学生参与生物企业的产品开发,通过生产实践发现问题、提出问题,再由学生根据自己的研究兴趣及企业需求,设计研究课题和项目研究方案,经过学校评审给予一定的经费资助。应用型本科院校应该关注学生的岗位能力和技术创新,在项目管理、经费资助、学分认可等各方面制订出有效的激励政策和管理措施。 5.4完善校内教学平台的开发机制 实验室作为校内主要的实践教学平台,是高校开展人才培养、科学研究、知识创新的重要基地,是提高教育教学质量、提升人才培养水平的重要平台[6]。以重庆文理学院的生物技术专业为例,支持平台有重庆市特色植物种苗工程技术研究中心、重庆高校园林花卉工程中心、特色植物产业协同创新中心、市级生物实验教学示范中心、国家大学生校外实践教育基地、国家科技特派员创业基地等,而如何完善面向本科生的开放机制是关键。所有仪器设备集中统一管理,结合“双导师”制,实行网络化预约和无节假日的24h开放模式,根据大学生实验创新计划项目设立学生科研训练项目,支持本科生导师指导学生开展各类科研创新活动。 6结语 POPBL教学模式立足学生本位,以问题、项目为导向,符合教学内容、教学方式改革需求,有利于精准帮扶。该模式应以实践教学内容改革为中心,突出管理现象问题化、实践内容项目化、科研成果教学化、教学形式情景化[1],在应用性、操作性比较强的课程中实施。经过项目研究,笔者认为POPBL教学模式能助推生物技术专业应用型人才培养,但应该制订科学的实践教学质量评价标准,建立完善的实践效果评估体系,加强教学成果应用。 作者:孙翰昌 单位:重庆文理学院 林学与生命科学学院 生物技术专业论文:生物技术专业遗传学实验教学研究 [摘要]依据生物技术专业遗传学实验教学的实践,就解决教学过程中的实际困难、改善实验内容体系、把控教学过程中的细节问题等方面,探讨如何进一步提高遗传学实验教学的质量。 [关键词]遗传学实验;创新精神;实践能力 实验教学是高等学校人才培养体系的重要组成部分,在引导学生理论联系实际、培养学生的创新精神与实践能力方面有着不可替代的作用。通过遗传学实验教学可以让学生掌握遗传学试验技术,学会分析遗传学试验结果、验证遗传学的基本规律,从而加深对遗传学知识的理解,同时可以培养学生的创新精神、实践能力和团队合作意识。现在遗传学实验课课时较少,但对教学的要求却进一步提高,这大大增加了教学的难度。在此情况下要想达到较好的教学效果,需要遗传学任课教师付出更多努力。本团队有着多年从事遗传学及遗传学实验教学的经验,现根据实际教学经验谈几点心得体会。 1如何面对课时少和实验条件有限的问题 1.1正确面对存在的实验课时少的问题 实验课时少是现在遗传学实验课授课存在的问题之一,想在有限的两节课内完成一个实验的全部流程并达到理想效果非常困难。为了节省时间,教师往往自己提前做好了实验的各项准备工作并做好预实验。在正式上课时对实验操作的每一个步骤进行详细的讲解,并示范操作步骤,生怕学生不能顺利完成实验。他们基本不用主动思考,只要按照步骤重复操作即可顺利完成实验。因此,学生不能全程参与每一个实验的全部过程。另外这样就给学生造成实验并不难的假象,体会不到科研过程的艰辛和科研成果来之不易。同时使他们养成了不主动思考而对老师过分依赖的坏习惯。为解决这个问题,我们采取尽可能多的让学生参与到实验课的准备和预实验过程去的方法。在准备实验的过程中可以让学生配置试剂,锻炼他们的配制试剂的基本功;让学生以小组的形式商讨并确定试剂配制的方案;对于每个实验可以让部分感兴趣的学生利用课余时间参与实验准备和预实验过程,可以让他们通过自己的努力不断摸索取得较好实验效果的各种条件,让他们体会科研的氛围。无论预实验结果怎样,都让他们总结出已掌握知识点和存在的问题。老师将在上课时间对学生存在的问题进行解析。这样既可以节省上课时间,又可以提高教学效率。对学生而言,参与实验准备工作可以体会到筹备实验的辛苦和进行科学研究的艰辛,从而愈加珍惜来之不易的动手机会,同时大大提高了学生做好实验的积极性和学习热情。 1.2努力协调现有资源,降低实验条件限制的影响 有时单独一个遗传学教学实验室的条件不具备我们所有实验项目所需的全部仪器,有些大型仪器是全学院共享的。如果这样的话,可以与其他教师提前协商好,充分利用全部的相关仪器,最大限度的为遗传学实验教学服务。另外,可以利用学院的开放实验室和大学创业平台以及校内的教学实验基地等为该实验课程的教学服务。如果有教师的科研课题与实验课教学相关,也可以将实验课教学同教师的科研结合起来,更好的为遗传学实验教学服务。 2合理安排教学实验内容 2.1精选教学内容,提高学生的兴趣和实际应用性 对于遗传学实验课程可选择的实验项目有很多,我们教师可以根据不同的授课对象和本单位现有的条件,从调动学生学习的积极性和提高实验项目的实际应用性出发,在教学过程中合理选择教学内容。大胆剔除陈旧的内容,增加新的比较前沿的实验项目,比如,基因组DNA提取实验,就是一个比较好的实验项目,学生对基因组DNA本身非常好奇,对自己亲自提取出动植物的基因组DNA非常期待,因此对这一实验项目非常感兴趣;在做实验的整个过程中都非常认真仔细。另外,基因组DNA的提取也是现代遗传学和分子生物学研究的基础工作,高质量的DNA对于分子标记等的进一步研究实验具有重要的意义,因此在遗传学实验课中开设此项目,可以为学生以后的科研工作奠定基础。开展类似的实验项目,既使学生体会到生命微观世界的奇妙之处,又认识到遗传学实验的重要性和实用性。 2.2提高探究性实验的比例 传统的遗传学实验,实验内容相对孤立,往往以一个单一实验为单元,实验方案和方法一般是教师和教材所讲解和设计的,实验结果常常是验证性的。这是一种按部就班、拿来主义的实验教学模式,学生自己设计和创新的机会很少[5]。肖建国等人将综合性实验和设计性实验合称为探究性实验,提高探究性实验的比例,也是现在遗传学实验教学改革的要求之一。如何达到这一教学目标,我们认为要以科研的思维来进行学生的实验课教学。通过教师的引导和巧妙安排,多数技能训练型实验或验证性实验都可以转化为探究型实验。比如前面提到的基因组DNA提取的实验,如果教师将摸索好的条件直接告诉学生,学生按部就班的依照步骤完成,那么这实验就可以叫做验证性实验,但如果老师引导学生自己查询DNA提取的各种方法,对不同的材料采用不同的提取方法并比较分析各自结果,总结归纳出哪种方法更适合自己的样品,那么这个实验就成了探究性实验。所以,可以根据实验室的条件,合理的设计调整所开设的实验项目教授方式,提高实验课教学项目中探究性实验的比例。 2.3提高实验内容的系统性和连续性 在实验课程的教学过程中,如果各项目间没有一定的连贯性,这样所做的每个实验有不同的内容,各部分内容都不能得到深入的实践训练。因此,教师可以通过实验间的巧妙安排,上一个实验的结果可以作为下一个实验的材料,以加强实验间的系统性和综合性,如此就可以改变传统实验教学的内容前后脱节的状况。比如,在基因组DNA的提取实验中,如果将DNA提取实验中由不同方法提取出得到的DNA,用分光光度法来检测其浓度并与琼脂糖凝胶电泳方法来检测DNA的完整性实验结合在一起,这个实验将成为一个系统性和连续性比较好的实验项目。再如“植物染色体标本制备”实验后接着进行“核型分析”的实验,使学生明白制备染色体后可以进一步进行核型分析。通过这样的安排,使学生非常容易理解各实验目的和意义。而且学生在前面掌握到的实验技能也会在后续的实验操作中得到不断强化,使学生对相关实验知识有一个系统的掌握。 2.4与其他课程的实验教学进行衔接 在实验教学过程中会用到前面实验课程学习到的实验方法,同时,又会为后面的实验课程打基础。因此,学生对某一课程的理解和掌握不仅会直接影响到后续相关课程的学习,而且会给学生对生命科学知识的认知产生重要的影响。因此,与其他课程进行很好的衔接是十分必要的。在实验课的教学过程中要对前面学习过的实验技术进行简单复习,而对新接触到的实验技术,要进行仔细讲解,并加强训练,让学生切实掌握,以期为后续的课程的顺利开展打下良好的基础。 3采用多种形式实施教学 多媒体教学改变了传统教学中粉笔加黑板的单一的表现形式,能将抽象、生涩、陌生的知识直观化、形象化,激发学生学习兴趣,调动其学习积极性,同时提高了学生学习的效率。用图像代替文字,学生看图学习,既形象又直观,还能留出空间让学生进行思考;运用流程图或表格使繁杂的操作步骤变得简洁明了,便于学生进行动手操作。在实验课中我们也可以将图片、动画等运用到实验课的讲授中去。这样可以把枯燥抽象的实验内容变得生动有趣易懂。 4灵活解决实验教学过程学生出现的细节问题 注意课堂上小细节,培养学生的观察能力。例如:在果蝇的饲养、果蝇的形态和生活史观察实验中,细心的同学就发现了不同雄性果蝇个体之间的性梳存在梳齿数目不同的现象。此时,教师就可以引导学生认识生物的性状都是由相关的基因决定,同时又由后天外界环境影响所致。另外,可以引导学生进行原因探索,来培养他们的科研意识和探索精神。在实验教学的过程中发现部分学生的动手能力较差,有些同学善于思考,能想出一些好的点子改进实验过程中的小细节。针对这种情况,我们可以根据实践能力、学习能力等差异性分组,让小组同学之间进行相互帮带。教师同时加强督促,使他们跟上大多数同学的步伐。在实验过程中,有些学生实验操作失败,可提供相应的实验条件允许他们在合适的课余时间重做。这得到了学生的普遍认可,也极大的调动学生学习的积极性,同时可以培养他们不怕吃苦,不轻言放弃的精神。在进行实验报告的评阅时发现,其实验报告内容大多类似,都是沿着老师所讲授的思路进行,没有自己的想法。因此,教师可以引导他们加强对自己的结果进行讨论分析,鼓励学生在实验报告中要突出自己见解、认识,讨论并分析在自己在做实验的过程中各细节的设计的优缺点,为什么要这样设计实验,为什么会出现这样的结果,今后又将如何改进。另外,可以提倡改变学生实验报告形式的单一性,可以将实验结果经团队讨论完毕后统一汇报,形式可以多样化,比如,以PPT的形式或小论文形式。这样既培养了学生分析问题和解决问题的能力,提高学生团队意识和综合素质,又为学生将来完成毕业论文或毕业设计奠定基础。 5让学生直接参与实验教学的全部过程,切实做到学生是教学的主体 改变学生只在课堂上了解实验的基本原理和进行基本操作训练的现状,让学生参与到实验课教学的全过程中去,即从实验课的准备工作到实验结束后整理用品的全部过程。这样可以提高学生学习的积极性,培养学生吃苦耐劳精神和团队合作意识。同时又可以使学生了解教师工作的艰辛,更加端正学习态度。另外,可以引导学生参与到实验课的考核中来,实验课成绩可以根据学生的出勤率、实验态度、团队协作精神、实验结果、实验报告或实验研究论文等来确定。可以引导学生参与到其中,让他们对自己各方面的表现进行自评和他评,让他们明了自己成绩的来源影响因素,找出差距,确定努力方向。发现在学生自我评价环节和他人评价中,可激发学生在实验中的自我管理能力和实事求是的精神,体现出实验教学也是学生综合素质教育的平台。 6结语 在遗传学实验教学过程中还有很多方面值得探索,努力使遗传学实验与生产和生活实际相结合,拓宽思路,发挥才智,设计出更多、更好的遗传学探究性实验项目。以提高学生的动手操作能力、分析问题能力和设计创新能力,培养他们的创新精神。将遗传学实验教学作为提高学生综合素质的另一平台。 作者:李秀丽 高贵珍 钱玉梅 徐礼生 单位:安徽宿州学院 生物与食品工程学院 生物技术专业论文:生物技术专业应用研究型教学模式 摘要:将研究型教学模式引入生物技术专业分子生物学教学,提高学生分析及解决问题能力、创新能力与自主学习能力,为培养医药生物技术应用型人才奠定基础。 关键词:生物技术;研究型教学;分子生物学 研究型教学可以培养学生勇于探究问题、提出问题、分析问题和解决问题的能力,也可以培养学生创新能力与自主学习能力[1]。我校分子生物学课程开设于生物技术专业三年级上学期,在生物技术专业知识体系的构建过程中具有承上启下的作用。分子生物学以细胞生物学、生物化学和遗传学等课程为基础,又可以为基因工程、细胞工程与生物制药等课程教学奠定基础,并且其所涵盖的分子生物学实验技术应用广泛,是医学、农学和环境科学等学科的实验技术工具。在以往的教学中,学生反馈该门课程学习难度大,影响后续课程的学习。为提高学生自主学习能力,为医药生物技术行业培养应用型人才奠定基础,我们在分子生物学课程中进行研究型教学探索。 1在分子生物学教学中应用研究型教学模式的必要性 1.1培养应用型人才需要开展研究型教学 我校生物技术专业以医药生物技术应用型人才为培养目标。生物技术专业学生只有具备较强的分析与解决问题能力、创新能力、自主学习能力和终身学习能力,才能满足社会发展需求,而研究型教学恰恰能够促进学生这些方面能力的培养[2,3]。分子生物学是生物技术专业核心课程,对后续课程的学习和操作技能的培养都有至关重要的作用。因此,在该课程中开展研究型教学,对培养应用型人才起到较好的示范和引导作用。 1.2传统教学方式不利于分子生物学课程教学 分子生物学是一门理论性和实践性很强的课程。以我校分子生物学教学为例,其内容繁杂、知识点多,学生理解、掌握、实验操作难度大。如果沿用传统教学理念进行教学,以教师讲授为主,学生被动接受,分子生物学理论的抽象性和实验操作的复杂性必然影响学生对知识的理解与掌握,导致学生产生厌烦心理,进而影响后续专业课程的学习。 1.3学生自主学习能力需要强力引导 由于学生在高中阶段处于高度紧张的学习状态,进入大学后,学习状态变得较为松懈,加之大学阶段课程开设方式和学习方式等的改变,所有课程的学习主要依赖于学生自己。课上,教师只是结合专业特点把握教学大纲,传授学生知识,培养其创新能力、操作技能,往往讲得多,对学生的要求少。大学阶段随着各种课外活动的增加,互联网、电子产品及网络游戏等的冲击,部分学生形成课前不预习、课上随“心”走、课下人自由、考试靠突击的学习态度。因此,需要探究教学方法,改变学生学习方式,将学生由被动接受知识转变为主动学习知识,培养学生自主学习能力。 2研究型教学模式在分子生物学教学中的应用 鉴于分子生物学在生物技术专业课程体系中的核心地位以及进行研究型教学的必要性,我们从教学资源、教学内容和教学设计等方面进行了研究型教学探究。 2.1构建以教材为主、网络教学平台为辅的研究型教学资源 DNA双螺旋模型的建立成为现代分子生物学研究的开端,而分子生物学作为一门生物类本科专业课程,现行的适用于本科生教学的教材较多。如在构建研究性课程体系时采用的高等教育出版社出版的朱玉贤主编的《现代分子生物学》、Robert•F•Weaver编著的《分子生物学》、戴余军主编的《现代分子生物学辅导与习题集》等教材。中英文教材结合,不仅能使学生更好地学习分子生物学知识,还能通过阅读英文辅助教材提高阅读英文文献能力。此外,要及时将分子生物学理论和技术的新进展资料上传至学校网络教学平台,让学生了解最新的分子生物学知识,激发学习兴趣。 2.2教学内容模块化重组,便于研究型教学设计 以我校分子生物学教学为例,对教学内容进行模块化设计,主要包含3个模块。模块一为“DNA的复制、转录和翻译”,这部分内容是本课程的基础知识,难点不多,以原核生物为例来讲解,穿插真核生物的相关知识点,学生容易理解和记忆。模块二为“基因的表达调控”,该部分内容中有些知识点比较难理解,例如,原核生物基因表达调控中的弱化机制、乳糖操纵子等,真核生物基因表达调控中的DAN甲基化、蛋白质乙酰化等内容,而这些都属于教学重点。模块三是以上述两个模块内容为基本原理衍生来的“分子生物学实验技术及其应用”,这部分内容与前面两个模块的内容互为依托。例如,PCR技术及其衍生技术都是基于DNA复制原理,只要把DNA复制原理理解透彻,这部分内容就会比较容易理解;酵母单杂交、双杂交技术依赖于基因表达调控中的DNA与蛋白质、蛋白质与蛋白质之间的相互作用。此外,该模块还包括相关实验教学内容,通过具体的实验操作训练,提高学生对理论知识的掌握程度和应用能力。教学内容的模块化重组使课程内容更有序,有利于研究型教学设计。 2.3教学过程的设计 在设计教学过程、选择教学方法时,要适应研究型教学需要,调动学生学习主动性,培养学生问题解析能力、自主学习能力、实践能力和创新能力,从单纯的知识传授向带动学生主动探究问题、学习知识和技能并实现学以致用转变,从以教师讲授为主转变为以学生学习为主,重点开展以问题式教学、案例式教学、综合性实验、设计性实验和参与教师科研为主的教学设计。2.3.1问题式教学设计带着问题学习,容易激发学生好奇心。在模块一“DNA的复制、转录和翻译”和模块二“基因的表达调控”教学中,可采用问题式教学方法,针对不同内容设计不同问题。在设计问题时,要注意紧扣教学内容,避免脱离教学目的。例如针对“DNA的复制”内容设计教学:首先,引用1958年Meselson和Stahl利用15N标记大肠杆菌DNA的实验,让学生推导DNA的复制模式;其次,以原核生物主要遗传物质为例阐述DNA复制过程,要求学生掌握蛋白或者酶在复制过程中所起的作用与先后使用顺序,然后观察DNA双链的变化,再以蛋白或者酶的作用为媒介,将DNA复制过程完整描述出来,加深对DNA复制的印象;最后,通过比较原核生物和真核生物主要遗传物质在复制时的异同,进一步加深对该部分内容的理解。将这些问题通过网络平台布置给学生,让学生课下查阅教材和网络资料,养成课下自主学习习惯,从而将课下变成自学场所,将课堂变成基于问题进行讨论的场所,引导学生踊跃参与到课堂中,再根据学生的回答和讨论结果,进行有重点、有目的的讲解和总结,改变传统以教师讲解为主的授课方式,提高教学质量。2.3.2案例式教学设计案例式教学法是一种运用案例进行课程教学的方法,有助于激发学生学习热情,培养学生分析问题和解决问题的能力[4,5]。在模块三“分子生物学实验技术及其应用”教学中,可穿插案例式教学设计,将相关或者相衔接的实验技术整合为一个案例进行教学。授课教师根据教学内容的目标要求确定案例,并规定材料搜集原则和方向。在授课时,不是就某个实验技术进行原理讲授,而是对实际案例从实验角度进行推导,最终归结到该实验技术的原理,并要求学生思考这一实验技术可以归结为模块一或二中的哪一个机制。例如在讲解PCR技术时,确定案例为PCR技术、RT-PCR技术和荧光定量PCR技术,要求学生收集相关技术实验方法、实验注意事项以及这些技术间的区别与联系等资料,并在此基础上推导该技术的基本原理是分子生物学中的哪一个机制。在案例式教学中,授课班级学生以小组形式进行分工合作,由各小组分别汇报收集的材料,最后教师对各小组案例分析内容进行总结与补充,并客观地给予小组成员成绩评定,以调动学生学习积极性。通过案例式教学,学生分析实验现象的能力得到了极大提高,参与实验的积极性也显著提高。2.3.3综合性和设计性实验教学实验教学是培养医药生物技术应用型人才的重要环节[6]。分子生物学是实验性很强的课程,实验课程的设置关系到学生操作技能、创新能力和综合运用知识能力的培养。在研究型教学设计中,首先通过综合性实验项目强化学生的基本实验技能,实验项目包含一般实验室常用的DNA操作技术和蛋白质操作技术,在实验过程中要求学生做到“3个独立”,即独立完成实验操作、独立分析实验现象、独立完成实验报告,培养学生熟练的实验操作技能和独立分析问题、解决问题能力,提高自主完成实验能力。然后加强设计性实验项目的训练,为了防止设计的实验项目过于宽泛而失去设计性实验项目的意义,授课教师根据实验室现有资源,限定可以选择哪些实验技术解决某个问题,要求学生分小组进行实验项目设计,并由指导教师评判项目设计的可行性和实施情况。通过这一过程,培养学生团队合作精神和综合运用知识能力,提高实验教学质量。2.3.4引导学生参与教师的科研课题,提高分子生物学知识的综合运用能力开放实验室,将专业授课教师研究方向和重点研究内容提供给学生,教师根据自己的科研安排提供3~5个名额,让学生参与到科学研究中。本专业教师虽然研究方向不同,但在课题研究过程中都会用到分子生物学知识。学生根据自己的兴趣选择相关的教师,并在教师指导下进行科研课题的研究。如此,能提高学生应用分子生物学实验技术能力、分析问题能力、综合运用知识能力、创新能力和自学能力。总之,应用研究型教学模式,不仅提高了学生学习主动性,还激发了学生积极参与科研的兴趣,不断有学生在各级各类大学生科技创新项目和实验技能大赛中获得较好的成绩,同时也使学生综合运用知识能力得到了锻炼,为培养医药生物技术应用型人才奠定了坚实的基础。 3展望 高等院校要想培养医药生物技术应用型人才,就需要适应生物技术行业的发展需求,探索应用研究型教学模式。应用型人才不仅需要有扎实的理论基础和较强实践操作技能,还要具备自主学习能力与创新能力。通过研究型教学改革,借助教学资源丰富的网络平台,应用问题式教学方法、案例式教学方法等,引导学生积极参与科研课题研究,培养学生成为勤于思考问题、解析问题、尝试创新的人才。研究型教学模式的应用必将在应用型人才培养方面发挥更大的作用,成为应用型专业教学改革中值得探究的模式。 作者:姚庆收 秦加阳 武玉永 张小华 赛思翔 单位:滨州医学院药学院 生物技术专业论文:生物技术专业分子生物学教学改革探讨 摘要分子生物学是生物技术专业学生必修的一门重要基础课程。由于分子生物学理论知识更新快,实验技术发展快,加之内容较为抽象,可从合理利用教学方法、提倡分组讨论,开展小班教学、利用网络资源,提升自主学习能力、建立形成性评价体系、以及优化实验教学体系等方面进行教学改革,以提高生物技术专业分子生物学的教学效果,培养知识、能力、素质协调统一的应用性、复合型生物技术专业人才。 关键词生物技术;分子生物学;教学改革 分子生物学是从分子水平上研究生命现象、生命本质及其规律的的科学,主要研究核酸、蛋白质等生物大分子的形态、结构特征及其重要性、规律性和相互关系的科学,是21世纪最具活力的生命科学之一。[1]目前,分子生物学是生物技术专业学生一门重要的专业必修课。因此,确定合理、科学的教学改革方案,优化、重组教学内容,精心设计教学方法和教学手段,对保证生物技术专业分子生物学课程教学质量具有重要意义。[2] 1分子生物学教学现状 (1)分子生物学是生物技术专业的一门主要课程,教学单位往往会根据教师上课需求以及市场需求来选择教材,然而,却有可能忽略了对学生的接受能力以及理解程度的考虑。部分分子生物学教材内容高深莫测、专业词汇多且与实际联系不够紧密,造成学生在学习过程中困难重重,严重降低了学生对该学科学习的积极性。(2)教学条件限制。在分子生物学课堂中,使用多媒体设备等教学手段对提高学生的学习积极性以及学习效果有明显的促进作用。然而,部分教学单位由于教育资源分布不均匀,难以利用先进的教学手段。(3)分子生物学课程所涉及的知识点以及生物学过程,大多数是看不见摸不着的微观世界,学生在学习的过程中难以直观感受。(4)理论知识更新快,实验技术发展快。分子生物学作为生命科学的前沿学科,其发展日新月异,这也对教学提出了更高的要求。授课老师需及时接纳最新知识,充分备课。 2分子生物学教学改革的主要措施 2.1PBL教学法的合理运用 PBL(problem-basedlearning,问题式学习)教学法于1969年由美国Barrows教授创立,并引入高等教育,很快在高校中广泛应用。是一种以问题为导向,以学生为中心的教学方法。其主要流程是:老师提出问题,学生作为主体进行分组讨论,学生解决问题。[3]在PBL教学过程中,学生是主体,老师则主要起到辅导的作用。分子生物学课程内容复杂,用传统的教学方式不易调动学生的学习积极性,而且课堂效率不高。在课堂中适当引入PBL教学法,可改善教师唱独角戏,学生被动接受的状况。在进行PBL教学前的备课过程中,任课老师应查阅大量的文献,充分考虑在讨论案例过程中可能出现的问题,内容涉及分子生物学以及其他学科如生物化学、细胞生物学等。在课堂上,教师应寓教于乐,充分调动学生积极性,控制好课堂节奏,同时应根据教学大纲的安排,强调学习过程中应掌握的知识要点。[4]在分子生物学的教学过程中,PBL教学可分为四个阶段:(1)提出问题。开展PBL教学的时间不宜在课程开始的阶段,而应在课程中后期,学生具有一定的分子生物学基础后再开展。PBL教学讨论的主要题目应该是分子生物学教学过程中的重点或者难点,并且结合生活实际的讨论内容。教师在这个过程中是组织者的身份。(2)人员组成。为调动学生参与的积极性,同时考虑到团队的高效性,将每个班级分成4~6组,每组包括4~6名同学。分组结束后,要求各组成员选拔出该组的组长并选定拟解决的问题,然后进行人员的分工,明确每个成员应完成的内容和时间节点。老师负责全程把控,掌握教学的整体节奏与进展,及时了解各组的情况,包括进程、主要观点、存在问题、后续进展等。鼓励各组结合自己的研究、思考提出自己的想法。对成效较好的小组,给予肯定和表扬;对存在问题较多或进展较慢的小组有针对性的指导,帮助小组找到解决问题的核心路径。(3)成果展示。学生展示自己的研究成果,并开展充分讨论。主讲老师在学生讨论完毕后,对学生的成果、讨论的主题、各组的亮点、学生关注点较集中或争议较大的问题、学生未掌握到的知识点、研究时未关注的部分、下一步学习或研究中需要改进的研究方法进行总结、归纳,并提出改进意见。[5](4)考核评分。考核评分是对PBL学生成果的集中体现,评分体系主要包括三部分:一是课件制作,占比30%,评价标准主要是内容正确、重点突出、课件美观、清晰易懂,能综合运用图片、音频、视频、动画等表达自己的观点;二是课件展示,占比40%,准备充分、逻辑正确、条理分明、落落大分,能清晰的阐述自己的研究成果、观点等;三是课堂讨论:占比30%,主动思考,积极参与,能够抛出富有启发意义的论点,回答问题时中肯全面。 2.2提倡分组讨论,开展小班教学 在讨论课开始前2周,老师将要讨论的内容告知学生。以小组为单位进行学习,各小组成员间可以进行分工协作,分头寻找资料、讨论并汇总;课堂上以小组形式提出问题,介绍小组观点、结论,老师也会对该小组的汇报进行点评;课后以小组为单位进行复习,增强学习效果。小组学习活动的意义既体现个人的价值和责任,更强调成员间彼此赋予信心和力量,通过体验团队的智慧和协作,培养了学生间可贵的团队合作精神。分子生物学的课堂提倡小班教学。一方面,可以增加师生间互动的频率。由于分子生物学课程所涉及的知识点以及生物学过程,大多数是看不见摸不着的微观世界,学生在学习的过程中难以直观感受,这就增加了学生学习该课程的难度。小班教学有助于老师关注每一个学生对相关知识的把握;另一方面,小班教学易于实施多种教学形式,灵活掌握教学要求和进度,便于及时调整教学内容。 2.3利用网络资源,提升自主学习能力 自主学习强调的学生作为知识的主动构造者自己进行学习的意愿和能力,反映了教学向个性化、创新化、自主化、多元化过渡的趋势。分子生物学作为前沿科学,信息量大、更新快,要积极利用互联网信息资源,提升学生学习和借鉴优秀研究成果、自主学习的能力。教师要由照着教材讲变成开放式、启发式教学,最大限度调动学生学习的积极性、思考的主动性、课堂的参与性。鼓励学生自主学习,主动去学习和研究当前科研的最前沿知识,在研究的过程中敢于提出自己不同的看法,培养学生探索创新精神。[6]让学生由被动受教变成自主学习,主动参与到课堂学习中,形成教学工作“教”与“学”相辅相成、相互促进。教师要积极拓展教学内容的外延,主动介绍国内外优秀的生物网站、资源库、期刊、论坛等,鼓励学生积极开展课外阅读,丰富学科专业知识、前沿信息、专业词汇等知识,激发学生探索新知识的热情,也不断培养学生自主学习、发现问题、解决问题的能力。[7] 2.4建立形成性评价体系 “形成性评价”的概念是由斯克里文1967年所著《评价方法论》中首先提出来的,与传统的“终结性评价”不同,它是对学生的学习过程进行的评价,旨在确认学生的潜力,改进和发展学生的学习。因此,形成性评价方式更能体现出学生的学习效果。[8]分子生物学课程的目的在于培养学生形成良好的分子生物学学习习惯和实验习惯,提高他们的科学素养和创新能力。期中或期末考试不能全面真实地反映出学生的真实学习情况,采取形成性评价的方式显得更加科学和必要。具体如下:一是平时成绩,占课程总成绩60%,包括课堂考勤,占总成绩5%、课堂作业,占总成绩10%、课堂提问,占总成绩5%、PBL讨论会,占总成绩10%、实验考评,占总成绩30%。二是期末考试,占课程总成绩40%。由于形成性评价是强调过程的评价方式,引导学生重视平时的学习情况,大大减少了学生考前突击的可能,也更能真实地反映出学生的真实水平。 2.5优化实验教学体系 分子生物学实验技术是生物技术专业学生必须掌握的重要基本技能之一。其研究方法及策略已被广泛应用于生命科学的研究当中。[9]通过对学生实验技能的培养,一方面有利于将理论教学与实践教学相结合,丰富教学内容,提升教学的实践性、实用性、综合性,便于学生理解和掌握;另一方面,在提升学生综合素质、学习兴趣、创新能力、思考能力等方面也有十分重要的作用。[10]因此,增加分子生物学实验学时数,开展综合实验也是课程改进的一个重要方向。在实验教学中,教师要结合分子生物学快速发展的特点,选取与教学内容相适应的操作性、设计性实验,并做好不同实验之间的关联与衔接,建立实验的逻辑体系。一是分组分工,辅助实验老师提前做好实验准备工,并提前观察、发现问题及时记录。二是教师针对前期准备工作中发现的问题有针对性的阐述,并对实验流程、操作方法、各环节中注意事项进行讲解与演示,指导学生开展实验。三是讲解与演示结束后,学生动手实验,教师应注意注意观察过程和细节,对共性问题,要及时统一纠正,对个别同学的个性问题,要个别指导。既确保操作的准确性、严谨性,也要保证实验质量,通过实验检验教学情况。 3结语 生物技术专业应用人才培养是一个综合性、系统性的工程,涉及到教育环节的方方面面。课程教学是其重要的一环,分子生物学课程教师要积极发挥作用,不断提升专业能力、教学能力,教学理念与时俱进、教学手段丰富灵活,激发学生学习的主动性、创造性,提升学习内容掌握能力及应用效果,为国家培养知识、能力、素质协调统一的应用性、复合型人才。 作者:张铁军 陈新美 欧阳永长 单位:广州医科大学生命科学学院 生物技术专业论文:生物技术交叉融合与专业硕士培养 摘要:为培养复合型人才江南大学在轻化工程专业硕士培养中,选择性地将轻化工程与生物技术学科交叉融合,构建了基于纺织生物技术为导向的轻化专业硕士人才培养策略;从导师队伍建设、专业硕士课程体系与平台建设、基于企业需求的论文选题优化及培养质量评价体系构建等方面,推进了与生物技术交叉的应用型轻化工程专业硕士人才的培养改革,以满足倡导纺织品生态染整加工的发展要求。 关键词:轻化工程;生物技术;学科交叉;专业硕士;培养策略 专业硕士与学术型硕士不同,其目的是培养具有扎实理论基础,并适应特定行业或职业实际工作需要的应用型高层次专业人才。教育部、人力资源和社会保障部于2013年11月公布了《关于深入推进专业学位研究生培养模式改革的意见》,强化了专业硕士应以实践为导向,重视理论水平与实践的综合应用[1]。江南大学轻化工程专业硕士培养侧重于染整方向,即以纺织纤维制品为原料,探讨、研究与纤维制品相关的前处理、染色、印花及功能化整理新方法与新技术,以培养染整专业知识和实践技能兼备的人才。 1培养学科交叉复合型人才的必要性 染整作为纺织产业链中的重要环节之一,对提升纺织产品质量和附加值有重要影响,但近年来在发展中也暴露出不少问题,并日益成为制约本行业发展的瓶颈[2]。这主要包括:(1)染整企业生产中水、电、汽能耗高,导致能源紧张和生产成本不断上升,企业净利润下降,影响了可持续发展;(2)染整废水排放量大(占纺织行业污水排放量的60%),且废水处理成本较高;(3)部分企业仍以粗放型和低水平方式生产,产品多为常规中低档产品,附加值不高。因此尽管国内染整行业产能水平不低,但从纤维制品前处理到染整废水处理各环节成本不断上升,导致多数染整企业利润走低。为解决上述问题,有必要将相关学科的新技术与传统染整生产技术相融合,借助于信息技术、数字技术、应用化学技术、生物技术等来改造和提升传统的染整生产,通过新技术、新工艺、新设备和新助剂的应用,促使染整行业向着高效率、低能耗、少污染的方向发展[3]。近年来江南大学发挥学科门类较齐全的优势,在轻化工程专业硕士教学中推行了基于学科交叉互融的教改研究。目前通过与机械工程、颜色技术、应用化学、生物技术等学科交叉,培育出了包括新型染整装备、纳米印染技术、纺织生物技术等多个轻化工程专业硕士的教学和研究方向。其共同点在于培养具有复合技能的应用型专业硕士人才,立足于从纺织纤维制品前处理、染色、印花及功能化整理环节,最大程度地减少生产过程中水、电、汽等资源的消耗,降低生产排放,实现纺织品的清洁化生产。 2轻化工程与生物技术交叉复合型专业硕士的培养策略 生物技术是利用生物体制,以生物工程技术加工底物为原料来提供所需的各种产品或达到某种目的的新型跨学科技术。生物技术与纺织纤维制品的染整加工具有相关性,尤其在最近30年得到了快速发展。轻化工程与生物技术交叉研究的思路是借助于生物酶进行纤维前处理、染色后处理和功能整理。与传统纺织品化学加工相比,生物技术与轻化工程相结合后能降低染整生产排放,实现温和条件下高效节能加工。江南大学在生物工程、生物技术学科方面具有教学与科研优势,其中生物工程为国家级一类特色专业、江苏省首批品牌专业。为顺应生态染整的发展要求,我校结合这一优势将轻化工程与生物技术相交叉,形成了纺织生物技术研究方向,并构建了应用型轻化工程专业硕士人才培养体系。具体包括下述四个方面。 2.1导师队伍建设 由于生物技术在染整中的应用以酶技术为主,因此对导师队伍组成也提出了较高要求。一方面要求导师熟悉纤维的原料特点,染整加工原理,工艺和设备,纤维制品质量评价;另一方面也要求导师对生物技术的相关专业知识(如生物酶种类、酶学特性、应用效果评价方法等)有相当的了解,力求同时拥有两个学科的知识结构。通过近10年的建设,我校纺织生物技术研究方向已建成了符合上述要求的导师队伍。目前纺织生物技术方向的导师队伍由10人组成,其中教授4人,副教授6人,具有轻化工程专业背景的博士4人、具有生物技术相关发酵工程专业的博士3人。在与生物技术交叉的纤维制品染整加工研究中,能从生物酶的菌种筛选、酶作用机理与酶学特性等方面,与纤维制品酶法加工很好地结合起来。在专业硕士培养过程中为提高人才培养质量和企业课题实施效果,鼓励专业硕士导师走进染整企业,与学生一起分析和解决企业遇到的现场技术难题。另一方面依托企业设立的省企业研究生工作站、博士后流动站,聘请企业内硕士生导师共同参与到课题实施中,以充实师资队伍。 2.2课程体系和平台建设 培养与生物技术交叉的轻化工程专业硕士,课程体系和研究平台建设是基础工作。为体现专业硕士课程的实用性和学科交叉性,教学改革中对原有课程组成、学时分配、课程考核方式进行了优化。除了与纺织化学相关的专业课程外,增加了纤维素与蛋白质化学、纺织生物技术基础、仪器分析等,其中纤维素与蛋白质化学区别于一般的纺织材料学,更多从分子和超分子结构层面分析其结构组成与其化学加工、生物酶处理的相关性;纺织生物技术基础是专业知识交叉的主要课程,阐述生物酶种类、酶学特性、酶对纤维的作用机制、纤维结构与酶整理效率相关性、纺织品生物酶应用等内容;仪器分析课程除介绍常见的高分子及纤维材料分析方法外,还补充介绍了与生物技术相关的测试手段如凝胶电泳、氨基酸分析等。通过上述理论课程学习,为后续纤维制品化学和生物酶加工研究奠定了理论基础。在平台建设方面,依托我校生态纺织教育部重点实验室,建立了纺织生物技术研究室,为基于生物技术交叉的轻化工程专业硕士培养提供了保证。纺织生物技术研究室不仅拥有常规的纤维材料相关实验设备与仪器,还建立了与生物技术相关的检测与评价手段,满足了常规从菌种筛选到纤维制品酶处理应用研究的大部分实验需求。以纺织生物技术研究室为基础,我校还联合葡萄牙米尼奥大学成立了生态染整国际联合实验室,通过定期召开纤维生物加工技术学术会议,拓展了轻化工程专业硕士生的研究视野。 2.3构建以染整企业需求为导向的论文选题策略 由于轻化工程专业硕士不同于学术型硕士,论文选题应强化理论与应用实践技能的结合,优先考虑源于工程实际且对节能、减排和降耗有促进和引领作用的课题。我校论文选题立足于企业需求的酶法纤维制品染整加工研究,确立了纺织生物技术研究三个子方向:生物酶前处理;生物酶染色后处理;酶促功能化改性加工。(1)生物酶前处理包括纤维制品的酶退浆、酶煮练和漂白脱氧加工等。其中酶退浆是指采用商品淀粉酶和自主菌种筛选得到的PVA降解酶,取代烧碱法或氧化法进行棉型织物退浆,通过酶制剂水解布面淀粉或PVA浆料来降低前处理废水的COD值。酶煮练应用于棉麻织物和彩棉织物,不仅可达到用碱法精炼的果胶去除效果,而且还避免了传统碱煮练易造成的纤维损伤,对彩棉织物还可减少碱法易造成的色素流失和布面色变现象。在真丝织物加工中,生物酶前处理主要是借助于蛋白酶去除桑蚕丝表面的丝胶。(2)生物酶染色后处理旨在去除深色织物表明的浮色,提高织物的湿处理牢度。与传统高温皂煮相比,采用漆酶与较少用量的净洗剂复配,不仅能有效去除织物表明未固色或结合力较弱的浮色染料,而且生物酶能有效对水洗液进行脱色,在一定程度上降低了染色水洗残液的色度值,降低了染色废水处理的负担。(3)生物酶功能化改性是借助生物酶进行纤维制品的功能化加工,以提高产品的附加值。酶法纤维制品功能化改性的内容较广泛,包括以纤维素酶改善棉麻织物外观光洁度和织物仿旧整理;以蛋白酶提高羊毛纤维制品的防毡缩性能,以谷氨酰胺转移酶催化接枝氨基整理剂进行羊毛抗菌阻燃整理加工;以酪氨酸酶进行真丝织物抗菌防皱整理等。相较纤维制品的化学法功能化加工如高温焙烘(如阻燃整理)、含氯整理剂(如羊毛防缩)、含醛树脂(如防皱整理),尽管酶法加工成本略高,但在赋予纤维功能性的同时,能减轻化学法整理易造成的纤维损伤和环境不友好性。在上述子方向论文选题和实施前,专业硕士要先制定课题初步实施方案,探究酶法纤维制品染整加工工艺的可行性并开展预研工作。在此基础上再制定详细的工作计划,并定期汇报课题进展情况。在研究中既要考虑纤维制品酶法加工的效果,同时也要兼顾在企业应用中工艺设备、生产成本和加工效率的匹配性。 2.4构建学科交叉复合型轻化专业硕士质量评价体系 传统上对硕士质量与水平高低的评价主要是参照论文,包括完成的硕士论文、发表的期刊论文(SCI、EI、CSCD)的数量与等级。而轻化工程专业硕士是要培养掌握染整专业坚实的理论基础和宽阔专业知识、拥有较强解决实际问题的能力,满足实际工作需要的应用型高层次专门人才。因此专业硕士在培养质量评价方面要与学术型硕士有所不同,不能简单照搬其评价体系[4]。参照既有部分高校实践经验[5-6],结合本专业实际情况,我校主要从专业知识能力、实践动手能力、学术研究能力和创新应用能力四方面进行综合评价。专业知识能力是指在研究生阶段专业理论课程的学习成绩,在实验工作中表现出的对染整、生物技术知识的掌握与运用能力;实践动手能力是指在实验室或生产现场,对纤维制品酶处理加工过程合理安排和现场操作的技能,此方面企业导师的评价也是重要组成部分。学术研究能力评价侧重于两个方面:一方面评价学位论文阶段性进展和完成情况,从开题报告、中期检查结果、预答辩和答辩情况四阶段,结合平时例会课题汇报来综合评判课题工作量与论文水平;另一方面考察是否有与课题相关的学术或发明专利申请。由于多数论文课题与染整生产的相关度较高,因此专业硕士是否可公开或专利需与课题合作企业商榷确定。创新应用能力是指专业硕士在课题研究、实验实践中表现出来的个人综合拓展能力。在纤维酶处理研究和实践中,对能提出新方法、新工艺并有突出业绩表现的创新型专业硕士,纺织生物技术研究室会给予适当的激励与表彰。 3交叉复合型轻化工程专业硕士培养成效 江南大学纺织生物技术研究室试行了轻化工程与生物技术学科的交叉融合,不但提升了专业硕士的理论水平与实践技能,也拓展了纤维制品染整加工的新工艺与新方法,实现了生态节能、高效低污染染整加工。近几年已有多名专业硕士参与并完成了淀粉酶、PVA降解酶和果胶酶等协同棉织物前处理研究;指导专业硕士与企业合作开发羊毛酶法整理工艺,采用角质酶、蛋白酶和角蛋白酶等进行羊毛防毡缩加工;在真丝脱胶及功能化方面,建立了纯碱与蛋白酶组合脱胶工艺、酶促真丝接枝抗菌剂的整理工艺。当然,我校采用与生物技术交叉的轻化工程专业硕士培养模式尚在探索阶段,在后续实施工作中还需不断完善与优化,努力培养具有实践技能、创新能力、多学科知识的复合型轻化工程专业硕士人才。 作者:王平 余圆圆 袁久刚 王树根 崔莉 范雪荣 单位:江南大学 纺织服装学院 生物技术专业论文:医学院校生物技术专业课程体系研究 【摘要】通过对生物技术专业人才需求、就业岗位、国内各院校课程体系进行分析,总结生物技术专业课程体系的建设思路。 【关键词】生物技术专业;医学院校;课程体系 近些年,随着科技的进步,生命科学飞速发展,生物技术在各领域展现出了无限潜力,社会关注度越来越高,被世界各国确定为21世纪科技发展的关键技术和新型产业。现代生物技术与其他学科相互交叉融合,逐步形成了农业生物技术、医药生物技术和工业生物技术三个应用领域,其中医药生物技术领域由于和人类的生命安全关系密切,成为现代生物技术中最实用、最具发展势头的领域之一。 一、生物技术专业人才需求及各院校招生情况 随着生物医药产业健康快速发展,以及新的理论技术不断涌现,具有扎实理论基础、较强探索精神和实践能力的医药生物技术人才的需求也与日俱增。生物技术相关专业人才的社会需求有增无减,尤其是医药行业生物技术人才需求快速增长。为了更好的适应社会对生物技术人才的需求,教育部于1998年正式将生物技术专业列入理学本科专业目录,主要培养应用型的专业技术人才。之后,很多院校都相继开设生物技术专业,中国前300名大学中,具有生物技术专业的大学占到了33.7%。通过对生物技术专业在这300所大学不同类别的分布分析可以发现,生物技术专业在综合类、理工类、农林类和师范类高校中设置的频率较高,分别占相应各类高校总数的70.6%、70.8%、82.6%、97.3%。而我们通过前期统计,全国90所医学本科院校,开设生物技术及相关专业的仅有28所,占31.1%,不及全国的平均水平。医药行业生物技术人才的供给远远小于社会需求。医学院校生物技术专业与普通院校该专业人才培养目标有所不同,其特点体现在医学知识和药学知识与生物技术的深度交叉融合,因此医学院校生物技术专业开设的课程也要反映相应的医药特色。但是,由于生物技术专业在国内相关院校的开设主要集中在综合类、理工类、农林类和师范类高校,在医学院校开设的相对较少,必然会导致教学模式和内容偏向于工业生物技术和农业生物技术的教学。体现在人力资源市场上就是医药生物技术人才的相对缺乏。面对大好形势,高等医学院校作为医药生物技术人才培养的主体,如何有针对性地进行专业人才培养方案和课程体系的建设,以培养与行业发展相适应的高素质专业人才,是关系到专业兴衰成败的关键课题。目前,医药生物技术的教学模式还存在一些缺陷,针对性的医药生物技术人才培养机制尚属于探索阶段。如果照搬其他院校的人才培养方案,就会导致学生能力的同质化严重,不能很好的与医药行业的职业岗位需求相吻合,学生的核心竞争力不足,从而造成就业困难。所以,迫切需要建设适合医药生物技术专业人才培养的针对性课程体系及人才培养方案。另外,生物技术是一门实践性很强的学科,实践教学是夯实理论知识和培养科研思维必备的手段。因此,在教学体系设计及教学过程中必须重视实践教学,这对学生创新思维能力和实践能力的形成具有重要的意义。 二、全国各高校生物技术专业开设课程分析 统计了全国21所高校生物技术专业所开设课程,其中包括4所医学院校生物技术专业,统计分析结果如下: (一)各校生物技术专业课程开设情况 从总体来看,各学校课程开设率较高的课程有细胞生物学、生物化学、医学遗传学,所统计所有学校均开设有以上三门课程;其次,开出率较高的课程有微生物学、分子生物学、基因工程、医学统计学、生物信息学、免疫学等,下图为所统计各学校开出率前21位的课程。 (二)医学与非医学院校生物技术专业课程开设情况对比 与非医学院校相比,医科学校生物技术专业中,各学校课程开设率较高的课程同样有细胞生物学、生物化学、医学遗传学,统计的所有学校均开设有以上三门课程;除此之外,医学类学校基因工程、医学统计学、生物信息学、免疫学、生物技术综合性实验、生理学、人体解剖学、药理学、蛋白质工程等几门课程开出率高。下图为综合所统计各医科与非医科学校课程开出率前20位的对比图。从图上可以看出细胞生物学、生物化学、医学遗传学、基因工程、医学统计学等开出率两类学校均较高,但是临床医学概论、病理学、药理学、人体解剖学、生理学等医学相关课程,非医学院校均开设较少或未开设。 三、医学院校生物技术专业课程体系建设思路 医学院校生物技术专业在人才培养的过程中应注意医学基础知识与生物技术学科各课程间的交叉和渗透。所以在课程体系的建设上就应该与其他院校有所区别,具有自己的特色。除了生物技术专业必开的基础课程及专业技术课程之外,具有医学特色的相关课程也应该在课程体系的设计中,可以使学生将医药基础知识更好地应用于医学生物技术的实际工作中,更好地适应社会的需求,适应医药生物技术行业。因此,通过对其他医学院校生物技术专业课程体系的学习以及近几年的教学实践探索,总结了一些本校生物技术专业课程体系建设的思路。 (一)合理选择授课科目,突出医学院校优势 目标是培养出适合我国现阶段实际需求,具备扎实医药生物技术理论基础,熟练掌握各项实验技能,能在医药、检验、食品等行业的企事业单位和行政管理部门从事与生物技术有关的科学研究、技术开发与服务等工作,以及在科研、营销、第三方检验等领域从事研究助理、产品销售、检测试剂盒的设计开发与使用等工作的高级应用型专业人才。因此,我们的学生除了学习一般生物技术专业必须学习的理论知识,还要补充如临床医学概论、病理学、药理学、人体解剖学、生理学、医学遗传学、医学统计学等与医药生物技术相关的医学类专业课,从而进一步提升医学院校生物技术专业毕业生的就业竞争力。 (二)调整实践教学模式,开设专业综合实训 生物技术专业涉及到的五大工程技术之间彼此交叉渗透,互为基础。因此,生物技术实验课程的设置必须打破传统上每门课程单独设立实验的传统,将本专业主干课程实验根据内在联系进行整合,单独成课,设立一些综合性实验、实训,而非简单的课程实验。综合性实验要求学生具备一定基础知识和基本技能,因此一般在第三到第四学年开展。另外,综合性实验内容的设置还要能反映多门课程的综合知识,最终达到对学生实验技能和方案进行综合训练的目的。例如,我校开设了生物技术综合实训,该实训共安排8周时间,分两学期上完,每学期安排4周时间,中间不再穿插理论课学习,给予学生充分的实践机会。该综合实训涉及基因工程各个方面,以蛋白药物开发作为主线,包括蛋白药物的克隆、表达、检验、纯化、药物活性的检测等一系列医药生物技术操作环节。该实践环节与真正蛋白药物的研发生产相一致,使学生能将理论知识与实践充分结合,与社会、行业接轨。另外,根据专业生物技术专业医药特色,开设病理检验、实验动物学、抗体制备、临床分子诊断、动物细胞培养等实验,这些实验除了培养学生基础生物技术技能之外,加入医学相关内容,使学生掌握交叉学科知识及技能,更适应社会对医药生物技术专业人才培养的需要,培养出的学生更适于快速发展的医药生物技术行业。 (三)根据市场需求,合理整合教学内容 在生物技术专业课程的教学中发现许多知识点在不同课程中重复出现,造成教学资源的浪费。另外通过对学生实习企业的调查,我们发现企业最需要那些实践能力强、具有自主学习能力的毕业生,而我们的某些授课内容缺乏纵深性,对知识点的讲解并不系统,存在理论与实践脱节的现象。针对以上问题进行了教学内容的整合,减少理论教学时间,增加学生自主学习的比重,同时注重了某些理论知识与实践的结合,有利于学生快速系统地建立知识体系。例如在“分子诊断学”授课中,增加遗传病的介绍,如常见遗传病的临床特征、分子诊断手段以及基因治疗等。除此之外,还可以在授课内容中加入临床诊断试剂盒的研发、临床生物技术检测及基因诊断和基因治疗方法等内容,以培养具有良好医学基础的生物技术专业人才,适应社会并服务于社会。生物技术尤其是医药生物技术方向在医学领域的应用可以说改变了现代医学的发展,但是对于医学院校生物技术专业人才培养方案及课程体系的建设仍处于探索阶段,因此目前对该专业人才培养模式及课程体系通过思考后进行有目的、有计划的探索,能够培养出与社会及行业、企业需求相适应的高素质的专业人才。 作者: 孙健 晁耐霞 单位:广西医科大学 生物技术专业论文:农业院校生物技术专业课程教学改革与实践 摘要:基因工程学课程在生物技术专业培养目标中定位于专业必修课,是专业主干课程。该课程与生命科学密切相关,前后与其他学科的有机化学、基础生物化学、分子生物学、细胞生物学等课程有密切联系。基因工程学课程是一门承上启下的高端课程,是连接于本科生和研究生之间的纽带课程。为适应现代高等农业院校生物技术专业培养创新型人才的需要,基因工程类课程在理论教学、实验教学以及实践教学等方面进行了一系列改革创新,并取得了一定的教学成果,为生物技术专业创新人才培养打下了良好的基础。 关键词:农业院校;生物技术;基因工程;教学改革;实践 生物技术专业是在顺应时代经济科技发展的条件下建立起来的,学制四年,授予理学学位,培养具备较系统的生物技术专业及相关学科的基本理论和实践技能,能在有关高等学校或科研单位从事教学或科学研究,能在生物产业、医药卫生、农、林、渔、环保、园林等行业从事与生物技术相关的基础与应用研究、技术开发或管理工作的高级专门技术人才。基因工程学作为生物技术专业的一门专业基础课,在临床医学、农业生产等若干领域实际应用的一门学科,也是最具生命力和最引人注目的前沿学科之一。其任务主要是从分子水平阐明基因操作主要技术的基本原理、载体的构建与应用、基因的表达与调控等内容。目的是使学生掌握高等生物基因工程的研究目标、现状与进展,以及基本实验操作技能。 一、教学建设与改革 (一)教学内容与课程设计 基因工程学理论教学内容主要介绍基因工程的基本理论、基本实验方法以及最新研究成果,阐明基因与基因工程操作的主要技术原理,基因克隆的酶学基础及基因克隆的各种质粒载体,原核、真核基因的表达与调节,基因的分离与鉴定等内容。基因工程学实验教学内容以大肠杆菌的感受态制备为基础,进行质粒DNA转化大肠杆菌感受态细胞,质粒DNA的提取、鉴定,以及质粒DNA的酶切与连接等实验。目的是使学生全面、系统地了解和掌握基因工程学的基本理论、实验技术及实践技能。 (二)教学方法与教学手段改革 在教学方法上,改变传统“填鸭式”教学方法,引入案例教学法、互动式教学法及讨论式教学法。根据教学目标的要求,课堂上利用案例引起教学活动,将在生产一线、基层培训中遇到的实际问题和解决的实践经验带入课堂,将参加全国各大学术会议中学习到的最新研究成果、最新学术前沿知识融入课堂,再把诺奖、院士、知名学者等名人事迹和科研成果引入课堂,进行案例式教学。对有争议性问题,组织学生进行互动式研讨,采取具有针对性、实践性、启发性、研究性和时效性的教学方式,进行互动式、讨论式、启发式教学。开发学生智力,培养学生能力,提升学生素质。启发学生思维,增强学习兴趣,提高教学效率,最终达到学生自主学习的目的。在教学手段上,采用教学效果更加形象和直观的现代化多媒体与讲授相互结合的手段进行教学,有利于学生对知识的理解和记忆。 (三)教学管理改革 在各个教学环节中,对教学的每一过程都要求一丝不苟、精益求精、认真负责。对课程梯队新任教师实行试讲制度、听课制度及进修制度,制定自我进修提高计划,支持青年教师到外校进修或去国外攻读学位。认真组织集体备课,疑难问题及时请教老教授。认真批改作业,详细解答学生的疑问,做到当堂课问题当场解决。积极开展与本课程有关的第二课堂活动和课题组活动,充分利用实验环节中的科研训练项目,促进学生理论联系实际,培养学生的实践动手能力、分析问题能力和综合能力。在课程考核中,课程理论考核占70%,实验考核占30%。实验考核根据实验表现、操作能力及实验报告综合评定成绩,成绩分为A、B、C、D四个等级,即优秀为A、良好为B、一般为C、差者为D。另外,在实验考核中,纳入了科研训练环节,独立设计并完成试验的学生给予实验考核分数的适当倾斜。 二、教学效果 (一)学生学习效果 基因工程学课程使学生能够全面系统的了解高等生物基因工程的研究内容、现状与进展,以及在临床医学、农业生产、化学制剂等方面的应用;使学生掌握了基因工程学最基本的五大实验技术,成为继续深造读研学生必备的基本技能。本课程学生考试成绩合格率为100%,优秀率达85%以上;在学习本课程的基础上,考研学生的录取率达90%,入学研究生学校的反馈评价优秀率为100%。 (二)学生科研成果 近年来,通过一系列的教学改革与创新,本专业学生根据基因工程学课程实验和实践教学中科研训练项目的研究内容和试验经验,本科生申请立项大学生创新创业训练计划项目20余项,其中“国家级大学生创新创业训练计划”项目2项,“省级大学生创新创业训练计划”项目3项,“校级大学生创新创业训练计划”项目18项;20余人本科生发表科研论文,其中本科生为第一作者发表科研论文10余篇,核心期刊论文8篇;本科生获奖20余人次,其中获得第十三届、第十四届“挑战杯”全国大学生课外学术科技作品竞赛三等奖2项,获得第十三届、第十四届“挑战杯”吉林省大学生课外学术科技作品竞赛二等奖2项,院校级学科竞赛奖多项。在取得上述成果的基础上,3名学生获得本科生优秀毕业论文,6名学生保送硕士研究生,10余名学生顺利考入南开大学等知名院校研究生。 总之,基因工程学课程作为生命科学领域的核心课程,在理论教学、实验教学以及实践教学等方面进行了一系列改革创新,取得了一定的教学成果。尤其在基因工程学实践教学方面使学生获得了实实在在的基本实验操作技能,为学生继续深造攻读学位、完成毕业论文试验做好了垫,也为生物技术专业创新人才培养打下了良好的基础。在今后的教学中,对生物技术专业课程将继续进行探索和创新,以期达到培养具有高科研素质创新人才的目的。 作者简介:贾立军(1978-),男。副教授,博士,硕士生导师,研究方向为基因工程学科研与教学。 生物技术专业论文:基于校企合作下地方院校生物技术专业实践教学培养模式构建 摘 要:实践教学是应用型本科院校教学内容的重要组成部分,也是培养应用型人才的关键环节。为了提高生物技术专业的实践教学质量,建立完善的实践教学体系,以商洛学院为例,提出了校企合作下的生物技术专业实践教学培养模式,构建较为完善的实践教学体系、实践教学平台、师资队伍、管理制度和评价机制等。以期为商洛学院转型发展和应用型生物技术人才培养提供理论依据。 关键词:生物技术;应用型人才;实践教学;校企合作 随着国家高等教育改革深入发展,以社会人才需求为导向,以培养高层次应用型本科人才为主的应用型本科教育应运而生,引导地方本科院校向应用技术型院校转型已成为我国高等教育结构调整一项重要举措[1-2]。2014年2月26日,国务院总理主持召开国务院常务会议并提出,引导一批普通本科高校向应用技术型转型。按照国家高等教育改革发展的要求,2014年12月,陕西省教育厅印发了《普通本科院校向应用技术类型院校转型发展试点工作方案(2014―2020年)(试行)》,商洛学院即被确定为陕西省首批转型试点高校,全面开展转型试点探索。 1 校企合作下实践教学培养的必要性 商洛学院作为教育部批准、陕西省政府举办的全日制普通本科院校,坐落于秦楚文化交汇地―商洛市。生物技术专业作为商洛学院建校以来的老牌专业,一直以来坚持面向地方、服务基层,为商洛地方农业、教育、医药、食品等行业培养了大批人才。然而近年来,随着社会经济和高新技术产业的发展,生产力水平大幅度提高,生产过程中技术含量不断增加,很多与生物技术相关的企业由劳动密集型向技术密集型转变,这些企业采取智能化设施系统化控制生产,并采用综合化、智能化等管理手段,其迫切需要具有较强理论基础、实践技能和技术应用能力,并能较快地适应在工作一线从事科技含量高、产品更新快、经营管理性强等工作的高素质应用型人才[3]。因此,培养适应经济社会发展需要的应用型专业人才就成为生物技术专业人才培养的主要任务。对于商洛学院来说,校企合作成为实践教学过程中人才培养的主要途径。即把企业纳入高校人才培养的要素体系中来,引入到培养的全过程,形成有学校、企业共同参与的人才培养格局,进而将传统以学科体系为特征的课堂教学转变为课堂教学与企业实践相结合的人才培养格局,通过校企合作,寻求共同发展,实现互利共赢。 2 校企合作下生物技术专业实践教学培养模式构建 2.1 优化课程体系,强化实践教学 人才培养模式贯穿于人才教育的各个环节,而人才培养方案的制定要遵循高等教育和教学工作的基本规律[4]。在借鉴省内外同类高校经验的基础上,优化生物技术专业课程体系,按照应用型人才培养目标,邀请相关企业技术人员参与,有计划的修订人才培养方案,强化实践教学。由表1可以看出,自2012年以来,学校对生物技术专业人才培养方案修订了3次,并且不断地加强实践教学学分,充分培养学生的实践动手能力,彻底打破了以前重理论、轻实践的教学模式,使我们培养的学生更接地气,为企业、基层单位所欢迎。 2.2 拓展实践平台,加强实践教学 以实验教学平台、大学生开放实验室和大型仪器共享平台为基础,创建大学生校内教学实践和创新研究平台(见图1),鼓励学生认真完成好本专业基础实验的同时,积极参加“挑战杯”全国大学生课外学术科技作品竞赛、国家、省级大学生创新创业训练项目等,力争每年有50%以上的学生都能参加到各种学科竞赛或创新训练项目中。通过校企合作,建立校企联合培养人才机制,鼓励教师和学生参与企业的技术研发与应用,使学生的专业技术应用能力和实际实践能力得到提升。 2.3 加强师资队伍建设,提高实践教学指导水平 根据应用型人才培养的目标和要求,以及高效推动实践教学改革,学院不仅通过各种途径引进科研能力强的高学历人才,补充到实践教学教师队伍中,而且还密切与专业相关的企事业单位深度合作,邀请企事业单位的技术研发人员作为本专业的外聘教师,联合指导学生实践教学。其次,学院还通过邀请省内外高校或企事业单位的专家学者指导新入职的青年教师,实行校内外双导师培养,转变他们的教育教学观念,提高实践教学和科技创新能力,满足本专业实践教学的要求。再次,每年选派3~5名教师深入企事业单位挂职锻炼,并根据企业的生产需求,设立科研项目,指导本专业学生开展相关研究,增强学生的动手能力和解决实际问题的能力。 2.4 细化组织管理,规范实践教学 实践教学是高等学校教学内容的重要组成部分,是理论联系实际的主要实施途剑也是应用型人才培养的关键环节[5]。学校高度重视实践教学的组织管理,在多年的实践中,形成了较为完善的实践教学管理制度,先后颁布了《商洛学院实践教学管理规定》《商洛学院实践教学经费管理办法(试行)》《商洛学院校外实践教学基地建设与管理办法(试行)》等一系列管理措施,强化了实践教学管理的各个环节。实践教学计划由教务处审核通过后开始实施,而在实施过程中,由学校、学院两级教学督导小组专家进行督导检查,确保了实践教学有序进行。 2.5 完善评价机制,确保实践教学效果 学校专门成立教学评估中心,不仅对整个实践教学过程进行宏观指导和质量监控,同时逐步完善实践教学的评价和反馈制度。建立实践教学跟踪评价制度、学生评教制度、实践指导教师考核制度和质量信息反馈系统,对实践教学的各个环节进行检查和监控。学生在参与企业实践实习过程中,不仅接受带队指导教师的管理,更要遵守企业的规章管理制度,接受企业技术人员和外聘教师的指导和管理,并在实习结束后对每个学生进行考核打分,并给出鉴定意见,同时学生也对全体指导教师进行打分,实现双向评价体系,确保实践教学的质量和效果。 3 结语 商洛学院作为一个地方本科学校,应结合本校办学实际,紧紧围绕应用型本科人才培养目标,积极探索实践教学模式,完善实践教学体系,突出特色,创建一流应用型本科院校。而对于我校生物技术专业发展而言,校企合作下生物技术专业实践教学培养模式是目前以及今后一段时期应用型人才培养的主要模式,只有更加紧密的与企业合作,明确企业需求,有目的的开展人才培养,才能提高学生创新能力、实践能力和增加就业机会。 生物技术专业论文:产业转型升级背景下农业生物技术专业教学改革探索 摘要:产业转型升级使得技术更新换代越来越快,新技术、新工艺的研发和运用的周期越来越短,给高职教育人才培养提出了新要求,如何实现高职教育转型升级与产业转型升级同步,已成为高职院校教学改革的首要任务。本文以农业生物技术产业转型升级为背景,对专业教学改革的路径与方法进行探讨。 关键词:产业转型升级;农业生物技术专业;教学改革 产业转型升级背景下,科学技术日新月异,行业、企业生产管理和服务一线所需要的高技能人才,不仅应具备一定的专业理论知识和技能,更应具备较强的学习能力,以便能及时跟上不断发展变化的科学技术,避免因知识、技能陈旧而被淘汰。及时调整人才培养方案,优化课程体系,建立起教学运行管理机制,才能保证人才培养规格与市场需求的一致性,更好地为地方社会经济发展服务。 一、专业教学改革的背景分析 1.农业产业转型升级的内涵。所谓产业的转型升级就是改变原来产业发展的理念、模式,采用新的产业发展理念和方式,增加产业发展的实效性。它包含两个层面的意思:产业转型就是由发展传统产业转变为发展适应现代经济社会发展要求的新兴产业;产业升级就是在原来产业的基础上拓展其内涵和范围,提升其发展的质量和效率。人类社会已经由农业社会发展到今天的工业社会和信息社会,现阶段我国农业的转型升级的主要特征是集约化农业向现代农业转变,这种转型升级的标志是农业的知识化、信息化、智能化、精准化和生态化。产业链不断加粗加长,并走向多产整合,农业生产由产中为主的经营管理系统,向产前与产后延伸,产业分工进一步细化,产业链条上各环节依赖程度不断增加,形成一、二、三产整合联动的现代化农业产业体系。 2.农业产业结构转型升级对农业生物技术专业毕业生的新要求。生物技术在农业领域应用极为重要而广泛,随着生物技术在农业相关产业的大规模应用,对提高居民的生活水平、改善生态环境发挥着日益重要的作用。生物技术是发展现代农业,实现农业高产、高效、优质、安全、生态生产的支撑技术。农业生物技术产业转型升级,意味着农业生产和服务走向专业化分工,知识更新迅速、劳动市场对技能需求的迅速提高和职业更替周期缩短,并具有多产融合的发展趋势。与之对应,行业、企业生产管理一线对高职毕业生的要求也发生根本变化,从单一面向“产中”环节,具备能胜任产业现有职业岗位所需的专业理论知识和技能,转向适应“产前、产中、产后”,熟悉并能把握本行业的发展趋势与前沿动态,接受现代管理理念,具有先进思维方式的复合型人才。在具备一定的外Z、计算机应用能力、公关交际及口头、文学表达能力,独立获取知识及信息处理等能力与素质的基础上,还应具备农业可持续发展的意识,具备较强的学习能力和适应能力,从事相近专业和适应职业变化的自主择业能力,以便能及时跟上不断发展变化的岗位能力需求。 二、专业教学改革的路径与方法 1.准确定位专业人才培养目标及规格。生物科技在农业领域应用极为重要而广泛,从传统的农业生产到新兴的生物技术产品生产,不同企业产业背景、生产方式、岗位需求、从业人员的素质要求等方面不尽相同,不同职位类型对求职者的专业及素质要求也存在一定差别。因此,需要对区域生物技术行业现状和发展趋势、企业类型及主要产品、岗位分布、主要岗位的要求和工作任务、企业岗位群的学历要求等方面进行调研,准确定位专业发展方向,保证人才培养规格与市场需求的一致性。 2.优化课程体系。对接最新职业标准、农业生物技术行业标准和岗位规范,紧贴企业岗位实际工作过程,根据企业调研结果,分析农业生物技术专业主要岗位和相应的工作任务,并对其进行归纳和整理,提炼对应的职业能力和职业素质要求,结合农业生物技术专业领域宽、涵盖范围广、基础性强、发展快的特点,以职业能力培养为主线,构建“宽基础,活模块,综合提升”课程体系。宽基础课程学习相关职业所需的知识和技能,即职业通用知识和技能。同时,紧贴农业生物领域的最新发展状况,与行业、企业合作,对企业标准化生产过程进行岗位工作任务和能力分析,参照国家农业行业特有工种职业标准,围绕岗位工作任务,重组、整合课程内容,通过学习,了解生物技术的理论前沿、应用前景和最新发展动态,使学生掌握生物技术理论和操作技能的同时,重点培养学生的规范操作意识、生物安全意识和可持续发展能力。“活模块”课程紧贴农业生物领域的最新发展状况,根据区域内企业的技术需求和生产工艺特点,整合校企资源,设置企业个性化需求的“活模块”课程,满足学生个性化发展需要。“综合提升”课程学生根据兴趣,选择实习项目,通过基地实践、企业实践、顶岗实习,采用任务驱动、质量跟踪等方式,培养学生的吃苦精神、责任意识、质量意识、安全意识,提高学生的协作能力和社会适应能力,重在培养学生的综合职业能力。 3.营造仿真职业环境。按照企业岗位能力需求,扩大校内实训基地规模,提高设施设备水平,发挥技术和师资优势,瞄准区域农业生物技术产业,建设集教学、生产、培训、职业技能鉴定和技术研发功能于一体的生产实训区。做到教学和实训场所统一、过程同步、优势互补,满足与区域经济对接的需要,实现理论实训一体化教学。 4.共建共享信息化专业教学资源。建设与理实一体课程配套的教学资源,包括文本素材、图片素材、视频素材、动画、多媒体课件、试题库、行业发展动态信息等,并将教学资源上传网络平台。依托先进的网络技术,自建资源、购置开发难度较大的资源、共享优质免费资源。学生通过网络平台自主学习,老师利用平台给学生作业与考试、师生互动交流。通过丰富的网络教学资源,为学生营造良好的自主学习氛围,满足学生混合式学习新要求,也便于师生间交流,实现教学资源共享,提升助教助学效果。 5.建立“统筹规划、协同联动”的动态调整与管理机制。(1)建立相适应的教学运行管理机制。依托校企合作管理中心,对校企资源进行管理、配置和评价。在校企双方协调安排下,根据合作企业的生产经营情况,灵活调整教学时段,安排教学内容,实现校企人才资源、优质教学资源共享;搭建校企合作一站式服务平台,对企业和学校资源进行合理配置,实现人员在校企间双向流动。(2)建立人才培养质量保障机制。建立教学过程管理与监控,教学结果监控与考核。与企业合作制定教学环节监控点,在学校教学督导部门的指导下,实施对专业各教学环节的全程监控。由校企共同评价教学质量,并每年对毕业生的对口就业情况和岗位稳定情况进行调查,整合信息反馈资源,进行教学质量纠偏;制定专任教师企业研修制度,制定兼职教师聘用管理制度,鼓励教师承担企业任务,将教师为企业服务纳入专任教师年度考核;承担教学任务的企业兼职教师提供企业生产技术标准及行业标准,并与专任教师一起根据企业发展状况,修订教学内容,共同开发教材,实现教学内容与企业生产对接。合作企业将兼职教师的教学任务完成情况纳入企业对员工的年度考核,学校给予兼职教师课时补助。(3)建立人才培养模式动态调整机制。建立专业建设指导委员会,对专业建设、课程体系和课程内容等教学改革进行有效的指导,分析、论证人才培养方案,审定专业教学计划。每年召开专业指导委员会,根据企业对毕业生的反馈意见,毕业生对工作岗位的适应情况,并结合用人单位和毕业生对专业教学的意见和建议,调整人才培养方案和教学内容。使之不断完善,以适应经济社会的发展需要。 专业建设是一项系统化的、复杂的、漫长的过程,一方面需要学校秉承“用明天的科技,培养今天的学员,为未来服务”的办学宗旨,引入企业元素,拓展办学渠道,另一方而需要学校在专业建设过程中,结合自身优势与社会需要,具备超前意识,把握发展机遇,优化资源配置,强化教学管理,不断积淀,为提升学生的就业竞争力和可持续发展能力服务。 生物技术专业论文:大连民族大学生物技术专业校外实训基地建设的初步探讨 摘要:生物技术专业自成立以来一直秉承着服务民族地区以及大连市当地经济、社会发展的建校理念,注重应用研究是比较务实的思路。生物技术专业与2010年与大连市检验检疫局建立校外实训基地,几年来取得了较好的成绩。本文对近几年的工作做了一个总结,并对在此过程中存在的不足进行说明同时对下一步的工作提出一些建设性意见。 关键词:大连民族大学;生物技术;大连市检验检疫局;大W生实训基地 辽宁出入境检验检疫局位于辽宁省大连市中山区长江东路,主要负责辽宁地区的出入境卫生检疫、动植物检疫和进出口商品检验、鉴定、认证、认可和监督管理,是国家设在辽宁的口岸行政执法机构。检验检疫局内部设有多个机构,学生所在的是植检科,每天正常的工作时间为8小时,主要负责进出口粮食、水果等商品的检验检疫工作。在实习期间,学生的主要的工作内容分为以下部分:(1)档案管理。动植科的档案分为三大类:进口货物检验档案、出口(委托)货物检验档案和特殊检验档案。一份完整的检验检疫档案主要包括两个部分:“检验联系单”和检验检疫结果单。“检验联系单”的内容主要为货物的基本信息(品名、产地等)、需要检验和检疫的项目等。检验检疫结果单包括“品质检验单”和“检测记录单”,“品质检验单”将出示货物品质检验的结果。“检测记录单”将出示货物进行检疫的结果。档案管理主要分为档案分类和档案核对。先将档案按月份分类好后再按照单号排序,接着核对档案,检查错漏,最后将档案按月份进行归档。(2)品质检验。品质检验是动植科中最常见的工作,检验的主要对象为粮食、油料等。品质检验主要包括水分检测、不完善粒检测、杂质检测、发芽率检测等多种检测项目。水分检测是最常做的项目,主要通过粉碎、称量、烘干、再称量的步骤,检测出样品中的水分含量。不完善粒检测可分为带壳粒、皱缩、霉变、虫噬等12个子项目,根据所对应的检测标准不同,检测的方式也有所差异。杂质检测为检测样品中的杂质,也是根据对应的标准来做的检测。发芽率检测较为简单,只需将样品放入发芽机中,培养三天后检测发芽情况,从而计算出样品的发芽率。(3)制作棉球。实习的第一周,由于学生是刚刚来到检验检疫局,所以领导并没有分配重要的工作,大多时间都只是让学生们熟悉单位的环境和学生们生物科的各个实验室。当学生们熟悉了工作环境以后,领导安排学生们去制作实验需要用到的棉球,虽然心里早就料到不会分配给学生们重要的工作,但是还是有些失落,总觉得自己在学校学的一身本领无法得到施展。在制作的过程中,会有很多的棉花飞起来,为了避免吸入这些棉絮,学生们都佩戴了口罩。其过程主要就是先将成片的棉花稍微拉扯松散,然后撕成需要用到的大小,再将其团成一团。虽然这只是一项小工作,但是由于实验过程中的需求量比较大,所以工作量也就自然而然地大了起来。在实际操作中学生明白了,就算是如此小的一项工作,如果做得不好也会对实验带来不必要的麻烦,导致实验进程缓慢甚至实验失败。所以无论是多小的工作也要尽可能做到完美,这样才不会出现差错。(4)整理样品。样品的整理听起来比较容易,但是由于样品种类繁多,所以真正整理起来还是有一点麻烦的。样品都会运来很大一批,而每次检测都只是检测其中的一部分,这就需要学生们将需要检测的样品和其他的样品分开。每个样品中会有一个标签,上面写着样品的名字和编号。学生们会拿到一份需要检测的样品的名单,上面同样写着样品的名字和编号,学生们的工作就是找到名单上的样品并将其分离出来。(5)样品检测。对于样品的检测,学生们主要是检测样品中是否含有沙门氏菌。沙门氏菌会导致肠炎、败血症等疾病,是一种对人体有害的致病菌。首先是对样品中的微生物进行扩增培养,这一步骤是老师们进行的,是在样品中加入增菌液,目的是为了让各种微生物更容易被检测到。当然,如果有沙门氏菌的话也更加容易被检测到。然后由学生们进行划平板培养,用接种针在平板上挑出三区进行培养。第一区微生物分布非常紧密,第二区分布稍微稀疏,第三区要做到挑出单个菌落,因为这样有利于学生们观察菌落的状态,通过菌落的状态分辨出其是否为沙门氏菌。除了划平板观察的方法,还有更先进的方法――利用仪器进行检测,只需要在一位中加入与样品数量对应的样品盒,然后吸取200μl样品加入到对应的样品盒中,启动机器,在40分钟过后就会在显示器上显示出结果。作为新人,在上班期间认真做好领导安排的任务,多学多做是必须的。在与领导同事相处的过程中,学生学会了许多在职场上待人接物的道理,令学生印象最深刻的一点是:也许有的时候大家的工作能力不相上下,但态度和细节却能决定你的去留。因此,在工作中需要做到积极认真,一丝不苟。在导师的悉心带领下,学生从整理进出口档案开始学起,在整理的过程中还学习了相关的国家标准和行业标准,初步了解了检验检疫的基础理论,再进入实验室学习具体的操作流程,将理论与实践相结合。此外还学会了粉碎机、点豆机等相关检测仪器的操作方法。这些都是在学校里学不到的知识,也让学生认识到了检验检疫是一项操作性很强的工作。但相较于理论和方法,操作的熟练程度更为关键,每天需要检验的样品繁多,工作必须快速而精准地完成。通过实习,学生们可以在实践中接触与本专业相关的一些实际工作,巩固了在课堂所学的知识,培养和锻炼了学生们运用知识和分析问题的能力。在这次实习中,学生们对植物的病害又有了进一步的认识,还了解了当今的病害形势,学习了病害检疫的方法,并在实验中将植物病害的理论与微生物培养的方法相结合,虽然是第一次做这项工作,但有了平时在学校的知识积累,操作起来还是比较得心应手的。在这次实习中,学生的收获颇丰,主要有以下几点:①扎实的专业知识是进入工作必不可少的基础。虽然在学校学习的过程枯燥乏味,理论烦琐,实验要求严格,但进入工作中后,这些知识都会成为你坚实的基础,掌握它们,并合理运用它们,上手才会更顺利。②要端正自己的态度。在工作期间要虚心学习,积极主动,仔细观察,认真思考,不管做什么都应该少抱怨,多学习,在工作的同时不断提升自学能力。同时,要尊重领导,工作认真负责,保证工作的顺利完成。可以说,端正的工作态度能使工作效率得到很大的提高。③学会与他人相处。在工作中会接触到各种各样的人,合理地处理好自己与他人的人际关系非常重要,只有善于与他人沟通交流,取长补短,方能不断进步。④书本知识虽然有点落后,但是专业基础是必不可少的,有了扎实的基础做起工作来才能得心应手。⑤要多与前辈沟通,不懂的地方要问。刚进公司一定会有很多东西不了解,许多仪器也不熟悉,所以要多多请教前辈,这样在工作中才不会出现差错。⑥不能够好高骛远,分配的工作要尽量做到完美。只有做好了小的工作以后才会有更重要的工作等着你,是金子总会发光的。经过三周的实习,学生觉得学到的不仅仅是知识,最重要的是在单位工作的经验。工作期间学生明白了不能好高骛远,虽然学生们在学校学了很多知识,但是书本上的知识毕竟与实际的操作有一定差距,领导分配给的工作无论多小、多简单都一定要竭尽全力去完成。在实习期间还要多谢领导和老师们的照顾,如果不是他们手把手的教学也不能这么顺利地完成实习,更不可能有这么多的收获。大连民族大学生物技术专业2015年毕业生,就业率达96%,但我们不得不清楚地认识到,较多学生的毕业渠道并不与生物技术专业相关,这说明我们人才培养现状与社会和企业人才需求存在着较大的差距,就业压力没有根本消除。另外,2017年,国家试行按照专业招生,办学质量直接影响了招生数量,进而影响了教师自身的发展,教学工作者通过深入分析,提出了通过加强大学生校外实训基地建设来提高学生的核心竞争力作为解决这一问题的手段之一,并取得了初步成果。 生物技术专业论文:提高生物技术专业生产实习质量的实践与思考 摘要: 生产实习是生物技术专业重要的教学实践环节,也是引导学生理论联系实际,提高分析问题、解决问题能力的重要途径。本文以陕西师范大学生物技术专业生产实习为例,分析了生产实习的特点及重要性,探讨了存在的问题与困难,并提出进一步提高实习质量的有效措施。 关键词: 生物技术;生产实习;质量;措施 0引言 生产实习是生物技术专业教学计划的重要组成,是课堂教学的延续和发展,是学生步入社会的“练兵场”。如何提高生产实习质量,充分发挥生产实习作用,推行生产实习改革,是新形势下摆在高校教学管理及专业教师面前亟待解决的问题。笔者仅就陕西师范大学近几年生物技术专业生产实习的推行情况和存在的问题作以探讨,以期为进一步提高生产实习质量提供参考。 1陕西师范大学生物技术专业生产实习现状 陕西师范大学从2001年起开设生物技术专业(非师范类),生产实习安排在第七学期进行,包括参观见习和生产实习两个环节,历时八周。参观实习阶段,主要带领学生到一些现代企业或科研机构进行短期参观学习,汲取现代企业的科学经营理念,并熟悉科研机构的研究模式和工作流程。生产实习是整个实习工作的主体,涉及基地选择、队伍建设、教学和考核等多个环节。 1.1 实习单位的选择选择专业对口、技术力量雄厚、规模适当的实习单位是确保实习成功的前提和基础。我校先后与多家企业、科研单位合作开展生产实习,并且在此基础上建立了3-5个长期的合作实习基地,为生物技术专业生产实习的顺利实施奠定了基础。 1.2 组织形式生物技术专业的生产实习以集中实习为主,随着近几年招生规模的扩大,加之实习单位接纳能力及实习经费的限制,散点实习也作为重要的补充形式。为了确保实习质量,参加散点实习的学生要提前作出书面申请,并提交监护人同意书、实习单位接收函等文件,方可进行实习。 1.3 实施过程 1.3.1 动员与准备实习前,教学院长和各带队教师将提前考察实习单位的运营状况和实习接纳情况。尽管有长期合作的实习单位,但依然不排除会有企业因经营不畅而影响当年实习计划的顺利开展。在充分调研的基础上,制定本年度实习计划,申请实习经费,并召开“生产实习动员大会”,引导学生从思想和行动上做好实习的各项准备工作。 1.3.2 实习实践实习实践是生产实习的主要阶段,耗时最长,细节最多。一般情况下,每个实习点安排10-15名学生和一位带队教师。实习单位将根据生产情况对学生进行分组,并安排指导教师,负责实习工作的各个环节。带队教师与实习单位配合,协助学生完成实习计划规定的各项任务,同时兼顾学生的思想和生活状况,确保学生按时按量完成实习任务。 1.3.3 考核与总结实习考核是针对学生和带队教师进行的整体评价。学生的实习成绩由考勤表现、实习单位成绩、实习日志及总结报告四部分组成。带队教师的考核则由学院、实习单位及学生三方共同评定,考评分为优秀、良好、及格和不及格四个等级,其结果将纳入教师的年终考核内容。实结包括小组总结和交流总结两个环节。小组总结在实习单位进行,由带队教师牵头,组织学生、指导教师及有关负责人员进行交流,及时客观地总结实习各项工作,并集中反映实习中存在的问题。这种面对面的交流方式有助于增进双方情谊,促进更为有效的实习合作。返校后的总结交流在各小组总结的基础上进行,一方面交流不同实习点的情况,另一方面探讨目前实习中存在的问题及解决措施,为进一步提高生产实习质量提供思路和方法。 2生物技术专业生产实习存在的问题与困难 2.1 实习经费紧张经费相对不足是高校生产实习普遍存在的问题[1]。目前,我校生物技术专业主要的实习方式包括住习和走习两种,由此产生的交通、伙食等费用由学生、学校及实习单位共同承担。为此,学校每年划拨一定的专项经费用于生产实习,但依然无法满足日益增长的物价需求,从而给生产实习的顺利推进设置了障碍[2],而如何解决经费短缺的问题就成为生产实习组织者和管理者需要面对的首要问题。 2.2 实习人数逐年增多与日益增长的物价水平相比,招生规模的不断扩大,也给生产实习带来了同样严重的问题。每年需要进行生产实习的学生人数不断增多,需要更多的配套经费,而实习单位的接收规模却因近两年金融危机的冲击而受到较大影响,一些单位甚至不愿再接收生产实习学生。 2.3 实习时间有限我校生产实习时间为八周,教学计划要求学生在此期间了解公司或企业的管理体制,基本掌握主要产品的生产工艺和流程,参与生产劳动和经营管理。但实习单位普遍反映实习时间太短,现有的时间只够保证学生入门,基本没有独立操作的机会和时间。如此一来,学生没有真正生产实践的体验,而实习单位更是抱怨实习流于形式,走过场[3]。在这种情况下,学生不能较好的掌握企业生产的全过程,也很难做到理论联系实际[2]。 2.4 实习效果不佳企业经营的主旨是追求最大的经济效益,这与生产实习之间就产生了一定的矛盾。以GMP制药企业而言,一般在原料、人员、设施设备、生产过程、包装运输、质量控制等方面都有严格的作业规范,企业员工尚且需要花费三两个月的时间进行岗前培训,而实习学生理论知识尚不稳固,实践经验缺乏,因此也绝无法在短期内掌握规范的操作过程,这无疑会在一定程度上影响企业的生产进度,降低生产效益。面对这种现状,企业接纳生产实习的热情势必不高,而学生由于不受重视,积极性也屡屡受挫,生产实习的质量亦被大大削弱[4]。 3进一步提高生产实习质量的措施 3.1 进一步加强生产实习的组织管理生物技术专业的学生不仅要有扎实的理论基础和丰厚的专业知识储备,同时还要有一定的创新精神和解决专业实际问题的能力,而这样的能力和素质,只有在生产实习的实践中才能得以培养。为此,学校、学院及教研室等部门高度重视生产实习的重要作用,特制订了《陕西师范大学生产实习工作条例》,以确保实习工作的顺利开展。依照《条例(简)》要求,生产实习的组织管理由院系、教务处和实习单位三方协调组织开展。对于学院而言,要成立专门的实习领导小组、拟订实习计划、选择实习单位、选派带队教师、做好实习动员、实习检查、实结、实习档案建立等各项工作。教务处作为直接管理部门,需要在协调学院工作的基础上,制定生产实习规范;监督实习计划的制订和执行情况,并协同财务处审核实习经费开支情况;在实习结束后,积极开展先进集体及个人的表彰工作;配合院系建立和拓展实习基地,加强合作。在实习单位,成立由单位主管领导、指导教师及带队教师组成的实习指导小组,负责安排学生食宿,提供上岗机会,协助学生完成实习任务;组织相关的经验交流活动,解决实习中的具体问题,并最终完成实习成绩评定,建立实习工作档案。实践证明,只有学院、学校、实习单位三方协同管理,才能真正确保实习工作顺利高效地完成。 3.2 建立综合全面的考核评价体系综合全面的考核体系可以客观地评价生产实习的效果,同时也可以为进一步提高实习质量提供参考[5]。经过几年的生产实习实践,我们不断改进实习考核方式,将实习过程与实习成绩有机结合,力图使考核更加真实有效地反映实习情况,充分调动学生的实习热情,培养学生的综合素质和创新能力,为后期专业课程的学习和就业奠定基础。我校生物技术专业生产实习的考核内容见表2。 3.3 建立多样化的实习模式随着专业要求的不断提高,企业经营状况的改变,招生规模的不断扩大,以往单一的实习模式已无法适应生产实习的需要,迫切需要出台多样化的生产实习模式以适应专业发展的需要。 3.3.1 集中实习与散点实习并举生物技术专业的实习主要采取集中实行与散点实习并举的模式[6]。散点实习打消了部分学生在兴趣、择业等方面的顾虑,同时也缓解了实习单位接收能力有限的矛盾,形成了各取所需的实习局面,明显促进了实习质量的提升。经过实践,散点实习单位同样能够达到专业实习要求,同时由于接收学生人数少,学生反而能够更加认真和高效地完成实习任务;而个别学生如果表现突出,还有望留在实习单位工作,也成为解决学生就业的一种有益探索。 3.3.2 大力推广研究型实习研究型实习并不等同于在实验室做实验,更不是违背了生产实习初衷,而是提供给学生更多的选择。学生可在科研院所了解科研工作的完整流程和相关知识,提高动手能力;同时这种实习模式还可以加强学校和科研院所的沟通,增进学术交流与合作。学生可以在这样的实习氛围中,体会浓厚的科研气氛,学习坚忍不拔、团结协作的科研精神,为今后有志于在科研岗位工作和深造的学生提供了极好的学习机会。 3.3.3 促进产学研结合,加强校企合作,搭建生产实习平台产学研结合是实现人才培养和服务社会的重要纽带[7]。积极探讨校企合作的有效途径,促进产学研结合,建立相对稳定的生产实习基地,实现企业、学校和学生三方共赢,将是保证实习质量的重要条件。近年来,陕西师范大学生命科学学院先后组建了“西北濒危药材资源开发国家工程实验室”、“药用植物资源与天然药物化学教育部重点实验室”和“陕西省GAP工程技术研究中心”等多个以中药材生产和开发利用为主的实验室和工程中心,与国内各大中药制药企业开展了广泛合作,也以此搭建了生物技术专业生产实习的良好平台,同期建立了几个长期稳定的生产实习基地(见表1),确保了实习工作的顺利开展。当然,实习基地建设是一项长远的工作,学院还将在实习基地的软硬件建设方面继续努力,争取创建更多具有专业优势特色的实习基地。 3.3.4 生产实习与毕业设计相结合生产实习与学生毕业设计相结合,能够有效解决生产实习时间不足的问题。学生可以针对企业特点选择合适的课题,可以是企业遇到的技术问题,也可以是优化生产过程等,形式不拘[4]。如此可以大大提高学生参与实习的热情,同时也有可能为企业解决某些生产实际问题。这种实习模式的建立,可以促进高校产学研人才培养模式的建立,学生可以创造更多的就业机会,是一种较为理想的生产实习模式。
生物科学论文:生物科学史在生物教学的作用 摘要:生物科学史作为一种教育资源,已经成为生物课程不可或缺的组成部分[1]。在生物教育教学过程中,准确运用适合课堂教学内容的生物科学史材料,并结合适当的教学方法,既丰富了教学内容,又充分调动了学生学习的积极性,把传统的“教与学”的模式转变为使学生积极主动去获取知识的模式,同时也培养了学生科学的研究精神和思维方式,促进了学生的全面发展。因此,加强生物科学史的教育既是生物课堂教学的需要,也是教师教学实践中的切实需求。 关键词:生物科学史;生物教学 生物科学史是生物科学发生和发展的历史[2]。它用详实的历史资料描述科学家们在生物学领域的创造与发现,以及进行科学探究的思维过程和研究方法。在生物教育教学过程中,重视生物科学史例证材料的应用,能够引导学生追寻生物科学成果的产生及生物科学发生发展的历史过程,尝试理解其本质,明晰其研究方法,探寻其研究的路径。由于生物科学史即有丰富的科学思维、科学方法,又包含有科学精神等内容,因此,将生物科学史运用于生物课堂教学过程中的优势就明显地呈现出来。 一、有利于创建良好的学习情境,激发学生学习兴趣 生物学是研究生命现象和生命活动规律的科学,专业性较强,其中就包含很多逻辑性强且较难理解的生物学专业术语。而这些专业术语恰恰是学生觉得枯燥无味、缺乏学习兴趣的最基础的教学内容,因此,在教学中涉及到这些知识点时,就要积极探寻能够激发学生学习兴趣、调动学生学习积极性的方法和手段。而恰当引用教材中出现的科学史料,不但能有效地建立学生学习生物学知识的情境,而且还会在生物科学史事的叙事情境中自然顺畅的将学生引入到教学内容上来,使学生即会被轻松吸引,也会带着浓厚的兴趣进入学习的佳境,形成了积极主动探究的学习动机,推动了教学内容的实施。例如,在学习伴性遗传时,介绍英国著名的化学家物理学家道尔顿发现色盲的故事,以此为线索,引出什么是伴性遗传、伴性遗传的特点;在讲述条件反射时就向学生介绍巴普洛夫的实验过程:利用狗吃东西时会分泌唾液的现象,在每次喂食之前都发出铃声,将铃声和给狗喂食结合起来,通过一段时间训练后,只要铃声一响,狗就分泌唾液,条件反射建立,进而揭示了什么是条件反射,条件反射建立的过程及条件反射形成的原理.由此可见,恰当的引人生物科学史能够把学生的学习兴趣充分的调动起来,激发学生对学科知识的渴求与了解,促进了教学内容的完成。 二、有助于理解生物学课堂教学内容,掌握重点和难点 生物科学史不但展示了生命科学研究成果发现过程的史实,也揭示了生命本质的探究过程。在生物课堂教学中,将生物科学史作为教学材料,可以充分详实的引导出教学内容中生物学知识的演变、发生、发展过程,渗透生物科学的研究方法和思维方式,帮助学生积累更多的经验,提高分析解决问题的能力,这样有益于学生对知识的消化理解,有益于切合认知规律。例如我们在讲授植物《光合作用》时,将光合作用的发现史贯穿于课堂教学中,“1771年,英国科学家普利斯特利通过实验证实植物可以更新因燃烧或呼吸而变得浑浊的空气;1779年荷兰科学家英格豪斯通过500多次的实验证实了只有在阳光照射下植物绿叶才能更新污浊的空气,到1785年才明确绿叶在光下放出的是氧气,吸收的是二氧化碳;1845年德国科学家梅耶根据能量转化和守恒定律指出光合作用过程中光能转化成了化学能储存起来;1864年德国植物学家萨克斯通过实验证明了光合作用的产物除氧气外还有淀粉;光合作用所释放的氧气源自于水的结论,在1939年被科学家鲁宾和卡门使用氧同位素标记的实验所印证。”[6]这一史料的介绍,阐明了光合作用的过程(重点),明晰了光合作用的本质(重点与难点),学生对光合作用有了透彻的理解;在“遗传的物质基础”一节,DNA分子的结构与复制是遗传学的核心内容,既是重点,也是难点,将DNA分子双螺旋结构模型的发现过程贯穿于课堂教学中,利用教学软件,让学生观察DNA分子的结构和复制过程,这样使复杂问题简单化、直观化,既突出了重点,也突破了难点,提高学生对重点和难点知识的掌握和理解,并为后续内容的学习奠定了扎实的基础。 三、有利于培养自主探究能力,掌握科学的学习方法 生物课的教学过程中,学生不但要掌握生物学的基础知识和基本技能,科学的学习方法、自主探究的学习能力的培养也是生物学的教学目标之一。而运用生物科学史中的经典实验例证进行生物教学,是培养学生自主探究学习能力的一个有效途径。生物科学史中的经典实验史实,其中蕴涵着独特的生物学思维和科学研究方法[3]。生物学家萨顿运用“类比推理”的研究方法提出了孟德尔假设的遗传因子在染色体上的假说,这让学生对类比推理有了一定的认识,知道这种科学方法存在局限性,也就是结论没有通过实验的验证。学生就会带着疑问“如何证明染色体是基因的载体”,巧妙的引入了生物科学史中摩尔根用假说演绎法及其实验研究证明了这一结论的成立,并发展成为遗传学理论。摩尔根无论对自己还是对他人的学说,都以实验来检验正确与否。这样学生可以感悟科学发现与探究的过程、方法和科学态度,有利于学生培养自主探究能力和科学的学习方法。 四、有利于塑造学生的科学素养,培育崇尚科学精神 科学素养是对科学知识、科研过程和方法、科学技术对社会及个人的影响的了解程度[4]。生物学课堂必须让学生摒弃被动学习的传统陋习,注重运用生物科学史中的具有严谨科学研究态度的例证,让学生了解科学成果产生的过程,有意识地培养学生一丝不苟、实事求是的科研精神,独自分析解决问题的能力及团队合作能力。从生物科学史中可以看到,青霉素的发现是英国细菌学家弗莱明求真务实态度的成果;孟德尔遗传规律是奥地利生物学家孟德尔以豌豆为实验材料,克服重重困难、坚持不懈潜心研究了八年,最终总结出的科学理论;由此看出科学史料的渗透,利于塑造科学素养,培育崇尚科学精神。 五、有利于培育理想信念,促进学生成长成才 生物科学史料见证了生物科学发展与进步的历程,展现了科学家求真求实的科学精神。每一个科学成果的产生都是科学家们坚持信念、积极探索、无私奉献的结果。课堂教学中引入生物科学史料,就是充分重视它在学习过程中的积极促进作用。有效选择适合的材料、运用恰当的教学方法,有利于帮助学生掌握生物科学知识的同时,真正了解科学家发现生物科学本质结论背后的顽强意志和信念[5],其始终如一的探索精神,勇于为生物科学毕生奋斗的高尚情操。“遗传学三大基本定律”的问世是孟德尔、摩尔根以坚韧顽强的意志,分别在豌豆杂交实验和果蝇性状的遗传试验中最终发现的三大遗传规律,这正是一种人生理想信念的体现。学生正处于人生观世界观形成时期,对未来充满了好奇和想象,生物科学史料在教学中的恰当运用,使学生不仅掌握了丰富的生物科学知识,还学到了科学家们为生物科学奉献的理想信念,有助于培养学生持之以恒坚忍不拔的思想品格,这对学生的成长成才都是至关重要的。在生物教育教学过程中,教师应充分认识到生物科学史的重要作用。将生物科学史准确运用的课堂教学中,不但可以完善学科体系,还可以促进学生对生物学知识的理解和掌握,提高了课堂教学效率和效果;同时在生物科学史的学习过程中,也培养了学生科学的思维及解决问题的方法和手段,燃起了学生科学探究的热情,培养了理想信念,促进了学生的全面发展。 作者:王纳新 单位:营口职业技术学院特师分院 生物科学论文:高中生物教学如何提高生物科学素养 摘要:随着我国新课程改革的不断深入,生物作为高中教学中的一门学科越来越得到教育部门的重视,提高生物科学素养是高中生物教学中的重要理念之一,对于提高学生的生物成绩有着积极作用,有利于促进学生全方面能力的发展,这也是新课程改革的基本要求。为此,本文将对高中生物教学中提高生物科学素养的途径进行探索,以期提高高中生的生物科学素养。 关键词:高中生物教学;生物科学素养;途径 随着我国教育事业的不断发展,生物学科在学校教育中的地位也越来越高。提高生物科学素养是高中生物课程中的重要理念,对于提高学生的生物成绩,促进学生全方面能力的发展有着重要的意义。但是,高中生长期受到应试教育的影响,对于生物学科的学习都是注重理论知识的学习,而忽略了生物科学素养的培养,已经很难适应时展的教育理念需要,因此,在高中生物教学中提高生物科学素养的途径已经成为生物教学中研究的重点和难点,我们要努力探索高中生物教学中提高生物科学素养的途径,不断提高高中生的生物素养。 一、倡导探究性学习,建立科学思维 探究性学习是一种能够体现学生自主学习的学习方式,在高中生物教学中,让学生自主选择一些与学科相关的研究性问题,然后通过教师的引导和促进,使学生能够自主完成发现问题、分析问题和解决问题等一系列的学习活动。不仅有助于学生构建生物学知识,还可以培养学生的科学思维能力,也是高中生物新课标中的重要理念之一。在探究性学习的过程中,学生和教师之间的关系可以得到有效的结合,由学生积极思考发现问题,再由教师积极引导和促进学生分析问题,最后解决问题,对于提高学生的综合学习能力有着非常重要的作用。因此,在生物教学中,教师要积极倡导研究性学习,建立学生的科学性思维,让学生自主的参与学习,从而解决一些实际问题,从中获得新的生物知识,促进学生的解决问题能力、分析能力和思考能力等全方面的综合能力的发展。 二、重视生物科学史,领悟科学精神 生物科学史是由很多生物学家在历史中不畏艰辛、勇于探索出来的智慧结晶,是一部科学的探究史。它需要学生在生物教学的过程中主动的去学习其中丰富的教育内容,有利于培养学生的态度、科学精神。例如,达尔文冒着生命危险历经5年环球航行进行探索,写出了《物种起源》,从而推动了生物进化的发展,在生物史上奠定了基础。这就需要教师在进行生物教学的过程中,善于挖掘教材中的生物科学史的内容,重视生物科学史的教育,培养学生的生物科学精神,让学生感受到生物科学家们拿着为了科学勇于献身的精神,以及科学家身上的那种坚持不懈、持之以恒的科学态度,有助于充分激发学生的学习热情和创造性思维,对于提高学生的生物科学素养有着重要的意义。 三、重视实验教学,提高学生生物实验的技能 高中生物学科是一门以实验为基础的学科。学生可以通过实验接触到生物体本身,可以直接的对生物现象进行研究,对于激发学生的学习兴趣和培养学生的动手能力、思维能力、研究能力等有着重要的意义,学生还可以通过生物实验对已学的理论知识进行巩固,是理论与实践的有效结合,从而有效的提高高中生的生物素养。因此,在高中生物教学中,一定要重视实验教学,充分发挥实验教学的作用。教师应该充分利用好学校的生物实验资源,积极开设生物实验课,并在实验过程中对学生进行引导和指导,让学生自主的动手完成实验的内容;同时还应设计更多的探究性实验,让学生自己去发现问题,经过思考和分析,通过实验进行验证,从而解决问题,提高学生的实验能力和探究水平。 四、加强其他学科的渗透,培养学生的综合运用知识的能力 高中生物是一门综合性较强的学科,在生物学科中所涉及的知识内容包括物理、数学、化学等方面。因此,在生物教学中,一定要加强其他学科的渗透,加强学科与学科之间的联系,在把握生物学知识重点的同时,善于发挥其他学科的优势,利用学生学过的其他学科的知识来解决还未学习的生物学问题,从而培养学生的综合运用知识的能力,也有利于学生巩固已学的知识,从而提高学生的生物科学素养。五、渗透“科学、技术、社会”教育理念,树立正确科学意识“科学、技术、社会”的教育理念强调的是科学技术与实际社会之间的联系。在高中生物教学中渗透“科学、技术、社会”教育理念,可以将抽象的生物知识与现实生活中的问题联系起来,使抽象具体化和简单化,运用生物概念和生物原理等知识来解决实际中的问题,让学生学会学以致用,使学生树立正确的科学意识。只有将科学技术和实际社会联系起来,才能让学生更好的学习生物知识,提高学生的生物科学素养。另外,生物学是21世纪发展最为迅猛的学科,特别是基因工程、细胞工程等已经成为科学领域中研究的重要课题,为人类社会带来巨大的社会效益和经济效益,教师在进行生物教学时,应注重给学生多教授一些生物发展的实际案例,不仅有效的提高学生学习生物的兴趣,对于学生树立正确的科学发展观更有着深远的意义,也可以有效的提高学生的生物科学素养。 小结 综上所述,高中生物教学中提高生物科学素养对于提高学生学习生物的兴趣、自主学习能力等有着重要的作用,有助于促进学生的创新能力、解决问题的能力、动手能力和应用能力等全方面的发展。 作者:李超 单位:安徽省枞阳县浮山中学 生物科学论文:生物科学人才市场需求及培养模式 【摘要】随着生物科学行业的发展,人才市场的扩需和培养成为教育行业发展的重中之重。本篇文章以教育市场供需矛盾性为背景,针对当前生物科学人才市场需求与培养的问题而言,建立科研性、复合型和应用型人才,以当前的行业状况出发,对市场格局提出健全的构想和设计,从而进一步为我国生物科学事业拓宽市场。 【关键词】生物科学;人才培养;高等教育;市场 1行业发展与人才需要 在我国教育事业中,现阶段的生物科学人才培养朝着以基础理论出发的科研型、以技术操作为主的应用型和以市场所需为基础的具有经营管理通才的复合型三类模式为主,同时具有经营、管理、市场、财务等方面的基础知识和强烈的市场意识,可以在灵活多变的市场中逐步摸索,展现自我价值,找到适合自己的定位。只有在各方面人才的互相配合下,我国的生物技术产业才能真正走上学术、研发、产业的良性循环。与传统生物技术相比,现代化的生物产业具有科技含量含量高、人力资源投入大、回报风险成正比的高风险的特征等。早期的生物科技产业主要以制药、基因工程为主体,其目标为实现高效益、高收入。但随着时代的进步与发展,以生物制药为专利,投入到股市当中的项目类型与日俱增,大多数企业虽不具备自主研发一类新药的资本和能力,但也非常青睐生物股。现阶段,生物医学逐步迈进基因组和蛋白质组研究的时代,对于新药研发的门槛就更高了,生物科学整个市场开拓的也更加广阔。当今的生物技术行业其实是一个传统与前沿并存的行业,即有老的发酵工业、生化制剂、酶制剂工业,也有新兴的生物技术药物、生物芯片、临床诊断试剂、生物技术服务等高科技企业,还有从事生物试剂、器材的贸易型企业;用人单位的体制包括大型国企、私企、外企、风险投资企业、国家科研机构、教育部门、政府部门等等;涉及的行业有基因工程药物、临床诊断试剂、生化药物等;洗涤酶制剂、生物化妆品;各类保健品、食品等。因此,在不断改善和提高人类生存条件的大前提下,各种老行业的科技革新和不断涌现的科研新成果,给生物技术产业留下了巨大的发展空间。 2目前人才培养中存在的问题 2.1重理学而轻人文素质 在生物教学的课堂分配上,主要以个人专业基础和知识素养的学习为重点,缺乏实地的考查和实践,对市场竞争和就业压力认识不够全面,个体为人处世的能力不健全,学校也忽略对其的培养和认知。除此之外,大量课内的作业,使得在有限的课余时间内大学生无法参加各类有关于本专业的兴趣活动和实践小组,缺乏最基础的人际交往能力和社会活动能力,人文素质塑造环境匮乏,难以调动学习的主动性和兴趣性。由于基础课程设置过多、课余生活单一、诸如此类都会导致大学生产生厌学弃学的抵触心理,从而沉溺电脑游戏和网络低级趣味,影响学习[1]。 2.2学生缺乏学习自主性 现阶段,我国生物科学教育教学的方式下多以应试教育,“满堂灌”的教育方法为主,通过教师的依照课本的传授,学生通过记笔记的方法将知识进行累计,成为学生主要的学习方法。然而,该类教学方法不能够调动学生学习的自主性和积极性,导致学生产生依赖性和懒惰的心理。随着生物科学市场人才需求量的扩大,多数学生将未来的出路投入到考研和出国留学的层面上,忽略最基础的知识积累,对专业知识了解的更是模糊不定。 2.3专业面狭窄 对于生物科学专业的培养,多数以所学的专业课程为主,注重行业内部知识结构体系的传授,忽略其他相关专业的讲解。由于生物科学涉及范围广泛,物理、化学、数学、电子及信息学都参与其中,对于培养专业综合性人才而言,缺乏最基础的管理能力和知识体系。 2.4缺乏必要的职业指导 大学毕业后面临的首要问题就是工作、就业,学生自身对未来也是十分茫然彷徨。因此,缺少必要的职业指导是当前生物科学专业的弊端之一。学生往往在就业、留学、读研之间徘徊不定,从而失去对专业学习的兴趣。 3生物科学市场培养模式的建议和构想 3.1培养模式多样化 以上述材料为前提,学校教育需要以多样化的培养模式为主。学校的教育者应该改变以往片面强调培养人才的教育方式,以建立科研型人才、应用型人才和复合型人才为主,合理分配教育资源和师资力量。除此之外,在大学一年级或二年级以后,指导教师可以根据职业指导和学生本人意愿进行分类交流。科研型、应用型和复合型三种模式在生物课程设置上可以有所差别,在学位要求上也可以有所不同。 3.2灵活教学管理制度,增强学习自主性 建立健全的教学管理体制,以提升学生自主学习能力和创新能力为侧重点,从教学基础抓起,以专业的核心内容,对整体课程进行详尽的编制分配,拓展课外知识,注重学生的实验探究能力,设置实验课讲座,激发学生学习的主动性、积极性,从多个领域入手,采用灵活的教学方法,因材施教,开拓学生的视野和思路,引起学生的兴趣。设立生物课程难度级别,对不同培养目标的学生制定不同的课程计划[2]。 3.3改进教学方式 对于学生教学的方法,作为教育者应该从自身出发,提升自身的综合素质,站在学生的角度考虑学生的想法,由单项教学升级为多面教学,从知识的传授者转化为知识的谈论者,同学生一起学习理论知识,引导学生学习,提高学生的自学能力和创新能力。对于生物科学专业课教学中也可以对产业现状和相关企业发展案例进行必要的介绍,重视市场意识的培养,使学生有更多机会接触到社会现实[3]。 3.4加强职业指导 可开设辅导性课程或讲座,使学生了解行业发展现状和当前市场对人才的需求;可以通过网站等形式为学生选择专业、了解学校管理政策、就业等提供信息,也可为学生、师生之间的对话提供平台。 4结束语 综上所述,从高校教育者的角度出发,以义务教育为大前提,随着时代步伐的迈进拓宽人才培养方式方法及策略,适应市场对人才的需求度,不断壮大我国的教育事业的规模。与此同时,生物科学最为新型行业急需市场观念的支持,树立牢固的市场意识,不断提升学生自我的认知度和归属感,树立正确的人生观、世界观和价值观,使学生能够适应市场的变化,从而满足社会对人才的需要。 作者:苗峣 单位:吉林油田农业开发公司 生物科学论文:海洋生物科学人才培养模式研究 [摘要]为响应国家海洋战略,地方本科院校琼州学院由综合性高校转型为海洋类高校,更名为海南热带海洋学院。要办出有地方特色的应用型海洋类大学,需有相应的海洋类专业与学科支撑,该学院在学校转型与定位的基础上把生物科学专业作为学校第一批试点专业。作者围绕该专业在课程体系的设置、实践教学的改革、师资队伍的建设、教学方法的改进等方面进行了探索,为学校培养海洋特色人才开创了先例,为海洋类相关专业的发展奠定了基础,为其他向海洋转型的高校提供了示范。 [关键词]地方本科院校;生物科学;海洋;人才培养 为贯彻落实国家21世纪“海上丝绸之路”“一带一路”的海洋战略部署,培养热带海洋人才,地方本科院校琼州学院于2015年9月更名为海南热带海洋学院,实现了由一所综合类院校向海洋类院校的转型。其办学宗旨与办学定位变为立足海南、服务南海、面向东盟,建设成为国际化、开放性、应用型、有特色、高水平的热带海洋类大学。随着陆地资源的开发,临海各国已将目光投向资源丰富的海洋,围绕海洋能源、海洋资源的开发利用与海洋权益的维护等方面展开不同程度的竞争。为了实现我国建设海洋强国的目标,国务院频布了《全国海洋经济发展规划纲要》,部署了全国各沿海省份的海洋经济发展战略(港、澳、台除外)。而海南海洋面积200万平方公里,占我国海洋面积三分之二的领海,已成为我国海洋资源与海洋战略十分重要的一个海洋省份。位于我国最南端的海南省,担负着国家实施“海洋强国战略”的重要责任。自《国务院关于推进海南国际旅游岛建设发展的若干意见》以来,海南的海洋建设上升为国家战略,海南已开始成为我国海洋经济发展新的增长区。“海洋战略”由此也成为海南新经济发展的引擎,培养海洋类应用型专业人才已成为实现海南海洋蓝色经济可持续发展的紧迫任务。琼州学院在原有办学基础上,转型发展成立一所海洋类院校,为南海海洋经济的发展提供智力支撑,成为海南热带海洋学院未来发展的重要使命。利用海洋生物资源,开发海洋资源,保护海洋生态环境,生物科学专业成为学校转型背景下第一批培养热带海洋类人才的12个试点专业之一。如何在现有人才培养体系下实现海洋类生物应用型人才培养,本文围绕课程体系的设置、实践教学的改革、师资队伍的建设、教学方法的改进等方面进行了探索。 一、课程体系的结构性调整与优化 (一)以专业基础课程与专业核心课程为基石,构建多元化的海洋类特长选修课程,凸显海洋特色 根据海南热带海洋学院教务处2015年对人才培养方案的指导性意见的修订要求,生物科学专业以教育部本科专业目录为指导,结合学校的实际情况和培养热带海洋人才的特色理念,除了通识课程、基础课程、专业核心课程必须开设外,通过设置特长类课程及实验(实践)等教学环节来确保在生物科学专业的基础上培养具有海洋特色的海洋生物类人才。将以前培养热带果蔬花卉栽培专长、生物技术专长等的课程改为海洋水产养殖专长如海洋生物学、鱼类学、鱼类遗传育种、水产营养动物与饲料、鱼类养殖学等课程,海洋生物技术专长如海洋生物制药、海洋调查与监测技术、海洋资源学、海岸带开发与管理、海洋生态等富有海洋特色的课程,使学生在知识结构上拥有较为丰富的海洋生物知识。 (二)开发校本教材,优化课程设置,更新教学内容,凸显热带优势 生物科学的专业基础课程与专业核心课程包含植物学、动物学、生物化学、细胞生物学、遗传学、植物生理学、动物生理学、微生物学、分子生物学、生态学等。此类课程教学要求授课教师对课程内容进行取舍,结合海洋环境更新教学内容,赋予这些课程更多的海洋知识。比如植物学、动物学等课程要求教师在引导学生掌握基本理论的基础上,根据南海的海洋资源特色,侧重讲授南海海洋动植物的认识与分类及标本的制作;野外实习要求带领学生在海湾、海水养殖基地去实地考察与了解。微生物学课程侧重提高学生对热带海洋微藻等海洋浮游生物的认识。生态学课程注重让学生掌握海洋生态与海水养殖环境的关系等。目前海洋类书籍很多,但其知识内容比较零散,一些课程内容需要整合多本教材方可达到教学目标,且许多知识内容中缺少热带海洋资源介绍,这样教师所传授的知识、学生所学课程均缺少整体性与系统性。为了满足教学要求,体现课程知识体系的系统性、完整性与前沿性,开发立体化的校本特色教材尤为重要。校本教材开发应以南海海洋资源开发与利用、保护为侧重点,注重理论与实践相结合,聘请行业和企业的一线技术员参与教材的合作编写,以南海海洋资源开发利用为素材,突出区域资源优势,以培养区域特色人才。 (三)优化课程性质比例,注重实践实训,强调知识应用,突出个性培养 生物科学专业在人才培养上探索比较多,但课程性质比例在地方院校仍然采用以理论教学为主体、实践教学为补充的教学模式。为了培养海洋类应用型人才,实现与企业、行业接轨,生物科学专业调整与增加了实践教学比例,增加实践实训课时,以突出实践教学环节,提高学生的技能。鼓励学生参加实践类、职业类课程的培训与技能竞赛,在经费上支持学生根据自身兴趣参加三亚举办的各类企业、行业及协会的海洋类专业技能竞赛与学术论坛。比如参加蓝色海洋经济论坛,学生可通过学术平台将教师承担的一些与企业合作的横向课题成果进行分享,也可以自己家庭养殖为基础进行创新创业。学生也可根据个人爱好利用暑期去红树林保护区、海虾养殖场、鲍鱼养殖场等基地实习,以实践活动的多元化提高实践技能,突出专业的应用性,注重将所学到的理论知识应用于生产实际当中,解决实际问题。 二、实践教学体系的不断拓展与完善 传统的实践教学模式以满足生物科学专业学生的基本技能为出发点,而培养海洋类应用型人才,完善的实践实训基地与仪器设备,对培养学生解决海水养殖、开发利用与保护海洋生物资源等实际问题的能力十分重要。生命科学本来是实验性和实践性很强的学科,向培养海洋类人才转型,改革实践教学模式,突出实践技能是实践教学改革的突破口。生物科学专业在原有东岛、西岛等认知海洋动植物实践实训基地的基础上,先后在三亚周边及陵水、海口、东方等多个海水养殖场建立了以技能型人才培养为主体的实习实践基地;实验室建设在现有生物仪器设备的基础上,通过对海洋大楼实验室的新建,原有基础实验室的扩建,与中国海洋大学兄弟院校实验室的共建等多种途径,为学生在海洋类领域基本技能训练提供了良好的实践环境。同时与中科院深海研究所实现了仪器设备等资源共享,部分学生可跟随老师搭乘深海研究所的科考船进行远洋考察与探索。为加强学生的技能,突出学生的应用能力,学校在转型过程中增设冬季小学期,要求各专业以职业技能为导向,应用型人才培养为落脚点,创新实践教学模式,通过开展技能竞赛、创新创业大赛、职业规划等方式革新实践教学体系。本专业在冬季小学期针对不同年级开展了集中性的以突出实践教学为主要目的的不同程度的技能比赛与学术论坛,聘请校外海洋专家、行业的公司总裁来校授课,学生去企业实地考察,为培养多元化的海洋应用型人才奠定了基础。学生毕业论文逐步由传统的以论证性实验室研究为主体向解决实际生产问题为主体方向转型。海南热带海洋学院结合学校的规划建设,以海洋生物资源利用开发为大背景,将在原有海洋食品研究的基础上,与海南大学组建教育部热带海洋资源开发与利用功能重点实验室,围绕海岸带生态资源保护平台、海水养殖与病害防治研究平台、海洋药物资源开发利用平台等多个研究方向开展工作。本科生的毕业论文将围绕海洋生物展开研究,为培养以海洋生物为背景的生物科学人才创造良好条件。 三、以专业特长为基础的平台搭建 海南热带海洋学院在生物科学专业基础课程与专业核心课程的基础上突出海洋特长,设置海洋资源开发与利用、海洋渔业养殖、海洋生态环境保护、海洋观赏鱼养殖等特长方向,学生根据个人兴趣爱好,选择专业方向特长,为专业人才培养的分流就业创新了人才培养模式,为学校新办海洋类专业的申报与筹办搭建了平台。学校在生物科学海洋方向人才培养的基础上成功申报了水产养殖专业、海洋渔业等新专业。在生物科学海洋方向的基础上,学校以转型发展为突破口,对一些传统专业进行了重组,通过组建新的学院,如对传统专业食品专业,通过与生物科学海洋方向组建在一个学院,使生物科学、海洋渔业、水产养殖等食品专业在海洋领域的拓展提供原材料,食品专业也为海洋生物资源的深入开发利用拓展了更加广阔的人才培养空间。 四、以海洋为特色的教学改革与职业育人 生物科学专业在应用型人才培养上以传统的教学模式、经典的教学方法、原有的实践实训场地等能够满足社会对专业的需求,而海洋生物科学更注重海洋理论知识的应用,传统的教学模式、现有的师资队伍在很大程度上不能满足海洋生物类人才的培养与企业行业对人才的需求。在学校转型的背景下,专业与企业行业搭建平台,签订协议,通过专业教师与企业行业专家、一线技术员共同实施课堂教学,减少满堂灌,注重讨论、案例分析,以行业企业中遇到的技术难题为契机,由学生来处理问题,并通过实践实训与竞赛等教学活动来促进学生技能技术的提升。考核模式上改变传统“唯分是举”的重理论轻实践的考核方式,注重学生学习的过程考核、实践考核、技能考核,以提高学生的业务综合素质。海南热带海洋学院的生物科学职业育人的具体做法主要是学生进校一年后根据自己的兴趣爱好,把职业教育纳入其人才培养体系中,根据海南海洋类企事业对海洋类人才的需求,依托学校大学生科技园,与企事业单位共同制定就业创业培养计划,共同编写实用的实践实训教材,共同寻找与推荐就业岗位,初步实现了校企合作培养与全程职业育人的目标。五、应用性双师型师资队伍的构建与优化在学校转型后,海南热带海洋学院生物科学专业原有教师队伍的转型、分流、构建与海洋生物科学相适应的双师型师资尤为重要。首先是培训与提升。年长的师资根据个人意愿,可以外出培训或承担基础课程或分流从事行政。而青年教师可以借助学校与海洋类高校加强合作的平台来提升自己。学校聘请国家海洋局丁德文院士、国家海洋食品工程中心主任朱蓓薇院士、中科院广东分院陈勇院士等打造学校的“双聘院士”或特聘教授的平台,将青年教师送到国内的海洋研究所、中国海洋大学、院士工作单位等机构学习深造。有海洋教育或工作经历背景的青年教师,学校通过与周边的企事业加强联系,将青年教师送到相应的实践基地积累生产经验,参与到企业行业中去解决实际的生产应用问题。其次是聘用。将有专业技能证书的企业行业技术人员聘到本校对学生进行实践实训的指导,改变传统的单向引进人才策略,实现对教师人才构建与利用的多元化途径。再次是引进。对新进的人才如博士,不仅要求他们理论知识丰富,还需要对他们进行实践锻炼,如学校统一实行的挂职锻炼或是选派去实践基地锻炼,以提升他们的实践能力。目前海南热带海洋学院生物科学专业的教师通过分流、培训、聘用、引进等方式,师资队伍建设不断加强,教授为学生授课,校外著名院士学者、教授来校讲学,青年教师进行实地训练、组建教学团队,为海洋生物科学专业师资队伍的优化、海洋类人才的培养奠定了坚实的基础。六、结语生物科学在国内高校中为开设时间长、开设数量较多的一个经典专业,从总体看,其毕业生就业适应面不是很广,就业率不是很高,而且不同高校毕业生缺少各自特色和竞争优势。为办出与众不同的特色,海南热带海洋学院生物科学专业近几年以海洋生物为背景和材料,对课程体系的调整、实践教学的改革、师资队伍的重组优化、教学方法的改进等方面开展了开创性的探索,取得了一定的成效。在教学内容上,突出了应用性,体现了职业性,达到“培养目标的职业性、课程设置的应用性、教学过程的实践性”。但是在办学过程中我们发现该专业人才培养目标的规格要求与企业行业对海洋类人才要求相比仍有许多不完善之处。比如生物科学海洋渔业养殖特长类人才培养,学生在生物科学专业的背景下,除了掌握基础的遗传育种知识外,还需掌握与养殖相关的育苗、饲料喂养、鱼药(疫苗)使用、海洋生态等理论和技术知识。海洋动植物资源的开发利用,如生物活性物质的提取,需要学生既要熟悉海洋药用生物的特性,还要具有化学、生化分离、结构解析等知识。而在生物科学的基础上增设这些课程,一方面会加重学生的学习负担,另一方面会增加专业的办学成本。因此生物科学海洋人才培养这一新课题仍需不断探索。 作者:贺立静 周述波 林伟 史云峰 马军 李由明 单位:海南热带海洋学院生命科学与生态学院 海南热带海洋学院教务处 海南热带海洋学院教育学院 生物科学论文:生物科学类专业实践教学模式与路径 摘要:生物科学类专业实践教学改革具有重要意义,不仅顺应教学工作需要,还能促进学科有效发展,提高学生实践技能。因此,实践教学中,应该认识现有实践教学模式的缺陷,从教学科研平台、教学资源、校企合作、师资队伍建设、教学管理等方面采取完善措施。从而更好规范和引导教学活动,促进生物科学教学活动顺利进行和人才培养质量提高。 关键词:生物科学;实践教学;创新平台;校企合作;管理体制 一、引言 随着社会发展和就业市场对人才培养要求的提高,生物科学教学过程中,除了让学生掌握基本理论知识之外,还要加强实践教学活动,促进学生实践技能提升,让他们有效顺应时展需要,努力提高实践技能和人才培养质量。但目前实践教学存在不足,制约生物科学人才培养效果提升,需要采取措施改进和完善。 二、生物科学类专业实践教学改革的意义 根据教学目标和人才培养需要,创新生物科学实践教学活动,不仅顺应时展需要,同时也是提高人才培养质量的要求,其重要意义表现在以下方面。第一,顺应教学工作需要。在整个社会对生物科学专业人才培养质量要求提高的前提下,很多学校注重加强基础设施建设,改善教学条件,完善实训基地建设,创建实践教学示范中心。在这样的背景下,学校应该更新思想观念,创新教学模式和人才培养方式,完善实践教学基地建设,从而顺应教学工作需要。第二,促进学科有效发展。生物科学的有效发展,离不开实践教学活动。为此,学校应该根据实践教学工作需要,注目整个社会对专业人才培养的需要。合理设置实践教学课程,拓展实践教学基地,加强师资队伍建设,完善教学管理工作,为生物科学这门学科的有效发展注入生机和动力。第三,提高学生实践技能。毫无疑问,生物科学实践教学是提高学生实践技能的重要手段。作为任课教师,应该创新教学方式,健全实践教学课程设置,增进校企合作,提高任课教师的综合素质,并完善教学管理和考核评价体系。进而让学生有效融入学习活动,促进学生实践技能提高。 三、生物科学类专业实践教学的模式路径 虽然实践教学活动具有重要作用,但一些学校没有充分认识其重要意义,教学管理不到位,校企合作没有落实,制约实践教学工作的有效进行,有必要从以下方面采取完善措施。第一,搭建教学与科研创新平台。根据生物科学的教学目标和人才培养需要,以教学资源共享和科研活动顺利进行为目标,科学合理构建生物科学实践教学与科研平台。要修订和完善实践教学大纲,考虑专业发展要求和人才培养需要,加大综合性实验、设计性实验所占的比例,最大限度发挥平台的优势,满足学生获取最新研究成果的需要,让学生接触最先进、最前沿的生物科学知识。从而激发学生的创新思维,提高知识应用技能,促进实践技能提高。第二,整合教学资源和仪器设备。优化整合生物科学的教学资源,合理安排仪器设备,强化实验室建设和科研平台建设。这样既能提高教学资源的利用效率,还能推动实践活动顺利进行。要根据生物科学实践教学需要和人才培养目标,搭建实践教学示范中心,既满足学生开展实践学习活动的需要,还能为毕业论文设计,开展科研活动创造便利,推动实践教学效果和人才培养质量提升。第三,创新理念并增进校企合作。充分利用校内资源开展实践活动,增进与校外企业、科研单位的联系,为学生参加实践锻炼提供条件。例如,可以与动植物保护站、动植物研究所、生物制药企业等增进联系,为学生参加实践锻炼提供保障。并且还要加强实践教学的管理考核工作,增强学生实践技能,促进他们的综合素质提升。第四,加强师资队伍的建设工作。学校应该加强师资队伍建设,引进生物科学专业知识扎实,实践技能强,教学水平高的任课教师,为实践教学活动开展准备师资力量。同时还要注重对任课教师的管理培训,构建完善的培训管理体制,采用进修、访问、观摩同事教学等活动形式,不断提高任课教师的综合技能和实践教学水平。可以邀请企业的优秀教师来学校讲学,为任课教师到企业参加训练创造条件,有效培养“双师型”教师队伍,让他们更好适应实践教学需要,促进生物科学实践教学效果提升。第五,健全实践教学的管理体制。针对实践教学工作需要,构建完善的教学管理体制,有效约束和规范实践教学活动。要明确管理目标,规范实践教学活动流程。同时在实验室建立完善的管理制度,明确工作人员职责,保证实践教学活动顺利进行。改进考核评价体系,注重对学生实践活动过程的考核,真实记录学生参与实践活动全过程的基本情况,确保考核评价的科学性与合理性。实践过程中还要加强安全管理,推动实践活动有效开展下去,促进生物科学专业学生实践技能不断提升。 四、结束语 综上所述,实践教学是生物科学专业教学不可忽视的重要环节。作为任课教师,应该充分认识加强实践教学的重要作用,并结合人才培养目标,创新思想观念,整合优化教学资源,完善课程设置,并加强实践教学管理。从而有效规范和引导生物科学的实践教学活动,激发学生兴趣和热情,促进生物科学专业学生的实践技能提升,让他们更好适应将来的工作和学习需要。 作者:吴玉德 吕冬云 宋文超 丁玉萍 许龙 生物科学论文:研究性学习在生物科学的应用 摘要:生物科学专业的专业课具有更新迅速的特点,研究性学习在学生自主探究的模式下获取新知识,可以满足该类专业课前沿知识的补充的需要。从教育教学单位及学校的支持和鼓励、教师的观念转变和能力培养以及学生的配合的方面,对研究性学习在生物科学专业专业课有效开展进行探讨,为生物科学专业学生掌握专业课内容,提高综合素质提出建议。 关键词:生物科学专业;专业课;研究性学习 研究性学习是在教师指导下,从社会和生活中选择研究题目,在类似科学研究的过程中,学生主动获取新知识的活动方法。其核心思想是倡导学生在学习过程中的主动性,锻炼学生的创新性和探索性,是培养学生综合素质的有效手段。研究性学习在生物科学专业的专业课中的应用,可适应该专业专业课发展更新速度快的特点,课程研究内容与生活实践联系密切,选题易于引起学生的学习兴趣,是该专业专业课教学的有效辅助形式,如何在生物科学专业有效开展研究性学习一直是该专业教师研究的热点和难题。本研究研究性学习在教学实践应用的基础上,对其有效实施提出几点建议。 一、教育教学主管单位和学校的支持 新的教学理念的开展和实施离不开教育教学主管部门和校方的宣传和鼓励。开展研究性学习方法的宣传讲座、案例介绍、将其列入研究课题中等多种形式,能够有益于该方法的应用和教师的观念的转变。在研究性学习开展过程中涉及到的软硬件设施需要主管单位和校方的支持。比如以课题的形式提供经费支持;提供网络查询平台、图书馆、实验室或各种实践基地等相关设施。做好一线教师的培训和交流工作;与学生家长沟通,展示研究性学习的成果,获得家长的支持和认可。 二、教师观念的转变和能力的培养 (一)教师观念的转变 专业课的讲授教师尤其是具有多年经验的主讲教师,对于课程内容和体系已有完整的把握,按照教学大纲制定教学计划已有固定模式,课程的重点难点把握准确,能够将课程中主体固有知识讲解清楚,但学生学习兴趣很难调动,前沿知识扩展有难度。而研究性学习没有固定的教学模式,教师要投入大量的经历重新研究课程内容、设定研究题目、设计研究性学习形式、指导开展并提供协调软硬件设施等,对于已成定式的授课教师是一个新的挑战,坚定创新的思维,积极开拓的观念转变是对教师的首要克服困难。 (二)教师能力的培养 1.指导学生的能力在研究性学习过程中,学生成为了学习的主体,教师一改传统的“威严和统治地位”,转变为学习过程的辅助者,疏导着,指导者,重点要该向学习过程的指导、启发和诱导上。无论是从课题题目的选定还是收集资料的形式,再到合作推断和获取新知识的过程,都需要教师根据学生选题的内容和学生的知识结构和性格特点给予指导和帮助。2.教学设计的能力选题上,研究性学习题目的确定是开展的关键,既要引起学生的兴趣,又要结合专业知识的特点,还要考虑推断的难易。这就要求教师熟练掌握课程内容,学生已有知识基础以及课程的前沿发展动态。选取课题要与课本内容相关,为有效掌握专业知识打好基础。题目选择上不能有教师包办,引导学生根据课程内容编排选定题目。课题大小难易适中,即达到预期效果又有利于下一阶段内容的开展。还要联系实际,培养学生发现问题、解决问题的能力。形式上,研究性学习没有固定的形式,根据课程内容的特点和学生数量及性格状态,可开展讨论、汇报、参观、考察等多种形式。还要考虑课时等因素,合理安排研究性学习所占比例,在有效完成教学任务的前提下,培养学生的综合素质。3.知识结构更新的能力研究性学习对教师的知识结构和基础有了更高的要求,教师在实施的过程中不断更新和拓展自我的知识结构的深度和广度。要求教师不仅具有该专业的深厚和高端知识内容,还要具有能够融会贯通多学科的能力。具有广阔的视野和深厚的底蕴。另外,教师的不断学习的精神状态能够给学生以示范作用,推动学生主动学习的兴趣。4.运用信息的能力现代教学已进入网络化时代,利用计算机、网络、信息平台辅助教学已成为今后教学的必然趋势。大学生对网络的热情和掌握程度更是教师要考虑的要素,研究性学习获取方式中,网络是学生重要的利用手段,这就要求教师掌握和熟练运用现代教育技术相关知识,对信息进行加工、整理和总结。并利用多种网络沟通手段与学生交流和指导。 三、学生的积极配合 学生是研究性学习的主体,学生首先要明确学习的目的和自身的社会定位,只有学生知道了“为什么学”之后,才能克服“网络的诱惑”,转变观念,主动学习,锻炼自己发现问题、研究问题和解决问题的能力。在教师的指导下,小组合作是常用的形式,不断发掘他人的特点和长处,接受同学间的观念差异,学会与他人交流,锻炼团队合作的能力。总结和反思研究性学习过程中出现的问题。生物科学专业专业课的研究性学习的开展和实施,没有先例没有固定模式,是广大教育工作者不断探索、总结和前进的过程,需要更多的实践和修正,更离不开各个部门和每一个教师和学生的共同努力。 作者:李修平 张丽敏 吴恒梅 张卫东 赵雪 单位:佳木斯大学生命科学学院 东北农业大学大豆研究所 生物科学论文:大学生物科学类人才培养模式研究 摘要:在我国开始提出人才强化国家的发展战略时,研究型大学也开始面临很多的挑战和压力。在当前的研究型大学中的人才培养状况不能满足目前国家的发展需要。因此,全面的培养人才是目前研究型大学共同注重的问题。本文从大学的生物学科出发,对其领域的人才进行培养模式的研究和探索。这项研究对研究型大学的教学发展有着实际性的作用。 关键词:研究型大学;生物科学;人才培养 在当前经济快速发展的时代中,生物科学和人类的生活和文明产业等发展紧密相连,直接关系到人类的粮食、医药、能源等方面的问题。所以,在研究型大学中对生物科学类人才进行培养,是目前具有压力和潜能的一项重要课题。从教育方看,要全面的注重学生的未来发展,让学生逐步的加强知识和能力方面的意识,在素质方面要兼并广和专的结合。教学发展均建立在“基于研究的教学”的基础上进行,提倡自主、高效以及研究性教学,致力于培育出具备国际性的人才。 一、精英人才作为培养目标,创造本科生培养理念 精英人才和一般的人才是不同的,精英人才是在国家的人才中处在最高地位的。在每个行业和领域中,尤其是在科学技术的领域中的人才,要培养其创新精神和能力,培养能够为国家做出大贡献的人。研究型大学一般都具有极强的专业性。研究型大学要借助这一特点培养专业的人才。生物科学的专业有加强基础、拓宽口径以及增强技能,能够等适应广大人才发展的培养理念。学生要具有非常厚实的生物学基础知识,同时也要实行生物学的应用研究。在有些研究型大学中还设立有机生命基地和理科基地这两个培育基地,都具有着这些特点。生物学领域的学生必须要具备着创新和实践的能力,同时也要具备能够独立进行生命研究、生物技术研究以及调查和组织管理的能力。 (一)增强生物学科学生科研训练,提升学生的实验能力 对大学生进行科研训练是改革本科教学模式的关键方式,同时也是培养与提升学生科研能力的有效措施。在研究型大学中,校方可以激发学生多多参加一些科研训练项目的比赛,通过科研训练锻炼学生的科学研究能力。在另一方面还可以让学生进行自主建设相关的项目。培养其主动意识。在学校设立相关课题的基础上建设支持基金,为更多的学生提供参加训练的机会,提前让学生投入到科研训练中。科研训练在一些优秀的导师团队的共同指导之下,进行仔细的开题、考核以及结果汇报等工作,进而有效的提高了学生的实践能力,增加学校学生在发表刊物上的效率。 (二)改变学生评估制度,建设选拨优秀人才的综合性体系 在实际的教学中,后期的学习水平结果评价工作一定要做到位。要实行全面的学分制管理。在比较低的年级只能够每个班级要配一名指导教师,在高年级中就是三到五人配一名。基础班级要进行滚分式管理,依据学生平时的学习基础和相关的综合性素质,以此作为考核的方式和条件。没有达到要求的学生就没有在基地班学习的机会,随即安排到普通班进行学习。在对人才的培养中,可以进行优秀学生的选拨制度。这是为研究生培养优质的学生源。生物学科的学生可以在校内以及校外研读相关的硕士学位;基地班学生可以在本校研读,进行进一步的学习和研究。唯有建设合理性和科学性强的综合性评价制度,才能够有效的呈现学生的自我发展和创新的能力。建设全面的优质学生选拔考核体系,普通班照样实行。改变传统的用考试分数对学生的学习结果进行评价的方式,其中学习成绩在综合考核中占据百分之七十,综合素质能力占据百分之十五,以此方式帮助学生培养综合素质。在进行面试的时候主要是对学生的科研训练状况以及语言表达水平等进行考核,在这样的选拨过程中就有效的激发学生对科技创新的兴趣,提升学生实践能力。 二、为培养人才建设优质的科研平台 (一)创新性实验技能训练为学生夯实实验基础 进行综合性的创新基础。这种实验室在原有的实验的基础上进行整体性的设计。使用整合课程资源的方式,把贯穿整个学科的实验依照实际的内容关联在一起。要建设出符合学校的的生物实验教学体系。比如像一些农业型的学校就是基础类实验,其中包含有动物学、植物学等。在生物科学的实验中有遗传以及分析等。在生物技术方面有基因工程以及动植物生产技术等,其中就包括了生物科学的最基本最重要的内容。进行适当的改革,让原本独立和不连贯的实验变成了一个整体。学生在设立研究小组的时候,在专业教师的指导之下进行钻研。想要实验获得全面的成功,学生就会自主的、仔细的做好每一步的实验,仔细的记录每一次实验的结果,在实验中才能够更加的深入,以此提升学生学习的主动性。教师还应该多多鼓励学生参加相关的比赛和活动。 (二)增强开放性实验教学 对学生进行实验室的全面开放是当前学校培养人才、提升专业素质的新措施。进行实验室的开放能够加学生的创新意识、为其拓宽相关能力。把教学实验室以及科研实验室为学生全面的开放,在教学的时候生物实验室中的相关仪器和设备也供学生观察。对一些对科研兴趣比较高的学生,可以依据教学的内容使其自主的选择实验的课题以及方案。以此方式让实验教学从注重结果变成注重过程。这对生物科学人才的培养有着非常实际的作用。 (三)生物学实验中心创造优良的设备条件 在生物实验中心可以对相关的实验设备进行优化,很多学校在实验设备上有着奖金2000万的仪器和设别。按照基础、综合以及研究这几个方面建设实验教学平台,把生命科学的体系相融。在创新技能的训练中,可以举办一些培训的活动。其中可以包含蛋白质研究技术以及生物信息分析技术等。这些实验基本上都概括了生物学相关的实验技能,为大学生的科学研究夯实了基础。进而增加了大学生的学术能力,每一个模块的技术都应该让校内外的专业人员进行知识讲座。其中主要详细的介绍这个模块中所牵涉的相关技能以及理论知识,然后再实行试验操作的技能锻炼。 三、改革学生课程,提升学生培养水平 (一)学生的培养实行导师负责制 学生在培养和科学实践中都由导师负责。导师要指导学生的全过程,其中要对其思想品质和科学道德进行监督。导师要用诚信教学对学生进行任务素养的培育。建设完善的学术规章以及道德标准,把科学和学风融入导师的培训中。运用有效的方式对学生的政治思想以及学术伦理方面实行教学,进而惩罚一些学术上的不端行为。在生物学的领域中导师要全程的参加到学生的招生工作中,高年级的学生可以在导师的实验室进行科研训练,优秀的本科生可以继续读研究生。通过考试、面试的双向选择进而录取优质的学生。 (二)浓厚的学术气氛为学生创造好的交流平台 学校要培养专业人才,每年应当恰当的邀请一些比较著名的专家为学生做一些讲座或者学生报告。实验室方面也可以定期做一些课堂学术讨论。以此方式为研究生提供优质的交流平台。学院可以请一些网络技术人员,建设一些相关的学术论坛,制定合理的新课程进行培养。学校的学生最起码要在学校的论坛上做一次学术报告,并且需要参加一次国际性的会议,用这种方式来激发学生参加活动。 四、为培养生物科学人才做提前工作 在生物学的领域中,人才培养的效果是十分显著的。学生的创新实践能力在各大院校和单位中都有好评。优秀的毕业生在相关的企业和单位也成为了中坚力量。因此,在生物科学人才培养中做提前工作需要从以下几方面增强。 (一)改革新生源的选报制度,提高生源质量 生源的质量是保障研究生培养的重要方面。把学校的优势资源进行整合,在学术的科研团队方面进行增强。进而吸引生源,提供学生科研锻炼的给水,使其尽快的对实验室进行了解,快速的和导师熟络。通过相关的讲座以及夏令营的方式进行招生宣传,以此增强学校之间的交流。在招揽学生方面的制度上可以进行一定的改革和优化,比如可以建设优秀生源的奖学金之类的制度,吸引校外的优秀学生。 (二)试着实施本研课程相通,增强对外的交流与合作 试着把本科与研究生的专业课程进行整合,然后形成一个完整的课程系统。依据课程的设计模块与难易的程度进行分类设置。本科生和研究生可以依据其实际的需求进行相关的课程选择。有能力的本科生可以选择更加专业和深入的课程,进而提升自己的学习质量。 五、结语 总之,每个研究型的大学要根据自己学校的实际情况进行生物科学的人才培养。其中主要坚持人才培养的目标,建设良好的实验平台以及在人才的后继力量上做相关的工作。以此培养出更加优秀的生物科学类人才。 作者:黄睿 单位:阿坝师范学院 生物科学论文:生物科学专业实践教学改革策略 摘要:大类招生背景下,生物科学专业实践教学改革存在不足,主要表现为实践教学方法陈旧、内容单一、师资队伍建设不足、实践教学场地缺乏。为弥补这些不足,顺应大类招生的时代背景和要求,应该采取措施推动实践教学改革:创新实践教学方法、完善实践教学内容、提高任课教师素质,并加强实践教学场地建设。 关键词:大类招生;生物科学;实践教学;改革策略 一、引言 随着整个社会对生物科学专业学生实践技能要求的提高,课程教学中应该顺应这种趋势,合理安排实践教学内容,创新教学模式,提高人才培养质量,从而让学生更好适应将来工作需要。但不能忽视的是,在大类招生背景下,一些学校没有充分认识实践教学的重要作用,教学创新不足,课程安排不合理,需要采取措施改进和完善。本文结合大类招生的时代背景,探讨生物科学实践教学的不足,并提出改革创新策略,希望能为实践教学活动开展提供借鉴。 二、大类招生下生物科学专业实践教学改革的不足 实践教学是生物科学教学的重要组成部分,这对提高人才培养质量,增强学生的实践技能,让学生更好适应将来工作需要具有积极作用。但在实践教学中,一些任课教师的思想观念没有更新,实践教学设计不合理,教学方法创新不足,制约生物科学实践教学效果提升,存在的不足表现在以下几点。第一,实践教学方法陈旧。一些任课教师的实践教学方法陈旧,常常根据教学目标对实践教学步骤进行简单演示。先介绍实践教学的目的、步骤和方法,然后根据已有教学材料和实验场地,对实践教学内容进行演示,由学生观察并撰写实践报告。这种方式比较落后,不利于培养学生的创新能力和动作操作技能。[1]第二,实践教学内容单一。生物科学知识发展迅速,更新较快,但很多学校在开展实践教学活动时,忽视及时更新教学内容,所采用的内容比较单一,不利于激发学生的兴趣和热情。再加上先进的生物科学技术没有被融入教学活动当中,难以有效调动学生的学习热情。验证性实验和设计性实验不足,制约学生实践技能和创新思维能力提升。[2]第三,师资队伍建设不足。一些任课教师的课堂组织能力、创新能力不足,也制约生物科学实践教学效果提升。例如,任课教师的年龄较大,忽视及时更新生物科学知识,科研实践不足,职业技能训练被忽视。再加上忽视培训和进修,没有观摩并学习其他任课教师的优点,对生物科学实践教学活动开展产生不利影响。[3]第四,实践教学场地缺乏。生物科学实践教学离不开场地建设,但由于经费拨付不足,制约场地建设和设备更新,难以满足生物科学新技术和新实验的需要,不利于学生的实践技能提高。[4] 三、大类招生下生物科学专业实践教学改革的策略 为顺应大类招生工作需要,创新实践教学模式,结合生物科学专业教学存在的不足和人才培养目标,可以从以下方面采取完善措施。第一,创新生物科学实践教学方法。创新思想观念,努力推动实践教学效果提升。例如,生物实践教学活动中,应该注重教学方法创新,综合利用情境教学法、合作学习法、任务驱动法、参与式教学法等,调动学生的参与热情,激发学生学习生物科学知识的兴趣。要重视验证型实验、设计型实验的应用,力求实验内容新颖,实验方法先进,能让学生有效参与生物科学实验锻炼活动当中,促进实践教学效果提升。第二,完善生物科学实践教学内容。根据生物科学专业特点以及社会需要,及时调整并更新生物实践教学内容,增强教学内容的时代感。在生物实验教学中,要善于把握前沿和最新的问题,利用互联网下载最新学习资源,更新教学内容,从而满足学生的学习需要。要重视微课和慕课的利用,补充新的教学资源,方便学生学习,进而深化对生物科学知识的认识和理解。有效掌握生物科学的前沿知识,增强实践技能,取得更好的学习效果。第三,提高任课教师队伍整体素质。注重引进生物科学专业知识扎实、实践技能强、课堂组织能力强的任课教师,充实生物科学教师队伍。建立完善的管理培训机制,让他们有效开展培训和学习活动,通过访问、进修、观摩优秀教师授课等方式,不断提高综合技能。为任课教师进入科研单位、实训基地参加锻炼创造条件,不断增强任课教师的实践技能。从企业选派优秀人才来学校讲座,进行课堂授课,帮助生物科学专业学生解答疑惑,加强对学生的指导,促进学生实践技能提高。第四,重视生物科学实践场地建设。根据生物科学实践教学活动需要,加大实践教学场地建设的资金投入,合理划拨各项经费,为设备购置、场地设施建设创造条件。要科学安排各项资金支出,用于购置实验器材,改善实验场地环境。同时还要学习先进的生物科学技术知识,加强实验室管理,让学生有效开展实践活动。拓展校外实训基地,将教学、科研和生物科学实验有效结合起来,实现有效提升学生的生物科学实践技能的目的。 四、结束语 综上所述,在大类招生背景下,为促进生物科学专业实践教学活动顺利进行,提高人才培养质量,应该采取措施推动教学改革创新。从而顺应时展需要,创新人才培养模式,激发学生的兴趣和热情。让生物科学专业人才培养与市场需求接轨,促进教学效果和人才培养质量提升。 作者:吴玉德 吴恒梅 许龙 生物科学论文:生物科学专业创新性实践教学体系研究 摘要:结合大类招生的时代背景和生物科学专业教学基本情况,就如何构建创新性实践教学体系提出相应对策,主要包括明确创新性实践教学目标、搭建创新性实践教学平台、加强创新性实践教学管理等内容,可为实践教学活动的有效开展提供启示。 关键词:大类招生;生物科学专业;创新性实践教学体系 一、引言 实践教学是生物科学专业不可忽视的内容,尤其是在大类招生背景下,随着学生人数增多和就业市场对人才培养要求的提高,更应该完善实践教学体系,搭建创新性教学平台。从而激发学生兴趣,让学生有效融入实践锻炼活动,提高知识应用技能和综合素质,为以后的学习和工作打下坚实基础。 二、明确创新性实践教学目标 结合大类招生的背景和生物科学专业教学要求,以培养学生的创新能力和实践技能为出发点,明确课程教学目标。教学目标主要包括基本实践能力、综合实践能力、科学实验能力、创新实践能力四个层次。通过这样设置层层递进的目标,循序渐进,有效规范和引导教学活动,加强学生基本技能训练,有效培养学生的创新实践能力。 三、搭建创新性实践教学平台 根据人才培养目标和教学要求,以提高学生的专业基础知识水平、科研能力、实践技能、知识应用水平为目的,教学中要从以下方面搭建创新性实践教学平台。第一,基本能力实践教学。基本技能训练包括动植物学实验,无机、有机和分析化学实验,微生物学、细胞生物学、分子生物学实验等。通过这些课程和实验内容设置,让学生掌握生物学的基本操作技能。课程教学前要制定系统的大纲,明确实验训练任务。例如,微生物实验主要包括无菌操作技术和微生物分离鉴定技术训练,要围绕教学目标精选实验内容,减少重复实验,增加综合实验,搭建生物科学实验专业训练平台。第二,综合能力实践教学。一方面,开展综合性实验。提高学生的综合实践技能,既能有效满足教学需要,还能训练学生的综合实践技能。例如,分子生物学可以开设DNA纯化、DNA重组与鉴定等实验,让学生加强综合训练,有效融入实验活动。还可以开设研究法实验课程,探讨动植物体功能的活动规律、产生机理、内外部环境变化所带来的影响等。这样既能激发学生兴趣,还能提高学生的探究技能,培养学生的分析、判断、综合与推理能力,有利于增强学生的创新技能。另一方面,改革实习环节。实习包括课程教学综合实习、专业实习和综合实践,让学生亲自体验和验证课本上的概念和原理,并到校内外研究室的实践基地实习,或者组织实践活动,提高学生的动手操作能力,提高知识应用技能。第三,创新能力实践教学。包括科研训练和毕业实习。科研训练主要包括参考文献的查阅,了解本专业和生物科学的研究现状,拟订研究方案和研究计划,明确思路,让理论知识与实践结合,为以后从事科研活动打下基础。还可以开展科研活动和生物科学实验竞赛,系统培养学生的生物科学理论水平、专业技能和科研能力。另外还要认真撰写毕业论文,补充知识,提高学生的创新能力和知识应用技能,提高资料搜集、整理和应用能力,为学生以后学习和开展科研活动奠定基础。 四、加强创新性实践教学管理 健全完善管理机构和管理制度,为创新性实践教学体系的有效执行和落实提供保障,主要采取以下有效措施。第一,制订创新性实践教学计划。结合实践教学内容和方法完善教学计划,在培养计划中中注重搭建实践教学平台。同时还要合理安排课程内容和教学课时,整合并优化专业课程和实践课程设置,突出生物科学的专业特色,强化对学生基本技能的训练,让学生努力参与实践教学,逐渐提高实践教学技能。同时还要加强每个实践教学环节的管理,明确实践教学的内容、课程安排、实践形式、课程考核等内容,为实践活动的有效开展和实效性提升奠定基础。第二,加强创新性实践教学师资队伍建设。注重专业基础扎实、实践技能强、教学水平高的任课教师引进,不断充实生物科学专业实践教师队伍。鼓励任课教师到企业参加实践锻炼,增强综合技能。并观摩和学习其他任课教师的优点,利用访问、进修等形式提高专业知识水平和教学技能,打造“双师型”教师队伍,为教学活动的有效开展奠定基础。还要组织教学和技术人员到其他学校观摩教学活动,开展示范教学。并发挥“传、帮、带”的作用,促进任课教师的教学技能、实践能力等综合素质提升,优化教师队伍结构,有效开展生物科学实践教学工作。第三,健全创新性实践教学考核评价体系。重视校内和校外实践基地建设,为实践教学准备条件。改进教学评价,认真做好实践教学的考核与记录工作,提高考核评价的科学性与合理性。例如,生物科学专业考核时可以尝试采用“笔试+口试+实验”的形式,有利于更好规范和引导教学和学习活动,增强学生创新能力和实践技能。实现以考促教的目的,对提高生物科学专业教学效果也具有积极作用。 五、结束语 综上所述,通过构建完善的创新性实践教学体系,有效规范和引导教学工作。不仅顺应大类招生的要求,还有利于创新人才培养模式,提高学生的实践技能,让学生有效把握生物科学专业知识。进而提高人才培养质量,也为学生更好从事将来的工作奠定基础。 作者:许龙 吴玉德 吴恒梅 庄树文 生物科学论文:生物科学专业核心课程群构建策略 摘要:从生物科学专业核心课程群构建的必要性分析入手,本文提出了应用型生物科学专业核心课程群构建的总体目标和构建策略,在产教融合背景下,为培养学生的专业技能和应用创新能力,提高学生的综合素质提供参考。 关键词:产教融合;生物科学;核心课程 群产教融合是高校根据自己所开设的专业开办专业产业,使专业产业与实际教学密切结合、相互支持,形成集人才培养、科学研究,科技服务为一体的校企合作办学模式。随着我国现阶段高等教育的改革,以学术研究型人才培养为主的高校会越来越少,而侧重于培养社会急需的、应用型人才的高校越来越多,且将逐步成为我国高等教育结构的主体。相对于学术型人才培养而言,应用型人才培养除了一定的理论知识外,更注重其实践性、应用性和技术性。安徽科技学院作为一所地方性高校,2009年被安徽省教育厅遴选为“示范应用型本科院校”建设单位,2014年被遴选为“地方应用型高水平大学”建设立项单位。其中生物科学专业的应用型人才培养方案实行“平台+模块”的课程架构,构建两个平台(通识教育课程平台、专业教育课程平台)和三个模块(专业方向课程模块、创新创业教育课程模块、个性化拓展课程模块)组成的“2+3”课程体系。生物科学专业教育课程平台包含专业基础课程(植物学、动物生物学、生物化学、微生物学、遗传学、生物统计学)和专业核心课程(细胞生物学、人体解剖生物学、分子生物学、植物生理学、生态学),在应用型人才培养方面起到了一定的促进作用。但这11门课程中有许多课程内容出现重复,部分课程的开设由教师自主选择教材、自行开展教学活动,缺乏交流和沟通,常常会出现课程之间的教学内容高度重复或脱节现象。例从理论层面来看,蛋白质和核酸结构、功能及其代谢、DNA复制、转录、蛋白质翻译和基因表达调控等内容,生物化学、分子生物学教材均要讲述。如果不能对上述教学内容进行有效重组,就不能形成专业知识的系统性,不利于应用型人才的培养。 一、构建生物科学专业核心课程群的目的 课程群是高等学校深化教育教学改革、提高教学质量的一种课程建设模式,它能够发挥课程的综合效应,优化配置教学资源,提高学生的专业水平。课程群建设是近年来课程建设与改革的发展方向。进行专业课程群建设,就是要推动专业课程的优化整合,改变过去课程改革单兵作战的做法,注重教学资源的优化配置及课程的规模效应和整体效应。为提高生物科学专业应用型人才的培养质量,以安徽省《生物化学》精品资源共享课程建设为契机,根据生物科学专业人才培养的特点,要整合理论课程内容,强化课程群观念,专业基础课程和核心课程之间要做到整体性和连贯性,使学生从整体角度掌握生物科学专业的基本知识。实践教学方面,要减少验证性实验,增加综合性、设计性实验,加大专业综合实习力度,使学生从理论和实践层面掌握生物科学专业的基础理论和基本技能,提高人才培养质量。 二、构建生物科学专业核心课程群的总体目标 结合目前人才培养的现状及对我校应用型人才培养的要求,研究生物科学专业核心课程群的构建策略,加强专业核心课程群内容建设,优化课程群建设的措施,重构教学质量评价体系,提升教师教学水平,提高教学质量,为生物科学专业应用型人才培养奠定坚实基础。因此,以产教融合为基础,构建以生物化学、微生物学、遗传学、细胞生物学、分子生物学等五门课程形成生物科学专业核心课程群,通过研究实践,逐渐形成一个有序的、统一的整体;以整合后的教学内容及探索出的新的教学方法、教学手段为切入点,创建新的相关课程,引进新的思路和教学模式;建立新的实验实践教学方式,体现学科交叉优势,培养应用型创新创业人才,符合应用型本科院校人才培养目标。 三、构建生物科学核心课程群的策略 1.充分调研,深入分析,积极推进产教融合。深入企事业等用人单位,调研生物科学专业毕业生的人才培养质量,收集用人单位对毕业生素质的需求,调研省内外相关院校生物科学专业人才培养方案中的课程设置情况,通过比较,对我校及校外应用型生物科学专业课程设置的现状及存在问题进行分析,构建符合我校生物科学专业应用型人才培养的核心课程群。产教融合可以推进校企合作办学。推动高校与企业间的深度合作,积极开展校企一体化办学实践,推动专业与企业、岗位对接。遴选本行业相关专业教师进企业实践基地教学培训,企业技术人员到学校教学,促进院校与企业的合作共赢。高校改革人才培养模式,实现教学与生产过程对接,着力探索专业核心课程群的建设,提升专业教学水平。2.重新修订生物科学专业人才培养方案。根据学校自身特点制定生物科学专业人才培养目标、人才培养规格和专业核心课程群,认真修订人才培养方案,并在实践中不断进行总结和完善。拟将生物化学、微生物学、遗传学、细胞生物学、分子生物学等课程组建成生物科学专业核心课程群。人才培养方案的修订经相关专家论证后报学院审定后,再报经学校审批。3.整合与优化课程群各门课程内容,构建核心课程群新的理论教学体系。生物科学专业核心课程群涉及的知识面广、内容多,学生理解难,且课程之间有些内容高度重复。因此,要对教学内容进行整合和优化,避免交叉、重复,同时要做到详略得当、重点突出。组建生物科学核心课程群教学团队,定期开展教研活动,充分研讨教学内容,构建核心课程群理论教学体系,并重新制定相关课程的理论教学大纲。4.优化、改革生物科学专业核心课的实践教学内容,构建新的实践教学体系。应用型本科专业要以应用性能力培养为目标构建实践教学体系,提高学生实践动手能力。实验性课程是检验学生对所学理论知识的掌握情况,是培养学生实践技能的重要手段。为此,整合、优化实验教学内容,构建新的实践教学体系,通过研究逐步形成基础性实验、综合性实验、设计性实验的“层次化”实验教学体系。基础性实验不同课程之间相对独立,目的是使学生掌握相应的基础理论和基本操作。设计性实验要独立授课,单独考核,可以以项目为载体进行设课,培养学生的创新能力、综合能力和实践动手能力。5.改革教学方法和教学手段。教学方法和教学手段是提高教学效果的一个重要因素。教师要引导学生掌握好的学习方法,养成良好的学习习惯。学生除了在课堂上听老师讲解外,还要学会自学。老师要鼓励学生自学,激发学生自主学习的热情和积极性。因此课题组要进行教学方法改革研究。拟采取:采取问题探究式教学方法,根据课程有关内容设计教学问题,引导学生思考并开展讨论,最后教师进行点评、总结;选出一些较为合适的章节,让学生分组备课、登台讲解,体验讲课过程,调动学习热情,增加趣味性。通过比较分析要进一步固化新的教学方法和教学手段,并加以推广。6.改革考试考核评价办法。评价是教育管理中实施控制的特殊手段,是教育管理的重要环节。传统的考核方式其弊端主要是评价体系采用简单划一的方式,未能反映出学生的真实水平和能力。要加大课程过程考核力度,研究可操作的公平公正的考核办法。对学生的评价不仅要重视理论知识考查,更要重视其动手操作、创新等能力的考查。考试方式要采取多样化,考试时间要自主化,通过写专题报告、撰写学术论文、参与科研项目等多种形式评价学生的学习效果。 四、结语 通过梳理应用型专业生物科学专业基础课程之间的关系,在产教融合背景下构建科学合理的展业核心课程群。整合教学内容、改革教学手段和教学方法,形成一套行之有效的人才培养方案。通过对生物科学核心课程群的建设与实践,制定核心课程群合理的教学大纲,提高教学效率,培养学生的专业技能和应用创新能力,提高学生的综合素质。 作者:孙玉军 王松华 张晓龙 周成 单位:安徽科技学院 生命科学学院 生物科学论文:基础教育生物科学人才的创新型培养 摘要:本文拟对于基础教育阶段的生物科学人才的创新型培养进行研究和分析,针对我国现阶段基础教育水平的具体要求,总结我国生物科学人才培养方面在生物科学素养与素养测评方面的现状和问题,并根据国际通行的生物科学人才素养标准进行对照。向基础教育教学和人才培养工作中,旨在面向高等教育阶段如何更好地就生物科学人才输送问题提出建议和对策。 关键词:生物科学;人才;培养 一、引言 在知识经济时代和经济全球化的今天,一个国家劳动者的素质,尤其是脑力劳动者的知识和科技水平,已经成为衡量一个国家经济实力和发展潜力的首要指标。然而,在信息技术引领科技创新飞速发展的当代,知识创新和技术创新的步伐,随着人类生产力水平和科学技术更新换代的日益加快,对于一个国家劳动者的知识背景和创新能力的要求也越来越高。因此,对于我国新生代科学技术领域人才的培养和挖掘,必须以当今国际通行的标准来评价和考量。因此,培养创新型人才必须牢牢把握人才成长和发展的黄金年龄段,在时间上抢占先机,才能更好地参与国际经济技术的竞争,提升我国的科技水平,巩固和稳步提升综合国力。 二、把握生物科学人才培养的战略机遇期 根据有关专家的科学研究,人类的黄金学习期处在17岁到23岁这一阶段。这一阶段的人智力发育快,学习能力最强,最有利于在某一专业领域成才。因此,如果把生物科学这一基础性学科的人才培养重点都放在升入高等院校之后,将错过学生进行专业定位和专业教育的黄金时期。因此,为了能与升入大学后的高等教育培养工作进行更好的衔接,并打好以义务教育为基础的生物科学教育工作,在我国最新推出的《普通高中生物课程标准》中,第一层次将"生物科学素养"这一概念引入到我国基础教育阶段的生物课程教育日常工作中。 三、基础教育阶段是生物科学创新型人才培养的重点 培养生物科学创新型人才工作,在基础教育阶段,生物科学人才的培养应以打好生物科学学科知识基础,提升生物科学素养为主。对于生物科学素养这个概念的认识,目前主要以培养生物科学知识和学科问题探究能力,建立生物科学探究精神,增进生物科学相关问题的情感态度价值观为主要依托,通过参加社会经济生活中的生产实践和生物科学教学中的科学实验,获得对于生物科学知识和能力的掌握和运用。并在此基础上不断学习和试验,以应对在日后的专业学习中的生物学研究的进一步深化,运用创新能力解决生物科学分支学科中的前沿性学术和技术难题。如今,伴随着生物科学素养这一概念的引入,成为基础教育生物课程的重要教学任务和关键词,学生生物科学素养水平的提高与否,成为近年来评价和衡量生物科学教学质量的重要环节。由此引发了生物科学创新型人才培养的另一个急需解决的问题———如何衡量和界定具备生物科学创新型技能的学生在生物科学方面的创新型潜能?界定一名学生是否具有生物科学素养和潜能是一项涉及到自然科学和社会科学双重内容的课题。既事关“素养”“潜能”等心理学和社会学的内容,有涉及到对于生物科学基础性知识和实验操作能力等方面的具体归类和划分。众所周知,在西方具有上百年研究历史的生物科学学科的内涵十分的丰富和复杂,如何结合现代心理学和人类学知识对人的生物科学领域创新型潜能进行摸底和测评中会造成一些标准上的难以统一,造成针对生物科学创新型潜能的测评相当困难。因此,对测评生物科学素养水平工具和方法的研究是对于挖掘基础教育阶段学生是否具备生物科学创新型潜能的关键环节。对此高中阶段的生物学课程指南中对于生物科学素养和潜能的具体特征和表现做了一个宏观的规定。共涵盖六个方面。这六个方面的内容虽然在精确性上不够完善,但基本上建立了高中阶段对于生物科学学科要求学生在具备掌握和研究相关知识和课题中需要具备的几项基本素质,以及部分具备生物科学研究潜力的学生能够达到的标准。首先是要能够了解和掌握生物学的中学阶段生物课教学大纲中提出的关于生物学的一些基本原理和重要概念。这些内容是生物科学人才培养需要完成的基础性工作,如果学生难以对生物学的基本原理和重要概念在头脑中形成系统化的框架性认识,就无法在日后的生物科学学习和研究中走的长远。二是对人类对生物圈的影响具备现实了解和理性的认识,并对人类活动对日后生物圈的影响趋势有较高的关注和兴趣。创新型人才的最大特征不在于对旧的知识能够有多么牢固的掌握,而是能够利用现有的知识和积累探索未来,保持对人的活动与生物圈的发展之间的关系和趋势进行探究和思考的浓厚兴趣,才是具备创新意识的生物科学人才需要具备的素质。三是对生物学研究的历史和发展过程有所研究和了解,通过对前辈学者进行科学实验以及课题研究、专业考察等科研活动的方法和过程有所了解和认知,领悟科学探究的过程并非一朝一夕,可能会充满各种艰难险阻,才能在日后更为深奥的生物科学研究工作中不畏困难,保持良好的科研信念和工作态度。四是能够对生物多样性特点具备观察和探究的能力,在我们生存的地球上,生物多样性是文化、种族、国家制度、意识形态等诸多多样性存在的源泉。对于生物多样性的客观认识是日后开展生物科学研究的基础。五是建立好科学探究的基本方法,树立客观的科学研究精神,避免唯心主义和不可知论等思想。六是对于现今的生物科学先进技术保持关注,并能够尝试运用先进技术尝试解决学科研究中出现的问题。相信日后在对基础教育阶段生物科学学生创新型潜能的研究不断深入的基础上,我国在生物科学人才培养方面一定会开创新的局面。 作者:刘语 单位:沈阳师范大学 生物科学论文:生物科学史在高中生物教学的作用 摘要:在高中生物教学中融入生物科学史,并将其贯穿于整个高中生物的学习过程中,通过对生物科学史的讲解,能让学生了解到生物学科的发展过程与生物知识的应用价值,进而发挥生物科学史在高中生物教学中的育人作用,能保证高中生物课堂的教学效果。 关键词:生物科学史;高中生物;育人作用 生物科学史作为一种宝贵的教育资源,其独特的视角以及丰富的内涵使它具备多种的教育价值。选择在课堂教学中合理的引进相应学科的学科史料,不仅能有效提升学生的学习兴趣,还能进一步激发学生的求知欲,有利于培养学生严谨的科学态度以及永不厌倦的探索精神。 一、生物科学史在高中生物教学中的育人作用 1.引导学生,加强生物学知识体系的构建所谓生物科学史,即生物学知识与理论成果的形成过程。只有让学生充分了解了知识的形成过程,才能帮助学生构建完整的生物学知识体系。因此,高中生物教师在开展教学活动时,应将生物科学史贯穿于教学过程中,通过对生动事例的讲述,引发学生的好奇心,激发学生的学习兴趣,让学生在了解生物科学史过程逐渐培养起科学积极的情感态度。如,在《高中生物选修2》及《选修3》中便有着许多的生物科学史材料,如“抗生素史话”“核移植技术发展简史”与“试管婴儿之父张明觉”等。这些极具趣味性的生物科学史材料极易激发学生的兴趣。对此,教师可在实际的教学过程中,引导学生深入讨论这些问题以吸引学生的注意力,使学生在学习生物学相关知识时始终保持着强烈的好奇心,这样能够在提升课堂教学效率的同时增强学生的生物学素养。2.领会生物,形成学科唯物辫证、发展与和谐思想对待生活唯实不唯上,对待科学研究唯真不唯前是每一位科研工作者都应具备的基本素养,也唯有如此才能让科研工作取得更加辉煌的成果。因此,高中生物教师在实际的教学过程中,也应有意识的培养学生这种求真务实的科学态度,以推动生物学科的健康发展。如,在《高中生物必修2》中有关于法国博物学家拉马克与英国博物学家达尔文在信奉神创论时代,通过大量的观察与思考后所提出的进化学说与自然选择学说的相关记载。并在此中着重强调了达尔文的进化论是以丰富的事实为依据,经过论证生物的变化过程,让生物学摆脱了神学的束缚逐渐靠近科学。由此可见,任何科学上的重大发现都离不开科学家们“勇于质疑、敢于探索、求真务实”的科学精神。并且,通过对以上案例的研究我们不难发现,发现科学的基本在敢于怀疑。因此,高中生物教师在日常教学过程中应积极引进生物科学史,以培养学生这种“勇于质疑、敢于探索、求真务实”的科学精神。 二、生物科学史在高中生物课中的应用探讨 1.利用生物史引入课题在高中生物教学中积极利用生物科学史,不仅有效吸引学生的注意力,还能激发学生的求知热情,进而保证课堂教学的效果。例如,在进行《高中生物必修2》第一章“遗传因子发现”的相关内容学习时,教师便可先引导学生思考:“为何只能‘种瓜得瓜、种豆得豆’,而不能‘种瓜得豆,种豆得瓜’?”为何孩子与自己的父母有如此多的相似之处等。通过提问的方式引发学生思考,并鼓励学生勇敢阐述自己的观点。此外,学生在思考过程中,教师可顺便为其讲述遗传之父孟德尔的相关故事,激发学生对孟德尔的了解兴趣,促使学生主动关注他所进行过的豌豆试验,学会遵循前人的胶布去探寻遗传学的奥秘。通过这样的教学方式,不仅加深了学生的学习印象,还促进了学生对知识的理解与掌握。因此,面对丰富的生物史资源,作为生物教师应考虑如何才能将这些资源充分利用于高中生物课堂,以激发学生的学习兴趣,保证课堂教学效率。2.直接利用史料讲解生物概念、理论在进行一些生物相关概念的讲解时,通过对其发展历史的讲解,能让学生清楚地掌握概念的来龙去脉,进而理解该概念的意义。因此,高中生物教师在教学过程中,可通过引进生物科学史的相关资料来阐述部分生物学观点,促使学生更深入的掌握与理解。例如,在进行《高中生物必修2》中“现代生物进化理论”的相关概念教学时,教师可先为学生讲述达尔文的相关事例,让学生了解前人是如何看待生物进化这一问题的。然后为学生讲述该理论经过了怎样的验证与推导才形成了现代的进化理论,又是经过了怎样的发展才被人们普遍接受与理解。由此向学生证明,任何重大的科学发现都是基于“勇于质疑、敢于探索、求真务实”的科学精神。总之,良好的生物科学史教学,应从中选取适当的教材材料,运用恰当的教学手段,才能达到最佳的教学效果。因此,高中生物教师在教学过程中引进生物科学史资源时,应注重材料的选择,并有意识的培养学生敢于质疑、勇于探索、求真务实的科学精神,为学生未来的发展打下坚实的基础。 作者:陈飞 单位:江苏省洪泽中学 生物科学论文:生物科学专业毕业生对专业情感的调查 摘要:采用问卷的方法对150名生物科学专业毕业生进行了专业情感的调查。调查内容包括:对本专业的认同程度、学习态度、学习兴趣、是否欣赏以及个人价值体现五个方面。调查结果显示:75%的生物科学专业的毕业生的学习态度是积极的、98%的毕业生能感受到个人价值的存在、60.7%的毕业生对本专业存在浓厚的学习兴趣、只有50%的毕业生对本专业的认同度较高等。反思:建议应该提高学生的专业实践能力,加强学生入学的认知,改革考核方式,增加教育见,实习的时间,使生物科学专业在各方面能够得到更好的发展。 关键词:生物;专业情感;调查;反思 1引言 专业情感是描述对某一学科专业具有深刻而稳定的感情。在教学活动中,积极的专业情感容易激活人的兴奋中心,消极的专业情感则会抑制人的正常心理活动,从而导致截然不同的教学效果。生物专业的专业情感则是生物专业学生对于自己选择此专业是否能满足自身心理上或社会性需要而产生的内心体验。通过对生物专业毕业生的专业情感的调查,有利于提高学生学习质量和效果,而且能使本专业在学院将来的发展、学生的就业等方面起着很好的指导作用。 2问卷调查及结果分析 2.1调查对象调查对象为重庆长江师范学院生物专业的2011级和2012级毕业生。2011级的学生人数为70名,2012级的学生人数为80名。2.2研究方法及研究内容本课题的研究方法主要是采用问卷调查法,对2011级的学生大多采用网上问卷调查的形式,对2012级的学生则采用发放问卷的方式。参照布鲁姆和加涅制定的教育目标和情感教育目标分类理论,并结合实际,主要从生物科学专业毕业生对本专业的认同度、是否主动参与学习、学习态度、专业欣赏度及个人价值观五个方面进行设计,共设计25个问题。共发放150份问卷,实际回收的有效问卷为150份,有效回收率为100%。 3结果及分析 3.1对生物科学专业认同度的调查结果(表1)与分析由表1可知:38.7%的毕业生认为当初选择本专业是因为爱好,其余毕业生基本是由于一时兴起或被调剂而选择了本专业。69.4%的毕业生喜欢本专业,其中有54.7%的毕业生对本专业的就业前景比较有信心。在毕业生是否会从重选择本专业就读的信念上有52%的毕业生选择会继续在本专业就读。而毕业生在是否会在本专业上继续深造的这个问题上有53.3%选择了不再继续深造,但还有28.7%的毕业生不清楚自己的想法,没有规划好自己的未来。导致这些结果的原因是:生物学专业竞争力大,就业压力大,使他们对本专业的发展前景很失望,对本专业不喜欢或厌倦。另外,还有一部分学生是调剂入此专业,对所学专业不够了解,专业相关知识有所欠缺,导致专业认同度不够稳定。3.2对主动参与学习生物科学专业知识调查结果(图1)与分析由图1可知:75%的毕业生认为自己能够积极主动参与教学活动,并完成自己的学习任务;12.3%的毕业生只是为了通过考试而学习;还有12.7%的毕业生是根据自己的心情决定学不学习,不愿意学习的学生基本没有。以上结果显示:毕业生学习态度整体倾向是积极的,但大多数学生学习目的较模糊,追求学习的功利价值倾向比较明显。产生的原因可能是:本专业学生受外在促发力影响过多,欠缺内发性学习动力,不能全面认识本专业的价值取向;本专业开设的课程吸引力不够,实用价值差。3.3对生物科学专业学习兴趣的调查结果(图2)与分析由图2可知:通过4年生物专业的学习,部分毕业生对生物科学专业的学习兴趣并没有逐渐提升,只有28.7%的毕业生认为自己对本专业的学习兴趣越来越浓了,有32%的毕业生觉得自己对本专业的学习兴趣还保持原样,还有21.3%的毕业生对自己的专业没有任何感觉,不知道自己是否对本专业的学习感兴趣,甚至有少部分毕业生对本专业的学习感到厌倦,但又不得不学,但毕业生对本专业最感兴趣的课程主要是本专业的选修课程和本专业的社会实践课程。产生以上现象的原因是:学生希望教师注重学生兴趣,提供较多的实践机会,使学生能够参与到课堂中去。3.4对生物科学专业的欣赏度调查结果(表2)与分析根据表2可知:有45.3%的毕业生认为我院拥有先进的实验设备,能够充分满足学生学习的需求,这一优势比较明显;有24%的毕业生觉得我院浓厚的文化底蕴也是一个巨大的优势;还有16%毕业生认为我院的考研率高,就业形势好。有30%的毕业生认为本专业最重要的学习内容是实验技能,认为只要把实验技能掌握好了本专业的内容就可以全部完成;本专业的理论知识只有4%的人认为重要;有42%的毕业生认为实践教学技能最重要。其中有52%的毕业生认为本专业的实验主要是按照教师的演示或书本上的要求进行,有23.3%的毕业生觉得是按照教师提出问题和方法,然后学生去做,只有少部分毕业生觉得本专业的实验是自己设计自己做的。3.5对学习生物科学专业后个人价值的调查结果(表3)与分析表3可知:被调查的毕业生都认为自己在本专业学习过程中收获了东西,只是收获的东西不同而已:有33.3%的毕业生认为主要学到了新的生物知识;还有27.3%的学生认为通过学习生物,增加了对生活常识的了解;还有一部分认为自己学到了科学严谨的实验态度等。有98%的毕业生认为自己毕业后能为社会做出贡献,但有2%的毕业生认为学习本专业后自己可能碌碌无为,不能为社会奉献自己的一份力量。有28.7%的毕业生觉得在生物专业学习期间是平平淡淡的;有44.7%的毕业生觉得会铭记这段经历并将收获运用于以后的工作中;还有一部分学生认为这段经历将影响他的一生。毕业生认为本专业主要培养了师范生的素质与技能,但本专业对学生的科研创新能力又有很少的帮助,同时还有部分毕业生觉得本专业也培养了他们其他方面的能力,只是比例占得少。另外,有些学生由于受传统观念的影响,认为自己只要上了大学,将来就有了着落。 4反思 据调查问卷结果显示:大部分生物科学专业毕业生学习态度整体倾向是积极的,并能在学完本专业后感受到个人价值的存在,但是仍有部分学生学习兴趣不高、专业认同度较低等。因此,教师有意识地对学生进行情感的培养与训练,是促进学生努力学习、培养其创新精神、提高人才素质的关键。而当前各高校对学生的专业情感培养没有引起足够的重视,最终导致学生“专业认同度低、学习兴趣淡、缺乏对专业一定的欣赏”等消极专业情感。教师应加强学生对生物科学专业的情感培养,增加教育见习、实习的时间,丰富实践活动,让生物教材贴近生活,让学生体会学习此专业具有现实意义。 作者:张燕 庹贵华 单位:长江师范学院生命科学与技术学院 生物科学论文:生物科学专业核心应用能力培养模式 摘要:根据应用型本科院校人才培养目标,确定了生物科学专业的核心应用能力及与之相支撑的理论课程和实践环节体系,提出了以培养专业核心能力为导向的生物科学专业人才培养模式,通过教师教育能力、专业应用能力和创新能力培养,培养学生的岗位工作综合能力,为社会培养所需要的应用型高素质人才。 关键词:生物科学;专业核心应用能力;应用型人才 《国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010-2020年)》强调,提高质量是高等教育发展的核心任务,提高高等教育质量,最根本的是提高人才培养水平[1]。陕西学前师范学院是陕西省首批普通本科院校向应用技术类型院校转型发展试点院校,肩负着新建本科院校转型发展的示范引领重任,逐步地将“培养高水平应用型人才、建设高水平应用型大学”的理念转化为实践过程,发展专业内涵和特色,提高服务区域经济社会发展的能力,为社会培养所需要的既具有一定深度和广度的基础知识,又有较强的实践和创新能力的实务操作应用型高级人才[2]。生物科学专业是陕西学前师范学院的优势和特色专业,随着学校的转型发展和社会对应用型人才的需求,在培养师范生教师教育实践技能的同时,还要考虑到生物专业的学科特点,不断加强学生的专业应用技能培养,使学生的专业核心应用能力得到培养和提高,以提高服务地方经济社会发展的能力。 一、生物科学专业核心应用能力的内涵和培养体系 (一)生物科学专业核心应用能力的内涵 国家教育部2012版高等学校专业目录要求,生物科学专业学生主要学习数理化基础、生物学基本理论、基本知识以及人文社科知识,接受专业技能和科学研究方面的基本训练,具备科学思维和国际化视野,掌握从事生物学及相关领域的基础科学研究及应用技术开发的基本能力,能够在生物学及相关领域从事科学研究、技术开发、教学及管理等方面工作[3]。生物科学专业核心应用能力就是生物科学专业学生所具有的能够履行岗位职责的综合能力,其培养重点是要培养学生的岗位工作基本能力、教师教育能力、专业应用能力、创新能力四个方面[4],以此来促进高校教育教学质量的提升,实现应用型本科院校人才培养的目标。 (二)生物科学专业核心应用能力的培养体系 按照社会需求-人才培养目标-培养方案制定-课程设置的原则,专业课程的设置要服从于社会需求和专业人才培养目标,经过调研、修订、总结几个阶段,确定了应用型本科院校生物科学专业的核心应用能力培养体系(图1)。核心应用能力培养都设立了与之相支撑的理论课程和实践环节培养体系,其中,要重点培养生物科学专业学生的教师教育能力、专业应用能力和创新能力。 二、生物科学专业核心应用能力的培养模式 (一)教师教育能力的培养 生物科学专业培养的学生首先应当具备一名中学生物学教师的教育实践能力。教师教学能力是教师的基本素质,包括备课能力、讲课能力、课外作业布置与批改能力、学业评价能力、现代教育技术应用能力、班级管理能力等[5]。通过教育学、教育心理学、生物课程与教学论、中学教材解析、教师语言、教育评价、现代教育技术、班级管理等理论课程的系统学习,以及教师基本功“三字一话”训练、教育技术及课件制作、微格教学、师范生教学技能比赛和中学教育实习等实践环节的训练,生物科学专业学生的教学能力得到培养和加强。 (二)专业应用能力的培养 掌握生物学专业知识、培养专业应用能力是从事和胜任生物学领域教学及管理、科学研究、技术开发等方面工作的必备条件。生物学是实践性很强的学科,除了系统的学习和掌握专业理论知识外,更重要的是实践操作技能的培养[6]。为了更好地培养学生的专业应用能力,培养社会所需要的应用型人才,服务地方经济社会发展,生物科学专业开设了高等数学、基础化学、大学物理等专业基础课及实验,开设了植物生物学、动物生物学、生物化学、遗传学、微生物学、细胞生物学、分子生物学、生态学等专业核心课及实验。另外,为了更好地服务地方经济社会发展,根据秦巴山区的生物资源,开设了植物资源开发与利用、生物多样性、食用菌栽培、保护生物学、珍稀濒危植物组织培养、生物摄影技术等专业选修课程,还根据中学生物学教学需要,结合中学生物学探究性实验和中学生物学竞赛内容开设了中学生物学实验技术培训课程。通过以上几个方面的学习和训练,学生的专业知识、实验操作技能和实践应用能力都有了明显的提高。 (三)创新能力的培养 随着新一轮基础教育课程改革,教育思想和教育观念都发生了变化,在现代化的中学生物学课堂中,学生从被动接受者逐渐转变为学习的主体,教师从知识传授者逐渐转变为学生学习和科技创新活动的引导者。要有效推进素质教育,当务之急就是培养具有创新意识和创新能力的师范生[7]。通过实施导师制、指导本科生申报大学生创新创业训练项目和互联网+大学生创新创业项目、开放实验室、提高综合性和设计性实验比例、组织学术讲座、参与教师科研项目、实习与科研结合、指导学年论文和毕业论文、参加教学技能大赛和学科竞赛活动等途径,大大提高了生物科学专业学生的创新意识和创新能力。 三、生物科学专业核心应用能力培养的实践与成效 自2012年以来,通过对生物科学专业4届近300名学生的核心应用能力培养模式的探索和实践,学生的教师教育能力、专业应用能力、创新能力等方面都有了明显的提高。 (一)教学能力大幅提升 一年级通过组织院级中华经典朗诵和演讲比赛,学生的普通话水平普遍得到提高,生物科学专业毕业生普通话测试二级乙等及以上通过率100%。二年级通过开设书法课和组织院级三笔字、多媒体课件比赛,学生的课堂板书和课件制作水平有了大幅度提高,多媒体使用熟练,板书设计规范。三年级通过生物课程与教学论的学习与微格教学实践,学生掌握了生物学教师的基本教学技能,学会了课题引入、教学设计、课堂互动、难点突破、作业布置、教学反思等各个教学环节。通过组织师范生教学技能比赛,学生全员参与,逐级选拔,当场点评,每位学生的教学技能都有了明显提高。四年级通过参加为期16周的中学教育实习,参与了课堂教学、实验教学、班级管理、教研活动等全过程,同学们体验角色转换,发现自身的不足,切磋教学技能,相互促进提高,为成为一名合格的中学生物学教师奠定了基础。 (二)应用能力显著提高 三门专业基础课及实验的开设和学习,为学生掌握生物学专业知识奠定了基础。在此基础上,进行八门专业核心课程及实验的学习,使学生能够系统地掌握生物学专业知识。专业核心课实验全部独立独设课,单独计算学分,编制实验课教学大纲,实验课时量大于理论课时量。实验教学强调基础性、综合性、应用性的特点,按照基础-综合-提高的原则,对原有实验内容进行整合,减少经典性、验证性实验,增加综合性、设计性、创新性实验,一年级学生以综合性实验为主,二年级之后的学生以设计性实验为主,对三年级以上的学生开放实验室,设立专项经费开设创新性实验,并逐年提高综合性、设计性和创新性实验的比例,加强实验考核。通过对核心实验课程的训练,克服了过去实验课程相互脱节、实验内容过细过窄、学生实验技能得不到系统训练的缺陷,学生不仅系统掌握了中学生物学教学中各分支学科实验操作技能,还大大提高了实验课效率。除此之外,利用陕西省中学生生物学竞赛办公室在我校设立的优势,和多所知名中学的生物学教师探讨,结合中学生物学探究性实验[8]和中学生物学竞赛内容开展中学实验教学研究,对生物学下的八个分支学科内容进行实验设计,编写讲义,开设了中学生物学实验技术培训课程,提高生物类师范生的实验教学能力,为学生毕业后能够很快适应工作岗位奠定了基础。为了更好地服务地方经济社会发展,根据秦巴山区的生物资源,根据我校与省内多个企事业单位的合作优势,不仅为学生开设了植物资源开发与利用、食用菌栽培、保护生物学、珍稀濒危植物组织培养等专业选修课程,还与太白县政府、太白山国家级自然保护区管理局等单位联合,确立科研合作研究项目,合理开发和保护秦巴山区野生植物资源。 (三)创新能力不断增强 多元化的第二课堂科技活动,在培养本科生的应用能力、创新意识和综合素质等方面有重要的作用和意义[9]。2013年至今,已经立项大学生创新创业训练项目国家级10项、省级21项、校级32项,参与研究的学生130余人,13篇。获得互联网+大学生创新创业项目1项,参与学生5人。在野外实习和教育实习中,学生撰写了10余篇有价值的调查报告。多名学生参与教师科研项目完成学年论文和毕业论文,1名学生的科研论文入选2015年陕西植物学会论文集,5名学生的毕业论文在学术期刊发表。连续多年举办师范生教学技能比赛,推选的1名学生获得西北地区高等院校师范生教学技能大赛优秀奖。鼓励学生积极参加学科竞赛,推选的2名学生获得全国非专业组高等数学竞赛一等奖和三等奖。生物科学专业核心应用能力培养模式的成功实践,使学生的教学技能、专业应用能力、创新意识和能力都得到了培养,学生的岗位工作能力不断加强,学生学习生物学专业知识的兴趣更浓、主动性更强,同时也吸引了更多教师积极参与其中,使教师对以生为本的教育理念和应用型人才培养目标有了新的认识,对学生核心能力培养和综合素质教育的重要性和必要性认识进一步提高,极大地促进了我校的生物科学专业教学研究的改革与实践。 作者:李璟琦 贺游利 濮智颖 单位:陕西学前师范学院生物科学与技术系 生物科学论文:生物科学专业本科生导师制的实践 【摘要】通过分析生物科学专业本科生导师制的现状及存在的问题,从导师工作态度、分配制度和实施过程的改革等方面进行实践与探索,最后以微生物学课程为例提出学生四年的指导原则。 【关键词】本科生导师制;生物科学专业;微生物学 本科生导师制最早起源于英国牛津大学,它是一种学生在校期间为其配备专业导师,并由导师对学生的学习、思想和生活等方面进行个别指导和人才培养的制度[1]。本科生导师制通过教师的言传身教和个性化指导,强化对学生的培养,形成教学互动的良性机制,促进学生成长成才。随着高校学分制的实施,本科生导师制因其提高学习效率和加强学生思想政治工作的优势而被众多的学校所推广。 1本科生导师制实施的管理制度 为推进和完善学分制,充分发挥教师在学生培养中的主导作用,进一步调动学生学习的积极性和主动性,不断提高人才培养的质量,我校于2005年起全面推行本科生导师制度,并对导师工作提出具体实施办法①。1.1要求导师任职资格本科生导师制要求导师在教学过程中对学生进行思想引导、专业辅导和生活指导,我校对导师的任职要求:(1)坚持正确的政治方向,具有良好的职业道德,为人师表;(2)、教育教学经验丰富,懂得教育规律,熟悉本专业培养目标和教学计划;(3)熟悉学分制下教学管理和学生管理的相关规定,熟悉学分制的运行机制;(4)导师需具有讲师以上职称或硕士以上学位。1.2明确导师工作职责要求所聘请导师需了解学科和专业的基本情况,掌握所指导学生的学习情况,根据本专业人才培养方案和教学计划,指导学生制定切实可行的整体学习方案,进而指导学生制定学习计划,并通过各种方式经常与学生保持联系,根据学生的实际情况具体指导。1.3规定导师配备考核导师的聘任工作需在新生入学后2个月内完成,并明确指导学生名单、工作任务和任期,每位导师指导的学生一般不超过20人。导师工作的考核由院系负责,并将其与教师年度考核结合起来,对认真履行导师各项职责的教师按每生每学期0.4学时记教学工作量,对不切实履行导师职责的教师要及时进行调整。 2本科生导师制实施的现状问题 生物科学专业的本科生导师制工作由生物科学教研室负责分配安排,教研室按照学校管理制度在每学年初将大一、大二学生分配给专业教师指导,分配结果由教研室负责通知导师,由班长负责通知学生,每学期期中要求导师提交指导记录接受学校的教学检查。本科生导师制度在生物科学专业开展期间,教研室严格按照学校制度进行分配与管理,但是实施过程中发现仍然存在一定问题。2.1导师工作没有完全落实主要体现在部分导师工作的积极性没有充分调动,对学生的指导或流于形式,或没有规划,使导师工作没有充分发挥其作用。分析原因主要是:(1)个别教师对本科生导师制的认识不够;(2)多数教师虽然认同导师制工作,也很愿意与学生交流,但是因为教学、管理和科研工作繁重,很难抽出时间对学生进行具体指导;(3)导师没有实质权利对学生进行表扬或处分,所以即使导师有时间对学生进行具体指导,但当遇到学生对导师的指导不接受或不配合时,指导也就没有实际意义。2.2学生对导师制认识不够多数学生对导师制度和导师职责不是很了解,每学年初只知道自己被分配给了哪位老师指导,但对导师会指导哪方面或自己希望导师从哪方面指导不是很清楚,造成两种极端,一种是大事小事都找导师,把导师当成了班主任或辅导员;一种是导师不组织见面,学生决不会主动找导师交流。 3本科生导师制的改革探索 3.1统一对导师工作的认识[1]首先在每学年开学初,教研室组织教师就导师制的重要性、改革创新等组织专题教研活动,统一教师对导师工作的认识,在符合学校制度要求的前提下,结合生物科学专业特点,明确本专业导师的工作职责。因为生物科学专业各班级都配有班主任,所以关于学生生活、思想等方面的教育相对较少,导师主要职责是对学生的专业学习教育,让学生了解人才培养方案、教学目标、专业技能,结合各学科竞赛、毕业论文等进行指导。3.2依据制度,选聘导师对仍未认同导师制工作的教师可暂缓分配学生;在统一认识的前提下,对教学、科研等工作任务重的教师,可适当减少分配学生人数,以保证每学年选聘导师的工作积极性和工作效率。3.3组织学生,讲解制度教研室在每学年初利用新生入学教育向学生介绍本科生导师制的实施办法和生物科学专业导师的主要职责,使学生理解辅导员、班主任与导师的职责区别,鼓励学生主动联系导师,使导师工作成为教师课堂教学与学生思想教育的延伸。3.4分配制度改革生物科学专业的本科生导师制只针对大一、大二学生,为了更好的发挥导师制的作用,教研室对分配制度进行改革,大一新生因为对老师不熟悉,对自己的方向也不清楚,所以主要采取随机分配原则;大二学生因为经过一年的学习,对导师比较了解,有些学生已经在导师的指导下开展了相关实验,所以分采取学生选择导师的分配原则,如遇冲突,需结合导师的意见进行调整。3.5制定《生物科学专业本科生指导手册》手册中明确学校本科生导师制实施办法、生物科学专业本科生导师制实施细则、指导学生联系方式、导师每学期的指导计划、指导记录表及年度工作总结。手册的制定,可以提高导师及学生对导师制的重视,同时也便于材料的检查、整理及归档。3.6以微生物学课程为例介绍导师制的具体实施对于大一新生,导师负责指导其了解微生物实验室,认识各种仪器、器皿和试剂,鼓励其走进实验室,参与实验室的日常维护与管理;大二学生已经开始学习微生物学课程,导师负责指导其为实验室基础实验做准备,提高微生物实验技能,同时尝试开展实验;大三学生不执行导师制,可在这一年分配毕业论文导师,继续开始相关实验;针对大四学生,毕业论文导师可指导其对实验数据进行验证、整理、分析并形成毕业论文。使本科生导师制工作基本形成“大一分配、大二选择、大三确定、大四完善”的四年指导原则。 4结语 生物科学专业本科生导师制在实施期间,通过不断的改革创新取得了一定的成效,在一定程度上促进了教育观念的变革和教育质量的提高,但也存在很多的问题。本科生导师制作为一个系统工程,涉及教师、学生及学校的管理等各方面工作,需要各方努力,在实践中不断完善,才能取得更好的效果。 作者:艾银婷 单位:榆林学院生命科学学院 生物科学论文:技术研究与生物科学论文 1生物科学技术的应用浅析 随着我国生物技术的不断发展,生物技术的应用变得越来越广泛,下面我们来具体分析生物技术领域中的应用。生物技术类药品开发已是各国政府发展战略中的重要组成部分,改革开放以来,国家对生物技术制药的高度重视,特别是生物高新技术领域,以大量的资金和人力日前我国生物技术。药用部分领域已达到国际水平,各种生物医药市场或进入临床试验。 1.1生物科学领域的农业方面的应用 生物技术应用领域不同的是,农业领域。农业生物技术领域中应用十分广泛的脚步已经渗透到每一个角落。取得的成绩也是最大的。人们运用相关生物技术有效的增加粮食作物产量,还有些病虫害防止。下面,我们具体分析了21世纪以来,基因组学的研究又推进一系列突破生物技术进人更加迅猛发展的新阶段,包括动物、植物、微生物生物技术、农业生物技术已经在新的农业科技革命的强大动力小才这么部门间因作物也已经大规模推广应用抗虫方向相同,抗疾病,抗除草剂的部门间因棉花玉米、大豆、油菜等。进人大规模商业化阶段是应用现代分子生物学和传统植物育种科学结合的男人。新兴的分子育种学。检查生物科学技术部门间因克隆领域的应用,几年前,一个技术受到人们的重视,许多人很有兴趣,许多人持反对意见,这项技术是部门间因复制技术。该技术是最近几年,由于生物科学技术的迅速发展,还开始了。下面,我们马上就来具体分析一下。我国的动物生物反应器的基础研究和开发水平总体上同国外相比,差距仍在三年,利用部门间的因有线生物反应器表达多种疫苗、药物技术在小断体人类细胞的多种优良种牛成功率的研究现在正迅速增加。 1.2生物科学技术在转基因克隆方面的应用 前几年,有一项技术受到了人们的重视,有很多人很感兴趣,也有很多人持相反的意见,这项技术就是转基因克隆技术。该项技术近些年啦,因为生物科学技术的融入,也迅速的发展起来了。下面,我们就来具体分析一下。我国动物生物反应器基础研究与开发水平在总体上同国外相比仍有三年的差距,但利用转基因羊乳腺生物反应器表达多种疫苗和药物的技术正在小断完善体细胞克隆多种优良种牛的研究成功率正在迅速提高。 2生物科学与技术研究进展分析 下面,我们来分析一下生物科学与技术的研究成果。 2.1浅析基因工程技术的建立与应用 基因工程技术是一种基于基因的技术,该项技术正式因为基于基因,因此可以有效的,根本的改善一些生物的本质。因此,具有很高的研究价值。基因工程主要基因克隆是指定任何基因组基因克隆化。基因工程在农业、畜牧业、酿造业、制药业、水产业等力量已经因为应用效果进行了深入的研究,而对基因工程人遇难船上的更复杂的、和人际关系???。生物的基因组的各种生物的认识的人和改造,有差异时,从基因组上找到真正的原因,生物学因为我地分子生物学和生命科学时代。 2.2浅析,细胞综合技术及应用实例 人的身体是由许多细胞构成,每种细胞都发挥着不同的作用。所以生物技术领域的应用,细胞大的研究价值。同其他生物技术领域的应用。细胞综合技术快速纯合新品种的方法和技术。特别是和杂交,远缘杂交、辐射等新技术结合,说明我们自21世纪以来,生物科学已经发生的原始细胞生命的起源、生命进化的新物种的形成与改造等重大理论问题上有很大的发展,人类的生物本质的认识,对遇难船没有大的提高,改造理论和实践上对生物的影响作物新品种的选育有良好的指导作用。 2.3规模浅析人类基因组计划的实施 人类基因组计划,但许多年前,当时的生物科学技术的不断完善,因此还计划及时得到了。最近几年,随着生物科学技术的发展,终于得到了这个计划。中国科学院遗传的人类基因组研究中心,国家人类基因组中心和北南电力动力中心一起承担国际人类基因组的连续测量工作目前已基本完成遗传图、物理图像、复印地图制作比人体基因组研究小只具有理论意义。其次,许多研究文献的能力的生物技术实现工业化、商业化过程。中都需要整合经济学、伦理学、法律、管理学等多个学科的社会科学知识和环境对他的评价、社会管理等方面的经验,通过对应的生物科技应用中形成的技术。挑战当然同时也需要中国科学管理部门及高等教育机构相互配合。 3生物技术的发展,对社会的影响 生物技术的发展已经影响社会的许多方面。下面,我们的生物技术促进多学科的融合,促进生物技术方面的技术多起床。先说生物技术实现了多学科的集成。人类生命科学实验探究的孟德尔著名的豌豆实验后的细胞杂交技术开发小细胞核及细胞质结合形成理想的供体细胞特征杂种全同胞这一切都说明生物科学技术学多学科知识的发展。是的,集成在一起,生物科学技术的基础。 4结语 我国是世界上人口最多的国家,拥有众多的人口,首先要解决的就是人们的衣吃住行。在吃的方面,因为我国人口实在过多,致使我国粮食产量虽然很多,但是还不能满足人们正常的需求,每年还需要从别的国家进口大量的粮食。因此,如何增大粮食产量成为了我国农业的首要任务。生物技术的出现,极大程度的解决了我国粮食产量不够的问题。科学家们利用相关的生物技术,大大提高了,农作物的适应能力,比如说可以在一些高寒的地方种植一些温带的植物,增大当地的植物的多样性,从而解决我国粮食短缺的问题。上面提到的只是,生物技术应用在我国农业方面的运用,希望生物技术相关部门,能够研究出更加实用的技术,更好的造福人类。 作者:李廷 单位:哈尔滨师范大学
科学技术论文:论农业科学技术的发展与运用 1新农村建设中存在的问题 1.1传统农业生产方式效率低下 改革开放以来,随着工业化进程的不断推进,我国传统的农业生产方式发生了巨大的改变,机械化程度明显提高,农业生产取得了可喜可贺的成就。尽管如此,我国的农业生产仍然是典型的劳动密集型产业,以家庭为单位,小面积经营。这种一家一户分散经营生产方式,包括种植业和养殖业均需在单位面积投入大量的劳动力,且以低水平、重复为主,很难形成规模化和集约化,造成资源的极度浪费。既不适应不断提高的农业生产要素水平和社会化分工的要求,也无法应对日益增加的市场风险,更不利于农业科技进步。尽管农村城镇化进程促进农民收入增加、生活水平提高,但导致大量农村劳动力转向城市,造成农户兼业化和村庄空心化现象。不但不能从根本上解决传统农业生产方式效率低下的问题,反而导致城乡收入差距逐渐拉大,影响“农业、农村、农民”3者共同协调发展。 1.2农产品流通和市场建设有待优化 农业产业结构调整的不断深入为现代化农业,尤其是农产品的流通和市场建设提出了新的挑战。目前我国市场农业还处于发展完善阶段,市场信息不能及时、准确地在供需双方交换,生产不能与市场相适应;产业布局和专业化分工错乱,不符合现代化市场的需求;储运加工系统不畅,导致“卖难”问题十分突出。这些问题都大大地抑制了广大劳动者进行农业生产和农产品结构调整的积极性。 1.3粮食安全与食品安全令人担忧解决好我国13亿人口的吃饭、穿衣问题,始终是党和政府的头等大事。作为一个全球性话题,粮食与食品安全受到国际社会的广泛关注。随着全球气候变暖的加剧带来的极端气候,导致粮食大面积减产及病虫害问题,始终威胁着我国的农业生产。当前,随着分子生物学技术的飞速发展,转基因已走出实验室,成为动植物育种的常规手段。通过转基因技术培育的新品种,正逐步侵入和占领传统的农业国家,我国同样未能幸免。尽管该技术在提高产量、抗逆及抗病虫害方面比传统作物有着巨大的优势,但是其安全性却无法准确评估。转基因作物的大面积推广,不仅危害食品安全,更不利于我国种质资源和生物多样性的保护。食品安全问题直接关系到广大人民群众的健康和生命安全,影响到经济的健康发展和社会的和谐平稳。当下食品安全问题层出不穷,屡禁不止。这些接连不断发生的事件,引发了党和政府对食品安全问题高度关注。 2农业科学技术发展现状 我国农业科学技术拥有悠久的历史和曾取得过令人瞩目的辉煌成就。18世纪以来,西方以实验为基础的现代科技体系引领了科学技术发展的方向,生命科学的发展与创新,尤其是数量与分子遗传学技术的进步,极大地促进了传统农业的发展与变革。我国用了近半个世纪,尤其是改革开放后的30年,依靠自己的力量,不断努力进步与创新,极大地提高了农业科技水平和综合竞争力。尽管我国人口增加了2.4倍多,但粮食产量由1949年的1亿t多,增加到5.9亿t,其增长速度远远超过人口增长。 3农业科学技术在新农村建设中的作用 3.1稳定发展农业生产 农业发展是“三农”建设的基础,而科技创新更是社会发展的第一推动力。创新是社会主义新农村建设的根本特征,从家庭联产承包责任制,这一制度创新,彻底改变了我国农村的产业结构到现代化农业工程——超高产作物选育、现代化的畜禽育种技术、应对各类自然灾害的重大工程等,通过高科技手段不仅使得农业生产环境和生产方式发生了根本性的改变,更提高了对环境的适应和抵御自然灾害的能力。“种瓜得瓜,种豆得豆”,这是古人总结出的一句老话,从中反应出了优良品种的重要性。在生命科学爆发式发展的推动下,尤其是经典数量遗传学与分子遗传学相结合促成了现代化的作物、畜禽选育技术。高密度芯片和深度测序技术的出现,不仅使科技工作者更方便地定位疾病和生产相关候选基因,其衍生出的全基因组选择技术在作物、畜禽育种领域的应用大大缩短了世代间隔、加快遗传进展,极大地降低了育种成本。而应用现代技术进行抗病、抗逆育种,使得自然环境较恶劣的地区进行农业生产成为可能。被誉为我国农业战线上的“两弹一星”——黄淮海平原旱涝盐碱综合治理更是应用现代化农业科技手段,在党和各级政府协同努力下重点针对盐碱障碍耕地淡水匮乏问题,改善种植结构,改良工程和农艺措施,选育耐盐抗旱新品种,综合利用咸水和雨水资源对这一饱受旱涝、盐碱和风沙危害的地区开展大规模的综合治理和开发。其产生的经济、社会和生态效应不可估量,在社会主义新农村建设热潮中起到了先锋模范带头作用。 3.2推动农业产业化进程 农业现代化发展的核心是农业生产方式,如何充分发挥农业的生态、环境和经济功能,改变农村生产、生活方式,推动城镇化进程是党和政府始终关心的问题。农村传统的生产方式无法适应现代农业产业化、集约化和规模化经营的需要,而城镇化的进程使得大量青壮年劳动力离开世代耕作的土地进城务工,而留守农户身兼数业,无心种田。这些归根结底是传统劳作方式生产效率低下,不能为劳动者带来切实的利益。农业产业化,这一生产方式的转变应时而生,体现了先进生产力发展的要求,不仅能够推动农村经济和生活结构的调整,同时也是农民增收和提高我国农业竞争力的重要途径。产业结构的优化、集约化程度的提高和农业基础设施的建设都为这一进程提供了有力的条件。用现代化的工业理念来规划农业生产,通过土地集约经营,不仅可以加速农业科技在实际生产中的应用,更能加速农民生产和生活方式的转变。农业科技园区正是这一理念的体现,作为一种新型的农业发展模式,它以技术密集为主要特征,在农业高新技术开发、试验和推广中发挥重要作用。农产品的高效快速流通也是困扰农业产业化进程的一大难题。随着我国农产品“七区二十三带”布局的完成,现代化的农产品收储、加工、运输技术为“减少流通成本,提高流通效率”提供了强有力的支持。 4结论 我国新农村建设正在进入新的阶段,党和政府不断加大“强农、惠农、富农”政策力度,促进农村社会结构转型和城乡发展。这一过程中显现出的传统农业生产方式效率低下、粮食和食品安全及农产品流通和 市场建设问题亟待解决。借助农业科技的快速发展,不仅可以稳定快速地发展农业,推动农业产业化进程,缓解粮食和食品安全问题,使农业经济发展,农民致富,“农业、农村、农民”3者共同协调发展,才能缩小城乡差距,达到共同富裕。 科学技术论文:铁磁材料在现代科学技术中得到广泛的应用 【关键词】铁磁材料,磁导率,磁滞,软磁材料 铁磁材料在现代科学技术中得到广泛的应用,随着材料科学的发展,它已成为一种重要的智能材料。本文主要介绍铁磁材料的原理,分类,及其应用;并对三类主要铁磁材料详细介绍,包括软磁材料,硬磁材料,矩磁材料。 随着工及电讯技术的兴起,开始使用低碳钢制造电机和变压器,在电话线路中的电感线圈的磁芯中使用了细小的铁粉。氧化铁。细铁丝等。到20世纪初,研制出了硅钢片代替低碳钢,提高了变压器的效率,降低了损耗。直至现在硅钢片在电力用软磁材料中仍居首位。到20年代,无线电技术的兴起,促进了高导磁材料的发展,出现了坡莫合金及坡莫合金磁粉芯等。从40年代到60年代,是科学技术飞速发展的时期,雷达。广播。集成电路的发明等,对软磁材料的要求也更高,生产出了软磁合金薄带及软磁铁氧体材料。进入70年代,随着电讯。自动控制。等行业的发展,研制出了磁头用软磁合金,除了传统的晶态软磁合金外,又兴起了另一类材料—非晶态软磁合金。 铁磁材料是受到外磁场作用时显示很强磁性的材料。例如铁,钴,镍和它们的一些合金,稀土族金属以及一些氧化物都属于铁磁材料,具有明显而特殊的磁性。首先,它们都有很大的磁导率μ;其次,它们都有明显的磁滞效应。 磁导率(magnetic permeability):表征磁介质磁性的量。常用符号μ表示,μ为介质的磁导率,或称绝对磁导率。磁滞----铁磁体在反复磁化的过程中,它的磁感应强度的变化总是滞后于它的磁场强度,这种现象叫磁滞。高磁导率是铁磁材料应用特别广泛的主要原因。磁滞特性使永磁体的制造成为可能,但在许多其他应用中却带来不利影响。当铁磁材料处于交变磁场中时将沿磁滞回线反复被磁化。在反复磁化的过程中要消耗额外的能量,以热的形式从铁磁材料中释放,这种能量损耗称为磁滞损耗,磁滞损耗不仅造成能量的浪费,而且使铁芯的温度升高,导致绝缘材料的老化,所以应尽量减少。 软磁材料(soft magnetic material):具有低矫顽力和高磁导率的磁性材料。软磁材料易于磁化,也易于退磁,广泛用于电工设备和设备中。软磁材料在工业中的应用始于19世纪末。软磁材料主要有,以金属软磁材料(以硅钢片,坡莫合金等为代表,包括Fe系,FeSiAl系和 FeGo系等)和铁氧体软磁材料(如MnZn系,NiZn系和MgZn系等)为代表的晶体材料,非晶态软磁合金(主要分为Fe基和Go基两种)以及近年来发展起来的纳米晶软磁合金,如纳米粒状组织软磁合金,纳米结构软磁薄膜和纳米线等等。应用最多的软磁材料是铁硅合金(硅钢片)以及各种软磁铁氧体等。 硬磁是指磁化后不易退磁而能长期保留磁性的一种铁氧体材料,也称为永磁材料或恒磁材料。硬磁铁氧体的晶体结构大致是六角晶系磁铅石型,其典型代表是钡铁氧体BaFe12O19。这种材料性能较好,较低,不仅可用作电讯器件如录音器、电话机及各种仪表的磁铁,而且在、生物和印刷显示等方面也得到了应用。硬磁材料常用来制作各种永久磁铁、扬声器的磁钢和电路中的记忆元件等。在电学中硬磁材料的主要作应是产生磁力线,然后让运动的导线切割磁力线,从而产生电流。 磁带录音原理:硬磁性材料被磁化以后,还留有剩磁,剩磁的强弱和方向随磁化时磁性的强弱和方向而定。录音磁带是由带基、粘合剂和磁粉层组成。带基一般采用聚碳酸脂或氯乙烯等制成。磁粉是用剩磁强的r-Fe2O3或CrO2细粉。录音时,是把与声音变化相对应的电流,经过放大后,送到录音磁头的线圈内,使磁头铁芯的缝隙中产生集中的磁场。随着线圈电流的变化,磁场的方向和强度也作相应的变化。当磁带匀速地通过磁头缝隙时,磁场就穿过磁带并使它磁化。由于磁带离开磁头后留有相应的剩磁,其极性和强度与原来的声音相对应。磁带不断移动,声音也就不断地被记录在磁带上。 矩磁材料,这里是指具有矩形磁滞回线的铁氧体材料。它的特点是,当有较小的外磁场作用时,就能使之磁化,并达到饱和,去掉外磁场后,磁性仍然保持与饱和时一样。如镁锰铁氧体,锂锰铁氧体等就是这样。这种铁氧体材料主要用于各种电子的存储器磁芯等方面。应用于计算机磁性存储设备和作为乘客乘车的凭证和票价结算的磁性卡所用的磁性材科及作用原理,同磁带所用的磁性材料及作用原理基本相同。但材料是矩磁材料(易磁化不易去磁)。 科学技术论文:科学技术思想是邓小平理论的重要组成部分 【内容提要】邓小平科学技术思想是邓小平理论的重要组成部分,它不仅内容丰富,而且体系完整。邓小平科学技术思想发展了马克思主义科学技术思想的机理,集中体现了邓小平理论发展马克思主义理论的机理,前者是后者的缩影。在邓小平科学技术思想指导下,我国各族人民科学精神振奋,科技意识不断增强,在科技人才的培养、科技与教育的协调发展、先进科技的引进、科技推动经济社会协调发展等方面都取得了举世瞩目的巨大成就,这正体现了邓小平科学技术思想巨大的实践价值。 【摘 要 题】理论探讨 【关 键 词】邓小平科学技术思想/邓小平理论/组成部分/发展机理 【 正 文】 邓小平同志生前十分关心和密切注视世界科学技术发展的情况,具体、直接地指导和大力推动我国科学技术事业的发展,在这一伟大的实践中孕育和形成了邓小平的科学技术思想。这一思想不仅在理论上有着重要的意义,而且在实践中发挥了并继续发挥着巨大的现实作用,已成为邓小平理论的重要组成部分。完整、全面地把握这一思想对于建设四个现代化尤其是科学技术现代化,促进我国经济和社会的全面发展,有极其重要的意义。但是,迄今在邓小平理论的宣传和研究工作中,并没有把邓小平科学技术思想放在应有的高度。事实上,无论从内容、理论意义和现实作用看,科学技术思想在邓小平理论的整个系统中都是一个相对独立的完整的子系统,它应占有自己的位置,把它分散在邓小平理论的其他部分中进行研究和阐述是不恰当的,不利于更深刻地揭示它丰富的内涵和精髓。 一、丰富的内容和完整的体系 仅仅从已公开发表的文献看,邓小平科学技术思想内容就已是非常丰富、深邃的了,涉及到相当广泛的领域,主要有下面6个方面的内容:1.科学技术是第一生产力;2.科学技术对社会及世界政治斗争的意义;3.发展科学技术,不抓教育不行;4.双管齐下促进科技与经济相结合;5.国家要发展就要引进先进的科学技术;6.关于科技人员和科研机构管理的指导思想。邓小平在多种场合、多次对上述6方面作过深刻的说明和论证。例如:1978年在“全国科学大会开幕式上的讲话”、1985年“在全国科技工作会议上的讲话”、1988年“会见捷克斯洛伐克总统胡萨克的谈话”及同年“听取关于价格和工资改革初步方案汇报时的谈话”等文献,结合当代科学技术发展的实践、科学技术推动经济和社会发展的实践,具体、系统地阐述和论证了“科学技术是第一生产力的思想”;1979年“在党的理论工作务虚会上的讲话”、1978年“在全国科学大会开幕式上的讲话”、1985年“在军委扩大会议上讲话”、1986年“会见李政道夫妇的谈话”、1988年“视察北京正负电子对撞机工程时的讲话”等文献,深刻阐述了科学技术对社会及世界政治斗争的深远影响和重要意义;1977年“在全国教育工作会议上的讲话”、同年“同中央两位同志的谈话”、1978年“在全国教育工作会议上的讲话”、1979年“在中央党、政、军机关副部长以上干部会上的报告”、1982年“陪同金日成去四川访问途中的谈话”、1985年“在全国教育工作会议上的讲话”等文献,非常透彻地分析和阐述了发展科学技术,不抓教育不行的道理;1977年“在科学和教育工作座谈会上的讲话”、1983年“同国家计委、国家经委和农业部门负责同志的讲话”、1985年“在全国科技工作会议上的讲话”、1988年“听取价格和工资改革初步方案汇报时的谈话”等文献,强调要抓住体制改革这一最根本最核心的问题,用双管齐下的方法使科技和经济有机地结合起来、协调发展,并提出了更具体、对现实更有指导意义的理论;1975年“在国务院讨论国家计委起草的《关于加快工业发展的若干问题》时的谈话”、1978年“在全国科学大会开幕式上的讲话”、1985年“会见坦桑尼亚联合共和国副总统姆维尼时的谈话”等文献,结合中外历史和现实说明国家要发展不引进先进的经验和科学技术是不可能的,这不是权宜之计,而是一项长远的国策;在上述众多文献中,邓小平还多次从不同的角度、不同的侧面论述过关于科技人员和科研机构管理的指导思想。上述6个方面不仅内容丰富,而且构成一个完整的系统,简明、精辟地阐述了当代科学技术同经济和社会各个领域的密切联系和相互作用,以及科学技术对国家的繁荣、社会的进步、世界的发展所起的作用、所处的地位、所具有的意义。邓小平科学技术思想就其本身而言,就是一个相对独立的、有自己结构、自成体系的系统,但在邓小平理论的整个体系中,它又是一个与其他部分有着密不可分的联系、占有自己独特位置、不可缺少、不可取代的子系统。在整个邓小平理论体系中,我们可以看到邓小平在论述其他领域的问题时,往往都从科学技术的视角加以考虑,有时还从科学技术对所论述问题起的作用和具有的意义加以说明。在论述到科学技术的问题时,往往又联系到与之有关的其他领域的实际,邓小平对当代科学技术的特性、作用、意义的认识是非常深邃的。如果我们考察一下马克思、恩格斯、列宁、斯大林、、邓小平等留下的理论宝库,除恩格斯之外,邓小平对科学技术的认识可以说是最深刻、最全面、最自成体系的。 二、邓小平理论发展马克思主义的一个缩影 邓小平理论发展了马克思主义。这种发展首先是实践的发展,是邓小平依据马克思主义的基本原理,以过人的智慧和胆略在对当代人类社会发展的实践进行了准确、深刻的总结和概括的基础上大力创新而形成的。它是在实践中产生和形成的,它本身的发展也离不开实践。这是邓小平理论发展马克思主义的机理。这一机理在邓小平科学技术思想对马克思主义科学技术思想的发展中得到充分的体现和反映。因此,邓小平科学技术思想是邓小平理论发展马克思主义的一个缩影。比如邓小平提出的“科学技术是第一生产力”的论断及其后对此的一系列阐述,清楚地显示了这一点。马克思在《资本论》中已很明确地指出科学技术是生产力中一个相对独立的因素,但他没有把科学技术放在生产力的首位。在马克思之后,列宁和斯大林虽然也十分重视科学技术的发展,对科学技术推动经济和社会发展所起的重要作用和意义有深刻的论述,但是他们对科学技术、生产力问题也发表过一些不那么准确、起码是容易被人误解的言论。比如列宁讲过,人类社会的发展也是由物质力量即生产力的发展所决定的,全人类的首要生产力是工人、劳动者。列宁把生产力定义为物质力量,科学技术不是纯粹的物质力量,它就不是生产力要素了。斯大林也讲过,用以生产物质资料的生产工具,藉有一定的生产经验与劳动技能之助发动着生产工具实现着物质资料之生产的人们……构成社会主义生产力。斯大林实际上把生产力要素定义为生产工具和劳动者。在这样的背景下,前苏联有关科学技术与生产力的宣传和研究中,一直把科学技术摒于生产力要素之外,如果有所谓争议的话也仅仅局限于劳动对象属不属于生产力要素,即二要素还是三要素之争。新中国成立后,在这方面也承袭了苏联的理论,包括都把科学技术摒于生产力要素之外。这样做在理论上是片面的,在实践上是非常有害的,它阻碍了科学技术的发展,忽视了科学技术人员的作用,压抑了他们的积极性。粉碎“”后,邓小平拨乱反正,在1978年全国科学大会开幕式上的讲话中,第一个问题就开宗明义地讲:“科学技术是生产力”;10年之后,即1988年又不失时机地提出:“马克思讲过科学技术是生产力,这是非常正确的,现在看来这样说可能不够,恐怕是第一生产力”,“依我看,科学技术是第一生产力。”(注:《邓小平文选》第3卷,人民出版社1993年版,第107页。)很明显这是邓小平对马克思科学技术思想的丰富和发展。这种发展首先是实践的发展,即科学技术实践的发展,科学技术与社会生产的关系及其推动作用的实践的发展。在20世纪以前,往往是生产实际的需要刺激了技术的发展,生产和技术的实践又为科学理论的概括提供了必要的基础。即生产技术科学的过程。如16、17世纪由于社会生产对动力的需求促成了蒸汽机技术的发明,提高蒸汽机效率的实践促成了热力学理论的诞生。对此恩格斯作了十分精辟的概括:“社会一旦有技术上的需要,则这种需要就会比十所大学更能把科学推向前进。”(注:《马克思恩格斯选集》第4卷,人民出版社1972年版,第505页。)这与当时的实践是完全一致的。但是,进入20世纪特别是60年代以来,生产、技术、科学这种关系开始逆转过来了。由于科学迅猛发展,科学理论往往走在技术和生产的前面,并为技术和生产的发展开辟了广阔的道路,它们相互促进的时间越来越短,效果越来越大。如20世纪初爱因斯坦提出的质能关系式,后来哈恩的实验和梅特纳的分析,到最后原子能在军事上和工业上的应用,都表明了科学技术生产的过程,激光和半导体产业也是这样。实践表明科学技术的地位较之马克思、恩格斯时代已有新的飞跃,具有第一位的意义,实践已凸显了科学技术是第一生产力的地位。对此邓小平作了深刻而准确的总结和概括:“现代科学技术为生产技术的进步开辟了道路,决定了它的发展方向。许多新的生产工具、新的工艺,首先在科学实验室里被创造出来。一系列新兴的工业,如高分子合成工业、原子能工业、电子计算机工业、半导体工业、宇航工业、激光工业等,都是建立在新兴科学基础上的。当然,不论是现在或者今后,还会有许多理论研究,暂时人们还看不到它的应用前景。但是大量的历史事实已经证明:理论研究一旦获得重大突破迟早会给技术和生产带来极其巨大的进步。当代的自然科学正以空前的规模和速度应用于生产,使社会物质生产的各个领域面貌一新。特别是电子计算机、控制论和自动化技术的发展,正在迅速地提高生产自动化程度。同样数量的劳动力,在同样的劳动时间里,可以生产出比过去多几十倍几百倍的产品。社会生产力有这样巨大的发展,劳动生产率有这样大幅度的提高,靠的是什么?最主要的是靠科学的力量、技术的力量。”(注:《邓小平文选》(一九七五——一九八二),人民出版社1993年版,第84页。) 此外,从20世纪以来科学技术与生产力其他因素的关系的实际来看,科学技术也凸现了其第一的地位。 从科学技术与劳动力的关系方面看,当今高科技对劳动者知识结构有特殊的、专门的要求,在高科技生产系统中人们用的主要是头脑而不是灵巧的双手,拼的是知识而不是体力。现代生产本质上已成为科学技术的物化,一个没有基本的、起码的科学技术知识的劳动者,根本发挥不了作用。当今的科学技术决定了劳动者的效率,科学技术带来的收益几乎是无限的。从科学技术与劳动资料的关系方面看,高科技使劳动资料从代替人的体力劳动朝着代替人的脑力劳动方向转化,使生产效率得到极大提高,将科技的新发展迅速融汇到劳动资料中已成为发展生产力的一条重要途径。在这一关系中,科学技术也凸显出第一位的作用。从科学技术与劳动对象的关系方面看,当今科学技术已不断改变着劳动对象的面貌,扩大了劳动对象的范围、种类,使劳动对象的品质、性能和用途发生明显的变化。据不完全统计,当代人们借助科学技术已创造出800多万种新材料,使劳动对象越来越丰富多样,大大发展了生产力。从科学技术与生产管理的关系方面看,现代管理广泛地应用最新的科技,使人、财、物得到最合理的利用,取得最大的经济效益。如果说现代生产管理对生产的发展起着重要作用的话,那么现代管理又极大地依赖于先进的科学技术,一些巨大的工程离开科学技术根本无法进行管理。 正是这些实践,为“科学技术是第一生产力”思想的产生奠定了坚实的基础。 从上述说明可以看到邓小平“科学技术是第一生产力”的思想对马克思相应思想的发展的机理是非常清晰的。邓小平科学技术思想发展了马克思主义科学技术思想,它的机理,与邓小平理论中的其他部分发展马克思主义的机理是一致的。但是,其科学技术思想最清晰、最简明地凸现了这一机理。因此,在邓小平理论的宣传和研究中,把邓小平科学技术思想作为一完整部分放在应有的位置上,是具有重要的理论意义的。 三、巨大的现实作用 粉碎“”后不久,我国科学技术与文教事业在邓小平的直接关心和指导下,在极“左”思潮的桎梏中首先突围而出。我国科技工作者积极工作,不仅出了很多科技成果,“而且以主人翁的态度,为国家出了许多很好的主意。……科学技术专家这样广泛地参加经济、社会决策活动,是我国几千年历史上从来没有过的”。(注:《邓小平文选》第3卷,人民出版社1993年版,第108页。)邓小平还高兴地指出:“现在连山沟里的农民都知道科学技术能够使生产发展起来,使生活富裕起来”。(注:《邓小平文选》第3卷,人民出版社1993年版,第107页。)当时神州大地学科学、用科学的浪潮澎湃高涨,我国科技事业空前繁荣。 要发展科学技术,首先就要有人才。作为邓小平科技思想的一个重要内容,就是强调“发展科学技术,不抓教育不行”。他揭示了当代科学技术与教育的深刻联系,指出发展科学技术的根本在发展教育,主张将科学技术与教育的发展统一起来,使之构成相互促进的良性循环机制。邓小平当时非常明确地指出:“我国科学研究的希望,在于它的队伍有来源。科研是靠教育输送人才的,一定要把教育办好。”(注:《邓小平文选》(一九七五——一九八二),人民出版社1993年版,第47页。)“要千方百计,在别的方面忍耐一些,甚至牺牲一点速度,把教育问题解决好。”(注:《邓小平文选》第3卷,人民出版社1993年版,第275页。)正是在这一思想指导下,20世纪70年代末以来,我国教育事业一派繁荣,小学、中学、大学的规模和水平空前大发展,培养了大量的优秀人才。这批人才已成为我国科学技术各个领域的主力和骨干,成为支撑我国科学技术发展的中坚力量。原来令人十分担忧的人才断层已得到较好地弥补。为了加快发展科学技术,邓小平还主张“接受华裔学者回国”、“请外国著名学者来我国讲学”、“派人出国留学”(注:《邓小平文选》(一九七五——一九八二),人民出版社1993年版,第54页。)等措施。这些举措付诸实践后,都产生了很好的效果。正是在邓小平“发展科学技术、不抓教育不行”,要使科学技术与教育协调发展的思想指导下,改革开放以来我国科技事业和教育事业人才辈出,相得益彰,大大缩短了与先进发达国家的科技差距,有个别领域甚至达到世界领先的地位。 发展科学技术根本的目的就是要促进经济和社会的发展,这就要求科学技术与经济互相结合、协调发展。但是,这是一个比较棘手的问题,不单我国没有解决好,连西方一些科技发达国家也没有解决好。在上个世纪70年代末80年代初经过几年拨乱反正、正本清源之后,1985年初邓小平就明确提出:“在方针问题、认识问题解决之后,还要解决体制问题。”“现在要进一步解决科技与经济结合的问题。”“新的经济体制应该是有利于技术进步的体制,新的科技体制,应该是有利于经济发展的体制。双管齐下,长期存在的科技与经济脱节的问题,有可能得到比较好的解决。”(注:《邓小平文选》第3卷,人民出版社1993年版,第108页。)邓小平还主张:“生产部门的科研队伍恐怕是最大的。科学不是划分为基础科学和应用科学吗?生产部门也会有搞基础科学的,但要着重搞应用科学;科学院和大学可以多搞一些基础科学,但也要搞应用科学,特别是工科院校”。(注:《邓小平文选》(一九七五——一九八二),人民出版社1993年版,第50页。)在这一思想指导下,我国的科研机构、大学主动和企业联系,各级政府及相关部门积极牵线搭桥。大量科研成果转化为企业产品,企业急需解决的技术难题又大量汇集到科研机构,从根本上扭转了以前学、研、产脱节的被动局面。随着技术贸易市场的开发,科技成果更迅速、更直接、更规范地融入企业生产之中,产生了巨大的经济效益。更可喜的是我国大、中、小企业按照邓小平的思路,“随着工业的发展,企业的科技人员应当越来越多,在全部职工中所占的比例应当越来越大。大厂要有自己独立的科研机构,小厂的科研可以由市里综合办,也可以由几个厂联合在一起搞”,(注:《邓小平文选》(一九七五——一九八二),人民出版社1993年版,第29页。)纷纷办起了自己的科研机构,从根本上改变了我国很多企业没有自己的科研机构的历史。这些科研机构一建立就为企业增添了新的活力,到上世纪90年代,已成为支撑企业的中坚力量。由于科学技术研究与生产紧密结合,使我国的经济发生了翻天覆地的变化,为90年代后乃至21世纪的发展奠定坚实的基础。比如珠江三角洲高技术企业,由于有了自己的科研机构,再加上与国家科研机构和大学的紧密联系,即使是在最近几年全球经济低迷的情况下,高技术新产品产值仍以年均35%的速度增长,由于科技与经济紧密结合,科技对经济的贡献率普遍达到45%,有些地方更达到50%多。 邓小平关于国家要发展就要引进先进的科学技术的思想对推动我国科技和经济的发展也起到了巨大的促进作用。邓小平认为:“科学技术是人类共同创造的财富。任何一个民族、一个国家,都需要学习别的民族、别的国家的长处,学习人家的先进科学技术。”(注:《邓小平文选》(一九七五——一九八二),人民出版社1993年版,第188页。)我们不仅因为今天科学技术落后,需要努力向外国学习,即使我们的科学技术赶上了世界先进水平,也还要学习人家的长处。”(注:《邓小平文选》(一九七五——一九八二),人民出版社1993年版,第88页。)“任何一个国家要发展,孤立起来、闭关自守是不可能的,不加强国际交往,不引进发达国家的先进经验、先进科学技术和资金,是不可能的。”(注:《邓小平文选》第3卷,人民出版社1993年版,第117页。)在这一思想的正确指导下,我国在上世纪80年代初开始大规模引进欧美发达国家的先进科技,一下子就把我们建设现代化、赶上世界先进水平的起点提高了。为经济和社会发展的出发点铺垫了一个较高的台阶,改变了我国工业生产技术落后、设备陈旧、产品老化的状况,为后来跨越式的发展奠定了基础。比如广东80年代引进价值10万美元以上的设备100多万台,5万美元到10万美元的设备60多万台,引进完整的生产装配线1000多条。在此基础上多渠道、多形式组织科研力量进行技术改革,使企业的综合技术水平大幅度提高,促进经济和社会的全面发展。上世纪80年代广东生产总值年均递增12.3%,国民收入年均递增11.5%,增幅比全国平均值高4.7和4.2个百分点,更远远高于西方发达国家和亚洲四小龙(它们最高也仅有6%)。 当然,改革开放以来我国经济和社会所取得的跨越发展,不仅仅是邓小平科技思想指导的结果,而且是在整个邓小平理论指导下取得的。但现实的问题是我们在邓小平理论的宣传和研究中,没有把邓小平的科学技术思想摆在应有的高度和恰当的位置上,这不利于全面、完整地领会和把握邓小平理论的深刻内涵和精髓。为了更好地高举邓小平理论的伟大旗帜,我们有必要加强邓小平科学技术思想的宣传和研究,这无论在理论上和实践上都有重要的作用和意义。 科学技术论文:试论现代科学技术发展对哲学观念的影响 论文关键词:现代科学 哲学 影响 论文摘 要:回顾人类的文明发展史,大家会惊奇地发现科学和哲学有相同的历史起源,而且在人类的智慧和文明的最初阶段,哲学与科学是不分彼此的一个概念,主要体现在语言层面、逻辑层面、研究的具体方法领域和研究特定对象的一致性。在科学和哲学所有的互相之间的影响和具体联系当中,研究方法的联系始终是最重要的和标志性的第一位联系,还是其他联系和影响的根基,这也是本文的核心和关键论点。 一、科学和哲学历史上的互相影响 科学与哲学的相互渊源起始于现代科学最初的萌芽期。在牛顿所在的中世纪,主流学界认为物理学从属于自然哲学,但是在具体的操作方法上他们已经学会寻求运用物理实验进行实证研究,开始避免盲目运用繁琐而复杂难懂的经验论述和纯粹的哲学臆想和思辨方法去研究科学。在科学的鼻祖开普勒和牛顿等人的不断努力和斗争下,科学方法才能从哲学的重重束缚下自立门户,为科学技术的迅猛发展提供了扎实的基础和铺垫。对于任何一门成熟具体的科学理论,一般必须具备有相对比较完整的体系结构和有事实经验能够证明之;而哲学在长期的发展和成熟过程当中,哲学辨证的思维方式和研究方法渐渐退出了诸多特殊的学科领域,这就是哲学的非常重要的第一次关键放入转向,即转向认识论,但是这种转向不是完全把哲学的全部研究的课题放手给科学,只不过是它们各自术业专攻而已,即为拉卡托斯所说的 “研究纲领”意义上的更迭。 实证的研究主要运用与具体应用科学,剩下的逻辑、心理与认识问题现在科技仍旧不能证实,成为思辨方法所固守的领域。尽管类似的更迭和转向从没有间断过,一直在进行,但科学和哲学也慢慢发现它们殊途同归,无法完全舍弃和离开对方,尤其在理论研究领域更是亲密无间。例如优秀的哲学家总会深关注科学技术领域最前沿和重要的理论研究与探讨,希望能在其中找到更多的灵感,而相对应的科学家在纯理论研究的过程当中,约定俗成的总会不自觉运用哲学工具和方法,而且“研究纲领”的转向和更迭往往需要哲学的强力进行干预,科学一相情愿是不可能实现的 二、科学哲学分科的创立 创立的科学哲学分科的初衷来源于科学对哲学强大影响的结果。科学哲学的大师卡尔·波普尔清醒的认识到分析哲学的未来正在走中世纪经院化哲学的老路,这是极其危险和错误的;他认为,哲学的严谨性和绝对性是必须已精简具体内容为代价的,这样就不可能构造出相对完整的形式理论系统描述和解释客观世界了;这样一来,哲学要想真正排除悖论,就必须不沾染任何想象和现实当中的实体,只可以探讨纯粹结构问题。然而完完全全排除理论悖论的哲学辨证语言会显得空洞毫无用处,繁琐而又复杂;总是埋头于词的意义等无用细节的反复斟酌,而对现实世界的重大问题和事件毫不关注;这也是逻辑实证主学派义和维也纳学派分崩离析的最主要原因。 波普尔的理解清楚而明确地指出了分析辨证哲学存在的巨大问题和困境,哲学最应该关心的问题是最能够影响人类自我的反省领域的问题,而人类终极的自我反省必定会受制于人自身特有的局限性—在体力、智力、和时间上的天然限制,这就必须使哲学深刻认识、承认和接受这种局限性和不完满,但这并不意味放弃对绝对真理的追求,而是我们必须实事求的研究我们能力可行的领域之内。而且哲学领域,我们既不会采用主观的随意想象,又不可能采用纷繁复杂的字句反复纠缠,必需借鉴和研究科学的特有方法技巧,进而构造系统性和综合性理论去描述、探讨和解释真真正正哲学问题。然而何谓科学的方法是我们必须仔细探讨的;事物是不是普遍联系的是众所周知的哲学全称式放的概括命题,而且其联系囊括万千往往不会局限于因果的联系,从某种意义上说在我们检验所有能够指称个体之前,其命题就无法完全成立。然而,波普尔认为整个世界犹如一个无限大,的黑箱,不论建立何种模型也不可能完全彻底的揭开其内部具体的结构,人类理解和认识它唯一的方式就是综合运用理论、概念和模型去描述它。如果把理论是当做捕捉无限经验世界的网,那么科学发展的最终目的不在于运用科学自有的语言构建与自然完完全全一模一样的描述,而在于使“网眼愈来愈小”,对真理的无限逼近。 思想自由竞争的学说往往被公认为是科学哲学对于知识增长的根基,大家往往接受和理解这种假设,一种理论要想具备一定的公共性必须经历与同时代的诸多不同理论相互竞争和淘汰的过程,而且我们不能对这种方法的公正与否做出完全准确的价值判断。波普尔的理论认为爱因斯坦和牛顿都从属于科学领域,但他们不可能都是真的,缺有可能都是假的,他们的科学理论之所以能够成为真,并不一定因为他们可以被证实和证伪,其真实性一定都是建立在某种程度的可错性的特定基础之上的。而科学哲学重要和关键的任务就在于阐述和研究人类目前未知的竞争的模式来确立占主导地位的理论,淘汰从属地位理论。波普尔逻辑实证主义和分析哲学学派的最显著区别在于其不苛刻严格的分析非自然的科学描述,一定程度接受形而上学,认为人类科学历史的发展过程就是在增加全宇宙的负熵。对于非自然科学领域的学术探讨和研究,反驳和猜想的发展模式一定程度上同样适用。波普尔学说的目的不在于分析哲学特有的证伪主义,不在于提供具体方法区分新形而上学和科学,其核心在于阐述和解释特有的知识所谓增长模式—“批判理性主义”。从这方面来说,波普尔可以说是一个相对传统和保守的哲学家,回答的不是方法论的而是认识论的问题,区分的不是科学与伪科学而是区分人类传递和记录信息公共和私人属性。 科学哲学对于真理的维护,与分析哲学有异曲同工之妙。同时,二者之间的相似点也是科学对哲学层面上的流派的直接反应。哲学家波普尔发现哲学善于吸收其他学科或是规范的精华,但不会被同化,始终保持自己独有的特点。哲学无法变成准确的学问,这也是哲学的魅力所在。哲学作为和人的精神支柱最接近的学科,它的概念纷繁复杂,常常混合在一起,让人准确区分开。在《无尽的探索》这本书的序言中,赫尔穆特·科尔表达出了他对哲学的期望,认为追求真理是不能停止的,同时也要谨防幻觉,不能被某些蒙着真理面纱的假象所蒙骗。 科学技术论文:试析抑制“马太效应”对科学技术消极影响的对策 论文关键词:马太效应 科学技术 科学道德 科学精神 论文摘要:美国科学社会学家罗伯特·默顿将科学技术发展过程中的优势积累效应称之为“马太效应”。“马太效应”是现代科技发展过程中难以避免的客观现象,对科学技术的发展具有利弊交织的双重作用。人们应从研究主体自身以及客观体制等层面采取必要措施,发挥“马太效应”的积极作用,限制其消极影响,促进科学技术的发展。因此,一是弘扬科学精神,特别是在青年学者中铸就无私奉献的良好风气;二是倡导科学道德,特别是成绩卓著者中形成甘当人梯的学术风范;三是完善管理体制,为科研资源的合理配置提供制度保障;四是健全相关法规,对学术不端和腐败行为予以惩治。 科学技术发展过程中“富者愈富,穷者愈穷”的现象亦即“马太效应”,是一种难以避免并具有一定普遍性的客观现象。“马太效应”对科学技术的发展既有积极作用,亦有消极影响。在发挥“马太效应”积极作用的同时,应通过自律和他律相结合,内在约束与外在控制相结合,从研究主体自身与客观制度等层面采取多种措施,抑制“马太效应”的消极作用,促进科学技术健康、持续发展。 一、弘扬科学精神,特别是在青年学者中铸就无私奉献的良好风气 应该承认,在当今大科学时代,引导人们从事科学技术研究活动的动机经常是复合的,既有崇高的精神探索,也不乏一定的功利目的,科学技术活动与个人或公众利益的关系越来越直接而且紧密。处于各种社会关系之中的科学技术工作者往往扮演着多种角色,脱不开多种利益关系。在科学技术研究日趋职业化的今天,必须在满足国家、公众利益的同时满足科技工作者的个人利益,使科技工作者自身的生存需求得到保障。但同时应该认识到,在科学技术共同体内部,大多数人注定要处于金字塔结构的中下层,取得辉煌成就的只能是少数人这从一个侧面反映出科学研究的艰巨性,同时也要求在科学技术共同体内部铸就无私奉献的良好风气,大力提倡以“求实、创新、献身、协作”为核心的科学精神。居里夫人说过:“人类需要善于实践的人,这种人能由他们的工作取得最大利益;他们虽不忘记大众的福利,仍能保障自己的利益。但是人类也需要梦想者,这种人醉心于一种事业的大公无私的发展,因而不能注意自身的物质利益”。在今天,这种无私奉献的科学精神仍然有其存在的必要性,当代科学家一直在以自己的行动践行着这种精神。已故著名科学家王选先生曾说过,“一个好的科学家或企业家首先应该是一个好人,才能带领队伍”。王选先生面对尘世庸俗和种种诱惑始终保持着一种清醒和冷静,面对浮躁和急功近利始终坚守着一种求真务实的科学精神。他曾说过,“一个科学家如果经常在电视上出现,那么他的科学生命也就结束了”。但当前少数青年科研人员心态浮躁,耐不住清贫,在其眼中科研已经不是为了揭示真理和造福社会,而是追求名利的途径。少数人贪欲膨胀,为了获得声名地位,甚至不择手段,学术不端行为时有发生。 理论与实践均表明倡导科学精神的重要意义。应通过各种渠道的渗透,使科学精神被广大科技工作者特别是青年学者所掌握,并体现在其长期的科研实践中,摒弃急功近利和浮躁情绪,发扬团队精神,牢记自己的社会责任,即便身处底层或逆境之中,仍努力做到力戒浮躁,淡泊名利,求真务实,乐于奉献,通过自己的努力和实践,在团结协作的过程中实现个人价值的升华。 二、倡导科学道德,特别是在成绩卓著者中形成甘当人梯的学术风范 形成梯次结构合理、充满竞争意识又富于团队精神、充满活力的人才队伍,是实现科学技术事业持续发展的必备条件。“马太效应”在一定程度上促进学术权威的形成,某一学科领域形成权威则是其走向成熟的重要标志之一。科学技术共同体中的权威一旦形成之后,可以带领和指导广大研究者继续向这一领域的深度和广度进行探索,不但以其卓越的学识素养更以其高尚的人格力量,促进科学技术的发展。正如爱因斯坦在追悼居里夫人时指出的:“第一流人物对于时代和历史进程的意义,在其道德品质方面,也许比单纯的才智成就方面还要大。即使是后者,他们取决于品格的程度,也远远超过通常所认为的那样”。但如果学术权威本身道德失衡,缺乏学术民主,压制不同学术观点,则可能造成科学技术共同体内部多数默默无闻者特别是年轻人才难以顺利成长,甚至造成科学蒙难现象。减少这种现象出现的措施之一是在科学技术共同体内倡导科学道德。 科学技术共同体成员除了要在最基本的层面上格守其职业道德之外,还要不断强化其科学道德意识,以此约束科学技术共同体内部成员之间及其与公众和社会之间的相互关系。特别是学术前辈应率先垂范,虚怀若谷,应如《中国工程院院士科学道德行为准则的若干自律规定》所倡导的那样:“发扬学术民主,努力培育新人。要甘为人梯,为新人的成长创造条件并支持新人超过自己。”应善于培养人才、举荐人才,带动和吸引更多的优秀人才,担负起培养新一代优秀人才的重要使命。在科技史上,巴罗推荐牛顿,爱因斯坦提携英菲尔德,熊庆来发现并栽培华罗庚等已为后人树立了榜样。 三、完善管理体制,为科研资源的合理配置提供制度保障 有关资料显示,我国研发经费逐年增加,2020年占国内生产总值的比例将提高到2. 5%左右。如何保证科研资源的合理配置,实现科技投人效益最大化的问题应引起足够重视。为了改变由于多种原因包括“马太效应”造成的科研资源浪费状况,国家近年来已从政策体制方面采取必要的措施,如国家自然科学基金项目实行限项申请规定;各类科研经费已经在向年轻科技人才倾斜,设立了自然科学基金委员会的“青年科学基金”和“杰出青年科学基金”、中国科学院的“百人计划”、教育部的“跨世纪人才计划”等,各地区亦有相应措施。但应看到,这些措施的受益者也常常是一些业绩卓著者,仍有“马太效应”的痕迹。目前我国科技投人管理和调控尚缺乏有效的资源整合机制,投人不足和浪费低效并存;注重资历和项目,轻视对科技成果质量与数量的“科研能效比”评价;绩效考评和问责机制薄弱。这种状况会使得过量占有科研资源的少数人全无担心之意,科研资源浪费的情况难以根本扭转,事实上在造成国有资产的流失。如何既保证集中优势兵力,又给默默无闻者的创新以雪中送炭的支持,遏制“马太效应”的消极影响,保证科研资源的最佳利用,仍是需要深人研究的问题。 政府科技管理部门应建立严格规范的监管制度,适度控制优势累积,处理好优势累积与创新的关系。如应建立并不断完善对科研产出成果的系统量化评价及效益分析指标体系,对科研项目完成的质量、数量和真实社会效应等产出要素进行科学评价,使那些低投人而高产出的能力型科技人才能够占有科研资源并充分发挥其作用。国务院准备建立财政科技经费的绩效评价体系,明确设立政府科技计划和应用型科技项目的绩效目标,建立面向结果的追踪问效机制,对科研项目所取得的社会效益与经济效益进行考核和评价,提高项目管理水平和资金使用效益。 高等学校应改革重量不重质的“量化式”科研评价体系。近年来高等学校承担的科研项目和筹措的科研经费均呈现大幅增长的趋势,为保证高等学校科研顺利进行提供了必要保证。但某些不正常的情况亦相伴而生,部分高等学校以科研项目来“圈钱”的做法已成为比较严重的现实。此种现象的出现与高等学校内部普遍采用的“量化式”科研评价体系的负面导向具有一定关系。相当一部分高效的科研评价体系类似于地方经济发展的GDP指标式考核,科研项目、论文等经折算后量化为教学科研人员晋升职称、受聘岗位的主要评判依据。这种评价体系曾对促进高等学校科研产生一定的积极作用,但其最大弊端为重量不重质。为了通过考评,许多人不得不花费大量精力寻求各种关系跑项目、发论文,却又往往难以奏效,而某些人则利用其学术权威地位甚至官本位来申请科研经费,得以占有大量科研资源。有鉴于此,高等学校应既重视数量更重视质量,应逐步建立科研经费使用的绩效考核制度,改革完善高等学校科研评价体系。 特别要引起重视的是,应形成鼓励创新、允许失败的宽松环境,建立学术平等机制,良好的交流机制等,为默默无闻者创造良好的成长氛围,建设数量充足、结构合理、富有创新能力的高层次人才队伍,坚持以提高学术水平和创新能力为导向,通过学术梯队建设、团队吸纳、项目资助或鼓励自由探索等方式,加大对年轻科技人才成长发展的支持力度,合理配置科研资源,为年轻科技人才占有科研资源提供制度的保证。 四、健全相关法规,对学术不端和腐败行为予以惩治 由于各种原因包括“马太效应”造成的学术不端和腐败行为之所以屡禁不止,原因之一在于人们惯于用批评或道德谴责代替行政或法律的惩处,缺乏惩罚学术不端行为的法规条例。诱惑和利益相当可观,而损失与惩罚并不严重,那么有人心存侥幸、违规操作则在所难免。因此在强调科技工作者自身加强学术修养的同时,还需通过建立健全相应管理机制及法规对少数人利用自身所取得的声望,在课题申报、成果评审等诸多方面表现出学术不端和腐败行为予以约束及惩治。 科技界已形成较为完善的一系列规范、程序和工作体系,在此基础上应进一步加强科技评价工作基础建设,建立一套更为科学公正的科研基金、技奖励评价体系和规范有效的评审制度、规则和程序,进一步完善专家评价资格的认证、公开专家信誉度、严格对评审专家和被评审人建立信用档案、组织评价监督委员会、建立评价中介机构监督管理体系等制度,完善监督机构和机制。如日前发表的由国内人文社科界的109位知名学者联合签名的《关于抵制学术腐败与学术不端行为的公开信》中所建议的那样:为促使主管机构认真严肃地处理学术不端与腐败行为,尽可能地使中国学术在一种健康和良性的环境中发展,建议国务院学位委员会与教育部牵头成立由品行与学术成绩俱佳的学者组成的“学术纪律仲裁委员会”,并制定有关学术纪律仲裁的行业规范。定期公开通报批评违纪者,并责成有关高等学校或研究单位给予相应纪律处分等。 现代科学技术活动牵涉到复杂的社会关系,在市场经济条件下,体现出深刻的利益背景和复杂的利益关系,仅仅依靠行政措施和政策不能完全奏效,需要借助于体现国家意志的法律解决问题。因此在完善管理机制的基础上还应健全学术惩戒机制,进一步加强科学技术法制建设,以法律形式约束“马太效应”可能引起的消极影响特别是学术不端行为,促进科学技术不断发展。 通过全体科技工作者的严格自律,通过科学技术共同体管理机制的日益完善,通过国家政府乃至整个社会良好氛围的逐渐形成,一定能够最大程度地限制“马太效应”可能引起的消极影响,促进科学技术不断发展。 科学技术论文:浅析论科学技术在现代社会管理科学与工程中的功能 论文关键词:科学技术;管理科学与工程;社会功能 论文摘要:本文从认知、生产力、社会变革、生态调节和经济五个不同的方面描述了科学技术在现代社会管理科学与工程中的功能,对科学技术在现代社会管理科学与工程中发挥的有利作用加以阐述,说明了科学技术是第一生产力,对丰富人们的精神生活,更新人们的思想观念等具有重要意义。 随着科技的进步,人类生活的各个方面都在发生着巨大的变化。这种变化的动因之——科学技术,己成为世人关注的焦点。科学是人类在长期认识和改造世界的历史过程中所积累起来的认识世界事物的知识体系;技术是指人类根据生产实践经验和应用科学原理而发展成的各种工艺操作方法和技能以及物化的各种生产手段和物质装备。科学技术,包含着科学和技术两个概念,它们虽属于不同的范畴,但两者之间相互渗透,相辅相成,有着密不可分的联系。科学是技术的理论指导,结合生产实际进行开发研究,得出新的方法;技术是科学的理论基础,是科学的实际运用,是科学和生产的中介,没有技术,科学对生产就没有实际意义。然而技术对科学也有巨大的反作用,在技术开发过程中所出现的新的现象和提出新问题,可以扩展科学研究的领域,技术能为科学研究提供必要的仪器设备。 近代科学技术的进步,有力地促进了资本主义的机器工业和社会化大生产的发展,马克思明确提出了“科学技术是生产力”的观点,科学技术就其生产和发展过程而言,是一种社会活动,是由生产决定的;就其内容属性而言,科学技术是一种生产实践经验和社会意识的结晶,就其实际的功能而言,科学技术是以知识形态为特征的“一般社会生产力”和“直接生产力”。科学技术在现代社会管理科学与工程中的功能,主要表现在提高人类的认知能力、推动经济发展、促进社会变革和协调人与自然界的关系等方面。其主要功能包括: (一)认知功能 科学技术对人类战胜迷信、愚昧,对文化教育的发展,对改变人的精神和道德面貌,都能起到促进作用,这些就是科学技术在现代社会管理科学与工程中认知功能的体现。 首先,科学是自然界本来面目的反映,它揭示了自然界的客观现律。成为了人们批判宗教迷信和旧的习惯势力,宏扬理性、解放思想的有力武器;其次,科学技术的发展改变着文化教育的内容,并且往往决定着教育改革的方向,为全面提高人类智能状况,开发人类的智力资源创造条件;再次,在科学研究的历史过程中形成了尊重实践、实事求是、追求真理、勇于创新的科学精神,大大推进了人类社会精神文明的发展进程。 (二)生产力功能 近代资本主义制度确立后,资产阶级依靠科学技术进步,使社会生产力得到前所未有的发展。进入20世纪后,科学技术逐步成为了生产力诸要素的主导要素尤其是第二次世界大战以后,科学技术已成为现代经济发展中最主要的驱动力。在新的历史条件下,邓小平继承马克思的思想,在现代社会管理科学与工程中极其深刻地指出了科学技术作为第一生产力的地位和作用,进一步阐明了科学技术在现代社会管理科学与工程中的生产力功能。 (三)社会变革功能 马克思“把科学首先看成是历史的有力杠杆,看成是最高意义上的革命力量”,在历史上首次揭示了科学技术的社会变革功能。科学技术变革社会的作用首先表现在对生产力的促进。生产力的大发展本身就是社会变革表现的一个方面,而且它还是其他社会变革的前提和基础;其次,科学技术促进生产力发展的结果,或迟或早会引起生产关系和社会制度的变革。当然,社会制度的变革不可能仅仅依靠科学技术的力量,在这里,科学技术的作用就在于给新的社会制度的产生奠定物质技术基础;再次,在我国的社会主义社会,科学技术的社会变革功能进一步得到发挥。尤其是改革开放以来,科学技术在现代社会管理科学与工程中创造了空前巨大的社会生产力,经济得以高速发展,人民生活水平不断改善,社会主义政治和经济制度日益巩固。 (四)生态调节功能 科学技术的发展大大提高了人类改造自然界的能力,但同时也出现了盲目使用这些能力,造成生态环境迅速恶化的趋势。科学技术在现代社会管理科学与工程中的生态调节功能,就是在掌握自然规律、正确认识人类对自然过程干预不当所引起后果的基础上,有计划、有目的地调节和控制人类改造自然的活动,创造一个适合人类生存和可持续发展的自然环境。当然,生态环境问题必须在充分发挥科学技术在现代社会管理科学与工程中的生态调节功能的同时,加强社会的改造和管理、严格立法、执法,实行综合治理,才可能有效地解决。 (五)经济功能 在当代,科学技术作为复杂社会系统中的一个子系统,以自身的功能为社会服务并影响社会,最主要的就是促进社会经济的发展。科学技术带来了经济结构的深刻调整,科技进步不仅导致了生产力的发展和劳动生产率的提高,而且改变了整个经济生产的产品结构、劳动力结构及资源和资金的配置,从而导致经济结构中最主要部分—产业结构的不断变革和日益高级化。人类历史上无论是由农业经济到工业经济再到知识经济,还是由劳动力密集型到资本密集型、技术和知识密集型,或者由粗放式到集约式经济形态及其结构的转变,都是由科技的巨大推动作用所促成的。 基于上述问题,科学技术与社会逐渐成为一个新兴的、独立的研究方向,通常简称为STS。科学(Science)、技术(Technology),社会((Society)的研究简称为STS研究,它探讨和揭示科学、技术和社会三者之间的复杂关系,研究科学、技术对社会产生的正负效应。其目的是要改变科学和技术分离,防止科学、技术和社会脱节的状态,使科学、技术更好地造福于人类。 可以说,科学技术在现代管理科学与工程中的功能具有广泛性,现代社会生活的方方面面都会受科学技术发展的影响、制约和促进。不同的历史时期,虽然科学技术带来的影响深度和广度上有所不同,但是勿庸置疑,每个时代的科学技术都深刻的影响到了那个时代的生活。科学技术是第一生产力。放眼古今中外,人类社会的每一项进步,都伴随着科学技术的进步。尤其是现代科学技术的突飞猛进,为社会生产力发展和人类的文明开辟了更为广阔的空间,为人类创造了巨大的物质财富和精神财富。随着知识经济时代的到来,科学技术永无止境的发展及其无限的创造力,必定还会继续为人类文明作出更加巨大的贡献。 科学技术论文:试论科学技术对身体伦理学的影响 论文关键词:科学技术 身体伦理学 生命伦理学 论文摘要:生命科学与生物科技的飞速发展,造成了身体的不确定性。建立在传统主客二分基础上的生命伦理学,却依然在寻求相对普适的生命伦理原则。身体的缺席,使得生命伦理学的主要原则变成了追求普适价值的抽象概念,在具体的伦理实践中失去了它的有效性。身体伦理学批判地审视生命伦理学的困境,将具有不确定性的身体纳入自己的研究范围,在变动的实践中开拓自己的生长点。可以说,科学技术的发展凸显了生命伦理学的困境,也为身体伦理学的提出和发展提供了机遇和土壤。 一、高新生物技术应用引起的传统生命伦理学困境 随着生命科学与生物科技的飞速发展,伦理学在实践方面的有效性正逐渐减弱,越来越多的伦理学难题挑战着生命伦理学。生命伦理学所面临的实践有效性的困境主要体现在以下几个方面: 首先,个人身份变得含糊不清。生命伦理学建立于自我和他者,思维和身体,主观和客观,正确和错误,真理和假象,人类和动物,人工和自然等明确的二元划分的基础之上。在这样一个美丽、清洁、有序的现代世界中,世界往往被感知为确定的、可控的和安全的,在它理想的模式中,不允许一点不确定性、易变性或者暂时性。显而易见,在这样的一个对任何事物都实行简单的二元划分的世界中,与主流不一样的个体却被边缘化、被打压,被迫在"无尽的、正确的话语"下审视自身、改造自身,重塑着个人的生活。正如福柯所认证过的:"从古希腊以来,西方各种知识一直都是同西方人看待和总结其自身基本生活经验密切相关。因此,在西方的知识结构中,包含着西方人对自身、对他人、对社会生活和对世界的基本态度。"①那么,身心二元论基础上的生命伦理学,就深切关系人的生活本身。于是,当生命伦理学成为一种固化的、确定性的知识的时候,就成为了大多数人遵从的准则和道德的评判标准。例如:男人和女人的分野,在儿童时代,自他/她出生以后就已经被社会纳入固化的道德范式之中。无论是从着装、发式,还是行为教导方面都遵从着社会的道德范式,这种道德范式来自于现代医学、伦理学以及社会的意识形态。其中行为规训着儿童的身体行为,夹杂着意识形态的学习规训着儿童的心灵,这种分野是粗糙的,是建立在现代哲学的主客二元论基础之上的。 其次,科学技术的发展使得伦理边界消融,是非难以判断。"自由是伦理道德的本体论条件,而伦理道德是自由所采用的反思形式。"②生命伦理学所遵从的自由原则,伴随着一种对意识自由的预设,这种预设又根源于心身的分离的预设。也就是说忽视身体的维度的根源在于对心身关系的认识。这种预设的悬置使得在生物医学中,生命伦理学对身体的态度是机械的、冷漠的,只要维持生命的存活的效果,以保证意识的自由可能性,哪怕这种意识的存活并非病人的意愿。这种追求目的性和效果性的愿望是如此的强烈,以至于形成一种强迫式的拒斥"死亡"。而这种强迫式的拒斥本身就是一种对自由的束缚,就像波德里亚所言:"只有被征服的、服从法则的死亡才是'好的'死亡,这就是自然死亡的理想。"③现代医学技术发展到现在,依靠呼吸机、心脏起搏器维持生命特征已经不是一件难事,植物人的出现使得生与死的界限变得不确定。而这种传统"贵生"的观念又使得"安乐死"成为一个触及法律和道德底线的问题而保守争议,至今经过法律授权能实施安乐死的国家也只有荷兰,而我国第一例为病人实行安乐死的医生甚至被拘禁493天,即便是病人家属不忍亲人遭受极端痛苦,而主动要求该医生对其实行安乐死的情况下。④ 二、科技发展带来的身体的不确定性 20世纪60年代后,生命科学和生物技术飞速发展,器官移植、辅助生殖技术、假肢、安乐死等雨后春笋般涌现,人类在掌控自己的生命和死亡方面拥有了更大的自由。 辅助生殖技术让未婚女子有了通过高科技手段生育子女的可能,这也造成了一些伦理上的争议:计划外怀孕,这是否是对传统家庭构成方式的挑战?是否影响家庭的稳定,继而波及社会的和谐?亦或这是一种造福于人类的技术,帮一些想生育却因为某种疾病而无法生育的家庭实现了生育孩子的愿望?而且这种通过辅助生殖技术产生的孩子们的家庭社会地位又如何定位呢?呼吸机和心脏起搏器的使用,维持一个植物人的正常心跳已经成为现实,这又引起了关于死亡标准和生命价值的大讨论,一个没有感知能力长期处于植物状态的人是否还可以称之为人?以心脏跳动与否、呼吸是否停止来判定生与死的标准遭遇了挑战,无限期的维持一个失去感知能力生活的毫无尊严的"人"是否符合生命伦理学的原则?这样是否尊重了病人的自主选择权?又保障了谁的利益?是否伤害了病人的生命尊严?是否伤害了那些因医疗资料有限而无法得到及时救治的病人的权益?在脑死亡标准判定人的生死占据主流后,对长期处于植物状态的"人"实行安乐死是否符合道义?在脑已经死亡而还有心跳的"人"身上取走一些器官,救治其他病人是否可以? 三、身体伦理学在实践中不断拓展着自己的生长点 这些问题或从道德角度,或从实践角度挑战着传统的生命伦理学,让生命伦理学在伦理实践中陷入日益尴尬的局面。一方面是日益丰富的伦理实践也不断挑战着生命伦理学中身体的界限,而另一方面,随着生命科学和生物技术的发展,许多已经被解决的问题再次进入人们的视野:人的生命开始于何时,又结束于何时?是从脱离母体第一声啼哭开始,还是从受精卵开始?如果是后者,是否处于胚胎时期的"人"就应该享受到人的权利?那么胚胎干细胞疗法是否允许?遗传物质与个人的身份特征是什么关系?随着对基因的研究,基因决定论者甚至认为基因不仅决定一个人的外形,还决定人的行为,如果这样的话,我们靠理性建立起来的整个人类文化社会,又何以立足呢?什么是健康,什么是疾病?康尼岛的短指家族,矮人族是否应该被列为疾病的行列,被规约,被诊治,甚至被冠以道德上的不洁?拥有XY染色体的女人,想做男人的女人或者想做女人的男人,是否因为异于常人,就要惊恐地压抑地生活在他们异样的目光中,在他人的评头论足中隐藏了自我?这些被边缘化被压迫被忽视的人,他们的利益如何保障?随着生物技术迅猛的发展,克隆甚至可以构造出新人类的情况下,这些有问题的身体越来越多的时候,什么才是一个正常的身体呢? 因此,科技发展所带来身体的不确定性问题,表现在上述的两个方面:一个是高新生物技术应用带来的身份认同上的不确定性,另一个则是生命科学的发展所带来的对于身体的重新认识与伦理反思的滞后性之间的矛盾。这两方面的问题,在丰富了伦理实践的同时,也挑战着生命伦理学的规范和界限。于是,这些与涉身直接相关的问题,也让身体问题成为生命伦理学中一个不可忽视的问题。由此科技发展使传统医学伦理学的困境呈现出来,并让身体重新的回到了伦理学的视阈之内,可以说科技发展是伦理学革命的导火索,是身体伦理学得以生发的重要因素。 科学技术论文:从科学技术影响的双重性看“微技术” 摘 要 由于科学技术的广泛应用,人类在自然界面前获得空前的主动地位,人类的生产、经济、军事等实践活动对自然生态环境产生着越来越巨大而深远的影响。科学技术会积极推动人类社会的发展,但它也有另一面,会给社会带来潜在的不良影响。科学技术本身是中性的,应该全面认识科技的影响,正确认识微技术。 关键词 科学技术 影响 微技术 1 科学技术对人类的积极影响 由于科学技术在社会生产及其他领域中的广泛应用,人类在自然界面前获得空前的主动地位,人类的生产、经济、军事等实践活动对自然生态环境产生着越来越巨大而深远的影响。脑科学、神经病理学、认知心理学的迅速发展为进一步揭开大脑秘密积累了许多新的实验材料,也提出了种种脑工作模型。生命科学、遗传学的发展,特别是生物工程技术(基因工程、细胞工程、酶工程、微生物工程)的产业化,在不断地揭示生物遗传和变异规律的基础上为人类创造着新的生产力,给人类带来了显著的经济和社会效益。现代科学技术和人类生活紧密地结合在—起,社会的科学化技术化速度不断加快,规模也不断扩大。 目前,信息技术已成为世界各国实现政治、经济、文化发展目标最重要的技术。由于计算机互联网的产生与普及,使得全球经济一体化,货物、技术、服务等各种信息都在全球范围内流动。政府信息化有利于提高政府的行政效率,推动政府机构的改革,使政府依据精简、统一、效能的原则,进行机构改革,建立办事高效、运转协调、行为规范的行政管理体系,能为公众提供更有效的服务,并开启了一扇公众参政议政的窗口。由于信息技术的不断发展和广泛应用,教育将呈现出现代化的特征和发展趋势。多媒体教学正在走向普及,教育方式个性化、远程化。随着信息高速公路计划的实施,人们广泛地利用信息网络,自觉或不自觉地使日常生活便捷化,居家上班、网上购物、远程医疗、网上交友等。总之,信息技术的巨大进步是人类在科学上取得的最具有历史意义的成就之一,人类文明将越来越多地通过信息技术被创造和发展。 2 科学技术对人类的消极影响 科学技术会积极推动人类社会的发展,但它也有另一面,会给社会带来潜在的不良影响。主要有以下几方面: 首先,科技异化的问题。科技成果应用不当,会异化为一种破坏人类生活,违背人的本意,制约人压迫人的“异己”力量。目前人类掌握的核武器可以毁灭地球几十次,“克隆人”会不会成为一支可怕的异己力量也很难断言。其次,科学技术的发展,尤其是科技在综合国力竞争中地位突显,知识经济初露端倪,掌握科学技术者会不会逐步集中,形成其自身特定的利益范畴,上升为一个阶级?若果如其然,那么社会又一次趋向于阶级的简单化——技术阶级与非技术阶级,那么就会出现一系列问题。第三,科技的进步带动全球性问题的出现。因特网的建立,电子计算机的普及使网络安全、高技术犯罪成为不可不防的问题。经济发展造成的生态环境的破坏已然严峻。宇航技术的发展,移民月球并非遥不可及,人们对月球甚至太空的开发是否会造成许多太空生态灾难亦未可知。 生物工程技术也向人的传统形象、传统价值和社会伦理观念提出了重大挑战,提出了急待解决的社会伦理问题。如基因工程会不会对人类带来危险,遗传重组的生物杂种会不会引起生物公害、破坏生态平衡;人工授精、胚胎移植、体外孕育也提出了夫妇双方生育权问题、血缘关系问题、父母亲的确定问题、“母亲”的社会合理性问题、对待胚胎的道德问题、无性繁殖是否可以应用于人的问题等。 信息商品化也有负面影响。第一,它可以削弱社会的凝聚力。由于信息商品化促进了社会的分工专业化,因此它使得社会成员越来越成为一个一个的“经济人”,变成只顾自己利益,不顾他人和社会利益的自私自利者,从而大大削弱了社会的凝聚力。信息的多样化或分散化导致了不同社会成员的思想观念、价值观和行为方式的多样化,也不利于社会内部的整合和团结。第二,使社会的许多犯罪和腐败现象更加隐蔽。当信息成为商品,成为社会财富后,有人就可能利用自身的有利地位或采用非法手段非常容易地攫取他人或社会信息,并用来进行交换,而把所得占为己有。还有人可能通过炮制假信息来非法谋利。由于信息的非物质性和非有形性,因而利用信息进行犯罪和非法占有属于他人或社会的信息就具有极大的隐蔽性,不易被察觉,惩治起来也较困难。 3 全面认识科技的影响,正确认识微技术 科学技术本身是中性的。许多事实表明,同一种科学技术的同一种用法在一些条件下起着正面的积极影响,而在另一些条件下则起着负面的消极影响。科学、技术、社会的关系问题已成为科学技术专家和哲学家共同关心的热点问题,出现了诸如唯科学主义、技术决定论和反科学主义、悲观论等不同观点。人们特别严肃地提出了这样的问题,即人类应该以什么态度和价值目标来从事科学技术活动,科学家在“求真”的过程中应不应该承担道德义务和责任。科学技术是在人类社会漫长的发展过程中长期积累而成,既有其自身的不以人类意志为转移的发展规律,也会受到社会力量、社会条件的制约。先进的科学技术也可能造成灾难性后果,关键看它为谁所用和怎么用。 科技是人类文明发展的动力,给科技一点人文关怀,让人“诗意地栖居在大地上”,这是每一个人追求的现代科技生活理想。同时,在经济发展日益全球化的今天,每个人有权利、有义务去了解科技发展的新动态,从而能够估量它们对于人类有什么利害。原因很简单,今天科技发展与每个人息息相关。 不能否认,科技在很大程度上改变了我们的生活方式,并将进一步改变我们的生活。就拿微技术来说吧。现在,有些人在谈论“培育人类”,有些人在设计机器人的“进化”步骤,使它们能与人脑相当,甚至超过人脑。在这一潮流中,人们把微技术当做革命先锋。美国科学家雷恩在给美国国会的一封信里说,与信息和生物技术相比,微技术将对21世纪的人类社会产生深远的影响,它正式向我们宣告“微技术时代”已经到来。美国科学家麦克尔是推动微技术发展的一个重要人物,他说再过十几年我们就能生产出微型电脑,生产出比细胞还要小的微机器人用于医疗,这些小机器人能穿过人的身体,为我们清理血液,清除影响我们长寿的不利因子。他还说,非常便宜的微太阳能设备将代替煤炭、石油和核能。他介绍说,不久将制造出一种材料,糖块大的面积就可以把美国国会图书馆的全部信息存进去,饥饿、营养缺乏这些问题将成为过去。这是一个梦想,但按科学家们的说法,这种梦想有可能在今后十几年内变为现实。我国的科学家已经注意到了这一点。这件事不仅涉及微技术,也涉及电脑学、遗传技术、人脑和人工智能研究,还涉及生物化学、分子生物学等学科与技术。它也涉及社会学、心理学、政治学、法学、经济学等学科。我们要全面地看待这一现象,从整体上看待这一过程,在更大的范围内讨论这一问题。这种讨论还不够多,人们对技术的了解和技术的发展之间还不成比例。为此,德国总统也不得不呼吁,要加大这一工作的透明度。 另一方面,微技术也可能带来害处。而估量微技术的害处不只是一个技术问题,它还与人文学科密切相关,至少要考虑到“生活世界”这个问题。微技术可以生产出微武器,这种武器具有前所未有的杀伤力。谁拥有这种武器就等于拥有一种不寻常的优势。防备这种武器是否意味着另一种军备竞赛呢?更大的问题恐怕是在于这种武器被哪种国家和组织所掌握。谁也不能担保这种国家不会出现。根据销毁核武器的经验,即使要销毁这种武器,也可能会遇到难以想象的麻烦。在预防种种可能爆发的瘟疫时,要防止因此带来的前所未有的细菌与病毒,引出新的危险。要有未雨绸缪的思想准备,而且要坚持不懈。其实,微技术和其他新技术一样,即使防护和免疫系统也可能是利害双全。这是一个怪圈,仿佛是新科技的天生特性似的。微技术最大的危险不是它本身,而是人用这种技术来反对人。从历史经验看,不能把新技术简单地看作新福音。20世纪人类在这方面已有了惨痛的经验,我们无权说新技术带来的未来总是美好的。何况新科技理论家中的确有一些让人不放心的东西,有些东西现在就不能接受。今天,我们首先需要学习,比如学习分辨利害,因为一般说来,人在盲目地追求幸福与成功时而犯了重大的错误,但很少清醒地估量它带来的艰险与痛苦。《易经》中提倡明辨好坏,要有忧患意识。它不仅仅给我们设计好,而是同时也提示坏。如果要说什么是智慧的话,这就是一种智慧。这也关系到直接参与研究、试验和生产的人。他们也是人,也处在这个由他们设计的为“自己复制自己”的系统之内。他们不可能逃脱这一系统。诚然,我们必须避免731细菌部队的暴行再发生,避免德国科学家在纳粹时期所犯的那种难以想象的罪行重演。但也不能接受像冰岛德考得生物技术公司这样的研究所这几年来的行为,事先不加说明和不经国际社会同意,就把几乎人类的遗传体与资料收集起来,进行分析试验,还把这些作为自己的专有财产,在国外上市,在全球进行交易。如果对这类做法听之任之,无异于把我们的命运交给一些缺乏社会责任感的人。 在基因上没有一个人是单单的个人,我们都要重视并正确把握科技发展的方向,使科技真正为人类服务。 科学技术论文:试论理工科大学生科学技术观教育的建构 论文关键词:科学技术观 理工科大学生 建构 论文摘要:理工科大学生是参与工程实践、科学研究、科技创新的主力军。目前理工科大学生普遍缺乏科技技术观的素养,重视并加强理工科大学生科学技术观教育是社会发展的必然要求,构建高效、系统的科学技术观教育更是迫在眉睫。 科学技术观是关于科学技术本质、发展规律及其与社会关系的总理论,对技术实践活动起着科学指导的作用。科学技术在推动生产力快速发展,提高人民生活质量,给人类社会带来高度文明的同时,自然灾难、战争危害、环境污染、经济危机等问题也给人类造成巨大了的损失,促使人们对科学技术发展不断反思,并有越来越多的声音将这些问题都归罪于科学技术。事实上科学技术只是中介性的客体,而人类才是主体,科学技术能否为人类造福取决于我们如何利用它。理工科大学生是工程实践、科学研究、科技创新的中坚力量,对科技健康、科学、有序发展起着关键性作用。所以,对理工科大学生进行科学技术观教育就显得尤为重要,也迫在眉睫。 1理工科大学生的科学技术观现状 随着人们对科学技术观的深入研究,以及对科学技术负面效应的不断反思,已逐步认识到理工科大学生科学技术观教育的重要性及存在的问题。首先,社会对理工科大学生的科学技术观教育的重视程度不够。由于应试教育的影响根深蒂固,趋使初等教育重心偏向于社会关注的升学率,只强调学生智力发展,造成高校将大量时间和精力投入到德育工作中,进而无暇顾及理工科大学生的科学技术观教育。其次,理工科大学生的科学技术观教育还属一片空白。无论是从理工科大学生的培养方案、教学计划、课程设置层面,还是从大学生思想政治教育层面来说,理工科大学生的科学技术观教育都未被列上日程,而只是到研究生的课程学习阶段才有所涉及。 2科学技术观的重要性 2.1正视科学技术观对促进人和自然和谐发展的深层次意义 科学技术在推动社会生产力和人民生活水平不断提高的同时,也造成了生态环境过度开发和破坏,正常生态系统被打破,人类的物质生活和精神生活不断恶化,人类自身繁衍受到威胁等种种问题。科学技术的工具性特征是靠人的意志介入生态过程,而产生这些问题的主要原因在于人的目标和人对自然的态度,所以我们要使人和自然和谐发展,只有通过完善人类自身,确立以人与自然协调发展为核心的科学技术观,并依靠科学、合理的社会体制,促进人与自然互利共生、协调发展。 2.2正视科学技术观对科学技术发展的指导作用 理论对实践具有反作用。正确的理论指导实践,行动则会成功;反之则会失败。科学技术观不仅是对实践经验的概括和总结,更是对实践活动、经验和成果的批判性反思、规范性矫正和理性引导,能预见科技发展的方向,指导人们提出正确的实践活动方案,因而对科学技术发展有重要的指导作用。在社会体制尚不健全,文化差异难以消除的情况下,充分认识科学技术应用的二重性,用正确的科学技术价值观来武装自己就显得尤为重要了。 2.3正视科学技术观对国民经济发展的深远影响 我国GDP迅猛增长的背后是靠廉价的劳动力、土地,科技进步对中国经济的贡献还不是很大,而解决我国经济发展中的结构问题和增长方式问题,科学技术观就成了指导科技发展的根本。 3理工科大学生的科学技术观教育 3.1依托思想政治理论课程,加强科学技术观的理论教育 思想政治理论课程承担着传播科学理论知识的重任,不仅能为理工科大学生奠定扎实的理论基础,还能不断提高理工科大学生对科学技术发展规律的认识力,从而引导其深刻理解科学技术观的内涵,帮助理工科大学生树立正确的科学技术观,使其在多元化的复杂社会环境中,正确处理科技、自然、人、社会之间的关系。 3.1.1不断充实和完善课程内容。增加理工科大学生科学技术观教育的内容,并针对理工科大学生的特点,精心安排,与时俱进,紧跟时代步伐,提高课堂教育的吸引力、说服力。 3.1.2采用灵活的教学方式。不能光靠简单刻板的说教,还要利用网络多媒体教学,采用理工科大学生乐于接受的主题讨论,以及实践调研等方式,使教学方式现代化、科学化、人性化,充分发挥思想政治教育理论课程的主渠道作用。 3.2发挥第二课堂作用,积极开展科学技术观教育活动 第二课堂是科学技术观课堂教学的重要补充,可以帮助理工科大学生将理论知识不断精炼、升华,上升到更为理性的层面,进而形成科学、系统、完整的理念。 3.2.1构建具有浓厚专业特色的学生社团,为理工科大学生提供有力的组织保障。我们要根据理工科大学生的专业特点,成立相应的学生社团,让理工科大学生有组织可依靠、有活动可参与、有平台可展现,有更多深化理论机会的平台。 3.2.2增加与科学技术观教育内容相关的活动,为理工科大学生提供更多的教育机会。我们既要对不同阶段、层次的理工科大学生开展以科学技术观教育为主题的活动,以保证基本的教育效果,也要开展集科学性、专业性、思想性、多样性于一体的第二课堂活动,以满足不同专业的理工科大学生的活动需求,进一步提高活动成效。 3.3利用德育优势,深化科学技术观教育 德育是科学技术观教育的基础,与科学技术观教育相互联系、相互促进,对科学技术观教育起到引领和提升作用。德育有助于提高科学技术观教育的成效,科学技术观教育则有助于推动道德观念变革和新道德规范的形成。德育不仅能全面提高理工科大学生的素质,为科学技术观教育的顺利开展提供基础平台,还能改变人们盲目应用科学技术,只求私利而忽视社会基本道德原则和人类社会总体长远利益的错误思想,从根本上消除或减少科技应用的负面效应。 3.3.1进一步重视和加强理工科大学生的德育工作。我们要针对理工科大学生的特点,利用各种教育资源,通过各种科学有效的途径,不断加强理工科大学生的德育工作,全面提高理工科大学生的素质,为科学技术观教育打好坚实的基础。 3.3.2充分利用德育载体积极开展科学技术观教育。我们要在德育所提供的良好物质条件和思想基础之上,发挥德育优势,对理工科大学生进行科技道德、环境道德、伦理道德、职业道德等主题教育,并使科学技术观教育上升到一个新的高度。 3.4发挥辅导员教育功能,科学技术观教育 高校辅导员是大学生思想政治教育的骨干力量,是大学生成人成才的指导者和引路人,直接影响着理工科大学生科学观念的形成,决定着理工科大学生的科学技术观教育的成效。 3.4.1建设高素质的辅导员队伍。我们要狠抓辅导员选聘、培训、管理、考核,以建设一支素质过硬队伍,从而帮助辅导员用人格魅力去感染和影响理工科大学生,保证科学技术观教育的成效。 3.4.2开展针对性的主题教育。针对理工科大学生的特点和科学技术观教育的要求,发挥辅导员独特的工作优势,开展主题鲜明的教育活动,提高理工科大学生科学技术观教育的成效。 科学技术论文:浅析论科学技术在现代社会管理科学与工程中的功能 论文关键词:科学技术;管理科学与工程;社会功能 论文摘要:本文从认知、生产力、社会变革、生态调节和经济五个不同的方面描述了科学技术在现代社会管理科学与工程中的功能,对科学技术在现代社会管理科学与工程中发挥的有利作用加以阐述,说明了科学技术是第一生产力,对丰富人们的精神生活,更新人们的思想观念等具有重要意义。 随着科技的进步,人类生活的各个方面都在发生着巨大的变化。这种变化的动因之——科学技术,己成为世人关注的焦点。科学是人类在长期认识和改造世界的历史过程中所积累起来的认识世界事物的知识体系;技术是指人类根据生产实践经验和应用科学原理而发展成的各种工艺操作方法和技能以及物化的各种生产手段和物质装备。科学技术,包含着科学和技术两个概念,它们虽属于不同的范畴,但两者之间相互渗透,相辅相成,有着密不可分的联系。科学是技术的理论指导,结合生产实际进行开发研究,得出新的方法;技术是科学的理论基础,是科学的实际运用,是科学和生产的中介,没有技术,科学对生产就没有实际意义。然而技术对科学也有巨大的反作用,在技术开发过程中所出现的新的现象和提出新问题,可以扩展科学研究的领域,技术能为科学研究提供必要的仪器设备。 近代科学技术的进步,有力地促进了资本主义的机器工业和社会化大生产的发展,马克思明确提出了“科学技术是生产力”的观点,科学技术就其生产和发展过程而言,是一种社会活动,是由生产决定的;就其内容属性而言,科学技术是一种生产实践经验和社会意识的结晶,就其实际的功能而言,科学技术是以知识形态为特征的“一般社会生产力”和“直接生产力”。科学技术在现代社会管理科学与工程中的功能,主要表现在提高人类的认知能力、推动经济发展、促进社会变革和协调人与自然界的关系等方面。其主要功能包括: (一)认知功能 科学技术对人类战胜迷信、愚昧,对文化教育的发展,对改变人的精神和道德面貌,都能起到促进作用,这些就是科学技术在现代社会管理科学与工程中认知功能的体现。 首先,科学是自然界本来面目的反映,它揭示了自然界的客观现律。成为了人们批判宗教迷信和旧的习惯势力,宏扬理性、解放思想的有力武器;其次,科学技术的发展改变着文化教育的内容,并且往往决定着教育改革的方向,为全面提高人类智能状况,开发人类的智力资源创造条件;再次,在科学研究的历史过程中形成了尊重实践、实事求是、追求真理、勇于创新的科学精神,大大推进了人类社会精神文明的发展进程。 (二)生产力功能 近代资本主义制度确立后,资产阶级依靠科学技术进步,使社会生产力得到前所未有的发展。进入20世纪后,科学技术逐步成为了生产力诸要素的主导要素尤其是第二次世界大战以后,科学技术已成为现代经济发展中最主要的驱动力。在新的历史条件下,邓小平继承马克思的思想,在现代社会管理科学与工程中极其深刻地指出了科学技术作为第一生产力的地位和作用,进一步阐明了科学技术在现代社会管理科学与工程中的生产力功能。 (三)社会变革功能 马克思“把科学首先看成是历史的有力杠杆,看成是最高意义上的革命力量”,在历史上首次揭示了科学技术的社会变革功能。科学技术变革社会的作用首先表现在对生产力的促进。生产力的大发展本身就是社会变革表现的一个方面,而且它还是其他社会变革的前提和基础;其次,科学技术促进生产力发展的结果,或迟或早会引起生产关系和社会制度的变革。当然,社会制度的变革不可能仅仅依靠科学技术的力量,在这里,科学技术的作用就在于给新的社会制度的产生奠定物质技术基础;再次,在我国的社会主义社会,科学技术的社会变革功能进一步得到发挥。尤其是改革开放以来,科学技术在现代社会管理科学与工程中创造了空前巨大的社会生产力,经济得以高速发展,人民生活水平不断改善,社会主义政治和经济制度日益巩固。 (四)生态调节功能 科学技术的发展大大提高了人类改造自然界的能力,但同时也出现了盲目使用这些能力,造成生态环境迅速恶化的趋势。科学技术在现代社会管理科学与工程中的生态调节功能,就是在掌握自然规律、正确认识人类对自然过程干预不当所引起后果的基础上,有计划、有目的地调节和控制人类改造自然的活动,创造一个适合人类生存和可持续发展的自然环境。当然,生态环境问题必须在充分发挥科学技术在现代社会管理科学与工程中的生态调节功能的同时,加强社会的改造和管理、严格立法、执法,实行综合治理,才可能有效地解决。 (五)经济功能 在当代,科学技术作为复杂社会系统中的一个子系统,以自身的功能为社会服务并影响社会,最主要的就是促进社会经济的发展。科学技术带来了经济结构的深刻调整,科技进步不仅导致了生产力的发展和劳动生产率的提高,而且改变了整个经济生产的产品结构、劳动力结构及资源和资金的配置,从而导致经济结构中最主要部分—产业结构的不断变革和日益高级化。人类历史上无论是由农业经济到工业经济再到知识经济,还是由劳动力密集型到资本密集型、技术和知识密集型,或者由粗放式到集约式经济形态及其结构的转变,都是由科技的巨大推动作用所促成的。 基于上述问题,科学技术与社会逐渐成为一个新兴的、独立的研究方向,通常简称为STS。科学(Science)、技术(Technology),社会((Society)的研究简称为STS研究,它探讨和揭示科学、技术和社会三者之间的复杂关系,研究科学、技术对社会产生的正负效应。其目的是要改变科学和技术分离,防止科学、技术和社会脱节的状态,使科学、技术更好地造福于人类。 可以说,科学技术在现代管理科学与工程中的功能具有广泛性,现代社会生活的方方面面都会受科学技术发展的影响、制约和促进。不同的历史时期,虽然科学技术带来的影响深度和广度上有所不同,但是勿庸置疑,每个时代的科学技术都深刻的影响到了那个时代的生活。科学技术是第一生产力。放眼古今中外,人类社会的每一项进步,都伴随着科学技术的进步。尤其是现代科学技术的突飞猛进,为社会生产力发展和人类的文明开辟了更为广阔的空间,为人类创造了巨大的物质财富和精神财富。随着知识经济时代的到来,科学技术永无止境的发展及其无限的创造力,必定还会继续为人类文明作出更加巨大的贡献。 科学技术论文:现阶段科学技术哲学研究述要 [摘要]科学技术哲学是近年来发展较快的学科,目前学界对其研究方兴未艾。本文就近年来有关科学技术哲学的产生渊源、学科定位、发展历程、学科板快、当前关注问题、未来趋势以及科学技术哲学发展面临问题的研究情况作一概述。 [关键词] 现阶段;科学技术哲学研究;概述 进入新世纪以来,科学技术哲学的发展呈现强劲势头。每年都有大量的文献发表以及一些重要的学术研讨会召开,使得科学技术哲学的一些专题得到了深入地探讨。文章就近年来有关科学技术哲学的研究情况作一概述。 一、科学技术哲学的产生渊源。科学技术哲学并非是无根之木,无源之水,科学技术哲学的产生有着深厚的学术渊源和历史背景,学界从不同视角阐述了科学技术哲学产生的渊源。如学者任元彪从学术渊源上指出20世纪中国科学技术哲学主要来自三个方面:(1)现代西方科学哲学及其学术传统;(2)马克思主义哲学自然辩证法传统;(3)中国传统哲学中的自然哲学传统[1]。而学者郭贵春、成素梅、邢如萍则认为“科学技术哲学”的根源在“自然辩证法”,他们比较突出“科学技术哲学”与“自然辩证法”的演变关系,认为“科学技术哲学”是从传统的“自然辩证法”的基础上演变过来的,是对“自然辩证法”学科的继承和发展[2]。学者吴国盛则认为中国的科学技术哲学实际上有三种构成因素、三重历史来源,即:(1)德国古典自然哲学;(2)马克思主义的意识形态;(3)改革开放以来“大口袋”式的整合新学科[3]。关于科学技术哲学的产生渊源,笔者认同郭贵春等人的观点。科学技术哲学和自然辩证法关系密切,科学技术哲学是“自然辩证法”在新时期的时代体现,是对自然辩证法的继承和发展。 二、科学技术哲学的学科定位。学界对科学技术哲学的学科定位富有争议,学者有各自不同的见解。如学者黄顺基、黄天授和刘大椿在1991年编写的《科学技术哲学引论——科技革命时代的自然辩证法》一书中对科学技术哲学作出了明确的定位。他们把科学技术哲学定位为以现代科学技术革命提出的新问题为依据,以马克思主义的观点和方法为指导,是自然辩证法在新的历史条件下的发展,是科技革命条件下的一门新学科。学者刘大椿在2001年出版的《科学技术哲学导论》一书中又进一步把科学技术哲学定位为“对科技时代提出的科技及其相关问题、要求和挑战的哲学回应”[4]。而著名学者于光远先生也曾指出,“自然辩证法”是一个科学群或科学部门体系,它是具有马克思主义的特色和色彩的诸多科学部门的总称,其中包括许多不属于哲学的科学部门。学者于棋明据此认为,在自然辩证法旗帜下汇集或孕育、成长以至分化出了许多分支学科,其中包括科学技术哲学、科学技术历史、科学方法论、科学认识论、科学学、科学技术社会学等[5],也就是说,科学技术哲学是自然辩证法的分支学科。学者陈其荣则认为,科学技术哲学是当代自然辩证法的新范式[6],这意味着自然辩证法的范式在当生了改变。学者郑毓信则认为,要考虑科学技术哲学的定位问题,就应该认真考虑以下几个问题:(1)由于现代的科学技术哲学的研究已经极大地扩展了自己的研究领域,就要认真考虑对包括诸多现实问题进来的种种研究是否能被看成真正的哲学研究?(2)科学技术哲学的现代研究与科学技术活动的距离究竟是变近还是变远?(3)在强调中国科学技术哲学应当立足于国内的同时,还应当认真考虑如何走向世界的问题[7]。学者吴国盛则深刻地指出,中国科学技术哲学的学科定位实际上存在“名实冲突”的问题,科学技术哲学虽然定位在哲学的分支学科,科学技术哲学专业的实际研究内容却远远大于哲学领域[8]。学者贾北树、陈北宁认为,在定位科学技术哲学时应该强调以下四个方面:(1)继续强调必须在哲学的层面上来建设科学技术哲学;(2)强调在科学的基础上建构科学技术哲学;(3)科学技术哲学必须有自己独立的文化意识;(4)科学技术哲学必须关注现实。从以上众多学者对科学技术哲学学科定位的不同见解中,我们可以看出,现在要想对科学技术哲学进行学科定位,至少应该考虑这样几个问题:第一是否从“哲学”的范围内界定科学技术哲学研究内容,第二是科学技术哲学的内涵和外延的问题,第三是科学技术哲学的现实性问题。 三、科学技术哲学的发展历程。学界对科学技术哲学在中国的发展历程方面的研究结果基本一致,一般都趋向认同科学技术哲学在中国的发展大致经历了四个阶段。如学者张培富从历史的视角指出了中国20世纪科学技术哲学的发展大致经历四个阶段:(1)20世纪20年代末30年代初在中国开始传播;(2)新中国成立之后,科学技术哲学及其教育步入一个新的发展时期;(3)十年动乱,中国科技哲学惨遭厄运,科技哲学工作受到任意摧残和践踏;(4)结束,中国科技哲学及其教育事业开始复苏,并迅速发展起来[9]。学者任元彪同样认为20世纪中国科学技术哲学的发展历程分为四个阶段:(1)1930年以前的“科学为本”阶段;(2)30到40年代的多种流派竞争阶段;(3)50至80年代初中国自然辩证法学派成型和发展阶段;(4)80年代中期以后的国际化开始阶段[10]。从以上对中国科技哲学的发展历程的研究,我们可以清楚地看出科学技术哲学在中国是一门崭新的学科,存在巨大的发展空间。特别是在进入新世纪以来,科学技术哲学的发展得到了前所未有的机遇和条件,科学技术哲学发展充满生机和活力。 四、科学技术哲学的学科板块。科学技术哲学的“学科板块”是指科学技术哲学的核心研究领域。当前,学界在科学技术哲学的学科板块的研究上争议较大,不同的学者提出了不同的看法。如学者吴国盛在1993年撰写《试论自然辩证法》一文中就明确表达了他对这个问题的观点,主张把自然哲学、科学哲学、科学社会史和科学史作为自然辩证法事业大力发展的四大学科[11]。而学者陈其荣则指出,随着20世纪科学技术突飞猛进的发展,特别是20世纪五、六十年代以来,自然科学的高度分化和综合的发展,自然科学与人文、社会科学的汇流发展,以及科学技术的社会化与社会的科学技术化,为马克思主义自然辩证法的发展提供了新鲜的经验材料和理论思想,使它拓展成为包括自然哲学、科学哲学、技术哲学、科学技术与社会等在内的综合性的交叉学科——科学技术哲学[12],也就是说,科学技术哲学应该包括“自然哲学、科学哲学、技术哲学、科学技术与社会”几个方面。而从学者张明国、崔伟奇、蔡永海撰写的《科学技术哲学学科发展的历史与展望》文章中可以看出,他们把“自然哲学、科学哲学、技术哲学、科学技术与社会、科学技术方法论”作为科学技术哲学的主要板块[13]。学者刘大椿指出,上个世纪70年代以后,自然辩证法在中国再度发展时,采取的是一个兼容并包的“大口袋”方针,比较有共识的内容可归纳为下述几大块:自然观研究、科学方法论研究、科学思想史和科学技术社会研究。他还指出,近20年来,自然辩证法在中国演变成科学技术哲学,是科学技术与哲学相连结的桥梁。同时他又指出,近10年来,科学技术哲学的研究框架有了重大突破,研究内容有了新的拓展,陆续分化和形成了一系列专门的学科分支和方向,如科学学、未来学、科学哲学、科学方法论、科学技术思想史、技术哲学、科学社会学等等[14]。从以上各位学者的研究可以发现,尽管他们在这个问题上分歧较大,但是一般比较认同科学技术哲学至少包括“自然哲学、科学哲学、技术哲学”三个方面的内容。新世纪以来,随着“科学——技术——工程——产业”知识链条的进展和理论联系实际的紧密需要,科学技术哲学出现了新的研究领域——工程哲学。在工程哲学的研究上,中国走在了世界的前列。2007年7月,由高等教育出版社出版、殷瑞钰、汪应洛、李伯聪等人编著的《工程哲学》成为中国工程哲学研究建立的标志。 五、现阶段科学技术哲学关注的主要问题。尽管科学技术哲学关注的问题与时代主题紧密相关,但学界关于现阶段科学技术哲学关注的主要问题的研究也有所差异。例如学者赵景来对近年来关于科学技术哲学研究的主要问题进行了梳理,他认为科学技术哲学关注的问题主要有以下五个方面:(1)关于科学与技术的划界问题;(2)关于技术的本质;(3)关于科学、技术与社会(sts);(4)关于科技发展与人文关怀;(5)建构科技伦理何以可能[15]。学者安维复从科学哲学的视域指出了科学哲学主要围绕以下几个问题展开研究:科学与非科学的划界、科学认识的方法论、科学发现的本质、科学发展的判据、科学的社会监制等问题[16]。学者郭贵春、成素梅、邢如萍指出,就科学技术哲学的研究而言,90年代以来学术界一方面继承和发扬自然辩证法的研究传统,另一方面出现了更加专业化和多元化的研究局面。他们特别还从技术哲学的视域展现了当前科学技术哲学研究的热点问题。他们认为,对技术哲学的研究主要集中在以下问题:技术本质、技术认识论、技术价值论、技术伦理学、科学哲学与技术哲学之间的异同关系、科学与技术之间的异同关系、科学技术与社会研究、科技战略与政策研究等[17]。学者张明国、崔伟奇、蔡永海分别从自然哲学、技术哲学、科学哲学、科学技术方法论、科学技术与社会五个方面总结了当前科学技术哲学研究的热点问题,并且还着重指出了他们在技术哲学方面主要研究技术与文化的关系问题;在科学哲学方面主要研究科学与价值的关系问题;在自然哲学方面主要研究环境问题的文化成因问题;在科学技术方法论方面主要研究创造力开发中的心理学问题;在科学技术与社会方面主要研究技术与文化的现实问题和sts教育问题[18]。可以看出,学者对现阶段科学技术哲学所关注问题的研究与他们对科学技术哲学的学科板块界定紧密相关。但是有一点比较明显,那就是学界一般认为“科学与技术的划界问题”、“科学与技术的本质问题”、“科学与技术的价值问题”以及“科学技术的人文关怀和文化问题”成为现阶段关注的热点。 六、科学技术哲学的走向趋势。随着社会的发展,科学技术哲学也呈现一些新的变化。学界对这个问题尤为关注,争议较大。例如学者黄瑞雄对学界近年对中国科学技术哲学的走向研究进行梳理,认为国内关于科学技术哲学走向研究分为5种类型:(1)以曾国屏和张明国为主要代表的认为从自然辩证法走向科学技术学;(2)以吴国盛为代表的认为从自然辩证法走向科学哲学;(3)以吴彤为代表的认为走向自然科学哲学问题研究;(4)以郭贵春和成素梅为代表的主张保持科学技术哲学的多元性研究;(5)主张继承发扬自然辩证法传统[19]。波士顿大学的华裔学者曹天予对21世纪的科学哲学的趋势作出了预测,他认为科学哲学的趋势大体上有两点:(1)分析哲学的逻辑语言方法要淡出,历史、社会、文化、人类学方法兴起,科学哲学要进一步融入科学学;(2)特殊科学的哲学会有很大的发展,物理学上,特别是有关复杂性问题,在生物学上,有关还原、突现、层次等概念的探讨会大大加强。在认知科学上,计算机科学哲学和神经科学哲学都将对语言哲学与心灵哲学产生重大影响[20]。学者赵跃红通过研究表明,科学哲学有三个方面的自我超越和三个路向,即:一是超越科学共同体这种社会建制的更大范围的社会建制——机制视域下的元理论建构;二是超越科学(技术)文化这种文化范型的更大规模的文化范式——机制视域下的(哲学)理性建构;三是超越了语言学、修辞学、解释学的语言学路向,以至超越了整个西方(语言-逻辑的)哲学传统,对于 (形式)逻辑范式予以彻底改造的“科学语言”的科学哲学。第一种路向是“科学社会学”的,第二种路向是“科学文化哲学”的,第三种路向似乎更多地承继了西方的哲学传统,并且还将是科学哲学的主流[21]。学者田鹏颖认为,“社会技术哲学”是科学技术哲学的新视域。他提出,确立社会技术范畴并对社会技术进行哲学反思,开拓了21世纪科学技术哲学研究的新视域。特别是随着工程哲学初步建立,社会工程哲学大有作为,社会工程哲学将成为工程哲学关注的重要内容[22]。 七、新时期科学技术哲学发展面临的问题。21世纪科技发展的机遇与挑战并存,科技哲学的发展也面临相同的境遇。国内一些学者通过研究认为,21世纪中国科学技术哲学的发展面临一些潜在的问题。中国科学技术哲学要想抓住机遇,迎接挑战,实现其未来发展,必须解决这些问题。那么科学技术哲学究竟面临什么样的问题?不同的学者给出了不同的答案。如学者程倩春、崔伟奇指出,21世纪科学技术哲学的发展面临三个问题:(1)对科学技术发展的总体性哲学反思;(2)对科技发展和社会进步的关系重新反思;(3)确立知识创新的哲学基础[23]。而学者庞跃辉则认为,以现代科技变化发展规律和特征为主要研究对象的科技哲学,无论是从推进现代科技良性运行和创新发展的迫切需要,还是从科学技术哲学自身学科体系建设的迫切需要来看,科学技术哲学都必须下功夫解决面临的三大前沿问题:(1)如何认识现代科技和科学伦理的内在关系;(2)如何认识虚拟时空与现实时空的内政关系;(3)如何认识科学精神与科学方法的内政关系问题[24]。 从上文我们可以看出,目前学界在科学技术哲学的产生、发展历程以及未来发展面临的问题方面的意见基本相同,但是对科学技术哲学的学科定位、板块内容、关注热点和走向趋势方面的研究分歧较大。这也正好说明我国学界对科学技术哲学的研究进入了新的阶段。 科学技术论文:现代科学技术社会价值的异化 [论文关键词]:科学技术; 异化; 社会价值异化 [论文摘要]:科学技术是一把双刃剑,文章在肯定科学技术进步作用的前提下,着重从三个方面分析了现代科学技术社会价值的异化问题,即现代科学技术社会价值异化的表现、对科学技术社会价值的不同立场和现代科学技术社会价值的异化的产生根源。 科学技术本来是人类认识世界和改造世界的积极成果,是人类文明的重要组成部分,是造福于人类的事业、服务和满足人的各种需要的手段,然而,在一定的条件下,科学技术的发展也可能贻害自然、社会和人自身,从而使文明遭受破坏,这就是现代科学技术社会价值的异化。 一、现代科学技术社会价值异化的表现 科学技术异化不仅表现在对物质文明的破坏,同时也发生在对精神文明的侵蚀。一方面,科学技术异化对物质文明的破坏是伴随着科技发展及其对自然界改造取得巨大成果的同时产生的。随着二战以后工业的突飞猛进,人们像自然环境中排放的有害物质和噪音越来越多,使人类赖以生存环境受到极度的污染,使自然界的生态平衡遭到了严重的破坏,导致全球性的生态危机。在物质文明领域,现代科学技术异化造成环境污染、生态平衡失调、能源危机和人口膨胀等严重问题,造成了人类物质生产条件和生活环境的恶化,使人类的生活质量下降,在相当程度上阻碍了社会物质文明的进一步发展。另一方面,科学技术异化对精神文明带来的危害,主要表现在伴随着科技发展可能出现某些消极道德现象,造成人的心理失衡和个性扭曲。 二、对现代科学技术社会价值的不同观点 伴随科技进步而出现的全球问题、不同的学者对新的科技革命的挑战,对人类的未来有着截然不同的观点,主要有“科技乐观派”和“科技悲观派”。 1. 悲观主义 科技悲观派的主要代表是罗马俱乐部。以罗马俱乐部学者及其研究报告《增长的极限》为代表。认为人口、资源消耗、粮食生产、工业发展和环境污染是按指数增长的,无限的增长与有限的环境(地球)构成的矛盾必然导致“增长的极限”;如果维持现在的人口增长率与资源消耗速度不变,那么,很可能会导致世界人口和工业生产能力发生崩溃。他们提出“零增长”,即停止增长。认为只有改变人的思维方式和生活方式,改变社会运行的方向,向均衡的目标前进,才能摆脱危机。否则,如果人类没有意识到改变的必要性和紧迫性,也没有为这种改变做出实际的努力,仍按照“惯性”思考和生存,将加剧危机,把人类拖向灭亡。他们在预测人类社会未来状况时,对科技的作用持消极否定的态度。 2. 乐观主义 科技乐观派的主要代表是美国的康恩、托夫勒、贝尔等人。他们批评罗马俱乐部“悲观派”的观点,从所谓“乐观派”的立场出发,得出一系列同《增长的极限》相反的结论。康恩在《今后二百年》等著作中,坚决反对限制增长的办法,主张用发展新技术和保持经济不断增长的办法使当前的“失调性问题”得到控制。托夫勒在《未来的冲击》一书中,认为技术的发展是最根本的决定因素,甚至是决定全局的因素,他坚信科学技术能够促进生产力和社会发展。贝尔在《后工业社会的到来》这本书,也表达了这样的观点。科技乐观主义认为科技决定一切,科技发展使人类社会能够和克服由于科技进步而造成的问题,他们在面临新科技挑战的时候,表现出乐观的情绪。 科技悲观主义和科技乐观主义是对科学技术的两种极端的看法。二者的不足之处恰恰在于他们对本来是正确的东西作了片面地夸大。除此之外,还有处在两个极端之间的很多不同派别和观点。 三、现代科学技术社会价值异化的根源 1. 科学的应用过程中本身存在着科学异化的可能性 科学技术本身是人类活动的精神产品,如果不进入应用过程,它就永远无法实现其满足人类物质和精神需要的功利价值,但是科学技术一旦进入应用过程,情况就很不相同了。科学技术作为人的工具,即能够以建设性的方式被利用,也能够以破坏性的方式被利用;既可以为创造性的目的服务,也可以为毁灭性的目的服务;既可以从善,也可以从恶。科学技术成果一旦同实践要素结合起来,就直接延伸了人的能力。正如爱因斯坦所说:“科学是一种强有力的工具。怎样用它,究竟是给人带来幸福还是带来灾难,全取决于人自己,而不取决于工具。刀子在人类生活中是有用的,但也能用来杀人。”[1]贝尔纳撰文说:“我们对于彻底毁灭的威胁,绝不能漠然视之”,“以裂变以及而今又以氢弹为代表的毁灭性武器,威胁着全人类。”[2]托夫勒指出:“我们的技术能力在增强,但是它所产生的副作用和潜在的公害也在不断增加。”[3]一言蔽之,科学技术到底能够给人类带来什么,关键在于掌握在什么人手里以及人们为什么和怎样利用它。有人把科学技术比作一把双刃剑,一刃对着自然界,一刃对着人类自己。正是科学技术利用的这种双重效应,为科学技术应用过程中异化的产生提供了可能。 2. 人们认识上的不完善为科学技术异化的产生提供了条件 科学的应用作为人类实际利用和改造自然的一种社会实践活动,总是在一定认识的指导下进行的。长期以来,人们用以指导科学应用的认识却是极为片面和短视的,它往往过分看重了人类征服自然和改造自然、不断从自然界索取自己所需要的东西的一面,片面地以为人类是自然界的主宰,却忽略了人类社会对于自然界的依赖以及这种索取活动受自然规律限制的一面;它往往只瞩目于科学应用能够带来的各种眼前的直接功利价值,而对科学技术应用的长远后果缺乏自觉意识;只看到本地区、本民族、本国家的局部利益,看不到全人类存在着共同的利益。正是这种“人类中心主义”,使得科学技术应用过程中的异化不断由可能性转化为现实性。 3. 社会制度方面的缺陷加剧了科学技术应用过程中的异化 虽然科学技术本身没有阶级性,但如何应用科学技术的成果,使其服务于什么样的目的,总是与一定的阶级和社会集团的利益相联系的。在一些国家和地区,由于缺乏健全的道德监督和法律控制,滥用科技成果的行为往往不能受到应有的谴责和制裁。在一定程度上加剧了科学应用过程中的科学异化。 随着科学技术的发展,人类最终一定能够克服各种科学技术异化现象,使被科学技术异化严重分裂了的科学技术价值体统一起来,使科学技术真正成为真、善、美的完整统一体。 科学技术论文:试论现代科学技术发展对哲学观念的影响 论文关键词:现代科学 哲学 影响 论文摘 要:回顾人类的文明发展史,大家会惊奇地发现科学和哲学有相同的历史起源,而且在人类的智慧和文明的最初阶段,哲学与科学是不分彼此的一个概念,主要体现在语言层面、逻辑层面、研究的具体方法领域和研究特定对象的一致性。在科学和哲学所有的互相之间的影响和具体联系当中,研究方法的联系始终是最重要的和标志性的第一位联系,还是其他联系和影响的根基,这也是本文的核心和关键论点。 一、科学和哲学历史上的互相影响 科学与哲学的相互渊源起始于现代科学最初的萌芽期。在牛顿所在的中世纪,主流学界认为物理学从属于自然哲学,但是在具体的操作方法上他们已经学会寻求运用物理实验进行实证研究,开始避免盲目运用繁琐而复杂难懂的经验论述和纯粹的哲学臆想和思辨方法去研究科学。在科学的鼻祖开普勒和牛顿等人的不断努力和斗争下,科学方法才能从哲学的重重束缚下自立门户,为科学技术的迅猛发展提供了扎实的基础和铺垫。对于任何一门成熟具体的科学理论,一般必须具备有相对比较完整的体系结构和有事实经验能够证明之;而哲学在长期的发展和成熟过程当中,哲学辨证的思维方式和研究方法渐渐退出了诸多特殊的学科领域,这就是哲学的非常重要的第一次关键放入转向,即转向认识论,但是这种转向不是完全把哲学的全部研究的课题放手给科学,只不过是它们各自术业专攻而已,即为拉卡托斯所说的 “研究纲领”意义上的更迭。 实证的研究主要运用与具体应用科学,剩下的逻辑、心理与认识问题现在科技仍旧不能证实,成为思辨方法所固守的领域。尽管类似的更迭和转向从没有间断过,一直在进行,但科学和哲学也慢慢发现它们殊途同归,无法完全舍弃和离开对方,尤其在理论研究领域更是亲密无间。例如优秀的哲学家总会深关注科学技术领域最前沿和重要的理论研究与探讨,希望能在其中找到更多的灵感,而相对应的科学家在纯理论研究的过程当中,约定俗成的总会不自觉运用哲学工具和方法,而且“研究纲领”的转向和更迭往往需要哲学的强力进行干预,科学一相情愿是不可能实现的 二、科学哲学分科的创立 创立的科学哲学分科的初衷来源于科学对哲学强大影响的结果。科学哲学的大师卡尔·波普尔清醒的认识到分析哲学的未来正在走中世纪经院化哲学的老路,这是极其危险和错误的;他认为,哲学的严谨性和绝对性是必须已精简具体内容为代价的,这样就不可能构造出相对完整的形式理论系统描述和解释客观世界了;这样一来,哲学要想真正排除悖论,就必须不沾染任何想象和现实当中的实体,只可以探讨纯粹结构问题。然而完完全全排除理论悖论的哲学辨证语言会显得空洞毫无用处,繁琐而又复杂;总是埋头于词的意义等无用细节的反复斟酌,而对现实世界的重大问题和事件毫不关注;这也是逻辑实证主学派义和维也纳学派分崩离析的最主要原因。 波普尔的理解清楚而明确地指出了分析辨证哲学存在的巨大问题和困境,哲学最应该关心的问题是最能够影响人类自我的反省领域的问题,而人类终极的自我反省必定会受制于人自身特有的局限性—在体力、智力、和时间上的天然限制,这就必须使哲学深刻认识、承认和接受这种局限性和不完满,但这并不意味放弃对绝对真理的追求,而是我们必须实事求的研究我们能力可行的领域之内。而且哲学领域,我们既不会采用主观的随意想象,又不可能采用纷繁复杂的字句反复纠缠,必需借鉴和研究科学的特有方法技巧,进而构造系统性和综合性理论去描述、探讨和解释真真正正哲学问题。然而何谓科学的方法是我们必须仔细探讨的;事物是不是普遍联系的是众所周知的哲学全称式放的概括命题,而且其联系囊括万千往往不会局限于因果的联系,从某种意义上说在我们检验所有能够指称个体之前,其命题就无法完全成立。然而,波普尔认为整个世界犹如一个无限大,的黑箱,不论建立何种模型也不可能完全彻底的揭开其内部具体的结构,人类理解和认识它唯一的方式就是综合运用理论、概念和模型去描述它。如果把理论是当做捕捉无限经验世界的网,那么科学发展的最终目的不在于运用科学自有的语言构建与自然完完全全一模一样的描述,而在于使“网眼愈来愈小”,对真理的无限逼近。 思想自由竞争的学说往往被公认为是科学哲学对于知识增长的根基,大家往往接受和理解这种假设,一种理论要想具备一定的公共性必须经历与同时代的诸多不同理论相互竞争和淘汰的过程,而且我们不能对这种方法的公正与否做出完全准确的价值判断。波普尔的理论认为爱因斯坦和牛顿都从属于科学领域,但他们不可能都是真的,缺有可能都是假的,他们的科学理论之所以能够成为真,并不一定因为他们可以被证实和证伪,其真实性一定都是建立在某种程度的可错性的特定基础之上的。而科学哲学重要和关键的任务就在于阐述和研究人类目前未知的竞争的模式来确立占主导地位的理论,淘汰从属地位理论。波普尔逻辑实证主义和分析哲学学派的最显著区别在于其不苛刻严格的分析非自然的科学描述,一定程度接受形而上学,认为人类科学历史的发展过程就是在增加全宇宙的负熵。对于非自然科学领域的学术探讨和研究,反驳和猜想的发展模式一定程度上同样适用。波普尔学说的目的不在于分析哲学特有的证伪主义,不在于提供具体方法区分新形而上学和科学,其核心在于阐述和解释特有的知识所谓增长模式—“批判理性主义”。从这方面来说,波普尔可以说是一个相对传统和保守的哲学家,回答的不是方法论的而是认识论的问题,区分的不是科学与伪科学而是区分人类传递和记录信息公共和私人属性。 科学哲学对于真理的维护,与分析哲学有异曲同工之妙。同时,二者之间的相似点也是科学对哲学层面上的流派的直接反应。哲学家波普尔发现哲学善于吸收其他学科或是规范的精华,但不会被同化,始终保持自己独有的特点。哲学无法变成准确的学问,这也是哲学的魅力所在。哲学作为和人的精神支柱最接近的学科,它的概念纷繁复杂,常常混合在一起,让人准确区分开。在《无尽的探索》这本书的序言中,赫尔穆特·科尔表达出了他对哲学的期望,认为追求真理是不能停止的,同时也要谨防幻觉,不能被某些蒙着真理面纱的假象所蒙骗。 科学技术论文:科学概念的认知进路与转向——科学技术论视野 摘要:在科学技术论视野中,视点(内部视点和外部视点)与方法(规范方法和描述方法)是对科学概念的不同认知进路和认知方式,在此基础上形成了四种不同的科学认知脚本,并组成一个关于科学的认知矩阵。认知矩阵刻画了科学概念的四种认知进路与三次转向,随着科学概念的延伸,现代科学及其知识与权力有内在相关性,并且是一个社会协商和妥协的过程。 关键词:科学概念;视点;方法;认知转向 现代科学越来越呈现出了两种相互背离的发展趋势。一种是扩展的趋势,即科学在发展中不断地融入技术,使科学-技术成为难以拆分的整体。更进一步说,通过技术,科学融入到了经济、乃至社会生活的每一个家角落。另一种趋势是,随着学科分化的加速,科学研究的分工越来越细,逐渐被收缩到了一个十分狭窄的领域。有时除了少数同行外,人们甚至根本弄不懂这些科学家们在做什么,在说什么。[1]令人困惑的是,这两种趋向尽管表现得十分清晰,现实中却还是被扭结在一起的。根本原因在于社会因素介入了人们对“科学”的认知活动中,起到了一个良好的缓冲和转译作用。现代科学因此从神坛上走下来,成为一项公共性事业;现代科学概念发生了变迁,从自然科学领域扩展到人文社会科学领域,即科学包含自然科学和人文社会科学;科学的普适性受到了强有力的挑战,现代科学不得不在普适性和地方性之间谋求平衡。也就是说,对科学概念的认知已经发生巨大的变迁。 1 认知进路和方式之争:视点与方法 既往的科学认知研究中,对科学概念的争议最为纷杂。以库恩为界,考察库恩前后关于科学概念的认知过程,争议的主要集中在考察科学知识的视点(内部视点和外部视点)与考察科学的方法(规范方法和描述方法)之间。视点,借用几何学的透视概念,指的是基于某个立场来看待对象的整体。基于知识看待科学的整体,是内部视点;反之,基于社会文化环境看待科学的整体,是外部视点。 正统科学的代表逻辑实证主义和批判理性主义虽然在很多观点上针锋相对,但它们共享着一些基本的前提,尤其是它们都是站在科学及其知识的角度来透视整座科学大厦,并竭力维护正统科学的形象。它们都认为,在观察与理论之间存在相当深刻的差别,知识的增长大体上是积累性的,科学是一个相当紧密的演绎结构并且具有整体性,发现的情景(the context of discovery)与辩护的情景(the context of justification)之间存在根本性的区别。[2]逻辑实证主义和波普尔的批判理性主义非常关注“科学逻辑”,命题、逻辑、理性和方法论等视主题,科学仅仅与经验、方法、逻辑有关;而权力、利益、心理、社会、经济和政治等“外部”因素被排除在外。 科学史研究在科学认知研究中十分重要,但是占传统主导地位的内史(专门史)研究在科学史中日益衰落,外史(社会文化史)开始盛行。早在20世纪30年代默顿的《十七世纪英格兰的科学、技术与社会》就出现了内史向外史的视点转换:从社会文化视考察科学的社会建制。 库恩在《科学革命的结构》中考察了科学史,但他并不是从传统意义上的科学内史,而是从科学的社会文化史(即外史)角度进行考察,并且附带着对科学知识的生成和辩护的考察。库恩把对科学考察的视点完整地从内部切换到外部,力图表明科学(知识内容)就是科学的历史(社会文化史),科学史就是科学社会学,也是认识论。也就是说科学哲学、科学史与科学社会学是一回事。[3] 科学的社会研究在库恩之后相继发生了两次视点转换,连同默顿的研究一共三次。[4]20世纪70年代中期到80年代,社会建构论大力发扬了库恩的观点,它批判了传统科学观不对称之症结,并提出了“强纲领”的解决方案,“强纲领”直接面对科学知识的内容,认为科学事实是由社会因素建构而成的,这是一种纯外部视点的策略。20世纪80年代末,社会研究出现了新的转向,它以“反身性”为特征,认为“强纲领”由于不具有“反身性”,因而无法证明用“社会”的因素来解释科学知识究竟是否充分。这个阶段的社会研究无论对“科学”还是“社会”均采取了相对主义的立场,巴黎学派的“行动者网络理论”研究完成了第三次视点转换,拉图尔等人的研究促使“内部”和“外部”相互连接起来,并进入了技术-工程研究领域,如电动车案例。[5] 规范性认知方法一直都是西方哲学的主旋律。本体论思想,从古希腊开始延续两千多年,不停地追问事物“(应该)是什么”。其特征是本质主义、基础主义,追求真理、追求先验、追求实在,并力图一劳永逸地解决所有问题。即便是转向认识论后,规范认识论仍然是西方认识论的主旋律。近代科学以降,笛卡尔、弗雷格、罗素、逻辑实证主义者和波普尔,无一不是在确定的理性预设基础上开始规范性的认识论考察。逻辑实证主义者和波普尔把科学看作是一组抽象的命题集合,一堆既成的理论教条,科学是既成的知识。默顿的功能主义科学社会学也同样坚守自然科学的知识内容和社会文化环境相分离的原则。因此,传统规范化的认识论和方法论的主张是一种“预设主义”和“去情景化”(decontextualization)的研究图式,它们实际上是在本质主义、基础主义、理性主义、实在主义等问题上对科学进行规范性认知方法,强调科学“应该是什么”,强调科学真理与规范,并力图在科学与非科学之间划出界限。 这种带有理想化的规范性认知方法主要研究“既成的科学”,是一种“事后辩护”的策略;然而对于“创制中的科学”[6],即正在进行中的科学活动,规范性认知方法除了给予人们误导之外是无能为力的。此外,当人们试着打开科学生成的“黑箱”时,规范性认知方法再也无法对科学史和科学实践做出恰当的解释,科学的合理性危机出现了。因此,库恩认为发现的情景与辩护的情景相分离是不恰当的,[7]因为要想历史地、动态地考察科学,就必须考查科学的实际活动方式,在同一情景中考察科学的生成和辩护。只要发现的情景与辩护的情景统一,对科学的考察就不可避免地走向情景化和地方化,规范性认知方法图式必然被抛弃,取而代之是“描述”的认知方法。 库恩之后几十年的科学的社会研究和科学的文化研究表明,科学认知的方法论立场超越了传统科学哲学方法论的束缚,从“内部”走向“外部”,从“规范”走向“描述”,从“狭义的科学认知研究”走向“广义的科学认知研究”。 2 认知矩阵:科学认知的二维结构 基于视点和方法两个维度,我们可以构建出科学论不同时期的各种认知脚本*,如表1所示。 认知脚本ⅰ:内部视点与规范方法。这是正统科学的认知方式,包括逻辑原子主义、逻辑实证主义和批判理性主义在内。在20世纪中早期,内部视点与规范性方法的结合,使得实证主义者和批判理性主义者基于科学及其知识有其自身发展逻辑,而不受社会和文化的影响,给出了一种规范性的科学概念。从近代科学的生成与发展来看,人们使用实验和逻辑理性等更能理解的认知方式,逐步取代了上帝和神等信仰的认知方式,重新对自然世界做出解释。这种思想影响了哲学的发展,使得逻辑实证主义继承实证传统,并辅以数理逻辑,替换了晦涩而神秘的黑格尔思辨哲学进路。批判理性主义尽管与逻辑实证主义在观点上针锋相对,但是借用库恩的“不可通约性”原则,正是两者具有“可通约”基础,才会有那么多的争议。两者事实上都是在维护正统科学的形象,并认为社会和文化等外部因素不会影响科学本身的发展,即发现的情景不同于辩护的情景。两者在观察和理论之间存在的明显的差异,但它们都认为知识大体上是增长性的,逻辑实证主义关注正面的积累,而批判理性主义关注反面的“不断改良式积累”;它们坚持科学发展有一贯的逻辑,或是归纳或是演绎,且科学具有严密的、整体的结构;它们注重科学与非科学的划分。这种以科学的方式解读哲学的认知方式在20世纪初获得了巨大成功,它在正反两面所刻画的科学形象,一度成为正统科学的形象,影响深远。即使在今日,政府和科普的宣传、公众对科学的理解、众多科学家的信念仍然属于脚本ⅰ类型。 脚本ⅱ:外部视点与描述方法。库恩之后,尤其是在20世纪70-80年代,随着科学论的兴起,在以爱丁堡学派为代表的社会建构论以及各种形式的科学的社会/文化研究方案中,外部视点与描述性方法取代了内部视点与规范性方法。社会建构论集库恩、维特根斯坦、科学社会学和知识社会学于一身,尤其是发扬了库恩的相对主义和解释学立场。几乎是与正统科学和默顿学派截然相反,社会建构论把“科学”理解为处于“现场制作”的知识内容而不是既成的知识体系;更为重要的是,它极为强调科学知识是在社会磋商和权力斗争中得以生成并获得合理性辩护的。它把科学生成的情景和辩护的情景统一,认为科学不可能独立与社会情景而存在,知识没有自身发展的逻辑而是社会与文化等因素“磋商”后构造的。此外,它们强调社会/文化因素决定了知识的客观性与合理性,使得科学文化与人文文化之间,科学活动与其它各种活动之间的边界变得模糊起来,客观性为各种社会的竞争与磋商机制所取代;它们注重科学活动的现场,注重对实践合理性与地方性知识的细节描述。 脚本ⅲ:外部视点与规范方法。默顿主义坚持知识的内容不受社会文化因素的影响,并从社会文化史角度考察英格兰在十六、七世纪的科学建制活动,后来更是基于近代科学的发展历史而形成功能主义的科学社会学,认为科学是独立的社会系统或制度,这是典型的外部视点与规范方法结合的认知方式。默顿亦提出了具有“范式”意义的科学规范:公有主义、普遍主义、无私利性和有条理的怀疑主义。默顿使用这四条带有理想色彩和情感色彩的规范,剔除外部政治权力或社会文化的干预并力图拯救科学的自主性。正是这个制度化得到的框架使得默顿完成了没有明说却是实质性的科学划界。默顿反对科学的权威被用来达到私人目的,强调当政治进入科学大门时,自主和规范的规训力量就会遭到破坏,由此导致的主张就是非科学的,[8]同时也是科学气质所不能容忍的。默顿在外部再一次刻画了正统科学的形象,尤其是四条规范和科学家气质构成了理想而神圣的科学形象。 脚本ⅳ:内部视点与描述方法。传统的科学史(内史)与巴黎学派的实验室研究和行动者网络研究都采用了内部视点与描述方法的结合方式对科学技术及其知识的生成和辩护等历史作详细考察。但是两者在具体研究方式上是有所不同的,传统的科学史研究更像宫廷书记员,记录点点滴滴的事实,如仪器、数据,科学家们行事方式,他们怎样获得课题,怎样讨论方案,怎样登录数据,怎样写作论文,甚至包括他们平常的穿着,言语禁忌,以及他们的精明与笨拙;实验室研究是一种“介入”研究,参与性的观察者与分析者成了实验室的一部分,在亲身经历日常科学研究的详细过程的同时,在研究科学这种“文化”中,作为连接“内部的”外部观察者的探示器,对科学家在做什么,以及他们如何思考作出详尽的探究。[9]行动者网络研究也是“介入”研究,略有不同的是它还力图将“外部”和“内部”贯通。行动者网络研究认为科学技术活动是情景性的实践,同时具有技术的和非技术的、人的和非人的内容,这些实践相互结合,共同构成具有概念力量和政治力量的网络;所有科学、技术或工程都是异质性要素及其相关内容的产物,技术中所有的设计活动都是工程的某种形式;科学家、技术专家和工程师同时也是社会活动家,不仅设计机器,还从事“社会活动”——设计社会或社会制度,使之适用于机器。[10] 3 科学概念认知的三次转向 考察科学哲学的发展历程,关于科学的认知方式已知有三次转向,如图2所示,分别以三支标有阿拉伯数字的箭头表示。 第一次转向是默顿的科学社会学研究,他完成了从传统科学(内)史的内部视点和描述方法到科学社会学的外部视点和规范方法的研究转变。由于默顿对科学的社会建制的强调,我们也可以把科学的社会研究的第一次转向看作“建制转向”。默顿借鉴了马克思和韦伯的研究,把宗教意识形态等社会文化因素纳入对科学的考察,如清教思想对当时英格兰科学技术发展的影响;但是,默顿否认科学知识内容受社会文化的影响,提出了科学的四条社会规范,把科学确认为一种社会和文化结构。因此,在包含经验证据和逻辑一致性的技术规范和四条带有感情色彩的道德规范基础上,默顿用科学的制度化性质划分出科学与非科学的界限。与认知ⅰ区中的逻辑实证主义和批判理性主义,默顿刻画的是正统科学的形象。 第二次转向是由库恩开始,至科学知识社会学(ssk)完成的。这是一次近乎彻底的科学观念转变,经常说到的“社会转向”就是指着一次,它把人们的视点从自然-社会的一维空间上的自然一面一下子拽到社会一面。ssk的“强纲领”确实转变了科学的概念,但正是由于太“强”,自出世以来不断受到内部和外部的质疑。劳丹认为,“因果性”原则似乎是能被明证的,“公平性”与“自反性”原则只不过是些从属性的因素,完全可以从其他原则中引申出来,因此不能作为独立的原则来考虑;最后,在“强纲领”中具有独立性并拥有实质内容的只剩下“对称性”这样一条原则。但这一原则带来的无非是“认知相对主义”(cognitive relativism)。[11]社会建构论仅仅用“社会因素”来解释一切,人们怀疑这种“社会学主义”的一维思维方式解释力,就像对“科学主义”的怀疑一样。因此,强纲领开始弱化,巴黎学派拉图尔等人的行动者网络研究就是“弱纲领”的代表。 第三次转向明显的特征是强纲领的弱化调整,对科学的考察首先从宏观研究转向微观研究,从外部视点转向内部视点;但最后调整到内/外视点与微/宏观研究有机结合的研究方法。第一步调整主要体现在《实验室生活》中,拉图尔所寻找到的“田野”和知识的制作现场都是一个个“小社会”。这种“微观社会学”不在考察科学的社会建制,而注重考察技术的实验室构造。第二步调整主要体现在行动者网络研究上,拉图尔与卡龙给出了一种方案与进路,从注重实验室的“内部视点”扩展到“外部视点”,从微观研究扩展为“科学、技术与社会”(sts)水平上的宏观研究,在内部因素与外部因素之间建构出一条自由出入的“转译”通道,构造了概念的和政治权力的、技术的和非技术的、人的和非人的异质性要素网络——具有工程意义的“社会制度”。第一步调整是科学论的技术转向,[12]第二步调整是科学技术论的工程转向,因此,第三次转向可以理解为“技术-工程转向”。转向后的科学概念具备了“实践”意义,科学不是研究者进行观察的对象,而是他们必须介入并参与其中的实践领域,科学的文化研究(css)思潮在实践的意义上开始崛起。 经过科学认知研究的三次转向,与正统科学概念相比,转向后的科学概念显得有点“面目全非”,尤其在思维系统上有了巨大的变化。正统科学内部,逻辑实证主义与批判理性主义的争论是归纳-演绎的一维思维上的争论;正统科学和社会建构论的争论是科学-社会一维思维上的争论;还有斯诺的科学文化-人文文化也是一维思维上的争论。人们似乎习惯于一维的思维方式,自然与社会都认为是给定的,人们别无选择地在这样一个“自己设定的陷阱”徘徊。拉图尔看到了这一点,并提出最好的解决方案不是在这样的问题上争论,而是直接建构出“自然”或“社会”。他称之为“转向之后再转向”,[13]这也就是他在行动者网络研究所做的工作,用一种工程方式设计出“社会制度”,不仅实现了对社会的“反身性”,还构造了新的“对称性”原则:自然-社会的二维结构,见图2的90度角的粗实线(nat-soc)。 4 结语 现代科学不仅要求科学家/技术专家、科学仪器等参与,还要求公众等社会要素参与进来。人们已经关注到,在科学实践中,人与物,科学理论与仪器等不可避免地被搅拌在一起。搅拌(mangle)不仅包含着相互交错混合,也包含着一种破坏性地重组整合。在实践期间(对现实中发生的活动的理解),如建造一个新的科学仪器(例如,气泡室),或者一种新技术(例如,数控机床),人类主体和物质主体缠结在一起。人类主体,以目标为形式,受到非人类主体形式的物质世界的抵抗。为了在现实实践中是因为这种抵抗,人类主体和物质主体相互“搅拌”。[14]这种搅拌的直接后果就是现代科学成为一项异质工程。科学不仅是表象,更是介入实践的活动,[15]也就是说,科学活动是情景性的实践,同时具有技术的和非技术的、人类的和非人类的内容,这些实践相互搅拌,形成了囊括概念和政治双重力量的异质性要素的网络——具有工程意义的“社会制度”。 现代科学,已经是既不具有纯粹的科学性质,也不具有纯粹的社会性质,而是两者的结合。事实上现代科学越来越像一项工程事业,它是一个充斥着不同个体、不同的理解目标的方式,但这些个体又不得不联合进行创作、想象、连接、设计、演绎、分析、测试并根据一定要求和目标而生产出一种新产品的社会协商和妥协的过程。[16]在拉图尔那里已经可以清晰的看到,经过“技术-工程转向”,现代科学及其知识与权力(force)有内在相关性。[17]科学研究项目的设计、科学争议的诊断以及科学成果的评判都有一个社会协商和妥协的过程。科学、技术和工程的界限越来越模糊,三者事实上是同一回事,却有不同的表现形式,诚如人在少年、青年和壮年三个不同时期的不同表现一样。 科学技术论文:中国近百年科学技术史的分期及其划时代事件 内容提要 本文讨论了科学技术史分期的一般规律和标准,进而将中国20世纪科学技术史划分为8个时期, 并分析了其中每一个时期的划时代事件。 (一) 任何一部科学技术史,都应是科学技术发展曲线连续和间断、平滑和曲折、仰或缓慢渐进和急速推进依次呈现或交替呈现的历史。但是,历史轨迹的这些对立状态,又无不统一于一定的历史坐标上。 在众多的历史坐标中,重大历史事件占据重要历史地位,它相当于坐标原点,起着划时代的作用。世界科技史上,如哥白尼的《天体运行论》的酝酿和发表就属这类事件。事件发生过程中,科学技术以间断、曲折、急速推进的形式发展着;事件发生前或后,则以相对连续、平滑和缓慢渐进的形式增长着,并且发生前和发生后又有所不一样,表现在科学技术的性质上,在此之前可能属古代科学,之后则是近代科学了。 科学技术史上的划时代事件可以是内在的,也即是以改变科技发展轨迹的科技思想的产生或科技成果的建立。这种事件由于表现为科学技术本身,所以其划时代的作用和性质比较直观,容易为人们所接受。以此作为分期的依据或标准的作法,往往用于内史体系中。科学技术史上的划时代事件,也可以是完全外在的,也即在事件的科技性质不显著,或者不考虑科技成果的情况下,把足以结束科技运动的已有轨迹或可能导致科技发展的新趋势的环境性事件,如政治、经济、思想等,作为分期标准或依据。这种事件由于表面上看来与科技无关,所以其划时代的作用和性质是隐蔽的,有时甚至不易被科技人员接受。然而在一定意义上,这是对科技史深层次的分期。这种作法往往在典型的科技外史中使用。由于上两类事件,在科技史的分期中,各具有特殊的有利之处,也各具有局限性,这就导致了以科技成果和环境性事件的合作用作为划时代的事件。这又可分为两种情况。一是在一科技史的每一时期的划分中,始终贯彻重大科技成果的产生与环境性事件统一的原则;一是各个时期不同,两方面的判据间或运用,如第一、二阶段间,以科技成果划界,二、三阶段间则以环境性事件分期。一般情况下,以前者为主,因为环境性事件毕竟是关于科学技术发展环境方面的事件,环境对科技的影响不仅存在,而且或迟或早会表现出来,也即一定的环境对应于科技的一定运动。人为地隔离或间或使用两方面判据,由于二者的不同步,会导致分期失准,进而不科学。这种两重标准统一使用的作法,常出现在内、外结合史中。 统一运用科技成果性和环境性的事件作为划时代的标准,比单纯使用某一方面,对于描述科技史,要有利些。科技成果的产出与环境性事件的发生,在不同的时候,互为因果关系。这样,就要求既陈述科技成果的产出情况;又交待与之相应的环境材料;还分析二者之间的关系,于是全分位、立体式地展示了科技的发展。 环境因素方面的重大事件对科技发展的影响是多方面的,但最本质的影响还是科技体制的变更。科技体制不仅决定对科技人员的政策、反映政府对科技的重视程度,还决定对科研的投入、国际科技交流、科技成果的转化等。因此,对科技史分期时,选取的重大事件应是直接影响科技体制方面的重大事件。 严格地说,相对于科技成果的产生、环境有内环境、外环境之分。政治、经济、思想等方面的环境属外环境或大环境,科技政策、投入、体制、国际交流等属于内环境或小环境。后者直接决定科技的发展;前者间接影响科技的发展,并一般通过后者起作用。所以,内、外环境方面的重大事件,作为科技史的划时代事件,选取时,可以同时并用。 (二) 中国近百年科学技术史,也即20世纪中国科学技术史,在时间跨度上,叙述的是中华民族史上的一百年。首先是政治上极为动荡。从辛亥革命到军阀混战,再到国民政府,直至中华人民共和国成立。即使后半叶,政治上的动荡也依然存在。其次,经济上基本处于贫穷状态,多无进展。经济落后的巨大惯性,经济发展的非良性环境,使经济体制的变动成为频繁之事。这种变动,由于科技与经济的内在关系,使得科技的发展受到很大波动。第三是思想上,不同体系之间激烈碰撞。这一方面是传统与新思想之间、另方面是中学与西学之间,以至于外来思想之间碰撞激烈,致使主导思想的确立如履薄冰,表现在不同时段,情况迥异。这些不稳定的外环境,直接影响甚至决定了内环境。民众的科技意识在整体不强之时,还显出时涨时落,或此起彼落。科技体制时而趋良性循环,时而是不利科技发展。科技政策也飘忽不定,由此,科技人员的整体积极性不能不受此波动;和国际间的科技往来,未能形成合理水平上的持续行为,在完全封闭和不设国门之间摇摆;科技投入一直很低,但在不同科技领域却表现出极大反差。科技组织和机构,有时数量少,并形同虚设,有时相对繁荣、有效。内、外环境的交错,直接影响到了科技成果的产出。成果数量上,多寡相差很大,又如30年代与第二个十年;成果水平上,高低十分不同,又如50、60年代的大科学成果与20、30年代。 上述构成了外环境——内环境——科技成果这三个层次的分期标准体系。然而这三个方面既是相互密切联系的,又是在不同时段有主有次的。在不同层次的密切联系中,考虑到主导事件的重要作用,20世纪的中国科学技术史可选取如下事件作为分期依据,相应,分为八个时期。 从20世纪的钟声敲响到1914年,是本世纪科技发展的第一个时期,〔1〕科技的特殊性,决定了其运动的承前滞后性,故应向前追溯。 这一时期,决定科技发展的重要事件是对西方科技的引进。中国引进西学,开始于17世纪。但是最初的引进是生搬硬套似的引进;引进的东西是古代与近代、科学与糟粕并存;而且引进后的科技游离地存在着,未能融进中国已有的科技。19世纪60年代兴起的洋务运动,经,直到辛亥革命后的1914年,其间的引进一反以往的状态:立足于实用,立足于先进科学技术,立足于和中国的传统融合。在完成先技术,再技术基础,后基础理论的过程中,部分人对科学技术的重要性已有较为清醒的认识,中国的传统科技受到了冲击和改造,是西方近代科技重要成果进入国门,进入教材的结果。这标志中国近代科学技术的诞生。所以,世纪初的十余年,再溯至洋务运动,总体上为第一个时期,以从技术到科学的真正引进为重大事件,结果是诞生了中国的近代科学技术。 经过1914年的准备和酝酿,1915年正式成立了中国科学社。从这时直到1927年为第二个时期。从西方近代科学的一般情况看,学会是近代科学技术产生并延伸的组织基础,也是近代科技的基本象征。在中国,上一世纪7—80年代就有不少维新人士倡导过学会。科技方面,据查, 1907年成立了中国药学会,1909年又成立了中国地学会和护理学会,但这还只是一般的号召和最初的模仿,而且已有的三个学会制度上并不健全,活动也不经常,介入的人数也极少,因而影响不大。中国科学社则不一样,仿英国皇家学会建立,它不仅建制全、会员多、范围广、有刊物,而且从一成立起,就不受政府的操纵,立志于宣扬科技的功能,传播先进的科学技术,培养可贵的科技人才,其功绩正如1930年青岛年会上蔡元培所总结的“做了五个方面的工作。”〔2〕其影响是巨大的。 “”的肇始,不能说与科学社的活动、《科学》的刊行无关;此后到1927年全国性学会新成立近10个,〔3〕科学社团的广泛兴起, 科学社就起了表率作用;由于每年的年会、会刊的大力宣传,国民的科技意识正在增强;尤其近代科技成果得到了有力的传播。所以,1915年至1927年是第二个时期,以中国科学社的成立与活动为标志,其结果是中国近代科学的传播。 1928年“中央研究院”成立。这可以认为是开中国全国统一研究机构之先河。此前,学会已达成熟地步,但这毕竟属于一般的学术团体;从上世纪中叶开始,尽管设立局、所甚多,但多限于附属于生产的应用性研制;也引进传播了西方技术和科学,但在此基础上的深入和发展几近于零;虽然有人曾萌生过设立全国最高学术研究机构的设想,〔4 〕但毕竟迟迟未成为现实。“中研院”成立后,得到了政府的支持;带动了大批科研院所的问世;聚集、培养了一大批科研人才;产出了较丰硕的、即使后来看来也有一定影响的成果;推进了高校科技教育。如果说20、30年代交替之际是科研院所成立的活跃时期,那么,30年代,尤其前8年是科学研究的活跃时期。抗战开始后,直到1949年, 尽管战乱的干扰和破坏,仍有少数研究院所诞生,研究气氛仍浓,并不时有成果产出,“中研院”的影响仍然存在。可见,1928年至1949年为第三个时期,“中研院”的成立和活动是重大事件,其结果是中国近代科学技术在研究中获得了很大发展。 1949年中华人民共和国成立。这本是一个具有划时代意义的非科技事件,但对科技发展的影响并不亚于重大的、纯粹的科技事件。〔5 〕首先是科技体制的结构性、权力性变化。中科院最初是一级权力机构,后来虽有变化,但取而代之的是国家科委,使全国五路科技大军都置于其统辖之下,形成了较以往任何时期都更为集中统一的科技体制。其次是科技政策尤其知识分子政策的变化。以往知识分子有“自由民”之嫌,很难归于任何其他政治板块。1949年后,随着团结、教育、改造政策的确立,知识分子成为完全的“依附”者。这无疑是科技力量、科技思想、科技战略的高度集中。其三是科技发展楷模的根本变化。本世纪开始以来,一直是以欧美模式为样板。1953年以后,这一模式遭到完全否定,为苏联模式所取代。应该说,这一变化是综合性的变化,包含有十分丰富的内容。其四是科技发展战略的变化。这主要表现为科技为什么服务的问题。本来,世纪上半叶,科技的政治功能,尤其军事功能就得到体现,而1949年后,这一功能受到了更高度的注视并达强化的地步。这表明从1949年起,直到1966年属第四个时期,中华人民共和国的成立是这一时期的划时代事件,其结果是科技受到政府的高度重视,并产出了一批大科技成果,奠定了现代科技的必要基础。 一般认为,“”十年是前17年的延伸,是前有极左路线和政策发展的顶峰时期。可是从科学技术情况看,其发展一方面受到了极大的干扰甚至破坏,教学、研究秩序呈现出空前的有计划的动乱动态,另一方面核试验、空间技术、计算机、生物技术等〔6 〕大科学或非民用科技成果得以产生和发展。这表明1966年至1976年这十年是一个十分特殊的时期,以“文化革命”的发生和持续为特征,其结果是科学技术在整体上受到摧残的同时,某些方面得到了畸型发展。 从1977年开始,科学技术发展的环境(主要是外环境)在经历了“文化革命”这一谷底之后。开始缓慢回升,始发性事件是1978年全国科学大会的召开,由此拉开了十年改革的序幕。〔7 〕改革的中心是理顺科技体制,完善科技运行机制,目的旨在促进科技的全面发展和科技长入经济。在实际推进中,科技成果的产出呈现如下特点:成果数整体上逐渐上升,1986年达到高峰;各学科发展比较均衡,无17年中一花独秀的现象;基础研究得到加强的同时,科技成果转化为现实生产力的问题也提出来了;在自力更生的基础上,国际合作项目、国际合作成果明显增多。这些表明:1977—1988年是第六个时期,是现代科学技术的发展时期,其特点和标志是科技发展环境和运动机制的改革开放。 1988年底,“治理整顿”方针提出来了。虽然这并不是仅指科技领域,但表明科技本身和科技发展的环境出现了始料未及的问题和困难,预示从1989年开始,科技发展的轨迹大体仍保持改革开放的趋势外,会出现新的特征。果然1989年及其后几年,在克服改革开放中出现的新的困难的同时,又复苏了旧有的思想障碍,如“姓资姓社”问题。1992年初邓小平南巡讲话再次肯定科学技术的生产力功能和科技知识分子、高科技的作用,〔8〕于是出现了1992年至1994年快速发展的局面, 基础研究、高新技术以及“主战场”均呈现出良性、快速发展的态势。这表明1989年至1995年虽与前12年有诸多相似之处,但其特殊性不能忽视,故是独立的一个时期,其特点是深化改革,扩大开放,其结果是现代科学技术向国际先进水平的靠近。 到2000年还有几年的时间,一方面若无意外,中国科技发展的大致趋势已定,另方面还存在诸如投入过低、政策欠稳、体制仍僵和与经济建设联系欠紧等问题,因而和世界先进科技相距仍大。趋势的实现、问题的解决、距离的缩小,均还未成为现实,故只能当作未来的一个时期,在预测和展望中加以描绘。
2013年以来,中央发布多项文件,强调要优先发展农业农村、全面推进乡村振兴。2018年政府工作报告提出要大力发展实施乡村振兴战略,同年出台《乡村振兴战略规划(2018—2022年)》。实施乡村振兴战略是中国特色社会主义新时期“三农”工作的总规划、总抓手,能够推动我国现代农业高质量发展。然而目前我国的人才培养还不能很好地匹配农业发展需求,因此亟须探索如何培养农业方面的创新型和复合型专业人才。2019年6月《安吉共识———中国新农科建设宣言》发布,要求以高标准建设我国农林教育课程。新农科旨在结合服务国家重大战略、地方经济社会和行业产业发展的需求,改造提升现有涉农专业,推动高等农林教育创新发展,培养引领未来农林发展需要的高素质复合型技术技能人才[1]。园林专业作为普通高等院校农学专业之一,能够培育在城市建设、园林、林业等领域从事各类园林绿地、风景规划、设计及园林植物繁育栽培和管理的高素质应用型高级人才。植物组织培养作为园林专业主干课程之一,是以植物生理学为基础发展起来的一项植物生物技术。近些年已广泛应用于农业、林业、工业和医药业,产生了巨大的经济效益、社会效益及生态效益。具有较强的理论性、实践操作性,同时也是现今植物生物技术中应用最广泛和最基本的研究手段。学生掌握植物组织培养技术可为后续从事专业生产和科学研究奠定良好基础。 1植物组织培养课程思政教学的必要性 2018年习近平同志在全国教育大会上提出要把立德树人融入思想道德教育、文化知识教育、社会实践教育各环节,贯穿基础教育、职业教育、高等教育各领域。要在加强品德修养上下功夫,教育引导学生培育和践行社会主义核心价值观,踏踏实实修好品德,成为有大爱大德大情怀的人[2]。通过植物组织培养课程的学习,学生可以了解植物组织培养的历史、现状、发展动态和趋势;掌握植物组织培养的基本理论和概念,理解、掌握植物组织培养无菌操作、培养室设计及主要园艺植物组织培养技术的应用。此外,植物组织培养课程蕴含着丰富的马克思主义哲学、爱国情怀、艰苦创新精神、协作思辨分析能力及职业素养等思政元素,是开展课程思政的优质教学资源。因此,围绕知识传授、能力培养和价值塑造三位一体的教学目标[3],把思政教育与科学精神、创新思维等相互融合,使学生在掌握基础理论知识和基本技能的同时,能够提升自我思想道德素养,最终达到积极践行社会主义核心价值观的目的[4]。 2植物组织培养课程思政元素的挖掘 2.1课程教学与专业自信 在课堂教学中,鼓励学生树立远大理想和坚定信念,肩负起民族复兴的时代重任。例如,在讲授植物组织培养理论和技术发展简史时,介绍我国植物生理学的开拓者,植物生态学与地植物学的奠基人李继侗于1933年用银杏胚乳提取物成功培养银杏胚,为植物组织培养理论和实践研究作出了重要贡献。此外,我国学者也通过花粉培养方式在全世界首先完成了20多种植物的组培,并在花粉培养技术领域处于世界领先地位。让学生为我国科学家所取得的成就感到骄傲和自豪。最终通过这些案例有效地引导学生在建立专业自信的同时,进一步增强爱国主义情操,树立起正确的世界观、人生观和价值观,具备使命感和责任感。 2.2课程教学与爱国情怀 在讲授植物组织培养的重要应用学科———农学时,介绍被习近平总书记授予“共和国勋章”的“杂交水稻之父”袁隆平院士一心为民、造福人类的崇高品德,以及虽年近九十,仍坚持奋战在科研第一线的敬业精神。此外,还有我国著名生物化学与分子生物学家沈同在抗日战争时期毅然回国报效祖国,在艰难困苦的环境条件下坚持追求真理、乐于奉献、诲人不倦的精神。让学生树立热爱祖国、执着追求的理想信念。 2.3课程教学与创新精神 中国传统文化有着深厚的历史底蕴与时代淀积,是国家和民族的一笔宝贵财富。在讲授植物组织培养的应用现状和发展趋势时,介绍诺贝尔奖获得者屠呦呦从中国古代典籍《肘后备急方》中获得灵感从而发现青蒿素的艰辛过程。让学生意识到我国古代传统文化对现代科学研究的启示意义,引导学生在继承与弘扬传统文化的同时要关注现代社会的科技力量,培养学生敢于担当、勇于创新的精神,最终做到继承传统、推陈出新、博采众长,打开我国社会发展的新篇章。此外,教师还可在授课过程中提出目前在植物组培领域实际生产过程中亟待解决的科学问题,督促学生利用互联网等云资源,根据已学习的理论知识和实践技能,有目标地去完成和解决问题。这样不仅能够加深学生对学习知识的理解与认知,还能提高学生创新能力和科研能力。 2.4课程教学与职业素养 教育的目的之一是培养和造就一大批具有良好职业素养和技能的应用型人才。在学生掌握从事相关职业活动所需的专业技能和知识的同时,努力培养其爱岗敬业的精神、坚韧不拔的信念及诚实守信的品格。因此,在实际教学过程中,可以实验教学为中心,培养学生动手操作能力的同时注重进行科学精神和工匠精神的教育。例如,在讲授培养基的配制这一章节时,要求学生重视实验课、遵守实验室管理规定、爱护实验室仪器设备、严格遵守实验操作规程、认真书写实验报告等,让学生养成遵章守纪、遵守规程的良好职业素养。在讲解胡萝卜愈伤组织培养实验时,要求学生严格遵从无菌操作流程、严格控制表面消毒时间。培养学生缜密的逻辑思维方式和科学严谨的工作态度。 2.5课程教学与思辨能力 思辨能力是高素质人才所必须具备的能力之一。思辨能力的不足直接影响人的创造能力、研究能力和解决问题的能力[5]。在竞争日益激烈的国际环境下,世界各国均对学生思辨能力的培养越来越重视。如今,思辨能力的培养也被看作是我国高等教育的重要策略。因此,在授课过程中,任课教师需要注重学思结合,可通过启发式、探究式、讨论式和参与式教学,激发学生的好奇心,培养学生的兴趣爱好,营造出独立思考、自由探索的良好教学环境。与此同时,教师还可将科研思路、科研成果与教学相融合。具体为授课老师将自己平时的科研成果和心得融合到教学中,把科学研究思维带进课堂,并将课题研究的成熟技术转化成实验教学,激发学生的学习和研究兴趣,提高学生发现问题、解决问题的能力,为提高学生在未来的研究工作过程中良好的应变能力奠定基础。例如,在课堂讲授培养基的成分及其作用这一章节时采用多媒体教学方式提高教学信息量,同时将教师平时在做微生物和植物培养相关科学研究过程中涉及的培养基制作的信息传授给学生,增强教学趣味性和直观性;同时通过设置课堂作业,激发学生积极参与课堂教学,提高学生学习热情和效率;最后采用布置课外阅读任务的方式,促进学生提高自学能力,培养学生发现问题和解决问题的能力。 2.6课程教学与团队协作能力 团队合作对于工作的高效率执行、完成以及成果的取得具有非常重要的意义[6]。在实验教学环节中,学生间可通过分配小组,以团队合作的方式完成植物组织培养各个环节的工作,达到培养并锻炼学生的表达能力和团队合作精神。例如,在培养基的配制与灭菌这一实验中,每4名同学为1组,组内同学分别进行试剂称量、pH的调节、培养基的分装及灭菌等操作。 3植物组织培养课程思政实践方法与途径 3.1响应服务乡村振兴发展战略,明确课程建设目标 根据本校办学定位、专业特色和人才培养要求,植物组织培养课程思政建设方向主要是培养学生的“大国三农情怀”。使学生立有“懂农、爱农、助农”之心,树“科教兴农之志”,培“责任担当”和“生态文明”之德。 3.2深入挖掘课程思政资源 以习近平新时代中国特色社会主义思想为指导,结合专业人才培养方案和课程标准,根据每节课的教学内容和培养技能要求,将“三农”精神、塞罕坝精神、袁隆平精神以及黄大年精神等从各个角度挖掘隐含的爱国教育、法治教育、专业教育和社会教育思政元素,并找准切入点融入课程教学。 3.3立足立德树人,提升教师课程思政水平 教师具有教书育人使命。通过发挥教师的主观能动性,遵循立德树人根本任务[7],提升任课教师的思想政治水平和课程思政建设能力。首先,培养任课教师的政治素质,加强思想政治理论学习,不断提升自身思想道德水平。其次,教师应在日常教学过程中以身作则,潜移默化影响学生,做学生的榜样。最后,提高教师的课程思政教学能力,引领学生把专业知识内化为思想觉悟与道德素养,使学生产生共鸣与认同,保证专业课程的思政效果和育人价值。 3.4创新教学手段,优化课程教学评价,提升课程思政效果 秉持“以学生为主体”的教学理念[8],综合运用案例式、专题式、互动式及参与式等多元教学方式,培养具有自信心、自豪感和自主性的园林专业人才。具体主要通过采用线上线下混合式教学模式以及问题式和启发式教学方法导入课程。在理论知识方面要求学生系统掌握植物组织培养相关的基本概念和原理。在实验技能方面要求学生掌握常用仪器、设备的使用方法并能初步利用物理和化学灭菌的方法进行相应无菌操作,最终对植物营养器官进行离体培养和快速繁殖。在教学过程中主要采用课前雨课堂或学习通预习布置,课堂PPT多媒体演示、实际组培操作及生产视频观看,随堂小测验或实时问卷答题以及课后阅读材料拓展等方式,达到与学生进行及时沟通、交流的目的。以学习成果为目标引领学生自主自觉学习,使学生通过参与实验教学以及开放性科研实验等教学科研工作,激发学生的学习热情,提升学生的专业知识水平、培养学生的科学思维和解决问题的能力。此外,结合植物组织培养课程思政建设目标,进行课程考核方式的改革。例如,把过程性评价由60%提高到70%;把结果性评价由40%降低到30%。其中,过程性评价包括平时成绩占20%、期中成绩占20%、实验成绩占30%。平时成绩包括课堂讨论和小组活动;期中成绩包括阶段性论文和理论知识测验。依据考核结果不断改进课程教学方式、提高课程教学质量。 4结束语 植物组织培养是园林专业职业教育限选课,是学生在学习了植物学、植物生理学知识基础上的一门实用生物技术课程,是学习园林植物栽培与养护的前期课程,也是现今植物生物技术中应用最广泛和最基本的研究手段,具有较强的实践操作性。我国高等农林教育要走融合发展之路、多元发展之路、协同发展之路。因此亟须因地制宜培育农林特色优势专业集群,打造人才培养新模式,推进科教融合、产教融合和农科教结合。最终培养出具有较强实践能力和创新能力的应用型人才,为我国农业的现代化发展打下良好基础。 作者:卢翔 冯瑜菲 张鸿雁 莫雨杏 单位:岭南师范学院 生命科学与技术学院
浅谈初中生物教学方法:初中生物课教学中探究式学习探讨 摘要:探究式学习是指在教师的指导下,学生通过类似于科学家探究活动的方式获得科学知识,并学会科学的方法和技能、科学的思维方式,形成科学观点和科学精神的一种学习活动。在生物教学中怎样引导学生开展探究学习,教师要不断提高综合素质,充分综合利用农村独特生物自然条件,以教育培养目标为主线,充分发挥学生课堂主体作用,做到精讲多练,讲授与电化教学融合,理论教学与实验融合,实验教学与校外实践融合,形成利用农村得力条件的探究式教学模式,从而培养学生的创新意识,提高学生分析问题、解决问题的能力。 关键词:初中生物;探究式学习;教学实践 初中生物新课程标准的基本理念是面向全体学生,着眼于学生全面发展和终身发展的需要;提高生物科学素养,理解科学的本质以及形成科学的态度和价值观;倡导探究性学习,力图改变学生的学习方式,帮助学生领悟科学的本质,引导学生主动参与、勤于动手、积极思考,逐步培养学生收集和处理科学信息的能力、获取新知识的能力、分析和解决问题的能力,以及交流与合作的能力等,突出创新精神和实践能力的培养。随着时代的不断进步,农村初中的生物教学条件得到较大改善,尤其体现在实验教学条件方面,这就对教师提出了更高的要求,教师要不断提高综合素质,充分综合利用农村独特生物自然条件,以教育培养目标为主线,充分发挥学生课堂主体作用,做到精讲多练,讲授与电化教学融合,理论教学与实验融合,实验教学与校外实践融合,形成利用农村得力条件的探究式教学模式,从而培养学生的创新意识,提高学生分析问题、解决问题的能力。初中生物新课程标准中提出的“提高学生的科学素养,倡导探究性学习”理念,主要目的在于转变教师的教学和学生的学习方式,促进学生的多种能力的挖掘、发展,培养学生的探索、创新意识。探究式学习是指在教师的指导下,学生通过类似于科学家探究活动的方式获得科学知识,并学会科学的方法和技能、科学的思维方式,形成科学观点和科学精神的一种学习活动。笔者结合自己在生物教学中怎样引导学生开展探究学习谈谈自己的一些认识和做法。 一、积极转变观念 教师要积极转变教学观念,根据新课程标准的要求,主动适应新课程改革的发展,正确理解科学探究的含义,充分认识到探究性学习的重要性,认真学习新的教学理论,不断更新自己的思想,并与自己的教学实践结合起来。 二、改变教学模式 探究式学习不同于一般的教学模式,要创设科学探究的情境,让学生真正置身于科学探究中,运用情境教学法,让学生感觉自己真正像科学家一样在研究生物学科中的现象及问题。通过学生自主、独立地发现问题,通过实验操作、调查研究、信息搜集与处理以及表达与交流等探究活动,最终获得知识、技能,发展情感与态度,实现价值观。值得教师注意的是,创设的问题情境既要有探究环节,还必须有探究内容,探究内容要与教学内容紧密衔接。 三、传授探究方法 “授人以鱼不如授人以渔”。在平常的生物教学中,直接传授给学生知识远没有教会学生科学探究的方法重要。例如,调查我们身边的生物。我们就要大胆地走出去,把探究空间延展到田间和村寨,而不仅仅局限于课本和校园,了解田间和村寨生物的同时,还要学会对调查的生物进行归类,为以后的探究作好准备,并且初步认识生物的多样性以及生物与环境的关系。在传授探究方法的过程中,初中生物教材中关于“生物与环境”的内容是对学生进行科学探究方法训练的绝好素材,可以设定多种探究情境和生物种类,让学生自己设计一个科学探究的活动方案,培养学生科学探究的能力,让学生自始至终参与教学活动,了解学习过程,学生自然就学会思考,知道怎样学习,在亲自经历这样一个个探究活动以后,顺其自然地学会了科学探究的一般方法。 四、指导课外实践 初中学生刚刚接触生物学科,对生物学有较强的新鲜感,对生物学科中的各种现象比较好奇,这就为我们在以后的实践课打下坚实的基础。但也存在一些问题,这些新生还没有系统学习生物学知识,在课外实践时会遇到不少问题,面对这些问题,学生不知道如何来解决,如何克服实践过程中遇到的各种困难。教师要综合考虑课外实验题的难易程度,科学命题,并在课外实验的过程中加强指导,对课外实验过程中有可能出现的问题或困难充分预判,并制定切实可行的解决方案。这样,课外实验出现的问题不仅能得到有效的解决,更能让学生明白科学实验的严谨性,体会到实验成功的喜悦感,从而培养学生的科学探究能力,强化他们的科学探究意识。 五、合理进行分组 每个学生的能力有强弱,有的学生善于思考,有的学生勤于动手,要想让实验取得成功,并且达到预期的实验效果,分组显得尤为重要。教师要充分了解每个学生的特长,将他们进行合理搭配,充分发挥每组成员的作用,实验效果才会得以显现。因为本人是班主任,所以对学生的特点和个人能力了解得比较透彻,在分组实验时,按照学生兴趣爱好、能力大小进行搭配,充分培养学生的协同合作能力、实验动手能力、分析解决问题的能力和讨论表达能力。同时,在分组实验中,教师还要随时观察每组的实验状况,关注每个学生在实验过程中的表现,并适时加以鼓励和帮助解决问题,充分培养学生的实验兴趣和实验信心,从而有效地激发他们学习生物课的兴趣。随着新课改的不断深入,农村初中生物中的探究式教学需要通过不断的实践来加以完善。教师在教学实践中不断的总结探索,农村初中生物探究式教学模式将更加完善,农村学校生物教学质量将不断提高。 作者:彭勇 单位:重庆市秀山土家族苗族自治县教育委员会 浅谈初中生物教学方法:初中生物课教学问题与改进策略 摘要:针对目前初中生物课存在的重视程度不够,学生无兴趣学,教师无信心教,教学方法单一等现状和问题,提出了教师加强对生物课的情感投入、注重教学方法的创新、积极提高自身综合素质的改进策略。 关键词:初中生物;教学现状;改进策略 初中生物是一门比较基础的、贴近生活实际的课程,它所研究的生物的构成、功能、发生发展的规律、生物活动对环境的影响等内容都与人类本身以及生活息息相关。随着生物科学的迅速发展,它与其他学科的联系也越来越多。所以,在初中阶段的生物课程开展中,要让学生认识、了解生物,懂得生物学习的意义,并积极改进教学方法,以促进生物课教学的有效性。 一、学习生物课的意义 生物与我们的生活息息相关,它和人们的生活、农业生产、环境保护等都有着紧密的联系。比如,食品的保鲜、提高树木移植成活率等,都需要用生物方面的知识作指导。另外,在一些对人类生存发展有巨大影响的技术中也有生物学的参与。比如,转基因食品、克隆技术、试管婴儿等。在初中阶段学习生物,能让学生对自己所生活的世界和一起生活在地球上的其他生命有着更真切、更具体的认识。初中生有着强烈的好奇心,生物科学能够很好地满足他们对这个世界的探索欲望,促进他们的身心发展。另外,生物教学离不开科学实验,大量的实验不仅可以锻炼学生的动手动脑能力,而且对他们的思维发展也很有益。同时,学习生物还可以引导他们形成正确的世界观,因为生物课程不仅能够让他们形成生物的知识结构,而且能让他们在深入了解世界和生命之后,更科学、更客观,也更感性地看待生命,看待他们生活的世界。 二、生物课教学现状 (一)重视程度不够 应试教育体制下,生物由于在考试中并不能起到较大影响,所以一直被师生们归为“副科”,难以得到重视。绝大多数学生将主要精力用在对考试影响比较大的“主科”上,而放弃学习生物,或只是觉得背好知识点就能把考试应付过去,因而放弃了对教学方法和学习方法的改进。 (二)学生无兴趣学,教师无信心教 在小学阶段作为生物课的前身,“科学”课在学生中是比较受欢迎的,学生觉得很新鲜,充满好奇心,但是到了初中,生物课的知识点愈来愈多,也更加抽象和复杂,学生理解起来难度越来越大,难免对生物学习失去了兴趣。而教师往往因为内心对生物课不重视,课堂讲解缺乏新鲜元素和吸引力,很难让学生积极活跃地投入学习。 (三)教学方法单一 教师在上生物课时基本上采用传统的教学方法,缺乏探索性和创新性。教师在课堂上只是单纯地将知识点讲给学生,很少与学生进行互动,也很少借助教具和多媒体等新式的教学手段,教学方法过分单一,很难让学生积极接受并深入理解课堂内容。 三、生物课教学改进方法 (一)加强对生物课的情感投入 这种情感投入应该是多方面、全方位的。首先,生物课不受重视的现象不仅是某个教师或学生个人能够在主观上决定的,学校或者更上层管理机构的方针政策才是真正的领航标,只有认识到生物课的重要性,才会真正促进初中生物教学的完善。其次,教师的情感投入尤为重要,因为教师在教学活动中始终是起主导作用的,教师会在教学中将自己的情感、态度传递给学生,学生感受到教师的情绪,自然会调整自己的情绪。另外,如果教师对于课程投入更多的心思,那么整个课堂教学活动就更富有知识性和趣味性,更能吸引学生,学生自然会在有意或无意中改变以往对于生物课的态度。 (二)注重教学方法的创新 目前,生物课堂无法引起学生学习兴趣的状况,跟多年来教学方法单一、缺少变化有很大关系。想要让生物课堂活跃起来,教师就要尝试多种新鲜有趣的教学方法,带给学生全新的感受,这自然会增强学生对生物课的兴趣。比如,可以采用情感教学法,通过具体的教具让学生产生切实的感受。比如讲到节约用水,教师可以利用多媒体呈现缺水地区的艰难生活,让学生产生情感上的共鸣,还可以采用参与式教学法,根据学生参与到教学活动中展现出的行为特点和发展趋向,适时给予引导、肯定,鼓励他们学习的信心,激发他们的学习兴趣。 (三)积极提高自身综合素质 教师想要协调好教学方针、理念与具体实施过程的关系,协调好教学过程中的师生互动,以及营造和谐的课堂氛围,这都与其自身的综合素质有着密切的关系。而教师综合素质的提高来源于其自身不断的学习过程,作为教师不能满足于能够完成教学任务,还要有更深入、更长远的要求。生物教师们不但要加强对教材内容的学习,而且要留心随着时代的发展、生物知识的更新,在教法、教育技术方面也要积极提升,这样才能真正胜任生物课的教学工作。总之,改善初中生物课教学现状,任重而道远,既需要有关教育管理部门的重视,也需要学校、教师和学生的共同努力。 作者:邹凯 单位:吉林省长春市第六十八中学 浅谈初中生物教学方法:初中生物课教学中学习兴趣的培养初探 摘 要:兴趣在初中学生学习生物的过程中起着非常重要的影响,提高学生的学习兴趣,还可以促进教师教学质量的提高。面对目前初中生物教学质量不高的普遍现象,教师应该通过各种教学手段,加强对学生学习兴趣的培养。因此,如何提高学生学习生物的兴趣,是初中生物教师重要的教学任务之一,只有提高了学生的学习兴趣,才能为我国社会培养出优秀的人才。本文作者结合多年来的工作经验,对初中生物课教学中学习兴趣的培养进行了研究,具有重要的参考意义。 关键词:生物教学;课堂改革;学习兴趣 孔子曰 :”知之者不如好之者,好之者不如乐之者。”不但如此, 兴趣还能促进学生的智力发展,是开发智力的钥匙。著名心理学家皮亚杰曾指出”……所有智力方面的工作都要依赖兴趣。”因为兴趣是人积极探究某种事物的认识倾向,是学习的强大动力和内在力量。生物教学中,如何有目的地激发、培养学生强烈的求知欲和创造欲呢? 一、上好第一节课,激发学生学习兴趣 学习兴趣是学生学习的动力,是学生基于自己的学习需要而表现出来的一种认识倾向,它是学好一门课的内在驱动力。俗话说:”良好的开端是成功的一半。”上好第一堂课至关重要,它可以激发学生强烈的求知欲望。我在为学生上第一节生物课时,将学生带到大自然,在适当讲述生物的有关常识和与人类的联系,在实际生活中的应用。让学生面对伸手可触的各种生物,看一看,摸一摸,仔细观察不同生物的外貌,然后提出”你们看生物其实就在我们身边?””你知道它们由哪几个部分组成的?””每一部分部分各叫做什么名字?有什么作用?”等问题,引导学生思考。这样,一开始就通过感性接触刺激学生的视觉、听觉、触觉感官,使其很快”进入状态”,消除对生物学的隔膜和畏惧,保持初始的亢奋情绪,轻轻松松地开始生物学的学习。都会产生自己动手操作的欲望。针对刚才组装时的操作进行提问,让回答较准确的学生上台进行实践操作,使学生快速掌握该知识点,同时也培养了学生爱观察、思考、动手操作的习惯,提高了学生学习计算机的兴趣。 二、开展兴趣小组活动,增强学习兴趣 创建学习小组,让学生取长补短,对少数学习成绩优秀而又爱好生物的学生,可以组织生物课外活动小组。通过课外兴趣小组活动,巩固生物基础知识、实验操作技能,开阔眼界,增强学生对生物这门科学的兴趣的兴趣。兴趣小组开展活动的内容可以是利用课余时间对某一实验的改进,用还可以让初中生学习一些简单操作与实际生活有关的实践活动,例如:学会如何嫁接,扦插,如何给果树人工授粉当学生用所学知识解决某个问题时,学生的成就感油然而生,也就更能促进学生对新知识的探索,从而增强他们学习的兴趣。 三、与生活接轨,激发学生的学习兴趣 生物学与生活联系也很紧密,学生能运用生物学知识解释生活中的一些实际问题,如:在学习人体生理卫生时,利用投影、挂图、录像或课件,让学生感受各种器官在自身的实际位置、生理特点。同时可培养学生的应用能力。如针对学生坐、立、行、走姿势不够端正的现象,在学习了骨的成分和物理特性后,让学生说说为什么要保持坐、立、行、走的正确姿势。这样既有利于学生把知识学活,又有利于学生加深对生物学基础知识的理解。经常训练,必然会潜移默化地培养学生学习生物学的兴趣。 四、鼓励质疑,激发兴趣 孔子在《论语・子张》中说:”博学而笃志,切问而近思。”学起于思,思缘于疑,有疑点,才有思考创新。教师要有目的地引导学生设疑、释疑,使学生的思维始终处于一种积极的探索状态,充分调动学生的主观能动性,培养创新精神和思维。例如:在讲授”蒸腾作用”之前,先提问:”大家都知道,种庄稼是要浇很多水的。有人统计过,一棵玉米一生中要吸收200千克水分。大家想想,植物吸收这些水分有什么作用?”如果学生能想到是用于生命活动,那就提供另一个题材:”据统计,植物吸收的水分只有1%真正用于各种生理活动。”这样,必然引起学生思考:99%的水分到哪里去了?经过讨论、推测,只有两种可能:一是转变成了其他物质,如形成化合物;二是被重新排放到了植物体外。问题又来了,”这些水分不是被浪费了吗?”教师只要善于把握,鼓励质疑,在引出矛盾,不断激化矛盾的过程中,就会产生怀疑,强烈的求知欲便随着浓厚的兴趣一起产生了。 五、要重视理论联系实际,学以致用 生物学是一门与生产和生活联系非常紧密的科学。我们在学习生物学知识时,应该注意理解科学技术和社会之间的相互关系,理解所学知识的社会价值,并且运用所学的生物学知识去解释一些现象,解决一些问题就能使学生能够有学习成就感。例如,安排学生调查周边环境中的生物,根据各个小组的调查提出一些意见和建议,如生活在城市中的学生可以选择生活在这个小区或是某条街道;生活在农村的学生,既可以选择自家周边,也可选择森林、农田或是河流等,要完成这个活动,不仅可以增强小组团队的合作意识,而且还需要查阅学习比较多的资料才能完成,在无形中,学生学到了生物知识,也培养了个人学习生物知识的兴趣。 六、利用多种媒体直观教学,激发学生学习的兴趣 俗话说:百闻不如一见。教学中,能合理地使用实物、模型、录像及课件等多种媒体进行直观教学,易于激发学生学习兴趣。其中,计算机辅助教学是一种新型的现代化教学方式。集图、文、声、像的综合表现功能。更是使学生跳出了时间和空间的束缚,拓宽了学生的视野,延展了知识的深度和广度,让人有耳目一新之感。如讲”人体消化系统的结构”时,应用计算机教学,就能直观地将人体的器官形象地、动态地展示在学生面前,足以引发学生浓厚的学习兴趣。 总之,教师在教学中要结合多种教学手段,尽力创造一个气氛活跃的课堂,将学生对学习的兴趣和对学习的渴望调动出来,让学生能够活泼、带着兴趣参与到教学活动中来,真正做到兴趣学习,达到情感、态度、价值观三方面全面快速发展。 浅谈初中生物教学方法:浅析初中生物课教学中学生学习兴趣的培养 随着社会科学技术的不断发展进步,以研究生命现象与生命活动规律为对象的生物学科发挥着越来越重要的作用,而具备一定的生物素养是作为21世纪的人才所应当具备的基本素质。兴趣是促使人学习和获取知识的动力,对学生的学习行为和学习效果有着直接的作用。因此,要想提高初中生物教学的质量,关键就在于如何激发学生学习生物的兴趣。 一、当前初中学生学习生物兴趣普遍不高的现状及其原因 学生对未知事物都有一定的好奇心和求知欲,生物的知识对初中生来讲还是较为新鲜的内容,但是学生只对一些新鲜的生物试验的表面现象感兴趣,而对最重要的生物知识的学习普遍没有兴趣。造成这个问题的原因主要有以下几点: 1.教学方式死板 生物是初中生接触的新学科,学生刚开始对生物学习是很有兴趣,也愿意去接受新鲜的知识。但是在当前的生物课教学中,学生一般都是处在一种被动学习的状态,导致学习的兴趣和学习的积极性不高。现在的生物教学中普遍存在的一个现象就是老师在讲台上讲授知识,学生在下面记忆生物知识。这种教学方式抹掉了学生对新鲜事物的兴趣,导致生物课程的教学质量不高。 2.学生对生物知识的抽象概念和原理的学习兴趣不高 生物中有很多知识是真实生活中看不见和摸不着的抽象东西,像染色体、克隆及dna等,而初中生的抽象思维能力还没有成熟,理解这些基本的抽象概念对于他们来讲是一件较为困难的事情,由于关于生物的基本原理的具体教学中缺少了一些必要的试验,导致难以消化理解。这些学习上的困难也很容易让学生失去学习生物的兴趣,从而降低他们的求知欲。 3.生物教学限制在课堂内 一切的理论知识都是在实践中产生的,最终也要运用到实践中去,生物知识也是一样,但是当前的初中生物教学普遍把学习局限在课堂的书本学习范围内,这对于学生来说就无法打开他们生物的视野,学习的知识也仅仅停留在记住理论知识的表面上。 4.教师学生没有重视生物学科的学习 生物属于考查科目,在考试中生物所占的分值较小,被老师和学生普遍认为是副科。因此,出于中考的功利角度去考虑,学校家长等对生物课程的学习也是普遍轻视的。 二、培养初中学生学习生物的教学建议 1.善于运用课前导入技巧 在我国当前的大环境下,初中生物教学工作的形式主要还是课堂的教学,所以,要想提高学生学习生物的积极性关键是在课堂中引起学生的兴趣。而有经验的教师都知道,一节课中要想引起学生学习的兴趣最重要的就是要做好课前的导入工作。 2.多运用演示实验 试验教学既是一类探究活动,也是生物教学的基本形式之一。生物学科是一门建立在实验基础上的自然学科,如果单纯只是用语言来表达生物知识就会显得抽象难以理解或枯燥无味。但是结合试验可把这些抽象的生物知识变得鲜活形象起来,学生的好奇心和兴趣也会被激发起来。 3.充分利用多媒体与挂图等形象性的工具 做生物试验需要各种各样的生物试验器材,当前我国初中阶段教育的物质条件普遍是不能满足的,而初中阶段的学生还是形象思维占据主导地位,学生更喜欢直观和形象的知识。根据学生的这个心理特点,初中生物教师在课堂教学时候就要充分利用一些能把抽象的生物知识具体形象化地展示给学生的一些工具,例如多媒体、标本、挂图以及模型等。 4.科学运用教学的语言,做个让学生喜欢的老师 语言是课堂上教师与学生之间交流学习的最重要手段,因此,教师的语言对学生的学习有重要的影响。首先,教师要善于运用表扬鼓励的言语。其次,教师要多用幽默风趣的话与学生互动。 总而言之,在新时代的背景之下,生物课程是培养人才基本素养的重要学科。教师必须重视提高学生学习生物的兴趣,并在教学实践中不断探索、改进和提高课堂教学的方法和策略。这是顺应时代教育需求,对提高学生的素质与我国生命科学技术的发展都具有重要的意义。
浅谈现代农业生物技术:构建现代农业生物技术需求动力机制的对策 摘要:本文试图通过解决问题方式的改变来消减一些影响农民收入增长的制度因素,提供新型的社会化服务,稳定农村基本经营制度,规范各市场主体行为,调动广大农民使用现代农业生物技术的积极性,利用新技术突破资源环境约束,实现“两型农业”的发展目标。 关键词:农业;生物技术;动力;机制 1生物技术的基本内涵 生物技术是以生命科学理论为基础,构建具有预期性的新物质或新品系,有效消除农业增长约束,优化农业生产要素配置手段和方法。它是一种涉及众多学科、知识密集,各种先导技术高度综合型的前沿技术。这门技术内涵十分丰富,它涉及到:对物质的遗传基因进行改造和重组,并使重组基因在细胞内表达,产生人类需要的新物质的基因技术。 其实人类对植物进行人工选育就是不断的基因改进过程,只不过我们现在的技术更精确了。实际上基因技术就是常规技术的延伸、发展和新的突破,打破不同物种之间天然的杂交屏障,扩大了可利用基因的范围。 2重构农业科技投入机制,促进产、学、研一体化 现代农业生物技术的发展也是一个投入产出过程,它的产出很大程度上取决于各投资主体对农业生物技术的投入量。在市场经济条件下,国家投资具有引导和补偿性,投资主要用于农业科技基础理论研究,以及用于非市场行为的生态环境保护技术研究;市场投资主体应着力投资农业技术开发、育种、种子生产等,形成相互依托,各有侧重的投入机制。 扩大与外资企业合作,利用外部资本和先进技术,推动本土生物技术产业的发展。我们虽然有很多一流的科学家,但与巨大的需求相比明显不足。另一方面我国生物类企业无论技术力量、企业规模,还是市场开发等,与发达国家相比还有很大差距。我们必须加大现代农业生物技术的科研力度,加快成果转化,用现代农业生物技来支撑农业的发展,对于一些农业生物技术创新成果的应用必须综合配套,加强政策扶持和体制机制创新,推动资源整合,打破部门、区域、单位和学科界限,在一定范围对农业科研单位的种质资源、人力资源、设施及其他资源与种子生产企业整合,建立科研、开发、育种、种子生产和经营为一体的农业生物育种的联合企业,提升市场竞争力。 3保证基层农技推广体系的公益性,分解经营性职能 农业科技创新成果能否转化为现实生产力,关键在于推广应用。长期以来,我国农业科技推广动力不足,基层农技推广机构专业人员流失,人员老化,推广能力不强的问题一直没有得到根本解决,公益性服务向经营性转变趋势明显,农技推广人员经费、待遇等问题亟待解决。因此,落实中央提出的强化基层公益性农技推广服务等相关政策,增加经费、提高待遇、明确功能、强化服务。只有这样才能保证基层农技推广的公益性,才能促使农技推广人员深入到农村,深入到农民家庭,提供更多更好的服务,让农民得到更多的实惠。 如河南农民使用的抗虫棉新品种,因抗虫棉种子比普通种子价格高出100%~250%,完全抵消了农民采用新品种所增加的效益。解决这类问题并不难,其实我们完全可以通过建立市场价格监督机制,以及销售服务的延伸,政府采购和强化基层公益性服务,来分解经营性职能,从根本上解决这个问题。 4巩固和完善农村基本经营制度,推进家庭生产现代化 巩固和完善农村基本经营制度是发展现代农业的基础。规模与效益之间没有必然的联系,不是规模大才有效率,农机完全可以小型化。应用现代农业生物技术,应在稳定和完善家庭承包经营基础上进行,同时防止一些工商企业,以发展现代农业为名,圈占农民土地,侵占农民利益。 我国农业的现实情况是只有使用高新技术才能突破资源环境约束。同时为农民提供小型农机具,小型加工设备等,推进家庭生产现代化,培育从事现代农业的主体力量。 5构建新型的社会化服务体系 新技术已使生产规模,生产地点变得无关紧要,小农经济不再是传统农业的象征,农民绿色的生活方式变得时尚。城乡一体化发展格局正在形成,要突破限制,把行政管理、公共服务等向农村延伸,构建新型的社会化服务体系。 公共交通要向农村延伸。国家花那么多钱,实现了村村通。可是农民进城的费用是城内公共交通的5倍以上,同属一个城镇管辖,不仅说不过去,而且成为一道无形的障碍,严重影响城乡交流和农产品流通。 建立新型的农村社区。要打破体制限制建立农村社区,并且招录部分当地农民从事社区管理工作。这对稳定农村、繁荣农村,意义重大而深远。 促进农村集体经济组织转型发展,分离村级行政及社会职能,利用村集体积累及补偿资金,整合资源,利用新技术开拓农村内部发展空间,促进农民本地就业。 建立从田间到餐桌的监管体系。整合部门、站所职能,实行垂直管理,促进乡镇政府的职能转变,加强对市场体系,社会服务体系的监督,建立从田间到餐桌的监管体系。 6建立激励与约束机制 建立有效的激励与约束机制,激励农业科技企业研发、生产的积极性,为农业提供有力的技术支撑。引导企业推行价格标示制度,在保护企业自身的利益的同时,又可以有效防止中间环节加价,使农民利益受损。 作者简介:邢凤义,抚松县抚松镇人民政府。 浅谈现代农业生物技术:浅谈现代农业育种生物技术 摘要:在生产实践中,为了提高粮食产量,常进行育种研究解决生产问题。利用现代生物技术培育的转基因作物是解决粮食问题的一条重要途径。随着生物细胞组织培养、DNA重组和转基因技术等一系列现代生物技术的不断改进和完善,生物技术已经成为当今世界发展最快、最活跃和最具潜力的高新技术领域之一。 关键词:农业育种 生物技术 我国农业生产的现状和发展趋势来看,仅仅利用传统的常规育种方法已经很难满足我国农业生产对作物新品种的要求,因而借助于农业生物技术与常规育种方法相结合的方式将会创造出更多的新种质,进而培育出更多高产、优质和多抗的新品种。作物生物技术育种所研究的主要内容涉及到在生物体内的细胞组织、染色体和基因等方面对其遗传基础进行改造和改良,以便获得具有更大增产潜力的作物新品种。 一、 常规育种与生物技术育种 常规育种技术是基于对种内和种间杂种优势的利用,很有限而且是依靠育种家的经验在田间和畜舍对动植物作表型选择;主要有杂交育种,单倍体育种,多倍体育种等。 而生物技术的强大之处在于能突破动物、植物、微生物之间的界限作基因的转移,这就极大地拓宽了种质资源和杂种优势的利用,而且可以直接作基因型的早期选择和在实验室内操作;可以大大提高育种的目标性和效率,缩短育种周期和减少工作量。 二、 生物技术育种取得的成就 迄今为止,国际上已成功地把有实用价值的基因如抗病毒、抗虫、抗除草剂,改变蛋白质组成、提高淀粉含量、雄性不育、改变花色和花形,延长保鲜期等的基因分别转人植物。农业生物技术育种的研究成果正在越来越多地应用于农业生产,深刻地影响着农业的生产方式和效益。据美国农业部(USDA)1996年对美国50年来畜牧生产中各种科学技术所起作用的总结,品种改良的作用居各项技术之首。1996年亚拉巴马州3/4以上的棉花是抗虫害的遗传工程棉花。另外在玉米育种研究领域,玉米育种专家和分子生物学家携手,共同致力于玉米新品种的研究与开发。认识到相互的合作才是发展现代生物技术和现代农业的正确道路,科学家们已经通过应用分子标记手段找到了我国玉米自交系的主要类群,并成功地绘制了我国第一张玉米分子标记连锁图谱,选育出了抗虫转基因玉米品种,并已走出了实验室进入了国家区试,有望在未来的几年得到推广应用。克隆技术在玉米育种上也已启动,克隆玉米部分优良基因的工作进展顺利,并取得初步成效。分子标记辅助选择技术也开始进入育种程序。在未来的育种领域,不管何类作物,都将不可避免的广泛地使用生物技术。而生物技术也将在未来的农业生产的各领域彰显其不可替代的卓越的增产潜能。 三、 生物技术育种的不足之处 然而,由于生物技术其自身的复杂性和高技术性,人类对其认识的局限性,转基因作物类品种的应用将有可能造成对农业生产环境和人类自身的伤害。在欧美等发达国家的一些科学家们也对转基因作物及产品与生物制品的广泛应用提出了疑虑和非议,出于对人类自身和生态环境的安全考虑这些疑虑和非议也不无道理,我们应当充分估计转基因类作物对人类和有益生物可能带来的不良变异和严重的生态污染。因而,我们在研究和应用转基因作物类品种时,应充分的考虑转基因作物自身的安全性,转基因作物及其产品对人与有益生物的安全性保障问题,转基因技术与传统育种技术的有机结合,改良和克服转基因技术的不利因素,建立和完善转基因技术产品的安全标准和安全评价体系,保障粮食生产安全。 四、 我国生物技术育种的发展 我国植物基因工程技术将在两个方面有明显的发展。第一,转基因的技术将会有新的突破。80年代初,最早利用一种叫土壤农杆菌的微生物作为载体将目的基因转入受体。这种细菌只能侵染大部分双子叶植物和少数单子叶植物,因而使农作物的基因工程受到很大限制。80索转化农作物的新方法,其中包括使用电击法、微弹射击法、PEG法和其它一些直接将DNA导入受体的方法。今后这些新技术将不断完善,同时还会有一些新的基因导入技术出现。第二,分离基因的技术将会有新的突破。目前在植物基因工程中所采用的基因基本上是控制生物体质量性状的单基因,即只要转入一个基因就能获得所需要的目标性状,例如抗病毒特性、抗虫特性和抗除草剂特性等。从分离单基因到成功地分离出多基因,其技术要求会更严格,这将是今后植物基因工程有待突破的一个重要方面。除此之外,我国农业分子育种经过20多年的艰苦探索之后,已经形成了比较完善的技术体系,培育了一大批新种质和新品种。这项探索性研究始于1974年,其理论依据就是DN段杂交假说,即在远缘生物间的杂交种中,细胞内的异源染色体在减数分裂中不可能进行正常配对,但异源染色体在受体细胞内一旦被裂解之后所产生的DN段有可能随其同源DNA顺序进入受体染色体,由此会使受体所产生的子代群体发生某些遗传性变异。目前,我国农作物分子育种在外源DNA(基因)导入受体的技术上已日趋完善,其中包括授粉后花粉管通道技术、幼穗穗茎注射技术、种子胚浸泡技术和茎端DNA枪击技术等。在水稻、普通小麦、棉花和大豆等主要作物上均已获得了一大批转基因新种质和新品种(品系),这些新品种(系)在生产上的增产效益非常明显。 现代生物技术在农业上的广泛应用将作为生物技术的“第二次浪潮”在下一个世纪全面展开,这将给农业生产带来新的飞跃。当今生命科学发展的一个主流方向就是进一步阐明生物体基因组及其编码蛋白质的结构与功能。作物生物技术育种在今后一个时期内的研究重点就是研究与农作物产量、品质和抗性等有关的基因结构、功能及其应用。随着研究的不断深入,生物体内部的许多奥秘将被揭开,生物体生长发育和繁殖的一些机理将被掌握。 浅谈现代农业生物技术:浅议生物技术在现代农业中的应用 摘 要:生物技术已经成为21世纪具有潜力的产业之一,其应用范围和程度日益扩大,尤其是近年来在现代农业中的应用,取得了良好的效果。本文介绍了生物技术及现代农业的概况,综述了其在现代农业生产中的应用现状,展望了生物技术在未来的农业生产中的发展趋势,对现代农业生产发展起到指导借鉴作用。 关键词:生物技术 现代农业 生产应用 一、前言 目前,世界各国已经开始将生物技术视为高新技术,这是由于其可以帮助人们解决食品短缺、环境污染和经济建设等问题,有助于国家提升自身的综合国力,增强经济实力。然而,由于人类社会、经济的不断发展,以及为了发展而进行的过度环境开发利用等行为,其给生存环境带来了极大的污染和破坏。据有关资料统计,地球每小时都可能有一个物种灭绝,并且我们的地球已经面临着生态失衡、资源枯竭等严重现象。这些现象给我们走可持续发展道路带来了极大的阻碍,但生物技术的出现却给人类的未来送来了一丝曙光。 二、生物技术的发展及涵义 生物技术(biotechnology)亦可称“生物工程”或“生物工程技术”,其是指利用现代生命科学作为基础,结合其它学科的科学原理,采用最先进的技术手段,并按照预先的设计,达到改造生物体或加工生物原料的目的,从而生产出所需的特定生物产品或达到某些预定的目的。生物技术主要包括传统生物技术、发酵技术和现代生物技术。其中,现代生物技术则又是在传统生物技术上发展起来的,但其又和传统生物技术有着本质上的区别。所以,生物技术是一门新兴的、具有综合性的学科。 三、现代农业种类及概述 1.绿色农业:将农业与环境协调起来,促进可持续发展,增加农户收入,保护环境,同时保证农产品安全性的农业。“绿色农业”是灵活利用生态环境的物质循环系统,实践农药安全管理技术(IPM)、营养物综合管理技术(INM)、生物学技术和轮耕技术等,从而保护农业环境的一种新兴农业。 2.工厂化农业:工厂化是设计农业的高级层次。综合运用现代高科技、新设备和管理方法而发展起来的一种全面机械化、自动化技术(资金)高度密集型生产,能够在人工创造的环境中进行全过程的连续作业,从而摆脱自然界的制约。 3.特色农业:即是将区域内独特的农业资源 (地理、气候、资源、产业基础)开发区域内特有的名优产品,转化为特色商品的现代农业。特色农业的“特色”在于其产品能够得到消费者的青睐和倾慕,在本地市场上具有不可替代的地位,在外地市场上具有绝对优势,在国际市场上具有相对优势甚至绝对优势。 4.观光农业:即是一种以农业和农村为载体的新型生态旅游业。农民利用当地有利的自然条件开辟活动场所,提供设施,招揽游客,以增加收入。旅游活动内容除游览风景外,还有林间狩猎、采摘果实等农事活动。 5.立体农业:立体农业着重于开发利用垂直空间资源的一种农业形式。其模式是以立体农业定义为出发点,合理利用自然资源、生物资源和人类生产技能,实现由物种、层次、能量循环、物质转化和技术等要素组成的立体模式的优化。 6.订单农业:即指农户根据其本身或其所在的乡村组织同农产品的购买者之间所签订的订单,组织安排农产品生产的一种农业产销模式。 四、生物技术在现代农业中的应用 1.生物技术在绿色农业中的应用 现在经常利用发酵降解技术,也就是将有益的微生物(如乳酸菌、酵母菌)和酶等,在适宜的条件下,分解秸秆中难以被家畜消化的纤维素和木质素的一种方法。据实验测定,麦秸微贮处理后,干物质体内消化率可提高24.14%,粗纤维体内消化率提高43.77%,有机物体内消化率提高29.4%。主要采用的有自然发酵法等方法。 2.生物技术在工厂化农业中的应用 工厂化农业是以现代化农业设施为依托,主要利用生物技术中的组织培养、无土栽培等技术,实现周年性、全天候、反季节的企业化规模生产,这些产品科技含量高,产品附加值高,土地产出率高和劳动生产率高,它根本改变传统农业的生产方向。 3.生物技术在特色农业中的应用 生物技术在特色农业中的应用前景也是十分广阔的,比如利用生物技术进行食用菌的生产。2013年,河南省泌阳县全县共发展反季节高温香菇5000万袋,黑木耳2000万袋,白灵菇100万袋,鸡腿菇53万平方米,小姬菇200万袋,小平菇150万袋,平菇400万袋,毛木耳60万袋,金针菇50万袋,形成了以香菇为主,多品种发展的生产局面,总产值近13亿元。 4.生物技术在观光农业中的应用 观光农业是生物技术在观光农业中的典型应用,它是指开发成熟的果园、菜园、花圃等,让游客入内摘果、摘菜、赏花,享受田园乐趣。利用生物技术繁育的有机蔬菜如荷兰黄瓜、圣女果、大萝卜、西芹等的采摘,另外还有草莓、中华寿桃、精品梨等就是在现代观光农业中的应用。 5.生物技术在立体农业中的应用 生物技术在立体农业中的应用也很广泛,比如辣根、玉米套种的立体农业栽培,此种栽培形式是利用辣根植株矮小、耐阴、前期生长量小及玉米喜光的特点,在正常栽培辣根的前提下套种玉米,既保证了辣根的正常生产,又额外获得玉米的产量,而且玉米的产量也不低于常规生产的玉米产量。可收获辣根 15 t/hm2、玉米7 500 kg/hm2,产值共3.75万元/hm2,比单一种植玉米增加效益2.25万元/hm2。 6.生物技术在订单农业中的应用 订单农业发展的障碍表现为高违约率。违约行为表面上是农户与龙头企业的短期行为,而内在的根源则是农户提高的农作物的产量达不到企业的标准。不过将生物技术在订单农业中应用之后,农作物的产量和品质会大大提升,这样就不会因为农作物的产量达不到标准而出现违约。这样才有可能进而解决订单农业进一步发展的障碍。 五、生物技术及农业发展的展望 我国农业生物技术起步晚,与发达国家尚有一定差距,但在国家政策的扶持下,尤其是在国家“863”计划、“973”计划和“国家转基因植物研究与产业化专项”的直接支持下,已取得了很大的成绩,并初步建成了世界上为数不多的转基因育种科技创新和产业发展体系,拥有一批抗病虫、抗除草剂、抗旱、营养改良等重要基因的自主知识产权和核心技术,水稻、棉花、玉米等转基因作物的基础研究和应用研究也已取得了一批高水平的科技成果,形成了自己的特色与优势。随着农业生物技术研究的深入,一系列基因农作物新品种正逐渐走向市场。预计在21世纪,将有更多的优良农作物新品种在农业生产中得到广泛推广,并为消费者所接受。 现代生物技术是一把双刃剑,有其好的一面,也有其不好的一面,对于现代农业发展方面的优势是不言而喻的,其贡献也是有目共睹的。总的来说,现代生物技术对当代农业做出的贡献是不能磨灭的也是不容忽视的。我国的生物产业会在充分利用制度、资源以及人才与技术上的优势上,抓住有利时机并大力推进生物高新技术在现代农业上的应用,在即将到来的生物世纪里,真正占据自己的位置,促进农业快速发展。 综上所述,生物技术在农业生产领域有着广泛的发展和应用前景。发挥优势,奋起直追,我们完全有能力攀登农业生物技术领域高峰,为我国的农业发展作出更大的贡献。 浅谈现代农业生物技术:现代农业生物技术发展论文 在当今世界各国纷纷建立以基因为核心的知识产权保护,抢占21世纪国际生物技术制高点的新形势下,参加北京“国际周”现代农业高层论坛的专家呼吁,要密切关注现代农业生物技术领域日益显现的研究成果商品化、研究方式规模化和基因资源争夺白热化的趋势,在即将到来的生物世纪里,真正占据自己的位置。 农业生物技术的主要研究内容包括:增强农作物以及畜禽鱼的抗性、品质改良、提高产量和生产具有特殊用途的物质等。其中以转基因作物的研究和运用最为重要,发展最快。根据统计资料,到2000年,全世界转基因作物推广面积达4420万公顷,比1996年增长了25倍;种植转基因作物的国家从1996年的6个增加到2000年的13个。这其中美国的转基因作物种植面积最广,达到了3030万公顷,占68%;其次为阿根廷,1000万公顷,占23%;加拿大300万公顷,占7%;我国为50万公顷,占1%。 根据有关专家的看法,现代农业生物技术的最新发展趋势表现为: ——研究成果商品化产业化进程加速。目前,农业生物技术作为一项高新技术产业在发达国家业已形成,并处于一个高速发展时期。有关专家预测,本世纪生物技术产品在国际贸易中的份额将达到10%以上,而现代农业生物技术又将占相当的比重。世界银行下属机构预测世界范围内转基因作物产业的交易额为2000年20亿美元,2005年60亿美元,2010年200亿美元;国际农业生物技术应用机构(ISAAA)的预测则分别为30亿美元、80亿美元和280亿美元。 ——研究方式集约化、规模化明显。在政府以及公共机构对现代农业生物技术进行投资研究的同时,众多私有企业也开始注意到这一领域将是继计算机和网络技术之后的又一个潜力巨大的经济增长点,私人公司已逐步成为农业生物技术的研究主体。以美国为例,民营机构1992年对这一领域的投资为5.95亿美元,而1999年则达到15亿美元。与此同时,世界范围内出现了生物技术企业领域的兼并和收购狂潮,并购金额从1997年的12.37亿美元陡然升至1999年的138亿美元。一些资产过百亿美元的巨型跨国公司由此形成,过去分散的研究基地也随之向集中化规模化发展。 据业内人士分析,促成公司并购的原因,一方面是为合理利用资源、降低生产成本、优化人员组合,而更重要的原因,则是因为现代农业生物技术产业是一个高技术、高投入、高风险、长周期的产业,小公司在资金、技术、以及抗风险能力上均难以独立对农业生物技术产品进行研发和推广。只有强强联手的大型现代农业生物技术企业才能有效占领市场,与其它企业抗衡。 ——基因资源争夺呈白热化。在商业利益驱使下,发达国家各主要生物技术公司对生物资源及其知识产权展开了激烈争夺,其核心就是对基因的争夺。谁掌握了基因,谁就掌握了生物技术的制高点,就掌握了未来竞争的主动权。有专家称,转基因植物技术知识产权很可能就是未来国际贸易中市场准入、贸易壁垒问题产生的主要原因。 有报道表明,为了获取我国丰富的生物基因组资源,国外公司已在我国境内悄悄地开展活动。中国农科院的专家指出,基因资源是有限的、可视专利的战略资源,是可持续发展的重要保障。不建立自己的生物信息技术平台,指望在别人的公益性研究完成后捡便宜的想法,会对我国生物技术产业和可持续性发展带来不可估量的隐患。加快生物资源信息化的研究,保护、利用和开发我国丰富的生物多样性资源是当务之急。 浅谈现代农业生物技术:现代农业生物技术论文 在当今世界各国纷纷建立以基因为核心的知识产权保护,抢占21世纪国际生物技术制高点的新形势下,参加北京“国际周”现代农业高层论坛的专家呼吁,要密切关注现代农业生物技术领域日益显现的研究成果商品化、研究方式规模化和基因资源争夺白热化的趋势,在即将到来的生物世纪里,真正占据自己的位置。 农业生物技术的主要研究内容包括:增强农作物以及畜禽鱼的抗性、品质改良、提高产量和生产具有特殊用途的物质等。其中以转基因作物的研究和运用最为重要,发展最快。根据统计资料,到2000年,全世界转基因作物推广面积达4420万公顷,比1996年增长了25倍;种植转基因作物的国家从1996年的6个增加到2000年的13个。这其中美国的转基因作物种植面积最广,达到了3030万公顷,占68%;其次为阿根廷,1000万公顷,占23%;加拿大300万公顷,占7%;我国为50万公顷,占1%。 根据有关专家的看法,现代农业生物技术的最新发展趋势表现为: ——研究成果商品化产业化进程加速。目前,农业生物技术作为一项高新技术产业在发达国家业已形成,并处于一个高速发展时期。有关专家预测,本世纪生物技术产品在国际贸易中的份额将达到10%以上,而现代农业生物技术又将占相当的比重。世界银行下属机构预测世界范围内转基因作物产业的交易额为2000年20亿美元,2005年60亿美元,2010年200亿美元;国际农业生物技术应用机构(ISAAA)的预测则分别为30亿美元、80亿美元和280亿美元。 ——研究方式集约化、规模化明显。在政府以及公共机构对现代农业生物技术进行投资研究的同时,众多私有企业也开始注意到这一领域将是继计算机和网络技术之后的又一个潜力巨大的经济增长点,私人公司已逐步成为农业生物技术的研究主体。以美国为例,民营机构1992年对这一领域的投资为5.95亿美元,而1999年则达到15亿美元。与此同时,世界范围内出现了生物技术企业领域的兼并和收购狂潮,并购金额从1997年的12.37亿美元陡然升至1999年的138亿美元。一些资产过百亿美元的巨型跨国公司由此形成,过去分散的研究基地也随之向集中化规模化发展。 据业内人士分析,促成公司并购的原因,一方面是为合理利用资源、降低生产成本、优化人员组合,而更重要的原因,则是因为现代农业生物技术产业是一个高技术、高投入、高风险、长周期的产业,小公司在资金、技术、以及抗风险能力上均难以独立对农业生物技术产品进行研发和推广。只有强强联手的大型现代农业生物技术企业才能有效占领市场,与其它企业抗衡。 ——基因资源争夺呈白热化。在商业利益驱使下,发达国家各主要生物技术公司对生物资源及其知识产权展开了激烈争夺,其核心就是对基因的争夺。谁掌握了基因,谁就掌握了生物技术的制高点,就掌握了未来竞争的主动权。有专家称,转基因植物技术知识产权很可能就是未来国际贸易中市场准入、贸易壁垒问题产生的主要原因。 有报道表明,为了获取我国丰富的生物基因组资源,国外公司已在我国境内悄悄地开展活动。中国农科院的专家指出,基因资源是有限的、可视专利的战略资源,是可持续发展的重要保障。不建立自己的生物信息技术平台,指望在别人的公益性研究完成后捡便宜的想法,会对我国生物技术产业和可持续性发展带来不可估量的隐患。加快生物资源信息化的研究,保护、利用和开发我国丰富的生物多样性资源是当务之急。
科技制作论文:科技小制作让幼儿超越自我 在科学教育活动中,我们常会看到:能力强的聪明的孩子面对完全可以战胜的困难,却轻易地放弃了获取成功的机会;平时自信好强的幼儿在遇到失败后失声痛哭,甚至迁怒于一起活动的同伴,或是活动的材料。从中我们可得出这样的启示:智商高的人不一定是成功者,而性格活泼开朗的普通人却能够成为成功者。科技小制作活动能培养幼儿具有稳定、持久的情感,鼓励幼儿提出问题和要求,鼓励幼儿用不同于常规的方法去认识事物,从而激发他们再探索、再创造的精神,让幼儿形成超越意识。 一、让幼儿学会自主学习 科技小制作引领幼儿走入了一个崭新的科学殿堂,给幼儿提供了更多的空间,创设了更多自主学习的机会。在活动中,孩子的主体性得到了充分的培养和发展。依据孩子的年龄特点和实际水平,我们为孩子们制订出了各种有趣、好玩的科技小制作,如:跳跳娃、魔术大公鸡、纸偶不倒娃、自制桥、果奶帆船、美丽的风筝、飞机、好玩的拨浪鼓等。在教师的指导下,幼儿设计图纸、绘制流程图,积极主动参与、自主探索制作。就这样,孩子们在看看、想想、做做、玩玩中发现了其中的科学秘密。 给幼儿更多的空间和时间,给幼儿充裕的材料,让他们放开思想、放开手脚,大胆尝试、大胆实践。例如,在科技小制作“桥”中,我们请来在桥梁公司工作的员工,给孩子们讲述桥的发展、桥的种类、桥的规模和风格,在操作区放置了各式桥梁模型。然后在轻松的谈话中讨论:“你准备做什么样的桥,它牢固吗?”“选择什么材料来制作?为什么?”在整个设计制作的过程中,孩子们都是根据自己心目中的桥,选择合适的材料,自己动手制作。老师只是参与其中,提醒孩子们:弓形桥用什么材料制作最合适,斜拉索怎样牢固地固定在桥面上,使他们进行更有逻辑、更为严密的思维。 二、让幼儿懂得坚持不懈 现在幼儿遇到挫折的机会很少,许多孩子一遇到困难和失败便半途而废。在科技小制作活动中,幼儿会碰到一系列的障碍。在老师、同伴的帮助下克服困难,有利于增强其对挫折的心理承受能力,从而培养其坚持性。例如:在制作玩具“各种各样的车子”活动中,为幼儿提供方形的轮子,使他们制作的车子走不了;在制作房屋的活动中,为幼儿提供过期的电池,使他们的房子通不了电等。然后在他们要放弃实验的时候教育他们要多动脑筋想办法才会把事情做好,如果半途而废,就完不成作品。老师则鼓励帮助幼儿克服困难,想办法坚持把作品做完,培养幼儿的坚持性。 当孩子完成了一个作品或者有了新的发现时,老师要及时给予肯定,对他们说:“祝贺你,你成功了!”当他们遇到困难时,老师要对他们说:“让我们一起想办法解决,一定会成功。”在不断的鼓励、赞许声中,孩子的精神上获得满足和愉悦,体验到活动所带来的乐趣,使制作活动成为一件愉快的事。 三、让幼儿学会与人合作 在未来的社会中,只有能与人合作的人,才能获得生存的空间;只有善于合作的人,才能赢得更广阔的发展。合作是幼儿健康心理的一种表现。在科技教育活动中,有许多活动需要幼儿与同伴相互配合、共同操作、共同探索来完成,这就需要使幼儿在活动中学会交流的方式和方法。例如:在制作风筝骨架时,教师惊奇地发现孩子们自发两两合作系绑绳子,又方便又牢固,体验到了合作的成功。又如:霖霖制作好了拨浪鼓的鼓槌,拿起透明胶准备把穿好珠子的棉线粘贴到盒子上。他找到牛奶盒侧面的中心点,把线头按上去,用透明胶去粘住,感觉位置不对,又撕下来,粘了几次,没有成功。他灵机一动,马上向旁边的妮妮求救,很快他们就把两个鼓槌牢固地固定在盒子侧面的中心点上,他高兴极了,忍不住摇动了一下盒子,“咚咚咚”,拨浪鼓发出清脆悦耳的声音,霖霖脸上露出了胜利的表情。幼儿在与他人合作过程中,逐步摆脱了以自我为中心,学会了与他人合作,与优秀人合作。 四、让幼儿形成超越意识 科学小制作活动其实就是一种超越活动,孩子在完成作品的同时也达到了超越自己的目的。“要学会游泳就得下水。”因此组织幼儿科技小制作活动时,应该以幼儿为主体,让孩子们自己找出正确的制作方法,制作出既科学又美观牢固的作品。 在自制“桥”的活动中,幼儿都喜欢制作跨越能力大、造型美观挺拔的斜拉桥。他们在制作由主塔放射出的斜拉索时,通过实践得到很多的方法:用胶布粘贴固定斜拉索;在桥面上打洞固定斜拉索;将斜拉索绑在每个桥墩上等。然后通过观察比较,否定了费时费力的方法,有的幼儿还提出每根斜拉索要均匀固定,这已远远超越了最初制作的目标。 科技小制作活动,如同一把钥匙,开启了幼儿的想象力、思维能力、创造力。因此我们要继续为幼儿选择一些适合他们年龄特点的、有趣的内容,积极地引导幼儿参与科技小制作的学习活动。活动中,教师要始终鼓励幼儿用各种方法去尝试,支持他们的想法,鼓励自主探索,使幼儿在制作中不但了解科学知识,而且通过自制作品,感受美、表现美和创造美,获得成功的体验,不断超越自我。 (作者单位 江苏省苏州市张家港市机关幼儿园) 科技制作论文:如何引导学生参与科技小制作与小发明活动 美国著名管理学家迈克尔・波特教授提出:“任何产业都有可能通过增加知识投入来提升其附加值”.因此,知识的价值越来越大,生产知识的科技工作越来越重要,科技竞争成为全球综合国力竞争的焦点. 梁启超先生在《少年中国说》一文讲过“少年智则国智,少年富则国富,少年强则国强,少年进步则国进步……”,因此,激发青少年科技制作与小发明的兴趣,培养青少年发明创造的意识,开发青少年发明创造的潜能,是进行素质教育的重要任务.创新要从教育抓起,创新要从小做起,创新意识要从这里起步,这就显得对青少年科技创新教育尤为重要. 从物理学科的角度来讲,引导学生进行科技小制作和科技小发明是对学生进行科技教育的重中之重.下文就谈谈如何引导学生参与科技小制作与小发明活动. 1教师要树立素质教育观 1.1物理教师应接受物理大师教育思想 物理学本身是以实验为基础的一门严格定量科学.物理学中所有的结论都是物理现象和实验事实升华的结晶;求真务实,一切从实际出发的科学态度和力戒弄虚作假,倡导严谨求实,一丝不苟的作风,都贯彻于物理教学的始终;还有物理学家为造福人类探索知识而不怕牺牲,无私奉献,孜孜不倦,开拓创新的科学精神以及渗透在物理学中瑰丽多姿、丰富多彩的科学研究方法(象观察、实验、假设、理想模型、等效替代、科学推理等),这些都无不给学生以深刻的熏陶和感染,促进学生科学素养的形成和提高,从而为学生深入学习,为将来从事科研,从事创造工作打下扎实的基础.伟大的物理学家爱因斯坦说:“学校教育的目标,不仅应当培养有独立行动和独立思考的个人,而且培养学生把为社会服务看做是自己人生的最高目的”.要通过教育:“个人自由而有责任心的发展,使他得以在为全人类的服务中自由地、愉快地贡献出自己的力量”.他还指出学校教育“应当防止向青年人鼓吹那种习俗意义上的成功作为人生的目标,看一个人的价值,应当看他贡献什么,而不应看他取得什么”.爱因斯坦还明确地指出:“学校的目标始终应当是,青年人在离开学校时,是作为一个和谐的人,而不是作为一个专家”.这位伟大的物理学家的教育思想是:要培养具有创新精神和全面发展的和谐人.从物理学的特点来看,物理学应该注重“物”的过程,然后才到“理”的结论.物理教学恰恰应该而且完全能够在形成和提高学生的科学素养方面作出自己的贡献.物理的课堂教学应注重实验与探究,也要注重科技小制作与小发明的教学.物理教师应该根据物理学科的特点,接受物理大师们的思想,对学生进行素质教育. 1.2教师应接受最新教育理念 中国教育改革和发展纲要明确指出:“中小学要由'应试教育'转向全面提高国民素质的轨道,面向全体学生,全面提高学生的思想道德、文化科学、劳动技能和身体心理等素质,促进学生生动活泼地发展.”为此我国将原来的“教学大纲”改为“课程标准”.课程标准提出了三条改革:第一是课程的价值趋向从精英教育转向大众教育;第二是课程目标着眼于学生素质的全面提高;第三是从只关注教师教学转向关注课程实施过程.课程标准规定教学改革的主要任务是:首先真正确立起与新课程相适应的体现素质教育精神的教育观念.观念是行动的灵魂,教育观念对教学起着指导和统率的作用,一切先进的教学改革都是从新的教育观念中生发出来的;一切教学改革的困难都来自旧的教育观念的束缚;一切教学改革的尝试都是新旧教育观念斗争的结果.确立新的教育观念,是教学改革的首要任务.教育观念不转变,教学改革无从谈起;教育观念一转变,许多困难迎刃而解.教师只有提高认识,强化责任,把教育思想观念统一到素质教育的要求上来,统一到新课程的方向上来.教育观念的转变将会真正焕发出教学的生命力和创造力.其次,要坚定不移地推进教学方式和学习方式的转变.先进的教育观念要通过先进的教育方式体现出来,此外,教育观念转变本身也要在教育方式转变中进行,二者是相辅相成的关系.观念不转变,方式转变就没有了方向,没有了基础;方式不转变,观念转变就失去了归宿,失去了落脚点.所以,教学改革既要重视观念改革的先导作用,又要重视方式改革的载体作用.教学改革不仅要改变教师的教育观念,还要改变他们每天都在进行着的习以为常的教学方式、教学行为.就教与学关系而言,教师教育观念、教学方式的转变最终都要落实到学生学习方式的转变上.学生学习方式的转变具有极其重要的意义,这是因为学习方式的转变将会牵引出思维方式、生活方式甚至生存方式的转变.学生的自主性、独立性、能动性和创造性将因此得到真正的张扬和提升.学生不仅将成为学习和教育的主人,而且还将成为生活的主人,成为独立的、积极参与社会的、有责任感的人.学习方式转变因此被看成是课程改革的显著特征和核心任务. 课程标准强调实现学生学习方式的根本变革,转变学生学习中这种被动的学习状态,提倡和发展多样化的学生学习方式,特别是提倡自主、探究与合作的学习方式,让学生成为学习的主人,使学生的主体意识、能动性、独立性和创造性不断得到发展,发展学生的创新意识和实践能力.物理课程标准指出:科学探究既是学生的学习目标,又是重要的教学方式之一.在科学探究中,学生像科学家构建、描述科学原理那样经历探究的过程,将自己的经验协调起来并纳入逻辑系统,从而形成科学的概念与原理,建立自己的知识结构,使认知结构、知识技能、情感态度及价值观都得到发展.教师在探究教学中要立足于转变学生的学习方式,培养学生的独立性和自主性,引导他们质疑、调查和探究,学会在实践中学,在合作中学,逐步形成适合于自己的有效的学习策略.学生在探究中学会动手实验、学会动手制作,还要在课外活动中学会科技制作与小发明,这才是落实课程标准的有力保证.作为物理教师,应贯彻国家教育方针,接受最新教育理念,真正树立正确的素质教育观. 2教师要向学生渗透科技制作与小发明活动的意义 开展科技制作或小发明活动,一般先进行宣传,或以黑板报形式通知或以文件形式通知.组织形式上常以教研组或任课教师为组织者,成立兴趣小组,再布置任务.在宣传和组织的过程中,多渗透活动的意义.最好是通过培训讲座,联系学生身边熟悉的生活现象,讲解科技制作与小发明活动的意义. 科技制作论文:快乐DIY,模型制作在科技活动中的新模式 摘 要:模型课是历史最为悠久的科技制作活动类课程,是一种科技含量较高的活动,这些活动能让我们掌握丰富的知识,带来体验动手的乐趣,同时也成为现代人一种更加休闲、健康的娱乐方式,有着极为广泛的拥戴者。 关键词:科技制作活动; 模型课 模型活动的本身,也有难度与形式上的区别,比如飞机模型,从构造上来看,有用一张纸、几分钟就能制作好的最简单的纸模型飞机;也有要用上千个零件、花几千个工时才能制作好的无线电遥控像真模型飞机。从性能上看,有只能飞几米远、在空中停留几秒钟的模型;也有能飞几百千米、在空中停留几十小时的模型,所以各个学校开设情况不尽相同。模型制作活动的方式也应当做出适时的创新,才能适应新时期的教学环境。 一、实现自主设计,海陆空模型制作活动要有明确的动机 每个同学在选择模型课前,应当先问问自己为什么要制作海陆空模型,你的目的和动机是什么?其次,最好不要每人都去购买成品器材。Do it yourself !对,一定要让学生参与到模型制作的比赛中来,测试一下自己的动手能力,增加模型活动的竞争性。第三,要实现学生的自主设计,这是提高教学效益的最有效手段,不要像文化课那样,把不同的学生教成一个模样。当然,模型课不能上成发明创新课,因为从指定的制作对象来说并不要求我们去创新,其中最主要的目的是锻炼自己的制作技能,而不要期望自己在课程中会新发明一个作品。 最后,要采用KISS(Keep It Simple Stupid)方法:保持简单、目标明确,这可能没有创造性,但我们的目的也正在于学会设计,提升动手制作技能,它能使我们同学自然而然地产生不断革新技术的创造欲望,有利于培养创造型人才。 二、化繁为简,善于使用小组合作的方式,突破制作障碍 模型活动要用到材料学、结构学、工艺学、空气动力学、电子学、无线电学和电动机科学等多方面的知识和技术。因此一般中学的科技活动课在其他老师与家长眼里只是“剪刀加浆糊”、“锤头加榔头”、“锯子加斧头”,他们根本不会相信在中学里学生会有什么高深的技术。 为了解决这一问题,我们在教学中应分步实施。首先可以按知识点对学生进行分组,各组教授不同的知识点,这样可以大大缩短学习时间。当老师的课堂教学完成以后,再重新分组,即把不同知识点的同学组成一个新的小组,那么这个小组通过合理的分工,分别从原理、设计、材料、绘图及动手制着等方面入手,就可以实现针对多知识点的复杂设计与制作,因为这是建立在前面知识基础上的再学习与深化,学生往往能创造出更有技术含量的作品。 在我校,学生们通过自身努力,利用常见的材料,已经制作出了几十件“飞机能上天、潜艇能入水”的作品,这都要归功于学生团队合作的教学尝试。 三、富有个性的设计,是模型课程的灵魂所在,是模型制作中的重头戏 初学者可能会在设计上遇到困难,因为他们不知道什么可以工作什么不能,但是我仍然建议先设计。设计的好坏是制作成功的关键。在设计过程中教师一定要严格把关,不符合设计要求的作品一定不能进入制作阶段。 模型制作中的设计基本要素主要包含以下几个方面: 1.材料的选择设计 需汇总制作中所需要的各种附件名称、材质、数量、国标号以及用途等,形成附件材料单。材料可以多方获取。其实作品中用的最多的也就是生活中常见的材料(木头、金属、塑料、绳子、电线等)。 2.一定要有尺寸的设计 加工图需明确表明各种加工方式及各部位的加工尺寸,并在需要表达装配关系的地方配组装图,表达要求有三维特点,所有这些应该符合其实际的尺寸和比例。 3.要采用KISS方法,保持简单、目标明确,寻求功能成本的最优化 设计的同学在设计阶段应充分考虑模型的性价比,力求使整个制作活动的造价与其性能、功能相匹配。 4.一定要是全面的设计 比如设计视觉效果要求,人员分工等。在小组合作的情况下,可以安排专门人员从事设计工作,一份好的设计方案,不亚于一份好的制作样品的作用。 5.一定要是可行性的设计 应尽量保证原主题设计风格不变,即车就是车,船就是船,让别人能直接体会到。 6.应该考虑加工的难易程度及装配的可靠方便性,考虑好结构配套是否可以实现该功能,从而制定出更优的配套方案及合理的加工方案;要注重配套五金件、粘胶剂的选择,满足强度的要求 四、选择合适自已的设计工具软件 由于网络的普及,学生的非课本知识量很大,他们总有一些比较独特的见解,有很强的设计欲望,但最大问题就是学生用什么方式来表达和展示自己的设计理念。针对这种情况,如能在课堂上使用“CAXA”或者“SKETCHUP”等一些设计软件,就可以很好的解决这个问题。本学年我校的学生在上设计课时就是使用该软件来进行,同学们在前几次的熟悉过程中很容易的学会了大部分基本操作,基本可以很好的把自己的设计意图画出设计图纸来。对于同学们完成的设计图纸,不管是数量和质量都比以前用徒手草图的形式要好得太多。下面是一些学生的设计作业: 五、合理安排教学内容,提高课堂的效率 利用在通用技术课程的开设经验,我们改进了模型课的教学方式,并进行了近两年的尝试,逐步形成了一套行之有效的开设方案。 科技制作论文:高科技数字切割设备助力高效商业广告制作 随着数字喷墨印刷技术的不断发展,越来越多的新词汇出现在我们面前:UV平板打印、特殊材质印刷、高品质打印、工业数字切割、异形切割……这些新技术也日益改变和影响着我们的行业和我们的生活。 目前,国内广告制作行业许多走在技术革新前列的先锋型商业广告制作企业,如上海康达喷画、上海柏连艾广告等公司近年来都添置了许多新型的数字喷墨印刷设备,近期又完善了印前数字流程及印后的高速数字切割设备,如UV工业平板打印设备、超宽幅UV卷对卷打印设备、Latex卷对卷环保型打印设备、ESKO高速数字切割设备、Caldera色彩及打印流程管理软件等等,以期以完整的自动化工艺流程为中国商业广告用户提供更加优质的产品和服务。而整个行业也正在如火如荼地朝着工厂化、自动化、规范化、流程化、品质化、环保化以及输出多样化的方向发展。 目前在全球市场上领先的数字化印后加工技术公司ESKO,拥有从设计、异形排版、成本计算到印后切割的完整流程解决方案,带来前所未有的生产效率和完美的跨平台管理模式。ESKO公司的高速数字切割设备Kongsberg(康斯博)是最受欢迎的数字切割机之一,号称工业数字切割设备中的“劳斯莱斯”,是展示架及展板制作生产线的主力军,也是ESKO最为畅销的印后加工系统。它可以提供不同于其他设备的切割材料的广泛适用性,同时智能易用的软件系统保证其生产的自动化、高效率以及精确度。它集合了高速、稳定、精确的切割制作特性,特别适用于那些“24/7”生产型商业广告制作的公司。其每分钟100米的线型切割速度使其成为市场上同类产品中的领先者,从而满足那些批量灵活、快速生产型企业的需要。 Kongsberg系列切割机领先于其他同类型设备的特点在于其高效率、自动化以及广泛的切割材料适用性。同时,与切割机配置的其他工具、如压力控制、高精确度的V切工具,针对瓦楞纸和泡沫的往复式震动刀具,针对固体材料的静态切刀,以及针对包装材料的压痕工具等,也是非常受客户欢迎而实用的工具。这也是针对商业广告和标识道具制作的完美补充,实现了全数字化生产流程的POP展示及短版包装的全套自动化作业。 ESKO的ArtiosCAD(雅图)及i-cut套件,极大地提高了整个流程——从设计到印前、再到数字印刷以及数字化印后加工的自动化。即便是印刷公司收到的文档丢失重要信息甚至是出现错误,软件也可以自动地帮助纠正,从而实现有效的版面布局设计以及数字化印刷和印后加工,有利于缩短一些不完整文件的处理时间和减少材料的浪费。i-cut套件包括三个主要模块,i-cut预飞检查PDF文档的正确性,或者在加工之前发现并解决问题,i-cut版面设计和排版保证了加工材料的最大化使用效率,同时减少印刷次数,全面提高生产率。i-cutVisionpro保证切割与印刷图像的轮廓的完美拼合。 中国商业广告制作市场已经被全球广告业公认为是一个巨大的市场,而拥有完整流程和高效率自动化设备的公司必将赢得市场的先机。高科技数字切割设备也必将成为商业广告制作流程的重要组成部分。因此,企业应该清楚看到这些高科技设备和自动化高效流程带来的实实在在的价值,让企业摆脱束缚,一同迎接这个新的工业革命的到来和拥抱新的市场机遇。 科技制作论文:如何培养学生科技体育模型的制作兴趣 〔关键词〕 体育教学;科技体育模型;制作兴趣;指导 科技体育运动是指不需要直接的身体对抗,而是运用特定的知识、技能与科技含量较高的器材展现运动成果和技术水平的体育运动。其主要包括模型制作、定向运动和无线电运动三类项目。夸美纽斯曾说:“兴趣是创造一个欢乐和光明的教学环境的主要途径之一。”在新课程背景下,教师应如何根据学生的心理和生理特点,合理地运用教育教学手段,培养他们对科技体育模型制作的兴趣呢? 一、提高认识,树立正确的指导思想 在开展科技体育模型制作活动之前,辅导教师应树立正确的指导思想,要使学生明确科技体育模型自身的特点,让他们知道其与玩具的不同之处。组织学生参与这一活动应以学生自愿,不影响他们文化课学习为前提,以提高学生科学素养和创新意识为目的。要使学生通过这一活动身心得到协调发展,逐步形成科学精神,成为德智体美全面发展的社会主义建设人才。 二、循序渐进,提高学生分析与实践能力 当代中学生大多为独生子女,因受家长的溺爱,部分学生在家中缺乏动手的机会,其分析问题与动手实践的能力很差,做起事来杂乱无章,并且想象力与创造力也未得到很好的发展。制作科技体育模型能够有效地培养学生做事的条理性。在模型制作过程中,学生必须先认真阅读操作说明,然后进行观察、比较,最后再进行设计、组装。他们在动手动脑的同时,可逐步养成科技体育运动的习惯,树立起终身体育的意识。为了更好地开展这一活动,辅导教师要根据学生的实际,在活动设计方面下工夫。如,开展手掷飞机制作比赛、美化家园的小能手比赛,力争让每一名学生都能参与到科技体育模型制作活动之中。其间,应遵循循序渐进的原则,要建立健全活动管理制度,创设良好的科技教育环境,引导学生按照活动方案进行活动。从细节做起,不能急于求成,否则会使一部分学生丧失科技体育模型制作的兴趣,导致他们宁愿站在旁边观看其他同学制作模型,也不愿动手动脑。学校可结合实际情况设立科技体育模型陈列室,以供学生存放、展示自己的制作成果,并购置一些科技体育模型、模具、科普读物等,从而为这一活动的开展奠定良好的基础。 三、以身作则,提高辅导教师自身素养 在指导学生开展科技体育模型制作活动中,辅导教师应以身作则,不断提高自身素养。其一,加强师德修养,为学生树立良好的榜样。要求学生做到的,自己首先要做到,要以饱满的工作热情投入到这一活动之中,以高度的责任感引导学生全面发展。其二,要有过硬的业务素质,熟练掌握科技体育知识及科技体育模型制作技能,具备较强的活动指导能力和科技体育运动能力。其三,在实践中不断总结经验教训,发挥自身主导作用,想方设法地激发学生的运动兴趣,满足他们的学习需求,使学生在良好的氛围中提高科学素养,实现身心和谐发展。 四、多元考核,建立科学合理的评价体系 班级是开展科技体育模型制作活动的基本单位。学校如果能将这一活动纳入到对班级工作的综合考评中,则会为这项活动的开展提供有力支撑,而建立科学合理的评价体系,可进一步激发学生的模型制作兴趣。评价方式要由教师单一评价向学生自评、互评及教师综合评价转变。在建立评价体系时,应严格遵循新课程理念,注重过程评价和多元考核,评价要点在于学生的活动表现、非智力因素的发挥和体育与健康知识的掌握及科学素养的提高等。 五、定期比赛,给予学生适当奖励 要培养学生科技体育模型制作的兴趣,教师还应组织他们定期进行比赛。如,手掷模型飞机、橡筋动力扑翼模型飞机、橡筋动力固定翼模型飞机、电动自由飞模型飞机比赛等。这样既能增强学生的体质,又可以促使他们养成健康的生活方式。通过比赛,还可以培养学生的团队精神,增进同学之间的友谊,同时也彰显了学生的个性。其间,教师要合理运用激励机制,对比赛成绩好的学生要给予适当的物质或精神奖励,对模型制作优良的学生要给予表扬,从而促进科技体育模型制作活动深入开展。 科技制作论文:从课外科技作品《梦系青花》的制作谈水墨在青花中的运用 摘 要: 中国瓷器历史悠久,而青花瓷釉质晶莹清亮,白中泛青,给人以清洁雅致之感,富有感人的艺术魅力和浓厚的民族色彩,是我国陶瓷史上一颗璀璨的明珠。近几年,由于古典艺术与现代设计的融合,青花瓷在各种风格的设计作品中呈现出独特的视觉效果。探究以青花瓷为素材制作的动画设计作品,对弘扬中国传统文化,以新的视角绽放青花的艺术魅力有着深远的意义。 关键词: 中国传统文化 《梦系青花》 水墨 青花 引言 中国瓷器历史悠久,而青花瓷釉质晶莹清亮,白中泛青,给人以清洁雅致之感,富有感人的艺术魅力和浓厚的民族色彩。青花瓷以白底蓝花为主要特征,瓷面洁白晶莹,青花纹饰优美,色泽清新,幽雅苍翠。尽管只有“青”、“白”两种颜色,但能将写意之美发挥得淋漓尽致。古人曾用“白如玉、明如镜、声如罄、薄如纸”作为青花瓷的真实写照。 被誉为“国之瑰宝,瓷质荣光”的青花瓷最能体现文人的诗意、画意和情境。“白釉青花一火成,花从釉里透分明。可参造化先天妙,无极有未太极生。”是中国陶瓷史上一朵艳丽的奇葩。青花明净素雅,色泽清新,纹饰优美,在世界上享有极高的声誉。水墨画有着悠久的历史和独特的表现形式,追求浓淡、枯涩、空灵、清远的意境。青花瓷的制作起源和中国的水墨艺术密不可分,它们的共同特征是使用单色进行描绘和表现。青花瓷在制作工艺中灵活地运用中国水墨典型的黑白体系表现手法,看似简单,却十分富有表现力。 一、动画作品《梦系青花》的创建思路 任何一个动画作品都要有鲜明突出的主题,这样才能吸引人,所以制作之前的构思就显得很重要。作者的制作水平和技巧都会在动画作品中表现出来,所以认真分析制作思路、制作方向等非常重要。动画作品在制作前要充分设计好动画脚本,即动画剧本,需要制定好所表现的主体,设计好分镜头及每个镜头的表现手法,制定好特效的制作方案,这样有利于后期制作,也有利于团队的分工合作。在《梦系青花》动画作品的制作中,至少有两种思路:一是充分考虑到青花瓷传承了水墨画的精髓,同样拥有兼收并蓄的绘画特点,意境十分优美。而水墨画是中国人文精神中极具代表性的文化遗产之一,画风与中国人的民族文化紧密联系,不仅印证了中国儒家的伦理学,还涵盖了道家的自然观和佛家的禅语等。制作的作品从整体上要充分体现青花中水墨意境的美。二是强调细部特征的表现特征,在设定好一个动画漫游线路之后,按照该线路所要表现的青花纹饰单体的具体形象进行科学的纹饰单体的建模工作。在构思表现手法时,还要突出动画技术优异于实景拍摄的特点,可以利用在实物拍摄中无法完成的以虚拟表现的画面实现方法。 二、青花瓷中的水墨意境 要想在作品中充分体现青花中水墨意境的美,就必须了解中国水墨画与青花瓷的内在关系。青花瓷在制作工艺中灵活地运用中国水墨典型的黑白体系表现手法,看似简单,表现力却十分丰富。黑白体系是中华民族对世界艺术宝库所做出的巨大贡献,是中华民族独特的审美情结。中国的绘画艺术,特别是水墨画艺术中的黑白体系,可以说,世界上没有任何一个民族能像中国人一样把黑白体系运用得如此炉火纯青,形成魅力无穷的黑白世界。青花瓷正是将这种独特的中华魅力巧妙地进行运用延伸,成就了又一个民族经典。青花瓷传承了水墨画的精髓,同样拥有兼收并蓄的绘画特点,意境十分优美。水墨画是中国人文精神中极具代表性的文化遗产之一,画风与中国人的民族文化紧密联系,不仅印证了中国儒家的伦理学,还包括道家的自然观和佛家的禅语等。 水墨韵味悠远,变化精彩纷呈,整个创作过程充满无数的可能与悬念。它看似温润、淡泊、平和的外表下实则隐藏了一股不可撼动的稳固的力量。青花瓷白底蓝花,静静伫立,就像一位美丽的仙子,让人感觉到一种生命的激情与律动;它的白,并不是单纯的白,而是白里泛青,犹如玉脂,看似简练却有不动声色的低调奢华;用色单一却不单调,疏疏密密、浓浓淡淡、浓浅相映、粗细相交,于一蓝一白间,创造出不同的意境,表达出作者的思绪,幻化出无穷的神奇。 三、青花纹饰中的水墨画 在《梦系青花》作品中青花瓷器纹饰是主要的展现部分。如何在作品中更好地表现青花瓷器中的纹饰就显得非常重要。青花瓷器的纹饰与绘画风格,是一部浓缩的绘画史,并具有鲜明的时代风格。最具代表性的当属元青花的纹饰。元青花的纹饰构图丰满,层次有序,笔法干练流畅有力,勾勒渲染粗壮沉着。元青花瓷器绘画题材丰富,有植物、动物与人物故事等,主题纹饰的题材有人物、动物、植物、诗文等,辅助纹饰多为卷草、莲瓣、古钱、海水、回纹、朵云、蕉叶等。元青花装饰内容有作为边饰的图案,如回纹、锦纹、龟背纹、变形莲瓣、莲花瓣里加折枝番莲、团菊、牡丹、流云,其他还有缠枝花卉、海涛纹、如意纹、如意纹内加海马、卷枝蔓草等。 青花瓷不仅在工艺上体现名贵与成就,而且具有丰富的文化内涵。青花的素净雅致与釉里红的深沉艳丽和谐地统一在画面上,这正是中国儒、释、道及伊斯兰等各大文化融合的自然体现。这种文化底蕴不可能一时体会得完全,需要我们在以后的日子里多关注多留意,这样才能领略中华文化的博大精深。可以说每一种青花纹样,都是一幅中国水墨画作品的延伸。 四、在作品创作中巧妙运用水墨的技巧 “墨分五色”主要是指作画时用水调节墨色的浓淡干湿变化,表现不同物象的明暗、肌理等,所谓“五色”即指墨色的焦、浓、重、淡、清,这在水墨画创作中运用得十分广泛。在陶瓷艺术中与之相通的是青花分水,即头浓、二浓、正浓、正淡、影淡,所显示浓淡变化与中国画的五色一样,在坯上分出各种深浅不同的层次,使单一的色料富有奇妙的变化,达到浓淡分明的艺术效果。因此,无论是中国画还是陶瓷绘画,彼此都是可以相互转换的,就像是音乐,不论使用什么音符,一样能奏出美妙的音乐来。这就是艺术的相通性。 我们说,现代青花既继承和发展了中国传统水墨画的表现形式,又结合了一些现代审美理念,所以我们可以在古代文人画的基础上,把水墨画的笔墨技巧和现代青花瓷的工艺相结合,创作出别具一格的艺术形象。 科技制作论文:初中物理科技小制作活动的实践探索 一、开放性的教学方式 物理活动课,不是随意的课外活动,而是课堂内外各种方式相结合的课程。教师的角色被摆到组织者和总结者的位置,应该尽量给学生创设一种自主参与探究的开放性情景,让学生积极参与观察现象、研究过程、提出问题、寻找答案等这样一个再发现、再创造过程,使学生通过书本获得的间接经验和通过实践活动获得的直接经验相结合。老师和学生在交互过程中,通过各种方式共同建构具体的教学内容和教学方式,完成学习内容的选择、组织和编排。学生可以自我选择内容、自由组合、采用尽可能的方式,例如亲身实践、查阅书籍、浏览网页、观看科技节目、求助于家长、社区中心等获得的各方面的知识信息,然后对这些信息进行综合加工和处理,最后课堂组织形式则以讨论、交流等方式进一步加工处理,完成一个小实验、一个科学探索过程或制成一件小制作。例如,在一次学习家庭电路的过程中,林嘉俊同学提出:“老师,我们对家庭电路的知识只建立在理论上,感觉很空洞,我想做一个家庭电路的模型。”当天的下午我和他们几个同学把模型做出来后,我问他们:“现在还模糊吗?”每一个同学都会心的笑了,那是一种满足的笑。当我们学习到某方面的知识时,我们会组织学生参观有关方面的实践活动、观看相关的视频片段或请有关方面的人物向学生们进行讲座形式的教育。例如:当我们学习到电子器件的知识时组织学生参观电子器件的制造工厂,让学生亲眼感受生产线上的实践;又比如学到有关电灯等器件的知识时,组织同学们观看有关Edison等发明家发明创造的一些片段,组织学生上网查阅中山古镇灯饰发展的情况,让学生体验科学家的艰辛,体验家乡建设、发展的成果,激发他们热爱家乡,努力学习的热情。在上述过程中,我们将最大限度地运用实验教学,为此我们建立了专门的活动教室,打破传统的教室格局,采用面对面的小组组合形式。 二、教师设计一些简单的现成的实验套餐 学生根据自己的特长和爱好选择制作。在桌面上和抽屉里摆放着小实验工具“套餐盒”,盒内是生活中简单的材料。如:铅笔、导线、铁钳、铁锤、铁钉、水杯、胶水、木版、玻璃板、橡皮筋、蜡烛、纸张等等日常的简易工具。学生可以根据自己的需要填充工具盒,自由选择、结合实验材料,并鼓励和引导学生尝试运用这些物品演示多个课本上的实验和小实验。在此过程中,往往有的学生会制作出很多与课本的实验相关的有创新的制作的。例如:在去年的小制作小发明活动中,有部分同学找来了一些大可乐瓶子、打气筒、一些密封的胶水等,加上老师提供的细小玻璃管、橡皮塞等工具,决定做一个“水顶球”(一个利用大气压把瓶内的水压出顶起乒乓球的实验)。他们将玻璃管穿到橡皮塞中(多次试验才做成功),然后自己想办法密封、固定,当时发现水柱很难竖直,他们想了很多方法,最后采用了某个同学提出的在可乐瓶子的底中央涂上一点红色,调节玻璃管使管的底部对正红点的方法才把玻璃管竖直了。还有卢淑贤同学在课堂上观看滑动变阻器的演示实验后,向我提出“老师我觉得学校的滑动变阻器操作不够方便,老师演示时,由于导体细小,可见度小,我想到一种比它还好的。而且如果成功的话,全班的同学都可以自己进行堂上实验了”于是她找到了一些电阻率适合的吉他弦,一些小钉子、几根导线、一个电池盒和电池,我们用了三个小时的时间把她想到的便携式滑动变阻器做出来了。而且在学校举办的小制作比赛中获得了二等奖。经过这样的一个动手和动脑的过程,同学们可以用自己的方法创造出一个来自同一原理但不一样的制作。老师在指导的过程中,必须注意这些实验的器材最好是一些利用废品和日常工具可完成的,这样既可以训练学生动手也可以培养他们节俭和环保的习惯。 三、制作一个属于自己的小制作 经过一段时间的训练后,学生已经初步具有制作的能力和创新的思想。我们可以尝试让学生自己去找资料初步定出一个方案,然后辅导教师在尊重学生的思想的前提下加以修整。定题后,组织学生进行创作。这是一个把所学到的东西应用在实践中的创新过程,必须对学生给以充分的支持和鼓励以及帮助。例如:去年的活动中初二(10)班的陈金龙同学,他从课外书上看到一段关于“失真房”的文章时,他对这一现象产生了很大的兴趣,他马上想把它缩小做成一个小制作。他把设想告诉了我,看完那篇文章后我发现把它缩小不会影响到它的失真效果,于是大力的支持他去做,我们一起研究它的构造,查阅一些相关的文章和刊物,其间我向他提出了一些建议和一些必要的帮助。最后他成功地把失真房做出来,而且在这次学校的小制作活动中获得了一等奖。后来,他和同班的杨志斌同学两人在一次下雨天回家的路上,观察到雨点垂直落到雨伞中央部位的声音特别大,而落到倾斜的雨伞边缘则小得多,于是产生了创作灵感。能否减小雨点打到屋顶时发出的声音呢?在老师的指导和启发下,几经挫折,不断完善,终于完成了“消音雨蓬”的制作。“消音雨蓬”在学校小发明、小制作评比中获得了一等奖。林嘉俊、杨志斌、卢淑贤等同学所获得的成绩正好体现了科技小制作的成功,他们经常这样对我说:“老师没有你的教育,我们的学习还停留在理论上,小制作活动让我们懂得了研究的重要性,让我们明白了什么是真正的学习,并体会到学习的快乐。” 四、公开的评价 以鼓励性评价为主,其中特别注意形成性评价和综合性评价的结合,尽可能挖掘他们的优点和进步,给予表扬和鼓励让学生体会成功的喜悦,学习的乐趣。主要通过记录学生平时参加活动的过程和方法,对学生的观察能力、提出问题能力、作出猜想和假设的能力、收集信息和处理信息的能力、交流的能力等进行形成性的评价。通过本校每年一度的科技节的小制作评比对学生的活动、创新能力,对科学技术、社会问题的认识程度等的综合性评价,作出优秀的作品给予奖励。去年我们分别奖励了一批小制作:一等奖“失真房”、“消音雨蓬”等五个项目;二等奖“便携式滑动变阻器”、“水汽火箭”、“一纸顶千斤”、“多功能大气压演示瓶”、“双向楼梯灯”等十个项目;三等奖“投石车”等十五个项目。通过表扬让学生感觉到成功并非高不可攀,使他们增强自信心,从而更好地发挥特长。 五、实验结果 经过一段时间的以物理为主的活动课教学,我们发现学生学习的积极性、实践能力、科学探索能力、思维灵活性和创新意识等方面都有提高,下面使实验结果小结: 1、通过调查统计:98%的同学喜欢活动课,其中90%的同学认为趣味性强,可以动手实验;82%的同学认为思维的灵活性有所提高;76%的同学经常会有一些创新的想法。50%的同学在课外喜欢动手制作或做实验。全部参加小制作活动的同学都初步掌握了一定的科学研究方法。 2、小制作活动的学习和制作,同学们的提出问题、探讨问题的能力和整理信息的能力都有所提高。并使同学们养成了实地调查、实验、查阅书籍、浏览互联网、求助于家长等习惯。这有助于开阔学生的视野和知识面。 六、问题讨论 我校的小制作活动还是处于探索阶段,如何完善本课题的内容和方式并没有一个固定的模式可以参考,许多问题还有待指导和不断改正和实践。 科技制作论文:如何使用Illustrator软件制作科技期刊插图 摘要:介绍了使用Adobe Illustrator获取EPS格式文件的途径、步骤和EPS格式图形的处理方法及需要注意的几个问题。认为利用Illustrator软件的强大矢量图形处理功能制作EPS格式科技期刊插图是一种方便有效的手段,可以明显增强科技期刊插图的清晰度和美观程度,插图的输出质量可以达到与正文一样的效果。 关键词:期刊插图;Illustrator软件;EPS格式。 国内科技期刊排版多采用方正排版系统,而其中大多数期刊插图都采用TIF等位图格式,所以图形、线条和字符输出质量都明显不及正文。随着北大方正排版系统的升级,推出的版本已经支持Illustrator软件生成的EPS格式文件,从而为科技期刊描图的处理提供了新的途径。 EPS(Encap sulated PostScript)是由Adobe公司设计的用PostScript语言描述的一种ASCII码文件格式。EPS称为封装(内嵌)的PostScript格式,它继承了PS的所有优点,且能够被无损地嵌入到其他PS文件中,所以很适合于用做插图文件格式。 Illustrator系统是由Adobe公司开发的一种矢量绘图处理软件,它能够以又快又精确的方式制作出彩色或黑白图形,也可以设计出任意形状的特殊文字并置入影像。用Illustrator制作的文件,无论以何种倍率输出,都能保持原来的高品质。它的操作界面及常用工具与Photoshop类似,所以,对于熟练使用Photoshop的编辑或描图人员很容易学会并熟练使用。此软件与EPS文件格式出自同一家公司,这使两者具有更好的矢量兼容性。 一、ESP文件的主要获取方式 1.直接调用 如果作者提供单独的矢量格式文件,就可以在Illustrator系统下用“打开”方式直接调用。在Illustrator CS版本下可以直接调用的文件格式有27种之多。常见的科学计算软件生成的矢量格式图形文件,多数都能被Illustrator系统识别,有的虽不能被识别,但只需要利用第三方软件作适当的格式转换,生成通用的矢量格式图形文件就能被Illustrator系统识别。这样可以充分利用科学计算软件资源,也为期刊插图的处理提供了极大的方便。 对打开的矢量文件作适当的处理(后文将介绍)后,即可另存为EPS格式的文件。具体方法为:单击Illustrator选单栏中“文件”“存储为”,出现保存对话框,选择保存路径,键入文件名,保存类型选择“Illustrator EPS(*.EPS)”,单击“保存”,出现“EPS本地格式选项”对话框,设置数据,单击“确定”,EPS格式的转存文件保存。 2.拷贝粘贴 (1)选择目标插图。将目标插图选中,进行复制。选取对象可以是电子文稿中的插图,也可以是图形处理系统中打开的图形。使用相应软件选单栏中的“编辑”“复制”,也可使用方便的功能键“Ctrl+C”直接复制。 (2)在Illustrator中建立新插图。运行Illustrator系统,单击“文件”“新建”后出现“新建插图”对话框,对“版面设置”和“颜色模式”对话框进行设置后单击“确定”,出现新建插图界面。 (3)粘贴目标插图。在Illustrator激活状态下,单击选单栏中“编辑”“粘贴”,或用功能键“Ctrl+V”,目标插图拷贝入新建插图界面中。 (4)Illustrator下的编辑加工。可对整体图像进行放大、缩小,或对图形对象进行删除或增加,及其位置、大小、线条的粗细等进行精细加工。如不进行Illustrator下的编辑加工操作,则可以跳过此项操作。 (5)文件转存,方法同EPS文件存储方法。 3.底图绘制 有时作者提供的原图是非矢量格式,如果图片的质量再不高,就可以采用Illustrator在原图的基础上进行重新绘制,生成的新图片也可以成为EPS格式的插图。 (1)首先启动Illustrator并打开一幅要处理的线条图原稿。 (2)在软件操作界面右边的图层控制面板中新建一个图层,选择钢笔工具,并在画笔选项中设定线宽、顶点和转角的形状;放大原稿(便于准确跟踪路径),用钢笔工具描出原图中的实线。 (3)实线部分完成后,再在图层控制面板中创建一个新的图层,同上设定画笔形状后,选虚线,设定虚线与间隔的宽度,再用钢笔工具描绘出虚线。 (4)如有更多的线条,则通过新建图层和修改笔画选项来创建新的线条。 (5)所在图线描完后,删除原来的底图图层,并在重新描绘后的图上标注文字。 (6)全部工作完成后,即可进行文件存储,方法同EPS文件存储方法。 二、用Illustrator处理图形文件的方法 1.去除游离点和剪切蒙版 由于有的图形可能存在看不见的游离点或剪切蒙版,必须去除,否则可能影响图形大小,导致发排后的插图长宽比例失调,形状失真,甚至会导致在北大方正排版系统中图形无法显示。去除的方法有两种: (1)选择菜单栏中的“选择”“对象”“游离点”(“剪切蒙版”),此时可以看到图形中看不见的游离点或剪切蒙版已经被选中,按键盘上的“Delete”键将其删除。 (2)使用“直接选择”工具(默认快捷键A),框选图形,找到游离点或剪切蒙版位置,再逐个用“直接选择”工具框选中游离点或剪切蒙版,并用“Delete”键删除。 有时会出现图形比实际可见的部分大很多的情况,这是因为在可见的部分图形较远的位置存在不可见的游离点的缘故(检测方法:按Ctrl+A选中全部图形,此时在“信息”窗口上可以看到图形大小,“W”后面的数值表示宽度,“H”后面的数值表示高度;再用“直接选择”工具框选中可见的图形,在“信息”窗口查看图形大小。如果前后数值相差明显,则说明存在不可见的游离点)。此时,也可以用“直接选择”工具框选中可见图形,在菜单栏“选择”“反向”,按“Delete”键删除即可。 2.修改图形中的线条 用“直接选择”工具并配合“shift”组合键,选中需要加粗或变细的线条,在工具栏中选择线条的磅数为0.5 pt,具体的磅数大小因不同期刊对图形的要求而异。对于同样粗细或相同描边颜色的线条,也可以使用菜单栏中的“选择”“相同”“描边粗细”(或“描边颜色”)来选中,再修改线条粗细或描边颜色。 (1)修改(或添加)虚线:选中需要修改的线条,在工具栏中可以看到蓝色的“描边”字样,选中“虚线”并设置虚线和间隙的磅数。 (2)修改(或添加)箭头:选中需要修改的箭头所在的线条,在菜单栏中选择“效果”“风格化”(Illustrator效果中的)“添加箭头”,在弹出的对话框中选择线条始点或终点的箭头类型。 3.修改图形中的文字 EPS插图需要并且允许配以矢量字符,在输出EPS文件之前,应该对已有的字符进行编辑和补充。通过处理可使作者植入的矢量文字得到充分的利用,并且可以选择跟正文一样的字体。 用“直接选择”工具并配合“shift”组合键,选中需要修改的字,此时在工具栏会出现字体工具,可以通过调整参数修改字体类型和字体大小。图形中的汉字,最好选用与期刊正文完全相同的字体(如方正书宋);字母和数字最好选用Times New Roman字体。如果图形中字母存在斜体,所以字体类型中选择“Italic”,这样所选择的字母即为斜体了。 由于Illustrator中植入的字符有些不能直接在北大方正排版系统中显示出来,所以编辑好的字符需要作“轮廓化”处理。在菜单栏中“选择”“对象”“文本对象”,选中需要轮廓化的所有字,右键选择“创建轮廓”(Ctrl+Shift+O)即完成了字的轮廓化工作。也可通过“直接选择”工具并配合“shift”组合键选择需要创建轮廓的字。这样处理后,字符变成了矢量图形再输出EPS插图,避免字体的嵌入,在发排时也不需要调用终端上的相关字库。 三、需要注意的问题 1.文件保存 考虑到与北大方正排版系统兼容性问题,制作的Illustrator文件的保存类型为“Illustrator EPS”,即文件的后缀名为“.EPS”。EPS图形文件主要用于北大方正排版系统的图文混排,保存的版本应选择“Illustrator 8 EPS”的保存版本。如果选择其他版本保存的EPS格式文件,可能不会被方正排版系统识别,会造成图形显示不出来,发排后的插图将成为空白图形框。 为了方便修改,建议在字符“轮廓化”前后分别保存至不同的文件夹,轮廓化之前的文件主要用于后期排版、校对中方便于对图片中字符的修改,它对保存版本的选择不必特别要求,默认即可。 2.颜色模式选择 由于目前彩色插图采用的是CMYK四色印刷,因此制作的EPS彩色图形要确保为四色模式,否则在发片时会出现错误。在新建图形对象时,在“新建文档”对话框中,要将“颜色模式”设置为“CMYK”。在处理已打开的彩色图形文件时,需要特别注意色彩模式的转换,将专色转换为四色。具体方法为:“文件”“文档颜色模式”设置,将图形对象的RGB颜色模式转换为CMYK模式。 3.处理文字时的图形大小 在图形处理时,建议将图形实际大小调整为排版时的图形大小,这是为了使Illustrator中设置的字体大小,不因排版输出时图形的缩放而造成字体大小发生变化。 4.其他 (1)在排版系统中使用Illustrator生成的EPS图形文件,其方法可参考相应的软件使用说明。如,在飞腾4.0版本中使用EPS文件,方法同使用TIF格式文件一样。在书版10.0版本中使用EPS格式文件的命令为: [|PS,[,][][][][#][%][:]|] (2)Illustrator用来处理Auto CAD、Grads、Microcal Origin、Excel等软件绘制的图形非常方便,这些图形都能被Illustrator以矢量图的形式识别。然而有些作者由于对编辑行业的不了解,以为提供的图片无需修改,从而错误地将原本易于使用Illustrator处理的矢量格式图形转变成位图格式,给插图的编辑加工造成了不必要的麻烦。 科技制作论文:以校园科技节节目制作焕发学校主题活动魅力 摘 要:在组织开展校园主题活动的过程中,选择一个学生感兴趣的、贴近他们生活实际的、能够亲历体验的好主题,往往决定着一项活动能否成功。校园电视节目由于其画面直观、形象,内容通俗易懂,在为儿童提供多感官体验的同时,也陶冶了儿童的审美情操,特别受学生的喜爱。优秀的电视节目形式对开阔孩子视野,增长知识,提高认识能力非常有教育意义。如果主题活动能以电视节目形式为载体,将校园电视节目制作和主题活动有效整合,从“定主题、演节目、说新闻、考知识”的方式来丰富主题活动的内容,让学生在享受快乐的同时又有所收获,不失为一条极佳的途径。 关键词:校园电视节目制作;科技节;主题活动;有效途径 校园电视作为一种新兴的现代化教育手段,具有传播信息量大、形象生动的特点,对求知欲旺盛的儿童起着增长见闻、开阔视野的作用。在校园电视节目制作过程中,对于培养学生的创造性和自主发展意识以及全面提高学生素质具有极其重要的作用,它调动了学生的积极性和主动性,让他们参与到电视节目的制作中,从栏目的策划、采访到摄像、主持都将活跃着学生的身影。如果能将一些优秀的电视节目形式运用到主题活动中来,不仅能丰富学生的活动内容,还能锻炼学生的综合能力,让学生在享受快乐的同时又有所收获。本文试以学校科技节节目制作为例,探讨开辟主题活动的另一种有效途径。 一、“焦点访谈”法――定主题 陶行知先生说:“整个社会的活动都是我们的教育范围。”社会是一个大熔炉,我们在开展主题活动时必须与社会生活相合。现在的电视节目中,访谈节目越来越多,而且也深受广大观众的喜爱。比如:“焦点访谈”“杨澜访谈”“鲁豫有约”“咏乐汇”等等。这些访谈节目往往选择“政府重视、群众关心、普遍存在”的话题,坚持“用事实说话”的方针,反映和推动解决了大量社会进步与发展过程中存在的问题。教师要善于从中挖掘主题,千方百计为学生创造尽可能多的亲历体验,引导学生走出课堂,走出校门,走向社会,从而培养学生感受生活,学会与人交往的社会实践能力。在组织开展主题活动过程中,选择一个学生感兴趣的、贴近他们生活的、能够亲历体验的好主题,往往决定着一项活动的成功与否。因此,选择活动的主题是相当重要的。我们可以借鉴访谈节目的做法,让学生观察和采访学校和当地社会生活中人们普遍关心的问题,了解情况,听取人们的不同看法,然后通过讨论确定主题。 比如,在制作学校科技节节目前,我首先组织学生去访一访学校里的老师、同学,家里的爸爸、妈妈等,了解学校和家长目前最关心的问题。结果,对60名孩子的采访中,有48名孩子都表示,最近学校正在开展第三届科技节,科技节活动是学校的热门话题。围绕着科技节活动,每个班级、每个年级里都发生了一些有趣的小故事,对活动内容、评选出来的“科技小明星”,老师和同学都热衷讨论。于是,通过学生自己的采访,我们达成共识,确定了本次活动的研究主题――学校科技节。当然,由于是在学生自己的采访下确定的时下最流行的活动话题,所以学生参与的积极性更是激情高涨了,并且他们仍然会处在一个继续采访和调查的学习过程中,收到的效果是非常好的。在确定好“学校科技节”这个活动主题后,我按照“焦点访谈”的做法,让学生为自己的研究课题命名,如制作《科技小实验》节目的研究小组,命名为“小云访谈”,访一访同学们在做实验过程中的趣事、得到的收获等。在这个访谈节目的策划中,研究小组的成员在准备什么问题、邀请什么嘉宾、如何应对节目现场中发生的各种问题等方面进行了讨论。在这个过程中,学生深深地体会到了团结协作、互相帮助的重要性,使他们养成了互相合作的良好习惯。 二、“梦想剧场”法――演节目 每个人都有表演的欲望,也都有表演的天赋,尤其是小学生,他们特别渴望有一个能充分展示自己的舞台。很多人都喜欢看综艺类的电视节目,比如:老毕的“梦想剧场”、李咏的“非常6+1”、还有滑稽的“乡村大世界”等。这些节目都突出了观众的参与性,为广大表演爱好者提供了展示才华的机会,观众自己唱主角,自编、自导、自演节目。我们的主题活动也要增强全员的参与意识,让更多的学生有兴趣参与,才能取得更好的效果。 1.注重活动参与性 在开展活动的过程中,我们要充分调动学生参与活动的积极性和主动性,为所有学生上台表演创造机会。校园电视节目的策划与制作坚持以学生为主体,教师为主导的原则。活动方案的制订、节目的编排、录像的采编、拍摄脚本的编写、演播厅的布置、活动的组织、现场主持等工作人员均是以学生为主体。在活动中,无论参与的学生擅长什么,或是对什么感兴趣,都能找到自己的用武之地。因此,在制作学校科技节节目前,我就借用了“梦想剧场”里的那句经典口号:“梦想大舞台,有才你就来!”学生根据自己的兴趣、爱好与特长进行自由选择,建立各制作小组。我要求各个制作小组成员在规定时间内,一起合作完成一个与科技节有关的电视节目。一期优秀的电视节目,需要经过许多工序,由许多人共同协作才能完成。如专题片《自制泡泡水》的录制历时近半个月,有20多名工作人员,5个六年级班级参与其中。在节目准备阶段,大家合作收集电视素材,一起对资料进行推敲,确定节目的形式与风格;在拍摄现场,边拍摄边沟通;在后期,一起探讨片头、特技、配音、字幕等内容,精诚合作,为这期节目出谋划策。在这个自发组织的过程中,孩子们的热情、智慧、能力已经完全得到了证明,他们自己研究体会到的教育更是不可估量。这个“梦想剧场”,不但为学生提供了发挥自己特长的平台,还战胜了自己胆怯的心理,教师只要因势利导,善于挖掘他们的潜能,就会收到意想不到的效果。在这次活动中,那些后进生也表现得非常积极、突出。 2.注重形式多样化 一个活动主题我们往往可以从不同的角度来表现,其形式可以是“说、看、动”相结合,这样就能不断刺激学生的大脑兴奋中心,从而创设活跃的活动氛围。由于学校科技节的节目形式丰富,播出的内容反映的是学生的生活,加之科技节节目中的演员都是学生身边熟知的人,学生便想看、爱看,极易对此产生兴趣。此次学校科技节的节目形式真是丰富多彩,有专题片《最有趣的挑战实验赛》,学校电视台对“纸陀螺竞时赛”“扔不破的鸡蛋挑战赛”等科技挑战赛进行现场直播,这些精彩的挑战实验吸引了所有观众,有的瞪大双眼,有的屏住呼吸,期待着实验的结果,大大地激发了学生探索科学奥妙的兴趣;有纪录片《“火箭”的诞生》,记录了一个学生从自制火箭到试射成功的全过程,让学生在观看这期节目中发现问题、提出问题、自己研究探索问题,最后得出科学的结论;还有家庭DV《鸡蛋的沉浮》,一位学生在家里做这个科技小实验时,请家长帮忙把整个实验过程拍摄下来,然后通过校园电视台播放给全体师生观看,看着这位学生专注实验的身影,听着他滔滔不绝的解说,观看电视的学生沉浸在浓浓的科学氛围中,收到了良好的效果。学生在制作节目的过程中,不仅享受到了表演的乐趣,还体验到了合作与成功的喜悦。只要学生有好的创意,且切实可行,校园电视台都可以为他提供一个展示才华与能力的实践舞台。 三、“小强热线”法――说新闻 新闻是新近发生的事实报道,它向公众传递生活中的各种信息。如今,越来越多的人开始关注并喜爱收看新闻节目,比如“小强热线”“师爷说新闻”“1818黄金眼”等等。因为节目中有大众所关心的话题,并能了解一些身边最新的生活动态和一些奇闻乐事。将这样的体裁,通过学生的编排和创造,同样可以运用到我们的主题活动中。 在制作学校科技节节目时,我模仿“小强热线”的做法,先让学生自己推选一位队员来做新闻主持。结果,大家一致推选一位叫丁晨可的队员来做节目主持人,并将节目取名为“小丁热线”。丁晨可在同学们的帮助下,编排报道了一则《城北小学“体验科学 快乐成长”活动在城市广场火热上演》的新闻。报道结合了各种途径收集到的图片资料,与解说同时进行展播,并且现场采访了参加活动的同学,手持话筒的小丁俨然一位电视台主持人的形象。节目主持人的台风、口头语言表达能力、肢体语言表达能力、多方面的知识储备、临场应变的能力、调动现场气氛的能力,在主持节目的过程中得到了提高。不仅仅主持人,其他参与制作和配合制作节目的同学、嘉宾、现场观众,都在这次活动中得到了多方面的锻炼提升。“说新闻”活动,不但发挥了班级活动的阵地建设,丰富了学生的业余生活,而且让学生在浓烈的气氛中受到了良好的教育。 四、“开心词典”法――考知识 每一个少先队员都是好胜的,赛一赛、比一比对他们来讲都特别感兴趣。如今这样的电视节目也层出不穷,“开心词典”“超级大赢家”“超级辨变辨”等等,深受广大观众的喜爱。小学生喜欢挑战,喜欢参与具有挑战性的活动。在主题活动的准备过程中,因为知道有知识问答环节,学生的求胜心理一定会促使他们更加关注周围的一切,并不断地去主动汲取更多的知识养分,为求成功而努力。这样既丰富了主题活动内容,还从真正意义上促进了学生对知识的渴求,取得更好的教育效果。 在制作学校科技节系列节目时,我们就安排了一期《科技知识知多少》的节目。学生在参与制作电视节目的过程中,都认真地做了赛前准备,从各种报纸上、网上和图书室搜集有关资料,还积极地向老师和同学请教,通过广泛的调查访问、信息收集、专业知识充电、多方研讨等活动来推陈出新,形成了一种非常激烈的学习和讨论的氛围。《科技知识知多少》节目的开展,充分发挥学生的主体作用,使学生被动学习变为主动进取。 综上所述,校园电视节目制作就相当于一股“东风”,为我们老师提供教学资源,让学生从中吸取构建活动主题的养分。将校园电视节目制作和主题活动有效整合有其独特的教育功能,通过“定主题、演节目、说新闻、考知识”等方式,调动学生的积极性,体验共同参与、团结合作的快乐,引导学生在实践和体验中接受潜移默化的教育和影响。 科技制作论文:科技创新训练选修课程电控部分教学演示动画的设计制作与应用 摘要:本文全面分析了科技创新训练选修课程的教学对象、教学组织形式的特点,研究了制作教学演示动画的必要性及可行性。在此基础上综合运用多媒体软件Flash、Photoshop、Pro/E、3D max及Director制作了交互式教学演示动画并应用于教学,取得了理想的教学效果。 关键词:教学演示;动画制作;实践教学 多媒体教学不仅是教学手段现代化的一种体现,更是教学改革的突破口。实践证明,多媒体教学符合学生的认知心理;有利于激发学生的学习积极性;提高了教学效率。通过开展多媒体教学应用,可以促进教学观念与授课形式的变革,促进教学思想与教学理论的变革,促进教学体制与教学管理的变革,促进教学模式与教学方法的变革。随着多媒体技术及相关应用软件的快速发展,出现了多种形式的多媒体教学手段,其中就包括教学演示动画。 为了使多媒体技术更好地服务于具体课程,达到优化教学内容、提升教学效果的目的, 我们首先要分析课程的教学对象和教学组织形式的特点。 一、科技创新训练选修课程的特点 1.教学对象的特点 科技创新训练选修课的教学对象从年级上分是大一、大二的学生;从专业上分主体应是理工类的学生,此外还有少量经管、人文类的学生。 对于大一、大二的理工类学生,他们还处于基础课的学习阶段,专业课几乎没有接触。 这时他们参加选修课很大程度上是出于对学生科研立项及业余科技活动的好奇。对于经管、人文类的学生,他们能参加这门选修课,除了为获取毕业所需的学分外,更多的是为了开阔视野,拓宽自己的知识面。总之,科技创新训练选修课教学对象的共同特点是,学习积极性高,求知欲望强,对动手实践、参与业余科技活动具有比较浓厚的兴趣;同时,专业知识不成体系,不具备基本科研能力及缺乏经验,又使他们在实践过程中面临各种各样的困难,很容易丧失信心。 2.教学组织形式的特点 科技创新训练选修课每学期1-10周开课,上课时间为周六全天,上午理论授课,下午动手实践。根据教学计划,每次上课学生都必须完成一个完整的教学模块,并且教学模块之间衔接紧密。以电控部分为例,教学模块的设置顺序为:直流5V电源制作、单片机最小系统、智能小车驱动板原理与焊接、Protel电路原理图绘制、C51程序设计基础、流水彩灯控制、舵机驱动、直流电机调速等。如果学生在某一个环节上出现问题,没有掌握全部的知识点,会直接影响他下一个教学模块的学习。 二、制作教学演示动画的必要性和可行性 从以上分析可知,在科技创新训练选修课中,教师要帮助学生在4学时的理论授课时间内,理解、记忆尽可能多的知识点,并在随后的4学时内通过指导动手实践,使学生重现所有知识点,做到真正掌握。单纯依靠传统的教学方法,很难达到上述目的。例如,在讲解直流5V电源制作的教学模块中,如果单纯依靠电路原理图,虽然可以使学生理解每部分电路的基本功能,但很难对电源波形的变化过程形成一个完整、直观的印象;而且原理图上的符号毕竟不是真正的电子元器件,即使学生掌握了电路原理,但由于不熟悉元器件的特性,在电路焊接时经常无从下手。如果能在电路原理图上用元器件实物照片替代相应的符号,并以动画的形式演示电源波形的变化过程,上述问题就迎刃而解了。 现代多媒体技术及相关应用软件的快速发展,使我们有足够的能力将文字、图片、模型及影像融合在一起,形成一套交互式的教学演示动画。 三、交互式教学演示动画的设计与制作 下面以直流5V电源制作为例,简要叙述交互式教学演示动画的原理背景、制作方法及演示效果。 直流5V电源制作。直流5V电源的工作原理是,交流220V市电通过9V变压器后,进入桥式整流电路,电源波形由交流变成直流;220V极性电容起到低通滤波的作用,使波形变化幅值变小;稳压芯片78L05使电源波形稳定在直流5V;瓷片电容104起到高次滤波的作用,使电源波形更加平稳。 在教学演示动画主界面上,用元器件实物图替换了原理图中的符号。在授课过程中,点击不同的元器件图片,会出现相应的文字介绍及电源波形图,按照电流的走向依次点击,可以使学生完整、形象的理解直流5V电源的产生机理。 四、交互式教学演示动画的应用 对于参加科技创新训练选修课的低年级同学,我们的教学目标是让他们理解最基本的工程概念,掌握最基本的工程方法。如果单纯借助于文字、理论公式或工程图纸,很难让学生们在很短的时间内掌握某一概念或方法的本质。交互式教学演示动画恰恰弥补了传统教学方法的不足。在教学中我们将两者结合起来,首先对基本概念、方法做概述;然后运用教学演示动画分部讲解,将理论和实际效果有机结合,使学生加深印象;接下来学生可以参考演示动画及教材进行动手实践,完整地掌握一个教学模块的全部知识点。 在2010-2011年春季学期的科技创新训练课程的教学过程中,我们将教学演示动画融入理论授课中,取得了比较理想的教学效果。参加课程的学生分为41个小组,最终有34个小组完成了所有的教学环节,做出了实际作品(程控小车),成品率达到了82.9%。 科技制作论文:科技素质教育课程教学中演示型CAI的设计制作及应用 摘要: 本文从科技素质教育课程的特点出发,阐明了CAI课件在该类课程教学中应用的重要性,并详细介绍了演示型CAI课件的设计制作方法,最后以科技素质教育课程之一的《生命科学》课堂教学效果反馈的内容证明CAI课件的应用可优化课堂教学结构,提高课堂教学效率。 关键词: CAI课件 设计制作 教学应用 效果反馈 1. 引言 以提高文科院校大学生科技素质为目的的课程是包括科学知识、科学方法、科学思想在内的综合性教育课程,其中科学知识是有形的可量化的内容,而科学思想、科学方法和科学精神却是寓于科学知识的传媒之中。所以教与学是进行科技素质教育的首要问题。以计算机多媒体和网络技术为平台支撑的计算机辅助教学(Compute Assisted Instruction,简称CAI)具有教学信息可重现、表现手法多样化的优点,从而成为课堂教学模式发展的趋势和方向。随着各高校多功能教室的增多,越来越多的教师运用了CAI教学。而CAI教学的重要问题是课件的制作,笔者在实践中认识到,只有对教材内容把握全面而又有一定的制作技巧的教师才能制作出较高质量的课件。 2. 演示型CAI课件的设计制作 演示型CAI课件是教师课堂授课所用的一种多媒体课件,因其与传统的教学模式最接近,而成为目前课堂教学中最常见的一种形式。但多媒体课件的开发不同于教科书和讲稿,其主要是对教学内容和教学方法进行优化设计。一套优质课件除应遵循科学性、教学性、可操作性、简约性、艺术性等原则外,还应具有层次分明、结构清晰,操作简单直观,便于日常维护与修改的特性。 心理学家Trechler对感官与学习的关系研究发现,通过视觉、听觉、嗅觉、触觉、味觉而获得的知识分别占知识总量的83%、11%、3.5%、1.5%、1.0%。这表明,各种感官都与知识的获得相关联,而对于同样的学习内容,单用听觉学习,3小时后能记住60%;单用视觉学习,3小时后能记住70%;如果听觉和视觉并用,3小时后能记住90%。这充分说明了视觉和听觉对学习的重要性。演示型CAI课件教学能兼用形象与声音来呈现教学内容,使学生看课加听课,这种形象、生动、自然的学习方式,不仅增强了学生的记忆,还达到了感性认识与理性认识的高度融合,从而使学生在对所学知识产生深刻印象的同时更准确地掌握知识。 2.1 课件制作所用软件的选择 用于演示型CAI课件的制作可以基于多种软件,如Word、Authorware、PowerPoint。通过分析比较我们认为: Word简单易做,文字信息及图像信息都能很好地展现,特别是“显示比例”调节功能,使教师在讲解过程中可以随时调整屏幕上字符的大小并根据教学需要添加内容。但对于某些科技知识,如生命科学的微观内容的动态画面无法实现,复杂的实验过程及基因工程、细胞工程技术程序无法演绎。 Authorware做出来的课件虽然具有交互性,但教师在讲解过程不能根据教学需要添加内容及强调重点,且对于非计算机专业的教师来说制作起来有一定的难度。 PowerPoint是一种专用于制作演示用的多媒体幻灯片的工具,它以页为单位制作演示文稿,然后将制作好的页集成起来,即可形成一个完整的课件。利用PowerPoint,可以非常方便地制作各种文字,绘制图形,加入图像、声音、动画、视频影像等各种媒体信息,并根据需要设计各种演示效果,且随时可以进行修改。上课时,教师只需轻点鼠标,就可播放出预先制作好的一幅幅精美的文字和画面,并能通过设定链接按钮进行调选所需要的文档文件、动画文件、视频文件进行播放。 基于以面授教学为主的课堂教学模式,多于100人的综合教学班,PowerPoint是制作演示型教学课件的最佳软件。 2.2 课件内容的收集 通过对科技素质教育课程的教材选定及内容把握,在制定了教学大纲及教案的基础上,利用已有讲稿,界定了文本内容、图片内容、动画内容及视频内容。 文本是课件中不可缺少的构件。包括讲稿中的各标题、知识性概念、定义及必要的解释性内容,如引导性解释、图片的简要说明等。在选择文本内容时考虑到很多学生喜欢满片记笔记,这必将影响听课效果,因此尽量显示少量清晰的文本,做到选择词汇准确、简明扼要、易产生联想。 图片是构成多媒体课件的可视元素。静态图片是课件中最重要的内容之一,来源有利用平板彩色扫描仪将所需图片输入到计算机中或从网上搜索。 动画是多媒体中一种重要的图像表示法,它利用人的视觉暂留生理现象,快速播放一系列连续图片,产生动态的视觉效果。收集过程是将静态图片进行分解,压缩成后缀为JPG的图像文件存储后备制作时调用。利用PowerPoint 2003中的自定义动画功能,可将静态图片进行分解,再按有序的步骤及路径随鼠标的点击而出现。 视频是CAI课件的辅助元素,选择与教学相关的科学教育影片中的某些片段穿插在知识点中播放,不仅可以使复杂难懂的知识简单化,还可以使学生们在轻松愉快的环境中理解掌握知识。利用Windows Movie Maker将与教学相关的科学教育影片中的特定内容进行剪辑制作后保存,即可成为小影片供制作时链接。 2.3 CAI课件的制作 多媒体教学软件的制作是一项复杂的系统工程,一个好的课件来自于成功的设计,每一堂课都应有核心的内容。如何针对核心内容设计出具有创意而又新颖的教学课件,是体现教师的教学思想和教学意图的根本,也是抓住学生注意力、提高学生学习兴趣的关键,同时也能说明教师对该堂课在认识上、理解上所独具的特色。例如课程之一的《生命科学》的课件制作。该门课所选教材是教育部高等教育司组编的大学生文化素质书系中的《生物工程与生命》,该教材内容编排的特点是向大学生全面系统地介绍现代最先进和发展最迅猛的基因工程、细胞工程及支撑这些技术的基础理论。鉴于科技知识是开放的,科学理论不论新旧总是不断地被进行着验证、修改,这就要求课程内容应在教材基础上有所扩展。但根据课程的性质,该课程只设置了36课时,这就要求课件制作时不仅要解决生命科学领域晦涩枯燥的概念难以理解的问题,生命奥秘的微观领域不可视的问题,生命科学中的某些实验过程,以及基因工程、细胞工程的原理在课堂中的展现等,还应解决课时与信息量之间不成正比的矛盾。 2.3.1 统一背景的制作 PowerPoint虽有自带的设计模板可作为背景,但为了与教学内容相适应,我们自制了各章的统一背景。制作方法是首先选择适宜的图片(均是与生命科学有关的,如中山大学医学院实验室、细胞、人体身份的认证、DNA结构的确立等),然后新建空白演示文稿,单击菜单栏的插入按钮,选择下拉菜单中的图片/来自文件,然后在给出的对话框中查找并选择预先保存的图片。将插入的图片放大到与幻灯片版面等大,打开图片编辑器,单击颜色选项,在下拉菜单中选择冲蚀,即可将图片设置成半透明状。接着在图片的上下各绘制一长条矩形做边框,并为边框选择合适的颜色。上边框的宽度略大,添加上章节的名称。最后将上下边框及图片一起选中,单击鼠标右键,在弹出的菜单中选择组合,则一张背景图片即制作成功,将其予以保存以便调用。 2.3.2 投影内容的组织及编排 投影内容组织得好,有利于体现教师的讲课思路,也有利于学生把握知识要点,提高课堂教学效果。在选取和组织投影内容时,可以按以下几点做: 2.3.2.1 简明扼要。 CAI教学课件不是教材的翻版,而是一个由丰富、准确的科学内容和鲜明完整的艺术形式有机结合的作品。因此应用最简洁的文字表达讲授要点,使投影的内容简单明了,主次分明。 2.3.2.2 合理的页面设计。 良好的页面设计对激发学生使用课件的积极性和有效地与计算机交换信息都有着十分重要的作用。因此文字颜色与背景的匹配应合理。鉴于多媒体教学投影所用的都是白色幕布,文字投影到屏幕上时其对比度比计算机屏幕上所显示的要差很多,并且计算机产生的字符属点阵型字符,经投影放大以后字符的清晰度又进一步打折扣,因此字体颜色的选择首先应考虑投影效果。视觉艺术中的色彩对比研究告诉我们补色对比是最鲜明的色彩结构,因为互补色可建立完美的色彩视觉平衡。根据课件背景的色系较浅,字体颜色宜选深色的红、蓝、黑、绿。在文字的字型选择方面我们兼顾了视觉效果和美感,大标题用楷体,正文用宋体,字号选择注意教室后排学生的视觉。鉴于多功能教室的投影屏幕的规格根据教室的大小分别是120英寸(60人)、150英寸(120人)、180英寸(多于240人),经反复对比,根据不同字型、字号在投影屏幕上放大的情况,以后排学生正常视力为标准,选择了幻灯片上标题字为32号(小标题为宋体时)或36号(大标题为楷体时),正文选28号字。 在内容的排列方式上,为了突出重点,把教学内容放在屏幕最显著的位置,但由于在投影过程中难以做到常规教学中的“逐字”展示,而过多的暴露往往会造成学生先入为主的感觉,不利于他们积极地思考,因此屏幕信息的出现是一次操作(单击鼠标左键)呈现一个信息,讲解完毕再进行下一次的操作。对于某些特殊操作步骤则给出有关下一步操作的指示信息,例如:在按钮上注写必要的文字予以说明作用,对于有些超链接则直接选中文本,利用字体颜色的改变加下划线提示超链接操作。 2.3.2.3 使用插图、动画及视频有明确的目的。 课件需要借助一定的艺术形式,只有当充实的内容与完美的外在形式有机结合时,才能真正达到传授知识、调动学生积极性、改善教学环境的目的。由于感官与学习的关系中,通过视觉而获得的知识是83%,因此适时地插入与教学内容匹配的图片、动画及视频并配以语速适中、声音响亮的解说,就可以使学生们在轻松愉快的环境中理解掌握科技知识。 动画是利用PowerPoint 2003中的自定义动画功能制作的。虽然这种动画显得呆板,但可以随着讲解分步实现,这对于大学的教学是一种良好的尝试。方法是在幻灯片中插入扫描后经处理、分解及保存的图片,根据需要对图片进行适当的缩放,选择透明背景,再利用PowerPoint 2003中的自定义动画功能,选择进入方式为“出现”及动作路径为“直线"或者“曲线”,并将其定义为“从上一项开始”即可实现。一个完整的动画过程少则4―5个图片,多则十多个图片,因此这对制作过程的细心和耐心也是一个考验,而这种细心、耐心的工作态度本身也是对学生进行科学教育的素材。 3. CAI课件教学应用及效果反馈 3.1 教学过程的应用 从启发式教学原则的要求来看,传统的讲解加板书的推理论证过程,才是课堂上最精彩的部分。因此,在多媒体教学过程中,一些需要详细分析、仔细推导的过程,应该通过使用键盘、鼠标等输入设备在大屏幕上现场进行演绎。而生命科学教学中需要详细分析、仔细推导的内容不适宜现场演绎,虽然在制作过程中已表现在幻灯片上,但为了引起学生的注意,教学中可充分利用PowerPoint放映中指针转换功能,对需重点阐述的内容将指针换成画笔,一边讲解一边在投影屏幕上的重点内容处作记号。 3.2 教学效果反馈 多媒体课件以其生动形象直观的画面、清晰规范精练的文字对学生造成了多种感观刺激,不仅加深了他们的理解力,还拓宽了他们的思维。在课件制作的过程中某些理论的解释画面经历了静态画面、动态画面及传统的黑板粉笔的板演。为了对比三种方式的教学效果,教学中选择了有代表性的教学内容“蛋白质合成”,来进行教学后的效果反馈(见下表)。 分析: ①所用时间:传统教学用时最长,因为除了必要的板书,还需边讲解边画出翻译元素及过程。静态画面用时较少,是因为省略了板书及绘画过程,但为了使学生的视线、思路跟上讲解速度,每一过程间有一定的停顿。动态画面用时最少,是因为文字和图形随着鼠标的单击操作、教师的清晰讲解而适时出现。 ②课后思考题的正确率:静态和动态的媒体教学相差不多,但与传统教学相比相差最大的是对三种RNA的认识,原因在于直观表象胜于口授,对于指出教材P135所述翻译的错处,动态与静态表现出差异较大,原因是人的视觉暂留生理现象与看课加听课的效应综合的结果。 4. 结语 CAI课件的应用可优化课堂教学结构,提高课堂教学效率,任课教师只有通过对教学情景、教学内容和教学目标等的深刻理解和教学经验的长期积累才能制作出适应课堂教学的精品课件。但教师富有个性的教学方法和教学技巧是任何形式的电子媒体所不能代替的。因此,在整个教学过程中,仍然要注意教学方法,当不同教学方法有机结合、优势互补时,才能收到事半功倍的教学效果。 科技制作论文:浅议运用现代科技对传统画笔制作工艺的改造 摘要:画笔在欧美有着广大的市场,学生自小学开始就普遍使用,良好的艺术氛围使更多的人一直保持着绘画的爱好和习惯。国外市场对画笔的需求量很大。随着国内人民生活水平的提高和对精神文化的追求,国内市场有着巨大的潜力。中国是画笔制造大国,出口量占世界总销量2/3以上。但作为传统手工工艺产品,画笔制作的工艺水平与发达国家相比仍有较大差距。因此有必要运用现代科技手段对传统工艺进行改造,达到提升产品档次、增强产品国际竞争力的效果。 关键词:现代科技;传统工艺;画笔制作 中国的画笔制造行业,自20世纪50年代开始起步。改革开放以来,随着技术装备不断更新,品种产量大幅增长,以及产品质量逐步提高,中国生产的画笔类产品不仅满足了国内消费市场,还远销世界一百多个国家和地区,产销量均居世界首位。但客观的分析,就目前来说,中国成为世界制笔大国也仅就制笔生产的数量而言。2008年中国出口各类画笔12.17亿支,出口创汇仅7 615万美元,平均每支笔的出口价仅为0.063美元。由此可见,中国的画笔类产品档次低到何等程度。中国出口这么多的画笔类产品,但在国际市场上却没有一只响当当的中国制笔品牌,因此,改造中国的传统的画笔制造业及其生产工艺已迫在眉睫。 一、画笔及其制作工艺简介 画笔是一种专用绘画工具,一般笔杆多为木制,笔毛为猪鬃,也有少数狼毫和化纤的。得心应手的画笔,能给艺术家的工作带来情趣,也是广大中小学生学习绘画艺术以及家庭主妇和各类艺术爱好者休闲娱乐的重要工具。 (一)画笔形状及功能 1.圆形画笔:最古老的一种画笔。它有一个钝的笔尖,可用来制造较圆润柔和的笔触;小号圆形画笔可用来勾线,侧锋使用能出现大面积的模糊的色晕,也可用于点彩技法。 2.平头画笔:扁身平头画笔直到19世纪才出现。用于制造宽阔、拖扫式的笔触;可用平头侧边画出粗糙的线条;转动笔身进行拖扫式用笔,可出现粗细不均的笔触。 3.榛形画笔:扁身圆头,又叫“猫舌笔”。兼有圆头、扁平两种画笔的特性,但难以控制。在表现曲线状的笔触时,它是一种更优雅、更流畅的画笔。 4.扇形画笔:属于新型特制画笔,笔毛稀疏,呈扁平的扇状。用于湿画法中的轻扫与刷,或柔化过于分明的轮廓。喜欢薄画法的画家常使用这种画笔。使用扇形笔揉色时,必须保持清洁,否则会妨碍它的灵巧性。 (二)画笔型号与材质 画笔型号与用途的关系最为明确。大型号画笔通常用于制作大笔触肌理和铺大色块,而小型号画笔通常用来画细线与色点。鬃毛等硬质画笔大小型号齐全,貂毛等软质画笔一般没有大号笔,而扇形画笔(多为鬃毛或人造毛)则没有小号的。 1.鬃毛画笔:多为猪鬃,弹性强、结实、有强度。着色时常会留下鬃毛印痕,能挑起浓稠的颜料。可搓、擦、刷,一般不会出现笔毛粘在一起的现象。多用于厚实的有笔触肌理的画法。 2.貂毛或獾毛画笔:属于高级画笔,软硬适中,着色时较柔和、均匀,没有笔触痕迹,适于画面的细部刻画。松鼠毛、猴子毛画笔也属于软毛画笔。 3.牛毛和骆驼毛画笔:属于软毛画笔,多用于罩色。 4.人造毛画笔:具有貂毛、獾毛等高级画笔特性。人造毛可制作出不同形状的画笔,这种笔既能柔和局部颜色,又能进行细部刻画。但它不能放入水中浸泡,其毛在水中易变形。 除上述产品而外,通常所说的画笔还包括下列两种型号:(1)板刷:特别适宜画大幅画,有时小板刷可替代大号画笔使用。板刷另外一个作用是给干透的画面上光。(2)绘画滚子:用来铺开颜色和创造质感。使用绘画滚子从刚画过的地方轻轻滚过可以将笔触压平,并使颜色扩散开来,产生其他绘画工具难以达到的效果。 (三)画笔制作工艺 画笔通常由笔头、笔管和笔杆三部分组成,其制作过程中首先三部分各自独立完成,然后将成型的笔头装进笔管(并由特殊胶水粘牢),最后将它们与笔杆配套,完成整枝笔的组装。 由此可见,画笔制作工艺的要点首先在于对于各种毛色的笔头处理,其次在于对包括铜材、铝材以及塑料材质的笔管加工,最后是木杆、塑料杆以及有机杆等笔杆的表面处理。 1.传统的笔头处理方法纯粹沿袭国画及书法中毛笔的制作工艺:即首先将各种笔毛在水中浸泡,漂洗后再进行梳理,清除浮毛、杂毛,然后开始手工分毛,根据型号大小分出均等数量的笔毛,用细绳或细线扎好,等待装入笔管。 2.笔管的表面处理工艺相对复杂一些:铜质材料通常需要电镀,使其表面发亮,达到很好的艺术效果;而对于铝质材料而言,仅仅将表面抛光打磨,进行简单的表面氧化处理就可以达到效果了。 3.笔杆的表面处理工艺相对较为烦琐而复杂,也最耗费人工:首先要打磨木质笔杆,使其表面平滑,然后手工打底即上1~2道底色,然后要根据需要在上5~8道面色,要求更高的还要再罩上一层光油,以达到晶莹剔透的艺术效果。 由于上述工艺基本依赖手工操作,除了生产能力的局限性和劳动效率低下的问题,还有就是很难保证产品工艺的一致性和质量的稳定性。因此,要争取成为名副其实的画笔生产制造大国,能够真正具备较强的国际竞争力,就必须在画笔制造工艺方面花大力气,运用现代高新技术来改造我们的文化传统产业。 二、运用高新技术改造画笔制造工艺的主要内容 技术工艺,是衡量一个企业是否具有先进性,是否具备市场竞争力,是否能不断领先于竞争者的重要指标依据。随着中国画笔市场的迅猛发展,与之相关的核心生产技术应用与研发必将成为业内企业关注的焦点。了解国内外画笔生产核心技术的研发动向、工艺设备、技术应用及趋势对于企业提升产品技术规格,提高市场竞争力十分关键。 (一)笔头处理方面 用化学浸染法取代纯净水漂洗法。传统的漂洗需要相当长时间,而且未必能够洗净笔毛中的杂质。国外技术人员经过长期跟踪研究和调查实验,发现在水中添加某些化学成分不仅可以加速漂洗时间,而且可以最大限度清除杂质和污垢。运用这一工艺处理后的笔毛,爽滑平整,甚至可以免掉原先必不可少的手工梳理一道工序,从而大大提高劳动效率。尤其是对高档猪鬃笔毛的处理,在经过高温蒸煮并使用特殊化学溶剂浸泡后,笔毛会自然收缩成环状(即所谓Interlocked),不仅吸墨性能增加,更可以在若干次反复使用后仍然保持收拢的峰型。可以断定,这一技术在画笔行业的普遍运用和推广,必将大大提升中国画笔产品的档次和质量,并提升中国整体行业的实力和形象。 (二)笔管处理方面 中国笔类产品的表面处理水平明显不及国外。画笔制笔行业的电镀大多采用传统的陈旧工艺,镀层质量不能保证。目前国际上出现了许多新颖的电镀工艺,如脉冲电镀、高速电镀、复合电镀、震动电镀等,这些高新技术都可引入中国画笔制笔业的表面处理。 针对铜管表面电镀工艺而言,目前国际上计算机技术已广泛应用于电镀行业。应用计算机与近代分析技术结合,对电镀工艺进行控制。除电镀时间、镀液温度外,还对镀液的PH值、金属离子浓度,添加剂的消耗速度进行测定、调整和维护,使工艺能控制在最佳状态,以保证产品质量,提高生产效率。 此外,目前国际上激光技术在电镀中也得到了采用。利用激光能影响镀层结构,使晶粒细化,改善镀层质量,采用计算机控制激光束运动轨迹,还可以得到预期的复杂几何图形,不采用屏蔽便可进行选择性电镀。我们画笔制笔行业也可将计算机技术、激光技术应用于制笔电镀中,从而进一步提高制笔的电镀质量。 针对铝管表面处理工艺,目前国外已研制成功不锈钢着色工艺。采用化学着色法、电化学着色法、高温氟化法、有机物涂复法,气相裂解法以及离子沉积法等工艺在不锈钢表面进行着色。此项技术也可引人我们画笔制造行业,以提高笔类产品的表面处理水平。 此外,我们还可以将金属漆涂复于铜质或铝质笔管的表面,以提高产品表面的光洁光亮度,从而达到提升产品档次的目的。 (三)笔杆表面处理方面 中国木杆的制造历史已近八十年。如今中国木质笔杆的年产量是全球之最,笔杆的品质处于世界的中游,尤其是笔杆的外观(涂料的涂布与表观性)与国外发达国家相比较还存在很大的差距。相对国际名牌油画笔外观铮光发亮,看似塑料涂层,中国的笔类产品外观短期内光泽度和丰满度等尚可,但数月后失光产生了,笔的外观再也没有原先的光亮与丰满。为提高画笔木杆外观的光泽与丰满,防止失光的产生,应当从笔杆油漆、涂料等方面寻求上述问题的解决之道。 1.封闭漆:木材均含有一定量的水分,随着环境气候的变化,它能吸收与挥发水分。虽然画笔木杆的木材经过变性处理及杆面涂布油漆,但木材的吐纳水分的本能未消失。画笔制造工艺规定笔杆制成后必须在一定时间内涂上油漆,不然就要产生质量问题。虽然笔杆已涂了油漆,由于现行笔杆底漆(配方与材料)的封闭不严密,随着水分的吐纳,木质纤维收缩,表面缝隙加大,漆膜随缝隙下陷而下陷,漆膜下陷之后导致表面不平整。因而表现出光泽下降,丰满度下降,所以应当选择一种分子量大、收缩率小、封闭性好而且抗水分渗透更好的树脂,这样就在基础上防止了木质画笔笔杆的光泽和丰满度下降。 2.底漆:底漆一般都是填充料量比较多的一类油漆,它的作用,一方面提高漆膜的丰满度,使木质的表面空隙部分得到填补,另一方面增加漆膜的厚度,提高表面的平整度,减少面漆的次数。底漆的颜填料也要求有一定的细度标准,只有当颜填料的表面积达到一定数值,才能降低油漆实干后漆膜表面的收缩量,从而保证笔杆表面的平整度。 3.面漆:面漆在木杆油画笔表面涂装中是关键的材料,面漆既为木杆油画笔五彩缤纷的颜色,又给使用者提供一种美的享受,为此对面漆提出如下要求:(1)面漆中所采用的树脂互相之间要有很好的相溶性,而且配方中所选择的溶剂要做到两个平衡:溶剂的溶解平衡和挥发平衡,这样才能降低漆膜实干时的收缩率,保证漆膜表面的平滑度。(2)面漆中所采用的颜料一定要研磨到一定的细度标准,而且要得到一个颜料颗粒分散稳定的体系(储存时的稳定性与涂布时的施工性)。如果颜料颗粒分散不稳定,随着时间的增加,颜料颗粒会出现返粗现象,这样就破坏了涂料的施工性能及笔杆表面的平滑程度,直接导致光泽的下降。需要指出的是:即使在漆膜表面用光漆罩光,一般仍不能弥补光泽度的损失,而且还有可能出现浮色发花现象。(3)面漆中尽量少用或不用填充料,因为填充料对油漆有一定的消光作用(它在油漆中仅仅起到降低成本作用),这样虽然面漆中的成膜物质增加了,但漆膜表面的光泽度有一定的损失。 4.光漆:光漆在木杆画笔中是决定外观最重要的涂料,它一方面为笔杆表面提供光亮如镜的漆膜,另一方面为漆膜提供一定的硬度。光漆的耐磨程度和抗划伤性能,同时亦是影响光泽的几多因素,光漆的光泽度与笔杆漆面的平整度有关,更与漆膜分子的结构性质有关。为此必须对光漆提出如下几个要求:(1)光漆中所采用树脂互相之间要有很好的相溶性,而且能为漆膜提供一定的硬度和透光度。(2)光漆中所采用的溶剂要做到两个平衡:即溶解平衡和挥发平衡,使所采用的树脂均处于溶解的稳定状态,而且在溶剂的挥发过程中,溶剂的混合物始终使树脂处于溶解的稳定体系,直至最后溶剂挥发完时各种树脂均能平稳地流平。这样才能保证光漆从湿漆膜到干膜的过程中始终处于一种良好的稳定的状态,而不因为光漆中某种树脂析出而导致漆膜的光泽下降。 (3)选择合适的助剂来增加光漆漆膜的手感,但同时也要考虑到上光以后的其他工艺,特别是不影响漆膜的重涂性。 5.针对其他材质的笔杆如塑料杆、有机杆等,可以采用自动喷涂及烫塑、印花等工艺,增强其表面平整度和光洁度。尤其是目前已广泛运用于汽车制造及电子产品等领域的流水线喷涂工艺,借鉴到画笔笔杆表面工艺处理方面来,可以提高产品质量,能够极大地节约工人手工劳动时间,成倍地提高劳动生产率。 三、运用高新技术改造油画笔制造工艺的主要举措 1. 2010年9月中央公布的《文化产业振兴规划》中明确要求,以创新思维带动文化企业的发展。提高创新意识,加大科技投入也是油画笔制造行业振兴的必由之路。 主席曾经提出,创新是一个民族进步的灵魂,是一个国家兴旺发达的不竭动力。要利用高新技术,改造传统的画笔制造产业,必须提高创新意识,提高思想观念上的创新,要用世界眼光调整和改变思维方式,审时度势,提高创新本领,在体制、机制创新的同时,要加强科技创新。科技创新已成为世界经济全球化和世界科技全球化的重要竞争手段。为此,各制造企业必须加大科技投入,必须保证将年销售收人的3%~5%用于科技创新,并不断提高这个投入的比例。 2.利用高新技术,改造传统产业,关键是人才。由于种种原因,画笔制造行业的人才流失现象很严重。要在行业内进一步造成尊重知识,尊重人才,人尽其才的环境和气氛。要千方百计留住现有的科技人才,加大对科技人员实行激励机制的力度,进一步调动广大科技人员的积极性,对现有的科技人员要加强培训,更新知识,从而促进产品开发、科技成果转化。同时要大力引进外行业甚至国外的科技人才,不断提高画笔制造行业应用高新技术的能力。 3.重视信息,利用信息,不断引进高新技术,改造传统产业。融人经济全球化,伴随着知识经济的不断升温,电子商务的不断发展,信息网络的建设和利用显得十分重要。信息资源的及时获取从某种意义上讲将决定企业的发展重点和方向,将决定企业在激烈的竞争中能否争取主动,能否立于不败之地的关键所在。从这种意义上说,信息就是财富,信息就是效益,信息就是实力。因此,我们要充分重视信息资源,利用信息资源不断地从国外、从其他行业引进高新技术,改造传统的画笔制造产业,给制笔产业以新的活力和发展空间。 科技制作论文:让课外科技小制作在“变”中闪光 当前我国中学基础教育战线上正在进行一场如火如荼的新课程改革,这种课改在很多方面就犹如邓小平同志曾经说过的“我国的改革开放政策是摸着石头过河”。这就意味着处于新课改一线的教育工作者必须不断学习、实践、总结和调整,从而使自己的教学理念和教学方式能更好地适应不断变化的教育新形势。 要做到这些,其中最重要的一点就是处于课改一线的教师们应该有一种捕捉灵感的思考习惯,哪怕是平时的一个现象、一个物体或书本中的一段话都可能是触发思维灵感的火花。例如一次偶然的机会我看到一个外国的电视节目《超级变!变!变》,看完后,我被这个看上去似乎是为了引人发笑而开设的娱乐节目深深地触动了。联想到我校课题组在中期评估中出现的一些困惑,猛然有一种豁然开朗、思维突变的感觉。 一、思想上的“变” 分析国外《超级变!变!变》节目中凸显的先进理念――做一名善于观察和思考的学习者。 1.这种节目的出发点就渗透了很多先进的理念:参赛节目不一定要有多少深厚的科技知识,只要能够选用自己身边的材料以最少的成本完成一个任务的演变过程,它可以是一个物体的演变或一个现象的展示,也可以是一个有创新的科技小制作,不管科学成分的多少或档次的高低,只要能让评委和观众在“变”中觉得眼前一亮,就都能顺利过关,甚至可以得到高分。 2.节目的评价目标上也体现了很多先进的理念:在整个节目过程中,我们看到的只有表演者的激情参与,没有失败的沮丧,没有扫兴的冷场,更没有不文明的举动。在表演台上是表演者努力、尽心、放开的展示,而且时不时地在主持人富有幽默感的激励和赞扬语句中掀起一浪浪高潮;在台下,我们看到的是穿着平易近人甚至令人发笑的,但绝对没有板着脸令人胆战心惊的评委。他们同样不时用一些鼓励性举动和肯定评价伴随着身后观众阵阵的笑语和如雷的掌声中送给台上努力的表演者,让他们自然而真实地了解自己设计的节目有多大价值。 3.该节目真正做到了面对全体公民:其广泛程度令人吃惊,在参与的表演者中,既有富有创造精神的主流年轻人,又有很多热情且极为投入的儿童,甚至有老态龙钟但热情不减的老人,这不仅体现了这种节目的全民参与性,而且展示了老一代与新一代在创新理念上的传承和发展。 4.参与者的团体协作精神让人敬佩:在参赛的节目中,既有一个人的创新火花,又有两、三个人的小配合,甚至有七八个人的共同表演。表演分工和难度存在很大差异,但在表演过程中这些大大小小的参与者们所体现出来的责任性与团体合作性让人吃惊。在表演中不管你处于哪个环节,有可能是观众关注的,也有可能是观察始终都不能看清脸的配角,但他们从不在乎角色的重要程度,也不在乎观众是否关注自己,他们只在乎团体的参赛节目能否获得成功,这种团体合作精神正是新课改中的一种努力目标。 二、行动上的“变” 反思课题研究中的困惑,调整研究理念和方式――做一名思考和实践相结合的实践者。 反思这些《超级变!变!变》中的先进理念,我想到了我校研究课题《课外科技小制作与创新教学》在实践中出现的一些困惑,终于得到了解决: 1.在活动目的上要“变”:活动设计中应充分考虑学生,尤其是农村初中学生的实际情况,应以培养学生活动的兴趣和激发学生的参与意识与创新意识为主,活动中的科技小制作作品档次和科学知识成分如何是次要的,我们要倡导和实施学生主动参与、乐于探究、勤于动手的活动方式,使学生真正成为活动的主体,通过自主活动得到主动发展。在活动中要强调“促进每个学生身心健康发展”,培养学生爱科学、学科学、用科学的愿望乃至终身学习的愿望;让学生准备器材、应用相关知识真正自主设计蓝图、动手创造,并在老师的引导下从学知识走向用知识,从全盘接受老师、书本的理论到用实践验证这些理论并这些理论为基础走向创新的殿堂。 2.在培养目标上要“变”:对于将在中国土地上实现现代化的未来建设者来说,收集和处理信息的能力、获取新知识的能力、分析和解决问题的能力,以及交流与合作的能力,都是基本的至关重要的“看家本领”,在活动中必须集中力量认真地加以培养,否则活动的实施就与新课改总的三维目标相悖。 3.在活动方式上要“变”:课外物理科技小制作活动把课堂上所学的物理知识与实践结合,集趣味性、科学性于一体。但因为学生学习的主要是间接经验,在学习时间有限的情况下,可以考虑用听科普讲座、看科普电影、写科技小制作小论文的形式辅助小科技小制作活动,这样既发展了学生的智力因素,又有利于非智力因素的提高,还大大地丰富了学生们的课余生活,使他们在“减负”后不至于无所事事,从而真正达到了“减负”的目的,全面提高学生的综合素质。 4.在评价内容上要“变”:要更多地关注学生的情感体验和创新程度,如用小科技小制作展、小科技小制作论文评选、创新奖、学习奖、科技奖、合作奖、进步奖等评价方式让尽可能多的学生在方方面面体验成功的喜悦,从而使物理课外小科技小制作活动真正成为学生乐意参加的第二课堂。 科技制作论文:如何在小学科学课上开展科技小制作活动 【摘 要】 在小学生的所有学习课程中,科学课是一门将理论知识和实践应用完美地结合在一起的课程。科学课的学习有利培养学生的创造性思维,帮助他们初步了解这个世界的规律,激发他们自主学习和探索的求知精神,在很大程度上也决定他们未来的方向和兴趣选择。在小学的科技课上开展科技制作的小活动,是在整个教学活动中必不可少的环节,它决定了知识最后产生的效用性。考虑到小学生的学习特点和年龄特点,在开展科技制作的活动时,应该合理地安排教学的目标和过程,本文就如何在小学科技课上开展有效的科技制作小活动,来进行具体的措施探讨。 【关键词】 小学科学课;科技小制作;活动开展;策略方法 小学的科技小制作指的是,教师结合课程的一些科学知识与内容,来对里面的某一个科学制作进行模仿式的学习和实践;或者,教师给定一个课外的主题,鼓励学生开拓思维,来进行自主的科技学习和探索。在传统的小学科技课的教学中,我们可以发现教师往往很少让小学生来进行单独的动手操作,而是自顾自的将一个实验的过程或者制作的方法和学生做一个简要的概述和演示,这种单一的方式很难真正让学生提起对科技制作的兴趣,更加不易从小培养他们科学的思维和生活态度。对于小学生来说,他们对于许多的科学知识的理解还处在比较初级的阶段,因此,教师在教学的过程中,只需要把握整个活动的全局动态,要时时注意引导学生的思维而整个课堂的大部分的主权需要教师来交还给学生。笔者结合自己近几年在自己课堂上实施的科学教学的经验,谈谈其在教学过程中开展科技类小活动时的方法策略。 一、激发学生的科学探索的欲望,培养学生动手的兴趣和能力 从学生的角度出发,在科学课的教学过程中要想让实践类的小活动得到顺利、有效的开展。那么,教师对于学生的兴趣培养一定要放在所有教学策略的第一位。兴趣是帮助人们认知事物、探求真理的一个坚实基础,人们可通过培养自己对一门学科的兴趣从而进行更加深入的学习和探究。因此,兴趣是学生学习最好的老师。对小学生而言,他们天性喜欢丰富多彩的东西,对于抽象的科学知识理论的兴趣相对较低。不仅如此,他们处于低年龄段,自制能力差,注意力难集中,因此,教师在正式开展小活动以前,要适当地开展一些和教学内容相关的小活动,巧妙地设计游戏的流程,就能提升课堂的趣味性和学生的活跃度,在很大程度上激发他们对科学制作的兴趣。例如,我在教三年级的小学生学习雨衣裙子的制作时,在正式开展科技制作的环节时,我会先将自己提前制作的科技作品给学生进行展示和使用。雨衣裙子是一种简便式的雨衣制作,针对在日常的雨衣使用过程中,常常会出现雨衣的裙边被雨水黏住裤边从而打湿裤脚和鞋子的现象,我们会在雨衣的裙边加一圈泡沫的裙边,从而撑起整个裙摆,防止出现这个情况。我在课堂上演示了这个具体的状况。极大地激发了学生的学习兴趣和欲望,后来的制作过程都能处在一种十分积极、主动的状态下。 二、创建以“教师主导―学生主动”为中心的课堂模式 针对传统的小学科学教学中出现的课堂单一性的问题,我们从整个课堂的教学模式出发,创建一种以“教师主导―学生主动”为中心的课堂教学模式。所谓以“教师主导”和“学生主动”为中心的课堂教学模式,是两种教育理念和教学方式的结合。即将在明确了教师在课堂中的作用的同时,还有力地加强了学生在课堂的主观能动性。关于这个课堂模式的创建,教师主要注意教学情景的创设。 教师通过创设有趣的情境导入以及与教学科目相关的内容,来引导学生进入学习的氛围。情境导入的目的是为了给学生创造一个和谐的学习环境,明确告诉学生课程学习的知识重点是什么。然而具体的情境导入需要教师结合具体的教学实际内容去进行设计安排,在小学的科学小制作活动开展的过程中,情景的导入使得课堂的教学环节得以轻松、自然地进行下去,易于促进学生进入学习的状态。 三、提升学生学习主动性,采用分组学习合作法 分组学习合作法是将不同水平层次的学生进行合适的分配,也是在开展科技小活动时的一个不错的课堂组织方式。它的主要方式是让学生群体以小组的形式进行学习任务的完成。小组内由组长和组员来共同完成一个作品的制作,每个组员都有自己要承担的任务。例如,我教一些简易的科学模型制作时,在教学过程中我运用了分组学习合作法。让小组之间进行合作探究,这样的分组合作学习法,加强了学生在课堂上的主体性,平衡了不同学生的学习差异和水平,而且让整个教学的气氛达到一个不错的顶点,学生也体会到了合作学习的重要性。教师在这个过程中,只要把控好整个课堂的场面,在合适的时候给予学生一定的指导和意见。 在小学的科学教学中,兴趣是最好的老师。教师要采取多种多样的形式来诱发学生的学习兴趣,让整个教学过程能够充满着活力和乐趣。而学生也能够在这个过程中提升自身的学习能力、加深对知识点的理解,促使学习由被动变为主动。同时,教师要注意灵活地转换课堂的教学模式,创设合理的教学情景来帮助学生更好地进入学习的状态。利用分组合作法,让学生能在合作性的探究学习中共同、主动地发现问题、提出问题、解决问题、总结问题,从而完善自身的学习方式。当然,最重要的一点是我们必须要让学生的兴趣变得持久而稳定。也就是说要学生在学习的过程中不断地设立目标,并且鼓励学生去积极地实现自己的目标,才能从真正意义上让学生在学习上有所成就。 科技制作论文:在科技小制作活动中培养幼儿的动手能力 《指南》中指出:为幼儿提供观察、操作、试验的机会,支持、鼓励幼儿动手动脑大胆探索。陈鹤琴老先生在“活教育”理论体系中提出了方法论。即:做中教、做中学、做中求进步。在科技活动中,小制作活动成为一项幼儿喜欢的动手活动,小朋友平时在游戏活动中就喜欢把各种盒子做成一辆汽车、一次性纸杯做成一朵菊花、卫生纸卷筒做成一个小丑娃娃……而这些活动也能使幼儿手指的小肌肉很快发展起来,动作变得协调而灵活,从而也促进幼儿大脑的发展。通过提供多种材料、多种形式的小制作活动来发展幼儿的动手能力。 一、有效地“导入”,激发幼儿的动手兴趣 科技小制作活动中导入环节是非常重要的,它能激发幼儿的兴趣和好奇心,使幼儿在好奇心的驱使下,积极地投入到动手活动中去,感受科技的奥秘,从而产生“我要学”的愿望。如果我们能创设一个轻松自由的学习环境,对于幼儿主动参与科技小制作的学习过程是非常有帮助的。但是,如果在导入环节中,教师显得非常的平淡,幼儿就会觉得整节课活动是非常枯燥无味的,从而失去了兴趣,导致幼儿不愿主动去学习去动手。 如我们可以设置情境导入科技小制作活动。在开展大班科技活动《魔盒》时,我以变魔术的形式吸引幼儿的注意力,让幼儿思考:为什么老师的魔盒能成功放在桌边?让幼儿也产生制作这样一个魔盒的好奇心,有了进一步动手的欲望。将枯燥、单调的科技知识蕴含在情境中,就能使幼儿在活动中自然而然地接受科技知识的熏陶,激发幼儿的动手兴趣。再如《升降小桶》活动中,鸟宝宝掉到陷阱里了,鸟妈妈该怎样救她的宝宝呢?设置这样一个情境让幼儿想各种可行的办法,从而引出幼儿对升降小桶的兴趣,尝试去动手制作它。 除了以上这种方式之外,还可以有提供合理的材料导入活动、根据幼儿已有的经验导入活动、以游戏的形式导入活动和创设适当的环境导入活动等。只有导入环节设计得生动、巧妙,才能激发幼儿主动动手的兴趣,提高幼儿的动手能力。 二、合理的材料,促进幼儿动手能力的提高 《指南》中指出要为幼儿提供多种操作的材料。幼儿年龄小,他们喜欢摆弄任何东西,而小制作活动正好能促进幼儿的动手能力的提高。在平时的活动中,教师应根据幼儿的年龄特点及发展水平的不同,在科技区中投放不同层次水平的材料。促进了幼儿动手能力的提高。在这样的环境中,幼儿可以根据自己的水平与爱好自选材料来进行科技小制作活动。 例如:在科技小制作活动“瓶盖溜溜球”中,能力较强的孩子已经能够自己制作完成,自己拧螺丝,自己打结等,那么在科技角内,他就可根据溜溜球的特点选择其他制作“溜溜球”的材料,进一步巩固制作技能。而能力较弱的孩子则可以选择半成品进行制作,如为他们打好结的绳子等,他们的内心得到了满足,技能也慢慢有所提高。当幼儿拿着自己做成功的溜溜球互相欣赏、玩耍时,他们的脸上都洋溢着成功的喜悦,不仅激发了幼儿的兴趣,也提高了幼儿的动手能力。 三、制作活动,树立幼儿自己动手的观念 科技小制作活动主要树立一下自己动手制作的观念。激发幼儿自己制作的欲望。在活动中。如果教师看到了幼儿有了一点点的进步的时候,就需要及时表扬。让幼儿有获得成功的体验。这样幼儿就会非常有信心。推动幼儿自己动手制作的欲望。动手操作的能力也能够得到相应的提高。 在小制作活动中,幼儿也需要老师的热情鼓励与积极参与。我国著名教育家陈鹤琴先生在讲到孩子心理特点时也指出“小孩子是喜欢成功的”“小孩子是喜欢称赞的”,可见鼓励的作用对幼儿有多么重要。当幼儿在制作完一个作品后,内心一定是非常开心的,他希望与老师、同伴共同分享喜悦,也希望得到老师和同伴的称赞。此时,如果教师用否定、嘲笑的语言评价幼儿的作品的时候,幼儿一定会失去信心,会非常伤心,而反之,如果教师用鼓励的语气和欣赏的眼光来评价幼儿的作品的话,那幼儿一定会在这样的言语中体会到成功的喜悦,感受到了老师对他的喜爱,渐渐地从不想做到想做,从不敢做到敢做。 四、一日活动,强化幼儿的动手操作能力 在科技活动中,幼儿时常需要使用一些简单的技能。如:我们时常会让幼儿进行撕纸、剪纸的活动,幼儿的兴趣非常浓厚,但是由于刚接触剪刀,他们都非常想剪好,可是越是心急,孩子们就越是剪得不好,一条直直的线被他们剪得歪七扭八的,但是,我并没有怪任何一个孩子,而是提醒他们:“小心一点,当心别剪到手哦。”甚至我会手把手教他们。这样慢慢练习了之后,幼儿的剪纸能力也提高了不少,一条直直的线也基本都能剪出来了。在平时的活动中,幼儿还会使用到糨糊、双面胶等常用的工具,通过这种方法,我们让幼儿掌握了一些基本的制作技能,强化了幼儿的动手能力。在科技角中,我们也提供了各种工具,让幼儿自己去摆弄、去尝试、去发现,在不自觉中就提高了幼儿的动手操作能力。 幼儿的动手能力不是一天两天就能提高的,我相信,只有在平时生活中不断培养幼儿的自主动手能力,幼儿才能创造出新的事物、新的方法、新的思路,并不断丰富他们内在的精神世界,创造出新的生命历程。 【作者单位: 昆山市西湾幼儿园 江苏】 科技制作论文:电教手段在幼儿科技小制作活动中的应用 随着计算机多媒体信息技术的发展,电教手段也逐渐被应用到教育教学中。所谓的电教手段,意即电化教育手段,它是一种利用电化媒体的方式来开展教学活动的方法,其主要方式包括:电子计算机、投影、电影、幻灯、录音等。在一定程度上促进幼儿的发散思维,提高幼儿在科技制作小活动中的创新探究能力,是值得提倡并加以推广的。 一、电教手段在幼儿科技小制作活动中的应用探究 教学案例一:自制传声筒 1.创设情境,成功导入 导入在整个教学活动中占有重要地位,一次成功的导入可以有效激发学生的学习兴趣和学习欲望,幼儿教学亦不例外。幼儿园科技制作小活动教学中,教师可以借助电教手段,利用其图文声像并茂的形式来为幼儿创设情境,从而实现教学内容的导入。就“自制传声筒”的科技制作教学活动而言,上课之前,教师可以通过播放幻灯片的方式为学生展示不同类型的传声筒,然后问学生:“这些图片好看吗,你们知道它的名字吗?”幼儿会根据自己的认知经验做出回答。接着,教师为学生播放两个人利用传声筒传声的动态画面,并配备相应的声音信息,然后问学生:“你们想不想自己动手制作一个传声筒呢?”这时,幼儿受好奇心的驱使,会给教师一个肯定的回答,教师的导入目的也达到了。 2.分组合作,情境化教学 这个过程中,教师可以让学生进行自由组合,两个人一组来完成这次的小科技制作。首先,材料展示。利用电子计算机和投影为学生展示制作材料:线、两个纸杯、一个起子,并把材料发到每一组学生的手中。其次,播放录音。先利用计算机为学生展示制作方法的文字信息:①用起子在杯底钻一个小孔;②拿出线,分别穿过两个杯底的小孔,打上死结。为了加深幼儿对制作方法的记忆,教师要利用声、文结合的方式,把制作方法用录音的形式让幼儿再听一遍。接着,合作实践。传声筒制作成功后,教师把传声筒的玩法用影视动画形式为学生进行演示,并适当进行解说:两人分别拿着一个纸杯,一人把耳朵对着传声筒,一人对着传声筒说话。然后让学生以合作的形式完成科技小制作实践活动,教师并作一定程度的总结。 教学案例二:会变色的花 1.视频导入 “会变色的花”是一项科学小实验活动,它需要学生自己动手进行操作,在实践操作中,通过观察和分析。总结出一定的科学小知识。在此之前,教师要利用一定的方式把幼儿的思维引入到这个科学小实验活动中,这就需要采用一定的方式进行知识导入。就“会变色的花”这个科学小实验活动而言,教师可以采用播放动态视频的方式来实现知识导入。视频中要呈现以下画面:两朵浅颜色的花,向其中一个花瓶中注入一定的液体,接着,注入液体的那瓶花的颜色发生了变化。播放视频的时候,教师要在旁边对视频内容进行解说。视频播完后,教师要问学生:“两朵一样的花,为什么其中一朵花的颜色发生了改变?”幼儿会根据自己所见,回答:“因为其中一个花瓶中注入了水?”教师接着问:“什么水这么神奇呢,能使花的颜色发生改变?”这个时候幼儿的好奇心就被勾起,教师也成功实现了知识内容的导入。 2.实践教学 “会变色的花”是一项科学实验活动,幼儿自然是实践的主体,教师在活动中起到引导的作用。在这项实验教学活动中,首先,材料展示。教师利用计算机把实验所需要的材料用图像的形式展示给幼儿:两朵浅颜色带茎的花,两个同样的透明瓶,蓝墨水。幼儿在对材料进行识别后,教师把相应的材料发到幼儿手中。其次,展示操作方式。对实验操作方式的展示可以先通过文字信息的展示:①注水。在两个瓶中注入相同量的水,但是其中一个瓶中要滴入几滴蓝墨水;②观察。把两朵花分别放进瓶中,在接下来的几天中观察花的颜色变化;③记录。指导幼儿对花的茎以及花朵颜色变化作好相应的记录。但是基于幼儿的认知能力有限,教师需要把其中的文字信息利用录音的方式传达给幼儿,并且教师要对此作一定程度的解说。 3.实验总结 教师在指导幼儿进行实验操作的基础上,让幼儿对花朵的茎以及花朵的颜色进行观察并做好记录,接下来教师就要收集幼儿的观察记录,并作一定的汇总,把汇总的结果用视频展示的方式呈现给幼儿。并利用图文声像结合的方式把科学小知识传授给幼儿:播放花朵颜色变化的实验操作画面,配有相应操作方式的录音。然后用声音传达的方式为幼儿展示这次的科学实验知识:茎对植物来说,具有运输水分和养料、维持植物生命的作用,是植物的营养器官。植物的茎可以由下而上把根中的水分输送给植物的各部分。实验中花朵颜色的变化就是因为花的茎把蓝墨水输送到了植物的各个部分。然后教师可以让学生利用其他植物进行验证,比如说用香菜、芹菜等植物代替花朵来做实验。 二、总结 总的来说,就幼儿园科学教育活动而言,科技小制作是必不可少的。在幼儿园开展科技小制作活动,可以增强幼儿的科学意识,培养幼儿对科学的学习兴趣,提高他们的实践操作和创新探究能力,帮助他们建构科学思维,同时,让他们在动手操作的过程中感受到成功的乐趣。电教手段的利用在吸引幼儿学习兴趣的同时,也为幼儿带来了轻松愉悦的学习氛围,增强了教师教学的有效性,是值得借鉴和推广的。 【作者单位:昆山市西湾幼儿园 江苏 】 科技制作论文:流程图在科技小制作运用中的思考与探索 科学教育从儿童抓起,是“科教兴国”国策在学前教育落实的体现。近年来,我园以“科技”为特色,围绕着“两小科技活动”制订了一系列具有我园特色的课程,以大班年龄段幼儿为主体,以科技小制作为载体,开展了幼儿看流程图、设计流程图等多种形式的科技活动。在使用各种流程图中,幼儿在活动中能自主参与,老师也不断地尝试,探索出多种适合幼儿年龄的可观察、利操作的流程图,有效地把教材和生活紧密联系起来,真正体现“从生活走向科技,从科技走向社会”的宗旨。 一、流程图在科技小制作中运用的意义 1.丰富学习内容 在科技活动中加入流程图,能激发幼儿的探索兴趣,又能培养幼儿实践能力和思维能力。科技小制作不一定强制是课程中知识的活动,只要幼儿的知识层次与能力层次允许,都可让幼儿更多地利用流程图有效地开展活动,增强幼儿的综合素质。 2.增强学习能力 依据“授之以鱼,不如授之以渔”这个道理,我们只有把课堂教学延伸到园外,使幼儿离开幼儿园后还能继续学习和探究,这样一堂活动完成并不代表就结束了,也应是一个新的开始。在活动的开展中,我们可以引导幼儿采用看流程图、设计流程图来让幼儿在日常生活中发现与探索,记录下来与同伴一同分享。在这个活动中,幼儿是主体,老师是一位旁观者,在活动中,教师可通过巧妙的点拨引导,促使幼儿来涉猎更广阔的科学领域知识。 二、流程图在科技活动中重要作用 科技小制作的魅力正如教育家赞可夫所说,让幼儿自己提出目标,拟订行动计划,可以产生一种强有力的动机,使他们去完成既定任务,解决道路上所遇到的困难。因此,形式多样的流程图在科技活动的开展中起着更为重要的作用: 1.多样化流程图,激发幼儿学习兴趣 在幼儿科技活动中,由于每个活动内容科学原理不同,就需选择合适的流程图来开展有效地活动。比如:大班科技活动“空中缆车”,制作步骤比较简单,这时就可运用照片流程图,形象地展示,依次串联排序,让幼儿观察,他们就能看着照片来制作缆车了。但大班科技活动“会自动行驶的小船”,如果单用照片流程图来展示,最后一环节,教幼儿旋转螺栓不清楚,这时拍个螺栓旋转的视频加入流程图中,这样更有利幼儿自主地进行活动了。当然,也有一些比较简单的科技活动。 2.巧妙运用流程图,激发幼儿自主探索 在开设活动前,老师应考虑到幼儿的年龄特点,设身处地为幼儿设想,使流程图的环节明了化,这样的流程图让幼儿在实际操作中快乐地进行轻松操作活动。另外,在幼儿操作过程中,老师增加一些自编的操作儿歌,比如:大班科技活动“拉拉乐”中,“小小线儿洞里钻,钻过一个又一个,两个头儿打个结”――老师自编的形象儿歌让幼儿轻松学会制作拉拉乐的基本技能,通过形象语言来完成钻洞、打结环节,让幼儿在轻松自主中习得科技操作技能,获得了小制作成功的体验。这样的制作教学方式,也更受到幼儿的欢迎,激发幼儿去探索。 三、多样化流程图种类的好处 在科技活动的设计与开展过程中,流程图的种类上,分为照片、视频、实物的科技小制作流程图。这些不同形式种类的流程图具有强烈的吸引力,适合幼儿的年龄特点、好奇好动的特点。幼儿在小制作模型的制作过程中不断遇到新的问题,通过看流程图或是设计流程图来开展活动,使他们逐步感到流程图给科技活动带来的方便,从而产生求知的欲望,并获得了成功的喜悦。 多样化流程图使探究活动富有多样性、智慧性和创造性,幼儿探究的自主性、创造性也随之提高。幼儿在进行探究活动时,老师要让幼儿去选择探索的材料,将探究、思考与表达的过程给予幼儿,让他们自主地亲身经历、深刻感受。这样,幼儿才能设计出自己眼中的科技小制作的流程图,表达出当时年龄独有的探究活动的过程、方法和结果,才能亲身经历、感受、体验和表达探究活动的乐趣,全身心地投入到科技小制作活动中。 四、完善流程图,避免小问题 在科技活动中,流程图的设计与制作中拉近了幼儿与创造设计的距离,使他们的思维分散和扩展,想象力得到充分发挥,艺术和科学素养得到了进一步提高。那么在完善流程图中,我们也要注意避免小问题的存在,才能使流程图在科技活动中得以有效使用。 1.在流程图的设计上,老师应考虑流程图上图片是否利于幼儿观察操作、各个图片之间比例与实际事物的比例相匹配等。让幼儿在观看实物来设计流程图,平时还要注意引导幼儿关注一些身边常见物品,才能设计出所用材料的样子和制作相关的步骤。 2.家庭是科学教育中一片重要的天地,老师要调动家长的积极性,让家长和老师一起来关注幼儿的科学行动,和幼儿一起参加科技小制作,记录流程等,有效引导他们到园内外去学科学、用科学。鼓励家长,让幼儿带着自己的成果到课堂中来,对于每一个幼儿的制作流程图,老师让幼儿讲自己最困惑的,认为最难解决的,如果有幼儿不会,就请会的幼儿来帮助,鼓励幼儿合作、互相帮助,一起来解决流程图中出现的问题。 通过一次又一次流程图在科技活动中的使用,在我们不断地完善中,这样的科技制作活动,幼儿能自己看流程图、自己为小制作来设计流程图,幼儿的主动学习被充分调动了起来,在做做玩玩中,幼儿已不知不觉地开启了探索科学原理和想象的兴趣之门,更全身心投入到这样的科技教学活动中!
农业大学论文:关于图书馆开展就业信息服务工作探究——以华中农业大学图书馆为例 摘要:分析华中农业大学图书馆利用现代信息技术率先在高校图书馆界开展大学生(研究生)就业信息特色专题服务工作的现状,发展过程中找出自身不足及原因。探索和研究图书馆在从事这项专题服务中如何完善这项工作、相应对策措施及对全国高校图书馆的启示。 关键词:华中农业大学;现代信息技术;图书馆网站;就业信息;高等院校 一、引言 目前,我国高等院校图书馆现代信息技术和网络技术的硬件建设取得了较大发展,有条件的高等院校基本上都建立了图书馆网站。“高等院校图书馆网站延伸和拓展了传统图书馆业务,已成为高等院校图书馆数字化信息资源服务的重要手段。”利用图书馆网站提高网络信息应用检索能力,已成为高校学生必须具备的基本素质。高校图书馆作为学校“三大支柱”之一,如何充分利用图书馆网站、网络等信息技术自身优势,积极配合其他相关职能部门,努力提高大学生综合素质和提升大学生就业能力,是高校图书馆一项重要的特色信息服务工作。 高等院校图书馆网站丰富的信息资源为不同层次学生提供了广泛的文献信息保障和选择,而先进的信息技术设备为学生搜索信息提供了便捷支持,宽敞的场所则为就业洽谈、招聘等提供了方便。各学科学生可以充分利用图书馆先进的信息技术设备和畅通的网络资源,迅速了解用人单位需求动态、各地就业(创业)政策、各个人才网站的就业信息等。用人单位也可以通过各高校图书馆网站了解不同专业毕业生的求职意向。这大大方便了高校与用人单位的双向选择,避免了就业时的盲目性和随意性。与此同时,高校图书馆不仅拥有丰富的馆藏信息资源和网络资源、先进技术设备,而且还拥有一支高素质的专业化管理队伍,他们具有熟练的、专业的文献信息收集、整理、加工、存储和利用等科学管理方法和技术,能就某一专题迅速地找寻、组织相关资料,这些为不同年级学生就业(创业)提供了强有力的人力资源开发信息资源保障。 现在高等院校都非常注重提高学生实践动手能力(包括就业信息检索能力),深深懂得学生实验(实践)动手能力是走向社会(用人单位)获得职业机会的核心竞争力,因而既重视生源和学生实践能力的培养,也越来越强调毕业生的就业率,这是衡量一个大学高层次教育质量的重要标准,同样也是检验毕业生能否适应市场需要的一个重要硬件。但是具有这种信息资源优势的高等院校图书馆网站,在为不同专业、层次学生提供就业信息特色服务方面还为数不多。以下就我校图书馆在这方面开展就业信息特色服务工作的现状、存在的问题和今后发展对策及对全国高校图书馆的启示逐一论述。 二、我校图书馆以网站为平台,大力开展就业信息特色专题服务现状分析 在高等教育扩招的背景下,高等教育规模的增长幅度大大高于我国GDP的增长幅度,呈现出扩招起步快、增长不平稳、大起大落的态势。毕业生出现了总量供大于求,即就业中的“卖方市场”,在就业机会一定的情况下,不仅研究生之间竞争日益激烈,就是研究生和本科生之间竞争也自热化。固因此,随着我国招生规模的扩大和国民经济的持续快速发展,高等院校各层次、各专业毕业生就业矛盾问题已经呈现出来。网上调查:“毕业生就业信息来源呈多样化,如学校就业指导中心(61.90%),校外招聘会(61.30%),校内招聘会(50.60%),……就业网站(30.60%),……人才中介机构(1.90%)。”从中可看出,大学毕业生通过就业信息网获得的就业信息服务就占了将近1/3。说明网上就业越来越成为毕业生就业的重要渠道,这对具有普遍上网能力和网页制作水平的毕业生来说,无疑是非常受欢迎的,并显示了高等院校图书馆网站开展就业信息特色服务专题工作是多么的重要。在此背景下,我校图书馆在这个就业信息革命中不可避免地要走进网络时代、数字时代,迎接就业网络环境新挑战。 具有现代信息技术优势的高校图书馆,在面对我国大学生(研究生)就业现状及存在的问题,全面比较、系统整理和分析研究今后毕业生不同就业行业的就业前景、社会对不同专业之间的人才供求比例和地区高层次人才需求的比例,即:一份适时高质量的就业前景分析和预测报告,对于政府、用人单位、高等院校毕业生、高层次人才市场及家庭和有关专家学者,都是具有重要的现实意义和深远的战略意义。 因此,我校新图书馆建成后,根据学校教学科研和新时期毕业生就业服务工作的发展以及需要大力进行文献资源建设,创建了特色馆藏(包括就业信息资源建设),文献资源综合总量已达250余万册,其中纸质图书110余万册,纸质期刊10万余册,电子图书90万册,数据库(含电子期刊)68个,自建特色数据库5个文献资源涵盖农、生、理、工、文、法、经、管等学科,形成了以农业与生命科学文献为特色,传统资源与电子资源互为补充,多学科文献协调发展的多元化文献信息保障体系。在丰富馆藏的基础上,我馆为了更好地开展多层次多形式的读者就业信息服务工作,从2004年开始参与了我校《毕业研究生就业现状调研与近期就业前景预测》《湖北省不同专业毕业研究生就业形势比较研究》、《湖北省大学毕业生就业问题研究》和《网站(页)上大学生就业信息应用研究》等5个不同层次毕业生就业课题的就业信息专题服务工作。根据不同阶段课题研究进展情况,将不同调查表挂在图书馆网站,对校内外广大毕业生进行了广泛调研,以便开展就业信息服务工作更有针对性。同时又为了方便读者,基于网络的就业信息服务延伸了图书馆工作,图书馆网络每天24小时开放,校园网用户可自由地利用电子文献信息,访问校内外各相关就业网站就业信息数据库,虚拟参考咨询服务(E—mail,QQ,BBS,FAQ)应用广泛,已有部分就业信息特色数据库使用,并且建立了配套的就业专题阅览室,按照某一专题组织资料,有利于学生读者的阅读查找,避免了读者不必要的时间浪费,专题性收集相关就业信息,无形中给学生读者指明了目标,减少阅读的盲目性。同时我馆情报人员开展校内外就业情报对口服务,在就业网站导航、就业课题信息跟踪、网络就业信息资源利用培训、就业书刊推荐等方面为校内外开展了更为广泛深入的服务。 这些做法,说明了我校图书馆网站在利用现代信息技术进行深层次就业信息服务工作中,不是就业信息的简单传递者或使用者,而是开发具有较强信息意识和能够熟练运用现代信息技术手段,将大量支离破碎的就业信息与数据进行归纳、综合、分析,使之条理化的有较高信息素养的就业信息咨询人才。而且我校图书馆网上就业信息数据库的建设和就业信息的开发利用相比其他图书馆,有自己的特色,与我校学生工作处(部)开发的就业网站既有区别又相互补充、各有特色。我们认为学生就业工作,同时也是一种就业信息检索及咨询教学实践活动,更是毕业生利用现代技术提高就业能力的重要手段。其开展大学生就业信息开发和利用的思路和做法主要有以下几个方面: 1.大力开发校内外就业网站就业信息数据库,提高就业信息资源建设的数量和质量,促进毕业生更好地利用图书馆网站网络就业信息资源。就业信息资源是高等院校图书馆网站建设的基础,也是大学不同层次、专业毕业生得以利用的必要前提。我们图书馆网站在信息数据库建设之初,就非常重视这一点。因为学生读者上网若没有找到自己所需要的就业信息资源,就会对上网大打折扣,也会影响他再次踏入这个网站。所以,必须提高网络就业信息资源建设的数量和质量,以促进学生读者更好地利用图书馆网络就业信息资源。 2.我校图书馆就业信息数据库建设,充分发挥了自己的优势和特色,与校学工处建设的就业网站数据库既有联系又有区别,即各有侧重。因此,我们图书馆网站大力开发了这方面的数据库,与维普、中国期刊网等同视之。这实际上也是完善图书馆数据库类型,使图书馆网站更能吸引更多的大学生,并在此基础上逐渐使我馆就业题录+就业文摘库向就业信息全文库过渡。而且我们图书馆网站还尽量定位在权威的就业信息平台及专业的就业机构上,尽量与政府部门网站、可信度高的企(商)业网站、私人网站和有关高校就业指导中心的网站链接,以便学生了解整个就业市场高校的就业情况,至少同一学科的毕业生就业状况,做到知彼知己;@同时与高校毕业生就业指导中心建立了广泛的联系,实现微机信息联网,达到了就业信息资源共享,并逐步实现了就业信息化。 3.开发和利用就业信息可以广泛宣传自己的图书馆网站。我们图书馆将网站作为就业信息活动的传播者,吸引学生读者首先做好网络就业信息宣传工作,充分利用网站各类宣传媒体,如图书馆主页、校报、宣传栏等,同时发挥学生图工委骨干作用,增强学生读者就业信息观念,培养他们网络就业信息意识,及时了解网络就业信息资源的动态。 4.注重对学生读者网络就业信息资源检索能力的培训,是提高学生读者利用网络提高就业信息资源利用率的有效办法。我们图书馆网站配合学校有关部门从大学生入学的第一年起就对学生读者进行职业信息检索教育,开始帮助他们对就业市场的状况进行接触和了解;第二年帮助学生读者发现和了解自己的特质、专长和兴趣,参加相关活动,进而选择专业;第三年帮助学生读者了解用人单位资料、市场需求,参加社会实践和一些利用就业网站开展的网上就业信息咨询服务活动,使他们对选择职业有直接感受;第四年开始对毕业生进行如何写简历、参加面试等有关信息进行专题训练,帮助毕业生了解需求信息,参加无形就业市场活动实践。这些已是高等院校开办就业网站的共识,于是我们图书馆网站采取了一定的措施,每年对大一到大四的学生读者进行有组织、有计划的就业信息资源系统培训,年年递进,这样每个年级段的学生都能接受网络就业信息检索能力的培训。从事图书情报检索教学的教师更是作为教学重点来培养提高学生的就业信息检索能力。我们深刻认识到,只有深入开展对学生读者的信息导向教育,才能使他们了解和认识网络就业信息的类型、特点、功能和作用,并掌握有关网络就业信息的基础知识和基本检索方法,这对于提高他们的网络就业信息获取能力是很有必要的。同时我们图书馆网站创造条件不断改善各种设备,使学生更方便利用网络就业信息资源,比如我们新馆建设提供了足够的公共检索机,连接学生宿舍的网络设备等。与此同时,我馆具有网络专业知识的图书馆咨询馆员更是积极对学生读者开展就业信息咨询服务,并设立了指导站,做好了网络就业信息查寻后的服务工作(即“售后服务”),帮助和指导学生读者有针对性地利用图书馆网络就业信息资源,使他们遇到问题时能得到具体帮助,增强了他们利用网络就业信息资源的信心。 5.图书馆网站拓宽了就业信息服务领域如就业信息传递、代查和代检等。这类服务不但能充分利用网络就业信息资源,发挥资源共享的优势,还可解决大学生就业信息查找中的许多实际问题。避免大学生因查找不到图书馆网站有特色的就业信息资源而放弃利用图书馆网站和查找的就业信息目标。 三、存在的问题及原因 1.图书馆网站在无形就业市场中配合学校其他部门进行网络全程就业指导远远不如有形就业市场。我们图书馆面对就业网站巨大的学生人力资源信息数据库,虽然提出就业信息指导要全程指导,充分利用丰富的网络就业信息资源优势,从学生一年级开始到毕业,每个年级分别有不同的指导目的、内容设置和培训技巧,甚至把网站作为一个平台,将就业指导作为一项教学内容。但图书馆网站在就业信息资源开发上不如传统信息咨询服务工作,有些人认为毕业生就业只是少数人的事情,并作为一种行政事务性工作来处理,与图书馆无关,图书馆只要搞好教学、科研文献保障就可以了。所以网站上进行全程就业指导没有充分利用丰富的图书馆网络就业信息资源,来开展深层次的就业信息咨询服务。没有与校内外就业网站、用人单位广泛联系,更没有多种形式的合作,其就业信息咨询服务和指导往往只是一般化,不能根据用人单位进行有针对性指导。 2.图书馆员全员关注就业的氛围没有形成。在就业市场中的网络就业信息越来越占主导地位的今天,图书情报人员作为具有较高素质的信息人才参与学生读者高层次人力资源开发的发展规划,是较有优势的。可是我们图书馆还没有形成这样的就业工作氛围,图书馆内部有些人认为。这应该是学校职能部门、领导和就业课指导老师的事情。所以就业信息资源开发工作的效果受到影响,图书馆网站在就业信息数据库开发和利用上也得不到持续发展。 3.图书馆网站就业信息定位不明确。图书馆情报人员尽管掌握了信息服务理论知识,但缺乏相应的网络管理技能,仅仅认为网络就业信息服务工作只是一些简单的数据统计和相关政策的解释,重复一些已有的就业方法、技巧知识和心理咨询理论。因此,图书馆网站上就业信息内容服务的层次还比较低,没有明确图书馆网站的定位——以学生读者的就业信息服务为本,对高等院校高层次人力资源开发要有深刻的理解。 4.图书馆网站就业信息软硬件环境有待完备和完善。我们图书馆网站在就业软硬件环境信息宣传上还不能够体现自己独特的个性。即:没有将农业院校图书馆网站重点突出农业部门如农科院、农业局、农科所、乡镇农技部门人才需求信息。只有善于宣传和突出自己的特色,才能使图书馆网站吸引用人单位和学生读者,并立足于无形就业市场,增加毕业生的就业机会。其实,高校培养的毕业生相当于企业的产品,是产品就要宣传和推销。图书馆网站是为学生读者服务的,一个网站建设得再好,如果没人访问将没有任何用处。 5.图书馆网站的管理维护、安全和内容的更新得不到重视和保障。图书馆网站需要信息的不断传递,各大高校图书馆网站都是建在校园网上的,在目前的技术水平下,网站的维护管理、信息内容的实时更新及拓展、往来信息的安全性及识别性等还难以做到。可见,通过图书馆网站搜集新就业信息还有一定困难,这除了支撑就业信息数据库网络技术设备更新较慢外,还与我们图书馆情报人员自身的现代信息技术有关。 四、结语及启示 以上现状和问题对我们高等院校图书馆界的启示是:高等院校图书馆网站已经成为网络就业信息环境发展中的一个重要平台,如何借助这个平台有效开发高等院校丰富的高素质人力资源,克服图书馆网站中存在的一些问题,使大学生(研究生)就业群体成为用人单位丰富的人才资源优势,其图书馆网站在大学生(研究生)高层次入力资源信息开发中要有所创新和发展,具体如下: 1.高等院校图书馆网站已经成为大学生(研究生)高层次人力资源开发的重要平台,其发展道路不是孤立的,必须走多元化发展道路。即高等院校图书馆网站之间要加强联系,广泛形成各种形式的就业信息数据库网站(如以上华中农业大学图书馆不同就业信息数据库和挂在网站上的调查表,然后有中国高校就业联盟网站、华中农业大学研究生就业网站和中国研究生人才网站先后链接了这些调查表,为我校多个就业课题获取了大量样本数据,取得了较好服务效果)。同时还要与政府部门人才网站、用人单位人才网站紧密合作,在大学生(研究生)就业信息服务中要努力借鉴传统的有形人才市场、媒体市场(信息杂志、报纸广告等)成熟的人力资源开发经验,在他们相对完善的人才信息管理体系的基础上,进一步推进图书馆网络就业信息环境下大学生(研究生)高层次人力资源开发的市场化服务,深入开拓网络就业市场服务和就业信息服务功能,打造高等院校图书馆网站多样化的发展思路,使丰富的毕业生就业信息互为利用,进一步发挥高等院校图书馆网站的特点和优势,“使之成为吸引用人单位的人力资源优势。” 2.高校图书馆实现高素质人力资源信息开发的网络化要全面建设以采集大学生(研究生)信息为主的“人力资源信息库”,构建教育部、各省(市)、全国高等院校图书馆网站三级人力资源开发的信息网络。要在合理定位各自信息采集重点的基础上,依托互联网等各类传媒、人才市场、中介组织,相互形成优势互补,汇集一股合力,全面的、深层次和持久性地开发丰富的高校大学生(研究生)人力资源库,向用人单位提供优质人才信息服务,实现有效就业信息覆盖。 3.“全员关注就业”的氛围从图书馆就业情报科研这一角度实现高等院校图书馆网站的发展创新。图书馆全员关注就业应该包括图书馆领导、各个部门负责人、经验丰富的就业情报咨询服务人员、学科馆员、教学一线的检索课教师(包括吸纳思想政治、人力资源、网络信息、现代教育技术、教育心理、法律、艺术、英语、计算机等多个领域的专业人士)和图书馆一般人员组成网络就业信息科研队伍,开展图书馆网站就业信息特色服务工作机制建设、网络就业信息指导理论研究、职业发展体系建设、网上职业素质评估咨询等网络就业信息环境下的就业科研工作重点,形成这样的氛围还可以有效地促进大学生(研究生)就业理论、就业观念、就业行为等方面的研究向学校教育教学的各个层次和各个专业的深入。 4.有资料数据支撑的就业形势分析和就业前景预测。高校图书馆每年应该要有这方面的调研,因为有数据的就业前景指导才更有说服力,其调查数据可以在各高校图书馆之间相互共享,使其就业信息服务工作更有针对性和吸引力。所以高校图书馆有了翔实的资料数据就可以向大学生(研究生)介绍当前的就业形势,分析用人单位需求状况,各地接收大学生(研究生)的相关政策及优惠条件以及当地的经济、社会状况等。还可以预测今后几年的就业形势,使大学生(研究生)充分认识到就业现状,职业目标准确定位,减少就业的盲目性和随意性。 5.条件成熟的高校图书馆可尝试设置专门就业指导管理机构。高校图书馆相对于其他部门具有现代信息技术情报人员资源比较丰富的优势,可以充分利用这些专业人才优势,顺应就业形势需要,设立就业指导咨询专门机构,深入开展就业信息咨询服务指导工作,让专业人员搜集、整理、加工相关的就业信息资源,使之具体化、专题化。这样可以弥补学生工作部门深层次就业情报的不足。 农业大学论文:论河北农业大学图书馆数字资源利用及探析 关键词:高校图书馆;数字资源;数字化建设 摘要:本文探讨了如何改善我校图书馆数字资源利用现状,分析了我校图书馆数字资源使用率低的原因,进而提出提高数字资源使用率的对策。 随着信息技术的飞速发展和普及,数字信息资源在图书馆文献资源体系中的比重和地位越来越高。许多大中型图书馆日益重视数字化资源建设.尤其是各大高校图书馆更是把数字化资源建设视为图书馆今后发展的重点。我校图书馆也尤为重视数字化建设,图书馆馆藏中的数字资源在迅猛增长。数字资源具有信息海量存储、检索快、查找方便、节约空间、及时性强、可多人阅读、存取方便等诸多优点,越来越赢得广大师生的青睐。但同时有些数据库的实际使用情况却不容乐观,利用率也不尽人意。 1我馆数字资源利用现状 1.1我馆引进数字资源现状 图书馆的数字资源是指凡是图书馆购买、租用、受赠和自建的.拥有磁、光介质或网络使用权的数字形态的文献资源。我校已购买的数字资源中包括超星电子图书数据库、方正Apabi电子图书、中国期刊全文数据库、中国优秀硕士学位论文全文数据库、中国博士学位论文全文数据库、人大复印资料数据库、中经专网数据库:外文数据库包括CABI、Agris、Agri.cola三大农业外文文摘数据库、Agricola全文数据库、美星外文电子图书、国道数据库等。 1.2我校读者数字资源利用现状 为了准确了解我校数字资源利用率问题,笔者对我校保定东西两校区学生做了抽样调查。调查内容包括:是否经常登陆图书馆网页,是否经常使用图书馆的数字资源,在学校里查找网上文献资源是否方便,自己在检索网上文献资源方面的能力如何等问题。结果显示有23%经常访问图书馆网页,12%经常使用本馆数字资源,18%了解图书馆馆藏的数字资源,17%认为在学校查网上文献资源方便,14%认为检索网上资源的能力很好。分析调查结果发现,即便是经常来图书馆学习的人对馆藏的数字资源也不甚了解,更谈不上利用了,总体说来,我馆数字资源利用率较低。 2我馆数字资源利用率低的原因 2.1数字资源本身的因素 数字资源呈离散状态。从数据库内容看,每种数据库有各自的学科范围,同时数据库之间在内容上存在着一定的重复和交叉,这些因素导致用户需了解每一种数据库涵盖的学科范围。有些数据库中与我校无关的专业内容占去了很大比重,用户在检索的时候检索不到自己所需内容或检出的相关内容很少,下次可能就不会选择该库检索。 数据库检索界面的多样性及检索式构造的不统一。现在每家公司的数据库都有自己独特的检索界面。使用者必须熟悉每个数据库检索界面的特点,才能查找到需要的内容。虽然都可以刊名浏览、输入检索词、选择不同的检索途径检索。但用户面对形式各异的检索界面仍觉得茫然。另外,每个数据库中检索技巧都不尽相同,这对使用者来说也造成了不必要的精力投入,也会对读者的使用造成影响。不同的数据库有着不同的编码结构和表达方式。没有统一的分类体系,每个数据库使用的检索技术和数据存放格式不同,导致各种数据库以不同的检索界面呈现给用户。另外,不同的电子资源,由于出版厂家不一,阅读格式不一,当阅读不同的电子资源时。就需要下载不同的浏览器。因此,这些问题都导致用户花费大量的时间去熟悉检索系统。下载不同的浏览器,从而降低了数字资源的利用率。 2.2读者因素 读者信息意识比较淡薄,对图书馆的数字资源了解甚少。他们对数字资源的需求欲不高学生读者大部分是面临写毕业论文的高年级学生.一、二年级学生相对较少。读者文献检索能力的缺乏也限制了对数字资源的使用。面对浩瀚如海的数字资源.如果检索方法不恰当,对检索的结果不满意,将会影响其进一步使用数字资源 2.3图书馆因素 图书馆经费不足导致图书馆软硬件设备不能很好满足读者需求。如全文收录率较低,造成读者只能看见题录或摘要而无法浏览全文,进而影响其使用率;服务器配置较低,导致服务性能降低、进而影响读者使用;磁盘阵列空间不足严重影响数据的存储等。本馆数字资源访问类型多样,有本地镜像和远程访问及两种模式并行,因此图书馆的网络环境也影响读者对数据库的访问。图书馆对数字资源的宣传、培训不够。图书馆购买了数据库后,忽视了当代网络环境下信息的获取方式已发生的巨大变化,网上资源信息庞杂,没能很好地宣传、引导读者使用,从而降低了数字资源的使用率 图书馆馆员自身对数字资源的具体内容和使用方法不甚了解,导致在为读者提供服务时工作不到位,影响读者对数字资源的使用.进而大大降低了数字资源的使用率。 3提高我校数字资源使用率的具体措施 3.1加大数字资源经费投入,满足数字资源建设需要 在数字信息资源有偿使用、技术维护、设备更新、系统升级等方面,仍需要大量的经费支持。要使馆藏数字资源丰富多样,有力的吸引读者,提高资源的使用率,就要加大图书馆经费投入。 在争取经费的同时。图书馆要保证优先购买读者最需要的高质量的数据库,最大满足学校学科建设和发展的需要。加强自主开发有特色的数字文献库,增加专业资料数字文献库,并增加其全文收录率,满足读者的多方面需求。 图书馆自主开发或者购买相应的数据库整合软件,加强异购数据库,会更便于读者了解本馆数字资源,选择所需数据库进行检索,也方便读者检索。 3.2加大宣传力度。提高读者信息素养 调查显示经常访问图书馆主页的不多,因此只是在图书馆主页上作宣传是不够的,应多途径进行宣传。如:在学校主页上增加数字资源的超链接;结合传统宣传方式,印制《图书馆电子资源及服务指南》在新生入学时与《新生入学指南》一起发给学生,也可以在《新生入学指南》中加上重点介绍图书馆电子资源及使用的内容,让学生充分了解本馆的数字资源.激发其使用欲,进而提高数字资源使用率。 将校文献检索课改为必选课,在一年级就开设,提高学生的检索技能。我校虽已开设文检课,但系公共选修课,有很大一部分学生没有修该课,导致其检索技能低,在使用本馆数字资源时重重受阻。若改为必选课,学生入学后都学检索技能,定会提高数字资源的利用率。 3.3加强读者培训咨询工作,提高数字资源利用率 图书馆应积极对读者进行相关知识和技术的培训,根据读者的文化水平、知识结构、上机能力和实际需要,定期或不定期地举办数字资源读者培训班。读者咨询,就是把关于数字图书资源利用的知识、技能以及安全、文明、法制等内容做成超文本文件,放在图书馆主页中,这样使图书馆信息专家与图书馆读者之间就有了一个不受时空限制的沟通平台。通过这一平台,可及时解答读者提出的问题,从而提高图书馆数字资源的利用率。 3.4提高馆员自身素质,加强读者服务工作 通过参观、学习、交流等形式拓宽馆员视野,提高馆员自身素质,鼓励其学习各种新知识,不断调整知识结构,掌握新技能,具备为读者服务的新观念,进而提高数字资源的使用率。 4结束语 在网络环境下.我校图书馆应顺应信息技术发展的需要,加快步伐,拓宽思路,重视和加强数字图书馆馆藏资源建设和读者服务体系的建设.不断提高数字资源的利用率.这样.数字图书馆的建设才能发挥其社会价值。我们必须明白:数据库的购买,必须以读者的需要和学校学科建设、发展的需要为基础,才能拥有一定的用户数,保证一定的利用率,否则,就是以最低的价格参加集团购买,也是一种浪费,不能盲目跟进。数据库购买以后,应该充分发挥图书馆馆员的作用.加大数据库宣传和利用辅导的力度,以多种方式向读者展示数据库,最大程度利用数据库,为教学科研服务。相信,随着我校学术氛围的日趋浓厚,数字资源利用环境的进一步改善,用户信息能力和图书馆馆员综合素质的不断提升,我校数字资源的利用率必将会有很大提高。 农业大学论文:高校图书馆提高纸质外文期刊利用率的新途径——以东北农业大学图书馆为例 论文关键词:图书馆 外文期刊 利用率 论文摘要:外文期刊是高校图书馆信息资源的重要组成部分,是高校教师、科研人员、研究生借鉴他人成果、开拓自己事业的重要工具。通过适时调整采购方案、利用现代化技术、将外文期刊引入课堂教学、加强与读者的信息交流等途径,可以有效提高纸质外文期刊的利用率.更好地为读者服务。 外文期刊是国外最新研究成果的信息源,能有效地提供各个学科领域的最新知识和学术动态.它具有内容新颖、报到及时、连续完整等特征,是高校图书馆信息资源的重要组成部分.一直是高校教师、科研人员、研究生借鉴他人成果,开拓自己事业的重要工具.因此,高校图书馆十分重视外文期刊的建设与利用,特别是在如何提高纸质外文期刊利用率方面,我们做了探索和实践并取得了满意得效果。 1调整采购方案、搞好外文期刊资源建设 1.1根据学校的学科发展和读者需求适时调整采购策略 外文期刊是否得到充分的利用,确定合理的采购方案是很重要的。我馆每年都根据学校学科的发展和读者的需求调整采购策略,随着学校学科发展利用率低的刊坚决砍掉,改订学科需要读者呼声高的期刊。如:2007年我馆根据外刊利用率统计和学校学科需要,砍掉了《HumanReproduction)和《MolecularHumanReproduction}等利用率低的期刊.增加了(NatureReviewsDrugDisovery}和(ProteinExpres.sionAndPuriifcation)学科所需的期刊。实践证明,在制定外文期刊采购策略时,既要机动灵活又要有一定的实用性和针对性。要根据学科的发展和读者的需求适时调整采购策略,才能保证重点学科或专业的学术地位。改变那种“有书无人看”的局面,提高外文期刊的利用率。 1.2深入学校各院系搜集订购意见和建议,把好订购质量关 各院系的教师、科研人员最了解本学科或本专业学术动态,清楚本专业或本学科的权威或核心期刊.尤其是那些处于国际学术前沿的学者,最了解哪些刊物登载高质量科技文献,因此,在订购外文期刊时要综合他们的意见,采购到质量高且符合读者需求的外文期刊。 订购期刊在综合各学院专家学者意见的同时.还要利用权威性的世界期刊检索工具《期刊引证报告》(JCR)来合理确定订购。JCR以其大量的期刊统计数据及计算的影响因子等指数,而成为一种期刊评价工具。通过JCR我们可以清楚地了解期刊引用和被引用的情况,以及引用率、期刊自引等统计分析。同时利用JCR中的期刊评价指标,还可以正确评估某种期刊在科学交流体系中的作用和地位。我馆根据JCR提供的数据,对外文期刊进行质量研究,制定期刊订购方案,确保订购那些质量好、教学科研利用率最高的期刊 2利用现代化技术、提高纸质外文期刊的利用率 2.1将馆藏外文现刊期刊目次页上网 随着高校图书馆自动化、网络化的发展,外文期刊的管理模式和服务手段都在从传统转变为现代。为了提高期刊的利用率,使读者尽快了解到所需期刊的最新内容.我馆利用现代化手段将到馆后的新刊目次立即扫描上网,即将当年外刊每期所载论文的目录在网上公布(见图1)。读者点击“目录”就能准确了解到新刊的内容,了解相关学科的学术动态。改变了以往新刊到馆用电话通知读者的服务方式。新刊目次页上网的服务方式加大了外文期刊的宣传力度,方便了读者,提高了期刊的利用率。 2.2根据读者需求通过E-mail进行原文传递服务 为了进一步深化外文期刊的服务工作,我馆对校内广大师生开展了馆藏外文期刊的原文传递服务。当读者在“现刊目次页”中检索到所需文献的题目后,若需要原文可在网上提出申请,核实情况后将原文扫描并以电子邮件方式传送给读者(见图2,点击“申请”核实身份)。开展外文期刊目次页网上及馆藏外文期刊的原文传递业务,使读者能快捷、准确地获取本学科最新的信息和发展动向,也提高了高校图书馆外文纸质期刊的利用率。 3将外文期刊引入课堂教学。加强与读者的信息交流 3.1将外文期刊引入课堂教学 为了提高外文期刊的利用率,我馆工作人员深人到各学院将和其相关的外文期刊目录送到专业外语教师手中,专业外语教师可利用阅读课将学生带到外文期刊阅览室。先向学生推荐适合他们阅读的期刊,然后给他们出若干题目,要求学生在阅读外文期刊的基础上完成作业。学生在完成作业时,图书馆工作人员可以根据自己对馆藏的掌握.向学生推荐合适的外文期刊,并介绍外文期刊的检索方法。学生通过查找、阅读外文期刊,就可以逐渐熟悉和了解外文期刊,培养起阅读外文期刊的兴趣和信心。这样,外文期刊的利用率便会明显提高。 3.2密切联系读者,加强与读者的信息交流 外文期刊是教学、科研的重要资源之一。为了使外文期刊的读者不只局限于一小部分相对固定的人群,而让大部分读者了解外文期刊并为之所用,我馆外刊室的工作人员主动与读者取得联系,充分了解他们的需求动向,虚心听取他们的意见,并结合我馆的实际情况,不断改善服务手段。如:将预订的外文期刊目录及馆藏目录送往各个教研室和科研机构,让广大教师、科研人员对馆藏外刊有一个全面的了解:将外文期刊工作与学校科技处的相关工作相结合.紧密配合相关科研课题,有计划、有目的地搜集期刊信息,开展代查、代译等工作。 农业大学论文:农业大学成人教育论文 一、成人教育的办学现状、困难和问题 由于经济利益的驱使,省外甚至国外许多成人教育办学机构不断涌入云南,良莠不齐的办学实体和花样迭出的办学形式使得成人教育在一定程度上陷入招生无序竞争、人才培养质量不高、办学信誉不佳的现实困境。近几年更让农业院校感到困惑和危机的是,随着农业在职人员和农村新型农民接受大学教育的多样化需求,省内高校不断开设农科类成人教育专业,开放大学、网络教育也扩大农科类招生规模。云南农业大学成人高等教育面临与省内外大学的竞争,面临传统成人教育与现代网络教育的竞争。目前普通高校成人高等教育除医学等特殊行业外,成人生源已经逐年下滑,生源质量相比过去也有所下降,而云南农业大学成人教育管理机构和教学学院却不同程度地存在着危机认识不深、开放办学思想不解放、竞争意识不强、教学质量抓得还不够扎实等问题,成人教育面临生存和发展的双重危机。处在社会转型发展促使教育转型发展的当口,只有学校领导和职能管理部门看清形势,正视现实,继续关注和重视成人高等教育的地位、作用和功能,组织力量做好顶层设计和规划,强化改革措施和手段,加大政策支持和经费投入,云南农业大学成人教育才能持续健康发展。在非学历继续教育方面,云南农业大学成人教育的主要任务是承担云南省现代农业技术培训基地、云南省中等职业教育师资培训基地、云南省农村妇女联合会科技致富带头人培训基地的培训任务,每年开展中等职业教育师资培训、农业与农村基层管理干部培训、农业科技人员技术培训、新型农民培训等,每年培训规模800人左右,培训计划和培训经费由主管部门根据具体情况制订和拨款。为拓宽培训市场,近几年也主动为浙江、广西等省(区)农业部门、水产部门的管理干部和科技人员开展不同形式和内容的培训工作,积累了一定的培训办学经验。与成人高等学历教育相比较,培训教育(继续教育)这一块是指令性或任务性的工作,社会效益好,经济效益欠佳,不利于调动职工的积极性。由于师资和办学条件不够高端等原因,作为地方省属农业大学,非学历继续教育在短时期内较难形成品牌和规模效应。长远的科学规划、规范的办学体制和有效的激励机制是非学历成人教育健康发展的重要保障。成人教育学院名义上是管理继续教育的职能部门,但由于学校授予的管理权力有限以及缺乏明确统一的管理制度,学校各教学院系和处(部)都可以举办非学历继续教育,自主招生,自行管理,各自为战,非学历继续教育办学和管理处于碎片化的分散状态。从理论上看,非学历教育市场广阔,是普通高校成人教育转型发展的新增长点,但由于办学体制不规范,没有实行统一归口管理,校内的教学、科研和管理等部门无序地展开内部竞争,有利益的大家争,无利益的大家推,办学质量难以保障,难以形成好的社会效益。 二、成人教育的办学定位、目标任务和发展思路 1.办学定位 坚持“立足云南、服务三农、面向基层、开放办学”的办学思想,充分发挥校内外教育资源的作用,建立和完善适应终身教育、学习型社会需要的多层次、多形式、多规格的办学模式,改革和探索现代远程教育,深化函授教育教学改革,严格教学管理,不断提高教学质量和办学效益,努力扩大办学规模,巩固本专科成人学历教育,发展专业学位成人研究生教育,积极探索境外联合办学,大力开展短期培训等继续教育,做到学历教育与非学历教育并重,确保规模、质量、效益协调发展。 2.目标任务 通过改革和努力,实现以结构调整为主线,层次提升为重点,增加办学形式为生长点,巩固函授教育,推行网络远程教育,搞活自学考试,加大大学后继续教育的发展,建设成为规模适度、结构合理、效益明显、特色突出、质量优良的成人教育办学体系。各类成人教育在籍学生保持在15000人左右。其中本科生6000人,专科生4000人,专业学位研究生3000人,各类专业资格证书培训等非学历继续教育学生2000人。 3.发展思路 一是处理好发展与速度的关系。既要做到持续发展,又不盲目追求发展速度。二是处理好规模、质量、效益的关系。应坚持规模是基础,质量是关键,效益是发展的思想来指导成人教育的发展。三是处理好办学层次与类别的关系。应在发展函授学历教育的基础上,注意拓展自学考试、网络教育、远程教育、境外联合办学、短期培训等。同时还要注意提升成人研究生等学历层次,拓展办学空间。四是处理好发展与创新的关系。在市场竞争日益激烈的今天,只求发展,不求创新,不可能有竞争力,也不可能有持续的发展,必须在发展中不断追求创新。创新应着重从观念上、体制上、项目上和服务手段上去创新。 三、成人教育的发展对策 1.深化成人教育人才培养模式改革 根据云南经济社会发展需要,加快改革成人高等教育人才培养模式。具体结合成人学员的工作实际和学习特点,遵循成人教育注重实效和少而精的教学规律,改革教学内容和课程体系,加强实践性教学和应用能力的培养,着力培养乡土型和实用型人才;要以弹性学年制和学分制教学改革为契机,完善本、专科人才培养方案,为成人教育的教学改革和成人学生的学习提供更加现代化的信息手段和更为广阔的交流平台;成人高等教育的专业教学计划要在保持相对稳定的基础上做适度的动态修订,针对成人函授教育集中面授时间短、业余学习为主、学生具有工作实践经历等特点,坚持精选教师、精选课程、精选课时、精选教材,紧密联系学员的工作和学习需求,突出应用性,精简可开可不开的课程,重点开设结合生产实际的能够学以致用的专业核心课程。坚持够用为度、按需施教和理论联系实际的原则,保证基础课,突出主干课,加强实践环节,按照学科类和专业模块式针对性地组织教学,增加应用性实践教学的比重,开展实效性的毕业设计,培养学生分析问题和解决问题的工作能力。为扩大学生知识面和突出专业学科发展趋势,适当增加选修课开设比例,拓展学生的视野,全面提高学生的综合素质。 2.合理地调整学科专业结构 紧密结合云南经济社会发展、产业结构调整和人才市场信息,根据成人教育的发展定位、特色和培养规格,整合学科优势,强化专业方向。通过加大学科专业调整力度,积极拓展非农专业,彻底改变过去专业数量多、学科狭窄的局面。同时,加大专业建设力度,树立专业品牌意识,突出专业特色,通过建设品牌专业,提升专业竞争优势,形成以农科为优势、适应市场需求、覆盖非农学科的成人教育学科专业体系。 3.改革和完善成人教育管理运行机制 通过不同类型普通高校长期以来的办学实践证明,自身积累和良性发展在成人教育管理运行机制中显得尤为重要。结合当前高等教育转型发展的趋势,普通高校改革和完善成人教育管理运行机制,应当坚持教育发展规律和遵循市场经济规则,从调动各方面积极性出发,明确各方职责与分工,兼顾学校、各学院、教师、函授站(点)各方利益。要从完善成人教育经费管理办法等方面入手,建立起能调动各方积极性和切实有效的成人教育管理运行机制。在具体管理要求上,应坚持把提高教育质量放在成教工作的首位,注意加强和突出各教学过程和环节的全面系统管理,认真抓好专业建设、学籍管理、考务管理和函授站(点)建设与管理,树立成人教育的办学品牌,保障成人教育持续健康发展。 4.改革传统函授教学模式,发展现代远程网络教学 积极筹办网络远程教育,加快现代化视听设备和现代信息技术处理设备的建设,完善成人教育管理系统软件的开发与利用,构建系统化成人教育教学信息技术平台,加强多媒体网络课件建设,改变过去单一函授教学、集中面授的传统教学模式,利用计算机、网络等现代信息技术和手段,融合传统函授教育和现代远程教育,提高教学管理效率与水平,充分发挥优秀教师、优质教学资源作用,不断提高教学质量和办学效益。 5.拓宽办学渠道,开展在职专业硕士学位研究生教育 随着云南省经济社会的发展和对人才需求的提升,报考和希望接受成人在职专业硕士学位研究生教育的生源不断增加。为了满足社会和农村基层的发展需要,加快云南农业大学在职专业硕士学位研究生教育的发展,同时提升学校成人教育的层次,成人教育学院应加强与研究生处和有关学院的合作,充分发挥成人教育的网络体系、办学经验及本专科毕业生的生源条件,积极开展成人在职专业硕士学位研究生教育。 6.加强成人教育师资队伍和管理队伍建设 为适应现代成人教育的发展,应建立和完善成教师资队伍的选拔与建设机制,提高教师的教学水平和管理水平,从而保证成人教育质量稳步提高。要选聘教学经验丰富、责任心强的教师承担成人教育教学工作,保证副教授以上教师授课率达到70%以上;要加大外聘教师人才库的建设与管理,进一步增强成人教育与社会、科研、生产、实践部门的联合,壮大成人教育教师队伍,完善教师结构;在管理队伍建设上,要坚持使用、培养、提高共同发展。各学院、各函授站(点)不仅要加强管理队伍的思想觉悟、理论水平、业务能力的培养,还要注意提升这支队伍的学历、职称和管理水平,稳定形成一支业务精干、管理有力的专兼职结合的成人教育管理队伍。 作者:周玉国 向丽红 单位:云南农业大学职业与继续教育学院 农业大学论文:农业大学教育国际化发展分析 摘要:高等教育国际化是当今世界高等教育发展的重要特征和行动。近些年,我国高等教育国际化发展成绩显著,表现为:高等教育国际竞争力逐年提高;出国留学生及留学归国人员逐年增加;来华留学的学生人数增加显著;中外办学项目增长稳步。就云南农业大学而言,其国际化办学既有成绩,也存在困难,建议通过制定教育国际化发展中长期规划等改革措施推进今后的国际化进程。 关键词:高等教育;国际化;内涵;必然;现实 全球经济一体化推动了高等教育国际化。在高等教育国际化视野下,高等学校大力开展国际交流与合作,吸收、借鉴世界各国先进的办学理念、经验、资源以及教学管理方式方法,有利于提高我国高等教育质量(包括人才培养质量、科学研究质量、社会服务质量),创建高水平大学。事实上,国际化已经成为当前高等教育发展的必然趋势,亦是高等学校改革发展的重大推动力。 一、何谓高等教育国际化 20世纪90年代,国际21世纪教育委员会报告《教育:财富蕴藏其中》提出,国际合作与交流是大学的第四大职能,是教育国际化的重要形式。这是世界性教育机构在政策文本中关于教育国际化的较早说明。1998年,联合国教科文组织《21世纪的高等教育:展望和行动世界宣言》,呼吁全世界各国必须重视高等教育国际化,认为推动高等教育国际化的重要途径是国际交流与合作。美国教育学者阿特巴赫则认为,教育国际化是指在教育目的、教学活动过程中,把国际性、跨文化的内容融入其中。在我国,早在20世纪90年代末21世纪初,陈昌贵、张民选、王留栓、卢铁城等学者就对高等教育国际化的内涵等问题有较系统的理论阐述。目前,学术界对高等教育国际化基本达成共识,认为高等教育国际化是指一个国家或地区从国际视野下来审视自身的高等教育发展状况,在此基础上引进、借鉴国际先进的教育理念、优质教育资源以及教育教学方法、教育管理水平为我所用,从而使自身的高等教育水平不断发展和提高,其目标指向是培养一批具有国际视野和国际竞争力的优质人才,产出一批具有国际知名度和影响力的高水平教学科研成果和社会服务成果。从实践层面看,高等教育国际化是指课程内容、教师发展、校本管理、教育技术、学生核心素质养成等方面有效融合国际元素,培养具有宽阔国际视野的高级专门人才。 二、高等教育国际化的必然性 (一)国际化是国内外形势发展的必然要求 一方面,党的十八届三中、四中全会提出全面深化对外开放的总体要求。会议就指出,“构建更加均衡、协调的国内开放区域格局,在提升沿海开放、向东开放的同时,大力实施向西开放,在西部地区建立一批特殊经济区,开放开发试验区、重点边境口岸,打造对外开放的桥头堡”、“扩大内陆和沿边开放”。作为经济社会发展的重要组成部分,高等教育对外开放,走国际化发展道路成是我国对外开放战略的应有之意。另一方面,近些年来国际形势风云变幻、错综复杂,处理好国际关系、发展经济,是摆在我们面前的重大问题。而教育,特别是高等教育在民间外交中历来发挥着重要作用,在一定意义上说,高等教育对外开放,走国际化发展道路有助于处理好国际关系。2014年3月,主席访问欧洲,在比利时欧洲学院演讲时提出,到2020年中欧留学生数量要达到30万人。这为我国高等教育对外开放发展提出新的要求,也为建立良好的中欧国际关系创造了条件。值得一提的是,2013年和2014年主席先后提出构建“丝绸之路经济带”“海上丝绸之路”的建议(简称“一带一路”),受到了国内外的高度重视。2015年2月,在考察云南时要求,把“云南建设成为面向南亚、东南亚辐射中心”。按照国家的要求,云南省委省政府提出要主动服务和融入中央“一带一路”战略,利用云南独特的区位优势,推动亚洲区域合作升级,建设孟中印缅经济带,打造沿边开放新高地。所有的这些,都对云南高等教育对外开放发展和国际化提出了新要求,也为高等院校的发展带来了前所未有的发展机遇。 (二)国际化是高等教育自身发展的内在要求 2010年,《国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010—2020)》(以下简称《纲要》),专门用一章的篇幅来阐述扩大教育开放,首次提出“提高我国教育国际化水平”。《纲要》指出,要“借鉴国际上先进的教育理念和教育经验,提高我国教育国际化水平。”“探索多种方式利用国外优质教育资源。鼓励各级各类学校开展多种形式的国际交流与合作,办好若干所示范性中外合作学校和一批中外合作办学项目。”事实上,高等教育国际化已成为当前的发展新潮流,不可逆转。当今时代,任何大学的发展都不能忽视、漠视甚至无视高等教育国际化。因此,国际上一些著名大学都制定了国际化发展战略。日本东京大学为了增强全球意识,提升学术与科研能力,提高国际化办学水平,专门制定了“森林计划”。实践证明,该计划加速推动了东京大学的发展。再如香港科技大学,这所创办于1991年的年轻大学,在短短24年后就成为世界排名前35的大学,可谓世界高等教育史上的奇迹。我们发现,它之所以能够在如此短的时间内跻身世界知名研究型大学行列,主要原因之一就是学校在发展战略上始终坚持国际化的办学理念,用国际化思维来推进强师资队伍建设(如全球选聘教师)、扩展学术研究空间(如瞄准国际前研课题)、开辟新的研究领域,从而使学校的综合实力和办学水平快速并显著提升。由上可见,走国际化道路正在成为多数世界一流大学的重要发展战略。 三、我国高等教育国际化基本概貌及云南的发展情况 近年来,我国高等教育国际化发展成绩显著,表现为: (一)高等教育国际竞争力逐年提高 近几年,在《泰晤士高等教育》《世界大学学术排名》等大学排名中,我国大学的国际排名逐年上升,表明国际竞争力加强。如2012、2013年《泰晤士高等教育》世界大学排名中,北京大学和清华大学都位于第50强左右。 (二)出国留学生及留学归国人员逐年增加 近几年,国际交流人员大幅度增加,如2012年,中国出国留学人员和各类留学归国人员分别达到3996万人和2729万人。 (三)来华留学的学生人数增加显著 如2012年,在华的外国学生达到3283万人。他们来自194个国家和地区,分布在全国31个省、自治区、直辖市(不含港澳台地区)的660所高等院校、科研院所和其他教学机构中学习。 (四)中外办学项目增长稳步 截至2013年1月,全国依法举办的中外合作办学项目、机构共有1780个。从合作对象国看,有英国、美国、加拿大、法国等。如我国与英国的合作项目有152个,与澳大利亚的合作项目有113个、与美国的有108个、与俄罗斯的有87个,与加拿大的有48个。中外合作办学正在稳步向前推进。就云南而言,云南省近年来高等教育的国际交流与合作取得长足发展。2013年,来滇留学生人数为3万人。云南省在缅甸、越南、老挝、意大利设立教育国际合作与交流工作处,合作共建了8所孔子学院。全省现有教育部批准的中外合作办学项目7个,其中云南财经大学5个(3个本科生项目、两个硕士项目),云南师范大学2个。当然,云南与发达地区和省份在高等教育国际化发展方面还有较大差距。今后,如何推动云南高等教育国际化发展,需要政府、高校共同谋划和推动。 四、云南农业大学教育国际化发展现状、存在的问题与对策建议 当前,云南农业大学面临“一带一路”战略与“孟中印缅”经济带建设的发展机遇,在此背景下,云南农业大学应该认真审视自身的国际化办学现状,采取相应对策,主动融入国家和云南省发展战略,推动学校的新发展。 (一)发展现状 历史上,云南农业大学是云南省最早开展中外合作办学的学校之一,但由于各种原因,目前已滞后于省内一些高校。现在,云南农业大学来自东南亚国家的留学生偏少,仅有74名,有学历生、语言生,还有少量的学分交换生。在国际农业科技推广与农业培训方面,云南农业大学与国际组织和国外大学在科研上有一些合作交流。但在学科建设、课程建设、师资队伍建设等方面,合作交流还不多,有待进一步拓展。 (二)存在的问题 (1)国际化的办学思想和理念尚未被充分认识和深度接受。(2)学校层面和学院层面缺乏教育国际化发展的规划。(3)一些部门和学院还没有充分认识到教育国际化带来的机遇与挑战,参与积极性不高。(4)教育国际化发展的激励机制和考核评价机制以及与之配套的政策和措施还有待完善。(5)外事工作队伍、国际合作与交流队伍建设水平不高,专业化管理水平有待提高。 (三)对策建议 (1)强化我校国际化人才培养的观念,有步骤、分阶段、有重点地推进我校高等教育国际化进程,如推动师生国际交流、开展课程国际化建设等。(2)大力宣传,营造国际化办学的氛围。如在校报和学报上开辟宣传教育国际化的理论专栏,举办系列讲座、专题论坛等。(3)制定教育国际化发展的中长期规划,对学校国际化发展进行顶层设计、分层设计。(4)建立健全教育国际化发展的激励机制和考核评价机制以及配套的相关政策和措施,调动全校参与国际化办学的积极性。(5)加强课程建设的国际化,如构建国际化课程大纲、开发国际化教材等。(6)加强科研与学术合作的国际化,包括科研的国际合作与交流、农业科技的国际应用与推广、与国外高水平大学共建实验室等。(7)强化师资队伍建设的国际化。为教师创造条件出国留学、进修,提高他们的教学、科研和外语能力。引进高水平的外籍教师,带动各学科的教学和科研。(8)推动生源的国际化。大力开展中外合作办学、留学生教育和跨境(境外)办学,开展本科生、研究生国际互换以及联合培养博士生、博士后和青年科研学者互换等工作,提升我校国际竞争力和影响力。(9)举办形式多样的国际论坛和国际会议,营造国际化氛围。 农业大学论文:东北农业大学兽医专业实践教学管理及效果分析 摘要 本文介绍了东北农业大学兽医专业实践教学管理情况,并进行了效果分析。兽医专业实践教学经过九五、十五,直至十二五几个五年计划的实施,基本形成了“课程实验+综合实验+临床实习+毕业实习”的实践教学体系。在此基础上通过多年的教学改革,形成了完善的课程体系、教材建设体系及教学管理方案。培养的本科生实践能力显著增强,综合素质也普遍提高,就业率达百分之百。 关键词 兽医 实践教学 改革 效果 为全面提高我国兽医从业水平,并与国际兽医制度接轨,2008年农业部推出执业兽医考试制度,要求今后从事兽医相关工作的兽医必须通过执业兽医考试,主要目的有以下几个方面:一是整体提高我国兽医理论知识水平,提高我国动物疫病防控效果;二是适应国际动物及动物产品贸易相关检验检疫要求,提高我们与国际交流专业水准;三是适应畜牧业发展需求,适应现代饲养业对兽医人才的要求;四是规范兽医从业,用专业的水准去开展工作。从国家的出发点来看,对兽医从业人员提出了更高要求,需要兽医从业人员具备扎实的基础理论知识、不断更新的专业知识和丰富的临床实践能力。对今后的兽医教育提出了更高要求,也是我们兽医专业教育面临的新的挑战,东北农业大学兽医专业教育一直注重理论和实践教学并重的教学理念,特别在实践教学中走出了一条自己的实践教学经验。 1兽医专业实践教学基本情况 我校兽医专业实践教学从九五期间通过参考国外教学模式,结合我们自己的实际情况,建立了以培养学生扎实理论知识和实践并重的教学模式,建立了“基础理论课程实验+综合实验+临床实习+毕业实习”的实验教学体系。理论课程的实验是使学生将理论知识由理性认识上升到感性认识的关键一步,因此要求学生通过课程实验对医学的理论有更加深入的理解,并掌握实践操作技能,在教学实践中,要求教师不仅仅讲授传统的实验方法,还要融入新的方法,以便使学生更加适应现代养殖业对兽医专业的要求。兽医综合大实验是制定“721”培养模式中的一个重要教学环节,在学生已经将所有基础理论课程学完之后,学生在临床实习前,开展的一个综合实验教学环节,该课程由学院统筹管理,课程由传染病诊疗综合大实验和普通病综合大实验两部分组成,以疾病为中心调整教学资源,使教学活动更接近临床实际病例,利用综合性实验提高学生对临床病例的诊疗能力。除了综合性大实验之外,临床教学实习及毕业实习是毕业前要另外完成的两个实践环节,整个实习过程时间接近一年,学生要到基层养殖场、兽医站、兽医相关研究所、兽药厂、动物卫生防疫站等单位实习,全面接触畜牧业生产中遇到的具体真实问题,并对这些问题进行分析、总结,具备解决实际问题的能力,最终培养出适应畜牧业发展需要的兽医人才。平时还鼓励学生参加社会实践调查、科创实验、拓展训练等形式的实践活动,鼓励学生提前进入社会,了解畜牧业发展需求,更好地培养学生的学习兴趣,帮助学生树立学习目标。 2兽医专业实践教学实施情况 2.1在教学内容与课程体系改革方面 以符合时代要求,符合社会发展需要为宗旨。在十一五基础上重新调整培养方案,调整教学计划各课程学时比例,教学内容重点是夯实理论基础知识、规范实验操作规程、强化综合实验能力和动手能力、提高临床实习要求和标准,形成基础课、专业基础课、专业课理论教学为主、课程实验、课程综合实验、课程实习、临床教学实习、毕业生产实习实践教学为辅的理论实践并重的教学体系。该系体在保证专业课程理论学时的基础上,加大实践教学比重,注重学生创新能力、实践动手能力及科研能力与素质培养。同时通过整合已有教学改革成果,重视对学生创新能力、实践动手能力和创业意识的培养。在此基础上强化课程建设,目前学院有13门精品课程,其中国家级精品课程3门,省级精品课程4门,校级精品课程6门。 2.2在教材建设方面 积极申报立项或参与国家级及省级规划教材,十二五主编或参编教材16部,其中国家级规划教材9部。2013年全院获得农业部教材办批准新编和修订主编教材7部。除个别课程外,大多数课程使用近3年内编写出版的十一五和十二五规划教材。 2.3在教学管理方面 以全面服务教学为宗旨,制定完善教学管理文件,逐步实行电子档案管理体系。对教师管理,要求教师严格执行学校及学院下发教学文件,教学评价排在后面的教师要进修提高。在实践教学管理方面学院制定一系列教学管理文件,主要有实验动物从业人员资格证、高等学校教师岗前培训证、东北农业大学动物医学学院本科生实验原始记录本要求标准、实验室安全管理制度与实施细则及实验相关标准操作规程汇编、动物医学学院文件关于购买实验动物及开展本科教学相关要求文件、东北农业大学动物医学学院教学科研管理文件汇编、实验动物废弃物存放登记表、东北农业大学实验实践教学管理文件汇编、东北农业大学易制毒化学品使用管理记录等管理规定,全面规范实践教学全过程。对学生的管理,除执行学校的相关教学管理文件外,学院根据自己的实际情况制定兽医专业自己的教学管理文件,特别在实践教学方面,制定详细的实习文件,包括实纲、实习内容、实习安排、实习规范;实习日志、记录、临床病例报告、论文撰写格式与规范等。在档案管理方面,实行纸介与电子档案同步保管的文件管理制度。建设配套了专业电子档案室,保存自2011年起全院所有档案文件,针对黑龙江省重点专业十二五专业建设方案,每学期都要更新,同时由主管院长亲自负责,成立了以实验技术人员对教研室主任负责的全院电子档案资料收集整理队伍,保证专业建设信息的畅通。在安全管理方面制定实验动物从业人员资格证管理制度、东北农业大学动物医学学院本科生实验原始记录要求标准、实验室安全管理制度与实施细则及实验相关标准操作规程汇编、动物医学学院关于购买实验动物及开展本科教学相关要求文件、东北农业大学动物医学学院教学科研管理文件汇编、实验动物废弃物存放登记表、东北农业大学实验实践教学管理文件汇编、东北农业大学易制毒化学品使用管理记录等一系列安全管理文件,确保教学安全有序进行。在合作办学方面积极探索多渠道办学,目前和北京生泰尔有限责任公司、哈尔滨兽医研究所、沈阳和丰牧业有限责任公司、绿达森药业有限责任公司进行合作,实行对口培养,如生泰尔班就是成功合作的典范,十三五期间将继续深化合作办学方式方法,探讨有效办学模式,为企业定向培养专业人才。 3对我校实践教学管理实施效果分析 学生基本理论与基本技能明显提高,通过严格教学过程管理、教学硬件和软件建设、师资队伍建设和培养,实践教学平台的搭建,兽医专业培养的学生基本理论知识扎实,实践动手能力较强,分析问题与解决问题能力提高明显。主要表现在每年兽医专业学生几乎是100%就业,全国各地的高等院校和科研院所积极联系我院要求推荐报考该单位研究生,用人单位提前来我院招收毕业生,用人单位对本校培养的兽医专业人才质量给予了较高的评价,对学生在创新能力、专业素养方面给予了肯定,主要表现在以下几方面:首先政治方向正确,热爱岗位工作,具有独立解决问题能力,也有很强的团队协作意识,能很好地融入工作单位的协作环境中;其次专业知识掌握得十分扎实、知识面广、动手能力强,能适应不同工作岗位需要,具有远期发展的可塑性。最后是学生悟性高、接受新鲜事物快,具有较强的开拓创新精神。 此外十二五期间学生20余篇。参加各级、各类比赛获奖68人次,其中国家级比赛获奖27项。申报东北农业大学科创基金26项,获专利1项。从历年学生参加各种比赛、科创基金、社会实践及就业情况来看,学生具有以下几方面的特点:学生对专业基础知识的掌握十分扎实,在工作岗位或临床实践中能够灵活运用专业知识;另外学生具有很强的实践能力,不仅理论功底深厚,还具有很强的动手操作能力,很多用人单位对我学院的毕业生评价较高;最后一点是学生在单位总体发展较快,短期内能够承担重要任务,这些都归因于他们良好的培养背景。 4今后实践教学的发展任务与方向 通过对我校兽医专业前些年教学发展经验的总结,以及对培养过程中存在不足的分析,为更好适应现代畜牧业对兽医人才的需求,今后的教学管理工作应着重做好以下几方面工作:在教学管理中更加重视实验、实践两个教学环节,夯实实践能力基础;制定更加合理的教学管理制度和效绩评价体系,调动教师积极性、引导学生重视实践学习环节;大力进行资源整合、建立开放共享机制,打破原有部门问的封闭思维模式,把教学资源整合到一起,提高各种教学资源的利用率;凝练本校的教学特色、充分挖掘自身优势,立足本地区畜牲业发展的实际情况,制定更加完善的实验实践教学体系。 农业大学论文:农业大学电子信息工程专业应用自主学习理论改革传统教学模式的研究 摘 要 根据新时期高校教育教学的要求和研究生教育的需要,结合自主学习理论,文章提出了在农业大学电子信息工程专业的自主学习研究,实现学生的自主学习,全面提升学生的创新和创造能力,实现教学模式改革的创新,完善教学方法,实现教学内容。 关键词 电子信息工程 自主学习 大学教育 自主学习理论是目前教育研究领域比较热点的研究内容,在大学本科教育中有着无可比拟的优势。相对于中小学教育,大学教育更多的是强调培养大学生的主动性、创造性和自学能力,这也是未来社会竞争和国家竞争对大学生的要求。面对着实现国家富强民族振兴的伟大历史使命,大学教育模式的改革迫在眉睫,培养出具有创新精神的新一代大学生是摆在我们面前的一个难题。 自主学习不但对大学生的学习成绩有帮助,而且是学生个体终身学习和提高的基础,是学生完善自我性格和人格的一个有效的手段,是一种创新形式下的高级学习,学生有意识的通过自身调节来明确教学目的,组织教学内容,完成学习任务。学生在自主学习的过程中不断完善自己,提高学习能力,掌握学习方法,改善知识结构,最终成长为拥有自主学习能力的学习者。当然,目前的大学教育中,自主学习还没有得到全面的应用,传统的课堂教学模式还是主流。但是越来越多的人已经意识到,不进行自主学习的教育实践是不行的,尽管有种种认知和形式上的障碍,同时人们的意识还不是非常明确,所以大学的教育教学模式急需改革。当然传统教学模式也有其优势,我们进行大学教育教学改革是要立足于现有教学成果的基础之上,吸收先进教学理念,为我所用。为了提升我国高等教育的质量,我们必须对农业大学电子工程专业自主学习模式进行研究,这对提高农业高校大学生的学习能力具有重要意义。 1 自主学习理论 自主学习是指学生自己来控制学习内容、学习方法和学习进程。但是,这并不意味着学生完全通过自学来完成自己的学业,而是强调必须以学生本人为学习主体,发挥学生的主体意识,激发学生的主观能动性,培养学生的自学能力,有效地利用学校和社会的各种资源,以我为主,激发潜能,是与被动学习相对应的一种学习模式。自主学习模式并不是简单的自学,它是更大的一个教育范畴。 它可以分为三点:一是对自己的学习任务进行预先规划和安排,做好总体设计;二是自己对自己的学习结果进行监督、考核和评价,做自己学习的主考官;三是自己对自己的学习过程进行控制、调整和完善,不断通过学习实践来改进自己的学习。针对不同研究者的出发点不同,对自主学习的定义也不可能一致。 Zimmerman对自主学习的定义进行了系统的总结和归纳,提出自主学习应具有的三个特征:(1)强调在学习中的自我认知、自我指导和自我计划等方面的自我调节策略的运用;(2)强调自主学习是能够进行自我控制学习方向的反馈循环过程,认为自主学习者能够完全根据自己的学习方法和路径进行学习,并且根据学习过程中的反馈不断反复调节自己的学习路径;(3)强调自主学习者应该明确如何使用学习方法和策略,并且根据具体的学习实践做出正确的反应。① 自主学习能力是学生们在自主学习活动中所表现出来的一种能够综合运用各种手段和资源进行自主学习的综合能力。具有自主学习能力的学生有强烈的好学精神,能够运用比较科学的学习技术和方法,及时准确地安排自己的学习活动。善于思考,积极主动,勇于攀登科学高峰,敢于解决困难,在学习中表现出强烈的求知欲和进取精神。② 大学教育的改革,就是要发挥大学生学习的主体作用,挖掘大学生自主学习的潜能,从而提高教育教学质量。自主学习能力的培养,在未来的本科教学过程中占据越来越重要的地位,考试方式的导向作用对于培养自主学习能力至关重要。本科教学的课程不同于一般知识型课程,通过探讨以自主学习模式的方法改革,可以更好地培养学生能力。③ 2 自主学习理论在农业大学电子信息工程专业的具体教学实践 电子信息工程作为信息技术领域中的主干专业,主要研究信息产生、信息传送、信息处理与信息应用等方面的理论、技术和工程问题。电子信息工程专业是一个应用性非常强的专业,直接面向生产和技术实践。因此需要我们非常重视专业培养当中的实验和实践教学,通过实验和实践教学使本专业学生掌握基本的技术开发和工程实践能力,能够独立地完成与电子信息设备系统的生产、设计、开发、集成和运营有关的技术和管理工作。 农业大学的电子信息工程专业的教学工作直接面向农业信息化和自动化的创新实践的前沿工作,特别是对电子信息在农业现代化建设中围绕安全可靠、整合先进的信息化理念、综合利用信息技术、推进现代农业技术创新发展有着重要的意义。因此在教学模式上与一般工科院校有明显的区别。 随着自主学习理论的提出和兴起,很多研究者发现自主学习模式能够培养学生的自我学习的能力,完善健全人格,培养学习兴趣,树立学习心理。本项目在这些研究的基础上对农业大学中的电子信息工程专业基于自主学习理论的课堂教学模式的改革和创新进行了研究。自主学习模式的特征主要有内容的开放性、学生的平等性和过程的自监督性等。该模式下的学习者的学习活动呈现出明显的自我导向特征,要在实际的课程教学中构建自主学习的新模式,首先必须建立开放的课堂环境,使学生们能够自主地进行学习活动,自主地安排学习内容和进度,自主发挥他们的想象力和创造力。其次教师必须转换角色,减少对学生们的干预,从一个主导者转变为监督者、辅助者和引导者,相信学生。教学实践证明采用自主学习模式进行学习的大学生比传统教学模式下的大学生具有更高的学习热情和更好的学习效果。本项目研究结果结果可以为农业大学电子信息工程专业本科教学模式改革创新提供有益的借鉴和参考。 3 自主学习应遵循的基本策略和方法 一是要培养学生的主动性。也就是学生在进行自主学习前,必须要明确教学的目的和任务。必须要明确自己的学习和研究方向,否则就会像没头的苍蝇一样乱碰乱撞,浪费时间和精力,反而还一无所获。因此,对于教师来说,必须在自主学习前确定和规划好选题,明确教学目的,规划教学任务,一定要让学生明确自己的学习方向,做到有的放矢,目标明确。同时,教学内容应该有教育性,能让同学们知道主要是解决什么问题,同时寓教于乐,让同学们产生兴趣,从而激发主动进行学习的欲望,达到教育目的,提高学生的认识。 二是要注意培养学生的独立性。新课程要求教师充分尊重学生的独立性,正确引导学生发挥自己的独立性,从而培养学生独立学习和独立解决问题的能力。自主学习之所以和传统的课堂填鸭式教育不同,在于它主要是激发学生们的主动性和创造性,让学生根据教学目的,自由地选择教学内容和学习方法,根据自己的实际情况拟定个人的教学计划,在老师的辅助帮助下,主要通过自己的能力进行学习和实践,一定要通过个人的努力来完成教学计划,不能还象过去那样过分依赖于老师,要运用自己的头脑,发挥主观能动性,科学合理地规划自己的学习,实现学习的目的。 三是要培养学生们的自控性。所谓自控性,实际上就是学生们自己控制自己进行相关学习的能力。传统的课堂教育,对学生的自控性认识不足, 所以老师既是课堂的讲授者,同时也是课堂的组织者,还是课堂的秩序维护者。所以,学生们只能日复一日地被动学习。新的教学模式赋予了学生学习的自主权,使他们成为了学习的主人,当然,学生自主学习习惯的养成和自主学习能力的培养是一个持续的过程,所以在这个过程中,教师一定要注意培养学生的自控能力。教师作为课程的组织者和监督者,一定不能对学生的学习放任自流,但是也不能包办代替,一定要取得平衡,关键是针对学生特点,预测在某个阶段可能出现的一些问题,提前做好应对措施。应随时把握学生思想的脉搏,根据典型问题,有针对性地确定课题内容,依靠学生发挥自控性,积极主动地进行学习。 四是要遵循客观规律,循序渐进,水到渠成。要充分相信学生的学习精神,但是也要估计到学生的学习能力和学习心理。学生在学习中容易因为眼前的困难和挫折而丧失学习兴趣和信心。因此,教师一定要科学设计教学内容,谆谆善诱,步步深入。一定不要拔苗助长,或者撒手不管,否则,很容易让学生产生挫折心理和畏难情绪,进而影响自主学习的进行。一定要注意学生的情绪变化,多做思想工作,善于引导,要善于观察,善于发现带有普遍性的问题,并在学习实践中注意解决这些问题。教学内容一定要由简入难,学习内容不要过多,要渐入佳境,使学生树立信心,激发他们的斗志,顺利地完成教学任务。将理论和实践教学活动实现统一,使课堂教学将学习、实验和实践融为一体,把学生的学习过程和工作过程紧密结合起来。 4 对未来教育教学的思考 要真正实现教学模式的改革与创新,首先要转变教师的教学观念,更新教师的教学理论,改变教师的教学习惯。课堂教学并不是目的,更重要的是要培养学生自主学习的思维和能力,使大学生实现从“让我学”到“我要学”的学习思路的转变。使大学生培养起自我学习、自我完善的能力,培养他们的健全人格和优良的学习品格,树立终身学习的观念,不断挑战自我,完善自我,勇于攀登科学高峰,实现自身价值。在自主学习模式的建立中,对教师提出了更高的要求,教师要有丰富的教学经验和教学技巧,要不断引导学生进行自主学习,要有良好的沟通技巧和教学经验,要帮助学生培养自学能力,纠正他们在学习中出现的各种问题,要有沟通能力去解决自主学习模式实施过程中的一系列难题,实现学生的成长和能力的培养。 农业大学论文:新疆农业大学教师评学体系构建及评价结果分析 【摘 要】 本文以新疆农业大学为例,介绍了教师评学评价体系的构建及教师评学评价结果分析情况。认为,该校教师评学评价指标科学有效,评价方式操作简便,评价组织体系健全给力,具有一定的借鉴意义。同时指出,评价结果反映了任课教师对每个班级的学习状态的满意程度,学生在学习中存在的问题与不足,为学校提高教学质量,促进教学及管理的改革提供了有力依据。 【关键词】 高校;教师评学;体系构建;评价分析 从世界各国教育管理体制的发展来看,教育管理权限下放是当代教育改革的一个重要趋势,而在这一过程中,建立教育保证体系是在学校有较大自主权的时候,政府能够控制教育质量的有效手段。教师评学研究由此发端,成为世界高等教育管理研究的新热点。美国作为西方发达国家的典型代表,已经成为世界上高等教育最发达的国家,也是第一个开展高等教育教师评学的国家。经过近100多年的理论研究与评估实践应用,美国高等教育教师评学制度已经发展得相当科学、有效和规范,在高等教育评估方面取得了丰富的值得借鉴的经验。 教师评学是任课教师对所任课程的班级学生学习情况做出的基本看法和整体评价,是学校进行教学质量监控的重要组成部分。开展教师评学不仅是教学评估的重要内容之一,也是有效收集有关教学一线信息的途径之一,同时也是广大教师更加关注学风状况、促进积极主动学习的有效渠道,对提高人才培养质量具有重要意义。 教师评学体系的构建及实施的根本目的在于有效地利用评估学习效果和学习态度为手段,发挥评估过程中鉴定、诊断、导向和激励等功能,通过鉴定,以一定的指标体系衡量学生是否达到了规定的培养要求,通过评估指数的显示和现象的诊断,找出学生学习过程中存在的不足和问题,通过激励和激发学生内在的学习动机和学习热情,培养积极主动学习的习惯,从而培养学生创新求实,全面发展,功底深厚,基础扎实的高素质人才,同时从学生学习状态与效果上反映教学和管理中存在的问题与不足,促进学校有针对性地进行整改,推动教学改革和管理改革的深化。 一、教师评学评价体系的构建 在不断更新教育理念,提倡素质教育和创新教育的大环境下,学校结合自身实际进一步完善本科教学质量保障及监控体系,推动教学改革,提高本科教学质量,以全面提高教学效果,以及更加准确地了解和把握学生的学习状况,在“学生评教”的基础上,建立“教师评学”制度,实现了教学活动的双向评估。 1、评价指标科学有效 教师评学评价指标的确定不仅决定了教师评学工作的科学有效性,同时关乎着评价结果是否在教学工作中具有导向作用。本着以上原则结合本校的实际,设计了《新疆农业大学教师评学综合评价表》,评价指标主要涵盖学习态度、课堂行为、纪律状况和学习效果四个方面,十个具体二级指标。 2、评价方式操作简便 为了加强评价体系的可操作性和简便性,采用网上评价的方式,在教务系统上架构教师评学体系模块,做好基础数据的链接和导入,任课教师通过自己的职工号和密码登陆系统,完成本学期对所教授课程的班级评价,所有教师评价结束后系统完成数据的统计汇总。 通过实践发现该体系操作简便,具有较强的可操作性和合理性,为教师掌握学生学习状况、进一步改进教学方法,增强教学效果起到了一定的推动作用。 3、评价组织体系健全给力 由教务处教学质量科制定教师评学的实施方案,负责教师评学工作的组织实施及评价结果的统计、分析、总结、反馈,各学院、系部作为反馈信息的接收者和有效信息的利用者,使过程评之可行,结果评之有用。 二、教师评学评价结果分析 以某一学期为例,对评价结果进行统计分析,全校应参加评学教师778人,涉及2864门次课程,实际参加评学教师643人,涉及2456门次课程,参评教师比例为82.65%。此次评学共评价4180个班次,被评价行政班级380个,覆盖了全校所有在校班级。 任课教师主要从学习态度、课堂行为、纪律状况和学习效果四个方面10个小项对所教授课程的教学班进行评价,10个小项每项满分10分,总评满分100分。 1、一级指标各项评价情况 从学习态度、课堂行为、纪律状况和学习效果四个一级评价指标来看,各教学单位的教师对教学班级各项指标评价平均分均在80分以上,优良率100%,但综合得分90分以上只有一个教学单位,优秀率为5.26%,各项一级评价指标教师对学生的纪律状况满意度最高,平均得分为89.73,优秀率为63.16%;其后依次为学习态度88.19和课堂行为86.95,优秀率分别为26.32%和10.53%;而对于学生的学习效果情况,各教学单位教师的评价则均为良好,平均分为84.15,由此说明,学生在学习效果上还未达到任课教师的期望值,任课教师认为学生在学习效果上有待进一步努力和提高。 2、二级指标各项评价情况 根据十项二级指标评价结果来看,教师对指标第8项的学生上课出勤情况满意度最高,认为学生出勤率较好,因非正式组织的集体活动冲击课堂教学行为较少;其他九项指标评价均为良好,其中指标第10项的学生学习探究意识和创新能力等方面的评价分值最低,由此可以反映任课教师认为在学生学习过程中缺乏自己的独立思考,对学习内容的探究和创新意识不够,与此同时在实践过程中的应用能力也有所欠缺,在以后的教师教学和学生学习的过程中需引起重视。 评价结果反映了任课教师对每个班级的学习状态的满意程度,学生在学习中存在的问题与不足,教师的“教”与“学”有机结合的效果,同时可以发现和评价教学管理中存在的某些问题,对今后从严肃课堂纪律、加强专业和课程建设和合理制定教学计划等教学管理及学生工作管理方面为学校提供一定的参考依据,与学生评教相得益彰,实现以评促改、以评促管、以评促建、评建结合、重在提高的目的。 农业大学论文:东北农业大学分营:奇妙的克隆技术 东北农业大学分营以传播科学知识、科学思想、科学方法和提高青少年科学素质为己任,旨在引导青少年了解前沿科技知识,品味大师成长历程,感悟科学精神道德,立志勇攀科技高峰,为培养全面发展的高素质创新人才打下坚实基础。科学营精心策划组织了一系列富有鲜明特色的营队活动:“东农讲坛――中国工程院院士蒋亦元教授讲述当下的现代农业科技热点”;“人文讲座――专家教授为学生普及人文科学的基本知识,提高学生的人文素养”;“科技支农实践,果蔬、植物辨识等农业技术实践”;“体验食品原材料配制、食品烘焙、酸奶制作”;“奇妙的克隆技术”。小营员们还走进黑龙江垦区,参观黑龙江省科技馆、国家大豆工程技术研究中心、国家乳业工程技术研究中心、国家重点实验室、现代农业科技园区等,感受现代农业科技的无穷魅力。 活动简介 本次活动名称为“‘奇妙的克隆技术’实践体验”,实验内容为“猪卵母细胞体外成熟培养”。猪卵母细胞体外成熟培养是指将供体细胞核移入到去核卵母细胞内,在卵母细胞胞质的作用下,经过激活形成重构胚的一种技术。 奇妙的克隆技术实践体验专门邀请东北农业大学胚胎工程实验室主任、教育部“新世纪人才”支持计划入选者、“龙江学者”刘忠华教授为营员作了“克隆、干细胞、基因编辑和生物医学革命”的生命科学专题科普讲座,让营员们更好地了解生命科学及胚胎克隆技术领域的相关知识。 东北农业大学生命科学领域的专业优势为活动提供了坚实的实践保障。多年来,东北农业大学生命科学学院利用动物胚胎工程技术、植物生物技术和微生物工程技术为农业重大问题提供理论保障和技术支持,为国家培养和输送了大量生命科学领域高素质、高层次人才。学院拥有农业部转基因生物产品成分监督检测测试中心、生命科学与生物技术研究中心、黑龙江省农业生物功能基因重点实验室、中加农业生物技术研究中心等。刘忠华教授等人获得了国内首例成体体细胞克隆猪和首例绿色荧光蛋白转基因猪等科研成果。在华人取得的世界首例克隆哺乳动物研究中,东农学子约占30%。生命科学学院堪称培养“国际胚胎工程精英的摇篮”。 活动实施方案 为了更直观、更具体地了解生命科学领域的前沿技术,学习克隆、干细胞、基因与生物医学基础知识,营员们在生命科学学院胚胎工程实验室利用体视显微镜观察猪卵母细胞,并用自己制作的“口吸管”进行提取。通过观察,显微镜下的卵母细胞结构清晰可见,且具有较强的观赏性。实践体验用营员们最大限度可以接受的教学方式,帮助他们走进生命科学,将严谨的理论与趣味的实验相结合,这也是学校针对营员设置科学体验活动的重点与特色。 实验名称 猪卵母细胞的提取、转移及体外培养。 实验目的 利用猪卯母细胞学习了解并掌握克隆技术中的细胞抽取及转移方法。 了解猪卯母细胞体外成熟技术并利用体视显微镜观察猪卯母细胞镜下形态。 实验仪器 体视显微镜、二氧化碳培养箱。 实验步骤 制作口吸管并练习使用。 用配有18号针头的lOmL注射器抽吸卵巢上3~6iilin的卯泡内的卵泡液,将抽取液放于15 mL离心管中,37℃水浴静置。 静置后弃去上清,加入HEPES重悬沉淀,再静置15min,重复3遍。 将重悬液放入直径90mm的塑料培养皿中,在体视显微镜下,用口吸管挑选卯丘细胞包裹3层以上、胞质致密且均匀的卵丘细胞-卵母细胞复合体COCs,用HEPES洗涤3遍。 转入培养箱中(饱和湿度、39℃、5%CO2)至少已经平衡2h的培养皿中的成熟培养液滴内,用胚胎级矿物油覆盖;然后转移到成熟培养液中继续培养。 活动效果 奇妙的克隆技术实践体验让营员们了解了生命科学的基础知识,向全体营员进行了生命科学展示。在活动过程中营员们结合自己掌握的生物学知识,根据教师的指导,透过体视显微镜真切地观察猪卵母细胞,并利用二氧化碳培养箱进行体外成熟培养,整个实践体验活动有序进行,营员们在实验过程中对奇妙的克隆技术产生了浓厚的兴趣。 此次奇妙的克隆技术实践体验活动寓教于乐,知行合一,在营员了解生命科学知识的同时使科学营活动充满乐趣,为科学营的开展塑造了良好的精神风貌。此项活动,成功为全体营员搭建了生命科学实验研究的平台,为广大青少年普及了科普知识,让营员们意识到原本看似遥远的科学研究、科研实验并不是遥不可及的。活动培养了营员们“学科学、用科学、爱科学”的意识,履行了高校服务社会的职能。实践体验活动引导营员们崇尚科学,激发了营员们对科学的兴趣,鼓励营员们立志从事科学研究事业,培养营员们的科学精神、创新意识和实践能力。 “令我难忘的,当然还有科学营最耀眼的明珠――科学精神,我们听取了有关农业前沿科技的多个讲座,也参观了学校多个重点实验室,亲自进行了实践体验,亲手做出了食品,看到了真的卵细胞,我们还参观了科技馆和市农科院。这些经历让我发现,科学并不是枯燥的,我不仅得到了新知识,还在探索中收获快乐,收获友谊……不会被遗忘的,还有东北农业大学分营全体营员和东农科技之梦,通过科学营之旅,我们有理由相信,现代农业科技使我们的科学越来越好,农业大学也将是我们今后报考的重要选择!我们会将友谊牢记在心,将青春与理想献给科学,为民族振兴,为科技强国‘中国梦’携手奋进!” 农业大学论文:青岛农业大学校园快递问题及对策研究 [摘 要]随着电子商务的迅猛发展,高校校园快递需求的不断增长是必然的,给广大学生的生活提供了极大的便利。文章首先介绍了青岛农业大学校园快递的发展情况,并对其分布、日工作量、人员结构、人员工资、派送方式等进行具体分析,而后展开市场调研,针对以青岛农业大学学生为对象的调查问卷以及对商家的采访进行分析,找出阻碍青岛农业大学校园快递发展的问题,并提出相应的解决对策。 [关键词]青岛农业大学;电子商务;校园快递 2015年“双十一”当天,阿里巴巴再次刷新单一电商平台单天交易的世界纪录,其旗下各平台总交易额达到912亿元。可见,现在互联网是大趋势。学生是受网络影响最深的群体同时也是最先掌握新科技的群体之一,随着越来越庞大的学生群体加入网购阵营,高校校园对快递的需求也越来越旺盛。数据显示,在我国网民中,学生群体所占的比例最高,为25.2%。这一现象在为高校校园快递带来发展机遇的同时,也带来了困难和挑战。 1 青岛农业大学校园快递发展现状 高校校园快递是为了满足市场需求而蓬勃发展起来的各大快递公司在高校校园内所经营的收发邮件的业务。青岛农业大学校园快递就是在这样一个背景下蓬勃发展起来的,其基本发展情况从以下五个方面概述。 1.1 快递点的分布 青岛农业大学校园快递的种类还是比较齐全的,除了包括各大快递外,还有菜鸟驿站、智能储物柜等,其分布如下: (1)固定快递点。青岛农业大学分为东苑和西苑,其中东苑的快递点分别位于:韵达(润兴一楼);顺丰(润兴前垃圾站旁);圆通(海都一楼皮皮茶饮);中通(海都负一楼书店);申通(海都北门);汇通、国通、天天(九号楼前东苑开水房);中国邮政(五环体育场旁);京东(海都负一楼台球桌旁);另外,海都负一楼小商店中还有很多如宅急送、快捷快递、铁通等小快递。西苑的快递点分别位于:天天(学苑商场天天数码内);圆通、申通(学苑商场群星数码内);中通(西南叁自选餐厅内);韵达(颐海苑餐厅内)。 (2)菜鸟驿站。东苑还有菜鸟驿站位于海都餐厅(百世邻里点),所谓菜鸟驿站是由菜鸟网络牵头,建立面向社区和校园的物流服务平台,为网购用户提供包裹代收服务,致力于为消费者提供多元化的“最后一公里”服务。 (3)智能储物柜。青岛农业大学的智能储物柜有两个:一个是中国邮政位于东苑五环旁边;另一个是在西苑学生澡堂旁边的速递易。 青岛农业大学校园快递分布 资料来源:根据青岛农业大学地图整理。 由下图可以看出,在青岛农业大学中,东苑的快递点要远远多于西苑,这就造成了西苑同学十分不便。以上所述均为有固定快递点,而还有一些,如唯品会、当当等都是在东苑三号楼前,没有快递点,这种情况对东苑同学都非常不便,更不必说西苑了。 1.2 人员结构状况 这些固定点的工作人员除了承包此点的人外,一般是大一、大二的在校生利用自己的课余时间勤工助学。平时不忙时大约两个学生,中午或者晚上一般需要四个学生甚至更多。 1.3 日工作量情况 (1)非固定快递点。如唯品会等在三号楼前临时派送,一般每天30~50件快递不等,若遇到“双十一”“双十二”等则增加一倍甚至两倍。 (2)固定快递点。通过询问韵达的工作人员,得知一般淡季一月1.7万到1.8万件快递,旺季一月2.6万到2.7万件;相比于这两者中国邮政则逊色许多,其工作人员表示平均来说一天50件左右。 (3)菜鸟驿站。申通的工作人员表示他一天有700~800件快递,而整个菜鸟驿站(即中通、圆通、申通)一天总共有1800~2000件快递。 (4)智能储物柜。东苑的中国邮政智能储物柜,几乎每天都会有人使用,但使用的次数屈指可数。西苑的速递易智能储物柜尚未使用。 1.4 快递派送方式 (1)非固定快递点。对于没有固定快递点的就是由快递公司派专人派送,电话通知时间地点来进行领取。 (2)固定快递点。对于有固定快递点的就由点的工作人员,首先将快递单按照运单号或电话号码排次序,然后将快递按照快递单的顺序进行整合分类,等到学生们取快递时只需根据运单号或电话查找快递单,再根据此找到快递。 (3)菜鸟驿站。青岛农业大学的菜鸟驿站并没有完全实现其作用,分为菜鸟驿站中通、圆通、申通店,学生的快递还是需要到不同地方去取。 (4)智能储物柜。就中国邮政而言,学生有想要取件的可以24小时随时使用,使用时只需输入密码即可取件,并且是免费存放12天,超过12天则会电话通知取件并且收取一定费用。青岛农业大学邮政智能储物柜尚没有寄送服务。 1.5 人员工资情况 通过对韵达快递的工作人员的采访,得知他们的工资8元钱一小时,时间比较自由,一般每天工作两小时以上,没有固定的时间点,可以根据自己的时间进行安排。 2 青岛农业大学校园快递存在的问题 通过对青岛农业大学学生关于校园快递满意度的问卷调研,以及对学生使用频率较高的韵达快递、使用频率较低的中国邮政、菜鸟驿站以及没有固定快递点的快递进行采访。发现了青岛农业大学校园快递面临的诸多问题。这一类问题若得不到妥善解决,势必会阻碍校园快递业的发展。 2.1 派送“最后一公里”问题 2.1.1 学生无法按时取件 首先,青岛农业大学至今仍然存在快递员“摆地摊”现象,不仅影响校园秩序,而且加上很多时候学生不在学校或不方便收取快递,更加降低了快递的派送效率。其次,由于要求取快递的时间与学生们学习、午休、兼职等时间发生冲突,导致学生不能在规定时间内取件。 2.1.2 快递宣传力度不足 首先,学生们对智能储物柜的认识不深,很多学生不仅不会使用,而且对青岛农业大学唯一的储物柜也未从听说,可见其宣传力度还不够。其次,青岛农业大学的一些小快递,位置比较偏僻,有些同学根本不知道它的具体位置。最后,有些同学不标明快递地址是东苑还是西苑,使快递员在东、西苑均有该快递时,派送混乱。 2.1.3 快递场所分布分散 有的学生购买物品较多需要同时取2份以上快递,而快递点又分布在不同地方,加上高峰期排队不能及时取到所有快递,给双方均造成不必要的麻烦,且不说快递一个在西苑一个在东苑,哪怕是住在西苑的同学要去东苑拿快递,都是一件很麻烦的事。 2.2 服务质量问题 2.2.1 快递服务效率、态度有待提高 就其效率来说,工作人员无法长期从事这一工作,不断更换新的工作人员,导致工作人员经验不足,其效率难以提高。有的快递工作人员由于工作不认真造成短信的发错或者漏发,甚至直到几天后学生们上门来找才意识到自己没有通知到。就其服务态度来说,高峰时期一时忙碌找不到快件,态度较为恶劣,而就其服务想要投诉也投诉无门。青岛农业大学大部分快递点都不提供小刀、胶带、垃圾桶等,造成快递点周边四处都是袋子纸壳,十分破坏校园环境。 2.2.2 快递服务种类有待增加 就其服务种类而言,青岛农业大学学生对快递多样化业务的需求远远大于供给。青岛农业大学虽然快递点众多,但是其业务一般只有收发快递而没有其他业务,业务内容过于单一,面对青岛农业大学如此庞大的市场,单一业务是无法满足学生们的需求的。此外,对于商家来说,仅仅提供单一服务无法吸引广大学生这一消费群体,从而有碍于其蓬勃发展。 2.3 快递安全问题 从收件方面来说,可能面临的信用问题有:由于派件人员在相当忙碌时没有查看校园卡等相关证件而使得某些学生浑水摸鱼;校园快递一般都是核对完基本信息后直接签收,因此若有快递损坏,那么卖家完全可以说已经检查无误才签收而拒绝赔偿;代收快递丢失或损坏,责任归咎给谁学生们不得而知。从寄件方面来说,可能面临的信用问题有:一些不负责任的工作人员不检查甚至不询问直接寄送学生物品;存在不道德的快递人员私自拆开学生所寄物品,侵犯学生隐私;寄件过程中任意抬高价格,造成学生们的不满,降低其信用。 3 促进青岛农业大学校园快递发展的对策 在日趋激烈的网络环境下,校园快递作为大学生活必不可少的一部分,上述的问题在发展过程中不断显现,现为促进青岛农业大学校园快递的发展提出有效的改进对策。 3.1 多样化解决“最后一公里”问题 3.1.1 推广智能储物柜 对于“摆地摊”的快递员而言,他们每天送的快递并不多,因此若设立智能储物柜则会方便许多,物流配送人员在配送时时,若方便领取则领取,不方便领取则可以使用智能储物柜将快件扫码,存放在储物柜里。但是其成本较高,所以不仅需要智能储物柜与快递公司能良好的合作,更重要的是需要足够的学生使用,很多同学都表示希望有自提自取服务,但是我校已经有的中国邮政储物柜知道的却寥寥无几,因此智能储物柜的宣传是非常有必要的。 3.1.2 推出“送货上门”服务 针对青岛农业大学学生的需求――如某些学生希望交纳一定费用然后将快递送货上门,青岛农业大学可以建立一个专门派送快递的小队伍,卖方雇用派送人员,买方额外支付一定费用,这样不仅可以部分免去高峰时期的拥挤,而且还为那些无法及时取快递的同学提供便利。当然,这种配送模式首先要得到学生们的首肯,即愿意支付一定“跑腿”费用,同时也要得到快递点的支持,即愿意提供配送工具及一定薪酬。 3.1.3 整合校园快递场所 青岛农业大学的快递点非常分散,学生取两个以上的快递很麻烦,因此对快递点的整合是非常有必要的。例如,东苑比较常用的申通和韵达快递相距要走10~15分钟,而西苑和东苑大约需要走半个小时之久,如果加以整合,在东苑和西苑分别设立一个快递整合点,那么对双方都是有利的。为了使整合后的快递点高效运作,这就要求同学们在收发快递时表明东、西苑,便于配送。 3.2 完善服务质量,提高服务水平 3.2.1 提高工作人员服务效率,改善服务态度 首先,在对快递工作人员进行招募的过程中,应该提高工作人员的聘用标准,加大对工作人员的培训力度,可以实行差额工资制,并对长期工作的员工提高工资。其次,各个快递点周边也应该配备好小刀、胶带、垃圾桶等,方便同学们及时拆取快递且不恶化校园环境,完善校园快递服务质量。另外,学校应定期对各个快递点进行检查,按月评选“服务最优快递”并予以表彰。引导物流、电商等相关专业的学生积极到快递点进行实习,相关专业的老师也应该积极指导,为校园快递献计献策,促进学生们知识的积累和运用。 3.2.2 提供校园快递特色服务 青岛农业大学校园快递除了提供日常的取件寄件的单一业务外,还应提供如寒暑假寄送行李优惠服务、校园内礼物寄送服务、特定包装服务等。例如,学生们呼声较高的“寒暑假寄送行李优惠”服务,据了解,在大学生毕业季圆通、韵达等是有这种优惠活动的,这一类活动广受好评。因此,如果在寒暑假也提供优惠活动,可以是降低运费、也可以是在宿舍楼下收取快递或提供包装袋等,那么不仅会使学生得到便利,快递点又有了新的发展机会,实现了双赢。因此,需要快递行业的“供给侧改革”。 3.3 加大惩罚力度,规范校园快递秩序 信用问题在学生方面,学校应该加强诚信教育,提高学生的道德修养,从思想上杜绝不诚信行为,不做偷取他人信件和邮寄违法物品的事,违反者应给予相应处分。帮助他人领取快递的同学也应认真负责,若确实是自己代领出现问题,也应主动承担责任。在快递点方面,应该对工作人员进行思想教育,坚决杜绝私拆快递和乱收费现象,一有违反者,根据情节轻重予以罚款或开除。对于代领快递的同学,应该详细记录学号和手机号,以免日后引起不必要的麻烦。有些快递属于贵重物品或易碎物品,若学生要求先检验后签收,那么工作人员不应该拒绝,要对每一个快递每一个学生负责。 4 结 论 本文以青岛农业大学为例,通过市场调研的方式对校园快递的现状加以分析,找出校园快递存在的问题,并针对所发现的问题提出相应的解决对策。总的来说,青岛农业大学校园快递发展迅猛,同时也暴露出诸多问题,青岛农业大学校园快递仍需不断完善、不断革新、不断进步,使其在“互联网+”的引导下走得更远。 农业大学论文:山西农业大学图书馆阅读推广实践探讨 摘 要:文章以山西农业大学图书馆阅读推广工作为例,从大学生的教学科研活动、社团活动、个性化成才三个方面详细阐述了图书馆阅读推广的系列实践活动。 从2004年中国图书馆学会承办“全民读书月”以来,2006年又成立了“科普与阅读委员会”,2009年正式命名为“阅读推广委员会”。[1]由此可见,图书馆在阅读推广中的地位和作用日渐凸显,从图书馆生存和发展的角度看,应大力开展阅读推广。高校图书馆是大学生的“第二教育课堂”,只有把阅读推广当成义不容辞的责任,才能出色完成这一光荣使命。 1 山西农业大学图书馆开展阅读推广服务的必要性 山西农业大学是一所综合性的农业院校,承担着为国家和社会培养具有高超农业专业技术和高尚学风人才的教育责任,因此,需本校图书馆供给大量文献信息及国内外农业的最新科研动态,给予大学生全面的学习科研指导。网络信息时代,大学生闻着纸本书的清香,却抵抗不住电子屏的诱惑,浅阅读、功利性阅读在大学生中普遍存在。大学生在阅读选择上也存在着一定的迷茫性,作为高校的图书馆应发挥阅读推广的天职,向大学生传递正确、合理的阅读方式,引导大学生进行积极健康的阅读。山西农业大学图书馆作为文化传承中心,为了在变革中实现图书馆服务的价值,有机地融入学校的整体战略发展过程中,有效地证明了自身的生存价值。 2 山西农业大学图书馆阅读推广服务实践 2.1 在教学科研活动中开展阅读推广实践 山西农业大学是百年老校,图书馆拥有许多有关专业教学科研的图书和数据资料,理应为大学生的教学科研提供充足的信息和技术的支持。2014年,山西农业大学图书馆在新一届领导班子的带领下,主动打破旧的服务模式,大胆引进新的服务理念,扩大学科馆员队伍,提高学科馆员素质,采取学科馆员直接进入所服务院系的服务方式,同时,多方位找准切入点,使阅读推广服务真正地嵌入大学生的教学科研工作中。具体实践过程是:在原有的图书馆参考咨询、业务培训、专题讲座等基础上,由馆长与各个院系的领导直接对话沟通,利用各院系资料室的场所和设备,让学科馆员真正走出图书馆,走进院系,每天花1.5个小时与师生进行实时、面对面服务。此外,利用网络技术进行网络实时咨询服务,互动交流,将图书馆的阅读推广工作推送到各院系的教学科研中,为大学生的教学科研活动提供强有力的保障。 2.2 在社团活动中开展阅读推广服务实践 大学生社团活动已经成为构建校园文化的主力和解读校园文化的向导。高校图书馆应积极主动地将阅读推广活动融入大学生的社团活动中,并将此活动常态化。[2]这样能使大学生的潜能在社团活动中得以发挥,不仅陶冶了大学生的情操,而且提高了大学生的人际交往能力及社会适应能力。实践的具体过程是:学校图书馆主动与学校的各类大学生社团活动组织联系,为社团活动提供大量的有关社团宣传资料和活动场地,并提出指导性的建议,使图书馆的阅读推广活动与各种特殊节日、纪念日结合在一起。如:在“读书月”活动中,举办推荐书目、读书沙龙、读书讲座,奖励优秀读者等多种形式的活动来推动阅读推广工作。在诞辰纪念日,图书馆与学生马列社团合作,为学生社团提供生前的资料和书画展览厅,组织马列主义小组的学生学习和讨论,提高了大学生的思想觉悟,帮助他们树立科学的世界观和人生观。这有利于大学生将自己的理想和追求与时代的发展和人民的需求结合起来,使他们的人生态度更加积极向上。 山西农业大学阅读推广协会(读书社团)由学校图书馆直接领导。为了提高图书馆资源的利用率,图书馆老师经常邀请数据库培训师对学生进行培训。成立以来,读书社团共组织和策划了46次培训,共计1,851人参加了万方、维普、Web of science、 Emerald等数据库的培训。读书社团还长期组织和号召广大师生捐赠自己喜爱的图书,并将所有捐赠图书放在图书馆设置的图书漂流室进行阅读借阅。从2008年至今,漂流图书累计上书8,938册,借出图书4,021册,图书漂流室的设置,提高了闲置图书的利用率,同时也将阅读的快乐传递给了更多的读者。 2.3 阅读推广在大学生个性化成才过程中的作用 大学生思想活跃,接受新鲜事物能力强,他们虽然有了一定的价值判断能力,但最终的人生观和价值观还没有形成,还处于个性成长时期。大学图书馆应该根据不同阶段大学生的心理和行为特点,了解和掌握大学生群体的需求特点,因势利导,正确引导大学生进行阅读,使大学生在阅读中提高自身的综合素质,各方面获得健康而全面的发展,成长为对社会有用的杰出人才,真正有效地发挥图书馆在教书育人中“第二课堂”的作用。 2.3.1 大力推广大学生经典著作的阅读。众所周知,经典著作蕴涵着人类文明的精华。在大学生中推广阅读经典著作,让大学生在优秀文化的冲击和碰撞中汲取养分,能为其成长为思想成熟、思维理性、人格完美、道德完善的栋梁之材奠定良好扎实的基础。图书馆应主要从四个方面开展经典著作阅读推广实践:①注重对新生的阅读推广宣传工作。在新生入学时,图书馆应为刚进入大学的大学生安排多场经典著作的专家讲座,让他们一进校门就置身于经典著作阅读的强烈氛围之中。②建立阅读推广长效机制。学校图书馆组织成立大学生读者协会,协助图书馆完成各项阅读推广工作,并且形成常态化推广。③实行“阅读学分制度”。[3]为了扭转经典著作在大学生中的阅读低迷之势,图书馆积极争取学校的支持,于2012年9月,制定了《山西农业大学大学生必读书目》,要求在校大学生至少要选择其中的8本书,读一本书要有不少于2,500字的读书笔记或小论文,合格者记学分2分。④适时送上“床头书”。为了让大学生利用夜间闲暇时间阅读经典著作,促使大学生心灵的回归和身心成长的健康,馆长亲自与全校各院系联系,让他们以班级为单位,按每人一册发放图书,并且让图书在宿舍间进行有规律轮换,同时,做好图书的流动记录,确保利用图书和爱护图书。 2.3.2 对大学生网络阅读进行正确指导。高校图书馆在不放松纸质图书阅读推广的同时,要更加注重网络阅读对大学生成长的影响。新生在经历了人生的重要历程――高考后,进入心目中的大学,身心得到了全方位的、前所未有的放松,并且随着通信技术的发展,大学生几乎人手一部手机,利用手机上网浏览的大学生达到90%以上,iPad、笔记本等移动设备上网率达到了65%以上。[4]网络阅读对大学生个性的发展、学习兴趣的激发、知识面的拓展、人际关系的互动等虽然带来了巨大的促进作用,但是网络中的信息并不全部是纯洁、健康的,为了防止不良网络信息毒害大学生的身心健康,让大学生在网络社会中健康成长,高校图书馆应加强大学生的网络阅读推广指导工作。学校图书馆主要应从以下几方面开展网络阅读推广实践:①图书馆利用开展讲座、办班等形式,通过发放宣传单、网络互动,向大学生介绍、推荐优秀网站,进行必要的思想道德教育和法制宣传,帮助大学生树立正确的网络文明意识,指导大学生养成自觉抵制不良信息的习惯。②在图书馆范围内,利用计算机和网络技术,通过屏蔽、过滤等措施来净化大学生网上阅读环境,遏制“网毒”和垃圾信息,使大学生在阅读时免受恶意网站的侵害,为大学生的身心健康成长提供强有力的保障。③设立多媒体阅览室,利用数据库、电子书刊、软件库、兴趣讨论组等引导大学生在安全可靠的环境中接触网络,为大学生提供较为完善的、健康有益的、融引导性与知识性为一体的综合性网络信息服务,让他们在良好的网络环境中学习、创新和探索。 3 结语 山西农业大学图书馆在开展大学生阅读推广工作方面虽已初见成效,但在推广深度和广度上仍需进一步拓展。比如:尚未开展“真人图书馆”(Living- library),阅读推广工作仅限于服务全校的师生读者,很少参与社会阅读推广的实践等,因此,图书馆可以在以后的工作中尝试性地拓展工作范围。 农业大学论文:云南农业大学烟草专业种植类课程改革探索 摘要:课堂教学是目前学生获得系统知识的主要手段之一,为提升烟草专业人才培养质量和实效,对烟草专业种植类课程进行了全方位的教学改革研究,在课程实践教学、考试改革方面取得了显著成效。 关键词:烟草专业;种植类课程;教学内容;教学方法;考试方式 课堂教学是目前学生获得系统知识的主要手段之一,故课程教学内容是否合理、是否能反映学科发展,是提高课堂教学质量的关键;教学方法是否能激发学生的学习主动性是提高课堂教学质量的手段,而适宜的考试方法对检验学生学习的实效、提高学生的综合分析能力以及合理评价教学效果具有积极的意义[1]。 一、烟草专业种植类课程教学改革背景 1.新形势、新任务的要求。教育质量是国家教育发展的立足之本,在新形势、新任务下,指出,要推进教育改革,提高教育质量,培养更多、更高素质的人才。当前,世界范围内新一轮科技革命和产业革命蓄势待发,创新已经成为大国竞争的制高点,人才竞争愈加激烈。新形势下,世界各国竞相聚焦教育竞争力,高等教育能否持续发挥人才培养正能量,关键看教学改革创新的深化程度,教学改革的目的应该是让学生真正学到知识,学做人、学做事,并借助他们的人品、学识、创新意识以及能力实现人力资源强国的目标[2]。 2.行业发展的需要。高校培养人才的最终目的是向社会和行业输送合格人才,实现人才培养模式与用人需求的有效对接是有效缓解学生有业可就的最佳途径,也是高校服务社会、担当社会责任的使命所在。烟草行业虽是一个传统产业,但也是一个充满潜力、随着社会需求而不断变化、发展的产业。随着国家经济社会的快速发展和全球烟草行业竞争的加剧,行业发展新政策、新战略不断出现,那些知识面较窄、适应能力差、创新能力低的员工越来越不能适应时代的需要和企业发展的需要,因此烟草企业对毕业生的综合素质提出了更高要求。行业发展对人才的更高要求也促使课堂教学必须进行全方位的改革,才能不断提高学生行业符合度以及就业竞争力[3]。 二、烟草种植类课程存在的问题 烟草种植类课程是烟草专业的主干核心课程,主要包括“烟草栽培学”、“烟草遗传育种学”、“烟叶调制与分级”、“烟草病虫害防治”、“烟草栽培生理”课程。该课程群对学生专业基本知识的构建及技能的培养具有重要的作用。因同属于烟草种植类课程,故各课程之间存在部分教学内容相同或重复教学的情况。同时,虽然各门课程结合各自特点也做了一定的教学改革,但是这些教学改革处于“各自为政”的阶段,且各门课程改革的力度及效果不一,没有体现出烟草种植类课程群改革的系统性及协同性,使得该课程群的教学改革没有充分发挥出应有的作用和更大的效果。 三、烟草种植类课程改革实践 1.创新教学理念,更新教学内容。烟草行业发展非常重视创新,注重对行业问题的研究及新技术的推广。作为为烟草行业培养、输送高层次复合型人才的高校,只有不断更新相关专业课程教学内容,使课程理论教学与行业发展最新前沿无缝结合,才能使所培养的学生更快适应及满足行业需求。充分发挥教研室对课程教学的管理地位[4],定期组织集体备课,对教学大纲修改、课程考试方案的制定、教学内容的整合、教案的更新、课堂教学的设计和组织、学生学习活动的设计、考核试题的选择和学业成绩评定等内容进行讨论研究。通过教研活动优化、筛选教学内容,把以往各课程教学内容重复部分进行合理划分,明确到相应的课程。及时补充更新教学内容,让教学内容与社会经济、行业发展态势有机地结合起来。结合烟草行业发展趋势及生产实际,及时补充烟草最新研究进展和热点、前沿问题。 2.改革教学方法,提升课堂教学水平。培养学生的创新能力,首先要突破“以教师为中心、教材为中心、课堂为中心”的教学方法与模式,建立师生互动、学生积极参与的、形式多样的教学模式[5]。将创新理念与创新意识贯穿于教学的各个环节,根据课程特点,探索不同的教学方法,培养学生的思维能力和分析问题、解决问题的能力。通过教学观摩、教学比武等方式,不断创新教学方式,改变传统的“填鸭式”教学方式,强调学生为学习的主体、教师为教学的主导,在课堂开展启发式教学、探究式教学、研讨式教学、案例式教学,把老师的指导与学生的自主学习结合起来,培养学生解决问题的能力、独立思考的能力、联想创造能力、持续钻研和终身学习的能力、合作能力及社交能力[6]。 3.强化课程实践教学,延展学生学习实效。实践是创新的基础,是提高学生分析问题、解决问题能力和实际动手能力的有力保证。烟草学是一门实践性较强的综合应用性学科,课程实践也是烟草专业种植类课程改革的重点内容,改革以“烟草种植综合实践”为主体,以“国家精品课程建设”为引领,构建了“知识与能力并重”的课程实践教学新体系,该体系由设计性综合实验、课程实习、烟草种植综合实践3个实践层次组成。课程实验教学逐渐由单项验证性实验向学生自主设计课题的创新性、综合性实验转变,通过对具体实验方案的设计,激发学生的学习兴趣、启发探索的热情和创新精神。 4.创新考试方法,提升学生学习实效。传统的考试内容就是考书本、考笔记,学生在期末考试时只要死记硬背就基本可以过关,侧重理论知识的考核而忽略了实践能力与创新能力的考核,难以正确评价学生的综合能力和水平。故考试方式改革要有利于推进素质教育,有利于培养学生创新精神和实践能力。在进行教学方法及教学内容改革的基础上,按“实践性课程和理论性课程”两类课程群逐步建立和完善学生综合素质培养的考核体系及考核方式。一方面调整平时和期末成绩比例,注重平时考核及过程管理,充分调动学生学习的积极性、自主性。如实践性课程群成绩评定比例改革为:平时成绩占60%,期末考试成绩占40%;平时成绩所占比例具体分配如下:教学方法改革(考核学生在教学活动中的主动性)占20%、实践教学占20%(其中实验10%、实习10%)、期中考试占10%、平时作业及考勤占10%。而理论性课程群的成绩评定比例改革则为:平时成绩占50%,期末考试成绩占50%;平时成绩所占比例具体分配如下:教学方法改革占20%、期中考试占20%、平时作业及考勤占10%。另一方面在试卷中增加学生分析问题、解决问题能力的考核,引导学生学以致用。部分专业课程在试卷中增加了学生解决实际问题能力的考核,培养学生用所学理论知识分析问题的能力,以达到深化理论教学,培养学生综合能力的目标。也有的专业课对学习效果评价方式进行改革,从原来单一的课程结束时的一考定音转变为加强平时学习过程的考核,尤其是结合课程的教学改革目标注重综合能力的考核。其中“烟草栽培学”考核改革取得了明显的实效,创新性地改变以往以知识记忆为主的客观题型考试,结合生产案例,建立了以多学科知识综合运用能力为重点的“案例分析”考试模式,突出对学生知识综合应用能力的培养。 四、课程改革成效 1.提升了学生的专业素质及综合能力。通过烟草专业种植类课程的系列改革,培养了学生的创新思维,强化了学生对知识从“学”到“用”的迁移能力,提升了学生理论与实际相结合的应用能力;学生从论文撰写、案例分析到组队讨论、课堂展示及讨论等教学方法的开展、考核中得到了锻炼、交流与启发,培养了学生自我学习、组织表达及协调能力,达到了提升综合素质的培养目标,提高了学生就业时专业考试的综合分析能力以及面试时的自我表达能力。 2.提升了烟草专业的影响力。烟草种植类核心课程“烟草栽培学”在省级、国家级精品课程建设的基础上,其建设成果获得了云南省省级教学成果二等奖,并获批为国家级精品资源共享课程,其建设成果和经验在全国进行推广。在“烟草栽培学”课程建设的带动下,学校增加了对烟草专业课程建设的投入力度,在原有“烟叶调制与分级”为校级一类课程建设的基础上,“烟草遗传育种学”又获准为学校一类课程建设,一类课程建设占比为60%。 3.增强了烟草专业种植类课程间的系统性及协调性。打破教学理念,改革课程教学为“实践―理论―实践―理论”分段式教学模式。即在大二下学期学生先进行烟草种植综合实践教学,各课程在该阶段进行课程实习以及开展部分实验课,让学生对烟草栽培有初步的感性认识,大三上学期进行课程理论教学,系统学习相关理论知识,大三下学期进行为期9个月的生产实习,全面深入掌握烟草大田生产各环节,实习结束后再安排理论课程教学,并针对学生毕业实习期间发现的实践问题进一步进行讨论、讲解,不断提升学生发现问题、分析问题以及自我探索的能力。
中医学论文:对中医学重视地理环境的探究 摘要:中医学重视自然地理环境对人的体质、寿命、疾病、治疗以及药材等方面的影响。现代中医人,不仅要注意人体的地域差异,也要考虑药材是否道地;即使是同一个地域,生态环境从古至今在不断的发生变化,应当灵活理解和运用古医籍中的理、法、方、药;即使同在今日,对南北各地临床辨证施治的经验不可拘泥。 关键词:中医学;地理环境;体质;寿命;疾病;治疗;药材 中医是运动变化的医学,它将天地万物看作是永恒运动变化并普遍联系的统一整体,在处理生命问题上是随着天、地、人等情况灵活多变。地域不同,人体质的强弱,寿命的长短,疾病的状况,治疗的法则,以及药材的质量等,都有很大的差异。重视地理环境是中医学的重要特点之一。古医籍,特别是《内经》中有很多相关记载,兹概述如下。 1人与地的相应关系 祖国医学强调“人与天地相参也”。《素问。六节脏象论》云:“其气九州(九野)、九窍,皆通乎天气。”《灵枢。邪客》云:“地有九州,人有九窍。”都是说人体与天(自然界)相通,与地相应。《灵枢。九针论》还论述了“身形之应九野”的具体情况。《素问。三部九候论》云:“一者天,二者地。三者人,因而三之,三三者九,以应九野。”是说诊脉的三部九候,以合“天地人”,以应“九野”。《素问。金匮真言论》、《素问。阴阳应象大论》等篇运用五行学说,以五方配五脏、五体、五味等,说明了人与地的相应关系。 2《内经》对地理气候的认识 我国幅员辽阔,古代先民早已认识到不同的地域,具有不同的气候特点。如《素问。阴阳应象大论》:“东方生风,风生木”:“南方生热,热生火”:“中央生湿,湿生土”:“西方生燥,燥生金”:“北方生寒,寒生水”。这是运用五行学说概述了我国五方气候的基本特点。《素问。五常政大论》:“东南方,阳也。阳者,其精降于下,故右(南方)热而左(东方)温。西北方,阴也。阴者,其精奉于上,故左(北方)寒而右(西方)凉。是以地有高下,气有温凉,高者气寒,下者气热。”这是运用阴阳理论,解释了地域有南北高下之不同,气候亦有寒热温凉之差异。《素问。异法方宜论》云:“东方之域,天地之所始生也,鱼盐之地,海滨傍水”:“西方者,金玉之域,沙石之处,天地之所收引也”,“水土刚强”:“北方者,天地所闭藏之域也,其地高”:“南方者,天地所长养,阳之所盛处也。其地下,水土弱,雾露之所聚也”:“中央者,其地平以湿,天地所以生万物也众”。这是具体说明五方的地形、地貌、水土、气候、物产:东方象春天一样,得天地始生之气,气候温和,地处海滨,盛产鱼、盐。西方是金玉沙石之处,气候象秋天,有收引之象,水土强硬。北方象冬天,有闭藏的气象,地势较高。南方象夏天,自然界多长养之气,是阳气最盛的地方,地势低下,水土薄弱,雾露经常聚集。中央之地平坦多湿,利于种植,且与四方交往便利,所以物产资源丰富。 3地域不同体质不同 不同的地理环境,营造了人们不同的生活习惯,饮食结构,进而形成了地域性体质类型。《素问。异法方宜论》云:“东方之域,其民食鱼而嗜咸”,“鱼者使人热中,盐者胜血,故其民皆黑色疏理”:“西方者,天地之所收引也,其民陵居而多风”,“不衣而褐荐”,“华食而脂肥,故邪不能伤其形”:“北方者,陵居,风寒冰铡,其民乐野处而乳食”:“南方者,其民嗜酸而食驸(腐),故其民皆致理而赤色”:“中央者,其民杂食而不劳”。是说东方之地的人们习惯吃鱼类和咸味食品,因鱼性属火,会使人积热于中,成能走血,多食伤血,所以该地域的人大多皮肤色黑,肌腠松疏;西方之地的人们依山陵而居住,宅简多风,披毛布,盖草席,吃鲜美的酥酪骨肉类食品,形体较肥壮,抵抗力较强,不易受外邪侵袭;北方之地人们依山陵而居住,经常处在风寒冰冽的环境中,过着四野临时住宿的游牧生活;南方之地的人们喜欢吃酸类和腐臭的食品,肤理致密而色红;中央之地的人们吃的食物种类繁多,劳动比较少,生活相对安逸。这些论述初步概括了前《内经》时代五方之地人们的生活习俗、体质等特点。元代着名医家朱丹溪认为:“西北之人,阳气易于降;东南之人,阴火易于升。”也是强调人的体质有地域性的差异。 4地域不同寿命长短不同 人的寿命亦有地域性差异。如《素问。五常政大论》云:“东南方阳也,阳者其精降于下”,“阳精所降,其人天”:“西北方阴也,阴者其精奉于上”,“阴精所奉,其人寿”。是说东南方阳气有余,阳精自上而下降,所以气候温热,人的由寿命较短;西北方阴气有余,阴精自下而上奉,所以气候寒凉,人的寿命较长。现实生活可见,气侯温暖,万物生长快,收成都比较早;气候寒凉,万物生长慢,收成都比较晚。早成熟,早衰退;晚成熟,晚衰退。由于地域不同,气温不同,动植物的生成速度不同,人体寿命长短同样有差异。 5地域不同疾病不同 学各地区虽然都与时令季节同步,但自然地理环境不同,阴阳之气盛衰各异,人体的疾病也表现出地域性的倾向。古籍中的记载大抵可概括为两个方面:一是所在地域的水质、土质不同而造成的地域性疾病。如《吕氏春秋》云。轻水所,多秃与瘿人;重水所,多旭(足部肿胀)与跫(瘸腿)人;甘水所,多好与美人;辛水所,多疽与痤人;苦水所,多虺(类似鸡胸)与伛(脊柱弯曲)人。“《嵇中散。养生论》云:”颈处险(通“岩”)而瘿,齿居晋而黄。“古人虽然还没有认识到水土中具体缺乏某种成分,但已经认识到了这些病主要因于水土。二是由于不同的地理气候、饮食习惯、体质等特点,造成某些疾病容易在某些地域多发、易感。如《素问。五常政大论》云:”地有高下,气有温凉,高者气寒,下者气热,故适寒凉者胀,之温热者疮“。《素问。异法方宜论》:”东方之域,其病皆为痈疡“;。西方者,其病生于内”;。北方者,脏寒生满癍“:”南方者,其病挛痹“:”中央者,其病多痿厥寒热“。《瘟疫论》云:”西北高原之地,风高气燥,湿证希有;南方卑湿之地,更遇久雨淋漓,时有感湿者。“这些都是从不同侧面说明了地域性的多发病。 6地域不同治疗法则不同 《素问。五常政大论》根据在西北寒凉之地多胀病,东南温热之地多疮疡的病变特点,提出了“下之则胀已,汗之则疮已”的治疗大法。该篇还云:“西北之气,散而寒之;东南之气,收而温之,所谓同病异治也。故日,气寒气凉,治以寒凉,行水渍之;气温气热,治以温热,强其内守。必同其气,可使平也。假者反之。”是说西北方天气寒冷,其病多外寒里热,应散其外寒,而凉其里热;东南方天气温热,因阳气外泄,故易生内寒,所以应收敛其外泄的阳气,而温其内寒,这是所谓的“同病异治”,即同样发病,因地域不同而治法不同。所以说气候寒凉的地方多内热,可以用寒凉药治之,并可以用汤液浸渍的方法;气候温热的地方多内寒,可治以温热的方法,以加强内部阳气的巩固。治法必须与该地的气候相同,才能使之平衡无病,但必须辨别相反的情况,如西北之人有假热之冷病,东南之人有假寒之热病,又当用相反的方法治疗。充分体现了治的灵活性。 《素问。异法方宜论》在逐一分析了五方区域各自的地理环境、人的生活习俗、体质特点以及发病情况后,也提出了相应的治法:东方之域,其治宜砭石;西方者,其治宜毒药(泛指药物)。北方者,其治宜灸螨。南方者,其治宜温针。中央者,其治宜按跷。因东方之人易患痈疡,其病在肌表,热毒血壅,故宜取砭石宣泄热毒,排除脓血。西方之人抗外邪能力较强,疾病多属内伤,宜服药物调治。北方之人多脏寒腹满,宜用艾火烧灼,以温经散寒。南方之人易生筋脉拘挛、肢体麻木,宜用针刺,以疏通经络气血,祛除湿热之邪。中央之人,生活安逸,易发生肢体痿弱、厥逆、寒热等病证,宜用导引按跷等方法,以活动肢 体,疏通经脉气血。该篇还说:砭石的治法来自东方,药物治法来自西方,灸螨的治法来自北方,九针的治法来自南方,导引按跷的治法来自中央。说明我国古代劳动人民在同疾病作斗争的过程中,结合各自所处的自然条件,创造出适宜各种不同病证的治疗方法。该篇最后还指出:“故圣人杂合以治,各得之所宜。”是强调上述的治法不可拘泥,一个高明的医生应当结合各方面的情况,综合分析,随机应变,灵活运用。特别是中的这些治法是针对当时的情况制定的,由于历史的变迁,社会的发生,生态环境、生活习俗等因素的改变,病变特点、治疗方法都有很大的变化。今人应当灵活理解和运用古医籍中的理、法、方、药。此外,即使同在今日,对南北各地临床辨证施治的经验也不可拘泥。 7地域不同药材质量不同 五方地域各自盛产的动植物,亦具有明显的差异性。除了前面提到《索问。异法方宜论》有所论及外,《素问。金匮真言论》根据五行理论宏观概述了五方动植物之异:“东方色青,其畜鸡。其谷麦”,“南方色赤,其畜羊,其谷黍”,。中央色黄,其畜牛,其谷稷“,”西方色白,其畜马,其谷稻“。北方色黑,其畜彘,其谷豆”。(素问。汤液醪醴论)还指出稻谷的生长,得益于适宜的地理气候环境。 古代对药材质量的判定,除了考虑外观、质地、气味、采收季节等因素外,药材生长的自然地理环境也是判断质量好坏的重要因素之一。古人特别强调药材的“道地”性,即有名产地出产的。东汉药物专着《神农本草经》云“土地所出,真伪新陈,并各有法”。强调了区分产地,讲究道地的重要性。而且,在所收载的365种药物中,不少从药名上看就带有道地色彩,如巴豆、蜀椒、秦艽、吴茱萸、阿胶等。南朝梁代。陶弘景《本草经集注》日:“诸药所生,皆有境界。”唐。孙思邈《备急千金要方。序例》云:“古之医者??用药必依土地,所以治十得九。”并在《千金翼方》中用“药出州土篇”专门记载了十道各州的药材,他首先按当时行政区划的“道”来归纳药材产地,这为后世正式采用“道地”的术语奠定了基础。唐。苏敬等编着的《新修本草 亦认为“离其本土,则质同而效异”。唐。蔺道人传《理伤续断方》中云:“凡所用药材,有地道者,有当土者。”书中大量使用川药,如川当归、川独活、川牛膝等。“道地”作为专有名词正式见于明。刘文泰等编修的《本草品汇精要》,该书每种药都列“地”项,标明药材产地,并在某些药材的“地”项下又列“道地”专项,特别指出来源于特定产地的药材具有更好的疗效。如川芎:“地:生武功、山谷、斜谷、西岭及蜀中秦州、山阴、泰山。道地:蜀川者为胜”。又如当归:“道地:以蜀及陇西、四阳、文州、当州、翼州、松州者为胜。”宋-苏颂的《图经本草》和明。李时珍的《本草纲目》两书,都非常重视药材的产地医学教育网搜|集整理。 医者虽然辨证准确,选方得当,但如果药材不道地,也不能达到理想的效果。清代医家徐大椿在其《药性变迁论》中云:“今以(古)方施用,竟有应有不应,其故何哉?盖有数端焉:一则地气之殊也,当时初用之始,必有所产之地,此乃本生之土,故气厚而力全;以后移种他方,则地气移而力薄矣。一则种类之异也,当时所采,皆生于山谷之中。元气未泄,故得气独厚;今皆人工种植,既非山谷之真气,又加灌溉之功,则性淡而薄劣矣。”由于特产地的“道地”药材产量难于满足临床需要,因此人们进行了大量的移地引种,其生长环境发生了变化,品质自然退化,临床疗效也下降。更何况古方中所用之药有很多原本野生,与人工种植的更是名同实异。临证处方用药切忌对此忽略。 综上可见,中医学从整体观念出发,运用变易的思维方式,充分认识到自然地理环境不同,人的体质、寿命、疾病、治疗以及药材等方面都有很大的差异。我们现代中医人,在临床工作中必须重视地理环境,辨证施治要因地思变。即使是同一个地域,生态环境从古至今在不断的发展变化,应当灵活理解和运用古医籍中的理、法、方、药。即使同在今日,对南北各地I临床辨证施治的经验不可拘泥。既要重视人的地域差异,也要考虑药材是否道地。 中医学论文:道教哲学与中医学的发展 道教和中医学的关系, 一般而言, 就其内在的文化本体的一致性上, 是在哲学层次上的统一。因此, 道教对中医学的重大影响, 就必然表现为以道的本体论对中医学发展所作的哲学贡献。关于道的哲学研究, 以及对中医学的发展的相关性研究,学界的研究文献可谓汗牛充栋, 但是, 由于西方文化和哲学对中国文化发展在近代以来的滥殇,致使对道教和中医学的关系的研究也受到西方哲学的形式化的影响,这种对中医学的形式化的研究道路使中医学的发展迟缓甚或倒退。显而易见, 中医学的形式化研究的方式悖离了道的哲学。限于本文的篇幅, 本文就道的本体论对中医学的影响进行哲学反思, 在此基础上提出中医学向道教医学模式发展的理论问题。 一、道教哲学的道本体论和中医学 道教哲学与中医学的发展密切相关, 以中医学为主体性而言, 在哲学上表现出以《周易》、 道教、中医学三位一体的道本体论的系统关系。 天人合一的哲学观在中国文化中可谓一以贯之。表现为道统文化特性的中国文化以“究天人之际, 通古今之变”为最高目标, 因此, 尽管中国文化的内容博大精深, 但都没有离此鸿的。就中医学自身的发展而言, 以道的哲学思维方式所受的影响就更是显而易见。就中国文化的历史而论, 由于社会实践中的问题所引发, 对道的抽象和身体力行成为思想家所研究的具体内容。以老子为代表的道家以道规范自己的理论体系, 并直接的影响了《易传》的形成和歧黄之术的理论体系。表现在哲学思维上形成了所谓的“医易相通”和“医道相通”的哲学观。道教为彻底贯彻和实现道家的终极关怀问题,以人生的终生修道为实践, 在练功的实践中由于对中医学的需要, 实际中的道教与中医学的关系就必然表现为道教学者以道的哲学观对中医学的具体运用, 以及在修道的实践中以自身的练功实践对医道的理解而发展为道教医学。因此, 道教学者是在修道中身体力行的发展了中医学,并结合练功的机制, 对中医学的阴阳、 气? ⒕纭⑷埂⒕瘛⒁约氨缰な魏屠矸ǚ揭┑壤砺奂笆导鞒隽颂厥獾墓毕住F渲?不但以医道对身体的作用加深了对道的理解, 而且也以道的本体理论推动了中医学的发展, 为中医学做出了卓越的贡献。其中的大家世人皆知, 为人称道, 例如葛洪、陶宏景、孙思邈等人。 显然, 中医学是主体存在价值关系的主体自为的学问, 而道教则是超越主体存在的自为的价值从而达到自在的学问。具体而言, 中医学在道教哲学的影响下, 以其老子“人法地, 地法天, 天法道, 道法自然”的哲学观制定了中医学的医学模式,而道教则具体的应用了中医学对人体理论的认识, 尤其是唐宋以后道教的内丹理论的成熟, 更是大量的借鉴中医学有关精气神的理论的结果。这些, 都表明了中国哲学的本体论、认识论和方法论的统一。 我们在当代讨论道教哲学与中医学的关系问题, 最重要的当属道教哲学的道本体论的问题, 非但如此, 就人类哲学自身进步的需要, 也极需从道教哲学中汲取营养, 以走出当代哲学的困境, 所以, 对道教哲学的研究应当是当代哲学研究中的相当重要的一部分。 然而, 道的本体论哲学研究一直不被世人所重, 或者被斥之为形而上学。所以,对道教哲学及道教医学的研究是相当薄弱的, 因此, 应当引起重视, 这不但为中医学的继续存在和发展之必需, 以推动中国传统医学模式的进步, 为人类作出新的贡献之必然; 就走出当代的哲学困境而言, 对道教哲学的研究也必然在发现其对本体论的贡献中认识到其重大的理性意义和社会实践意义。 因此,道教哲学的道本体论意义的研究是相当重要的,以道本体论对人的存在及医学模式的定位, 将决定中医学的今后的发展方向。表现为当代气功热形式的文化现象, 已透视出道教本体论哲学的潜在性影响。但进一步对气功理论的深入研究受到当代思维方式的限定而出现重重困难, 因此, 对道教本体论哲学的正本清源──对道教哲学在哲学发展中重新定位, 即在其自在的道本体上对人的存在的终极意义的关切和可能实现的方法论中实现当代哲学的革命, 是道教哲学研究的最重要的方向。 在以上工作的基础上, 在对道教哲学的终极关怀所能实现的道路中, 反观中医学的理论和实现其在当代社会中的合理定位, 以发现西方医学模式中的问题, 并在人类存在的问题中发现其本质性的问题, 以此映现出道教本体论哲学的重要性, 在这一共识的基础上使人类的存在方式和所实现的价值与自然之道真正的统一起来 ,使人类社会的发展从自为转向自在。显然, 这已超出了医学模式所研究的问题, 也正是这样, 才显现出中医学的整体和全面性, 因为中医学历来主张人的生存环境的自为不但是医学应注重的, 同时也是政府和社会应与其统一的, 因此, 古代的“儒必通医”的主张在当代不失其重要的社会和历史的意义。 二、道的形上学及其对人的形而下存在的统一 道的形上学问题及其在哲学史上的地位, 以道教哲学的形式来定位, 其中需解决一系列的问题, 其中主要的问题是道教哲学何以能够成立, 及其道教哲学的优越性何在以及对当代哲学进步和社会发展的意义。 道教哲学何以能够成立, 这一问题自在于道教的思想体系之中,如果以“智慧”定义哲学, 毫无疑问, 道教的思想体系中处处充满智慧, 如果从黑格尔的哲学标准定义哲学, 则道教哲学并不属于西方哲学的形式化的哲学体系。道教哲学表明, 道教哲学以“道”的本体论规范主体的修为与“道”合一, 这种哲学在中国哲学中的本体论地位始终影响了中国文化的发展, 源于道家的“道”的哲学, 并以“道”规范主体的修为而成道教的形式其本质上是“道”哲学的统一性。今天看来, 这种哲学在人类哲学中尽管有相当多的内容需要完善, 但其表现的重要性是相当明显的, 因为主体的存在本质及其实现在本体中的地位是人类哲学的终极关怀之所在。显然,其中的形而上学与《周易》的形而上学同出一辙, 人的形而下存在的中医学体系的形上部分与《周易》及道教的形而上学统一, 这在一个方面说明了中国文化的整体性, 也在另一方面反映了中医学不仅是医学, 而是关于人的完善自身存在的学问。中医学所包含的道德和伦理的思想, 以及人文关系, 天人合一及运气学说的规则 ,都表明实际上的中医学被中国哲学所包容。 但是, 应强调指出的是, 中医学的哲学因其对主体的关怀所必需, 导致其重要的理论支柱就只有向道家及道教的终极关怀中汲取。如果说中医学的发展是在的索取了道教对主体的终极关怀的理论形式而成功的解决了其中的重大的理论和医疗实践中的问题, 那么, 这一历史事实所反映的道教哲学中的关于解决终极关怀问题的成就本身就成为当代重要的哲学问题。 老子在《道德经》中规范了道的本体论意义并在相当多的方面由此指示出主体的方法论。《周易》在基本的意义上指出了道的形而上学问题。关于人的存在的本质性问题, 这始终是哲学的重大问题, 但西方哲学对此已无能为力。由于《道德经》和《周易》以道的方式对这一问题的限定, 使之对人的本质性存在的形式问题没有在基本的哲学意义上给出, 所以, 人类的存在的所有问题表明, 人的存在的本质性问题是当代哲学应重点解决的问题。中医学在映射这一问题中, 表露出人的存在的本质性问题, 尤其《内经》中的有关论述, 应引起我们的重视和研究。 《周易》和《道德经》及《内经》的哲学思维对当代的哲学发展及对中医学的继续进步将有极重要的意义。这已在近年的中国文化热中显 见端倪。笔者在对人的存在的本质性问题的研究中, 结合西方哲学中的问题, 受《周易》的道器之论之启发, 形成了形而中论的哲学。 形而中论的哲学认为, 人对存在的认识,是以形作为主体认识、并分为形上之道和形下之器的始点, 人的存在形式和主体地位实际上是世界存在形式中的形上和形下的“中间者也”, 因次, 人是存在中的形而中者。人是以时空的方式建立起对形的认识, 因此, 形而中论的认识论和方法论是建立在时空的本体论基础上,并且与中医学的时空观统一。 形而中论的哲学体系将能很好的解决一系列的重大的中医学的哲学问题。(限于本文的篇幅, 有关的具体论述请参看笔者的其它文章)。 三、中医学的医疗模式及其在当代的发展道路 自晚清开始的西方哲学的思维方式在中国近代和当代文化中的主体性地位以来,对中医学的思维模式及其哲学的研究, 其中的重要的反映思维模式及其哲学的中医学范畴几乎都以西方哲学的模式进行了解释。对于这些解释, 已成为中医学的哲学研究的主流, 但是, 由于哲学本体论在西方哲学中的失缺, 以西方哲学作为主体形式的研究就不能正确的和全面的反映出本在的中医学的思维模式及其哲学。 因此,从本质上重新把握中医学的思维模式及其哲学───道家和道教哲学对中医学的重要性及其在当代的发展方向, 是相当重要的。 如果思维方式和其产生的对思维的形式的统一性是哲学的自在, 那么, 一定的知识形式将是其自在的哲学思维所产生的结果, 哲学只是从形式中所发现的基本规则。因此, 就中医学的形式而言, 如果承认其是不同于西方医学的独立的形式 ,那么,自在的哲学就是与西方哲学的形式所不相容的。所以, 与西方医学是西方哲学所生成的医学形式一样,中医学也只能是其自身的哲学思维所产生的形式。所以,从中医学的形式中分析其哲学思维, 体认其自在的哲学, 也许是比以西方哲学为主体的研究方式对发现中医学的哲学模式更为有利。 长期以来, 有关中医学的哲学的研究, 相当一部分学者认为其哲学思维属于辨证法的思维方式或朴素的辨证法, 由于中国哲学的自在方式产生的中医学, 使以西方哲学中的辨证法的方法认识和研究中医学形成相当大的曲解, 由此导致不但不能从本质上认识中医哲学, 而且对中医学的研究和发展形成了相当大的障碍。因此,从哲学上的正本清源就是当代中医学研究的重要任务。 辨证施治与辨病施治是中医学的主要理论之一, 两者的理论关系在哲学中的统一, 构成了独具理论特色的中医的治法和治则的诸要素, 辨证施治与辨病施治的关系反映出中医学中的认识论的哲学体系, 是与中国哲学的本体论一脉相承的。探讨辨证施治与辨病施治的关系, 分析辨证施治与辨病施治所反映出的中国哲学内涵 ,是哲学的重要任务, 而道教学者在修练和医疗实践中总结出的功理功法, 无疑是对问题的解决, 而这些应在当代加以研究的。 辨证施治与辨病施治是对疾病认识并采取相关的医治方案的中医学的重要的理论,两者反应出的对疾病的认识, 就人是自然界的整体存在物于其中而言,是相当深刻的。八纲辨证、六经辨证、卫气营血辨证、脏腑辨证、气血津液辨证, 病因辨证等, 辨证虽有相当多的方式, 但以阴阳为体。 《周易》有“一阴一阳之谓道”之论, 是辨证的总纲。施治与辨病施治虽表现为“同病异证 ”、“异病同证”、“同病异治”、““异病同治”等较为复杂的关系, 但只要在阴阳上辩病识证, 就可事半而功倍。总之, 中医学理论体系是一种高级的综合性的学术修养, 与形而下的西方医学绝不相同。 由于以上的中医医疗特点的存在, 中医学人才的培养的教育体制的改革势在必行, 这关系到中医学的生死存亡的问题, 就目前我国的中医学人才的培养教育体制而言, 由于与中医学自在的规律相悖, 已严重的阻碍了中医学的发展, 降低了中医的医疗水平, 不但少有近古以前的大家, 而且使目前的中医学人才也青黄不接。 我认为, 中医学的发展道路应在以下的改革中进行: 1, 改革中医学的教材。应编写中医哲学教材, 增加开设以“道”为基本内容的“中医哲学”课, 锻练加强学生的哲学思维能力, 使学生建立起一定结构的中国哲学的思维方式, 以利于中医学的学习和中医的医疗实践。不但如此, 还应在普通小学教育中, 增加以中医学为基本的世界观和养生学教育, 真正的使学生的德智体全面发展。对生产高素质的中华民族而言, 这一点也是相当重要的。 2, 中医人才的培养道路, 应走“师徒制”, 这是中医学内在的认识论和方法论模式之传承所必需的, 这不但为中医学技术的口授心传特点所决定, 更多的则是中医学的道德伦理的特色所限定的问题。实践表明, 这一不成制度的制度, 为中国培养了一代又一代的中医圣手。但现代的中医教育体制下少有这样的人才出现, 其中的教育体制不可不彻底的反思。 3, 中医学问中, 向有“学医三年, 天下无不治之病; 行医三年, 天下无可用之方; ”之论。因此, 中医学不同于其它学问, 其所探索和解决的问题, 是中医学者终生所追求的学术问题。所以, 政府在医学的管理模式上, 应尊重中医学的学术特点, 保护和礼遇中医学人才, 使其学术研究不被政治所左右, 并为其创造优越的学术研究和生活环境, 使优秀的青年能够走进学习中医学的大们并为此而贡献。这是保护和发展中医学的当务之急。 4, 改革中医学的医疗模式, 采用以中医诊断为主、西医医疗仪器诊断为辅;中药和道教内丹疗法为主、西药为辅的治疗方法。 5, 抱朴子葛洪有“食补不如药补,药补不如气补 ”的重要的医疗思想, 因此,中医疗法应采用以重在内养精气神、以合大药为内药的治法治则为主, 辅以中药调整和治疗的道教医学体系。道教医学体系的实行, 不但可彻底根治疾病, 提高人们的生存境地, 并可在相当的程度上补中医和中草药资源的紧缺。因此: 6, 中医院的办院方针应以道教内功为主, 药物为辅; 疗养与治疗并重的医疗模式。 对患者授以道教内丹功法、四时养生、动静相宜为辅的医疗思想,在练功中辅之于中药。这一医疗模式的实行, 使之患者能在今后的生活实践中持之以衡并长期受益。 以上应为中医学在当展的长期国策。 总之, 中医学是人类文化中独特的不可多得的宝贵的财富, 在其发生和发展的历程中与中国道家哲学息息相关、与道教学者的身体力行的医疗实践中所做的贡献密不可分。但是, 中医学尽管理论成熟, 门派众多, 在历史中所形成的医疗模式表明(以中医七大门派的理论为主), 其治法治则上的主体部分都是采用投以中草药物、以经方为主、时方验方为辅的医疗方法。在人类理性不断进步的当代, 人类对自身的认识不断深入, 随着当代哲学革命的完成, 中医学必将最后完成以道教医学为主体医疗模式的转向, 而这一转向是在近代就应完成的, 只是由于西方文化的冲击, 致使这一工作无法进行。历史将表明, 厚西薄中是浅薄的。在当代中国文化热的国际大环境中尽快的完成这一工作, 使中医学在世界医学中重放异采, 中国的哲学和医学学者责无旁顾、任重道远。我们当以此共勉。 中医学论文:对西医院校进行中医学教育的通识教育探讨 通识教育是英文General Education的译名,主要指为了提高大学生的教育水平,促进他们的全面发展,通过对大学生共同进行普遍的文化教育,它包括语言、历史、文化、科学等基础性知识的统一讲授,公民意识的陶冶及实际能力的共同培养,使学生对自然、社会和人文有所批判性地了解,从而“生为有教养的人”[1]。所以,通识教育是在文理交叉以及通才教育的基础上,进一步深入到人的内心,深入到人格,深入到一个完整的人的教育,通识的“识”不是知识的“识”,而是识科学、识社会、识人类[2]。在西医院校进行中医学教育时,通识教育与中医学专业教育并非完全割裂,运用通识教育进行中医学教育育人的方式,可以较为通俗地表达中医学的抽象和精髓,拓展医学生医学知识的广度和深度平衡发展,使学生个人素质全面发展。 1 中医学的特点需要通识教育 传统文化是在朝代更替战争以及思想冲突中不断完善进步的,作为传统文化奇葩的中医学更是如此,它与各种哲学、科学技术以及人文信息乃至社会、战争等关联较为密切,具有较强的通识性,是个体与整体的统一。传统中医学[3]是我国古代哲学与医疗实践结合的一门学科,以阴阳五行为理论基石,通过“望、闻、问、切”探求病因、病性、病位、分析病机及五脏六腑、经络关节、气血津液的变化,归纳证型,辨证论治,使用多种中医治疗手段,如中药、针灸、推拿等使人体达到“阴平阳秘,精神乃治”的理想健康状态。理论精髓是对在长期临床诊疗过程中出现的个案与可重复验案进行“因时因地因人”的科学归纳、总结、推理得来的。中医学是涵盖思想、哲学、文学、思维、伦理等诸多内容的大文化,医学生对中医学哲学思辨体系、思维判断模式、人生价值观念的学习过程,必须在把握中国传统文化基础上才能融会贯通,进而促进学生对民族文化自信的形成和思想感悟力的提高,吸收传统文化中的精髓,加强和促进中医学与社会学、心理学、经济学等学科交叉融合,提高综合人文素质,发扬传统医学。 2 在西医院校进行中医学教育更加需要通识教育 现在西医院校学生对于医学的认识多以西医为主,对我国传统文化以及中医学虽然有一定的认识,但在理论认知和建构中,很难理解建立在古代朴素辨证法上,并以直观思辨为特征的传统中医学。所以他们对中医学的精华理论学习状况不理想,对于初次学习中医的西医院校学生来说,常常觉得内容枯燥乏味,理论艰涩难懂,难以把握。而且《黄帝内经》、《伤寒论》、《金匮要略》、《神农本草经》等中医经典着作不单字词难懂,其意难通,甚至还需要不断地背诵,反复记忆,费时费工,收效甚微,往往知难而退,无法深入学习研究。由于中药药性的五味和四气在经验世界里找不到任何解析,给人不科学的感觉,另外随着现代科学技术日新月异,现代医学,突飞猛进。小至人体细胞、细菌、病毒、立克次体、分子生物,大至组织器官、躯体结构乃至生理病理的奥秘,甚至心脏起搏器、人工肝、人工肾的发明,成功移植或人体某个器官部件的克隆似乎说明现代医学已经无所不能。所以有的学生在入学以后的学习过程中,现代医学先入为主,认为现代医学对于所有临床疾病都能解决,根本没有必要学习中医。种种情况导致在西医院校进行中医学系统讲授具有一定的局限性,深入提升学生中医理论水平,达到中西互重的难度较大。 所以就需要一种方法可以解决这一问题,通识教育不失为一个好办法。我们可以把中医学的通识教育理解为人文、社会以及哲学等教育的综合教育。由于在西医院校内,西医知识体系的教育是教学主要内容。西医理论、解剖、生理、药理、病理、诊断以及内科学等西医课程大约占总课程90%,所以我们可以进行中医理论乃至中医文化的拓展,在中医学教学时加入医古文以及中医历史乃至哲学等多个方面的补充,加大中华传统文化的熏陶和积累,在此基础之上在进一步讲授具有深厚文化积淀的中医药理论经典,比如《内经》和《伤寒论》、《神农本草经》等经典课程的讲授,这样就可以更好的增加学生学习中医的兴趣和对中医的更加全面和科学的认识。 3 中医学通识教育的特点 美国一些大学校长认为:跨学科通识教育是美国高等教育领先的法宝,有助于培养大学生创新能力。医学健康领域尤其需要创新,“不创新,毋宁死”。应打破传统的院系之间僵化界限,不要因为限定学科专业而抑制创新能力的培养。香港大学把通识教育作为所有在校学生的核心课程。复旦大学将通识教育分为6个核心模块,涉及经典文化传承、科技进步与科学探索、生态环境与生命关怀、审美体验等诸多方面。此外,台湾的中医药院校也有通识教育课程。而内地中医药院校通识教育目前还在起步阶段。在西医院校进行中医学教育通识教育几乎没有。所以这是具有创新性和挑战性的课题。 我们首先要确立中医学通识教育的目标就是把医学生培养成中医西医两条腿走路,同时最终融入整体观的医疗模式中去,争取提升医学生的综合素质和专业能力,着重于医学人才更符合时展的培养。 其次,可以在医学专业的教学思想或教学理论指导下,建立起通识类型的教学活动的基本结构或框架,表现通识 教育教学过程中程序性的策略体系。使医学教师尤其是中医学教师普遍认可的现代医学生对中医人格教育的体会,通过中国传统文化这一载体,结合其他人文社科和自然科学内容,进行中医学教育。 还可以在西医院校进行中医学教育同时,注重教学实践的代入式教学,比如进行中药讲授时给学生进行中药的实体讲授,让学生对于中药具有直观的认识,讲授时把中药的产地以及相关联的各个时期医学大家应用的体会以及经典验案等系统回顾,深入细致的展现在学生面前,更好的接受中医学教育。 总之,通识教育与中医学教育并不矛盾,它可以较通俗全面的表达中医学的精髓,确保培养医学生知识的广度和深度的平衡,获得全面发展。 中医学论文:探讨中医学说下的音乐治疗观 一、中医学说的音乐养生理念 1.中医阴阳学说与音乐养生 音乐养生,换句话说,实际上就是中医学说中,提前祛除可能致病的诸多因素,或对已有病症,通过参加音乐活动、聆听音乐等缓解或帮助恢复正常(或部份阻断致病因素),通过心理调节在一定程度上改变病人躯体上的症状。中医学中的阴阳学说是中医学理论体系中的重要部分,它始终贯穿在中医临床实践的整个过程之中。在中国人的哲学思想中,阴阳是用以表达相互联系的事物和现象正反两方面属性之间既对立又相互统一的关系。《内经》把阴阳的平衡看作是身心健康的基础[1]。人体的阴和阳具有相互对立、相互制约、互根互用、相互消长的特性,而且通过这些特性维持阴阳的动态平衡,从而保持人体正常的生命活动。阴阳平衡才能使人的“气”升降、出入正常,才能使人的肌体和心理达到平衡。音乐的进行和发展也可以用阴阳变化的规律来阐述,比如音的高低、长短、强弱、音色、快慢、疏密等的变化。运用音乐进行和发展中的阴阳变化、平衡来调节人体阴阳平衡以达到养生的目的,使人体阴阳时常处于相对平衡的状态,对于不同的人来说,就应针对其阴阳的偏胜或偏衰,选择不同的音乐进行调理,以恢复其身心的健康。如,应该让阳亢者选择安静型音乐听;让阴虚者听刺激型音乐或让其主动参加气氛活跃的音乐活动,如听《旱天雷》、《丰收锣鼓》、《战马奔腾》、《奔驰在千里草原上》、《步步高》、《狂欢》以及多参加唱红歌比赛、多欣赏交响音乐会;而对阴阳偏衰者则可以选择听一些抒情、优美、柔和又略具激情的音乐作品;如听《彩云追月》、《翻身的日子》、《北京颂歌》、《父亲的草原母亲的河》等。对阳虚且寒者则选用活跃、欢快、激情振奋的音乐作品进行欣赏。如听《春节序曲》、《阳光照跃在塔什库尔干》、《真的爱你》、《祝酒歌》、等。同时音乐作品的选择也要注意因人因气候适当调整,才能达到养生的目的。 2.中医五行学说与音乐养生 中医理论的另一个重要组成部分五行学说也与音乐养生有密切关系。五行最初指“五材”,即木、火、土、金、水,古人用其特性来归纳自然界的的事物以及说明事物间的相互关系,并总结出五行学说。而且以五行特性将人体中的器官及体内所有宏观微观的变化机理都进行分类,其原理跟自然界五行相通。五行学说相生相克的关系常常被运用到临床的治疗、保健、养生上,如“培土生金法”即肺虚补脾“、滋水涵木法”是肝阴需补肾阴等。中国古代就已经将音乐与五行联系起来,要获得较好的养生效果,就应该根据五行学说选用适当的音乐。中国的五声音阶由宫、商、角、徵、羽五音构成[2]。木、火、土、金、水与五音对应。其间的关系与五行的相生、相克相对应;如五音中,宫生徵、徵生商、商生羽、羽生角,就是与五行对应的相生关系;而木得金而伐,火得水而灭。商、角属金、木,徵、羽属火、水,均为大二度,系不协和音程,这样的音程在中国传统音乐中属相克。《黄帝内经》中更是运用五行规律和角、徵、宫、商、羽五音对不同病症进行治疗,按患者对不同音调、音量、节奏、旋律产生的不同情志反应以及所对应的五脏,创立了“五音疗法”,即“宫动脾,商动肺,角动肝,徵动心,羽动肾”。古人有语:“宫音悠扬谐和助脾健旺,旺盛食欲;商音铿锵肃劲善制躁怒,使人安宁;角音条畅平和,善消优郁,助人入眠;徽音抑扬咏越,通调血脉,抖擞精神;羽音柔和透彻发人遐思、启迪心灵。”一般情况下,宫调式和徽调式属于色彩明亮的调式音乐,有让人欢乐、激励的效果,具有健脾养心的作用;羽调式和角调式则属于色彩较暗淡的音乐,给人舒缓、平和之感,有补肾、舒肝的作用,商调式则介于两者之间,可以使人欣慰而具有清肺的作用[3]。 3.七情与音乐养生 在中医理论中,情志因素被认为是影响机体健康的重要因素,因而情志变化成为养生的关键。七情指喜、怒、忧、思、悲、恐、惊七种情绪,它们在正常情况下起到调节机体生理功能的作用,但七情之病起于脏[4],七情过激,必生拂郁,病从内起。七情和悦是健康长寿的根本,而学会“疏泄”则是七情和悦的关键。古代典籍有载:“宫音和平雄厚,庄重宽宏;商音慷壮哀郁,惨怃健捷;角音圆长通澈,廉直温恭;徵音婉愉流利,雅而柔顺;羽音高洁澄净,淡荡清邈”,将五音各调与对应的精神效应进行归类,说明音乐的内蕴是以人的情感为轴心的,人的情感变化受五音的精神效应影响:宫音让人温舒广大;商音让人方正好义;角音让人恻隐爱人;徵音让人乐善好施;羽音则让人整齐好礼。音乐养生的原理可以总结为以情胜情来疏导情志,即利用一种情绪的音乐来使另一种偏胜的情绪得到渲泄。也就是使消极的情绪变得积极,使积极的情绪变得丰富和充实,从而达到养生的目的。 4.中医静神与音乐养生 中医注重恬淡虚无,从某种角度来说即要求清静、安静和调、凝神敛思。静神理念同样贯穿在中医的养生理论中,其主张心神宜相对静,不妄动,用之有度,不用不动固属于静。“静则神藏,操则消亡。”强调静神使精气神内守而不散失,调畅精神,保持人体形神合一的生理状态。《荀子?乐论篇》曰:“夫声乐之入人也深,其化人也速。”说明音乐具有直接、迅速、深刻影响人的情志的特性。而《吕氏春秋》也记载:“故耳之欲五声,目之欲五色,口之欲五味,情也。此三者,贵贱愚贤不肖欲之若一,虽神农、黄帝其与桀、纣同。”反映了音乐的需要是人的共性。通常情况下,用于静神养生的音乐,宜选择曲调节奏流畅舒缓、和声简单和音色典雅的乐曲,而且播放音量宜轻柔,此类音乐会让听的人自然沉浸在音乐美的境界中,这就满足了内心泰然的需要,从而达到养生的目的[5]。 二、中医学说下的音乐养生理念之核心 1.在大自然中感悟身心统一 整体观念是中医理论体系的核心理论之一,指的是人自身为一有机整体,人与自然、人与社会也是一个有机整体,这可以归结为人的身心统一和天人合一,而这一理论核心同样适用于音乐养生。古有云“音乐达天地之和而与人之气相接”,意指音乐由人心而生,人心感于物而动,故形于声,正是由于人的身心对大自然的感悟才产生了音乐。天人合一的观点是指人的健康和大自然是相互联系的,而身心合一则主要指人的生理和心理是分不开的。人与自然的互根性和统一性,决定了音乐具有调整情志而健体养生的作用,即调节人心神的作用。 2.迟以气用,远以神行 环境的选择对音乐治疗的效果也是个关键的因素,音乐配合环境对心境的变化更加明显。“在夷陵,青山绿水日在目前,无复俗累,琴虽不佳,意则自释",欧阳修这一描述体现了优美环境对音乐治疗的重要性,情境的合理设计才能使人与音乐水乳交融。现代音乐养生强调环境和色彩的选择,不同意境的设计应根据不同的对象,使其如临其境,才能使音乐与治疗对象的身心交融。明代古琴大师徐上瀛提倡的“音与意合”,适用于音乐的欣赏、演奏、创作方面,也正是“迟以气用,远以神行”。音乐的养生作用可用“入人也深,化人也速”来形容,从中医的阴阳、五行、七情和静神理论与音乐养生的关系可以看出,音乐对情绪的调整作用是直接而强烈的。将中医学的音乐养生理论广泛运用到养生实践中,丰富养生的方法与方式,可以使养生效果更加理想。21世纪是至今中国经济发展最突出的时代。在工业化过程中社会经济生活 的各个方面均经历深刻的变化,如生活节奏的加快、激烈竞争的市场经济、人们的精神压力越来越大,“心病还要心药治”,中医学说中的音乐疗法有深厚的理论基础和实践经验,不同的音乐可以防治不同的疾病,其特殊的疗效已逐渐得到重视,对其的研究和发展具有十分重要的意义。 中医学论文:西医校园中医学教学概念 中医学与西医学虽然同属医学范畴,都以病人为治疗对象,但两者的理论体系截然不同。中医学是在古代朴素唯物主义辩证法的自然观影响下,以实践为基础,以脏腑、经络学说为核心,强调整体观,通过调整阴阳平衡而达到治愈疾病的目的;西医学以解剖学为基础,是建立在实验学基础之上的多学科相融合的一门科学。如何使已较全面接受西医理论,形成了较稳定的现代医学思维模式的学生,在较短时间内接受另一门完全不同的医学体系,是西医院校中医学教学需要解决的关键问题。本文就西医院校中医学教学谈点体会。 1明确中西医概念的本质区别 在中医学教学中,普遍存在学生对中医学理论体系认识与认同困难的问题。由于学生已接受了西医理论,故在学习中医学时常有先入为主的思想,习惯将中医的“心”“肾”与西医的“心”“肾”进行比较,对“心主神明、肾主纳气”等中医脏腑功能感到不可思议,不能认同。因此,必须使学生清楚地认识到中医的“脏腑”与西医的“内脏”“器官”等,在概念上有很大区别。西医的内脏是解剖上有形可见的,而中医的五脏六腑是一个功能上的概念。如中医将“心”的功能归纳为“主神明、主血脉”,其含义已超出解剖概念的“心脏”。因此,教学中要注意引导学生用中医的思维理解中医,用西医的概念学习西医,不能相互混淆。另外,中医的“证”与西医的“病”有本质区别。西医的“病”指人体的器质性病理变化,临床中有实验室证据可循;而中医的“证”是机体功能失调后连带出现的一系列证候群,更多的是人的一种主观感受。 2训练学生的形象思维,进行直观教学 中医的“望、闻、问、切”和西医的“视、触、叩、听”都是从研究病人的外在表现,即症状和体征开始的。但中医四诊重点在于把握机体脏腑气血经络的外在表现及相互联系,用取象比类、由表及里的方法,借助阴阳五行理论,把生理功能、病理表现、体表部位进行归纳总结,形成一个整体、恒动的系统。中医学独特的司外揣内、取象比类等认知方法属于形象思维,其建立在宏观的自然观察、表象观察基础上,并以哲学为核心,注重整体联系和感悟、推理,经高度概括、抽象而成,与现代医学的微观结构和直观形态的思维方式截然不同。因此,训练学生的形象思维,注重功能模拟和直观教学尤为重要。在教学中,可采用表象和形象化的语言解释枯燥的名词术语,应用临床病例的辨证分析提高学生思维能力;运用教学的直观性原则,调动学生视听等感官功能;采用各类直观教具,特别是运用多媒体技术将抽象的中医理论形象化、具体化,以利于学生理解和记忆。 3注重教学的艺术性和技巧性,培养学习兴趣 中医学具有文学、艺术、哲学、社会学等人文科学和自然科学相融合的特点,具有西医学无法比及的丰厚的人文底蕴。在教学中,可强化中医学这一特点,引发学生的学习兴趣,并采用诗句、顺口溜等形式帮助记忆。如中药学及方剂学教学中,“穿山甲王不留,妇人吃了乳长流”,白虎汤主治“大热、大渴、大汗、脉洪大,四大症”等,这些琅琅上口的歌诀、顺口溜,既活跃了课堂气氛,又加深了理解、记忆。在针灸学教学中,讲授经络的循行路径时,除借助图片的动态演示阐明经络的循行外,还可对比武侠小说中的一些事例,以吸引学生注意力,增强感性认识,帮助理解记忆。这就需要教师不断提高自身的文学修养,多途径、多方式综合各类知识。 4突出中医学优秀的医学观念,适应医学模式的转变随着现代医学模式的转变和疾病谱的变化,中医学以人为本的医学观念和在慢性疾病、感染性疾病、康复医学、养生等方面的优势越来越显示出其独特的魅力。现代医学中高、精、尖设备和先进仪器的使用在临床中占有越来越重要的地位,但也容易导致“物化”倾向和产生大量的伦理问题,如“见病不见人”等现象已成为医患关系紧张的重要原因。而传统中医学具有重视人与自然、人与社会和人自身的整体性等观念。因此,在教学中突出中医学优秀的医学观念和哲学思想,通过运用和借鉴中医学在生命观、疾病观和临床诊治中的整体观念、辨证观念、天人合一思想,启发、熏陶、培养学生的医学思想,有利于学生建立科学的医学观点,适应医学模式的转变和21世纪医学发展趋势。此外,传授学生传统的保健康复技能,如针灸推拿、保健按摩、中药薰洗、刮痧拔罐等,使学生在强身健体的同时,学有所用,增强对祖国医学的认知。 5应用多媒体辅助教学创建新型的中医学教学模式 中医学课堂教学教具甚少,可利用计算机、数码照相机、扫描仪等,把讲授的内容按教学大纲要求制成多媒体演示稿,结合文字、图像、声音、动画等多种形式,采用动静结合、声情并茂的方式进行授课,激发学生想象力,引导他们多动脑、勤思考,活跃课堂气氛,从而加深其对知识的理解和记忆。总之,在西医院校要讲好中医学有很大难度,教师应在充实专业知识的基础上,从多方面提高教学质量,努力把学生培养成高素质的现代医学人才。 中医学论文:中医学中津液在诊断疾病上的重要性 津液是指有滋养各组织器官,濡润空窍和滑利关节作用的物质。津液为饮食经脾骨消化吸收而成,由脾、肺、肾吸收,分布、排泄,以调节维持其平衡,循行周身,出脉管内外和组织同隙之中,供给各部分的营养需要,剩余的水分和废料,则成汗、尿排出体外。《灵枢》云:“五脏六腑,皆有津液,……。”又云“膀胱为津之腑,热则津液内虚”等。 可以睦出津液是一种液质成分,成在于机体之内,分布于周身各处,内至五脏六腑,外至皮肤肌肉,皆其所布。它由口引入并由尿、皮肤、大便、呕物、泪、肺脏等上排出体外,我们知道汗、尿、吐物等除液质占绝大部分外,其中还溶有其他物质。于此可知津液是一种液体成分为主的并溶存有一定的溶解物质组成。 津液和体液:由上看出,津液是一种液体成分为主要的物质,液体成分分布于人体细胞内及细胞外各处,能补充,能排出,但与现今医学所称的体液有无关系,从下面比较可以看出。 从体液的组成成分及分布来看,体液分布在细胞内及细胞外者叫细胞外液,占人体重20%~25%,是人体的内环境,浸润着细胞以作转运营养物质之用,细胞外液以分布的范围和质量的差别有不同的名称,如在血管内叫血液,在淋巴管者叫淋巴液,在脑和脊髓者叫脊液,在组织间叫组织间液,体液在内者叫细胞内液,为辅助代谢的媒介。虽然体液各在不同的部位而细胞外液之间及细胞外液与细胞内液之间,是直接或间接相通的而且成分是稳定质中含有不等量的溶解物质组成,即是说:水质和含有不等量的溶解物构成体液。从体液的组成分布和上面的津液比较起来看是相似 ,因此说津液相当于体液。 从体液的平衡调节来看:体液中小部分是溶解物,大部分是水、水的平衡调节代表了体液的平衡调节,同时水的调节与某些溶解物如氯化钾等也有一这的影响。水在人体内是维持平衡的,即是说每日摄取的排出的是相等的(生长需要除外),排泄的器官是肾、皮肤、肺、大肠等处,其中以肾的排泄为要,但体内水分平衡调节的转机有以下几点:①饮水管制,在唾液分泌减少时或血浆的渗透压增高时,通过中枢神经系统,反射性的引起口渴。②动向管制:水喝得多的时候血中水分并不增加多,很快的被肾排出及进入细胞间液,水分少的时候则反之。③排出管制:在正常情况下肾为排水器官,受着中枢神经的管制及激素的调节。 我们从体液的调节上也可以看出津液是相似于体液的,因津液的调节与体液的调节是相似的。 《伤害论》云:“大便硬,小便当数”。又“大渴欲饮水,其腹必满,自汗出,小便不利。”以大便硬即肠道的水分被吸收,吸收得多故小便多,若饮水多必是汗多而小便也多,以使身体的水分维持平衡。关于津液平衡的调节,我们可以从古代医书中看出,先谈水的调节。《伤寒论》云:“呕家本渴,渴者为欲解。”《灵枢》云:“咸入胃,其气上走中焦,注于脉,则血气上走之,血之咸相得则凝,凝则胃中汁注,注入则胃中竭,竭则咽焦,故本干而善渴。”说明呕吐失水后及唾液分泌减少而“咽焦”时,对机体均是刺激而反射性的引起口喝。至于津液的动向调节,中医学家已利用此原理津液平衡改变而显出的某些症状,是不加以治疗的。《伤寒论》云:“本自汗出,医更重发汗,病心瘥,尚微烦,不了了者,此大便必硬故也,从亡津液,胃中于燥,故令大便硬,当问其小便日几行,若小便日三四行,今日再行,故知大便不久出,今为小便数小,以津液当还地胃中,故知大便不久必大也。”又“凡病若发汗,若吐若下,若亡津液,阴阳自和者,必自愈”等。又“大便之后,复发汗,小便不利者,亡津液故也,勿治之,得小便利,必自愈”。以津液自动的平衡调节。 体内的津液是维持平衡的,过多过少则由人体的调节机能来维持平衡,多则增加排泄,少则减少排泄,使人处于健康状态,但这种调节机能是有一定限度的,受着时间,调节力量,人体器官机能是否健康等因素的影响,因些会有增多和减少的情况出现。 津液的增多与水气病的形成:人体的水分排泄过多叫亡津液,相反的人体的水分排出过少则叫水气病。水气病所表现的症状,是逐步进展的疾病,初期、晚期的表现以及在切脉上的表现是不同的。这样,在望诊上触诊上来检查诊断水肿病及其程度。 津液是沿着经脉不断流行,输布到全身各个脏腑各个部分,是人体生命活动的物质基础之中很重要的一个环节。津液的改变,会对人体的疾病产生不良影响,这说明津液在中医学中,对疾病的产生是占重要地位的,在诊断疾病上不可忽视。 中医学论文:中医学护理带教新方法的实用性综述 制定具体完善的教学计划明确的目标和合理的计划是取得成功的必要条件。护生入科前带教老师根据学校和护理部的实习计划,针对中医科特点制定切实可行的教学计划。教学内容分中医理论知识与中医护理操作训练,强调理论与实践紧密结合,教学方法追求多样化,注重学生思维型和能力型培养,开启了启发式、讨论式、小讲课、角色扮演、批判式等多种方式教学[2]。灵活多样的教学方式激发护生的参与意识,调动护生的内在潜能,也符合现代人本主义心理学家的观点“人类具有先天的学习潜能,教育应当将这种潜能激发出来,成为护生的内在动力,使之成为自发指向的学习者”[3]。 做好护生入科教育为帮助护生尽快适应新的环境,带教老师要热情接待,详细介绍中医科病区环境、病房结构、治疗室、操作室布局,技术设备及物品的摆放等,使护生尽快熟悉环境,尽快适应角色,增强自信心,为临床实习打好基础。详细介绍科室的中医特色:中医基本特点是整体观念和辨证论治,中医治疗既考虑局部,又采取扶正培本的方法。中医护理也具有整体护理的鲜明特点,指导护生运用中医整体观和辨证施治原则,通过望、闻、问、切了解患者的生活起居、身体机能、心理状态、舌苔、脉象、体质、治疗用药等情况,分辨疾病的原因、性质、部位及邪正关系。根据缓急,扶正避邪,因地制宜,辨证施护,辨证施教。 严格带教过程的管理注重护生对中医护理兴趣的培养,培养护生对中医临床护理的兴趣,不仅能最大限度调动学生学习的积极性,而且还能指导老师进行针对性的教学。护生刚接触到中医临床,对中医的阴阳、五行、舌诊、切脉、经络、百草等理论有着浓厚的兴趣,临床教师要抓住护生的学习热情,重点运用生动的事例,介绍中医治疗、中医护理在临床治疗、养生、保健、心理调护等方面取得的应用实效,与护生共同探讨现代中医在国内外的发展前景和巨大潜力,激发护生探索中医的渴望。同时让护生参与临床特殊病例讨论、护理查房、护理竞赛等活动,进一步激发护生的学习兴趣。 培养护生临床实践操作能力规范中医护理操作流程,标准参照文献中常用中医护理操作,把临床常用的中医护理技术,如中医的“四诊”、拔罐、中药灌肠、中药导入治疗、针灸、艾灸、熏洗等操作制成多媒体形式,增强直观性教学,强化护生在进入临床操作前的中医护理操作规范。在临床实际操作带教中,带教老师对各项操作要认真讲解步骤、要点、注意事项,指导护生将所学理论与实际操作相结合,做到多示教、多提问、多鼓励,在“放手不放眼”的监控下,创造更多机会让护生独立操作,提高护生临床实践操作能力。 建立和谐的师生关系实习期间,困扰护生最常见的问题是“师生关系”,带教老师要经常主动与护生沟通,了解她们的心理、在学习和生活上的需求,正确给予指导和帮助,及时征求护生对教学计划内容及进度的意见,及时做出调整[4]。在护生出科前,召集护生对本科室带教情况进行总结,评选出优秀带教老师,鼓励护生提出带教过程中的不足。科室将护生的反馈信息,及时归纳、总结,积累带教经验,改进带教方法,提高带教质量。3.7严格出科考核护生入科时带教老师便将考核项目分发给护生,让护生做到心中有数,有的放矢,提前准备。考核分理论与实际操作两部分,学生出科前由带教老师按要求和程序对护生逐一进行考核、考试,将成绩当面告知学生,记入护生实习档案,对不合格者,给予护生一定期限重新补考,直至合格。 中医学论文:《易经》与中医学发展的相关性探讨 成书于殷周之际的《易经》是中国文化的始祖,对中医学发展的影响很大。谚云:“医易相通”。《易经》“托物以明义,用小以喻大”的直觉思维模式以及由此发生的理论模式,直接影响着中医学的理论思维。《易经》理深意宏,是自然科学的胚基,宇宙观的萌芽,多种学科的渊薮。中医学是自然科学的一部分,与《易经》亦必然有着不可分割的联系,《内经》中的重要基础理论,如阴阳学说,藏气学说,气化学说,即递嬗于《易经》。与《易经》一样,中医学也可看作是中国古代文化积淀而仍然生机勃勃的活化石,因此中医学在文化人类学家眼中,即是一种古代文化研究对象,又是一种现实文化的研究对象。[1]《易经》在一 定范围内促进了中医学的发展,同时也增添了不少迷茫。许多现代生物科学的最新进展与《易经》64卦有着惊人的对应关系。可以预言《易经》的独特思维方法和西方科学试验相结合,是揭示生命奥秘的金钥匙。其意义是不可估量的。本文谨就《易经》与中医学发展的相关性做一初步探讨。 一、对中医阴阳学说的影响 中医经典著作《黄帝内经》,受《易经》的影响很大。贯穿《黄帝内经》一书始终的阴阳学说,直接来自先成书的《易经》。阴阳学说是中国传统文化的一种宇宙观和方法论。《易经》八卦中的阴(--)爻和阳(—)爻,最早出现在我国夏朝的占书《连山》之中。古人以阴阳二气为中心,从千变万化纷繁复杂的事物中概括出八种基本物质形态,并以天、地、水、火、雷、风、山、泽命名,从而创造了八卦。[2]八卦和64卦中几乎都由阴爻和阳爻组成,体现了每一卦中阴阳的互依和互制,即使纯阳乾卦也有纯阴坤卦相配。《易经·系辞传》从哲学高度概括为“一阴一阳之谓道”。[3]阳爻与阴爻乃矛盾对立之两种符号,阳性与阴性乃矛盾对立之两种事物。[4]《黄帝内经素问·阴阳应象大论》曰“阴阳者,天地之道也,万物之纲 纪,变化之父母,生杀之本始,神明之府也”。可见阴阳学说是中医理论的核心,源自《易经》无疑。《易经·系辞》云“乾道成男、坤道成女”,乾为父,坤为母,生震、艮、坎、巽、离、兑六子,六子分男女,即天地万物,这便是划分事物和现象阴阳属性的标准。[5]事物和现象中对立着的阴阳两方面是互相依存、互相为用的。《黄帝内经素问·阴阳应象大论》曰“阴在内,阳守之,阳在外,阴之使也。”正反映了《黄帝内经》对《易经》阴阳学说的发挥和应用。事物或现象中对立的阴阳两方面是运动变化的,其运动的方式是彼此消长并在一定条件下向自己的反面转化。《易经》在三组卦《泰》与《否》、《损》与《益》、《既济》与《未济》中体现的对立统一、互相转化的观点,被《黄帝内经》在解释健康与疾病的关系和疾病转归时广泛应用。可以说,正是在借鉴《易经》阴阳观念的基础上,中医学的阴阳学说才得以进一步形成。中医阴阳学说的形成和发展,逐渐导致了经络学说、脏腑学说、气血津液等一系列中医学理论的形成和发展。针灸子午流注即是根据《易经》与《黄帝内经》阴阳盛衰消长原理,认为经气在人体中盛衰流注与昼夜日月运行相应,从而掌握经气的周期性盛衰开合进行取穴,这也是《黄帝内经》生物钟原理及干支纪时的发挥。中医的藏象学说也源于《易经》,并在天象、物象和人象三结合中,进行发展。尤其在接受易理取类比象的基础上,使法象有了新的突破,创立了颇具特色的中医藏象学说。如《素问·阴阳应象大论》曰:“东方生风,风生木,木生酸,酸生肝,肝生筋,筋生心,肝主目。其在天为玄,在人为道,在地为化,化生五味。道生智,玄生神,神在天为风,在地为木,在体为筋,在藏为肝,在色为苍,在音为角,在声为呼,在变动为握,在窍为目,在味为酸,在志为怒,怒伤肝,悲胜怒;风伤筋,燥胜风,酸伤筋,辛胜酸”。正是把天象、地象、人象合三为一。虽然《易经》64卦中,在表 面上呈现阳占优势或阴占优势,但总还是由阴与阳共同组成的,这种看法,非常接近现代科学的见解,因为这种思维方法,正是所谓“场”的思维方法。其实中医的“气”,以广义的气本身就包括了“实体”和“场”两方面。尽管阴阳学说不具备严格科学的表现形式,在很大程度上带有猜测和神秘的色彩,但作为中医的指导思想,至今仍有深远影响和指导意义。 二、对中医人体科学的影响 《易经》中医术方面的记载,除散在64卦的一些卦爻辞中外,主要集中在《剥》、《豫》、《萃》、《艮》、《咸》五卦之中。《易经》义理的本质特征是天人合一,它对中医学所倡导的“气一元论”的理论的建立具有重要的指导作用。《易经·系辞》曰:“精气为物者,谓阴阳精灵之气,氤氲积聚而为万物也。”明确指出一切事物均由精气构成。中医的“气一元论”认为,精气的运动引起五脏六腑的活动,人体内的气是一种活力很强的精微物质,输布全身无处 不到,机体的生命活动从根本上说,就是气的升降、出入活动,气活动一旦停止,生命活动就停止了。医易相通,《易经》中常用人体器官描述卦象,如乾为首、离为目、坎为耳、兑为口、坤为腹、艮为手、震为足、巽为股。其中《咸卦》是关于针石术的萌芽。咸,马王堆帛书作钦。《归藏》有钦卦,朱彝尊《经义考》云:“钦在恒之前,则咸也”钦与针皆在十二侵韵,同声相转,钦借为针、或箴。……针与箴通,皆为古针字,咸为省文。是最早的针灸记载。 从象数学的观点看64卦的递次变化,很象人一生的生长衰老过程。《黄帝内经》说:“年四十,阴气自半。”表明中年保肾精十分重要。现代研究,64卦卦象严格对应着遗传密码中64个dna密码子。东方神秘的《易经》存在有几千年的历史,如《易经》中64卦之间存在着的这种阴阳互补与生克关系,这是西方科学全然不知的。这种科学的思维方法,对基因调控和癌症研究是十分有益的。 《黄帝内经》“取类比象”的思维格局对中医藏象学说的形成影响很大,藏象一词,首见于《黄帝内经素问·六节藏象论》。这种以“象”“论”“藏”启导于《易经》的爻象概念。《易经·系辞》谓:“易者,象也”,“爻也者,效天下之动者也。”医家又据爻象之理,效法于人体,于是有藏象之称谓。《易经》天人相应的整体观对中医人体科学的影响很大。生命是复杂的有序结构,躯体内外部的总体稳定即阴阳平衡的维持,是非常重要的。从机体的整体水平探讨、研究人体科学的方法,正是中医学的根本特点之一。现代医学中流行的观点认为, 揭示生命奥妙的关键,在于对遗传基因和它的构造单位,以及受它们控制的化学反应的深入研究,科学哲学理论已经指出了这种看法的片面性和机械性。认真探讨人体内部与外部,生物与环境之间的复杂关系,已越来越受到生命科学家的重视。《易经》独特的思维方式对现代人体科学的研究具有重要启迪作用。 三、对中医防治学的影响 《易经》对中医防治学的影响很大,如坤卦初六“履霜坚冰至”,强调杜渐防微,和《黄帝内经》治未病的防治思想相一致。《易经·否卦》云:“其亡!其亡!系于苞桑。”人在面临否卦的严重时刻,倘能经常保持“我将灭亡!我将灭亡!”的警惕,加强锻炼身体,这样不但不会灭亡,还会像根深蒂固的桑树一样长生。 《易经》十分重视心理因素与疾病的关系。《易经·萃卦》曰:“萃如,嗟如,无攸利,往无咎,小吝”。即谓因病而唉声叹气,没有丝毫好处,不如扶病走动走动,虽有小吝,终究对病无大妨碍。也就是说,“即忧虑,又叹息,这样是没有什么吉利的”。[6]《易经·无妄》说:“无妄之疾,勿药有喜。”得病之后不要胡思乱想,只要心情舒畅,不吃药也会好的”。《易经·乾卦》九三爻辞:“君子终日乾乾,夕惕若,厉无咎。”过度紧张却使我们长期而反复地处于超 生理的紧张状态,如果不加警惕,将会危害身体健康”。中医心理学的观点与《易经》的看法相一致。情绪失调常常是疾病的先兆。忿怒能引起一系列生理心理变化,诱发心脑血管疾病。《易经》在养生方面的许多重要的富有哲理的见解,告诉我们必须注意我们的日常生活习惯,注意身体所发出的各种信号。多数严重的疾病往往是经过多年缓慢发展的结果。这对中医养生学也有直接的重要影响。 《易经》对中医治则的影响很大。机体阴阳失衡即为病态,调整阴阳为中医的根本治则。易道尚中,中医的理、法、方、药,都离不开“中”字,选方遗药,掌握药味、药性和药力,都以“中”病为宜,过与不及都不能达到扶正祛邪的目的。《既济》与《未济》二卦相对,相互对立转化。临床上心火与肾水未济,可致心神不宁,腰痛头晕等证。如水不涵木而致风火上窜,头疼目赤,用“滋水涵木”法治疗,可使水火既济,保持阴阳平衡。中医学维持机体稳态的治则,与易象卦理息息相通。东汉时期的《神农本草经》运用八卦取象比类和阴阳观念,总结前人用药经验提出了“四气五味”、“升降浮沉”理论,明确了中医用药原则。张仲景《伤寒论》把阴阳学说和太极含三为一发展为六经学说,创立了六经辩证的原则,奠定了临床医学的基础。秦国名医医和即曾自觉运用当时卦象成说解说、分析晋侯的病情(《左传·昭公元年》)。《易经》提出“八卦气验”,论及节气与疾病的联系,是中医气象医学之发源。如每年春分惊蜇前后,天气突变日数最多,人为祸事、空中或地面意外伤亡也是全年之冠。无明患病的频率,更是春分和秋分前后最为显著。由此,我们领悟到一个道理,宇宙是大周天,人体是小周天,人还是脱离不了潜在自然率周而复始的摆布和干扰。[7]《易 经》的这种思想促进了中医气象医学和时间医学的发展。所以,中医理论的发展才是振兴中医之根本。 总之,《易经》一言以蔽之,曰:变易而已矣。曰变易,曰不易,曰渐变,曰突变,括此数义,医道可尽矣。作为中医学的源头活水,《易经》的天人合一整体观,阴阳对立统一观以及取类比象等义理在中医理论体系中得到了详尽的发挥和成功的运用。甚至当今世界上许多物理学、生物学和医学领域的重大发现也多受《易经》思维方式的影响。美国著名理论物理学家f.卡普拉吸收了中国古代《易经》和道家著作中关于阴和阳的互补、平衡、循环的概念,以及道家的自然无为的思想,构造新的世界文化模式。[8]在中国三千年的文化中,几乎所有最伟大和最重要的著作都受到这本书的启发,或者对它的论题的解释产生影响。[9]特别是对中医学发展的影响是非常深刻的。只有用古老《易经》的思维方法和现代 西方的科学方法,来重新审视和研究中医学才能取得本质性进展。这种中西文化的融合,正是中医振兴的契机。 中医学论文:让传统中医学焕发出绚丽的时代色彩 几千年来,在中国传统医学的发展中,中医学的发展经久不衰。为了让中医学始终扎根于中华大地深厚的沃土,为了让中医走向世界,千千万万的中医人前赴后继。彭金维就是其中的一个。 彭金维和中医的缘分由来已久。小时候,彭金维家附近有个卫生院,他经常跑过去看医生怎么给病人诊脉看病。他一有空便跑到卫生院看,并开始用心去学,从而萌发了长大后也要有自己的诊所为病人看病的愿望。于是,只有小学文化的彭金维开始看医书,尤其是中医药方面的书籍。他父亲有一个做中医的朋友,彭金维便近水楼台先得月,经常去他那里,看他如何给病人诊脉治病。闲下来的时候,朋友也会教给他一些中医“望、闻、问、切”的方法,长期的耳濡目染,彭金维对中医的兴趣便与日俱增,同时开始研读有关中医方面的书籍。 为了追寻自己的“中医梦”,后来,彭金维又来到了香港,直到现在他还经常回想起初到香港时的情形。那时候,他带着空空的行囊,在陌生的环境里感到迷茫。就在他对中医前途感到犹疑的时候,一个报道使他看到了希望。报道上说,一位外国科学家正在运用中医理论进行一项科学研究。彭金维的爱国心再一次被激发了:一个外国人都能够熟稔中医理论,更何况我是一个中国人!他更加坚定了自己做一名中医的愿望,增加了学医的信心。五年来,彭金维利用晚上时间,参加了香港中国国医学院的学习,并取得了学士学位,随后开始了对中医理论进行更系统、更专业的学习。 彭金维一边钻研中医理论,一边给人看病。经过多年的积淀,2001年,“彭金维中医诊所”终于成立了。在这里,他以传统中医学为主,结合针灸、耳穴,综合诊治,使许多罹患疑难杂症的患者远离了痛苦。经过多年的摸索,彭金维对治疗中风后遗症、子宫肌瘤、面瘫、失眠等疑难杂症都有了自己一套自己独特的方法。特别是他用中医针灸治疗子宫肌瘤,更是开了传统中医的先河。他用传统的针灸和中药调理气机气血,加强气化动能,化有形为无形,达到了治疗效果。在此基础上,他摸索出了中医的外治疗法 “天灸疗法”。即借助药物对穴位的刺激,使局部皮肤发红充血,甚至起泡,以激发经络、调整气血而防治疾病的一种方法。据彭金维介绍,“天灸疗法”可以治疗小儿痉挛性支气管炎、慢性支气管炎、肺气肿、肺心病等肺部疾患,五更泄、虚寒胃痛、肾虚腰痛。但是用“天灸疗法”治病有一个时间限制,就是必须选择三伏或三九天。至于为什么会是这样,彭金维解释说,中医理论讲究天人合一,气候可以帮助调节机体功能,再利用针灸、药物透过特异腧穴的皮肤,有效成分可通过血液循环直达病体部位,从而发挥药理效应。更重要的是,药物通过经络腧穴吸收、传输、利用的同时,经络腧穴对药物刺激可做出较强反应,将药物作用放大,其疗效是经络腧穴与药物两者共同作用的结果。 在潜心中医的同时,彭金维还不断奔走于各个中医学术交流会和学术讲座之间。在2007年广州第二届世界中西医结合大会、2007年安徽合肥中华中医药学会、第十五届仲景学说学术研讨会以及2008年澳门世界中医药大会上,人们都能看到他的身影。 如今,每天前来就医的患者络绎不绝,彭金维和中医的情缘仍在继续。为了把祖国神奇的中医学发扬光大,为了更多的人早日恢复健康,彭金维仍然在努力。 中医学论文:浅议衰老的机理的现代医学和中医学研究 衰老是机体固有的、复杂的、不可逆的过程。揭示衰老的机理,探索出高效、安全可靠的抗衰老方法,这是老年医学研究的重要领域。本文就衰老时的机理和机体体内发生的变化进行综述,为抗衰老的研究提供临床资料。 1、衰老机理的现代医学的研究 (1)遗传基因与衰老。衰老是一连串基因激活和阻抑,及其通过各种自产物相互作用的结果。基因表达理论认为衰老是与热激蛋白转录因子三聚化失败、迁移、磷酸化、脱磷酸化失败、热激蛋白转录因子与dna结合下降导致的翻译后修饰失败、hsf mrna成熟和翻译有关[1]。(2)免疫系统与衰老。机体免疫功能和衰老之间存在着密切的联系。随着衰老的进程,机体免疫系统功能降低,免疫器官,免疫细胞和免疫因子等发生了许多变化[2],通过改善免疫系统功能则可以延缓衰老的进程。(3)脑内神经递质和氨基酸含量变化与衰老。脑内的一些神经递质及氨基酸的含量对机体发育和功能的维持至关重要,在参与身体组织老化及寿命的调节方面有着重要作用。随着年龄的增长,下丘脑各核团的神经元呈现不同程度的丢失,其递质含量也有不同程度的改变,从而导致内分泌功能不足,加速机体衰老[3,4]。(4)自由基与衰老。自由基在机体内有很强的氧化反应能力,对生物膜类脂结构破坏性极大,自由基还可直接或间接氧化蛋白质,并且可以使蛋白质生物合成的量下降,尤其是自由基可与dna、rna反应,引起主键断裂、碱基降解、氢键破坏、发生基因突变、细胞老化,导致机体衰老疾病的发生[5]。人体内具有一整套产生和清除自由基的平衡体系,机体的衰老是由于受到内、外环境的影响以及机体抗氧化酶的活性不断下降使体内自由基物质过剩的结果[6]。(5)端粒、端粒酶与衰老。端粒是真核生物细胞线性染色体末端的特殊结构,其长度、结构、功能与机体衰老及癌症的表型等密切相关。在某些情况下,端粒可影响细胞核内基因的表达。端粒具有保护染色体末端,维持染色体结构的稳定与完整的功能。细胞衰老是由于随着细胞的有丝分裂,端粒长度缩短、端粒酶的活性降低致染色体末端端粒缺失所致[7,8]。(6)线粒体dna与衰老。呼吸链反应是产生自由基的重要来源,线粒体在活细胞内产生90%的自由基,同时也是自由基损伤的重要目标。尤其是线粒体dna裸露,无组蛋白保护,并且修复校正系统功能较差,因此线粒体dna比核内dna 更易产生突变。自由基对线粒体dna造成的突变积累到一定程度,会导致线粒体dna重要功能的丧失[9]。(7) no变化与衰老。no是体内重要的信使分子和神经递质[10]。nos是no生物合成的关键酶,在机体各组织细胞普遍存在。研究发现衰老组中枢神经系统、呼吸系统、心血管系统、内分泌系统、生殖系统组织中no含量和nos活性降低,而通过提高组织中no含量和nos的活性可以延缓衰老的进程[11]。 2、衰老机理的中医研究 (1)精气神衰老学说中医认为精、气、神三者的状态标志着一个人的健康,如三者虚衰,则是衰老的征象。历代医家对人体的精、气、神非常重视,精充、气足、神旺即是健康的标志,如精亏、气虚、神萎则是衰老的征象,从精、气、神三方面的表现,完全可以反映出人体衰老的程度。(2)阴阳衰老学说中医学认为阴阳之间的变化是一切事物运动变化的根据,同时也是生命生长、发育、衰老以至死亡的根本原因。机体衰老的过程也就是阴阳失去平衡,出现偏盛偏衰或阴阳两虚的结果。(3)肾虚衰老学说肾为先天之本,人体生长、发育、衰老以至死亡的过程就是肾气逐渐充实、隆盛、衰少乃至衰竭的过程。中医认为:肾藏精,肾主骨生髓,腰为肾之府,齿为骨之余,肾外荣于发。齿、骨、发的生长状况是判断机体生长发育状况和衰老程度的客观标志。(4)脾胃虚弱衰老学说脾胃为后天之本,为气血生化之源。脾胃在人体活动中起着升降枢纽的作用,肾中的先天精气也依赖于脾胃化生的后天水谷精微的充养脾胃虚弱是导致衰老发生的主要原因。 综上所述,人体衰老过程是人体内部环境各因素间、人体与外环境各因素间在生命活动的过程中不断相互作用、相互影响的综合性结果。衰老原因是多方面的,衰老的机理也是极为复杂的。衰衰老时机体内更多的变化及其机制需要在今后的研究中去探索和发现。 中医学论文:简论中医学睡眠理论的特色 论文关键词:睡眠理论;睡眠障碍;心神;营卫 论文摘要:睡眠是人类生命活动的重要内容,对睡眠的研究由来已久。早在秦汉之际,在我国的医学典籍《黄帝内经》中,就记载着睡眠理论的内容,相关论述涉及睡眠的生理机制、睡眠障碍的病因病机和病症分类以及症状描述等多方面内容,形成了阴阳睡眠理论、营卫睡眠理论和五脏睡眠理论,为后世医家提供了重要的理论依据。 从人类发展史上看,在很长的时期,人类“日出而作,日落而息”,以这样的方式生存,很大程度上是限于当时的生产力水平,是出于无奈,最初也许没有人去注意为什么天亮了人会醒来,天黑了人要睡觉,但也由此适应了自然变化规律,正是这种与昼夜更替和谐的痛寐节律为人类自身的发展提供了保障。 睡眠是人类生命活动的重要内容(在此不谈及其他生物的睡眠),与人的生命健康息息相关,良好的睡眠不仅是健康的重要保障,同时也是机体功能活动正常的写照。我国历史上不同时代对睡眠有不同称谓,先秦多称“寐”、“寝”、“膜”,为其前后的文献广泛应用。《黄帝内经》除沿用以上称谓外,以“卧”表达睡眠之义的情况比较多,如《素问·四气调神大论篇》即属此种情况,早在马王堆医书《十问》中就有“一昔(夕)不卧,百日不服”的论述。汉代以后惯称“睡”或“眠”,以单音词形式表达,“睡眠”一词以合成词形式表义最早见于翻译后的汉文佛经,南朝慧影《智能疏》:“凡论梦法,睡眠时始梦。如人睡眠中梦见虎威号叫,觉者见其如其梦耳。”《黄帝内经》对睡眠有独到的认识,并形成了中医学睡眠理论的基本框架,内容涉及睡眠的生理机制、导致睡眠障碍原因及辨证治疗等。西医学关于睡眠有抑制扩散学说、中枢学说和睡眠物质三大学说。巴甫洛夫以大脑的兴奋与抑制论述觉醒与睡眠,睡眠是人体的抑制扩散状态。之后神经生理学家们,从动物实验认识了睡眠中枢。又有对激素和神经递质的系统研究,以及在上世纪80年代,睡眠研究者从尿中提取出“尿核贰”,该物质有引发睡意的功能,被称为睡眠因子或睡素。这种睡眠因子,既能促进睡眠,又能增强人的免疫功能。事实证明,人在发烧生病时,睡眠因子分泌增加故睡眠量也随之增加,使人体白细胞增加,吞噬细胞活跃,免疫功能和肝脏解毒功能增强,体内代谢速度加快,从而提高机体的抗病能力,故尔有人称睡眠是治病良药。总之,睡眠这一十分平常的生理现象的确涉及诸多复杂的因素与机制,较之西医学而言中医学睡眠理论独具特色。 1睡眠的生理机制 中医睡眠理论认为睡眠是以神的活动为主导,营卫之气的阴阳出人为机枢,五脏藏精化气为基础的整体生理过程。 中医理论中神的含义较为复杂,本文提及的神主要指五脏所藏之神,即心之神一神、肝之神一魂、脾之神一意、肺之神一魄、’肾之神一志。睡眠以脾肾意志为基,心神的自觉意识内敛为主导,肝魂随之潜隐,肺魄失出人之机,则精神活动减弱乃至停止、各种感觉与运动反应迟钝,进人睡眠状态。在睡眠状态下,心神屈藏止息,魂魄相合而安宁,魂不游荡而无梦,魄处其舍而形静。《庄子·齐物论》:“其寐也魂交,其觉也形开。” 营卫之气的阴阳出人为睡眠之机枢,《灵枢·口问》云:“卫气昼行于阳,夜半则行于阴。阴者主夜,夜者卧,……阳气尽,阴气盛,则目螟;阴气尽而阳气盛,则痞矣。”《灵枢·营卫生会》云:“卫气行于阴二十五度,行于阳二十五度,分为昼夜,故气至阳而起,至阴而止。……夜半而大会,万民皆卧,命曰合阴。”《灵枢·卫气行》:“天周二十八宿,……房昴为纬,虚张为经。是故房至毕为阳,昴至心为阴。阳主昼,阴主夜。故卫气之行,一日一夜五十周于身,昼日行于阳二十五周,夜行于阴二十五周,周于五藏。是故平旦阴尽,阳气出于目,目张则气上行于头,……。”冈五脏主气化。睡眠的各种神志信息由营卫气血载负运转,而营卫气血的生成、运行与五脏密切相关。只有五脏气化和调,营卫气血充实、升降出人有序,才能使气顺神灵,睡眠以时而沉酣。故肝之藏血疏泄生发气机、心脾之化营生血、肺之主气行营卫、肾之主水蒸腾津液,以及肝脾调和、肝肺升降相因、肝肾藏泄适宜、心肾水火相交、脾肾先后天互养等,对睡眠活动的各个环节都有着重要的生理意义。 五脏藏精,是一切生理活动,也是睡眠活动的基础根底。先天之精化为五脏躯体,五脏主躯体又生化后天之精,以为气化活动基础。五脏之精充盛,其气化活动才有充足化源,睡眠以精为根基,精盛体壮才能痞起神情充沛、寐息深沉酣畅,如《营卫生会》述少壮之人“昼精而夜眼”、老人“昼不精不夜眼”。 概括地说,《黄帝内经》睡眠理论有三,即阴阳理论、营卫理论和五脏理论,而五脏理论当为核心。中医学睡眠理论体现了其天人合一思想,重视整体,重视时间因素,重视时间的周期变化,又强调睡眠(寐)与清醒(痞)由心神所主宰,神静则寐,神动则痞。心神是五脏神之一,心神能否发挥主宰作用有赖于五脏神之间的协调与各司其职,这一认识确立了以五脏精气神论睡眠的基本原则。后世在这些思想的指导下,不断丰富祖国医学睡眠理论,为养生及临床开创了独具特色的道路。 2睡眠障碍 2. 1睡眠障碍的主要病症睡眠的正常机制遭到破坏即导致睡眠障碍,主要表现为失眠、嗜睡、梦寐不宁、睡行症。 失眠,或称不寐、不得眠:表现为夜间难以人睡、或难以持续睡眠,并在隔天清晨醒来时有疲劳感。从神的层面看,心神受扰,动摇不定,可致不寐;从气的层面看,卫气留于阳,不人于阴则不寐;从精的层面看,五脏阴精不足,心神的活动、气的运行失去原动力,亦可致不寐。 嗜睡:嗜睡总属心神不能应时外张,魂魄沉溺于内,以致寐而不痛的病证。究其原因总以阴、寒、湿、痰为患。而嗜睡见于大病后者,多气虚懒卧;见于病证危重者,是精气衰竭,神败难振,当另论。 梦寐不宁:表现为多梦,常伴梦魔、梦惊、梦吃、梦交等,因梦不能安卧。一般以不快梦境反复出现,醒后身心不适为要点。从五脏神的层面看,梦之所生,在于寐后魂不安舍,魂不安多因魄受到内外刺激,魂有所感而受扰,魂魄分离,魄静而魂动也。内刺激与生理或病理状态有关,也可因情思经历之痕记有所忆起而使魂不安宁而梦。《黄帝内经·素问·脉要精微论篇》云:“阴盛则梦涉大水恐惧,阳盛则梦大火播灼。阴阳俱盛,则梦相杀毁伤。上盛则梦飞,下盛则梦堕,甚饱则梦与,甚饥则梦取。肝气盛则梦怒。肺气盛则梦哭。”《黄帝内经·素问·方盛衰论篇》云:“是以少气之厥,令人妄梦,其极至迷。三阳绝,三阴微,是为少气,是以肺气虚则使人梦见白物,见人斩血藉藉,得其时则梦见兵战。肾气虚则使人梦见舟船,得其时则梦伏水中,若有畏恐。肝气虚则梦见菌香生草,得其时则梦伏树下不敢起。心气虚则梦救火阳物,得其时则梦播灼。脾气虚则梦饮食不足,得其时则梦筑垣盖屋。”《黄帝内经·灵枢·淫邪发梦》云:“……肝气盛,则梦怒;肺气盛,则梦恐惧、哭泣、飞扬;心气盛,则梦善笑、恐畏;脾气盛,则梦歌乐,身体重不举;肾气盛,则梦腰脊两解不属。将以上三段经文的内容归纳起来可见:梦境的不同与脏腑阴阳的盛衰虚实有关,由此可见《黄帝内经》对睡眠中梦的现象已经有高度的认识,并引导人们通过了解病人的梦境,测知病人的脏腑阴阳气血之盛衰,邪气之强弱,病变之部位,从而正确诊断,以利于有效施治。 睡行症,或称梦游,表现为睡中起来,睁开眼睛,漫无目的地走来走去,往往步伐缓慢但能避开障碍物,有时只限于睡房内活动,有时会走出去,严重者有离开住处很远的情况。通常能自行返回继续人睡,醒来对此毫无记忆。其原因是人寐后虽然心神内敛,意识潜而不张,但魂魄不宁,相为颠倒,魄激而形动,故睡中起坐或行走而不自知,醒后亦不能回忆;并非意识下的魂魄活动,故无“形开”(觉醒),多无感知,或仅有表浅感知。常见于少儿神志发育不全者,亦可发生在成人。 2. 2睡眠障碍的辨治思路睡眠障碍的病机之本在于机体阴阳失调,一般地说不外饮食劳倦、情志刺激伤及人体脏腑气血,导致脏气不平,气机逆乱,阴阳所主失序,出现少寐,或梦寐不宁、或嗜睡、或睡行等症。从睡眠由心神主宰这一观点出发认识睡眠障碍,启发了从脏腑精、气、神的角度分析睡眠障碍的病因病机思路,从而历代医家在临证过程中积累了丰富的经验,并逐步形成了以脏腑为核心论治睡眠障碍的基本原则。由于阴阳、营卫、五脏精气神之间彼此联系,故对于睡眠障碍的认识允许多视角、全方位,对不同体质、不同性格、不同年龄、不同地域、不同病因、甚至同一个人在不同季节所发生的同类疾病,均为辨证的重要依据,因此,中医“同病异治”、“异病同治”的方法,体现了人性化治疗的重要特色。 3结语 重视五脏精气神,以脏腑辨证治疗睡眠障碍是中医临床的一大特色,也堪称一大优势,其理论依据源自《黄帝内经》,加之后世医家的不断探索,中医学睡眠理论已经形成了较为完善的体系。目前,睡眠障碍仍是困扰人们健康的棘手问题,临床上以失眠最为常见,如何发挥中医睡眠理论的优势,更好地解决复杂的睡眠障碍问题,对此中医工作者责无旁贷。 中医学论文:外科临床实习中医学留学生的教学体会 成为一名合格的临床医生是培养临床医学生的最终目的,而一个临床医生的品格素养、思维模式及工作技能等与医学学习期间的临床实习密切相关[1]。在现代医学教育中,医学留学生的教育已成为一个重要组成部分和反映医学教育水平的一个重要标志。因此,对于医学留学生在临床实习中的教学,对笔者在外科学教学中的实践体会进行总结,现报道如下。 1医学留学生在外科学教学中存在的问题 1.1医学留学生的语言问题 笔者所在学校的医学留学生大多来自印度、印尼等国家,在教学中笔者发现留学生的英语词汇量比较充足,但同样存在的问题是留学生的口语带有明显的地方口音,与平时接触到的美式或英式英语有较大的差异。因此,在师生间的沟通中也存在一定困难。更为重要的是,在临床实习过程中,留学生与患者之间的语言沟通是阻碍学生深入临床实践获得更好学习机会的主要障碍。 1.2医学留学生自身的问题 在临床实习过程中,笔者发现与中国医学生相比,留学生有其自身的特点:(1)医学留学生来自不同的国家和地区,家庭条件各不相同,前期的受教育程度也参差不齐,在医学教学中学生的学习积极性及学生之间的知识水平差异较大。(2)留学生有较大的自由度,组织纪律性相对较差。(3)留学生临床实习过程中过于注重单一的实践操作,缺乏实践和理论结合的学习意识。 1.3医学留学生教学中的教材问题 目前国内外有一些英文版本的外科学教材,但主要是针对理论教学内容编写的,对于能结合临床实践教学的英文教材较少。对于医学留学生,临床实践尽管以病案等资料为基础,但仍然有必要配备用于临床实习指导和参考的教材。 1.4医学教学中的教师问题 在医学留学生教学中,教师除了掌握扎实的专业知识及丰富的教学经验,还需要能较流利的用英语进行沟通交流。而笔者发现部分高年资教师最欠缺的正是英语口语的表达应用能力。青年教师口语虽相对较好,但临床专业知识和教学经验的欠缺,难以保证较高的教学质量。因此教学老师的选拔和培训有待进一步加强。 2因地制宜克服困难,提高教学质量 2.1重视医学留学生汉语口语的教学 在临床实习教学中,学生和老师及患者需要有很多的交流,尤其是患者的第一手临床资料的取得相当重要。针对留学生与患者间的语言沟通是阻碍学生深入学习的主要障碍之一,医学留学生掌握一些常用的基本汉语口语显得很有必要[2]。在教学中可以采用双语教学,循序渐进地培养留学生用汉语提问、表达观点以及与患者的沟通。通过训练语言交流能力,不仅提高了他们与患者之间交流的能力,同时也培养了他们严谨踏实的学习工作作风,从而使教学成效得以提高。 2.2医学留学生教学教材的选择 好的教材是进行医学教学的重要保证。笔者通过多年的教学实践,经过精心挑选,并征求了学生意见,主要选择医学英文原版改编系列《外科学》作为临床实习过程中的主要教材,它是国内首部针对于留学生双语教学的教材。此外,根据临床实践的实际情况,还制定了留学生临床实习的教学大纲和讲义,作为在临床实习的教学参考教材。 2.3进一步培养青年教师力量 青年教师对于英语的学习和应用能力上都相对优于高年资教师,他们也具有更旺盛的精力和更强的创新力。因此,青年教师始终是留学生教学的主力军。但是笔者在教学过程中看到,青年教师对教学内容欠熟悉、教学经验的不足也是客观存在的。通过集体备课和试讲,由有丰富教学经验的高年资教师和督导点评并提出相应意见,使其提高教学成效。青年教师与留学生年龄相差不大,更易为留学生所接受,两者亦师亦友,交流更易进行。在临床实习教学过程中,青年教师更应做好留学生与患者沟通间的桥梁。 2.4积极引入“以问题为基础学习(pbl)”的教学方法 医学教学应积极开展以学生为中心、以自主学习为内容的改革,注重医学生科学思维的培养。在临床实习教学中,pbl教学方法已在国外很多医学院校得到了广泛应用,能很好的促进培养学生分析问题和解决问题能力,培养学生自学能力[3-4]。在临床实习中,同样可以将问题作为基本因素,将临床知识相互联系起来,通过问题提出,让学生可以从一手的患者资料和前期的理论学习中寻找答案,积极参与思维过程,相互交流并讨论解决问题的方法。这种以学生为主体,以教师为主导得这种教学模式我们应积极引入。 2.5加强医学留学生的责任感和行为规范 医学留学生自小的教育模式与国内差异较大,笔者发现他们活泼外向,自由度大,纪律性相对较差。因此,在临床实习教学中,除了讲授医学知识技能外,还必须注重学生行为规范和责任感教育,帮助他们完成从学生到医生的角色转变,培养学生的服务意识与奉献精神。只有一切从患者角度出发,才能达到医疗工作的极至,真正从一个普通的医学生转换到一个合格的临床医生。 3结论 总之,近些年对于医学留学生的临床实习教学,笔者也只是刚刚起步。在教学过程中需要继续探讨和解决的问题还很多。通过因地制宜、循序渐进地推进教学改革,不断总结经验,笔者相信在将来医学留学生教学定能取得更好的成效。 中医学论文:“象”模型:易医会通的交点——兼论中医学的本质及其未来发展 摘要:易学与中医学的会通问题历来是一个有争议的问题,本文从一个特定的层面即思维方式的层面探讨了这一问题,提出“象”思维是医易学共同的思维方式,是医易会通的交点。“象”思维包括“象”思维方法和“象”思维模型,本文认为“象”思维方法是一种模型思维方法,“象”思维模型有卦爻模型、阴阳模型、易数模型、五行模型、干支模型等多级同源、同质、同构的子模型。文章进而探讨了“象”思维具有整体性、全息性、功能性、关系性、超形态性、时序性以及重直觉、体悟、程式、循环的特征,指出这一特征正是中医学理论的本质。中医学与西医学的本质差别就是“模型论”与“原型论”的差别,两者各有优劣。文章还从“象”模型角度提出了“修补”中医思维方式、促进中医学术发展的中医未来观。 关键词:象;模型;思维方式;中医学。 综观20世纪的易学与医学研究,可以说走过了一条“之”字形的道路。20世纪初,唐宗海写成了医易学专著《医易通说》(1915年上海千顷堂印本),目的在于“为医学探源,为易学引绪”,唐氏是最早提出“中西医汇通”的医学家,本书从一个特定层面论证了中医并非不科学,在医易相关方面着重论述了人身八卦理论及其生理、病理、诊断、治疗原理,既是对前代医易研究的总结,又开创了20世纪医易研究的新路。近代大医恽铁樵是反对“废医存药”、捍卫中医的主将,主张以中医本身学说为主加以改革,他在《群经见智录》中论述了医与易的关系,认为“《易》理不明,《内经》总不了了”,“《内经》与《易经》则其源同也”。可以说,20世纪前半叶,“医易同源”、“医易会通”是医家的共识。 然而,50年代以后,“医易”研究趋于低潮,尤其是十年“”时期,《易经》和中医“阴阳五行”都被打入封建迷信的行列,医易研究成为禁区。 80年代以来,医易研究逐渐趋热,到90年代初达到高潮。在短短的十几年中,研究“医易”的著作出版了十几本,①有关“医易”的专门学术会议开了八九次,②论文竟高达数百篇之多。在医与易关系如“医易同源”、“医源于易”上,大部分研究者是持肯定态度的,也有一些研究者提出相反的意见,认为“医学理论与《易》无关”。③“《易经》、《易传》都不是中医学的直接理论渊源,自《易经》产生后直到隋唐以前,在此长达一千六百多年的时间内,它对医学几无影响”。④“将医理放入《周易》之中,认为医生必须通晓《周易》,是从明末才开始的思潮,是一部分医家的认识和主张”。⑤由上述可见两派在对待隋唐以后“医易会通”这一点上是一致的,分歧的焦点是在隋唐以前,尤其是《黄帝内经》与《周易》有没有关系的问题上,肯定派承认两者有密切关系,《周易》对《内经》有影响;否定派不承认两者之间有关系。本人是持肯定态度的,并从实践操作层面、文字载体层面、思维方式层面对《周易》对《内经》作了详尽的探讨⑥,此不重复。近20年的医易研究应该说取得了不少成绩,但也不能不看到不少研究还处在低层面地比附、无根据地猜想、想当然的拔高和低水平地重复之中。对深层面的理论本质、思维方式的研究还远远不够。 本文旨在探讨易与医的共同的思维方式、思维模型,并从中探讨中医学的理论本质及其未来发展方向。 一、“象”思维方法与“象”思维模型 考察《内经》与《周易》在思维方式上是否一致,不但是判断易学与中医学有无关系的重要依据,而且是探讨易学与中医学理论本质的必由之路。笔者认为《内经》与《周易》都是采用了“象数思维方式”,因“象数”的“数”实质上也是一种特殊的“象”,因此“象数思维方式” 实质上就是“象”思维方式。 “象”思维方式的特点是:以取象(包括运数)为思维方法,以阴阳“卦象”为思维出发点和思维模型,以具有转换性能的“象数”、“义理”两种信息系统为思维的形式和内涵,以外延界限模糊的“象”(或称“类”)概念对指谓对象及其发展趋势作动态的、整体的把握和综合的、多值的判断。 1. “象”思维方法 所谓“象”思维方法即取象(包括运数)的方法,是《周易》的基本方法。从本质上说,“象”思维方法是一种模型思维方法。中医采用据“象”归类、取“象”比类的整体、动态思维方法。所谓“象”指直观可察的形象,即客观事物的外在表现。以《周易》为代表的取象思维方法,就是在思维过程中以“象”为工具,以认识、领悟、模拟客体为目的的方法。取“象”是为了归类或类比,它的理论基础是视世界万物为有机的整体。取象比类即将动态属性、功能关系、行为方式相同相近或相互感应的“象”归为同类,按照这个原则可以类推世界万事万物。 中医即采用这种方法,有学者称之为“唯象”的方法。中医在分析人的生理功能结构时,将人体脏腑、器官、生理部位和情志活动与外界的声音、颜色、季节、气候、方位、味道等按功能属性分门别类地归属在一起。《素问 五脏生成篇》:“五脏之象,可以类推。”如心脏,其基本功能是主神明,主血脉,宇宙万物中的赤色、徵音、火、夏、热、南方、苦味、七数、羊、黍、荧惑星等均可归属于心。五脏均以此类推。这种取象的范围可不断扩展,只要功能关系、动态属性相同,就可无限地类推、类比。如果客体实体与之发生矛盾,那么也只能让位于功能属性。中医有一个“左肝右肺”的命题,历来争议很大。肝在人体实体中的位置应该在右边,这什么说“左肝”呢?其实这是从功能、动态属性上说的,肝有上升、条达的功能,故与春天、东方等归为一类,东方即左边。同时这个方位又是“象”模型的方位。 中医在对疾病的认识上,也是据象类比的。中医重“证”不重“病”。将各种病症表现归结为“证”。如眩晕欲扑、手足抽搐、震颤等病症,都具有动摇的特征,与善动的风相同,故可归为“风证”。中医“同属异治,异病同治”的原则,就是根据动态功能之“象”类比为“证”而制定的。因此,有些病的病因症状相同,却分属不同的“证”;有些病的病因症状不同,却归为同一“证”。关键在于是否有相同的病机,而不是取决于症状或病因。例如慢性腹腔、脱肛、子宫下垂这三种不同的疾病,其症状(象)不尽相同,发病的原因也不同,但它们的病机(动态功能)都有可能属于“中气下陷”,故可归为同一“证”,都可采用补中益气汤法治疗。 中医以“象”建构了天人相合相应、人的各部分之间相合相应的理论体系,取象可以不断扩展,没有范围限制。这种“象”已超出了具体的物象、事象,已经从客观事物的形象中超越出来,而成为功能、关系、动态之“象”。由静态之“象”到动态之“象”,使得无序的世界有序化,使得人体与宇宙的关系有序化。 所谓运数思维,就是以“数”为思维工具来把握客观世界。值得一提的是,运数之“数”实质上就是“象”,它并不偏向于定量,而是偏向于定性。《素问·金匮真言论》将五脏中肝、心、脾、肺、肾与八、七、五、九、六相配,这是依五行生成数图(即后世所谓的“河图”)中的成数配五脏,木的成数为八,火的成数为七,土的成数为十,金的成数为九,水的成数为六。中医理论中“五”脏、“六腑”、“十二“经脉、奇经”八“脉、”“十二”经别、“三”阴“三”阳、“五”运“六”气、“五”轮“八”廓、“六”淫“七”情、“三”部“九”候、“八”纲辨证、“八”法、“四”气“五”味、“五”腧穴、“八”会穴、灵龟“八”法、飞腾“八”法,等等,均是运数思维的体现,其数字虽带有量的规定,但主要是为了表性,“数”与其说成“数”不如说成“象”,同时也是为了满足象数思维模式的需要。在后世的了展中,中医理论大量吸收了天文、历法、卦爻的知识和框架,扩大取象范围。《灵枢·阴阳系日月》将十二经脉与十二月相配,《素问·阴阳别论》:“人有四经十二顺(从),四经应四时,十二顺(从)应十二月,十二月应十二脉。”杨上善进一步解释:“四经,谓四时经脉也。十二顺,谓六阴爻、六阳爻相顺也。肝心肺肾四脉应四时之气,十二爻应十二月。”《黄帝内经太素·阴阳杂说》在诊断辨证学说中,无论是脉诊、舌诊、眼诊、尺肤诊、都有遵循全息的八卦结构规律,依此规律可取象比类。《伤寒论·伤寒例》提出外感病决病法,直接以四时、八节、二十四气、七十二候观测外感病,以乾坤阴阳爻的消长取象比类说明一年四时阴阳变化规律及外感病发病规律。而运气学说、子午流注则是将天文历法之“象”与人体生理、病理综合研究的代表,是“天人合一”思想的具体体现。 2、“象”思维模型 “象”思维方法是和“象”思维模型分不开的。 “象”实际上就是一种思维“模型”。所谓“模型”,是人们按照某种特定的目的而对认识对象所作的一种简化的描述,用物质或思维的形式对原型进行模拟所形成的特定样态,模型可以分为物质模型与思维模型两大类。《周易》“象”模型是一种思维模型,而不是物质模型。 “象”模型导源于《周易》经传及其其他先秦经典,由汉后“易学”总其成。“象”模型是中医思维所采用的理论模型。作为一种思维范式,“象”模型具有程式化、固定化、符号化的特点。 “象”模型主要有卦爻模型、阴阳模型、易数模型、五行模型、干支模型等。 (1) 卦爻模型:《周易》用卦爻作为思维模型,卦爻最基本的符号是阳爻—和阴爻--,阴阳爻的三次组合构成八卦(23=8),阴阳爻的六次组合构成六十四卦(26=64),六十四卦也可看成是八卦的两两相重构成(82=64)。六十四卦是《周易》的基础模型,这个模型不仅包含六十四卦的卦象符号,而且包括它的排列次序。卦爻辞及《易传》则可看成是对这个模型的文字解说或内涵阐发。阴阳卦爻既有生成论意义,也有结构论意义,是象数思维的基点。其余六十二卦可看成是乾坤二卦的交合与展开。六十四卦是宇宙生命变化规律的完整的符号系统,也是理想的“象”(符号)模型。 中医有关生命的藏象模型有多种,其中就有一种是八卦藏象。如《灵枢·九宫八风篇》直接将九宫八卦与脏腑配合,以九宫八卦占盘作为观察天象、地象及人体、医学的工具,将八卦、八方虚风与病变部位有机对应,以文王八卦作为代表符号,表示方位(空间),显示季节物候(时间)变化特征。后世基本依据这种配属关系。不过《黄帝内经》中这种藏象模型并不占主要地位,除此篇以外,《黄帝内经》几乎没有直接运用卦爻模型的记载。 (2)阴阳模型:“阴阳”模型从实质上看正是卦爻模型的文字形式。虽然“阴阳”的概念《周易》经文中并没有出现,而是首见于《国语·周语上》,时为西周末年,然而阴阳的观念则至迟在殷、周时期已相当成熟,当时成书的《易经》(《周易》经文)的卦爻符号、卦名等已说明这一点。而《易传》则毫无疑问是先秦“阴阳”哲学的集大成者。 《黄帝内经》虽然不是主要采用卦爻模型,但却采用阴阳思维模型。在《内经》中,无论是作为生理学、病理学基础的藏象学说、经络学说,还是作为诊断学、治疗学基础的四诊、八纲、证候、本标、正邪等学说,均是阴阳思维模型的运用。中医说到底就是“法于阴阳,和于术数”(《黄帝内经素问·上古天真论》)。中医以“阴阳”模型阐释人天关系与人体生命结构功能。中医认为人体和宇宙万物一样充满“阴阳”对立统一关系,“阴阳者,天地之道也,万物之纲纪,变化之父母,生杀之本始,神明之府也。”(《素问·阴阳应象大论》)中医认为人体组织结构符合“阴阳”模型:上部、头面、体表、背部、四肢外侧为阳,下部、腰腹、体内、腹部、四肢内侧为阴;六腑为阳,五脏为阴;手足三阳为阳,手足三阴为阴;气为阳,血、津为阴。五脏按部位、功能又可分阴分阳,每一脏腑又分阴分阳。可层层划分。中医运用“阴阳”以阐释人体生理功能,人体病理变化、疾病的诊断辨证、治疗原则以及药物的性能等等。阴阳的对立制约、互根互用、消长平衡及相互转化用以阐释人体生命现象的基本矛盾和生命活动的客观规律以及人体与自然相应的整体联系。阴阳模型是中医的最基本模型。在此基础上,进一步发展为三阴三阳。三阴三阳用以阐释经络,手足分别配以太阴、阳明、少阴、太阳、厥阴、少阳,共十二经脉,三阴三阳有开合枢的序次和功能。三阴三阳还指伤寒热病邪侵入经络以后的传变次第、地球公转形成的气候周期(主气)、日月星等天体运动变化形成的气候周期(客气)。《内经》中还有四阴阳说,《灵枢·阴阳系日月篇》将心、肺、肝、肾分别称为“阳中之太阴”、“阳中之少阴”、“阴中之少阳”、“阴中之太阳”。加上脾为“阴中之至阴”,该模型又与五行模型相通。 (3)易数模型:《周易》以及后世易学还构建了“易数”模型,如爻数、天地数、大衍数、河图数、洛书数、五行生成数等,笔者认为这些数并不是表示数量的,而是表示功能属性的,实际上就是一种特殊的“象”,属于“象”模型范畴。 《内经》已开始用易数模型解释人体生理、病理现象。《内经》依据易“数”模型建构了中医生理、病理、诊疗理论体系。如以“八”、“七”为周期论述男女生长的节律,以五行生成数与九宫数论证五脏学说,以天地之至数了论述三部九候、九窍、九脏、九针,以六位数论述三阴三阳……如上文所言《素问·金匮真言论》中“八、七、五、九、六”配属五脏,乃是河图中五行之成数。“左肝右腑”除上文所述是取动态、功能之“象”,同时还是遵循后天八卦模式中的方位规律,并不是指形体上的解剖位置。十二经络的形成也与卦爻模型有关。马王堆汉墓帛书记载的经脉还只有十一条(见《阴阳十一脉灸经》、《足臂十一脉灸经》),并且还没有完整的“手足”“阴阳”的名称。从马王堆帛书到《内经》,从十一脉发展到十二脉,《周易》六爻模型起了一定作用。运气学说更是遵循河洛卦爻模型,《素问·五常政大论》除“五运平气之纪所应”之数为河图生成数外,还将五脏病变与洛书九宫数相联系。 (4)五行模型:“五行”模型虽然在通行本《周易》中没有出现,而是最早出现于《尚书》中的《甘誓》篇与《洪范》篇,但帛书本《周易》已言“五行”,更重要的是汉以后讲“五行”的主要是易学家,“五行”成为汉以后易学的基本内容。 中医把五行作为人体与事物的归类及相互联系的模型,体现人体的功能分类及生克乘侮、亢害承制的变化规律,并用以解释人体生理、病理现象,用以说明诊断、辨证和治疗原则。《黄帝内经》将“五行”模型与“阴阳”模型相结合,共同构成阐释生命现象和规律的理想模型。在五行模型中,五行与五脏的配属为中心,五行是个纽带,将器官(五官)、形体(五体)、情志(五志)、声音(五声)以及方位(五方)、季节(五时)、颜色(五色)、味道(五味)、生化(五化)等纳入其中,以此说明人与自然的统一性、人本身的整体性。五行的生克乘侮是事物联系、人体功能活动联系的法则。五行相生、相克说明脏腑之间资生与制约的联系,五脏中每一脏都具有生我、我生、克我、我克的生理联系,这种联系把五脏构成一个有机的整体。病菌理上相生表主母及子、子病犯母的传变过程,相克代表相乘(相克太过为病)与相侮(反克为害)的传变过程。五行模型还广泛地用于诊断、治疗等方面。五行模型是中医最基本模型,它与阴阳模型互为补充、互为印证。 (5)干支模型:天干、地支也同样不是最早出现于《周易》,而是甲骨文,但汉以后易学家将干支纳入易学,从而成为象数易学的重要内容。 中医学特别重视时间,从某种意义上说,中医学就是时间医学。因此作为表示时间、历法的天干、地支,在中医学中得到了广泛的运用,从藏象、经络、脉象、证象等生理病理学说,到运气、针灸、处方、用药等诊断治疗学说,无不有对干支的运用。 总之,卦爻、阴阳、易数、五行、干支是“象”思维的子模型,从属于“象”模型的大范畴。各级“象”模型其实是同源、同质而且同构的关系,只是有的偏于表示数理(如易数河洛模型),有的偏向于表示关系(如五行模型),有的偏于表示方位和时间(如八卦模型),有的偏于表示分类(如阴阳模型),把它们综合起来可称为“象”统一模型。 “象”模型是中华传统思维方式的基本模型,决定了中华文化的面貌和走向,也深深影响着中国传统医学科学的理论建构,成为中国传统科学文化的本质要素。象数模型是与象数方法紧密联系在一起的,象数方法也是《黄帝内经》建构中医理论体系的基本方法。《黄帝内经》采用取象运数的方法,创立了藏象、脉象、证象以及治则治法学说。后世如《伤寒论》、《千金方》、《素问》王冰注、金元四大家、孙一奎《医易绪余》、张介宾《类经图翼》、邵同珍《医易一理》、何梦瑶《医碥》、唐宗海《医易通说》等都直接或间接运用或发展了这个模型。尤其是隋唐以后,医学家自觉地引易入医,最明显的表现则是采用了卦爻、阴阳、易数、五行、干支等“象”思维模型。 二、从“象”思维的特征看中医学的本质及其走向 1.“象”思维的特征 “象”思维方式的特征主要表现在以下方面⑦: (1)重整体、类比,轻个体、分析。中医不但将人本身各部分之间看成一个整体,而且将人与自然看成一个整体。这就是所谓的“人身小宇宙,宇宙大人身。”在这个理论基础上采用类比、类推的方法,将人体各部分与外界各事物融为一体。对人体各部分不作个体的、深入的分析,对人与外界事物为什么“合一”、怎样“合一”不进行具体的分析,只重视在模型范式上的归类“合一”。中医对疾病的认识也体现这一特点。如“龋齿”,甲骨文中已有文字记载,说明“虫”是病原、病因,后来从整体上考察,认为胃热、虚火是其病因。 (2)重动态、功能,轻实体、结构。中医类比之“象”是动态、功能之“象”。中医很多概念只代表功能,不一定非有实体结构。《灵枢·阴阳系日月》说:“阴阳者,有名而无形。”“阴阳”已从“日月”的实体意义抽象为动态范畴,是泛指,指事物的共性,而不是指具体事物的形体。中医“脏腑”概念绝非指生理解剖意义上的实体结构,而是指功能相同、时空节律形态具有同步性、全息性和一组动态结构。“左肝右肺”绝非指肝在左边,肺在右边,而是指“左”与“肝”具有上升的阳性功能,“右”与“肺”具有下降的阴性功能。“左”与“右”的动态功能由太极象数模型的规定性所决定。 (3)重直觉、体悟,轻实证、量化。直觉体悟是中国传统的认知方法,中医对人体生理、病理的认识体现了这一特点。脏象、经络学说主要是通过直觉体悟感知的。脏腑的生理结构与人体实际解剖部位并不相同,说明不是由实证方法得出的。经络主要是循经感传的认知固化的产物。中医在诊断、辨证上更体现了这一特点。望闻问切四诊是一套由表知里的诊断方法,通过对脏器经络的功能性变化的感知,把握疾病发生病因、病变机理。与西医运用仪器、直接从病变部位摄取体质方面的信息来把握病变机理的实证、量化方法有所不同。中医诊断辨证有高明与低劣、正确与错误的差异,主要取决于认知主体----医生认知、感悟能力的高低,中医尚缺乏一套具有量化规定性的诊断标准。 (4)重程式、循环,轻创造、求异。中医理论体系从本质上说是一种程式化的体系。从生理学说看,早期是从解剖实体形态出发认识脏腑的,如古文《尚书》、《吕氏春秋·十二纪》、《礼记·月令》均认为脾属木、肺属火、心属土、肝属金、肾属水(参见孔颖达《礼记正义疏》),而今文《尚书》和《内经》则从功能出发,确定了肝木、脾土、心火、肺金、肾水的模式,并一直沿用下来,成为中医生理的最基本框架。经络的定型同样也是程式化的产物。中医诊断、辨证也可以说是程式化的,如面部诊、寸口脉诊、尺肤诊、舌诊等,其与内脏相对应的部位排布均是依准后天八卦结构规律,笔者提出一维和二维的八卦全息结构模式。再如八纲辨证,六经辨证,主要是遵循阴阳模式。注重程式、模型,注重循环往复,必将导致创造性、求异性的缺乏,几千年来中医的理论基本没有突破。 总之,以象数为思维模型、以取象运数为思维方法,注重天人的整体性、全息性,注重生命的功能性、关系性、超形态性、时序性,注重认知方法的直觉、体悟、程式、循环,是中医学理论的本质。⑧ 2. 中西医学思维方式的差别与优劣比较 (1)中医学与西医学思维方式的差别。关于中西医学思维方式的差别,学术界有“元气论”与“原子论”、“整体论”与“还原论”、“系统论”与“分析论”、“功能论”与“结构论”等观点,笔者认为中医学与西医学思维方式的本质差别是“模型论”与“原型论”的差别。⑨中医学和中国传统生命科学采用的是“模型论”思维方式,即从功能模型、关系虚体出发,建构人体生命系统;西医和现代生命科学是“原型论”思维方式,即从解剖原型、物质实 体出发建构人体生命系统。 西医学采用“原型论”的思维方式,遵从“原子论”和“二元对立”的哲 学传统,采用分析、实验还原的方法认识人体生命。西方传统认为原子是世界本原,有限、有形的原子构成物质及其运动,运动的根源在原子的外部,原子与原子之间是间断的、虚空的,要认识“原子”,必须采用分析、还原的方法,由此发展出十七世纪以机械自然观为背景的西文近代实证科学。在对生命的认识上,由古希腊四体液学说,到19世纪30年代德国科学家发现细胞,并逐渐发展为以细胞学说为基础的近代生理学、病理学、诊断学和治疗法,直到进入当代分子生物学,医学从细胞水平进入分子水平。统观这个过程,其实都是在运用分析、实验、还原的方法,探求构成物质、生命的最基本元素、基本结构功能,这就是“原型”。西医解剖学、生理学、病理学、治疗学等均从人体“原型”出发,以阐明人体的形态结构、生理功能、病理变化、疾病治疗为目的,解剖学、生理学是西医的理论基础。西医学和现代生命科学从物质结构层面将人体生命还原成分子生物结构,并可望在近几年内提前完成人类基因组计划。可以说西医学和现代生命科学在人体生命“原型”的研究方面所取得的成就是无可替代的。 中医学采用的是“模型论”思维方式,遵从“元气论”和“天人合一”的哲学传统,在“象”模 型支配下,采用横向、有机整合的方法认知生命。中国则形成并遵从“元气论”的传统。从《周易》、道家到中医无不讲“气”。“气”是世界本源,“气化”运动是事物发展变化的源泉,这种运动是“气”内部的相互作用。“气”是连续不断、流动有序的,是介于有形有状的粒子与无形无状的虚空的中间状态,可双向转换。中医在对待人的生命时,即从“气”入手,“气”既是生命的最小物质又是生理动态能。“气”的生命体现必然导致整体性、功能性、直觉性、程式化的方法论。“气”是中医学的最基本模型,“气”也是一种“象”。如上所述,气-阴阳-五行-象数模型是中医学的思维模型。《黄帝内经》遵循这个思维模型,一开始就没有走向机械、分析之路。《黄帝内经》将人看成一个有机的、开放的系统,而不看成是个不断分割的机体。在人体这个系统中人体小时空对应天地大时空,对应天时、物候、方位及万事万物,这种对应是由象数模型决定的。因此人体和整个宇宙在中医看来都是很容易把握的,只要用这个模型去推测、比拟就可以了。中医所谓的“模型”与科学所谓的“模型”内涵不尽相同,科学“模型”分为思维模型与物质模型,对此笔者已另文论述。就中医学“模型”与现代科学“模型”的区别而言,主要表现在以下三方面:一是现代科学的“模型”是定量化的,包括了数学模型,能从一定的基本概念和数量关系出发进行推理和演算,对有关问题和现象作出定量的回答和解释 ;而中医学的“模型”是定性化的,五行并不表量而是表性,不是作为数量的依据,而是提供定性的参考性推论。二是现代科学的模型是一种纯科学模型,不包含社会政治、哲学文化等非科学因素;中医学模型则带有浓厚的人文色彩,中医模型方法包含哲学的、主观的、体悟式的方法。三是目的不同,现代科学的模型方法是以自然或人的“ 原型”为目的,最终是要揭示自然或人体的实体本质、物质结构及其功 能、规律,关注的是“原型”;而中医学关注的是“模型 ”, “原型”往往服从于“模型”,“藏象”即是一种典型的模型,对藏象模型的构建成为中医人体生命科学的目的 。“模型”只是现代科学、现代医学的研究手段,并不是研究的目的和思维方式,而“原型”才是其研究目的和思维方式。 (2)中西医思维方式的优劣。中医和西医在思维方式上各有优劣,主要体现在以下方面: 在生命观上,中医的优势主要体现在生命的精神层面、功能层面、整体层面、动态层面,体现在对生命复杂现象的直觉观测、灵性感悟、整体把握上。与之相比,西医则在生命的 物质 层面、结构层面、个体层面、静态层面,以及对生命现象的知性观测、数理分析、微观把握上占有优势。 在疾病观上,中医的优势体现在未病养生的预防观念、辨“证”求“本”的诊断方法 、发掘正气潜能、自稳自组自调节的治疗原则上。西医的优势 在于对病因病理病位的物质性指标的精确把握,对疾病病灶的定位、定量的准确消除上。 在医学模式上,西医主要采用生物医学模式,而中医则是一种综合性的、大生态、大生命 的医学模式,以五行—五脏模型而言,它既包含有文化社会的因素,又包含有自然科学的 因素;既反映了人体五脏之间不可分割的复杂关系,又反映了人体内“藏”与自然万物外“ 象”的对应关系。自从1977年恩格尔(g.l.engel)提出超越生物医学模式的生物—心理—社会医学模式,中西医都面临着如何实现医学模式转变的任务,而在这 点上中医学因其比较重视整体和综合,因此在这个转变中有着一定的优势和机遇。 在思维方法上,西医采用纵向的、机械的、还原分析的方法,导致对人的认识从器官、组织、细胞到dna、rna,注重生命微观的纵深探讨,在形态、结构、细节上达到相当的高度,占有相当的优势。中医采用横向的、有机的、整合的方法,从整体、宏观、动态、联系上认知生命,是中医的强项。 3. 中医学的未来发展 在中医的未来发展战略问题上,目前有“传统派”与“现代派”之争。笔者属于“传统派”。笔者认为“现代派”提出的最响亮的口号 “中医现代化”实际上已构成一个悖论,我称之为“中医现代化悖论” ⑩,这个“悖论”可描述为“中医要实现不改变其非现代科学形态的现代科学化”。也就是说所谓的“现代化”在相当多的人看来就是要“现代科学化”(其实“现代化”的含义远非这么简单),而中医学是一种传统科学,不是现代科学,要“现代科学化”就是丢弃自己的特色;而不现代化,在现代科学技术面前又难以保持自己的特色。如何既保持自己的特色(传统科学形态)又实现“现代科学化”,无疑构成了一个“悖论”,自从笔者提出这一“悖论”以来,已引起业内、业外人士的较大注意,并引发了一场中医存亡世纪大论争。如何走出这个“悖论”的怪圈?的确需要我们好好研究,而首先应当解决的当然就是中医理论模型问题。 就“象”思维模型而言,我是持 “修补” 观点的。医易“象”模型是古人仰观天文、俯察地理、中通人事逐步摸索出来的,是对天地人(三才)运动规律的一种形象、模糊的图示,它是建立在以天道推及人道、天道即是人道(天人合一)的认 识基础上的,它原本关注的是天道的动态功能。这个模型对天地包括人的运动大规律是基本适合的,它揭示了在对立面的相互作用下呈现盛衰消长、周而复始的运动变化的根本规律。中医即用它来建构五脏生命模型,应该说通过二千多年的医疗实践,五行—五脏模型还是基本能 够反映人体的功能特征和生命运行规律的。《黄帝内经》采用“象”思维方式,以横向、有机、整合的方法认知生命,这无疑是生命科学的大方向,但也不能不看到中医“象”思维模型并不能完全精确地、数量化地反映人体各个脏器实体的所有生理结构功能、病理变化,不能不看到中医不重量化、不重分析的思维取向导致对生理病理的细节认识不清,诊断辨证的较大“艺术性”、“模糊性”,理论框架的万能化甚至僵化,造成了中医发展的缓慢,造成了中医与现代科学的隔阂,可见象数的思维方式给中医带来的正负面影响都是巨大的。 一切模型都来源于实践,随着实践的发展,模型也在流动、变化、更新之中。医易“象”模型也不例外。由于生命世界的高度复杂性,借助于一种或几种模型往往不能详尽地、精确地反映原型的结构、属性和行为。以阴阳-五行为代表的“象”模型是一个先验的、不能变更(“不易”)的模型,它好比一个一开始就设计得过于完美的大框子,后来的东西只能分门别类、按部就班去填入这个大框子。以这个模型去 限定活生生的、变化莫测的人体生命原型,无疑是不完备,也是不可能的。正确的态度应该是对这一思维模型与人体生命原型进行双向研究,抛弃错误,修正不足,逐步寻找到一种合理的、逐步逼近原型的模型,当然这就不能不借助于多学科的尤其是现代科学的新成果、新手段,这种借鉴的目的不是去验证中医、衡量中医,更不是去否定中医、改造中医,而是在更高层面上修正、补充、发展中医。 现代中医所面临的关键问题,应该在真正认清“象”思维的前提下,继续把握宏观、整体、动态认知生命的大方向前提下,致力于研究怎样弥补微观、分析、形态方面先天不足的问题。具体地说就是继承整体性,强化分析性;继承动态功能性,强化形态结构性;继承主观性、直观性,强化客观性、逻辑性;继承求同性,强化求异性。中医的重点应放在后者,相对地说,西医的重点应放在前者。在思维方式的层面使中西医达到一种最佳配置上调节,实现形而上意义上的中西医结合,这无疑是中医发展的走向,也是实现中医现代化的前提。 中医学论文:“五味”在中医学中的运用 [摘要] 中医五行学说将五味归入人体五脏。本文根据五味生克乘侮规律与五味作用探讨了五味在中医临床诊断、治疗用药、养生康复方面的运用。 [关键词] 五味;中医学;运用 五味,即酸、苦、甘、辛、咸。中医学运用五味指导诊断、治疗疾病和养生康复,颇具特色。本文就此探讨如下: 1 五味运用于中医诊断、治疗、养生康复的理论依据 中医学根据五行学说的取象类比与推演络绎方法,将五行与五味、五脏、五色、五方等联系起来。如《素问·金匮真言论》“东方青色,入通于肝……其味酸,其类草木”;“南方赤色,入通于心……其味苦,其类火”;“中央黄色,入通于脾……其味甘,其类土”;“西方白色,入通于肺……其味辛,其类金”;“北方黑色,入通于肾……其味咸,其类水”;又如《素问·宣明五气篇》说:“酸入肝,辛入肺,苦入心,咸入肾,甘入脾。”这些阐明生理上五脏对五味各有所主,五味对五脏各有所归。 五味应五行,把五行生克制化规律推演到五味中则形成五味间的生克乘侮关系,即相生关系为酸生苦,苦生甘,甘生辛,辛生咸,咸生酸;相克关系为酸克甘,苦克辛,甘克咸,辛克酸,咸克苦。中医学据此来阐释五味间相互联系和制约的协调平衡的整体性。另外,中医学认为不同的味有不同的作用,辛味能散能行,甘味能补能缓,酸味能收能涩,苦味能燥能坚,咸味能下能软。这些为应用五味指导临床诊断、治疗用药和养生康复提供了理论依据。 2 五味运用于中医临床诊断 中医学认为五味源于天地之气所化,靠舌的味觉功能感知,机体病变会影响舌的味觉功能而使患者产生异常味觉和对五味的好恶发生改变。应用五味与五脏间的关系来分析这一变化,有助于临床诊断。 2.1 问患者口味以知五脏病变 口味即患者口中的异常味觉。口为脾窍,五脏六腑都直接或间接地通过经络、经筋与舌相连,脏腑精气上荣于舌,脏腑病变必然影响精气的变化而反映于舌的味觉,口中异常味觉常是脾胃功能失常或其他脏腑病变的反映,故临床可根据味脏关系分析患者口味的异常变化来诊断疾病。如口咸者多属肾虚,因咸味入肾,肾病可使口中咸;口甘多脾胃湿热,因甘味入脾,湿热蕴结脾胃,浊气上泛,故感口甘;口中泛酸多肝胃蕴热,因酸味入肝,肝热之气上蒸于口则口中泛酸;口苦多心火,因苦味入心,心属火,火邪炎上则口中苦。可见临床问诊病人异常口味可助诊断。 2.2 问患者对五味喜恶可测知五脏病变 五脏对五味各有好恶,五脏病变也会使好恶发生改变,不同脏腑的疾病可产生不同的饮食嗜味,临床可据此测知五脏情况及病变性质。《难经·六十一难》指出:“问其所欲五味,以知其病主所起所在。”如嗜甘者多脾虚,因甘入胃后先入脾,能补脾体,助脾用,复其运化;又脾欲缓,甘者能补能缓,故脾虚者嗜甘。其他如肝病嗜酸,心病嗜苦,肺病嗜辛,肾病嗜咸,其理同。因此问诊患者对五味的好恶对于诊断其患病情况及性质,无疑是一大帮助。 3 五味运用于中医临床治疗 五味与五脏相互应通,五味间存在生克制化,且五味又各有不同的作用,因此临床上可根据药物性味及对脏腑的影响选择适当药物进行治疗。 3.1 运用五味分析药物归经 一般药物均具一定的味,根据五味与脏腑的关系可知其归何经,因此五味可作为分析药物归经的依据。如酸入肝,白芍、木瓜等味酸故均可入肝经;苦入心,黄连、苦参等味苦故均可入心经;甘入脾,茯苓、山药等味甘故均可入脾经;辛入肺,麻黄、桂枝等味辛故均可入肺经;咸入肾,海藻、昆布等味咸故均可入肾经。 3.2 运用五味指导方剂配伍 中医学认为五味各具功用,因此根据五味各自的不同作用进行组方是古人重要的方剂配伍原则。如治营血亏虚,疏泄失常致月经失调等证的四物汤即按《素问·脏气法时论》之“肝欲散,急食辛以散之,以辛补之,酸泻之”的原则组成。肝欲散,故方以辛散的当归、川芎助肝用,复其疏泄,顺肝条达之性为补;白芍味酸,补肝体,性能收涩而缓肝急,熟地味甘,甘味能补而养肝血,肝血能藏,逆肝条达之性为泻。辛酸补泻,切中病机,使肝功能恢复,其病自愈。又如治太阳中风表虚证的桂枝汤即遵《素问·至真要大论》之“风淫所胜,平以辛,佐以苦甘,以甘缓之,以酸泻之”的原则。可见药物的味及作用是古人制方的重要依据。 3.3 运用五味指导治疗用药 知道患者所喜所恶之味与药物之味,在遣方用药上对如何安脏气、祛病邪会更有把握。即从所喜某味知某脏虚,以具某味之药助某脏气以祛病邪。如中气不足,脾精偏虚喜食甘味者,可用黄芪、大枣、茯苓等味甘之品甘温健脾或甘淡实脾;肝阴不足喜酸味者可以山茱萸、白芍等味酸之品以补肝体,缓肝急;心火旺喜食生冷可以苦寒之黄连、知母、木通等清心泻火。总之五脏各有体用,临床用药得当,效果明显,相反若用药之气味与脏之体用不符,必益病邪,病不易愈。 4五味运用于中医养生康复 临床上一方面可根据患者对五味的喜恶通过食物来补所病脏腑之不足,平调其偏性,提高药物的治疗效果;另一方面可据四季变化与味脏关系调整饮食,达到养生防病的目的。 4.1 运用五味指导食物调养 饮食具有五味,五味内通于脏,因此治疗疾病用药固属重要,饮食调养亦不可忽视。一方面,根据食物的性味、归经及患者病情、习惯口味对食物加以选择,通过合理调配,增进患者食欲,利于脾胃运化,发挥后天生化功能,提高抗病能力,促进患者康复。另一方面,患某病不宜过食某味,否则不但不利于治病,甚至加重病情。如《素问》指出:“气病无多食辛,血病无多食咸,肉病无多食甘,筋病无多食酸,骨病无多食苦。”又比如从现代医药角度看高血压患者过食咸食会加重高血压,溃疡病患者食甘味会刺激胃酸大量分泌,加重病情等。因此,当据病情而近其所喜,远其所恶,给以适当食物之味调养,补养脏气,有助于药物发挥疗效,促进疾病康复。 4.2 运用五味指导预防养生 饮食养生是中医养生学的重要内容,它具有养生防病、益寿防衰的作用,但必须遵循一定的原则和法度,其中饮食之味尤为重要。首先当调节饮食,不偏嗜某味,若偏嗜某味久必致某脏机能偏盛,机体阴阳失调产生疾病。如《素问·五脏生成篇》指出:“多食咸,则脉凝泣而变色,多食苦,则皮枯而毛拔,多食辛,则筋急而爪枯,多食酸,则肉胝而唇揭,多食甘,则骨痛而发落。”可见五味调和的重要性。此当为养生者戒。其次,根据自然变化规律、五味间生克制化及味脏关系调节饮食,天人合一,对于保证机体健康很有好处。如春季肝气旺,其味酸,木能克土,脾属土,其味甘,故当春之时饮食之味要减酸增甘之物,以护脾气。同理,夏季宜减苦增辛之物以护肺气,秋季宜减辛增酸味之物以养肝气,冬季宜减咸增苦味之物以养心气。由此可见运用五味指导养生防病有重要的意义。 综上所述,中医学运用取象类比与推演络绎方法,据五味生克制化规律与味脏关系,将五味用于指导临床诊断、治疗用药和养生康复的确具有非常重要的临床意义。
先进制造论文:先进制造技术发展研究论文 摘要:本文介绍了当今制造技术面临的问题,论述了先进制造的前沿科学,并展望了先进制造技术的发展前景。 关键词:问题;先进制造技术;前沿科学;应用前景 论文 制造业是现代国民经济和综合国力的重要支柱,其生产总值一般占一个国家国内生产总值的20%~55%。在一个国家的企业生产力构成中,制造技术的作用一般占60%左右。专家认为,世界上各个国家经济的竞争,主要是制造技术的竞争。其竞争能力最终体现在所生产的产品的市场占有率上。随着经济技术的高速发展以及顾客需求和市场环境的不断变化,这种竞争日趋激烈,因而各国政府都非常重视对先进制造技术的研究。 1当前制造科学要解决的问题 当前制造科学要解决的问题主要集中在以下几方面: (1)制造系统是一个复杂的大系统,为满足制造系统敏捷性、快速响应和快速重组的能力,必须借鉴信息科学、生命科学和社会科学等多学科的研究成果,探索制造系统新的体系结构、制造模式和制造系统有效的运行机制。制造系统优化的组织结构和良好的运行状况是制造系统建模、仿真和优化的主要目标。制造系统新的体系结构不仅对制造企业的敏捷性和对需求的响应能力及可重组能力有重要意义,而且对制造企业底层生产设备的柔性和可动态重组能力提出了更高的要求。生物制造观越来越多地被引入制造系统,以满足制造系统新的要求。 (2)为支持快速敏捷制造,几何知识的共享已成为制约现代制造技术中产品开发和制造的关键问题。例如在计算机辅助设计与制造(CAD/CAM)集成、坐标测量(CMM)和机器人学等方面,在三维现实空间(3-RealSpace)中,都存在大量的几何算法设计和分析等问题,特别是其中的几何表示、几何计算和几何推理问题;在测量和机器人路径规划及零件的寻位(如Localization)等方面,存在C-空间 (配置空间ConfigurationSpace)的几何计算和几何推理问题;在物体操作(夹持、抓取和装配等)描述和机器人多指抓取规划、装配运动规划和操作规划方面则需要在旋量空间(ScrewSpace)进行几何推理。制造过程中物理和力学现象的几何化研究形成了制造科学中几何计算和几何推理等多方面的研究课题,其理论有待进一步突破,当前一门新学科--计算机几何正在受到日益广泛和深入的研究。 (3)在现代制造过程中,信息不仅已成为主宰制造产业的决定性因素,而且还是最活跃的驱动因素。提高制造系统的信息处理能力已成为现代制造科学发展的一个重点。由于制造系统信息组织和结构的多层次性,制造信息的获取、集成与融合呈现出立体性、信息度量的多维性、以及信息组织的多层次性。在制造信息的结构模型、制造信息的一致性约束、传播处理和海量数据的制造知识库管理等方面,都还有待进一步突破。 (4)各种人工智能工具和计算智能方法在制造中的广泛应用促进了制造智能的发展。一类基于生物进化算法的计算智能工具,在包括调度问题在内的组合优化求解技术领域中,受到越来越普遍的关注,有望在制造中完成组合优化问题时的求解速度和求解精度方面双双突破问题规模的制约。制造智能还表现在:智能调度、智能设计、智能加工、机器人学、智能控制、智能工艺规划、智能诊断等多方面。 这些问题是当前产品创新的关键理论问题,也是制造由一门技艺上升为一门科学的重要基础性问题。这些问题的重点突破,可以形成产品创新的基础研究体系。 2现代机械工程的前沿科学 不同科学之间的交叉融合将产生新的科学聚集,经济的发展和社会的进步对科学技术产生了新的要求和期望,从而形成前沿科学。前沿科学也就是已解决的和未解决的科学问题之间的界域。前沿科学具有明显的时域、领域和动态特性。工程前沿科学区别于一般基础科学的重要特征是它涵盖了工程实际中出现的关键科学技术问题。 超声电机、超高速切削、绿色设计与制造等领域,国内外已经做了大量的研究工作,但创新的关键是机械科学问题还不明朗。大型复杂机械系统的性能优化设计和产品创新设计、智能结构和系统、智能机器人及其动力学、纳米摩擦学、制造过程的三维数值模拟和物理模拟、超精度和微细加工关键工艺基础、大型和超大型精密仪器装备的设计和制造基础、虚拟制造和虚拟仪器、纳米测量及仪器、并联轴机床、微型机电系统等领域国内外虽然已做了不少研究,但仍有许多关键科学技术问题有待解决。 信息科学、纳米科学、材料科学、生命科学、管理科学和制造科学将是改变21世纪的主流科学,由此产生的高新技术及其产业将改变世界的面貌。因此,与以上领域相交叉发展的制造系统和制造信息学、纳米机械和纳米制造科学、仿生机械和仿生制造学、制造管理科学和可重构制造系统等会是21世纪机械工程科学的重要前沿科学。 2.1制造科学与信息科学的交叉--制造信息科学 机电产品是信息在原材料上的物化。许多现代产品的价值增值主要体现在信息上。因此制造过程中信息的获取和应用十分重要。信息化是制造科学技术走向全球化和现代化的重要标志。人们一方面对制造技术开始探索产品设计和制造过程中的信息本质,另一方面对制造技术本身加以改造,以使得其适应新的信息化制造环境。随着对制造过程和制造系统认识的加深,研究者们正试图以全新的概念和方式对其加以描述和表达,以进一步达到实现控制和优化的目的。 与制造有关的信息主要有产品信息、工艺信息和管理信息,这一领域有如下主要研究方向和内容: (1)制造信息的获取、处理、存储、传递和应用,大量制造信息向知识和决策转化。 (2)非符号信息的表达、制造信息的保真传递、制造信息的管理、非完整制造信息状态下的生产决策、虚拟管理制造、基于网络环境下的设计和制造、制造过程和制造系统中的控制科学问题。 这些内容是制造科学和信息科学基础融合的产物,构成了制造科学中的新分支--制造信息学。 2.2微机械及其制造技术研究 微型电子机械系统(MEMS),是指集微型传感器、微型执行器以及信号处理和控制电路、接口电路、通信和电源于一体的完整微型机电系统。MEMS技术的目标是通过系统的微型化、集成化来探索具有新原理、新功能的元件和系统。MEMS的发展将极大地促进各类产品的袖珍化、微型化,成数量级的提高器件与系统的功能密度、信息密度与互联密度,大幅度地节能、节材。它不仅可以降低机电系统的成本,而且还可以完成许多大尺寸机电系统无法完成的任务。例如用尖端直径为5μm的微型镊子可以夹起一个红细胞;制造出3mm大小能够开动的小汽车;可以在磁场中飞行的像蝴蝶大小的飞机等。MEMS技术的发展开辟了技术全新的领域和产业,具有许多传统传感器无法比拟的优点,因此在制造业、航空、航天、交通、通信、农业、生物医学、环境监控、军事、家庭以及几乎人们接触到的所有领域中都有着十分广阔的应用前景。 微机械是机械技术与电子技术在纳米尺度上相融合的产物。早在1959年就有科学家提出微型机械的设想,1962年第一个硅微型压力传感器问世。1987年美国加州大学伯克利分校研制出转子直径为60~120μm的硅微型静电电动机,显示出利用硅微加工工艺制作微小可动结构并与集成电路兼容制造微小系统的潜力。微机械技术有可能像20世纪的微电子技术那样,在21世纪对世界科技、经济发展和国防建设产生巨大的影响。近10年来,微机械的发展令人瞩目。其特点如下:相当数量的微型元器件(微型结构、微型传感器和微型执行器等)和微系统研究成功,体现了其现实的和潜在的应用价值;多种微型制造技术的发展,特别是半导体微细加工等技术已成为微系统的支撑技术;微型机电系统的研究需要多学科交叉的研究队伍,微型机电系统技术是在微电子工艺的基础上发展的多学科交叉的前沿研究领域,涉及电子工程、机械工程、材料工程、物理学、化学以及生物医学等多种工程技术和科学。目前对微观条件下的机械系统的运动规律,微小构件的物理特性和载荷作用下的力学行为等尚缺乏充分的认识,还没有形成基于一定理论基础之上的微系统设计理论与方法,因此只能凭经验和试探的方法进行研究。微型机械系统研究中存在的关键科学问题有微系统的尺度效应、物理特性和生化特性等。微系统的研究正处于突破的前夜,是亟待深入研究的领域。 2.3材料制备/零件制造一体化和加工新技术基础 材料是人类进步的里程碑,是制造业和高技术发展的基础。每一种重要新材料的成功制备和应用,都会推进物质文明,促进国家经济实力和军事实力的增强。21世纪中,世界将由资源消耗型的工业经济向知识经济转变,要求材料和零件具有高的性能以及功能化、智能化的特性;要求材料和零件的设计实现定量化、数字化;要求材料和零件的制备快速、高效并实现二者一体化、集成化。材料和零件的数字化设计与拟实仿真优化是实现材料与零件的高效优质制备/制造及二者一体化、集成化制造的关键。一方面,通过计算机完成拟实仿真优化后可以减少材料制备与零件制造过程中的实验性环节,获得最佳的工艺方案,实现材料与零件的高效优质制备/制造;另一方面,根据不同材料性能的要求,如弹性模量、热膨胀系数、电磁性能等,研究材料和零件的设计形式。进而结合传统的去除材料式制造技术、增加材料式覆层技术等,研究多种材料组分的复合成形工艺技术。形成材料与零件的数字化制造理论、技术和方法,如快速成形技术采用材料逐渐增长的原理,突破了传统的去材法和变形法机械加工的许多限制,加工过程不需要工具或模具,能迅速制造出任意复杂形状又具有一定功能的三维实体模型或零件。 2.4机械仿生制造 21世纪将是生命科学的世纪,机械科学和生命科学的深度融合将产生全新概念的产品(如智能仿生结构),开发出新工艺(如生长成形工艺)和开辟一系列的新产业,并为解决产品设计、制造过程和系统中一系列难题提供新的解决方法。这是一个极富创新和挑战的前沿领域。 地球上的生物在漫长的进化中所积累的优良品性为解决人类制造活动中的各种难题提供了范例和指南。从生命现象中学习组织与运行复杂系统的方法和技巧,是今后解决目前制造业所面临许多难题的一条有效出路。仿生制造指的是模仿生物器官的自组织、自愈合、自增长与自进化等功能结构和运行模式的一种制造系统与制造过程。如果说制造过程的机械化、自动化延伸了人类的体力,智能化延伸了人类的智力,那么,"仿生制造"则可以说延伸了人类自身的组织结构和进化过程。 仿生制造所涉及的科学问题是生物的"自组织"机制及其在制造系统中的应用问题。所谓"自组织"是指一个系统在其内在机制的驱动下,在组织结构和运行模式上不断自我完善、从而提高对于环境适应能力的过程。仿生制造的"自组织"机制为自下而上的产品并行设计、制造工艺规程的自动生成、生产系统的动态重组以及产品和制造系统的自动趋优提供了理论基础和实现条件。 仿生制造属于制造科学和生命科学的"远缘杂交",它将对21世纪的制造业产生巨大的影响。 仿生制造的研究内容目前有两个方面: 2.4.1面向生命的仿生制造 研究生命现象的一般规律和模型,例如人工生命、细胞自动机、生物的信息处理技巧、生物智能、生物型的组织结构和运行模式以及生物的进化和趋优机制等; 2.4.2面向制造的仿生制造 研究仿生制造系统的自组织机制与方法,例如:基于充分信息共享的仿生设计原理,基于多自律单元协同的分布式控制和基于进化机制的寻优策略;研究仿生制造的概念体系及其基础,例如:仿生空间的形式化描述及其信息映射关系,仿生系统及其演化过程的复杂度计量方法。 机械仿生与仿生制造是机械科学与生命科学、信息科学、材料科学等学科的高度融合,其研究内容包括生长成形工艺、仿生设计和制造系统、智能仿生机械和生物成形制造等。目前所做的研究工作大多属前沿探索性的工作,具有鲜明的基础研究的特点,如果抓住机遇研究下去,将可能产生革命性的突破。今后应关注的研究领域有生物加工技术、仿生制造系统、基于快速原型制造技术的组织工程学,以及与生物工程相关的关键技术基础等。3现代制造技术的发展趋势 20世纪90年代以来,世界各国都把制造技术的研究和开发作为国家的关键技术进行优先发展,如美国的先进制造技术计划AMTP、日本的智能制造技术(IMS)国际合作计划、韩国的高级现代技术国家计划(G--7)、德国的制造2000计划和欧共体的ESPRIT和BRITE-EURAM计划。 随着电子、信息等高新技术的不断发展,市场需求个性化与多样化,未来现代制造技术发展的总趋势是向精密化、柔性化、网络化、虚拟化、智能化、绿色集成化、全球化的方向发展。 当前现代制造技术的发展趋势大致有以下九个方面: (1)信息技术、管理技术与工艺技术紧密结合,现代制造生产模式会获得不断发展。 (2)设计技术与手段更现代化。 (3)成型及制造技术精密化、制造过程实现低能耗。 (4)新型特种加工方法的形成。 (5)开发新一代超精密、超高速制造装备。 (6)加工工艺由技艺发展为工程科学。 (7)实施无污染绿色制造。 (8)制造业中广泛应用虚拟现实技术。 (9)制造以人为本。 先进制造论文:先进制造技术对生产的应用 摘要:先进制造技术水平的高低直接影响着一个国家的工业化进程,就目前情况来看,我国由于在起步上较晚,因此导致技术水平上与发达国家相比存在一定的差距,而为了加快先进制造技术水平提升,推动工业化进程,我国已将发展高端装备制造列入十二五规划中。本文主要介绍了先进制造技术的模式种类及在生产中的应用,希望能对在生产一线的工作人员提供一些有用的帮助。 引言 制造技术是当前社会以及未来社会发展的基本技能,是一个国家走向富强的关键,先进制造技术的提出源于美国,其为了提高国民经济增长与制造业的市场竞争力,研发了以计算机技术为核心,结合传统制造技术与现代信息技术演变而成的先进制造技术,它的运用,使得制造技术实现了优质、敏捷、低耗等优秀特点,并使得经济效益明显提高,像日韩这类发达国家,九十依靠着先进制造技术,维持着国民经济的平稳增长,而我国虽然作为制造大国,但是由于受到技术水平等方面的诸多限制,导致其进展缓慢,在学科间不断互相渗透的今天,如何加快先进制造技术的发展,成为了当下国人所要思考的主要问题。 一、先进制造特点介绍 1、先进制造技术内涵 制造技术自人来诞生以来就已经出现简单的雏形,期初由于对自然的认知不够,所以都是简单的手工生产模式,而在不断的演变中,随着学科间的不断相互渗透,使得制造技术逐渐摆脱了传统的手工为主生产模式,逐渐形成了以机械为主的可以实现产品量化生产的现代化先进制造技术。自第一次工业革命之后,各行业开始逐渐形成了自动流水生产线,从而开启了量化生产的大门,我们现在所使用的电脑、冰箱、汽车等很多东西,都是运用这种模式生产的。然而由于产品的单一性使其不能满足不同用户的需求,因此,人们又开始着手研发微机数控系统,柔性制造单元,柔性制造生产线等,较传统的制造而言,先进制造技术更加重视技术和管理的统一,重视制造过程中管理者组织和管理体制的合理性。 2、先进制造技术特征分析 先进制造技术具有先进性、系统性、集成性等特征,以以往的制造技术不同,先进性是其一个重要的特征,它是优化先进工艺,并与新技术结合,实现局部或系统的集成。并且针对不同的市场需求,具有一定的灵活性。另外,其具有一定的系统性,是在生产过程中形成的能量流、物质流和信息流等的系统工程,当然,还有集成性特征,它是将机械、电子、信息、材料和管理技术等融合一体的新兴交叉学科。 二、先进制造技术中关键技术 1、现代设计方法 现代设计方法是基于先进制造技术的基础上发展的,传统的设计方法,在加工过程中,存在切削力过大、刀具磨损严重等问题,且对技术人员的要求也非常的高,并难以保证产品质量,而现代设计方法运用了优化设计、人机工程设计、计算机辅助设计、工业产品造型设计等,使这些问题得到了妥善的解决,通过对刀具几何角度、切割方法进行分析,进行系统优化,灵活运用数控切削中螺纹加工循环指令等,发开新的加工方法,实现数控机床的二次发展。 2、先进制造工艺技术 先进制造工艺技术,是通过对各类零件特征分析,编制适合于不同零件的数控加工程序,并将其储存在PC机中,在数控机床加工时,通过输入对应的零件特征,生成适合于加工的该零件的程序。它在粗加工过程中可以提高生产效率,在细加工过程中,可以提高产品的精度,是实现优质、低耗生产的基础。 3、制造自动化技术 自动化技术与信息论、控制论、系统工程、计算机技术等技术都有着密不可分的关系,是一门综合性技术,且是一个动态概念,在工业发达的国家里,为了实现柔性自动化、知识智能化、集成化,因此在生产中主要采用数控机床、加工中心、柔性制造单元、计算机集成制造系统等,它的发展,大大降低了企业的生产成本,解放了劳动生产力,对推动制造企业发展有着巨大的作用。 三、先进制造技术在生产中的应用分析 1、柔性制造系统 柔性制造系统主要是由物料储运系统、信息控制系统和一组数字控制加工设备组成,是依靠计算机为基础,实行管理与控制的高度自动化加工系统,是可以运用于不同种类零件加工的机械自动化制造系统,主要包含柔性自动生产线、柔性制造单元、柔性制造系统三类系统,它的应用,提高了神杯利用率,使生产能力相对平稳、产品的质量提升等诸多优势。 2、虚拟制造技术 虚拟制造技术是在仿真技术、虚拟现实的基础上,对产品的设计、生产过程统一建模,从而在计算机上实现整个生产过程的模拟和仿真。它的应用大体分为四种,即虚拟企业、虚拟产品设计、虚拟产品制造和虚拟生产过程,它的应用,提高了生产过程开发效率,优化资源的利用,缩短生产周期,并可对产品按客户需求做出一定的更改。 结束语 终上所述,大力发展先进制造技术,对于推行我国工业化建设具有深远的意义,是提高我国工业化水平的重要手段,是提高我国国民经济的必要途径。 先进制造论文:汽车零部件的先进制造技术 随着人们对于交通出行需求的日益增加,汽车市场不断火爆。与此同时围绕汽车制造发展起来的汽车零部件生产也不断发展,随着新技术、新工艺的不断革新,现如今汽车零部件生产已经走上了“集群化”发展道路。对于汽车零部件制造来说,先进的制造技术能极大提高生产效率与质量,是汽车零部件制造企业不断扩大规模,降低成本的重要技术。目前来说,新时期的汽车零部件制造技术呈现崭新的姿态,这些先进制造技术正在推动我国汽车制造业的发展。 一、高效多品种的柔性化生产方式 汽车零部件制造技术为了适应市场变化与客户需求,逐步趋向高效多品种的柔性生产方式。如广州丰田与天津丰田配备的GBL(全球车身生产线系统),就能确保车身在焊接工位输送时可以进行不同车型的焊装夹具的来回切换。该技术的应用使得不占节拍的产品品种更换成为现实。并且再搭配以自动控制与自动识别装置、焊接机器人等,从而形成不同类型汽车连续混流生产的模式。再者如普遍应用的用来加工汽车零部件的数控复合机床、快调与快换装置、技术等,无不体现这一点,即通过不同品种零部件的混流生产,促使生产线生产时间缩短,提高效率。 二、更高效的零部件加工技术被广泛应用 高效化的制造与生产工艺在汽车零部件切削加工领域表现得尤为明显,具体表现为强力、快速切削及快调、快装及快进。随着高速切削机的进一步发展及使用性能更加优良的新型刀具材料,使得高速切削在汽车零部件制造加工中应用得更为普遍。不仅如此,一些具有高速移动与转动速度、刚性及动力性能极佳的机床的开发和自控技术的广泛使用,促使自动输送、快装、快调、自动检测等技术或装置迅速发展。上述技术的应用大大提高了汽车零部件的生产与制造。如GC4225刀片,采用新一代技术,赋予刀片抗破损性,避免刀片涂层的剥落,进而避免生产加工汽车零部件时可能带来的不可控风险。汽车制造过程中,必须对铝合金材质的发动机进行高速加工,因此应该根据铝合金不同的材质特性,选择正确的切削液,从而保证加工零部件的质量。不仅如此,正确切削液的选择还能有效减少切削刀具的损耗,适当延长其寿命。除了切削技术,在车身的制造与装配领域,也出现了各种新工艺与新方法。较为成熟的就是以电子控制为基础,将机器人与自动化装置相组合,从而保证产品质量的稳定,进一步提高零部件加工与生产的效率。 三、过程更加精益化 所谓精益化,指在利用先进技术加工生产汽车零部件时,确保人员、资金、时间、场地都控制在最小范围内,并且能够获得较大产出。简单而言就是低投入、高产出、高利润。当前形势下,汽车零部件加工中使用的各类先进技术都已趋向精益化。 四、绿色环保的零部件加工技术 随着人们对节能减排、可持续发展认识程度的不断加深,汽车制造技术开始向节能减排、节能环保方向发展,使得绿色汽车制造技术产生了巨大突破。这一方面的例子较多,如高强度钢板冲压技术、车身中频焊接、激光拼焊技术等,使得汽车轻量化成为可能。再如越来越多的汽车零部件加工中使用水溶性漆涂料,更有甚者一些企业在加工喷涂时利用2C1B或者2C2B技术工艺以便减少烘干喷涂的次数,为了取得良好的效果可能还会利用热量回收装置或者更节能的加热烘干设备进行工作。为了提升毛坯的精度,毛坯精化工艺被广泛应用,并且对零部件的机械加工余量相对减少,一些零部件甚至不需要多次粗加工,可以直接精细加工。另外,废旧的零部件可以作为毛坯再次加工制造,实现资源的重复利用。机械加工时采用干式切削的方式,利用水基冷却液或者中温常温清洗的方式替代原先使用的冷却油。 五、零部件加工智能化技术 这类技术多以强大的计算机运算能力作为支撑,从而实现对加工的零部件精度与质量进行控制。这类技术能够验证零部件加工的工艺方法,通过比较现实因素、加工时的流程、精度要求、工艺参数等数据,以便对其进行优化。智能化技术中以虚拟技术应用最为普遍,它可以迅速完成各类零部件加工工艺的模拟,如热加工的数字与物理模拟或者铸造充型凝固等。除此以外还有计算机控制管理系统的使用,从而实现对零部件加工生产过程的跟踪与监督,从产品源头保证质量,并能够做到故障检测与分析。计算机网络技术可以进行汽车故障的远程诊断,改善诊断环境,提高诊断效率。不仅如此,在加工零部件时还可以通过集中监测与分散控制系统对汽车零部件制造工艺进行全程跟踪,自动识别多种汽车零部件,提高效率。 六、结语 先进制造技术在汽车零部件生产与制造中的应用,能够极大地提高汽车零部件的质量,赋予其极大的防错能力。除此以外,保证汽车零部件具有一定的相似性,避免生产过程中因为时常更换模具而导致的型号不一,从而降低生产成本,提高生产效率。总的来说,当前先进的制造技术具有制造方式柔性化、工艺高效化、过程精益化及技术绿色化几个特点。我们要意识到目前先进制造技术还存在一定问题,技术人员只有不断研究,不断创新生产工艺,才能极大提高汽车零部件的质量,促进汽车零部件制造企业的发展。 作者:王海波 单位:湖南汽车工程职业学院 先进制造论文:先进制造技术班组管理的思考 一、企业车间的班组是企业经营层的决策得以有效实施的基本保证 班组管理既体现在企业产品的生产进度和产品质量,又是企业持续改进,实现整体质量控制和经济效益提升的保证。班组管理既要贯彻企业经营各方面信息,围绕生产班组与生产均衡任务,合理地组织人力、物力,进行各项管理活动,并要通过管理,合理调动、充分发挥全班组人员的主观能动性和生产积极性,更主要的是要以团结协作,最终做到按质、按量、如期完成各项生产计划指标。先进制造技术应用对企业的影响是全方位的,不仅仅是技术水平的提升,还要涉及到更广泛的组织层面的变革。班组是企业的最小生产组织单位,班组管理是企业管理中的基础。一个班组中的领导者就是班组长,班组长是企业中最基层生产管理组织的负责人,更是直接的生产者。班组工作的好坏直接关系着企业经营的成败。 二、先进制造技术被设计用来提高企业生产产品的效率 一方面,严格机械设备的安全操作规程,提高生产效率,降低生产成本,提高产成品质量,防止工伤和重大事故。先进制造技术的使用会对包括质量管理在内的企业管理活动产生影响,班组长要领导员工通过不断地创新并挖掘员工生产积极性、改进操作方法和管理流程,的同时,降低成本(原材料的节省、能源的节约、人力成本的降低),为按时按量地生产出更多更好的高质量的产品而努力。另一方面,先进制造技术与质量管理的目标存在一致性,即都是为了提高生产产品的效率。先进制造技术主要包括三个技术群:主体技术群、支撑技术群和制造技术基础设施。而其中的制造技术基础设施就包括质量管理等内容。先进制造技术的应用和实施,班组及其班组长综合素质的高低决定着企业经营的决策能否顺利地实施,影响着企业达到既定经营目标的最终实现。必会对企业的质量管理活动产生影响。班组管理基本内容是基础管理、基本要求是系统管理,基本形式是民主管理。班组全过程生产管理包括:生产与技术管理、劳动与设备管理、投入产出效费与产成品质量管理、经济核算、安全文明生产及思想政治工作。其管理的重点包括:抓好班组的各项管理制度,涉及:岗位责任、均衡生产、技术质量考核、设备工具维护保养、安全文明生产等制度;交接班与考勤制度、经济核算与民主管理制度、职业道德规范与思想工作制度;执行企业全面质量体系管理,不断完善科学的管理方法和手段。搞好班组的现场管理,一般来讲,就是要从岗位任务实际出发,坚持以人为本,对班组生产现场的各种作业条件与设备的使用状况进行分析,采用最经济、最有效的作业程序和作业方法,有组织地按照生产进度要求落实任务计划,实时对生产过程及其运行效果进行评价,不断推动班组工作的步步深入。 三、从企业层面来看,技术创新能力是企业提升竞争实力战胜 竞争对手的重要前提和保证企业自身创新(自身组织模式、人才结构、生产模式)的投入对班组管理提出新的全面的要求。依据先进制造技术及生产技术工作程序,班组管理应学习掌握运用先进设备、工装、原材料和技术工作及其管理方法,统一工艺操作,实行严格的责任制,每一个职工都应明确规定他们的具体任务,自己该做什么、怎么做、做好的标准是什么,应承担的责任和权利范围都心中有数。做到事事有人管,人人有专责,办事有标准,考核有依据。把同质量有关的各项工作同职工的积极性和责任心结合起来,形成一个严密的质量管理工作系统,一旦发现产品质量问题,可以迅速进行质量跟踪,查清质量责任,总结经验教训,更好地保证和提高产品质量。同时,通过技术练兵,使班组员工掌握操作的基本功,从而可以熟练地排除生产过程中出现的故障,杜绝产品质量缺陷的产生,取得生产的主动权。提高与产品质量直接联系的各项工作质量,提高与综合经济效益直接联系的各项专业管理工作的质量,从各个方面有力地保证产品质量的提高。质量管理的基本特点是增强满足质量要求的能力,实现持续的质量改善。只有通过不断的质量改善,减少资源的浪费与消耗、降低成本、提高产品质量,增强企业信誉,扩大市场占有率,才能不断提高顾客满意度,提高企业的竞争力。开展品质控制活动对于促进企业的管理的良性循环起到积极的意义及作用,在班组建立“品质控制小组”是班组管理质量改善的组织保证。对于提升企业全面质量管理也是相当重要的环节。降低消耗(物资资源的消耗,人力资源的消耗)是降低成本主要途径,更是提高经济效益的最大潜力所在。品质控制小组活动注重全员参与,灵活运用各种品质控制手法,提升员工发现问题、分析问题、解决问题的能力,增强人们的效率意识与节约意识,不断提高生产、服务效率,从而提高经济效益。把员工个人发展愿望集合成企业的发展动力,鼓励优秀的员工与企业一起成长,培养了员工对企业的忠诚度,与企业全面质量管理的理念是相符合的。品质控制在问题分析及解决方案上不可否认会用到先进制造技术与现代企业管理的许多数据,如何提取整理有效的数据,对于整个品质控制活动取得进展起到直接的作用,有利于提高全员参与的整体文化素质及组织协调能力。 四、结论 新一轮科技革命和产业变革凸显先进制造技术是企业的生命,而质量效益则是它的灵魂。先进制造技术应用后产生的组织变革可以通过质量管理与品质控制活动得到系统全面的体现。先进制造技术与质量管理的相互关系,先进制造技术的运用提高、质量的把关是靠班组管理及所有参与产品生产的员工共同做到的。 作者:胡登兴 王青山 单位:重庆电讯职业学院 上汽依维柯红岩汽车制造公司 先进制造论文:机械制造工艺先进制造技术研究 一、工艺技术人员良好全面技术工艺素质的培养 随着现代制造技术的进步,对工艺技术人员的全面技术素养提出全新要求,通过对制造技术研究人员开展定期的思想道德教育,并及时向他们传播最先进的制造技术,在每次培训过后,还应该制定严格的考核制度,只有顺利通过考核的人员才可以上岗。这样能培养出一批。努力培养出一批具备专业的工艺技术知识,保持高度认真负责的工作态度,高素质、技术硬、通管理的制造技术人员来完成产品的加工过程。这就需要工艺技术人员不断的学习新技术和新思想,学习现代先进制造技术、掌握最新的工艺加工理念以及完善工艺加工的方式方法。 二、加强对工艺技术人员的管理与监督,实现工艺标准化 机械制造企业的发展过程中,既要加大对工艺设计应用的技术支持,也要更加严格的对工艺技术人员的工作进行管理和监督,制定产品的质量的生产全过程追溯制度及产品的加工工艺设计应用步骤要求的会商制度,严格防止有残次品、质量过差产品的出现。生产工艺标准化是现代机械制造企业重点发展的目标,也是工艺技术工作的基本要求。工艺标准化工作是对现代机械制造企业的一个整体要求。工艺标准化工作不仅仅是工艺要达到标准要求,它包含整个企业的管理、纪律、以及加工的水平等都要达到标准要求。工艺标准化工作涉及到很多在工艺加工过程中的要求,这些要求都是根据以往加工过程中出现的问题和缺点来制定的。 三、现代机械制造工艺是实现制造技术创新的方向 市场经济的竞争实质是先进制造技术的竞争。先进制造技术是现代技术创新与工艺技术进步的典型代表,不仅体现了应用信息技术与系统管理技术的完美结合,更是新型制造单元技术创新的集成化。现代先进制造技术以优质、节能、环保、经济、高效为中心,在逐渐向基础制造工艺扩展。第一,先进制造技术已经被大范围的运用到机械制造领域,促进了机械制造工艺的进步,并对其他相关产业也有积极影响。第二,机械制造工艺不断革新,其重点内容又是先进制造技术。所以,先进制造技术和机械制造工艺的关系是相互促进,产品和制造工艺的设计可以采用一系列工具(例如计算机辅助设计(CAD))以及工艺过程建模和仿真等。生产设施与装备、技术应用与优化、工具选用与工艺改进,甚至整个制造企业都可以采用先进技术进行有效地设计。虚心汲取国外先进制造技术,关注机械制造技术自身创新,合理采用先进制造技术。强化先进制造技术过程,全面开发包括技术装备、生产技术、管理体制、市场观念及人员调配等环节。通过积极的汲取过程不断丰富我们自身的制造技术,探索出最符合企业自身发展需要的先进制造技术,并带动相关制造业打下坚实基础。 四、推进绿色制造工艺、创新生产力的生产过程 先进制造技术“以人为本”的理念及对各种技术资源合理且有效地利用,保证产品能达到应有的性能和要求、产品具有良好的经济性等,这就使得先进制造技术所体现的绿色制造具备重大的经济价值和社会价值。绿色制造,是指全面考虑环境和资源因素,从原材料的选择、设计,生产的初加工、精细加工与装配,销售、使用和维修,直到报废回收再利用等产品在整个生命周期中对环境的负面影响最小,对资源的消耗量最少,对环境的污染最小,并使企业经济效益和社会效益协调优化的现代制造模式。根据绿色制造的根本原则,综合考虑在机械产品生命周期中的技术、环境以及经济性等各种因素,机械制造工艺实现绿色制造,应着重考虑机械绿色设计建模;机械材料的选择;机械产品的可拆卸性设计;机械产品的可回收性设计;机械产品的成本设计;机械产品使用的安全保护设计;机械产品设计数据库和知识库的建立等方面的技术工艺设计。 五、机械制造工艺技术创新是实现绿色制造的保证 1、净成形制造工艺技术应用与创新。净成形制造可以节约传统毛坯制造时的能耗、物耗,大大减少了产品的制造周期和生产费用;2、干式加工工艺技术应用与创新。干式加工不仅简化了工艺、减少成本,同时还消除了冷却液带来的如废液排放和回收等一系列问题;3、工艺模拟技术应用与创新。运用计算机大数据技术,将形状构造的物理模拟,性能指标的数值模拟以及专家系统相结合,获取并确定最佳工艺参数并优化工艺方案,预测并验证加工过程中可能产生的缺陷和防止措施,有效控制并保证加工工件的质量;4、虚拟制造技术应用与创新。在虚拟制造环境下生成软产品模型来代替传统的硬样品进行实验,对其性能、可制造性及质量控制进行预测和评估,减少实型制造成本;5、废弃物回收利用技术的创新,实现生产方式从开式循环模式变为闭式循环模式转变。 六、结论 进一步培养机械制造工艺设计与技术人员的专业知识和能力、计算机辅助设计与仿真的使用能力以及实践操作能力,提升机械制造工艺设计力量;为机械制造工艺设计技术营造良好的高技术应用环境,围绕创新驱动、质量为先、绿色发展、结构优化、人才为本,全面提升机械制造质量效益。 作者:饶建伟 严伟民 单位:重庆电讯职业学院 先进制造论文:发展先进制造业战略的思考 前不久颁发的《京津冀协同发展规划纲要》就天津城市功能定位做出了新的界定,首先做出了全国先进制造研发基地的概括,为理论界提出了新形势下探讨天津加快发展先进制造业的使命。 一、天津加快发展先进制造业的战略背景 在我国进入经济发展新常态和谋划“十三五”规划之际,推进加快发展先进制造业必须认清面临的新形势。 1.从世界看,新一轮科技和产业革命正在兴起,制造业的供给方加快向智能化和网络化转变,需求方加快向大规模定制转变,新技术应用和个性化需求相融合的趋势将孕育一批具有颠覆性变革的新产业、新模式和新业态,并向传统产业提出了加速升级的新标准。国际产业转移显现新态势,发达国家的再工业化指向高端产业链条。美国政府于2012年了《先进制造业国家战略计划》,实施“重振制造业”战略;德国政府在2013年推出了《德国工业4.0战略》,旨在支持工业领域新一代革命性技术的研发与创新;日本政府在2015年通过了2014年版《制造业白皮书》,提出要转型为利用大数据的“下一代”制造业。发展中国家加快成为吸引和接收大量劳动密集型产业的基地。置于冲破后金融危机困境和迎接新产业革命前提下的新一轮国际分工竞争异常激烈,给各国提出了空前的挑战。发达国家的再工业化和发展中国家的低成本接收产业转移形成了“双重挤压”,成为中国今后产业经济发展亟需面对和破解的难题,也构成以制造业见长的天津面临的新课题和新机遇。 2.从国内看,在“十二五”期间取得新的成就和即将迈入“十三五”时期之际,中国进入经济发展新常态,经济速度呈现中高速状态,产业发展和结构调整展示新特点和新趋势,需要加快推动由中国制造向中国创造、中国速度向中国质量、中国产品向中国品牌的转变,制造大国正转向制造与服务并存并强的大国,技术引进和模仿创新阶段正转向模仿创新与自主创新过渡并存的时段。为了应对新一轮的产业变革和科技革命,顺应制造业转型升级的需要,我国在2015年了《中国制造2025》,形成了实施制造强国战略第一个十年的行动纲领。各地区对产业优化升级普遍重视,加快发展战略性新兴产业,竞争更具高层性和更显激烈化。但是产业发展的环境要求更高,要素成本和资源环境约束日益强化,中低端的传统优势产业整体过剩,低端新兴产业潜力有限,高端人才和企业对区域发展环境需求更加高层多样。国家部署了优化经济发展空间的新格局,《京津冀协同发展规划纲要》赋予了天津发展的新地位和新任务,凸显了打造全国先进制造研发基地的使命,以深化改革为动力的自贸区和自创区的建设又提供了新的契机。这些都给“十三五”期间乃至更长时期内天津制定加快发展先进制造业的战略指明了努力方向,铺垫了新的条件,注入了动能和压力。 二、天津加快发展先进制造业的战略定位 面临新形势,应当思考区域产业发展的战略定位,这主要涉及该区域较长时期内产业发展在全局中的合理地位及其得以保持并发展的基本特征。在经济发展新常态下,为真正摈弃现行体制下存在的扭曲崇拜GDP的行为,又保持良好发展势头,发挥先进地区的带动作用,需要审时度势,既立足现实又谋求长远、拓宽视野就此问题进行探讨。从现阶段天津加快发展先进制造业标志性任务来看,应深入认识和突出把握建设全国先进制造研发基地的战略性目标。 1.弄清基地的意义。长期以来,天津曾为自身在全国特别是北方发展中的地位而自豪、纠结和奋斗,经历了近代史和新中国初期的北方经济中心、改革开放后的区域辐射作用逐步下降、新世纪被国家认可建设北方经济中心的变化历程。京津冀协同发展规划不再就津冀地区使用中心的定位,对天津采用了全国先进制造研发基地的提法,又引发了担心和不解。应当看到,作为一个大区域的发展规划,为了突破现存行政体制的局限,的确不宜在内部的多地继续命名中心,多中心即无中心。尤为重要的是,以发挥市场在配置资源的决定性作用为导向的改革将不断深化,城市经济作用的发挥越来越不取决于行政方式的指定,目标远大又难被认可的定位称号还不如贴近优势又自主奋斗的特色定位更为实际和可行,因此必须明确,建设全国先进制造研发基地是一个战略性任务,提升了天津制造的特色地位,由新区至全市,由北方至全国,使基地建设成为一个带动先进制造业发展全局和整体上台阶的重要机遇与抓手,对天津的发展影响深远。 2.认清基地的内涵。明确意义和有效行动都必须正确看待全国先进制造研发基地的含义,从全面意义上看可依次把握三个角度,分别为先进制造、研发、全国基地,核心是如何理解先进制造。由于先进属于相对意义的概念,若不陷入概念之争和避免学术考证,从中国实际情况和发展需要看,我国和天津的先进制造业均具有双重相对的含义。一是相对于现阶段国际发展水平,指基于或适应高技术(现阶段主要指新一代信息技术、智能技术、新能源技术、新材料技术等)的创新和发展而衍生出的新产业形态。如,至少属于我国的战略性新兴产业的7个领域,进一步说应瞄着德国提出的工业4.0,或美国提出的先进制造。在技术上体现先进性是其最重要和最根本的特征。二是相对于现阶段国内发展状态,指运用先进技术改造后的传统制造业,是传统制造业升级换代的结果,传统制造业的高级化。欧美国家已经完成了工业化进程,先进制造业以新一代信息技术、高端装备、新能源、新材料等新兴产业为主,突出智能化。我国仍处在工业化进程中,传统产业和资源型产业比重较高,先进制造业需以发展高技术产业和改造提升传统产业并重,突出规模、质量、效益、品牌,因此必然与传统制造业紧密相连,包括制造业的升级版,即保留了基本躯干却更换了技术心脏的产业形态。在技术上保持不断更新性是其最明显和最基本的特点。准确把握我国现阶段先进制造的双重特征,会进一步帮助我们知晓发展先进制造业的必要性和着力点,有利于确定天津的工作内容与任务。研发基地的特点表明,天津的先进制造业必须和生产服务业协同和融合发展,凸显先进技术的研究发明特别是将其转化为产业的功能,这与衔接北京的科技中心作用和发挥天津的制造业优势紧密相连,显示了天津制造基地的特色与层次。全国基地则说明了天津建设的基地在发挥功能方面不局限在京津冀和北方地区,其性质和地位都得到提升,扩大至全国范围,这更说明对此方面基地建设的定位与前景不能低估。 3.理清基地的考量。从我国发展制造业的历程和成就看,事实上的基地已很多,既有特色专项的又有较为综合的,后者如珠三角、长三角地区等,都是被公认的。然而长期以来对制造业基地的评价标准却没有统一规范,往往从数量方面去判断,学界探索了一些指标体系,还形不成一致认识。这直接关系到如何看待天津建设全国先进制造研发基地的标准及其意义。长期以来,天津制造业发展有着很好基础和重大成效,近些年在数量和质量方面更是有了很大发展,从这种意义上说,已形成了全国尤其是北方的工业基地。然而从新形势新要求和我国实现制造强国的战略目标看,天津建成全国先进制造研发基地的任务仍然艰巨,需要从数量规模、结构水平、创新能力、质量效益、两化融合、绿色发展等方面设计一个评价系统与指标体系,这还是一个新的艰巨课题。 三、天津加快发展先进制造业的战略举措 总的说来“,十三五”时期可围绕建设全国先进制造研发基地这一目标努力做到:两个对接、三个前提、四个任务、五个保障。具体设想主要有: 1.两个对接。确定发展战略时,一是要对接京津冀协同发展规划。建设全国先进制造研发基地是这一规划赋予的使命,现阶段谋划基地建设必须与贯彻其指导思想、整体设计、重点突破紧密衔接,特别是落实三地产业协同发展的部署。二是要对接《中国制造2025》。《中国制造2025》提出了我国制造强国建设三个十年的“三步走”战略。作为第一个十年的行动纲领,立足我国转变经济发展方式实际需要,遵照创新驱动、智能转型、强化基础、绿色发展、人才为本的原则,明确了十个重点发展领域。只有瞄准国家建设制造强国的规划来设计天津先进制造研发基地的建设任务,才能保证建设水平与实效。 2.三个前提。一是以提升发展理念为前提。要进一步强化高端、质量、协同的观念。在制定规划、确定重点时敢于追求高端,以瞄准世界制造业的先进水平为努力方向,以认识、适应、引领经济发展新常态谋划布局,以建设京津双核驱动的世界级城市群搭设平台,绝不错过天津实现超越的新机会;对于先进制造业的产业选择与升级,既具有规模要求,更重视质量标准,全力打造引领全国的高水平制造基地;勇于破除狭隘合作的观念,真正确立“一盘棋”的协同共赢理念,以长远目光、全局视野、开放胸怀、相融姿态与京冀地区共同突破产业同构窘况。二是以用好五个机遇叠加为前提。切实把握好京津冀协同发展战略赋予天津建设全国先进制造研发基地的契机,充分运用好自贸区、自创区、一带一路战略的新机遇和滨海新区开发开放的综合优势。三是以求实的态度和行动为前提。真正弄清世界先进制造业的发展态势及其对天津发展的长期影响,我国经济发展新常态新的要求及其赋予天津发展先进制造业的应有地位,深刻认识天津先进制造业特色优势和错位空间、严峻挑战和客观局限,实事求是地评价天津先进制造业的水平,处理好世界高端、国内高水平与天津制造业发展现状的矛盾,制定分步实施的方案。 3.四个任务。一是加快结构调整。做到强力发展新兴产业与积极推进传统优势产业升级共同布局,双轮推进,打造产业转型升级的“双发动机”。加快高端装备、新能源汽车、智能机器人、3D打印、大数据等新技术、新模式、新业态、新产业的发展,积极以“互联网+”推进钢铁、石化、轻纺等传统产业的改造提升,将两大类产业共同设计,协调推进。调整结构必须以新一代信息技术和智能制造产业为发展重点。发展新兴产业要基于国情区情。从世界看,美国提出了产业互联网,德国提出了工业4.0,均与其现在发展基础和优长密切相关。天津的发展基础和目标是先进制造业,在北方具有发展智能制造的综合优势和潜力。而且智能制造业正是建筑在新一代信息技术与制造技术融合的基础之上的,可以带动云计算、大数据、物联网等技术和产业的发展,符合我国两化深度融合的战略。为此可按照产品的智能化、装备的智能化、生产的智能化、管理的智能化、服务的智能化思路,发展智能汽车、智能服务机器人、智慧家庭、智慧健康等产品,再塑制造业竞争新优势。二是强化创新驱动。推动工业发展由要素驱动向创新驱动转变,以建设国家自主创新示范区为龙头,加大推进科技创新力度,以市场为导向、产学研相结合,攻克一批关键核心技术,实现“天津制造”和“天津创造”的双层驱动。充分发挥京津冀协同发展的优势,既采取更有力度的举措加强自主创新,又善于发挥北京科技创新中心的作用,快速弥补天津创新力量的不足,发挥产业转化的功能,培育一批拥有自主核心技术的高端产品,打造规模大、数量多的天津品牌,形成高端产业的领军地位。三是优化集约集聚。加快推进产业进园、进区、进链、进平台,聚集高端科技要素,培育一批新兴产业链、产业集群和龙头企业,充分依靠京津冀协同发展的新条件,努力打造创新主体集聚区、产业发展先导区、转型升级引领区、开放创新示范区,形成产业聚集、效益提升新优势。四是推行绿色制造。实施工业制造绿色化战略,加大力度攻克绿色制造基础理论与共性技术、提升传统产业能效与资源利用率的技术与装备水平、发展和培育绿色化新兴产业的支撑技术与装备,着力降低单位消耗,让发展与资源环境承载能力更加适应,坚持环保集约节约发展,使基地率先走出一条绿色、循环、低碳发展的路子。 4.五个保障。一是科学制定发展规划。建设国家先进制造研发基地,必须做到规划先行。按照国家对天津新的定位,结合“十三五”规划编制发展先进制造业中长期发展规划和实施意见,对接全国先进制造研发基地规划。要注重与京津冀协同发展规划全面对接,明确各个集聚区和园区的特色定位,统筹布局,着力改变无序招商,盲目竞争状态。二是深化体制机制创新。全面深化改革是建设全国先进制造研发基地的根本动力,建设天津自由贸易试验区,是我国在新常态下推进改革开放的重点举措。要以此为契机,开展制度创新,加大开放力度,以深化改革开放为产业优化升级提供制度条件。注重加强新型产学研联盟建设,发挥社会组织的作用,服务新兴产业的创新,努力使灵活多样的民营企业成为发展新兴产业的主力军。三是完善激励扶持政策。制定并发展先进制造业产业导向目录,推出创新激励政策。特别要加大对先进制造业发展的金融支持,加强知识产权保护。四是加大队伍建设力度。人才队伍建设是转向创新驱动的根本保障。在充分发挥现有人才作用的同时,瞄准产业定位着力聚集产业创新的领军人才,围绕科技创新加快创新人才引进和培养,以人才带项目、带资金、带创新,构建覆盖人才成长链条的政策扶持体系。同时激发大众创业、万众创新的活力,拓展人才队伍,打造产业发展新引擎。五是营造良好发展环境。促进创新创业的良好环境,使市场在新兴产业形成和发展中发挥决定性作用。完善法制建设,为人才大胆创新创业免除后顾之忧,在全社会营造鼓励创新、宽容失败的良好氛围。加大新兴产业知识的培训和普及,夯实先进制造业发展基础。 作者:李家祥 单位:天津师范大学经济学院 先进制造论文:先进制造技术及其在机械制造业中的应用 【摘 要】先进制造技术对我国机械制造业发展有着非常显著的促进作用,是我国国民经济发展速度得以进一步加速的重要核心。本文就先进制造技术进行简要分析,并在此基础上重点分析了先进制造技术在机械制造业中的应用,希望能够为我国机械制造业的发展和国民经济的增长带来一定帮助。 【关键词】先进制造技术 机械制造业 应用分析 随着现代科技的不断发展和创新,先进制造技术在机械制造业中的应用日渐普及,但是需要注意的时,现代人们对先进制造技术概念还缺少着一个统一的认识,从而也就形成了很多不必要的误区。先进制造技术的应用和发展,会对机械制造业的发展带来很大的促进作用。一方面,先进制造技术的技术理论,在机械制造业中得到具体应用和实现,能够促进机械制造业的快速发展;另一方面,机械制造业因为自身生存雪球,诸多新工艺和新技术的出现也能够让先进制造技术的理论得到丰富和发展,从而促使其应用范围得到进一步扩大,逐渐推广到其他制造领域中。 1 先进制造技术的概念分析 先进制造技术起始于二十世纪八十年代末,其是由美国学者结合当时美国制造业所遭遇的危机和机遇,通过全面、深刻的分析其在制造业中存在的一系列问题,对国民经济中制造业的地位和作用重新得到认识之后所提出的一种全新理念[1]。而随着现代计算机信息技术的快速发展,在很大程度上行促进了制造技术的快速发展,促使现代制造技术得到了进一步创新改革,相对于传统制造技术而言逐渐发生着重大改变,先进制造技术思想也就是在当下的社会局势下逐渐衍生。先进制造技术概念一经提出就获得了诸多国家的普遍认可,如日本、欧洲各国等,并结合此技术将一系列发展技术制定出来,以此来对先进制造技术的发展予以强有力的支持。近几年来,先进制造技术发展和应用的重要性和必要性在我国也逐渐得到了充分认识。 从当下理论界而言,尚海没有出现一个关于先进制造技术的公认的严格定义。而笔者认为先进制造技术属于一种技术群,其是以计算机技术为核心,对信息、草料以及能源和环保等高新技术和现代管理技术进行综合运用,然后将其运用到制造全过程,如产品设计、加工以及生产管理与销售等上的一种制造技术总称。先进制造技术的特点主要可划分为四种:第一,先进制造技术并不是某种具体技术,而是一种技术群,且这种技术群并不是始终一成不变的,而是具有一定的动态化。第二,先进制造技术不是一种只是指制造过程中的一种技术,而是在产品设计、制造、生产管理以及营销的所有制造过程中予以落实贯彻。第三,先进制造技术是一种技术群且具有着一定程度的综合性特征,其融入了诸多专业学科中的先进技术。第四,先进制造技术的核心在于计算机技术,其是以计算机技术为依据的一种先进技术。 2 先进制造技术在机械制造业中的应用 2.1 在产品设计开发过程中的应用 在机械制造过程中现代设计的思想和方法已经在机械产品的设计、开发等过程中得到了广泛应用,诸多现代设计方法和技术,如:绿色设计、计算机辅助设计、虚拟技术、可靠性设计以及并行工程等,促使传统设计思想和方法逐渐开始发展改变。从设计内容的角度上讲,传统机械产品设计的设计过程主要可分成三个层次,及方案、技术以及工艺设计,其设计的内容存在一定的局限性[2]。而现代设计的内容已经延伸到了产品制造的全过程的全面设计,如产品规划、制造、检验、销售以及维护和回收等。而从设计方法的角度上讲,传统设计的主要示结合所积累的经验、单一化的知识以及滞后的生产设计工具来实施,而现代设计则是在计算机辅助技术的基础上,以多种学科及技术手段为核心,让并行化、最优化以及精确化的设计过程得以实现。 2.2 产品制造是所衍生出来了一系列新工艺和新技术 机械制造工艺主要是指将原材料和半成品,加工制造成机械产品的一种方法和流程,在机械制造的整个过程中有着非常重要的作用。在其制造过程中,随着日渐渗透进来的先进制造技术,再加上生产的实际需求,已然衍生出来一系列全新工艺和技术。例如:在毛坯制造上,近几年来涌现出来了诸多高新技术,包括钢液精炼和保护成套技术、高效金属型铸造工艺及设备、新型焊接电源及控制技术以及激光焊接与切割技术等。从机械加工角度上来看,有精密加工、超精密加工技术,难加工材料的切削技术以及复杂型面的数控加工技术等。从热处理上看,有可控气氛热处理、真空热处理、激光表面合金化等先进技术。从自动化生产角度上看,机床数控技术、工业机器人、传感技术以及集成制造技术等已经得到了较为广泛的运用。这些应用技术,不仅能够让机械制造本身的需求得到有效满足,而且也能够对先进制造技术的体系发展和建设带来一定的支持作用。 2.3 先进制造技术让企业组织管理模式得到创新 在大批量生产模式下,企业组织管理模式大都是以功能专业化为主,通过对刚性生产线进行运用,让各个部门都能够严格执行自身的职责。而随着先进制造技术的渗透,促使现在制造业的生产模式正逐渐转变成中小批量生产模式,由此也就促使企业的组织和管理模式不得不进行针对性的创新和改革[3]。首先,使其从传统的顺序工作方式逐渐转变成并行工作方式;其次,从组织形式上功能划分部门的固定形式逐渐转变成小组组织下的动态、自主管理形式;第三,从金字塔式的多层次生产管理结构转变成扁平式网络机构;第四,从质量为主的竞争战略转变成迅速响应市场的竞争战略;最后,从以技术为核心转变成以人为本。 3 结语 综上所述,先进制造技术是制造技术领域中的一种创新和改革,其为制造技术的发展带来了新的机遇和挑战,为传统机械制造业输入了全新的生命力,进一步促进了诸多相关产业的快速、稳定、可持续发展。 先进制造论文:浅谈现代先进制造技术 摘 要:制造业在国民经济中起着重要的作用,其发展对一个国家的经济、社会及文化的影响十分巨大和深远。随着科技的进步,制造业中现代加工技术不断地创新,突出的特点就是加工的方法与传统的方法所不同。 关键词:先进制造;自动化技术;信息技术 先进制造技术是在传统制造的基础上不断吸收机械、电子、信息、材料、能源和现代管理技术等方面的成果,它不是一般单指加工过程的工艺方法,而是横跨多个学科,包含了从产品设计、加工制造、到产品销售、用户服务等整个产品生命周期全过程的所有相关技术,涉及到设计、工艺、加工自动化、管理及特种加工等多个领域,并逐步融合与集成。 一、先进制造技术产生背景 先进制造技术计划是美国根据本国制造业面临的挑战和机遇,为增强制造业的竞争力和促进国家经济增长,首先提出了先进制造技术的概念。此后,欧洲各国、日本以及亚洲新兴工业化国家如韩国等也相继作出响应。人们往往用AMT来概括由于微电子技术、自动化技术、信息技术等给传统制造技术带来的种种变化与新型系统。 二、先进制造技术的关键技术 一是成组技术。在机械制造工程中,成组技术是计算机辅助制造的基础,将成组哲理用于设计、制造和管理等整个生产系统,改变多品种小批量生产方式,获得最大的经济效益。 二是敏捷制造。敏捷制造是借助于计算机网络和信息集成基础结构,构造有多个企业参加的“VM”环境,以竞争合作的原则,在虚拟制造环境下动态选择合作伙伴,组成面向任务的虚拟公司,进行快速和最佳生产。 三是并行工程。并行工程(CE)是对产品及其相关过程(包括制造过程和支持过程)进行并行、一体化设计的一种系统化的工作模式。在传统的串行开发过程中,设计中的问题或不足,要分别在加工、装配或售后服务中才能被发现,然后再修改设计,改进加工、装配或售后服务(包括维修服务)。而并行工程就是将设计、工艺和制造结合在一起,利用计算机互联网并行作业,大大缩短生产周期。 四是快速成型技术。快速成型技术是利用所要制造零件的三维CAD模型数据直接生成产品原型,并且可以方便地修改CAD模型后重新制造产品原型。随着计算机技术的决速发展和三维CAD软件应用的不断推广,越来越多的产品基于三维CAD设计开发,使得快速成型技术的广泛应用成为可能。快速成形技术已广泛应用于宇航、航空、汽车、通讯、医疗、电子、家电、玩具、军事装备、工业造型(雕刻)、建筑模型、机械行业等领域。 五是虚拟制造技术。虚拟制造技术以计算机支持的建模、仿真技术为前提,对设计、加工制造、装配等全过程进行统一建模,在产品设计阶段,实时并行模拟出产品未来制造全过程及其对产品设计的影响,预测出产品的性能、产品的制造技术、产品的可制造性与可装配性,从而更有效地、更经济地灵活组织生产,使工厂和车间的设计布局更合理、有效,以达到产品开发周期和成本最小化、产品设计质量的最优化、生产效率的最高化。 六是智能制造。智能制造(IM)是制造技术、自动化技术、系统工程与人工智能等学科互相渗透、互相交织而形成的一门综合技术。它强调通过“智能设备”和“自治控制”来构造新一代的智能制造系统模式。因此,智能制造技术的研究开发对于提高生产效率与产品品质、降低成本,提高制造业市场应变能力、国家经济实力和国民生活水平,具有重要意义。 三、常见先进制造加工技术 一是精密、超精密加工技术。它是指对工件表面材料进行去除,使工件的尺寸、表面性能达到产品要求而采取的技术措施。当前,纳米加工技术代表了制造技术的最高精度水平,超精密加工的材料已有金属扩大到了非金属领域。根据加工的尺寸精度和表面粗糙度,精度加工可大致分为精密加工、超精密加工和纳米加工。 二是精密成型制造技术。它是指工件成型后只需少量加工或无须加工就可用做零件的成型技术。它是由多种高新技术与传统的毛坯成型技术融合而成的综合技术,正在从近净成型工艺向净成型工艺的方向发展。 三是特种加工技术。它是指利用电、磁、声、光、化学等能量及其组合施加在工件的被加工部位上,从而达到材料去除、变形、改变性能等目的的非传统加工技术。 四是表面工程技术。它是指采用物理、化学、金属学、高分子化学、电学、光学和机械学等技术及其组合,提高产品表面耐磨、耐蚀、耐热、耐辐射、抗疲劳等性能的各项技术。表面工程技术主要包括热处理、表面改性、制模和涂层等技术。 我国制造科学技术有日新月异的变化和发展,为了迎接新的挑战,必须认清制造技术的发展趋势,缩短与先进国家的差距,使我国生产的产品无论是质量、效率,还是品种,都有较强的市场竞争力,因此,对先进制造技术研究和实施是刻不容缓的重要任务,以实现我国机械制造业跨入世界先进的行列。 先进制造论文:以创新推动河南先进制造业发展 先进制造业位于制造业高端,具有技术先进、制造模式先进、组织架构市场网络化等特点。从实践中的成长路径看,先进制造业既包括用先进制造技术、新一代信息技术和现代管理技术等改造提升传统制造业形成的先进制造业,如数控机床制造业、精品钢材制造业等,也包括一些突破性技术创新及产业化形成的新兴制造业,如增量制造(3D打印技术)、生物制造、微纳制造等。可以看出,创新在这两类先进制造业发展中都是核心和关键所在。先进制造业在国家和区域经济发展中往往起着先导作用、占有重要地位,因此,必须让创新为河南先进制造业发展插上腾飞的翅膀,实现制造业的跨越发展。 一、 推动河南先进制造业创新发展的制约因素分析 (一)创新发展意识不足 中原传统文化带来的“小富即安”“求安稳、惧变革”心态均不利于河南企业开展技术创新和企业制度变革。在新科技革命和新工业革命来临之际,河南多数企业对重大技术路线变革、产业组织变革和商业模式创新缺乏应对意识和策略,甚至一些企业主至今没有意识到由投资驱动向创新驱动转变是经济发展的大趋势,没有认识到新科技革命与新工业革命给企业发展带来的影响是长期的、变革性的,仍然把企业摆脱经营困境的希望寄托在传统产业的筑底回升上,对新技术、新产业、新设备、新工艺、新产品、新模式等的投资意愿不强。而一些地方的领导干部也没有完全建立起来创新发展的意识,在招商引资、项目审批中仍然聚焦于传统产业项目、聚焦于大项目,把有限的政府资金补贴在传统产业、新兴产业的低端制造环节,致使河南工业明显地向产业链、价值链的低端倾斜。 (二)自主创新能力不强 一是研发投入长期欠账。长期以来,河南企业实行以技术模仿为主导的科技升级路线,自主研发意愿不强,研发投入长期处于较低水平,对基础研究和应用研究投入不足,导致许多领域缺乏具有自主知识产权的核心技术。目前,河南在智能化以及相关高端装备等领域尚没有形成坚实的技术支撑体系,对先进技术的储备更是不足。 二是科技与教育体制制约。河南虽然有不少科研院所和高等院校,但科研激励机制尚不完善、科技研发与产业体系处于分离状态,致使高水平创新不多、创新效率不高、科研成果转化不足,产学研创新协同效应难以发挥,科技资源优势难以转化为现实的生产力。另外,高校学科专业建设与本地制造业也缺乏有效互动。 (三)人才支撑薄弱 河南在新兴产业领域严重缺少领军型创新创业人才,多数行业存在高层次技术研发人才短缺、高素质技能人才供给不足、复合型人才严重匮乏等问题。目前,大多数企业的技术基础、创新能力、装备水平与管理水平难以满足先进制造业对技术、装备、人才等要素素质的较高需求,致使这些企业难以进入先进制造业与传统产业的高端环节。 (四)科技创新平台与科技服务平台建设亟待加强 目前,全省大中型工业企业中建有研发机构的企业占比仅为14.42%(安徽省为35.29%、湖南省为17.7%),绝大多数中小企业没有建立自己的研发机构。河南虽然已经建立了72家省级以上产业技术创新联盟、33个河南省高校协同创新中心,但是这些产业创新平台、产学研协同创新平台以及公共服务平台、众创空间等创新创业平台尚处于起步建设阶段,整体上服务水平不高。而且,河南公共科技资源开放共享程度不高,企业研发机构服务内部化现象普遍,科技服务中介机构存在“小、散、弱”问题,不利于那些没有研发机构的企业及时、便捷、低成本地得到技术服务或者利用外部创新资源实现技术创新。 二、对以创新推动河南先进制造业发展的建议 (一)政府层面 充分发挥政府对创新的扶持引导作用,增强财税金融政策对创新创业的支持,完善有利于创新的体制机制,为先进制造业创新发展营造良好环境。 1.着力提升自主创新能力。一是完善财政支持政策、金融政策、税收政策等,形成稳定的创新创业政策支持体系,增强企业创新的内生动力和创新能力。二是加大对企业研发中心的支持力度,尽快建设培育一批能够走在先进制造技术前沿的研发创新机构。 2.着力提升科技服务能力。围绕制约河南创新创业的体制机制因素,以系统化改革思维构建有利于万众创新、大众创业的制度环境。着力打通科技与先进制造业间的通道,进一步推进政府科技管理体制改革、深化科研院所改革、完善产学研协同机制,通过改革激发科技人员的创新积极性,引导科技创新与河南企业的实际技术需求对接。着力深化政府间合作创新机制,为河南先进制造业发展集聚更多更高层次的技术、人才和资本。积极支持工业设计公共服务平台、科技公共服务平台、科技企业孵化器、众创空间等科技服务平台建设,着力培育一批综合服务能力强、有国际影响力的中介科技服务机构。可以开展“专家服务小企业”活动,尽快建立专家定点服务试点,逐步形成专家服务企业的长效机制,帮助中小制造业企业解决技术难题。 3.集中创新资源办大事。聚焦区域内的各类创新资源,在重大科技专项以及河南的优势产业、先导产业、战略性新兴产业等领域构建联盟创新网络,通过各类创新参与主体的联合,着力突破制约产业升级的核心和关键技术,力争在某些新兴产业领域率先取得突破性创新,或者在原有的优势产业领域实现技术赶超。 (二)企业层面 随着经济社会发展,创新呈现出不同于以往的新特点,如创新的开放性,创新的集成化、协同化、网络化、软化、绿色化等,这些特点也促使企业的创新模式与路径发生变化,因此,作为创新的主体,河南企业要准确把握创新发展的新内涵、新特点,实现创新模式转变。 1.由封闭式独立创新向开放式合作创新转变。开放式创新能够统筹利用企业内部和外部的创新人才、创新技术、创新资金、信息等科技创新资源,快速地把市场需求变化、企业创新思想转变为现实的产品与服务。与封闭式独立创新相比,开放式合作创新能够加快研发速度、实现研发的成本共担与风险共担等。河南的产业创新联盟、协同创新中心、公共科技服务平台等平台建设为企业进行开放式创新提供了条件,企业还可以通过开源创新、产业链合作创新等实现技术进步。 2.从线性创新向非线性集成创新范式转变。先进制造业具有多学科、多技术交叉融合的特点,随着技术创新过程的复杂性增大、不同学科技术的融合性增加以及创新的风险加剧,技术创新模式从线性创新逐渐向创新各环节并行化、技术集成化等方向演进。企业可以利用已有的成熟技术开展集成创新形成新产品,创造新的竞争优势。 3.从硬创新向软创新转变。我国以往强调的多是技术创新(即硬创新),而不注重企业文化、管理、组织、制度、商业模式等方面的软创新,其实对企业而言,软创新同样可以成为企业发展的突破点,如逸阳女裤连续多年打破中国女裤电商销售记录,实现了线上与线下经营的互动,而电商销售的项目管理模式,也是河南服装业的首创。 4.由渐进式创新向原始创新转变。对有实力的大企业来说,在新科技革命来临之际,应重视颠覆性技术创新对本行业发展的重大影响,加大对基础研究的投入,适度开展原始创新、前沿技术创新,加强重大技术储备,以免因为只注重渐进式创新而被产业出现的重大技术创新所淘汰。 5.由标准化制造模式向个性化制造模式转变。适应产品的多样化、个性化、绿色化需求,推动企业制造模式向协同制造、虚拟制造、柔性制造、精益生产、清洁生产等先进的个性化的制造模式和组织管理模式转变,更好更快地满足客户需求。 先进制造论文:基于灰色关联理论的福建省信息产业与先进制造业的关联性研究 [摘 要]信息技术属于一种渗透性技术,可以与先进制造业的各个维度相结合,先进制造业成长性较高,能迅速引入信息技术并加以利用,这样的关联互动甚至是融合将会对制造业发展具有重大的关键性的导向作用和推动作用,同时先进制造业的发展反过来也会推动信息产业的进步。本文采用灰色关联理论来研究福建省信息产业和先进制造业的关联互动,并给出促进两业融合、发展的政策建议。 [关键词]灰色关联分析 信息产业 先进制造业 互动融合 一、引言 《国务院关于支持福建省加快建设海峡西岸经济区的若干意见》中指出,要把海西建设成为“东部沿海地区先进制造业的重要基地”,这说明海峡西岸经济区的定位已经由地方战略上升为国家战略。工信部出台的《海峡西岸经济区先进制造业发展规划(2011-2015年)》对新的五年福建省先进制造业的发展做出了展望和规划。之后,工信部又与福建省人民政府签署了《关于支持推进福建省工业和信息化发展战略合作协议》,包括共同推进海峡西岸经济区先进制造业发展、加速新一代信息技术产业发展和应用、促进信息基础设施先行发展等方面的内容。 近几年,福建省非常重视企业信息化的投入,对先进制造业和高新技术产业的投资力度很大。信息化与先进制造业融合时工业化与信息化融合的一个重要领域,也是国内外研究的热点。B.V.CHOWDARY提出信息系统可以将制造流程的供应链各个环节整合,将IT技术运用到制造业可以节约时间和原材料成本。LIAO Kun和TU Qiang等指出在低不确定性环境下,制造业信息化对制造业的发展有大的正面作用,但对制造业产业间的关联作用不明显;在高不确定环境下,制造业信息化对制造业的发展作用小,但可以推动制造业产业间的互动。胥军运用后发优势、比较优势等理论,结合“工业化和信息化”的可行性、必然性等现实基础,对影响工业化和信息化融合的相关因素进行进一步分析。王晰巍等结合吉林省中小企业发展现状和信息产业建设情况,分析了信息产业与工业相结合的发展方向。郑大庆等结合互补性融合与替代性融合从微观、中观、宏观三个层面分析了信息化与先进制造业的6种融合类型。1 本文通过研究福建省信息产业与先进制造业关联和互动,研究信息产业对各个先进制造业带动的程度,将对福建省如何合理分配资源提升先进制造业信息化水平和竞争优势给出更为合理的建议,并可作为全国其他省份促进两业关联互动发展的参考。 二、相关模型介绍 三、实证研究 本文的数据来源于2011年福建省统计年鉴。为展现出最新的趋势,本文选取了2003-2010年福建省信息产业与8个先进制造业中代表行业的工业总产值,见表1。信息产业中,本文选择通信设备、计算机及其它电子设备制造业(简称通信设备业)作为代表。我们在石化产业中选择石油加工、炼焦及核燃料加工业(简称石油加工业)和化学原料及化学制品制造业(简称化工业)两个行业为代表;在装备制造业中选择通用设备制造业(简称通用设备业),专用设备制造业(简称专用设备业),交通运输设备制造业(简称交通运输业),电气机械及器材制造业(简称电气业),仪器仪表及文化、办公用机械制造业(简称仪器仪表业)为代表;在高新技术产业中选择医药制造业(简称医药业)为代表。 图1 福建省2003-2010年信息产业和先进制造业代表行业的工业总产值变化趋势图 福建省信息产业和先进制造业代表行业的工业总产值变化趋势图1所示。从图中可以看出2003到2010年福建省的信息产业和先进制造业代表行业的工业总产值都强势增长,而信息产业的代表通信设备业工业总产值先于所有先进制造业代表行业工业总产值的增长,可以初步推测信息产业的发展推动了先进制造业的发展。 表2 建省信息产业对先进制造业代表行业的灰色关联度降序排列 灰色关联分析的计算结果如表2所示。在研究信息化和先进制造业的相互关系时,关注的重点在于通信设备、计算机及其它电子设备制造业与各个先进制造业序列关联度的大小排序。因此,我们可以依据信息产业对各先进制造业的影响进行关联的排序,分析二者的同步变化程度,关联度越大,则同步变化程度越高。从表2中的数据可以看出,总体而言,通信设备业对其它八个行业的灰色关联系数均超过了0.6,这说明了通信设备业对这八个先进制造业行业起到了关键的作用,也说明了信息产业和先进制造业的关联不可忽视。 这其中,通信设备业对于仪器仪表业推动作用最大,灰色关联系数为0.9552。信息化是仪器仪表企业进行现代化管理的重要手段。降低仪器仪表企业的运营成本,并同时提高仪器仪表的产品质量和仪器仪表企业的管理水平,增加企业的竞争力,信息化技术无疑是一个重要手段。 四、 政策建议 (1)促进两业互动融合 当前,福建正处在全面加快发展的战略机遇期,要实现发展目标,关键靠实体经济,尤其是要使制造业得到充分发展。从当前我省先进制造业信息化发展状况总体水平上看,信息产业对促进先进制造业跨越式发展有重要的作用。信息产业和先进制造业有机融合和互动发展,不仅是调整产业结构,也是转变经济增长方式的重要途径。两业应从提高共用资产的利用率、降低交易成本、竞争性合作、创造新产品、创造新的市场需求、推动产业升级等方面入手,实现优势互补,达到融合的质变。 (2)提升先进制造业信息化水平 提升先进制造业的信息化水平是两业融合的核心。先进制造业通过信息化可降低成本,实现边际收益递增和规模报酬递增,并提升和带动传统制造业发展,从而加快福建省先进制造业的产业结构升级。与此同时,新兴的信息产业也只有积累了大量的资本、知识等资源后,并依托于先进制造业的实体产品、销售网络,才能寻求进一步的扩散和发展。 (3)加大政策扶持力度,合理布局资金投入 信息产业先于先进制造业发展,并能推动先进制造业跨越发展,所以加强信息产业的信息科技投入对于提高福建省的先进制造业乃至整个制造业的产出都有很大的帮助。政府可以根据信息化对先进制造业重要程度,结合先进制造业发展的特点,将有限的资金优先投入对信息化需求最强烈的部门,如仪器仪表及文化、办公用机械制造业、化学原料及化学制品制造业等产业。信息产业和通用设备业的关联较小,影响力度不足,落后于其他行业,有可能成为福建经济良性发展的瓶颈,所以需要给予必要的资金和政策的扶持,以缩小与其它行业信息化水平的差距,提高福建省先进制造业信息化的总体水平。 先进制造论文:武汉市现代服务业与先进制造业的相关性实证研究 摘 要:在信息时代产业融合的大背景下,通过分析现代服务业与先进制造业之间的内涵与发展关系,使用SPSS对二者的相关性进行定量分析,指出我国现代服务业与先进制造业之间的相关性与融合的必然性,以及现代服务业和先进制造业各细分行业之间的互相影响与推动作用。 关键词:现代服务业;先进制造业;相关性分析 1 研究背景 1.1 发展现状 1980年以来,我国服务业一直在快速增长。然而,我国金融保险业、租赁和商务服务业、科学研究和综合技术开发服务业等现代服务业占服务业总增加值的比重仅为26.6%,现代服务业发展的滞后,己经成为我国经济增长的"瓶颈"。现代服务业主要指在工业化高度发展阶段产生的,依托电子信息和网络技术等高技术和现代管理理念、经营方式和组织形式而发展起来的服务业。 另外,自改革开放以来,我国制造业快速发展并赶超西方发达国家的同时,先进制造业作为制造业中极具竞争力的部分,与西方发达国家的差距也逐渐显露出来。先进制造业包括高新技术制造业和新兴制造业,也包括采用更为先进的制造技术改造后的制造业。根据国标行业分类,将电子及通信设备制造业、交通运输设备制造业、普通机械制造业、电气机械及器材制造业、化学原料及化学制品制造业、医药制造业等6个行业列为先进制造行业。 1.2 研究现状 1.2.1 国内研究现状 国内外有关现代服务业的研究主要集中在三个方面:现代服务业的概念、现代服务业的区位优势和现代服务业产业集群。 荣晓华(2006)提出现代服务业又称新兴第三产业,一般包括金融保险业、信息服务业、旅游业、物流业、房地产及社区服务业等,是现代经济的重要组成部分[1]。有关现代服务业的区位优势的研究在国外尤为盛行。 Daniels(1985)通过对英国现代服务业的区位选择研究,认为投资成本是现代服务业投资环境中的一个重要因素,它决定着现代服务业的功能水平[2]。而有关现代服务业产业集群的研究则最为丰富。 Miller(2001)的研究表明大伦敦区聚集了全英国最重要的服务业集群、伦敦市中心的商业性服务集群、伦敦市区的金融服务业集群、伦敦区的电影、电视等媒体制作集群[3]。 1.2..2 国外研究现状 国外学者提出制造业企业要发展先进制造技术,抢占技术高地从而获得竞争优势。S.E.Gouvea da Costa(2009)认为企业因为同竞争对手竞争的需要而谋求技术进步,但也应当根据自己本身的组织结构选择合适的先进制造技术[4]。先进制造业的内涵分析方面:龚唯平(2008)认为先进制造业是市场网络组织体系、生产制造技术与制造模式具有先进性的制造业生产系统[5]。 先进制造业的行业评价方面:郭巍,林汉川(2010)选取北京市2008年28个制造业行业的统计数据,运用主成分分析法从多个层面、不同角度评价各个制造业行业的先进性程度[6]。 由上可知,虽然国内外对于现代服务业和先进制造业的相关研究都比较丰富,但是国内文献大多采用定性的方法来总结现代服务业和先进制造业的发展规律和特点,而采用数学模型、经济模型和数理统计工具来分析和预测现代服务业和先进制造业发展优势和劣势的研究较少。 2 现代服务业与先进制造业融合定量分析 2.1 变量选择与数据说明 我们对数据的研究主要从相关性及因果性出发,主要有皮尔逊(Pearson)相关系数及格兰杰因果关系检验。 为了保证相关细分行业的相关性分析,我们选取的时间跨度为1994~2012十年间武汉市现代服务业和先进制造业统计年鉴相关数据,研究数据主要来源于历年《武汉市统计年鉴》。 现代服务业(S)包括交通运输、仓储及邮政业(S1)、信息传输、计算机服务和软件业(S2)、金融业(S3)、房地产业(S4)、租赁和商务服务业(S5)、科学研究、技术服务和地质勘察业(S6)、水利、环境和公共设施管理业(S7)、居民服务和其他服务业(S8)、教育(S9)、卫生、社会保障和社会福利业(S10)、文化、体育和娱乐业(S11)、公共管理和社会组织(S12);先进制造业(M)包括电子及通信设备制造业(M1)、交通运输设备制造业(M2)、通用设备制造业(M3)、电器机械及器材制造业(M4)、化学原料及化学制品制造业(M5)、医药制造业(M6) 本文,我们选取各行业的增加值,并分别对其进行GDP平减。另由于本文数据是从1994年开始按1994不变价计算,用GDP价格缩减指数除以现价GDP,便得到按不变价格计算的GDP。GDP价格缩减指数的计算公式为: 2.2 现代服务业与先进制造业的关系 2.2.1 相关性分析 根据1994~2012年的相关数据,武汉市生产性服务业与制造业走势趋势大体相似,因此初步判断二者之间具有一定的相关性。运用SPSS相关性检验,我们得到现代服务业与先进制造业Pearson相关性达到0.992,因此可以认为两者高度相关。 2.2.2 格兰杰因果关系分析 我们从定量角度说明,进行格兰杰因果检验,现代服务业与先进制造业产值增长互相推动,共同促进武汉市GDP的增长。 2.3 现代服务业与先进制造业各细分行业的关系 2.3.1 相关性分析 运用SPSS对现代服务业与先进制造业各细分行业相关性进行定量分析,得到结果见表1。 表中,现代服务业(S)与交通运输设备制造业(M2)的相关性系数为0.662,其他各细分行业的相关性系数均大于0.9,因此从定量角度,我们可以认为,S与M各细分行业高度相关。 2.3.2 格兰杰因果关系分析 运用格兰杰因果分析,得到现代服务业与先进制造业各细分行业因果影响结果。我们可以得出如下结论,现代服务业与先进制造业除电子及通信设备制造业(M1)以外的其他细分行业均互为因果。 2.4 先进制造业与现代服务业各细分行业的关系 由于相关性分析和格兰杰因果分析建立在一段较长的时间段上才更具有说服力,我们对现代服务业选取具有代表性的几个细分行业,通过这些细分行业相关性与因果分析,探究具体情况。选取的细分行业的原因主要有两点: ①现代服务业这六个细分行业统计口径基本保持不变,因此数据具有连续性;②这六个细分行业总体GDP占现代服务业总体比重较大。 2.4.1 相关性分析 运用SPSS对先进制造业与现代服务业各细分行业相关性进行定量分析,得到结果见表2。 上表显示,先进制造业与现代服务业部分细分行业的相关性系数分别为0.938、0.986、0.986、0.980、0.961、0.995,均大于0.9,因此从定量分析,我们可以认为他们存在显著相关。 2.4.2 格兰杰因果关系分析 同样运用格兰杰因果分析,得到先进制造业与现代服务业各细分行业因果影响结果。我们可以得出如下结论,交通运输、仓储及邮政业(S1)在滞后为4时,导致先进制造业的进步,但是反过来,先进制造业整体GDP的增长,与交通运输、仓储及邮政业(S1)没有关系。 先进制造业(M)与金融业(S3)互为因果,同期共同影响。先进制造业与房地产业没有双向因果关系,但存在明显、持续的单向影响。 先进制造业(M)与科学研究、技术服务和地质勘察业(S6)在滞后期为3时,互为因果;滞后期为4时,教育(S9)推动先进制造业的发展;先进制造业与卫生、社会保障和社会福利业(S10)交叉影响,滞后期为2时,卫生、社会保障和社会福利业(S10)在一定程度上促进先进制造业的进步,而在滞后期为3时,这种促进作用不明显,反过来先进制造业推动卫生、社会保障和社会福利业(S10)的发展,如此反复。 从相关性定量分析,我们可以认为先进制造业与现代服务业存在显著相关。 2.5 细分行业间的关系 通过整体现代服务业GDP与先进制造业各细分行业GDP,整体先进制造业GDP与现代服务业部分行业GDP相关性与格兰杰因果分析,我们得到,大部分变量间存在较为显著的相关性和不同滞后期的因果关系。将先进制造业(M)与现代服务业(S)各细分行业相关性、因果关系分别分析,得到更明了的结果。 2.5.1 相关性分析 运用SPSS对现代服务业与先进制造业各细分行业相关性进行定量分析,得到结果见表3。 上表表明,S、M各细分行业间相关性系数大部分都在0.90及以上,因此,我们可以推出,各细分行业间存在一定的相关性。 2.5.2 格兰杰因果关系分析 ①电子及通信设备制造业(M1): 现代服务业各细分行业在滞后期为1时,都显著促进了电子及通信设备制造业(M1)的增长; 在滞后期为3时,电子及通信设备制造业(M1)促进交通运输、仓储及邮政业(S1)、金融业(S3),科学研究、技术服务和地质勘察业(S6)的进步; 滞后期为4时,科学研究、技术服务和地质勘察业(S6)、卫生、社会保障和社会福利业(S10)影响了电子及通信设备制造业(M1)的GDP的提升。 ②交通运输设备制造业(M2): 在滞后期为3的时候,交通运输设备制造业(M2)是金融业(S3)GDP增长的推动因素,而科学研究、技术服务和地质勘察业(S6)的GDP增长推动交通运输设备制造业(M2)的进步。 在滞后期为1时,它促进了卫生、社会保障和社会福利业(S10)的发展。现代服务业的其他行业的GDP增长与交通运输设备制造业(M2)的发展没有显著的因果关系。 ③通用设备制造业(M3): 滞后期为1-3时,交通运输、仓储及邮政业(S1),房地产业(S4)都促进通用设备制造业(M3)的发展,反之则不成立,即这种影响只是单方向的; 在滞后期为1时,科学研究、技术服务和地质勘察业(S6)拉动通用设备制造业(M3)的发展,而在滞后期为3时,通用设备制造业(M3)反过来促进科学研究、技术服务和地质勘察业(S6)的进步; 通用设备制造业(M3)与教育(S9)的GDP增长在滞后期为2时互为因果,与卫生、社会保障和社会福利业(S10)在滞后期为1时互为因果。 ④电器机械及器材制造业(M4): 仅在滞后期为4时,交通运输、仓储及邮政业(S1)促进电器机械及器材制造业(M4)的发展;电器机械及器材制造业(M4)与金融业(S3),房地产业(S4)在滞后期为2时互为因果; 滞后期为1-3时,电器机械及器材制造业(M4)均促进科学研究、技术服务和地质勘察业(S6)的进步,而教育(S9)仅在滞后期为3时,推动电器机械及器材制造业(M4)的GDP的增长。 电器机械及器材制造业(M4)在滞后期为1时,导致卫生、社会保障和社会福利业(S10)的进步。 ⑤化学原料及化学制品制造业(M5): 化学原料及化学制品制造业(M5)分别与交通运输、仓储及邮政业(S1),科学研究、技术服务和地质勘察业(S6),卫生、社会保障和社会福利业(S10)的GDP增长互为因果,在1-3期,化学原料及化学制品制造业(M5)的发展在一定程度上促进金融业(S3)的进步,而反过来,房地产业(S4),教育(S9)在滞后期为1-3时,影响化学原料及化学制品制造业(M5)的增长。 ⑥医药制造业(M6): 在滞后期为1时,交通运输、仓储及邮政业(S1)促进医药制造业(M6)的进步,而在滞后期为4时,医药制造业(M6)反过来拉动交通运输、仓储及邮政业(S1)的发展; 医药制造业(M6)仅在滞后期为3时促进金融业的发展; 滞后期为1-3时,房地产业(S4),卫生、社会保障和社会福利业(S10)均促进医药制造业的进步; 滞后期为1和4时,科学研究、技术服务和地质勘察业(S6)拉动医药制造业(M6)的GDP增长; 教育(S9)仅在滞后期为1时,促进医药制造业(M6)。 即医药制造业(M6)与现代服务业各行业没有必然的互为因果关系,但是在一定程度、不同的滞后期对现代服务业某些细分行业有一定的单向或者交叉影响。 3 结 论 通过SPSS相关性分析,我们可以得出,无论从整体层面还是细分到各个具体行业,现代服务业与先进制造业行业之间都有着较强的相关性。从整体层面,现代服务业整体GDP与先进制造业整体GDP增长在滞后期为3时互为因果,并且这种互为因果表现为同期影响,融合发展。 通过现代服务业整体GDP与先进制造业六个细分行业的格兰杰因果分析,我们得到,除了电子及通信设备制造业的GDP增长与现代服务业GDP没有必然的同期因果关系外,先进制造业的其他五个细分行业交通运输设备制造业,通用设备制造业,电器机械及器材制造业,化学原料及化学制品制造业和医药制造业均在同期与现代服务业存在着显著的同期互为因果。 无论是整体层面,还是整体与细分行业的格兰杰因果分析结果都表明,现代服务业与先进制造业存在着千丝万缕的关系,这种关系具体到各个细分行业,如果影响,整体层面的因果关系是由哪些细分行业之间的互为因果、单向因果或者交叉因果导致。通过现代服务业部分细分行业与先进制造业各细分行业具体的格兰杰因果分析,我们得到整体行业间细分行业的因果关系。 先进制造论文:先进制造技术与机械制造工艺分析 【摘 要】随着我国制造业的不断发展,制造技术也得到了快速的发展,且制造技术在机械制造中得到了广泛的应用,不断推进我国制造业的持续发展。本文主要对先进制造技术和机械制造工艺分别进行了分析,并对两者之间的紧密联系进行了阐述,以期能够为不断提高我国制造技术和制造工艺做出相应贡献。 【关键词】制造技术;机械制造;工艺 制造业是我国第二产业中的重要行业,我国是制造业大国,制造业发展水平的提升对于推动我国经济发展有着重要影响,因而随着社会的不断进步,制造业中的技术和制造工艺也在不断发展,加深对制造技术和制造工艺方面的研究,对于推动我国制造业发展,提升我国制造业在国际上的竞争力具有重要价值。 一、先进制造技术和机械制造工艺 (一)先进制造技术 随着科学技术的不断向前发展,制造技术的内涵也不再仅仅局限于传统手工制造上,现代先进的制造技术是集多家之成,融合电子技术、互联网技术和管理方法等学科内容,先进制造技术在制造企业中的应用使得制造商的生产质量和生产效率不断提升,其主要包括四个部分,制造工艺、设计技术、自动化和管理,是传统制造技术发展到一定阶段的产物。具体来说先进制造技术在当前主要有以下几个特点:一是面向工业应用,先进制造技术发展的主要目的是为了在工业中进行应用,而且不仅仅局限在制造工艺的应用上,而且现代先进制造技术还能够应用到市场调研、产品设计、包装、维修等等各个方面当中,其应用面更加广泛;二是竞争性强。现代先进制造技术的高低直接会影响制造企业在激烈市场竞争中的地位,并且随着全球化的加深,国内产品往往受到来自国外先进制造技术的冲击,这就对国内制造企业在制造技术方面的投入提出了较高要求;三是带来制造业的改革。先进制造技术标志着制造技术发展的新阶段,既继承了传统制造技术的精髓,又吸收了现代科学技术成果,并且将制造技术贯穿到产品生产过程当中,形成制造业中比较特色的产品技术群,掀起了制造业发展的一场革命。 (二)机械制造工艺 机械制造工艺则是机械制造业产品工艺水平的高低,随着制造业的不断发展,机械制造业也发生了深刻的变化,现代机械制造业的发展趋势也与传统大不相同,具体可以表现在以下几个方面上:一是现代机械制造业正朝着自动化的方向发展。随着自动化技术和程序在制造业中应用的推广,机械制造业也正在朝着自动化的方向发展,不仅是管理自动化,而且生产整个过程也要实现自动化。随着国内对机械制造需求量的增加,机械制造业的生产效率也成为制约机械制造企业发展的关键,自动化的生产模式能够大大提升机械制造生产效率,降低生产人员的劳动强度;二是现代机械制造业正朝着集成化的方向发展。为了有效提升机械制造的生产效率,其加工模式也由以往的分散式加工向集成化方向改变,从机械制造工艺的第一步到最后加工成品完全集中在一起进行,这样保证了生产的连续性,而且能够提高管理效率。 二、先进制造技术和机械制造工艺之间的关系 从上面的分析可以看出,制造技术影响的是整个制造行业的发展,而机械制造作为制造行业中的一部分,自然也会受到制造技术的影响,两者之间存在着密切关系。首先,先进制造技术能够推动机械制造工艺的发展,先进制造技术在机械制造业中的应用使得机械制造产品质量和生产效率不断得到提升,促进了机械制造工艺水平的提高,推动了机械制造业的不断发展。近年来,先进制造技术在机械制造中不断得到应用,推动机械制造企业也发生了深刻变化,不仅其产品的生产方式发生了深刻改变,而且其工作方式、管理方式、市场营销方式等都发生了较大的改变,可以说先进制造技术在机械制造业中的应用推动了机械制造业的快速发展,使机械制造工艺水平不断提升,从而不断增强机械制造业在市场经济中的竞争实力,为机械制造工艺和制造业的持续健康发展做出了很大贡献。其次,机械制造工艺作为先进制造技术的一部分,其工艺水平的提升和使用体现了先进制造技术在制造业中的重要地位,从而不断丰富了先进制造技术。由此可以看出,机械制造工艺和先进制造技术之间是共同促进、共同发展的关系。 三、结束语 制造技术和机械制造工艺水平的高低直接关系着机械制造业发展水平的高低,因而应该加强对制造技术和机械制造工艺方面研究的重视,上到国家下到制造企业应该将技术和工艺水平提升作为制造业发展的重点,结合企业自身的经济情况来采取相应措施不断提升制造技术水平,从而不断推进我国的制造业健康持续发展。 先进制造论文:以创新驱动为主引擎 加快建设先进制造业基地 党的十八届五中全会明确指出,创新是引领发展的第一动力。中共江苏省委第十二届十一次全会通过的“十三五”规划建议,把创新作为江苏发展的最大法宝,进一步强化其在发展全局中的核心地位。进入全面建成小康社会的决胜阶段,作为实体经济的主体和实施创新驱动发展战略的主战场,制造业担负着更为重要的职责和使命。“十三五”期间,全省经信系统将全面贯彻落实党的十八届五中全会精神和省委、省政府决策部署,坚持以创新、协调、绿色、开放、共享的发展理念为引领,更好地认识、适应、引领经济发展新常态,始终把创新摆在制造业发展的核心位置,把打造具有全球影响力的产业科技创新中心和具有国际竞争力的先进制造业基地作为制造强省建设的重要内涵和关键支撑,着力推动供给侧结构性改革,加快制造业动力转换,厚植制造业发展优势,推动江苏制造业发展质量更好、效益更高、结构更优,努力走出一条具有江苏特点的制造业创新之路,为“迈上新台阶、建设新江苏”奠定重要基础。 一、突出创新驱动,加快企业创新能力建设,构筑产业技术新高地 推进江苏制造业创新发展必须把发展基点放在创新上,不断培育发展新动力、厚植发展新优势、构建产业新体系,提高企业创新能力和竞争力,提高制造业产业和技术层次,塑造更多依靠创新驱动、更多发挥先发优势的引领型发展,在建设具有全球影响力的产业科技创新中心过程中发挥主力军和先行军作用。深入实施创新驱动发展战略,加快构建以企业为主体,以制造业创新中心、企业研发机构和公共技术服务平台为支撑,以万众创新为基础的制造业协同创新体系。实施制造业创新中心建设工程,建立由大中型企业、科研院所、行业协会等组成的产业创新联盟,建成一批省级以上跨地区、跨领域、跨行业的制造业创新中心,形成若干具有强大带动力的制造业创新型集群。强化企业创新主体地位和主导作用,加快国家级和省级企业技术中心扩量提质,培育一批有国际竞争力的创新型领军企业。加强应用牵引、平台支撑、重点突破,实施工业强基工程,《中国制造2025江苏行动纲要》15个重点领域的技术创新路线图和绿皮书,引导企业围绕我省战略和前沿导向,加大研发投入,协同开展前瞻和共性关键技术研究,攻克一批先进基础工艺,解决重点产业发展的“卡脖子”问题。着眼于制造业迈向中高端的重大问题,坚持以提高质量和效益为中心,以“调高调轻调优调强调绿”为导向,创新实施产业创新突破、技改智能升级、两化深度融合、制造服务转型、绿色制造推进、企业国际发展六大行动,扎实推进制造强省建设8大工程实施方案,大力发展战略性新兴产业和先进制造业,加速发展生产性服务业,改造提升传统产业,加快构建适应经济新常态的产业新体系。 二、突出智能转型,加快企业装备升级换代,构建先进制造新优势 推进江苏制造业创新发展必须把握新一轮科技革命和产业变革的主要趋势,大力发展智能制造,构建新型制造体系,引导制造业向分工细化、协作紧密方向发展,促进信息技术向市场、设计、生产环节渗透,推动生产方式向柔性、智能、精细转变。把实施企业装备升级计划作为加快推进智能制造发展的关键抓手,突出市场主导、示范引领、聚集重点、自主创新、安全可控。加快制造业数字化、网络化、智能化转型升级,实现“数控一代”全覆盖,建设一批智能车间和具有示范意义的智能工厂。实施数字化装备普及推广、智能化装备升级应用、低端落后装备更新淘汰计划。推动关键工序核心装备性能提升,智能成套生产线、智能专用装备应用,更新和淘汰一批高能耗高污染、低效率低性能的落后装备和生产线,推动数控化装备升级换代。实施万台技术装备智能改造计划,推动基础制造装备智能化改造,加快制造装备与信息化管理系统集成融合,提升现有装备智能化水平。实施万台机器人应用计划,鼓励推广工业机器人、特种机器人,强化项目推进、工程示范、行业推广,扩大关键岗位机器人应用。实施智能制造工程,制定智能制造标准体系,在装备制造、钢铁、石化、轻纺、电子等领域开展智能制造示范。成立智能制造研究院,组建智能制造服务联盟,培育一批智能制造服务支撑机构。实施高端装备创新工程,推进首台(套)重大装备和成套生产线示范应用,加速智能装备国产化进程。实施绿色制造工程,推进能效“领跑者”计划,打造节能量交易平台,开展节能低碳行动,建立绿色低碳循环制造业发展方式。落实和完善企业技改财税政策,有效引导企业瞄准国际同行业标杆,采用新技术、新工艺、新装备、新材料,全面提升产品技术、工艺装备、能效环保等水平。 三、突出两化融合,加快企业互联网化转型,拓展产业升级新空间 推进江苏制造业创新发展必须做足信息化与工业化深度融合这篇大文章,强化信息技术在制造业深度应用,以“互联网+”促进互联网和制造业融合发展,有效拓展产业和网络空间,激发制造业转型升级、创新发展新动能。实施企业互联网化提升计划,以企业互联网应用和业态模式创新为主线,促进信息技术向生产、管理、营销、设计、服务等环节渗透融合,推进企业网络化、智能化、集成化、协同化。突出推进研发设计协同化,培育基于互联网发展众创、众包、用户参与设计、云设计等新型研发设计模式,建立及时响应、持续改进、全流程创新的产品研发设计体系。突出推进生产管控集成化,全面开展两化融合管理体系对标评估,普及首席信息官制度,促进企业资源计划(ERP)、制造执行系统(MES)、产品数据管理(PDM/PLM)、供应链管理(SCM)等重点管控系统的普及推广和集成应用,推动大中型企业关键环节互联网应用实现全覆盖。突出推进购销经营平台化,实施企业电商拓市提升计划,支持行业龙头企业建立综合信息服务平台、行业特色应用平台、电子商务服务平台、大宗商品电子交易平台。以智慧江苏建设为引领,实施互联网+行动计划,打造一批重点行业和领域“互联网+”应用示范工程,以推进数据资源开放共享为重点实施大数据战略,培育发展前景好、容量大、效益高的新产业、新技术、新业态、新模式。大力推进信息基础设施建设,加快宽带江苏建设,推进企业互联网“企企通”工程,实现网络与服务“进企业、入车间、联设备、拓市场”。 四、突出质量品牌,加快供给侧结构性改革,塑创江苏制造新形象 推进江苏制造业创新发展必须牢固确立质量品牌优先方针,大力提高制造业供给体系质量和效率,全面提升产品、服务质量以及自主品牌建设水平,促进形成以技术、品牌、质量、服务为核心的竞争新优势。牢牢把握供给侧结构性改革这一适应和引领经济发展新常态的重大创新,引导企业加强改造升级,组织重大质量攻关行动,大力实施新技术新产品推广应用工程,通过创造新供给、提高供给质量,扩大消费需求。实施质量品牌建设工程,引导企业采用国际标准和国外先进标准,支持行业龙头企业主导,参与国际标准、国家标准制修订。深入推进质量强省和工业质量品牌创新行动,以质量品牌提升增强有效供给能力,积极实施一批质量技术攻关项目,使重点工业产品质量技术达到国内领先、进入世界先进行列。加快推行先进质量管理技术和方法,改进质量控制技术,完善质量管理机制,夯实质量提升基础,优化质量发展环境,努力实现制造业质量大幅提升。实施服务型制造推进计划,围绕全产业链融合优化,以拓展产品功能、提升交易效率、增强集成能力、满足深层需求为重点,推动生产性服务业向专业化和价值链高端延伸。大力发展品牌经济,鼓励企业追求卓越品质,形成具有自主知识产权的名牌产品,依托产业集聚区打造区域品牌,大幅提升江苏制造美誉度和影响力。 五、突出优化服务,加快降低企业运营成本,激发创新创业新活力 推进江苏制造业创新发展必须充分发挥市场在资源配置中的决定性作用,完善法治化、国际化、便利化的营商环境,持续推进简政放权、放管结合、优化服务,破解企业发展瓶颈制约,营造大众创业、万众创新良好氛围。开展降低实体经济企业成本行动,引导帮助企业通过外部调整和内部挖潜相结合,短期生产经营和长期转型升级相结合,优化运营模式,增强盈利能力。全面清理和规范涉企行政事业性收费,更大力度减轻企业负担,完善公平竞争、促进企业健康发展的政策和制度。创新产业投资基金模式,引导社会资本聚焦重点产业发展、关键核心技术突破、创新成果产业化等重点领域,研究建立制造业技术创新、智能制造、智能服务企业信贷风险补偿机制。推动产业政策由倾斜型向功能型转变,强化行业准入和规范管理,强化事中事后信用监管,以导向更突出的产业政策、更严格的标准和监管,促进企业转型、产业升级。鼓励激发企业家精神,引导民营企业进入更多领域,更好激发非公有制经济活力和创造力,形成有利于创新发展的市场环境和人才环境。实施制造业国际化工程,为企业更大步伐“走出去”开展国际产能和装备合作,搭建国际交流平台,建立跨国合作机制,推进境外产业合作区和产业集聚区建设,鼓励企业全面参与全球经济合作和竞争。高水平推进以质取胜、品牌国际化、市场多元化战略,培育一批有国际竞争力、影响力的跨国公司。开展中小微企业服务年活动,做强一批中小企业公共服务平台,打造一批互联网创新创业大赛、物联网等信息服务业博览会、大数据产业园、军民融合创新示范区等创新发展载体,营造企业创新创业良好环境。 (作者系江苏省经济和信息化委员会党组书记、主任) 先进制造论文:浅谈将学科前沿引进“先进制造技术”课堂教学 摘 要:科学的迅猛发展使得制造技术发生巨大变化,产生一系列的先进制造技术,新技术就会需要新的生产者和管理者,为此高校开设了“先进制造技术”这门课程。新技术随着科学的发展不断更新,所以教师在讲授“先进制造技术”这门课程时引进学科前沿是非常必要的。 关键词:学科前沿;“先进制造技术”;课堂教学 “先进制造技术”是一门新课程,这门课程的特点是涉及的内容比较多,信息量大而且知识比较新。而先进制造技术本身也是动态发展的,随着新科技、新理念不断完善,不断有新成果、新技术产生。结合“先进制造技术”这门课程和先进制造技术本身特点,将学科前沿引进“先进制造技术”的本科课堂教学,以研促教、教研结合,激发学生的兴趣,拓展视野,培养学生的创新能力是非常必要的。 一、将学科前沿引进“先进制造技术”的必要性 先进制造技术由传统的制造技术发展而来,保持了过去制造技术中的有效要素,是制造技术的最新发展阶段。先进制造技术的应用使工厂生产发生巨大的变化,产生一系列新的职业及岗位[1]。我国高等院校的机械专业正是为生产第一线培养和输送人才,这些人才作为制造部门的建设者和管理者应该紧跟新技术、新发明、新产品,全面了解制造业,为此高校开设了“先进制造技术”这门课程[2]。先进制造技术是一种动态技术,不断吸收各种最新的技术成果,那么“先进制造技术”课程也应该是一门动态的课程,随着新科技、新理念的出现而不断更新、充实和发展。而新技术、新理念、新产品、新发明等都和学科前沿紧密相关,所以将学科前沿引进“先进制造技术”的本科课堂教学就非常的必要。 二、教师以研促教、教研结合、终身学习 近些年来,国家在科学研究上投入大量的财力、物力和人力,设置不同级别和类型的基金项目,鼓励教师积极申报课题及进行成果转化。所以越来越多的高校教师积极投身科学的海洋,不断有新发明、新产品以及高水平的论文走在科学的前沿。教师在授课的过程中将自己的研究成果以及研究方向的科学前沿和教材有关章节的内容有机结合,对于学生而言能激发兴趣、开阔视野,提高课堂学习效果;对于教学而言教研结合,打破传统的教学模式,深挖教材,增加教学的深度和广度;对于教师而言提出更高的要求,要紧跟学科发展,不断提高自身科研水平,以研促教,树立终身学习的理念,同时将自己的科学研究成果展示给自己的学生是对自己的肯定,也是非常兴奋和自豪的[3]。 三、学生激发兴趣、开阔视野、积极向上 3D打印即快速成型技术的一种,以数字模型文件为基础,运用粉末状金属或塑料等可黏合材料,通过逐层打印的方式来构造物体的技术。3D打印技术在航天科技、医学、房屋建筑、汽车、电子、服装等领域都有所应用,使得一些不可能实现的变成可能,影响着人们的生活。将3D打印技术的最新成果引进“先进制造技术”快速成型这个章节,对于学生而言能开阔视野,加深书本知识的理解同时还能掌握最新动态学科前沿,这将大大激发学生的学习科研兴趣,同时也会使得一部分学生在本科阶段就投身科学研究中,积极参与感兴趣的教师课题研究并可以在相关教师的指导下自己申请大学生创新创业项目(近几年来高校加大了对大学生创新创业项目的扶持力度)。从学生的长远发展角度而言,也是终身受益的。比如本科阶段参加科研训练,能够提高学生的动手能力和养成思考的习惯,大四完成毕业论文时就能得心应手。如果学生本科阶段对科研产生浓厚的兴趣,就会继续深造,走上科研的道路。常言道:“兴趣是最好的老师。”学生对科研产生兴趣,那么在科研的道路上也会硕果累累。所以教师应该将自己的科研和本科教学有效地结合,激发学生的兴趣,开拓学生的视野,使学生受益终身。 总之,现代科学技术迅猛发展,新成果、新技术层出不穷,学科在高度分化基础上走向高度综合。“先进制造技术”这门课程更是具有这样的特点,所以在本科教学过程中,教师要将课程和科研有机结合,让学生了解学科前沿,开拓学生的视野,培养学生的创新能力,培养更优秀的学生。 先进制造论文:遂宁市先进制造业现状及发展对策 摘 要:在经济全球化的今天,先进制造业已经成为全球制造业竞争最为激烈的领域,先进制造业核心竞争力已经成为决定一个国家在国际分工体系中地位的关键因素,因此,深入探讨先进制造业核心竞争力问题,对于优化产业结构、转变发展方式、促进产业转型升级,对于我国从制造大国迈向制造强国具有重要的理论与现实意义。本文在深入分析遂宁市先进制造业的现状和存在问题的基础上,提出了未来遂宁先进制造业的发展方向和策略,有助于为政府和有关部门的决策提供参考。 关键词:遂宁;先进制造业;现状;发展对策 1 引言 机械制造业是国民经济的基础产业,它的发展直接影响到国民经济各部门的发展,也影响到国计民生和国防力量的加强,制造业直接体现了一个国家的生产力水平,是区别发展中国家和发达国家的重要因素,制造业在世界发达国家的国民经济中占有重要份额,因此,各国都把机械制造业的发展放在首要位置。先进制造业,是技术的载体和转化的媒体,是“手段性”基础产业。它的特点主要是:范围广、门类多、技术含量高,与其他产业的关联度大。发展先进制造业是所有工业化国家的必然选择,工业的水平和先进化程度,决定着整个国民经济的水平和先进化程度,当今世界工业强国无一不是先进制造业的强国。 2 遂宁市先进制造业的现状分析 受宏观经济下行及结构调整矛盾突出等多重影响,以及政策环境、市场环境、要素环境等诸多因素变化,当前遂宁市先进制造业经济运行中存在着不少困难和问题。 遂宁市先进制造业的总体规模较大,但技术水平还比较落后,一是经济总量偏小,比较优势弱。二是产业结构欠优,创新能力低。我市整体产业处于产业链中端、价值链低端,初级加工和代工居多,制造业的结构性问题已成为制约遂宁市经济进一步发展的“瓶颈”。因此,如何改善制造业的结构、实现产业升级,是遂宁市先进制造业面临的主要问题,特别是高技术含量制造业的发展水平。未来遂宁市先进制造业的发展不能仅以扩大能力为目标,还要实现制造业结构的优化,将新技术融入传统产业以实现制造业的技术升级,只有通过先进制造业的振兴,才能保证国民经济持续、健康地发展。 3 新形势下遂宁市先进制造业发展对策 遂宁市要发展工业经济,关键是要善于用好发展机遇,把转型压力转化为发展动力,扎实推进结构调整,全力引进壮大增量,强化创新驱动和融合发展,促进工业经济稳定增长,在转型升级、提质增效上迈出新步伐,取得新突破。 3.1 抓好结构调整,坚持不懈推动转型升级 一是积极培育新的产业动力。加强对符合中国制造2025十大重点发展领域的“集成电路及专用装备、节能与新能源汽车、农机装备、新材料、生物医药”产业的研究,引领遂宁制造走向高端。二是要突破发展成长型产业。抓好电子信息、机电与装备制造、新材料、天然气等四大工业成长型产业发展推进方案的跟踪落实,力争成长型产业继续保持领先发展、加大投入的态势。三是做好化解过剩产能和淘汰落后产能工作。加快建立以差别价格市场化手段为主的淘汰落后产能机制,全面完成淘汰落后产能目标任务。实施重点用能企业分级管理,推进企业能源管理体系建设。加强节能监察,开展重点用能企业能源审计、能效对标、能源利用监测活动,促进绿色循环发展。 3.2 抓好企业培育,合力推动企业协调发展 一是切实抓好大企业培育。加大对大企业大集团的帮扶指导支持重点企业稳定生产和加大投入,发挥好大企业的引领和带动作用。推进大企业大集团兼并重组和转型升级,全面提升企业核心竞争力。二是促进小微企业协调发展。进一步完善中小企业公共服务平台网络,实现平台网络互联互通和服务协同。三是全面推进“大众创业、万众创新”。积极贯彻落实中、省、市出台的关于全面推进大众创业、万众创新的政策措施,搭建各类创业孵化园,为小微企业提供发展平台,努力为创业基地争取更多的支持,充分运用公共服务平台的资源优势提供优质服务,提高初创企业的成活率。 3.3 抓好创新驱动,大力推动企业科技创新 一是加大技术改造力度。大力支持食品饮料、纺织服装、化工、机械等传统行业实施技术装备提升、主导产品升级换代、循环经济和资源综合利用、信息技术和制造技术融合等技术改造项目。二是推进企业自主创新。引导企业进一步加强企业技术中心、工程技术中心等技术创新体系建设,要深入推进产学研合作,实施一批技术改造和技术创新项目,研发一批新产品,培育一批拥有核心自主知识产权的科技创新型企业和高新技术企业。 3.4 抓好政策落实,加大力度优化服务环境 充分利用各种展会、节会、博览会平台,加大遂宁造产品推广对接力度。深入落实政府采购支持企业发展的有关规定,确保在同等情况下优先就近采购相关产品。推进工业品牌战略和企业标准化建设,支持企业创建国家级和省级、市级品牌,鼓励行业协会或龙头企业牵头打造区域性品牌和地标性品牌。着力抓好企业家队伍建设。人才兴才企业旺。要采取请进来和走出去的办法,不断为企业人才队伍注入新活力,为工业经济增添新动力,努力为企业家们拓展视野、转换观念、更新理念,走创新发展之路。 4 总结与展望 先进制造业已经成为全球制造业竞争最为激烈的领域和发达国家控制国际分工体系的战略制高点,先进制造业核心竞争力已经成为决定一个国家在国际分工体系中地位的关键因素。因此,深入探讨先进制造业核心竞争力问题,对于优化产业结构、转变发展方式、促进产业转型升级,对于我国从制造大国迈向制造强国具有重要的理论与现实意义。本文从先进制造业相关概念及理论进行分析,深入分析了遂宁市先进制造业目前的现状和困境,对起未来的发展方向和对策进行了详细的研究,有助于提高遂宁先进制造业的发展和增强其核心竞争力。 作者简介:任国强(1975-),男,四川南充人,本科,研究生,副教授,研究方向:机械设计与制造、CAD/CAM 技术。
乡村振兴的基础是产业兴旺。畜牧业作为农业和农民增收的支柱产业,涉及规模大、种类多、产业链长,是农业的基础性和支撑性领域,且与生态环境紧密相关,在乡村振兴战略中发挥了重要作用。服务乡村振兴是涉农高校社会服务的重要任务。农业农村现代化的关键在科技和人才[1],涉农高校在实现农业农村现代化和乡村振兴战略中的突出作用在于农业科技输送和全方位人才培养。如何充分发挥高校优势、如何面向乡村振兴战略培养应用型人才,对涉农高校来说是一个重大课题。 1畜牧业创新人才培养目标 畜牧业在整个产业链的中上游衔接种植业,在中游与加工业融为一体,在下游与流通服务业紧密融合,是乡村振兴战略下产业发展的重要组成部分。涉农高校应以乡村振兴战略为契机,着力培养畜牧科技应用型人才和复合型人才,努力提高人才培养质量。制定明确的培养目标,有利于高校创新人才培养有据可依、过程明晰。为建立健全教育质量保障体系,加快形成具有中国特色的高等教育,教育部高等教育司组织高等学校教学指导委员会研究制定了本科专业类教学质量国家标准。该标准对动物生产类专业人才培养提出了明确目标,即培养基础扎实,掌握专业方面的基本理论、基本知识和基本技能,接受过与专业相关的调查、分析、评估、试验、设计和创新创业等方面的基本训练,能在专业相关领域或部门从事技术与设计、推广与开发、经营与管理、教学与科研以及创新创业等工作,符合科技、经济及社会发展要求的应用型、复合型或创新型高素质专门人才。同时,要求各培养单位应根据以上培养目标和自身办学定位、区域特色、专业实际,以产业需求为导向,明确各专业人才培养目标和实现矩阵。由此可见,教育部明确要求高校创新人才培养应在保持目标相对稳定的基础上进行动态调整,可根据社会经济发展对人才的需要,适时追踪调查人才培养质量,建立并完善人才培养质量评估标准,对培养目标适时加以修订和完善。 2畜牧业创新人才培养模式 培养创新人才,是经济、社会发展对专业人才培养的新要求。高等教育专业人才培养一直以知识传授和技能积累为主,对学生培养质量的评价侧重于专业知识考核,忽略了对学生发展潜力、思维引导与创新创业能力的培养和评价。因此,必须创新人才培养模式和评价体系。教育创新首要是观念创新,这也是创新人才培养的前提和基础。涉农高校在创新人才培养过程中,首先要明确自身优势与办学特点,坚持以学科人才培养方案为基础,创新培养模式和评价体系,着力培养具备创新创业能力的各类农业人才[2]。党的十九大报告明确指出,坚持把解决好“三农”问题作为全党工作的重中之重,全面实施乡村振兴战略[3]。乡村振兴对人才的要求突出综合性和学科交叉融合,兼顾创新能力和实践能力。这就要求涉农高校在充分认识创新人才培养重要性的基础上,开拓一条顺应社会发展要求的人才培养道路,严格遵循人才培养模式的核心要素,即教育理念、培养过程、培养制度和人才质量评价体系。结合学校自身发展理念,充分挖掘人才潜力,将素质教育与专业教育有机融合于创新人才培养方案,并通过实践不断完善培养方案,保障人才的动态培养和教育质量的提高。 3畜牧业创新人才培养模式创新途径 3.1改革传统教学模式,强化创业和实训指导 人才培养模式必须遵循科学的教育理论,并通过实践将教学过程中的各要素有机结合[4]。人才振兴是乡村振兴的关键,涉农高校作为畜牧业人才培养的主要基地,要充分发挥自身人才优势、师资优势和科研优势,对接乡村振兴战略,大力推进人才培养模式改革,按照产业发展新需要,从淡化专业、扩宽口径转向淡化学科、强化专业、注重实践。在人才培养过程中,知识技能的传授主体和受众是教学过程的核心要素,应明确二者之间的角色关系,在此基础上通过实验、实训实习、技能竞赛等多种方式,深化受众对理论的认知,使其做到理论联系实践,形成较为完整的知识架构。中国农业大学在创新畜牧业人才培养体系的过程中,以实践育人为核心导向,围绕“共享、实践、两创、国际化”的改革思路,会同全国42所农业院校发起“牛精英计划”,以搭建科学高效的协同育人体系为目标,通过实习基地将各区域相关院校和学科专业联系起来,建立教育资源共享平台,形成畜牧教育资源区块链。这为畜牧业创新人才培养、输送、科技转化、产业发展提供了强有力支撑。该培养模式紧密围绕理论联系实践,以专业认知、生产实践、科研试验为人才培养路径,以产业服务为人才培养目标,以学生认同、社会认可作为评价标准。在畜牧业创新人才培养过程中,涉农高校应构建支撑体系,如通过建立创新试验、科研训练、创业实践等支撑平台,从政策机制和管理模式上为学生创新创业提供支持和服务。围绕畜牧全产业链、价值链,以实践育人为核心,强化岗位实习实践,使学生掌握生产技能,了解产业和企业发展的关键技术。同时,与国家重要战略政策相结合,在教师团队指导下,由学生主持或参与创新创业项目,拓宽学生的专业视野,激发学生创新创业的热情,使学生满怀服务乡村振兴的情怀和担当。 3.2秉承通识教育理念,探索人才分类培养新模式 通识教育重在挖掘学生的思维和潜质,为专业教育和学生创新思维的构建奠定了基础。美国高等学校非常注重通识教育,其方式大体有三种:(1)以哈佛大学为例,其开设了一系列涉及多领域的全体学生必修的课程,并规定学生必须达到一定的学习总量;(2)分布必修式,即学生须在规定课程中选修一定的学分;(3)自由选修式,即学校对通识课不做具体规定,学生自行选择感兴趣的课程。国内通识教育已得到推广,涉农高校应继续构建、完善通识核心课程体系,充分发挥学科综合优势,形成畜牧业创新人才培养特色,强化对学生批判性和创造性思维的培养。教学模式应以小班课堂研讨为主,通过多种形式的课程考核引导学生形成创造性、批判性思维,如以开放性题目为主的考试、宽范围多学科相融合的课后作业、教师引导性提问和学生现场演讲相结合的考核办法等。推动开放课程建设,以扩展校内多学科领域选修课为主,大力倡导网络化教育和移动学习。2018年,教育部正式推出了490门国家精品在线开放课程,国内网络公开课程、慕课和视频公开课程建设也得到了快速发展,学生可根据个人兴趣自由选择,也可以随时随地利用碎片化时间学习,促进效率和自主能力的提高。培养模式和学习方式的转变,为学生专业能力和实践能力的提高、个人兴趣的发展、就业领域的拓宽提供了可靠平台。 4结语 乡村振兴战略是建设现代化经济体系的重要基础,也是健全现代社会治理格局的固本之策。我国作为农业大国,大力发展农业产业是乡村振兴战略的首要任务。畜牧业作为农业重要的组成部分,加快畜牧业发展并带动现代化农业产业增值,优化农业产业结构,人才振兴是关键。涉农高校作为农业人才培养的主战场,以社会需求为导向,全面推进人才培养模式改革是第一要务。 参考文献 [1]新华网.习近平给全国涉农高校的书记校长和专家代表的回信[DB/OL].(2019-09-06). [2]赵春明.地方农业院校围绕产业链部署创新链的实践与探索:以山西农业大学为例[J].中国农业教育,2017(1):1-5,15. [3]习近平强调,贯彻新发展理念,建设现代化经济体系[EB/OL].(2017-10-18). [4]刘智运.创新人才的培养目标、培养模式和实施要点[J].中国大学教育,2011(1):12-15. 作者:杜海燕 李鹏飞 单位:山西农业大学植物保护学院 山西农业大学生命科学学院
生物制药专业论文:优化生物制药专业免疫学课堂教学效果 摘要:随着生物技术的迅猛发展,生物制药专业的本科教学工作在不断推进,作为生命科学和医学的前沿交叉学科,免疫学课堂教学面临着新的挑战,如何系统、全面且有趣味地讲授这门课程是值得深入研究的一个问题。笔者结合自身多年免疫学课堂教学经验,对本专业免疫学课堂教学进行了改革,以供各位同行参考。 关键词:生物制药;免疫学;体验式教学 作为生命科学和医学的前沿交叉学科,免疫学理论体系和应用技术的高速发展推动了生物学、医学、药学乃至整个生命科学的发展。生物制药专业的学生具备相当的免疫学基础知识,掌握一定的免疫学研究技术,将对其以后的学习和研究工作产生深远影响。因此我院2011年建立的生物制药系将《免疫学》设为必修课程,该课程具有内容抽象、逻辑性强、知识点更新快且与医学联系紧密等特点,而我们生物制药专业基础课程教学计划与医学专业不一样,学生的基础知识不同,这使免疫学成为难学课程之一,因此不断探索和改进教学方法,提高教学效果是每个免疫学教师必须不断思考的问题[1]。 基于以上原因,我们尝试使用了体验式教学模式以期望提高课堂教学效果。体验式教学是一种以学生体验为主的教学方式,教师可以根据教学规律,针对某一知识点创造教学情境,可通过一些游戏和环境模拟来激发学生的学习兴趣,从而加深学生对专业知识的记忆和理解,其教学方法很多,常见方法有主题游戏、情景还原、分小组讨论及案例讨论等[2]。学生通过体验式教学可深切感知并领悟知识,并在获得乐趣的同时可验证知识的可靠性,这种教学氛围既能愉悦学生心情,又能增加学生自主学习的乐趣。 一、体验式教学模式的具体实施方法 我们所采用的体验式教学模式为多元化教学,包括案例分析、主题游戏、论文导读以及小组讨论等,使学生亲身参与到教学中来,在学习中开放心灵,从而体验获得新的知识和技能。其具体实施包括4个环节(见图1)。 1.通过案例分析体验式教学让学生融会贯通,举一反三。免疫学是一门临床学科,如果单独介绍书本知识,而没有医院、病例和医药公司等方面的案例分析,学生就会感觉学习起来干巴巴的,没有实际意义,从而导致教学效果甚微。我们在课堂上导入为当今社会所熟知的艾滋病、风湿性关节炎等免疫性疾病,和学生一起讨论这些疾病的发病机制,让学生思考如何针对这些疾病的病理机制进行药物设计。也可以针对免疫学技术在临床医学诊断和生物医学研究中的运用向学生提出一些问题,例如酶联免疫吸附实验(enzyme linked immunosorbent assay,ELISA)用于乙肝病毒HBsAg诊断的原理和过程,以启发学生思维。这些举措一方面可以提高学生的学习兴趣,另一方面可以让学生将所学的知识融会贯通,达到举一反三的教学效果。 2.寓教于乐,漫画、主题游戏体验式教学。传统的免疫学课堂教学,多采取“填鸭式”教学方法,大量枯燥的免疫学知识,不但让学生无所适从,还会对本科程产生“厌学”心理[3]。针对这种情况,我们拟在采用多媒体教学的基础上,选用大量图片、漫画、视频等教学工具,采用图片启示法能使学生更好、更快、更形象地掌握所教内容。例如,讲B淋巴细胞时,我们选择“B细胞的一生”这组漫画,使得学生的课堂气氛骤升,课后学生也对这组漫画记忆犹新,明显加强了对B淋巴细胞的认识和记忆。此外,针对免疫学名词概念多且难以理解的问题,我们设计了免疫学名词猜猜看游戏,即一个学生站在讲台上,背对黑板,老师在黑板上写一个免疫学名词,下面同学给他描述这个名词的功能和行为,讲台上的同学根据大家的描述来猜,在热烈的游戏气氛中,大家对这个概念的认识和理解显著加深,学生在快乐中完成了学习的过程,通过体验将老师讲授的知识化为自己的知识。 3.通过论文导读和小组讨论激发学生对免疫学的兴趣。在工科院校,免疫学课程的培养目标即通过教学活动,使学生掌握免疫学的基础理论和基本技能,了解该领域内的最新研究进展,具备一定的科研能力,能独立运用所学的基本知识和技能解决生活和学习中遇到的免疫相关问题。基于此目的,我们利用第二课堂进行免疫学论文导读,例如讲授完树突状细胞后,教师以题为“DC-CIK细胞体外抗淋巴瘤细胞的免疫效应研究[4]”进行导读,并让学生分小组讨论。这种师生、生生间的交流互动形式,有如剥笋般层层深入阅读文献,一方面加深了学生对DC、CIK细胞、细胞因子、细胞表面抗原等知识点的理解,另一方面拓展了学生的视野,也激发了学生的科研热情和创造力。 4.以专题讲座和课外兴趣小组的形式演示免疫学新技术。建立伊始,我院就成立了本科生导师制这种“2+2”的培养方案,以培养学生利用所学知识来解决实际问题的能力。而免疫学技术已广泛应用到生命科学的各个领域,如果不了解这些技术和方法,学生在阅读文献时会遇到很多障碍,也很难建立自己的科研思路。针对这些问题,利用本院现有资源,我们以专题讲座的形式给学生现场演示免疫学新技术,例如流式细胞仪技术、共聚焦显微镜技术等,以加深学生对课堂知识的理解,并可激发对免疫学有兴趣的学生成立科研小组。这样一种教学实践,不但加深了师生之间的联系,而且提高了学生的科研创新意识,我们成立的科研小组曾以“抗LDL多克隆抗体的制备”为题参加浙江省大学生生命科学竞赛,并取得三等奖。 二、结果与分析 通过体验式教学的课堂实践,我们随机抽取了2010级生物工程、生物制药两个专业56名学生进行问卷调查,结果显示(见表1)体验式课堂教学效果优于传统课堂教学方法,这种教学模式能够进一步调动学生的学习积极性、启发学生思维,更有利于学生对知识的吸收,也对提高学生分析和解决问题的能力有一定帮助。 总之,免疫学是一门抽象难懂的学科,尤其当面对生物专业的学生时,教学更是困难,因此我们调整教学模式,使之更能激发学生的学习热情,最终实现素质教育的目的,当然,这些措施尚在探讨中,培养学生的综合素质以符合现代生物科技的高速发展,还需进一步探索、研究和完善。 生物制药专业论文:生物制药专业本科生统计学课程开设的思考 摘要:统计学在生物制药专业本科学生培养中占有重要的地位,结合我院统计学教学的实际情况,提出有关统计学教学内容、教学方法的几点思考,希望对生物制药专业统计学课程本科教学提供参考。 关键词:生物制药专业;统计学课 一、统计学课程开设的必要性及现状 生物制药是指以生物体、生物组织或其成份为原料,综合利用生物学、物理化学、现代药学的原理和方法,生产用于预防、治疗和诊断的制品。该专业培养的本科生应能熟练掌握现代生物技术和制药技术的基本原理,其中一个重要环节是评价某种生物药品的药效。当今制药领域对药效评价的经典方法是采用随机双盲对照试验,其对统计学知识的掌握提出了较高要求,因此生物制药专业本科生能否掌握统计学的基本原理并灵活运用,对学生毕业以后能否胜任制药专业相关工作有着重要影响;对统计学知识的掌握也成为衡量一个生物制药专业本科生专业技能水准的重要标准。目前,虽然包括生物制药专业在内的大部分药学相关专业都已开设统计学课程,但是生物制药专业统计学课程的教学存在令人担忧的状况。一方面,统计学都是作为专业选修课甚至公共选修课程来开设,导致教师轻视该课程的教学;同时,讲授统计学课程的教师基本只具有生命科学专业背景,授课教师统计学专业知识的欠缺导致难以取得让人满意的教学效果。另一方面,统计学课程本身枯燥乏味、公式繁多,推导过程复杂,导致学生对该课程的学习兴趣不浓,使得统计学成为生物制药专业本科生及格率最低的课程,让学生完全掌握统计学原理的教学目的成为泡影。 二、统计学课程需采用合适、科学的教学模式 传统的填鸭式教学完全不能适应21世纪大学课程的教学模式,对复杂、枯燥、专业性极强的统计学课程来说更是如此,如何采用适合统计学本身的教学模式是个耐人深思的课题,本人根据自己的教学感受,提出几点自己的认识。 1.注重对统计思想的培养和传递。重视统计学方法的讲解,特别是统计学公式的推导,而忽视统计学思维的培养,是现在国内统计学教学过程普遍存在的一个弊端。大多数主讲老师认为统计学的核心是数理统计,是建立在数学模型的推导和应用上。不可否认,数学是统计学的基础,其在统计学的产生和发展中起到了不可替代的作用。但是生物制药专业的学生不同于统计专业学生,因为他们毕业后并不需要提出新的统计模型与验证,而只需运用统计学思想来分析制药实际生产中出现的问题。一个类似、形象的比喻,学习统计学就像使用手机,我们只需要掌握手机的操作与应用,而无需了解诸如手机制造过程中如何完成电信号与声音信号转换的具体机理。因此,在统计学的教学过程中一定要注重对统计思想的挖掘和传递,注重对学生统计思维能力的培养和塑造。当学生具有了统计思维能力,自然就加强了对统计方法学习和利用的主动性。 2.突出基本原理,强调应用。与统计学专业的学生不同,生物制药专业的学生重点是掌握统计学的基本原理及其在制药领域的应用。因此在实际教学中,授课教师应该避开统计学复杂公式及其纷繁芜杂的推导过程,重点突出基本原理的介绍,以及常采用的统计检验方法(t检验、方差分析、相关分析、回归分析等)在生物制药领域应用的具体前提。 3.加大案例教学比重,选取合适的生活统计案例。案例教学是指通过一个具体教育情景的描述,引导学生对这些特殊情景进行讨论的一种教学方法。20世纪初,哈佛大学创造了案例教学法,如今案例教学法已在中国高校专业课程教学中被广泛采用。但是目前在生物制药专业统计学课程教学中,晦涩难懂的药学或者医学案例成为课堂的主角,让学生一见到就失去学习的兴趣。国外经典的统计学教材均采用平实、生动的生活案例,不仅有助于学生理解统计学的基本原理,更有利于激发学习统计学的兴趣,促使学生课后主动学习统计学知识在自身专业中的应用。因此,适当增多生活中统计学案例应用的讲解,或者在介绍一个深奥医学案例使用统计学具体某种方法之前,讲解一个与之类似的生活案例的应用,会让学生有茅塞顿开的感觉。 4.重视现代统计软件的应用。现代统计区别于传统统计的一个重要特点是先进统计软件的广泛应用。与此相适应,统计课除了要求学生掌握理论知识外,还要求学生至少能熟练操作一种统计软件。现代统计软件的应用是在目前的教学条件下指导学生进行统计实践最主要的途径,充分体现了统计课重方法重实用的特点,并能引导学生自主性学习和分析处理问题。因此,在生物制药专业统计学教学中可以将统计理论课程与统计软件应用课程同时进行,每讲解完一个统计方法,便可进行统计软件中相对应使用操作的讲授,让学生在统计软件的操作中深刻理解统计方法的原理与精髓。 5.选取国外优秀的统计学教材。国内统计学教材大多具有趣味性差、案例匮乏、实用性不强的特点,国外教材非常注重实际应用,每一部分都引入大量的生活中常见实例,不知不觉地把读者引入统计专业知识的殿堂。这些教材几乎都摒弃了烦琐的数学推导,大部分只介绍基本公式,少数则采用纯文字描述的形式来介绍统计学,让学生轻松、愉悦地学习统计学;而且它们都非常详细地介绍了如何利用统计软件来进行操作,课后也有大量配套的习题让读者自己去练习,以加深对统计学方法的理解。因此,在生物制药专业本科生统计学课程教学中,采用国内优秀教材与国外优秀教材结合与并重的方式,会大大提高课程教学的效果。若直接采用国外原版教材,多数学生不高的英文水平可能是个障碍,因此采用经典的翻译教材是个好的选择。根据本人教学的经验及感受,如下几本优秀的国外教材可作为生物制药专业本科生统计学课程的参考教材:《统计学的世界》(戴维斯・穆尔 编)、《统计学》(David Freedman)、《爱上统计学》(尼尔・萨尔金德)。 6.改革考试方式――加强统计综合应用能力的训练和考核。传统题型有利于统计基础知识的掌握,但也要给学生自由发挥的空间,使学生统计方法的综合应用能力得到有效的培养。因此,在平时的训练和最终考核中,应该加大对统计综合应用能力的训练和考核,具体可以采用案例分析的方法。教师平时应多注意收集不同应用领域的相关案例,同时不要给学生过多的提示和约束,尽量避免出现像传统计算题的解题要求,应该给学生充分的发挥空间去选择和应用统计方法,分析结论也不一定是唯一的,以充分地调动学生解决问题的主观能动性,培养学生综合运用统计知识解决实际问题的能力。 考试形式,可分为阶段性测试、平时测试和期末考试三种形式。阶段性测试和平时测试主要以课程论文的方式进行,可以将学生分为若干个小组,每个小组以某一种统计学方法讲解为中心完成一篇论文,并在课堂上以PPT形式向大家汇报其论文内容,完成课堂提问、回答的环节后,对其论文计分。期末考试则采取A、B卷分卷命题、随机抽取的方式进行,考试内容分主观性命题和客观性命题两种形式,主观性命题有简答、辨析、论述和材料分析题,试卷评阅采取流水作业的方式进行;客观性命题主要是单项选择和多项选择题。同时应建成习题库,以备同学们练习。 三、结语与展望 本文结合作者所在广东药学院生物制药专业统计学课程教学中实际情况,提出了在教学内容、教学方法上可以进行改进的几点个人思考。当然,统计学课程教学过程中还有许多其他环节可以进一步挖掘和优化。只要我们教师针对统计学教学中出现的问题不断改进,不断摸索适合生物制药专业统计学课程的教学规律,相信对于生物制药专业本科学生来说,统计学虽晦涩,但也可做到易理解、好运用。 生物制药专业论文:探索构建创新型多层次的生物制药专业实验课 摘要:按照提高学生实践操作能力的设计思路,从实验课程教学目标、实验课程设置和实验课程内容等方面进行改革,增大综合型实验和创新型实验的比重,从而使实验项目多层次,注重实验考核,增加学生自主设计实验,确保学生真正思考、真正的动手操作,提高学生在实践过程分析问题、独立解决问题的能力,将实践和自主创新能力的培养落到实处。 关键词:生物制药:专业实验;改革 做为工科院校重要的组成部分的实验教学,对培养学生的动手能力、分析解决问题的能力、正确的思维方法及严谨的工作作风等方面起着举足轻重的作用。因此,我们以实验教学改革为主线,以构建新型的多层次实验教学项目为内容,要对生物制药专业实验进行深入的改革。 一、生物制药专业实验教学存在的问题 长期以来,工科高校制药等专业实验教学存在种种弊端,很难担当创新人才培养的任务,主要表现为:(1)实验目的上,实验教学仅仅是对理论知识的验证,实验技能得训练存在重理论、轻实践的倾向,忽视实验教学对学生综合能力与创新思维的培养;(2)在实验安排上,实验课程依附理论课程设置,导致各门实验相互独立、互相分割,重复内容多;(3)在实验内容上,缺乏创新,验证和演示性实验占的比重很大,学生只是机械的按照指导书或老师的吩咐去做,这根本不能激发学生对实验的兴趣和主动性。为此,我们要对生物制药专业实验课程进行全面的改革。 二、生物制药专业实验及其教学目标的改革 生物制药专业培养的人才应面向新兴制药的主战场,具有医药产品的生产、科研及过程开发设计能力。为适应上述总要求,我们必须对生物制药专业实验课程从实验课程教学目标、实验课程设置和实验课程内容三个方面进行全面改革。一是确立实验课程的教学目标;通过实验课程培养学生的综合和创新能力。二是围绕目标,系统的整合生物制药专业实验课程设置。三是根据实验课程设置,改革优化实验课程内容,通过开设综合性、创新性专业实验,训练学生理性与创新思维,锻炼学生分析决绝问题的能力。 针对实验课程按课分设的弊端,我们可以进行实验课程内容设置的整合改革,将药剂学实验验证的部分整合到药物分析当中去,药剂学实验就只是单一制剂的制备可以纵向化,而药物分析可以横向化发挥每一个学科的优势。同时我们也可以制定一整套与理论教学独立平行的实验教学文件,包括实验课程教学大纲、教学内容和教学方法等,对学生进行系统的培训和训练,培养他们运用理论知识的能力、分析与解决问题能力,为学生顺利毕业尽快的找到好工作打下坚实的基础。 三、生物制药专业实验课程教学内容改革 依照增强素质、训练技能的科学理念,我们可以对生物制药专业实验课程的教学内容进行改革。改革的思路是循序渐进将单一的实验操作技能训练提升为综合、设计、研究型实验及科研能力的训练。改革的方法是整合调整,删旧补新。既选择反应步骤、操作难度适中,所涉及反应类型在药物合成中具有共性的药物及中间体的合成为实验课程内容,训练学生熟练掌握药物的合成操作技能、学习有效控制中间体及药物质量的方法,掌握药物的分离、纯化工艺、结构鉴定方法及技术。我们可以构建多层次专业实验项目,将专业实验项目分为基础型实验-综合型实验-研究创新型实验三个层次,来培养学生的专业实验技能。 1.专业基础型实验教学内容 专业基础型实验主要是利用合成简单药物及其中间体学习有机药物合成的基本原理、特殊反应类型及实验操作技能。它是“四大化学”基本操作技能得巩固与延伸,它强调的是化学基础性技能得培养,专业基础型实验是以学习药物合成的特殊反应及常用实验技能训练为主,主要内容:氮酮的制备、甲基硫氧嘧啶的制备等。 2.综合型实验教学内容 综合型实验主要使学生学习复杂药物成、反应终点监控和产品结构鉴定和质量分析方法,强调对学生能力与技能进行综合训练,强化是基础,培养的是能力,实验教学要点是放开、收拢。 3.研究创新型实验教学内容 研究创新型实验则以培养学生的分析解决问题的能力和科研创新力,实验内容与教师研究项目结合,进行实验方案及工艺设计,参与研究工作全过程,研究创新型实验是生物制药工程专业多层次实验项目中的关键,这一实验是专业实验教学与科研课题的结合,是对传统教学观念的一种突破,其教学模式将以教师为中心转变为以学生为中心,它要着力解决的是“因材施教”培养高层次创新应用型高级人才的问题。因此,我们可以建立从实验课程体系、实验教学大纲到实验内容、教学方法、考核方式等创新实验教学体系,强化学生的个性化教育和素质教育,形成一种教学与科学研究相结合、课内课外相结合、校内校外相结合的“三结合”教学新方法。 四、生物制药专业实验课程教学的改革 实验教学与理论教学相比,学生为实践主体的特点尤为突出。为使专业实验课达到既定目标,我们以实验报告与实验过程在线考核相结合的考核机制,加强对实验课程的监督和管理,让学生在教师指导下,通过动脑、动手完成实验课程,培养学生严谨的科学学风。对于专业基础型实验和综合型实验,我们可以采取以下管理及实践教学方式。 1.规范实验报告 规范实验报告是提高实验质量的可靠保障。为培养学生严谨而实事求是科学态度,我们强调实验报告做到“三性”,即:一是报告内容书写的科学规范性。二是实验数据记录的原始完整性。三是实验结果分析的理论正确性。报告规范的具体内容有:a实验日期;b实验标题c实验目的d反应式及反应原理;e原料规格及配比;f实验结果g结果分析h思考题解答。通过在实验报告中要求有详细实事求是得实验记录,异常实验现象的理论分析,使学生真正知晓专业实验课程教学既要求学生取得良好的实验结果,更重要是逐步培养学生思考和分析问题能力,逐步形成尊重科学和尊重事实的科学素质。 2.实验课程考核 实验成绩考核是对学生能力进行的综合评价,也是对学生学习的一种激励机制。除常规考核内容外,实验思考题是积极鼓励学生对实验课程内容进行深入的思考和理论的分析,考查的是学生的动脑能力。而实验改进则是鼓励学生突破思维定势,通过提出不同的实验思路及见解来考查和培养学生思维能力,考查的是学生在实验中的创新思维,以此培养学生的创新能力。 3.创新型实验的教学改革 创新型专业实验的实施通过把握两个关键点来保证实验质量。一是实验必须和指导教师的科研工作结合起来,让学生贴近实站,真题真做。二是实行目标管理,建立可行的考核验收机制。经考核合格后记学分,并进行优秀评选,获奖的给予适当奖励,以资鼓励。 五、结语 生物制药专业作为一门新兴学科,研究与探索新型的教学模式,重构与优化现行的实验和实践教学环节,努力提高学生的理论水平和实践动手能力,对于推动生物制药专业的发展和生物制药产业的进步具有重要的意义。 (作者单位:生物与化学工程学院海南科技职业学院571126) 生物制药专业论文:浅谈生物制药专业实验课程构建的探讨及研究 摘要:按照提高学生实践操作能力的设计思路,从实验课程教学目标、实验课程设置和实验课程内容等方面进行改革,增大综合型实验和创新型实验的比重,从而使实验项目多层次,注重实验考核,增加学生自主设计实验,确保学生真正思考、真正的动手操作,提高学生在实践过程分析问题、独立解决问题的能力,将实践和自主创新能力的培养落到实处。 关键词:生物制药:专业实验;改革 引言 做为工科院校重要的组成部分的实验教学,对培养学生的动手能力、分析解决问题的能力、正确的思维方法及严谨的工作作风等方面起着举足轻重的作用。因此,我们以实验教学改革为主线,以构建新型的多层次实验教学项目为内容,要对生物制药专业实验进行深入的改革。 1.生物制药专业实验教学存在的问题 长期以来,工科高校制药等专业实验教学存在种种弊端,很难担当创新人才培养的任务,主要表现为:(1)实验目的上,实验教学仅仅是对理论知识的验证,实验技能得训练存在重理论、轻实践的倾向,忽视实验教学对学生综合能力与创新思维的培养;(2)在实验安排上,实验课程依附理论课程设置,导致各门实验相互独立、互相分割,重复内容多;(3)在实验内容上,缺乏创新,验证和演示性实验占的比重很大,学生只是机械的按照指导书或老师的吩咐去做,这根本不能激发学生对实验的兴趣和主动性。为此,我们要对生物制药专业实验课程进行全面的改革。 2.生物制药专业实验及其教学目标的改革 生物制药专业培养的人才应面向新兴制药的主战场,具有医药产品的生产、科研及过程开发设计能力。为适应上述总要求,我们必须对生物制药专业实验课程从实验课程教学目标、实验课程设置和实验课程内容三个方面进行全面改革。一是确立实验课程的教学目标;通过实验课程培养学生的综合和创新能力。二是围绕目标,系统的整合生物制药专业实验课程设置。三是根据实验课程设置,改革优化实验课程内容,通过开设综合性、创新性专业实验,训练学生理性与创新思维,锻炼学生分析决绝问题的能力。 3.生物制药专业实验课程教学内容改革 依照增强素质、训练技能的科学理念,我们可以对生物制药专业实验课程的教学内容进行改革。改革的思路是循序渐进将单一的实验操作技能训练提升为综合、设计、研究型实验及科研能力的训练。改革的方法是整合调整,删旧补新。既选择反应步骤、操作难度适中,所涉及反应类型在药物合成中具有共性的药物及中间体的合成为实验课程内容,训练学生熟练掌握药物的合成操作技能、学习有效控制中间体及药物质量的方法,掌握药物的分离、纯化工艺、结构鉴定方法及技术。我们可以构建多层次专业实验项目,将专业实验项目分为基础型实验-综合型实验-研究创新型实验三个层次,来培养学生的专业实验技能。 3.1 专业基础型实验教学内容。专业基础型实验主要是利用合成简单药物及其中间体学习有机药物合成的基本原理、特殊反应类型及实验操作技能。它是"四大化学"基本操作技能得巩固与延伸,它强调的是化学基础性技能得培养,专业基础型实验是以学习药物合成的特殊反应及常用实验技能训练为主,主要内容:氮酮的制备、甲基硫氧嘧啶的制备等。 3.2 综合型实验教学内容。综合型实验主要使学生学习复杂药物成、反应终点监控和产品结构鉴定和质量分析方法,强调对学生能力与技能进行综合训练,强化是基础,培养的是能力,实验教学要点是放开、收拢。 3.3 研究创新型实验教学内容。研究创新型实验则以培养学生的分析解决问题的能力和科研创新力,实验内容与教师研究项目结合,进行实验方案及工艺设计,参与研究工作全过程,研究创新型实验是生物制药工程专业多层次实验项目中的关键,这一实验是专业实验教学与科研课题的结合,是对传统教学观念的一种突破,其教学模式将以教师为中心转变为以学生为中心,它要着力解决的是"因材施教"培养高层次创新应用型高级人才的问题。因此,我们可以建立从实验课程体系、实验教学大纲到实验内容、教学方法、考核方式等创新实验教学体系,强化学生的个性化教育和素质教育,形成一种教学与科学研究相结合、课内课外相结合、校内校外相结合的"三结合"教学新方法。 4.生物制药专业实验课程教学的改革 实验教学与理论教学相比,学生为实践主体的特点尤为突出。为使专业实验课达到既定目标,我们以2实验报告与实验过程在线考核相结合的考核机制,加强对实验课程的监督和管理,让学生在教师指导下,通过动脑、动手完成实验课程,培养学生严谨的科学学风。对于专业基础型实验和综合型实验,我们可以采取以下管理及实践教学方式。 4.1 规范实验报告。规范实验报告是提高实验质量的可靠保障。为培养学生严谨而实事求是科学态度,我们强调实验报告做到"三性",即:一是报告内容书写的科学规范性。二是实验数据记录的原始完整性。三是实验结果分析的理论正确性。报告规范的具体内容有:a实验日期;b实验标题c实验目的d反应式及反应原理;e原料规格及配比;f实验结果g结果分析h思考题解答。通过在实验报告中要求有详细实事求是得实验记录,异常实验现象的理论分析,使学生真正知晓专业实验课程教学既要求学生取得良好的实验结果,更重要是逐步培养学生思考和分析问题能力,逐步形成尊重科学和尊重事实的科学素质。 4.2 实验课程考核。实验成绩考核是对学生能力进行的综合评价,也是对学生学习的一种激励机制。除常规考核内容外,实验思考题是积极鼓励学生对实验课程内容进行深入的思考和理论的分析,考查的是学生的动脑能力。而实验改进则是鼓励学生突破思维定势,通过提出不同的实验思路及见解来考查和培养学生思维能力,考查的是学生在实验中的创新思维,以此培养学生的创新能力。 5.结语 生物制药专业作为一门新兴学科,研究与探索新型的教学模式,重构与优化现行的实验和实践教学环节,努力提高学生的理论水平和实践动手能力,对于推动生物制药专业的发展和生物制药产业的进步具有重要的意义。 生物制药专业论文:浅析高职高专院校如何开展生物制药专业实验教材的研究与开发 摘 要:生物制药大专学历是不同于本科压缩层次的,它本身所具有培养计划应区别与本科专业但是存在内在联系,如果简单把本科计划压缩用在专科上是不合适的。再者,现在的学生主体也发生了变化。只有不断的研究,不断的创新,不断的完善,才能赢得学生的认可。所以我们的研究正是基于我们向职高专院校的现实情况:设备较少,器材不多,学生起点较低。如何在现有的条件基础上开发出一套适合高职高专院校学生使用的实验教材,其意义就显得非常重要了。 关键词:高职高专;生物制药;实验教材;研究与开发 1 项目提出的背景 高等职业教育作为高等教育的一个重要组成部分,它的课程设置和课程体系既和本科课程有相似的地方,也有自身的特点。高职高专生物制药专业实验教材建设就是要在研究课程内容的基础上建立起高职高专本身所特有的实验教材,区别于其他教育层次。高职高专学校学生文化基础较为薄弱,但这并不意味着他们在学习的道路上没有发展前途,也不意味着他们在专业技能的学习上会重蹈文化学习的覆辙。人的智力是多方面的,每一位学生都可能同时拥有智力的优势领域和弱势领域,对他们而言,语言和数理化方面是其智力弱势领域,但动手能力等方面可能是他们的智力优势领域。经过多年的实践证明,学生的动手能力和他们的文化基础水平不一定成正比。发展学生的智力优势领域,这样既符合高职高专学校的培养目标,也符合社会对职业教育的要求。 在理论课的基础上,通过实验教学活动,进一步巩固理论知识和扩展专业学习。实验教学过程要体现以人为本的思想,从学生的学习兴趣出发,才能有利于学生学习,才能达到提高学生动手能力的目的。在这样的前提下,适用于高职高专的生物制药专业学生的实验教材的编写就势在必行了[1]。 2 项目建设的目标与意义 研究目标:编写出一套适合高职高专院校生物制药专业实验教学的教材。 研究意义:针对高职高专院校学生的实际现状,如何来开发实验教材的课程标准、教学内容、教学目标、教学设计、教学方法等是事关实验教材研究和编写成败的关键,在实施教学过程中是否能够增加学生的信心,提高兴趣,是实验教材开发必须要考虑的根本所在。对学生进行了大量的调研,开设座谈会,对他们的实际情况有了详细的了解,大部分学生的基础较薄弱,所以教材内容不能太复杂,首先要调动起学生的积极性和兴趣,然后通过教师和学生的互动逐步提高实际的教学效果。开发一套适合高职高专院校生物制药专业学生使用的实验教材,提高学生的动手能力,提高学生的内在实力。提升人才的实际附加值,为将来就业打好坚实的基础。 3 项目研究的基本思路和方法 针对高职高专院校学生的实际现状,如何来开发实验教材的课程标准、教学内容、教学目标、教学设计、教学方法等是事关本课题成败的关键,在实施教学过程中是否能够增加学生的信心,提高兴趣,是实验教材开发必须要考虑的根本所在。 对学生进行了大量的调研,开设座谈会,对他们的实际情况有了详细的了解,部分学生的基础较薄弱,所以教材内容不能太复杂,首先要调动起学生的积极性和兴趣,然后通过教师和学生的互动逐步提高实际的教学效果。通过学生反馈的信息和实验数据的收集,不断调整实验项目,部分实施细节做细微调整。方法总结就是:使用--反馈--修改--使用,不断循环,逐渐完善。 4 项目研究的主要内容 具体内容包括两个方面,一方面根据高职高专院校生物制药专业学生学习状况和教学总目标,对照教学计划,确立实验教材编写体系;另一方面根据高职高专院校生物制药专业教学具体目标和学科特点,编写实验教材内容。 4.1 根据高职高专院校生物制药专业学生学习状况和教学总目标,对照教学计划,确立实验教材编写体系 生物制药专业是一个生物、化学、药学和工程学交叉的工科类专业。 ⑴生物制药专业的培养目标为:培养掌握现代生物技术的基本原理,具备生物制药和微生物制药学的基本知识和一定的操作技能的工程技术人才[2]。所培养学生能在制药企业、化工企业、生物企业以及相关的科研单位、高等院校和医药公司、医药部门、服务行业等部门从事药物、生物制剂和煞费苦心工类产品的研究与开发、生产、教学、经营和管理、药物检验、医药工程设计以及外贸、医药代表、药品及医疗器材的营销等工作。 ⑵生物制药专业培养教学内容:培养适应国家经济、科技进步和社会发展的人才需要德、智、体全面发展,具有高尚健全的人格、强烈的民族使命感和社会责任感、宽厚的专业基本和综合人文素养,具有国际视野、创新能力和领导潜质的未来学术新秀和管理人才。本专业学生主要学习生物制药基本原理和基本生产工艺操作,培养能适应当前社会需求的生物制药专业人才。本专业学生应该获得以下几方面的知识和技能:a、掌握生物制药技术的基本理论、知识及技能;b、掌握常用和典型生物药物生产工艺与设备的基本工作原理和使用操作方法;c、具有对生物药物的资源、新产品、新工艺进行研究、开发和设计的初步能力;d、熟悉国家关于药品及生物制剂的生产、设计、研究与开发、经营、使用以及原材料种植等方面的方针、政策和法规;e、了解生物制药的理论前沿,了解新工艺、新技术与新设备的发展动态;f、具有创新意识和独立获取新知识的能力。 ⑶生物制药专业学制为三年,毕业最低学分为139,课程体系由通识课、专业核心课和选修课三大模块组成,专业核心课程有:无机用分析化学、无机用分析化学实验、有机化学、有机化学实验、化工原理、生物学基础、生物学基础实验、生物化学、生物化学实验、物理化学、微生物学、微生物学实验、人体解剖生理学、生理学实验、生物制药工艺学、药物化学、药物分析、药剂学、发酵工艺学、药理学、天然药物化学、教学生产实习、毕业实习。其中理论课时1072学时,实验学时192学时,实践教学学时11周。 ⑷生物制药专业学生学习状况。生物制药专业学生因招生层次为三年制专科,所以高中学习成绩普遍不是很好,特别是公共课如英语、数学的学习成绩较差,但生物制药的学生普遍学习积极性较高,在学习过程中认真勤奋,在同年级中生物制药专业的学生在学习方面表现一直都是名列前茅的,同时生物制药专业的学生也表现出课堂教学不够活跃、动手实践欠缺(主要表现在对自己没有信心,不敢去动手操作)。 4.2 根据高职高专院校生物制药专业教学具体目标和学科特点,编写实验教材内容 因传统实验教材对高职高专类的学生而言在内容上与理念教学有所脱节,侧重于理论研究,而对于高职高专类学生而言理论知识较之本科学习有所欠缺,实验教学应该更多的侧重于动手能力的培养,因而进行实验教材的研究与开发是十分必要的,我们应该在分析了学生特药专业学习学习现状的基础上结合高职高专院校生物制药专业教学的具体目标和学科特点,在经过长期的实践教学的检验不断修改完善最终确定了各实验教材的教材内容。 生物制药专业论文:高职生物制药专业“三段渐进式”人才培养模式的构建与研究 【摘 要】为了更好地支撑生物制药产业的发展,高职院校应准确定位人才培养目标,构建“双基导向”课程体系,建设“专兼结合”的师资队伍,配备完善的实训基地,形成“三段渐进式”人才培养模式,进而培养出适应生产、管理第一线需要的德、智、体全面发展的高端技能型人才。 【关键词】生物制药技术专业;三段渐进式;工学结合 0 前言 自进入21世纪,世界经济全球化进程的速度不断加快,社会对高质量教育的要求以及对高技术人才的需求也在不断提高,而企业要适应知识经济全球化竞争的挑战,高职院校要建构适应经济社会发展的职业教育人才培养模式就必须加强企业与高职院校合作的力度[1-2]。 《教育部关于加强高职高专教育人才培养工作的意见》(教高〔2000〕2号)中指出,“在制订高职高专教育人才培养方案的过程中,要遵循教育教学规律,处理好社会需求与实际教学工作的关系,广泛开展社会调查,并尽可能请社会用人单位参与专业培养计划的制订工作。”《教育部关于推进高等职业教育改革创新引领职业教育科学发展的若干意见》(教职成〔2011〕12号)中也指出“要与行业(企业)共同制订专业人才培养方案,实现专业与行业(企业)岗位对接。”基于此,南通纺织职业技术学院生物制药技术专业在人才培养方案构建中充分体现了基于“社会生活过程”和基于“工作过程” 的双基导向理念,邀请了行业、企业专家共同参与,成立了专业指导委员会,在专家指导下,最大限度地将知识结构、能力结构、素质结构贯穿于教育全过程,并通过实训基地建设、师资队伍建设和“三段渐进式”培养等途径有效保障了人才培养质量。 1 以就业为导向的人才培养目标 1.1 生物制药产业发展背景 在国家产业结构调整和相关政策支持下,生物制药产业已成为我国高新技术发展的重点,具有广阔的发展前景。《江苏省生物技术和新医药产业发展规划纲要(2009-2012年)》中提出,我省将着力打造泰州医药高新区,构建形成以泰州“中国医药城”为中心,南京、苏州、南通、连云港等地各具特色、差异发展的产业发展布局。至2012年,泰州已形成500亿元的生物医药产业规模,成为引领全省生物医药产业跨越发展的“加速器”。另外,随着人民生活水平的不断提高和对医疗保健需求的不断增长,医药行业一直保持着较快的发展速度,“十二五”发展规划中,制定生物技术和新医药等新兴产业,销售收入到2012年实现倍增,成为江苏经济新的重要增长点。这种行业发展趋势使生物制药专业的毕业生成为当前社会急需的人才之一。专业调研中发现,全省现有药品研究机构800多家,生产企业670余家,已初步形成了苏南、苏中、苏北“三大医药板块”。南京南的苏锡常医药产业群、南京“药谷”,苏中的泰州中国医药城,苏北的连云港新医药产业基地,培育了扬子江药业集团、恒瑞医药、正大天晴集团、豪森药业、先声药业、康缘药业、江山制药、奥赛康药业等众多全国医药工业百强企业。 1.2 生物制药产业技术工人现状与培养目标的确定 目前一线岗位从业人员以高中学历为主,专业素质普遍较低,不能满足企业快速发展的需要,急需生物药物发酵、分离提取、质检和品控等岗位的高素质技能型人才。根据学院立足南通、面向江苏、服务大中原长三角的办学定位,在面向行业、企业广泛进行人才培养需求调研的基础上,将生物制药技术专业的人才培养目标定位为:适应南通及其周边地区生物制药行业生产一线需要的,具备较强的从事药物生产、药物分析与检测、药物制剂、药品营销等实际工作能力,适应生产、管理第一线需要的德、智、体全面发展的技术技能型人才。 2 专业课程体系设计 2.1 课程体系设计理念 南通纺织职业技术学院的课程体系设计以培养学生综合职业能力为目标,按照“基于社会生活过程”的公共课程开发理念和“基于工作过程”的专业课程开发理念,以系统论方法为指导,构建本专业“文化素质养成与专业教育有机融合”的课程体系。 为培养学生过硬的专业能力,满足学生个人专业兴趣发展需要,按照“基于工作过程”的专业课程开发理念,通过专业调研及召开实践专家访谈会,分析提炼出了本专业典型工作任务,遵循学生认知与职业成长规律,构建专业课程体系,从而适应我国生物制药产业发展的需要。 2.2 专业课程体系构建过程 专业课程体系的构建,首先,通过企业专家实践访谈,凝炼分析形成适应典型工作任务所必须具备的学习能力、专业综合能力、创新能力;其次,专业教师通过找寻合适的平台或载体,整合所需要知识、技能训练内容,设计形成相应的课程;最后,对专业课程,按照材料的复杂程度、评价的综合要求、团队合作的组织要求和遵循学生认知规律和职业成长规律,来实现课程从简单到复杂,从低级到高级,从单一到复合的有序编排。 2.3 生物制药技术专业的典型工作任务 通过组织课程专家、企业技术骨干和专业教师成立建设团队,在深入行业企业调研和进行职业资格分析的基础上,进行学习领域课程开发,形成了本专业的典型工作任务。如表1所示。 表1 典型工作任务与学习领域(课程)一览表 以上典型工作任务立足于生物制药专业教育,同时通过专业选修课程的设置,促使学生横向发展,拓展企业生产岗位能力。 3 生物制药技术“三段渐进式”培养模式 3.1 “三段渐进式工学结合”培养模式的目的 工学交替的安排与实施,就是要为学习者在学习与工作间架设无缝桥梁,以培养学生职业综合能力。该模式利用学校和企业(泛指学校外)两种教育资源与环境,实施理论与实践教学的有机融合,促进学生课堂学习与工作实践的有序交替,使学生接受一定的职业训练、获得一定的工作经历,能够胜任未来从业岗位、独立开展工作并承担社会责任。 3.2 “三段渐进式”培养模式的构架 生物制药技术专业的培养模式,在遵循学生认知规律和职业成长规律前提下,结合企业的实际情况,制定了“三段渐进式工学结合”培养模式。在该教学模式下,主要有“行业感知”、“专业体验”、“职业定位”三个环节构成,以提升毕业生综合职业能力和可持续发展能力为培养目标。 第一学年,通过《专业认知与职业规划》使新生对该专业的发展和职业定位有比较清晰的了解、和理实一体化课程《基础化学》,在校内实验、实训室内完成简单、单一的基本技能训练;第二学年及第三学年的一段时间,通过工学结合,在校内生产性实训基地和校外实训基地内进行生产性实训,完成复杂、综合的职业能力的培养;在第三学年,通过在生产企业的顶岗实习,使毕业生完成由“新手”到“熟手”,由“模仿”到“创新”的转变。 3.3 “三段渐进式”培养模式的教学保障 3.3.1 专兼结合的教学团队 以我校为例,现有专职教师27人,在职称结构上,高级职称3人,副高职称11人,副高以上职称人数占教师总数51.9%,中级职称8人,占教师总数29.6%,双师型教师24人,占总数的88.%;在学历结构上,博士研究生1人,占教师总数3.7%,硕士研究生17人,占教师总数62.9%。专职从事实践教学环节的教师5人,专职教师在外从事技术兼职的有5人。 按照专兼结合的原则,已与南通市质量技术监督局、南通精华制药有限公司、南通江山农药化工股份公司、南通优尼科有限公司、百益制药、塞奥生化有限公司等企业共同组建了一支知识结构合理、专业基础扎实、实践能力较强、综合素质较高、年龄结构和职称结构合理的优秀教学团队。 3.3.2 校内实践教学基地 我校校内实践基地主要有无机化学实验室、分析化学实训室、有机化学实训室、传质与分离实训室、物质成分分析实训室、流体输送实训室、物质物性分析实训室、高压灭菌锅、生化培养与检测实训室、无菌接种室、生物发酵实训室、气相色谱分析室、液相色谱分析室、原子吸收分析室、红外色谱分析室、紫外分光光度计实验室、气质联用分析室等专业实验室和分析室共17个,1个制药仿真实训室,5个理实一体化实验室等校内实训、实验室为完成“三段渐进式工学结合”培养模式,提升学生综合职业能力奠定了坚实的基础。 3.3.3 校外实践教学基地 为了满足学生职业岗位与技能培养要求,本专业在加强校内实验室建设的基础上,一直关注校外实习实训基地的建设和发展。在长期的教学实践与社会服务中,已与南通精华制药、江山农化、南通市质量技术监督局、南通百益制药有限公司、海慈药业等单位展开深入合作,为学生工学交替的生产性实习和实训提供了有力保障。 生物制药专业论文:高职院校生物制药专业微生物课程教学改革探索与实践 摘 要:微生物课程是很多理工专业重要的基础课程,从生物制药专业发展概况及高职院校人才培养目标入手,对微生物课程教学地位及教学目标进行分析,从教学内容、教学方法等方面阐述了微生物课程教学改革中的做法和体会。 关键词:生物制药;培养目标;教学内容;教学方法 一、生物制药专业发展及微生物课程建设概况 1.生物制药专业发展概况及培养目标 生物制药是运用微生物学、生物学、医学、生物化学等研究成果并综合利用微生物学、化学、生物化学、生物技术、药学等科学的原理和方法制造用于预防、治疗和诊断的制品。生物制药产业是国民经济的重要组成部分,目前,全世界的医药品已有一半是生物合成的。 2.微生物课程教学地位、教学目标及概况 半个世纪以来,微生物转化在药物研制中一系列突破性的应用给医药工业创造了巨大的医疗价值和经济效益。随着新微生物资源的发现、新的药物筛选模型建立以及各种新技术的应用,从 微生物次级代谢产物中寻找新药所显现的优势将继续存在,事实证明微生物制药在整个生物制药产业中占有举足轻重的地位。微生物学在理、工、农、医、师范院校与生物相关专业的课程设置中占有重要的地位,也是一门实践性很强的学科。 由此可见,微生物课程也必然是生物制药专业的重要职业基础课程。它系统地介绍了微生物的分布、分类、形态结构、生长繁殖、遗传变异以及与人类生产生活的关系等理论与实验操作技术,要求学生具备一定的生物学与生物化学基础知识。其后续课程包括发酵工程、生物技术制药、制药工艺学、药品分析与检验、药剂学、药事管理与基因工程技术等多门主干课程。 本课程的教学目标是使学生能够正确掌握微生物分类、结构、生理活动等基础知识,确保学生能够进行有关微生物生产的必要基本技能操作,并掌握应用微生物学理论知识分析问题和解决问题的基本方法,从而为后续的职业技术课程的学习与生产实践奠定必要的理论基础和实践技能。 然而,一方面由于微生物本身个体极其微小,肉眼难以看见,其生命活动规律不易被人们所知;另一方面由于现代生命科学的迅速发展,微生物学领域中的内容日益丰富,新理论、新技术层出不穷,这样的客观情况势必给《微生物学》课程教学提出更高的 要求。 二、教学内容的改革 1.选用、编写合适的教材 教材是教学之本,它是联系师生教与学的纽带。教师据此讲解课程,传授知识;学生以它发展能力,吸收知识。因此教材建设也一直是高职院校课程建设的重要内容。作为《微生物学》课程建设的配套教材,由中国农业出版社正式出版发行,并入选为“21世纪农业部高职高专规划教材”,出版后受到有关专家学者的好评推荐和众多读者的欢迎。教材中的这些改革尝试主要表现在: (1)在以往的高职高专药学类专业教学中,微生物课程往往使用医学类教材进行教学,在教学过程中,重视“医用”而忽视了“药用”相关微生物学知识的教学。因此课程的学习与专业培养目标联系不够紧密,而本教材依据药学类专业岗位群的需要,重新梳理与添加了课程内容,如:以“微生物与药学”为一个篇章,讲述微生物与药物生产和微生物与药物质量控制等内容。(2)十分突出实际应用。基本理论和基础以“必需、够用”为度,强调以培养适应社会需要为目标,以培养技术应用能力为目的,充分考虑高职教育的针对性、应用性、职业性和继续教育的特点,教材较多地详细介绍了微生物在医药产业、行业中的应用以及医药用微生物学实验操作技术,内容比较实用,范围比较广泛,总结比较有针对性。 2.授课时对教材内容的“取”“舍” 一本优秀的教材可以满足不同需求层次的大多数学生,而对于教师授课来讲,还要注意对其内容的“取”和“舍”。“取”指的是教师平时要密切关注微生物学科的发展前沿以及在生物制药行业中的应用,在教材内容的基础上适当地增加一些当前的新技术、新问题、新知识,补充更多与我们生活息息相关的实例,使学生认识到当前的一些热点问题都是可以用本课程的原理来解释的,增加了学习的兴趣。如:SARS、禽流感病毒等,这些病毒的结构和致病性教材上不可能介绍得很详细,需要及时给学生介绍,使学生了解它们致病性和防治原则;讲解药物制剂的微生物学检验时,列举几起因微生物引起药物变质引起的医疗事故;又如,在讲授抗生素知识时,让学生了解当前生物制药的主要产品之一就是抗生素,简单介绍一些国内外知名制药企业及相关产品,分析当前抗生素滥用危机。“舍”指的是对教材的内容适当地舍其枝叶,抓住主干。由于微生物学课程内容多,大多数高职院校由于学制的限制,对本课安排的课时相对较少,对于已经在前面课程中讲授过的或者后续课程将重点讲述的内容,为了避免重复,教师授课时要适当精简,要认真钻研教材,善于总结,充分挖掘教材的内在联系,特别是对于理论知识,要突出重点和难点,把整体内容的“主线化”,有些知识要引导学生自己去挖掘出主干线外的分支线,至于相关内容可简单讲述,侧重其联系性。如微生物各论部分,与其对细菌、真菌、放线菌等每一个章节进行详细讲授,不如用列表的方式,对其形态、大小、培养特征等进行横向对比,抓住异同点;讲授微生物遗传与变异时,部分知识在《生物化学》《基因工程制药》等课程中有系统介绍,可将重点放在如何利用微生物的遗传变异开展菌种选育、弱毒株制造菌苗等方面。这样才能在规定时间内完成教学内容,也能帮助学生养成横向联系看问题的思维模式和善于总结的学习习惯。 三、教学方法的改革 教学方法是教师传授知识的技巧,由于《微生物学》课程讲授的内容是在微观世界下生活的生物,因此在教学中要采用较为特殊的手段,遵循“学为主体、教为主导、发展创新”的原则,通过教师指导,充分激发学生的兴趣,调动学生学习的主动性,训练学生分析问题、解决问题的能力。 1.PBL教学法 PBL(Problem Based Learning)教学法是以问题为基础的教学方法,该教学模式是由美国神经病学教授Barrows于1969年在加拿大的Memaster大学创立的。PBL强调把学习设置于复杂的、有意义的问题中,通过让学习者合作解决问题来学习隐含于问题背后的科学知识,形成解决问题的技能和自主学习的能力。PBL教学法运用于《微生物学》教学,特别是对某些概念纷杂枯燥、容易混淆的知识点的教学,可提高学生从不同角度思考问题的能力、加 强自我指导性学习和问题解决技巧等能力等。具体做法是教师提出问题,提前一周发给每位同学,同时提供给学生参考书目和网址让学生课下准备,上课时组织学生分组讨论,并让每一组推举代表回答问题,该组其他同学补充,然后,组织学生对某些有争议的结论进行讨论,最后,教师对该节课需要掌握的内容和问题作出明确的解答,并进行简要的串讲和总结。如:提出问题“防腐、消毒、灭菌有何区别?常用的防腐、消毒、灭菌方式有哪些?生物制药产业中防腐、消毒、灭菌的应用领域有哪些?”从专业的角度去解读日常生活中常用的一些易混淆词汇,让学生掌握环境条件对微生物生长的影响。又如,“历史上造成较大影响的真菌毒素药物中毒事件有哪些?常见的真菌毒素有哪些种类?各自的中毒机制是什么?容易污染哪些药品?怎样对其进行预防?”以历史事件为切入点,让学生了解霉菌的产毒特点和危害等。在这个过程中,可以高度激发学生的参与意识和学习热情,培养学生的表达能力和分析、解决问题的能力,并具有高度整合所学相关课程知识的作用,这个过程同时对教师的综合理论素质有较高的要求,并且也要求教师要有较好的课堂主持和时间控制能力。 2.现代化教学手段 《微生物学》经常涉及一些抽象的、微观的、描述性的内容,要在“微”字上让学生易于接受和理解,必须运用现代化的教学手段。教师要充分利用网络资源的强大优势,搜索相关电子图片及影像资料,并且制作成具有较高保真性的微生物学图片及影像资料库,供制作课堂讲授课件时调用。江苏省兽用生物制药高技术研究重点实验室建在笔者所在单位,拥有荧光定量PCR仪、荧光倒置显微镜等精密仪器设备,现代化的教学手段使学生对微生物的认识从书本平面、死板的黑白世界转变为立体、鲜活的多彩世界,实现微观世界宏观化、文字叙述图片化、平面内容立体化、彩色内容真实化、静态模式动态化、复杂过程简单化、教学方法多样化的目的,增强微生物的可视性、可感性。 3.典故史料法 微生物的发现和微生物学的发展凝聚着无数微生物学家的心血,许多流传的经典佳话构成了微生物学发展史中的重要内容。在教学过程中,结合授课内容,适时介绍令人难以忘怀的有关背景史料典故以及他们为微生物学发展忘我劳动的献身精神,展示他们不惧失败、百折不挠的拼搏风格,不仅可以渲染、活跃课堂气氛,还会激励学生为微生物学发展作贡献。如:列文虎克勤于观察,首先看到微生物的个体、科赫反复试验找到优良的凝固剂琼脂、巴斯德解决一个又一个的实际应用难题、弗莱明发现青霉素的过程与之对后世产生的深远影响、卡尔梅特和介兰受到农场主启发,足足花了13年的时间,终于成功培育了第230代被驯服的结核杆菌,作为人工疫苗、张仲景遭遇了家族三分之二的人因患疫症而死亡的悲剧,但一生勤求古训,博采众方,写出了不朽的医学名著《伤寒杂病论》等,都给同学们留下深刻的印象,而增添了对《微生物学》课程的喜爱和期待。 4.多样化的教学技巧 如:形象比喻法,微生物学教学内容中,有些要点既抽象又深奥,不易被学生所理解。如能恰到好处地打个比方,能使复杂问题顿时变得简单、形象、生动,非常有利于学生的学习,如用稍加修饰的鸡蛋比作细菌复杂的细胞构造,其要点容易理解,便于记忆。又如,图表演示法,有些教学内容用文字叙述,既嗦,又不易表达清楚,或者就很难进行表达,如果经过加工制成图表,可使繁琐的内容变得简单清晰,一目了然,帮助理解,便于学习,如:四大类微生物菌落形态比较、G+与G-细菌细胞壁结构成分比较等。再如,分门别类法,微生物学名词概念多,容易混淆,不便记忆,如能依据某种相近关系把它们分门别类放在一起,分析比较,寻找异同点,便于理解,如:内毒素、外毒素、类毒素等。 四、实践课程的改革 微生物学是一门实验学科,首先,要引导学生注重实验课,只有通过微生物学实验才能对课堂讲授的知识加深理解,才能培养学生的创新思维及动手能力,要通过“理”“实”结合、集中技能训练等方式增加实践课时的比例。其次,要特别重视培养学生独立、规范的操作技能,加强训练,培养学生的规范操作理念。第三,要注重实用性,以解决实际问题和满足岗位需求为出发点设计实验,为后续的职业技术课程学习与生产实践打下良好基础,满足生物制药生产、建设、管理和服务第一线的技术应用型人才对微生物知识与技能的需要。 几年来,笔者和同事在高职教育生物制药专业微生物课程教学内容、教学方法和实践教学等方面做了有益的探索和实践,取得了较为显著的成绩。然而我们也清醒地认识到,课程建设是一项长期的艰巨任务,需要坚持不懈地努力。微生物学是一门应用广泛、发展迅速、更新周期短的学科,社会的进步使得生物制药高职人才的社会需求不断增大,因此,微生物学课程的教学改革还需要结合社会需求、专业特色、高职教育特点继续深入地开展,今后我们将继续深化改革,大胆探索,不断实践,争取把《微生物学》课程建设成为深受学生欢迎的精品课程。 (作者单位 江苏省泰州农牧科技职业学院) 生物制药专业论文:生物制药专业生物化学的教学方法 【摘 要】生物化学是生命科学的领头学科,也是生物制药专业的一门重要的专业基础课,有大量需要记忆的知识点,内容繁多,理论抽象,代谢反应复杂,学生难以掌握。因此生物化学教学需转变传统的教学方式和方法,重视现代科学技术发展的特点,重视技术教育和素质教育,本着以人为本的教学原则,突出学生在学习过程中的中心地位,本文以激发学生学习的热情和兴趣,降低学习难度,提升教学效果为目标在生物化学教学中进行改革尝试。 【关键词】生物化学 教学方法 教学效果 近年来,生物技术制药产业发展的突飞猛进,使得社会对生物制药技术人才的需求日渐增多。针对这一现象,怎样提高生物制药专业课程的教学效果,成为广大职校教师所关注的问题之一。生物化学是生物制药专业的一门重要的专业基础课,能为相关专业课程如生物制药技术、发酵工程等的学习打下坚实的基础。但因其在生物领域的重要性,而使内容日渐增加,不断涌现新知识,需要记忆和思考的内容逐渐增加,理论抽象,代谢反应复杂,学生难以掌握,使之成为生物制药专业较为难学的课程之一。因此,将这些深奥难懂的理论以及错综复杂的代谢反应转变成浅显易懂、形象具体的知识传授给学生,激发学生学习兴趣,改变学生消极的学习态度,使他们主动学习,从而牢固、系统地掌握生物化学的基本知识及基本技能,成为需要广大生物化学教师不断探索的问题。同时,传统的教育理念和陈旧的教学模式已不适应培养创新型高素质人才的需要。为此,在改进生物化学的教法方面我们进行了大量的实践探索,以学生为主体,不断更新教育理念,优化教学方法和手段,致力于培养学生的自主实践能力和科学创新精神,提升教学效果。 一 多媒体教学 近年来,多媒体技术已被越来越广泛地应用于教学领域,在改革教学方法和教学手段方面,多媒体技术教学已成为各学科教学辅助手段的首选,随着计算机多媒体技术的不断发展,现代教育技术手段的日益进步。加之,近年来我校教学条件的改善,多媒体教学课件越来越多地被应用到生物化学的课堂教学中,为课堂教学呈现丰富的教学方式和多维的教学空间。以图文声像并茂的传播方式把各种文本、图形、图像、动画、视频、音频等信息融为一体,生动、形象、直观、逼真地把教学内容表达出来,极大地增加了课堂教学内容的信息量,克服了传统教学的枯燥与教条,增强了学生主动学习的兴趣,激发了学生的想象力,从而极大地提高了教学效率。可以说,多媒体教育技术在职校生物化学教学中将发挥越来越重要的作用。 生物化学是当代生命科学领域发展最迅速的学科之一,新知识、新理论不断涌现。然而,目前实训技能操作课时在陆续增加,职业院校教学理论授课时数却在不断缩减。难免有“老师赶课时进度、学生赶笔记”的现象,教学效率大打折扣。而多媒体具有广阔的空间,承载着大量的信息,可将搜集的大量资料和教学内容设计成课件,在有限的教学时间内,丰富教学内容,增加必要的信息、扩大知识的密度。学生也可以将课件拷贝到自己的计算机上查阅,节省了记笔记的时间,以利于理解、记忆。还可以利用课后时间,参照课件对所学内容进行归纳整理,梳理重难点,在头脑中形成较系统的知识结构。培养学生自主学习的本领,学生是具有主观能动性的个体,只有在自身有目的、有意识的活动中个体才能得到发展。 二 互动式教学 取得优良教学效果的重要条件是轻松和谐的课堂氛围和民主平等的师生关系。互动式教学是一种平等、民主、开放式的教学方法,能够调动学生思维,激发其学习兴趣,培养其独立思考能力,促进其个性发展。在讲述“如何证明DNA是遗传物质基础”时,通过对经典的噬菌体侵染细菌实验条件后,启发学生通过思考自己设计实验过程来证实DNA是遗传物质。如此既加深了学生对这一经典实验的理解,又培养了学生的独立思考能力。又如在讲授“基因的复制、转录和蛋白质的翻译”时,首先,指导学生查阅相关资料、观看有关基因的相关影像视频;其次,请学生依据查阅和观看的资料阐述对讲授内容的理解及疑惑;然后,教师针对学生正确的理解给予肯定,对理解错误或有偏颇的问题,请学生思考讨论,并亲身参与学生的讨论,抓住重点进行深入细致的分析,最后对所探讨的内容进行理论升华。这样便于学生理解和接受新知识。师生在平等互动的教学过程中充分交流沟通、积极探讨、深入研究、双向输入,极大地调动了教学双方的积极性、主动性,激发了学生的学习热情和兴趣,促进了教学相长,达到了提高教学效果的目的。 三 自学讨论式教学 现代教育理念提倡学生自主学习,而书本及网络是学生获取知识的主要来源,所以培养学生阅读能力和自我获取知识的能力是现代教学中教师的主要职责之一。叶圣陶先生曾说过:“凡为教者必期达到不教,教材中学生能独立看懂的内容可采取自主、合作方式学习,辅以教师指导。”具体教法为,首先,教师给出章节的要求及与内容息息相关的思考题让学生小组带着问题预习,在合作中寻求答案,再组织学生以小组为单位讨论解答相关问题。最后,教师指导学生进行归纳总结。如对于学生比较熟悉的“维生素与辅酶”这一章内容,通过课堂知识竞答发现绝大多数学生对维生素在生命活动中的重要性以及维生素缺乏症等基础知识能熟练掌握,既提高了学生学习的积极性,培养了学生独立思考能力,又能很好地达到教学的预期效果。一般情况下,自学——提问——讨论——总结的教学方式可以极大地激发学生学习的自觉性和主动性,进而培养学生的创造性思维。 四 关注学科最新动态 教学过程中,及时引导学生关注现代生物领域的最新动态及最新成果。如科幻电影《逃出克隆岛》里描述的,提供新鲜健康器官给自体的克隆人,绝对是违反道德伦理的。在介绍“核酸”这一抽象难懂的教学内容时,可以列举若干个转基因植物带来巨大社会效益、经济效益及潜在应用价值的例子,如美国加利福尼亚基因公司利用基因工程技术培育出的一种转基因抗冻番茄,因不会产生会引起自身腐烂的聚半乳糖醛酸酶,故这种西红柿不易腐烂,较长时间保持鲜美的风味。因此可以预言,在未来某个时期,人们可以用基因工程技术,把动物的基因转给植物,如把猪的基因转给红薯,把鸭的基因转移给西红柿,那么可能培育出具有猪肉味的红薯、具有鸭肉味的西红柿等诸多新奇的蔬菜,未来餐桌将是丰富多彩的。这种教学方法的运用,既增加了学生的学习兴趣又拓宽了学生的知识结构,同时也使学生了解了生物化学技术发展的新进展和新成就,并对生物化学技术在经济发展和社会进步领域中所起的重要作用有了逐步认识。 五 理论联系实际教学法 任何一门学科所讲授的理论都是为实践服务的。阐述生命现象的学科——生物化学也不例外,在生物化学教学过程中,特别是职校生物化学教学中,联系相关生活的实例既能帮助学生理解记忆复杂的原理,又可以活跃课堂氛围,提高学生的学习热情,提升教学效果。如在讲到“蛋白质的变性”时,就可以联系生活中他们非常熟悉的鸡蛋煮熟这一蛋白质变性永久凝固的实例,加深对知识的理解和记忆。教师不断学习,及时更新教学方法和教学理念,依据教学目标、教材内容和学生实际选择运用职校生物化学教学的适宜教学方法,尽最大可能地调动学生的学习主动性,让他们进行自主、探究、合作学习,体验学习的乐趣,进而达到提升教学效果的目的。 生物化学教学内容本身枯燥、抽象,难以理解。因此职校生物化学教学实践中,教师应尽可能地寻找课堂讲授与现实生活的连接点。如在讲“超氧离子的危害”时,联系护肤品大宝SOD蜜中含有SOD(超氧化物歧化酶)等一些能预防皮肤衰老的美容护肤品的作用机制。在讲到“脂质”时,联系社会上一些人为了减肥盲目拒绝脂肪的摄入,而对身体产生一系列的危害,因此强调脂肪在人体内有着非常重要的作用,让学生认识到“没有脂肪,就没有人的生命”,使学生站在科学知识与生活实际的交汇点上,形成积极向上的学习态度。 生物制药专业论文:提高生物制药专业本科生创新能力的教学改革方法初探 [摘要] 生物技术制药(生物制药)是一门综合性、前沿性及应用性非常强的学科,随着科学技术的迅猛发展,生物制药已经成为最活跃、发展最快的学科之一。培养高素质的具有创新精神的生物制药人才,对推动我国生物制药产业的发展有着极其重要的意义。本文以拓展生物制药本科生创新思维为目标,从生物制药专业的特点入手,提出了培养学生创新能力的五种方法,并结合实例对方法的具体形式、特点进行了阐述,从而提高生物制药专业本科生的创新能力。 [关键词] 生物制药;创新能力;教学改革;本科生 生物技术制药(生物制药)是指运用微生物学、细胞生物学、药学、医学等理论知识,综合利用基因工程、发酵工程、酶工程、蛋白质工程等技术和方法,从生物体、生物组织、细胞、体液等制造预防、治疗和诊断药物的学科,是一门综合性、前沿性及应用性非常强的学科[1]。随着科学技术的迅猛发展,生物制药已经成为最活跃、发展最快的学科之一,生物制药制品不断推陈出新,广泛应用于保健、医疗等行业,对改善人民的生活水平起到了重要作用。随着制药行业的发展,对生物制药人才的需求也大幅增加,特别是培养高素质的具有创新精神的生物制药人才,对推动我国生物制药产业的发展有着极其重要的意义。以传统理论知识为基础,以前沿创新性教育为支撑,重点培养学生的创新能力,将对培养高素质的生物制药专业人才发挥关键作用。开展生物制药专业的创新性教育应该循序渐进,本文将结合生物制药专业的特点及目前存在的一些问题,对开展创新性教育提出如下几点建议,以提高学生兴趣、获取并且规范化应用专业领域前沿信息的能力,旨在培养具有创新力的生物制药人才。 1 夯实专业基础知识,培养逻辑思维能力 基础理论知识是专业学习的根本,也是快速理解和应用课本外知识的工具[2]。基本理论、概念的课堂教学是学生打好基础的重要途径之一,因此教师应选择教材、备课及上课过程中清晰、准确对基本理论进行讲授,突出重点难点,阐明逻辑关系,结合课堂测验,了解学生掌握知识的程度,使学生能够确切理解知识内涵。如在酶工程制药的学习中,应重点强调酶是一种生物催化剂,可以高效催化各种生物化学反应,具有高效性、专一性、温和性、易变性等特点,这些特点就引出了酶生物转化过程中,涉及其活性定义、活性测定方法、反应特殊性等一系列概念,并结合实例β-葡萄糖醛酸苷酶水解为苷元黄芩素进行讲解,此外课后让学生参与搜集酶催化反应的资料,帮助学生清晰掌握酶催化反应这一小节中所涉及的重点概念。总之,扎实的理论基础是创新性教育的前提,对知识进行深入浅出的讲解,培养学生的逻辑思维能力,对开展相关创新性教育大有裨益。通过选择合适的教材并合理运用多媒体手段可提高学生对基础知识的学习效率,具体如下: 1.1 教材的选择 教材是学生获得知识的主要材料,也是教师进行教学的主要依据。生物制药是一门前沿性非常强的学科,知识更新速度显著加快,也许在大学阶段学的知识或者技术,毕业后可能会发生新的甚至根本性的变化。因此,一本优秀的教材不仅应侧重于基本理论、基本知识及技能的描述,还应突出“新”知识及发展方向。例如酶的概念随着20世纪90年代核酶的发现已不再是过去“酶就是蛋白质”的概念,抗体概念的出现,赋予抗体和酶以新的内容。随着1996年完成的第一个古生菌(Archaea)全基因组序列和rRNA序列比较测定的完全吻合,整个生命界已不是原来的二界,而是三界,即真细菌、古生菌和真核生物。随着学科的发展应添加新的内容,而去除陈旧的内容[3]。然而面对繁杂的生物制药的学习内容及有限的学时,选择内容精炼、重点突出的教材具有重要意义。本教研室选用吴梧桐主编的《生物技术药物学》及《生物制药工艺学》两本教材,这两本教材是国家“十一五”规划教材,教材与时俱进,能反映国内外生物制药工业的最新进展,基本上与国际同类教材接轨。教材强调了各类生物技术药物的来源、组成、结构、性状、临床用途与用法等方面的基本理论和基本知识,也介绍了生物技术药物学发展的新动向。生物制药专业的学生掌握核心基础知识的同时,也对学科的发展趋势有了延伸了解,使初学者对生物制药有了初步地了解。 1.2 “启发式”多媒体教学 多媒体教学即多媒体组合教学,在以班级授课形式的课堂教学中,结合教学目标与教学对象的特点,适当的引进现代多媒体设备(计算机、投影仪、音响设备等),通过借助预先制作的多媒体教学课件展开教学活动过程[4]。多媒体教学整合了多种现代化教育手段,信息量大,并且大大提高了课堂教学效率。但由于多媒体教学上课更容易产生“满堂灌”、“一言堂”的单向教学,信息量大容易造成学生对所讲知识不能充分理解,思维跟不上,课后一片茫然。所以如何提高多媒体教学的效率也是对教师能力的一种挑战。在上课前,教师应根据讲授内容收集相关素材,循序渐进、动静结合、主次分明、脉络清晰地将基本内容、实例等制作在课件中,为“启发式”课堂教学做准备。在课堂教学中,教师应把握好“度”,根据课程进度和实际需要,结合板书与多媒体教学,在课件页面转换时必须为学生预留足够的思考与消化时间,可以分层次、实例加讨论的方式来调整讲课节奏,启发学生进行思考,有助于拓展学生思路,更好地理解、记忆教学内容。例如在制药工艺学中电泳分离技术时,可以按照表1的方式进行备课及讲解,这样符合教学规律、效果也很好。 2 开展针对性文献学习,开阔学生视野 学术论文是深入了解本学科前沿领域的一扇窗,也是培养学生学习兴趣的重要途径[3]。在夯实理论基础的基础上,针对性地开展本领域文献学习,特别是高水平学术论文的学习,对开阔学生视野非常重要,特别对于高年级学生的毕业论文大有裨益。理论授课的一大优势是知识点集中,缺点是学生接受知识被动,学生容易失去兴趣,而文献学习是对理论授课的有机补充,指导学生深入理解知识点的内涵,不同的学生对不同的内容产生兴趣,这样更利于因人而异的个性化教学的开展,提高学生学习知识的主动性。有针对性地开展文献学习,是提高学生文献阅读能力的有效途径。在授课时,教师可以引经据典,也可以结合自身科研经历为学生多呈现一些实例,并为学生留下一些拓展空间,引导学生查阅文献。例如,在讲发酵工程制药时,笔者联系自身科研经历,进行了发酵制备α-糖苷酶抑制剂实例的讲解,并提出问题“如何建立α-糖苷酶抑制剂高通量筛选模型”、“不同的α-糖苷酶抑制剂是否存在结构-活性关系”等问题,引导学生通过CNKI、pubmed、Elesiver、Springlink等数据库查阅文献,学生对α-糖苷酶抑制剂的筛选、蛋白-抑制剂模型及菌种培养等表现出了广泛兴趣,进一步加深了对α-糖苷酶及发酵制备α-糖苷酶抑制剂的理解,同时也拓展了学生的创新思维,取得了很好的反馈效果。同时,可从文献查找、阅读及记录三方面来提高生物制药本科生的文献阅读能力。 2.1 文献查找 纸质版文献、电子期刊、互联网是学生获取文献的三大主要途径。纸质版的文献检索方法简单,借阅方便,适合长时间阅读,纸质文献有一定的准确性和可读性,但是纸质文献更新不及时。通过互联网搜索引擎“百度”、“谷歌”等也可以获取专业文献,但是某些文献受期刊授权的影响,难以获取全文。随着网络的发展,学校购买了期刊丰富的电子期刊数据库,电子期刊具有省时、快捷、种类齐全,易于保存,及时更新等优点,已经成为不可或缺的获取专业知识的途径。在“pubmed”、“Elsevier”、“CNKI”、“CA”等专业数据库中,输入检索条件可以获得专业文献。 2.2 文献阅读 学生进行文献阅读时应分层次进行。首先,应对本领域内或研究方向有代表性的较新的中英文文献综述进行反复认真的阅读,掌握专业术语、基本理论与观点、学术动态与前沿等;然后阅读相关研究性论文,特别是文章摘要,通过摘要可对论文的主要研究结果基本了解,对感兴趣的内容进行重点阅读;阅读本研究领域的权威期刊文献,即影响力较高、引用次数较多的文献,这类文献往往是研究的新发现,有利于学生了解专业领域前沿动态。通过大量阅读文献,积累多了,会由量变发展为质变,比较研究方法的优劣,会对今后开展研究工作大有帮助。此外,在文献积累的基础上,批判地评价文献,取其精华去其糟粕,懂得提炼思想,学习别人的观点,与自己的实验结合,找到技术突破口。 2.3 文献阅读记录 看文献时应养成做笔记的习惯,如对文章的前言(研究进展)、实验方法及研究结果进行批注。对于电子版文献,可充分利用相应的软件标记功能,如在Adobe Acrobat Reader中设置标签、作批注等。对文献上重点、难点特别是感兴趣的地方及时做好记录,总结文献基本内容及主题。 3 进行多层次讨论,培养学生交流能力 生物制药是一门创新性非常强的学科,广泛开展学术讨论,有利于巩固、加深和综合运用课程内容,并且开拓思路[4]。英国科学家贝弗里奇指出:“学术讨论常有助于创造性的思维活动。”讨论最大的作用就在于激励学生在思想交流中深入思考。本科生往往不重视学术报告,更无从谈起对某一问题的讨论,这也是教学中的一大弊病。如何开展学术讨论,是教学中较难实现的环节。如果盲目性开展,学生理解能力达不到,导致形式化,并且也不易使学生产生兴趣。针对本科生的学术讨论应该循序渐进、有针对性、持续性、层次性,培养学生对问题的理解力,讨论问题时,必须集中精力,讲自己的基本思路和观点,而不能含含糊糊,似是而非。教师在讨论式教学中要引导学生开展讨论,如对“细胞培养及免疫荧光技术”的讲授时,由实验操作视频入手导入课题,结合文献学习,激发学生的求知欲,学生总结出细胞培养及免疫染色的基本方法,并概括了细胞冻存和复苏的基本操作要领为“慢冻快融” 、免疫荧光染色时用的抗体标记及量子点标记等方法,使学生充分理解了这一重要技术在生物制药中的作用,有利于培养学生深入、独立研究课题的兴趣和方法,提高学生的创新力。 4 开展创新性实验,培养科学素养 生物制药是一门实验性非常强的学科,调动学生的积极性,开展创新性实验,并且使学生自觉地参与到实验中,提高动手能力及分析问题能力,是培养学生的创新思维的重要途径[5-6]。创新性实验与常规课程实验不同,应综合多学科内容,并结合教师的科研项目,使学生接受比较系统的科研训练,学会撰写科研报告和有关论证报告,初步掌握科学的思维方式和研究方法。笔者结合“α-糖苷酶抑制剂的构效关系研究”科研课题,确立了3个适合本科生进行的实验子课题:“α-糖苷酶抑制剂的高通量筛选”、“产α-糖苷酶抑制剂菌株筛选、酶的分离纯化及酶学性质”、“α-糖苷酶抑制剂的分离纯化”,以这3个课题为中心,本科学生进行了较为系统的研究,筛选到了一株产α-糖苷酶抑制剂的菌株,并对酶进行了分离纯化。学生在子课题的完成过程中,不仅提高了动手能力,将理论与实验结合起来,同时培养了其分析问题、解决问题的能力,学会从科学的角度分析实验结果,提出自己的想法,学生的创造力得到了质的飞跃。 5 规范论文写作,培养严谨的科学态度 严谨的科学态度是实验性科学须具备的基本素养,也是培养创新性高素质生物制药人才的关键[7]。养成规范性的论文写作习惯,是培养学生科学态度的重要方法。在大三、大四阶段,课程学习相对减少,学生开始进入实验室进行课题研究,完成毕业论文。学生需要进行文献调研、实验准备、实验操作及对实验结果进行分析,以论文的形式表现其整个实验过程。笔者发现,学生重视做实验及实验结果,而轻视实验结果讨论,忽视论文写作的规范表达。小到字母及单位的统一表示,大到逻辑关系的表述,而这往往体现学生的综合素质。实验过程中,教师应注意培养学生的实验记录,使学生养成规范性表述的习惯,在书写论文时,应强调逻辑表达、学术词汇的书写、图表制作等细节,反复修改,使学生意识到规范性书写的重要性,也帮助学生养成严谨的科学态度,特别是本科生毕业论文,应注意以下几个方面: 5.1 论文选题 论文选题,就是在研究材料的基础上,提出问题,确定学术论文的研究对象和目标,选择并确定课题。找到一个合适的论题是写好课程论文的关键,为了培养学生的创新精神,教师往往不指定论文题目。适合生物制药专业本科生的选题应符合:创新性强,选题简单,可操作性强,即“小题大做”。选题不要太大,问题集中,难易要适度,同时具有很强的操作性,尽量做得全面,深入。通过选题以及之后的文献综述帮助学生了解到课题的意义,能够使学生产生兴趣,为以后的科研打好基础,有利于培养学生的创新能力。 5.2 实验态度 生物制药是一门实验学科,学生应树立端正、严谨的实验态度。学生在文献调研、选题立项之后开始进行实验设计、方案和方法的建立,指导教师根据具体条件对设计方案进行修改和补充,保证实验的顺利进行。课题进行过程中,指导教师应帮助学生培养客观、认真的态度,进行详实、准确的实验记录,能够反映实验过程,寻找方法去解决困难。在课题完成中,应强调以学生为中心,鼓励学生自主完成实验,独立解决问题,培养学生的科学创新能力。 5.3 论文写作 论文是课题完成的体现形式,通过完成毕业论文能够明显提高论文写作的能力。学生应仔细阅读学校毕业论文写作的格式要求,分析论文的结构,教师指导学生对摘要(中英文)、引言、材料和方法、结果、讨论及参考文献的写作,帮助学生用科技语言完成毕业论文,使学生养成严谨的科学态度。 总之,生物制药是一门综合性、前沿性非常强的学科,培养高素质的具有创新精神的生物制药人才,对推动我国生物制药产业的发展有着极其重要的意义。通过以上教学方法的尝试,可在理论知识传授的基础上,侧重培养学生逻辑思维能力,开拓学生视野,提高学生交流能力,拓展创新思维,培养严谨的科学态度,对综合提高学生的创新能力,具有十分重要的现实意义。 生物制药专业论文:生物制药专业医学微生物学课程教学的探索与实践 (东北农业大学生命科学学院,哈尔滨150030) 摘要:医学微生物学是生物制药专业的基础课程。结合作者的自身教学实践,阐述了作为生物制药专业的医学微生物学的教学应该有其专业个性化的特点。在教学重点上应强调基本应用型知识的掌握;教学的过程中应重视药学知识的实践;在实验课程上着重培养学生的基本实验技能和规范性的实验操作技术;在课程知识之外还应结合当前的医学实践,激发学生的学习兴趣,提高教学质量,进而取得较好的教学效果。 关键词:课程教学;探索;实践 引言 生物制药专业作为药学院或综合性大学的新兴专业, 正随着生物技术的发展而成为培养具备生物学、药学基础理论的生物制药专门人才的急需专业。医学微生物学作为本校生物制药专业的必修基础课程,要为后续的生物制药工艺学等相关课程打下良好的基础, 同时要能够使同学们掌握医学微生物学的基础知识以及为学生们今后走向药学事业创造契机。但由于课程内容较多、基础理论性与实践性都较强,学生普遍反映学习难度大,不易掌握。因此,笔者对医学微生物学课程的教学内容、教学方法和教学手段进行了探讨和实践,为生物制药学科的建设提供参考。 一、结合专业特点,精心选择教材,精炼教学内容 目前国内出版社的《医学微生物学》教材版本较多,大多为医学出版社出版,与临床医学的结合性较强。为选择适合药学专业的微生物学教材,笔者从众多的教材版本中选定了高教出版社出版的黄汉菊主编的《医学微生物学》,发现该教材的基础部分能够满足教学需要。再根据所安排的课时对医学微生物学的各论部分内容进行精简和综合,在教学时发现既要注重“三基”知识的讲授,还要据医学模式转变、疾病谱的变化,增加公认的新知识、新技术的介绍,充分体现医学微生物学与药学的联系。 (一)丰富理论教学内容 理论教学内容应有一定的稳定性,但也不应一成不变,应随微物科学技术的发展而做出相应补充与完善。目前,各国都在致力于开发出抗微生物医药新型技术以及先进的生产工艺,需要学生及时掌握这些内容。同时,医学微生物学作为一门基础学科,其教学内容要突出自己的特色。为此,在教学内容上做以下调整。 1.优化教学内容结构。课程的教学内容按分章节的形式介绍各类微生物的基本生物学特性,在每一章节中,着重介绍微生物种属的基础知识,尤其微生物的抗原特性、微生物学诊断以及免疫防治等,针对微生物的诊断和防治技术进行系统的阐述。这种结构利于学生掌握知识的共性,利于学生理解和灵活应用。同时,还须做好本课程与其他相关课程教学内容的联系,以利于学生进一步探索医学微生物学的应用。 2. 突出教学重点。由于医学微生物学课程具有实用性强的特点,课程的教学内容就应紧密结合医学致病微生物的各个领域。例如,在讲授流感病毒的基础知识时,应着重掌握病毒粒子的结构,基因组的组成、编码蛋白的种类及其功能,其主要抗原的类型,抗原容易发生变异的机制及在病毒防治中遇到的关键问题。 3.教学内容要体现新颖性 作为生物技术发展最快的领域,医学微生物学中尤其与人类健康关系密切的一些高发病原的新的科学进展时时在更新。在教学中,要随时查阅最新的科研动态,更新相关领域的科学知识,把与本专业领域相关的科学知识作为新的教学内容充实于给学生的讲授环节,以保持教学内容的先进性。如把最新的抗HIV药物充实到反转录病毒的教学内容,拓宽了学生的视野,增加了学生对学习新知识的兴趣。 (二)强化实践教学环节 实验、实习等实践教学环节,对于全面提高人才培养有着重要作用,所以加强医学微生物学这门课的实践教学环节尤为重要。除讲清基本理论外,对医学微生物学实验基本操作技术要领的严格掌握是本课程实验教学的重要环节,以配合理论教学,提高教学效果。 1.加强综合性实验教学。实验教学内容除一些验证性实验外,增加综合性实验,使学生增强主动分析问题的能力。在教学中针对细菌学实验开设细菌的分离培养及鉴定综合性实验,使学生在混合菌种中分离克隆出纯的菌种,并鉴定到属,使学生的实验具有连贯性,有利于培养其综合实验技能。 2.增加设计性实验。设计性试验给学生开放了更感兴趣的领域。进行微生物的分离并鉴定,使学生的认识从感性领域到认识到微生物的无处不在,加深其对微生物的认识,并对致病微生物和非致病微生物有更明确的认识,达到培养学生的学习兴趣、实现最佳教学效果的目的,提高了学生的综合素质。 二、重视教学方法和教学手段,调动学生的学习兴趣,提高教学质量 在教学实践中,我们重视教学方法研究,在系统传授知识的同时,引入学生感兴趣的与实践相关的医学微生物学知识,有目的地加强对学生思维能力、分析能力、自学能力的培养。 (一)充分备课是搞好课堂教学的重要环节 课堂教学是传授知识的主要途径,要搞好课堂教学,必须重视备课环节。备课时要熟悉、掌握教学内容,明确各章节的目的、要求,确定重点;再根据学生的实际水平及课程特点,确定难点。这是在备课时的首要明确的内容。要用自己的语言精心组织教学内容,使之层次分明、条理清楚、重点突出[1];考虑清楚采用的教学方式或方法、提出什么样的思考问题及进一步学习的自学参考题纲。备课时对相关问题作充分地考虑和安排,教学中才能顺利完成教学任务,才能调动学生的学习兴趣,充分发挥学生的主体作用。 (二)采用现代化的教学手段,提高授课效果 在有限的时间内,要尽可能让学生学习更多的知识,就需要运用现代化的教学手段。现代的医学微生物学随着分子生物学技术的发展,对众多病原微生物的分离、诊断技术均研究的较为清晰。将这些已有的科研成果以图片或动画的形式呈现在学生面前,再配以相应的解释,会得到事半功倍的效果。传统教学中只是让学生翻看书本,而书本上没有的图表不得不画草图,因此,教学节奏无法掌握,教学效果不理想。为了使教学生动、直观、形象,我们除了组织教学参观外,还采用多媒体教学。通过多媒体教学,可以直观地展现畜产品副产品的形状、生产设备以及作用原理图,更利于学生理解抽象的课程内容,这样,学生们兴趣非常浓厚,上课效果非常好。 (三)采取PBL教学法,调动学生的学习兴趣 知识能否牢固掌握,在很大程度上和学生的学习兴趣密切相关。在学习上我们常说“主动产生效率,态度决定一切。”也即要想让学生主动去学习,有正确的学习态度,使学生对所学的知识产生浓厚的兴趣应是非常必要的。作为教师,不但要准备好教学需要的内容,而且想办法激发学生的兴趣。而激发学生的学习兴趣,这在教学的第一节课尤为重要。在课程的绪言中,要给学生引出问题:人为什么会生病,生病可能与什么有关?进而给出致病因素与医学(病原)微生物的密切关系,进一步的指出作为生物制药专业的研究方向可能之一就是要针对某些具体的病原微生物,研究其有效的生物技术药剂。通过这些实例的讲解,学生们会明白医学微生物学中要学的内容与生活和生物技术制药生产密切相关,是一门实践性与实用性很强的课程,并非枯燥的理论。 采取PBL(problem based learning)教学法[2],即以问题为中心的教学模式。这种方法不仅给学生提供了展示教学新理念的机会,同时也对指导教师提出了挑战。在讲授过程中,不时地提出问题,这些问题可以是已学过的知识,也可以是即将讲到的新问题,这些问题的难度不应很大,学生只须短暂思考就可以回答。通过提问,吸引学生的注意力,使学生的思维跟得上教师的讲课节奏,帮助学生去思考的问题。基于以学生为中心这一基本原则,在教学过程中有关课程的基本理论知识由教师进行详细讲解,以求使学生完全理解并记忆。选择一些常见病原微生物部分则进行PBL教学,要求结合疫病的最新研究成果,培养学生获取知识的能力。PBL教学的方法是:课前由教师将讨论的内容以问题的形式提出,布置给同学。问题有较强的针对性,通常是要求同学必须掌握的内容。教师同时提出解决问题的思路。学生们利用各种信息资源,如通过图书馆、网络、请教专家等途径,获得相应的信息,经归纳、整理,并做出讨论预案,再返回到课堂大家在一起进行讨论。在PBL教学过程中,教师主要起把握方向、布置任务、组织讨论和进行总结的作用[3]。课堂上学生充分进行讨论、辩论,让学生的主观能动性得以充分发挥,从而有效地培养学生的表达能力、辩论能力、主动学习能力、利用信息资源能力和逻辑思维能力。 随着生命科学的飞速发展,人类诊治疾病的能力不断增强。作为医学微生物学教学工作者要跟上时代的步伐,在教学实践过程中,面对新问题的出现,及时调整教学思路及方法,更新教学理念,不断学习,不断探索,争取做到最大程度地发挥教学功能。我们还会继续探索新的教学内容和教学方法,完善现代化教学手段,随着教学改革的不断深入,为培养出新世纪优秀的生物制药专业人才而努力。 生物制药专业论文:中医药院校生物制药专业实验教学之思考 [摘要] 针对中医药院校中药与生物制药技术专业实验教学存在的相对普遍的问题,我们认为,首先要强化中药学与生物技术基础技能的训练;同时注重综合实验设计与研究创新的能力培养;注重加强实验室配套仪器设备建设;注重实行实验室开放机制;注重开展虚拟实验教学;注重加强对学生进行中药与生物技术结合研究的训练与培养。我们的最终目的是要培养适应我国中药与生物制药技术发展的“研究型”、“创新型”、“应用型”的人才。 [关键词] 中药与生物技术;基本技能;综合创新与应用能力;实验室开放;虚拟实验室;仪器建设 我国生物制药业虽然起步较晚,经过20多年的发展,以基因药物为核心的研制、开发和产业化已具备一定规模,尤其是进入二十一世纪,我国的生物医药产业更加迅速发展。同样,我国传统中医中药事业也进入快速发展的轨道。伴随生物医药和中药事业的发展,中医药生物技术人才尤其是相关的研发人才的短缺,因此近年来全国部分中医院校的中药学专业相继开设了生物制药学专业,我们学校的生物制药学专业在本世纪之初设立,为社会培养与输送了数届生物制药毕业生,应该说社会反馈总体还不错。但还是存在一定问题,即无论从学生的中药学基本实验技能,还是他们的生物制药学基本技能,无论动手能力,还是科研设计与研发创新能力等,与老牌综合性院校相比较,我们还存在一定的差距。面对现今对综合素质高、研发创新能力强的人才大量需求之时代,我们必须要转变教育模式,包括变革实验教学模式。高等教育就是要把注重培养学生的实践能力、创新精神做为根本指导思想之一。我们务必有清醒认识,从我们教学实验的教育思路、自我特色、重视程度等等方面认真研究查找问题,深化实验教学改革,提高实验教学质量,探索新形势下实验教学的新理念、新体系、新模式,我们的最终目标就是从根本上改变我们存在的问题,培养出过硬的技能优秀的具有中药与生物制药综合能力的复合型、应用型的人才。以下是我们的一些设想与建议: 1、加强实验基本技能的学习与训练 实验教学是高等教学工作的重要组成部分之一,是培养学生实验基本技能、创新意识、创新能力的切入点,也是由理论过渡到生产实践的桥梁。要重视生物制药专业学生在中药学诸如基础、专业化学、分析、药理学、制剂等的基础实验技能的锻炼,即基本的提取、分析、配制、仪器使用等等。同时我们务必要加强生物技术基本技能,比如微生物学、基因工程等等方面的基础训练,一直以来,我发现我们的一部分学生直到实习阶段、甚至毕业前,连最基本的试剂配制、生物学无菌操作技术及意识都过不了关,更不要说其它。这些务必要引起我们的高度重视。改革试验培养方案,严格实验考核,创造一切条件,开展对学生进行相关的教育,让学生从思想深处明白实验的重要性,要让学生们明白为什么要高度重视实验课,为何要重视实验技能训练,改变他们消极被动的学习,激发他们的积极主动性,治学上严格要求,训练学生的基本技能,包括规范性以及熟练度等等,这些是保障试验教学成功的基本。实验教师要在实验课上反复强调、严格把关,细心指导,同时又要鼓励学生们大胆动手,课后,要认真检查学生们的实验报告以及他们对试验中问题的分析解决能力。要在平时建立基本技能训练与综合能力训练、基础实验教学与科学研究、课内与课外、个性培养与共性培养相结合的实验教学模式,通过这一系列手段,可以在促进学生综合研究能力的培养时,不断锻炼与强化他们的基本实验技能。 2、改变传统实验教学思维,重视培养学生自主动手能力、综合设计能力、重点是勇于研究与创新的能力;变革传统的实验教学考核模式 2.1 在人才竞争日益激烈的今天,蓬勃发展的中药与生物药产业市场迫切需求的是来之即可担当的,具有很强动手能力,具备综合创新能力的研究应用型人才。面对这种需求,如果我们仍是在传统的教育模式下,那么我们我们培养的只能是死读书的人才,而不是当今我国急需要的中药与生物医药研究与创新人才。我们必须大胆改革、实践、创新,要探索实施研究式、启发式试验教学。这实际上对我们教师提出了更高的要求。首先要求我们要有一支具有更高水平的实验教师队伍,实验教师不仅自己要擅长创新研究,还要擅长在实验教学中激发学生们的创造欲望,充分调动学生的主动性、积极性,培养学生的科学精神和研究技能。我们的教师应采取有助于研究性教学的方法,因材施教地组织培养,加大对学生创新的指导和支持,努力实现学生知识、能力和素质协调发展。大力推进研究性教学,努力培养高质量的创新人才。因此,我们要高度重视实验,培养学生的基本实验技能、综合实验技能和创新能力,改变我院以验证性实验为主的传统实验教学模式,除开设基本实验内容外,更加注重增设提高型综合实验、设计实验、应用性实验和研究创新实验的实验项目。目前高校培养人才的模式已开始在发生变化,正从“知识型”向“知识能力型”、从“应试型”向“素质型”转变。我们要形成“以学生为主体,教师为主导”的实验教学模式,改变灌输式实验教学,多些启发式教学,增设与加强学生综合性与设计性实验的训练。培养动手、动脑、设计能力与创新精神。注重发挥学生的主体作用,启迪他们的科学思维和创新意识,运用所学知识解决实验中遇到的问题。拿我们学院的生物制药来说,我们务必要改变传统的实验教学方法,创造更好的条件与空间,更好的激发学生的主动性与探究欲望,锻炼他们的综合实验能力与创新能力。许多研究成果都表明,变革传统实验教学方法,培养学生自主动手能力、综合设计能力、创新的思维与能力一定可以培养出大量优秀合格的创新人才。 2.2 我们的生物制药专业,在试验技能考核这方面,虽然平时也有实验课堂检查、实验报告、学期考核、实习考核、毕业考核等,但从根本上重视还是不够,一些还流于形式,结果学生多是应付了事,学生的基本技能、综合能力的培养得不到太大改观,达不到我们想要的结果。我们必须大力改革实验考核评价制度,对学生进行多元考核以及全过程考核,可以大大促进学生实验课学习参与的积极性。在平时成绩中应考虑实验的预习、技能操作、实验态度、实验报告等,特别是要考察在开放实验和科研创新实验中发现问题、提出问题和解决问题的能力,以及团队合作精神和科学素养等因素来综合评定学生成绩,改变过去只看实验课出席率和实验报告的评分标准。随着我们的教育理念中自主创新能力逐渐被广泛重视和挖掘,我们在评价考核体系中应逐步增加自主性指标内容的比重。在实验教学的考核中应注重启发学生创新思维和培养学生创新能力,要特别重视与评价学生的自主创见和研究与创新能力。我们认为科学化、创新化、使命化、公平化、规范化实验教学考核体系的应用,可以显著促进了实验教学水平的提高,有利于学生综合素质和创新能力的培养。 3、建立教学实验室开放机制,重视实验室教学仪器设备的配套与建设 3.1 我们实验教学过程中,经常碰到一些学生提出想利用课余时间多做实验的要求,要满足与鼓励他们探索与研究的积极性,我们就有必要实行开放实验室机制,使同学们能随时带着兴趣和问题去投入实验。这种机制同时也为实验教学改革后的设计性、研究性实验提供了弹性的发展空间,从而使实验教学改革的求真务实落到实处,有效地保证了设计性、研究性实验课的教学质量。实验室的开放也为学生与各门实验课教师之间提供了更多相互交流的空间,可以说,开放实验室是高等院校培养高层次应用型人才的一个重要手段。改革后,我们的实验室是全天开放的,针对某个实验研究内容,学生自己社设计实验、准备实验、自己做实验,这样学生动手、动脑机会多,有利于培养学生独立分析解决问题的能力和操作技能。实践中,可以组成几人学习兴趣合作小组,进入开放实验室,为了一个研究方向或问题大家共同动手动脑。这种开放实验室的机制要力求做到以学生为主体,教师为主导,规范化、灵活化管理(比如通过建立一种网上预约系统,学生可以网上预约),鼓励我们的学生课余积极进入,培养一种自主的积极活跃的研究氛围,学院可以给予一定的经费支持或某种激励措施,同时协调好教师给予学生技术上的适当指导,让他们自主的动手、分析、设计与研究,一定会对我们的学生在综合实验与研究能力方面产生不可估量的积极作用,真正实现学生在实验教学中的主体地位。 3.2 实验教学设备及各种仪器是实验教学内容改革的重要载体之一,要适应现代培养人才的需求,在提高实验教学的质量、增加软件投入的同时,必须加大经费投入,持续不断地改善我们中药学生物制药教学实验室的仪器设备等硬件条件,这是更好地提高我们的实验教学水平、适应现代实验教学质量需求的根本保证。 4、重视运用现代信息技术,开展网络虚拟实验教学 伴随信息技术的发展,虚拟实验技术作为一门新兴实验技术越来越受重视。它可以通过仿真模拟实验过程,采取交互式教学方法实现实验过程的教学。虚拟实验作为传统实验的一个必要的有益补充,既能节约大量的教育经费,弥补我们由于试验场地不足、时间安排不足、仪器不足,减少器材、试验动物、耗材的投入,使实验在时间和空间上得到有效的延伸。虚拟实验网络最大优点是可以共享资源,学生通过它也可以不断了解国内外中药与生物制药技术的应用与发展。便于教师与学生、学生与学生之间可以平等地通过“协商”进行互动学习;便于学生锻炼自学能力;学生们可以远程学习、预习、试验、数据分析、提交实验报告、试验资源的下载等等。这种实验教学工程可以成为创设学习环境与手段,学生主动探索与求知的过程,实验教学方法灵活。网上虚拟实验教学作为一种新兴的辅助实验教学手段的新教学模式,创造一种先进、灵活的手段与氛围,可以激发与提高学生的学习兴趣和积极性,对我们的实验教学效果将产生非常好的积极带动作用。拿我们的实验室来说,一直也存在着经费不足、仪器老化、仪器数量不足、试验时间受限等条件制约,如果能逐步采用以上虚拟实验教学手段作为中药生物制药实验室教学的有力补充,相信对于提高我们生物制药专业实验教学质量,对我们研究型人才的培养会起到积极促进作用。 5、高度重视在学生实验中开展中药与生物技术结合的应用研究的路线、方法与技能训练。利用各种途径定期进行相关的社会实践学习与应用 中药生物制药技术是一门新的学科。与其他一些基础学科不同,中药生物技术培养学生的创新能力必须从实践教学人手,在实践中着重培养学生综合运用所学知识分析问题、解决实际问题的能力。要培养学生掌握现代生物工程和技术方法在中药学中的应用技术,培养学生把所学知识灵活应用到生产实践中的方法。把生物技术应用于中药现代化研究与产业化开发这也是我们的中药发展方向之一与特色。我们应该高度重视,改革与制定出科学可行的新的培养计划方案,让我们的学生明白自己的学科方向,将来能做什么,该如何去做。对于我们中药学专业培养的生物制药专业的学生,我们不仅要求他们具有扎实全面的生物学理论与实验技能知识以及生物制药学方面的理论与实践能力,还要让他们掌握如何把所学的生物制药学知识、技能与中药学传统研究技术有机结合,拓宽中药研究思路。中药生物制药技术实验具有应用性、广泛性和综合性的显著特点。学生也通过一系列具有设计性的、系统性的、完整的实验可以全面了解某一中药生物技术产品或某一综合技术方法的特点与关键环节,可以逐渐加强学生对中药生物技术原理与技术的全面、深刻理解。 我们要充分利用各方面优势资源来培养高层次应用型中药与生物人才。诸如多增设一些与专业前沿密切相关的社会实践课,建立一些相关的中药与生物教学基地,安排学生定期参观与学习相关的科研院所,现代化工厂基地等,使学生们不断从实践中得到学习、影响与锻炼。引导他们在校期间多进行中药生物技术的兴趣小组、生产见习、相关网络学习、科学研究等等,加强实验与科研训练,开阔学科视野,拓宽思维空间;尽可能增加应用性、设计性实验,提高学生科研水平。此外,利用我们的高校研究优势,可以把我们的系列产学研平台与学生的实践训练相结合,给学生不断提供科研和生产实践的机会,可以切实地提高学生的综合设计与研究能力,显著地提高他们的执业素质,造就大批实用性人才,促进科研创新,有利于促进我国的中药技术与生物制药技术的强劲、健康与蓬勃发展。 6、结束语 总之,我们要实行“基础性实验-综合性实验-研究式实验”的实验教育体系。建立以学生为主体、教师为主导,以教学实验室、科研实验室、医药企业、开放(自主)实验、虚拟与仿真实验等手段为教学模式,大力培养我们学生的基本实验技能、综合实验设计、创新意识、创新能力和科研素养。最终目的是适应时代的需求,在培养学生扎实的基本技能、综合实验能力、设计与创新能力的基础上,加大中药与生物制药技术的“研究型人才”与“应用型人才”的培养,促进我国中药事业以及中药生物制药技术事业健康、蓬勃发展。 生物制药专业论文:高职生物制药专业产学研结合教学模式研究 摘 要:分析高职院校生物制药专业产学研教学模式的内涵,总结目前本专业产学研结合教学模式的具体途径,并提出实现此种教学模式急需解决的主要问题。 关键词:产学研结合;生物制药;工作岗位为导向 生物制药技术是采用现代生物技术,利用生物体作为生物反应器,按照人们的要求来生产所需的医药产品的一门高新技术。高职生物制药专业主要培养从事生物药物研制、生产和工艺设计以及药品市场管理的高级工程技术人才。 一、高职生物制药专业产学研结合教学模式内涵:高职生物制药专业产学研结合教学模式是指充分利用学校与生物制药企业、科研单位等多种不同教学环境和教学资源以及在人才培养方面的各自优势,把以课堂传授知识为主的学校教育与直接获取实际经验、实践能力为主的生产、科研实践有机结合的教育模式。“产”:指与生物制药相关的企业、工厂,即为能够进行生产或生产性实习与科技转化实验性生产以及能够使科技成果物化的生物制药产业。“产”不但可以增强学生的技能,而且还可以带来可观的经济效益,为弥补生物制药专业教学经费不足、改善办学条件、提高教师待遇、购置先进的实验仪器设备等起到积极作用。“学”:指在高职院校发生的教学活动,即教师与学生为学生掌握生物制药相关知识与技能所进行的一切活动。“学”在产学研中属于基础和中心地位。“研”:指从事生物制药科学研究科研院所。为针对当前生物制药技术与生物制药产业发展要求的研究,让学生参与整个研究实施过程,培养学生独立思考和创新能力,并着眼于地方经济发展所进行的科学研究工作。“研”对高职学校的教育有促进作用。 二、高职生物制药专业产学研结合教学模式培养途径:国外各个发达国家都有与自己国情相适应的高技能应用人才培养模式,如德国最成功的“双元制”培养模式。我国目前较为成功的产学研结合模式有“2+1”、“定单式”、“工学结合”、“双定生”等。不同的职业可选择不同的合作教育模式以实现培养人才的目标。我国高职生物制药专业是改革开放以后,为了迎合经济发展和技术进步需要而设立的,其产学研人才培养途径主要有“2+1”、“工学结合”两种方式。(一)“2+1”模式。本模式以生物制药技术相关职业岗位的需求主导专业教学内容的组织。通过对职业岗位的具体分析,明确各个岗位必备的知识、能力、素质要求,然后确定实现这些培养目标的具体教学内容。按照“必需够用管用”的原则,整合课程体系,确定核心教学与训练项目。此种模式学生在校学习时间为两年,第三年学生有选择性的到企业或者相关单位进行顶岗实习。(二)工学结合的培养模式。此模式是将学习与工作结合在一起,主体是学生。以职业为导向,充分利用不同资源,把以课堂教学为主的学校教育和直接获取实际经验的校外工作有机结合。在这一过程中,学生专业的理论、实训学时分配大体上各占50%,在校内以受教育者的身份,参与各种以理论知识为主的学习活动,在校外以“职业人”的身份参加与所学专业相关联的实际工作。这种模式既提高学生的综合素质和就业竞争能力,又提高学校教育对社会需求的适应能力。各个学校“工学结合”的具体做法有所不同,浙江经贸职业技术学院学校采“1.5+0.5+0.5+0.5”学制,即入学后一年半在校学习,半年在企业或校内共建基地顶岗实习,再回到学校学习半年,最后到企业进行综合职业能力的顶岗实习。有的学校则采取每年分为学习和工作两个学期方式,学生一半时间在学校,一半时间在企业进行实训。 三、实现高职生物制药专业产学研结合教学模式需解决的问题:(一)政府应大力支持,出台相应的政策来激励产学研结合教学模式的发展。高职产学研合作教育虽受到了重视,但政府并没有出台具体政策来推动高职与企业联手教育。目前,高职产学研合作主要是由高职院校积极推动,企业往往采取观望态度,热情不高。而生物制药类企业在技术难题的解决方面更信赖更高层次的技术力量,而不是高职院校的科研能力。在这种情况下,政府调动企业参与产学研合作教育的积极性,对于高职产学研合作教育的实施相当重要。(二)高职院校生物专业应充分发挥自身主观能动性。要切实将产学研合作教育放到本专业发展的重要位置,寻找合作企业和合作项目,及时解决校企合作过程中的障碍,促进产学研合作教育的高效进行。高职院校还应建立起一套促进产学研合作教育的机制,制定相关政策文件,在人力、财力等方面对产学研合作项目进行倾斜。鼓励专业教师主动和企业联系,积极参与到产学研合作教育中去,了解最新产业发展情况,对于教师在产学研合作教育中作出的努力应在职称评聘等方面优先考虑。(三)高职院校生物制药专业应以工作岗位为导向设置专业课程。高职生物制药专业不应当是本科此专业的压缩饼干,而是针对性和实用性的,要以工作岗位为导向全方位的考虑专业课程的设置问题。课程的设置既要体现生物制药专业的特点,也要考虑现有的条件;既要找到与地方经济的切入点,还要考虑学生的多方需求。专业教师深入企业了解本专业最新的生产有利于解决教学方面存在的各种滞后问题。同时建立由学院专业带头人、企业经理、技术专家参加的专业建设指导委员会,对专业建设、教学改革进行有效的指导和管理。委员会研讨教学改革方案、专业的开发设置、教学计划的调整修订等内容。让企业参与教学的全过程,学院根据企业的要求确定教学内容和教学方法,以便推进专业教学改革的深入。 产学研合作教育给高职教育事业带来了新的生命力,但一个新事物的发展壮大总会经受磨练,困难是不可避免的。高职院校如何通过产学研道路培养出更加符合社会需要的生物专业人才还需要不断地探索。 作者单位:广东食品药品职业学院 生物制药专业论文:生物制药专业应用技术型人才培养模式的实践 摘 要:国家教育部对近10a来新升本科院校的发展定位作出了重大调整,在这样的大背景下国内多所高校的人才培养模式发生了重大改变,由过去的高级人才培养定位向应用型人才培养转变。该文以大庆师范学院生物工程学院为例,从人才培养方案的制定、地方示范实习基地的建立、省外实习就业基地的开拓、创新实践活动的开展和双师型师资队伍的建设等几个方面阐述了在探索应用技术型人才培养模式过程中取得的经验、成绩和做法。 关键词:生物制药;应用技术型;人才培养 1 引言 2011年,广东省中山市的调查显示,在所有行业中,生物制药行业人才最为紧缺,特别是新药研发工程师和生产管理经理。2012年,生物制药被列入成都、天津、苏州、无锡等多个城市的人才紧缺行业目录。2012年1月,科技部了《国家中长期生物技术人才发展规划(2010-2020年)》,明确提出涵盖生物制药在内的人才培养计划。到2020年,要培养和造就3~5名国际顶尖科学家、领军人才300~500名、学科骨干3万~5万名、30万名生物产业人才、3 000~5 000名生物技术高级管理人才。 大庆师范学院生物科学学院自2006年恢复招生至今已走过10多个年头,共招收生物科学和生物技术2个专业。2012年始我校正式开始转型,大幅度调整各学院专业设置,在这样的背景下我院结合国家生物产业的发展需求和地方经济发展实际情况与2013年开始招收第一届生物制药专业学生并与同年停止招收生物科学专业学生。目前生物制药专业是我校大力扶持的一个重点建设专业,和大庆市地方的生物制药企业、事业、技术和行政部门的相关行业均可对接。 然而,目前国内的生物制药行业人才培养不足,尤其是本科教育偏向理论教育,学生实践能力水平有限,不符合企业的生产岗位需求。为了探索生物制药专业的人才培养模式,培养出符合企业生产实际需要、符合学校人才培养目标的合格应用型人才我院进行了为期4a的实践研究。现将已经取得的经验、成绩和做法总结如下,以期与各位同行共勉。 2 生物制药专业应用技术型人才培养方案的构建与改革 根据教育部批使娑ǖ淖ㄒ刀ㄎ唬结合黑龙江省实际情况,通过去相关企业及高校实地考查,详细研究国内现有生物制药专业人才培养模式,并根据生物制药专业发展现状及相关文献发表情况,广泛听取各方面意见,在初步构建的人才培养方案的基础上,探讨了我院生物制药专业应用技术型人才培养模式的改革方式,目前已经探索出适应地方经济发展、能够与生产企业有效对接的人才培养方案[1]。 3 校级示范实习基地的建立与应用 2012年开始与地方最大的制药企业福瑞邦生物科技集团股份有限公司建立业务联系。福瑞邦生物科技集团股份有限公司是地处大庆市、“十三五”规划哈大生物产业集群生物医药产业最大规模产业园之一。占地15万m2,建筑面积20万m2,注册资金4.15亿元,现运行四大产业模块:生物医药产业、中医药产业、医药商业和服务业等。通过校企双方的多次互访、考察、座谈、协商初步签订了校企合作协议。同年开始向企业输送实习学生。2014年7月,我院与福瑞邦集团公司应用技术型人才培养订单班签约仪式隆重举行,开始订单式培养。经过双向互选在2013级生物制药专业选拔学员35人成立了第一届“福瑞邦订单班”。通过“企业家讲坛”、“企业员工培训”、“专业见习”等多种形式逐步拓展校企合作的领域和范围。2015年双方成功共同建成校级示范实习基地。基地有专门的组织机构,主要职能是在教学方面为专业学生的见习、实习、本科毕业论文及就业提供平台和便利条件,在科研方面与我院专业教师共同开展科研项目合作,促进校企双方的共同发展。目前基地已接纳实习学生累计40余人次、完成本科毕业论文40余篇,毕业后留在企业就业的学生累计20余人次。 在顶岗实习过程中,学生把在校学到的理论知识运用到实践操作中,切实体会到专业知识的用武之地。通过“在学习中工作,在工作中学习”的方式切实实现了抽象学习与生产实践应用的实体结合。直接提高了学生的专业业务技能和行业就业竞争力。此外,优秀实习生还可获得相应的岗位工资,对提高学生参加生产实习的积极性,以“持之以恒”的心态对待实习任务,稳定和发展本学院的实习教学工作具有极为重要的推动和稳定作用[2]。 示范实习基地的管理任务由校企双方共同承担。参加专业实习的学生同时兼有双重身份,即在校学生和企业员工。为了实践教学工作的顺利完成、切实保障学生的人身安全和物质利益、降低企业员工的流动性,稳定人才队伍,在实习教学开始前学校、企业和学生三方正式签订实习协议书并严格履行。学生按照协议在人才培养方案规定的时间范围内到所在生产车间既定岗位完成实习任务,日常遵守企业和学校相关管理制度。实习学生主要由在企业实践锻炼的在校“双师型”教师指导和管理[3]。 4 省外实习就业基地的开拓 2016年10月由学院书记亲自带队考查了杭州、德清、苏州、常州和上海等5个城市的多家生物制药企业旨在拓展我院实习就业基地,为我院应用技术人才培养奠定坚实的基础。同年12月第二次走访青岛、上海、杭州、台州、广州等地的制药企业和生物公司。通过与多家企业如青岛汉唐生物科技有限公司、汉恒生物科技(上海)有限公司、上海博冠生物技术有限公司、杭州中肽生化有限公司、浙江海正药业股份有限公司、浙江朗华制药有限公司、深圳市傲基电子商务股份有限公司、杭州哈佛赛尔干细胞技术有限公司等的有效沟通,新建实习就业基地3个,包括青岛三利集团有限公司、浙江我武生物科技股份有限公司和上海祥音生物科技有限公司;获取学生就业信息100余条;回访实习生30余人次,包括在阿里巴巴、我武生物科技有限公司、石药集团、正大天晴药业集团股份有限公司等地的制药和技术专业学生。 5 创新实践活动的开展与成果 自2013年生物制药专业首次招生以来,本专业教师即开始带领学生积极开展实验室开放、第二课堂、专业学科竞赛等多种科研活动。2014年累计获批省级大学生创新创业项目4项,校级大学生创新创业项目2项;2015年累计获批省级大学生创新创业项目7项,校级大学生创新创业项目4项;2016年累计获批省级大学生创新创业项目8项,校级大学生创新创业项目2项;3a累计发表学术论文20余篇。多项项目成果参加 “挑战杯”黑龙江省大学生课外学术科技作品竞赛并获奖。 6 双师型师资队伍的培养 生物制药专业是我院新办专业,14名专任教师中、青年教师有11人,占师资队伍总人数的79%。大多数教师在执教前并不具有行业工作经验,因此主要通过以下措施改善师资:(1)直接引进医院药房专业药师担任专任教师职务,从事药理学等专业核心课程的教学工作。(2)积极响应学校关于要求专业教师赴生产一线进行实践锻炼的号召,多次派遣专任教师深入福瑞邦、阜丰等联合单位的生产一线进行企业挂职实践锻炼,了解企业的生产流程、运行方式、与本专业人才培养密切相关的生产需求岗位、对学生专业素质的具体要求、为企业员工开展技术理论培训、结合自己的专业业务特长为企业生产实际解决技术问题、以科研立项的形式帮助企业克服技术瓶颈。(3)派遣由原生物科学专业转入本专业的专任教师赴沈阳药科大学等兄弟院校进行至少6个月的进修学习,主要涉及《药理学》《药剂学》《药物化学》《药物分析学》等专业核心课程的教学内容、教学模式、教学方法、课程体系整合等。(4)鼓励专任教师参加各种国家级资格认证,成功建议学校在专业技术职称评审工作条例中添加了对国家级资质认证的认可和优先的相关文件内容,迅速提升了专业教师尤其是青年教师对“双师”素质的重视程度,目前已有2位青年专任教师获得了国家级职业药师专业资格证书。(5)聘请企业中具有丰富实践经验的车间主任、分公司技术人员到学院来担任兼职教师、实验、实训指导教师,通过企I指导教师的引导,让学生及时了解生产一线与纯理论学习之间的巨大差距、学以致用、实时更新专业知识、坚定“活到老,学到老”的信念,提高学生行业就业竞争力[4-5]。(6)在学院领导指导和大力支持下积极开展教学团队建设。本专业于2015年已孵育建成学院级生物制药专业双师型教学团队。该团队由14名专任教师组成,高级职称2人,副高2人,讲师8人,助教2人;博士2人,硕士8人。 7 结语 应用技术型人才培养无论对国家、地区还是学校的未来发展都具有举足轻重的作用。目前国内大多数转型院校都处于艰难的摸索阶段。4a的实践经验告诉我们应用技术型人才培养离不开“双师型”师资队伍的建设、校企合作联合办学以及学生创新实践活动的指导与积极开展。但上述几点只是摸索的开端,只有全方位推进专业转型变革,才能为国家输出合格的应用技术型人才。 (责编:徐焕斗) 生物制药专业论文:生物制药专业药理学双语教学模式初探 摘要:药理学是生物制药专业的主干课之一,采用双语教学方式有助于学生更好的学习理论知识,拓宽知识面,打好基础。我们通过两年的双语教学实践,已形成了较好的教学和考核模式,教学效果良好,显著激发了学生的学习兴趣,提高了专业英语水平和自学能力。为其他课程进行双语教学提供了参考。 关键词:生物制药;药理学;双语教学 双语教学(Bilingual teaching)是指在教学中使用除母语以外的第二种语言进行授课,在国内主要指采用汉语和英语进行教学,包括但不限于在教材,讲课,课件,作业和考试等多个环节使用英语和汉语两种语言进行专业课的教学,最终达到使学生既提高语言能力又掌握学科知识的目的,培养一批既精通英语、又具有丰富专业知识的高水平“复合型”人才。因此,教育部高教司于2001年9月出台了《关于加强高等学校本科教学工作提高教学质量的若干意见》,明确提出各高校在本科教育方面20%以上的公共课和专业课必须进行双语教学,特别是在金融、法律、信息技术、生物技术、新材料技术等专业开展双语教学[1,2]。 生物制药专业是建立在药学、生物学、化学和生理学等基础上的新兴交叉应用学科,要求培养一批同时具备宽厚的理论基础并能与国际前沿接轨的应用型复合人才,因此在该专业的课程实施双语教学势在必行。药理学作为跨越药学与医学、基础医学与临床医学的双重桥梁学科,在生物制药专业教学中起着承前启后的作用,近年来发展迅速,很多专业术语和药物名称都来源于英文。为了使本专业的学生能准确掌握药理学的核心知识,拓宽学生视野,了解最新前沿信息,我们学院从2014年起在生物制药专业的学生中,开展药理学的中英双语教学。本文针对药理学双语教学的一些问题进行探讨,并就本学院初步开展的双语教学模式探索与实践,谈谈开展生物制药专业双语教学改革的若干体会。 一、生物制药专业课进行药理学双语教学的重要性 1.双语教学有利于人才培养作为科学发展的前沿阵地,生物技术制药领域需要大量具有国际竞争力的人才。随着现代社会经济水平的提高,各大国间的生物技术人才竞争已成为国际人才竞争的重点之一。我国作为发展中国家,迫切需要高水平的复合型生物技术人才,实现由生物技术大国向生物技术强国的转变。由于生物制药领域的特殊性,作为专业人员,只有具备与国际同行切磋的能力,才能更好地掌握新的技术和理论,为药物的研发做出应有的贡献。英语是国际主要流行语言,是重要的交流和学习工具,专业英语更是体现知识水平的重要佐证。通过药理学专业课的双语教学,学生学会了自己查找第一手英文文献,并及时阅读掌握全球生物制药的发展现状、本专业领域的最新发展动态及应用前景,提高自学能力,为今后的学习、工作和科研奠定坚实的基础,这正是生物制药专业双语教学改革的重要性所在。 2.双语教学有利于学科发展《药理学》是生物制药专业的一门主干课程,而生物制药,也叫生物技术制药,是20世纪末人类科技史中最令人瞩目的高新技术,是采用现代生物技术,利用生物体产生人类所需医药产品的高新制药方式,正以惊人的速度改变着制药行业的方向与未来。近年来新兴的抗体药物、基因工程干扰素、重组疫苗、免疫细胞、重组人肿瘤坏死因子等,都是生物制药的杰出成果[3]。目前生物技术制药产业主要集中在美国和欧洲[4]。自1986年实施国家“863”计划以来,各种研究计划不断加强生物技术领域的投入,使我国近年来在生物药物的研究与开发等方面也取得了突飞猛进的进展,但目前国内综合研发能力与国际现代生物制药水平之间还存在一定的差距。因此,开展药理学的双语教学,有助于学生了解本学科的最新动态及发展趋势。 二、生物制药专业药理学双语教学模式的探索 1.师资力量的准备优秀教师队伍的建立是双语教学改革过程中的重中之重。本课程的授课教师均为具有海外留学工作经历的青年教师,还包括一名外籍教师。教师本身英语水平较高,在国外学习的过程中接受的就是英语教学,对英语教学有深刻的认识和体会,而且所学专业均为生物制药相关课程,因此,在师资力量上具有优势。在授课期间,这些教师还相继参加学校组织的口语课程,全程旁听外教授课等强化训练。教师间实行试讲制,互相听课。定期与外校本专业双语教学的教师进行经验交流等,在实践中不断提高专业课的英语教学能力。 2.双语教材的准备教材的正确选择和合理使用是双语教学成功的基石,没有好的教材,双语教学就成了无源之水,无本之木。在教材的选择上,我们综合考虑了各方面因素。英文原版教材当然是最权威最规范的,例如国际上通用的一些药理学教材[5]。但是,考虑到中国学生的实际情况,首次接触原版教材,难度比较大,价格也比较昂贵,不符合现实情况。因此,结合我们的实际情况,我们采用的是参考国外主要药理学教程的自编教材,同时推荐学生在学习过程中参考人民卫生出版社出版的中文药理学教材,中英对照的学习。 除此之外,参考国外药理学主要期刊杂志,我们还自编了一套药理学案例,结合不同章节的教学内容,对不同分类的药物抽取代表药进行英文的案例教学。 3.制订科学的教学方法。在教学方法上,双语教学尤其要注重灵活多样,避免枯燥。生物制药专业的药理学教学安排在大三,大部分同学都以通过大学英语四、六级考试,具有一定的英语基础。另外在大一、大二两年,已经学习了生理学、药物化学、生物化学等学科,也有部分学生参加了课外科研活动,为学习药理学打下了很好的专业基础。所以,在这个时候开展药理学的双语教学,学生学习积极性高,对双语教学的认知度、支持度高。 授课方式主要采用多媒体教学,利用各种教学资源,制作图文并茂的全英课件,采用英文讲解为主,重点难点用中文重复解释,并借助视频、Flash等手段加深印象。 理学是科学性和实验性很强的学科,国外的发展远远快于我国。在教学过程中,为了丰富学生的知识,提高学习兴趣,我们还开展了以诺贝尔奖得主和其主要获奖成果为例子,给学生介绍药理学的发展进程。由于都是国外的案例,适合用英语讲解,内容又生动有趣,大大提高了学生的兴趣,加深了印象。 对药理学本身的特殊性,每类药物我们选取了代表药,作案例分析。首先请学生用英文介绍案例,然后提出问题,学生分组讨论,对于课堂上无法解决的问题,布置学生课外查阅英语文献,该方法大大激发了学生的学习兴趣,鼓励学生开口讲英语,并引导学生进行自主学习。 4.建立生物制药双语教学的评估体系。药理学双语教学课程我们采用了平时作业与考试成绩相结合的综合性考核办法。在教学过程中不定时安排随堂小测,小组讨论并汇报,课堂提问等方式,作为平时成绩评定的依据。平时成绩占30%比例。药理学考试为闭卷考试,包括填空题、选择题、判断题、名词解释、简答题及论述题几种题型。采用百分制,部分题型(主要是主观题)采用英文试题形式出现。经过学生和教师双方的努力,采用双语教学以来,药理学考试成绩优秀率达20.2%。学生对教师的教评分普遍为优良。 三、生物制药专业双语教学模式的心得与展望 经过两年的药理学双语教学,我们获得了宝贵的经验,也总结了不足之处。师生英语水平的欠缺仍是双语教学的主要瓶颈。尤其是教师,应加强课堂用语的训练,提高英语交流的能力,表达多样化。在教学安排上,应遵循循序渐进的原则,针对教学中的重点难点,比如许多英文药名都有相似的前缀或者后缀,通过构词法的讲解,启发学生寻找规律,快速记忆。 总之,药理学双语教学作为生物制药专业双语教学的试点,取得的成绩是显著的,同时也有待提高,只有在实践中不断总结和探索,才能真正提高教学质量,培养优秀人才。 生物制药专业论文:信息化背景下高职院校生物制药专业教学策略探讨 摘要:信息化教学已经成为高职院校教学改革的主要方向,生物制药作为新兴产业,人才需求旺盛,传统的生物制药人才培养模式难以满足市场需求。本文探讨了信息化教学背景下高职院校生物制药专业的教学策略,以期提高生物制药专业的教学质量。 关键词:高职院校 信息化背景 生物制药 教学改革 课题:本文系校级教改课题,项目名称樾畔⒒视屏下生物制药专业教学攻略。 一、高职生物制药专业课程的特点 生物制药是医药产业与高新生物技术结合而形成的高技术产业。高职院校生物制药专业课程具有如下特点:知识面广、内容抽象复杂,学生理解有难度;课程涉及设备价格高、体积大、难维护;仪器设备型号多,通用性、兼容性差;实训过程涉及有毒、有害物质,产生废气、废水等;教师示范操作覆盖面小。长期以来,生物制药类课程大多以教师的理论讲授为主,学生被动学习。 二、高职生物制药信息化教学策略 信息化教学就是在信息化环境中,师生借助现代教育媒体、教育信息资源和教育技术方法进行的双边活动。信息化教学过程具体体现在教材多媒体化、教学个性化、教学资源全球化、学习自主化、教学环境虚拟化等方面。 1.教材多媒体化 生物制药专业教材多媒体化是指利用计算机多媒体使抽象的内容具体化、枯燥的理论趣味化、静止的事物动态化,变微观为宏观,化复杂为简捷。例如生物化学、微生物学、遗传学等专业课程大多从分子水平研究生物大分子的结构与功能,内容抽象,学生理解起来有一定的困难。传统教学大多通过语音描述、空间想象来讲授,无法直观展示。信息化教学逐步将教材多媒体化,呈现出声音、图像、视频、动画及三维模拟的景象,恰当地表现和揭示知识的内在规律,开拓了学生获取信息的视觉通道,丰富了学生的空间知觉表象,同时提供了多种记忆编码方式,有利于学生对生物制药知识的记忆。 例如,细胞工程中的细胞培养,传统教学中,教师通过挂图、教学模型等手段讲授知识,效率低、效果差。通过多媒体技术,可以将动物细胞或者组织的获得、培养过程、注意事项等生动形象地展示出来,并配有解说和动画,点击相应的操作步骤,电脑会语音提示并演示相应的操作。还可以动态的形式伴随动听的音乐,反复播放操作要点,抓住学生的注意力,促进学生对学习内容的理解和掌握。 2.教学个性化 教学个性化就是依据学生的认知水平、兴趣、能力及需要有针对性地施教,以达到个性发展、因材施教的目的。但现有的班级授课制使教师的因材施教很难落实到每位学生。目前,生物制药专业根据专业需要安排了几门必选的专业课程,除此之外,学生拥有很大的自由度,可以根据自己的情况选择一些相关课程,甚至跨学院选课。另外,在选课时,学生可上网浏览课程简介、授课内容、开课时间、授课教师等信息,教师的教学特点、教学方法、考核办法等都有详细的介绍,学长对该课程评价也可供选课参考。在课程学习上,学生可通过电脑或手机登录学校的网络平台,自学完成教师布置的习题,测评系统可以进行批改并反馈。对于答错的题目,如果学生不能自行解惑,可以在线交流讨论。教师、学生借助交流平台实现互动。教师还可根据反馈的学情,有针对性地录制微课,重点解决突出的疑难点。例如生理学实验课程,许多实验仪器的操作和动物解剖过程需要教师示范,但是由于学生数偏多及课时数有限,很难满足所有学生的学习。为了解决这个问题,教师可录制相应的微课,详细示范,在操作过程中讲清楚注意事项,并将微课上传至校园网络课程,在实验前让学生观看学习、领会掌握。教师在课堂上有针对性地帮助学生解决疑难问题。通过信息化网络技术,先学后教,学生从被动接收、理解、掌握知识转向主动获取、运用知识,每个学生都能获得个性化教学。 3.教学资源全球化 信息化的教育资源通过网络能够实现全球共享。网上的教育资源有许多类型,例如专业网站、公开课、电子书刊、虚拟图书馆等。网上教育资源虽然较多,但适合本专业的高职高专的中文信息资源严重不足,直接影响了教学效果。为此,笔者学校开发了各专业的专题网站,针对生物制药专业的实际教学情况,有目的性、有针对性地开发建立了微生物学、人体生理学等课程的网上学习资源。同时,注重吸收学科发展的前沿内容,用更直观、浅显的形式向学生介绍新内容。在教学中,要及时关注教学信息反馈,针对情况修改和完善相应的课件。开发网上教育资源,需要教师、社会部门,特别是教育部门的共同努力。 4.学习自主化 以学生为主体的教学思想,可以通过信息技术支持下的学生自主学习来实现,个性化、智能化的多媒体课件为学生由被动的知识接受者向学习主体转变提供了便利条件。在学生自主化学习过程中,教师的角色是“导演”,而不是“演员”。 教师要传授给学生借助网络平台自主学习的方法,要让学生明白他们不是孤军奋战,而是有团队同心协力在一起学习的。学生在遇到问题或困难时可通过请教教师、同学或小组互助学习等多种途径解决。通过这些教学环节,在信息化时代学生的自我更新与自身培养,最终会让学生认识到“鱼”与“渔”的区别。自主化教学对培养学生在实际工作中的学习能力和终身学习的意识都大有裨益。 5.教学环境虚拟化 传统教学受到空间、时间的限制,而信息化教学的重要特征是通过教育环境的虚拟化,为教学活动提供更广阔的空间和时间。在生物制药专业教学中,由于药物生产原理、工艺都不尽相同,生产设备型号多,通用性差、兼容性差,更新换代快,资金的相对紧缺使得学校很难投入巨额的仪器设备更新资金。一些实验实训原料、中间过程及终产物是有毒、有害物质,产生废气、废水等危害人体健康,教学中,教师示范操作覆盖面小,影响教学效果。在制药企业进行的实验实训,由于环境、卫生和安全等要求,学生能实操的机会较少,更多是听讲座或参观,很难对工程实践环节进行全面细致的了解。可见,生物制药专业理实一体的教学理念在实践中很难完全落实。仿真实验仪器和虚拟仿真实验室是将计算机技术、虚拟仪器技术相结合的一种全新的实验方式方法。仿真实验能替代部分实际实验项目。通过计算机软件系统对实验教学进行观察、分析,并且分析处理实验结果,特别是人机交互功能,几乎能够完全呈现出真实的实验氛围。这对生物制药专业提高教学质量、降低办学成本有着重要意义。例如,生理学实验课程中的许多实验操作要求和难度非常大,没有医学基础的高职学生很难做到。仿真软件可模拟一些高难实验,例如,蛙心灌流实验可以通过软件轻而易举地模拟蛙心的离体、引流管的插入、体液循环、各种药物的输入影响等。通过操作青霉素发酵仿真实习系统,土霉素发酵仿真实习系统,气相色谱仪、高效液相色谱、全自动小型发酵罐等模拟系统,学生学习了一般实验室中很难接触到的仪器设备,达到了教学目的和要求。模拟演示能够避免实际操作中的各种危险因素和环境,学生能够大胆探索,通过模拟能够有效提高学生的分析问题和处理问题的能力,并进一步解决实践环节教学资源短缺、实践经费不足、设备更新困难等问题。 三、小结 生物制药专业教学与信息技术的有机结合,是生物制药专业教学提高教学质量的内在需求,对于培养高素质的人才有着重要意义。生物制药专业教师不仅要钻研专业知识和先进的教学理念、教学方法,更要提高掌握信息技术运用能力,包括课件设计、信息整合、信息化教学的课堂管理等能力,以实现生物制药专业教学与信息技术的完美结合。
现代生物技术论文:现代生物技术在医药领域的应用 摘要:我国社会经济快速进步,为医药行业发展提供了良好契机,一系列现代生物技术在医药领域得以应用,进而在治疗疾病方面取得了突破性进展。文章通过介绍现代生物医药的重点领域,对现代生物技术在医药领域的应用展开探讨,旨在为相关人员基于现代生物医药的重点领域的现代生物技术在医药领域的应用研究适用提供一些思路。 关键词:现代生物技术;医药领域;应用 引言 随着科学技术的急速进步,尤其是分子生物相关先进理论成果、当代先进技术不断侵入现代生物技术,全面社会需求,生物技术由高新技术代替过去传统技术俨然成为现代生物技术发展的必然。现代生物技术作为一项高新技术,其与医药领域存在着密不可分的联系,现代生物技术发展一方面能够促进医学基础学科发生革命性转变,一方面能够为医药工业开辟出又一片天地[1]。 1现代生物医药的重点领域 1.1肿瘤治疗 世界范围内,肿瘤死亡率在疾病死亡率中有着十分高的占比,每年各个国家用于肿瘤的治疗费用数以亿计。肿瘤属于一种多机制的复杂病症,现阶段依旧采取早期诊断、放疗、化疗等综合方式治疗,疗效并不十分客观,同时会对患者造成极大的痛苦。当前,唯有现代生物医药方可肩负起彻底攻克肿瘤的人类使命,肿瘤治疗着实进入到一个两难的局面。在对肿瘤患者机体癌细胞进行杀死时,同时会危机到患者机体的正常细胞。基于此,现代生物医学提出了导向治疗理论。导向治疗指的是借助抗体寻找靶标,就好似导弹的导航仪,于病灶中有效引入肿瘤药物,从而不至于伤及到其他正常细胞[2]。现阶段,在数百余种开发的现代生物技术药物中,存在一半被用于肿瘤治疗,对肿瘤发病机制研究、抗肿瘤新药研发及现代生物技术均呈现出良好的发展前景。 1.2神经退行性疾病治疗 神经退行性疾病,好比小脑萎缩症、帕金森氏病、脑中风等,势必会愈来愈有赖于现代生物医药的发展。单单美国每年中风患者就超过80万,且死于中风人数达到20万,而治疗此类疾病的有效药物十分有限,特别是治疗不可逆脑损伤方面的药物更是极少,伴随神经生长因子、溶栓活性酶的开发为治疗此类病症带来了希望[3]。 1.3自身免疫性疾病治疗 当前,现代生物医药在治疗自身免疫性疾病中扮演着十分重要的角色。诸多炎症是由机体自身免疫不足造成,好比风湿性关节炎、哮喘、皮肌炎等,全球范围内全年单单用于风湿性关节炎的治疗费用超过千亿美元,治疗此类顽疾的高效基因药物市场前景十分可观。在自身免疫性疾病中,艾滋病(AIDS)是属于对人类危害最大的一种病症,现阶段治疗AIDS仍旧还没有十分有效的特异性药物,但很显然,医药领域已经把攻克AIDS的希望寄托于现代生物技术。 2现代生物技术在医药领域的应用 2.1制取活性物质 在现代医药领域中,医疗环节应用的抗生素、菌体药物及酶制剂等各种类型药物,均是通过微生物发酵而成的,此类微生物发酵产物只不过是不计其数生物活性物质中的几种。一般而言,生物活性物质均是通过液体深层培养法而生成的,一些物质可发挥对生物体内酶活性予以抑制的作用,此类物质即为酶抑制剂,酶抑制剂在医药领域有着十分可观的发展潜力。在现代医药领域中,诸多生理活性物质均可借助现代生物技术得以生成。就好比,在治疗大部分关节炎过程中,体激素往往能够获得满意的疗效,体激素成分中可的松对于风湿性关节炎疗效则更为显著。而醋酸可的松属于以脱氧胆酸为生产的原料,通过32个环节的化学反应合成而来,如若借助黑根霉将黄体转换成11-a-轻基黄体酮,则能够省去多个不必要的化学合成工序,有效提升其收率[4]。 2.2开展基因治疗 自基因角度而言,基因治疗指的是将具备正常功能的基因置换或是增补到部分存在缺陷的基因中,进而实现对基因缺陷予以修复的目的。自治疗角度而言,基因治疗指的是借助导入遗传物质对病患机体细胞基因予以转变,进而实现防治疾病的目的,此种导入基因既可以是与缺陷基因有着对应功能的同源基因,又可以是与缺陷基因不存在关联的治疗基因。在应用现代生物技术开展基因治疗期间,多采用下述两种治疗方式:(1)生殖细胞基因治疗法,即借助现代生物技术对生殖细胞基因表达予以转变;(2)体细胞基因治疗法,即借助现代生物技术对体细胞基因表达予以转变。自理论角度而言,对生殖细胞缺陷予以修复,一方面能够对当代基因缺陷展开治疗,一方面能够保证基因缺陷不至于遗传到下代人细胞基因中。 2.3改进生产工艺 现如今,我国已设立了国家基因资源库、生物样本库及蛋白质库,将各式各样化学药物制剂技术、基因重组治疗性抗体、大规模培养、基因治疗等作为关键,通过一些大规模企业构建健全医产学研密切相融的新药研发体系。在应用基因工程技术改进药物生产工艺期间,其能够起到提升菌种生产性能和水平、简化工艺改善收率、优化工业生产菌种及极大降低生态污染等作用。世界范围内生物制药市场中基因工程药物已经占据很高的份额,有着高成长、不易攻破壁垒及极佳市场潜力等特点。自上世纪90年代以来,我国基因工程药物复合增速超过5层,平均毛利率高达80个百分点[5]。基因工程药物包括单抗、重组蛋白及新型疫苗等,近些年借助基因技术改进亚欧无生产工业、生成高产菌株的实例不断增多。 2.4单体克隆 单体克隆抗体一经问世,便得到医药领域专家、学者的热切关注,其不仅具备可标准化、质地均一、反应灵敏等优势特征,还能够展开大规模大批量的工业化生产。现如今,市场上已有数以百计的单抗治疗制剂、单抗诊断试剂,且还存在诸多单抗治疗制剂正在被开发。单抗偶合物能够展开机体定位诊断,有效促进肿瘤、心脑血管疾病等病症诊断工作的开展。单抗偶合物一方面能够促进机体肿瘤定位,一方面能够展开导向治疗,强化肿瘤治疗药物的细胞毒性功效,降低不良反应及用于杀死机体肿瘤细胞等。此外,单抗简易家庭诊断药物,好比糖尿病诊断药物、妊娠诊断药物等逐步在市场中推广,简易诊断法作为一种时展趋势将逐步由医院转至家庭。 3结束语 总而言之,现代生物技术在医药领域的广泛应用,为人类增强体质、攻克病魔做出了不可磨灭的贡献。在预防、诊断和治疗影响人类健康的重大疾病方面也起到了关键的作用,基于此形成的生物医药产业是截至目前现代生物技术最为庞大的应用领域。 作者:李伟航 单位:牡丹江师范学院 牡丹江市卫生学校 现代生物技术论文:环境监测现代生物技术论文 1PCR技术 PCR技术是一种将特异性DN段在体外合成方法,也是聚合酶链式反应。通过PCR技术,环境中的有害生物,包括病毒,病原菌等都可以被监测到。过程主要包括分析与监测PCR扩增产物、PCR扩增靶序列、提取模板核酸等。不仅如此,环境中的特异性种群也都可以通过PCR进行监测,甚至基因表达都可以以之来测定。同时,PCR也可以用来对环境中基因工程菌株进行跟踪监测。 2生物发光监测技术 大自然非常神奇,各种各样的生物都有。而在其中有些昆虫会发出亮光,比如萤火虫。其实不止萤火虫等昆虫,包括真菌、细菌等在内的许多生物也都可以发出亮光。这些细菌天生对土壤中的重金属敏感,会根据重金属的多少而发出强弱程度不同的光。只需要通过判断其放射荧光的强度便可以对其所处环境的污染程度完成监测。较之常规监测方法,生物发光监测技术具有监测方便、快速、特异性强、灵敏度高等特点。 3生物酶技术 3.1处理功效高 生物酶技术利用微生物和酶结合,极大地提高了其处理污染的效率,较之通常的化学和生物方法,生物酶技术可对有机物进行快速降解,速度得到极大提升,是传统方法的百倍。将生物酶技术应用到污染物之后,可迅速祛除污染物的臭味,同时也能对水质进行净化处理,甚而降低COD、BOD5、氨、氮等的含量。这也是有些洗衣粉品牌在广告语中强调酶含量的原因所在。 3.2适应性更广 生物酶技术通过微生物和酶的结合,大幅度增加了微生物对环境的适应性,使得微生物可以在多种生存条件下得以生存并逐渐适应多种温度和pH值范围。如此一来,微生物便可以在低氧环境中也能有效发挥作用。 3.3更有针对性 生物酶技术现在拥有多个研究配方,甚至多达四十多种。可在不同领域、不同用途和不同的污染环境中广泛使用;即使碰上处理不了的,也可根据具体治理对象的具体情况,专门研发出针对性的、最具效力的配方。 3.4治理成本最低 生物酶技术产品投入资本小,但治理效果却十分显著。无需花高价购买地皮建厂,也不必购置大型仪器,在综合治理成本上有着明显优势,非常值得采用。 3.5纯绿色环保 当今环保意识已逐渐渗透到每个人们的心中,绿色产品成为人们普遍关注的焦点。而生物酶技术产品由纯天然菌种和酶复合后生成,在它的成分内既无转基因,也不包含任何的化学物质,也自不会给环境造成二次污染,是一种生物技术在环境保护应用上非常值得大力推广的环测方法。 4生物芯片技术 生物芯片技术起源于速测试试条发明后的次年,亦即1995年,通过这项技术,数以万计的基因的表达情形都可以被自动且迅速地监测出来。依照固定于芯片上的探针种类的不同,生物芯片可分为基因芯片、蛋白芯片、细胞芯片以及组织芯片等。近日,国外的一个资深生物学家通过不断研究,发明了一种新的,独特的,可提供更多基因信息的组织芯片和细胞芯片。较之基因芯片或蛋白芯片,组织芯片可提供的信息更为庞杂,对于环境监测而言更为有用。因此许多环境科学家逐渐意识到了生物芯片技术的强大,并将之引入到环境科学研究中来。在科学技术较为发达的西方国家,他们基因学研究的新趋向便是基于生物芯片技术的环境基因学。作为科学技术稍显落后的我国,在生物芯片研究上成果并不那么突出。好在国家自然基金委与科技部都对这项新兴技术予以大力支持,并将之列入了前沿课题项目中,相信在不久的将来,我国的生物芯片技术也会取得非常成就。 5生物传感器技术 电子科技技术研发的不断深入、以及生物技术的研究的持续发力,使得生物传感技术应运而生,并获得人们的逐渐认可。它的特点在于高度集成化、微型化和自动化,能够快而有效地帮助环境监测进行有害物质分析。不仅常被用于环境监测,在食品工业与生物医药领域也都应用广泛。生物传感器通常由转换器和敏感材料(分子识别单元)俩个部分构成,其特点为:测定速度快、成本低、且操作简便。相信在未来会被广泛应用于环境监测中去,会大有所为。 6结语 近年来,现代生物技术在环境监测中的应用逐步增多,尽管受限于其方法和生物材料的来源,存在一定的问题,但都会在未来逐一被解决。笔者坚信现代生物技术在未来将对环境监测以及其他应用方面起到不可替代的作用,也将给我国的环境保护贡献力量。 作者:李菁华 单位:贵州省黔南州环境保护监测站 现代生物技术论文:现代生物技术的运用及进展趋势 本文作者:王训博、熊路、黄海兵、王定兴、李昊旻、许永立 单位:湖南城市学院化学与环境工程学院、湖南农业大学生物科学与技术学院、湖南城市学院城市管理学院 随着农业革命、手工业革命、工业革命、商品国际化革命、信息产业化革命的推进,许多科学家们预言21世纪必将产生一次生物技术革命,而这一革命的主战场就是农业。现代生物技术可有效提高农作物产量、改善农作物的营养品质。因此,现代生物技术必然会成为未来农业发展的重要趋势。 1现代生物技术在农业领域的应用 1.1基因工程在农业领域的应用 基因工程即利用分子生物学和微生物学技术,设计好不同来源的基因顺序,在体外成功构建杂交DNA分子后导入受体细胞,使受体细胞表现出人们需要的表现型,产生出人们需要的物质。在农业领域应用基因工程技术,获得的农作物优质、高产、抗性强,还可获得畜、禽新品种及具有特殊作用的动、植物。例如,经过7年的努力攻关,2011年胜利突破了大面积示范(即6.67hm2示范)平均产量为13500kg/hm2的超级杂交稻第3期目标,达到了13899kg/hm2[1];运用转基因技术将相应的基因导入油菜中有望培育出转基因抗病油菜新品种[2];运用基因工程技术可将抗除草剂基因导入农作物中,使农作物能够不受除草剂的影响,目前已生产出多种抗除草剂作物品种,应用广泛[3]。 1.2细胞工程在农业领域的应用 细胞工程是指在体外培养细胞,以改变细胞某些生物学特性为目的将不同作物或动物进行细胞杂交,使植物或动物个体繁殖速度加快,以获得优良品种或新品种及某些具有特殊作用的物质的一门技术[4]。细胞工程技术在植物快速繁殖、植物新品种选育等方面发挥着重要作用。目前植物体细胞杂交应用较多,如可以将马铃薯细胞和番茄细胞进行杂交,可获得上结番茄下结马铃薯的“番茄马铃薯”;将豆科植物与向日葵进行细胞杂交,可培育出具有高营养价值的“向日豆”[5]。 1.3发酵工程在农业领域的应用 发酵工程即利用微生物具有的特殊作用生产出对人类生产有用的产品,或直接将微生物应用到工业生产过程的一门新的技术。发酵工程主要可应用在农业领域的2个方面,一是生产传统的发酵产品,如果酒、茯砖茶、食醋等;二是生产一些食品添加剂。如茯砖茶的制作过程中就运用到了发酵工程技术,通过调控渥堆时间、使用接种剂、发酵剂等方法可以改进茯砖茶的加工工艺,进而可生产出“金花”饱满、品质优良的茯砖茶。 1.4酶工程在农业领域的应用 酶工程,简单来说就是利用酶的生物催化功能,借助工程手段将相应的原料转化成有用物质。酶工程可应用在农业领域中的制酒、制酱等方面。例如,随着我国粮食的不断增产,一些地区出现了粗粮过剩的问题,需要解决粗粮的淀粉利用。解决办法之一是生产葡萄糖,但由于葡萄糖甜度不大,难以在市场上应用。最有效的办法还是运用酶工程技术的手段,将葡萄糖转变为甜度大的果糖,果糖不仅比葡萄糖甜度大,其比蔗糖的甜度还高50%以上。 2微生物肥料在农业领域的应用 2.1微生物肥料的特点 微生物肥料是含有活的微生物的特殊的肥料,在农业生产中应用该种肥料可获得特定的肥料效应[6]。生物肥料的定义分为2个方面,从狭义上讲,生物肥料就是指微生物肥料,是由具有特殊作用的大量有益微生物发酵产生的,活性高。施入该种肥料能够产生活性物质,能够增加作物的固氮作用,改善土壤的理化性质,使作物的生长环境变得更好,使作物生长更优、产量更高。从广义上讲,生物肥料泛指各种具有特定肥效的生物制剂,包括特定的活的生物体、生物体的代谢物或基质的转化物等,此种生物体不限定,既可以是微生物,也可以是动、植物组织和细胞[7-8]。 2.2生物肥料的应用优势 微生物肥料具有其他化肥和农药没有的优势,可有效改善土壤的理化性质,提高土壤肥力。目前微生物肥料已应用在绿色有机食品生产、农业生态环境保护以及高产、优质、高效农业的持续发展中,并发挥着极其重要的作用[9-10]。微生物肥料本身无毒害作用,对环境几乎无污染;同时,施用量一般不大,在其生产过程中所消耗的能量也很少,因而可节约农民的施肥成本。此外,微生物肥料还可改善土壤的理化性质,减少土壤营养流失和富营养化的产生,实现土壤的可持续化利用。 2.3微生物肥料的应用前景 目前,微生物肥料在农业领域方面的应用已越来越广泛,也得到了农民以及社会的逐步认可。国内外都在积极发展绿色农业和绿色食品,微生物肥料作为一种保护生态环境、维护人类健康的理想肥料在农业生产中的应用必将越来越广泛、越来越重要。但是如何合理的使其替代化肥并更稳定地发挥其生态作用是未来研究的方向[11-12]。 现代生物技术论文:现代生物技术在水产养殖的应用 [摘要]现代生物技术是利用生物体、生物组织细胞等其他的组成部分并发挥的功能,设计出具有预期性的新物种和新产品。基于各个原理和加工生产过程,为了能给社会产品、服务工作提供综合性的技术体系,需要将现代生物技术充分引入。安徽省阜南县水产管理局在水产养殖中,充分利用了现代生物技术,实现了技术的融合发展。 [关键词]水产养殖;生物技术;应用 近几年,水产养殖业得以发展,特别在安徽地区,为农业经济增长提供了较大依据。但在实际发展过程中,也会出现一些问题,导致生产种类不够稳定,无法获得较高的增殖效益。因此,利用现代生物技术能够促进水产养殖的高产、健康发展。 1现代生物技术种类 1.1多倍体育种技术 多倍体育种技术在水产养殖中具有重要作用,不仅能促进鱼类的正常生长,提高水产质量,还能促进杂种成活率的稳步提升。多倍体育种技术的应用是利用温差处理、药物处理以及水压杂交等方式。在目前发展下,多倍体育种技术被广泛应用,对一些水产养殖工作具有十分重要的作用。使用该技术不仅能提升水产生物的生长速度,还能提高其抗病能力。 1.2转基因生物技术 转基因生物技术得以使用,促进了水产生物遗传工作和育种工作的积极开发。转基因生物技术在使用过程中,是结合人们的实际需求,利用有用的外源基因。如:各种生长激素、抗病基因等放入到水产养殖中,促进水产生物品种的优化性。现今,转基因技术已经被广泛应用,并获得良好的发展效果。将转基因生物技术应用到水产养殖中,解决了传统不同的水产生物交配问题,促进了科学化的实施,保证水产生物遗传物质的优化性,提高水产养殖工作的产量和质量。 1.3分子遗传标记技术 生物遗传标记技术是利用分子生物学方式对不同的水产生物、群体进行区别,能够将水产生物个体、群体个体之间的遗传差异进行客观表现。分子遗传标记技术在使用过程中,是利用遗传图谱的构建完成的,能够为生物基因的形成提供依据。同时,还能促进生物分子标记辅助选育工作、遗传工作的科学性。目前,在水产养殖工作中,生物分子标记已经成为主要工具,是根据水产生物中某个个体、基因和性状进行分析,结合这些要素实现育种工作,这样不仅能促进选择工作的准确性,降低生物育种的时间,还能促进我国养殖生产工作的优化实施,促进增产效益的提升。 2在水产养殖中现代生物技术的应用 基于以上的分析,通过对现代生物技术的研究和阐述,为了促进水生养殖工作的优化发展,保证技术的优化使用以及发展效率的稳步提升,一定要将现代生物技术应用到水生养殖工作中,保证在较大程度上促进现代技术的优化使用,提高整体的发展效益和社会效益[1]。 2.1在资源保存中的运用 现代生物技术在资源保存工作中的利用。在水产养殖中,现代生物技术的使用是根据人们的发展需求对水产中的生物遗传性质进行优化、改变的,并为其创造出新的物种。但是,在近几年逐渐发展过程中,人们出现过度捕捞水产生物的现象,大量的化工厂排出的污染物开始污染河流、影响水利工程的设施建设,降低生物物种资源和遗传多样性。在水产养殖中,一些生物的产卵场遭受到破坏,使一些水产生物结构逐渐实现低龄化、产卵低等特点。同时,一些水产生物的良性状也在不断退化,导致大量的水产物种出现濒临灭绝现象。针对以上的这些情况,要促进水产养殖业的优化发展,提高水产生物种类资源,需要利用现代生物技术为其解决,保证水产物种资源实现更好保存。在具体工作实施过程中,需要从两方面进行改善。一方面,使用冷冻胚胎技术;另一方面,利用冷冻生殖细胞以及促进基因文库的建立。冷冻胚胎技术与冷冻生殖细胞是一种静态保种技术,该技术的使用具有一定优势,如:能够将水生生物基因、基因频率水平降到最低,也减少抽样调查之间的差距,使养殖场的相关工作人员能够对疫病有效控制,加长保种工作的时间,降低保种费用。同时,育种冷冻技术与活动保种工作的结合运用,还能降低自然选择、近交等基因频率产生的影响。所以说,促进基因文库的形成,是利用重组技术对水产生物经济性状的主要基因、全部基因整合到一些特殊的基因载体中。通过这些载体,将宿主细胞感染,同时为其建立各个基因片段的无形繁殖,也称为克隆技术。这些因素的产生是某个特定水生生物品种中全部基因克隆为整个生物基因文库,再对其保存[2]。 2.2在饲料蛋白源与饲料添加剂研发中的应用 现代生物技术适合应用在饲料蛋白源与饲料添加剂研发中。因为在水产养殖工作中,饲料能为水产养殖业发展提供有效保障,饲料添加剂在水产饲料工作中发挥十分重要的作用。所以,需要对新型饲料蛋白源、饲料添加剂进行研究,促进制造与开发工作的有效执行,保证水产生物养殖行业实现健康发展,促进关键技术的优化利用。将现代生物技术应用到养殖工作中具有十分重要的作用。比如:将现代生物技术应用到水产生物养殖工作中,能够将饲料植物中存在的超高毒素进行去除,保证饲料植物中的氨基酸更均衡。在对鱼类生物养殖期间,经常使用的是棉籽饼,因为棉籽饼中含有大量毒性,如果不对其有效处理,将影响鱼类的正常生长,所以,为了保证鱼类的健康生长,需要对棉籽饼进行处理。但是,利用现代生物技术能够为其培养出棉酚含量较低的棉子品种,使其经过处理后使用。并且,在棉籽饼发酵后,含有的蛋白质、氨基酸等都会逐渐提高。利用这些基因能够为其构建工程菌主要方法,也能促进新型水生生物的良好生长。比如:鱿鱼脑垂体中分离、提取出生长激素基因,利用基因工程技术将这些生长激素基因放入到大肠杆菌中进行生长、繁殖。接着,利用注射的方式将产物注入到虹蹲体内,以促进虹蹲的有效生长。 3总结 总而言之,我国已经广泛应用现代生物技术。虽然我国在逐渐发展中存在一些问题,但水产养殖工作在经济发展中也占有较大位置。所以说,现代生物技术具备较高的发展潜力和经济实力,对水产养殖业发展具有更为重要的作用。 作者:李保安 李刚 单位:安徽省阜南县水产管理局 现代生物技术论文:现代生物技术对社会经济的影响 【摘要】现代生物技术主要是以生命科学为主要运行基础的对生物体进行研究,并且有效的设计出本身有预期性质的一些生物的新产品,还有新的品系,在技术手段的映衬背景下,阐述出科学的原理,给人类的生产生活提供更多的综合性的服务。生物技术对社会经济的发展会产生非常多的影响,不断的推动社会经济的进步,本文围绕现代生物技术对社会经济发展的影响进行了研究分析,希望能够给相关研究起到一定的建议和启示性作用。 【关键词】现代生物;技术;社会经济;发展;影响 现代生物技术是从生命科学的角度出发对生物体进行研究和分析的。现代生物技术能够给人类生活提供更多新型的服务,并且因其具有高附加值以及低能耗和低公害的特点,能够对社会经济发展起到积极的促进性作用。尤其是面对现代化人类生活的危机环境,现代生物技术对动物、农业、工业以及其他产业都能够起到积极的促进性作用。 1现代生物技术对动物类的影响 现代生物技术能够对动物生长以及代谢进行有效的调控,并且对动物的生产现状进行全面的改良。20世纪末转基因小白鼠产生为人们提供了较大的启示和影响,通过这样的技术能够使动物的生长时间缩短,生长速度加快,并且还能对肉类以及产奶类动物进行基因改变,使食品的质量得到提升。例如使用原核生物进行牛生长激素的提取和制作,然后用在奶牛的生长,这样就可以让奶牛的产奶量得到提升。此外动物育种中广泛应用的生物技术主要有转基因技术、动物克隆技术、DNA重组技术以及胚胎工程技术等等。运用现代生物技术进行分子育种可以有效的改善传统育种方式的培育周期长等问题,大大的加快了育种的进展,提高了育种的质量。在畜禽疾病诊断方面,随着生物技术发展而产生的限制酶分析法、免疫印迹法、核酸探针法以及聚合酶链反应法等多种分子生物学的诊断方法都是畜禽疾病有效的诊断方法。 2现代生物技术对农业生产的影响 我国的经济发展过程中,农业经济发挥了非常关键性的作用。为了使农业科学技术有更好的发挥,提升农业粮食的产量,需要生物技术发挥出以下作用,解决粮食问题。首先,现代生物科学技术能够培育出更多的抗逆作物,提升农业作物的优良品种。现代生物技术中的转基因技术主要是对植物的基因进行转移培育,培育出一些抗寒和抗旱以及抗击盐类的生物品种,尤其是在大豆、玉米方面。此技术在20世纪末就进行了实验,我国还将转基因的蛋白注入到棉花当中,培育出了抗击虫害的棉花,其中杀虫率达到80%以上。其次,现代生物科学技术还能够使用组织培养技术,在较短的时间内进行大量试管苗的培育,然后在工厂进行加工生产,大约在很小的温室当中就能够繁殖出更多株小苗,这一项技术的价值非常大。自然条件下繁殖出来的植物能够在非常短的时间进行更多的繁殖,减少病毒感染的可能性,此项生物技术可以在蔬菜、果树以及花卉当中进行使用,还能够实现生物技术的商品化发展。我国在此技术的使用下已经建立起了植物试管的生产线,在葡萄、香蕉、花卉等等方面已经做出了一定的成绩。再次,现代生物技术还能够对农业粮食的品质进行改善。将菜豆当中的蛋白放在向日葵当中,能够让向日葵的种子含有菜豆的蛋白。这一项技术就是能够在多种食品中加以运用,例如,可以让番茄延迟成熟的时间,避免出现变软的现象,这样可以减少在运输过程中所出现的破损现象,这项研究能够让多种食品的营养物质变高。最后,现代生物技术能够减少农业生产中的化肥使用量。农业种植会使用很多的化肥,农药,化肥使用会让土地出现板结的现象,降低肥力,化肥生产还能够对环境造成一定的污染。因此,现代生物技术将固氮细菌放在转基因的农作物当中,这些生物对固氮的行为,减少化肥的使用量,增加农作物的产量。 3现代生物技术对工业经济发展的影响 工业生物技术就是将微生物或者是酶作为催化剂进行物质转化的一种工作行为,能够更大规模的对人类生产生活所需要的化学品、能源以及材料进行生产,以此解决当前的一些能源性危机问题,这也是解决环境危机的一种有效手段,是医药生物的重要支撑,能够为农业科学技术提供更多的加工手段。工业生物技术在生物产品的加工方面,化学以及能源材料的应用方面都能够发挥作用;在当今全球资源紧张的今天,这项技术将是解决依赖进口的一种途径。工业生物技术还需要国家的支持,尤其是对能源以及化学品行业,工业生物技术可以有多个方面的应用,成为精细化工业制品的一种催化剂,能够促进营养品以及保健化妆品还有功能性化学产品的生产。例如,聚乳酸还有胰岛素等等这些都是生物技术,极大的推动了医学的进步。微生物基因学也是有效推动工业技术发展的一项重要性举措,在未来的发展过程中,微生物基因学还会发挥出较为关键性的作用,微生物的潜力较为巨大,精妙地和现代工业结合在一起,能够给人类发展提供更多的发展机遇[1]。 4结语 现代生物技术能够解决多个领域和多个方面的问题,在动物、农业、工业以及其他方面都产生了积极的影响和作用。在未来的研究方向上还需要对现代生物技术进行多方面、深层次的分析和研究,让现代生物技术的作用得以最大程度的显现出来,促进经济的全面发展,让我国经济在腾飞的基础上走向更加广阔的空间。 作者:刘权赓 单位:天津市静海区第六中学 现代生物技术论文:现代生物技术发展趋势研究 摘要:现代生物技术在社会中的运用越来越广泛,受到人们的高度重视。本文分析了现代生物技术在农业方面、工业方面、医疗行业方面及军事方面的发展趋势,以为现代生物技术的发展提供科学依据。 关键词:我国;现代生物技术;发展趋势 1现代生物技术在农业中的应用 现代生物技术在农业方面有着极广的应用。典型的成功事例诸如袁隆平教授培育的杂交水稻,他是利用生物基因重组将高产水稻和抗病水稻的优点集于一身。当前应用较为广泛的转基因技术,极大的提高了粮食的产量,尤其是我国较为稀缺的蔬菜的产量产量有了显著的提升。现代生物技术在农业中的应用也极大的丰富了农业种类,诸如新培育出的太空辣椒、转基因黄金大米等一系列新物种。这些新物种的形成在很大程度上改变了大自然生存法则,也加速了物种之间基因的交流。另外,生物技术对于农业最伟大的想法是将植物的基因植入到动物体内,实现动物的光合作用,彻底解决人类的温饱问题,但是这种设想还是停留在最初阶段,但是随着科学技术的发展,很可能在某一天转换为现实。最后,农业是我国生物技术未来发展的一大趋势,对于提高粮食产量,促进物种间基因交流有着十分深刻的现实意义。 2现代生物技术在工业中的应用 生物技术和工业看似没有联系,但是实际联系较为广泛。现代生物技术在工业中最广泛的使用就是制药生产线,通过生产线的纽带将生物技术和工业紧密联系在一起。其次;生物发电也是生物技术在未来发展的一大趋势,生物质能发电已经成为今天电厂供电组成系统中的一部分,但是,生物发电迄今为止还是停留在理论阶段,并没有真正的试验成功。但是随着生物技术的不断发展和对重大难题的不断突破,终有一天生物发电也将变为现实。 3现代生物技术在医疗行业中的应用 生物技术在医疗方面的应用最广,生活中也最为常见。从之前胰岛素蛋白的生成,到现阶段抗青素的制造,无一离不开生物技术而存在。在现代的医疗行业发展中,生物技术的存在极大的推动了现代医学的发展,例如;先进的神经中枢替代技术,采用生物电位差原理有效的将人体的神经中枢替代,而正确的传达神经信号,在人体出现神经中枢受损或者神经中枢疾病时,医生完全可以借助现代生物技术用电位差原理将人体神经中枢有效代替,从而使患者身体康复。生物技术在医疗行业中更为先进但也饱受争议的就是克隆技术,克隆技术的存在使世界上生物不用实现繁衍交配而产生下一代,克隆羊多利就是很好的一个证明。现在在医学上克隆人体心脏,种植人体耳朵、人工受孕、DNA鉴定等,这种先进的生物技术打破了传统的医疗体系,为我国医学的发展打开了新的一扇门。 4现代生物技术在军事中的应用 生物技术在军事中的应用较为广泛,从古老的帝国时代的造船是模仿鱼的姿态,并将其体态扩大,建造出了无坚不摧的战舰。现代高科技的雷达技术,是蝙蝠回声定位技术的重要应用,对于世界各个国家的国防做出了重要贡献。为了减少水的阻力,核潜艇设计借鉴了鱼儿流线型的身姿,从而可以潜居世界海底。美国日本的千里眼监控,则借鉴了苍蝇的眼睛结构设计。世界各国的军事技术都离不开生物技术而存在,并且生物技术的存在极大的推动了世界军事的前进步伐,为军事发展做出了重要贡献。但是,生物技术在军事运用上也具有其两面性。尤其是在战争中,生物技术的运用将对人体和世界和平产生极大的威胁,诸如细菌武器的应用。这种极端的生物技术在军事上的发明,有效的增强了国家的战斗力,但是这种有悖于道德的生物技术在军事上的运用,将对人类乃是世界环境产生极大的危害,甚至是破坏生态环境。因此,生物技术在军事运用上要发挥其优点回避其缺点,从而真正的将生物技术运用到军事领域上来保卫世界和平而不是灭绝性的杀害。 结束语 现代生物技术有着较高的技术优势,对我国社会进步有着重要影响。现代生物技术的发展趋势受到社会各界的普遍关注。并且,现代生物技术对我国的农业、工业、医疗、军事等行业都有着重要影响。分析我国现代生物技术的发展趋势对生物技术的发展与我国社会的进步都有着重要意义。 作者:文苑英华 单位:湖南广益实验中学 现代生物技术论文:现代生物技术对环境检测的应用 【摘要】现阶段,现代生物技术在各行各业中都发挥着越来越重要的作用,尤其在环境检测中,现代生物技术的应用极大的提高了环境检测的效率。基于此,本文主要对现代生物技术的内涵以及常见的几种现代生物技术进行了分析,并提出了其在环境检测中的具体应用,以期为相关人员提供参考。 【关键词】现代生物技术;环境检测;应用 1引言 现阶段,我国常见现代生物技术包括生物传感器技术、生物酶技术以及生物芯片技术等,这些监测技术具有较强的特异性、灵敏性和准确性,操作简单快速,因此在目前的环境检测工作中都发挥了十分重要的作用,大大提高了环境检测的质量和水平,加强对其分析研究有着十分重要的意义。 2现代生物技术的基本简介 现代生物技术其主要包含有分子生物学、微生物学、系统生物学以及免疫学等多种理论,而且与化学、计算机以及微电子等多种学科相互结合,综合性较强,因而,具有十分广泛的应用领域。现代生物技术主要的研究对象是生物,主要的研究目的是为了实现对资源的有效开发和利用,操作过程简单快捷,能够有效地减少资源浪费和环境污染。现代生物技术所开发的产品具有较高的纯度和较高的安全性,产品质量可靠,最大程度地满足了人们的使用需求,实现了连续化的操作,有利于建立资源节约型、环境友好型的生态环境。现代生物技术目前主要在农业生物技术、植物生物技术、医学生物技术以及环境生物技术等领域实现了广泛的应用。 3环境检测中常用的几种现代生物技术 3.1生物传感技术 生物传感器的技术基础是固定化酶技术,能够将识别与感知的信息转化成电子信号,并通过电子信号装置对其进行控制,最后被检测的物质可以通过电子器件检测出来,然后将其转化成已被检测的电子信号。目前生物传感技术是环境检测中应用最多的技术。 3.2基因探针与PCR技术 基因探针技术中的非放射性核酸探针可以应用于环境检测中,主要应用于环境中细菌或病毒的检测,且非放射性核酸探针对病毒及细菌的检测还十分灵敏,核酸杂交技术应用于环境微生物的监测中不仅更加安全可靠,还十分快速有效,目前核酸探针及PCR技术已经广泛应用于水环境中如大肠杆菌、志贺氏菌等微生物的检测。 3.3酶免疫检测技术 酶免疫监测技术是利用抗原和抗体的特异性反应而研发的,该技术将酶进行标记,然后再将标记过的酶与待检测的抗原进行检测,根据其出现的免疫学特征反应通过比对确定待检测病毒或细菌的种类。酶联免疫吸附检测技术是目前应用最为广泛的一种酶免疫检测技术,其主要应用于水质检测中。3.4生物芯片技术生物芯片技术是利用微电子技术研发的一种微加工技术,可以将作为探针的分析固定与于固定相表面,然后根据构建的生物化学分析系统进行分析,从而实现对蛋白质、细胞等生物学组成成分进行快速准确的检测,其主要应用于水污染中的化学物质毒性的检测。 4在环境检测中现代生物技术的具体应用 4.1生物传感技术的应用 数字科技和生物技术的快速发展,各个学科也都实现了不断的进步与发展,并且在发展过程中实现了学科的相互交叉和融合。生物传感技术因其具有高度集成化、微型化以及自动化的特点,因此在环境检测中实现了广泛的应用。生物传感器能够实现生物反应与电信号的转换,为环境检测提供了大量快速有效的分析手段,实现了食品工业以及环境检测的技术革命。生物传感技术的应用理论基础是实现传染物与生物层之间专一的固定化作用,作用原理就是通过被测对象与生物组之间的相互作用,然后利用电子元器件将对被测对象的监测转化为比较容易被识别的电子信号,最终再通过电子信号设备和装置对电子信号进行识别和分析,实现对监测对象的有效控制。生物传感技术具有测定速度快、操作简单、反应灵敏准确、成本低等优点,因此在未来的环境检测中一定会实现更加广泛的应用和推广。 4.2基因探针和PCR技术的应用 不同的微生物病原体具有不同的致病剂量,因此确定水样中病原体的数量和种类提高检测的准确度显得异常重要水体污染问题已引起了人们的极大关注,确定自然水体或污水水样中受病原体或化学类污染物污染的程度和快速确定污染源是一个难点问题。饮用水样品中只有不到1%的微生物可经实验室培养。因此,用传统培养方法研究微生物群落,不能反映环境的真实情况。DNA损伤评价污染物遗传毒性的一个很有价值的生物指标,PCR技术的应用使得在分子水平分析DNA损伤之一DNA突变有了很大的进展,提供了一种在分子水平上分析环境生物DNA损伤和检测病原体的简便方法,该方法克服了传统方法的缺陷,更利于提高环境检测的效率和准确性。PCR有许多不同种类,如实时定量PCR,多重PCR等,用PCR得到的母的片段可用于微生物检测。目前已有将PCR技术用于饮用水中大肠杆菌的检测;用于制备基因工程中的目的片段;用于DNA杂交技术中DNA探针的制备;用于环境生物多态性的分析。DNA探针是用生物素、荧光素等物质进行标记的能够与待测基因进行特异性互补产生杂交信号的DN段。荧光探针、寡聚核苷酸探针等已被应用于监测水中的大肠杆菌,取得了很好的结果。为了更灵敏、快速的检测水中大肠杆菌,目前DNA探针技术多于PCR技术结合使用。PCR技术的基本原理类似于DNA的天然复制过程,其特异性依赖于与靶序列两端互补的寡核苷酸引物。PCR由变性一退火一延伸三个基本反应步骤构成:(1)模板DNA的变性模板DNA经加热至93℃左右一定时间后,使模板DNA双链或经PCR扩增形成的双链DNA解离,使之成为单链,以便它与引物结合,为下轮反应作准备;(2)模板DNA与引物的退火(复性)模板DNA经加热变性成单链后,温度降至55℃左右,引物与模板DNA单链的互补序列配对结合;(3)引物的延伸DNA模板一引物结合物在TaqDNA聚合酶的作用下,以dNTP为反应原料,靶序列为模板,按碱基配对与半保留复制原理,合成一条新的与模板DNA链互补的半保留复制链重复循环变性———退火———延伸三过程,就可获得更多的“半保留复制链”,而且这种新链又可成为下次循环的模板。每完成一个循环需2~4min,2~3h就能将待扩目的基因扩增放大几百万倍。到达平台期(Plateau)所需循环次数取决于样品中模板的拷贝。PCR技术在环境检测中的基本原理见图。 4.3生物酶技术的具体应用 目前,我国的环境检测工作中另一个应用比较广泛的现代生物技术就是生物酶技术。①生物酶技术的处理功效高。生物酶技术的作用原理是将微生物与酶进行有效的结合,能够快速有效地进行污染物的降解,从而增强环境检测过程中的污染处理功效。②生物酶技术在环境检测中的适应性更加广泛。生物酶技术有效地降低了微生物的生存要求,为微生物创造了更加适宜的温度和pH条件,大大增加了微生物的作用效果。③生物酶技术与其他方法相比更具有针对性。生物酶技术目前被广泛地应用于不同的领域和不同的环境,因此,在使用时可以充分地根据实际情况进行选择,从而采取更具有针对性和效力的方案进行监测。④生物酶技术的污染治理成本也较低。生物酶技术的应用不需要引进庞大的设备和装置,大大降低了治理成本和投资成本,并且具有显著的治理效果。在此,主要就生物酶技术在处理水污染中的具体应用进行了简要的分析。某城市生活污水处理厂各构筑物内滞留污水总水量约为1.5万t;外观呈现黑色,并散发臭味。经环保部门对滞留污水进行采样监测,监测数据如表1。从表1可知,滞留污水中的COD、NH3-N、硫化物等均超标,最高超标达10倍以上。该滞留污水中混有大量制革废水及化工废水。制革废水由强碱性的浸灰脱毛废水和弱酸性的鞣革废水组成,前者含有高浓度的氯化物、硫化物、表面活性剂、防腐剂、油脂、蛋白质及SS等污染物;后者含有高浓度的鞣料、化学助剂及染料等。制革混合废水呈碱性、有毒性、难降解物质含量高,外观污浊,气味难闻。而对滞留污水投加高效复合生物酶药剂进行应急处置后,高效复合生物酶对于滞留污水中的污染物进行高效催化降解,逐步改善滞留污水的水质状况。投加高效复合生物酶药剂后,一周即可使其中的污染物降解30~50%。由表2可以看出,高效复合生物酶对滞留污水的应急处置有明显的效果。投加高效复合生物酶药剂一周后,经相关环保部门对污水进行采样监测,监测结果见表2。 4.4生物芯片技术的具体应用 在进行环境检测时应用生物芯片技术时能够有效地提高环境检测的质量和水平,使得我国环境检测技术得到进一步的发展。生物芯片技术可以自动、快速、准确地监测出不同基因的表达情况和环境因素对基因的影响作用。生物芯片技术目前所采用的载体主要有组织芯片、蛋白质芯片以及基因芯片等,生物芯片技术通过对细胞基因组的详细分析,准确筛选DNA的多态性变化和突变过程,从而确定出环境污染对生物基因水平的影响,实现对污染的科学监测。随着生物芯片技术的不断发展,其在环境检测过程中逐渐成为新的研究方向和研究概念,未来具有更加广泛的应用前景。 5结语 总而言之,现代生物技术在环境检测中得到了较为广泛的应用,而现代生物技术的进步大大促进了环境检测工作效益的提高,有利于改善我国生态环境,对环境保护具有深远意义。 作者:刘利 单位:怀化市环境保护监测站 现代生物技术论文:高中生物课堂的现代生物技术分析 【摘要】随着现代生物技术在生物界乃至世界范围内被广泛应用,无论是用于基础教学研究还是应用开发,各方面都有了令世人瞩目的成就。本文笔者结合教学经验,就高中生物课堂中的现代生物技术融合进行探讨。 【关键字】现代生物技术;成就;主导;新兴产业 随着现代生物技术的不断发展,其必将是新世纪的主导生物应用技术,也必将会带动一系列相关的有发展潜力的新兴产业的发展。生物技术对我们人类的生产生活各方面都将会产生深刻的影响,这已成为众所周知的事实。在高中生物教学中融合现代生物技术符合大纲教学要求,对提高学生效率作用显著。 一、开展专题教学,提高学生积极性 商定专题和分组讨论成为如今教学默认的主要形式,而将现代生物技术的基本内容以专题的形式进行讨论研究也符合生物教学的目标,比如将什么是基因工程、基因工程如何诞生、基因工程相应的原理及技术、基因工程如何应用以及蛋白质工程这一系列就能就作为一个讨论专题。这样来讲课,不仅这几项在内容上有所相连,而且是一个循序渐进的过程,符合一般事物的认知过程,也符合学生由易到难学习的过程,所以,在高中生物教学的过程中,也应该吸取经验,采用专题研究讨论的形式进行教学活动。当然在有些特定的专题讲座进行中,还要注意对学生的启发式教学,就是要通过各种方式激发学生能够积极思考,善于动手动脑,并且主动进行探索相关问题的能力,还要注意如何能够提高他们自主判断能力和思维的活跃性。当老师对学生以讨论的形式进行教学时,在选好内容后,自己或者让学生自主找出一个适当的主题分组进行讨论。在进行讨论之前,教师要适当布置一些课前需要预习的课文和需要查阅的资料,必要时可以跟学生指出讨论话题的大体框架、应该如何进行讨论等,并准备好在教学过程中需要用到的一应材料;在分组讨论过程中,教师要适时适当地对学生做出引导,使学生的讨论紧紧围绕主题,并且向能够解决问题的方向发展;在讨论结束后,还要由每组组长经组员讨论商议后作出总结。 二、更新教学内容,拓宽学生知识面 在21世纪,随着现代生物技术的飞速发展,并在各个领域的广泛应用,教师在运用现代生物技术进行生物教学时,要与时俱进,根据外界的发展不断更新教学内容,不断补充新的科研进展和研究成果,对教学手段进行创新并能根据最新科研成果增设新的研究课题。这就需要教师在生物教学中要能够积极组织和引导学生翻阅相关资料,学生也可以自己通过互联网技术或者最新的学术期刊进行相关内容的查阅,如应用最广泛的中国学术期刊网、万方数据库和一些文献期刊或者相关的搜索引擎等,以便于自己能够了解现代生物技术新兴课题、研究现状和最新的研究成果。另一些市场上出售的教学光盘和教学软件,学生也可以适当采用。例如,在遗传基因工程相关专题的教学中,教师就可以根据讨论内容给学生一些相关网站网址、专题主页等方面的提示,让学生能够自己或者成组去互联网上搜索有关这方面的素材,既能更好的理解这个专题的内容,又能增强学生的主动动手和思考能力。又如,老师可以利用周边的有利条件,带领学生对某些现代生物技术操作过程进行参观,或者进入准许进入的现代生物技术研究室和生产车间,让他们能够亲身感受一下现代生物技术是如何研究及应用的,或者带学生进入转基因农场进行实地调研,然后给学生制定相应的问题进行思考并在可能的前提下对学生提出的疑问进行解答,从而丰富学生的知识。高中生物教学内容很多已经深入到分子水平,对于这部分知识的教学,难度更大,学生理解起来也更加困难,在没有实际模型的帮助下,学生很难具体的想象出相关分子结构的形态,这给学生的学习带来了很大困难。对此,教师需要网络技术,从互联网上搜索资料为学生直观地展示相关分子结构的形态,帮助学生进行知识的深入理解掌握。 三、运用科学技术,培养学生研究能力 为了适应现代生物科技的要求,教师在进行教学活动时要更加注重对现代生物先进性的教授,即在讲授生物的基本概念和基本原理时要充分体现出现代生物的先进性。如讲述在光合作用的概念时,除了对光合作用的产物要详细讲解,更要注重能够与当时一些最新的科研技术和成果相联系,不光要讲述课本基础知识,更要对相关的课题进行联系,这样就要运用到现代的科学技术了。当然,生物教学并不是仅限于本学科知识,更要考虑到社会和经济发展的实际需要,生物技术的发展能够结合社会发展背景,紧密联系当下最受关注的实际问题,如资源问题、环境问题、人口问题、粮食问题、人口日益增长与其他问题之间的矛盾等,这才是在教学中应该不断深入并引导学生进行思考、研究的重中之重。培养学生的研究能力不能仅仅依靠课本知识,学生应该在老师带领下多做实验,并培养自己在实验过程中的动手操作和思索探究能力,运用不同的讲授方法设立特定研究栏目,如设立专门的生物科学史研究专项。要善于运用质疑的方式激发学生怀疑和思考的精神,如在学习《生态环境的保护》时,老师可以对学生进行提问:地膜覆盖的利弊以及是否应该去除地膜覆盖。教师也可以通过对一些著名生物学家获得科研成果的实例对学生进行启发,激发学生的积极性。21世纪是科技飞速发展的时代,在这样一个对人才有着强烈渴求的时代,对高中的生物教学提出了要求。科学技术作为第一生产力,在面向世界化的国际竞争中,只有发展好科学技术才能培养更多的适应社会发展的人才,为国家做出贡献。 作者:周蕾 单位:江苏省泰兴市扬子江高级中学 现代生物技术论文:现代生物技术对抗生素生产的应用 摘要:抗生素在诸多行业领域均具备广泛应用价值,包括医用行业、农用行业、食品储藏以及试验试剂等领域。而对于现代生物技术来说,将其合理地应用到抗生素生产过程中,能够使抗生素的产量得到有效提升,并使抗生素的组分、生产工艺得到有效改善,进而使生产的抗生素更具应用价值。本文从诸多现代生物技术在抗生素生产中的应用进行了分析,以期为现代生物技术应用价值以及抗生素生产质量的提高提供有效建议。 关键词:现代生物技术;抗生素生产;应用价值 在抗生素生产过程中,注重新型抗生素的获取,同时也注重优良抗生素产生菌的获取。而对现代生物技术加以应用,则能够使抗生素的产量得到有效提升,同时使抗生素的组分得到有效改善,并提升抗生素的生产工艺水平[1]。从现状来看,如发酵工程、酶工程、细胞工程以及基因工程等现代生物技术,均在抗生素生产中具备显著应用价值。 1现代生物技术中发酵工程在抗生素生产中的应用 从上世纪四十年代开始,在青霉素被发现之后,抗生素发酵工业便逐步发展起来。目前,抗生素具备两百多个品种,广泛应用于医学、农用等行业。其中,通过发酵方法生产的便存在数百种。基于现代生物技术中的发酵工程在抗生素生产中具备显著应用价值。一方面,在抗生素发酵生产过程中,必须具备生产菌的参与。对于抗生素生产菌来说,主要包括霉菌和放线菌两类。在我国,各个抗生素生产商将军中筛选及改造视为使抗生素产品提升的有效方法。在发酵工程菌种选育及其改造过程中,通常会联合基因工程方法实施,进而使育种经过三个阶段:第一阶段,野生菌向变异菌育种;第二阶段,自然选育向代谢控制育种;第三阶段,诱发基因突发向基因重组定向育种[2]。此外,为了使抗生素产量得到有效提高,会利用现代生物技术中的发酵工程,从而采取优化发酵过程控制策略,包括加糖控制、补料控制、pH控制以及温度控制等等。总而言之,现代生物技术中发酵工程子啊抗生素生产中具备显著应用价值,为抗生素的优化生产奠定了坚实的基础。 2现代生物技术中酶工程在抗生素生产中的应用 对于酶工程来说,在上世纪七十年代产生,该项技术具备的优势包括:效能高、污染低、自动化以及安全性高等。将酶工程应用于抗生素生产中具备显著价值作用。例如:我国在上世纪八十年代,采取固定化酶技术(固定青霉素酰化酶及头孢菌素酰化酶等)生产出了6-氨基青酶烷酸与7-氨基头孢烷酸等抗生素中间体。近年来,对于酶工程来说,逐渐朝传统的固定化酶以及固定化活细胞环节朝向DNA重组技术以及细胞融合技术等方向发展,这样将其应用于抗生素生产过程中,便能够使抗生素的生产工艺水平得到有效提升。然而,就现状而言,我国在利用细胞融合技术以及DNA重组技术进行抗生素生产尚且处于初步试验环节,其价值作用还有待进一步考究。但是,毋庸置疑的是,随着社会的发展,科学技术的几部,现代生物技术中酶工程在抗生素生产中的应用价值将能够得到充分有效的体现。 3现代生物技术中细胞工程在抗生素生产中的应用 在现代生物技术当中细胞工程不可忽视,并且其在抗生素生产中具备显著应用价值。细胞工程中的原生质融合技术加以应用,能够使抗生素的产量得到有效提升。对于维生素原生质体融合来说,指的是将遗传性状存在差异的2个菌体细胞的原生质体加以融合,进而获取存在2个菌体遗传性状的稳定重组子。此项技术能够使远缘菌株的基因重组得到有效实现,不会有有性孢子的丝状真菌产生,但是却具备准性生殖的特殊遗传现象。并且,利用此项技术,在高产量的变异菌株筛选过程中,具备显著应用价值。比如:柔红霉素产生菌和四环素产生菌的种间原生质体融合,因这2个抗生素生物合成均源于聚酮体,从而让柔红霉素的单位产量获得了显著提升。总之,对细胞工程中的原生质体融合技术加以应用,能够使抗生素的产量得到有效提高。因此,相关工程技术人员需对此充分重视。 4现代生物技术中基因工程在抗生素生产中的应用 基于现代生物技术当中的基因工程也能够在抗生素生产中发挥有效作用。一方面,利用基因工程中的两步重组法技术,能够使生物合成肽类抗生素得到有效改造。对于肽类抗生素来说,可由微生物的非核糖体合成的方法基于多肽合成酶系中进行,多肽合成酶系具备酶与模板的功能,称之为蛋白质模板,针对其相应的氨基酸激活功能域采取定向两步重组取代,能够使全新的肽类抗生素得到有效生成,例如:耶儿森氏鼠疫杆菌素的合成等[3]。另一方面,通过基因工程当中的人工改造技术,能够使抗生素的产量及品质得到有效提升。例如:改造卡那霉素链霉菌当中的编码氨基糖苷6-N-乙酰转移酶的自身抗性基因过表达,能够使产生菌对氨基糖苷类的抗性得到有效提升,进而使链霉素的产量得到有效提高。 5结语 通过本文的探究,认识到在抗生素生产过程中,可以利用现代生物技术,以此使抗生素的产量及品质得到有效提高。例如:基于现代生物技术中的发酵工程、酶工程、细胞工程以及基因工程均能够在抗生素生产中发挥技术作用。因此,抗生素生产商便有必要对现代生物技术的应用加以重视,进一步为抗生素产量及品质的提高奠定夯实的基础。 作者:于嵩 李鲁新 单位:山东鲁抗医药股份有限公司 现代生物技术论文:现代生物技术对社会创新的作用 摘要:现代生物技术是20世纪50年代以来发展最快的先进技术之一,对社会发展与创新产生了广泛的影响与促进作用,尤其在屠呦呦作为中国第一人获得2015年诺贝尔生理学或医学奖后,其正面效应在我国更为明显。从介绍主要几个现代生物技术出发,阐述了现代生物技术的特点,重点论述了现代生物技术对社会创新的推动作用。 关键词:现代生物技术;特点;社会创新;推动作用 2015年10月5日,因为创造性地提取出青蒿素,“拯救2亿人口”的伟大发现,中国科学家、中国中医科学院中药研究所首席研究员屠呦呦获得了2015年诺贝尔生理学或医学奖。这是中国医学界迄今为止获得的最高奖项。屠呦呦也成为第一个在中国本土进行的科学研究而获诺贝尔自然科学奖的中国人。国人在欢欣鼓舞的同时,也深刻认识到现代生物技术对社会创新的巨大推动作用。 1现代生物技术简介 1.1基因(DNA)测序技术 基因(DNA),也称遗传因子。最早于1909年,由丹麦遗传学家约翰逊教授提出。20世纪50年代初,美国生物学家沃森和英国科学家克里克提出了DNA双螺旋结构分子模型,被称为20世纪生命科学最伟大的科学发明。简而言之,每个人身体是由千百万个染色体组成,每条染色体又含有1~2个DNA分子,每个DNA分子上有多个基因,每个基因含有成百上千个脱氧核苷酸。由于不同基因的脱氧核糖核苷酸的排列顺序(碱基序列)不同,由30亿个碱基对组成的人类基因组大约含有2.5~4万个基因,储存着一个人种族、血型、孕育、生长、凋亡过程的全部信息,也支持着每个人生命的基本构造和性能。基因测序技术,即测定DNA序列的技术。它是进一步研究和改造目的基因的基础,是基因工程和分子生物学领域最重要的技术之一,它能够从血液、唾液等组织样本中分析测定基因全序列,预测罹患多种疾病的风险,从而通过改善生活环境和生活习惯,避免或延缓疾病的发生。 1.2生物芯片技术 生物芯片,也称为基因芯片。起源于美国教授EdwinMellorSouthern提出的核酸杂交理论。通俗的讲,生物芯片技术是指采用光导等高科技方法,将大量生物分子比有序地固化于硅芯片或玻璃芯片的表面,组成自己的分子排列,然后与已标记的生物样品分子杂交,通过仪器对杂交信号进行检测分析,从而判断样品中分子的数量。由于在制备过程模拟计算机芯片的制备技术,所以称之为生物芯片技术。这项始于20世纪80年代末的基础研究,是在生物遗传学领域发展起来的,是融微电子学、生物学、物理学、化学和计算机科学为一体的高度交叉的新技术。在生命科学研究及实践、医学科研及临床、药物设计、环境保护等各个领域有着广泛的用武之地,具有明显的产业化前景,是一个具有巨大商业潜力的高技术产业。 1.3蛋白质双向电泳技术 蛋白质是生命的物质基础和生命活动的主要承担者,是构成生物体的主要大分子。蛋白质占人体重量的16%~20%,人体内蛋白质的种类很多,性质、功能各异,但都是由20多种氨基酸按不同比例组合而成的,并在体内不断进行代谢与更新。1994年,科学家MarcWilkins提出了蛋白质组学,由此获得蛋白质水平上的关于疾病发生、细胞代谢等过程的整体而全面的认识,蛋白质组的研究不仅能为生命活动规律提供物质基础,也能为众多种疾病机理的阐明及攻克提供理论根据和解决途径,蛋白质组研究的发展是以双向电泳技术作为核心的。蛋白质组学的研究是生命科学进入后基因组时代的特征,将成为未来生命科学的新前沿。 2现代生物技术的特点 2.1互相渗透,是一门的综合性技术 现代生物技术本身包含微生物学、分子生物学、细胞生物学、免疫学、遗传学、系统生物学等多门学科,同时影响了化学、物理、计算机、环境保护等众多自然学科,甚至人类学、伦理学等社会科学,是一门名副其实的、互相渗透的综合性学科。就其应用领域,可分为农业生物技术、医学生物技术等。 2.2应用广泛,是一门与大众紧密联系的技术 现代生物技术涉及到的基因、生物医药等对每个人的健康,包括生物环境监测、废气废水处理等都关系到人民大众的身体健康;生物育种、食品检测等等,都影响每个人的食品健康、食品安全、关系到每个大众的生活质量与福祉。 2.3实用性强,是一门对社会发展影响深远的技术 生物技术被广泛应用于食品检测,使食品检测更加准确、迅速及安全;生物技术被用于环保工程,在废水废气处理、有机固体废弃物处理、环境监测方面,提高环保工程的质量;生物技术被用于育种,提高了粮食产量,解决了世界粮食短缺问题;随着现代生物技术的不断改进和完善,生物技术已经成为当今世界发展最快、最活跃和最具潜力的高新技术领域之一,对社会发展会产生深远影响。 2.4发展良好,是一门决定未来核心竞争力的技术 一个基因创造一个产业,一个产业产生一大批公司,一大批新公司将带来难以估量的经济效益和社会效益。随着现代生物技术的发展,将带给一个组织、一个地区、一个国家巨大变化,相应的,也改变着相互的竞争态势,生物技术也成为一门决定未来一个组织、一个地区、一个国家核心竞争力的技术。 3现代生物技术对社会创新的推动作用 3.1现代生物技术会诱发新一轮的科学技术革命 基因(DNA)测序技术、生物芯片技术、蛋白质双向电泳技术等,在自然科学史上第一次将物质结构、功能及其相互作用转换为数字信息,产生了生物信息学,提高了生命科学的研究效率,加速了其他相关学科如计算机科学、材料科学和数理化等学科的发展。使新学科的发展一日千里,人类认识生命的本质、生物进化与起源、生物的基因设计、人类的食物营养与健康控制等进入一个崭新的时代。随着现代生物技术的推陈出新和深入发展,会诱发新一轮的科学技术革命,将产生一系列新的交叉学科,形成一批新的技术标准、搭建一个个新的技术平台、催生一大批新的技术专利和新兴的产业。 3.2现代生物技术会带动新一轮的产业经济革命 一个基因创造一个产业,一个产业产生一大批公司。现代生物技术的日新月异,一方面通过优胜劣汰,淘汰一批技术落后、工艺落后、产品落后的企业或产业,另一方面通过技术的创新,创造一个又一个的产业,相应地带动一大批高科技公司的产生。这些都给社会创造了大量的新的就业、创业的机会,满足了人们的需求,增加了社会财富,推动了社会经济的发展,带动了新一轮的社会产业经济革命。 3.3现代生物技术会引发新一轮组织方式、社会伦理的社会革命 现代生物技术的互相渗透、多学科紧密联系的特点,必然带来传统研究方式、技术路线、组织方式的革命,呈现出、信息化、智能化、网络化等鲜明的特点;同时,生物技术研究中不断涌现出新信息、新技术、新疗法、新药物和新观念等新事物,冲击着传统的伦理、观念和文化,甚至冲击着现有的部分法律体系,给社会带来深远影响的社会革命。 3.4现代生物技术会触发新一轮的全球竞争革命 生物技术将带给人类社会巨大变革,包括全球竞争态势的改变。现代生物技术,很多体现了基础性、战略性、前瞻性的重大特征,具有占领和发展高技术产业制高点的优势,必然成为国家经济发展的核心驱动力和国际竞争力的决定性因素。21世纪以来,许多国家纷纷制定本国的生物技术发展的战略和计划,以求在未来的市场竞争中能抢占制高点、掌握主动权。如美国推出了“面向21世纪的生物技术”、“国家基因组计划”,日本推出了“官、产、学一体化推进21世纪的生物技术计划”、欧洲推出了“尤里卡计划”等。 4结语 21世纪是现代生物技术的世纪。我国现在正处在发展中国家向发达国家升级的关键时期,现代生物技术发展带给我国千载难逢的跨越发展机遇。我国拥有丰富的生物资源,合理地开发和利用生物技术对国民经济的健康协调和可持续性发展有着非常重要的意义。应以前所未有的胆识、理念和战略部署,集中力量参与竞争,在新兴的生物技术领域不断打造民族和国家的未来。 作者:陈程 单位:武汉市洪山高级中学 现代生物技术论文:现代生物技术在环境保护的应用 摘要:现代生物技术在环境保护应用具有重要作用,能降低环境保护成本,提高环境保护水平,并创造可再生资源。主要应用领域包括污水处理、土壤污染处理、白色污染处理、化学农药处理等。为提高环保水平,促进现代生物技术得到更为广泛的应用,今后应该推广该技术,提高科研和成果转化速度,吸收借鉴发达国家经验。 关键词:现代生物技术;环境保护;污水处理;土壤污染 环境保护与人们日常生活联系紧密,也越来越受到人们普遍关注。为达到有效保护环境的目的,需要综合利用技术、管理、资金、制度等措施,及时处理环境污染问题,为人们营造良好的环境。现代生物技术以DNA为基础,通过现代生物科学和工程原理的应用,达到有效保护周围环境的目的,其中比较有代表性的技术包括酶、基因、微生物等。这些技术不仅在工业、医学、材料领域有着广泛的应用,对环境保护工作开展也具有积极作用。 1现代生物技术在环境保护的应用意义 1.1降低环境保护成本 传统环境污染治理方式工序复杂,需要很多设备综合发挥作用,成本较高,同时还需要耗费大量人力和物力。而现代生物技术能转变这种情况,例如,酶技术、细胞技术等显著降低环保成本,同时还能取得良好效果。例如,利用降解技术处理垃圾,不仅可以减少垃圾占地面积,降低污染物的排放量,而且生物降解后的垃圾可以循环利用,节约成本,综合效益良好。 1.2提高环境保护水平 生物技术的应用可以不受场地、气候等条件限制,通过化学反应原理实现对污染物的处理,达到有效保护环境的目的。这些化学反应不受场地、时间、地点的限制,能够随时发挥作用,并取得良好效果。正是由于具有这些特点和优势,有利于现代生物技术的推广和应用,促进其应用范围不断扩大,达到提高环保水平,美化周围环境的目的。 1.3能创造可再生资源 对某些污染物通过现代生物技术利用,可以将其转化为新的资源,并发挥重要作用。例如,沼气池改造能实现对人畜粪便的有效利用,不仅防止环境污染问题出现,还能产生沼气这种清洁能源,既环保又节能,综合效益良好。 2现代生物技术在环境保护的应用对策 2.1污水处理的应用对策 污水处理工艺复杂,难度大,投资高,是环保工作面临的重要难题。而现代微生物技术的应用能很好解决存在的问题,取得良好效果。微生物活动能将水中的重金属、氰化物分解,使其转化为无毒无害物质。近些年来,固定化酶和固定化细胞技术在污水处理中也得到越来越广泛的应用,能有效分解和固化水中有害物质,还有其他一些物质也通过化学反应得到分解。研究表明,该技术除去水中农药、化肥污染的成功率达95%以上。 2.2土壤污染处理的应用 主要是农药残留和土壤板结沙化,需要采取有效措施进行处理。农药的磷、氯等是土壤污染主要来源,现代微生物技术能有效分解这些物质,除去土壤中的有害物质,将其分解为水和二氧化碳,保证土壤良好性能,避免出现污染现象。同时微生物技术还能彻底根治土壤污染,不会出现新破坏,满足农业种植需要,为农作物生长创造良好条件。 2.3白色污染处理的应用 主要是对塑料制品污染进行处理,白色污染已经成为环境污染的重要来源。而现代生物技术能有效降解塑料制品,破坏其中的聚酯分子结构,实现对白色污染的有效处理。不仅有效处理白色污染问题,同时还能节约成本,加快白色污染处理速度,并生成与塑料制品功能相似的产品,作为塑料制品的替代产品,有利于其综合效益提高。 2.4化学农药处理的应用 农业种植过程中,有80%的化学杀虫药物遗留在田地,污染土壤,破坏整个生态系统。而微生物能有效分解这些物质,将农药稀释为水和二氧化碳,不仅操作简单,而且效果良好,有利于保持土壤良好性能,避免化学农药对其带来不利影响,也为农药种植创造良好条件。 3现代生物技术在环境保护的应用展望 为推动现代生物技术得到更为有效的应用,达到有效保护周围环境的目的,结合实际工作需要,笔者认为今后应该综合采取以下完善对策。 3.1推广现代生物技术的应用 提高思想重视程度,充分认识现代生物技术在环境保护领域应用的意义,综合采取有效措施,使其发挥更大作用。例如,现代农业种植过程中,生物农药可以替代化学农药,同样也能起到除草和杀虫的作用,并且可以避免污染周围环境,防止影响人体健康。需要加大科研力度,提高生物技术实用性,促进其得到更加广泛的应用。 3.2提高科研和成果转化速度 健全并完善生物技术研发力度,鼓励科研机构和科研人员加大技术攻关,并且政府部门需要加大资金支持,给予适当补贴。理顺现代生物技术成果转化工作,注重增强产品的环保性,提高新技术应用水平和应用范围。 3.3吸收借鉴发达国家的经验 发达国家在现代生物技术应用方面积累较为丰富的经验,并且成为重要产业,要善于引进和吸收新技术,加大科研力度,借鉴新经验,促进生物技术得到更为有效的应用。 4结语 环境保护领域现代生物技术应用具有重要作用,具有广泛应用空间和领域。应该结合具体需要采取有效对策,推动现代生物技术在环保领域更好发挥作用,有效治理环境污染问题,为人们日常生活营造良好的环境氛围。 作者:吴玉霞 单位:郓城县环境保护局 现代生物技术论文:现代生物技术在环境监测的实践 1现代生物技术分析 1.1探针核酸监测技术 探针核酸检测技术是使用特定核苷酸序列出现特异性互补已知核苷酸片段作为探针,主要分析片段长度的多样性,被标记的探针可以使用在植物细胞组织内、探测溶液、固定生物膜同源核酸序列[1]。探针核酸监测技术有高度灵敏性以及特异性,当前在环境微生物监测中广泛使用。 1.2PCR技术 PCR(PolymeraseChainReaction)技术是指生物学的聚合酶链式反应,主要是指在聚合酶的催化中将特定的引物设置为监测起点,通过延伸、退火以及变性等步骤将DNA体外复制,可以快速的在异地使用体外复制所有目的的DNA[2]。聚合酶链式反应有特异性强、灵敏度高优势,可以在监测大量评价样品以及环境中的污染。 2在大气污染中的实践 大气污染是指使用生物监测对大气质量进行分析研究,确定环境污染程度。在生物系统中,大气污染给动植物的生存带来了严重的污染,因为植物有在固定的温度、湿度中生长的特征,导致植物没有科学办法避免有害物质污染。植物对大气中有害物质有一定敏感性,所以在环境监测中便于监测以及管理,环境监测中现代生物技术在大气污染中的实践中可以使用采取植物叶子的方式当做需要监测的样品。植物可以通过大气污染程度完整的反应出来,在大气污染实践中常用的监测植物有以下种类: 2.1氟化物指示植物 通过植物可以反映出氟化物的对象主要有:苔藓、金线草、唐菖蒲、大蒜、郁金香以及梅树等植物。通常情况下,使用现代生物技术监测受污染比较明显的植物,叶子形状转变为尖形,并且叶面上有一定程度的伤斑,出现在叶脉上的症状则比较少。受环境污染的伤斑是浅褐或者红褐色。 2.2二氧化碳所指示植物 二氧化碳污染指示的植物主要有海棠、烟草、向日葵、番茄以及柑橘等。通常受环境污染比较明显,症状主要是植物叶子上出现不规则的伤斑,颜色主要是白色、棕色以及黄褐色等,同时植物叶子上也不同程度的出现点状伤斑。 3在水体污染中的实践 3.1微生物群监测 水体系统中比较重要的组成部分是微生物群,微生物群在水体出现污染时可以快速的感应。一般情况下在环境监测中使用的监测手段是泡沫塑料块聚氨酯法,该手段是在水体中投入一定量含有聚氨酯的塑料块,对水体中微生物群落收集监测。和传统水体环境监测方式对比,这种方法速度快、经济、准确,同时还可以在污染监测中广泛使用。 3.2生物法监测 使用生物法监测水体污染的方式主要是使用生物监测方式对水体监测。使用现代生物科技中的生物法对水体污染情况进行分析。生物法监测水体污染情况可以将水体污染带来的不利影响全面展示出。水体污染比较严重、可以反映出的生物有蚊幼虫、小颤藻以及颤蚓类生物。 4在土壤污染中的实践 4.1动物监测法 使用动物监测法控制土壤受污染的情况,使用这种方式进行监测时,通常情况下可以将蚯蚓当作监测对象,因为蚯蚓有比较高的敏感性,可以觉察到土壤中是否含有农药、铅等有害物质。除此之外,使用现代生物技术进行土壤污染监测时因为土壤中有一定镉物质含量,和蚯蚓体内镉物质含量有一定关联性,因此蚯蚓在土壤污染的应用中具有一定意义。 4.2植物监测法 使用微生物监测法对土壤污染进行监测主要是指使用土壤指示植物对土壤受污染情况进行监测。如果土壤遭到一定污染,受到污染的微生物会出现一定程度的反应,并且有污染比较明显的植物出现代谢异常的症状。比如遭到土壤污染的植物表面出现明显伤斑、构成成分发生改变、呼吸作用不断加强或者减弱、发育减慢等情况。 4.3微生物监测法 现代生物技术监测土壤污染情况可以通过微生物监测法对土壤进行监测,土壤污染源主要是人类粪便、尿液等污染源,同时灌溉过程中使用污水也会对土壤造成不同程度的污染,使用微生物监测可以对土壤污染的状况和程度全面评价。 5结语 总而言之,随着科学技术的不断发展,使用生物学技术监测环境已经发展成为目前“探针”高技术水平,说明环境工程和生命科学工程有着同时发展的形式,环境监测中使用生物科学技术是未来环境良好发展的方向[3]。目前在环境监测中使用生物学监测技术对环境进行监测,必须要根据环境监测设备的实际情况和其他设备联合使用,扬长避短,才可以将监测作用充分发挥,为我国环境监测提供技术支持。 作者:隆勤劳 单位:大理州环境监测站 现代生物技术论文:现代生物技术对乳品工业的应用 在我国人民生活水平的不断提高的今天,不仅对乳制品的需求有更高的要求,对乳品的质量也不断的挑剔。在人们看来乳制品应该能供给他们全价合理的优良钙质、优质蛋白质和维生素等营养素的最理想食品。而且近几年来,随着基础科学间的渗透作用和不断前进以及技术水平的不断提高,乳品行业已普遍采用最新生物技术应用在在产品的生产管理中。因此乳制品行业已经逐渐成为我国食品行业中增长速度最快最好的行业之一。 1、现代生物技术在改善乳制品质量的应用 1.1基因工程增加乳制品中某种必需乳蛋白 基因工程技术是分子遗传学和工程技术相结合的产物,是生物技术中的核心技术。它采用类似工程设计的方法,按照人类的需要将具有遗传信息的基因,再离开生物体的情况下进行剪切、组合、拼装,然后把这种人工组装的基因转入宿主细胞内进行大量复制,使遗传信息在新的宿主细胞内或个体中高速繁殖,以创造新的生物。基因工程主要包括重组DNA、基因缺失、基因加倍、导入外源基因及改变基因位置等分子生物学技术手段,它为定向改变生物性状提供了理论和技术支持。将这项技术应用于动植物上即生产基因工程食品。基因工程应用于乳制品具有很多优点:第一点,提高乳制品营养品质,如基因重组的牛生长激素可提高牛的产奶量,减少脂肪的含量,营养更丰富,风味更佳;第二点,提高乳制品的蛋白质含量,通过基因工程可增加乳制品中必需氨基酸(如甲硫氨酸、赖氨酸)的含量,还能提高乳制品的功能特性,拓宽植物蛋白的使用;第三点,增加乳制品的碳水化合物的含量;第四点,基因工程,尤其是克隆技术,可提高畜牧含量满足乳制食品的需求。转基因动物不仅使产奶量增加,而且还可以得到具有特殊功能的奶制品,例如去如糖牛奶、低脂牛奶、低脂固醇、低脂肪乳制食品;第五点,通过转基因技术不仅可以改变乳制品中脂肪酸的结构,而且还能促使其中脂肪结构本身的生物协同作用,利用基因工程可以有计划有目的地设计出许多新的脂肪和油脂,以满足许多功能性乳制品生产的需求。 1.2酶工程通过促进物质转化来提高乳制品的质量 酶工程利用酶、细胞器或细胞所具有的特异催化功能或对酶进行修饰改造,并借助生物反应器和工艺过程来生产人类所需产品的技术。主要包括酶的固定化技术、细胞固定化技术、酶的修饰改造技术及酶反应器的设计技术等。生产出人们所需产品的技术。对于婴幼儿来说母乳是最好营养素最全面的食物,但是也有一些婴儿缺少或者得不到母乳喂养,他们就需要一种营养素全面并接近母乳的乳制品来成长。现代生物技术广泛的应用在工业化酶制剂的品质改良和新品种的开发,并取得了巨大的成果。例如过氧化氢酶主要用于清除乳制品中多余的过氧化氢,从而利用双氧水杀死致病菌;超氧化酶用于乳清脱色等;巯基氧化酶用于去除乳制品因超高温杀菌而产生的糊味;脂肪酶用于乳制品增香;另外利用凝乳酶可制作干酪;用乳糖酶处理乳汁品,防止乳糖结晶析出;真菌或酵母乳糖酶可用于全奶、奶酪和冰淇淋中,是乳糖水解为葡萄糖和半乳糖,从而防止制品粗糙,提高口感。酶工程也能修饰乳脂肪,通过脂肪酶的转脂作用对乳中甘油三酯进行修饰,改善乳脂肪的性质,特别是改善脂肪的融化性、乳化性,并使乳制品保持原有的良好风味和纯度,有利于乳脂肪在产品中的稳定性,从而保证乳制品的质量。 1.3现酵工程能形成高品质的乳制品生物反应器 发酵工程又称微生物工程,是传统的发酵技术与DNA重组、细胞融合、分子修饰和改造等技结合并发展起来的现酵技术。它是在人工控制的条件下,利用微生物的特定性状,通过现代化生物技术生产有用物质或直接应用于工业化生产,术是主要利用菌株的生理生化代谢机制用于菌体生产和代谢产物的发酵来生产工业原料或工现酵工程主要包括微生物资源的开发利用;微生物菌种的选育、培养;固定化细胞技术;生物反应器设计;发酵条件的利用及自动化控制;产品的分离提纯技术。例如生产酸奶和奶酪。发酵工程凭借其自身投资少、见效时间短、污染较小的优点应用在工业上生产上。开展发酵工程对乳制品的生产是有很大好处的。实现了乳制品生产上的一个重大突破。新生产出的酸奶发酵剂的活性强,不需要大面积培养,可直接使用,酸奶厂家可以根据实际情况随意选择,这不仅仅增加了酸奶产品的样式,同时也省去了菌种车间的占地面积,减少了工作人员的数量,大尺度的简化了酸奶的生产工艺。 1.4新型杀菌技术保持长时间的高品质乳制品质量 温度过高会影响乳制品的质量,不仅会降低食品中功能性成分的生理活性,还有可能影响色、香、味以及其营养成分。冷杀菌技术作为一门新兴的杀菌技术,对杀菌的温度要求较低,很好的解决了上述问题。乳制品用射线辐照处理时,射线可以穿过包装和冷冻层,杀死乳制品表面和内部的微生物、害虫和寄生虫,而且在辐照过程中,温度几乎没有升高,有“高效冷杀菌”之称;处理得当的辐照乳制品和新鲜乳制品在外观形态、组织结构及色香味品质方面很难加以区别,具有良好的保鲜效果;此外辐射处理所消耗的能源少。还有一种乳制品超高压处理杀菌技术,“所谓高压食品”与加热杀菌同样是将乳制品密封于弹性容器或无菌泵系统中,以水或其他流体作为传递压力的媒介物,在高压下和在常温或低温度下作用一段时间,以达到加工保藏的目的,而食物味道、风味和营养价值不受或很少受影响的一种加工办法,即以加压取代加热而成。 2、应用现代生物技术实现高质量的乳品检测中 在乳制品中绝大多数都是牛乳制品,所以以下就以牛乳为例,说明生物传感器如何检验乳制品的新鲜度。生物传感器实际上是一个菌数测定仪,而牛乳新鲜度传感器最早由高桥福辛发明的,其原理是测定的电流值与试样中的细菌总数成正比关系,电流值越大表明细菌菌数越多,说明牛乳越不新鲜。要想检验乳制品的新鲜程度就要从长时间放置乳制品过程中发生变化的成分入手,我们可以发现受细菌的污染作用产生乳酸,因此,乳酸含量也可表示牛乳的鲜度。随着科学技术、农业的日益发展,食品原料日趋丰富,人民生活水平的不断提高和生活节奏的加快,人们的视频消费观念已经从传统的单一性、繁琐性转向现代的多样性、快捷性、营养性和安全性,这对食品工业提出了更高要求,即必须给顾客提供更好的质量、更多的选择、更高的价值和更低价格的产品。在这种情况下,促使大量的高新生物技术在食品行业得到广泛的应用,大中型企业设备装备水平有了较大的提高,尤其是乳制品行业,我国乳制品机械设备制造水平正在逐步适应食品工业的发展和技术设备改造的要求。 作者:冷进松 现代生物技术论文:现代林业生物技术论文 1林木组织培养育苗 林木组培培养是采用林木的器官和组织作为外植体进行苗木快速繁殖的技术,目前可以通过组织培养繁殖的木本植物多达120余种,并且逐年在增加。美国1978年已经使用火炬松组培苗进行小范围造林,1983年其里格斯苗圃林木组培苗的生产规模就达到100万株,德国、法国、加拿大和巴西等国家对云杉、杨树、桉树等树种的组培方面也进行了较为系统的研究,并投入了工厂化生产。我国于20世纪70年代开始了林木组织培养研究。通过科研工作者的不懈努力,先后分别有杨树、桉树、马尾松、泡桐、杉木、湿地松、马褂木、柚木和桑树等树种通过组织培养成功获得再生植株。目前,我国的林木组织培养育苗研究已从实验室研究进入工厂化生产阶段,分别华北和华南建立了具有国际先进水平的组织培养育苗工厂,仅中国林业科学院在湛江的南方桉树中心,年产桉树组培苗就达到300万株。 2林木转基因育种 基因工程是生物技术五大工程之一,是生物技术的核心,基因工程育种的原理是将目的基因片段整合到到相应的受体植物细胞的染色体中,改变受体植物的DNA组成,进而改变林木自身的相关性状,产生新的有利性状,转基因为林木遗传改良提供了一条全新的途径。基因工程技术与常规杂交育种和纯合育种相结合,可以大大缩减育种周期,加快林木育种进程,可以有效打破远缘杂交不亲和的生殖隔离障碍,创造新物种和选育新品种,对优质人工林的营造和生态环境保护具有重要意义。近年来,基因工程在林木育种工作中开始大量应用,其中主要技术有基因片段的分离与鉴定、植物细胞遗传转化和转基因植株的鉴别等。目前我国的林木基因工程育种研究取得了较大进展,已经有几十种树木如杨树、火炬松、花旗松、白云杉、核桃、刺槐、麻栎、桉树、苹果、罗威云杉等先后进行了基因工程研究,已经获得转基因植物的有杨树、核桃、柳树、松树、苹果、李和葡萄等。研究领域主要有抗病虫害、抗除草剂、抗逆性、花色花期调控等基因,其中抗虫基因工程已经取得突破性进展,培育的抗虫转基因杨树新品种已实现商品化生产。 3林木分子标记辅助育种 遗传标记是指能稳定遗传,容易识别的遗传学特征,包括形态特征、细胞学特征、生化特征和分子标记等。分子标记是在分子生物学基础上发展起来的一项技术,已经广泛应用于生命科学研究的各个领域,由于DNA分子具有多态性,能体现生物的基因特征,常作为分子标记的遗传标记。目前,在林木育种工作中用的分子标记手段主要有4种,分别是限制性片段多性(PFLP)、随机扩增多态性(RAPD)、扩增性片段多态性(AFLP)和简单重复序(SSR)等。在林木遗传改良中,分子标记主要用于种质鉴定、遗传多样性分析、遗传连锁图谱构建、分子标记辅助选择、)重要经济性状基因定位等方面。目前,借助分子标记技术,杨树、桉树、松树等主要经济树种已经建立了遗传图谱,通过遗传图谱能识别遗传标记的具体位置,可以对树高、胸径、材积、干形等指标进行定位研究,遗传图谱对林木育种工作有极大的促进作用,有利于优良品种的定向选育与培养。随着分子标记技术的发展和应用成本的不断降低,作为一种行之有效的遗传标记,在现代林木遗传育种研究中发挥着越来越重要的作用。 4林木次生代谢物质生产 植物通过次级代谢途径产生的物质称为次生代谢产物,并非生命活动所必须。采用植物细胞培养技术,利用生物反应器将林木细胞排泄到液体培养基中的次生代谢物质,然后使用生物技术的方法将其分离和纯化,可以用于制药、生产化妆品和染料。目前使用细胞培养技术生产的次生代谢物质有药物成分、生物碱、活性肽、色素和香精等,在某些植物细胞培养物中次生代谢物质的含量接近和超过亲本,通过细胞培养提取次生代谢物质比传统的溶剂提取法、超声提取、微波萃取等物理和化学的方法,效率更高,且不受季节和地域的限制,一年四季都可以生产。如通过培养人参细胞提取人参皂苷、培养毛地黄细胞提取地黄酮,培养红豆杉细胞提取紫杉醇等技术已经投入工业化生产。 作者:祝剑峰 李芬 单位:湖北生态工程职业技术学院 现代生物技术论文:现代生物技术在食品加工中的应用 1现代生物技术 1.1基因工程 基因工程,即DNA重组技术,是指对不同生物的遗传基因,根据人类的需求或意愿进行基因的切割后,通过转入受体的方式,使其产生人类期望产物。基因工程在技术上使得人类一定程度上可以客服物种的界限,定向培养出自然界已知不存在的生命形态,以此来满足人类社会的不同需求。其在农业生产中已得到广泛的应用,如根据人类对作物的需要将特定基因转入受体植物基因组中,起到改良品质、增加产量及抗病虫害、抗除草剂的目的,其中应用最广的抗冲虫剂苏云金芽孢杆菌(Bt)伴孢晶体基因已被转入棉花、玉米、烟草等多种植物基因组中,并获得不错的效果。基因工程在畜牧业上也有应用,如将鼠类有关促进角蛋白形成的基因转入绵羊基因组,经改良的绵羊比普通绵羊产毛量提高6%左右[1]。 1.2细胞工程 细胞工程是指应用细胞生物学和分子生物学方法,借助工程的实验方法和技术,在细胞水平上改造生物遗传特性和生物学特性,以此获取特定的细胞产品或新生物体。如植物体细胞杂交可以将两个来自不同植物的体细胞融合成一个杂种细胞,并且把杂种细胞培育成新的植物体,袁隆平通过体细胞杂交技术获得具有远缘杂种优势的超级杂交水稻,亩产可达1600公斤。 1.3酶工程 酶工程是指在生物反应装置中,利用酶所具有的生物催化功能将相应的原料转化的一门技术,包括微生物细胞发酵产酶、动植物细胞培养产酶、酶的提纯与分离纯化、酶和细胞原生质体固定化、酶的修饰和改造及酶反引器等研究方向,其应用范围也涵盖了食品、轻工、化工、能源、医学等多个学科和领域。1.4发酵工程发酵工程是指将微生物学、生物化学和化学工程的基本原理有机的结合起来,利用微生物的生长和代谢来制造各种产物的工程技术。最早的发酵工程是在20世纪40年代随抗生素工业的兴起而得到迅速发展的,特别是二战期间的美国利用发酵工程技术大规模的生产青霉素,使得这一技术得到了长足的进步和发展[2]。 2现代生物技术在食品加工中的应用 随着现代生物技术的发展,越来越多的新技术、新方法被应用到食品加工行业中来,特别是基因工程,作为现代生物技术的产物,短短的十几年内其在食品加工制造领域的应用得到了长足的发展和进步,产生了显著的社会、经济效益。通过特定基因的转入使得农作物能够抵抗病虫害、旱涝灾害,大大降低了生产成本,提高了粮食产量,一定程度上为人类解决因人口增加而产生的食物短缺问题提供了有力手段。同时、利用基因工程手段可以大幅度的提高酶的催化活力,将影响产酶和酶催化活力的基因转入受体中,可获得基因菌,以此来产生具有较强催化能力能催化特性的酶类满足食品加工的要求。应用微生物发酵技术生产发酵产品,充分利用了生物技术的手段借助微生物的特殊功能生产有用的物质,或者将微生物直接应用于食品加工的技术体系中,手段包括菌种选育、菌种生产、代谢产物发酵、特种微生物利用技术等。发酵工程在食品加工领域所取得成果包括从新食品研发配料、食品加工催化剂、饮料稳定剂、D-氨基酸及其衍生物制造及废弃物利用和食品品质检测等。其应用主要在以下几个方面(1)用现酵工程改良传统发酵食品、如双酶法糖化工艺取代酸法水解生产味精,或采用固定化酵母连续发酵技术进行啤酒的生产可明显的缩短发酵周期提高啤酒产量。(2)优化近酵产品。如运用固定化醋酸菌酿制食醋,既可以缩短发酵周期,又可将酯化能力提高9~12倍。(3)缩短发酵产品的开发周期。如单细胞蛋白(SCP)的制备等[3]。目前世界范围内,现代生物技术应用于食品加工中并创造总产值已达到2000亿美元,涵盖了维生素、氨基酸、酵母制剂、微生物多糖、环状糊精、脂肪酸等产品的开发与检测。 3困境与展望 随着现代生物技术知识的普及,越来越多的新技术、新产品得到广大人民群众的认可和支持,但由于其高新技术属性,及食品的特殊性,现代生物技术在食品加工领域的推广和发展仍存在一定的困境和难度。一方面应用现代生物技术加工食品的安全性和可接受性仍处于待测试的状态,缺乏可靠的依据证明;另一方面其营养价值及功能的稳定性亟待实验证实;同时生物技术应用的成本也是制约其推广的重要因素[4]。解决上述一系列政策、技术难题是推广现代生物技术在食品加工领域中应用的主要措施和应努力的方向。 作者:吕寒冰 张明昊 单位:沈阳师范大学化学与生命科学学院 现代生物技术论文:现代生物技术在生物修复中的应用 摘要:在时代飞速发展的今天,环境问题越来越被人们所重视。我国现在环境污染与生态破坏问题也日渐严重,现代生物技术是解决这一问题的重要方法。广泛的应用现代生物技术,能从源头上防止环境污染。并且在经济发展的同时,有效的对环境进行改善。本文主要是研究了现代生物技术与生物修复的主要内容,以及其在生物修复中的应用进行探讨。 关键词:现代生物技术;生物修复;应用 我国在经济建设的同时,引发了一系列的环境问题,这也使得我国环境污染问题日渐严重。虽然我国一直在采取相应措施加以控制,但是环境污染依然日渐加剧,这个时候如何在发展经济的同时有效的对环境进行保护,已成为首要问题。现代生物技术是人们通过对环境污染的不懈研究,总结出的重要方法之一,其也在为环境污染问题上如何解决提供了重大依据。 1 生物修复与现代生物技术的主要内容 1.1 生物修复技术 生物修复技术包括两大类:一是微生物修复,也是目前国内外广泛应用的生物修复技术的主导,人们对它的研究也非常重视。主要是通过微生物的降解功能,有效的对环境中的污染物进行分解与清除,来进行对环境污染的控制。微生物修复的成本低,因其本身的特性,不会造成环境的二次污染。在最大限度上有效的解决了以往环境治理的问题,得到了广泛认可;二是植物修复,主要是通过对植物的种植,来对环境中的重金属、放射元素污染以及降解困难的有机物进行有效分解。通过研究表明,植物可以通过自身的生物特性,净化土壤与水质,使土壤与水质得到有效恢复,达到净化环境的目的。我国通过一系列的科学研究,表明植物是可以去除水中的N、P,能够起到一定的净化效果。 1.2 现代生物技术 现代生物技术是生物技术高新技术总称。是以DNA生物技术为根本,来进行生物研究工程[1]。其中包括微生物的生物研究、基因细胞工程、生物降解酶理论、蛋白质等相关的生物技术。21世纪以来,生物技术作为新兴技术一直受到国内外的广泛认识,发展非常迅猛。其特点是通过对微生物与植物来对环境进行“无公害”控制,在处理污染时的最终产物大多数是绿色无公害的生物稳定物质。能直接进行环境的治理,有效避免污染的多次转移,并且其造价相对较低,可以对其产品或副产品作为营养源来加以利用。 这种新型的治理污染方式,有效的解决了生态环境污染面临的问题,其不仅仅污染小,治理效果明显,还能有效的恢复当地原有的生态环境。环境中垃圾废弃物、工业污染等是常见的污染物,可以利用生物技术对其进行处理,改变其原有的分子结构,并且发挥生物降解这一特性,对各种产物和副产物进行从新利用,使得环境污染程度降到最低。其主要原理是利用酶的反应过程,从酶中得到一种活性蛋白质,达到对污染物分子的转换,分解和检测出环境中污染源。因其操作简单、反应条件简单、成本低、过程稳定、效果好等优点,使得其在生态环境治理上得到广泛应用。 1.2.1 核酸探针检测技术 核酸探针检测技术是常用的几种现代生物技术之一。它的主要应用原理是能与特定的核苷酸序列发生特异性互补的已知核苷酸片段作探针,来对DNA序列及片段长度的多态性进行分析。被标记过的探针可以直接探测细胞组织上面的同源核酸序列。具有较高的灵敏性与高度特异性,被广泛应用到对环境中微生物的检测与分析实验中。 1.2.2 酶免疫测定技术 酶免疫测定技术的主要原理是根据抗原与抗体之间的特异性,吸附到固相载体的表面,然后产生一种活性酶作为示踪物,通过与酶相结合,产生结合物沉积在底部,可以根据其颜色变化来进行判断环境中是否存有污染物。酶免疫测定技术具有选择性好、灵敏度高、使用等优点,被广泛应用到检测农药、污染物残留、生物污染等领域中。 1.2.3 生物曝气滤池处理 生物曝气滤池处理技术是对环境中的污水进行通过生物技术进行滤化,对污水进行采样处理,根据污水的水质特征,对微生物菌株的分离与筛选,找出最为合适的微生物,来对污水中的污染源进行分解,有效的对污水进行处理以及资源优化。 2 现代生物技术在生物修复中的应用 生物修复技术其最大的特点就是可以进行环境污染的大面积治理,最大限度的改善环境,并且不会产生二次污染。在通过现代技术的研究,构建了生物高效菌,其能加大微生物对化学物质、农药、有机物等污染物降解,从而达到提高降解效率的作用,有效对环境进行治理,这样也就证明运用现代生物科技可以有效的提高对污染物的清除与控制,并且效果明显[2]。因此生物强化技术加入到传统生物修复技术中,并且结合现代高新生物技术手段来对环境污染问题进行监测与探讨,已成为一种发展趋势。 在通过对微生物的研究表明,微生物最佳的修复时间在30℃,在阿维菌素的试验里,在污染土壤中放入阿维菌素,从中找出讲解效果最好的菌株进行温度测试,可以很清楚的看出在30℃左右效果最佳。我们的生活环境非常适合这种生物修复技术的进行,但是相对还是有一些局限性。它不仅仅只是作用于农药污染领域,其还在石油污染和水体污染的修复中应用也是非常广泛,并且都取得良好的效果。其中对污水的治理就是通过微生物自身的活动机理来对水质中的垃圾毒素进行清理和转换,为达到进化水质的目的。在最大程度上减少水质的污染,并且方法简单且成本低,还可以形成自身的生物循环从根本上解决问题。 3 生物技术的发展趋势 现代生物技术的广泛应用,有效的促进农业、工业与环境治理等多个方面飞速发展。可以通过现代生物技术,对我国丰富的遗传资源,进行合理研发,分离克隆有自主知识产权的基因和基因工程品种。在以“基因”为核心内容的生物产业中取得主动,实现单基因生物抗逆向持久性抗逆、生物性抗逆向非生物性抗逆的转移。借鉴国外成功的转基因经验,完成我国从基因组时代向基因组时代后期转换。因此,合理运用现代生物技术,研发转基因产品,是农业生物技术必要发展道路。 工业生物技术的可持续性发展离不开现代生物技术的进步。现如今人类社会发展离不开能源、人口、环境等问题,随着现代生物技术的飞速进展,使得人们可以设计和构建新一代的工业生物技术,可高效快速地将各类可再生物质资源转化为新的资源和能源。现代生物与工业生产的有机结合,可以有效解决工业生产中环境、能源等问题,在各个领域中都发挥着重要作用。其在生物修复中的作用更是重中之重,在环境污染的处理过程中,传统的物理与化学的处理方法,常常会出现二次污染,并且其应用费用较高。现代生物技术在处理各类环境污染均有较强的适应性,可将其作为代谢底物降解,有效的控制了二次污染。其在环境中的发展趋势将朝着生物技术改良与其他污染处理手段相结合的方向发展,可有效提高对生态环境的治理。 4 现代生物技术在生物修复中的问题探讨 生物技术发展到今天,已被广泛应用到环境治理的各大领域中去,并且得到相应的认可。生物修复技术可以应用到很多领域,如高效生物处理技术、污染事故的现场补救、污染场地的修复等多方面的环境工程项目中。现代生物技术以深入到我们生活中的多个方面并与之息息相关,给我们带来非常重要的作用。但是它在带来作用的同时相对也出现了许多的问题,我们通过生物技术培养出来的菌种在一定程度上破坏了污染环境地区的生态平衡,环境因素受到影响,通常带来可怕的生物灾难。如“水葫芦”事件中,水葫芦的泛滥,造成成了大规模生物入侵,给我国的生态环境造成了极大的影响[3]。要充分提高研究人员的工作水平与道德品质,和其对待生物研究的意识。要加强国际之间的合作与社会机制的强化,才能更好的克服这一系列的问题,使得环境与社会能得到共同的发展。 5 结语 现在生物技术及它相关的产业发展,是环境建设的必要环节,大力发展现代生物技术是发展经济建设的必要前提。随着科技在不断进步,生物修复技术将得到大力发展,其所产生的利益与作用将被人们广泛的应用到各个领域,进行科技生物技术大规模产业化,从根本上改变人类的生活生产方式。 作者简介:陈兴丹,本科学历,黔东南民族职业技术学院,讲师,研究方向:生物技术。 现代生物技术论文:运用现代生物技术防治作物病虫害 摘 要:农业是我国的第一产业,从狭义上来说,农业主要指的是种植业,主要生产活动包括有粮食作物种植、经济作物种植、饲料作物种植等等,只有农业稳定才能够保障工业以及我国第三产业的稳定,对农作物的病虫害进行防治是否有效直接关系到农业的生产和发展。随着科技的不断进步,现代生物技术逐渐被应用到对作物病虫害进行防治的工作中,本文主要分析了几种有效防治病虫害的生物技术,希望对相关领域的研究人员提供借鉴意义。 关键词:现代生物技术;农业;农作物;病虫害防治 随着科技的进步和发展,在防治病虫害时逐渐开始应用生物技术,并且取得了非常良好的效果。使用微生物技术进行病虫害的防治不仅符合农业发展的要求,同时也符合环境保护的要求,有效的促进农作物保持健康的生长状态,防治病虫害的发生。接下来,笔者从基因工程对于作物病害防治、生物技术在防治病虫害的实际应用以及生物技术在防治草害的应用和生物农药的应用这4个方面展开论述。 1 基因工程对于防治病害的作用 CP基因能够适当诱导作物对病毒进行免疫,有效地提升作物对于病害的抵御能力,因此,无论是国内还是国外,都对基因工程非常重视。 RP基因是能够实现病毒复制的一种复制酶基因,能够将病毒进行编码,再通过不同形式和组合生成聚合酶,快速合成病毒基因DNA,除此之外,RP基因还能够把一些存在问题的复制酶基因传入作物中,使得病毒复制速度大大降低。 Sat-RNA和中和抗体的应用。Sat-RNA和中和抗体是低分子RNA的一种,需要通过依靠病毒实现复制,在复制的整个过程中,会产生对辅助病毒的影响,在症状表现上出现变化。在防治作物病害过程中,通过病毒症状来减弱Sat-RNA,对病虫害的防治有着非常积极的作用,应该得到科研人员的重视。 2 生物技术对防治病害的作用 在大多数的生物体内,都含有一种蛋白酶抑制剂,这是一种能够使得生物体代谢正常维持的保障的基因,同时,这种基因也能够有效的对外来各种蛋白水解酶形成抵御,防治生物体遭到损坏。近几年来,随着科技的不断进步,生物技术也处在快速发展的阶段,科研人员越来越重视蛋白酶抑制剂这种基因的研究,所研究的范围也更加广,蛋白酶抑制剂在抗击病虫害这一方面的作用逐渐被发掘出来。通常情况下,在杀虫工作中,蛋白酶能够起到的主要作用是有效的对病虫肠道的蛋白活性进行抑制,直接破坏病虫自身的消化系统,病虫会因为体内缺少氨基酸而无法正常的成长和发育,最终死亡。就目前情况来看,用蛋白酶来对病虫生长进行抑制的方法在作物生长过程中起到了良好的保护作用和促进作用,得到了越来越广泛的使用,有效的推动了作物对病虫害的防治能力,有助于作物实现健康的生长。 3 生物技术对防治草害的作用 通过使用生物技术能够把一些具有抵抗除草剂效果的基因转移至作物中,使作物自身增强对于草害的抵御能力,一般情况下,这些能够抵御除草剂的基因主要包括利用编码将除草剂酶分解的酶和在扩增时被除草剂破坏的酶等,这些基因能够有效的达到抵抗草害的效果。近几年来,随着人们环保意识的逐渐加强,生物技术的研究中也开始注重保护环境,通过生物技术实现草死苗长的效果,可以有效的推动除草剂应用的价值的提升。 4 生物农药应用研究 生物农药主要包括有微生物农药、生化农药、农用抗生素以及植物源农药等,生物农药的研究不仅能够更好的抑制作物病虫害的发生,更能够降低对于环境的污染,将病虫致死,又能够保证对人畜没有害处。随着时代的发展和人们环保意识的逐渐提升,生物农药逐渐得到了越来越广泛的应用和认可。 5 结束语 近几年来,随着科技的进步和发展,作物的病虫害防治工作也取得了非常明显的效果,有效的应用生物技术,能够使得作物同病虫害之间的互相作用的机制得到充分的研究,有效的提升作物对于病虫害防治的效果和能力,使得作物能够健康的生长,在环境保护意识日益增强的今天,生物技术逐渐得到了越来越广泛的认可和应用。本文作者主要分析了现代生物技术对于作物病害防治的几个典型应用,以期对相关领域的研究人员提供借鉴意义。 现代生物技术论文:现代生物技术的教学思考 【摘要】对于生物科学专业的本科生而言,了解和掌握现代生物技术课程尤为重要,作为发展非常迅速的现代生物技术,几乎渗透到生物科学的诸多领域中,从实际生活问题出发,结合课程教学任务、教学内容,实现产学研相贯通的教学目的,使现代生物技术课程的教学质量以及教学效果更加优化。 【关键词】现代生物技术 生物学 教学思考 现代生物技术是建立在分子生物学基础之上的生物科学与工程科学相结合的一门学科,是根据人们的需求和意愿来创新的生物机能和生物类型,实现造福和改造人类。随着DNA重组技术、基因组计划、干细胞的成功运用,逐渐发展成了系统生物学工程与合成生物学工程,不断使生物技术涉及到环境、农业、工业、医药、海洋、空间等诸多科学领域中,可能会在进一步的细胞计算机、细胞制药,乃至生物太阳能和环境保护方面均起到至关重要的作用。所以,现代生物技术在生物科学专业中属于专业核心课程,这些课程的教学计划、教学大纲在整个的教学过程中起到主导作用和地位。该课程也是一门综合型和应用型很强的学科,可以通过实践教学来巩固专业理论知识,从而提高学生的实践和创新能力,尤其是对于应用型人才的培养更为需要。 贵州工程应用技术学院生物科学一直都开设了现代生物技术理论课程,但由于缺乏实践创新,导致大部分同学在生物技术的理论与实践联系不紧密,致使不能提高学生的学习兴趣,在生物信息时代,生物技术在不断的日新月异,面对新的理论知识和时间技术的发展,现代生物技术的教学内容也在不断的更新,加上现代生物技术已经涉及到人们生活的方方面面,因此,在一定的教学时数下,根据教学内容,制定适合学生的教学方法、提高学生的积极性及教学效率,使得学生能理论联系实际,把学到的知识得以应用,这就需要教师不断的对教学手段与方法进行探索。根据现代生物技术课程的更新快、综合性强、涉及范围广等特点,加之课程标准的要求,我们从掌握基础、应用到实践中的原则出发,对现代生物技术的教学已进行了思考,并加以实施。 1.教学指导思想 作为应用型人才培养为目的的学校而言,我们的教学必须实现“高效、实用、先进”。近年来,全球教育均把培养学生的职业能力作为教育的重点。大学生应该是高素质、高能力的人才,但是,由于受到学校培养教育模式单一的影响,造就了他们理论知识不能联系实际,解决问题能力差,造就很多学生一毕业就失业。要解决上述问题,这就需要我们必须因地制宜、因材施教,让我们的教学手段方法适应社会,让学生成为应用型人才。 2.精选教学内容 《现代生物技术概论》所选用的是高等教育出版社,宋思扬主编教材,其余多种教材为辅,教学的对象是已经具备生物科学基础学科知识和实验技能的大四学生,他们对于生物前言知识和热点话题都有着强烈的求知欲望[1-4]。怎样才能激发学生的学习兴趣,这就要求教师根据教学大纲和实际情况,对学习内容进行调整,讲授可以分为:(1)介绍生物技术的概念、发展历程、与其他相关学科之间的关系,着重介绍现代生物技术的应用以及怎样推动社会的发展,激发学生对本学科的兴趣,时刻关注生物技术的新成果和动态。(2)上游工程:包括基因工程、细胞工程、蛋白质工程、组织工程、胚胎工程以及转基因工程。在这一部分的授课过程中着重强调研究思路及方法,怎样利用这些技术去解决实际问题,带动学生积极思考,为学生不断创新奠定基础。以细胞工程为例,在学生掌握了基本的理论基础和概念的情况下,多多结合新的研究成果、新技术新方法来介绍细胞工程在动植物、环境、医学等领域的应用、局限及展望。(3)下游工程:酶工程、发酵工程、生化工程、生物制药以及生物医学工程等,是加工应用阶段,通过下游工程实现了产品的企业化、商品化,我们可以通过校企合作的方式,让学生理论联系实际,走出校门,进入到企业、工厂,医院等地方认识与现代生物技术相关的产品和技术,让学生亲身体会到生物技术无处不在,这样不但能激发学生的求知欲,而且也能提高学生学习的主观能动性。 3.现代生物技术教学的几点思考 3.1教学新理念的形成 教师应该在掌握学科前沿和动态的情况下,尽可能的将所讲知识进行模块化,如将现代生物技术在食品、动植物、医药、环保等应用以及安全性等问题进行分化,先让学生自己到生活中去寻找和感受生物技术的应用,在查阅相关文献、对有疑问的问题进行探讨,提出各自的意见和观点,最后在由老师解疑答惑,这样学生不仅学会了独立思考,而且也提高自己解决问题和分析问题的能力。 3.2优化教学内容 在教学的过程中,教材虽是教学的基础,但体现教师专业水平关键还在于课程标准。对于不同的现代生物技术教材,内容侧重点也完全不一样。上课时大致需按指定教材上,但实际上一本教材不能完整体现出全部内容。那么,在教学内容设计上,教师可以选择教材上没有的相关内容(图片、视频、双语等)来提高学生的观赏性,把抽象的难理解的教学内容进行认识,不仅加深理解和记忆,也能够拓宽学生的知识面。 3.3教学方法与手段的多样化 在教学中,教师除用板书、多媒体等传统教学手段方法外,更多应该实现产学研有机结合,在实践中引导学生学习,通过一些探究性实验项目、创新性试验项目来培养学生的创新思维,对已有掌握的知识进行再次深入研究,让学生敢于质疑、敢于假设、不断提出自己的见解。一定让学生不断的通过实验来完善理论知识。 3.4考试成绩计算多样化 对于课程学习的评价进行多元化考核:平时作业、上课回答问题、期末考试、实践教学、出勤率来综合评定。在试卷命题时题型一定多样化、灵活化,一定与实际生活相联系,能达到理论联系实际、举一反三,体现出学生具有自我解决问题的能力。 现代生物技术论文:现代生物技术在甘薯育种中的应用 摘要:现代生物技术攻克了过去在甘薯(Ipomoea batatas)育种中无法解决的难题。诱变育种、细胞工程、分子标记和基因工程等现代生物技术已在甘薯选育、品质改良、增强抗病虫性等方面上发挥了非常重要的作用。综述了诱变育种、细胞工程、分子标记和基因工程等现代生物技术在甘薯育种中的研究与利用概况。 关键词:甘薯(Ipomoea batatas);现代生物技术;育种;诱变育种;细胞工程;分子标记;基因工程 甘薯(Ipomoea batatas)属旋花科甘薯属,为一年生或多年生蔓生草本,是中国的重要粮食作物、饲料作物和新型生物能源作物,具有极高的经济价值。甘薯含有60%~80%的水分,10%~30%的淀粉(支链淀粉含量高,易被人体消化吸收),5%左右的糖分,还富含人体必需的多种维生素(VA、VE、VB1、VB2、VC等)、氨基酸(赖氨酸含量较高)、蛋白质、脂肪、膳食纤维以及钙和铁等多种矿物质。甘薯中的活性化学物质(脱氢表雄酮)可以抑制癌症和预防癌细胞增殖[1]。因此,培育出高产、稳产、优质的品种及各类不同用途和种类的品种如食用、加工用、饲料用、茎尖菜用等[2]具有非常重要的现实意义。但是由于甘薯的高度杂合性、杂交不亲和性、遗传资源匮乏、遗传基础狭窄、优异近缘野生种利用困难和病虫害、病毒病危害严重[3],极大地制约了甘薯的生产和发展。但传统育种模式周期长,品种改良进度缓慢,难以满足发展需求。生物育种是目前应用推广最为迅速的技术,它突破了传统育种的局限性,有利于加速培育高产、优质、抗逆、广适的新品种。本文重点介绍近年来几种主要生物技术,包括诱变育种、细胞工程、分子标记辅助选择育种和基因工程在甘薯育种中的发展与应用。 1 诱变育种 甘薯是一种无性繁殖作物,其自然变异和人工诱变产生的变异,是甘薯育种重要的变异来源,因此诱变育种一直是甘薯育种的一条重要途径,也是发展比较早的一种技术。 在自然条件下,由于外界环境的变化和遗传结构的不稳定性,植物本身会发生自发突变,但是这类突变发生的频率较低。自然变异突变体的选择、鉴定是甘薯种质创新的主要途径。张连顺等[4]从抗薯瘟病的闽抗329中选育出了兼抗蔓割病、藤蔓旺盛的闽抗330,张永涛等[5]、李培习等[6]分别从高抗根腐病的徐薯18芽变体中选育出了兼抗茎线虫病的临选1号和富贵1号。 辐射诱变的方式包括χ射线、60Co处理、80 Gy γ射线处理、搭载返回式卫星进行空间诱变处理等。但诱发突变的方向难以控制,有利突变频率不够高。通过辐射诱变育种加以多年筛选获得了比较好的品种如较徐薯18高抗黑斑病的品系农大601[7]和抗线虫扩展、薯皮色同质、干物率高、食味优、高胡萝卜素突变体及淀粉类型和紫色素类型育种材料[8]。 化学诱变具有专一性强、突变频率高,突变范围大的特点,为多基因点突变,诱变后代的稳定过程较短,可以缩短育种年限。Luan等[9]用EMS处理鲁薯8号愈伤组织,并通过离体筛选,获得3个耐盐突变体株系(ML1,ML2,ML3)。王凤保等[10]用0.05%秋水仙素和2%二甲基亚砜混合水溶液处理秦薯1号甘薯种子,选育出高产、高淀粉、低β-淀粉酶活性、高蛋白质、高铁、早熟的短蔓型甘薯新品种短蔓3号。王芳等[11]用0.5% NaN3处理澳大利亚Au1990sp紫甘薯的胚性细胞团,选育出品种适应性广、产量高、品质佳、抗性强的甬紫薯1号。 2 细胞工程 甘薯细胞工程主要有体细胞胚发生、原生质培养、细胞悬浮培养、茎尖分生组织培养等,在种质资源创新、新品种选育和脱毒苗工厂化生产等方面具有广阔的应用前景。目前主要通过茎尖诱导体细胞胚胎的植株再生。利用甘薯茎尖培养诱导得到胚性愈伤后,通过液体振荡悬浮培养可以迅速增殖,利用农杆菌介导、基因枪、电激等方法研究甘薯的遗传转化。在此过程中,常常会出现自发变异,通过对这些突变体进行筛选,也可以用于甘薯新品种选育[12]。 甘薯容易侵染的病毒和类病毒种类较多,加上甘薯属于无性繁殖作物,病毒能够在植株体内不断增殖积累,使甘薯病毒病的危害逐年加重,造成了大幅度的减产。利用甘薯茎尖病毒含量低或不带病毒的特点,通过茎尖分生组织培养可以生产甘薯无毒苗。脱毒甘薯增产效果显著,根茎叶生长旺盛,光合效率高,抗逆能力强[13]。经检测确定为不带病毒的组培苗可以进行快繁和原种生产。 3 分子标记辅助选择育种 分子标记在甘薯遗传育种中的应用是利用标记将不同甘薯品种DNA序列上的多态性体现出来,可利用其进行种质鉴定、基因定位、遗传图谱构建和辅助育种等并最终应用到生产实践中。在作物遗传改良过程中,形态标记、细胞学标记和同工酶标记等已很难满足对它们的基因组进行更详细研究的需要。随着分子生物学的发展,产生了多种基于DNA多态性的分子标记技术,在甘薯育种中应用较多的是RAPD、AFLP、ISSR、SCAR和SNP等。 3.1 构建甘薯分子遗传图谱 由于甘薯的遗传背景较复杂,对甘薯基因组的研究较滞后,分子标记的数量和种类相对匮乏,分子遗传图谱的构建要落后于水稻、玉米等作物。Kriegner等[14]在2003年用AFLP技术构建了首张甘薯遗传连锁图,632个母本标记和435个父本标记分别排列在Tanzania的90个连锁群和Bikilamaliya的80个连锁群上,共定位了1 100个AFLP标记,平均遗传距离为5.9 cM。随着甘薯栽培种转录组测序的完成和分子标记技术的发展,李爱贤等[15]在2010年利用SRAP标记构建了漯徐薯8号和郑薯20连锁图谱,漯徐薯8号的81个连锁群由473个SRAP标记组成,总图距为5 802.46 cM,标记间距为10.16 cM,郑薯20的66个连锁群由328个SRAP标记组成,总图距为3 967.90 cM, 标记间距为12.02 cM。Zhao等[16]在2013年利用AFLP和SSR标记构建了徐781(高抗茎线虫病)和徐薯18(高抗茎线虫病)的连锁图,徐薯18的90个连锁群含有1 936个AFLP和141个SSR标记,总图距为8 184.5 cM,标记间距为3.9 cM;徐781的90个连锁群含有1 824个AFLP和130个SSR标记,总图距8 151.7 cM,标记间距为4.2 cM。这也是到目前为止标记密度最高、基因组覆盖率最广的甘薯栽培品种分子标记遗传图谱。 3.2 绘制指纹图谱,鉴定甘薯品种 甘薯是一种无性繁殖作物,其品种数量多、同种异名、同名异种的情况比较普遍,在甘薯的生产过程中容易出现品种间混淆的情况,使得品种鉴定困难,影响品种的改良和育种。随着分子生物学的快速发展,DNA分子标记技术已成为指纹图谱构建和品种鉴定的主要方法。指纹图谱能够在分子水平上鉴别生物个体之间的差异,可以有效克服形态和生化上的局限性,是甘薯品种鉴别的重要工具,在生产实践上具有重要意义。 目前用来作DNA指纹图谱的标记主要有RAPD、SSR、ISSR、AFLP、SRAP等。Arthur等[17]应用RAPD标记分析在美国8个州种植的甘薯品种“Jewel”的无性系,发现其中5个的多态性谱带在7.1%~35.7%之间,表明RAPD标记可以检测无性系中的变异。王红意等[18]研究表明通过RAPD标记产生的指纹图谱可以将30个中国甘薯主栽品种分为3类。罗忠霞等[19]采用EST-SSR标记,利用2对引物将52份甘薯品种区分开,建立了52份甘薯品种的指纹图谱。季志仙等[20]利用ISSR技术对不同引物获得的指纹图谱进行了分析,发现利用2对引物即可将供试的17份甘薯品种区分为4类。蒲志刚等[21]利用AFLP技术通过五对引物构建出47个品种南瑞苕的指纹图谱,将其分为5类。张安世等[22]利用SRAP技术通过2对引物构建出22种甘薯品种的DNA指纹图谱,将其分为7类,随后又利用ISSR技术通过3对引物将22种甘薯品种分为4类[23]。 3.3 甘薯基因定位和DNA分子标记辅助选择育种 甘薯许多重要的农艺性状如块根产量、品质(淀粉含量、胡萝卜素含量)、抗病性(茎线虫病、根腐病和黑斑病)等都属于多基因控制的数量性状,在甘薯分子连锁图谱的基础上,对重要农艺性状进行QTL定位,进而克隆相关性状的主效基因,是甘薯育种研究的重要方向。DNA分子标记辅助选择育种具有方便、快捷、准确等特点,且较少受季节、发病条件、发育条件、鉴定方法等因素的限制,可以在低世代进行早期选择,更适合目前育种的需要。目前该技术已广泛应用于甘薯的育种研究中。 Ukoskit等[24]利用甘薯易感根线虫病品种与抗根线虫病品种杂交,用760个RAPD引物对2亲本和F1分离群体进行分析,筛选出1个抗根线虫病的基因。柳哲胜[25]用RAPG法和改进的SSAP技术对农大603和徐薯18的基因组进行抗茎线虫病相关基因的分析,结果显示由片段54设计的引物在抗病和感病品种之间扩增出多态性带,推测片段54是与甘薯抗茎线虫病有关的RGA(Resistance gene analog),并得出甘薯MIPS基因可能与甘薯抗茎线虫病有关。周忠等[26]对高抗茎线虫病的徐781和高感茎线虫病的徐薯18的后代进行抗病性鉴定和RAPD分析,得到与抗茎线虫病基因相连锁的RAPD标记OPD0l-700,经证明,该标记可作为甘薯抗茎线虫病辅助育种的分子标记,并在甘薯育种尤其是抗病品种选育中发挥较大的作用。王欣等[27]利用对高抗亲本徐781和高感亲本徐薯18的F1分离群体的161个品系进行OPD01-700的克隆和测序,成功地将OPD689标记转化为SCAR标记,初步验证结果与田间鉴定结果基本一致,初步建立了甘薯抗茎线虫病育种分子标记辅助选择技术。袁照年等[28]以金山57×金山630的杂交F1分离群体为材料,按F1单株抗性分群,建立薯瘟病抗病池和易感池,分别以其为模板进行RAPD分析,结果显示其中S213-500在抗感池和易感池间显示多态性,可以作为抗Ⅰ型薯瘟基因的连锁标记,在鉴定甘薯抗I型薯瘟病方面具有应用价值。苏文瑾等[29]在已有的高抗根腐病品种徐薯18与高感品种胜利百号F1分离群体抗性鉴定的基础上,采用分离群体混合分析法(BSA)与AFLP技术相结合,发现显性标记Eco(45)-Mse(45)与感病基因连锁,对甘薯抗根腐病的遗传改良具有指导意义。蒲志刚等[30]以南薯88等12个抗感黑斑病品种为材料,建立了甘薯黑斑病的AFLP分子标记体系,并用该体系找到了与甘薯抗黑斑病紧密相关的特异性DN段,为甘薯抗黑斑病分子标记辅助育种奠定了基础。 吴洁等[31]利用甘薯高淀粉品种绵粉1号和甘薯低淀粉品种红旗4号杂交F1代分离群体采用SRAP分子标记,将1个与淀粉含量相关的QTL定位到绵粉1号遗传图的第三连锁群上。蒲志刚等[32]利用甘薯高淀粉品种绵粉1号与甘薯低淀粉品种红旗4号杂交F1代分离群体,在绵粉1号遗传图的第二连锁群上检测到E1M7-2可作为淀粉的临近QTL。李爱贤等[33,34]以高淀粉、低胡萝卜素含量的甘薯品种漯徐薯8号和低淀粉、高胡萝卜素含量的甘薯品种郑薯20杂交得到的F1分离群体,采用SRAP分子标记的方法在父本郑薯20的Z31连锁群上检测到1个与淀粉含量相关的QTL,并检测到17个与甘薯β-胡萝卜素含量相关的QTLs,其中10个定位在郑薯20图谱上,7个定位在漯徐薯8号图谱上。 3.4 甘薯转录组测序和分子标记的开发 转录组测序(RNA-seq)操作简单,不局限于已知的基因组序列信息,可获得低丰度表达基因,具有通量高、灵敏度高、成本低及应用领域广等优点。转录组研究是基因功能与结构研究的基础和出发点,利用新一代高通量测序,能够快速全面地获得某一物种目标细胞在某一特定状态下的全部RNA序列的信息,例如发现新转录本、了解基因的表达量、挖掘单核苷酸多态性(SNP)、结构性变异等[35]。目前,测序技术已成为分子生物学研究中最常用的技术。相比于其他作物,甘薯的基因数据资源极少,这给甘薯的分子生物学研究带来极大的不便。Gu等[36]应用Illumina的RNA-Seq技术对不同的甘薯组织与发育阶段进行高通量的转录组测序,通过对甘薯的转录组从头组装、基因注释和代谢通路分析,得到了大量重要的转录本信息,如淀粉合成、抗盐、抗旱、转座子和病毒等相关基因。Tao等[37]利用Illumina数字基因表达(DGE)标签分析甘薯的7个组织的转录组的差异,鉴定出大量的差异和特异表达的转录本,主要涉及病毒基因组的基因表达方式、淀粉代谢、潜在耐逆性和抗虫性等方面。 转录组测序的高通量特点使分子标记的大规模发掘得以实现。基于转录组测序开发的分子标记主要为SSR和SNP。Wang等[38]采用同样的方法获得56 516个unigenes,基于与已知的蛋白序列的相似性搜索,总共鉴定发掘出114个cDNA的潜在的SSRs。Xie等[39]通过对紫薯转录组的高通量测序,获得58 800个unigenes,发掘出851个潜在的SSRs。SNP是基因组中最普遍的遗传变异,有着分布广、数量多、遗传稳定性高、密度高、易于实现分析自动化等诸多优点,是构建遗传图谱、完成分子标记辅助育种的一种非常重要的遗传标记,新一代的高通量测序平台为SNP位点的检测提供了强有力的技术支持。许家磊[35]在淀粉含量、薯干产量和茎线虫病抗性差异明显的徐781和徐薯18的Illumina RNA-seq测序结果中已获得1 386个SNP候选位点的基础上,发现Tetra-primer ARMS-PCR可以检测出SNP分子标记,可以用于甘薯SNP分子标记的开发。苏文瑾等[40]利用简化基因组测序技术(SLAF-seq)对300份甘薯种质资源的大群体测序,通过生物信息学分析进行系统设计,筛选特异长度的DN断,构建SLAF-seq文库后高通量测序,通过软件分析比对,获得260 000个多态性SLAF标签,在多态性SLAF标签上共开发得到795 794个群体SNP位点。 4 甘薯基因工程 1983年世界首例转基因植物培育成功,标志着人类用转基因技术改良植物的开始,至今已有120多种植物转基因获得成功。近年来基因工程技术在农业作物育种领域已经取得成功并逐步推广,基因工程技术已成为普及应用最快的先进农作物改良技术之一。基因工程技术是提高作物产量和改良作物品质的有效途径,给人类带来巨大的社会和经济效益。相对于其他作物,甘薯基因工程的研究起步较晚。自1987年以来,许多学者陆续报道把抗性基因nptII和标记基因Gus转入甘薯,成功地获得了转基因的愈伤组织、芽或再生植株,为进一步转化目的基因改良甘薯积累了经验[41]。近年来,在应用基因工程提高甘薯蛋白质或淀粉含量、改善蛋白质氨基酸组成或淀粉组成、提高甘薯抗虫及抗逆性等方面取得了较大进展。 4.1 甘薯品质改良的基因工程 甘薯品质改良主要集中在淀粉、蛋白质和胡萝卜素方面。Shimada等[42]构建了编码甘薯淀粉分支酶的IbSBEII基因的dsRNA干扰载体并通过农杆菌转化进入甘薯基因组,转基因植株的淀粉具有较高的直链淀粉含量。Otani等[43]通过RNA干扰技术抑制甘薯淀粉粒附着性淀粉合成酶I(GBSSI)基因的表达,培育出不含直链淀粉的转基因甘薯植株。Takahata等[44]通过抑制淀粉合成酶Ⅱ(SS Ⅱ)的表达改变支链淀粉的结构降低甘薯淀粉的糊化温度。Santa-Maria等[45]从海栖热袍菌中克隆了一个编码极端嗜热α-淀粉酶的基因,通过根癌农杆菌介导的转化获得的转基因植株在80 ℃具有自发处理淀粉为可发酵糖的能力。 罗红蓉等[46]用根癌农杆菌介导获得了含人乳铁蛋白基因(hLFc)的甘薯抗性愈伤组织,为获得具有转人乳铁蛋白基因的甘薯材料奠定了基础。高峰等[47]获得了转玉米醇溶蛋白的转基因甘薯植株。脂联素(Adiponectin)具有抗炎、增加机体对胰岛素敏感性和降糖、抗动脉粥样硬化的作用。Berberich等[48]利用根癌农杆菌介导的转化获得表达Adiponectin cDNA的转基因甘薯植株。Kim等[49]利用RNAi沉默CHY-β基因,可以增加甘薯中的β-胡萝卜素的含量和类胡萝卜素含量。 4.2 甘薯抗病虫的基因工程 甘薯病毒、病虫害严重影响产量。Kreuze等[50]研究利用靶向编码SPCSV(甘薯褪绿矮化病毒)和SPFM(甘薯羽状斑驳病毒)序列复制酶的内含子剪接的发夹结构的RNAi策略通过根癌农杆菌转化甘薯,转基因植株对SPCSV和SPFMV的抗性显著增强。Muramoto等[51]的研究表明,转大麦αHT基因的甘薯植株的叶片和块根表现出对黑斑病菌的抗性。蒋盛军等[52]用根癌农杆菌介导法将OCI(水稻巯基蛋白酶抑制剂基因)导入甘薯品种栗子香中获得了转基因植株,对转基因甘薯植株对甘薯线虫病的抗性进行了初步研究。 现代生物技术论文:现代生物技术在生态环境及污染治理中的应用 【摘要】随着现代生物技术应用面的不断扩大,研究其在生态环境及污染治理中的应用凸显出重要意义。本文首席介绍了现代生物技术的优势特点,分析了常用的几种现代生物技术。在探讨现代生物技术在生态环境及污染治理中应用的基础上,研究了生物技术的发展趋势。 【关键词】现代生物技术;生态环境;污染治理;应用 一、前言 作为一种实际应用效果良好的技术方法,现代生物技术在近期得到了广泛的应用。研究其在生态环境及污染治理中的应用,能够更好地提升现代生物技术的应用水平,从而有效优化生态环境及污染治理的整体效果。 二、现代生物技术的优势特点 生物技术在生态环境及污染治理中的运用不仅良好实现了对环境污染的治理,还有利于改善污染地的生态环境。这种新型的治理污染的方式,不仅污染小,其治理效果也比较明显,还有利于恢复当地原有的生态环境。我国的科研工作者要不断地对这一新技术进行研究与实践,为我国进一步的生态环境治理提供更加科学合理的生物技术支持。 垃圾废弃物是一种较为常见的污染物,我们利用生物技术对其进行处理,能够让其分子结构改变,生物能对发生降解的各种产物和副产物进行重新利用,从而使环境污染程度得到降低,同时也将这些废弃物进行转化,变为可利用资源。 在利用酶促反应处理污染物的过程中,用到的酶是一种活性蛋白质,在常温常压和中性条件下进行的,这就使得大多数的生物技术可以快速的在现场进行。它具有一定的优点:第一,操作比较简单;第二,成本比较低;第三,发生反应的条件比较简单;第四,反应过程较为稳定;第五,效果比较好。这些方面的优点使生物技术得以在生态环境及污染治理中进行普遍应用。 三、常用的几种现代生物技术 1.核酸探针检测技术 核酸探针检测技术。利用能与特定核苷酸序列发生特异性互补的已知核苷酸片段作探针,分析DNA序列及片段长度多态性。被标记的探针直接用来探测溶液、细胞组织内或固定在膜上的同源核酸序列。它具有高度特异性和灵敏性,目前广泛应用于对环境中微生物的检测,定性、定量分析等研究中。 2.酶免疫测定技术 该技术是依据抗原和抗体之间的特异性吸附于固相载体表面,引入一种酶作为示踪物,通过共价键与酶连接形成酶结合物,加入底物后,根据颜色变化判定是否有免疫反应的存在,具有选择性好、灵敏度高、准确、实用性强等优点,广泛应用于监测农药、污染物残留、生物污染物等领域。 3.免疫金标技术 免疫金标技术是将特异性的抗原(或抗体)固定于硝酸纤维素膜,通过毛细作用向前移动,通过目测的胶体金标记物观察显色结果。该技术具有特异性强、操作简便、成本低廉、结果判断明确、时间短等优点,广泛应用于环境污染物的在线检测。 4.PCR技术 PCR即聚合酶链式反应,是指在DNA聚合酶催化下,以特定引物为延伸起点,通过变性、退火、延伸等步骤,体外复制DNA的过程,是一项DNA体外合成放大技术,能快速特异地在体外扩增任何目的DNA。PCR技术具有灵敏度高、特异性强等优点,用于检测大量平行的样品,环境中的生物污染。 四、生物技术在环境污染治理中的应用 生物治理环境污染是我国新世纪面临的新的重大课题。以环境污染的生物治理为主,开展环境微生物学的基础、应用基础和应用研究,为重金属废水、石油废水、印染废水、油脂废水、农药废水以及城市生活垃圾、生活污水等提供效果好、投资省、运行成本低的生物治理技术和设备,以此促进我国的环境工程建设。目前可提供的技术主要有: 1.城市有机垃圾处理技术 将城市垃圾通过分选后综合治理。将可腐有机垃圾生产成优质有机粉肥或有机无机复混粒肥;将可燃有机垃圾采用气化焚烧或生产成板材;无机垃圾用于填埋,处理过程中产生的废气、臭气、粉尘集中处理,废水循环使用,处理场地环境卫生达到国家标准,使垃圾达到无害化和更合理的资源化利用。 2.高新生物工程技术处理油脂化工废水利用来自于自然界又经培养驯化的功能菌株,根据废水和污水的不同性质、组成,配制不同菌株,通过发酵培养形成多功能复合型菌液(亦可制作成干性固体菌剂),用于油脂化工、化工有机废水、食品、印染、生活污水等工业废水处理。 3.生物曝气滤池处理生活污水及资源化利用技术集生物处理和过滤两种功能于一体,出水水质优良,是一种高效的新型生物反应器,极适用于生活污水和工业有机废水的处理及资源化利用。 4.含油污泥高新生物处理技术对我国大中型油田、炼油厂、石化企业等行业中含油污泥、炼油浮渣等进行生物治理,通过生物处理达到回收石油资源和污泥达标排放。 5.油田、炼油废水高新生物处理技术通过对大中型油田、炼油厂废水石油污染物样品采集、降解微生物菌株的分离、筛选,获得石油降解优势微生物,针对含油废水的不同水质特征,选用不同的微生物菌剂处理,使其稳定达标排放。 五、生物技术的发展趋势 1.生物技术在农业中的发展趋势 充分利用我国丰富的和特有的遗传资源,分离克隆有自主知识产权的基因和基因工程品种已刻不容缓,以期在以“基因”为核心的生物技术产业中取得主动。实现单基因生物抗逆向持久性抗逆、生物性抗逆向非生物性抗逆的转移。重视转基因植物的环境安全性评估,借鉴国外的成功经验,防止转基因植物危害的发生与蔓延。随着基因组时代向后基因组时代的过渡,研究重心已经从揭示生命的所有遗传信息转移到整体水平上对生物功能的研究。因此,在整体水平上研究细胞内蛋白质的组成及其活动规律的蛋白质学的发展和成熟,必将与基因组研究互相补充,给农业生物技术带来革命性改变。 2.生物技术在环境中的发展趋势 在污染的处理过程中,传统的物理或化学处理方法常伴随二次污染,且运行费用高,处理问题单一而微生物对各类污染物均有较强、较快的适应性,并可将其作为代谢底物降解和转化因此,生物处理具有效果好、运行费用低、无二次污染等优势,是保障可持续发展的一项最有力的技术措施。生物技术的发展趋势将朝着传统技术的改良、与其他污染处理手段相结合和与现代高新技术相结合等方向发展,研究高效快速的工艺流程。 3.生物技术在工业中的发展趋势 工业生物技术的新崛起有两个巨大的推动力,即社会强烈需求和生物技术的进步。人类社会发展迫切需要解决的问题是资源、能源、人口、环境问题.随着生物技术突破性进展,使得人类可以设计和构建新一代的工业生物技术,可高效快速地将各类可再生生物质资源转化为新的资源和能源。工业生物技术在生物能源、生物材料以及生物质资源化方面发挥着重要作用。其中生物能源、生物材料、生物质资源化等都是现在以及将来发展的重中之重。 六、结束语 通过对现代生物技术在生态环境及污染治理中应用的相关研究,我们可以发现,该项技术的多项优势特点决定了其在生态环境及污染治理中的应用地位,有关人员应该从其客观实际需求出发,研究制定最为优化可行的实施策略。
生物统计学论文:Excel统计功能在生物统计学本科教学中的应用 [摘 要]Excel软件提供的统计功能涵盖统计学的大部分教学内容,且操作简便,可作为生物统计学本科教学的有效辅助工具。笔者参考多年的教学和科研经验,详细介绍了Excel常用统计函数和统计方法的操作步骤与注意事项,并结合理论知识对统计结果进行了解释,提出充分利用Excel软件来辅助生物统计学本科教学的模式。 [关键词]生物统计学;本科教学;Excel软件;统计功能 统计学是生物学领域进行科学研究不可或缺的工具,目前大多数高校已把生物统计学列为生物学相关专业的必修课。通过该课程的学习,有利于培养学生正确分析试验数据的能力,对于进一步学习专业课程和日后进行科研也有着非常重要的作用。近年来,统计分析软件的应用越来越普及,应用统计软件来辅助生物统计学的理论教学变得尤为重要。 Excel作为常用办公软件,除具备较强的图表和计算功能外,还提供了大量的统计函数和数据分析工具。利用Excel的统计功能,可快速、简便地进行描述性统计、t检验、方差分析、回归、相关等多种统计分析,从而为生物统计学的教学提供了极大便利,强化了教学效果。Excel的统计功能虽不如SPSS、SAS等专业统计软件强大,但具有易学易用的优势,适用于统计学的初学者,可基本满足本科生的教学需要。[3][4] 一、Excel统计函数简介 (一)统计函数的插入 Excel软件提供了丰富的数学和统计函数,将这些函数结合起来应用,可显示出Excel的统计分析功能。[3][4]在Excel 2003菜单中的“插入”项,选择“函数”。或在2007及以上版本中,在“公式”菜单项选“插入函数”命令,之后在“选择类别”栏选择“统计”,即显示大量统计函数。 (二)常用统计函数介绍 1.统计学参数或特征数的计算 数据的标准差、平均数等特征数均可由统计函数计算得到。反映集中性的函数包括AVERAGE(均值)、GEOMEAN(几何平均数)、HARMEAN(调和平均数)、MEDIAN(中位数)等;反映离散性的函数有:DEVSQ(离差平方和)、STDEV(样本标准差)、VAR(样本方差)、KURT(峰度系担┑取 2.数据分类 FREQUENCY函数可对大量数据进行分类和统计,表达式为:FREQUENCY(Data array,Bins array)。该函数为数组公式形式,运行显示出一个分组的频数后,还需选中所有结果的显示区域,按F2键,再按“Ctrl+Shift+En?鄄ter”组合键,方可求出所有分组的频数。[5]FREQUENCY的操作步骤因分类资料的性状而有所差异。A. 质量性状资料:在函数对话框中,“Data array”一栏输入分类数据所在的单元格地址,“Bins array”一栏输入分类标志值所在单元格。B. 数量性状资料:确定好分类的组数、组距和组限后,将各组的上限按升序输入工作表,在“Data array”和“Bins array”分别输入相应的单元格地址。 例:现有350名学生的英语成绩,需按优秀、良好、一般和不及格进行分类,并统计各等级人数。考试成绩为数量性状资料,首先按升序将各组上限按升序输入工作表(60、74、90)形成一列,插入FREQUENCY函数,在“Data array”输入成绩所在单元格区域,在“Bins array”输入各上限所在的单元格区域,确认后即可计算出不及格的人数( 3.概率函数 概率函数可直接计算出给定参数条件下各理论分布的概率值(P)。[6]常用函数有BINOMDIST(二项分布)、POISSON(泊松分布)、NORMDIST(正态分布)、NORMSDIST(标准正态分布)、TDIST(t分布),FDIST(F分布)等。 例如,BINOMDIST函数的功能为计算给定参数条件下二项分布的概率值。函数表达式:BINOMDIST(number_s,trials,probability_s,cumulative),其中num?鄄ber_s为试验成功的次数,trials为独立试验的次数,prob?鄄ability_s为试验成功的概率;cumulative为一逻辑值,用于确定函数的形式,取值为1和0。Cumulative如果取1,结果显示至多n次成功的概率;如为0,则返回恰好为n次成功的概率。 4.t 检验 TTEST函数功能为返回t检验的概率,以此来判断假设检验的显著性。函数表达式:TTEST(array1,array2,tails,type),其中array1为第一组数据所在的单元格区域,array2为第二组数据的区域,tails为分布曲线的尾数(双尾或单尾),type表示t检验的类型。 5.相关和回归系数计算 CORREL函数功能为计算两变量间的相关系数,以此来判断两变量间的相关程度和性质,表达式为COR?鄄REL(array1,array2),array1和array2代表进行相关分析的两组数据。利用INTERCEPT和SLOPE两函数可计算线性回归系数,函数表达式分别为INTERCEPT(known_x′?鄄s,known_y′s),SLOPE(known_x′s,known_y′s),其中known_x′s、known_y′s为自变量和因变量的数据集合。INTERCEPT函数可计算线性回归的截距(a),SLOPE函数可计算线性回归的斜率(b),从而得到线性回归方程:=a+bx。 二、数据分析工具的应用 (一)分析工具库加载 Excel的分析工具库具有较强的统计分析功能,但此功能通常未默认安装,需加载后使用。 1.在Excel 2003中,在“工具”菜单中单击“加载宏”,在弹出对话框中选中“分析工具库”即可,之后“工具”菜单中即出现“数据分析”条目。 2.在Excel 2007或更高版本中,单击左上角的“Office按钮”,选择“Excel 选项”,在弹出对话框中单击“加载项”,然后在“管理”栏中选择“Excel加载项”,单击“转到”,最后在“加载宏”窗口中选中“分析工具库”,之后在“数据”菜单中即出现“数据分析”条目。 (二)常用统计方法介绍 分析工具库包括描述性统计、t检验、方差分析、回归、相关、F检验等多种统计方法。[3][5]每次使用时,按照各统计方法的格式要求输入原始数据,单击“数据分析”选项,在弹出对话框中选择所需统计方法即可。 1.数据分类 将各组的分类标志值(质量性状资料)或上限值(数量性状资料)输入工作表,在“数据分析”中选择“直方图”;弹出对话框后,在“输入区域”选择分类数据的单元格地址,“接收区域”选择分类标志所在的单元格,运行即可。 2.描述统计 输入数据资料,在“数据分析”中选择“描述统计”,运行后即可得到最小值、最大值、平均数、标准差、方差、峰度、偏度等常用统计量。 3.t检验 t检验包括平均值的成对二样本分析,双样本等方差假设,双样本异方差假设检验。如进行平均值的成对二样本分析,弹出对话框后,分别在“变量1区域”、“变量2区域”输入两组数据所在的单元格地址,之后在“输出区域”选择某空白区域,确定即可。运行结果包括平均数、t值、df、单尾和双尾概率(P)、临界t值等信息。若P 如进行成组设计的两样本均值检验,需先进行F检验:双样本等方差假设,判断两样本所在总体方差是否同质。步骤:分别在变量1、变量2输出区域选择相应单元格区域,运行结果包括方差、F值、单尾概率(P)、临界F值等。如P 4.方差分析 方差分析包括单因素、无重复双因素、有重复双因素三种类型。如进行单因素方差分析,弹出对话框中,在输入区域、分组方式、输出区域分别输入相应信息后,单击“确定”即可。输出结果包括平方和(SS)、df(自由度)、MS(均方)、F值、F crit(F临界值)、P值等信息(表1)。如P 0.05(或F 5.回归与相关分析 线性回归分析:在“数据分析” 菜单选择“回归”, 在弹出对话框中输入Y值、X值、置信度、输出区域等信息后,运行即可得到回归截距(Intercept,a)和回归系数(b)(表2),从而写出回归方程。根据回归系数的t检验结果或方差分析的F检验结果,可判断两个变量间的线性回归关系是否有效。[7]由表2可知,a(Intercept)=-1.382,b=5.503,回归方程为:=5.503x-1.382。由回归系数的t检验可知,P=0.00004 三、结语 Excel软件提供的统计功能基本涵盖了统计学的教学内容,且对于生物统计学的初学者而言,具有易学易用的优势,可作为本科教学的有效辅助工具。在每章理论知识讲解完毕,应紧接着介绍Excel的统计功能、操作步骤和结果解释,把课程理论教学、实际案例分析和软件应用有机结合,可取得较好的教学效果。教学实践表明,运用Excel的统计功能来辅助理论教学,不仅能够加深学生对统计学原理的理解,还可以提高学生运用理论知识来分析数据的能力,从而使得生物统计学的学习变得轻松。在今后的生物统计学教学实践中,应紧密加强Excel软件应用与理论教学的融合,并考虑将 SPSS等专业软件逐步引入教学中,以期进一步提升学生分析处理复杂数据、解决实际问题的能力。 生物统计学论文:Excel在生物统计学双样本异方差资料t检验中的应用 摘要 利用Excel对双样本异方差的数据资料进行t检验,并以在pH=5和pH=8条件下测定果蝇的TPI酶活性为案例详细阐述了其分析过程及其注意事项,利用显著性概率P(T≤t)来判定结果更为简单一些。 关键词 Excel;生物统计学;t检验;双样本异方差资料 生物统计学是畜牧、兽医、农学、微生物、医学等领域中不可缺少的统计工具,数据分析离不开生物统计学的原理。随着计算机技术的发展,已有更多的软件被应用于生物统计学,如SPSS[1-4]、Excel[5]、SAS[6]等,但是不同的统计软件有不同的特点,如Excel统计功能虽然简单,但是操作方便,分析出来的结果更为直观,更适合生物统计学的初学者。 1 分析工具库的安装 Excel一般并不直接带着“分析工具库”这一模块,需要在Excel的基础上自行安装。安装步骤:Excel的工具―加载宏―分析工具库―确定。 2 双样本等方差数据资料的t检验 一般很难从数据资料上确定2个样本的方差是否相等,需要对其做方差的齐性检验来判断。下面以果蝇的TPI酶活性为例,阐述双样本异方差的t检验过程。 2.1 数据资料的建立 为了比较果蝇中TPI酶活性在pH=5和pH=8时是否有区别,将10只果蝇随机分为2组,一组测定在pH=5下的TPI酶活性,另一组测定在pH=8下的TPI酶活性,问这2种pH值下的平均TPI活性是否有显著差异[7]。首先在Excel中把分组的名称“pH=5”和“pH=8”分别填入每一列的最上方,然后在“pH=5”和“pH=8”下方录入其果蝇的TPI酶活性数据资料,具体如图1所示。 2.2 t检验分析 因为在本数据资料里,没有提到2个总体方差相等还是不相等,因此有必要先对数据资料进行方差齐性检验。在Excel中,选择工具―数据分析―F检验―双样本方差,点击确定进行分析,在本例题中P(F≤f)单尾 2.3 结果分析 结果部分如图3所示,“t Stat”Excel计算出的t值,图3的最下方4项分别是单尾检验和双尾检验的结果,可以依据题意来选择哪个结果,一般情况是双尾检验。结果分析可以有以下2种途径:①可以根据P(T≤t)双尾的显著性概率直接判定,即0.01 3 结语 本文主要介绍的是如何利用Excel对双样本异方差的数据资料进行t检验,在其t检验过程中一定注意总体方差不等的情况下才可以用双样本异方差的t检验模块,如果方差相等的情况选用其他模块。在结果分析部分有2种依据可以判定结果,利用显著性概率P(T≤t)来判定结果更为简单一些,P(T≤t) 生物统计学论文:Excel在生物统计学普哇松分布概率计算中的应用 摘要 对普哇松分布的概率计算中的POISSON函数的应用及注意事项进行阐述,在POISSON函数的提示框中最后选项如果选“false”,则结果是显示P(X=x)的概率,而当最后一项选择“true”,则显示的概率是P(X≤x) 。普哇松分布的概率计算上来看,Excel统计分析功能略胜于SAS和SPSS。 关键词 Excel;生物统计学;普哇松分布;POISSON函数 生物统计学是研究数据资料的收集、整理、分析、解释的一门科学[1],也是畜牧、兽医、农学、微生物、医学等领域中不可缺少的统计工具,越来越多的数据分析离不开生物统计学的原理。在生物统计学中的上机实习是提高学生动手能力和解决问题能力的重要环节,在本次的教学改革与实践中,已经把二项分布、正态分布、普哇松分布等的概率计算纳入生物统计学的实践教学中。一方面可以让学生针对不同数据清楚其分布类型,针对不同分布类型选用不同的Excel函数模块,另一方面通过不同分布的概率计算,可以将课本上所学的知识很好地应用于实践数据分析。本文主要介绍利用Excel中的POISSON函数来计算普哇松分布的概率,现就POISSON函数的具体应用情况及注意事项进行介绍。 1 普哇松分布 普哇松分布(Poisson,也称泊松分布)是二项分布的一种极端形式,就是说某种试验结果或某种事件发生的概论极低(P很小)。因此,在应用中很容易将普哇松分布与二项分布混淆,普哇松分布的特点就是λ=π=σ2。普哇松分布的概论函数为[1]: 2 普哇松分布的概率计算示例 例题:已知某地区的牛群中每年出现怪胎的次数服从普哇松分布,每年出现怪胎的次数的平均数为2,计算该地区一年中出现3次怪胎的概率以及出现3次和3次以下怪胎的概率。对于这一问题,很显然牛群中每年出现正常胎和怪胎2种结果,而且怪胎出现的概率极低(平均2次),因此其属于普哇松分布。由于已经知道“每年出现怪胎的次数的平均数为2”,即就有λ=μ=2,因此该地区为出现3次怪胎的概率为: 2.1 出现3次怪胎的概率 利用以上公式可以直接计算普哇松分布的概率,但是因为需要记住公式,并且需要手动来计算,所以还是比较烦琐的。对于这一问题,可以借助Excel中的函数来快速计算出其概率。 首先在Excel中,选定空格按照以下顺序:插入―fx函数―统计―POISSON,出现图1提示框,在提示框中从上到下依次输入3、2、false,点击确定。就可以获得该地区出现3次怪胎的概率为0.180 4。 2.2 出现3次及3次以下怪胎的概率 首先在Excel中,选定空格按照以下顺序:插入―fx函数―统计POISSON,就会出现图2提示框,在提示框中从上到下依次输入3、2、true,点击确定。就可以获得该地区出现3次及3次以下怪胎的概率为0.857 1。 3 结语 随着计算机技术的发展,已经有更多的软件被应用于生物统计学,如Excel[2]、SAS[3]、SPSS[4-5]等,但是不同统计软件具有着不同的统计特点,如Excel统计功能更为简单,适合生物统计学的初学者。SAS统计功能比较宽广些,因其统计模块的限制,所以更适合能够自己编写程序的学者。SPSS的统计功能更为强大,几乎具备了所有的统计分析功能,操作相对简单、直观[6-8]。 虽然从统计分析上来看,SAS和SPSS的统计分析功能略胜于Excel,但是Excel也具有其独特的地方,如对二项分布、正态分布、普哇松分布等常用分布的概率计算来说Excel就显得简单多了。在普哇松分布的概率计算中虽然就是一个POISSON函数,但是针对不同问题这个函数里最后面的选项却不同,在POISSON函数的提示框中最后选项如果选“false”,则结果是显示P(X=x)的概率,而当最后一项选择“true”,则显示的概率是P(X≤x)[9-11]。 生物统计学论文:Excel在生物统计学单因素方差分析中的应用 摘要 本文探讨了利用Excel在单因素方差中的具体应用,并以比较3个品种猪增重为例题,详细阐述了单因素方差分析过程及结果分析等。用Excel进行单因素的方差分析,从数据的建立、分析过程、结果分析等方面来看,操作相对比较方便,在结果输出时给出了相伴概率P和F值这2种结果,可以以2种方式对结果进行分析;而SPSS只是以相伴概率P为依据来判定,结果相对单一。 关键词 Excel;生物统计学;方差分析;单因素 生物统计学是对数据资料进行收集、整理、分析、解释的科学[1],在生物统计学教材中不仅提供了如何通过合理的试验设计获得理想的数据资料,还提供各种数据资料的分析方法,是所有高等学校本科生的必修课。生物统计学也是畜牧、兽医、农学、林学、微生物、医学等生命科学领域中不可缺少的统计工具,越来越多的数据分析离不开生物统计学的原理与方法。随着计算机技术的发展,已有更多的软件被应用于生物统计学,如SPSS[2-4]、Excel[5]、SAS[6]等,但是不同的统计软件具有着不同的统计特点,如Excel统计功能虽然简单,但是操作方便,分析出来的结果更为直观,更适合生物统计学的初学者。生物统计学公式比较多,理论相对深奥,高等学校本科生对这门课程学习兴趣相对不高。因此,本文主要介绍如何利用Excel对单因素方差进行分析,以案例的形式详细阐述其分析过程,希望能通过本文的应用与探讨来提高学生对生物统计学的学习兴趣,并增强学生分析数据的能力。 1 分析工具库的安装 Excel一般不直接装配“分析工具库”这一模块,需要在Excel的基础上自行安装。安装步骤:Excel的工具加载宏分析工具库确定。 2 单因素方差分析 单因素的方差分析一般适用于单因素试验设计的数据分析,而且是因素水平需要 2时才可以运用此分析模块,例如比较分析3种饲料对仔猪日增重的影响则可以采用单因素方差分析。如果同样是单因素试验设计,但是因素水平是2的话,则可以采用t检验模块进行分析。 2.1 数据资料的建立 例:在同样饲养管理下,3个品种猪(A1、A2、A3)的增重如表1所示,试对3个品种增重差异是否显著进行检验[1]。数据资料建立如表1,以行的形式建立稻荩每行就是1个因素水平。 2.2 单因素方差分析过程 在Excel中:工具数据分析单因素方差分析,点击“确定”进行分析。输入区域:选择原始数据;分组方式:逐行(如果数据是以列的形式构建的,则逐列);标志位于第1列,指的是在建立数据的时候在数据第1列有数据的变量名,而且在输入区域选择的时候将变量名也选上,这时可以勾选“标志位于第一列”,否则就不选择此项。?琢(显著水平):0.05(或者0.01);输出选项:输出区域处选一空白处,单击“确定”按钮(图1)。 2.3 结果分析 结果部分见表2、3,表2中对数据进行了描述统计量的分析,只是简单地列出了3个猪品种的样本大小(6)、平均数、方差、总和等信息。从此结果可以初步看出,第3组(A3)的猪增重均值最小,但是数据资料的变异程度比较大(方差大),而第1组(A1)的猪增重均值是最大,第2组(A2)的数据资料的变异程度最小(方差小)。 方差分析的最终结果见表3,图针对所有数据资料的变异来源分为组间(处理:在此例中为不同品种)和组内(随机误差),分别列出了平方和(SS)、自由度(df)、均方(MS)、F值(F)、相伴概率(显著性概率,P),F的临界值(分位数,Fcrit)。根据表3的结果可以有2种方法判断结果,其一是直接根据显著性概率来判断,在本例中利用小概率不可能性原理,P=0.062 348 0.05(小概率),因此不同品种猪的增重差异不显著;也可以根据F值来判断,F=3.358 039 从表2、3可以看出,虽然不同品种猪的增重从均值上来看略微有些区别,但是经过方差分析,结果为3个品种猪的增重差异不显著,或者说没有显著差异,这也是生物统计学的精髓。 3 讨论 在单因素方差分析中Excel数据资料的建立是十分方便的,基本按照因素水平以行或列建立数据资料即可,而SPSS统计软件的数据建立[7]需要将同一因素的所有水平建立在同一列里,相对复杂一些。Excel在结果输出时候则给出了相伴概率P和F值这2种结果,可以以2种方式对结果进行分析,而SPSS只是以相伴概率P为依据来判定结果相对单一[7]。可以看出,利用Excel进行单因素的方差分析虽然从数据的建立、分析过程、结果分析等方面来看,操作相对比较方便,适合初学者;但是也有不足之处,当方差分析结果是差异显著(或极显著)时,不能够对数据资料进行进一步的多重比较。 生物统计学论文:Excel在《生物统计学》双因素有重复方差分析中的应用与探讨 摘 要: 本文探讨了利用Excel在双因素有重复观测值方差分析中的具体应用,并以比较不同原料、不同温度对酒精产量的影响为例题,详细阐述双因素有重复观测值的方差分析过程及结果如何分析等。用Excel进行双因素有重复观测值的方差分析从数据的建立、分析过程、结果分析等方面来看,操作相对比较方便,而且Excel在结果输出时候给出了相伴概率P和F值这2种结果,可以以2种方式对结果进行分析,而SPSS只是以相伴概率P为依据判定结果,相对单一。 关键词: Excel 生物统计学 方差分析 双因素 重复观测值 《生物统计学》是对数据资料进行收集、整理、分析、解释的科学[1],在《生物统计学》教材中不仅提供了如何通过合理的试验设计获得理想的数据资料,还提供了各种数据资料分析方法,是所有高等学校本科生的必修课。《生物统计学》是畜牧、兽医、农学、林学、微生物、医学等生命科学领域不可缺少的统计工具,越来越多的数据分析离不开生物统计学原理与方法,随着计算机技术的发展,已有更多软件被应用于《生物统计学》,如SPSS[2-4],Excel[5],SAS[6]等,但是不同统计软件具有不同的统计特点,如Excel统计功能虽然简单,但是操作方便,分析出来的结果更为直观,更适合《生物统计学》初学者。《生物统计学》由于公式比较多,理论相对深奥,因此高等学校本科生对这门课程的学习兴趣相对不高。本文主要介绍如何利用Excel对双因素有重复观测值方差分析,以案例的形式详细阐述其分析过程,希望通过本文的应用与探讨提高学生学习《生物统计学》的兴趣,并增强学生分析数据能力。 1.分析工具库的安装 Excel一般并不直接带着“分析工具库”这一模块,需要在Excel的基础上自己安装,安装步骤:Excel的工具加载宏分析工具库确定。 2.双因素有重复的方差分析 双因素有重复观测值方差分析,一般适用于双因素试验设计的数据分析,而且是不同因素水平组合(处理)的观测值需要2个或2个以上才可以运用此分析模块。 2.1数据资料的建立 例1:为了从3种不同原料(A)和2种不同温度(B)中选择使酒精产量最高的水平组合,每一水平组合重复4次,试进行方差分析[1]。数据资料建立如图1,可以将原料(A)放在行上,温度放在列上。 2.2单因素方差分析过程 在Excel中:工具数据分析方差分析:可重复双因素分析,点击确定进行分析,输入区域:选择原始数据(包含行和列的标志在内);每一样本的行数:4,也就是填写重复观测值的个数;a(显著水准):0.05(或者0.01),输出选项:输出区域处选一空白处,单击确定按钮,具体选项见图2。 2.3 结果分析 结果部分见图3,图3只是对数据进行了描述统计量分析,只是简单地列出了不同水平组合的样本大小、平均数、方差、总和等信息,从此结果可以初步看出,每个组合的样本大小均为4,A2B2组的酒精产量均值(15.5)是最小的,而A2B1的酒精产量均值(49)是最大的。 方差分析的最终结果见图4,针对所有数据资料的变异来源分为样本行(在此例中为不同原料)、列(本例中为不同温度)、交互(原料与温度的互作)、内部(随机误差),分别列出了平方和(SS),自由度(df),均方(MS),F值(F),相伴概率(显著性概率P-value),F的临界值(分位数,F crit)。根据图4的结果可以有2种方法判断结果,其一是直接根据显著性概率判断,也可以根据F值判断。由图4可以看出,利用相伴概率判定结果如下,不同原料(样本):P=0.039486 如果根据F值判定,不同原料(样本):F=3.888219 F临界值=3.554561,因此不同原料的酒精产量差异显著。不同温度(列):F=44.66207 F临界值=4.413863,因此不同温度的酒精产量差异显著,如想看是否会差异极显著需要返回到图2,在a处输入0.01,然后重新判定结果。交互:F=1.582673 3. 讨论 在双因素方差分析中Excel数据资料的建立是十分方便的,基本按照将一个因素放在行上,另一因素放在列上建立数据资料就可以,而SPSS统计软件的数据建立[7]需要将同一因素的所有水平建立在同一列里。Excel在结果输出时候则给出了相伴概率P和F值这两种结果,可以以两种方式对结果进行分析,而SPSS只是以相伴概率P为依据判定结果相对单一[7]。可以看出,利用Excel进行双因素有重复观测值方差分析虽然从数据的建立、分析过程、结果分析等方面来看,操作相对比较方便适合初学者,但是也有不足之处,当方差分析结果是差异显著(或极显著)时,不能对数据资料进行进一步多重比较。 生物统计学论文:Excel在《生物统计学》分布中的应用与探讨 摘 要: 本文主要介绍了Excel中的CHIDIST函数和CHIINV函数在分布中的概率和临界值计算,并用实际例子演示其操作细节,方便学生或其他人员利用Excel直接获得概率或临界值。 关键词: Excel 生物统计学 分布 CHIDIST函数 CHIINV函数 1.引言 《生物统计学》是研究数据资料的收集、整理、分析和解释的一门科学[1],是畜牧、兽医、农学、微生物、医学等领域不可缺少的统计工具,越来越多的数据分析离不开生物统计学原理。《生物统计学》中的上机实习是提高学生动手能力和解决问题能力的重要环节,我们在本次教学改革与实践中已经把二项分布、正态分布、普哇松分布、F分布、卡方()分布等的概率计算纳入《生物统计学》实践教学中,一方面让学生针对不同数据清楚分布类型,针对不同分布类型选用不同Excel函数模块,另一方面通过不同分布概率计算,将课本上所学的知识很好地应用于实践数据分析中。本文主要介绍的是Excel中的CHIDIST和CHIINV函数在分布中具体应用情况及注意事项。 4.结语 随着计算机技术的发展,已经有更多软件被应用于《生物统计学》,如Excel[2],SAS[3],SPSS[4]-[6]等,对二项分布、正态分布、普哇松分布、F分布、分布等常用分布的概率计算来说Excel显得简单多了。虽然《生物统计学》后面的附录中一般提供分布的临界值表,但是有其局限性,即当自由度(df) 40时书本上就查找不到其临界值了。因此本文主要介绍了Excel中的CHIDIST函数和CHIINV函数在分布中的概率和临界值计算,方便学生或其他人员利用Excel直接获得概率或临界值。 通讯作者:白俊艳 生物统计学论文:关于生物统计学教学方法的探讨 摘 要: 生物统计学是一门应用性和理论性都非常强的课程,对于理论的掌握需要很好的数学基础,而实践应用需要熟练地运用相关的分析软件。因此,无论对学生还是老师来说,生物统计学都是大学里面难度最大的专业课程之一,在教学过程中应采取多样方式进行授课,传统和创新并重,并结合大学慕课平台,以案例分析为主线,充分调动学生学习主动性。 关键词: 生物统计学 教学方法 实践应用 慕课平台 生物统计学是所有生命科学专业里面最重要的专业课程之一,它的基础是高等数学,概率论、微积分及线性代数是这门课程理论知识体系的核心工具,学好这门课程具有相关的数学基础是基本要求。生物统计学归根结底是为了应用,掌握相关的分析软件是学好这门课程的另一个基本要求。如何把理论体系和实践应用有机地结合起来,是教学中最核心的任务。作者在多年的生物学统计教学的基础上,从以下几个方面阐述这个问题。 1.理论知识的掌握 生物统计学是统计学的手段运用到生物学研究中,因此学好这门课程首先要熟练地掌握统计学相关理论知识。一般来说,高校在学生大一大二的时候开设与数学相关的所有课程,如概率论、线性代数等,为了更好地衔接,生物统计学课程就安排在大三的上学期。生物统计学很多的知识点和概率论与数理统计这门课程高度重合,很多情况下就是对这门课程的一个回顾,这对刚刚学完这门课的学生来说,掌握起来相对简单。而整个理论体系里面的难点是如何把统计学知识和生物学结合起来,这需要学生从思维上真正认识到统计学只有运用到实践中才能发挥作用,尤其在生物学领域中,统计学这个工具在具体的方案解决中的运用才是其生命力的体现。这就需要在教学过程中通过一个个案例分析让学生真正了解统计学是如何运用到实际应用中的,这对他们以后进行毕业论文实验结论的分析有重要的意义。 2.案例分析 上面提到理论知识的真正掌握是运用在实践中,生物统计学教材上也给予大量生物研究方面的案例,但不同的教材偏重点不同,如杜宋骞主编的教材,就是偏重于遗传学方面的知识运用。而你所面对的学生,以后进行的毕业论文研究涉及生物领域的方方面面,因此你所需要进行的案例分析不要仅局限于课本上,而要在各个领域搜寻典型的案例,尽可能地涵盖生命科学的几个主要学科,使学生以后面对任何方面的问题都能够找到相关的借鉴。另外,案例分析要注重案例的代表性和普遍性,尽可能地通过一个案例衍生出多种生物统计学的解决方案,让学生掌握在何种情况下运用何种分析方法,每种分析方法的适用条件是什么,各自的优缺点等。这是生物统计学最精髓的地方,经过这门课程的学习,让学生把这个工具真正运用到实践中,因此这是生物统计学教学的重中之重。这对教师的要求非常高,只有亲身在科研领域进行多年研究的老师才能胜任。因此在选择授课老师方面,科研经验丰富,带过多届研究生的导师是最佳人选。 3.分析软件的运用 生物统计学的计算是一个非常复杂的过程,一个简单的生物统计学分析要伴随大量的计算,如果仅靠人力计算,效率低不说,而且容易出错。在很多年前,统计学相关的软件就已经开始应用到生物统计学的领域。最著名的是SPSS软件,其他的像R,METLAB,ORIGIN等也在各个领域得到广泛的使用。正如前面所说,生物统计学授课的最根本目的是应用,因此理论知识转化到软件的操作,是这门课程的最后一步。SPSS功能强大,可以实现绝大多数的生物统计学分析,如果完全熟练地掌握这个软件工具,所需要的时间远远大于这门课的课时;因此在有限的教学时间里,应尽可能地把生物统计学最基本和最典型的分析教授给学生,并以此作为一个引子,在课余的时间里,让学生自学,根据自己的需要确定掌握到什么程度。老师的作用是把这个软件介绍给他们,并且开启应用的大门,里面的“宝藏”让学生自己挖掘。 4.大学生慕课平台的使用 大学生慕课平台已经开始在中国大学教育体系里崭露头角,这种新形式的教学方法近几年来取得瞩目的成绩。生物统计学这门理论和实践并重的专业课程,如果借助此平台,将会进一步达到课程的核心要求。尤其是关于软件的应用方面,老师可以把相关的操作通过视频讲解的方式到这个平台上,让学生随时都可以查阅,这对他们熟练掌握生物统计学的应用起到事半功倍的作用。在以后这些学生进行毕业论文里面数据分析的时候,慕课平台可以提供他们所需的解决方法,同时平台的互动性也可以让他们随时获得老师的线上线下支持。 生物统计学在大学中的地位决定了这门课程的重要性,相关的教学方法研究探讨将一直进行下去,其核心是更好地应用,让学过这门课程的大学生真正把这个工具应用到实践中。学以致用,对生物统计学来说,尤为重要。 生物统计学论文:水产类生物统计学课程特色建设与教学改革 [摘 要]水产生物学科是门实验性的学科。广东海洋大学水产学院生物统计学课程的课程设置,以及教学内容与方式需要改革。水产类生物统计学课程特色建设与教学改革对策,可以从课程设置、学生思维方式培养、教学内容与方式、考核方式、课程建设几方面进行。 [关键词]水产;生物统计学;教学改革 生物统计学是应用概率论和数理统计的原理和方法研究生物界数量变化规律的学科,属于数学在生命科学领域中的应用学科。其基本任务是研究生物学领域数据资料的收集、整理和分析方法,并对数据分析结果做出合理的解释。[1]生物统计学是生物类、植物生产类、动物生产类、食品科学类、水产类、环境科学类等相关专业的专业基础课,是一门应用性很强的方法论学科。尽管在基本概念和基本原理的讲述上,各专业相差不多,但在有限学时内具体授课内容的选择上,在例题、习题的选择与编写上,在试验设计方法等问题上,不同专业差别还是很大的。21世纪以来,随着社会的发展和科学的进步,高等教育的培养目标从以知识传授为重点转向以能力培养为重点;从培养能够继承和使用知识的人才转向培养能够发现和创新知识的人才。[2]这种人才培养目标的转变给高校课程教学提出了更新、更高的要求,同时随着水产学院申博增硕的成功获批,针对水产类专业的生物统计学课程特色建设与教学改革也势在必行。 一、问题分析 (一)课程设置 广东海洋大学水产学院现有三个专业,即水产养殖学专业、海洋渔业科学与技术专业和海洋科学专业。作为一门重要的应用数学,多年来生物统计学一直是各专业的专业基础课,普遍应用于各专业的毕业试验设计和毕业论文撰写中,其在水产科学研究中具有十分重要的作用。然而各专业在本门课程的设置上并不一致,如教学大纲不一致、授课学时不一致、授课方式不一致、考试方法不一致、授课学期不一致等。不同专业的授课教师各自为政,缺乏沟通与交流,这不利于整个水产学科的发展,也不利于课程的后续发展与建设,更不利于硕、博课程的衔接与深化。 (二)教学内容与方式 首先,生物统计学应用数理统计对随机现象的统计规律进行演绎和归纳,涉及概率论、统计学、生物学及它们的综合应用等多方面,概念多、公式多、数据多,一些内容较为抽象,很多学生对该门课程有畏惧心理。学生普遍认为该课程较难,表现在概念难以理解、思维难以展开、问题难以入手、方法难以掌握、习题难做,因此对本门课程缺乏兴趣,课堂学习积极性不高。此外,由于课堂互动少,与水产科学实践联系不紧密,教师过分重视教的过程,学生不能亲自体验收集、处理数据的过程,因此学生难以深刻理解统计学的本质原貌。 其次,在教材的选用上,以《概率论和数理统计》为名的教材很多,但大多仍是基本沿用数学专业的教材体系,数学学科性太强[3],重数学理论,轻水产应用,数学与水产不能相互融合。以《生物统计学》为名的教材也较多,如杜荣骞的《生物统计学》(高等教育出版社)[4]、明道绪的《生物统计附试验设计》(中国农业出版社)[5]等,其编写主线都是先概率、后统计、再试验设计。这些教材较传统的概率论与数理统计更加合理,充分考虑了授课学时的安排,少概率、多统计;理论部分恰到好处地压缩,应用部分适当加强,在实践中更易于被学生所接受。我们曾采用杜荣骞主编的《生物统计学》,虽然其强调了在生物科学上的应用,但其例题和习题多为以动植物的遗传、变异为主,需要有较好的生物知识,对水产学科来说有些脱节,学生在学习了较难的理论后难以具体化、形象化,容易丧失学习的兴趣。 最后,为了应付传统的单一笔试的考核方式,学生需要进行大量的习题练习。学生把精力都放在了记背公式、过程的推导和演算当中,忽略了对知识背景的理解,如果题型一变,马上不知如何解答。一道简单的方差分析就要花费学生大量的时间,考试信息量受到限制,这些考试内容在学生以后的计算机应用中又基本用不上,这无疑加重了学生的学习负担。 二、课程改革对策 (一)课程设置改革 为充分利用教学与教师资源,我们将课程更名为水产生物统计学,并作为院级限选课提出,强调了本课程在整个水产学院各专业课程设置中的重要性。课程采用统一的课程名称、课程号,课程教学大纲及课程考核,课程学时设置为48学时,其中理论授课学时为36学时,实验上机学时为12学时,理论与实验学时比为3∶1,基本保证了该门课程理论教学和实践教学的要求(对多数高校而言,一般设置为40学时或更少)。为了保证本课程先修课程的顺利完成,让学生掌握必要的专业知识,且与学生毕业论文设计相衔接,授课学期设置在第六学期较为合理。 (二)注重学生思维方式的培养 在学生思维方式的培养上,应注重启发式的教学原则。广东海洋大学是一所以教学型为主的大学,而水产学院在学校的发展中扮演着教学、科研并重的角色。水产生物统计学是一门理论基础强、实践强的学科,在学时较少、学科研究日益深入发展的要求下,如何充分发挥学生的主动性和积极性,从“接受知识”转向“主动应用”,是生物统计学教学与实践的主要内容。启发式的教学原则,就是以激发学生的主动性思维、唤起学生的求知欲和兴趣为出发点,科学地引导学生主动思考,让学生将知识融会贯通形成技能,发展学生智力、挖掘学生潜力。首先,在知识的传授上,要“两少两多”,即“少概率、多统计;少理论,多应用”。学习什么情况下用什么方法进行统计分析,要比学习这个方法本身如何统计更重要。现在的统计方法,都可以由很多专业的统计软件来完成,甚至你只要知道用什么方法,怎么输入数据,一个菜单就搞定了,也就是说,不管你方法对不对,总会有结果出来的。因此,培养学生主动分析的能力更为重要。 (三)教学内容与方式改革 1.强化海洋、水产特色 根据水产学院各专业的人才培养特色与课程体系特征,我们以海洋水产类试验方案设计、数据分析与处理等为课程应用导向,突显海洋、水产特色。我们以蔡一林、岳永生主编的《水产生物统计》[6]为教材,以各专业教师科研实践的实际案例为补充例题及习题,深入浅出地介绍试验设计的基本原理,并引导学生学习和掌握如何合理有效地获得数据并对数据进行分析推断的原理和方法。由于与专业紧密相连,举例对象学生熟悉,这自然减少了学生学习的畏难情绪。 2.优化教学内容 在教学内容的设计上,除基本统计原理外,我们根据各专业实践在有限的课时内优化教学内容。概率论是整个统计的理论基础,在教学上要注意讲清概念、减少理论,加强引导。在概念的讲解上,要注意深入浅出,简明易懂。对于一些证明推导,则可以适当略去,只要说明问题的背景、来源、结果及应用的方面即可。在统计上,要加强对基本统计理论的讲解。基本的分布、方差分析、简单的相关和回归基本就解决了水产学科本科教学、科研的大多数问题。我们没有必要为了解决10%的问题而去花90%的时间。此外,一些简化公式都是为了手工计算而设计的,由于可以使用电脑完成计算,这部分内容完全可以略去。 3.改革教学方法 水产生物学科是门实验性的学科,很多生物学现象及其原理都是在试验中发现,并通过实验加以验证得出结论的,因此,试验设计的好坏直接影响到结果的分析及其结论的正确、可靠与否。本课程把理论与实践相结合的教学作为重要的教学手段。 (1)在理论教学中做到以下几点。①从各专业的背景出发,建立抽象理论与学生熟悉的具体问题之间的联系,通过比较研究,使学生掌握各种试验模型的假定及其应用。②采用探索探究式、互动式教学方法,启发学生思维,拓宽学生思路,引导学生用科学研究的思维方式思考问题;由以教师“讲”为主,转变为以学生“学”为主,使得教师讲授与学生自学、讨论和研究有机地结合起来,提高学生分析问题和解决问题的能力。③采用课外阅读文献、课堂评述等方法,重视培养学生独立获取知识的能力,为学生终身学习和创新奠定基础。④精心设计多媒体课件。多媒体课件除具有一般多媒体课件形象、生动的特点外,还要根据本课程特点展示数据的动态分析过程,尽可能使课件融教学性、科学性、艺术性和技术性为一体,激发学生的学习兴趣,提高教师的教学效率。 (2)在实践教学中,分三个层次进行实践性教学。①通过试验设计的方法练习,加深学生对基本原理理解的基础实践。②结合专业提出课题,由学生组织设计及分析,并进行课堂讨论的综合性、设计性实践。③根据专业,由学生自行选题、设计并分析推断的研究性实践。 4.切实用好“多媒体教学” 随着计算机技术的发展,多媒体日益成为重要的教学手段。[7]它以计算机为主要媒介,把文字、图形、图像、音频和视频等信息媒体结合起来表达教学内容。多媒体教学能使课堂变得生动活泼,从而实现传统的教学方式无法达到的效果,是高校教学改革的一项重要内容。然而在实践中,“多媒体”的“多”往往被单一计算机取代,多媒体课件也往往成了简单的PPT演示。笔者曾在《浅谈高等教育多媒体教学中存在的问题》[8]一文中,阐述了现代多媒体教学在带来利的同时其弊同样不可忽视。就生物统计学的多媒体教学而言,其概念多、公示多、统计计算过程烦琐乏味,计算机的应用无疑能起到事半功倍的效果。然而传统黑板的作用也不能忽视。在教学中笔者就曾发现,学生对统计量不知道怎么书写;重要的推导过程在多媒体课件中一闪而过,跟学生的认知思维衔接不上,这反而增加了学生的厌恶感,使学生不能跟着教师的节奏学习。由此可见,多媒体教学也存在一定的弊端。 此外,要注意生物统计学多媒体课件的制作不同于物理、化学等学科(它们强调计算机的模拟功能),生物统计学多媒体课件必须同统计分析软件“链接”。在实践中笔者发现,普通计算器、Excel软件和SPSS统计软件是较为适合的本科教学统计软件。也许大家都忽略了普通计算器的应用,实际上,在任何一台Windows机器上,程序的附件中都有一个计算器,这个计算器虽然不能进行复杂的统计功能,但对于统计中经常用到的统计量基本都能够计算。此外,在电脑上机课上,可以重点介绍Excel的统计功能。严格说来Excel并不算是统计软件,而只是数据处理工具。但它几乎是每台电脑上装机必备的软件,对于大多数的学生来说,Excel统计功能的学习能为他们以后从事非专业统计工作起到很好的帮助作用。专业统计软件采用SPSS软件,由于该软件不需要编程,因此学生较易接受。除了课堂涉及的统计方法外,这些大型软件包的一个主要好处就是菜单丰富,功能齐备,只要有一本参考书,学生就可以方便地掌握各种统计方法。 最后,要充分运用计算机网络。网络教学将为学生提供广阔的学习空间、充足的学习资料和多样的学习方式。比如西安科技大学的生物统计学网站,除了具有精品课程的内容外,还在“参考资料”栏目内设有“教学篇”、“人物篇”、“历史篇”、“故事篇”、“软件篇”、“应用篇”等内容,这不仅能为学生提供丰富的学习资源,还增加了学生的学习兴趣,并可以通过学生反馈来丰富学习资料。 三、考核方式的改革 成绩考核是督促学生复习、巩固所学知识并对教学效果进行检查的重要手段。在传统的笔试考核方式中,学生要把大量的时间花在计算公式的背诵和数学计算上,这种考核方式不能全面、准确地考查学生对各种统计分析方法的掌握和应用情况。要改革考核方式,除笔试外,还应增加电脑上机考试。笔试部分应加强概念的理解和实际应用,不要求背条文、记大量的公式,也不要求繁杂的计算。电脑上机考试部分,应让学生用所学的统计知识和原理,选取合适的统计命令进行统计运算,并能对统计结果进行分析和解释。这样就能将学习、考核和应用真正结合起来,既解决了学生死记硬背的问题,又加强了学生灵活应用所学知识的学习兴趣,真正达到了本门课程的培养目标。 四、课程建设 在课程的建设上,应注重两点。一是加强师资建设,以讲授本门课程的教授、博士作为课程负责人,建设教学梯队,以研带教,以较辅研;教师定期学习讨论,编制更符合水产学院研究特色的教学例题、习题。二是将这门课程作为学生一生的课程,即在本科、硕士、博士三个学习阶段都要开设本门课程的后续,形成一个完整的统计学学习链条,使本门课程能真正服务于水产学院的教学、科研。 生物统计学论文:水产生物统计学课程中学生统计思维能力与应用意识的培养研究 摘要:生物统计学是概率论和数理统计原理和方法在生物学科中的应用,是一门应用性较强的工具学科。该课程因其抽象、难以理解的特点导致学生缺乏学习动力和积极性,难以取得预期的教学效果。本文从学生统计思维能力和应用意识的培养两方面着力探讨了生物统计学课程的教学方法与策略,以期为水产生物统计学教学提供参考。 关键词:生物统计学;统计思维;应用意识 生物统计学是利用概率论和数理统计的原理和方法研究生物数量性状变化规律的一门学科,是应用数学领域的重要学科分支[1]。它涵盖了生物学试验设计、数据收集和数据整理、统计分析方法的选择以及统计结论的得出与解释等内容。生物统计学不仅广泛应用于传统的生物学、生态学、医学、药学和农学等各学科专业中,也是现代分子生物学研究中数据分析的重要工具[2]。数据分析与处理能力是当今生物学领域科研工作者的必备技能之一,且随着生物组学时代的来临,生物统计学的应用更加广泛和深入,生物统计学在高校生物学课程体系中的位置也愈发重要,肩负着培养学生数据分析技能和科研素养的重要使命。因此,生物统计学已成为我国高等院校生物科学类专业的一门基础课程,也是广东海洋大学水产养殖学专业的一门专业必修课。 然而,生物统计学课程不同于其他的理论基础课和专业课,其最大特点是概念抽象、公式复杂、计算烦琐,是一门教师和学生普遍反映难教、难学、难懂的课程,这也导致学生缺乏学习兴趣和动力,难以取得预期的教学效果[3]。为此,本文将结合笔者近年来水产生物统计学的教学实践,就如何培养学生统计思维能力和应用意识进行分析和探讨,以期为水产生物统计学课程的教学提供一定的参考。 一、统计思维能力培养 生物统计学作为一门工具学科,是一种思维方法(或统计思想)在生物学中的应用。学习生物统计学就是要学会利用统计思想分析问题和解决问题。姚亮等(2015)归纳了四条统计思想,分别是或然性思想、小概率原理、大概率原理和信息最大化原理。这些统计思想存在于生物统计学理论体系的各个角落,共同构成了统计学学科的思想基础。为此,生物统计学的课堂中,教师应将核心统计思想的阐述贯穿于基础理论知识讲解中,努力帮助学生理解复杂统计理论和方法的思想本质。 1.注重核心统计思想的讲解是培养学生统计思维能力的首要任务。生物统计学教学活动中,由于较多的数学推理与计算等难点需要讲解,因此会占用教师较多的授课时间和精力,从而面临能力培养难于知识传授的困境,这就与“知识传授与能力培养”的高等教育课程基本培养目标相违背。另一方面,正是因为生物统计学课程较大的教学与学习难度,才更需要学生掌握核心的统计学思想及应用统计学思想思考问题的思维模式,这样才有助于学生更深层次地理解理论性较强的具体统计理论与方法,并将其灵活运用于解决各种实际科研问题。 举例来说,若某事件发生的概率很小,其在一次(或极少次)试验中几乎不可能发生,统计学上将该事件称为小概率事件。小概率事件对应的小概率原理是假设检验理论的思想基础,几乎所有假设检验的推理均是依据小概率原理来进行的。具体来说,首先假定原假设成立并进行检验统计量的计算,推导出其为一小概率事件,那么依据小概率原理则有理由相信原假设在概率上是不成立的;反之,若无小概率事件的发生,则无充分理由质疑原假设。显然,小概率原理是假设检验理论最为关键的思想基础。倘若教师在讲授假设检验理论之前注重小概率事件原理的讲解,便能帮助学生更好地理解统计推断的推理过程和判断依据。同样,注重或然性现象(随机性现象)、大概率原理以及信息最大化原理等统计思想的讲解,对于帮助学生透彻理解统计学基本理论、培养学生统计思维能力均具有十分重要的作用。 2.模型构建训练及实例结合教学是培养学生统计思维能力的主要途径。源于数学学科分支的统计学可以理解为对现实问题的抽象概括,即现实统计问题的模型化表达。比如,生物统计学中的方差分析将总变异分解为组内变异和组间变异两部分,分别代表误差和试验的处理效应,并将生物学中的各种控制试验采用统一的符号及线性公式来描述,进而计算统计量来衡量因素的效应值。教学过程中教师可要求学生将实际科研问题中的因素、水平、重复、组间、组内等具体名词代入方差分析的理论线性模型,反复开展模型构建训练,以加深对方差分析的理解。再如假设检验,一般将检验过程分为“假设提出”、“选择及计算统计量”、“确定显著性水平”和“统计推断”四个步骤,而任何实际问题的假设检验分析均可构建为由这四个步骤构成的模型。课程讲授初期务必严格要求学生遵守“四步走”的分析流程,进行统计模型的构建训练,不断增强学生对该统计模型的熟悉程度,这样做,让同学们在更好地掌握统计学理论知识的同时,又培养了其模型思维能力。 实例结合教学是生物统计学教学的重要方法,也是模型构建训练的重要组成部分。课堂教学活动中,教师可选择一些贴近生活、科研与生产的实例来讲解抽象的统计学理论和模型。比如,笔者在讲解假设检验理论时,选用水产饲料装包机工作是否正常的实例来讲解假设检验的基本步骤。首先提出原假设和备择假设,讲解两种假设各自表示的实际含义;根据“装包机是否工作正常”及“额定标准”确定检验统计量为样本均值并计算;确定P值后,做出统计推断,并解读统计结论所代表的实际统计学含义。 通过以上模型构建训练和实例结合教学,将抽象的统计学理论、方法与具体的实际问题相结合,达到化繁为简的目的,进而提高生物统计学的教学效果。当然,模型训练与实例结合教学是一项系统工程,需要教师投入更多的时间和精力备课,并循序渐进地将其贯穿于整个生物统计学的教学过程。 3.计算机辅助分析训练是培养学生统计思维能力的有效措施。生物统计学基本理论往往涉及复杂的推理和计算过程,而作为生物专业的学生并无必要完全掌握其中的每一个具体细节和过程。从生物统计学课程的教学目的来看,基本原理和知识的讲解固然非常重要,但更应强调对学生的生物学试验设计、数据收集、分析以及处理技能的培养。生物统计学教学的最高目标是让学生从抽象、复杂的统计学知识中解放出来,学会利用计算机统计工具高效地进行生物数据的分析、处理和解释。更为重要的是,计算机辅助分析过程中的数据录入、统计方法的选择与应用、适用前提条件的判断以及结果的解释等各环节的实训操作是学生对统计思想、统计模型的再次复习和巩固,是培养学生统计思维能力的有效措施。 二、统计应用意识培养 生物统计学是探讨生物学研究的试验设计、数据收集与整理、分析与推论,并最终从样本信息中获取有关总体的科学可靠的结论的科学,是将数学方法应用于生物学研究领域的工具学科,是生物科学应用型人才的必备知识,也是广大科研工作者从事科学研究的重要工具和手段。因此,着力培养学生综合运用生物统计学知识和方法的能力、增强学生分析问题与解决问题的能力,进而提高学生的综合素质和科学素养是生物统计学课程教学的又一目标。 1.教材选择与课程内容体系的优化。教材是体现教学内容和教学要求的知识载体,也是教学最基本的工具,它不仅是教师进行教学的依据,而且是学生获取知识的重要资料。生物统计学课程主要包括统计理论知识和统计软件的使用两部分内容,二者相互依存,不可分割。因此,教师应结合课程属性,选择统计理论与实际学科相结合、统计原理与试验设计相结合、统计学方法与统计软件相结合的生物统计学教材进行教学较为合适;同时选择若干具有一定实用性且难易程度、侧重点不同的参考书让学生课后参考学习,以取长补短,开阔学生视野。其次,在生物统计学课程课时减少和教学内容增加的现实背景下,课程内容体系的编排和优化在兼顾该课程的理论性的同时,更要突出其应用性和实践性。也就是说要根据教学内容的难易程度和理论的系统性,合理分配学时;尽量压缩复杂统计学定理的证明和公式数理推导等内容,相应增加统计学基本理论和统计分析方法及其应用的内容。 2.加强生物统计学的计算机辅助实验教学,重视知识的应用性。计算机技术的发展给统计学带来了巨大的变化,它帮助科技工作者摆脱了繁重的手工计算的麻烦,同时计算机技术的发展和计算机技术在统计学中的应用,为培养学生分析问题、解决问题的能力,提高其综合素质提供了广阔的空间。因此,教学过程中应适当压缩统计学理论的教学时间,注重统计学软件的操作,增加学生上机操作时间。笔者在各基本理论知识讲授完毕之后,开设相应实验课程,讲授统计软件的使用方法和演示例题的计算及分析过程;同时,要求学生结合实例,进行计算机软件的操作,重点掌握统计软件的数据录入、储存,各种基础统计方法的选择与应用、适用前提条件的判断、结果的解释等内容。在计算机辅助实验教学中,利用统计软件把基本原理与统计方法的实际应用有机结合起来,不仅使复杂的统计数据处理工作变得简单,而且充分调动了学生的主观能动性和学习兴趣,从而提高了学生的统计学应用能力。 3.合理运用案例教学和专题训练,强调知识应用性。生物统计学课程的理论性强、内容抽象,照本宣科的传统教学方法,更会使学生失去学习兴趣,不利于培养学生独立思考能力,且难以取得良好的教学效果。案例教学是实现以应用能力培养为导向的生物统计学课程教学改革目标的一个重要手段。教师将生物学领域的科研工作或生产实践等案例贯穿到教学过程中,应用统计学理论知识对试验设计、方案制订、样品采集与测量、数据收集整理、数据的统计分析等各个研究步骤进行讲解与分析,既增强了学生的学习兴趣,又培养了学生的统计学思维及统计学应用能力。教师在案例选择上,尽量减少陈旧的、与社会发展不相适应的实例,及时增加统计学课程呈现的新理论、新方法和新应用,将反映专业发展最前沿的成果实例转化为教学内容,使学生在掌握统计学理论的同时及时了解专业技术发展和应用的最新动态,与时俱进,适应专业发展的需要,提高学生的科研素质。 专题训练是培养生物统计学应用能力、达到从感性认识到理性认识的又一有效途径。教师可以将统计学课程内容分为若干模块,每一模块包含若干统计学方法,并分专题讲解各种统计方法和理论在生物学中实际应用。通过专题训练培养学生提出问题、分析问题和解决问题的思维习惯,引导学生合理、科学地应用统计学方法,进而逐步掌握生物统计学的基本原理及常用统计方法。 4.改革考核方式,突出统计工具的运用能力。考试是高等院校的一个重要教育制度,考试成绩是检验教学质量和学生学习效果的一项重要指标。考核方式的合理与否,决定着教学效果的好坏以及学生学习积极性能否得到最大限度地调动。目前我国许多高校的考试制度和考核方式缺乏一定合理性和灵活性,如以闭卷考试为主和限定的考试题型等。就生物统计学课程而言,这种考核方式不能真正体现生物统计学课程的本质属性,不能全面考察学生对生物统计学原理的掌握及运用能力。为此,笔者认为生物统计学的考核方式应实行考查学生掌握理论知识与统计方法应用技能结合情况的综合考核方式,将考核成绩分为三个部分:平时成绩(占20%,包括课堂表现、出勤率、作业情况)、理论考试成绩(30%)和上机操作考试成绩(50%)。闭卷考试命题应突出基础性和实用性,少出或不出理论性强但无实际应用的偏题,同时考虑学生掌握基本知识的程度及灵活应用知识的能力;上机操作考试部分是在计算机上进行试验数据的整理、输入、分析和统计结论的获得等,是考查学生应用统计学软件对常用统计方法的分析运用能力。采取闭卷考试和上机操作考试有机结合的考核方式,同时加大上机操作的考核比重,既调动了学生学习的主动性,摆脱了单纯的应试考核模式,又培养了学生运用统计学理论和方法解决实际问题的能力,提升了学生的统计学应用能力。 三、结语 针对生物统计学课程的属性和特点,笔者认为生物统计学的教学既要注重学生统计思维能力的培养,也要重视学生统计学应用意识的培养。为此,本文探讨了培养学生统计思维能力的主要途径和方法,主要包括统计思想讲解、模型构建训练与实例结合教学及计算机辅助分析训练;同时,本文还从教材选择与课程内容体系的优化、加强计算机辅助实验教学、合理运用案例教学和专题训练及改革传统考核方式等方面阐述了培养学生统计学应用意识的教学策略。随着生物组学时代的来临,科研数据分析和处理能力将显得尤为重要,相信以上教学方法和策略的应用,将会显著提高学生运用生物统计学知识分析问题、解决问题的能力,帮助学生抓住生物统计学的发展和应用机遇。 生物统计学论文:统计分析软件辅助生物统计学教学的探索与实践 摘要:《生物统计学》是生命科学相关专业的重要专业基础课,也是相关领域科学研究中不可或缺的重要工具。然而其教学内容抽象,在现有的教学方法和手段下,学生难以掌握相关理论且实际应用能力偏弱。为了提升教学效果,作者在前期教学基础上,提出利用统计分析软件辅助《生物统计学》教学的教学模式。实践证明,该模式能帮助学生克服畏难情绪,有效激发学生的学习兴趣,从而提高教学效果。 关键词:统计软件;生物统计学;本科教学 生物统计学是数理统计原理在生物医学领域的应用。作为生物医学类各专业的重要基础课,该课程旨在培养学生具备统计思维,能科学地设计试验方案、收集整理试验数据,并在此基础上正确选择、应用统计原理与方法对试验结果进行分析,从而达到解决生物医学研究和实践中的实际问题的目的。通过该课程的学习,可培养学生分析、解决问题的能力,有利于提高学生的综合素质。 然而,当前生物统计学教学面临诸多挑战。一方面,当前高校教学的发展趋势是以适应社会需求为导向,突出应用性,因而专业基础课学时有不同程度的缩减,生物统计学仅有32课时,教学时间有限。另一方面,生物统计学包含众多关联度高的抽象概念,公式多且难记忆。传统教学模式以教师讲授为主,教师既要介绍基本概念和原理,又要通过实例阐释统计方法的应用,教学难度大;而学生要记忆大量公式和概念,还要通过反复练习巩固、掌握基本的试验设计和统计分析方法,学生普遍反映难以真正理解生物统计学的作用,不会灵活应用相关知识来解决实际问题,甚至不能正确地描述数据。课程结束后,学生会迅速遗忘学过的大部分知识,面对毕业设计和生产实践中遇到的问题一筹莫展。 如何突破教学难点,在生物统计学有限的课堂教学时间内提高教学效率,让学生真正的学以致用呢?通过近年来的教学实践,笔者认为,重视和加强统计分析软件的辅助教学作用是提升生物统计学教学效率的重要途径。 一、统计分析软件excel和SPSS简介及应用 (一)Excel的功能及其在生物统计学教学中的应用 Microsoft Excel是微软公司推出的办公软件Microsoft office的组件之一,提供大量统计函数,使用Excel可以实现如下统计分析功能。(1)用于数据整理和分析。试验过程中获得的试验数据首先要输入到统计分析软件中进行保存和整理。Excel提供求和、求平均数等简单运算,使用者可在Excel中对试验数据进行初步整理后,再将数据导入其他统计软件进行进一步的统计分析。(2)用于统计图表绘制。以Excel2003为例,Excel提供了含柱状图、折线图在内的共14种标准图表类型供用户选择;用户还可以根据需要对图表区、绘图区、坐标轴和图表标题等的格式进行修改。(3)统计函数分析。Excel提供包括数学函数、文本函数、逻辑函数以及统计函数等基本函数供用户使用,如COUNT、MAX等描述统计函数以及AVERAGE、STDEV等统计分析函数,可以帮助用户完成简单的统计分析和假设检验;Excel还在其分析工具库中提供了一些统计分析程序,如t检验、方差分析及回归分析等。因此,Excel友好的用户界面和强大的统计计算功能使其除生物统计学外,在会计、经管等专业的本科教学中得到了广泛应用。 (二)SPSS的功能及其在生物统计学教学中的应用 SPSS软件是国际认可的专业统计分析软件之一,最初由美国斯坦福大学的三名研究生于1968年开发成功,该软件操作简单易学,能够快速准确的对大量的、复杂的专业数据进行统计分析。此外,SPSS还具备强大的制图功能,可为用户提供可视化的分析结果。因此,它是另一个适用于生物统计学教学的重要统计分析软件。 SPSS的功能详解如下:(1)数据导入。SPSS软件既可直接建立或打开SPSS类型的数据文件,也可导入Excel、ASCII等数据文件,可以实现和检测仪器输出原始数据的无缝对接。(2)基本统计分析。SPSS可方便的实现数据汇总和描述性统计分析,用户获得的分层报告中给出了包括中位数、最大/小值、方差等常规描述统计结果。(3)SPSS的复杂统计分析功能。SPSS几乎涵盖了生物医学研究可能用到的所有的统计方法,如方差分析、聚类分析、平均数的检验、回归分析、判别分析等。(4)SPSS的绘图功能。在SPSS中各种统计图既可以由相应的统计过程产生,也可以由用户直接调用“Graph”菜单实现柱状图、散点图、饼图、时间序列图、频谱图等多种类型图表的绘制。 综上,Excel与SPSS统计分析软件各有特色,前者使用较方便、通用性强,适宜生物统计学初学者使用;后者的专业性更强,在学生积累了一定统计学原理的知识储备后,可逐渐加强对SPSS软件的学习,进一步提高自身分析复杂试验数据的能力。 二、统计分析软件辅助教学,提高教学效果 (一)激发学生兴趣,变被动学习为主动学习 从心理学的角度看,兴趣是人对客观事物的一种积极的认识倾向,它推动人去探求新的知识,发展新的能力。对于生物统计学这样一门逻辑思维严密、概念抽象、计算繁杂的课程而言,引入统计分析软件可以在一定程度上提高学生的学习兴趣,调动其学习的主动性,这将大大促进学习效果。例如,在讲授“数据收集整理”内容时,我们设定了如下教学场景:检测纳米材料导致老鼠肺部炎症的情况,要求学生将教师提供的或自己参与实验获取的原始数据录入统计软件,后续学习中利用统计软件对数据进行进一步的整理,包括定性/定量数据的转换、次数分布图绘制,配合正态分布和t分布曲线,可使学生对一些理论分布有了直观的感性认识。学生还可以继续使用统计分析软件对这些数据进行假设检验等统计分析,避免了传统教学单纯讲解教科书上抽象原理和例子的抽离感,使学生真正投入到学习中去。 (二)梳理教学内容,提高学生的实际应用能力 作者结合自己多年来从事生物医学研究的经验,将教学内容整合、梳理为基本统计原理、统计方法、统计分析软件应用及试验设计四大块。在教学实践中,为了提高学生的实际应用能力,遵循以下原则:(1)减少抽象概念和公式推导的讲授、弱化计算,在讲清基本统计原理的基础上,集中精力介绍统计方法的适用范围、统计结果的描述和解释。(2)增加生物医学工程研究实例讲解,让学生接触到本专业研究的前沿知识,具有鲜明的专业特色。(3)将统计软件的使用融入到日常教学内容中:教师在每章理论知识讲授完毕后,立即演示Excel和SPSS软件在本章节的应用。此外,预留一定的教学内容(如方差分析)要求学生自己查找资料、制作课件,并走上讲台介绍统计软件在该章节的应用,加深学生对统计原理的理解。通过此环节学生进一步熟悉运用了统计软件分析数据的方法,掌握了统计分析结果的判读和描述方法。通过上述理论学习和实践训练,提高了课堂教学的效率,也有助于提升学生解决实际问题的能力,达到学以致用的目的,为学生顺利撰写毕业论文和从事相关科学研究打下了良好的基础。 三、结语 实践证明,利用Excel和SPSS统计分析软件辅助《生物统计学》课程教学,能有效激发学生的学习积极性和热情,显著提高了教学效率和学生的学习效果。更重要的是,让学生掌握了利用统计分析软件整理、分析复杂试验数据的方法,可以真正利用《生物统计学》理论解读数据背后隐藏的试验规律,获得分析和解决实际问题的能力,全面提升该课程的教学质量。 生物统计学论文:《生物统计学》教学方式的探索和实践 摘要:生物统计学是运用数理统计的原理和方法来分析和解释生物界各种现象和试验调查资料的一门科学,在生物学、食品、农学、林学、医药、卫生、生态、环保等领域已有广泛应用,是生物学科各专业学生的必修课和工具课。本文以生物学专业的视角根据人才培养目标和生物统计学课程特点,通过改革教学模式、教学方法和考核方式等途径提高学生生物统计学知识的应用能力。 关键词:生物统计学;教学方式;实践教学 生物统计学是数理统计在生物学中的应用,它是用数理统计的原理、方法来分析解释生物学中各种现象和实验调查资料的一门科学。生物统计学是本科生专业必修课,对提高学生的科研能力和综合素质有重要意义。生物统计学,不仅提供设计科学试验和收集数据的方法,而且也提供整理和分析数据、得出科学结论的方法。同时,生物统计学也是一门理论性和实践性较强的课程,课程内容广、概念多、公式多;加上学生缺乏背景知识,对该课程认识不够,使这门课程有教师难教,学生难学、难记、难用的“四难”课程之称[1,2]。从2012年开始,我校生物统计学教研组针对课程特点,重新确立了教学目标和教学计划,改进教学方式,增加学生上机操作训练,使学生由传统的学习统计基础知识向掌握具体数据处理和分析方法的目标上转变,将过去以笔试为主的考试方式转变为基础知识测试和统计分析方法应用相结合的考核制度,从源头上使教学模式向注重人才培养和提高学生科研素质上转变。经过教研组全体教师的努力,生物统计学的教学质量和教学水平得到了大幅提升。笔者根据两年来的生物统计学教学工作的实践,结合课程特点,对生物统计学课程教学方法的探索和实践作如下总结。 一、确立教学目标、调整教学计划 2012年前,我校生物统计学,主要由数学专业的老师进行讲授,教学内容以数理统计为主。学生学习本课程后,仍然无法将统计学这一工具应用于生物学的相关领域。针对这一情况,学院领导研究决定生物统计学这门课程由学院相关专业的教师授课,教研组接到通知后进行了研究部署。笔者在确立人才培养目标时,首先将生物统计学课程定义为工具课。在确保这一基础后,笔者根据我校本科生培养目标,将生物统计学的目标明确为:以一线教师和科研工作中最常用的统计分析方法为内容,要求学生了解现代科学研究的基本方法、统计学基本概念和主要参数的意义;理解生物学实验设计方法和常用统计模型的应用条件;掌握实验设计和统计分析方法,掌握EXCEL和STATISTICA软件操作方法,能够独立进行生物学试验结果的统计分析,并具有综合运用所学知识分析问题和解决问题的能力。 根据上述教学目标,笔者选择合适的课程教材,制定教学计划,将生物统计学的课程重心放在让学生了解统计学的一般原理和方法、掌握实验设计和数据分析的原理、掌握统计软件处理和分析数据的方法上。 二、优化教学内容,突出课程重点 教学内容贯穿整个教学过程,是人才培养的主要落脚点。生物统计学的教学内容非常庞杂,笔者根据教学目标和教学计划,将生物统计学课程进行了梳理,主要以一线教师和科研工作者最常用到的统计学知识为基础。教学内容,主要包括数据和数据类型、总体和样本、数据的描述性统计、概率和分布、统计推断、t检验、方差分析、数据转换、多重比较、相关和回归、因子分析、非参数检验、实验设计等。教学的重点,是让学生理解各种统计方法的使用条件和基本原理,通过在计算机上运行EXCEL和STATISTICA软件,结合生物学实例掌握各类统计模型和检验方法的具体操作步骤,得出统计检验结果,并根据实验数据运用已掌握的生物学原理解释实验数据所产生的科学意义。此外,我们在教学过程中,会将近年来生物学方面有重要意义的一些统计学方法和原理做简单的普及,如将系统发生关系纳入形态数据中,检验形态特征进化的谱系依赖性;利用不同地理种群的生活史特征和形态特征计算物种的表型分化,结合遗传分化数据分析物种分化的原因等。我们通过这样的方式,在学生心中埋下进一步学习统计学的种子,为他们以后的科研和学习提供帮助。从教学内容上,笔者将以往所注重的统计原理介绍和统计模型推导的部分转变为让学生理解统计模型的原理和应用条件,内容上侧重于让学生掌握统计分析方法的应用。因此,笔者在授课过程中,上机实习的学习时间约占整个课时的50%。根据人才培养目标,生物统计学课程重点要求学生掌握实验数据分析处理的一般方法,并利用EXCEL和STATISTICA软件综合分析数据并得出科学结论。教学过程中,笔者注重生物学实例教学,利用已发表文章的数据为训练内容,将课程所涉及的各类统计模型贯穿于实例教学中,使学生在学习理论知识的同时,将所学方法应用于实际科研项目中,激发学生学习的积极性和主动性。 三、“以学生为本”,优化教学方式 现代教学观念认为,课程是学生的发展,课程是教师与学生之间的契约[3]。这里体现了一种“以学生为本”的教学理念,传统教学较多地体现在对教师和教材的关注上,而“以学生为本”的教学思想,则更多地关注在课程教学活动过程中学生的参与和知识的获得,关注在课程教学过程中为学生创造出充满生机的学习、研究氛围,为学生提供张扬个性、充分发展的环境[4]。在“以学生为本”的教学思想指导下,针对生物统计学理论性较强,内容枯燥、乏味等特点,笔者在教学过程中,以多媒体教学为主,辅以传统的板书教学。教学过程,笔者为学生提供大量的实验数据,启发和引导学生主动挖掘数据,通过小组讨论等形式探究数据处理方式,应用已学习的统计模型分析实验数据并得出科学结论。 在教学过程中,将传统的教师讲授模式转变为教师讲授和实例教学相结合的模式,笔者将上课的地点安排在计算机机房进行,每次上课根据教学内容的不同设置1~2课时的实例教学。从应用统计方法解决实际科研问题的角度组织课堂教学,以小组的形式就某个实际问题展开讨论,教师的角色定位成课程组织者,充分调动学生学习的积极性和主动性。例如,我们在讲解t检验时,前1个课时,我们通过多媒体教学结合板书的形式讲解t检验的应用条件和计算原理;其余2个课时,我们提供一定的生物学实验和中学生考试成绩相关的数据,以小组讨论的方式要求学生对数据进行统计检验并得出科学结论。在学习相关与回归时,我们要求学生将生物化学实验和生态学实验的数据拿到生物统计学上进行统计检验,如分子量和电泳迁移距离的实验数据,可以用来检验蛋白质分子量和电泳迁移距离的相关性,并预测已知迁移距离的蛋白质分子的分子量;通过卡方检验验证果蝇杂交结果是否符合实验预期等。我们通过对自己实验数据的统计检验,让学生深刻体会到学习生物统计学的重要性,从而激发学习的主动性,变被动接受为主动学习和探究。 四、“学以致用”,加强实践教学 实践教学是高校实现人才培养目标的重要环节,是高校生物专业教育教学体系的重要组成部分,是培养学生专业技能及实践技能的重要途径。它对提高学生的综合素质,培养学生的创新能力,造就学生成为具有社会竞争力和国际竞争力的高素质人才具有特殊作用[5,6]。因此,笔者根据大学生人才培养目标,将生物统计学的教学内容融入到学生实践教学中。在教学过程中,我们将整个班级按照每6个人一个小组进行分组,在教授不同的教学内容时,给每组同学收集一定的数据,采用研究型教学的方式让学生根据已有的知识对数据进行分析和整理,并得出相应的统计结果。我们通过研究型教学的方式,可以使学生积极参与到教学和科研实践中,对提高学生利用生物统计学的原理解决实际生物学问题有积极的推动作用。 此外,笔者利用动物、植物和微生物野外实习和大学生创新训练等实践教学活动引导学生将所学的统计学知识应用到实际科研训练中。教师根据已学过的统计学原理组织和指导学生在开展野外调查和创新训练前,针对性地查阅文献、设计实验方案,学生在实习过程中根据已确定的实验方案进行数据的收集和采样工作,完成野外实践活动并获得相应实验数据后,对数据进行统计分析得出科学结论。我们通过完整的实验设计、获得数据、分析数据和得出结论等过程,使学生更好地掌握生物统计学这门工具课,提高学生的科研创新能力和综合素质。 五、注重实效,改革考核形式 考试是教育教学工作的重要环节,正确理解和掌握考试的目的对促进学生学习和改进教学工作、提高教学质量有重要意义。在以往的教学过程中,考试以笔试为主,考试内容主要偏重于概率论和统计学的原理和基本概念等,期末考试的成绩决定了这门课的最终成绩。在这种考试指挥棒的作用下,学生往往是平时松、考前紧,考后不复习。这种考试方式不能全面考查学生对各种统计分析方法的掌握和应用情况,同时也不利于学生形成良好的学习习惯,学习课程后也不能将具体的统计学方法应用到今后的科研或教学实践中。为了扭转这种局面,对学生进行准确、客观、公正地评定学习成绩和能力的改革势在必行。笔者根据人才培养目标,将课程最终考核成绩分为以下三个部分:平时成绩(占总成绩的40%,主要由出勤和课后作业成绩组成)、期末笔试成绩(占总成绩的24%,主要是生物统计学一些重要的概念和统计原理)和实验数据分析(占总成绩的36%,根据给定的实验数据,利用EXCEL和STATISTICA软件选择正确的统计分析方法,得出可靠的实验结论)。 在教研组实施上述教学改革后,我院学生应用统计学处理和解决科学问题的能力有了明显提高。在大学生科研训练中,我们要求学生不断地把统计的方法应用到解决实际科学问题上,使他们形成了一个不断巩固统计学方法和学习新的统计学知识的良性循环中,对统计学的学习有了更进一步的提高。总之,我们通过对教学内容、教学模式、教学方法和考核形式的一系列改革,可以有效地将学生从机械地学习生物统计学的理论知识向利用统计学的原理解决实际生物教学和科研的实际问题上转变,让学生能够在理解统计学理论的基础上,正确选择和熟练运用统计方法解决实际问题。作为专业教师,我们也会在今后的教学中,仍需要不断学习统计理论,探索教学规律,完善教育体系,提高课程教学质量,为培养具有较强社会适应能力和竞争能力的高素质应用型人才而努力。 生物统计学论文:提高学生分析解决问题能力的生物统计学教学改革 [摘要] 在生物统计学教学过程中,以提高学生分析解决问题能力为目标,积极构建第二课堂教学体系:实施统计实验教学、指导社会调查、构建网络交流平台和指导生物学科野外实践,使学生能够自主的运用统计学的知识分析解决学习实践中的问题。 [关键词] 生物统计学 教学改革 能力 当前,我国的高等教育正处在改革和发展的关键时期,高等教育如何才能更好地适应世纪的发展和需要,这是我们每一个从事高等教育的人必须认真思考的问题。培养学生自主创新能力已经成为高等教育改革的一个重要目标。生物统计学是一门探讨如何从事生物学研究的设计、取样、分析、资料整理与推论的科学,已经在环境保护、资源保护与利用、生态学研究、分子生物学研究、高科技农业研究、生物制药技术、流行病规律研究与探索、数量遗传学研究、生物信息学研究等领域有着广泛的应用。生物统计学在科学研究中被誉为是“科技工作者从事科学研究的工具和手段”,也是培养和提高大学生科技素质的一个很重要的方面。传统的统计学教学模式主要以课堂教学为主,以教师为主体和中心,教师是主讲者,学生是被动的接受者,教学效果主要取决于教师的组织能力与语言表达能力。从教学实践中可以看出,这种课堂教学模式存在明显缺陷,那就是学生缺乏独立分析与解决实际问题能力的培养,对统计分析的方法没有真正掌握。因此,我们在生物统计学教学过程中结合高校自主学习为主的教育特点,发挥学生课余时间的主观能动性,把传授知识、培养能力和提高素质有机结合起来,摸索出一套对教学内容有效补充的第二课堂教学体系。 一、统计实验教学 统计实验教学以学生为主体,教师由主讲者的角色逐渐转变为学习活动的设计者和指导者,教学媒体不仅是教师的讲授工具,而且也是学生的认识工具;学生也从知识的被动接受者转变为积极参与教学、参与操作、发现知识、理解知识、掌握知识的主动寻求者。统计实验教学的目的就是使学生能够将课堂教学的知识应用到实际实验项目中去,能够灵活运用所学知识,自主解决实验中遇到的实验设计和数据统计分析问题。 统计实验教学主要以学院的学生科研项目为平台,每年学院都会组织学生申报学生科研项目,利用生物统计学的学科性质对生物相关专业学生从科研项目申报、组织实施到科研文章撰写进行跟踪指导。学生在课下根据兴趣设计实验项目,在生物统计学的习题课教学中专门留出自主习题教学环节,学生以项目组形式自行结合进行答辩,并由其他学生对实验设计和统计分析方面提出自己发现的问题,进行讨论,最后由教师点评,并指导学生对科研项目进行完善。对于已经开展的实验项目,项目组学生对数据处理提出自己的一套思路,在自主习题教学课上提出,并由其他学生提出意见进行优化,并由老师进行点评。对科研项目的生物统计辅导,已成为学院提高学生科研创新能力的一个教学特色,学院每年的学生科研立项数量均排名全校第一,而且有已有多篇科研论文在核心刊物发表。 二、社会调查指导 我校生物统计学主要针对大二、大三生物科学、生物教育等专业学生开设,学生自己组建了环境协会和人类地球协会等学生团体,对于环境和社会问题,社团经常组织较多的社会调查。课外交流中社团学生对调查设计,数据整理以及数据报表分析等相关统计专业知识有较多的需求。 针对学院实际,在生物统计学教学过程中,增添了调查报表设计,整理等相关知识。老师与协会形成固定的互动联系,对调查的表格设计,调查点的布置,调查数据的获取方式以及调查数据的整理进行专业的指导。目前,生物统计学辅导已经成为社团活动的一个重要环节,通过指导,学生的调查更具科学性,自主分析解决调查中问题的能力明显提高。对湿地、城市垃圾等社会调查活动由于科学性的选点、调查和分析,受到广泛关注,被多家报纸和网站转摘。 三、构建网络交流平台 目前计算机和网络通讯技术的飞速发展,使得我们的教育不能忽视其对教学的巨大辅助作用。通过两年的生物统计教学摸索,我们已经将飞信和QQ网络互动交流平台发展成为课堂教学的有益补充。每个专业建立有自己的讨论群,根据需要常常设有作业问题讨论、课堂内容讨论、实验设计讨论、调查问题讨论、科研数据分析讨论等话题。每班安排固定的学生对交流信息和问题进行收集,并及时反馈给老师。学生根据自己需要,在相应话题讨论期间提出自己的问题和需要,与其他学生进行交流。老师会对有关问题在相对固定的时间进行解答,同时通过交流平台老师也会及时发现教学中出现的问题并予以改进。对学生反应较多与教学内容相关的问题,老师进行整理并作为问题在课堂讨论,使得课堂教学更有目的性。在构建交流平台的过程中,学生交流的积极性是网络交流平台成功与否的关键,我们通过设立与学生学习生活相关的一些讨论话题(如毕业论文设计、科研项目申请、社会实践指导等等)以提高学生参与的积极性,并结合课堂教学的不断宣传,使得网络教学平台已成为生物统计学教学的一个重要的第二课堂基地。 四、野外实习指导 野外实习是生物教学的一个非常重要的组成部分,生物科学等相关专业的教学大纲一般都明确植物、动物、生态学等学科都必须安排1~2周的野外实习内容。通过实习,以达到理论与实践相结合,锻炼和培养学生观察问题、分析问题和解决问题的能力。与生态学“课题式”野外实习改革相结合,对学生进行实验设计和野外调查布点等统计专业知识的讲解,帮助学生完成课题设计,并在实习后,对学生进行相关统计软件和画图软件的培训,提高了学生科研数据的统计分析能力。在科学的统计指导下,学生自主设计了多个有价值的实验项目(群落物种多样性及群落结构、种群分布格局、林窗环境对群落物种演替的影响和林内小气候等等科研方向),并撰写出多篇高质量的优秀实习报告,已被野外实习基地(宁波天童山国家生态定位站)作为优秀实习论文收录。与生态学野外实习结合,在生物学专业的教学环节中找到了扩展统计教学内容有效方式,为生物统计学扩展第二课堂提供了一个成功的范例。 生物统计学论文:《生物统计学》教学改革与探索 摘要: 《生物统计学》是生物学、医学、农学等研究中重要而不可缺少的工具,具有较强的理论性和实践性。文章作者对教学内容、教学方法和考核方式等进行了一些改革的尝试和探索,并提出了自己的见解,以期提高《生物统计学》的教学质量,培养和提高学生的实践能力。 关健词: 《生物统计学》 教学改革 改革与探索 《生物统计学》是数理统计的原理和方法在生物科学研究中的应用,它不仅给我们提供了如何正确地设计科学试验和收集数据的方法,而且提供了如何正确地整理、分析数据,得出客观、科学结论的方法。它是生物科学等专业重要的专业基础课,该课程体系建设对生物科学、植物生产类专业、动物生产类专业十分重要,是从事生物生产、育种试验研究的工具性课程。通过该门课程的学习,学生不仅可以了解有关生物统计的基本概念以及参数的意义,掌握基本的试验设计和生物试验数据的统计分析方法,提高综合素质,同时还可以培养发现问题、分析问题的能力,建立和巩固专业思想。 在专业发展、大学生素质教育与创新教育等教学改革方面,《生物统计学》课程是一门十分重要的课程,具体体现在:(1)可提高学生从必然性推理到或然性推理的归纳推理能力;(2)可提高学生的科研能力,使学生明白试验研究前、中和后的主要目的和任务,以及怎样提高试验的精度,为毕业论文以及今后参加科学研究奠定良好的基础;(3)可提高学生的动手能力。为此,我们对《生物统计学》课程的教学内容、方法和手段进行了几项改革探索。 1 .教学内容的改革与探索 《生物统计学》主要讲述五个方面的内容:(1)介绍科学研究基本过程、试验方案制定和试验误差及其控制,讲述生物试验的误差来源和控制误差的技术、试验设计、实施规则;(2)介绍研究对象总体的理论分布、统计数的抽样分布及统计数的理论概率;(3)讲述统计推断的基本方法、平均数比较的u测验和t测验、F测验和x2测验及其应用,包括计量数据的方差分析和计数数据的统计分析;(4)方差分析的应用,介绍单因素、多因素试验结果的统计分析;(5)二变量直线回归和相关分析。该课程的知识和分析问题的方法是科研工作者必须掌握和熟练运用的。因此在教学实践中,描述性统计学的知识即资料的整理和描述应重点讲授连续性资料的整理方法;推断性统计学的知识即理论分布、t检验、x2检验、F检验,重点讲授正态分布的概率计算方法和对各种资料的检验方法,特别是资料的类型与相应统计分析方法的联系,使学生能掌握根据不同资料正确选择使用统计分析方法的能力,并且能够根据所掌握的知识和技能分析具体的实验数据和材料,得出较为客观和准确的结果;对于回归、相关分析则主要介绍一元回归、相关分析的基本思想和分析方法,计算方法、过程留给学生自学,多元分析则要求学生在熟练掌握的基础上进行自学;试验设计重点讲清试验设计的基本原则,并结合实际讲清不同的试验设计的基本思想和设计方法,对试验所得资料的分析方法则要求学生自学。 2. 教学方法、手段的改革与探索 《生物统计学》的理论性相对较强,内容相对枯燥和抽象,教学方法单一必然会导致学生学习兴趣低下,不利于培养学生分析问题和解决问题的能力,要想真正建立起先进、科学的创新教学模式,只有通过系统优化教学设计,针对教学内容,借助于现代化媒体技术,采取各种有效的教学方法。因此在教学中就要求由以教师为主体转变为以学生为主体、教师为主导的思路上来,突出以学为主,坚持以启发诱导为核心,激发学生学习的兴趣,引导学生积极主动开展思维活动,紧紧围绕学的需要组织教学。课内以课堂理论讲授为主,重点让学生弄懂基本原理;习题讨论主要运用实例进行分析,重点让学生掌握具体计算方法和分析;教学中可适当安排一些讨论课,让学生将所学知识与生产实际结合起来,充分调动学生学习的主动性、积极性,让学生学会学习。 2.1计算机辅助教学 《生物统计学》概念多、公式多,统计计算过程烦琐乏味,如果在课堂上用板书的形式进行演算,既浪费课堂教学时间,又容易导致学生注意力涣散,产生视觉、听觉和思维疲劳。多媒体课件具有图文并茂的特点,在《生物统计学》教学中若能应用好多媒体,既能提高学生的学习兴趣,又可加深学生的理解和记忆,促进教学内容的进一步深入,明显提高教学效果。 多媒体教学的效果与课件的设计和制作水平关系密切,课件应在重视教学基本原理的基础上,处理好内容与形式的关系,达到为教学服务的目的,切忌完全复制教材上的内容,而是必须突出重点、难点,这就需要教师对所要讲解的内容理解透彻,具备熟练的多媒体创作和使用技巧,引导学生学会统计分析方法,提高学习的积极性,同时要经常注意来自学生的信息反馈,不断地进行课件的更新。多媒体教学对教师提出了更高的要求,要求教师花费更多的时间和精力准备每一堂课的教学内容,同时不断地更新知识,为教学积累素材。 2.2 统计分析软件的应用 目前广泛应用的统计软件主要有SAS、SPSS,国产的优秀统计软件有DPS,此外Excel软件提供了较强的数据分析功能和统计绘图功能,易学易用,笔者在教学过程中穿插介绍Excel的一些统计功能,如Excel的一些常用统计函数及统计方法的应用,以及常用统计图表的绘制,并要求学生能够掌握并熟练运用,取得了较好的教学效果。对具体资料的统计分析,一些常用的统计分析方法如t检验、x2检验、方差分析、相关回归分析、多元相关回归分析等均有相应的计算机分析软件,教学中只需给学生介绍基本思想和基本原理,要求学生尽量考虑用计算机来完成,把学生从大量的计算中解脱出来使之集中精力去学习《生物统计学》的基本思想、方法及其实际应用。 2.3 理论联系实际 生物统计学的教学并不是为了让学生掌握一些知识点而进行教学,树立统计的观念、应用统计方法分析和解决生物学研究的问题才是这门课程的最终目标。因此,在教学中,特别要注意将纯理论的统计学知识与科学研究中的实际问题联系在一起,必须与专业实际联系在一起进行教学,只有这样才不会使本课程的教学显得空洞,才不会脱离生产实际,才能在实践中培养学生的综合能力。 3. 考核方式的改革与探索 考核是教学活动的一个重要组成部分,是促进学生复习、巩固所学知识,并对教学效果进行检查的重要方法,恰当的考核对学生的理论学习和实践训练具有引导、激励和促进的作用。传统的笔试中学生要把大量的时间花在数学计算上,而不能全面考查学生对各种统计分析方法的掌握和应用情况。为了对教学质量进行科学地评价与管理,也为了客观准确地评定学生的成绩和能力,进行考试改革是必要的。 为了更好地发挥考试的功能,我们在教学过程中针对过去把书面考试作为评价学生学习效果的主要手段这一应试教育现象,实行考知识与考方法相结合,考理论与考应用相结合,建立了从学习过程、作业练习、期中考试到期末考试,定性评价与定量评价相结合的过程性评价体系,确保对影响学生应用能力形成的关键知识点进行全面测试,从重“知识”逐步走向重“能力”,培养学生脚踏实地的学习态度和严谨作风,促进教学质量不断改进和提高。 通过以上三个方面的改革尝试和探索,从各届学生的学习效果的比较分析看,已收到了一定的成效,使学生体会到了该课程的重要实用价值,初步树立了统计理念,培养了学生应用概率统计方法解决实际问题的能力。但《生物统计学》作为生命科学学科中重要而特殊的一门工具课程,要教好这门课,还有很多问题需要进一步的探究,在以后的教学中,还需要继续钻研统计理论,探索教学规律,优化教学过程,完善教学体系,从而全面提高该课程的教学质量。 生物统计学论文:增强《生物统计学》教学效果的几点建议 摘要: 《生物统计学》是生物类专业的基础课, 具有较强的理论性和实践性。学生普遍反映这门课程难懂、难学。因而如何让学生喜欢这门课, 激发学生学习的积极性,培养学生综合利用统计学知识的能力,是提高生物统计学课程教学质量的关键。本文作者总结了学习、教授《生物统计学》的经验,对如何教好这门课程提出一些想法,以期有助于青年教师提高教学水平和教学效果。 关键词: 《生物统计学》兴趣教学质量 《生物统计学》是生物、农学、园艺等许多专业的基础课,对于学生正确、严谨、合理、科学地进行毕业论文的设计、撰写,以及今后进行科学研究非常重要,然而它却是学生公认的最难学习的课程。如何让学生不惧怕、不排斥、学好《生物统计学》,是这门课程的任课老师必须思考的问题。笔者总结了自己学习、讲授《生物统计学》的经验,对于如何教好这门课程提出一些想法,以期提高青年教师的教学水平和教学效果。 一、强调统计学应用的广泛性,引起学习的兴趣 在《生物统计学》开讲的第一节课时,教师要说明课程学习的难易程度,让学生对本门课程的学习有足够的认识,强调课前预习与课后复习及做习题的重要性。同时,为防止学生在学习之初形成《生物统计学》难学的惧怕心理,对本门课程学习产生轻视心理,教师需重点强调本门课程应用的广泛性。如列举出工作生活中常见的统计学问题,包括如何利用假设检验判断药物的疗效,利用概率论推测体育彩票能否中奖,等等。并指出在部分学生毕业论文的写作中,试验资料未经任何统计学处理,仅凭直观比较观测值大小,作出两者之间的有显著或极显著差异的统计结论,这是缺乏生物统计学支持的错误结论[1]。试验资料必须经过统计处理后才能下结论。教师应通过这些实例引起学生利用统计学来分析、解决自己遇到的实际问题的兴趣,为将来的学习创作一个良好的开端。 二、根据数学基础知识的不同,选择合适的方法进行讲授 《生物统计学》是数理统计的原理和方法在生物科学研究中的应用,是一门应用数学。它不仅提供如何正确、科学地设计试验和收集数据的方法,而且提供如何整理、分析数据,得出客观、科学的结论的方法[2]。学生应在已学习线性代数、概率论等课程的基础上,再通过该门课程的学习,培养合理地进行试验(调查)设计,科学地整理、分析所收集的资料,从中获得符合生物学规律的信息的能力,为后续课程如遗传学、动植物育种学等课程的学习打下坚实的统计学基础。笔者在教学中发现,由于专业设置的不同,很多学生只学习了线性代数或概率论,有些甚至在学习《生物统计学》的同时才开始学习线性代数或概率论,这样就使这些学生学习《生物统计学》时数学基础知识缺失。在这种情况下,教师应尽量引导学生,以认识、分析、解决专业问题为主线贯穿始终,对于涉及的数理逻辑避免对其进行严密的公式推导,力求深入浅出,要求学生理解并接受。而对于数学基础知识较扎实的学生,授课时应该强调公式数理逻辑的严谨性,并增强专业的效用和合理性,为训练学生分析与解决专业实际问题的基本技能提供保障。 三、根据专业的不同,选择合适的例题进行讲解 农学、园艺、生物等专业都需要学习《生物统计学》,但这些专业的研究对象略有不同,农学专业的研究对象是农作物,园艺专业的研究对象是蔬菜或是果树,而生物科学专业的研究对象是动物、植物和微生物。这时,任课老师在给不同专业的学生上课时举的例子就应与其所学专业的研究对象相一致。例如,对试验单元的讲解应根据他们各自专业的不同有所差别。对于农学专业的学生来说实验单元一般是小区,对于果树专业的学生来说则是每棵果树,而微生物专业的实验单元则通常是每个培养皿,因此教师在讲授顺序排列和随机排列的各种试验设计时应有针对实验单元的不同有针对性地举例,使学生更容易理解与掌握。 四、强调知识点的理解性记忆 统计思维不同于一般的逻辑思维和数学思维,新概念、新名词术语较多,在讲授基本原理时,对显著性测验的基本原理、方差分析的基本原理等,教师要尽量避免只交代方法步骤而使学生不知其所以然,尽可能用通俗的语言把统计方法的直观背景、基本思路,以及应用某种方法时应注意的要点尽量作出明确的说明,理清各种统计方法的应用条件与适用范围,以防张冠李戴,盲目套用[3]。另外,据初步统计,在我们所涉及的教学内容中给予编号的公式就达215个,而且有些公式是十分复杂的[4-6]。这些公式对于数据的整理、分析非常重要,可是这么多的公式如何记忆,是一件让学生感到困难的事情。很多学生在学习时对一些原本应理解记忆的公式死记硬背,照书上例题“依样画葫芦”,按照例题做练习,而并不了解公式的基本原理和分析结果的实际意义。这就要求教师在讲解时要强调公式的含义、原理,教授学生根据原理举一反三推导出一系列相关公式。如单因素、多因素的各类试验设计的方差分析,对于平方和和自由度的分解各种试验设计都有各自的公式。只要教师让学生掌握了单因素试验数据的平方和、自由度的分析原理,就能引导学生自己推导出其他类型的平方和、自由度公式,加强他们的理解和记忆。 五、改变考试的方式,培养学生综合利用统计学知识的能力 传统的《生物统计学》课程考核都以闭卷的形式进行,以名词解释、填空、选择、判断、简答、计算为主要类型,但经过几年的教学后,笔者发现多数学生不能学以致用,往住在考后数日或走上工作岗位后又“全部还给老师”。学生在自己设计试验时,将教师上课所讲的要注意设置合理的重复,对照等基本的试验设计原则抛诸脑后。这种现象的出现主要是因为学生要及格、考高分,必须背各种基本概念,记众多的公式,结果自觉不自觉地把主要精力放到了“死记硬背”上[7]。考虑到《生物统计学》的应用性,教师可以考虑将传统的闭卷考试改为开卷考试,以具体的试验为例,对学生从最初的设计到最后结果的分析进行系统的考核,从实际运用上让学生学好《生物统计学》。这样可给学生充分的学习空间,使其能更好地把握基本知识点,并用更多的时间去探索统计学在实践中的应用,从而提高运用知识对实际问题进行分析与处理的能力。另外,教师可通过实验课的上机考试将统计软件Excel、DPS、SAS、SPSS的运用单独进行考核,使学生充分利用现代化手段收集、整理、分析统计资料,特别是能利用计算机进行数据处理和分析,避免学生在学习过程中把过多的时间精力耗费在冗杂的手工计算上[2,8]。这种开卷考试可促使学生平时认真学习,考前进行全面、系统的复习、整理,引导学生在课程学习中注重实际能力的培养。 对于《生物统计学》课程的学习,笔者也经历了艰难的学习过程,因此比较了解学生学习的难点,在授课时针对他们的重难点着重讲解原理的根本,并予以简单的例子加以验证,例题由简到难,学生更易掌握。统计学的内容博大精深,对于一线教研人员而言,如何学好、教好、用好统计学基础知识,如何使学生能够学以致用、触类旁通,是一项长期而艰巨的任务。因此,探索适合本专业特色的教学内容体系、适合不同教学内容的多元化的教学手段和教学方法,以激发学生的学习兴趣,深入理解生物统计学的基本原理,熟练掌握常用试验设计资料的统计分析方法是每一位讲授《生物统计学》课程的教师需要长期探索的问题。
生物医学工程应用特色分析:应用型生物医学工程人才培养模式 摘要: 科研与教学的互动是高校的重要特征,是提高人才培养质量的重要手段。针对当前高校科教融合中所存在的问题以及生物医学工程学科背景与特色,桂林电子科技大学依托生物医学工程领域的优势科研资源,凝聚老师与学生的科教相融的共识,将老师的科学研究与本科教学过程、学生第二课堂紧密结合,培养学生的专业实践能力,探索并实施科教融合的应用型生物医学工程人才培养模式,取得了良好的成效。 关键词: 生物医学工程;科教融合;人才培养模式 全面提高教育教学质量,必须不断拓展人才培养资源与渠道,将多方面的办学优势转化为人才培养的优势。人才培养与科学研究是高校的主要职能,实现两者的有机融合,对于提高人才培养质量具有重要的意义[1,2]。科教融合是指科学研究与教书育人有机地结合,充分发挥高校科学研究的优势培育高素质专业人才。生物医学工程是一门理、工、医高度融合与交叉的学科,应用型生物医学工程专业主要培养具有扎实的生物医学、电子技术理论基础以及医学与电子信息相结合的工程技术能力,能在医疗器械、医疗卫生等相关行业从事工程技术开发、服务、管理和教育等工作的应用型人才[3]。全面推进科教融合,可以有效地培养生物医学工程本科生的创新能力和动手实践能力,进而提高其专业基本能力与素质。但在高校人才培养过程中,科学研究与人才培养往往没有得到很好地结合,主要表现在三个方面。一是学校重视科研而轻视教学,提升高校科学研究能力与水平,学校可以获得更多地经费、吸引大量地生源、获得更高的声誉。同时,在教师职称评定、岗位聘任、年终考核,甚至资源分配的过程中,以承担科研项目的数量、的情况等作为考察重点,而授课内容、课时量甚至教学方式和效果仅仅作为参考方面不起决定性作用。二是老师往往重视科研、忽视教学工作。部分老师教学热情不够,为教学而教学,没有站在人才培养的高度去教学,由于科研任务繁重,占据了大师的工作时间,在教学上面所花的时间与精力相对较少。三是本科生参与科研项目的机会相对较少[4]。一方面大学期间学生的课程学习压力比较大,很难有地时间参与专业方面的科学研究;另一方面本科期间在专业知识的掌握程度还不高,基础还不扎实,在老师的科研项目中所起到的作用甚少,老师更希望研究生来参与科研项目。针对当前高校科教融合所存在的普遍的问题以及生物医学工程学科背景与特色,我校生命与环境科学学院利用广西生物医学工程重点学科、八桂学者岗位、广西工程技术研究中心等生物医学工程专业相关的优势学科研究平台,以及以国家科技支撑计划项目、国家自然科学基金项目等主要的重大科研项目和以广西八桂学者为带头人的高端师资队伍为主的科学研究资源,积极制订相关措施与政策,将学科平台和科研资源带入到人才培养过程中去,切实提高人才培养质量。 一、定期举办以科教融合为主题的讨论活动,凝聚专业老师与学生的共识 科教融合,思想先行。不仅要让专业老师认识到科教融合的重要性,更要让学生在思想上认识到科教融合是提升学生专业实践能力,提高人才培养质量的重要途径。因为学生是科教融合的主体,只有学生愿意参与,老师愿意参与指导,才可能实质性地提高人才培养质量。学院定期举办学院层面的专题讨论,围绕科研服务本科教学的模式与途径这一主题展开讨论,甚至将一些典型案例在会上进行分享。在讨论会上,除了专业老师参与外,学生代表也应出席,通过老师与学生面对面的交流,可以逐步凝聚大家对科教融合模式的共识,还可以让老师与学生进行相互地了解,为更好地贯彻科教融合专业实践活动奠定基础。科教融合对于老师与学生双方面都是受益的。一方面,科教融合可以让学生接受到最新的前沿专业知识,既可以培养学生创新能力和专业实践能力,还可以培养学生的社会适应能力,可以成为课堂教学的有效或者不可或缺的补充。另一方面,学生的思维方式比较活跃,跳跃性较强,老师可以在与学生的交流过程中获得新的科研思路。科教融合的实施不仅是提高人才培养质量的有效途径,更是推动“大众创业、万众创新”的重要举措和动力源泉。 二、将老师科研成果引入理论与实践教学,实现科学研究与教学过程的有机融合 课堂教学是实施专业教育的主要阵地,是教师给学生传授知识和技能的全过程。要求任课老师在课程教学内容上进行改革,结合自身的科学研究实施课堂教学和专业教育,既可以提高学生的学习兴趣,同时增强的课堂教学效果[5]。我校生物医学工程专业定位于培养生物医学电子仪器行业的工程应用型人才,在课程教学内容上要求老师围绕这一核心安排教学内容。在教学计划的制定和实施中,结合老师的科学研究,充分体现解决医疗器械产业关键工程技术问题能力的培养要求,在课程体系设计、教学活动组织、教学方式的探索、学生成绩的考核等方面,增加科教融合方面的内容。比如在有限的课时内,改革了生物医学工程专业基础课《算法与数据结构》的授课内容,增加与生物医学仪器研制直接相关的算法方面的知识点,如插值、拟合等,在课程教学过程中结合老师在生物医学信息检测方面的科学研究组织教学内容。又比如在《传感器原理》、《医学仪器原理》等专业课程的教学中,要求老师有一定的科学研究的经历,并在医学仪器的研究中取得了一定的科学研究成果。改革实验课堂教学和课程设计的组织形式,要求教师在教材的编写与选择、教学内容与方法、作业布置与评改等环节与领域贯彻工程实践能力培养要求,注重理论与实际的紧密结合,特别鼓励专业老师结合科学研究中的关键技术问题设计实验项目,在实践教学环节培养学生的科学素养。 三、让学生参与科研项目研究,实现科学研究与学生第二课堂的有效融合 第二课堂的作用是培养学生专业兴趣,拓宽专业知识面,培养专业思维能力、动手能力和创新能力。第二课堂的开展必须遵循适应性、创新性和主体性原则,即第二课堂应当与大学生的专业培养目标相适应,要以提高人才培养质量为目标,同时应注重培养学生的创新性,过程应有一定的挑战性。老师的科学研究与学生的第二课堂活动有效融合,对于提升学生专业工程实践能力具有重要的意义[6]。它既体现了“教师主导,学生主体”的指导思想,也由于科研项目本身具有一定的创新性,学生实质性地参与老师科研项目的过程具有一定的挑战性,对于培养学生创新能力和专业素养具有重大地促进作用。我校生物医学工程专业的第二课堂活动的开展主要是围绕学生参与生物医学传感与仪器、生物医学信息处理等方面科研项目的研究。第一,定期向学生公开教师科研课题,让学生选择参加老师科研项目。要求老师认真指导学生专业科技活动,让学生实质参与。要求大学一、二年级的学生以阅读文献、参与学术讨论等方式参与课题,大三和大四学生可以参与科学实验、数据分析等项目研究过程。第二,鼓励老师从科研项目中凝练大学生创新项目由学生承担,除了承担国家级和广西自治区级大学生创新项目外,学院还设立专项经费,定期支持一批院级大学生创新项目,并明确鼓励学生结合指导老师承担的科研课题的研究内容组织申报。第三,鼓励老师从科研项目中根据毕业设计的要求,拟定毕业设计题目,供学生承担。在2015届本科毕业设计题目中,有超过50%的题目与老师的科研项目有关,还有20%左右的题目与学生承担的大学生创新项目有关。第四,积极组织学生参加学校组织的科协协同育人计划项目。依据我校《科教协同育人计划项目管理办法》的规定,学生参与老师主持的科研项目,完成一定的科研工作,通过学校的考核后可以替代部分课程设计、实习甚至毕业设计的学分。一方面大大地激发了学生参与科研项目的兴趣,另一方面由于需要完成一定的科研任务才能获得相应的学分,这给了学生一定的责任与任务,同时也可以协助老师完成科研项目的研究。第五,依托生物医学电子领域的企业和大型医院建立完善的专业实习实践基地,为学生提供更多地来自于生产实际的科研资源,依托合作企业或医院的专业技术人才,建立指导学生科学研究的专业师资队伍。加强校企医合作,充分利用企业和医院的资源培养学生的专业工程实践能力,派出学生到企业或者医院通过实习、做毕业设计等方式实质性参与专业领域的科学研究。 四、扩大学科科研平台的开放,实现科学研究与人才培养过程的无缝对接 对于生物医学工程这一工科专业来说,实验室既是实验教学的重要阵地,也是培养工程实践创新人才的基础平台。学科科研平台面向本科生开放,建立健全实验室开放机制,切实增加学生专业工程实践的机会,是实施科教融合过程,保障科教融合效果的重要手段[7]。学院立足专业办学实际情况,加强实验平台硬件保障,构建实践教学共享平台,出台了《实验室开放的管理办法》,完善了学院的实验室管理制度,规范了本科生进入实验室的管理,既为学生进入实验室从事专业实践活动提供了方便,也加强了学生的安全责任意识以及实验室的有序管理。经过近几年的实践,已经构建并形成了符合学院学科专业特点的学生进实验室模式与制度。在周末、在晚上都会有学生在实验室进行实验。专业老师经常在实验里直接指导学生参与专业实践活动。总之,通过近几年鼓励生物医学工程专业学生融入老师的科研项目研究活动中,取得得了良好的成效,提升了学生的专业实践能力。学生参与科研项目研究的积极性得到了大大地提高,直接参与老师科研项目的比例达到了30%以上,还有大约40%的学生通过大学生创新项目、毕业设计的形式参与了科学研究。学生在科学研究的过程中取得了良好的研究成果,近3年,本科生发表科研论文30余篇,申请各类专利15件,获得各类科技竞赛奖励20余人次,而且这些本科生研究成果在逐年提高。 作者:陈洪波 单位:桂林电子科技大学生命与环境科学学院 生物医学工程应用特色分析:浅探问题驱动法在生物医学工程专业电子技术课程中的应用 摘 要:针对生物医学工程专业电子技术课程偏重于理论教学,无法与专业特色相关联的问题,本文提出将问题驱动的教学模式应用于生物医学工程专业的电子技术课程,探讨了在实施过程中教师需要考虑的问题。 关键词:电子技术;生物医学工程;问题驱动 1 引言 生物医学工程是综合生物学、医学和工程学的理论和方法而发展起来的新兴学科,其主要研究方向是运用工程技术手段,研究和解决生物学和医学中的有关技术问题保障人类健康为疾病的预防、诊断、治疗和康复服务[1]。多学科的交叉使得生物医学工程不同于那些经典的学科,也有别于生物医学和纯粹的工程学。我校生物医学工程专业是工程技术为主,医学知识相结合的专业,以培养能在医疗仪器、医学信息处理等领域从事研发、教学、管理等工作的人才为目标。电子技术在生物医学工程研究和医疗仪器开发中有着重要作用,任何一台现代医学仪器或设备中都需要电子技术完成信息检测与处理、系统控制等核心功能[2]。 “电子技术”包括模拟电子技术和数字电子技术两门主要课程,课程的技术性和实践性较强。通过理论知识的学习要求学生掌握电子技术的基本概念,基本电路和基本技能,同时相关的实验培养学生的工程素质、动手能力、创新能力以及自主设计的基本能力[3]。目前,国内很多高校生物医学工程专业开设的电子技术理论和实验课程都普遍存在着一些问题: (1)理论知识和实验内容与生物医学工程专业的关联性不突出; (2)偏重于理论教学为主,实验为辅,学生被动的接受知识,学习兴趣不高; (3)实验内容固定,验证性实验过多,缺乏学生自主创新的设计性实验。因此,探索切实可行的适合于生物医学工程专业的电子技术课程的教学模式与教学方法已成为提高电子技术课程教学质量的必然要求。 2 问题驱动法 问题驱动式教学方法近年来得到了很多教学人员的关注,在众多的课程中得到了应用[4-5]。百度百科中定义:问题驱动教学法即基于问题的教学方法(Problem-Based Learning,PBL),区别于传统的LBL(Lecture-Based learning,LBL)[6],PBL教学模式是一种以学生为主体、以专业领域内的各种问题为学习起点,以问题为核心规划学习内容,让学生围绕问题寻求解决方案的学习方法。 问题驱动教学法要求学生与教师转变在传统LBL教学中的固有地位,学生由被动的知识接受者转变为主动的信息加工者和知识构建者,教师从知识的灌输者转变成为学生主动加工信息、构建知识的引导者。问题驱动教学法大概分为四个步骤:(1)提出问题;(2)分析问题;(3)解决问题;(4)结果评价[7]。教师在教学前期,要明确教学目标,设计执行方案,提出问题。在教学过程中,教师安排学生活动,引导学生自主分析,相互讨论和交流。然后在分析的基础上,让学生们提出解决问题的方法,进行实践。最后,对过程和结果进行评价。可以看出,问题驱动法能够提高学生学习的主动性以及在教学过程中的参与程度,激起学生的求知欲。但是并不意味着教师的参与程度减少了,这种教学方法对教师的要求更高,教师必须具备较强的课堂掌控能力和引导能力。 《电子技术》课程作为是工科专业的基础必修课,具有理论性和实践性并重的特点。其课程内容、基本概念、技术术语、电路种类多,学生学习起来比较困难。为了提高电子技术课程的教学质量,很多学校都开展了电子技术课程的教学改革,其中问题驱动法就是选择的新教学模式之一。但是,由于各种原因,如教学目标的定位、问题驱动法的理解、具体实施过程中的执行力等,基于问题驱动法的教学改革并不是一帆风顺的。作为生物医学工程专业的基础必修课,《电子技术》又有其特殊性,其课程的教学目标侧重于让学生掌握面向生物医学及医学仪器的电子技术,如果理论知识和实验内容与生物医学工程专业的关联性不突出,学生对于课程内容在专业上的应用不甚了解,就会影响到对后续专业课程的学习,甚至影响到将来从事生物医学工程专业相关工作的能力。因此,有必要研究具有生物医学工程专业特色的电子技术课程的问题驱动法。 3 问题驱动法的实施 进行问题驱动的教学模式,需要教师有效掌控和恰当引导。下面,主要从教师的角度来阐释需要注意的问题,对问题驱动法的四个步骤进行分析。 (1)提出问题;在课程开始之前,教师要制定问题,需要其具有全局的概念,考虑各方面因素,包括:教学大纲、培养方案、授课教材等。在问题的选择上应该考虑以下几个方面[8]: 1)问题是否和某个单元的教学内容相关; 2)问题是否对学生具有吸引力; 3)问题实施的时间和硬件条件是否能够保证; 4)问题是否联系实际,是否与生物医学工程专业的应用相关; 5)问题之间是否具有连续性,是否具有系统性; 为了突出生物医学工程专业特点,问题设计必须贴近专业应用。问题之间最好具有关联性,由小的模块小的问题,最终组合而成大的模块大的系统,解决与专业相关的问题。 举例说明:在模拟电子技术中,所选用的教材为高等教育出版社出版,童诗白、华成英主编的《模拟电子技术基础第四版》[9]。根据教材中的内容,结合生医专业应用,可以围绕心电信号检测仪的各个模块展开,设计以下问题:微弱生理信号放大、信号滤波、非矩形波整形为矩形波、直流电源设计。下表1中显示设计问题与教材章节的知识点对应。从表中可以看出,除了第九章的内容没有体现,其他章节的知识在问题中均有涉及。由于学时的限制,教材第九章的功率放大电路目前并不在本校生物医学工程的模拟电子技术教学大纲中。 在布置问题的时候,加入情景带入,首先向学生讲解人体心电信号的特点,心电监测的临床意义,再提出心电监测仪的采集、放大、滤波、整形、供电问题。其中在信号放大部分,涉及的知识点较多,要对前级放大和后级主放大进行分开设计和说明。随着课程内容不断深入,问题不断得到解决之后,可以将各个模块组合,并加入右腿驱动电路或50Hz陷波电路,实现简易的心电信号检测电路。最后的整体电路进行实际人体测试,用示波器观察信号,这样学生在学习模拟 电子技术知识的同时,锻炼了实践动手能力,还能与专业应用结合起来,了解电子技术知识在生医专业中的用武之地,一举三得。 (2)分析问题;在课程教学中,教师按照进度向学生一一展示问题,引导学生根据所学知识,对问题进行分析。在这个阶段,教师需要做到以下几点: 1)引导学生进行分组,任务分配; 2)引导学生对问题内容进行分析; 3)引导学生将问题与所学知识相关联; 4)引导学生文献查阅资料; 由于学生的基础有限,在这个阶段,可能会遇到以下情况:对问题的分析存在偏差,无法与知识点相结合、查阅获取文献的能力不足,教师要及时的提供帮助,在学生为主导的前提下,掌控整体过程。 (3)解决问题。在问题分析完成的前提下,学生提出解决问题的方案,并具体实施。教师需要考虑的是: 1)方案是否具有可行性;学生所提出的方法是否合理正确。对于存在问题的方案,是放手让学生尝试,还是进行适当的干预提示其改正,需要教师结合具体情况进行操作。 2)方案实施是否顺利;方案的实施需要时间与精力的付出,《电子技术》中的问题解决往往需要实际的电路焊接和调试环节,课程的学时如何安排,硬件实验环境如何保证是教师需要考虑和协调的。此外,对于初次进行电路制作的学生,教师运用经验为学生提供元器件选择和购买、电路焊接及调试训练等实践方面的帮助,也是必不可少的。 解决问题的整个过程由学生完成,教师不可代办,但是在适当的时候提供帮助,能够提高完成效率,保证进度。 (4)结果评价。对于整个过程中学生的表现,需要比较客观的评价。常用的方法将自我评价、小组互评、教师评价三个方面相结合。 自我评价是学生回顾和反思过程中的得失,对自我形成清楚客观的认识。小组互评是组间成员根据参与度、贡献度、工作表现、沟通能力等对组员同学进行分析点评。 虽然在问题驱动的教学模式中,教师的身份发生了转变,但是并不意味教师的地位和重要性降低了。教师要密切关注学生的状态和表现,最终对其进行评价。为了激励学生,帮助学生正确认识自我,树立学习后续课程的兴趣和信心,教师在对学生进行评价的时候要注意以下几点: 1)评价公正,也不忘因人而异;对待学生的评价要做到客观中肯,但是也需要考虑学生的差异性。成绩优异的学生与基础较差的学生在小组中的分工不同,贡献度有区别。为了激发学生的积极性,教师的评价不能采用单一标准,而是应该多元化,从合作精神、交流能力、文献收集、电路制作、文字编写等各个方面入手,照顾到各个层面的学生。 2)评价能力,也不忘评价态度;对待学生的评价不光要考虑其知识与技能,还要注重他们在情感、态度方面的表现。课程内容的学习只是一个方面,关注学生知识技能之外的情意发展,有助于其更长远的进步和成长。 3)评价结果,也不忘评价过程;教师的评价不应该过分关注最终解决问题的结果是否正确,而是要侧重于学生在分析问题、解决问题的过程中所表现出来的能力、态度和情感。学生在过程中的提升和收获,才是教育的主要目的。 4)评价个人,也不忘评价团队;教师的评价除了针对学生个人,还要涉及到团队。强调团队的分工合作,有利于培养学生交流沟通,与人协作的能力。 4 结论 问题驱动法能够提高学生学习的主动性,激起学生的求知欲,其教学模式十分适合《电子技术》此类工程性和实践性较强的课程,在许多高校教学改革项目中得到应用。生物医学工程专业的电子技术课程要与学科特点相结合起来,因此问题驱动法的实施既有与其他课程的共性,也有其自身特点。教师在问题的设计环节,要结合生物医学工程专业的电子技术应用,让学生在学习电子技术知识和技能的同时,对专业发展及就业方向有一定的认识,同时也为后续的专业基础课打下基础。 生物医学工程应用特色分析:生物医学工程学在医院的应用 1医学工程学发展历史 从17世纪列文虎克(Leewenhock)用自己研制的光学显微镜发现微生物开始,医学的每一次重大进展都留下了工程技术的痕迹。200多年前Galvani和Volta两位科学家在电生理方面的先驱性研究,常为追溯生物医学工程的发展时提起。现代生物医学工程孕育于19世纪,其作为一门独立学科的发展历史还不过数十年时间。1985年X射线发现后,X光机很快进入医学临床,开创了医学图像学。以后航天技术、微电子技术、计算机等高技术的飞速发展,为人类研究和改善生命运动过程开辟了新的前景,工程技术与医学更加广泛深入地渗透结合,于是逐步形成了多学科与生物医学交叉融合的生物医学工程学科。生物医学工程在20世纪50年代形成学科领域,60年代崛起发展。1953年,德国在ILMENAU大学建立了第一个生物医学工程系。1964年,世界性的生物医学工程联合会(theInternationalFederalofMedicalandBiologicalengineering,IFMBE)成立,到1991年已举办九届世界生物医学工程大会。1979年,美国物理学家科马克(A.M.Cormack)和英国的电气工程师亨斯菲尔德(G.N.Hounsfield)发明了用电子计算机将X射线穿透人体形成重叠影像展开技术,无创伤地取得人体横断面图像,创造了X射线CT,因而获得诺贝尔生理学与医学奖,更成为工程技术与医学交叉融合而对医学进步产生巨大推动作用的标志。自20世纪60年代以来,美国许多著名大学都开始了生物医学工程高层次人才的培养,代表了全世界生物医学教学和研究的前沿。美国生物医学工程从基础教育到研究生培养,从理论教学到行业训练乃至职业培训,都有一套较为完善的制度,从而在生物医学工程领域长盛不衰。我国的生物医学工程学科是1978年由国家科委正式确立的,1980年成立了中国生物医学工程学会,1986年正式加入世界生物医学工程联合会IFMBE。截止2003年,我国已有48所综合或理工科大学、18所独立医科大学设立了生物医学工程专业,培养从本科到博士各层次专业人才,另有9所专科院校开设了医疗器械专科教育。 2国外医学工程学科的发展方向 在国外,医学工程专业已经深入到医学的各个领域,发挥着重要的作用。主要体现在医疗设备研发、医疗设备管理、医疗设备维护以及医疗设备的质量控制方面。 2.1医疗设备研发 各种医疗设备的研发均源于医学临床实践,国外的医学生经过4年的理工科大学学习,其医生均为生物医学工程和临床医学的双学士。因此,国外医疗设备的研发速度和思路远大于国内,许多最新的医疗设备发明均源于国外临床实践[2]。 2.2医疗设备管理 医疗设备管理主要是通过科学化管理更大效能地发挥医疗设备的作用,为医疗机构创造更大的效益。其中包括医疗设备的采购、医疗设备的监控及医疗设备的效率评价等。 2.3医疗设备维护 医疗设备使用过程当中维护、保养异常重要,因此医疗设备的维护是医学工程专业在国外医疗机构的主要职能之一。 2.4医疗设备的质量控制 医疗设备若保证其诊断治疗质量则必须进行定期的质量控制,包括计量检测、周期检验、强制检验和维修后计量修正等,确保医疗设备的性能和准确性[3]。 3国内医学工程发展情况 国内医学工程专业起始于20世纪80年代,军队主要有第一军医大学生物医学工程系(现更名为南方医科大学生物工程学院),每年全国招生40人左右,主要方向是:放射医学专业和医学影像专业,突出的成就是研制出了我国第一台X刀放射治疗系统。第四军医大学生物医学工程系每年全国招生20余人,主要方向是:电子工程与计算机智能化,突出成就是全国第一次研制人体阻抗断层成像。地方大学开设生物医学工程专业的主要有浙江大学、清华大学、四川大学、天津大学及成都电子科技大学等[4]。地方大学培养生物医学工程专业与部队有差别,军队主要是以医科大学为基础,毕业生的医学理论基础较好,但是理工科稍微欠缺;地方大学主要是理工科为基础,基础医学有所欠缺。因此,之后北京大学、四川大学开设生物医学工程专业时则结合了双方的优势,取得了很好的效果。医学工程专业的人员不深入临床是无法获得创新灵感的[5]。就生物医学工程专业人才分布流向而言,主要是去往大型国外医疗设备公司做销售、售后服务;去往国内医疗设备公司做研发、销售;去往各类医院的设备科、信息科、网络中心等。 4医学工程专业在医院的发展 医学工程专业是医院发展的主流方向,医学工程在医院虽然属于辅助科室,但对于医院的发展实属不可或缺,其主要工作是设备管理、设备维护、质量保证和设备计量。 4.1医疗设备管理 医院的医疗设备管理工作非常重要,医院的核心竞争力是医院的先进的医疗设备。如何最大限度地发挥医疗设备的作用和医疗设备的全生命周期管理是医疗设备管理的主要目标[6]。(1)设备的购置论证。以购置何种医疗设备最有利于医院的学科建设和发展为目的,每采购一种医疗设备均需进行严格的购置论证。(2)设备的购置管理。设备的购置需要调研、论证及招标等多个环节,购置管理需要采用科学化的方法优化流程、提高效率及避免商业腐败。(3)设备的档案管理。医疗设备使用和后期的管理必须进行科学化的医疗设备档案管理,目前网络化、电子化档案管理是发展的趋势[7]。(4)设备的发放储存。设备和耗材的发放和储存是物流管理的范畴之一,如何降低库存减少资金积压、提高储存的质量等需要进行科学、精心的研究[8]。(5)设备的使用监督。医疗设备能否有效使用需要监督和管理,提高设备的使用效率,加强设备的使用监督是医疗设备管理中的重要环节。(6)设备的报废回收。设备使用一定的时间需要报废,何种设备符合报废的标准、报废的设备如何处置等是医学工程人员的重要研究范畴。(7)设备的效益评估。何种医疗设备可以继续购置、何种医疗设备购置后会亏损等是对医疗设备的效益评估,同时也是医院领导对医疗设备采购决策的主要依据。(8)设备的租赁管理。有些医疗设备没有必要每个临床科室都去购买,设备租赁是提高设备的利用率的好办法。做好医院内设备的租赁管理,合理高效地调整设备是医学工程科室的重要管理范畴。4.1.1医疗设备管理目标和原则(1)医疗设备管理目标:设备检查收益是医院最大的利润增长点,应围绕新技术、新设备开展医院的新业务,设备管理的目标就是使得设备在医院收益中发挥最大的作用。(2)医疗设备管理原则:科学化管理,科学化决策,以经济效益为中心对设备进行科学化评估和决策,避免设备的闲置、浪费、重复性购置,把设备的效益发挥最大化。4.1.2医疗设备管理中存在的问题及对策(1)现阶段医院在设备管理方面存在以下主要问题:①设备采购盲目,事先的评估不足或者评估误差大;②采购的设备其发挥效能低下,无预先的盈亏控制体系,无法发挥设备的效能;③设备管理混乱,使用率、开机率不足,无法有效调动临床使用科室的积极性;④设备的监控体系缺乏,无法对具体设备的效益做出定量评估,致使再次采购缺乏依据。(2)针对以上存在的问题可以采取以下的一些对策:①医学工程科应该承担起自己的职能,配合院领导做好设备购置的科学决策;②设备管理是科学,决策的原则是效益,围绕效益做好医院的设备统筹;③设备管理包括设备的购置、监督、报废、评估,是医疗设备“全生命周期”的科学管理,是医学工程学科研究的主要方向;④因地制宜发挥医疗设备的最大效能。 4.2医疗设备维护 设备维护是延长设备使用寿命、提高设备使用率和效率的关键[9]。现在的设备维护不同于过去,设备维护主要应做好以下工作:①设备维护从过去的简单修补到设备的效益保证转变,能发挥设备的最大效益是核心;②设备维护从简单的元件维护,到整机的保障,着重强调时间和经济效益的比例;③设备维护从简单设备的维修到复杂大型设备的工作保障;④设备安全维护的出发点和立足点是医院的经济效益和社会效益;⑤医疗设备维护应该从以往的集中统一维护逐步过渡到专人保养维护,提高设备的使用率,将设备的故障隐患消灭在萌芽状态之中;⑥医疗设备维护应该从以往的等待设备随机故障发生后的紧急随机维修逐步发展到对设备预防性维护保养,充分发挥设备的效能。 4.3医疗设备质量保证 医疗设备的质量保证是发挥医疗设备作用的前提,医疗设备的精度和准确度直接关系到诊断和治疗的结果。因此,对医疗设备的质量控制是医疗设备管理的重中之重。国外的大型医疗设备有严格的治疗控制流程和管理人员。医疗设备的保证已经逐步成为医学工程学科的一个重要分支。医院的大型医疗设备必须进行定期的周期检验和质量监控。为此,医疗设备质量控制工程师应运而生,成为医疗设备发挥作用的“保护神”[10]。 4.4医疗设备计量 医疗设备计量是保证医疗设备诊断治疗准确的前提。设备计量包括:设备使用前的计量检定;设备维修后的计量检定[3]。设备的检定类型:国家强制计量检定(强检);周期性计量检定(周检)。《计量法》是医疗设备计量工作的依据。军队计量体系规定军区总医院建立三级计量站,为医院医疗设备进行计量的强检和周检。医疗设备计量是医学工程科的重要职责。 5结语 每一次的医学进步都与工程学息息相关,因此作为医学工程师应该要深入临床一线,发现问题解决问题,成为真正的临床工程师。只有理解了临床的问题才能有新的思路和新的科研方向。科研创新应该从基础做起,把握科研发展的方向。应用于临床诊断数据的获取、分析的单片机技术以及在医学中应用的计算机技术是医学工程飞速发展的基础;设备管理的自动化和科学化、检测设备的无创化、小型化及家庭化是科研发展的重要方向。 作者:张虎军 张超群 张楠楠 蔡峰 顾建文 工作单位:成都军区总医院医务部 生物医学工程应用特色分析:3D打印技术在生物医学工程中的研究及应用 摘 要:3D打印正在引发全球制造业革命性变革,它与生物技术结合,可以仿生与个性化地制造、特别是有生命的人体组织与器官,成为支撑第三次产业革命中生物材料科学与产业颠覆性变革的关键技术。文章综述了3D打印技术的分类,三维仿生重构建模技术的发展,以及3D打印技术生物医学工程中的应用情况。 关键词:3D打印;生物医学工程;发展现状 前言 三维打印(Three Dimension Printing,简称3DP)属于一种快速成型(Rapid Prototyping,简称RP)技术,它由计算机辅助设计(CAD)数据通过成型设备以材料逐层堆积的方式实现实体成型。“三维打印”在技术界也叫“增材制造”、“自由成形”、“快速成形”或“分层制造”等[1]。三维打印起源可追溯于上世纪八十年代,1984年查尔斯・赫尔发明了将数字资源打印成三维立体模型的技术,并于1986年成立了3D Systems公司,开发了第一台商用立体光敏3D打印机,1988年,斯科特・克伦普发明了熔融沉积成型技术(FDM)并于1989年成立了Stratasys公司,随后在2012年合并以色列3D打印公司Objet。3D Systems和Objet是目前世界上最大、最先进的两家3D打印公司。我国清华大学颜永年教授于1988开始研究3D打印成型技术,华中科技大学王运赣教授以及西安交通大学卢秉恒院士等,纷纷于上世纪90年代起就开始涉足3D打印成型技术的研究。 1998年,清华大学的颜永年教授又将3D打印成型技术引入生命科学领域,提出生物制造工程学科概念和框架,并于2001年研制出用于生物材料快速成型的3D打印设备,为制造科学提出了一个新的发展方向--生物制造。生物制造的一个重要手段即是生物3D打印。生物三维打印是以活细胞(living cells)、生物活性因子(proteins and bio-molecules)及生物材料 (biomaterials)为基本成形单元,设计制造具有生物活性的人工器官、植入物或细胞三维结构,是制造科学与生物医学交叉融合的新兴学科,它是目前3D打印技术研究的最前沿领域,也是3D打印技术中最具活力和发展前景的方向[2,3]。 1 3D打印技术的分类 目前比较典型的3D打印快速成形技术主要分为三种[4]: 1.1 粉末粘结3D打印光固化材料3D打印与熔融材料3D打印 粉末粘结3D打印是目前应用最为广泛的3D打印技术,其工艺过程如下:首先,在工作平台上均匀铺洒单位厚度的粉末材料;其次,依据实体模型离散层面的数字信息将粘结剂喷射到粉末材料上,使粉末材料粘结,形成单位实体截面层;再次,将工作台下降一个单位层厚;最后,重复第一步至第三步,逐层堆砌,形成三维打印产品。其存在缺点是,通过粉末粘连成形的零件精度和强度偏低,一般需要后续工艺提高其强度,但后续处理工艺会导致零件体积收缩,变形严重。 1.2 光固化3D打印(光敏三维打印) 该技术使用液态光敏树脂作为原料制作零件模型,光敏材料三维打印成形基于喷射成形技术和光固化成形技术,喷头沿X方向往复运动,根据零件的截面形状,选择性喷射光固化实体材料和光固化支撑材料形成截面轮廓,在紫外光照射下光固化材料边打印边固化,层层堆积至制件成形完毕。但其应用于骨骼类产品打印的主要缺点是,当前具有生物活性的骨骼类材料如羟基磷灰石,生物玻璃等材料自身不是光敏性材料,需与光敏材料混合使用,因此影响产品的生物活性在打印后将受到很大影响。 1.3 熔融材料3D打印成形 熔融材料三维打印成形基于熔融涂覆成形(FDM)专利技术,分别加热两种丝状热塑性材料至熔融态,根据零件截面形状,选择性涂覆实体材料和支撑材料形成截面轮廓,并迅速冷却固化,层层堆积至制件成形完毕,其原理与光敏材料3D打印成形类似 [16]。目前熔融材料三维打印成形,可采用由磷灰石和骨骼所需的有机盐配置而成的骨水泥,不需要额外添加紫外光照射固化所需的光敏介质,有利于保证材料后续的生物相容性和生物活性。但由于挤压式喷头的喷嘴处压力大,容易造成阻塞现象,因此对喷嘴和材料浆料的粒径要求较高。 除三维打印外,应用比较广泛的商业化快速成形工艺还包括立体光刻成形(SLA)、选择性激光烧结成形(SLS)堆叠、实体制造(LOM)、熔融堆积成形(FDM)等,但这些工艺大多需要配备价格昂贵的激光辅助系统,且成型工艺实质上还是类似于上述三种材料叠加-固化技术。因此,三维打印技术被认为是最具生命力的快速成形技术,发展潜力巨大,在医学中的应用前景广阔,其推广应用将对传统的医疗产品生产模式带来颠覆性的影响。 2 三维仿生重构建模技术的发展 基于医学图像的三维重构建模技术是生物3D打印技术的重要研究内容之一。3D打印生物构件的实现首先需要在计算机环境下有效重构和建模,生成可用于驱动打印喷头的指令数据进而操控成型设备实现产品成型。随着医学影像技术的发展,人体组织的二维断层图像数据可以方便地获取以进行医学诊断和治疗。但是,二维断层图像只是表达了某一截面的解剖信息,医生可以凭经验由多幅二维图像去估计病灶的大小及形状,“构思”病灶与其周围组织的三维几何关系,可三维打印设备却无法根据这些断点数据进行立体三维成型,因此,基于医学图像的三维重构建模技术是生物3D打印技术的重要前驱步骤。 由于CT或MRI等检测设备扫描得到的二维图像信息不能直接用于快速成型,只有通过专用软件将二维断层图像序列重建为三维虚拟模型,并生成为快速成型机可以接受的STL(Stereo Lithography)格式图形文件,才能最终制造出生物产品三维实体模型。近十多年来,欧美等发达国家的科研机构对于医学图像三维重建的研究十分活跃,其技术水平正从后处理向实时跟踪和交互处理发展,并且已经将超级计算机、光纤高速网、高性能工作站和虚拟现实结合起来,代表着这一技术领域未来的发展方向。 在市场应用领域,国外已经研制了三维医学影像处理的商品化系统,其中,比较典型的有比利时Materialise公司的Mimics、美国Able Software公司的3D.Doctor和VGstudio MAX。在国内,中国科学院自动化研究所医学影像研究室自主开发的3D Med是基于普通微机的三维医学影像处理与分析系统,系统能够接收CT、MRI等主要医疗影像设备的图像数据,具有数据获取、数据管理、二维读片、距离测量、图像分割以及三维重建等功能。清华大学计算机系研发的人体断面解剖图像三维重构系统能给外科手术中的影像诊断提供一定的参考。中国科技大学在应用Delphi开发三维重构软件的研究上取得了很好的成果。国内企业也研发了一些三维医学影像处理系统。如西安盈谷科技有限公司“AccuRad TM pro 3D高级图像处理软件”于2005年4月投入市场。它能对二维医学图像进行快速的三维重建,并能对临床影像的数据进行科学有效的可视化和智能化挖掘和处理,为临床提供更多有价值的信息。但目前国外优秀软件如Mimics、3D Doctor、VGStudio MaX等的价格非常昂贵,且其技术严格保密。国内的产品大多没有自主知识产权和成熟的商业应用模式。 3 3D打印技术在生物医学工程中的应用 3D打印技术在生物医学工程中应用广泛,其应用领域大致包括:体外器官模型、仿生模型制造;手术导板、假肢设计;个性化植入体制造;组织工程支架制造;生物活体器件构建以及器官打印;药物筛选生物模型等。如图1所示为3D打印在生物医学工程中的各种应用情况[5-7]。 3.1 体外器官模型、仿生模型制造。该类应用主要用于医疗诊断和外科手术策划,它能有效地提高诊断和手术水平,缩短时间、节省费用。便于医生、患者之间的沟通,为诊断和治疗提供了直观、能触摸的信息,从而使手术者之间、医生和病人之间的交流更加方便。 3.2 手术导板、假肢设计。该类应用便于订制精确的个性化假体,实现个性化医疗需求。根据患者缺损组织数据量身订制的假肢,可提高假肢设计的精确性,提高手术精确度,确保患者的功能恢复,减少患者的痛苦。 3.3 个性化植入体制造。人体许多部位的受损组织,需要个性化定制。如人类面部颌骨(包括上下颌骨) 形态复杂, 极富个性特征, 形成了个体间千差万别的面貌特点。人类的头颅骨,需要准确与颅内大脑等软组织精确匹配扣合,人体的下肢骨、脊柱骨等会严重影响患者今后的步态及功能恢复。因此这类修复体可通过3D打印技术实现个性化订制和精确 “克隆”受损组织部位和形状。 3.4 组织工程支架制造。如通过3D打印技术设计和制备具有与天然骨类似的材料组分和三维贯通微孔结构,使之高度仿生天然骨组织结构和形态学特征,赋予组织工程支架高度的生物活性和骨修复能力。 3.5 生物活体器件构建以及器官打印。此方面的应用大多涉及活体细胞的生物3D打印技术。细胞三维结构体的3D构建可以通过活细胞及其外基质材料的打印构建活体生物器件。如英国赫瑞瓦特大学和一家干细胞技术公司合作,首次将3D打印拓展到人类胚胎干细胞范围。这一突破使得利用人类胚胎干细胞来“打造”移植用人体组织和器官成为可能。美国康奈尔大学研究人员最近在其发表的研究论文中称,他们利用牛耳细胞在3D打印机中打印出人造耳朵,可以用于先天畸形儿童的器官移植。 3.6 药物筛选生物模型。药物筛选指的是采用适当的方法,对可能作为药物使用的物质(采样)进行生物活性、药理作用及药用价值的评估过程。作为筛选,需要对不同化合物的生理活性做大规模横向比较,因此有研究人员指出通过3D打印技术,精确设计仿生组织药物病理作用模型,可以使人们开在短时间内大规模高通量筛选新型高效药物。最近,四川大学联合加州大学圣地亚哥分校等科研机构,通过3D打印技术设计了一款肝组织仿生结构药物解毒模型(如图1-c),该研究成果发表在最近一期的Nature Communications上,受到3D打印研究领域的广泛关注。 3D打印在生物医学工程中应用:(a)3D打印磷酸钙骨组织工程支架; (b)3D打印细胞、活体器官构件;(c)3D打印肝组织仿生结构药物解毒模型。 4 结束语 三维打印技术正处在蓬勃兴起的阶段,3D打印技术在生物医学工程中得到了广泛的应用,其应用以及发展现状表明:3D打印在体外器官模型、组织工程与再生医学、个性化医疗以及新药研发等方面展现出广阔的应用前景。抓住生物材料及植入器械的三维打印技术新一轮发展浪潮,发展我国生物三维打印技术,对发展我国生物材料医疗器械产业步入国际先进水平具有十分重要的意义。
浅谈生物医学工程课程教学改革:生物医学工程专业“电子电路课程设计”教学探究 摘要:结合生物医学工程专业人才培养的特点和要求,以医疗电子仪器中的电子电路为重点,以培养学生电子电路设计能力、电子产品组装能力和电子系统调试能力为教学目的,对“电子电路课程设计”的教学内容与教学方法进行了改革,包括构建课程设计选题库、改变课程设计指导方式、加深加宽训练内容和要求等方面。改革后的课程设计可以提高学生发现、提出、分析和解决实际问题的能力,这对于训练学生综合运用所学知识、培养学生的综合素质有重要的意义。教学实践证明,该课程的改革取得了较好的效果。 关键词:生物医学工程;电子电路;课程设计;教学改革 生物医学工程是利用生命科学、电子信息科学、材料科学及机电控制技术的原理和方法,对与疾病的预防、诊断、治疗、康复以及相关产业等方面有关的问题进行应用基础理论和方法的研究,并进行产品开发与应用的一门工程技术学科。[1-3]在该学科的人才培养中,实践教学有着重要的地位,是培养创新型人才的关键环节。电子电路在生物医学工程研究和医疗仪器开发中有着重要作用,任何一台现代医学仪器或设备中都需要电子电路完成信息检测与处理、系统控制等核心功能。[2-4] “电子技术基础”包括模拟电子技术和数字电子技术两门主要课程,是理工科相关专业的技术基础课程,也是生物医学工程专业的重要专业基础课和技术基础课。生物医学工程专业开设“电子电路课程设计”课程,对提高学生的电路设计能力、硬件制作能力和系统调试能力,以及培养学生发现问题、分析问题、解决问题的能力具有非常重要的意义。如何利用科学的选题在较短的时间内训练和提高学生的这些能力,并有意识地培养学生的创新意识和科研能力,是该课程在教学过程中重要的教学研究课题。[4-6] 一、生物医学工程专业“电子电路课程设计”教学中存在的问题 由于生物医学工程专业的特殊性,目前在生物医学工程专业的“电子电路课程设计”教学过程中,普遍存在以下几个问题: 1.课程设计的选题没有考虑专业特点,实施的目的性不强,与专业的整体发展建设结合较差,达不到课程设计要求 一个突出的问题是,课程设计的选题大部分是沿用电子信息类专业的传统选题,如多级低频阻容耦合放大器、功率放大器、语音放大器、函数发生器、交直流放大器、数字电子钟、定时器、智力竞赛抢答器、简易数字电容测试仪等选题,这些题目与生物医学工程专业的联系较少。这样既不能体现专业特点,也不能提高学生的兴趣,从而使得学生对所学理论知识不能很好地运用于实际,造成与实践的脱节。 2.课程设计内容不完善,所设计的内容不能充分体现课程设计的目标 “电子技术课程设计”课程应该是由许多关键环节构成的一个整体,从多个方面训练和提高学生的能力和素质。但原有的教学过程中,往往会忽略其中的一些重要环节。这些问题表现在:只要求学生完成电路制作,对于任务分析、方案选择、分析计算要求较少,把课程设计简化成操作实训;不重视测试和数据分析,不能充分锻炼学生分析问题和解决问题的能力;不注重使用设计软件和选择流行器件,只使用过时的器件,甚至老旧的分立元件,制作的电路达不到任务要求。这些对于提高课程设计的效果都有不利的影响,导致学生实际动手能力练习不够、电路设计能力偏低、综合调试能力不高。 3.评价方法和标准简单,随意性大 教学过程中没有严格的评价标准,课程成绩评定基本上流于形式,从而造成课程设计质量下降。 在这种情况下,培养出来的学生普遍存在电路设计能力和系统调试能力不足,发现问题、分析问题、解决问题的能力偏低,这样培养出来的学生难以在工程设计领域中发挥独当一面的作用,不能快速适应社会要求。 二、“电子电路课程设计”的改革思路和实践 几年来,在“电子电路课程设计”教学过程中进行了几点改革尝试,取得了较好的教学效果。 1.明确专业培养目标,构建课程设计选题库 “电子电路课程设计”是电子信息类专业的传统课程,有大量的课程设计选题,但这些选题中,大部分与生物医学工程专业和生物医学电子技术课程的教学内容和要求有较大的区别。为此,学院组织教师从众多的课程设计选题中,选出若干与专业相关的训练内容,进行加工改造,并对每一个设计选题提出具体的训练要求和目标,构成课程设计选题库。题库中题目所涉及到的课程内容和设计内容的统计分析见表1。从表中可以看出,与生物医学工程专业的教学内容密切相关的选题占总选题的72%,这样就形成了有专业特色的电子电路课程设计内容和要求。 另外还结合专业的特色,对与医疗仪器密切相关的设计,如测量心电、脑电、心音、血氧饱和度、脉搏波等信号的电子系统的采集电路部分,要求学生做成完整的模块,作为以后系统课程设计的子模块。 2.以学生为主体,改革传统课程设计指导方式 改变过去教师全程指导,有问必答,甚至直接给出参考电路的指导方式。教师在给出选题和要求后,将学生分成若干小组,每个小组在选题范围内选定设计题目。学生自己查阅资料,提出方案,独立设计,最终完成设计并进行完整的调试和测试。在整个课程设计过程中,教师每周留出固定或灵活的课堂答疑时间,回答学生提出的问题或启发学生提出问题,直至课程设计结束。 3.充分发挥学生潜能,加深加宽课程设计的训练内容并提高要求 在课程设计过程中,教师提出设计的目的和要求后,实验室只负责提供材料及仪器,其他工作全部由学生自己完成。为了更多地训练学生的综合素质,学生需要独立完成实践步骤确定、任务分析、方案选择、电路设计、元件选择、电路布线、印刷板设计及制造、元件测试、电路焊接、系统调试、测试方案设计、电路测试等训练步骤,并将这些步骤作为课程考核的训练点(见表2)。通过这种完整的训练过程,学生不仅能够初步掌握电子产品的设计开发流程,还能较好地锻炼自己的专业素养。 4.重视现代电子技术的发展和应用,鼓励学生掌握和使用工具软件和最新芯片 做到软件和硬件结合,学生除了完成电路设计以及硬件的焊接、安装、调试外,还需要至少掌握一种印刷电路板设计软件和一种电路仿真软件,有条件的学生还应掌握一种数字电路设计软件(如EDA软件)。学生既要熟练掌握电阻、电容、电感、二极管、三极管等分立元件的选择和使用外,还应尽量掌握和使用最新的集成芯片,以进一步训练工程设计能力。这样,电子电路课程设计可以达到更好的教学效果。 5.培养学生兴趣,将课程设计与创新课题训练相结合 鼓励教师将本科创新课题、教师科研课题等进行简化、分割,形成适合课程设计的课题,供学生选择。鼓励学生进行电子产品整机设计、开发、组装、调试,并且组织学生共同交流,互相学习,不断提高。 三、结束语 “电子技术”课程的理论性和实践性都很强,而“电子电路课程设计”作为教学过程中的重要一环,体现出了越来越重要的作用。对该课程进行的一系列教学改革实践,取得了良好的效果。按照改革后的教学模式,“电子电路课程设计”不断能够巩固课堂上所学的理论知识,加深学生对课堂抽象概念的理解,提高了学生的设计能力和创新能力,还能使学生对生物医学工程专业的认识更加明确具体,这些都有利于培养出理论基础扎实、实际工作能力强的高素质生物医学工程专业人才。 浅谈生物医学工程课程教学改革:生物医学工程电子类课程教学方式的改变与探索 摘要:电子类课程是生物医学工程专业的重要专业基础课。本文根据广东医学院生物医学工程课程研究小组在课程建设和教学改革方面的探索与实践,结合生物医学工程专业特点介绍了我们在电子类课程考核方式改革方面的实践与探索。 关键词:生物医学工程;考核;电子类课程 广东医学院生物医学工程专业于2003年开始第一届本科招生,针对如何进行具有生物医学工程专业特点的教学改革进行了大量的研究和实践。作为工科专业,电子类课程是专业的基础课程,与电子信息专业要求不同,生物医学工程专业以小信号、低频率电路为主要研究对象。本专业侧重培养高水平的应用型人才,毕业生要能够快速开展医疗仪器方向的研发、测试等工作。因此,我们从2008年开始着手进行了相关电路课程的改革和探测,下面针对专业特点和考核方式进行讨论。 一、生物医学工程专业课程特点分析 生物医学工程是以技术与工程的手段研究和解决生物和医学中的相关问题,并综合了生物学、医学和工程技术学的交叉学科[1-3]。它要求学生掌握物理学、数学、电子学、医学等相关基础知识,并能够融会贯通[4-5]。其中电子技术的相关知识是生物医学工程专业课程的主要内容。与普通高校电子信息专业和自动化控制专业不同的是,本专业电子类课程内容局限在低频、弱电范围内,同时要求学生具备较强的操作和分析能力。因此,在课程教学和考核中应该更加注重与本专业特点相结合,发展具有专业特色的考核评价体系。作为课程发展的导向,考核方式是课程建设水平的集中体现,也是评价教学质量的重要手段和课程改革的参考依据。在本专业发展初期,电子类课程的考核主要体现在:(1)一考制,即将期末考试成绩作为学生的最终成绩,方式比较单一,特点不突出,忽视了学生在实验技能、创新设计方面的评价;同时在期末考试中所暴露出来的问题也来不及纠正。(2)与专业领域衔接不够紧密。考核内容只强调基础知识的掌握,考核内容与普通电子工程专业内容一样,忽视了生物医学工程专业的特色;(3)考试题型单一。最初的考试题型也只有计算分析一种,覆盖面较窄,考试评价主观性较强,难以全面评价学生的综合能力。 二、考核方式的改变与实践 从2008年开始,我们便针对电子类课程存在的问题进行了专项研究,提出考核改革的目标,即把教学作为提高学生综合素质的关键环节,将考核向过程考核转移。课程组从2009级本科生开始推行一系列课程改革措施,目前已经进行了三届改革试验。逐步形成了一套具有生物医学工程专业特色的考核方式。考核方式改革具体内容是:(1)专业基础课的考核由平时作业和阶段测验成绩、实验课成绩和期末成绩组成。①平时作业由主讲教师根据教学计划通过在线课程网站布置,学生在学习完一章内容后在一周以内提交作业。该项成绩占总评成绩的10%。②阶段测验包含两种形式,一种是传统的随堂测验,另一种是在线测验,即由测验系统给出成绩。阶段测验根据学习内容,安排2~3次,占总评成绩的5%。③我们特别加强了对实验课程的考核力度,实验课成绩包括实验完成情况和实验报告的撰写两方面,占总评成绩的15%。④期末成绩则延续传统闭卷考试形式,在统一阅卷的基础上给出,占总评成绩的70%。考试题型更加丰富,一般不少于四种类型题,客观题占50%左右。考试难度适当降低,但是知识覆盖面增加到了课程内容的80%以上。(2)电子类专业课程考核则注重课程设计、大作业(或课程论文)等更加自由的形式。①考核也贯穿于整个教学过程。以综合设计课程为例:教学和考核都是以分组方式进行,电路设计为主要教学内容,设计结果和课程论文则是考核依据。这里还强调了团队合作,同一小组成员的考核成绩是相同的。②通过计算机辅助进行。在电路设计软件课程中,学生在课程学习中除了要掌握软件的基本知识外,综合能力的提高也是主要的一个方面。考核也是通过计算机完成的,教学可以为每位学生设置不同的题目,内容更加灵活多变。我们进行考核方式改革的方针是以学生为主体,注重培养学生兴趣和综合能力,在教学过程中也尽量增加小组讨论和团队项目。总之,考核方式的改变就是力求做到全面、有效,能够在学习过程中对学生进行促进。 三、网络平台的建设和作用 专业课程学习网站的建设是教育教学改革的重要内容,在电子类课程的改革中成为了重要的工具。截止到2011年,生物医学工程专业的专业基础课已经陆续完成了网络课程的组建工作并迅速投入到教学中。在线网络课程建设为考核方式提供了更多的选择,已经逐渐成为改革成功的关键一环。我们在网络课程建设中,特别强调了其参与考核的功能。因此,将题库建设作为重要的一环。目前,已将完成了500道网络习题的初等规模题库,包括在线自测试题10套,为课程考核方式改革提供了重要的硬件支撑。学生在线考试的形式反应积极,认为形式新颖、操作方便。目前,我们在过程测试中至少包含一次在线考试,平时的作业布置和提交也都通过在线网络进行,也就是说约40%的平时成绩是通过网络考核获得的。除此之外,网络课程还为教学提供了重要的支撑平台,这主要体现在两方面:(1)扩展了教学内容,丰富了学生的知识面。以往学生获得知识的渠道单一,枯燥的内容制约了学生的学习积极性。我们在网络课程中提供了大量的相关资料,包括文献、新闻、图片、视频等,充分延伸了教材内容,满足了学生多元化的学习需要;(2)提供了交流的平台。我们同样组建了学习小组,小组成员作为团队活跃在网络中。教师为各个小组布置了不同的讨论题目,有的作为作业成为考核的一部分。在网络环境中,学生拥有了充分的发挥空间和自由,能够以更加放松的心态融入到学习中。 生物医学工程专业电子类课程考核方式改革是新时期人才培养模式改革的重要组成部分。是在培养创新性人才的指导思想下进行的有益的探索和尝试。根据三年来的教学实践,改革获得了任课教师的支持,得到了学生的认可。我们所提出的综合型的过程考核思想正在切实地促进教学质量的提高。我们下一步的工作重点是继续深化考核方式改革,使其不流于形式并带动整个课程的建设,不断地提高教学质量和学生的综合应用能力。 浅谈生物医学工程课程教学改革:生物医学工程专业普通化学课程教学改革初探 【摘要】根据生物医学工程专业的特点,针对普通化学课程及其教学的基本要求,从教学大纲和教学方法两方面提出普通化学教学改革的具体措施。 【关键词】生物医学工程普通化学课程教学改革 一、生物医学工程专业的特点 生物医学工程旨在运用工程技术的原理和方法,研究和解决生物学和医学问题的新兴、边缘、交叉学科。其主要任务是:从工程学角度研究、解释生物体特别是人体的生理、病理变化过程。其主要研究方向包括:生物系统的建模与仿真、生物医学信号的检测与分析、生物医学成像和图像处理、电磁场生物效应、脑科学与认知、人工器官以及相关的医疗设备的研制等。生物医学工程学是医疗卫生健康、保健性产业的重要基础和动力,它所带动的产业在国民经济中占有重要地位,世界各国都在不断加大对生物医学工程的投入。经过本专业培养的学生,不仅应能够在医学中较熟练地运用电子技术、信息处理技术、计算机技术,而且还应具备生物科学理论基础以及医工结合的研究和实验技能,以及医疗电子设备、医学信息处理的初步开发、研究、应用、维护和管理能力。本专业毕业的学生择业面宽,就业适应能力强。毕业生既可以在医疗仪器行业从事新产品的开发与应用,又可以在医院医学工程部门比如医学仪器、医学影像设备与技术,国家技术监督部门,以及其他电子技术、计算机技术、信息产业等部门从事研究、开发、维护与维修、教学及管理等方面的工作。此外,本专业的学生还可以进入生物医学工程、电子信息工程、通信工程与技术、计算机应用技术等方向继续深造。生物医学工程专业培养要求知识方面:打好坚实的数学、化学、物理学、外语、计算机与信息科学和电子技术的基础,掌握宽厚的生物医学工程专业知识,具备宽广而深远的科技视野、强烈的求知欲望、事业心和创新意识。 二、普通化学课程及其教学的基本要求 (一)课程的地位、性质和任务 化学是在原子、分子层次上研究物质的组成、结构、性质及其变化规律的一门科学。在解决人类最关心的环境、材料、能源、医药保健、粮食增产、资源利用等问题中,化学科学处于中心地位。而普通化学则是化学的导言,它包含了现代化学的基本理论、基础知识和基本技能,是现代大学生应该普遍掌握的自然科学基础知识的重要部分,是高等院校非化学专业必修的一门重要的基础课。通过本课程的学习,学生在一定程度上掌握一些必需的近代化学基本理论、基本知识和基本技能,并了解这些理论、知识和技能在生物医学工程领域中的应用;培养学生具有应用化学观点分析生活、生产中的一些简单的化学问题的初步能力;为今后的专业学习和工作打下一定的化学知识基础。 (二)课程教学的基本要求 通过对普通化学课程的学习,学生应掌握化学热力学、化学动力学、化学平衡以及原子、分子结构等方面的基本理论和基础知识;掌握一定的元素化合物的基本知识;掌握重要的有机化合物结构、性能以及一些重要的有机合成反应;掌握分析化学基本原理和一些重要的化学、仪器分析方法;并了解化学在生物医学、环境保护、新材料的研究与应用、能源开发与利用以及生命科学研究等领域的作用,为生物医学工程专业课程打下化学理论基础。 三、普通化学教学改革的具体措施 (一)修改教学大纲 应根据生物医学工程专业的培养方案,修改普通化学的教学大纲,并将本课程分为理论教学和实验教学。理论课时为32学时,实验课时为16学时。首先从普通化学课程的地位、性质和任务来定位。普通化学则是化学的导言,它包含现代化学的基本理论、基础知识和基本技能,使学生掌握化学热力学、化学动力学、化学平衡;掌握一定的元素化合物的基本知识;掌握重要的有机化合物结构、性能以及一些重要的有机合成反应;掌握分析化学基本原理和一些重要的化学、仪器分析方法;并了解化学在生物医学以及生命科学研究等领域的作用,为生物医学工程专业课程打下化学理论基础。 为了培养学生的动手能力,应让学生熟悉化学实验及实验室的基本规则;培养学生认真观察实验现象、正确记录和实验数据的习惯;了解常用化学仪器的性能、使用和维护方法。同时,应培养学生正确处理实验数据,正确书写实验报告的能力;促使学生逐渐养成严谨的科学态度、实事求是的实验习惯和工作作风,并初步具有独立思考、独立设计实验、独立进行实验以及独立分析、综合问题的能力,从而为后续课程的学习和进一步的科学研究打下基础。主要实验项目如下:玻璃工操作实验(2学时);离解平衡与沉淀一溶解平衡(2学时);铜、锌、银、镉及其离子的鉴定(2学时);烃的性质和鉴定(2学时);粗盐的提纯(4学时)。 值得注意的是,理论教学大纲和实验教学大纲的修订,应体现专业特色明确、重点突出、思路清晰的教学思路。 (二)探索新的教学方法 1.理论联系实际。普通化学是非化学化工类专业学生开设的一门基础化学课,主要介绍化学学科基本情况,化学各个分支对社会发展的作用,化学学科的发展现状、发展趋势,化学与其他自然科学、工程技术学科的关系。因此,普通化学课程知识点多、内容复杂、概念跨度大,需要与学生所学专业及实际情况有机结合起来。然而,在教学实践中,本课程的教学课时不足,教学过程中,化学理论和化学与专业结合选择是,教师往往容易顾此失彼,使化学教学演变成一堆化学名词和专业术语的堆积,枯燥乏味。同时,学生重视度不够、学习兴趣不浓。但是化学知识在各种领域中不断渗透,在日常社会生活中起着越来越重要的作用。面对实际问题,针对生物医学工程专业特点,在教学过程中,教师可首先和学生进行讨论,解决如下问题:(1)学习的原动力。(2)学习的方法和习惯;告诉大学课程内容多,上课进度快、信息量大,并且辅导课和习题课少,要掌握好学习方法;设计了从实验现象一引发思考一理论内容一实验内容一在线测试的教学路线。(3)学习精神,只有更加刻苦才有可能适应大学阶段的学习。通过讨论和示范,激发学生的学习兴趣,以求达到最佳教学效果。 将普通化学中基础部分的讲授与中学化学教学良好接轨,在上课时首先回顾一下中学化学相关知识点,再引入新的知识点。在讲例题的采用为“先示例、后解析”的方式。上实验课,采用实验前提问和预习,代替实验课先讲实验原理和步骤的方式,要求、鼓励学生预习和思考。在指导实验时,及时发现问题,引导学生深入思考。建议学校平时适当开放实验室,为对化学感兴趣的学生提供实际操作平台。鼓励学生根据个人兴趣参加项目创新活动,和指导教师一起选题,查阅文献,学习相关知识,进行科研活动。当然,也可结合其他课外科技活动展开教学。 2引入实例。在实际的教学过程中,针对生物医学工程专业特点,可适当引入生活和专业应用中的具体实施例。课堂讲授时,利用具体实例,引入每一章节内容,再将每一章节的重点、难点内容在学生深入挖掘的基础上,将内容分解成若干小问题或将若干相关小问题合并起来,指导学生联想、讨论思考、联想归纳、比较总结本课程的目标是系统讲授化学基本理论和知识,加强基础,提炼基本,按需拓宽,注重实践性和应用性。 在讲到酸碱时,可把知识点延伸,把电子舌知识和酸碱性结合起来。电子舌测量酸味时就是利用酸性,检测出酸的浓度,也就是将酸的浓度通过化学传感器转化为可检测的信号,信号的强弱就能反映酸的浓度。同样,电子舌检测其他味觉,就是将其味觉物质,通过化学传感器转化为可检测的信号,通过信号的强弱来反映味觉物质的含量,进一步体现味道的内涵。 可引入直观形象的化学反应动画效果,加强学生对反应机理和抽象概念的理解;同时,可采用动态图表,充分发挥各类图形的优势。 3.突出重点,扩大信息量。根据培养方案和生物医学工程专业的特点,可将下列内容列为普通化学的教学重点和难点:热力学的基本概念;盖斯定律和标准生成焓、标准熵、标准吉布斯自由能计算方法;化学反应自发进行的判剧;化学平衡常数、化学平衡移动的规律及有关计算;分散体系的概念及分类;溶液的依数性;胶体分散体系的性质及结构;弱酸、弱碱解离平衡;溶度积规则和溶解平衡;电极电势的概念;用电极电势的数据判断氧化剂和还原剂的相对强弱及氧化还原反应自发进行的方向和程度;配位体的相关概念及命名规则;核外电子运动的特殊性;四个量子数的取值及物理意义。教学难点为:化学反应等温方程式的应用;相似相溶液原理;能斯特方程式的应用;吉布斯自由能变、原电池电动势、氧化还原反应平衡常数的关系。根据重点和难点,可采取理论讲解、PPT、板书和学生互动相结合的教学模式,讲解后再让学生来回答问题,加深学生对重点知识点的印象与理解,在原有知识点的基础上扩大信息量。 综上,本文针对生物医学工程专业专业特点,从修改教学大纲、确立教学主线和实验操作人手,对普通化学课程进行了教学改革尝试。实践表明,教师授课和学生学习,目的更为明确,重点更为突出,实验更有可操作性。通过教学课程体系的调整和教学方式的改革,可以提高学生的学习热情,激发教师对教学内容、教学方式等不断进行探索的兴趣。这种双向的促进,有利于普通化学课程课堂教学的良性发展。随着教改的不断深入,相信普通化学课程将在提高非化学专业学生学习素质、培养学生创新精神和实践能力方面发挥更大的作用。 (责编 何田田) 浅谈生物医学工程课程教学改革:生物医学工程专业《机械制图》课程教学方法的探索 摘 要 文章结合生物医学工程专业的特点,根据本校的实际情况,分析了制图课程教学过程中存在的问题,对制图课程的教学内容和教学方法提出了相应的改革措施和建议,并在教学实践中应用,取得了良好的教学效果。 关键词 机械制图 生物医学工程 教学方法 0 引言 生物医学工程(Biomedical Engineering, BME)专业是涉及生物学、医学、工程学等多门学科的新兴专业,其目的是培养具有复合型知识结构,具备医学与工程技术相结合的初步科学研究能力,能在各级医院临床第一线配合医护人员从事医疗仪器设备的实际操作及维护、管理、研究、安全检测等技术支持工作的实用型高级工程技术人才。随着医疗卫生事业在中国的蓬勃发展,生物医学工程专业在各地医学院校陆续开设。《机械制图》是所有工科专业的主干课程之一,也是生物医学工程专业的一门专业基础课,它是培养学生具备一定的绘图和读图能力,启发并培养学生的空间想象能力,为后续课程的学习及为以后接触医疗仪器设备的实际操作、维护、设备设计等打下坚实的基础。 1 生物医学工程专业《机械制图》课程教学过程中存在的问题 首先,和理工科院校的学生不同,我校生物医学工程专业的学生在学习《机械制图》课程之前没有接触过与绘图相关的其他课程,如画法几何、制图基础、计算机辅助绘图等,也没有参加过金工实习,因此在空间想像能力和绘图功底上不如理工科学生。其次,《机械制图》本身是一门实践性很强的技术基础课,主要研究的是点、线、面及其空间几何形体与其投影之间的对应关系。在教学中,我们发现学生上课听课较认真,也能够跟得上老师的思路,但是课后作业情况不是很理想。学生普遍反映作业难度较大,要花大量时间思考并完成作业,有时还无法独立完成,由此产生了畏惧心理,久而久之失去了学习该课程的兴趣,认为自己学不会了而放弃对这门课程的学习。再次,工程图样是工程界用于技术交流的“语言”,因此要符合《技术制图》国家标准,图纸有多大,图框怎么打,字体怎样写,图线如何画,甚至是每个符号代表什么含义都有明确的规定,这就要求学生在作图时要认真细致,严格遵守制图的国家标准,来不得半点马虎,也没有自由发挥的余地,这些对初学者来说是比较困难的,学起来也很枯燥乏味。再加上有些同学自身基础比较薄弱。就拿我校生物医学工程专业的学生来说,民考汉学生占班级人数的1/4左右,部分学生来自于较为偏远的农村。故而在《机械制图》课程的教学上如何采用灵活的教学手段切实的提高学生的学习兴趣,提高课程的教学质量成了当务之急。 2 制图课程教学内容和方法的探索与改革 2.1 充分了解学生,合理制定教学大纲,调整教学内容 作为理工科专业的一门公共基础课程,机械类学生和非机类学生对《机械制图》课程的教学目标是不同的。就我校生物医学工程专业的学生来说,主要是让学生学习国家制图标准的一些基本规定和正投影法的基本理论;能够识读、绘制简单的机械图样;学会使用AutoCAD绘图软件绘制简单机械图样。根据教学目标,我们设定总教学参考学时为64学时,其中理论48学时,实验16学时。实验部分主要介绍AutoCAD软件常用命令的使用,使学生学会使用AutoCAD绘图软件绘制简单机械图样。 2.2 改变传统的板书教学模式,采用多媒体计算机辅助教学 传统的制图授课方式,主要是通过粉笔+直尺+圆规方式在黑板上进行演示性教学,有些院校也会借助实物模型和挂图进行辅助授课。这种教学方式虽然能给学生留下较为深刻的印象,但是尺规绘图会花费大量时间,模型和(下转第98页)(上接第82页)挂图又缺乏动作和连续性,难以满足现代教学的需要。多媒体计算机辅助教学,将传统的课堂教学内容与多媒体技术和计算机辅助教学技术相结合,集文字、图形和动画等多种信息于一体,形成一种全新的现代化教学系统。①如教师在讲解点、线、面的三面投影时,可以利用AutoCAD、PowerPoint等软件,将它们的三面投影用多种色彩的线条绘制出,并通过动画制作,将投影的作图步骤一步一步地演示给学生,使之产生动态效果,既增加了直观性,又活跃了课堂气氛;在讲解机件的图样画法时,可以利用绘制出的三维立体图,将抽象的制图教学具体化,帮助学生建立空间概念,丰富空间想象能力;在讲解螺纹紧固件及常用件章节时,还可以对零件的加工过程进行动态仿真演示,以帮助学生理解,提高学生的学习兴趣,达到帮助学生掌握知识的目的。 2.3 将机械制图与计算机辅助绘图有机融合 在传统的教学中,《机械制图》与《AutoCAD》这两门课程是相对独立、分开授课的。②这种教学方法存在很多弊端,如课时量加大,内容讲解重复等。我校生物医学工程专业的学生,所学课程科目较多,不可能同时开设《机械制图》与《AutoCAD》两门课程。为了在有限的课时里,既让学生掌握读图画图的基本方法,又能跟上时代的发展需要,掌握计算机绘图的基本技能,根据学生的实际情况,我们采用将机械制图基础知识的传授与AutoCAD软件介绍有机融合,在对教学内容进行优化重组的基础上对教学内容合理组织,使两门课程的内容相辅相成,相互促进,相互结合。既提高了教学效率,改善了教学效果,又提高了学生的学习兴趣,学习效果。如在讲解《技术制图》的基本规定时,让学生用AutoCAD软件根据国家图纸图幅标准的相关规定,绘制出带有图框线、标题栏、明细栏的A1图纸模版;在讲解图线的型式及应用时,引出AutoCAD软件中“图层”的设置与意义;在讲解基本体的三视图时,让学生学会使用AutoCAD基本绘制命令:点、线段、圆弧等绘制三视图;在讲解立体表面的交线时,汇同基本编辑命令进行介绍;在讲解尺寸标注时融入AutoCAD尺寸标注的设置;在讲解机件图样的画法章节时,融入图案填充等命令;在讲解标准件和常用件章节时,融入块和属性的操作;在讲解轴测图章节时,融入三维建模的相关知识。 2.4 加强课外实践,巩固课堂知识 《机械制图》是一门实践性很强的课程。完成一定数量的习题和作业,是巩固基本理论和培养绘图、读图能力的保证。③在制图课程的学习过程中,我们不仅要求学生在课堂中认真听课,积极思考,还要求学生利用业余时间完成相关的习题作业,以加深对教学内容的消化理解。同时,为了解决学生在学习过程中遇到的问题,每学完一章节后,我们会安排特定的时间对学生进行答疑。在答疑过程中,采用互动教学方式,鼓励学生积极参与解答,以加深对知识点的理解和巩固。 3 结束语 教学实践证明,在保证完成制图课程教学任务的前提下,科学合理的安排教学内容和进度,采取灵活多样的教学方法,可以提高学生的学习兴趣,增强学生的实践能力和严谨的科学态度,使学生基本具备一定的读图能力和空间想象能力以及计算机绘图的操作能力。
浅谈生物医学工程课程教学:生物医学工程专业“电子电路课程设计”教学探究 摘要:结合生物医学工程专业人才培养的特点和要求,以医疗电子仪器中的电子电路为重点,以培养学生电子电路设计能力、电子产品组装能力和电子系统调试能力为教学目的,对“电子电路课程设计”的教学内容与教学方法进行了改革,包括构建课程设计选题库、改变课程设计指导方式、加深加宽训练内容和要求等方面。改革后的课程设计可以提高学生发现、提出、分析和解决实际问题的能力,这对于训练学生综合运用所学知识、培养学生的综合素质有重要的意义。教学实践证明,该课程的改革取得了较好的效果。 关键词:生物医学工程;电子电路;课程设计;教学改革 生物医学工程是利用生命科学、电子信息科学、材料科学及机电控制技术的原理和方法,对与疾病的预防、诊断、治疗、康复以及相关产业等方面有关的问题进行应用基础理论和方法的研究,并进行产品开发与应用的一门工程技术学科。[1-3]在该学科的人才培养中,实践教学有着重要的地位,是培养创新型人才的关键环节。电子电路在生物医学工程研究和医疗仪器开发中有着重要作用,任何一台现代医学仪器或设备中都需要电子电路完成信息检测与处理、系统控制等核心功能。[2-4] “电子技术基础”包括模拟电子技术和数字电子技术两门主要课程,是理工科相关专业的技术基础课程,也是生物医学工程专业的重要专业基础课和技术基础课。生物医学工程专业开设“电子电路课程设计”课程,对提高学生的电路设计能力、硬件制作能力和系统调试能力,以及培养学生发现问题、分析问题、解决问题的能力具有非常重要的意义。如何利用科学的选题在较短的时间内训练和提高学生的这些能力,并有意识地培养学生的创新意识和科研能力,是该课程在教学过程中重要的教学研究课题。[4-6] 一、生物医学工程专业“电子电路课程设计”教学中存在的问题 由于生物医学工程专业的特殊性,目前在生物医学工程专业的“电子电路课程设计”教学过程中,普遍存在以下几个问题: 1.课程设计的选题没有考虑专业特点,实施的目的性不强,与专业的整体发展建设结合较差,达不到课程设计要求 一个突出的问题是,课程设计的选题大部分是沿用电子信息类专业的传统选题,如多级低频阻容耦合放大器、功率放大器、语音放大器、函数发生器、交直流放大器、数字电子钟、定时器、智力竞赛抢答器、简易数字电容测试仪等选题,这些题目与生物医学工程专业的联系较少。这样既不能体现专业特点,也不能提高学生的兴趣,从而使得学生对所学理论知识不能很好地运用于实际,造成与实践的脱节。 2.课程设计内容不完善,所设计的内容不能充分体现课程设计的目标 “电子技术课程设计”课程应该是由许多关键环节构成的一个整体,从多个方面训练和提高学生的能力和素质。但原有的教学过程中,往往会忽略其中的一些重要环节。这些问题表现在:只要求学生完成电路制作,对于任务分析、方案选择、分析计算要求较少,把课程设计简化成操作实训;不重视测试和数据分析,不能充分锻炼学生分析问题和解决问题的能力;不注重使用设计软件和选择流行器件,只使用过时的器件,甚至老旧的分立元件,制作的电路达不到任务要求。这些对于提高课程设计的效果都有不利的影响,导致学生实际动手能力练习不够、电路设计能力偏低、综合调试能力不高。 3.评价方法和标准简单,随意性大 教学过程中没有严格的评价标准,课程成绩评定基本上流于形式,从而造成课程设计质量下降。 在这种情况下,培养出来的学生普遍存在电路设计能力和系统调试能力不足,发现问题、分析问题、解决问题的能力偏低,这样培养出来的学生难以在工程设计领域中发挥独当一面的作用,不能快速适应社会要求。 二、“电子电路课程设计”的改革思路和实践 几年来,在“电子电路课程设计”教学过程中进行了几点改革尝试,取得了较好的教学效果。 1.明确专业培养目标,构建课程设计选题库 “电子电路课程设计”是电子信息类专业的传统课程,有大量的课程设计选题,但这些选题中,大部分与生物医学工程专业和生物医学电子技术课程的教学内容和要求有较大的区别。为此,学院组织教师从众多的课程设计选题中,选出若干与专业相关的训练内容,进行加工改造,并对每一个设计选题提出具体的训练要求和目标,构成课程设计选题库。题库中题目所涉及到的课程内容和设计内容的统计分析见表1。从表中可以看出,与生物医学工程专业的教学内容密切相关的选题占总选题的72%,这样就形成了有专业特色的电子电路课程设计内容和要求。 另外还结合专业的特色,对与医疗仪器密切相关的设计,如测量心电、脑电、心音、血氧饱和度、脉搏波等信号的电子系统的采集电路部分,要求学生做成完整的模块,作为以后系统课程设计的子模块。 2.以学生为主体,改革传统课程设计指导方式 改变过去教师全程指导,有问必答,甚至直接给出参考电路的指导方式。教师在给出选题和要求后,将学生分成若干小组,每个小组在选题范围内选定设计题目。学生自己查阅资料,提出方案,独立设计,最终完成设计并进行完整的调试和测试。在整个课程设计过程中,教师每周留出固定或灵活的课堂答疑时间,回答学生提出的问题或启发学生提出问题,直至课程设计结束。 3.充分发挥学生潜能,加深加宽课程设计的训练内容并提高要求 在课程设计过程中,教师提出设计的目的和要求后,实验室只负责提供材料及仪器,其他工作全部由学生自己完成。为了更多地训练学生的综合素质,学生需要独立完成实践步骤确定、任务分析、方案选择、电路设计、元件选择、电路布线、印刷板设计及制造、元件测试、电路焊接、系统调试、测试方案设计、电路测试等训练步骤,并将这些步骤作为课程考核的训练点(见表2)。通过这种完整的训练过程,学生不仅能够初步掌握电子产品的设计开发流程,还能较好地锻炼自己的专业素养。 4.重视现代电子技术的发展和应用,鼓励学生掌握和使用工具软件和最新芯片 做到软件和硬件结合,学生除了完成电路设计以及硬件的焊接、安装、调试外,还需要至少掌握一种印刷电路板设计软件和一种电路仿真软件,有条件的学生还应掌握一种数字电路设计软件(如EDA软件)。学生既要熟练掌握电阻、电容、电感、二极管、三极管等分立元件的选择和使用外,还应尽量掌握和使用最新的集成芯片,以进一步训练工程设计能力。这样,电子电路课程设计可以达到更好的教学效果。 5.培养学生兴趣,将课程设计与创新课题训练相结合 鼓励教师将本科创新课题、教师科研课题等进行简化、分割,形成适合课程设计的课题,供学生选择。鼓励学生进行电子产品整机设计、开发、组装、调试,并且组织学生共同交流,互相学习,不断提高。 三、结束语 “电子技术”课程的理论性和实践性都很强,而“电子电路课程设计”作为教学过程中的重要一环,体现出了越来越重要的作用。对该课程进行的一系列教学改革实践,取得了良好的效果。按照改革后的教学模式,“电子电路课程设计”不断能够巩固课堂上所学的理论知识,加深学生对课堂抽象概念的理解,提高了学生的设计能力和创新能力,还能使学生对生物医学工程专业的认识更加明确具体,这些都有利于培养出理论基础扎实、实际工作能力强的高素质生物医学工程专业人才。 浅谈生物医学工程课程教学:生物医学工程电子类课程教学方式的改变与探索 摘要:电子类课程是生物医学工程专业的重要专业基础课。本文根据广东医学院生物医学工程课程研究小组在课程建设和教学改革方面的探索与实践,结合生物医学工程专业特点介绍了我们在电子类课程考核方式改革方面的实践与探索。 关键词:生物医学工程;考核;电子类课程 广东医学院生物医学工程专业于2003年开始第一届本科招生,针对如何进行具有生物医学工程专业特点的教学改革进行了大量的研究和实践。作为工科专业,电子类课程是专业的基础课程,与电子信息专业要求不同,生物医学工程专业以小信号、低频率电路为主要研究对象。本专业侧重培养高水平的应用型人才,毕业生要能够快速开展医疗仪器方向的研发、测试等工作。因此,我们从2008年开始着手进行了相关电路课程的改革和探测,下面针对专业特点和考核方式进行讨论。 一、生物医学工程专业课程特点分析 生物医学工程是以技术与工程的手段研究和解决生物和医学中的相关问题,并综合了生物学、医学和工程技术学的交叉学科[1-3]。它要求学生掌握物理学、数学、电子学、医学等相关基础知识,并能够融会贯通[4-5]。其中电子技术的相关知识是生物医学工程专业课程的主要内容。与普通高校电子信息专业和自动化控制专业不同的是,本专业电子类课程内容局限在低频、弱电范围内,同时要求学生具备较强的操作和分析能力。因此,在课程教学和考核中应该更加注重与本专业特点相结合,发展具有专业特色的考核评价体系。作为课程发展的导向,考核方式是课程建设水平的集中体现,也是评价教学质量的重要手段和课程改革的参考依据。在本专业发展初期,电子类课程的考核主要体现在:(1)一考制,即将期末考试成绩作为学生的最终成绩,方式比较单一,特点不突出,忽视了学生在实验技能、创新设计方面的评价;同时在期末考试中所暴露出来的问题也来不及纠正。(2)与专业领域衔接不够紧密。考核内容只强调基础知识的掌握,考核内容与普通电子工程专业内容一样,忽视了生物医学工程专业的特色;(3)考试题型单一。最初的考试题型也只有计算分析一种,覆盖面较窄,考试评价主观性较强,难以全面评价学生的综合能力。 二、考核方式的改变与实践 从2008年开始,我们便针对电子类课程存在的问题进行了专项研究,提出考核改革的目标,即把教学作为提高学生综合素质的关键环节,将考核向过程考核转移。课程组从2009级本科生开始推行一系列课程改革措施,目前已经进行了三届改革试验。逐步形成了一套具有生物医学工程专业特色的考核方式。考核方式改革具体内容是:(1)专业基础课的考核由平时作业和阶段测验成绩、实验课成绩和期末成绩组成。①平时作业由主讲教师根据教学计划通过在线课程网站布置,学生在学习完一章内容后在一周以内提交作业。该项成绩占总评成绩的10%。②阶段测验包含两种形式,一种是传统的随堂测验,另一种是在线测验,即由测验系统给出成绩。阶段测验根据学习内容,安排2~3次,占总评成绩的5%。③我们特别加强了对实验课程的考核力度,实验课成绩包括实验完成情况和实验报告的撰写两方面,占总评成绩的15%。④期末成绩则延续传统闭卷考试形式,在统一阅卷的基础上给出,占总评成绩的70%。考试题型更加丰富,一般不少于四种类型题,客观题占50%左右。考试难度适当降低,但是知识覆盖面增加到了课程内容的80%以上。(2)电子类专业课程考核则注重课程设计、大作业(或课程论文)等更加自由的形式。①考核也贯穿于整个教学过程。以综合设计课程为例:教学和考核都是以分组方式进行,电路设计为主要教学内容,设计结果和课程论文则是考核依据。这里还强调了团队合作,同一小组成员的考核成绩是相同的。②通过计算机辅助进行。在电路设计软件课程中,学生在课程学习中除了要掌握软件的基本知识外,综合能力的提高也是主要的一个方面。考核也是通过计算机完成的,教学可以为每位学生设置不同的题目,内容更加灵活多变。我们进行考核方式改革的方针是以学生为主体,注重培养学生兴趣和综合能力,在教学过程中也尽量增加小组讨论和团队项目。总之,考核方式的改变就是力求做到全面、有效,能够在学习过程中对学生进行促进。 三、网络平台的建设和作用 专业课程学习网站的建设是教育教学改革的重要内容,在电子类课程的改革中成为了重要的工具。截止到2011年,生物医学工程专业的专业基础课已经陆续完成了网络课程的组建工作并迅速投入到教学中。在线网络课程建设为考核方式提供了更多的选择,已经逐渐成为改革成功的关键一环。我们在网络课程建设中,特别强调了其参与考核的功能。因此,将题库建设作为重要的一环。目前,已将完成了500道网络习题的初等规模题库,包括在线自测试题10套,为课程考核方式改革提供了重要的硬件支撑。学生在线考试的形式反应积极,认为形式新颖、操作方便。目前,我们在过程测试中至少包含一次在线考试,平时的作业布置和提交也都通过在线网络进行,也就是说约40%的平时成绩是通过网络考核获得的。除此之外,网络课程还为教学提供了重要的支撑平台,这主要体现在两方面:(1)扩展了教学内容,丰富了学生的知识面。以往学生获得知识的渠道单一,枯燥的内容制约了学生的学习积极性。我们在网络课程中提供了大量的相关资料,包括文献、新闻、图片、视频等,充分延伸了教材内容,满足了学生多元化的学习需要;(2)提供了交流的平台。我们同样组建了学习小组,小组成员作为团队活跃在网络中。教师为各个小组布置了不同的讨论题目,有的作为作业成为考核的一部分。在网络环境中,学生拥有了充分的发挥空间和自由,能够以更加放松的心态融入到学习中。 生物医学工程专业电子类课程考核方式改革是新时期人才培养模式改革的重要组成部分。是在培养创新性人才的指导思想下进行的有益的探索和尝试。根据三年来的教学实践,改革获得了任课教师的支持,得到了学生的认可。我们所提出的综合型的过程考核思想正在切实地促进教学质量的提高。我们下一步的工作重点是继续深化考核方式改革,使其不流于形式并带动整个课程的建设,不断地提高教学质量和学生的综合应用能力。 浅谈生物医学工程课程教学:生物医学工程专业普通化学课程教学改革初探 【摘要】根据生物医学工程专业的特点,针对普通化学课程及其教学的基本要求,从教学大纲和教学方法两方面提出普通化学教学改革的具体措施。 【关键词】生物医学工程普通化学课程教学改革 一、生物医学工程专业的特点 生物医学工程旨在运用工程技术的原理和方法,研究和解决生物学和医学问题的新兴、边缘、交叉学科。其主要任务是:从工程学角度研究、解释生物体特别是人体的生理、病理变化过程。其主要研究方向包括:生物系统的建模与仿真、生物医学信号的检测与分析、生物医学成像和图像处理、电磁场生物效应、脑科学与认知、人工器官以及相关的医疗设备的研制等。生物医学工程学是医疗卫生健康、保健性产业的重要基础和动力,它所带动的产业在国民经济中占有重要地位,世界各国都在不断加大对生物医学工程的投入。经过本专业培养的学生,不仅应能够在医学中较熟练地运用电子技术、信息处理技术、计算机技术,而且还应具备生物科学理论基础以及医工结合的研究和实验技能,以及医疗电子设备、医学信息处理的初步开发、研究、应用、维护和管理能力。本专业毕业的学生择业面宽,就业适应能力强。毕业生既可以在医疗仪器行业从事新产品的开发与应用,又可以在医院医学工程部门比如医学仪器、医学影像设备与技术,国家技术监督部门,以及其他电子技术、计算机技术、信息产业等部门从事研究、开发、维护与维修、教学及管理等方面的工作。此外,本专业的学生还可以进入生物医学工程、电子信息工程、通信工程与技术、计算机应用技术等方向继续深造。生物医学工程专业培养要求知识方面:打好坚实的数学、化学、物理学、外语、计算机与信息科学和电子技术的基础,掌握宽厚的生物医学工程专业知识,具备宽广而深远的科技视野、强烈的求知欲望、事业心和创新意识。 二、普通化学课程及其教学的基本要求 (一)课程的地位、性质和任务 化学是在原子、分子层次上研究物质的组成、结构、性质及其变化规律的一门科学。在解决人类最关心的环境、材料、能源、医药保健、粮食增产、资源利用等问题中,化学科学处于中心地位。而普通化学则是化学的导言,它包含了现代化学的基本理论、基础知识和基本技能,是现代大学生应该普遍掌握的自然科学基础知识的重要部分,是高等院校非化学专业必修的一门重要的基础课。通过本课程的学习,学生在一定程度上掌握一些必需的近代化学基本理论、基本知识和基本技能,并了解这些理论、知识和技能在生物医学工程领域中的应用;培养学生具有应用化学观点分析生活、生产中的一些简单的化学问题的初步能力;为今后的专业学习和工作打下一定的化学知识基础。 (二)课程教学的基本要求 通过对普通化学课程的学习,学生应掌握化学热力学、化学动力学、化学平衡以及原子、分子结构等方面的基本理论和基础知识;掌握一定的元素化合物的基本知识;掌握重要的有机化合物结构、性能以及一些重要的有机合成反应;掌握分析化学基本原理和一些重要的化学、仪器分析方法;并了解化学在生物医学、环境保护、新材料的研究与应用、能源开发与利用以及生命科学研究等领域的作用,为生物医学工程专业课程打下化学理论基础。 三、普通化学教学改革的具体措施 (一)修改教学大纲 应根据生物医学工程专业的培养方案,修改普通化学的教学大纲,并将本课程分为理论教学和实验教学。理论课时为32学时,实验课时为16学时。首先从普通化学课程的地位、性质和任务来定位。普通化学则是化学的导言,它包含现代化学的基本理论、基础知识和基本技能,使学生掌握化学热力学、化学动力学、化学平衡;掌握一定的元素化合物的基本知识;掌握重要的有机化合物结构、性能以及一些重要的有机合成反应;掌握分析化学基本原理和一些重要的化学、仪器分析方法;并了解化学在生物医学以及生命科学研究等领域的作用,为生物医学工程专业课程打下化学理论基础。 为了培养学生的动手能力,应让学生熟悉化学实验及实验室的基本规则;培养学生认真观察实验现象、正确记录和实验数据的习惯;了解常用化学仪器的性能、使用和维护方法。同时,应培养学生正确处理实验数据,正确书写实验报告的能力;促使学生逐渐养成严谨的科学态度、实事求是的实验习惯和工作作风,并初步具有独立思考、独立设计实验、独立进行实验以及独立分析、综合问题的能力,从而为后续课程的学习和进一步的科学研究打下基础。主要实验项目如下:玻璃工操作实验(2学时);离解平衡与沉淀一溶解平衡(2学时);铜、锌、银、镉及其离子的鉴定(2学时);烃的性质和鉴定(2学时);粗盐的提纯(4学时)。 值得注意的是,理论教学大纲和实验教学大纲的修订,应体现专业特色明确、重点突出、思路清晰的教学思路。 (二)探索新的教学方法 1.理论联系实际。普通化学是非化学化工类专业学生开设的一门基础化学课,主要介绍化学学科基本情况,化学各个分支对社会发展的作用,化学学科的发展现状、发展趋势,化学与其他自然科学、工程技术学科的关系。因此,普通化学课程知识点多、内容复杂、概念跨度大,需要与学生所学专业及实际情况有机结合起来。然而,在教学实践中,本课程的教学课时不足,教学过程中,化学理论和化学与专业结合选择是,教师往往容易顾此失彼,使化学教学演变成一堆化学名词和专业术语的堆积,枯燥乏味。同时,学生重视度不够、学习兴趣不浓。但是化学知识在各种领域中不断渗透,在日常社会生活中起着越来越重要的作用。面对实际问题,针对生物医学工程专业特点,在教学过程中,教师可首先和学生进行讨论,解决如下问题:(1)学习的原动力。(2)学习的方法和习惯;告诉大学课程内容多,上课进度快、信息量大,并且辅导课和习题课少,要掌握好学习方法;设计了从实验现象一引发思考一理论内容一实验内容一在线测试的教学路线。(3)学习精神,只有更加刻苦才有可能适应大学阶段的学习。通过讨论和示范,激发学生的学习兴趣,以求达到最佳教学效果。 将普通化学中基础部分的讲授与中学化学教学良好接轨,在上课时首先回顾一下中学化学相关知识点,再引入新的知识点。在讲例题的采用为“先示例、后解析”的方式。上实验课,采用实验前提问和预习,代替实验课先讲实验原理和步骤的方式,要求、鼓励学生预习和思考。在指导实验时,及时发现问题,引导学生深入思考。建议学校平时适当开放实验室,为对化学感兴趣的学生提供实际操作平台。鼓励学生根据个人兴趣参加项目创新活动,和指导教师一起选题,查阅文献,学习相关知识,进行科研活动。当然,也可结合其他课外科技活动展开教学。 2引入实例。在实际的教学过程中,针对生物医学工程专业特点,可适当引入生活和专业应用中的具体实施例。课堂讲授时,利用具体实例,引入每一章节内容,再将每一章节的重点、难点内容在学生深入挖掘的基础上,将内容分解成若干小问题或将若干相关小问题合并起来,指导学生联想、讨论思考、联想归纳、比较总结本课程的目标是系统讲授化学基本理论和知识,加强基础,提炼基本,按需拓宽,注重实践性和应用性。 在讲到酸碱时,可把知识点延伸,把电子舌知识和酸碱性结合起来。电子舌测量酸味时就是利用酸性,检测出酸的浓度,也就是将酸的浓度通过化学传感器转化为可检测的信号,信号的强弱就能反映酸的浓度。同样,电子舌检测其他味觉,就是将其味觉物质,通过化学传感器转化为可检测的信号,通过信号的强弱来反映味觉物质的含量,进一步体现味道的内涵。 可引入直观形象的化学反应动画效果,加强学生对反应机理和抽象概念的理解;同时,可采用动态图表,充分发挥各类图形的优势。 3.突出重点,扩大信息量。根据培养方案和生物医学工程专业的特点,可将下列内容列为普通化学的教学重点和难点:热力学的基本概念;盖斯定律和标准生成焓、标准熵、标准吉布斯自由能计算方法;化学反应自发进行的判剧;化学平衡常数、化学平衡移动的规律及有关计算;分散体系的概念及分类;溶液的依数性;胶体分散体系的性质及结构;弱酸、弱碱解离平衡;溶度积规则和溶解平衡;电极电势的概念;用电极电势的数据判断氧化剂和还原剂的相对强弱及氧化还原反应自发进行的方向和程度;配位体的相关概念及命名规则;核外电子运动的特殊性;四个量子数的取值及物理意义。教学难点为:化学反应等温方程式的应用;相似相溶液原理;能斯特方程式的应用;吉布斯自由能变、原电池电动势、氧化还原反应平衡常数的关系。根据重点和难点,可采取理论讲解、PPT、板书和学生互动相结合的教学模式,讲解后再让学生来回答问题,加深学生对重点知识点的印象与理解,在原有知识点的基础上扩大信息量。 综上,本文针对生物医学工程专业专业特点,从修改教学大纲、确立教学主线和实验操作人手,对普通化学课程进行了教学改革尝试。实践表明,教师授课和学生学习,目的更为明确,重点更为突出,实验更有可操作性。通过教学课程体系的调整和教学方式的改革,可以提高学生的学习热情,激发教师对教学内容、教学方式等不断进行探索的兴趣。这种双向的促进,有利于普通化学课程课堂教学的良性发展。随着教改的不断深入,相信普通化学课程将在提高非化学专业学生学习素质、培养学生创新精神和实践能力方面发挥更大的作用。 (责编 何田田) 浅谈生物医学工程课程教学:生物医学工程专业《机械制图》课程教学方法的探索 摘 要 文章结合生物医学工程专业的特点,根据本校的实际情况,分析了制图课程教学过程中存在的问题,对制图课程的教学内容和教学方法提出了相应的改革措施和建议,并在教学实践中应用,取得了良好的教学效果。 关键词 机械制图 生物医学工程 教学方法 0 引言 生物医学工程(Biomedical Engineering, BME)专业是涉及生物学、医学、工程学等多门学科的新兴专业,其目的是培养具有复合型知识结构,具备医学与工程技术相结合的初步科学研究能力,能在各级医院临床第一线配合医护人员从事医疗仪器设备的实际操作及维护、管理、研究、安全检测等技术支持工作的实用型高级工程技术人才。随着医疗卫生事业在中国的蓬勃发展,生物医学工程专业在各地医学院校陆续开设。《机械制图》是所有工科专业的主干课程之一,也是生物医学工程专业的一门专业基础课,它是培养学生具备一定的绘图和读图能力,启发并培养学生的空间想象能力,为后续课程的学习及为以后接触医疗仪器设备的实际操作、维护、设备设计等打下坚实的基础。 1 生物医学工程专业《机械制图》课程教学过程中存在的问题 首先,和理工科院校的学生不同,我校生物医学工程专业的学生在学习《机械制图》课程之前没有接触过与绘图相关的其他课程,如画法几何、制图基础、计算机辅助绘图等,也没有参加过金工实习,因此在空间想像能力和绘图功底上不如理工科学生。其次,《机械制图》本身是一门实践性很强的技术基础课,主要研究的是点、线、面及其空间几何形体与其投影之间的对应关系。在教学中,我们发现学生上课听课较认真,也能够跟得上老师的思路,但是课后作业情况不是很理想。学生普遍反映作业难度较大,要花大量时间思考并完成作业,有时还无法独立完成,由此产生了畏惧心理,久而久之失去了学习该课程的兴趣,认为自己学不会了而放弃对这门课程的学习。再次,工程图样是工程界用于技术交流的“语言”,因此要符合《技术制图》国家标准,图纸有多大,图框怎么打,字体怎样写,图线如何画,甚至是每个符号代表什么含义都有明确的规定,这就要求学生在作图时要认真细致,严格遵守制图的国家标准,来不得半点马虎,也没有自由发挥的余地,这些对初学者来说是比较困难的,学起来也很枯燥乏味。再加上有些同学自身基础比较薄弱。就拿我校生物医学工程专业的学生来说,民考汉学生占班级人数的1/4左右,部分学生来自于较为偏远的农村。故而在《机械制图》课程的教学上如何采用灵活的教学手段切实的提高学生的学习兴趣,提高课程的教学质量成了当务之急。 2 制图课程教学内容和方法的探索与改革 2.1 充分了解学生,合理制定教学大纲,调整教学内容 作为理工科专业的一门公共基础课程,机械类学生和非机类学生对《机械制图》课程的教学目标是不同的。就我校生物医学工程专业的学生来说,主要是让学生学习国家制图标准的一些基本规定和正投影法的基本理论;能够识读、绘制简单的机械图样;学会使用AutoCAD绘图软件绘制简单机械图样。根据教学目标,我们设定总教学参考学时为64学时,其中理论48学时,实验16学时。实验部分主要介绍AutoCAD软件常用命令的使用,使学生学会使用AutoCAD绘图软件绘制简单机械图样。 2.2 改变传统的板书教学模式,采用多媒体计算机辅助教学 传统的制图授课方式,主要是通过粉笔+直尺+圆规方式在黑板上进行演示性教学,有些院校也会借助实物模型和挂图进行辅助授课。这种教学方式虽然能给学生留下较为深刻的印象,但是尺规绘图会花费大量时间,模型和(下转第98页)(上接第82页)挂图又缺乏动作和连续性,难以满足现代教学的需要。多媒体计算机辅助教学,将传统的课堂教学内容与多媒体技术和计算机辅助教学技术相结合,集文字、图形和动画等多种信息于一体,形成一种全新的现代化教学系统。①如教师在讲解点、线、面的三面投影时,可以利用AutoCAD、PowerPoint等软件,将它们的三面投影用多种色彩的线条绘制出,并通过动画制作,将投影的作图步骤一步一步地演示给学生,使之产生动态效果,既增加了直观性,又活跃了课堂气氛;在讲解机件的图样画法时,可以利用绘制出的三维立体图,将抽象的制图教学具体化,帮助学生建立空间概念,丰富空间想象能力;在讲解螺纹紧固件及常用件章节时,还可以对零件的加工过程进行动态仿真演示,以帮助学生理解,提高学生的学习兴趣,达到帮助学生掌握知识的目的。 2.3 将机械制图与计算机辅助绘图有机融合 在传统的教学中,《机械制图》与《AutoCAD》这两门课程是相对独立、分开授课的。②这种教学方法存在很多弊端,如课时量加大,内容讲解重复等。我校生物医学工程专业的学生,所学课程科目较多,不可能同时开设《机械制图》与《AutoCAD》两门课程。为了在有限的课时里,既让学生掌握读图画图的基本方法,又能跟上时代的发展需要,掌握计算机绘图的基本技能,根据学生的实际情况,我们采用将机械制图基础知识的传授与AutoCAD软件介绍有机融合,在对教学内容进行优化重组的基础上对教学内容合理组织,使两门课程的内容相辅相成,相互促进,相互结合。既提高了教学效率,改善了教学效果,又提高了学生的学习兴趣,学习效果。如在讲解《技术制图》的基本规定时,让学生用AutoCAD软件根据国家图纸图幅标准的相关规定,绘制出带有图框线、标题栏、明细栏的A1图纸模版;在讲解图线的型式及应用时,引出AutoCAD软件中“图层”的设置与意义;在讲解基本体的三视图时,让学生学会使用AutoCAD基本绘制命令:点、线段、圆弧等绘制三视图;在讲解立体表面的交线时,汇同基本编辑命令进行介绍;在讲解尺寸标注时融入AutoCAD尺寸标注的设置;在讲解机件图样的画法章节时,融入图案填充等命令;在讲解标准件和常用件章节时,融入块和属性的操作;在讲解轴测图章节时,融入三维建模的相关知识。 2.4 加强课外实践,巩固课堂知识 《机械制图》是一门实践性很强的课程。完成一定数量的习题和作业,是巩固基本理论和培养绘图、读图能力的保证。③在制图课程的学习过程中,我们不仅要求学生在课堂中认真听课,积极思考,还要求学生利用业余时间完成相关的习题作业,以加深对教学内容的消化理解。同时,为了解决学生在学习过程中遇到的问题,每学完一章节后,我们会安排特定的时间对学生进行答疑。在答疑过程中,采用互动教学方式,鼓励学生积极参与解答,以加深对知识点的理解和巩固。 3 结束语 教学实践证明,在保证完成制图课程教学任务的前提下,科学合理的安排教学内容和进度,采取灵活多样的教学方法,可以提高学生的学习兴趣,增强学生的实践能力和严谨的科学态度,使学生基本具备一定的读图能力和空间想象能力以及计算机绘图的操作能力。