時間:2023-06-14 16:37:06
引言:易發(fā)表網(wǎng)憑借豐富的文秘實(shí)踐,為您精心挑選了九篇生命科學(xué)前沿研究范例。如需獲取更多原創(chuàng)內(nèi)容,可隨時聯(lián)系我們的客服老師。

隨著《全日制義務(wù)教育生物課程標(biāo)準(zhǔn)(實(shí)驗(yàn)稿)》及《普通高中生物課程標(biāo)準(zhǔn)(實(shí)驗(yàn)稿)》的頒布,新一輪的基礎(chǔ)教育課程改革正在越來越廣闊的范圍展開,給傳統(tǒng)的中國基礎(chǔ)教育帶來了前所未有的沖擊。新課程標(biāo)準(zhǔn)在基本理念、課程目標(biāo)、課程內(nèi)容、課程評價、教學(xué)建議等方面都有了較大變化,同時在教學(xué)的內(nèi)容要求上也有了較大的突破,新課改的理念之一就是“注意學(xué)科滲透,關(guān)心科技發(fā)展”,新增內(nèi)容的教學(xué)要求雖不高,卻有助于彌補(bǔ)生物教學(xué)長期存在的不足。
我國新一輪課改也適當(dāng)加大了前沿生物知識的比重,在確保基礎(chǔ)性的前提下,對教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行了一定的揚(yáng)棄。如何讓生命科學(xué)前沿知識更好的服務(wù)高中生物教學(xué),如何把握前沿知識和基礎(chǔ)知識的過渡和銜接,如何通過前沿知識向?qū)W生傳達(dá)生物科學(xué)的研究方法和思考方式,更好的服務(wù)基礎(chǔ)知識的教學(xué),是每個生物教師都在思考的問題。
以下是本人在三年的新課改背景下在實(shí)際教學(xué)工作中摸索出的幾點(diǎn)心得和體會:
一、了解當(dāng)代生物科學(xué)的發(fā)展方向,化繁為簡,幫助學(xué)生構(gòu)建生物學(xué)科學(xué)習(xí)的脈絡(luò)
當(dāng)代生物科學(xué)在朝著微觀和宏觀兩個方面向縱深發(fā)展。在微觀方面,主要是在分子水平上研究生命過程和現(xiàn)象;在宏觀方面,主要是生態(tài)學(xué)的研究,特別是生物多樣性的研究日益引起人們的關(guān)注。正如鄒承魯院士《生物學(xué)走向21世紀(jì)》一文所言,“當(dāng)前凡是研究生命現(xiàn)象的學(xué)科,不可避免地要深入到分子水平去進(jìn)行本質(zhì)規(guī)律的探討,這使分子生物學(xué)很快就滲入生物學(xué)的各個領(lǐng)域,改變了整個生物學(xué)的面貌;同時也對醫(yī)學(xué)和農(nóng)業(yè)科學(xué)及其應(yīng)用產(chǎn)生了巨大的影響。生物學(xué)的全新面貌最突出地表現(xiàn)在出現(xiàn)了一系列新的分支學(xué)科,如分子遺傳學(xué),分子細(xì)胞學(xué),分子分類學(xué),分子神經(jīng)解剖學(xué),分子藥理學(xué)、分子病理學(xué),分子流行病學(xué)等等,影響到生命科學(xué)的所有領(lǐng)域,即使生態(tài)學(xué)、古生物學(xué)和分類學(xué)也不例外。……作為生命體基本單位的細(xì)胞,和作為生命活動最高形式的神經(jīng)活動是現(xiàn)代生物學(xué)研究的最活躍的領(lǐng)域,但是今天,這兩門學(xué)科由于采用了分子生物學(xué)的新的研究思想和新的研究手段而獲得新的生命力,研究步伐大大加快,與分子生物學(xué)一起發(fā)展成為當(dāng)代生物學(xué)研究的三大熱點(diǎn)。”(《面向21世紀(jì)生命科學(xué)發(fā)展前沿》,廣東科技出版社,1996,p.20)。
新課改分為必修本和選修本,構(gòu)成知識涉及到生物學(xué)知識的方方面面,在學(xué)習(xí)開始之初就向?qū)W生介紹生命科學(xué)前沿的方向,除了可以培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,還可更好的幫助學(xué)生構(gòu)建學(xué)習(xí)脈絡(luò)。而生物學(xué)科學(xué)習(xí)的方向可結(jié)合生命系統(tǒng)板塊的教學(xué)展開,即緊貼課本有拓展知識范圍。
二、關(guān)注生物科學(xué)的發(fā)展對課程理論的影響,使學(xué)生熟悉生物科學(xué)的研究方法
生物科學(xué)對課程理論的影響主要表現(xiàn)在思想方法上,并且正處于日益彰顯的過程中。課本的設(shè)置也體現(xiàn)這樣的亮點(diǎn),模型構(gòu)建、歸納演繹法、假說推理法、數(shù)理統(tǒng)計(jì)、原來大學(xué)甚至是研究生階段才能接觸到的研究方法、思維方式紛紛引入中學(xué)課本。
前沿知識紛紛引入中學(xué)課本,課堂上接觸的是讓學(xué)生眼前一亮的高科技、新發(fā)展,學(xué)生不僅能了解這些前沿知識,還能了解這些新知識的來龍去脈,發(fā)現(xiàn)歷程和研究方法,知道真理在被無限接近,不斷修正,自然學(xué)習(xí)起來興趣高漲。
三、讓生物課程反映生物科學(xué)的發(fā)展,讓學(xué)生了解生物科學(xué)的前沿
(一)讓學(xué)生了解生物科學(xué)的前沿發(fā)展,全面提高科學(xué)素質(zhì)
關(guān)于什么是科學(xué)素質(zhì),國內(nèi)外學(xué)者提出了不少大同小異的定義。《美國國家科學(xué)教育標(biāo)準(zhǔn)》認(rèn)為,“所謂有科學(xué)素養(yǎng)是指了解和深諳進(jìn)行個人決策、參與公民事務(wù)和文化事務(wù)、從事經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)所需的科學(xué)概念和科學(xué)過程。有科學(xué)素養(yǎng)還包括一些特定門類的能力。”國內(nèi)不少學(xué)者提出更為簡明的定義,即科學(xué)素質(zhì)包括科學(xué)知識、科學(xué)的過程和方法、科學(xué)態(tài)度、科學(xué)精神、科學(xué)價值觀、科學(xué)的思維習(xí)慣和行為習(xí)慣。根據(jù)前面的論述可以看出,生物科學(xué)前沿知識不僅在自然科學(xué)中的地位和作用不斷提升,而且在認(rèn)識論、方法論和世界觀等方面都具有獨(dú)特的價值,因此,生物科學(xué)前沿對于全面提高學(xué)生科學(xué)素質(zhì)是非常重要、不可或缺的。
(二)了解課程內(nèi)容中基礎(chǔ)知識的更新和生物科學(xué)前沿知識發(fā)展的關(guān)系,更好的把握教學(xué)
[關(guān)鍵詞]生命科學(xué)學(xué)科 研究生國際化培養(yǎng) 教學(xué)改革
[中圖分類號]G643.0 [文獻(xiàn)標(biāo)識碼]A [文章編號]1005-5843(2013)03-0167-03
《國家中長期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要(2010~2020)》明確提出,要開展多層次、寬領(lǐng)域的教育交流與合作,提高我國研究生教育國際化水平。因此,借鑒國外研究生教育國際化的發(fā)展經(jīng)驗(yàn),提出可操作性的發(fā)展策略,構(gòu)建適合我國國情的研究生國際化培養(yǎng)模式,對于提升研究生教育的水平和層次,具有十分重要的現(xiàn)實(shí)意義。
目前,生命科學(xué)已經(jīng)成為世界科學(xué)前沿最活躍的學(xué)科,是代表科學(xué)發(fā)展方向的學(xué)科之一――在世界范圍內(nèi)逐漸形成了這樣的共識:生物技術(shù)所主導(dǎo)的BT產(chǎn)業(yè)與計(jì)算機(jī)技術(shù)所主導(dǎo)的IT產(chǎn)業(yè),將成為21世紀(jì)主導(dǎo)社會發(fā)展的支柱產(chǎn)業(yè)。吉林大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院一直以來十分重視高層次人才的培養(yǎng),在新形勢下把培養(yǎng)具有一定自主創(chuàng)新能力,同時還具備國際意識和國際競爭能力的高素質(zhì)創(chuàng)新型人才作為研究生培養(yǎng)的目標(biāo),并在構(gòu)建生命科學(xué)學(xué)科研究生國際化培養(yǎng)的新模式方面,進(jìn)行了積極的探索與嘗試。
一、建立研究生國際化培養(yǎng)管理機(jī)構(gòu)
高等教育的國際化是把大學(xué)的講授、學(xué)習(xí)、研究、服務(wù)和管理等活動置于世界教育和文化范圍之中進(jìn)行建設(shè)和管理的一種理念、政策和各項(xiàng)實(shí)踐措施。國際化培養(yǎng)應(yīng)深入到研究生培養(yǎng)的各個環(huán)節(jié)之中,包括教學(xué)理念、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、課程體系、教師隊(duì)伍以及保障體系等方面。為保障學(xué)院研究生國際化培養(yǎng)的有效開展,吉林大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院專門成立了“研究生國際化培養(yǎng)管理委員會”,由學(xué)科帶頭人、學(xué)術(shù)骨干以及高級引進(jìn)人才組成。他們不僅具備多年國外工作或?qū)W習(xí)的經(jīng)歷,而且長期從事國際交流與合作,能夠根據(jù)人才培養(yǎng)的需要,借鑒國外先進(jìn)的教育理念,制定研究生國際化培養(yǎng)的方案與管理制度。同時,成立了由從事研究生管理、教學(xué)管理和外事管理等人員組成的“國際化培養(yǎng)管理小組”,專門負(fù)責(zé)教學(xué)、教務(wù)以及外事活動的管理與實(shí)施,推進(jìn)研究生國際化培養(yǎng)的開展。
二、制定國際化的研究生培養(yǎng)方案
構(gòu)建國際化的研究生培養(yǎng)方案,將為提高研究生的國際競爭能力奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。吉林大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院通過借鑒國外高水平生命科學(xué)學(xué)科的課程體系,進(jìn)一步優(yōu)化了課程結(jié)構(gòu),制定了符合自身特色的研究生國際化培養(yǎng)方案。
在課程體系中,首先設(shè)置了融入國際先進(jìn)理論和科研成果的基礎(chǔ)課以及專業(yè)課,如《現(xiàn)代生物科學(xué)進(jìn)展》、《細(xì)胞信號轉(zhuǎn)導(dǎo)與人類重大疾病》、《現(xiàn)代疫苗進(jìn)展》等,以順應(yīng)學(xué)科發(fā)展的進(jìn)程。其次,開發(fā)1至2門涵蓋學(xué)科前沿、學(xué)科交叉內(nèi)容的課程,如《計(jì)算機(jī)在生物學(xué)中的應(yīng)用》等。第三,以“吉林大學(xué)研究生海外優(yōu)質(zhì)課程引進(jìn)計(jì)劃”為依托,利用海外優(yōu)質(zhì)研究生教育資源,引進(jìn)2至3門海外優(yōu)勢學(xué)科的高水平研究生課程,全面推進(jìn)課程國際化。第四,專門開設(shè)了《中英文科技閱讀》課程,以提高學(xué)生的英語應(yīng)用能力。
在教材選用上,盡可能采用近年來出版的高水平英文原版教材,這不僅有利于及時補(bǔ)充先進(jìn)的科研內(nèi)容,還能提高學(xué)生的外語閱讀能力。由于生命科學(xué)學(xué)科發(fā)展速度較快,部分教師也選用國外前沿科研成果或高水平學(xué)術(shù)文獻(xiàn)自編講義或課件授課,彌補(bǔ)了“教材滯后”的缺陷。
在師資配備上,根據(jù)研究生國際化培養(yǎng)方案的要求,我們選聘了一批具有國外留學(xué)或工作經(jīng)歷的高水平教師,擔(dān)任過學(xué)術(shù)帶頭人或課題負(fù)責(zé)人者優(yōu)先聘用。由這部分教師擔(dān)任主講教師,能夠通過借鑒國外高校的教學(xué)方法將先進(jìn)的理念傳授給學(xué)生,并與科研相結(jié)合,將學(xué)院研究生培養(yǎng)的課堂教學(xué)提升到更高的層次。
學(xué)院在“雙語教學(xué)”課程建設(shè)上投入較大。眾所周知,世界上大約70%左右的信息都是用英語傳播的,英語在全球化過程中起著獨(dú)特的媒介作用,已經(jīng)成為事實(shí)上的世界語。因此,強(qiáng)化英語教學(xué)成為研究生國際化培養(yǎng)的一個重要內(nèi)容。在研究生培養(yǎng)方案中,設(shè)置雙語教學(xué)課程并達(dá)到一定的比重,對于將專業(yè)知識與國際知識前沿相銜接,營造英語講授專業(yè)知識的教學(xué)環(huán)境,調(diào)動學(xué)生的潛力和積極性以及為學(xué)生搭建復(fù)合型的知識結(jié)構(gòu)等都具有重要的意義。在研究生培養(yǎng)方案的必修課部分,我們建設(shè)了三門“雙語教學(xué)”課程,分別為《計(jì)算生物學(xué)》、《新型給藥系統(tǒng)》和《中英文科技閱讀》。教學(xué)中都采用中、英文授課,分別由具有國外工作經(jīng)歷的高水平教師或教學(xué)團(tuán)隊(duì)擔(dān)任主講。同時,吉林大學(xué)于2011年啟動了“研究生海外優(yōu)質(zhì)課程引進(jìn)計(jì)劃”項(xiàng)目,生命科學(xué)學(xué)院有《現(xiàn)代生物科學(xué)進(jìn)展》和《現(xiàn)代生物學(xué)方法論》兩門課程人選,并聘請美國Oklahoma大學(xué)的李光樸教授和美國Tulane大學(xué)的董妍副教授分別擔(dān)任這兩門課程的主講教師。在該項(xiàng)目的優(yōu)勢上,2012年又增設(shè)了一門“海外引進(jìn)課程”――《藥物代謝動力學(xué)》,聘請新西蘭Otago大學(xué)的J.Paul Fawcett副教授擔(dān)任主講教師,并采用全英文方式進(jìn)行授課。通過這幾門課程的引進(jìn)和開設(shè),學(xué)生開始逐漸用外語的思維建立起自己的專業(yè)知識體系。“雙語教學(xué)”改革不僅使學(xué)生學(xué)到了國際前沿的專業(yè)知識,還使他們的專業(yè)外語水平大大提高。
三、開展多形式的學(xué)科前沿講座
開展國際化的學(xué)術(shù)交流對于推進(jìn)研究生教育國際化必不可少。根據(jù)學(xué)科發(fā)展的需要,學(xué)院有相當(dāng)一部分教師與國外保持著密切聯(lián)系,共同開展科研合作與交流。學(xué)院充分利用了這一部分師資與智力資源,邀請國外高水平專家、學(xué)者來華工作或訪問,為學(xué)生開設(shè)各種形式的前沿講座和報(bào)告。幾年來,已安排來自美國、新西蘭、瑞典等國的多名外籍專家舉辦報(bào)告與研討會,內(nèi)容多為所從事研究領(lǐng)域的前沿問題和先進(jìn)科研成果。學(xué)生通過與外籍專家的近距離交流與討論,不僅收獲了耳目一新的專業(yè)知識,更能深刻體會到國外先進(jìn)的教育理念和教學(xué)方式,讓學(xué)生不出國門就能感受到國際化的學(xué)術(shù)氛圍。
四、拓寬研究生國際交流的渠道
在我國開展深化研究生國際化教育以來,國際學(xué)術(shù)交流是被最早應(yīng)用的形式。國內(nèi)很多高校根據(jù)自身特色以及人才培養(yǎng)的需要,開展了形式多樣的國際交流項(xiàng)目與培訓(xùn)計(jì)劃,擴(kuò)大了研究生接受國際化教育的范圍。迄今,國際交流與合作已成為創(chuàng)建國際一流大學(xué)的重要標(biāo)志。吉林大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院在研究生培養(yǎng)過程中,積極為學(xué)生提供和創(chuàng)造國際交流的條件和機(jī)會。一方面,導(dǎo)師根據(jù)自身的科研方向,指導(dǎo)學(xué)生從事或參與國際合作的科研項(xiàng)目,并積極鼓勵優(yōu)秀的研究生參加國際學(xué)術(shù)會議。另一方面,學(xué)院進(jìn)一步拓寬研究生國際交流渠道,通過學(xué)校開展的“國家建設(shè)高水平大學(xué)公派研究生聯(lián)合培養(yǎng)博士研究生”項(xiàng)目、“世界名校研修”項(xiàng)目、國外高校暑期研修項(xiàng)目、“亞洲校園”赴外留學(xué)項(xiàng)目、赴外暑期交流和夏令營以及導(dǎo)師根據(jù)課題需要安排學(xué)生赴外聯(lián)合培養(yǎng)等形式,提高學(xué)生的國際學(xué)術(shù)交流水平,培養(yǎng)其適應(yīng)經(jīng)濟(jì)全球化發(fā)展和國際競爭的能力。5年來,學(xué)院派送學(xué)生出國參加各種研修及聯(lián)合培養(yǎng)項(xiàng)目100余人次,參加國際學(xué)術(shù)會議60余人次,面向美國、英國、法國、瑞典、日本、韓國、新加坡以及新西蘭等國家和地區(qū)。這不僅在研究生中掀起了出國交流的熱潮,開拓了學(xué)術(shù)視野,增長了見識與閱歷,還可以通過對先進(jìn)科學(xué)技術(shù)與知識的學(xué)習(xí),完善復(fù)合型的知識結(jié)構(gòu)。
五、建設(shè)國際化的導(dǎo)師隊(duì)伍
導(dǎo)師隊(duì)伍的國際化在研究生國際化培養(yǎng)中占有重要的主體地位,導(dǎo)師的國際化程度直接影響著人才培養(yǎng)的質(zhì)量,學(xué)院在這方面采取了相應(yīng)的舉措。一方面,學(xué)院加大海外人才引進(jìn)的力度,重點(diǎn)引進(jìn)海外高層次人才,力爭建設(shè)一支國際化的導(dǎo)師隊(duì)伍。幾年來,已從海外引進(jìn)專兼職研究生導(dǎo)師十多人,他們已成為學(xué)院研究生國際化培養(yǎng)的不可或缺的力量。學(xué)院也積極為這些研究生導(dǎo)師提供條件,通過學(xué)術(shù)會議、科研合作、訪問講學(xué)等形式帶動學(xué)生參與國際交流。另一方面,學(xué)院安排部分青年教師到國外進(jìn)修或開展科研活動,學(xué)習(xí)國外先進(jìn)的教育理念和教學(xué)模式,為開展雙語教學(xué)、指導(dǎo)學(xué)生國際化培養(yǎng)做好師資準(zhǔn)備。
六、實(shí)施研究生國際化培養(yǎng)質(zhì)量保障措施
關(guān)鍵詞:素質(zhì)教育 生物教學(xué) 能力
鄭州大學(xué)生物工程教研室面向全校非生物專業(yè)學(xué)生連續(xù)數(shù)年開設(shè)了《生命的起源與進(jìn)化》校素質(zhì)教育課,受到學(xué)生的普遍歡迎。該課程旨在通過觀察地史的生命,審視過去35億年以來主要生物類群的延續(xù)發(fā)展及與環(huán)境的關(guān)系,從而來探索它們的起源、分化與絕滅問題。學(xué)生選學(xué)這門課不僅熱情高,而且課后還能饒有興趣地向同學(xué)、家人、親朋好友講解生命的起源與進(jìn)化方面的知識,達(dá)到了增強(qiáng)學(xué)生對現(xiàn)代生命科學(xué)的理解和認(rèn)識,拓展廣闊的知識視野,從而認(rèn)識不同學(xué)科的理念和價值的預(yù)期目的。
作為一門校素質(zhì)教育課,我們在《生命的起源與進(jìn)化》教學(xué)中,自始至終努力滲透科學(xué)素質(zhì)教育。素質(zhì)教育是一種全新的教育思想和教育觀念,它以激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的主體意識,充分發(fā)揮學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和主動精神為切入點(diǎn),挖掘?qū)W生的內(nèi)在潛能,發(fā)展學(xué)生的個性特長。其最大特點(diǎn)是面向全體學(xué)生,使其思想道德素質(zhì)、科學(xué)文化素質(zhì)、身體心理素質(zhì)和能力素質(zhì)得以全面提高。
如何把宏觀的素質(zhì)教育思想轉(zhuǎn)化為微觀的具體教學(xué)過程,使素質(zhì)教育真正落到實(shí)處,是全面實(shí)施素質(zhì)教育的關(guān)鍵,本文結(jié)合《生命的起源與進(jìn)化》課程的教學(xué)實(shí)踐,就此談?wù)勛约旱目捶ê腕w會。
一、教學(xué)方法與建議
(一)教學(xué)中加強(qiáng)思想道德素質(zhì)教育
1.辯證唯物主義的世界觀教育。通過教材中物種的起源、進(jìn)化的證據(jù)和學(xué)說的學(xué)習(xí),使學(xué)生樹立唯物主義的進(jìn)化論觀點(diǎn),事物是普遍聯(lián)系的觀點(diǎn),批判唯心主義的神創(chuàng)論,事物是孤立、靜止的觀點(diǎn);通過生物與環(huán)境關(guān)系的學(xué)習(xí),使學(xué)生樹立生物具有多樣性、適應(yīng)性,以及生物與環(huán)境是相互聯(lián)系的,又是相互對立、統(tǒng)一的觀點(diǎn)。
2.愛國主義思想教育。通過學(xué)習(xí)我國擁有大量動植物的特有物種,以及我國在防治人類疾病上取得的重大成就和一些生物科學(xué)方面的重大突破,培養(yǎng)學(xué)生的愛國主義思想;通過動物行為的學(xué)習(xí),使學(xué)生認(rèn)識到互愛、愛護(hù)自己的群體、愛護(hù)自己的生存環(huán)境是低等動物都具有的天性,而作為最高等的生物――人類,熱愛自己的家鄉(xiāng)、民族、國家更是義不容辭的責(zé)任。
3.法制教育。通過動物行為的學(xué)習(xí),教育學(xué)生應(yīng)自尊、自重、自愛,履行公民的責(zé)任和義務(wù);教育學(xué)生遵紀(jì)守法,樹立法制觀念。
(二)培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)的學(xué)習(xí)方法和思想方法
生物科學(xué)是一門實(shí)踐性極強(qiáng)的學(xué)科,觀察、分析、試驗(yàn)是生物學(xué)科的基本研究方法,眾多的知識都是前人在觀察思考及反復(fù)試驗(yàn)的基礎(chǔ)上獲得的,其中有不少經(jīng)典實(shí)例。在這些知識的教學(xué)中可以用精練的語言、簡明的圖表及一個精彩的小故事“探本溯源”,簡述知識的獲得過程,引導(dǎo)學(xué)生沿著科學(xué)家的研究歷程,循著科學(xué)家的思維方式和研究方法去接受、理解和掌握知識。以此激發(fā)學(xué)生的求知欲望,培養(yǎng)學(xué)生的思考力、判斷力、表現(xiàn)力等。例如,在學(xué)習(xí)達(dá)爾文自然選擇學(xué)說和人類進(jìn)化發(fā)展內(nèi)容時,可先在教師的指導(dǎo)下組織學(xué)生觀看有關(guān)錄像資料、參觀動植物園,了解自然界生物之間的有趣聯(lián)系,之后簡要介紹達(dá)爾文的環(huán)球旅行及其通過旅途的所見所聞產(chǎn)生生物進(jìn)化思想的過程。這樣通過“活動-體驗(yàn)-評價”的教學(xué)模式,既可激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,活躍課堂氣氛,又培養(yǎng)了學(xué)生的觀察、思考、判斷能力,使學(xué)生掌握了學(xué)習(xí)和研究生物學(xué)的科學(xué)方法。
(三)教學(xué)過程中合理運(yùn)用多媒體教學(xué)手段
多媒體能豐富課本知識體系,將書本知識變靜為動,化虛為實(shí),化抽象為直觀,在課堂教學(xué)中合理運(yùn)用,能提高教學(xué)質(zhì)量。利用多媒體課件聲像并茂、視聽結(jié)合、感染力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn),創(chuàng)設(shè)與教材相關(guān)的情景,能夠極大地激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和求知欲望,達(dá)到寓教于樂,寓學(xué)于樂的目的。例如,在講述“減數(shù)分裂”這部分內(nèi)容時,根據(jù)減數(shù)分裂知識微觀抽象的特點(diǎn),采用計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)的方法,將其直觀、形象化。通過慢放、定格、特寫等方法處理,真實(shí)、藝術(shù)地再現(xiàn)減數(shù)分裂的全過程,再加上教師的適時講解,既可增加學(xué)生的感性認(rèn)識,又使枯燥乏味的生命活動現(xiàn)象變得新穎有趣,從而激發(fā)學(xué)生產(chǎn)生強(qiáng)烈的樂學(xué)情緒。總之,正確合理的使用多媒體教學(xué),把握好度,利用板書、講述、多媒體演示相結(jié)合的方法,對于需要強(qiáng)調(diào)的內(nèi)容可以給以板書,適當(dāng)時候加上肢體語言,對于學(xué)生不易理解的內(nèi)容,可以運(yùn)用多媒體演示,化靜為動,化難為易。切忌過分依賴多媒體。
(四)提高教師自身素質(zhì)
只有生物教師自身素質(zhì)提高了,才能為學(xué)生的提高做好前提條件。生命科學(xué)是一個發(fā)展迅猛的學(xué)科,隨時都會有新的研究出現(xiàn),如果生物教師數(shù)年重復(fù)講述教案,只會使學(xué)生如井底之蛙,停滯不前,并且輸在起跑線上。因此,教好這門課,需要生物類教師不斷地學(xué)習(xí)本專業(yè)前沿知識,運(yùn)用現(xiàn)在的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)不斷地查閱資料,更新教案,要跟上學(xué)科的前沿,跟上時代的腳步。
二、課程建設(shè)的發(fā)展方向探討
學(xué)生對探索生命的奧秘,了解人類本身和生命科學(xué)前沿領(lǐng)域充滿著求知欲和好奇心,客觀反映了當(dāng)代大學(xué)生對提高自身素質(zhì)的要求,說明了對大學(xué)生進(jìn)行生命科學(xué)方面的教育不僅是社會和教育發(fā)展的需求,也是學(xué)生本身的需要。
在教學(xué)實(shí)踐中,我們發(fā)現(xiàn)本課程還存在著一些問題,如將生命科學(xué)研究前沿與現(xiàn)實(shí)生活如何更緊密的聯(lián)系起來,在教學(xué)內(nèi)容設(shè)計(jì)上怎樣更好的將學(xué)術(shù)性與趣味性有機(jī)結(jié)合,在措施上保障課程教學(xué)的順利開展,都是需要進(jìn)一步探討的問題。
生命科學(xué)是一門迅猛發(fā)展的學(xué)科,面向非生物類學(xué)生開設(shè)有關(guān)生命科學(xué)的通識課程,對于增加學(xué)生對本學(xué)科的了解,提高本科教育質(zhì)量,提高學(xué)生素質(zhì)有著重要作用。在《生命的起源與進(jìn)化》課程開設(shè)的基礎(chǔ)上總結(jié)經(jīng)驗(yàn),發(fā)現(xiàn)問題,加強(qiáng)課程建設(shè),不斷改進(jìn)教學(xué)方法,更好地為提高學(xué)生素質(zhì)服務(wù)是今后一段時間內(nèi)的重要課題。
參考文獻(xiàn):
[1]王志英.論素質(zhì)教育在生物教學(xué)中的應(yīng)用.職業(yè)時空,2009,(2).
[2]閆前榮.淺談在醫(yī)學(xué)生物學(xué)教學(xué)中的素質(zhì)教育.呂梁教育學(xué)院學(xué)報(bào),2008,25(3):81-82.
[3]黨金鼎. 在生物教學(xué)中如何滲透科學(xué)素質(zhì)教育. 中國科技信息,2007(23):244-245.
[4]王莉.運(yùn)用多媒體輔助生物教學(xué)課件開發(fā)的基本思路及設(shè)計(jì). 遼寧教育研究,2002,(3):92-94.
【關(guān)鍵詞】植物基因工程;教學(xué)改革;教學(xué)實(shí)踐
1引言
植物基因工程(plantgeneticengineering)是基因工程原理和技術(shù)在植物領(lǐng)域的研究與運(yùn)用。《植物基因工程》是生命學(xué)科相關(guān)專業(yè)的研究生階段的重要課程,涉及遺傳學(xué)、現(xiàn)代分子生物學(xué)、生物化學(xué)、微生物學(xué)及生物信息學(xué)等多學(xué)科理論知識與實(shí)驗(yàn)方法[1]。它利用基因工程理論技術(shù),從供體分離克隆外源基因,在體外與載體DNA重組后,經(jīng)遺傳轉(zhuǎn)化導(dǎo)入受體植物基因組中,并獲得有效表達(dá)和穩(wěn)定遺傳的轉(zhuǎn)基因植物[2]。《植物基因工程》的教學(xué)具有理論性和實(shí)踐性都很強(qiáng)的特點(diǎn)[3],一般分為基礎(chǔ)知識及實(shí)驗(yàn)操作兩個部分教學(xué)。同時,該課程教學(xué)的內(nèi)容信息量大,部分內(nèi)容深奧,學(xué)生難以理解。近年來,生命科學(xué)研究和發(fā)展日新月異,即使是經(jīng)典的《植物基因工程》教材,其中的理論和實(shí)驗(yàn)技術(shù)方法很容易滯后于當(dāng)前最新的研究發(fā)展?fàn)顩r。而作為一門植物研究領(lǐng)域的專業(yè)課,必須在有限的教學(xué)時間內(nèi)盡量提高教學(xué)效率。為了讓學(xué)生在有限的時間內(nèi)更好地掌握植物基因工程的原理及基本實(shí)驗(yàn)操作方法,激發(fā)學(xué)生研究型思維、提高科研素質(zhì)。我們近年來對該課程的教學(xué)進(jìn)行了改革探索,并取得一定效果。
2教學(xué)內(nèi)容更新
2.1合理選擇教材
我校《植物基因工程》基礎(chǔ)理論知識部分選用的教材為王關(guān)林等編著的《植物基因工程》(科學(xué)出版社,2009),同時參考S.B.Primrose和R.M.Twyman編著的《PrinciplesofGeneManipula-tionandGenomics》(基因操作原理-英文第7版),以及P.C.特納等編著,劉進(jìn)元等譯的《分子生物學(xué)》。所選用的教材系統(tǒng)性和層次性強(qiáng),涵蓋分子生物學(xué)、植物基因工程的目的基因的轉(zhuǎn)化、轉(zhuǎn)基因植物的檢測、轉(zhuǎn)基因植物的遺傳特性及安全性、植物基因工程所涉及的各種現(xiàn)代生物技術(shù)等部分。選用的上述輔助教材中,有更為詳盡的實(shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)操作步驟等介紹,便于我校植物學(xué)方向的碩士生根據(jù)自己的研究方向和興趣,更全面地查找閱讀實(shí)驗(yàn)操作原理,有助于熟悉相關(guān)專業(yè)的研究前沿,同時逐步習(xí)慣閱讀英文文獻(xiàn),更為自身選擇的研究打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
2.2教學(xué)內(nèi)容的優(yōu)化
《植物基因工程》這門課中有很多知識點(diǎn)涉及生命科學(xué)的前沿。近年來,生命科學(xué)成為發(fā)展最快的科學(xué)之一[4],該學(xué)科實(shí)驗(yàn)方法日新月異,新的載體、酶、菌種不斷涌現(xiàn),實(shí)驗(yàn)儀器也愈來愈智能化,經(jīng)典教材其中所涉及的很多實(shí)驗(yàn)方法與目前最新的實(shí)驗(yàn)手段常常不吻合。因此,《植物基因工程》的教學(xué)過程中必須與時俱進(jìn),立足于所選擇的教材,及時更新教學(xué)內(nèi)容,才能讓學(xué)生接觸到生命科學(xué)前沿研究動態(tài),及時掌握全新實(shí)驗(yàn)手段和方法,對這門課產(chǎn)生學(xué)習(xí)興趣。由于《植物基因工程》的內(nèi)容非常寬泛、深奧,許多內(nèi)容涉及生命科學(xué)的前沿,對于缺乏實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)的研究生而言,過多的宣講基礎(chǔ)知識和原理,不僅乏味,也學(xué)生難以理解。而學(xué)校安排的課時有限(僅為16課時),上述內(nèi)容很難在有限的時間內(nèi)系統(tǒng)介紹,因此,必須對《植物基因工程》教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行大膽的改革探索,才能取得良好的教學(xué)效果。首先精簡基礎(chǔ)知識教學(xué)內(nèi)容:上述選用的教材中,僅僅保留基因工程簡介、轉(zhuǎn)基因基本操作原理及植物轉(zhuǎn)基因操作方法及實(shí)例這幾個部分,其余基礎(chǔ)理論知識均結(jié)合實(shí)驗(yàn)課講授。由于《植物基因工程》的教學(xué)離不開植物組織培養(yǎng)這個環(huán)節(jié),因此,對教學(xué)內(nèi)容增加了植物組織培養(yǎng)的基本原理和方法。根據(jù)植物基因工程技術(shù)日新月異的特點(diǎn),增加了最前沿的基因工程技術(shù),選用《nature》《plantcell》等世界一流期刊的最新研究論文,介紹如靶向基因修飾新技術(shù)——TALEN和CRISPR/Cas9等基因工程最前沿技術(shù)原理方法,激發(fā)學(xué)生的科研的熱情。
2.3教學(xué)中創(chuàng)設(shè)問題
根據(jù)《植物基因工程》課程理論與實(shí)踐緊密聯(lián)系的特點(diǎn)[5],在教學(xué)的每個環(huán)節(jié)穿插具有趣味性、啟發(fā)性及新穎性的知識;根據(jù)當(dāng)前轉(zhuǎn)基因食品成為全社會討論和關(guān)心的熱點(diǎn)問題,教學(xué)中創(chuàng)設(shè)問題,如:“我們身邊有哪些轉(zhuǎn)基因植物或食品”,“轉(zhuǎn)基因植物(食品)安全嗎”等,要求學(xué)生對轉(zhuǎn)基因的每個環(huán)節(jié)可能引發(fā)的生物安全問題展開討論,激發(fā)學(xué)生好奇心和求知欲。
3實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法的改革
3.1將部分基礎(chǔ)知識和實(shí)驗(yàn)操作要領(lǐng)融合教學(xué)
《植物基因工程》是一門理論知識和實(shí)踐緊密結(jié)合的課程,培養(yǎng)學(xué)生對該課程的興趣及動手操作能力,是該課程的重要目的之一。而實(shí)驗(yàn)課程中所涉及的儀器、試劑、載體、工程菌種類繁多,植物轉(zhuǎn)基因操作要求動手能力強(qiáng)、實(shí)驗(yàn)周期長,初次操作容易失敗,獲得的轉(zhuǎn)基因產(chǎn)物存在假陽性,需要步步檢測驗(yàn)證等問題。如何在較短的時間內(nèi)完成所有實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容,提高教學(xué)效果,是實(shí)驗(yàn)教學(xué)中必須面對的重要問題。《植物基因工程》的實(shí)驗(yàn)過程是一個層次化漸進(jìn)的過程。以實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目——木本植物桑樹的轉(zhuǎn)基因?yàn)槔麄€實(shí)驗(yàn)從植物組織培養(yǎng)開始,涵蓋工程菌的選擇、培養(yǎng)及鑒定;表達(dá)載體的選擇、轉(zhuǎn)化、擴(kuò)增,目的基因克隆、片段回收,轉(zhuǎn)入載體;目的基因與載體的連接、驗(yàn)證及轉(zhuǎn)化農(nóng)桿菌;含轉(zhuǎn)基因載體的農(nóng)桿菌侵染事先準(zhǔn)備的組織培養(yǎng)的器官或植株,轉(zhuǎn)基因植株的培養(yǎng)和鑒定等多個環(huán)節(jié)和步驟,實(shí)驗(yàn)周期長。由于高等植物自身特點(diǎn),每操作完一個步驟,往往需要等待較長時間,才能進(jìn)行下一個實(shí)驗(yàn)步驟的操作教學(xué)。根據(jù)上述特點(diǎn),我們以實(shí)驗(yàn)進(jìn)展引領(lǐng)理論教學(xué),將植物學(xué)的基礎(chǔ)知識融入到實(shí)驗(yàn)過程中,使多個實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目層層遞進(jìn),又有機(jī)銜接成為一個整體。這樣有利于學(xué)生更加高效、直觀地掌握基本理論。
3.2鼓勵學(xué)生動手實(shí)踐
教師在講授基礎(chǔ)知識結(jié)束后,一般隨即動手演示,并且講解每個操作細(xì)節(jié)的要領(lǐng)。實(shí)驗(yàn)室一般盡可能準(zhǔn)備實(shí)驗(yàn)儀器、器材及試劑,讓學(xué)生親自動手實(shí)驗(yàn),使其獲得感性認(rèn)識,增強(qiáng)實(shí)驗(yàn)主觀能動性,增強(qiáng)對基礎(chǔ)知識和基本概念的了解,增強(qiáng)科研熱情。
3.3實(shí)驗(yàn)教學(xué)中充分利用微信工具輔助教學(xué)
微信等通信工具已融入現(xiàn)代社會生活中,成為大部分學(xué)生日常生活的一部分。利用微信工具輔助實(shí)驗(yàn)教學(xué),會帶來出其不意的良好效果。每一部分實(shí)驗(yàn)均以老師演示,將實(shí)驗(yàn)操作細(xì)節(jié)拍攝成為視頻,傳到微信群,供學(xué)生反復(fù)播放揣摩,這樣可以提高教學(xué)效率,避免大批學(xué)生圍觀教師實(shí)驗(yàn)操作,看不清楚其中關(guān)鍵細(xì)節(jié);實(shí)驗(yàn)中相鄰兩個步驟之間等待的時間,教師可以將該部分實(shí)驗(yàn)所涉及的基礎(chǔ)知識總結(jié)后上傳微信群,并利用微信布置作業(yè),提出問題;可以讓少量學(xué)生輪流查看如無菌苗生長狀態(tài)、農(nóng)桿菌擴(kuò)增的濃度、目的基因擴(kuò)增的條帶等操作結(jié)果,及時拍攝成照片傳到微信群,以便于其他學(xué)生第一時間知曉實(shí)驗(yàn)結(jié)果,及時準(zhǔn)備下一部分實(shí)驗(yàn);實(shí)驗(yàn)中遇到的問題,可以在課外利用微信組織討論,大大活躍了學(xué)習(xí)氣氛,提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣,增強(qiáng)了團(tuán)隊(duì)協(xié)作解決問題的能力。實(shí)踐證明,利用微信輔助教學(xué)的方法,可以徹底改變“灌輸式”教學(xué)中學(xué)生被動接受知識的狀況,使每一位學(xué)生真正融入實(shí)驗(yàn)教學(xué),成為這門課學(xué)習(xí)的主體。
4結(jié)束語
《植物基因工程》的教學(xué)方法和思路必須圍繞該門課程的特點(diǎn)進(jìn)行。該門課程涉及生命科學(xué)的前沿、同時兼具實(shí)驗(yàn)性很強(qiáng)的特點(diǎn)。教師不僅要合理選擇教材,同時在教學(xué)中,必須合理調(diào)整基礎(chǔ)知識講授與實(shí)驗(yàn)課的時間比例,以實(shí)驗(yàn)教學(xué)帶動課本教學(xué),將書本基礎(chǔ)知識貫穿于整個實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)。教師自身應(yīng)該注意以科研促教學(xué),不斷提高自身的科研能力和素質(zhì),拓寬自身的知識面,及時掌握基因工程最新研究動態(tài),自動掌握和更新實(shí)驗(yàn)方法,才能真正掌握這門課的授課藝術(shù),讓學(xué)生有熱情參與到這門課的教學(xué)中。和其他任何學(xué)科的教學(xué)一樣,學(xué)生始終是《植物基因工程》的學(xué)習(xí)主體。根據(jù)當(dāng)前學(xué)生生活已經(jīng)離不開手機(jī)等特點(diǎn),利用微信工具輔助實(shí)驗(yàn)教學(xué),獲得了出其不意的良好效果,激發(fā)了學(xué)生研究型思維、提高了動手能力及處理解決問題能力,有效培養(yǎng)學(xué)生的科研素質(zhì)。經(jīng)過兩年多的嘗試,《植物基因工程》這門課的教學(xué)效果獲得了極大提高,學(xué)生反映這門課再也不枯燥了,在短短16學(xué)時的教學(xué)中,掌握了基因工程的原理及基本實(shí)驗(yàn)操作方法,對轉(zhuǎn)基因的植物有了全新的認(rèn)識,并且了解到許多生命科學(xué)前沿知識,可謂是受益匪淺。許多學(xué)生由此對該學(xué)科的科研產(chǎn)生了濃厚的興趣,增強(qiáng)了學(xué)習(xí)和研究中解決問題的能力。當(dāng)然,《植物基因工程》這門課的教學(xué)是一項(xiàng)系統(tǒng)工程,需要教師在今后教學(xué)中繼續(xù)探索更合理、更科學(xué)的教學(xué)改革思路,需要教師和學(xué)生更多的互動,才能獲得更好的教學(xué)效果,為社會培養(yǎng)更多具有一定科研素質(zhì)的人才。
參考文獻(xiàn)
[1]王麗,姜寒玉,司懷軍.植物基因工程教學(xué)的實(shí)踐體會[J].科教文匯,2012(2):36-37.
[2]王關(guān)林,方宏筠.植物基因工程.2版[M].北京:科學(xué)出版社,2002.
[3]李曉薇,董園園,李海燕.《植物基因工程》教學(xué)實(shí)踐的幾點(diǎn)體會[J].高教學(xué)刊,2016(3):116.
[4]郝杰.從宏觀和微觀生物學(xué)角度淺談生物學(xué)研究發(fā)展趨勢[J].探索科學(xué),2016(4).
【關(guān)鍵詞】初中生物;教育;滯后;因素我國中學(xué)開設(shè)生物學(xué)課程已有近百年的歷史,在這近百年間,中學(xué)生物教育的發(fā)展經(jīng)歷是曲折的,發(fā)展速度是緩慢的,當(dāng)歷史的車輪駛向21世紀(jì)時,迎來了生命科學(xué)的世紀(jì),當(dāng)前,生命科學(xué)的迅速發(fā)展要求我國涌現(xiàn)出一大批站在生命科學(xué)前沿的創(chuàng)新型人才,然而,我國目前中學(xué)生物學(xué)教育滯后現(xiàn)狀嚴(yán)重影響了這一創(chuàng)新型人才的培養(yǎng),本文從招生考試制度、地方教育決策、學(xué)校領(lǐng)導(dǎo)的觀念、生物教材、教師隊(duì)伍等幾個方面探討了阻礙生物學(xué)教育的發(fā)展。
1改革現(xiàn)行的生物考試制度
目前初中生物教學(xué)嚴(yán)重滯后的基本原因是對待生物成績與其它主科(如語文、數(shù)學(xué)、英語)成績有很大區(qū)別,在我國的教育形式下,考試的成績更具有權(quán)威性和說服力,由于生物不作為中考考試科目,即使作為考試科目,分值也無法和主科(如語文、數(shù)學(xué))相比,使得學(xué)生大量的時間都花在了主科上,很少有時間對生物課予以更多的關(guān)注。建議在初中升高中考試時應(yīng)該更多重視生物成績,提高生物考試分值。考試內(nèi)容和試題也不要過偏過難。增加考察學(xué)生的實(shí)驗(yàn)成績。采取各種措施引起學(xué)生對生物的重視,培養(yǎng)學(xué)生 學(xué)習(xí)生物的積極性。
2由于生物學(xué)科受地方教育的決策,很長時間不被列入升高中的成績,只作為等級會考要求
雖然有些地區(qū)已經(jīng)將生物列入中考科目,但分值較低,同樣也引不起學(xué)生和學(xué)校的重視。因此,初中生物教學(xué)正在滑坡,而且有的地方其下滑趨勢越來越嚴(yán)重。
3學(xué)校的組織、領(lǐng)導(dǎo)、安排不利
由于初中生物學(xué)不作為學(xué)生升學(xué)考試科目,或分值很低,初中生物學(xué)在全國各所初中就自動降為“副科”,其地位一落千丈。這就使得大部分的生物學(xué)教師改行,導(dǎo)致初中生物學(xué)教師缺乏,大多數(shù)學(xué)校的生物學(xué)教師都不是生物專業(yè)畢業(yè)。生物是實(shí)驗(yàn)的科目,但大多數(shù)的學(xué)校都未設(shè)專職生物實(shí)驗(yàn)員,而是由物理實(shí)驗(yàn)員或化學(xué)實(shí)驗(yàn)員兼任,甚至有的學(xué)校生物實(shí)驗(yàn)員是由根本就不懂實(shí)驗(yàn)的人員擔(dān)任。為了給如語文數(shù)學(xué)之類的主科讓路,好多學(xué)校對生物學(xué)課時打折扣。由于經(jīng)濟(jì)和觀念的問題,好多學(xué)校沒錢或有錢也不愿購買生物實(shí)驗(yàn)設(shè)備,導(dǎo)致生物實(shí)驗(yàn)設(shè)備短缺。
4生物教材的編寫上
生物的生活環(huán)境受我國的地形、地勢、和氣候等多方面的影響,如需要采集的動物活標(biāo)本無法采集,有些內(nèi)容與我國南方的春、夏、秋、冬沒有保持一致,使得教師在上課時課本書上的有些的活動根本無法做;學(xué)校的教學(xué)資源與網(wǎng)絡(luò)資源不足,學(xué)生根本無法查找相關(guān)的資料,所以有些實(shí)驗(yàn)只能成為老師談?wù)摗?/p>
5教師對課程資源的開發(fā)少
一是少數(shù)教師的教學(xué)思路就是教材思路的翻版,典型的教教材,把教材當(dāng)著唯一的教學(xué)資源,是不變的“圣書”而不去嚴(yán)格的遵循,這是新教材所不能容忍的,是違背課標(biāo)與教材的關(guān)系準(zhǔn)則的;教師對課程缺少必要的延伸、拓展、補(bǔ)充、挖掘調(diào)整,不能因地制宜地圍繞學(xué)生的發(fā)展需要而開發(fā)實(shí)效性強(qiáng)的內(nèi)容和形式多樣的課程資源。
Abstract: Cellular biology is an important basic course in the lifescience, but its theoretical content is abstract and is mastered with difficulties.How to stimulate students' learning initiative and improve teachingquality? This paper summarizes some experiences in the teaching process that through the reinforcement and improvement of work of classroom, experiment and evaluation etc., stimulates students' interest in study, guides students to think by themselves, and improves the ability to analyze and solve problems, to improve teaching quality, and cultivate the high-quality creative talents those are suitable for the development of new century.
關(guān)鍵詞:細(xì)胞生物學(xué);教學(xué)質(zhì)量;自主學(xué)習(xí)
Key words: cell biology;the teaching quality;autonomous learning
中圖分類號:G42文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A文章編號:1006-4311(2010)22-0118-01
0引言
細(xì)胞生物學(xué)是高等院校生命科學(xué)專業(yè)的一門基礎(chǔ)課程,同時也是一門前沿學(xué)科。我國基礎(chǔ)科學(xué)發(fā)展規(guī)劃中,把細(xì)胞生物學(xué)、分子生物學(xué)、神經(jīng)生物學(xué)、生態(tài)學(xué)并列為生命科學(xué)的四大基礎(chǔ)學(xué)科,在生命科學(xué)中占有核心地位。如何上好這門課?如何激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和主動性,有效地提高細(xì)胞生物學(xué)的教學(xué)質(zhì)量?如何讓學(xué)生在輕松開闊的氛圍中學(xué)習(xí)領(lǐng)會到細(xì)胞生物學(xué)的精髓?以下是筆者的幾點(diǎn)教學(xué)體會。
1開篇激發(fā)學(xué)生興趣
“好的開始是成功的一半”。我們在教學(xué)過程中嘗試用動畫開頭,選擇生動有趣且有一定科學(xué)性的動畫視頻給學(xué)生放映,通過老師的講解使學(xué)生對細(xì)胞生物學(xué)的研究內(nèi)容有一個概念性的認(rèn)識和了解,在一個輕松愉悅的氛圍中開始細(xì)胞生物學(xué)的學(xué)習(xí)。讓學(xué)生感覺學(xué)習(xí)不再是枯燥乏味的事情,并對這門課程產(chǎn)生興趣。這樣的開始還有另外一個優(yōu)勢就是消除了學(xué)生心理的陰影。從而打消學(xué)生的恐懼心理,建立正常的教學(xué)環(huán)境。
2理論聯(lián)系實(shí)際,加強(qiáng)理性思考的引導(dǎo)
理論聯(lián)系實(shí)際在很多學(xué)科教學(xué)中被反復(fù)強(qiáng)調(diào)[1]。原因主要是理論抽象,學(xué)生在短時間無法理解。為了使學(xué)生盡快理解,采用理論聯(lián)系實(shí)際的方法是行之有效的。聯(lián)系學(xué)生已有的知識基礎(chǔ)和生活經(jīng)驗(yàn),從已知到未知,從現(xiàn)象到本質(zhì),把科學(xué)和經(jīng)驗(yàn)結(jié)合起來,使之形成正確的科學(xué)概念。雖然理論聯(lián)系實(shí)際可以加深學(xué)生的印象,提高學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情和積極主動性。但我們在培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的同時也應(yīng)注意加強(qiáng)學(xué)生理性思維能力的引導(dǎo)工作。隨著課程的深入,逐步加強(qiáng)理性思考的內(nèi)容,逐漸引導(dǎo)學(xué)生建立理性思維模式,從規(guī)律和機(jī)制的角度進(jìn)行思考,加深對細(xì)胞生物學(xué)的理解和掌握。
3跟蹤前沿報(bào)道,開展討論
細(xì)胞生物學(xué)不僅是一門基礎(chǔ)課程,同時也是一門前沿學(xué)科。跟蹤前沿報(bào)道不僅可以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情,同時也是對教學(xué)內(nèi)容的補(bǔ)充和更新。所有的知識和理論都是動態(tài)的,都處在不斷更新的過程中。因此要教會學(xué)生靈活運(yùn)用知識并不斷地進(jìn)行自我更新,學(xué)會積極主動地思考問題。細(xì)胞生物學(xué)的研究中目前還有非常多沒有解決的問題,也存在很多學(xué)說派別。可以引導(dǎo)學(xué)生查閱相關(guān)資料,就已掌握的知識和理論展開討論,給學(xué)生留出自學(xué)空間和思考空間。
4注重實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié),引導(dǎo)學(xué)生分析問題,解決問題
實(shí)驗(yàn)教學(xué)既是課堂教學(xué)的輔助環(huán)節(jié),又是課堂教學(xué)的深化與繼續(xù)[2]。通過實(shí)驗(yàn)學(xué)生不但可以加深對一些基本知識和基本理論的認(rèn)知和理解,而且還可以得到專業(yè)技能訓(xùn)練;通過動手操作、觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)、總結(jié)實(shí)驗(yàn)結(jié)果,可以提高觀察、分析、綜合和解決問題的能力,這些對學(xué)生更好地將理論與實(shí)踐相結(jié)合,提高綜合素質(zhì),更好地適應(yīng)和接近當(dāng)今社會人才需求的標(biāo)準(zhǔn)等都有非常重要的作用。在傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)課的基礎(chǔ)上加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)的探索性。實(shí)驗(yàn)可以采取實(shí)驗(yàn)小組的組織形式,每個成員在實(shí)驗(yàn)中承擔(dān)不同的工作。根據(jù)不同的實(shí)驗(yàn)材料或處理的方法不同,可以得出不同的結(jié)果。讓學(xué)生針對不同的結(jié)果進(jìn)行分析討論,使學(xué)生逐步提高分析問題、解決問題的能力。探索性實(shí)驗(yàn)是一個積極的、發(fā)揮主觀能動性的創(chuàng)造過程。這樣的實(shí)驗(yàn)課不僅可以加深理論知識的理解,還可以使學(xué)生學(xué)會“提問”。對于實(shí)驗(yàn)過程中出現(xiàn)的問題,實(shí)驗(yàn)的過程與結(jié)果現(xiàn)象間的關(guān)系等等進(jìn)行全方位的分析和思考。這對于學(xué)生提高認(rèn)知能力,跟蹤和把握生命科學(xué)前沿領(lǐng)域的發(fā)展,促進(jìn)科研素質(zhì)和綜合素質(zhì)的協(xié)調(diào)發(fā)展都起到重要作用。
5完善考評體系,促進(jìn)全面發(fā)展
考核是教學(xué)效果的檢驗(yàn),也是督促學(xué)生學(xué)習(xí)的方法和手段。細(xì)胞生物學(xué)即基礎(chǔ)又前沿,是一門及理論性、知識性、實(shí)驗(yàn)性、創(chuàng)造性為一體的學(xué)科,為了引導(dǎo)學(xué)生的全面發(fā)展,科學(xué)的評價學(xué)習(xí)效果,我們在考核過程中采取“多內(nèi)容多形式的綜合考試”。①理論課結(jié)束后的期末考試。這是考核項(xiàng)中的重要一環(huán)。試題題型廣,題量大,覆蓋面廣。以基礎(chǔ)理論、基本知識為主。另有部分較高層次的論述題,書中沒有現(xiàn)成答案,必須理論聯(lián)系實(shí)際才能得出答案。即考察了學(xué)生對基本知識的掌握,也考察了學(xué)生運(yùn)用理論分析問題、解決問題的能力。②撰寫綜述或設(shè)計(jì)一個課題。細(xì)胞生物學(xué)是一門知識更新十分迅速的學(xué)科。針對當(dāng)今研究的熱點(diǎn)問題或?qū)W生感興趣的問題,給學(xué)生提供一些信息,讓學(xué)生查閱相關(guān)資料,撰寫論文。這種做法不僅可以讓學(xué)生找到興趣點(diǎn),同時對于科研素質(zhì)的提高有很大的幫助。③實(shí)驗(yàn)課成績。細(xì)胞生物學(xué)不僅要求學(xué)生有扎實(shí)的理論知識,而且要具備熟練的實(shí)驗(yàn)操作技能和富于創(chuàng)新的思維能力。實(shí)驗(yàn)課尤其是探索性實(shí)驗(yàn)課是考察學(xué)生綜合素質(zhì)的重要指標(biāo)。根據(jù)學(xué)生在實(shí)驗(yàn)課上的動手能力,實(shí)驗(yàn)基本技能的掌握情況,實(shí)驗(yàn)報(bào)告中對實(shí)驗(yàn)過程的總結(jié)和對實(shí)驗(yàn)結(jié)果的分析討論等內(nèi)容對實(shí)驗(yàn)課的成績加以評定。
6結(jié)語
細(xì)胞生物學(xué)作為生命科學(xué)中一門十分重要的基礎(chǔ)課,是一門理論和實(shí)踐相結(jié)合的學(xué)科。在教學(xué)過程中學(xué)生不僅是知識的接受者,更應(yīng)是教學(xué)的主體。授人以魚,不如授人以漁。合理引導(dǎo)和激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和對知識探索的欲望,提高學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解決問題的能力,全方位、多角度的提高學(xué)生的綜合素質(zhì),培養(yǎng)適合新世紀(jì)發(fā)展的高素質(zhì)創(chuàng)新性人才。
參考文獻(xiàn):
一、選擇《生命科學(xué)導(dǎo)論》研究型教學(xué)方法
《生命科學(xué)導(dǎo)論》涉及基礎(chǔ)生物學(xué)、生物科學(xué)史、細(xì)胞生物學(xué)、遺傳學(xué)、分子生物學(xué)、生態(tài)學(xué)、現(xiàn)代生物技術(shù)與倫理學(xué)等多學(xué)科內(nèi)容,知識面廣博、熱點(diǎn)問題頗多、綜合性較強(qiáng)、更新速度快;而我院非生物專業(yè)的學(xué)生理論基礎(chǔ)知識參差不齊、生物知識結(jié)構(gòu)不完整,因此,選擇研究型教學(xué)能有效地提高教學(xué)效果。經(jīng)過多年教學(xué)經(jīng)驗(yàn)的積累,在教學(xué)中,我們將《生命科學(xué)導(dǎo)論》課程的教學(xué)內(nèi)容以專題的形式結(jié)合學(xué)生的基礎(chǔ)和專業(yè)進(jìn)行展示,即“生命系統(tǒng)與生物科學(xué)史”、“生物與營養(yǎng)健康”、“生物多樣性及其保護(hù)”、“生物與環(huán)境”、“細(xì)胞與細(xì)胞工程”、“基因與基因工程”、“生物信息與生物芯片”、“仿生學(xué)與生物材料”、“生命科學(xué)倫理”。以專題形式將教材內(nèi)容的主要知識點(diǎn)進(jìn)行提煉和概括,結(jié)合學(xué)科發(fā)展的全過程動態(tài),把相關(guān)的基礎(chǔ)理論知識和最前沿的東西展示給學(xué)生。每個專題都有一條線索,以這條線索創(chuàng)設(shè)情境,讓學(xué)生進(jìn)行各種形式的探究、討論來學(xué)習(xí)掌握這一線索穿起的生命科學(xué)的理論知識及相對應(yīng)的生物技術(shù)。這樣不僅可以照顧到各個專業(yè)不同層次的學(xué)生,而且能在教學(xué)過程中很好地將不同學(xué)科融會貫通、交叉滲透,容易形成培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)和創(chuàng)新意識的教學(xué)環(huán)境,促進(jìn)學(xué)生全面發(fā)展。
二、利用網(wǎng)絡(luò)資源輔助研究型教學(xué)
研究型教學(xué)改變了學(xué)生單純地、被動地接受知識傳授的學(xué)習(xí)方式,在傳統(tǒng)教學(xué)的基礎(chǔ)上,更加注重發(fā)揮教師的主導(dǎo)作用和學(xué)生的主體作用,構(gòu)建了一種開放的學(xué)習(xí)環(huán)境,為學(xué)生提供了一個多渠道獲取知識并將學(xué)到知識綜合應(yīng)用于實(shí)踐的平臺。隨著生命科學(xué)的快速發(fā)展,為讓學(xué)生更好、更多地了解和掌握生命科學(xué)前沿和熱點(diǎn)問題,便捷的互聯(lián)網(wǎng)便成了研究型教學(xué)的好幫手。學(xué)生可以通過網(wǎng)絡(luò)獲知國內(nèi)外生物學(xué)最新科研成果,關(guān)注生物學(xué)發(fā)展的最新動態(tài)。在教學(xué)過程中,授課老師可結(jié)合容易引起學(xué)生關(guān)注的有關(guān)課程知識點(diǎn)(戰(zhàn)勝癌癥、學(xué)習(xí)和記憶、基因工程、保護(hù)生物多樣性、生命倫理學(xué)等)設(shè)立專題,讓學(xué)生通過網(wǎng)絡(luò)查閱國內(nèi)外相關(guān)文獻(xiàn),然后由授課老師指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行綜述和匯報(bào)查閱的結(jié)果。這樣不僅提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,加強(qiáng)了師生之間的交流,而且開拓了學(xué)生的知識面和研究思路,鍛煉了學(xué)生閱讀和分析文獻(xiàn)的能力,培養(yǎng)了學(xué)生自主學(xué)習(xí)的能力,提高了學(xué)生思考和歸納能力。在課后,授課教師還可利用網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺,將所講專題與相關(guān)網(wǎng)站進(jìn)行鏈接,或把學(xué)生感興趣的話題通過精美的圖片、FLASH和3D動畫等方式展示,與學(xué)生繼續(xù)進(jìn)行討論,交換信息,從而取長補(bǔ)短,促進(jìn)研究型教學(xué)的深入開展。四、運(yùn)用科學(xué)的方法進(jìn)行多層次考核研究型教學(xué)的考核制度要體現(xiàn)研究型教學(xué)的過程,要運(yùn)用科學(xué)合理的方法對教師和學(xué)生進(jìn)行全面客觀地評價。以往《生命科學(xué)導(dǎo)論》課程以期末考試的形式進(jìn)行考核,在平常上課時間不組織任何形式的考核,考查結(jié)果只能體現(xiàn)學(xué)生對基礎(chǔ)知識的掌握,這樣忽略了學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的激發(fā),不利于學(xué)生靈活運(yùn)用基礎(chǔ)知識能力的培養(yǎng),制約了學(xué)生創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力的提高。實(shí)施研究型教學(xué)后考核制度實(shí)行多樣綜合性的評價,考核評價包括兩部分:平時考查成績(50%)和期末考查成績(50%)。平時考查主要包括學(xué)生學(xué)習(xí)態(tài)度(20%平時考勤和上課紀(jì)律)、課堂表現(xiàn)(30%回答問題、上課討論及提出問題)和平時作業(yè)(50%寫小論文、課程設(shè)計(jì)、案例分析、實(shí)踐操作、總結(jié)報(bào)告);期末考查以閉卷形式考核學(xué)生基礎(chǔ)知識、素質(zhì)能力和情感價值觀。考查結(jié)果不僅能體現(xiàn)學(xué)生對基礎(chǔ)知識的掌握,而且也促進(jìn)和提高了學(xué)生運(yùn)用知識,自主地發(fā)現(xiàn)問題、研究問題和解決問題的能力。對學(xué)生考核結(jié)束后,教師在學(xué)生中可以進(jìn)行訪談或者問卷調(diào)查,查缺補(bǔ)漏,不斷反思,從而摸索出利于學(xué)生積累知識、培養(yǎng)能力和鍛煉思維的新型教學(xué)及考核模式。對學(xué)生進(jìn)行多元化、綜合性的評價,不僅能真正全面地評價學(xué)生的綜合能力,而且對教師的教學(xué)態(tài)度、教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)手段也是有效的評價,這樣,不僅調(diào)動了教師工作和學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性,而且促進(jìn)了研究型教學(xué)正常有序地深入開展。實(shí)踐證明《生命科學(xué)導(dǎo)論》課程采用研究型教學(xué),能引起學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣,激發(fā)每個學(xué)生的潛能,培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新意識、創(chuàng)新思維和創(chuàng)新能力。但在《生命科學(xué)導(dǎo)論》課程實(shí)施研究型教學(xué)的過程中,授課教師不僅要對該學(xué)科具有深刻的理解和宏觀的調(diào)控,而且對學(xué)生的基礎(chǔ)必須進(jìn)行準(zhǔn)確地把握,才能與學(xué)生真正進(jìn)行交流,并能很好地掌握課堂上生成性的問題,做到真正啟發(fā)、引導(dǎo)、指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行研究型學(xué)習(xí)。因此,研究型教學(xué)的實(shí)施對授課教師的教學(xué)水平提出了新的、更高的要求,所以我們應(yīng)不斷進(jìn)行積極探索與實(shí)踐,并總結(jié)經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn),循序漸進(jìn),不斷地提高自己的研究型教學(xué)水平。
作者:武林芝 單位:太原大學(xué)教育學(xué)院
21世紀(jì)是生命科學(xué)的世紀(jì)。生命科學(xué)所帶動的生物產(chǎn)業(yè)將是21世紀(jì)的支柱產(chǎn)業(yè)之一,它在國民經(jīng)濟(jì)中的地位同信息產(chǎn)業(yè)一樣重要。現(xiàn)在,生命科學(xué)的前沿是人類基因組的研究,也就是大家所知道的國際人類基因組計(jì)劃。
人類基因組工作框架圖的完成
以及中國所做的貢獻(xiàn)
2000年6月26日,是值得載入人類自然科學(xué)史冊的一個日子。這一天,參與國際人類基因組計(jì)劃協(xié)作組的6個國
家、16個中心同時宣布:人類基因組計(jì)劃工作框架圖勝利完成。
人類基因組計(jì)劃是人類科學(xué)史上的偉大科學(xué)工程,它對于人類認(rèn)識自身,推動生命科學(xué)以及相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展具有極其重要的意義。中國政府對人類基因組計(jì)劃提出的共有、共為、共享三原則是認(rèn)同的。因?yàn)樗男蛄惺侨祟惖男蛄校某晒侨澜缛嗣穸加袡?quán)利平等分享的成果。中國參與人類基因組計(jì)劃,是中國的生命科學(xué)走向世界的一個里程碑,一個切入點(diǎn)。這是一個歷史的必然。因此它理所當(dāng)然地引起國際生命科學(xué)界的重視。
1999年9月1日,國際人類基因組計(jì)劃協(xié)作組的5個國家15個中心,聽取了中國代表5分鐘的報(bào)告。報(bào)告中國現(xiàn)在具備的工作條件;匯報(bào)中國已經(jīng)做了哪些工作,表明我們完全有能力參與國際人類基因組計(jì)劃;中國可以承擔(dān)的具體任務(wù)以及詳盡的財(cái)政預(yù)算和完成期限;同時承諾,要在8個月內(nèi),與國際人類基因組協(xié)作單位同步完成工作框架圖,并且要把其中的一半工作做到最后完成圖測序量的要求。
國際人類基因組計(jì)劃協(xié)作組成員認(rèn)真聽取了中國代表的報(bào)告,認(rèn)同了中國作為國際人類基因組計(jì)劃協(xié)作組的正式成員,立即把一個區(qū)域給了中國。
1999年10月3日,中國的三個實(shí)驗(yàn)室――中國科學(xué)院遺傳所人類基因組中心、國家人類基因組北方中心和南方中心開始了這項(xiàng)緊迫的工作。這就意味著,自那時至2000年3月31日的200天內(nèi),我們一天要做2500個實(shí)驗(yàn)反應(yīng)。我們達(dá)到了每天測定200萬個堿基對的能力。這項(xiàng)全國測序?qū)嶒?yàn)的工作總量,相當(dāng)于世界上兩個最大的人類基因組研究中心(美國的一個中心和英國的一個中心)1993年一年的分析能力之和。可以這樣說,中國在那8個月內(nèi)就走過了國外同行8年、甚至16年的歷程。正是由于我們通過參與國際人類基因組計(jì)劃,根據(jù)國際人類基因組計(jì)劃合作分享的原則,分享了國際同行用了8年乃至16年的時間建立起來的所有技術(shù)、策略,以及可用的實(shí)驗(yàn)材料,分享了人類基因組計(jì)劃所有的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和結(jié)果,也分享了對人類基因組計(jì)劃這一重大計(jì)劃有關(guān)問題的發(fā)言權(quán)。國際同行都承認(rèn),中國在這個領(lǐng)域已經(jīng)進(jìn)入了生命科學(xué)的前沿。
由于我們艱苦卓越的工作,我國已于2000年3月圓滿地完成了我們所承擔(dān)區(qū)域的工作框架圖的繪制任務(wù),并且在參與人類基因組計(jì)劃的6國16個中心里,我國居第6位。我們承擔(dān)的區(qū)域向外延伸了400萬個堿基對,中國的貢獻(xiàn)至少在1.3%以上,而不是以前承諾的1%。
我們的工作成果贏得了國際同行對中華民族在這一領(lǐng)域所做工作的認(rèn)可。我們的承諾和貢獻(xiàn),無愧于我們的國家和民族,無愧于生養(yǎng)和哺育我們的土地。
但是,作為一個中國的科學(xué)家,我認(rèn)為1%的貢獻(xiàn)還是太小太小。我們國家肩負(fù)著世界上1/4人口生存和發(fā)展的責(zé)任,按世界人口比例來講,我們的貢獻(xiàn)應(yīng)該在25%以上。但我們從另外兩個方面來看,其一,1%與99%所反映的所有技術(shù)要求是一樣的。我們所承擔(dān)的1%區(qū)域是以其他成員同樣的技術(shù)要求、同樣的質(zhì)量要求完成的。假如把
人類基因組看成是一個非常大的太空站的話,它是由6個國家的16個工廠分別建造的太空船對接而成的。而實(shí)現(xiàn)這個太空站的對接,那缺少我們就是萬萬不可的了。我們造的太空船毫無縫隙地與人類基因組的巨大太空站實(shí)現(xiàn)了對接。因此就質(zhì)量、技術(shù)水平而言,我們與發(fā)達(dá)國家的實(shí)驗(yàn)室完全一致。其二,與國際同行相比,無論是我們的基礎(chǔ)、起步時間、實(shí)驗(yàn)條件,還有我們科學(xué)家現(xiàn)有的素質(zhì)都還不如人家,但重要的是,我們在8個月的時間里,做了別人至少8年的工作。和西方發(fā)達(dá)國家相比,我們的綜合國力還落后于別人,但中國參與人類基因組計(jì)劃與做出的貢獻(xiàn),是起步比較早、積累比較多的。實(shí)踐證明:中國生命科學(xué)和生物產(chǎn)業(yè)走向世界是歷史的必然。
基因、基因組與人類基因組計(jì)劃
什么是基因呢?換句話說,用我們的眼睛能不能看到基因?根據(jù)它的現(xiàn)象,根據(jù)它在一個家系里表現(xiàn)的幽靈,我們能看到。自然的實(shí)質(zhì)是任何實(shí)驗(yàn)觀察手段都不能最終看到的。就是我們把DNA都搞清楚了,我們還不能夠說我們已經(jīng)清清楚楚看到了基因。
中國有一句老話“龍生龍,鳳生鳳,老鼠生兒打地洞”。這句話的意思就是,動物的許多行為確確實(shí)實(shí)是與基因有關(guān)系。比如說,實(shí)驗(yàn)室里養(yǎng)的小老鼠從來沒有見過貓,它的爸爸媽媽也沒有告訴它貓是它們的敵人,可你給它一個貓的模型,給它貓的氣味,給它聽貓的聲音,它都像如臨大敵一樣。從遺傳學(xué)上來講,可以看到老鼠上下代之間的相似,也可以看到同一代之間的差異。
如果我的兒子站在我的身邊,大家就看到,他的鼻子完全像我,他的眼睛像他媽媽。可是,我給兒子的DNA只有一半,他媽媽給了他另外一半。我們這里又隱隱約約地看到了基因。舉一個乳腺癌病患的例子,我們真的能看到一個“疾病基因”的幽靈在那個家族中世世代代地徘徊。美國一位三十幾歲的女士,兩個都已經(jīng)切除了。她現(xiàn)在很認(rèn)真地考慮她自己女兒的問題,為什么?她的媽媽和外祖母都患有乳腺癌,她媽媽死于乳腺癌。她也聽她媽媽說過:“她媽媽的媽媽的媽媽也是死于乳腺癌”。如果我們把這個家庭畫一個家系圖,男的畫成方框,女的畫成圓形,沒有病的是白色,乳腺癌患者涂成黑色。啊!一個乳腺癌的“幽靈”出現(xiàn),這個幽靈就在這個家族中徘徊。它總是用同一種方式――乳腺癌奪取他們女兒之中的一些家庭成員的生命。
我們只能說,我們已經(jīng)隱隱約約感覺到了基因的存在。那么,用顯微鏡把我們眼睛的觀察能力擴(kuò)大一點(diǎn),我們也僅能看到細(xì)胞和“承載”基因的染色體。因?yàn)楝F(xiàn)有的生命科學(xué)研究成果還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能揭示生命奧秘的最后本質(zhì)。
什么是基因組呢?我們可以說,基因組的意思就是一個物種所有基因的總和。也可以說,是我們?nèi)梭w遺傳信息的載體――DNA分子的組合。從另外一個意義上來講,它也是同生老病死相關(guān)的遺傳信息的組合。人的每個細(xì)胞里的DNA接起來的話,有兩米長,是由30億個組成成分構(gòu)成。可以把人的基因組想象為一條鐵路,這條鐵路是由30億根枕木鋪成的。這個用30億根枕木鋪成的鐵路,枕木的材料只有四種:要么是水泥的,要么是鋼鐵的,要么是石頭的,要么是木頭的。人類基因組計(jì)劃就是要搞清楚每一根枕木是什么材料,這30億根枕木又是如何排列的。有人把人類基因組比作一本“天書”,說是隱藏著人類所有遺傳信息的天書。人類基因組計(jì)劃就是要讀懂這本天書。
20世紀(jì),用了整整一個世紀(jì)的時間,從認(rèn)識和發(fā)現(xiàn)生命最重要的兩條遺傳規(guī)律開始,到50年代,建立了最重要的遺傳物質(zhì)分子結(jié)構(gòu)模型――DNA雙螺旋模型;世紀(jì)之末的DNA克隆和“多莉”羊的誕生,宣布了這個世紀(jì)對生命遺傳規(guī)律研究的一步步的成熟。而人類基因組計(jì)劃――研究人類本身這個最高級、最復(fù)雜的生命科學(xué)的計(jì)劃,把人類帶入了一個新的時期。
如果說那個表明人體結(jié)構(gòu)的解剖圖奠定了現(xiàn)代醫(yī)學(xué)發(fā)展基礎(chǔ)的話,人類基因組計(jì)劃完成的那張序列圖就是第二張人類分子水平的解剖圖,它將奠定21世紀(jì)生命科學(xué)研究和生物產(chǎn)業(yè)發(fā)展的基礎(chǔ)。
人類基因組計(jì)劃的社會及科學(xué)意義
無論從投入的規(guī)模、從事該項(xiàng)工作的人數(shù),還有對現(xiàn)代科學(xué)的影響來講,人類基因組計(jì)劃是繼曼哈頓原子彈計(jì)劃和阿波羅登月計(jì)劃以后,人類科學(xué)史上最宏大的一個研究項(xiàng)目。從科研的合作和共享,從人類的和諧與進(jìn)步,從世界和平與可持續(xù)發(fā)展等方面來看,人類基因組計(jì)劃的意義遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了前兩個計(jì)劃。人類基因組計(jì)劃所倡導(dǎo)的“共有、共為、共享”的原則,特別是作為發(fā)展中國家――中國的參與,實(shí)實(shí)在在的是在縮小發(fā)達(dá)國家與發(fā)展中國家的差距。我們所要歌頌的也正是這樣一種精神,我們中國科學(xué)家也應(yīng)該為自己所做的工作感到自豪和驕傲。
中國作為人類基因組計(jì)劃中惟一的發(fā)展中國家,意味著中國在人類基因組研究這個大家確認(rèn)的生命科學(xué)前沿領(lǐng)域中,我們確確實(shí)實(shí)地走向世界了。在涉及人類基因組的一系列問題中,中國更有發(fā)言權(quán)了。
基因同人的健康問題息息相關(guān)。生命科學(xué)對社會的最大影響,就是提高人類的健康水平。健康的問題是每一個人、每一個家庭、每一個社會團(tuán)體、每一個政黨、每一個政府,都得考慮的問題。人總是追求健康的,人類基因組計(jì)劃的初衷之一就是讓大家活得更好、更健康、更快樂。
中國是一個發(fā)展中國家,可我們面臨的卻是發(fā)達(dá)國家和發(fā)展中國家所面臨的雙重挑戰(zhàn)。比如,我國目前還有3000多萬同胞生活在貧困線以下,可是同時卻有10%的城市兒童患有肥胖癥。現(xiàn)在治療肥胖比解決一個人的溫飽不知要貴多少倍,而到今天為止都沒有真正找到針對肥胖病因的“特效藥”。那個導(dǎo)致肥胖的“肥胖基因”,據(jù)說價值1.4億美元。對其開發(fā)利用所產(chǎn)生的效益將是一個天文數(shù)字。眾所周知,腫瘤、血管病、老年性癡呆、帕金森病等威脅人類健康的疾病也是我國人群的常見病和多發(fā)病。每一種疾病都是我們認(rèn)識一個基因的極好機(jī)會。這些基因的認(rèn)識和研究對患者來講,又是最大的福音。我相信,隨著我們對人類基因組的認(rèn)識,對那些致病因子在基因水平上相互作用的研究,我們會很快地攻克那些疾病的。
隨著我們對自身認(rèn)識的不斷深入,人類又會面臨新的挑戰(zhàn),面臨來自社會倫理道德法律方面的挑戰(zhàn)。比如講長壽,人類基因組計(jì)劃完成以后,有人預(yù)測人類可以活到1200歲,但過長的壽命會帶來資源和生活空間問題,以及現(xiàn)實(shí)生活中許多問題,比如醫(yī)療保險,本來個人的所有與醫(yī)學(xué)有關(guān)的數(shù)據(jù)都應(yīng)該讓保險公司知道,你確實(shí)生病的風(fēng)險高就應(yīng)多交錢,假如大家都一樣,對不生病的人就顯得不公平。但對個人的基因信息的了解和公開是否會引發(fā)新的社會歧視?如基因檢測能夠在胎兒時期推斷可能存在基因缺陷,那個基因缺陷所引發(fā)的疾病將使孩子自身不能享受人生的幸福,他的家庭擺脫不了經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)和心理負(fù)擔(dān),還會使我們社會發(fā)展不快。這就使我們認(rèn)識到基因技術(shù)的應(yīng)用讓我們有了更多的選擇。基因研究和基因技術(shù)的運(yùn)用將會改變傳統(tǒng)的社會倫理、道德和法律。
基因同疾病又是怎樣的關(guān)系呢?
第一,所有的疾病都可以說是基因病。人類所有的疾病,都直接或間接地同基因有關(guān)。例如,艾滋病、感冒等感染性疾病就是人類基因與艾滋病毒、感冒病毒等基因相互作用的結(jié)果。一場感冒病毒來了,即使所有的人都暴露在同樣的環(huán)境,同樣的病毒類型,同樣的病毒密度之下,也并非百分之百的人都得感冒。解放以前有些地方發(fā)生的霍亂,每次傳染都是“萬戶蕭疏鬼唱歌”,但總是有幾個人活了下來。再舉一些外傷出血的例子,《三國演義》里說趙子龍百戰(zhàn)百勝。可民間有這樣的傳說:實(shí)際上他并非百戰(zhàn)百勝,因?yàn)樗茳c(diǎn)輕傷,一出血就活不成了。趙子龍可能是一個典型的單基因遺傳病――血友病。一個血友病的患者,稍微內(nèi)出血就疼痛難熬。顯然,止血就是基因在起作用。血友病人正是缺少第Ⅷ凝血因子。從這個涵義上來講,我們真的可以說,所有的疾病都是基因病。
第二,大多數(shù)的藥物都是通過修飾基因的結(jié)構(gòu),調(diào)節(jié)基因的表達(dá),改變基因的功能而奏效的,特別是中草藥。患同樣疾病的兩個人用同一種藥物治療,其療效截然不同就是典型的例證。另一方面,人類基因組計(jì)劃的完成使我們對人類基因有個更加全面的認(rèn)識,可使我們生產(chǎn)更多種類的基因藥物。治療糖尿病的胰島素就是用基因工程來生產(chǎn)的,在中國市場上,基于人的基因生產(chǎn)的胰島素已經(jīng)占60%以上了。
第三,更加重要的一方面,就是要了解自己的基因,通過改變自己的生活環(huán)境、調(diào)整自己的生活方式和調(diào)節(jié)自己的心理狀態(tài)(心理活動影響我們的“腦下垂體”,它所分泌的那些激素就是基因調(diào)節(jié)的相關(guān)因素),建立同自身基因的和諧關(guān)系。
現(xiàn)在有200多種疾病可以在基因水平上作出診斷,并且在還沒有發(fā)病以前就可做診斷,稱為癥狀前診斷。那么,根據(jù)我們對基因的了解,完全可以少生病。
生命科學(xué)在國民經(jīng)濟(jì)和
可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略中的地位和作用
21世紀(jì)是生命科學(xué)的世紀(jì),生物產(chǎn)業(yè)將繼信息產(chǎn)業(yè)之后成為21世紀(jì)的重要支柱產(chǎn)業(yè)。當(dāng)然,很多產(chǎn)業(yè)都很重要,一點(diǎn)兒都不能忽視。如信息產(chǎn)業(yè)、生物產(chǎn)業(yè)、能源產(chǎn)業(yè)、材料產(chǎn)業(yè),還有國防工業(yè)等等。但其中有兩個是支柱產(chǎn)業(yè),就是生物和信息。
到目前為止,所有科技的進(jìn)步,包括物理的、化學(xué)的、電子計(jì)算機(jī)的,它都是我們的腦子想出來的,都是我們手的延長,或者說是工具的改進(jìn)。以基因和基因技術(shù)為源頭的生物產(chǎn)業(yè),就能解決食物、能源、材料、環(huán)保、醫(yī)療保健的問題,還有國防的問題。
我們看到,食品(物)生產(chǎn)除了依賴生物技術(shù)對原有物種進(jìn)行優(yōu)化改良,達(dá)到優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)的要求,又可以通過生物技術(shù)手段建立新的品種。這就是我們中國原來對食物同藥物結(jié)合的一個概念。不久的將來,我們在超級市場購買的食物(如水果、蔬菜等),吃了以后等于接種了疫苗。這類食品已經(jīng)在實(shí)驗(yàn)室獲得了成功,幾年之內(nèi)就會上市。
自然界給我們的能源,最主要的就是生物能源。有兩條途徑,一條是利用自然生長的植物和農(nóng)作物的秸稈發(fā)電。通過生物技術(shù)改造,獲得一些生長得非常快并且耐燃燒的植物來發(fā)電。另一條是,生物界中的許多動、植物利用生物技術(shù),轉(zhuǎn)變?yōu)榭扇加秃腿加吞砑觿D壳耙恍﹪依镁凭鳛槭吞砑觿罡叩募夹g(shù)水平達(dá)到25%酒精、75%石油的比例,大大地提高了石油的燃點(diǎn),增加了石油的利用率,減少了空氣污染。由此可見,利用生物技術(shù)轉(zhuǎn)化得到的“生物”油既解決能源,又不污染環(huán)境,還能循環(huán)再生、取之不盡。美國的生物能利用已占整個國家能源的10%左右。
材料呢?現(xiàn)在的紡織品,要么是植物的――棉絮,要么是動物的――絲綢。現(xiàn)在把絲綢的蛋白質(zhì)引到牛奶里面表達(dá)出來了。牛吃的是草,擠出來的不只是奶,也不只是藥品――人的胰島素可用牛的乳腺做生物反應(yīng)劑,還可以給我們做衣服。動物蛋白纖維所做的紡織材料,人體更適應(yīng),感覺更好。在今后的幾年內(nèi),生物材料的耐火性、牢固性以及抗絕緣、抗張力問題都基本解決了,它必將越來越廣泛地運(yùn)用于制造業(yè)、建筑業(yè)和日用品生產(chǎn),同其他合成材料一起改變我們的衣食住行。
討論轉(zhuǎn)基因時還有一個環(huán)境問題。遺傳工程改造的農(nóng)作物因具有抗蟲和抗病基因,可以少用農(nóng)藥和化肥,從而減少環(huán)境污染。由于生物材料的可降解性和能源的生物工程生產(chǎn)過程及其產(chǎn)品的低污染度將大大地改善人類居住環(huán)境和生存空間。
生物產(chǎn)業(yè)有哪些特性呢?
一是技術(shù)的通用性。人類基因組研究所使用的技術(shù),可應(yīng)用于其他生物基因組研究。同樣,生物產(chǎn)業(yè)技術(shù),或者稱為生物工程技術(shù)也具有通用性。
二是產(chǎn)業(yè)的上游性。以IT產(chǎn)業(yè)為例,計(jì)算機(jī)軟件平臺和“芯片”技術(shù)即是其上游。而我們的計(jì)算機(jī)曾一度出現(xiàn)過“軟件靠盜版,硬件靠走私”。現(xiàn)在盜版、走私不能干了,那就得付錢。上游就是這樣一個東西,你一旦失去,再奪回來,需要的時間就更長,付出的代價就更大。
三是資源依賴性。第一次工業(yè)革命是資源依賴性的。――沒有鋼鐵、沒有煤炭、沒有石油行嗎?都不行。世界因?yàn)闋帄Z資源打得你死我活。如果說信息革命是第的話,第資源依賴性就很弱。而生物產(chǎn)業(yè)既具有第一次工業(yè)革命那樣的資源依賴性,又具有第――信息革命那樣合法的專利壟斷。所以它就會像第一次工業(yè)革命那樣,為資源而導(dǎo)致全球范圍的爭奪。
生物產(chǎn)業(yè)還具有上游資源的序列化、信息化特點(diǎn)。只要幾臺機(jī)器進(jìn)行DNA分析,就能把資源的主要成分搞清楚并轉(zhuǎn)變?yōu)樾畔ⅲ蔀樗麄兊臇|西,成為他們的專利。生物資源本來是大自然的、落地生根的,現(xiàn)在已經(jīng)變成了可以占有的、可以爭奪的。
可以這樣講,生物資源的系列化、信息化、產(chǎn)權(quán)化、產(chǎn)業(yè)化和生物技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化是生物產(chǎn)業(yè)的兩條腿,缺一不可。
第三次工業(yè)革命真是資源依賴性的。2001年1月13日,美國最大的搶人類基因組計(jì)劃所得成果的那個公司就聲稱,得到中國的、富甲天下的植物、動物和人的遺傳多樣性資源,是我們公司全球業(yè)務(wù)和擴(kuò)大基因組信息的基礎(chǔ)性的工作中必不可少的。日本有家叫龍基因的公司――龍什么時候成了日本人的圖騰――在公司成立的聲明地寫上:因?yàn)橹袊丝诒姸啵械腄NA就是原料,都在中國制作。這里有一個問題大家一定要注意,外國人把它的機(jī)器放到中國來進(jìn)行遺傳資源研究的合法化問題。
我國已經(jīng)建立了以ATCG為基礎(chǔ)的、有強(qiáng)大的計(jì)算機(jī)分析、有我們國家自己的資源特色和自主知識產(chǎn)權(quán)的生命科學(xué),亟待加速生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)化、生物資源系列化、信息化、產(chǎn)權(quán)化、產(chǎn)業(yè)化的步伐。目前,我國基因組分析的能力和計(jì)算機(jī)分析的能力已經(jīng)位居第四,超過了法國和德國。現(xiàn)在我們研究中心擁有兩種先進(jìn)的測序儀,并擁有我國自行生產(chǎn)的、運(yùn)算能力為每秒4000億次的大型計(jì)算機(jī)。我們的研究實(shí)力已超過日本。這不僅是簡單的實(shí)力較量的問題,也是信心的較量。我們已經(jīng)開始向發(fā)達(dá)國家,主要是歐洲大陸輸出基因組分析的高科技。中國和丹麥一起做的豬的基因組計(jì)劃就是一個開端。
基因組分析還將深入到每一個人的“遺傳特征”。以后身份證、駕駛證、信用卡,恐怕都得用DNA了。
二零零四年度第二學(xué)期是研究生會學(xué)術(shù)部發(fā)展和壯大的一個學(xué)期,在各級領(lǐng)導(dǎo)和同學(xué)們的共同關(guān)懷和幫助下,學(xué)術(shù)部為研究生的學(xué)術(shù)繁榮做了一定的努力,通過舉辦不同學(xué)科的學(xué)術(shù)講座、學(xué)術(shù)交流活動以及研究生與本科生的學(xué)術(shù)交流等多種形式的活動來逐漸地實(shí)現(xiàn)學(xué)術(shù)部為廣大研究生服務(wù)的工作目的。
一、學(xué)術(shù)講座
XX年年3月17日晚,研究生會學(xué)術(shù)部邀請到4b基金會主席ob先生在生科院二樓多功能報(bào)告廳為廣大同學(xué)們做了一場題為“american respective:science and religion.is it a contradiction?”的學(xué)術(shù)講座,同學(xué)們積極參與并提出了許多問題與ob先生進(jìn)行交流,取得了較好的反響。
XX年年3月26日,研究生會學(xué)術(shù)部邀請著名創(chuàng)業(yè)策劃師劉山川先生舉行了一場關(guān)于大學(xué)生如何創(chuàng)業(yè)的專題講座。在短短的2個小時里,劉山川先生用他二十年的創(chuàng)業(yè)實(shí)踐經(jīng)歷為大家做了一場生動,翔實(shí)而又實(shí)用的創(chuàng)業(yè)實(shí)踐課。報(bào)告結(jié)束后,同學(xué)們紛紛圍在劉先生的周圍,就自己感興趣的創(chuàng)業(yè)問題向劉先生咨詢。學(xué)術(shù)部準(zhǔn)備舉行更多的類似講座,為研究生進(jìn)入社會后的創(chuàng)業(yè)打下一定的思想基礎(chǔ)。
XX年年5月16日,研究生會學(xué)術(shù)部邀請到哈佛大學(xué)醫(yī)學(xué)院博士后、中科院生物物理所唐捷研究員以及中科院生物物理所唐世明研究員在生命科學(xué)學(xué)院做了兩場專題報(bào)告學(xué)術(shù)報(bào)告,題目分別為“人源化抗體的開發(fā)”以及“認(rèn)知神經(jīng)科學(xué)-大腦如何存儲世界”,得到了同學(xué)們的積極參與。
XX年年6月11,中科院武漢病毒研究所所長、博士生導(dǎo)師胡志紅研究員以及病毒所陳士云研究員應(yīng)研究生會學(xué)術(shù)部的邀請,在生科院為廣大研究生做了兩場題為“a review of sars research.”以及“cell-to cell communication across the procaryote ?eucaryote boundary;quorum sensing.”的學(xué)術(shù)報(bào)告,并和生科院師生就研究中的問題進(jìn)行了深入的交流。
胡志紅是武漢大學(xué)生科院畢業(yè)生,34歲就擔(dān)任了中科院武漢病毒研究所所長,是中科院最年輕的所長,博士生導(dǎo)師、研究員,她在病毒的基礎(chǔ)與應(yīng)用研究方面做出了重大的貢獻(xiàn),XX年年被團(tuán)中央、全國青聯(lián)授予"中國青年五四獎?wù)?,這是團(tuán)中央、全國青聯(lián)授予青年的最高榮譽(yù)。
二、學(xué)術(shù)交流活動
XX年年4月9日下午,研究生會學(xué)術(shù)部成功舉辦了武漢大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院/華中科技大學(xué)同濟(jì)醫(yī)學(xué)院生物醫(yī)學(xué)前沿學(xué)術(shù)研討會,參加者有華中科技大學(xué)同濟(jì)醫(yī)學(xué)院免疫學(xué)系主任、免疫學(xué)研究所所長龔非力教授、華中科技大學(xué)同濟(jì)醫(yī)學(xué)院免疫學(xué)系副主任、免疫學(xué)研究所副所長沈關(guān)心教授以及武漢大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院副院長、教育部病毒學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室副主任郭德銀等三十多人。研討會以交叉報(bào)告的形式介紹了各自研究領(lǐng)域的最新進(jìn)展。武漢大學(xué)和華中科技大學(xué)的三百多名研究生、本科生旁聽了這次研討會。
三、協(xié)助其他部門工作
學(xué)術(shù)部的這些工作與其他部門的通力協(xié)作是分不開的,沒有整個研究生會的共同付出就不會有今天的成績,同時學(xué)術(shù)部也積極參與并協(xié)助了研究生會其他部門舉行的一些活動。
在新學(xué)期工作中,我們將迎來更多精彩的學(xué)術(shù)活動,努力樹立起我們研究生會自己的學(xué)術(shù)品牌,使廣大研究生的生活更加充實(shí)、更加多彩。在此萬分感謝各級領(lǐng)導(dǎo)的支持與關(guān)懷,研究生會兄弟部門的熱情幫助以及廣大同學(xué)們的熱情支持與關(guān)注。讓我們共同為實(shí)現(xiàn)珞珈學(xué)術(shù)的振興與繁榮貢獻(xiàn)出自己的一份熱情與力量。
預(yù)計(jì)1個月內(nèi)審稿 部級期刊
中國科學(xué)院主辦
預(yù)計(jì)1個月內(nèi)審稿 省級期刊
四川大學(xué)生命哲學(xué)研究中心主辦
預(yù)計(jì)1-3個月審稿 CSCD期刊
中國科學(xué)院主辦
預(yù)計(jì)1個月內(nèi)審稿 省級期刊
上海市民防辦公室主辦
預(yù)計(jì)1-3個月審稿 統(tǒng)計(jì)源期刊
中國科學(xué)技術(shù)協(xié)會主辦
預(yù)計(jì)1-3個月審稿 統(tǒng)計(jì)源期刊
湖南師范大學(xué)主辦