現代生命科學范文10篇
時間:2024-05-19 14:22:47
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多媒體技術在生命科學教學改革的應用
摘要:現代教育較傳統教育出現了很多變化,對教學方法、理念也提出了更多要求,應予以重視、尋求完善。本文以高校生命科學教學為例,首先簡述該項工作的不足,再以此為基礎,分析相關教學改革要求,就多媒體技術在高校生命科學教學改革中的應用展開重點論述,包括其應用優勢、應用思路和應用方法,并就延伸應用、重點應用、課堂階段的應用、多媒體與分組教學等內容進行探討。
關鍵詞:多媒體技術;高校教學改革;生命科學;重點應用
生命科學是研究生物(包括植物、動物和微生物)的結構、功能、發生和發展規律的科學,是自然科學的一個部分。其目的在于闡明、控制部分生命活動,輔助農業、工業和醫學等領域。高校是現代科研工作開展的主要載體,也是生命科學教學的基本平臺。隨著現代社會發展和科學進步,對生命科學相關人才的要求也漸漸提高,這在客觀上推動了多媒體技術的運用,促使其為高校教學改革提供更多支持。
一、傳統高校生命科學教學的不足
(一)不夠直觀
生命科學相關知識帶有一定的結構化特點,以達爾文作品《生命起源》的發表為基礎,現代生命科學體系逐步得到建立。在高校生命科學教學中,知識的復雜性、多樣性更加明顯,大量結構化知識難以通過傳統的口述、書本等渠道完整呈現,教學工作開展存在難度。學生對知識的吸收、理解效果無法保證,也可能進一步影響其學習興趣。
生命科學教學與學生自主學習開題報告
一、課題的提出:
1、時展呼喚著新的教育理念與教學方式的變革。
21世紀是生命科學的世紀。時代的發展,使上海的教育改革走在全國的前列。在上海建設國際化大都市和數字化城市的大背景下,以培養學生的創新精神和實踐能力為重點、以完善學習方式為特征、以應用現代信息技術為標志的新教育理念便應運而生。在傳統教學方式上的變革與創新便愈發顯得重要和迫切。我們生命科學教研組從20**年秋便開始了二期課改的試點,四年實踐下來,便有了運用新的教學理念,結合新的課程標準,開發生命科學學科“生成式系統結構樹”,以服務于教與學的完美結合的想法,并積極探索與實踐著,期待為生命科學二期課改提供具可操作性的教學模式與優秀范本之一。
我校生命科學教研組自20**年開始試點新教材以來,堅持以信息技術與學科教學整合的研究為突破口,研究教與學方式的有效轉變。四年中開設區級研究課8節,市級公開研究課2節,兩篇于市級以上教育刊物上,其中一篇《基于信息技術的生命科學實驗教學》同時收編于全國以校為本教研制度建設上海現場會交流文集中。四年中,我們在區、市專家的指導下,從“制作使用課件”研究開始,到“專題學習網頁”的研究,到現在的“生成式系統結構樹學習平臺”的探索,我們向著易操作、有效整合的方向不斷努力,期待為生命科學二期課改提供具可操作的高質量的教學形態。
2、生命科學學科“生成式系統結構樹”是新課程標準下生命科學教與學的雙贏選擇。
二期課改要求我們教師在教學中要改變以往的教學模式,進行新的探索,變學生被動學習為積極探索,變填鴨式教學為啟發式教學,真正讓學生成為學習的主體。教師只是一位引導者,要引導學生在科學的海洋里盡情馳騁絕非易事。通過學習與交流,我們認識到:要根據新教材的特點,結合學生的實際,采用科學的方法,來完成二期課改的任務。采用生命科學學科“可生成式系統結構樹”不失為一種最佳選擇。
教師對生物學的認識淺析
1.近代生物學:
16~19世紀,為近代生物學史15-16世紀歐洲興起文藝復興運動,是一次偉大的思想解放運動,它沉重地打擊了教會和神學,為自然科學(包括生物學)的發展創造了良好的條件。資本主義及其生產力的發展為自然科學提出許多新的課題,同時也提供了大量可供觀察的材料和新的研究手段。近代生物學的發展,在方法論上以培根實驗理論和笛卡爾的數學方法為標志,在生物學內容上則以細胞學說和達爾文進化論的創立為中心,生物學的研究達到了整體水平和細胞水平。16~n世紀,生物學上一些分支學科開始獨立和發展。植物學、解剖學和生理學先后成為一門獨立的學科。18世紀,除生理學取得進一步發展外,分類學和胚胎學的成就最為顯著。19世紀,細胞學、進化論和孟德爾遺傳學方面的成就最為突出。近代生物學發展的特點是生物科學內部不同學派之間的對立和爭鳴:這一時期,不同學派產生和不同的學說的爭端,往往是特定學科走向更為成熟階段的重要標志之一。例如,“物成論”與“神創論”,“進化論”與“不變論”,“人為分類法”和“自然分類法”,“預成論”與“漸成論”,“活力論”與“機械論",“生生說”與“自生說”等等,不同學派的理論在經受實踐、歷史的檢驗以后,一方面,可以不斷地修正錯誤,也可以相互取長補短,統一認識后達到更高層次的完善。例如,“活力論”和“機械論”的爭論促進了生理學的發展。又如,“預成論”和“漸成論”的爭論,有效地推動了胚胎學的發展;另一方面,真理戰勝謬誤,為學科發展奠定基礎,例如“生生說”戰勝“自生說”為微生物學的發展掃潸道路。不同學派之間的爭端和對立,即有正價值,又有負價值。研究生命科學史,就要總結正反兩方面的經驗,幫助科學的研究自覺地運用這類正負價值,推動生物科學的發展。
2.現代生物學:
20世紀以來為現代生物學史由于物理、化學、數學向生物學滲透,給生物學帶來了巨大的變革和發展,在全面發展的基礎上,從描述性為主的傅物學領域,進人實驗生物學蓬勃發展的時代。到了20世紀30年代,大多數生物學應用實驗分析、物理或化學方法取得了許多新的進展。20世紀上半葉,基本上是以遺傳學、胚胎學和生理學為帶頭學科,到了20世紀下半葉則以分子生物學為帶頭學科,加上細胞學、神經生物學和生態學構成了當代生物學的四大支柱。隨著實驗科學手段和方法的發展,生物學在微觀上從細胞生物學水平走向分子生物學水平;宏觀上,從各分支學科走向綜合生物學的方向發展,這是一個微觀研究和宏觀研究不斷相互促進的發展過程。21世紀被稱為生物科學發展的世紀。
3.偉大科學家的重要成果是生物科學發展的里程碑,科學家的科學精神是生命科學發展史的炅魂。
生命科學史內容極其豐富多彩,貫穿于科學史發展的一條主線,是由一個個生動感人科學家故事組成的,每一個故事都敘述著科學家在特定歷史背ft下,深思熟慮、歷盡艱難、堅持不懈取得偉大成果的過程,這個過程充滿了科學家的智慧和科學精神。這個成果是學歷史長河中的一個環節、一個閃光點、一個能起推動歷史前進的動力。所以,學習生命科學史時不僅要了解科學家如何取得偉大成果的過程,更要學習科學家的科學精神。科學精神的內涵很豐富,主要包括:探索求知的理性精神、實事求是的嚴謹稱神、批判創新的進取精神、互助共進的協作精神。“實事求是、開拓創新”是科學精神的核心與實質。科學精神是生命科學史的靈魂,貫穿于生命科學發展的始終。因此,在生命科學發展史的學習過程中,應注意盡可能地深入科學家的思想深處,不僅要學習科學的研究成果,還要了解科學家是如何獲得這些成果的。所以,學習生命科學史也是學習生命科學史上有貢獻的科學家的那種實事求是、認真思考、細心觀察、反復驗證的科學態度,以及不遺余力、勇于探索的精神。例如,偉大的微生物學家巴斯德(L.Pasteur,1822~1895)的一生是為科學事業奉獻的一生。他的故亊伴隨著一個個科研成果的取得而展開,那一個個猶如“頭腦急轉彎”的“情節”引人入勝,每一個過程都無處不閃耀著科學精神的光芒,取得的每一個成果都為社會、經濟帶來令人矚目的巨大效益。又如,一本《物種起源》耗去了達爾文20多個春秋。盡管面對強大的宗教勢力,他始終沒有放棄;孟德爾窮困潦倒的生活境況,并沒有使他停止豌豆實驗,經過漫長的8年時間,終于發現了兩條生物遺傳的基本定律,為遺傳學的發展奠定了基礎。這樣的科學家奮斗的故亊,在生命科學史中不勝枚舉。沒有持之以恒的信念,沒有百折不撓、勇敢拼搏的精神,他們不可能沖破重重困難,獲得如此大的成功!
把握生命科學和生物技術發展的戰略機遇
當今世界,科學技術發展突飛猛進,新興學科、交叉學科不斷涌現,科技進步對經濟社會的影響作用日益廣泛和深刻。伴隨著信息科技革命方興未艾的浪潮,生命科學和生物技術的發展也正在展現出未可限量的前景。越來越多的人們已經預見到,一個生命科學的新紀元即將來臨,并將對科技發展、社會進步和經濟增長產生極其重要而深遠的影響。
黨的十六大指出,對于我國來說,二十一世紀頭二十年是一個必須緊緊抓住并可以大有作為的重要戰略機遇期,我們要集中力量,建設惠及十幾億人口的更高水平的小康社會。應當說,生命科學和生物技術及其產業的發展為我國提供了一次實現科技創新和社會生產力跨越發展的重大戰略機遇。
一、當代生命科學與生物技術發展的現狀和前景
無論是科技界還是產業界,都基本認同這樣一個重要判斷:在新的世紀里,生命科學的新發現,生物技術的新突破,生物技術產業的新發展將極大地改變人類及其社會發展的進程。日益成熟的轉基因技術、克隆技術以及正在加速發展的基因組學技術和蛋白質組技術、生物信息技術、生物芯片技術、干細胞組織工程等關鍵技術,正在推動生物技術產業成為新世紀最重要的產業之一,深刻地改變人類的醫療衛生、農業、人口和食品狀況。盡管世界各國對高科技領域范圍的界定不完全相同,但幾乎無一例外地將生命科學和生物技術放在重要位置。特別是近二十年來,生命科學與生物技術獲得了飛速發展,為世界各國醫療業、制藥業、農業、環保業等行業開辟了廣闊發展前景。
作為“對全社會最為重要并可能改變未來工業和經濟格局的技術”,生命科學與生物技術日益受到世界各國的普遍關注和重視。進入新千年后,生物技術產業顯示出強勁發展勢頭,成為當今高技術產業發展最快的領域之一。2001年美國生物科技投資占到風險投資總額的11%,2002年美國在生物技術領域投入研究開發資金已高達157億美元。日本政府2002年已明確提出生物技術立國戰略,強調把“科研重點轉向生命科學和生物技術”,并計劃五年內將政府在生命科學和生物技術的研究預算增加一倍,達到8800億日元,力爭使日本生物技術達到世界領先水平。歐盟已成立生物技術委員會,繼在第四個研究開發框架計劃對生物技術研究大量投資后,又在第五個研究開發框架計劃中專門制定了“生命科學計劃”,進一步加強在這一領域的努力。在軟件領域成就斐然的印度,早在1995就提出“人類基因組——印度起點”研究計劃,明確提出通過發展生物產業實現經濟結構的多元化。這些都表明,世界上許多國家已把發展生命科學、生物技術及其產業作為贏得未來競爭的戰略選擇。
目前,生命科學的研究熱點仍然集中在基因組學、蛋白質學等領域。繼2000年人類基因組計劃完成之后,水稻、瘧原蟲、蚊子和老鼠的全部DNA序列測定也在2002年完成,這些研究成果都直接與糧食生產和人類健康有關。老鼠和河豚魚基因序列的測定,將可能為人類提供關于脊椎動物進化的重要線索。特別是科學家們已經把目光投入到功能基因組學(FunctionalGenomics)和蛋白質組學(Proteomics)這兩個極富挑戰性的領域,這將帶來更多與人類自身發展密切關聯的重大研究成果。
小學科學創新設計論文
摘要:小學科學教材中,生命科學占有重要比重,教師以實物展示為基本設計起點,為學生提供豐富的實物觀察機會,可以有效激活學生學習主動性。小學生對實物有特殊觀察興趣,引導學生對實物進行觀察、分析,符合學生學習思維成長規律,其引導價值更為顯著。
關鍵詞:小學科學;生命科學;實物展示
實物展示教法的激發效果是顯而易見的,因為具有直觀性,便于學生展開多視角觀察,可以為學生帶來豐富的學習信息,將其運用在小學科學課堂教學之中,不僅符合學生學習基本訴求,也是教師教法改進的必然要求。隨著現代信息技術的快速發展,多媒體信息技術已經對課堂實現了全覆蓋,教師運用多媒體展示圖片、視頻、動畫、文字等信息的確有其優勢,但其真實感、直觀感還不能和實物相比。特別是在生命科學教學過程中,讓學生看到實物,才能給學生帶來“眼見為實”的感覺,其助學效果也會更為突出。
一、挖掘教材實物線索,鎖定學生學習思維
實物展示可以給學生帶來更多的直觀觀察學習機會,教師要注意對教材展開深入研讀,挖掘實物搜集線索。小學六年級科學關于生命科學的內容有很多,如《生物的多樣性》,與學生生活有密切聯系,也為我們搜集相關實物提供一定的思路和方向。如“校園生物大搜集”“校園生物分布圖”“多種多樣的植物”等等,每一個部分都要涉及眾多的實物信息。教師要對這些實物信息進行整合篩選,圈定實物搜集途徑和范圍,為課堂教學提供豐富的資源支持。教學教科版小學六年級科學上冊《校園生物大搜索》,教師對教材展開深入分析,并為學生準備了一些生物實物:蝴蝶、蚯蚓、月季花等。為了讓學生對校園生物有更多了解,教師還組織學生到校園中展開大搜集活動。學生以小組為單位,在一定范圍搜集生物實體。經過一番操作,學生又找到一些生物:蜜蜂、螞蟻、昆蟲、野花、桃子等。在引導學生對這些生命實物進行觀察時,教師給出一定提示:這些生命實物都是從校園中搜集到的,但它們都屬于不同的類別,需要根據其基本屬性進行分類,不僅要按照動植物標準分類,還要分得更細致一些,如蝴蝶可以按照花色分,花朵也可以按照顏色分,在分類的同時,注意觀察這些生物有什么樣的特征。學生按照教師布設展開相關操作,很快掌握了學習要領。
二、合理利用實物教具,創設適宜學習環境
混合式教學模式在通識教育課程的應用
摘要:通識教育是高等教育的重要組成部分。為培育全面型人才,我國一些綜合性院校自20世紀90年代中期開始嘗試建設生命科學類通識教育的相關課程,并對其進行了不斷的教學改革探索。生命科學奧秘探索是揚州大學面向全校本科生開設的一門生命科學類通識教育公共選修課。課程教學組在基于校園網絡系統和學分制條件下的教學管理與教學實踐情況調研下,將網絡教學資源和實體實驗教學資源進行有機結合,開展了線上線下混合式教學模式的實踐。該教學模式的應用不但拓展了生命科學類通識教育課程課堂的時間和空間跨度,同時也豐富了學生的學習體驗,有效提升了該課程的教學效果。在目前全球病毒肺炎疫情的形勢下,線上教學具有更加突出的實踐意義。
關鍵詞:生命科學;線上線下混合式教學;線上教學平臺;通識教育
通識教育是一種大學教育理念和教育模式,是高等教育的重要組成部分。在海外高校的通識教育發展歷史中,生命科學類課程始終占有重要的地位,如哈佛大學通識教育的八大課程模塊之一即為生命科學類。在我國,普通高校開設通識教育課程始于20世紀末[1]。20世紀90年代中期,我國高校如浙江大學、上海交通大學、武漢大學、廈門大學等開始對非生物專業本科生開設生命科學的通識教育基礎課程,這意味著生命科學類通識教育在我國高校開始萌生。2000—2005年是生命科學通識教育主干課程與分支課程的形成階段,2005年之后則進入生命科學通識教育多元化發展的快速階段[2]。生命科學類通識教育課程在我國開展較早并產生帶動效應的高校還包括復旦大學、北京大學、南京大學、山東大學、南開大學等[3]。生命科學類通識教育課程在我國高校的建設與實踐對促進學生全面發展起到了很大的推動作用,特別是對非生物專業的學生來說,除了通過教學活動掌握一定的科學技能外,還能在科學實踐中得到人文情懷和科學素養的培育。這有助于其形成正確的價值觀。通識教育在為社會培養具有健全人格和創造力的新型人才的高等教育過程中起到了重要的作用,但同時生命科學類通識教育課程在我國高校開設的時間較短,存在課程建設不夠科學合理、管理和實踐經驗不夠豐富等不足之處[4]。因此,積極探索生命科學類通識教育課程的管理方式,不斷豐富其教學模式,優化教學效果是值得被高校教育工作者關注的研究課題。本文結合揚州大學面向全校本科生開設的生命科學類通識教育課程生命科學奧秘探索的教學改革和實踐,來談一談線上線下混合式教學模式在生命科學類通識教育課程中的應用,包括線上線下混合式教學模式與傳統教學模式的區別、線上線下教學內容的編排和拆分、混合式模式教學的實施效果及注意的問題等內容。線上線下混合式教學模式的實施,一方面通過整合教學資源拓展了生命科學類通識教育課程的教學時空;另一方面通過提升學生的自主學習能力激發其學習潛能,有效提升了該課程的教學效果。特別是在全球病毒肺炎疫情的形勢下,線上教學具有更加突出的實踐意義。
1生命科學奧秘探索課程在揚州大學的建設
生命科學奧秘探索是揚州大學生命科學基礎實驗教學中心面向全校本科生開設的一門通識教育公共選修課。課程籌備組在先后借鑒和參觀學習浙江大學、上海交通大學、山東大學等同行辦學經驗的基礎上,結合揚州大學爭創“雙一流”“高水平研究型大學”的辦學目標,遵循“以人為本”的教育理念,本著普及基本的科學知識,在科學實踐中激發學生的學習興趣、培養學生的人文情懷和科學素養,以期達到全面育人的目的開設了生命科學奧秘探索課程。生命科學奧秘探索課程共48個學時,分理論課和實驗課兩部分,由微觀下的生物世界、生命個體與環境、生命科學與藝術等多方面內容組成。因課程內容飽含知識性和趣味性。葉脈書簽的制作、蔬菜中農藥殘留的檢測等每一個教學內容都是教學組精心挑選設計的。生命科學奧秘探索自2018年開課以來受到很多學生的喜歡和關注。每學年都有數百學生選擇此課程。另外,教學組針對生命科學類通識教育課程的特點和選課學生的背景特點在組織教學上采用了靈活多樣的教學方式,其中線上線下混合式教學模式的實踐和應用拓展了生命科學類通識教育課程課堂的時間和空間跨度,讓學生體會到不同的學習方式,激發其自主學習熱情,課程教學效果得到有效提升。
2線上線下混合式教學模式及其與傳統教學模式的區別
生物通識實驗網絡教學研究
摘要:生物通識實驗作為生命科學通識教育的重要組成部分,不僅使學生了解生物學理論知識,掌握實驗技能,更有利于學生理論聯系實際,提高分析問題和解決問題的能力。在肺炎疫情期間,為了保障實驗教學質量與進度,該文利用多種網絡教學方式和資源開展了生物通識實驗的網絡教學,并輔以線下家庭版實驗操作,論文探討了適應當下教學條件的應對措施,優化了學生在線實驗課程體驗,豐富了學生的學習方式,為后續推動通識實驗類的教學改革提供參考。
關鍵詞:肺炎疫情;生物實驗;通識教育;網絡教學;教學研究
21世紀是生命科學的世紀,生命科學正以前所未有的的速度發展,并慢慢滲透到現代社會與生活的各個領域[1]。生命科學已經逐漸發展成為每個人都應該了解和掌握的基礎學科,并成為高等教育中“通識教育”不可或缺的重要組成部分和本科人才培養的必需環節[1]。生命科學作為一門以實驗為基礎的學科,生物實驗課程是該學科不可分割的一部分,是溝通理論與實踐的橋梁,并對培養學生發現問題、分析問題和解決問題的能力起著課堂理論教學無法企及的作用,同時有利于學生形成探究性的科研素養[2]。因此,四川大學生命科學學院在已經開設“現代生命科學基礎”“生命科學與人類健康”和“微生物與人類文明”等多門通識教育理論課程的基礎上,專門開設了面向全校非生物類專業學生的“生命奧秘探索實驗”生物實驗類通識課程,以理論與實踐相結合的形式帶領非生物類專業的學生進行生命科學奧秘的奇妙探索和生命科學知識的普及教育。隨著高等教育教學的不斷改革,生命科學通識教育更加注重體驗式的實踐性教學,教學重心從原來對生命科學知識的普及,轉向引領學生對生命自然的“探索與思考”。因此,生物通識實驗教學的開展顯得十分重要。然而,在肺炎疫情的特殊時期,學生無法返校,不能在實驗室開展體驗式的實踐性教學。按照國家教育部“停課不停教,停課不停學”的精神要求,各高校開展線上理論課程教學成為主流,而實踐類課程相對滯后,會導致實踐教學部分缺位,進而影響整體教學進度與效果。因此,如何在特殊時期開展實踐類課程教學值得思考和探索。組織好本科學生開展線上實驗課堂,并引導學生面對困難、解決實驗教學等問題,對教師和學生雙方都是一次生動的教學體驗。本文針對肺炎疫情防控期間給生物通識實驗教學帶來的負面限制問題,利用多種網絡方式開展生物通識實驗教學,從科研思維的訓練、實驗方案的設計與改進、網絡在線教學資源的利用、虛擬仿真實驗的學習與運用、家庭版實驗操作的教學探索以及多元化開放性的成績評價等6個方面,對新變化和新挑戰下的生物通識實驗教學進行探索,以期引發更深層次地討論與思考,為線上生物通識實驗更好地開展提供幫助和參考。
1科研思維的訓練
科研思維是指個體運用一定的科學方法進行思考的過程,其基本要點是事實與邏輯,即從事實出發,尊重事實、觀察事實,以事實為依據并在此基礎上進行科學嚴密的邏輯推理,從而提出科學問題并通過反復客觀的實踐論證,最后進行歸納、提煉和概括的一個過程[3]。科研思維能力主要分為4個層次:快速學習能力、實驗設計能力、動手操作能力和發現問題能力[4]。科研思維能力是新時代對在校大學生的重要要求,而生物通識實驗的教學不僅有助于學生將課堂上的理論知識應用于實際生活,提升學習興趣以及個人成就感,還有助于學生科研思維能力的訓練和培養。在疫情期間,生物實驗教學大多只能開展線上實驗理論教學。學生通過對實驗理論的學習,從而理解整個實驗設計,有助于科研思維能力中快速學習能力和實驗設計能力的培養。另外,我們充分利用生物通識實驗與實際生活密切聯系的特點,通過教師網絡在線指導和學生線下自主操作相結合的方式進行家庭版的生物實驗操作,以鍛煉學生的實踐能力和科研思維能力。與學校實驗室統一的實驗環境相比,學生在各自家中進行實驗操作時不僅更需要獨立完成所有的實驗操作,還需要根據實驗原理和不同條件調整實驗方案并自己準備實驗材料和用具。這不僅能大大增強了學生的動手操作能力,還更有助于理解實驗原理和實驗設計,同時有利于引導學生發現問題、思考問題和解決問題,更有效培養學生的科研思維能力。同時,教師在授課過程中,有意識地將科研思維的訓練與實際生活的方方面面聯系起來,充分利用好學生對生命科學的學習興趣和熱情,以實驗、實訓為出發點,結合專業特色,引入生物實驗相關的科學思維訓練內容,同時答疑解惑。如在課程上,提出一系列貼近肺炎疫情防控的科學問題,將生物通識教育與疫情防控有機結合,科普相關知識。這不僅是對理論知識的情景再現,也是對科研思維的綜合訓練。
2實驗方案的設計與改進
生物類專業實踐教學改革研究
創新能力是新時期對人才素養提出的新要求,很多高校已經認識到實踐教學對培養大學生創新能力的重要性,在各學科都已開展不同程度的教學改革,但是由于各種原因導致目前對大學生實踐創新能力的培養系統還不健全,在實際教學中仍存在偏重教學理論學習而輕實踐的現象[1-2]。生物類專業是建立在實驗基礎上發展起來的學科類別,是實踐性很強的專業。在教學過程中,由于管理人員教學理念存在差異,部分專業教師教學能力和責任心有待提高,以及實踐教學設施不齊全和大學生實踐參與意識不強等各種問題的存在,致使實踐教學亟待形成系統的教學體系,來確保大學生實踐創新能力的培養。
1生物類專業中培養大學生創新能力的重要性
在深化教育改革和全面推進素質教育的過程中,培養大學生的創新意識和創新能力具有十分重要的意義,也是全面貫徹國家教育方針和社會發展的需要,創新能力的培養應貫穿于高等教育的全過程[3-4]。生命科學與人類生存和社會發展有著密切關系,是當今最受關注的基礎性自然學科之一。生物類專業大學生創新能力是指高等學校在人才培養的過程中,以培養學生的生物專業基礎知識、基本技能和科學實踐能力為基礎,進行創新教育,培養創新意識,形成生物科技創新的綜合能力。隨著社會和教育的不斷發展,原有的教育觀念、教育體制和人才培養模式已不能適應提高大學生綜合素質,本著培養創新型人才的需要,以生命科學研究為專業基礎,對生物類專業實踐教學的現狀和存在的問題進行研究,分析影響生物類本科生科研和創新能力的主要因素,以期對高校有效開展大學生創新能力的培養有所裨益。
2生物類專業實踐教學的現狀與存在的問題
2.1專業基礎實驗內容滯后,難以適應學科的發展。基礎實驗內容滯后,一方面是由于實踐課時減少及設備陳舊、匱乏。自從國家實施《普通高等學校本科教學工作審核評估方案》后,全國高校進行了新一輪的課程改革,各高校通過減少實踐課時來壓縮總課時,導致理論教學和實踐教學的課時比例失衡,使實踐育人的目的難以達到。例如在分子生物學實驗中,PCR是很經典的技術,但是由于經費的限制,使得本科教學用的PCR數量極少,同時在課時壓縮的情況下,使得很多學生沒有實踐操作的機會。由于生物技術發展迅速,行業中興起了多種PCR,如RT-PCR、梯度PCR、反向PCR、實時定量PCR、巢式PCR等,學生很多情況下只是在課堂上聽教師講過這些PCR,但是沒有機會進行實踐,陳舊的設備和實驗內容已經難以適應學科的發展。另一方面,綜合性和設計性實驗內容偏少,不利于學生創新能力的培養。生物類專業包括生物技術、生物科學、園林園藝等專業,教學計劃規定的實驗課時為24或32課時,設置8~10個實驗,每個實驗3課時。開設的實驗內容多屬于驗證性內容,綜合性實驗占比例比較小,缺少設計性實驗或設計性實驗非常少,這樣的實驗教學限制了學生的自主思考和動手能力的培養。多年來,針對生物類專業基礎課和專業方向課的實驗內容改革力度不大,當今生命科學前沿研究領域所用的現代實驗技術,如免疫熒光、流式細胞術和體外細胞培養等實驗在教學中都沒有涉獵,導致實踐教學內容滯后,實驗技術相對落后,難以適應現代生命科學的發展。2.2學生參與意識不濃,難以實現創新能力的培養。實踐教學一般包括教學實驗、教學實習、生產實習、畢業論文(或設計)和社會實踐,它是深化理論認識和培養具有創新意識的高素質人才的有效途徑,是培養學生掌握科學方法、提高實踐能力和實現理論聯系實際的重要平臺。高校中有一部分學生學習態度不端正,他們只求修夠學分、考試及格拿到畢業證,將實踐能力的鍛煉置之腦后。導致這種現象出現的原因,一方面是課程考核評價方式過于簡單,偏重于理論期末考試,實踐考核比重偏低;另一方面,是存在大量的驗證性實驗,致使學生對實踐失去興趣。2.3專業實踐環節管理不靈活,不利于綜合能力培養。培養學生創新能力的重要手段之一是實踐訓練,通過專業實習可實現最大限度地利用學生的實踐訓練時間,提高學生理論聯系實際的水平,鍛煉學生的實踐能力和科研開發能力。由于省內外相關的生物技術研究所和公司接收本科生實習的單位能力有限,不能滿足各地區大專院校相關專業接收學生實習的需求,因此,學校應根據每年各地實習單位的具體情況,適當調整實習的時間或采取學生部分分流實習,拓寬實習平臺,以實現學生真正意義上的實踐能力培養。
3改革實踐教學體系,提高學生創新能力
生物科技視頻在生物教學的應用
摘要:隨著信息和通信技術的發展,集文字、圖形、聲音、動畫于一體的視頻資源已經成為了現代社會生活中極其重要的信息傳播形式。而隨著生命科學和技術的大發展,包涵生命科學基礎知識、基本原理以及生命科學技術運用的生物科技視頻也廣泛傳播。如何將生物科技視頻融合到日常教學中?作者通過一段時間的實踐研究,結合案例嘗試對生物科技視頻應用策略在教學中的作用進行簡要論述。
關鍵詞:生物科技視頻;初中生物教學;應用
1生物科技視頻應用的意義
經過20世紀的大發展,生命科學進入一個空前繁榮的新時期,生命科學在科學技術中的地位越來越重要。在初中階段如何激發學生學習生物的興趣,培養學生的生物學核心素養,是每位生物教師必須思考和實踐的事情。建構主義學習理論認為,學習是使學習者在與環境交互作用的過程中主動構建內部心理表征的過程,在學習的過程中強化“情境”非常重要,有利于提高學習者的學習水平。在現實教學中,由于各種條件的限制,我們不大可能提供大量的面向全體學生實踐觀察、動手操作的活動。而視頻資源是集文字、圖像、聲音、動畫于一體的動態影像資料,具有強烈的感染力和吸引力,能全面地調動學生的視覺和聽覺的處理功能,多方位感受知識信息,最大程度幫助學生在理解的基礎上記憶。
2生物科技視頻運用的作用
生物科技視頻在初中生物教學中的作用,我認為最主要的有以下三點:1)使抽象的知識內容形象化、具體化。教材上的知識內容主要以文字和圖片為載體,學生能在多大程度上理解文字所承載的信息,不僅取決于文字本身的準確性和嚴密性,還受到學生的理解能力、想像力、聯想力和生活經歷的影響。僅僅依靠文字和圖片,相當一部分初中學生總是比較難以理解教材上的知識內容,生物科技視頻能使抽象的知識內容形象化、具體化,從而幫助學生理解知識。2)激發學生的學習興趣,提高學習自覺性。學習是一個主動探索的過程,學生如果對生物學感興趣,就會積極地、專心致志地持續鉆研,學習效果自然容易提高。反過來,理解能力的加強,學習效果的提高,進一步提高了學習興趣和學習自覺性,從而形成良性循環。因此,提升教學效果需要做的第一件事情,就是激發學生的學習興趣,提高學習自覺性。生物科技視頻資源能夠提供學生從未體驗過、無法親身經歷的場景,對學生產生視聽的沖擊,讓學生體會到生物學的奧秘,從而產生想進一步學習和究的興趣,大大激發學生的學習興趣。學習八年級上冊生物圈中的其他生物,《BBC:生命系列》會讓學生感受生物的多姿多彩和大自然的和諧美好。這些引人入勝的視頻資源都會引起學生強烈的興趣,讓他們思考“為什么是這樣”,進而給學生提供進一步學習探索的動力,保持學習的自覺性。生物科技視頻在初中生物教學中的應用張完成(北京師范大學廈門海滄附屬學校)3)有利于學生記憶理解能力和獨立學習能力的培養。“學生是學習的主體,教師是學習的主導”。學生是學習的內因,老師和一切教育環境都是外因,外因是通過內因起作用的,內因起決定作用。目前在普通初中,部分學生對初中小學科老師的教學產生相當程度的“免疫”,在課堂教學中,單憑自己的能量,這些老師對這部分學生的影響作用比較小。因此,培養這部分學生的記憶能力、理解能力,進而培養他們獨立學習、獨立思考與獨立解決問題的能力占據了老師相當多的時間和精力。
生物技術產業發展管理論文
信息技術、生物技術、納米技術被稱為21世紀的革命性領先技術,其產業化方興未艾。生物技術產業,尤其是生物醫藥產業是一項高投入、高利潤的產業,它的利潤率達到了17.6%,是利潤率為8.1%的信息產業的兩倍。因此,展望未來,多數分析家認為,生物技術產業是繼信息產業之后迅速崛起的又一個高新技術產業,在21世紀初將與信息技術產業并駕齊驅,并最終成為主導全球經濟的核心產業。生物技術和產業如此巨大的發展前景,有著其必然的原因:
一、生物技術對于人類的生存和發展有著極為重要的意義
1.可持續發展的要求
20世紀的一百年,人類憑借著科學和技術的巨大發展與進步,發明和創造了機械化和自動化的生產和交通設備與工具、電子與系統集成化的通訊設施與器具、家用電器、電腦以及化學合成物質,極大改變了自身的生活、生產和經濟方式,邁進現代化的階段。歡欣之余,人類也不能忘記在發展中付出的慘重代價:在準備大踏步向現代化邁進的20世紀中葉,人類社會卻面臨著全球性生態環境日益惡化、人口與健康受到嚴重威脅、糧食生產滯后、能源耗竭和資源短缺的五大危機。這些問題顯然是發展中帶來的,它們直接向人類的生存與發展提出了嚴峻的挑戰。
毋庸置疑,一項技術的進步對社會和經濟發展起著巨大的促進作用。然而,工業革命發展進程表明,人類一味強調技術的先進性和對經濟的推動作用,而忽視技術對人類自身和生態環境的安全性時,人類最終要飽嘗在技術發明初期未曾預料的苦果。曾幾何時,滴滴涕一問世便被譽為人類技術史的里程碑,聲稱它可以殺死害蟲卻對人畜無“害”,可以拯救成千上萬人的生命。1946年,該產品在美國上市引起巨大轟動,以至引來化學公司投巨資開拓殺蟲劑市場。僅在1947~1949年間,滴滴涕的投入就達38億美元,旦利潤逐年直線上升,到1951年利潤額猛增1.1億元。它的發明人保羅·米勒被人們稱為救世主,獲1948年度諾貝爾獎。然而時隔6年后,滴滴涕就被發現具有激素效應,嚴重影響動物(包括人類)的性分化和生殖,并且通過母體傳遞后代,導致許多的野生動物數量急劇下降。到1970年,美國率先下令禁止使用滴滴涕。
20世紀70年代末期,人類開始意識到,技術的安全性對于人類自身生存與繁衍及生態環境的重要意義,絲毫不亞于技術的先進性對社會和經濟發展的價值。因此,由聯合國提出、各國政府共同倡導的可持續發展戰略,意味著今后的科學和技術發展具有雙重使命:既促進生產力進步和為人類謀福利,又保護人類及其生存和繁衍的環境。