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考试科目
北京成人高考专升本考试科目为:两门公共课为政治、外语;一门专业基础课。
根据招生专业所隶属的学科门类共分为八个科类,公共课和专业基础课考试科目分别如下:
(一)高起本:
1.文史类〔含外语(文)、艺术(文)、体育(文)〕:语文、数学(文)、外语、历史地理综合(简称史地)。
2.理工类〔含外语(理)、艺术(理)、体育(理)〕:语文、数学(理)、外语、物理化学综合(简称理化)。
(二)高起专:
1.文史类〔含外语(文)、艺术(文)、体育(文)〕:语文、数学(文)、外语。
2.理工类〔含外语(理)、艺术(理)、体育(理)〕:语文、数学(理)、外语。
(三)专升本:
各科类统考科目为政治、英语和一门专业基础课。
1.文史类:政治、英语、大学语文。
2.艺术类:政治、英语、艺术概论。
3.理工类:政治、英语、高等数学(一)。
4.经济管理类:政治、英语、高等数学(二)。
5.法学类:政治、英语、民法。
6.教育学类:政治、英语、教育理论。
7.农学类:政治、英语、生态学基础。
8.医学类:政治、英语、医学综合。
9.体育类:政治、英语、教育理论。
10.中医药类:政治、英语、大学语文。
考试形式
统招专升本:各省份的考试形式不一,分为统考和校考两种。
考试科目:考试科目分文、理科,具体为:录取类别由专科阶段所学专业决定。
艺术、体育专业经省教育考试院同意,可由招生院校组织专业加试,并在报名工作开始前完成。专业加试合格考生才能填报相应院校、专业志愿。
考试科类 考试科目 录取类别 文科大学语文
大学英语
计算机文化基础文史类法学类教育类艺术类理科高等数学
计算机文化基础理工类经管类农学类医学类校考
基础课和专业课,基础课为省统考,专业课为本科院校出题。
计算机;2. 英语;3.综合一(经济数学、管理学基础);4.综合二(经济法、基础会计)
旅游管理
1. 计算机;2. 英语;3.综合一(旅游概论、旅游心理学);4.综合二(旅游市场营销、旅游资源与开发)
1. 计算机;2. 英语;3.综合一(法理学、宪法);4.综合二(民法、刑法、经济法)
生物科学
1. 计算机;2. 英语;3.综合一(无机化学、遗传学);4.综合二(动物学、植物学)
电气工程及其自动化
1. 计算机;2. 英语;3.综合一(高等数学、自控理论);4.综合二(电路、电子技术[数字、模拟电路])
电子信息工程
1. 计算机;2. 英语;3.综合一(高等数学、信息理论与编码);4.综合二(数字信号、自控原理)
服装设计与工程
1. 计算机;2. 英语;3.综合一(服装设计、服装材料);4.综合二(服装史、美学)
工程管理
1. 计算机;2. 英语;3.综合一(管理学、会计学);4.综合二(建筑材料、招投标与合同管理)
化学工程与工艺
1. 计算机;2. 英语;3.综合一(有机化学、无机化学);4.综合二(分析化学、化工原理)
机械设计制造及其自动化
1. 计算机;2. 英语;3.综合一(高等数学、工程力学);4.综合二(电工学、机械设计基础)
交通运输
1. 计算机;2. 英语;3.综合一(高等数学、理论力学);4.综合二(汽车理论、汽车构造)
计算机科学与技术
1. 高等数学;2. 英语;3.综合一(操作系统原理、微机原理与接*术);4.综合二(数据结构、C语言)
土木工程
1. 计算机;2. 英语;3.综合一(高等数学、混凝土结构);4.综合二(材料力学、结构力学)
口腔医学
1. 计算机;2. 英语;3.综合一(口腔组织病理学、口腔解剖生理学);4.综合二(口腔内科学、口腔颌面外科学、口腔修复学)
临床医学
1. 计算机;2. 英语;3.综合一(生物化学、病理解剖);4.综合二(内科学、外科学)
护理学
1. 计算机;2. 英语;3.综合一(生理学、护理学基础);4.综合二(内科护理学、外科护理学)
麻醉学
1. 计算机;2. 英语;3.综合一(生理学、人体解剖学、麻醉解剖学);4.综合二(外科学、临床麻醉学、重症监测)
1. 计算机;2. 英语;3.综合一(药物化学、微生物学);4.综合二(有机化学、药物分析)
医学检验
1. 计算机; 2. 英语;3.综合一(临床检验基础、生物化学检验);4.综合二(微生物学检验、免疫学检验)
医学影像学
1. 计算机; 2. 英语;3.综合一(生理学、影像电子学基础);4.综合二(医学影像诊断学、医学影像设备学)
针灸推拿学
1. 计算机; 2. 英语;3.综合一(中医基础理论、中药学);4.综合二(诊断学基础、针灸临床学)
中药学
1. 计算机;2. 英语;3.综合一(中医基础理论、中药鉴定学、药理学);4.综合二(中药炮制学、中药药剂学)
中医学
1. 计算机;2. 英语;3.综合一(中医基础理论、方剂学、中药学、);4.综合二(诊断学基础、中医内科学)
1实验是倡导科学精神及情感态度、价值观的有效手段。
1.1.实验有利于培养学生的合作精神。无论是实验设计,实验操作,实验的完善、结论的得出、结论的呈现形式等,都需要大家集思广益,团结协作,要求每位同学积极发挥自己的作用,从而培养学生的信息交流能力和集体协作精神。
1.2.实验有利于培养学生严谨求实的科学态度和坚持不懈的探索精神。在实验中,学生不按照规范的操作流程操作,不细致观察实验过程和现象,不具有迎难而上的挑战精神;或者歪曲实验现象,不尊重实验结果,轻率得出实验结论等,实验都很难获得成功。所以需要学生有严谨求实的科学态度、坚持不懈的探索精神,实验才能真正发挥提高科学素养的作用。
1.3.实验有利于培养学生敬畏自然、尊重生命的人文精神,学会与自然和谐相处,保护生态,建立正确的生命价值观。
2实验能促进对科学技术与社会的关系的理解。实验能让学生更加全面深刻地理解科学技术的价值,理解科学技术发展对社会的多方面影响,更辩证的看待科学、技术和社会之间的关系。理解生物科学技术和发展经济,生物科学技术和环境保护,生物科学技术和改善生活水平,生物科学技术的应用与伦理道德、法律规范等的关系。总之,生物实验教学是激发学生的学习兴趣、培养创新能力、鼓励科学探究精神的最佳平台,是培养学生科学方法论、发展学生创新思维、提高学生科学素养的有效途径。
二、实验教学中培养学生生物科学素养的途径
转变实验教学观念,培养学生掌握科学的研究方法当知识是靠自己的思维得来时才是自己的知识。因此,生物教学应该是生物活动的教学而不应是生物活动结果的教学,重要的不是结论而是认知过程。 以实验为基础是生物教学最基本的特征之一。从实验现象到某一生物概念、规律的形成需要一个过程,在这个过程中,教师不仅要重视教给学生如何通过实验现象或结果的分析形成概念或规律,而且还要教给学生如何进一步深入理解概念或规律形成的思路和方法。传统的实验教学目的是“重结论”,而不是将实验作为“再发现”的过程,视为知识的形成过程。因此,应转变观念,建立以实验教学为基础的生物教学观,充分挖掘生物实验的教学潜能,为实施素质教育创造条件,营造一个良好的生物实验教学环境。
对实验进行拓展和延伸,培养学生的创新能力生物实验在培养学生的科学态度、训练学生的科学方法,特别是完善学生的创造思维方面,具有独到的功能。但是在其教学方法的选择上,还存在着一些不尽如人意的地方,阻碍着生物实验在“完善学生创造思维素质”方面重要功能的发挥。因此,探索中学生物实验的教学方法与完善学生创造思维素质之间的相互关系,是一个重要的研究内容。其中延伸和拓展生物实验是一种重要的尝试。通过这样的活动,学生思维的广度和深度得到了拓展,探究事物的意识得到增强,创新意识和创新能力得到了提高,同时学习积极性进一步高涨。
加强实验设计,追求实验过程探究性皮亚杰曾说过“:复制的真理只能算半个真理。”其活动建构论则指出,活动是连接主、客体的桥梁,是认知发展最直接的源泉。学生自主求知才能最大限度地发挥其自身能力,发现自己的学习优势。
目前,中学生实验主要有验证性实验和应用性实验。实验课题、实验方案及研究步骤都由教师安排决定,有时甚至连实验结果也由教师事先告知,学生只是机械地操作,无从感受获取知识和应用知识的快乐。因此,学科教学应加强探索性实验的比例,使学生在自主探究的实践活动中逐步掌握“发现问题———建立模型———形成假设———设计实验———归纳结论”的科学探索方法。而进行实验设计和实践,是科学探究的关键。近年来的高考中都增加了实验设计能力的考核。教师在教学中应指导学生了解进行实验设计的一些基本原则,如对照性原则、单因子变量原则、平行重复原则等。教材上往往针对实验假设进行了实验设计,教师可以充分利用这些实验材料,帮助学生掌握科学实验设计的基本方法和基本原则。在此基础上,鼓励学生对教材的实验方案进行改进或重新设计,并且付诸实施。科学探究的过程往往也就是不断完善实验设计和不断克服困难的过程。通过这一能力的培养,使学生改变“形高实低”的学习状态,成为学习的主人。在实验过程中,免不了会遇到一些问题和困难,关键是要帮助学生克服畏难情绪。
一、培养学生发现问题的能力
在某种程度上,提出问题比解决问题更难。主要原因有:(1)人们的日常活动总是依照原有的生活经验或是社会常识进行,这些经验和常识都是在问题基础上进行验证的,一般不会轻易出现问题,因此,在一定程度上很难发现问题。(2)人们在生活的过程中,总是过多地依赖过去的经验进行日常活动。因此,原有的经验意识掩盖了对发现新问题的意识,导致人们不会主动寻找问题。同时,还有一些问题具有一定的隐蔽性,隐藏在事物的背后,极不容易被人轻易地发现。除了隐蔽性外,问题还具有一定的不确定性,不知道在什么时间、什么地点,在哪一个环节问题就出现了,寻找问题没有具体的方向。如果问题一旦被提出,那么就有了解决问题的方向,因此,提出问题的能力同样也是科学探究能力的一种重要体现。提高学生的科学探究能力,就必须培养学生对问题进行质疑的能力。培养学生提出问题的能力,要给学生发现问题的机会,使他们在发现问题的过程中,不断地吸取和总结经验教训,让学生不断提高发现问题的能力。教师在教学中,可以针对某些知识点故意留下一些问题,引导学生进行发现探究。如在人教版生物教材“植物的光合作用”这一节课的学习中,我们首先进行绿色植物光合作用原理的研究,调查光合作用产生的条件、原料以及产物。通过研究表明,植物的生存需要阳光、水、空气和无机盐。植物利用光能,在叶绿体中把二氧化碳和水合成有机物,同时释放氧气。根据这些概念,我们可以进行相应的实验活动。在进行实验活动之前,我们首先根据概念提出问题,例如,“不同条件下植物的生长情况是否相同”“植物生长如果缺少了其中一个条件会产生什么后果”等问题。
二、重视研究计划的制订
科学探究还有一个非常重要的环节就是进行研究计划制订,提出问题并做出假设后就需要我们制订一个实施计划,然后按照计划一步步地实施,最终会得到预想的结果。而且研究计划的制订难度是非常大的,它需要制订者不仅要有丰富的专业知识和科学探究经验,还要有快速的应变能力。因此,要加大对制订研究计划人才的培养力度。要培养学生的科学探究能力,首先,加强对生物基础知识的了解,只有拥有扎实的基础知识,才能在这些基础上进行拓展;然后,要经常组织学生进行生物科学探究活动,使他们通过不断的学习和探究,仔细了解和掌握制订科学探究计划的思路和方法;接着教师要有充分的设计探究计划意识,对学生进行这方面的教学和教育;最后,可以进行专业的讲座,加强学生的认识并提高他们的学习兴趣。
三、结束语
本文主要对生物教学中如何培养学生的科学探究能力进行分析,提出加强培养学生科学探究能力的对策。
“进化论”不仅内容繁杂且误解多样,加之科学与宗教的关系,是人类面临的最复杂、最深奥的课题之一。“课程标准”要求学生“简述进化论的主要观点,概括科学与宗教在人类起源问题上产生分歧的根源”,是有难度的。当前的中学历史教学,很少有人认识到“进化论”的上述难度,致使课堂教学“化难为易”,或照本宣科,或简单说教,最终难以使学生理解科学与宗教的本质区别。中学历史“人性化”课堂,为这一问题提供了解决思路。“人性化”课堂要求史实通透、强调人物故事、突出精神感悟等,都为提高“进化论”教学质量提供了行动方略。
一、进化论简史
“人性化”课堂的前提,是史实通透。通透“进化论”,首先需要了解进化论简史。
“进化”一词源于西方。生物学中,“进化”最早是描述子宫中胚胎的生长,被视为生命从“低级”形式向“高级”形式不断向上的运动。斯宾塞倡导的宇宙进步体系,就包括生命向着更高形式的必然进化内容,这样“进化”超越了胚胎学范畴,具有现代含义。19世纪中期,达尔文又将“进化”发展成生物演变规律。严复介绍到中国的“进化”一词,具有斯宾塞特色,认为“进化”“谓事物由简单到复杂、由低级到高级而逐渐变化”。现在,广义的“进化”指世界万物的进化,其中包括天体的进化和地球的进化。狭义的“进化”指生物的进化。中学历史教育视域中的“进化论”即属于生物进化论,具体指达尔文的生物进化论。它仅是生物学家解决生物如何进化问题的一种设想,到20世纪30年代,这种设想与孟德尔遗传学综合后,才被人们普遍接受。
1.生物进化论:从拉马克到达尔文
在生物进化的历史上,影响最大的有两种进化模式。一种是法国的拉马克模式,即横向进化,由地理研究所揭示的物种非恒定性;另一种是英国的达尔文模式,即纵向进化,由地质研究所探讨的化石记录。两种进化模式,一直流传到现在。
(1)用进废退与获得性遗传:拉马克的进化论学说
法国博物学家拉马克(1744~1829年),在《动物的哲学》(1809年)中,从四个方面阐述了进化论。
一是,生物是不断从低级向高级进化的。“在相继产生各种各样的动物时,自然从最不完善或最简单的开始,以最完善的结束,这样就使得动物的结构逐渐变得更加复杂。”
二是,生物进化演变具有渐进性与缓慢性。“就生物界而言,自然所作的每一件事都是一步一步连续进行的”,“需要有非常长的时间和条件的连续深刻变化,才能使自然得以将动物的结构发展到某种复杂的程度,并根据这种复杂程度来了解动物的完备程度”。
三是,生物进化的主要原因,是自身谋求更加复杂化(完善)的天赋(上帝赋予的权力),及对环境的特殊条件做出反应的能力等。生物进化的倾向来自于“上帝所赋予的权力”,或自然“赐予动物生命以这样的权力,即使结构日益复杂化的权力”。
四是,进化的规律是“用进废退”和获得性遗传。“在每一个尚未超过发育限度的动物中,任何一个器官使用的次数越多,持续时间越长,就会使那个器官逐渐加强,发展和扩充,而且还会按使用时间的长短成比例地增强其上述能力;这样的器官如果长期不用就会不知不觉地被削弱和被破坏,日益降低其能力,直至最后消失。”这种进化“使得动物个体获得或失去的每一种性状都通过繁殖传给由此产生的新个体”。
(2)自然选择与适者生存:达尔文的进化论
达尔文(1809~1882年)在《物种起源》(1859年)、《动物和植物在家养下的变异》(1868年)、《人类的由来》(1871年,又译作《人类起源及性的选择》)等著作中,提出并逐渐完善了进化论。其研究结论主要包括五个方面。
一是,物种形成学说。“物种不是被独立创造出来的,而和变种一样,是从其他物种传下来的。”
二是,共同祖先学说。《物种起源》中“进化树”插图,比较清晰地表达了共同起源学说,即共同祖先学说。
三是,自然选择和渐进进化学说。自然选择,又叫最适者生存,它既包括种群因适应环境而生存下来,也包括种群因遗传而保存下来。“如果有益于任何生物的变异确曾发生,那么具有这种性状的诸个体肯定地在生活斗争中会有最好的机会来保存自己;根据坚强的遗传原理,它们将会产生具有同样性状的后代。我把这种保存原理,即最适者生存,叫做‘自然选择’。”自然选择,需要经历缓慢的变化时期。“无论什么时候,无论什么地方,只要有机会,它(自然选择)就静静地、极其缓慢地进行工作,把各种生物同有机的和无机的生活条件的关系加以改进。”
四是,生物界进化说。生物界每一种群或个体都是进化的。“每一纲中属于较大群的优势物种有产生新的和优势的类型的倾向”,“每一大群便倾向于变得更大、同时在性状上更加分歧”,“占优势的类型”打倒较弱的类型而维持自身优势。
五是,物种进化学说。“新的物种缓慢地在连续的间隔时间内出现”,自然选择导致“物种和整个物群的绝灭”,“优势类型的逐渐散布,以及它们后代的缓慢变异,使得生物类型经过长久的间隔时间以后,看来好像是在整个世界范围内同时发生变化似的”。同时,“生殖率如此之高以致引起‘生存斗争’,因而导致‘自然选择’并引起‘性状分歧’和较少改进的类型的‘绝灭’。”
总之,拉马克和达尔文都认为生物是进化的。对于进化的机制两人见解不同,拉马克主张“用进废退和获得性状遗传”,强调了环境变化在生物变异方面所起的“诱导”作用,但却主张变异是以生物本性(一种趋于完善的需求)为主因。达尔文认为变异和环境是相互独立的,在环境发生作用前变异就产生了,环境只是对变异选择产生作用,生物(以物种为单位)通过生存斗争,适应环境的性状得到保留,不适应的性状被淘汰(适者生存)。
2.进化论的“进化”:进化论面面观
(1)达尔文主义:一个并非一致的思想流派
“达尔文主义”常用来指达尔文有关进化论的思想体系,但这一体系并不是主张一致的思想流派。季羡林等先生主编的《世界文化史知识》中认为:“许多自称或被称为的达尔文主义者,他们对于达尔文的进化论、尤其是对其中进化机制的看法也各不相同。”
(2)社会达尔文主义:一种诠释社会现象的理论
19世纪中期,斯宾塞将进化论学说扩大到人类社会,把“最适者生存”不仅视为生物进化过程,且看作人类进步方式。以此诠释英国当时奉行的“自由放任主义”政策,指出“自由贸易和经济竞争”是自然选择的社会形式,认为最强者胜利是社会进步的必要条件。英国学者霍德华在《达尔文》中认为,社会达尔文主义,是证明资本主义经济剥削和殖民扩张合理性的理论。
(3)马克思主义:一种社会发展的科学理论
1845~1846年,马克思和_在《德意志意识形态》一文中写道,人类社会制度是不断发展的,如资本主义制度取代封建制度,这是历史的进步。1884年,_在《劳动在从猿到人的转变中的作用》一文中运用进化观点,论述了劳动在人类发展中的重要作用。
二、进化论产生的背景与影响
1.革命时代孵化的“革命”:达尔文进化论产生的历史背景
“人性化”课堂,关注历史人物在何时、因何、为何能提出自己解决问题的方案,探讨思想观念产生的历史背景,是完成这一任务的重要途径。达尔文借当时的“革命”大势,提出了自己的进化论。
(1)经济巨变导致社会转型:社会发展呼唤着生物进化论
随着工业革命的拓展,工业化进程步伐加快,英国处于社会转型的关键期。新兴城市崛起与传统城市衰败,资产阶级和无产阶级壮大,传统贵族日趋衰落,导致一系列新现象和新问题。如何理解这些新现象,怎样解决这些新问题,成为当时思想和科学界面临的重大课题。如亚当・斯密的《国富论》、马尔萨斯的《人口论》以及功利主义哲学,分别从政府政策、人口控制和伦理道德等方面,力图理解和解决这些新现象、新问题。同时,交通运输工具的飞跃、远洋战舰的出现等,巩固并拓展了英国的海外殖民地。正是在这样的社会氛围中,达尔文提出了进化论。
(2)科学革命引起观念变化:理性躁动催生生物进化论
随着文艺复兴、宗教改革、科学革命及地理大发现等,人们的思想观念逐渐解放,眼界也更为开阔,动态的变化观开始萌发与发展,对占统治地位的传统静态观提出了挑战。18世纪,天体进化观、地球进化观相继问世。“进步”概念成为启蒙运动的最重要主题,并影响了自然科学发展,“假说―演绎法”成为公认的科学研究方法。《世界文化史知识》认为:“启蒙运动是一场真正的思想革命,它所给予人们不仅有新的观念,而且还有探索的勇气。人们大胆怀疑传统的思想,探讨新的解释。”这些观念冲突而产生的理性躁动,连同对生物界知识的不断增长,最后催生了生物进化论。19世纪初,在人类社会进步观的启发下,真正的、科学的、系统的生物进化论――拉马克的进化论――问世了。
(3)生物界知识的增长:生物学成就助推达尔文进化论
基于“假说―归纳―演绎”方法的进化论,其基础是生物分类的完成和完善。18世纪,瑞典学者林奈初步完成了生物分类,他把所有生命体划分为两大部分,即植物界和动物界;这些大范畴进一步划分为一系列的小范畴――门、纲、目、科、属、种。生物分类的完善,连同胚胎学和解剖学成就,为观察和比较生物物种间的进化,奠定了基础。
(4)个人努力:达尔文孵化出《物种起源》
达尔文的生物进化论,是他对生物学痴迷,精于观察和总结,及善于研究和汲取其他相关科学成就的必然结果。在1831~1836年间的远洋考察期间,达尔文观察到物种互相联系的普遍性。回国后,达尔文又费了20年的时间搜集资料,在地质学、解剖学、植物学和动物学领域的阅读、观察、实验的基础上,完成了《物种起源》,提出了生物学进化论。
2.“从达尔文以后,世界就不同了”:达尔文进化论的历史地位
“人性化”课堂,关注史实通透中的思想地位,即了解解决问题方案的效益。有关达尔文进化论的评价,美国学者科恩在《科学中的革命》中认为,达尔文的生物进化论是19世纪科学革命的一个重要标志。美国学者_・杰伊・古德尔在《达尔文与进化论》中更是指出,“从达尔文以后,世界就不同了”。概而言之,达尔文进化论的革命性影响具体表现在以下方面。
(1)思想领域:从观念到价值观的转变
与“哥白尼革命”相提并论的“达尔命”,在思想观念领域产生的影响,主要表现在三个方面。
首先,促进了思想解放。1859年发表的《物种起源》,代表了欧洲科学历史的一个大转折。自然选择的原理,打击了基督教的“天意说”。物种起源和进化,否定了上帝造人说。利用自然科学,解释动植物表现出来的手段对目的的适应,驱除了造物主的地位。达尔文“把上帝废黜了”。
其次,改变了人类地位。达尔文的进化论,提出人类只是持久进化过程中一个短暂的结果,他们与动物有着共同的祖先。这是对人类自我陶醉的一次沉重打击。从此,人类与同其他生物一样被列入自然界。人类的所有特性都将成为自然界的组成部分。
最后,改变了当时人们的价值观。以斯宾塞为代表的社会达尔文主义者,将生物进化论引入伦理学领域,摧毁了人们的传统价值观。“人人专门为己”的想法成为社会主流价值观。有权势的人们相信他们是依靠生存竞争的力量而居上的,在生存竞争里强者和狡诈的人胜过了弱者和说真话的人。“他们坚信必须强壮、有力、无情、实际、自利,因为上帝已死去了。”
(2)科学领域:从观念到内容的革命
美国学者科恩认为,“达尔文因发现支配人类本身进化的规律而统治19世纪的科学”。这主要表现在四个方面。
一是,开拓了科学视野。达尔文进化论,将变异、多元论、机遇、不确定性、目的性程序、历史信息等纳入哲学范畴,启发和开拓了科学范围。此后,生物学、人类学、社会学等逐渐成为科学大家庭中的重要成员。
二是,改变了科学态度。达尔文进化论,使得人们抛弃了单纯依赖逻辑追求真理的经院哲学,更加重视实验、观察和收集事实,以发现规律。同时,达尔文进化论引发的科学争论,改变了人们对于学科共同体的态度,争论和研讨成为科学发展的常态。
三是,开发了多样的科学方法。达尔文运用演绎、归纳和类比等方法,论证假说的科学性,探讨科学规律,证明了这些方法的有效性,印证了新科学方法的巨大价值。此后,“假说-演绎法”突破了当时自然科学归纳、观察等主流方法,成为科学研究的重要方法。
四是,促进了生物学发展。围绕进化论的合理性,越来越多的科学家转向生物学研究。他们或支持进化论,为之寻找证据;或反对进化论,搜集和研究反证。这些都促进了生物学的发展,使之逐渐成为一门独立于物理学、哲学等学科之外的科学。正是在达尔文进化论等影响下,生物学逐渐发展成一门内容丰富,与人类和生物密切相关的科学。
三、“进化论”教学的主要着力点
“人性化”课堂,主要指在发挥学生主体地位的前提下,通过解读和运用史料,在分析和解决问题的过程中,感受和感悟历史人物的情感变化、生活境界和精神追求,感悟历史人物人格魅力,以此陶冶、引领和启发学生认识自我、完善人格,达成培养史学素养的课程目标,奠定学生全面成长的坚实基础。利用“进化论”的史实,发展学生的史学素养,最“经济”的一条途径是 “让达尔文自己倾诉”。具体包括达尔文倾诉的社会环境,倾诉的过程、内容和倾诉的影响等。
1.理解“标准”,确定主题
主题是课堂教学的灵魂,它指明了课堂教学的发展方向。本课主题的确定,实质是解决进化论的中学历史教育价值问题,即进化论能为学生发展提供怎样的养分。
《课程标准》的“内容标准”,要求“简述进化论的主要观点,概括科学与宗教在人类起源问题上产生分歧的根源”。从字面上看,这一标准的前半部分,属于科学范畴;后一部分属于社会学范畴。因为进化论阐述了生物的演变机制,涉及人类起源问题,所以与传统宗教的相关论点产生矛盾。两者间的区别,主要在于涉及领域不同,进化论属于认知范畴,以寻求自然规律为旨趣;宗教则属于“灵”的范畴,以寻求人类的超越为旨趣。从史学视角看,这一标准有两个层面的要求。一是,在探讨进化论产生与演变的过程中,理解科学的本质特性;二是,在进化论有关人类起源的结论中,联系宗教相关结论,探讨科学与宗教间的本质区别。科学的本质特性,是连接两个层面的桥梁。因此,进化论教学的主题,应以理解科学与宗教的区别为核心。
需要提醒的是,按照严谨的科学规范来衡量,进化论的一些内容,特别是对人类起源的理论,既没有充分的证据,也不能证伪,更不能复现(用实验验证),其科学性还有待于提高,这是进化论现在还引起争论的主要原因之一。即使是暂时得到公认的科学成就,也仅是时代的产物,必然要随着时代的变化而发展。所以,进化论的教学不应立足于达尔文进化论的具体内容,而应立足于达尔文创造进化论的过程。
本课的教学思路可概括为:以科学的本质特性为中介,沿着进化论创造过程――进化论的主要观点――科学方法与科学特质――科学与宗教间的区别等路径,最终让学生理解科学与宗教分属不同领域,具有不同功能。同时,让学生了解“宗教的观点也随着科学发展而不断调整,消除宗教观点与科学成果间的矛盾对立,也是宗教的重要任务之一”。
本课的具体教学路径是:以达尔文创立进化论的故事为线索,在感受达尔文创立进化论的过程中,引领学生探讨影响科学发展的社会和个人因素,进而领悟科学成功的关键性因素;引领学生探讨达尔文创立进化论的方法,进而领悟科学一般方法及科学的本质特性;引领学生探讨达尔文进化论的主要观点和重要影响,进而领会达尔文进化论的历史地位;最终引领学生从人类起源的角度,比较科学与宗教的区别,进而领悟科学与宗教的本质区别。
2.围绕主题,精选史料
“人性化”课堂,强调客观史实与史料中情感意蕴的感染、感动与感化。
揭示课堂教学主题,须借助史料来完成。围绕“感悟基于达尔文进化论的科学与宗教的本质区别”这一主题,首先,精选典型再现达尔文创立进化论的故事性史料;其次,精选典型阐述进化论内容的史料;再次,精选典型反映进化论影响的史料;最后,精选典型反映基督教有关人类起源的史料。其中,故事性史料需典型再现达尔文痴迷科学与运用科学方法探讨进化论的精神。史料首先取自《达尔文自传》《物种起源》等原典型著作;其次取自《科学中的革命》等经典型著作。同时,精选史料,还须遵循经济原则,即最大可能发挥教科书的史料价值。综合上述要求,有关进化论教学中的精读史料,可以选择以下内容。
史料1:像这样一些事实显然只能以这样假设来说明:物种逐渐起了变化。这个题目常常使我不能忘怀……在我回到英国以后,我想也许按照赖尔在地质学上的先例,以及搜集一切有关动植物在人工培养下或在自然状态下变异的事实,会对整个问题有所阐释。我的第一本笔记是于1837年开始的。……现在(1838年10月)读了这本书(马尔萨斯《人口论》)立刻使我想起,在这些情况下,有利的变异往往易于保存,而不利的变异则往往易于消灭。其结果就会形成新的物种。这样我终于得到了一个能说明进化作用的学说了。
――〔英〕达尔文《达尔文自传》
【解读】本段材料选自《达尔文自传》。达尔文在材料中反思了自己提出进化论的主要过程。从中可归纳出达尔文提出进化论的缘由、主要观点和方法。材料间接体现了他取得成功的个人因素,即科学考察、收集材料,运用“假说-归纳-演绎”法,加之在广泛阅读中获得启示,从1837年记录第一本笔记开始,历经22年(1837~1859年),最终发表《物种起源》。
史料2:新的物种缓慢地在连续的间隔时间内出现。……物种和整个物群的绝灭……这几乎不可避免地是自然选择原理的结果;因为旧的类型要被新而改进了的类型排挤掉。……优势类型的逐渐散布,以及它们后代的缓慢变异,使得生物类型经过长久的间隔时间以后,看来好像是在整个世界范围内同时发生变化似的。
――〔英〕达尔文《物种起源》
【解读】本段材料选自《物种起源》。材料阐述了进化论的四个结论:生物和物种具有进化性;物种进化具有缓慢性;新物种经过适应-变异-遗传-生存等阶段考验;不能适应环境变化的物种被淘汰。结合教科书内容,达尔文的进化论,还包括生物同祖说。而产生重大影响的则是生物同祖说,即人类起源于低等级生物,人类与猿猴同祖等。但明确提出人猿同祖说,是在《物种起源》发表后的《人类的由来》等著作。
史料3:达尔命大概是科学中曾经发生过的最重要的革命……这场革命的结果是对世界、人和人的制度的本质重新进行了系统的思考。达尔命对世界产生了新的看法,它把世界看作是一个动态的、进化的世界,而不是一个静态的、有系统的世界,并且认为人类社会是以一种进化的模式向前发展的。
――〔美〕科恩《科学中的革命》
医学院校课程改革主要缘于医学科学的发展和进步。在最初的单一研究、精细分析、高度分化的基础上,出现了多学科高度综合、融合的基本态势,既要求在医学理论构成上融合,又要求在诊断治疗技术应用上融合[2]。按照医学发展的要求,将更多与自然科学、社会科学等多学科相互渗透、互相融合,从而要求医学专业课程体系的设置随之变化。因此,医学院校中生物医学工程专业的课程改革也要适应整个医学专业课程的整体进步。这样,课程改革要求熟悉国内外新科技的动态,不断地掌握新的相关科学技术,吸收新知识和新技术。双语教学是目前高校教育改革的方向之一,利用双语教学和专业的融合,既能充分发挥双语教学方式对学生掌握专业英语词汇的促进作用,又能提高学生查找原文学习资源等实际能力。
本文结合笔者几年从事生物医学信号处理和双语教学经验,浅析生物医学信号处理教学现状及实现双语教学改革与实践的途径。
课程设置
天津医科大学生物医学工程专业建立于1986年,由神经工程、医学仪器、物理医学和生物信息学等方向构成。针对自身学科特点,“生物医学信号处理”课程体系提出理论联系实践,因此课程学时包括36学时理论课程和18学时实验课程。由于“生物医学信号处理”课程含有较多定理、公式、变换以及算法,因此该课程的理论教学必然分配较多学时;同时培养学生运用工程方法解决实际问题的能力至关重要,因此实践环节必不可少。
双语教学
双语教学包括教材语言和授课语言两方面。使用原文教材能够使学生系统地了解掌握原文专业知识的表述。但由于语言等文化差异,全部利用原文教材还存在一定困难。因此合理删减原文教材重组后编写方式较为适宜。专业教师知识丰富,但英语授课尚有一定难度。当前高校注重人才培养和引进。许多具有博士学位的人才或留学归国人员具备“外语+专业”的基本条件。这将有利于双语教学,而且也易实现教学相长。
教学方式
双语课程主要目的是培养学生专业文献的阅读、翻译及写作能力。增加师生的互动能够提高学生的积极性,如课堂上开展小应用讨论,并轮流推选代表发言,鼓励英文口头报告;课下布置相关文献题目,以小组形式共同完成,鼓励用英文撰写报告等方式。
同行学习
双语专业教师要有丰富的专业理论知识及扎实的外语基础。但是双语教学或偏重英文教学并不容易,因此加强双语专业教师与英语专业教师的相互学习,进而提高双语专业教师双语教学的素质和水平,提高英语专业教师理解其他学科专业术语的能力。
关键词:工程物理;专业特色;就业状况
许多人容易混淆物理与工程物理,这里简单阐述,工程物理着重于工程应用,而物理系中的物理偏向于理论研究,二者既有联系,又有区别。相对而言物理系中的物理的理论性较强,一般有严谨的理论推导,学起来难度更大些,学生毕业后更适合搞理论研究,所以本科毕业后多数选择考研深造。工程物理一般讲究实用,学以致用,通常理论上不苛求透彻、严谨,重在实用,因此本科毕业后更能容易找到合适的、实践性的工作。例如:工程力学的侧重点在于工程建筑的受力而不是传统力学上的各种受力情况的笼统的研究,如果学生想要学习纯正的力学的话,可以考虑学习教育类的物理专业,现在工程力学和电机工程之类的专业多,是由于学校考虑到了就业的问题。
一、工程物理专业
工程物理是物理、工程和数学三种学科结合的学科,主要培养有坚实而宽广的工程热物理的系统基础理论知识,熟知并能熟练运用相关学科的基础理论和新技术开展本学科的科研与应用开发工作,深入了解学科的进展、动向和最新发展前沿的高级工程技术人才。基础物理与要解决的问题及工程技巧相结合,使工程物理有广泛的应用。这门交叉学科是为技术领域内继续发明而设置,和传统的工程学科不同,工程物理不需限定在一个科学或物理的分支,是指某一专门化的科学,如光学、量子物理、材料科学、应用物理学、纳米技术、微型品制造、力学工程、电工程、生物物理、控制理论、空气动力学、能量、固态物理等在应用物理方面提供较彻底的基础训练。它通过加强对数学、科学、统计和工程原理的应用,使解决工程问题更优化和具创造性的学科。这学科侧重研究和发展,设计和分析,具交叉功能,是理论科学和实际工程间的一座桥梁。在许多国家中获得工程物理或工程科学学位是科学学位,许多语言的“工程物理”直接翻成英文的“技术物理”。
工程物理学科是研究能量以热和功,以及其他相关的形式在转化、传递和利用过程中的基本规律及其应用的一门应用基础科学,几乎与所有产业部门及科技领域都密切相关,在人类社会进步和国民经济的发展中起着重要作用。此专业的主要课程有热力学专论、传热学专论、工程流体力学专论、现代实验技术、现代数学方法概论、非线性动力系y、非定常及不稳定两相流动、高效换热器、计算传热学进展及其应用等。其课程设置面向新技术并具有工偏理的特色,其中有北京市和清华大学精品课。整个学习期间保持外语和计算机方面课程的连续性和不断上层次,并通过众多实践环节培养学生将理论知识用于工程技术的能力,为学生今后的发展打下坚实的基础。在许多大学,工程科学可包括从学士到博士课程的内容。数学、物理、化学和生物是全部课程的基础。选课包括流体动力学、量子物理、等离子物理、相对论、固体力学、运作研究、信息技术和工程、动力学系统、生物工程、计算工程、工程数学和统计力学、材料科学、电磁学、纳米科学、能量和光学等等。
工程物理专业培养近代物理电子学、辐射技术、加速器技术、核能工程、安全技术、粒子物理与核物理等方面的人才。此专业的学生毕业后基本应具有坚实而宽广的工程热物理的系统基础理论知识,熟知并能熟练运用相关学科的基础理论和新技术开展本学科的科研与应用开发工作,深入了解学科的进展、动向和最新发展前沿。此外,还应该拥有严谨求实的科学态度和作风,具有独立从事科学研究的能力,并在本学科领域某一方面的理论或实践上取得创造性研究成果。至少掌握一门外国语,能熟练地阅读本专业的外文资料,具有一定的写作能力和进行国际学术交流的能力。
二、工程物理专业就业方向及就业前景
由于现今此专业市场需要量很少,但是就业率很高,就业前景也不错,毕业生一直深受各行业的雇主欢迎,工程物理专业学生毕业后可从事电子、电机、品质控制、市场推广、程序编写及教育等行业工作。毕业生亦可进一步在科学或工程学等范畴深造,获取更高的学位。工程物理专业学生从事的岗位为:销售工程师、研发工程师、光学工程师、工艺工程师、软件工程师、数据库工程师 管理员、数据库工程师、高级软件工程师、硬件工程师、销售储备干部、技术工程师、算法工程师等。
工程物理专业在专业学科中属于工学类中的能源动力类,其中能源动力类共10个专业,工程物理专业在能源动力类专业中排名第1,在整个工学大类中排名第28位。截止到 2013年12月24日,322514位工程物理专业毕业生的平均薪资为5005元,其中应届毕业生工资3573元,0-2年工资4253元,10年以上工资1000元,3-5年工资5338元,6-7年工资6816元,8-10年工资7686元。工程物理专业就业岗位最多的地区是北京。薪酬最高的地区是盐城。据统计,工程物理专业就业前景最好的地区有:北京、上海、深圳、广州、杭州、苏州、武汉、南京、厦门、成都等,平均薪酬在7000元左右。
近几年工程物理专业本科毕业生中,约有60%的学生直接免试攻读研究生,约有10%~15%的学生选择出国留学深造,其他的毕业生选择就业。工物系毕业生就业及深造单位分布广泛,例如:包含中国核工业集团公司、中国广东核电集团、国家核电技术公司、中国航天科技集团公司、中国舰船研究设计中心等在内的著名大型企业;又如:国家环保部、国家工信部、国家发展和改革委员会、国家环保部、国家开发投资公司等政府机关;再如:中国工程物理研究院、中国科学院、电信科学技术研究院、中国石油集团钻井工程技术研究院等科研院所;此外,还包含了中国农业银行、中国人民银行、上海浦东发展银行等在内的金融领域。
三、结语
总的来说,工程物理的特色是“工程”和“物理”密切结合,培养既有坚实的数理基础,又经过较强的工程设计、实验能力训练,且具有基本的人文社会科学及经济、管理知识,善于把所学知识运用于工程实际,能在核科学技术和核工程领域,以及其他与近代物理技术、电子技术、计算机技术密切相关的领域从事研究、设计、开发、生产、管理、教学的高层次、高素质的创造性人才,就业前景十分广阔。
参考文献:
[1]周丽霞等. 应用物理学专业建设的探索与实践[J]. 高等理科教育,2011,(01):78-81.
一、教育内容的丰富性
中学生物学科思想教育内容的丰富性,是由生物的多样性、分布的广袤性和知识的跨界性所决定的。由于 生物跟人类社会关系密切,人类社会不仅对人类自身,还必然会对生态系统带来积极或消极的影响。因此,按 照社会规范的思想标准和道德观念就会更多地渗透在生物教科书中来,使生物学科比之其他自然学科思想教育 内容更为丰富。
生物学科思想教育的主要内容有以下几个方面:
爱国主义教育。介绍我国丰富的动植物资源和珍贵的动植物种类;介绍我国栽培作物的悠久历史,讲授祖 国古代生物科学成就,使学生热爱祖国,培养民族自尊心和自豪感;介绍我国现代生物科学成就,利用新旧社 会对比,使学生热爱社会主义祖国,热爱_。
国情教育。我国人口众多,人均资源偏低。例如,耕地面积相当于世界人均水平的四分之一,草原为三分 之一,林地为四分之一。这些知识可结合在自然保护及其他相关内容中讲授,使学生认识到保护耕地面积的紧 迫性;国民经济以农业为基础的重要性;控制人口,实行计划生育作为基本国策的必要性。
辩证唯物主义教育。在生物学中包涵着自然辩证法思想。主要是:生命的物质性;运动性;生物的进化; 结构与功能相互适应的观点;生物体与环境相互影响的观点等。这些都是很多教师应用得比较熟悉的生物学的 基本观点,也是唯物的、辩证的观点。生物学也证明了自然界发展的普遍规律,即:质量互变规律,对立统一 规律,否定之否定的规律。进行辩证唯物主义教育,对学生辩证思维能力的培养和生物教学质量的提高有重要 作用。
实践观点和群众观点的教育。生物学实践性强,生物课有很多实践活动。例如:实验、实习、参观访问、 植物栽培、动物饲养等。通过学习生物学知识,培养学生能力为主要内容的社会实践,可引导学生学习当地群 众的实践经验。组织学生参观果园、农场、科学站、高产田、饲养场等,让学生了解农业生产中的新情况、新 技术、新经验。通过这些活动,使学生关心家乡的农业生产,认识科学的社会价值,促使其立志为家乡经济建 设作贡献。
思想品德教育。国家颁布的某些法律条文与生物教学内容有密切关系。例如,《草原法》、《森林法》、 《野生动物保护法》、《环境保护法》、《婚姻法》,其中的某些条文可结合有关生物知识讲解,从而培养学 生热爱大自然的情操,树立遵纪守法的观念。结合青春期性生理、性心理知识的教学,可以进行正确对待友谊 和爱情的教育。在生物教学实践活动中,可以进行合作精神的教育。
科学精神、方法和态度的教育。结合生物科学史的教学,以及渗透科学家片断事迹的教学,对学生进行勇 于为科学献身精神的教育。通过科学技术转化为生产力的事例,进行科学价值观的教育。树立生态学观点,增 强环境保护意识,这对提高公民素质有重要作用。讲述科学家认识真理的过程,进行科学方法的教育。生物学 包涵了系统论的观点,在教学中渗透系统的观点,也是一种科学认识方法的教育。通过实验、实习的实际操作 ,培养学生实事求是的科学态度和一丝不苟的精神。
教学中还可结合实际破除封建迷信思想,坚持用科学的世界观武装学生的头脑。
教师如果对生物学科思想教育内容的丰富性认识不足,就会不自觉地削弱生物课的思想性和教育性。我们 学校按每本教材分章拟定出思想教育任务,通过讨论作为教学依据。这样对生物课的思想教育内容,就可能认 识得全面一些,减少教学中的盲目性。
二、教育途径的多样性
由于生物学科具有多种多样的教学实践活动,因此决定了这门学科有多种多样的思想教育途径。除课堂教 学的主要途径而外,还有实验、现场教学、野外实习、生态系统的调查、参观访问、作物栽培、动物饲养等不 同形式的教学活动。教师不仅要研究课内,还要研究课外活动的思想教育特点;不仅要研究教材,还要研究实 践活动的思想教育特点。现将生物课的几种教学实践活动的主要思想教育内容分述如下:
实验课:要教育学生爱护公物,遵守实验规则。学生分组实验,可进行团结协作的教育。做实验,要求学 生要严格、谨慎、细心,培养严谨的作风,实事求是的科学态度。
现场教学:要进行听指挥,守纪律,理论联系实际的教育。
野外实习和调查:要进行吃苦耐劳、团结友爱的教育和安全教育。教育学生爱护庄稼、花草树木,培养热 爱大自然的情操。利用自然美景来美化学生心灵,进行审美观的教育。
参观访问:要教育学生树立群众观点,虚心学习当地群众的实践经验,学习他们的先进思想和优良品质。 在参观良种站、畜牧场时,在了解新技术、新成果时,要抓住时机对学生进行科学价值观的教育,树立科技兴 农思想,引导学生立志为家乡的经济发展献身。
栽培饲养:要进行实践观点的教育和劳动教育。引导学生发现问题,解决问题,培养顽强的意志和百折不 挠的精神。
另外,在“世界环境日”、“植树节”时,组织学生参加社会实践和进行植树造林,保护环境的 宣传活动 也是一种有效的自我教育方式。
课堂教学是生物学科思想教育的主要途径,但是决不能忽视在实践活动中进行思想教育,教师要充分认识 生物教学的实践活动对于培养学生良好的行为习惯的重要性。要善于认识各种教学活动中最适宜的教育因素, 并选择恰当的时机进行教育。
三、教育方法的渗透性
生物学科的思想教育,不同于政治课、思想品德课,它是与生物学知识紧密结合进行的。这就决定了生物 课思想教育的方法特点是:在生物知识的教学和技能的训练中渗透思想教育。教师要在教学中实现科学性和思 想性的统一,在潜移默化中对学生进行政治导向、情感陶冶、意志培养、道德规范。生物教学进行思想教育, 要防止曾经出现过的两种偏向:一种是脱离知识,“穿靴戴帽”,贴政治标签。事实证明这样做的结果会走向 反面;另一种是单纯的知识教学,忽视生物课的德育功能,这方面的教训也是需要记取的。
在生物教学中渗透德育,关键是找准知识传授、技能训练与思想教育的有效结合点。这种结合点,一种是 固定的,一种是可变动的。
固定的知识结合点,存在于教材中,具有客观性。有的知识结合点属于“显性”,例如,李时珍编著了《 本草纲目》,被译成多种外国文字,成为世界上享有盛名的植物学家,只要老师讲述,或者学生阅读,就可以 受到爱国主义思想教育。有的知识结合点属于“隐性”,需要教师去发掘。例如,植物生长素的浓度较低会促 进植物生长;浓度过高会抑制植物生长,超过10[-8,]M的生长素就会抑制根的生长。由此,教师强调:超过了 事物质的数量界限,就会改变事物的性质,这就是“量变到质变”。结合生长素浓度的变化,进行辩证唯物主 义观点的教育,使学生印象深刻。这样的知识点需要发掘、升华。
另一种是可变动的知识结合点,它具有主观性,取决于教师占有具备思想性的生物学材料的状况,以及是 否善于选择教材中相应的知识点。有的知识点不具有某种思想性,教师可以将自己占有的闪光的思想材料,在 教材相应的知识点上赋予思想性。例如,讲DNA的双螺旋结构,一般为双链,可结合讲述我国科学家于1990年1 1月28日发现了三链状DNA新结构。这一成果被称誉为人类对自然界认识的又一重大发现,获得美国当年百项科 学头奖。这样讲既体现了教学的时代气息,又进行了爱国主义教育。
另外,在实验、实习等生物学技能的训练中也要根据情境和问题,适时地渗透思想教育。
在生物教学中渗透德育要掌握好针对性原则。不同年级的学生和班级有不同的思想特点,对低年级学生重 在提供生动的有思想意义的素材,偏重于事实教育。对高中学生仍要以科学事实为基础,注意“画龙点睛”式 的思想升华。例如,讲到遗传学家摩尔根时,笔者曾补充介绍,他在遗传学上的研究成果,使他获得了诺贝尔 奖金,但他没有出席盛大的授奖仪式,他在致力于自己的研究。摩尔根说这奖赏不是给我个人的,而是对实验 生物学的褒奖。最后,以两句话简评作小结:这就是有成就的科学家的态度——看轻个人荣誉,看重自己的事 业。这实际上也向学生进行了人生观的教育。
渗透德育还要掌握好适度性原则。一堂课渗透的知识点不宜过多,多了“物极必反”;一个知识点渗透的 分量也要适当。在教学方法上要使科学性和思想性水融,使学生乐于接受。
四、教育对象的易接受性
生物学科的认识和方法,给学生唯物主义的世界观奠定了基础。学生所学的生物学知识和其他自然学科一 样,大都具有可直接验证的特点,因而知识的客观性在学生头脑中印象会更为深刻,对生物学知识真理性的信 念也就更为牢固。从这个角度上说,由此进行的思想熏陶,学生更易于接受。对因为某些思想标准和道德观念 是结合人体生理卫生和遗传知识来进行的,这使学生感受到社会要求的行为准则具有坚实的科学基础,有利于 自己身心健康,符合切身利益。那么,这样的思想教育,学生容易内化为自己的道德认识,以至转化为良好的 行为习惯。
例如,《生理卫生》课本从运动系统、循环系统的角度阐述了体力劳动和体育运动对人体健康的好处;从 呼吸、神经等系统的生理卫生说明了吸烟、酗酒的危害;讲青春期身体重要器官要到25岁左右才发育完善,说 明了晚婚晚育的生理学基础;高中《生物》课本结合遗传病阐明了《婚姻法》规定直系血亲和三代以内旁系血 亲禁止结婚的道理。像这样一些具有思想意义的内容,在生物教学中进行,要比离开科学知识单纯进行纪律教 育、道德规劝效果要好。
有的教师对学生不讲吸烟、喝酒的危害,认为班主任、思想品德课的教师已经讲得很多了,不必再讲,这 是无视生物学科思想教育容易被学生接受的特点,忽视了通过各个学科、各个渠道综合育人的整体效应。
五、育人效果的依赖性
生物学科的思想教育是通过生物教师去执行的,因此思想教育的效果依赖于生物教师的思想素质、专业知 识和教学技能的水平。
教师的政治态度、思想品德、意志、情感,通过言传身教对学生产生导向作用。生物课良好的思想教育效 果依赖于教师正确的政治方向,饱满的政治热情,良好的思想品德,以及对教书育人的高度责任感。
教材的思想体系蕴涵在知识体系之中。教师具有坚实的生物专业知识才能深入理解、掌握教材的科学性, 也才可能更好地发掘其中的思想性。教师只有不断地学习,不断地用具有思想意义的现代生物科学成果的新信 息充实教学,才能使生物课的思想教育随着时代的步伐前进。
1《.骨的结构与成分》涉及的探究活动
《骨的结构和成分》是北京版初中生物教材第二册第八章《生物的运动》第二节《运动的形成》中第二课时的内容。在第一节学习动物运动方式的基础上,教材第二节内容进一步探讨动物运动的形成,为后面学习动物的行为打下基础。《骨的结构和成分》这节课首先让学生通过观察长骨的内部结构,分析其作用,建立长骨是一个中空的坚实的生物器官的概念,再通过探究鱼骨的成分,增强学生对骨的成分和特性的感性认识,推理出骨的成分和特性的关系。阐述人的一生中骨的成分的动态变化,从而增强体育锻炼的思想意识,为后面学习运动的实现打下基础。本节课以小组合作的方式进行学习,面向全体学生,促进每个学生的充分发展。借助实验分析和讨论的过程,引导学生主动参与、勤于动手、积极思考,符合新课标提出的“倡导探究性学习”的理念。依据维果茨基提出的“最近发展区”概念,利用学生原有的认知结构,在学生和教师的互动中实现知识和能力的发展。
2.生物体的结构层次
初中生物课程标准强调:教师在教学中要组织好各种观察、实验等探究性学习活动,帮助学生增加感性认识,克服对微观结构认识的困难,使学生领悟科学研究的方法并习得相关的操作技能。据此,结合生物个体水平的知识、化学和物理学知识以及学生的生活经验,突破学习难点。鼓励学生搜集有关细胞研究和应用方面的信息,进行交流以丰富相关知识,加深对科学、技术、社会相互关系的认识。同时运用建构主义“学习过程的最终目的是完成意义建构”的教学设计思想,确定本节知识主题,围绕如何引导学生实现该主题的意义建构进行教学设计。例如:在生物体层次结构主题下,重要概念细胞是生物体结构和功能的基本单位。在这一重要概念的构建时,教师可以设计探究动植物细胞结构实验———观察洋葱表皮细胞、黄瓜果肉细胞、番茄果肉和果皮细胞、人的口腔上皮细胞、皮肤细胞、平滑肌细胞、神经细胞等,构建动、植物细胞都有细胞膜、细胞质、细胞核等结构,以进行生命活动;相比动物细胞,植物细胞具有细胞壁、叶绿体、液泡等特殊结构这两个重要概念。再设计观察洋葱根尖细胞分裂,了解根冠、分生区、伸长区、成熟区细胞的形态结构变化;观察蛙的胚胎发育细胞变化和神经组织、肌肉组织、结缔组织(骨细胞、血液细胞等)、上皮组织和卵细胞、等的不同细胞形态和结构,构建细胞进行分裂、分化,以生成更多不同种类的细胞用于生物体生长、发育和繁殖这一重要概念。设计观察水中的单细胞生物和原生动物(如草履虫)的取食、运动、趋性,构建一些生物由单细胞构成,可独立完成生命活动;一些生物由多细胞构成的重要概念。通过这一系列探究实验的设计,依存这些重要概念的构建,帮助学生构建细胞是生物体结构和功能的基本单位这一重要概念。由此,实验教学的设计是围绕重要概念构建的。实验教学的设计要求有助于帮助学生构建重要概念,有助于帮助学生积极主动的获取生物科学知识、领悟科学研究方法。只有有的放矢的实验设计,才能落实到生物学重要概念的构建。
3.光合作用
光合作用的概念是初中生物学的一个重要概念。植物光合作用形成的有机物,是自身及其他所有生物的食物来源和能量来源,对自然界的物质循环和能量转化都具有极其重要的作用,学生理解它对于以后的学习至关重要。关于光合作用的概念,多数学生可以准确地说出来,然而,这种表述只是停留在记忆水平,并没有直接的实践体验。通过绿叶在光下产生淀粉的实验,可以让他们切实感受到植物在接受光照后,能在叶片中产生淀粉,这一实验对于他们理解光合作用的概念至关重要。初中一年级的学生虽然有了一定的逻辑思维能力,但光合作用的原理比较抽象,在缺少具体现象支持的情况下,很容易将之定义化,所以本节知识要用具体的、形象的实验进行教学。让学生体验到由现象到理论的过程,即通过感性认知上升到理性知识。通过一系列的实验设计、操作、探究和讨论,可以使学生对实验的设计原理、技巧,有更深层次的感悟。通过实验还可以培养学生的实验操作技能、合作精神和探究能力。《绿叶在光下合成淀粉》是初一上学期比较复杂的一个实验,对操作的准确性要求高,而且具有一定危险性。对此,在教学中笔者对两个方面作重点控制,一个是酒精灯和火焰,这个确保安全,另一个是条件、现象的操作和观察一定要严谨,以保证结果的客观性。安全控制的细节有两个,一是酒精灯的使用,让学生2人一小组,每小组在实验前先进行点燃酒精灯和熄灭酒精灯的练习,确保操作成功。二是烧杯很热,容易烫伤或脱手,所以进行镊子夹取烧杯的预练习,确保都能准确操作才进行实验。实验条件控制上要求一定要叶片变白后才取出,并注意滴加碘液的量。通过实验,学生普遍观察到实验现象,体会到每个实验操作的环节对于实验结果的出现都至关重要,更重要的是,他们能更深刻地理解植物只有绿色部分在光下才能产生淀粉的知识,对于其形成光合作用概念十分有帮助。
二、科学探究对重要概念理解的贡献
依据《基础教育课程改革纲要》:倡导学生主动参与、乐于探究,培养学生搜集和处理信息的能力、获取新知识的能力、分析和解决问题的能力以及交流与合作的能力。学生在不断的发现问题、寻求解决办法的过程中,转变了学习方式,提高了生物科学素养。科学探究活动应该围绕重要概念组织探究实验,使学生在鲜活的实验情景中充分发挥其主动性,构建起对重要概念的深层次理解。在生物体的结构层次这个主题下,教学过程中要注意引导学生进行“从微观到宏观再从宏观到微观”这样的思维方式训练。当学生能从这两个方向进行思考后,学生认识的人体、动物体和植物体,就会更充实、更深刻、更具体,也更有利于学生理解生物体的结构层次。如:细胞的结构和功能是抽象而死板的知识,如何把知识讲活才是本节课的关键。《细胞》这节课最大的特点就是,通过实验落实细胞的结构这部分知识,让学生能够更真实、更直观地认识到细胞形态,但是结构采用传统讲授法,直接告知。本节课的思维紧密,要求学生紧跟教师思路,边观察边思考,对学生的思维是一种训练,其为特点之二。从学生为主体出发,他们能通过实验,直观感受到不同植物不同结构的细胞结构不同,是因为它们的功能不同,为后面的细胞各结构的功能做铺垫,也自然而然的树立了结构和功能相统一的生物学观点,从而领悟细胞是生物体结构和功能的基本单位,就达到了本章的教学目的,这是特点之三。因为前一章节学习了细胞的有关知识,从细胞分裂、分化到组织的形成,器官、系统的形成,这是从微观到宏观,为了知识衔接得比较顺畅,要对课本编排的顺序做一定的调整,跳过了绿色开花植物的结构层次这一部分内容,在讲完细胞分化形成组织后,上节课直接让学生对人体四种基本组织的切片进行了观察。在学生对四种基本组织微观结构观察的基础上,今天这节课的开始就通过课件中的大量图片总结了四种基本组织的结构特点、功能,以及其在人体中的分布位置,既是对上节课的一个简单回顾,也是帮助学生建立微观到宏观的联系,为后面理解组织是如何形成器官的做好铺垫。生物学概念是高度抽象的,然而在进行教学时,不应使学生仅仅记住生物学概念那些抽象的文字,而应使学生透过抽象的文字看到一个绚丽多彩、生机盎然的生物界。因此,在向学生讲述生物学概念时必须首先向学生提供必要的感性认识:教什么,就要有什么,教什么,就要看什么。通过鸡翅的解剖观察实验,让学生对各种组织有一个宏观、感性的认识,通过真实的观察认识到像鸡翅这样的结构是由多种组织构成的,并且进一步认识到各种组织是有序分布、排列的,为学生得出器官这个概念提供感性认识。学生对概念的学习就是从这样的感性认识开始的,通过实验观察,可以使理论知识具体化,使抽象知识形象化,给学生识记、理解、运用概念创造条件。在概念生成后,还要让学生强化和深化对概念的理解。这部分整体的思路是感知、概括、运用的过程。在本节课的教学中,器官这个概念是在鸡翅解剖观察的基础上,通过对人体中胃这个具体的实例分析得出的。系统这个概念,也是通过对人体中消化系统这个具体的实例分析得出的,在得出概念后,又通过设置情景,如“在人体剧烈运动的过程中,人体的哪些系统功能加强了?”还有“为什么饭后立即运动会消化不良?”让学生对所学概念进行具体的应用,即在新情景中解释具体问题,深化学生对概念的理解。这样,让学生从具体的、个别的现象中得出一般的概念与规律,再由这一般的规律去解释个别或特殊的现象,解决个别或特殊的问题。经过这样一种由特殊到一般,再由一般到特殊的反复过程,对概念的理解才能深入。
三、教学反思与提升
【关键词】生物工程毕业设计(论文)多元化
本科生毕业设计(论文)是工科高等院校教学计划中最后也是最重要的教学环节,占用一个学期,达大学教育阶段的八分之一。这一教学环节能培养学生查阅文献资料、使用各种工具书、应用计算机、外文翻译、工程设计与科技论文写作等方面的能力,提高学生的调研能力、实践能力、动手能力、社交能力,同时通过毕业答辩培养和强化学生的材料组织能力、讲演与口头表达能力、反应敏捷能力。东北电力大学生物工程专业的教师经过多年的教研总结出:这些培养目标仅靠在校园里苦读书本、纸上谈兵是根本不可能实现的,要提高毕业设计(论文)的质量,提高学生的综合素质,增加学生就业的机会,只有到社会实践中去,走学科交叉、产学研合作办学之路。
一、改革的措施
1.采用多元化毕业设计(论文)模式进行个性化培养
将参与毕业设计(论文)的学生分为考取研究生进一步深造型、签约就业型和自主创业型三类。根据不同类型学生特点,进行个性化培养,指导教师有针对性开题,学生根据自己的特长并结合自己的毕业去向选择合适的毕业设计(论文)题目;也可以让学生根据自己的兴趣提出新颖创新的毕业设计(论文)题目,由专业教师把关审题;也可支持学生到就业单位或实习实训基地做毕业设计(论文),可使学生受到正规的科技开发训练,熟悉未来工作单位的环境和要求,提前完成由学生向工程技术人员的角色转换;支持学生参与大学生_综合性、设计性、研究性、自主开放型_实验项目的研究,参加大学生节能减排等社会实践与科技竞赛,为日后的就业、创业和研究生学习打下良好的基础;支持考研学生参与教师的科研课题,提前进入研究生课题的研究。这些措施能极大地激发学习的积极性,对增强我校学生的社会竞争力具有非常重要的意义。
2.建立和完善独具特色的多元化毕业设计(论文)联合指导企业基地
积极探索与企业联合开展科学研究、产品开发、共建研究等产、学、研合作模式,企业借学校人力资源进行研发工作,学校利用企业条件培养人才,互利互惠,建设一批工程实践基地,形成长期稳定的合作关系;学生作为生力军,直接参与工艺设计、产品研制、科技开发工作,锻炼了学生的工程能力,形成了特色。我校地处各大类企业门类齐全的东北老工业基地的吉林省,有优越的校企联合优势和校企合作传统,同时,各企业中的工程技术人员和管理人员很多是我专业的毕业生,因此可依托本地建立多元化毕业设计(论文)联合指导企业基地,在培养一批校外兼职指导教师同时,也解决了教学设施和工程训练场地不足及到企业实习只能以参观形式进行的困难,为学生工程能力的培养提供了有力的硬件支撑和保障。
3.建立和完善实效显著的校内工程训练基地
利用校内资源条件,发挥学科优势,依托我院学生科技园、应用化学特色专业、省水处理实验中心组建了培养学生工程能力的校内工程训练基地,为毕业设计(论文)的顺利进行提供了有力保障。
4.对校内指导教师进行工程实际能力再培训,增强题目的工程实用性
近几年,我专业引进了一批青年教师,他们的学历高、综合素质高,但没有工厂企业工作的经历,缺乏深入的工程背景。因此,每年安排青年教师在学生到单位进行毕业设计(论文)过程中也下到企业锻炼,亲身体验工程实际和生产管理运行过程,积累工程经验,既可提高他们的理论教学水平和科学研究水平,同时,也能提高毕业设计(论文)的指导水平。
5.建立可操作性强的质量保证和评价体系
针对不同方式的毕业设计(论文)情况,制定相应的工作计划要求及联合指导协议书等教学文件,以保证毕业设计(论文)的有序进行。为考核学生的培养效果,制定了学生毕业设计(论文)质量评价内容和指标体系,提出了评价的操作及过程控制方法。在毕业设计(论文)中实行10~15%的末位复审制,保证了毕业设计(论文)的质量。
二、改革的可行性
_学科交叉、产学研结合_毕业设计(论文)新模式的研究与实践是一种有益的尝试,它是教师的一种自觉需求,教师既可以寻找科研立项课题,也可为企事业单位解决一些实际问题;同时在为社会服务的过程中,学习生产新技术,反过来又促进教育质量的提高,最终为教师提供了一个施展才华的更加广阔的空间,有利于高校双师型师资队伍的形成。
这种模式也是学生渴望的,学以致用,用才是学习的终极目标。一方面考研学生参与教师的科研课题,提前进入研究生课题的研究,激发学习的积极性,也提高了我专业研究生的综合素质;同时有计划地指导学生在毕业设计(论文)过程中申请校级、市级、省级乃至全国的自主创新科研项目,参加大学生节能减排等社会实践与科技竞赛。另一方面企事业单位委托的课题具有很强的实用性,学生真题真做感兴趣,更易激发他们的创新潜能,培养合作和团队精神,提高综合素质;同时,企业在这个过程中也能了解到学生的真实情况,及时与优秀学生签订就业协议,在一定程度上防范人才流失,增加了引进人才的可靠性,节省了培训费用。
通过这种模式的实践有效地缓解了我们专业实验资源不足的问题,充分利用企业或科研院所的实验设备作为学生毕业设计(论文)实验的有益补充,能有效地缓解学校因扩招而造成的资源紧缺的状况,提高了企业与科研院所实验设备的使用价值。
这种新模式的研究与实践有利于造就优秀的应用型本科人才,可全面提高我专业的教学质量,是我专业教学改革的方向,符合高等教育综合化的发展趋势。
参考文献
[1]冀满祥.本科毕业设计(论文)质量控制的实践与思考[J].山西农业大学学报(社会科学版),2005,2(4):142-143.
[2]李卫祥.高校本科毕业论文教学改革探索[J].太原大学学报,2005,1(6):59-61.
1教师科研团队
对教师科研团队建设与管理制度的思考科研团队建设的优劣,直接关系着每位教师科研积极性与科研质量的高低,因此好的科研团队管理制度,对科研团队的建设至关重要。然而对于多数地方高校来说,由于合并升本时间短,管理经验少,因此管理方面没有态度规章与制度遵循,很多时候科研团队形成的项目经费决策权往往由主持人一人决定,其他人很少参与并且不知道经费的分配等具体情况,这样造成团队成员积极性不高,具体事务也不愿参与,就造成了主持人管理经费主持人完成课题。结果常常是效率低下,项目成果质量不高,团队生命力不强。因此,创建高绩效科研团队,必需有一套科学的内部管理制度,用来保障科研工作任务按计划、保质量的完成。这首先这需要对现有管理制度进行修改和完善,同时增加校内教师科研团队的外部支持,如学校科研部门、教务部门以及后勤保障部门等,配套相应的一部分经费对项目组进行建设,以笔者所在宜春学院,科研部门对部分教师组建的科研团队每年均投入十多万元供采购小型仪器设备,并提供部分经费用于团队成员对外交流;教务部门可用科研成果冲抵教学工作量;后勤部门提供办公条件等配套设施,这样的条件对科研团队的支持力度很明显。其次在团队内部建立有效的激励及约束机制,增加团队的生命力,与此同时建立与之相适应的学习、培训制度,激励制度以及绩效管理制度等,让团队成员可以不断学习新知识与新技能,并增加团队的沟通,增进协作,有效提高团队成员的科研积极性,最终实现提升团队整体学术水平的目标。例如笔者所在宜春学院的部分团队,每学期会定期安排会议交流,探讨近期完成课题的进展,所遇到的问题等,群策群力探讨解决方法;在项目申报前期成员对申报书进行交流,相互提出问题与建议,加以改进;这些举措有效的增进了团队成员的科研水平,加快了项目完成的进度与质量,提高了团队成员申报项目的成功率,大大提高了团队成员从事科研工作的积极性与科研质量。
2学生科研团队
对学生科研团队管理与建设的思考建立学生科研团队就是以学术研究为中心、借助教师的课题和项目为依托条件,为培养其科研思维与技术的一批有协作精神的学生群体。生物类教师的科研往往实验性强,需要学生有较强的实践动手能力,但不少实验试剂有一定毒性,需要安全操作和严格管理,因此,在团队设立之初,除教师指导外,需要学生团队负责人,发挥负责人的角色作用;此外,教师可组织参加部分学术活动,如安排组内成员汇报,共同学习一些仪器的使用等;而在完成某些阶段性的工作后,可适度安排一些团体的娱乐活动,让团队成员增进了解,提升人际关系凝聚力;在团队建设中,可引入组内淘汰机制,即通过观察团队各成员在计划项目实施过程中的表现,可将消极应对项目的成员淘汰出团队,再引进拥有较高兴趣和较好研究态度的新成员,采用能进能出的机制来提高研究状态。
3结束语
提高科研团队的建设与管理,对于提升地方性本科院校的科研质量有着积极的促进作用。尤其对于实验实践性强的生物学科来说,它一方面能提高高校的科研水平与教师的科研能力,并能帮助学生提高实验技能与科研兴趣及思考能力,在帮助教师提高科研质量的同时,还有助于学生不管是工作还是读研深造都能更好地掌握动手能力。地方性本科院校由于科研底子薄弱,缺少硕士点,想要在科研道路上加速发展,更需要师生团队的努力,在科研团队的建设和管理等问题上多做研究和探索工作。
1.如何尽快地把学生引进门。
把学生引进门很关键,直接关系到学生对这门课程的兴趣问题和学生对这门课程学习的主观能动性。所以要设法对生物统计这门课程的每一个知识点进行形象的归纳概括,找出规律性的解决问题的办法,用学生易懂的语言进行。
2.如何应用到具体实践。
学习生物统计的主要目的就是把这门课程应用于实践。那么如何应用就显得很关键。一个好的办法是通过合适的案例分析来阐述如何进行试验课题设计和统计分析,如何应用统计分析的结果找出规律性的认识或应用于具体实践。
3.如何把手算和电脑软件分析运算具体结合起来。
生物统计中的手动计算和软件计算都很重要,但是如何把二者有效结合呢?因为这关系到对这门课程的理解及把握和利用现代分析软件的分析应用问题。拟设想的办法就是对于刚开始学习生物统计学和对于不复杂的统计计算就利用手动计算,让学生切实把握统计分析的具体过程,有些统计分析过程计算太复杂,但是原理并不复杂,这时我们最好借助软件来进行统计分析而节省大量的时间来做更重要的事情。
二、实施生物统计学课程的教学改革
1.教学内容的有所为与有所不为。
目前教学改革的目的是要发挥学生的主观能动性,所以要尽可能多地把一些基础内容如实验数据的整理与特征数留给学生自学,教师可不讲,但是教师要安排相应的习题让学生在自学时加以回答,因为带着问题的学习效果会更好。但是对于核心的内容如假设检验、方差分析、回归与相关分析、食品学科基本的试验设计的一般步骤和方法、试验设计实施结果的统计分析等,这些内容必须着力讲述,重点阐述基本概念和基本原理,重点掌握生物统计方法在食品学科中的功能与用途、方法与步骤,让学生把握其内在规律,提高学生解决复杂问题的水平;而对于定理的证明与公式的推导这方面不需要大花时间,因为笔者觉得这方面的内容实际上就是数学变换,可以留给学生在课下自学,教师有选择性地重点讲解结合学生课下的自主学习,可让学生更快地步入生物统计学世界。而对于难点问题和复杂问题,则也主要靠教师的讲述学生才可能把握,不过该怎么讲呢?笔者觉得最简单的方法是把一个难点问题、复杂的问题分解成若干简单的问题,那么这个复杂的问题也就变得简单了,学生也更易把握了。如方差分析这一部分看起来很难也很复杂,但是如果把其分解成平方和的求解、自由度的求解、方差的求解、F检验和多重比较这几部分,也就不难把握这部分内容了。
2.注重食品学科中生物统计案例讲解,理论结合实践。
每年食品学科的科研和生产实践都会有不少新成果,这些成果的取得大多是在统计学的指导下取得的,那么教师可通过具体的案例分析来探索这些成绩是如何取得的,激起学生的兴趣。对于一些入门的基础知识可以多讲,而对于入门之后的一些很复杂的计算应少讲,只要告诉学生基本的分析过程和如何应用有关统计分析软件来进行求解即可。
3.教学手段多样化。
以现代的幻灯片课件教学为主,同时辅以传统的黑板板书。对于容易把握的知识,可以用幻灯片课件教学。而对于难点、关键点和学生的疑问解答,最好把幻灯片和板书结合起来,因为板书更随意,可以最大程度结合上课的具体情况发挥教师的随机应变能力,可依据具体情况而变动,这样也易使课堂气氛活跃,学生印象亦会深刻得多。
4.实现教学内容资源的数字化。
【关键词】生物科学专业导论;教学目标;教学内容
Thinking on the Teaching Objectives and Teaching Method of Introduction to Biological Science
LI Wei YANG Yu-ling
(School of Life and Environmental Sciences, Huangshan University, Huangshan Anhui 245041,China)
【Abstract】Through setting up the Introduction to Biological Science course, the theoretical system, research hotspots, curriculum provision system, school-running characteristics, further education and employment will be introduced to freshman majored in Biological Science. The main objective of this course is to help the freshman establishing their interests and clearing the curriculums and future developing directions, which will lay a solid foundation for the future study.
【Key words】Introduction to biological science;Teaching contents;Teaching methods
0 引言
生物科学是一门以实验为基础,研究生命活动规律的科学。生物科学作为一门基础科学,同时又是生命科学(医学、农学等)以及其他交叉领域(仿生学、生物物理学等)的基石[1],已成为社会发展和科学进步的主要推动力,当前以及未来都将与人类的生存、发展息息相关[2]。
与高中阶段的生物课不同,大学阶段生物科学已作为单独开设的专业。高中生物的某个章节在大学阶段可能会成为单独设立的一门课程。因此,在进行专业课程学习前如果能够提前对入学新生进行引导,帮助他们熟悉本专业的具体情况(学习内容、继续深造的潜力、就业方向等),对学生尽快融入专业学习会具有非常积极的作用。
因此,作为开设生物科学专业的院校,正视当前生物科学专业学前教育,结合实例介绍本专业特色、未来发展趋势,通过各种形式开展生物科学新生入学学前教育,能够帮助新生为未来的学习和目标制定奠定坚实基础。生物科学专业导论课程是生物科学专业新生专业课程设置中的一个重要环节。本课程通过对生物科学专业人才培养方案待解读和分析,使学生了解未来本专业的课程设置、理论体系、研究热点、办学特色以及考研就业等相关方面的信息,树立学生对本专业课程的兴趣,为后续的相关课程学习奠定基础。
1 教学目标
使学生了解生命由来的学说,进化论发展历程;掌握本专业的研究热点与前沿问题;通过本门课程的学习,对本专业的整体(学习内容、就业、深造)情况全面把握;通过大量实例分析、经验分享等,培养学生对本专业的兴趣,为学生未来四年对本专业的学习树立信心。
2 教学内容
生物科学专业导论课程应围绕生物学的经典理论,以生命由来的学说为起点,生命科学的理论体系及研究热点为主线,具体介绍生物科学专业设置、就业方向、考研情况等,并通过英语微课、优秀毕业生经验分享等方式授课。课程共8个学时,课程内容可作安排如下:
生命的由来,进化论 (2学时)
生命的定义和生命的基本特征、人类认识和研究生命的历程及现代生命科学的重大意义;生命的起源,生命的进化以及生命科学的理论体系。
生命科学的理论体系及研究的热点问题介绍 (2学时)
介绍当前生命科学的研究热点以及其与人类社会的主要关系。内容涉及生命的基础、生命的结构、生命的本质、生命科学与农业、医药、健康、生活、环境等领域的关系。
生物科学专业设置、就业方向、考研情况介绍(2学时)
对生物科学专业未来四年培养方案、课程设置、课程简介、就业方向、就业率及本专业历年考研情况等进行详细介绍。
邀请外语专业教师进行全英文生物科学专业示范课、讨论、答疑(2学时)
生物科学的学习,在当前科技发展现状下,离不开英语这门工具。选取具有代表性的某一知识点(以生态学为例),通过邀请从事多年生态学教育的教师进行全英文微课教学,激发本专业学生对本专业以及对英文学习的兴趣;同时,邀请本专业已就业和已考取研究生的同学(在读)与新生互动,通过课堂讨论、提问等形式,对本专业就业方向及深造情况进行具体分析,对学生有困惑的问题进行答疑。
3 小结
《生物科学专业导论》课程是专为生物科学专业新生开设的专业导论课,通过本课程开设,使学生系统地了解和认识各种生命的起源、生命的现象及本质,把握当前生命科学的发展动态,了解生物科学在人类社会生存与发展过程中的重要性,激发学生对生物科学专业学习的兴趣和热情,并为以后的专业课程的学习做好铺垫。同时,通过本课程的学习,使本专业学生能够对未来就业与再深造能有较为深刻的认识,为同学们未来大学四年的学习以及目标制定提供背景知识以及思路。本课程的教学内容及教学方法没有固定的教学模式,需要本专业老师结合自身教学、研究特点以及院系特色等进行[3],如何通过专业导论课程教育提高学生的学习兴趣,培养学生良好的学习态度,促进专业发展,不仅是生物科学,也是其他学科需要面临的问题。
【参考文献】
[1]张志鸿.新世纪中推动生物科学发展的“Bio-X”[J].生物物理学报,2001,17(1):1-9.
关键词:生物科学;生物技术;生物工程;专业规范;比较分析
一、引言
二、专业类型
生物科学专业为传统典型的理科专业,培养科学型和教学型人才,授理学学位;生物技术专业以理为主、以工为辅、理工复合,培养应用研究型或技术型人才,授理学、农学或林学学位;生物工程专业以工为主、以理为辅、工理复合,培养应用型工程技术人才,授工学学位。其专业类型的描述和划分比较清晰明了,比较规范和恰如其分。
三、培养目标
从专业规范中培养目标的描述(见表1)来看,生物科学与生物技术两个专业的培养目标差异很小,仅有从事生物科学与从事生物技术之差,但从目前的就业市场来看从事生物科学与从事生物技术差异很小,难以界定。而从专业类型可知,生物技术专业可授理学、农学或林学学位,这些特色理应在培养目标中有所体现。
四、公共基础课
在三个专业的本科培养规范中,生物科学与生物技术两个专业的公共基础课(人文社科和自科)完全一致(见表1),而生物工程的公共基础课形式上有一定差别,可本质上看不出有多少差别,也缺乏需有差别的理由。从厚基础、宽口径的培养要求来看,三个专业的公共基础课要求可统一,学分要求也应统一,要求工科学生在这一环节增加近一倍的学分极不公平。线性代数等可在公共基础选修要求中解决。
五、专业基础课
专业基础课的设置体现了从科学、技术到工程的循序渐进过程(见表1)。然而从科学到技术的差异很小,仅增加了工程基础课4学分(约11%),应为技术基础课,且应明确例举。从技术到工程的专业基础课要求有了明确的变化,按课程类别从科学到工程变化率近50%。学分的控制宜统一,且应规定生物技术专业的专业基础课最低学分要求中技术基础课学分应达20%以上,生物工程专业的专业基础课最低学分要求中工程基础课学分应达40%以上。且可给出典型的工程类专业基础课名录,如机械零件、电子电工基础等课程。另外生物工程专业基础课将《机械设计基础》列为可有可无的选修会造成该专业工程基础的严重缺陷,且应在生物工程专业的专业选修课中保留生物技术专业的细胞工程、酶工程等选修课(见表1)。
六、专业课
专业课的设置也体现了从科学、技术到工程的循序渐进过程(见表1),从科学到技术的专业课调整率达30%,而从技术到工程的专业课虽然有较大变化,但所列举的课程多为非典型的工科专业课(如基因工程、细胞工程、蛋白质工程),回避了典型的工科专业课如氨基酸工艺学、抗生素工艺学、有机酸工艺学、酿造酒工艺学等。学分的增加也不尽合理,三个相近专业,不论理科还是工科,学分基本要求应尽可能一致。向上浮动及在各选修课程间适当调整则是各校应有一定的自。另外生物工程是典型的工艺类专业,专业必修课缺工艺类专业应有的分析检测课也会给工艺过程及产品研发和生产中的质检质监和质控及产品安全留下隐患,故建议3+X模式中3应包含专业分析、X应例举氨基酸工艺学、抗生素工艺学、有机酸工艺学、酿造酒工艺学等。
七、实习及毕业实践环节
生物科学和生物技术的实习及毕业实践环节完全一致(见表1),未能体现从科学到技术的差异特点以及生物技术可授农学或林学学位的特色。毕业设计是工科工艺类专业最为特色的实践环节,但在许多学校以“毕业设计(论文)”的形式出现,实际实施则只做毕业论文,没有毕业设计,使毕业设计名存实亡,致使许多学校生物工程专业的毕业生根本就不知道何谓毕业设计,许多学生甚至把毕业论文当作毕业设计。建议明确生物工程专业的“毕业设计”为必修环节,可以设计论文二者兼顾,至于是“大设计小论文”还是“大论文小设计”可依各校情况而定,唯有如此,生物工程专业才能名符其实。
八、师资要求
师资的最低要求在规范中描述不尽一致,应加以统一。且应规定专业课的师资要求,因为能承担专业课的老师一般能胜任专业基础课,而能承担专业基础课的老师则不一定能胜任专业课。这在工科尤其如此。故除规定学历职称要求外,应规定专业要求,即“本科为相应或相关专业”的师资应大于专业师资总数的50%。
九、其他
一、学前教育专业学生的生物学知识现状
学前教育专业学生来自于普通初级中学,学生使用的是材,教师按照材实施教学。中考模式决定了初级中学生物学课程的边沿地位。对刚进入学前专业的学生进行调查,结论是对生物学科喜欢的人数仅占5%,对微博、微信、游戏的喜欢程度远远超过对文化课的学习。绝大多数学生认为语文、数学学科很重要,但没有一个学生认为生物学科重要。光合作用是生物学的一个最基本的知识点,小学、初中都要涉及到,但到了高中入学,一个班41个学生,没有一个学生能完整回答出光合作用的过程。试想,如果这种程度去面对对世界充满新奇、喜欢花花草草、满头脑都是“为什么”的幼儿,将会是一个多么可怕的结果。学前教育专业的老师倍感肩之沉重。
二、在生物学教学中应该做到的工作
1.在教学中注重将知识点与“现象”相结合。幼儿师范学校生物学教材内容是按生物的分类系统进行编排的。我们教师在教学备课时,不能就课本讲知识,应当对与知识点相关的事物和现象进行认识和了解,在组织教学的过程中,把生物学原理和生物现象结合,让学生在新知识的学习中,解释现象,揭开奥秘,从而提高学习兴趣,提高学习效果。如,在传授“种子的类型”这一章节,就可以引入“转基因大豆”这个社会话题,通过认识了解转基因大豆及产品对人类的影响,引导学生对社会事物进行科学判断。2014年埃博拉病毒在非洲肆虐,老师有针对性地对病毒的形态、结构和生命活动特点的生物学解释,更能让学生对社会实际有正确的认识。教师在教学中,传授了专业知识,也增强了学生的分析辨别能力。
2.带领学生参加社会实践活动。理论与实践相结合,才能使知识运用到实际生活中。在植物分类这一章节的教学中,我们不妨让学生走入校园、走进植物园,让学生在现实中认识和辨别植物,为他们以后成为幼儿教师帮助幼儿认识身边的植物打下基础。校园的美化、校园植物角的建立、校园植物的分类挂牌,都可以让我们的学生直接参与;人们比较普遍的把“二球悬铃木”称之为“法国梧桐”,我们要在实践中把这种错误称谓纠正过来。通过对“植物光合作用”的进一步认识,用科学的原理认真到保护植物的重要性,培养学生的环境保护意识。在学习了植物学后,让学生做“如何添置植物美化幼儿园环境”这个作业时,引导学生从植物的各个器官的特点分析选出适合幼儿环境的植物,使学生在有趣的、发生在自己身边的事情中去进一步学习和巩固知识,也让学生认识到生物学不是枯燥的原理、无趣的结构。生物学知识包围在我们周边与我们息息相关,还有好多生命现象需要我们去解释,还有很多生命奥秘需要我们去揭开。
3.教师需要给学生要补充新知识。教师要不断吸收新知识,丰富知识面。生物学知识在人类生存环境中是接触最密切的,与人类的生活息息相关。相信教师们通过系统的专业学习,基本的专业理论知识都不缺乏。但是,随着社会的不断发展,技术的不断更新,新事物不断涌现:克隆、艾滋病、转基因、SARS病毒、埃博拉病毒、无眼蜗牛、生物战争、生态学等。这需要生物学老师必须不断提高自身的专业素养,保持个人持续发展的能力,才能适应快速发展的生物学教学对教师的需要。
4.通过生物学学习,培养学生正确的人生观。现在的学生,多是独生子女,独自为大的成长氛围形成了他们以自我为中心的意识,特别在团队协作、集体生活等活动中,自我意识表现尤为严重,心中无他人。我们也发现,有时候他们的犯错,不是故意而为,却是根本没想到。一次一个学生想戴一条放在家里的围巾,一个电话就要求妈妈立即给她送到学校,而她妈妈当时正在病中。让我们看到是心酸又难过。因此,我们在生物学教学中,不要单纯讲形态结构和生理,要给学生贯输群体概念,讲生物的生存竞争,将生物的团队协作,讲动物的反哺行为,讲生物对人类的贡献和危害,人类和动物的亲密关系,讲人在生物界的地位和作用,培养学生正确的人生观和价值观,培养学生学会感恩,学会独立生活,促使学生掌握生存技能,不怕困难和挫折,敢于去拼搏和竞争。将德育教育渗透进生物学教学中。近几年,作为当代科学的前沿,生物科学迅猛发展,人类对环境的要求也越来越高。生物科学在实际生活中的联系更紧密。我们有责任引导学生到生物学的知识海洋里去遨游、去探索。在教学中,教师要把生物知识与现实生活各方面联系起来,让学生感受到生物学科的重要性,培养学生生物学学习兴趣,让学生能够灵活的把所学知识运用到现实生活中。
关键词:高等农业院校;植物保护专业;创新人才;培养体系;植物保护;
国内有不少学者从不同角度对高等农业院校植物保护专业及农科相关专业的人才培养体系进行了有益的研究和探索。但由于相关院校的办学条件和人才培养目标不尽相同,因此,不存在统一性质的植物保护人才培养体系。本研究依据华中农业大学的办学条件和人才培养目标,对植物保护专业创新人才培养体系进行了深入探索,研究认为,植物保护专业创新人才,是指那些政治思想过硬、敢于肩负时代使命,立足解决我国“三农”问题,勇于探索和解决植物保护相关的科学问题、实践问题和社会问题的高素质创新人才,并据此建立了一套植物保护专业的创新人才培养体系,主要包括植物保护核心课程、植物保护实践认知、创新能力培养、科学人文关怀体系建设四个方面。
一、植物保护专业核心课程建设
(一)精炼教学内容,跟踪专业科学前沿
宽厚扎实的专业理论知识是人才培养的原动力。培养体系重点对普通植物病理学、农业植物病理学、普通昆虫学、农业昆虫学、植物化学保护和植物检疫学等主干专业基础课程和专业课程的教学内容进行了改革。将普通植物病理学、农业植物病理学、普通昆虫学、农业昆虫学、植物化学保护和植物检疫学等课程的学时分别压缩至48学时、40学时、48学时、40学时、48学时和40学时,大力倡导学生课外自学。强化了夯实基础知识、注重教学重点与难点的理解和掌握。同时,教学过程中注重学科传统经典理论与学科前沿进展相结合,反映学科发展动态,注重以现代生物学及相关学科的进展解释传统植物保护学问题。例如,利用分子植物病理学研究进展阐述植物症状形成机理、将分子诊断技术引入普通植物病理学的教学、将微卫星标记技术引入迁飞性害虫的教学和结合雷达监测技术讲解迁飞害虫的迁飞机制等。
(二)重视专业教材建设,注重精品课程建设
(三)优化专业师资队伍,强化年轻教师培养
自2007年以来,植物保护专业先后新进教师26人,其中教授两人;学院面对海外聘请了“楚天学者”讲座教授五人。普通植物病理学、农业植物病理学、普通昆虫学和农业昆虫学等主干课程组建了优秀的教学团队,每门课程均有三名以上的主讲教师,并至少有一位教授担任主讲,原则上允许专业学生自主选择喜欢的主讲专业教师。如普通植物病理学的教学团队由姜道宏、李国庆、程家森、谢甲涛和张静等五位教师组成,农业植物病理学的教学团队由侯明生、黄俊斌、罗朝喜、蔡丽和郑露等五位教师组成,普通昆虫学的教学团队由雷朝亮、牛长缨、周兴苗、付新华、朱芬、朱智慧和杨凤连等六位教师组成,农业昆虫学由张宏宇、王小平、华红霞和吴刚等四位教师组成。在青年教师培养方面,实行了导师制,如姜道宏教授和李国庆教授分别负责指导谢甲涛博士和张静博士的教学工作,侯明生教授和黄俊斌教授分别指导蔡丽博士和郑露博士,青年教师随堂听课、观摩。青年教师必须参与实践课程教学、课程实习、生产实习等,并将青年教师是否参与实践活动作为年终考核及职称评定的一个重要指标。
二、植物保护实践认知体系建设
(一)建立作物生产实习课程体系
该课程要求在教师指导下,学生自己种植稻、麦、棉和油菜等重要农作物,调查病虫害发生,获得了解农作物生长发育及病虫害发生流行规律的实践机会。作物生产实习课程教学中以班级为单位进行为期一年的耕种实践,安排在大学二年级进行,贯穿普通植物病理学、普通昆虫学、农业病理学和农业昆虫学及其实验课程的整个教学过程。课题组组建了一支高质量的师资队伍,建立和探索了田间教学方法,如现场指导、评比、邀请知名教授现场教学等。课程要求紧扣国家粮食安全问题,实时关注国家农业生产,根据病虫害发生动态和气象因子等对作物的影响,阐述植物保护专业及农业科学的重要性,增强学生的责任感和使命感及学习植物保护专业的自豪感。2009年王小平等就该课程建设及运行进行了系统的总结[9]。
(二)重视强化实验课程体系建设
将普通植物病理学实验、普通昆虫学实验、农业病理学实验和农业昆虫学实验等实验课程设立为独立的必修课程,加强了学生对理论课程教学中基本概念和知识难点的理解和掌握。在专业理论基础课及其实验课结束后,教学安排长达三周的野外条件下的植物保护专业基础实习课程,为学生提供独立、完整的时间进行实践。该课程在湖北省大别山区进行,对当地常见昆虫及病害进行考察,并采集、制作和鉴定标本,培养了学生连续实验和观察能力,加强和巩固了学生的植物保护专业的基本理论,同时也培养了其独立工作和团队协作的能力。
(三)改验证性实验为探索性实验
植物保护专业的大学生科研活动与专业教学紧密相关,而课程教学是大学生接受知识、掌握科学方法的主渠道,可为学生科研能力培养提供理论支撑和应用指导。在课程讲授过程中,植物保护专业教师经常会结合经典实例阐述重要的科学发现,在锻炼学生科研思维的同时也加深了学生对植物保护专业科学研究的真实印象。结合理论课程的教学,植物保护专业配备了充足的实验课程和完善的实验条件,保证学生能独立地完成一些基本试验,如在普通植物病理学课程教学中的柯赫氏法则,学生需要完成病害标本采集、病原菌分离纯化、接种观察病害症状和病原菌再分离纯化的整个流程,既加深了学生对病理学基本理论的认识,也锻炼了学生的科研思维和动手能力;学生通过形态观察和ITS序列测定等技术鉴定病原真菌,不仅涵盖了传统植物病理学研究方法,也引入基础性分子生物学技术。通过这些课程教学及其科研活动,改善了学生的知识结构,培养了学生的科研兴趣,拓宽了学生的视野和思路,为他们今后从事更多的科研活动奠定了坚实的实践基础。
(四)坚持和重视校外生产实习
为了加强植物保护专业学生工作能力的培养,教学建立并长期坚持毕业生为期两个月的生产实习制度,完善实习内容和过程,规定每位学生必须坚持深入基层的工作制度。在学生实习方式上,按照专业特点和学生个人特点的发展进行实习单位的分配;在实习单位的选择上,采取自主选择实习单位实习和集中安排实习工作的管理方法;建立了一支由多学科、多技能、责任心强的教师组成的校内教学导师队伍,并聘任了一批植物保护技术人员、科研院所专家、企业家等做校外指导教师,明确了学生实习单位及校外指导教师的责任。同时,华中农业大学加强各专业实习基地建设,充分保障专业实习的教学质量和校外生产实习的顺利进行。从1972年开始,植物保护专业坚持让学生下基层实习,40年来从不间断。植物保护专业这种生产实习的模式在植物科学技术学院的农学专业和植物科学技术专业得到了大力推广,对学校其他专业的大学生实践教学产生了巨大的影响,也将对我国农业高等院校的实践教学产生深远的影响。
三、创新能力培养体系建设
(一)建立高端人才培养新模式
“硕彦计划”是华中农业大学植物科学技术学院设立的一种旨在培养植物类科技高层次拔尖人才的探索性培养模式。该计划根据学生自主报名的原则,从一年级本科生中选拔一批对科学研究具有浓厚兴趣且具有良好学术潜质的学生进入教师的实验室提前接受学术科研的思维和技能训练;大学三年级结束时进行最后一次考核,合格的学生根据意愿于大学四年级第一学期进入研究生阶段学习。通过实施攻读学士、硕士和博士学位贯通培养方式,不断优化办学资源的育人效能,强化学生的创新精神和实践能力,着力培养植物保护专业创新型高端人才。在教学实践中发现,那些参加“硕彦计划”的学生在创新欲望、能力和自信力等方面均有显著的提高。2010年以来共有两个学生团队获得国家大学生创新性实验计划立项资助,主持校大学生科技创新基金项目28项;反映学生综合素质的荣誉和奖励主要有校级三好学生标兵两人,十佳大学生两人,毕业生一次性就业率达95%,研究生录取比例为45%。
(二)鼓励本科生申请创新性科研项目
培养学生的科研积极性和实践操作能力一直是植物保护专业本科生培养体系中的重点之一。华中农业大学高度重视开发性实验教学工作,出台了多项重要举措,如制定了“华中农业大学各类实验室对本科生开放管理办法”,要求各级各类实验室应根据“资源共享、对外开放”的要求,在保证完成教学、科研及研究生培养等任务的前提下,积极创造条件,采取多种形式面向本科生开放,充分发挥实验室的使用效益,积极为培养优秀人才服务。植物保护专业教学也针对本科生提供了多种类型的机会进入相关实验室从事科研活动。如大学生科技创新基金(SRF)给了大学生一个实践与科研的机会,申请者根据个人的兴趣及爱好,成立科研兴趣小组,在相关教师的指导下,查阅文献,撰写申请报告,并通过答辩和专家评审进行立项。立项后,学生独立自主地开展科学研究工作,所有项目都必须进行中期检查和结题检查。SRF项目是植物保护专业本科生开发性实验教学的重要措施,2011年和2012年植物保护系SRF立项分别达到12项和20项。学生科技创新活动成果显著,获全国“挑战杯”课外学术作品竞赛银奖一项,“湖北省杯”课外学术作品竞赛一、二等奖各一项,湖北省创业计划竞赛二等奖一项,湖北省大学生优秀科研成果奖一项。
(三)加强毕业论文研究过程管理
一般本科生毕业论文设计始于第四学年,现已将选题时间提前到大学第二学年结束至第三学年开始。为了使学生能更加系统地体验科学研究过程,进一步提高学生的科研能力和创新意识,植物保护专业对本科生的毕业论文设计要求严格,每位学生必须在大三阶段进入教师的实验室。在选题时向学生公布指导教师的研究方向及拟定的课题名称,供学生自由选题。学生与指导教师联系、沟通后确定研究方向,自主查阅相关文献,确定研究题目、内容和研究方案,进行预备性试验等,进入开题阶段后,学生将在教师或高年级研究生指导下进行毕业论文研究,直至撰写研究论文和进行毕业论文答辩。导师对毕业论文撰写规范进行指导。答辩时成立答辩委员会,严格要求毕业论文答辩过程。在此过程中学生能真正体验到科学研究的过程,并且在实践中锻炼了自己克服困难的意志,培养敢于创新的科研精神和严谨的科学态度,养成了良好的科研习惯。自首届湖北省优秀学士学位论文评选以来华中农业大学植物保护专业学生有七篇优秀论文获一等奖、六篇获二等奖、12篇获三等奖、九篇获优秀奖;此外,2005年至今,共有17篇论文获湖北省毕业论文创新奖。
四、科学人文关怀体系建设
(一)搭建“教授接待日”活动,指点学生奋斗目标
一、高考生物学科命题面临的困难和挑战
高考命题有广义和狭义之分,广义的高考命题包括考试内容规范表和试题规划表的制定,试题的编写及全卷试题修订和组配;1]狭义的指试题的编写,包括材料的选择、问题的设计与命题的表达三个环节。本文讨论狭义上的命题。试题规划表是命题专家根据考试内容规范表的需要事先制定的命题规范文件,命题教师应根据试题规范表开展具体的试题编制工作,期间应经过材料选择、问题设计、命题表达等阶段。其中,材料选取既是命题的起点,也是命题的关键,将直接影响和决定后续工作的开展;问题设计是命题的核心,科学思维是生物学问题设计的主线;命题表达是命题技术的体现和命题质量的深化。三者关系相辅相成、缺一不可,均已成为当前编制高考试题的挑战和亟须规范的问题。
问题一:材料选取的挑战。随着高考命题权的下放,高考生物学科命题工作的科学化和规范化受到极大的重视,尤其是试题本身的科学性被认为是评判合格试题的重要指标之一。科学性为生物学科命题素材的选取提出了严格的要求,即题干背景的来源和表达必须是真实、可靠、无歧义的。此外,高考生物学科命题应突出能力立意,公平性、科学性成为材料选取的难题。
问题二:问题设计的挑战。问题设计的出发点旨在考查考生已有的知识和能力,新课程高考更注重能力立意。生物学科能力是学生参与生物学科活动(知识学习、实验操作、生活实践等)过程中逐步形成和发展起来的比较稳固却不容易或不能被直接观测的一种心理特质。高考要考查和测量此类“隐蔽”目标,必须设置一定的情境刺激考生产生认知,通过考生的外显行为判断其思维或能力水平。问题设计还包括难度设计、区分度设计、参考答案设计等。显然,问题的设计是否恰当,能否起到刺激考生应试思维等问题,都是对命题者的极大考验。
问题三:命题表达的挑战。审视近几年全国高考生物试题,命题人员的试题编制技术日趋成熟,但也伴随着诸多问题,或题干信息冗余,或表述含糊不清,或表达存在歧义。诸如此类欠规范的命题表达方式严重影响了命题的质量。同时,后现代主义推崇者对高考命题工作提出自由化、个性化及人文关怀等要求,对命题表达环节也是一大挑战。
二、科技论文作为高考生物学科命题素材的理性思考
(-)科技论文的发展评述与内涵释析
由此可见,本质上,科技论文以学术理论为依据,以新思想或新进展为核心,以实验数据为例证,以书面语言为载体。在内容上必须具有科学性、创新性、权威性,在表述上必须具有准确性、严肃性和逻辑性。作为报道、交流、存储科研成果的重要载体,科技论文是科技发展的总结,社会发展的各行各业都在应用科技论文所表达的科技成果。
(二)选用科技论文的必要性和可行性分析
长期以来,高考命题或选择中学教材、中学教辅、大学教材及课外资料(报纸、参考书等)作为命题背景材料,或选择已有题目进行改编,也有少部分试题是命题专家根据已有知识和经验直接设计。这类传统选材方式在命题实践中存在许多纰漏,易在科学性、公平性、时效性,甚至安全保密性方面产生问题。以科技论文为试题背景的命题方式与传统选材有本质区别,不仅能提高试题各项属性水平,还能提高命题质量和命题效率。现将传统选材与科技论文选材方式进行比较(表1)。
从表1可以看出,科技论文选材具有许多优势,选用科技论文进行高考生物学科命题具有现实的必要性和可行性。
1.必要性分析
其一,保证了试题的科学性、权威性和时效性。科学性是评价高考试题的一项重要指标,其重要性不言而喻,这是中学教辅、课外资料、旧题改编等方式无法比拟的。试题中引用的任何数据乃至成题后的文字表述,取自具有国家法定权威或专业权威的公开出版物[6],命题者往往心里很“坦然”。在此基础上,命题专家凭借自身专业技术对论文作出准确的评价,可以在很大程度上有效避免高考试题公布后可能产生的各类负面影响。生物科技高速发展,试题应当在一定程度上体现现代生物科技的发展。应用生物学科技论文命制高考试题从根本上保证了试题内容的时效性,体现科学实践与教育教学的统一。
其二,体现了高考的公平性。若选材来自中学教材、中学教辅或是旧题改编,做过类似题目的考生自然受益,一方面产生不公平,另一方面进一步激发考生和教师的“题海战术”意识,不利于素质教育的发展。高校教材原本是_个良好的命题素材来源,只是由于经过多年的命题实践应用,特别是自分省自主命题以来,每年都要有十几套高考卷结果出现命题者辛辛苦苦命制出来的考题,一经检索才发现,早就有相似的考题了。而科技论文选材却可以有效避免此类情况发生,生命科学每年发表的科技论文数量巨大,海量的选材要能“撞上”是很困难的。这样不仅体现了选材公平,也能有效避免“撞题”。另外,高考命题前的资料准备是高考涉密内容,往往慎之又慎,若能将“海量”的科技论文替代有限的材料,岂不解决了安全保密问题?实践证明,这—做法在某些通过临时抽调命题专家入围命题组的省份,是有效的,也是必要的安全措施。
其三,体现能力立意。高考试题强调能力考查。能力是人顺利地完成某种活动所必须具备的那些心理特征,只有在解决实际问题中才能考查其能力水平。[7]应用科技论文作为背景材料更易实现考核目标能力化,因为,大量生物学科技论文的特质就是解决实际生产生活中的实际问题,特别是带有生物实验论证类的论文,不仅具有科学的、最新的实验技术和方法,还有翔实的实验数据。而以中学教材等作为背景材料只会偏重考查知识目标,不利于能力立意。
其四,提高命题效率和命题质量。论文通常是以过程性方式呈现生物学实验研究成果,具有问题的提出、实验方法的设计、实验数据及实验结果的讨论等,这与新课程强调的探究性学习是—致的。以科技论文作为命题起点,命题者具有呈现试题的科学思路和方法,同时免去一些对科学性疑问的论证,提高了命题效率。试题以图表、文字、数据等多样化的形式呈现,不仅体现了试题所蕴含的科学素养,也使卷面更加活泼、美观,提高试题的命题质量。
2.可行性分析
首先,持续、大量更新的生物科技论文和各种引文数据库为科技论文的选择提供了有力的保障。高中生物学考查内容涉及生物学_级学科下的12个二级学科,同时可扩展到农、林、牧、医、渔等各个生命科学领域。编制如此广泛的生命科学高考试题,仅取自传统素材显得远远不够。丰富的论文来源和便捷的检索系统可以彻底改变命题者“江郎才尽”的窘境。
其次,《普通高等学校招生全国统一考试大纲(理科课程标准实验版)》(简称“考试大纲”明确指出,“要重视理论联系实际,关注科学技术、社会经济和生态环境的协调发展”。™这为“选用科技论文作为试题素材”这项新举措提供了改革的科学依据。基于新课程高考改革的大背景,选用科技论文不仅体现了生物科学素养,也体现了科学、技术、社会的统一。
再次,大规模教育考试理论决定了将科技论文改编为局考试题是可行的。局考试题的本质是根据选拔人才的目的,按照一定的要求,通过考生解答问题或解决实际问题的过程和结果,推测考生具备某一心理特征(知识、能力)的程度。基于科学性的保证,对科技论文素材进行基于考试测量要求的适当改编是可行的,也是必要的,丰富、灵活的命题技巧和命题手段是其重要的保证。
三、基于科技论文背景的高考生物命题实践
基于以上讨论,高考生物命题亟待构建一套基于科技论文背景的命题模式。2009年以来,本课题组开展了相关研究,并进行了四次高考命题实践,初步总结了一套基于科技论文背景的高考生物科命题解决方案。下面分别从三个维度讨论以科技论文为命题起点的尝试。
(一)材料选取的维度
1.背景材料的选择
理论分析:选择科技论文作为试题背景,在—定程度上保证了试题背景材料的科学性、权威性。考虑到科技论文在试题命制中的特殊用途,选择的科技论文应进行如下三个方面的有效性判定:(1)选择近期发表的较高水平的科技论文,以保证材料的科学性和时效性;(2)所选论文应涉及社会、生产、生活的研究,以考查考生运用生物学知识解决实际问题的能力;(3)所选论文主题词应与考试大纲“生物知识内容表”中的“II”®要求一致,以突出考查考生对生物学核心知识体系的掌握,体现生物科学素养。
操作方法一:选择近期发表的较高水平的科技论文。一般来说,应检索来自中国科学引文数据库(ChineseScienceCitationDatabase,简称CSCD)的论文。CSCD内容丰富、结构科学、数据准确。收录有生物学、农林科学、医药卫生、环境科学等领域出版的上百种中英文科技核心期刊和优秀期刊。以2010年全国高考福建生物卷第26题第I小题(简称“2010福建高考26—I题”)为例,试题背景选自“几种环境因子对高生物量赤潮甲藻——东海原甲藻光合作用的影响”(《海洋科学》2009年第12期)一文,是关于我国东海海洋污染中赤潮发生机理的研究,该题以“东海原甲藻引发我国东海赤潮”为情境,考查被试在真实背景中的知识迁移能力,涉及社会领域和学术领域的热点话题,所选背景材料角度新颖。
操作方法二:选择与生物学相关的社会、生产、生活领域的热点话题。例如,2011年全国高考福建生物卷第26题第I小题(简称“2011福建高考26—I题”)选自两篇文章:《rhIL-18对核辐射诱导小鼠脾细胞凋亡的抑制机制研究》(《沈阳部队医药》2009年第1期);《rhIL-18对核辐射诱导小鼠脾细胞凋亡的抑制作用》(《解剖科学进展》2008年第2期)。众所周知,2011年3月,日本大地震引发了核辐射危机,一时之间,核辐射在世人面前引起极大恐慌,科学地认识核辐射具有重要的社会意义。该题避开人类灾难的宣扬,着眼于科学分析和科学利用核辐射,将核辐射与高中生物学涉及的免疫、细胞凋亡、诱变育种以及实验探究设计有机地结合在一起,让人们明白核辐射虽然可怕,但可以防治,也可以应用于农业生产,这样的考题具有测量选拔功能和社会功能的统一。
操作方法三:结合考试大纲(考试说明)“生物知识内容表”中的II层次要求。考试大纲对考查内容界定了层次要求。实际操作中应以II层次要求为关键词进行文献检索。一般来说,不用I层次关键词,但不代表I层次内容不作考查,而是在II层次主干知识和能力考查中常常可以衍生出对I层次的考查,体现试题对生物学核心知识的考查。如细胞代谢中“影响光合作用速率的环境因素”关键词为“光合作用速率”和“环境”,由此检索到《几种环境因子对高生物量赤潮甲藻——东海原甲藻光合作用的影响》一文,编制试题时,可以衍生考查I层次的考点:赤潮的根本原因 海水富营养化。
2.试题情境的设置
理论分析:生物科技论文的撰写框架包括实验材料和方法、数据处理、结果分析、讨论和总结等。由于科学研究是一项原理复杂、步骤繁琐、技术含量高的工作,论文表述的实验原理和步骤等可能涉及许多生物学科的专业性或前沿性内容,如信号通路、重组人白细胞介素、基因敲除等;呈现的数据大多经过SAS、SPSS等统计软件处理,如呈现的图表常常涉及^(显著性差异)、置信区间、姑(极显著)等统计学词汇或符号。我们将这些或是超纲或是不必在考查中出现的内容称为冗余信息,冗余信息会干扰考生正常答题思维,影响试题的信度和效度,甚至造成严重的系统测量误差。
操作方法一:简化复杂实验条件、方法的表述,以通俗易懂的文字高度概括复杂的实验原理
和步骤,体现实验条件的简约性。[9]例如,2011福建高考26—I题以“选取若干实验小鼠,随机分成4组”替代原文中“实验动物C57纯系雄性小鼠,18〜20g,购自中国医科大学动物室’’、“动物模型及分组,按体重随机分为4组,每组8只”等复杂的实验步骤,使考生对试题情境不感到陌生,能致力于核心问题的解答,从而保证试题的公平性和可读性,提高试题的效度。
操作方法二:剔除冗余信息,简化图表数据。生物学经常涉及实验图表数据,简化图表数据或对图表进行特殊处理变得非常必要。例如,2011福建高考26—I题,试题省略置信区间,以实验的样本平均值又代替总体平均值将实验检测处理方法省略,直接以“细胞凋亡相对值”替代;剔除差异显著性分析,默认实验数据均有差异显著性。以上处理,都是为了帮助考生快速从题干中获取与测量目标相关的信息,实现试题考查的目的。再如,2010福建高考26—I题,论文用散点图和回归线描述东海原甲藻光合作用随温度变化,由于高中没有对散点图作考试要求,试题剔除散点图这一冗余信息,直接以回归线呈现。当然,剔除和简化的操作应以科学性为前提,操作的手法往往就是用大概念笼统地描述小概念。例如,以“染色体变异”替代“染色体桥、微核、染色体断片”等超纲词语。
操作方法三:可对试题必须呈现的超纲内容做信息补充。例如,2009年全国高考山东生物卷第2题的题干是“细胞分化是奢侈基因选择表达的结果。下列属于奢侈基因的是()”。“奢侈基因”是考生未曾接触过的新名词,此处极易干扰、迷惑考生的思维,增加考生在高考考场上的心理压力,造成考生答题思维上的“眩晕”。若能在题干中提供“奢侈基因”的名词解释,将转化阻碍考生答题的瓶颈,避免超纲嫌疑,利于考生答题。
(二)问题设计的维度
1.认知水平和能力布局
理论分析:通常一道实验探究题可以设计3〜5个小问题,考查考生对多个生物学事实的认知水平和多种生物学能力。考虑到学生的认知发展是由抽象到具体、由浅入深、由低级到高级的循序渐进的过程,问题设计的认知水平应由易到难、步步深入,考查能力测量目标的层次也应逐步提高,从而将相对独立的小题通过一个完整的问题链串联起来,形成一道有序的完整题目。1D]
操作方法一:将低层次的认知水平前置,高层次的认知水平后置,逐步形成认知的梯度布局。布卢姆(,1956)等将学生在学习中的行为表现分为知识、领会、运用、分析、综合和评价六大类。[11]问题设计时应考虑学生的认知承受度,操作上可按照识记、理解、运用三个层次编排不同认知水平的问题。
操作方法二:将低端能力前置、高端能力后置,逐步形成能力梯度布局。可按照考试大纲对生物学科能力要求的编排顺序,首先考查理解能力,其次考查实验与探究能力或获取信息能力,最后考查综合运用能力。如2011福建高考26—I题由四道独立的问题组成,四个小问题依次考查考生理解能力、获取信息的能力、实验探究能力和综合运用能力,形成能力的梯度布局。
2.基于能力立意的问题设计
理论分析:新课程高考倡导以能力立意为主导,强调知识、能力和素质一体化的命题思想。能力体现在解决实际问题中表现出来的心理品质,能力的核心是思维。因此,高考试题的问题设计应强调在新情境中考查考生科学思维的品质,多考查考生在新情境中对知识的理解、分析、应用等迁移能力,少考查考生对知识的单纯记忆。设计的问题要结合题干背景材料,牵涉的知识应用要宽广,解题思路要来源于教材,又高于教材。
操作方法一:运用新情境,产生新问题。取材于科技论文的题干资料是考生尚未接触过的材料,可赋予这些材料新意以引申出新问题。例如,2011福建高考26—I题呈现的实验数据只有三组,将原论文的第四组数据隐藏,并设计成问题:“设置第四组实验的目的是(),要求考生通过对比分析第三组实验数据,分析设计第四组实验的意图。一方面考查考生实验与探究的能力,另一方面也考查考生获取信息的能力。
操作方法二:围绕问题核心,尽可能延伸拓展多个知识点。2011福建局考26—I题是一道典型的实验探究题,以核辐射诱导细胞凋亡为切入点,融合考查免疫器官、免疫活性物质、细胞凋亡、诱变育种等多个跨模块、综合性知识。显然,试题不是单纯考查被试的记忆情况,也考查被试在复杂背景下的知识迁移能力和解决实际问题的能力。
(三)命题表达的维度
1.信息呈现的控制
理论分析:信息量过多过少都可能增加考生阅读负担,使部分考生思维无法产生趋同反应,影响试题的难度、信度和效度,特别是对答题毫无帮助的冗余信息更是如此。
操作方法一:从字数上控制试题信息量。试题信息包含题干信息和答案信息,设置与答案信息相当的题干信息量,有助于提高考生答题效率,同时提高试题与测量目标的相关程度。一般来说,可以依据该题所占分值来确定题干的字数以及答题的字数。统计近些年各地高考卷相似题型的字数,并将其作为信息量控制的参考是常常采用的有效办法。
操作方法二:采用文字和图表相结合的方式呈现信息。生物科学往往以生物绘图或图表方式呈现科学研究方法或成果。试题应尽可能采用图表与文字相结合的方式,一方面倡导理科科学思维和习惯,另一方面有效缩减阅读量,使考生读题更加准确,试题的直观性和美观性都得到较大的改善。例如,2011福建高考26—II题采用表格的方式呈现高中生物学实验常用的染色方法,其字数要比纯文字表达少得多,且更直观、准确。
2. 语言表达的限定
理论分析:措辞模糊在一定程度上可能造成考生思维瓶颈,影响考生正常思维,不利于考生真实能力的体现。那些以增加试题难度为目的,采用增加阅读量或刁钻古怪、模棱两可的表述方式并不可取。此外,具有歧义的表述难以使考生达到趋同思维,可能导致考生答题不全面、不准确,且使答案多样化,加大阅卷难度。
操作方法一:修改模棱两可的表述方式,使试题清晰、明确。例如,2009年福建高考生物卷第27题第4小题:“以有氰、高茎与无氰、矮茎两个能稳定遗传的牧草为亲本,通过杂交育种,可能无法获得既无氰也无产氰糖苷的高茎牧草。请以遗传图解简要说明”,其中的“可能无法获得既无氰也无产氰糖苷的”,表述过于晦涩、模棱两可。一般来说,遗传育种常常是为了获得生产上需要的品种,但这里设问却是“可能无法获得”,导致许多考生无法理解题意,只好将各种情况的杂交组合都写出来。该小题抽样实测难度为,与预测值相距甚远。
操作方法二:对于有歧义的表述应加入限定词。应用科技论文为背景命题,在题干表述上常常会出现与中学生物教学不一致的提法,可能来自较新的生物学研究方法,也可能来自生物学实践与中学生物教学理论的脱节,这时就需要对有歧义的表述加入必要的限定词。例如,2010福建高考26—I题增加了“净光合速率=真正光合速率一呼吸速率”的表述,因为高中生物学教材(人教版)中未提及“净光合速率”,从而避免产生歧义。
3.人文气息的渗透
理论分析:后现代主义对高考命题工作提出了自由化、个性化、人文关怀等要求。命题者应加强对考生的考场人文关怀,力求试题的叙述和设问方式贴近考生的思维习惯,保证考生一直拥有轻松、激励的应试心态。要努力避免刻意“挖陷阱”式的命题方式,有效保护考生正常的考场应试思维。
操作方法一:贴近考生思维,避免突兀设问。例如,仔细斟酌2011福建高考26—I题第
(1) 小题和(3)小题的表述,其中“已知IL一18是一种淋巴因子”与“与第③组相比”看似多余,实际是为了引导被试顺利作答;审视第
(2) 小题和第(4)小题的题目要求,其中“从(组别)两组数据可知”和“其特点是(至少答出两点)”,两处填空后均用括号补充说明,是为了贴近考生思维,减少答题失误。
关键词:生物技术专业;地方型本科高校;人才培养模式
进入21世纪,生物产业迅猛发展,已成为增长最快的经济领域,涌现出大量生物产业成果,表明生物产业能够在环境、健康、能源和粮食等重大问题的解决中发挥不可替代的作用。国内外都高度重视生物产业的发展,纷纷制定中长期发展规划,加大投入,试图占领生物技术领域的各块高地。我国在“十一五”期间就把生物产业作为重点发展的领域,将生物产业列入战略性新兴产业;“十二五”期间制定了《“十二五”生物技术发展规划》,全面推进生物产业的快速发展。“十二五”以来,我国生物产业复合增长率达15%以上,2015年产业规模超过万亿元。最近,发改委印发《“十三五”生物产业发展规(2016-2020)》,提出到2020年,我国生物产业规模达到8至10万亿元,生物产业增加值占GDP的比重超过4%,成为国民经济的主导产业。生物产业的迅猛发展,对生物技术专业人才的需求量也在逐年上升。
生物技术是一门多学科交叉融合、理论与实践并重的新型综合性学科,具有很强的实践性和应用性,在国家经济社会发展中的地位和作用日益突出。由于生物技术专业涉及的领域非常广泛,任何一个高校都不可能培养面面俱到、行行精通的生物技术人才,特别是对于一些新建地方本科院校,由于师资力量、办学经验以及生源质量等方面的限制,其人才培养模式与那些“211”、“985”等高水平大学相比有很大的不同[1]。地方型本科高校的生物技术专业在办学中一定要结合自身优势,办出特色,本文就地方型本科高校生物技术专业人才培养中存在的一些问题及改进措施进行探讨,以期为这些高校生物技术专业的发展提供新思路。
一、认清学校办学定位,明确人才培养目标
按高等教育人才培养目标定位划分,高等学校培养的人才主要有三种类型:重点大学培养的是以学术为主的研究型人才、普通本科院校培养的是以开发性和应用性为主的应用型人才、高职类院校培养是以技能为主的应用型人才。作为地方型本科高校,其主要目的是为地方行业培养各类应用型、技术型和复合型高级专门人才,培养的毕业生大多到企业、公司等生产一线从事技术工作。地方型本科高校在确定生物技术专业人才培养目标时,首先应认清自身的办学定位,制定符合学校及地方经济实际的人才培养方案。因此,地方型本科高校生物技术专业在制定人才培养方案时一定要注意立足地方实际的原则,在人才培养目标及模式上也要避开与“211”、“985”等重点大学撞车,而是需要寻找新的突破口[2]。笔者认为,这个突破口可以从两个方面来确定:一是办学实际,审视自身在多年办学中形成的特色是什么;二是要参考地方经济需求,因为地方型本科高校的生源大多都来源于学校驻地附近,学生的就业也大多会选择在学校驻地周边,因此培养地方经济发展所需要的生物技术人才尤为重要。
二、基于全面发展和重点突出相结合的原则,优化理论教学内容
生物技术专业涉及领域非常广泛,包括与国民经济息息相关的诸多产业,如农业、能源、环保、化工、医药、卫生、食品等。生物技术专业包含的理论课程非常多,包括专业基础课程(如高等数学、普通物理学、无机及分析化学、有机化学等)、专业课程(包括植物学、动物学、生物化学、细胞生物学、遗传学、微生物学、分子生物学、基因工程、细胞工程等),以及专业选修的课程(如生物统计学、生物信息学、免疫学等)等。生物技术专业总共可以开设的课程达70余门,这些课程有些内容相互交叉融合,有些课程自成体系,这么多课程在开设与否及学时安排上不可能同等对待。所以,每个高校必须根据自己的师资现状及人才培养目标,对这些课程进行有重点的教学。对于内容有交叉的课程,需要统筹梳理,进行理论教学内容的优化,精简生物技术专业的课程体系,突出重点课程。
三、强化实验课程,提高学生的动手能力和创新思维
实践能力培养对生物技术专业应用型人才培养质量来说至关重要。实践能力主要是通过实验、专业实践及生产实习来进行培养的。生物技术专业的实验课程大体可分为三种类型:一是“验证性”实验,主要是一些基础课的实验。二是“理论+技能性”实验,这些实验课程既能够验证知识,又锻炼学生的实验技能,主要是一些专业课的实验。三是“开放性”实验,是学生在掌握一定相关知识的基础上,运用已学的实验方法、自行设计实验方案,并在开放实验室独立完成,自主分析实验数据并做出相应结论,在整个实验过程中指导教师对学生只进行宏观地指导监督。“开放性”实验可以让学生主动开拓知识面,灵活运用和归纳知识,培养学生的创新思维和创新能力,对于提高学生的综合素质具有不可替代的作用。但限于经费、设备及师资力量,地方型本科院校中“开放性”实验开设较少。在生物技术人才培养中,应加大“开放性”实验的投入,改善开放实验室条件,强化“开放性”教学。同时,在实验项目的选择、教学模式等环节进行改革,提高实验教学效果,使学生能够通过实验课_正地领会知识,掌握实验技能。
四、保障实习环节,零距离接触企业生产
实习是高校实践教学的重要组成部分,对于以培养应用型人才为主要目标的地方型高校来说,实习环节尤其重要。虽然各个高校都建有一定数量的校内外实习基地,但学生的生产实习仍面临一系列的困难。首先,校内实习基地不健全,有些实习基地专业对口性较差,难以真正起到作用。其次,已建的校外实习基地多数流于形式,虽然签有实习协议,但并没有真正执行。甚至有些学校把实习环节全部交给学生,让学生通过个人途径自行联系实习。第三,大多数学校还没有建立完善的实习考核机制,没有跟踪学生的实习过程,仅仅依靠学生的实习鉴定表就授予学分。因此,在地方型高校生物技术专业的改革发展中,切实保障实习环节的真正施行是一个重中之重。笔者认为可以从下几个方面入手:(1)通过加强校企合作来促进实习基地建设。可以聘请企业人员给学生介绍企业生产问题,与企业合作开展科技攻关、员工培训等,增强学校与企业的互动,建立良性合作关系。(2)强化实习过程管理,增强带队老师的责任感,督促学生自始至终完成实习过程。(3)建全实习考核机制,采用结果考核与过程考核相结合的原则,全面真实地考核学生在企业所学到的技能。(4)有计划地培训或引进双师型教师,完善双师型教师队伍。
五、严把论文选题,保证毕业论文质量
关键词:生物医学信号处理;双语教学;改革
生物医学工程(BiomedicalEngineering)是各种工程学科同生物医学相结合的新兴交叉学科[1]。从1979年11月“国家科委生物医学工程学科组”成立至今,中国的生物医学工程的发展已有30余年的历史。随着生物医学工程专业建设的完善,生物医学信号处理已成为许多有生物医学工程专业高校的必修课之一。生物医学信号处理是继“信号与系统”“数字信号处理”和“生理系统建模”等课程之后开设的面向数字信号处理应用的课程。该课程作为生物与医学工程专业的核心课程,充分体现了生物医学与工程学的交叉性,其综合性、理论性和实验性都很强,对培养学生从工程角度解决生物医学领域具体问题的能力具有重要意义。
在“生物医学信号处理”双语课程改革中,要把握理论联系实践的原则;根据实际情况,合理删减重组原文教材;鼓励师生互动;双语专业教师与英语专业教师要互相学习和交流。
一、激发学生学习兴趣,掌握基本生物科学知识
二、结合重要概念和理论发现的教学
培养学生科学研究的方法概念是对事物的抽象和概括,生物科学在其发展历程中有许多重大发现,生物科学方法是揭开生物世界奥秘的各种有效途径、手段。生物教学中可以通过介绍科学家的科学研究方法来培养学生科学的思维方法,帮助学生消除错误概念,建立科学概念,从而提高学生的生物科学素养。例如在遗传规律的教学中,可以让学生查找相关资料,知道孟德尔研究遗传规律的方法和过程。孟德尔利用业余时间进行植物(主要是豌豆)的杂交试验,经过多年的不懈努力,揭示出遗传学的两个基本规律———分离规律和自由组合规律。这两个重要规律的发现和提出,为遗传学的诞生和发展奠定了坚实的基础,这也正是孟德尔名垂后世的重大科研成果。孟德尔在研究中运用的是“假说———演绎法”,即提出问题创立假设设计实验分析结果再实验再观察,直到找出事物内在的必然联系,这是生物科学研究的基本过程。这是一种重要的科学发现模式和重要的科学研究方法,也是培养学生科学方法,提高学生科学探究能力的重要方法。通过熟悉孟德尔的发现之旅,学生不仅掌握了相关重要概念,还训练了观察能力,思维能力和分析能力,同时也培养了科学的研究方法,从而提高了学生的生物科学素养。
三、开展探究活动,培养学生的科学探究能力
生物科学素养不可能单纯地依靠知识的讲授、灌输来形成,必须改变教学的策略和方法。生物课程标准的一个基本理念是倡导探究性学习,而加强科学探究是培养科学素养的重点。为此新教材一改过去过多地注重科学知识的弊端,十分重视全面提高学生的科学素养,安排有多个探究活动,尽管各个探究活动要求达到的目标和侧重点有所不同,如有的重点是在如何控制变量和设计对照实验上;有的是要求学生体验探究的一般过程。但是可以说每个探究活动都蕴涵着丰富的培养学生科学素养的内容。例如学习“人体的免疫防线”时,引导学生通过模拟实验来探究皮肤是一道保护屏障,这样可以把复杂的实际问题转化为理想的简单问题。模拟探究前,教师可引导学生讨论:①模拟实验中模型(苹果)与原型(人体皮肤)的关系?②如何设计实验组与对照组?③如何控制变量?④为什么要将实验材料按四种情况分别进行处理?在充分思考的基础上根据探究计划开展探究,由苹果皮的功能推理出人体皮肤也有相似的功能。再通过调查家人、同学等,结合自己的生活经验,了解皮肤破损引起的伤口感染情况等,从而证实类比得到的结论是正确的,感悟人体的皮肤是一道保护屏障。在整个探究活动过程中,学生需要不断地对所遇到的问题进行分析思考,使学生的思维能力和生物科学素养得到螺旋式发展。因此探究活动非常有利于培养学生的科学思维方法和科学素养。
四、认真组织开展生物学实验,指导学生掌握科学方法
生物科学是一门以实验为基础的科学,科学的结论建立在对充足的材料进行观察和比较的基础上,生物科学的核心概念、原理,均来自于科学家的科学实践。因此,实验是学好生物学的基础,也是培养学生科学素养的重要途径。例如在学习生物体的基本结构时,请学生制作洋葱鳞片叶表皮细胞和人口腔上皮细胞等临时装片并观察细胞结构,教学过程中,教师可先示范一次,然后让学生独立完成。实验中出现的问题应该由学生通过讨论和交流,自己找出原因。绘图时要求学生一定要尊重事实,不要按照挂图或教材中的插图去描绘,以培养学生实事求的科学态度。学生通过实验,在“做中学”的过程中,对“细胞是生物体结构和功能的基本单位”这一重要概念的理解将更深入。这样,在学习活动中,学生能主动获取知识,体现了自主、合作、探究性的学习过程,把实验贯穿于教学的全过程,做到师生互动而又以学生动手实践为主,并且学生的实践活动又是在教师的精心设计下进行的,通过实验过程中的活动和探索,一方面使学生更好地理解掌握科学知识,锻炼动手操作能力,培养观察能力和思维能力,另一方面,对实验成败的比较分析,使学生认识到进行科学的探索和研究需要实事求是的科学态度。这样就把传授知识,训练基本技能和培养生物科学素养统一起来,提高了教学实效性。
五、总结
综上所述,在生物教学的具体过程中,教师应利用一切可以利用的机会,激发学生学习生物学的兴趣,不断充实学生的生物学知识,使学生掌握科学的思维方法,注重培养和提高学生的生物科学素养,从而为学生今后的学习、生活和工作奠定坚实的基础。
一、积极利用教材中环保教育资源
在生物教材中,涉及环境保护的内容有很多。教材中还有很多其他内容也具有环保教育价值,如何恰当地利用教材中的环保素材,传授给学生环保知识的同时,向学生渗透环保意识,对于广大教师来说是一个十分值得探讨的问题。如果教师能够积极利用教材中的环保教育资源,对于环保教育乃至整个生物教学活动都能够起到积极的作用。例如,在学习了“光合作用”以后,学生了解到绿色植物对于控制大气中氧气的浓度、吸收空气中的二氧化碳、调节气候等方面的重要作用。这时候,教师就可以借此给学生介绍:当前地球植物覆盖正在急剧减少,被称为“地球之肺”的热带雨林仅仅在过去的四十年间就已经消失了一半;与日本百分之六十的森林覆盖率相比,我国的森林覆盖率远远低于百分之二十的警戒线等内容。结合刚学习的知识,学生对于绿色植物的减少所带来的环境危害会认识得更加清晰,会有效地树立学生保护绿色植物的理念。
二、密切联系日常生活来加强环保意识的渗透
生物学科是一门与现实生活密切相关的学科,尤其是生物学科中有关环境保护的内容,更是与我们每个人的生活发生着直接的联系,在我们的日常生活中有很多的素材都可以作为我们进行生物环保教育的资源。因此,教师在进行环保教育的时候,可以尝试着把它同日常生活联系起来,让学生从关注身边的小事做起,用实际行动来渗透环保理念。例如,日常生活中的节约用水、垃圾分类、绿色出行等,这些看似不经意的小事都可以让我们为环保事业作出贡献。这样,把环保教育用日常生活联系起来,不但会让环境保护变得更加具体实用,同时也能够有效培养学生的环保实践能力,为“绿色之美”能够在生活中实现发挥出力量。
三、结合社会热点渗透环保教育
四、利用生物实验深化环保意识
生物学科是一门以实验为基础的学科,生物实验在生物教学体系中占据着非常重要的地位,用实验手段呈现的知识、蕴含的观念意识更容易为学生接受。我们在生物教学活动中,也可以充分发挥生物实验的优势,利用实验手段深化环保意识。例如,我们可以让学生利用一些废旧物品制作一个生态缸,引导学生对生态缸中的各种微生物进行观察、记录,当学生透过实验直观地看到微型生态系统所受到的诸多影响时,更容易引起学生对环境保护的关注,进而培养学生的环保意识。环境保护关乎我们每个人的生活和幸福,广大高中生在不久的将来会走向社会,一旦他们的环保意识通过教育活动得以加强,会给整个社会的环保事业带来积极的影响。作为一名高中生物教师,我们要懂得利用生物学科的优势和特点,在生物教学活动中,采用多种手段和方法对学生进行环保教育,努力提升他们的环保意识和环保能力,让他们有一双发现“绿色之美”的眼睛,使得这些学生以后能够成为践行环保理念、保护地球环境的高素质公民,也愿他们将来能拥有一个美丽的绿色世界。
一、增加生物课外活动激发学生的环保意识
在教学中,可以采用灵活的方式,激发学生的环保意识,课外科技活动就是很好地途径。可以选择取材简单、方便展开的课外活动,研究各种生物之间的关系,及生物与环境之间的关系,让学生真实感受身边环境的现状,激发学生的环保意识,从而主动探究环境保护的方法。在教学中,教师可以通过展现人类对环境的强大破坏力,唤醒学生的环保意识,用课外活动的方式,让教学效果更加直观。比如,在讲人类活动带来生物基因突变时,可以安排学生观看电影《哥斯拉》,然后再展示给学生切诺贝利核电站爆炸多年后当地生物的图片,以动态的、震撼的直观形式冲击学生视觉,学生看到核泄漏造成的生物基因突变有多可怕,自然会联想到破坏环境的行为是可耻的,从而提高环境保护意识。
二、增加生物课堂案例教学
环境保护不是一个空洞的概念,应该让学生真正理解,形成鲜活的印象留在脑中。案例教学在生物教学中十分可取,用一个个案例加深学生对知识的记忆。在案例教学中,老师引导学生的参与讨论,热烈的讨论打开了学生思维,加深了学生对知识的理解,同时为环保意识的培养提供了条件。教师可以用案例教学讲授一些难度较大的生物学知识,也可以直接对学生进行环保教育,帮助学生认识到人类对生物链、自然资源、生存环境的破坏已经危及人类自身。
案例教学选材的方向很多,可以借助数据分析,可以借助图片、视频,还可以借助专业机构的调查研究,从多方面帮助学生树立环境危机意识。例如,在课堂教学中,进行生物遗传的授课时,教师可以在遗传知识学习后,采用案例教学的方式加深学生对知识的理解,具体如下:教师向学生讲授猎豹数量减少案例,是由于人类对其生存环境的破坏和大量的猎杀,猎豹数量减少,导致近亲繁殖现象严重,后代存活率完全没有了保证,整个种群濒临灭绝。教师要问学生:“为什么近亲繁殖会导致后代质量变差?”,学生展开热烈讨论,利用遗传学的知识解释了这个问题。案例教学使学生对知识记忆深刻,理解了环境保护的重要意义,从而激发起环境、资源保护的意识。
培养学生环保意识的最终目的是让学生自觉地进行环境保护,教学能培养学生环保意识,但让学生行动起来进行环境保护不仅要靠课堂教学,还要教师的引导。高中生物课堂的知识丰富,学生树立的环保意识,可以根据自己的理解,力所能及地为环保事业做出一些贡献。教师要鼓励学生从身边小事做起,将环保观念落实到实际生活,自觉的规范自己的行为,同时要多做环保宣传,让身边的人也建立起环保意识。
学校可以安排一些机会,让学生投身社会中的环保活动中,比如组织学生在进行环境保护宣传,结合生物学的知识,分析环境污染对人类及其他生物造成的破坏,呼吁人们停止污染环境的行为。活动中,教师可以对学生进行指导,学生可以咨询老师相关知识,老通过宣传活动,进一步优化学生的环保行为,建立自觉保护环境的意识。
生物教学的任务不仅是生物知识的学习,还是学生环保意识的培养。通过多元化的教学方式,提高学生对生物学习的兴趣,增强学生的环保意识,激发学生对环境保护的主人翁意识,热爱环境保护,自觉宣传环保的理念,真正实现环保的行为。生物教学中,理论与实践应该相结合,为学生创造机会体会环保的意义,深刻理解环保的重要性,为环境保护贡献一份力量。
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