生物学科教学设计篇1
［关键词］生物工程综合实验；教学内容；改革；创新科研
高等院校是培养具有创新能力、独立工作能力和实践能力的人才的主要基地。综合性实验课程是本科教育的重要内容之一，是应用某一课程或多门课程的综合知识独立思考并完成实验的技能和方法进行综合训练的过程，是提高学生实践能力的重要途径。生物工程综合实验是一门融合生物工程各种技术的综合性专业课程，对培养创新和应用型的生物工程人才非常重要。我校生物工程专业开设的《生物工程综合实验》课程在以往的教学中存在一些弊端：（1）内容不能很好地融入目前先进的实验技术；（2）教学以教师为主导，学生按部就班，缺乏创新意识和主动性。这样的教学体系，虽然锻炼了学生的动手能力，但是在培养学生综合分析问题能力、充分激发学生的创新思维方面是远远不够的。参考近年来不少学者提出的高校综合实验教学改革的经验，从本校实际情况出发，我们对《生物工程综合实验》课程进行了一些改革。
一、结合生产实践，拓展经典综合实验项目
经典综合实验项目包含了基本理论和操作，为了让学生掌握生物工程专业的基本技能。但是往往不能很好地展现最新的实验技术，使得教学内容与生产实践不能很好地衔接。在经典的综合实验项目内容中增加一些目前生产过程中使用的技术，例如，在“谷氨酸发酵”这一经典实验中增加了转化谷氨酸生产γ-氨基丁酸的内容，对γ-氨基丁酸的测定需要涉及产物初步提取、衍生以及高效液相色谱梯度法测定，通过该项目的实践，让学生掌握了氨基酸及其衍生物的测定方法，并应用于今后的生产实践中。
二、结合教师创新科研，衍生综合实验项目
充分利用湖州师范学院浙江省生物实验教学示范中心的资源，通过结合教师的科研成果衍生出新的综合实验项目。例如：“重组大肠杆菌高密度发酵生产β-糖苷酶”这一实验项目，是从教师科研衍生的综合实验项目。让学生从重组菌表达条件、发酵工艺条件等方面入手，设计工艺优化方案来提高重组β-糖苷酶的产量。通过实验，让学生了解了基因工程菌高密度发酵的工艺调控。这种启发式、设计式的综合性实验对激发学生的自主创新和分析问题、解决问题的能力具有显著的促进作用。
三、结合大学生创新科研，构建探究性综合实验项目
根据本校的实验条件，设计几个综合性实验项目。在课程开设的前一个学期将内容发给学生，让学生自主选择实验内容。以团队合作的形式自主查阅文献和设计实验方案，通过提交可行性报告的形式由教研组教师进行审核。通过审核的实验方案，由教师利用课余时间指导学生对实验设计方案进行完善。对于在课程中能够顺利实施并取得较好结果的实验内容，在课程结束后，根据学生的兴趣拓展成大学生创新性科研项目。例如：“纤维素酶高产菌株发酵工艺优化”这个综合实验项目，学生组利用前期筛选获得的纤维素酶高产菌株进行发酵并纯化获得纤维素酶，利用酵母菌进行同步酶解发酵浮萍纤维来生产单细胞蛋白。课程结束后申请“校级大学生创新创业训练计划”项目对不同的水生植物纤维同步酶解发酵工艺条件进行了优化，使单细胞蛋白的产量提高了9%。进一步申请了“浙江省大学生新苗人才计划”项目，利用大肠杆菌大量表达重组纤维素酶，使发酵后单细胞蛋白的产量进一步提高了15%左右。在每3年重新制定教学大纲时，将这类顺利完成的课题内容增加到综合实验内容中，丰富课程内容，同时也吸引更多的学生选择这类开放式的综合实验设计项目。通过这种方式，调动学生参与综合实验项目的积极性，促进学生拓宽知识面，培养团队合作精神，同时激发他们参与创新性科研的热情和积极性。
四、结束语
改革后本课程的问卷调查结果显示，通过结合创新科研使课程内容的设置更紧密地结合科研实际，94%以上的学生对改革后的教学方式和教学内容表示满意。实践证明，在这种设计性、探究性的教学体系中更能激发学生的学习兴趣和创新思维。
参考文献：
［1］韩宏岩，许维岸.生物类本科生综合实验设计与实践的探索［J］.实验室研究与探索，2014，33（3）：168-171.
［2］刘紫英，冷桂华，吕美云，等.生物工程综合实验的“珠链式”教学模式改革与创新［J］.微生物学通报，2015，42（10）：2026-2032.
［3］赵乐，郑晓珂，马利刚，等.生物工程综合性实验教学改革探索［J］.中国教育技术装备，2016（10）：130-131.
［4］张彩莹，夏敏，周索.《生物工程综合大实验》课程的改革与实践［J］.南阳师范学院学报，2016，15（3）：58-60.
生物学科教学设计篇2
随着生物科学的发展，只有定性的结论已不能满足实践的需要，实现生物科学结论定量化是人们长期追求探索的目标；生物统计学是生物学科定量化的重要分析理论与方法，生物统计学是生物学科应具备的基本知识和素质，与生命活动有关的各种现象中普遍存在着随机现象，大到森林陆地生态系统，小至分子水平，均受到许多随机因素的影响，表现为各种各样的随机现象，而生物统计学正是从数量方面揭示大量随机现象中存在的必然规律的学科。因此，生物统计学是一门在实践中应用十分广泛的工具学科，它是生命科学各专业的专业基础课，对后续生命科学课程学习和生物科研有重要作用。
同时，生物统计作为数理统计在生物学领域的应用，是教学难度较大的一门课程。因此，在生物统计学精品课程建设过程中，针对各专业培养目标的定位，因材施教，更新教育理念，加强实践训练，在教学方法和教学手段上进行改革和大胆探索。
二、二十一世纪对生物统计学课程的重新定位。
（一）新世纪对生物统计学课程提出的新要求。
二十世纪上半叶农业和遗传统计学首先获得了发展，在其基础上发展起来的生物统计学、统计流行病学、随机化临床试验学已经成为攻克人类疾病的一个里程碑。这在过去的半个世纪里显著提高了人类的期望寿命。
21世纪人类基因组，基因芯片等实验科学产生出的巨量数据，需要新工具来组织和提取重要信息。
将数据转化为信息需要统计理论和实践方面的洞察力、技术和训练。
未来的生物统计学将会与信息技术密切结合，较少侧重传统数理统计，而会更多注意数据分析，尤其是大型数据库的处理。生物统计学越来越不同于其它数学领域，计算机和信息科学工具至少和概率论一样重要。
（二）生物统计学对大学生素质培养的作用。
生物统计学的一个重要特点就是通过样本来推断和估计总体，这样得到的结论有很大的可靠性但有一定的错误率，这是统计分析的基本特点，因此在生物统计课程的学习中培养了一种新的思维方法———从不肯定性或概率的角度来思考问题和分析科学试验的结果。
生物统计学是通过个别的试验研究得出其一般性结论，属于归纳推理的范畴。但其有别于简单枚举法和科学归纳法，是一种或然性归纳推理或者概率归纳推理。在生命科学的研究中绝大多数涉及到的是随机事件，因此，生物统计学不仅是试验设计与统计方法的教学，更重要的还是大学生思维方式的培养，这对提高大学生的素质很有必要。
生物统计学包括试验设计和统计方法两个有机联系的组成部分。通过试验设计的教学可提高大学生设计研究课题试验方案的能力，使之明确课题的研究目的、试验因素与水平以及试验设计方法等方面的内容。通过统计方法的教学除让学生弄清各种统计方法的内涵外，还需要使学生能够正确地选择最适合的统计方法，以揭示资料潜在的信息，达到研究的最终目的，从而提高大学生科学研究素质。
三、教学方法和教学手段的改革。
（一）加强电子课件及网络平台建设。
生物统计学是应用概率论和数理统计原理研究生物界数量变化的学科，而概率统计的理论和思维方法对本科生来说有一定的难度，加之课程学时的减少（由原来的60-70学时，降到现在的40学时左右）,如何深入浅出地引导学生入门，并使学生在了解概率统计思想的基础上，掌握常用统计分析方法的应用及使用条件是课程的教学难点。为此，我们利用多媒体技术，制作了与教材配套的课件，通过在课堂上把抽象内容形象化与直观化，收到了良好教学效果。建设了一个生物统计学教学网络支撑平台，现有课程简介、教学大纲、师资力量、授课教案、电子版《生物统计学》教材、课程录像、实习指导、在线测试题、参考文献、其它教学资源等栏目，免费向全校师生开放。
（二）将多媒体教学优势与学生的认知规律有机结合，用较少的学时得到良好的教学效果。
多媒体具有信息量大、形象化、直观化的特点。
但是如果不能很好地将多媒体这些特点与学生的认知规律相结合，多媒体教学就可能会带来一些弊端诸如：（1）内容多，幻灯片变换快，由照本宣科变为照屏宣科，为新的“满堂灌”；（2）课件图片多，内容以展示为主，缺乏启发性；（3）教学内容常用满屏的方式显示（即所谓“死屏”）,老师照着屏幕上的内容给学生讲解，失去了传统教学方法，老师边讲边板书能给学生留下比较深刻印象的特点，缺乏吸引力。
而多媒体在教学中只能充当工具的角色，在教学过程中必须将多媒体信息量大、形象化、直观化的特点与学生的认知规律紧密结合在一起。在制作课件时，采用启发式教学方式，精炼教学内容，模仿传统教学书写板书的过程，根据教学内容的难易程度，采用逐字、逐句、逐段显示教学内容的动画方式。在课堂教学中，老师仍然保持传统教学方法的教姿教态，在授课的过程中与学生保持互动，根据学生在课堂上接受知识的能力，掌握屏幕上显示内容的速度，必要时辅以板书进行讲解。这样做既发挥了多媒体教学的特点，又充分照顾到学生的认知规律，在内容没有缩减，学时减少近三分之一的情况下，仍然取得良好的教学效果。
（三）长期坚持教育教学方法及教学规律的研究。
生物统计学的理论基础是概率论与数理统计，从这个层面上讲，它有非常浓的数学味道，但是它又有别于概率论与数理统计，生物统计学更主要强调的是概率论及数理统计的思想和方法在解决生命科学中一些具体问题的应用。因此在教学过程中就存在一个“度”的把握问题，如果将概率论及数理统计的原理讲得太多，一是学时不允许，二是学生难以消化，得不到好的教学效果；如果只注重方法的讲解，学生知其然不知其所以然，就会误入乱套公式的歧途。经过将教学的重点放在教学中引导学生重点掌握统计方法的功能与用途，方法与步骤，防止各类方法的误用，淡化定理的证明与公式的推导。在教学内容的安排上采用“保干削枝”，即在学时减少很多的情况下，将一些次要的统计方法去掉，也要保证有足够的学时讲授理论分布与抽样分布、统计假设测验等方面的内容，让学生掌握生物统计学中所蕴含的概率论及数理统计的思想精髓，从而避免学生乱套统计公式。
（四）密切跟踪生命科学发展的前沿动向，探索生物统计学解决前沿问题的理论与方法。
统计学在生物学中的应用已有长远的历史，许多统计的理论与方法也是自生物上的应用发展而来，而且生物统计是一个极重要的跨生命科学各研究领域的平台。现在基因组学、蛋白质组学与生物信息学的蓬勃发展，使得生物统计在这些突破性生物科技领域上扮演着不可或缺的角色。
在课程建设中，随时注意纳入生物统计学在前沿领域研究应用的内容，增强课程的活力，提高教师和学生面向生物产业主战场解决实际问题的能力。
四、加强实践教学，注重学生能力培养。
生物统计学要不要开实验课，怎样开实验课，一直存在争议，在此认为生物统计学不仅应该开设实验课，而且还要将实践教学的重点放在计算机技术和统计软件的应用上，让学生不仅掌握统计方法，而且加深对原理的认识，获得就业或升学的必备计算机统计技能，提高解决复杂问题的能力。
（一）开展统计软件的实习，扩大学生的视野，提高学生素质。
20世纪20年展起来的多元统计方法虽然对于处理多变量的种类数据问题具有很大的优越性，但由于计算工作量大，使得这些有效的统计分析方法一开始并没有能够在实践中很好推广开来。而电子计算机技术的诞生与发展，使得复杂的数据处理工作变得非常容易，所以充分利用现代计算技术，通过计算机软件将统计方法中复杂难懂的计算过程屏障起来，让用户直接看到统计输出结果与有关解释，从而使统计方法的普及变得非常容易。在课程体系改革中，各课程的教学时数与达到培养目标所需完成的教学内容相比还是不足的。为此，可以通过标准的统计软件的教学实习来达到以点带面，扩大学生视野，提高学生素质。
为此我们建立了一个专用于实习教学的生物统计电脑实验室。现共有50余台电脑，并连接到校园网。实验室配备有指导教师，负责对上机的学生答疑。除按教学计划进行的正常实习教学外，实验室还对优秀学生免费开放，鼓励他们结合教师的科研活动，应用所学生物统计学知识，学习新的生物统计学知识，掌握应用计算机解决生物统计学问题的技能。
（二）全方位、多层次的实践教学。
为了进一步培养学生实际动手能力和科学严谨的治学态度，必须将本课程的实践教学活动延伸到课堂教学外，开展全方位、多层次的实践教学。
在原绵阳农专期间，主要在作物育种、作物栽培、动物营养等课程实验与实习中，根据相关内容加入了试验设计方法以及数据统计分析的相关内容。
组建了西南科技大学生命科学与工程学院以后，由原来的单一农科专业变成了理、工、农三大学科均有专业的格局。虽然专业的学科归属不同，但有一点是相通的，其内涵均属于生命科学的范畴。以科学研究的方法进行划分，均属于实验科学。
掌握正确的实验设计方法，从不确定性数据中挖掘事物的客观规律，是实验科学工作者必备的技能。因此，我们将原来只是在农科专业上延伸实践教学的作法推广到全院的所有专业，结合实验课教学的改革，对发酵工艺学实验、植物细胞工程实验、食用菌实验、微生物学实验等课程的内容全部或部分改为用生物统计学指导学生自主进行实验设计，把过去单一的实验流程、样品观察或检测实验改变为试验条件的优化试验，提出在不同条件下对样品测定的比较试验设计、单因素试验设计、多因素试验设计、正交试验设计、均匀试验设计，对试验结果要求学生使用统计学的方法对进行分析和讨论，最后得出最佳试验条件。
这样的实验教学改革起到了一箭双雕的作用，从专业基础课或专业课的角度看，改验证性实验为设计型、综合性实验，增强了学生解决实际问题的能力，培养了学生创新思维的能力；从生物统计学角度看，将课程的教学实践延伸到课程外，弥补了学时的不足，更重要的是学生将自己学到的统计学知识，转化为解决实际问题的能力，知识得到很好的内化。
此外，在学生课外科技活动中指导学生选用正确的实验设计和数据的统计分析方法，提升科技作品的档次；在毕业论文（设计）中要求学生采用恰当的生物统计学方法进行设计与分析，写出高质量的毕业论文（设计）。
生物学科教学设计篇3
蒙语授课“生物统计学”课程教学团队有能力建设课程系列教材菊林花教授自1982年就用蒙汉双语讲授“生物统计学”、“生物统计附试验设计”、“试验设计”等课程。多次出国学习，积累了30年的丰富经验，在2012被评为校级名师。金凤副教授自1985年开始用蒙汉双语讲授“生物统计学”、“生物统计附试验设计”、“试验设计与统计分析”等课程，已有28年教学经验。自1988年开始自编、参编、主编多部教材的丰富经验。2009～2010年在日本京都大学农学部统计教研室与佐佐木教授共同研究完成了“地方品种遗传参数估计模型”。玉荣讲师自2004年以来用蒙汉双语讲授"生物统计附试验设计"、"试验设计与统计分析"等课程。2010年到中国农业大学研修学习，积累了可喜的教学经验。教材是有效补充课堂内容的工具、技术手册，要及时关注本领域科学发展的前沿动向生物统计学是一门探讨如何从事生物学研究的设计、取样、分析、资料整理与推论的科学，它作为边缘交叉学科，已经在生态环境保护、生物资源保护与利用、畜禽生态学研究、分子生物学研究、高科技农业研究、生物制药技术、流行病规律研究与探索、畜禽数量遗传学研究、畜禽遗传繁育、生物信息学研究等领域有着广泛的应用。目前基因组学，蛋白质组学与生物信息学的蓬勃发展，使得“生物统计学”在这些突破性生物科技领域上扮演着不可或缺的角色。在课程建设中，随时注意增加生物统计在前沿领域研究应用的内容，增强课程的活力，提高教师和学生面向生物产业时的解决实际问题的能力。传统的统计学教学模式主要以课堂讲授为主，以教师为主体和中心，教师是主讲者，学生被动接受，教学效果主要取决于教师的课堂组织能力与语言表达能力。从我讲授蒙汉语“生物统计学”课程28年的教学实践经验看，课堂上老师讲授，学生做笔记的教学模式存在一定的缺陷，阻碍了学生独立分析与解决实际问题能力，影响了学生真正掌握统计分析的方法。因此，我们在生物统计学教学过程中结合高校自主学习为主的教育特点，充分利用学生课余时间，将传授知识和提高素质有机结合起来，摸索出一套对教学内容有效补充作用的教材，同时可作为少数民族地区科技工作者从事科学研究的工具。
蒙语授课“生物统计学”教学团队主编、参编的蒙汉双语系列教材
1．金凤、菊林花主编的蒙文版教材《生物统计学》2000年由内蒙古大学出版发行。是根据1999年修订的全国高等农林院校本科教学大纲，依据同年11月召开的全国农林院校教材会议上讨论的动物科学、动物医学专业教材编写大纲编写的。是动物科学、动物医学专业的本科生必修课程教材。当时在内容的编排上也相应照顾到了生物工程、食品工程等专业的需要，将案例和例题略加增删或改动，并对个别专题内容加以补充。因此，本教材在2008年前一直作为生物工程、食品工程试用教材。教材的编写，保持本学科的系统性和科学性的前提下，力求做到内容的先进性与针对性的统一，循序渐进、简明易懂，特别注重了对学生的动手能力的培养。各章都有明确的教学目标，介绍本课程中的基本概念、着重对基本分析方法的详细介绍，每一种分析方法都有相应的例题，其过程详细，步骤完整。每章后配有习题，供读者实践。一直用作为畜牧兽医专业成人教育、自学考试教材。2004年，该选题被内蒙古大中专蒙古文教材编审委员会审批为“普通高等教育‘十一五’规划教材”。为了使其成为名副其实的规划教材，以及贯彻落实教育部有关教改精神，进一步提高教材质量，使“生物统计学”课程教材符合新形势下的教学要求及国家教委新制订的课程教学基本要求，在广泛征求兄弟院校如内蒙古大学、内蒙古民族大学的相关老师的意见基础上，总结以往成功经验，采纳有关兄弟院校师生的建议，并针对使用中存在的问题，对《生物统计学》教材进行了全面修订。2．金凤、何金山(内蒙古大学)主编的蒙文版教材《生物统计附试验设计》2004年由内蒙古大学出版社出版发行。本教材在2008年内蒙古大中专蒙古文教材评比中获优秀奖。与《生物统计学》教材相比较，新版教材保证了学科的系统性、完整性和实用性，突出体现了本课程的先进性、技能性与前沿性。具体内容如下:对第一章、第二章的内容做了次序上的调整。第三章“平均数、标准偏差、变异系数”改为“数据特征值”。第四章补充了二项分布应用案例。第五章“两个样本平均数差异显著性检验”改为“假设检验”。第六章方差分析的第四节中增加了两个因素系统分组方差分析方法。第七章第二节中增加了检验是否符合某种分布的案例题。第八章第四节增加了直线相关与直线应用案例。第九章第三节增加了案例分析。第十章第十一章分别增加了对应案例。第十二章试验设计原理与常用方法(新增)。第十三章常用统计应用程序简介(新增)。该教材及时引入了现代运算工具，将常用的设计与分析方法与优秀统计应用软件融为一体，使统计知识与计算机应用有机结合，为生物统计学技术的实际应用提供了方便与快捷的手段。已经连续8学年在10多个专业1000多人中使用，被相关专业师生广泛采用，反响良好，已多次印刷，为生物统计学课程教学质量的提高做出了积极贡献。目前，本教材已被列入自治区规划教材。它的出版不仅解决了内蒙古农业大学蒙语授课“生物统计学”课程学生和内蒙古民族大学畜牧专业蒙语授课学生的资料问题，而且可作为牧区畜牧兽医技术工作者、动物科学研究者、动物医学研究者及相关专业研究生、博士生用来进行整理分析复杂的生产一线数据并找出数据潜在的规律提供参考书。3．金凤、成格尔、玉荣主编的全国高等学校蒙文版教材《试验设计与统计分析方法》2008年由内蒙古大学出版社出版发行。随着科学事业的发展，“统计学”已大步跨进了一个又一个相关学科领域，而每个学科领域在其自身发展过程中都会产生大量的数据，需分析揭示其内在规律。统计学作为分析方法，食品科技工作者越来越清醒地认识到其重要性，开设“食品试验设计与统计分析方法”课程。目前为止，蒙文版教材《试验设计与统计分析方法》是唯一的一个专门给蒙语授课食品科学专业学生所使用的“统计学”类教材。同时也是那些从事相关专业的技术工作者的理想参考用书。4．金凤参编国家十一五规划教材《食品试验设计与统计分析》(汉文，第二版)，2010年由中国农业大学出版社出版发行。承担第七章的编写，该教材为目前我校食品科学各专业课程教材。5．金凤参编国家十一五规划教材《生物统计附试验设计》(汉，第四版)，2008年由中国农业出版社出版发行。它荣获全国高等农业院校优秀教材奖。承担第三章、第四章的编写，该教材为目前我校动物科学、动物医学、生物工程等院系课程教材。6．金凤参编全国统编教材《田间试验与统计分析》(汉文，第二版)，2008年由科技出版社出版发行。承担第十一章的编写，该教材为目前我校农学、生态环境等学院课程教材。7．金凤参编面向21世纪教材《生物统计学》(汉文)，2005年由内蒙古大学出版社出版发行。承担第六章的编写，该教材为内蒙古农业大学(生物制药)、内蒙古大学、内蒙古师范大学相关课程教材。8．金凤参编国家十一五规划教材《生物统计附试验设计》(汉文，第三版)，2002年由农业出版社出版发行。承担第四章编写，该教材为2008年前我校动物科学、动物医学、生物工程等院系课程教材。9．金凤主编校级教材《统计分析SaS应用上机指导书》(汉文)，2010年内蒙古农业大学出版。该教材为目前我校动物科学、动物医学、生物工程、食品科学各专业学生的上机实践教材。
本系列教材主要解决的教学问题
1．“生物统计学”是数理统计分析方法在生物学中的应用。我们编写教材时不仅保持本学科的系统性，知识性，而且注重了与现代计算技术的有机结合。因此解决了蒙汉双语授课学生因认知差异引起的教学效果有差异的问题。2．虽然电子课件因其信息量大而受到大家好评，但是学生上课时更多的时间忙于抄课件，忽略了教师的讲解，而教材恰可弥补多媒体教学的这些不足。有了教材学生通过阅读教材可获得试验设计模板与方法、经典分析案例的详细步骤、显著性检验临界值等。3．本系列教材在辅助科研水平提升的同时，促进了科研成果进一步支撑统计分析案例教学，解决了今后修订教材时的实际案例问题，实现了科学研究与结果统计分析相互辅助的良性循环。蒙汉双语《生物统计学》系列教材编写过程中不仅突出了“生物统计学”是方法论、工具论的特色，而且顾及到了蒙汉双语授课学生的认知差异，及地区特色，内容编排上多为草原畜牧业案例，从而促进了他们的学习兴趣。
教学效果及社会效益
生物学科教学设计篇4
关键词：生物统计学；精品课程；教学改革
一、引言
随着生物科学的发展，只有定性的结论已不能满足实践的需要，实现生物科学结论定量化是人们长期追求探索的目标；生物统计学是生物学科定量化的重要分析理论与方法，生物统计学是生物学科应具备的基本知识和素质，与生命活动有关的各种现象中普遍存在着随机现象，大到森林陆地生态系统，小至分子水平，均受到许多随机因素的影响，表现为各种各样的随机现象，而生物统计学正是从数量方面揭示大量随机现象中存在的必然规律的学科。因此，生物统计学是一门在实践中应用十分广泛的工具学科，它是生命科学各专业的专业基础课，对后续生命科学课程学习和生物科研有重要作用。
同时，生物统计作为数理统计在生物学领域的应用，是教学难度较大的一门课程。因此，在生物统计学精品课程建设过程中，针对各专业培养目标的定位，因材施教，更新教育理念，加强实践训练，在教学方法和教学手段上进行改革和大胆探索。
二、二十一世纪对生物统计学课程的重新定位。
（一）新世纪对生物统计学课程提出的新要求。
二十世纪上半叶农业和遗传统计学首先获得了发展，在其基础上发展起来的生物统计学、统计流行病学、随机化临床试验学已经成为攻克人类疾病的一个里程碑。这在过去的半个世纪里显著提高了人类的期望寿命。
21世纪人类基因组，基因芯片等实验科学产生出的巨量数据，需要新工具来组织和提取重要信息。
将数据转化为信息需要统计理论和实践方面的洞察力、技术和训练。
未来的生物统计学将会与信息技术密切结合，较少侧重传统数理统计，而会更多注意数据分析，尤其是大型数据库的处理。生物统计学越来越不同于其它数学领域，计算机和信息科学工具至少和概率论一样重要。
（二）生物统计学对大学生素质培养的作用。
生物统计学的一个重要特点就是通过样本来推断和估计总体，这样得到的结论有很大的可靠性但有一定的错误率，这是统计分析的基本特点，因此在生物统计课程的学习中培养了一种新的思维方法———从不肯定性或概率的角度来思考问题和分析科学试验的结果。
生物统计学是通过个别的试验研究得出其一般性结论，属于归纳推理的范畴。但其有别于简单枚举法和科学归纳法，是一种或然性归纳推理或者概率归纳推理。在生命科学的研究中绝大多数涉及到的是随机事件，因此，生物统计学不仅是试验设计与统计方法的教学，更重要的还是大学生思维方式的培养，这对提高大学生的素质很有必要。
生物统计学包括试验设计和统计方法两个有机联系的组成部分。通过试验设计的教学可提高大学生设计研究课题试验方案的能力，使之明确课题的研究目的、试验因素与水平以及试验设计方法等方面的内容。通过统计方法的教学除让学生弄清各种统计方法的内涵外，还需要使学生能够正确地选择最适合的统计方法，以揭示资料潜在的信息，达到研究的最终目的，从而提高大学生科学研究素质。
三、教学方法和教学手段的改革。
（一）加强电子课件及网络平台建设。
生物统计学是应用概率论和数理统计原理研究生物界数量变化的学科，而概率统计的理论和思维方法对本科生来说有一定的难度，加之课程学时的减少（由原来的60-70学时，降到现在的40学时左右）,如何深入浅出地引导学生入门，并使学生在了解概率统计思想的基础上，掌握常用统计分析方法的应用及使用条件是课程的教学难点。为此，我们利用多媒体技术，制作了与教材配套的课件，通过在课堂上把抽象内容形象化与直观化，收到了良好教学效果。建设了一个生物统计学教学网络支撑平台，现有课程简介、教学大纲、师资力量、授课教案、电子版《生物统计学》教材、课程录像、实习指导、在线测试题、参考文献、其它教学资源等栏目，免费向全校师生开放。
（二）将多媒体教学优势与学生的认知规律有机结合，用较少的学时得到良好的教学效果。
多媒体具有信息量大、形象化、直观化的特点。
但是如果不能很好地将多媒体这些特点与学生的认知规律相结合，多媒体教学就可能会带来一些弊端诸如：（1）内容多，幻灯片变换快，由照本宣科变为照屏宣科，为新的“满堂灌”；（2）课件图片多，内容以展示为主，缺乏启发性；（3）教学内容常用满屏的方式显示（即所谓“死屏”）,老师照着屏幕上的内容给学生讲解，失去了传统教学方法，老师边讲边板书能给学生留下比较深刻印象的特点，缺乏吸引力。
而多媒体在教学中只能充当工具的角色，在教学过程中必须将多媒体信息量大、形象化、直观化的特点与学生的认知规律紧密结合在一起。在制作课件时，采用启发式教学方式，精炼教学内容，模仿传统教学书写板书的过程，根据教学内容的难易程度，采用逐字、逐句、逐段显示教学内容的动画方式。在课堂教学中，老师仍然保持传统教学方法的教姿教态，在授课的过程中与学生保持互动，根据学生在课堂上接受知识的能力，掌握屏幕上显示内容的速度，必要时辅以板书进行讲解。这样做既发挥了多媒体教学的特点，又充分照顾到学生的认知规律，在内容没有缩减，学时减少近三分之一的情况下，仍然取得良好的教学效果。[论文网www.LunwenData.Com]
（三）长期坚持教育教学方法及教学规律的研究。
生物统计学的理论基础是概率论与数理统计，从这个层面上讲，它有非常浓的数学味道，但是它又有别于概率论与数理统计，生物统计学更主要强调的是概率论及数理统计的思想和方法在解决生命科学中一些具体问题的应用。因此在教学过程中就存在一个“度”的把握问题，如果将概率论及数理统计的原理讲得太多，一是学时不允许，二是学生难以消化，得不到好的教学效果；如果只注重方法的讲解，学生知其然不知其所以然，就会误入乱套公式的歧途。经过将教学的重点放在教学中引导学生重点掌握统计方法的功能与用途，方法与步骤，防止各类方法的误用，淡化定理的证明与公式的推导。在教学内容的安排上采用“保干削枝”，即在学时减少很多的情况下，将一些次要的统计方法去掉，也要保证有足够的学时讲授理论分布与抽样分布、统计假设测验等方面的内容，让学生掌握生物统计学中所蕴含的概率论及数理统计的思想精髓，从而避免学生乱套统计公式。
（四）密切跟踪生命科学发展的前沿动向，探索生物统计学解决前沿问题的理论与方法。
统计学在生物学中的应用已有长远的历史，许多统计的理论与方法也是自生物上的应用发展而来，而且生物统计是一个极重要的跨生命科学各研究领域的平台。现在基因组学、蛋白质组学与生物信息学的蓬勃发展，使得生物统计在这些突破性生物科技领域上扮演着不可或缺的角色。
在课程建设中，随时注意纳入生物统计学在前沿领域研究应用的内容，增强课程的活力，提高教师和学生面向生物产业主战场解决实际问题的能力。
四、加强实践教学，注重学生能力培养。
生物统计学要不要开实验课，怎样开实验课，一直存在争议，在此认为生物统计学不仅应该开设实验课，而且还要将实践教学的重点放在计算机技术和统计软件的应用上，让学生不仅掌握统计方法，而且加深对原理的认识，获得就业或升学的必备计算机统计技能，提高解决复杂问题的能力。
（一）开展统计软件的实习，扩大学生的视野，提高学生素质。
20世纪20年展起来的多元统计方法虽然对于处理多变量的种类数据问题具有很大的优越性，但由于计算工作量大，使得这些有效的统计分析方法一开始并没有能够在实践中很好推广开来。而电子计算机技术的诞生与发展，使得复杂的数据处理工作变得非常容易，所以充分利用现代计算技术，通过计算机软件将统计方法中复杂难懂的计算过程屏障起来，让用户直接看到统计输出结果与有关解释，从而使统计方法的普及变得非常容易。在课程体系改革中，各课程的教学时数与达到培养目标所需完成的教学内容相比还是不足的。为此，可以通过标准的统计软件的教学实习来达到以点带面，扩大学生视野，提高学生素质。
为此我们建立了一个专用于实习教学的生物统计电脑实验室。现共有50余台电脑，并连接到校园网。实验室配备有指导教师，负责对上机的学生答疑。除按教学计划进行的正常实习教学外，实验室还对优秀学生免费开放，鼓励他们结合教师的科研活动，应用所学生物统计学知识，学习新的生物统计学知识，掌握应用计算机解决生物统计学问题的技能。
（二）全方位、多层次的实践教学。
为了进一步培养学生实际动手能力和科学严谨的治学态度，必须将本课程的实践教学活动延伸到课堂教学外，开展全方位、多层次的实践教学。
在原绵阳农专期间，主要在作物育种、作物栽培、动物营养等课程实验与实习中，根据相关内容加入了试验设计方法以及数据统计分析的相关内容。
组建了西南科技大学生命科学与工程学院以后，由原来的单一农科专业变成了理、工、农三大学科均有专业的格局。虽然专业的学科归属不同，但有一点是相通的，其内涵均属于生命科学的范畴。以科学研究的方法进行划分，均属于实验科学。
掌握正确的实验设计方法，从不确定性数据中挖掘事物的客观规律，是实验科学工作者必备的技能。因此，我们将原来只是在农科专业上延伸实践教学的作法推广到全院的所有专业，结合实验课教学的改革，对发酵工艺学实验、植物细胞工程实验、食用菌实验、微生物学实验等课程的内容全部或部分改为用生物统计学指导学生自主进行实验设计，把过去单一的实验流程、样品观察或检测实验改变为试验条件的优化试验，提出在不同条件下对样品测定的比较试验设计、单因素试验设计、多因素试验设计、正交试验设计、均匀试验设计，对试验结果要求学生使用统计学的方法对进行分析和讨论，最后得出最佳试验条件。
这样的实验教学改革起到了一箭双雕的作用，从专业基础课或专业课的角度看，改验证性实验为设计型、综合性实验，增强了学生解决实际问题的能力，培养了学生创新思维的能力；从生物统计学角度看，将课程的教学实践延伸到课程外，弥补了学时的不足，更重要的是学生将自己学到的统计学知识，转化为解决实际问题的能力，知识得到很好的内化。
此外，在学生课外科技活动中指导学生选用正确的实验设计和数据的统计分析方法，提升科技作品的档次；在毕业论文（设计）中要求学生采用恰当的生物统计学方法进行设计与分析，写出高质量的毕业论文（设计）。
通过这样的教学实践，训练了学生的统计思维能力，使学生充分认识到掌握生物统计学这一工具的重要性和必要性，增强了学生学好用好这门工具的信心，提高了学生从复杂的生命现象中挖掘事物客观发展规律的能力。
精品课程是集科学性、先进性、教育性、整体性、有效性和示范性于一身的优秀课程。作为精品课程的载体，应具有一流的教师队伍、一流的教学内容、一流的教学方法、一流的教材、一流的教学管理等特点。与之相比，我们在生物统计学精品课程的建设上，才刚刚起步，今后还要在教材建设、师资队伍建设、科学研究等方面加大力度，将生物统计学建设成体现现代教育教学思想、符合现代科学技术和适应社会发展进步的需要、能够促进学生的全面发展而深受学生欢迎的一门课程。
参考文献：
[1] 何风华，李明辉。生物统计学多媒体教学的探索与实践[J].江西教育学院学报（综合）,2004,25（6）:25～27
[2] 洪伟，吴承祯，陈辉，等。精品课程建设的核心：学科、队伍建设与科学研究[J].高等农业教育，2004,6:50～51.
[3] 崔相学。提高学生统计分析素质的实践与探讨[J].成都中医药大学学报（教育科学版）,2004,6（2）:67～68.
[4] 邓华玲，傅丽芳，孟军，等。概率论与数理统计课程的改革与实践[J].大学数学，2004,20（1）:34～37.
生物学科教学设计篇5
关键词：中学生物学；情感目标；辩证唯物主义思想
中图分类号：G632.41文献标志码：a文章编号：1674-9324（2014）20-0137-02
情感态度价值观目标（以下简称“情感目标”）作为三维目标之一写入课程标准之后，受到教师们的重视。但有些教师在进行教学设计时，因缺乏课堂教学经验，或对于教材所隐含教育因素了解不够，情感目标设计还存在一些问题。教学目标是开展教学活动的指向，情感目标设计不合理，教学活动就变成主要为知识目标服务，情感教育目标就形同虚设。合理的情感目标设计能“使获得基础知识与基本技能的过程同时成为学会学习和形成正确的价值观的过程。”[1]因此，教师要是能够认真审查每节课的情感目标并确定它们的意义，或对它们做创造性的工作，就必须学会深层次的挖掘教材中的情感教育元素，并将它们合理地应用于情感目标的制定，这种能力显得尤为重要。
一、课程标准对情感目标的要求
课程标准所列出的目标都是综合的、指导性的目标，是教学目标确立的依据，是国家教育质量在特定教育阶段应达到的最低标准。生物学的学习，除了让学生获得生物学知识和能力外，还应获得情感态度价值观的发展。综合《义务教育生物学课程标准（2011年版）》、《普通高中生物课程标准（实验）》情感目标的要求，可概括为：从生物科学角度进行爱国主义教育，重视对科学本质的认识，培养科学态度、科学精神、创新意识及科学价值观，逐步形成科学的辩证唯物主义世界观和价值观。因为不能每节课都能达成全部的情感目标，所以教师可以选取其中部分情感目标，挖掘教材中可作为情感教育的素材，设计本节课情感目标。
二、情感教育素材分析
辩证唯物主义思想是一种科学世界观，在生物学教材中都有体现。对学生进行辩证唯物主义教育，有助于学生辩证思维能力的培养和生物教学质量的提高，可以帮助学生建立正确的世界观，利于学生对生物学知识的理解，从而提高学生的生物科学素养，[2]促进学生对科学本质的认识、树立科学态度和科学精神及创新意识，获得科学的世界观和价值观。
下面结合人教版中学生物学教材，列举了中学生物学中几个辩证唯物主义世界观和价值观的教育内容素材，帮助区分一些辩证唯物主义观点。（见表1）
三、举例说明
下面借助辩证唯物主义思想，就促进学生对科学本质的认识、科学态度和科学精神培养方面，探讨中学生物教学中情感目标的设计。
1.课例1――人教版七年级下册“发生在肺内的气体交换”。因本课内容较多，需2课时完成教学活动，但仍有教师将2课时的情感目标设计为一个情感目标，如“通过分析同学之间胸围差的差异，认同体育锻炼的重要性。”这显然不能满足每节课都有情感目标体现的要求。根据课程标准提出的目标要求，本课内容为“概述发生在肺部及组织细胞处的气体交换过程”，活动建议“验证人体呼出的气体含有较多的二氧化碳”。通过分析教材，应让学生理解“肺与外界气体交换过程”和“肺泡与血液的气体交换过程”。前者通过比较吸气和呼气时胸廓和肋间肌的变化，并联系自身身体的变化进行理解，同时，教材建议进行测量胸围差实验活动，感受肺与外界进行气体交换时的胸廓容积的变化。隐涵了感受事物的运动是有规律的辩证观点。后者通过“资料分析”和活动“验证人体呼出的气体含有较多的二氧化碳”，认同肺泡与组织细胞气体交换相适应的特点，即事物是普遍联系的观点；认识吸入和呼出的气体含量是不同的，即事物的规律是可以被认知的观点。因此，本课情感目标可设计成：（1）建立事物的运动是有规律的辩证唯物主义观点，认同体育锻炼的重要性；（2）认同肺部与细胞组织与气体交换相适应的特点，树立认真细致的科学态度；（3）建立事物的规律是可以被认知的观点。
2.课例2――人教版高中生物必修3中“种群的特征”。教材列出了种群的几个基本特征，需要教师引导学生分析这些特征的内在联系及它们怎样影响种群密度。本课内容隐含着事物是普遍联系、对立统一的观点。教材还提供了“用样方法调查草地中某种双子叶植物的种群密度”的探究活动，目的是为了让学生体验认识事物本质的过程，隐含着感受科学研究方法设计的理念和认同科学研究态度的严谨和细致。但有些教师在设计情感目标时仅看到教材中的“关注人口问题，认同计划生育国策、关注濒危动物种群数量的变化及保护措施”。那么在设计情感目标时，就容易出现片面，或是不能根据学生需要、教学重难点进行调整的现象。因此，本课的情感目标可设计成：（1）通过分析种群的基本特征，体会事物普遍联系、对立统一的观点；（2）通过探究活动，感受科学研究方法设计的理念，体验认识事物本质的过程，认同科学研究态度的严谨和细致；（3）通过理解出生率、死亡率对种群密度的影响，关注人口问题，认同计划生育国策，爱护野生动物。
3.小结。除了以上提到的两个案例外，在设计情感目标时，也可与我们关注的生产、生活、科技、环境、社会热点等问题相结合。如，当今世界正面临环境污染、粮食短缺、自然资源的不合理开发利用等问题，让学生体验保持生态平衡的意义，树立科学辩证的世界观和价值观。上述两个课例列举的情感目标，为生物教师提供一些情感目标设计的思路，但并不是说每个目标都必须在整堂课中全部呈现，而是教师根据教学的重难点、完成情况及学生的需要等，有选择的制定每堂课的情感目标，使得在获得知识的同时就已经完成了情感态度价值观培养。
四、建议
本文从辩证唯物主义思想角度进行情感目标设计，并不是说不注重其他角度的设计，而是提供情感目标设计的思路。教师在设计教学目标之前，要深入研读生物学课程标准，清楚本学科、本单元或本节课各层次的情感目标要求。为每节课做情感目标设计时，要有其侧重点，不要生拉硬套。要切实了解学生情况，关注学生的需要，要对学习内容进行审视确定情感目标。将教材内容与学生关注的生活问题、社会热点相结合，对教材的顺序、详略、深浅等作适当处理，调动学生的好奇心、求知欲。钻研教材时，不仅要弄清楚知识的学习对解决实际问题有怎样的帮助，还要注意知识背后隐藏的辩证内容，如生物的物质性、物质的运动性、运动的规律性和对立统一等，这些辩证的思想几乎渗透在各节内容中。只要教师提高哲学修养，认真研读、理解课程标准和教材，坚持用辩证自然观给学生解释生命现象，引导学生深入地理解和理性认识。学生学习到的不只是生物学知识，还包括用之不竭的科学世界观与方法论。
参考文献：
生物学科教学设计篇6
一、引言
随着生物科学的发展，只有定性的结论已不能满足实践的需要，实现生物科学结论定量化是人们长期追求探索的目标；生物统计学是生物学科定量化的重要分析理论与方法，生物统计学是生物学科应具备的基本知识和素质，与生命活动有关的各种现象中普遍存在着随机现象，大到森林陆地生态系统，小至分子水平，均受到许多随机因素的影响，表现为各种各样的随机现象，而生物统计学正是从数量方面揭示大量随机现象中存在的必然规律的学科。因此，生物统计学是一门在实践中应用十分广泛的工具学科，它是生命科学各专业的专业基础课，对后续生命科学课程学习和生物科研有重要作用。
同时，生物统计作为数理统计在生本论文由整理提供物学领域的应用，是教学难度较大的一门课程。因此，在生物统计学精品课程建设过程中，针对各专业培养目标的定位，因材施教，更新教育理念，加强实践训练，在教学方法和教学手段上进行改革和大胆探索。
二、二十一世纪对生物统计学课程的重新定位
（一）新世纪对生物统计学课程提出的新要求。
二十世纪上半叶农业和遗传统计学首先获得了发展，在其基础上发展起来的生物统计学、统计流行病学、随机化临床试验学已经成为攻克人类疾病的一个里程碑。这在过去的半个世纪里显著提高了人类的期望寿命。
21世纪人类基因组，基因芯片等实验科学产生出的巨量数据，需要新工具来组织和提取重要信息。
将数据转化为信息需要统计理论和实践本论文由整理提供方面的洞察力、技术和训练。
未来的生物统计学将会与信息技术密切结合，较少侧重传统数理统计，而会更多注意数据分析，尤其是大型数据库的处理。生物统计学越来越不同于其它数学领域，计算机和信息科学工具至少和概率论一样重要。
（二）生物统计学对大学生素质培养的作用。
生物统计学的一个重要特点就是通过样本来推断和估计总体，这样得到的结论有很大的可靠性但有一定的错误率，这是统计分析的基本特点，因此在生物统计课程的学习中培养了一种新的思维方法———从不肯定性或概率的角度来思考问题和分析科学试验的结果。
生物统计学是通过个别的试验研究得出其一般性结论，属于归纳推理的范畴。但其有别于简单枚举法和科学归纳法，是一种或然性归纳推理或者概率归纳推理。在生命科学的研究中绝大多数涉及到的是随机事件，因此，生物统计学不仅是试验设计与统计方法的教学，更重要的还是大学生思维方式的培养，这对提高大学生的素质很有必要。
生物统计学包括试验设计和统计方法两个有机联系的组成部分。通过试验设计的教学可提高大学生设计研究课题试验方案的能力，使之明确课题的研究目的、试验因素与水平以及试验设计方法等方面的内容。通过统计方法的教学除让学生弄清各种统计方法的内涵外，还需要使学生能够正确地选择最适合的统计方法，以揭示资料潜在的信息，达到研究的最终目的，从而提高大学生科学研究素质。
三、教学方法和教学手段的改革
（一）加强电子课件及网络平台本论文由整理提供建设。
生物统计学是应用概率论和数理统计原理研究生物界数量变化的学科，而概率统计的理论和思维方法对本科生来说有一定的难度，加之课程学时的减少（由原来的60-70学时，降到现在的40学时左右）,如何深入浅出地引导学生入门，并使学生在了解概率统计思想的基础上，掌握常用统计分析方法的应用及使用条件是课程的教学难点。为此，我们利用多媒体技术，制作了与教材配套的课件，通过在课堂上把抽象内容形象化与直观化，收到了良好教学效果。建设了一个生物统计学教学网络支撑平台，现有课程简介、教学大纲、师资力量、授课教案、电子版《生物统计学》教材、课程录像、实习指导、在线测试题、参考文献、其它教学资源等栏目，免费向全校师生开放。
（二）将多媒体教学优势与学生的认知规律有机结合，用较少的学时得到良好的教学效果。
多媒体具有信息量大、形象化、直观化的特点。
但是如果不能很好地将多媒体这些特点与学生的认知规律相结合，多媒体教学就可能会带来一些弊端诸如：（1）内容多，幻灯片变换快，由照本宣科变为照屏宣科，为新的“满堂灌”；（2）课件图片多，内容以展示为主，缺乏启发性；（3）教学内容常用满屏的方式显示（即所谓“死屏”）,老师照着屏幕上的内容给学生讲解，失去了传统教学方法，老师边讲边板书能给学生留下比较深刻印象的特点，缺乏吸引力。
而多媒体在教学中只能充当工具的角色，在教学过程中必须将多媒体信息量大、形象化、直观化的特点与学生的认知规律紧密结合在一起。在制作课件时，采用启发式教学方式，精炼教学内容，模仿传统教学书写板书的过程，根据教学内容的难易程度，采用逐字、逐句、逐段显示教学内容的动画方式。在课堂教学中，老师仍然保持传统教学方法的教姿教态，在授课的过程中与学生保持互动，根据学生在课堂上接受知识的能力，掌握屏幕上显示内容的速度，必要时辅以板书进行讲解。这样做既发挥了多媒体教学的特点，又充分照顾到学生的认知规律，在内容没本论文由整理提供有缩减，学时减少近三分之一的情况下，仍然取得良好的教学效果。
（三）长期坚持教育教学方法及教学规律的研究。
生物统计学的理论基础是概率论与数理统计，从这个层面上讲，它有非常浓的数学味道，但是它又有别于概率论与数理统计，生物统计学更主要强调的是概率论及数理统计的思想和方法在解决生命科学中一些具体问题的应用。因此在教学过程中就存在一个“度”的把握问题，如果将概率论及数理统计的原理讲得太多，一是学时不允许，二是学生难以消化，得不到好的教学效果；如果只注重方法的讲解，学生知其然不知其所以然，就会误入乱套公式的歧途。经过将教学的重点放在教学中引导学生重点掌握统计方法的功能与用途，方法与步骤，防止各类方法的误用，淡化定理的证明与公式的推导。在教学内容的安排上采用“保干削枝”，即在学时减少很多的情况下，将一些次要的统计方法去掉，也要保证有足够的学时讲授理论分布与抽样分布、统计假设测验等方面的内容，让学生掌握生物统计学中所蕴含的概率论及数理统计的思想精髓，从而避免学生乱套统计公式。
（四）密切跟踪生命科学发展的前沿动向，探索生物统计学解决前沿问题的理论与方法。
统计学在生物学中的应用已有长远的历史，本论文由整理提供许多统计的理论与方法也是自生物上的应用发展而来，而且生物统计是一个极重要的跨生命科学各研究领域的平台。现在基因组学、蛋白质组学与生物信息学的蓬勃发展，使得生物统计在这些突破性生物科技领域上扮演着不可或缺的角色。
在课程建设中，随时注意纳入生物统计学在前沿领域研究应用的内容，增强课程的活力，提高教师和学生面向生物产业主战场解决实际问题的能力。
四、加强实践教学，注重学生能力培养
生物统计学要不要开实验课，怎样开实验课，一直存在争议，在此认为生物统计学不仅应该开设实验课，而且还要将实践教学的重点放在计算机技术和统计软件的应用上，让学生不仅掌握统计方法，而且加深对原理的认识，获得就业或升学的必备计算机统计技能，提高解决复杂问题的能力。
（一）开展统计软件的实习，扩大学生的视野，提高学生素质。
20世纪20年展起来的多元统计方法虽然对于处理多变量的种类数据问题具有很大的优越性，但由于计算工作量大，使得这些有效的统计分析方法一开始并没有能够在实践中很好推广开来。而电子计算机技术的诞生与发展，使得复杂的数据处理工作变得非常容易，所以充分利用现代计算技术，通过计算机软件将统计方法中复杂难懂的计算过程屏障起来，让用户直接看到统计输出结果与有关解释，从而使统计方法的普及变得非常容易。在课程体系改革中，各课程的教学时数与达到培养目标所需完成的教学内容相比还是不足的。为此，可以通过标准的统计软件的教学实习来达到以点带面，扩大学生视野，提高学生素质。超级秘书网
为此我们建立了一个专用于实习教学的生物统计电脑实验室。现共有50余台电脑，并连接到校园网。实验室配备有指导教师，负责对上机的学生答疑。除按教学计划进行的正常实习教学外，实验室还对优秀学生免费开放，鼓励他们结合教师的科研活动，应用所学生物统计学知识，学习新的生物统计学知识，掌握应用计算机解决生物统计学问题的技能。
（二）全方位、多层次的实践教学。
为了进一步培养学生实际动手能力和科学严谨的治学态度，必须将本课程的实践教学活动延伸到课堂教学外，开展全方位、多层次的实践教学。
在原绵阳农专期间，主要在作物育种、作物本论文由整理提供栽培、动物营养等课程实验与实习中，根据相关内容加入了试验设计方法以及数据统计分析的相关内容。
组建了西南科技大学生命科学与工程学院以后，由原来的单一农科专业变成了理、工、农三大学科均有专业的格局。虽然专业的学科归属不同，但有一点是相通的，其内涵均属于生命科学的范畴。以科学研究的方法进行划分，均属于实验科学。
掌握正确的实验设计方法，从不确定性数据中挖掘事物的客观规律，是实验科学工作者必备的技能。因此，我们将原来只是在农科专业上延伸实践教学的作法推广到全院的所有专业，结合实验课教学的改革，对发酵工艺学实验、植物细胞工程实验、食用菌实验、微生物学实验等课程的内容全部或部分改为用生物统计学指导学生自主进行实验设计，把过去单一的实验流程、样品观察或检测实验改变为试验条件的优化试验，提出在不同条件下对样品测定的比较试验设计、单因素试验设计、多因素试验设计、正交试验设计、均匀试验设计，对试验结果要求学生使用统计学的方法对进行分析和讨论，最后得出最佳试验条件。
这样的实验教学改革起到了一箭双雕的作用，从专业基础课或专业课的角度看，改验证性实验为设计型、综合性实验，增强了学生解决实际问题的能力，培养了学生创新思维的能力；从生物统计学角度看，将课程的教学实践延伸到课程外，弥补了学时的不足，更重要的是学生将自己学到的统计学知识，转化为解决实际问题的能力，知识得到很好的内化。
此外，在学生课外科技活动中指导学生选用正确的实验设计和数据的统计分析方法，提升科技作品的档次；在毕业论文（设计）中要求学生采用恰当的生物统计学方法进行设计与分析，写出高质量的毕业论文（设计）。
通过这样的教学实践，训练了学生的统计思维能力，使学生充分认识到掌握生物统计学这一工具的重要性和必要性，增强了学生学好用好这门工具的信心，提高了学生从复杂的生命现象中挖掘事物客观发展规律的能力。
精品课程是集科学性、先进性、教育性、整体性、有效性和示范性于一身的优秀课程。作为精品课程的载体，应具有一流的教师队伍、一流的教学内容本论文由整理提供、一流的教学方法、一流的教材、一流的教学管理等特点。与之相比，我们在生物统计学精品课程的建设上，才刚刚起步，今后还要在教材建设、师资队伍建设、科学研究等方面加大力度，将生物统计学建设成体现现代教育教学思想、符合现代科学技术和适应社会发展进步的需要、能够促进学生的全面发展而深受学生欢迎的一门课程。
生物学科教学设计篇7
高中生物课程设计就是指生物课的课程安排是怎样的，就其需求来分析高中生物需要什么样的课程，选择什么样的方法来设计高中生物课程，对于高中生物课程实施的有效性评估，以及对于高中生物课程制度化的建立及实施。同时，对于高中生物课程设计后实施情况的利与弊进行实时分析，对于其中有利的加以保持与继续发扬，对于其中不合理的加以改进和完善。
关键词：
高中生物；课程设计；区域性知识
高中生物对于学习生物的学生来说至关重要！但是如何学好生物？如何科学地学习生物？如何有效地学习生物都是学生面临的难题！所以，我们要研究的就是如何科学合理地设计高中生物课程，让该课程更加有活力、有动力，更有效率。
一、科学地对高中生物课程的教学安排进行需求分析
在进行课程设计以前，教师要确定自己设计该课程的目标是什么？是想寻找一种可以在全县市、全省或是全国范围内可以推行的教育现代化的教学方法，从而提高生物在整个领域的重要性，还是单纯地区分出教与学的利与弊，就分析生物的课程设计来论证教学的重要性及与学生认真学习的关联性……不管是哪种目的，都要为课程本身的设计服务。
二、教师在设计生物课程前，要对生物课程的各个要素进行排序
首先，我们要明确生物本身的思考方式重要，还是知识本身重要。很多人可能说知识很重要，但我想说，知识随时可能忘记，就像我现在，读了几年的大学，你现在问我高中的知识，我很多都已经忘记了，但是方法不会，很多时候你可能认为自己什么知识都没有学到，但是当你真的遇到事情的时候你会不自然地用你曾经学到的知识思考问题。现在每次遇到不会的问题，我就很苦恼、很后悔，后悔自己当初没有多学一点关于分析问题的方法，知识人人都可以学会，但是方法不一定。生物课程的设计也是一样，你只要掌握了生物课程设计的实质，对于生物本身的学习相对来说就没有那么困难了。
三、设计生物课程时还要考虑课程设计的具体实施
生物课程的设计包括生物课程结构性知识的课程设计、体系性知识的课程设计、创新性知识的课程设计、生理性知识的课程设计、思想方面知识的课程设计、理论类知识的课程设计、实践性知识的课程设计、区域性知识的课程设计、民族性知识的课程设计等方面，都是我们在生物课程设计方面应该考虑的方面。其中就区域性知识的课程设计来说，每个地区的教学条件不一样，东部发达地区的教学水平相对较高，教学质量较好，教学环境氛围浓厚，师资队伍的实力雄厚等方面的因素决定了东部地区的课程设计更科学合理，实用性、可操作性更强，对于孩子们就生物方面的提升来说更有效、更实用，更加容易理解和更加容易被认识。但是，对于西部边区来说，有一个安静的、安全的、整洁的教学环境都有一定的困难，知识就更不用说师资力量了，还有教学课程的设计都是根据老师的个人经验来教学，根本不可能科学合理。我印象很深刻的就是初中时学习生物。那个时候的孩子都是童真且充满着好奇，可是那个时候的老师都不是专门教生物的，都是随便什么教语文的老师来讲讲生物知识。对于生物知识中关于生理方面的知识，大多数老师都是采取回避政策，有时候老师甚至将男生和女生分开讲解知识，对于课程的内容多是敷衍了事，更不用说对于课程的科学合理设计了，这样学生就不能更加深入地理解生物这门学科。
四、课程实施情况的分析不可或缺
就课程本身知识体系的设计来说，一个课程的实施要求老师必须熟悉课程本身的结构，有哪些知识点，怎样讲解学生才能理解也必须做到心中有数。这就需要老师提前做好笔记，对于知识点的讲解有自己的看法。老师在讲解某一学科的时候，都有教案，这个教案就是老师对于课程的内容设计，老师在教授一门学科时，都有自己课程完成情况的考核。
五、高中课程的设计要从多方面考虑
对于课程设计中存在的弊端教师要及时解决。比如说在课程设计中会碰到需不需要课程设计的问题，每一个设计者都需要对这个问题进行深入的调查研究，才能论证自己观点的正确性。还有，很多学校对于生物课程的设计很合理，但是对于课程实施后的评估工作做得很差，经常只有前面的过程，而没有对于课程进行反馈，这是现在很多课程设计后实施情况的弊端，所以，针对这些问题，我们要做的就是在科学的需求分析下，设计出有效的课程设计。在课程设计实施后，要对课程实施的过程进行实时监控与评估，对于其中不合理的地方加以改正与完善，对于合理的地方继续坚持。同时可以建立监测反馈的小组机构，专门负责课程设计的实施，对于课程设计的弊端进行及时的修改。
作者：董蓓单位：江苏省溧阳市第三中学
参考文献：
生物学科教学设计篇8
一、实验设计的基本原则
在生物实验设计中，一般要遵循十项基本原则。第一，科学性原则，即明确生物实验目的、使用正确的实验原理，选择科学的实验材料及实验方法，实验方案要能够符合生物学科的基本原则与原理。第二，可行性原则，即生物实验设计方案要具有可操作性。第三，严谨性原则，即生物实验设计方案内容无漏洞。第四，简便性原则，即生物实验设计所需要的材料、器材要尽可能易获取，实验操作要尽可能简单，实验时间要尽可能短。第五，可重复性原则，即生物实验要能够准备多次，这样才能够确保实验结论的正确性。第六，随机性原则，即生物实验对象的样本是随机抽取的，这样才能够减少系统误差，才能够减少实验结果的偏差。第七，实验条件一致性原则，指在生物实验过程中，除了需要改变的因素外，其余实验条件都必须保持一致性，不能任意改变实验条件，这样能够有效地避免干扰因素。第八，单一变量原则。在实验中变量可以分为实验变量与反应变量，实验变量是实验操作中的自变量，反应变量是因变量。这就需要在生物实验中，一方面，做到一个实验比那里对应一个反应变量；另一方面，要能够确保单一变量的操作规范性，尽量避免无关因素的干扰，即控制无关变量不变，只改变实验变量。第九，控制与平衡控制的原则。在生物实验中，除了要改变实验变量来观察反应变量外，还要能够避免无关变量的干扰。一般来说，生物实验中的无关变量是无法避免的，这就需要通过平衡控制来抵消影响，通常采用增设对照组的方法来抵消无关变量的影响。第十，设立对照原则。生物实验中增设对照实验，不仅能够消除无关变量的影响，还能够提高实验结果的科学性。在对照实验中，通常设置实验组与对照组，一般有以下几种对照方法：空白对照、条件对照、自身对照、相互对照、标准对照及阳性对照。
二、高中生物实验设计的改进方法
生物实验设计是探索性教学活动，探索始于问题，教师要能够认识到发现问题的重要性。因此，确定需要通过实验来解决的问题并提出实验假设，是进行生物实验的基础，这也是生物实验设计的难点。教师要能够让学生学会提问题，这样才能够激发学生的思维。因此，教师要能够巧妙地将生物实验内容转化为问题，以问题的方式来诱导学生提出解决对策，这样能够激发学生的求知欲，能够集中学生的注意力。教师要能够鼓励学生提问题，提有新意的问题，教师可以通过学生自我提问、学生之间相互提问、师生之间相互提问的方式，让学生提出疑惑。教师要能够及时收集汇总学生的问题信息，再指导学生利用比较分析、归纳总结等方法来解决问题，学生在这一过程中会学会以科学的思维来解决问题，能够提出具有新意的问题。例如，在《影响酶活性的条件》这一生物实验中，学生在思考后能提出许多问题：用什么试剂能够研究温度对酶活性的影响？温度高低对酶活性的影响作用关系如何？温度达到多少会使酶失去活性？温度达到多少能够使酶的活性达到最高，等等。从这些问题，我们可以看出，学生在探究温度对酶活性的影响时，不再是局限于书本知识，提出的问题具有探究价值。这种提出问题的训练，能够培养学生的科学思维，能够让生物实验设计更具研究价值。
教师在生物实验设计中，要能够不断优化实验设计。生物实验设计是解决实验问题、得出实验结果的重要途径，因此，设计科学可行的实验方案非常重要。设计生物实验方案的过程其实也是一个解决实验问题的过程。实验设计的重点是指导学生、根据学生的想法来设计实验方案，而不是替学生设计实验方案。教师的主要职责是训练学生以解决问题的科学思维来进行实验设计。首先，教师要能够明确实验目的、说明实验需要解决的问题，指出实验设计的关键点。教师要能够说明实验变量与反应变量之间的关系，指导学生设计对照实验，教会学生正确观察实验结果与实验变量的方法，详细列出实验所需的器材、材料及步骤，指导学生写下实验预测结果，详细记录实验数据，等等。其次，教师要能够找出实验设计的重点，要能够找出解决问题的方法。在设计生物实验方案时，教师要能够运用多种方法来确定实验的变量，例如求同法、求异法，等等。教师要能够训练学生的思维，要能够训练学生使用对比的方法来设置对照实验；要能够指导学生设计生物实验步骤，进行共性处理、变量处理之后，再记录下差异性结果；教师在生物实验设计中，要能够训练学生以发展的思维来不断调整原有的生物实验方案；教师要能够训练学生的辩证性思维，指出实验设计的不足。只有这样，才能够优化高中生物实验设计，才能够培养学生的科学思维，才能够保证高中生物实验设计的科学性。
总之，在高中生物实验设计中，教师要遵循相关原则，以确保实验设计的科学合理性。教师要转变教学模式，学会引导学生提出问题，有效培养学生的创新思维，改进高中生物实验设计。
参考文献：
[1]郭江暖.浅谈新课改下高中生物实验教学的困难与对策.中国校外教育，2013，（05）.
生物学科教学设计篇9
关键词：初中物理新教材；设计特点；教学方法
中图分类号：G633.7文献标识码：a文章编号：1671-0568（2012）27-0038-02
《全日制义务教育物理课程标准》要求以全面提升中学生的科学素养为物理课程目标设计的基本定位，面向全体学生的基本学习要求去设计初中物理课程。它指出义务教育阶段物理课程的总目标是提高学生的科学素养，让学生具有终身学习、科学探究的能力，以及保持探索科学、关心科学技术发展的兴趣与情感。[1]经过多次修订，初中物理教材的设计已经基本符合新课标对初中物理课程设计的要求。要使新教材的设计理念不再流于形式，转变传统教学观念和方法，是提高素质教育质量的关键。
一、新课标下初中物理新教材的设计特点
1.从教育思想角度看，初中物理新教材的设计以全面提高全体学生的科学素养为前提，要求符合全体学生的基本学习要求，注重培养学生主动学习、探究物理知识的兴趣和能力，促使学生积极参与教学活动。在参与探究的过程中，应培养学生对身边物理现象的关心，提升自己的科学素养。
2.从教材内容及学科专业的角度看，新教材以面向全体学生的基本学习要求为出发点，降低了对物理知识深度、广度的要求，降低了知识难度，注重知识本身与当今科学技术、社会生活的联系。在文字表达方面通俗易懂，还多处使用图片、漫画、案例等多种方式呈现，增强了物理知识与学生现实生活的联系，避免使其与现实生活相脱节，以提高学生学习、探究物理知识与未知世界的兴趣。
3.从教学方法的角度看，新课标极力要求转变传统以教师为主体的讲授式教学方式，使用探究、讨论、实验的教学方式，提高学生主动参与教学过程、探究物理知识的积极性。注重物理教学、物理探究的过程，减轻对教学结果的要求。让学生在自主参与探究、教学的过程中，发现物理知识，体会、掌握学习方法，提升学习兴趣和情感。
物理新课标下的教学为教师的教与学生的学提供了新的机遇、更广阔的自由度和发挥空间，它使物理课堂气氛生动、活泼，学生动手实验、积极参与课堂教学的能力增强，以及应用课堂知识解释、解决生活问题等能力也得到增强。但同时，它也给初中物理教学的实施带来了新的挑战。如文字叙述过于简略，使重难点不突出，以至于学生每学习一部分知识都需要结合多种参考资料。而学生在搜寻各种资料时，由于知识和能力所限，需要耗费很多的时间和精力。物理新课标下的教学在减轻学生课堂学习负担的同时，还增加了课余学习负担；同时，教师的课时紧张，不能在规定的课时内完成教学内容，尤其在自然科学领域，这种现象更为严重。要使新教材的设计理念不与教师的教学过程发生冲突，初中物理新课标的设计理念不再流于形式，必须转变传统教学观念和方法。
二、新课标下初中物理新教材的教学方法探究
初中物理知识多与学生的现实生活联系紧密，因此，教学过程应多与生活实例、探究与讨论、实验、学案的方式进行教学，培养初学者对物理知识的兴趣和提高自我探究、学习的能力。
1.小组探究、讨论的教学方式。在探究、讨论物理教学的过程中，教师不仅要关注通过探究、讨论让学生发现某些物理规律，同时还应注重在探究过程中发展学生的探究能力，提高学生对探索科学知识的兴趣，并养成良好的科学态度和精神。即科学探究的过程应注重从学科知识、学生能力的提高、良好兴趣和科学态度的养成三方面达到初中物理新课程目标的要求。学生探究的教学内容尽量以生活实例、现象，以及学生提出的问题为出发点和资源。将学生分成小组，可事先将需要研究的内容做出相应的提示，在实施教学之前就让学生收集相关的资料并作相应的思考，做到有备而来，课堂教学才能达到预期效果。这样，让学生自己在发现、探究、学习身边物理知识的同时，激发初学者对物理知识学习的兴趣和信心。
2.学案教育方式。学案是指教师根据学生的认知水平和知识结构，为指导学生进行主动学习而编制的学习方案。即是教师用以帮助学生掌握教材内容，沟通学与教的桥梁，也是培养学生自主学习和建构知识能力的一种重要媒介和载体。顾名思义，它与教案教学过程相比，将教学过程的主体由教师变为学生。
学案的设计要注意以下几点：①学案设计要紧扣新课程标准；②重、难点知识要突出；③学案设计思路要符合中学生的知识背景和思考特点；④每个学案应该是一个完整的知识点的学习过程。另外，初中物理学案教学的实施需要充分考虑学生的知识水平，对不同知识水平的学生需要实施不同的学案进行教学。反之，则很容易让学生刚开始学物理就拉开差距，甚至让其产生厌烦情绪。学案教学对教师和学生的要求比较高，教师需要事先将有关知识点的相关内容进行精心设计、筛选。
3.实验的教学方式。由于物理课程，尤其是初中物理课程本身实践性强的特点，特别是《全日制义务教育物理课程标准》中的许多教学内容要求通过科学探究活动来学习，这使学生的观察实验、动手操作等活动在学习过程中占很大的比例。初中物理实验按照操作主体的不同，可以分为教师演示实验和学生实验两种。教师演示实验主要以教师的演示为主，学生通过对实验现象的观察、思考和分析而进行的一种实验方式。学生实验则以学生自己动脑和动手设计、操作实验为主，与教师辅指导相结合的一种实验方式。实验教学的内容相对比较重要且为难点，实验操作过程又比较费时，一般情况下，仅仅依靠学生自己动手做、教师独自指导很难完成教学任务。因此，教师可以选取实验动手能力强、实验效果好、操作规范的一些学生与教师一起指导其他学生完成实验。这样既可以提高实验教学的效率和效果，同时也可使实验能力强的那些学生在指导其他同学进行实验的过程中，进一步检验、体会、探索实验的过程和意义。
三、结语
课程改革不单纯是教材的更换或改革，也要在教育理念、培养目标、教学内容和方法以及评价方式等多方面进行改革。教材和与之相适应的教学方法的改革是一个漫长，且要经过反复推敲和经教学实践检验的过程。随着新科学领域的不断涌现，以及学生群体身心发展的不断变化，新教材、教学方式在适应、解决现有教材与教学矛盾的同时，也会再次面临新矛盾的挑战。物理教材和教学的改革之路亦是如此，因此，不断发现、研究初中物理教材在使用中存在的矛盾和问题，是它不断适应新的教学环境、逐步走向科学化的重要手段。
生物学科教学设计篇10
关键词：植物细胞工程基础实验自主设计实验创新意识实验能力
一、引言
生物技术(Biotechnology)是20世纪科技史上令人瞩目的重点领域，是21世纪的一门新兴学科，也是21世纪国家经济发展新的增长点。为适应21世纪经济和科技激烈竞争的形势以及市场经济的社会环境，高素质创新人才的培养是从事生物技术专业人才培养的教育工作者急需探讨和解决的问题。
植物细胞工程是生物技术的重要组成部分。为适应社会的发展，拓宽学生的知识面，培养全面的高素质人才，西南科技大学生命科学与工程学院于2003年开始为生物技术本科专业开设植物细胞工程课程。植物细胞工程是在植物组织培养、植物细胞融合技术等基础上发展起来的一门实验性、实践性、综合性十分强的新兴学科，是近年来生物技术专业开设的一门新兴课程。它是应用现代遗传学、细胞生物学和分子生物学的基本原理与方法，在细胞水平上研究改造生物遗传特性，以获得具有目标性状的细胞系或生物体的有关理论与技术学科。学生对植物细胞工程基础理论知识的学习、实践动手能力的获得和科学素质的培养与实验教学关系密切。由于实验教学是整个教学过程中的重要组成部分，实验方法的先进与否是直接影响高素质创新人才培养的重要环节。因此，笔者通过不断探索，根据植物细胞工程课程特点就如何提高植物细胞工程实验教学质量，对基础-自主设计综合型植物细胞工程实验教学模式进行了探索与实践。
二、植物细胞工程实验教学设计思想与特色
植物细胞工程实验课程总学时是32学时，是理论课教学学时的三分之二，在本课程教学中占很大比例。植物细胞工程是以实验技术为基础的学科，为培养和提高学生实验技能与创新思维的能力，本课程实验包括基础实验部分和设计性实验部分（独立完成试验设计与具体实施部分），通过基础实验操作，使学生在培养基配制、无菌操作和控制培养条件等技术环节上受到良好训练的同时，还可以帮助学生掌握如何应用理论知识指导实际研究。在此基础上，要求学生在规定的设计性试验题目内任选一题，独立完成试验设计和整个试验操作过程，并完成试验总结报告，进一步培养和提高学生思维能力、动手能力、分析问题和解决问题能力，同时，还可以使学生对本课程的知识得以融会贯通和升华，是本课程教学的一个重要特色。
1.注重“三基”训练，改变传统教学模式
植物细胞工程实验课是实践性非常强的一门课程，加强“基本知识、基本理论、基本技能”方面的能力训练是提高学生综合素质的前提和必要条件。
传统实验教学过程中，一般采取“照方抓药”的模式，完成实验教学。学生在实验过程中处于被动地位，多数情况下，学生只完成实验的一部分，而其它部分则由指导教师在课前准备好，导致学生只知其一，不知其二，学生的基本技能未能得到很好训练。因此，我们在植物细胞工程基础实验部分重视实验整个过程，要求学生掌握植物培养基的配制与灭菌、植物材料离体培养的无菌操作技术、不同组织和器官离体诱导培养技术和细胞培养技术、植物茎尖离体培养技术，以及农杆菌介导的烟草转化技术，要求学生完成药品的准备、培养基的制备以及无菌操作等过程，让学生理解和明白实验的原理和完成实验的关键点，做到充分让学生自己动手、自己观察、自己讨论、自己总结，加强学生“三基”培养。此外，实验课教师要做到认真备课，做好预备实验，明确每个实验的重点和难点；对实验的基本技术、操作要领和注意事项要重点讲解，对关键技术环节和操作要进行示范，使学生做到操作规范，总之，只有真正做到上述教学要求，才能达到提高学生“基本知识、基本理论、基本技能”能力的目的。
2.加强自主设计综合型实验教学，培养高素质创新人才
实验教学是生命学科教学中的重要组成部分，对整个教学起举足轻重的作用。但由于传统教学对实验教学不够重视，教学经费、实验设备以及实验系列教师力量的不足等原因，在实验教学中采取封闭式教学，学生只能在规定的时间内根据实验指导书给定的实验方法，并在实验老师示范和辅导下完成全部实验内容，在整个实验过程中学生处于被动地位，未能充分发挥学生的学习积极性，使学生感到实验只是走过场，十分乏味，使他们原有的钻研精神受到压抑或甚至消失以及潜在的创新意识未能得以发挥，阻碍了学生创造性思维的发展。鉴于此，我们在植物细胞工程实验课程内容安排和设计上以设计性实验教学为突破口，对传统实验教学方法进行改革，在继承和发扬传统实验教学精华基础上，努力创新，使植物细胞工程设计性实验教学成为一种现代的创新性实验教学方法之一。
植物细胞工程设计性实验教学学时为14学时，占实验总学时的43.75％。该部分内容创新性强，具体要求、内容安排和采取的措施如下：
学生根据指导教师的要求在下面3个试验设计题目中任选一题，每一研究题目的研究对象学生自选。要求学生独立完成试验设计和整个试验操作过程，并完成试验总结报告。试验设计题目如下：
（1）植物愈伤组织的诱导与植株再生的研究；
（2）植物体细胞胚诱导与人工种子研制；
（3）植物遗传转化与转基因植株再生。
试验设计内容要求：
（1）综述国内外与本研究领域有关的研究动态，包括取得的成就、存在的问题和进一步研究要解决的问题，提出进行本试验设计的方法及其研究的目的和意义。
（2）试验研究内容：要求对要研究的内容提出理论依据。
（3）试验研究拟采取的实施方案和技术路线：首先，对试验研究内容提出拟采取的实施方案，并对每一实施方案提出理论依据；其次，技术路线要求用框图表示。
（4）根据试验设计方案进行具体实施，完成试验总结报告。
学生试验设计的方案完成后，指导教师对方案进行科学性和可行性评估，并写出修改意见和建议，然后，要求学生在规定的时间内完成全部操作，最后完成试验总结报告。
通过学生自主设计综合型试验，培养和提高了学生思维能力、动手能力、分析问题和解决问题能力，提高了学生实验兴趣，培养了学生的创新意识。
3.严格要求实验报告的书写
在植物细胞工程实验过程中，实验指导教师要求学生认真做好实验原始记录，要求学生按照研究论文的各式写出实验报告，内容包括实验题目、实验目的、实验材料和方法、实验结果和讨论。注重实验讨论部分，因为讨论部分是实验报告的核心，要求学生利用所学的基本理论知识，找出实验结果可能存在的原因，同时，鼓励学生提出创造性的见解和认识，为今后学生书写科研论文奠定基础。
三、实验效果
基础实验教学环节不仅帮助学生掌握植物细胞工程基本实验技术和技能，而且帮助学生建立了无菌操作观念，对于刚接触植物细胞工程实验的初学者而言，具有非常好的教学效果。学生根据指导教师的要求和在基本实验技能训练基础上，自己设计一个综合性大实验，并独立完成实验的每一部分内容，使实验内容逐步加深，实验技能的训练逐步加强。因此，“基础-自主设计综合型植物细胞工程实验”作为一种以学生为主体，充分发挥学生主动性，培养学生创新意识和实验能力的新的实验教学模式，符合21世纪复合型人才培养的需求。
1.提高学生综合能力
学生在自主设计综合性试验过程中，从试验方案的设计到实验材料和仪器设备的准备，从试验条件的摸索到每个试验环节的完成，需要运用本学科的基本理论知识和综合应用其它相关学科的基础理论知识。例如，在完成“小麦幼穗愈伤组织诱导和植株再生体系的建立”试验时，除应用一系列的植物细胞工程实验技术外，在培养基筛选时，学生还应用了正交实验设计等生物统计学方面的知识对小麦幼穗的培养条件进行了优化。在进行试验方案设计到完成类似研究性小论文形式的实验报告时，需要利用网络查阅相关文献资料，对所得的实验数据需要利用计算机进行的处理。因此，学生自主设计综合性试验，既锻炼了学生科技论文写作、查阅文献和计算机应用的能力，同时也明显提高了学生试验设计和实验操作的能力以及分析和解决问题的能力。
2.培养学生创新意识和探索精神
学生在在完成自主设计综合性试验内容时，学生不像在完成传统实验时处于消极被动地位，而是处于积极主动地位，自己动手、动脑准备试验，主动与老师和同学进行讨论与交流。由于在试验完成过程中会遇到难以解决的问题，为解决这些问题，学生经常去图书馆或应用网络查阅相关文献资料，再和老师进行交流与讨论，提出解决问题的方案，并利用课余时间反复试验，反复调整试验方案，从失败中汲取教训，直至获得成功。因此，学生自主设计性试验留给学生更多的学习和思维的时间与空间，有效地拓展了学生的学习范围，激发了学生参与实践的积极性，更好地培养了学生的创新意识和实验能力以及勇于探索的创新精神，同时教师与学生进行讨论和指导时，形成了教师与学生共同活动的互动过程和以学生为主体的学习局面。
四、结束语
植物细胞工程是四川省精品课程，在建设过程中植物细胞工程课程组始终围绕西南科技大学的办学地位和人才培养的目标，在植物细胞工程实践教学过程中不断改革与探索，提出了基础-自主设计综合型植物细胞工程实验教学模式，经过4年的实践应用，证明“基础-自主设计综合型植物细胞工程实验”的教学模式得到学生们的普遍欢迎。
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