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动物科学研究方向十篇

发布时间:2024-04-29 16:28:29

动物科学研究方向篇1

关键词:运动人体科学;论文选题

中图分类号:G807.0文献标识码:a文章编号:1007―3612(2006)09―1231一04

本文对1982―2003年全国体育院校及部分重点大学体育院系、国家体育总局等30多个单位的运动人体科学专业硕士、博士生研究生论文选题进行了分类统计和比较分析,并对其选题方向和特点进行归纳总结,以期为今后运动人体科学学科研究生的论文选题提供参考。

1 研究对象与方法

1.1研究对象本文共收集1982―2003年运动人体科学专业各研究方向的研究生论文505篇,其各专业的分布情况如下表:

1.2研究方法

1.2.1文献资料法本文搜集了研究生论文选题方面的文献并进行了分类整理,获得了相关资料和信息。

1.2.2数理统计法对论文的题目、研究对象、研究方向、研究内容和特征等指标进行了初步统计,并对统计结果进行了数理分析。

2 结果与分析

2.1人体运动科学专业论文分布情况运动生理方向的研究生论文数量占运动人体科学专业研究生论文总数的46.34%(表1),这与以北京体育大学为代表的一批体育院校运动生理学科点开设较早、而其他学科点开设较晚有关,同时与80年代某些院校只设立运动生理专业硕士的现象也有一定的关系。数据显示:运动生物力学方向的论文数量较少,90年代后有所增加,这主要是由于运动生物力学为一门较为年轻的学科,在我国的起步较晚;而运动解剖学方向的论文数量总数也相对比较少,尤其是进入21世纪后的3年中运动解剖方向的研究生数量急剧减少,其原因主要在于各院系的招生培养结构所致,该学科属基础理论学科,且与运动训练相关性不大所致。

从图形及数量分析可以看出,各研究方向在年代分布上,尽管呈现出一些波动,但总体趋势是各研究方向的数量和总数都在逐渐增多。

统计结果显示,近年来运动生理学研究生的选题方向主要集中在骨骼肌生理、疲劳与恢复、机能评定和心血管等范围内,其数量占运动生理方向研究总数的55.98%,这与目前国内体育期刊上相关领域的研究方向与研究趋势基本相符。其原因是骨骼肌生理,运动性疲劳与恢复,运动员机能评定及心血管等方向与运动训练关系密切,这些研究可以解决运动训练中出现的实际问题。进入21世纪后,内分泌功能的调解、训练效果等与大众健康、全民健身关系密切相关的问题也将受到了重视,其研究生论文数量必然有所增加。

2.2各专业方向研究生论文选题方向分析

2.2.1运动生理专业

2.2.2运动生化专业

如表3所示,营养是运动生物化学方向研究的一个主要方面,其研究生论文数量约占总数的1/3。在运动训练中“没有恢复就没有训练”的新观点提出之后,人们开始逐渐着眼于营养学的相关研究,如何应用合理的营养手段来延缓运动性疲劳的产生,促进运动后恢复已成为体育科研领域中的热点问题。但这些论文的研究对象多采用动物实验,对人体的研究相对较少,而运动营养及合理的恢复段在运动员当中推广使用,还须更多的人体实验作为更直接的依据。随着国民经济的发展和体育健身在我国的开展,近年来针对各种健身锻炼项目的训练效果的研究数量也在逐渐增加,呈现了与运动生理方向相一致的变化趋势。

2.2.3运动解剖学

统计数据显示,儿童少年体质现状和生长发育规律及体育运动在人体塑造方面的作用是运动解剖学方向研究者们所关注的主要问题,其论文数量分别占该研究方向论文总数的37.14%和28.57%。涉及骨骼肌的形态结构与功能的基础性研究也占有一定的比例,而其它方向的论文数量比例均相对较少,呈现出明显的“选题分布极不均衡”的特点,这一现象说明运动解剖学知识领域广泛,可供研究的问题相对比较多,而经过几十年的发展,运动解剖学已经形成了较为固定的研究领域,这也是一个学科发展基本成型的表现。

2.2.4运动医学

统计数据显示,运动医学方向研究生的选题方向主要集中于心血管生理、训练效果、骨骼肌生理及运动损伤等方向,各个方向的科研讨论数量分布均衡,占其方向的百分比均在15%左右,且这些研究相对集中,与运动训练实践结合比较紧密,体现了科学研究服务于训练实践的基本指导思想,和运动医学实用性较强的学科特点。

2.2.5运动生物力学

统计数据显示,运动生物力学方向的研究热点集中在对运动项目的某些技术环节的动作分析上,其研究主要是利用运动生物力学的手段辅以现代化技术手段展开探索研究,从而得到一些敏感指标、数据,并采用计算机评价系统进行分析、评价。其中涉及动作技术分析的占42.86%,而涉及计算机评价系统的研究呈现逐渐增长的趋势,达到生物力学研究生论文总数的23.81%,体现了运动生物力学与计算机科学的联系日趋紧密。随着科学的发展运动生物力与数学、物理、计算机、医学等学科的交叉将逐渐增多。

2.2.6各专业方向选题特点的分析从表2~6的数据统计结果显示,各方向的选题方向一方面呈现了各自专业的学科特点,同时各学科之间互相关联,存在一些共同点。

从各自专业方向选题特点来看,运动生理方向选题中骨骼肌生理及疲劳与恢复的内容较多,尤其是在90年代前后,对肌纤维类型、肌纤维组成比例的研究很多,采用无损伤方法测定肌纤维类型,对延迟性肌肉酸痛以及骨骼肌疲劳后超微结构改变的研究,都是这一领域的研究热点。

运动生化方向对运动员营养补充问题以及运动后恢复手段的研究得到越来越多的注视。“没有恢复就没有训练”这一新观点提出之后,营养及其他恢复手段成为竞技体育中的热门问题。

运动解剖学方向论文选题明显集中在“儿童少年体质现状和生长发育规律的研究”、“体育运动对人体器官组织形态结构影响的研究”和“骨骼肌形态结构和功能的研究”这3个方向,占论文总数的80%。

运动医学的选题则集中在创伤、心血管、训练效果及骨骼及生理四方面,而且分布比较均衡,各占该方向论文选题的13.04%、17.39%、15.22%和13.04%。

运动生物力学是相对较为独立的学科,其选题集中在两个方面:动作技术分析(42.86%),其次是计算机评价系统的研究(23.8l%);除此之外人体组织力学、动力学及身体素质等方面的论文选题也逐渐受到一定程度的关注。

2.3各专业方向研究生论文的研究对象

统计数据显示,运动人体科学专业的研究对象中动物实验占到总数的41.05%。运动员只占到19.26%左右,位居第

三位的是体院学生,占12.26%。近年来,动物实验的比重越来越大,而人体实验在逐渐减少。

从科学研究的实际应用价值上看,人体实验的科学研究通常具有更直接的实用价值。但是,由于人体实验时,实验条件不一,且实验对象在实验期间难以控制,作为受试对象的人本身个体差异较大,因此在实际实施过程中会造成很大的困难。动物实验的优点是样本个体差异小,条件容易控制,测试结果更为准确,特别适合做一些机制性的研究。其缺点是动物与人的亲缘关系太远,有时候反映在动物身上的变化,未必可以在人体上得到重现。而且,动物采用的运动模型较为单一。从目前来看,常用的动物运动模式为大鼠(或小鼠)游泳,以及在动物跑台。且不说这些运动模型的控制是否严格,从这些运动方式上看,与人体的运动毕竟有一定的差异。而且疲劳点如何确定的问题,一直是动物实验论文中存在争议的问题。

在实际操作中,如何将人体实验与动物实验的优势结合起来,一直是研究生论文需要重点考虑的问题。好的选题不仅在于题目本身,实验设计也是论文成败的关键。

2.4各专业方向研究生采用的研究手段

2.4.1运动生理专业

2.4.2运动生化专业

2.4.4运动医学专业

数据显示,运动生理、生化、解剖和运动医学方向研究生论文中使用的各种研究手段中,运动生化指标的测定占相当大的数量和比例。尤其与运动实践结合比较密切的论文多采用生化指标对受试者进行评定,观察受试者身体机能的变化。如:血乳酸一直是科学训练所关注的主要问题。另外,血常规、血尿素指标以及以血清酶的变化都是运动训练中经常涉及的问题。另外,在一些机制性的研究中,如运动性低血睾,运动性闭经或月经紊乱等问题,都需要对激素及激素受体辅助生化手段进行定性分析。近些年来,随着基因分析手段的日益更新、先进,实用性的基因分析手段逐渐应用到了体育科学研究中来,例如对骨骼肌a―actin基因表达的研究,对β-肾上腺素受体基因表达的研究,对衰老过程中线粒体Dna缺失的研究等等,都是现代基因手段与运动实际相结合的有益尝试。

在研究手段的选取上:运动生理学使用较多的是生化指际、生物电技术和常规生理指标,共占其研究总数的74.99%,近几年来,借助生化指标检测的研究数量逐渐升高。运动生化方向则是生化指标占绝对统治地位,达到总数的85.19%,充分体现了本学科的特点。运动解剖学则较多地应用身体素质指标、组化电镜、生物电技术及常规生理指标等,所采用研究手段相对较多,且分布均匀,即运动解剖学的研究手段呈现多元化。运动医学方向中应用较多是生化指标、常规生理指标和组化电镜及生物电技术,占该方向研究手段总数的89.36%,体现了运动医学监测过程中需要借助生理、生化手段的特点。各方向的研究手段呈现出互不相同特点,归结原因在于不同专业研究的侧重点不同所致。

动作技术分析系统是运动生物力学专业研究中最常用的手段,占生物力学各研究手段总数的42.22%,它是运动生物力学为运动训练直接服务的最常用手段,在近几年随着计算机技术和数码拍摄技术的发展取得了很大的进展。随着计算机技术的不断发展,计算机也逐渐进入体育科学研究领域,其主要运用在计算机分析、评价系统中,这些先进、准确手段的引入对运动训练和科学研究产生了巨大的推动作用。

2.4.6除运动生物力学外所有专业不同年代研究手段的对比

表13显示,80年代采用较多的是生物电技术、常规生理、生化指标,各占总数的28.87%、25.77%、25.77%,他们之间的分布相对均衡。进入90年代后,随着研究的进一步深入,一些简单手段,如生物电技术和常规生理指标的应用比例逐渐减少,而生化指标等反应受试者机体机理的研究手段所占比例增大,达到总数的52.30%,体现了各学科研究的精确、精细化和定量分析的逐渐增多。随着科学技术的发展,一些前沿科技手段,如基因技术开始在运动人体科学领域中应用。本文所统计的只是2001―2003年的研究生论文,样本量相对较少,但其变化趋势基本和90年代相同,这些变化趋势反映了体育科学研究的不断深入以及研究手段的不断发展,同时也反映了运动人体科学专业学科水平的提高。

3 结论

动物科学研究方向篇2

关键词:

物理核心素养;物理课程价值;物理教学;

作者简介:林钦,1979年生,男,福建福州人,福建师范大学物理与能源学院讲师,硕士生导师,主要从事物理课程与教学论、物理学习评价研究;作者简介:陈峰,1962年生,女,台湾人,福建省教育考试院副院长,正高级教师,特级教师,硕士生导师,教育部物理课程标准研制组核心成员,福建省物理教学研究委员会理事长,福建省特级教师协会秘书长;作者简介:宋静,1981年生,女,河北保定人,福州教育研究院物理教研员,主要从事物理教学与评价研究。

每次听到“把物理全都还给物理老师了”[1]诸如此类的话,都会让我们反思:中学物理课程的价值何在。遗忘是自然界中一种不可抗拒的规律,在知识大爆炸的时代,忘记已成为常态,当知识被遗忘以后,在学生头脑中留下的痕迹才是教育价值的体现。德国著名物理学家、诺贝尔奖获得者冯·劳厄就曾说过:教育给予人们的无非是当一切已学过的东西都忘记后所剩下来的东西。物理课程希望学生剩下的是什么?物理学研究的事实和结论可能被学生忘记,但物理学研究的思想方法、研究态度一定能够长久地支持学生的学习、生活和工作,是不会“还给”物理教师的。这些被学生终身保持的,成为他们行为习惯的就是一个人的基本素养,培养学生的物理学核心素养和关键能力才是中学物理课程的价值所在。

怎样的物理教学才能有效促进学生科学素养的提升,是每一位从事物理教学工作的教师深思的问题。我们基于物理课程的价值追求,提出物理核心素养导向的教学,通过物理课程教学培养学生的物理核心素养,让物理课程成为培养学生科学素养的课堂,给学生留下对他们终身发展最有价值的东西。

一、核心素养导向的物理教学架构

(一)物理核心素养的构成

《全民科学素质行动计划(2006—2010—2020年)》指出,科学领域课程应以提升学生科学素养为目标,学生通过课程的学习应了解必要的科学技术知识、掌握基本的研究方法、树立科学思想、崇尚科学精神,并具有一定的应用他们处理实际问题、参与公共事务的能力。[2]物理课程作为自然科学领域的重要基础课程,在培养学生方面的价值则体现从科学知识、科学方法、科学精神与态度、科学应用四个方面为学生今后生活和工作作准备,使学生养成终身发展所需的必备品格与关键能力,形成学生的物理学科核心素养。

1.科学知识方面的核心素养表现为对物理学科发展中核心概念和规律的理解。物理学发展过程也是人类认识世界的过程,在认识世界过程中对客观事物共同属性和本质特征的抽象形成了物理概念,在探索物理现象内在联系的过程中形成了物理原理和规律,[3]这些都是人们今天认识世界的基础。学生通过物理课程的学习,应该能够认识和理解自身生活的客观世界,认识自然界的构成、现象和规律,认识物质存在的多样性、复杂性和统一性,形成科学的唯物主义世界观。

2.科学方法方面的核心素养表现为了解并掌握研究世界的基本思想和方法。物理学家为更有效地研究和认识自然界,探索出了许多研究思想和方法,这些思想和方法比科学知识更有价值。例如,忽略次要因素的理想化模型方法、控制变量的方法等,都是学生今后思考和处理身边问题的重要方法。学生通过物理课程的学习,应该能够了解物理学研究问题运用的思想和方法,并认识到这些思想方法在解决问题中的价值。

3.科学精神和态度方面的核心素养表现为对科学研究的热情和和实事求是的态度。学生通过物理课程的学习,应该能领悟物理学研究过程中表现出来的尊重事实、实事求是的科学探究态度,能在学习、生活和工作中坚持做到实事求是。

4.科学应用方面的核心素养表现为有应用所学知识、方法解决现实问题的意识和能力。学生通过物理课程的学习,不仅要能够解析“模型化”的物理试题,更要有解释生活中物理现象的意识,利用科学知识和方法解决学习、生活和工作中遇到问题的意识和能力。

物理课程的教育价值在于让学生养成这四个方面的核心素养,让学生具备科学的思维和意识、科学研究的方法、适应社会所需的物理学知识、了解科学的起源和树立科学的世界观、[4]严谨的科学态度和实事求是的科学精神。为实现这样的培养目标,我们有必要反思当前的物理教学,重构核心素养导向的物理教学,能够为基础教育物理课程及教学改革指明方向。

(二)核心素养导向的物理教学的建构

物理学科核心素养是学生在学习物理过程中逐步形成的行为习惯与关键能力。体现物理学科的教育价值,实施核心素养导向的物理教学,需要教师转变教学的价值观念,意识到物理教学的目的不在于对物理知识的记忆和再现,而在于知识和方法的应用,在解决问题中逐步形成物理学科核心素养。

物理核心素养导向的物理教学结构

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首先,要认识到物理学研究所积累的知识是学生学习活动的载体而不是终极目标。知识教学的目的在于把物理学在研究自然的过程中获得的知识转化为学生的个体知识,使学生知道世界是什么样的,能够客观地认识和分析自身所在的世界。教师要为学生学习物理知识创设合适的情境,帮助学生借助物理学家研究问题的方法探索自然、建构个体知识,并在此过程中掌握基本的认知方法、感悟物理学家研究过程中体现出来的科学精神。

其次,要认识到学生物理知识的建构过程,关键在于核心概念的建构。核心概念是指居于学科中心,具有超越课堂之外的持久价值和迁移价值的关键性概念、原理或方法,是一种教师希望学生理解并能在忘记其非本质信息或周边信息之后,仍然能应用的概念性知识。[5]物理教学过程不应该是向学生“灌输”事实和结论的过程,而是应该帮助学生借助物理学家研究自然界的思想方法,自主探索、建构物理学科核心概念,并逐步将这些思想和方法内化成自身的行为习惯,形成良好的科学品质。物理教师应该清晰地认识到物理学科核心概念与其他结论性知识之间的联系,围绕核心概念开展教学,而不是围绕考试试题开展教学。

最后,教师还要清楚地认识到学生物理学核心素养是一种行为习惯和思维惯性,习惯和能力的形成不仅需要学习体验,同时也离不开学习者的自身实践。[6]学生解决问题的过程与物理学家研究的过程都不可能是一帆风顺的,物理教学应该帮助学生感悟物理学家研究过程中所表现出来的情感态度和价值观,并创设实际问题情境帮助学生体验这样的科学精神,帮助学生把蕴含在知识发现过程中的情感、态度和价值观转化为自身解决实际问题的行为准则,使他们能够正确地对待和解决未知的问题,在此过程中将科学方法内化为自身行为习惯,养成良好的科学态度和素养。

核心素养导向的物理教学要求我们将物理课程的教育目标定位在学生终身发展的行为习惯与关键能力的养成,在教学中不断为学生提供面对问题、分析问题、解决问题的机会,在此过程中激发他们学习的热情,在主动学习与探究中养成行为习惯,发展关键能力。

二、核心素养导向的物理教学策略

物理核心素养导向的教学要求教师深刻认识物理课程促进学生能力发展的价值所在,关注学生物理核心素养的培养。改革当前物理课堂教学,实施物理核心素养导向的教学要求我们注意学科核心内容、科学方法、科学精神、实际问题以及教师以身作则等方面的问题。

(一)围绕核心概念展开教学

以物理核心概念统领物理教学,可以帮助师生从纷杂的事实、概念、规律、定理、公式中跳出来,站在更高的位置上培养学生的科学素养。物理核心素养导向的教学要求课程内容应该围绕物理学科的核心概念进行,教学重心应该从讲授事实转移到使用事实,学习重心也应该从记忆事实转移到理解可迁移的核心概念和对更为根本的知识结构进行深层理解,培养和发展思维能力。[7]

例如,质点的概念:用来代替物体的有质量的点。这是一个理想化的物理模型,仅靠教师的讲授是难以掌握的,只有将其置于一定的应用情境中,才会显得生动和有意义。

a.当物体的大小和形状对所讨论的问题来说影响不大时,就可以忽略物体的大小和形状,把物体当成质点。

B.物体上的各点的运动情况都是相同的,即平动的物体,可以看成质点。

C.在研究物体运动时,其大小与形状可以不考虑时,可以视为质点。

这三个都是对质点概念的理解,其中a是核心概念,B、C等是次位概念,是质点概念在具体情境中的解读,是事实性的结论。

核心素养导向的物理教学要求教学活动不能停留在仅让学生记住一些物理学事实,而是要关注通过事实抽象提出的核心概念,教师可以围绕“是否可以忽略物体的大小和形状”开展教学,讨论B、C两种情况下能否将物体看成质点,培养学生敏锐鉴别的思维,从而更深层次的理解“质点”的概念和“理想化模型”,并将这种“忽略次要因素”的思维方法迁移到工作和生活中。

反观当前的中学物理课堂中,许多教师为应付考试的需要,往往“赶进度”,注重“关键考点”的教学,这样的方法使得学生难以进行有意义的知识组织,在“关键考点”之外通常只是能触及一些表面性的事实和结论。然而关注事实记忆的课程终将被完全遗忘,这就是学生“全都还给老师了”的原因所在。

(二)提供应用科学方法研究问题的机会

物理核心素养导向的教学要求物理课程能够为学生在今后工作和生活中面对未知问题时提供解决问题的思路和方法。物理课堂教学应该为学生创新真实、复杂的问题情境,鼓励并引导学生剖析问题、简化问题、建立物理模型,并运用适当的方法解释问题。

注重科学探究是新课程的亮点之一,《美国国家科学教育标准》认为科学探究“指的是科学家用以研究自然界并基于此种研究获得的证据提出种种解释的多种不同途径。科学探究也指的是学生用以获取知识、领悟科学的思想观念、领悟科学家研究自然界所用的方法而进行的各种活动”。[8]科学家研究问题的关键,是能够在纷繁复杂的表象下发现问题的关键,在此基础上建构物理模型、设计方案、解决问题。科学探究教学的价值应该是培养学生利用科学探究的方法获取知识、研究解决生活中遇到问题的能力,而不仅仅是简单重复科学家发现知识的过程。

然而,在过于强调知识积累的物理教学中,科学探究更多时候仅仅被作为发现知识的“工具”和“手段”,获得事实性结论成了科学探究的目的所在,使得科学探究的价值被弱化。在物理课堂中探究的问题往往是教师已经明确提出的(或者是问题情境中显而易见的),学生只要按部就班的“猜想、假设、实验……”就能够轻而易举地探究出正确的结论。学生在探究前基本知道了结论,在探究过程中既不可能也没有时间思考“可能存在的问题”,长期这样的重复训练永远达不到发展学生问题意识和探究能力的目的,也不能促进学生真正理解科学探究的精髓。[9]

例如,牛顿第二定律的实验探究中,教师通常提出典型问题:探究力与物体运动状态变化之间的定量关系。在学生猜想假设的基础上,根据所需测量的物理量设计实验方案并进行实验,最终得到科学的结论。这一过程看似注重了学生有证据的猜想、实验设计、实验操作能力等方面探究能力的培养,但许多教师并没有给学生思考探究中可能存在的问题的机会:拉力大小如何确定、如何有效平衡摩擦力、该实验成功的关键是什么、实验数据存在误差的原因是什么?等等,仅将其作为获取知识的工具,得到知识即结束探究。

如果教师能够给学生足够的时间思考如何更精确地测量所需的物理量,如何减小摩擦,实验中可能出现的问题,在学生得出实验数据后进一步引发学生对现有结论的反思和质疑:实验结果的误差是由什么原因造成的?实验中有哪些地方值得改进?为什么结论不表示成a=F/m等。只有不断地反思、研究探究教学过程出现的问题,才能真正培养学生的探究能力,提升学生的物理核心素养。

(三)还原“真实”科学研究历史

物理核心素养导向的教学要求关注学生科学态度和价值观的体验,教师可以借助物理学发展史,为学生创设真实的情境,避免空洞的说教,帮助学生切实体验严谨的科学态度、科学精神。同时,教师应该关注学生“求真”的愿望,还给学生一个真实的历史。

杨振宁教授曾将他取得成功的奥秘归结为:“要站在问题开始的地方,要面对原始的问题,而不要淹没在文献的海洋里……”。这给我们物理教学极大的启示:物理教学同样不能淹没在教材、教辅和题目的海洋里,而应深入挖掘物理学曲折的发展史中涌现出来的伟大的科学思想、科学精神。写在教科书上的科学结论固然重要,但它背后的孕育发展、由潜到显的转化历程则更富启迪。物理核心素养导向的教学要求教师向学生展现物理概念的形成过程、物理规律的发现过程,以及物理问题的解决过程,体验真实的科学精神。

例如,教科书通过比较亚里士多德和伽利略的不同观点来介绍牛顿第一定律的发现过程,教材写道:“这个‘错误’竟维持了近两千年。直到三百多年前,伽利略……”。[10]许多物理教师在教学过程中都组织学生讨论亚里士多德的错误观点,强调伽利略勇于质疑的科学精神和牛顿“站在巨人肩膀上”总结得出牛顿第一定律的伟大成就。这样的教学过程似乎突出了伽利略勇于质疑、不畏权威的高尚品质,殊不知这种断章取义的说教已经起到了相反的效果,给学生造成“古人真笨”的印象,无法理解为什么“两千年无人反驳”,更无法理解“站在巨人肩膀上”的含义,以至于本应该充满生机活力的物理教学变得机械、沉闷和程式化,缺乏情感与灵性的自然流露。[11]

反思古希腊的科学史我们可以发现,在伽利略之前,就有许多学者对亚里士多德的观点的不足进行了批评,如希帕克斯(前190—前120)、菲洛波诺(约490—570)、布里丹(1292—1363)、奥雷斯姆(约1320—1382)和达芬奇(1452—1519)等,尤其是伽利略的哲学老师博纳米科和贝内代蒂提出了“冲力”的概念,为伽利略的“临门一脚”奠定了良好的基础。[12]物理教学中如果忽略二千年中曲折的研究过程,学生就无从认识“巨人”所在,无法领悟伽利略、笛卡儿和牛顿的伟大贡献。

实施物理核心素养导向的教学要求教师深入研究物理学发展的过程,清楚其中所蕴含的科学思想和方法,创设鲜活、真实的学习情境,带领学生领略物理学的价值,体验物理学研究过程中的科学精神,促进他们科学素养的提升。

(四)创设待解决的真实问题情境

物理核心素养导向的教学要求教师为学生自主探究感兴趣的现实问题提供时间和空间,为学生创设需要解决的真实问题,让学生运用所学的知识和方法,自主开展研究活动,只有在真实情境中的自主探究,才能体现学生的探究能力和科学素养。经济合作与发展组织(organizationforeconomicCo-operationandDevelopment)在其开展的国际学生评估项目(piSa项目)中认为:面向未来而化解问题的创新能力远比复制既往的知识更具建设性价值,强调个人在面对不可预测的复杂情景时,灵活“分析、推断和沟通”的创意能力,特别是基于独立人格、自由思考而作出自主判断、自主选择的发展性探究能力。[13]

物理核心素养导向的教学要求教师为学生创设面对未知的、“原始”的问题情境,这些原始问题可以是课堂生成的,也可以来自生产生活现象,让学生像科学家那样“独立的尝试用各种方法研究问题”,在不断尝试的过程中,开拓视野、发展能力,不仅获得了知识,更重要的是体验到了科学探究的乐趣和科学精神,养成良好的科学研究态度。[14]

例如,在研究“运动合成与分解”内容之后,教师提出:“节日焰火非常漂亮,大家认真观察,看看高空的焰火是什么形状的?”在学生观察的基础上,教师继续将问题引向深入:“为什么都是球形呢?”学生可以自主利用所学的相关知识和方法,从各个方面进行探究,从而巩固强化运动合成与分解的方法,培养学生运用所学解决实际问题的意识和能力。

又如盛极一时的神奇水杯———55℃杯,许多教师都看到了该产品的广告和新闻报道,如果能够及时查阅资料、咨询专家,就可以引导学生自主探究该水杯的构造和原理———热传导原理,并自制一个快速的降温水杯。培养学生知识应用的能力,提升学生科学素养。

(五)注重物理教师的言传身教

物理核心素养导向的教学不仅要求我们改变教学的内容和教学方式,还要求物理教师具备良好的物理核心素养,通过言传身教,潜移默化地促进学生科学素养的提升。

在学生探索世界、建构认识、形成能力的过程中,离不开教师对事物的剖析、示范;离不开教师对学生活动的启发、引导,这当中都融入了教师的理解、教师的精神、教师的情感、态度、价值观。[15]作为教学中的一个核心要素,物理教师只有具备扎实的专业知识、熟练的研究方法,才能深入浅出地讲解、信手拈来地指导学生的学习活动。教师不经意的一个“随便”,都可能给学生造成极大冲击。

例如,有媒体报道了《木棉落花把头砸肿了》:

林老师对主持人收集的5朵木棉花进行称重,最重的21克,最轻的18克,平均20克。花朵从树上掉到头上的时间以2秒计算,一朵木棉花产生的重力动能为0.04焦耳。再假设木棉花与头部接触的瞬间时间为0.1秒,那么砸到头的瞬间重量为400克,这相当于3个多鸡蛋一下子砸到头上。[16]

这个出自物理教师之手的研究不禁让我们深思,如此随意的表述和研究思路,将对学生科学研究认真严谨的观念产生多大的冲击。

动物科学研究方向篇3

关键词:科学研究;跨学科研究

中图分类号:G640文献标识码:a文章编号:1006-5962(2013)06-0026-01

1概念简述

1.1创新的含义。

创新的英文单词是"innovation",解释为"革新、创新,新观念、方法或发明"。在《现代汉语词典》中,创新解释为"抛开旧的,创造新的"。

1992年经济合作与发展组织发表的《技术创新统计手册》中,对创新做了这样定义:"技术创新包括新产品和新工艺,以及产品和工艺的显著的技术变化。如果从市场上实现了创新(产品创新),或在市场工艺中应用了创新(工艺创新),那么就说创新完成了。因此,创新包括了科学、技术、组织、金融和商业的一系列活动"。

1.2科学研究的含义。

科学研究有很多种定义,联合国教科文组织用"研究与发展"(ResearchandDevelopment,即R&D)来表示科学研究的概念。任何领域的科学研究,无外乎就是理论研究和应用研究两大类。

1.3跨学科研究的含义。

跨学科学科是涉及到两个以上的学科领域,有专门从事涉及到两个以上学科领域的研究主体,运用一个或多个学科领域方法和理论,主动融合或被动移植到其他领域,形成一个涉及多学科领域但又区别于其他领域,具有自己独特对象、理论和方法的新学科。由于靠单学科理论与方法解决不了问题,那么跨学科研究的对象必然具有复杂性特征;各种不同学科领域、部门的研究主体在一起解决科技、经济和社会综合发展的需要,因此跨学科研究必然具有很强的实践性和综合创造性特征。

2跨学科研究的方法

20世纪以来,边缘学科、横断学科、综合学科的不断涌现和软科学的兴起,不仅揭示了现代学科的相互渗透、交叉融合的趋势,还展现了丰富多彩的跨学科研究方法,这些方法不但加强了科学研究思维和活动,更加成为新的科学创新活动中的行动指南。

跨学科研究的方法从研究的客体(指研究领域或学科的概念、原理、方法或技术)来看,主要有移植融合型研究;从研究的主体(主要指科学家或科学家集团)来看,有合作型研究;从研究的社会因素(主要指重大社会需求和社会问题等)来看,有目标需求型研究。

2.1移植融合型研究。

所谓移植融合型研究,是指单个研究者或某一门学科的研究群体将某一学科的概念、原理、方法或技术移植融合到另一门学科领域,解决另一领域的复杂性问题的研究。

科学概念、原理、方法和技术的移植和融合,并没有明确的转移方向。一般地说,移植和融合首先发生在比较成熟的学科转向新兴的学科转移,从较熟悉的领域转向不大熟悉甚至是陌生的领域移植和融合。但这种移植和融合不一定就是绝对单向的,有时甚至是互动的。现代跨学科研究中移植融合的方式总的来说有基础科学向基础科学的移植和融合,基础科学向应用科学移植融合,应用科学向应用科学的移植和融合,简单成熟领域(或学科)向复杂陌生领域(或学科)的移植融合。

①基础科学向基础科学的移植融合,包括基础学科内部,如人文社会科学内部的移植融合,也包括自然科学与人文社会科学之间的转移。

②从基础科学向应用科学的移植融合,应用科学一般包括医学科学、工程技术科学和农业科学三大学科领域,这些学科的发展在现代科学体系中的发展速度己经走到了前列。

③从应用科学向应用科学的移植和融合,应用科学之间的移植一般是技术的移植,包括医学科学、工程技术科学和农业科学三大应用领域的移植和融合也会产生相应地跨学科学科。

④简单成熟领域(或学科)向复杂陌生领域(或学科)的移植融合,在自然界的各种运动形式中,相对地说,机械运动是最低级、简单的一种运动形式,是发展最早的一门学科。在19世纪之前,力学远走在其他学科的前列,这自然吸引科学家们将力学的概念、原理和方法向其它学科转移。这种转移首先在物理学的各个领域中获得了成功。形成了天体力学等一系列可以看成是力学与物理学的跨学科学科。

2.2合作型研究针对研究主体而言,是两门以上学科的研究者合作进行研究的一种形式。跨学科研究由于其跨学科性,研究者独立地进行研究就不得不花大量的时间补充所需要的知识,这无疑是延长了科学创造前的知识准备时间,从而也就延缓了科学的进程。尤其到了现代科学飞速发展的今天,重大的科学问题和发现单靠独立的研究主题是无法想象的,实际上也是无法完成的。

科学家群体或集团通过知识互补的合作研究是跨学科研究的一种重要的研究形式。研究主体的合作型研究有多种具体形式,可以是从事方法性学科研究主体与对象性学科的研究主体合作,也可以是从事基础性学科的研究主体与应用性学科研究主体的合作,还可以是自然科学与社会科学研究主体的合作等等。

2.3目标需求型研究。

目标需求型研究,就是调动不同学科及其研究力量集中解决一个有目标的社会需求或迫切和社会问题的合作研究形式。诸如环境问题、生态问题、粮食问题、能源问题等等,都涉及到许多学科的知识和方法。为了解决上述社会问题,只能有目的地将多学科以及从事各门学科研究的研究者组织起来,协同作战,才有可能取得研究的进展和突破。目标需求型研究也包括两种形式:

①社会或政府目标性研发的合作。当科学技术作为国家的事业,作为一种建制列入国家计划并给予财政拨款时,社会或政府目标性研发的合作就开始了。②社会发展中出现的急需解决问题的合作研究。在人类的发展过程中,环境问题越来越受到关注,也是社会发展中出现的急需解决的问题。要研究环境问题,了解其变化规律,以及如何保护环境与改善环境,就涉及到很多学科的知识和方法。例如,研究环境污染对人体健康和生物机体的影响,需要用医学、化学和生物学的知识和方法;研究防止污染对人体的损害,需要用医学、化学和生理学的知识和方法;对污染的治理,又需要物理学、化学、生物学及一些技术科学的知识和方法。只有将各学科的研究方法以及各种仪器和技术手段联合起来使用,才能对环境的各种问题进行有效的探索,也正是由于这些学科的知识和方法合作研究环境问题,才形成了一门新兴的跨学科学科――环境科学。

3结论

科学发展到今天,不同学科间研究方法的互相借鉴-我们称之为科学方法的跨学科运用,已成为现代科技创新的重要手段之一。科学工作者己从无意间发现和借鉴研究领域之外的方法发展到对其他学科研究方法的主动出击和大胆运用。

动物科学研究方向篇4

生物医学光子学是作为生命科学和医学研究的辅助手段而发展起来的,它以生物或医学样品为研究对象,以医学、生物学和光学工程等学科的基础知识的充分融合为基础,通过工程技术手段为生物医学研究或临床应用提供检测或监控仪器和方法,所以生物医学光子学的发展和成功应用除了对生物或医学学科本身的发展具有促进作用外,对工程学、物理学、化学、材料学等学科也提出了新的要求,并客观上推动和促进了这些学科的交叉和技术的融合[4]。生物医学光子学可分为生物光子学和医学光子学两个部分,分属于生物学和医学领域,但二者的研究内容并无严格界限。也可以根据应用目的的不同,将生物医学光子学划分为光子诊断医学技术和光子治疗医学技术两个领域[5]。由于生物医学光子学的学科跨度大,不能明确界定在某一单一学科领域内,所以并无生物医学光子学专业,而是根据导师隶属单位情况和科研项目需要,在光学工程、电子工程、生物医学工程、生物技术、临床医学等一级学科下设置该研究方向,招收并培养研究生。

2当前生物医学光子学研究生培养面临的困难和问题

生物医学光子学的研究需要生物医学和工程技术两方面多学科知识的交融,需要生物学、医学、药理学、病理学、脑科学、光学、电子学、图形图像学、信号处理等多学科专家学者的参与,因而具有复杂性和综合性的特色。这种特点促使我们在生物医学光子学专业研究生培养时需要特殊的学术环境,需要观念上的转变和政策上的支持,更需要高水平的导师队伍和先进的培养模式来保证。目前,生物医学光子学方向的研究生培养还面临以下问题。

2.1缺乏新技术和新知识的传授,知识培养体系亟需完善

生物医学光子学的理论知识和技术更新都很快,不断有新的应用领域和市场需求出现,国家和社会要求我们培养具有更强创新意识和应用实践能力的研究生,可以在某一行业领域担当领头人。但当前的研究生培养,对新技术和新知识的传授不足,教材内容严重滞后,缺乏让学生开拓视野、跟随学科领域发展前沿的综合交叉性课程。

2.2研究生培养环节缺乏规范性

从事生物医学光子学交叉学科的研究生,其本身的专业背景多属于传统的单一学科范围,攻读的研究生学位也多属于此范围等。由于生物医学光子学这门交叉学科涉及的知识内容非常广博,而导师的科研课题又非常具体,使这种以导师科研课题作为研究生培养载体的方式,具有较大的不确定性和随意性,无法兼顾研究生的专业背景、科研兴趣和科研课题几方面的因素,常常是为了完成课题而进行相应的学习,未能在研究生对知识的综合—消化—应用方面下足功夫,在研究生的科研培训和能力培养环节缺乏系统性和规范性。

2.3研究生的培养质量受限于导师的研究课题

当前生物医学光子学的研究生培养大多依托于导师现有科研项目,因此在培养过程中存在一系列问题,如:以完成特定生物医学光子学研究课题为目标的研究生培养,对培养目标以及培养过程等没有清晰明确的认识,无法让学生既具备合理的知识结构,又具备综合多学科知识的素质和能力;有的导师的研究课题仅是借用了其它学科的名词和概念,而未真正开展跨学科领域的研究内容,结果是研究生的理解、认识混乱,甚至出现概念错误等现象;还有研究课题仅仅是生物医学和光学内容的简单叠加,缺乏真正的融合和借鉴,研究生在课题研究中无法深入下去。以上种种,不但不能产生创新成果,反而影响了研究生培养质量,阻碍了研究生的学术水平提高。

2.4现行的教学管理体制难以满足学科交叉研究和研究生培养的需要世界各国对交叉学科研究极为重视。英、美等发达国家都相继成立了生物医学相关的交叉研究中心,便于来自不同学科背景的科研人员相互交流和沟通,为前沿学科建设开辟道路。反观国内,只有少数几所重点大学或中科院的研究所设立了专门从事生物医学相关领域的交叉学科研究院或研究中心,如,北京大学的前沿交叉学科研究院建立的生物医学跨学科研究中心,而大部分学校院、系划分都是长时间不变的。从事生物医学光子学研究方向的教师要有确定的学科“归属”才具有所在学科的资源(包括经费和科研设施等)使用权,而研究生也是通过某一特定学科的入学考试内容,遵循其培养方案和培养目标进行学习和科研培训[6]。严格的学科界限使生物医学光子学研究方向的导师无法合理整合校内资源为交叉学科研究服务,是开展交叉学科研究生培养的直接障碍。

3生物医学光子学研究生培养模式的探索和建议

完善培养和管理工作是生物医学光子学方向研究生培养顺利进行的保证,我们需要在人才输入(招生)—人才培养—人才输出(学位授予)这三个方面都留有足够的空间,给予适当的政策倾斜,并完善配套的管理运行机制。

3.1采取灵活的招生政策,鼓励跨学科招生

招生机制是人才培养机制三步曲中的第一步,高质量的生源是高水平人才培养的第一关。我们的目标是选择合适的人,创造适合的环境,让通过适当的机制选拔进来的人能在这样的环境中成为优秀的交叉学科人才[7]。因此,为发展生物医学光子学交叉学科研究,调动导师在交叉学科培养研究生的积极性,调动学生从事交叉学科研究的热情和兴趣,学校对交叉学科研究生的招生工作应采取特殊的政策:首先,对交叉学科的招生名额分配有倾斜政策,以支持交叉学科的学科发展和人才培养;第二,鼓励跨学科招生和报考,例如,光学工程专业生物医学光子学方向招生,即可以招生简章中列出欢迎生物、医学相关学科研究生报考,并增加相应的入学考试可选科目;第三,学校保留部分名额优先录取优秀的跨学科学生或接收跨学科推免生等。

3.2规范研究生培养和管理环节

(1)设立跨学科联合指导教师小组。目前的研究生培养主要采取导师责任制,是一对一的责任关系。但对生物医学光子学研究生而言,应结合科研需要、本单位研究特色以及研究生的专业背景,合理配置跨学科联合指导老师小组,整合本校内的优势力量,实行多对一或多对多的师生关系,如,以生物显微成像为特色的单位,应配备细胞生物学、光学工程和图像处理技术方面的导师队伍,以光学医疗仪器为特色的单位,应配备光学、测控技术和临床医学方面的导师组。来自相关学科的高水平教师共同培养交叉学科的人才,对研究生相关学科知识结构的建构和高水平研究课题的选定都具有重要作用,同时,研究生也可以在导师组的指导下以补修和自学等方式学习欠缺的跨学科知识。

(2)严把培养环节质量关。导师指导小组要对研究生从入学、选课、选题、科研实践、、毕业答辩各个培养环节全面负责,将知识传授和能力培养相结合。首先,入学之初,指导小组即对每个研究生的学科背景和能力进行评估,针对学生的背景和兴趣初步确定科研方向,并制订课程学习计划,为学生完成生物医学光子学交叉学科研究课题储备必要的专业知识,同时鼓励学生选修具有“新兴、前沿和交叉”特点的课程;其次,安排跨学科的学生补修部分相关学科的本科生课程,以补充知识上的欠缺;第三,指导小组要为学生提供参与科研实践的平台,在未正式进入课题之前,指导学生参与短期(2~3个月)科研轮训,使学生对本学科方向正在进行的科研内容有所了解,进而因势利导明确研究课题;第四,导师指导组应随时跟进研究生的科研进度,在研究生论文选题和中期检查时对所开展科研工作进行正确的引导和调整,保证培养过程的顺利进行。

(3)构建科研大平台,引导研究生学术成长。良好的科研环境是个人学术成长的关键因素。构建生物医学光子学科研大平台,吸引更多相关学科优秀的科研人员加入到导师队伍中来,是提高研究生培养质量的重要举措,不同学科学术思想的熏陶,不同思维方式的影响以及多学科导师在科学研究方面的通力合作和团队精神也会对研究生产生潜移默化的影响,有利于其学术成长;此外,导师要充分调动研究生的积极性,保护研究生跨学科研究的科研热情,重视研究生个人的主观能动性和兴趣,只要使用正确、合理的引导方式,不同专业背景的研究生与导师之间可以碰撞出很多新的思想火花,获得意想不到的收获。

(4)多途径培养创新人才,完善知识体系。在当今这个多元化的时代,人才培养的途径也是多种多样的。为了适应生物医学光子学领域对创新型人才的需求,学校应设立专项基金,支持和鼓励研究生从事学术交流,如吸引学生参加国际会议、科技竞赛、制作大赛等活动,激发学生主动学习的兴趣,引导学生掌握正确、科学的学习方法,尤其是适应自身特点的学习方法及获取知识的能力,引导学生学会用所学的知识创造性地解决实际问题,提升学生实践能力与创新精神。此外,针对课程设置方面存在的问题,建议在专业培养目标指导下,从师资队伍、课程内容、实验教学资源全方位的整合。鼓励老师多开设前沿性课程,邀请本领域国外专家为研究生开设讲座类课程;通过汲取国内外相关领域的先进经验,结合科研和实验教学资源,建设生物医学光子学交叉学科系统、完善的知识体系,重视课程内容的系统性、前沿性及与本单位研究特色的相关性,重视学生集成—融合—应用能力的培养。

3.3正确把握学位内涵,严格学位授予工作

学位是评价个人学术水平的一种尺度,是表明个人学术水平的资格证书,是在某一学科、专业上达到一定标准的凭证。具体到生物医学光子学方向,完成研究生教学环节,达到生物医学光子学方向研究生学位授予要求的研究生,是表明该研究生在生物医学光子学领域达到一定学术水平标志,应具备以下特点:了解本学科的研究现状和前沿问题,能够在相应的学术背景之中提出和确定具体的研究课题,能够论证该课题的学术意义和社会意义;明确自己研究问题的难度和解决问题的关键之所在,能够在导师指导下提出可行的研究方案和周密的实施计划;能够在导师的指导下独立研究问题、解决问题,独立完成实验,能够做到理论与实践的有机结合,并将结果整理成规范的学术论文。因此,研究生培养单位、尤其是研究生导师组,除在入学之初对学生进行必要的引导外,更应加强对研究生培养过程中各环节的检查与监督,严格课程教学、论文选题、答辩等方面的工作,严审研究生毕业资格,扭转学生重结果轻过程的心态,真正为社会输送合格的、具有革新和创造力的生物医学光子学人才。

动物科学研究方向篇5

不同学校本科课程的主要差异体现在专业选修课程及其他选修课程的设置上,各个学校根据自身的生物医学工程领域的研究方向和研究水平特点开设一些相应的选修课程,并培养学生在相应方向上的研究探索实践能力。这是美国生物医学工程本科教育的基本特点。我国生物医学工程专业教育起步于20世纪80年代,主要发源于著名工科院校的信息技术类专业和力学专业,进而逐渐形成的生物医学工程专业教育,后来,一些医学院校在医学物理和医用计算机技术的基础上相继开展了生物医学工程专业教育,于是在我国基本上形成了这样两种类型的生物医学工程学科。上述两类院校的生物医学工程学科建设发展模式各具侧重,遵循了共同的学科基础,在培养生物医学工程专业人才的应用层面上有显著特点。相对来说,工科院校的生物医学工程培养模式注重工程技术的开发和功能拓展,医科院校则注重医学与工程结合、工程技术在医学中的综合应用。

1中国生物医学工程学科发展思路

生物医学工程是一种交叉学科,交叉的学科基础及其融合的紧密程度决定了生物医学工程学科的发展水平,交叉的学科发展推动着生物医学工程学科的发展,并且使得生物医学工程学科研究领域变得十分广泛,而且处在不断发展之中。

1、1学科发展轨迹在中国,基于电子信息工程发展而来的生物医学工程学科,主要包括生物医学仪器、生物医学信号检测与处理、生物医学信息计算分析、生物医学成像及图像处理分析、生物医学系统建模与仿真、临床治疗与康复的工程优化方法、手术规划图像仿真以及图像导引手术及放疗优化等;有基于力学发展而来的生物医学工程学科,主要包括生物流体力学、生物固体力学、运动生物力学、计算生物力学和微观尺度的细胞生物力学等;基于化学材料工程发展而来的生物医学工程学科,主要包括生物材料学、组织工程与人工器官、物理因子的生物化学效应等。

1、2学科发展特点作为交叉学科的生物医学工程学科,其发展的关键在于交叉学科间的交叉融合。构建一种良好的交叉结构,对推动交叉学科的发展具有至关重要的作用。约翰霍普金斯大学对于生物医学工程这样的交叉学科的描述有一个形象的说法:交叉学科如同在不同学科之间建立起连接桥梁,如果在河两岸没有坚实的基础,桥是无法建立好的,对于生物医学工程这样一座建立在两个不同学科之间的桥来说,它的发展要求具有坚实的交叉学科基础和交叉学科紧密融合深度。那么在生物医学工程学科构建良好的交叉结构,需要选取具有理论支撑和技术支撑的主干学科进行交叉,凝练学科方向,不能大而全,过于宽泛。目前,医学仪器和医学成像技术具有良好的应用和发展前景,应该成为生物医学工程学科的重点发展方向。医学仪器和医学成像设备能有力推动医疗产业的发展。医疗仪器和医学成像设备是现代医疗器械产业中的主流产品,在产业发展中起着主导和引领作用。其发展水平已成为一个国家综合经济技术实力与水平的重要标志之一。产业化驱动也是学科发展的一种动力,也为学生未来职业发展奠定良好的基础。基于医疗卫生健康事业的需求和生命科学发展的大趋势,生物医学工程学科应大力促进医学仪器和医学成像方法的学科建设,从而提升整个学科的发展水平。生物医学工程学科的建设离不开一流的学术研究和学术成果的应用。一流的学术研究不但能提升学科的发展水平,而且能开拓学科纵深发展,产生良好的经济效益和社会效益,进而增强学科服务社会发展的能力。学术研究的前瞻性和创新性将确保学科建设的发展动力和趋势以及学科发展的活力。交叉学科往往具有不同程度的可替代性。可替代性程度越高,交叉学科存在的必要性就越小。如何减小生物医学工程学科可替代性的程度是需要深入思考的,是需要提升学科的特异性的。生物医学工程学的学术研究主要包括应用理论研究和理论应用研究,应用理论研究主要涉及生物医学工程领域所需要解决的科学问题,开展新理论、新方法的研究。理论应用研究主要涉及生物医学工程领域所需要解决的科学和技术问题,借助理工科的相关理论和方法开展应用基础研究和应用研究。应用理论研究是理论驱动型的学术研究,理论应用研究是应用驱动型的学术研究。理论驱动型和应用驱动型是生物医学工程学科学术研究的两种主要模式。理工科大学具有良好的理论创新基础和强大的交叉的学科背景,开展理论驱动型研究具有自身优势。医学院校具有丰富的医学资源,面临着大量需要应用理工知识解决的医学问题,开展应用驱动型研究,将很好地实现与医学的应用融合,具有较好的临床应用价值,有力推进医学的进步与发展。各自的学术优势将有利于生物医学工程学科特色发展,从而增强其不可替代的程度,实现学科可持续创新发展。

1、3学科体系作为一级学科的生物医学工程,包含学科的理论体系和技术体系,且该体系离不开所交叉的学科的理论体系和技术体系的支撑,此外生物医学工程学科理论体系和技术体系既要有学科自身的特色,又要具有可持续发展和一定程度上的不可替代性,这样学科才会有旺盛的生命力。要面向医疗卫生、生物科学所涉及的重大、重要技术理论问题及基础应用开展学术研究。实现良好的学术研究定位,形成自己的理论体系和技术体系。

2大数据时代的生物医学工程学科发展

守正创新是生物医学工程学科发展的必由之路,人类已进入大数据时代,所谓大数据(bigdata),或称海量数据,是指由于数据容量太庞大和数据来源过于复杂,无法在一定时间内用常规工具软件对其内容进行获取、管理、存储、检索、共享、传输、挖掘和分析处理的数据集。大数据具有“4V”特征:①数据容量(volume)大;②数据种类(variety)多,常常具有不同的数据类型和数据来源;③动态变化(velocity)快,如各种动态数据,非平稳数据,时效性要求高;④科学价值(value)大,尽管目前利用率低,却常常蕴藏着新知识和重要特征价值或具有重要预测价值。大数据是需要新的分析处理模式才能挖掘分析出其蕴藏的重要特征信息[6]。人体生老病死的生命过程就是一个不断涌现的生物医学大数据发生源,这种源源不断的生物医学大数据的检测、处理与分析,将给生物医学工程学科的建设与发展带来新的机遇和挑战。模式识别、人工智能、数据挖掘和机器学习的发展将带动大数据处理技术的进步。

生物医学大数据广泛涉及人类医疗卫生健康相关的各个领域:临床医疗、基础医学、公共卫生、医药研发、临床工程、心里、行为与情绪、人类遗传学与组学、基因和蛋白质组学、远程医疗、健康网络信息等,可谓包罗万象,纷繁复杂。生物医学大数据中蕴藏了种种有科学价值的信息,研究有效的大数据挖掘的新理论、新技术和新方法,对生物医学大数据进行关联和融合计算分析,充分挖掘生物医学大数据中的信息关联和特征关联和数据空间映射关联,既能为疾病的预防、发生发展、诊断和治疗康复提供系统化的全新的认识,有利于深入疾病机理研究分析,开展个性化诊疗。还可以通过整合系统生物学与临床数据,更准确地预测个体患病风险和预后,有针对性地实施预防和治疗。生物医学工程学科所面临的生物医学大数据主要包括多模态医学影像数据、多种类医学信号数据以及基因和蛋白质组学的生物信息数据。生物医学大数据在生物医学工程学科领域内有着广泛深远的应用前景,从三个方面应用将推动生物医学工程学科的发展。

(1)开展多模态影像大数据计算分析。医学影像学科的发展从早期看得到,到看得清,目前的看得准,未来的趋势是看得早。只有看得准和看得早才有利于临床早期干预,提高治疗预期。医学影像大数据计算分析在影像诊断、手术计划、图像导引、远程医疗和病程跟踪将发挥越来越大的作用。建立新的医学影像大数据计算分析模型和数值计算方法,挖掘多模态影像数据的特征数据和特征关联,将会提供强有力的影像诊断分析手段,极大地推动影像技术的发展,具有重要的临床应用价值和科学价值。

(2)开展多种类医学信号大数据计算分析。医学信号大多直接产生于生理和病理过程中的信号,能在不同层面上表达生理和病理相关机制特征。融合多种医学信号的大数据计算分析,能对生理病理过程进行更好更全面的阐释,不仅能深入了解生理病理的状态特征和过程特征,而且能实现个体健康监测和管理。可以很好地开展回顾性研究和前瞻性研究,推进系统化的医学应用研究。实现强大的多种医学信号数据的特征挖掘及特征关联计算分析。大数据挖掘能够增加准确度和发现弱关联的能力,能更好地认识生理病理现象和本质。

(3)开展基因和蛋白质组学的生物信息大数据计算分析。基因组学、蛋白质组学、系统生物学和比较基因组学的不断发展涌现了海量的需要计算分析的生物信息数据,已进入计算系统生物学的时代。开展生物信息大数据计算分析,可以拓展组学研究及不同组学间的关联研究。从环境交互、个体生活方式、心里行为等暴露组学,至细胞分子水平上的基因组学、表观组学、转录组学、蛋白质组学、代谢组学、基因蛋白质调控网络,再到人类健康和疾病状态的表型组学等不同层面不同方向上实现大规模的关联计算分析,可以全面阐述生命过程机制,挖掘生命过程特征及关联特征。

3结论

动物科学研究方向篇6

在知识经济时代,科学技术以空前的规模和速度发展,渗透到人类生产生活的诸多领域,对社会经济发展的影响日益加强,人们对国家科技发展的关注程度不断提高[1]。世界各国都在努力把握机遇,制定和调整发展科技的新战略,加大对科技的投入,力争在科技的竞争中取得先机,以促进经济、社会的发展。但是,随着政府对科技的投入越来越大,科技经费的使用也就越来越受到关注。怎样提高科技资源的配置效率成为各国政府和公众关心的重要问题之一。不仅科学界关注科技投入的力度和方向,同时,公众科学素养和参与意识的不断提高,也使得他们希望了解科技经费的使用状况。因此,政府必须向科学界和公众说明科技经费投入的效率以及未来科技经费资助的优先领域等相关问题[2]。作为政府管理科技经费的科研资助机构近年来力图通过分析与评价其资助状况,以显示其资源分配和管理工作是有效的。科研资助机构的主要特点是以学科为单元进行资助活动,以学科为单元开展评估工作。通过关注所资助学科的研究产出和综合影响力,可以把握各学科的整体状况,确定学科未来的发展战略,这也是开展学科评估工作的内部需求;而随着现代网络、通讯、数据库和资料管理等技术的日趋完善,开展学科评估工作的外部条件也逐渐成熟。

在1990年至1997年期间,澳大利亚研究理事会(australianresearchcouncil,简称arc)对其在数学科学、物理科学、化学科学、生物科学、地球科学、工程与应用科学、社会科学和人文学科等8大领域中发挥重要作用的24个学科的5年资助工作开展了绩效评估,评价其“分配资源的管理工作”是否有效[3]。与此类似,在1999年至2002年,英国研究理事会(researchcouncilsuk,简称rcuk)下属的英国生物技术和生物科学研究理事会(biotechnologyandbiologicalsciencesresearchcouncil,简称bbsrc)也对其资助的一些学科开展评估工作,如生物化学工程,结构生物学,可持续农业等,评估侧重在如何保持英国未来的国际竞争力,确定该学科未来十年的发展战略,并且为bbsrc在学科的发展作用中定位,确定政府将来的重点投资方向。以科技实力著称于全球的美国一直非常重视科研的评估工作,美国基础科学研究的主要资助机构——美国国家科学基金会(nationalsciencefoundation,简称nsf)也开展了类似的学科评估工作。他们对其支持的一些重大研究计划,如海洋研究计划,地震减灾计划等多年来的工作进行了回溯性的评估。通过评估帮助国家科学基金会下属的一些机构,向他们提供必要的工具和信息,以使得这些机构最大限度地减少资助决定对科学界产生的负面影响,使之能继续保持像过去那样取得高水平研究成果的能力,并且分析nsf在支持该计划中所取得的成就,存在的问题以及未来的支持重点。

本研究在上述三个国家科研资助机构开展的学科评估工作基础上,对学科评估的目的与范围,组织与结果以及方法等相关问题进行了讨论,并结合我国的具体情况提出了学科评估对我国科研管理工作的启示。

2 学科评估的目的与范围

2.1 目的

学科评估的目的从总体上来说,主要是指科研资助机构通过对学科的评估活动最终希望获得学科状况的整体结果,属于宏观层面。从目前已开展的学科评估活动来看,可以区分两种类型的学科评估:一类是诊断性的学科评估,主要通过学科评估来了解学科目前的现状和科研管理中存在的问题,并对解决这些问题提出建议。如澳大利亚研究理事会开展的学科评估,其目的就是对arc大额类型项目支持下的项目开展研究结果独立评估,考察在这一特定的学科领域进行研究的个人和研究小组的成果及其影响力,既评估arc大额资助项目的产出状况,同时还对澳大利亚研究理事会具体的科研管理过程包括同行评议、项目申请等细节问题进行评估,以便进一步加以改进[4];另一类是战略性的学科评估,即以学科评估为手段,了解学科目前的国际发展趋势和本国所处的地位,为学科在未来若干年内的发展确定战略计划。如英国研究理事会开展的学科评估,在对英国“结构生物学”的需求评估中,委员会要求评估工作侧重在如何保持英国未来的国际竞争力[5];而在对“生物化学工程”的学科评估中,其评估目的是建议bbsrc理事会必须适合生物化学工程新的使命,并且建议理事会制定该学科未来十年的发展战略[6]。应当注意,学科评估的这两个目的并不是绝对分开的,通常这两个目的在每个学科评估中都有体现,只是在具体的评估过程中有一个目的占主导地位而已。相对于学科评估的目的,其评估目标则比较具体,主要是指在评估单个学科时的具体目标是什么,属于微观层面。由于学科之间的差异,同一科研资助机构在开展评估活动时可以有一个统一的目的,但对每个具体学科的评估目标则不尽相同。总体来说,学科评估的目标应注重其引导性与概括性,既要包含学科的当前研究和培训概况;也要重视与其它学科的合作关系以及学科的资助模式变化等。

2.2 范围

学科评估的内容直接指向学科本身,即学科的整体产出和综合影响力,以科学分类中的学科作为一个评估单元,通常指的是一类相关的科学研究领域。它并不关注具体的机构和人员,但在学科评估中又离不开机构和人员,它是在相关机构和项目负责人的基础上开展起来的,只是最后将这些结果综合起来分析和考虑。学科评估的范围包含两层涵义,一是指评估的时间范围,二是指评估的学科研究领域范围。如澳大利亚研究理事会对“天文和天体物理学”评估的时间范围是选择在1988—1992年之间,涉及到arc资助的21个科研项目。学科研究领域范围包括地球物理学、大气物理学、天文学和天体物理学[7]。而美国科学基金会对“地震减灾计划”的评估范围确定为以下研究领域:结构工程、地理技术工程、建筑和机械系统和与地震有关的社会科学;其评估时间跨越很长,从第一个资助计划(1958年)一直到最近的研究计划,评估小组将其分为四个阶段逐一考察[8]。学科评估的范围界定是开展学科评估的前提条件,一般由评估小组和科学共同体一起协商确定。只有将评估的范围界定清楚了,其后的评估工作才能得以顺利展开。

3 学科评估的组织与结果

3.1 组织

学科评估是科研资助机构为达到了解所资助学科的发展状况和科研管理机制中存在的问题以及确定学科今后的发展战略等目的而提出来的,因此学科评估的组织一般由科研资助机构主导。科研资助机构邀请一批该学科领域内的国内外知名专家,利用已有的数据积累,采用一定的方式、对若干年来在其资助下的某个学科所取得的研究产出和综合影响力进行评估,并进而对科研管理过程中存在的问题和该学科今后的发展战略提出政策性建议。学科评估的组织涉及到大量的人力物力,总体上包括三个阶段:1、基础准备阶段:主要任务是根据学科评估的目标确定评估方案和评估指标;2、数据(资料)收集阶段:根据已确定的评估方案和评估指标,收集准确的相关资料,开展预定的评估活动;3、数据(资料)分析整理阶段:将收集到的数据和信息通过整理分析,形成整体的学科评估报告。

3.2 结果

学科评估工作结束后,评估小组要将结果整理成一份报告递交给科研资助机构,有关部门选取合适的内容向科学界和公众公开学科评估的内容。并及时收集评估对象、科学界和社会公众的反馈意见,根据评估小组所提的建议及时调整科研资助机构的政策和具体的管理工作,提高科学基金管理工作的效率。如澳大利亚研究理事会的学科评估报告分为公开文件和保密文件两个部分,公开文件中省略涉及个人或具体项目的陈述;保密文件则有相关的详细信息,只提供给arc的少数相关人员。公开的评估报告也包括两部分内容,第一部分是评估专家组提供的可公开的评估报告,第二部分是arc对评估报告的回应,尤其是针对评估小组提出的政策建议予以逐项答复。因此,评估的过程既是arc了解其资助绩效的过程,也是改进其政策和管理工作的过程。英国bbsrc对学科的评估工作完成后整理成文向公众展示学科取得的成果,以及未来学科发展的重点方向和资助的优先领域。如bbsrc在对可持续农业的评估完成后立即确定了该学科三个重点资助的优先领域:创新农业实践、新型玉米体系和环境管理生态学[9]。

4 学科评估方法科技评估的方法主要分为三类:定性方法(同行评议)、半定量方法(回溯法或案例研究)和定量方法(文献计量方法和经济计量方法)[10]。其中同行评议使用最多,然后是非定量的案例研究,而纯定量方法相对使用较少。在实际的评估过程中还可以是以上几种方法的综合运用。通常对基础研究的评估经常用到同行评议,对一些大型的、有多种评估对象和目标的计划则往往要综合运用多种评估工具和手段。本文所论述的学科评估就需要运用多种评估方法,主要有以下几种:

4.1 定量分析

定量分析方法中较常用的一种就是投入—产出分析方法,其特点是简单明了。通过对一定时期内某个学科的经费投入分析,可以了解该学科获得的资助力度。当然,对某个学科的投入是多元的,学科评估主要关心的是政府经费的投入状况。同时,学科的产出比较复杂,它既包括显性的结果如出版物,也有隐性的结果如对科学文化、社会经济进步的贡献等。一般来说,对学科评估简单的产出分析就是用正式发表的论文作为一个指标,在学科评估小组指定的数据库或刊物中,检索出一定时期内在科研资助机构的资助下发表的论文数量有多少。再进行纵向和横向两方面的比较,可以得出该学科在若干年来的发展概况,在全球的总产出中占多大的比例,其国际影响力是增加还是减弱。如bbsrc在对“结构生物学”的评估中,首先分析了英国对“结构生物学”的投入情况,然后对“结构生物学”的产出作了文献计量分析,由城市大学的信息行为和评估研究中心利用研究产出数据库rod和isi,再加上评估小组协商后增加的三种刊物,对英国在1990至1999年发表的论文进行了文献计量分析。结果发现:过去的10年中,英国的结构生物学产出有明显增长,该领域英国对全球的贡献比例从8%上升到12%;其中剑桥、牛津和伦敦大学是该时期内结构生物学研究产出的主力,它们三者的论文在1990年至1999年占了英国总论文产出的40%[5]。

4.2 会议研讨

由于学科评估涉及的科学研究领域一般都比较广泛,对于学科目前的发展状况及存在的问题科学家最有发言权,因此召开科学家之间的会议就成为必要。让科学家畅所欲言,发表他们对学科发展的看法,对改进管理机制提出建议,明确学科今后发展的重点和方向。如果是与技术联系紧密的学科,还可以邀请学术界和企业界的专家一起共同研讨,讨论学科的研究成果如何尽快转化为生产力,也可以明确市场的需求,为下一步的研究确定方向。bbsrc在对“生物化学工程”的评估过程中,1998年9月8日由化学工业协会组织,在英国伦敦召开生物化学工程科学家会议,大约有50人参加,都是英国学术界和企业界的生物化学科学家。讨论诸如:生物化学工程研究的目前状态如何?未来发展方向怎样?未来生物化学工程的培训需求怎样?新出现的技术是什么等问题[6]。

4.3 实地走访

通常每个学科都会有自己的重点实验室或者重大仪器设施基地,这些部门是学科发展的基础,也是科学研究资助机构支持的重点,它们的运行情况在很大程度上影响到学科的发展。因此在学科评估过程中评估小组都会到重点实验室或重大设施基地进行实地考察,分析对它们的支持力度是否合适,研究产出是否达到要求,接下来应该如何对它们进行资助。除了走访本国的重点实验室或相关部门,学科评估中往往还需要走访其他国家的类似实验室或相关部门,以此做一个比较,了解自身的优势以及存在的不足等问题,同时拓宽本国科学家的研究视野,为今后的国际合作打下良好的基础。澳大利亚研究理事会在对“天文学和天体物理学”的评估活动中,评估小组走访了帕斯、阿德雷德、霍巴特、墨尔本和悉尼等地的相关实验室,对涉及21个不同项目的17位受资助者进行了访谈[7]。bbsrc在评估“生物化学工程”过程中,bath大学的johnhowell教授组织了一批年轻的英国化学/生物化学科学家走访了美国相关的部门,以此比较两国的研究状况和拓宽年轻科学家的视野[6]。

4.4 问卷调查

调查问卷是学科评估中使用最频繁的一种方法,几乎每个学科评估都曾采用过。调查问卷一般是面向大型项目的主持人或相关人员及重点实验室的负责人发放,通过他们了解本学科在国际上的影响力如何,科学研究资助机构的资助程序是否合理,经费是否充足,能否及时地开展研究工作,学科发展对于社会的贡献如何,今后的学科发展战略目标是什么等问题。arc在对“大气和海洋地理学”进行评估时,向arc大型项目负责人发放了一份问卷,包括两部分内容:第一部分(普通信息)包括个人和职业信息,如姓名、所在单位、最高学术资格、获得最高学历的时间、开始科研的时间、目前的职位等,也要求列出研究职业中的出版物数目、同时要向他们了解申请不成功的项目并且说明是否从其他什么地方得到资助,以及他们未来的研究方向,今后是否继续申请arc的项目等问题。第二部分主要包括申请到的项目的一些具体信息等内容[4]。

4.5 信息收集

随着通讯技术的迅速发展,网络成为人们工作的有力工具。在学科评估中,通过网络可以收集社会方方面面的信息,可以汇集除了本学科领域内的专家以外的一些社会人士对该学科的看法以及发展意见,进一步全面了解学科的状况。澳大利亚研究理事会在对“天文学和天体物理学”的评估活动中,为了从更广泛的渠道得到的信息,在《校园评论》上广告,类似的信息还通过电子邮件发给澳大利亚天文学会会员,希望通过这两种方式有更多的人参与讨论和评估[7]。nsf在对“重大海洋研究计划”的评估中,也在互联网上发放问卷,了解诸如以下的一些问题:海洋学重大研究计划已经带来对海洋认识的显著增加吗?海洋学重大研究计划已经为你提供了研究中使用的其他研究设备和设施吗?并且还通过问卷收集各界人士对海洋学重大研究计划的建议措施。

4.6 国际比较

对学科的评估不能只是在纵向进行比较,横向的国际比较往往更加重要。学科评估中不仅要了解本学科在国内的发展状况,同时也要清楚该学科在世界上的整体概况,从中了解学科今后发展的趋势,明确本国在该学科今后的发展占据什么样的地位,进而确定一些优先发展领域,保持本学科在世界上的竞争力。如bbsrc在对“结构生物学”的评估中评估小组经过调查分析认为,在当前的世界上“结构生物学”有三种不同的发展路线,分别是:基于整体基因的方法(结构基因)、基于系统和加工的方法、个体目标(individualtargets)。目前美国、日本和欧洲主要的研究集中在“结构基因”方面,其它的研究方向散见于其他的一些国家[5]。

5 启示

我国目前对科技经费的投入力度越来越大,经费的使用效率也越来越受到关注[12]。如何有效的利用科技经费,使之达到最大的效益产出,更加合理有效地对基础科学进行绩效评估,是科研管理工作者应该思考的问题。通过以上介绍的国外科研资助机构的学科评估,我们可以从中获得一些重要的启示与借鉴。

5.1 学科评估是提高我国科学基金使用效率的重要手段

科研资助机构通过开展学科评估工作,可以了解学科发展和科研管理工作中存在的问题。通过对这些问题提出解决方法和建议,有利于提高科研管理工作的效率,使得资助方法和模式更加科学有效,也使得有限的科学基金能发挥出最大的效益。我国的科研管理部门开展过许多类似项目评估和人员评估的工作,取得一定的成效。但是,学科评估针对的是学科整体的发展及基金管理机制等问题,是在整体上把握科学基金资助工作的绩效和管理工作概况,具有项目和人员评估等方式无法触及的角度和深度,是一种值得借鉴的方式。通过学科评估工作可以了解我国科学基金对学科发展所起的作用,以及明确目前的基金项目评审和管理过程是否科学有效等问题,从而提高我国科学基金的使用效率。

5.2 学科评估是制定我国学科规划和发展战略的基础

科学研究必须体现国家的目标和需求[13]。在学科评估中可以了解该学科目前的国际趋势和本国的发展状况以及未来的需求,为制定学科规划的发展战略打下基础,从而引导学科的发展为国家目标服务。目前我国开展的科学研究绩效评估存在一定的问题,主要是过于强调微观的、针对研究人员个人的评价,而宏观的评价不足[14]。学科评估本质上是一种宏观评价,并不过多考虑细节,而是分析学科的综合影响力,注重学科的发展战略等问题。因此,在我国开展学科评估可以拓宽我国科研人员的视野,明确国家的需求和目标,同时也为国家制定学科规划的发展战略打下坚实的基础。

5.3 学科评估可以增加公众对科学和科学基金工作的了解

当今社会科学对人们生活的影响日益增加,人们对科学的兴趣也逐渐浓厚。为了使人们更好地了解科学,了解科学基金工作,开展学科评估是一个很好的方式。通过学科评估的工作,向公众展示科学基金在科学研究和学科发展中所起的重大作用,有利于提升公众对科研资助机构工作的理解和支持。同时,这也是我国政府管理机制民主化的必然要求。我国的科学研究成果转化目前不尽如人意,除了其他的因素,与我国的科学宣传和科普工作不力有很大关系。公众对于科学及科学研究一知半解,这也使得目前各种伪科学大行其道,损害了科学的正面形象。通过向公众展示学科评估的结果,一方面让公众掌握当今科学发展的最近进展,另一方面,让公众明确我国科研经费的投入方向及取得的成果,提升公众对科学研究和科学基金工作的支持力度。

5.4 学科评估的前提和基础是相关数据资料信息的积累

学科评估是在比较的基础上进行的,它既有学科内部的纵向比较,也有横向的国际学科发展比较。而这些比较需要相关的数据和资料等信息,大部分基金项目相关结果的数据和资料是开展学科评估的必要基础。澳大利亚、美国和英国等之所以能够开展大型的学科评估活动,正是由于长期积累的、可开展横向与纵向比较的大量基础数据,而且这些数据能够通过电子系统快速获取。目前我国在科研成果基础数据的积累、获取和共享方面都还存在许多问题,从客观条件上制约了包括学科评估在内的一些绩效评估工作的有效进行[2]。因此,科研资助机构应该加强基金项目申请、评审、结题等相关信息的数据库建设与维护工作,促进数据共享,推动网络化建设,为将来开展包括学科评估在内的各种科技评估工作奠定基础。换言之,开展学科评估也是推动基础数据规范化建设的重要手段。

动物科学研究方向篇7

关键词:主流心理学;科学主义;自然科学取向

分类号:B84-06

1 引 言

心理学中存在科学主义和人文主义两种对立的流派。代表前者的构造主义、行为主义和现代认知心理学接受“原子论、还原论、客观论、决定论、量化方法五个原则”(高峰强,2001),,以较大的影响力,在心理学中占据了主导地位。主流心理学借鉴自然科学――包括物理学、化学、数学、生理学、医学和计算机科学等,以机械自然观为基本世界观,以实证主义为基础方法论,吸收了经验主义、客观主义、操作主义、价值中立等自然科学原则,并引进自然科学的研究方法、技术、设备和成果,建立了类似自然科学的方法论体系,来指导自身的研究。这种自然科学取向,尽管促进了主流心理学的独立和发展,但也存在着明显的弊端,造成了“心理学研究课题、研究方法和社会责任的迷失”(Bakan,1996)。

那么,为什么主流心理学选择走自然科学之路呢?近20年来,尽管不少学者对这一取向的不合理性进行了批判,但是对于它产生的原因,尚未做深入分析。作者从历史、社会、经济、时代精神、学科建制的背景下,考察了主流心理学选择自然科学取向的原因,其中包括:历史上自然科学对主流心理学的影响、自然科学具备成熟的方法论和有利的时代精神、自然科学的实践性优势、社会需求对自然科学取向心理学的促进、主流心理学研究者的心理因素,以及心理学研究对象的复杂性。作者提出,随着心理学科的成熟、社会的发展和科学观的演变,人文社会取向的心理学研究将会受到更多的重视。

2 自然科学对主流心理学的历史影响

2.1 自然科学帮助心理学独立

人类心理一方面作为哲学思辨的主体和过程,另一方面又作为哲学研究的重要对象,这种主客体的双重角色,使得心理学同哲学相互交织,难以分离,无法跨出哲学思辨式的研究方法,始终无法独立。近代自然科学首先提出了独立的心理学研究的要求,并贡献出方法论、仪器和测量手段,帮助心理学摆脱了附庸哲学的地位,实现了独立。

19世纪初期,天文学家被反应时间差异所困扰。贝塞尔总结了“人差方程式”,提出了反应时间这一研究课题。18世纪末到19世纪初,神经生理学、感觉生理学、脑机能研究涉及到了心理学领域。以医学家布洛卡、维尔尼克和物理学家赫尔姆霍茨为代表的研究者们,研究了大脑机能、神经冲动和知觉等,创造了临床法、切除法和电刺激法,促进了生理心理学的产生。19世纪30-60年代,生理学家韦伯研究了物理刺激与心理感觉之间的关系;物理学家费希纳利用物理学和数学方法,创造了均差法、正误法和最小可觉察法,创立了心理物理学。1879年冯特借鉴自然科学,建立了第一个心理学实验室,心理学研究终于具备了客观性、实证性、经验性和可操作性,成为一门独立的科学。

2.2 自然科学推动主流心理学发展

主流心理学在发展过程中,吸收了大量自然科学的原理和成果。艾宾浩斯以实验方法控制记忆条件、观察记忆结果,首次研究了高级的心理过程,推动了实验心理学的发展。铁钦纳吸收经验主义和联想主义,秉承原子论,对注意、联想、情绪和情感进行了研究,创立了构造主义心理学。行为主义采取实证主义、机械唯物主义、经验主义和还原论,吸收了条件反射学说和生物进化论,以刺激一反应模型对行为进行了严格的实证性研究。新行为主义接受逻辑实证主义、操作主义和物理主义,采用数学和逻辑语言来描述人类行为。认知心理学吸纳了信息论、控制论、系统论、数理逻辑、计算机科学,把人的思维看作物理符号系统来进行研究。尽管它反对行为主义对意识研究的忽略,但仍然继承了经验主义和实证主义原则。当今的主流心理学出现了生物神经学化的趋势。它吸收了认知神经科学、生物遗传学、习性学的研究成果,从生物决定论的视角,以基因、神经和激素等生物层面上来解释心理现象。

如此看出,在心理学独立和发展的过程中,自然科学起到了重要的推动作用。而人文社会科学的创立和发展,相对于自然科学来说比较晚。加之这些学科本身就不够成熟,其对于心理学的影响也较为次要。

3 自然科学成熟的方法论和思想基础

3.1 原则和方法论优势

自然科学方法论建立在决定论、机械自然观和客观性原则上,追求普适性真理,采用实验研究方法。与人文社会科学相比较,自然科学具有原则和方法论的优势。

1)决定论:决定论假设存在着普遍的因果规律。这就意味着,一旦认识到事物发展变化的规律,人们就有能力对事件进行预测和控制。因此,决定论是科学研究和社会控制的前提。与决定论概念相对的是自由意志,它较多出现在人文社会研究当中。自由意志排斥因果关系,然而没有因果关系,学科的实用性就大打折扣。

2)机械自然观:机械自然观把宇宙比做精密的机器。这种世界图景具有简明性、精确性、规律性、可预测性和可控性,有利于研究工作的开展和研究成果的应用。人文观点承认心理的主观能动性、复杂性和易变性,这就造成了研究的困难。

3)客观性原则:自然科学家坚持客观主义,尽可能地排除研究者主观态度、信念和偏见对科学研究的影响,以期发现客观真理。客观性原则还树立了一元的真理标准,有利于研究者之间的交流和对成果的评判。

4)普适性:自然科学追求普适性的真理。自然科学家运用归纳和演绎的思维方式,来探索个别现象和普遍真理的联系,这种方法有利于理论的产生、检验和推广应用。

5)实验方法:在实验方法中,自然科学家通过控制变量来确定相关或因果关系,产生的结果具有必然性和较高的可信度。而人文社会科学的结论具有较大的或然性,可信度较低。

以上原则和方法的应用使自然科学具备了客观性、普适性、准确性、一致性、可观察性、可重复性和可操作性,形成了一个颇具吸引力的方法论体系。

3.2 有利的时代精神

科学的发展是特定的社会阶段和时代背景的产物。因此。“对心理学发展史的理解必须考虑这一学科进化的背景,考虑学科中的流行观念和那个时代的文化,以及时代精神或时代的思想氛围”(Schultz&Schultz,2007)。近几个世纪的多数哲学思潮、时代精神都是有利于自然科学的。

唯科学主义极大地提高了科学的地位。自文艺复兴、科学革命开始,天文、数学、物理、生理、医学等自然科学获得了空前的成功,“科学取

代宗教成为最为突出的理智的权威,成为文明世界的世界观的定义者、审判者和护卫者”(Richard,2007)。唯科学主义随之诞生,它认为自然科学能够解决一切问题,而其他知识都是不可靠的。在唯科学主义盛行的情况下,主流心理学作为新兴的、具有争议的学科,采取自然科学的定位是明智的选择。

从物理属性来阐释人性的机械主义人性观也随着科学革命而盛行。另一方面,由于工业生产方式,“现代社会的一个特征是机械化,工业化和技术化代表了机器变成社会中心这一过程”(Griffin.1998)。在机械主义人性观和机械化社会的影响下,主流心理学走自然科学的道路,是符合社会思潮和需求的。

19世纪开始流行的实证主义崇尚理性,强调经验,提出科学研究必须采用假设、演绎、验证和数学方法,以揭示事物运动的规律。这些思想是与现代科学精神相一致的。通过这些主张,实证主义提高了自然科学的权威,为其发展提供了有利的思想氛围。

经验主义是自然科学的基本原则。它主张人类知识起源于感觉经验,而自然科学正是通过经验性研究来实现的。与之相对的理性主义否认经验的可靠性,也就贬低了科学的价值。在两种哲学思想的交锋中,经验主义自13世纪开始占据上风,直至今天仍然处于主导地位。

现代工业文明由理性文化主导,这与自然科学的理性前提是一致的。现代经济、政治、社会管理等基本活动都体现了理性精神,这一精神渗透到人们的思想意识当中,创造了有利于自然科学的文化氛围。

除了刚提到的唯科学主义、机械主义人性观、实证主义、经验主义和理性文化之外,西方思想中的唯物主义、联想主义、客观主义、身心交感论、物理主义、操作主义,以及达尔文主义等哲学思潮,都推动了自然科学的发展,也吸引了主流心理学向自然科学靠拢。相比较之下,人文取向的思潮,如解释学、现象学、存在主义哲学,则影响力较小。

4 自然科学的实践性优势

与人文社会科学相比,自然科学具有较多的实践性优势。这些优势即吸引了主流心理学,也成功地推动了主流心理学的发展。

4.1 研究对象的性质

从研究对象的性质来看,自然科学的研究对象是客观物质世界,具有客观性、机械性、普便性、同质性和易操作的特点。在不同的时间和地点,不同的自然科学家能够找到同质的研究对象,进行重复验证。因此,自然科学易于积累、比较和评判研究成果。相比之下,人文社会科学的研究对象存在较大的主观性、发展性、异质性、历史性、文化性、伦理性和不稳定性,操作性也较差。人文社会学者很难找到同质的研究对象:很多人文社会现象随着历史推移而变化或消失;伦理性原则束缚了对研究对象的控制:社会现象、文化和人类个体较难作化研究。

从研究对象与外界联系来看,自然科学的研究对象是相对孤立的,较容易确定因果联系。而人文社会科学研究对象则处于宏大的社会文化背景、交互错杂的关系当中,较难寻找到规律。因此,主流心理学偏重研究具有自然科学品性的心理现象。

4.2 研究方法

实验方法是自然科学研究的重要手段。实验方法有固定的程序,通过控制变量来确定不同变量之间的关系,容易得出较明确的结论。因此它也赢得了主流心理学的青睐。在《四十项改变心理学的研究》一书里,40项心理学研究中,有28项采用了实验方法,其他研究方法――观察法、调查法、临床法、总结性研究和思辨方法全部加起来,才占了12项研究(Hock,2004)。

自然科学应用数学方法进行定量、统计和分析,以求客观性、精确性和可操作性。主流心理学追随了自然科学的数学化趋势,以对其重要思想进行严密的阐述(thurstone,1986)。数学方法的引用为心理学带来“简洁精确的形式化语言,数量分析和计算方法,推理工具和逻辑证明工具”(陈宏,2006)。相比之下,人文取向的研究则较少采用数学量化方法。而采用定性方法时,其定性的标准又多为主观,难以确定。结果就造社会科学比自然科学更难出成果,却更容易产生理论分歧。

另外,技术、设备的应用帮助自然科学家更好地观察、测量和控制研究对象。主流心理学采用了大量类似的技术和设备:从记忆鼓、棒框仪、闪光融合器到迷津、斯金纳箱、测谎仪,再到磁共振成像技术、正电子发射断层扫描技术、事件相关电位研究技术等;近年来还出现了计算机化的研究趋势。这些技术、设备的应用使自然科学成果产出稳定,相比之下人文社会科学较难应用技术、设施来辅助研究,故显步履艰难。

4.3 研究成果的物质转化

自然科学与物质进步直接相联系,多数研究成果可以迅速投入到工业生产、生活消费当中,社会贡献是外显的。在实际运作当中,自然科学研究往往和农业、生产制造业、商业等联系在一起,以研究成果换取资金支持。人文社会科学的成果则更多是非物质和隐性的,不直接贡献于物质资料,较难投入商业运作,只能应用到政府、管理、学术界、艺术等有限领域,获得的资金、政策支持也比较少。

4.4 社会认可度

自然科学研究具备客观性和精确性,为社会作出显而易见的物质贡献,因此比人文社会科学受到更多的社会重视。从社会心态来看,由于自然科学距离生活常识较远,大众缺乏专业知识对自然科学进行批判。而人文社会科学贴近现实生活,大众经常凭生活经验对其进行批判,因此,它在大众心目中的权威性不如自然科学。

5 社会需求对自然科学取向的促进

科学的发展受社会需求的推动。“科学已经有意识地并直接地指向具体的领域,而且这些具体领域的选择已经越来越不由科学家决定了……科学研究工作越来越多……受科学以外的机关或团体――工业和政府部门所组织起来的研究机关或团体所控制”(mason,2005)。心理学的独立和发展历经了第二次工业革命、世界大战、信息化、经济发展和社会制度建设。这种社会经济状况对心理学的需求,更多表现在物质建设的层面。工业、商业、教育、医疗、军事、科学等领域的需求,有力地促进了行为主义、认知心理学和心理测量等自然科学取向心理学的发展。

独立的心理学研究的必要性,是由天文学、物理学和生理学等自然科学提出来的。主流心理学回应自然科学的需要,强调人的机械性和生物性,先天地与自然科学联系到了一起。为了解决狗的腺体分泌遭遇干扰的问题,生理学家巴甫洛夫转向了对条件反射的研究。行为主义建立在条件反射原理上,与生理学产生了必然的联系。

1903年法国政府对智障儿童的关注,1905-1913年欧洲向美国的大规模移民,1917年美国加入一战时大量征兵,都需要检验人们的心理素质和能力(Gregory,2006),有力地推动了心理测量运动。现代社会的多个领域――教育、医学、企业、行政、学术研究等,都大量应用测量技术对人的心理进行评估。

美国工业革命完成后,大量涌入美国的移民需要接受训练,以适应新的生活和生产方式;不同地区、群体之间的思想分歧需要被调和,以巩固统一的国家观念;工业的迅速发展要求培训工人,以提高工作效率。这使得强调行为塑造、社会控制的行为主义被广泛应用,占据心理学统治地位长达几十年。

二战后,战争的推动、计算机与航天科技的发展,都要求对人类认知进行研究。随着西方国家从工业社会迈入后工业社会,或信息社会,知识产业、信息产业发展壮大,推动了现代认知心理学的发展(车文博,2007)。

纵观历史,心理学独立之时,正是工业化、社会化生产蓬勃发展及社会制度完善的时期。工业社会更多强调的是经济发展、制度建设的目标,而非人文的、精神的关怀。在以机器生产为基础的工业文明中,“心理学服务于这些机器的设计,使得机器最大程度地符合人的能力和特征,同时确保人最有效地使用这些机器”(Denis,2007)。国际竞争造成了近代科学发展的一般倾向:“工业不大发达的国家总是在大力开展工业方面的科学研究,而工业比较发达的国家则把大部分拨款用在军事科学研究方面”(mason,2005)。自然科学取向心理学迎合了工业和后工业社会的需要。

但是,后现代主义思潮已经开始挑战工业文明和理性主义,强调社会、文化环境当中的人的生存状态,为人文取向的心理学开拓了空间。从历史发展的进程来看,随着人类社会的进步,物质生活的富足,人们将更加重视自身文化性、精神性的存在。人文取向的心理学也会随之发展。

6 研究者的心理因素

6.1 研究者的学术偏好

库恩指出,科学中的一些决定并不是出于逻辑思考。而是基于个人的喜好、价值、政治信念和科学共同体中的共识(Kashdan&Steger,2004)。KarlLashley和GregoryKimble分别提出,心理学家的学术取向更多是出于性情和世界观,而不是理性思考(Hergenhagnn,2004)。Lashley把心理学家划分为柔性思想和刚性思想两种,以此解释了他们选择不同学术取向的原因:“这些纯粹是由性情决定的。是基于性情而不是理性的选择”(Lashley,1923)。Kimble选取apa成员和大学生进行调查,得出结论:不同分会的apa成员、不同学术水平的人士分别倾向于不同的学科取向(Kimble,1984)。

主流心理学的自然科学取向在相当程度上受到了学术队伍组成的影响。在心理学早期的学术队伍中,大批著名的心理学家,比如冯特、铁钦纳、詹姆士、高尔顿、卡特尔、麦独孤和伍德沃斯等,都是从医学、生理学或物理学转向心理研究的。在心理学研究中,他们把大量的自然科学方法和成果带入了主流心理学。在后来的发展中,主流心理学也大量吸收了生理学、医学、计算机、数学等领域的人员。即使在今天。很多大学都鼓励有医学、数学或计算机基础的学生报考心理学。接受自然科学世界观和方法论的研究人员,在数量上远远超过了人文社会取向的研究者,这种状况在相当程度上促成了主流心理学向自然科学方向的偏倚。

6.2 研究者的顾虑

在科学主义的影响下,将心理学建设成为一门自然科学,成为了无数研究者的梦想。但是,由于研究对象的特殊性,使得心理学诞生艰难,科学地位不巩固,以至于研究者对心理学的合法性缺乏自信心。由于心理现象的主观性和内隐性,早在17世纪,伽利略就指出心理学不能成为一门科学。由于心理现象在过去不能被实证研究,实证主义的创始人孔德拒绝把心理学列入科学的名单。由于不能采用量化研究,康德也认为心理学无法成为科学。心理学是否属于科学的问题,至今仍在争辩当中;近20年还出现了关于心理学合法性的危机论。

根据流行的英美科学体系,只有自然科学才是严格意义上的科学,社会学科只能勉强算是科学,而人文研究则只是“学科”,不是科学。因此,为了确立心理学的科学地位,多数心理学家选择了自然科学而不是人文社会科学的取向。很多心理学家对自己的研究方法心存顾虑,于是尽力遵循自然科学方法论:“以方法中心为根基的正统观念鼓励科学家保持‘安全、明智、稳妥一(马斯洛,1987)。

哲学式的思辨成了主流心理学研究的大忌。teo指出,“在20世纪,对哲学式思辨的指责成了对心理学家的死刑宣判”;在建立自己理论的时候,冯特、华生、斯金纳和乔姆斯基纷纷批评前人对哲学思辨方法的依赖(teo,2008)。为了避免哲学化之嫌,华生否认把意识作为研究对象,而是将心理现象还原为肌肉活动和腺体分泌的物理、化学现象。在斯金纳的激进学说中,理论研究甚至被完全抛弃(Hergenhagnn,2004)。主流心理学家服从自然科学的权威,忽视了心理学研究对象的特点,造成了自然科学化的取向。

7 心理学研究对象的特点

7.1 早期的自然科学取向

心理学的研究对象有着复杂的属性:物质性、生物性、社会性和精神性并存。这四个范畴之间有依存性和时间性的递进关系:在依存性上,序列中前者是后者的基础,后者由前者演进而来。在时间上,存在无机物、有机生命、社会、意识先后发生的时间关系。由于这四种属性中占据前位的相对客观、机械、静止和外显,所以研究起来比较容易。这就决定了学科自下而上的发展规律。学术研究从基础性的对象开始,这样不仅有利于进行根源性的探索发现,也有利于知识在由低到高的层次上积累和发展。另外,这种研究顺序也符合人类社会由低级向高级的发展规律,从而顺应了社会需求。

由于人类机械性与主观能动性、生物遗传与社会文化影响、物质性与精神性并存,心理研究面临很大困难。刚诞生不久的心理学不具备完善的方法论对如此复杂的研究对象展开全面研究,只能从低级的心理现象入手。所以,机械性和生物性的心理现象受到了主流心理学的青睐。

7.2 未来的整合趋势

主流心理学选择自然科学取向尽管是明智之举,但是也为此付出了代价:“理论和方法通过忽视不能被数量化的现象来获得流行”fLalvor,2003)。心理学研究应该遵循这样的规律:从机械性到能动性,生物性到社会性、精神性,静止到动态,外显到内隐,由片面研究到整体研究,决定范畴到自由王国,功利追求到审美追求,从服务经济到以人为本,从关注人的生存需要到发展需要。当心理学逐步成熟时,人文社会取向的心理学将获得较大的发展,与自然科学取向心理学进行整合。Henriques指出,心理学面临的困难是整合关于人的不同层面的知识的困难,并且提出了一个与上述观点相似的树形知识结构(由四个维度:物质、生命、思维和文化组成),来整合知识系统,从而解决心理学分裂的问题(Henriques.2008)。

洪晓楠从科学哲学角度阐述了科学与人文进行整合的必要性:

“科学只是揭示了人的生活世界的一个维度或几个维度,……人对世界的把握并不仅仅限于科学认知,意义的追问和探求总是多向度的,这就需人文的探索和揭示来完成。只有科学与人文的互补整合,才能完整地表达人的存在的全面性和人的本质的丰富性”(洪晓楠,2008)。主流心理学将人机械化和生物化,忽略了人的社会、文化和精神维度,是不足以穷尽心理现象的丰富内涵的。一个更为宏观、整合的范式才可以对人的心理现象进行全方位的探索。

8 结语――个宏观的范式

由于以上原因,主流心理学在发展初期走自然科学化的道路,有其必要的学科建设意义。但是“近年来,我们已经观察到逐渐上升的对科学心理学方法论,以及其相应的理论思考的不满”(toomela.2007)。采用自然科学方法论的心理学研究已经被批评为“解答问题的方法论与所提出的问题之间的不匹配”(toomela,2007)。心理学中有很多问题并非经验性问题,而是关于意义、理解、道德、文化等宏观的问题,并不仅仅限于因果关系的描述上(Stam,2006),自然科学模式不能完全满足心理学研究的需求。另一方面,科学方法论是由哲学规定的,并且在提出假设、建构理论和解读数据的时候,哲学思辨是不可或缺的。因此,哲学思辨不应该成为心理学的禁忌。

动物科学研究方向篇8

但是,生命科学的发展从来就离不开其他学科的基础理论和新技术,新方法的支持。近日,记者走访了北京理工大学生命学院生物工程系副主任屈锋教授,从这位化学背景出身的青年学者身上了解到她眼中的学科交叉的重要性和生命分析化学的未来发展之路。她开朗,幽默而时尚,在和她的对话中,我们看到了她更多的特性学者的优雅、科学家的严谨、师长的智慧、年轻的活力……这位思维敏捷,谈吐直率,兴趣广泛的女教授,执着于将化学精髓溶入生命科学研究的“创新者”,正像一位手持化学缤纷彩练,在生命科学的舞台上清然挥袖的舞者。

记者:您的研究主要是围绕哪些方向进行的?您的科研理念是怎样的?

屈锋我目前的研究主要是围绕生物医学分析检测以及生物物质分离分析展开的。

生命科学的研究中,离不开数学、物理,化学的基础知识和方法,同样离不开在此基础上发展的各种实验仪器和设备的支撑,正是学科间的交叉渗透形成了许多前景无限的生长点和新兴学科。

我原来所学专业是化学,具有分析化学与环境化学的研究基础。在美国做博士后时转入生物科学,开始接触动物、组织等生物物质分析,接触到人类健康与衰老领域。现在我主要的研究思路就是要利用自身的化学背景优势,结合在生命学院的学科背景,将化学学科的新技术、新方法用于生物体和生物分子的研究中,解决生命科学中存在的实际问题。目前我的研究对象有细胞、微生物、生物大分子蛋白质和核酸等,希望在与人体健康相关的生物学、医学、临床检验等方面从技术和方法上有所突破,用新方法、新思路去解决其中的问题。我认为,在生命科学研究中,学科间的交叉一定要深入。各相关学科要真正融合、必须要进行学术思想、技术手段和学术人才的全方位交流。

记者:您曾主持或参加过国家自然科学基金项目、国家重点基础研究发展计划等多项工作,请介绍一下其中一些主要项目的相关情况好吗?

屈锋我所主持的项目具有延续性,保证了课题可以从基础到深入的研究,比如说利用毛细管电泳方法进行的相关课题研究“基于两种模式病原菌全细胞核酸适配体的毛细管电泳筛选方法研究”、“土壤有机酸与重金属相互作用的毛细管电泳特性研究”、“有机污染物的芯片电化学检测技术”等,最初主要是从小分子方面做起,现在将这种方法和技术应用到了大分子蛋白质、核酸,动物细胞和微生物等生物个体。目前很重要的部分工作就是围绕着生物活体进行研究,这也是我的主要研究方向。比如直接将微生物学和细胞生物学研究方法与毛细管电泳结合,将生物学方法与分析化学方法结合就是很有特色的研究内容。我现在是生命学院的教师,周围教师和学生都是生物学专业,因而我可以更多学习,了解和接触生物学,并能带着化学专业的眼光看待生命学科的问题,我个人认为这也是对我的研究非常有利的一种状态。

记者:您现在的研究主要是在生物医学分析检测和生物物质分离分析方面,从专业角度出发,您是如何看待科技成果的产业转化这一问题的?

屈锋我认为好的基础研究成果应该具有产业化的潜能。首先基础研究必须要深入、透彻,这样才知道它向应用转化时的关键点是什么,难点是什么,应该如何克服。作为我们的方法学研究,建立的方法不仅要有技术含量,还要考虑低成本。一个有效的方法或产品如果成本过高,对于企业来说压力很大,这将阻碍其产业化的发展。在研究成果真正能为社会和经济服务时,必须考虑降低各种成本,如设备材料成本。时间成本、技术操作成本、人员培训成本等。目前我所进行的研究还没有达到投入产业化阶段,但我的所有想法和努力方向都没有脱离这个根本出发点。

记者:作为生物工程系副主任、生物技术专业本科责任教授,您主要分管哪些工作?在行政、科研和教学多种身份中,您更喜欢哪一个角色?

屈锋:目前,我主管教学方面的工作。我是做科研出身的,多年来都工作在科研第一线。在高等学校,教学和科研本来就是一体的。在做科研的过程中指导培养学生,在教学过程中介绍科研内容,这是一个互相促进的过程,并没任何矛盾。我很喜欢讲课,把自己所掌握的各种知识和信息传递给学生,很有满足感,这是只做科研工作所得不到的乐趣。当然,学生在学校里不仅要学到专业的知识和技能,更为重要的是得到人生的指引。作为教师,还应担当着指导学生的个人成长与发展的责任。我们要在教学和科研过程中培养学生,将严谨、认真,执着的学习和工作方法传给学生,帮助他们树立正确的人生观、价值观,使他们成为具有一定专业背景和科研素养的,能够胜任多种社会工作的合格人才。工作虽然很繁忙和辛苦,但更多的是看到学生成长给自己带来的愉悦和享受。

记者:在求学道路上,您涵盖了内地、香港、国外的三重教育经历,这一切在您的教学和科研生涯中发挥着怎样的作用呢?

屈锋:不同地区的文化、管理和制度下的教育模式有一定差异。对于科研来说,多样化的教育经历和受教育模式可以开拓眼界和思维方式。对于教学,可以把不同的文化、管理和制度模式与学生分享,帮助他们正确理解上述问题。对于这种活生生的亲身经历,学生听起来会更有感触。所以我认为,对于新世纪的年轻人,一定要创造机会去看看外面的世界,这对自我提高和成长非常有益。

记者:对于学生和后起人才,您认为他们如果希望成为一位优秀的科研人员的话,需要在求学时期做出怎样的积累?您在教育教学上录持的观点和原则是怎样的?

屈锋:总得来说有两步:打好基础,然后培养其兴趣。打好专业基础需要对课程教学内容多学多练。而培养多方面的兴趣,拓宽知识面有助于开拓科研的视野和思路。当然,还要有必要的勤奋努力,但这个勤奋并非是毫无目的地泡在实验室。虽然科研工作是需要时间积累的,但这个积累一定是有效的时间积累。学生实验做的越多就越熟练,越熟练就越有兴趣,有兴趣就不觉得“枯燥”,就能发现科研中的乐趣。有了乐趣,勤奋就是自觉行为。当学生掌握的知识越多,就越自信,就越有动力。大多数学生在科研和实验过程中都是遵循这样的成长轨迹,所以在科研和实验中的确要多做工作,当遇到困难时,也一定要坚持,就像人生中遇到坎坷一样,挺过去就是成长和进步。

动物科学研究方向篇9

1、适应知识农业发展需要,创新农业科研教育组织

为提升农业科技水平,策划农业科技发展方向与目标,加强科技计划的管理与考核,“农委会”于1986年成立任务编组的“农业研究发展小组”,于1993年改组,确定该小组的主要任务:(1)农业科技发展政策及法规的拟定;(2)计划的规划、评审及预算编列;(3)计划的推动、管理、成果检讨与绩效的考评;(4)人才培养及国际合作的规划、推动与管理;(5)科技会议的筹划及其结论与建议事项的推动;(6)与相关“部、会”、学术及研究机构有关农业科技计划的协调与联系。随后又改组为任务编组的“农委会”农业科技研究发展委员会。这一时期台湾农业科技集中在“农委会”农粮处主管,部分科技项目由“农委会”有关业务处室管理。此外,“国科会”生物处主管台湾地区农业生物科技的基础研究。

为了适应知识农业发展的需要,“农委会”着手研究调整农业试验研究机构,于2000年把拟成立“农业部”作为工作重点来抓,研究设置“农艺研究署”,从事全台湾农业科技研发工作。

为了迎接生物科技新纪元的到来,“中研院”设立生物农业科学所,台湾大学成立生物技术中心,中兴大学成立农业生物技术研究所。民间企业于1998年投资12亿元新台币成立了花卉生物技术公司,投资六亿元新台币成立家畜疫苗公司。近几年还先后把屏东技术学院和嘉义技术学院扩大为屏东科技大学和嘉义科技大学。

各有关农业科技的研究机构的分工是,“中央”研究院主要从事学术及基础方面的研究工作;大专院校则以教学及训练人才为主,研究工作为其业务的一部分;公营事业机构研究所及财团法人或类似组织的研究所从事专业性特定项目的研究工作;而原省属的试验研究机构为从事台湾地区全面性的试验研究工作的主干。有关农业科技研究发展对于基础研究、应用研究、技术发展与商品化及应用,依上、中、下游各层次负责推动。

2、应对国际农业科技发展趋势,加快高新技术创新步伐

1992年“农委会”农业研究发展小组依据《台湾科学技术发展12年长程计划及6年中程计划》、《农业综合调整方案》有关农业科技发展目标,以及历次“行政院”科技顾问会议农业组顾问建议事项,确定生物技术、生物防治、种苗繁殖、栽培渔业、动物用生物制剂等五个领域的研究发展重点,加以推动实施。其湾“农渔牧产业自动化”十年计划,约投入经费25亿元新台币。

从1997年7月至2000年6月,台湾“农委会”按照台湾地区“跨世纪农业建设方案”中的有关“发展政策导向的产业科技”要求,在重点产业科技、加强生物技术的研发与应用、整合农业科技研究群及区域推广体系、加速农业自动化与信息科技应用等方面研究取得一批成果。

2000年夏季,台湾“农委会”研究拟定“迈进二十一世纪农业新方案”,做为2001年至2004年农业政策蓝本。该方案提出了“发展农业知识经济,厚植农业竞争得基”策略,明确了新世纪初台湾地区农业知识经济的发展重点。2001年台湾农政机关用于扶持农业知识经济发展的经费预算为450.01亿元新台币,2002—2004年约需195.18亿元新台币用于支持农业知识经济发展。

2001年“农委会”制定台湾地区农业各领域科技发展中程纲要,包括11个研究领域,分别是作物科技领域、林业科技领域、渔业科技领域、畜牧业科技领域、农业环保科技领域、农产品加工科技领域、农业自动化科技领域、农业共通性科技领域、农业生物技术领域、林业防灾科技领域,“农委会”计划从2000—2004年度,共投入241.56224亿元新台币用于支持农业科技研究。

从上述分析可以看出,二十一世纪前十年台湾地区农业科技发展方向主要是:(1)在生产方面:建立高科技、高效率的农业生产体系,提高国产农产品的市场竞争力,突出加强生物技术的研发与运用,创造台湾地区农业的新绿色革命:加速农业自动化与信息科技应用,提升产业竞争力。(2)在生活方面:生产卫生、安全、高品质且多样化的农产品,提升国民生活品质质,重点发展高品质且多样化的农产品,满足消费大众需求;结合民间力量发展食品科技,带动产业发展。(3)在生态方面:减轻农业生产对环境的冲击,强化农业支持生态环境维护的功能,重点改进动植物生产、检疫防疫技术与体系,保护国内农业生产环境;加强农业资源保护利用,维护自然生态环境。

3、大力推动农业生物技术的研发与应用

鉴于农业生物技术将成为21世纪世界产业发展趋势,为了加快台湾生物技术的研究创新及其应用技术的发展,突破台湾农业发展与产业结构调整的瓶颈,提升传统农业的技术能力,近十几年台湾在生物技术产业发展方面,不断增加研发经费、人力和设备投入。

1995年8月台湾“行政院”第2443次会议通过《加强生物技术产业推动方案》,并于1997年修订方案内容,确定将农业与医药领域的生物技术,作为台湾全力发展的重点科技。“农委会”为落实“行政院”《加强生物技术产业推动方案》,1996年优先执行了花卉种苗、动物用疫苗及生物农药三个推动计划。

1997年3月,台湾“国科会”委员会选定农业生物技术为台湾四个“国家型”科技计划之一。同年10月,成立台湾农业生物技术“国家型”专案计划规划工作小组。1998年1月,聘任该计划个案咨询委员会委员。1998年2月,台湾农业生物技术“国家型”计划的目标、规划重点提交“国科会”委员会审定通过,推动执行,课题申请通过率为45.2%。1998年7月,公布1999年度第一期三年的课题补助金额,共有42项课题列入该“国家型”计划。其主要研究目标是:(1)整合台湾农业生物技术产业研发既有人力、物力与技术资源,落实产业应用,使农业生物技术在台湾得以生根并茁壮发展;(2)加强本土性的具有产业发展潜力的农业生物技术产品,以提升台湾生物技术产品的国际竞争力;(3)建立台湾研发与应用体系,确保台湾农业生物技术产业的永续发展,尽快提升台湾的农业生物技术水平;(4)整合以产业发展为导向的尖端农业生物技术研究,把台湾建成为亚太地区农业生物技术产业研发与营运中心,促进台湾加入wto后的农业发展。

该科技计划的重点研究领域是:(1)、花卉及观赏植物领域,(2)植物保护领域,(3)水产养殖领域,(4)动物用疫苗领域,(5)农产品保鲜利用领域,(6)农业环境保护领域,(7)保健及药用植物领域。

4、加快农业科技管理创新

“农委会”为加强农业技术发展规划及本会农业科技研究发展计划的执行、管制与运作,设立农业科技审议委员会,该委员会的任务是:农业科技研究发展方向规划的咨询,农业各产业技术发展政策、制度、法规、策略及重大方案审议之咨询,农业科研计划资源分配审议的咨询,农业科研计划成果检讨审议的咨询,其它农业科技发展事项的咨询。委员会下设农业、林业、渔业、畜牧及生物技术五个技术领域审议小组,各技审小组的任务是:对“农委会”个别产业技术发展规划及审议的咨询,“农委会”科研计划审查及管理考核咨询,“农委会”科研计划与业界合作事项协调及审议的咨询,“农委会”有关科研计划事项的咨询。

为加强农业科技研究发展计划执行绩效评估,促使农业科技研究经费有效运用,“农委会”2001年3月6日成立农业科技绩效评估委员会,该评委会的任务是:以农、林、渔、牧及生物技术等领域科技研究计划为对象,评估过去该领域的研究计划执行绩效;评估农、林、渔牧及生物技术等领域科技研究成果所建立的技术,对提升台湾地区农业产业竞争力的效益。评委会设委员23—25人,由“农委会”主任委员遴聘学养优异、经验丰富,对产业科技、经济充分了解的相关产、官、学、研界专家兼任。评委会在对各领域专业技术进行评估时,得视需要聘请该领域的相关专家若干位参与绩效评估。此外,还在台湾地区农业生物科技“国家型”计划中设立了咨询委员会,在台湾地区农业科技中程发展纲要各领域聘请评审委员会。

二、注重农业科技投入,扶持技术创新

从下表可以看出,台湾地区农业科研经费投入常年维持在较高的水平。

台湾地区农业科技经费投入

年度经费年度经费

199621.135200145.04193

199715.3857200249.51840

199816.6880200355.26226

200029.79313200461.94672

注:2000—2004年为中程科技纲要需求估计数

1996年度(1995年7月1日—1996年6月30日)台湾地区农业科研经费为21.135亿元新台币(下同),其中农业基础研究(含农艺学、园艺学、农业化学、畜牧兽医、森林及水土保持、渔业科学及农业工程)的经费投入为3.9450亿元新台币,其经费主要来源是“国科会”和“中研院”,共执行537个研究课题,参加研究人员1206人。同年度的农业应用研究与技术发展(含农作物科技、林业科技、渔业科技、畜牧科技、食品科技等)的经费投入为17.19亿元,执行197项整合性研究发展计划,参与研究人员5142人。

在研究成果方面,共有952篇研究、72本专著、934项技术报告发表,完成55项技术创新和923项技术服务,实现技术转移18项,取得专利权6项、著作权3项。从1996年度的农业应用研究与技术发展的经费投入结构看,应用研究占70%(12.172亿元),应用基础研究占3%(0.439亿元),商品化开发研究和技术发展占18%(3.077亿元),其他研究占9%(1.504亿元)。

1997年度台湾地区农业科技应用研究与技术发展经费投入为15.3857亿元。1998年度台湾地区农业科技应用研究与技术发展经费投入为16.6880亿元。从1998年度台湾地区农业科技各领域经费投入结构看:重点产业及资源保育利用研究发展的经费为10.94648亿元,农业生物技术领域经费2.12078亿元,食品加工科技经费投入为1.79738亿元,遥测技术及精准农业科技经费投入为0.44965亿元,农牧渔产业自动化科技经费投入为2.60亿元,其中重点产业领域内部经费投入结构为:作物育种及生产技术研究2.822亿元,农业生物遗传资源研究利用0.8亿元,动植物防检疫与病虫害防治研究1.25755亿元,渔业生产科技研究发展0.805亿元,畜牧生物科技研究发展1.46606亿元,农业废弃物利用及公害防治技术研究0.44431亿元,水土森林资源保育利用及水利科技研究0.95641亿元,农业经济、农产运销技术与农民辅导研究0.52亿元,农业科技人才培育、国际合作及计划管理0.6亿元,农业资导系统建立研究与利用1.07515亿元。

“农业生物科技国家型计划”经费,包括台湾地区“国科会”、“农委会”、“中研院”、“环保署”和财团法人台湾农业生物技术中心五部分的研发投入,预估1998至2001年度,总额达到8亿元新台币。各年度分别为0.2亿元、2.11亿元、2.6亿元和3.1亿元。

三、加强农业科技推广,促进技术成果转化

1、制定农业技术成果转化政策法规

主要包括《“行政院”加强生物技术产业推动方案》、《“农委会”农业科技计划产学合作实施要点》、《“农委会”科技计划已有成果拟进行产学合作加速商品化的项目一览表》、《“农委会”科学技术研究发展成果归属及运用办法》、《“农委会”主管计划研究成果技术转移执行要点》等法规。

《“行政院”加强生物技术产业推动方案》提出台湾地区生物技术发展策略是加强研究发展与其成果移转、扩散及应用,整合产、官、学、研的研究发展体系,成立“国家型”计划,畅通研究、发展、生产三者之间的渠道,以加强生物技术产业发展。其中与农业相关的主要内容有:修订生物性农药开发相关法令规范;推动农业生物技术国家型计划以花卉种苗、水产养殖、动物用疫苗、生物性农药、保鲜技术等方向为重点,并落实于产业发展;加强花卉新品种智能财产权保护,并纳入植物种苗法新品种命名及权利登记范围的花卉种类,加强花卉新品种权利保护,以提高育种研发意愿,推动花卉种苗产业发展。

“农委会”为提高农业科技研发绩效,鼓励民间产业界积极参与农业科技研究与开发应用,以加速落实研发成果于产业发展,于2001年4月3日制定了《农业科技计划产学合作实施要点》。“农委会”的经费支持主要用于人事费、研究设备费、包括杂支、材料、仪器设备维护等其它研究有关费用、管理费和必要的技术移转费用。

《“农委会”主管计划研究成果技术转移执行要点》提出,移转研究成果的技术或智能财产权给予厂商时,应以该成果作价取得价款。技术成果移转作价原则以“农委会”资助研究总经费乘下列百分比收取之:(1)参与开发的合作厂商收取5%,未参与开发的厂商收取10—15%。(2)技术成果最终使用者若为供个别农家使用则收取5%,供农企业使用则收取10—15%。

2、推动农业科技推广方面的研究

台湾地区各年度的农业科研课题均包括与农业技术推广和成果转化方面有关的研究课题。从2001年度台湾地区“农委会”主管科技计划研究重点内容看,与推广相关的研究主要有,在农业政策方面,设有《农产运销制度、法规、批发、零售、渠道与市场的规划及评估研究》在健全组织及人力资源,提升农业经验管理效益方面,设有《农民组织功能研究》、《农业推广体系研究》、《农村建设规划研究》、《农业人力资源研究》、《农民福利制度研究》、《农业金融结构研究》;在农业生物技术产业方面,设有《推动花卉种苗、生物性农药、动物用疫苗及水产养殖生物技术产业发展研究》;在农产运销电子化方面,设有《推动产销与网络商城信息整合研究》、《农业自动化与电子化推动配合措施研究》、《农产运销自动化及电子化研究》等。

从1999年度台湾地区“农委会”主管农业科技计划实施结果看,安排与农业技术推广相关的研究课题主要有,《现有农业网站与农业推广网络系统评估》、《农业知识信息推广体系研究》、《农业推广远距离教学系统的规划》、《农业知识创新的传播研究》、《作物基因转移技术的开发应用研究》、《生物技术在植物病虫害诊断与防治上应用研究》、《生物性农药的生物技术应用开发研究》、《生物肥料的生物技术应用开发研究》、《应用生物技术加强花卉种苗产业发展研究》、《加强推动动物疫苗产业发展研究》、《农产品服务业自动化计划配合措施研究》、《加强食品工业技术及管理的辅导》、《灵芝和樟芝菌种发酵培养技术开发研究》。

【参考文献】

1996年、1997年、1998年“中华民国”科学技术年鉴,“行政院国家”科学委员会编印

“农委会”九十年度委外办理之科技计划研究重点、汇整单位及汇整人一览表

动物科学研究方向篇10

关键词土壤科学;特点;研究进展;发展方向

中图分类号S15文献标识码a文章编号1007-5739(2013)01-0210-01

土壤学者认为:土壤是能够产生植物收获物的陆地疏松表层,它最根本的特性是具有肥力。土壤是一种自然实体,它是在母质、气候、生物、地形和时间等5个自然因素综合作用下形成和发展的,并且也受人类活动的影响,有其本身的发生发展规律和特征。土壤主要是由4种物质组成,分别为矿物质、有机质、水和空气[1]。

土壤学是农学的基础学科,也是资源环境科学的重要基础学科。土壤是植物赖以生存的基础,是农林生产所必需的重要自然资源。土壤是陆地生态系统的组成部分,也是人类和动物居住的环境因子,在保护环境和维持生态平衡时有重要的作用。

1土壤学的特点

21世纪土壤学的发展将具有以下5个特点:一是研究领域在广度方面将进一步地获得发展。土壤研究的综合性及学科交叉性将更为明显。在国民经济的重大问题的解决过程中,将更加注重土壤质量和肥力、土壤与环境、生态和健康之间的相互关系。二是研究领域不断获得深层次的发展,不断地对学科的分支进行拓展。在土壤的属性及过程的研究过程中分别从不同的角度综合进行探究,在更深的层次上发展土壤科学,以取得更大的进展。三是土壤科学研究的定量化和信息化将日益发展。不仅在土壤属性的研究上,土壤分类及土壤过程的研究中都将不断地趋向定量化和信息化。四是土壤研究将日趋国际化。土壤的研究不仅只涉及到一个国家或地区,而应更多地面向国际,日益增强国际间的合作与交流[2]。五是长期观测研究土壤的动态与定位,将是今后土壤学研究系统化的一个重要的标志。土壤本身具有复杂性和多变性,因此今后要对土壤性质的动态变化本质进行了解,只有长期地进行定位观测。

2土壤科学的研究进展

以往土壤学的研究内容主要包括土壤化学与肥力、土壤资源遥感与信息系统、生态系统养分循环及其调控、土壤环境化学与污染环境修复、土壤碳循环与全球变化、土壤生态学和土壤物理学,但是现在随着人类活动的不断发展,土壤学发展的趋势也在改变。

土壤学的发展经过了漫长的时间,在不断发展中,研究的主要内容大多数是针对土壤自身的构成和土壤的物理、化学性质,也涉及到土壤的成土因素。现在的土壤学发展向着更深刻、更系统、更综合的方向发展,土壤学的研究内容更加侧重于土壤圈的物质和能量循环的功能以及土壤对人类与环境影响的发展方向并不断深化[3]。

目前,由于世界人口的逐渐增长及现代科学技术的不断进步,当前土壤学更加注重对土壤资源的保护、合理利用等方面的研究,以促进土壤生产力的提高,减少由于人口的增长与日益减少的耕地之间的矛盾[4]。

在土壤学的研究内容上,除了继续深入进行一些基础研究外,更加侧重于对土壤中生物物质循环和能量交换,以及重金属、化学制品(农药及化肥)和各种有机废弃物对土壤、作物、森林以至人类健康的有害影响及其防治措施的研究中[5]。

在土壤学的研究手段上,一些大型的分析仪器和电子计算机得到了应用,进一步地提高土壤分析的精密度、分辨力及分析速度,为土壤学的进一步研究开辟了新的领域;此外,还建立了土壤数据库及土壤信息系统,为数据的处理及某些模拟研究提供了更有效的途径。

3发展方向

土壤学的产生和发展以及发展的方向、趋势都与人类社会的生存与发展息息相关。新中国成立以后,土壤科学事业获得了较大的发展。中国科学院和农业部相继成立了专门的研究机构、高等农业院校土壤和农业化学的有关专业[6]。在一些土壤的研究与改良中取得了积极的成果,并在此基础上对土壤肥力概念等提出了新的见解。

土壤是植物生长与农业生产的基础,是食物安全与人体健康的基本保障,是资源保护与生态环境建设的核心。全球土壤变化是人类生存的重要条件,农村、城镇经济发展和人类居住环境建设的重要环节之一就是土壤。

土壤学在现代的发展仍然有其基本原则,但现代社会所面临的问题却更加复杂和多样。土壤学以后的发展趋势要紧跟社会发展、进步所面临的复杂的问题,如资源的节约和可持续利用以及生态环境破坏所带来的新问题。毋庸置疑,要解决这些复杂的问题,不能只靠土壤学,需要综合利用土壤学、地理学、生物学、生态学、社会学等多门学科的知识才能解决实际问题。

目前,全球面临着资源短缺、生态环境破坏、能源矛盾和粮食安全等问题,这些问题迫使土壤科学必须符合国家战略的发展需求,并且要努力发挥其作用。根据土壤学本身发展的规律,土壤学已经具备向着新时期的现代土壤学发展的时机和条件,未来的土壤学将向着更深层次发展。

土壤学研究的主要战略方向包括:土壤固碳、土肥水界面物质能量过程与交换、土壤组分互作与肥力维持、可变土壤特性及变化,土壤资源演变与评价、持续利用机制与模式、质量基础调查、防治以及退化过程、不同土地利用类型的生态环境效应、土壤的分类标准、土壤发展的新趋势,土壤的污染与土壤健康质量、污染物转化生物有效性与农产品质量、风险评估、修复机理与技术、面源污染机制与控制,土壤的外观特征及其发展变化、土壤的发生过程与全球区域的变化、土壤的侵蚀、破坏以及其防护治理方法,土壤生物的研究与发展体系、基因资源多样性及其功能、养分平衡与施肥及其高效利用分子基础、水和元素循环耦合、土、植、肥互作及协调机制[7]。

土壤学的发展要加强与其他学科的联系和交叉,而且要更加注重土壤学自身的特点。土壤学的发展要与生态学、地理学等多门学科紧密相连,尤其在解决问题时,要以土壤的本质和特点为出发点,解释说明与土壤有关的问题。提出的解决问题的办法和途径也必须建立在土壤学的基础上。因为在加强与其他学科的联系和交叉的同时,其他科学也要发挥重要的作用。在未来的土壤学发展过程中,既要注重土壤科学自身的特性,更要注重联系其他学科的发展,不能让土壤学孤立发展,土壤科学和其他相关的发展应该相辅相成,共同进步,让土壤科学发展成为更重要的学科。

4参考文献

[1]罗汝英.土壤学[m].北京:中国林业出版社,2002:2.

[2]赵其国.21世纪土壤科学的展望[J].地球科学进展,2001,16(5):704-709.

[3]张甘霖,龚子同.世纪之交土壤学研究的挑战和契机――从第16届世界土壤学大会看土壤学的未来[J].土壤与环境,1999,8(2):130-136.

[4]赵其国,万红友.中国土壤科学发展的理论与实践[J].生态环境,2004,13(1):1-5.

[5]赵其国.发展与创新现代土壤科学[J].土壤学报,2003,40(3):321-327.