生物科学的课程篇1
关键词生物科学生物课程
生命科学的发展不仅影响到社会发展和个人生活的方方面面，对中学生物课程的改革，从课程理念到课程内容，乃至课程实施的过程和方法，也将产生深刻的影响。研究和反映生命科学的发展对中学生物课程的影响，对面向21世纪的课程改革具有重要意义。
一、当代生物科学的发展及其在自然科学中的作用
当代生物科学在朝着微观和宏观两个方面向纵深发展。在微观方面，主要是在分子水平上研究生命过程和现象；在宏观方面，主要是生态学的研究，特别是生物多样性的研究日益引起人们的关注。正如邹承鲁院士《生物学走向21世纪》一文所言：当前凡是研究生命现象的学科，不可避免地要深入到分子水平去进行本质规律的探讨，这使分子生物学很快就渗入生物学的各个领域，改变了整个生物学的面貌；同时也对医学和农业科学及其应用产生了巨大的影响。生物学的全新面貌最突出地表现在出现了一系列新的分支学科，影响到生命科学的所有领域，即使生态学、古生物学和分类学也不例外。
现代科学的发展已表明分析重建法的局限性，它不再完全适合于科学的继续发展。新的启蒙运动的方法论特征很可能是以整体生成和经验原则支起的方法论构架。而这样的新科学启蒙思想核心正适合在生命科学领域内成长和发展。”
二、生物科学的发展对课程理论的影响
科学源于哲学。科学不仅具有认识论价值，而且不断影响着人们的世界观和方法论。
课程理论是人们在一定的观念和思想方法指导下建立起来的，自然不可能摆脱科学的影响。
以牛顿力学为代表的近代科学的思想方法体系广泛而深刻地影响了课程理论的构建。在牛顿和笛卡儿的世界观中，宇宙是机械性的封闭的宇宙，地球被视为巨大的机械系统中的一个齿轮，众多行星被视为巨大机器中的齿轮组，其运动可以钟表的精确来测量。“这些机械性隐喻不仅为现代科学——从外部力量推动的角度来考查——而且为我们称之为‘可测量的’机械的与科学的课程奠定基础。在这种机械性导向的课程中，目标是外在的，而且先于教学过程而确定；目标一旦设定，便要‘贯穿’整个课程。教师成为驾驶员（通常驾驶的是别人的车）；学生最多是旅客，更糟的是成为被驱动的物体。这种机械性隐喻阻碍学生与教师之间进行有关课程目标与规划的有意义的交流。”这就使得课程学者难以理解杜威关于目标和目的来自于而非先于教学活动的观念，使教学成为教导的、指导的。
随着生物科学和其他自然科学的发展，近代科学的世界观和方法论发生动摇。生物是多层次的充满非线性相互作用的自组织系统，同时也是开放的动态系统。作为学习主体的人，当然也具有生命系统的这种特性。因此课程的设计应当基于经验的流动，而不是将学科、年级、教学计划以粒子的形式出现，应当发展一种更具有互动性和转变性的课程框架，构建一种鼓励学生以更多的洞察和更深的层次反思其学习行为的课程。
生物科学的课程篇2
关键词高级生物化学教学理论创新实践
在工科院校中，“高级生物化学”是微生物学、发酵工程和生化与分子生物学专业研究生的重要基础课程，是连接“生物化学”和“分子生物学”的桥梁。它既是本科“生物化学”课程的提高和深华，又是研究生阶段“分子遗传学”、“分子生物学”等课程的基础。课程的目的是强化和拓宽研究生生物化学的基本理论知识，多角度地认识生物化学的基本原理和现象，并在此基础上强化生物化学的实验理论、技能和分析能力，为研究生研究实验设计的合理性奠定基础。在工科院校中，“高级生物化学”课程主要涉及蛋白质结构功能、蛋白质稳定性、蛋白质合成与运输、基因与基因组学、蛋白质组学、代谢组学等章节的内容。近年来，生物化学领域的新进展、新发现层出不穷，高级生物化学成为生命科学领域极其活跃的带头学科。对于一些应用型的工科院校，高级生物化学课程将蛋白质化学和组学相关的基础理论及前沿进展传授给学生，培养善于理论学习，长于工程实践，勇于集成创新的应用型生物技术人才。
1教材中英文结合
目前高级生物化学学科发展迅速，新知识新技术不断更新换代。目前唯一的高级生物化学教材是李关荣主编的高等学校规划教材《高级生物化学》，①内容涉及蛋白质结构、功能、寻靶、基因与染色体、基因技术、生物膜与跨膜转运、生物信息转导、基因表达调控、代谢调节策略等，偏重理论知识的讲授。相对高级生物化学，生物化学课程的教材则很多，包括王镜岩主编的《生物化学》②(高等教育出版社，2002年出版），于晓虹主编的《生物化学》③（浙江大学出版社，2012年出版，面向21世纪精品课程教材，全国高等医药教育规划教材），刘国琴主编的《生物化学》④（中国农业大学出版社，2011年出版）等。王镜岩主编的《生物化学》内容全面，讲解细致，一直作为本科教学的典范，在本科院校的生物化学课程中广泛采用，但作为工科院校的研究生教材，该教材一来与本科教学重复，二来内容过于基础，缺乏前沿性。于晓虹主编的《生物化学》，内容着重阐述人体基础生物化学知识，为远程专升本教材，内容与本科教材有所区别，编写着重符合这专升本学生的需要，不适合作为研究生的教材。刘国琴主编的《生物化学》是面向生物学专业本科生编写的理科教材，内容包括三部分：首先，重点讨论了蛋白质、核酸、酶、糖类和脂质等生物大分子的结构、功能以及结构与功能之间的关系，同时介绍了这些生物大分子的重要生物化学性质及相关分离、分析技术的基本原理和应用特点；其次，对糖类、脂质、氨基酸、核苷酸的分解代谢和合成代谢及其代谢调节进行了系统、概要介绍；最后，主要以原核生物为例讨论了从Dna到Rna再到蛋白质的遗传信息流的分子机制。该教材内容上和王镜岩主编的《生物化学》有相似之处，适合选作生物学专业和生物技术专业教材，也适合生命科学相关学科，如医药、食品、农林等领域本科生使用。除了以上教材，DavidHames编著，王学敏等翻译的《生物化学》⑤（第3版•中译版）全书共13章，分别是：细胞结构与成像、氨基酸与蛋白质、酶、抗体、生物膜与细胞信号、Dna的结构与复制、Rna合成与加工、蛋白质合成、重组Dna技术、糖代谢、脂质代谢、呼吸和能量、氮代谢。该书属于精要速览系列丛书，是国外畅销教材，该书结构新颖，视角独特，重点明确，脉络分明，图表简明清晰，适合作为工科院校研究生教材。同时，由于研究生教学对于英语的阅读能力也具有较高要求，因此还可配合英文版作为课外阅读教材，也便于双语教学和国外客座教授的讲学。
2教学模式以启发式引导为主线
高级生物化学是一门抽象的学科，因此在教学中加入形象生动的flas，使学生对生物化学相关蛋白质、核酸等结构与功能的关系、分子作用机理等概念的理解更为深入；同时通过大量生物化学相关小电影的优美画面引起学生对该课程的浓厚兴趣。在课堂教学导入部分采用老师提问学生回答，通过案例进行启发教学的模式，在此环节，提问可引发学生自主思考，通过学生的各种答案教师引出需要讲授的内容，该方法可大大调动学生的学习积极性。在整个课堂教学中，摒弃传统的以教为主的模式，把学放在首位，对特定原理的学习采用探究式教学的方法。在老师讲解基础知识的基础上，引入课堂讨论环节，议题与生物化学基本理论和概念充分结合，与本学科的发展与应用紧密联系，通过对前沿问题的讨论可激发学生的兴趣并发挥主观能动性，为进一步的深入学习奠定良好的基础。在课堂讨论环节，老师可安排讨论的题目供学生选择，也可由学生根据兴趣自由选题，然后公开宣讲，老师和同学既是听众，也是讨论的参与者，通过提问、讨论和解决问题，拓宽学生的眼界和思路。老师应及时对讨论过程进行点评，一方面充分肯定学生显示的创造性思维能力，一方面对思维中的不足进行纠正。课堂讨论环节可培养学生创新创造、分析解决问题的能力，同时也促使老师自我知识不断丰富和补充。与此同时，将学术报告引进课堂，每个班级的生物化学课程均邀请1~2位国内外生物化学领域的知名专家为研究生做学术报告。这些多样的学术报告，既让研究生了解了生物化学学科的前沿进展，又让学生有了学术交流的机会，还可培养学生的科研思维和科学精神。
3充分利用网络资源
高级生物化学的发展日新月异，互联网累积了海量的生物信息资源，将对我们的教学工作起到非常重要的作用。在高级生物化学课程的教学中强调互联网资源运用的重要性，通过学生网络应用的亲身体验唤起学生的求知欲，在课堂教学过程中，对常用数据库进行介绍，提高学生信息收集和辨别的技巧和能力。例如，目前大多数的蛋白质序列结构和功能方面的信息都可以直接从网络公共数据库中得到，其中最常用的核苷酸序列数据库包括GenBank、emBL、DDBJ等，这些数据库中还同时包括了大量与序列直接相关的注释信息，方便学生从中获得需要的知识。另外，蛋白分析专家系统expertproteinanalysisSystem可为用户提供大量蛋白质信息资源。因此，在高级生物化学的教学中首先详细介绍一些数据库的使用方法，再通过具体举例使同学掌握基本的查询方法和结果分析方法，并通过布置课后作业，使学生通过自己的实践更好地掌握数据库的运用方法。
4开放式实践教学贯穿始终
高级生物化学的理论知识相对比较抽象，对于初涉该专业的研究生而言较难理解，在理论教学中穿插大量实例是达到良好教学效果的必由之路。首先在教学过程中加入教师亲身经历的实验事例，例如根据工科院校背景重点讲解酶制剂的分子改造实例，使学生通过实例学习更好地掌握该课程的精髓，提高分析解决实际问题的能力。在实践教学方面，由于在本科阶段生物化学课程的讲授中已按排了生物化学基本单元操作实验，如蛋白质的两性反应和等电点的测定、凝胶过滤层析测定蛋白质的相对分子质量、总含氮量的测定—微量凯氏定氮法、紫外分光光度法测定核酸含量、糖化型淀粉酶活力的测定及、酶作用的专一性、酶的激活和抑制、碘乙酸抑制糖酵解、底物浓度对酶活性的影响—蔗糖酶米氏常数的测定、蛋白酶活力的测定、酵母蔗糖酶的纯化及其酶性质的研究等。因此在高级生物化学的实践教学中，不再安排单独的实验单元操作，而采取开放式实践教学模式，即选定相关学院生物化学方面相关老师所在的实验室作为开放实验室，对有兴趣的学生进行时间、空间、内容和方法均开放的培训，通过一些小实验的自我设计和验证激发学生的学习热情，以达到更好的教学效果。同时通过开放性实验，使研究生对于整个实验的设计和操作更为理解，可为研究生进一步的课题选择奠定基础。
5结语
高级生物化学是生物工程相关专业硕士研究生的一门基础课程，为培养生物技术专业人才的创新性和综合能力奠定理论基础。该课程涉及生物化学的抽象理论，同时和实践常识相关里，对于培养学生的创新性和开拓精神是非常有帮助的。通过对教材、教学模式等方面的改革，可在教学过程中把最新的信息、方法向学生展示，从而开拓学生的视野；还可以通过互动教学，充分调动学生积极性，培养了学生的综合能力。同时通过实验内容将理论知识变为感性知识，充分提高学生的学习兴趣。
注释
①李关荣.高级生物化学[m].重庆:西南师范大学出版社,2010.②王镜岩.生物化学.北京:高等教育出版社,2002.
③于晓虹.生物化学.浙江:浙江大学出版社,2012.
④刘国琴.生物化学.北京:中国农业大学出版社,2011.
生物科学的课程篇3
生物医学工程(Biomedicalengineering,Bme)是在生物医学和工程技术交叉融合的基础上发展起来的新兴边缘学科。该学科的迅速发展,大幅度提高了卫生服务水平和患者生活生存质量,促进了相关领域科技进步。我国有很多高校开设了生物医学工程专业,以满足社会发展需要。生物医学工程由于其学科交叉的广泛性,因此该学科的课程特别多。普遍认为该学科的主干课程至少包括电子信息类《电路分析基础》《模拟电子技术》《数值电子技术》《微机原理》《单片机原理》《接口技术》等20余门,生物医学类《解剖学》《生理学》《生理化学》《普通生物学》《细胞分子生物学》《康复工程学》《生物工程学》《临床医学概要》等30余门。课时总量超过3000学时。如果再加上《英语》《数学》《物理》等公共课程,总学时将会超过4000学时,远远超过了教育部人才培养方案的学时限制。在2012年教育部最新颁布的人才培养方案修订要求4年制理工专业总学时控制2800左右。如此大量的课程在短短的4年学制内,无法有效地组织教学。虽然,各个学校结合自己教学特色进行裁剪,但仍然面临着课时不够、学生负担过重的问题。因此,为了有效地教学、提高教学效果、减轻学生负担,课程的优化成为一个长期讨论的热点。毫无疑问,优化课程应该从学时多,内容相似的课程着手。《微机原理》和《单片机原理与应用》这两门课都高达60学时而且还为压缩后的学时,因此,成为优化的重点考虑对象,也是教学研讨会经常争论的话题。
1内容相似性
以往,《微机原理》和《单片机原理与应用》这两门课程是生物医学工程专业的两门必修课程,有近20年的历史。《微机原理》以intel的80i86为教学内容作为嵌入式处理器学习的基础课,而《单片机原理与应用》以80C51为教学内容作为嵌入式处理器学习实例的应用课程。为我国培养了许多电子技术相关领域的科技人才。严格来说,这两门课,一门作为基础,一门作为应用相辅相成,不可分割。而在实际教学过程中,并非如此。首先从教学内容来看,这两门课的教学内容高度相似。微机原理的教学内容有:微处理器基本概念、工作原理和硬件结构,汇编语言指令系统和程序设计方法与技巧,中断系统、定时器/计数器和串行通讯的工作原理和应用,微机系统扩展、人机交互、a/D和D/a等接口技术,以及微机应用系统设计实例等。《单片机原理与应用》的教学内容有:单片机结构原理、指令系统和汇编语言程序设计、存储器扩展技术、中断系统、定时器/计数器、串行通信原理及应用、系统扩展、人机交互、a/D与D/a转换器接口技术、单片机应用系统的设计与开发等。从中,我们不难看出这两门课的区别无非是处理器不同而已,教学内容存在高度相似性。
而在实际教学时,这两门课通常由两个教师来上,课时都在60左右。一方面,由于课时少,授课难以面面俱到而进行选择性授课,从而导致教学内容遗漏;另一方面,由于任课教师的不同,教学内容出现大量重复。虽然学生经过两门课程的学习,但不能精通任何一门,甚至由于不能入门而对嵌入式系统产生恐惧。因此,同时开设这两门课程并没有达到想象中的教学效果。针对这一现象,有不少学者提出将《微机原理》和《单片机原理与应用》这两门课程进行合并,教学时对这两种处理器进行比较教学以提高学习效率,减少课时量,减轻学生负担。毫无疑问,经过课程的合并必提高教学效果,但从现代企业对相关专业技术人员的理论知识和素质能力要求来看,《微机原理》已经落后于时代,学无所用。
2社会需求
经过大量课程的学习,生物医学工程学生的就业竞争力并没有得到很大提升。大量的课程培养了知识面很宽的工程师。这些工程师只懂得一般工程原理而不具备任一领域的专业知识。因此,当他们与其他专业的毕业生竞争时,生物医学工程毕业生往往处于劣势,许多Bme公司宁愿聘用信息工程技术相关专业的学生,而不聘用Bme的学生。美国犹他州立大学生物医学工程系在Bme工业部门做的问卷调查发现40%的人认为Bme学生知识面很宽是他们最大的优势,75%的人认为Bme学生没有坚实的专业知识。这表明目前的Bme课程体系设置还需要在专业知识上进一步巩固。设置更多专业课势必进一步增加课程,显然是行不通的。因此,必须进行优化整合进行探讨,培养学生既拥有广阔的知识面,又具备坚实的专业知识。
《微机原理》以8086/8088处理器为蓝本介绍处理器的工作原理,并学习使用该处理器。当然,诞生于1978年的8086的诞生开启了仪器智能化的新时代。但随着处理器的发展,单片机的崛起,8086/8088处理器早已经走下神坛而被淘汰,目前市场很难见到8086/8088的踪迹。以8051为代表的单片机逐步取代8086/8088成为行业应用的主流。随着技术的发展,8051虽然也被淘汰,但是其指令兼容的单片机形成庞大的家族活跃在各个行业应用上,从简单的玩具到复杂的航空航天、医疗设备等高科技随处可见51兼容单片机的影子。当然,还发展出其它类型的单片机,如:aVR、piC等。现代企业招聘时,通常要求应聘者具有一定的单片机开发能力。企业要求的单片机开发能力,显然不是指8086/8088微处理器的开发能力,而是指8051兼容单片机的开发能力,如果再掌握aVR或者piC单片机开发技能则会更受企业欢迎。《微机原理》课程已经出现教学内容与社会需求脱节,学与用脱节的现象,也导致企业抱怨学生掌握的知识过于陈旧而不愿意招聘应届毕业生。此外,很多毕业生也反应《微机原理》课程中学习的知识无实际用处,对学习其它嵌入式处理器的学习与理解帮助不大。而对于单片机由于就业需要强劲,实用性强,容易上手等因素,学生有很强的学习欲望。
总之,8086/8088系列微处理器已经在生产实际中淘汰,如果《微机原理》仍然以8086/8088为蓝本讲解微处理器的原理,则显得知识过于陈旧,与企业需求脱节。由于在生产实际中8051兼容的单片机庞大家族仍然广泛应用,因此要加强单片机的学习,不仅可以让学生了解微处理器的工作原理,也能与社会需求接轨,培养出合格的现代企业工程师。
3可行性验证
自2009年以来,我校生物医学工程系就开始小范围试点取消《微机原理》,强化《单片机原理与应用》的教学,取得很好的教学效果。2010年二年级6个本科生由于参加电子设计竞赛而在没有学习《微机原理》的情况下,直接学习单片机开发。在学习过程中,并不比那些有《微机原理》基础的学生表现差。事实上,2011年电子设计竞赛中,他们表现得极为出色。此外,也有不少学校已经开设微机原理课程,并在教学实践中获得良好的教学效果。
目前,市场涌现出许多零基础学习单片机的教材,如:杜洋的《爱上单片机》、周兴华的《手把手教你学单片机》等。《爱上单片机》和《手把手教你学单片机》不仅市场上脱销,而且网上扫描版下载量奇高,新手几乎人手一本。纵观这些教材都不要求学习者拥有《微机原理》基础,大幅度降低了单片机的学习难度和入门起点。读者对这些教材的热捧不仅说明单片机存在广泛的需求,更表明单片机学习的起点可以很低。
不论是从我们的教学实践中,还是从目前单片机教材来看,《微机原理》完全没有必要作为《单片机原理与应用》的前置课程。取消该课程,不仅不影响教学效果,反而有利于减轻学生负担,促进《单片机原理与应用》的教学,缩短教学与企业需求距离。
生物科学的课程篇4
细胞生物学是以细胞为研究对象，从整体水平、亚显微水平、分子水平三个层次，以动态的观点，研究细胞和细胞器的结构和功能、细胞的生活史和各种生命活动规律的学科。它作为生命科学的四大前沿学科之一，与分子生物学、神经生物学和生态学并列[1]，是学习分子生物学和遗传学的基础。随着该学科新技术和新方法的建立，细胞生物学已成为各大高校医学、农学和生物学等专业的一门必修课[2]，反应出细胞生物学在未来生命科学领域的重要性。自从我校生命科学院成立以来，细胞生物学就是生物科学、生物技术专业的学科基础、必修课和主干课，是学生在我校的医学大背景下理解疾病形成中的遗传和分子生物学过程的基础，是理解包括分子靶向、干细胞疗法等新颖的转化医学手段的基础，其学科地位不可替代。
二细胞生物学教学中存在的问题
随着先进生命科学“大数据”时代的到来，无论是基础理论还是应用技术研究，细胞生物学都处于生命科学最活跃的领域，知识更新快、内容丰富且深奥难懂。我院生物技术专业的本科学生多为专业调剂，初高中生物学基础知识欠扎实，学科兴趣不足，学生自主学习的能力较弱。如果教学只按图索骥照本宣科，根本无法调动他们学习的积极性。另外，课本知识过于陈旧，无法适应新时代学科发展的需要。尽管近些年部分教师已开始引导学生通过查阅文献、综述总结的方法接触细胞生物学领域最前沿的知识，但大多止步于盲目填鸭式罗列国外文献数据，没有加以甄别和指导，学生很容易在复杂的信息和数据中丧失学习的信心。
因此，如何使细胞生物学教学紧跟学科发展的步伐，使学生在有限的学时中既能具备扎实的细胞生物学基础知识和基本技能，又使学生及时掌握最新的细胞生物学理论和应用技术，能为他们将来的考研深造学习阶段和日益剧烈的职场竞争中打下良好的基础，这成为生物技术专业本科生细胞生物学教学中待解决的问题。仅靠教师讲授为主的传统教学方法和教学模式已不适应目前学科的发展和人才培养的需求，难以提高教学质量。
三以问题为导向的教学方法（pBL）的优势
1969年美国的神经病学教授Barrows在加拿大的麦克马斯特大学首创了一种以问题为导向的教学方法――pBL（problem-Basedlearning）教学法[3]，它倡导让学生通过自学、分析、讨论和合作解决问题，从而培养学生自主学习能力，发展学生综合思考能力。这种以问题为基础，以学生为主体，以教师为导向的启发式教育，以培养学生的能力为教学目标的教学方法与传统的教学方法相比有诸多优势。
1突出学生的主体地位
pBL教学法强调以学生的主动学习为主，而不是传统教学中的以教师讲授为主;通过设计真实性任务，强调把学习融入到复杂的、有意义的问题情景中，通过学习者的自主探究和合作来解决问题，从而学习隐含在问题背后的科学知识，培养解决问题的技能和自主学习的能力[4，5]。
2提高学生对细胞生物学的学习兴趣
细胞生物学基础知识内容较多且大部分深奥难懂，传统教学模式主要通过教师制作丰富的多媒体课件将知识灌输给学生，起初能够激起学生兴趣，但随着知识的不断深入，学生就会感觉枯燥无味，学习的积极性大大降低。而pBL教学可通过设计与日常生活息息相关的医学实践问题，使学生充分认识自己的主人翁意识，主动运用细胞生物学知识解决这些问题。这种“提出问题――解决问题――归纳总结”的教学方法不但使学生巩固了先前学过的知识，而且激发了他们主动学习新知识的动力。
3拓宽了学生的知识面
pBL教学中，为了解决教师提出的问题，学生必须查阅相关文献和收集材料。在这个过程中，学生不仅可以掌握本课程重点内容，而且可以了解相关领域的热点以及前沿进展，拓宽了学生的知识面，有利于知识的理解和融会贯通。
4培养了学生团队协作意识
pBL教学中需要小组成员分工查阅、收集和整理材料，一起合作讨论、总结、制作多媒体课件，最后安排一人进行陈述。通过此过程让学生意识到团队协作的重要性，增强团队意识。经过多轮合作还有利于各位成员挖掘自己的潜力、发挥各自特长、树立自信。
5增强了教师自身素质
pBL教学过程中，教师虽然不再是主体，但导向作用不容忽视。首先在“提出问题”阶段，教师要根据本堂课应该教授的基本知识，结合该领域前沿热点，设计出合理的案例，使学生通过解决此案例，既掌握了课本知识又了解了很多相关领域的前沿进展;其次在学生“解决问题”阶段，还需要尽可能回答学生提出的问题引导学生向正确的方向查阅资料;最后在“归纳总结”部分，教师还需要运用丰富的知识对遗留问题进行解释，并对整个讨论结果进行总结。这就要求教师不仅熟练地掌握本学科及相关学科的知识，而且要深入广泛了解相关领域前沿进展，对知识具有融会贯通、灵活运用的能力。在此过程中使得教师拓宽知识面，增加知识储备，完善知识结构，促进教与学的互动，真正做到教学相长。
四pBL在生物技术专业本科生细胞生物学教学中的具体实施方法
为了能够在我院生物技术专业本科生细胞生物学教学中顺利开展pBL教学，并取得良好效果，在开课前，授课教师参加了2012年上海复旦大学举办的pBL教学培训，掌握了相关教学技能。在充分调查了我院生物技术专业本科生知识结构及对细胞生物学知识的掌握情况后，我们制定了如下实施方案。
1实施对象
浙江中医药大学生命科学学院2011级生物技术专业1个班的学生。
2教学内容的选择
我院生物技术专业属于三本专业，学生又大多为专业调剂，初高中生物学基础较弱。因此，在教学过程中，细胞生物学基础知识部分如各种细胞器的结构和功能、细胞膜系统以及细胞骨架等可采用教师多媒体教授的传统教学方法;而本学科的难点以及前沿问题，如细胞的信号转导、细胞的增殖与周期、细胞分化、细胞凋亡与自噬、Dna的损伤与修复以及基因表达调控等则采用pBL教学，以问题为基础，通过收集资料、论证、实施以及总结归纳，使学生切实感受到细胞生物学与人类日常生活间的联系。进而通过自主学习，提高学生自信心，更有利于激发学生学习兴趣。
3教师提出问题
pBL教学中问题的设计非常重要，我们遵循以下原则：第一，根据教学大纲的要求及章节重点内容，结合目前细胞生物学领域的研究热点设计问题;第二，根据生物技术专业学生知识构架，设计难易适中的问题;第三，设计结合日常生活中大家关注的生命科学问题。例如，细胞的信号转导这一章围绕G蛋白偶联受体结构和功能这一知识点，设计了G蛋白偶联受体突变与哪些疾病息息相关？与肿瘤相关的信号转导途径有哪些，如何预防和治疗？针对细胞分化这一章的干细胞这一重点知识，设计了干细胞的临床应用情况如何？干细胞与器官移植等问题。
4学生分组查阅资料
问题提出以后，要分组解决问题。每组5人，分别设立组长负责本组问题的分工、督促查找资料和组织组内讨论等任务。提前一周将问题分发给学生，各小组经过充分的调研和讨论选取共同感兴趣的问题。根据分工，各小组成员开展工作。同时要求教师配合每个小组，随时与各小组进行沟通和答疑。
5课堂讨论
各小组根据分工将材料做成ppt，由组长进行10分钟陈述，组员补充，其他组进行质疑和指正。若交流中出现学生解决不了的问题，教师适当进行启发和引导，如果问题仍解决不了，则由教师解答。
6总结归纳以及教师评价
课堂讨论结束后，首先，学生对本组存在的问题进行归纳总结，自我评价学习过程和学习结果，思考知识、技能、小组成员协作和认知策略各方面的收获。其次，教师应对各小组信息是否完整与前沿、是否有创新与团队合作性、整理资料是否有逻辑性与条理性、是否按时完成、小组成员在小组讨论时的参与积极性以及各组的汇报是否精彩等方面进行评价。同时对于表现优异的小组给予适当奖励，进一步提高学生的参与积极性。
总之，为了提高教学质量，培养和提高我校生物技术专业学生的实践创新能力，促进学生综合素质的提高，我们积极进行教学改革。在结合细胞生物学课程特点和生物技术专业学生实际情况下，我们将pBL教学模式引入课堂，并且获得了较好的教学效果。我们希望通过pBL教学模式的实施，能够充分激发学生的学习兴趣及积极性，培养出具有良好学习能力、实践能力及创新能力的高素质人才。
参考文献
[1]翟中和，等.细胞生物学[m].北京：高等教育出版社，2000.
[2]余晓丽等.细胞生物学教学改革与实践[J].南阳师范学院学报，2006，5（6）.
[3]BarrowsHS，tamblynRm.theportablepatientproblem
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[4]mancyLJ，annmp，annL，etal.Developingaproblem-
生物科学的课程篇5
关键词生物信息学；教学；教学改革
生物信息学是生物学、计算机科学、信息科学、数学等多学科交叉融合的新兴学科，可培养学生综合运用知识解决科学问题的思维水平和能力，学科内容具有极强的前沿性、开放性、实践性和探索性，有助于培养宽口径、厚基础、创造性、应用型的专业人才[1-2]。但因生物信息学的知识庞博、原理抽象，使得该课程不能采用传统的教学模式进行教学，现行的课程教学方法尚未完善，需根据不同学校、不同专业的发展定位和学生培养目标有针对性地设计和开展课程教学。浙江大学宁波理工学院生物工程和生物技术为工科专业，以培养高水平的应用型人才为目标。近几年开设了生物信息学课程，通过不断的课程教学改革和实践，笔者发现影响教学效果的多方面因素，包括地方院校生物信息课程授课过程中的共性问题[3]。逐步对课程目标、教学内容、教学方法和考核方法等方面进行了有益探索，探索适合工科专业学生的生物信息学课堂教学模式。通过努力，初步解决了浙江大学工科大学生的生物信息学课堂教学的主要问题，有效提高课程教学效果，同时也获得了一些经验和认识。
1工科专业的生物信息学课程教学问题
1.1课程教学内容新颖繁多，与专业课程体系设计不匹配
生物信息学作为一门新兴的交叉学科，要求学生了解、掌握的基础知识非常多，但学校侧重于工程人才培养，工科应用课程多，生物基础知识薄弱，且将生物信息学作为专业选修课，仅安排24学时的授课时间，这就形成教学内容新颖繁多与专业课程体系安排设计不匹配，难以有效利用已学知识对这个综合性新兴学科课程进行全面学习，部分大学生还因学无所成或跟不上授课进程而产生厌学情绪。
1.2授课学时短，教学和考核模式落后
生物信息学知识庞博、原理抽象、实践性强，但因课程授课学时严重不足，课堂教学通常以理论教学为主，采用以教师讲授为主体的传授式教学方法，幻灯片课件展示容量很大，学生缺少足够的时间思考和消化，常感到学习千头万绪，不得要领。传统教学方式无法满足该课程教学需求，在生物信息学教学中存在较大局限性。在传统教学方法下，课程考核仍以卷面形式进行，忽视实践技能，不能有效考查大学生的学习效果。因此，传统教学和考核方法忽视了该课程前沿性、实践性强的特点，使学生失去了主动思考和积极创新的动力和机会。
1.3教学资源不充足，教材选择困难
生物信息学作为一门新兴学科，教学资源不充足成为普遍现象。生物信息学教材在教学内容的新颖性、时效性和对各专业的适用性等方面有所欠缺，例如一些数据库及软件总在不停更新，教材内容有比较大的滞后性。由于高校开设该课程的时间通常较晚，适用于工科专业的生物信息学教学资源，如教学教案、多媒体课件、教学视频等尤为欠缺。同时，由于生物信息学课程的前沿性，与生物信息学有关的网页大部分都是英文，工科大学生的生物信息学专业词汇极其匮乏，开展实践教学时学生学习非常吃力，甚至造成学生学习困难，教学效果比较差。
2工科专业的生物信息学课程教学改革
2.1根据专业特点改革教学内容
结合工科专业特点及培养特色，选用相对简洁，基础知识与实践应用相结合的教材，如陈铭编写《生物信息学（第二版）》等。同时不拘泥于教材，针对具体讲授情况进行有机取舍和补充，合理制订教学方案。比如，对浙江大学生物工程专业的本科生来说，生物信息学更多的是一种辅助分析工具，不需要深入学习数据库的构建方法、软件算法等基础知识，更多的是培养他们应用生物信息学技术和思维方法来服务本专业知识的能力。因此，大力引入实践教学，大幅度压缩理论教学，理论教学和实践上机操作时间基本按等比例分配。改革后的理论教学内容包括生物数据库及其信息检索、序列比对与分子进化、核酸序列分析、蛋白质性质和结构分析、基因组信息学、蛋白质组信息学等；实践教学引入了常用生物信息学数据库的应用、核酸和蛋白质序列的进化分析、Dna序列的信息学和功能分析、蛋白质序列分析和结构预测、常用生物软件的应用、综合实验等。该教学计划不仅使学生有效学习生物信息学的理论和技术，还可使学生深刻体会和贯通一些生物化学、分子生物学、基因工程等生物课程的知识，夯实了工科大学生的生物学基础理论知识，为学生开展专业相关的实践创新项目和后续毕业论文设计提供技术支持。
2.2革新基于多媒体的互联网教学方法
多媒体网络教室借助于计算机网络和多媒体技术，轻松实现生物信息学理论讲授、数据库搜索及软件应用演示，便于師生课堂交流，增强学生的教学参与意识[4]。再加上大多生物信息学数据库及软件工具在因特网上免费提供，引导学生充分利用这些网络资源尤为重要。因此，必须建立有效的基于多媒体的生物信息学互联网教学方法，给大学生提供更多动手操作机会，改善学习效果，充分体现生物信息学的实践性。基于此，将每个生物信息学教学主题的课堂讲授内容分为2部分：一是用幻灯片进行理论知识讲授和操作演示，二是指导学生利用丰富的网络资源和软件工具完成相关上机实习，引导学生进行探索式练习，培养主动学习的习惯。例如在GenBank数据库教学活动中，首先用幻灯片讲授该数据库的简要情况；接着演示GenBank数据库的搜索方法和搜索结果的要点，结合搜索内容讲解核酸及蛋白序列的格式、主要字段的含义、序列下载的方式；最后，布置相关上机操作内容，由学生上机操作该数据的搜索，并对搜索到的序列进行解读，教师全程指导解疑。另外，为摆脱该课程学时短的限制，结合教学内容适量安排课后作业，鼓励学生利用课余时间上机操作，巩固和拓展生物信息学知识。这样的教学方式简明扼要，既节约了课堂时间，还教会了学生主动获取信息的手段。
2.3开设创新型开放性实验
生物信息学课程的开放性和前沿性可以开拓学生的视野，帮助开发新的思维方式。因此，在生物信息学实践环节增设创新型开放性实验[5]，综合采取启发式、研讨式、运用式等教学方法[6]，强调大学生的创新思维、实践动手能力的培养，有效调动学生的学习兴趣。新型开放性实验包括演示实验实例模块和综合研究实验模块，让学生自己提出问题、设计和探索解决方案，引导学生独立思考、大胆动手，充分发挥学生的主动性和创造性，培养学生发现问题、综合分析处理问题、信息的收集和整理、创造性思维等独立动手能力以及团结协作能力。就综合实验模块而言，例如，学生想研究自己感兴趣的一个基因，要求学生独立查找相关文献和资料，收集和分析核酸、蛋白质序列及其同源性关系，预测该基因的结构、功能，最后总结这个实验过程并分析实验结果，撰写一份实验报告。通过创新型开放性实验训练，可以全方位、多角度、重能力地训练学生的综合素质。
2.4制订理论与实践并重的教学效果考核方法
根据新的教学内容和模式，积极改革生物信息学考核方式，制定理论和实践并重的考核制度，增强考察大学生对生物信息分析的基本技能的掌握程度以及对结果的分析能力。例如，课程的学生总评成绩由平时成绩和期末成绩组成，分别占25%和75%。期末成绩评定由理论考核和上机考核组成，比例分别占40%和35%。上机考核包括2部分：一是针对课堂教学内容随堂布置上机作业，让学生深化理论教学和演示实验教学的学习，评定学生作业成绩；二是让学生选定感兴趣的研究课题或教师设定研究主题，学生结合所学生物信息学知识，独立制订完整的研究方案，通过上机操作完成方案中的生物信息学操作，并对结果进行解读，形成一份实验报告，教师评定学生的报告成绩。通过这种考核可以全面评定学生的学习效果，促进学生主动学习，同时还可以准确发现教学过程中存在的问题，为课程教学的进一步优化提供指导。
3结语
根据生物信息学课程特点，针对工科专业培养特点，结合近年来笔者的课程教学实践，精心选择教学内容，突出并合理组织实践教学，注重培养大学生的核心技能；充分采用基于多媒体的互联网络教学，增设创新型开放性实验，构建多样性教学方法，强调学生的创新思维、实践动手能力的培养；注重教学效果评价，制订突出实践能力的考核方法，促进学生主动学习能力。通过这些教学改革和实践，逐步探索适合工科大学生的生物信息学课堂教学模式，有效提高课堂教学效果，切实增强学生的专业知识和技能。
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生物科学的课程篇6
关键词：应用型本科生物地理学课程改革工作过程导向
中图分类号：G64文献标识码：a文章编号：1674-098X（2014）11（a）-0167-02
CourseReformandinnovationofBiogeographyatapplication-orientedUniversities
wangmantang
（SchoolofCityandCivilengineering，ZaozhuangUniversity，ZaozhuangShandong，277160，China）
abstract：inviewofproblemsexistingintheteachingprocessof‘biogeography’whichwasthespecializedcourseofthemajorofgeographicalscience，combiningwithpracticalexperienceinteachingandresearchandbasingonthetheoryofstructuralismcurriculum，wereformedthecurriculumconcept，teachingcontentandteachingmethod.wealsoestablishedtheevaluationmechanismbasingonworking-processorientation.
Keywords：application-orienteduniversity;Biogeography;Coursereform;wordsprocessdirection
近15年高等教育的迅速发展，已由精英教育发展成大众化教育。2014年教育部副部长鲁昕在中国发展高层论坛上指出为适应社会经济发展的需要，新建本科院校要向应用型本科转型。应用型本科院校以培养应用型人才为主，同时开展应用性研究[1]。应用型本科人才培养不仅要培养学生具有较好的基础理论知识和专业知识，更重要的是培养学生理论联系实际，运用理论解决现实问题的能力。因而专业应用能力和综合素质的培养成为应用型人才培养模式的核心。应用型本科高校中工科专业改革方向很明显，可以从“学科―行业―职业”链的视角进行改革。但是一些理科专业如地理、生物等专业，究竟如何改革还处在讨论的阶段[2]。
应用型本科能否实现，课程改革是关键，也是其难点。应用型本科的培养目标应以培养学生能力为主，在传授专业知识的同时培养学生的能力。那么在课程建设中，如何把专业知识和培养能力有机结合在一起，是很多高校急需解决的问题。
1课程现状
生物地理学是地理科学专业的一门专业基础课，是生物学与地理学的交叉学科。生物地理学是自然地理学的重要组成部分，主要介绍地球的生物圈，即了解地球上的生物分布及其分布规律。通过学习生物地理学，学生应掌握生物地理学的基本原理，掌握生物地理学的思维方式和研究方法，学会应用生物地理学原理解决现实生活中越到的实际问题。
生物地理学的内容零散，记忆性知识多，推理性知识少，且学生从初中就已经接触此部分内容，没有新鲜感，学习动力不足。由于该课程记忆性内容太多，学生学习热情不高，课堂效率低，学生大多采取考前突击，不重视学习过程。从近四年生物地理学考试试卷分析发现，学生对于名词解释、简答题这样需要记忆的题目得分率较高，达到70%左右，而需要进行分析、理解的试题得分率低，只有20%左右。由此看出学生善于记忆而不善于思考，培养学生动手动脑的习惯和提高他们分析问题、解决问题的能力刻不容缓。
2构建结构主义课程理念
针对目前课程存在的现状，要取得良好的教学效果，首先必须改变教学观念，构建新的课程理念。我国高等学校可分为三种类型：学术性研究型大学，专业性应用型大学和职业性技能型院校。不同类型的高校将采用不同的课程理念，研究型大学采用理性主义课程理念，职业技术性大学采用功利主义课程理念，而应用型大学采用结构主义课程理念[3]。结构主义课程理念关注学生认知结构的发展，注重学科的知识结构，提倡从发现中学习，注重学生对高深学问的自我意义建构，注重培养学生对知识的理解能力和运用能力，通过“意义建构”组织课程，形成一个网状课程体系，强调学习共同体和实践共同体对于意义建构的重要作用[4]。
基于结构主义课程理念，我们运用如何认识新事物和如何完成一项科研任务建构生物地理学的课程内容。生物地理学是一个新的事物，首先学生需要认识生物地理学。在认识生物地理学的过程中，不仅培养学生认识新事物的方法和能力，而且学生还知道生物地理学是研究地球上生物分布及其分布规律。那么如何完成生物分布及其分布规律这项科研任务是学生面临的新任务，也是生物地理学课程重要内容。我们引入科学研究的“3w（why，How，what）”模式，帮助学生完成这项新任务。学生需要完成以下三个问题：为什么地球上生物不是均匀分布的？如何进行生物分布及其分布规律的研究？生物分布及其分布规律的结果是什么？这三个问题构建出生物地理学的核心理论内容。最后，培养学生理论联系实际的能力，学习完生物地理学，要让学生明白为什么学习生物地理学？学习生物地理学有什么用处？我们将讲授生物地理学应用之一生物多样性。通过学习，一是让学生学会学以致用，二是可以提高学生学习的热情，摈弃学习无用论的思想。
3采取多种教学方法和构建系统实践课程体系
重视基础，强化应用，提高素质，加强学生的动脑动手的实践能力，是我们培养应用型人才的终极目标。有了好的课程理念，还需要有好的教学方法。我们根据课程内容采用多种教学方法，并且构建系统的实践课程体系，这是实现应用型人才培养的关键。
在教学方法中，使用多种教学方法和教学手段以达到良好的教学效果。比如地球上生物分布规律，内容都是描述性知识，内容简单但繁琐，可以让学生自己讲，既锻炼学生讲课能力，又达到学习这部分专业知识的目的。再比如一些基础知识，如生物分类，这部分内容从初中就开始学习，可以让学生自学，然后通过相关的实验来检验学生学习的状况。
生物地理学围绕着如何进行生物分布及其分布规律的研究构建实践教学体系。因而，这是是整个课程实践教学体系的重点，也是实现应用型本科人才培养的核心。首先，学生学会解读研究题目，学会在动手做实验前前期准备工作的流程。学生要知道研究生物分布及其分布规律的目的和意义、基本研究任务、研究内容和研究对象。接着学生还需要具备生物分类基本知识。然后培养学生如何进行野外调查。最后学生要通过已学知识，开展一项设计性实验。通过一系列实验，由基础实验到综合实验再到创新实验，由简单到复杂，层层递进，帮助学生构建完整的实践体系网，培养学生解决问题的能力。
4基于工作过程导向的考核机制
目前，大多数本科院校的考试方法以笔试为主，一般在期末进行，这种单一的方法导致学生容易只看重结果，不注重平时的学习，有时还导致学生为了取得好成绩而作弊。应用型本科人才的培养，强调学生的综合素质的培养，要求学生具备职业可持续发展的能力，因而考核学习效果的方法应多样性、综合性和动态化。
工作过程导向，是一种管理学思想，是指为达到工作目标而采用的行为逻辑结构[5]。基于工作过程导向的课程理论强调过程的重要性。学习也是一个过程，学习效果的考核不能仅仅依靠一次期末考试成绩而定。因此，改革考试方法必须重视过程考核。考核的方法也应该灵活多样，学生最终成绩将由期末考试成绩、期中考试成绩、实验成绩、面试成绩、上课回答问题情况和上课出勤率等几部分组成，适当减少期末理论考试的分数比重，充分调动学生学习积极性。
参考文献
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生物科学的课程篇7
科研能力教学改革植物生理学
高校的主要任务之一是培养有专业知识、具有实践能力和创新精神与思维的应用型人才输入社会，以满足社会各行各业的需要。任务的完成必然由高校的教学工作来承担。《教育部关于全面提高高等教育质量的若干意见》明确提出把教学作为高校最基础、最根本的工作。教学是教师的教和学生的学两方面的活动。构建主义认为，学习是在一定的情境即社会文化背景下，借助其他人的帮助即通过人际间的协作活动而实现的意义建构过程。因此，教师的教应是帮助与构建学习环境，而不是简单的知识传授与灌输。《中共中央国务院关于深化教育改革全面推进素质教育的决定》要求“高等教育要重视培养大学生的创新能力、实践能力和创业精神”，“以培养学生的创新精神和实践能力为重点”，“培养学生的科学精神和创新思维”。因此，如何提高大学生的创新能力、实践能力和创业精神是当前教学改革的主要内容。科学研究是对一些现象或问题经过调查、验证、讨论及思维，然后进行推论、分析和综合，来获得客观事实的过程。其一般程序分为：选择研究课题、研究设计阶段、搜集资料阶段、整理分析阶段、得出结果阶段。在教学中开展科研可培养学生发现和解决问题的能力、分析整理的能力、查阅文献的能力、知识应用的能力和拓展学生的知识、了解学科最新的研究与应用进展。在参与科研过程中可以活跃学生的思维、锻炼和培养其创造能力、提高学生综合能力和创新素质。本文以《植物生理学》教学为例，分析了科研融入教学的途径及对学生综合素质的影响。
一、以论文为章节作业，促进学生对学科发展的了解
《植物生理学》是研究植物生命活动的规律的科学，是学习生命科学其他学科的基础，与农业生产、园艺、林业等众多领域密切相关，在生物专业的教学中占有重要的基础地位。
在传统的教学中，教师主要注重学科的系统性和理论性，章节作业主要安排的是名词解释、简答、判断、论述等训练学生熟知基础知识的题型。这样的教学是一种灌输式的教学方式，使课堂教学枯燥无味，且教授内容缺乏新颖性和实用性。布置作业的方式对加强学生基础知识的学习以及教师对学生的了解直到一定的作用，但往往出现学生只是简单摘抄教材上的部分内容，对内容的涵义却是知之甚少，更谈不上对知识的应用。还有的学生直接拿别人的作业抄袭，到考试的时候也只是机械地记忆，因此作业的效果大打折扣，达不到预定的目标。另外这种授课与作业的方式容易引导学生把目光只注重教材上的基础知识，且学习的方式也只是机械的记忆，无法达到学以致用的目的。学生对学科的发展，最新的研究成果也是一无所知。基于这种状态，我们在教学中更多地注重植物生理学理论在生产实践上的应用及研究，以应用事例分析植物生理学的理论知识，以介绍和阅读科研论文的方式来引导学生学习植物生理学的最新研究进展，以撰写科技论文代替传统的作业，要求学生查阅研究论文、选题、撰写、讨论、修改，并规定同学之间的论文，以及与资料中的论文相似程度不能超过30%，这样使得学生对本章节的科研动态有一个清晰的了解，并且为读懂文献，他们就必须认真阅读章节内容，从而达到培养学生自主学习能力的目的，并且锻炼了学生获取知识的能力、论文撰写能力和发现与分析问题的能力。
二、将实验课改为科研课题，提高学生科研能力及实践能力
传统的实验课是教材机械定格，教师课前准备，上课讲解原理、方法、关键点、演示，然后学生照着做。这样的实验可以起到锻炼学生的基本操作技能和验证教材上的理论知识的作用，却不能培养学生创新能力，也不能培养学生解决实际问题的能力和提高学生学习兴趣的作用，同样不能培养学生的科研素质。我们采取了将《植物生理学》实验与科研有机结合的方式，具体的作法是将各个实验与某一研究课题结合起来，把整个实验课联系在一起，形成下一个完整的科研课题，通过从第一个实验开始认真设计、选择实验方法、准备药品和材料、进行实验设计与实验实施、实验现象观察与数据收集、数据整理、查阅文献和撰写研究论文，实验的考核不再用实验报告的形式，而是最终的研究论文并进行答辩。如我们在课程中设置了种子活力测定、种子萌发、植物根系体积测定、植物缺素症的观察、叶绿素含量测定、植物矿质元素测定等。处理中将种子活力测定的结果与种子萌发存在什么样的关系相结合进行分析，植物根系体积测定实验则是将植物种植在不同的缺素营养液中，再分别测定其根系体积，分析缺乏不同营养对植物根系的影响，同时记录植物茎叶的表现，再测定不同营养液中生长的植株叶绿素含量及矿质元素，并与地上部分进行相关分析等，这样课程实验就形成了一个完整的科研实验。最后要求他们将所得的数据分析整理形成科研论文并进行答辩。这种方式不仅锻炼了学生的实际动手操作能力，同时也能培养学生分析问题的能力、实验设计的能力、观察的能力、数据处理的能力、查阅文献的能力，撰写论文的能力和研究交流的能力。
三、教学效果分析
通过在理论课中介绍科研论文与应用研究，学生产生了极大的兴趣，不仅丰富了课堂教学，学生在课堂外努力地去查阅论文，认真阅读与总结，在课堂上他们会经常打断教师的上课，提出他们阅读和思考到的与本节课有关的内容，通过教师的解答，既活跃了课堂气氛，又激发了学生的思维，提高了学习的积极性。到学期结束，学生论文达到了200多篇，内容涵盖了与植物无机营养原理、植物光合特性和有机物运转分配规律、植物激素的作用和代谢调节的研究到、植物细胞生理、组织培养、植物生长发育和光周期及温度的关系等方面的研究进展与应用研究。而在实验课中的科研，通过实验的准备、方案的设计、实验操作、观察、数据收集与整理、形成论文的方式，使学生亲身接触科研，他们一方面对分析的结果有好奇，另一方面对科研也没有了神秘感，相信自己也能从事科学研究。并且有的学生经常在课后来找教师询问许多有关农业、园艺等生产方面的问题及在阅读论文中遇到的问题，形成了一种良好的师生交流氛围。最后的期末论文有的同学写了20多页，内容详实，条理清晰。反映了学生通过课程的学习对《植物生理学》学科的基础知识掌握扎实、充分了解了学科的应用与研究的前沿。课程教学取得了令人满意的效果。
四、总结
不论是教学型大学还是研究型大学，其主要任务之一都是向社会输送优秀的人才。教学则是培养人才的主要工作内容。同志在清华大学100周年校庆上要求要全面提高高等教育质量，必须大力提升人才培养的水平。教学改革是不断创新教学方式和教学内容，改变教育教学观念，从而培养高素质的应用型人才。科学研究就是通过观察，推理，实验。引进新技术，使用新技术等活动来发现问题并解决问题的过程。在教学中带入科研，让学生在平时的课程学习中得到科学研究的锻炼，这样既能锻炼学生发现问题、分析问题和解决问题的能力，又能锻炼学生的实践技能，并能开拓学生的知识面，是培养有创新思维与创新精神、具有较强实践能力的高素质人才的良方。将科研与教学全面的结合，将会使高校教学质量有新的突破，培养出满足社会需要的优秀人才，推动社会的发展。
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生物科学的课程篇8
独立学院是中国高等教育发展的重要组成部分，保证了我国高等教育的持续健康发展。近年来，独立学院招生人数不断增多，办学规模不断扩大，如何在增大规模的同时保证办学质量，真正实现独立学院培?B应用型人才的初衷，成为独立学院亟待解决的问题。大部分独立学院以工科和文科为主，而大学物理是所有工科专业重要的公共基础课，承担着帮助学生树立正确的世界观、提高学生科学素养的任务，并能增强学生分析问题和解决问题的能力，在对学生探索精神和创新意识等方面的培养上也具有其他课程不能替代的地位。但目前，独立学院的本科生在学习大学物理时出现了许多问题，本文结合笔者的教学经验，对学生的学情及考情进行分析，并提出相应的解决对策。
二、大学物理学情分析
1.大学物理学习中呈现的问题
（1）学生刚开始学习时积极性较高，课堂反应较好，但随着课程的推进，积极性逐渐下降。以大学物理上册为例，在前三章的学习中，学生在课堂上往往能跟上教师的节奏，但到了第四章刚体部分，很多学生听课时显得
比较茫然，出现较强的厌学情绪；学习下册电磁场部分，大部分学生出现听不懂、不会做作业的情况。（2）学生在整个学期的学习过程中往往只注重对单个知识点的学习，不注意理解知识之间的联系与区别，不清楚各章节之间的关系，对整本书的知识框架缺乏明确的认识。（3）学生在课堂回答问题及课下做作业时，往往利用
高中的公式去解决，没有将高数方法灵活用于解决物理问题，即使有部分学生知道应该用微积分去解决，但在求解过程中出现许多细节错误，还有部分学生将新旧方法混用。
2.问题原因的分析
（1）大学物理在难度上高于中学物理，难度的加深挫伤了学生的积极性。大学物理研究的是自然界物质的结构、性质、相互作用及其运动的基本规律。这里的运动是指最一般的运动，并不是高中时涉及的最特殊的运动，这意味着大学物理在内容上会对高中物理进行扩展，而不是对高中知识的重复；也意味着大学物理在定量分析问题时需要用到矢量及微积分，而高中物理往往不强调矢量，在高数中讲矢量也缺乏相应的物理背景，所以学生对矢量运算掌握得不好。另外，虽然在高数中微积分是十分重要的内容，但高数求解微积分的题目往往已知被积函数表达式，而大学物理题目大都需要学生根据已知条件写出被积函数，并确定积分上下限，再进行定积分运算，这不能机械地照搬公式，而是一项含有自主创造性的工作，显然这样的工作学生处理起来相当困难。学生因没有灵活地掌握微积分导致他们在听课及做作业时出现困难，进而挫伤他们的学习积极性。（2）独立院校给予大学物理的学时越来越少，大学物理需要讲解基本的概念、定理、定律，并由于考试的需要，必须涉及对具体题目的讲解，这需要花费许多课时，应用时间更是非常有限，学生脱离了应用听课就会感觉比较枯燥，进而对大学物理缺少兴趣；如果脱离了基本概念、定理、定律，仅讲应用，就是无源之水、无本之木，学生同样无法真正理解这些应用。学时的限制让高校教师在讲解大学物理时心有余而力不足，学生也获益较少。（3）学生在高中的物理基础为学习大学物理做好了铺垫，但也成了学习大学物理的绊脚石。学生对一些知识存在认识误区，比如，认为适合所有的直线运动，认为能用于求解所有情况下力做功。学生在高中做了大量题目，对一些公式已经熟记于心，由于他们所做的都是适用这些公式的题目，很少接触不适用的情况，就会以为公式能解决所有的问题。另外，学生在高中为了应对高考，往往把学习重心放在识记公式上，而不是理解知识、发现知识间的联系、建立知识框架。这样的学习模式导致学生在学习大学物理时不注重各章节间的联系，不理解物理研究问题的思路方法，从而导致他们觉得大学物理内容“新、多、难”。（4）学生的主观原因也是导致上述问题的重要因素。独立院校的学生往往对学习的主动性不强，学习兴趣较低，特别是当所学课程有一定难度时他们往往产生退缩情绪，出现玩手机、睡觉、抄作业等现象。
3.解决对策
（1）强调大学物理的研究内容、研究方法以及大学物理与高中物理的区别。教师在第一次上课时就带着学生通过看课本目录的方式大致了解大学物理的研究内容，使他们初步认识大学物理。并将各个章节的关系、主要研究内容介绍给学生，使他们能建立对整本书的知识框架。通过高中的力做功问题让学生明白大学物理和高中物理对同一个问题的研究层次不同、思维方法不同、数学工具不同，大学物理不是高中物理的翻版，而是对高中物理的扩展。（2）强调知识之间的关系，重视学生对基本公式的理解，强调学生改变高中一味背公式的习惯。对于每章的第一次课，教师要先介绍本章开设的目的、与上一章之间的关系、所用的研究思想和方法、主要研究内容，列出这章的知识框架，并要求学生做笔记。例如，学生对大学物理上册中质点运动学、牛顿定律、动量守恒和机械能守恒比较熟悉，但是往往不清楚其之间的[Jp2]深层次联系，对所涉及的公式也是琐碎的记忆。笔者在讲解时就特别注意说明这三章其实就是借质点这一理想模型，说明物体及物体系的运动规律；对运动的研究又分为运动学和动力学，牛顿定律就是动力学的基础，由此能推导出其他规律。在讲解过程中重视动量定理、动能定理的推导，但又不强调学生必须掌握推导过程，这么做的目的是让学生真正明白牛顿定律在整个力学中的地位和作用，并了解公式间不是独立的。如果学生能真正明白知识间的关系，就不需要背公式，只用记住几个最基本的公式即可，至于其他公式，是能够自己推导出来的。这一教学方式使学生在学习刚体时获益匪浅。（3）在教学内容上“重基础，宽应用”。在课堂上重点讲解最基础的内容，砍掉那些过深、过偏的内容，并留出时间讲解相关实际应用。讲理论内容时以板书为主，并不使用多媒体，只在最后利用多媒体讲解应用，这种处理方式是因为使用ppt会使学生在心理上有所懈怠，而到最后再利用多媒体的优势，能很好地辅助讲解应用。（4）课堂上增加提问、互动，提高学生的参与度，调动他们的积极性。
[Jp]
三、大学物理考情分析
独立院校学生大学物理考分往往较低，很多学生卷面分数不及格，考试出现抄袭现象，有些学生考后企图通过人情过关。出现这种情况跟学情有必然的联系，最主要的是学生的主观因素，针对这种情况，教师要教育学生珍惜大学时光，并充实自己，做好自己的本职工作，为未来做好准备。教师在出试题时要避开高技巧的怪题、难题、偏题，注重考查学生对基本概念、定理的简单应用
生物科学的课程篇9
[关键词]地方院校；生物科学；课程体系
[中图分类号]G642[文献标识码]a[文章编号]1671-5918（2016）05-0103-02
21世纪是生命科学的世纪，生命科学在社会经济中的地位日益突出，随着社会经济的发展，生物学在中学基础教育中的地位受到更大程度的重视。作为培养中学生物师资高等院校生物科学专业师范生教育，其人才培养质量的高低，直接关系到未来中学生物学教育质量。如何培养好生物科学专业师范生，是各高校开展生物科学专业人才培养必须要考虑的问题。人才培养模式涉及到人才培养目标定位、教学计划设置、学制、学分等诸多环节，其中最为主要的是课程体系的设置。
一、生物科学专业师范生培养存在的问题
在我国，生物科学师范生培养主要由传统师范院校培养，此外，一些综合性大学也承担师范生培养的任务。由于师范院校在师范生培养方面具有较强的优势，在师范生的专业技能培养方面形成相对完整的体系。在课程设置方面，教育部直属六所师范高校率先开展课程体系的改革，如华东师范开设有“师范方向限定选修课”，包括有生物多媒体制作、心理学、教育学、教师口语、生物教学论、现代教育技术培训以及教育实习等。北师大则采用4+2人才培养模式，主要做法是学生在获得本科学士学位以后，再到教育学院接受专门化的教师专门教育，以培养高素质的研究型教育教学人才。2014年，教育部启动卓越教师培养计划改革项目，对培养中学师资提出改革的思路和方向，各地相应实施卓越教师培养改革项目计划。
相对于重点师范大学，更多的生物科学专业师范生培养由地方院校承担，由于地方院校在办学历史、师资队伍、仪器设备、教学实践基地建设以及生源质量等方面与重点师范大学有着不小的差距，加之人才培养目标定位不一样，两者在人才培养模式方面存在一定的差异。地方院校生物科学专业师范生培养存在的问题之一是很多新人职的教师教学技能不能很好适应中学教学的需要，突出表现为毕业生的教学实践能力不强、不能完全胜任教师角色。来自基础教育的调查报告和高师毕业生质量跟踪调查结果表明，生物科学专业师范生的教学教育能力不强是主要的问题。地方师范院校人才培养模式强调基础理论教学与学科知识的传授，实践教学环节相对薄弱，存在实习经费少、基地少、时间短、次数少、指导教师少等诸多问题，大部分时间都是在脱离中学现实场景下进行传授。由于教育实习过短，学生没有得到真正意义的实践，学生在课堂教学能力、课堂掌控能力方面得不到有效的锻炼，毕业后很难适应中学教育教学的需要。
二、中学生物教师教育教学技能分析
随着中学生物基础教学改革，对学生的知识能力、素质提出了新的要求。为了适应中学生物课改的新需求，对教师的要求就更高了，作为一名中学生物教师，除了需要具有坚定的理想信念、高尚的道德情操、扎实的学科专业知识和仁爱之心以外，还必须具备从良好的从教技能，教师的教育技能包括教师基础技能、课堂教学技能、教学研究技能、班级管理技能等。而课堂教学技能是生物教师最为重要的教学技能之一，直接会影响到一节课的质量。要上好一节生物课，除了掌握必要的学科知识以外，还必须掌握必要的教学组织能力，具体包括语言表达技能、板书板画技能、导入技能、提问技能、讲解技能、变化技能、强化技能、演示技能、课堂组织和掌控技能、实验技能、结束技能等。因此，中学生物教师教育教学技能培养由学科专业技能和师范生技能两方面构成。中学生物教师教学技能的培养与高等学校生物科学专业人才培养目标、培养规格、课程体系、教学方式密切相关，因此高校生物科学专业应修订人才培养方案，做好人才培养目标的合理定位，优化课程体系，改革教学方式和方法，提高教育教学质量，强化实践能力，以培养适合中学基础教育需求的生物教师。
三、生物科学专业课程框架和体系构建
借鉴国内外高校生物科学专业课程体系设置的经验，结合我校生物科学专业的发展现状，根据学校的人才培养方案的总体要求，在新一轮的人才培养方案的修订中，课程体系设置应考虑把握好几个特点。（1）共性与个性问题。国内生物科学师范教育的课程一般分为三大板块。第一类是通识教育课程，课程内容涵盖“两课”、外语、体育、计算机及社会、自然的基础知识。二是学科专业课程，课程内容涵盖学生毕业后所从事的生物学科教学所需要的专业课程。三是教育类课程，包括教育学、心理学、生物教学论及教师教学技能课程等。另外，教育部在2012年颁布了《普通高等学校本科专业目录和专业介绍》制订了生物科学专业培养目标、培养要求，这是全国统一的，是共性的问题，而惠州学院作为地方院校，在具体的培养目标和培养要求上，应体现出地方特色。（2）传统和时展的需求之间的关系。在教育教学课程设置这一模块，除了巩固传统的三笔字、普通话以及教育教学技能以外。随着互联网技术的发展，将信息技术整合到学科专业知识之中，是现在中学生物教师必备的技能，此外还有微课制作技术也应引起重视。在学科专业知识层面，现代生物技术的理论和技能，特别是基因操作已渗透到我们日常生活中，如果一个中学教师没有实践进行过一些最基本的分子生物实验操作，在课堂授课过程中必然讲不清，讲不透，因此，在学科、专业知识的学习方面也必须与时俱进。因此，要加大实验环节的训练，特别是加大现代分子生物学实验技能的训练。（3）理顺理论课和实践课的关系，除了合理安排两者的学时、学分比例，更为重要的是改变实践课的从属地位，对部分重要的实践课单独设置一定的学分，尤其对教育见习、教育实习，创新创业等，除了单独设课以外，还相应加大了学分比例。
生物科学的课程篇10
基金项目：本文系甘肃省酒泉市教育科学“十二五”规划2014年规划课题研究成果，课题批准号：JQ[2014]GH16。
科学精神是人们在长期的科学实践中形成的共同信念、价值标准和行为规范，是一种贯穿于科学活动中的基本精神状态和思维方式。初中学生具有较强的心理可塑性，在物理教学中，教师可以充分挖掘教学资源，将科学精神渗透于教学中。
钱学森之问至今仍震耳发聩，究其原因，与传统教育只重视知识习得，轻视科学探究，忽略知识负载的科学价值，桎梏学生科学探索的热情，限制科学精神的培养，泯灭学生创造力等因素有关。在2010年5月5日，国务院审议通过的《国家中长期教育改革和发展规划纲要（2010-2020年）》中明确指出：“促进学生全面发展，着力提高学生服务国家和人民的社会责任感、勇于探索的创新精神和善于解决问题的实践能力。”。
随着教育改革的不断深入，科学教育的重心由知识习得转向了科学方法的培养。新课标也将教学目标的设置拓宽到知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观的三维目标，把过程与方法和知识技能的获取提到了相同的高度，这就要求我们在教育实践中，要通过切实可行的方法和途径，努力培养学生的科学精神。
1加强实验教学培养学生探索精神
物理是以实验为基础的学科，实验是物理的源泉，科学思维是物理的生命。在教学中，教师要根据学生已有知识、经验，充分开发生活素材，利用小实验、小现象启迪学生思维，激发学生探究物理规律的兴趣，培养学生实验专注度，锻造为追寻真理锲而不舍的意志力。
为了说明声音是如何产生的？教师设计了以下的教学环节：
声音是如何产生的呢，下面就让我们做个小实验，一同感受声音的产生过程。
实验Ⅰ：轻敲音叉，然后将音叉放入水中，观察现象，总结规律。
实验Ⅱ：轻敲音叉，让它靠近悬挂的乒乓球，观察现象，总结规律。
实验Ⅲ：在鼓面上放置碎纸屑，轻击鼓面，观察实验前后纸屑的运动，总结规律。
实验Ⅳ：手放在喉结处，比较未发声与发声时，手的感觉有何不同？
通过对实验的观察与思考，学生不难得出：声音是由物体的振动产生的。
教师应充分注重对学生探究意识的培养，充分利用生活素材，为学生搭建思维平台。学生在获取新知的同时，也了解了生活中蕴藏着丰富的物理知识。
2巧设障碍培养学生创新精神
创新精神是科学的生命，更是科学活动的灵魂，是一个国家、一个民族发展的不竭动力，只有具备创新精神，才能在未来的发展中不断进步。为了树立学生的创新精神，教师要适当的创设情境，激发学生的探究兴趣，鼓励学生独立思考，大胆质疑，培养学生敢于抛弃旧思想、创设新方法的信心。
在学生观察折射现象的实验中，有人质疑：折射角与入射角差距不大，光线模糊不清等。笔者顺势引导：造成这些现象的原因是什么，如何改进实验，才能让实验现象变得明显呢？课后，学生通过查找资料，展开了激烈的交流。
甲：我认为实验现象不明显的原因是水和空气都是透明的，环境光线对实验有影响，我们可在水槽旁点香，在水中滴墨汁，使现象更明显。
乙：我认为教室光线太强了，干扰了实验光线，应该选择一个昏暗的环境，可在晚上、阴天等环境下进行实验，效果会好些。
丙：我了解到光在不同物质中传播时的折射率不同，要增大折射角，加大实验的区分度，可以在水中掺入杂质，如：食盐、糖等。
丁：我觉得光从空气照向水中时，由于反射光线的存在，使折射光线损耗了，所以要用强度更大、直线传播性能更好的激光作为光源照射。
戊：我觉得应该在水槽后面放置黑色背景，加大光线区分度。
学生在交流中不仅阐述了方法，还解释了原因，使笔者倍感欣慰的同时也意识到：口口相传的教学模式，可以使学生获取新知，但无法培养学生主动探究的意识；衣来伸手，饭来张口的学习方法，扼杀的不是知识，而是潜能。
在讲到连通器时，学生对课后一道自制喷泉的习题提出改进意见：可以找一个打液滴的吊瓶来替代中心笔芯和漏斗，但是多次实验均未成功，通过兴趣小组的共同探究，他们提出了液体的表面张力、毛细现象等内容。一节很不起眼的实验课，学生不仅获得了新知，还拓宽了知识面，提高了学习兴趣。
好奇心是开展创新活动的必备条件，教师要巧设情景、创造机会，激发学生好奇心，通过学生的探究与思考，逐步培养其创新精神和动手能力。
3利用数学工具培养学生理性思考的能力
科学活动是从经验认识到理论认识的升华，是理性思考到科学抽象的过渡。初中物理仅仅停留在定性了解的层面，只要求学生能够通过现象总结规律，进入高中学习后，利用数学方法解决物理问题变成了一项基本技能。有些学生由于心理上的不适应，对物理产生厌恶甚至恐惧，严重制约了其心理的发展。所以初中教师应当具备责任意识和担当意识，要有意识培养学生利用数学工具解决物理问题的能力，为今后的发展打好基础。
例如，在讲到“根据欧姆定律测量导体电阻”的实验时，笔者将学生分成两组，第一组测量电阻器的电阻值，另外一组测量小灯泡的电阻值，要求学生根据实验数据绘制出U-i图像。在实验结束，展示成果的环节中，出现了两种不同的答案，顺势让学生分析原因，基础好一些的学生马上就能联想到纯电阻电路与非纯电阻电路的不同。一节课下来，学生掌握知识的同时，也学会了利用数学工具分析问题的方法。
4普及物理学史培养学生质疑精神
物理的发展曲折且艰辛，在前人探究的路途中，有失败也有成功，当我们仰视伟人的丰功伟绩时，有许多人默默无闻地站在光环的背后。初中阶段正值人生观、价值观、世界观形成的关键时期，是学生良好的科学素养、浓厚的科学兴趣、强烈的探究欲望得以培养的关键时期，是物理思维、操作技能、创新意识培养的关键时期。通过物理学史的学习，不仅可以提高学习兴趣，更好地理解物理规律，掌握物理知识，还能够感受到科学家为了维护真理，锲而不舍、持之以恒、严谨求实的科学态度；感受到科学家为了捍卫真理，勇于质疑、敢于挑战的科学品质。这对于学生培养兴趣和端正学习态度、人生态度有很重要的意义。