生物科学方向十篇

发布时间:2024-04-29 16:44:48

生物科学方向篇1

[关键词]科学方法教育;细胞生物学;实验改革

[中图分类号]G642[文献标志码]a[文章编号]1008-2549(2016)12-0095-02

深化教育改革、提高教学质量是当前我国高等教育改革的一项重大任务。要完成好这项重大任务,加强科学方法教育是一项关键性的内容[1,2]。《国务院办公厅关于深化高等学校创新创业教育改革的实施意见》的总体目标指出,到2020年建立健全课堂教学、自主学习、结合实践融为一体的高校教育体系,人才培养质量显著提升。这一目标的实现有赖于高等学校的教育理念由知识本位向能力本位的转变[3]。事实证明,科学方法作为思维方式和行为方式,蕴涵着极大的智力价值,当青年大学生一旦掌握科学方法就能大大提高智力和能力水平[4]。

细胞生物学作为一门理论性与实践性较强的学科,其方法与技术广泛用于解决人类面临的诸如环境污染、能源危机、疾病危害等一系列重大问题[5]。细胞生物学实践教学既是细胞生物学理论与实践相结合的教学过程,又是课堂理论技术的继续补充和深化。现有的细胞生物学实验教学模式普遍是由教师讲解实验目的、原理、过程,学生只是按部就班地进行操作,从而得出可预知的结论。长此以往,其弊端逐渐显现出来:(1)泯灭了学生对实验的兴趣,禁锢了学生的创新思维;(2)习得的知识和技术高度碎片化,缺乏整合性;(3)所学知识在实际工作、生活中高度“休眠”,缺乏实用性,甚者产生“学无所用”的困惑。为了切实提高教学实效,笔者从教学内容、教学方式和效果评价等多方面以科学方法教育为导向,对细胞生物学实验教学进行改革探索。

一以科学方法教育为导向的细胞生物学实验教学的探索与实践

1更新实验项目,统筹课程安排

以学校修订教学计划和实验教学大纲为契机,重新修订教学计划,根据教学计划完善实验教学大纲。在开课时间上,系统教授完相应理论课程后,利用相对集中的时间进行实践教学,使理论课和实验课有效地衔接,使学生能够系统掌握细胞生物学的基本实验技能。在教学内容上,剔除简单的验证性实验,增设综合性、系统性强的实验项目;将学术研究比较成熟的研究成果改造成符合实验教学要求和特点的综合性实验。如活血化瘀药通过诱导LDL受体表达降血脂的研究,经过适当调整,改造成膜受体表达检测的综合性实验。

2自编实验教材,重新设置内容

根据精选的教学内容,编写《细胞生物学实验手册》指导用书。在教学过程中,以自编教材为主,并参考其他辅助教材。授课教师讲解基本的实验技术、操作方法和应用范畴。实验一:细胞冻存复苏;实验二:细胞传代;实验三:细胞活性测定及结构观察;实验四:细胞成分分离纯化;实验五:外源基因转染;实验六:单克隆细胞株建立;实验七:药物筛选;实验八:细胞融合技术。学生可根据自己的实验方案参考使用。

3构建多层次细胞生物学实验教学体系

根据实验项目的优化重组和交叉融合结果,构建细胞生物学实验教学三大模块:

(1)基础实验模块。基础模块包括细胞生物学实验常用的实验技术,如常用细胞结构观察技术、细胞内生命活动检测技术、细胞内组分分离技术等。通过理论讲解和动手实践,夯实学生基础实验技能,并且熟悉技术的应用范畴。

(2)细胞操作模块。细胞操作模块包括细胞的原代培养技术、传代培养技术、冻存和复苏技术、细胞活性及增殖能力评估技术、基因转染技术等。在这个过程中强化了细胞培养、细胞计数、细胞成活率的检测、mtt法检测培养细胞的活性等相关技能。本模块是细胞生物学实验的重点技能。通过本模块,学生充分掌握细胞操作的基本技能。由于细胞操作技术要求高,培养周期长,干扰因素繁多等特点,细胞培养室在课余时间通过预约开放的形式向全体学生免费开放,以巩固学生细胞操作技能。

(3)探索性实验模块。本模块包括两个部分。一是标书撰写技能,学生通过文献查阅,针对自己感兴趣的领域提出科学假说,撰写项目研究申请书(以浙江中医药大学学生科研基金项目申请书为模板);二是实验设计能力,给定选题,根据已学理论知识、实验技能并查阅相关文献,结合现有教学条件,设计实验方案并分组讨论其可行性。学生以项目为核心,以团队为单位学习知识、参与实践、完成项目。通过本模块的训练,学生的科学研究思维得到了很好的锻炼。

4全面开放实验室,以科研带动教学

实验教学内容的优化,有限的教学课时已不能满足实验的课程设计。实验室开放是实验教学方式、手段的革新,树立教学与科研相结合的思想,“以科研促教学,以教学带科研”,在教学中研究,在研究中教学。实验室的开放包含两个方面:实验设备资源的开放和实验教学内容的开放。实验设备资源的开放,学生可以根据合理的实验方案申请适合的实验场地和仪器设备,完成技能训练或实验设计;教学内容的开放,也就是教与学的开放,主要表现在学生对实验内容、实验方法等的选择,实验运行的环节,完成实验的形式的开放,尊重学生的主体地位,充分发挥学生的积极主动性。

5建立相对合理的模块考核机制

实践教学的效果不以原有单一的考试或实验报告成绩来考核。我们的教学目标直接指向学生多方面的发展变化,因此评价的指标也应该以学生多方面的发展变化为依据。以现代的教学质量观来指导学生学习效果的评价,必须以是否有利于学生的进步与发展作为考核指标,注重学生实际操作技能和分析解决问题的能力。考核成绩由三部分组成:基础实验模块(20%)、细胞操作模块(30%)、探索性实验模块(50%,其中标书撰写占20%,实验设计及操作占30%)。

二存在问题与对策

1以科学方法教育为导向的实验教学需要有以科学方法教育为导向的实验教材

以科学方法教育为导向的细胞生物学实验教学要求把教学重点由教师单方面传授知识转向学生主动学习,问题在于如何发现问题、提出问题、建立假设、验证假设等知识学生是不可能生而知之的。查阅现有的细胞生物学实验教材,不难发现现有教材几乎没有关于这些方法论的介绍。教材编写方式都是独立且结论式的,由科学原理、材料、步骤甚至实验结果构成教材内容。基于这样的问题,我们专门编写了符合科学方法教育的细胞生物学实验教材,一方面对学生进行具体科学方法论的指导,另一方面详细阐述各项实验技术的性质、操作程序、适用范围,将方法融于结论性知识的陈述中。

2以科学方法教育为导向的实验教学需要有以科学方法教育为导向的教学方法

细胞生物学实验所蕴涵的科学方法非常丰富,主要包括根据实验目的而进行的实验原理构思的方法、实验步骤的设计与实验操作的方法、实验结果的显示方法以及实验数据的处理和整理归纳实验结论的方法等。细胞生物学基础实验、细胞操作和探索性设计,这三层次内容是相互连接、不断递进的,渗透科学方法教育的侧重点应有所不同。基础实验侧重仪器使用及数据处理方法,细胞操作实验重视操作方法、实验结果的显示方法和结果的分析归纳方法,而探索性设计重视实验的设计思想及各项实验技术的综合运用。我们在进行科学方法教育时,遵循由易到难,从单一到综合的规律,以细胞生物学基本实验技能为基础,以开放性实验为依托,结合所学知识,探索感兴趣的科学问题,从而提升理论水平和实践能力;采用层层深入的教学方式,充分体现“教为不教”的教学理念,为学生构建开放的学习环境,提供多渠道获取知识、并将学到的知识加以综合应用于实践的机会,促进他们形成积极的学习态度和良好的学习策略,培养创新精神和实践能力。

总之,科学方法教育是提升细胞生物学实验教学质量的重要环节,更是培养学生实践能力和创新精神的重要途径[6]。细胞生物学实验科学方法教育是以培养学生具有永不满足、追求卓越的态度,培养学生发现问题、提出问题、解决问题的能力为基本目标;以学生从理论学习和实践活动中获得的各种课题或项目设计为基本的学习载体;以在提出问题和解决问题的全过程中学到的细胞生物学知识、实验技术、科学研究方法及获得的丰富体验为基本内容;以在教师指导下,以学生自主采用研究性学习方式开展研究为基本的教学形式。通过科学方法教育,在现有的教学条件下和有限的课时内,学生在细胞生物学理论与实验技能方面有了全面的提升,提高了教学质量,激发学生的创新思维,促进学生学习的自觉性和主动性,从而教会学生自我学习以及分析解决问题的能力。

参考文献

[1]阳国亮.高校应加强科学方法教育[n].中国教育报,2009-05-25.

[2]王尚芝,韩静,孟双明,关翠林,王海清,郭永.大学化学教学中应重视科学方法教育[J].科技信息(学术研究),2007(33):95.

[3]丁建洋.从知识本位走向能力本位:大学本质的回归[J].中国高教研究,2011(08):72-76.

[4]郝京华.论科学教育中的科学方法教育问题[J].教育研究与实验,2000(06):16-20.

生物科学方向篇2

关键词:物理学科核心素养;实验探究;整合发展;“超重与失重”

1问题提出

物理学科核心素养是学生在接受物理过程中逐步形成的适应个人终身发展和社会发展需要的必备品格和关键能力,是学生通过物理学习内化的带有物理学科特性的品质。物理学科核心素养包括“物理观念”、“科学思维”“实验探究”、“科学态度与责任”等四个方面。

在教学设计中要促进物理学科核心素养整合发展的这一目标,需要根据对课程目标和实际学情的分析,系统规划教学活动的开展过程和关键节点,科学引导学生核心素B的发展。在科学教育领域,可以通过围绕实验探究中的提出科学问题,形成猜想和假设,设计实验与制定方案,获取和处理信息,基于证据得出结论并做出解释,以及对科学探究过程和结果进行交流、评估、反思的实践过程,来统筹学生学科核心素养的整合发展。

2“超重与失重”教学设计案例

以人教版高中物理必修“超重与失重”为例,展示以实验探究为主线,促进学生学科核心素养整合发展为目标的教学设计。

2.1提出科学问题

[播放视频1]教师播放聂海胜和王亚平在太空舱内进行高难度动作的视频:悬空打坐与大力神功。

[提出问题1]太空中的生活非常奇妙,为什么宇航员在太空中可以轻而易举的完成这些高难度动作?这背后隐藏着怎样的秘密呢?

[播放视频2]教师播放游乐场内跳楼机的视频。

[提出问题2]坐过跳楼机的同学会感受到自己身体和座椅之间压力的变化,为什么会变化呢。在平时的生活当中,哪里还有这样的感受?

[学生作答]电梯在启动和停止时;飞机在起飞和降落时。

[播放视频3]教师播放视频:电梯中有一台秤,台秤上放一重物,电梯从一楼上升到六楼过程中,台秤的示数在不断变化。

[提出问题3]台秤的示数表示台秤所受到的压力的大小,当电梯静止时,压力的大小(称为视重)与重物的重力(称为实重)大小相等,但在电梯上升和下降过程中,示数为什么会在向上加速和向上减速过程中,发生不同的变化?

[提出科学问题]重力怎样测量?视重与实重在所有情况都相等吗?

设计意图:教师通过三段视频,第一段王亚平的空中授课能够很好的激发学生探索科学问题的学习兴趣和爱国热情,第二段视频是学生生活中亲身体会的经历,体现了从生活走向物理的理念;第三段视频充分利用了实验现象让学生形成了感性认识。三段视频层层推进,符合学生的认知习惯,学生自然提出重力如何测量,视重与实重之间关系的科学问题。

2.2形成猜想和假设

[学生体验]学生桌上都有一个砝码盒,学生将砝码盒放在手上,猛地向上、向下运动时,体验砝码盒对手压力的变化。

[分享体验]手感受到的压力会随着运动的不同而变大或变小。

[分析现象]通常我们会用台秤或弹簧测力计来测量物体的重力,但是我们实际测量时,台秤测得的是重物给其的压力,弹簧测力计测得的是重物给弹簧秤的拉力,这个压力和拉力即为视重。在静止状态时,重力和压力或拉力相等,即视重=实重。实重是指物体实际上所受的重力,是由物体的质量和物体所处的位置决定,即G=mg;视重是指物体对支持物的压力或对悬挂物的拉力。

[引出概念]在刚刚的视频3中,当电梯静止时,视重=实重;当电梯刚刚启动,向上加速时,台秤示数变大,即物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)大于物体所受重力的情况,称为超重现象;当电梯向上减速时,台秤示数变小,即物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)小于物体所受重力的情况,称为失重现象。

[提出问题]超重与失重状态,物体的重力会改变吗?

[学生回答]重力不会改变,改变的是视重。

[教师追问]视重在什么情况下大于重力,什么情况下小于重力呢?超重与失重与哪些运动参量有关?

[表述猜想]根据播放的视频和体验实验,引导学生准确表述猜想:①超重与失重与速度方向有关;②超重与失重与加速度方向有关。

设计意图:从视频到亲身体验,给学生提供了充分的感性认识,在感性认识的基础上,抓住问题的实质,视重和实重之间的关系,引导学生完成从感性认识到理性分析的转变。学生在对实际问题展开分析的基础上,引出超重和失重的概念,在猜想过程中,强调要基于证据展开猜想和准确表述的习惯,体现了物理学科核心素养中科学思维应基于经验事实建构概念;基于事实证据展开推理的特点。

2.3设计实验与制定方案

[布置任务]教师布置实验探究设计任务,要求学生分组讨论设计实验验证:①超重与失重与速度方向有关;②超重与失重与加速度方向这两个的猜想是否正确,并请小组汇报讨论后的实验方案。

[实验器材]弹簧秤,钩码。

[注意事项]弹簧秤需调零;弹簧秤拉力不超过弹簧秤的最大量程;称量钩码实际重力时要使钩码保持静止。

[实验方案1]小组进行分享:为了检验超重与失重是与速度方向有关还是与加速度方向有关,我们小组分别进行了四种运动状态的实验:向上加速、向上减速、向下加速、向下减速,在这四个过程中,分别记录弹簧秤的示数(即视重)与实重的关系。

[实验方案2]小组进行分享:我们小组除了研究了上个小组的四种运动状态下的视重与实重的关系,即超重与失重的条件外,还研究了匀速上升和匀速下降过程中,弹簧秤的示数。

[分析实验方案]全班师生讨论两个方案,实验方案2的设计更加全面。

设计意图:在猜想的基础上,教师提供给学生建议的实验器具,引导学生以小组为单位设计实验方案,小组间不同实验方案的分享和分析,可以激活学生的思维,实现思维的互补,让学生们学会从更完整角度设计实验方案,并促进学生实验方案设计能力和小组合作能力的整体提升。

2.4获取和处理信息,基于证据得出结论并做出解释

[获取和处理信息]学生设计实验表格,对实验数据进行记录与处理(见表1)。

[分析论证]学生基于实验过程中获得的重要证据,进行分析论证。例如:在速度方向均为竖直向上时,三种运动状态,得出的视重和实重的关系均不一样,超重和失重的结果也不一样。但是,在加速度方向相同的情况下,例如向上加速和向下减速,加速度方向均为竖直向上时,得出的视重和实重的关系一样,超重和失重的结果也一样

[得出结论]学生在分析论证基础上,得出结论:超重与失重的现象与速度方向无关,与加速度方向有关,上升加速或下降减速时,超重;上升减速或下降加速时,失重。

[教师追问]超重时,视重能不能无限大呢?失重时,视重是否有极限呢?

[分析论证]理论上,超重时,视重是没有极限的,但在实际生活中,需要考虑到器材的承受能力,因此视重是有极限的;而失重时,视重的最小值就是零。

[引出概念]当物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)为零的情况,称为完全失重现象。

设计意图:学生在自主o计实验方案的基础上,设计实验记录表格,掌握获取和处理数据的方法,并逐步养成基于证据开展分析论证,从而得出结论的习惯。有效激活了学生的思维,促进了学生对超重、失重、完全失重概念的理解。

2.5理论论证

[教师提问]教师指出上述结论是实验结果,若想得到一个完备的结论,离不开理论的推导,在研究力和运动的过程中,应该应用什么物理规律进行分析?

[引导理论论证]教师给出向上加速情况的分析过程,让学生自行分析向下减速,向下加速和向上减速三种情况。

[得出结论]学生在理论论证基础上,得出结论:物体产生超重现象的条件是:加速度方向向上;物体产生失重现象的条件是:加速度方向向下,超重或失重现象与速度方向无关,与加速度方向有关。

设计意图:在实验分析的基础上,教师继续引导学生展开理论分析,从科学本质上展示了在科学发展过程中实验和理论论证的同等重要性,也告知了学生在实验和生活中的任何问题,都应可以用已学的知识去解释。

2.6对结果进行应用、交流、评估、反思

[课堂小结]教师引导学生对学习过程和结果进行交流,并小结在知识和方法上的收获。

[评估反思]教师布置两个任务检测学生对知识的掌握情况:①一纸带挂住钩码,说明纸带能够承受钩码的重力,是否能够应用今天所学知识让纸带断裂;②两本夹在一起的书,由于静摩擦力,很难将两本书拉开,是否能够应用今天所学知识很容易将两本书拉开。

设计意图:教师通过组织学生自己对学生过程和结果进行交流、评估和反思,课堂小结关注了学生在知识和方法上的收获,并通过两个实际问题对学生的知识掌握情况进行评估和反思,注重学生物理学科核心素养的提升。

3教学反思

物理学科核心素养是学生在适应个人终身发展和社会发展需要的必要品格和关键能力。实验探究不仅是科学学习的主要方式,在物理教学中也可以通过围绕实验探究,让学生经历学习过程,形成物理观念,培养科学思维,学会合作交往,培养科学态度和责任,关注实际问题,从而促进学生学科核心素养的整合发展。

参考文献:

[1]彭前程.积极探索基于核心素养理念下的物理教学[J].中学物理,2016,34(3):1-2.

[2]郭玉英,姚建欣.基于核心素养学习进阶的科学教学设计[J].课程教材教法,2016,36(11):64-70.

生物科学方向篇3

关键词:新专业建设学科发展兴趣小组生物医学工程

生物医学工程是一门新兴的交叉学科,综合生物学、工程学和医学理论和方法,在各层次上研究生物系统的状态变化,并运用工程技术手段解决临床医学中的关键问题。要求学生掌握宽广而扎实的电子学、生物学、医学理论基础,能在理、工、生、医等学科高度交叉中进行前沿科学研究、知识创新,产学研结合,并推动相关科学技术发展,以满足我国对生物医学工程领域高级人才的需求。生物医学工程属于工学门类,是生物医学工程专业一级学科。

本学科是利用生命科学、医学、电子信息科学等领域的最新研究成果用于生物信息工程、生物电子工程、大型医疗仪器系统、现代医疗监护系统等领域的科研工作。工程硕士学位授权单位培养从事生物医学信息检测、医用仪器、医学影像、生物电子学、生物医用材料等方面研究开发、生产制造、检测与控制、管理与维修的高级工程技术人才。生物医学工程领域研究和人才培养侧重于生命科学、电子信息科学、医学等的交叉和渗透。该领域是生物医学信息、医学影像技术、基因芯片、纳米技术、新材料等技术的学术研究和创新基地,是与21世纪生物技术产业形成和发展密切相关的工程领域,是关系提高医疗诊断水平和人类自身健康的重要工程领域。

天津工业大学生物医学工程专业是一个年轻的、处于高速发展中的理、工、生、医交叉融合的新兴学科方向。生物医学工程专业作为电信学院的新兴专业,近年来发展迅速,有较大的发展潜力。专业下设5个实验室,医学仪器及设备实验室、医学成像及光谱成分分析实验室、生物医学电子学实验室、医学建模与仿真实验室、膜片钳实验室,拥有一批踏实肯干、敢于创新、勇于攻关的年轻科研人员,并将不断吸引其他相关学科的硕士、博士研究生、博士后等进行学科交叉的研究工作。科研方面利用人体信息检测技术与智能服装相结合,设计出检测、监控、调节人体状态的一体化智能服装;膜片钳方向主要进行生物物理和生物化学方向研究,同时与天津大学和天津各大医院开展密切合作,在医疗仪器研制和临床实验等方面积累一定的经验和成果。

本专业开设的主要课程有:C语言程序设计、电路理论、模拟电子技术、数字电子技术、大学物理、分析化学、高频电子技术、医学基础、工程光学、信号与系统、数字信号处理及DSp技术、通信原理、嵌入式系统、生物医学电子学、生物医学光子学、医学成像新技术、无线传感网络、生物医学仪器设计基础等。本专业毕业生可以在国家机关、医院、国防、科研机构、学校、工厂等企事业单位从事医疗产品设计、研发和管理工作,服务于天津医疗产业联盟的发展需求。本专业学制四年,学生毕业后可获得工学学士学位,本专业具有硕士学位授予权。

在本科生人才培养方面,本专业也是广开思路,在大一刚入学就进行思想教育,根据学生兴趣对其未来发展进行规划,由于本专业是一门新兴的交叉学科,因此学生喜欢的专业方向也不一样,有生物、医学、电子等设计物理、化学等不同方向的需求,学生提出的就业方向也不完全一致,区别于传统的专业学生,如电子信息工程专业学生虽然兴趣不统一,在专业方向上容易把握,而生物、医学、物理、化学等涉及的学科更多,对新专业教学提出新挑战。如何适应不同学生不同需求,我们系的老师进行了深入探讨。

生物科学方向篇4

1.初中物理科学方法教育的两种方式

一般地说,科学方法教育有“隐性”和“显性”两种方式。隐性方式是“用科学探究的一般程式去组织对科学知识的概念、规律、原理的教学过程,使学生的认识过程模拟科学探究过程,但教学过程中并不明确地去揭示所采用的科学方法原理。”显性方式是在“进行科学方法教育时,明确指出科学方法的名称,传授有关该方法的知识,揭示方法的形式、操作过程,说明原理。隐性方式重在使学生感受科学方法,受到科学方法的启蒙和熏陶,初步体会到科学研究的方法和策略。这种方式适合于学生对感性认识不足时,或者对所研究的问题并不占主要地位时使用。显性方式重在解决问题中模仿应用科学方法,对科学方法进行操作训练,使学生有意识地掌握科学研究的方法和策略。这种方式适合于学生对感性认识较丰富的前提下,有目的、有意识地培养学生解决科学问题的能力时使用。尤其在初中教育阶段,隐性方式教育是非常重要的。学科内容只有在经过系统学习,使学生掌握经过整理的系统知识时,才能培养起进行思维活动的能力。所以教师在教学过程中,必须对典型的物理科学方法在恰当时机加以显化,才能更好地达到教育之目的。

2.初中物理科学方法教育的原则

2.1与物理知识教学紧密联系的原则;

物理学整体是由物理知识和物理学的方法论组成的,物理学的方法论是伴随物理学的发展而建立的,在教学过程中注重传授概念、规律产生的背景、产生的过程以及在科学技术发展中应用的实例。例如,通过物理学史的小故事让学生明白为什么要提出某个概念,这个概念是怎样提出的,这个概念提出后对物理学的发展起到什么作用,让学生感受科学方法和物理知识的产生与应用紧密相联,知识与方法是血肉相联的整体。

2.2与初中生年龄特征相适应原则;

初中生主要思维特点是在头脑中可以把事物的形式和内容分开,可以离开具体事物,根据假设事件进行逻辑推演,但水平仍很低,因此初中阶段的科学方法教育方式主要是潜移默化,并不需要把各种科学思维方法传授给学生。

2.3长期性原则;

科学方法教育是科学能力的外化,提高能力比掌握知识要难。初中物理教材中的科学方法许多都是隐含的,科学方法教育在初中段也基本要求是隐性的,我们并不为讲“控制变量法”或“等效替换法”而专门讲这些方法,只是在讲相关概念、规律时用这些方法,所以学生只有在长期的熏陶下,才能潜移默化地,自觉不自觉地学到一些科学方法。例如讲“密度”一节时用到控制变量方法,讲“压强”一节时用到控制变量方法,在讲欧姆定律时还要用到控制变量方法,等等。

3.初中物理所包含的科学方法

物理体系自身包含着丰富的科学方法,总的说来,这些科学方法大致可以分为四类,那就是:物理方法、数学方法、逻辑方法、非逻辑方法。

在初中阶段物理方法主要有,观察方法、实验方法(含控制变量法)、等效方法、理想化方法等,其中理想化方法包括理想实验法和理想模型法。伽里略论证惯性定律所设想的实验──在无磨擦情况下,从斜槽滚下的小球将以恒定的速度在无限长的水平面上永远不停地运动下去,就是物理学史上著名的理想实验。再如将一只闹钟放在密封的玻璃罩内,当罩内空气被抽走时,钟声变小,由此推理出:真空不能传声。显然上述实验是人们在思维中进行的理想过程,与实际实验相比,理想实验能更大程度地突出实验中的主要因素,得出更本质的结论。理想模型可分为对象模型、条件模型和过程模型三类。如表示光的直线传播的光线,描述磁场的磁感线,描述力的示意图等都属于对象模型;再如光滑表面、轻杆、轻绳、均匀介质都属于条件模型。电学实验中把电压表变成内阻是无穷大的理想电压表,电流表变成内阻等于0的理想电流表等也属于条件模型;在空气中自由下落的物体,空气阻力的作用与重力相比较忽略不计时,可抽象为自由落体运动,另外匀速直线运动也属于过程模型。

4.初中物理科学方法培养的主要方式

4.1在学生亲自体验中培养科学方法;

物理学是一门实验科学,极有利于学生亲身体验。许多过去的演示实验改成学生实验,还增加了学生的社会调查和实践,新教材的这些变化都是要加强学生的自身体验,学生通过体验可以很好的感受知识体系内的科学方法。例如水沸腾实验,学生没有实验前总认为只在100摄氏度时,水才“内部与表面”同时“剧烈”的汽化,亲身做了实验后才发现实际没到100摄氏度时,水“内部与表面”就开始汽化,只是“剧烈”的程度不同罢了。通过自身体验使学生真实的看到“量变与质变”的关系,感受相对与绝对的区别。

4.2在民主和谐的氛围中培养科学方法教育;

新课程中一个重要的理念是体现师生平等,开展探究性学习、合作学习等多种学习方式。这些学习方式就是创设一个民主和谐的学习氛围,在这种氛围中学生自我知识构建的动力得到释放,对物理知识学习、理解能够从多个方面进行,他们不再满足物理一些概念和规律的结论,而对为何要引出这些概念,为何这样引出而不那样引出,那样引出会得到什么结论等新问题产生了强烈的兴趣和求知欲。物理学体系中内含的科学方法就会在学生自己的问题中,慢慢构建出科学方法的结构。

4.3在相互交流讨论中培养科学方法教育;

师生相互交流、生生相互交流,是新课改最提倡的。学生交流解决问题的方法,既可为其它学生提出了解决问题的思路,常常还使交流学生自己又产生完全不同前面的创新思路。相互启发、共同提高,在课堂教学实践中这样的实例不胜枚举。

4.4在解题训练中培养科学方法教育;

生物科学方向篇5

随着生活节奏的加快,学业内容的增加,中学生心理健康问题越来越得到关注。学科教学作为学校教学工作的主渠道,更应担起学生良好心理素质培养的重任。在教学中我坚持立足本学科特点,激发学生的学习兴趣;培养物理思维,增强学生的自信;提高观察能力,培养学生的意志力,从而为培养学生良好的心理素质做出努力。

【关键词】物理教学;培养;心理素质

中学生的年龄都在十七八岁,正处在身心发展的重要时期,随着生理和心理的发展,随着学业内容的增加,或多或少的会产生各种心理障碍,但其心理取向却有很强的可塑性和延展性,我们应适时地抓住学生心理发展的特点,正确引导他们的心理取向。在物理教学中我努力寻求最佳切入点,培养他们坚韧自信,乐观向上,积极进取,勇于创新和唯美的良好心理品质。使他们能够在今后的工作中,成为一名积极向上的社会主义建设者和接班人。物理教学要符合中学生的认识规律,要有科学性、系统性,也要有趣味性和实用性。如何在教学中培养学生良好的心理素质呢?结合我的物理教学工作实际,我觉得在物理教学中培养学生心理素质要把握以下几个切入点:

一、利用学科特点,激发学生的学习兴趣

兴趣是最好的老师。物理学科是一门实验性很强的学科,我根据这一特点,在物理教学中,充分创设学习情境,启发学生自主学习的愿望,培养学生的学习兴趣。在教学中,设置难易适当的问题情境,设置心理支点,让学生学会探索,品尝经过一番努力而获得成功的快乐,并由此激发学生不畏艰险、勇于进取的精神。例如,在物体运动的教学中,怎样描述一个运动的物体呢?我们完全可以让学生发挥自己的想象,适当的加以引导,让学生自己想到用点来代替物体,这样他们自己得出结论,使学生学好物理的自信心倍增。并通过引导,让学生意识到不是只有物理学家能够想到,我们普通的学生也可以,增强学生的自信心。同时思考的过程也锻炼了他们的意志力,成功的喜悦培养了学生的进取心,激发了学生极大的学习积极性和追求成功的动机。

二、培养物理思维,增强学生的自信心

恩格斯曾说:思维是地球上最美丽的花朵。思维也是认识过程中的重要心理现象,因此在教学中培养学生良好的思维品质非常重要。物理学的发展与完善的过程,在思想方法上是从绝对走向相对;从线性走向非线性;从精确走向模糊;从确定性走向随机性;从可逆走向不可逆;从定域论走向场论;从时空分离走向时空统—;从分析方法走向系统方法,这充分体现了物理的思想方法和物理的思维方式。同理,这也是我们探索自然,认识自然的科学思维方式。物理学研究中形成的方法,观察现象——概括、抽象出概念——归纳演绎、分析综合、类比联想——提出假说或模型——推导理论(定理、定律)——实验验证,同样是科学研究的有效方法。如在万有引力定律教学中,遵循牛顿发现万有引力的思路:从熟了的苹果为何落地、月亮却悬在空中不落,再到运动的苹果满足一定的条件也可以不落地。进而从认识万有引力的由来之后,再由开普勒三定律得到引力的大小。这样,在解决问题时层层递推,使学生得到的不仅仅是知识,更重要的是解决问题的方法。掌握科学的思维方法的另一有效途径是在物理教学中穿插思维方式的训练,例如可结合物理过程和习题教学,有计划、有目的地对学生进行逻辑思维、局部与整体思维、批判与创造思维的训练,逐步提高学生的科学素质,培养学生的自信心。掌握知识固然重要,但掌握方法比掌握知识更为重要,因为掌握了方法,就可以从旧知识中产生出新知识,并在解决问题中产生出新问题,并产生出解决问题的新方法,这对学生的意志力和自信心的培养非常重要的。因此,在物理教学中要积极训练学生思维的广阔性、灵活性、深刻性、批判性,并通过解决问题让学生体验思维的魅力,不断增强追求更好的人生信念。

三、提高观察能力,培养学生的意志力

生物科学方向篇6

1、药学院:学院涉及药物制剂、药学、中药学三个本科专业。

2、管理学院:学院设有三个本科专业,即市场营销专业、劳动与社会保障专业、公共事业管理专业。市场营销学的方向是含药品营销方向、保险营销方向。劳动与社会保障的方向是医疗保险方向。公共事业管理专业的方向是卫生事业管理方向。

3、信息工程学院:学院拥有信息管理与信息系统专业、计算机科学与技术专业、计算机科学与技术专业及计算机科学与技术专业四个本科专业。

4、生物科学系:该系目前设有生物技术和生物工程两个本科专业,生物技术专业以生物制药技术为特色。

生物科学方向篇7

特色专业是办学思想、科学研究、培养模式等方面具有较高声誉、个性风貌的专业,是教育目标、师资队伍、课程体系、教学条件和培养质量等方面具有较高的办学水平,已产生较好的办学效益和社会影响,是“人无我有,人有我优,人优我精,人精我新”的个性化专业。2007年至2010年,教育部、财政部先后分批在全国本科高校立项建设了3376个特色专业建设点(涉及特色专业310个),清华大学、浙江大学、南方医科大学、上海交通大学、首都医科大学、东南大学、清华大学、东北大学(自筹)、湖北科技学院、西安交通大学、天津大学等10所高校的生物医学工程专业是其中的特色专业建设点之一[1]。

(一)研究对象的选择

我国现有127余所高校从事生物医学工程专业本、专科人才培养工作,其中96余所为综合性或单科性理工类院校,31所单科性医科院校。所有院校专业课程体系结构中都开设了人文社科课程、医学类基础课程、理工类基础课程、工程类核心课程及其与其相关选修课程,不同院校在学分、学时与实施上有着不同程度的侧重。一般来说,多数综合性或理工类高校偏向于电子类、计算机类等理工方向,多数医科类高校侧重于生物材料与生物力学、影像工程、医学物理、医学仪器等领域。本研究以南方医科大学与湖北科技学院为例,对生物医学工程专业课程体系进行比较分析。

(二)研究资料的来源

湖北科技学院的研究资料主要来源于原咸宁学院教务处编印的本科人才培养方案(2010年版)和学院主页及其它查询调研;南方医科大学资料来源于该校提供生物医学工程专业培养方案的电子版及其该校专业建设点主页。

(三)主要研究方法

基本研究方法参照作者前期生物医学工程专业课程体系研究的思路[2],收集研究文献材料采用系统研究法、比较法、统计法对院校学科专业、课程设置多维要素质点,进行多方面的比较分析,找出特点和存在的问题,以提出课程体系改革与优化措施和建议。

二、南方医科大学生物医学工程专业本科课程体系

(一)生物医学工程专业本科背景简况

南方医科大学(以下简称南医大)生物医学工程专业本科及其相关专业有医学影像工程、医学信息工程、医学仪器检测、医学物理、电子信息工程和计算机科学与技术等专业办学方向,还有“卓越工程师培养计划”。2007年获教育部高校第一类特色专业建设点,并建设有部级精品课程1门、省级精品课程和研究生示范课程多门,出版部级教材多部,多次获得广东省教学成果奖。

(二)课程体系的核心课程群

主干学科是生物医学工程;主要课程包括高等数学、大学物理、电路分析、模拟电子技术、数字电子技术、C语言与程序设计、人体解剖学、生理学、信号与系统、医学传感器、医用X线机原理、Ct成像原理与技术、mR原理与技术、医疗器械质量体系与法规、医学电子仪器原理等。

(三)本科毕业生的就业方向

课程体系中的主要课程决定毕业生未来的就业岗位和就业方向,毕业生的就业方向主要是在医疗仪器的质量技术监督部门、医疗仪器检测机构、医疗仪器企业的研发机构、三甲医院的设备中心、生物医学工程及相关学科的科研单位从事仪器检测、生产研发和质量控制等工作,也可以攻读本学科或相关学科的硕士学位。

(四)生物医学院工程专业的课程结构

课程体系结构分为政治理论与人文素质课程、公共基础课、学科基础课、专业课四段式课程构架模式。课程总学分/总学时为14分/2644学时,理论课与实验实践学时比例为2183:461/1:0.21。必修课与专选课学分比例是104:45/1:0.43,学时比例是1820:824/1:0.45。

(五)集中实践训练环节

南医大集中实践训练折合成32周,1280学时,其中模电课程设计1周,40学时;模电课程设计1周,40学时;医疗仪器综合课程设计2周,80学时。毕业实习4学分,160学时;生产实习4周,160学时;毕业设计(论文)14周,560学时;军训与劳动2周,80学时;创新课程4学分,160学时。

三、湖北科技学院生物医学工程专业本科课程体系

(一)生物医学工程专业本科背景简况

湖北科技学院(以下简称湖科院)生物医学工程专业本科及其相关专业方向有医学仪器、医学影像工程、医学物理、医学信息工程、听力学、眼视光学、医学信息工程(注:医学信息工程、眼视光学、听力学方向没有正式纳入人才培养计划实施)等6个培养方向。2007年被评为省级品牌专业,2009年获教育部财政部高校第一类特色专业建设点。近年来出版医用传感器、医疗器械营销实务等10余部部级规划教材,多次获得湖北省部级、教育厅教学成果奖。

(二)课程体系的核心课群

主干学科生物医学工程的主要课程包括高等数学、普通物理学、模拟电子技术、数字电子技术、微机原理与接口技术、数字信号处理、医学图像处理、基础医学概论、医用传感器、医用检验仪器、医学影像仪器、微机在医学仪器中的应用等。

(三)本科毕业生的就业方向

本科毕业生的就业方向主要是二级以上医院、其他医疗卫生保健机构、医疗器械公司从事医疗仪器、设备使用维护与维修,仪器设备管理,医疗器械营销策划与推广,也可以攻读本学科或相关学科的硕士学位。

(四)生物医学院工程专业的课程结构

课程体系分为通识教育课(通识必修课、通识选修课)、学科基础必修课、专业课(专业必修课、专业选修课)三段式五层次课程构架模式。课程中总学分/总学时为158学分/2810学时,理论课与实验实践学时比例为2200:475/1:0.22;必修课与专选课学分比例是117:42,学时比例是2180:630/1:0.34。见表2。

(五)集中实践训练环节

湖科院集中实践训练共47周,其中专业实习26周,毕业设计(论文)10周,就业实践8周,军训3周;而劳动教育,医学仪器等课程、模电、数电课程设计教研室分散实施,没有载入训练周,这也是与南医大的不同之处。

四、生物医学工程专业本科课程体系的比较分析

(一)专业课程体系架构的比较分析

南医大生物医学工程专业本科课程结构由政治理论与人文素质课程、公共基础课程、学科基础课程、专业课程四段式课程构成。公共基础课程只开设必修课,其他每段课程均开设必修课、选修课,段内必修课与选修课交织在一起。而湖科院本科专业课程结构是由通识教育课程、学科基础课程和专业课程三段式、五层次课程结构组成。学科基础课程只开设必修课,通识教育课程、专业课程均设有必修课、选修课两层次。南医大没有开设医用化学、电子工艺实习,是为数不多的院校,未开设医用化学课程显示远离生物与高分子材料类。将高等数学、大学物理学列入公共基础课程,可能是因为该校属于单科性医科院校,将其列入所有专业的公共课之故。南医大公共基础课程没有选修课,湖科院是学科基础课程未开设选修课。这意味着在公共基础课、学科基础课段建立大一统具有相对稳定性的课程教育平台,有利于实现大基础、宽口径、后分流的人才培养模式选择与创新,适合于发展专业培养方向,南医大更能体现出平台宽口径。

(二)课程体系学分、学时分配的比较分析

1.专业课程总学分、总学时比较分析。两院校生物医学工程专业课程总学分/总学时,理论课与实验学时比例分别见表1、表2,通过比较可以看出,湖科院学分、学时、理论课与实验学时比例分别高出南医大分/166学时,比例高出1:1:0.07,但差异相差无几。两校分别与上海交通大学生物医学工程专业课程学时比较,总学时1831学时,实验课学时为243,占总学时13.3%[3]。两校均高于上海交大,这数据显示出211工程大学人才培养既重理论教学,又重实践研发、自主学习之缘故。2.必修课与专选课学时比较分析。选修课是课程结构中的重要组成部分,是对必修课的优化和适时、适宜性补充和调节,弥补人才培养方案中课程内容的不足,调和、衔接课程内容的顺序性,适应市场与社会发展的需要。南医大必修课与选修课学分、学时比例分别是1:0.43、1:0.45,而湖科院是1:0.34、1:0.34。数据显示,南医大选修课学分、学时比例高于湖科院而偏高的现象,且选修课偏重于学科基础课程和专业课,容易造成学科、课程与教材建设方向性不明,建设稳定性差。由此建议,开设选修课学时数应以不超过必修课的10%为宜,有些课程还可以专题讲座的形式进行[4]。3.学科基础课程学分、学时分配比较分析。学科基础课程学分、学时分配数据从表1、表2看出,学科基础课开设门数、学分、学时及理论与实践学时的比例,与全程教学课程总学分、学时基本平行,基本上分析内容要素都是湖科院高于南医大,只有一项有意义的数据是理论与实践学时的比例差异性大,湖科院高出南医大的1:0.13,显示出湖科院在学科基础课程教学中重实践教学,着重培养学生的基本技能。这种差异性说明,从总体上看湖科院更重视实践教学,反映出其是综合性院校,涵盖医学、理学、工学等十大学科门类,组建17个教学院部,给实践教学创建了良好条件和宽厚的共享资源。4.医学课程学时比较分析,课程体系中医学课程开设情况与比较。南医大开设医学课程4门,总学时是212学时,分别是人体解剖学、生理学、病理学和临床医学概论。湖科院开设医学课程也是4门,总学时是297学时,分别是基础医学概论(解剖、生理、生化)和临床医学概论。从学时比较看,湖科院医学课程学时高出南医大85学时,高出率约占9%。值得讨论的问题是南医大是单科院校,医学基础条件好,该偏医的却偏工;而湖科院是综合院校,有较强的理工教学条件却偏医。两校与赵娜等人报道的“医学院校开设的医学基础课程比例高于理工院校的论点不相符合[5]。从邓军民等人报道资料看[6],首都医科大生物医学工程学院开设的医学课程有6门共472学时,远高于同类的南医大260学时,也高于综合类的湖科院175学时。

(三)专业课程与就业方向比较分析

从课程与就业的关系看,从整体上讲,主要课程设置要面向市场、面向社会,在很大程度就决定、支撑着就业方向、就业岗位。两院校对就业方向总体的表述是在医疗仪器的质量技术监督部门、医疗仪器检测与研发机构、医疗卫生机构、生物医学工程及相关学科的科研单位、医疗器械公司等单位从事专业技术工作。而南医大就业方向偏重仪器设备的检测、质控与研发,而湖科院则偏重于仪器、设备的使用与维护,医疗器械公司从事仪器设备营销策划。

(四)集中实践教学环节比较分析

实践教学环节是集中培养学生动手能力的主要措施。南医大集中实践训练32周,与湖科院集中实践训练47周相比,从总体上少15周,由于集中实践教学环节各校各异,比较的实际意义不大。但要说明的要素是,湖科院的医学仪器类、模电、数电等课程设计在操作层面上由教研室分散安排,生产实习实际上是名义,也未开设创新课程。而两校的共性不足是实践教学环节都没有开设工程实践(金工实习)训练课;南医大未开设电子工艺实习课,开设电子工艺实习的湖科院也没有做好集中训练。实质上两校集中实践教学环节均不符合高校工科类人才培养的基本要求和标准。

五、创新专业人才培养方案,优化课程体系目标的建议

通过专业课程体系比较分析,参照生物医学工程专业人才培养的实际需要,引导建立国家专业本科教育标准,特色专业建设质量工程评估,配合专业认证制度与任务为载体的课程体系,提出以下几点建议。

(一)坚持办学理念创新,探究专业培养前沿,明确专业培养目标

理念创新与目标要求可参照东北大学生物医学工程专业培养目标,拟综合利用中外优秀的办学资源,发挥国内外企业、集团公司的科研、教学和市场优势,实现“产、学、研”合作与合作教育,培养适应生物医学工程学科前沿的科技领域发展需要,精通专业基础理论、专业知识与技能,具有创新意识、创造能力的高级专门人才。此外,高校可利用专业教育教学资源条件探索与完善“卓越工程师培养计划”、“生物医学工程本科专业文科学士培养计划”。

(二)深化课程体系改革,优化课程构架

第一,课程体系改革宜突破传统三段式课程结构,建议建立新三段式九层次课程结构,每段课程开设必修课和选修课,以西安交通大学生物医学工程专业课程体系为例,通识教育课程分为思想政治教育、国防教育、大学英语、计算机等公共基础通识教育课程;学科教育课程分为基础科学教育课程、专业主干课程、专业课程;集中实践教学分为毕业设计、课程设计、工程实践、课外实践(社会实践、科技与竞技活动)[7];第二,未来的任务是积极探索面向市场营销方向的生物医学工程本科专业文科学士培养方案,其专业课开设医疗器械管理、经济、营销类课程,学时不少于总学分、总学时的35%—40%;三是学习清华大学,结合本校特点探索夏季小学期制,满足学生个性化课程选修,拓展实践的时间、空间,采用多元教学及实践活动设计。

(三)优化课程体系,规范课程主导原则

课程体系设置可参照浙江大学生物医学工程专业课程设置计算机与网络技术、电子电路设计、传感器与及仪器设计、信息与图像处理、生命科学类等五大模块[8]。要求在课程体系结构、内容之间应该设置合理比例,淡化学科自身的重要性,打破学科界限,避免体系出现较大的偏颇局面,也应避免面向市场、就业岗位的选修课而冲淡学科基础或主干课程,对开设的选修课一定要突出个性化。鼓励将学科前沿的新知识、新技术、新成果快速引入主要课程内容中,拓宽学生的知识新视野。

(四)谋划课程体系策略,适应控制学时比例

生物科学方向篇8

科学家说的“左旋”含义都一样吗?

菜豆、紫藤、荐草、萝蘑、金银花的茎是怎样缠绕的?

写下这个题目,我得立即声明:对这样一种提问,其实我也不知道答案,只不过我较早关注了这件事并收集了大量经验材料。那么谁能回答呢?据我所知,目前几乎没有人能够令人满意地回答这个问题。我请教过理论物理学家、植物学家、气象学家等,也查过许多文献,实话说,结果很不理想。相当多科学家在谈论这个问题时概念十分混乱。你会想:不会吧,你准是又在说科学和科学家的坏话!

前几年英国出版了一本畅销科普书《企鹅的脚为什么不怕冻?》。书中从多个角度(而非以“标准答案”的方式)回答了来自读者的大量博物学提问,展示了“科学说明”的复杂性。读此书,人们会感受到科学是有趣的,对于身边的问题做出令人满意的解答也常常充满了挑战。关于讨论植物左撇子还是右撇子的问题,完全可以列入下一版的《企鹅的脚为什么不怕冻?》,清若干科学家分头解释。甚至可以邀请普通读者猜猜答案,把各种说法全部记录在案,然后再一一检验,我想一定有趣。据我所知,几乎所有在农村长大的孩子从小就注意过植物茎的缠绕方式,可能还摆弄过,如故意让茎朝相反的方向转爬。

说了半天,植物的左撇子指的是什么?“左撇子”这个概念人们并不陌生,但说清楚与之相关的“植物的手性”,并不总是很容易。有了一定的经验后,我向初学者解说的最佳、最快速的办法是请大家看图形,而不是用文字解说。

在正式引入植物的手性概念前,还是先看图提问题、猜答案。图1是桔梗科植物珠子参,十分美丽。图2是珠子参未开放时的样子,此图还专门表现了其茎的缠绕方式,摄于云南丽江玉湖。当年植物学家、纳西学专家洛克在玉湖住了二十多年,美国地理学会赴中国云南探险队总部就设在那里,洛克是队长。在图2中,左图与右图差不多,其实它们互成镜像。其中一个是原图,另一个镜象。究竟哪个是真的?我不告诉你,等你有机会去云南亲自看一下吧!

什么是左旋和右旋?

如果嫌丽江太远,到北京延庆松山看看旋花科的会灯藤也行。我拍摄图3的确切地址为:北纬40度30.74分,东经115度49.05分,海拔825米,据此你可以方便地找到那些金灯藤。我保证,珠子参的旋转方向与金灯藤的一样。

如果你对金灯藤也没什么概念,但一定吃过莱豆、豌豆、豇豆或眉豆吧,找一株这样的豆科植物观察―下并不难。我提到的这些植物,都具有相同的旋转方向。但并不是说豆科植物茎的旋转方向都一样。如果把图3(或图2中的左图)所示的旋转方式定义为“右旋”,这样的植物的茎所具有的手性叫做“右手性”,如珠子参和金灯藤。与之相反的旋转方式叫做“左旋”,如薯蓣科植物黏薯蓣(见图4)。

并非所有藤本植物都有右旋或左旋的茎,如爬山虎、凌霄花、长春藤的茎是中性的,不向右转也不向左转,也可以说它无手性。那么它靠什么往上爬?靠卷须末端的吸盘。

为什么称“手性”而不称别的什么性呢?手性这个词来自“手”,我们的双手虽然很像,但却是不一样的,左手和右手互成镜像。通过旋转、平移操作,两只手永远不可能重合起来,只有通过反射(镜像)操作,两只手才能重合起来,如拜佛时。用学术化一点的语言讲,在某种变换下具有不变性的图形或者物体,就具有此种变换下的对称性。如水鳖科植物波叶海菜花的花具有3次旋转对称性(见图6),鸢尾科和百合科的许多植物也如此。而兰科植物的花通常只具有左右对称性,即镜像对称性,如硬叶兜兰(见图7),蝴蝶兰也如此。实际上很难找到哪种兰花不是这样。

学过物理学、化学和分子生物学的读者都明白,我的上述定义与这些学科中讲的左与右的含义一致,比如Dna分子为右手双螺旋结构,具有右手性。电磁学中的左手定则、右手定则也与我的定义兼容。

所谓“右旋”,用语言描述便是:对于藤本植物的缠绕茎,想像着伸出右手,大拇指竖起,四指握拳。让大拇指顺着轴向(指向轴的两个方向的哪一个均无所谓。这一特点非常重要,也极有用),四指从掌根到指尖把握住植物茎螺旋,如果能做到茎螺旋的前进方向(不需知道是否是植物的实际生长方向)与大拇指的指向一致,那么此植物的茎是“右旋”的。反之是“左旋”的。描述起来有点嗦的,实际上很好判断,用眼睛一看就有结果了。

了解“左旋”的另一个好办法是,看看藏区佛教信众如何转塔、转经轮吧。

手性的争议

至此,左旋、右旋的定义应该够清楚的了,看文献不会有什么困难了吧?非也,最大的植物学文献可不是这样清晰。

新出版的《攀援植物行为生态学的理论与研究方法》实际上把上述我定义的右旋称作左旋,把左旋称作右旋;《中国植物志》在豆科“紫藤属分种检索表”中用到了“茎左旋”和“茎右旋”的概念,但没有下定义。根据它所描述的植物反向推理可以发现,它所说的茎左旋与茎右旋也是与我上述的定义正好相反的。其他例子还有许多,这里就不再赘述了。

《中国植物志》是权威性著作,在分类与定名过程中有分歧时人们一般以《中国植物志》为准,那么关于手性我为何还要计较呢?

首先,《中国植物志》及许多植物书并没有明确给所使用的概念下定义,它没有清晰地定义什么叫左什么叫右,因为定义左和右是很困难的。通过反推,我们知道《中国植物志》等描述的左旋与右旋与数理科学中普遍使用并且定义得很清楚的概念相悖。并且,植物学家自己的用法也不统一。著名植物学家、植物学史家斯藤恩的经典著作《植物学拉丁文》、德康多依父子、比斯科夫的用法与埃希勒、格雷的用法就是正好相反的。这一事实也提示我们,传统植物学的知识有一定的地方性。地方性、本土性倒并不一定是坏事,现在人们十分重视或者经常赞美“地方性知识”。

在手性问题上无疑数理科学更严格。其实,左与右是相对的,只要定义清楚,哪个是左哪个是右均无所谓,事先约定―下就可以。本文作出约定,左与右的含义与数理科学家及部分植物学家的理解保持一致。

博物学家达尔文早就注意到植物的手性。也许他为了避免混淆,采用了另外一套术语。他把我所说的左旋称作“顺太阳方向”转动,把右旋称作“逆太阳方向”转动。他的意思是,从藤本植物生长端垂直往下观察,如果茎端的生长方向是像钟表上的时针一样绕某物旋转或者像东升西落的太阳一般运动,那么它就是“顺太阳方向”的。

达尔文的定义有其优点,避免了左转右转的混淆,但也有缺点。其缺点在于,当我们处于树林中,特别是在光线不大好的情况下,见到某种复杂的藤本植物,在局部上可能无法确认藤子的哪一端是新的(即生长端)。按达尔文的办法,一旦对生长端判断错误,关于手性给出的结论就是错误的。而我们按数理科学给出的定义不会出现这类问题。

关于植物手性还有许多值得研究和探讨的话题,比如植物缠绕方式的详细分类以及手性可能的成因。今天介绍的只是一些我自己的研究心得。感兴趣的读者朋友来和我一起研究这谜一样的手性现象吧。

作者简介

生物科学方向篇9

[关键词]物理人类生活科学学习

物理学科是一门自然学科,物理科学作为自然科学的一个(2)自行车的脚踏板与中轴也相当于一个轮轴,实质为一重要分支,不仅对物质文明的进步和人类对自然界认识的深化个省力杠杆.起了重要的推动作用,而且对人类的思维发展也产生了不可缺(3)自行车的飞轮也相当于一个省力的轮轴.少的影响。从亚里士多德时代的自然哲学,到牛顿时代的经典5、杠杆方面力学,直至现代物理中的相对论和量子力学等等,都是物理学家自行车的刹车把相当于一个省力杠杆。科学素质、科学精神以及科学思维的有形体现。随着科技的发6、惯性方面展,社会的进步,物理已渗人到人类生活的各个领域。例如,生(1)当人骑自行车前进时,停止蹬自行车后,自行车仍然向活中的自行车所涉及到的物理知识有:前走,是由于它有惯性.

1、自行车的基本结构(2)当人骑自行车前进时,若遇到紧急情况,一般情况下要

1)车把,前叉、前轮、前轴、后轴和后轮组成执行部分,起导先捏紧后刹车,然后再捏紧前刹车,或者前后一起捏紧,这样做向和行驶的作用。是为了防止人由于惯性而向前飞出去.

2)脚蹬、中轴、链条、飞轮、等部件组成传动部分,推动车子7、能量转化方面前进。(1)当人骑自行车下坡时,速度越来越快,是由于下坡时人

3)前后闸部件组成控制部分,骑自行车可以随时操控车和自行车的重力势能转化为人和自行车的动能。闸,使行驶的自行车减速或停止。(2)当人骑自行车上坡之前要紧蹬几下,目的是增大速度,

2、有关摩擦方面来增大人和自行车的动能,这样上坡时动能转化为重力势能

(1)增大有益摩擦上得更高一些。

a,自行车车轮胎、车把套、脚踏板以及刹车块处均刻有一(3)自行车的车梯上挂有一个弹簧,在它弹起时,弹簧的弹些花纹,增大接触面粗糙程度,增大摩擦力。性势能转化为动能,车梯自动弹起。

b,刹车时,需要纂紧刹车把,以增大刹车块与车圈之间的8、声学方面压力,从而增大摩擦力,自行车的金属车铃发声是由于铃盖在不停的振动,而汽笛

(2)减小有害摩擦发声是由于汽笛内的气体不断的振动而引起的。

a车轴处经常上一些油,以减小接触面粗糙程度,来减9、齿轮传动方面小摩擦力线速度和角速度的关系,如图5所示,设齿轮边缘的线速度

b所有车轴处均有滚珠,变滑动摩擦为滚动摩擦,来减小摩为v,齿轮的半径为R,齿轮转动的角速度为。,则有v=wRo擦,转动方便10、热学知识

(3)摩擦力方向在夏天自行车轮胎内的气体不能充得太足,是为了防止自

紧蹬自行车前进时,后轮受到的摩擦力方向向前,是自行车行车爆胎,因为对于质量、体积一定的气体,当温度越高,压强越前进的动力,前轮受到的摩擦力方向向后,是自行车前进的阻力;大,当压强达到一定程度时,若超过了轮胎的承受能力,就会发自行车靠惯性前进时,前后轮受到的摩擦力方向均向后,这生爆胎的情况.两个力均是自行车前进的阻力。

3、认识自行车中的压强在日常生活中,自行车的后面都装有一个反光镜,它的设计

(1)一般情况下,充足气的自行车轮胎着地面积大约为很巧妙,它是由三个相互垂直的平面镜组成一个立体直角,用其S=2x10厘米x5厘米二100平方厘米,当一普通的成年内表面作为反射面,这叫角反射器.当有光线从任意角度射向尾人骑自行车前进时,自行车对地面的压力大约为F=(500n十灯时,它都能把光“反向射回”,当光线射向反光镜时,会使后面的150n)-650n,可以计算出自行车对地面的压强为p=650n/人很容易看到.在夜间,当汽车灯光照到它前方的自行车尾灯上,100cm2-6.5x104pa。无论人射方向如何,反射光都能反射到汽车上,其光强远大于一(

2)在车轴拧螺母处要加一个垫圈,来增大受力面积,以减般的漫反射光,就如发光的红灯,足以让汽车的司机观察到。小压强。这样的例子很多,物理是一门实用性很强的科学,与工农业

(3)自行车的脚踏板做得扁而平,来增大受力面积,以减小生产、日常生活有着极为密切的联系。物理规律本身就是对自它对脚的压强,然现象的总结与抽象。

(4)自行车的内胎要充够足量的气体,在气体的体积、温度谈到物理学,有些同学觉得很难;谈到物理探究,有的同学一定时,气体的质量越大,压强越大。觉得深不可测;谈到物理学家,有的同学更是感到他们都不是凡

(5)自行车的车座做得扁而平,来增大受力面积,以减小它人。诚然,成为物理学家的人的确屈指可数,但只要勤于观察,对身体的压强。善于思考,勇于实践,敢于创新,从生活走向物理,你就会发现;

4、认识轮轴方面其实,物理就在身边。正如马克思说的:“科学就是实验的科

生物科学方向篇10

我校从莱阳迁至青岛后,与中国海洋大学、中科院海洋研究所、黄海水产研究所等均立足于青岛。我校充分依托地域的优势,适应社会发展的需求,考察了中国海洋大学、上海水产大学、大连水产学院、华中农业大学等老牌院校,大力加强了水产养殖学专业的投入,并且确立了水产养殖和水产医学两个方向。经过5年来的尝试与实践,构建出科学的课程体系,建设成为学校教学管理的典范。

一、培养目标的定位

人才培养目标简单地说就是培养什么样的人。目前,经济社会的多元化发展,要求高等教育培养的人才也必须是呈现多元化:一是人才的类别要多样化,二是人才的层次要多元化。我校办学定位于学术性偏技能型,也就是在保证学术性知识和理论基础的前提下,必须突出能力培养和技能训练。既为研究型院校提供本方向的专业人才,又能为基层单位输送专业技术人才。

专业培养目标要将党和国家、社会、学生的需要恰当地反映到培养方案中,将知识传授、能力培养、素质提高贯穿整个培养过程,使知识、能力、素质协调全面可持续发展。坚持素质教育与专业教育的结合、课堂教学与实践教学的结合、个性发展与共性提高相结合、学生就业与发展兼顾的原则。

我们结合我省水产养殖规模不断扩大,水产动物疾病发生不断增高的现状,确定水产养殖学专业培养目标是:培养具有国际意识和视野,有良好科学素养,掌握水产动植物养殖科学、水产动植物疾病诊断与防治的基本理论、基本知识和基本技能;能在水产养殖、水产饲料和水产药物生产企业和管理部门,从事水产养殖和水产动物疾病控制技术、水产动物疾病和水产药物研究、食品安全与监测、水产医学教育和行业管理等工作的应用型、复合型高级科学技术人才。

二、特色课程体系的构建

实现培养目标需要相对应的人才培养体系。人才培养体系包括知识体系、能力体系和素质体系,它们的载体是通过培养方案和具体的课程体系来构建和完成。所以,只有构建了与培养目标相对应的课程体系,形成可行而合理的培养方案,才能保证培养目标的实现。

课程设置要以主干学科为主线,整合优化,体系合理。主要课程、主要实践环节、主要专业实验要符合国家专业目录的要求,同时要结合区域经济与社会发展需要,体现特色。课程设置要通过“通识教育课程模块、专业基础教育课程模块、专业课程模块、专业方向和拓宽课程模块、人文素质教育课程模块、实践教学模块和创新模块”有机组合,全面提高学生素质和人才培养质量,满足学生的个性化发展,实现多样化的人才培养目标。

水产养殖方向的学生主要学习生物学和水域环境学的基本理论和基本知识,要求接受生物学和化学实验、水产养殖实践环节的培训,掌握扎实的生物化学、水化学、外语、计算机应用等基础知识,具有水产经济动植物养殖技术、水产动物营养与饲料等方面的综合能力。

水产医学方向的学生主要学习生物学和基础医学的基本理论和基本知识,要求接受生物学和化学实验、水产医学实践环节的培训,具有扎实的水产动植物疾病诊断、防治等方面的综合能力。

(一)理论课程体系的制订

理论课程由主干学科组成,由主干学科引出专业主要课程,而专业主要课程又分别属于课程体系中不同的课程类型。由此,形成以公共课、基础课、专业基础课、专业课、专业选修课和全校性选修课构成的理论课程体系,其中,由主干学科派生的主要课程是核心。水产养殖方向的主干学科是生物学、环境科学、水产学。水产医学方向的主干学科是生物学、基础医学。水产养殖方向和水产医学方向的公共课程、基础课和专业基础课三个模块是完全相同的,专业课和专业选修课形成特色模块。

公共课程(通识教育课程模块)主要是英语、计算机和政治类课程。培养现代复合型人才的基本知识结构,包括大学英语、计算机基础、计算机应用、马克思主义基本原理、思想、邓小平理论及“三个代表”概论、中国近现代史纲要、应用写作等公共课。

基础课程和专业基础课(专业基础教育课程模块)主要包括生物学、环境科学和化学三大主干学科的课程,由植物学、动物学、组织胚胎学、水生生物学、普通遗传学、鱼类生理学、水产生物育种学、水产动物营养与饲料学、普通化学、分析化学、基础化学实验、动物生物化学、养殖水化学、普通生态学、水域生态学等。

专业课和专业选修课是在突出特色培养目标建设的基础上,开出了水产养殖和水产医学两个方向。水产养殖方向模块专业课程包括:微生物学、鱼类学、鱼类增养殖学、甲壳类与甲壳动物增养殖学、贝类学与贝类增养殖学、藻类与藻类增养殖学、饵料生物培养、水产医学概论。水产医学方向模块专业课程包括:水生生物解剖学、水产病原微生物学、水产养殖概论、水生生物病理学、动物药理学、水生动物免疫学、水生生物疾病学。

同时开设了海洋环保技术(36学时)、底栖动物学(30学时)、海洋学导论(36学时)、海洋生物技术(36学时)、细胞生物学(40学时)、水生生物病毒学(36学时)、饲料分析与品质检测(40学时)、棘皮动物增养殖(40学时)、发育生物学(36学时)、水生生物疾病检验检疫技术(36学时)、水产品质量检测(36学时)、环境质量监测与评价(36学时)、环境毒理学(36学时)、科技论文写作(20学时)、专业英语(40学时)、水产养殖工程学(40学时)、渔业经济管理学(36学时)等多达30门次的专业选修课。

另外,通过开设人文社科类选修课、第二课堂、名著名篇选读等途径,重在扩展学生知识视野,加强学生的人文素质教育,培养学生的思维能力,全面提高学生的综合能力,成为复合型人才。

(二)实践课程体系的构建

实践教学是新世纪人才培养的关键环节,是高校培养学生创造和适应能力的重要教学环节,是进行科学素质教育的重要手段。国家教育部《关于进一步加强高等学校本科教学工作的若干意见》教高[2005]1号文件中强调,必须“大力加强实践教学,切实提高大学生的实践能力”。我院在调研其他高校培养方案和教学大纲的基础上,在专业负责人、教研室主任和骨干教师的共同参与下,考察生产实习基地情况,经过集体讨论,制订出适合培养学生的实际动手能力及创新能力的“实践教学培养方案”和“实践性课程教学大纲”,以保证教学实验和实习的科学、合理及前瞻性。

我们建立了“三模块九环节”的实践体系。三个模块是实验技能教学、社会实践教学和专业能力实践教学;九个环节是公共基础课实验(1-2年级)、专业基础课和专业课实验(3-4年级)、课程实习(2-3年级)、科技竞赛(2-4年级),假期专业社会实践(1-2年级)、生产实习(3年级)、毕业实习(4年级)、科研训练与课程论文(3-4年级)、毕业论文(4年级)。

实验技能教学模块中,公共课实验包括:计算机基础实验、计算机应用实验;基础课实验包括:基础化学实验、大学物理学实验、生物统计学;专业基础课实验包括:植物学、动物学、组织胚胎学、动物生物化学、水生生物学、普通遗传学、鱼类生理学、养殖水化学;水产养殖方向专业课实验包括:微生物学、鱼类学、饵料生物培养、藻类与藻类增养殖学、鱼类增养殖学、甲壳类与甲壳类增养殖学、贝类学与贝类增养殖学、水产医学概论;水产医学方向专业课实验包括:水生生物解剖学、水产病原微生物学、水生生物病理学、动物药理学、水生动物免疫学、水生生物疾病学。

社会实践教学模块中,在3年级给学生开设为期一个月的《水产综合教学实习》生产实习,通过到生产单位参与人工繁殖和苗种培育,使学生掌握主要养殖对象的主要生产环节和关键技术。利用假期,组织学生深入社会,结合两课进行思想政治教育,参与社会活动,体会本专业社会需求和发展方向,以端正学习态度、满足社会的需要。

专业能力实践教学模块中,课程实习(2-3年级)、科技竞赛(2-4年级),毕业实习(4年级)、科研训练与课程论文(3-4年级)、毕业论文(4年级),内容丰富、具有针对性,适合学生专业技能的培养。科技竞赛,适合学习成绩突出、有很强创新精神的学生;科研训练,引导学生进入实验室,参与老师的科研,培养钻研精神,学习论文的写作;毕业论文是本科生四年来学习工作的体现和结晶。