時間：2023-10-16 09:49:44
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進入21世紀以來，生命科學延續(xù)了自上個世紀中葉以來的迅猛發(fā)展勢頭。近年來，生命科學與材料科學、化學、醫(yī)藥、醫(yī)學等學科交叉形成的許多新興研究領(lǐng)域，越來越受到人們的關(guān)注。以我國為例，在本世紀初，國家自然科學基金委員會（NSFC）重點項目和面上項目中，生命科學分別占總資助比例的27.1%和35.08%，遠高于其它6個領(lǐng)域的資助比例[1]。高等學校生物類背景學生的考研率連年維持在60%以上，也從側(cè)面反映了我國對高層次生物研究類人才的需求。筆者在生命科學專業(yè)科研選題的課堂教學實踐中，根據(jù)專業(yè)特點、大三學生的知識掌握及能力具備的實際情況，結(jié)合本人的科研經(jīng)歷，探索了積極高效的教學策略：注重激發(fā)學生對生命科學熱點的興趣，引導(dǎo)學生把握專業(yè)熱點的視角，訓(xùn)練學生篩選高質(zhì)量文獻的技能，培養(yǎng)學生理解高質(zhì)量文獻精髓的能力，指導(dǎo)學生初步學會在學習借鑒的基礎(chǔ)上，從關(guān)注的專業(yè)熱點中確定科研選題，將他人的高水平的科研方法初步運用到自己的實驗設(shè)計中。實踐證明，此課程按此策略組織教學，可有效培養(yǎng)學生的發(fā)散思維能力和主觀能動性，為學生今后從事科學研究打下理論和實踐基礎(chǔ)。
1教學策略概述
本探索以16人的小班教學為例。教學對象為生物技術(shù)專業(yè)三年級本科生，有考研意向的13人，其中跨專業(yè)考研1人，保研1人。學生已學完生命科學的大部分專業(yè)基礎(chǔ)課程，掌握了專業(yè)基礎(chǔ)知識，對科研有濃厚興趣。課程前期積極引導(dǎo)學生討論生命科學的熱點問題。以關(guān)系到人類健康方面的生物醫(yī)學為例，可給出下列關(guān)鍵詞：癌癥治療、中樞神經(jīng)疾病、免疫療法等，每個關(guān)鍵詞可引入相應(yīng)研究方向的前沿熱點。學生根據(jù)個人的研究興趣，4人分為一個小組，在教師的指導(dǎo)下查閱相關(guān)中、英文文獻，以小組討論和課堂匯報的形式確定選題內(nèi)容，引導(dǎo)學生自己設(shè)計方案，最后教師結(jié)合自己的科研課題，組織學生進入課題實驗室、動手實踐，大致內(nèi)容如圖1所示。
2教學實踐
2.1引導(dǎo)學生關(guān)注生命科學前沿方向
“改變學生的被動學習方式，倡導(dǎo)學生的自主思考”是目前教學改革的一個重要方面，也是本課堂的主要目標。根據(jù)生命學科的特點，結(jié)合筆者留學英國時參與的開放型課堂的經(jīng)歷，以學生發(fā)展為本，通過傳播媒體、生活實際、社會熱點等不同渠道，介紹科技前沿工作，激發(fā)學生的求知欲，培養(yǎng)學生獲取信息的意識和能力。2.1.1多種渠道關(guān)注與生命科學相關(guān)的社會熱點與社會問題在課堂教學中，首先強調(diào)了生命學科不僅與生活實際有著廣泛聯(lián)系，還與許多社會事件、社會問題密切相關(guān)，如：在我國及世界范圍內(nèi)，老齡化的加劇帶來的健康問題，其中以中樞神經(jīng)系統(tǒng)類為主的疾病將在今后很長的時期內(nèi)成為困擾各國的一個社會問題，也是生命科學面臨的一個難題[2]，在此引導(dǎo)學生討論有哪些具體的中樞神經(jīng)系統(tǒng)類疾病，并結(jié)合神經(jīng)生物學的基礎(chǔ)知識探討其潛在的機制，進一步激發(fā)學生的求知欲和好奇心。再如：癌癥已經(jīng)成了當今社會危害人類身體健康的嚴重疾病，自1997年以來，癌癥成為世界人口的第一死因[3]，而近幾年興起的免疫療法被確認為一種針對癌癥的高效療法。介紹目前存在的諸多爭議，包括高昂的治療價格及潛在的排斥性，引導(dǎo)學生課余搜集更多的相關(guān)信息。為使學生更深入地了解特定的課題并提高課堂的參與性，所有學生根據(jù)個人興趣分成4個小組，選擇本小組的熱點問題：分別為癌癥（Can-cer）、中樞神經(jīng)系統(tǒng)疾?。–NSDisease）、藥物運輸（DrugDelivery）和免疫療法（ImmunoTherapy），讓學生參與開放性討論。比如，在問題為“癌癥”的小組內(nèi)，教師會提出以下問題：（1）癌癥的成因及其社會危害性；（2）癌癥現(xiàn)有的療法及其局限性；（3）你所知道的關(guān)于抗癌療法的前沿知識以及這些方法的局限性。顯然，在不借助互聯(lián)網(wǎng)和查閱文獻的情況下，學生對問題了解的深度有限，具體表現(xiàn)為對分子和細胞機制的概念不清楚，對前沿知識了解偏少等。通過開放型討論，使學生認識到自己對生命科學熱點問題的理解膚淺、掌握的信息滯后等不足，從而激發(fā)學生對該領(lǐng)域的好奇心和求知欲，為以后的文獻查閱打下主觀基礎(chǔ)。2.1.2參與科技講座，激發(fā)對前沿科學的興趣學術(shù)前沿講座是高校教育中一項人才培養(yǎng)新途徑，在幫助學生了解所在學科的前沿知識、掌握研究方法、樹立跨學科意識等方面具有積極的促進作用。其中，前沿講座最重要的作用是促使學生了解所在學科或相關(guān)學科領(lǐng)域的前沿知識，掌握最新的研究動態(tài)。聘請國、內(nèi)外專家，創(chuàng)造機會使學生能夠近距離地與專家進行學術(shù)交流和探討，從而使學生盡可能多地接觸學科前沿，并在學術(shù)交流和學術(shù)碰撞中拓展視野、產(chǎn)生靈感、碰撞出智慧的火花。雖然這種授課方式在本科教學中很少采用而多用于研究生教育，但是更容易激發(fā)本科生的求知欲和好奇心。在本課程，積極促使全班學生與我校碩士和博士研究生一起參加瑞典林雪平大學KajsaUvdal教授題為“Multifunctionalnanoparticleswithtarget-ingandimagingcapabilities”的學術(shù)報告，在報告中，學生詳細了解了KajsaUvdal教授的課題組如何利用多功能納米顆粒進行腫瘤的核磁成像和熒光成像，對這些書本上接觸不到的前沿知識表現(xiàn)了濃厚的興趣。在報告會結(jié)束后，安排了該班學生與KajsaUvdal教授單獨進行了30分鐘的交流。Kajsa教授為本班學生準備了名為“Howtomanageyourresearchplanforundergraduate”（如何做好本科生的研究計劃）。李自玉、耿前等同學用英語向Kajsa教授提問了一系列關(guān)于“功能性納米顆粒性質(zhì)”的問題；另外，還提出了“如何規(guī)劃未來的學術(shù)生涯”、“如何處理科研工作和家庭的關(guān)系”、“女性如何做好科研工作”等問題，Kajsa教授均一一耐心詳細解答。在本次與世界知名大學教授的面對面交流中，學生表示收獲頗豐，不僅開闊了視野，了解到書本上沒有的知識，而且理解了生命科學與其它學科交叉合作的必要性，更重要的是，該次交流激發(fā)了同學們對前沿學科的興趣，更有本班數(shù)名同學主動與Kasja教授電子郵件聯(lián)系，請教今后前往瑞典深造的可能性，可見此次交流對學生積極性和求知欲起到的推動作用。
2.2指導(dǎo)學生閱讀前沿文獻
2.2.1文獻閱讀的重要性和必要性教學中，我們注重引導(dǎo)學生認識文獻閱讀的重要性和必要性。當代生命科學的研究早已不同于達爾文時代，從零建立科學大廈的可能性基本為零，尤其對于生命科學的基礎(chǔ)研究只能建立在前人研究的基礎(chǔ)上。如果要站在巨人的肩膀上，就必須有文獻閱讀的積累。另一方面，通過文獻閱讀，可以充分了解研究熱點方向的發(fā)展歷史和前沿動態(tài)，可根據(jù)現(xiàn)有的經(jīng)費和儀器條件，制定出初步的研究方案。再者，科研選題的成敗，很大程度上取決于相關(guān)文獻的調(diào)研。從科學基礎(chǔ)研究的特點出發(fā)，每一項基礎(chǔ)研究都應(yīng)該是創(chuàng)新的。因此，只有在文獻調(diào)研的基礎(chǔ)上，才能避免重復(fù)選題、重復(fù)研究。對于三年級本科生而言，文獻閱讀的最直接作用是模仿學習，在閱讀中仔細體會高水平論文的行文思路，既包括語言文字、句式的組織，也包括論文邏輯結(jié)構(gòu)的組織表達。此外，對于還未接觸實質(zhì)性科學研究的本科生來說，文獻閱讀可以體會如何提煉科學問題及如何解決科學問題等，在思維方式和研究方法等各個方面都能得到最直接的訓(xùn)練，為今后的學習和深造做好預(yù)先訓(xùn)練，打好基礎(chǔ)。2.2.2引導(dǎo)學生提高閱讀能力本科生對（中、英文）文獻認知和閱讀能力與技巧的掌握非常有限。針對這些問題，結(jié)合學生的實際情況，主要從“讀什么”和“怎么讀”兩個方面引導(dǎo)學生對科技文獻的認知和提高閱讀能力。首先，向?qū)W生介紹什么是科學引文索引（SCI）類論文以及SCI論文的自身屬性，包括引用量、影響因子及歸屬數(shù)據(jù)庫等。其中著重介紹影響因子（impactfactor，IF），以此作為判定論文優(yōu)劣的一個主要標準[4]。結(jié)合生命學科期刊的實例，討論不同期刊影響因子的差異。在課堂詳細介紹了英國的《自然》（Nature）期刊及其生命學科下的子刊，如《自然－細胞生物學》、《自然－生物技術(shù)》、《自然－醫(yī)學》等等。并結(jié)合本校生命科學學院在以上期刊的發(fā)文量，說明在此類期刊的難度，進一步激發(fā)學生學習的動力。在進一步介紹“讀什么”的過程中，引導(dǎo)學生利用互聯(lián)網(wǎng)平臺（谷歌學術(shù)和百度學術(shù)）、高校圖書館數(shù)據(jù)庫（ScienceDirect、Weily等）以及文獻管理軟件（Endnote）高效地進行文獻查閱和管理。學生對此類事物均表現(xiàn)出了極大的興趣和較好的接受能力。據(jù)統(tǒng)計，課后有半數(shù)以上的同學在私人電腦上嘗試使用了谷歌學術(shù)及ScienceDirect數(shù)據(jù)庫，下載并安裝了Endnote軟件進行文獻下載和管理。在教授“怎么讀”的過程中，針對本科生的英語及專業(yè)基礎(chǔ)較薄弱的特點，筆者總結(jié)了“四個結(jié)合”和“四個注意事項”?！八膫€結(jié)合”是指泛讀和精讀相結(jié)合、文獻數(shù)據(jù)庫和搜索引擎相結(jié)合、雜志論文和學位論文相結(jié)合、研究論文和專利論文相結(jié)合?！八膫€注意事項”是注意盡快完成從中文文獻到英文文獻的過渡，更多閱讀國際高水平的研究論文；注意精讀高影響因子的期刊論文，擴展視野的深度與廣度；注意最新文獻與實際實驗有1-2年的滯后性，及時關(guān)注最新研究進展；注意重點文獻的分類保存，做好總結(jié)和記錄。
2.3選題及制定可行性方案
在上述熟悉專業(yè)熱點及科研文獻閱讀之后，指導(dǎo)學生在學習借鑒的基礎(chǔ)上，從關(guān)注的專業(yè)熱點中確定科研選題，然后將他人的高水平的科研方法初步運用到自己的實驗設(shè)計中。在課程后半程，該班同學通過篩選和閱讀文獻，并組織課堂討論和匯報后，初步確定了自己的選題。上述16名學生分成的4個小組的同學分別選擇了“免疫療法在巨噬細胞上的初步探索”、“癌細胞在順鉑類藥物下的遷移情況”、“鋅離子對星狀膠質(zhì)細胞活性的影響”和“以衰老小鼠為老年癡呆模型觀察大腦神經(jīng)元的分布”課題，并設(shè)計了課題的可行性方案。其中，Zealot小組的課題為“以衰老小鼠為老年癡呆模型觀察大腦神經(jīng)元的分布”，其設(shè)計的課題可行性方案如圖2所示。
2.4實驗室實踐
“以衰老小鼠為老年癡呆模型觀察大腦神經(jīng)元的分布”課題的可行性及具體方案順利通過了教師的評估。該組同學隨后進入教師課題組進行為期4周的實驗室實踐。期間，學生掌握了臼齒類小動物的麻醉及解剖、脊椎和腦組織的摘取、利用冷凍切片機進行腦組織切片，并在教師的指導(dǎo)下，利用激光共聚焦顯微鏡觀察了神經(jīng)元的分布。
[中圖分類號]G640 [文獻標識碼]A [文章編號]1005-5843(2012)04-0157-03
一、植物生產(chǎn)類專業(yè)的特點及現(xiàn)狀
我國開設(shè)植物生產(chǎn)類專業(yè)的大專院校為54所，約占本科院校的7.3％。其中東北地區(qū)9所，華北地區(qū)8所，華東地區(qū)10所，華南地區(qū)5所，華中地區(qū)7所，西北地區(qū)9所，西南地區(qū)6所。高等院校植物生產(chǎn)類專業(yè)主要有農(nóng)學、植保、種子科學與工程、園藝、園林、水土保持與荒漠化治理、植物科學與技術(shù)、草業(yè)科學等傳統(tǒng)專業(yè)，在研究對象、領(lǐng)域和內(nèi)容方面始終是我國普通高等農(nóng)林院校的傳統(tǒng)優(yōu)勢專業(yè)，具有師資力量強、實驗條件較其他專業(yè)優(yōu)越的特點。但是，在教學內(nèi)容和課程體系、人才培養(yǎng)模式、學科專業(yè)建設(shè)、教材建設(shè)、實踐教學、課程改革等方面“慣性”較強，形成了多年難以打破的思維方式和保守的辦學理念，不能適應(yīng)當今全球化市場經(jīng)濟快速發(fā)展的需要，學科的優(yōu)勢沒有充分發(fā)揮出來。一方面是專業(yè)設(shè)置過細，專業(yè)口徑過窄，視野不開闊，創(chuàng)新能力不強；另一方面是專業(yè)嚴重老化，仍然以傳統(tǒng)的農(nóng)科專業(yè)為主，無法培養(yǎng)創(chuàng)新型人才，致使植物生產(chǎn)類專業(yè)教育教學、學科建設(shè)與社會服務(wù)相脫節(jié)，不能滿足市場經(jīng)濟條件下對高素質(zhì)人才的需求。農(nóng)科專業(yè)在辦學特色、課程設(shè)置以及教學內(nèi)容上的很多地方已經(jīng)不符合時展的要求，到了非改不可的地步，如果不盡快研究解決上述問題，植物生產(chǎn)類專業(yè)的傳統(tǒng)優(yōu)勢將難以為繼。
二、改革與創(chuàng)新傳統(tǒng)專業(yè)的教學體系和內(nèi)容
(一)生命科學前沿教材的引入
面向植物生產(chǎn)類專業(yè)等非生物類專業(yè)學生開設(shè)生命科學公共選修課，目的在于使學生拓寬知識面，改善知識結(jié)構(gòu)，提高綜合素質(zhì)，以適應(yīng)未來社會發(fā)展的需要。在選課時，我們主要考慮了該學科知識的內(nèi)在聯(lián)系。例如，我們在理論課體系中，從代表生命科學發(fā)展前沿的七大領(lǐng)域——基因組學、蛋白質(zhì)組學、系統(tǒng)生物學、生物信息學、生物芯片、組織工程與干細胞、納米生物技術(shù)中選擇了具有代表性的20門基礎(chǔ)課程對學生進行教授。學生通過對“生命科學導(dǎo)論”、“現(xiàn)代分子生物學”(雙語教學)、“基因克隆與DNA分析”(雙語教學)、“細胞生物學”(雙語教學)、“納米生物技術(shù)”、“蛋白質(zhì)工程”和“生物信息學”等課程的學習，增加了他們對生命科學發(fā)展前沿領(lǐng)域的了解，激發(fā)了他們學習的積極性和自主創(chuàng)新的意識。
(二)全新課程體系的構(gòu)建
根據(jù)國家對本科教育“基礎(chǔ)扎實，知識面廣，動手能力強，素質(zhì)高”的要求和植物生產(chǎn)類專業(yè)的特點，我們提出了培養(yǎng)“基礎(chǔ)實、口徑寬、大專業(yè)、多方向”的具有創(chuàng)新能力的應(yīng)用型人才培養(yǎng)模式，并以此為基礎(chǔ)，全面修訂了植物生產(chǎn)類專業(yè)的人才培養(yǎng)方案，按照現(xiàn)代生命科學理念構(gòu)建了全新的課程體系。課程體系按“3+1”模式，即由基礎(chǔ)課程平臺、專業(yè)課程平臺和素質(zhì)拓展課程平臺加上課外實踐活動構(gòu)成。(1)基礎(chǔ)課程平臺。設(shè)置外語、體育、計算機(非計算機專業(yè))、思想道德修養(yǎng)與法律基礎(chǔ)、基本原理、中國近現(xiàn)代史綱要、思想和中國特色社會主義理論體系概論(概論)、形勢與政策、軍事理論等課程。(2)專業(yè)課程平臺。包括專業(yè)基礎(chǔ)課、專業(yè)核心課和專業(yè)方向模塊課程(或?qū)I(yè)課程群)三部分。其中專業(yè)方向模塊不得多于4個，專業(yè)核心課程設(shè)置一般為6-8門。專業(yè)方向模塊課程根據(jù)專業(yè)下設(shè)的專業(yè)方向或社會需求方向等設(shè)置，目的是為實現(xiàn)各專業(yè)的特色辦學、適應(yīng)社會需求和人才個性化培養(yǎng)的需要，增強課程設(shè)置的彈性空間。我們在課程設(shè)置上，還新增了“生命科學導(dǎo)論”、“分子生物學”、“基因工程操作技術(shù)”和“生物化學大實驗”等生命科學類前沿課程。(3)素質(zhì)拓展課程平臺。包括自然科學類和人文社會科學類選修課程，學時為16、24或32(16學時為1學分)。設(shè)置此類課程內(nèi)的目的在于向?qū)W生普及科普知識、拓展知識面，提高文化素質(zhì)。
(三)專業(yè)課程設(shè)置的改革與實踐
我將專業(yè)課程設(shè)置與傳統(tǒng)農(nóng)學專業(yè)課程設(shè)置相比較，主要有以下特點：(1)在基礎(chǔ)課中增加“生命科學導(dǎo)論”，將部分專業(yè)的“植物學”改為“基礎(chǔ)生物學”，以適應(yīng)現(xiàn)代生命科學在農(nóng)業(yè)的廣泛應(yīng)用；(2)將專業(yè)的研究對象從“作物”拓寬到“生物”；(3)將專業(yè)課程從單純的“種植”拓寬到“種植+加工+經(jīng)營管理”的“農(nóng)工商管”一體化多學科交叉的專業(yè)，以適應(yīng)現(xiàn)代植物生產(chǎn)類專業(yè)人才培養(yǎng)的需要；(4)設(shè)置了反映現(xiàn)代生命科學技術(shù)的課程，如“分子生物學”、“生命科學導(dǎo)論”等，以提升傳統(tǒng)農(nóng)學專業(yè)；(5)設(shè)置了面向縣域經(jīng)濟的課程，如“農(nóng)業(yè)推廣學”，以適應(yīng)面向農(nóng)村和面向農(nóng)民的人才培養(yǎng)；(6)開設(shè)了大量的相關(guān)選修課，以充分滿足學生的個性發(fā)展和全面素質(zhì)培養(yǎng)。
三、學生實踐能力與創(chuàng)新能力的培養(yǎng)
化學科學是研究原子、分子片、分子、超分子、生物大分子到分子的各種不同尺度和不同復(fù)雜程度的聚集態(tài)的合成反應(yīng)、分離和分析、結(jié)構(gòu)形態(tài)、物理性能和生物活性及其規(guī)律和應(yīng)用的科學。隨著新世紀腳步的不斷加快，作為物質(zhì)科學組成之一的化學科學將愈來愈引起世界各國的關(guān)注?；瘜W中的前沿科學也將成為化學工作者關(guān)注的焦點。
從一定意義上講，科學論文的發(fā)表是科學成果被人們承認的唯一形式。一定頻次的引用反映了某篇論文重要性的程度，超高頻次的引用，?？烧J為其研究成果引發(fā)了科學研究的熱點或在科學研究中取得突破。因此，近期化學科研論文的引用情況也體現(xiàn)了化學學科前沿的科學研究成果，以及當前國際化學前沿的特點和變化趨勢和研究方向。據(jù)中科院文獻情報中心的報道，90年代的化學研究前沿領(lǐng)域有：
（1）富勒烯C60的研究導(dǎo)致發(fā)現(xiàn)了自然界一類新的物質(zhì)――碳的另一種存在形式，并對宇宙內(nèi)碳循環(huán)和經(jīng)典芳香性的關(guān)系這一理論化學的關(guān)鍵問題有了全新的認識，開辟了新的化學研究領(lǐng)域。
（2）模擬程序和密度泛函理論的發(fā)展引起整個化學領(lǐng)域的革命，使量子化學成為成千上萬化學家手中的工具，可用以預(yù)測和闡明物質(zhì)的化學性質(zhì)。
（3）對不同管徑和纏繞角的單壁碳納米管的結(jié)構(gòu)和導(dǎo)電性質(zhì)的研究展示了單壁碳納米管在納米分子電子學領(lǐng)域的應(yīng)用前景。
（4）人工合成新藥的發(fā)展：天然抗癌藥物的人工合成以及用以開發(fā)新藥的組合化學方法。
（5）組合化學新研究領(lǐng)域的發(fā)展打破了傳統(tǒng)藥物開發(fā)的模式，可同時合成和篩選大批生物活性物質(zhì)，大大縮短了新藥開發(fā)的時間。組合化學技術(shù)還被廣泛應(yīng)用于催化劑的篩選、手性化合物合成等材料科學領(lǐng)域。
（6）仿生聚合物是一種先進材料，它的人工合成向模仿機體功能的“目標”邁進了一步。
（7）分析化學在這一階段已不再僅僅是化學家手中的工具，它已發(fā)展為一門分析科學。它一方面為人們提供關(guān)于物質(zhì)，特別是構(gòu)成生命的基本物質(zhì)的組成和結(jié)構(gòu)甚至生命過程的信息；另一方面，在精密分析儀器本身的研制上不斷獲得進展。
（8）計算機技術(shù)的飛速發(fā)展使化學家的研究手段產(chǎn)生巨大變革。有關(guān)生物大分子（如蛋白質(zhì)、核酸）多維結(jié)構(gòu)圖像實現(xiàn)和精細結(jié)構(gòu)表達的程序及軟件包的研究受到化學界的極大關(guān)注。
（9）有機反應(yīng)、不對稱合成及催化是90年代以來的持續(xù)熱點。這是一個有工業(yè)應(yīng)用前景和巨大市場潛力的、一直很活躍的研究領(lǐng)域。
在經(jīng)歷了20世紀的空前繁榮發(fā)展后，進入21世紀，化學學科面臨著四大難題。第一，合成化學難題――化學反應(yīng)理論；第二，功能結(jié)構(gòu)化學難題――結(jié)構(gòu)和性能的定量關(guān)系；第三，生命現(xiàn)象的化學機制――生命化學難題；第四，納米尺度難題。徐光憲院士等科學家認為21世紀是信息科學、合成化學和生命科學共同繁榮的世紀，化學的微觀方法和宏觀方法相互結(jié)合，相互滲透這一潮流將進一步向前發(fā)展，并提出了新世紀的化學科學包含了對下列八個層次的物質(zhì)對象的研究：
（1）原子層次的化學：其中包括核化學、放射化學、同位素化學、sp區(qū)元素化學、d區(qū)元素化學、4p區(qū)元素化學、5f區(qū)元素化學、超5f區(qū)元素化學、單原子操縱和檢測化學等。
（2）分子層次的化學：現(xiàn)已合成的2000余萬種分子和化合物，通常分為無機、有機和高分子化合物。但近30余年來合成的眾多化合物，如金屬有機化合物、元素有機化合物、原子簇化合物、金屬酶、金屬硫蛋白、富勒烯、團簇、配位高分子等很難適應(yīng)老的分類法。21世紀將研究分子的多元分類法，如按照分子片結(jié)合方式和生成的分子結(jié)構(gòu)類型分類，可分為0維、1維、2維、3維分子等。
（3）分子片層次的化學：原子只有110余種，但分子數(shù)目已超過2000萬種，因此有必要在原子和分子之間引入一個“分子片”的新層次，在21世紀應(yīng)該開展分子片化學的研究。
（4）超分子層次的化學：其中包括受體和給體的化學、鎖和鑰匙的化學、分子間的非共價作用力、范德華引力、各種不同類型的氫鍵、疏水-疏水基團相互作用、疏水-親水基團相互作用、親水-親水基團相互作用、分子的堆積組裝、位阻和各種空間效應(yīng)等。
（5）宏觀聚集態(tài)化學：其中包括固體化學、晶體化學、非晶態(tài)化學、流體和溶液化學、等離子體化學、膠體化學和界面化學等。
（6）介觀聚集態(tài)化學：包括納米化學、微乳化學、溶膠-凝膠化學、軟物質(zhì)化學、膠團-膠束化學和氣溶膠化學等。
（7）生物分子層次的化學：包括生物化學、分子生物學、化學生物學、酶化學、腦化學、神經(jīng)化學、基團化學、生命調(diào)控化學、藥物化學、手性化學、環(huán)境化學、生命起源、認知化學和從生物分子到分子生物的飛躍等。
（8）復(fù)雜分子體系的化學。從以上分類可以看出，新世紀化學別值得關(guān)注的有化學信息學、分子片化學、超分子化學、生命化學、納米化學、理論化學和復(fù)雜分子體系的化學等。
隨著化學分支學科的重組及其它學科的交叉、融合和不斷滲透，21世紀初化學學科的前沿方向與優(yōu)先領(lǐng)域有：綠色化學與環(huán)境化學中的基本化學問題、材料科學中的基本化學問題、合成化學、化學反應(yīng)動態(tài)學、分子聚集體化學、理論化學、分析化學測試原理和檢測技術(shù)新方法建立、生命體系中的化學過程、能源中的基本化學問題、化學工程的發(fā)展與化學基礎(chǔ)等。
參考文獻：
[1]劉春萬.研討我國理論化學跨入新千年發(fā)展的一次盛會[J].化學進展，2000， 36（2）： 230-232.
【中圖分類號】G712 【文獻標識碼】A 【文章編號】1674-4810（2013）07-0182-03
有一個孩子每天向前走去
他看見最初的東西
他就變成那東西
那東西就變成了他的一部分
——惠特曼《有一個孩子向前走去》
梁啟超曾說：“人生百年，立于幼學?！庇變航逃貋肀环Q為“向下扎根的教育”，這十分生動地描繪了幼兒教育在人的終生發(fā)展以及在整個教育系統(tǒng)中的地位。
是的，孩子看見的“最初的東西”就是幼兒教師，就是幼兒教師的思想、情感、態(tài)度、智慧、技能和方法，幼兒教師就是“向下扎根的教育”的策劃和導(dǎo)演。
現(xiàn)代社會是一個科技迅猛發(fā)展的時代，是一個科學時代，只有愛科學、學科學、遵循科學規(guī)律的人，才能適應(yīng)這個社會，成為時代的主人。所以，科學教育是幼兒園教育極為重要的教育范疇，是幼兒園教育的五大領(lǐng)域之一，對嬰幼兒科學素養(yǎng)的形成及健康成長至關(guān)重要，也關(guān)系到全民族的素質(zhì)和國家的未來。作為培養(yǎng)幼兒教師的學前教育專業(yè)，對學生進行嚴格的科學教育顯得尤為重要和必要，而生命科學教育又是科學教育的核心內(nèi)容之一。因此，對學前教育專業(yè)中“生物科學教育”課程體系及教學目標的研究與探討，就顯得極為重要和迫切。
一 學前教育專業(yè)生物科學教育課程構(gòu)建的探索
課程理論認為，課程是一種方案，課程是一個系統(tǒng)，課程是一種手段，課程是一個動態(tài)的活動過程。從這一理論來看，生命科學教育課程不僅僅是一門課，確切地說，應(yīng)該是一個課程體系。生命科學教育課程應(yīng)該是學前教育專業(yè)為學生將來在幼兒園能夠順利開展科學教育活動所具備的態(tài)度、情感、知識和能力而設(shè)計的一系列學習活動與體驗。如今幼兒師范學校所用的教材《生物學》是學前教育專業(yè)進行生命科學教育的唯一教材，字數(shù)達43萬字，內(nèi)容龐雜，生物學專業(yè)性太強，理論內(nèi)容比重過大，一年級開設(shè)，每周只有2個課時，無論是專業(yè)內(nèi)容設(shè)置、知識量還是課程框架，都已無法適應(yīng)現(xiàn)代學前教育專業(yè)的要求，必須進行變革創(chuàng)新。
根據(jù)《幼兒園教育指導(dǎo)綱要（試行）》中有關(guān)科學教育的目標與指導(dǎo)要求，學前教育專業(yè)生物科學教育課程體系的主要內(nèi)容應(yīng)該包括生物學的基本知識和基礎(chǔ)理論、生物學技能及實踐操作、幼兒園“生物”見習和實訓(xùn)。淡化概念和理論，突出技能和實踐，特別要注重學生興趣的培養(yǎng)以及對生命科學的主動探研能力。與時俱進，把最新的現(xiàn)代生命科學成果，如生態(tài)環(huán)保、遺傳工程應(yīng)用、現(xiàn)代新型農(nóng)業(yè)、野生生物保護等前沿成果及新理念引入教學課程體系。它不僅包括理論課程，也包括實踐課程；不但包括學校課程，還包括社會課程。通過多年教學實踐，本人把生命科學教育課程框架設(shè)置為如下四大模塊，每個模塊由若干既相互獨立又相互聯(lián)系的“課程包”組成，每個課程包經(jīng)精心設(shè)計，具有較強的思想性、知識性、趣味性和靈活性。
1.識別模塊
主體內(nèi)容是南方地區(qū)最常見植物、動物、真菌種類的識別，植物根莖、葉花、果實和種子的對比分類，簡易識別。這是培養(yǎng)學生觀察技能、分類技能的基礎(chǔ)。
2.實驗室模塊
該模塊包括：（1）傳統(tǒng)實驗和制作。包括簡易的小實驗和小制作，如植物標本、葉脈書簽制作、顯微鏡操作等。（2）課本延伸式或創(chuàng)新式實驗和制作。如種子萌發(fā)實驗、制作豆芽、蝸牛走刀刃小實驗、設(shè)計并制作小生態(tài)瓶；雞蛋殼模型、橡皮泥生物模型、廢棄物立體模型等。
3.實訓(xùn)基地模塊
該模塊包括：（1）傳統(tǒng)型實訓(xùn)。包含植物小種植，花木營養(yǎng)繁殖和有性繁殖，蚯蚓、蟋蟀、魚類、鳥類、家兔等的養(yǎng)殖。（2）課本延伸或創(chuàng)新型實訓(xùn)。如無土栽培、真菌栽培、葉面施肥、植物盆景制作、校園的綠化和美化實踐等。（3）幼兒園實訓(xùn)。主體是幼兒園生態(tài)環(huán)境建設(shè)，班級“自然角”建設(shè)。
4.“生命特質(zhì)和規(guī)律”模塊
包括生物結(jié)構(gòu)、生物現(xiàn)象、生命起源和發(fā)展、生態(tài)等基本知識和基礎(chǔ)理論。
上述四大模塊是以原幼兒師范學校所用的教材《生物學》為底本，以《幼兒園教育指導(dǎo)綱要（試行）》中有關(guān)科學教育目標與指導(dǎo)要求為指引，以現(xiàn)代社會的發(fā)展和需求為目標，經(jīng)多年在科學教學活動中不斷探索實踐、不斷思考研究而總結(jié)形成的，這一課程體系完全突破了原有教材的傳統(tǒng)模式和僵化內(nèi)容，對教學內(nèi)容進行重新取舍增刪、重新編排整合，弱化理論、強調(diào)操作、突出技能，與幼兒園科學教育“零距離”接軌，在教學實踐中取得了良好效果。
二 學前教育專業(yè)生物科學教育新課程設(shè)置應(yīng)遵循的原則
1.整合性原則
課程的整合性是重要原則。有效的整合可以建構(gòu)理想的、有利于培養(yǎng)學生創(chuàng)造性的自主發(fā)現(xiàn)和自主探索，促進教學內(nèi)容與教學結(jié)構(gòu)的深層次改革，以利于將學生培養(yǎng)成未來所需要的創(chuàng)新型人才。要根據(jù)學前教育的特點、職業(yè)的需要，以應(yīng)用性為宗旨，以提高學生未來就業(yè)適應(yīng)能力為出發(fā)點，將生命科學相關(guān)的知識與技能以“必需、夠用”為原則將其整合簡化。以未來真實工作崗位為中心，將基礎(chǔ)知識與職業(yè)技能有機整合，將理論部分與實踐部分有機整合，使學生掌握從事嬰幼兒科學教育的基本理論知識與基本技能。
2.動態(tài)性原則
課程是一個動態(tài)的概念，它因培養(yǎng)目標的發(fā)展而與時俱進，未來崗位能力要求的內(nèi)涵是一個不斷變化、不斷豐富的過程。學前教育課程必須順應(yīng)學前教育改革與發(fā)展的變化，隨時對原有的課程進行調(diào)整，才能有效地滿足學生就業(yè)與發(fā)展的需要。因此，生命科學教育的課程設(shè)置應(yīng)實行動態(tài)管理。
3.適應(yīng)性原則
適應(yīng)性原則體現(xiàn)在兩個方面。第一，適應(yīng)未來崗位的需求。針對學生將來從事的學前教育相關(guān)崗位設(shè)置課程，使學生學習的課程能夠與將來就業(yè)崗位“零距離”對接。第二，適應(yīng)學生的實際情況與需求以取得預(yù)期效果。
4.實踐性原則
實踐教學環(huán)節(jié)是實現(xiàn)培養(yǎng)目標不容忽視的重要教學環(huán)節(jié)之一，它的成功與否是提高教學質(zhì)量，培養(yǎng)高水平幼兒教師的關(guān)鍵。通過實踐教學體系的構(gòu)建，保證學生在校內(nèi)外實踐基地有足量的實踐教學的課程，提高學生的實際動手能力與理論知識的應(yīng)用能力。所以生命科學課程設(shè)置著重考慮實踐課程，既要考慮理論課程的實踐部分，更要根據(jù)未來工作的實際需要，設(shè)置一套可操作性強且相對獨立的實踐教學體系。
三 學前教育專業(yè)生物科學教育目標的實施和要求
課程體系的建立是教育成功的基石，但教育目標的構(gòu)建、實施是教育成功的保障。學前教育專業(yè)中，對于生命科學教育學科，其教育目標及價值構(gòu)建只有一個，就是實現(xiàn)科學教育。
1.幼兒園科學教育對幼兒發(fā)展的價值
幼兒園科學教育對幼兒發(fā)展的價值：（1）科學教育能夠滿足幼兒天生的好奇心。（2）科學教育有助于幼兒構(gòu)建科學概念。（3）科學教育有助于提高幼兒學習科學探索的技能。（4）科學教育能夠促進幼兒個性的全面和諧發(fā)展。（5）科學教育有助于發(fā)掘幼兒的科學潛能。
2.科學教育的總目標
第一，幼兒園科學教育的總目標?！队變簣@教育指導(dǎo)綱要（試行）》中所規(guī)定的科學學科領(lǐng)域的目標：（1）有好奇心，能發(fā)現(xiàn)周圍環(huán)境中有趣的事情。（2）喜歡觀察，樂于動手動腦、發(fā)現(xiàn)和解決問題。（3）理解生活中的簡單數(shù)學關(guān)系，能用簡單的分類、比較、推理等方式探索事物。（4）愿意與同伴共同探究，能用適當?shù)姆绞奖磉_各自的發(fā)現(xiàn)，并相互交流。（5）喜愛動植物，親近大自然，關(guān)心周圍的生活環(huán)境。
第二，學前教育專業(yè)生物科學教育目標的構(gòu)建和實施。幼兒師范院校中，生物科學教育目標的構(gòu)建和實施要與幼兒園科學教育的總目標“零距離”對接。
首先，科學態(tài)度和情感的養(yǎng)成。
一是滿足學生的好奇心，激發(fā)他們學習自然科學的興趣。學生天生的好奇心是對他們進行科學教育的基礎(chǔ)，擁有好奇心，每個人都是“科學家”，正如愛因斯坦所說：“我沒有特殊的天賦，我只有強烈的好奇心。”大自然豐富多彩、生機盎然，各種現(xiàn)象神秘莫測，這些事物和現(xiàn)象足以引發(fā)學生的好奇心和探究欲望。
小課堂教育與社會大自然結(jié)合。在“植物形態(tài)和分類”課程包教學環(huán)節(jié)，我把學生帶出教室，帶往校園及野外，讓他們看多姿多彩的根莖、葉花、果實和種子，這是什么植物？葉子為什么變黃？在進行“昆蟲”的主題教學時，我?guī)е鴮W生一起進入昆蟲世界。讓每個學生都像偵探柯南一樣去發(fā)現(xiàn)我們周圍有哪些昆蟲？這些昆蟲叫什么名字？它們住在什么地方？喜歡吃什么？怎樣采集昆蟲和飼養(yǎng)昆蟲等。生機盎然的教學環(huán)境、生動活潑的教育手段激發(fā)了學生強烈的好奇心和濃厚的學習興趣，這為“自主科學探索精神”的形成打下了基礎(chǔ)。
二是培養(yǎng)學生對自然的積極情感和態(tài)度，培養(yǎng)學生的“科學素養(yǎng)”。這一目標的意義：（1）培養(yǎng)學生對大自然的興趣、欣賞和熱愛，尊重自然，關(guān)愛生命，保護野生動植物，節(jié)約能源，并形成愛護環(huán)境的行為習慣?，F(xiàn)今，地球上野生動植物遭受嚴重的生存危機、世界環(huán)境日益惡化、自然資源日漸匱乏，這一目標的構(gòu)建具有深遠的歷史意義。在“動植物分類”教學中，我們著重設(shè)問：看誰找得多，我國被列為一級保護的野生動植物有哪些？在“生態(tài)環(huán)境”教學中，哪一年的“世界環(huán)境日”“地球日”主題最有特色？以此展開討論，并開展“保護我們的家園”為主題的教育活動，組織學生收集廢紙、易拉罐、玻璃瓶、果凍盒等廢棄物品，把它們再生利用，做成各種新穎、有趣、立體、直觀的教具，既可以節(jié)省材料，又可以減少污染，這些既是良好的行為習慣，又是環(huán)保的基本要求。（2）學生“科學素養(yǎng)”的培養(yǎng)?？茖W素養(yǎng)是無法像知識那樣直接“教”給學生，教師必須組織一個個科學探究活動，讓學生在參與活動的過程中，獲得感受、體驗并內(nèi)化。教師探究意識、創(chuàng)新精神以及科學態(tài)度，對學生的科學素養(yǎng)培養(yǎng)影響很大。（3）讓學生學會自主學習，學會生活，學會人際交往，學會團結(jié)合作，學會面對困難與挫折去頑強拼搏，學會自我教育與創(chuàng)造。
其次，構(gòu)建學生對科學知識獲得、科學概念形成的新模式。
科學教育的知識目標應(yīng)強調(diào)讓學生通過自己的探索活動過程自行獲取科學經(jīng)驗，獲得發(fā)展，而不能單純由教師強制灌輸科學概念，這是區(qū)別于傳統(tǒng)科學教育的根本，是如今生命科學教育變革的核心內(nèi)容之一，也是創(chuàng)新教育的難題。
最后，加強學生的科學實踐，突出學生的科學技能訓(xùn)練。
生物科學教育中，科學探究實踐是一個完整的過程，包括觀察、分類、思考、操作、表達和交流等多個環(huán)節(jié)。
一是觀察。通過野外活動、種植、飼養(yǎng)、小實驗，培養(yǎng)學生的觀察技能。觀察的目的在于使學生獲得最直接、最具體的經(jīng)驗，觀察技能的形成可以為其他技能的獲得提供良好的基礎(chǔ)。
二是分類。分類是觀察活動的延伸，是科學概念形成的途徑。在學習“識別模塊”教學活動中，我們把各種動物、植物、真菌的標本模型圖片混放在一起，讓學生自己按生物特征進行分類，并展開討論，最后歸納總結(jié)，得出科學結(jié)論。
三是操作、思考和概括。動手操作有兩種類型：實驗操作和技術(shù)操作。學生“動手操作”是生命科學教學活動最核
心、最重要的內(nèi)容，是判斷教育成功與否的主要標桿。學生對自己探索的原始記錄進行加工整理、去粗取精、比較概括，幫助自己把感性的生物學知識上升到理性的認識上，形成認知能力，并結(jié)合自己已有的經(jīng)驗，做出推論和預(yù)測，再通過設(shè)計實驗，驗證自己的結(jié)論和預(yù)測。
四是表達與交流。（1）用準確有效的語言表達自己在科學活動中的做法、想法和發(fā)現(xiàn)；（2）用適當?shù)姆绞剑ㄈ缰w語言、表情等）表達自己在科學活動中情感體驗；（3）用各種手段（如實物、標本、模型、圖片等）展示自己的科學結(jié)果。另外，到幼兒園見習回校后，要求各班級分別布置一個內(nèi)容豐富的“自然角”，把小動物及植物等搬進教室里，讓學生隨時參與種養(yǎng)、養(yǎng)護、觀察、記錄；過一段時間后，各班同學之間相互參觀、交流，說明各自的想法、做法、成果、體會，可以達到科學活動經(jīng)驗共享、成果最大化的目的。
參考文獻
[1]張俊.幼兒園科學教育活動指導(dǎo)[M].北京：人民教育出版社，2009
“探究-參與式”教學模式是指在“探究式教學”思想的指導(dǎo)下，以建構(gòu)主義和認知結(jié)構(gòu)主義學習理論為基礎(chǔ)，以主體性、創(chuàng)造性、針對性和激勵性為原則，以培養(yǎng)學生主動參與、獲得生物學基礎(chǔ)知識、養(yǎng)成科學態(tài)度、培養(yǎng)學生綜合能力為目標的一種教學模式。這一教學模式強調(diào)以探究為主，重在讓學生真正參與到課堂當中，是適用于高中生物“資料分析”欄目教學的教學模式。
依據(jù)建構(gòu)主義的教學設(shè)計模式和認知結(jié)構(gòu)學習理論教學流程圖，設(shè)計了如圖1所示的“探究-參與式”教學模式框圖，共包括“例、探、述、評”4個部分，這也是“探究-參與式”教學模式在應(yīng)用時的四個步驟。
2 適用于“探究-參與式”教學模式的教學方法
為了充分發(fā)揮“資料分析”欄目的應(yīng)有價值，針對不同類型的“資料分析”欄目提出不同的教學方法。
2.1 “資料分析”欄目的分類
依據(jù)“資料分析”欄目的設(shè)立目的，將其分為三類，旨在將具有針對性的教學方法運用到“資料分析”欄目的教學中去：第一類“資料分析”欄目的設(shè)立是為了使學生更好地掌握科學知識，如“生命活動與細胞的關(guān)系”“細胞核具有什么功能”“葉綠體的功能”等。
第二類是為了提高學生搜集、提取信息的能力，如“分析細胞呼吸原理的應(yīng)用”“干細胞研究進展與人類健康”“通過基因診斷來檢測遺傳病”等。
第三類“資料分析”欄目是為了培養(yǎng)學生科學思維、科學態(tài)度與科學精神而設(shè)立的，如“細胞學說的建立過程”“關(guān)于酶本質(zhì)的探索”“促胰液素的發(fā)現(xiàn)”“中心法則的發(fā)展”等。
2.2 適用于“探究-參與式”教學模式的教學方法
“資料分析”欄目對知識、原理等的文字描述不是十分具體，雖然在一定程度上給教師教學帶來了難度，但同時也為教師的創(chuàng)造性教學留下較大的空間。教師可以根據(jù)學生情況，將不同的教學方法應(yīng)用到“資料分析”欄目的教學中去，不斷變換外界環(huán)境的刺激，通過學生與教師之間、學生與學生之間的互動，來幫助學生形成良好的認知結(jié)構(gòu)。下面談?wù)剬Α百Y料分析”欄目進行應(yīng)用的五種教學方法。
2.2.1 問題驅(qū)動教學法
問題驅(qū)動教學法建立在建構(gòu)主義學習理論基礎(chǔ)之上，強調(diào)學生的學習活動必須與任務(wù)或問題相結(jié)合，讓學生在教學情境中帶著任務(wù)學習，以問題探索的方式來維持學生的學習動機，使學習的主動權(quán)掌握在學生的手中。“資料分析”欄目中的描述性語言較多，使學生在看過資料后很難發(fā)現(xiàn)問題，留下的印象也不深刻。如果教師把這些內(nèi)容編制成具有一定的概括性、層次性、可測性和思考性的思考題，使學生在完成這些思考題的同時掌握知識，將有利于教學效率的提高。
適用于“問題驅(qū)動”這種教學形式的資料分析有“細胞學說的建立過程”“關(guān)于酶本質(zhì)的探索”“中心法則的發(fā)展”“生命活動與細胞的關(guān)系”等。
2.2.2 案例教學法
案例教學法是一種以案例為基礎(chǔ)的教學法，即在教學過程中，根據(jù)課標規(guī)定的教學目的和要求，在課堂上圍繞案例所提供的材料和問題進行研究，鼓勵學生提出自己的判斷和見解，以此來提高學生分析問題和解決問題的能力。許多“資料分析”都源于生活中的情境，每個情境都是一個案例，因此，教師可以將“案例教學法”應(yīng)用于“資料分析”的教學中。適用于案例教學法的資料分析有“分析細胞呼吸原理的應(yīng)用”“評述植物生長調(diào)節(jié)劑的應(yīng)用”等。
2.2.3 圖文轉(zhuǎn)化法
圖文互換是生物學中教學常用的一種形式。“資料分析”欄目中經(jīng)常設(shè)置圖表類的資料讓學生分析，意在培養(yǎng)學生將文字信息概括成圖表的能力，以及將圖表信息轉(zhuǎn)換成文字的能力。用圖表的形式來組織和表述知識，可以把人腦中隱形的知識清晰地表達出來，將有助于新知識的內(nèi)化。同時，“思維導(dǎo)圖”具有形象直觀簡潔的特點，容易啟動學生的發(fā)散思維，提升學生的注意力與記憶能力，增強學生的創(chuàng)新意識。因此，畫“思維導(dǎo)圖”的方法非常適用于“資料分析”欄目。適用于這種教學形式的資料分析有“細胞核具有什么功能”“血漿的化學組成”“反應(yīng)種間關(guān)系的實例”等。
2.2.4 小組成果展示法
成果展示活動是將學生經(jīng)過主題探索后取得的成果進行展示的學習活動。學生利用周末的時間去查找資料、整合信息，不僅能夠鍛煉學生的信息檢索能力、提取信息的能力和團隊協(xié)作能力，還能給學生提供一個展現(xiàn)個性的平臺，也是學生發(fā)現(xiàn)自我、欣賞他人的過程。適用于小組成果展示這種教學形式的資料分析主要有“干細胞研究進展與人類健康”“健康的生活方式與防癌”等。
2.2.5 自由辯論法
辯論賽是對學生能力和水平的全方位考查。在辯論的過程中，學生會體會到科學技術(shù)是把雙刃劍，在給人類帶來進步的同時，也可能給社會帶來負面影響。因此教師要提醒學生在應(yīng)用現(xiàn)代科學技術(shù)時，要考慮到社會發(fā)展情況，培養(yǎng)正確的世界觀。適用于自由辯論賽這種教學形式的資料分析主要有“轉(zhuǎn)基因生物和轉(zhuǎn)基因食品的安全性”“人口增長過快給當?shù)厣鷳B(tài)環(huán)境帶來哪些影響”等。
3 對“資料分析”欄目教學的建議
3.1 教師應(yīng)注重對課程標準的解讀
“資料分析”欄目是為了體現(xiàn)課程標準的設(shè)計思路而設(shè)置的，教師對這一欄目的應(yīng)用意識不強，歸根結(jié)底是對課標的理解不到位。教師沒有意識到未來的生物n程應(yīng)該達到什么樣的目標，自然不會尋找達到目標的“途徑”。因此，高中生物教師應(yīng)把握課標的設(shè)計思路及特點，將課標的要求落到實處，才能使高中生物學教育邁上新臺階。
3.2 教師應(yīng)注重生命科學前沿與“資料分析”欄目教學之間的結(jié)合
新課改后的教學目標要求學生要初步了解生物科學的相關(guān)領(lǐng)域，認識生物科學和技術(shù)的性質(zhì)，正確理解科學、技術(shù)與社會之間的關(guān)系。這一目標突出了生命科學前沿與高中生物教材“資料分析”欄目教學之間的關(guān)系?！百Y料分析”欄目是體現(xiàn)生命科學前沿的良好載體，高中生物教材中的很多章節(jié)都與生命科學前沿相關(guān)聯(lián)。教師應(yīng)時常登錄“生物360-中文生命科學界咨詢”“生物谷”等網(wǎng)站，了解生命科學領(lǐng)域的最新研究進展，將這些最新進展作為小資料帶進生物課堂，使生物課堂變得既前沿又有高度。
4 結(jié)語
基于建構(gòu)主義理論和認知結(jié)構(gòu)學習理論基礎(chǔ)上的“探究式”與“參與式”教學模式的結(jié)合，可以提高學生分析生物學問題的能力、搜集和處理信息的能力、歸納總結(jié)生物學知識的能力、運用新知識解決實際問題以及合作交流等能力，進而提高學生的生物科學素養(yǎng)。針對不同類型的“資料分析”，采用以“問題驅(qū)動”“案例教學”“小組成果展示”等為主要內(nèi)容的“探究-參與式”教學模式，可以提高教師對“資料分析”欄目的使用意識，有效提高課堂教學質(zhì)量，使該欄目起到應(yīng)有的作用。
Thinking on the Teaching Objectives and Teaching Method of Introduction to Biological Science
LI Wei YANG Yu-ling
（School of Life and Environmental Sciences， Huangshan University， Huangshan Anhui 245041，China）
【Abstract】Through setting up the Introduction to Biological Science course， the theoretical system， research hotspots， curriculum provision system， school-running characteristics， further education and employment will be introduced to freshman majored in Biological Science. The main objective of this course is to help the freshman establishing their interests and clearing the curriculums and future developing directions， which will lay a solid foundation for the future study.
【Key words】Introduction to biological science;Teaching contents;Teaching methods
0 引言
生物科學是一門以實驗為基礎(chǔ)，研究生命活動規(guī)律的科學。生物科學作為一門基礎(chǔ)科學，同時又是生命科學（醫(yī)學、農(nóng)學等）以及其他交叉領(lǐng)域（仿生學、生物物理學等）的基石[1]，已成為社會發(fā)展和科學進步的主要推動力，當前以及未來都將與人類的生存、發(fā)展息息相關(guān)[2]。
與高中階段的生物課不同，大學階段生物科學已作為單獨開設(shè)的專業(yè)。高中生物的某個章節(jié)在大學階段可能會成為單獨設(shè)立的一門課程。因此，在進行專業(yè)課程學習前如果能夠提前對入學新生進行引導(dǎo)，幫助他們熟悉本專業(yè)的具體情況（學習內(nèi)容、繼續(xù)深造的潛力、就業(yè)方向等），對學生盡快融入專業(yè)學習會具有非常積極的作用。
因此，作為開設(shè)生物科學專業(yè)的院校，正視當前生物科學專業(yè)學前教育，結(jié)合實例介紹本專業(yè)特色、未來發(fā)展趨勢，通過各種形式開展生物科學新生入學學前教育，能夠幫助新生為未來的學習和目標制定奠定堅實基礎(chǔ)。生物科學專業(yè)導(dǎo)論課程是生物科學專業(yè)新生專業(yè)課程設(shè)置中的一個重要環(huán)節(jié)。本課程通過對生物科學專業(yè)人才培養(yǎng)方案待解讀和分析，使學生了解未來本專業(yè)的課程設(shè)置、理論體系、研究熱點、辦學特色以及考研就業(yè)等相關(guān)方面的信息，樹立學生對本專業(yè)課程的興趣，為后續(xù)的相關(guān)課程學習奠定基礎(chǔ)。
1 教學目標
使學生了解生命由來的學說，進化論發(fā)展歷程;掌握本專業(yè)的研究熱點與前沿問題;通過本門課程的學習，對本專業(yè)的整體（學習內(nèi)容、就業(yè)、深造）情況全面把握;通過大量實例分析、經(jīng)驗分享等，培養(yǎng)學生對本專業(yè)的興趣，為學生未來四年對本專業(yè)的學習樹立信心。
2 教學內(nèi)容
生物科學專業(yè)導(dǎo)論課程應(yīng)圍繞生物學的經(jīng)典理論，以生命由來的學說為起點，生命科學的理論體系及研究熱點為主線，具體介紹生物科學專業(yè)設(shè)置、就業(yè)方向、考研情況等，并通過英語微課、優(yōu)秀畢業(yè)生經(jīng)驗分享等方式授課。課程共8個學時，課程內(nèi)容可作安排如下：
2.1 生命的由來，進化論 （2學時）
生命的定義和生命的基本特征、人類認識和研究生命的歷程及現(xiàn)代生命科學的重大意義;生命的起源，生命的進化以及生命科學的理論體系。
2.2 生命科學的理論體系及研究的熱點問題介紹 （2學時）
介紹當前生命科學的研究熱點以及其與人類社會的主要關(guān)系。內(nèi)容涉及生命的基礎(chǔ)、生命的結(jié)構(gòu)、生命的本質(zhì)、生命科學與農(nóng)業(yè)、醫(yī)藥、健康、生活、環(huán)境等領(lǐng)域的關(guān)系。
2.3 生物科學專業(yè)設(shè)置、就業(yè)方向、考研情況介紹（2學時）
對生物科學專業(yè)未來四年培養(yǎng)方案、課程設(shè)置、課程簡介、就業(yè)方向、就業(yè)率及本專業(yè)歷年考研情況等進行詳細介紹。
2.4 邀請外語專業(yè)教師進行全英文生物科學專業(yè)示范課、討論、答疑（2學時）
生物科學的學習，在當前科技發(fā)展現(xiàn)狀下，離不開英語這門工具。選取具有代表性的某一知識點（以生態(tài)學為例），通過邀請從事多年生態(tài)學教育的教師進行全英文微課教學，激發(fā)本專業(yè)學生對本專業(yè)以及對英文學習的興趣;同時，邀請本專業(yè)已就業(yè)和已考取研究生的同學（在讀）與新生互動，通過課堂討論、提問等形式，對本專業(yè)就業(yè)方向及深造情況進行具體分析，對學生有困惑的問題進行答疑。
3 小結(jié)
《生物科學專業(yè)導(dǎo)論》課程是專為生物科學專業(yè)新生開設(shè)的專業(yè)導(dǎo)論課，通過本課程開設(shè)，使學生系統(tǒng)地了解和認識各種生命的起源、生命的現(xiàn)象及本質(zhì)，把握當前生命科學的發(fā)展動態(tài)，了解生物科學在人類社會生存與發(fā)展過程中的重要性，激發(fā)學生對生物科學專業(yè)學習的興趣和熱情，并為以后的專業(yè)課程的學習做好鋪墊。同時，通過本課程的學習，使本專業(yè)學生能夠?qū)ξ磥砭蜆I(yè)與再深造能有較為深刻的認識，為同學們未來大學四年的學習以及目標制定提供背景知識以及思路。本課程的教學內(nèi)容及教學方法沒有固定的教學模式，需要本專業(yè)老師結(jié)合自身教學、研究特點以及院系特色等進行[3]，如何通過專業(yè)導(dǎo)論課程教育提高學生的學習興趣，培養(yǎng)學生良好的學習態(tài)度，促進專業(yè)發(fā)展，不僅是生物科學，也是其他學科需要面臨的問題。
【參考文獻】
生命科學是研究生命活動的本質(zhì)和發(fā)生規(guī)律，以及各種生物之間和生物與環(huán)境之間相互關(guān)系的學科。近年來，生命科學研究的新方法、新技術(shù)的不斷涌現(xiàn)為解析各種生命現(xiàn)象構(gòu)建了研究平臺，使科研人員從分子、細胞、個體和群體各層面深入探討生命活動的基本規(guī)律成為現(xiàn)實，促進了生命科學領(lǐng)域中一系列觀念和認識的更新［1］。與此同時，生命科學領(lǐng)域基礎(chǔ)研究的進步也促進了應(yīng)用，其成果正在以前所未有的速度向農(nóng)牧漁業(yè)、能源工業(yè)、環(huán)境保護、食品輕工和醫(yī)藥衛(wèi)生等多個方面滲透，產(chǎn)生了巨大的經(jīng)濟效益、社會效益和環(huán)境效益［2］。因此，目前高校生命科學相關(guān)的專業(yè)課程中既包含基礎(chǔ)理論又包含技術(shù)手段，既包含研究前沿又包含應(yīng)用進展，內(nèi)容豐富、信息量大、邏輯性強。在當今以素質(zhì)教育和創(chuàng)新型人才培養(yǎng)為核心的教育思想指導(dǎo)下，生命科學相關(guān)課程的教學過程中應(yīng)采取靈活多樣的教學方式，幫助學生夯實基本概念，掌握前沿進展，培養(yǎng)創(chuàng)新意識，適應(yīng)現(xiàn)代化建設(shè)和未來社會發(fā)展的需要。傳統(tǒng)的課堂授課方式以教師主動講述、學生被動接受為主。這種授課方式教師講授偏多，學生主動性發(fā)揮不足，從而導(dǎo)致學生對部分知識點掌握的深度和廣度受到限制，僅停留在熟練記憶的層面。近年來，筆者對生命科學專業(yè)課程教學方式進行了初步的改革嘗試，將教師講授式授課與開放式討論授課相結(jié)合，注重對學生的學習方法、思維能力、綜合素質(zhì)和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，產(chǎn)生了積極的反響。我們在學期伊始便給學生介紹與本課程相關(guān)的參考書、期刊和網(wǎng)站，教授學生查閱中英文相關(guān)文獻的方法，隨后將與課堂教學內(nèi)容密切相關(guān)的知識延伸、科研進展、研究方法等作為小組（每小組學生4～6人）討論題目布置給學生。學生通過在課下查閱文獻、積極思考和相互交流等方式深入認識討論題目，并在課堂上以視頻、PPT和presentation的方式向全班同學展示。而小組展示過后，教師會引導(dǎo)學生對所講內(nèi)容展開討論并對討論內(nèi)容進行歸納總結(jié)。同時，教師根據(jù)學生報告情況予以打分，并按一定百分比計入期末成績。下面筆者以生命科學專業(yè)的骨干必修課“細胞生物學”和專業(yè)必修課“植物生理學”為例，闡述如何在生命科學專業(yè)的教學中引入開放式討論教學模式，引導(dǎo)學生深入探究生命科學理論的內(nèi)涵。
一、開放式討論教學應(yīng)用于“細胞生物學”課程教學的案例展示
細胞作為有機體結(jié)構(gòu)與生命活動的基本單位，既是生命科學發(fā)展的生長點，又是生命科學發(fā)展的匯聚點。細胞生物學是在顯微、亞顯微和分子水平研究和揭示細胞基本生命活動規(guī)律的科學，是當代生命科學的重要基礎(chǔ)學科。目前，細胞生物學的研究日益深入，已成為21世紀生命科學研究的重要領(lǐng)域?！凹毎飳W”課程既是北京林業(yè)大學生物科學與技術(shù)學院理科基地生物科學專業(yè)的重要主干課程，也是生物技術(shù)專業(yè)重要的專業(yè)基礎(chǔ)課程。
（一）通過開放式討論教學引入最新科研進展內(nèi)容
“細胞生物學研究方法”是“細胞生物學”課程中承前啟后的一個章節(jié)，該章節(jié)從細胞形態(tài)的顯微觀察、細胞及其組分的分析、細胞培養(yǎng)與生物工程、細胞及生物大分子的動態(tài)變化等幾個方面介紹了有關(guān)細胞生物學的研究方法。其中關(guān)于細胞形態(tài)的顯微觀察，課本中主要介紹了光學顯微鏡、熒光顯微鏡、激光共聚焦顯微鏡和電子顯微鏡的原理和使用方法。這些顯微成像技術(shù)可以幫助研究者從分子和細胞等微觀層面觀察生命過程中的變化，揭示生命活動的物質(zhì)基礎(chǔ)和動態(tài)規(guī)律。近年來，科學家們不斷嘗試，實現(xiàn)了突破衍射極限的光學顯微成像，即超分辨熒光顯微術(shù)［3］。2014年諾貝爾獎即授予了其中兩種超分辨率光學顯微鏡的發(fā)明者———受激發(fā)射損耗顯微術(shù)（以下簡稱為STED）的發(fā)明者StefanW．Hell和光激活定位顯微術(shù)（以下簡稱為PALM）的發(fā)明者EricBetzig、WilliamE．Moerner。由于教材內(nèi)容篇幅的限制以及修訂和出版時間的周期性，這一重要內(nèi)容并沒有被及時收錄在內(nèi)。于是，我們選擇這一部分內(nèi)容作為開放式討論教學內(nèi)容。首先，教師為學生強調(diào)衍射極限的概念，從成像的角度來說，衍射極限影響下的顯微成像系統(tǒng)只能分辨有限小的細節(jié)，一般在200nm到300nm之間。德國物理學家ErnstAbbe發(fā)現(xiàn)了這一現(xiàn)象，并將其公式刻在自己的墓碑上。在教師的引導(dǎo)下，學生們播放了在網(wǎng)上查找到的諾貝爾獎獲得者的采訪視頻和超分辨率顯微術(shù)動畫，激發(fā)大家的學習興趣；另一組學生則通過PPT和presentation展示了STED和PALM技術(shù)的原理和特點。隨后，教師通過設(shè)立以下問題引導(dǎo)學生展開討論：相對于傳統(tǒng)光學顯微術(shù)，STED顯微術(shù)和PALM顯微術(shù)通過何種方式突破了刻在墓碑上的公式———光學衍射的極限，實現(xiàn)了在納米級對生物大分子和細胞結(jié)構(gòu)進行清晰成像。最后，教師對學生講述中提到的多種超分辨率顯微鏡的優(yōu)勢和不足加以補充和總結(jié)。通過這次講述和討論，學生們增長了知識，開拓了視野，知道了超高分辨率顯微鏡通過多種技術(shù)革新大大提高了人們對細胞內(nèi)大分子物質(zhì)定位和功能分析的觀測尺度，深刻理解了顯微鏡是認識復(fù)雜生命現(xiàn)象的窗口這一觀點。由上述案例可知，通過開放式討論教學可將更多的研究進展融入到課堂教學中，更新和充實基礎(chǔ)理論。
（二）通過開放式討論教學將理論與實際應(yīng)用相結(jié)合
“細胞增殖調(diào)控與癌細胞”是“細胞生物學”課程中備受學生關(guān)注的一個章節(jié)。細胞增殖是生物繁殖和生長發(fā)育的基礎(chǔ)，是受到高度嚴格調(diào)控的細胞生命過程。在細胞增殖中任何關(guān)鍵步驟的錯誤，都有可能引發(fā)嚴重后果。在動物體內(nèi)，異常旺盛增殖的細胞會發(fā)生癌變轉(zhuǎn)化為癌細胞，對生命安全造成嚴重威脅?！凹毎飳W”課程中大多數(shù)章節(jié)理論性較強，知識較為抽象，然而“細胞增殖調(diào)控與癌細胞”一節(jié)與每位同學的身體健康密切相關(guān)，學生們有著強烈的學習興趣和探索欲望。因此，我們借助學生的學習興趣，將癌細胞的形成與特征部分作為開放式討論教學內(nèi)容。首先，教師為學生概述癌細胞的定義和與細胞增殖調(diào)控的關(guān)系。緊接著，有學生講解癌細胞的基本特征及腫瘤的發(fā)生過程，另一組學生講解腫瘤發(fā)生的細胞信號調(diào)控網(wǎng)絡(luò)以及目前針對特異信號通路的癌癥治療靶向藥物。隨后，教師通過設(shè)立以下問題引導(dǎo)學生展開討論：癌癥的發(fā)生與環(huán)境因素是否密切相關(guān)？癌癥是不是遺傳性疾??？癌癥是不是可以稱為老年疾??？癌癥的產(chǎn)生除了基因突變，有沒有其他遺傳機制的參與？等等。最后，教師對學生講述中提到的癌基因、抑癌基因和生長因子等重要知識點加以強調(diào)和深化。通過這次講述和討論，學生不但對課本知識理解得更為深刻，也真正認識到細胞生物學與人類生活的密切關(guān)系，以及細胞生物學在解決人類所面臨的重大健康問題中所發(fā)揮的重要作用。由上述案例可知，通過開放式討論教學，可以將與理論知識密切相關(guān)的實際應(yīng)用融入課堂教學中，激發(fā)學生的學習興趣，促使學生積極主動地學習和運用知識。
二、開放式討論教學應(yīng)用于“植物生理學”課程教學的案例展示
植物生理學包括植物生命活動過程中物質(zhì)代謝、能量轉(zhuǎn)化、信息傳遞及由此表現(xiàn)出的形態(tài)建成等多方面內(nèi)容，是從不同層次、不同水平、不同角度探索研究植物生命活動規(guī)律及其與環(huán)境相互關(guān)系的科學。植物生理學既在基礎(chǔ)研究領(lǐng)域探究相互聯(lián)系、相互依存、相互制約的生命現(xiàn)象本質(zhì)，又為農(nóng)業(yè)和林業(yè)生產(chǎn)實踐提供了理論指導(dǎo)和技術(shù)支持。正是因為“植物生理學”課程的重要性，這門課程成為北京林業(yè)大學生物、林學、園藝和水保等多個專業(yè)的專業(yè)必修課程。
（一）通過開放式討論教學展示多種技術(shù)手段
“植物礦質(zhì)與氮素營養(yǎng)”是“植物生理學”課程中介紹植物生命活動橫斷面中的一章，圍繞高等植物礦質(zhì)元素的概念及生理作用、礦質(zhì)離子跨膜運輸?shù)臋C理、植物根系吸收養(yǎng)分的過程和特點等幾部分展開講述。膜片鉗技術(shù)和非損傷微測技術(shù)均可用來測量和研究生命體外微環(huán)境中的離子／分子流，在植物礦質(zhì)元素轉(zhuǎn)運研究中均獲得成功應(yīng)用［4］。膜片鉗技術(shù)利用微玻管電極接觸細胞膜，對膜片上離子通道的離子電流進行監(jiān)測記錄，從而反映單個或多個離子通道的分子活動。非損傷微測技術(shù)利用選擇性電極，可在保證被測樣品完整性和近似實際生理環(huán)境狀態(tài)下，對進出樣品的各種離子／分子流進行三維、實時和動態(tài)的測量，從而獲得離子／分子流的濃度、流速和運動方向等多方面信息。我們將這兩種研究植物礦質(zhì)元素轉(zhuǎn)運的重要技術(shù)的比較作為開放式討論教學的內(nèi)容，作為該章理論知識介紹的補充。首先，教師為學生講授膜片鉗技術(shù)和非損傷微測技術(shù)的歷史由來，再由一組學生講解膜片鉗技術(shù)的原理、特點和應(yīng)用舉例，而另一組學生講解非損傷微測技術(shù)的原理、特點和應(yīng)用舉例。隨后，教師通過設(shè)立以下問題引導(dǎo)學生展開討論：膜片鉗技術(shù)和非損傷微測技術(shù)相比，分別有哪些優(yōu)勢和劣勢？應(yīng)該應(yīng)用在哪些不同的領(lǐng)域？最后，教師為學生們講述現(xiàn)實中兩種技術(shù)的應(yīng)用并加以總結(jié)，指出膜片鉗技術(shù)是研究植物細胞膜離子通道的傳統(tǒng)工具，但非損傷微測技術(shù)可以使植物礦質(zhì)離子轉(zhuǎn)運研究更加深入和豐滿。通過這次討論和講述，學生們在明確植物礦質(zhì)元素轉(zhuǎn)運、吸收和生理功能等理論的基礎(chǔ)上，進一步了解了進行上述理論研究的技術(shù)手段，做到了知其然，也知其所以然。由上述案例可知，通過開放式討論教學，可以有的放矢地加強學生對研究方法和技術(shù)手段的學習。
（二）通過開放式討論教學鍛煉學生科學思維的能力
“植物生長物質(zhì)”是“植物生理學”課程中內(nèi)容相對獨立的一章，主要介紹多種植物激素和植物生長調(diào)節(jié)劑的生物學功能。在這一章中，教師不但需要為學生介紹生長素、赤霉素、細胞分裂素、脫落酸和乙烯等5大類經(jīng)典激素，還需要為學生講解油菜素內(nèi)酯、茉莉素、水楊酸、獨腳金內(nèi)酯等4大類新型植物激素。每種激素都需要圍繞激素的發(fā)現(xiàn)與種類、分布與運輸、合成與降解代謝、生物學功能和信號傳導(dǎo)途徑等多方面進行講述。我們希望學生在聽教師講授完其中8大類植物激素的相關(guān)知識后融會貫通、舉一反三，對最后一種也是最新的一種植物激素———獨腳金內(nèi)酯展開開放式討論。首先，教師向?qū)W生強調(diào)植物激素的定義和特征。緊接著，一組學生講解獨腳金內(nèi)酯的發(fā)現(xiàn)和分布、結(jié)構(gòu)和合成，而另一組學生講解獨腳金內(nèi)酯的生物學功能和信號傳導(dǎo)。隨后，教師通過設(shè)立以下問題引導(dǎo)學生展開討論：獨腳金內(nèi)酯的各種生物學功能中，哪些是與其他激素的生物學功能協(xié)同作用，哪些是與其他激素的生物學功能相拮抗的？獨腳金內(nèi)酯的信號傳導(dǎo)途徑與哪些激素的信號傳導(dǎo)途徑具有相似性，而不同之處又在哪里？最后，教師對獨腳金內(nèi)酯的各種信息進行梳理，加深學生對植物激素特征和生物學功能的理解。通過這次討論和講述，學生們可以從對每種激素具體細節(jié)的領(lǐng)會中跳出來，對植物激素從最初合成到最后發(fā)揮生物學功能的一系列過程加以宏觀把握。由上述案例可知，通過開放式討論教學，可以鍛煉學生的科學思維能力，引導(dǎo)學生由個別到一般、由局部到全面，獨立有序地完成教學內(nèi)容。通過上述“細胞生物學”課程和“植物生理學”課程中多個教學案例可以看出，開放式討論教學可以補充講授型課堂教學的不足，幫助學生在教師的指引下進行積極而獨立的思考和自主而深入的學習，了解科研進展，知曉實際應(yīng)用，掌握研究方法，鍛煉科學思維，培養(yǎng)創(chuàng)新意識。
參考文獻
［1］張道民．對生命科學前沿問題的幾點思索［J］．前沿科學，2010，4（14）：26－32．
［2］熊國梅．生物工程技術(shù)的發(fā)展對社會經(jīng)濟發(fā)展的影響［J］．教育教學論壇，2012，45（38）：171－172．
分子遺傳學是在分子水平研究生命現(xiàn)象的學科，已經(jīng)成為21世紀生命科學前沿學科，它的基礎(chǔ)理論已經(jīng)滲透到生命科學幾乎所有的領(lǐng)域，是涵蓋面非常廣的一門學科，同時也是現(xiàn)代生物科學發(fā)展最快的學科之一。從分子遺傳學發(fā)展以來逐漸從重視形態(tài)、代謝功能方面的演變延伸到研究基因和基因的結(jié)構(gòu)和功能等的演變。
分子遺傳學目前已成為綜合性大學、理工科大學、農(nóng)林院校等生命科學類各專業(yè)研究生的專業(yè)學位課，是繼本科階段課程如生物化學、分子生物學、遺傳學等課程后的進一步學習，對提高研究生的基本科學素質(zhì)、提升專業(yè)素養(yǎng)和增強科研創(chuàng)新等有著十分密切的聯(lián)系和重要的影響。以分子遺傳學為基礎(chǔ)的遺傳工程則正在發(fā)展成為一個新興的工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域，許多國家已經(jīng)把分子遺傳學及技術(shù)列為優(yōu)先發(fā)展的高科技項目。在這樣的發(fā)展潮流中，如何使學生能夠及時了解快速發(fā)展的分子遺傳學理論和技術(shù)的相關(guān)知識，為我國生命科學培養(yǎng)富有開拓精神、創(chuàng)新精神，具有國際競爭力的高層次、高質(zhì)量的人才，研究生分子遺傳學課程的改革必將成為我們探索的一個重要課題。
一、學院特色
生物化學與分子生物學學科是生命科學領(lǐng)域發(fā)展最為迅速的前沿學科之一，也是中國計量學院近年來重點建設(shè)的學科，2004年入選浙江省重點扶植學科，2005年獲碩士學位點授予權(quán)。該學科的主要特色包括分子檢測和檢驗技術(shù)、重大生物安全和生物入侵問題、植物天然活性產(chǎn)物的提取與利用、環(huán)境分子生物學與農(nóng)產(chǎn)品安全等方面的研究，均從基因或蛋白質(zhì)等方面來闡明具體的機理，這與分子遺傳學存在著密切聯(lián)系。隨著分子遺傳學概念的深入人心，為了適應(yīng)培養(yǎng)基礎(chǔ)厚、知識寬、素質(zhì)高、能力強、面向21世紀開拓創(chuàng)新的生命科學優(yōu)秀基礎(chǔ)性人才的需要，結(jié)合我院專業(yè)特色和人才培養(yǎng)計劃，2011年新增《分子遺傳學》課程為本學院生物化學與分子生物學碩士研究生的專業(yè)學位課，并于2011-2012年第二學期正式實施教學工作。
二、教材的選擇和教學內(nèi)容的整合優(yōu)化
本課程選用了以高等教育出版社出版的由路鐵剛、丁毅主編的《分子遺傳學》為教材。以南京大學出版社出版的由孫乃恩，孫東旭，煦編著的《分子遺傳學》和高等教育出版社出版的由朱玉賢等編著的《現(xiàn)代分子生物學》等為參考教材，同時也選擇了一些相關(guān)的動畫網(wǎng)絡(luò)電子教材。在教材上突出基礎(chǔ)性、綜合性、前沿性、時代性、創(chuàng)新性和引導(dǎo)性，并且符合相應(yīng)的課時數(shù)，同時避免與其它課程的重復(fù)，能夠適合應(yīng)用型人才的教材。
同時，從分子遺傳學的特色出發(fā)，優(yōu)化教學內(nèi)容，注重知識的橫向和縱向銜接，刪改與生物化學、分子生物學等相關(guān)課程間重復(fù)交叉內(nèi)容，同時補充本教材內(nèi)容的不足，使教學內(nèi)容體現(xiàn)課程的特色性。課堂教學主要是講授基因組學與后基因組學、基因組結(jié)構(gòu)與功能、基因表達調(diào)控、基因突變與DNA損傷修復(fù)、遺傳重組與轉(zhuǎn)座、雜交育種與誘變育種、突變體的創(chuàng)制與應(yīng)用、分子遺傳學研究的常用技術(shù)介紹等。同時在講授基礎(chǔ)知識的同時也結(jié)合相關(guān)前沿熱點領(lǐng)域的知識和進展，如適當引入學科前沿內(nèi)容以激發(fā)學生的學生興趣，并將最新的知識理論和科學熱點通過文獻介紹給學生。不僅達到授課內(nèi)容國際化、教學理念前瞻化，而且可以培養(yǎng)研究生學習外文文獻的能力和思考科學問題的方法和習慣。教學過程全部采用多媒體與動畫網(wǎng)絡(luò)資源的教學方法相結(jié)合。在講授部分內(nèi)容時，注重啟發(fā)研究生尋找自己相關(guān)課題進一步研究的新切入點，引導(dǎo)其通過科研和實驗過程去解決問題。實現(xiàn)在有限的課時中講授分子遺傳學的新發(fā)展、新觀念，為學生的思維打開一扇通向未來之門。
三、采用啟發(fā)式、引導(dǎo)式、討論式的教學方法
研究生教育是我國教育結(jié)構(gòu)中最高層次的教育，培養(yǎng)的研究生不僅要有堅實的理論基礎(chǔ)，還要有鮮明的創(chuàng)新性，所以對于這種層次的教學，需要采用多種教學方式如啟發(fā)式、引導(dǎo)式、討論式。首先，在授課中進行啟發(fā)式教學，引導(dǎo)學生積極思考，按照提出問題、分析問題、解決問題的思路進行講解，而不是簡單的背記已有的結(jié)論，并在教學過程中增加專業(yè)英語詞匯，通過課堂上的反復(fù)講授，既能增加學生的專業(yè)英語詞匯量，幫助學生更好地理解教材內(nèi)容，又提高了閱讀外文文獻的能力，為將來的專業(yè)及科研工作打下良好的基礎(chǔ)。其次，為了進一步鞏固理論課堂所學知識，并將理論與將來的研究課題聯(lián)系起來，設(shè)立相關(guān)的討論課，每個學生以分子遺傳學技術(shù)結(jié)合自己的研究方向，寫出課題設(shè)計思路，可以是目前正在研究的課題，也可以是假想的課題。讓學生在課余時間通過文獻查找和整理，準備討論提綱，并分組討論。鼓勵學生積極發(fā)言，闡明自己的科研思路，同時教師通過積極正確的引導(dǎo)，使課題設(shè)計更加合理，并賦予創(chuàng)新性。最后，進行課堂學術(shù)報告競賽活動，通過設(shè)計一些學科發(fā)展前沿與動態(tài)相關(guān)的討論議題，如突變體創(chuàng)制的應(yīng)用前景、轉(zhuǎn)基因作物的安全性等。
四、采用綜合測評的方式評定成績
本課程成績的評定采用綜合測評的方式，進行基礎(chǔ)理論閉卷考試、綜述撰寫和課堂討論表現(xiàn)相結(jié)合的方法，讓研究生通過查閱文獻，撰寫綜述，課堂討論等，鍛煉研究生的歸納總結(jié)，推陳出新，開拓創(chuàng)新的綜合能力。也有利于提高研究生的學習熱情，并充分調(diào)動研究生主動探究的積極性和主動性。這種考試方法的建立，也增加了對學生的學習情況評價的客觀性，對創(chuàng)新能力培養(yǎng)和教學評價方式作有益的探索。
綜上所述，本次教學改革將全面推進研究生的教學工作，并且使教學內(nèi)容體現(xiàn)基礎(chǔ)性、綜合性、前沿性、時代性、創(chuàng)新性和引導(dǎo)性。不僅可以有效地提高分子遺傳學的教學效果和處理與其它相關(guān)課程的銜接問題，而且還可以增強研究生的自主學習、科研創(chuàng)新等能力，讓他們實現(xiàn)科學知識向技術(shù)的轉(zhuǎn)化，為研究生獨立開展項目研究和申報課題奠定基礎(chǔ)，最終產(chǎn)出一定的科研成果，甚至實際的生產(chǎn)力。
參考文獻
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隨著生命科學的新知識新進展不斷涌現(xiàn)，經(jīng)典的細胞生物學也逐漸向分子細胞生物學發(fā)展，細胞生物學課程教學內(nèi)容和方法手段也應(yīng)該不斷豐富和調(diào)整。學科的不斷滲透，知識點的不斷前沿化成為了細胞生物學課程教學的新的觸點[1]。課堂講授的形式和內(nèi)容已遠遠不夠，如何提高學員自主學習能力、及時掌握學科領(lǐng)域最新進展的能力是細胞生物學教學面臨的新問題[2]。提高學員專業(yè)英語水平，盡早進行專業(yè)技能培訓(xùn)是解決上述問題的重要舉措之一。為此，我們在醫(yī)學本科生《細胞生物學》課程的教學中首先開展了雙語討論課，使學員在關(guān)注學科前沿的同時，專業(yè)英語閱讀和交流等方面的能力也得到初步的鍛煉，并就教學方法和模式進行了一些有益的嘗試。
研究對象與方法
1.研究對象
選取第四軍醫(yī)大學2011年度開設(shè)細胞生物學課程的五年制臨床醫(yī)學和口腔醫(yī)學一年級本科生共493名學員作為研究對象。
2.研究方法
雙語討論課按以下步驟實施。討論課的形式以小班課進行，每小班分成7組，每組5-6人。由全體教員商討確定7個討論主題，分別是：1. 細胞如何死亡——自噬的功與過 (How dose cell die? Merits and demerits of cell autophagy)。2.端粒與腫瘤 (Telomere and cancer)。3. 原核細胞骨架 （Procaryon cytoskeleton）。4. RNA家族的新成員：siRNA. miRNA和piRNA。（The new members of RNA family- siRNA, miRNA and piRNA）
5. 誘導(dǎo)多能干細胞(iPS)與細胞重編程(Inducing multipotent stem cell and cell re-programming)。6. 線粒體與細胞凋亡 (Mitochondrion and cell apoptosis)。7. 內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激與疾病進展 (Endocytoplasmic reticulum stress and disease progress)。
討論課前一個月將討論主題公布于全體學員，學員以小組為單位，每個小組確定一個討論主題，并自行完成小組內(nèi)部項目分工，包括查閱英文資料、撰寫綜述報告和制作幻燈，并確定一名主講學員。每個小組可自行選擇采用中文或者英文形式匯報（鼓勵英文匯報）。在討論課前夕，組織所有主講學員預(yù)講一次，由教員提出修改補充意見。討論報告會由全體教員和學員參加，分專題進行報告和討論，每個主講學員報告完畢，臺下學員可以用中英文自由提問，臺上學員解答，最后由教員總結(jié)。
3.結(jié)果分析
（1）教員根據(jù)學員在文獻綜述、幻燈匯報及討論交流等表現(xiàn)多方面綜合評價雙語討論課實施結(jié)果。
（2）課后進行問卷調(diào)查，教員歸納出學員對相應(yīng)調(diào)查內(nèi)容的反應(yīng)，形成結(jié)果報告。
結(jié) 果
1.雙語討論課實施結(jié)果
本次討論課有493名學員和2011年度全體代課教員參加，每個小班有7名學員上臺主講。報告過程流暢，內(nèi)容充實，信息量大，重點突出，英文表述清晰，幻燈片制作新穎別致。臺下學員在聽完匯報后積極發(fā)表自己的觀點和看法，并向主講學員提問，對目前一些細胞生物學的熱點問題，討論更是激烈。本次討論課采用英文講解和提問的人數(shù)統(tǒng)計結(jié)果見表1，有81.5% 的主講學員采用英文形式講述，有44.9% 的學員采用英文提問。
2.問卷調(diào)查結(jié)果
在討論課實施后，我們又針對這次討論課的改革試驗效果進行了一次問卷調(diào)查。問卷內(nèi)容及結(jié)果見表2。
本次調(diào)查共發(fā)放調(diào)查問卷493份，其中有效問卷493份。有效率為100%。由表2可知，被調(diào)查的學員中，有98.6％的學員認為細胞生物學雙語討論課這種形式很好，有93.1％的學員認為采用雙語形式對專業(yè)學習是有幫助的。
討 論
1. 通過雙語討論課，提高學員的自主查閱所需要知識的能力
面對當前知識大爆炸的社會，如何從海量的信息中獲得自己所需要的知識，這就需要學員具備快速篩選、去偽存真，獲得有用信息的能力， 而我國學生在這方面的能力比較欠缺。通過這次雙語討論課的實施，許多學員第一次嘗試使用了維普，Pubmed, Sciencedirect等數(shù)據(jù)庫，并開始嘗試在專業(yè)的醫(yī)學或生命科學網(wǎng)站上搜索資料，初步學會了從海量的信息中尋找自己所需要的信息的能力，為他們今后科研及醫(yī)療能力的提高打下了基礎(chǔ)。
2. 通過雙語討論課，提高學員閱讀英文文獻和用英文表達交流的能力
通過查閱英文原版文獻，學員的英文文獻閱讀能力大大提高。許多學員表示，通過英文文獻的閱讀使他們感到閱讀英文并不是一件枯燥無味的事情，而是結(jié)合在自己感興趣的知識領(lǐng)域閱讀，在掌握知識的同時顯著提高了英文閱讀能力。通過在課堂上的英文講解和討論，使得學員英文發(fā)音，口語表達等能力也得到了相應(yīng)提高。
3. 通過雙語討論課，提高學員對生命科學前沿知識的關(guān)注度
通過直接查閱《Cell》、《Nature》及《Science》等這些細胞生物學專業(yè)頂級雜志，獲得第一手的英文原版信息，使學員們深切體會到，細胞生物學乃至整個生命科學并不是深奧不可理解的，作為大學一年級的新生也可以通過查閱英文文獻等方法直接接觸科學領(lǐng)域的前沿研究進展，因此更激發(fā)了學員的學習熱情。通過雙語討論課教學，使學員更加關(guān)心科學時事，擴展了知識面，進一步提高了專業(yè)修養(yǎng)。學員通過對文獻的設(shè)計思路、研究手段、取得結(jié)果的分析初步了解了研究科學問題的思維脈絡(luò)，明白應(yīng)該怎樣去發(fā)現(xiàn)科學問題，怎樣去研究科學問題。通過設(shè)立討論課，學員普遍對細胞生物學這門學科產(chǎn)生了濃厚的學習興趣，并對自主式學習有了較深入的了解，學員對于英文原版專業(yè)書籍、輔導(dǎo)材料、生命科學網(wǎng)絡(luò)資源、專題講座等方面的需求明顯增加。
4. 幾點問題有待進一步完善
討論課結(jié)束后，我們還組織學員對這種教學模式進行了探討，學員們表示僅僅通過課堂講解對所學知識印象淺，通過改變灌輸式教學法而采用互動教學模式，可以提高自主思考、獨立學習的能力，同時加深對重點內(nèi)容的理解。學員建議可適當增加雙語討論課次數(shù)，并希望部分討論題應(yīng)由學員自己選題，題目應(yīng)更貼近學員感興趣的細胞生物學前沿課題。還有部分學員表示希望教員在課堂講解時適當加入雙語講解，以便學有余力的學員掌握。
結(jié) 語
通過雙語討論課的實施，我們意識到通過不斷引導(dǎo)學員采用多種方法去學習專業(yè)課，使得學員的思維方式和掌握知識的方法都有了明顯的改變，由“死記硬背，被動接受”轉(zhuǎn)變?yōu)椤盎顚W活用，興趣濃厚”，這正是學員綜合素質(zhì)提高的具體表現(xiàn)之一。教學過程包括“教”和“學”兩個方面，由教員和學員的共同活動所構(gòu)成。如何處理好教員和學員的關(guān)系，如何處理好“教”與“學”的關(guān)系，既要調(diào)動教員教的主動性與積極性，想方設(shè)法改進教學方法，同時又要把最佳學習方法交給學員，充分利用有限的資源，最大限度地調(diào)動學員學習的主動性和積極性，這對提高學員自學能力、解決實際問題的能力、增強學員學習興趣、拓展知識面，培養(yǎng)有國際視野的合格人才具有十分重要的作用。同時，在改進教學方法的過程中我們認識到：作為一名教員，必須注重提高自身素質(zhì)，不斷進行知識結(jié)構(gòu)和教學手段的更新，在力爭使學員與教員思維同步的同時努力使教員與本學科的發(fā)展同步[3]，在教學的過程中不斷總結(jié)經(jīng)驗，進一步完善教學手段和教學方式，把細胞生物學的教學水平提高到一個新的層次。
參考文獻：
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簡單地說，創(chuàng)新教育體系是指以創(chuàng)新教育為目的的各教學要素的總和［3］。包括三個方面的內(nèi)容。
1.1創(chuàng)新教育觀
創(chuàng)新教育觀是落實創(chuàng)新教育的前提和指導(dǎo)思想［4］。與傳統(tǒng)教育僅僅注重知識的傳承不同，創(chuàng)新教育要求參與教育的主導(dǎo)者(教師、學校管理者以及學校領(lǐng)導(dǎo))改變單純以繼承為中心的教育思想，在傳授已有知識的基礎(chǔ)上，開發(fā)受動者(學生或教師本身)的創(chuàng)造潛能，將傳授知識、培養(yǎng)能力、提高素質(zhì)融為一體。在教育教學中隨時有“以人為本”的意識，處處以教育雙方為根本，通過與教育的受動者的互動來做到創(chuàng)新的基本要求。因此，在教育的過程中應(yīng)該時時處處注意受動者的個性，做到因材施教，實事求是。
1.2創(chuàng)新教育平臺
如何落實創(chuàng)新教育的問題，是創(chuàng)新教育體系的實質(zhì)部分。它包括課堂理論教育、實踐教學以及課外創(chuàng)新教育平臺三大部分。(1)課堂理論教育部分包含教學思想、教學方法、教學手段和教學內(nèi)容，主要以課堂形式存在的教育內(nèi)容。它需要完成:確定教學主體和中心;建立新型教學模式;大量運用現(xiàn)代化手段;重新組合各種相關(guān)學科知識，創(chuàng)立跨學科、邊緣學科課程，增加前沿新知識和現(xiàn)代科學技術(shù)內(nèi)容的任務(wù)［5］。(2)實踐教學部分包含:課程設(shè)計、實驗、實習等，主要指以實際操作將理論用于實踐的教學形式。組成這幾部分的軟硬件環(huán)境即為實踐教學部分。(3)課外創(chuàng)新教育平臺是指國家和學校為學生提供的所有活動。包含參加教師的科研項目、大學生創(chuàng)新訓(xùn)練計劃、工程實踐、國內(nèi)各種專業(yè)競賽、專業(yè)技能培訓(xùn)和認證、研究型課程等內(nèi)容。
1.3創(chuàng)新教育的保障
創(chuàng)新教育的保障是指如何推動創(chuàng)新教育的問題。主要包括:穩(wěn)定而富有活力的創(chuàng)新型教師隊伍;靈活而符合實際的培養(yǎng)方案和多樣化的課程體系。
2目前存在的問題
隨著國家教育氛圍由傳統(tǒng)教育向現(xiàn)代化教育、素質(zhì)教育以及創(chuàng)新教育的轉(zhuǎn)變速度加快，力度加大，現(xiàn)行的創(chuàng)新教育體系從無到有基本已經(jīng)全面鋪開。據(jù)調(diào)查，現(xiàn)今我國所有“985工程”“211工程”系列高校已經(jīng)全部在教學實踐活動中建立創(chuàng)新教育體系。學校教學與科研部門充分聯(lián)合，針對在校學生推出了一系列用于激勵學生創(chuàng)新的科研和實踐項目。學生受益人數(shù)占學生全體人數(shù)的40以上［5］。但目前也存在如下三個方面的問題。
2.1創(chuàng)新教育觀的問題
(1)創(chuàng)新教育中的主導(dǎo)者和受動者角色轉(zhuǎn)變不科學。中國傳統(tǒng)的教育觀念老師是主體、學生為客體。課堂教學方式始終以“講授式”為主［6］。雖然學分制已經(jīng)是高校教育環(huán)節(jié)中，主要的教學體制，但作為主導(dǎo)者因為可以決定受動者“是否獲得學分”“是否順利畢業(yè)”等關(guān)鍵性教育結(jié)果的原因，導(dǎo)致這樣的角色難以轉(zhuǎn)變。特別是在理工科學校，其檢驗受動者學習成果的考試，較文科類高校更客觀、靈活性更小，這就導(dǎo)致這樣的角色轉(zhuǎn)變起來更難。而創(chuàng)新教育觀要求教育主導(dǎo)者與受動者在教育過程中做到互動，要求主導(dǎo)者準確了解受動者的個性，在教育中充分溝通、自由討論和相互啟發(fā)，在一定的時間段內(nèi)主導(dǎo)者和受動者的角色應(yīng)該發(fā)生轉(zhuǎn)變，這樣的教育才是有傳授、有反饋、有改進的可能產(chǎn)生創(chuàng)新思維的教育形式。
(2)創(chuàng)新教育中，“以人為本”［7］的觀念難以普及。近年高校擴招之后，學生數(shù)量急劇增加，教師數(shù)量無法與學生數(shù)量相匹配。加之高校教師既肩負教學任務(wù)，還肩負科研任務(wù)。高校關(guān)于教師基本教學科研任務(wù)量的設(shè)置，會讓教師在進行相關(guān)活動時有所權(quán)衡，有所猶豫。特別是理工科高校，其科研任務(wù)與生產(chǎn)結(jié)合度更高，所以要求其成果更具有可實施性，也就需要教師更多的投入精力到科研活動中去。再者高校教師年齡整體有所降低，其面臨的生活壓力增高，所以其用于教學的精力會有所分散。故要求其在教育活動中更貼近學生，認真了解學生，發(fā)掘其個性化，這對教師來說確實是一個很大的難題。因而，“以人為本”的理念較難得到廣泛的實施。
(3)創(chuàng)新教育中，“國際化”視野不夠廣泛。隨著我國國力的進一步增強，高等教育的國際化需求越來越大，創(chuàng)新教育在“國際化”視野下，也愈發(fā)體現(xiàn)其重要性。創(chuàng)新教育觀中，既要傳承，也要創(chuàng)新的教育觀念，讓國際化的方向更加明確。而我國理工類學校在逐漸擺脫單一化的進程中所推行的創(chuàng)新教育往往是以其單一化的專業(yè)為背景的，這就導(dǎo)致了學科交叉不足、國際交流方向單一、國際競賽參與面窄等特點。雖然有些高校可以在某些方面取得較好成績和國際交流成果，但是隨著國際科學界對學科交叉的要求的強烈，也漸漸先出疲態(tài)，難以維持以前的水平。
2.2創(chuàng)新教育平臺方面的問題
(1)現(xiàn)今的課堂教學已不再單純依賴粉筆、黑板，而拓展到了更多涉及現(xiàn)代化教學手段的層面，投影、音響甚至網(wǎng)絡(luò)手段的大量應(yīng)用，讓課堂更加生動，使教師與學生的互動大幅增加。但是，現(xiàn)有的教學模式仍顯出其單一性。對我國東部一所理工類高校研究生的調(diào)查中有一項學生對高校教學改革的要求中，“教學模式改革”和“創(chuàng)新教育觀念”的選擇比例超過了64，接近三分之二［8－9］。
(2)部分理工類高校開始努力改變學科方向單一化的局面，逐漸走出了一條學科多樣化、專業(yè)交叉強的多學科發(fā)展之路，實踐平臺因此也豐富起來，除了參與國內(nèi)幾個著名的理工類競賽外，在國際上的競賽也屢獲殊榮。但是這樣的交叉和融合范圍很小，所實行的高校數(shù)量尚不多，取得良好效果的高校更是少之又少。
2.3創(chuàng)新教育保障的現(xiàn)狀
隨著高校的發(fā)展，師資隊伍和課程體系或多或少會得到改善。但是其培養(yǎng)方案的改變則是難上加難。創(chuàng)新教育對培養(yǎng)方案的要求是靈活而符合實際。也就是說，某個學院的培養(yǎng)方案，既能適合各種學習能力的學生，使其在統(tǒng)一的培養(yǎng)標準上都能最大限度地獲取知識和技能，又要應(yīng)付隨時在變化的社會、市場環(huán)境對學生提出的各種要求。拿本科生來說，一般某個專業(yè)一屆學生的培養(yǎng)方案在其入校時基本確定，四年的本科學習中，只對其培養(yǎng)方案做小范圍改動。但國家發(fā)展一日千里，當學生讀到大四時，其大一時候制定的方案很可能已經(jīng)不適合當前的社會需求。而學校的師資隊伍和硬件條件，也同樣不允許大幅修改培養(yǎng)方案。
3創(chuàng)新教育的體系和平臺建設(shè)
根據(jù)以上的調(diào)查和分析，結(jié)合電子科技大學生命科學與技術(shù)學院對創(chuàng)新教育所做的一系列改革和取得的成效，現(xiàn)對創(chuàng)新教育的體系和平臺建設(shè)做如下陳述。
3.1創(chuàng)新教育的體系建設(shè)
3.1.1建立并整合機制
由“分段分層培育機制”“拔尖創(chuàng)新人才選拔機制”“專業(yè)導(dǎo)師指導(dǎo)機制”三個相輔相成的機制組成的創(chuàng)新教育體系。使所有學生都能找到適合自己的成長道路，推進和保障了學生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)與提升。
(1)“分段分層培育機制”，讓不同階段的學生進行不同難易內(nèi)容的訓(xùn)練，使得學生的學習由淺入深、由理論到實踐，循序漸進，達到最佳效果。(2)“拔尖創(chuàng)新人才選拔機制”，根據(jù)標桿效應(yīng)理論:立好標桿，讓優(yōu)秀的人才脫穎而出，帶動后進學生的發(fā)展。通過各類平臺、訓(xùn)練計劃、培養(yǎng)模式等發(fā)掘優(yōu)秀人才，給予激勵措施，協(xié)助學生規(guī)劃發(fā)展，有力地保障了拔尖創(chuàng)新人才的脫穎而出。
(3)教師是教育教學的主體，為增強教師教書育人效果，引導(dǎo)學生健康成長，充分發(fā)揮專業(yè)教師的專業(yè)優(yōu)勢，系統(tǒng)地指導(dǎo)學生做好專業(yè)學習繼而達到良好的師生互動效果，我們構(gòu)建了專業(yè)導(dǎo)師指導(dǎo)機制。通過培養(yǎng)方案、教學計劃的重大改變，使該機制成為本科生在大三到大四期間必須完成的一門學分。該機制將本科生根據(jù)自己的專業(yè)興趣，分配到學院現(xiàn)有教師的實驗室內(nèi)，提前接觸科學研究環(huán)境，培養(yǎng)學生的科研意識和習慣。經(jīng)過幾年的積累，實驗室中導(dǎo)師嚴謹?shù)闹螌W態(tài)度與科研精神使學生受益匪淺，推進和夯實了創(chuàng)新人才的培育。
3.1.2開拓并整合資源
(1)整合院內(nèi)教師資源，促進學生創(chuàng)新能力提高。2009年起，學院整合院內(nèi)教師資源，實施讓大三年級所有學生全面進入課題組的“專業(yè)導(dǎo)師指導(dǎo)制”，充分發(fā)揮專業(yè)教師的專業(yè)優(yōu)勢，系統(tǒng)地指導(dǎo)學生做好專業(yè)學習規(guī)劃，提前對學生進行畢業(yè)設(shè)計、科研訓(xùn)練及論文指導(dǎo)，增強學生的專業(yè)科研能力，有效促進學生個性發(fā)展和創(chuàng)新能力的提高。2011年依托企業(yè)資助創(chuàng)新平臺，讓學生帶著項目走進專業(yè)導(dǎo)師制，導(dǎo)師制全覆蓋，項目全覆蓋，使導(dǎo)師制更具有實質(zhì)內(nèi)容。經(jīng)過近4年的實踐，專業(yè)導(dǎo)師制鍛煉了學生的創(chuàng)新能力，學生在導(dǎo)師制中也得到了分類指導(dǎo)。從出口情況來看，就業(yè)質(zhì)量較以往有所提高;從創(chuàng)新人才培養(yǎng)來看，涌現(xiàn)了多名在SCI期刊上發(fā)表文章的學生。
(2)整合校外企業(yè)資源，推進學生創(chuàng)新實踐。學院利用成都高新區(qū)的科學布局特點，積極聯(lián)系各企業(yè)。通過與企業(yè)聯(lián)合建立俱樂部、簽訂實習協(xié)議、創(chuàng)建孵化基地等方式，深化與企業(yè)的合作，為學生創(chuàng)新實踐提供更多的選擇和平臺。同時，開創(chuàng)性地與企業(yè)建立了面向全校的新的競賽。通過競賽平臺吸引更多學生對專業(yè)的關(guān)注，為創(chuàng)新教育提供了更豐富的學生資源和人才資源。
(3)結(jié)合國際化進程，為創(chuàng)新拓寬道路。依托學院人才和學科國際化平臺，通過低年級開展be-yondborder、高年級依托seminar研討會，采取“引進來，走出去”的策略，鼓勵學生參與國際交流，打開學生國際化視野，從而在面上梯級推進國際化培養(yǎng)進程。同時，學院教師的海外背景、每年神經(jīng)信息暑期學校及生命論壇，使得學生在國內(nèi)名校中享受著全球視野的文化、學術(shù)氣息。同時，學院積極承辦國際處來華留學生交流項目，將留學生“引進來”手拉手加強國際化氛圍營造，目前已形成中國臺灣義守大學交流營、海峽兩岸大學生交流營、美國卡爾頓大學交流營、中國香港地區(qū)大學交流營等固定的學生交流營。通過教師出國出境學術(shù)交流契機，“走出去”與境外大學建立合作姊妹學院，目前已與中國香港大學建立合作關(guān)系，每年會選派學生赴港交流。每年學院有近10的學生參與出國交流項目，畢業(yè)生中有8左右的學生出國深造。
3.2創(chuàng)新教育的平臺建設(shè)
依托學院學科優(yōu)勢，開展生命科學導(dǎo)論、生命科學前沿講座、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)講壇等講座或課程，普及生命科學知識的同時激發(fā)學生對生命科學的興趣。針對生命學科在我校背景下的特點，在學生進校時就開展生命科學導(dǎo)論學習，安排具有豐富教學經(jīng)驗的教師對學生進行生命科學知識普及講座，激發(fā)學生對專業(yè)的興趣;在大二時開展生命科學前沿講座，讓學生了解學科前沿動態(tài)，立志做高層次人才。在低年級中貫穿創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)講壇，邀請知名科學家、優(yōu)秀企業(yè)家來校講座，培育學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)意識;在大三時，100學生進入學院課題組開展專業(yè)導(dǎo)師制學習或進入企業(yè)聯(lián)合培養(yǎng)，在面上形成梯級化創(chuàng)新能力培育模式。
中圖分類號 G633.91 文獻標志碼 B
2016年全國高考生物考試大綱在“能力要求”方面強調(diào)“關(guān)注對科學、技術(shù)和社會發(fā)展有重大影響的、與生命科學相關(guān)的突出成就及熱點問題”。諾貝爾獎代表著基礎(chǔ)科學研究的最高水平，標志了當代科學研究的發(fā)展方向。在近現(xiàn)代，生命科學領(lǐng)域發(fā)展迅速，不少成果獲得了諾貝爾獎。諾貝爾獎作為全人類的寶貴財富，對學生具有極大的感召力，將與高中生物學有關(guān)的諾貝爾獎與教材中相關(guān)知識點結(jié)合，盡可能地把它融入到生物學教學中，不僅是激發(fā)學生學習興趣、激發(fā)探究欲望的良好素材，同時科學家們不斷發(fā)現(xiàn)、嘗試、重新開始的探究歷程也是培養(yǎng)學生直面挫折、不斷進取的典范。
酶是細胞代謝的重要參與者，也是高中生物學中很關(guān)鍵的內(nèi)容。表1為酶學中的諾貝爾獎及其與高中生物學內(nèi)容（人教版）的關(guān)聯(lián)。
這只是有關(guān)“酶”的內(nèi)容產(chǎn)生過的諾貝爾獎與高中生物學內(nèi)容關(guān)聯(lián)的一些列舉，除此之外在光合作用的發(fā)現(xiàn)、細胞結(jié)構(gòu)、細胞膜結(jié)構(gòu)等方面還有很多諾貝爾獎項與高中生物密切相關(guān)。那么如何將這些應(yīng)用到高中生物學教學中，讓它服務(wù)于高中生物教學呢？
1 作為素材，引入新課
諾貝爾獎及其成就在生命科學史上具有重大意義，教師以其為素材導(dǎo)入新課，讓學生意識到高中生物學雖然與生活密切聯(lián)系，但也并非與前沿科學遙不可及，高中生物很多時候是生命科學前沿的簡化版或縮影。教師適時地引用諾貝爾獎及其成就，能激發(fā)學生學習的興趣、激情，讓學生將被動的學習轉(zhuǎn)化為主動的探索，可以起到很好的教學效果。例如在W習“基因工程”時，教師可以圍繞諾貝爾獎“限制性內(nèi)切酶的發(fā)現(xiàn)”展開：1978年，瑞士微生物學家阿爾伯、美國微生物學家內(nèi)森斯、美國微生物學家史密斯因發(fā)現(xiàn)限制性內(nèi)切酶以及在分子遺傳學方面的應(yīng)用而獲得當年的諾貝爾生理學和醫(yī)學獎。他們的成就為DNA重組技術(shù)的產(chǎn)生拉開了序幕，使人類可以按照人的意愿定向改變生物體的遺傳信息，使改變生物體性狀成為可能。那么什么是限制性核酸內(nèi)切酶？它有什么特性？它在基因工程中扮演什么角色？這樣展開基因工程的學習，充分地調(diào)動學生的好奇心理和求知欲望，讓學生帶著問題進行學習。
2 作為案例，引導(dǎo)思考與探究
諾貝爾獎及其成就的產(chǎn)生必然伴隨多個經(jīng)典的實驗設(shè)計。剖析經(jīng)典實驗、重溫科學家的思維歷程，對學生科學思維的形成以及創(chuàng)新力的培養(yǎng)十分必要和關(guān)鍵。例如在“酶本質(zhì)的探究”的學習中，巴斯德與李比希對糖類變成酒精有不同看法，畢希納通過設(shè)計實驗證明了糖類變成酒精可以在無細胞條件下進行，并獲得諾貝爾獎，那么他如何設(shè)計的實驗？教師可以引導(dǎo)學生思考。然后再引導(dǎo)學生分析：薩姆納通過合理選材、精巧的實驗提取出了酶并且證明酶是蛋白質(zhì)，也獲得諾貝爾獎，如何提取的酶，采用什么辦法去證明的？另外，教師還要使學生知道：至此科學發(fā)展沒有止步，奧特曼和切赫在對煙草花葉病毒的研究中發(fā)現(xiàn)某些RNA也具有生物催化功能。然后，綜合以上認識，教師引導(dǎo)學生給“酶”下定義，自己構(gòu)建對酶的認識。
3 作為素材，進行情感態(tài)度與價值觀教育
諾貝爾獎固然是科學界的桂冠，諾貝爾獎的獲得可能是很多科學家的畢生夢想和動力，但是更多的科學家在各自領(lǐng)域默默無聞，為科學的發(fā)展貢獻自己的微薄之力。不能因為沒有拿諾貝爾獎就否定他們以及他們的成就。在教導(dǎo)學生的過程中，教師也一定要把握尺度，不能讓學生認為科學家的目標就是諾貝爾獎。教師在課堂中應(yīng)用諾貝爾獎及其成就，應(yīng)該更多展現(xiàn)科學發(fā)展的艱辛與曲折、科學家的堅持不懈、刻苦鉆研，讓學生明白科學發(fā)現(xiàn)沒有不勞而獲，唯有努力才有機會。例如在酶本質(zhì)的探究中，先后有很多的科學家在不斷的批判與繼承中才形成了目前比較公認的酶的定義“活細胞產(chǎn)生的具有生物催化功能的有機物，大多數(shù)是蛋白質(zhì)，一部分為RNA”，這個定義將來再次被打破，也不無可能。同時，教師讓學生知道：科學發(fā)現(xiàn)如此，學習、人生亦如此，沒有一帆風順，只有不斷進取，才能不斷更新自己的認識，不斷適應(yīng)變化著的世界。
4 作為課本內(nèi)容的拓展延伸
高中生物學學習應(yīng)當注重學生信息提取能力、歸納整理能力的培養(yǎng)，傳統(tǒng)的家庭作業(yè)（即做練習題）很難達到這些目標。要達到此目標就要打破原來家庭作業(yè)的模式，開發(fā)新型的家庭作業(yè)成為必然，教師以諾貝爾獎及其成就為題材，設(shè)計系列問題引導(dǎo)學生去探索、總結(jié)，能夠有效地提高學生信息提取能力和歸納整理能力，有利于學生構(gòu)建自己的生物學知識體系，同時也有助于培養(yǎng)學生探究性學習的興趣和理論聯(lián)系實際的能力。例如教師可以以“發(fā)現(xiàn)端粒和端粒酶保護染色體的機理”這項諾貝爾獎項為題材，設(shè)計系列問題：什么是端粒？端粒具有怎樣的結(jié)構(gòu)特點？端粒與細胞分裂有什么關(guān)系？端粒酶的作用是什么？癌細胞能夠無限增殖是否與端粒酶有關(guān)？端粒及端粒酶的研究是否可能會影響到人的壽命？……以此為家庭作業(yè)，學生要做完作業(yè)，必須查詢一定的資料，并且需要自己思考、分析和整理，形成自己的智慧，同時也引導(dǎo)學生思索生命的奧秘，為學生將來從事生物學研究等打下基石。
5 為教師編寫試題提供題材
