時間:2022-11-27 19:34:10
開篇:寫作不僅是一種記錄,更是一種創造,它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感,將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇生物科學專業論文,希望這些內容能成為您創作過程中的良師益友,陪伴您不斷探索和進步。
關鍵詞:生物科學;畢業論文;評價體系
本科畢業論文對本科生的創新思想、創新能力、獨立分析和解決問題的能力及科研開發管理能力的培養均至關重要.地方高校多為以教學任務為主的高校,它們主要通過加強基礎教育、專業教育和通識教育等措施拓展學生的知識面,使學生在創新學習能力、創新思維能力方面得以提升.畢業論文(設計)作為教學評估或教學質量檢查的重要指標,各高校歷來十分重視其質量評價工作,在畢業論文的各個環節進行細致入微的質量評價,旨在解決當前本科畢業論文質量滑坡的問題.近年來,地方高校通過深化教學改革、探索應用型人才培養模式、優化應用型人才培養質量等措施,強化了學生實踐能力與創新能力的培養,創新性評價在本科畢業論文質量評價中的分量也越來越重.生物科學專業是理論與實踐并重的專業,對該專業本科畢業論文質量評價體系的研究,可以為其他理科專業提供良好的借鑒.
1本科畢業論文質量評價中存在的問題
1.1傳統的打分評價操作性較差
以肇慶學院生物科學專業為例,綜合本科畢業論文的要求、內容和成果特點,生物科學專業的本科畢業論文主要為研究類型,設計類型相對較少.論文評價主要從平時成績、論文成績和答辯成績3個方面進行考查,制定了不同等級的參考評分標準.傳統的打分評價方法評價畢業論文成績存在一些問題,如主觀因素干擾、操作繁瑣等,它要求評價者十分了解學生的科研能力和科研綜合素質等情況,嚴控人情分,否則容易產生評價偏差.
1.2過分依賴系統
近年來,學校為防止本科生的畢業論文中出現抄襲現象,啟用了中國知網的“大學生論文抄襲檢測系統”對學生的畢業論文進行檢測,通過檢測結果評價學生的畢業論文質量;如規定重復率超過30%者不允許參加畢業論文答辯.這一舉措引起師生高度重視,客觀上提升了論文質量.不過有一點應當注意,我們需要正確認識重復率與論文的創新性和學生的科研能力之間關系,避免出現重形式、輕內容和將評價方法簡單化等問題.
1.3畢業論文創新性在質量評價中的權重較低
目前的畢業論文質量評價,主要在論文選題、開題、指導、評閱、答辯、誠信質量管理等方面進行質量監控,評價內容較為全面;但對論文的科研價值、創新性權重的稀釋作用明顯,對大學生創新能力的評價分量明顯不足.論文質量評價本身不應拘泥于平時表現和答辯過程的外在形式,而應與學生的創新學習能力、創新思維能力和創新技能培養等相關內容結合起來.為量化評價畢業論文質量的創新性,可參考“多元智能理論”,在評價體系中設計創新素質的量化評價指標,并盡量提高畢業論文的創新性在質量評價中所占的權重.
1.4分類評價存在不足
生物科學專業的本科畢業論文,根據研究內容可分為基礎理論、應用研究、工程工業設計等類型.相同或相似類型論文的質量評價具有很好的可比性,而基礎理論、應用研究方面的論文,則由于研究側重點不同,其培養學生效果亦不同,兩者之間的論文評價極易出現偏差.學校針對不同專業設計的論文質量評價標準缺乏普適性,評價內容較為粗放,對專業特殊性的針對性不強,倘若專業內部能按研究類型進行分組評價,則評價效果更好,更能體現專業特色.另外,指導教師情況、學生現狀、高校教學科研條件和高校畢業論文管理現狀,均會對畢業論文的質量評價產生不同程度的影響.上述因素導致本科畢業論文質量呈現一定程度的不穩定性,論文質量與目標要求之間存在差距.
2對畢業論文質量評價體系的認識
一些學者認為,要構建良好的畢業論文質量評價體系,就應從畢業論文選題、過程、答辯到成績評定等方面,對畢業論文實行全程跟蹤評定.有的學校將平時表現等指標納入評價體系,形成一套切實可行的畢業論文成績評價體系.畢業論文成績評價是對學生完成畢業論文的全過程進行評價,是對學生4年所學知識的綜合檢驗.畢業論文質量評價體系的構建應考慮科學研究素養的培養和創新能力的培養,如探究精神、獲取文獻知識能力、理論聯系實際能力、選題能力、技術分析能力、科學實驗能力、寫作能力等.由此可見,畢業論文的質量評價不能等同于論文成績評價.由于論文的選題、研究內容、方法及結果存在多樣性,很難制定專業性極強的統一標準,因此畢業論文質量評價指標的選取存在困難.在制定畢業論文質量評價體系時,應突出多層次指標和有精準明確內涵的專業性評價,要克服評價指標寬泛、以偏蓋全、內涵不明確等缺陷,不能將“畢業論文質量評價”做成“論文成績評價”.以生物科學專業為例,畢業論文質量評價體系的構建應緊扣生物科學專業人才培養目標和專業特點,從基礎理論、應用設計等方面考量,制定出適用于本專業的畢業論文質量評價體系.
3畢業論文質量評價體系的評價方法
3.1定性評價
本科畢業論文質量的定性評價,主要是通過同行評審專家(或教師)對各項標準做出優、良、中、差的判定,根據對論文的整體印象對其質量進行評價.定性評價操作簡便,但誤差大、可靠性差.為使評價更具科學性和客觀性,我們將權重引入指標體系,對評審專家的各項標準打分進行加權平均.這種評價方法并非真正意義上的定量方法,加權平均結果仍受評價專家主觀思維的影響,評價體系尚不能準確反映論文的質量與水平.
3.2定量評價
為得到對論文質量的定量評價結果,可采用層次分析法和統計分析的質量評價體系評價方法對所有指標權重進行確定,并對層次間指標進行排序,該評價方法具有客觀、科學、可靠性強等特點.采用層次分析法并結合模糊評價方法,對本科生畢業論文質量多層指標的模糊集合進行分析,屬于模糊綜合評價法.本科生畢業論文質量指標體系的模糊綜合評價,有效地減少了主觀臆斷所帶來的弊端,在對畢業論文質量的定量評價實踐中廣為應用.
4生物科學專業本科畢業論文質量評價體系
肇慶學院《畢業論文(設計)參考評分標準》,主要對論文成績進行評價,包括評分標準、論水水平和答辯3部分.其中論文水平評價部分包括工作量、技術水平、研究成果、基礎理論與專業知識、結構與文字表達等內容.筆者基于該部分設計了生物科學專業本科畢業論文質量評價體系,詳見表1.此評價體系基于選題質量、科研素養、能力水平和成果水平設計了18個指標層指標,其中突出了論文的創新性和對學生科研能力的培養.
5結語
【關鍵詞】本科生導師制;生物科學專業;微生物學
本科生導師制最早起源于英國牛津大學,它是一種學生在校期間為其配備專業導師,并由導師對學生的學習、思想和生活等方面進行個別指導和人才培養的制度[1]。本科生導師制通過教師的言傳身教和個性化指導,強化對學生的培養,形成教學互動的良性機制,促進學生成長成才。隨著高校學分制的實施,本科生導師制因其提高學習效率和加強學生思想政治工作的優勢而被眾多的學校所推廣。
1本科生導師制實施的管理制度
為推進和完善學分制,充分發揮教師在學生培養中的主導作用,進一步調動學生學習的積極性和主動性,不斷提高人才培養的質量,我校于2005年起全面推行本科生導師制度,并對導師工作提出具體實施辦法①。1.1要求導師任職資格本科生導師制要求導師在教學過程中對學生進行思想引導、專業輔導和生活指導,我校對導師的任職要求:(1)堅持正確的政治方向,具有良好的職業道德,為人師表;(2)、教育教學經驗豐富,懂得教育規律,熟悉本專業培養目標和教學計劃;(3)熟悉學分制下教學管理和學生管理的相關規定,熟悉學分制的運行機制;(4)導師需具有講師以上職稱或碩士以上學位。1.2明確導師工作職責要求所聘請導師需了解學科和專業的基本情況,掌握所指導學生的學習情況,根據本專業人才培養方案和教學計劃,指導學生制定切實可行的整體學習方案,進而指導學生制定學習計劃,并通過各種方式經常與學生保持聯系,根據學生的實際情況具體指導。1.3規定導師配備考核導師的聘任工作需在新生入學后2個月內完成,并明確指導學生名單、工作任務和任期,每位導師指導的學生一般不超過20人。導師工作的考核由院系負責,并將其與教師年度考核結合起來,對認真履行導師各項職責的教師按每生每學期0.4學時記教學工作量,對不切實履行導師職責的教師要及時進行調整。
2本科生導師制實施的現狀問題
生物科學專業的本科生導師制工作由生物科學教研室負責分配安排,教研室按照學校管理制度在每學年初將大一、大二學生分配給專業教師指導,分配結果由教研室負責通知導師,由班長負責通知學生,每學期期中要求導師提交指導記錄接受學校的教學檢查。本科生導師制度在生物科學專業開展期間,教研室嚴格按照學校制度進行分配與管理,但是實施過程中發現仍然存在一定問題。2.1導師工作沒有完全落實主要體現在部分導師工作的積極性沒有充分調動,對學生的指導或流于形式,或沒有規劃,使導師工作沒有充分發揮其作用。分析原因主要是:(1)個別教師對本科生導師制的認識不夠;(2)多數教師雖然認同導師制工作,也很愿意與學生交流,但是因為教學、管理和科研工作繁重,很難抽出時間對學生進行具體指導;(3)導師沒有實質權利對學生進行表揚或處分,所以即使導師有時間對學生進行具體指導,但當遇到學生對導師的指導不接受或不配合時,指導也就沒有實際意義。2.2學生對導師制認識不夠多數學生對導師制度和導師職責不是很了解,每學年初只知道自己被分配給了哪位老師指導,但對導師會指導哪方面或自己希望導師從哪方面指導不是很清楚,造成兩種極端,一種是大事小事都找導師,把導師當成了班主任或輔導員;一種是導師不組織見面,學生決不會主動找導師交流。
3本科生導師制的改革探索
3.1統一對導師工作的認識[1]首先在每學年開學初,教研室組織教師就導師制的重要性、改革創新等組織專題教研活動,師對導師工作的認識,在符合學校制度要求的前提下,結合生物科學專業特點,明確本專業導師的工作職責。因為生物科學專業各班級都配有班主任,所以關于學生生活、思想等方面的教育相對較少,導師主要職責是對學生的專業學習教育,讓學生了解人才培養方案、教學目標、專業技能,結合各學科競賽、畢業論文等進行指導。3.2依據制度,選聘導師對仍未認同導師制工作的教師可暫緩分配學生;在統一認識的前提下,對教學、科研等工作任務重的教師,可適當減少分配學生人數,以保證每學年選聘導師的工作積極性和工作效率。3.3組織學生,講解制度教研室在每學年初利用新生入學教育向學生介紹本科生導師制的實施辦法和生物科學專業導師的主要職責,使學生理解輔導員、班主任與導師的職責區別,鼓勵學生主動聯系導師,使導師工作成為教師課堂教學與學生思想教育的延伸。3.4分配制度改革生物科學專業的本科生導師制只針對大一、大二學生,為了更好的發揮導師制的作用,教研室對分配制度進行改革,大一新生因為對老師不熟悉,對自己的方向也不清楚,所以主要采取隨機分配原則;大二學生因為經過一年的學習,對導師比較了解,有些學生已經在導師的指導下開展了相關實驗,所以分采取學生選擇導師的分配原則,如遇沖突,需結合導師的意見進行調整。3.5制定《生物科學專業本科生指導手冊》手冊中明確學校本科生導師制實施辦法、生物科學專業本科生導師制實施細則、指導學生聯系方式、導師每學期的指導計劃、指導記錄表及年度工作總結。手冊的制定,可以提高導師及學生對導師制的重視,同時也便于材料的檢查、整理及歸檔。3.6以微生物學課程為例介紹導師制的具體實施對于大一新生,導師負責指導其了解微生物實驗室,認識各種儀器、器皿和試劑,鼓勵其走進實驗室,參與實驗室的日常維護與管理;大二學生已經開始學習微生物學課程,導師負責指導其為實驗室基礎實驗做準備,提高微生物實驗技能,同時嘗試開展實驗;大三學生不執行導師制,可在這一年分配畢業論文導師,繼續開始相關實驗;針對大四學生,畢業論文導師可指導其對實驗數據進行驗證、整理、分析并形成畢業論文。使本科生導師制工作基本形成“大一分配、大二選擇、大三確定、大四完善”的四年指導原則。
4結語
在教學的過程中,如何在輕松的氣氛中讓學生學好知識是我一直的探求方向。學生是主體。因此,在教學之前,認真細致地研究教材,研究學生掌握知識的方法。通過鉆研教學大綱和教材,不斷探索,嘗試各種教學的方法,這些都是必不可少的前提。作為生物課單單做好這些還遠遠不夠,要讓生命活動的過程留在學生的記憶中。提高學生學習生物的興趣和提高課堂的時間效率是關鍵。
首先,我常常利用網絡資源、各類相關專業的書報雜志了解現代生物科學的動向,搜集一些新的生物學成果介紹給學生,以激發學生的學習興趣,也開拓自己的教學視野和思維。我在教學中,同時也鼓勵學生收集身邊有關生物的問題,在課堂上開辟一片互相交流、互相討論關注問題的天地。通過這樣的資料互動形式把課堂教學與社會生活聯系起來,體現生物學科的社會性一面。
其次,教育心理學研究表明:人的認識活動總是和情感緊密聯系的,是在情感的推動下進行的。教學中,我常組織學生參加豐富多彩的生物課外科技活動,如生物標本制作,小論文的撰寫,創意作品,還與開展昆蟲名稱的認識比賽。豐富多彩的生物課外科技活動符合學生的生理和心理成長規律,既擴大學生的知識視野,激發求知興趣,也增強他們學習生物學的積極性和主動性。通過課外科技活動把生物課堂延伸到課外,為他們發展自己的愛好和特長提供了機會,通過發現、探索和解決一些生物學問題,了解生物科學在人類生存和發展以及現代化建設中的使用,更有助于學生的興趣、愛好升華為理想和志向,有利于因材施教和培養生物科學的后備人才。
再次,教育心理學的研究還告訴我們:具體的東西比抽象的東西容易被感知,人獲得知識是通過各種感覺器官來感知的,使用的感官越多收獲也越大。因此,課堂上,我習慣通過媒體影片、實物觀察、實驗操作、掛圖演示、實地參觀、事例說明、角色扮演等手段把復雜的問題簡單化處理后呈現在學生面前,讓學生學得更輕松也讓學生能夠更多的參與到課堂之中得到更多的操作技巧。同時,課堂上我重視德育的滲透工作,讓學生在學習生物知識的同時,陶冶他們愛自然、愛科學、愛祖國、愛勞動的思想情操,樹立關心生態環境等的思想,促進學生全面發展和個性培養。
通過兩年的努力,我根據生物學科的特點,迎合學生好奇心強的特性,大膽地進行課堂改革。把課堂與生活拉近,以形式多樣的探究活動為主,讓生物課的范圍擴大到生活的方方面面。教學上基本創建了一個師生同樂,以生為本的課堂氛圍,學生們都喜歡我的課,所教班級的生物統考成績均能保持前列。同時,教學過程中,我善于總結經驗,撰寫學術論文,和同行進行交流,提高自己的專業知識,20xx年撰寫的論文《淺談生物課教學中的趣味教學》獲禪城區優秀教育論文二等獎并在學科論文交流大會上宣讀,創新活動設計方案獲禪城區20xx年度一等獎。我積極地擔任學校的生物公開課任務,積極參與區鎮有交流活動、培訓課程,提升自己的教學能力。
關鍵詞:大類招生;生物科學專業;創新性實踐教學體系
一、引言
實踐教學是生物科學專業不可忽視的內容,尤其是在大類招生背景下,隨著學生人數增多和就業市場對人才培養要求的提高,更應該完善實踐教學體系,搭建創新性教學平臺。從而激發學生興趣,讓學生有效融入實踐鍛煉活動,提高知識應用技能和綜合素質,為以后的學習和工作打下堅實基礎。
二、明確創新性實踐教學目標
結合大類招生的背景和生物科學專業教學要求,以培養學生的創新能力和實踐技能為出發點,明確課程教學目標。教學目標主要包括基本實踐能力、綜合實踐能力、科學實驗能力、創新實踐能力四個層次。通過這樣設置層層遞進的目標,循序漸進,有效規范和引導教學活動,加強學生基本技能訓練,有效培養學生的創新實踐能力。
三、搭建創新性實踐教學平臺
根據人才培養目標和教學要求,以提高學生的專業基礎知識水平、科研能力、實踐技能、知識應用水平為目的,教學中要從以下方面搭建創新性實踐教學平臺。第一,基本能力實踐教學。基本技能訓練包括動植物學實驗,無機、有機和分析化學實驗,微生物學、細胞生物學、分子生物學實驗等。通過這些課程和實驗內容設置,讓學生掌握生物學的基本操作技能。課程教學前要制定系統的大綱,明確實驗訓練任務。例如,微生物實驗主要包括無菌操作技術和微生物分離鑒定技術訓練,要圍繞教學目標精選實驗內容,減少重復實驗,增加綜合實驗,搭建生物科學實驗專業訓練平臺。第二,綜合能力實踐教學。一方面,開展綜合性實驗。提高學生的綜合實踐技能,既能有效滿足教學需要,還能訓練學生的綜合實踐技能。例如,分子生物學可以開設DNA純化、DNA重組與鑒定等實驗,讓學生加強綜合訓練,有效融入實驗活動。還可以開設研究法實驗課程,探討動植物體功能的活動規律、產生機理、內外部環境變化所帶來的影響等。這樣既能激發學生興趣,還能提高學生的探究技能,培養學生的分析、判斷、綜合與推理能力,有利于增強學生的創新技能。另一方面,改革實習環節。實習包括課程教學綜合實習、專業實習和綜合實踐,讓學生親自體驗和驗證課本上的概念和原理,并到校內外研究室的實踐基地實習,或者組織實踐活動,提高學生的動手操作能力,提高知識應用技能。第三,創新能力實踐教學。包括科研訓練和畢業實習。科研訓練主要包括參考文獻的查閱,了解本專業和生物科學的研究現狀,擬訂研究方案和研究計劃,明確思路,讓理論知識與實踐結合,為以后從事科研活動打下基礎。還可以開展科研活動和生物科學實驗競賽,系統培養學生的生物科學理論水平、專業技能和科研能力。另外還要認真撰寫畢業論文,補充知識,提高學生的創新能力和知識應用技能,提高資料搜集、整理和應用能力,為學生以后學習和開展科研活動奠定基礎。
四、加強創新性實踐教學管理
健全完善管理機構和管理制度,為創新性實踐教學體系的有效執行和落實提供保障,主要采取以下有效措施。第一,制訂創新性實踐教學計劃。結合實踐教學內容和方法完善教學計劃,在培養計劃中中注重搭建實踐教學平臺。同時還要合理安排課程內容和教學課時,整合并優化專業課程和實踐課程設置,突出生物科學的專業特色,強化對學生基本技能的訓練,讓學生努力參與實踐教學,逐漸提高實踐教學技能。同時還要加強每個實踐教學環節的管理,明確實踐教學的內容、課程安排、實踐形式、課程考核等內容,為實踐活動的有效開展和實效性提升奠定基礎。第二,加強創新性實踐教學師資隊伍建設。注重專業基礎扎實、實踐技能強、教學水平高的任課教師引進,不斷充實生物科學專業實踐教師隊伍。鼓勵任課教師到企業參加實踐鍛煉,增強綜合技能。并觀摩和學習其他任課教師的優點,利用訪問、進修等形式提高專業知識水平和教學技能,打造“雙師型”教師隊伍,為教學活動的有效開展奠定基礎。還要組織教學和技術人員到其他學校觀摩教學活動,開展示范教學。并發揮“傳、幫、帶”的作用,促進任課教師的教學技能、實踐能力等綜合素質提升,優化教師隊伍結構,有效開展生物科學實踐教學工作。第三,健全創新性實踐教學考核評價體系。重視校內和校外實踐基地建設,為實踐教學準備條件。改進教學評價,認真做好實踐教學的考核與記錄工作,提高考核評價的科學性與合理性。例如,生物科學專業考核時可以嘗試采用“筆試+口試+實驗”的形式,有利于更好規范和引導教學和學習活動,增強學生創新能力和實踐技能。實現以考促教的目的,對提高生物科學專業教學效果也具有積極作用。
五、結束語
綜上所述,通過構建完善的創新性實踐教學體系,有效規范和引導教學工作。不僅順應大類招生的要求,還有利于創新人才培養模式,提高學生的實踐技能,讓學生有效把握生物科學專業知識。進而提高人才培養質量,也為學生更好從事將來的工作奠定基礎。
參考文獻:
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[2]孫耀中,東方陽.生物科學類專業大類招生背景下實踐教學管理模式探索[J].中國農業教育,2013(1):51-54.
[3]劉雨芳,孫遠東.生物科學專業創新性實踐教學體系的構建[J].當代教育理論與實踐,2011(1):100-102.
1 引言
古生物學是研究地質時期生物的形態、構造、分類、分布、起源及進化的科學,是地質學的一門分支學科,因此,長期以來,“古生物學”課程一般都在地質院校和綜合性大學的地質系設置,而生命科學學院或生物系很少設置本門課程。但古生物學同時也是一門跨生物學和地質學的交叉學科,生物學中的一些系統學問題,如生命的起源與演化、被子植物的起源與演化等問題都有賴于古生物學的研究。本文將介紹生命科學學院生物科學專業開設“古生物學”課程的意義、教學特點以及通過三個學期的教學嘗試所取得的初步成果。
2 生物科學專業開設“古生物學”課程的意義
隨著學科之間的不斷交叉和滲透,古生物學和現代生物學的關系越來越密切。生物學中的一些系統學問題,如被子植物的起源等問題都有賴于古生物學的研究。中國是古生物化石多樣性最豐富的國家之一,長期以來在國際古生物學界的地位舉足輕重,尤其是近十多年來通過古生物學和生物學的交叉研究,相繼在生命起源、鳥類起源及被子植物起源等問題的研究中取得了突破性的進展,令世人矚目。如云南澄江動物群中最早脊索動物的發現、遼西帶羽毛的恐龍—中華龍鳥的發現等等,這些成果相繼在“science”、“nature”上發表數十篇論文。
長期以來,“古生物學”課程一般在地質院校和綜合性大學的地質系開設,而生命科學學院或生物系很少設置本門課程。由于生命科學學院生物科學專業高年級學生已經掌握了相關的現代生物學知識,因此在生物科學專業開設本課程,將能使本專業的學生更加系統地了解地球生命的起源以及生物界由簡單到復雜、由水生到陸生進化的地質歷程,并及時了解國際古生物學和生物學交叉領域的最新研究成果。因此本課程的開設對開闊生物科學專業學生的視野,啟發他們認識生物學和古生物學交叉領域一些重大科學問題,進而發現并探索一些新的問題等都具有積極的意義。
3 生物科學專業“古生物學”課程的教學特點
地質院校和綜合性大學地質系開設的“古生物學”課程的教學特點,主要是介紹不同地質時期發現的各門類動、植物化石的形態特征,因此主要是形態分類方面的。編寫的“古生物學”教材一般分為兩部分,第一部分通論主要介紹古生物學的基本概念、化石的形成過程、化石類型、生物的演化以及古生物學的任務;第二部分各論主要介紹各門類化石,包括:原生動物門、海綿動物門、古杯動物門、腔腸動物門、苔蘚動物門、軟體動物門、節肢動物門、棘皮動物門以及古植物等各個門類。
但生命科學學院生物科學專業的學生在三年級以前已經系統地學習了動物學和植物學課程,對動、植物的形態解剖特征以及系統分類已經有了比較全面的了解,因此生物科學專業的“古生物學”課程如果還是象地質院系一樣介紹系統分類,勢必會造成很多重復,學生也會感覺枯燥而沒有新意。基于此,生物科學專業的“古生物學”程教學應根據學生已有的知識基礎,在系統介紹地質時期主要化石門類的基礎上,重點介紹與生命科學密切相關的一些科學問題和最新研究進展,以及地質時期生命演化的主要歷程。同時,還要注重理論與實踐相結合,通過野外親自采集化石標本和室內鑒定研究,增加學生的興趣。
生命科學學院生物科學專業“古生物學”課程講授的主要內容包括以下四個方面:地質時期主要的動物和植物化石門類;生命演化的五個主要階段的特征,包括藻類和無脊椎動物時代、裸蕨植物和魚類時代、蕨類植物和兩棲動物時代、裸子植物和爬行動物時代、被子植物和哺乳動物時代;各主要時代生物界的特征以及主要門類動、植物的起源與演化;野外認識地層及化石的產出狀況,采集并鑒定、描述和研究化石。
4 教學效果及今后展望
為了進一步拓展生命科學學院生物科學專業學生的知識面,作為教學改革嘗試,本文作者于2003年提出申請,為中山大學生命科學學院生物科學專業高年級本科生(三年級)開設“古生物學”選修課,同年得到學校批準,并于2005年度第二學期在2003級生物科學專業正式開課,共有33人選修了本課程,成為該學期生物科學專業選修人數最多的課程之一。其后2006和2007年度選修本門課程的人數均達到了50人,從中反映了本門課程在生命科學學院的影響在不斷擴大。
根據上述教學特點,本門課程理論課主要介紹古生物學基本原理、常見化石類型、重要門類生物的起源與演化、地質時期生命演化的主要歷程以及我國古生物學研究在國際上的地位和貢獻等;野外實習主要帶領學生到廣州近郊花都花東鎮認識地層和巖性,了解化石在野外地層中的產出狀況,親自采集動、植物化石標本,初步掌握采集化石的技巧,并能初步判斷哪些地層中可能含有化石;室內實習主要讓學生認識各種常見化石標本,并親自鑒定自己從野外采集回來的動、植物化石,然后進行形態描述和初步的研究。
具體教學方案如圖1:
1.1高中生物實驗的內容
根據實驗的主要方法,可將高中生物必修部分的實驗劃分為7種類型:觀察類、檢測類、探究類、模擬類、調查類、設計類和搜集類[5].其中,觀察、檢測和模擬類實驗比較常見;設計類實驗是學生探索和發現真理的重要途徑;調查類實驗主要是針對已經存在的事實或現象,要求學生通過對客觀事實和現象之間的了解得出結論,培養學生收集和分析資料信息的能力;而搜集類實驗則要求學生根據問題擬出資料收集的具體方案,然后通過各種途徑收集相關資料,最后對搜集到的資料進行篩選歸類整理,并以各種形式(如黑板報、論文、報告及辯論賽等)展示.在選修模塊實驗中,選修1的實驗以實踐活動為主要學習方式,全部為實驗操作,不同實驗內容的教學目標各有側重,有的側重基本概念或原理,有的側重實際應用,還有的側重科學方法訓練和培養學生的科學態度.實驗類型大多數為引導式探究.在引導式探究活動中,學習資料中提出的實驗結構或程序,學生自己設計并進行實驗,通過參與探究過程有所體驗和發現,從而達到預期的實驗目標[6].根據選修2的實驗中的活動建議,主要是進行調查、討論和探究活動.教師引導學生開展這些活動,培養學生的參與意識,使得學生關注社會、關注生活、關注身邊的科學和技術,能幫助學生體會到生物科學與人類社會、與學生的日常生活密切相關.選修3的實驗中,除了技術要求較高的“DNA的粗提取和鑒定”外,其它實驗都不在實驗室進行,而多為口頭交流、辯論等活動,由于本模塊實驗所涉及的科學領域研究進展迅速,教師要積極引導和組織學生查閱有關資料,練習撰寫專題綜述報告并組織開展這些活動[7].
1.2高中生物實驗的特點
1.2.1實驗數量多,類型多樣化且綜合性強僅《高中生物課程標準(實驗)》列舉的實驗活動建議就有68條,當然這些實驗并不要求學生全部掌握,但大多數是最基礎的,學生掌握這些后,還要了解教材以外的實驗,如試卷和課外書上出現的,要對大綱要求的實驗有所擴展和延伸,才能夠學以致用.實驗數量多則相應地要求實驗課時也多,據統計,實驗課時甚至占到生物課總教學時間的40%[8].高中生物實驗類型多.各種類型實驗的方法不同,包括顯微鏡觀察、染色鑒定、模型制作、多媒體技術模擬、戶外調查及課外收集信息等;實驗形式也不同,包括教師演示、學生分組完成及獨立完成等.高中生物實驗綜合性強.往往一個生物實驗中融合了多種實驗類型特點.如“探究影響酶活性因素”的實驗過程不僅要讓學生經歷一個完整的科學探究過程,而且還要求培養學生的實驗設計能力,在實驗過程中要考慮單一變量并進行定量分析;又如“設計并制作生態瓶”的實驗不僅需要學生小組合作設計制作完成,而且也是一個模擬實驗,模擬的過程充滿探究的要素,此外,實驗還要求學生對自己制作的“生態小瓶”進行長時間的觀察,這無疑也培養了學生的觀察能力.1.2.2科學探究受到重視,實驗內容貼近生活且技術比較先進課程標準的4個基本理念之一是倡導探究性學習,在能力目標別提出了發展科學探究能力,并詳細列舉了11條與探究緊密相關的能力,這為開展探究性實驗教學提供了重要指導.強調和重視科學探究還具體表現在新課程實驗的結構和內容上,必修的3個模塊中,具有探究性的實驗幾乎占到全部實驗的三分之一,而選修部分的生物技術實踐模塊的13條活動建議中幾乎均包含探究性的內容,另外2個模塊的活動建議也多為可以進行資料收集探究的活動或調查[9]102.由此可見,課程標準把科學探究以不同層次和形式融合到實驗教學中.高中生物課程標準強調關注學生的生活經驗,注重與現實生活的聯系,在現實生活的背景中學習生物學,倡導學生在解決實際問題的過程中深入理解生物學的核心概念,這樣可以激發學生的學習興趣,也可以讓學生學以致用.如調查類和搜集類的實驗都要求學生到現實生活中去調查和搜集信息,并對這些調查和搜集來的信息進行研究分析等.如選修1“生物技術與實踐”中有果酒、果醋及腐乳的制作等,選修2“生物科學與社會”中對設施農業的參觀和對綠色食品生產或消費情況的調查等,這些實驗活動貼近生活,實驗材料也來源于生活.實驗技術比較先進.特別是選修部分的實驗,大都與生命科學新技術、新應用緊密聯系.如基因工程、克隆技術及干細胞研究等.此外,還有多媒體技術的運用,如“利用計算機輔助教學軟件模擬人體某方面穩態的維持”等.
2生物科學(師范)專業實驗內容及存在的不足
2.1實驗內容
在高師生物科學(師范)專業課程體系中,生物類專業必修課比重大,幾乎每門專業課程均設置了相應的實驗課程,包括動物學、植物學、微生物學、遺傳學、生態學、生物化學、細胞生物學、分子生物學、植物生理學及人體生理解剖學等實驗,每門實驗課程的實驗數均在8~12個.
2.2存在的不足
2.2.1課程內容強調專業性,缺少與高中生物新課程的聯系受傳統高師生物課程觀的影響,實驗課內容傾向于強調系統性、整體性和全面性,突出學科專業性,而師范性不明顯,驗證性實驗占據主導,設計性和綜合性實驗欠缺,缺少與中學生物實驗教學有機聯系的問題尤其突出.生命科學的發展日新月異,高中生物新課程很注重知識的時代性和前沿性[10],但生物科學(師范)專業的實驗教學內容設置往往多年不變,不能反映生命科學學科發展的最新成果,與學生科學素質、實驗技能和創新能力培養的要求不符.2.2.2實驗教學內容缺乏與生產、生活和社會實踐的聯系高中生物課程標準提出注重與現實生活的聯系理念,就是要改變輕視學生生活的現狀,讓學生在真實的生活中學習和體驗知識.從課程標準建議了大量的調查類和搜集類的實驗可以看出,高中生物實驗更加強調與生活的聯系,倡導學生在解決實際問題的過程中深入理解生物學的知識.但生物科學(師范)專業的實驗內容大多是對理論的驗證,更強調實驗的學術性,相對而言忽視了與學生生活以及現實自然、社會的聯系,不能激發學生學習的興趣,無法讓師范生深切地體會到專業知識的價值,可能會影響到以后工作的教學質量.2.2.3實驗教學缺乏體系建構生物科學作為一門獨立形態的自然科學,應有其自上而下、自下而上的實驗體系,但師范院校的實驗教學缺乏這種體系的建構[11]75.每一門課程僅從單一學科的知識系統性和完備性方面設計教學內容和技能訓練,各門課程自成體系,與本專業其它課程聯系不緊密,對課程內容整合較少,因而造成一些實驗內容重復,如微生物學中的“霉菌觀察”與植物學中的“菌類植物”實驗內容基本一致.2.2.4實驗教學模式化高師生物學實驗教材編制模式化,實驗設計程式化,即實驗目的基本原理實驗內容與材料等儀器與設備等操作步驟實驗結果實驗分析報告[11]76.實驗過程以教師講解、演示為主,學生履行三步曲,即按實驗指導的要求或教師總結的實驗步驟進行操作觀察實驗結果完成實驗報告[12].學生對實驗材料的采集培養、藥品配制等實驗的準備過程和實驗方法步驟的設計參與度低,對實驗方法步驟缺乏必要的思考理解和創新,師范生獨立實驗能力的培養受到限制.2.2.5研究性實驗內容缺乏目前,生物科學(師范)專業開設的專業課實驗內容大多為驗證性實驗,雖然可以加深學生對理論知識的理解和培養基本的實驗技能,但仍屬于間接獲取知識的渠道,對培養師范生的科學探究能力不利.
3有效銜接高中與大學的生物學實驗教學
3.1加強高中相關實驗內容的滲透,增加和生活聯系比較緊密的實驗內容
生物科學(師范)專業的教師要致力于高中生物學實驗教學的研究,了解其基本內容和方法手段.在保證實驗課內容達到本科水平的前提下,選擇與高中生物教學聯系密切并能充分發揮現有實驗條件的實驗內容,制定切實可行的實驗計劃,力爭使中學生物學實驗中的基礎部分、經典部分成為高師生物學實驗的研究主題之一,使得高師生物實驗內容與手段上形成和中學生物學實驗的包涵關系.
3.2改進生物科學(師范)專業的生物學實驗手段,使實驗內容跟上科學技術的發展
在實驗內容上,應該結合當前高中生物教學崗位的要求,組織各教研室有經驗的任課教師對實驗教學進行改革,剔除內容陳舊、技術落后的實驗,增加反映現代定量分析、探究性、設計性和綜合應用的新實驗技術內容,跟上生命科學技術的發展.此外,在實驗課程中,可以結合相關的研究課題和最新研究進展,在課堂講解或是實驗過程中穿插介紹,補充同一個實驗的不同技術與方法.有些新技術、新方法,即使因為條件所限不能親手做,但也應讓學生有所了解,如光合強度的測定既有傳統的改良半葉法、氧電極法及紅外線二氧化碳氣體分析儀法,也有較為先進的便攜式光合儀測定法.
3.3整合實驗內容
在制定生物科學(師范)專業的實驗教學計劃時,要統籌規劃、互通有無、科學整合以及合理安排實驗內容,避免學科間實驗的簡單重復,以增加實驗的多樣性和豐富度,提高實驗教學效率,讓學生在有限的實驗教學中,接觸和了解更多的實驗內容與方法,這也契合高中生物實驗內容和形式多樣化的特點.實際上,高中生物涉及的68個實驗,均可按照生物科學(師范)專業的專業課程進行分門別類,分別歸入或融入到具體的相關課程實驗中去,使學生在大學實驗教學過程中,基本能接觸到所有的中學生物實驗內容.
3.4改革實驗教學體系
將以驗證性為主的實驗教學體系改變為實驗內容要求由低到高的生物基礎實驗、綜合訓練實驗、研究設計實驗3個不同層次的新體系[9]101.生物基礎實驗主要完成中學生物學新課程標準及實驗大綱規定的基本內容,旨在培養學生的專業基本實驗技能和動手能力,掌握生物學基本研究方法;綜合訓練實驗則由學生實驗小組(6~8人)自己設計方案、準備藥品儀器及獨立撰寫實驗論文,完成大綱規定的提高性內容或感興趣的問題,旨在培養學生的綜合能力和創新能力;研究設計實驗為教師根據本地生物資源或結合本地生產實際而開設的科學研究性實驗項目,在教師的帶領下有針對性地開展科學研究實驗,旨在培養學生的參與意識、科研意識和自然科學研究工作所應具備的科學態度.
3.5鼓勵師范生積極參與實驗準備工作
準備實驗也是一名生物教師應有的專業素養之一.高師院校在生物實驗教學中,應該鼓勵師范生積極參與到實驗準備工作中,如動植物實驗材料的采集與培養、試劑的配制、儀器的調試、微生物菌種制作及消毒滅菌等,使學生系統地了解實驗從始至終的全過程,這將提高師范生準備和組織生物實驗的能力.
3.6培養學生口頭表達能力,鍛煉文字駕馭能力
教師應按照學生的認識規律,對實驗內容加以組織、潤色,并且用科學、準確、生動及富于啟發性的語言表達出來,以便學生理解和接受.在實驗教學中,教師要引導學生從實驗現象出發,能夠用生物專業語言表達、組織及研究實驗,還應認真對待學生的實驗報告,對表達不準確和書寫不規范等情況及時糾正.
4結語
論文關鍵詞:幼師學生;生物學素養;幼兒科學教育
一、生物學素養概念的提出與釋義
1987年,Ewing等人在《美國生物學教師》發表研究報告時,使用了生物科學素養(biology literacy)這一概念。此后,又陸續有人發表了關于生物學素養的文章,雖然都使用了生物學素養,但這些文章都是從不同側面來討論生物學素養的,而沒有把它作為生物學課程的目的來論述。
1993年,美國BSCS出版了名為“發展生物學素養”的生物學課程指南,對生物學素養作了詳盡的論述,并把它作為生物學課程的基本目的。BSCS認為,一個具有生物學素養的學生需要對科學的本質和特點有起碼的理解,學生對科學知識特點的認識和理解,對科學的價值、以及科學探究的過程和方法的理解和掌握。BSCS還具體的描述了一個有生物學素養的人應能表現的具體特點:他應該能理解生物學的基本原理和重要的生物學概念,了解人類對生物圈的影響;領悟科學探究的過程,知道歷史上生物概念的發展;他應該對科學探究、生物的多樣性與文化的多樣性等問題具有正確的態度,對生物學和技術對社會的影響、生物學對個人的重要作用有正確的態度和價值觀;他應該能夠對自然界的現象提出不同的問題,具備創造性的思維;知道如何正確地利用科學技術,能夠在與生物學相關的問題上做出個人或社會決策;能夠正確應用知識來解決現實社會的實際問題。
我國是在2001年教育部頒布的《全日制義務教育生物課程標準(實驗稿)》中將生物學素養的概念正式引入中學生物學課程的,并將它作為初中生物課程的主要目的。我國的《生物課程標準》提出的“生物學素養”:是指參加社會生活、經濟活動、生產實踐和個人決策所需的生物科學概念及科學探究能力,包括理解科學、技術與社會的相互關系,理解科學的本質以及形成科學的態度和價值觀。
二、幼師生應該掌握的生物學素養
《中等幼兒師范學校教學大綱》提出,要使學生“獲得幼兒教育工作所必需的生物學基礎知識,了解并關注這些知識在生活、生產、科學技術發展和環境等方面的應用”。同時,在能力方面也要求學生“具有較強的觀察能力”,“能夠正確使用顯微鏡等儀器和用具,初步掌握實驗操作的基本技能”,具有“設計自然角的能力”,“自制玩教具的能力”,并對此提出了具體的要求。最后在情感態度與價值觀方面還提出要求“使學生初步形成生物體的結構與功能、局部與整體相統一的觀點,生物進化觀點和生態學觀點,逐步形成辯證唯物主義自然觀和科學的世界觀”,“養成不斷創新進取的科學精神和事實求是的科學態度,具有勇于探索的精神和合作精神”,“初步學會把所學的生物學基礎知識和技能應用于生活和幼兒教育實際”。從對教學大綱和教學內容特點的分析可知,幼兒師范生學習生物學課程不僅需要掌握一定的運用語言智能、數理智能與內省智能,還非常需要擁有運用視覺空間智能、身體運動智能、自然觀察者智能的能力。
總之,五年制幼師學生在生物學課程的學習中應該具備的生物學素養是學生在將來從事幼兒教育工作能夠擁有必需的生物學基礎知識和基本技能,獲得初步的教學能力。
三、幼師學生生物學素養的不良現狀
(一)幼師學生“重文輕理”和性別比例失衡對學生生物學素養的影響
五年制幼兒師范學校所招收的學生大多在初中階段就表現出“重文輕理”的特點,很多學生甚至認為幼師學生主要是學習音樂、美術、幼教等專業知識,對生物學學習的熱情和重視程度自然可想而知。更重要的是我國幼兒師范學校招收的多為無法順利升入高中或高考無望的初中生,這些學生的分數往往遠低于普通高中錄取分數線,學習能力及自主性較差,又沒有掌握正確的學習方法,提高其科學素養的難度很大。此外,幼兒園在招聘幼教老師時,容易傾向藝術表現能力強、幼教專業知識比較扎實的畢業生,而對求職者是否具有足夠的科學素養不太重視,導致這一現象的原因是多方面的,這一現象最直接的后果是幼師生為了得到更好的就業機會,會重視藝術課和專業課的學習,幾乎不會把多余的時間花費在生物學的學習上,據了解,很多學生在鋼琴、舞蹈、活動設計等技能技巧課程上花費了絕大部分時間。顯然這一現象對幼師生生物學素養的影響十分嚴重。
其次,幼師學前教育專業在校學生男女比例嚴重失衡,往往一個班一個男生都沒有或有一兩個,至多也不會超過四分之一,男性對理科知識的掌握一般較之女性有優勢,這種男少女多的招生模式勢必大大影響我國幼師學生生物科學素養的提高。
(二)幼師學校生物學課程的設置對學生生物學素養的影響
以某幼兒師范學校為例,按教學大綱要求原本應該一周開設三課時的生物課,減至一周兩課時,這樣勢必帶來教師在教學中有近三分之一的教學任務無法完成;生物實驗教材也很難得到補充和更新;實驗經費更是難以落實。這種情況導致學生對生物學知識的系統掌握不全,對自然界的觀察能力、實驗動手能力匱乏,更不要說學生能鍛煉出開展生物科學活動的能力。筆者對五年制專科畢業生進行的訪談中了解到,幾乎所有的學生都認為自己沒有掌握足量的、實用的生物學知識,這一點從300份問卷調查和歷年學生測評成績中也得到了證實。
由于缺乏重視,最終導致大多數畢業生對從事幼兒科學教育工作信心不足,在幼兒園教學實習中,實習學生一般會避免開展以生物學為主要內容的科學活動課和探索活動;在畢業論文的設計中,也大多是以語言表達、藝術教育、幼兒心理等為研究課題,鮮少有學生敢于涉及生物學與幼兒科學教育方面的研究,究其原因,與幼師學生生物學科學素養的薄弱是分不開的,這是一個特別需要引起重視的問題。
四、幼兒師范學生生物學素養對幼兒科學教育的重要意義
(一)幼兒教師的生物學素養調查分析
筆者在幼兒園教學實習中發現,無論是剛剛走向教學崗位的實習教師,還是已經有多年幼兒園教學經驗的幼教老師,在開設對外公開課和評優課時,都很少選擇涉及大量生物學知識的科學素養課,其根源就是對自己生物學素養的不自信。同時筆者在旁聽幼兒園教師授課過程中,多次發現一些教師出現了明顯的生物學常識錯誤,如“小溪里游過來一條大鯊魚”、“柳絮就是柳樹開花”等,課后也沒有意識到自己的錯誤。在回答幼兒提出的問題時,也常常提供錯誤的答案或者用模糊的概念搪塞幼兒,事后也很少去查閱資料尋求正確的解答,如在美術課上,教師指導幼兒完成青蛙簡筆畫時,幼兒提出的問題“青蛙的前后肢有幾個指(趾)頭”,教師的回答是隨意而不準確的。在室外觀察課上,教師對眼前的植物除了名稱之外幾乎一無所知,卻有聲有色地引導著孩子們進行觀察和探索。有的幼兒園教師在訪談中承認,在準備科學活動時,一般只要把教材熟悉一下就可以了,教材都是按照步驟來,即使孩子提出的問題他回答不出,也不會傻在那兒,仍然知道如何進行下一環節;不管是否真正明白這個科學原理,只要按照教材去講,一步一步的,就可以掌控整個教學活動的節奏。這就直接導致很多幼教老師對教材中涉及的生物學知識不求甚解,自然也不會投入時間精力來提升自己的生物學素養。
幼兒教師所面對的是充滿好奇,渴望探索,卻又缺乏經驗的幼兒,這就決定了幼兒教師還必須具有高于一般公民的生物學素養,而這些事實說明,目前幼兒教師在對待生物學本質、生物學嚴謹的實驗精神認識上存在缺陷,而這對我國要培養具有較高素養的下一代是不利的。因此,探究幼兒教師的生物學素養,其意義是重大而深遠的,也是迫切的。
(二)幼師學生生物學素養對幼兒科學教育的意義
1、生物學是科學教育的重要組成部分,而科學素養的培養得從娃娃抓起,幼兒園是實施幼兒教育的主陣地,幼兒科學素養的培養離不開幼兒科學教育的實施,幼兒教師科學素養的高低直接決定了幼兒科學教育的質量。學前教育專業學生的科學素養是幼兒教師科學素養提高的前提和基礎。幼兒師范是幼兒教師的母機,學生的科學素養的高低決定了幼兒園科學課程改革的成敗。所以,提高幼師學生生物學素養對幼兒科學教育顯得非常重要。
2、幼兒園保教工作中除了科學課以外,其它學科教學、環節幾乎都離不開生物學方面的知識。作為一位未來的幼兒教師,必須具備良好的生物科學素養。
3、生物科學與人類生活息息相關,作為生活在21世紀的任何一個公民,都應具備的生物科學素養。諾貝爾獎獲得者、著名物理學家美籍華人楊振寧教授1997年9月18日在杭州浙江大學接受(中國青年報)記者采訪時也指出:“如果說20世紀是物理學的世紀,那么21世紀就是生物學的世紀。生物工程的發展,跟物理學、化學的發展歷程相比,不僅花費較少,而且帶來的經濟效益無法計算。”楊振寧教授大聲疾呼:“所以,從目前的情況看,中國人應該組織起來,不惜成本,走入生命工程的第一線,走向世界科技的最前沿”。生命科學要發展,需要較高生物科學素養的人才。因此,培養具有較高生物科學素養的幼師學生是生物教育逼在眉捷的任務。
五、提升幼師學生生物學素養的對策
(一)重視生物學教育,激發學生學習的興趣
科學學習的興趣是科學素養的重要組成部分,而幼師學生的“重文輕理”造成了自然科學認知結構的不良,從而漸漸失去了科學學習的興趣和信心。因此,喚起興趣是幼師學生有效學習生物學的重要前提和保障。美國教育心理學家奧蘇伯爾說過:“每當我們致力于影響學生的認知結構,以便最大限度提高意義學習和保持時,我們就深入到了教育過程的核心。”為此,要注意知識學習的基本性與基礎性,有效激活學生認知結構的知識生長點,以保持學生學習的內驅力。在內容的選擇上考慮學生的已有經驗和生活實際的需要;在教學方法和形式上要多樣化,盡可能運用多媒體和實踐操作方法等,開展多種生物興趣小組和生物知識競賽,改變因中學階段過高的學習壓力導致的對生物學的枯燥看法和態度,逐漸激發學生學習的興趣。
(二)培養學生生物學探究能力和研究精神
在現代教育觀下,幼兒教師的科學教育觀念已經從傳授科學知識、經驗轉向培養幼兒的科學精神、態度及科學探究能力、思考能力。重視現代幼兒教師的科學素養,對于加強科學教育、提高幼兒未來的科學素養具有基礎性的意義,并且對幼兒未來進行科學研究也具有重要影響。因此在培養幼兒師范學生生物學素養的時候,應注重探究能力和研究精神的培養。比如在生物課程設置和成績考核上都可以做出相應調整以便更好的培養學生生物學探究能力和研究精神,如提高自主探究學習的課時比例,增加幼兒園科學教學活動教學實習活動等。
關鍵詞 發育生物學;實驗實踐;教改;擬南芥
中圖分類號 G642 文獻標識碼 A 文章編號 1007-5739(2016)10-0326-02
Research on Experimental and Practical Teaching of Development Biology Using Arabidopsis thaliana as Material
HUANG Yong CHEN Dong-hong RUAN Ying
(College of Bioscience and Biotechnology,Hunan Agricultural University,Changsha Hunan 410128)
Abstract To improve the teaching quality of the experiment and practices of development biology in higher agricultural institutions,firstly this paper reviewed the achievements of this course. And then,the content of experiment and practice of developmental biology were constructed used Arabidopsis thaliana as material. It was approved that the method brought more advantage to students.
Key words development biology;experimental and practical;reform;Arabidopsis thaliana
發育生物學是在傳統胚胎學的基礎上,隨著生化與分子生物學、細胞生物學、遺傳學等相關學科的發展和進步,形成的一門新興學科[1]。發育生物學主要研究生物個體發育過程中的原理及調控機制,具有發展迅速、更新快等特點[2]。發育生物學是本科高年級的專業基礎課、必修課。目前,國內使用的發育生物學教材多樣化,而且還沒有適合本科生使用的實驗教材,即使有些院校開設了一些實驗,但內容常取決于授課老師的研究方向,隨意性較大,不夠規范合理,學科和理論體系不完備[1-3]。
湖南農業大學生物科學技術學院發育生物學實驗面向本部及國際學院生物科學專業,但目前為止尚無實驗教材。基于已有的教學經驗、本校及本院的研究內容與研究優勢,以模式植物擬南芥為材料,建立“發育生物實驗技術”體系,充分發揮實驗課的作用與優勢,不僅達到鞏固理論知識的目的,而且盡量發揮學生學習的主動性,激發學生的學習興趣和創造力,培養學生的科研能力與創新意識。項目已在我校2012―2014級生物科學專業學生中連續實施3屆,取得了良好的效果。
1 發育生物學實驗實踐教材
發育生物學實驗教材較少,常參考或借用動物胚胎學、解剖學、分子生物學、細胞生物學等課程的實驗指導。適用于專業科研人員的指導書主要有吳秀山主編的《現育生物學實驗指南》[4]。適用于本科教學的主要有林丹軍主編的《發育生物學實驗》[5],張蕾、趙潔主編的《植物發育生物學實驗指導》[6]。前者包括動物發育模式的形態學觀察及發育機制的實驗,后者重點介紹了發育相關的分子生物學研究方法和技術,涉及植物開花、傳粉、受精、胚胎發育及植株形成等不同發育階段的細胞和分子機理。我校發育生物學實驗已經開課3屆,但尚未有合適的教材。
2 發育生物學實驗實踐內容教改研究
發育生物學是一門理論性與實驗并重的學科,但目前很多學校發育生物學教學普遍存在著理論教學和實驗教學相分離的問題。開設的實驗課孤立于理論教學,甚至根本不開實驗課,純粹的理論教學使發育生物學變得更加晦澀難懂[7]。發育生物學實驗具有涵蓋面廣、綜合性強,發展速度快、架構不成熟,注重實驗設計、實驗結果不確定等特點[8]。常規實驗內容主要包括模式動物胚胎發育過程觀察、結構解剖等部分,與動物學或胚胎學部分重疊。董 巍等將實驗分為模式動物飼養和胚胎早期發育、發育生物學常用基本實驗技術、發育生物學研究中的經典和綜合性實驗3個層次,設計了一系列綜合性實驗[8]。丁乃崢等將實驗內容設計成不同的模塊,各專業根據需要選擇性進行,實驗內容涉及基礎性、綜合性、設計性、研究性等層次[3]。李巧峽等則以花背蟾蜍為唯一材料設計了胚胎外部形態觀察、內部結構觀察、不同處理對胚胎發育的影響及角膜誘導及免疫組化研究4個綜合性實驗,讓學生根據自己基礎知識及興趣點選擇相應的課題,自主完成實驗設計、實施及總結過程,取得了良好的效果[9]。
植物及相關學科的研究在我校具有明顯比較優勢,農作物相關基礎理論與應用研究在國內處于領先地位。緊密結合科研方向、發揮專業優勢,構建以植物為主的發育生物學實驗技術體系具有重要意義。本課題成員的研究方向包括植物開花發育、配子發育、表觀遺傳調控、抗性與發育等多方面,在擬南芥發育生物學領域積累了大量的經驗,取得了較好的研究成果。項目組織課題組成員共同撰寫實驗實踐教學大綱與講義、制定教學計劃、組織實施、課程考核,建立并完善課程體系。主要實驗內容包括擬南芥野生型及突變體表型觀察及數據統計;擬南芥配子發育的細胞學觀察;載體構建及擬南芥遺傳轉化、篩選等。設計驗證性試驗2~4個,如擬南芥野生型及sdg8突變體表型觀察;綜合性實驗7~10個,如擬南芥野生型及sdg2突變體雄配子體發育過程觀察。
3 發育生物學實驗實踐實施方案教改研究
發育生物學實驗技術實施方式與其他生物學科實驗技術類似,每次實驗常集中在2個或4個學時內進行,內容多為驗證性。賈偉章等利用不同的模式生物開展實驗教學,開設了海膽、文昌魚、斑馬魚、蛙等相關實驗教學內容,開設綜合性實驗,采用班級和分組教學的形式[10]。將教學實驗與科研實驗相結合是提高教學與科研水平的重要方式。如丁乃崢等在開放實驗室的基礎上,利用模塊教學實現了從基礎性實驗到研究性實驗的教學模式[3]。董 巍等在分層次實驗基礎上,與相關的課題組合作,將科研內容充實到實驗教學中,實現將科研實驗向教學實驗的內向轉化。同時在導師的指導下,讓學生承擔部分科研任務,實現探索性教學實驗向科研的外向轉化[8]。
傳統的發育生物學實驗多以大班方式進行,僅有少數學生有機會動手,效果有限。本校目前生物科學專業20~28人/班,人數相對較少,將學生進行課題分組,設置開放實驗室。發育生物學實驗周期長,但每次實驗不全需要4課時。項目將嘗試向本科學生開放實驗室,在完成既定任務的基礎上,學生可以自主安排其余時間。目前已有3個課題組在本實驗室開展實驗,并在《植物生理學報》上發表了論文[11]。
4 考核體系的改革
實驗課程傳統的考核體系存在考核內容局限性大、評價方式單一等問題[12]。針對之前設計的課題,以小組形式考核。成績由3個部分構成:科研課題進展(50%)+研究報告/論文撰寫(30%)+PPT/Poster匯報(20%)。鼓勵學生發表科研論文。
5 結語
生物學實驗教學是生物學教育中重要的教學環節,也是培養學生實踐和分析能力的必要手段[13]。發育生物學是當今生命科學領域中發展最快的前沿學科之一,是現代生物學的帶頭學科[14]。建立健全適合我校現狀的發育生物學實驗技術體系,對于我校生物科學專業人才培養具有重要意義[15]。
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關鍵詞:新課標;河南高師;生物學教師教育;創新
教育部《國家中長期教育改革和發展綱要》(2010年)提出“以人為本、全面實施素質教育”的宗旨,即教育改革發展的總體方針。目前,多數高師院校仍存在諸多問題,如,師范生培養模式問題、課程設置及實踐教學等,使得這些師范生無法勝任教師崗位。另外,新課標也促使高師教師教育必須實施改革與創新,特別是注重教師教育模式的創新,培養出具有高適應性、高素質的中小學教師隊伍。對于生物學教師教育來說,主要是重基礎、強能力,廣實踐等,創新主要是教育理念創新、教育模式創新、課程設置創新等。
一創新教育理念
轉變教師教育的理念是實施創新教育解決的首要問題,它的核心是培養創新力,是生物學素養的整體提升。在實施教學時,教師注重充分發揮學生主觀能動性,首先激發學生興趣—即積極性的調動;其次,學生思考與解決問題的能力培養。具體培養生物學師范生需注重幾點內容(充分結合學科特點):注重理論聯系實際,構建完整的知識、技能、創新力教育體系,特別是關注師范生在理論聯系實際的學習過程中,綜合知識與技能的建構;注重師范生廣泛的情感培養,如環境保護、熱愛自然等;幫助師范生養成關注學科知識聯系社會熱點的好習慣,如基因控制與轉基因食品問題,使其樹立正確三觀;教師實施教學時,注重實踐,充分運用現代化的教育技術,為學生創設良好教學情景,實現“教學活動享受化”。
二創新教育模式
創新教師教育模式是培養生物師范生的重點改革內容之一,以實現“從做中學,從做中教”為終極目標。
1.專業課教學中,加強教學技能訓練。沿用實用主義教育家約翰•杜威“從做中學”的教學理念,在實踐活動中,充分誘導學生學習,并發展自身能力,專業課堂教學需要通過教師“啟發”營造出濃厚的專業課學習氛圍,使得學生喜歡“從做中學”的這種學習體驗方式,與此同時,實現教師的“從做中教”。
2.必修課程—課程與教學論的教學實現“全方位指導”。在師范院校,課程與教學論屬于一門必修專業課,生物科學專業師范生也需研究,實際教學采用“三教師”上課模式,即“年輕教師、老教師、校外導師”的綜合授課模式,有效增強了課堂教學趣味性,發揮不同教師優勢,并結合了中、小學實際教學情況,夯實基礎理論教學,補充前沿知識汲取。
3.注重教育實習。教育實習是師范教育的核心內容,也是整個師范教育的重要組成部分,更是師范生必經的職前教育階段,促進師范生鞏固專業知識、提高實際教學能力。實習期的實習模式采用“雙導師”制,即校內教師與校外教師合作指導,促使理論學習與實踐教學有機結合。
4.培養師范畢業生撰寫教育類論文的能力。師范生培養的另一個重點內容是學生論文撰寫能力的培養,特別是培養師范生理論聯系實際的分析能力、解決問題的能力,其中解決問題能力是重中之重。撰寫畢業論文過程中,指導解決問題,提倡能力本位,有效提升師范生的教學與科研能力。
三優化課程改革教學
通過項目的引進建設大量精品課程,特別是專業核心課程。推動國家教育精品資源共享,在此基礎上,不斷完善校級與省級精品課程資源庫。完成校級精品課程的自主研發,提升培養能力。利用現代科技構建中學生物學教師的網絡培養平臺,實現優質教師教育資源的共享,幫助中學教師與高校教師實現課堂互動。為了發揚自主—合作—探究的精神,實施專業課教學時,盡可能采取“探究式教學法”、“案例分析教學法”等。
四建設師資隊伍共同體
與中、小學校共同構建中、小學教師的協同培養機制,建立優秀人才庫,完成資源整合,完成師資隊伍共同體的建設。高薪聘請優秀中、小學高級教師及各級教育行政部門相關教育工作者到校兼職,并將其納入到學校整體師資隊伍規劃中,探索教師發展新機制,如協同教學、崗位互換等,促進可持續性發展。比如,在生物科學專業導論授課中,重點內容放在當前中學生物學的教學現狀講述上;又或者在講授中學生心理輔導課時,重點放在如何處理中學教學出現的問題上等。總之,從多方面完善與加強師范生專業課教學,與中學需求實現無縫對接。師范生教學會有許多實踐性、經驗性較強的課程,比如教學設計、班主任工作、班級管理等,將這部分內容的授課任務交給教學經驗豐富且具有班級管理經驗的一線教師,負責相關教學工作,以滿足學生的不同需求。逐步落實雙導師制,完善教師隊伍體系結構,使得教師隊伍中既有理論研究能力強的教師,又有實際技術能力強的教師。中學教師工作內容主要放在師范生技能訓練、教學實習、解決問題等實踐內容教學上。
五提高教師服務意識
新課標下,生物科學專業培養目標做出重要調整,從原有重視理論基礎知識教育向理論技能綜合性教育全面培養進行轉變,培養出既具有生物科學基礎理論,又具有系統生物科學技能的高素質中、小學教師人才及高級應用型技術人才,以課程體系平臺為依托,注重培養師范生綜合素質,最終提升其教學能力與動手能力。
1.充分利用通識教育平臺。該平臺上主要包括公共必修課與一些公共選修課,教師應建議學生盡量選擇一些與本專業相關的專業課程。打破必修課“霸屏”的局面,多增加一些選修課程,提高學生課程選擇自由度,注重學生能力和興趣,從而差異化培養學生,應堅持“文文交叉、理理交叉、文理交叉原則,既要充分考慮大多數學生的興趣,又要為學生創造了解專業外知識的機會,不斷開闊他們的視野,提高其各方面綜合實力。
2.充分利用學科教育平臺。該平臺上主要包括學科公共課與學科基礎課。在新課標指引下,為了實現教育課程的改革,必須調整生物科學專業課程的設置,多增設實驗教學的課時。比如,微生物學、生物化學、發酵工程大實驗、生物技術大實驗等實驗課程課時由原有的27課時調整為現如今的32課時或36課時。這也體現了對實驗設計課程與統計分析課程的重視,這也與新課程標準提出的“提高學生生物學素養,倡導自主探究式學習”原則相一致,從而能夠勝任中學的生物學教學工作。
3.充分利用專業教育平臺。該平臺主要開設的是專業基礎課、其他專業領域課及有關教師教育的課程。特別強調專業前沿課程的設置,既突出專業性又體現前沿性。比如在大學第一年開設的生物學導論這門基礎專業課,主要目的是讓學生全面了解本專業的自身特點、最新發展狀況及未來前景情況等。另外,專業領域課主要開設微生物工程、生物制品學、酶工程、蛋白質工程、生物技術安全評價等課程。在授課過程中,更注重教育教學實踐,實現師范生“四年不間斷訓練”的培養模式,采取多樣化教學方式,促使畢業師范生快速適應崗位工作。課程考核更靈活,依據師范生認知規律開設訓練內容,分學期將教師口語、心理學、教育學、現代教育技術等課程進行安排教學,選擇對應科目教師授課,分設不同考核標準。還可以舉辦一些本專業教學技能競賽,主要考察學生前幾個學期的學習情況。
4.充分利用拓展教育平臺。該平臺主要設置一些拓展課程,進行一些交叉學科及拓展訓練,這也是重點創新內容,學科交叉課是一些以就業為導向的訓練課程,主要目的也是為了學生日后的就業,大大拓寬就業渠道,但也都是與生物學相關的課程。比如,開設市場營銷課程、生物制藥技術、企業管理等。拓展訓練主要是培養學生的團隊意識及環境適應等能力,這些課程也是為了鍛煉學生的創新思維,且以團隊形式開展,比如,教學機智訓練、應急能力訓練等。
六結語
總之,新課標使得河南高師生物學教師教育必須實施改革與創新,不斷完善與轉變教育理念,構建理論與技能相結合的培養模式,使得將來培養出來的師范生更能夠適應崗位工作,為未來提升中、小學教育質量打下堅實基礎。同時,新課標也是對高師院校的一次重要考驗,因此,高師院校必須實施課程設置、教學模式等的改革與創新,最終培養出全方面高素質的人才。
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為貴州荔波喀斯特地貌申請世界自然遺產成功,作出了特殊貢獻。
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安裕倫1987年貴州師范大學自然地理專業碩士。教授,碩士生導師(兼職博士生導師),地理與生物科學學院院長,校學科帶頭人,曾為英國、澳大利亞訪問學者。擔任過地理信息系統、遙感、綜合自然地理、氣象與氣候、貴州地理、土地資源等10余門課的教學。主持省重點攻關等各類科研項目20項。獲省科技進步獎2項。發表論著40余項。2003年獲得省“五一”勞動獎章、貴州省先進科技工作者稱號。兼任中國地理學會理事,貴州省土地學會副理事長:貴州省地理學會常務理事:貴州省遙感學會副理事長:貴州省測繪學會專業委員會副主任。
專業學術方向:環境遙感與信息系統、自然地理
梁虹1985年陜西機械學院工程水文及水資源專業碩士研究生畢業,碩士學位,教授,碩士生導師,貴州省省管專家,校學科帶頭人。科研方面,主持國家自然科學基金項目2項。省部級科研項目多項,在《中國巖溶》、《地理科學》、《經濟地理》、《水電能源科學》、《貴州師范大學學報》等全國重要學術期刊和全國性科技期刊以及國家出版社發行的全國性學術會議論文集上以獨著或第一作者的身份20余篇。
學術貢獻:創建一門新興交叉學科一“喀斯特水文地貌學”
彭賢偉教授,碩士生導師,房地產估價師,土地估價師。1984年7月西南師范學院地理系地理學專業本科畢業,獲學士學位。1985年9月-1987年2月在河北師范大學區域地理助教進修班學習碩士學位研究生主要課程,結業后回貴州師范大學任教。中國地理學會會員。中國地理學會城市地理專業委員會委員、中國地理學會長江分會第五屆委員會、貴州省房地產業協會中介專業委員會委員、貴州省房地產估價專家鑒定委員會委員。主要從事房地產估價、土地評價與估價、自然資源開發與區域發展等方面研究工作。近5年主持參加科研項目6項。發表學術論文7篇。專著1部。
關鍵詞:生物統計學;教學策略;案例教學;考試制度
中圖分類號:G642.41 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2014)04-0086-03
生物統計學是概率論和數理統計的原理和方法在生物學中的應用,是應用數學的一個十分重要的分支學科。它不僅提供如何正確地進行試驗設計、合理地收集數據和整理數據,而且還提供合理選擇正確的統計分析方法以及對計算結果的分析與應用[1-4]。不僅在傳統的生物學、醫學、藥學和農學中被廣泛應用,而且在現代分子生物學研究中也是十分重要的工具[5,6]。因此生物統計學是生命科學學科不同專業學生都應該掌握的一門重要的工具課,是許多高等院校生物科學專業的必修課程之一,是一門理論性和實踐性較強的課程,該課程主要的目的是培養學生掌握基本的統計分析方法、收集和整理數據、處理數據以及分析試驗數據的能力,并能為今后學習各專業課程以及畢業論文設計與實施奠定一定的基礎,也有利于培養學生的科學研究能力以及獨立分析問題和解決問題的能力[7,8]。但生物統計學理論性和實踐性較強,且涉及大量的數學公式、抽象的概念和復雜的內容,需要一定的數學基礎和邏輯推理能力。與其他課程相比,具有內容多、公式多、概念多及教師難教、學生難懂、難記、難用的“三多”和“四難”的特點[9-11]。對于數學基礎較差的生物科學專業本科學生而言,學習起來有一定的難度,這就決定該門課程的教學與其他專業課程的教學應有一定的差異。因此針對該課程的特點,探索特色的生物統計學課程的教學內容體系、合適的教學手段和教學方法,較大程度激發學生的學習興趣,培養學生理解生物統計學的基本原理、基本理論和基本方法,熟練掌握常用試驗設計資料的統計分析方法及相關試驗設計是一個非常重要且急待解決的問題。作者結合自己近十年生物統計學的教學實踐,分析該門課程教學中存在的問題的基礎上,就如何提高生物統計學的課堂教學進行了分析和討論,以期為生物統計學的教學提供一定的參考。
一、生物統計學課程的地位和作用
生物統計學是生物學學科不同專業學生都應該掌握的一門重要的工具課,是許多高等院校生物學、農學、醫學等專業的必修課程之一。它是現代生物學研究不可缺少的工具,是培養學生科學研究和綜合分析問題能力的重要課程,也是生物學等工作者必備的基礎,同時該課程又是其他專業課程的重要基礎。因此該課程在生物學、農學、林學、醫學、食品、環保等專業中占有十分重要的地位[12]。生物統計學需以生物材料進行研究,但通常所涉及的材料數量較大,很難也沒有必要全部參加試驗,必須通過科學的方法抽取有代表性的試驗個體進行試驗,以獲得相關的數據,實現由樣本推斷總體的重要功能。因此生物統計學與試驗設計緊密聯系,主要講授數據資料收集和整理的方法、數據資料的統計分析方法和手段以及在概率論的基礎上對統計結果做出科學的推斷,從而幫助我們認識研究對象的現象和本質[13]。因此,生物統計學已成為生物科技工作者必備的基礎,也有利于培養和提高大學生的科學研究能力以及獨立分析問題和解決問題的能力,是當代大學生系統的能力培養和全面的素質教育的具體體現。
二、生物統計學教學存在的主要問題
1.生物統計學教材方面。教材是體現教學內容和教學要求的知識載體,也是教學最基本的工具,它不僅是教師進行教學的依據,而且是學生獲取知識的重要資料,選擇適合教師和學生的生物統計學教材,能夠保證教學過程的順利進行,而且還能提高教學質量,達到良好的教學效果[14,15]。目前,國內所出版的生物統計學教材種類較多,各大高校由于教師和學生的情況不同,在教材方面的選擇和使用也不一樣。盡管如此,目前國內所出版的生物統計學教材主要包括兩大類。第一大類完全是傳統生物統計學的知識和內容,不涉及統計軟件的介紹和使用,這一大類教材包含兩小類,一類主要側重理論教學,過分強調課程體系的完整性和理論講授,注重公式的推導而忽視了實際應用例題的講解。這類教材忽略了對大學生統計思維和綜合分析問題能力的培養,因此有一定的缺陷。另一類是目前各大高校使用較多的生物統計學教材,該類教材雖然也存在一些必要的公式推導,但更側重于統計學理論與實際結合,清楚介紹每一個統計原理理論后,再通過具體實例分析和鞏固統計學的基本原理和基本方法,注重培養學生分析實際問題和解決實際問題的能力,因此這類教材比較適合現在生物科學等本科專業的使用。但這類生物統計學教材由于不涉及統計軟件的內容,也存在一定的不足。如果教師在授課過程中未涉及一些統計軟件的介紹和使用,那么即使學生完全掌握了相關的統計原理和方法,學生在復雜的試驗設計及龐大的數據面前可能也會束手無策,即使會計算,在復雜及龐大的數據計算中也可能會算錯,因此可能會得出相反的結論。第二大類統計教材完全是統計軟件的介紹和使用,如Excel軟件、SAS統計軟件、SPSS統計軟件、DPS統計軟件、R統計軟件等的介紹和使用。生物科學、技術等飛速發展的今天,這類統計軟件發揮了很大的優勢,給科技工作者帶來了極大的方便。但這類教材也存在一定的不足,它只注重統計過程的運算和統計,沒有統計原理的介紹,因此對沒有相關統計學知識或統計學基礎較差的學生或老師來說,即使按照教材上的步驟計算出相應的結果,但也不知道具體的含義,也不知道怎么分析。因此這類教材不適合大學本科生的教學。另外,這兩大類教材要么只注重數理統計方法的講授,要么只重視統計軟件的使用,而忽視了統計學中的數理統計分析方法是建立在正確的試驗設計以及所獲數據資料準確的基礎上才能發揮正確的作用,這是這兩大類生物統計學教材共同存在的不足之處。因此,目前市場上還未見有統計學理論與實際結合,試驗設計與統計原理相結合,統計軟件與統計學原理相結合的較為完善的生物統計學教材。筆者認為這類生物統計學教材是當前生物科學專業、生物技術專業、生物工程專業、農學專業、醫學專業、食品專業等本科專業較為適合的教材。
2.生物統計學與高等數學方面。①生物統計學與高等數學開課時間上的不一致性。國內許多高等學校生物科學等本科專業的培養方案中都把高等數學課程作為一門必修的基礎課,學生通過對該門課程的學習,系統獲得函數、極限、連續、導數、微積分及常微分方程等基礎知識,它為后續課程的學習和解決實際問題提供必不可少的數學基礎知識及常用的數學方法。而且,通過各個知識點的學習,逐步培養學生具有較為熟練的基本運算能力和自學能力,綜合運用所學知識分析和解決實際問題的能力。更重要的是,高等數學課程是學習生物統計學的關鍵,生物統計學中的許多原理和方法都需要高等數學中相應的知識作為基礎。②生物統計學與高等數學教學上的脫節性。高等數學課程作為生物科學本科專業一門必修的基礎課,各高校均認識到它在生物科學本科專業中的重要性。但長期以來,高等數學和生物統計學均作為兩名獨立的課程開設,一般情況下,高等數學課程由數學專業教師講授,由于數學專業的教師沒有生物學專業的相關知識,不清楚生物統計學課程的知識體系,只注重數學知識的推導、講授。因此所講授的知識內容之間通常存在許多不銜之處,形成了不利于生物統計學課程教學的知識的斷層。同樣,這也是生物統計學中教師難教,學生難學、難懂、難用的原因之一。
3.生物統計學教師知識結構和科研能力方面。常言道,學生需要一滴水,教師至少要有一桶水。生物統計學的教學,相對于其他課程而言,對教師的要求更高,不僅要求教師要有一定的數學知識,較為淵博的統計學知識,還要求教師要有較強的科研能力。教師只有具備一定的數學知識和淵博的統計學知識,才能很好把握生物統計學相關原理、理論、統計分析方法等。具備較強的科研能力,才能很好將生物統計學相關原理、理論、統計分析方法與實際相結合,才能很好地進行案例教學。
4.考試制度方面。考試制度在高等教育中占有非常重要的地位,考試是教學質量評價的一項重要指標,它既是對教師教學質量的反映,也是對學生學習效果的檢驗。考試制度是否合理,決定著教學質量的好壞以及學生學習積極性是否能得到最大限度地調動[16]。但是現階段我國許多高校的考試制度較為死板,缺乏合理性和靈活性。如在學期期末考試中規定一定數量的題型,當然,這種考試制度對于規范考試是必須的,但是應該根據具體課程而定,而不能一概而論。就生物統計學課程而言,如果規定一定數量的考試題型(比如四種題型),那么教師只能根據考試規定勉為其難考慮四種題型。比如說名詞解釋、填空、問答、計算這四種題型。很明顯,這種考試方式只是較為死板的考試,不能真證體現生物統計學課程的本質,不能很好考察學生對生物統計學原理的掌握及運用。
三、生物統計學教學策略
針對目前生物統計學存在的問題,筆者根據自己近十年的生物統計學教學實踐,就如何提高生物統計學的課堂教學效果,提出如下建議。
1.選擇合適的教材并優化教學內容。教材是教學最基本的工具,選擇適合的生物統計學教材,能夠保證教學過程的順利進行,并能提高教學質量。針對目前市場上的不同種類教材,結合學生的實際,選擇統計學理論與實際相結合,試驗設計與統計原理相結合,統計軟件與統計學原理相結合的生物統計學教材進行教學較為合適。據筆者過去的教學實踐,該課程授課內容不宜過多和過深,授課內容過多學生精力會分散,分不清重點,而過深則影響學生的接受效果[17]。因此應根據學生實際優化教學內容,堅持以試驗研究實例為線索,以科學的試驗研究方法為主線,理論原理和實際例子相結合,從試驗研究的選題和設計、試驗方案的制定和實施、試驗數據的收集和整理到試驗數據的統計分析,最后做出科學的推斷等,盡可能把抽象的統計學概念和原理轉變為具體的實例,提高學生的學習興趣,使其更好地理解和掌握所學的課程內容[7]。很好激發學生學習生物統計學課程的興趣,從而更好地提高教學效果和教學質量。
2.處理好高等數學和生物統計學的關系。高等數學作為生物科學本科專業的基礎課,是學習生物統計學的關鍵。一方面,高等數學一般在第一學年開設,因此生物統計學安排在第二學年開設為宜,這樣能避免高等數學和生物統計學課程開設在時間上形成的斷層,有利于學生對生物統計學的學習。另一方面,高等數學和生物統計學不應分別讓不同專業的教師講授,而均應由生物學專業教師講授,因為生物學專業的教師清楚生物統計學課程的知識體系,在講授高等數學時,能夠根據生物統計學的相關原理和內容,優化高等數學的教學內容,有側重點進行知識的講授。從而能避免生物統計學與高等數學教學在知識上的脫節性,也有利于學生對生物統計學的學習。
3.提高自身知識結構和科研能力,注重案例教學。生物統計學教材大多理論性強,內容枯燥,容易使學生產生厭煩感。照本宣科的傳統授課方法,更會使學生失去興趣,對于培養學生的獨立思考能力和創造能力十分不利。在現代教學中,教師既是知識的傳授者,也是教學活動的組織者,在教學過程中起到關鍵的作用,教師知識水平的高低直接影響學生的學習效果[18]。因此教師應不斷加強對生物統計學基本原理、基本理論和基本方法的學習與實踐。另外,教師還應不斷加強自身的科研能力,在教學過程中將自己的科研工作或生產實踐案例貫穿到教學中,以自身科研實例輔助教學,增加學生的學習興趣,培養學生的統計學思維以及對統計學的實際應用能力。
4.加強試驗設計的教學和實踐。試驗設計又稱為實驗設計,它以概率論和數理統計的原理和方法為理論基礎,科學地、經濟地設計研究方案的一項技術。一個良好的試驗設計,可以用最少的實驗次數,得到足夠的實驗數據,從而能減少人力、物力和財力的投入[6]。由于生物統計學理論性和實踐性較強,且涉及大量的數學公式、抽象的概念和復雜的內容。因此在生物統計學的教學中應充分調動學生學習的主動性,加強學生對生物統計學原理、知識的理解和綜合運用,強化學生綜合試驗設計的鍛煉及其應用。提高學生利用統計原理、方法分析和解決實際問題的能力。生物統計學教學中,一方面,教師應該有淵博的統計學知識及其豐富的科研經歷,另一方面,應讓學生走出教室,加強實踐,使學生不但能夠掌握統計分析的原理和方法,而且可以解決一些生產中的實際問題,真正達到生物統計學教學的目的。
5.改革傳統的考核方式,著力培養學生綜合運用生物統計學知識的能力。很多學校傳統的考試以閉卷筆試的考核方式為主,試卷內容主要測重基本概念、理論知識和方法的考核,期末考試成績基本決定了學期的成績,這種考試方式造成的結果是學生平時可以不聽課,考試前通過突擊,也能考合格,但考后就可能全忘了。更重要的是學生學完生物統計學,學期考試后,都不知道學了些什么,更不知道怎么用,到做畢業論文需用到統計學原理和知識時,很多學生不會用或者亂用。一些高校期末考試總評成績由平時成績、期中成績和期末成績三部分組成。這種方式在一定程度上重視了學生平時學習情況和期中考試成績,避免了期末考試成績基本決定了學期成績的弊端,但是某些高校規定了每門考試課必須有四種以上的題型,對于一般的學科而言,這種規定也許是可行的,但對于生物統計學而言,這種規定是不合理的。因為生物統計學的教學主要是培養學生綜合運用統計學原理和知識的能力,培養學生如何進行試驗設計、試驗數據的統計、分析以及對統計結果的解釋等。因此筆者認為,對于生物統計學的教學,教師應從學生的實際情況出發,以培養學生綜合運用統計學原理和知識為目標,合理講授統計學的相關內容。期末考試以開卷考試為宜,學期總評成績由平時成績、期中成績和期末成績三部分組成,考試題型只需考察計算題和試驗設計題兩種題型,即重點考察學生對基本知識的掌握程度及靈活運用統計學原理和方法解決實際問題的能力。
生物統計學是一門理論性較強的應用學科,涉及的內容多、公式多、概念多,對學生而言,難懂、難記、更難用,而且很多學生不愿意學習。因此在生物統計學教學過程中,教師應從學生的實際情況出發,選擇合適的教材并優化教學內容,提高自身知識結構和科研能力,改變教學方法,加強試驗設計的教學和實踐,改革傳統的考核方式,著力培養學生綜合運用生物統計學原理和知識的能力為教學目標,充分調動學生學習生物統計學的主動性和積極性,同時增加學生上機學習統計軟件的操作,掌握EXCEL、SPSS、DPS等統計軟件的使用,提高學生利用生物統計學的原理和相關統計軟件解決實際問題的能力。
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一、優化課程體系,審定培養目標
生物科學專業規范指出,生物科學專業從屬于理科專業,是培養從事生物科學基礎理論及相關領域的科學研究、技術開發、教學及管理等方面工作的高素質專業人才,專業教育以知識、能力和素質培養為目標,因此要有深厚的理論基礎,嫻熟的專業技能,豐富的綜合素質。因此,要打破傳統的強調專業知識系統性,寬口徑、厚基礎的觀念與做法,構建能力本位的課程體系,結合學科優勢和區域經濟的發展需求,確定生物科學專業以培養“實基礎、強能力、高素質、廣適應”的應用型人才為培養目標。
課程實行大課程,以專業應用型人才必需的知識點為線索,將相關的幾門課程綜合起來,自己編寫適合于本校生物科學專業建設與發展的校本教材或講義。同時,知識點的傳授改變以往固定在哪課程中完成,只要能“通過教師有目的、有計劃的引導,學生主動自覺地構建知識、發展智能,形成科學世界觀和道德品質”(潘懋元教授語),無論某一知識點在何課程中講授,只要不違背學生的認識規律,就可以自由地完成知識的相關教學。
二、改革教學方法,注重能力培養
根據生物科學專業培養目標,強化“知識夠用、能力突出”的價值向度,教學設計從“知識本位”轉發向知識、能力、素質協調發展基礎上的“能力本位”,突出學生學習能力、實踐能力和創新能力的培養。因此,教師要積極改革傳統教學方法,注重啟發式、互動式教學,引導學生“自學、思考、探索、創新”,提高教學效果。要求學生通過預習繪出課程章節的知識體系圖表,列出其重點與難點內容,并對一些基礎性知識要求學生自作課件上臺講解,并在完成每章教學內容后,讓學生根據自己的理解和掌握的知識按要求命題,并能面向其他同學進行分析講解。對于知識重點和重要理論性問題,充分發揮學生的主體參與作用,通過學生論壇、師生互動、熱點解析等多種教學手段,促進學生積極思考。通過教學方法的改革,鍛煉和培養學生知識獲取能力、自覺思考能力、語言組織能力、口語表達能力,提高學生分析問題和解決問題的能力與創新意識。
當然,教學方法的改革是建立在教學原則基礎上的。“教學原則是教學理論工作者總結長期的成功經驗而制定的”,不是放之四海皆準的通則,但也有其共同的特征。教師只有正確掌握和運用教學原則,才有利于解決具體的教育教學問題,總結教學經驗,評價教學效果,提高教學質量,并在此基礎上形成自身獨特的教學方法。
三、強化實踐教學,突出能力培養
實踐是創新的基礎,是內化為能力的中間環節。我們應該規范與豐富“能力本位”的教育內容,以能力培養為主線,建立綜合性的實踐教學體系,教學內容從簡單實踐到綜合訓練、從基礎練習向創新研究發展。構建“課堂教學、課外實踐、校園文化活動”三者有機結合的能力培養平臺,以課堂教學為根本、以課外實踐為拓展、以校園文化活動作補充,全力提升學生的能力素質。通過實驗實訓教學、本科生導師制、產學研合作、學生科研項目、參與教師課題等,以及項目化、課程化的校園文化活動等具體措施,全面培養學生的能力。
四、優化考核體系,服務能力培養