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由于生命科學(xué)的“實驗性科學(xué)”特性,讓學(xué)生了解知識的產(chǎn)生過程具有重要意義。如果教師能夠把所做實驗在科學(xué)發(fā)展史上的重要作用以及其在當(dāng)前的新進展、新應(yīng)用進行說明,將會獲得更好的實驗教學(xué)效果。因此,科研一線教師積極承擔(dān)實驗教學(xué)對保證實驗教學(xué)質(zhì)量極為重要。在構(gòu)建“四層次”的創(chuàng)新實踐教學(xué)體系過程中,注意精選一批有深厚科研背景的教師親自主持實驗課程教學(xué)。這些教師一般都具有博士學(xué)位,具有豐富的實驗室研究經(jīng)驗,能夠?qū)⒔處煹目蒲谐晒皶r補充到教學(xué)與實驗的內(nèi)容中。這些高學(xué)歷經(jīng)驗豐富的教師承擔(dān)實驗教學(xué)工作,積極參與實驗教學(xué)的改革,成為我校生命科學(xué)學(xué)院實踐教學(xué)的特色之一。
二、實驗教學(xué)內(nèi)容更新和改革
為了培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力,使實驗教學(xué)的內(nèi)容跟上學(xué)科發(fā)展的趨勢,鼓勵教師將本學(xué)科的最新進展和教師的科研成果及時轉(zhuǎn)化為實驗教學(xué)內(nèi)容,實現(xiàn)教學(xué)科研一體化。因此,在構(gòu)建“四層次”的創(chuàng)新實踐教學(xué)體系過程中,積極開展了實驗內(nèi)容的更新和改革,創(chuàng)立了“1個遵循、3個打破”,即實驗要遵循科學(xué)研究的規(guī)律,打破常規(guī)實驗安排中時間的限制、空間的限制和教材的限制。第一層次驗證性實驗,目的是使學(xué)生掌握實驗儀器的使用,掌握實驗基本操作技能。如電子天平的使用、微量移液器的使用、高壓蒸汽滅菌鍋的使用、基本培養(yǎng)基的配制等等,所以設(shè)置了諸如培養(yǎng)基的配制、顯微鏡觀察等基本實驗項目。第二層次綜合性設(shè)計實驗,目的是使實驗內(nèi)容有一定的綜合性、設(shè)計性及探索性。因此增補一些新的設(shè)計與研究性實驗內(nèi)容,如菌種篩選實驗、生態(tài)學(xué)實驗等實驗項目。菌種篩選實驗可以使學(xué)生發(fā)揮一定的主動性,如設(shè)計采取不同的培養(yǎng)基、不同的篩選條件來達到篩選菌種的目的,有利于培養(yǎng)學(xué)生綜合設(shè)計的能力和創(chuàng)新精神。第三層次是開放實驗必修項目,目的是針對某一實驗專題,開放實驗室進行研究。設(shè)置了植物組織培養(yǎng)及再生、綠色熒光蛋白表達載體的構(gòu)建、農(nóng)桿菌介導(dǎo)植物遺傳轉(zhuǎn)化等專題實驗項目。第四層次是本科生創(chuàng)新科研項目,結(jié)合吉林師范大學(xué)學(xué)生科研立項和大學(xué)本科生科研導(dǎo)師制開展。組建學(xué)生科研興趣小組,利用課余時間進入平臺,使學(xué)生有機會參與到科研一線教師的科研項目。指導(dǎo)教師根據(jù)自己的科研領(lǐng)域選定若干難易適度、具有充分可行性的科研題目,分別指導(dǎo)學(xué)生開展研究,使學(xué)生初步掌握科研的基本思路和方法,培養(yǎng)初步的科研能力和團隊合作、嚴(yán)謹(jǐn)求實勇于創(chuàng)新的科研精神。
三、實驗平臺建設(shè)
在學(xué)校大力支持下,吉林師范大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院加大現(xiàn)有實驗室資源的整合和改造,加速實踐教學(xué)平臺建設(shè)。我校生命科學(xué)學(xué)院先后獲批成為吉林省生物基礎(chǔ)實驗教學(xué)中心和吉林省生命科學(xué)創(chuàng)新實踐基地,使生命科學(xué)“四層次”創(chuàng)新實踐教學(xué)體系有了可靠保證。同時,學(xué)院通過特色專業(yè)和教改立項,結(jié)合教師的科研項目以及校企合作等多元化的資金來源,進一步支持創(chuàng)新實踐教學(xué)平臺建設(shè)。
四、“四層次”創(chuàng)新實踐教學(xué)體系的初步應(yīng)用
一、硬件建設(shè)
1.實驗室。實驗教學(xué)既是一類探究活動,也是生物教學(xué)的基本形式之一,課本上的很多知識需要通過實驗去驗證,去探究,僅靠在黑板上做實驗是難以提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)的。因此,我們應(yīng)加強實驗室的建設(shè)。實驗室中的實驗桌應(yīng)以有利于小組合作的形式進行擺放,這樣既有利于學(xué)生團隊協(xié)作,又有利于教學(xué)活動的開展。
2.教學(xué)角。中學(xué)生物學(xué)有很多是陳述性知識,主要由學(xué)生自主學(xué)習(xí)獲取,但一些較難的知識點,需要教師統(tǒng)一講解。因此,為了便于教學(xué),應(yīng)開辟教學(xué)角,在實驗室內(nèi)墻上裝有大屏幕和投影設(shè)備,當(dāng)需要集中學(xué)習(xí)時,學(xué)生便圍攏到教師周圍,聆聽教師的講解,提問和質(zhì)疑。
3.圖書角。生物學(xué)科教室就是一門學(xué)科的博物館,從每個年級的教材、教輔材料到教輔工具等應(yīng)有盡有。設(shè)立圖書角,配備有不同版本的教材,包括初中、高中和大學(xué)的教材和一些與生命科學(xué)相關(guān)的科普書籍、雜志,一是方便教師備課,編制師本課程;二是有利于一些致力于生命科學(xué)研究的學(xué)生借閱學(xué)習(xí),拓展知識。
4.討論角。學(xué)生有了疑問,一般直接問老師,而不會去查找資料和討論,有時教師可能因為自己迅速地回答而導(dǎo)致學(xué)生的思維懶惰。因此,當(dāng)學(xué)生有疑難時,可以找到自己的同學(xué)去討論或請教,也可以到討論角,可將自己百思不得其解的問題寫在討論板上,尋求解決方案。
5.網(wǎng)絡(luò)角。課程標(biāo)準(zhǔn)倡導(dǎo)要逐步培養(yǎng)學(xué)生收集和處理科學(xué)信息的能力、獲取新知識的能力、分析和解決問題的能力,以及交流與合作的能力等,突出創(chuàng)新精神和實踐能力的培養(yǎng)。因此,應(yīng)在生物學(xué)科教室內(nèi)為每一個學(xué)習(xí)小組配備電腦。
這樣,學(xué)生遇到難以解決的問題時,就可以通過網(wǎng)絡(luò)搜索等方式,自己解決,不能解決的還可以通過討論解決。如果有一些實驗難以操作,也可以適當(dāng)引入多媒體技術(shù)進行虛擬實驗。另外,在電腦上都裝有題庫系統(tǒng),并設(shè)計自我挑戰(zhàn)、快樂過關(guān)等環(huán)節(jié),學(xué)生可以通過自我檢測的方法檢驗個人學(xué)習(xí)效果,發(fā)現(xiàn)疑難問題。
二、文化建設(shè)
生物學(xué)科教室是學(xué)生學(xué)習(xí)生物學(xué)知識,提升生物科學(xué)素養(yǎng)的主戰(zhàn)場,因此不僅要有硬件設(shè)施,更要為學(xué)習(xí)營造良好的文化氛圍,讓學(xué)生在不知不覺中接受熏陶。具體如下。
1.信息展板。為了讓學(xué)生養(yǎng)成關(guān)注社會熱點問題,關(guān)注生命科學(xué)最新進展的習(xí)慣,在生物學(xué)科教室的內(nèi)墻上可設(shè)立信息展板,及時將生命科學(xué)的最新進展展示出來,每一個學(xué)習(xí)小組設(shè)立信息員,不斷更新信息,這樣學(xué)生雖然在校園里,但是卻遍知天下事。
2.故事展板。生物學(xué)課程不僅要培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)思維的方法,更要培養(yǎng)科學(xué)精神。因此,制作生命科學(xué)發(fā)展簡史墻,將孟德爾、達爾文、摩爾根、米勒、沃森和克里克及我國的賈蘭坡、童第周、結(jié)晶牛胰島素研制團隊等科學(xué)家的故事進行編輯,然后展示于此,讓學(xué)生在這里能夠深深地體悟到生命科學(xué)發(fā)展的歷程,從而樹立學(xué)習(xí)生物學(xué)的責(zé)任感、使命感和幸福感。
3.作品陳列。在平時的教學(xué)活動中,教師要善于捕捉學(xué)生的閃光點,可以將學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中的優(yōu)秀作品、探究實驗照片、質(zhì)量檢測的試卷等收藏,放入陳列室展覽,為學(xué)生的學(xué)習(xí)樹立榜樣。
4.留言板。為培養(yǎng)學(xué)生的責(zé)任感、合作精神和創(chuàng)新意識,在生物學(xué)科教室外墻可設(shè)立留言板。如果學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中遇到問題,暫時不能解決的,可以在此留言。教師應(yīng)鼓勵學(xué)生參與為主,可以聘請學(xué)習(xí)優(yōu)異的學(xué)生為生物學(xué)科教室管理員,由學(xué)生自主管理。
5.職業(yè)規(guī)劃。為了能夠使中學(xué)生對今后的職業(yè)選擇和學(xué)習(xí)方向有更多的思考,可專門開辟欄目,介紹一些與生物學(xué)科相關(guān)的行業(yè),并不斷地更新各行業(yè)的最新研究進展。
在這篇評述文章中,我們想聚焦于米歇爾教授對食品科技前沿進展所引發(fā)的倫理問題的討論,嘗試對“技術(shù)時代我們?nèi)绾勿B(yǎng)活自己”這一充滿爭議但又極具現(xiàn)實性的主題做些思考。1995年,萊斯特•布朗首先提出了“誰來養(yǎng)活中國”這一警示性問題,理由是中國人口在快速增加,中國人的膳食結(jié)構(gòu)隨著經(jīng)濟的高速成長正在走向多樣化,對動物蛋白的需求將超過世界農(nóng)業(yè)生產(chǎn)能力[2]。然而幸運的是,借助于現(xiàn)代育種、化肥等高效農(nóng)業(yè)技術(shù),中國以占世界7%的耕地養(yǎng)活了占世界22%的人口,在20世紀(jì)90年代末成功地實現(xiàn)了農(nóng)產(chǎn)品從“長期短缺到總量基本平衡、豐年有余的歷史性轉(zhuǎn)變”[3],用強有力的現(xiàn)實回?fù)袅瞬祭实馁|(zhì)疑。目前,有學(xué)者提出“中國已經(jīng)沒有拒絕轉(zhuǎn)基因的資本”,理由是中國的糧食產(chǎn)出和需求之間存在突出矛盾,無法采用傳統(tǒng)的方法來滿足需求[4]。是不是中國除了推進轉(zhuǎn)基因商業(yè)化,已沒有別的辦法解決自己的飯碗問題,養(yǎng)活自己,而且這樣的選擇是否具有倫理上和政治上的合理性?或許米歇爾教授的觀點會對我們提供有益的啟示。
作為一位謹(jǐn)慎的科學(xué)樂觀主義者,米歇爾教授首先強調(diào),從古至今,人們一直對食品生產(chǎn)有各種烏托邦式的期盼。科學(xué)和技術(shù)總是與食品生產(chǎn)領(lǐng)域中的動人承諾和美好期盼相關(guān)聯(lián),并推動著食品生產(chǎn)的進步??茖W(xué)食品、科學(xué)烹飪、科學(xué)飲食,這些詞匯代表了20世紀(jì)興起的一種理想觀點,即科學(xué)和技術(shù)將使人類擺脫自然的不確定性,獲得對食品的徹底控制?,F(xiàn)代食品科學(xué)向我們承諾,將生產(chǎn)出便宜、健康而美味的食品?,F(xiàn)代農(nóng)業(yè)和食品產(chǎn)業(yè)的一個重要特征,是大規(guī)模生產(chǎn)、大規(guī)模消費的集約化的單一農(nóng)作物種植生產(chǎn)體系迅速發(fā)展。不僅如此,生命科學(xué),特別是基因組學(xué)和營養(yǎng)基因組學(xué)的最新進展,還可能引發(fā)農(nóng)業(yè)和食品產(chǎn)業(yè)的根本性變革,從基因組層面更好地進行糧食生產(chǎn)、食物選擇和搭配。
然而,威脅、風(fēng)險和不確定性與之俱生。單一種植的商業(yè)化農(nóng)業(yè)可能導(dǎo)致農(nóng)業(yè)生物多樣性的銳減,無法滿足消費者和多元化的需要,還可能破壞自然景觀,危害農(nóng)業(yè)和食品產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)性。新農(nóng)業(yè)和食品技術(shù)的進展,可能使人類的一些基本價值或飲食習(xí)慣受到影響,例如面向特定目標(biāo)群體開發(fā)的食品不能用于非目標(biāo)群體,否則會出現(xiàn)傷害。特別地,轉(zhuǎn)基因食品的反對者將這類食品稱之為“弗蘭肯食物(Frankenfood)”,聲稱“科學(xué)技術(shù)對神奇植物的研究將會從冒險性的救贖追求蛻變成地獄之旅,最終將產(chǎn)生自然影響微乎其微的人造食品”。
如何化解生命科學(xué)和技術(shù)在農(nóng)業(yè)和食品產(chǎn)業(yè)應(yīng)用中的風(fēng)險和不確定性呢?米歇爾教授認(rèn)為,實踐的觀點和商談倫理學(xué)的方法是關(guān)鍵。他指出,生命科學(xué)的近期發(fā)展,使得農(nóng)業(yè)和食品領(lǐng)域的實踐發(fā)生了一系列變革。生命科學(xué)改變著這些實踐,并要求修改傳統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范體系。例如,健康診斷、健康檢查和健康咨詢,這些過去在醫(yī)學(xué)部門開展的項目也在食品行業(yè)變得普遍起來?;蚪M學(xué)和營養(yǎng)基因組學(xué)的發(fā)展正在塑造全新的食品概念和食品實踐,并將模糊食品和藥品的界限。這些新食品實踐將個體對食品的選擇權(quán)賦予健康咨詢顧問、營養(yǎng)學(xué)家和超市經(jīng)理等,并使其與科學(xué)的最新進展相關(guān)聯(lián)。
根據(jù)米歇爾教授的分析,基于營養(yǎng)基因組學(xué)的食物鏈,技術(shù)和規(guī)范的相互作用具體體現(xiàn)在如下六種實踐活動中:分子生物學(xué)分析與對基因和功能關(guān)聯(lián)性測試的科學(xué)實踐;識別通常擁有共同基因圖譜群體的科學(xué)實踐或流行病學(xué)實踐;基于“從田間到餐桌”、營養(yǎng)科學(xué)或設(shè)計科學(xué)的生產(chǎn)食品和藥品的技術(shù)與科學(xué)實踐;為消費者和患者提供這些食品的服務(wù)中介,包括家庭醫(yī)生、藥劑師、營養(yǎng)學(xué)家等的實踐;超市的實踐;有關(guān)市場化后的監(jiān)控實踐,如安全標(biāo)準(zhǔn)、實施和控制?;谶@些全新的實踐,基因組學(xué)和營養(yǎng)基因組學(xué)正預(yù)示著食品個性化時代的到來,將以全新的方式密切專家和普通大眾之間的聯(lián)系,凸顯專業(yè)人士和消費者/患者之間的新關(guān)系和新的互動方式[1]166。借助于基因圖譜,專家可以根據(jù)每個人的遺傳特性來確定其冠心病的幾率,判別哪些飲食習(xí)慣或哪種類型的食品對其健康有益,并開發(fā)針對特定人群的功能性食品。這種定制的方式意味著必須篩選、取樣和儲存消費者的個人信息以便為其準(zhǔn)備個性化的食譜??傊瑢⑸茖W(xué)和相應(yīng)技術(shù)嵌入社會實踐,意味著將科學(xué)的社會實踐向其被應(yīng)用的社會實踐開放,并尋找這些實踐和沖突之間的聯(lián)系。
米歇爾教授還以功能性食品為例,對這種個性化趨勢做了多層面的思考。功能性食品可能以某種方式有益于健康或改善一些身體機能,如減少罹患疾病的風(fēng)險,降低膽固醇水平和血壓等?;蛟S是因為年齡的原因,米歇爾教授對這類功能性食品大唱贊歌,認(rèn)為基因組學(xué)和相關(guān)的功能性食品引發(fā)了一種從適合每個人的均衡飲食到專為個體定制的最佳營養(yǎng)飲食的轉(zhuǎn)變。但是,功能性食品并不總是有益無害的。即使像維生素A和D那樣分解脂肪的維生素,在大量服用時也會產(chǎn)生健康問題。所以,功能性食品的開發(fā)和商業(yè)化自然也是公眾辯論的熱點話題。米歇爾對此總結(jié)道,有關(guān)功能性食品的社會辯論,除了涉及對相關(guān)的健康風(fēng)險等問題進行規(guī)制和監(jiān)管外,還有許多文化層面的考慮。如一些人擔(dān)心食品科學(xué)和技術(shù)所帶來的諸多功能性食品會毀滅整個飲食文化,引導(dǎo)消費者不為樂趣而只為健康進餐,結(jié)果是科學(xué)的食品話語主導(dǎo)了我們的日常飲食生活。還有人擔(dān)心食品和藥品界限的模糊甚至消失可能導(dǎo)致社會生活或飲食文化的醫(yī)學(xué)化,使社會個體越來越依賴于食品專家的設(shè)計,最終使食品生產(chǎn)商變得越來越像藥劑師和醫(yī)生。我們吃東西不再出于樂趣,而是因為其包含適量的抗氧化劑或Ω-3脂肪酸,這意味著像味道、口味等的消失和人類飲食文化的豐富多樣性的喪失。米歇爾教授對此也憂心忡忡,他特別指出:“如果功能食品變得很普遍,這將會導(dǎo)致徹底的個性化,其徹底程度遠(yuǎn)超過人們所夢想的。這將意味著膳食最終完全消失,每個人根據(jù)健康和食品科學(xué)的流行觀點只吃有益于他或她健康的東西,這些東西將因人而異。我們的基因圖譜將決定我們吃什么,而不再是我們所屬的文化或個體的哲學(xué)體系。”
“技術(shù)時代我們?nèi)绾勿B(yǎng)活自己”的問題涉及文化價值、營養(yǎng)和食品的多層意義。米歇爾教授對這一問題的回答,基于個體性的自由主義立場,側(cè)重于對生命科學(xué)和基因組學(xué)等科學(xué)和技術(shù)進步對個體人飲食方式的影響,這不同于東方文化中集體主義的視角。在東方文化語境中,我們更多采用的功利主義立場,將問題的求解域鎖定在如何通過技術(shù)或其他手段來增加食品的總量供給,而不考慮個體的權(quán)利和對食品多樣性的選擇權(quán)。不同的文化視角,可能引出不同的倫理主張。東方文化可能將糧食安全(food secu-rity)作為首要的政府責(zé)任或義務(wù)來討論,而米歇爾教授所表達的西方文化觀點則強調(diào)消費者和相應(yīng)的知情權(quán)及選擇權(quán),明確地將食品安全(food safety)和食品多樣性作為政府規(guī)制的第一要務(wù)。
基于歷史的、社會的實踐觀點和商談倫理學(xué)的方法,米歇爾教授進一步強調(diào)指出,科學(xué)和技術(shù)持續(xù)地要求嵌入和控制,并通過公眾辯論、政府和組織得以建構(gòu)。這“不是為了防止其有害影響,因為這幾乎是不可能的,而是為了更好地應(yīng)對這些影響,以使其明顯的優(yōu)勢和缺陷無論在什么地方都可以得到發(fā)揮和彌補,同時也為了更好地在不同科學(xué)和技術(shù)道路之間做出選擇”[1]122。在某種意義上,新技術(shù)發(fā)展可看作是對公共道德框架的有趣挑戰(zhàn),它們并沒有把先驗作為動力來描繪分界線或擦去禁止標(biāo)識。技術(shù)和倫理的共同進化清楚地表明,二者在相互作用中都發(fā)生了變化。因為“技術(shù)有廣泛的倫理蘊含,倫理在本質(zhì)上與技術(shù)相關(guān)聯(lián),沒有哪一方可以保持穩(wěn)定和不變”。他因此主張通過一種協(xié)商的方式來應(yīng)對技術(shù)時代農(nóng)業(yè)和食品產(chǎn)業(yè)中的風(fēng)險和不確定性,尋找“技術(shù)時代我們?nèi)绾勿B(yǎng)活自己”的策略。因為借助于這種方式,公眾認(rèn)知在經(jīng)受公開辯論進行檢驗的同時能得到暫時尊重,同時消費者的能得到適當(dāng)拓展,諸如食品選擇的自、多樣性以及對環(huán)境和后代的潛在影響等各種社會和文化因素也能得到充分考慮。
關(guān)鍵詞:植物生理學(xué);教學(xué)改革;生態(tài)文明;創(chuàng)新型人才
中圖分類號:G642.0 文獻標(biāo)志碼:A 文章編號:1674-9324(2014)49-0154-02
植物生理學(xué)是研究植物生命活動規(guī)律、揭示植物與環(huán)境相互作用關(guān)系的科學(xué),其內(nèi)容與農(nóng)業(yè)生產(chǎn)實踐聯(lián)系緊密,具有很強的實踐性[1-3]。針對最近幾年植物生理學(xué)各個領(lǐng)域突飛猛進的發(fā)展,和現(xiàn)代農(nóng)業(yè)對創(chuàng)新型和實踐型人才的需求,如何在有限的學(xué)時數(shù)之內(nèi),將本課程的國際最權(quán)威和最新穎的教材的知識體系和當(dāng)前人類所普遍面臨的人口、糧食、資源、能源和環(huán)境問題滲透到植物生理學(xué)的教學(xué)環(huán)節(jié)中,怎樣的教學(xué)方法和考核方式才能有利于創(chuàng)新型和實踐型人才的培養(yǎng),將是植物生理學(xué)課程教與學(xué)的核心科學(xué)問題。
植物生理學(xué)是高等農(nóng)業(yè)院校植物生產(chǎn)類專業(yè)的必修專業(yè)基礎(chǔ)課,涉及面廣,選課人數(shù)多,教學(xué)方式的改革必將產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響,也容易對下游課程產(chǎn)生輻射作用。由于總學(xué)時數(shù)的逐漸壓縮和實驗課時的相對增加,我校植物生產(chǎn)類各專業(yè)的植物生理學(xué)課程在教學(xué)過程中普遍存在以下問題:①重基本原理,少學(xué)科最新進展講解;②重傳統(tǒng)技術(shù),少現(xiàn)代分子生物學(xué)技術(shù);③以“填鴨式”教學(xué)為主,啟發(fā)式教學(xué)欠缺;④考核方式單一。目前考核方式以閉卷筆試為主(占70%),結(jié)合平時作業(yè)和課堂考評(平時成績,占30%),這些都是機械性和死記硬背式的工作,不能有效調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和主觀能動性的發(fā)揮,當(dāng)然也不利于自學(xué)能力的培養(yǎng)?;诖耍疚膹慕虒W(xué)內(nèi)容與知識體系、教學(xué)方法與手段和考核方式三個方面闡述了我們正在進行的農(nóng)科類專業(yè)植物生理學(xué)教學(xué)改革,以期為國內(nèi)同行《植物生理學(xué)》課程的教學(xué)工作提供案例借鑒。
一、教學(xué)內(nèi)容的改革
目前我校農(nóng)科類各專業(yè)(農(nóng)學(xué)、林學(xué)、園藝、植保及資環(huán)等專業(yè))《植物生理學(xué)》課程48學(xué)時,使用的教材是高教出版社2006年出版的本教研組張繼澍教授主編的《植物生理學(xué)》[4]。為此,結(jié)合當(dāng)今人類社會所普遍面臨的熱點問題,我們對教學(xué)內(nèi)容進行了相應(yīng)的調(diào)整和改革[1]。具體體現(xiàn)在:在植物細(xì)胞一章著重加強細(xì)胞壁的結(jié)構(gòu)和功能的講解,為學(xué)生理解生物質(zhì)能奠定理論基礎(chǔ);在光合作用一章引入生物質(zhì)能的概念及研究現(xiàn)狀,引導(dǎo)學(xué)生明確植物在可再生能源中的重要作用;在水分生理一章增加植物抗旱及水分高效利用相關(guān)基因資源的挖掘和轉(zhuǎn)基因提高作物抗旱性的最新進展;在礦質(zhì)營養(yǎng)一章增加營養(yǎng)高效利用相關(guān)研究進展,使學(xué)生體會到現(xiàn)代生物技術(shù)在節(jié)約資源、改良植物性狀方面的優(yōu)越性;在激素一章加大五大類激素信號轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑、作用機制的講解,讓學(xué)生全面系統(tǒng)地了解激素在調(diào)節(jié)植物生命活動中的核心作用,并增加油菜素甾醇一節(jié),因為國際植物生長物質(zhì)學(xué)會已將其命名為第六大類植物激素。相應(yīng)的將植物生長調(diào)節(jié)劑在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用一節(jié)改為學(xué)生自學(xué)內(nèi)容;著重加強細(xì)胞信號轉(zhuǎn)導(dǎo)一章的講述。近年來植物生長發(fā)育和環(huán)境應(yīng)答的信號轉(zhuǎn)導(dǎo)分子機制取得了長足的進展,早先在動物體系中發(fā)現(xiàn)的第二信使分子Ca2+、H2O2和NO已充分證明也是植物中的第二信使,并且與植物生長發(fā)育和環(huán)境應(yīng)答間具有密切的關(guān)系;在逆境生理一章增加土壤重金屬污染和CO2濃度升高、紫外輻射方面的最新進展,讓學(xué)生掌握植物在土壤修復(fù)、增加土壤碳匯和減緩溫室效應(yīng)方面的巨大作用,樹立保護環(huán)境,愛惜植物的生態(tài)意識。
二、教學(xué)方法與手段的改革
我校《植物生理學(xué)》課程的教學(xué)仍然是以傳統(tǒng)的老師講、學(xué)生聽的填鴨式教學(xué)為主,最近幾年唯一的變化是用多媒體代替了以前的板書,改變的僅僅是視聽效果,但學(xué)生主觀能動性的發(fā)揮、創(chuàng)新思維的培養(yǎng)、科研素質(zhì)以及自學(xué)能力的培養(yǎng)都還很欠缺,尤其是不適應(yīng)講授內(nèi)容增加而學(xué)時數(shù)壓縮的現(xiàn)實情況。為此,我們對教學(xué)方法和手段進行了如下改革。
1.在課堂上引進Seminar教學(xué)。Seminar是國外最常見的一種教學(xué)法,近年來國內(nèi)在研究生教學(xué)中已經(jīng)普遍采用,但本科教學(xué)中還相對較少。Seminar的最大優(yōu)點是變教師主動為學(xué)生主動,可以提高學(xué)生的綜合素質(zhì);而在講述的過程中,隨著老師或其他同學(xué)的提問,又可以鍛煉他們的思辨能力和演講口才。Seminar教學(xué)在實施過程中,一般以小組為單位,每小組通常5人,以學(xué)生自愿組織為主。Seminar的成功與否與老師對主題的選擇有很大關(guān)系,一般選擇植物生理學(xué)里那些經(jīng)典理論的發(fā)現(xiàn)過程或現(xiàn)代農(nóng)業(yè)及植物生命科學(xué)熱點問題。前者如植物有機體是如何來的?通過思辨,他們就可以深刻地認(rèn)識到,植物生物學(xué)家不但對人類認(rèn)識植物自身生命活動規(guī)律而且對于認(rèn)識自然都做出了巨大貢獻;后者如生物質(zhì)能、轉(zhuǎn)基因等,通過討論使學(xué)生加深了植物生理學(xué)知識對解決現(xiàn)代人類所普遍面臨的能源、資源、糧食以及環(huán)境問題的重要性。既激發(fā)了他們對本學(xué)科的興趣,又培育了使命感。
2.加強自學(xué)和閱讀文獻。國外教學(xué)教師講得少,學(xué)生讀的多,而國內(nèi)正好顛倒過來,這樣就造成實際應(yīng)用能力尤其欠缺。由于學(xué)時數(shù)有限,每個章節(jié)又要增加最新研究進展方面的內(nèi)容,因此那些基本理論、基本概念和常識性的問題讓學(xué)生自學(xué),通過布置自學(xué)提綱,留思考題,檢查讀書筆記和上課提問的形式進行督促,使自學(xué)形成一種自覺的機制,力求培養(yǎng)學(xué)生的自學(xué)能力[5]。教材由于受篇幅和通用性等的制約,對許多科學(xué)問題只能作梗概性和簡潔性的講解,而要徹底全面地掌握某個領(lǐng)域的發(fā)展歷程,就要要求學(xué)生閱讀相關(guān)的文獻資料。對于英文基礎(chǔ)差的同學(xué),要求他們閱讀中文資料,而對于英文基礎(chǔ)好的同學(xué),鼓勵他們直接閱讀英文文章。
3.將“大學(xué)生科研訓(xùn)練”與植物生理學(xué)教學(xué)并軌。植物生理學(xué)是一門實驗性很強的學(xué)科,在課堂教學(xué)過程中要著重對一些經(jīng)典實驗進行講解,通過啟發(fā)式教學(xué)由經(jīng)典實驗引申到科學(xué)理論的發(fā)現(xiàn),這對激發(fā)學(xué)生的興趣,領(lǐng)悟偉大科學(xué)家的科研思維具有重要的意義。另外,要注重實驗課教學(xué)。但由于受儀器設(shè)備、經(jīng)費等客觀條件的限制,很難滿足學(xué)生對現(xiàn)代尖端植物生理學(xué)研究技術(shù)的需要。為此我們嘗試引入了“大學(xué)生科研訓(xùn)練”,因為“科研訓(xùn)練”已成為許多大學(xué)的必修學(xué)分?!翱蒲杏?xùn)練”能夠利用學(xué)校科研實驗室的先進設(shè)備將理論學(xué)習(xí)、實驗操作、科研思維和團隊協(xié)作精神幾方面結(jié)合起來。具體執(zhí)行時可以讓學(xué)生積極參與到研究生承擔(dān)的科研課題中,做免費勞動力,而使自己的科研能力得到鍛煉。
4.布置課程論文。課程論文是國外最普遍的考核方式,它將文獻閱讀、歸納總結(jié)、邏輯思維和寫作能力有機地結(jié)合起來,與死記硬背式的筆試相比能夠真正反映學(xué)生綜合運用知識的能力。為避免學(xué)生從網(wǎng)上剽竊,或玩排列組合式的文字游戲,就要求老師起初做嚴(yán)格的要求,警示學(xué)生一經(jīng)發(fā)現(xiàn)堅決取消該課程的學(xué)分,或者同時讓學(xué)生上交課程論文的電子版,這樣教師就可以在網(wǎng)上進行。只有盡可能地減少學(xué)生剽竊現(xiàn)象的發(fā)生,課程論文的優(yōu)越性就顯而易見了。
三、考核方式的改革
筆試仍然是國內(nèi)大學(xué)檢驗教學(xué)效果的主要方法,但傳統(tǒng)的筆試法往往反映的是學(xué)生死記硬背的能力,并不能真實地反映學(xué)生綜合運用植物生理學(xué)知識的能力。針對以前學(xué)生上課被動聽講,下課抄襲作業(yè),考前死記硬背的問題,特進行考核方式的調(diào)整??己税ㄒ韵虏糠郑孩賁eminar:占10%,根據(jù)學(xué)生的講述情況、回答其他同學(xué)的提問情況、組內(nèi)的協(xié)作情況以及內(nèi)容的科學(xué)性幾方面打分。②閱讀文獻:占10%,根據(jù)思考題的完成情況,檢查學(xué)生所做的讀書筆記結(jié)合課堂上的回答問題情況進行打分。③科研訓(xùn)練:占20%,根據(jù)學(xué)生提交的科研訓(xùn)練報告的內(nèi)容,包括工作量、創(chuàng)新性和結(jié)果的科學(xué)性,結(jié)合指導(dǎo)教師的打分給出成績。④課程論文:占20%,一般組織兩次,期中一次,期末一次,各占10分。根據(jù)對文獻的領(lǐng)悟能力、歸納總結(jié)能力和課程論文的學(xué)術(shù)價值進行打分。⑤筆試:占40%。這種考核方式的改革勢必引起學(xué)生對平時學(xué)習(xí)的重視,而相應(yīng)地杜絕了對期末考試的賭注和投機行為。
在當(dāng)下,地球供養(yǎng)急劇膨脹,人口的能力卻在不斷縮減。同時,燃料的使用污染了我們的生存環(huán)境,加劇了全球變暖。作為地球上最原初也是最有效的太陽能捕獲者,植物是增加世界食物供應(yīng)和發(fā)展替代能源的關(guān)鍵[6]。作為高等農(nóng)業(yè)院校的植物生理學(xué)教師,我們責(zé)無旁貸地肩負(fù)著對植物生理學(xué)教學(xué)的改革和實踐的重任,力爭用現(xiàn)代最新的植物生理學(xué)知識武裝學(xué)生的頭腦,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力和綜合分析問題、解決問題的能力,同時培養(yǎng)學(xué)生的環(huán)保意識和生態(tài)文明意識,使他們將來成為踐行農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的生力軍。
參考文獻:
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關(guān)鍵詞:細(xì)胞生物學(xué) 教學(xué)內(nèi)容 教學(xué)設(shè)計 教學(xué)考核
著名的細(xì)胞學(xué)家E.B.Wilson(1925)說過:“一切生命的關(guān)鍵問題都要到細(xì)胞中去尋找”。細(xì)胞生物學(xué)是生命科學(xué)的四大前沿學(xué)科之一,是生命科學(xué)的重要支柱,它已經(jīng)成為當(dāng)今生命科學(xué)中進展最快最活躍的學(xué)科之一。為了適應(yīng)21世紀(jì)生命科學(xué)的發(fā)展,需要的是一批具有高素質(zhì)的創(chuàng)新性、綜合性人才。作為教師,在不斷壓縮課時及有限的細(xì)胞生物學(xué)課程教學(xué)中,需要對課程體系及教學(xué)內(nèi)容進行調(diào)整和改革,也要對課堂設(shè)計和考核方法進行突破,以吸引學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力和創(chuàng)新能力。
一、教學(xué)內(nèi)容的選擇
細(xì)胞生物學(xué)在生命科學(xué)教學(xué)中具有中央樞紐的作用,是6+3課程體系中的一門。一般教學(xué)時數(shù)在48學(xué)時左右,實驗36課時。在細(xì)胞生物學(xué)課程內(nèi)容上,14章內(nèi)容分為自學(xué)、略講、詳講、重點講授。因為課時數(shù)有限,要把課時放在重點內(nèi)容上,自學(xué)內(nèi)容也要給予一定的輔導(dǎo),并且也是考試內(nèi)容之一。在有限的課時中,如何選擇課程教學(xué)內(nèi)容就顯得尤為的重要。
細(xì)胞生物學(xué)與動物學(xué)、植物學(xué)、生物化學(xué)、微生物學(xué)、遺傳學(xué)等相關(guān)的內(nèi)容相互聯(lián)系、相互滲透,這就要求教師突出教學(xué)重點,不應(yīng)過多闡述學(xué)生之前已掌握的知識,以避免造成時間的浪費。這一現(xiàn)象的解決,各學(xué)科教師之間應(yīng)該定期進行交流,以促進對各學(xué)科講授內(nèi)容的了解。同時各科老師在授課時間上有前有后,避免與先行課中某些內(nèi)容的重復(fù),注意內(nèi)容上的整合和銜接,為后續(xù)課程留有一定的余地,從而突出本學(xué)科的特有內(nèi)容。每個教學(xué)專題都應(yīng)與最新發(fā)展的知識體系和研究成果緊密聯(lián)系。融入當(dāng)今科技新進展,并針對學(xué)生的疑惑和興趣,選擇課程內(nèi)容。
二、課堂教學(xué)設(shè)計的改革
對中山大學(xué)王金發(fā)老師《細(xì)胞生物學(xué)》網(wǎng)絡(luò)課程中課堂教學(xué)設(shè)計內(nèi)容深有體會,結(jié)合自己的實踐,現(xiàn)總結(jié)如下:
1、提高教學(xué)能力,講求授課藝術(shù)
教師的每一節(jié)課都是一件藝術(shù)品,作為教師一定要精心設(shè)計、精心制作。每位教師站在講臺上就像演員站在了舞臺,只不過每節(jié)課都是我們自編、自導(dǎo)、自演的節(jié)目。教師對細(xì)胞生物學(xué)課程要了解各項研究進展、它的學(xué)科地位、研究方法、科學(xué)體系。課堂設(shè)計不僅要有專業(yè)的知識,還要有人文目標(biāo),采用不同的方法設(shè)計,利用我們能得到的任何資料,講好這門課。在授課中,引用文學(xué)典故,主動與學(xué)生溝通,要很好的駕馭課堂,關(guān)愛學(xué)生,享受教學(xué)。增加該課程的吸引力。
2、采用多種方式進行教學(xué)
在掌握每章重點的情況下,采用多種方式進行教學(xué),每年對同一內(nèi)容變換不同的方式進行設(shè)計及教學(xué),給人以新穎的感覺,提高學(xué)生的興趣。不然學(xué)生會認(rèn)為教學(xué)內(nèi)容是對上一年的簡單的重復(fù),失去對該課程的興趣。
3、以問題串知識,學(xué)以致用
對于一些自學(xué)的章節(jié),可以采用提出若干問題的方式,將知識點貫穿其中,提高學(xué)生解答問題、獨立思考的能力,學(xué)以致用。這種方式,增加了學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣,同時解決了課時不足的問題。
4、運用《諾貝爾獎》培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新精神
通過《諾貝爾獎》得主,研究成果的由來,從實驗設(shè)計到實驗結(jié)果,看到科學(xué)家們在科研中的辛苦及堅持。教導(dǎo)學(xué)生們要有堅忍不拔及科學(xué)奉獻的精神,不能急功近利。在科研中,要不斷的進行創(chuàng)新。敢于懷疑一切,但是還要嚴(yán)謹(jǐn)?shù)拿鎸σ磺?。任何事情都要認(rèn)真對待。
5、妙用時政新聞,培養(yǎng)學(xué)生愛國情懷
教學(xué)除了教授科學(xué)知識外,愛國教育,也是教師的責(zé)任所在。這些可以通過提問一些近來發(fā)生的一些時政新聞,通過教導(dǎo),培養(yǎng)學(xué)生對我們自己國家的熱愛。這樣即活躍了課題氣氛,同時又達到了我們的目的。
6、每章繪制思維導(dǎo)圖
這個方法非常好。思維導(dǎo)圖:每位同學(xué)要繪制14幅思維導(dǎo)圖(每章一幅)。這種方法,使得學(xué)生對每章的重點難點都有很好的掌握,并加深了記憶。學(xué)生采用思維導(dǎo)圖的形式,進行總結(jié)及復(fù)習(xí),不僅可以應(yīng)用在這門課上,在考研等復(fù)習(xí)中,同樣可以采用。這種方法,很好的鍛煉了學(xué)生總結(jié)、歸納的能力。
三、改革傳統(tǒng)教學(xué)考核方法
傳統(tǒng)的細(xì)胞生物學(xué)課程考核中一般都是平時成績20%,基本為平時作業(yè)成績,期末考試80%,為期末成績。平時的作業(yè)為老師出題,學(xué)生課后作業(yè),這種方式抄襲現(xiàn)象嚴(yán)重。期末考試所占比重過大,不利于反應(yīng)學(xué)生的綜合水平及調(diào)動學(xué)生的積極性。改革后要適當(dāng)在考試與計分中,強調(diào)平時與其中考試占有的分?jǐn)?shù)比例,期中20%,期末50%,平時30%。平時的成績分為四部分,每章簡單的提要、繪制思維導(dǎo)圖、要求學(xué)生讀取若干英文文獻、出勤考核,這種考核方式,即可以鍛煉學(xué)生的能力,又教會了學(xué)生學(xué)習(xí)的方法,還增強了學(xué)生英文的水平。期中考核為開卷測試,對一些重點難點進行考核。期末考核包括了課程的自學(xué)內(nèi)容,是對學(xué)生掌握知識的系統(tǒng)考核。
改革后的考核方法能客觀實際地綜合反映學(xué)生對該課程的學(xué)習(xí)情況,改變過去僅由一次考試決定命運的方式,避免了學(xué)生平時不認(rèn)真聽課、學(xué)習(xí),考試前靠突擊和作弊過關(guān)的現(xiàn)象。
四、結(jié)語
作為一位年輕的教師,我們深知,細(xì)胞生物學(xué)的教學(xué)需要改變的不僅僅是內(nèi)容上的改變,更為關(guān)鍵的是教學(xué)理念的轉(zhuǎn)變。細(xì)胞生物學(xué)的教學(xué)改革任重而道遠(yuǎn),仍有許多問題需要解決。在今后的教學(xué)中,我們還要進行不斷的學(xué)習(xí)與嘗試,不斷提高教學(xué)質(zhì)量,為社會培養(yǎng)需要的人才。
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