生命科学的魅力范文

导语：如何才能写好一篇生命科学的魅力，这就需要搜集整理更多的资料和文献，欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文，供你借鉴。

篇1

【关键词】课堂教学；生命力；兴趣；激励 ；唤醒；鼓励

教改这么多年了，仍然有 “耗课”现象。教学的大部分时间只是教师演示，学生照着画，这成了教学的“主旋律”。

“耗课”耗掉的是学生的体力和智力，耗掉的是教师提高自身素质的机会，耗掉的更是学生学习的动力和热情。如何使我们的课堂更富有生命力、更有效率，是有责任心的教育工作者必须倾注心血研究的现实问题。

一、思想观念的更新

我们处在一个多元的信息化社会， 一个讲究效率的时代塑造出来的人才也应具有这样的素质，这就更显得每四十分钟的重要性。我赞同这样一句话：“每一节课，都应是学生的一个生命历程！”在这个历程里，通过激励、唤醒、启迪，让课堂充满生命活力，使学生得到知识、情感、意志、信心等素质的发展才是教学的最高艺术。

二、心灵沟通、激发兴趣

中学生的文化科学习是非常紧张的，部分学生已经形成较独立的个性，有自己的主张。因为美术课不是考核项目，所以作为教师，上课先要做到抓住学生的心，让学生接受你、才能接受你的课。课堂活力，不会无缘无故地产生。所以，教师要善于采取灵活有效的策略，积极创设生动真切的情境，用真情去拨动学生内心的活力之弦。

1.角色互换，拉近距离

每一节新课都会有导言，新颖、别致的导言开堂上课，重在一石激起千层浪，能够激发学生的兴趣与求知欲。把主角的位置让给学生。不要让学生产生“上美术课是一种负担，欣赏理解作品是一项任务”这样的错觉。教师可以在课堂中自己坐到学生中间去，作为其中的一份子参与讨论。

如：在《学习服装搭配》（人美版八年级上册，以下简称人美版八上）一课的教学中，让同学们交换外套，个子高的和个子矮的同学交换，胖的同学和瘦的同学交换，甚至女生和男生交换，老师和同学交换……面对色彩缤纷、搞笑古怪、混搭巧妙的各种服装搭配、学生仿佛一下子走进了神奇美妙的服装世界，目不暇接，笑声不断……教师趁热打铁，引导学生畅谈服饰之美，交流欣赏感受，有效激发了学生对各式服装搭配的浓厚兴趣，为课堂教学活动的顺利开展作了成功启动和必要铺垫。

2.合理评价，获得信赖

在美术课堂教学过程中，学生不管是完成作品还是回答问题，总是希望得到教师的肯定。作为教师首先要对学生积极参与的态度表示赞赏，然后对具体的作品要做具体的分析，做出科学、合理的评价。这样既保护了学生的学习热情，又能帮助他们提高分析与鉴赏的能力。合理的评价可以建立起学生对老师的信任感，同时也传递给学生一种信息——公正、公平的评价方法。

比如在手工制作课中，大部分学生刚开始做出来的作品看起来实在不怎样，但我首先对学生的学习热情大加鼓励，然后对不同的作品分别给予分析与有选择性的建议，而避免具体教他们怎么做，因为艺术是无规则的，教师用意见或建议的方式更善于发掘学生的潜力，这样使学生总能保持着自信的学习态度。

3.倾听心声，教学相长

现代教学论指出：教学是教师的教与学生的学的统一，这种统一的实质就是师生之间的互动，即相互之间交流、沟通及共同发展。

通常在上课结束时，我会抽出几分钟时间，让学生来畅所欲言。学生可以谈自己在这堂课上的收获；提出自己不满意的地方；也可以讨论下一堂课怎么上；自己打算做些什么准备工作。给学生介入教学设计的机会。师生间交流对教学的想法，学生会觉得老师的备课中有自己的思路，带着“这是我的课”的想法，更积极的参与到课堂教学中来。还因为得到教师的尊重而增强自信心和对教师的亲近感。作为教师则从中得到了课堂的反馈信息，得以改进自己的教学。

三、巧用资源 展现激情

《美术课程标准》指出：“尽可能运用自然环境资源（如自然景观、自然材料等）以及校园和社会生活中的资源（如活动、事件和环境等）进行美术教学。”这给师生的美术教学活动提供了广阔的创造空间。同时，也要求广大中中学美术教师在对学生进行情感教育的过程中，不仅要使用好原有的课程资源，还必须积极开发新的课程资源，并加以有效整合、灵活运用。

如，我在教学《写意花卉》（人美版七下）时，恰巧学校的紫藤花开了。我就不失时机地让学生到教室外面去看花、赏花。由于教师能根据活动目标和学生需求，采取了灵活务实的教学策略，充分利用了本土资源。在真实鲜活的活动情景中，学生与花儿们零距离亲密接触、真诚“对话”，所获得的情感体验真实、丰富、细腻。这是任何人为的高超手段创设的情境所不能替代的。

另外，我们还要正确对待学生在美术教学活动中不经意犯下的一些错误。只要我们多动脑子，这些“美丽”的错误就会变成更具影响力、更有利于学生情感发展的生动鲜活的可贵资源。这里面也是大有文章可做的。比如在教学《写意花卉》学生作画时，有个同学没理解到紫色怎么调，把紫藤花直接画成了橙色，我变调侃地说道：“嗯，这株紫藤基因变了，也很美丽！来我教你调紫色。”同学们哈哈大笑，课堂活跃起来。这位同学虽不好意思却也很乐意接受我的意见并更加认真地学习。

四、精心创作 表达情感

创作出一件美术作品并不是美术创作活动、也不是情感教育的终极目标，而美术创作活动也没有统一的标准模式。所以，我们可以通过个人独立创作、小组合作或师生合作等多种形式的游戏活动，让学生充分感受不同材质带来的新奇与乐趣，引导学生选择自己喜欢的方式大胆表达自己的情感，从而不断提高学生的审美情趣。

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关键词：多媒体 音乐课堂 教学

音乐是音响的艺术，也就是听觉艺术。因为音乐主要作用于人的听觉器官，音乐使人通过听来感受其中蕴含着的意境与情感。通过对音乐旋律、节奏和力度的体会来展开想象，因此应着力于听。电视是一种视觉媒体，它主要是通过形象生动的画面，提供具体、直观的形象，使人通过看，来理解画面内容和画面含义，并以此为依据展开想象。因为有具体的逼真的形象为依据，学生通过看电视来获得信息，要比通过听来获得信息快得多，这又是听觉媒体所不及的。心理学家特瑞赤拉的试验表明:人类的记忆有这样的规律：从听觉获取的信息中，三小时保持70%，三天后保持10%；从视觉获取的信息中，三小时保持72%，三天后保持2%。如果听觉和视觉共同作用，三小时保持85%，三天后保持65%。可见，若是将视听相结合运用在学习中，所起的作用是很大的。由于小学生受知识水平、生活经历及认知规律的所限，学习音乐，光听或光看都不能起到好的效果。那么，使视听艺术相结合进行教学，效果当然就大不一样了。而现代化手段的多媒体教学正好补充了这点不足。给音乐教学增添了无穷的魅力。

一、创设特定情景，激发学习兴趣

“兴趣是最好的老师”。音乐欣赏课总在播放配套录音带，却不播放录像，可能是贪图省事，但主要是认识不够。老师们是否想过，上课的学生“渐入佳境”了还是“渐入梦境”了呢？美国心理学家布鲁纳说：“学习最好的兴趣乃是对学习内容发生兴趣。” 虽然都说音乐是世界语言，解情传神，但那需要一定的修养和造诣，对于一个初学者来说，却完全是另外的一码事。我认为，只要条件允许，应该配合图像资料，特别是具有新颖、形象、直观等特点的现代教学手段，可以创造出悦耳、悦目的教学情景。

例如，在教授唱游课《小袋鼠》时，由于学生很少看到过袋鼠，为了让他们更好的理解想象歌曲的音乐形象，可将歌曲和有关袋鼠的画面剪辑成小影片，课前在大屏幕上循环播放，让学生合着音乐，看着画面，律动进课堂。活蹦乱跳的小袋鼠一下就吸引了学生，使学生情不自禁的萌发了学习这首歌曲的兴趣。学会唱后，可以利用“附件”中的“录音机”将学生的演唱配上伴奏录下来，然后播放，全班欣赏，使学生享受到参与音乐活动的，同时也培养了他们的参与意识和表现欲望。

又如我在教唱《春天在哪里》时，先让学生欣赏“鸟语花香”的录音，并伴随着美妙的音乐步入教室，此时播放春景的录像，学生们看到了碧绿的田野，烂漫的山花，快乐的小鸟，飞舞的蜜蜂，听到潺潺的流水声，仿佛置身其间，感到了浓郁的花香和青草气息，强大的视觉效果立即吸引了其注意力，加深了对歌曲内容的理解。然后再教唱此歌，学生们很快的进入到了歌曲的意境中去，学得非常认真，曲调掌握也快。有的同学还能伴着音乐边歌边舞，课堂气氛十分活跃。达到理想的教学效果。

二、化抽象为形象，开创直观教学

心理学家认为：动态刺激远大于静态刺激，给人留下的印象也最深刻。教学中，以静态方式存在的教学材料，通过多媒体的手段可恢复其鲜活的面目，变得有声有色。采用CAI动态图像演示，利用其文字的闪现、图形的缩放与移动、颜色的变换等手段，容量大、速度快、效果好，不仅能把学生难懂的知识直观的显示出来，而且有较强的刺激作用，有利于促进学生的知识建构。

《愉快的梦》是一首两声部的合唱歌曲。此前，学生很少接触过分声部歌曲，为了让学生在演唱时做到声部和谐、音高、节奏准确，可以将高低声部用不同颜色显示在屏幕上，并且用“音频解霸”分别录制两个声部的伴奏。学唱时，轮到哪个声部就播放那个声部的伴奏，并且将歌曲中的渐强、渐弱等速度记号设置成“移动播放”从而提醒和帮助学生，更快更好的学唱歌曲。最后，在合唱时，还可以配上动画MTV，指导学生看着画面，有感情的演唱歌曲，从中受到美的熏陶。从而提高教学效率。

音乐课上，唱歌和跳舞还比较活泼，但是对音乐基础知识的讲述，往往让学生感到乏味，老师觉得头痛。我们使用电教媒体，把同学们熟知的曲调进行变速、变拍播放、人为停顿等操作，改变了原有的节律，听起来可能优美的旋律变成了哭腔，轻快活泼变成了沉重悲伤；让学生听音响辨别乐器的种类，接着再看其图形讲述音高与音色；如此运作，学生不仅易记书本概念，也能较好的体会基本概念的内涵。如果不采取这些手段，很难描述好这些只可意会不可言传的知识点。

三、激发学生的创新欲望

良好的音乐教学对培养低年级学生的创造性是十分有效的，唱游教学要特别强调发挥学生的“自主”和“创造”精神，让学生有机会即兴唱、即兴跳、即兴作等，发挥他们的创造欲。唱游动作大多来源于现实生活。因此，我们就可以把学生这些所熟悉的内容见切成一段段的录像播放给学生看，然后引导他们大胆仔细观察，启发他们积极思维，鼓励他们大胆的创编。如在教学《动物说话》时，先播放歌词中所涉及的小动物片断，让学生模仿影片中小动物的叫声及行走时的样子，再让他们分成小组进行合作创编动作。这样，学生们创编的动作就比较生动而富有感情。教唱完歌曲后，我让学生进行歌词创编，“刚才我们演唱了《动物说话》，那么我们能不能来自己创编一段歌词，编得最好的同学，老师就把他的作品用实物投影展现出来，大家共同演唱。”这时孩子们都显得非常活跃兴奋，就连平时对音乐不感兴趣的同学，也开始接受并积极参与，充满创新的欲望。

四、优化教学结构，扩充教学容量

教学活动是一种复杂的信息交流活动，通过多媒体辅助，可以优化提高教学效果，摒弃落后的教学方法，突破创新，扩大补充知识容量。例如在欣赏教学中，以前总是对录音磁带进行剪辑，不仅费时，而且效果不理想，但电脑可以对音乐作品进行剪辑，使以前繁琐的工作变得简单，效果更佳。

在欣赏《歌唱二小放牛郎》时，我第一遍播放时，采用原速，学生听完后说此歌曲表现的是一种悲伤、沉重的情绪，第二遍，我放快了速度，学生听后发现，悲伤、沉重的情绪没有了，乐曲变得面目全非。通过这样，让学生认识到速度在作品中的重要性。

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【关键词】学习观 教学模式 策略

【中图分类号】G632 【文献标识码】A 【文章编号】1006－9682（2011）06－0169－01

长期以来，在高考的指挥棒下，文科班学生对生物的学习并不重视。生物课在某些文科生的心中相当于自习课，任凭教师在讲台上激情飞扬，学好高考学科才是他们的最终目标。怎样才能激活文科班的生物教学呢？

一、帮助学生树立积极的学习观

多数教文科班的教师会用“会考”来激励学生学习，但是这个方法并不好用，现在的学生消息灵通，早就从师兄师姐那打听到会考容易通过。教师怎样帮助学生树立积极的学习观呢？

1．教师要培养学生重视生命科学的意识

生命科学是21世纪高科技发展的三大支柱之一，教师要不失时机地向学生宣传生命科学的重要性。将报刊杂志、网络、广播电视上有关生命科学的信息穿插在平时的授课中，从生命科学取得的丰硕成果、对人类社会的影响等方面向学生阐述生命科学的重要性。

2．教师要用大量的事实让学生认识到生命科学的实际用处

向学生介绍生命科学在日常生活、工农业生产、医药卫生、环保等方面的应用，让学生感受到生命科学就在身边。

3．教师还可以从提高自身素质方面培养学生积极的学习观

学习不只是为了考试，更是为了健全自己的知识结构，培养应有的文化素养。文科生不光要懂得君主立宪、莎士比亚；也要懂得基因、达尔文；《红楼梦》中的诗词歌赋能烂熟于心、孟德尔的遗传规律也能驾轻就熟。

二、特别的备课献给特别的文科班

1．复杂问题简单化，按《会考标准》进行教学。

文科班学生对理科学习积极性不高，如果内容复杂，会让学生望而生畏，从而对生物失去兴趣和信心，因此，文科班教师要善于将复杂问题简单化。教师应当从文科生的实际情况和会考要求出发，重点强调课本上的基础知识和基本概念，用深入浅出的语言让文科生融入生物的学习中。文科班的练习应以课本复习题为主，适当增加历年会考题的训练。将近年的会考题按章节进行搜集和整理，作为每节课的练习，做到有的放矢。

2．充分激发学生兴趣

首先，教师应充分挖掘教材。与初中教材相比，高中教材少了许多鲜艳的图例、生动的故事，显得抽象、无趣，但是只要教师用心去发掘，高中教材仍不乏能引起学生兴趣的素材。另外，生物学本身的魅力，如物种的绚丽多彩、生态系统的纷繁复杂、生态农业的建立等经过教师的引导，也能唤醒学生心中对知识的渴求。

其次，教师应充分发挥以学生为主体、教师为主导的模式，使学生参与到有趣的生物学习中。例如在讲“细胞增殖”时，可将全班学生分成若干小组，用教师制作的染色体模型让学生演示各个时期染色体的行为，并进行组间交流和评价。通过学生演示和组间评价，学生加深了对有丝分裂的理解，达到教学目的。教师还可以把当今最时尚的诸如“克隆技术”、“杂交育种”、“器官移植”等作为话题，在全班组织讨论，激发学生的学习兴趣。

再次，教师可以根据文科生的特点进行教学。文科生对文字比较敏感，教师可以利用语言的美来吸引学生的兴趣。例如，在讲解能源物质时，把ATP比喻成“零花钱”，把糖类比喻成“活期存折”，把脂肪比喻为“定期存折”，把蛋白质比喻成“不动产”，学生就较容易理解供能的先后顺序。教师也可以巧用诗词、成语、俗语。

另外，多媒体课件也能激发学生的兴趣。普通的PPT课件，学生已司空见惯，能博得学生眼球的如Flash、动画或者制作精美的PPT课件。学生爱看，且直观易懂，印象深刻。

3．学科边缘知识讲解，激活课堂教学。

生物学与数学、物理和化学有着广泛的联系，具有很强的综合性。DNA双螺旋结构的提出，离不开物理学。通过多学科相关知识的引入和讲解，学生能多角度认识生物学，同时，学生也能感受到教师的知识渊博，有利于教师的教学活动。

三、正视文理科学生的差别，充分激励学生。

在理科班教学，课堂活跃，师生配合默契，教师面对的是一双双渴求知识的眼睛。在文科班，由于理科知识缺乏，一个简单问题，学生也许都不会。孩子的心是敏感的，所以即使文科班课堂气氛不活跃，教师也不能将一丁点不满情绪带进课堂，否则会让学生更加沉默，远离我们。教师应正视文理科学生的差别，采取差别教学。高中生物的部分内容，如有丝分裂和减数分裂、遗传规律的有关计算、光合作用和呼吸作用等，都需要有理科思维，教师在这部分内容的教学上应有足够的耐心和信心，多采取鼓励的方式。文科班的课堂提问应设置得简单些，学生回答上了要及时评价鼓励，从细微处做起，激励学生，帮助学生建立学习生物的兴趣和信心。另外，教师应有一双发现美的眼睛，文科班的理科成绩是要差些，但这并不能掩盖他们其他的优点，告诉学生“你们班的讲台总是整理得特别干净”、“黑板报办得很漂亮”。用微笑和表扬感染学生，让他们感受到教师没有因为他们是文科生就放弃他们，从而使师生关系和谐、课堂融洽。

总之，教师只有树立积极的教学理念，采用适合于文科班的教学方法，才有可能突破文科班生物教学的瓶颈，将文科班的生物教学有声有色的开展下去。

参考文献

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关键词：文科生；生物；课堂效率

高中文理分科，使得学生能够根据自身特点选择自己喜欢的科目，在减轻学生负担上得到重要体现，但文科学生对只需要学业水平考而不要高考的生物学习存在一个认识误区，怎样让文科生爱上生物呢？

第一关：如何吸引学生发现生物

在文科班上第一节生物课时，我并没有立刻展开学科知识的讲解，而是从学生角度出发，找一些学生感兴趣的话题精心准备，如克隆人的最新进展、人类基因研究的最新成果、毒奶粉事件、泡菜的制作、酿酒的原理等等，让学生对发生在实际生活中的一些事件发表看法，似懂非懂的概念理解在积极讨论中豁然开朗，我以朋友的身份加入，关键时刻在旁适时点拨，这堂课学生的情绪很高，思维敏捷，同时也让我看到现代学生已有的生物学知识较为丰富，只是知识体系有些散乱，个别出现概念性错误。愉快轻松的氛围在一定程度上吸引了学生的注意力，让学生知道：“哦，生物课原来是这么一回事啊！挺有趣的。”兴趣在教学活动中有着重要的意义，一旦引起了学生的兴趣，学生就会对此学科产生强烈的求知欲望，明显地表现出对所学内容必须理解、掌握的心理倾向，因而就学得十分积极主动而有成效。“兴趣是最好的老师。”这句话可是字字在理，把学生放在主体地位，发挥学生的主体作用，就能够激发学生潜在的学习动机，保持学生对生物的浓厚兴趣，让

学生成为学习的主人。

第二关：如何让处于“沉默”阶段的学生积极回答问题

在学习过程中，教师是引导者，基本任务是启发诱导，学生是探索者，主要任务是通过自己的探索发现新事物。教师的启发，目的在于引导而不是代替学生探索。那么，如何巧妙地引入话题，提出问题，启迪学生思维，这就需要依靠教师的精心准备和教学魅力。陶行知先生谈到“问”的重要性时，曾风趣地说：“发明千千万，起点在一问；智者问得巧，愚者问得笨。”可见，在教学中问很重要，也有很高的艺术难度。比如在课堂中我们时常用到的提问方式是：“××，请你来回答这个问题。”或者是：“××，这题你来做一下。”这类问法往往带有强迫性，从其他学生的反应上来看，此学生是“中大奖”了，同时又觉得自己幸运地躲过一劫了。从学生的实际情况分析，我发现在备课环节一定要对“问问题”这个环节做充分的准备，要考虑学生的知识水平，不以难倒学生为乐趣，有句话说得好“己所不欲，勿施于人”，要把大部分人能作答作为参考标准去设置问题。其次，提问时语言要简洁明了，简单易懂，问题字数最好不要超过15个字。这样一来学生对问题的接受与理解程度就比较快。最后关键一步，如何把它问出口，我尝试了不同的提问方法，如普通式的“大家对这个问题有何高见，发表一下你的理解？”体现出教师与学生之间平等对话，相互尊重，相互启发的民主、和谐的师生关系，可以保证学生有良好的心境和愉悦的情绪。再者学习王小丫的开心辞典，让回答的学生在遇到难处时场内求助，这时学生之间的同学情谊发挥作用，在私底下偶然小声地传递信息，积极地翻书找答案等等，这时的我可以难得糊涂，忽略学生的小动作，在一定程度上带动了整个班的学习氛围，当然对帮助回答问题的学生则做充分的肯定和表扬，也鼓励回答问题的学生下次能够自己解决。

第三关：如何延长学生对生物课的保鲜时间

如何延长学生对生物课的保鲜时间？这是一个非常重要的问题，在日常的趣味实效教学中，首先要培养学生重视生命科学的意识，作为一名生物教师，要不失时机地向学生宣传生命科学的重要性，从生命科学对人类社会的影响和意义各个方面去阐述，我常常利用课余时间从报纸杂志上摘抄或从网上下载一些有关生命科学的小文章和趣事，在上课前几分钟讲给他们听，或者把从广播电视上听到、看到的有关生命科学的信息穿插在平时的授课中，使他们在不知不觉中意识到了生命科学的重要性。同时让学生对于“为什么要学业水平考试？学业水平考试不过关会有何影响，对以后的益处是什么？”有一个提前意识，这就是思想上位，无论平时教学还是复习课思想上位都非常重要。只有学生在思想上重视它，老师才能正常、圆满地完成教学，老师与学生才能同

步调。

教学是学校教育的生命，花最少的时间获得最大的效益，是我们现代人的基本竞争理念，将教学与竞争理念有机结合，这就需要提高教学效率——高效、实效，细节化教学从简单做起，不失为一个行之有效的好方法。

参考文献：

[1]黎奇.新课程背景下的有效课堂教学策略.首都师范大学出版社，2006-04.

[2]赵开兰.高中生物课堂教学的思考.中学生物学，2008（1）.

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生命科学是系统阐述与生命特性有关的重大课题的科学。七位诺奖得主的发言使我们认识到，当代生命科学的发展，无疑是向“天地”这个大宇宙和“人体”这个小宇宙的两个极向的深度推进，而自然科学和社会科学的互参互融，是使这个领域的研究踏上新阶梯的有力保障。

罗伯特・A・蒙代尔：人类的和谐与发展，深深根植于中国文化

“每一个文明都有自己的世界观，即对待现实的根本态度。中国人的世界观认为世界是一个有机的整体，人的身体和精神之间是没有分立的，而过去两千年来分立的理念一直主宰着西方人的思维。”

“欧元之父”、哥伦比亚大学教授罗伯特・A・蒙代尔是一位关注现实的学者，他用了几十年的时间研究人类寿命延长之后的种种社会科学问题，于1999年获得诺贝尔经济学奖。在此次大会的开幕式上他提出，人类的和谐与发展，深深根植于中国文化。中国人相信的是道，这种道教的思想实际上在中国的儒、释、道三种主要的思想流派中都存在。道是宇宙运行的方式，是自然的规律，是一种统一的和自发的行动。世界万物和每一种变化都有它内在的必然性，都是通过协同合作来促进一个整体。

他认为，这种思想也使中国人理解，在统治者和人民之间应该有一个共同性，是一个有机的整体，也正因如此，中华文明在若干个世纪中一直延续。人与人之间的和谐，社会团体之间的和谐，不同的经济阶层之间的和谐，公民和政府之间的和谐，以及世界各国政府之间的和谐，是世界和平有序的根本保障。

李政道：天外有天，核天相连

“21世纪初的大问题，就是占全宇宙总能量70%的暗能量的来源问题。暗物质和暗能量的存在是向全世界年轻科学家提出的新的、大的挑战。我们必须要面临这个挑战，我相信我们会胜利的。”

美国科学院院士、哥伦比亚大学物理系教授李政道，于1957年获得诺贝尔物理学奖。他目前担任中国科学院外籍院士，创办了中国高等科学技术中心等多个学术组织，为促进中国科学和教育的发展做出了重要贡献。在此次会议中，他阐述了物理学领域新的猜想和展望：“两年前，我提出一个试探，就是天外有天，我们的宇宙在膨胀，而且在加速膨胀，可能在我们宇宙以外有很多很多其他的宇宙。”

他还试探解释新发现和暗能量可能存在的关系――很可能核能里一个新的物质跟暗能量有关系，也就是说核天相连。他同时指出，了解宇宙能量的来源及科学规律并不等于一定造福人类，关键在于怎么用。这需要明智的政治家和科学家，他们必须具备科学发展的观点。只有这样，才能达到人类的和谐，并取得可持续的良好发展。

路易斯・J・伊格纳罗：保护心血管要了解一氧化氮的价值

“为什么健康的饮食和锻炼非常重要？关键就是一氧化氮分子。健康的饮食和锻炼可以使人体内稳定且持续不断地产生充足的一氧化氮，而正是一氧化氮可以避免高血压、中风等心脑血管疾病的产生。”

1998年诺贝尔生理学/医学奖得主、美国加利福尼亚大学教授路易斯・J・伊格纳罗力求通过通俗易懂的演讲方式，告诉大家一个基本的道理：健康的饮食和必要的锻炼对身体健康和预防心血管疾病非常有好处。

“健康的饮食，比如鱼类、蔬菜、水果和维生素都可以使体内的一氧化氮增多，从而促进身体健康。”他还向大家推荐红酒，“葡萄汁中含有丰富的精氨酸，适当喝些红酒非常有益。”他指出，长期锻炼可以产生一些限制氧化自由基基因，既可以保护身体中现有的一氧化氮，又能够促进体内一氧化氮的生成，进而使心血管疾病发病率大大降低。

费里德・穆拉德：利用细胞信号调控生理功能

“细胞如何进行交谈和交换信息呢？如何发现它们对路径传递的作用，并在此基础上开发很有效的药物？这就是我的研究领域――细胞的信号和细胞对话。”

美国得克萨斯大学教授费里德・穆拉德，于1998年获诺贝尔生理学/医学奖。他说：“过去发现治疗疾病的新药可能得花15～20年的时间，现在我们找到了一个捷径，即找到相互竞争的路径，发现它们的焦点，然后制造某种鸡尾酒形式的化合物，这样就不再需要花那么长的时间才能发现一些药物。”他进一步指出，可利用环鸟苷乙磷酸的传递来调控人体各种生理功能，比如降低血压、增加组织中血流、改变记忆力与行为、降低血凝等，将来在此基础上会产生各种药物来治疗疾病。

阿龙・西查诺瓦：防治肿瘤从控制蛋白质着手

“人体内部有数以万计的蛋白质，它们以一种非常惊人的速度不断降解着，并被新的蛋白质所代替。为什么蛋白质处于不断降解之中？降解的机制是什么？如果这个机制出了问题，会产生什么样的疾病？我们可不可以治愈这些疾病？这就是我所研究的课题。”

以色列理工学院教授阿龙・西查诺瓦因突破性地发现了人类细胞对无用蛋白质的“废物处理”过程，与另外两名科学家分享了2004年诺贝尔化学奖。他研究发现，整个降解系统是通过泛素系统这种选择机制进行的。他的讲座让大家认识到泛素的价值，可以人为地将一些和肿瘤相关的蛋白质泛素化，这种机理对抗肿瘤有重要作用。在此基础上，可以找到一些新的药物来攻克癌症难题，具有非常广阔的研究前景。

罗伯特・胡伯尔：分析抗体抗原，进行抗体链研究

“在我们的很多研究活动背后都有商业目的，对于自身免疫性疾病的研究以及潜在干预领域的研究，对克服自身免疫性疾病具有重要意义。”

德国慕尼黑工业大学的教授罗伯特・胡伯尔对微生物巨分子膜结构与功能的研究做出了重要的贡献。他与哈特穆特・米歇尔、乔安・戴森霍费尔共享1988年诺贝尔化学奖。他认为，近20年来，蛋白质结晶体学方法和仪器操作快速发展，特别是与电镜结合时，可以确定大的、复杂的蛋白质结构，这些结构使得设计和研制靶蛋白成为可能，为治疗干预与植物保护开辟了新的途径。

哈特穆特・米歇尔：利用膜蛋白作药靶研制新药

“研究发现，绝大多数的疾病都是由某一特定膜蛋白的不足引起的，所以药物介入细胞间传递过程非常重要。目前在市场上销售的药物80%把膜蛋白作为药物靶向。”

1988年诺贝尔化学奖得主、德国马普学会生物物理研究所教授哈特穆特・米歇尔，在紫色光合细菌的光合反应中心的结晶研究方面获得成功。他把研究和当今的应用目标紧密结合起来，其研究是生命科学最前沿的。

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一、社区生物课程资源

社区生物课程资源是指社区内一切可以形成生物课程的因素来源与必要而直接的实施条件，包括素材性课程资源和促进生物课程实施的条件性课程资源。结合实际，学生调查了本地可以利用的一些社区生物课程资源如下：

1.社区是学生的生活环境，也是学生的学习环境。

2.博物馆常常陈列、保藏自然标本，是科学技术、文化的传播机构和科学研究的场所。

3.红山动物园收集、饲养了大量的野生动物，许多种类都有详细的形态结构和生态分布的介绍；海底世界是海洋动物的展览馆，各种鱼类、爬行类、水中哺乳类种类繁多；中山植物园收集、种植、引种了大量的植物。这些丰富的生物资源有助于学生了解物种多样性、生态系统多样性和遗传多样性，同时通过不同生物的生活环境更能了解生物不仅依赖环境，而且也会影响环境，帮助学生树立环保观念。

4.社区中的人力资源（和生命科学相关的科学研究人员、实验技术人员、生产实践人员等）也是生物课程资源，对学生开展探究活动具有指导意义。

二、开发和利用社区的生物课程资源

1.首先要将有教育意义的、却未被认识和利用的自然和社会资源纳入课程资源范畴，即社区资源课程化；其次是对社区的课程资源进行再开发，以更充分发挥其教育的功能和意义。社区课程资源直接或间接地成为学校课程的素材或来源，影响着学校课程实施的范围和水平。

2.教师是课程的研究者、开发者和实施者，教师有主动解释开发课程的能力。社区课程资源的形式有：讲座、网络教学、征文比赛、参观、文体活动、座谈等。开发社区课程资源的主要途径：一是和社区建立联系，通过参观、讲座、座谈等形式，将校外资源融合到学校的生物教学中来；二是利用自然资源，利用社区的植被、环境等自然资源开展生物学研究性学习；三是利用社区的设施和人力的资源，利用社区的医疗设施、研究院所等课程资源，开展生物学教学实习活动。

3.下面就是根据百家湖中学“小组合作学习”的小班化教学模式而充分使用社区生物课程资源的实例。

（1）走进社区，宣传爱鸟周。为了给学生树立“爱护环境，保护环境，人与环境和谐共生”的理念，激发他们环保的意识和激情，我校首先请生物老师设计好爱鸟周的宣传海报在学校和附近的小区宣传栏展出，同时编写并打印了六百份鸟类保护知识的传单，在2013年4月10日中午午自习时间，由老师带领的20名七年级同学分别前往胜利二小区南门、北门及胜太路地铁口处给社区居民发放传单。在出发之前，王校长给大家做了活动总动员，为了让宣传活动圆满完成，每个小组都举着醒目的标志牌，学生们在社区里积极宣传“爱鸟就是爱护环境”的知识，踊跃给来往的小区居民发传单，在半小时内顺利发放完毕，按时返回学校。

（2）参观标本馆了解鸟类。离百家湖中学不太远的晓庄学院有生物标本馆，种类繁多，非常适合作为学生的社区生物资源。我们在五月的爱鸟周活动中，事先与学院的有关老师较好地沟通并确定了具体的参观事宜，在2013年4月的一个周三下午，我校组织部分七年级学生由生物老师带队前往晓庄学院的标本馆参观。在讲解员的指引下，学生们不仅参观了形态各异的鸟类标本，还观察了鱼类、两栖类及各种各样的蝴蝶标本，甚至还有鸟类生活环境的再现……同学们边看边听同时还认真地做笔记，参观结束之后，大家还兴致勃勃地讨论着，对他们而言这是一堂生动形象又充满兴趣的生物课。

三、社区课程资源在生物教学中的作用

1.强化科学探究，营造开放的教学环境。科学探究就是通过学生亲身实践获取直接经验，养成科学精神和科学态度，掌握基本的科学方法，综合运用所学知识解决实际问题的能力。学生们在参观晓庄学院标本馆时，对动物的各种骨骼标本很好奇，虽然七年级还没有学习生物进化的知识，但是他们通过观察标本会有一些疑问：如鱼类为何可以在水中生活？鸟类有哪些特点适合飞翔？恐龙的灭绝究竟是什么原因？如果不是在标本馆而是在没有丰富多彩的标本的课堂里，学生可能没有这么多的疑问，当然也就更不会去探究了。晓庄学院的标本馆是一个开放的课堂，在具体的生物标本前更能让学生有身临其境的感觉，更愿意去思考。

2.倡导课外研究的学习方式，丰富学习经历。课外研究性学习，就是开放教学的时空，同时灵活地利用各种校外教育资源，将课内学习与课外研究、学校与社会结合起来，着眼于学生的自主发展。我校把专家请进来给学生作讲座，不仅丰富了学生的学习经历，而且让他们写听后感谈谈自己的感受，提高他们对生物的兴趣；在大讨论会上，学生们发言积极，论证充分，讨论热烈，争先发表自己的意见，充分体现了中学生好学和好表现的欲望。

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【关键词】细胞科学与社会 通识课 教学实践

【中图分类号】G64 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2016）09-0147-01

高校培养的人才需要与社会的发展相适应。随着市场经济的不断发展，高校教育变得越来越强调功利性和可操作性。这导致了当代大学生的人文、科学与道德素养缺乏，近年来引起了越来越多专家、学者和整个社会的关注。在这种情况下，在高等学校开展通识教育被认为是提高大学生素质的有效手段之一。通识教育也称“博雅教育”、“全人教育”，起源于19世纪，当时不少欧洲学者认识到现代大学的分科太过专门，知识体系被严重割裂，于是创造出了通识教育。其目的在于拓宽学生的知识视野，认识到不同学科的理念和价值，并且能够建立判断力和价值观，并且培养并提升学生对人类共同关心问题的触觉。“哈佛通识教育红皮书”认为人文学科、社会科学和自然科学是通识教育的三大领域。其中生命科学作为自然科学重要的组成部分，也被认为是通识教育重要的基础学科之一。在我国，近年来也有多所大学开设了生命科学类相关的通识课程，如北京大学、清华大学、浙江大学、中山大学等国内知名高校。上海大学近年来也开设了《生命科学导论》等通识课程，获得学生们的好评。在此基础上，笔者结合自身开设专业课《细胞生物学》的经验，开设了《细胞科学与社会》通识课程，经过数年的教学实践，现在来谈谈对该门通识课的看法与思考。

1. 通过知识框架的构建，带动发散思维

对于通识课程来说，对知识点细节的要求相对较低，教师更希望给学生建立起相对完整的知识框架，因此，教师需将繁杂的知识点细节梳理成一些更通用的“原则”，并在此基础上，给学生建立完整的学科知识框架，并能够引导学生进行类比和发散性的思考。举例来说，在讲到真核细胞与原核细胞的区别时，教师将其与“社会分工”的概念进行类比，真核细胞的“社会分工”比原核细胞更细化，而经济学的基本概念告诉我们，社会分工越细，效率越高，生产力越发展。这种类比更利于学生去理解为什么真核细胞的“效率”要远高于原核细胞。但是，效率高也不全是好事，比如说，原核细胞虽然效率低下，但其对不良环境的耐受性从总体上说远高于真核生物，因此其更能在恶劣的条件下生存，比如说高温的温泉，高压的海洋底部等环境。因此，在授课过程中，教师可以通过类比等手段引发学生思考，将专业的知识发散为更“一般”的原则。这种类比思考对于通识课程来说是非常重要的，也是引起不同背景学生学习兴趣的重要方法。总的来说，专业基础课相对更重视知识细节的掌握，而通识课更注重于知识的梳理和凝练，构建知识的框架，并在此框架的基础上引导学生进行思维的发散，从而将不同学科不同类型的知识进行融会贯通，增强学生对不同学科间联系的理解。这其实也是开设通识课程的重要目标之一。

2. 通过梳理重要的科学发现历程，培养科学思维

培养学生的科学思维是通识课的重要任务之一。我们在通识课的课堂上，引入了一个个科学发现背后的历程，通过这些来龙去脉过程的梳理，让学生们了解科学家们是如何发现问题，怎么面对困难，怎样打破旧思想的束缚，并最终揭示了科学真理的整个过程。笔者的教学经验表明，首先这些生动的故事极大地增加了趣味性，吸引了学生的注意力，增强了授课的效果；其次，这些重要发现的过程本身也是极佳的科学故事，蕴含着丰富的科学思维，通过对这个过程的讲解与分析可使学生潜移默化地受到科学思维的熏陶，让学生了解如何去发现问题，解决问题，这对于科学思维的养成具有重要的意义。举例来说，在讲解到植物的光合作用时，我们通过科学故事展示了在近100多年的时间里，科学家们如何通过细致的观察，缜密的实验，经历无数次的失败后，最终逐步揭开光合作用的奥秘的过程。在授课过程中，我们通过提出问题引导学生思考，“如果你是当年的那位科学家，当遇到那种情况，下一步该怎么办？”这种教学方式较好地激发了学生的参与感，同学们在聆听故事的过程中，像穿过科学的时间隧道一样，经历了一次次激动人心的科学发现的洗礼。通过这些精彩的故事，不仅让学生们了解了重要的细胞生物学知识，还对这些知识的获得的过程，理性的思维甚至是科学家的个人魅力产生了兴趣和赞赏。这种“寓教于故事”的方法是通识课程加强授课效果，激发学生学习兴趣的重要手段之一。

3.理论联系实践，将科学理论应用到生活中去

生物学是一门理论与实践联系非常紧密的学科，与人类的生活息息相关。近年来，与生物学相关的社会事件层出不穷，其中有些甚至引发了全民大讨论。比如说各种抗生素的滥用问题，食品添加剂的安全性问题，甚至转基因的安全性问题等。如何去分析并客观评价这些问题，这对新时期大学生的科学素养提出了更高的要求。在《细胞科学与社会》通识课程中，笔者就将提高学生科学评价生物学问题的能力作为本课程的目标之一。因此，在课程设计过程中，笔者将生物学的概念、理论与生活中的实际应用有效结合，进而引导学生进行有益的思考。比如说，教师在授课过程中会将一些生活中涉及细胞生物学原理的现象与与学生进行讨论，比如“豆芽菜为什么是黄色的，呈现细长的形态？”“韭菜为何能一茬一茬地生长？”这些现象其实都蕴含着细胞生物学的基本原理。进一步地，在学生们了解了一些基础细胞学的原理以后，教师还和学生们进行了较为深入的讨论，比如说“为什么癌症治疗药物经常会出现抗药性？”“转基因制品是否安全？”等更重要的问题。通识课程开设的目的之一在于使学生们了解一些专业知识，但更重要的，是要让学生逐步体会到如何进行科学的思考，如何更客观地评价问题。我们希望学生们能通过通识课程的学习后逐渐具备这种独立思考的能力，这也是开展通识课程最重要的意义。

耶鲁大学前校长理查德・莱文认为，通识教育是本科生经历的核心，其真谛在于培养学生批判性独立思考的能力，为终身学习打下基础。《细胞科学与社会》通识课以细胞生物学作为切入点，向学生传授基本的生物学知识与理论，引导学生了解科学的思维方式并最终将所学与社会实践相结合，最终目标在于提高学生对生物学现象的认识，并提升学生独立思考的能力。课程自开设以来，累计听课学生人数已达400人（次），并已数次入选“上海大学理工科类通识课课堂满意度十强”，取得了较好的授课效果。笔者认识到，在一门优秀的通识课程建设的过程中，必须不断改善教学方法，时刻紧跟最新的科学研究与社会实践，对提高教师自身素养的要求永不松懈，才能上好通识课，为提升学生的独立思考能力，培养具有当前社会所需的复合型人才做出应有的贡献。

参考文献：

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论文关键词：物理学科　农业学科　学科交叉　物理农业　人才培养

论文摘 要：通过在农业科研中把物理学科知识与农业学科知识相结合的实践，探索物理学科与农业学科结合对农业可持续发展、农业人才培养等方面的有利作用。展望学科交叉对培养新世纪具有全新知识结构人才的广阔前景，推动物理农业的稳步发展，充分发挥学科交叉的潜能。 

在知识经济、信息化时代，实施科教兴农不仅要善于创造新知识，吸取人类的一切文明成果，而且要善于把新知识、新成果转化成新产品，转化为现实生产力，才能发挥知识和科技的价值［1］。农业院校在科研中，考虑不同学科的交叉融合，把基础学科与优势学科整合，通过学科边缘交叉是技术创新链中必不可少的环节。

本文结合魔芋科研项目中物理技术在控制病害发生、提高产量等方面的应用，就物理学科知识与农业学科结合在农业生产中的应用和优势展开论述。探索通过物理学科与农业学科的有益结合，思考对培养新世纪合格农业人才、推动农业走可持续发展的生产模式等问题。

一、学科交叉，优势互补

在科技迅速发展的今天，时代的发展和科技的进步推进了科学技术向纵深方向发展，学科之间相互交叉渗透是当代科学发展的一个主要趋势。

现代科技发展的学科高达分化基础上的高达综合的特点说明，科技的发展需要不同学科和技术的横向联合就能形成整体优势，边缘交叉容易出现新的生长点 ［2］。尤其是物理学这一基础学科，与其他学科的结合更是越来越突出，如计算物理学、数学物理、物理化学、生物物理学等，这些交叉学科的出现，无疑促进了物理学及其他学科的发展和延伸。其中物理学与农业科学的交叉渗透，使“物理农业”脱颖而出，并且有效推动了生态农业、有机农业的健康、稳步发展。

二、物理学科与农科知识结合的必然与优势

1物理学科与农科生物科学相结合的必然

（1）自然科学领域内必然存在同一的、共同的联系。20世纪以来，以数学为工具、物理学为理论基础的学科发展，已逐步把除生物学以外的其他学科同一起来［3］。而物理学研究的物理运动是自然界最普遍的一种现象，它渗透于自然界的任何生命系统，因此物理学也要研究生命、时间和空间的性质、联系等，它与生物学科也存在同一的、共同的联系，这一点也是被历史证明了的。1943年，物理学家薛定谔写下了《生命是什么》一书，从物理学的角度对生命现象进行了详细的阐述。现今生命科学中的许多重要概念如“遗传密码”，就是由薛定谔首次提出的；21世纪关于生命现象的描述性信息太多了，新的工作框架——定量生物学的应运而生，使生物学、化学、物理学、数学这些基础学科联系起来；同时在农科教材中也不乏许多物理科学知识，如离心分离技术、宏观、微观方法——气体分子热运动理论、红外测温、卫星遥感、生物与熵、正常细胞的电模型、衍射现象、生物体的旋光现象、核磁共振技术和物质的放射性，等等，涉及了物理学的力、热、电、光、磁，原子物理、相对论、量子力学等许多方面。可见，物理科学与农科知识间存在着密切的联系。

（2）物理科学的思想方法和实验方法已日益渗透和应用于各个自然科学领域，包括农科的生物科学。20世纪50年代以物理学的X射线衍射结构分析为基础的分子生物学的成就与发展技术被引进了生物学，从而确定了DNA的双螺旋结构，至今X射线衍射晶体分析法仍是分析生物大分子立体结构最精确的技术［3］；物理学和生物学的交叉学科生物物理学在研究思路、应用的理论和方法方面就突出了物理学的特点。

从当代科学技术发展规律以及走在国际前沿开展科学研究的美国、英国的趋势来看，21世纪生命科学与物理科学之间的融会贯通已经势不可挡。美国国家科学基金会与国家卫生研究院联手资助大学建立了多个跨学科的Bio-X中心，英国生物技术与生物科学基金会在2003年也建立了以10年为期的重大研究计划——预测生物学。这个蓬勃发展的交叉学科正在成为大量学术会议、高质量学术杂志以及基金资助机构的主角。可见，物理学科与农科生物科学间的交叉融合是必然的。

2把物理知识用于农业的现代物理农业的优势

早在20世纪70年代，日本等国就已开始研究现代物理农业工程的单项技术；我国自20世纪90年代进入物理农业—物理技术应用到农业领域，应用物理学技术、方法和基础理论研究农业生产过程和农业生物生命过程中的物理规律，以及物理因素对生物系统的作用机制，涉及物理学、材料学、动植物学及农学领域的多学科交叉综合的一门新生学科［4］。随着国际贸易农药残留标准越来越严格的动态趋势，消费者对农产品健康、安全的高要求，“物理农业”的精英们在中国应用物理农业技术方面进行了不懈的探索。

近5年来，在天津、大连等地已开展得如火如荼且已取得骄人的成绩，有力地说明把物理科技应用于农业领域，能推动传统农业的变革，是一种独特有效的生产方式。

在我国，应用于农业生产的现代物理农业技术有：磁化、电场处理种子技术、电子杀虫技术、空间电场防病促生技术，等等，而且取得了显著的成效。相对于化学农业来说是一种高效、无环境污染且成本低廉，易实现效益转化的农业技术 ［5］ ，可控制化肥和农药的使用量，并且能达到提高品质、抗病增产的目的，保证农产品达到质量、绿色、无污染的标准，具有显著的经济效益和社会效益。可见，把物理科学知识参与农业生产过程，利用物理因素和物理技术应用于农业，有着诱人的前景与潜力。

三、在农业科研中，进行物理技术与农业栽培措施有机结合的探索

前人把物理技术应用于科研已取得了一些成果，低温和紫外线辐射植株地上部分后能有效抑制病害发生，并对植株生长产生良好的影响，这在小麦、大豆、玉米、郁金香、百合、大蒜等作物上已得到证实。

魔芋是经济价值较高的作物，近年已成为山区农民脱贫致富的有效途径。然而，在魔芋生产中，魔芋软腐病已成为魔芋生产和魔芋产业发展的主要制约因素。鉴于魔芋软腐病的主要初侵染源是种芋及土壤，种芋带菌是引起植株发病的主要原因这一特性，以及温度、紫外线等物理因子影响魔芋生产的研究尚未见报道，因此，笔者于2008年至2010年间开展了“低温、紫外线对魔芋种芋生长的影响”研究，通过对魔芋种芋进行不同强度的低温冷藏和不同时长的紫外线辐射，研究不同处理对魔芋生长过程中软腐病的控制及产量表现的影响，把物理学科与农业学科知识结合应用于科研生产。通过此研究得出结论：用低温冷刺激、紫外线杀菌处理魔芋种芋能降低病害，提高产量，把物理因子低温、紫外线这样应用对魔芋的影响是正向的；试验中不施用化学农药，保证了生产的魔芋没有药物残留，绿色环保。

笔者在科研中把物理科学与农业科学结合的探索取得了一定成效，这种生产成本低、简便易行的生产方式对改善和提高魔芋品质、保护生态等方面具有现实意义。

四、物理学科与农业学科结合的展望与思考

1加强物理学科与农业学科的融合，有利于学生的就业（创业）与升造

农业院校教学与科研中注意物理科学与农业科学的融合，有利于教师的农业科研拓展，更好地服务“三农”的同时能加强学生交叉学科知识素养，能拓宽农科学生的农业生产技术。毕业生面对需要大量知识和技术的市场就业更具有绝对的优势；对于毕业且有志于继续深造的学生，可选择由交叉学科而产生的新兴领域为方向，而现代新兴的物理农业中所涉及的有关食品安全、生态农业等诸多问题有待应用科学理念和现代技术加以解决，农业院校的学生由此领域为方向就是一个不错的选择，其中加强物理学科与农业学科融合的培养对他们的知识积累无疑是一个很大的推动。

中国理论生物物理学家欧阳钟灿院士呼吁：“为培养具有全新知识结构的研究人员，首先应革新大学生命科学相关的教学”，呼吁高校生物系反省传统的教学内容和方式，适当增加数学、物理学等其他学科的知识，与美国著名的倡议“培养21世纪的科学家：本科生的生物学教育”（Undergraduate biology education to prepare research scientists for the 21st century，简称Bio2010）相呼应［3］。现在中国的一些高等院校已开设了生物物理学等交叉学科专业，希望“培养出来的跨学科学生能操同一种语言去建造生命科学的通天塔”。

2提高农业生产技术，走可持续发展的生产模式

在“绿色革命”“转基因作物”的粮食增产模式一一亮相的时候，物理知识应用于农业生产的物理增产技术也在低碳农业、节水农业的倡导环境中备受关注。把物理中的力、热、光、电、磁等知识与技术应用于农业生产的“物理农业”，区别于传统的“化学农业”，不用化肥、农药、生长调节剂的农业生产方式，减少环境污染，恢复耕地质量，阻止环境恶化与生态退化，是解决“先污染后治理”“先发展后治理”问题的重要途径之一。

近年物理农业已展示了它的“神奇”，相信物理农业在未来的发展中，不仅在粮食生产的健康安全、增产增收方面能取得辉煌的成绩，也能兼顾到农业生产和生态环境的相容，同时为农业、生态的可持续发展做出杰出的贡献，在农业与环境的协调发展中充分发挥物理科学知识的作用，充分展示交叉学科的魅力。

参考文献

［1］吴文胜，程立佳.发挥高等农业院校优势，努力为科教兴农服务［J］.高等农业教育，1999(4):29—31.

［2］胡跃高主编.农业总论［M］.北京:中国农业大学出版社，2000(9).

［3］袁观宇.生物物理学［M］.北京:科学出版社，2006.

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关键词：食品生物化学；实验教学；生物化学实验

食品生物化学是一门研究食品在人体中变化的科学，它主要研究食品的化学组成及结构，新鲜天然食品的代谢变化，食品在人体中的代谢及营养功能，以及加工过程对食品的影响。它是食品营养与检测、食品质量与安全，酿酒等专业必修的一门专业基础课，是各专业的主干课之一，它为后续专业课的学习打下理论基础，并提供实验技术和方法。生物化学是一门实验科学，生物化学学科的飞速发展离不开生物化学实验方法的不断进步和深入。同样，对生物化学知识的理解、掌握和运用也离不开生物化学实验。在高等学校生命科学、生物技术、生物工程等专业、以及农、林、医、药相关专业中，生物化学实验都是生物化学教学中必不可少的环节，也是培养学生的科研兴趣和实践能力的重要环节。笔者在近十年的教学实践中深刻体会到生物化学实验教学和理论教学之间相辅相成、互相促进的关系。

一、生物化学实验有助于加强学生对生物化学专业理论知识的理解和掌握

生物化学是一门内容极其丰富且发展迅猛的学科，也是生物、医药、农业、食品等众多学科的专业基础，这使得生物化学一方面容易引发学习的兴趣，另一方面又比较难学。生物化学专业理论知识的学习需要大量的记忆，但是单纯的死记硬背不仅无济于事，还会抹杀生物化学的活力，使得理论学习变得枯燥乏味。因此需要进行理解性记忆，并随时进行归纳总结、融会贯通。生物化学实验是加深理解专业知识的重要途径，它能够使抽象的生物化学理论以形象、生动的形式展现出来，有助于加强学生对理论知识的理解和掌握。生物化学实验的内容丰富多彩，包括普通生化实验、生化分离实验，以及一些技术水平更高的生化实验等。普通生化实验主要是对各类生物分子进行定性和定量研究；生化分离实验主要是利用层析、电泳、超速离心等方法对各类生物分子进行分离和纯化；其他高级生化实验则包括研究生物大分子结构的X―射线衍射技术，研究物质代谢的同位素示踪技术，与分子生物学相关的D N A 重组技术，等等，其中的一些技术促进了新兴学科的发展并成为这些学科的核心技术。

在高等学校生物化学教学中涉及到的主要是普通生化实验和生化分离实验。这些实验与理论教学相辅相成，能有效地帮助学生理解和掌握专业理论知识。例如，在“蛋白质的两性反应和等电点的测定”实验中，通过观察在加酸、加碱过程中，酪蛋白溶液酸碱度的变化和沉淀―――溶解情况的变化，形象、直观地展现出蛋白质的两性解离过程，使同学们切实理解了蛋白质的两

性解离性质和等电点的概念；通过比较在不同pH 值下酪蛋白溶液的沉淀量，不仅可以反映出酪蛋白的等电点，还使得同学们对蛋白质胶体溶液稳定性的影响因素有了更为深刻的理解和认识。在“酶的抑制与激活”实验中，利用同学们自身的唾液淀粉酶，通过比较分别存在Cl-和Cu2+时，酶催化淀粉水解后，水解产物与碘所呈现出的不同颜色，不仅可以直观地反映出抑制剂和激活剂对唾液淀粉酶的作用，帮助理解酶的抑制和激活这一性质，还可以促进同学们思考抑制剂与变性剂之间的差别，并使同学们对各自的唾液淀粉酶酶活高低及其性能有了初步的认识。

二、生物化学实验是锻炼学生实践能力和分析问题、解决问题能力的良好方法

生物化学研究的是生命的化学本质，生物化学实验所用的材料是生物材料，生物材料往往存在较大的个体差异，且稳定性较差，因此生物化学实验的相对误差较大。为了获得准确的实验结果，需要具备优良的实践能力，以及严谨、细致、灵活、创新的科研作风。生物化学实验是锻炼学生实践能力的良好途径，也是培养学生严谨的科研作风的有效手段。通过生物化学实验，还可以锻炼学生分析问题、解决问题的能力。

高校生物化学实验教学采用的多为方案成熟的验证性实验，在正确的理解和严谨、规范的操作条件下通常都能得到满意的实验结果，这不仅能使同学们体会到实验的神奇，更能感受到成功的喜悦。但有时候也会因各种各样的原因而导致实验失败或结果不太好，这时，鼓励同学们从中分析原因、总结经验、进而解决问题，同样能够起到良好的锻炼效果。在“蛋白质的凝胶过滤层

析”实验中，不同分子量和颜色的样品在凝胶柱中彼此分离开，并通过检测器和电脑的记录，显示出它们的洗脱曲线，使得同学们真正理解了凝胶过滤层析的原理和方法。有的组样品分离效果很好，洗脱峰狭窄；有的组则分离效果不好，峰形展宽，通过观察、分析，同学们重新沉降柱面、并平稳上样，取得了良好的分离效果。这不仅提高了同学们的实验技能，也使同学们认识到实验操作需要严谨、细致。

三、生物化学实验有助于培养学生对生命科学的科研兴趣和求知欲

生物化学和相关的生命科学都是实验科学，实验是这些学科的基础，是理解已有知识、发现新知识的重要途径，也是激发求知欲和探索欲的良好手段。生物化学作为揭示生命的化学本质的一门学科，是21世纪最富生命力的学科之一，也是研究热点众多、研究成果日新月异的学科之一，其旺盛的活力离不开实验的开展和创新。在生物化学实验教学中，深刻地体会到学生对生物化学实验的浓厚兴趣，这有效地缓解了生物化学理论知识学习的枯燥感，使得生物化学焕发出它本身

特有的学科魅力。

在生物化学教学中，有些概念和性质仅仅通过理论讲解显得很空洞，很难使学生深刻理会。而在理论讲解的基础上，结合直观的实验现象，就能调动起学生的兴趣，并启发学生进行思考和总结，从而达到事半功倍的效果。酶学是生物化学中很重要的一部分内容，酶活力是反映酶的性能的基本指标，但是单纯的理论讲解总显得索然无味、力不从心。通过“糖化型淀粉酶活力的测定”“蛋白酶活力的测定”等实验，使同学们对酶活力的概念及其测定有了清晰的认识。在上面提到的“酶的抑制和激活”实验中，由于使用的是同学们自身的唾液淀粉酶，个体之间存在酶活差异，需要同学们自己对酶液进行适当的稀释。有的同学酶液稀释得正好，激活组、抑制组和对照组表现出明显的差异，分别呈现出黄褐色、蓝黑色和酒红色；有的同学第一次酶液稀释过头，重新调整后得到明显的实验现象。鲜明的实验结果令同学们非常新奇和兴奋，激发了同学们的实验热情和研究兴趣，并使同学们领会了酶活力的影响因素和酶活测定的关键。糖代谢是动态生化的重要内容，其中的糖酵解途径以及糖的有氧代谢需要同学们完全掌握。在理论学习的基础上，通过“碘乙酸抑制糖酵解”实验，比较在三氯乙酸、碘乙酸存在下酵母的葡萄糖代谢情况，以及中间产物3-磷酸甘油醛的积累差异，使同学们对酵母的葡萄糖代谢和糖酵解途径有了更为生动和直观的认识，提高了对动态生化的学习兴趣，也为以后学习和研究微生物代谢奠定了良好的兴趣基础。

综上所述，生物化学实验在食品生物化学教学中扮演着催化剂的作用，不仅能够加强学生对生物化学专业理论知识的理解和掌握，还能够提高学生的学习的兴趣，更好的提高学生的解决问题的能力，实现真正的学有所用，真正为社会的建设贡献自己的力量。

参考文献：

[1]王镜岩，朱圣庚，钱长法.生物化学[M].第3版.北京：高等教育出版社，2002.

[2]李建武，萧能，余瑞元，等.生物化学实验原理和方法[M].北京：北京大学出版社，1994.

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近期，笔者有幸在位于河南大学新校区的棉花生物学国家重点实验室见到了宋纯鹏教授。

一

说起宋纯鹏教授的研究，首先要提到农业和水。众所周知，水是人类赖以生存的必要因素。人类社会正面临着水资源的短缺。目前，水资源短缺是限制我国农业发展的重要因素之一。干旱所造成的损失几乎是其它自然灾害造成损失的总和。特别是近年来我国干旱灾害频发，给农业生产带来严重损失。“利用和开发植物体自身的潜力，提高植物的水分利用效率，在同等供水条件下获得更多的农业产出，是发展我国作物生产的重大战略性课题。”自1991年以来，宋纯鹏教授带领课题组围绕“植物应答干旱胁迫的气孔调节机制”这一主题，从提高植物水分利用效率的重大需求和植物抗旱生物学研究的前沿出发，发展多学科先进的实验技术，以提高作物水分利用效率为目标，研究作物干旱反应机理的相关重大科学问题，创造性地探讨植物干旱反应调节的基因表达分子机制，为基因工程技术提高植物的水分利用效率开辟了新途径，对提高植物水分的利用效率和我国农业可持续发展有重要意义。

宋纯鹏教授对获奖有着清醒的认识，他说：“干旱本身是个世界性难题，也很复杂。我们的研究是基础性研究，要真正达到技术成熟，还需要很长时间的探索，任重道远。”他谈到，河南是人口第一大省，是全国粮食主产区，中原经济区建设的发展定位是持续探索“两不三新”三化协调科学发展之路，不以牺牲农业和粮食为代价，不以牺牲生态和环境为代价，符合中央的战略决策，符合河南的实际，遵循客观规律，是中原崛起的必然选择。但是，农业究竟该如何发展，本身就面临城镇化、土地沙化、土壤退化等突出的矛盾。因而尽可能地挖掘作物的抗逆潜力，合理利用土地资源，尤其是对荒滩地、盐碱地、干旱地等不适于耕作的低产土地的科学开发利用，将会对解决土地资源和经济发展的矛盾起到很重要的作用。所以在这样的大背景下，宋纯鹏教授课题组研究成果向大田释放的意义不言而喻。

荣誉的背后，是宋纯鹏教授的科研团队留下的一串串高低深浅的坚实脚印，是这样一个年轻的学术团队卧薪尝胆20多年积累下的一帧帧锐意进取的奋斗镜像。这支能打硬仗的学术队伍，克服种种困难，凭借坚韧不拔、敢于创新的科学精神，在竞争激烈的生物学前沿领域占有了一席之地。

1990年，宋纯鹏从北京大学硕士毕业，来到河南大学当时刚组建的生物学系，从此开始了他在河南大学艰难的创业历程。学科刚刚重建，百废待兴。与此同时，生命科学迅猛发展，国内外强手如林，竞争异常激烈。宋纯鹏面临的最大挑战就是如何从一无所有，没有一间实验室，没有一件像样的仪器条件下开展研究。他和他的团队克服不利因素，从探索学科交叉入手，以先进的学术思想开展科学研究工作，获批了一项国家自然科学基金课题，而得到的3万元的课题经费就成了实验室的启动资金。这一宝贵的支持，使他的事业在一个地方性的大学有了起步的可能。宋纯鹏戏称实验室最初的全部家当为“一个课题，两个老师，三间房子”。面对现实，宋纯鹏从战略上选择了这样的一条发展道路：不能只依赖投入，而要依靠非常巧妙的先进的生物技术推动研究。他要用技术优势，去克服设备和资金的劣势。因为技术只要靠自己刻苦和艰辛的努力可以达到，从而绕开困扰学科发展的基础设施短缺和资金匮乏的瓶颈。

在此基础上，宋纯鹏教授根据生命科学学科的特点以及国内外生物学发展的现状，并结合国家和河南省农业与社会发展的需要，以其独特的、先进的学术思想，果断地选择了“植物逆境生物学”这一重大研究主题，着重研究植物对逆境适应的生理及分子机理、逆境下植物生长发育过程及调控技术等重要课题，为河南省及北方低产区综合整治及农业可持续发展服务。

宋纯鹏的研究主要集中于干旱。他领导的课题组针对干旱等逆境条件严重影响农业发展的现状，以与作物光合产量密切相关的气孔运动研究为出发点，利用现代新技术方法研究探讨与旱地农业生产实际相关的重大理论问题，所提出干旱条件下保卫细胞信号转导的分子机理等系列研究成果相继发表在《Plant Cell》、《Plant Physiology》等世界主流生物学杂志上，文章单篇SCI他引超过200篇次，宋纯鹏教授的相关研究得到了国际同行的广泛认同，提升了实验室在本领域的影响力。

在带领课题组不断取得重要进展的同时，宋纯鹏的研究也逐步得到了认可。在2006年度国家杰出青年科学基金资助人选评选中，他申报的《气孔保卫细胞多因子刺激调控植物水分利用效率的分子机制》项目经过严格评定后，成功入围。2012年，宋纯鹏被授予“全国优秀科技工作者”荣誉称号。

二

谈起当初为什么没有选择工作条件优越的发达城市，而毅然回到河南大学时，宋纯鹏深情地说：“我的事业在这里，我对河南大学有很深的感情，这里的生命科学学科正在逐步发展，生命科学学院的实验室是我和同事一手创建起来的，那里凝聚着我们的心血和汗水。” 宋纯鹏教授这一语重心长的话语，是对他20多年追求和努力的高度总结。正是这种责任感的驱使，使他坚持在中西部地区艰难的探索。

“高层次人才的培养和引进很重要，高层次人才始终是实验室发展和学科发展的最关键因素。”宋纯鹏认为，没有人才，什么都没有；有了人才，很多工作都会迎刃而解；有了人才、有了技术、有了信息，同时也就有了先进的管理理念。为此，他积极倡导并选派青年教师到国外进修学习。

经过20多年的积累，实验室培养了一批具有国际学术视野的学术带头人和学术骨干。这些高层次人才，大部分都有在美国、英国、日本等国的著名实验室工作的经历，他们不但为实验室的发展提供了科研动力，而且为实验室的管理提供了先进的理念。由实验室骨干人员组成的“生物节水分子遗传学基础和技术”科技团队于2009年入选教育部“长江学者和创新团队发展计划”创新团队。

在宋纯鹏和同事们的努力下，在植物生理教研室的基础上，实验室于2003年获批河南省第一个植物学博士点，之后成为生物学一级学科博士授权点；2005年，实验室先后被确定为河南省省级重点实验室和省部共建教育部重点实验室；2011年4月，通过强强联合的方式，河南大学植物逆境生物学实验室与中国农业科学院棉花研究所“农业部棉花遗传改良重点开放实验室”联合建设的“棉花生物学国家重点实验室”由科技部批准立项建设，这是河南省高校建设的第一个国家重点实验室，标志着该省在高校国家重点实验室建设上实现了“零”的突破。经过十几年的艰苦创业，创建了从本科到博士的完整人才培养体系，实现了跨越式发展的目标。

三

宋纯鹏教授不仅是一位学者，同时也是一个管理者。作为河南大学副校长、全国政协委员和民进河南省委副主委，无论是科研、教育、管理，还是党派和参政议政工作，宋纯鹏都兢兢业业，尽职尽责。他常说，“做好自己的工作是责任，你负责哪方面的工作，就得把哪方面的工作做到尽善尽美，否则的话，你就愧对你的位置。如果一个人连这样的责任心都没有，他就什么都干不好”。

2005年，宋纯鹏被组织任命为河南大学副校长，分管科学研究、条件平台建设、国际合作。在实际工作中，他为逐步完善科技管理制度体系和评价体系，积极谋划学校科研实力增长和学术进步，作了许多理论上的探讨。同时，他作为教育部第一届“高校科技创新论坛”特邀嘉宾，作了“传统文化的‘双刃剑’与科技创新——高校创新人才成长的文化思考”主题发言，引起了广泛的关注。《中国教育报》（2007年12月10日第5版）全文刊载，海外版《中国日报》为此专门发表社论，世界著名的未来学家约翰·奈斯比特，在撰写的《中国大趋势， China’s Megatrends》（P186-187）引用评述了这些观点。此外，他在接受《创新科技》杂志采访时，对构建创新大学建设提出了许多建设性的意见，包括培养大学创新型人才的软环境建设等等。他认为，真正意义上硬的条件好改善，但是软环境的改变、学术氛围的改变不是一朝一夕的。因此，他提出“创新是生命，我们付出一生的努力”。

近10年来河南大学科学研究、平台建设和国际化进程发展迅速，成绩的取得无不凝结着宋纯鹏教授的辛勤劳动，科研创新平台体系的系统建立，科研成果数量和质量明显提高，社会服务能力显著增强，国际化进程快速推进，为百年名校河南大学的振兴步伐留下了铿锵足音：学校建立了国家—省（部）—学校三级研究机构为主体创新科研平台体系；承担国家重点科研任务能力显著增强；学校国际化进程进一步加快。

宋纯鹏于2008年当选为十一届全国政协委员。为了更好地履行参政议政、民主监督的职责，他每年参加全国“两会”前，都会深入学校和地方，广泛征求意见和建议，并结合全国高等教育发展现状、河南省情以及河南大学实际情况，针对高等教育发展、中原经济区建设等问题，认真准备提案和建议。他结合自己的研究工作，提交了《关于加强农田水利设施建设和增加干旱农业科学研究投入的建议》。他认为，过去我们对植物逆境的研究是分散的，应该建立一个国家的植物逆境的研究中心，建一个这样的平台支持此项研究。他结合自己的高校工作特点，就教育不公平问题提出了自己的看法。他希望国家在中西部高等教育振兴计划中实施类似“211工程”的扶持政策，在中西部地区打造高等教育知名品牌，为区域经济发展提供有力支撑，使中原经济区站在一个新的历史高度上发展下去。近年来，他相继提交了数10件全国政协提案，受到各大媒体的广泛关注，在社会各界引起了强烈反响。