生物科研计划范文
时间:2023-11-06 17:54:14
导语:如何才能写好一篇生物科研计划,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:生物化学;设计性实验;创新
近年来,随着生物科技的蓬勃发展,生物化学实验技术已广泛渗透到包括病原检测、药物设计和医疗诊断治疗等各个领域,因而生物化学实验课程教学工作显得尤为重要。医学生物化学作为一门实验性很强的科学,是从事研究生物体内化学分子的结构、功能及其与生命现象本质的学科,是现代生命科学领域中的前沿学科,也是医学教育规划中的重要的专业基础课。因此,为了培养“厚基础、宽口径、强能力、高素质”的具有创新精神和能力的医学专业学生[1],仅仅依靠传统的纯理论教学和验证性的单项试验,显然是远远不够的,设计性实验教学在学生综合素质的培养方面起到的重要作用是无法替代的。
1.资料与方法
1.1研究对象
随机选取2016级4个临床专科班共168名学生为研究对象。
1.2方法
在完成传统教学任务的过程中,进行理论教学课后的实验操作,对观察组进行实验综合评价,对综合评价合格的学生以平时成绩为奖励,并引导其进入下一分层实验环节。在分层实验环节中由指导老师负责对学生进行培训,分组进行设计性实验内容的完成方案制作,定期汇报,商讨实验事项。设计完成,以组为单位进行实验操作,实验结束后提交实验报告,最后由指导教师对实验进行评定。
1.3实施方案
1.3.1实验课教学改革设计。以教学大纲为指导,重点内容渗透到实验训练。生物化学是在分子水平上通过研究生物大分子的结构,功能和代谢机制来阐明人类生,老,病,死等生命现象本质的科学。针对医学生的生物化学知识体系可分为四部分内容:静态生化,动态生化,机能生化和生化与疾病,而这些内容都是以生化分子为研究对象的。因此,以此为切入点,可将生物化学基础知识模块化为四大模块:蛋白质、核酸、糖类、脂类。单个模块都是以从结构,功能到代谢调节的系统研究为支点,涵盖生物化学基本的理论和实验技能训练。1.3.2实验课内容改革。现有的生物化学实验课程教学,以简单验证性实验居多,缺乏综合性设计性实验[6],实验内容缺乏创造性,学生机械重复实验操作,缺乏主动思维和团队协作等方面的训练。比如以下的实验内容:血清蛋白醋酸纤维薄膜电泳,酶的特异性,血糖测定,血清丙氨酸转氨酶(ALT)活性测定等,实验内容较为孤立,是单独的知识点的训练,学生无法从中得到创新能力和实践能力的锻炼,并且不利于医学生在今后从事医学科学的研究。然而基本操作技能虽然存在弊端,但考虑到不同学生的知识掌握水平和学习能力的不同,因此,在不放弃原有的实验教学内容的基础上进行了新的综合性实验设计,并依据学生的能力进行分层教学。分层教学是教师根据学生的知识,能力水平和潜力倾向,把学生科学地分成几组水平相近的群体并区别对待,使得各群体在教室恰当的分层策略和相互作用中得到最好的发展和提高[7]。基础实验的教学目标是基本实验技能的掌握,在基础实验课程考核环节中,成绩达到良好和优秀等级的,可进入综合设计实验环节;而成绩未达到的,则需进行新一轮的基础实验课程训练。综合设计课程的编排侧重生物大分子的分离,提取及鉴定,并包含各种实验技术。为了达到提高学生实践动手能力,培养学生独立思考和团队协作的科研素质,筛选了以下实验提供学生选择:蛋清溶菌酶的分离和鉴定,细胞核分离纯化及DNA,RNA含量的测定,动物糖原的提取与鉴定,酮体的生成和利用。综合性实验内容紧凑,连贯,系统,实用性强,学生如要达到实验目标,需灵活运用生物化学理论知识和基础技能,发挥创新思维能力,使学生的科研创造能力得到锻炼。如“蛋清溶菌酶的分离和鉴定”以鸡蛋为原料,贴近日常生活。在酶的分离阶段,涉及生化技术包括层析技术,蛋白质标准曲线制定,离心等电点沉淀,离子交换层析等;酶的鉴定阶段,涉及蛋白质浓度测定,SDS-PAGE电泳,酶活测定,酶专一性和特异性鉴定等。内容涵盖蛋白质模块重要的理论知识和基本技术,学生不但掌握了具体的实验方法,更领会到技术的实际应用效果,从而使学生真正将书本知识点做到学以致用。1.3.3教学方法多样化。教学方法的改变是为了突出学生的能力和素质的培养,突出“以学生为主体”,充分发挥学生的主体作用,培养学生的独立思维能力和实际应用能力。参与综合性设计环节的学生,整个过程以小组为单位,实验过程全部由学生自己操作完成,前期对设计性实验题目的分析和步骤的交流,可以通过小组内讨论来进行思考和修改。完成“头脑风暴”后,每小组推举发言人,进行实验前PPT讨论,根据讨论方案进行实验,完成实验并撰写科研型成果论文,培养团队协作的精神。教师在实验教学过程中主要起到指导作用,解答学生在实验中遇到的问题,引导独立思考,把握实验进度,保证达到计划要求,形成实验成果[8,9]。学生根据教师设计的综合性设计实验课题进行选择,确定目标后,教师不会直接告诉学生解决方法,而是启发讨论,引导学生自己寻找问题,培养其解决实际问题的能力。教师重点放在设计方案,引导讨论和开展实验,检查、分析实验数据以及学生实验安全性问题上。1.3.4实验室的使用。实验室是利用固定的仪器设备和设施创造出的具有多种条件或环境的场所[10]。在这个场所中,可为学生实验教学提供有力支持。封闭的实验环境对创新能力的培养会产生负作用,而开放的实验室可方便学生随时将“新鲜出炉”的创意付诸实践,也可以在没有思路之前进行一些预实验。我们对实验室的设备和仪器设施做到完全开放,老师在进行综合性设计的学生进入实验室之前,需进行严格的实验室安全培训和仪器使用方法及注意事项,做到“放而严管”,而不是“放而不管”。1.3.5实验报告的撰写。在后期,实验报告的撰写中,我们提倡论文式实验报告,学生根据预实验和前期文献的查阅来书写实验报告,实验报告中应体现实验整体的设计思路,并配合图像处理和结果讨论、文献查阅,全面提高学生科研阅读和撰写能力,使学生在实验学习中与科研接轨,尽早地培养其科研能力和科研思路,将系统的科研方法和体系融入到生物化学实验教学之中。
1.4效果评价
改变单一的学业成绩考核办法,采用多元化的考评方法,关注学生平时的学习过程,关注学生理论与实践的结合及实际能力的提高。教师根据学生文献查阅,实验方案设计,实际操作,实验记录,实验报告等多个方面综合评定给出成绩和评价结论。完成整个设计性综合实验的教学过程。实验结束后,以匿名的方式在参与实验的同学中进行问卷调研(见表1)。问卷内容涉及开放实验室的时间安排,学生对实验的兴趣,实验的困难度是否合适等,让学生参与到实验室教学改革中,通过学生反馈的意见可以指导下一学期的开放实验教学。
2.结果
表1:设计性生物化学实验教学改革调查(n=168)
3.讨论
篇2
关键词:研究生平台课;高级生物化学;科研能力和素质培养
中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2014)13-0215-02
一、高级生物化学课程的性质、地位和作用
本科生物化学或基础生物化学是生物类和相关专业课程体系中最重要、最抽象的专业(基础)课之一。其原理、技术和方法已广泛渗透到了众多其他相关学科,并日益推进这些学科的发展和进步。研究生平台课高级生物化学是介于生物化学和分子生物学之间的一门平台基础课。它既是本科(基础)生物化学的提高和深化,又是分子生物学、分子遗传学等的基础。课程旨在让学员在已有生物化学及相关知识基础上,进一步强化和拓宽生物化学的基本理论,高层面、多方位地认识生物化学的基本原理、事实和现象,强化生物化学实验理论、技能、分析能力。促进学员相关研究的合理实验设计,提高其科研素质,培养其良好科学精神。随着建设创新型国家的推进,研究生教育日益发展,生物化学在相关学科中的不断渗透,其研究手段日益普及,愈来愈多的研究生专业培养方案将“高级生物化学”课程列入专业必修课和选修课。开设研究生高级生物化学课程的高校和专业也越来越多,研究生收益面愈来愈大。目前,高校科学研究的主体是研究生群体。大多数研究工作都是在导师指导下由研究生具体实施研究完成的。研究生的能力、水平和科研素质直接影响科研的发展。因此,在研究生高级生物化学的课程教学中,如何以科研能力培养为导向,强化其科研素质,是本课程教学的重点和难点,也一直是我们多年高级生物化学平台课教学实践中积极关注、思考并不断实践探索的问题。
二、高级生物化学课程中科研能力培养
1.课程内容选择的基本原则。在课程内容的选择上,我们确定了三个基本原则。①根据学员基础确定教学大纲,目前,西南大学每年选修高级生物化学课程的研究生(主要为硕士生,少数博士生和海外留学生)约240人。涉及西南大学12个学院和研究所近20个专业。学员来源背景多样,基础差异较大,专业差异对课程要求不同,因此我们根据学员的基础生物化学知识背景确定了切实可行、符合实际的教学大纲。②优选内容,自成体系,当前国际公认的生物化学权威教材是《Lehninger Principles of Biochemistry》(David L. Nelson and Michael M. Cox Eds)和《Biochemistry》(Lubert Stryer Eds)。前者主要是本科生教材,后者主要为研究生教材。考虑到实际情况,我们从这两本教材中精选内容,主编出版了《高级生物化学》中文教材(李关荣,王贵学,西南师范大学出版社,2009),并制作了相应的英文教学课件。内容设置了5个模块:蛋白质结构、功能及研究技术模块、基因结构及研究技术模块、生物膜、跨膜转运与信号转导模块、基因表达与代谢调控模块,以及机动专题模块。设置前两个模块,是因为生物重要大分子核酸(基因)和蛋白质结构和功能研究是生物学研究的重大而永恒的主题,而本科生物化学讲得很肤浅,在理论和技能上都不能很好地满足研究生从事相关科学研究的需要;第三个模块的选择,主要是因为在本科阶段对生物膜结构及跨膜运输没有系统讲述,信号转导很少触及,而这部分内容与生物对逆境的响应、抗逆性的形成密切相关,也是逆境、抗性生理等的主要研究方面;第四个模块的基因表达与代谢调控是非常复杂而综合性很强的内容,学员在本科阶段没能很好理解;机动专题模块旨在补充最新进展或灵活扩展教学内容,主要反映生物化学的迅猛发展,针对学员的具体情况和发挥任课教师的创造性的开放性方面。五个模块的内容相互关联,自成体系。经近些年的使用,效果很好,颇受学员欢迎。③在本科生物化学基础上实现“补缺”、“提升”、“纳新”、“系统”和“双语”,“补缺”指的是补充那些在本科生物化学(包括实验)教学中由于课时限制没有学习而又很重要的内容,如蛋白质寻靶、生物膜和跨膜转运、生物信号转导、蛋白质研究技术等章;“提升”指的是对本科生物化学中粗浅涉猎的重要内容进行拓展和强化,如蛋白质的结构、蛋白质功能等章;“纳新”指的是纳入新的生物化学知识,如代谢调节策略、生物信号转导等;“系统”指的是整个课程教学内容的关联性以及每章内容的系统性;“双语”指的是教材为中文,课堂展示为英语,讲授为双语,使学员能够用双语学习、双语思维,培养其阅读英文科技文献的能力。这些特点使得高级生物化学有别于本科基础生物化学。
2.强调研究技术的原理、方法和用途。①强化生物化学实验技术理论的教学,如开设蛋白质研究技术、基因研究技术两章,设置重组DNA技术一章供学员自学。在生物膜和跨膜转运一章中,介绍了膜研究技术和酶学技术在膜转运中的应用等。②编制中英对照《高级生物化学习题详解》,编制了《高级生物化学习题详解》,含110多道复习思考题,以供学员复习思考,强化基础理论和基本技术知识。③采用兴趣教学法,联系生活和研究生研究实际,生物化学内容复杂、抽象,激发学生学习兴趣至关重要。我们在课堂教学中,适时、适量地列举反映生物化学基础知识的生活事例,帮助学生理解知识难点,取得了很好的效果。教学过程中还积极关注学员研究中出现的问题,积极帮助学员分析研究中出现的疑难问题和某些实验现象,指出可能的解决办法。
三、强化学员科学研究思维,培养学员科学精神
1.注重生物化学发展史的教学。特设生物化学重要人与事(Biochemistry:Key Events and Personages)一章内容。系统介绍了近80位对生物化学做出重要贡献的生物化学家(大都是Nobel奖得主)的生平、科研经历、主要贡献等。增进了学员对生物化学重要原理的理解,培养了学员的科学思维和科学精神。
2.巧用课程论文,引导学员阅读学科前沿文献。根据多年高级生物化学课程教学的积累,课程组制作了《生物化学前沿研究导读论文集》,共收集近5年国际权威刊物上发表的学术论文200余篇(PDF),供学员根据自己的专业需求和兴趣选读,指导学员阅读前沿研究英文近刊,了解学术前沿,培养其英文文献阅读能力,弥补其在大学阶段专业英语的不足,为今后撰写高水平的学术论文奠定基础。
3.尝试将学术报告引进课堂。适当将学术报告引进高级生物化学课堂,是我们一贯坚持的做法。根据具体情况,每年我们都邀请相关学术专家对当年学员做1次学术报告。如2011年邀请了英国University of Bristol 的病理学和微生物学Xiaoli Xiong博士为190余位学员做了题为“Structures of Fluoroquinolone Resistance Protein Qnr and its Mechanistic Implication:Conserved Loops Directing Its Protection Activity”的精彩的学术报告;又如2012年邀请了加拿大McGill University的Huangquan Zheng教授对学员进行了题为“From root hairs to corticospinal neurons:The tubular ER network and directional cell growth”的学术报告;再如2013年邀请了加州大学Davis分校知名教授、法国科学院外籍院士William J Lucas做了题为“Series Lectures on Research Paper Writing for High-ranking Journals” 的报告。主要内容包括Scientific Journals & YOU,Ethics in Scientific Research & Publishing,Code of Conduct & Ethical Principles in Science, Misconduct in Research,Preparing to Write Your First Manuscript:Things You Should Not Do,等等。这些多样的学术报告,既让学员了解了学科前沿知识,又让学员得到了学术交流锻炼,还培养了学员的科研思维和科学精神,效果显著,学员反响强烈。
4.专设高级生物化学机动专题模块,以适应生物化学的迅速发展。如先后特设“螺旋与生命”(Helix and life)、“大肠杆菌对生物化学的贡献”(The Contribution of E. coli to Biochemistry)、“从孟德尔到莫里卡”(From Mendel to Monica)、“现代生物技术对人类社会生活的冲击”(Impact of Modern Biotechnology on Human Society and Life)、“生物化学重要人与事”(Biochemistry:Key Events and Personages)等。可选择这些内容与学员探讨,或供学员自学思考。
在受益面大的研究生平台理论课高级生物化学的教学过程中,着重培养研究生的科研能力和素质,是课程的重要任务之一。根据学员的知识背景和专业需求制定切合实际的教学大纲,优选教学内容,弥补和拓展学科知识,自成体系;强化课程的实验技术理论的解析,有针对性地引导学员阅读学科前沿文献,适当将学术报告引进课堂,对于培养学员的科学思维能力、学术交流能力和科研设计能力至关重要。这些课程教学改革,有助于正在成长的青年科学家良好学术道德、科学规范和求真务实的科学精神的习成。
篇3
关键词:微生物检验技术;教学现状;教学改革
微生物检验技术是医学检验技术专业学生必修的专业课程,也是一门应用性、实践性极强的学科。医学检验技术教学团队作为省高校教学团队,积极提高该课程的教学质量,立足课程基本要求,大胆改革,使学生具备扎实的理论知识和实践技能,能够直接上岗,增强就业竞争力。
1课程设置和教学现状分析
按照高职医学检验课程改革方案,医学检验技术专业五门专业课在第三学期"并行"开设,导致学生学习任务过重,课程内容之间也难以衔接,教学效果欠佳;理论课教学内容偏多,教与学的难度加大,而实验课仍然是传统的教学模式,即教师示范,然后学生模仿,且主要以验证性实验为主,难以发挥学生的主观能动性,导致学生对实验课也只是疲于应付,不利于学生创新能力的培养。
2理论教学改革
2.1优化教学内容 《微生物检验技术》这本教材综合了微生物学、免疫学和流行病学等学科的内容,主要是研究感染性疾病的诊断方法,为临床医生合理用药提供依据。因此,这门课程的教学质量直接影响学生在临床工作中的工作能力[1]。为此,我们对教学内容进行了改革,将教学内容分为三大块:第一大块,首先介绍微生物的基本概念、在微生物检验过程中会使用到的一些基本技术和检验方法,使学生对微生物的相关理论知识有个大致的了解,为学生后续学习奠定基础;第二大块,主要介绍临床上常见的病原微生物的生物学特性、微生物学检验方法及临床意义,并将第一块中讲到的检验技术和检验方法运用到病原微生物的检验中来,让学生对整个学习内容有个纵向的了解;第三大块,模拟临床工作实际,介绍各种临床标本的微生物学检验,使学生学会收集标本和处理标本,并能够对检验结果进行分析,从而提高学生分析问题和解决问题的能力。与此同时,根据临床微生物的发展,对教学内容及时调整,微生物检验涉及到的微生物有三大类种,而对于三年制高职医学检验技术专业学生来说,如果每一种都精讲,势必造成学时严重不足,而且没有针对性,重难点不突出,学生学习起来很费力,这时教师可根据临床开展需要,对于临床分离率比较高的微生物,例如,化脓性球菌、肠杆菌科细菌、非发酵菌科细菌、流感病毒、乙型肝炎病毒、SARS 病毒等内容,要精讲;而临床分离率不高的微生物,可以采取教师留问题,学生自学的方式,这样在做到重点突出、主次分明的同时,也锻炼了学生学习的能力;对于书上没有,但是近年来新现的微生物,例如,禽流感病毒等,教师也要适时加以讲授。
2.2教师集体备课、听课 俗话说,"一枝独秀不是春,百花齐放春满园",我们微生物检验技术团队高级职称的"双师型"教师有3名,有着非常丰富的教学和临床经验,通过集体备课、听课,教师之间相互交流,资源共享,促进共同进步,既充分发挥了骨干引领作用,又鼓励青年教师主动发言交流,实现优带差、老带青、青促老的和谐局面。
2.3安排合理的教学方法
2.3.1病例引入教学法 结合临床实际,引入病例,首先激发学生的好奇心,然后教师用教材内容加以解释,既让理论与实践完美结合,又加深学生的理解和记忆。如在介绍结核分枝杆菌时,先引入肺结核的例子,然后讲解结核分枝杆菌的生物学特性,再通过讨论引导学生参考所学知识解释病因和预防措施,从而引导学生主动完成学习。
2.3.2启发式教学法 以学生为中心,让学生主动提出问题、分析问题,解决问题,教师只是从旁边加以点拨,起指导和促进作用。例如,介绍革兰染色时,有四种染液,可让学生自己思考每一步染液染完,细菌是什么颜色,最后让学生自己得出结果:革兰阳性菌染成紫色,革兰阴性菌染成红色。启发式教学也因此发挥了教师的主导作用、学生的主体作用,充分调动教学中各种积极的因素。
2.3.3充分利用多媒体教学 当今信息时代,科技迅速发展,传统的文化传播机制正面临着前所未有的挑战,迫切需要进行全方位的变革[1]。为了把微生物的微观世界用多媒体的手段宏观地展示在学生面前,教师应充分利用PPT、教学光碟等多媒体手段,通过挂图、投影等直观的方式,满足学生的感官需要。如在讲球菌、杆菌、螺形菌的形态时,通过图片展示出来,一目了然,节省了学时,学生学习的效率也大大增加。
2.3.4课前提问,课后总结 为了让学生从"要我学"的被动状态转化为"我要学"的主动状态,每次新课开始前,教师提出问题,对上次课的内容进行复习,但是教师不点名,由知道答案的学生自己主动回答,教师根据学生的表现进行打分,纳入期末总成绩的考核;每次新课讲完后,教师对本次课进行小结,归纳出掌握、熟悉、了解的内容,区分主次,也作为下次课提问的内容,这样起到了很好的承上启下的作用,也大大提高学生学习的主动性与积极性。
3实验教学改革
3.1以学生为中心,改革实验教学方法 实验前安排学生做好课前预习,熟悉实验原理、操作方法、注意事项等,这是成功开展实验的前提;实验中教师可以利用多媒体、示教、挂图等方式直观展示操作步骤,学生操作过程中老师手把手来教,给学生示范最规范的操作方法,一个一个过关,并且给出实验成绩,纳入期末总评;实验结束后教师鼓励一位同学到讲台前示教,其它同学仔细观察并依据自己对实验操作的了解,对示教同学的操作进行分析,最后教师对学生的分析结果进行点评并打分,加深同学印象的同时,又做到以学生为中心,激发学生学习的主动性与积极性。通过多元化的考试手段和全程化的考试过程,对本课程的成绩进行综合评定,考试变得更加灵活,学生的积极性也提高,取得了很好的教学效果[2]。
3.2建立仿真门诊实验室,结合临床开展综合实训 微生物检验技术的实验多是验证性的实验,难以激发学生的创新思维,基于医学检验技术专业作为省级特色专业,建有本专业的仿真门诊实验室,教师可模拟临床真实情境,将一些独立的实验合并,开展综合实训。如之前做过球菌的鉴定,肠杆菌科的鉴定,非发酵菌的鉴定,教师可联系合作医院,从医院取得患者标本,让学生与临床"零距离"接触。
3.3重视实验后讨论,写好实验报告 鼓励学生在实验结束后以小组为单位进行讨论,分析本次实验成功与失败的原因,写入实验报告,同时也提高同学们的团队合作意识,作为下次实验改进的基础。
4结论
通过对微生物检验技术理论和实验的一系列改革,教师在教学过程中把理论和实践完美结合,提高了教学效率和效果,学生也获得了完整的知识体系和全面素质,提高了就业竞争力。
参考文献:
篇4
【关键词】生物;实验;课堂教学;优化
【中图分类号】G633【文献标识码】B
在新课的课程标准中明确的指出,开展和实施生物实验教学必须要重视知识和能力两方面能够全面的协调发展,要让学生亲身参与到实验整个过程,无论是实验是否成功,其目的就是要提高学生的探究认知能力和培养学生探究知识分意识,那么学生再通过实验过程中,就可以培养其自身的自主探索精神和可以有更多的思维去思考和讨论,同时,作为生物老师,必须要起到引导的作用,来帮助学生处理和研究生物实验取得的信息,探索实验产生的原因,之后利用科学合理的方法进行归纳,给出正确的结论,最终达到新课程标准的的教学目的。
一、初中生物课堂实验教学的开展意义
1、培养学生发现问题和解决问题的思维能力
爱因斯坦曾说过,能够提出一个问题相对来讲比要解决一个问题更为重要,因为解决问题就只是方法和实验的过程,而前者提出一个问题是需要能够准确的发现问题的关键所在和要害的,也就是说发现问题就是解决一个问题的开始,并且还是解决一个问题过程中的一个支持动力,因此,建议我们在进行生物实验教学的过程中,老师要积极的鼓励学生开动想象和动脑筋,以此可以希望学生经过自身的不断思考来发现问题,就像是分析研究消化这个实验过程里面所提出的的假设一样,细胞膜只是能够透过小分子物质,而食物中的大分子物质只有先变成小分析物质,只有这样才可以透过细胞膜,那么这个假设的理论就是根据:首先人和所有的动物一样都是由细胞所构成的,然后生活的细胞是必须要从外界吸收到影营养物质的,其次是而营养物质还得必须通过细胞膜才能进入到细胞里面的。
2、激发学生对生物的学习兴趣
一直以来,想要学好任何一门学科,兴趣就是最好的老师,兴趣就是人类能够主动去认知事物的心理表现,也就是说兴趣就是推动一个人是否主动去学习强有力的内在驱动力,生物实验教学相对在室内学习基础知识来比较是具有真实、形象、生动等多种特点的,加强实验教学是可以提升学僧学习兴趣的,另外实验自身还带有目的性活动的相关特点,这样的条件下就可以使学生亲自动手进行试验,以此就可以满足学生们的操作欲望,除了这些优势之外,最重要的还是学生通过动手实验,可以锻炼动脑的频率,提高学生主动思考问题能力。
3、帮助学生掌握科学研究的基础过程
也就是说整个实验的研究基本过程中就可以提现整个科学研究的基本过程,里面涉及到的问题—假设—实验—结论,这些就是科学研究的基本过程,一般的生物实验教学的过程中也都会体现这些基本过程。那么我们作为生物教育者,必须要结合每一次的实验,想尽所有的办法来帮助学生从了解最终到理解,最终来帮助学生初步的掌握科学研究的一些基本思路,将发现问题、思考问题和解决问题的一些基本程序直接转变成学生的思维习惯。
4、培养学生的初步研究能力和创新能力
对中学生来说,初步研究能力和创新能力主要是指运用所学的知识、技能和已有的经验、能力发现未知的问题,并进行思考和解决的心理素质。探索性实验和学生自行设计实验是培养初步研究能力和创新能力的主要途径。在中学生物学实验教学中,通过各种方式来加强学生的探索和设计能力的培养。教师可以给出实验课题,让学生自己设计实验方案和实验方法,自己选择实验材料、仪器、试剂等,鼓励学生用不同的方法设计同一个实验课题。
5、培养学生理论联系实际的能力
根据学生求动、求知、求趣、求异、求新等心理特点,精心组织和设计课堂讲授内容和实验内容,把课本知识和生活实际联系起来,学生在理解的基础上掌握,避免了死记硬背。
二、初中生物课堂实验教学的优化建议
1、优化实验设计
生物教学创新的本质不是去开拓和创新未知的知识体系,而是设计和营造一个良好的学习氛围,创造高效的学习模式,使学生通过模仿、自主探究和归纳总结产生属于自己的生物学习方法。传统的生物课教学以要求学生死记硬背为主,因此创新的课堂实验设计尤为重要。
2、优化实验问题
实验教学模式不仅要带领学生做实验、懂实验,更重要的是培养学生的思维能力、学习能力。成功的实验教学模式应该是研究性、引导性、发现性和归纳性的有机结合,充分利用各种教学手段,最大限度地激发学生的学习热情。在实验开始提出实验问题,可以使学生进行有目的的实验,有计划地学习。例如,在进行光合作用的实验中,在实验之前,应该先向学生提问影响光合作用的主要因素是什么以及每个因素的作用。这样让学生带着问题去做实验,事半功倍。
3、优化实验分组
做实验就是要学生亲自动手,在实践中学习。但是鉴于教学资源的有限性,不可能让每个学生都在课堂上实验一遍,因此分组实验就成了不二选择。根据学生的座位或者是兴趣爱好进行分组,可以使每个学生都参与其中,找到自己的位置。例如,在植物光合作用的实验中,其中有一步操作是将植物放在暗室中饥饿,并且放上绿色的安全灯。这时,教师就可以将学生分为两个小组,一组用红色的安全灯进行照明,另一组用绿色的。两组分别观察实验结果,分析产生不同结果的原因,并且比较优劣。用控制变量法,可以充分剖析实验的深层意义,有助于学生理解。
4、优化课后评价体系
教学评价体系。素质教育要求学校丰富评价形式,不能单纯依靠考试来评判学生的学习能力和学习水平。生物实验课作为一门操作性极强的学科,评价方法自然要归到实践中来。教师可以将学生分组,分别进行考核。有条件的学校也可以让学生单独完成生物实验,这是检验学生学习成果的最好方法之一。并且,教师不应该只是考查学生的模仿能力和记忆能力,更应该鼓励学生自己设立创新实验,并将其纳入教学评价系统之中,给予相应权重。这样,在硬性指标上鼓励学生进行创新和探索,可以从根本上提高学生的学习能力和思维能力。
三、结束语
总的来说,实验在初中生物课堂教学中为学生提供了认知材料和学习情景,进一步激发了学生的学习兴趣,对科学方法和思想的获得,对研究能力和创新能力的培养,以及对中学生思想道德方面的教育,都有十分重要的意义。
参考文献
篇5
>> 基于研究生创新能力培养的高级生物化学课程改革 基于科研能力培养的高级生物化学研究生平台课教学 生物化学课程群的建设与改革 互联网+背景下的生物化学实验改革初探 基于职业能力培养的生物化学课程改革探析 高职高专临床专业生物化学课程改革的研究与实践 生物化学课堂教学改革的研究与实践 高职护理生物化学课程改革 地方高校生物化学课程教学改革研究 高职检验专业生物化学课程教学改革研究 生物化学课程与实验教学方法改革初探 护理本科创新人才培养的生物化学课程体系改革研究 高职卫生院校药学专业生物化学课程的改革实践与探索 生物化学课程网络教学资源建设与应用 浅谈生物化学课程的教学改革 地方院校生物化学课程教学改革的几点思考 PBL法在生物化学课程教学中应用调查与研究 生物化学课程教学方式的探索与实践 食品专业生物化学课程教学的探索与实践 信息技术与临床生物化学课程整合的教学模式探讨 常见问题解答 当前所在位置:.
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篇6
【关键词】农村公共卫生服务 市场化 可行性
中图分类号:D63
文献标识码:A
文章编号:1007-9106(2012)02-0017-05
一、农村公共卫生服务内容特征及其供给现状
公共产品是指“在对该产品的总支出不变的情况下,某个人的消费的增加并不会是他人的消费同量减少”。农村公共产品是相对于农村居民或家庭消费的私人产品而言的,是农村地区居民生产与生活所需要的具有一定非排他性和公益性的产品或服务,分为纯公共产品和准公共产品两大类。纯公共产品具有完全非排他性和非竞争性,每个人对于纯公共物品的消费不会导致他人对该物品消费的减少,如江河治理、国防事业、环境保护等。准公共产品是指消费过程中不完全具有非竞争性和非排他性的产品,且大部分准公共产品具有“拥挤性”的特点。“拥挤性”是指当消费者的数目超过一定界限后,边际成本为正,而不是像纯公共产品,边际成本为零,准公共产品达到“拥挤点”后,每增加一个人,原有消费者的效用同量减少,如义务教育、道路电网建设、社会保障、公共卫生事业等都具有拥挤性的特点。由于纯公共产品规模大、成本高的特点,政府能够利用其规模经济和行政权力来实现,市场化供给难度较大。准公共产品相对规模较小,其不完全的非竞争性和非排他性及拥挤性决定了市场化供给是可行的。
农村公共卫生服务,主要包括疾病预防与保健服务、妇幼保健和家庭计划、健康教育、医疗保障等服务内容,属于典型的准公共产品。建国以来,公共卫生的发展取得一定的成果。但我国“二元化”发展道路,严重制约农村公共卫生。一方面,卫生领域重医疗轻预防的方针,使公共卫生工作受到极大削弱。另一方面,重城市轻农村的发展策略更将农村公共卫生推至边缘。当前农村三级医疗预防保健网发生网底破损,农村公共卫生呈现“总体水平偏低、发展不平衡、效率低水平趋同”的基本特征,技术设备落后、人力资源匮乏、财政短缺。公共卫生服务需求全面快速增长同公共卫生服务产品短缺的矛盾突出。目前,我国农村公共卫生服务供给中政府特征明显,农村公共卫生服务的提供基本上由上级政府机关决定,难以反映农民的自身利益需求。尽管政府一直致力于卫生管理体制的改革及职能调整,但存在公共卫生投入中“缺位”、基层政府公共卫生职责认知不清、补偿渠道不通畅等问题。同时,在传统的公共产品理论下,农村公共卫生服务一直由公共财政支撑。在一定时期保证了公共卫生服务的有效供给,但在分税制改革后,本级财政只负责对本级卫生机构的投入,县乡地方财政存在困境难以保证对农村卫生的投入,可见政府“缺位”和“越位”现象共存,公共卫生服务政府提供不可避免存在低效率问题,这是造成我国农村公共卫生产品供给危机的主要原因。
我国对公共卫生服务市场化供给尚未形成规范模式及完整体系,且卫生与健康相系,有其特殊性,因此对于其他准公共产品市场化供给的经验也须有针对性的借鉴。目前,在农村地区有部分私立机构参与完成公共卫生服务供给,但是各地私立卫生机构发展状况良莠不齐,完成公共卫生服务的效果质量必然有所差别。以私立卫生服务机构发展较好的温州为例,其私立社区卫生服务中心14家(41.18%),辐射人口数52.8万人次,占社区人口数的52.23%,调查显示私立社区卫生服务中心与公立机构在公共卫生服务总量上并无明显差异,但私立社区卫生服务机构在盈利性项目和成本较低但社会效益较好的项目上略占优势,而盈利较低和不盈利项目则政府举办社区卫生机构略占优势,不同体制社区卫生服务中心在完成卫生服务功能方面都发挥着重要的作用,--者不可互为替代,可见,市场力量参与公共卫生服务具有一定的优势与发展潜力。目前私立机构参与完成了公共卫生服务共同的障碍在于“政策歧视”和投入不足问题,我国仅有个别地区对私立机构略有补偿外,大部分地区政府都没有对私立机构完成的公共卫生服务功能进行补偿。
总的来说,农村地区医疗资源匮乏,占全国人口70%的农村只有全国20%的医疗资源,在加上农村公共卫生服务供给主体单一、政府财力不足以及“政策歧视”等因素对市场力量投资积极性的影响造成了目前农村地区公共卫生服务供给的低效率,不能满足农村居民的健康需求,增加了其健康风险,亟须重构农村公共卫生服务供给体系,市场化供给途径是建立竞争机制、提高供给效率的必经之路。
二、中国农村公共卫生服务供给市场化的必要性与可行性分析
1.农村公共卫生服务市场化供给必要性分析
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关键词: 地方院校 生物类专业教学 科研成果转化 生命科学
1.当前高校在我国事业单位分类中的定位及科研成果转化所面临的困境
从1992年党的十四大提出事业单位分类改革的目标算起,中国特有的“事业单位”改革已经走过了19年历程。中央编办会同有关部门于2008年8月11日制定的《关于事业单位分类试点的意见》(以下简称《意见》)规定,根据现有事业单位的社会功能,将其划分为承担行政职能的、从事公益服务的和从事生产经营活动的三个大类,即承担行政职能的事业单位、从事公益服务的事业单位和从事生产经营活动的事业单位。其中,从事公益服务的事业单位是指为社会提供公益服务或者为政府行使职能提供支持保障的事业单位,根据其职责任务、服务对象和资源配置等方面的不同情况,可具体划分为三个类别,即公益一类、公益二类和公益三类。公益一类即从事关系国家安全、公共安全、公共教育等公益服务,不能或不宜由市场配置资源的事业单位,如义务教育机构、公共卫生机构等。公益二类即面向全社会提供涉及人民群众普遍需求和经济社会发展需要的公益服务,可部分实现由市场配置资源的事业单位,如普通高等教育机构、非营利医疗机构等。公益三类即提供的服务具有一定公益属性,可基本实现由市场配置资源的事业单位。2010年召开的十七届五中全会再次要求,积极稳妥推进科技、教育、文化、卫生、体育等事业单位分类改革。
高校作为我国科技发展的一个重要方面军,在科技成果转化为生产力的过程中起着重要作用。目前,我国高校科技成果的商品化、产业化程度相对较低,大量的科技成果难以转化为现实生产力,高校每年授权的数万项专利技术应用率不足25%,我国科技成果转化率为10%―15%,远远低于发达国家60%―80%的水平。比之重点院校,地方高校科研成果转化率偏低,科研成果转化率更不理想,我国高校科研成果转化还未能充分发挥其促进生产力提高和经济实力增长的作用。
我国科技成果转化和产业化受到了诸多因素的制约,比如科研人员学术意识强,市场意识淡薄;企业创新意识薄弱,应用高科技成果缺乏主动性;科技成果转化的支撑体系不健全,包括人才流动不顺畅、信息流动不畅通、技术市场体制不健全,等等。高校的科研工作在传统的科研管理体制下,存在多数专利技术的针对性差、自身转化力弱、对外转化难等实际问题,这是制约高校专利技术和研究成果转化的瓶颈。
高校作为公益二类的事业单位,国家允许其部分市场配置资源,但其整体的“非营利性”定位也是确定的,不允许进行以盈利为目的的生产经营活动。因此高校在科技成果转化问题上,因其管理上存在先天的缺陷,以及高校的角色定位不清等问题还未能找到合适的解决方案。
2.地方高校生物类专业教学及科研成果转化实践与探讨
地方院校因其历史问题及归属问题与中央部属院校的差距越来越大,中央部属院校有中央政府做后盾,具有极高的实力和人气,不论是投资赞助,还是项目研究,它们都拥有多方面的社会资源。然而处于地方政府引导下的地方院校,自身占有的资源无论是在范围上还是在质量上与中央部属院校都有很大差距。21世纪是生命科学的世纪,生命科学正在成为新的科技革命的重要推动力,如何面向区域经济发展需求建设地方院校的生物专业,特别是专业特色的确立、课程体系的优化、科研成果的推广等内容。
地方院校生物科学类专业应紧紧围绕推进教育事业科学发展这一中心任务,围绕贯彻落实《国家中长期人才发展规划纲要(2010―2020年)》和《国家中长期教育改革与发展规划纲要(2010―2020年)》,进一步推进教育改革,搞好教书育人和科研工作的动力,促进育人上水平、科研出成果。根据社会发展需要,立足生物类专业资深优势和特点,积极为广大教师的科研成果寻找出路。在此目标与背景下,通过与社会科技中介机构联合依托生命科学自身师资科研力量,合作成立相关生物科学及应用研究机构。以科技资源集成为目标,科研院所、高等院校,以及科技中介机构联合,通过关键共性技术研发和整合、集成、优化科技资源,提高公共技术服务能力,建设具有应用性、开放性、公益性特点的公共服务平台,从而积极地服务地方经济。
近年来的实践证明,“产、学、研”合作是高校科技成果转化的最新、最好的一条途径。一方面地方政府在下达一些纵向科研课题时,就得考虑其推广应用前景及与当地企业合作加速成果转化等因素,另一方面地方高校科研人员接受了科研课题,也应从转化应用入手,以提高企业的技术创新能力和产品开发能力,使当地企业的科技水平得到相应提高。
服务社会有助于推动地方高校的发展。在为地方服务的过程中,可能整合产生新的学科发展方向,创造良性的学科生长环境,也有利于传统学科高新化,优势学科强势化,新兴学科集聚化。
生物科学及应用研究机构是地方院校生物科学类科研成果转化的一种新的尝试,高校与政府、企业全方位合作,本着密切联系、高层会商、互惠合作等原则,开展更高水平、更高层次的技术合作,积极推动“产、学、研”结合。高校生命科学科研工作者结合当地生命科学经济发展需要及产业结构特点,有针对性地开展科技攻关,进一步加强与政府、企业的联系,为当地经济建设献策献力,做好科技服务工作。
以“推动学科建设,彰显办学特色,服务基层社会,促进科学发展”为主题,以“科研成果转化为实际生产力”为目标,为使科研成果转化得到落实,切实达到服务学生、教师、社会的目标,就要准确了解企业和高校的新需求、新期盼和新困难,及时跟进,注重解决实际问题,为推进地方院校生物类专业教学及科研成果转化工作开创新的局面。
参考文献:
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近年来,高科技信息化的移动互联网的快速发展给基础生物化学课程的教学改革带来了新的机遇。一种全新的、深层次的混合学习模式翻转课堂已然成为全球范围内课程改革的热点。翻转课堂(Flappin}u Classroom)也称“反转课堂”,是利用现有的信息技术手段重新构建教学过程的一种新型的教学模式。这种教学模式彻底摆脱了传统“课上传授知识+课下内化知识”的教学手段,把课堂和课下活动完全翻转。微信是腾讯公司2011年推出的一款完全免费的应用在智能终端的即时通讯服务应用程序,它可以通过公众号平台、朋友圈、群聊等方式接收推送信息,实现文字、语音、图片和视频等多种形式信息的传播,用户可开设公众号,建设公众平台,且微信具有可开发性川。截至2017年4月,腾讯微信宣布微信月活跃用户已达到8. 89亿,特别是在大学生群体中,微信的使用率极高川。笔者对教学班级的调查显示,100%的学生手机都安装了微信软件,并把它作为主要的交流通讯工具。因此,笔者试图将微信平台和翻转课堂相结合,并将其用于基础生物化学教学,便于教师教学与学生学习,达到共享资源,并且可以进行实时有效的交互活动.
1基于微信平台的设施专业基础生物化学翻转课堂教学模式构建
将微信公众平台和翻转课堂教学模式相结合用于基础生物化学教学,笔者选取 2015级设施农业科学与工程专业共61人进行为期一个学期的基础生物化学课程教学模式改革与实践,具体实施情况如下。
1.1创建微信公众号,搭建学习平台任课教师首先申请一个用于此次教学改革实践的微信公众账号,名称为“农大基础生物化学”,利用公众号推送学习任务,并将教师制作的课程学习资源按教学进度上传至微信公众号上,包括教学大纲、教学课件、同步练习题、案例讲解、精彩视频等,并定期更新资源库,供学生使用。同时创建了“生物化学”微信班级群,打造一个学生可以自主学习,并可以随时与教师互动互享的网络平台。
1. 2课前准备阶段教师根据教学口标设计单元学习任务,通过收集整理学习资源并设计制作微课。根据基础生物化学教学口标,将课程分为两大部分,即静态生物化学和动态生物化学。其中静态生物化学包括糖、脂、蛋白质、核酸、生物大分子复合物和酶;动态生物化学包括生物氧化、糖类代谢、脂类代谢、蛋白质代谢、核酸代谢和物质代谢的联系与调控。对每个单元的教学任务进行分解,并设计任务单,包括教学口标、教学重l从难l从、教学课件、预习任务单、同步练习题等。教师根据教学案例录制10 min内教学视频,将关键知识ii讲解到位,并且设置一定的互动环节,增加视频的趣味性和互动性。在上课前通过微信平台相关学习和视频资料,让学生预习。教师同时利用微信平台推送主题博文、实时新闻、科学研究成果、前沿资讯等,用于拓展学生视野。
1. 3学生课前自主学习学生通过关注微信公众平台后,在课前自己选择时间和地l从,根据教师的预习任务单自主安排学习计划。通过观看相关学习主题的课件和视频结合教材,对难以掌握和理解的知识点进行反复观看,并将疑难从记录下来;通过完成相关练习题巩固所学知识点;通过微信群聊进行交流讨论,将问题及时反馈给教师,并可进行实时在线交流。
1. 4课堂教学活动在课堂上教师根据学生预习情况,对在自主学习过程中产生的问题进行归纳总结,有针对性地进行知识讲解,并对重l从和难l从部分进行课上讨论。学生在课前根据预习任务单要求已经完成相关知识的学习,对新知识有了一定的了解,在课堂上可以选择性听课,提高学习效率。教师将传统的讲授式教学活动转变为多样化的教学活动,包括分组讨论、探究问题、完成练习、学习成果交流等方式。通过师生的交流讨论,提高学生学习的主动性和积极性。在教学活动中,任课教师将个性化指导和集体性辅导2个方面相结合。
1. 5课后总结翻转课堂这种教学模式以课后强调学生之间或师生之间的交流与思考的方式取代了传统教学在课后给学生布置大量作业用于课堂知识l从的巩固学习。学生通过微信群在线跟任课教师或者同学进行互动交流讨论,也可以通过微信聊天功能与教师进行一对一交流。教师可以根据教学结果反馈了解学生对相关知识点的掌握情况,及时发现学生学习过程中存在的问题,给予纠正,并对教学结果进行总结,及时调整教学方式,因材施教,有效提高学生的学习能力和学习效率,以期达到最佳教学效果。
2基于微信平台的设施专业基础生物化学翻转课堂教学效果
根据基础生物化学微信教学系统的调查进行教学效果评价,共有50名学生参与基于微信平台的基础生物化学翻转课堂教学在线调查,收回调查结果50份。调查结果显,基于微信平台的基础生物化学翻转课堂教学模式受学生欢迎,其中有40%的学生非常喜欢这种教学方式,说明该教学模式能够提高学生学习兴趣和学习动力;30%的学生觉得微信平台的基础生物化学教学模式效果非常好,说明基于微信平台的基础生物化学翻转课堂教学方式能够有效提高教学效果;75%的学生愿意继续这种教学模式,说明基于微信平台的基础生物化学翻转课堂的教学方式得到学生的认可,具有可实施性。
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1国外图书馆生物医学科研数据管理服务
在国外,科研数据管理已经成为一种制度。美国国立卫生研究院(NIH)要求申请50万以上基金项目的科研人员都提交一个数据共享计划或者数据不共享的说明[7]。该数据计划包括:数据共享的时间轴、数据集格式、数据分析工具、共享协议、数据共享方式等内容。英国生物技术和生物科学研究理事会(BBSRC)、英国癌症研究中心和英国医学研究理事会(MRC)[8]在资助科研项目时都要求研究人员提交数据共享计划,包括数据领域、类型和格式,标准和元数据,二次使用和数据共享的方法等内容,并为科研人员提供了数据共享计划模板,包括描述数据、数据收集、数据管理、数据安全、数据共享和责任等。澳大利亚政府、国家健康和医学研究理事会(NHMRC)和澳大利亚研究理事会(ARC)联合的澳大利亚诚信科研行为规范[9]中对于研究数据和重要资料的管理提出了明确的要求:研究者有责任保留科研数据,提供安全的数据存储,对数据进行明确标识,明确数据的拥有者以及确保数据的安全可靠性等。高等教育机构开始尝试解决如何支持科研数据管理的问题,有的开展科研数据共享和管理的咨询和培训服务,有的提供专业的数据服务,包括研究管理和计算机服务等。高校图书馆被认为可以在支持科研数据管理中发挥很大作用。但根据2012年一项关于英国大学图书馆正在从事的研究数据管理服务的调研表明,图书馆当前为研究密集型机构高水平活动所提供的科研数据管理服务还远远不够,在技能、资源和文化上仍存在巨大的挑战[10]。图书馆正在努力参与开发科研数据管理政策和服务,并将其视为未来角色的重要组成部分之一。本文选取印第安纳大学图书馆(IndianaUniversityLibraries)和提供生物医学科研数据管理服务的图书馆进行调研,参考借鉴其图书馆员为科研人员提供的数据管理支持服务的模式、内容、方法及工具等。
1.1印第安纳大学图书馆生命科学数据管理服务印第安纳大学图书馆[11]开展了针对生命科学数据的数据管理服务。该图书馆设立了科学数据管理馆员(ScienceDataManagementLibrarian)的职位,专职负责科研数据管理服务与联络工作,免费为本校科研人员提供科研数据云存储和存储介质,或协助科研人员找到能够满足需求的第三方数据存储的解决方案,建立数据管理服务网页,提供针对生命科学领域数据管理的详细指南和服务。具体服务内容主要涉及以下四大部分。
1.1.1记录数据对实验室记录,提供针对生命科学实验室数据记录获取的指南,如保持好的实验室笔记(包括案例和清单)的新手指南,莱斯大学生物化学和细胞生物学保持实验室记录的指南,甚至比较了各种油墨后提出的实验室笔记本选择建议,还有专业研究人员描述他们如何成功地管理专业笔记的书籍等。对于元数据,提供了生命科学科学数据常用的机读标准,如DarwinCore的生物多样性数据标准,生态元数据语言(EML)的生态学数据标准,ISA-Tab的omics-based实验数据标准以及其他的生命科学数据标准等。
1.1.2撰写数据资源管理计划协助制定数据管理计划,提供了一个采用IU-specific语言编写的NSF数据管理计划模板,并且建议使用DMPTool作为计划撰写工具,提供关于数据管理的指南,包括数据管理的一般概念(即记录数据与元数据,如何处理敏感数据等)和链接相关资源,以及提供制定数据管理计划的培训视频等。另外,还提供有关科研数据管理计划的人工咨询服务,由科学数据管理馆员审查核定,确保计划符合基金的要求。
1.1.3存储数据和保护资源印第安纳大学图书馆提供免费的数据长期保存服务,研究人员能够获得50TB的数据存储空间。印第安纳大学科研人员还可以注册一个研究文件系统(RFS)或学术数据档案(SDA)账户,为进行中和已结束的研究提供独立的私人存储数据。它提供的小型开放数据空间,可以上传150M的文件到IU-ScholarWorks平台。它提供的私有数据到开放数据的转换体统,研究人员可以将研究文件系统(RFS)或学术数据档案(SDA)中的科研数据传输到开放数据平台,供他人访问下载,实现科研数据共享。此外,印第安纳大学图书馆还向科研人员介绍了Biosharing.org和databib.org两个科研数据网站,主题领域涉及生物科学、生态系统科学、环境科学和健康与医学科学等。
1.1.4汇集数据管理相关政策提供印第安纳大学和科研数据管理相关的研究政策,如在生命科学领域特殊的研究政策,印第安纳大学关于人类被试研究的标准操作程序,敏感数据管理指南等。1.2马萨诸塞大学医学院图书馆数据管理服务[12]马萨诸塞大学医学院与新英格兰地区的几所图书馆联合开发了新英格兰协作数据管理课程(NEC-DMC)项目。NECDMC课程是科学数据管理最佳实践的教学工具,适用于健康科学的本科生、研究生以及科研人员。马萨诸塞大学医学院图书馆将这套课程上传至网站上,供科研人员和学生学习。课程的案例来自临床研究、生物医学实验室、工程项目和行为医学定性研究等科研数据管理的最佳实践案例。除了MECDMC课程外,马萨诸塞大学医学院图书馆还提供生物医学科研数据管理支持服务,由3名不同专业的图书馆员负责联系、咨询及其他服务。服务内容主要包括四个部分。
1.2.1科研数据管理介绍马萨诸塞大学医学院图书馆大力强调管理科研数据的重要性、为什么管理数据、良好的数据管理是什么样的、数据丢失的结果等。
1.2.2管理数据数据引用:向科研人员介绍为什么要引用数据、数据引用规范、引用数据的工具(DOI引文格式化程序),并列出了若干数据引用规范案例。数据伦理:向科研人员指出什么是负责任的研究行为、什么是数据完成性、如何匿名化定量数据和定型数据、去除识别信息的病人数据使用,并且提供了数据伦理案例研究等。文件管理:提供了文件结构和命名模板,数据文件组织建议等。文件储存和备份:介绍数据存储介质(个人存储介质、网络驱动器、云存储)和存储设备,数据存储、备份和安全的建议及最佳实践。所有权:介绍了知识产权政策、数据所有权和知识产权相关知识。规划:提供数据管理计划政策、程序和指南,数据管理计划制定工具,以及eScholarship@UMM管理平台。政策:提供各类数据政策,如基金自助者数据政策、出版商数据政策、期刊数据政策以及马萨诸塞大学医学院的数据管理政策。数据保留时长:介绍本地数据保留政策、数据保留时间及负责数据保留的部门。
1.2.3提供学校的资源与政策提供了学校的数据管理工具BioTools@UMassMedicalSchool安全的数据云存储、学校的数据管理政策、学校数据分析规划服务、临床资料咨询和解决方案以及研究计算方案和工具等。
1.2.4提供其他开放和可用的数据资源提供了开放以及公开可用的数据(如Bioinfor-maticsTimesaver、Data.gov、Databib、GenomicDataRepositories、HSRIC:Data,Tools,andStatistics、NIHDataSharingRepositories等资源)和可用的生物科学的数据存储库(如Dryad、GenBank、GeneExpressionOmnibus、MouseGenomeInformatics、ProteinDataBank等资源),以及公开的卫生数据集、社会科学数据集和开放数据资源等。从上述图书馆科研数据管理服务来看,生物医学科研数据管理咨询服务占很大比重,除了数据管理政策咨询、数据管理计划撰写指南及模板、知识产权咨询等咨询服务外,具有生物医学领域特色的数据收集方法、元数据标准、数据类型和范围、生物医学数据特有的分析方法和工具、生物医学研究政策、生物医学数据资源以及生物医学研究数据管理的最佳实践案例更成为了服务的重点。科研数据管理服务与文献情报服务有很大差异,需要配备专业的数据管理服务人员。
2对我国图书馆医学科研数据管理服务的启示
2.1以用户为中心无论图书馆如何提供科研数据管理支持服务,科研数据管理的主要责任者仍是科研人员。因此图书馆开展科研数据管理支持服务必须坚持以用户为中心,从用户的实际需求出发。首先在服务范围内对生物医学科研人员进行科研数据管理服务需求的调研,主要内容包括对科研数据管理政策的掌握情况,实际的科研数据管理方法及工具、科研数据管理计划的模板及工具使用情况,元数据格式、转换格式和工具使用情况,数据分析方法及工具的利用情况,科研数据管理目前存在的困难,以及对于图书馆能够提供的科研数据管理服务的需求等。针对以上情况,学科馆员需深入重点课题组,对科研数据管理实际情况进行考察,全面掌握服务对象在科研数据管理方面实际存在的问题,提升模式和对服务的需求。然后根据对调研结果的分析,初步设计出科研数据管理服务思路,结合本单位学科化服务重点服务计划,进一步开展基于生物医学数据生命周期的科研数据管理服务模式的研究和实践。
2.2基于数据生命周期的科研数据管理服务模式科研数据是根据科研工作的流程而产生的,同科研项目一样,也有生命周期。医学图书馆学科馆员为科研团队或科研人员提供科研数据管理服务,必须遵循生物医学科研数据的生命周期,满足科研进程不同阶段对科研数据管理的不同需求,才能有效地提供科研数据管理服务。学科馆员根据数据文档计划(DataDocumenta-tionInitiative,简称DDI)的研究数据生命周期[13],确定基于数据生命周期的科研数据管理服务模型,包括研究设计、数据收集、数据处理、数据存档、数据、数据发现、数据分析及数据再利用8个阶段,并根据不同研究阶段数据管理需求来确定科研数据管理服务的内容和方式。
2.2.1研究设计阶段在研究设计阶段,确定研究任务的同时需制定一份关于未来科研数据管理的规范计划。科研数据管理计划(DMP)是描述研究过程中及研究项目完成后科研数据处理方式的正式文件。清晰完备的数据管理计划不仅使得科研数据生成、保存、共享和利用等操作规范化,也可保证他人分享数据和长期保存数据的完整性和一致性。学科馆员要提供各基金机构数据管理政策、数据管理计划软件、基于科研数据管理计划的制订提供咨询与指导、基于数据生命周期的DMP最佳实践案例以及详细的研究数据管理指南等。
2.2.2数据收集阶段在数据收集阶段,科研数据管理需要确定数据格式、尺寸和命名方式,以及对数据短期进行存储。但生物医学领域的研究由于实验方法、对象、材料等方面存在诸多差异,导致数据收集方法与工具也存在很大差异。学科馆员需协助科研人员创建元数据,提供生物医学数据元数据格式、生物医学数据存储标准、一些分布式文件系统的介绍、其他可用的图书馆数据资源,以及根据情况构建或引入科研数据管理平台。
2.2.3数据处理阶段在数据处理阶段,科研数据管理的任务主要为数据转换和数据重新构建。生物医学领域数据类型比较复杂,需要针对不同类型的数据提供专业数据分析处理工具,学科馆员可以为科研人员介绍高性能计算中心、专业数据处理课程、数据处理方法等。
2.2.4数据存档阶段在数据存档阶段,科研数据管理的任务主要为数据长期保存与管理。目前用于科研数据长期保存的系统主要有公共数据仓储库、各学科领域的专门数据仓储库、各机构建立的数据仓储系统等。学科馆员需协助科研人员进行数据的上传存档,提供生物医学数据归档政策、数据仓库介绍、数据上传归档工具以及数据字典等。
2.2.5数据阶段在数据阶段,科研数据管理的任务主要为数据共享、确保数据安全和权力。数据的和出版是将研究数据视为科学研究活动的产出成果进行和出版,将有助于推动数据共享的进程。学科馆员可以提供生物医学科研数据共享与数据出版政策、生物医学科研数据交换格式标准,以及科研数据安全相关问题咨询等。
2.2.6数据发现阶段在数据发现阶段,科研数据管理的任务主要为数据挖掘和数据利用服务。学科馆员可以帮助科研人员发掘更多可用的数据来源、提供数据引用规范以及科研数据知识产权相关问题。
2.2.7数据分析阶段在数据分析阶段,科研数据管理的任务主要为萃取和提炼科研数据中的信息知识。此时,学科馆员需帮助科研人员对数据进行统计分析,找到数据内在的知识联系,提供生物医学科研数据分析软件(如SAS、SPSS等)及生物医学科研数据统计咨询服务等。
2.2.8数据再利用阶段在数据再利用阶段,科研数据管理的任务主要为数据关联与再利用。学科馆员可以为科研人员提供再利用的政策,并根据新的科研任务提供新的科研数据管理计划等。学科馆员在基于数据生命周期的科研数据管理服务过程中可以使用libguides建立数据管理支持服务平台,提供生物医学领域数据管理详细的指南和服务,重点建设数据计划及元数据标准、生物医学科研数据管理最佳实践、生物医学领域资源等。
2.3馆员能力建设科研数据管理服务的发展对图书馆员带来了极大挑战,如专业领域的科研数据管理服务受知识和技能的限制。有研究表明[14],健康、科学的图书馆员虽然对科研数据管理服务的开发具有兴趣,但往往缺乏提供生物医学科研数据管理服务的有效技能。学科馆员虽然具备一定的学科知识和图书馆实践经验,但对于专业的科研数据管理服务仍需提升各方面能力。在数据管理咨询服务能力方面,需加强理解和把握生物医学科研数据的生命周期,学习生物医学数据管理相关技术知识,熟悉生物医学元数据,掌握生物医学领域科研数据相关政策及规定,熟悉生物医学领域科研数据的范围和存储格式,加强对机构知识库的了解,补充基金申请书写作经验,提升与科研人员合作和沟通的技巧等。另外还需加强开发数据管理软硬件的能力,掌握应用专业软件(如Dspace、Fedora、Eprints等)定制开发特定领域的数据管理平台的能力等。
3结语
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关键词:生物学 实验教学 技能培养
生命科学是实验性科学,生命科学研究及其应用的技术和手段是推动理论研究及相关产业形成发展的动力;同时,随着我国高校的大规模扩张,培养学生技术创新能力,拓展学生的就业面,直接服务于国民经济建设也已成为当前高校的重要任务之一。因此,我院实验教学体系与教学内容随着生命科学发展及社会需求进行了改革,创造生命科学本科生技能平台,强化学生的实验与实践技能,使毕业生既能在科研机构或高等学校从事科学研究或教学工作,也能在工业、医药、食品、农、林、牧、渔、环保、园林等行业的企业、事业和行政管理部门从事与生物科学及技术有关的应用研究、技术开发、生产管理和行政管理等工作。以适应飞速发展的生命科学与生物产业的需要。
生命科学本科生技能平台建设一直是我院本科教学中的重点之一。1978年学院成立了独立建制的生物学教学实验室;1996年,学院被批准建设“国家生物科学理科基础研究和教学人才培养基地”,同时建设生物学国家理科基地实验教学中心,2004年被遴选为江苏省生物学实验教学示范中心。
在生命科学本科生技能平台建设中,我们重点进行了下列几方面的改革与实践:
1 明确实验教学定位,创新实验教学理念。生命科学发展是依赖研究方法、技术和手段的创新,因此生物学实验教学中人才培养的理念应体现四个观念:
发展观:所培养的人才具有可持续发展观,掌握生命科学前沿技术;
整合观:能够整合并灵活运用生命科学研究方法和各种资源;
科学观:所培养的人才具备严谨求实的科学精神:
创新观:培养的人才富有原创性思维,为在科学研究、生产实践和社会建设中做出创新性的成果发挥作用。
2 注重生物学实验教学分层分类与系统性的结合,构建实践创新能力培养的教学体系。
2.1
以“口径宽、基础厚、能力强”为人才培养目标,注重整个课程体系中实验教学内容的整合,积极把最新科研成果转化为实验项目,按基础型实验、提高型实验(综合性、设计性、应用性实验等)、研究创新型实验设计实验内容,以培养和提高学生的实验能力。按基础实验、拓展实验、开放实验、科研训练和专业实习构建实验教学体系,综合性实验占总实验的20%,设计性实验占总实验的10%,创新性实验占总实验的10%。使生物学实验教学体系形成基础性实验、综合性专业训练、研究创新性实践三个层次。其中第1个层次主要是系统学习从宏观到微观的生物学知识,第2、3个层次重点是培养学生的实践能力和研究能力。
2.2 充分发挥南京师范大学生物学实验教学中心空间的巨大优势。统一布局基础实验室、专业实验室、拓展实验室、大型设备实验室及博物馆,加快创新实验室、模拟车间工厂和校内实践基地建设,在学院教师科研实验室中遴选培育可持续性发展的大学生科研训练的基地。开展低年级学生与高年级学生组合、本院学生与校内外学生联合等形式的科技创新实践团队建设,获得高水平的训练成果。
2.3 建设大学生创新与创业能力训练实验室:现代生物科学研究技术实验室和生物技术制品研发与产业化过程模拟训练实验室。
现代生物科学研究技术实验室:依托学科优势,从分子水平、细胞水平及系统生物学层次,构建生物化学与分子生物学技术、细胞生物学与遗传学技术、生物多样性与生态学技术、生物信息学等训练平台,开展研究性教学,开设设计性、综合性实验。开展SRT研究、毕业论文及大学生创业竞赛,学生自主选题与教师指导相结合,重在训练学生独立思考、查阅文献、自主设计实验的能力。在逐步学习和掌握实验技术、验证科学假设的同时,完成课题。将研究性学习、综合能力培养、科学研究成果及转化等产学研一体化理念寓于实验教学,培养创新型人才。
生物技术制品研发与产业化过程模拟训练实验室:建设生物发酵工程及其下游技术体系、生物活性成分提取、分离与纯化技术体系、生物功能分子功能评价技术体系与生物制品技术体系四个专业体系;与上述四大体系配套的生物工程下游技术、生物药学综合大实验二门实验教学课程体系。开展本科学生生物工程与生物制品相关的研究开发的初步训练和毕业实践,掌握基本的实验方法,培养创新精神和实践能力,为国家培养创业人才,为地方经济服务。
3 实验教学与科研、工程和社会应用实践结合。开放实验和科研训练为广大师生创造科研条件,促进学生科研水平和能力的提高,学生根据自己的科研兴趣在导师指导下申报科研训练项目,在良好的实验条件下取得了丰硕的科研成果。借助教师科学研究的基础,积极开展大学生创新与创业计划策划与竞赛,获得第五届“挑战杯”江苏省大学生创业计划竞赛的特等奖。
积极安排有针对性的专业实习,建设实习基地,使学生直接投入到疾病监控与预防、环境监控与保护、生物资源调查和收集、生物资源开发、生物茶品的工业化生产等实际工作。
多渠道、多方位开展社会实践活动,开创性地开展主题为科技兴农、环保宣传、水质调查、生物夏令营和卫生咨询等社会实践活动,服务地方的各项建设,取得了优异成绩。
强化动植物野外实习对全面训练与提高学生综合素质的重要作用。围绕实习基地区域及生物多样性的特点,通过立项的形式,开展有针对性的科研实践活动,培养学生理论联系实际的能力,促进学生知识、能力、素质协调发展,增强学生的创新意识。2008年和2009年都设立天目山野外综合实习科研训练计划项目。
4 注重实验教学的改革与创新的研究。实验教学,关键是让学生能够独立操作动手,是教技能、教方法,大学提供的就是良好的设备条件和技术服务,从菜种理想要求来看,生命科学的实验技能方法应是了解和掌握得愈多愈好,愈能开拓思路,愈能技高胆大有创新意识,有创造作为。为进一步推进我院本科教学创新,提高教学质量,强化绩效,鼓励广大教师注重教学工作,积极投身教学研究与改革,实施《国家理科基地高等教育教学研究与改革项目基金计划》。
我们鼓励广大教师、实验技术人员积极争取实验教学研究立项,鼓励自编教材,奖励实验教学研究成果,让生物实验教学培养出更多能动手干事、有扎实专业技术本领的优秀人才来。资助实验教学教师和实验技术人员参加各类的实验
教学研究与改革学习,通过本科的实验教学,努力改变学生不仅仅会“看”,更多是会“做”。强调技能培训,坚持技能考核过关,严格规范的进行专业实验技能学习,让学生能真正牢固的掌握专业技术本领,为今后的学习研究和工作打下扎实的基础。结合学院的学科优势和以往的实验教学特色项目从2000年起自编使用了八本实验讲义:“植物学实验”、“植物生理学实验”、“动物学实验”、“动物生理学实验”、“微生物学实验”、“细胞生物学实验”、“遗传学实验”和“生化下游技术实验”,收到了良好的教学效果。其中,“植物生物学实验”教材已出版,“动物生理学实验”还被南京医科大学采用,已使用了四届,受到好评。
设立实验内容完善、更新与创新研究基金,不断改革更新实验教学内容,提高技能培训的份量,强调实际动手能力的提高和实用方法技术的掌握,同时积极创造条件,跟进相应设备条件的改善和添置补充。
为了强化本科生科研素质和能力的培养,强化绩效,鼓励教师积极开展大学生科研训练计划,取得显著的科研训练效果与成果,为此,生命科学学院实施国家生物学理科基地基础人才培养创新能力训练基金计划。资助教师承担大学生科研训练项目与竞赛项目、大学生科研训练。
5 实验教学方法与手段信息化,实行准入制与开放式。完善生物学实验教学中心的实验教学与管理网络平台。利用blackboard平台,全面实行实验教学网络化,开发生命科学实验的系列多媒体教学软件和网络视频课程,推广虚拟、仿真等实验技术手段,辅助生物科学实验教学,实现生命科学实验的远程教学。现在的实验教学中心有了完善的教学资源和信息平台,它是我们倡导的实验教学要“精讲多练”的重要前提。拥有生物互动显微镜室,每门实验课程都建有基于“毕博平台”的网络课件,学生可以方便地在网上浏览实验多媒体课件,可以在网上预习,与老师交流等。学生在做实验前,必须通过预习考核,方可进入实验室。因此,每位学生做实验都是“有备而来”,所以教师只需讲解要点、难点,让学生有更多的时间动手操作。生物学实验教学中心网站集实验中心管理、实验教学、中心新闻、实验教学论坛、设备管理、学生预习、学生选课等功能于一身。
实验教学中心是校院两级管理、相对独立运作的开放性实体,实验教学实行准入制与开放式运行:①生物学基础实验教学实行预习准入制,学生在线完成教学内容预习和测试、获得合格后,进入实验室进行开放性操作,允许在一定时间范围内完成。②拓展性实验和学生SRT项目,实施全开放。
6 注重实验教学中心实验教学保障体系建设。硬件保障:生物学实验教学中心专用建筑面积达7200m2。中心下设仪器台套件数充足的生物学基础实验室和专业实验室、设备先进及精密的创新性实验室和大型设备实验室、资源丰富及实践性强的博物馆、生物工程中试车间及校内动、植物学实践基地。截至目前,实验仪器已超过2000台(套),资产超过2500万元,设备完好率100%,设备利用率100%。为开展研究性实验教学、开放性实验教学提供了保证。
经过多年的建设,南京师范大学生物学实验教学中心已经拥有一支教学梯队整齐、年龄与职称结构合理、学术背景多样、研究领域开阔、教学与实践经验互补的实验教学团队。参与实验教学的教师队伍中,现有教授15人、副教授12人、高级实验师4人、讲师和实验师3人、助教7人。博士学位获得者20人、硕士学位获得者12人。平均年龄不到40岁,以中青年教师为主体的师资配备,年龄梯队呈现出良好的发展潜力。分别来自于中国科学院、南京大学、南京农业大学、中国药科大学、南京师范大学等院校以及多位从国外留学回国的高层次人才,涉及生物学、农学、医学、药学、海洋、化学、食品、工程、环境科学、生态学等学科,具有良好的学缘结构,具有多学科交叉、互补的优势。
中心建制:生物学实验教学中心实行校院两级管理、相对独立的实体运作,工作任务相对独立,所有实验课程独立设课,承担生科院内外的全部实验教学任务,在生科学院教学委员会和实验教学中心管理委员会指导下,开展实验教学课程体系、实验内容、实验教学方法的改革与研究,进行教学实验室的建设与管理。
人事制度:设立实验教学关键岗、高职岗位,建立人性化、激励先进、职称及进修深造有发展空间的人事制度,稳定了实验教学队伍。
7 发挥南京师范大学师范教育特色,推进中小学实验教学。南京师范大学生命科学学院是江苏省中学生物教师培养基地,是中学教师生命科学理论更新和现代生物学教师技能培训的基地,承担国家中学生物学教学课程标准制定、教育与实验的编写及主办《中学生物学》杂志,每年承担江苏省中学骨干教师培训的实验教学任务。
8 利用南京师范大学生物学教学中心资源优势,发挥辐射作用。目前,生物学实验教学示范中心开设的实验课程数为12门,实验项目数144个。每年承担6个专业类(逾千名本科生)186000实验人时数的实验教学任务。2004年,生物学实验教学中心被江苏省教育厅遴选为首批面向南京仙林大学城的基础课共享共建实验室,是省校院三级共建项目,接受南京医科大学、南京中医药大学、常熟理工学院和南京晓庄学院等院校本科生来本中心进行实验课程学习,接受了省内外几十家高校的参观学习,已成为共享的生物学实验教学基地。
参考文献
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