生物科学和生物技术的区别范文

时间:2023-12-07 18:03:05

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生物科学和生物技术的区别

篇1

1 教学片段再现

师:刚才我们了解了试管婴儿的培育过程,其中主要运用了体外受精、早期胚胎培养、胚胎移植技术,请问同学们,这些技术能应用到其他哺乳动物上吗?

生:能。

教师展示小资料:1994~2008年,上海从加拿大、美国、德国先后引进了一批堪称全球一流的荷斯坦北美品系与德国品系奶牛,包括公牛18头、母牛75头。其中,某奶牛养殖基地分配得到了1头公牛和1头母牛。

师:该养殖基地现有资源为荷斯坦奶牛公牛、母牛各一头,本地奶牛若干头,请利用现有资源,设计能够快速、大量繁殖良种奶牛的方案。

生:分组讨论,并画出流程图……

师:好,下面请X组的一个同学来黑板上展示你们组的讨论结果。

生:在黑板上画流程图(图1)。

师:试管婴儿技术与试管牛的培育过程有区别吗?

生:有,受孕体不同。试管婴儿技术是将早期胚胎植入原来那个母亲体内,但试管牛技术可以将早期胚胎植入本地母牛体内。

师:移植入一头本地母牛,还是许多本地母牛的子宫中?

生:许多本地母牛的子宫中,这样就可以一下子生出许多荷斯坦小牛来。

师:哦,本地母牛是代孕的。试管婴儿技术可能会引发什么社会问题?

生:代孕妈妈…………

2 案例解读

该活动设计放在试管婴儿之后,绝大多数的学生首先想到用与试管婴儿相同的技术来大量繁殖荷斯坦奶牛。如果一道选择题:

胚胎工程的相关技术在实际应用中,主要用于( )

A. 良种畜的快速繁殖

B. 培育试管婴儿

C. 濒危动物的保护

D. 基因工程

学生往往会选择B选项。学生画的流程图表明事实也是如此!可荷斯坦牛的繁殖除了受孕母体不同,其他过程真的和培育试管婴儿一样吗?据了解,从超数排卵取卵体外受精早期胚胎培养,整个过程的成功率很低,操作难度大,通过体外受精来获得早期胚胎的成本极高。高成本、低成功率就限制了该技术的普及度。而试管婴儿之所以采用体外受精是因为母亲无法完成体内受精过程,必须而为之。但荷斯坦母牛却不存在输卵管梗阻等问题,所以,在大量繁殖良种畜中根本不用体外受精技术,而是直接对供体母畜超数排卵处理并经良种公畜配种后,再从其生殖器官中取出早期胚胎,然后将它们分别移植到多头与供体同时排卵、但未经配种的受体母畜的相应部位(即受、孕分离,以便最大限度地发挥供体母畜的繁殖潜力)。如果教师在学生画完流程图后,通过追问引导学生思考这些实际问题,并将错误的流程加以改正,或许这样的教学更符合实际情况、更有意义。同时,学生也才能理解――目前胚胎工程的相关技术主要还是用于优良种家畜的工厂化生产来加速畜牧业的发展,而不是辅助人类生殖。

3 分析与思考

世上没有无缘无故的爱,也没有无缘无故的恨,现代生物技术也有其存在的理由与发展的必然性。如果现代生物技术的教学再囿于“技术本身”还合适吗?

3.1 现代生物技术的教学固然是为了让学生了解生物技术本身

《普通高中生物学课程标准(实验)》指出,本章的具体内容标准为:① 简述动物胚胎发育的基本过程;② 简述胚胎工程的理论基础;③ 举例说出胚胎干细胞的移植;④ 举例说出胚胎工程的应用。由此可知,现代生物技术的科学原理与具体技术固然很重要。但如果在课堂教学中,教师过于“炫技”,将现代生物技术“吹”得神乎其神就对学生特别不好,教会学生全面而理性的分析判断远比教会他们各种“理论上的技术”要重要得多。

3.2 为了让学生体会科技的力量

《普通高中生物课程标准(实验)》中表明“现代生物科技专题”模块的价值是以专题形式介绍了现代生物科学技术一些重要领域的研究热点、发展趋势和应用前景,以开拓学生的视野,增强学生的科技意识,为学生进一步学习生物科学类专业奠定基础。如此,现代生物技术的教学目的不在于让学生掌握多少专业知识,而重在让学生开拓视野,了解生物科学和技术的本质,正确理解科学、技术、社会之间的关系。如:胚胎发育的原理是“科学”;体外授精技术、胚胎体外培养技术及胚胎移植技术等是“技术”;“IVF即体外受精联合胚胎移植技术”解决了一些生育困难问题,可以让一些无法生孩子的家庭能拥有自己的孩子,增进了家庭的幸福感与稳定性,也促进了社会的和谐,这是“社会”。“科学―技术―社会”,即STS是相辅相成、层层递进的。通过这节课,能让学生真实有效地体验到科技如何改变着人们的生活,进而激发学生热爱科学的情感,为进一步学习奠定基础。

3.3 更为了让学生体悟科技是把“双刃剑”

篇2

新课标实施多年,很多生物教育工作者已经积累了丰富的教学经验。但是,在具体的教学实践,让有不少教师有很多困惑。诸如课程标准和教学大纲的区别;新课标和升学考试之间的矛盾等等。到底如何解决新课标下高考与生物教学之间的矛盾?在新课标下如何进行素质教育?笔者结合生物教学的实际,谈谈自己的体会和认识

一、高中生物课程标准与原有的高中生物教学大纲的主要区别

《生物教学大纲》规定了教学的最高要求(终点),必修课程内容侧重于生命的基本特征的主线和体系,选修课程内容侧重于生物科学技术与人类生存和发展的密切关系以及必修本的延伸和提高,侧重提高教学质量,从评价目标、内容、原则和方式给出原则性建议。《高中生物课程标准》规定了教学的基本要求(起点),有较大的灵活性和可选择性,更有效地促进了教材的编写工作;提高生物学素养,增强对自然、社会的责任感和正确观念的养成;明确提出“提高生物科学素养、面向全体同学、倡导探究性学习、联系生活实际”的课程理论;必修课程内容以模块为单位,突出分子与细胞、遗传与进化、稳态与调控的核心内容;选修课程内容在关注学生的共同基础上有个性的发展,真正体现选择性的特性,更强化了实验和实践活动的要求,从转变学生学习方式、体现课标理念方面给予指导,评价更加具体,更可操作。

二、生物学科新课程理念与高考的矛盾统一

在我国的多种形式高考制度下,生物教学与高考间的矛盾是一直存在的,但新课程的实施使得这种矛盾更为突出。新课程强调学生的个性化发展,学生在高中阶段对生物学科的学了必修的模块外,还得根据自己的兴趣爱好以及对自己未来的发展要求,自行选择选修的模块。这些选修模块分别是从适合学生不同兴趣爱好和未来发展趋向的角度设定的,这种设定体现了因材施教的原则,对于学生的个性化发展十分有益。但高考现在是书面形式的单一考查,不仅情感态度价值观内容等很难在考试中得到评价,即使是课程目标中的能力要求,有些也难以在书面考试中被考查到。课程实施与高考的目标、任务各不相同,这就决定了两者之间必然产生矛盾。

新课程的理念以及目标要求也体现在高考试题中。首先,近年来的试题在非选择部分大都有一定比例的选做题,其目的是在共性考查的基础上体现了个体的选择性。其次,试题在全面考查能力的基础上突出了实验探究能力与方法的考查。例如:同一品种的西瓜种植在非生物因素相同的两块土地上,但单位面积产量差别很大,为了探究两块土地上产量不同的原因,请根据所学知识提出一个值得研究的课题(要求写出课题的题目)。此类试题的答案是开放的,不同的考生可以提出不同的研究课题。再次,试题关注现实、社会及现代生物科学技术的发展。试题以现实的、社会的以及现代生物科学技术发展为背景,结合考查考生所学相关知识以及利用这些知识分析解决问题的能力。近年来,还有些高考试卷中以癌症和艾滋病危害人类健康的疾病,“绿色能源”的开发,环境保护与生态平衡,细胞工程、基因工程等现代生物技术等为背景的试题。

三、在生物新课标下注重科学素质的培养

1.教师教育观念要转变,注重研究教材中科学家科学研究的思维和方法。生物新课程与旧课程的显著差别在于多了学生的参与,少了老师的说教。因此生物教师应该认识到,教育不应该仅仅是训练和灌输的工具,它应该是发展认知的手段。素质教育的实施,将彻底改变以往的封闭式教学,每个学生的创造性都受到重视。科学思维和方法是科学素质教育的核心要素,平常教学过程中强调能力培养,其核心应该是思维能力的培养。教学中应注重引导学生学习科学家的科学研究的过程和方法,激励学生创造的热情。

2.重视生物课堂中实验教学。在生物课堂的实验教学中,不仅要让学生学会实验的具体做法,掌握一些基本的实验技能,还要引导学生学会研究生物问题的实验方法,为培养他们的生物创新能力打下良好的基础。另外,教师可以把某些学生实验和演示实验设计为探索性实验,使之达到不同层次的创新能力培养目标。

3.搞好调查活动,培养学生的实验能力。高中生物课程理论联系实际的范围广,联系实际的方式也更加灵活。如调查人群中的遗传病,观察环境污染对生物的影响,某植物种群的分布等都可以作为研究课题。这些活动的开展,不仅增强了学生收集和处理信息的能力、观察能力、实践能力、思维能力和解决问题的能力,而且也是对学生进行环境教育很好的方式。如果教师能指导学生写实验报告、调查报告、实习报告和科学小论文,对当地的生产生活也具有参考价值和指导意义。

篇3

【关键词】培养兴趣,激发求知欲,与时俱进,素质教育当今社会科学技术突飞猛进,知识信息日新月异,这对人才的要求也更加多元化。教学义不容辞地担负起培养人才的重任,尤其是培养拥有生物技术的人才更加迫切。但目前的教育现状却不容乐观,作为生物课教师我们必须倾尽所能培养学生的生物科学素养,为社会培养实用型人才,当务之急是培养学生的学习生物兴趣,培养学生学习兴趣的方法有以下几个方面:

1. 结合当前社会发展,对学生进行学习目的性教育培养学生的学习兴趣首先应从需要的入手,强烈而稳定的需要是兴趣产生的基础,个人对于能够满足自己需要的或能够帮助自己达到目的的对象,一般采取趋近或形式喜爱的态度,而态度的改变则使其行为发生相应的改变,结合当前社会实际需要,对学习进行学习的目的性教育,使其思想与时俱进,让学生正确认识学习生物科学的社会意义。把当前的学习与国家的建设和自己的未来结合起来,从而端正学习态度,形成正确的近景性动机和远景性动机。提高学习的兴趣自觉性、主动性、积极性。

教学过程中,在每节课的开头,我尽可能生动地阐明这部分内容的教学目的和要求,并使学生将它变成自己的学习目的。否则他们将你能积极主动的思考所讲的内容,例如在讲真菌的有关知识时,我设计了这样的问题,日常人们所食用的平菇、黑木耳属于植物吗?为什么?学生根据所学的知识经过讨论认为 不是。我又进一步设疑,让学生速看课文,找出平菇的所属,然后又提出馒头是怎样发面的,一步一步引导学生思考,激发兴趣,抓住他们的心情,使他们对本节所讲的知识印象深刻,目的明确。

2. 以新颖的导入,激发学生的求知欲生物课是一门实验学科,在教学中可以实物观察,实验演示或实验操作等方式导入,这样利用学生的好奇心,精心设计好新课的导入,一开始就能紧紧地吸引学生注意力,激发他们浓厚的学习兴趣,促使他们积极主动的学习,例如在讲“酶的特性”之前先做一个实验,把少量的新鲜动物肝脏剪碎放入试管,然后加入一定量的过氧、化氢溶液,试管中顿时产生剧烈的化学反应,产生大量气泡,这是在放带火星木条,发现木条复燃了,用这个有趣的演示实验导入酶的高效性的讲解,效果很好。

(1)言语提问的方式,即由教师直接提出与本节有关的需要解决的问题,借以引起学习的注意,使其抱着解决问题的态度去学习,在讲“菌科植物”时我设计了这样一组问题:在被子植物中最大的一科是什么呢?你能从日常所见举出实例吗?以向日葵为例来学习时,我又问,向日葵的花盘为什么总是向着太阳?经常吃葵花籽,谁能说一说此果实的特点?这样问题由茎到花到果实,步步提高,有效地引导学生思维活动向纵深处发展,对培养学生思维的深刻性有着重要意义。

(2)活动方式。在讲心率知识时,我让学生定好表,让每个学生用右手摸到左手挠动脉,按住挠动脉,一分钟后,学生举手报告脉搏跳动的次数,有70-76次/分,有69-73次/分,有75次/分,然后提出为什么每个人静坐在教室里,脉搏跳动次数不同?一个人一生心脏不断博动,为什么不会疲劳?由此激发学生的兴趣和求知欲。

3. 加强演示实验、分组实验,培养学生的观察能力、动手能力和思维能力生物学是一门实验科学,研究它的主要方法是科学实验。通过验证性实验可以巩固课堂知识,通过探索性实验可以是学生主动获取知识。加强实验不仅提高学生的学习兴趣,使学生掌握一定的技能,同时也培养了学生敏锐、细致的观察力和分析问题、解决问题的能力。

3.1加强演示实验,凡是应该让学生看到的,尽量让他们看到。例如,讲血液凝固的原因时,补充了下列实验:用粗糙的木条不断搅动刚刚从动物体内流出的新鲜血液,木条就会缠上许多丝状物,其中粘有一些红色物质,是红细胞。洗去红细胞丝状物呈现白色,这就是纤维蛋白,余下的血液不在凝固。同学感到很新奇,纷纷发问:“这是怎么回事?”教师顺理成章地讲述血液凝固的原因,并就此讲清血浆和血清的区别。特别要说明血浆中有的是纤维蛋白原,它是一种小分子蛋白质,在血小板释放的某种物质的作用下,才转化为纤维蛋白。

做上述实验的同时让一部分新鲜血液凝固,将凝固的血块切开,让学生观察切面和外表面的红色有何不同,启发他们思考原因,他们说,类似的问题以前想都不曾想过,现在会想了,觉得很有意思,对于血红蛋白的特性今后再也不会忘记,判断动脉血和静脉血的标准再也不会搞糊涂了。

3.2增加实验,给学生尽可能多动手的机会。只要课时允许,生物课可增加的实验很多,如:把菠菜叶下表皮置于不同温度的水滴中,观察气孔的开闭;观察黑藻叶肉细胞中细胞质的流动,并做出不同温度下流动速度的对照实验;观察红辣椒果皮细胞间的胞间连丝;观察一滴水中的各种水藻类;等等。

几年来,我把许多演示实验改为学生的分组实验,分组实验做到每人一组,增加了动手机会,在动手中动脑,不仅增长了知识,也增长了才干。

4. 加强理论联系实际生物学是一门实践性非常强的学科,它联系社会、生产实践及日常生活等各方面的实际生对某些社会现象的正确认识和改变这种现状的责任感。

再如,讲“生物与环”,它不仅可以解释一些现象,还可以指导我们的实践活动。

例如:讲“性别决定”时,讲到x染色体与y染色体的不同,导致男女在某些性状上的差异,以及生男生女的原因和包括我国在内的第三世界国家男女性别比例失调的现状,将会成为社会不安定的因素之一,在学生中普及这方面的科学知识,通过吸引学生的有意注意,以增强学境的关系时,补充了世界及我国的人口状况、环境污染、资源短缺等内容。特别增加了人们认识较晚的噪声和电磁波污染给人们带来的危害,使学生对污染的认识更为全面。同时引导学生分析种种尚未引起人们足够认识的错误作法,如讲述森林的作用后,引导学生认识烧树叶的危害,以唤起学生的生态责任感,从自身做起,从小做起。

此外,生物课的教学离不开教具,优化教具组合,辅助使用录像片、计算机软件等现代化教学手段,也是提高学习兴趣的重要方面,它可以使学生的学习情绪出现一个个,造就一种气氛,使学生在欢乐中求学、求知、求会。

5. 及时反馈,让学生及时了解学习的结果 包括看到自己所学知识在实际中应用的成效,解答课题时是正确与错误,以及学习成绩的好坏等,均可激发起进一步学习的动机,不少实验表时,学生了解学习结果,比不了解学习结果,学习积极性高,进步较快。因为知道结果,能看到自己的进步,从而学习的态度和手段得到加强,激起进一步学好的愿望,同时通过反馈又能看到自己的缺点,激起上进心,树立克服缺点的决心,继续前进。

总之,生物科学是当代科学的前沿,生物技术是世界范围内新技术改革的重要组成部分,它正在以空前的魅力吸引这无数科学家为之献力。生物领域中不少的未知数正期待这年轻一代去探索,去寻求答案,作为知识的教授者,我们要从多个角度采用不同的方式去引导学生热爱生物科学。生物教学也是一门艺术,正如苏霍姆林斯基说过的那样:“教师的技艺,在于教会儿童思考,培养学生智慧”。这素质教育的要求,也是时展的要求,学生的兴趣可以培养,也可以发展,只要了解从学生的心理特性的教材内容去启发引导,并随时注意学生学习兴趣的发展历程,积极创造条件,采取有效措施,他们学习的积极性便能向正确而持久的方向发展。我们的教学也会收到良好的效果。

篇4

1 生物教学中开展自主学习的必要性

现代认知心理学认为,学习不是被动的刺激―反应过程,而是通过主动发现,在头脑里形成对事物的认知结构,是一个建构的过程。智力的发展和形式永远起自于主体的积极过程,智力是在主体活动的过程中产生和形成的,也是在主体的活动中表现出来的,离开了主体不断地积极活动,也就没有什么智力的活动而言了。可见,发挥学生的主体作用,开展自主学习,是促进学生发展的必要条件。

生物科学是自然科学中的一门基础学科,是研究生命现象和生命活动规律的科学,众多的生物学事实和理论是人们在不断探究的过程中逐步发展起来的。生物科学的学科特点决定了在生物教学中更适合开展自主学习,引导学生主动参与探究学习过程,亲自动手动脑去研究生命现象,运用科学的方法主动地获取知识并运用知识,有利于帮助学生树立严肃认真、实事求是和独立思考的科学态度;有利于培养学生搜集和处理科学信息的能力;创造性批判性思维的能力和分析解决问题的能力,从而全面提高学生的科学素质,真正达到素质教育的目的。同时,通过自主学习活动,还能增强学生的自信心,促进学生个性的健康发展,对于学生树立科学的价值观、人生观和世界观都是非常有帮助的。

2 多形式培养学生自主学习的能力

学生肯学、想学,并不意味着学生会学。陶行知先生说得好:“我以为好的先生不是教书,乃是自主学习,并不是放任自流,而是在教师的引导下逐步掌握学习的方法”。为此,教师既要研究学生的学习特色、学习心理、学习规律,设置情境调动学生学习的主动性、积极性,更要精心研究新课标、大纲和教材,精心设计教学过程,重在引导,善于提出具有启发性的问题,通过多种教学手段启发学生主动思维探索,使学生通过自主学习主动获取知识。

2.1 通过阅读开展自主学习

阅读是笔者用得最多的一种开展自主学习的手段,但是,中学生阅读教材很容易出现走马观花肤浅应付的现象,所以如何指导学生阅读就成为教学中的一个重要环节。

对某些章节,可先出示导读思考题,让学生带着问题阅读,并在阅读的过程中解决问题。对于较难的问题,学生相互间可讨论,通过交流与合作尝试解决。如在“有氧呼吸”一课中,笔者精心设计了如下几个导读思考题,要求学生先阅读课本相关文字及插图,再分四人小组进行讨论,自主建构有氧呼吸知识:

①什么叫有氧呼吸?

②有氧呼吸的场所在哪里?

③有氧呼吸分为哪几个阶段?每个阶段的生化反应发生在什么部位?

④哪几个阶段会产生[H]?[H]的去向如何?

⑤每个阶段都释放能量吗?各阶段释放能量的量有何不同?

⑥1 moL葡萄糖彻底氧化分解释放多少能量?这些能量去向如何?

概念的学习是最枯燥的,教师如果仅是照本宣科地读一遍让学生划下来,学生毫无印象。对于某些重要的概念,笔者总是要求学生在阅读的过程中用笔圈出关键词并加以比较。如学习“有氧呼吸”和“无氧呼吸”的概念时,学生通过阅读找出“氧的参与”和“无氧条件”、“彻底”和“不彻底”、“大量”和“少量”这三组关键词并进行比较,轻松理解了有氧呼吸和无氧呼吸的区别。

对知识内容较简单易于理解和掌握的章节,可要求学生先通读全文,划出要点,再用概念图或其他形式归纳出知识结构。如新陈代谢的基本类型、动物行为的种类、人类遗传病与优生优育、生物多样性及其保护等,均可采用此法。对于学生归纳总结的知识结构还可以有选择地展示并由其他学生进行评价,这样既使学生学会了提纲挈领的归纳方法,又增强了学生阅读兴趣,提高了阅读效率。

对于一些呈并列关系的知识内容,教师可先列出比较表,要求学生阅读教材进行对比,抓住事物的异同并分析讨论填写表格。这种方法能帮助学生加强知识之间的相互联系和比较,加深记忆并培养学生分析比较的能力。如微生物的初级代谢产物和次级代谢产物比较、细菌群体生长的四个主要时期比较等。

3.2 通过“角色对换”开展自主学习

处在中学年龄段的学生大都具有较强的表现欲,喜欢在众人面前展示自己的见解,笔者就抓住这一心理特点“投其所好”,选择合适的章节开展“角色对换,你听我讲”活动,给每一位学生当小老师的机会。以“关注生物技术”一课为例,现代生物技术虽然兴起的时间相对较迟,但是发展的速度却非常惊人,尤其是近年来,生物技术的发展更是突飞猛进,虽然其理论基础较为深奥,但是它在实际应用领域――医药卫生、农牧业、食品工业、环境保护等方面的成果和美好前景都与人们的生活息息相关,而接受新生事物很快的学生对此也表现出了深厚的兴趣。据此,教师将这一课题分成四个子课题:“生物技术与医药卫生”、“生物技术与农牧业”、“生物技术与食品工业”、“生物技术与环境保护”,并将学生分为四组,每组负责一个子课题,以小组合作的形式完成课题。同时明确获取信息的方式包括阅读教材、查阅报刊杂志、搜索网络等,最后每组推选一名代表走上讲台进行讲解。结果学生对这一活动表现出了空前高涨的热情,准备得相当充分,有的组将讲解内容打印成稿,有的组模仿教师设计板书,还有的组制作了幻灯片利用多媒体开展教学。讲的学生认真仔细、口若悬河,听的学生专心入神,对有些问题学生还起来质疑,整个课堂被激活了,营造出充满激情、活动热烈的交流情境,情真意切、陶冶心灵的学术氛围,相互悦纳的心理沟通,使课堂充满生机与活力。学生有了表现自我的时间和空间,激发了学习的兴趣与欲望,积极地投入到知识的求解和问题探究中,多种观点在不断地碰撞与交融中产生新的思想内涵,进发出创新思维的火花,收到了意想不到的效果。当然,这样的活动并不意味着教师无事可做,而是对教师提出了更高的要求,首先要根据教材内容精心设计并合理分配任务,其次要选择适当的信息来源提供给学生,更重要的是在学生讲解过程中教师要注意适当引导,以免出现冷场、哄堂、跑题、拖时等意外情况。笔者就“远离烟酒”、“拒绝”等章节都开展了这样的活动,经过努力,学生变被动学习接受知识为主动探索领会知识,既提高了自主学习能力、语言表达能力和收集、筛选、加工、整理与存储信息的能力,又培养了团队合作精神。

3.3 通过实验开展自主学习

实验教学是生物教学的一个有机组成部分,也是开展自主学习的良好平台。生物实验能充分体现学生的主体地位,教师要鼓励学生独立思考实验过程中的问题,支持学生就实验探究、实验设计和实验操作展开讨论和辩论,要引导学生不迷信权威,不迷信书本,勇于“别出心裁”和“标新立异”等。因此教师在实验中不能讲得太面面俱到,应留给学生充分思考和探索的空间,留给学生充分的学习自,允许学生在探索中犯错误,激励他们多方位、多角度地思考问题,而不是只图实验顺利进行对学生讲得太明、限得太死。

如“用高倍显微镜观察叶绿体和细胞质流动”实验中,若学生在显微镜下观察不到细胞质的流动时,教师应引导、鼓励学生大胆思考,尝试各种方法加速细胞质的流动,从失败中获取经验。

篇5

一、2015年高考生物学科考纲解读

1考试内容和课标要求一致

普通高中生物学科新课程标准明确指出,必修的3个模块《分子与细胞》《遗传与进化》《生态与环境》是现代生物学的核心内容,对于提高全体学生的生物科学素养具有不可或缺的作用。考纲划定的考试内容涵盖了必修1、必修2、必修3和选修1《生物技术实践》、选修3《现代科技专题》共5本教材的内容,体现了新课标教学理念,特别突出能力考核,能力立意明显,在兼顾学科基础主干知识和核心概念的考核的同时,更注重对考生创新能力的考核。

2侧重科学素养考查,联系实际,关注STS

考纲中明确规定,命题要重视对考生科学素养的考查,在生物科学和技术的基础知识、科学探究的方法、获取新知识和处理信息的能力、思维能力、分析和解决实际问题的能力等方面对考生的表现进行测量。重视理论联系实际,关注科学技术、社会经济和生态环境(简称STS)的协调发展。

3考查四种能力,涉及82个考点和26个实验

考纲中明确指出,考试的能力要求有四个方面:一是理解能力,二是实验与探究能力,三是获取信息的能力,四是综合运用能力。考试内容包含3个必考模块(67个考点)和2个选考模块(15个考点)共计82个考点,对考点的要求掌握程度分为Ⅰ级和Ⅱ级两个层次。Ⅰ级要求对知识点要知道其含义,能够在试题所给出的相对简单的情景中识别和使用它们,与课标中的“了解”和“认识”层次相当;Ⅱ级要求理解所列知识点和其他相关知识点之间的联系和区别,并且能够在复杂的情景中综合运用其进行分析、判断、推理和评价,与课标中的“理解”和“应用”层次相当。各册教材考查能力要求和内容重点如下:

(1)必修1的21个考查内容中,有4个Ⅰ级,17个Ⅱ级。Ⅱ级要求主要落在细胞的结构、代谢和细胞的分化、衰老和凋亡,其中细胞的代谢最为重要,而光合作用的过程、影响光合作用和细胞呼吸的因素为重中之重。

(2)必修2的22个考查内容中,有5个Ⅰ级,17个Ⅱ级。除染色体结构变异和数目变异、转基因食品的安全、人类遗传病3个知识点外,其他全为Ⅱ级,其中细胞减数分裂与配子的形成过程、孟德尔遗传实验的科学方法、基因的分离定律和自由组合定律、伴性遗传、变异在育种中的应用等知识点最为重要,是历年高考考查的重点。命题的区分度在此部分内容中体现得更加突出。

(3)必修3的24个考查内容中,有8个Ⅰ级,16个Ⅱ级。Ⅱ级要求的重点在生长素的发现和作用,神经、体液调节与免疫调节,种群的数量变化、生态系统的结构、物质循环和能量流动规律上。

(4)选修1只考查“微生物的利用”和“生物技术在食品加工及其他方面的应用”两个专题。

(5)选修3有5个专题,但基本上只考查“基因工程”“细胞工程”和“胚胎工程”,其中“基因工程”和“细胞工程”是重点。

(6)对26个实验考查要求参考考试说明中的考试能力要求“2实验与探究能力”,即要求考生能独立完成表中所列的生物实验,理解原理、方法,学会分析、判断,还能进行简单的探究。

总体而言,试题考查的知识点与新课标要求吻合,体现了高中生物教材和课程对当今中学生物教学的要求。从“识记、理解、应用”三个层次看,重点放在“理解”和“应用”两个层次。试题的素材多为来自生活、实践和与社会发展、生产较为密切的新情景、新材料,对考生的理解能力和运用能力的要求提高了。大量的试题以实验情景设计,今年考纲中必考的实验也比大纲版多了,大纲版考查14个,重点考查4个,而课标版考查26个,反复考的有6个。从近年的高考试题来看,考试的内容和要求均以考试说明为依据,认真研读考试说明,并结合当年试题进行分析,可以更有效地备考。

此外,考纲对“生物考试内容”表中3-1(2)其他植物激素的要求掌握程度也由“Ⅰ级”改为了“Ⅱ级”。类似这样的新修改内容和要求部分,很有可能在今年试题中出现,教师要在复习中多关注。

4试题类型、数量、赋分与大纲卷相比略有增加

理科综合全卷总分还是300分不变,但是生物试题的题型、题量和总分与大纲卷明显不同。课标卷的生物试题由6个单项选择题、4道非选必做题和1道非选选做题组成。单项选择题分布在I卷的1―6题,每题6分,共36分;非选择题中的必做题分布在II卷29―32题,共4题39分;非选择题中的选做题分布在II卷的第39、40题,要求选做其中1道题,赋分15分。课标卷生物试题总量比大纲卷增加了2道题(1个单项选择题和1个选做题),总分由原来的72分提高到了90分。

二、近年来课标卷试题特点和高频考点

1正误判断型选择题的分布明显增多,重在I级能力考查

下表统计了近4年全国课标卷两套试卷中以正误判断形式出现的选择题题号:

生物Ⅰ卷(选择题)考查能力要求在Ⅰ级水平,重点是对必修的3个模块的核心概念和主干知识进行识别、区分和解释。

2非选择题中部分探究和实验分析类试题增多,多为II级能力测试

从上表可见,近两年课标卷的非选择题中,实验分析和探究的试题明显增多。

3非选择题中的两个选做题难度有差异

两个选做题题号为39、40。第39题出自选修1,多为微生物实验原理、操作及观察方法和分析,偏向于感性认识,容易得分。第40题出自选修3,题目情景多来自于现代高科技题材,偏向于理性思维的考查,难度略大。建议学习基础弱一些的非示范性高中,争取创造条件开设选修1课程,做过微生物培养和分离实验的考生,选做第39题得分率会更高。

4高频考点集中在5本教材的5个板块

根据近三年课标卷高考试题考点(详见表1)统计分析:生物试题题量不多,相对集中在细胞、代谢、调节、生态和遗传5个板块的核心概念和主干知识中。高频考点集中在必修1的“细胞的代谢”、必修2的“遗传基本规律”、必修3的“生命活动的调节、生态”、选修1的“微生物的培养和利用”、选修3的“基因工程和细胞工程”。

三、2015年高考备考建议

经过第一轮系统复习后,考生对教材和知识点有了进一步理解,但是对考点及其测试要求不是很明确,进入第二轮复习后,教师要根据考试说明要求,帮助学生抓重点,提高解题能力。从以上分析来看,选择题以考查理解能力为主,常附有图表信息,重点考查考生对生物学基本概念原理的深层次理解和对图表信息的识别与判断能力;非选择题多为实验设计和分析说明题,主要考查考生的逻辑推理、综合运用和语言表达能力。

建议第二轮复习分7个专题进行:选择题专题、实验题专题、细胞专题、代谢专题、调节专题、生态专题和遗传专题。前2个专题是题型训练,后5个专题是重点板块知识的重构与整合。

1先做两类题型训练,让学生掌握解题的基本方法和技巧

(1)选择题。生物选择题全都是单项选择题,很多学生不愿多花时间审题,错选、误选的情况不少。近年高考的选择题常考内容有:细胞结构、功能的辨析,质壁分离和复原实验的分析和判断,生态、免疫、内环境等重要概念区分以及遗传变异类型的推测算等。试题特点是题干短、文字少,有的还附图表,图表中隐藏着解题信息。如是实验题,通常附有数据表格、曲线或装置图、结果图,要找准“题眼”,学会“破题”,明确题目考查的目标知识点。生态题多是几个相关概念或现象的描述,要求考生养成慢读、细审、深思后作答的习惯。

(2)实验题。实验题是高考的重点题型。考纲要求考生能独立完成17个实验,考试说明指出要理解实验目的、原理、方法和操作步骤,掌握相关的操作技能,并能将这些实验涉及的方法和技能进行综合运用,即简单验证、观察、分析和处理,初步探究和简单评价、修改等。解答实验设计题要注意“6依托”,即细心审题、原理分析、材料分析、变量分析、结果分析和正确表达。

近年高考常见的实验题有4类:实验分析题――根据题目提供的实验方案,分析其中的步骤、现象、结果,作出解答;实验方案纠错或完善题――对实验方案中的错误或不完善处进行改正、补充,使实验方案趋于完善;实验设计题(验证性实验、探究性实验)――根据题目提供的条件,自行设计实验方案;实验有关的综合类题――以实验为背景,主要涉及代谢、遗传和生态相关知识。

考试说明中要求考查的实验有5类:观察实验6个,包括用显微镜观察多种多样的细胞、DNA和RNA在细胞中的分布、线粒体和叶绿体、植物细胞的质壁分离和复原、细胞的有丝分裂、细胞的减数分裂;模拟实验3个,包括通过模拟实验探究膜的透性、模拟探究细胞表面积与体积的关系、模拟尿糖的检测;探究性实验7个,包括探究影响酶活性的因素、探究酵母菌的呼吸方式、低温诱导植物染色体数目的变化、探究植物生长调节剂对扦插枝条生根的作用、探究培养液中酵母菌数量的动态变化、土壤中动物类群丰富度的研究、探究水族箱(或鱼缸)中群落的演替;调查类实验1个,即调查常见的人类遗传病;验证类实验2个,包括检测生物组织中还原糖、脂肪和蛋白质,以及叶绿体中色素的提取和分离。

观察类实验中,质壁分离和复原实验常考(如2014年课标Ⅱ卷题4,课标Ⅰ卷题4,江苏卷题15,上海卷题21等);DNA和RNA在细胞中的分布和观察细胞的有丝分裂(如2014年课标Ⅰ卷题29)也有考。可见,这3个实验是考查热点。观察类实验的共同特点是需要使用显微镜,有关显微镜操作和装片制作、观察方法是复习的重点。

探究性实验在近年高考试题中明显增多,尽管多数探究试题并非全程探究,而是部分探究。实验分析类试题也多是选择实验的某个环节,要求考生对实验现象、实验数据、实验操作等作出相应解释。学生解答这类实验试题常见的错误是实验设计科学性不够、无法区分变量(自变量、因变量和无关变量)、对照实验设计不严谨,对实验观察方法和分析不到位。教师要应用“假设―演绎”的思路方法,从研究性实验设计的基本环节入手,引导学生自行思考、分析、描述实验。

验证性实验的复习相对简单,重点是牢记生物细胞中三大有机物的验证和绿叶中四种色素的提取和分离方法,尤其是理解鉴定试剂的使用方法和特定的颜色反应机理。

模拟实验和遗传病的调查在课标卷中很少出现,复习时可以淡化。

2再做5个重点内容的专题复习,重构板块知识,帮助学生夯实基础

重点板块知识的复习,主要是帮助学生重构知识框架,加强对核心概念和主干知识的记忆和理解,明晰容易混淆的考点,避免死记硬背书本中的概念。教师要指导学生参照考纲和考试说明看书,特别是薄弱学校及学困生,复习阶段必须把主要精力花在教材阅读和分析上,重视回归教材、夯实基础。只有在理解知识的基础上牢固记忆主干知识,才能做到应用自如。

如选做题内容主要出自“细胞工程”“基因工程”和“微生物工程”3个专题,可以将这3个专题的知识整合为图1。

3巧用高考真题、仿真题进行模拟训练,培养学生的题感和节奏感

在理科综合考试中,考生应试出现的问题主要有三个方面:一是由于知识掌握不全、记忆不劳、推理不畅;二是考试过程中遇到新题型、新问题、新情景,心慌而解题不快;三是物理、生物、化学三科的做题时间安排不当,没能做好、做完。对于每个考生来说,如何科学分配好答题时间和顺序,遇到问题如何化解,都要根据一次次的模拟考试来吸取教训,总结经验。

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关键词:生物工程专业英语教学改革

1引言

随着全球一体化进程的深入以及科学技术的发展,科技英语成为了获取学术信息、进行学术交流、发表学术成果等科研学术工作中必不可少的工具。生物工程专业作为上个世纪70年代新兴的学科,其理论基础涉及微生物学、遗传学、生物化学与分子生物学等学科,主要通过自觉地操纵遗传物质,定向地改造生物或其功能,以生产大量有用代谢产物或发挥它们独特生理功能一门新兴技术。生物工程专业是发展迅速、多学科融合的新兴科学,国际刊物每天都有大量相关研究领域研究动态发表,因此,为了使学生接受生物工程专业理论学习的同时,能够与国际水平接轨,迅速获取国际信息来源,我国各大高校生物工程专业几乎均开设了科技英语课程。对于生物工程专业的本科生而言,掌握科技英语的特点,学会如何检索及阅读专业文献已经成为现代科技人员不可或缺的能力。同时,由于历史原因和地域特点,国内各大地方院校生物工程成立背景不同,因此专业设置方向也有所区别,所教授的课程体系也不尽相同,体现了不同的学校特色。西华大学地处微生物发酵调味品及国内白酒行业高度发达的四川省,因此本校食品与生物学院的生物工程专业侧重于发酵工程。针对于此,我们综合了国际生物工程的前沿性和地方发酵工程行业的特色性,在本校生物工程科技英语课程设计上,突出了培养学生学以致用的实际应用能力和专业地方特色这两点,以激发学生兴趣,更好地增强教学效果,使学生能够长久的受益。

2教学改革相关措施及实践

2.1教学内容选择既紧密集合地区特色,同时将国际科研前沿融入教学

由于现在生物专业科技外语教材不多,且更新速度相对缓慢,在生物科学发展迅速的当今时代,科技外语教材的建设已远不能满足高等教育发展的需要。并且,生物专业所涵盖的内容相当宽泛,信息量极大。因此,我们在授课过程中,依据本地区行业特色和本专业学生将来的发展方向,只推荐了部分参考教材,并未指定专用教材。而在教学过程中,则结合了本校本专业的方向特点,授课精讲内容倾向于发酵工程领域。同时,考虑到文献的时效性和激发学生对本专业的兴趣,我们选择了本领域的最新研究报告,使学生能够了解本专业方向的发展,接触到此领域的科学前沿,为培养学生的科研思路打下良好的基础。在精读过程中,其中穿插英语科技论文语法、写作及翻译技巧等。泛读内容则引导学生自己查找高水平文献。

2.2授课过程中传授英文文献检索及英文文章写作技巧,使学生通过专业外语的学习达到学以致用的目的

在当今信息时代,科技外语开设的一个最主要的目的就是获得国际相关领域的科研动态信息,因此,掌握英文文献检索技巧是生物专业学生学习科技英语后应当具备的基本能力。因此,我们在授课过程中,将教师自己在科研过程中积累的大量关于文献检索、SCI英文文章写作和投稿发表过程中的经验传授给学生,使学生真正通过科技英语的学习,达到学以致用的目的,为有进一步从事科学研究的学生打下良好的科研基础。

2.3打破传统以教为主的授课模式,鼓励学生主动参与,活跃课堂气氛,调动学生积极性

传统的科技英语讲授模式,多为教师为主,带领学生进行大量的词汇扩展和科技文献的逐句翻译,而学生一般只能被动的接受。由于专业词汇信息量大,且翻译过程枯燥繁琐,学生往往昏昏欲睡,提不起兴趣,教学效果欠佳。针对上述问题,我们打破传统教学模式,弱化教师课堂的主导地位,将课堂交给学生,引导学生参与互动,在讲解一些基本的翻译规则后,即鼓励两组同学主动走上讲台进行计时竞赛,在黑板上按自己的理解进行翻译,同时台下同学分组自行翻译,在任务完成后,再将自己的理解和体会分别讲述出来,最后由教师进行综合点评。分组规则采用“一人代表+多人辅助”的形式,使每一位同学都参与进来,充分调动了学生的积极性。竞赛规则采用计时比赛,在紧张的时间内使学生注意力高度集中,提高了课堂效率。

2.4考试方式的改革

结合鼓励学生积极主动参与课堂活动,我们在考试方式上也进行了相应的改革。传统考试方式主要采用期末一份试卷考试,考核内容涉及大量的中英文专业词汇考察、长短句翻译以及英文短文写作等等。此种考核方式对于英语基础较好的学生来讲,只需期末突击学习几天也可获得较好成绩,而对于英语较差的学生则努力之后仍有遗憾,不能全面考核学生的学习状况,严重影响学生平时课堂学习的积极性。因此,我们在进行调查后,期末考核方式采用了“课堂表现打分+积极主动参与加分+期末考试”的形式,其中突出了“积极主动参与加分”和课堂表现所占的比例,尤其是“主动加分”项,只要学生迅速主动参与,就可获得额外加分,这样引导本身英语较差的学生也能够积极参与进来,如果课堂翻译等环节展示自己的见解和体会,则可获得进一步加分。在实践过程中证明,课堂气氛大大活跃,学生都争先恐后走上讲台。通过考核方式的转变,极大的提高了学生的参与度,锻炼了学生的英文学习和交流能力。

3结语

科技外语是生物工程专业的一门基础性的课程,通过科技外语教学方式的改革,使学生真正能够掌握这门工具,可以开阔学生的视野,大大提高学生对国际生物工程前沿信息的把握,激发学生对本专业的兴趣。同时,通过实用性检索工具的传授,可以为学生将来进行科学研究工作打下良好的基础,提高地方院校人才培养的质量。科技外语教学工作改革是一项长期而艰巨的任务,对于西华大学这样的地方院校来讲,如何立足国际前沿又结合地方行业特色,培养具有国际视野又具有地方特色的生物工程专业人才,依据专业特点进行生物工程科技外语的教学改革具有重要意义。

参考文献:

[1]曹学君.在生物分离工程课程双语教学的实践中提高教学质量[J].化工高等教育,2006,23(3):38-39,84.

[2]刘进平,庄南生,王英,等.生物类专业英语利用互联网资源辅助教学法[J].科技信息,2011(14):213.

[3]沈丽.以学生为主体的互动式教学在高职生物类专业英语中的实践[J].中国电力教育,2008(24):187-189.

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关键词:中医大数据;生物信息学;高校教学

中图分类号:G642 文献标识码:A 文章编号:1009-3044(2016)27-0123-03

Abstract: Analyzed the developing status of Bioinformatics combined with Chinese Medicine, proposed the education directions for the combinations of Chinese Medicine and Bioinformatics, discussed the using of Bioinformatics techniques in Chinese Medicine big data with teaching and researching area by three common method in Bioinformatics.

Key words: chinese medicine big data; bioinformatics; education in university

1 引言

生物信息学是一门新兴学科,在各大高等院校医学或生物学相关专业都有与之相关的课程或专业开设。与我们常见的物理、数学、法学等学科不同,生物信息学更像是一个学科领域,它不仅仅局限于某个科学研究,而是综合运用数学、计算机学和生物学的各种工具及方法来分析和理解在大数据背景下的生物学意义[1]。经过20余年的发展,生物信息学已在分子进化、基因测序、遗传及变异研究等领域取得了突破和成果,是21世纪人类三大计划之一“人类基因组计划(Human Gene Project HGP)”的核心支撑学科。在美国,早于1988年便成立国家生物技术信息中心(NCBI),随后欧洲和日本在1993年和1995年分别建立了欧洲生物信息学研究所(EBI)和信息生物学中心(CIB)用来对数以万计的核酸及蛋白质等数据进行维护并发展至今日趋成熟[2]。生物信息学于上世纪90年代初开始逐渐引起国内科学工作者的重视,经过20多年的发展也已初具规模。笔者通过对近20年公开发表的有关生物信息学关键字的文章进行搜索,运用Excel制图绘制了自1996年至今每年发表文章数量的散点图。从图1可以发现,关于生物信息学学科的研究数量在2014年达到顶峰,并逐渐开始下滑。同时,由于搜索结果包含杂质数据(如被动截取“信息学”为关键词),为了使图表信息量有度可量,笔者继续对在认知上与生物信息学相关的科学领域进行关键词搜索,分别为“数据挖掘”和“人工智能”,并绘制图2。由该图可直观地看出,人工智能的研究一直稳步发展,符合21世纪科技高度发展的大趋势,而数据挖掘技术的相关研究自2005年以来迅猛增长并赶超人工智能。综合分析其主要原因是由于中国人口众多,自2005年以来互联网用户不断增加,全民联网的时代逐渐构成,互联网信息产业的急剧扩大以及电子商务、云技术等网络相关产业的发展带来的信息膨胀,使越来越多的人意识到大数据的作用和研究数据挖掘对经济发展、社会进步的重要影响,进而推动数据挖掘的学科发展。

2 中医大数据背景下的生物信息学课程教学

从图2的对比可以看出,生物信息学的研究数量与其他两个学科对比,则显得相形见绌。也就是说,生物信息学在我国的发展仍较为缓慢,使之与其对人类社会的贡献度不成正比。进一步对图1的搜索结果进行高级检索,对已有的生物信息学研究进行划分,将”中医”关键词加入其中,结果发现将中医与生物信息学相结合进行研究的文献少之又少,每年文献不过20左右。生物信息学的作用就是利用计算机等技术对海量的生物数据进行分析并洞察隐藏在其中的规律,而中医数据经历数代中医名师的记录和数十年来信息存储技术的发展已经俨然呈现出高纬度、高阶度的大数据结构。因此,生物信息学在中医数据的研究中一定具有其特殊的价值和意义,是从微观层面描述中医整体结构的重要手段。本文将以中医证侯、病证和中医复杂性为切入点,结合研究生物信息学在其中的应用价值,并讨论在教育教学过程中如何使中医和生物信息学有机结合,做到融会贯通。

2.1从“定性”和“定量”学习角度看基因组学学习中医“证”本质

在中医学中,“证”是立方立法的基础,医者通过四诊获取的信息进行综合分析和判断,从病症体征等表现集合入手,得出相应的证候,有针对性的用药治疗。中医与西医不同,讲究以整体论看待人体以及病变,“辨证论治”思想也是千百年来各名中医学者通过反复探索得出的实践经验,对中医遣方用药具有决定性的指导意义。而西医认为,疾病的发生与发展是与人体某段特异的基因的改变有关,HGP的研究目的也正是为了揭示人体的构成奥秘从而从本质上研究疾病的产生和发展规律[3]。因此,中医与西医在指导医者诊疗的哲学思想上是有很大不同,甚至可以说是截然相反的。然而中医与西医的内在关联却无处不在,结合点之一正是基因与证候的关联。对于基因组学和中医证候的学习方法是不同的,一个是定量学习,另一个则是定性学习,定量学习有助于学生更加客观的研究生物体的发展规律,并结合现代计算机技术做到多学科交叉学习与实验,而不足之处在于缺乏主观思考、学习方式较为分散缺乏整体思维把控;而定性学习则以某一指导思想为主线,通过对某些案例及知识长时间的观察和分析,从中得出结论。定量学习如基因组学更重视量化计算及工具的使用,而定性学习如中医证候则更重视理论与实践结合,整体到局部学习。在学习的过程中,无论基因组学还是中医证候,都会以疾病为具体的研究对象。从西医上说,基因是决定人是否患病的内部原因,通过遗传或基因状态的改变都可能导致疾病的产生,从中医上说,证候是疾病状态下的临床类型,反映了机体在疾病发展过程中的病理特征[4]。因此,将证候与基因组学统一学习,实则是将定量与定性学习相结合以实际疾病案例和数据着手从而多方面运用计算机、西医学、证候学、数学等学科知识对生物大数据进行分析的综合学习方法。

2.2 基于蛋白质组学学习中医病证相关性

证侯是人体生命活动的一种表现,而生命活动的主要执行者是蛋白质,两者之间必然会有隐秘且细致的联系,我们也应以此为出发点,培养学生的发散学习方法,综合学科进行学习。自HGP的完成宣告了后基因组时代的到来后,研究生命科学的重心也由基因组学向蛋白质组学逐渐转变,作为教育者也应跟上科学发展的潮流,把生物科学研究和相关教学模式从基因水平向蛋白质水平转变。与此同时,蛋白质组学是从整体角度分析细胞内的动态变化以及蛋白质组成成分、表达水平等,它的研究方法学内容与中医的整体观和辩证论治观有着许多相同之处。蛋白质组学在分子水平上的DNA修饰和基因调控反应生命体的整体状态(即阴平阳秘),中医理论强调从整体观对疾病进行认知,认为疾病的发生是人体整体功能的失调所致(即阴阳失调),重点在于辩证论治[5]。在教育教学过程中,将基因或蛋白质方面的研究从结构研究向功能研究转变,使研究更具体,透过相关功能性测试实验,发现基因之间的相互联系及相互作用,在定量学习的过程中培养学生的定性思维,使学生善于发现问题及对象之间的关联。正如数据库实体关系模型中的E-R图一样,在进行蛋白质组学和中医病症相关性研究教育的过程中,中医病证和蛋白组学可以看做是两个看似毫无关联的实体,而通过“疾病”将两者相连,透过此种关系可以衍射出两个学科方面的深入学习。

2.3 运用复杂系统性方法学习中医药复杂系统

中医药的复杂性相比西医有过之而无不及,原因主要在于相对于“结构决定功能”的西方医学思想,中医更侧重于“关系决定功能”,在这种情况下,无论是辨证论治还是症状体征变化,有关中医诊断和治疗的信息都是已高度离散和非线性的方式存储,使得中医称为典型的“复杂自组织系统”[6]。尤其在信息离散度和复杂度较高的中医证侯系统中,症状变量与证侯信息混杂在一起,想辨别两者的区别和联系是非常困难的事情,单纯的研究数据往往缺乏正确的方向,而单纯的研究理论则往往枯燥乏味。因此,在教学过程中,可以将复杂系统方法学引入中医系统学习,通过复杂系统中的熵分划方法将证侯系统的离散变量加工转化为线性关联集合,即将症状变量通过关联度集合成多个症状集合,并将症状集合与关联度较高的证侯要素进行联结。以此方法既可以激发学生对理论学习的兴趣,又能以理论指导实践,对中医证侯大数据进行信息提取,达到全面学习。

3 结束语

中医信息学已经作为一门新兴学科在我国各大高校开设,相关师生深入研究和学习,主要目的就是发掘蕴含在中医几千年发展结晶中的奥秘。关于中医药数据的数据挖掘技术和研究也在近年日益增长,这都表明人们已经愈来愈关注国粹,关注健康,关注未来。这也表明与之相关的学习和研究对未来的人生发展和机遇都有着深远的影响。然而,数据挖掘的技术并不完全适用于中医药复杂系统中的信息发掘,若单纯地将两者进行结合教学,学生可能缺少知识衔接,缺乏过渡。这时若将生物信息学引入二者其中并结合生物信息学相关智能科技手段和技术,则可以从宏观和微观两个方面去看待生命体:宏观上面对复杂的中医系统不需感到困惑,而是以“复杂系统方法论去解决复杂系统”,使学生不要总想着从每一个局部都能分析到问题的本质,而是接受复杂性,从复杂系统的角度去解释生命体的自组织现象,对生命体的宏观表现进行研究;微观即是在分子水平上去分析中医证侯的本质,方剂的复杂体系,去了解生命体内部的调控机制等,以此加深学生对中医理论的理解以及对生物信息学工具和技术运用的融会贯通。

参考文献:

[1] 钟涛.基于复杂系统方法的慢性胃炎中医问诊证侯建模研究[D].上海:华东理工大学,2014.

[2] 谭从娥,王米渠,冯文哲等. 生物信息学分析寒症海量数据的探索[J].中华中医药学刊,2008,26(12):2569-2570.

[3] 李方玲,梁嵘.对中医证侯规范化研究的探讨[J].辽宁中医杂志,2006,33(4):386-387.

[4] 西广成.复杂系统方法学与中医证侯建模[M].北京:科学出版社,2010:91-95

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关键词:无机化学;高等中医药院校;立体化教材

中图分类号:G642.3 文献标识码:A 文章编号:1002-4107(2014)01-0006-02

一、无机化学精品课程建设与立体化教材体

系建立的意义

无机化学是高等中医药院校开设的一门重要基础课,开设范围涵盖中药学、药学、药物制剂、制药工程、中药资源与开发以及生物技术制药等专业。由于其授课对象是大学新生,因此在帮助新生尽快完成从中学到大学的角色转换方面起着十分重要的作用,对帮助学生养成良好的学习习惯以及科学高效的学习方法具有重要的影响。由于中医药院校学生的培养目标、教学内容以及要求均不同于普通高校化学系学生,他们需要在有限的课时内接受和掌握大量的无机化学知识及实验技能,学生面临的压力是所学内容多、跨度大、时间短,很难抓住重点,造成学习效率低下。此外,近年来伴随着高校扩招学生数量剧增,使得学校在教师、教室、教学资源等方面空前紧张,学生获得教师指导的机会大大减少。因此以纸版教材为核心的普通教材建设已经不能满足新形势下教育教学的要求,必须对传统的教学方法和手段进行改革,以帮助学生尽快适应大学的学习,激发学习兴趣,更好地掌握无机化学知识,逐步形成系统的专业知识结构。

无机化学为黑龙江中医药大学首批校级精品课程。为了降低学习难度,提高学习和教学效率,全面提升无机化学的教学质量,保证无机化学精品课程的可持续发展,在立足于现代教育理念和现代信息网络技术平台的基础上,努力开发和建立一套适合实际需要的,具有可操作性的和可持续发展的无机化学立体化教材体系是十分必要的。

二、无机化学立体化教材体系建设的实践

立体化教材又叫一体化教材,是近年来提出的教材建设新理论。“九五”以来,我国高校教材建设工作的内容、形式和手段发生了巨大的变化,过去仅为高校教学提供一本平面纸版教材和CAI课件的模式,显然无法满足和适应当前我国高校创新人才培养的需要。我国教育部领导对教育技术工作极为重视,并提出把教学改革建立在教育技术的平台上。现代教育技术的发展给教育和教学带来了新气象和新格局。在诸多改革中,教材改革是其中的重要环节。因为教材是教学信息的主要载体,是教师教与学生学的主要依据。

立体化教材是充分利用现代教育技术来完善教材建设工作的一个新理念。将各种相互作用、相互联系的媒体和资源有机地整合,形成立体化教材,形成纸质(主教材、教学参考书等)、电子和网络出版物(电子教案、CAI课件、试题库、电子书、资料库等)、学科网站相互配套,有利于提高大学生的自主学习能力与创新能力[1]。

目前全国理工科院校的化学类课程的立体化教材都已经进行了研究与实践,取得了很好的效果[2=3]。但中医药类高校化学类课程立体化教材的建设工作还很薄弱。中医药院校药学类及其相关专业本科人才对无机化学知识素养及能力要求与理工类院校的要求不同,因此立体化教材体系的建设和改革也应有所区别。充分考虑到中医药院校无机化学课程学时少以及与药学、生物科学联系紧密的特点,在两项省级教改课题和多项校级教改课题的资助下,黑龙江中医药大学药学院无机化学教研室致力于无机化学立体化教材的建设,在重点建设纸版教材的过程中,以课程教学辅助网站的建设为补充,经过几年的教学实践,基本构建了一种相互联系、相互促进的具有中医药院校特色的无机化学立体化教材体系。

(一)纸版教材的建设

纸版教材包括主教材和学习指导书。纸版教材是教学的核心,是教学中最重要的教具,是保证课堂教学质量的重要因素。我们的主教材采用中国中医药出版社出版,由黑龙江中医药大学无机化学教研室贾桂芝教授担任主编的普通高等教育“十一五”国家规划教材《无机化学》。该教材的编写理念是突出中医药院校学科专业的特点,强调其应用性以及与中药学相关专业的关系,力求做到既向学生传授专业知识,又给学生展现中药知识的背景,体现出中医药学科的特色,以激发学生学习的积极性。经过5年的教学实践,教师们积累了丰富的教学经验,该教材在使用中根据学生和教师的建议和意见,进行过多次修改,重新出版后已经进入“十二五”国家规划教材的遴选行列。

为使学生在学时少、教学进度快的情况下仍可达到“知识面宽,信息量大”的教学要求,我们配合主教材专门编写了《无机化学学习指导与习题集》,为学生剖析知识点和典型问题,并结合课程的难点和重点为学生提供相应的习题来加深理解。

(二)网络辅助教材的建设

随着计算机和网络的日益普及,各高校几乎都建立了自己的校园网络,计算机中心、网络中心可以随时向学生提供上网服务。此外在教学楼、图书馆以及学生宿舍内部都有网络接口,这些条件使无机化学课程网络教材建设成为可能。因此我们借助校园网络,运用数据库、媒体制作工具、网页制作工具建立了黑龙江中医药大学无机化学精品课程网站[4],全面实施了网络辅助教学。网站主要设立了以下四个板块。

1.教学文件。包括授课教师简介、课程简介、教学大纲、教学日历,介绍课程基本要求、考试方法、教学计划及进度安排、学习重点内容、学习方法等,方便学生随时了解授课教师、教学要求和进程,促进学生提前制订学习计划,建立正确的方法和计划,有的放矢,促进学习效率的提高。

2.教学资源。为学生提供必要的学习资源。主要介绍为学生指定的课程参考书,教师自行研制的电子课件,无机实验基本操作录像、同步习题练习、教学内容背景知识介绍等。在学校教改资金的资助下及专业人员的帮助下,课程组制作了实用、内容丰富的电子课件。课件内容在教学重点和难点内容上尽量采用动画、视听、图片等内容,学生可以随时下载电子课件,有利于学生对课堂教学内容提前预习、课后复习,为学生提供了主动学习的条件。课堂教学内容背景知识介绍可以拓展学生的视野,使学生充分了解知识的来龙去脉。教学资源板块可以充分调动学生的积极性,让学生主动参与教学活动,使学生由被动灌输式的学习转变为主动学习。

3.交流论坛和留言板(无机化学BBS):我们利用目前非常成熟的论坛架设技术[5],建立了师生交流论坛。交流论坛可以使师生交流突破时间和空间的限制,教师既可以同步与学生在线答疑,也可以异步(留言答疑)为学生解惑。当学生遇到问题,可以首先在论坛上寻找相关的答疑过程帖子,如果没有相关问题的解答,即可新的问题与教师交流互动,大大提高了答疑的效率,减轻了教师的负担。与此同时,学生可以通过论坛对教师的教学过程提出意见,教师可以通过交流论坛及时得到学生对教学效果的反馈,及时调整和改进教学。我们在辅助教学网站的应用过程中惊喜地发现,交流论坛不仅是师生之间交流,同时也是学生之间进行交流的网站。一些问题通过学生之间的探讨就得以解决,促进了学生自主学习的能力,也营造了学生自主学习的氛围。

4.学科前沿。该板块将本学科一些最前沿的知识介绍给学生,利于培养学生对前沿知识的敏感性,拓宽学生的视野,关注技术进步和技术前沿对实际生活的影响,从而增强学生对无机化学的学习兴趣,激发学生的创新热情。

网络技术的迅猛发展使网络教学得到越来越广泛的应用。网络教学模式突破了传统教学中人数及地点的限制,将传统课堂教学的以教师的“教”为中心, 转变为以学生的“学”为重点,促使了学生内因作用的发挥, 使他们从被动地接受知识转变为主动地获取知识, 符合人类认知的发展规律。我们的网络辅助教学实践表明,教学网站是一项十分受学生欢迎的第二课堂活动,是纸板教材的补充与延伸。既能使学生全面了解无机化学的教学,也能使部分学有余力的学生掌握更多的知识,教学网站为教师和学生提供一个资料丰富、方便快捷、无时空限制的互动窗口。

在建设无机化学精品课的过程中,课程组在立体化教材体系的建设上进行了有益的尝试,并取得了一定的成效。在立体化教材体系建设的实践中我们充分体会到,立体化教材体系可为师生提供一个综合性的教学环境,促进教学由以教为中心向以学为中心转变,促进学生由被动接受向自主探究学习转变,可以大大提升教学水平。立体化教材的建设是教学改革的必然趋势,也是现代教育技术发展的必然结果。立体化教材的建设工作已成为教学改革和精品课建设深入发展的强大推动力。

参考文献:

[1]费显伟,曹忠链,费琳琪.教材建设对精品课程建设的支

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[2]杨芳珠,杨国华.物理化学立体化教材体系建设与改革

实践研究[J].化工高等教育,2008,(1).

[3]杨慧芳,任书霞.省级精品课程的建设与探索――以《无

机化学》为例[J].河北师范大学学报:教育科学版,

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[4]赵燕.基于网络教学平台的精品课程网站建设[J].江苏

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