生命科学导论范文
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导语:如何才能写好一篇生命科学导论,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:生命科学导论;教学内容;教学方法;教学模式;评价方法
中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2014)41-0196-03
一、前言
生命科学的飞速发展对人类生活和社会发展产生了巨大的影响,如人口问题、能源危机、食品安全、环境污染、疾病危害等,这些重大问题日益威胁着人类的生存和发展。随着生命科学的迅猛发展和21世纪高素质人才培养的需要,掌握生命科学的基础知识就显得十分重要了。《生命科学导论》正是为满足学生对生命科学知识的需求而开设的一门课程,大连海事大学从2006年开始面向全校学生开设了《生命科学导论》公共选修课,根据我国高校课程的教学改革思路,我们在多年的教学实践过程中积累了一定的经验,在此主要对教学内容、教学方法、教学模式及评价方法等方面进行了一些思考和积极的探索。
二、教学内容
《生命科学导论》作为一门公共选修课,面向全校各专业的学生开设,如何确定该课程的教学内容是我们在教学过程中十分关注的问题。对讲授的内容不但要注重传统意义上的基础性和系统性,还要注意内容的新颖性、趣味性、科普化、生活化和多样化。
1.教学内容的基础性和系统性。生命科学是研究生物体及其活动规律的科学,其内容涉及生命的起源与进化、生命的化学组成、细胞的结构与功能、生物大小分子的作用,人体的系统组成等基础知识。通过讲授这些基础知识,学生可以获得必要的现代生命科学的理论,认识人类自身。同时,在教学过程中还要注意知识的系统性,如寿命与衰老、学习与记忆、营养与健康、基因遗传与变异、生物与环境的适应,让学生理解这些内容所体现出来的关联性。此外,关于生物多样性及其保护、生命伦理及社会决策、环境污染与防治措施的探讨则可以引发学生的思考,使其认识到目前这些问题的重要性和解决的必要性,增强社会责任感,提高自身的综合素质。
2.教学内容的新颖性。随着人类社会的发展和先进科学技术的进步,特别是近20年来,分子生物学、细胞生物学和生物技术的迅猛发展,大量的新理论、新知识、新成果不断涌现,及时把这些知识充实到生命科学导论教学中,更新优化教学内容对学生理解和学习这些知识十分重要。如在讲到基因表达的调控时,把RNAi干扰技术和最新的研究成果讲授给学生,让学生可以了解科学界的新技术、新成就和新动态。同时可以把自己的研究领域里的一些研究成果展现给学生,在介绍相关理论知识的基础上用自己的图片结合具体的实验数据讲述最新的研究成果,这样可以激发学生的科研热情,使其学习到教科书上没有的前沿知识,有助于学生的提高科学实验素养。此外,针对当今社会暴发的流行性疾病如SARS、甲型H1N1型流感、禽流感等,将相关的理论知识和最新流行病学报告及时补充到相应的教学内容中,会使学生更好地了解和认识这些疾病的病因、症状、发病机制和预防措施。
3.教学内容的趣味性。在教学过程中,教与学是密不可分的,如何提高学生的求知欲,激发学生的兴趣,增加教学内容的趣味性是十分重要的。如在讲授神经传导的嗅觉感受器时,提出为什么狗的鼻子很灵;讲授味觉感受器时,提出为什么很多老年人味觉异常,而常吃快餐的年轻人也出现味觉异常。这些问题在生活中真实存在,可以使学生动脑思考,努力寻找答案,在学习的同时也懂得了需要注意自己的饮食习惯。我们也增加了视频教学内容,讲解常用的实验方法如PCR聚合酶链反应,小鼠的水迷宫实验等,在视觉感官刺激的基础上让学生更生动地理解和学习相关的知识,带领学生走入生命科学。
4.教学内容的科普化。由于学生的专业有所不同,讲授生命科学的知识要注重科普化,让学生更容易理解,尽可能不用十分专业的术语,而用比较通俗易懂的语言来解释种种科学现象和理论,达到普及生命科学知识的目的。如讲到人的一生和寿命时,用经典的古语“三十而立,四十不惑,五十知天命,六十而耳顺”来描述人的一生中重要的几个阶段。在讲授大脑的功能时,借用数字说话,大脑重1.5公斤。如果将大脑中所有的神经结点打开,可能长达320万千米。而这些只是我们所了解的大脑的一小部分,大脑的复杂性是远远超出人们的想象的。
5.教学内容的生活化。生命科学的知识与人们的日常生活常识紧密联系,因此要注重增加那些可以应用到平常生活中的小常识。如讲到蛋白质变性知识点时,提出鸡蛋煮多久才最合适的问题,给出5分钟更健康的道理。讲到微生物一章时,以针尖上的细菌为开头,引出细菌的特点,和学生一起讨论身体内哪些部位有细菌,会引起哪些疾病,指出滥用抗生素的严重危害。讲到学习和记忆的时候,列出改善学习和记忆的三点建议,包括不断的学习、学会忘却、健康和合理的饮食,并举例生活中健脑益智最佳、可以增强记忆里的食物。此外,以世界上成功人士如乔布斯、李嘉诚等人的经历来激励学生要勤劳创新,多一份付出才会有成功的回报,教导学生保持宽厚待人、诚实处世的做人哲学。
6.教学内容的多样化。生命科学与人类及社会的联系比其他任何学科都更加紧密,人类对生命现象的研究不断深入,使得新的边缘学科不断形成。了解生物大分子和生物能源,将有利于未来打开生物能源的大门;了解生物大分子和生物材料,将有利于将来开发多种生物材料的领地;了解核酸、蛋白质和脑神经,将更便于设计生物芯片和智能计算机。因此,有必要推动生命科学和生物技术向各个专业渗透,这将有利于在边缘学科领域发展创新型的人才。
三、教学方法
根据《生命科学导论》课程所涉及的内容特点,遵循以学生为主体,教师为主导的教育原则,将教学大纲里的知识点分成重点掌握、理解为主和一般了解三个层次,灵活地采取多种教学方法以促进学生学习效果的提高,提高学生学习的主动性和积极性。具体包括以下几种教学方法。
1.直观式教学。直观式教学是改变传统的教学方式,采用多媒体课件,图、文、声兼备,使教师比较直观地讲述每个章节的主要内容,重点突出,印象深刻,学生能够较好地理解课程内容。如细胞的分裂、生命的进化、基因克隆等内容采用多媒体视频授课以突破时间和空间的限制,帮助学生从静态抽象的书本文字转化为动态的直观的理解,加深其认识和对生命科学的兴趣,促进其快速掌握相关知识。这种方法让教师可以真正做到以学生为中心的情境式教学,是现代教育所提倡的加强教与学的交流,调动学生主观能动性的有效形式。
2.启发式教学。启发式教学是引导学生转变角色,启迪思维,教师先设计好几个主要问题让学生思考,然后教师根据学生给出的答案和教学内容进行讲解。如讲授衰老与癌症的内容时,提出:人为什么会衰老?人类可以返老还童吗?癌症是怎么回事?怎样防癌?日常生活中哪些食物可以有助于美容养颜?哪些生活习惯与癌症风险有关?让学生带着解决问题的强烈愿望听课,使得学生的主动性和积极性提高。
3.探究式教学。针对教学内容中的某个问题设置专题讨论,如目前空气污染的现状,把学生分为几组,让学生利用课余时间通过查阅相关资料制作演讲报告,规定一定的时间,然后以小组为单位进行课堂发言和交流。这种方法有利于提高学生的学习表达能力,培养学生的探索式学习方式,加强学生的团队精神和协作能力,同时极大地挖掘了学生的学习潜力。
4.讨论或辩论式教学。现代生命科学技术的发展引发了人们对生命伦理学中的热点问题的关注,如,克隆技术的应用,究竟对克隆人持支持还是反对态度?看到现代社会上出现的亲子鉴定所带来的尴尬风景,到底是技术的进步还是人性的退步?这些问题需要让学生好好思考,一起讨论,通过不同的分析而逐步得出自己的看法。此外,也可以针对不同的观点让学生分组进行正反方辩论,陈述自己的理论依据,举证事实说话,锻炼学生的语言表达能力,可以达到良好的教学效果。
四、教学模式和评价方法
在教学过程中尽量采取混合教学模式,即运用视听媒体(幻灯投影、录音及录像)与传统粉笔和黑板、计算机辅助与传统学习、自主学习与协作学习等相结合的学习方式。这既发挥教师引导、启发、监控教学过程的主导作用,又充分体现学生作为学习过程主体的主动性、积极性与创造性。需要指出的是,虽然多媒体技术的应用给教学增添了形象生动感,但是板书必不可少,必要的板书可以展示整堂课的授课提纲和重点及难点。教学评价是教学过程中的重要组成部分,我们采取了平时成绩(40%)与期末成绩(60%)相结合的方式进行学生的学习情况考核。平时成绩包含出勤次数、课堂表现和平时作业考核,每堂课随机点名,综合平时的课堂提问和课外作业完成情况与期末作业的大论文写作完成情况,按比例进行成绩的考核。这样的作法不仅注意到了在对生命科学进行学习的过程中学生的个性差异,也大大提高了学生学习的主动性和积极性。
五、存在的问题及解决的办法
目前,笔者在讲授这门课的教学实践过程中发现存在一些问题,具体包括以下几点:高中生物与“生命科学导论”的教学内容有所重复;选课的学生基础知识差异较大,导致理解能力有所不同;部分学生因为是选修课而导致迟到、早退、旷课现象时常发生;生命科学知识更新速度快,现有教材很难满足课程的需要。针对以上这些情况,建议一方面需要教师加强知识的积累和不断的学习,掌握生命科学领域里的新成果、新成就、新动态和前沿知识,提高自身的修养和教学水平,积极地与学生进行交流,包括课堂互动和目光交流等;另一方面需要了解新时代青年大学生的特点,有针对性地开展教学工作,加强教学管理,提高学生的参与意识。此外,为提高学生兴趣,可以运用多种教学方法相结合,精选教学内容。也可以根据教学对象的特点和积累教学经验,编写适合各专业本科生学习的教材。同时,互联网上丰富的生命科学知识也可以作为课堂教学内容的补充和参考,让学生主动自己查阅一些与生命科学有关的热点问题的相关资料,提高学生主观能动性和科学素质。
参考文献:
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篇2
关键词:非生物类专业;生命科学导论;教学改革
中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2013)17-0073-02
联合国教科文组织21世纪教育委员会报告强调教育必须是完整的教育,只有完整的教育才能培养更多具有完善知识结构、满足科学创新、符合社会发展需要的高素质人才[1]。生命科学教育是素质教育的重要方面,2005年教育部高校生物科学与工程教学指导委员会制定了非生物学类专业生物学基础课程教学基本要求,建议非生物类专业学生生物学普及教育的核心课程为《生命科学导论》课程[2]。但是,生命科学的研究内容涉及面宽,对教与学都是一种挑战,如何在教学组织、教学体系优化和教学过程综合化等方面开展《生命科学导论》课程教学是目前教育领域内面临的主要难点。因此,作者对非生物类专业学生生命科学素质教育进行了一定的探索与研究,结合几年来对非生物类专业学生进行《生命科学导论》讲授的体会和感受,谈几点认识。
一、开设《生命科学导论》课程的重要性
《生命科学导论》是面向高校非生物类专业学生的一门综合性教育课程,旨在促进大学生不断提高对现代生命科技的认识,激起对生命科学热点问题的兴趣,加深对科学交叉、渗透、融合的理解,激发探索和创造激情,树立正确的自然观、世界观和价值观,增强社会责任感和社会适应能力。随着生命科学的发展,《生命科学导论》课程开设是非生物类专业人才培养的重要内容,逐步改变着高校基础教学的结构体系。2002年国家教育部专门发文件积极促进非生物学专业本科生生物教学的实施,要求具有“国家生命科学与技术人才培养基地”的高校必须面对全校非生物学专业本科生开设《生命科学导论》课程,以培养交叉学科的研究人才,促进学生将专业知识与生命科学知识结合,产生新思路,开拓新领域,也为了提高本科生的综合素质,增强学生的健康与环保意识[3,4]。所以,对非生物类专业学生开设《生命科学导论》课程具有积极的意义。
目前,全国很多院校对非生物类专业学生开设了《生命科学导论》课程相关的生物学素质教育课程[3,5-7],课程性质多样化,在教学计划实施中充分体现了非生物类专业教学的特色。我校结合实际情况也对非生物类专业学生开设了《生命科学导论》课程,制订了具体的教学要求,使学生掌握生命科学与技术的基本常识、了解该学科的主要领域和进展,培养学生具备基本的生命科学素养。
二、教学内容的改革
鉴于非生物类专业学生的基础层次参差不齐,不同专业的学生对生物学知识的需求也不尽相同[4,8,9],我们对教学内容进行了精选、整合,针对不同专业的学生设计了不同的教学内容。面向文科学生时,采用讲座形式组织教学内容,主要以生命科学的热点问题和发展方向为主,结合介绍基础知识,使学生获得必要的现代生命科学基础知识,了解现代生命科学的新发展及其与人文科学交叉的趋势,帮助学生树立正确的现代生命科学观,参与社会发展的决策。面向理工科学生时,教学内容侧重学科交叉意识的培养,采用系统讲授、部分自学的教学方式,以生命科学系统知识为主线,同时介绍生命科学领域内的最新进展,使学生理解、认识一些生命现象和过程,启迪学生的跨学科创新思维。
另外,学生对部分教学内容缺乏兴趣,如分类、形态、结构等生物学专业知识,因此提倡一些“开放性”内容由学生自学,激发学生思考与自学。同时,在教学过程中也应加强教学实践环节,如组织学生参观生物标本馆、生物园地等基地,以开拓学生视野,加深学生对理论知识的理解。
三、立体化教材的建设
根据多年的教学实践及其他高校相关方面的经验,编写了适合非生物类专业学生的教材《现代生命科学导论》。主要包括生命的物质基础、生命的新陈代谢、细胞与细胞工程、生物体内的信号和传递、人体的防御系统、遗传及其分子基础、丰富多彩的生命世界、生物与环境、生物技术的发展与伦理问题等内容,从不同角度对生命科学进行全面、系统的介绍,体现了知识的系统性和科学性。
本教材具有以下特点:(1)考虑到非生物学类专业学生的生物学基础较浅,内容编排由浅入深,力求形象生动、通俗易懂,可启发学生思维,开阔思路。(2)从适合非生物专业文、理工类学生的教学理念与教学目标出发,选择以生命基本特征为主线,以生命活动的重要方面为主题,综合性地介绍生命本质,同时以生命科学的热点理论、应用和问题为切入点,采取专题综述、论证、探究等多种形式,在不同层次上启发学生自主探索的兴趣和开展深入思考。(3)在各章节内容后附上思考练习题,便于学生巩固知识,加深理解。
四、多元化的考试方式
考试是测评学生掌握知识能力的必要手段之一,好的考试方式不仅能够客观全面地评价学生,且有助于提高教学效果。因此,我们增加了过程评价和发展性评价等多元化学生成绩评定方法,以利于促使学生注重自身整体能力和综合素质的培养提高[2]。通常采用平时考核(如专题演讲报告、课堂讨论和考勤等)、撰写课程论文和期末理论考试相结合的方式,不但评价了学生参与教学活动的态度、完成作业的质量,又考查了学生对知识的了解和掌握程度,同时多元化的考试方式也增加了学生的学习兴趣,减轻了学生的思想压力,且避免了少数学生平时不学习,通过考前突击准备获得较高分数,导致课程成绩不合理的情况发生[10]。
总之,为了提高非生物类专业学生的生命科学素质,在非生物类专业开设《生命科学导论》课程是新时期高等教育发展的需要,是历史的必然。我们在改革、优化教学内容、教学方式等基础上,建立了本校非生物类专业《生命科学导论》课程的教学体系,以期完善学生的知识结构、培养科学的思维能力,使学生发现学科间的交叉点,为今后的跨学科学习、研究奠定基础,从而促进科学研究更好、更快的发展。
参考文献:
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[9]段红英,丁笑生.高校非生物类专业开设生物学课程的现状及主要问题[J].教育教学论坛,2012,(45):121-122.
篇3
关键词:人才培养;非生物类专业;通才教育;生命科学
中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2012)12-0121-02
生命科学是研究生物体及其活动规律的科学,在农业可持续发展、能源开发、人类健康、生态平衡等领域发挥着重要的作用。生命科学发展极为迅速,不仅学科门类多,知识更新快,而且与其他学科的关系也越来越密切,是一门辐射和结合能力非常强的学科,与社会发展和人类生活息息相关。因而,掌握现代生命科学知识是新时期高素质、创新型、复合型人才知识结构中的重要组成部分,应该积极推进高校非生物类专业学生的生命科学素质教育,普及生命科学知识,完善学生的知识结构,培养复合型人才。
一、非生物类专业生物学教学情况
生物通识教育课程不但使学生拓宽知识面,完善知识结构,培养科学的思维能力,而且能使学生发现学科之间的交叉点,为今后的跨学科学习、研究奠定基础,从而促进科学更好、更快的发展。因此,在高校非生物类专业开设生物学课程是新时期高等教育发展的需要,是历史的必然。很多学校的教学实践表明,在高校非生物类专业开设生命物学课程是可行的,学生普遍对生命科学课程求知欲望高,学习热情大[1,2]。目前,国内外很多高校都对非生物类专业开设了生物学素质教育课程。美国是最早在非生物学专业中开设生物学课程的国家之一,哈佛大学对全校理科开设的25门自然科学公选课中,生物学基础课有10门,占40%,包括《进化生物学》《生命史》《人类有机体》《分子生物学与生命结构》《从DNA到大脑》《生殖生物学》《人类适应能力生理学》等,而美国其他大学和欧洲许多大学开设生物学课程的比重与哈佛大学基本相同[3]。在国内,很多综合性大学、理工科大学、师范院校及农业院校等高校也为非生物类专业学生开设了一门或数门生物学课程,这些课程设置丰富,既有必修课程,也有选修课程,受到理、工、文科学生极大的欢迎。根据对北京大学、清华大学、复旦大学等十几所院校的了解,很多学校对非生物类专业学生开设了《生命科学导论》《生态学》《生物技术概论》《生物伦理学》《人类遗传学》《疾病与健康》《环境保护》《基因工程》《微生物与人类健康》等生物学课程。我们学校结合实际情况,根据非生物类专业不同学科的需要和不同的知识基础,也开设了不同层次水平的生物学选修课程,既有《生命科学导论》《植物组织培养》《人体常见病发病机理与防治》等通识性生物学教育课程,又有侧重提高身心素质的生物学教育课程,如《人类遗传学》《食品与营养》《插花艺术》等,同时还开设了适合交叉学科特殊需要的课程,如《生物伦理学》《神经生物学》等,这些生物学课程深受学生的欢迎,经常有学生选不上课的情况。在教学中,我们充分体现学校非生物类专业生物教学的特色,制订具体的教学要求。通过生物学课程的学习,使非生物专业学生掌握生命科学与技术的基础知识,了解生命科学的主要领域、发展趋势以及与其他学科的联系,完善学生的知识结构,培养科学的思维能力,提高学生的综合素质,增强学生的环境保护和身心健康意识。
二、非生物类专业生物学教学需关注的问题
1.根据不同专业调整教学内容。面向全校非生物类专业开设的生物学课程具有教学对象多、课程内容广、课时有限等特点,因此教学目标是向非生物类专业学生介绍生命科学的基础知识、前沿知识和热点问题,使学生了解当前生命科学的新成果、新进展,提高学生的生命科学素养,为培养高素质跨学科的复合型人才奠定基础。在我们学校,选修生物学课程的学生集中在一起上课,由于学生水平参差不齐、对生物学知识的需求也不同,非生物类各个专业一起上课的教学效果并不理想。因此,为了达到更好的教学效果,需要对教学内容做相应的调整,应根据不同专业的学生选择不同的教学内容。理工类学生的生物学知识基础较好,教学内容应侧重学科交叉意识的培养,重点介绍生命科学的一些新成就和新进展的前沿知识,争取对学生跨学科创新思维起到一定的科学启迪作用。文史类学生的生物学基础知识较差,教学内容应侧重现代生命科学基础知识以及生命科学技术发展与人类社会进步的密切关系,使学生认识人类自身,分析现代生命科学可能带来的社会和伦理问题,增强社会责任感,提高身心素质。艺体类学生的生物学基础知识更差,教学内容应侧重生物之间的和谐与统一,使学生体会到生物与生物之间的和谐美,生物与环境之间的和谐统一美,使学生在学习专业知识时观察更加细致、动作更加规范、演唱更有感情[4]。
2.加强教学实践环节。生命科学是实践性非常强的自然学科,有些内容仅通过课堂介绍,学生会感觉枯燥,且不容易理解,而实践课程有利于巩固学生课堂上学到的理论知识,提高学生学习的积极性和主动性,对于培养学生的科学素质也具有非常重要的意义。同时,让学生走出课堂有利于加深非生物类专业学生对生命科学世界的了解[5]。比如在讲到郁郁葱葱的植物世界时,让学生到校园内认真观察自己所能看到的植物,总结植物的形态、特征、作用及与人类生产活动的关系,不仅能加强学生的观察能力、分析能力,还能让学生在“再发现”知识中得到喜悦,培养了学生的学习兴趣[6]。或者,在教学过程中,组织学生参观生物标本馆、生物园地等基地,可以开拓学生的视野,加深学生对理论知识的理解。虽然教学实践活动在生物学课程教学中具有很重要的作用,但生物学实验也占有极其重要的位置,它不仅能培养学生的观察能力、思维能力、动手能力和总结能力,还能培养学生的创新精神和实践能力。在选课的学生中,60%以上的学生希望能动手做实验。但是,非生物类专业本科生,特别是文科专业的学生在中学阶段未接触过实验,且选课的学生较多,一般在200人左右。这些问题给非生物类专业学生生命科学实验课的开设带来了不便,如何合理地安排教学实践内容,需要进一步的探索。
总之,生命科学的发展对社会和人类生活产生了极其重要的影响,为了普及现代生命科学知识,生物学类课程作为非生物类专业学生的生物通识教育课程正在很多高校开设。但是,非生物类专业生物学课程的教学对象量大面广、基础知识参差不齐,如何使非生物类专业生物学课程的教学日趋完善,是我们必须面临的一个问题,需要在今后的生物学课程教学中不断地改革和实践。
参考文献:
[1]张万海.高师院校非生物专业开设生命科学课程的思考与实践[J].渭南师范学院学报,2005,(5):72-74.
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[4]王玉芳.开设《现代生命科学导论》公选课的探讨[J].廊坊师范学院学报(自然科学版),2008,(3):20-21.
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[6]张春.在《生命科学导论》教学中开展素质教育[J].毕节师范高等专科学校学报,2005,23(1):63-65.
篇4
21世纪是生命科学的世纪,这意味着在21世纪,将会有更多行业、学科领域的杰出人才参与到生命科学交叉的边缘领域的研究与开发中来。学能源的了解生物大分子,将有利于打开生物能源的大门;学材料的了解生物大分子,将有利于开拓生物材料的领域;学计算机的了解核酸、蛋白质和脑神经,将更便于设计生物芯片和智能计算机;学造船、建筑、机械等专业的学生,增加对生命科学,尤其是自身的了解,将有利于仿生学设计思路的激发,体现以人为本的设计思想;学人文社会科学的学生,关注生命科学的发展所引起的伦理道德问题,有助于法律法规的制定。生命科学不仅拓宽了传统学科的理论和技术,同时生命科学技术的发展也带动了自然科学的学科交叉及边缘学科的空前发展,生命科学已成为自然科学向前飞速发展的带头学科。因此,生命科学类公共选修课的开设,对完善学生知识结构,培养具有现代生命科学意识的综合人才发挥着重要作用。
20世纪80年代以来,哈佛、斯坦福和剑桥等世界著名大学纷纷把一些生命科学类课程列为全校各专业的必修课;20世纪末,国内包括清华、北大等重点理工科大学也陆续把该类课程列为非生物类专业的限选或必修课程。在教育部“高等教育面向21世纪教学内容和课程体系改革计划”和“新世纪初高等教育教学改革工程”的推动下,全国各类高校也先后为非生物类专业学生开设了生物学类基础课程。我校从1999年开始便为全校本科生开设了生命科学导论的选修课,经过多年的研究与探索,形成了以现代生命科学课程为重点,以食品营养学、普通药物学课程为辅的生命科学素质教育的教学体系,实现了生命科学系列课程的多媒体教学、实验教学一体化的特色模式。
一、开设系列课程,完善知识体系
我校现有的公共选修课程中,既适合理、工科又适合文、管、艺术专业的为数不多,远远不能满足学生的选课需求。针对这种局面,在现代生命科学课程已初具规模并已成为我校重点推荐的公选课的基础上,继续面向各专业学生开设食品营养学、普通药物学的生命科学系列课程,不仅丰富了我校公选课的种类,而且使学生对生命科学有一个系统的、全面的认识和了解。生命科学类系列课程立足于对理、工、文科等非生物学类学生进行生命科学的素质教育,以生命为主线展开讨论,使学生了解学科间的交叉点,激发其创新思维的火花,为今后的发展奠定基础;使学生了解有关食品营养学和常用药物的基本理论和概念,掌握合理搭配食物、保持膳食平衡、合理用药的具体措施,为科学饮食、提高自身保健意识、抗病防病提供了操作性强的实施方法。
(一)精选教学内
现代生命科学课程,突出介绍生命科学的基本概念、发展趋势及热点问题,突出生命科学与理、工、文科各领域之间的交叉,精选教学内容,定位于基础性、系统性、趣味性和学科交叉性。以教材《基础生命科学》[1]、《生命科学导论》[2]为主要蓝本编写教案,内容从生命的物质基础到生命活动的基本单位———细胞,进而讨论“克隆”、“癌细胞”等热点问题;从物质代谢深入到生物遗传的本质,在分子水平上阐述遗传疾病等的奥秘;从生物技术到生物芯片、生物传感器;从生物材料到人工器官,明确仿生学在工程技术上的应用,同时还从动物、植物、微生物、环境与人类的密切联系来认识保护生物多样性、保护生态环境、促进人类社会可持续发展的重要性。利用现代信息技术,从国内外科学图册和网站上采集丰富、精美的图片和信息补充到电子教案中,以视频的方式向学生介绍一些世界著名科学家的实验设计和研究经历,以及他们获得这些知识的著名实验,如Loewi的双蛙心灌流设计、著名的肺炎球菌实验、遗传密码的破译、PCR技术等,使学生体验到探索生命奥秘的乐趣。对于系列课程的开设,本着实用性、针对性、可操作性的原则,对大学生进行科学素质教育。系列课程之一———食品营养学,根据相关教材[3]重点介绍营养素的概念及生理作用、营养与疾病、营养与健康长寿的关系,强调保持膳食平衡及合理营养的重要性,补充讲授食品营养学应用的热点问题,如减肥、美容、糖尿病、补钙等内容,并通过视频向学生宣传食品的安全和卫生知识、食品新资源的开发以及世界食品的发展趋势等国内外在本学科新的研究进展。学生既学到了有关食品营养学的基本理论知识,又掌握了合理搭配食物、保持平衡膳食的具体方法。系列课程之二———普通药物学,其开设的必要性是针对大多数学生有自我药疗行为,且有错误诊断和不合理用药的倾向,这种情况已通过开放式问卷形式加以证实。因此,有必要对综合性高校非医药专业学生开设药物学公选课,以提高广大学生的合理用药水平。参考非医药专业的《普通药物学》[4],重点介绍常用药物的防治作用及不良反应,内容包括:药物的基本知识,常见疾病的用药知识,消化系统、呼吸系统、神经系统、生殖与泌尿系统、循环系统、内分泌系统的用药方法,抗生素与维生素专题,各类药物的禁忌症及不良反应防治,家庭常备药物介绍等。为使学生更好地理解和掌握药物在体内的代谢,将人体系统的组成与结构适当补充到相关章节中。通过本课程的学习,有利于提高大学生的抗病防病能力和科学用药水平。
(二)多元化考核
选修课教学中,学生方面的瓶颈主要在于学习积极性不高、到课率低、混学分现象严重。为促进学生乐学、爱学、会学,在轻负担、高效率、高质量的教学境界中得到积极、主动、全面的发展,对考核方式进行了改革与实践,变期末考核为随堂测验、课堂提问、专题讨论、联系专业的小论文以及对本课程提出建设性建议等多元化的素质考核,学生可以发现并提出自身感兴趣的具体问题,使学生思维活跃,把学生从只注重记忆知识结论的传统学习法引向注重探究问题所需要的观察能力、思维能力、探索能力、分析及解决问题能力的培养上来,并结合盖章形式抽查考勤,期末综合记分给出考核成绩。例如,在讲授食品交换份法时,要求学生以自身为对象进行能量和营养素的计算,结合自身的喜好设计一日三餐的食谱;在介绍体重指数(BMI)时,要求学生通过计算,判断自身的营养状况,并提出合理的调整措施。通过课堂讨论形式进行相互交流,学生们的兴趣高涨。多元化的考核方式调动了学生的积极性,得到了广大学生的认可,每次课的出勤率都达到95%以上,学生的满意度达90%以上。
二、优化实验内容,培养实践能力
充分利用现有实验室资源,遵循实验项目的科学性、趣味性和与实际生活的贴近性的指导思想,面向非生物类本科生开设实验项目。对已初具规模的现代生命科学课程,实行独立设课实验,开设的实验项目有:食醋中总酸含量的测定、叶绿体色素的层析法分离、牛奶中蛋白质的分离提取、生物样品中微量元素的测定、现代工业水质分析等,使学生既学习和掌握了相关的实验技能和分析方法,还学会了离心机、酸度计、分光光度计、电导仪等常规仪器的使用和操作,深受学生的欢迎。此外,注意把当代科学的研究热点及校内的科研成果及时转化为学生的实验内容,既让学生了解学科前沿,又有很强的实用性。例如,结合本系教师的科研成果,设计生物农药苏云金杆菌毒蛋白的合成及杀虫实验、污水的生物处理实验,一方面使学生了解生物合成与生物降解的原理及方法,同时又加深对现代生物技术重要作用的认识。食品营养学、普通药物学课程,配置开放性实验,供选题目有:酸牛奶的制备、常用消毒药品如紫药水、碘酒的配制等,由学生自主选择,也可由学生自己拟定题目,实验步骤的制定、仪器设备的选择和使用、数据的处理及实验结果的分析均由学生通过查阅资料和独立完成。实行开放式实验教学可以让学生在掌握有关知识和技能的同时,获得较好的创新意识和创新能力的培养。
三、改革教学手段,提高教学效果
随着学校招生规模的扩大,大班教学已成为我校公共课教学的主要形式。为了提高课堂的教学效果和信息量,借助PPT软件,开发了多媒体教学课件。利用多媒体课件声像并茂、视听结合、感染力强等优点,将书本知识变静为动,化虚为实,化抽象为直观,极大地激发了学生的学习兴趣和求知欲望,达到寓教于乐,寓学于乐的目的。例如,在讲述遗传密码时,设计体外翻译系统的动画实验,通过慢放、定格、特写等方法,真实、艺术地展现遗传密码破译的全过程,使抽象的概念变得新颖有趣,再加上教师的适时讲解,学生可轻松地掌握细胞中64套密码子与20种氨基酸的对应关系,从而也加深了对遗传的中心法则的理解。总之,正确合理地使用多媒体教学,可以激发学生兴趣,提高学生的主动性,突破教学难点,起到事半功倍的效果。多媒体课件的使用具有许多传统方式无法比拟的优势,但在教学实践中也存在一些比较突出的问题。例如,信息量较大,教学节奏较快,容易导致部分学生跟不上教师的思路。因此,在使用多媒体教学时一方面要把握好度,注意控制演示速度,使可视信息与教师的教学思路同步。另一方面,由于页面的切换还容易造成学生对某一个知识点缺乏整体的认识和思考过程,利用板书、讲述、多媒体演示相结合的方法,可以弥补上述不足。此外,将传统教学设计的一些演示实验、教具模型等穿插在多媒体教学中,可进一步强化教与学的互动,达到理想的教学效果。
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引言
课堂交互反馈系统是一种用于课堂教学过程中的教学互动技术工具,在课堂的互动教学环节中,教师可以通过该系统抛出问题,学生可以通过该系统进行互动投票,参与讨论,投票结果可以实时。教师根据系统给出的反馈数据结果,能及时了解学生的学习情况,进而更好地组织课堂教学。
笔者以上海交通大学生命科学学院开设的本科生通识教育核心课程“生命科学导论”的课堂教学实践为例,对课堂交互反馈系统这一教学技术工具在课堂教学应用过程中的一些方法和经验进行探讨、总结和展望。
基于课堂交互反馈系统的教学实践
1.大班教学带来的问题
大班教?W是高校常见的授课形式,上海交通大学从2009年9月开始开设本科生通识教育核心课程,此举成为实施通识教育的重要举措,该课程也是大班教学比较集中的课程。笔者以“生命科学导论”这门受广大学生喜爱的本科生通识教育核心课程为例,对2014―2015和2015―2016两个年度“生命科学导论”课程的学生选课和个人信息数据进行数据采集,并发现该课程具有以下特点。
(1)班级规模大
从选课人数来看,选课的班级人数最高值达到205人,平均人数也达到70~80人左右,教室空间较大,这就造成教师在上课过程中与学生的紧密交流受到人数和空间环境的阻碍。
(2)学生异质性,组成结构分散
笔者对2015―2016春季学期的一个173名学生的班级进行了数据统计,结果显示选课学生来自17个院系,学生的年级结构横跨了四个年级。这种情况就会造成班级的学生互不相识,师生间和生生间的互动也因而受阻。
(3)由此带来的教学困扰和难题
一是教师无法即时掌握学生的学习效果。在大班教学中,学生无法和教师进行一对一的互动,也无法将课堂学习过程中的学习效果和疑惑即时反馈给教师,师生间的信息交流和反馈没有形成双向反馈机制。
二是教师无法即时调整教学内容和进度。由于学生所在的年级、认知结构和先修知识水平的差异,教师在授课过程中很难把握学生对重难点的掌握情况,不知道授课进度安排是否合理,而且也无法即时地调整教学内容和进度,并采取相应的教学策略。
三是课堂互动的人数有限。在大班教学中,面对上百人的课堂,教师一方面要活跃课堂气氛,带动学生进行深入的思考,一方面又要与学生交流互动,然而班级人数较多,时间有限,要让每位学生都能积极参与互动是不现实的。
笔者提出的课堂交互反馈系统则能够解决教师在教学中遇到的实际问题,并通过教学技术工具的运用辅助教师解决教学难题。
2.基于课堂交互反馈系统的教学实践过程
课堂交互反馈系统在“生命科学导论”课程中的应用实施过程主要分为以下几个环节。
(1)课堂导入环节,激发学生学习兴趣
在课堂导入环节应用课堂交互反馈系统主要是为了激发学生的学习兴趣,引发其对后续课程内容的思考和问题的带入,这是进行课堂学习的预热环节。
例如,在讲解“生物大分子”一节时,教师首先利用课堂交互反馈系统向学生提出两个问题:“哪类食物更有营养?”“以下哪类食物你最喜欢?”实时统计的反馈数据表明,多数学生认为肉类更有营养,而且多数学生也更偏爱肉类和甜食。接着,引导学生探讨肉类、甜食等主要成分是什么,什么是营养,为什么多数人偏爱肉类和甜食,进而拉近学生与蛋白质、核酸、脂类、多糖等生物学概念的距离,从而激发了学生深入了解这四大类生物大分子结构及其主要生物学功能的兴趣。
(2)课堂重难点内容即时检测,教学策略调整
在讲授重难点知识时,教师抛出互动问题,通过投票的方式及时了解学生对知识的掌握程度。如果某个知识点大部分学生已经掌握,则可以开始进行下一步讲授;如果学生的投票比较分散,各持己见,教师则要针对该问题调整教学方法和策略,对该知识点进行讲解并进行新一轮的投票,诊断教学效果。
对于教学中的难点内容,除了在讲解相关知识点后,利用课堂交互反馈系统对学生掌握及理解的情况进行实时调查外,教师还可以在讲解前或初步讲解后,抛出1~2个学生容易理解错误的问题,让持不同观点的学生展开讨论,这样不仅可以帮助学生更加准确、深入地理解相关难点内容,而且还能锻炼学生表达、思辨以及逻辑推理等方面的能力,从而收获更好的教学效果。
例如,在讲授“与卵子发育”一节时,教师不要先介绍和卵子的模式发育过程,可以先抛出如图1所示的问题。统计学生的反馈,可以发现多数学生将高龄孕妇胎儿染色体数畸形几率高归因于污染、体质等。接着,引导学生展开讨论,了解为什么环境污染等原因并非主要原因。这时,教师再介绍减数分裂从男子青春期后开始,但初级卵母细胞早在胚胎期就开始了减数分裂,并停滞十几年到四十余年,然后引导学生讨论卵子特殊的发育方式与胎儿染色体数异常之间的关系,最终达成共识。这样,学生不仅掌握了卵子、发育的相关知识,更能锻炼沟通交流以及逻辑思维能力。
(3)有针对性的分组,组织有效课堂讨论
通过课堂互动反馈的数据,教师可以更科学、有效地将学生进行同质或者异质分组,便于合理地开展课堂讨论。
例如,在讲授“新兴生物技术及其伦理”一课时,教师介绍完“人工辅助生殖技术(俗称试管婴儿技术)”后,可以组织学生分组讨论试管婴儿技术相关的代孕问题。接着,教师介绍发生在其他国家的一些滥用试管婴儿技术的负面案例,并组织学生讨论“我国严格禁止代孕的利与弊”,这时,教师就可以利用课堂交互反馈系统,根据学生的观点进行分组,引导学生从伦理、法律、亲情以及社会接受度等方面展开辩论。这样同组的学生均持相同观点,使得两组学生辩论起来非常真实,气氛也更热烈,并能够收到良好的教学效果。
(4)课堂小测验,教学效果及时诊断
课堂交互反馈系统可以帮助教师及时了解学生掌握知识的情况,从而及时调整教学进度与难度,确保学生能够掌握新知识。
例如,在讲解“生物大分子”一课时,“手性”与“手性分子”是学生容易产生错误理解的知识点。因此,教师可以在介绍完相关概念后抛出测验题,通过课堂交互反馈系统就可以了解有多少学生掌握了“手性”的概念。接着,教师可以根据具体的掌握情况,相应地调整教学进程,如更换讲授方法或让答对的学生讲解自己是如何分析和理解的。
(5)问卷调查,改进教学方法
教师可以通过问卷调查了解在互动课堂授课还需要改进的地方,并通过改进教学方法、教学技术逐渐磨砺出一节好课,最终形成正向的反馈机制,教学相长。
3.基于课堂交互反馈系统教学实践的反馈
(1)来自学生的反馈
笔者对学生使用课堂交互反馈系统的满意度进行了问卷调查,共收集341份问卷,得到如图2所示的数据。
从问卷调查的满意度来看,75.48%的学生赞成对活跃课堂气氛很有帮助,78.66%的学生赞成师生间的互动程度有所提高,71.98%的学生赞成回答问题的积极性有所提高,69.75%的学生赞成在课堂上进行思考的时间增多,71.33%的学生赞成对学习内容的掌握程度有所提高。对于使用课堂反馈系统进行教学,学生的满意度达到50%以上,有些学生将投票终端称之为课堂神器。
(2)来自教师的反馈
笔者通过问卷和访谈获取了教师使用课堂交互反馈系统的满意度的数据。从数据可以得出,教师认为交互反馈系统在上课时最有帮助的功能是活跃课堂气氛、教学效果诊断,教师认为课堂反馈系统中采集的互动数据能够带来的教学辅助有课程签到出勤率统计、纳入平时成绩管理、学习情况诊断和反馈、课程题库建设与使用、错题集集锦等多项功能(如图3)。90%的教师表示他们在后续学期还想继续使用互动工具进行教学。
教学实践的总结和经验
课程交互反馈系统为大班教学所存在的问题给予了技术的支持,笔者通过长期的实践,取得了良好的教学效果。下面,笔者总结了利用教学技术工具辅助教学的一些实施经验。
1.熟练地掌握教学技术工具是成功实施技术融合教学的基础
教师能够熟练操作交互反馈系统是技术能否真正融合课堂的基础保证,教师在运用互动工具之前必须经过认真的培训以及演练,只有完全熟练使用后才能进入课堂使用,否则在课堂中会出现因教师对教学工具操作不当而中断教学进程的问题。[1-3]
2.技术工具要自然地融入教师的教学过程
技术工具本身是从师生的真实教学需求出发而产生的,成功地运用技术工具并不意味着教师一定要马上摒弃其固有的教学形式和方法。在技术工具服务于教师教学伊始,不妨将更多的精力放在如何在原有模式下运用得更好上,而不是一味地追求彻底改变。当能够熟练地将技术运用于原有教学时,教师就会产生新的期待和需求,这时再去尝试更好的、新型的教学方法。
3.课堂互动反馈系统需要高质量的题库进行互动
在以问题为驱动的互动课堂教学中,提问质量的好坏直接影响教学活动开展,且学生喜欢回答具有挑战性的提问。因此,建立高质量的问题库是应用互动反馈系统进行课堂教学的重要环节。
4.互动教学不仅是技术创新更是教学模式的创新
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关键词:生物技术;课程建设;教学改革;学分制
中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2016)12-0116-02
学分制既是一种教学管理制度,也是建立在学生学习自由基础上的一种教育理念。学分制有完全学分制和学年学分制之分。目前,我国普通高等院校多数实行的并非完全意义上的学分制,而是学年学分制。随着我国高校不断推进的教育体制改革,许多高等院校的教学管理模式由以往学年制向学分制转变。与学年制相比,学分制下学生可根据自己的专业兴趣自主选择所修课程,因而较学年制有较大进步。为此,临沂大学自2008年开始全面实施学分制改革,推进课程的小型化建设,并制订相应的本科培养方案。
一、生物技术系列课程组成及课程开设简介
生物技术系列课程是临沂大学生命科学学院在生物技术专业开设的专业方向课程,其系列课程主要包括《基因工程》、《发酵工程》、《细胞工程》、《酶工程与蛋白质工程》及《生物技术大实验》等。通过系列课程的学习,使学生掌握基因工程的基本原理和实验方法,掌握生物技术各项技术和成果在发酵菌种选育改良、细胞培养、酶制剂研发、蛋白质改造等领域的应用;熟悉现代生物技术在农作物改良、新品种培育、疾病诊断和治疗、新药研发等领域的重大作用。通过综合性的生物技术大实验的设置,培养学生的自主学习、自主设计和创新能力及实验操作技能,拓宽学生的知识面及专业技能,为以后的专业实践学习及毕业后走向生命科学相关专业的工作岗位打下基础。2004年,《生物技术导论》作为一门综合性课程首先面向生物科学和生物技术两个专业开设。后来随着学科的发展、师资力量的壮大以及实验室建设的日益完善,2006年,生物技术专业的《生物技术导论》扩展为《基因工程》、《细胞工程》、《发酵工程》和《酶工程与蛋白质工程》四门课程,并开设相应的实验,充分体现生物技术及其下游应用特性。而生物科学专业继续以《生物技术导论》的综合形式开课,作为本专业的方向选修课。
二、学分制下生物技术导论系列课程的教学改革
1.教学内容改革实践。①教学大纲的制定及授课学期的安排。由于生物技术系列课程具有涉及学科多、实用性较强、与实践结合紧密的特点,其基本理论和应用研究一直是非常活跃的领域。学分制下,教学大纲的制定应结合专业特色,将课程小型化、精致化。因此在课程内容选择上,我们精益求精,在制定教学大纲前,生物技术系列课程教学团队共同讨论,集体拟定教学大纲,充分结合专业的特点和定位,结合培养方案,既能体现学科特色,达到培养目标,又避免内容重复。生物技术专业的《基因工程》、《细胞工程》、《发酵工程》和《酶工程与蛋白质工程》的理论教学大纲和实验教学大纲分别制定,为了突出实验技能训练,各门课程理论教学和实验教学实行1∶1的学时设置,各32个学时(共3学分)。生物科学专业制定《生物技术导论》教学大纲,实行模块化教学,实验方面开设综合性的“生物技术大实验”,根据教学内容,理论学时为48学时,实验学时32学时。在学期安排上,生物技术专业在第四学期开设必修课《基因工程》及其实验,第五学期开设《细胞工程》、《发酵工程》和《酶工程与蛋白质工程》等系列选修课程,学生可以根据自己的兴趣和学分情况进行选课。对于生物科学专业,在第五学期开设《生物技术导论》和《生物技术大实验》,既能与前面学科衔接,又能为后面的考研、就业提供理论知识和实验技能训练。②教材建设。教材建设必须以服务人才培养为目标,以提高教材质量为核心。学分制的实施和教学计划的调整,教材建设需走在前列。本课程在选择教材时优先使用近5年内出版的“面向21世纪课程教材”和“国家‘十一五’规划教材”。以这些教材为基础,设计教学内容,编制教学讲义,实现立体化授课,同时指定几本相关教材作为参考书,并利用专业网站进行课外学习资源。
2.教学方式的改革实践。①采用多元的课堂教学形式,提高课堂教学效果。教学方法的选择和组合,要同教学内容、学生的特点及教师自身运用教学的能力联系在一起。传统的课堂教学形式主要是以教师单向授课为主,学生多为被动听课。为启发和调动学生的学习积极性,应根据生物技术系列课程的特点,选择不同的教学方法。对于理论性强、内容抽象的知识采用讲解―教授式,如《基因工程》中基因工程操作的基本过程、目的基因的克隆和筛选等内容,通过教师的精心编排,尽量使抽象问题具体化、繁杂内容简明化、同类问题规律化,便于学生理解和接受。而在讲基因治疗时,采用问题―探究式的教学方法,教师在课堂教学中穿插启发性问题,运用引趣、设疑、类比、联想等方法能刺激引发学生的学习兴趣与思考,也加强了师生之间的互动。例如,在讲基因治疗的作用时,先举一个乙肝病毒的例子,提示例子关键性,提出怎么办,让学生在教师的启发诱导下,主动积极独立地思考,使学生分析问题和解决问题的能力得到较快提高。翻转课堂是学生学习自主性和师生角色转换的重要体现。在教学过程中,让学生自由组合成学习小组,结合本组成员的兴趣,自主选择一个主题,调查研究,查阅文献,在课堂教学期间走上讲台为大家讲课,以此进一步培养学生的自主学习能力及表达沟通能力,增加师生之间的理解互信。对于一些较容易理解的内容,采用自学―辅导式教学方法,对于学生认知前提较好的内容,先由学生自己看教材,总结笔记,针对普遍问题和教学大纲要求讲解,然后归纳总结,使学生阅读教材的能力、逻辑思维能力、归纳总结能力等方面受到实际锻炼,掌握自学方法,让学生自主学习。②充分利用现代化教学手段。生物技术系列课程内容具有信息量大、抽象、应用性强的特点,如果使用传统教学手段,学生很难深刻理解这些内容。而使用媒体、影像资料等现代化教学手段,可以在有限时间内提供给学生最大的知识信息量。如基因工程中限制性内切酶、载体、重组DNA构建、PCR的原理等内容,比较抽象,学生理解比较困难,在讲授的基础上配以动画演示,把这些要素的应用展示给大家,生动直观形象地加深学生的理解程度。③改革实验教学,强化学生动手能力。如科学安排实验内容,根据学生反馈信息,调整实验指导方法、改革试验考查方式,促进教学质量的提高,着重考核学生分析解决问题的能力。在实验安排上主要分为3个层次:基础型实验、设计与综合型实验和研究型实验。通过基本实验技能训练,掌握基因工程最基本的实验技术及操作方法;掌握常规仪器设备原理及应用,培养数据处理和表达实验结果的能力。通过综合实验培养学生多实验方法手段综合、多途径信息获取,以及科学分析推理的综合实验能力和独立操作、解决实际问题的能力。通过设计实验,使学生能在教师指导下正确的进行实验设计,按自定实验方案操作、观察,获得实验数据,正确分析结论及解决实际问题。研究型实验是将最新研究成果引入到实验教学中。引入科研、教改成果,使实验内容与科研应用项目密切联系,充分体现基础与前沿、经典与现代相结合。如综合型实验“大肠杆菌感受态细胞的制备、转化与筛选”中,将以前单一分散的三个实验,按照其内在联系组合为综合性实验,不但使学生学到了感受态细胞制备方法、LB培养基的制备、质粒DNA的转化与筛选等3种基本实验技术,更重要的是使学生在掌握基本技术的同时,培养学生对基本技术和方法综合运用的能力。发酵工程实验中带领学生亲自操作发酵罐生产酸奶、米酒等产品,既掌握了发酵罐的结构,还体验了生产产品的乐趣。细胞工程实验中让学生自己取材,进行植物组织培养,观察植物是如何从一个愈伤发展成为一个完整的植株,体会植物细胞全能性的概念。
三、教学改革所取得的成效
在学分制指导下,通过对生物技术系列课程的教学改革,提高了学生选课的自主性,大大激发了学生对生物技术相关课程的学习兴趣。在酸奶发酵和米酒发酵实验中,学生体会到生物技术并不是深不可测,在蛋白质改造和基因工程药物设计中,在显微注射和动物克隆原理和技术的学习中,学生认识到现代生物技术的博大精深。在实验课中,学生根据自己掌握的专业知识积极设计自己组内的实验方案,并顺利完成一种植物的组织培养、完成酸奶制作和米酒酿制,实验结束后,学生们在实验报告的结尾都写出了自己的实验心得,体会收获的快乐。在教学互动环节,鼓励学生走上讲台,讲授自己所撰写的课程论文,通过此环节的锻炼,学生的总结及自我表达能力得到了提高。在教学过程中我们还注重学生科研能力的训练,先后申请了如“创新实验设计探究盐胁迫下纳离子对小麦种子萌发和幼苗离子毒害效应”、“低糖保健型石榴汁酸奶加工工艺的研究”、“玉米等主要农作物的抗逆性研究”等多个国家级和校级大学生创新基金,实验“叶用芥菜和白菜型油菜之间体细胞杂交体的RAPD鉴定”参加第十二届“挑战杯”山东省大学生课外学术科技作品竞赛并获得三等奖。目前生物技术导论申报校级特色课程,正在建设中。近几年的教学实践显示,教学改革效果良好,并符合新世纪高等教育培养高素质现代生物技术人才的需要。
参考文献:
[1]江天肃,张洪波,杨军,等.关于完全学分制的思考[J].现代教育科学,2009,(6):6-8.
[2]戴小珍,王兰,李红.《生物技术导论》课程特色教学模式的探索[J].课程教育研究,2012,(10):166.
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【关键词】科技;科技哲学;传播
一、科技哲学概述
科技哲学全称叫科学技术哲学,是对科学(内在地包含技术)的哲学理解,属于哲学中一个很重要的分支学科,主要研究自然界中的一般规律、科技活动的基本方法、理论及其发展中得哲学问题、科技与社会之间的相互作用的内容。
科技哲学是以辩证唯物主义为指导理论,研究自然界的辩证本性、研究科技思维的辩证法、研究科技与社会的辩证关系等内容。以自然观、方法论、认识论、科学观、科技与社会等为研究领域。由于科技活动已经成为了独立的社会活动,因此,将科技作为一个单独的对象进行考察和研究,无论是对科技发展还是对社会发展都具有重要的作用。
科技哲学的历史很悠久,随着现代科技的发展和科技方法论的研究开始出现,科技对科学的影响也日益明显,科技与社会关系成为了科技哲学研究的重点。因此,只有认识了科技哲学在传播过程中存在的问题,才能更好地研究科技哲学,更好地传播科技哲学,充分发挥科技哲学的作用,实现科技哲学对科学和社会的贡献。
二、科技哲学的发展现状
我国的科技哲学的前身是自然辩证法。然而自改革开放以来,自然辨证法一直被当做高校理论课程的必修课,这不但培养出了一大批从事自然辩证法专业的专业性人才,并且也丰富和拓展了自然辩证法的研究内容,逐渐地超越了自然辩证法自身的范围。目前,虽然学术界关于科技哲学和自然辩证法的关系研究,以及有关科技哲学和自然辩证法的学科定位等方面一直处于激烈的讨论之中;但是科技哲学却是在沿着自身学术和学理轨迹在不断地发展,主要体现在下面几方面:
(一)从学科建设的角度来看。随着学科建设的进一步加快,自然辩证法也被科技、科学技术以及科学与社会等名称所更改,由先前的自然辩证法研究室,逐渐演变成了现在的科技哲学研究室、科技哲学研究中心等。
(二)从科技哲学的学术研究来看。20世纪80年代的科技哲学研究主要集中在自然观、自然科学中的哲学问题以及科学方法论等几方面,而90年代,在研究传统自然辩证法的基础上,学术界在研究自然辩证法上也相继出现多元化的局面。目前,在研究科学哲学、技术哲学等最新成果的基础上,也形成了一些新的研究方向,诸如:量子力学哲学、生命科学哲学、信息哲学以及后现代主义科学哲学等。
(三)从教材建设上来看。在已经出版的为数不多的基本教材或者参考书来看,最具影响力的应该是:黄顺基、黄天授和刘大椿主编的《科学技术哲学引论――科技革命时代的自然辩证法》[1]和刘大椿著的《科学技术哲学导论》[2]。《引论》一书明确详细的给出了科技哲学的定位,指出科技哲学是以现代科学技术革命提出的新问题为依据,以的观点与方法为指导,是自然辩证法在新的历史条件下的发展,是科技革命条件下的一门新学科[1]。而《导论》一书在定位科技哲学上则是迈出了实质性的一步,指出科技哲学是对科技时代提出的科技及其相关问题、要求和挑战的哲学回应[2]。与《引论》有所不同的是,《导论》给出的科技哲学定位不但使科技哲学摆脱了自然辩证法本身所存在的框架束缚,也使对哲学的思考开始转向科技反战本身。
三、科技哲学传播过程中面临的问题
随着现代科技突飞猛进的发展,人们需要从哲学的角度来观察现代科技变化的规律,运用哲学观来细致分析科技变化的特征,从而才能推进科技的良好运行和持续创新。所以,就目前而言,无论是从科技创新的角度来看,还是从科技哲学学科体系建设方面来分析,科技哲学在传播的过程中都急需两大主要问题:即现代科技与科学伦理的内在关系的问题和虚拟与现实的内在关系问题。
(一)现代科技与科学伦理的内在关系问题。站在科技哲学的角度来分析现代科技与科学伦理的内在关系问题,不难看出,既存在理论上得原因,也存在现实上得原因。首先,科技与社会伦理是及有所不同又有所关联的。科技追求的是理论上得“真”,发现的是在现实中已经存在的客观规律,解决的是人与自然的关系。而社会伦理追求的则是理论上的“善”,解释了现实中的人与人相处的方式或方法,解决的是人与人间的关系。判断伦理的标准是从善的行为和风尚,而判断科技的试金石则是科技实验,是观察,是论证。因此,人们只有不断地对知识进行累积和创新,才能实现和促进对科技的不断完善。
(二)虚拟和现实的内在关系问题。随着科学技术的发展,尤其是互联网技术的突飞猛进,创造超越现实时空的虚拟时空已经成为了真是的场景,也不再只是一个神话。虚拟时空是在现实时空的基础上,通过用虚拟的技术而构造的一种时空形态。这种形态既和现实有所关联,但又不同于现实。因为,其构造方式很特殊,它的运行方式也和现实不一样,并且它的运行状态更是超乎常态,再加上其独特的时空维度和新奇的时空场景,使得其给予人们非常特殊的空间感觉。虽然表面上看虚拟时空是脱离现实时空的,但是从科技哲学的角度来看,虚拟时空是离不开现实时空的存在的,因为,无论现实时空怎么被改变或者突破,时空的本质是不会被改变的。另外,虽然虚拟时空超越了现实时空的有限性,建立了独具模糊性的网络时空,但是无论是在虚拟时空还是在现实时空,物质在时空的存在是无限的。因此对现实时空而言,虚拟时空并非是完全模糊的、完全脱离现实时空的虚拟网络时空。所以,从科技哲学的角度分析,把虚拟时空看作是绝对非确定性的模糊世界,在理论上是说不通的,在实践中也行不通的。因此我们应该十分清醒的认识虚拟与现实的内在关系。
参考文献:
[1]黄顺基,黄天授,刘大椿.科学技术哲学引论――科技革命时代的自然辩证法[M].中国人民大学出版社,1991.
[2]刘大椿.科学技术哲学导论[M].中国人民大学出版社,2005.
[3]马克思恩格斯选集(第一卷)[M].北京:人民出本社,1995.
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【关键词】药学导论;教学改革;教学内容;教学方法
0 引言
药学专业在社会上的全方位发展,要求大专院校药学专业能培养更多知识结构全面、富有创新精神的高素质全面型人才,这已经成为素质教育最主要的教育内容之一。《药学导论》作为药学专业的一门重要的入门专业基础课,深入浅出的从整体上全面的介绍了药学的起源与发展、药学的各个分支学科以及对药学发展有重要意义的交叉学科。增强学生对药学的基本知识,拓宽学生的科研思路,有利于全面提高学生的综合素质,为今后学生的专业学习和研究工作打下良好的基础。
但是,由于《药学导论》涵盖内容多,而且概念抽象,再加上面向专业知识为零的学生进行课程教育,很多的专业术语和沟通都会存在一定难度[1]。因此,必须改变教学策略,必须在学生进行专业学习的初期,也是在学习导论课程的过程中,开始为学生建立专业战略眼光,建立学生药学专业全视角,为后续学生在具体某个知识领域或知识点上的学习研究打下基础。笔者结合在《药学导论》课程教学中的经验,结合药学新生的实际情况,探讨和分析如何在《药学导论》课程进行教学改革,实现素质教育。
1 对教学内容的思考
1.1 第一堂课一定要有吸引力
《药学导论》一般会在大学的前两年开设,学生在药学领域中就像一张白纸,对药学专业会充满了好奇和新鲜感。第一堂课往往可以以引导学生为主,向学生讲解药学专业所涉及到的内容,药学起源与发展,药学专业在社会上的意义和用途,以及将来在药学领域学生可以选择的发展方向等内容。这种专业思想的引导更容易让学生对专业产生兴趣,对自己的未来有一个正确的定位和长远的规划,从主观上增强学习的主动性[2]。
讲好第一堂课,对于激发学生的学习兴趣、提高教学质量和奠定教师的威望具有举足轻重的作用,因此探索在第一堂课中运用有吸引力的教学方法和语言技巧十分重要。如果在第一堂课就直接出现大量枯燥的专业术语,那么同学们听课的热情会很低落,后期的教学效果,学生学习的主动性与积极性也必将大打折扣。
1.2 基于教学目的,调整教材编排与讲授深度
药学这门学科的发展瞬息万变,现有的教材往往又受到时限性,虽然目前《药学导论》的教材很多,但由于编者的侧重点不同,因此教材所讲的内容相似但又不尽相同。因此在教学内容的选择、重点与难点的把握方面,必须从药学专业的特点、培养目标、课程体系的安排、教学时数等因素系统考虑,不能盲目选用教材。即使选用了以某一本教材为主,也要合理地、有选择性地删除那些已经淘汰或与其它课程重复的内容,使教材内容更加精练[3]。
药学的发展日新月异,教材的内容还需要保证科学性、前瞻性和新颖性,在准确把握学科发展前沿动态的基础上,适时更新教材内容。结合药学专业的发展现状, 随时搜集行业中新颖的技术理论补充教学,使学生看到学科发展的前沿,又激发学生求知的热情和培养广泛的兴趣,以达到培养创新人才的目标[4-5]。
《药学导论》的重点在于引导学生了解药学,走进药学。课程的重点,不应专注于具体的理论原理或实践操作, 更多的内容应该放在要各个学科性质任务、发展历史、研究内容等问题上, 以及各学科间的相互关系上,体现一个引导的作用。药学导论课在有限的课时内不可能把专业包含的内容都讲到, 因此要突出重点,着重在于搭建药学这个专业的框架,并且突出介绍药学框架中的关键点,但对于这些关键点的详细学习,还需要后续专业课程的讲解,因此《药学导论》会有很多内容和其他课程重复,这是一种正常的现象,也体现了教学内容的连贯性。
2 对教学方法的讨论
2.1 多案例教学,使讲授更通俗易懂
在《药学导论》的教学中,内容多,概念抽象,引入案例更容易让枯燥无味的专业概念及内涵的介绍变得生动,也让学生更易了解并加深印象。教学效果如何,往往很大程度上取决于教师能否选择恰当的案例。首先教师要收集案例,案例可以取之于实践,也可以从药学杂志或网络中收集获取,同时还可以加强和其他教师的教学案例交流,相互启发、共同提高。在课前教师根据教学大纲、教学目的和学生特点充分准备适当的案例[6]。
对于学生而言,过于专业化的案例往往会让他们不容易了解吸收,因此在案例选择时可以尽量选择具有典型性,或者大家都了解的药品,更能加深印象。例如介绍从天然药物到合成药物发展时,可以选择家喻户晓的经典药物―阿司匹林;在介绍抗生素药物时,引入弗莱明发现青霉素的事例,这些生动的例子,对初入药学的新生而言,更能方便他们记忆,也可以激发他们对药学研究和探索兴趣。
2.2 教学难点与电子化手段结合
随着电子化教学硬件设施的完善,多媒体电子化教学在现代高等教学中已广泛普及。因此在教学过程中教师如何充分利用电子化手段,会直接影响教学效果。多媒体教学具有生动、形象、信息量大的特点,可以综合处理和控制文字、声音、图像、动画等多种形式的媒体信息能力,把知识内容新鲜、有趣的展示给学生,有利于增强学生形象思维能力,使得一些难懂的、较抽象的内容变得简单、直观。因此,在教学过程中的教学难点,针对一些抽象的理论、复杂的结构、虚幻的情景,教师可以着重通过电子化手段强调,可以通过三维动画、视频图像、虚拟现实等手段形象生动的展现,使学生通过多种感官刺激全方位地获取丰富的信息。例如讲到药物的构型与空间结构时,可以采用模型配合教学;讲授药物制备工艺时, 可以将实际生产中的复杂的工艺过程录成视频片段供学生观看;教学难点一定要与电子化手段结合,才能充分发挥强化教学,引导学生的作用[7-8]。
2.3 教学归纳与教师学生间的课堂提问互动相结合
《药学导论》对于药学专业的介绍会涉及到许多的结论,因此教师在教学过程中的归纳就显得尤为重要。案例教学,电子化手段可以起到吸引学生,激发学生兴趣的作用。但最终让学生能够掌握概念,把握难点,教师一定要善于教学过程的归纳总结。例如案例引入或相关资料展示完后,在学生关注度积极性高的时候,教师可以选择进行现场提问,增强课堂的互动环节。让学员在课堂上能够充分发表各自的见解,使学生都关心所谈的话题,进而提升学生的研究与探索意识。然后,教师有针对性地运用自己的知识和经验给予解答,并形成归纳后的结论供学生参考,学生也可以在互动过程中形成自己的观点和结论,学生带着疑问研究问题,更容易掌握真理。这种教学形式在国外是一种非常普遍的教学方式。
2.4 利用互联网络,搭建学生学习和交流的平台
如果条件允许,教师还可以开设药学导论课程网站,把电子课件、习题及药学最新时事动态都放在网站上,解决学生人数众多导致师生交流困难的问题。教师还可以创建网上论坛的方式最大程度实现教学资源共享,为药学师生提供一个良好的平台分享学习心得和答疑解惑,也方便其他师生参与其中,进而扩展学生在药学方面讨论交流的空间和范围。
2.5 教学启发与各种教学实践活动相结合
药学是一门对学生实际动手操作、独立思考能力要求很高的学科。因此会有大量的实验、实习、以及学术探讨等活动。教师可以采用组织学术讨论会的形式,课堂上将师生角色转换为学术同级的方式寓于教学中,例如将学生分为若干个组,讨论题目老师先精心挑选准备,准备相应的相互提问、知识抢答和笔试问题等,讨论会前一周交给学生预习,讨论时邀请同教研室的老师和高学历硕士、博士生作为嘉宾参与学生的讨论,回答学生的问题。通过“热点论坛”、“课堂讨论”、“辩论赛”的形式,紧密地把“第一课堂”与“第二课堂”有机结合起来,夯实学生的专业基础知识,激发学生科研兴趣[9]。
在教学实习阶段,教师和学生一同到生产和科研一线中去,通过教师在现场因地制宜的启发和点拨,让学生自己能够运用所学的知识发现问题、分析问题、解决问题,提高创新能力和学习积极性。还可以带领学生参观我们学院的各专业实验室,提前了解药学各专业研究的特点。为了让同学们更好地熟悉所学专业的用途,明确学习目标,学校可以积极联系本地区知名企事业单位参观学习,让他们更充分、更直观地了解科学研究,增进研究探索化学文化的兴趣。能把自己所学的理论知识应用到实践中,通过实践检验、巩固、提高理论认知,是一个理论到实践再到理论的循环提高过程。
同时,教师可以选择多种方式检查学生的学习情况,可以是传统的闭卷考察的方式检查学生对基本概念知识的把握,更可以采用实习报告、实验报告、学术报告的方式了解学生对学科的认识和自己的学术观点。
3 《药学导论》学习的建议
大学阶段,学生的自由支配的时间相对较多,对于知识的新鲜感很强。如果大学老师能够真正引导学生去有效地利用这些时间,通过课堂外的途径去获得有用的知识,培养学生主动自学和专研的习惯,那将大大提高本科生教学质量,提升整个专业的综合教学水平。同时,为学生构建开放的学习环境.提供多渠道获取知识、并将学到的知识综合应用于实践,改变学生单纯地接受教师传授知识为主的学习方法,提高教学质量,培养创新精神和实践能力。
4 结语
笔者针对《药学导论》课程的教学改革做了一点尝试,取得了一定的成效。但药学学科的导论课教学仍有许多值得研究的地方,这还需要我们药学专业广大同行积极探索与改革,使学生能力提高,胜任药学工作和科研的需要,适应今后社会对高级药学人才的需求。
【参考文献】
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[3]周浓,段意梅,陈强,马晓匡.药学专业《中医药学概论》课程的教学改革[J].时珍国医国药,2008,19(1): 252-253.
[4]郭春.以创新观念加快高等药学教育教学改革[J].医学教育探索,2005,4(6):381-383.
[5]吴丽颖.当前就业形势下药学专业教学改革的思考[J].华北煤炭医学院学报,2007,9(5):740-741.
[6]张艳,徐志钦.案例教学法在护理学导论教学中的应用[J].教育论坛,2010,7(15):109-110.
[7]朱振元.现代生物学导论教学改革的初步探索[J].中国轻工教育,2007,2:56-57.
篇9
关键词:大学生 自主学习 学习能力 学习效果
1 调查对象与方法
本次调查在生命科学与化学学院大一到大四学生中进行,以问卷调查为主,个别学生访谈为辅。问卷的调查内容涉及自主学习的安排、动力、学习时间等问题。共发放150份问卷,回收148份,有效问卷98%,访谈累计超过50人次。
2调查结果与分析
2.1学生自主学习状况
为了解学生的自主学习状况,从制定学习目标、学习动力、期末备考等几方面进行问卷调查。结果如表1。调查结果显示,83%的学生能制定学习目标、学习计划,其中只有29%的人能够坚持课下学结并调整制定下一步计划;有94%的学生有学习的动力,但是能够利用业余时间进行学习的人数却减少到35%,56%的人会将精力用在学期末备考。这一现象表明多数学生学习目的明确,但是仍然缺乏努力实践的过程。
2.2学生课余时间安排
对学生课余时间安排情况调查结果显示,学生在课下自主学习活动时间分配很不合理,其中玩手机、上网所占的比例占46%,阅读课外书的有8%,学专业课的占14%,锻炼身体的占3%,勤工俭学的占5%,这一数据着实令人担忧。说明大多数学生专业学习的主动性不高,缺乏对专业学习和未来发展的规划。
2.3自主学习时间的分配
对学生课下自主学习时间分配情况调查表明:有81%的学生每天能坚持学习在1个小时以内;每天学习专业课2小时的人只有45%,每周累计坚持自主学习的人只有50%。这一数据反映出学生课下自主学习投入的时间很少,能完成规定任务70%的人数不足27%。自主学习积极、主动、自觉地从事和管理自己的学习活动。说明大多数学生的学习是无计划的学习,在课下自主学习时间分配上明显不足。
2.4学生自主学习需要提高的方面
本调查对学生自主学习需要提高的方面进行分析,结果见表2。
表2数据表明:有83%的一年级学生认为学习目标明确。主要是因为对于大一年级,在高中阶段的学习基本是在老师安排下的学习,来到大学,学习环境、授课方式明显不同于高中,对未来的渴望,激起他们的学习热情。但是这一阶段对于自主学习的认识还很模糊,只有10%的人能够制定计划并付诸行动。大二学生随着在校时间的延长,对大学教育的神秘感消失,同时在人际交往方面的意识增加,导致自主学习能力的下降,特别是在制定学习计划并付诸行动方面明显欠缺。大三的学生参加社会实践活动相对多一些,就业的压力隐隐表现出来,所以自主学习时间比大二年级有所下降。大四学生面临毕业,即将走入社会,这时才深切体会到专业知识的重要性,同时就业压力增大使得学生开始重新制定自主学习计划,为毕业就业做更多准备,他们的学习目标和学习动机非常明确,出现数据偏高的现象。不同年级阶段的学生,对自主学习能力存在差异。
3提高学生自主学习能力的几点思考
3.1将专业教育融于教学过程
高校是对大学生进行全面素质教育的主要阵地。学生在开始时选择了学校,选择了专业,但是他们没有深层次了解相关专业,对其充满了迷惑,这需要专业教师循序渐进的进行专业思想教育和引导,使学生对专业发展和就业前景逐步了解,有利于学生树立明确的学习目标,安排自主学习的内容,这对于学生的职业规划发展起到很大的作用。
3.2改变传统的教学模式与教育思想
教育要以人为本,“能不能搞有质量的教育,根本还是在教师,在于教师的积极性,在于教师的学业和专业的水平,在于教师的奉献精神”。教师要引导学生向积极进取的方向发展,要引领学生寻找适合自己的学习模式,帮助学生养成良好自主学习习惯的能力。教学中要将单一讲授式课堂教学与启发、探究式教学相结合,有意识地培养学生独立思考、参与学习的意识。教学设计中要更加突出对学生课下学习内容的安排与设计,让学生有目标、有目的的学习是教师专业能力与教学水平的体现。
3.3发挥教师的引领作用
教师要因材施教,为学生课下自主学习提供一个范围和参考,结合课程考核要求,通过布置合适的学习任务让学生参与自主学习过程。例如,在讲授高分子导论课程选修课时,因为高分子材料的应用广泛,教师可以通过让学生课下搜集高分子材料以及材料加工中感兴趣的知识,制作专题PPT,每人讲授10分钟并对其学习效果进行现场考核。通过这种方式,学生在课下要进行文献资料的搜集、整理,还要按照要求制作PPT,再把学习内容展示给大家。通过这种方式,不仅学生积极参与到学习中,而且通过自主学习能加深对某一专题知识的理解和掌握,激发学习兴趣和热情,提高了课堂教学效果,同时丰富了学习内容。
总之,自主学习是教与学的互动过程,更加体现学生主体地位,强调教师的引导作用。自主学习过程是学生“能学”“想学”“会学”和“坚持学”几方面的结合,自主学习作为一种能力和学习活动,离不开教师的指导。
参考文献:
[1]范魁伟,杨家福.论学生学习方式的转变[J].教育科学研究,2012,(2):20-23.
[2]庞维国.论学生的自主学习[J].华东师范大学学报(教育科学版),2001,(2):78-83
[3]章新胜.09年高校毕业生何去何从――专访教育部副部长章新胜[N/OL].2009-02-23.
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关 键 词:技术控制;法律;协同机制
技术的发展深刻地影响着自然、人类和社会。由于技术负荷价值的双重属性,客观上需要对 技术进行控制,而法律作为一种社会控制手段,无疑使技术与法律具有了交流对话的基础, 因此,科学、技术与法律(Science, Technology and Law,简称STL)也就自然地进入了STS研 究领域群[1]。当前,人们对具体技术进行法律控制进行了广泛的研究,但在国内外S TS领域中从整体上对技术法律控制问题的研究才刚刚起步。本文在对技术控制的法律困境进 行反思的基础上,试图从方法论层面提出超越技术控制的法律困境的一种范式,为技术法律控 制问题研究提供一个新的可供选择的视角。
一、 现代技术控制的法律困境
技术作为一种社会力量,有其自身的发展规律,而法律作为一种控制技术的手段,同样有其 自身的作用机制。有效完成技术的法律控制任务,实现技术与社会的和谐发展,提出有效对 策的前提是对技术控制的法律困境的分析和解读。
1. 技术主体利益多元对法律公益确定的挑战
现代技术的研究、开发、应用固然受到各种客观因素的制约,但是各个层面的技术主体的现 实利益是技术选择的决定性因素。技术主体在技术选择中存在着各种利益的冲突,这种冲突 是技术主体基于技术利益差别和技术利益矛盾在实现各自利益的过程中发生的利益争夺。“ 各种利益之间之所以发生冲突和竞争,就是由于个人和这些集团、联合体或社团在竭力满足 人 类的各种需求、需要和愿望时所发生的竞争。”[2]正因为如此,针对同一技术而言 ,不同技术主体会有不同的价值判断,那么不同技术主体“私益”的价值选择与作为“公益” 的一种工具表现形式的法律判断之间必然产生矛盾。当然,由于法律所代表的“公益”具有 相对性,这种矛盾表现的层次也不尽相同,主要表现为个人与团体,小团体与大团体,个人、团 体与整个人类等各个层次之间的矛盾。技术主体在进行技术选择的过程中,有的出于政治上 的考虑,有的出于经济利益的考虑,有的出于社会发展的考虑;同时,技术选择的主体包括 工程师、科学家、企业以及管理决策者、国家及其相关政府机构、国际组织、社会公众等等 ,形成了不同利益集团的选择。在多元技术主体利益博弈的过程中,技术主体之间必然都以 追求自身利益的最大化为目标,法律公益不会成为技术主体伦理思考的出发点。同时,公共 利益被视为大多数人的利益,法律是为实现社会“最大多数人的最大幸福”[3]。公 共利益不限于物质形式,而且涉及精神层面,包括文化、风俗、习惯等利益。不仅如此,受个 体感觉和兴趣影响所形成的利益及其利益价值的认定,还会受不断发展的国家社会情形所左 右,并在不同时期呈现出变化和差异。因此,在法律上如何界定技术选择中的“最大多数”、 “公共”,技术选择中“公益”由谁来主张和维护,主张维护的边界又在哪里等等,在技术自 身复杂性和技术主体利益多元的条件下,在法律框架内对公共利益进行清晰的法律界定困难 重重。
2. 技术客体变动不居对法律相对稳定的冲突
法律对技术的控制源于技术发展所衍生的社会关系,法律是对现实技术关系的控制,技术变 革与发展必然先于法律的变革与发展,这体现了法律的相对稳定性品格。但法律的稳定性也 导致了对发展中的技术控制的滞后性,在技术的历史发展脉络中,从最早的技术规范到1474年人类历史上第一部专利法再到现代技术法律控制时代,法律对技术的控制总是滞后于技 术的发展。这是技术与法律关系发展的必然,说明法律对技术的控制只能建立在实然的基础 之上,尽管法律可以对技术发展进行预见性的控制,但是不能对尚未产生的技术社会关系进行 控制。正如德国著名哲学家莫里茨石里克(Moritz Schlick)所说,被认做是最终规范或最 高价值的那种规范,一定是作为事实来自人类的本性和人类生活的[4]。按照这样的 逻辑思路,法律对技术的控制,将在技术不确定性条件下进行价值判断,不得不面对决定所产 生的后果不同于决定时预测之后果的现实,很可能导致技术的法律控制无法实现预期目标的 困境。正如哈佛大学技术与社会研究项目前主任梅塞纳(Emmanuel Mesthene)所指出:“技术 为人类的选择与行动创造了新的可能性,但也使得对这些可能性的处置处于一种不确定的状 态。”[5]梅塞纳深刻分析了技术的法律控制不确定性,但从另外一个方面也表明了 现代技 术的变动不居性对法律自身稳定性的空前挑战。以日本数字技术的发展为例,现行日本《著 作权法》在最初实施后10年内几乎没有修改。但是,从1984年至1999年进行了11次修改,这 样频繁的修改,究其原委,大都是由于数字化技术的影响所导致的。而随着知识社会的进一 步发展,今后这样的倾向还会更加明显,修改的速度还会加快[6]。日本著作权法律 制度 的修改是适应数字技术的不断发展而作出的回应,这种修改随着技术的进一步发展,其速 度还会不断加快。在不断修改的过程中,法律一方面填补了技术法律控制的“空白”,但是 频繁的法律修改明显对法律稳定性提出了挑战,使技术主体的行为预期变得不可确定。不可 确定本是技术的“特权”,但是这种“特权”在技术法律控制过程中又转嫁给了法律本身, 以稳定性为基本价值的法律反而变得不可确定。技术与法律的这种冲突加剧了法律自身的不 稳定性,破坏了法律的自稳性品格,在这种必须面对的困境中,寻求一条可能获得法律和技 术协调发展的路径是我们必须思考的课题。
二、 超越困境的法律协同控制方法
不管对于技术主体,还是技术客体,技术的法律控制似乎不可避免地陷入了科林格里奇困境 (Collingridge dilemma):试图控制技术是困难的,而且几乎不可能。笔者认为,之所以 陷入技术的法律控制困境,是因为长期以来人们将技术作为一个巨系统,在试图打开“技术 黑箱”的同时,忽视了技术系统之外的社会系统(包括法律、伦理等)。人们将技术看做一 个动态的过程,而将法律看做一个被动的静止的工具,技术和法律之间的信息交互之门关闭了 ,因此,试图超越技术控制的法律困境的钥匙,只有从“技术—法律”动态的系统中开启。
1. 技术与法律系统整合
既然我们试图从“技术—法律”系统中寻求克服技术控制的法律困境的方法,那么,首先需要 确认“技术—法律”系统具备耗散结构系统的特征。如前所述,在法律对技术的控制过程中, 法律离开技术,就失去了控制的基础和动力;技术离开法律,就失去了发展的方向,两者只有 融为一体才能实现技术的法律控制目标。同时,现代技术的价值负荷和法律的人文属性, 促使其与其他社会控制系统(如道德伦理、社会政策等)进行广泛的信息交流,这都决定了 “技术—法律”系统的开放性。其次,技术与法律之间的矛盾使其始终远离平衡态。 技术的 法律控制最大的困境来自于技术发展的不确定性和法律发展的滞后性之间的矛盾,这些矛盾 的产生,使技术亚系统内部在不断产生新技术的同时,也不断催生新的技术社会关系,客观 上需要法律去调整和控制,使法律亚系统不断打破技术亚系统内部平衡态。再次,技术与法 律之间的相互作用是非线性的。在技术的法律控制过程中,若“技术—法律”系统中各个要 素 是线性的(单一的、对称的、加和的),那么这个系统的要素组合就只会有量的增加,而不会有 质的飞跃。“技术—法律”系统强调的是技术主体间的相互关联和协同共生,主要包括技术 亚系统和法律亚系统之间相关技术主体之间的交互作用和“技术—法律”系统各主体与外部 主体的交互作用,而这些交互作用成为“技术—法律”系统的动力结构。最后,“技术—法 律”系统存在着明显的“涨落”。在“技术—法律”系统中,由于技术亚系统中各个要素之 间的非线性作用,不断产生新的技术,首先打破了技术亚系统已形成的平衡状态,率先在该 亚系统中产生了“微涨落”。 以后,在条件具备的情况下(系统开放、远离平衡态、非线 性作用),该“涨落”会波及法律亚系统,他们之间可能发生竞争,即表现为技术法律控制 过程所出现的矛盾,导致“涨落”缩小甚至消失,使系统呈现为无序状态;他们之间也可能 发生协同,即表现为产生支配技术的法律控制系统的序参量技术规范、法律制度和法律 观念,使“微涨落”被迅速放大,转变为“巨涨落”,使系统呈现为有序状态,推动“技术 —法律”系统的构建和发展。通过以上的分析,我们不难得出“技术—法律”系统作为耗散 结构系统的结论,为超越技术控制的法律困境提供了一种方法论上的思路。
2. 技术控制的法律协同方法
在系统的演化过程中,竞争和协同是相互矛盾和相互依存的,它们互相制约又互相促进,使 系统形成活生生的有序结构[7]。如前所述,“技术—法律”系统通过非线性的竞争 和协同作用实现动态平衡,技术与法律相互竞争,竞争的表现形式就是技术与法律之间的矛盾 ,使“技术—法律”系统“涨落”缩小甚至可能消失,而没有“涨落”,系统便无法实现动态 平衡。但系统中存在竞争,就必然伴随着协同,协同作用的发挥使“涨落”在相互叠加中得到 了放大,促使“技术—法律”系统的动态平衡,按照这样的逻辑分析,我们可以认为走出技 术的法律控制困境的关键,就是要在技术的法律控制过程中,实现技术与法律的相互协同。“技术—法律”系统的开放性决定了技术与法律需要不断进行物质、能量和信息的交换。在 这个动态的开放系统中,既包括技术亚系统、法律亚系统之间的信息交换,也包括各自亚系 统内部的新陈代谢,更包括“技术—法律”系统与其他系统的信息交换。但我们论及的旨趣 在于技术的法律控制实现,更多地侧重于技术亚系统和法律亚系统之间的信息交换,当然, 在这个过程中不能忽略其他信息的交换。按照系统论的观点,在系统与环境之间不断进行物 质和能量的交换过程中,信息起着非常重要的作用,它使得这种交换以最合理和最有效的方 式进行,并能调节与控制系统的状态和功能。而按照控制论的观点,控制就是对系统信息进 行分析、比较、判断的有组织有目的的过程。系统论、控制论的基本原理告诉我们,在“技 术—法律”系统中,实现技术控制的法律协同的关键是法律(执行信号)信息与技术(被控 变量)信息之间的有效交换,以实现增加技术正价值、抑制负价值的控制目标。因此,信息交 换 必然需要交换对话平台,由于技术和法律的自主性决定了技术亚系统和法律亚系统有其特定 的系统结构和“系统语言”,对于技术来讲,法律不可能也不应该直接将“法律语言”强加 于技术亚系统中,否则将造成技术亚系统的紊乱。那么这种平台如何搭建呢?技术和法律之 间的信息交换作为一个动态的过程,在两个亚系统之间必然存在反馈渠道,才能使施控系统 (法律)实现对受控系统(技术)的控制,反馈渠道是信息交换的载体,信息交换的实 现主要是技术行动者通过反馈渠道来完成的。
因此,我们可以得出结论,技术控制的法律协同机制的实现是由技术行动者通过反馈渠道来 进行“法律语言”和“技术语言”的转换,完成技术的法律控制目标的。例如,几乎所有发 达国家都作出了类似规定:生命科学家在从事有关生命科学技术研究项目时(特别是有关基 因工程和克隆技术的项目),必须从所获得的财政支持中,拨出5%的款项作为该项目成果伦 理、法律对策的研究[8]。在这里,成立的技术研究项目小组就成为技术亚系统和法 律亚系统之间的信息交换的载体,在这个载体中,既有懂技术的生命科学家,又有懂伦理、懂 法律的伦理学家和法学家等等,他们共同构成了这个系统中的技术行动者。正因为载体的存 在,使亚系统之间的对话成为了可能,如果从技术控制的法律意义来讲,就是制定出既反映社 会 公益,又符合技术规律的法律,进而将“法律语言”再转换为“技术语言”,保证引导生命 科技沿着有利于人类公益的方向发展,那么两个系统之间信息交换的结果就是生命技术法律 的产生。
三、 技术控制的法律协同机制建构
前面,我们论述了技术的法律协同控制的一般理论,如何让理论成为一种现实的运作机制, 是我们应该着力思考的问题。既然技术的法律协同结果是技术法律的产生,那么技术法律的 产生过程就是技术行动者之间不断进行信息转换的过程。但是,不同的技术会有不同的信息 和能量,只有深刻认识了技术的结构才能更好地实现技术与法律之间的信息转换。国内外很 多技术哲学专家将技术分为三个层次,即技术器物层、技术制度层和技术观念层[9] 。本文拟从此切入,探讨技术控制的法律协同机制。
1. 技术器物层的法律协同
技术器物作为技术的物质性展现,位于技术系统的最外层,是物化了的技术。现代社会中的 技术设备(技术器物)如果不能正常运行,那么在人工构成的社会系统中则很难按照社会公 益的设想维持下去。在1986年苏联切尔诺贝利(Chernobyl)核事故中,官方公布 的第一份报告指出事故的主要原因是由于机组操作人员违规操作了核电站(技术器物) 的技术指令和技术规程,造成了人类历史上悲剧的发生[10]。因此,要保证技术设备 (技 术器物)正常运行,就必须使技术设备遵循一定的规范,否则技术的不可预测性的负价值就难 以得到遏制。在这样的条件下,技术器物与法律如何进行协同,关键是在技术系统中,参与 技术器物层运行的技术行动者,包括技术器物的设计者、制造者、运行者之间相互协同,达 成“共识”,制定出技术规范或技术标准。技术规范、技术标准就是对重复性事物和概念所 作的统一规定,是一个平均的尺度,被公众所接受,具有强制性或指导性功能[11]。 作为“ 技术器物语言”和“法律语言”的协同结果技术规范(如环境的技术标准、网络的安全 标准、航天器运行规则等等),在技术系统中,规范着技术器物按照符合社会公益的标准进 行运行,避免产生技术事故,符合社会对技术的理性期待。
2. 技术制度层的法律协同
随着技术器物的产生、发展,技术在转化为现实生产力的过程中伴生着技术制度的产生。 技术制度作为技术系统的中间层,一方面它由技术器物产生,另一方面又受技术观念层的制约 。因此,如何设计好技术制度关系到技术系统自身的稳定性问题,可以说技术制度的法律协 同作用在技术的法律控制过程中是根本性的。技术制度直接表现为技术主体之间的权利义务 关系,规定着技术主体“可以做什么”、“应该做什么”、“禁止做什么”。而法律就是调 整人与人之间权利义务的一种规范,技术制度层和法律存在着对话的可能性空间,因此,技 术制度层的法律协同的任务就是为技术主体提供一种范式,使技术制度层按照法律所提供的 范式规范技术主体所从事的技术活动。而法律的制定过程就是技术行动者之间协商的过程, 如《保护植物新品种国际公约》、《关于集成电路的知识产权条约》等等就是国家、国际组 织作为技术行动者相互协商的国际技术法律,为技术制度层规范技术主体提供了有力的“法 律语言”。当然,由于技术社会关系的复杂性,技术制度与法律协同的结果包括技术设计、 技术研发、技术应用、技术推广等技术过程中的各种法律,在技术制度层与法律进行信息交 换的过程中,也相应产生了技术法律制度体系,包括技术进步基本法律制度、技术评估法律 制度、技术研究开发法律制度、技术成果转化法律制度、技术贸易法律制度、国际技术合作 法律制度、技术纠纷法律制度等等[12],在不同技术社会关系中,规范着不同的技术 主体的权利义务,保证了技术行动者自身的利益。
3. 技术观念层的法律协同
技术观念层作为技术系统最内部的表现形式,是通过技术制度对技术器物产生影响的。一种 技术意识形态、技术理念,决定着技术制度如何设计、技术器物如何产生。库恩(Thomas K uhn)在《必要的张力》中提出了“科学共同体”的概念,他指出,一种范式是,也仅仅是 一个科学共同体成员所共有的东西。反过来说,也正是由于他们掌握了共有的范式才组成了 这个科学共同体,尽管这些成员在其他地方也是各不相同的[13]。由于科学技术一 体化趋 势,因此,技术也同样存在着“技术共同体”。而技术观念层的法律协同就是技术共同体在技 术的法律控制过程中形成一种技术理念,进而指导技术制度对技术器物发生影响。但是,一 种理念的形成,是一个长期积累的过程,由于技术主体的层次性决定了技术行动者的层次性 ,不同技术行动者之间形成的“技术共同体”是存在差异性的,因此,技术观念层的法律协 同也同样是一个长期积累的过程,这也决定了技术观念层的法律协同的复杂性、长期性。法 律协同的目标就是让所有技术行动者所组成的“技术共同体”按照社会公益的目标设定达成 一种“社会共识”,进而形成一种“善”的技术观念,而非“恶”的技术观念,让技术观念 成为一种普世的技术价值取向,指导技术主体进行技术活动,为技术的法律控制目标的实现提 供强有力的理念支撑。
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