生物科研計劃范文
時間:2023-11-06 17:54:14
導語:如何才能寫好一篇生物科研計劃,這就需要搜集整理更多的資料和文獻,歡迎閱讀由公務員之家整理的十篇范文,供你借鑒。
篇1
關鍵詞:生物化學;設計性實驗;創新
近年來,隨著生物科技的蓬勃發展,生物化學實驗技術已廣泛滲透到包括病原檢測、藥物設計和醫療診斷治療等各個領域,因而生物化學實驗課程教學工作顯得尤為重要。醫學生物化學作為一門實驗性很強的科學,是從事研究生物體內化學分子的結構、功能及其與生命現象本質的學科,是現代生命科學領域中的前沿學科,也是醫學教育規劃中的重要的專業基礎課。因此,為了培養“厚基礎、寬口徑、強能力、高素質”的具有創新精神和能力的醫學專業學生[1],僅僅依靠傳統的純理論教學和驗證性的單項試驗,顯然是遠遠不夠的,設計性實驗教學在學生綜合素質的培養方面起到的重要作用是無法替代的。
1.資料與方法
1.1研究對象
隨機選取2016級4個臨床專科班共168名學生為研究對象。
1.2方法
在完成傳統教學任務的過程中,進行理論教學課后的實驗操作,對觀察組進行實驗綜合評價,對綜合評價合格的學生以平時成績為獎勵,并引導其進入下一分層實驗環節。在分層實驗環節中由指導老師負責對學生進行培訓,分組進行設計性實驗內容的完成方案制作,定期匯報,商討實驗事項。設計完成,以組為單位進行實驗操作,實驗結束后提交實驗報告,最后由指導教師對實驗進行評定。
1.3實施方案
1.3.1實驗課教學改革設計。以教學大綱為指導,重點內容滲透到實驗訓練。生物化學是在分子水平上通過研究生物大分子的結構,功能和代謝機制來闡明人類生,老,病,死等生命現象本質的科學。針對醫學生的生物化學知識體系可分為四部分內容:靜態生化,動態生化,機能生化和生化與疾病,而這些內容都是以生化分子為研究對象的。因此,以此為切入點,可將生物化學基礎知識模塊化為四大模塊:蛋白質、核酸、糖類、脂類。單個模塊都是以從結構,功能到代謝調節的系統研究為支點,涵蓋生物化學基本的理論和實驗技能訓練。1.3.2實驗課內容改革。現有的生物化學實驗課程教學,以簡單驗證性實驗居多,缺乏綜合性設計性實驗[6],實驗內容缺乏創造性,學生機械重復實驗操作,缺乏主動思維和團隊協作等方面的訓練。比如以下的實驗內容:血清蛋白醋酸纖維薄膜電泳,酶的特異性,血糖測定,血清丙氨酸轉氨酶(ALT)活性測定等,實驗內容較為孤立,是單獨的知識點的訓練,學生無法從中得到創新能力和實踐能力的鍛煉,并且不利于醫學生在今后從事醫學科學的研究。然而基本操作技能雖然存在弊端,但考慮到不同學生的知識掌握水平和學習能力的不同,因此,在不放棄原有的實驗教學內容的基礎上進行了新的綜合性實驗設計,并依據學生的能力進行分層教學。分層教學是教師根據學生的知識,能力水平和潛力傾向,把學生科學地分成幾組水平相近的群體并區別對待,使得各群體在教室恰當的分層策略和相互作用中得到最好的發展和提高[7]。基礎實驗的教學目標是基本實驗技能的掌握,在基礎實驗課程考核環節中,成績達到良好和優秀等級的,可進入綜合設計實驗環節;而成績未達到的,則需進行新一輪的基礎實驗課程訓練。綜合設計課程的編排側重生物大分子的分離,提取及鑒定,并包含各種實驗技術。為了達到提高學生實踐動手能力,培養學生獨立思考和團隊協作的科研素質,篩選了以下實驗提供學生選擇:蛋清溶菌酶的分離和鑒定,細胞核分離純化及DNA,RNA含量的測定,動物糖原的提取與鑒定,酮體的生成和利用。綜合性實驗內容緊湊,連貫,系統,實用性強,學生如要達到實驗目標,需靈活運用生物化學理論知識和基礎技能,發揮創新思維能力,使學生的科研創造能力得到鍛煉。如“蛋清溶菌酶的分離和鑒定”以雞蛋為原料,貼近日常生活。在酶的分離階段,涉及生化技術包括層析技術,蛋白質標準曲線制定,離心等電點沉淀,離子交換層析等;酶的鑒定階段,涉及蛋白質濃度測定,SDS-PAGE電泳,酶活測定,酶專一性和特異性鑒定等。內容涵蓋蛋白質模塊重要的理論知識和基本技術,學生不但掌握了具體的實驗方法,更領會到技術的實際應用效果,從而使學生真正將書本知識點做到學以致用。1.3.3教學方法多樣化。教學方法的改變是為了突出學生的能力和素質的培養,突出“以學生為主體”,充分發揮學生的主體作用,培養學生的獨立思維能力和實際應用能力。參與綜合性設計環節的學生,整個過程以小組為單位,實驗過程全部由學生自己操作完成,前期對設計性實驗題目的分析和步驟的交流,可以通過小組內討論來進行思考和修改。完成“頭腦風暴”后,每小組推舉發言人,進行實驗前PPT討論,根據討論方案進行實驗,完成實驗并撰寫科研型成果論文,培養團隊協作的精神。教師在實驗教學過程中主要起到指導作用,解答學生在實驗中遇到的問題,引導獨立思考,把握實驗進度,保證達到計劃要求,形成實驗成果[8,9]。學生根據教師設計的綜合性設計實驗課題進行選擇,確定目標后,教師不會直接告訴學生解決方法,而是啟發討論,引導學生自己尋找問題,培養其解決實際問題的能力。教師重點放在設計方案,引導討論和開展實驗,檢查、分析實驗數據以及學生實驗安全性問題上。1.3.4實驗室的使用。實驗室是利用固定的儀器設備和設施創造出的具有多種條件或環境的場所[10]。在這個場所中,可為學生實驗教學提供有力支持。封閉的實驗環境對創新能力的培養會產生負作用,而開放的實驗室可方便學生隨時將“新鮮出爐”的創意付諸實踐,也可以在沒有思路之前進行一些預實驗。我們對實驗室的設備和儀器設施做到完全開放,老師在進行綜合性設計的學生進入實驗室之前,需進行嚴格的實驗室安全培訓和儀器使用方法及注意事項,做到“放而嚴管”,而不是“放而不管”。1.3.5實驗報告的撰寫。在后期,實驗報告的撰寫中,我們提倡論文式實驗報告,學生根據預實驗和前期文獻的查閱來書寫實驗報告,實驗報告中應體現實驗整體的設計思路,并配合圖像處理和結果討論、文獻查閱,全面提高學生科研閱讀和撰寫能力,使學生在實驗學習中與科研接軌,盡早地培養其科研能力和科研思路,將系統的科研方法和體系融入到生物化學實驗教學之中。
1.4效果評價
改變單一的學業成績考核辦法,采用多元化的考評方法,關注學生平時的學習過程,關注學生理論與實踐的結合及實際能力的提高。教師根據學生文獻查閱,實驗方案設計,實際操作,實驗記錄,實驗報告等多個方面綜合評定給出成績和評價結論。完成整個設計性綜合實驗的教學過程。實驗結束后,以匿名的方式在參與實驗的同學中進行問卷調研(見表1)。問卷內容涉及開放實驗室的時間安排,學生對實驗的興趣,實驗的困難度是否合適等,讓學生參與到實驗室教學改革中,通過學生反饋的意見可以指導下一學期的開放實驗教學。
2.結果
表1:設計性生物化學實驗教學改革調查(n=168)
3.討論
篇2
關鍵詞:研究生平臺課;高級生物化學;科研能力和素質培養
中圖分類號:G642.0 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2014)13-0215-02
一、高級生物化學課程的性質、地位和作用
本科生物化學或基礎生物化學是生物類和相關專業課程體系中最重要、最抽象的專業(基礎)課之一。其原理、技術和方法已廣泛滲透到了眾多其他相關學科,并日益推進這些學科的發展和進步。研究生平臺課高級生物化學是介于生物化學和分子生物學之間的一門平臺基礎課。它既是本科(基礎)生物化學的提高和深化,又是分子生物學、分子遺傳學等的基礎。課程旨在讓學員在已有生物化學及相關知識基礎上,進一步強化和拓寬生物化學的基本理論,高層面、多方位地認識生物化學的基本原理、事實和現象,強化生物化學實驗理論、技能、分析能力。促進學員相關研究的合理實驗設計,提高其科研素質,培養其良好科學精神。隨著建設創新型國家的推進,研究生教育日益發展,生物化學在相關學科中的不斷滲透,其研究手段日益普及,愈來愈多的研究生專業培養方案將“高級生物化學”課程列入專業必修課和選修課。開設研究生高級生物化學課程的高校和專業也越來越多,研究生收益面愈來愈大。目前,高校科學研究的主體是研究生群體。大多數研究工作都是在導師指導下由研究生具體實施研究完成的。研究生的能力、水平和科研素質直接影響科研的發展。因此,在研究生高級生物化學的課程教學中,如何以科研能力培養為導向,強化其科研素質,是本課程教學的重點和難點,也一直是我們多年高級生物化學平臺課教學實踐中積極關注、思考并不斷實踐探索的問題。
二、高級生物化學課程中科研能力培養
1.課程內容選擇的基本原則。在課程內容的選擇上,我們確定了三個基本原則。①根據學員基礎確定教學大綱,目前,西南大學每年選修高級生物化學課程的研究生(主要為碩士生,少數博士生和海外留學生)約240人。涉及西南大學12個學院和研究所近20個專業。學員來源背景多樣,基礎差異較大,專業差異對課程要求不同,因此我們根據學員的基礎生物化學知識背景確定了切實可行、符合實際的教學大綱。②優選內容,自成體系,當前國際公認的生物化學權威教材是《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,后者主要為研究生教材。考慮到實際情況,我們從這兩本教材中精選內容,主編出版了《高級生物化學》中文教材(李關榮,王貴學,西南師范大學出版社,2009),并制作了相應的英文教學課件。內容設置了5個模塊:蛋白質結構、功能及研究技術模塊、基因結構及研究技術模塊、生物膜、跨膜轉運與信號轉導模塊、基因表達與代謝調控模塊,以及機動專題模塊。設置前兩個模塊,是因為生物重要大分子核酸(基因)和蛋白質結構和功能研究是生物學研究的重大而永恒的主題,而本科生物化學講得很膚淺,在理論和技能上都不能很好地滿足研究生從事相關科學研究的需要;第三個模塊的選擇,主要是因為在本科階段對生物膜結構及跨膜運輸沒有系統講述,信號轉導很少觸及,而這部分內容與生物對逆境的響應、抗逆性的形成密切相關,也是逆境、抗性生理等的主要研究方面;第四個模塊的基因表達與代謝調控是非常復雜而綜合性很強的內容,學員在本科階段沒能很好理解;機動專題模塊旨在補充最新進展或靈活擴展教學內容,主要反映生物化學的迅猛發展,針對學員的具體情況和發揮任課教師的創造性的開放性方面。五個模塊的內容相互關聯,自成體系。經近些年的使用,效果很好,頗受學員歡迎。③在本科生物化學基礎上實現“補缺”、“提升”、“納新”、“系統”和“雙語”,“補缺”指的是補充那些在本科生物化學(包括實驗)教學中由于課時限制沒有學習而又很重要的內容,如蛋白質尋靶、生物膜和跨膜轉運、生物信號轉導、蛋白質研究技術等章;“提升”指的是對本科生物化學中粗淺涉獵的重要內容進行拓展和強化,如蛋白質的結構、蛋白質功能等章;“納新”指的是納入新的生物化學知識,如代謝調節策略、生物信號轉導等;“系統”指的是整個課程教學內容的關聯性以及每章內容的系統性;“雙語”指的是教材為中文,課堂展示為英語,講授為雙語,使學員能夠用雙語學習、雙語思維,培養其閱讀英文科技文獻的能力。這些特點使得高級生物化學有別于本科基礎生物化學。
2.強調研究技術的原理、方法和用途。①強化生物化學實驗技術理論的教學,如開設蛋白質研究技術、基因研究技術兩章,設置重組DNA技術一章供學員自學。在生物膜和跨膜轉運一章中,介紹了膜研究技術和酶學技術在膜轉運中的應用等。②編制中英對照《高級生物化學習題詳解》,編制了《高級生物化學習題詳解》,含110多道復習思考題,以供學員復習思考,強化基礎理論和基本技術知識。③采用興趣教學法,聯系生活和研究生研究實際,生物化學內容復雜、抽象,激發學生學習興趣至關重要。我們在課堂教學中,適時、適量地列舉反映生物化學基礎知識的生活事例,幫助學生理解知識難點,取得了很好的效果。教學過程中還積極關注學員研究中出現的問題,積極幫助學員分析研究中出現的疑難問題和某些實驗現象,指出可能的解決辦法。
三、強化學員科學研究思維,培養學員科學精神
1.注重生物化學發展史的教學。特設生物化學重要人與事(Biochemistry:Key Events and Personages)一章內容。系統介紹了近80位對生物化學做出重要貢獻的生物化學家(大都是Nobel獎得主)的生平、科研經歷、主要貢獻等。增進了學員對生物化學重要原理的理解,培養了學員的科學思維和科學精神。
2.巧用課程論文,引導學員閱讀學科前沿文獻。根據多年高級生物化學課程教學的積累,課程組制作了《生物化學前沿研究導讀論文集》,共收集近5年國際權威刊物上發表的學術論文200余篇(PDF),供學員根據自己的專業需求和興趣選讀,指導學員閱讀前沿研究英文近刊,了解學術前沿,培養其英文文獻閱讀能力,彌補其在大學階段專業英語的不足,為今后撰寫高水平的學術論文奠定基礎。
3.嘗試將學術報告引進課堂。適當將學術報告引進高級生物化學課堂,是我們一貫堅持的做法。根據具體情況,每年我們都邀請相關學術專家對當年學員做1次學術報告。如2011年邀請了英國University of Bristol 的病理學和微生物學Xiaoli Xiong博士為190余位學員做了題為“Structures of Fluoroquinolone Resistance Protein Qnr and its Mechanistic Implication:Conserved Loops Directing Its Protection Activity”的精彩的學術報告;又如2012年邀請了加拿大McGill University的Huangquan Zheng教授對學員進行了題為“From root hairs to corticospinal neurons:The tubular ER network and directional cell growth”的學術報告;再如2013年邀請了加州大學Davis分校知名教授、法國科學院外籍院士William J Lucas做了題為“Series Lectures on Research Paper Writing for High-ranking Journals” 的報告。主要內容包括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。這些多樣的學術報告,既讓學員了解了學科前沿知識,又讓學員得到了學術交流鍛煉,還培養了學員的科研思維和科學精神,效果顯著,學員反響強烈。
4.專設高級生物化學機動專題模塊,以適應生物化學的迅速發展。如先后特設“螺旋與生命”(Helix and life)、“大腸桿菌對生物化學的貢獻”(The Contribution of E. coli to Biochemistry)、“從孟德爾到莫里卡”(From Mendel to Monica)、“現代生物技術對人類社會生活的沖擊”(Impact of Modern Biotechnology on Human Society and Life)、“生物化學重要人與事”(Biochemistry:Key Events and Personages)等。可選擇這些內容與學員探討,或供學員自學思考。
在受益面大的研究生平臺理論課高級生物化學的教學過程中,著重培養研究生的科研能力和素質,是課程的重要任務之一。根據學員的知識背景和專業需求制定切合實際的教學大綱,優選教學內容,彌補和拓展學科知識,自成體系;強化課程的實驗技術理論的解析,有針對性地引導學員閱讀學科前沿文獻,適當將學術報告引進課堂,對于培養學員的科學思維能力、學術交流能力和科研設計能力至關重要。這些課程教學改革,有助于正在成長的青年科學家良好學術道德、科學規范和求真務實的科學精神的習成。
篇3
關鍵詞:微生物檢驗技術;教學現狀;教學改革
微生物檢驗技術是醫學檢驗技術專業學生必修的專業課程,也是一門應用性、實踐性極強的學科。醫學檢驗技術教學團隊作為省高校教學團隊,積極提高該課程的教學質量,立足課程基本要求,大膽改革,使學生具備扎實的理論知識和實踐技能,能夠直接上崗,增強就業競爭力。
1課程設置和教學現狀分析
按照高職醫學檢驗課程改革方案,醫學檢驗技術專業五門專業課在第三學期"并行"開設,導致學生學習任務過重,課程內容之間也難以銜接,教學效果欠佳;理論課教學內容偏多,教與學的難度加大,而實驗課仍然是傳統的教學模式,即教師示范,然后學生模仿,且主要以驗證性實驗為主,難以發揮學生的主觀能動性,導致學生對實驗課也只是疲于應付,不利于學生創新能力的培養。
2理論教學改革
2.1優化教學內容 《微生物檢驗技術》這本教材綜合了微生物學、免疫學和流行病學等學科的內容,主要是研究感染性疾病的診斷方法,為臨床醫生合理用藥提供依據。因此,這門課程的教學質量直接影響學生在臨床工作中的工作能力[1]。為此,我們對教學內容進行了改革,將教學內容分為三大塊:第一大塊,首先介紹微生物的基本概念、在微生物檢驗過程中會使用到的一些基本技術和檢驗方法,使學生對微生物的相關理論知識有個大致的了解,為學生后續學習奠定基礎;第二大塊,主要介紹臨床上常見的病原微生物的生物學特性、微生物學檢驗方法及臨床意義,并將第一塊中講到的檢驗技術和檢驗方法運用到病原微生物的檢驗中來,讓學生對整個學習內容有個縱向的了解;第三大塊,模擬臨床工作實際,介紹各種臨床標本的微生物學檢驗,使學生學會收集標本和處理標本,并能夠對檢驗結果進行分析,從而提高學生分析問題和解決問題的能力。與此同時,根據臨床微生物的發展,對教學內容及時調整,微生物檢驗涉及到的微生物有三大類種,而對于三年制高職醫學檢驗技術專業學生來說,如果每一種都精講,勢必造成學時嚴重不足,而且沒有針對性,重難點不突出,學生學習起來很費力,這時教師可根據臨床開展需要,對于臨床分離率比較高的微生物,例如,化膿性球菌、腸桿菌科細菌、非發酵菌科細菌、流感病毒、乙型肝炎病毒、SARS 病毒等內容,要精講;而臨床分離率不高的微生物,可以采取教師留問題,學生自學的方式,這樣在做到重點突出、主次分明的同時,也鍛煉了學生學習的能力;對于書上沒有,但是近年來新現的微生物,例如,禽流感病毒等,教師也要適時加以講授。
2.2教師集體備課、聽課 俗話說,"一枝獨秀不是春,百花齊放春滿園",我們微生物檢驗技術團隊高級職稱的"雙師型"教師有3名,有著非常豐富的教學和臨床經驗,通過集體備課、聽課,教師之間相互交流,資源共享,促進共同進步,既充分發揮了骨干引領作用,又鼓勵青年教師主動發言交流,實現優帶差、老帶青、青促老的和諧局面。
2.3安排合理的教學方法
2.3.1病例引入教學法 結合臨床實際,引入病例,首先激發學生的好奇心,然后教師用教材內容加以解釋,既讓理論與實踐完美結合,又加深學生的理解和記憶。如在介紹結核分枝桿菌時,先引入肺結核的例子,然后講解結核分枝桿菌的生物學特性,再通過討論引導學生參考所學知識解釋病因和預防措施,從而引導學生主動完成學習。
2.3.2啟發式教學法 以學生為中心,讓學生主動提出問題、分析問題,解決問題,教師只是從旁邊加以點撥,起指導和促進作用。例如,介紹革蘭染色時,有四種染液,可讓學生自己思考每一步染液染完,細菌是什么顏色,最后讓學生自己得出結果:革蘭陽性菌染成紫色,革蘭陰性菌染成紅色。啟發式教學也因此發揮了教師的主導作用、學生的主體作用,充分調動教學中各種積極的因素。
2.3.3充分利用多媒體教學 當今信息時代,科技迅速發展,傳統的文化傳播機制正面臨著前所未有的挑戰,迫切需要進行全方位的變革[1]。為了把微生物的微觀世界用多媒體的手段宏觀地展示在學生面前,教師應充分利用PPT、教學光碟等多媒體手段,通過掛圖、投影等直觀的方式,滿足學生的感官需要。如在講球菌、桿菌、螺形菌的形態時,通過圖片展示出來,一目了然,節省了學時,學生學習的效率也大大增加。
2.3.4課前提問,課后總結 為了讓學生從"要我學"的被動狀態轉化為"我要學"的主動狀態,每次新課開始前,教師提出問題,對上次課的內容進行復習,但是教師不點名,由知道答案的學生自己主動回答,教師根據學生的表現進行打分,納入期末總成績的考核;每次新課講完后,教師對本次課進行小結,歸納出掌握、熟悉、了解的內容,區分主次,也作為下次課提問的內容,這樣起到了很好的承上啟下的作用,也大大提高學生學習的主動性與積極性。
3實驗教學改革
3.1以學生為中心,改革實驗教學方法 實驗前安排學生做好課前預習,熟悉實驗原理、操作方法、注意事項等,這是成功開展實驗的前提;實驗中教師可以利用多媒體、示教、掛圖等方式直觀展示操作步驟,學生操作過程中老師手把手來教,給學生示范最規范的操作方法,一個一個過關,并且給出實驗成績,納入期末總評;實驗結束后教師鼓勵一位同學到講臺前示教,其它同學仔細觀察并依據自己對實驗操作的了解,對示教同學的操作進行分析,最后教師對學生的分析結果進行點評并打分,加深同學印象的同時,又做到以學生為中心,激發學生學習的主動性與積極性。通過多元化的考試手段和全程化的考試過程,對本課程的成績進行綜合評定,考試變得更加靈活,學生的積極性也提高,取得了很好的教學效果[2]。
3.2建立仿真門診實驗室,結合臨床開展綜合實訓 微生物檢驗技術的實驗多是驗證性的實驗,難以激發學生的創新思維,基于醫學檢驗技術專業作為省級特色專業,建有本專業的仿真門診實驗室,教師可模擬臨床真實情境,將一些獨立的實驗合并,開展綜合實訓。如之前做過球菌的鑒定,腸桿菌科的鑒定,非發酵菌的鑒定,教師可聯系合作醫院,從醫院取得患者標本,讓學生與臨床"零距離"接觸。
3.3重視實驗后討論,寫好實驗報告 鼓勵學生在實驗結束后以小組為單位進行討論,分析本次實驗成功與失敗的原因,寫入實驗報告,同時也提高同學們的團隊合作意識,作為下次實驗改進的基礎。
4結論
通過對微生物檢驗技術理論和實驗的一系列改革,教師在教學過程中把理論和實踐完美結合,提高了教學效率和效果,學生也獲得了完整的知識體系和全面素質,提高了就業競爭力。
參考文獻:
篇4
【關鍵詞】生物;實驗;課堂教學;優化
【中圖分類號】G633【文獻標識碼】B
在新課的課程標準中明確的指出,開展和實施生物實驗教學必須要重視知識和能力兩方面能夠全面的協調發展,要讓學生親身參與到實驗整個過程,無論是實驗是否成功,其目的就是要提高學生的探究認知能力和培養學生探究知識分意識,那么學生再通過實驗過程中,就可以培養其自身的自主探索精神和可以有更多的思維去思考和討論,同時,作為生物老師,必須要起到引導的作用,來幫助學生處理和研究生物實驗取得的信息,探索實驗產生的原因,之后利用科學合理的方法進行歸納,給出正確的結論,最終達到新課程標準的的教學目的。
一、初中生物課堂實驗教學的開展意義
1、培養學生發現問題和解決問題的思維能力
愛因斯坦曾說過,能夠提出一個問題相對來講比要解決一個問題更為重要,因為解決問題就只是方法和實驗的過程,而前者提出一個問題是需要能夠準確的發現問題的關鍵所在和要害的,也就是說發現問題就是解決一個問題的開始,并且還是解決一個問題過程中的一個支持動力,因此,建議我們在進行生物實驗教學的過程中,老師要積極的鼓勵學生開動想象和動腦筋,以此可以希望學生經過自身的不斷思考來發現問題,就像是分析研究消化這個實驗過程里面所提出的的假設一樣,細胞膜只是能夠透過小分子物質,而食物中的大分子物質只有先變成小分析物質,只有這樣才可以透過細胞膜,那么這個假設的理論就是根據:首先人和所有的動物一樣都是由細胞所構成的,然后生活的細胞是必須要從外界吸收到影營養物質的,其次是而營養物質還得必須通過細胞膜才能進入到細胞里面的。
2、激發學生對生物的學習興趣
一直以來,想要學好任何一門學科,興趣就是最好的老師,興趣就是人類能夠主動去認知事物的心理表現,也就是說興趣就是推動一個人是否主動去學習強有力的內在驅動力,生物實驗教學相對在室內學習基礎知識來比較是具有真實、形象、生動等多種特點的,加強實驗教學是可以提升學僧學習興趣的,另外實驗自身還帶有目的性活動的相關特點,這樣的條件下就可以使學生親自動手進行試驗,以此就可以滿足學生們的操作欲望,除了這些優勢之外,最重要的還是學生通過動手實驗,可以鍛煉動腦的頻率,提高學生主動思考問題能力。
3、幫助學生掌握科學研究的基礎過程
也就是說整個實驗的研究基本過程中就可以提現整個科學研究的基本過程,里面涉及到的問題—假設—實驗—結論,這些就是科學研究的基本過程,一般的生物實驗教學的過程中也都會體現這些基本過程。那么我們作為生物教育者,必須要結合每一次的實驗,想盡所有的辦法來幫助學生從了解最終到理解,最終來幫助學生初步的掌握科學研究的一些基本思路,將發現問題、思考問題和解決問題的一些基本程序直接轉變成學生的思維習慣。
4、培養學生的初步研究能力和創新能力
對中學生來說,初步研究能力和創新能力主要是指運用所學的知識、技能和已有的經驗、能力發現未知的問題,并進行思考和解決的心理素質。探索性實驗和學生自行設計實驗是培養初步研究能力和創新能力的主要途徑。在中學生物學實驗教學中,通過各種方式來加強學生的探索和設計能力的培養。教師可以給出實驗課題,讓學生自己設計實驗方案和實驗方法,自己選擇實驗材料、儀器、試劑等,鼓勵學生用不同的方法設計同一個實驗課題。
5、培養學生理論聯系實際的能力
根據學生求動、求知、求趣、求異、求新等心理特點,精心組織和設計課堂講授內容和實驗內容,把課本知識和生活實際聯系起來,學生在理解的基礎上掌握,避免了死記硬背。
二、初中生物課堂實驗教學的優化建議
1、優化實驗設計
生物教學創新的本質不是去開拓和創新未知的知識體系,而是設計和營造一個良好的學習氛圍,創造高效的學習模式,使學生通過模仿、自主探究和歸納總結產生屬于自己的生物學習方法。傳統的生物課教學以要求學生死記硬背為主,因此創新的課堂實驗設計尤為重要。
2、優化實驗問題
實驗教學模式不僅要帶領學生做實驗、懂實驗,更重要的是培養學生的思維能力、學習能力。成功的實驗教學模式應該是研究性、引導性、發現性和歸納性的有機結合,充分利用各種教學手段,最大限度地激發學生的學習熱情。在實驗開始提出實驗問題,可以使學生進行有目的的實驗,有計劃地學習。例如,在進行光合作用的實驗中,在實驗之前,應該先向學生提問影響光合作用的主要因素是什么以及每個因素的作用。這樣讓學生帶著問題去做實驗,事半功倍。
3、優化實驗分組
做實驗就是要學生親自動手,在實踐中學習。但是鑒于教學資源的有限性,不可能讓每個學生都在課堂上實驗一遍,因此分組實驗就成了不二選擇。根據學生的座位或者是興趣愛好進行分組,可以使每個學生都參與其中,找到自己的位置。例如,在植物光合作用的實驗中,其中有一步操作是將植物放在暗室中饑餓,并且放上綠色的安全燈。這時,教師就可以將學生分為兩個小組,一組用紅色的安全燈進行照明,另一組用綠色的。兩組分別觀察實驗結果,分析產生不同結果的原因,并且比較優劣。用控制變量法,可以充分剖析實驗的深層意義,有助于學生理解。
4、優化課后評價體系
教學評價體系。素質教育要求學校豐富評價形式,不能單純依靠考試來評判學生的學習能力和學習水平。生物實驗課作為一門操作性極強的學科,評價方法自然要歸到實踐中來。教師可以將學生分組,分別進行考核。有條件的學校也可以讓學生單獨完成生物實驗,這是檢驗學生學習成果的最好方法之一。并且,教師不應該只是考查學生的模仿能力和記憶能力,更應該鼓勵學生自己設立創新實驗,并將其納入教學評價系統之中,給予相應權重。這樣,在硬性指標上鼓勵學生進行創新和探索,可以從根本上提高學生的學習能力和思維能力。
三、結束語
總的來說,實驗在初中生物課堂教學中為學生提供了認知材料和學習情景,進一步激發了學生的學習興趣,對科學方法和思想的獲得,對研究能力和創新能力的培養,以及對中學生思想道德方面的教育,都有十分重要的意義。
參考文獻
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>> 基于研究生創新能力培養的高級生物化學課程改革 基于科研能力培養的高級生物化學研究生平臺課教學 生物化學課程群的建設與改革 互聯網+背景下的生物化學實驗改革初探 基于職業能力培養的生物化學課程改革探析 高職高專臨床專業生物化學課程改革的研究與實踐 生物化學課堂教學改革的研究與實踐 高職護理生物化學課程改革 地方高校生物化學課程教學改革研究 高職檢驗專業生物化學課程教學改革研究 生物化學課程與實驗教學方法改革初探 護理本科創新人才培養的生物化學課程體系改革研究 高職衛生院校藥學專業生物化學課程的改革實踐與探索 生物化學課程網絡教學資源建設與應用 淺談生物化學課程的教學改革 地方院校生物化學課程教學改革的幾點思考 PBL法在生物化學課程教學中應用調查與研究 生物化學課程教學方式的探索與實踐 食品專業生物化學課程教學的探索與實踐 信息技術與臨床生物化學課程整合的教學模式探討 常見問題解答 當前所在位置:.
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關鍵詞:生物課堂教學;教師;現代教育技術;學生;優化
現代教育技術的發展為教育事業的發展進步帶來了新的發展機遇。多媒體等技術走進高中課堂已經成為教育事業發展所需,成為時展所需。生物這門學科是高中教育階段的主要學科之一。高中生物教學采用現代教育技術,把各種技術手段完美地融入生
物課堂教學之中,是新課程標準的要求,是順應時展的要求,是提高生物課程教學質量的要求,也是滿足學生發展需要的要求。而高中生物教學并沒有很好地采用現代教育技術,如何解決這一問題成為本文所要探討的主要內容。筆者結合自身的教學經驗以及國內外一些成功經驗,提出一些具體的解決辦法。
一、教師要轉變教學觀念,熟悉并掌握現代教育技術
教師在高中生物教學中承擔著重要角色。教師應當充分認識到現代教育技術對教育的積極作用,積極推進現代教育技術與高中生物教學課程相結合,充分發揮教育技術可以有效提高教學質量的作用,幫助學生更加輕松、更加全面的理解生物知識。而現實中,很多生物教師不是不會用現代教育技術就是不能充分地發揮現代教育技術的作用。學校要注重對教師教學技能的培養,要求教師緊跟時展潮流,不斷提高自身素質修養。教師要努力轉變教學觀念,積極學習現代教育技術,能熟練地將現代教育技術應用到生物課堂教學當中,積極促進生物教學與現代教育技術的結合,從而讓學生能更好地把握生物知識。
二、利用現代教育技術,提高學生的學習興趣
高中生物是一門讓學生充分了解自然、接觸自然和探索自然奧秘的實驗科學。引導學生從普通生物現象入手,然后通過細致的觀察、分析、探究等方式,進一步熟悉和掌握生物學科的基本理論知識和相關技能。通過筆者對生物課堂教學的研究發現,教師的教學模式存在很多問題。比如,一些教師習慣于強制要求學生硬性地記憶一些枯燥乏味的生物概念和理論知識,如果學生不能理解,也很難記憶,這很容易導致學生失去學習生物的興趣。又如,一些教師只關注學生對書本知識掌握的情況,只關注學生考試成績的情況,很少關注每一個學生的發展和進步,不能給予每一個學生足夠的關懷和重視,師生之間關系并不是很好,這也會嚴重挫傷學生的積極性。
針對這些問題,教師要充分利用現代教育技術去提高學生的學習興趣,激發學生的學習積極性。教師可以利用多媒體教學資源,將復雜的生物知識簡單化,將抽象的生物知識具體化、形象化。比如,高中生物中關于生命活動過程的教學內容,因為這個內容很難進行實驗,僅靠教師講解又很難使學生理解。針對這種情況,教師就可以利用現代教育技術,比如多媒體教學資源,制作一個生命活動全過程的動態課件,讓學生親眼看到生命活動的全過程,這對提高生物教學質量至關重要。又如,教師在授課開始前安排學生觀看一場球賽,為學生創設情境,激發起學生的學習熱情和興致,然后順勢引發學生思考:隊員之間如何傳遞信息?隊員獲得信息后生體機能是怎樣處理信息的等問題。這樣,會充分調動學生的學習積極性,提高學生的學習效率。
三、運用現代教育技術,優化學生的學習方式
傳統的生物教學方式是教師灌輸,這樣就導致學生的學習方式單一,而且每個學生的學習狀況都不一樣,教師的“滿堂灌”沒有效率,加上高中生學習的內容繁多,時間緊張,壓力很大,傳統的教學模式已經不能滿足學生發展的需要。現代教育技術可以讓學生針對個人的學習情況,直接、準確、快速地找到解決辦法。比如,學生可以利用網絡資源,直接查詢、獲取生物知識信息。不僅如此,現代教育技術還可以靈活地分析處理生物數據信息,進行繪制表格、構建模型、制作視頻教程等,促使學生學習生物方式的多樣化。通過現代教育技術優化學生的學習方式,可以有效地提高學生學習生物的效率和質量。
高中生物本身是一門很抽象、很難學的課程,但是現代教育技術的出現,為解決生物教學問題帶來了很大的福利。教師要充分認識到現代教育技術在高中生物教學中的重要作用,要努力掌握現
代教育技術,轉變教學觀念,不斷提高自身素質,積極促進現代教育技術與高中生物課堂教學的結合。筆者在文中簡略地探討了現代教育技術對高中生物課堂教學的積極作用,希望能夠為現代科
學技術優化高中生物課堂教學行為做出自己的貢獻。
參考文獻:
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關鍵詞: 地方院校 生物類專業教學 科研成果轉化 生命科學
1.當前高校在我國事業單位分類中的定位及科研成果轉化所面臨的困境
從1992年黨的十四大提出事業單位分類改革的目標算起,中國特有的“事業單位”改革已經走過了19年歷程。中央編辦會同有關部門于2008年8月11日制定的《關于事業單位分類試點的意見》(以下簡稱《意見》)規定,根據現有事業單位的社會功能,將其劃分為承擔行政職能的、從事公益服務的和從事生產經營活動的三個大類,即承擔行政職能的事業單位、從事公益服務的事業單位和從事生產經營活動的事業單位。其中,從事公益服務的事業單位是指為社會提供公益服務或者為政府行使職能提供支持保障的事業單位,根據其職責任務、服務對象和資源配置等方面的不同情況,可具體劃分為三個類別,即公益一類、公益二類和公益三類。公益一類即從事關系國家安全、公共安全、公共教育等公益服務,不能或不宜由市場配置資源的事業單位,如義務教育機構、公共衛生機構等。公益二類即面向全社會提供涉及人民群眾普遍需求和經濟社會發展需要的公益服務,可部分實現由市場配置資源的事業單位,如普通高等教育機構、非營利醫療機構等。公益三類即提供的服務具有一定公益屬性,可基本實現由市場配置資源的事業單位。2010年召開的十七屆五中全會再次要求,積極穩妥推進科技、教育、文化、衛生、體育等事業單位分類改革。
高校作為我國科技發展的一個重要方面軍,在科技成果轉化為生產力的過程中起著重要作用。目前,我國高校科技成果的商品化、產業化程度相對較低,大量的科技成果難以轉化為現實生產力,高校每年授權的數萬項專利技術應用率不足25%,我國科技成果轉化率為10%―15%,遠遠低于發達國家60%―80%的水平。比之重點院校,地方高校科研成果轉化率偏低,科研成果轉化率更不理想,我國高校科研成果轉化還未能充分發揮其促進生產力提高和經濟實力增長的作用。
我國科技成果轉化和產業化受到了諸多因素的制約,比如科研人員學術意識強,市場意識淡薄;企業創新意識薄弱,應用高科技成果缺乏主動性;科技成果轉化的支撐體系不健全,包括人才流動不順暢、信息流動不暢通、技術市場體制不健全,等等。高校的科研工作在傳統的科研管理體制下,存在多數專利技術的針對性差、自身轉化力弱、對外轉化難等實際問題,這是制約高校專利技術和研究成果轉化的瓶頸。
高校作為公益二類的事業單位,國家允許其部分市場配置資源,但其整體的“非營利性”定位也是確定的,不允許進行以盈利為目的的生產經營活動。因此高校在科技成果轉化問題上,因其管理上存在先天的缺陷,以及高校的角色定位不清等問題還未能找到合適的解決方案。
2.地方高校生物類專業教學及科研成果轉化實踐與探討
地方院校因其歷史問題及歸屬問題與中央部屬院校的差距越來越大,中央部屬院校有中央政府做后盾,具有極高的實力和人氣,不論是投資贊助,還是項目研究,它們都擁有多方面的社會資源。然而處于地方政府引導下的地方院校,自身占有的資源無論是在范圍上還是在質量上與中央部屬院校都有很大差距。21世紀是生命科學的世紀,生命科學正在成為新的科技革命的重要推動力,如何面向區域經濟發展需求建設地方院校的生物專業,特別是專業特色的確立、課程體系的優化、科研成果的推廣等內容。
地方院校生物科學類專業應緊緊圍繞推進教育事業科學發展這一中心任務,圍繞貫徹落實《國家中長期人才發展規劃綱要(2010―2020年)》和《國家中長期教育改革與發展規劃綱要(2010―2020年)》,進一步推進教育改革,搞好教書育人和科研工作的動力,促進育人上水平、科研出成果。根據社會發展需要,立足生物類專業資深優勢和特點,積極為廣大教師的科研成果尋找出路。在此目標與背景下,通過與社會科技中介機構聯合依托生命科學自身師資科研力量,合作成立相關生物科學及應用研究機構。以科技資源集成為目標,科研院所、高等院校,以及科技中介機構聯合,通過關鍵共性技術研發和整合、集成、優化科技資源,提高公共技術服務能力,建設具有應用性、開放性、公益性特點的公共服務平臺,從而積極地服務地方經濟。
近年來的實踐證明,“產、學、研”合作是高校科技成果轉化的最新、最好的一條途徑。一方面地方政府在下達一些縱向科研課題時,就得考慮其推廣應用前景及與當地企業合作加速成果轉化等因素,另一方面地方高校科研人員接受了科研課題,也應從轉化應用入手,以提高企業的技術創新能力和產品開發能力,使當地企業的科技水平得到相應提高。
服務社會有助于推動地方高校的發展。在為地方服務的過程中,可能整合產生新的學科發展方向,創造良性的學科生長環境,也有利于傳統學科高新化,優勢學科強勢化,新興學科集聚化。
生物科學及應用研究機構是地方院校生物科學類科研成果轉化的一種新的嘗試,高校與政府、企業全方位合作,本著密切聯系、高層會商、互惠合作等原則,開展更高水平、更高層次的技術合作,積極推動“產、學、研”結合。高校生命科學科研工作者結合當地生命科學經濟發展需要及產業結構特點,有針對性地開展科技攻關,進一步加強與政府、企業的聯系,為當地經濟建設獻策獻力,做好科技服務工作。
以“推動學科建設,彰顯辦學特色,服務基層社會,促進科學發展”為主題,以“科研成果轉化為實際生產力”為目標,為使科研成果轉化得到落實,切實達到服務學生、教師、社會的目標,就要準確了解企業和高校的新需求、新期盼和新困難,及時跟進,注重解決實際問題,為推進地方院校生物類專業教學及科研成果轉化工作開創新的局面。
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近年來,高科技信息化的移動互聯網的快速發展給基礎生物化學課程的教學改革帶來了新的機遇。一種全新的、深層次的混合學習模式翻轉課堂已然成為全球范圍內課程改革的熱點。翻轉課堂(Flappin}u Classroom)也稱“反轉課堂”,是利用現有的信息技術手段重新構建教學過程的一種新型的教學模式。這種教學模式徹底擺脫了傳統“課上傳授知識+課下內化知識”的教學手段,把課堂和課下活動完全翻轉。微信是騰訊公司2011年推出的一款完全免費的應用在智能終端的即時通訊服務應用程序,它可以通過公眾號平臺、朋友圈、群聊等方式接收推送信息,實現文字、語音、圖片和視頻等多種形式信息的傳播,用戶可開設公眾號,建設公眾平臺,且微信具有可開發性川。截至2017年4月,騰訊微信宣布微信月活躍用戶已達到8. 89億,特別是在大學生群體中,微信的使用率極高川。筆者對教學班級的調查顯示,100%的學生手機都安裝了微信軟件,并把它作為主要的交流通訊工具。因此,筆者試圖將微信平臺和翻轉課堂相結合,并將其用于基礎生物化學教學,便于教師教學與學生學習,達到共享資源,并且可以進行實時有效的交互活動.
1基于微信平臺的設施專業基礎生物化學翻轉課堂教學模式構建
將微信公眾平臺和翻轉課堂教學模式相結合用于基礎生物化學教學,筆者選取 2015級設施農業科學與工程專業共61人進行為期一個學期的基礎生物化學課程教學模式改革與實踐,具體實施情況如下。
1.1創建微信公眾號,搭建學習平臺任課教師首先申請一個用于此次教學改革實踐的微信公眾賬號,名稱為“農大基礎生物化學”,利用公眾號推送學習任務,并將教師制作的課程學習資源按教學進度上傳至微信公眾號上,包括教學大綱、教學課件、同步練習題、案例講解、精彩視頻等,并定期更新資源庫,供學生使用。同時創建了“生物化學”微信班級群,打造一個學生可以自主學習,并可以隨時與教師互動互享的網絡平臺。
1. 2課前準備階段教師根據教學口標設計單元學習任務,通過收集整理學習資源并設計制作微課。根據基礎生物化學教學口標,將課程分為兩大部分,即靜態生物化學和動態生物化學。其中靜態生物化學包括糖、脂、蛋白質、核酸、生物大分子復合物和酶;動態生物化學包括生物氧化、糖類代謝、脂類代謝、蛋白質代謝、核酸代謝和物質代謝的聯系與調控。對每個單元的教學任務進行分解,并設計任務單,包括教學口標、教學重l從難l從、教學課件、預習任務單、同步練習題等。教師根據教學案例錄制10 min內教學視頻,將關鍵知識ii講解到位,并且設置一定的互動環節,增加視頻的趣味性和互動性。在上課前通過微信平臺相關學習和視頻資料,讓學生預習。教師同時利用微信平臺推送主題博文、實時新聞、科學研究成果、前沿資訊等,用于拓展學生視野。
1. 3學生課前自主學習學生通過關注微信公眾平臺后,在課前自己選擇時間和地l從,根據教師的預習任務單自主安排學習計劃。通過觀看相關學習主題的課件和視頻結合教材,對難以掌握和理解的知識點進行反復觀看,并將疑難從記錄下來;通過完成相關練習題鞏固所學知識點;通過微信群聊進行交流討論,將問題及時反饋給教師,并可進行實時在線交流。
1. 4課堂教學活動在課堂上教師根據學生預習情況,對在自主學習過程中產生的問題進行歸納總結,有針對性地進行知識講解,并對重l從和難l從部分進行課上討論。學生在課前根據預習任務單要求已經完成相關知識的學習,對新知識有了一定的了解,在課堂上可以選擇性聽課,提高學習效率。教師將傳統的講授式教學活動轉變為多樣化的教學活動,包括分組討論、探究問題、完成練習、學習成果交流等方式。通過師生的交流討論,提高學生學習的主動性和積極性。在教學活動中,任課教師將個性化指導和集體性輔導2個方面相結合。
1. 5課后總結翻轉課堂這種教學模式以課后強調學生之間或師生之間的交流與思考的方式取代了傳統教學在課后給學生布置大量作業用于課堂知識l從的鞏固學習。學生通過微信群在線跟任課教師或者同學進行互動交流討論,也可以通過微信聊天功能與教師進行一對一交流。教師可以根據教學結果反饋了解學生對相關知識點的掌握情況,及時發現學生學習過程中存在的問題,給予糾正,并對教學結果進行總結,及時調整教學方式,因材施教,有效提高學生的學習能力和學習效率,以期達到最佳教學效果。
2基于微信平臺的設施專業基礎生物化學翻轉課堂教學效果
根據基礎生物化學微信教學系統的調查進行教學效果評價,共有50名學生參與基于微信平臺的基礎生物化學翻轉課堂教學在線調查,收回調查結果50份。調查結果顯,基于微信平臺的基礎生物化學翻轉課堂教學模式受學生歡迎,其中有40%的學生非常喜歡這種教學方式,說明該教學模式能夠提高學生學習興趣和學習動力;30%的學生覺得微信平臺的基礎生物化學教學模式效果非常好,說明基于微信平臺的基礎生物化學翻轉課堂教學方式能夠有效提高教學效果;75%的學生愿意繼續這種教學模式,說明基于微信平臺的基礎生物化學翻轉課堂的教學方式得到學生的認可,具有可實施性。
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1國外圖書館生物醫學科研數據管理服務
在國外,科研數據管理已經成為一種制度。美國國立衛生研究院(NIH)要求申請50萬以上基金項目的科研人員都提交一個數據共享計劃或者數據不共享的說明[7]。該數據計劃包括:數據共享的時間軸、數據集格式、數據分析工具、共享協議、數據共享方式等內容。英國生物技術和生物科學研究理事會(BBSRC)、英國癌癥研究中心和英國醫學研究理事會(MRC)[8]在資助科研項目時都要求研究人員提交數據共享計劃,包括數據領域、類型和格式,標準和元數據,二次使用和數據共享的方法等內容,并為科研人員提供了數據共享計劃模板,包括描述數據、數據收集、數據管理、數據安全、數據共享和責任等。澳大利亞政府、國家健康和醫學研究理事會(NHMRC)和澳大利亞研究理事會(ARC)聯合的澳大利亞誠信科研行為規范[9]中對于研究數據和重要資料的管理提出了明確的要求:研究者有責任保留科研數據,提供安全的數據存儲,對數據進行明確標識,明確數據的擁有者以及確保數據的安全可靠性等。高等教育機構開始嘗試解決如何支持科研數據管理的問題,有的開展科研數據共享和管理的咨詢和培訓服務,有的提供專業的數據服務,包括研究管理和計算機服務等。高校圖書館被認為可以在支持科研數據管理中發揮很大作用。但根據2012年一項關于英國大學圖書館正在從事的研究數據管理服務的調研表明,圖書館當前為研究密集型機構高水平活動所提供的科研數據管理服務還遠遠不夠,在技能、資源和文化上仍存在巨大的挑戰[10]。圖書館正在努力參與開發科研數據管理政策和服務,并將其視為未來角色的重要組成部分之一。本文選取印第安納大學圖書館(IndianaUniversityLibraries)和提供生物醫學科研數據管理服務的圖書館進行調研,參考借鑒其圖書館員為科研人員提供的數據管理支持服務的模式、內容、方法及工具等。
1.1印第安納大學圖書館生命科學數據管理服務印第安納大學圖書館[11]開展了針對生命科學數據的數據管理服務。該圖書館設立了科學數據管理館員(ScienceDataManagementLibrarian)的職位,專職負責科研數據管理服務與聯絡工作,免費為本校科研人員提供科研數據云存儲和存儲介質,或協助科研人員找到能夠滿足需求的第三方數據存儲的解決方案,建立數據管理服務網頁,提供針對生命科學領域數據管理的詳細指南和服務。具體服務內容主要涉及以下四大部分。
1.1.1記錄數據對實驗室記錄,提供針對生命科學實驗室數據記錄獲取的指南,如保持好的實驗室筆記(包括案例和清單)的新手指南,萊斯大學生物化學和細胞生物學保持實驗室記錄的指南,甚至比較了各種油墨后提出的實驗室筆記本選擇建議,還有專業研究人員描述他們如何成功地管理專業筆記的書籍等。對于元數據,提供了生命科學科學數據常用的機讀標準,如DarwinCore的生物多樣性數據標準,生態元數據語言(EML)的生態學數據標準,ISA-Tab的omics-based實驗數據標準以及其他的生命科學數據標準等。
1.1.2撰寫數據資源管理計劃協助制定數據管理計劃,提供了一個采用IU-specific語言編寫的NSF數據管理計劃模板,并且建議使用DMPTool作為計劃撰寫工具,提供關于數據管理的指南,包括數據管理的一般概念(即記錄數據與元數據,如何處理敏感數據等)和鏈接相關資源,以及提供制定數據管理計劃的培訓視頻等。另外,還提供有關科研數據管理計劃的人工咨詢服務,由科學數據管理館員審查核定,確保計劃符合基金的要求。
1.1.3存儲數據和保護資源印第安納大學圖書館提供免費的數據長期保存服務,研究人員能夠獲得50TB的數據存儲空間。印第安納大學科研人員還可以注冊一個研究文件系統(RFS)或學術數據檔案(SDA)賬戶,為進行中和已結束的研究提供獨立的私人存儲數據。它提供的小型開放數據空間,可以上傳150M的文件到IU-ScholarWorks平臺。它提供的私有數據到開放數據的轉換體統,研究人員可以將研究文件系統(RFS)或學術數據檔案(SDA)中的科研數據傳輸到開放數據平臺,供他人訪問下載,實現科研數據共享。此外,印第安納大學圖書館還向科研人員介紹了Biosharing.org和databib.org兩個科研數據網站,主題領域涉及生物科學、生態系統科學、環境科學和健康與醫學科學等。
1.1.4匯集數據管理相關政策提供印第安納大學和科研數據管理相關的研究政策,如在生命科學領域特殊的研究政策,印第安納大學關于人類被試研究的標準操作程序,敏感數據管理指南等。1.2馬薩諸塞大學醫學院圖書館數據管理服務[12]馬薩諸塞大學醫學院與新英格蘭地區的幾所圖書館聯合開發了新英格蘭協作數據管理課程(NEC-DMC)項目。NECDMC課程是科學數據管理最佳實踐的教學工具,適用于健康科學的本科生、研究生以及科研人員。馬薩諸塞大學醫學院圖書館將這套課程上傳至網站上,供科研人員和學生學習。課程的案例來自臨床研究、生物醫學實驗室、工程項目和行為醫學定性研究等科研數據管理的最佳實踐案例。除了MECDMC課程外,馬薩諸塞大學醫學院圖書館還提供生物醫學科研數據管理支持服務,由3名不同專業的圖書館員負責聯系、咨詢及其他服務。服務內容主要包括四個部分。
1.2.1科研數據管理介紹馬薩諸塞大學醫學院圖書館大力強調管理科研數據的重要性、為什么管理數據、良好的數據管理是什么樣的、數據丟失的結果等。
1.2.2管理數據數據引用:向科研人員介紹為什么要引用數據、數據引用規范、引用數據的工具(DOI引文格式化程序),并列出了若干數據引用規范案例。數據倫理:向科研人員指出什么是負責任的研究行為、什么是數據完成性、如何匿名化定量數據和定型數據、去除識別信息的病人數據使用,并且提供了數據倫理案例研究等。文件管理:提供了文件結構和命名模板,數據文件組織建議等。文件儲存和備份:介紹數據存儲介質(個人存儲介質、網絡驅動器、云存儲)和存儲設備,數據存儲、備份和安全的建議及最佳實踐。所有權:介紹了知識產權政策、數據所有權和知識產權相關知識。規劃:提供數據管理計劃政策、程序和指南,數據管理計劃制定工具,以及eScholarship@UMM管理平臺。政策:提供各類數據政策,如基金自助者數據政策、出版商數據政策、期刊數據政策以及馬薩諸塞大學醫學院的數據管理政策。數據保留時長:介紹本地數據保留政策、數據保留時間及負責數據保留的部門。
1.2.3提供學校的資源與政策提供了學校的數據管理工具BioTools@UMassMedicalSchool安全的數據云存儲、學校的數據管理政策、學校數據分析規劃服務、臨床資料咨詢和解決方案以及研究計算方案和工具等。
1.2.4提供其他開放和可用的數據資源提供了開放以及公開可用的數據(如Bioinfor-maticsTimesaver、Data.gov、Databib、GenomicDataRepositories、HSRIC:Data,Tools,andStatistics、NIHDataSharingRepositories等資源)和可用的生物科學的數據存儲庫(如Dryad、GenBank、GeneExpressionOmnibus、MouseGenomeInformatics、ProteinDataBank等資源),以及公開的衛生數據集、社會科學數據集和開放數據資源等。從上述圖書館科研數據管理服務來看,生物醫學科研數據管理咨詢服務占很大比重,除了數據管理政策咨詢、數據管理計劃撰寫指南及模板、知識產權咨詢等咨詢服務外,具有生物醫學領域特色的數據收集方法、元數據標準、數據類型和范圍、生物醫學數據特有的分析方法和工具、生物醫學研究政策、生物醫學數據資源以及生物醫學研究數據管理的最佳實踐案例更成為了服務的重點。科研數據管理服務與文獻情報服務有很大差異,需要配備專業的數據管理服務人員。
2對我國圖書館醫學科研數據管理服務的啟示
2.1以用戶為中心無論圖書館如何提供科研數據管理支持服務,科研數據管理的主要責任者仍是科研人員。因此圖書館開展科研數據管理支持服務必須堅持以用戶為中心,從用戶的實際需求出發。首先在服務范圍內對生物醫學科研人員進行科研數據管理服務需求的調研,主要內容包括對科研數據管理政策的掌握情況,實際的科研數據管理方法及工具、科研數據管理計劃的模板及工具使用情況,元數據格式、轉換格式和工具使用情況,數據分析方法及工具的利用情況,科研數據管理目前存在的困難,以及對于圖書館能夠提供的科研數據管理服務的需求等。針對以上情況,學科館員需深入重點課題組,對科研數據管理實際情況進行考察,全面掌握服務對象在科研數據管理方面實際存在的問題,提升模式和對服務的需求。然后根據對調研結果的分析,初步設計出科研數據管理服務思路,結合本單位學科化服務重點服務計劃,進一步開展基于生物醫學數據生命周期的科研數據管理服務模式的研究和實踐。
2.2基于數據生命周期的科研數據管理服務模式科研數據是根據科研工作的流程而產生的,同科研項目一樣,也有生命周期。醫學圖書館學科館員為科研團隊或科研人員提供科研數據管理服務,必須遵循生物醫學科研數據的生命周期,滿足科研進程不同階段對科研數據管理的不同需求,才能有效地提供科研數據管理服務。學科館員根據數據文檔計劃(DataDocumenta-tionInitiative,簡稱DDI)的研究數據生命周期[13],確定基于數據生命周期的科研數據管理服務模型,包括研究設計、數據收集、數據處理、數據存檔、數據、數據發現、數據分析及數據再利用8個階段,并根據不同研究階段數據管理需求來確定科研數據管理服務的內容和方式。
2.2.1研究設計階段在研究設計階段,確定研究任務的同時需制定一份關于未來科研數據管理的規范計劃。科研數據管理計劃(DMP)是描述研究過程中及研究項目完成后科研數據處理方式的正式文件。清晰完備的數據管理計劃不僅使得科研數據生成、保存、共享和利用等操作規范化,也可保證他人分享數據和長期保存數據的完整性和一致性。學科館員要提供各基金機構數據管理政策、數據管理計劃軟件、基于科研數據管理計劃的制訂提供咨詢與指導、基于數據生命周期的DMP最佳實踐案例以及詳細的研究數據管理指南等。
2.2.2數據收集階段在數據收集階段,科研數據管理需要確定數據格式、尺寸和命名方式,以及對數據短期進行存儲。但生物醫學領域的研究由于實驗方法、對象、材料等方面存在諸多差異,導致數據收集方法與工具也存在很大差異。學科館員需協助科研人員創建元數據,提供生物醫學數據元數據格式、生物醫學數據存儲標準、一些分布式文件系統的介紹、其他可用的圖書館數據資源,以及根據情況構建或引入科研數據管理平臺。
2.2.3數據處理階段在數據處理階段,科研數據管理的任務主要為數據轉換和數據重新構建。生物醫學領域數據類型比較復雜,需要針對不同類型的數據提供專業數據分析處理工具,學科館員可以為科研人員介紹高性能計算中心、專業數據處理課程、數據處理方法等。
2.2.4數據存檔階段在數據存檔階段,科研數據管理的任務主要為數據長期保存與管理。目前用于科研數據長期保存的系統主要有公共數據倉儲庫、各學科領域的專門數據倉儲庫、各機構建立的數據倉儲系統等。學科館員需協助科研人員進行數據的上傳存檔,提供生物醫學數據歸檔政策、數據倉庫介紹、數據上傳歸檔工具以及數據字典等。
2.2.5數據階段在數據階段,科研數據管理的任務主要為數據共享、確保數據安全和權力。數據的和出版是將研究數據視為科學研究活動的產出成果進行和出版,將有助于推動數據共享的進程。學科館員可以提供生物醫學科研數據共享與數據出版政策、生物醫學科研數據交換格式標準,以及科研數據安全相關問題咨詢等。
2.2.6數據發現階段在數據發現階段,科研數據管理的任務主要為數據挖掘和數據利用服務。學科館員可以幫助科研人員發掘更多可用的數據來源、提供數據引用規范以及科研數據知識產權相關問題。
2.2.7數據分析階段在數據分析階段,科研數據管理的任務主要為萃取和提煉科研數據中的信息知識。此時,學科館員需幫助科研人員對數據進行統計分析,找到數據內在的知識聯系,提供生物醫學科研數據分析軟件(如SAS、SPSS等)及生物醫學科研數據統計咨詢服務等。
2.2.8數據再利用階段在數據再利用階段,科研數據管理的任務主要為數據關聯與再利用。學科館員可以為科研人員提供再利用的政策,并根據新的科研任務提供新的科研數據管理計劃等。學科館員在基于數據生命周期的科研數據管理服務過程中可以使用libguides建立數據管理支持服務平臺,提供生物醫學領域數據管理詳細的指南和服務,重點建設數據計劃及元數據標準、生物醫學科研數據管理最佳實踐、生物醫學領域資源等。
2.3館員能力建設科研數據管理服務的發展對圖書館員帶來了極大挑戰,如專業領域的科研數據管理服務受知識和技能的限制。有研究表明[14],健康、科學的圖書館員雖然對科研數據管理服務的開發具有興趣,但往往缺乏提供生物醫學科研數據管理服務的有效技能。學科館員雖然具備一定的學科知識和圖書館實踐經驗,但對于專業的科研數據管理服務仍需提升各方面能力。在數據管理咨詢服務能力方面,需加強理解和把握生物醫學科研數據的生命周期,學習生物醫學數據管理相關技術知識,熟悉生物醫學元數據,掌握生物醫學領域科研數據相關政策及規定,熟悉生物醫學領域科研數據的范圍和存儲格式,加強對機構知識庫的了解,補充基金申請書寫作經驗,提升與科研人員合作和溝通的技巧等。另外還需加強開發數據管理軟硬件的能力,掌握應用專業軟件(如Dspace、Fedora、Eprints等)定制開發特定領域的數據管理平臺的能力等。
3結語
篇10
關鍵詞:生物學 實驗教學 技能培養
生命科學是實驗性科學,生命科學研究及其應用的技術和手段是推動理論研究及相關產業形成發展的動力;同時,隨著我國高校的大規模擴張,培養學生技術創新能力,拓展學生的就業面,直接服務于國民經濟建設也已成為當前高校的重要任務之一。因此,我院實驗教學體系與教學內容隨著生命科學發展及社會需求進行了改革,創造生命科學本科生技能平臺,強化學生的實驗與實踐技能,使畢業生既能在科研機構或高等學校從事科學研究或教學工作,也能在工業、醫藥、食品、農、林、牧、漁、環保、園林等行業的企業、事業和行政管理部門從事與生物科學及技術有關的應用研究、技術開發、生產管理和行政管理等工作。以適應飛速發展的生命科學與生物產業的需要。
生命科學本科生技能平臺建設一直是我院本科教學中的重點之一。1978年學院成立了獨立建制的生物學教學實驗室;1996年,學院被批準建設“國家生物科學理科基礎研究和教學人才培養基地”,同時建設生物學國家理科基地實驗教學中心,2004年被遴選為江蘇省生物學實驗教學示范中心。
在生命科學本科生技能平臺建設中,我們重點進行了下列幾方面的改革與實踐:
1 明確實驗教學定位,創新實驗教學理念。生命科學發展是依賴研究方法、技術和手段的創新,因此生物學實驗教學中人才培養的理念應體現四個觀念:
發展觀:所培養的人才具有可持續發展觀,掌握生命科學前沿技術;
整合觀:能夠整合并靈活運用生命科學研究方法和各種資源;
科學觀:所培養的人才具備嚴謹求實的科學精神:
創新觀:培養的人才富有原創性思維,為在科學研究、生產實踐和社會建設中做出創新性的成果發揮作用。
2 注重生物學實驗教學分層分類與系統性的結合,構建實踐創新能力培養的教學體系。
2.1
以“口徑寬、基礎厚、能力強”為人才培養目標,注重整個課程體系中實驗教學內容的整合,積極把最新科研成果轉化為實驗項目,按基礎型實驗、提高型實驗(綜合性、設計性、應用性實驗等)、研究創新型實驗設計實驗內容,以培養和提高學生的實驗能力。按基礎實驗、拓展實驗、開放實驗、科研訓練和專業實習構建實驗教學體系,綜合性實驗占總實驗的20%,設計性實驗占總實驗的10%,創新性實驗占總實驗的10%。使生物學實驗教學體系形成基礎性實驗、綜合性專業訓練、研究創新性實踐三個層次。其中第1個層次主要是系統學習從宏觀到微觀的生物學知識,第2、3個層次重點是培養學生的實踐能力和研究能力。
2.2 充分發揮南京師范大學生物學實驗教學中心空間的巨大優勢。統一布局基礎實驗室、專業實驗室、拓展實驗室、大型設備實驗室及博物館,加快創新實驗室、模擬車間工廠和校內實踐基地建設,在學院教師科研實驗室中遴選培育可持續性發展的大學生科研訓練的基地。開展低年級學生與高年級學生組合、本院學生與校內外學生聯合等形式的科技創新實踐團隊建設,獲得高水平的訓練成果。
2.3 建設大學生創新與創業能力訓練實驗室:現代生物科學研究技術實驗室和生物技術制品研發與產業化過程模擬訓練實驗室。
現代生物科學研究技術實驗室:依托學科優勢,從分子水平、細胞水平及系統生物學層次,構建生物化學與分子生物學技術、細胞生物學與遺傳學技術、生物多樣性與生態學技術、生物信息學等訓練平臺,開展研究性教學,開設設計性、綜合性實驗。開展SRT研究、畢業論文及大學生創業競賽,學生自主選題與教師指導相結合,重在訓練學生獨立思考、查閱文獻、自主設計實驗的能力。在逐步學習和掌握實驗技術、驗證科學假設的同時,完成課題。將研究性學習、綜合能力培養、科學研究成果及轉化等產學研一體化理念寓于實驗教學,培養創新型人才。
生物技術制品研發與產業化過程模擬訓練實驗室:建設生物發酵工程及其下游技術體系、生物活性成分提取、分離與純化技術體系、生物功能分子功能評價技術體系與生物制品技術體系四個專業體系;與上述四大體系配套的生物工程下游技術、生物藥學綜合大實驗二門實驗教學課程體系。開展本科學生生物工程與生物制品相關的研究開發的初步訓練和畢業實踐,掌握基本的實驗方法,培養創新精神和實踐能力,為國家培養創業人才,為地方經濟服務。
3 實驗教學與科研、工程和社會應用實踐結合。開放實驗和科研訓練為廣大師生創造科研條件,促進學生科研水平和能力的提高,學生根據自己的科研興趣在導師指導下申報科研訓練項目,在良好的實驗條件下取得了豐碩的科研成果。借助教師科學研究的基礎,積極開展大學生創新與創業計劃策劃與競賽,獲得第五屆“挑戰杯”江蘇省大學生創業計劃競賽的特等獎。
積極安排有針對性的專業實習,建設實習基地,使學生直接投入到疾病監控與預防、環境監控與保護、生物資源調查和收集、生物資源開發、生物茶品的工業化生產等實際工作。
多渠道、多方位開展社會實踐活動,開創性地開展主題為科技興農、環保宣傳、水質調查、生物夏令營和衛生咨詢等社會實踐活動,服務地方的各項建設,取得了優異成績。
強化動植物野外實習對全面訓練與提高學生綜合素質的重要作用。圍繞實習基地區域及生物多樣性的特點,通過立項的形式,開展有針對性的科研實踐活動,培養學生理論聯系實際的能力,促進學生知識、能力、素質協調發展,增強學生的創新意識。2008年和2009年都設立天目山野外綜合實習科研訓練計劃項目。
4 注重實驗教學的改革與創新的研究。實驗教學,關鍵是讓學生能夠獨立操作動手,是教技能、教方法,大學提供的就是良好的設備條件和技術服務,從菜種理想要求來看,生命科學的實驗技能方法應是了解和掌握得愈多愈好,愈能開拓思路,愈能技高膽大有創新意識,有創造作為。為進一步推進我院本科教學創新,提高教學質量,強化績效,鼓勵廣大教師注重教學工作,積極投身教學研究與改革,實施《國家理科基地高等教育教學研究與改革項目基金計劃》。
我們鼓勵廣大教師、實驗技術人員積極爭取實驗教學研究立項,鼓勵自編教材,獎勵實驗教學研究成果,讓生物實驗教學培養出更多能動手干事、有扎實專業技術本領的優秀人才來。資助實驗教學教師和實驗技術人員參加各類的實驗
教學研究與改革學習,通過本科的實驗教學,努力改變學生不僅僅會“看”,更多是會“做”。強調技能培訓,堅持技能考核過關,嚴格規范的進行專業實驗技能學習,讓學生能真正牢固的掌握專業技術本領,為今后的學習研究和工作打下扎實的基礎。結合學院的學科優勢和以往的實驗教學特色項目從2000年起自編使用了八本實驗講義:“植物學實驗”、“植物生理學實驗”、“動物學實驗”、“動物生理學實驗”、“微生物學實驗”、“細胞生物學實驗”、“遺傳學實驗”和“生化下游技術實驗”,收到了良好的教學效果。其中,“植物生物學實驗”教材已出版,“動物生理學實驗”還被南京醫科大學采用,已使用了四屆,受到好評。
設立實驗內容完善、更新與創新研究基金,不斷改革更新實驗教學內容,提高技能培訓的份量,強調實際動手能力的提高和實用方法技術的掌握,同時積極創造條件,跟進相應設備條件的改善和添置補充。
為了強化本科生科研素質和能力的培養,強化績效,鼓勵教師積極開展大學生科研訓練計劃,取得顯著的科研訓練效果與成果,為此,生命科學學院實施國家生物學理科基地基礎人才培養創新能力訓練基金計劃。資助教師承擔大學生科研訓練項目與競賽項目、大學生科研訓練。
5 實驗教學方法與手段信息化,實行準入制與開放式。完善生物學實驗教學中心的實驗教學與管理網絡平臺。利用blackboard平臺,全面實行實驗教學網絡化,開發生命科學實驗的系列多媒體教學軟件和網絡視頻課程,推廣虛擬、仿真等實驗技術手段,輔助生物科學實驗教學,實現生命科學實驗的遠程教學。現在的實驗教學中心有了完善的教學資源和信息平臺,它是我們倡導的實驗教學要“精講多練”的重要前提。擁有生物互動顯微鏡室,每門實驗課程都建有基于“畢博平臺”的網絡課件,學生可以方便地在網上瀏覽實驗多媒體課件,可以在網上預習,與老師交流等。學生在做實驗前,必須通過預習考核,方可進入實驗室。因此,每位學生做實驗都是“有備而來”,所以教師只需講解要點、難點,讓學生有更多的時間動手操作。生物學實驗教學中心網站集實驗中心管理、實驗教學、中心新聞、實驗教學論壇、設備管理、學生預習、學生選課等功能于一身。
實驗教學中心是校院兩級管理、相對獨立運作的開放性實體,實驗教學實行準入制與開放式運行:①生物學基礎實驗教學實行預習準入制,學生在線完成教學內容預習和測試、獲得合格后,進入實驗室進行開放性操作,允許在一定時間范圍內完成。②拓展性實驗和學生SRT項目,實施全開放。
6 注重實驗教學中心實驗教學保障體系建設。硬件保障:生物學實驗教學中心專用建筑面積達7200m2。中心下設儀器臺套件數充足的生物學基礎實驗室和專業實驗室、設備先進及精密的創新性實驗室和大型設備實驗室、資源豐富及實踐性強的博物館、生物工程中試車間及校內動、植物學實踐基地。截至目前,實驗儀器已超過2000臺(套),資產超過2500萬元,設備完好率100%,設備利用率100%。為開展研究性實驗教學、開放性實驗教學提供了保證。
經過多年的建設,南京師范大學生物學實驗教學中心已經擁有一支教學梯隊整齊、年齡與職稱結構合理、學術背景多樣、研究領域開闊、教學與實踐經驗互補的實驗教學團隊。參與實驗教學的教師隊伍中,現有教授15人、副教授12人、高級實驗師4人、講師和實驗師3人、助教7人。博士學位獲得者20人、碩士學位獲得者12人。平均年齡不到40歲,以中青年教師為主體的師資配備,年齡梯隊呈現出良好的發展潛力。分別來自于中國科學院、南京大學、南京農業大學、中國藥科大學、南京師范大學等院校以及多位從國外留學回國的高層次人才,涉及生物學、農學、醫學、藥學、海洋、化學、食品、工程、環境科學、生態學等學科,具有良好的學緣結構,具有多學科交叉、互補的優勢。
中心建制:生物學實驗教學中心實行校院兩級管理、相對獨立的實體運作,工作任務相對獨立,所有實驗課程獨立設課,承擔生科院內外的全部實驗教學任務,在生科學院教學委員會和實驗教學中心管理委員會指導下,開展實驗教學課程體系、實驗內容、實驗教學方法的改革與研究,進行教學實驗室的建設與管理。
人事制度:設立實驗教學關鍵崗、高職崗位,建立人性化、激勵先進、職稱及進修深造有發展空間的人事制度,穩定了實驗教學隊伍。
7 發揮南京師范大學師范教育特色,推進中小學實驗教學。南京師范大學生命科學學院是江蘇省中學生物教師培養基地,是中學教師生命科學理論更新和現代生物學教師技能培訓的基地,承擔國家中學生物學教學課程標準制定、教育與實驗的編寫及主辦《中學生物學》雜志,每年承擔江蘇省中學骨干教師培訓的實驗教學任務。
8 利用南京師范大學生物學教學中心資源優勢,發揮輻射作用。目前,生物學實驗教學示范中心開設的實驗課程數為12門,實驗項目數144個。每年承擔6個專業類(逾千名本科生)186000實驗人時數的實驗教學任務。2004年,生物學實驗教學中心被江蘇省教育廳遴選為首批面向南京仙林大學城的基礎課共享共建實驗室,是省校院三級共建項目,接受南京醫科大學、南京中醫藥大學、常熟理工學院和南京曉莊學院等院校本科生來本中心進行實驗課程學習,接受了省內外幾十家高校的參觀學習,已成為共享的生物學實驗教學基地。
參考文獻