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生命科学研究方向范文1
通讯作者:周晓馥(1964—),女,吉林四平人,吉林师范大学生命科学学院,教授,博士。研究方向:植物分子生物学。
项目简介:吉林省基础教育教学研究课题(JLSJY2012Z064);吉林师范大学本科教学改革项目(jlsdjy201142,jlsdjy201144)。
摘要:通过优化实践教学环节,吉林师范大学生命科学学院构建了“四层次”的创新实践教学体系,即验证性实验项目、综合设计性项目、开放实验必修专题、本科生创新科研项目。在实际运行过程中,在实践教学指导师队伍建设、实验教学内容选择和实验平台建设等方面,进行了积极有益的改革和探索。
关键词:生命科学;实践教学;实验教学
中图分类号:G642文献标识码:A文章编号:1671—1580(2013)07—0041—02
2008年以来,吉林师范大学生命科学学院通过修订完善培养方案,加强和优化实践教学环节,将科学研究的理念引入创新实践教学中,构建了“四层次”的创新实践教学体系。
一、“四层次”的创新实践教学体系
对于生命科学创新型人才的培养,实践教学是最佳切入点。通过实践教学不仅可以向学生传授生命科学知识,使学生掌握基本的实验技能,培养分析问题和解决问题的能力,而且对于学生团结合作、严谨求实、勇于创新的科学品质的培养具有重要作用。因此,在修订完善本科人才培养方案的前提下,对原有实验课程的结构进行调整、重组和增补,积极优化实践教学,构建“四层次”的创新实践教学体系。
1.建立验证性实验平台
验证性实验属于基础必修实验,是生命科学研究的基础。针对大学一、二年级学生,以吉林省生命科学创新实践基地与吉林省生物基础实验教学中心为依托平台,按照生命科学的认知规律,遵循从宏观到微观的原则,以基本技能的训练和基础知识的掌握为主,注重培养学生的基本实验技能。
2.建立综合性设计实验平台
在基础技能训练完成后,大学二、三年级学生已具备一定的理论知识和基本实验技能。综合性设计实验是为了让学生掌握综合性、时间较长的实验技能而开设。其目的有两个,其一是解决专业课程实验学时限制,衔接不当等问题;其二是发挥学生主动性,使学生能够参与实验准备、实验设计。学生在规定时间内查阅实验文献,设计实验方案,在教师辅助下完成实验,师生一起对实验结果进行分析讨论。
3.建立开放实验必修专题平台
安排大学二、三年级学生进入各专业实验室,实施开放性的、创新性的、研究性的实验内容的教学,进一步过渡到毕业论文阶段。同时也为进入科研实验室、承担本科生创新科研项目做充分的准备。
4.本科生创新科研项目平台
针对大学二、三年级学生,学生根据自己的兴趣和发展方向组成小组,结合大学本科生科研导师制,以项目申请的方式选择和立项。学生进入科研实验室接受实际的科学研究训练,实施个性化创新人才培养,在真正意义上做一些研究性实验。
二、实践教学指导师队伍建设
由于生命科学的“实验性科学”特性,让学生了解知识的产生过程具有重要意义。如果教师能够把所做实验在科学发展史上的重要作用以及其在当前的新进展、新应用进行说明,将会获得更好的实验教学效果。因此,科研一线教师积极承担实验教学对保证实验教学质量极为重要。在构建“四层次”的创新实践教学体系过程中,注意精选一批有深厚科研背景的教师亲自主持实验课程教学。这些教师一般都具有博士学位,具有丰富的实验室研究经验,能够将教师的科研成果及时补充到教学与实验的内容中。这些高学历经验丰富的教师承担实验教学工作, 积极参与实验教学的改革,成为我校生命科学学院实践教学的特色之一。
三、实验教学内容更新和改革
为了培养学生的创新能力,使实验教学的内容跟上学科发展的趋势,鼓励教师将本学科的最新进展和教师的科研成果及时转化为实验教学内容,实现教学科研一体化。因此,在构建“四层次”的创新实践教学体系过程中,积极开展了实验内容的更新和改革,创立了“1个遵循、3个打破”,即实验要遵循科学研究的规律,打破常规实验安排中时间的限制、空间的限制和教材的限制。
第一层次验证性实验,目的是使学生掌握实验仪器的使用,掌握实验基本操作技能。如电子天平的使用、微量移液器的使用、高压蒸汽灭菌锅的使用、基本培养基的配制等等,所以设置了诸如培养基的配制、显微镜观察等基本实验项目。
第二层次综合性设计实验,目的是使实验内容有一定的综合性、设计性及探索性。因此增补一些新的设计与研究性实验内容,如菌种筛选实验、生态学实验等实验项目。菌种筛选实验可以使学生发挥一定的主动性,如设计采取不同的培养基、不同的筛选条件来达到筛选菌种的目的,有利于培养学生综合设计的能力和创新精神。
第三层次是开放实验必修项目,目的是针对某一实验专题,开放实验室进行研究。设置了植物组织培养及再生、绿色荧光蛋白表达载体的构建、农杆菌介导植物遗传转化等专题实验项目。
第四层次是本科生创新科研项目,结合吉林师范大学学生科研立项和大学本科生科研导师制开展。组建学生科研兴趣小组,利用课余时间进入平台,使学生有机会参与到科研一线教师的科研项目。指导教师根据自己的科研领域选定若干难易适度、具有充分可行性的科研题目,分别指导学生开展研究,使学生初步掌握科研的基本思路和方法,培养初步的科研能力和团队合作、严谨求实勇于创新的科研精神。
四、实验平台建设
在学校大力支持下,吉林师范大学生命科学学院加大现有实验室资源的整合和改造,加速实践教学平台建设。我校生命科学学院先后获批成为吉林省生物基础实验教学中心和吉林省生命科学创新实践基地,使生命科学“四层次”创新实践教学体系有了可靠保证。同时,学院通过特色专业和教改立项,结合教师的科研项目以及校企合作等多元化的资金来源,进一步支持创新实践教学平台建设。
五、“四层次”创新实践教学体系的初步应用
通过生命科学“四层次”创新实践教学体系,尤其是建立本科生创新科研项目平台,激发了我院学生参与大学生科研立项的热情,学生自愿组成项目小组踊跃申报,2011年我院获立校级大学生科研立项37项。通过开展大学生科研立项,自主设计与实施本科生创新科研项目,使学生真正地经历一次科学研究的实践过程,培养学生的基本科研能力,培养学生创新精神和创新能力。其中,我校生命科学学院周晓馥教授指导的本科生创新科研项目,2011年成功申报吉林省科技厅的大学生科技计划项目“叶赫绿色山野菜生产基地建设”(编号:20111316),是吉林师范大学第一个获批的吉林省科技厅大学生创业项目。另外,将创新实践研究扩展到创业教育研究上,教师帮助学生成立了公司,开始实施创业计划。在2012年第八届“挑战杯”复星中国大学生创业计划竞赛决赛中,我校生命科学学院选送的参赛作品《四平奥森农业技术有限公司商业计划书》荣获银奖。
总之,我校生命科学学院积极构建“四层次”的创新实践教学体系,将科学研究的理念引入创新实践教学中,注重培养学生的科研能力和创新精神。“四层次”的创新实践教学体系在实践教学指导师队伍建设、教学与科研一体化更新实验教学内容和实验平台建设等方面进行了积极有益的改革和探索,并可为生命科学类本科生创新实践教学的改革提供有益的参考。[参考文献]
[1]盛伟,刘志超,张安超等.创新性实践教育教学培养模式研究与实践[J].中国电力教育,2012(16).
[2]周永凯,李淑珍,冯绍森,王文.创新实践教学体系 搭建实践教学平台 提高学生创新能力[J].纺织教育,2011(03).
[3]倪春林,张展基,陈建平,郑文旭.农业院校化学类专业大学生创新能力培养的探索与实践[J].实验室科学,2012(01).
生命科学研究方向范文2
杜飞龙
据悉,IBM早在1992 年便开始涉足生命科学研究领域,目前,其拥有的生命科学专利数量居全球第八位。像任何基础研究项目一样,生命科学的最终目的还是要造福人类。因此,IBM 从今年开始大举进军医疗行业,在全球投入2.5 亿美元,与大学、医疗中心合作,将研究成果应用到临床试验及一些解决方案。同时,从2003 年开始,IBM 在中国启动了共享大学生命科学研究项目,浙江大学在全国100多所高校的竞争中,经过严格的评审,首家获得了这个项目。当然这也是双方在长期合作中,首次将合作延伸到了IT之外的生命科学领域。此次浙江大学将就“人类疾病相关基因及其蛋白和DNA 修复的计算分析”以及“大肠相关的蛋白质组研究及结构预测”等课题进行研究。I B M 为上述研究项目, 分别捐赠了一台“eServer p 系列650”和一台“eServer x 系列360”服务器,捐赠价值达71 万美元。
另据悉,IBM今年还将与其他几所大学在生命科学领域展开合作,下一个即将启动的联合研究项目是与南京大学合作的“基因组尺度上调控序列与特定基因的识别研究”,IBM将为此项目捐赠一台“eServer p 系列650”服务器。当然,硬件设备的捐赠只是IBM投入的一部分,浙江大学方面表示,他们之所以感兴趣与IBM合作,也是因为看重了IBM在生命科学领域有很好的发展计划及后续解决方案,对实验室的支持也会是长期的。
独立研发之梦
实现笔记本电脑的自主研发,一直是国内厂商孜孜以求的目标。在看到了太多的代工、贴牌产品之后,我们越来越期待真正具备独特风格和设计的笔记本电脑。虽然我们知道这一目标还很遥远,但至少有一些声音开始出来为自主研发呐喊了。
2004年4月8日,夏新上海研究院在张江高科技园区成立,主要针对通信、IT、消费电子等3C技术进行深度研究,目前在IT领域的主要研究方向是笔记本电脑。众所周知,芯片级的产品被几家领导企业牢牢控制,如果从芯片级进行笔记本电脑的研发,不但需要充裕资金的保证,而且还至少需要3~5年的时间才能够真正拿出独立设计且稳定可靠的量产机型。即便是具备了这样独立研发的能力,想要付诸实际生产并将成本控制在可接受的范围内,仍然需要巨大的产品销量来支撑。因此,目前国内绝大部分厂商的笔记本电脑产品都是通过与笔记本电脑制造商进行OEM(原始设备制造商)或ODM(原始设计制造商)方式合作,OEM方式前期投入小,能迅速交付市场带有自己品牌标志的产品。
从2003年起,开始宣传笔记本电脑自主独立研发的厂商逐渐增多,但真正实现完整独立设计的产品,仍然没有出现,其原因主要是成本的问题。同样的前期研发设计投入(某些独立机型甚至会高达百万美元以上),均摊在每一台量产的机型上,自然是销量越大,成本越低,国内厂商单一机型的年销量顶多不过数万台,自然无法承受这样的成本压力。
夏新IT 事业部成立之初,就提出“两条腿走路(自主研发和OEM)”的产品策略,最主要的原因是在进军笔记本电脑市场的早期就认识到依靠OEM方式只能解燃眉之急,必须坚持自主研发的道路才能真正在3C融合的大势中拿出具有品牌特色的产品。即将面世的夏新V3 笔记本电脑,就是夏新研究院成立后交给IT事业部的第一份“工作报告”。V3 笔记本电脑从PCB 板布线到原件排组、主动散热设计到降噪系统、内部框架到整体外观全部是由夏新自行研究开发的。
夏新总裁李晓忠在研究院成立仪式上,提出了“发展次核心技术,提高对核心技术的应用能力”的企业技术理念,他认为目前核心技术都掌握在少数厂商手里,大多数企业都是靠自己独特的技术及产品来奠定市场定位。
在自主研发的道路上,夏新已经迈出了第一步。接下来的路会怎样,还需要时间和市场来检验。
生命科学研究方向范文3
关键词:生命科学;国际化人才培养;分子生物学
中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2015)37-0073-02
《国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010-2020年)》明确提出,要开展多层次、宽领域的教育交流与合作,提高我国研究生教育国际化水平。必须承认,我国目前在生命科学学生教育方面,无论是本科生还是研究生,与国外学生的教育国家化发展模式和效果还存在巨大差异,因此以国外生命科学学生的教育国际化的发展经验为参考,构建适合中国国情的国际化培养模式,对于提升我国生命科学学生的教育水平和层次具有非常重要的现实意义。目前,生命科学已经成为世界科学前沿最活跃的学科,是代表科学发展方向的学科之一。目前在世界范围内逐渐形成了这样的共识:生物技术将成为21世纪主导社会发展的主要支柱产业之一。人类正在进入生物学时代,生物学正在越来越多地被应用于解决医药领域问题、科技制造业、绿色能源以及农业和环境保护等很多重大方面。而美国白宫也在2012年了“国家生物经济”蓝图,提出未来美国政府在生物经济方面的战略性使命。在这一新形势下,把培养具备国际竞争能力的以及一定自主创新能力的高素质的创新型人才作为生命科学学生培养的目标,并在构建生命科学学科学生的国际化培养的新模式方面进行有益的尝试将变得异常重要。有很多学者发表关于哈佛大学和麻省理工学院人才培养模式的论文,如乔敏等的《学习哈佛经验建立基础医学整合课程体系的实践》、袁力的《中美大学本科课程体系比较及启示》、于歆杰的《麻省理工学院教育教学考察报告(二)――培养方案与课程设置篇》、蒋景华《麻省理工学院培养创新人才特色做法的分析研究》等,但关于国外生命科学人才培养模式的文章很少,只检索到肖尊安的《浅析国外大学生物科学人才的培养》和夏薇的《麻省理工学院和清华大学生物学专业课程设置比较》等。近年来我国的高等生命科学人才培养已加快了改革和调整的步伐并取得了一些成果。清华大学、北京大学生命科学人才培养与科学研究改革试点已经考试启动,其总目标是:在清华大学生命科学中心和北京大学生命科学中心的基础上,建立生命科学人才培养与科学研究改革试点(简称改革试点),两个中心研究方向各有侧重,优势互补,资源共用,统一实施和管理,并为实现该目标制定了明确的改革措施。吉林大学、浙江大学、武汉大学等国内一流大学已经纷纷开始进行生命科学学生国际化培养模式的改革。而分子生物学做为现代生命科学的基础学科,发展异常迅猛,以分子生物学课程为探索国际化培养模式的试点非常必要。因此,我们在辽宁大学生命科学院以中英双语教学课程分子生物学课程为例,进行了一系列的改革措施,借以探索生命科学本科学生的国际化培养模式。
一、改革的目标及具体改革内容
以分子生物学课程的国际化实践为试点,为进行辽宁大学生命科学院现代生命科学国际化人才培养模式的探讨提供参考。
1.教学理念方面的改革:分子生物学课程是一门崭新的课程,作为现代生命科学的基础学科,发展异常迅猛。这就要求分子生物课程的教学理念也要符合其发展特点。在教学理念上破除陈旧的照本宣科和一成不变的教学模式,发挥教师的主动性和创新性,鼓励教师从自己的学术科研实践出发,把前沿的学科发展动态同教材内容相结合,拓宽专业教育范围,把培养国际型实用人才做为教学理念贯穿整个教学过程。
2.教学内容方面的改革:分子生物学的前沿发展非常深入和迅速,这就要求分子生物学教学内容设置的最重要的标准必须是强调教材内容的先进性,这样才能保证所传授的内容不落伍。改变之前所用传统分子生物学的中文教材,通过使用与国际接轨的先进教材《Molecular Biology of the Gene》(科学出版社,J.D.,沃森等编著,杨焕明等译),以及自制的以该教材英文版为参考的全英文PPT课件,使教学的内容始终保持与学科的前沿发展契合(图1)。同时在每学期的教学中都根据学科发展的现状,合理并及时运用该教材编撰者在冷泉港实验室随时更新的最新的分子生物学教学动画及其他教学材料(图2),以及哈佛大学或麻省理工学院相关课程的教学辅助参考资料,这样做到随时进行知识更新,以跟进教材更新和修订周期中的学科发展动态,激发学生的学习积极性。
3.教学方法方面的改革:分子生物学是一门理论和教学结合非常紧密的学科。任何一个知识点都从具体的实验数据得来,而学术和实验能力是分子生物学教学的一个重要指标。在教学实践中理论部分利用研究式、讨论式(如第三四五章分子间的弱相互作用重要性的讨论,为分子生物学相关化学基础知识,由讨论课形式完成)、启发式、等教学方法,以解决问题为出发点,将某些相关的理论形成过程分析出来,并就形成过程中的一些关键知识点提出问题,促进学生思考,培养学生的学术研究精神。另外,开展多彩多样的课外活动,包括小型研究课题、实验技术训练和知识拓展讲座等。同时,开展“本科生导师制”工作,鼓励学生参与任课教师的学术科研实践,以实现教学与科研相互促进的目标。
4.考核标准改革:改变原考试只重视期末考试卷面成绩的做法,分子生物学考试改革改为出勤率、平时学术小论文报告、课堂讨论及发表并结合期末卷面成绩的做法,监督和培养学生平时夯实学习基础知识的好习惯,并激发学生的创新思维能力的培养。
二、具体实施方案
1.建立国际化的教学队伍与科学、公正的评价制度:引进具有国际化背景的分子生物学专业的教师承担部分教学任务,通过开展广泛的讨论与监督,评价学生对该学科的学习成果。
2.寓教于研,建立国际化的拔尖创新人才的培养体系:以辽宁大学本科生导师制度为依托,吸引优秀的本科学生参与到任课教师的学术实践中。通过课题中子课题任务的承担和参与,强化其对分子生物学课程的理解,提高其兴趣。
3.制定国际化的分子生物学课程教学指导方案。构建国际化的本科生培养方案,将为提高研究生的国际竞争能力奠定坚实的基础。通过借鉴国外高水平生命科学学科的课程体系,进一步优化了课程结构,制定符合自身特色的本科生国际化培养方案。
4.开展多种形式的国际化学术交流活动。辽宁大学生命科学院的承担分子生物学及相关课程如基因工程、分子遗传学、细胞生物学以及细胞信号转导等专业的任课教师绝大多数都有海外工作或者留学经历,并且与国外保持着密切的联系。分子生物学教研室充分利用这些教师资源,利用辽宁大学的“暑假小学期”制度,定期邀请国内外分子生物学相关领域的专家及学者来院讲学及交流,为学生开设各种形式的前沿讲座和报告。这些措施使学生能够与外籍专家近距离的交流和学习,让学生能深刻体会到国外先进的教育理念和教学方式,感受国外先进的教育理念和教学方式,领略国际一流学者的风度和学识,从而激发学生的求知欲,为他们在国际学术舞台上展现自己的渴望增加了助力。
通过以上改革,学生对分子生物学课程学习的兴趣显著提升,课堂出勤率显著增加,学习成绩也有大幅度提高。同时,通过对分子生物学课程学习的引导,学生对分子生物学相关学科如细胞生物学、分子遗传学等以及其他生命科学学科产生了浓厚的兴趣,对提振生命科学本科学生的学习风气起到了积极的促进作用。学生的国际化视野得到了拓展,用英语讨论分子生物学学术研究热点的能力得到了锻炼,对国际学术环境有了较为整体的了解,而这些也使得本院本科生在联系国际知名大学继续求学深造的过程中竞争力大大提高,并且陆续获得了美国和日本等国际知名大学的录取。通过以上实践,希望我们的分子生物学课程教学改革对生命科学国际化人才培养模式能有所参考。
参考文献:
生命科学研究方向范文4
1存在的问题
生物技术专业属理科偏应用型专业,主要培养从事细胞工程、遗传工程、酶工程、发酵工程、生物技术应用等方面的应用型人才[2]。但农科类高等学校由于受专业设立较晚、专业调整等因素影响,还存在一些办学上的问题:一是专业特色需进一步凝练、突出;二是师资队伍年龄偏轻,教学经验和教学水平有待积累提高;三是相关学科的实验教学不能形成一个有机整体,各实验课相对独立,各自为政,学时分散,不能统一,实验教学内容方面,验证性实验占的比例过大,综合性、设计性实验很少,甚至没有,各学科实验课程自成体系,导致内容相似的实验重复,有的专业实验课无法开出;四是专业资料较为缺乏,教学实验经费严重不足等。因此,需对农科类生物技术专业进行建设与改革。应进一步调整和改革专业方向,积极进行基础建设,形成多样性的生物技术专业特色,提高该专业的知名度,从而更好地为地方经济服务,以满足生物产业发展对人才的需求。
2培养目标
生物技术专业学生主要学习生物技术方面的基础理论、基础知识,接受科学研究与技术开发等方面的科学思维和科学实验训练,具有良好的科学素养、文化修养和初步从事专业教学、研究、开发与管理的基本能力。
毕业生应具备以下几个方面的知识和能力:一是掌握数学、物理、化学等方面的基本理论、基本知识,掌握生命科学和生物技术的基本理论、基本知识和基本实验技能,以及生物技术产品开发的基本原理和基本方法。二是熟悉国家在生物技术产业、生物工程安全等方面的方针、政策和法规。三是了解生物技术的科学前沿、发展状况及应用前景,了解其发展趋势和最新发展动态。四是具有较强的调查与研究、组织与管理、口头与文字表达能力,具有独立获取知识、信息处理和创新的基本能力;综合运用外语和现代信息技术进行科技文献检索、资料查询,具备一定的实验设计、结果分析、论文撰写、学术交流的能力。
3强化策略
为了适应生命科学的发展和满足社会对生命科学与技术创新创业型人才培养的需求,规划出生物技术专业特色建设策略,针对当地产业发展,培养应用型人才,可将生物技术专业分成不同的模块教学、不同的模块以针对当地不同的产业发展。
3.1构建专业特色(模块),优化课程衔接及体系
农科类高等院校生物技术专业要强化其特色,则要采取专业特色(模块)的构建与形成,相关课程衔接以及体系的优化,课程设置与学生考研专业科目衔接的办法。针对课程设置,将课程分为通识教育平台课程、学科教育平台课程、专业教育平台课程、拓展教育平台。通识教育平台课程主要是针对公共基础课的必修课。学科教育平台课程主要是学科公共课与学科基础课,也被作为必修课。专业基础课可分为2部分,一个是专业教育平台课程,主要是生物技术专业的专业基础课,且被作为必修课;另一个是专业领域课,在此分离不同的模块,针对不同的地方特色可设置不同的模块,学生可根据自己的兴趣自由选择模块。为了培养学生的兴趣,同时还开展拓展教育平台,让学生进行一些课外创新训练。加大开放程度,根据需要及时调整专业方向,使生物技术专业与当地经济建设很好地融为一体。
3.2编写与应用特色专业课程教材
教材是体现教学内容、教学方法的知识载体[3],是教学内容改革的集中表现形式,是进行教学的基本工具。抓好各种教学资料的收集、整理和分类工作,并实现服务手段的现代化。从广义而言,高等学校教材建设工作包括教材选用和教材编写2个方面[4],在新形势下,从知识内容上看,应当是时代性与适应性相结合[5]。针对农科类高等院校教材建设首先应注重教材的选用,教材应适应时展的需求,坚持知识与能力的培养并重,使受教育者有机会通过各种形式的实践活动增加感性知识,丰富基础知识,培养其创新精神与实践能力。教材编写的重点应体现“教学研究型大学”的特点,注重特色专业课程教材的编写。农科类院校开设的特色课程在市场中没有或很少有教材,而在这些课程的教学上又往往是农科类的优势,能够组织教师队伍进行特色课程教材编写。因此,地方高校应重点编写特色课程的教材。为了搞好教学,教师要选用辅助教材、参考教材或编写补充讲义,作为教材的必要补充。
3.3培养青年教师,引进专业高层人才
建立一支高水平、高素质的师资队伍是学校实现人才培养目标、提高课程质量、造就精品课程的重要保证。营造高层次人才脱颖而出的政策环境,注意培养在国内外有一定影响的学术带头人;注意在相对薄弱的学科加强人才引进的力度,特别注重引进优秀人才;重点培养中青年骨干教师,注意选拔学科带头人,为学科的梯队建设和课程建设搭建平台。同时通过学校内部分配机制的日益完善,建立各种激励机制,充分调动全体教师的积极性,强化教师的敬业精神,发挥老教师传帮带作用,形成了以老教授带头、中青年教师为中流砥柱的一支业务过硬、结构合理、教学与科研结合的稳定的师资队伍。
3.4开设特色模块科研任务与实验内容,建立专业对应的科研体系
实验教学内容中,融入科技创新和实验教学改革成果,实验教学内容与科研、社会应用实践密切联系,形成良性互动,实现基础与前沿的有机结合。强调充分发挥学科支撑作用,将科研成果、产品生产工艺转化为实验教学内容,更新实验项目,提高基础型实验教学水平;设计综合型实验模块,将科研的思想和方法融入实验教学;并依托实验教学研究平台,建立学生创新研究基地,为学生营造生命科学研究的氛围,达到强化科研创新能力培养的目的。学生根据自己的兴趣和志向,在教师指导下,自主选题、自主设计创新性研究实验,也可参加教师的科研和社会应用实践,开设的实验项目可以是科研与生产的转化、以拓宽知识面,熟悉现代生物技术,培养科学思维方法、探索精神、创新意识与实践能力,提高科学素养。
主要开设以下实验课程:一是基础性实验教学,以培养学生掌握基本的生物学实验技能,锻炼学生独立进行实验操作的能力为目标,按照由浅入深、由宏观到微观的认识规律,设置基础实验课。综合设计性实验教学以培养学生综合素质和创新意识为目标,综合运用实验技能分析问题、解决问题的能力,引导学生进行科学研究。将原来分割过细、内容重复的专业实验课有机地整合,分别围绕学科建设的研究方向,按科学研究的方法和思路组织实验内容,设计综合性设计性实验,供学生自主选修。二是研究创新性实验教学。以培养学生科学研究的思维方法、科学研究能力和创新能力为目标[6-7]。支持和鼓励本科生根据自己的兴趣自主设计研究课题(如大学生科技创新基金项目、毕业论文或课外科技活动);支持和鼓励学生参与教师的科研课题;加强产学研合作教育,支持和鼓励学生将企业生产与技术革新中出现和涉及的问题带回实验室进行研究,使学生在指导教师参与下完成相关实验的设计和实施。
4参考文献
[1] 彭雷清.高等院校名牌专业建设探析[J].广州市经济管理干部学院学报,2002,4(4):59-63.
[2] 潘勋,周海梦.生物技术专业的办学现状与建议[J].高等工程教学研究,2003(2):27-29.
[3] 吕小艳.提高高校教材选用质量的思考[J].广西大学学报:哲学社会科学版,2010,8(32):93-97.
[4] 陈秀玲,黄淑坚.地方高校教材建设的探索与实践[J].高等农业教育,2006(9):60-62.
[5] 赵正铭.高师成教公共课教育学教材改革的构想[J].继续教育研究,2000(2):27-30.
生命科学研究方向范文5
[关键词]神经生物学 课程内容 教学心得
[中图分类号] G642 [文献标识码] A [文章编号] 2095-3437(2013)18-0052-02
[收稿时间]2013-06-10
[作者简介]范娟(1980-),女,陕西蒲城人,讲师,研究方向:神经生物学方面的教学和研究。
神经生物学是研究脑的结构和功能的一门学科,是生命科学的前沿学科之一。它是融神经解剖学、神经生理学、神经化学、分子生物学、心理学、神经药理学、神经病理学等多个学科为一学科,是从系统、器官、细胞和分子多层次探索神经系统结构和功能的一门学科。神经科学作为生命科学的一个分支,在20世纪的后20年里得到了飞速的发展,目前已经成为生命科学领域内最重要和最为活跃的学科之一,也是综合性最强的学科之一。在许多欧美国家的高等院校,已经将神经生物学(或神经科学)作为生物类专业和医学专业本科生的一门必修课。随着我国高等教育与国际的逐步接轨,越来越多的学校也将神经生物学作为生物类本科的一门必修课或选修课。
对于师范类院校,在生物类师范和非师范本科生中开设神经生物学课也是十分必要的。对于师范生,神经科学的发展和教育模式的发展息息相关。许多教育模式的提出都基于脑科学的发展。对于将来要成为教师的师范生来说,只有了解脑科学,关注脑科学的发展,才能思考适于脑的教学模式和氛围。对于非师范学生,通过这门课使他们对神经科学有一个整体认识,并且了解神经科学的发展和前沿,这有可能开启他们对神经科学的兴趣,成为他们从事神经科学工作的开端,为我国的神经科学领域吸引更多的人才。
因此,从2006年起,我们学校在生物类师范和非师范本科生中开设神经生物学作为选修课。经过几年的实践,我们对于神经生物学的教学取得了以下几点心得:
一、加强岗前培训,严把授课资格
每年对任课教师进行岗前培训,学习相关的教育理论、教育技术和教学管理制度,并进行实验技术培训。通过这些知识的系统学习,加强教师的理论水平。新教师在一年之内必须完整地听一轮本教研室神经生物学理论和实验教学课,由于我们的课程内容和神经解剖学、神经生理学、神经药理学、分子神经生物学等内容密切相关,所以新教师也要听相关课程的一些理论和实践课,以免重复内容太多,同时也学习其他教研室老师的经验。教研室安排指定的教学经验丰富的老教师对青年教师进行一对一的辅导,从课堂教学设计、幻灯片制作、教案书写和讲课语气等多方面给予指导。严格执行新课预讲试讲制度,新教师在承担教学任务前必须在教研室进行预讲。
二、合理设计课程内容,满足多方面需要
该学科的主要特点是范围广、牵扯面多,需要讲授的内容繁多,而且发展极为迅速,每章内容都是一个新的体系,内容所涵盖的知识点既有一定的深度又有一定的广度。同时神经生物学这门学科还面临着课程内容多、学时少等诸多问题。除此之外,因为神经生物学是一门多学科交叉的学科,所以需要尽量避免与其他学科内容重复。针对这些问题,怎样设计整个课程内容就显得非常重要。过于简单很难引起学生的兴趣,因为其中部分内容他们已经通过别的课程学习过;而过于精深,学生则很难听懂,容易引起厌学情绪。因此,我们在课前了解不同专业、不同层次的学生的知识基础、能力基础和思想基础,尽量满足师范类和非师范类两种学生的需要。在具体实施中,我们首先讲解神经生物学基本的问题,如神经元的结构和功能,神经元间的信号传递与调控,信息整合等;其次,介绍神经科学的几个主要方面,如各个神经系统的感觉、运动、情绪、学习记忆、认知等功能及神经系统的发育、可塑性问题;最后,为了满足学有余力的学生更进一步的需要,聘请校内外神经科学领域的专家,就他们所研究的领域进行专题讲座。每次讲座后,学生就专家讲座的内容进行提问,一方面培养了学生的科研思维能力;另一方面,通过这种与专家的交流,进一步激发了学生对于神经生物学学习的兴趣。而每次授课后,专家除了当堂针对同学感兴趣的问题进行解答外, 还留下联系方式, 以便进一步交流指导。这种专题讲座的教学形式极大地调动了学生们的学习积极性,受到了学生们的普遍好评。
三、注重神经科学研究方法的讲授
多学科、多层次的综合研究被认为是神经科学研究的一个显著特点。因此神经科学研究涉及的研究方法范围非常广泛,包括形态学方法、生理药理学方法、生物化学方法、电生理学方法、分子生物学方法、脑成像(Brain imaging)技术等,从形态到功能,从整体到分子。那么在研究中到底采用哪种研究手段,而每种研究方法都能解决哪些问题,这是学生非常关心的问题。我们通过神经科学研究方法的讲述,让学生了解每种实验方法可以解决什么样的问题。而这一方面使学生能比较顺利的阅读文献,另一方面有助于学生在日后的科研中,针对他们的研究目的,选择合适的研究方法。
四、及时更新教学内容,紧跟学科发展前沿
由于神经生物学理论性强,学科知识的广度、深度和跨度较大,新理论层出不穷,知识更新迅速。因此,我们在围绕一些基本概念及理论之外,不断检索新的文献,吸收学术界最新的科研成果,及时充实更新教学内容,重点反映学科发展动态,如在讲到神经胶质细胞时,除了讲授关于神经胶质细胞的基础知识之外,还介绍了本校的研究人员最近在国际权威学术期刊《细胞》杂志发表的关于神经胶质细胞调控大脑的学习记忆功能的研究进展。通过这种形式,让学生掌握了神经科学领域的基本知识、基本原理,同时又了解了神经科学领域的发展动态。
五、通过“Journal Club”的形式,培养学生学习新知识的能力
根据课程的进度,由授课教师提供相关神经科学领域最新英文文献,指定学生3人一组,经过个人阅读和小组讨论,最终总结成PPT进行汇报。由于在课堂上,教师往往是通过讲授向学生灌输知识,学生被动接受,学习效果欠佳。而通过“Journal Club”的形式,能够让学生在掌握所学知识的基础上,主动学习知识、开拓视野、提高学习兴趣,学习科学的思维方法,使科研能力得到锻炼。并且经过一个学期试行的效果来看,学生分析问题和解决问题的能力大大提高,口头表达能力也大大进步。
六、合理利用多媒体,提高课堂教学效果
神经生物学课堂教学内容丰富,信息量大,单纯采用传统的板书和挂图等教学模式很难达到良好的教学效果。而合理利用多媒体教学,则能取得较好的成效。多媒体在信息传递方面具有良好的集成性,能把多种信息通过声音、图形、动画、视频、文本等不同表现形式同时展示于学生面前,有利于学生更好地理解所学内容。在教学中采用一些模式图、图片以及动画等,使得深奥的原理以及复杂的过程变得简单易懂。例如,在讲到大脑中枢神经系统的结构时,如果单纯通过板书和挂图,则比较抽象难懂,需要学生有比较高的空间想象能力,而三维立体动画则比较直观易懂,一目了然,易于学生掌握和理解。同时,多媒体大大节省了教师授课的板书时间,从而使课堂教学效率得到显著提高。但是不能过度依赖多媒体课件。有的老师忽视传统的教学方法,在课堂上从头到尾也都是多媒体图片,甚至出现一些教师离开多媒体课件后无法进行教学实践的情况。因此应该是在传统教学的基础上,合理利用多媒体,提高了学生对知识的理解和掌握问题能力,这样才能取得良好的教学效果。
七、课堂教学之外,开展辅实验研究和观察
在课堂教学之外,我们还根据本学院的实际情况,带领学生参观相关老师的实验室,了解他们的科研情况,让他们对科研有一定了解。一些对这些老师的研究方向感兴趣的同学,还会主动联系这些老师,参与到他们的研究小组中,平时参加这些老师研究小组的组内研讨会,对感兴趣的研究方向进行深入的文献阅读。在了解现有的研究状况的基础上,进而大胆提出自己的想法,并与指导老师讨论。在老师的指导下,对他们的研究想法,设计出一套合理的实验方案,并进行预实验。进而进行更深一步的研究。从这几年实施的情况来看,取得了较好的成效。多名学生已在神经科学及其相关领域的杂志上。通过课堂教学之外开展辅实验研究和观察,大大提高了学生的科研能力,并进一步激发了学生对神经科学研究领域的兴趣。
近几年,通过以上几个方面的努力,学生的学习兴趣大大提高,对于神经科学的发展有了比较全面的了解,取得了较好的教学效果。并且培养了学生勇于探索、善于实践、主动求知的精神,符合我们学校目前建立国际知名的研究型大学的目标。
[ 参 考 文 献 ]
[1] 王建军主译.中文版:神经科学-探索脑(第二版)[M].北京:高等教育出版社,2011.
[2] 周加仙.“基于脑的教育”理论述评[J].外国教育研究,2007,2(34).
[3] 杨萍,阮怀珍,邓其跃.提高神经生物学课堂教学质量的探讨[J].西北医学教育, 2009,17(3).
生命科学研究方向范文6
1.1本科教育忽略学生实验技能、逻辑思维和创新能力的培养本科生学习模式中老师与学生基本是零交流,老师幻灯片教授已有现成的书本知识,学生接受、理解、记忆,完成考试即可。这种方式严重忽略了学生思考能力和创新力的培养,使其缺乏逻辑思维和创新思维的意识习惯。而学生在面临探索型科学研究时就似隔屋撺椽,无法胜任。
1.2本科教育学习环境简单,缺乏必需的社交经验医学生的本科学习任务相对其他专业更加繁重,课业、考试压力大,大学生实践活动较少,缺乏丰富的人际交往经验。而研究生学习环境相对复杂,需要处理好与导师、同门、厂家、其他实验室之间的关系,存在一定的利益诱惑。一旦进入研究生阶段学习,如何适应这种环境的改变就显得尤为重要。
1.3研究生生源种类多,知识背景相差大目前研究生招生来源很多,甚至还会有跨专业报考的现象,所以知识背景相差很大。比如现代的医学科学研究常常接触到分子水平的实验,本科为临床医学或护理学的医学研究生比较缺乏。即使本科阶段有一些相关基础课,由于没有认识到重要性,知识也比较薄弱;而本科为生物技术的研究生比其他专业的学生掌握更多的分子生物学背景知识。研究生阶段的教学是以自学为主,在参差不齐的背景下,如何让医学研究生迅速学习和掌握良好的科研技能,是一个非常重要的问题。
2医学研究生科研技能培养的模式探讨
2.1加强本专业相关理论知识的积累并进行科研尝试为弥补本科生理论基础薄弱的情况,研究生一年级主要是进行理论学习以满足将来的科研要求,如实验动物学提供动物实验的基础知识,科学研究严谨的设计和分析需要统计学。但研究生导师的研究方向很多,对学生的要求也不一样,已有的学校研究生课程无法满足每个方向的不同要求。为此,重点学习相关专业的背景知识尤为重要。如对于生殖医学研究方向的研究生,就需要加强生殖医学和生殖生物学的基础知识,与其他方向的研究生要求略有不同。为了让研究生学习生殖相关基础知识,学校最近专门开设了生殖生物学选修课程,供生殖医学研究方向的研究生选修。现在的医学研究已经深入细胞和分子水平,需要用到多种大型仪器。仪器分析课程可以帮助研究生了解常见大型仪器的原理,如用于断层扫描的激光共聚焦、细胞检测和分选用的流式细胞仪、超高分辨率的电子显微镜等。通过这些理论课程的学习,研究生可以掌握常见大型仪器的基本原理,有助于将来课题的实验设计。以上的努力仍然不能为每个研究方向的研究生开展课题研究提供足够的理论知识。所以在已有的理论课程的基础上,通过组织相关研究方向的研究生深入学习专业相关的专著就很有意义。如本实验室从事发生研究的研究生,就组织学习发生相关的英文专著,如HistologicalandHistopathologicalE-valuationoftheTestis和Andrology-MaleReproductiveHealthandDysfunction。研究生自学后以讲座的形式,给其他同学介绍各个章节的内容。通过这种途径,在学到专业知识的同时,提高了自学能力和英文专著阅读能力,锻炼了总结、陈述、演示以及制作讲解报告的能力,有助于开题报告和毕业答辩的顺利完成。
2.2培养良好的实验技能分子生物学是从分子水平研究生命现象、生命本质、生命活动及其规律的科学,与其他学科广泛交叉渗透,是当前生命科学中迅速发展的前沿学科。医学分子生物学是实验性极强的学科,其实验技术和方法已普遍应用到各个学科的研究中。除了分子生物学技术,其他如细胞生物学等技术也在科研中广泛使用,这些实验技能的培养对于其课题开展均具有重要的意义。目前研究生数量多,教育资源有限,即使有实验课程安排也无法实现让每个研究生动手操作。所以研究生实验技能的培养不能仅靠学校的研究生课程;再者医学研究生一般来自于医学专业如临床医学或者护理学等,本科教育没有经过分子生物学理论和实践培训,所以研究生进入实验室后,还需要进一步培训。为此,本实验室在培养模式上进行了一些尝试。组织由多位教师、技术员和高年级博士组成的培训团队,以专题培训的方式对实验室基本科研技能进行短期培训,包括RT-PCR、苏木素伊红染色、免疫荧光、Westernblot、流式细胞术、显微镜操作、文献检索等多种常规实验方法和技术,目的是让刚进入实验室的研究生迅速掌握常用分子生物学和细胞生物学技术以及常规实验仪器和设备的使用。实验技能培训分为三个部分,首先介绍实验的基础理论,然后演示实验操作,最后由学生独立完成实验,完成的实验结果由老师统一评价。只有能独立地完成每个实验,才算顺利通过培训。我们深知理论是为了指导实践,所以理论与实践齐头并进的模式能取得更好的效果。在基本理论知识学习的过程中,同时进行实践操作,引导学生发现问题并探索思考,形成边动手边思考、理论指导实践的学习模式。本实验室通过这样统一的理论和实践相结合的培训,帮助研究生在短时间内系统而迅速地掌握常用的基础实验理论和技术,为后续课题开展奠定了坚实的基础,取得了很好的效果。
2.3严格实验室规范管理实验室是高校研究生科研实验技能培养的主要场所,其建设和管理水平直接影响研究生科研实验技能的水平。比如一个实验室通常有多个研究生,每个研究生在课题开展中一般会使用多种仪器设备。有的仪器设备比较贵重,操作不当可以导致仪器损坏,甚至威胁人身安全。如高速离心机使用时,转子不盖盖子,高速旋转时,转子可以飞出离心机,导致财产或人身损伤。所以如何能保证仪器的正常使用和得到高质量的研究数据,有序的管理就显得非常重要。以本实验室为例,实验过程中会有常见仪器,如pH计、天平等;有贵重仪器,如高速离心机、荧光显微镜、定量PCR仪等;还有一些大型的仪器,如电子显微镜、流式细胞仪、激光共聚焦显微镜等。本实验室采用如下管理方式:对于实验室常见仪器,研究生通过培训过后可以自由使用。而大型仪器一般都有分析测试中心集中管理,如电子显微镜、流式细胞仪等设备有工作人员操作,学生只需理解原理,按照要求准备样本和学会分析数据。但有的大型仪器如激光共聚焦,学生可以通过专门的操作培训,自己独立操作。高速离心机、荧光显微镜等设备一般都有专人管理。在学生进入实验室统一培训时,会涵盖这些设备的使用。如此,既使得实验室仪器得到正常使用,又营造了严谨、有序和安全的实验室环境,为进行科学研究提供了必要保证。
2.4培养严谨的科研态度和团队合作精神研究生在开展科研的准备过程中,完成了理论知识的储备、实验技能的掌握和实验室管理的规范,还面临着最关键的科研精神和习惯的培养,因为这与最终科研活动的完成并被接受认可密切相关。研究活动中,能拿到客观的数据至关重要,而严谨的科研习惯恰恰决定了客观数据的可信度,所以我们要培养研究生客观详实地记录实验过程和结果的习惯,也就是实验记录的撰写。一份好的实验记录能让人知道为何开展该实验(实验目的),实验如何进行(实验流程),实验得出什么结果(实验原始数据),这些结果提示了什么,其中有什么问题(结果分析)。所以实验记录的培训是研究生培训的重要组成部分。为了便于管理,本实验室引进了Elab电子实验记录,学生通过电子实验记录,将实验结果通过Word文档或附件形式保存在数据库中,导师可以及时对实验结果进行评价,对研究生科研中存在的问题做到早发现、早纠正,把研究生弄虚作假的现象消灭于萌芽,有效预防了研究生学术道德腐败现象的发生。这些实验记录可以长期保存,弥补了纸质记录保存期限的不足。科研的严谨性还在于数据的客观性。因实验有一定的变异,人群或动物个体差异,实验结果都需要重复,由统计学得出结论。所以要让学生掌握t检验、单因素方差分析等基本的分析方法。在涉及人工计数的实验,需要至少两位同学分别统计,最后得到客观的计量结果。科学研究靠的是自身不懈的努力,更离不开团队合作[5]。现在科学研究涉及的技术方法越来越多,好的研究结果工作量也很大,常常不是由一个人独立完成,需要多人互相配合协作,所以良好的团队合作精神非常重要。团队合作可以增进学生之间的交流,互相借鉴研究方法,甚至触发研究思路和灵感。为此,本实验室研究并实行“新老结合、以老带新”的模式,以课题组为单位,让高年级学生带动低年级学生探索学习,如此不仅使得实验技巧得以传承并优化,更能通过不断交流学习迸发更多科研想法和理念,实现双赢。