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遗传学前沿热点范文1
随着《全日制义务教育生物课程标准(实验稿)》及《普通高中生物课程标准(实验稿)》的颁布，新一轮的基础教育课程改革正在越来越广阔的范围展开，给传统的中国基础教育带来了前所未有的冲击。新课程标准在基本理念、课程目标、课程内容、课程评价、教学建议等方面都有了较大变化，同时在教学的内容要求上也有了较大的突破，新课改的理念之一就是“注意学科渗透，关心科技发展”，新增内容的教学要求虽不高，却有助于弥补生物教学长期存在的不足。
我国新一轮课改也适当加大了前沿生物知识的比重，在确保基础性的前提下，对教学内容进行了一定的扬弃。如何让生命科学前沿知识更好的服务高中生物教学，如何把握前沿知识和基础知识的过渡和衔接，如何通过前沿知识向学生传达生物科学的研究方法和思考方式，更好的服务基础知识的教学，是每个生物教师都在思考的问题。
以下是本人在三年的新课改背景下在实际教学工作中摸索出的几点心得和体会：
一、了解当代生物科学的发展方向，化繁为简，帮助学生构建生物学科学习的脉络
当代生物科学在朝着微观和宏观两个方面向纵深发展。在微观方面，主要是在分子水平上研究生命过程和现象；在宏观方面，主要是生态学的研究，特别是生物多样性的研究日益引起人们的关注。正如邹承鲁院士《生物学走向21世纪》一文所言，“当前凡是研究生命现象的学科，不可避免地要深入到分子水平去进行本质规律的探讨，这使分子生物学很快就渗入生物学的各个领域，改变了整个生物学的面貌；同时也对医学和农业科学及其应用产生了巨大的影响。生物学的全新面貌最突出地表现在出现了一系列新的分支学科，如分子遗传学，分子细胞学，分子分类学，分子神经解剖学，分子药理学、分子病理学，分子流行病学等等，影响到生命科学的所有领域，即使生态学、古生物学和分类学也不例外。……作为生命体基本单位的细胞，和作为生命活动最高形式的神经活动是现代生物学研究的最活跃的领域，但是今天，这两门学科由于采用了分子生物学的新的研究思想和新的研究手段而获得新的生命力，研究步伐大大加快，与分子生物学一起发展成为当代生物学研究的三大热点。”（《面向21世纪生命科学发展前沿》，广东科技出版社，1996，p.20）。
新课改分为必修本和选修本，构成知识涉及到生物学知识的方方面面，在学习开始之初就向学生介绍生命科学前沿的方向，除了可以培养学生的学习兴趣，还可更好的帮助学生构建学习脉络。而生物学科学习的方向可结合生命系统板块的教学展开，即紧贴课本有拓展知识范围。
二、关注生物科学的发展对课程理论的影响，使学生熟悉生物科学的研究方法
生物科学对课程理论的影响主要表现在思想方法上，并且正处于日益彰显的过程中。课本的设置也体现这样的亮点，模型构建、归纳演绎法、假说推理法、数理统计、原来大学甚至是研究生阶段才能接触到的研究方法、思维方式纷纷引入中学课本。
前沿知识纷纷引入中学课本，课堂上接触的是让学生眼前一亮的高科技、新发展，学生不仅能了解这些前沿知识，还能了解这些新知识的来龙去脉，发现历程和研究方法，知道真理在被无限接近，不断修正，自然学习起来兴趣高涨。
三、让生物课程反映生物科学的发展，让学生了解生物科学的前沿
（一）让学生了解生物科学的前沿发展，全面提高科学素质
关于什么是科学素质，国内外学者提出了不少大同小异的定义。《美国国家科学教育标准》认为，“所谓有科学素养是指了解和深谙进行个人决策、参与公民事务和文化事务、从事经济生产所需的科学概念和科学过程。有科学素养还包括一些特定门类的能力。”国内不少学者提出更为简明的定义，即科学素质包括科学知识、科学的过程和方法、科学态度、科学精神、科学价值观、科学的思维习惯和行为习惯。根据前面的论述可以看出，生物科学前沿知识不仅在自然科学中的地位和作用不断提升，而且在认识论、方法论和世界观等方面都具有独特的价值，因此，生物科学前沿对于全面提高学生科学素质是非常重要、不可或缺的。
（二）了解课程内容中基础知识的更新和生物科学前沿知识发展的关系，更好的把握教学
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一、选择《生命科学导论》研究型教学方法
《生命科学导论》涉及基础生物学、生物科学史、细胞生物学、遗传学、分子生物学、生态学、现代生物技术与伦理学等多学科内容，知识面广博、热点问题颇多、综合性较强、更新速度快；而我院非生物专业的学生理论基础知识参差不齐、生物知识结构不完整，因此，选择研究型教学能有效地提高教学效果。经过多年教学经验的积累，在教学中，我们将《生命科学导论》课程的教学内容以专题的形式结合学生的基础和专业进行展示，即“生命系统与生物科学史”、“生物与营养健康”、“生物多样性及其保护”、“生物与环境”、“细胞与细胞工程”、“基因与基因工程”、“生物信息与生物芯片”、“仿生学与生物材料”、“生命科学伦理”。以专题形式将教材内容的主要知识点进行提炼和概括，结合学科发展的全过程动态，把相关的基础理论知识和最前沿的东西展示给学生。每个专题都有一条线索，以这条线索创设情境，让学生进行各种形式的探究、讨论来学习掌握这一线索穿起的生命科学的理论知识及相对应的生物技术。这样不仅可以照顾到各个专业不同层次的学生，而且能在教学过程中很好地将不同学科融会贯通、交叉渗透，容易形成培养学生科学素养和创新意识的教学环境，促进学生全面发展。
二、利用网络资源辅助研究型教学
研究型教学改变了学生单纯地、被动地接受知识传授的学习方式，在传统教学的基础上，更加注重发挥教师的主导作用和学生的主体作用，构建了一种开放的学习环境，为学生提供了一个多渠道获取知识并将学到知识综合应用于实践的平台。随着生命科学的快速发展，为让学生更好、更多地了解和掌握生命科学前沿和热点问题，便捷的互联网便成了研究型教学的好帮手。学生可以通过网络获知国内外生物学最新科研成果，关注生物学发展的最新动态。在教学过程中，授课老师可结合容易引起学生关注的有关课程知识点（战胜癌症、学习和记忆、基因工程、保护生物多样性、生命伦理学等）设立专题，让学生通过网络查阅国内外相关文献，然后由授课老师指导学生进行综述和汇报查阅的结果。这样不仅提高了学生的学习兴趣，加强了师生之间的交流，而且开拓了学生的知识面和研究思路，锻炼了学生阅读和分析文献的能力，培养了学生自主学习的能力，提高了学生思考和归纳能力。在课后，授课教师还可利用网络教学平台，将所讲专题与相关网站进行链接，或把学生感兴趣的话题通过精美的图片、FLASH和3D动画等方式展示，与学生继续进行讨论，交换信息，从而取长补短，促进研究型教学的深入开展。四、运用科学的方法进行多层次考核研究型教学的考核制度要体现研究型教学的过程，要运用科学合理的方法对教师和学生进行全面客观地评价。以往《生命科学导论》课程以期末考试的形式进行考核，在平常上课时间不组织任何形式的考核，考查结果只能体现学生对基础知识的掌握，这样忽略了学生学习兴趣的激发，不利于学生灵活运用基础知识能力的培养，制约了学生创新意识和创新能力的提高。实施研究型教学后考核制度实行多样综合性的评价，考核评价包括两部分：平时考查成绩（50%）和期末考查成绩（50%）。平时考查主要包括学生学习态度（20%平时考勤和上课纪律）、课堂表现（30%回答问题、上课讨论及提出问题）和平时作业（50%写小论文、课程设计、案例分析、实践操作、总结报告）；期末考查以闭卷形式考核学生基础知识、素质能力和情感价值观。考查结果不仅能体现学生对基础知识的掌握，而且也促进和提高了学生运用知识，自主地发现问题、研究问题和解决问题的能力。对学生考核结束后，教师在学生中可以进行访谈或者问卷调查，查缺补漏，不断反思，从而摸索出利于学生积累知识、培养能力和锻炼思维的新型教学及考核模式。对学生进行多元化、综合性的评价，不仅能真正全面地评价学生的综合能力，而且对教师的教学态度、教学内容和教学手段也是有效的评价，这样，不仅调动了教师工作和学生学习的积极性，而且促进了研究型教学正常有序地深入开展。实践证明《生命科学导论》课程采用研究型教学，能引起学生学习的兴趣，激发每个学生的潜能，培养学生创新意识、创新思维和创新能力。但在《生命科学导论》课程实施研究型教学的过程中，授课教师不仅要对该学科具有深刻的理解和宏观的调控，而且对学生的基础必须进行准确地把握，才能与学生真正进行交流，并能很好地掌握课堂上生成性的问题，做到真正启发、引导、指导学生进行研究型学习。因此，研究型教学的实施对授课教师的教学水平提出了新的、更高的要求，所以我们应不断进行积极探索与实践，并总结经验教训，循序渐进，不断地提高自己的研究型教学水平。
作者：武林芝 单位：太原大学教育学院
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教学与科研是大学的基本职能，如何充分利用教学平台，改进教学方法，从而在教学中培养医学生的综合科研能力，是一个重要的话题。我们通过分析传统教学的特点，探讨了医学生科研能力培养方面的不足。提出可以将科研方法用于化学实验教学改革，在化学实验教学中融合对学生的科研训练，培养医学生的创新思维以及提出问题、分析问题、解决问题的科研能力。
【关键词】
化学实验教学；医学生；培养；科研能力
医学专业具有应用性强、实践性强的特点，医学生培养是个长期的过程，在传统教学中，过多强调学生注重书本的应试能力，在激励学生参与实践和创新精神培养方面明显不足，在思维活跃程度、动手能力的创新精神上培养不够[1]。在“万众创业，大众创新”的新形势下，培养医学生的创新能力日益重要。但科研能力的培养不可能一蹴而就，需要长期的实践，通过潜移默化，润物细无声，改进教学方法，实现在教学中培养医学生的科研能力。化学学科与医学专业结合日趋紧密，化学课是医学生的专业基础课，是实践性很强的科学。化学实验课是与化学理论课配套的课程，也是医学生必修的实验课程。化学实验是化学理论知识的补充和延伸，“实践是检验真理的唯一标准”。具体到医学生人才培养上，可通过化学实验课程，配合各个教学环节的实施来逐步实现[2]。在化学实验教学中，要注重学生科研能力培养，教学与科研结合，整合优势资源，合理利用有限空间，最大程度为医学生提供良好的教育，从而促进两者的良性互动和发展。
1医学生科研能力现状
1.1学生科研创新意识不够
传统的教学体系在系统性学习专业知识上比较扎实，但是课堂教学仍停留在理解和掌握基本理论和基本知识上[2]。因此传统的教学更注重理论基础知识的学习，创新能力培养不够。内容相对陈旧、教学缺乏灵活性、独立性，做实验多是按部就班、照方抓药，从而导致学生的独立动手能力、分析和解决实际问题的能力不够。强调了学生的基本实验技能，但对学生的科学素养训练不足，学生的科研创新意识缺乏，并且影响到将来先进的技术方法在临床的使用[3]。
1.2缺乏对科研发展的了解
科研的过程包括发现问题，查阅文献，拟定方案，设计实验，操作实验，观察现象，分析数据，最后解决问题，或者提出新的问题等一系列步骤。医学生缺乏对科研发展、科学进步的系统认识，尤其是医学类专业的大一新生，认为化学课程与今后的发展关系不大。医学生的主攻专业是医学、生物学，对于其他专业的课程重视不够[4]。并且医学生所学的医学课程与化学课程的知识体系有差别，加上之前的化学基础打得不够牢固，导致对化学课程学习感觉比较生疏，学习效率低、效果不佳，有畏难、抵触情绪。由于医学生参与科研活动的机会较少，对科研的发展过程缺乏了解，没有感性认识，对科研的发展不感兴趣，从而也缺乏相应的文献检索、文献分析、数据统计、论文撰写等科研能力。
2化学实验教学与科研能力培养
科研的本质是对真理和知识的探究与发现，即运用科学方法来创造和产生新知识，包括科学和研究。其中，科学是反映自然界各种现象的本质和规律的知识体系，研究是获取新知识。科研能力是运用科学方法完成科研活动所必需的能力。需要在化学实验教学中，注重对医学生的科研能力培养，包括掌握基础知识，培养创新能力、发现问题、分析问题、解决问题的能力等[5]。
2.1培养学生掌握系统科学知识
从事科学研究所必备的一个重要素质就是要有专业精神，同时要有坚实的知识基础作为前提。由于医学课程本身具有复杂、抽象的特点，医学生所学课程需要记忆的内容偏多，加上以前的基础不够牢固，认识不够，导致学生学习时感觉生疏[6]。教师可以针对医学类专业学生的特点，在讲解基础理论知识的基础上，还应结合科研的发展，激发医学生的学习兴趣，进一步提供医学背景材料，引导学生进行思考，打下牢固的知识基础，建立完整的理论体系。医学专业课程侧重于医学基础科学、临床医学、预防医学等教学内容，也涉及部分药物分析、药物制备、药物剂型等药学的内容。医学的发展离不开基础理论在实践中的应用，在生命医学领域里，生物活性成分分离、纯化、DNA测序等离不开医学化学及相关学科的理论知识。例如，阿司匹林是医学上有名的药物，阿司匹林的实验在化学实验中可以从纯制、分析来讲解药物的性质，贯通了医学、化学等多学科的知识。通过课堂教学的讲解，提高医学生对医学学科的认识和重视，消除医学生对医学学科造成的误解。在进行知识讲解的同时结合实践介绍理论知识的来龙去脉，引发学生的思考，有利于培养学生的综合能力。巩固的基础知识是提高发展的基础，充分利用好实验课堂的时间，通过化学实验课堂教学，把枯燥的实验与实践生活巧妙地结合起来，调动学生的学习积极性[7]。
2.2引导学生关注科研热点
在快餐节奏的时代，医学生以为化学实验课程与今后的发展关系不大，学习热情不高，学习兴趣不浓，难以持久[4]。传统的化学实验教学以教材为基本内容，按部就班、照方抓药，虽然化学实验教材的内容都大同小异，但知识本身是日新月异的向前发展，需要改革相对陈旧的内容[6]。教师在实验课堂中，应将新兴的科学前沿和热点动态，及时补充到教学内容中，引导学生关注学科发展、科学热点问题。前沿领域是要靠医学化学及其相关学科的相互交叉、共同发展来完成的，解决问题的思路也是可以互通有无的[8]。在化学实验教学过程中结合医学生的特点，重视与临床医药学的医药卫生保健，生产科研实践相结合。例如在讲解诺贝尔奖获得者屠呦呦如何研发青蒿素过程时，它的提取、分离是用化学的方法。通过结合临床医药学的实践案例，讲解寻找经典药方的产生，制造的方法，治病机理等过程和发现诱因，培养学生的科研素养。并提供相关学科前沿热点问题，选定学生感兴趣的科研方向，结合大纲的学习要求，提高学生对知识的感性认识，培养医学生的大学科视野和科研素养，学生就能够在生活中发现问题，并进行深入地思考，较早地激发学生的学习兴趣和学习热情。
2.3设计性实验培养学生的文献查阅能力
传统的化学实验大都是验证性实验，教师按部就班，学生亦步亦趋，在教学和学习上花费的时间很多，但效果不佳。当今，网络、智能手机等多媒体资源更加丰富多彩，需要把学生吸引回课堂[9]。通过开展设计性实验，一方面引起学生的兴趣，将学生从网络吸引回课堂，另一方面，增强学生的思考问题、解决问题的意识[10]。例如，在测量维生素C的含量实验中，可以让同学自行查找文献。假设设定水果、蔬菜、药物等几种不同的来源，分别选取不同的测量方法予以测量。在设计实验过程中，让学生完成整个实验过程，在实施过程中，可以加强讨论和交流，主体是学生，老师给与指导，提供药品，学生自行配制药品试剂，提出实验方案。通过设计性实验，学生对实际问题有了更好的认识，拓宽了思路。培养了学生的发散性思维，知道了一个问题不仅仅只有唯一的解答办法，可以从不同的角度去思考、分析问题[11]。同一个化学成分，可以存在不同的食物、药物中，也可以用不同的测量手段、分析仪器来分析。有利于培养医学生的发散性思维能力。
2.4综合性实验项目培养学生解决问题的能力
医药院校的化学实验教学有其自身的特点，可以结合生活生产实践，设计一些有利于培养学生综合应用素质的项目。将传统的单一的验证性实验，进行整合利用，改革成协同完成的综合性实验。我们结合化学实验设计一些综合性的实验项目，比如碳酸钠的制备，首先要求学生查阅文献，了解碳酸钠的原始制备和后期改进方法。帮助学生了解到知识的形成，为什么这么改进，是因为遇到了什么问题，通过改进后，生产效率提高了，废物也被重复利用了，保护了环境，提高了产率。制备出来的碳酸钠进一步被用来进行分析，提高了学生综合分析问题和解决实际问题的能力。以协同实验和综合实验为主，通过在学生中开展这一系列实验，学生了解了实验的来源，材料是如何获得的，又能进一步利用自己制备的产品，进行下一步分析，或者前一个学生制备的产品，结合另一个学生探索的分析方法，不仅提高学生实验操作能力，还培养学生相互合作，综合运用科学知识解决实际问题的能力[12]。
2.5开设开放式实验增强学生参与意识
我们在化学实验教学改革中，通过改革教材内容，抛弃陈旧的知识，改变教学方法，让学生参与到课堂中来[13]。以科研问题带动学生思考，教师勇于践行，带动学生一起动手参与，让学生乐在其中。通过提供更多的知识信息，使学生学会利用各种资源，形成自己的判断。我们通过开设开放设计实验，融入科研项目的成果，创造了以探究学习为主的学习环境，使学生得到最大的锻炼，并引导教师与学生共同参与到社会的实践和改革中来，培养了学生的创新能力和科研素养。
2.6创新实验项目锻炼学生创新精神
由于学校加大了对化学实验室的投入,我们化学生物学与药学院的基础化学实验教学中心荣获国家级实验教学中心，购入高效液相色谱仪、气相色谱仪、红外光谱仪、紫外光谱仪、酶标仪等一批先进的仪器设备。还增加了化学创新研究室,为学生开展科研创新项目提供了更多的空间和条件。在有高端仪器设备平台的保障下，可以将科研成果转入到化学实验项目中[14]。例如，在无机化学实验中，引入纳米材料的制备内容，启发学生思考前沿的科研问题。保证了教材的新颖性，将学生的理论知识融入到科研实验中，培养了学生的创新思维能力。我们学校建立了对医学生的创新实践体系，采用教师申报，学生与教师沟通，学校集中审批的方式进行[15]。通过创新实践活动，有利于培养学生创新能力和实践动手能力[16]。从感官上感受知识，到积极投入到学习的过程中；从探索科学新知，获取科研方法，增长科研素养，发展创新精神和科研能力。有利于教师与学生开展协作，学生之间开展合作，培养团队精神、主人意识。在创新实践中，由于所涉及的知识难度较大，跨度的时间长，学生可通过自己学习、合作学习、网上论坛等解决问题，通过合作式的帮助、相互启发培养了合作精神。通过课前探讨、课中尝试、课后讨论、课下总结等多种实践活动形式，让学生在复杂的活动中，学会了科学知识，培养了科研能力。
3结语
新时代的医学人才应该具备国际视野，创新意识，才能更好地为社会做贡献[17]。大学具有科研的性质，最新的研究成果往往出自著名的大学实验室中。在医学教学中可以用科研支持教学，在科研中提高，形成医学生的良好学习氛围[16]。大学教师需要处理好教学与科研的关系，教师不仅要在在化学实验教学中培养医学生的科研能力，同时还要以科研推动教学的高水平发展，而教学又为科研的进行打好基础。教学相长，从而使学生在长期的科研教学实践活动中，确立责任感和创新精神。积极在教学中践行创新教学模式，在新时期下，还原科学的本来魅力，在医学生产实践、生命活动中发挥作用，促进医药卫生事业的发展，加快前沿知识的应用传播，以增进医学生的学习兴趣，提高医学生的科研创新能力。
作者：李珺 石晨 单位：首都医科大学药学院
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