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保护生物学研究大全11篇

时间:2024-03-25 14:44:01

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保护生物学研究

篇(1)

一、漕河泾大学生创业园的代表性分析以上海漕河泾大学生创业园作为调研的对象,其代表性主要有以下几点:(一)园区特性2009年4月开园的上海漕河泾大学生创业园是针对大学生创业的创业特点和需求开展和提供管理和服务的创业园区。从时间和空间上看,漕河泾大学生园地处漕河泾开发区中心位置,凭借徐汇区政府对大学生创业及科技型中小企业的扶持政策,依托漕河泾开发区成熟的基础设施和创新创业服务平台,在2009年创立之初,就有40多家企业入驻,入驻率达90%。从服务中心了解到,目前园区内创业企业大约60家,已累计孵化创业企业200余家。可以说是上海目前发展的比较成功且比较成熟的园区。(二)服务特性上海漕河泾大学生创业园与其他创业园类似,除了提供低成本乃至零成本的创业场地及软硬件设施基础服务之外,还提供成长辅导、融资和知识产权保护等金融和法律服务以及市场及公共关系服务,在创业企业、政府机构以及提供融资企业之间建立沟通交流的平台,使企业整个创业过程更加明晰和便捷,少走弯路,降低了创业的风险和不确定性。

二、漕河泾大学生创业园的融资和知识产权保护服务现状“让每一粒创业的种子都有机会发芽。”这是创业园的创业初衷,也是他们提供服务的起点。(一)融资服务在这些基本融资服务中,不得不详细提一下其信用贷款平台。该平台除了充分立足短期贷款,做好银行贷款补充,给科技型中小企业“输血”外,更为重视在银行与企业之间搭建沟通交流的平台,帮助企业提升独立融资能力,从而能够“自我造血”。除了上述表格之外,创业园服务中心也会根据实际情况定期组织创业企业和愿意为中小企业提供融资的企业单位进行一对一面对面的直接沟通与交流,提高创业企业融资的成功率。(二)知识产权保护服务漕河泾大学生创业园的企业类型大多为移动/IT等科技创新类企业,所涉及的知识产权保护的问题也比较多。目前园区为企业除了定期通知和解读相关政策外,还提供一站式的专利申请服务。1、政策解读2012年11月14日在园区开展“专利挖掘与专利申请实务”的专题培训,就新颁布的《上海市专利资助办法》(2012年修订)进行解读,详细介绍了新老办法在专利资助额度、资助范围以及资助年限方面的区别。2013年12月18日邀请律师为孵化企业进行“企业知识产权工作实务”培训。就专利申请政策、企业专利战略制定等方面进行讲解,以案例分析、现场答疑等形式,帮助企业掌握实务内容。随着园区内科技企业的不断壮大,这样有关知识产权的培训和面见面答疑的机会也会更多。2014年4月,漕河泾开发区知识产权系列讲座“上海市专利试点示范企业申请和贯标实务”开讲,主要围绕试点示范工作基本流程、企业申报要求和工作实施内容三块来重点讲解,然后又针对企业申请中注意事项如验收基本要求、经费预算及使用等难点问题进行了解读。2.一站式的专利申请服务专利申请服务包括商标申请、专利文献检索和分析服务、专利成果转化推介服务、专利培训与交流、企业标准制定咨询等一系列服务。便捷服务的提供一方面促进企业重视和学习知识产权的保护和布局,一方面帮助企业免受因忽视知识产权保护带来的损失。

三、漕河泾大学生创业园内企业的需求分析漕河泾大学生创业园内目前有60家大学生创业企业,本文通过对其中18家企业进行问卷调查,了解并分析目前大学生创业企业对园区提供的服务的评价及进一步的需求。参与调查的18家创业企业中,八家为IT领域的企业,一家为电子信息企业,二家为传媒企业,一家知产企业,二家医疗企业,二家软件企业,一家新材料企业及一家TMT企业;其中刚起步的企业占9家,发展中企业占7家,较成熟的企业2家;规模均在2人至50人之间。(一)园区服务的总体概况通过问卷调查结果梳理,在18家大学生创业企业中,77.78%的企业认为大学生创业园目前提供的服务包括“各种资金税收优惠政策和专家创业培训辅导服务”,55.56%的企业认为他们目前“创业园帮助企业申请相关贷款,并对创业给予培训辅导”,38.89%企业认为目前大学生创业园会“定期举行创业明星和知名企业经理人的各类免费知识讲座”,38.89%企业认为目前“园内有一个将各类名牌培训机构集中,方便咨询、选课、报名、缴费的服务平台,并且通过该平台可享受一定的费用优惠和增值服务,例如培训消费积分兑换其他讲座入场券或与知名企业家直接沟通交流的机会”,如图1所示。(二)创业企业认为有待改进的服务通过调查问卷的数据分析,在18家创业企业中,22.22%认为税收优惠政策及专家培训有待改进,44.44%认为相关贷款申请的帮助措施有待改进,55.56%认为各类免费知识讲座有待改进,61.11%认为汇总培训机构信息的服务平台有待改进。如图2所示。(三)创业企业的主要障碍除了对园区服务情况进行分析外,此次调查问卷也着重了解了创业企业发展中遇到的障碍,来更好地了解企业可能的需求。在18家创业企业中,33.33%认为主要障碍包括“经验不够”,44.44%认为主要障碍包括“缺乏社会关系”,27.78%认为主要障碍包括“资金不足”、“创业方向不好,开拓市场困难”、“缺乏科学的企业管理机制”,38.89%认为主要障碍包括“缺乏人才和核心技术”,22.22%认为主要障碍包括“缺乏合作精神”。去除一些客观障碍外,可见创业企业目前的服务需求集中在融资及创业辅导、专家知识讲座等方面。通过上述对调查问卷的分析,可看出目前创业企业的需求主要集中在融资、涉及知识产权等领域的专家知识培训及一系列涉及创业辅导的服务。

四、大学生创业园融资服务及知识产权服务的缺口(一)融资服务虽然目前大学生创业园有着创业基金、创业补贴、创业融资等相关服务,这些服务有的是一次性的,有的对于企业来说也有一定门槛。从调查问卷中也看出,企业认为园区虽已设置了融资服务,但希望其能有所改进;并且对园区目前申请贷款的帮助也提出了改进的希望。融资难,仍是大学生创业企业的一大难题,也是他们的急切需求。笔者在漕河泾大学生创业园实习期间,通过带教老师的带领,走访企业时也深切体会到企业在融资方面的问题;有时,虽然创业园会积极安排创业投资人、天使基金等人与创业企业见面接洽,但是往往投资者在了解企业发展状况后投入资金的意愿并不大,并未达到园区预期的效果。笔者认为,对于融资服务,仅仅通过现有政策及基金还是远远不够的;简单的进行创业企业与投资者之间的接洽也是无法真正高效解决问题的。对于融资服务的改进,大学生创业园应该首先了解投资者投资的条件,搜集大学生创业企业的普遍发展情况,开展讲座传达有关投资条件的信息并且指点创业者们如何改进自身企业以期满足投资者的投资要求;进而再进行接洽工作,相信一定会有所成效。(二)知识产权服务知识产权是一个专业性很高的领域,由于大学生创业园内创业企业的领域多为IT、电子信息类,知识产权的保护及申报也是为他们所关注的。虽然,目前园区也会开展相关讲座,并且提供申报知识产权的服务;但从问卷中企业希望专家知识辅导讲座能够有所改进,可看出在知识产权服务方面仍有改进的余地。笔者认为,大学生创业园可以通过与政法学校合作的方式,获得扎实的知识产权师资力量;可以开展一系列定期的有针对性的知识产权讲座;同时可以在漕河泾官网设立一个知识产权信息方面的汇总链接,方便创业企业查看。

五、结语大学生创业是政府力推的项目,本文的调研对象“上海漕河泾大学生创业园”已较为成熟,也是我国大学生创业园的代表之一;此次,通过对其走访及调查问卷的调查模式,了解了大学生创业园目前在融资服务及知识产权服务方面的状况,研究了与大学生创业企业需求的缺口所在。本文针对目前的缺口提出了相关改进的建议。希望大学生创业园能够更加成熟,也为拥有创业梦的大学生提供实现梦想的机会。

参考文献:

[1]上海漕河泾开发区创新创业园发展有限公司简讯.2012,(10).

[2]上海漕河泾开发区创新创业园发展有限公司简讯2013,(11)

篇(2)

【Abstract】According to the Chinese Biodiversity Conservation Strategy and Action Planning (2010-2030), the continuous loss of genetic resources becomes one of three thorny issues threatening biodiversity conservation in China, which highlights the significance of genetic diversity monitoring plan in the future. After both Standard for the Assessment of Regional Biodiversity (HJ623-2011) and Regulation for the Collection of Genetic Resources (HJ628-2011) come into force, identification and collection of genetic resources becomes essential in biodiversity assessment projects. This review summarizes the front application of both cytological marker and DNA molecular marker techniques to distinguish plant varieties, and consequently the feasibility of large-scale application of DNA marker technique on future biodiversity monitoring and assessment projects is discussed.

【Key words】Biodiversity; Cytological marker; DNA molecular marker

0 Introduction

As one of three layers of biodiversity, which includes ecosystem, species and genetics, genetic diversity is the diversity of genetic factors that determine the traits of organisms and their combinations, so that becomes the basis of species and ecosystem diversity [1]. It is inevitable for a species of poor genetic diversity to move towards the extinction in natural selection process [2].

After a series of environmental policy has been worked out by centre government of China, such as Chinese Biodiversity Conservation Strategy and Action Planning (2010-2030), Standard for the Assessment of Regional Biodiversity (HJ623-2011) and Regulation for the Collection of Genetic Resources (HJ628-2011), it is essential for environmental engineers to include genetic diversity in biodiversity monitoring and assessment projects, and collection and identification of genetic resources in the nature definitely becomes the first step of this work. In present, identification of plant varieties mainly relies on the biological traits of plants[3], which are susceptible to environmental conditions and time-consuming when those biological traits are artificially cultivated and observed in experiment land [4]. However, the development of DNA marker technology provides a quicker and more accurate solution for environmental engineers to distinguish different sub-populations of a plant species in the nature, particularly when identification of economic traits is not essential in biodiversity assessment work. This review summarizes both cytological marker and DNA molecular marker for the differentiation of plant cultivars in recent years.

1 Cytological Marker

Due to its high stability and reproducibility, karyotype becomes one of the unique chromosome information to distinguish different species, populations of the same species and to identify the hybrids. Karyotype parameters, mainly including the absolute length and relative length of chromosome, arm ratio, centromere index, chromosome ploidy and asymmetry index, are frequently analyzed by botanists to study the variation in chromosome number and structure between species, the origin of species and the genetic evolution[4].

1.1 Traditional squash technique

Zhang etc [5] analyzed karyotype of three Fritillari thunbergii cultivars based on traditional squash technique. The karyotype formula of F. thunbergii (Xiaye, Kuanye, Duozi) varied among three varieties, indicating the feasibility of genetic identification of Fritillari thunbergii cultivars. The karyotype of all the varieties were classified into 3B type, and heterozygosity of homologous chromosome were found in both F. thunbergii(Xiaye) and F. thunbergii(Duozi).

The karyotype of three diploid oat species was studied by Liu etc [6] with application of traditional squash technique. Both karyotype formula and asymmetry index of Avena strigosa, Avena hispanica, Avena brevis were calculated for comparison, revealing more advanced evolution in karyotype for A.strigosa, followed by A.a brevis and A.hispanica. Three diploid oat species were effectively distinguished by a combination of both karyotype formula and asymmetry index.

The traditional slice-making method with micrograph technology was adopted by Dai etc[7] to study the cytology basis for cultivar identification of Secale cereale subsp.segetale. Three populations of Secale cereale subsp.segetale(89R4, 89R14, 89R60) and one variety Secale cereale L.(H36) were selected to conduct karyotype analysis. Karyorype formulae, asymmetry index and asymmetrical karyotype coefficient were provided and compared among these varieties in this research, which showed rich diversity in chromosome morphology.

Traditional squashing method was adopted by Liu etc[8] to analyze the karyotype of 7 R.hybrida cultivars and 5 R.rugosa cultivars. According to the results, all the R.hybrida cultivars were tetraloid (2n=4x=28), except that R.hybrida ‘Elmshorn’ was triploid (2n=3x=21), while all the 5 R.rugosa cultivars were diploid (2n=2x=14). A number of karyotype parameters, including karyotype formula, chromosome relative length, ratio of the longest chromosome to the shortest one in length, arm ratio, asymmetry index and centromere index, were interpreted as biomarkers for identification of varieties and correspondingly the genetic distance was analyzed, revealing that distinct differences in both karyotype and ploidy levels existed between R.hybrida and R.rugosa cultivars and R.rugosa cultivars appeared to be more advanced in karyotype evolution.

21 cultivars’ karyotype of ornamental Ginkgo was studied by Gao etc [9] with smear method. The karyotype of all cultivars was reported to be identical, and the relative length of chromosome varied from 4.31% to 15.34% for the female cultivars, as well as 4.37% to 17.12% for the male. For approximately 83.33% of all the varieties in this research, the arm ratio of chromosome was above 2:1, which belonged to asymmetric 3B type. Cluster analysis was conducted on the basis of karyotype calculation, showing that the mean arm ratio or length ratio of ornamental Ginkgo cultivars was significantly different from original Ginkgo Biloba, and consequently the originality, evolution and classification of these cultivars were discussed.

In total 6 varieties of Hippophae Rhamnoides L. were selected by Li etc[10] to analyze karyotype characteristics of chromosomes, including 4 strains from Russia and 2 strains from China. Karyotype formula, asymmetry index, centromere index and ratio of the longest chromosome to the shortest one in length were compared and contrasted between these varieties, providing the basis for the identification and evolutionary analysis of Hippophae Rhamnoides L. varieties. According to the asymmetry index, six of these cultivars were classified into middle centromere or sub-middle centromere, with karyotype types as 2A or 2B.

40 typical and stable varieties of Chinese large-flowered chrysanthemum were chosen to carry out cytological karyotype analysis for investigation of genetic differences[11]. 1-4 satellite chromosome(s) were reported in approximately 35% of the cultivars, with increasing possibility of satellite chromosome when chromosome number increased. The karyotypes of these varieties were summarized as 2A, 2B and 2C, and types 2A and 2C were more likely to appear in the cultivars with higher ploidy. The interrelationship of karyotype parameters including long-/short-arm ratio, asymmetry coefficient of karyotypes, karyotype asymmetry index and relative length of chromosomes were discussed in this research, indicating great values of karyotype parameters for cultivar identification, classification and genetic evolution analysis for chrysanthemums species. The relationship of karyotype parameters towards phenotypic characters was also examined, revealing that the variation of long-/short-arm ratio and asymmetry coefficient of karyotypes led to highest relevance to most phenotypic characters.

Wild Rosa species, which are broadly found in the Xinjiang Uygur autonomous region of China, possess many important unknown economic traits. Yu etc[12] collected karyological data from 13 samples of seven wild Rosa taxa (R. berberifolia, two botanical varieties of R. spinosissima, R. platyacantha, R. beggeriana, R. acicularis, and R. laxa), which were easily distinguished by karyotype parameters of chromosome ploidy, asymmetry index, centromere index, and distribution of relative lengths. The karyological data provided comprehensive cytogenetic resource to analyze the taxonomy, evolution and speciation in the genus Rosa as well as to identify suitable cultivars for breeding programs.

1.2 Fluorescence in situ hybridization (FISH) technique

Fluorescence binding technology with fluorescent dyes, which are capable of revealing AT or GC DNA sequences on chromosomes, can distinguish different types of heterochromatin on the chromosomes. For example, DAPI (4',6-diamino-2-pheny- lindole dihydrochloride) results in the appearance of AT rich region on chromosomes, whereas CMA (Chromomycin A3) can reveal the GC rich region [13]. Fluorescence in situ hybridization (FISH) technique provides the accurate mapping information of rDNA probes on the chromosome, which becomes the more effective markers to distinguish chromosomes of plants [14]. She etc [15] analyzed the mitotic metaphase chromosomes of Arachis hypogaea L. species by using a combination of DAPI+ banding technology and double fluorescence in situ hybridization (FISH) technique with both 5S and 45S rDNA probes. On the basis of the chromosome measurements, DAPI+ bands and rDNA FISH signals, the chromosomes of Arachis hypogaea L. were accurately paired and arranged, leading to a molecular cytogenetic karyotype in detail.

However, DAPI banding patterns varies between different plant species. Xu etc[16] compared DAPI fluorescent banding patterns among different plant species, indicating that fluorescent bands were obviously observed in maize and peanut species, followed by sesame and loofah whose DAPI bands were relatively weaker. However, no clear DAPI bands could be identified in soybean chromosomes.

2 DNA Molecular Marker

DNA molecular marker technologies for plant variety identification mainly include RFLP, RAPD,ISSR,AFLP,SNP and SSR. However, the ranking of these molecular marker techniques based on comprehensive effectiveness is AFLP>SSR>RAPD>RFLP, which has been internationally recognized in the 92th ASHS conference[17]. This review summarizes the recent development of both SSR and AFLP marker technology for variety differentiation.

2.1 SSR marker

EST-SSR molecular marker technique was conducted by Zhao etc [18] to identify 12 Chinese cabbage cultivars. Based on expressed sequence tags(ESTs)of Chinese cabbage in GenBank, 30 pairs of screened SSR primers were designed and synthesized, resulting in 21 pairs of EST-SSR primers which were effectively amplified, but only 10 pairs of EST-SSR primers were highly polymorphic. According to the identification results and the mapping difference, 10 pairs of primers with high polymorphism were designed as 2 sets of multiplex EST-SSR markers to distinguish these 12 Chinese cabbage varieties, with satisfactory polymorphic rate of 88.9% and 97.0% respectively, as well as high polymorphism information content of 0.910%.

Lai etc[19] selected 26 inbred lines and 54 test varieties for the examination of distinctness, uniformity and stability (DUS) of these varieties by adopting SSR markers. 49 pairs of SSR primers were screened from 952 pairs in total, based on the criteria of richness of polymorphism information content (PIC), the clearness of PCR bands and convenience of different allele identification. 49 pairs of SSR primers led to 57 loci with 311 alleles identified in total. The average number of alleles per locus was 5.5, ranging from 2 to 13, with a mean PIC of 0.53. Cluster analysis showed that all test varieties were clearly distinguished by 49 markers when the genetic similarity coefficient was set as 0.93.

In order to provide robust reference for the identification of barley varieties and avoid counterfeit and inferior varieties, Wang etc [20] selected 29 barley standard varieties and genetic diversity was analyzed by DUS testing. 28 pairs of highly polymorphic SSR primers were chosen, leading to 125 alleles measured in total. Each pair of polymorphic primers detected an average of 4.46 alleles, with polymorphism information content (PIC) varying from 0.81 to 0.25 and an average PIC of 0.62 among 28 pairs.

The specificity and stability of 123 representative rice varieties were analyzed by Tian ect[21] based on SSR fingerprinting profiles, and the value of SSR core markers chosen in this study was examined. 24 pairs of primers detected 138 alleles in total, with 12 loci detected in single cultivar and 21 loci successfully distinguishing japonica and indica rice varieties. On the basis of genetic similarity coefficient set as 0.96 for the classification, all tested varieties showed their unique specificity by cluster analysis, which indicated that 24 pairs of SSR core primers was able to effectively identify 123 varieties of rice.

2.2 AFLP marker

Six pairs of AFLP primers with rich polymorphism were screened by Li etc[22] to conduct fingerprinting analysis on two Chinese cabbage samples (label 587 and 586) as well as a standard sample. Euclidean distances coefficient of each sample was estimated, indicating that distinct difference was found between the sample 587 and standard sample, with the polymorphism band rate of 31.7%. Consequently variety 587 was identified as a different variety from the standard sample. In comparison, variety 586 showed consistent PCR bands with the standard sample, which was consequently identified as the same variety as the standard sample. This research demonstrated that AFLP was capable of providing reliable differentiation technology for plant cultivars.

In total 14 samples of eight varieties and six wild populations of Toxicodendron vernicifluum from Shaanxi were chosen by Wei etc [23] for the development of variety identification technique. Both morphological and AFLP molecular markers were examined with 26 morphological character indexes and 8 AFLP primers (EcoRⅠ+3/MseⅠ+3). Multivariate statistic analysis was conducted on morphological markers, resulting in 3 principle component index (PCI). The fist PCI included the ratio of petal and anther, length to width of the fifth lobular, the length and diameter of filament; the second PCI covered the length of compound leaf and petiole of compound leaf, the numbers of leaflet, the fifth lobular, and the top lobular; and the third PCI were the top lobular and the vertex angle of the fifth lobular, which respectively contributed to 30.383%, 19.321% and 13.777% of variance in morphology of 14 varieties. Further more, molecular markers of 8 AFLP primers (EcoRⅠ+3/MseⅠ+3) also completely distinguish 14 cultivars, in consistence with morphological markers.

Wen etc[24] tried to distinguish 26 jujube cultivars and 1 sour jujube by adopting fluorescent-labeled AFLP markers. 8 AFLP primer pairs were chosen, leading to 886 AFLP markers identified in total. Among these AFLP markers, 112 markers were identified as unique bands for specific varieties, whereas 60 markers were deletion bands for specific varieties, leading to effective identification of jujube cultivars.

Song etc[25] chosen 90 cultivars of Chinese cabbages from 7 different production areas, and developed fingerprinting technique based on AFLP markers for the identification. In total 20 pairs of AFLP primers were designed to examine the genetic polymorphism of these cultivars, and AFLP primers varied broadly in terms of differentiation capacity of Chinese cabbage varieties. The number of polymorphic bands that were detected by AFLP primers differed from 9 to 32. A combination of primers (E-ACA/M-CTG) resulted in 71 amplified bands, including 32 polymorphic bands, which effectively distinguished all of the 90 varieties. In comparison, the genetic polymorphism between individuals of the same variety was also examined by AFLP marker technique. Two hybrid cultivars (Beijingxin 2 and Jingxiawang) of Chinese cabbage were selected and 10 individuals were chosen from each cultivar. The AFLP bands showed consistence between individuals of the same variety, except that one of Beijingxin 2 differed from the others.

2.3 Capillary electrophoresis with fluorescence detection

Compared with polyacrylamide gel electrophoresis and silver staining technique, capillary electrophoresis with fluorescence detection method is more automated and programmed. The system software of capillary electrophoresis with fluorescence detection is able to calibrate the differences between capillary electrophoresis, and reduce the artificial and systematic errors, which consequently improves the stability and repeatability of variety identification tests [26]. Feng etc[3] screened 58 SSR primers to identify 14 Poplar varieties by application of capillary electrophoresis with fluorescence detection, which included 4 varieties of Populus deltoids, 5 varieties of Populus nigra (including 3 transgenic varieties) and 4 hybrid varieties. The results showed that the 4 varieties of P. deltoids, 5 varieties of P. nigra, and 4 hybrid varieties were effectively identified by 4 primers, 5 primers, and 4 primers respectively, with significant difference observed at the SSR loci between P. deltoides and P. nigra. Different SSR genotypes were also identified between the transgenic and non-transgenic varieties.

3 Conclusion and Implication for Biodiversity Monitoring and Assessment

In comparison to the DNA molecular marker, cytological marker techniques result in less polymorphism for the sub-populations’ differentiation of a plant species, but obviously reduce the cost of this work, once biodiversity monitoring and assessment projects are implemented at large scale. Consequently, cytological marker would be more suitable as the main solution for environmental engineers to conduct genetic resource collection work, based on which DNA molecular marker would become a complementary solution. Capillary electrophoresis with fluorescence detection method certainly leads to higher accuracy and stability for identification tests. Nevertheless, the relatively cheaper facilities required by polyacrylamide gel electrophoresis and silver staining technique would be more acceptable in practice, which has been adopted by recent National Standards including Protocol of Purity Identification for Soybean Variety using-SSR Molecular Markers (NY/T 1788-2009), as well as Genuineness and Purity Verification of Potato Seed Tuber - SSR Molecular Marker (GB/T 28660-2012).

Collection and storage of sampling location information as well as photos of plant morphological characters are usually necessary for the genetic resource collection work as indicated by Regulation for the Collection of Genetic Resources (HJ628-2011), and GIS technology provides a supportive tool for the collection and storage of both location information and field sampling photos [27] in this process.

【参考文献】

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篇(3)

中图分类号:G642.0 文献标志码:A?摇 文章编号:1674-9324(2013)37-0207-02

近年来,随着我国社会经济的不断发展及日益严峻的就业形势和研究生招生规模日益扩大,对研究生的创新能力和实践能力提出了更高的要求。21世纪是海洋世纪,是人类全面认识、开发和利用海洋的新世纪。党的十报告明确提出“提高海洋资源开发能力,发展海洋经济,保护海洋生态环境,坚决维护国家海洋权益,建设海洋强国。”这对海洋水产人才的培养提出了新的要求。如何在培养计划的实施过程中,提高学生的创新能力和实践能力值得思考与探讨。搞好研究生课程实验建设,是提高研究生培养质量,使我国的研究生教育走上一个新台阶的重要组成部分。本文以浙江海洋学院水产硕士点“渔业生物遗传多样性保护及其应用”课程实验教学改革为例,从实验教学内容的设计、实验教学方法的改进、实验效果评价等方面谈了一些体会,以取得更好的实验教学效果,培养研究生的创新思维。

一、实验教学内容设计

浙江海洋学院在2010年开设了“水产动物遗传多样性保护与应用”研究生选修课程,该课程面向水产行业发展的实际和学科发展的前沿,系统讲述了遗传多样性的检测方法和在水产动物保护中的应用、水产经济动物种质资源保护的必要性和存在的问题等,受到了学生的欢迎。但由于该课程涉及过多分子标记技术,缺乏实验环节,部分学生在学习上存在一定的难度,为此从2011年开始,该课程增加了16学时的实验课程,压缩了理论课程的时间。经过近两年的实验教学实践,形成了适合我校水产专业特色的实验教学模块,该课程实验包括必选模块和选修模块,必选模块包括海洋动物DNA提取与电泳检测、线粒体DN段PCR扩增与纯化、DNA序列和种群遗传结构分析3项实验;选修模块为重要种类DNA条形码建立、海洋动物AFLP标记分析和海洋动物SSR标记分析项实验,选修模块每个学生至少选1项实验项目。实验项目基本涵盖了目前国内外常用的遗传多样性的检测方法。

二、以科研项目为纽带,改进实验教学模式和方法

传统实验教学模式都是以教师按照实验名称、实验目的、实验原理、实验操作、实验结果与讨论的程序讲授实验各个环节,然后学生按实验指导手册完成实验操作。这种教学模式主要是教师讲授、指导、学生参与的一种被动式知识灌输,不利用创新思维和人才的培养,学生的主观能动性得不到大的提高。此外,传统实验教学在开设的实验中仍以验证性、示范性实验多,综合性实验、设计性实验少,学生主要是按照指导老师安排的实验材料和步骤从事规定的实验项目,动手能力和创新意识未得到充分培养。实验只是为了验证理论,实验设计和教学都是围绕着“教”而进行,学生都处于接受式被动学习,导致不少学生以应付实验为主,操作技能得不到提高,参加实验的兴趣不浓,其主观能动性得不到激发,创新思维得不到培养。同时,由于专业面的变窄,研究生的主要学习方向受到导师研究课题的引导,不再是泛而广的大体了解,而是要求精益求精的学习理解,以期在某个领域能很快产生有一定水平的研究成果。因此,很多研究生认为课程实验对将来的课题不一定实用,学习兴趣不浓。针对上述问题,我们结合我校水产学科的科研优势,以科研项目形式组织实验教学过程。在我校“海洋渔业科学与技术”这一省重中之重学科和校研究生教改项目的支持下,引导研究生根据实验必须模块和选修模块,自我设计课程科研项目,从样品的采集到最后的数据分析,让研究生以承担一个科研项目的形式完成实验项目,锻炼研究生的自主创新能力。具体做法如下。

1.实验选取题。遗传多样性是生物多样性的核心,保护生物多样性最终是要保护其遗传多样性。通过理论课程学习,学生基本了解了遗传多样性的研究意义和我国海洋动物遗传多样性的现状及需要解决的问题,同时掌握了常用分子标记如线粒体DNA、RAPD、AFLP和微卫星等的原理及优缺点。在此基础上,指导学生结合我校靠近舟山渔场的优势,阅读相关文献,选取舟山渔场重要经济种类为实验材料,形成实验选题报告。在选题报告中,要求学生阐明目标种类的国内外研究现状,研究目的和需要解决的相关问题,让研究生学会如何去发现科学问题。

2.实验方案设计。在确定实验选题基础上,要求学生根据本课程实验提供的实验模块设计实验路线。指导学生准备实验器具,理清实验方法与操作步骤,包括实验的技术路线,实验的进程安排,具体操作过程,可能遇到的困难、问题及解决方法等,完成课程实验项目书。指导老师对课程实验项目书进行审查,最终确定实验方案

3.实验方案实施。按实验项目书,老师指导学生采集实验材料,开展相关实验项目,进行数据分析,最后形成课程实验项目结题报告,并进行答辩。利用课余时间,我们带学生到舟山的主要鱼市场、码头和潮间带进行采样,让学生学会如何采集样品,样品拿回实验室后,如何进行样品保存。在实验室,学生按实验路线,进行样品的DNA提取、PCR扩增和相关分子标记分析等实验工作,完成必须模块和选修模块的实验工作,同时利用相关软件进行数据分析,形成课程实验项目结题报告。

三、实验效果评价

传统的课程实验考核主要以实验结果和撰写的实验报告为主。在本课程实验中,考核以项目验收的形式进行,学生撰写结题报告,进行结题答辩;考查学生是否完成课程实验项目书所预期的内容,结题报告是否全面、翔实,实验数据分析是否到位等。通过此形式的考查,不仅要考查学生所掌握的基本知识和技能,还要考查学生独立思考、综合运用和科研组织的能力,以及在实验操作中表现出来的认真的态度、实事求是的科学作风和团队合作精神等。

从2011年以来,共有8名同学选修了本门课程,共分为4个小组承担了课程实验项目,选取了小黄鱼、蓝点马鲛、单齿螺、锈凹螺4种为实验材料,组织学生到沈家门渔港、朱家尖和象山港潮间带进行了采样,在实验室学生开展了DNA提取、线粒体DN段PCR扩增与电泳检测、DNA序列分析、AFLP标记分析等相关实验,完成了课程实验结题报告。在实验结束后,以答辩形式,对各小组实验情况进行了考核。通过两年的实践,研究生的学习积极性极大提高,在动手能力、思维能力、综合分析和解决问题能力方面都得到了很好的锻炼,激发了研究生学习的能动性,同时也进一步体会到在科学研究中实验设计的重要性,极大提高了研究生对科研的兴趣,打破了科研的神秘感,对于研究生下一步进行学位论文选题、开题提供了重要的训练。2011年以来,在课程实验的基础上,学生已发表2篇学术论文。

四、经验与展望

通过科研项目的形式开展“水产动物遗传多样性保护与应用”课程实验的教学改革取得了较好的效果,既使研究生掌握了实验技能,又锻炼了研究生的科研组织能力和团队协作精神,该项改革的成功,离不开下面的因素。

1.良好的政策和充足的实验经费是该课程实验改革得以实施的重要保障条件。为提高研究生培养的质量,浙江海洋学院出台相关政策支持研究生创新能力培养,同时课题组所在的“海洋渔业科学与技术”是浙江省重中之重学科,每年有专门经费用于水产硕士点研究生创新能力训练。充足的经费保障使相关野外采样和室内大量实验工作得以顺利进行。

2.先进的实验设备是该项教改得以实施的重要硬件条件。2010年以来,浙江海洋学院水产学科实验室受省财政和中央财政支持,投入1000余万元用于仪器设备的购置,目前水产学科实验室拥有PCR仪、高速冷冻离心机、垂直电泳系统、凝聚成像系统和遗传分析系统等一批仪器可用于研究生教学工作,保证了课程实验的顺利进行。

3.良好的科研基础是该项教改得以实施的重要软件条件。本课题组教师近五年来主持了有关遗传多样性和种质资源学方面的3项国家自然科学基金和1项国家科技支撑项目,相关分子标记技术已应用多年,积累了丰富的经验,在海洋生物遗传多样性方面发表SCI收录论文10余篇。

今后,在“水产动物遗传多样性保护与应用”课程实验中我们将进一步深入研究和探索,努力使相关实验与水产行业实际相结合,发挥我校水产学科的科研优势,积极尝试将科研课题应用到课程理论教学中的方法,进一步优化实验模块设计,完善课程实验项目设计,设计出更好的具有设计性、综合性的实验。

参考文献:

[1]曹德超,金晔.中国渔业的发展与水产研究生教育的需求[J].高等农业教育,2001,(6):6-9.

篇(4)

2012年,青岛农业大学被评选为山东省首批应用型人才培养特色名校建设单位。我校的植物保护专业不仅是首批国家级特色专业,而且是首批山东省应用型人才培养特色名校工程重点建设专业之一。为了全面落实培养应用型高级人才的培养目标,学校出台了《青岛农业大学关于修订专业人才培养方案的指导意见》,新的专业人才培养方案重点强调应用型导向、产业导向、行业导向和专业导向,让毕业生切实面向产业、行业和专业生产一线需求。

植物保护专业是青岛农业大学的特色专业,主要培养掌握植物病源生物的诊断和识别及综合治理等植物保护学科的理论和专业知识,具有植物病源生物预测和综合治理的基本技能,能胜任在科研院所、检验检疫部门及相关公司从事基础研究、产品开发、应用推广和经营管理等工作的应用型高级人才。2014年实施的植物保护专业人才培养方案中,规定了毕业生应该具备五个方面的知识和能力,其中第一条就明确规定毕业生应该掌握数学、化学、生物化学、植物学、植物生理学、普通遗传学和普通微生物学等学科相关理论与知识。而且将普通微生物学位列植保专业十大专业核心课程之中。由此可见,普通微生物学对植保专业学生的重要性。主要因为微生物学是一门在分子、细胞或群体水平上研究微生物的形态构造、生理代谢、遗传变异、生态分布和分类进化等生命活动基本规律,并将其应用于工业发酵、医药卫生、农业生产、生物工程和环境保护等实践领域的科学,根本任务是发掘、利用、改善和保护有益微生物,控制、消灭或改造有害微生物,为人类社会进步服务[1]。

为了更好地培养适应社会需求的应用型和创新型高级人才,本文对植物保护专业开设的普通微生物学这门课程进行了课程分析。

一、课程定位和性质

在我校,普通微生物学主要是针对植物保护、农学、植物科学与技术、种子科学与工程、烟草、园艺、茶学、环境科学、环境工程、农业资源与环境等专业学生开设的一门学科(专业)基础课程。通过该课程学习,为学习其他专业课程奠定坚实的微生物学基础。

在植物保护专业课程体系中,普通微生物学安排在第四学期开课。相关先修课程包括高中时学习的《生物》,大学一年级已开设的《普通化学Ⅰ》、《有机化学Ⅲ》和《分析化学Ⅲ》。在第四学期同时开设的相关课程有《基础生物化学》、《普通植物病理学》和《普通微生物学实验》。通过高中《生物》学习,同学们已经具备分子与细胞、遗传与进化、稳态与环境等相关知识体系[2],对普通微生物学中关于微生物的细胞结构、遗传变异和微生物的生态等相关知识点的学习有所帮助。已修的化学课程为普通微生物课程中关于渗透压、化学消毒剂、大量元素和微量元素等知识点的学习打下基础。因此,普通微生物学中对于这些知识点的介绍可做相应删减。普通微生物学跟同时开设的《基础生物化学》、《普通植物病理学》和《普通微生物学实验》之间相关性更大。比如,《基础生物化学》中关于代谢途径的知识点是重点讲解内容[3],因此关于微生物代谢的知识点在普通微生物学课程中可以简化讲解。《普通植物病理学》中关于植物病原微生物的学习,可以使学生更深入地理解关于原核和真核微生物这部分的知识[4]。《普通微生物学实验》是普通微生物学理论课的配套课程,通过实验印证课堂内容,加深对微生物的感性认识和基础理论知识及原理理解[5]。

普通微生物学的后续相关课程包括《普通遗传学》、《农业植物病理学Ⅰ》、《农业植物病理学Ⅱ》、《植物化学保护Ⅰ》、《植物化学保护Ⅱ》、《普通植物病理学实习》和《植保专业科研训练与课程论文(设计)》等。扎实的微生物知识可以为后续理论或实践课程学习奠定坚实的基础。同时,后续课程学习加深了学生对微生物知识点的理解和掌握。

二、教学目标

教学目标是教学内容、教学方法手段及考核方式选择的基础。为了更好地培养适应社会需求的应用型和创新型高级人才,普通微生物学关于教学目标的设置分为不同的目标层次。首先,从知识目标上,学生应该从分子、细胞或群体水平上掌握微生物的细胞形态及构造、类群、营养与代谢、生长及控制、遗传和变异、生态分布、分类鉴定等基础理论知识。掌握研究微生物的主要技术和方法。其次,从能力目标层次上,要求学生利用微生物学的基础理论知识和基本研究方法,分析和解决日常生活、生产实践和科研中遇到的相关问题,具有良好的知识迁移能力。最后,在素质目标层次上,使学生在学习普通微生物学课程的过程中,培养独立思考、严谨求实的治学态度,培养学生的团队合作与创新精神,培养学生不折不挠、爱岗敬业的职业道德素质。

三、课程内容设计

本课程将选用周德庆主编的微生物学教程(第3版)。本书被教育部列为“普通高等教育‘十一五’国家规划教材”。本书是一本结构严密、内容丰富、知识新颖和可读性强的基础课启蒙教材。本课程总计32学时,共2学分;每周2课时,每次2学时,历时8周。根据植物保护专业的特点及学时安排,在课程内容设置上对教材略作删减和调整,比如,把教材关于传染与免疫的内容更换为微生物资源的开发与利用,介绍如何根据微生物的特点进行微生物资源的开发利用,以及微生物化肥和微生物农药等跟植物保护专业息息相关的知识。同时,在讲解原核微生物、真核微生物及病毒等章节时,联系实际、多举例介绍该种微生物对植物的致病或保护作用。

总体上,本课程共计十章内容,具体安排是:绪论(2学时);原核微生物的形态、构造及功能(4学时);真核微生物的形态、构造及功能(4学时);病毒和亚病毒因子(4学时);微生物营养和代谢(4学时);微生物的生长及其控制(2学时);微生物遗传和变异(4学时);微生物生态(4学时);微生物的分类和鉴定(2学时);微生物资源开发与应用(4学时)。

四、学情分析

植物保护专业人才培养方案(2014级实施)规定,学生在第四学期需要修满21门课程,课内学时数超过512个学时,平均周学时数为30.4个学时,因此学生学习压力大,业余时间少。根据以往教学经验,本专业学生在学习微生物课程时,比较难掌握的内容包括微生物营养类型、新陈代谢、遗传与变异等。加之本课程教材内容多,学时少,记忆型知识较多,教学内容枯燥,晦涩。因此,学习本课程时,需要学生集中注意力,认真听课做笔记。但现代学生普遍对手机依赖性高,自控力较差,这就需要教师采用多种教学方法,抓住学生注意力,引导学生掌握知识。

五、教学方法与手段

跟植物和动物相比,微生物形态小,肉眼几乎不可见,较为抽象。教师要采用多种教学方法,以抓住学生注意力为核心。

在课堂上,本门课程教学过程以PPT多媒体为主要载体,以讲授为主,PPT的呈现形式应该注重以下几点:内容条理清晰、重点突出;对知识点及时进行归纳、总结;增加图片、表格动画等,减少文字,并且讲解时做到先形象(图片、流程图、视频动画),后概念(文字);难点问题要结合板书讲解。知识点讲解要与日常生活、社会热点结合,与教师自身经历、科研相结合,同时语言幽默生动,增强教学效果。每次上课,先以提问方式回顾上节课内容,可以提高同学们的注意力,知识连贯性。课间放些微生物相关视频、歌曲,提高学生兴趣。

课堂外,要充分利用学校网络教学平台,在线答疑解惑。鼓励学生参加学校组织的相关技能大赛或进入实验室进行科研训练,提高动手能力的同时培养严谨求实的科研态度,为培养具有创新精神和实践能力的高素质人才奠定良好基础。

六、考核方式

本门课程考核方式为闭卷考试,成绩分三部分:即卷面成绩占70分,平时占20分,考勤成绩占10分,满分100分。试卷分基本题型、扩展题型和提高题型,要求试题内容覆盖整个课程,难易适中。考勤主要通过不定期点名、课前提问等方式检查,要求学生不迟到,不无故缺席,提高学生课程参与度。平时成绩主要包括课堂提问、检查课堂笔记。

七、教学反馈与教学效果

教学效果的评价与反馈包括多种形式:首先,学校学院组织相关领导、督导或同行随机听课,在监督的同时给出建设性意见并传授教学经验;其次,对学生发放调查问卷,对教师的教学方法提意见、建议,教师快速、及时和高质量地反馈;课程结束后,学生通过学校评教系统给教师上课情况和学生打分。考试结束后,教师根据学生卷面情况给出详细的试卷分析,真正做到“以教评教”、“以学评教”相结合。

通过以上七个方面的课程分析,我们对植保专业的普通微生物学具体授课环节进行了调整和优化,提高了教师的教学水平和同学们的学习兴趣,从而为更好地培养适应社会需求的,具备较好普通微生物学综合技能的应用型和创新型植物保护专业人才奠定基础。

参考文献:

[1]周德庆.微生物学教程[M].北京:高等教育出版社,2011.

[2]朱正威,赵占良.生物[M].北京:人民教育教育出版社,2007.

[3]朱新产,高玲.基础生物化学[M].北京:中国农业出版社,2015.

篇(5)

主管单位:中国科学院

主办单位:中国植物学会.中国科学院植物所

出版周期:双月刊

出版地址:北京市

种:英语

本:16开

国际刊号:1674-4918

国内刊号:11-5779/Q

邮发代号:2-226

发行范围:国内外统一发行

创刊时间:1951

期刊收录:

SCI 科学引文索引(美)(2009)

CBST 科学技术文献速报(日)(2009)

中国科学引文数据库(CSCD―2008)

核心期刊:

中文核心期刊(2008)

中文核心期刊(2004)

中文核心期刊(2000)

中文核心期刊(1996)

中文核心期刊(1992)

期刊荣誉:

中科双百期刊

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1.2综合素质人才的需要作为中医院校生物学专业的教师,笔者体会最深的就是现在的中医专业的学生,对现代生物学以及相关的基础课程不感兴趣。他们常常提到以后利用中医药看病救人,用不到生物学,不需要了解那么多生物学知识。中医药要实现现代化、国际化和产业化,必须要与现代生物学技术相结合,一方面需要多学科交叉合作,一方面从事中医药临床和科研的人才需要具有一定的生物学知识,因此,提高综合素质是必要的。

2中药药材的生物资源保护及知识产权保护

中医药产业化的大基础是中药材资源的可持续发展。目前,国家越来越重视中医药的发展,中药产业作为/国家战略产业0发展已经写入我国5中药现代化发展纲要(2002)2010年)6(简称5纲要6)。中药的产值大幅度的提高,在产值提高的同时中药材的销量也是成倍的增加。而中药材是一种有限的生物资源,过度的采集会使一些物种濒临灭绝,一旦灭绝遗传多样性就会消失,造成不可估量的损失,所以进行中药药材的生物资源保护是必须执行。笔者认为,中药药材的生物资源保护需要:1)加强宣传力度和法律保护制度,如退耕还林、退耕还草原等,可以保护一些野生资源。2)对于濒临灭绝的种类要进行保护,针对不同种类的药材进行就地保护或迁地保护。3)发展中药的科学种植和养殖产业,符合GAP标准。4)利用生物多样性的潜在使用价值,采用现代生物学技术进行中药药材的鉴定和分类,发现新的药材。5)利用现代生物学技术培育新植物的品种。6)减少药材的出口量,增加中成药的出口量。在进行中药药材的生物资源保护的同时,还应该做好中药知识产权保护。张大方等[16]认为,要加强知识产权保护应该在科研管理方面,强化知识产权意识;建立健全规章制度,明确知识产权归属;科学界定中医药知识产权保护范围和内涵。

3中药新药开发

中医药产业化要持续发展必须有自主创新能力,中药新药的开发是其主要的体现。中医药在治疗慢性病、难治病、重大传染性疾病、恶性肿瘤以及精神疾病方面具有很大的优势。但大多数治疗还停留在传统中药复方的水平上,所以中药复方的药效、剂型及临床药理学毒理学研究的现代化是走向国际的重要基础,也是新药开发的中药资源。利用蛋白质组学技术对中药复方进行药物作用的物质基础研究,有利于阐明中药复方的疗效机制和药理作用机制[17]。就治疗恶性肿瘤的中药新药开发方面,笔者认为,中医学者应该注重进行临床病例的整理和收集,建立数据库。首先肿瘤的西医诊断已经有了明确的临床分型,中医学者根据收集的临床分型资料和中医的辨证论治相结合,确定中医的证型和西医临床分型的关系,再根据个体差异,进行中药复方中各药物的剂量范围的设定,临床跟踪,临床效果记录在案,根据临床效果利用现代生物学技术如生物芯片和蛋白质组学等对其进行药理机制分析,最终开发出一种抗肿瘤的复方新药。这种新药既有中医证型的指导又有西医临床的分型,还有临床药理分析,所以一些不能来大城市看病的人,可以直接买药服用,利国利民。此外,中药新药的开发,现在国际上好多国家在做,香港大学的学者FengY等[18]就对抗肿瘤作用中草药的专利情况进行了综述,分析了美国最近10年关于中草药的专利,其中包括一些潜在抗癌作用的提取物(包括复方成分)以及具有新抗肿瘤作用的单纯化合物。

篇(7)

中图分类号:G647 文献标志码:A 文章编号:1673-291X(2012)29-0274-02

随着世界人口迅速增长、经济和科技的高速发展、人类对非生物和生物资源的开发与利用的强度与日俱增,使得环境污染和生态破坏日益加剧,从而在人口、资源、环境与经济发展之间出现了一系列尖锐的矛盾,其中,生态问题是制约社会和经济持续发展的严重问题之一。生态学是一门研究生物与环境、生物与生物之间相互关系的生物学分支学科。该学科日益受到人们的关注,同时也得到了空前的发展。在传统的动植物生态学、 群落生态学等生物学的基础上,生态学又出现了城市生态学、 社会生态学、 人类生态学、 经济生态学、景观生态学及恢复生态学等新的研究领域[1]。虽然当今的生态学已不再局限于生物学科,已成为一门多分支、大范围的学科,但是生物学始终是生态学的基础和根本,对孕育和培植生态学思想、提高当代人的生态意识的具有举足轻重的作用。

现代大学生是社会主义事业接班人,他们的行为与意识对未来社会的发展起到决定性的作用,关系到国家的命运、社会的发展和民族的振兴。大学生是具有成熟的思维模式的社会群体,对大学生进行生态思想教育,不但可开拓他们的视野, 使其用变化与发展的眼光看问题, 而且还对增强大学生的主人翁意识和责任感具有重要的意义,使他们意识到人与自然的和谐关系是他们所肩负的崇高历史使命。因此, 在大学生中树立正确的生态思想,使他们更快、更好地适应和融入复杂多变的社会,从而使他们不仅成为社会的建设者,而且成为自然的捍卫者[1]。

由于生态思想是制约社会发展的重要因素;生物学是传授生态学思想的基本途径和源头;大学生又是未来社会发展的后备军。因此,本文将生态思想、生物学教学与大学生这三者联系起来,提出了生态思想教育应贯穿高校生物学教学中,从而探讨了在高校生物学教学中进行生态思想教育的必要性和迫切性。

一、高校生物学课程在宣传生态思想上的缺陷

在我国将生态思想融入大学生生物学教学过程中时,主要存在以下几个方面的欠缺之处。

1.教材方面的不足。(1)环境对有机体的影响方面内容的严重缺乏,如环境对动植物新陈代谢紊乱及发生基因突变等的影响究竟有多大。(2)对环境保护方面内容强调不够,仅仅提出了需要保护生态环境,未进一步阐述一旦由于环境破坏而造成不可逆转的危害后对人类的日常生产生活的影响。(3)虽提及了人类社会面临的一系列全球性危机, 但对解决这些问题的具体方案却只字片语。(4)教材缺乏新内容,出现课本与最新的科研成果脱节。

2.教师本身存在的缺陷。(1)照本宣科情况严重:在我国,绝大多数大学仍实行者分数或学分的体制,生物学课程的教师也仅仅是按照教材讲授,只强调书本上知识的重要性,完全依赖于课本。这种灌输性的教学模式完全受到课本的严重束缚,缺乏教学的创新性,没有真正将生态理念传达给大学生,抑制了大学生的生态思想挖掘和开拓。(2)教师自身素养:很多讲授生物学课程的教师本身就没有正确的生态价值观,生态意识淡薄,不能以身作则,为人表率。即使将生态思想融入了他们的课堂,也是空洞的,丝毫不会使大学生受到生态思想的启发,反而会在大学生中造成错误的认识。

客观地说,当前我国大学在生物学教学中,是与在未来社会中人的生态意识脱节的,这也使得很多大学生的生态意识淡薄,更有甚者没有意识到我们生活环境的生态脆弱性。这使得很多自然科学和社会科学的工作者们越来越担忧我们的明天。因此,我们必须在大学生中尽快采用行之有效的生物学教学方法,达到开展生态思想教育的目的, 使大学生在人类与自然的问题上树立正确的生态观念,以适应社会的发展,同时也保护了与我们生存息息相关的环境,实现人类、社会和环境的高度可持续发展[1-2]。

二、将生态思想更好地融入生物学课程中

生物学教学课程的教学目的是培养大学生对客观存在有机体作出正确的认知,发挥大学生的主观能动性和创新性,同时,树立他们正确的生态价值观,进一步培养他们的生态思维模式,以此来提高大学生的综合素质和生态伦理道德。因此,这就对我们高校生物学课程教学的改革提出了新的要求,要采用灵活、科学和有效的方法,切实将生态思想融入到生物学教学的点点滴滴中。

1.将生态思想与课堂教学和实验操作紧密结合,牢记将生态思想融入到生物学课程讲授过程中,以鲜活的实例和素材感染大学生。在允许的范围内,进行生物学课程的野外观察与实验相结合,亲自带领大学生去亲身体验由环境破坏带来的相关生态问题,尽可能让他们体会到环境是如何作用于生物有机体的,让他们更好地意识到创造自然环境和谐氛围的重要性。与此同时,也可将课堂内容与实际相结合, 有利于巩固加深所讲原理、基本概念及理论知识,达到双赢的目的。

2.采用现代化的多媒体课件教学方法进行生物学课堂教学。由于应用多媒体辅助教学能集文字、声音、动画等多种信息于一体,直接作用于学生的感官,可使原来抽象、枯燥、难懂的学习内容(如在大气严重污染的条件下植物出现的生理生化反应),通过图形、数据资料及动画效果等表现形式而变得直观、易懂,这样更易说服打动学生,增强了学生的学习兴趣,提高了课堂教学效果,从而增强学生对生物学的相关知识接受能力,从理性和感性上树立生态理念[3]。

3.结合特定的时间,充分利用生物学教学课堂,切实做好生态思想的宣传教育工作。可将每年的世界环境日、水日、湿地日、无烟日、防止荒漠化和干旱日、无车日、义务植树日等宣传活动与生物学教学内容及实验、野外考察相结合,号召大学生在这些相关的环保节日中投入到生态环境保护和宣传的具体行动中去。如在植树节那天和同学、朋友去种一棵树,在世界无车日那一天走路或骑自行车出行等,让大学生亲身体验自己在为环境保护尽一份微薄的力量。当然,节日的作用不仅仅是对大学生环保意识的一个提醒,通过教学过程中的这些宣传,使这种意识逐渐成为大学生的一种习惯,最后使这种生态和环境保护的思想融入到他们生活的点点滴滴中去。

4.在开展生物学课程教学中,灵活地插入,并创造大学生与从事生态学和环境科学等相关的工作者之间进行交流的机会,邀请该领域的专家、教授、科研工作者,或者工作第一线的人员,走进高校生物学课堂,结合他们的本专业和实践经验,为大学生献上生物与生态环境关系方面的专题讲座,让学生了解本地区及我国的生态环境现状及发展趋势。与此同时,安排这些专家、学者与大学生进行面对面的交谈和讨论,解答大学生对现存生态问题的疑惑,让他们明确自身所肩负使命的重要性[3]。

5.要想将生态思想渗入到高校生物学教学中,就必须通过生态学思想的教育,使大学生在处理人与环境的关系问题上树立正确的观念,进而完善大学生的生态价值观。这就要求生物学教师首先要具有正确的生态价值观和伦理观,必须加强自身学习生态美学、生态经济学、区域生态学、生态工程学、资源生态学、污染生态学等学科,提高自身的生态意识。其次,要善于运用所学的生态思想,将教材和课本中的生物学知识与生态思想有机结合在一起,在教育教学过程中积极地把生态思想引入课堂,摆脱以往陈旧的教学框架,敢于创新,逐步实现真正的将生态思想融入生物学课程中去[1]。

总之,当今科学技术已将人类文明提升到了前所未有的高度,然而,由此也引发了巨大的生态环境危机。然而,由于无法深入改变人们的认知和价值观念,仅依靠现有的科学技术在实践中解决生态危机是难以完全奏效,不足以消除和解决我们目前面临的困难。当今的大学生既是社会主义事业接班人,又是掌握科学技术的主力军。因此,要实现可持续发展,必须对高校大学生进行生态思想的教育,而生物学教学是高校进行生态思想教育的最基本、最直接的途经。因而,在高校生物学教学中,融入行之有效的生态思想的教育便显得十分关键。高校生物学教师应该积极主动地承担起这一历史重任,对与生物学科相关的生态思想进行剖析研究,制订出切实可行的、具有前瞻性的、因地因时因人而异的生态教育培养方案,从而达到将生态思想融入到每一个大学生的生活中去。

参考文献:

篇(8)

生物学创新教育尤其强调对学生认知能力和创新性思维能力的培养。学生头脑不是一个需要被填满的容器,而是需要被点燃的火炬。教师的责任就是点燃火炬,让它燃烧。学生应该是能发光的灯,而不是存储燃料的瓶。教师不要做学生思维的“保姆”,而要让知识成为学生自己思考的果实。带着知识走向学生,不过是“授人以鱼”;领着学生走向知识,才是“授人以渔”。在生物学教学活动中,学生往往很迷茫:学什么,怎么学,无所适从。况且,生物学科本身内容繁杂,既有动物、植物,又有人体、卫生健康,更包括现代分子生物学、古生物学等,生物学教师不可能一一讲授,应该导学生认知有关知识,教授学习方法,培养生物学习能力。我们可以以课本内容为线索引导学生认知,举一反三,“教是为了不教”。我们不应该以本为本,局限学生的思维空间和理念创新。一旦引导上了轨道,我们就应该给学生一些权力,让他们自主选择;给学生一些机会,让他们自主体验;给学生一个问题,让他们自己找答案:给学生一种条件,让他们自主锻炼:给学生一片空间,让他们自己向前走。

二、个体疏导

生物创新教育是承认学生个别差异、强调学生个性发展的教育。每一个学生都是一个珍贵的生命,每一个学生都是一幅生动的画卷。生物学教师应该体会学生生命的最大丰富性和主动性,关注学生成长与发展的每一点进步,帮助学生发现自己、肯定自己。

人的智力结构通常有很大差异。学生不可能什么学科都学好,不可能每一个方面都表现出色,或长于强记,或长于博学,或长于推理,这是正常现象:人的获知途径,通常有很大差别。城乡学生的知识接触面存在很大差别,但每个学生都有特殊的天赋和潜能,教育应当成为“扬长”的教育。没有不可教育的学生,只有不善教育的教师。正确地判断每个学生智力才能的不同特征及发展潜质,这是教育智慧中极为重要的。生物学教师要从每个学生智力才能的个性特点、认知特点和特殊教育需求出发实施教学,既鼓励冒尖,又允许某些方面暂时落后。人无全才,“合格加特长”就是有用之才。承认差异,扬长避短,人人都会展现出独特才华。

三、情景诱导

有研究表明,80%的学习困难与过重压力有关,解除这些压力,明显有助于学习效率的提高和创新潜能的开发。当人们处于轻松愉快的状态时,视觉、味觉、嗅觉、听觉和触觉都更灵敏,记忆力会大大提高,学习潜力可以得到更好的开发。毫无疑问,对一个教师而言,善于为学生营造宽松愉悦、民主和谐的成长环境,甚至比学识渊博更重要。如学习“环境保护”时,教师可以用强烈的情感语言创设情境,介绍我国著名的自然保护区和珍稀动植物:介绍我市的红树林保护区。转而提问:你们应该参加什么活动保护环境、维护生态平衡呢?学生根据已有的知识信息,各抒己见。有的学生说:养鸟、灭鼠、保护益鸟:有的学生说:去动物园认养动物;有的学生说:参加校园绿化,在阳台或庭院里养花种草。教授生物学中的植物、动物,教师可以带领学生“身临其境”,领略景的美妙,感悟情的澎湃。现代信息技术为情境诱导教学提供了一定条件,可以使生物学教学摆脱时空限制,人类过去的生活和未来的发展,宇宙宏观的博大和微观世界的复杂都可以直接再现。生物学教师可以创设质疑情境,变“被动接受”为“主动探索”,创设交流情境,变“个体学习”为“集体合作”;创设想象情境,变“单一思维”为“多向拓展”,还可以创设虚拟化的生活、生产情境,可以将抽象的理论以物态的形式表现出来。

四、操作辅导

把教师的感觉告诉学生,不如让学生获取体验。学以致用,永远是教育最直接的目的。学生在学校学到的东西,只有与丰富的社会实践相结合,才能变得鲜活;只有经过亲身实践,知识才能变得丰满、深刻。心理学有关研究成果表明:听和看虽然可以帮助学生获取一定的信息和常识,但不如动手操作给人的印象深刻。加强实验探索不仅能增强学生的实验操作技能,更能促进学生领会实验设计思想,学会用实验验证规律,领会探索生物学规律的方法。从书本知识的辐射延伸到现实生活的体验挖掘,都需要教师的精心辅导和学生的努力实践。其实,学生完全可以独立完成适合自己水平和自己生活的作业,而那些贴近生活、重在实践行动的作业,对于培养学生的自信心和成就感效果不错。让学生及时发现社会需要与所学知识的直接联系,自然感受到今天在学校学习就是为未来服务社会做准备。酸甜苦辣都有营养,成功失败都是收获尊重学生属于自己的体验,让他们走进生活世界,体验生活,即使是失败,也可能成为学生终生受益无穷的财富。

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1.从改革课堂教学方法入手,培养学生的参与意识与决策能力

传统的课堂教学方法是老师系统地讲述科学知识,学生静态地、被动地接收,实验课也主要是去证明已学的知识。STS教育要求教师不但要教给学生科学知识,更重要的是教会学生如何学习,把学习方法传授给他们,使他们不但在学校通过老师能获得新知识,而且毕业以后,尤其是那些无机会再深造的学生,也能通过自学不断地、快速地获得新知识,以适应社会的发展和变化。因此,我在教学过程中对教学方法进行了如下改革。

(1)在传授科学知识的同时,更注重科学研究的过程和方法。科学的产生和发展与科学研究的过程和方法息息相关。生物学是一门实验性很强的学科。现在的学生是未来社会的建设者,如果在学校里只掌握一定的生物学基础知识,不懂得科学研究的过程与方法,知识就得不到更新与发展,就不能很好地为社会服务。我在讲高中《生物》中“生命活动的调节”时,首先让学生看书,然后再与学生一起总结出生长素发现过程的几个步骤:观察到的事实(植物具有向光性)提出问题和设想(为什么?是具有芽尖的缘故)设计实验验证(排除影响因素,将芽尖切去)实验结果(不发生弯曲)结论(胚芽鞘的生长和弯曲,是由于它具有尖端的缘故),并告诉他们很多生物学知识就是通过这种探索的过程获得的。通过学习,使学生对如何进行科学研究的过程有了大致了解,同时,也明白了进行科学研究需要有锲而不舍的精神和顽强的毅力。

(2)注意调动学生学习的积极性,鼓励他们做课堂上的主人。在课堂教学过程中,尽量设置一些与要讲的知识有关的问题情景,让学生在解决问题的同时复习旧知识,学习新知识。如在讲膜的结构和功能时,我举了一个大家都熟悉的现象:洗完苋菜的水仍是无色的,而将苋菜妙熟后,菜汤却是紫红色的,为什么?在了解细胞膜功能的基础上,将全班分成若干个小组进行讨论,确定正确答案,然后每个小组派代表讲解。有疑问,可以随时提出。当双方都无充分理由说服对方时,我再适当加以点拨,使学生对细胞膜的功能有了深刻认识。另外,每一节课后,我都要布置一些与生活密切相关的问题让他们思考,有些同学课后还主动翻阅一些书籍,收集资料,这往往使课堂讨论充实而热烈。

2.提高教学内容的社会针对性,使学生明确生物学知识对社会生产和生活的作用

现代生物学与当今世界面临的重大问题,如粮食、能源、人口、环境保护、国土整治、资源的利用与保护等都有直接联系,并可能为之提供理论、方法与技术,这说明生物科学对人类的未来及社会的发展有重大作用。在课堂教学过程中,我注意理论联系实际,适当拓宽教学内容,提高其社会针对性。如在讲线粒体结构和功能时,让他们回忆物理学中所学的能量转换知识,计算出线粒体中能量的利用率,并与机械效率相比;讲完基因控制蛋白质的合成后,我介绍了基因工程,说明基因工程已经使工业、农业、医学等产业发生了巨大变化,并且必将影响世界的整个面貌;讲完生物与环境这一章时,我介绍了黄石市的生态状况以及存在的问题,并让学生根据已学的生态学知识,提出搞好黄石市环境保护的具体方法和途径。

3.适当增加生物技术的讲授,使学生能自觉地将科学与社会联系起来

学习科学知识的主要目的是要为社会服务,使人们生活得更美好,而知识应用于社会的桥梁是技术。在课堂教学中,我适当增加了生物技术的讲授。如讲细胞膜的知识时,介绍了生物膜技术;在讲DNA的结构和功能时,介绍了DNA的提取与分离技术;在讲单倍体育种时,介绍了植物组织培养技术。这样,不仅拓宽了学生的知识面,同时也增强了他们的学习信心。

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二、在生物学野外实习过程中,通过引导学生的多重体验实施人文素质教育

(一)考察生物对环境的适应性特征,体验生命之伟大

在长期的进化历程中,生物要与生存环境发生密切的关系。正是由于生物的适应性,才有了丰富多彩的自然界和千姿百态的生命形式。一些从未涉足西北环境的南方同学,总以为沙漠里是荒凉无际、寸草不生。而当他们面对浩瀚无垠的巴丹吉林沙漠中郁郁葱葱、傲然挺立的沙生植物时,深刻感受到生物与环境的奇妙关系,更由衷地感叹:沙漠并不是生命的,看似弱小的植物,不断与恶劣的环境顽强抗争,经历了伟大的进化历程,是奇迹,也是生命的赞歌!学生们通过考察深刻领悟到沙生植物种种奇特的形态是对环境长期适应的结果,如梭梭和红柳的叶子成了鳞片状;骆驼刺的根系不仅发达,在春天多雨的季节里吸足了水份,可供一年的生命之需。这些形态特征对于适应沙漠严酷的环境十分有利。因此,在教学实习中,要激发学生探索科学奥秘的兴趣,使之学习、了解生物适应性的本质和意义;引导学生应用所学知识关注自然界的和谐,思考如何增强自己对复杂环境的适应能力,学会与他人和谐相处,培养其社会责任感。

(二)考察民勤生态危机,体验人类与自然和谐共处之道

20世纪50年代,随着石羊河流域最后一个湖泊青土湖干涸而成沙源,民勤荒漠化生态加速发展,时至今日,民勤已成为全国乃至全世界最干旱、荒漠化危害最严重的地区之一,是中国北方地区的四大沙尘暴策源地之一[5]。在民勤县的实习过程中,学生们不仅考察了大陆性极干旱气候区中的生物类型和特点,也深刻体会到了民勤的生态危机:严重的资源性缺水、人口剧增、耕地不断扩大、灌溉用水急剧增加、石羊河下游断流、湖泊干涸。因此,在野外实习中,教师以事实不断引导学生思考民勤生态危机的根源以及生态环境的综合治理策略。同学们也在实地考察过程中,深刻体会到生态保护与经济发展相和谐的观点,即要充分考虑生态承载能力,要按照资源节约型社会和环境友好型社会的要求,转变经济增长方式,从石羊河流域和民勤干旱缺水的实际出发,坚持根据水资源承载能力确定发展的规模和速度,以提高有限水资源的利用效益为目标,调整优化经济结构,促进经济发展与保护生态环境相统筹,人与自然和谐相处。

(三)学习民族文化,体验保护生物多样性的意义

甘肃境内民族众多,民族文化中包含着许多有利于实现与自然生态系统和谐相处的生态文化,体现在、禁忌习俗、生产生活方式、丧葬文化等不同方面,它们对自然界的生物多样性起到了极为有效的保护作用。如藏族的祖先崇拜以及图腾崇拜,使大部分动物作为直接崇拜对象,如鸟类、鱼类、两栖类、哺乳类、爬行类、昆虫类等,由崇拜而形成禁忌杀生的观念。从生态学的观点分析,禁忌杀生观念及由此而引申出的素食、放生、不穿动物皮毛服装等行为,实质是对保护物种多样性,尤其对野生濒危动物的保护,在客观上起到了积极的作用。天葬也反映出藏族人对大自然的爱护和尊重,因为无须为做棺材而砍树伐木,也不占用土地,使自然资源得到了保护,减少秃鹭对其它兽类和鸟类的压力,在很大程度上为保护生物多样性做出了贡献[6]。甘肃玛曲县是全国乃至全世界唯一全县禁止使用一次性塑料袋的地方,足以说明政府在环境保护方面与藏族崇尚自然、保护资源的理念不谋而合。这种实习引导学生们深刻体验了文化的价值取向以及保护生物多样性的重要意义,以进一步思考如何利用民族文化中有利于环境保护的积极内涵这一社会资源来推动现代社会环保事业的发展,创建人与自然的和谐社会。

(四)考察甘南黄河水源补给区,体验生态保护的重要性

实习基地之一的碌曲县是甘肃境内最大的黄河支流。碌曲和玛曲都是黄河重要水源补给生态功能区,均位于甘肃甘南藏族自治州的西南部,在涵养和补给黄河水源、调节气候、保持水土、维护生物多样性等生态服务功能价值评价方面具有十分重要的特殊功能和生态地位,在维系整个黄河流域生态安全方面具有不可替代的作用[7]。经过在碌曲尕海湿地、则岔森林、黄河首曲阿万仓湿地的实地考察,同学们了解到,近年来,甘南生态环境急剧恶化,草地和湿地遭到严重破坏,土壤的渗水和蓄水能力大幅下降,暴洪灾害频发,水土流失加剧,部分地方沙化,严重威胁了群众生产生活安全。此外,甘南黄河源区还面临天然草地严重退化、生产能力大幅下降、草原湿地面积锐减、生物多样性遭到严重威胁、以及水源涵养能力普遍降低、河流水量急剧减少等严重的生态问题。在甘南黄河源区的实习,让同学们深刻认识到,脆弱的生态环境已经成为制约当地经济发展的瓶颈,只有重视该地区的生态保护,才能使生态资源得到可持续利用,才能有利于社会与经济的可持续发展。

三、生物学野外实习中实现人文教育的策略

(一)改革教学方式和教学内容,将人文教育全面地纳入教学体系

1•改革教学方式,以学生为主体,引导学生主动深入社会实践

在野外实习过程中,如果教师的教学方法不能调动学生获取知识的积极性,学生的主观能动性很难得到发挥。因此,明确“学生主体”观念,倡导民主的教学氛围,采用讨论式和启发式的教学方式,唤醒和调动学生的主体意识,使学生成为整个实习活动的主人。这方面,兰州大学的野外生物学实习带队教师做了不少尝试,取得了不错的结果。实习时间相对短暂,穿越和经历的路线较长,因此,如何克服地域广泛、生态类型复杂、物种特异性较强与学生多、时间相对紧张之间的矛盾,是实习队面临的挑战之一。在全面了解不同环境生物多样性的同时,在组织管理方面,改革大团队式的野外实习活动方式,进行有计划的分组模式,将整个实组分成若干个兴趣小组和课题研究小组,如民勤水资源利用现状调查小组、甘南牧区草地退化人文因素调查小组、阿万仓湿地生物多样性保护研究小组等,由不同的教师带队具体指导,让学生在开展野外生物学实习的同时,对个人感兴趣的社会实践课题进行调查研究。这样不仅充分调动了学生的积极性、主体性,而且也有效地发挥了老师的主导作用,引导学生在开展生物学实习的同时,主动深入社会实践,关注生活、关注社会,理解人与自然和谐发展的意义,教学实习效果也明显提高。

2•改革教学内容,将生物科学知识的传授

与人文精神的培养有机结合主动将人文知识内化到生物科学知识中,这是兰州大学生物学野外实习基地的地域特色和教学特色。拓展生物学野外实习的内容,在自然科学实习中引入人文内容,加强同实习地社会、文化、经济的联系,使实习内容更贴近社会生活主题。如兰州大学理科基地在生物学野外实习过程中,时刻灌输环保的思想,激发环保意识和使命感,注重将植物与其所处生态环境结合起来观察、研究,使学生加深对植物界的了解,开阔其视野,还可以不断地增强学生的生态和环境意识,从而提高其保护生态环境的自觉性,并建立合理利用植物资源的理念;鼓励学生走入实习地的居住区域中,了解当地经济结构、宗教文化、人口密度等人文因素对生态环境的影响。同时,学生也可参与当地的民俗活动,从而拓展学生的知识结构和人文素养,实现科学教育和人文教育的统一。

(二)提升教师的人文素质,发挥教师的启发引导作用

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【中图分类号】G642.0 【文献标识码】A 【文章编号】1674-4810(2014)14-0025-02

进化生物学是在生物进化论的基础上发展起来的一门学科。20世纪后期,随着遗传学、生物化学,尤其是分子生物学的发展,推动生物进化论从推理到验证,从定性到定量,使得这门学科由模糊的理论推测日渐发展为脉络清晰的系统学科。它从各门功能生物学科获得研究基础,综合形成的一般规律和理论又成为整个生命科学的发展线索。迈尔曾说:“进化生物学是生命科学中的最大的统一理论”,是建立在生命科学各层次研究和各分支学科基础之上的理论综合。由于进化生物学涉及学科广泛,是高度概括的综合性理论,实践环节存在困难等原因,导致进化生物学教学有其独特性,本文从教学实践经验出发,就进化生物学课程改革方面进行探索。

一 课程目标的设置

针对进化生物学既是生命学科各分支学科的综合,也是生命科学领域的一门前沿学科,又是生命科学的一个核心理论的课程特点,在课程目标的设置上力求做到以下三点:

1.牢固掌握本课程基础知识和理论

主要包括生命及其在地球上的起源、细胞的起源与进化、生物发展历程、微观进化、宏观进化、遗传系统的进化及人类起源等问题,这些知识既是进化生物学教学的主要内容,也是学生学习的重点所在。这些内容涵盖了各门生物学分支学科的成就,特别是把植物学、动物学、细胞学、遗传学、生态学和分子生物学等结合起来研究有关生命进化的问题,力求让学生在掌握生命进化的基本历程、进化的动力机制,学会对进化现象进行正确的理论分析的基础上,培养对生命科学各分支学科融会贯通的能力。

2.密切结合生命科学研究中各学科的最新研究进展

进化生物学是生命科学中一个相当活跃的领域,新知识、新理论层出不穷。本课程以现代达尔文综合进化论为基础,同时密切结合生命科学研究中的最新进展,把各个学科前沿进展融入教学过程中,如以鸟类手指同源问题讲解物种特化式进化中的分歧进化,在“适应”的问题上联系燕子为躲避车辆进化出更短的翅膀等,把一些最新进展融入理论教学中,不仅增强学生对理论知识的理解与学习兴趣,更能开拓学生的知识层面,也体现了进化生物学是一门前沿学科的地位,吸引学生从事进化生物学的研究。

3.着重培养学生对自然界进化过程的正确认识和理解

进化生物学是在哲学思想指引下产生的,研究进化的过程本身就是将古论今,“现在就是过去的钥匙”,通过学习能够加深对生态环境系统的正确理解,单独的思想教育往往说服力不足,课程中引入大量的数据和事实,培养学生对问题的分析能力,如让学生从微观进化角度对生物多样性进行分析,探讨生物大灭绝对生物环境保护的意义,从人类进化历程角度谈如何摒弃“为人独尊”的思想等,把这种思想的教育贯穿始终,帮助学生树立科学的世界观,这也是对辩证唯物主义自然观最好的验证。

二 优化课程内容体系

进化生物学研究内容贯穿生命科学的各个分支学科,甚至其他自然科学和社会科学门类中都会触及生命起源及进化的问题。在国外很多大学都把进化生物学列为生物学专业基础课、研究生基础课,甚至成为一门通识课。耶鲁大学开放课程进化、生态和行为原理从2009年录制以来风靡全球。

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* 基金项目:大庆师范学院教育教学改革项目(编号:JY1320)

在我国,很多高师院校把进化生物学课程设置为生物科学专业必修课,一般在学习最后阶段开设;也作为生物学其他专业,如生物技术、生物工程的选修课,也有院校将生命起源与进化之谜作为一门通识课来开设。由于进化生物学融汇众多交叉学科,每个学校学科课程设置各有不同,教材内容不可能完全适应具体情况,不同学校不同专业的课程内容不能一味照搬。我院曾把进化生物学作为生物科学专业必修课,生物技术专业选修课和全校学生的通识课开设,在围绕基础知识和原理的基础上,对课程内容进行了如下优化:

1.对于生物科学专业师范生而言,进化生物学课程在初中、高中课本都有体现,应该详尽系统地开设

通过对生物进化的历史过程、原因、机制、速率、趋向和物种的形成与绝灭、系统发生以及适应的起源机制等内容的学习,使学生掌握生物进化理论中的基本概念,认识生命进化的基本历程、进化的动力机制,学会对进化现象进行正确的理论分析,融会贯通各分支学科;同时激发学生对生命科学的学习兴趣,树立科学的世界观,培养具有用进化理论来综合生物学各个学科知识的能力的高素质人才。

2.对于生物技术专业的学生而言,应该有针对性地进行开设

由于生物技术专业的学生有一定的生物学基础,进化生物学课程主要应从生命史、小进化(种内水平的进化)、大进化(种以上水平的进化)及人类的起源与演化四个主要方面讲解,着重从个体、群体以及物种等不同分类群探讨进化的规律,涉及学生已掌握的细胞生物学、分子生物学和发育生物学等学科领域,加深对各个学科知识的贯通,着重对学生进行生物进化思想的培养,让学生对生物进化的本质有一个科学的认识,培养适应新时期社会高速发展的科技人才。

3.作为一门通识课,针对生物基础知识相对薄弱的学生开设,课程学时一般为18学时

课程从宏观角度对生物的发展历程、人类的起源与进化等问题入手展开,介绍地球的形成与演化、环境系统的演变、生命的起源、生物与环境的协同关系等,展示人类探索生命起源、探索天外生命的科学成果和艰辛历程。审视30亿年来主要生物类群的延续发展,探索起源、分化和灭绝等问题,使学生树立生物与环境相互联系、生物具有适应性和多样性的观点,在教学过程中加强辩证唯物主义的世界观教育,使学生正确地认识人类在自然界中的地位,人与自然协调发展的必要性,培养大学生探索科学的兴趣,增强其珍惜生命和保护环境的意识。

三 课堂教学改革

进化生物学课堂教学既要符合课堂教学的一般教学规律,又要充分体现课程的独特性。在教学过程设计上将学术性与趣味性有机结合,紧密联系生活实际,并采用灵活多变的教法,丰富的多媒体资源,让学生展开讨论和辩论等形式激发学生学习兴趣,进一步提高课堂教学质量。

1.课堂教学形式的改革,以学生活动为主体,师生角色互换

进化生物学是一门前沿的学科,有很多未知的内容等待我们去探索,对于一些前沿的问题,如恐龙灭绝之谜,地球之外是否有生命,下一次物种大灭绝的预测等问题,让学生自行组织,用多媒体报告的形式做介绍,各小组相互提问,并按照评价表进行打分,小组成绩就是小组成员的成绩,以此培养团队精神,让学生真正融入其中,真正落实“以学生为主体”的教育理念。

2.灵活运用现代教学手段,提高教学质量和效率

对现代教学手段的大规模应用还存在褒贬不一的看法,但对于进化生物学课程而言,选择有代表性的图片、音像资料能吸引学生注意力,丰富课堂内容。如古生物的化石,冥古代地球表面特征等,学生理解起来有一定的难度,但用一张想象图却能集中学生注意力,降低学习难度。另外,借鉴并剪辑国内外大型探索片、纪录片、科幻片中相关内容及其中涉及的电影片段,如《宇宙的诞生》《与远古人同行》等,这些音像资料有效地提高和调动了学生的学习兴趣,也为进一步探讨一些科学问题提供了证据和平台。多媒体课件具有信息丰富、形象、通俗易懂等特点,学生易于接受,便于他们掌握重点内容。

3.教学过程与观察、实验相结合,注重实践教学环节

作为一门理论学科,必须要有实践环节的支持,而生物进化的历程有数十亿年之久,无法真实再现当时的情境,这成了进化生物学实践环节的难题。课堂教学主要从基础课程植物学、动物学实践教学展开,通过对以往知识的回顾、实践结果的描述和多媒体图片视频展示,让学生对生物进化历程有一个初步的认识。对于有些历史阶段没有化石等直接证据,则利用解剖学、胚胎学和发育生物学等知识内容,从现存的状况去推断过去的事件,如利用系统生物学方法通过对现生类群的研究,推断生物的系统发育。还可以带领学生参观博物馆、地质馆,通过研究已灭绝的生物骨骼化石标本和对不同地质断层进行分析比较的活动,让学生获取最直观的认识,总的来看,效果还不错。

四 展望

进化生物学从探索生命起源出发,融会众多学科内容,以哲学思想概括总结出理论知识,通过认识生命来源和历程,从而加深理解生命和尊重生命,以进化的思想升华生态环境保护的意识,树立人类发展必须自觉地顺从并维护生物与环境的协同演化的观点,对于培养大学生系统地认识自然界具有重要意义。建议除了在生物相关专业开设必修课和选修课外,还应该在医学院校、师范院校和综合性院校广泛开设公共通识课,特别是在将来从事科普工作、小学幼儿教育、心理学等相关行业工作的学生中开设通识课,以此培养学生树立人与环境和谐可持续发展的观念,建立正确的世界观、人生观、价值观。