時間:2023-11-30 11:11:30
序論:好文章的創作是一個不斷探索和完善的過程,我們為您推薦十篇生物醫學科研課題范例,希望它們能助您一臂之力,提升您的閱讀品質,帶來更深刻的閱讀感受。
(1)有利于提高高職生物教學的效率
生物課堂中,學生對所學知識產生問題或困惑,進而向教師尋求問題的答案或者自己主動解決問題是非常好的現象,教師自然也是很喜歡提問的學生。生物課堂的效率和效果有多方面因素的影響,其中學生的問題意識培養是效率提升的極大原因。[1]學生的學習方法、學習習慣等能夠通過問題意識的培養逐漸得到調整,進而學生的學習成績則有所提升,則能夠證明課堂的效率是較高的。在課堂上,教師有意識地培養學生的問題意識,使得學生學習時有意識地去想生物中某一知識點的相關問題,學生在教師的幫助下可以對這一問題有深刻的認知,從而使得生物課堂教學的效率得以提升。
(2)有利于培養學生的創造力
我國高職教育的人才培養注重的是專業性和技術性,要滿足這兩個特點在很大程度上需要學生不斷進行創新創造,而培養學生的問題意識則是一個很好的切入點。如果學生具有問題意識,學生對所學知識進行的質疑則是創新創造的第一步,在這種質疑的情況下學生帶著強烈的好奇心去探究問題,假設學生獲得成功對學生的鼓勵則是非常大的,而學生的創造力不斷在解決問題當中得到鍛煉和培養。[2]因此,培養學生的問題意識能夠很好地鍛煉學生的思維,也能促進學生去創新創造。
二、培養學生問題意識的方法
(1)改變教學形式,激發學生的問題意識
現在的生物教學課堂仍然是以理論課為主,實驗操作課還是相對較少,這對于高職院校來說并不是很好的教學形式。[3]因為高職院校的特色就在于讓學生學到技術性的東西,讓學生具有較好的實踐動手能力,所以在教學形式可以做出一些改變,讓學生有更多的機會進行實驗。當然,增加實驗教學并不是說減少理論課程,而是將理論課的知識內容融入到實驗教學當中。學生進行實驗時,很容易發現理論知識與實際操作存在不同之處,進而產生困惑,形成問題意識。
例如,針對“對蝦的形態構造”這一內容,教師讓學生進入實驗室,并將實驗所需的材料下發給學生,學生先觀察對蝦的外在形態并做記錄。首先,在觀察對蝦的形態時,學生可以看到對蝦的附肢一共有19對。其次,這19對附肢的形態和功能分別是什么,學生通過仔細觀察,再結合教師適時的講解記錄下來。在實驗當中,存在與教師講解不相符的地方學生能夠及時地問身邊的同學、問教師。在開放式的環境下,學生的問題意識自然而然得到激發,發現許多問題,也有勇氣提出問題。依據直觀的實驗操作和教師及時的講解,學生對“對蝦的形態構造”這一內容更為了解,這與以往的課堂平面教學顯得更為立體,非常有利于激發學生的問題意識。
(2)營造民主的課堂氛圍,讓學生敢于質疑
一、傳統的醫學生物化學實驗教學的弊端
我們以前進行的生物化學實驗,其實驗內容和考核方法都有弊端。
1.實驗內容弊端。我們以前給學生開設的實驗基本上都是驗證性實驗,一般是理論課講述了相關知識,接著安排這個知識點的實驗課。例如,理論課講述了蛋白質的理化性質,這次實驗課的內容就為“蛋白質的沉淀凝固”。課本上的理論都是前人的實驗結果,對于這樣的實驗學生認為缺乏挑戰性,實驗操作中也不主動思考。醫學生物化學實驗課程的驗證性實驗太多,不能很好地發揮學生的主觀能動性,也不利于學生思維能力和創造能力的培養。
2.考核方法的弊端。我們以前的醫學生物化學實驗考核成績主要是學生的實驗報告,忽略了學生在寫實驗報告的過程中存在抄襲現象。有的學生實驗操作能力很差,抄襲別人的實驗報告也可得高分。這種考核標準導致學生不重視實驗過程,只注重實驗報告的書寫,不利于培養學生的動手能力,不利于培養學生分析問題和解決問題的能力。
二、生物化學實驗教學改革
1.構建新的實驗教學內容。對實驗項目進行改革。我們以前醫學生物化學實驗內容:生物化學實驗的基本知識與基本技能、蛋白質的沉淀和凝固、雙縮脲法測定蛋白質的含量、還原糖含量的測定、氨基酸紙層析、尿淀粉酶活性的測定、血清尿素氮含量的測定、血清蛋白醋酸纖維素薄膜電泳、DNA的提取與鑒定、丙二酸對琥珀酸脫氫酶的抑制作用等。改革后的實驗內為:蛋白質含量的測定(考馬斯亮藍法)、氨基酸紙層析、酶促反應動力學實驗、丙二酸對琥珀酸脫氫酶的抑制作用、葡萄糖含量的測定(葡萄糖氧化酶法)、血清蛋白醋酸纖維素薄膜電泳、組織DNA的提取與鑒定、堿性磷酸酶提取與鑒定等。經過對實驗項目的改革,去掉部分淘汰實驗和部分驗證性實驗,增加了分子生物學實驗比例,增加了綜合設計性實驗項目。
綜合設計性實驗,就是在實踐教學中,教師提出實驗的總體要求,讓學生自己設計實驗。學生先進行分組,實驗小組的各成員經過查閱文獻資料、設計實驗所用試劑儀器、設計實驗步驟、進行預實驗、制作幻燈片、小組課堂匯報這樣的程序完成整個綜合設計性實驗。實驗成功了,學生會有極大的成就感;如果有些實驗不成功,帶教老師進行引導,分析失敗原因,再重復實驗。這樣,每位學生在整個實驗中一直處于主體地位,避免了個別學生不動手操作、抄襲實驗報告等不良行為,從而達到培養學生的創新意識,以及學生的動手、動腦能力的目的。
2.自編生化實驗指導教材。我們以前所使用的實驗教材有的內容目前已淘汰,有的內容不適合醫學生,因此,我們參考了周愛儒主編的《生物化學》,藥立波主編的《醫學分子生物學》,趙亞華主編的《生物化學與分子生物學實驗技術教程》,劉吉民主編的《醫學生物化學與分子生物學實驗教程》等,結合我校的實際情況,編寫了《醫學生物化學實驗技術》實驗講義。對醫學生物化學實驗的基本實驗內容進行精心的取舍,保留經典的實驗內容如葡萄糖含量的測定、氨基酸紙層析、血清蛋白醋酸纖維素薄膜電泳等外,增加了綜合設計性實驗如組織DNA的提取與鑒定、堿性磷酸酶的提取與鑒定實驗等的比例。這樣一方面學生可以掌握生物化學實驗的分光技術、層析技術、電泳技術等基本實驗技術,另一方面通過綜合設計性實驗培養學生的創新能力,提高學生的綜合素質。
3.讓學生自己準備實驗。傳統的生物化學實驗教學注重知識傳遞和操作能力的培養。上實驗時,老師先講實驗原理、操作步驟、可能出現的結果,準備好試劑,調試好實驗儀器,學生按部就班地操作即可,完全剝奪了學生的思維空間。讓學生自己準備實驗,學生可以全身心地投入到整個實驗的各個準備階段,例如試劑的配制、試劑的分裝、儀器的調試等,在準備的過程中會出現各種問題,學生們在老師的指導下就要去分析為什么會出現這些問題,如何去解決這些問題。學生自己準備實驗可以使學生獲得從書本上學不到的知識和能力,從實驗中得到更多的收獲。
4.先做后講。我們以前的實驗大多為驗證性實驗,一般是老師講完后學生再做,有時為了得到明確的實驗結果教師參與過多,學生對實驗印象不深。為此,我們決定采用先做后講的歸納式教學方法,這種方法更適用于綜合設計性實驗,讓學生一邊做實驗,一邊觀察討論,整個實驗做完后,讓學生總結規律,老師只做歸納性、提高式講解。這樣的教學方法可以引導學生感知知識的發生過程,體驗獲得真知的喜悅。
5.應用多媒體技術豐富實驗課教學。醫學生物化學這門課的知識很抽象,教師講課難度較大。多媒體技術通過文字、圖像、動畫和聲音等傳遞信息。應用多媒體技術進行醫學生物化學的教學,可以生動、形象地傳遞較多的知識,還可以幫助師生共同突破教學中的重點和難點,極大地提高教學質量。我們以前上實驗課時都采用黑板板書,操作也只做一些簡單的示范。由于班級人數較多,有一些學生看不到操作示范。現在我們把多媒體技術也運用在醫學生物化學實驗課堂上,教師把實驗原理、實驗試劑、實驗儀器、操作步驟等做成幻燈片,比板書看起來更清晰,把實驗操作也錄成視頻,做實驗前先看一段實驗操作步驟的錄像,然后再操作,避免了學生看不到操作示范,這樣可提高學生實驗動手能力。
在人類的發展史中,許多科學的結論都是運用“假說―演繹法”發現的。例如:牛頓創立光的顏色理論過程、凱庫勒提出苯分子的環狀結構、愛因斯坦相對論的提出和驗證過程,這些無不體現“假說―演繹法”在科學研究中的重要性。
假說是人們以一定的經驗材料和已知的科學事實為依據,以已有的科學推論和技術為指導,對未知的自然現象或事物產生的原因而作出的推測性解釋。
演繹是由前提必然得出結論的推理,或是從一些假設的命題出發,運用邏輯規則,導出另一命題的過程。也就是從普遍性的理論知識出發,認識個別的、特殊的現象的一種邏輯推理方法。
所謂“假說―演繹法”,是指在觀察和分析的基礎上提出針對性問題后,通過嚴謹的推理提出解釋問題的假說,根據假說進行演繹推理,最后通過實驗檢驗演繹推理得到預期的結果。如果實驗結果與預期結果一致,則假說成立;反之,假說不成立。
“假說―演繹法”的一般步驟為:發現問題提出假說演繹推理預期結果實驗結果與預期結果是否吻合得出結論。
二、高中生物課本中“假說―演繹法”典型課例
在《遺傳與進化》模塊中,關于“假說―演繹法”的相關素材較多,這些內容主要集中于模塊二的第1到第4章,如基因與染色體關系的探究歷程,DNA分子的結構、復制方式及中心法則的提出與證實,遺傳密碼的破譯。“假說―演繹法”的最典型教學素材,莫過于孟德爾雜交實驗中豌豆的一對相對性狀的雜交實驗。下面以此為例,談談如何運用“假說―演繹法”提高學生的生物科學素養。
1.觀察實驗,發現問題。
以孟德爾一對相對性狀高莖和矮莖為研究對象,展示孟德爾的雜交實驗過程圖,由學生依圖講解實驗操作流程。在此過程中,學生時不時地會用到生物學的一些基本術語,如雜交中的正交、反交,生物學基本概念,如自交,以及豌豆雌雄同花植物如何進行異花授粉。這些實驗操作表述,無形中激發了學生的好奇心,有利于培養學生的語言表達能力和理解能力。在教師的引導思考下,學生會對該圖解提出各種各樣的疑問,如“為什么親本無論正交還是反交,后代都表現為高莖呢?矮莖性狀就消失沒有了嗎?”“為什么子二代中又出現了矮莖?”這些問題的提出,有利于培養學生的問題意識,給予學生發散思維、啟用已有知識的空間,有利于學生理解孟德爾的科學研究方法。
在學生的質疑聲中,教師提醒學生,不能停留在實驗現象的觀察和描述上,對數據進行處理是否會有新的發現?在老師的啟發下,學生嘗試分析子二代中高莖787株,矮莖277株,兩者的數據比值為2.84倍,單獨看該數據沒什么特別之處,當我們把豌豆的其他6對相對性狀的雜交實驗數據一起投影時,原本沉寂的學生一下子豁然開朗,課堂氣氛活躍起來,子二代的性狀分離比都約為3∶1,這一結果引發了學生新的疑問,為什么會出現這種現象呢?該如何解釋呢?
在以上引領學生觀察并分析孟德爾一對豌豆雜交的實驗中,學生從中發現問題到最后提出問題,離不開數學統計的科學方法和堅持不懈地追求科學真諦的執著精神。
2.根據問題,作出假說。
圍繞發現的問題,給一定時間讓學生進行討論,提出各種可能的假說,在教師的引導下,保留部分較合理的假說,其中具有代表性的黑板上加以保留,如“生物的性狀是由基因決定的,顯性性狀由顯性基因控制(用大寫的字母表示,如D),隱性性狀由隱性基因控制(用小寫的字母表示,如d)”。當學生用自己的假說解釋豌豆高莖和矮莖的雜交實驗時,會面臨新的難題,如個體的基因型該如何表示,其產生的配子中的基因又該如何表示等一系列的問題。在這些新的問題串中,要求學生不斷提出新的假說,才能解釋這對相對性狀的雜交實驗中出現的現象。在老師的引導下,學生對假設進行了必要的補充:“豌豆體細胞中的基因是成對存在的,因此純合的高莖表示為DD,純合的矮莖表示為dd。”“在形成配子時,成對的基因又是彼此分開的,故配子所含的基因要么是D,要么是d。”“在受精時,雌雄配了結合又是隨機的,D的雄配子可以與D的雌配子相結合,也可也d的雌配子相結合。”在這些增設的假說基礎上,就能完整地解釋孟德爾的雜交實驗現象了。
提出假說這一環節,要求學生有足夠的睿智,敢于大膽猜想、質疑,敢于沖破傳統觀念,敢于創新,這與培養學生的科學素養息息相關。當學生用提出的假說圓滿地解釋豌豆雜交實驗時,學生會異常興奮,由此而倍感喜悅。
3.演繹推理,求證假說。
在學生享受成功的快樂時,老師不忘提出新的問題:“雖然假說很完美,但作為一條科學結論,還為時太早,如何才能證明你的假說是對的呢?”在當今生物科技發達的年代,學生首先想到的是能否用現代儀器設置(如顯微鏡)直接觀察染色體,甚至其上的基因,只要能看到體細胞中基因成對存在和配子中基因成單存在,就能直接證實假說的成立。這種邏輯思維未嘗不可,這就是《遺傳與進化》模塊為什么要將“基因和染色體的關系”章節放在“遺傳因子的發現”章節后面的真正意圖,目的是排除學生用現代科技手段,包括分子生物學的手段直接定位基因的位置所在。更何況,基因在顯微鏡下是無法直接區分出來的,這給直接證明帶來了困難。這時,就得借助于邏輯推斷的力量,利用“假說―演繹”等邏輯推斷的思路間接證明可觀察的現象,最終將假設肯定化。因此,“假說―演繹法”不愧為間接證明的好辦法。
演繹推理假說的成立,要抓住問題的核心和假說的要點,在老師參與學生討論、引導學生拓展思維空間的同時,不忘提醒學生:“能否用該假說來推測其他實驗結果,如果實際操作結果與你的預測完全吻合,則說明我們的假說成立,反之則不成立。”學生在教師的啟發下,開始進入新一輪的探究,尋求支撐假說的實驗方案,嘗試各種豌豆最佳的類型,如DD與DD自交方案、dd與dd自交方案、Dd與Dd自交方案、DD與dd雜交方案、Dd與dd測交方案。在學生激烈討論的同時,教師要隨時把問題聚集在證明假說的核心上,孟德爾演繹推理的要點,其實就是要證明子一代的基因型是否為Dd,本質就是測交,所有純合子的自交,后代都是純合子,豌豆在自然界中自身的現象,無法證明假說的合理;而雜合子(Dd)的自交,本身就是假說產生的實驗基礎,不能用自身產生的推斷證明自身的對錯。因此,對最佳的實驗方案(測交方案)進行演繹推理:子一代的基因型如果為Dd,則產生的配子D和d的比為1:1,dd產生的配子就一種d,雌雄配結合又是隨機結合的,因此產生的后代性狀分離比為1高:1矮。如果推理成立,則實際操作結果與推理相吻合。
4.操作實驗,得出結論。
限于時間,課堂教學無法直接進行豌豆的種植實驗,我們展示了孟德爾的測交實驗結果,統計得到64株后代中,有30株為高莖,34株為矮莖,兩者的性狀分離比接近于1 ∶ 1。因此,結果與預測完全符合,從而驗證了假說的成立,最終得出了結論。
《醫學生物化學》作為醫學主干課程之一,是一門在分子水平探討生命現象本質的前沿學科,在醫學課程體系中起著承上啟下的作用。我校的《醫學生物化學》課程是一門省級精品課程,近年來課程組在教學內容、教學方法和手段及實驗技能訓練等方面進行了一系列的建設改革,提高課程授課質量和學生的綜合素質。考核評價方式改革也是精品課程建設中的重要環節,《醫學生物化學》課程內容繁雜,需要掌握的知識點多,如何保證考試的合理性和公平性,如何客觀公正地評價教師授課質量,是我們需要考慮的重要問題。因此課程組進行了以計算機為基礎的試題庫建設,實施教考分離,使課程考試更科學、客觀和準確,同時也可為課程的無紙化考試提供條件[1]。
一、試題庫建立的作用
1.有助于實現教考分離,保證考試公平。教考分離是指教學和考試由不同的人負責。以往本校的課程期末考試采用人工組卷,由任課教師出幾套試卷供考試和補考用,教師個人的出題習慣導致題目重復率較高,影響考試的客觀性。閱卷也會受到教師主觀因素影響而導致有不同的評分標準,或有人為批改錯誤及分數偏差等。利用計算機建立試題庫,實現計算機自動選題組卷,是實現教考分離的一個重要手段,可以避免傳統考試模式存在的弊端,避免人為因素的干擾,公正客觀地反映學生的學習效果及教師的教學質量,保證考試的公平[2]。2.有助于減輕教師負擔,提高教學質量。每學期期末的組卷、閱卷、成績統計及試卷分析等重復性工作使教師的工作任務增加,試題庫建立后能自動組卷及閱卷,大大減輕了教師的負擔。此外,建立試題庫實行教考分離,試卷知識覆蓋面增大,能避免授課教師自己出題組卷所造成的在上課、復習及答疑時產生的偏向性,督促教師必須按教學大綱的要求認真備課,突出課程重點,減少教學過程中的隨意性,并且不斷改進教學方法,提高教學質量。3.有助于提高學生學習積極性及學習效果。以往教學中,部分學生靠考試前找老師畫重點、突擊復習的方式通過考試,從而對課程的重視程度不高,學習懶散隨意,也不利于對學生真正學習效果的考查。試題庫的建立能避免學生套題、猜題、依賴臨考前背重點來取得好成績,促使其按照教學大綱的要求全面系統地學習和復習知識點,使學生能更好地掌握課程內容,提高學習效果。
二、試題庫的建立及使用
1.命題教師的選擇和培訓。為配合本校實施的無紙化考試,課程組自2013年開始進行試題庫的建設。試題庫建設不是把試題簡單地放在一起,它需要命題者對本門課程的專業知識非常熟悉。因此,《醫學生物化學》試題庫命題組的成員均是本院生物化學與分子生物學教研室中具有多年一線教學經驗的教師。在建設試題庫前,課程組邀請專家對教師進行培訓,彌補教師命題經驗不足的問題,提高教師的考試理論水平,同時還多次召開討論會,確定命題原則、試題比例和難易度的劃分標準,使大家能高質量地完成試題收集、整理及入庫工作。2.試題庫建設的要求及內容。《醫學生物化學》試題庫建設是根據相關專業的課程教學大綱及考試大綱要求來組織和實施的。題庫中的試題不僅能體現大綱的核心內容,覆蓋各章節所要求的全部知識點,還涉及了知識點在臨床實際中的應用。選擇的試題具有典型性和代表性,內容科學、表述準確,無學術性錯誤。由于不同專業的學時數、教學目的、章節內容及教學重難點有所區別,因此每個專業都有獨立的考試題庫,題量、題型及難度系數的分配也不同。題庫中的題量原則上是按理論課學時數的15—25倍比例出題,如臨床專業的理論學時為84,則總題量為1800左右,而護理專業的理論學時為27,總題量為540。題型包括單選題、多選題、判斷題、填空題、名詞解釋、簡答題及論述題7種題型,試題的難易程度分為“1—5”5個層次,所占比例分別為10%、20%、40%、20%、10%。試題中,“掌握”、“熟悉”內容的試題占80%以上,側重于對基本知識、概念的理解和記憶,建立起課程的基本知識框架[3],而“了解”內容的試題控制在20%以內。試題的來源主要是課程組所編寫的《生物化學學習指導與習題》以及歷年的期末考試試題,同時參考一些相關教材和試題冊,此外還加入了歷年來的國家臨床執業醫師考試及醫學相關專業研究生入學考試中與生物化學相關的真題,突出與臨床實際及學科發展的聯系,為醫學生畢業后參加執醫考試及研究生入學考試奠定基礎。3.試題庫的審核及使用。試題庫建設好后,由命題組先進行核查,再由學校教務處組織專家對試題進行抽樣檢查,每年審核1次。審核完成后,按專業、試題類型及難度系數導入由學校自行開發的無紙化考試系統。課程考核采用半人工組卷,考前由教師根據教學大綱中各章節的學時比例,掌握、熟悉和了解三個內容層次擬定命題計劃,確定各章節的題數及題目難易度,保證試卷中各個層次要求的內容比例合理,章節覆蓋面恰當。考試時根據命題計劃所設定的各項指標,從題庫中隨機抽取題目,生成試卷,由學生在規定時間內完成。例如,在臨床專業按20套/班從題庫中隨機抽題,生成試卷,每套試卷的題型不少于5種,包括主觀題及客觀題,題數60—70個,難度系數設置中1—5各個層次的比例為1∶2∶4∶2∶1,考試時長60分鐘。學生完成后由計算機自動完成成績評定。對近幾年利用題庫考試的臨床專業學生的期末考試成績分析發現,成績基本呈正態分布,得分相對集中在75—85分,符合預期目標,這表明大部分學生能較好地掌握大綱規定的教學內容,取得了較好的實踐效果。4.試題庫的更新和維護。由于學科的發展及學生水平和能力的區別,試題庫需要進行不斷的更新和維護。首先是要對重復或存在相互提示的題目進行修改或刪除;其次要根據使用教材版本和內容的更新,增加與新教材內容相關的試題,刪除、修改內容有誤或描述不準確的試題;最后還要根據試題分析的結果,修改不合理的難度系數。此外,為了適應學科發展,命題組適當減少了“生物大分子結構和功能”和“物質代謝”這兩部分試題比重,逐步增加了分子生物學試題的比重,同時還增加了一部分案例分析題,加大與學科前沿及臨床實際的聯系。
三、試題庫建設存在的問題
1.試題難度系數設置欠合理。難度系數是指試題的難易程度,是試題技術參數中最重要的指標。對于試題難度的劃分是試題庫建設中較難把控的一個問題。在建設過程中,存在為保證學生及格率而將難度不大的試題設置為較大難度系數的問題,這需要命題組結合試題分析的結果及學生實際情況,對試題的難度進行更為準確的劃分。2.題庫軟件系統有待完善。目前使用的題庫系統只能考查一般的常規題型,如執醫考試中的B1型、A2型題無法入庫。此外,課程內容中涉及的生物大分子化學結構及營養物質代謝的化學反應等內容也無法導入系統。而且,計算機隨機抽題會導致不同題型中可能抽到同一知識點的題目,存在互相提示答案的現象。3.主觀題的準確評分較難實現。主觀題的答案在題庫中只能以關鍵詞形式出現,而計算機對主觀題的評判不如教師評判那樣靈活,大大降低了評分的準確性。例如,學生在回答“蛋白質等電點”的概念時,答案中的關鍵詞如果設定為“蛋白質”,則學生寫“Pr”雖然正確卻不能得分,出現評定誤差。
四、結語
綜上所述,《醫學生物化學》試題庫的建設和完善是一項長期、復雜且細致的工作,需要將計算機軟件技術與學科教學進行更有效的結合,以提高考試的科學化及規范化,提高教學質量。
參考文獻:
[1]葛杰,顧愛星,葛倚汀,蘇豫梅.《基礎生物化學》試題庫的建設與思考[J].吉林省經濟管理干部學院學報,2015,(12):86-87.
體驗式教學是指在教學的過程里,教師結合學生們的認知規律及特點對其進行引導,把教育內容通過情境、物品或其它方式展示給學生的一種教學方式。這種方式能夠加深課堂的趣味性,引導學生主動的投入到學習中。它是一種人文化的教學方式,在把握學生整體性的同時又能夠兼顧學生個體之間的差異性,讓每個學生都能夠參與到課堂之中,增強他們對學科的學習興趣。
2 高中生物課堂中體驗式教學的運用
很多教師都明白體驗式教學方法的優點,但是卻只有很少一部分將其運用于高中生物的實際教學中。據筆者分析,原因主要有兩方面,一種是不知道該怎么樣去運用,另一種是因為看到某些教師運用后的沒有得到預期結果,降低了運用此方式的積極性。筆者認為,想要運用好體驗式教學應該做到以下幾方面:
2.1 體驗教學,應用于基本理論理解
生物是一門自然科學,其知識大多源自生活。因此,教師可以將實際的生活同所要講述的教學內容進行結合,讓學生們更加容易去理解掌握。例如在講到遺傳及變異的內容時,就可以引入實際情況:“XX家的大兒子同他父親都長得很高,而二兒子卻長得不高也不漂亮,不像他父母。”通過這個例子,學生們能夠更加主動的去分析造成此兩個結果的原因所在,因此對知識的記憶也更加深刻。
2.2 科學體驗,培養學生實踐能力
在高中的生物教學中生物科學史是非常重要的一部分內容。但是大學生學生對于這些陌生的歷史人物都沒有興趣,僅僅是為了學習而去記憶。在此情況下,就需要運用體驗式教學方法來進行改善。
教師可以充分的借助視頻錄像或者是實踐的方式將科學家發現、解決問題的全部過程展示給同學們看,引導學生們帶入到發現、解決問題的過程之中,讓他們身臨其境的去感受。或者讓同學們自己去以小品的形式展現此過程,這樣能否加深學生們對知識的印象和記憶。
高中生物中會有很多的實驗,很多生物知識的學習都需要實驗的輔助。而生物實驗、科技活動等都是體驗式教學方法運用于生物教學中的具體過程。在生物實驗中,學生通過規范的操作、細心的觀察,以及實驗數據的具體分析,最終得出實驗結論并應用于課堂生物學習中。在這里,教師就應該先為學生們創設一定的情境。在創設好情境以后,讓學生們根據情境進行分析和討論,最終得出他們的預想結果。之后就是最關鍵的地方——操作方面了。對于高中生而言,眼高手低是非常常見的事情。盡管對操作方法和過程等都記得滾瓜爛熟,但是在真正操作的時候往往都不會特別的順利。學生之間相互協作,實驗完成后觀察實驗現象,記錄數據,然后進行結果的分析。在實驗的過程中出現錯誤是在所難免的事情,雖然不能避免,但是需要對出現錯誤的原因進行分析和總結,在下一次實驗時重點注意不再犯同樣錯誤,而對于成功的實驗更應該總結經驗與他人分享。通過實驗,學生的操作能力、發現問題及解決問題的能力得到了提升,總結分析能力也會得到很好的鍛煉。
3 體驗式教學應用時的注意事項
3.1 巧用多媒體技術
信息技術及網絡技術的發展帶動了多媒體技術的發展,多媒體教學已經被人們廣泛的運用在在當今時代的教學中。而在體驗式教學的過程中,如果能夠充分的借助多媒體技術能夠起到很好的教學促進作用。體驗式教學方法同其它教學方法并不是相隔離的,通過幾種方式的結合運用,能夠更加優化教育資源,有利于生物教學的開展。
3.2 學習資源應盡可能取材于生活
生活是多樣的,需要人們去發現和探索。而生物的內容大多都源自于生活,因此生物教學的案例也應到盡量的到生活中去取材。
如果在教學中教師能夠選取真實生活中的案例,能夠提高學生們的接受度,讓學生們更加容易的去接受去理解。這種教學方式將課堂同生活緊密的聯系了起來,既能夠幫助學生們加深對生物知識的理解,同時有能夠增強他們對生活的熱愛。
3.3 鼓勵學生善于體驗,自我發展
在體驗式教學的過程之中,教師應當將學生放到學習的主體地位,注重他們學習興趣的培養,讓他們學會通過生活獲取知識,積極主動的去發現、探索知識,實現自發自主的學習。
3.4 生活就是課堂,從生活中學習
中圖分類號:G642.0 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2013)38-0044-02
醫學微生物學與免疫學是醫學領域的重要基礎學科,其研究成果在臨床的應用越來越廣泛,在生命科學領域中起重要作用。該學科的實驗課教學是課程教學的重要組成部分,它對于驗證醫學微生物學與免疫學理論知識,加深對醫學微生物學與免疫學的理解和掌握,獲得醫學微生物學與免疫學實驗基本技能和研究方法以及提高分析問題及解決問題的能力等方面都起著非常重要的作用。同時,也為深入開展基礎醫學的其他實驗課,如生物化學、分子生物學、病理學等打下堅實的基礎。為適應現代醫學微生物學與免疫學的迅速發展,培養具有創新能力的專業人才,我們在現有實驗條件下,大膽探索,不斷創新,積極改革實驗內容和方法,收效顯著。
一、根據不同專業,優化實驗內容
根據現代醫學微生物學與免疫學實驗技術的發展趨勢以及專業特點,重新編寫了實驗指導書,將實驗教學內容進行了優化重組,科學合理地安排實驗內容。本校現有臨床醫學、麻醉、口腔、預防、藥學、中醫及護理學專業等本專科安排了醫學微生物學與免疫學實驗課,各專業學生素質及培養方案不同,安排的實驗學時也不同。首先,都設置了基本實驗,以培養學生掌握微生物學與免疫學基本操作技術,如顯微鏡觀察技術、無菌操作技術、分離培養技術等。二是針對醫學本科類專業安排了綜合性實驗,使學生掌握如何將微生物學與免疫學的基本操作和分析技術應用于醫學實踐。三是針對專業特點,如護理學、藥學、中醫專業刪減了部分實驗如肥達反應。
二、進行充分的課前準備
完善的實驗準備是確保實驗成功的前提,是提高醫學微生物學實驗教學質量的重要環節[1]。實驗準備主要是對實驗中涉及的儀器設備及物品(包括培養基、試劑、細菌及血清等)的準備。由于醫學微生物學實驗的特殊性,如實驗材料特殊,比如用病原菌;實驗準備煩瑣,比如需要制備大量的培養基,工作量重,耗時長,所以實驗準備一般由實驗技術人員專門負責。指導教師在每次實驗課前都要和實驗技術人員互相溝通協調,詳細了解實驗課的準備情況。此外,在課前還要進行兩次以上的預實驗,確保對實驗中將會出現的問題能夠積極處理,以保證實驗的準確順利進行。
三、培養學生養成課前預習的習慣
醫學微生物學與免疫學實驗教學的目的,一是為了加深、鞏固理論知識;二是要培養學生分析能力、實踐能力、創新能力及科學素養。通過預習,不僅使學生了解實驗內容、原理和方法,而且對相關的理論知識進行充分的復習鞏固;同時也可以培養其發現問題和解決問題的能力。如通過對細菌接種方法實驗的預習,有的學生對各種培養基的制備產生了濃厚的興趣,主動在課前查閱相關資料,不僅達到了教學目的,而且開闊了視野,激發了學習興趣。為了讓課前預習成為學生上實驗課前的良好習慣,我們采取了實驗課上對相關理論進行提問的方式,將其成績記入實驗課總成績,大大提高了課前預習率,實驗課效果也明顯提高。
四、利用多媒體教學方法,提高學習興趣,增強感性認識
我們在實驗課中發現,學生不喜歡聽講,過多的講解往往使學生失去興趣,因此在進行免疫標記技術時,利用多媒體教學方法,化深奧為簡易,化抽象為具體,使過于理論化、抽象的免疫學理論得到更形象、直觀的闡述,從而激發了學生的學習興趣,提高了學習效率[2]。此外在老師進行操作示教時,受現有的實驗室條件所限,近三十名學生圍在老師周圍,效果并不理想。因此,利用多媒體教學手段,將示教內容直觀準確地展現給學生,為學生提供直觀、生動的感性認識,能達到事半功倍的效果。
五、積極開展綜合性實驗
為踐行教育部《關于全面提高高等教育質量的若干意見》,培養學生創新能力是廣大高校教師的當務之急。在醫學微生物學與免疫學實驗課中,我們積極探索學生創新思維及能力培養的方法與途徑,積極開放實驗室,給學生開設了綜合性、設計性實驗。我們在醫學本科類和護理本科的實驗內容中增加了綜合設計性實驗即“糞便中腸道致病菌的分離與鑒定”,這是一項涉及多項操作技能的實驗項目,如分離培養、革蘭染色法、血清學鑒定等。學生以實驗指導書為依據自行設計實驗程序,教師只做必要的指導。為了使實驗順利進行,避免相互干擾,我們將學生分成若干小組,每組不超過五人,讓學生充分利用實驗室的現有條件,順利開展實驗。實踐證明,和傳統的老師帶學生做的驗證型實驗方法相比,綜合性、設計性實驗在培養學生創新能力方面確有獨到之處,不僅培養了學生的創造性思維和主動工作能力及嚴謹的科學態度,而且充分發揮了學生的團隊精神;對實驗結果要求真實,不弄虛做假,使學生對實事求是的科研作風和嚴謹的科學態度有了初步認識。
六、完善考核制度,綜合評價實驗課成績
筆者認為實驗課的最終成績,應從多方面考核,比如學生出勤、實驗態度、操作水平、實驗報告及課堂提問等,其中權重系數較高的應是操作水平,其次是實驗報告。操作水平以操作考試為準,比如學生和老師一對一進行革蘭染色法的操作考試,成績真實可靠,占總分的50%;實驗報告也可反映學生對實驗的理解和綜合分析能力,但學生可能弄虛做假,權重系數不宜太高,占20%;其他方面可通過平時提問、課間巡視、觀察等進行綜合性評判。基于學生重理論、輕實踐的現實,大膽進行了課程考核改革,只允許實驗課成績合格的學生參加理論課的考試。學生為了獲得更好的學習成績,比以往更加重視實驗課,提高了學生上實驗課的積極性與主動性。
總之,通過對醫學微生物學與免疫學實驗課教學改革的研究與探索,筆者深深體會到:在現有條件下、在有限時間內培養學生的基本操作技能及創新能力,需要多方面共同協調和努力。比如在課程設置方面,尤其醫學類專業,可將醫學微生物學與免疫學實驗課單獨設為一門課程,以使學生更加重視實驗課。改革實驗課內容與方法,也更加有利于教師綜合素質的提高,同時也要求教師必須有無私奉獻的精神,不計較個人得失。這樣才更加有利于提高教學質量,教學相長。只有在今后教學實踐中不斷探索,才能科學合理地開展醫學微生物學與免疫學實驗課,培養學生的基本技能,調動學生的積極主動性與創造性,以適應時展。
中圖分類號:G623.5 文獻標識碼:B 文章編號:1672-1578(2012)10-0309-01
1.文化性缺失——數學教育價值失落的重要原因
《全日制數學課程標準》指出:“數學是人類的一種文化,它的內容、思想、方法和語言是現代文明的重要組成部分。”新課標要求培養學生正確的數學觀和數學價值觀,特別要了解數學文化價值。
數學教學中文化性的缺失給孩子們造成了什么影響?為此,我們隨機抽取了六年級的200名學生進行調查,讓學生談談“學習數學有什么用?”結果,幾乎90%的學生認為學習數學的最大用途是用來計算。學生對數學的這種片面認識,反映出目前我們數學教學存在的一個普遍現象,即過分強調數學的工具作用,弱化數學的文化價值,忽視數學對其他學科的影響。這非常不利于學生視野的拓展與數學素養的提高。因此,新數學課程的核心理念是關注“人的發展”。
2.數學趣味活動課——彰顯數學文化價值的有效途徑之一
基于對數學文化的粗淺認識,自新課程實施以來,我校在體現數學文化的形態方面作了積極的探索,數學趣味活動課成為我校校本課程之一。它以學生的生活和現實問題為載體和背景,突出數學文化,讓學生感受豐富多彩的數學,著眼于促進學生個性自主和諧地發展。
我們的數學趣味活動課在重視課程表層的趣味性的同時,更注重課程深層內涵,努力挖掘數學文化的底蘊,展現數學文化的魅力,發揮數學文化在培養人文精神方面的功能和作用,通過實踐,我們發現,數學趣味活動課不失為彰顯數學文化價值的有效途徑。下面介紹幾種在數學趣味活動課中彰顯數學文化價值的具體途徑與策略:
2.1 充分利用有關的數學背景知識,激發學生強烈的探究欲望。古希臘學者亞里士多德曾經說過:“思維自疑問和驚奇開始。”教學中,結合教學內容,有意識地穿插相關的歷史故事,數學背景知識等,定能激發學生思維,引發學生的探究欲望。
2.2 搜集數學家故事,感受數學家的科學精神。阿基米德既是一位著名的物理學家,同時還是一位著名的數學家。他最有名的名言,就是:“給我一個立足點,我就可以移動地球。”他一生專心研究科學上的體積和浮力問題,其中一個有趣的故事,就是古時候有一個國王叫金匠打造一頂純金的皇冠,國王因為懷疑金匠加了雜物,就請阿基米德鑒定,阿基米德一直在想鑒定的方法,就在他走進浴缸里洗澡的時候,看見滿出去的水時,悟出體積的原理,他高興地跑出浴室,大叫:“我找到了!”一時忘了自己是光著身體呢!
自從同學們聽了阿基米德的這個故事,就一直成為他們津津樂道的話題。
在數學趣味活動課之前,讓學生利用各種途徑查找古今中外數學家的童年故事及他們嚴謹治學、勇攀科學高峰的事跡,然后利用數學趣味活動課進行交流或者進行故事比賽。現在的小學生,收集信息的渠道特別多,因此故事的內容也相當豐富。通過故事比賽,不但鍛煉了學生的多種能力,更值得肯定的是讓他們獲得了一種精神動力。例如當學生聽說八歲的高斯發現了數學定理時,躍躍欲試;當學生知道著名數學家歐拉在雙目失明以后,也沒有停止對數學的研究,并且取得了輝煌的成就時,激動不已;當一些成績中等的學生了解到歐拉在孩提時代一點也不討老師的喜歡,他是一個被學校除了名的小學生,后來經過努力卻成為了著名數學家的故事后,信心倍增;……
數學家的故事,既能讓學生領略數學文化的博大精深,又能讓學生受到科學精神的陶冶和浸染,特別是磨礪百折不撓、堅韌不拔的意志品質,形成經得起成功和失敗雙重考驗,兼容并蓄海納百川的氣度和胸懷,努力養成熱情、認真、求是、求實的良好的學習態度。
3.反思與展望
數學充滿著人性因素,承載著深刻的文化內涵。現代數學教育應充分體現數學的文化價值,實現科學精神與人文精神的和諧統一。在文化層面上找回失落的數學教育價值,是新課程賦予我們每一個數學教師的職責。
趣味數學活動課僅僅是我們所做的初淺的嘗試,我們對數學文化的研究將更加深入,探索更多有效彰顯數學文化的途徑與策略,合適而巧妙地讓數學文化走進課堂,滲入日常數學教學,關注未成年人的道德建設,關心學生的心理健康。當數學文化的魅力真正滲入教材、到達課堂、溶入教學時,數學就會更加平易近人,數學教學就會通過文化層面讓學生進一步理解數學、喜歡數學、熱愛數學。可以相信,在數學文化的洱濡目染、潛移默化中,學生的心智得以不斷的滋養,才干得以不斷的升華,人格得以不斷的健全和完善。
參考文獻
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中圖分類號:G632 文獻標識碼:B 文章編號:1002-7661(2015)12-258-01
探究學習是美國生物學家、課程專家、芝加哥大學教授施瓦布(J.Schwab)首倡的,它作為現代教學的一種學習和教學模式,注重的是學生各種潛能的發揮和創新能力的發展,體現一種參與性和體驗性并存且具有嚴密學術性的創造活動。學生通過自主參與來獲得知識,從而激發學習的興趣,養成探索奧妙世界的積極態度。
通過多年的教學實踐我覺得提高學生的探究能力應選擇在培養學生的問題意識上,因為一切探究活動都源于問題。問題意識不僅體現了學生學生思維的活躍性和深刻性,也反映了學生思維的獨立性和創造性。在生物學教學中應教會學生主動去尋找問題、發現問題、思考問題、分析問題、探索問題和解決問題,從而提高學生的探究能力。
一、在觀察現象中,教會學生學會尋找問題,發現問題。
愛因斯坦曾經說過:“發現問題和系統闡述問題可能要比得到解答更為重要。解答可能僅僅是數學或實驗技能問題,而提出新問題,新的可能性,從新的角度去思考問題,則要求創造性的想象,而且標志著科學的真正進行。”正因為如此,心理學理論中有一個極其重要的觀點:“科學上很多發明與創新,與其說是問題的解決者促成的,毋寧說是問題的尋求者促成的。”作為自然學科的生物學,其研究的范疇是生命活動的現象和規律。千姿百態的生物所表示的種種生命活動現象和規律,給了生物教師指導學生尋找問題、發現問題最好的素材,充分發掘、利用好這些現象,我們的課堂就會成為學生主動尋找問題、發現問題的一方沃土。如在講魚的呼吸時,我并不是直截了當地把“魚生活在水里,利用鰓從水中得到氧氣,排出二氧化碳”的結論灌輸給學生從習以為常的現象背后去尋找問題,發現問題,引導學生意識到尋常現象中的非常之處。教學中我把這部分的內容作了這樣的設計:
1、活魚的鰓是什么顏色的?
2、鰓的顏色為什么是紅的?
3、魚用什么方式保證了毛細血管中的血液連續不斷的從水中得到氧氣,排出二氧化碳?……學生回答第一個問題時,幾乎是不假思索,異口同聲,因為這實在是一種太尋常不過的現象。正是這種尋常導致學生忽視了尋常現象背后隱藏的問題,在被教師接二連三的問題問倒后,學生對一個普通現象后面居然隱藏了這么多讓人深思的問題表現出了濃厚的興趣!此時,教師將玻璃缸中的金魚放到學生眼前,要求學生仔細觀察水中的金魚,并據此說出自己尋找到的問題,比比誰找到的問題多,比比誰發現的問題最有思考價值。學生的問題意識一下子就被調動起來了!不少學生提出了值得深思的問題:
為什么金魚的眼睛總是睜得大大的?
為什么金魚的顏色很鮮艷?
為什么金魚的顏色多種多樣?
為什么金魚喜歡停留在水的上層?
為什么在河流中找不到金魚……
學生處在這樣的問題情景中,思維空前活躍,他們的注意力高度集中在如何提問上,久而久之,問題意識就極易得到激活和強化,主動尋找和發現問題就會成為大多數學生的良好習慣。
二、在研究問題中,教會學生思考問題,分析問題
理學大師朱熹說過:“讀書無疑者,須教有疑,有疑者卻要無疑,到這里方是長進。”在學生初步形成了尋找問題的習慣和發現問題的能力后,教師要在此基礎上及時加以引導,讓學生養成發現問題后研究問題的習慣,學會思考問題,學會分析問題。
“生物的排泄”一章中,腎單位的結構是該章令初中學生感覺非常抽象和頭痛的知識點,如果教師在教學當中對教材做合理安排的化,不僅可化解難點,變復雜為簡單,而且還可以在鞏固學生尋找問題和發現問題的習慣時進一步培養學生思考問題、分析問題的習慣。
在講腎單位結構時我先要求學生圍繞腎單位形成尿液這一結論,引導學生思考:尿液中生命活動廢物和人體內多余物質只能由血液從全身各處運至腎臟,而要讓腎臟把這些物質清楚出血液的前提是腎臟中必須要含有大量可以讓物質出入的毛細血管,在此基礎上,學生很容易把為數眾多的毛細血管和紅褐色皮質對號入座,從而很自然地引出腎小球的概念,教師再進一步引導學生觀察與腎小球相連的入球小動脈和出球小動脈,讓學生分析入球小動脈比出球小動脈粗的原因:腎小球毛細血管中的一部分毛細血管間隙小的水分、無機鹽、葡萄糖、小分子蛋白質、尿素和氨基酸等物質離開了腎小球,顯然這些物質還不是可以排除的尿液,他們必須被收集起來并進一步加工處理。從而引出腎小囊的概念。為保證腎小球中的濾出的物質全部成為腎小囊的“羹中之物”,腎小囊緊緊包著腎小球,二者緊密結合成為一個整體―腎小體。腎小囊收集的營養、廢物混雜的液體,通過腎小管及時運出加工處理。至此,學生已對腎單位的組成通過自己的思考和分析牢記在心。
實踐證明教師在教學中一直堅持對學生有意識暴露思考和分析問題的過程能非常有效提高學生思考和分析問題的能力,最終培養學生善于思考和分析問題的習慣,從而驅動學生去探究。
中圖分類號:D923 文章編號:1009-2374(2017)03-0186-03 DOI:10.13535/ki.11-4406/n.2017.03.084
1 生物醫學研究工具概述
1.1 美國國立衛生研究院(NIH)的定義
研究工具包括了許多在實驗研究中有用的組合物,裝置和方法。在生物醫學研究的背景下,美國國立衛生研究院(NIH)工作組將研究工具廣泛地定義為包括細胞系、單克隆抗體、試劑、動物模型、生長因子、組合化學庫、藥物和藥物目標、克隆和克隆工具、方法,實驗室設備和機器、數據庫和計算軟件。
1.2 一些學者的定義
在制藥行業,研究工具專利無處不在,它們能為研發者節省大量時間和金錢。過去20年間,生物技術行業十分興旺,當前研究工具已經成為醫藥研究、開發和測試的核心基礎。這些研究工具發明包括被授予專利的試驗方法(patented assays and procedures)、細胞系、重組的DNA、用于藥物篩選的DNA微陣列、實驗動物、生物信息學工具、DNA、蛋白質和化合物數據庫、試劑、藥物和藥物靶標以及其他器械。
2 研究工具延展許可的歷史回顧
從歷史上看,研究工具在學院之間以一種非正式的方式傳播。科學家們往往叫他們在其他機構的同事發送給他們各種對研究有幫助的試劑。
同樣在1980年,美國國會通過了拜杜法案。其目的是為了讓以政府的資金資助產生發明申請專利。于是,大學開始在研究工具許可中利用延展許可費。如此一來,它使得科學家們獲得的研究工具變得越來越復雜,因為科學家們為了得到一個在同事之間自由交易的試劑而不得不進入許可協議。此外,醫藥行業對于學者的態度也從良性轉變為視他們為潛在的競爭對手。這往往導致曠日持久的談判和經常拒絕轉讓技術,這進一步降低了科學知識的傳播。雖然拜杜法案的目的是允許發明人得到聯邦資金支持的發明申請專利,從而促進發明的廣泛運用,但是有些人認為這其實是限制了這些發明的廣泛應用。問題之一是,拜杜法案并不區分接近商業化的發明(下游發明)和上游發明,因為上游發明不一定會被最終生產為市場產品。
第二個問題是,由于商務部是有權在杜拜法案之下頒布關于許可法規的機構,而美國國立衛生研究院對于研究工具是否受專利保護這一問題只擁有很小的權利。迄今為止,美國國立衛生研究院從來沒有試圖行使這些權利。相反,美國國立衛生研究院用一種合適的方式發出指南,他要求凡是接受了美國國立衛生研究院的受資助者都應該傳播他們的研究工具。這些指導方針雖然是拜杜法案所允許的,但幾乎和拜杜法案有著截然相反的目的。拜杜法案的目的是促進政府資金資助的專利申請許可,同時限制機構縮減專利的能力,美國國立衛生研究院的指南尋求遏制專利、排他性許可和延展許可的使用,以努力增加自由傳播的資源,從而增加創新。目前有一些擔憂認為美國國立衛生研究院通過這些準則,其行為已超越其自身的職權范圍。雖然這些指南不具有法律效力,但獲資助者必須同意遵守這個指南以此作為資金的條件。
美國國立衛生研究院指南固有的另一個問題是它不具有法律效力。商務部負責在拜杜法案之下法規。美國國立衛生研究院確實有權利通過未來拒絕發放資金的方式來制裁違反指南的行為,然而他們很少這樣做。事實上,雖然美國國立衛生研究院有制裁或限制發放資金的能力,為了實施制裁而進行的具體的程序卻很難被理解。有一些人擔心美國國立衛生研究院可能不會對所有接受資助的人進行平等的制裁,這可能是由于美國國立衛生研究院的缺乏調查違規的資源。
3 研究工具相關的不同主體之間的競爭利益
3.1 大型制藥公司的利益
擁有研究工具專利的大型制藥公司認為延展許可費是有利的,因為他們能夠從其他實驗室的花費中獲利,同時也能從把藥物放在市場上來獲益。然而,大多數的制藥公司主要集中在藥物發現,而不是研究工具的推銷,所以任何研究工具只是他們生產藥品工程中的一個過程,同時生產出終端產品。制藥公司不太希望許可一個研究工具,因為大型制藥公司不愿意將自己的研究工具授權給那些他們認為和自己在類似項目上有競爭的對手。這樣一來,他們對于研究工具的市場化通常沒什么興趣,因此制藥公司失去了許多獲得延展許可使用費的機會。
當談論到從另一個主體(通常是大學或者其他生物技術公司)許可研究工具@,制藥公司會在任何時候都盡量避免延展許可的規定。制藥公司的收入主要來自藥品的商業化,因為需要大量的時間和金錢來開發新的藥物,他們不希望和研究工具的提供者分享實驗室的開發成果,研究工具的提供者除了提供研究工具對成果的研發沒有做出任何貢獻。當人們考慮到豐厚的利益時,這樣的想法就會被激化。因為藥物的開發和商業化需要多種工具,如果一個公司不得不為了使用研究工具而支付許可費,公司的利潤將受到嚴重削弱。制藥企業往往認為,一個更好的衡量研究工具價值的辦法是計算開發這個研究工具專利所花費的金錢數量。因此,他們往往愿意支付前期許可費,將金額分解而不必對未來的發現支付專利費。
由于制藥公司從研究工具許可獲利的可能性最小,最有可能因為支付延展許可費而受到損失,因為他們對于延展許可費最為敵對,同時也是最支持用法律限制研究工具延展許可使用的群體。
3.2 大學和非營利性機構的利益
當大學許可研究工具時,他們往往有利益沖突。一方面,他們不介意延展許可費的規定,因為他們可以為學術目的而使用研究工具,而不必擔心高昂的授權費用,因為產品銷售并非歷來學術界的目標;另一方面,一般來講,他們不喜歡為研究工具付出代價,因為研究工具有可能非常廉價的被交換。由于大學開始追求工業利益,他們作為政府資助的機構必須共享與私營公司的利潤時,問題就變得復雜起來。通過對研究工具許可專利并且因此獲得利益,這樣的一種觀點促使大學簽訂不合理的許可協議,這樣的協議阻礙研究工具大范圍的傳播并且降低創新。鑒于此,1999年美國國立衛生研究院做出了對于利用其財政資助而發現的研究工具限制使用的規定,比如延展許可費。
3.3 小型和新興生物技術公司的利益
小型生物技術公司的利益和大型制藥公司以及大學的利益都不同,因為其混雜了兩者的屬性。雖然他們從事生物醫學研究為私人營利的企業,他們通常是學術科學家創立,具有較強的科學性和財務關系,并依靠政府撥款資助。此外,他們是研究工具商業化的主要來源,所以在延展許可費的爭議中,他們有最大的利害關系。
作為研究工具專利持有人尋求許可他人使用其產品,小型生物技術公司享受著延展許可費規定的好處。因為這樣的企業擁有的資源有限,它們無法完成藥物研發從開始到結束的整個過程。大多數情況下,他們必須與大型制藥公司合作,才能看到他們利用研究工具開發的終端產品。延展許可費提供給這些生物技術公司的一個重要收入來源,因為他們能夠因為藥物的開發成功而分得相應的利益,而不必花費一切必要的發展資源。
但是希望利用延展許可的規定進行工具許可的生物技術初創企業面臨三個問題:一是許多初創公司依靠美國國立衛生研究院資助。這些授權給那些從事生物醫學研究,其目的是將任何發現商業化。這些贈款對許多初創企業至關重要的,因為他們允許企業從事創新和有時有風險的研究,這些有風險的研究是不被更保守的風險資金投資所允許的。需要說明的是,1999年美國國立衛生研究院的指南很大程度上限制了在許可協議中那些收到過美國國立衛生研究院財政資助的研究工具收取延展許可費。這意味著初創企業必須要么放棄美國國立衛生研究院的資助,要么放棄研究工具延展許可費;二是初創企業希望授權工具許可的大型制藥企業之間不平等的議價能力。這個問題是應用延展許可費的公司不愿意進入協議而造成的。在談判中,憑借其在使用工具中的相當大的優勢,小型生物技術公司可能并不總是能協商他們的工具的全部價值;三是這些大型制藥公司可能利用自己的政治影響力來說服美國商務部或美國國會頒布法規或法規進一步限制延展許可費的使用。
3.4 政府的利益
聯邦政府在這個問題上的利益可以被描述為兩個目標之間的緊張關系。1980年拜杜法案的通過對于加大自主創新,允許政府資助的受助于專利和商業化其發明的結果。但美國國立衛生研究院認為拜杜法案已經失去了對當前局面的控制,科學發現日趨商業化使得創新實際上在減少。因此,越來越難看到一種實現政府最終目標的方式,這個最終目標應該是有利于美國人民的關于生物醫學研究工具的傳播政策。目前有學者提出解決這個問題的辦法是消除目前的準則并且通過商務部以及拜杜法案的相關負責機構頒布法規。這些規定可以通過這樣的方式來運行:鼓勵大學對研究工具自由傳播,同時允許小型生物技術公司更自由地使用許可規定(包括延展許可費),無論其是否接受政府資助。此外,國會針對生物醫學研究工具制定一個正式的驗例外規定,這將有助于增加科學知識,同時也是對在大學和私企之間不同待遇科研的團體的一種補償。
4 對我國的政策建議
4.1 不同相關利益主體區別對待
對于設計生物醫學研究工具延展許可的相關利益方,應當進行區別對待,這里所說的主題主要是指小型和新興生物技術公司、大學和非營利性組織。
允許小企業使用延展許可費,同時限制大學和非營利性組織使用延展許可費。可以頒布相關的法律使得這樣的建議具有法律效力,并且有法律強制力使其得到公平的執行。大學雖然不能夠如己所愿的自由談判盡可能多的獨家許可協議,但是實際上通過確保研究工具和科學知識的廣泛傳播,并增加了被執行的許可協議的數量,從而也增加了獲取利益的機會。
4.2 建立實驗使用豁免制度
通過頒布法律的形式在生物專利領域確定實驗使用豁免生制度。這種豁免權類似于我國《著作權法》中的合理使用原則。這種豁免將有助于促進研究工具的自由傳播,從而實現國家的公共利益。根據這樣的做法,使用研究工具不承擔任何責任,但如果銷售的產品使用該工具被發現后,將向研究工具的專利權人支付許可費。侵權損害可以通過延展許可進行評估,如果這種方法不可行,還可以設定法定賠償制度作為賠償。
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在目前我國的高等教育發展進程中,生物教學的要求隨著我國生物產業發展而不斷提升。在當前的生物人才需求方面,其不僅要求掌握扎實的基礎理論,同時還必須具有一定的實踐與科研素質。所以在進行生物專業人才培養方面,單純教與學已經無法滿足社會需求,唯有借助產學研一體化人才培養模式,才能夠實現具有全面素質的生物人才培養。
一、產學研一體化創新人才培養模式的內涵
在高校生物教學過程中,實施產學研一體化創新人才培養模式是必然要求。在具體開展教學工作時,首先必須重視教學工作的本質意義。也就是說通過教學,促使其在人才培養方面能夠產生更好的教學效果,而這個效果的彰顯基礎就是其對生產、科研基礎的有效把握。在進行教學時,我們所倡導的產學結合的本質是將教育活動開展進程中的不同環節實現巧妙融合,從而促使教學活動的開展成為一種基礎、實踐與科研相結合的創新教學模式。其中,對學的要求是進行行業基礎理論和知識要點的掌握。而“產”則應該是以學作為基礎,在學的基礎上進行生產性實踐,從而將所學的理論轉化到具體的應用過程中。“研”的目的在于將“學”和“產”進行高度的融合,促使學生通過“研”能夠實現自身能力和水平的共同提升。也就是讓學生在學與產的同時,進行研究內容的深入。由此可見,在本科院校生物專業應重視產學研一體化模式的實施,其目的能夠促使更多學生在學習的過程中實現綜合素質的培養以及其對生物知識的深入理解。因此,要充分重視在本科院校的生物專業教學中實施產學研一體化的模式實踐。
二、產學研一體化是創新型人才培養的需要
當前是一個不斷發展和不斷創新的時代。時代的特點促使本科院校的生物教學工作必須實現教學模式和教學方法的創新改革。在進行具體教學活動展開過程中,一方面是教學改革的不斷深化,另一方面則是在教學活動實施時融入實踐的內容,將教學與實踐充分地結合起來。通過這種結合,也帶動教學科研的發展。
在本科生物教學活動開展進程中,其不僅要培養學生良好的學習能力,同時也要通過創新教學,促使學生在學習過程中提升實踐應用能力和科研能力。因此這就要求教師在開展教學活動時要強調對學生創新能力的培養。主要體現在兩個方面:一是創新意識的塑造,二是實踐能力的培養。所謂的創新意識,指的是學生在學習的過程中遇到難以解決的問題,應該充分發揮主觀能動性進行實踐拓展,從而促使其能夠形成解決問題的能力。此外,在進行實踐時,也應該對學生進行創新性思維的培養。在發展過程中,只有在實踐中創新才能夠提升學生的整體素質和水平。所以如果只是單純依靠教師的教學活動開展來達成這個目標,顯然是不夠的。
(一)產學研一體化有利于啟迪學生的創新思維
在傳統的應試教育中,教學采用的是一種灌輸式的教學模式,學生在學習過程中缺少主動性,一般只知機械地接受老師所傳授的知識,沒有創新性的思維和意識,很少去思考探索。產學研一體化教育的最大特點是利用了學校與產業、科研等單位在人才培養方面的各自優勢,把以課堂傳授間接知識為主的學校教育環境與直接獲取實際經驗、能力為主的生產現場環境有機結合于學生的能力培養過程之中,在理論和實際結合的過程中,啟發學生的創新思維。通過產學研結合,極大地促進了學生對社會、國情的了解,增強了學生的事業心和責任感,陶冶了情操。學生通過實踐,明白了社會需要什么樣的人才和自身的缺陷,學習的目的會更加明確,學習的主動性會大大提高,從而有利于啟迪學生的創新思維。
(二)產學研一體化有利于激發學生的創新能力
進行創新型人才培養并非是一蹴而就的,而是需要經歷一個漫長的歷史過程。在這個過程中,不斷地通過創新理念的引入,促使學生能夠在學習的過程中實現自我意識和實踐能力的同步改善。對于學生來說,其創新主要是源于其在學習過程中對新鮮事物的強烈好奇心。在這種好奇心的主導下,促使學生全心投入到實踐中,在實踐中找尋學習的方法,并主動發現問題、解決問題。在這個過程中,可以促使學生逐步進行自我提升,從而達成對其創新意識和實踐能力的培養。所以借助產學研一體化教學模式,一方面可以促使學生對基礎知識的學習更為扎實,同時也提升了學生的學習能力和學習效率。產學研一體化模式有助于推動學生自主學習目標的達成。
三、產學研一體化有利于增強學生的實踐能力
產學研教學模式彌補了傳統本科生物教育的不足,促使學生在學習過程中能夠將理論與實踐相結合,同時也實現了自身整體素質能力的提高。因此,單純從教育模式的視角上來看,產學研教學模式是對傳統教學方式的創新,也是促使學生在學習過程中實現其個人知識積累廣度和深度拓展的有效方式。借助產學研一體化教學,能夠大大提升學生的實踐操作能力,也為社會培養了更多專業技術型實干人才。
(一)革新產學研一體化創新人才培養指導思想
在推動產學研一體化創新人才培養模式的過程中,還需要明確其主導思想。我們認為,這種創新教學模式以學生作為教學活動的核心,通過不斷地改善教學方式和教學辦法,促使學生在學習的過程中能夠更好地進行實踐。在具體操作過程中,結合學科的基礎學習,從實踐與創新的層面進行結合,在教學活動開展過程中通過因材施教來完成對學生的創新培養。在進行課程的設置方面,從具體的實踐需求出發,在進行課程規劃方面按照不同的標準進行分層規劃,從而在學習的過程中通過進行專業設計、專業實踐以及專業科研結合的方式,以科學化的方式進行行業監管,從而將理論與實踐結合,打造成一條以基礎教學為基礎,教學與科研融合的一體化創新教學模式。
(二)構建產學研一體化創新人才培養課程體系
在課程體系的規劃方面,既要進行基礎教學內容的開展,同時也要強調實踐與科研的融入,促使其在教學活動中不斷地進行完善,從而打造出一條融合教學―實驗―實習―實訓(科研、生產)模式的綜合課程體系。
1.構建理論課程體系
生物類專業是一門十分特殊的學科。在進行該學科教學活動時,要從實際出發,借鑒生物學、化學、工程學等多門學科,實現生物學“理工農結合”的復合型專業的建設。所以在開展生物教學活動時,不僅要重視基礎的課程設置,同時還要關注知識學習的整體性和完整性。這就需要教師在開展這門學科的教學活動之前,先進行綜合教學評估,從而尋找到一條符合行業需求、結合基礎知識學習、能力拓展以及素質提升等多方面內容的體系化課程規劃模式。
具體來說,首先是對專業核心課程的篩選,并將核心課程予以保留。此外,也要對一些在進行專業培養方面無法實現有效幫助,或者是無法對進行行業專業人才培養起到相應幫助的課程進行篩除。同時在課程的安排上,還應該結合具體的教學需求,融入一些具有實踐意義,且對改善課程教學效果有積極幫助的課程內容。通過統一的規劃和協調,盡可能地打造一個全面的課程設置體系。此外,在師資力量的配置方面也要進行改革,盡可能加大師資投入,促使本科院校的生物教學能夠實現更多的新產品、新成果的融入,提升行業課程的教學效果和水平。
另外,要靈活開設選修課程。依據教學目標的需求,為專業的學生進行知識廣度和深度的拓展提供更多、更豐富的選擇,從而促使學生在學習過程中能夠依據自身的需求進行專業能力的深入拓展,改善目前教學課程設置中知識面狹窄的現狀。借助選修課程的設置,也能夠有效地推動學生學習主動性和積極性的提高,從而有助于促使學生整體素質水平的提升。
2.構建實踐課程體系
在進行本科生物專業教學活動開展時,其核心目標在于以學生為主體,培養學生自主運用知識、解決問題的能力。具體來說,就是要以學生的基本需求為目的,在進行課程體系設置時強調對學生基礎知識的掌握能力,以及其在學習過程中的能力拓展,同時幫助學生建立起良好的知識結構。所以在進行實踐課程體系構建時,其必須始終保持以學生為核心,促使課程體系的設置能夠充分滿足學生的知識學習需求,實現對學生綜合實踐能力培養的目標。
同時,在體系規劃時還應該充分融入科研能力培訓的內容。例如設立生命科學學院大學生創新項目基金,組織和資助學生自主設計研究項目,鼓勵學生參與教師的研究課題或與企業的合作研究等。通過一系列內容的融入,促使學生能夠在進行相應知識的學習中,依據自己的興趣進行相應科研項目的選擇和把握。這也為促使更多學生實現其問題解決能力提供了必要的支撐。
3.產學研一體化教育課程體系建設的配套改革
配套改革也是實現產學研一體化教學模式的必要環節。
(1)改革教學內容和教學方法,建立完善的考核制度
在實現產學研一體化模式的過程中,要依據具體的教學目標設置、內容規劃以及教學方法選擇等內容進行具體考核制度的改革。在進行改革時,必須從具體的教學實踐出發,依據產學研一體化模式進行教學大綱和規劃的全新修訂。在修訂時要注重對特色的把握,同時從根本上強化相應經費的投入。從教師層面上來說,要促使其改變傳統的以考試為主的考核模式,通過日常課程考核、實踐考核、筆試考核等多種考核方式相結合的方式來進行學生綜合能力的培養。通過這種全新考核制度的建設,促使學生能夠樹立自主學習的意識,實現創新能力的培養。
(2)改革實驗和實踐教學管理制度
在教學管理方面,教師要加強實驗的比重。通過大量地進行實驗,使學生在實驗的同時提升了自身的動手能力和分析、解決問題能力。此外,在實踐時也可以通過與當地政府機構的合作,建立起高水平教學實踐基地,從而提升學生的綜合實踐能力。
除此之外,還要引導學生主動地參與更多的科研實踐活動。通過科研實踐,一方面是讓學生擁有更多動手機會,另一方面也是為學生與企業之間搭建一個溝通的橋梁,促使學生在具體實踐過程中能夠對其所學到的知識進行充分的驗證。
(3)構建產學研一體化交流平臺
通過對技術力量的掌握,以及與生物科研企業的密切聯系,促使彼此之間形成一個便于溝通的平臺。這對于改善本科院校生物教學效果,提升生物教學目標達成,促使教學科技成果轉化等都具有積極的意義。這也是實施產學研一體化教學模式的最直接目的。
(4)培育適應產學研一體化教育的師資隊伍
在教學活動中,教師是教學活動開展的主體,也是進行產學研一體化教學模式實施的基本前提。由于生物專業的特點,決定了在進行師資力量建設方面首先必須要重視對教師學歷、研發素質和實踐能力的綜合考量。就目前來說,許多本科院校的生物教師往往都是以重視教學活動開展為主,其在教學實踐和教學科研方面的經驗相對較少。這也為產學研一體化教學模式的實施帶來了一定的不利影響,所以要強調對高校生物專業師資力量的培養。首先是要進行專業培訓制度和規劃的建設,通過有效的培訓提升教師的綜合能力。其次是要不斷拓展師資隊伍的外延,引入一些行業的專家學者并使其加入到兼職教師隊伍中。