生命科學導論范文

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生命科學導論

篇1

關鍵詞:生命科學導論;教學內容;教學方法;教學模式;評價方法

中圖分類號:G642.0 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2014)41-0196-03

一、前言

生命科學的飛速發展對人類生活和社會發展產生了巨大的影響,如人口問題、能源危機、食品安全、環境污染、疾病危害等,這些重大問題日益威脅著人類的生存和發展。隨著生命科學的迅猛發展和21世紀高素質人才培養的需要,掌握生命科學的基礎知識就顯得十分重要了。《生命科學導論》正是為滿足學生對生命科學知識的需求而開設的一門課程,大連海事大學從2006年開始面向全校學生開設了《生命科學導論》公共選修課,根據我國高校課程的教學改革思路,我們在多年的教學實踐過程中積累了一定的經驗,在此主要對教學內容、教學方法、教學模式及評價方法等方面進行了一些思考和積極的探索。

二、教學內容

《生命科學導論》作為一門公共選修課,面向全校各專業的學生開設,如何確定該課程的教學內容是我們在教學過程中十分關注的問題。對講授的內容不但要注重傳統意義上的基礎性和系統性,還要注意內容的新穎性、趣味性、科普化、生活化和多樣化。

1.教學內容的基礎性和系統性。生命科學是研究生物體及其活動規律的科學,其內容涉及生命的起源與進化、生命的化學組成、細胞的結構與功能、生物大小分子的作用,人體的系統組成等基礎知識。通過講授這些基礎知識,學生可以獲得必要的現代生命科學的理論,認識人類自身。同時,在教學過程中還要注意知識的系統性,如壽命與衰老、學習與記憶、營養與健康、基因遺傳與變異、生物與環境的適應,讓學生理解這些內容所體現出來的關聯性。此外,關于生物多樣性及其保護、生命倫理及社會決策、環境污染與防治措施的探討則可以引發學生的思考,使其認識到目前這些問題的重要性和解決的必要性,增強社會責任感,提高自身的綜合素質。

2.教學內容的新穎性。隨著人類社會的發展和先進科學技術的進步,特別是近20年來,分子生物學、細胞生物學和生物技術的迅猛發展,大量的新理論、新知識、新成果不斷涌現,及時把這些知識充實到生命科學導論教學中,更新優化教學內容對學生理解和學習這些知識十分重要。如在講到基因表達的調控時,把RNAi干擾技術和最新的研究成果講授給學生,讓學生可以了解科學界的新技術、新成就和新動態。同時可以把自己的研究領域里的一些研究成果展現給學生,在介紹相關理論知識的基礎上用自己的圖片結合具體的實驗數據講述最新的研究成果,這樣可以激發學生的科研熱情,使其學習到教科書上沒有的前沿知識,有助于學生的提高科學實驗素養。此外,針對當今社會暴發的流行性疾病如SARS、甲型H1N1型流感、禽流感等,將相關的理論知識和最新流行病學報告及時補充到相應的教學內容中,會使學生更好地了解和認識這些疾病的病因、癥狀、發病機制和預防措施。

3.教學內容的趣味性。在教學過程中,教與學是密不可分的,如何提高學生的求知欲,激發學生的興趣,增加教學內容的趣味性是十分重要的。如在講授神經傳導的嗅覺感受器時,提出為什么狗的鼻子很靈;講授味覺感受器時,提出為什么很多老年人味覺異常,而常吃快餐的年輕人也出現味覺異常。這些問題在生活中真實存在,可以使學生動腦思考,努力尋找答案,在學習的同時也懂得了需要注意自己的飲食習慣。我們也增加了視頻教學內容,講解常用的實驗方法如PCR聚合酶鏈反應,小鼠的水迷宮實驗等,在視覺感官刺激的基礎上讓學生更生動地理解和學習相關的知識,帶領學生走入生命科學。

4.教學內容的科普化。由于學生的專業有所不同,講授生命科學的知識要注重科普化,讓學生更容易理解,盡可能不用十分專業的術語,而用比較通俗易懂的語言來解釋種種科學現象和理論,達到普及生命科學知識的目的。如講到人的一生和壽命時,用經典的古語“三十而立,四十不惑,五十知天命,六十而耳順”來描述人的一生中重要的幾個階段。在講授大腦的功能時,借用數字說話,大腦重1.5公斤。如果將大腦中所有的神經結點打開,可能長達320萬千米。而這些只是我們所了解的大腦的一小部分,大腦的復雜性是遠遠超出人們的想象的。

5.教學內容的生活化。生命科學的知識與人們的日常生活常識緊密聯系,因此要注重增加那些可以應用到平常生活中的小常識。如講到蛋白質變性知識點時,提出雞蛋煮多久才最合適的問題,給出5分鐘更健康的道理。講到微生物一章時,以針尖上的細菌為開頭,引出細菌的特點,和學生一起討論身體內哪些部位有細菌,會引起哪些疾病,指出濫用抗生素的嚴重危害。講到學習和記憶的時候,列出改善學習和記憶的三點建議,包括不斷的學習、學會忘卻、健康和合理的飲食,并舉例生活中健腦益智最佳、可以增強記憶里的食物。此外,以世界上成功人士如喬布斯、李嘉誠等人的經歷來激勵學生要勤勞創新,多一份付出才會有成功的回報,教導學生保持寬厚待人、誠實處世的做人哲學。

6.教學內容的多樣化。生命科學與人類及社會的聯系比其他任何學科都更加緊密,人類對生命現象的研究不斷深入,使得新的邊緣學科不斷形成。了解生物大分子和生物能源,將有利于未來打開生物能源的大門;了解生物大分子和生物材料,將有利于將來開發多種生物材料的領地;了解核酸、蛋白質和腦神經,將更便于設計生物芯片和智能計算機。因此,有必要推動生命科學和生物技術向各個專業滲透,這將有利于在邊緣學科領域發展創新型的人才。

三、教學方法

根據《生命科學導論》課程所涉及的內容特點,遵循以學生為主體,教師為主導的教育原則,將教學大綱里的知識點分成重點掌握、理解為主和一般了解三個層次,靈活地采取多種教學方法以促進學生學習效果的提高,提高學生學習的主動性和積極性。具體包括以下幾種教學方法。

1.直觀式教學。直觀式教學是改變傳統的教學方式,采用多媒體課件,圖、文、聲兼備,使教師比較直觀地講述每個章節的主要內容,重點突出,印象深刻,學生能夠較好地理解課程內容。如細胞的分裂、生命的進化、基因克隆等內容采用多媒體視頻授課以突破時間和空間的限制,幫助學生從靜態抽象的書本文字轉化為動態的直觀的理解,加深其認識和對生命科學的興趣,促進其快速掌握相關知識。這種方法讓教師可以真正做到以學生為中心的情境式教學,是現代教育所提倡的加強教與學的交流,調動學生主觀能動性的有效形式。

2.啟發式教學。啟發式教學是引導學生轉變角色,啟迪思維,教師先設計好幾個主要問題讓學生思考,然后教師根據學生給出的答案和教學內容進行講解。如講授衰老與癌癥的內容時,提出:人為什么會衰老?人類可以返老還童嗎?癌癥是怎么回事?怎樣防癌?日常生活中哪些食物可以有助于美容養顏?哪些生活習慣與癌癥風險有關?讓學生帶著解決問題的強烈愿望聽課,使得學生的主動性和積極性提高。

3.探究式教學。針對教學內容中的某個問題設置專題討論,如目前空氣污染的現狀,把學生分為幾組,讓學生利用課余時間通過查閱相關資料制作演講報告,規定一定的時間,然后以小組為單位進行課堂發言和交流。這種方法有利于提高學生的學習表達能力,培養學生的探索式學習方式,加強學生的團隊精神和協作能力,同時極大地挖掘了學生的學習潛力。

4.討論或辯論式教學?,F代生命科學技術的發展引發了人們對生命倫理學中的熱點問題的關注,如,克隆技術的應用,究竟對克隆人持支持還是反對態度?看到現代社會上出現的親子鑒定所帶來的尷尬風景,到底是技術的進步還是人性的退步?這些問題需要讓學生好好思考,一起討論,通過不同的分析而逐步得出自己的看法。此外,也可以針對不同的觀點讓學生分組進行正反方辯論,陳述自己的理論依據,舉證事實說話,鍛煉學生的語言表達能力,可以達到良好的教學效果。

四、教學模式和評價方法

在教學過程中盡量采取混合教學模式,即運用視聽媒體(幻燈投影、錄音及錄像)與傳統粉筆和黑板、計算機輔助與傳統學習、自主學習與協作學習等相結合的學習方式。這既發揮教師引導、啟發、監控教學過程的主導作用,又充分體現學生作為學習過程主體的主動性、積極性與創造性。需要指出的是,雖然多媒體技術的應用給教學增添了形象生動感,但是板書必不可少,必要的板書可以展示整堂課的授課提綱和重點及難點。教學評價是教學過程中的重要組成部分,我們采取了平時成績(40%)與期末成績(60%)相結合的方式進行學生的學習情況考核。平時成績包含出勤次數、課堂表現和平時作業考核,每堂課隨機點名,綜合平時的課堂提問和課外作業完成情況與期末作業的大論文寫作完成情況,按比例進行成績的考核。這樣的作法不僅注意到了在對生命科學進行學習的過程中學生的個性差異,也大大提高了學生學習的主動性和積極性。

五、存在的問題及解決的辦法

目前,筆者在講授這門課的教學實踐過程中發現存在一些問題,具體包括以下幾點:高中生物與“生命科學導論”的教學內容有所重復;選課的學生基礎知識差異較大,導致理解能力有所不同;部分學生因為是選修課而導致遲到、早退、曠課現象時常發生;生命科學知識更新速度快,現有教材很難滿足課程的需要。針對以上這些情況,建議一方面需要教師加強知識的積累和不斷的學習,掌握生命科學領域里的新成果、新成就、新動態和前沿知識,提高自身的修養和教學水平,積極地與學生進行交流,包括課堂互動和目光交流等;另一方面需要了解新時代青年大學生的特點,有針對性地開展教學工作,加強教學管理,提高學生的參與意識。此外,為提高學生興趣,可以運用多種教學方法相結合,精選教學內容。也可以根據教學對象的特點和積累教學經驗,編寫適合各專業本科生學習的教材。同時,互聯網上豐富的生命科學知識也可以作為課堂教學內容的補充和參考,讓學生主動自己查閱一些與生命科學有關的熱點問題的相關資料,提高學生主觀能動性和科學素質。

參考文獻:

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篇2

關鍵詞:非生物類專業;生命科學導論;教學改革

中圖分類號:G642.0 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2013)17-0073-02

聯合國教科文組織21世紀教育委員會報告強調教育必須是完整的教育,只有完整的教育才能培養更多具有完善知識結構、滿足科學創新、符合社會發展需要的高素質人才[1]。生命科學教育是素質教育的重要方面,2005年教育部高校生物科學與工程教學指導委員會制定了非生物學類專業生物學基礎課程教學基本要求,建議非生物類專業學生生物學普及教育的核心課程為《生命科學導論》課程[2]。但是,生命科學的研究內容涉及面寬,對教與學都是一種挑戰,如何在教學組織、教學體系優化和教學過程綜合化等方面開展《生命科學導論》課程教學是目前教育領域內面臨的主要難點。因此,作者對非生物類專業學生生命科學素質教育進行了一定的探索與研究,結合幾年來對非生物類專業學生進行《生命科學導論》講授的體會和感受,談幾點認識。

一、開設《生命科學導論》課程的重要性

《生命科學導論》是面向高校非生物類專業學生的一門綜合性教育課程,旨在促進大學生不斷提高對現代生命科技的認識,激起對生命科學熱點問題的興趣,加深對科學交叉、滲透、融合的理解,激發探索和創造激情,樹立正確的自然觀、世界觀和價值觀,增強社會責任感和社會適應能力。隨著生命科學的發展,《生命科學導論》課程開設是非生物類專業人才培養的重要內容,逐步改變著高?;A教學的結構體系。2002年國家教育部專門發文件積極促進非生物學專業本科生生物教學的實施,要求具有“國家生命科學與技術人才培養基地”的高校必須面對全校非生物學專業本科生開設《生命科學導論》課程,以培養交叉學科的研究人才,促進學生將專業知識與生命科學知識結合,產生新思路,開拓新領域,也為了提高本科生的綜合素質,增強學生的健康與環保意識[3,4]。所以,對非生物類專業學生開設《生命科學導論》課程具有積極的意義。

目前,全國很多院校對非生物類專業學生開設了《生命科學導論》課程相關的生物學素質教育課程[3,5-7],課程性質多樣化,在教學計劃實施中充分體現了非生物類專業教學的特色。我校結合實際情況也對非生物類專業學生開設了《生命科學導論》課程,制訂了具體的教學要求,使學生掌握生命科學與技術的基本常識、了解該學科的主要領域和進展,培養學生具備基本的生命科學素養。

二、教學內容的改革

鑒于非生物類專業學生的基礎層次參差不齊,不同專業的學生對生物學知識的需求也不盡相同[4,8,9],我們對教學內容進行了精選、整合,針對不同專業的學生設計了不同的教學內容。面向文科學生時,采用講座形式組織教學內容,主要以生命科學的熱點問題和發展方向為主,結合介紹基礎知識,使學生獲得必要的現代生命科學基礎知識,了解現代生命科學的新發展及其與人文科學交叉的趨勢,幫助學生樹立正確的現代生命科學觀,參與社會發展的決策。面向理工科學生時,教學內容側重學科交叉意識的培養,采用系統講授、部分自學的教學方式,以生命科學系統知識為主線,同時介紹生命科學領域內的最新進展,使學生理解、認識一些生命現象和過程,啟迪學生的跨學科創新思維。

另外,學生對部分教學內容缺乏興趣,如分類、形態、結構等生物學專業知識,因此提倡一些“開放性”內容由學生自學,激發學生思考與自學。同時,在教學過程中也應加強教學實踐環節,如組織學生參觀生物標本館、生物園地等基地,以開拓學生視野,加深學生對理論知識的理解。

三、立體化教材的建設

根據多年的教學實踐及其他高校相關方面的經驗,編寫了適合非生物類專業學生的教材《現代生命科學導論》。主要包括生命的物質基礎、生命的新陳代謝、細胞與細胞工程、生物體內的信號和傳遞、人體的防御系統、遺傳及其分子基礎、豐富多彩的生命世界、生物與環境、生物技術的發展與倫理問題等內容,從不同角度對生命科學進行全面、系統的介紹,體現了知識的系統性和科學性。

本教材具有以下特點:(1)考慮到非生物學類專業學生的生物學基礎較淺,內容編排由淺入深,力求形象生動、通俗易懂,可啟發學生思維,開闊思路。(2)從適合非生物專業文、理工類學生的教學理念與教學目標出發,選擇以生命基本特征為主線,以生命活動的重要方面為主題,綜合性地介紹生命本質,同時以生命科學的熱點理論、應用和問題為切入點,采取專題綜述、論證、探究等多種形式,在不同層次上啟發學生自主探索的興趣和開展深入思考。(3)在各章節內容后附上思考練習題,便于學生鞏固知識,加深理解。

四、多元化的考試方式

考試是測評學生掌握知識能力的必要手段之一,好的考試方式不僅能夠客觀全面地評價學生,且有助于提高教學效果。因此,我們增加了過程評價和發展性評價等多元化學生成績評定方法,以利于促使學生注重自身整體能力和綜合素質的培養提高[2]。通常采用平時考核(如專題演講報告、課堂討論和考勤等)、撰寫課程論文和期末理論考試相結合的方式,不但評價了學生參與教學活動的態度、完成作業的質量,又考查了學生對知識的了解和掌握程度,同時多元化的考試方式也增加了學生的學習興趣,減輕了學生的思想壓力,且避免了少數學生平時不學習,通過考前突擊準備獲得較高分數,導致課程成績不合理的情況發生[10]。

總之,為了提高非生物類專業學生的生命科學素質,在非生物類專業開設《生命科學導論》課程是新時期高等教育發展的需要,是歷史的必然。我們在改革、優化教學內容、教學方式等基礎上,建立了本校非生物類專業《生命科學導論》課程的教學體系,以期完善學生的知識結構、培養科學的思維能力,使學生發現學科間的交叉點,為今后的跨學科學習、研究奠定基礎,從而促進科學研究更好、更快的發展。

參考文獻:

[1]楊建明,楊艷燕.公共生命科學教育與教學課程研究[J].高等理科教育,2003,(2):84-87.

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[9]段紅英,丁笑生.高校非生物類專業開設生物學課程的現狀及主要問題[J].教育教學論壇,2012,(45):121-122.

篇3

關鍵詞:人才培養;非生物類專業;通才教育;生命科學

中圖分類號:G642.0 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2012)12-0121-02

生命科學是研究生物體及其活動規律的科學,在農業可持續發展、能源開發、人類健康、生態平衡等領域發揮著重要的作用。生命科學發展極為迅速,不僅學科門類多,知識更新快,而且與其他學科的關系也越來越密切,是一門輻射和結合能力非常強的學科,與社會發展和人類生活息息相關。因而,掌握現代生命科學知識是新時期高素質、創新型、復合型人才知識結構中的重要組成部分,應該積極推進高校非生物類專業學生的生命科學素質教育,普及生命科學知識,完善學生的知識結構,培養復合型人才。

一、非生物類專業生物學教學情況

生物通識教育課程不但使學生拓寬知識面,完善知識結構,培養科學的思維能力,而且能使學生發現學科之間的交叉點,為今后的跨學科學習、研究奠定基礎,從而促進科學更好、更快的發展。因此,在高校非生物類專業開設生物學課程是新時期高等教育發展的需要,是歷史的必然。很多學校的教學實踐表明,在高校非生物類專業開設生命物學課程是可行的,學生普遍對生命科學課程求知欲望高,學習熱情大[1,2]。目前,國內外很多高校都對非生物類專業開設了生物學素質教育課程。美國是最早在非生物學專業中開設生物學課程的國家之一,哈佛大學對全校理科開設的25門自然科學公選課中,生物學基礎課有10門,占40%,包括《進化生物學》《生命史》《人類有機體》《分子生物學與生命結構》《從DNA到大腦》《生殖生物學》《人類適應能力生理學》等,而美國其他大學和歐洲許多大學開設生物學課程的比重與哈佛大學基本相同[3]。在國內,很多綜合性大學、理工科大學、師范院校及農業院校等高校也為非生物類專業學生開設了一門或數門生物學課程,這些課程設置豐富,既有必修課程,也有選修課程,受到理、工、文科學生極大的歡迎。根據對北京大學、清華大學、復旦大學等十幾所院校的了解,很多學校對非生物類專業學生開設了《生命科學導論》《生態學》《生物技術概論》《生物倫理學》《人類遺傳學》《疾病與健康》《環境保護》《基因工程》《微生物與人類健康》等生物學課程。我們學校結合實際情況,根據非生物類專業不同學科的需要和不同的知識基礎,也開設了不同層次水平的生物學選修課程,既有《生命科學導論》《植物組織培養》《人體常見病發病機理與防治》等通識性生物學教育課程,又有側重提高身心素質的生物學教育課程,如《人類遺傳學》《食品與營養》《插花藝術》等,同時還開設了適合交叉學科特殊需要的課程,如《生物倫理學》《神經生物學》等,這些生物學課程深受學生的歡迎,經常有學生選不上課的情況。在教學中,我們充分體現學校非生物類專業生物教學的特色,制訂具體的教學要求。通過生物學課程的學習,使非生物專業學生掌握生命科學與技術的基礎知識,了解生命科學的主要領域、發展趨勢以及與其他學科的聯系,完善學生的知識結構,培養科學的思維能力,提高學生的綜合素質,增強學生的環境保護和身心健康意識。

二、非生物類專業生物學教學需關注的問題

1.根據不同專業調整教學內容。面向全校非生物類專業開設的生物學課程具有教學對象多、課程內容廣、課時有限等特點,因此教學目標是向非生物類專業學生介紹生命科學的基礎知識、前沿知識和熱點問題,使學生了解當前生命科學的新成果、新進展,提高學生的生命科學素養,為培養高素質跨學科的復合型人才奠定基礎。在我們學校,選修生物學課程的學生集中在一起上課,由于學生水平參差不齊、對生物學知識的需求也不同,非生物類各個專業一起上課的教學效果并不理想。因此,為了達到更好的教學效果,需要對教學內容做相應的調整,應根據不同專業的學生選擇不同的教學內容。理工類學生的生物學知識基礎較好,教學內容應側重學科交叉意識的培養,重點介紹生命科學的一些新成就和新進展的前沿知識,爭取對學生跨學科創新思維起到一定的科學啟迪作用。文史類學生的生物學基礎知識較差,教學內容應側重現代生命科學基礎知識以及生命科學技術發展與人類社會進步的密切關系,使學生認識人類自身,分析現代生命科學可能帶來的社會和倫理問題,增強社會責任感,提高身心素質。藝體類學生的生物學基礎知識更差,教學內容應側重生物之間的和諧與統一,使學生體會到生物與生物之間的和諧美,生物與環境之間的和諧統一美,使學生在學習專業知識時觀察更加細致、動作更加規范、演唱更有感情[4]。

2.加強教學實踐環節。生命科學是實踐性非常強的自然學科,有些內容僅通過課堂介紹,學生會感覺枯燥,且不容易理解,而實踐課程有利于鞏固學生課堂上學到的理論知識,提高學生學習的積極性和主動性,對于培養學生的科學素質也具有非常重要的意義。同時,讓學生走出課堂有利于加深非生物類專業學生對生命科學世界的了解[5]。比如在講到郁郁蔥蔥的植物世界時,讓學生到校園內認真觀察自己所能看到的植物,總結植物的形態、特征、作用及與人類生產活動的關系,不僅能加強學生的觀察能力、分析能力,還能讓學生在“再發現”知識中得到喜悅,培養了學生的學習興趣[6]?;蛘?,在教學過程中,組織學生參觀生物標本館、生物園地等基地,可以開拓學生的視野,加深學生對理論知識的理解。雖然教學實踐活動在生物學課程教學中具有很重要的作用,但生物學實驗也占有極其重要的位置,它不僅能培養學生的觀察能力、思維能力、動手能力和總結能力,還能培養學生的創新精神和實踐能力。在選課的學生中,60%以上的學生希望能動手做實驗。但是,非生物類專業本科生,特別是文科專業的學生在中學階段未接觸過實驗,且選課的學生較多,一般在200人左右。這些問題給非生物類專業學生生命科學實驗課的開設帶來了不便,如何合理地安排教學實踐內容,需要進一步的探索。

總之,生命科學的發展對社會和人類生活產生了極其重要的影響,為了普及現代生命科學知識,生物學類課程作為非生物類專業學生的生物通識教育課程正在很多高校開設。但是,非生物類專業生物學課程的教學對象量大面廣、基礎知識參差不齊,如何使非生物類專業生物學課程的教學日趨完善,是我們必須面臨的一個問題,需要在今后的生物學課程教學中不斷地改革和實踐。

參考文獻:

[1]張萬海.高師院校非生物專業開設生命科學課程的思考與實踐[J].渭南師范學院學報,2005,(5):72-74.

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[4]王玉芳.開設《現代生命科學導論》公選課的探討[J].廊坊師范學院學報(自然科學版),2008,(3):20-21.

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篇4

21世紀是生命科學的世紀,這意味著在21世紀,將會有更多行業、學科領域的杰出人才參與到生命科學交叉的邊緣領域的研究與開發中來。學能源的了解生物大分子,將有利于打開生物能源的大門;學材料的了解生物大分子,將有利于開拓生物材料的領域;學計算機的了解核酸、蛋白質和腦神經,將更便于設計生物芯片和智能計算機;學造船、建筑、機械等專業的學生,增加對生命科學,尤其是自身的了解,將有利于仿生學設計思路的激發,體現以人為本的設計思想;學人文社會科學的學生,關注生命科學的發展所引起的倫理道德問題,有助于法律法規的制定。生命科學不僅拓寬了傳統學科的理論和技術,同時生命科學技術的發展也帶動了自然科學的學科交叉及邊緣學科的空前發展,生命科學已成為自然科學向前飛速發展的帶頭學科。因此,生命科學類公共選修課的開設,對完善學生知識結構,培養具有現代生命科學意識的綜合人才發揮著重要作用。

20世紀80年代以來,哈佛、斯坦福和劍橋等世界著名大學紛紛把一些生命科學類課程列為全校各專業的必修課;20世紀末,國內包括清華、北大等重點理工科大學也陸續把該類課程列為非生物類專業的限選或必修課程。在教育部“高等教育面向21世紀教學內容和課程體系改革計劃”和“新世紀初高等教育教學改革工程”的推動下,全國各類高校也先后為非生物類專業學生開設了生物學類基礎課程。我校從1999年開始便為全校本科生開設了生命科學導論的選修課,經過多年的研究與探索,形成了以現代生命科學課程為重點,以食品營養學、普通藥物學課程為輔的生命科學素質教育的教學體系,實現了生命科學系列課程的多媒體教學、實驗教學一體化的特色模式。

一、開設系列課程,完善知識體系

我校現有的公共選修課程中,既適合理、工科又適合文、管、藝術專業的為數不多,遠遠不能滿足學生的選課需求。針對這種局面,在現代生命科學課程已初具規模并已成為我校重點推薦的公選課的基礎上,繼續面向各專業學生開設食品營養學、普通藥物學的生命科學系列課程,不僅豐富了我校公選課的種類,而且使學生對生命科學有一個系統的、全面的認識和了解。生命科學類系列課程立足于對理、工、文科等非生物學類學生進行生命科學的素質教育,以生命為主線展開討論,使學生了解學科間的交叉點,激發其創新思維的火花,為今后的發展奠定基礎;使學生了解有關食品營養學和常用藥物的基本理論和概念,掌握合理搭配食物、保持膳食平衡、合理用藥的具體措施,為科學飲食、提高自身保健意識、抗病防病提供了操作性強的實施方法。

(一)精選教學內

現代生命科學課程,突出介紹生命科學的基本概念、發展趨勢及熱點問題,突出生命科學與理、工、文科各領域之間的交叉,精選教學內容,定位于基礎性、系統性、趣味性和學科交叉性。以教材《基礎生命科學》[1]、《生命科學導論》[2]為主要藍本編寫教案,內容從生命的物質基礎到生命活動的基本單位———細胞,進而討論“克隆”、“癌細胞”等熱點問題;從物質代謝深入到生物遺傳的本質,在分子水平上闡述遺傳疾病等的奧秘;從生物技術到生物芯片、生物傳感器;從生物材料到人工器官,明確仿生學在工程技術上的應用,同時還從動物、植物、微生物、環境與人類的密切聯系來認識保護生物多樣性、保護生態環境、促進人類社會可持續發展的重要性。利用現代信息技術,從國內外科學圖冊和網站上采集豐富、精美的圖片和信息補充到電子教案中,以視頻的方式向學生介紹一些世界著名科學家的實驗設計和研究經歷,以及他們獲得這些知識的著名實驗,如Loewi的雙蛙心灌流設計、著名的肺炎球菌實驗、遺傳密碼的破譯、PCR技術等,使學生體驗到探索生命奧秘的樂趣。對于系列課程的開設,本著實用性、針對性、可操作性的原則,對大學生進行科學素質教育。系列課程之一———食品營養學,根據相關教材[3]重點介紹營養素的概念及生理作用、營養與疾病、營養與健康長壽的關系,強調保持膳食平衡及合理營養的重要性,補充講授食品營養學應用的熱點問題,如減肥、美容、糖尿病、補鈣等內容,并通過視頻向學生宣傳食品的安全和衛生知識、食品新資源的開發以及世界食品的發展趨勢等國內外在本學科新的研究進展。學生既學到了有關食品營養學的基本理論知識,又掌握了合理搭配食物、保持平衡膳食的具體方法。系列課程之二———普通藥物學,其開設的必要性是針對大多數學生有自我藥療行為,且有錯誤診斷和不合理用藥的傾向,這種情況已通過開放式問卷形式加以證實。因此,有必要對綜合性高校非醫藥專業學生開設藥物學公選課,以提高廣大學生的合理用藥水平。參考非醫藥專業的《普通藥物學》[4],重點介紹常用藥物的防治作用及不良反應,內容包括:藥物的基本知識,常見疾病的用藥知識,消化系統、呼吸系統、神經系統、生殖與泌尿系統、循環系統、內分泌系統的用藥方法,抗生素與維生素專題,各類藥物的禁忌癥及不良反應防治,家庭常備藥物介紹等。為使學生更好地理解和掌握藥物在體內的代謝,將人體系統的組成與結構適當補充到相關章節中。通過本課程的學習,有利于提高大學生的抗病防病能力和科學用藥水平。

(二)多元化考核

選修課教學中,學生方面的瓶頸主要在于學習積極性不高、到課率低、混學分現象嚴重。為促進學生樂學、愛學、會學,在輕負擔、高效率、高質量的教學境界中得到積極、主動、全面的發展,對考核方式進行了改革與實踐,變期末考核為隨堂測驗、課堂提問、專題討論、聯系專業的小論文以及對本課程提出建設性建議等多元化的素質考核,學生可以發現并提出自身感興趣的具體問題,使學生思維活躍,把學生從只注重記憶知識結論的傳統學習法引向注重探究問題所需要的觀察能力、思維能力、探索能力、分析及解決問題能力的培養上來,并結合蓋章形式抽查考勤,期末綜合記分給出考核成績。例如,在講授食品交換份法時,要求學生以自身為對象進行能量和營養素的計算,結合自身的喜好設計一日三餐的食譜;在介紹體重指數(BMI)時,要求學生通過計算,判斷自身的營養狀況,并提出合理的調整措施。通過課堂討論形式進行相互交流,學生們的興趣高漲。多元化的考核方式調動了學生的積極性,得到了廣大學生的認可,每次課的出勤率都達到95%以上,學生的滿意度達90%以上。

二、優化實驗內容,培養實踐能力

充分利用現有實驗室資源,遵循實驗項目的科學性、趣味性和與實際生活的貼近性的指導思想,面向非生物類本科生開設實驗項目。對已初具規模的現代生命科學課程,實行獨立設課實驗,開設的實驗項目有:食醋中總酸含量的測定、葉綠體色素的層析法分離、牛奶中蛋白質的分離提取、生物樣品中微量元素的測定、現代工業水質分析等,使學生既學習和掌握了相關的實驗技能和分析方法,還學會了離心機、酸度計、分光光度計、電導儀等常規儀器的使用和操作,深受學生的歡迎。此外,注意把當代科學的研究熱點及校內的科研成果及時轉化為學生的實驗內容,既讓學生了解學科前沿,又有很強的實用性。例如,結合本系教師的科研成果,設計生物農藥蘇云金桿菌毒蛋白的合成及殺蟲實驗、污水的生物處理實驗,一方面使學生了解生物合成與生物降解的原理及方法,同時又加深對現代生物技術重要作用的認識。食品營養學、普通藥物學課程,配置開放性實驗,供選題目有:酸牛奶的制備、常用消毒藥品如紫藥水、碘酒的配制等,由學生自主選擇,也可由學生自己擬定題目,實驗步驟的制定、儀器設備的選擇和使用、數據的處理及實驗結果的分析均由學生通過查閱資料和獨立完成。實行開放式實驗教學可以讓學生在掌握有關知識和技能的同時,獲得較好的創新意識和創新能力的培養。

三、改革教學手段,提高教學效果

隨著學校招生規模的擴大,大班教學已成為我校公共課教學的主要形式。為了提高課堂的教學效果和信息量,借助PPT軟件,開發了多媒體教學課件。利用多媒體課件聲像并茂、視聽結合、感染力強等優點,將書本知識變靜為動,化虛為實,化抽象為直觀,極大地激發了學生的學習興趣和求知欲望,達到寓教于樂,寓學于樂的目的。例如,在講述遺傳密碼時,設計體外翻譯系統的動畫實驗,通過慢放、定格、特寫等方法,真實、藝術地展現遺傳密碼破譯的全過程,使抽象的概念變得新穎有趣,再加上教師的適時講解,學生可輕松地掌握細胞中64套密碼子與20種氨基酸的對應關系,從而也加深了對遺傳的中心法則的理解??傊?正確合理地使用多媒體教學,可以激發學生興趣,提高學生的主動性,突破教學難點,起到事半功倍的效果。多媒體課件的使用具有許多傳統方式無法比擬的優勢,但在教學實踐中也存在一些比較突出的問題。例如,信息量較大,教學節奏較快,容易導致部分學生跟不上教師的思路。因此,在使用多媒體教學時一方面要把握好度,注意控制演示速度,使可視信息與教師的教學思路同步。另一方面,由于頁面的切換還容易造成學生對某一個知識點缺乏整體的認識和思考過程,利用板書、講述、多媒體演示相結合的方法,可以彌補上述不足。此外,將傳統教學設計的一些演示實驗、教具模型等穿插在多媒體教學中,可進一步強化教與學的互動,達到理想的教學效果。

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引言

課堂交互反饋系統是一種用于課堂教學過程中的教學互動技術工具,在課堂的互動教學環節中,教師可以通過該系統拋出問題,學生可以通過該系統進行互動投票,參與討論,投票結果可以實時。教師根據系統給出的反饋數據結果,能及時了解學生的學習情況,進而更好地組織課堂教學。

筆者以上海交通大學生命科學學院開設的本科生通識教育核心課程“生命科學導論”的課堂教學實踐為例,對課堂交互反饋系統這一教學技術工具在課堂教學應用過程中的一些方法和經驗進行探討、總結和展望。

基于課堂交互反饋系統的教學實踐

1.大班教學帶來的問題

大班教?W是高校常見的授課形式,上海交通大學從2009年9月開始開設本科生通識教育核心課程,此舉成為實施通識教育的重要舉措,該課程也是大班教學比較集中的課程。筆者以“生命科學導論”這門受廣大學生喜愛的本科生通識教育核心課程為例,對2014―2015和2015―2016兩個年度“生命科學導論”課程的學生選課和個人信息數據進行數據采集,并發現該課程具有以下特點。

(1)班級規模大

從選課人數來看,選課的班級人數最高值達到205人,平均人數也達到70~80人左右,教室空間較大,這就造成教師在上課過程中與學生的緊密交流受到人數和空間環境的阻礙。

(2)學生異質性,組成結構分散

筆者對2015―2016春季學期的一個173名學生的班級進行了數據統計,結果顯示選課學生來自17個院系,學生的年級結構橫跨了四個年級。這種情況就會造成班級的學生互不相識,師生間和生生間的互動也因而受阻。

(3)由此帶來的教學困擾和難題

一是教師無法即時掌握學生的學習效果。在大班教學中,學生無法和教師進行一對一的互動,也無法將課堂學習過程中的學習效果和疑惑即時反饋給教師,師生間的信息交流和反饋沒有形成雙向反饋機制。

二是教師無法即時調整教學內容和進度。由于學生所在的年級、認知結構和先修知識水平的差異,教師在授課過程中很難把握學生對重難點的掌握情況,不知道授課進度安排是否合理,而且也無法即時地調整教學內容和進度,并采取相應的教學策略。

三是課堂互動的人數有限。在大班教學中,面對上百人的課堂,教師一方面要活躍課堂氣氛,帶動學生進行深入的思考,一方面又要與學生交流互動,然而班級人數較多,時間有限,要讓每位學生都能積極參與互動是不現實的。

筆者提出的課堂交互反饋系統則能夠解決教師在教學中遇到的實際問題,并通過教學技術工具的運用輔助教師解決教學難題。

2.基于課堂交互反饋系統的教學實踐過程

課堂交互反饋系統在“生命科學導論”課程中的應用實施過程主要分為以下幾個環節。

(1)課堂導入環節,激發學生學習興趣

在課堂導入環節應用課堂交互反饋系統主要是為了激發學生的學習興趣,引發其對后續課程內容的思考和問題的帶入,這是進行課堂學習的預熱環節。

例如,在講解“生物大分子”一節時,教師首先利用課堂交互反饋系統向學生提出兩個問題:“哪類食物更有營養?”“以下哪類食物你最喜歡?”實時統計的反饋數據表明,多數學生認為肉類更有營養,而且多數學生也更偏愛肉類和甜食。接著,引導學生探討肉類、甜食等主要成分是什么,什么是營養,為什么多數人偏愛肉類和甜食,進而拉近學生與蛋白質、核酸、脂類、多糖等生物學概念的距離,從而激發了學生深入了解這四大類生物大分子結構及其主要生物學功能的興趣。

(2)課堂重難點內容即時檢測,教學策略調整

在講授重難點知識時,教師拋出互動問題,通過投票的方式及時了解學生對知識的掌握程度。如果某個知識點大部分學生已經掌握,則可以開始進行下一步講授;如果學生的投票比較分散,各持己見,教師則要針對該問題調整教學方法和策略,對該知識點進行講解并進行新一輪的投票,診斷教學效果。

對于教學中的難點內容,除了在講解相關知識點后,利用課堂交互反饋系統對學生掌握及理解的情況進行實時調查外,教師還可以在講解前或初步講解后,拋出1~2個學生容易理解錯誤的問題,讓持不同觀點的學生展開討論,這樣不僅可以幫助學生更加準確、深入地理解相關難點內容,而且還能鍛煉學生表達、思辨以及邏輯推理等方面的能力,從而收獲更好的教學效果。

例如,在講授“與卵子發育”一節時,教師不要先介紹和卵子的模式發育過程,可以先拋出如圖1所示的問題。統計學生的反饋,可以發現多數學生將高齡孕婦胎兒染色體數畸形幾率高歸因于污染、體質等。接著,引導學生展開討論,了解為什么環境污染等原因并非主要原因。這時,教師再介紹減數分裂從男子青春期后開始,但初級卵母細胞早在胚胎期就開始了減數分裂,并停滯十幾年到四十余年,然后引導學生討論卵子特殊的發育方式與胎兒染色體數異常之間的關系,最終達成共識。這樣,學生不僅掌握了卵子、發育的相關知識,更能鍛煉溝通交流以及邏輯思維能力。

(3)有針對性的分組,組織有效課堂討論

通過課堂互動反饋的數據,教師可以更科學、有效地將學生進行同質或者異質分組,便于合理地開展課堂討論。

例如,在講授“新興生物技術及其倫理”一課時,教師介紹完“人工輔助生殖技術(俗稱試管嬰兒技術)”后,可以組織學生分組討論試管嬰兒技術相關的代孕問題。接著,教師介紹發生在其他國家的一些濫用試管嬰兒技術的負面案例,并組織學生討論“我國嚴格禁止代孕的利與弊”,這時,教師就可以利用課堂交互反饋系統,根據學生的觀點進行分組,引導學生從倫理、法律、親情以及社會接受度等方面展開辯論。這樣同組的學生均持相同觀點,使得兩組學生辯論起來非常真實,氣氛也更熱烈,并能夠收到良好的教學效果。

(4)課堂小測驗,教學效果及時診斷

課堂交互反饋系統可以幫助教師及時了解學生掌握知識的情況,從而及時調整教學進度與難度,確保學生能夠掌握新知識。

例如,在講解“生物大分子”一課時,“手性”與“手性分子”是學生容易產生錯誤理解的知識點。因此,教師可以在介紹完相關概念后拋出測驗題,通過課堂交互反饋系統就可以了解有多少學生掌握了“手性”的概念。接著,教師可以根據具體的掌握情況,相應地調整教學進程,如更換講授方法或讓答對的學生講解自己是如何分析和理解的。

(5)問卷調查,改進教學方法

教師可以通過問卷調查了解在互動課堂授課還需要改進的地方,并通過改進教學方法、教學技術逐漸磨礪出一節好課,最終形成正向的反饋機制,教學相長。

3.基于課堂交互反饋系統教學實踐的反饋

(1)來自學生的反饋

筆者對學生使用課堂交互反饋系統的滿意度進行了問卷調查,共收集341份問卷,得到如圖2所示的數據。

從問卷調查的滿意度來看,75.48%的學生贊成對活躍課堂氣氛很有幫助,78.66%的學生贊成師生間的互動程度有所提高,71.98%的學生贊成回答問題的積極性有所提高,69.75%的學生贊成在課堂上進行思考的時間增多,71.33%的學生贊成對學習內容的掌握程度有所提高。對于使用課堂反饋系統進行教學,學生的滿意度達到50%以上,有些學生將投票終端稱之為課堂神器。

(2)來自教師的反饋

筆者通過問卷和訪談獲取了教師使用課堂交互反饋系統的滿意度的數據。從數據可以得出,教師認為交互反饋系統在上課時最有幫助的功能是活躍課堂氣氛、教學效果診斷,教師認為課堂反饋系統中采集的互動數據能夠帶來的教學輔助有課程簽到出勤率統計、納入平時成績管理、學習情況診斷和反饋、課程題庫建設與使用、錯題集集錦等多項功能(如圖3)。90%的教師表示他們在后續學期還想繼續使用互動工具進行教學。

教學實踐的總結和經驗

課程交互反饋系統為大班教學所存在的問題給予了技術的支持,筆者通過長期的實踐,取得了良好的教學效果。下面,筆者總結了利用教學技術工具輔助教學的一些實施經驗。

1.熟練地掌握教學技術工具是成功實施技術融合教學的基礎

教師能夠熟練操作交互反饋系統是技術能否真正融合課堂的基礎保證,教師在運用互動工具之前必須經過認真的培訓以及演練,只有完全熟練使用后才能進入課堂使用,否則在課堂中會出現因教師對教學工具操作不當而中斷教學進程的問題。[1-3]

2.技術工具要自然地融入教師的教學過程

技術工具本身是從師生的真實教學需求出發而產生的,成功地運用技術工具并不意味著教師一定要馬上摒棄其固有的教學形式和方法。在技術工具服務于教師教學伊始,不妨將更多的精力放在如何在原有模式下運用得更好上,而不是一味地追求徹底改變。當能夠熟練地將技術運用于原有教學時,教師就會產生新的期待和需求,這時再去嘗試更好的、新型的教學方法。

3.課堂互動反饋系統需要高質量的題庫進行互動

在以問題為驅動的互動課堂教學中,提問質量的好壞直接影響教學活動開展,且學生喜歡回答具有挑戰性的提問。因此,建立高質量的問題庫是應用互動反饋系統進行課堂教學的重要環節。

4.互動教學不僅是技術創新更是教學模式的創新

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關鍵詞:生物技術;課程建設;教學改革;學分制

中圖分類號:G642.0 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2016)12-0116-02

學分制既是一種教學管理制度,也是建立在學生學習自由基礎上的一種教育理念。學分制有完全學分制和學年學分制之分。目前,我國普通高等院校多數實行的并非完全意義上的學分制,而是學年學分制。隨著我國高校不斷推進的教育體制改革,許多高等院校的教學管理模式由以往學年制向學分制轉變。與學年制相比,學分制下學生可根據自己的專業興趣自主選擇所修課程,因而較學年制有較大進步。為此,臨沂大學自2008年開始全面實施學分制改革,推進課程的小型化建設,并制訂相應的本科培養方案。

一、生物技術系列課程組成及課程開設簡介

生物技術系列課程是臨沂大學生命科學學院在生物技術專業開設的專業方向課程,其系列課程主要包括《基因工程》、《發酵工程》、《細胞工程》、《酶工程與蛋白質工程》及《生物技術大實驗》等。通過系列課程的學習,使學生掌握基因工程的基本原理和實驗方法,掌握生物技術各項技術和成果在發酵菌種選育改良、細胞培養、酶制劑研發、蛋白質改造等領域的應用;熟悉現代生物技術在農作物改良、新品種培育、疾病診斷和治療、新藥研發等領域的重大作用。通過綜合性的生物技術大實驗的設置,培養學生的自主學習、自主設計和創新能力及實驗操作技能,拓寬學生的知識面及專業技能,為以后的專業實踐學習及畢業后走向生命科學相關專業的工作崗位打下基礎。2004年,《生物技術導論》作為一門綜合性課程首先面向生物科學和生物技術兩個專業開設。后來隨著學科的發展、師資力量的壯大以及實驗室建設的日益完善,2006年,生物技術專業的《生物技術導論》擴展為《基因工程》、《細胞工程》、《發酵工程》和《酶工程與蛋白質工程》四門課程,并開設相應的實驗,充分體現生物技術及其下游應用特性。而生物科學專業繼續以《生物技術導論》的綜合形式開課,作為本專業的方向選修課。

二、學分制下生物技術導論系列課程的教學改革

1.教學內容改革實踐。①教學大綱的制定及授課學期的安排。由于生物技術系列課程具有涉及學科多、實用性較強、與實踐結合緊密的特點,其基本理論和應用研究一直是非常活躍的領域。學分制下,教學大綱的制定應結合專業特色,將課程小型化、精致化。因此在課程內容選擇上,我們精益求精,在制定教學大綱前,生物技術系列課程教學團隊共同討論,集體擬定教學大綱,充分結合專業的特點和定位,結合培養方案,既能體現學科特色,達到培養目標,又避免內容重復。生物技術專業的《基因工程》、《細胞工程》、《發酵工程》和《酶工程與蛋白質工程》的理論教學大綱和實驗教學大綱分別制定,為了突出實驗技能訓練,各門課程理論教學和實驗教學實行1∶1的學時設置,各32個學時(共3學分)。生物科學專業制定《生物技術導論》教學大綱,實行模塊化教學,實驗方面開設綜合性的“生物技術大實驗”,根據教學內容,理論學時為48學時,實驗學時32學時。在學期安排上,生物技術專業在第四學期開設必修課《基因工程》及其實驗,第五學期開設《細胞工程》、《發酵工程》和《酶工程與蛋白質工程》等系列選修課程,學生可以根據自己的興趣和學分情況進行選課。對于生物科學專業,在第五學期開設《生物技術導論》和《生物技術大實驗》,既能與前面學科銜接,又能為后面的考研、就業提供理論知識和實驗技能訓練。②教材建設。教材建設必須以服務人才培養為目標,以提高教材質量為核心。學分制的實施和教學計劃的調整,教材建設需走在前列。本課程在選擇教材時優先使用近5年內出版的“面向21世紀課程教材”和“國家‘十一五’規劃教材”。以這些教材為基礎,設計教學內容,編制教學講義,實現立體化授課,同時指定幾本相關教材作為參考書,并利用專業網站進行課外學習資源。

2.教學方式的改革實踐。①采用多元的課堂教學形式,提高課堂教學效果。教學方法的選擇和組合,要同教學內容、學生的特點及教師自身運用教學的能力聯系在一起。傳統的課堂教學形式主要是以教師單向授課為主,學生多為被動聽課。為啟發和調動學生的學習積極性,應根據生物技術系列課程的特點,選擇不同的教學方法。對于理論性強、內容抽象的知識采用講解―教授式,如《基因工程》中基因工程操作的基本過程、目的基因的克隆和篩選等內容,通過教師的精心編排,盡量使抽象問題具體化、繁雜內容簡明化、同類問題規律化,便于學生理解和接受。而在講基因治療時,采用問題―探究式的教學方法,教師在課堂教學中穿插啟發性問題,運用引趣、設疑、類比、聯想等方法能刺激引發學生的學習興趣與思考,也加強了師生之間的互動。例如,在講基因治療的作用時,先舉一個乙肝病毒的例子,提示例子關鍵性,提出怎么辦,讓學生在教師的啟發誘導下,主動積極獨立地思考,使學生分析問題和解決問題的能力得到較快提高。翻轉課堂是學生學習自主性和師生角色轉換的重要體現。在教學過程中,讓學生自由組合成學習小組,結合本組成員的興趣,自主選擇一個主題,調查研究,查閱文獻,在課堂教學期間走上講臺為大家講課,以此進一步培養學生的自主學習能力及表達溝通能力,增加師生之間的理解互信。對于一些較容易理解的內容,采用自學―輔導式教學方法,對于學生認知前提較好的內容,先由學生自己看教材,總結筆記,針對普遍問題和教學大綱要求講解,然后歸納總結,使學生閱讀教材的能力、邏輯思維能力、歸納總結能力等方面受到實際鍛煉,掌握自學方法,讓學生自主學習。②充分利用現代化教學手段。生物技術系列課程內容具有信息量大、抽象、應用性強的特點,如果使用傳統教學手段,學生很難深刻理解這些內容。而使用媒體、影像資料等現代化教學手段,可以在有限時間內提供給學生最大的知識信息量。如基因工程中限制性內切酶、載體、重組DNA構建、PCR的原理等內容,比較抽象,學生理解比較困難,在講授的基礎上配以動畫演示,把這些要素的應用展示給大家,生動直觀形象地加深學生的理解程度。③改革實驗教學,強化學生動手能力。如科學安排實驗內容,根據學生反饋信息,調整實驗指導方法、改革試驗考查方式,促進教學質量的提高,著重考核學生分析解決問題的能力。在實驗安排上主要分為3個層次:基礎型實驗、設計與綜合型實驗和研究型實驗。通過基本實驗技能訓練,掌握基因工程最基本的實驗技術及操作方法;掌握常規儀器設備原理及應用,培養數據處理和表達實驗結果的能力。通過綜合實驗培養學生多實驗方法手段綜合、多途徑信息獲取,以及科學分析推理的綜合實驗能力和獨立操作、解決實際問題的能力。通過設計實驗,使學生能在教師指導下正確的進行實驗設計,按自定實驗方案操作、觀察,獲得實驗數據,正確分析結論及解決實際問題。研究型實驗是將最新研究成果引入到實驗教學中。引入科研、教改成果,使實驗內容與科研應用項目密切聯系,充分體現基礎與前沿、經典與現代相結合。如綜合型實驗“大腸桿菌感受態細胞的制備、轉化與篩選”中,將以前單一分散的三個實驗,按照其內在聯系組合為綜合性實驗,不但使學生學到了感受態細胞制備方法、LB培養基的制備、質粒DNA的轉化與篩選等3種基本實驗技術,更重要的是使學生在掌握基本技術的同時,培養學生對基本技術和方法綜合運用的能力。發酵工程實驗中帶領學生親自操作發酵罐生產酸奶、米酒等產品,既掌握了發酵罐的結構,還體驗了生產產品的樂趣。細胞工程實驗中讓學生自己取材,進行植物組織培養,觀察植物是如何從一個愈傷發展成為一個完整的植株,體會植物細胞全能性的概念。

三、教學改革所取得的成效

在學分制指導下,通過對生物技術系列課程的教學改革,提高了學生選課的自主性,大大激發了學生對生物技術相關課程的學習興趣。在酸奶發酵和米酒發酵實驗中,學生體會到生物技術并不是深不可測,在蛋白質改造和基因工程藥物設計中,在顯微注射和動物克隆原理和技術的學習中,學生認識到現代生物技術的博大精深。在實驗課中,學生根據自己掌握的專業知識積極設計自己組內的實驗方案,并順利完成一種植物的組織培養、完成酸奶制作和米酒釀制,實驗結束后,學生們在實驗報告的結尾都寫出了自己的實驗心得,體會收獲的快樂。在教學互動環節,鼓勵學生走上講臺,講授自己所撰寫的課程論文,通過此環節的鍛煉,學生的總結及自我表達能力得到了提高。在教學過程中我們還注重學生科研能力的訓練,先后申請了如“創新實驗設計探究鹽脅迫下納離子對小麥種子萌發和幼苗離子毒害效應”、“低糖保健型石榴汁酸奶加工工藝的研究”、“玉米等主要農作物的抗逆性研究”等多個國家級和校級大學生創新基金,實驗“葉用芥菜和白菜型油菜之間體細胞雜交體的RAPD鑒定”參加第十二屆“挑戰杯”山東省大學生課外學術科技作品競賽并獲得三等獎。目前生物技術導論申報校級特色課程,正在建設中。近幾年的教學實踐顯示,教學改革效果良好,并符合新世紀高等教育培養高素質現代生物技術人才的需要。

參考文獻:

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[2]戴小珍,王蘭,李紅.《生物技術導論》課程特色教學模式的探索[J].課程教育研究,2012,(10):166.

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【關鍵詞】科技;科技哲學;傳播

一、科技哲學概述

科技哲學全稱叫科學技術哲學,是對科學(內在地包含技術)的哲學理解,屬于哲學中一個很重要的分支學科,主要研究自然界中的一般規律、科技活動的基本方法、理論及其發展中得哲學問題、科技與社會之間的相互作用的內容。

科技哲學是以辯證唯物主義為指導理論,研究自然界的辯證本性、研究科技思維的辯證法、研究科技與社會的辯證關系等內容。以自然觀、方法論、認識論、科學觀、科技與社會等為研究領域。由于科技活動已經成為了獨立的社會活動,因此,將科技作為一個單獨的對象進行考察和研究,無論是對科技發展還是對社會發展都具有重要的作用。

科技哲學的歷史很悠久,隨著現代科技的發展和科技方法論的研究開始出現,科技對科學的影響也日益明顯,科技與社會關系成為了科技哲學研究的重點。因此,只有認識了科技哲學在傳播過程中存在的問題,才能更好地研究科技哲學,更好地傳播科技哲學,充分發揮科技哲學的作用,實現科技哲學對科學和社會的貢獻。

二、科技哲學的發展現狀

我國的科技哲學的前身是自然辯證法。然而自改革開放以來,自然辨證法一直被當做高校理論課程的必修課,這不但培養出了一大批從事自然辯證法專業的專業性人才,并且也豐富和拓展了自然辯證法的研究內容,逐漸地超越了自然辯證法自身的范圍。目前,雖然學術界關于科技哲學和自然辯證法的關系研究,以及有關科技哲學和自然辯證法的學科定位等方面一直處于激烈的討論之中;但是科技哲學卻是在沿著自身學術和學理軌跡在不斷地發展,主要體現在下面幾方面:

(一)從學科建設的角度來看。隨著學科建設的進一步加快,自然辯證法也被科技、科學技術以及科學與社會等名稱所更改,由先前的自然辯證法研究室,逐漸演變成了現在的科技哲學研究室、科技哲學研究中心等。

(二)從科技哲學的學術研究來看。20世紀80年代的科技哲學研究主要集中在自然觀、自然科學中的哲學問題以及科學方法論等幾方面,而90年代,在研究傳統自然辯證法的基礎上,學術界在研究自然辯證法上也相繼出現多元化的局面。目前,在研究科學哲學、技術哲學等最新成果的基礎上,也形成了一些新的研究方向,諸如:量子力學哲學、生命科學哲學、信息哲學以及后現代主義科學哲學等。

(三)從教材建設上來看。在已經出版的為數不多的基本教材或者參考書來看,最具影響力的應該是:黃順基、黃天授和劉大椿主編的《科學技術哲學引論――科技革命時代的自然辯證法》[1]和劉大椿著的《科學技術哲學導論》[2]?!兑摗芬粫鞔_詳細的給出了科技哲學的定位,指出科技哲學是以現代科學技術革命提出的新問題為依據,以的觀點與方法為指導,是自然辯證法在新的歷史條件下的發展,是科技革命條件下的一門新學科[1]。而《導論》一書在定位科技哲學上則是邁出了實質性的一步,指出科技哲學是對科技時代提出的科技及其相關問題、要求和挑戰的哲學回應[2]。與《引論》有所不同的是,《導論》給出的科技哲學定位不但使科技哲學擺脫了自然辯證法本身所存在的框架束縛,也使對哲學的思考開始轉向科技反戰本身。

三、科技哲學傳播過程中面臨的問題

隨著現代科技突飛猛進的發展,人們需要從哲學的角度來觀察現代科技變化的規律,運用哲學觀來細致分析科技變化的特征,從而才能推進科技的良好運行和持續創新。所以,就目前而言,無論是從科技創新的角度來看,還是從科技哲學學科體系建設方面來分析,科技哲學在傳播的過程中都急需兩大主要問題:即現代科技與科學倫理的內在關系的問題和虛擬與現實的內在關系問題。

(一)現代科技與科學倫理的內在關系問題。站在科技哲學的角度來分析現代科技與科學倫理的內在關系問題,不難看出,既存在理論上得原因,也存在現實上得原因。首先,科技與社會倫理是及有所不同又有所關聯的。科技追求的是理論上得“真”,發現的是在現實中已經存在的客觀規律,解決的是人與自然的關系。而社會倫理追求的則是理論上的“善”,解釋了現實中的人與人相處的方式或方法,解決的是人與人間的關系。判斷倫理的標準是從善的行為和風尚,而判斷科技的試金石則是科技實驗,是觀察,是論證。因此,人們只有不斷地對知識進行累積和創新,才能實現和促進對科技的不斷完善。

(二)虛擬和現實的內在關系問題。隨著科學技術的發展,尤其是互聯網技術的突飛猛進,創造超越現實時空的虛擬時空已經成為了真是的場景,也不再只是一個神話。虛擬時空是在現實時空的基礎上,通過用虛擬的技術而構造的一種時空形態。這種形態既和現實有所關聯,但又不同于現實。因為,其構造方式很特殊,它的運行方式也和現實不一樣,并且它的運行狀態更是超乎常態,再加上其獨特的時空維度和新奇的時空場景,使得其給予人們非常特殊的空間感覺。雖然表面上看虛擬時空是脫離現實時空的,但是從科技哲學的角度來看,虛擬時空是離不開現實時空的存在的,因為,無論現實時空怎么被改變或者突破,時空的本質是不會被改變的。另外,雖然虛擬時空超越了現實時空的有限性,建立了獨具模糊性的網絡時空,但是無論是在虛擬時空還是在現實時空,物質在時空的存在是無限的。因此對現實時空而言,虛擬時空并非是完全模糊的、完全脫離現實時空的虛擬網絡時空。所以,從科技哲學的角度分析,把虛擬時空看作是絕對非確定性的模糊世界,在理論上是說不通的,在實踐中也行不通的。因此我們應該十分清醒的認識虛擬與現實的內在關系。

參考文獻:

[1]黃順基,黃天授,劉大椿.科學技術哲學引論――科技革命時代的自然辯證法[M].中國人民大學出版社,1991.

[2]劉大椿.科學技術哲學導論[M].中國人民大學出版社,2005.

[3]馬克思恩格斯選集(第一卷)[M].北京:人民出本社,1995.

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【關鍵詞】藥學導論;教學改革;教學內容;教學方法

0 引言

藥學專業在社會上的全方位發展,要求大專院校藥學專業能培養更多知識結構全面、富有創新精神的高素質全面型人才,這已經成為素質教育最主要的教育內容之一?!端帉W導論》作為藥學專業的一門重要的入門專業基礎課,深入淺出的從整體上全面的介紹了藥學的起源與發展、藥學的各個分支學科以及對藥學發展有重要意義的交叉學科。增強學生對藥學的基本知識,拓寬學生的科研思路,有利于全面提高學生的綜合素質,為今后學生的專業學習和研究工作打下良好的基礎。

但是,由于《藥學導論》涵蓋內容多,而且概念抽象,再加上面向專業知識為零的學生進行課程教育,很多的專業術語和溝通都會存在一定難度[1]。因此,必須改變教學策略,必須在學生進行專業學習的初期,也是在學習導論課程的過程中,開始為學生建立專業戰略眼光,建立學生藥學專業全視角,為后續學生在具體某個知識領域或知識點上的學習研究打下基礎。筆者結合在《藥學導論》課程教學中的經驗,結合藥學新生的實際情況,探討和分析如何在《藥學導論》課程進行教學改革,實現素質教育。

1 對教學內容的思考

1.1 第一堂課一定要有吸引力

《藥學導論》一般會在大學的前兩年開設,學生在藥學領域中就像一張白紙,對藥學專業會充滿了好奇和新鮮感。第一堂課往往可以以引導學生為主,向學生講解藥學專業所涉及到的內容,藥學起源與發展,藥學專業在社會上的意義和用途,以及將來在藥學領域學生可以選擇的發展方向等內容。這種專業思想的引導更容易讓學生對專業產生興趣,對自己的未來有一個正確的定位和長遠的規劃,從主觀上增強學習的主動性[2]。

講好第一堂課,對于激發學生的學習興趣、提高教學質量和奠定教師的威望具有舉足輕重的作用,因此探索在第一堂課中運用有吸引力的教學方法和語言技巧十分重要。如果在第一堂課就直接出現大量枯燥的專業術語,那么同學們聽課的熱情會很低落,后期的教學效果,學生學習的主動性與積極性也必將大打折扣。

1.2 基于教學目的,調整教材編排與講授深度

藥學這門學科的發展瞬息萬變,現有的教材往往又受到時限性,雖然目前《藥學導論》的教材很多,但由于編者的側重點不同,因此教材所講的內容相似但又不盡相同。因此在教學內容的選擇、重點與難點的把握方面,必須從藥學專業的特點、培養目標、課程體系的安排、教學時數等因素系統考慮,不能盲目選用教材。即使選用了以某一本教材為主,也要合理地、有選擇性地刪除那些已經淘汰或與其它課程重復的內容,使教材內容更加精練[3]。

藥學的發展日新月異,教材的內容還需要保證科學性、前瞻性和新穎性,在準確把握學科發展前沿動態的基礎上,適時更新教材內容。結合藥學專業的發展現狀, 隨時搜集行業中新穎的技術理論補充教學,使學生看到學科發展的前沿,又激發學生求知的熱情和培養廣泛的興趣,以達到培養創新人才的目標[4-5]。

《藥學導論》的重點在于引導學生了解藥學,走進藥學。課程的重點,不應專注于具體的理論原理或實踐操作, 更多的內容應該放在要各個學科性質任務、發展歷史、研究內容等問題上, 以及各學科間的相互關系上,體現一個引導的作用。藥學導論課在有限的課時內不可能把專業包含的內容都講到, 因此要突出重點,著重在于搭建藥學這個專業的框架,并且突出介紹藥學框架中的關鍵點,但對于這些關鍵點的詳細學習,還需要后續專業課程的講解,因此《藥學導論》會有很多內容和其他課程重復,這是一種正常的現象,也體現了教學內容的連貫性。

2 對教學方法的討論

2.1 多案例教學,使講授更通俗易懂

在《藥學導論》的教學中,內容多,概念抽象,引入案例更容易讓枯燥無味的專業概念及內涵的介紹變得生動,也讓學生更易了解并加深印象。教學效果如何,往往很大程度上取決于教師能否選擇恰當的案例。首先教師要收集案例,案例可以取之于實踐,也可以從藥學雜志或網絡中收集獲取,同時還可以加強和其他教師的教學案例交流,相互啟發、共同提高。在課前教師根據教學大綱、教學目的和學生特點充分準備適當的案例[6]。

對于學生而言,過于專業化的案例往往會讓他們不容易了解吸收,因此在案例選擇時可以盡量選擇具有典型性,或者大家都了解的藥品,更能加深印象。例如介紹從天然藥物到合成藥物發展時,可以選擇家喻戶曉的經典藥物―阿司匹林;在介紹抗生素藥物時,引入弗萊明發現青霉素的事例,這些生動的例子,對初入藥學的新生而言,更能方便他們記憶,也可以激發他們對藥學研究和探索興趣。

2.2 教學難點與電子化手段結合

隨著電子化教學硬件設施的完善,多媒體電子化教學在現代高等教學中已廣泛普及。因此在教學過程中教師如何充分利用電子化手段,會直接影響教學效果。多媒體教學具有生動、形象、信息量大的特點,可以綜合處理和控制文字、聲音、圖像、動畫等多種形式的媒體信息能力,把知識內容新鮮、有趣的展示給學生,有利于增強學生形象思維能力,使得一些難懂的、較抽象的內容變得簡單、直觀。因此,在教學過程中的教學難點,針對一些抽象的理論、復雜的結構、虛幻的情景,教師可以著重通過電子化手段強調,可以通過三維動畫、視頻圖像、虛擬現實等手段形象生動的展現,使學生通過多種感官刺激全方位地獲取豐富的信息。例如講到藥物的構型與空間結構時,可以采用模型配合教學;講授藥物制備工藝時, 可以將實際生產中的復雜的工藝過程錄成視頻片段供學生觀看;教學難點一定要與電子化手段結合,才能充分發揮強化教學,引導學生的作用[7-8]。

2.3 教學歸納與教師學生間的課堂提問互動相結合

《藥學導論》對于藥學專業的介紹會涉及到許多的結論,因此教師在教學過程中的歸納就顯得尤為重要。案例教學,電子化手段可以起到吸引學生,激發學生興趣的作用。但最終讓學生能夠掌握概念,把握難點,教師一定要善于教學過程的歸納總結。例如案例引入或相關資料展示完后,在學生關注度積極性高的時候,教師可以選擇進行現場提問,增強課堂的互動環節。讓學員在課堂上能夠充分發表各自的見解,使學生都關心所談的話題,進而提升學生的研究與探索意識。然后,教師有針對性地運用自己的知識和經驗給予解答,并形成歸納后的結論供學生參考,學生也可以在互動過程中形成自己的觀點和結論,學生帶著疑問研究問題,更容易掌握真理。這種教學形式在國外是一種非常普遍的教學方式。

2.4 利用互聯網絡,搭建學生學習和交流的平臺

如果條件允許,教師還可以開設藥學導論課程網站,把電子課件、習題及藥學最新時事動態都放在網站上,解決學生人數眾多導致師生交流困難的問題。教師還可以創建網上論壇的方式最大程度實現教學資源共享,為藥學師生提供一個良好的平臺分享學習心得和答疑解惑,也方便其他師生參與其中,進而擴展學生在藥學方面討論交流的空間和范圍。

2.5 教學啟發與各種教學實踐活動相結合

藥學是一門對學生實際動手操作、獨立思考能力要求很高的學科。因此會有大量的實驗、實習、以及學術探討等活動。教師可以采用組織學術討論會的形式,課堂上將師生角色轉換為學術同級的方式寓于教學中,例如將學生分為若干個組,討論題目老師先精心挑選準備,準備相應的相互提問、知識搶答和筆試問題等,討論會前一周交給學生預習,討論時邀請同教研室的老師和高學歷碩士、博士生作為嘉賓參與學生的討論,回答學生的問題。通過“熱點論壇”、“課堂討論”、“辯論賽”的形式,緊密地把“第一課堂”與“第二課堂”有機結合起來,夯實學生的專業基礎知識,激發學生科研興趣[9]。

在教學實習階段,教師和學生一同到生產和科研一線中去,通過教師在現場因地制宜的啟發和點撥,讓學生自己能夠運用所學的知識發現問題、分析問題、解決問題,提高創新能力和學習積極性。還可以帶領學生參觀我們學院的各專業實驗室,提前了解藥學各專業研究的特點。為了讓同學們更好地熟悉所學專業的用途,明確學習目標,學校可以積極聯系本地區知名企事業單位參觀學習,讓他們更充分、更直觀地了解科學研究,增進研究探索化學文化的興趣。能把自己所學的理論知識應用到實踐中,通過實踐檢驗、鞏固、提高理論認知,是一個理論到實踐再到理論的循環提高過程。

同時,教師可以選擇多種方式檢查學生的學習情況,可以是傳統的閉卷考察的方式檢查學生對基本概念知識的把握,更可以采用實習報告、實驗報告、學術報告的方式了解學生對學科的認識和自己的學術觀點。

3 《藥學導論》學習的建議

大學階段,學生的自由支配的時間相對較多,對于知識的新鮮感很強。如果大學老師能夠真正引導學生去有效地利用這些時間,通過課堂外的途徑去獲得有用的知識,培養學生主動自學和專研的習慣,那將大大提高本科生教學質量,提升整個專業的綜合教學水平。同時,為學生構建開放的學習環境.提供多渠道獲取知識、并將學到的知識綜合應用于實踐,改變學生單純地接受教師傳授知識為主的學習方法,提高教學質量,培養創新精神和實踐能力。

4 結語

筆者針對《藥學導論》課程的教學改革做了一點嘗試,取得了一定的成效。但藥學學科的導論課教學仍有許多值得研究的地方,這還需要我們藥學專業廣大同行積極探索與改革,使學生能力提高,勝任藥學工作和科研的需要,適應今后社會對高級藥學人才的需求。

【參考文獻】

[1]夏承來,黃漢輝.多媒體技術優化藥學導論課堂教學的研究[J].現代醫藥衛生,2012,28(11):1729-1730.

[2]葛斌,唐九陽,湯大權,戴長華.本科高年級專業導論課特點分析與教學模式探索[J].高等教育研究學報,2010,33(1):79-81.

[3]周濃,段意梅,陳強,馬曉匡.藥學專業《中醫藥學概論》課程的教學改革[J].時珍國醫國藥,2008,19(1): 252-253.

[4]郭春.以創新觀念加快高等藥學教育教學改革[J].醫學教育探索,2005,4(6):381-383.

[5]吳麗穎.當前就業形勢下藥學專業教學改革的思考[J].華北煤炭醫學院學報,2007,9(5):740-741.

[6]張艷,徐志欽.案例教學法在護理學導論教學中的應用[J].教育論壇,2010,7(15):109-110.

[7]朱振元.現代生物學導論教學改革的初步探索[J].中國輕工教育,2007,2:56-57.

篇9

關鍵詞:大學生 自主學習 學習能力 學習效果

1 調查對象與方法

本次調查在生命科學與化學學院大一到大四學生中進行,以問卷調查為主,個別學生訪談為輔。問卷的調查內容涉及自主學習的安排、動力、學習時間等問題。共發放150份問卷,回收148份,有效問卷98%,訪談累計超過50人次。

2調查結果與分析

2.1學生自主學習狀況

為了解學生的自主學習狀況,從制定學習目標、學習動力、期末備考等幾方面進行問卷調查。結果如表1。調查結果顯示,83%的學生能制定學習目標、學習計劃,其中只有29%的人能夠堅持課下學結并調整制定下一步計劃;有94%的學生有學習的動力,但是能夠利用業余時間進行學習的人數卻減少到35%,56%的人會將精力用在學期末備考。這一現象表明多數學生學習目的明確,但是仍然缺乏努力實踐的過程。

2.2學生課余時間安排

對學生課余時間安排情況調查結果顯示,學生在課下自主學習活動時間分配很不合理,其中玩手機、上網所占的比例占46%,閱讀課外書的有8%,學專業課的占14%,鍛煉身體的占3%,勤工儉學的占5%,這一數據著實令人擔憂。說明大多數學生專業學習的主動性不高,缺乏對專業學習和未來發展的規劃。

2.3自主學習時間的分配

對學生課下自主學習時間分配情況調查表明:有81%的學生每天能堅持學習在1個小時以內;每天學習專業課2小時的人只有45%,每周累計堅持自主學習的人只有50%。這一數據反映出學生課下自主學習投入的時間很少,能完成規定任務70%的人數不足27%。自主學習積極、主動、自覺地從事和管理自己的學習活動。說明大多數學生的學習是無計劃的學習,在課下自主學習時間分配上明顯不足。

2.4學生自主學習需要提高的方面

本調查對學生自主學習需要提高的方面進行分析,結果見表2。

表2數據表明:有83%的一年級學生認為學習目標明確。主要是因為對于大一年級,在高中階段的學習基本是在老師安排下的學習,來到大學,學習環境、授課方式明顯不同于高中,對未來的渴望,激起他們的學習熱情。但是這一階段對于自主學習的認識還很模糊,只有10%的人能夠制定計劃并付諸行動。大二學生隨著在校時間的延長,對大學教育的神秘感消失,同時在人際交往方面的意識增加,導致自主學習能力的下降,特別是在制定學習計劃并付諸行動方面明顯欠缺。大三的學生參加社會實踐活動相對多一些,就業的壓力隱隱表現出來,所以自主學習時間比大二年級有所下降。大四學生面臨畢業,即將走入社會,這時才深切體會到專業知識的重要性,同時就業壓力增大使得學生開始重新制定自主學習計劃,為畢業就業做更多準備,他們的學習目標和學習動機非常明確,出現數據偏高的現象。不同年級階段的學生,對自主學習能力存在差異。

3提高學生自主學習能力的幾點思考

3.1將專業教育融于教學過程

高校是對大學生進行全面素質教育的主要陣地。學生在開始時選擇了學校,選擇了專業,但是他們沒有深層次了解相關專業,對其充滿了迷惑,這需要專業教師循序漸進的進行專業思想教育和引導,使學生對專業發展和就業前景逐步了解,有利于學生樹立明確的學習目標,安排自主學習的內容,這對于學生的職業規劃發展起到很大的作用。

3.2改變傳統的教學模式與教育思想

教育要以人為本,“能不能搞有質量的教育,根本還是在教師,在于教師的積極性,在于教師的學業和專業的水平,在于教師的奉獻精神”。教師要引導學生向積極進取的方向發展,要引領學生尋找適合自己的學習模式,幫助學生養成良好自主學習習慣的能力。教學中要將單一講授式課堂教學與啟發、探究式教學相結合,有意識地培養學生獨立思考、參與學習的意識。教學設計中要更加突出對學生課下學習內容的安排與設計,讓學生有目標、有目的的學習是教師專業能力與教學水平的體現。

3.3發揮教師的引領作用

教師要因材施教,為學生課下自主學習提供一個范圍和參考,結合課程考核要求,通過布置合適的學習任務讓學生參與自主學習過程。例如,在講授高分子導論課程選修課時,因為高分子材料的應用廣泛,教師可以通過讓學生課下搜集高分子材料以及材料加工中感興趣的知識,制作專題PPT,每人講授10分鐘并對其學習效果進行現場考核。通過這種方式,學生在課下要進行文獻資料的搜集、整理,還要按照要求制作PPT,再把學習內容展示給大家。通過這種方式,不僅學生積極參與到學習中,而且通過自主學習能加深對某一專題知識的理解和掌握,激發學習興趣和熱情,提高了課堂教學效果,同時豐富了學習內容。

總之,自主學習是教與學的互動過程,更加體現學生主體地位,強調教師的引導作用。自主學習過程是學生“能學”“想學”“會學”和“堅持學”幾方面的結合,自主學習作為一種能力和學習活動,離不開教師的指導。

參考文獻:

[1]范魁偉,楊家福.論學生學習方式的轉變[J].教育科學研究,2012,(2):20-23.

[2]龐維國.論學生的自主學習[J].華東師范大學學報(教育科學版),2001,(2):78-83

[3]章新勝.09年高校畢業生何去何從――專訪教育部副部長章新勝[N/OL].2009-02-23.

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關 鍵 詞:技術控制;法律;協同機制

技術的發展深刻地影響著自然、人類和社會。由于技術負荷價值的雙重屬性,客觀上需要對 技術進行控制,而法律作為一種社會控制手段,無疑使技術與法律具有了交流對話的基礎, 因此,科學、技術與法律(Science, Technology and Law,簡稱STL)也就自然地進入了STS研 究領域群[1]。當前,人們對具體技術進行法律控制進行了廣泛的研究,但在國內外S TS領域中從整體上對技術法律控制問題的研究才剛剛起步。本文在對技術控制的法律困境進 行反思的基礎上,試圖從方法論層面提出超越技術控制的法律困境的一種范式,為技術法律控 制問題研究提供一個新的可供選擇的視角。

一、 現代技術控制的法律困境

技術作為一種社會力量,有其自身的發展規律,而法律作為一種控制技術的手段,同樣有其 自身的作用機制。有效完成技術的法律控制任務,實現技術與社會的和諧發展,提出有效對 策的前提是對技術控制的法律困境的分析和解讀。

1. 技術主體利益多元對法律公益確定的挑戰

現代技術的研究、開發、應用固然受到各種客觀因素的制約,但是各個層面的技術主體的現 實利益是技術選擇的決定性因素。技術主體在技術選擇中存在著各種利益的沖突,這種沖突 是技術主體基于技術利益差別和技術利益矛盾在實現各自利益的過程中發生的利益爭奪?!?各種利益之間之所以發生沖突和競爭,就是由于個人和這些集團、聯合體或社團在竭力滿足 人 類的各種需求、需要和愿望時所發生的競爭?!保?]正因為如此,針對同一技術而言 ,不同技術主體會有不同的價值判斷,那么不同技術主體“私益”的價值選擇與作為“公益” 的一種工具表現形式的法律判斷之間必然產生矛盾。當然,由于法律所代表的“公益”具有 相對性,這種矛盾表現的層次也不盡相同,主要表現為個人與團體,小團體與大團體,個人、團 體與整個人類等各個層次之間的矛盾。技術主體在進行技術選擇的過程中,有的出于政治上 的考慮,有的出于經濟利益的考慮,有的出于社會發展的考慮;同時,技術選擇的主體包括 工程師、科學家、企業以及管理決策者、國家及其相關政府機構、國際組織、社會公眾等等 ,形成了不同利益集團的選擇。在多元技術主體利益博弈的過程中,技術主體之間必然都以 追求自身利益的最大化為目標,法律公益不會成為技術主體倫理思考的出發點。同時,公共 利益被視為大多數人的利益,法律是為實現社會“最大多數人的最大幸?!保?]。公 共利益不限于物質形式,而且涉及精神層面,包括文化、風俗、習慣等利益。不僅如此,受個 體感覺和興趣影響所形成的利益及其利益價值的認定,還會受不斷發展的國家社會情形所左 右,并在不同時期呈現出變化和差異。因此,在法律上如何界定技術選擇中的“最大多數”、 “公共”,技術選擇中“公益”由誰來主張和維護,主張維護的邊界又在哪里等等,在技術自 身復雜性和技術主體利益多元的條件下,在法律框架內對公共利益進行清晰的法律界定困難 重重。

2. 技術客體變動不居對法律相對穩定的沖突

法律對技術的控制源于技術發展所衍生的社會關系,法律是對現實技術關系的控制,技術變 革與發展必然先于法律的變革與發展,這體現了法律的相對穩定性品格。但法律的穩定性也 導致了對發展中的技術控制的滯后性,在技術的歷史發展脈絡中,從最早的技術規范到1474年人類歷史上第一部專利法再到現代技術法律控制時代,法律對技術的控制總是滯后于技 術的發展。這是技術與法律關系發展的必然,說明法律對技術的控制只能建立在實然的基礎 之上,盡管法律可以對技術發展進行預見性的控制,但是不能對尚未產生的技術社會關系進行 控制。正如德國著名哲學家莫里茨石里克(Moritz Schlick)所說,被認做是最終規范或最 高價值的那種規范,一定是作為事實來自人類的本性和人類生活的[4]。按照這樣的 邏輯思路,法律對技術的控制,將在技術不確定性條件下進行價值判斷,不得不面對決定所產 生的后果不同于決定時預測之后果的現實,很可能導致技術的法律控制無法實現預期目標的 困境。正如哈佛大學技術與社會研究項目前主任梅塞納(Emmanuel Mesthene)所指出:“技術 為人類的選擇與行動創造了新的可能性,但也使得對這些可能性的處置處于一種不確定的狀 態?!保?]梅塞納深刻分析了技術的法律控制不確定性,但從另外一個方面也表明了 現代技 術的變動不居性對法律自身穩定性的空前挑戰。以日本數字技術的發展為例,現行日本《著 作權法》在最初實施后10年內幾乎沒有修改。但是,從1984年至1999年進行了11次修改,這 樣頻繁的修改,究其原委,大都是由于數字化技術的影響所導致的。而隨著知識社會的進一 步發展,今后這樣的傾向還會更加明顯,修改的速度還會加快[6]。日本著作權法律 制度 的修改是適應數字技術的不斷發展而作出的回應,這種修改隨著技術的進一步發展,其速 度還會不斷加快。在不斷修改的過程中,法律一方面填補了技術法律控制的“空白”,但是 頻繁的法律修改明顯對法律穩定性提出了挑戰,使技術主體的行為預期變得不可確定。不可 確定本是技術的“特權”,但是這種“特權”在技術法律控制過程中又轉嫁給了法律本身, 以穩定性為基本價值的法律反而變得不可確定。技術與法律的這種沖突加劇了法律自身的不 穩定性,破壞了法律的自穩性品格,在這種必須面對的困境中,尋求一條可能獲得法律和技 術協調發展的路徑是我們必須思考的課題。

二、 超越困境的法律協同控制方法

不管對于技術主體,還是技術客體,技術的法律控制似乎不可避免地陷入了科林格里奇困境 (Collingridge dilemma):試圖控制技術是困難的,而且幾乎不可能。筆者認為,之所以 陷入技術的法律控制困境,是因為長期以來人們將技術作為一個巨系統,在試圖打開“技術 黑箱”的同時,忽視了技術系統之外的社會系統(包括法律、倫理等)。人們將技術看做一 個動態的過程,而將法律看做一個被動的靜止的工具,技術和法律之間的信息交互之門關閉了 ,因此,試圖超越技術控制的法律困境的鑰匙,只有從“技術—法律”動態的系統中開啟。

1. 技術與法律系統整合

既然我們試圖從“技術—法律”系統中尋求克服技術控制的法律困境的方法,那么,首先需要 確認“技術—法律”系統具備耗散結構系統的特征。如前所述,在法律對技術的控制過程中, 法律離開技術,就失去了控制的基礎和動力;技術離開法律,就失去了發展的方向,兩者只有 融為一體才能實現技術的法律控制目標。同時,現代技術的價值負荷和法律的人文屬性, 促使其與其他社會控制系統(如道德倫理、社會政策等)進行廣泛的信息交流,這都決定了 “技術—法律”系統的開放性。其次,技術與法律之間的矛盾使其始終遠離平衡態。 技術的 法律控制最大的困境來自于技術發展的不確定性和法律發展的滯后性之間的矛盾,這些矛盾 的產生,使技術亞系統內部在不斷產生新技術的同時,也不斷催生新的技術社會關系,客觀 上需要法律去調整和控制,使法律亞系統不斷打破技術亞系統內部平衡態。再次,技術與法 律之間的相互作用是非線性的。在技術的法律控制過程中,若“技術—法律”系統中各個要 素 是線性的(單一的、對稱的、加和的),那么這個系統的要素組合就只會有量的增加,而不會有 質的飛躍?!凹夹g—法律”系統強調的是技術主體間的相互關聯和協同共生,主要包括技術 亞系統和法律亞系統之間相關技術主體之間的交互作用和“技術—法律”系統各主體與外部 主體的交互作用,而這些交互作用成為“技術—法律”系統的動力結構。最后,“技術—法 律”系統存在著明顯的“漲落”。在“技術—法律”系統中,由于技術亞系統中各個要素之 間的非線性作用,不斷產生新的技術,首先打破了技術亞系統已形成的平衡狀態,率先在該 亞系統中產生了“微漲落”。 以后,在條件具備的情況下(系統開放、遠離平衡態、非線 性作用),該“漲落”會波及法律亞系統,他們之間可能發生競爭,即表現為技術法律控制 過程所出現的矛盾,導致“漲落”縮小甚至消失,使系統呈現為無序狀態;他們之間也可能 發生協同,即表現為產生支配技術的法律控制系統的序參量技術規范、法律制度和法律 觀念,使“微漲落”被迅速放大,轉變為“巨漲落”,使系統呈現為有序狀態,推動“技術 —法律”系統的構建和發展。通過以上的分析,我們不難得出“技術—法律”系統作為耗散 結構系統的結論,為超越技術控制的法律困境提供了一種方法論上的思路。

2. 技術控制的法律協同方法

在系統的演化過程中,競爭和協同是相互矛盾和相互依存的,它們互相制約又互相促進,使 系統形成活生生的有序結構[7]。如前所述,“技術—法律”系統通過非線性的競爭 和協同作用實現動態平衡,技術與法律相互競爭,競爭的表現形式就是技術與法律之間的矛盾 ,使“技術—法律”系統“漲落”縮小甚至可能消失,而沒有“漲落”,系統便無法實現動態 平衡。但系統中存在競爭,就必然伴隨著協同,協同作用的發揮使“漲落”在相互疊加中得到 了放大,促使“技術—法律”系統的動態平衡,按照這樣的邏輯分析,我們可以認為走出技 術的法律控制困境的關鍵,就是要在技術的法律控制過程中,實現技術與法律的相互協同。“技術—法律”系統的開放性決定了技術與法律需要不斷進行物質、能量和信息的交換。在 這個動態的開放系統中,既包括技術亞系統、法律亞系統之間的信息交換,也包括各自亞系 統內部的新陳代謝,更包括“技術—法律”系統與其他系統的信息交換。但我們論及的旨趣 在于技術的法律控制實現,更多地側重于技術亞系統和法律亞系統之間的信息交換,當然, 在這個過程中不能忽略其他信息的交換。按照系統論的觀點,在系統與環境之間不斷進行物 質和能量的交換過程中,信息起著非常重要的作用,它使得這種交換以最合理和最有效的方 式進行,并能調節與控制系統的狀態和功能。而按照控制論的觀點,控制就是對系統信息進 行分析、比較、判斷的有組織有目的的過程。系統論、控制論的基本原理告訴我們,在“技 術—法律”系統中,實現技術控制的法律協同的關鍵是法律(執行信號)信息與技術(被控 變量)信息之間的有效交換,以實現增加技術正價值、抑制負價值的控制目標。因此,信息交 換 必然需要交換對話平臺,由于技術和法律的自主性決定了技術亞系統和法律亞系統有其特定 的系統結構和“系統語言”,對于技術來講,法律不可能也不應該直接將“法律語言”強加 于技術亞系統中,否則將造成技術亞系統的紊亂。那么這種平臺如何搭建呢?技術和法律之 間的信息交換作為一個動態的過程,在兩個亞系統之間必然存在反饋渠道,才能使施控系統 (法律)實現對受控系統(技術)的控制,反饋渠道是信息交換的載體,信息交換的實 現主要是技術行動者通過反饋渠道來完成的。

因此,我們可以得出結論,技術控制的法律協同機制的實現是由技術行動者通過反饋渠道來 進行“法律語言”和“技術語言”的轉換,完成技術的法律控制目標的。例如,幾乎所有發 達國家都作出了類似規定:生命科學家在從事有關生命科學技術研究項目時(特別是有關基 因工程和克隆技術的項目),必須從所獲得的財政支持中,撥出5%的款項作為該項目成果倫 理、法律對策的研究[8]。在這里,成立的技術研究項目小組就成為技術亞系統和法 律亞系統之間的信息交換的載體,在這個載體中,既有懂技術的生命科學家,又有懂倫理、懂 法律的倫理學家和法學家等等,他們共同構成了這個系統中的技術行動者。正因為載體的存 在,使亞系統之間的對話成為了可能,如果從技術控制的法律意義來講,就是制定出既反映社 會 公益,又符合技術規律的法律,進而將“法律語言”再轉換為“技術語言”,保證引導生命 科技沿著有利于人類公益的方向發展,那么兩個系統之間信息交換的結果就是生命技術法律 的產生。

三、 技術控制的法律協同機制建構

前面,我們論述了技術的法律協同控制的一般理論,如何讓理論成為一種現實的運作機制, 是我們應該著力思考的問題。既然技術的法律協同結果是技術法律的產生,那么技術法律的 產生過程就是技術行動者之間不斷進行信息轉換的過程。但是,不同的技術會有不同的信息 和能量,只有深刻認識了技術的結構才能更好地實現技術與法律之間的信息轉換。國內外很 多技術哲學專家將技術分為三個層次,即技術器物層、技術制度層和技術觀念層[9] 。本文擬從此切入,探討技術控制的法律協同機制。

1. 技術器物層的法律協同

技術器物作為技術的物質性展現,位于技術系統的最外層,是物化了的技術?,F代社會中的 技術設備(技術器物)如果不能正常運行,那么在人工構成的社會系統中則很難按照社會公 益的設想維持下去。在1986年蘇聯切爾諾貝利(Chernobyl)核事故中,官方公布 的第一份報告指出事故的主要原因是由于機組操作人員違規操作了核電站(技術器物) 的技術指令和技術規程,造成了人類歷史上悲劇的發生[10]。因此,要保證技術設備 (技 術器物)正常運行,就必須使技術設備遵循一定的規范,否則技術的不可預測性的負價值就難 以得到遏制。在這樣的條件下,技術器物與法律如何進行協同,關鍵是在技術系統中,參與 技術器物層運行的技術行動者,包括技術器物的設計者、制造者、運行者之間相互協同,達 成“共識”,制定出技術規范或技術標準。技術規范、技術標準就是對重復性事物和概念所 作的統一規定,是一個平均的尺度,被公眾所接受,具有強制性或指導性功能[11]。 作為“ 技術器物語言”和“法律語言”的協同結果技術規范(如環境的技術標準、網絡的安全 標準、航天器運行規則等等),在技術系統中,規范著技術器物按照符合社會公益的標準進 行運行,避免產生技術事故,符合社會對技術的理性期待。

2. 技術制度層的法律協同

隨著技術器物的產生、發展,技術在轉化為現實生產力的過程中伴生著技術制度的產生。 技術制度作為技術系統的中間層,一方面它由技術器物產生,另一方面又受技術觀念層的制約 。因此,如何設計好技術制度關系到技術系統自身的穩定性問題,可以說技術制度的法律協 同作用在技術的法律控制過程中是根本性的。技術制度直接表現為技術主體之間的權利義務 關系,規定著技術主體“可以做什么”、“應該做什么”、“禁止做什么”。而法律就是調 整人與人之間權利義務的一種規范,技術制度層和法律存在著對話的可能性空間,因此,技 術制度層的法律協同的任務就是為技術主體提供一種范式,使技術制度層按照法律所提供的 范式規范技術主體所從事的技術活動。而法律的制定過程就是技術行動者之間協商的過程, 如《保護植物新品種國際公約》、《關于集成電路的知識產權條約》等等就是國家、國際組 織作為技術行動者相互協商的國際技術法律,為技術制度層規范技術主體提供了有力的“法 律語言”。當然,由于技術社會關系的復雜性,技術制度與法律協同的結果包括技術設計、 技術研發、技術應用、技術推廣等技術過程中的各種法律,在技術制度層與法律進行信息交 換的過程中,也相應產生了技術法律制度體系,包括技術進步基本法律制度、技術評估法律 制度、技術研究開發法律制度、技術成果轉化法律制度、技術貿易法律制度、國際技術合作 法律制度、技術糾紛法律制度等等[12],在不同技術社會關系中,規范著不同的技術 主體的權利義務,保證了技術行動者自身的利益。

3. 技術觀念層的法律協同

技術觀念層作為技術系統最內部的表現形式,是通過技術制度對技術器物產生影響的。一種 技術意識形態、技術理念,決定著技術制度如何設計、技術器物如何產生。庫恩(Thomas K uhn)在《必要的張力》中提出了“科學共同體”的概念,他指出,一種范式是,也僅僅是 一個科學共同體成員所共有的東西。反過來說,也正是由于他們掌握了共有的范式才組成了 這個科學共同體,盡管這些成員在其他地方也是各不相同的[13]。由于科學技術一 體化趨 勢,因此,技術也同樣存在著“技術共同體”。而技術觀念層的法律協同就是技術共同體在技 術的法律控制過程中形成一種技術理念,進而指導技術制度對技術器物發生影響。但是,一 種理念的形成,是一個長期積累的過程,由于技術主體的層次性決定了技術行動者的層次性 ,不同技術行動者之間形成的“技術共同體”是存在差異性的,因此,技術觀念層的法律協 同也同樣是一個長期積累的過程,這也決定了技術觀念層的法律協同的復雜性、長期性。法 律協同的目標就是讓所有技術行動者所組成的“技術共同體”按照社會公益的目標設定達成 一種“社會共識”,進而形成一種“善”的技術觀念,而非“惡”的技術觀念,讓技術觀念 成為一種普世的技術價值取向,指導技術主體進行技術活動,為技術的法律控制目標的實現提 供強有力的理念支撐。

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