生命科学学科如何实现科教融合

发表时间:2020/2/3   来源:《基层建设》2019年第28期   作者:沈孝兵
[导读] 摘要:生命科学是一门典型的实验类学科,生命活动、生命现象的认识均从实验中总结出来。
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        摘要:生命科学是一门典型的实验类学科,生命活动、生命现象的认识均从实验中总结出来。科研与教学关系常处于一种非此即彼的状态,科教融合是一个世界性的难题。我们应在认识到高校科研与教学是统一体的基础上,加强本科生科研训练及质量监控等措施,实现生命科学学科的科教融合,提高人才培养的质量。
        关键词:生命科学;科教融合
        引言
        高中生命科学课堂教学中,实验是重点内容,应积极创新与改善实验教学,切实彰显出实验的教学价值,这不仅有利于强化学生创新能力及动手实验能力,而且还真正贯彻执行了新课改要求及素质教育的要求。所以,如何开展实验教学,是新课程改革下高中生命科学教学探究的重点问题。
        1问题的提出
        课程建设问题是大学教育的核心问题,因为它是教育理念、教育目的的主要载体,学生知识的主要源泉,师生关系的主要中介;同时,课程也是社会需求、科学知识和学生个性发展的集中体现。在科技飞速发展的今天,社会和时代不断向大学教育提出新的要求,而大学教育及其课程如何适应社会与时代,如何对大学课程改革,如何培养出更多的高素质人才以适应社会发展和国际竞争,都是需要重点研究的问题。因而,坚持落实培养大学生综合素质、全面发展和提高现代人才的战略,国内外众多著名高校纷纷开设基础生命科学方面的课程。
        新世纪新时代的到来,为全面培养学生生物学基础知识和科研实践能力,将会大力吸引更多行业、学科领域杰出的人才参与到生命科学的研究与开发中来。在非生物类在校本科生中积极开设生物学相关课程,让学生对生物学的基础知识有个全面充分的认识,进而了解生物学科前沿以及发展趋势乃至生命科学及相关学科的发展联系,积极开发学生在生物学领域的新思路,培养学生善于将所学的生物学知识同相关专业相结合,大胆创新,勇于探索,成为创新型的人才。
        生命科学揭示生命起源,探索生命的奥秘与本质,为推动自然科学的发展和社会的进步奠定基础。除此之外,生命学科还是一门实验性很强的学科,需要生命科学及其他学科在理论上和科学实验有交叉渗透。因此,培养非生物学类专业学生学习生物学基础实验技术成为必然趋势,也必将成为高校培养新世纪全面发展的高素质创新型人才的重要环节。因而,考虑到种种因素,学校可以在已经开设“基础生命科学”理论课程的基础上,面向非生物类专业的学生积极开展“基础生命科学实验”课程,应用理论与实践相结合的形式向非生物类专业的学生普及现代生命科学知识,提升学生的综合素质能力。
        2生命科学学科科教融合的措施
        2.1加强虚拟仿真实验教学
        我们依托国家级虚拟仿真实验教学中心和江苏省虚拟仿真实验教学共享平台的建设,重点围绕生物学实体实验教学中存在的部分实验内容难以开展,体内反应过程难以观察、实验耗时长等问题,投入经费150万元,自主研制了“双子叶植物营养器官建成虚拟仿真实验(VR)”“兔的形态结构与功能3D虚拟仿真实验”“数字切片系统”等一批优质虚拟仿真实验教学项目(PC和智能移动终端设备均可访问),丰富了实验教学内容,拓展了实验教学时空,也提升了学生的学习兴趣。为了充分利用好这些虚拟仿真资源,围绕预习、实验过程、复习等教学环节,对每个实验项目制定了个性化的、虚实结合的实验教学方案。同时,突破了传统实验考核方式的限制,分别以“虚拟实验室、教学实体实验室、自主创新实验室”为考场,以实验预习、实验过程、实验结果、知识整合和应用拓展等为主要考核内容,构建了“结果与过程”并重的实验考核体系,有效提升了实验教学效果。


        2.2善用探究性实验
        新课程标准指出,科学的学习过程是科学素养发展的关键。探究是科学的核心,促使学生全面发展是教学的根本目标,科学课程应切实彰显两者的融合,采取科学探究性学习方法。教师应积极为学生创设科学探究的机会,引导学生全身心投入到探究活动中,切身感受到探究的乐趣与曲折,所以教师应善于利用好探究性实验,借助实验来强化学生自主探究思考的能力,从而强化学生核心素养。值得注意的是,在这一探究性实验过程中,应为学生留下充足的讨论与思考的时间。学生通过发散自身思维及同其他学生进行思维碰撞,从而对实验知识进行深入理解。例如,《观察植物细胞的质壁分离和复原》的实验中,引导学生掌握植物细胞发生渗透作用的原理是实验的任务,可设计如下问题:(1)假如把洋葱表面细胞浸入蔗糖溶液中(蔗糖溶液同表皮细胞中的浓度相同),从而会产生什么反应?(2)假设红细胞膜两边溶液浓度不同,其是否会产生质壁分离的情况?原因?在这些问题的指引下,学生分工开展实验活动,有的准备实验用品、有的准备实验器材、有的记录现象,并在实验结束后共同讨论。借助探究性实验,学生可获取自主探究的机会,利用所学知识解决问题,强化探究能力。
        2.3健全评价机制
        目前,生命科学学科在对教师进行评价时,都是分成科研评价和教学评价两方面,两种评价机制分开来看,都是较为合理的,但如果从人才培养的角度,将两种评价机制合在一起来看,许多生命科学学科重科研轻教学的现象就显露出来了。因此,我们应该以人才培养为核心,统筹科研和教学的评价机制。对已有的科研、教学评价机制,从人才培养的角度,将两种机制融合在一起,看看是否仍是科学的,若发现问题,需重新制定出科研与教学相融合的评价机制。
        在教学队伍上鼓励有较高科研水平的教师承担本科教学工作。一是教授必须上讲台,“将承担本科教学任务作为教授聘用的基本条件”已经在教育部《关于全面提高高等教育质量的若干意见》(教高〔2012〕4号)中明确指出,高校应将教授为本科生授课作为硬性规定。2011年以来,像浙江大学、北京大学等国内高校,教授授课比例都已达80%以上,我们要将这个比例继续提高。二是鼓励院士、长江学者等教授群体参与本科教学活动,像上海交通大学、复旦大学等高校都制定了高端人才为本科生授课的制度,科教融合,为学生提供更丰富的学术资源。三是鼓励教师通过开设讲座、课外指导等多种形式参与本科教学。在加拿大,阿尔伯塔大学以研讨会、工作坊等形式,开展“科教融合活动周”。
        在职称晋升中适度提高教学指标的比重。一是加大教学在教师职称评审中的权重,如南京大学规定,没有承担本科教学任务的教师只能晋升科研系列的专业技术职称。二是专门设立教学岗,如上海交通大学,他们专门设立了教学岗,其聘期考核及职称晋升的依据主要为教学。除此之外,国外促进科教融合的评价机制也有许多值得我们借鉴的地方。
        结语
        生命科学同人类生活、身体健康及社会发展等方面之间关系密切,生活科学实验教学有利于培养学生科学素养、强化综合素质。因此,高中生命科学教师应积极借鉴实践经验,积极革新教学理念与方法,将学生自主学习能力有效调动起来,使学生积极思考,这样的课堂才会真正变为学生追求自我的天堂,深入挖掘生命科学更多的闪光点,促进学生综合能力的全面提高。
        参考文献:
        [1]王芳,郭兴启,李滨.理工农交叉融合的生物技术与工程实验教学中心建设[J].实验技术与管理,2018,35(5):222–224,232.
        [2]丛蕾,蒋家慧,郭恩棉,等.实验教学平台运行机制与管理模式研究[J].实验技术与管理,2014,31(2):117–119,125.
        [3]陈启愉,张凌,吴若斌,等.重点实验室精细化管理实践与探索[J].实验技术与管理,2006,23(8):133–135.
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