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第1篇

現(xiàn)代科學(xué)和社會(huì)發(fā)展難道不再需要古生物學(xué)了嗎？或是像有些學(xué)者指出的（Feldman，1994；石磊，2009），古生物學(xué)要滅絕了嗎？從進(jìn)入21世紀(jì)以來(lái)的科學(xué)和社會(huì)發(fā)展來(lái)看，古生物學(xué)不僅沒(méi)有滅絕，而且種種跡象表明，古生物學(xué)可能正逐步走入新的復(fù)蘇和飛躍階段．

2、新時(shí)期古生物學(xué)的發(fā)展機(jī)遇

進(jìn)入21世紀(jì)，古生物學(xué)的發(fā)展迎來(lái)前所未有的機(jī)遇，這主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：（1）近年來(lái)大量新的重要古生物化石材料和信息的發(fā)掘和一些新的化石分布規(guī)律的揭示，給自然科學(xué)領(lǐng)域不斷帶來(lái)新的認(rèn)識(shí)和啟示，并且在一定程度上影響和改變了許多重要的傳統(tǒng)科學(xué)認(rèn)識(shí)．中國(guó)古生物學(xué)者在這方面的貢獻(xiàn)最大．對(duì)于中國(guó)古生物學(xué)在這方面的貢獻(xiàn)，國(guó)際最具影響力的兩個(gè)刊物《Nature》和《Science》都曾經(jīng)給予前所未有的專門歸納和評(píng)述，并曾將其中15篇報(bào)道和評(píng)述集成專輯出版（Gee，2001）．（2）進(jìn)入21世紀(jì)，環(huán)境問(wèn)題已經(jīng)成為人類生存的最大挑戰(zhàn)之一．與當(dāng)代環(huán)境惡化緊密相隨的生物多樣性劇減，使人們不得不聯(lián)想到地質(zhì)歷史時(shí)期曾經(jīng)發(fā)生過(guò)以古生物大滅絕為標(biāo)志的重大地質(zhì)事件，因而有學(xué)者提出當(dāng)前我們?nèi)祟愓媾R著“第六次大滅絕”（LeakeyandLewin，1996；何衛(wèi)紅等，2004；Barnoskyetal．，2011）．因此“全球變化”已經(jīng)成為當(dāng)前最熱門的主題，無(wú)論在科學(xué)領(lǐng)域，還是在政界范圍，與生物和人類生存密切相關(guān)的環(huán)境（以及能源）問(wèn)題，都已經(jīng)成為推動(dòng)或者制約科技進(jìn)步和國(guó)家發(fā)展的關(guān)鍵，例如新能源的開(kāi)發(fā)碳減排等．（3）人類只有一個(gè)地球，已知的生命也只生活在地球上．隨著科技的進(jìn)步，人類尋找地外生命和外太空生存空間的努力已全面展開(kāi)．但是經(jīng)過(guò)大量的努力后，到目前為止我們了解到的地外星球只能與我們地球的初期狀態(tài)進(jìn)行比較．因此，地球早期生命起源及其擁有的環(huán)境條件研究，成為外太空生命探測(cè)的指向標(biāo)．基于地球生命與環(huán)境為一體的“GAIA假說(shuō)”（LovelockandVolk，2003），已經(jīng)指導(dǎo)了近年來(lái)的地外生命和環(huán)境探索．（4）古生物化石對(duì)于青少年有著極大的吸引力，其對(duì)于廣大民眾來(lái)說(shuō)也是如此．其主要原因是，它們?cè)?jīng)是在地球上生活過(guò)的生物，既真實(shí)又具體，但絕大多數(shù)已經(jīng)滅絕了．它們的生存及消亡，對(duì)于我們?nèi)祟愐簿哂袉⑹疽饬x．對(duì)它們的認(rèn)識(shí)和了解，正是培養(yǎng)青少年科學(xué)思維和提升民眾科學(xué)素質(zhì)的最有效途徑．因而在國(guó)家和社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展到一定階段后，各類以古生物化石為特色的自然歷史博物館大量產(chǎn)生．其不僅是政府行為，用來(lái)提升民眾的科學(xué)素質(zhì)，而且也有一定的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益．同樣地，由于化石是不可再生的自然資源，以化石為交易對(duì)象的各種正規(guī)和非正規(guī)的地下市場(chǎng)也活躍起來(lái)．（5）盡管當(dāng)代科技進(jìn)步發(fā)展了許多定年和劃分對(duì)比地層的新方法，但到目前為止還沒(méi)有比古生物化石更經(jīng)濟(jì)有效而可靠的地層年代確定和劃分對(duì)比手段．雖然全國(guó)1：20萬(wàn)大區(qū)域地質(zhì)調(diào)查已經(jīng)建立了良好的地層格架，但新時(shí)期在許多領(lǐng)域的科學(xué)研究和實(shí)踐應(yīng)用中，仍離不開(kāi)古生物學(xué)的精細(xì)研究，如年代地層界線層型GSSP的確定造山帶地層學(xué)研究精細(xì)的礦產(chǎn)地質(zhì)資源調(diào)查與評(píng)價(jià)等．只是這些工作對(duì)于古生物學(xué)知識(shí)的需求通常更加專業(yè)化，且需求量相對(duì)有限．（6）21世紀(jì)科學(xué)發(fā)展的新高度，在微觀領(lǐng)域，生命科學(xué)在微生物等研究方面不斷取得新的進(jìn)展，不僅帶動(dòng)了生命科學(xué)的飛躍發(fā)展，而且也促進(jìn)了地微生物學(xué)（geomicrobiology）的新生；在宏觀領(lǐng)域，地球系統(tǒng)科學(xué)中生物圈與地球其他圈層之間的關(guān)系是最復(fù)雜也最有生命力的部分（孫樞和王成善，2008），它迫切需要從地球歷史的角度認(rèn)識(shí)和探索地球生物與環(huán)境的協(xié)同演化關(guān)系和過(guò)程，從而給古生物學(xué)的發(fā)展帶來(lái)新的機(jī)遇．可以說(shuō)，古生物學(xué)的研究領(lǐng)域正在拓寬和深入，并逐步向地球生物學(xué)（geobiology）發(fā)展．

3、當(dāng)前古生物學(xué)發(fā)展面臨的挑戰(zhàn)

然而，當(dāng)前的古生物學(xué)發(fā)展仍然面臨著很大的困難和挑戰(zhàn)．第一，傳統(tǒng)古生物學(xué)研究仍在一定程度上存在重理論輕應(yīng)用的情況．古生物學(xué)不僅要重視研究古生物的生物學(xué)，包括古生物復(fù)原生態(tài)恢復(fù)生物演化等，而且也要強(qiáng)調(diào)古生物的資源和環(huán)境效應(yīng)，如烴源巖的古生物學(xué)生物成礦和找礦作用環(huán)境微生物和生態(tài)修復(fù)等．古生物學(xué)需要從深化理論研究和拓寬實(shí)際應(yīng)用兩方面同時(shí)進(jìn)行努力．第二，雖然人們重視了當(dāng)代和未來(lái)的全球變化研究，但卻對(duì)過(guò)去全球變化未給予應(yīng)有的重視．我們現(xiàn)今生活的地球只是其數(shù)十億年坎坷演變歷史中的一個(gè)瞬間，當(dāng)代人類宜居的環(huán)境是生物界與地球環(huán)境經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期相互作用共同演化的產(chǎn)物．因此要正確認(rèn)識(shí)當(dāng)代人類生活的環(huán)境面貌，預(yù)測(cè)未來(lái)的全球變化，就必須解析地質(zhì)歷史時(shí)期的生物界及其與地球環(huán)境相互作用的歷史，以啟示人類正確處理當(dāng)代和未來(lái)的人―地關(guān)系，才能制定可持續(xù)發(fā)展的資源和環(huán)境利用措施．第三，科技的進(jìn)步和經(jīng)濟(jì)實(shí)力的增強(qiáng)，人們迫切地希望飛出地球去開(kāi)辟新的居住地，而忽視了當(dāng)前我們的地球環(huán)境是地球古生物歷盡艱辛長(zhǎng)期改造和適應(yīng)的結(jié)果．只有全面理清了我們地球歷史上從生命起源，經(jīng)歷無(wú)數(shù)關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)的演化飛躍，直到人類誕生的歷程及其生存背景條件，才能制定切實(shí)可行的各類星際生存空間的探測(cè)目標(biāo)．第四，現(xiàn)有的教育體制在很大程度上限制了中小學(xué)生的科學(xué)興趣和科學(xué)探索的培養(yǎng)．雖然大多數(shù)少年兒童在早年的時(shí)候都對(duì)化石著迷，并具有探索自然科學(xué)的熱情，但很快在隨后的模式化教育中被扼殺，因?yàn)樗麄兊闹饕Ρ仨毻度氲脚c升學(xué)直接相連的應(yīng)試教育中，不能再有太多時(shí)間來(lái)發(fā)展自己的興趣了．在一些以商業(yè)利益為目的的環(huán)境中，化石雖然被作為一件真實(shí)的科學(xué)珍品而受到廣大民眾的青睞，但或者由于民眾古生物學(xué)知識(shí)的缺乏，或者由于經(jīng)營(yíng)者的利益追求，也或是經(jīng)營(yíng)者也缺乏相應(yīng)的古生物學(xué)知識(shí)，許多化石常被演繹為一些莫名其妙的“民間傳說(shuō)”，而且“以訛傳訛”，誤導(dǎo)民眾，甚至歪曲科學(xué)（廖卉，1998）．更有甚的是，由于地方管理者和民眾的古生物學(xué)知識(shí)的缺乏，在各種利益的驅(qū)動(dòng)下，濫采亂挖，使得一大批不可再生的珍貴化石資源遭到毀滅性的破壞，從而對(duì)人類自然科學(xué)研究帶來(lái)不可彌補(bǔ)的損失．第五，受前期行業(yè)不景氣的影響，有不少人偏見(jiàn)地認(rèn)為，古生物學(xué)在地層研究中已失去作用，因而一些基層單位很不重視古生物地層工作．在某些古生物學(xué)相關(guān)行業(yè)，一些部門和基層領(lǐng)導(dǎo)對(duì)古生物學(xué)工作重視不夠．例如在區(qū)調(diào)工作中很少布置化石采集鑒定工作量．在許多新區(qū)，生物地層工作水平有所下降，而古生物地層工作是需要野外和室內(nèi)較多的投入和比較專業(yè)型的人員才能完成，尤其精細(xì)的古生物地層研究更需要耐心和投入，這與當(dāng)前普遍追求的高效益時(shí)代之間存在矛盾，因此古生物學(xué)在許多基層單位得不到應(yīng)有的重視．此外，許多古生物學(xué)家也常不易跳出傳統(tǒng)古生物學(xué)的研究范疇．新時(shí)期的古生物學(xué)研究，不僅要研究古生物本身，更需要注重借助古生物來(lái)研究整個(gè)地球，要研究從微觀到宏觀生物及其作用對(duì)象的各個(gè)方面．除了與生物直接相關(guān)的環(huán)境和地球表層系統(tǒng)外，甚至還要通過(guò)古生物來(lái)示蹤地球深部過(guò)程或地外事件，例如板塊運(yùn)動(dòng)超級(jí)地幔柱活動(dòng)外星撞擊等事件，因?yàn)檫@些重大事件都會(huì)在生物界的發(fā)展和適應(yīng)過(guò)程中留下可靠的印記．由此可見(jiàn)，當(dāng)今古生物學(xué)的發(fā)展既面臨重大機(jī)遇，也面臨嚴(yán)峻挑戰(zhàn)，古生物學(xué)教育肩負(fù)有重大歷史使命．進(jìn)入21世紀(jì)，古生物學(xué)的發(fā)展已經(jīng)與科學(xué)技術(shù)發(fā)展和人類文明進(jìn)步一起進(jìn)入到一個(gè)新的發(fā)展階段，古生物學(xué)教育必須與時(shí)俱進(jìn)，跟上科學(xué)和社會(huì)發(fā)展的步伐，探索新的發(fā)展途徑．

4、古生物學(xué)教育的途徑

21世紀(jì)的古生物學(xué)教育必須順應(yīng)時(shí)代的發(fā)展，在3個(gè)層次上進(jìn)行改革探索，即專業(yè)的古生物學(xué)教育非專業(yè)的古生物學(xué)教育和普及古生物學(xué)教育．其中專業(yè)古生物學(xué)教育的重點(diǎn)是調(diào)整課程設(shè)置，適應(yīng)科學(xué)的發(fā)展；非專業(yè)古生物學(xué)教育的關(guān)鍵是改革教學(xué)內(nèi)容，順應(yīng)社會(huì)經(jīng)濟(jì)和建設(shè)的需求；而普及古生物學(xué)教育的核心是因材施教，培養(yǎng)各類社會(huì)服務(wù)所需要的人才．

4．1專業(yè)古生物學(xué)教育

專業(yè)教育的目的是要培養(yǎng)從事古生物學(xué)科學(xué)研究實(shí)踐應(yīng)用探索和傳承古生物學(xué)文化的專門人才，他們肩負(fù)有維系和發(fā)展古生物學(xué)科學(xué)的歷史重任．20世紀(jì)的古生物學(xué)經(jīng)歷了從門類古生物學(xué)理論古生物學(xué)生物地質(zhì)學(xué)的漸進(jìn)演變歷史，順應(yīng)了時(shí)代的發(fā)展（Newell，1987；殷鴻福，1994b；Goodwin，2006）．無(wú)論在科學(xué)研究還是在實(shí)踐應(yīng)用領(lǐng)域中都取得了重要成績(jī)．也使得古生物學(xué)的學(xué)科體系不斷完善科學(xué)內(nèi)涵不斷豐富學(xué)科地位不斷提升，為科學(xué)發(fā)展和社會(huì)進(jìn)步的貢獻(xiàn)力也不斷增強(qiáng)．21世紀(jì)的古生物學(xué)面臨新的機(jī)遇和挑戰(zhàn)．科技進(jìn)步和人類認(rèn)識(shí)的飛躍，微觀領(lǐng)域的地微生物學(xué)和宏觀領(lǐng)域的地球系統(tǒng)科學(xué)的發(fā)展，催生了“地球生物學(xué)”（geobiology），它是地球科學(xué)與生命科學(xué)和環(huán)境科學(xué)的交叉融合領(lǐng)域，其基本內(nèi)核是從地球歷史的角度探索生物與環(huán)境的相互作用和協(xié)同演化關(guān)系（殷鴻福等，2008；童金南等，2010）．由此可見(jiàn)，地球生物學(xué)應(yīng)該是古生物學(xué)在新時(shí)期的跨躍（謝樹成等，2006）．而地球科學(xué)生命科學(xué)和環(huán)境科學(xué)又都是新世紀(jì)發(fā)展最迅猛的龍頭學(xué)科之一，因此可以預(yù)見(jiàn)地球生物學(xué)將具有巨大的發(fā)展?jié)摿Γ派飳W(xué)的本質(zhì)是地質(zhì)學(xué)與生物學(xué)的交叉結(jié)合，因此在傳統(tǒng)的古生物學(xué)專業(yè)教育中，課程的設(shè)置和教學(xué)內(nèi)容的安排都特別兼顧了地質(zhì)學(xué)和生物學(xué)兩方面的核心科學(xué)內(nèi)容．相應(yīng)地，在新時(shí)期的專業(yè)古生物學(xué)教學(xué)改革中，必須對(duì)其主干課程進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整和內(nèi)容更新，既要引入地球科學(xué)生命科學(xué)和環(huán)境科學(xué)領(lǐng)域基礎(chǔ)核心課程內(nèi)容，也要注意吸收這些學(xué)科領(lǐng)域的一些新的知識(shí)內(nèi)涵，以滿足新興“地球生物學(xué)”科學(xué)研究和實(shí)踐應(yīng)用所必須具備的知識(shí)需求．因此可以認(rèn)為，調(diào)整和重新規(guī)劃與地球生物學(xué)相關(guān)課程并更新其教學(xué)內(nèi)容是進(jìn)行專業(yè)古生物學(xué)教育的重點(diǎn)．表1摘選了中國(guó)地質(zhì)大學(xué)（武漢）（含原北京地質(zhì)學(xué)院和武漢地質(zhì)學(xué)院）幾個(gè)代表性階段與古生物學(xué)相關(guān)的課程設(shè)置情況，其基本上反映了各階段古生物學(xué)專業(yè)人才培養(yǎng)的特點(diǎn)和知識(shí)結(jié)構(gòu)需求．波動(dòng)比較大的是九十年代以后，當(dāng)?shù)貙庸派飳I(yè)被撤消之后，中國(guó)地質(zhì)大學(xué)（武漢）一直采取的是以地質(zhì)學(xué)專業(yè)招生，在大學(xué)三年級(jí)以后選擇專業(yè)方向的人才培養(yǎng)方式，即在地質(zhì)學(xué)專業(yè)課程中只學(xué)習(xí)“古生物地史學(xué)”（一般為70學(xué)時(shí)），到后一年半的專業(yè)方向?qū)W習(xí)階段再選擇性地學(xué)習(xí)一些與古生物學(xué)相關(guān)的課程并從事古生物地層學(xué)的畢業(yè)論文工作．進(jìn)入21世紀(jì)后，地質(zhì)學(xué)專業(yè)古生物學(xué)課程的設(shè)置更加簡(jiǎn)化，在專業(yè)化學(xué)習(xí)階段通常保留的一般只有“微體古生物學(xué)”“地層學(xué)”等，但階段性地探索新增有“化石鑒定技術(shù)”“生物地質(zhì)學(xué)”“地球表層學(xué)”等具有專業(yè)針對(duì)性和前沿性的課程．然而，這顯然達(dá)不到專業(yè)古生物學(xué)教育的目的，于是古生物學(xué)專業(yè)人才培養(yǎng)的任務(wù)轉(zhuǎn)嫁到了研究生階段．由于在研究生階段基礎(chǔ)課程的學(xué)習(xí)不是主要任務(wù)，雖然學(xué)生可以采取補(bǔ)課的形式來(lái)充實(shí)基礎(chǔ)知識(shí)，但缺乏系統(tǒng)性有規(guī)劃的基礎(chǔ)教育，很難達(dá)到專業(yè)人才培養(yǎng)的目的，因此在很大程度上影響了近年來(lái)古生物學(xué)專業(yè)人才的培養(yǎng)．鑒于此，我們認(rèn)為專業(yè)古生物學(xué)人才的培養(yǎng)還必須從本科教育開(kāi)始，依據(jù)當(dāng)前學(xué)科發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢(shì)，結(jié)合當(dāng)前古生物學(xué)專業(yè)化方向（地質(zhì)學(xué)專業(yè)）的本科教學(xué)體制，重新規(guī)劃古生物學(xué)專業(yè)課程的設(shè)置及教學(xué)內(nèi)容的安排．在課程設(shè)置上，傳統(tǒng)的古生物學(xué)課程仍是必須的，包括普通古生物學(xué)地史學(xué)古生態(tài)學(xué)地層學(xué)等，但必須增加一些地球生物學(xué)交叉學(xué)科的基礎(chǔ)課程，如普通生物學(xué)微生物學(xué)環(huán)境科學(xué)概論環(huán)境生態(tài)學(xué)等，或者將這些必要的基礎(chǔ)科學(xué)知識(shí)融合到本學(xué)科的其他基礎(chǔ)課程中．鑒于課時(shí)總量的控制，除普通生物學(xué)外，其他課程可以考慮作為本專業(yè)方向的重點(diǎn)選修課，同時(shí)還要增加一些古生物學(xué)應(yīng)用專業(yè)的主干課程作為重點(diǎn)選修課，以使得本專業(yè)學(xué)生具備探索古生物學(xué)實(shí)踐應(yīng)用的基礎(chǔ)知識(shí)．如果在本科學(xué)習(xí)階段能夠在這些方面打下良好的基礎(chǔ)，再通過(guò)研究生階段的專門科學(xué)訓(xùn)練，可望能夠培養(yǎng)出具有較好古生物學(xué)專業(yè)基礎(chǔ)，并在科學(xué)研究和實(shí)踐應(yīng)用等方面做出重要貢獻(xiàn)的專業(yè)型古生物學(xué)人才，從而推動(dòng)古生物學(xué)的科學(xué)發(fā)展和實(shí)踐進(jìn)步．

4．2非專業(yè)古生物學(xué)教育

非專業(yè)古生物學(xué)教育主要是針對(duì)地學(xué)其他專業(yè)，甚至相關(guān)的生命科學(xué)和環(huán)境科學(xué)專業(yè)的學(xué)生進(jìn)行的古生物學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)教育，目的是培養(yǎng)學(xué)生在科研教育生產(chǎn)和社會(huì)實(shí)踐中能夠應(yīng)用古生物學(xué)，運(yùn)用古生物學(xué)知識(shí)作為工具，服務(wù)于其所在領(lǐng)域的科研或?qū)嵺`活動(dòng)．非專業(yè)古生物學(xué)教育針對(duì)的教育面最廣，也是各界學(xué)者從業(yè)及討論最多但一直沒(méi)有得到比較好地解決的問(wèn)題之一．一般說(shuō)來(lái)，這方面的古生物學(xué)知識(shí)教學(xué)課程比較單一，即古生物學(xué)，或稱為古生物學(xué)基礎(chǔ)古生物學(xué)概論等，也有與地史學(xué)或地層學(xué)合在一起稱為古生物地史學(xué)或地層學(xué)及古生物學(xué)等．只有少數(shù)與古生物學(xué)相近的學(xué)科專業(yè)有時(shí)還增設(shè)有其他與古生物學(xué)相關(guān)的專業(yè)課程，如微體古生物學(xué)古植物學(xué)等．由于這些專業(yè)的古生物學(xué)課程一般在課時(shí)上明顯少于地層古生物學(xué)專業(yè)相應(yīng)的課程，常規(guī)的處理辦法就是壓縮其教學(xué)內(nèi)容，但保持原課程內(nèi)容體系．例如對(duì)于80學(xué)時(shí)的地層古生物學(xué)專業(yè)的古生物學(xué)課程，一般要求學(xué)生掌握80個(gè)左右的“標(biāo)準(zhǔn)化石”，而相應(yīng)地對(duì)于40學(xué)時(shí)的非地層古生物學(xué)專業(yè)的古生物學(xué)課程，就要求學(xué)生掌握40個(gè)左右的“標(biāo)準(zhǔn)化石”．這種教學(xué)內(nèi)容的安排在當(dāng)年以古生物化石作為地層年代確定的主要手段的地質(zhì)工作中并未受到廣泛質(zhì)疑．但自20世紀(jì)后期其就受到明顯的爭(zhēng)議，也致使許多非古生物學(xué)專業(yè)同行認(rèn)為古生物學(xué)在其研究中失去了作用．這不僅影響了古生物學(xué)的科學(xué)地位，而且直接影響到古生物學(xué)在實(shí)踐應(yīng)用中的潛能開(kāi)發(fā)．由此可見(jiàn)，這方面的古生物學(xué)教學(xué)內(nèi)容的改革迫在眉睫．由于當(dāng)前已不再有地層古生物學(xué)專業(yè)，極少數(shù)學(xué)校新開(kāi)的古生物學(xué)專業(yè)招生人數(shù)十分有限，大部分學(xué)校實(shí)行的是以地質(zhì)學(xué)專業(yè)招生，而在培養(yǎng)的后期進(jìn)行古生物學(xué)專業(yè)化本科人才培養(yǎng)．但即使這樣，接受古生物學(xué)專門教育的人數(shù)也十分有限，因此古生物學(xué)教育的主體仍是非古生物學(xué)專業(yè)的學(xué)生．當(dāng)前針對(duì)這類學(xué)生的古生物學(xué)課程一般只有一門“古生物學(xué)”或“古生物地史學(xué)”，或其他變化名稱的課程，也即對(duì)于大多數(shù)學(xué)生的主要古生物學(xué)知識(shí)傳授必須貫穿在這門課程中．因此說(shuō)非專業(yè)古生物學(xué)教育的核心是教學(xué)內(nèi)容的改革．多年來(lái)，我們一直在探索進(jìn)行古生物學(xué)教學(xué)內(nèi)容的改革，主要也是針對(duì)非古生物學(xué)的地質(zhì)類專業(yè)學(xué)生的古生物學(xué)課程內(nèi)容的優(yōu)化組織．其基本方案已經(jīng)體現(xiàn)在近年出版的《古生物學(xué)》教材中（童金南和殷鴻福，普通高等教育“十五”國(guó)家級(jí)規(guī)劃教材，高等教育出版社，2007）．同時(shí)也修編了針對(duì)非地質(zhì)類專業(yè)的《古生物地史學(xué)概論》教材（杜遠(yuǎn)生和童金南主編，普通高等教育“十一五”國(guó)家級(jí)規(guī)劃教材，中國(guó)地質(zhì)大學(xué)出版社，2009）．主要改革精神是5個(gè)“強(qiáng)調(diào)”，即強(qiáng)調(diào)基礎(chǔ)理論教學(xué)強(qiáng)調(diào)科學(xué)體系教學(xué)強(qiáng)調(diào)研究方法教學(xué)強(qiáng)調(diào)科學(xué)應(yīng)用教學(xué)和強(qiáng)調(diào)與科學(xué)前沿和學(xué)科發(fā)展結(jié)合．改革的目的是，加強(qiáng)基礎(chǔ)理論知識(shí)培養(yǎng)，使教學(xué)內(nèi)容更加貼近科學(xué)前沿和實(shí)踐應(yīng)用需求（童金南和殷鴻福，2008，2009）．幾年來(lái)的教學(xué)實(shí)踐表明，這些改革嘗試對(duì)于當(dāng)代科學(xué)和實(shí)踐中古生物學(xué)知識(shí)的運(yùn)用起到了積極作用，但仍未達(dá)到理想的效果，因此還需要進(jìn)一步探索．在一次古生物學(xué)教育與人才培養(yǎng)研討會(huì)上，一位專家對(duì)高校古生物學(xué)教學(xué)提出一條很值得我們深思的意見(jiàn)．他認(rèn)為當(dāng)前形勢(shì)下高校的古生物學(xué)教育應(yīng)該重點(diǎn)教會(huì)學(xué)生3個(gè)問(wèn)題，即什么是古生物？古生物能解決什么問(wèn)題？以及如何研究古生物？顯然這最后一個(gè)問(wèn)題主要是針對(duì)專業(yè)古生物學(xué)教育中需要考慮的內(nèi)容，但前兩個(gè)問(wèn)題則是所有古生物學(xué)課程教學(xué)中的重點(diǎn)．鑒于此，非古生物學(xué)專業(yè)的古生物學(xué)課程內(nèi)容應(yīng)該著重于古生物學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)和古生物學(xué)應(yīng)用兩個(gè)方面．由此看來(lái)，進(jìn)一步的古生物學(xué)教學(xué)內(nèi)容的改革重點(diǎn)，是要進(jìn)一步縮減門類古生物學(xué)方面的內(nèi)容，但要大大加強(qiáng)古生物學(xué)應(yīng)用方面的教學(xué)內(nèi)容．從而培養(yǎng)學(xué)生認(rèn)識(shí)古生物并能在實(shí)際工作中應(yīng)用古生物學(xué)知識(shí)的能力．

4．3普及古生物學(xué)教育

普及古生物學(xué)教育的基本目的是提高普通民眾認(rèn)知古生物的能力，增進(jìn)社會(huì)各界各階層對(duì)古生物學(xué)的了解，能夠共同合理地利用和保護(hù)古生物資源，發(fā)揮其應(yīng)有的科學(xué)和社會(huì)服務(wù)功能，引導(dǎo)和培養(yǎng)青少年及民眾對(duì)自然科學(xué)的興趣，造福全人類．古生物學(xué)知識(shí)的普及教育主要借助于各種媒介和政府部門．媒介是直接向社會(huì)提供古生物學(xué)知識(shí)服務(wù)的渠道，如各種報(bào)刊雜志媒體網(wǎng)站展示宣傳等，尤其是當(dāng)前大量興起的自然歷史或古生物博物館，前所未有地打開(kāi)了向廣大民眾傳播古生物學(xué)知識(shí)的渠道（Rebbert，2007）．而政府部門則是推動(dòng)科學(xué)普及教育的最重要力量，其主要貢獻(xiàn)是在政策上給予引導(dǎo)和支持，例如在中小學(xué)教育中強(qiáng)調(diào)對(duì)古生物學(xué)等自然科學(xué)知識(shí)的要求；引導(dǎo)和支持各種專業(yè)媒介（尤其博物館）建設(shè)并向全民開(kāi)放；制定和引導(dǎo)實(shí)施古生物資源的保護(hù)和合理利用；規(guī)范古生物學(xué)知識(shí)宣傳和普及教育；嚴(yán)厲打擊各種破壞古生物化石資源的行為；支持古生物學(xué)科學(xué)普及和研究工作．雖然古生物學(xué)知識(shí)普及教育工作主要依靠政府和社會(huì)媒介，但從事古生物學(xué)科普和管理人才的培養(yǎng)任務(wù)仍在各古生物學(xué)教育部門，而且這類科普人才一般還必須具有比較專深的古生物學(xué)知識(shí)能力，才能比較準(zhǔn)確地將有關(guān)古生物材料科學(xué)通俗地傳播給普通民眾．另一類人員是從事古生物資源保護(hù)政府部門或相關(guān)職能部門的工作人員，他們也必須具備有初步的古生物資源鑒別以及從專業(yè)角度進(jìn)行古生物資源保護(hù)的能力．由于科普媒介多種多樣，化石資源豐富多彩，民眾的科學(xué)知識(shí)能力和知識(shí)需求日新月異，因此科普教育的對(duì)象千變?nèi)f化，對(duì)于這類從業(yè)人員的培訓(xùn)教育必須因材施教，從最專業(yè)的古生物學(xué)人才培養(yǎng)，到普通古生物化石管理人員的一般知識(shí)普及等，需要分層次按目標(biāo)地進(jìn)行課程設(shè)計(jì)和內(nèi)容組織，以取得最佳效果．

第2篇

關(guān)于概念圖的研究起源于20世紀(jì)60年代末西方國(guó)家對(duì)于兒童是否能理解抽象概念的大討論[4]，直到1984年諾瓦克等人才首次提出了“概念圖”及其相關(guān)理論。此后，各國(guó)學(xué)者從不同角度對(duì)概念圖進(jìn)行了詳細(xì)的論述?！案拍顖D”作為一種組織和表示知識(shí)的工具[5]，通過(guò)由若干概念名詞串聯(lián)為命題的形式來(lái)顯示它們之間的內(nèi)在關(guān)系，從而將某一范圍內(nèi)不同層次的概念整合成知識(shí)網(wǎng)絡(luò)。如圖1所示，“綠色植物”、“氧氣”、“二氧化碳”等概念名詞通過(guò)彼此間可形成命題的連接詞相連，介紹了氧氣與二氧化碳在生態(tài)系統(tǒng)中的流通狀態(tài)，形成了如“綠色植物制造氧氣供自身或讀物呼吸”等生物學(xué)命題。

二、基于概念圖策略的重要概念教學(xué)

1.運(yùn)用概念圖凸顯教學(xué)中的重要概念，準(zhǔn)確把握學(xué)習(xí)重點(diǎn)。

重要概念是初中生物學(xué)科的靈魂和骨架，在引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行思維訓(xùn)練以及提高學(xué)習(xí)效率方面有重要作用。在教學(xué)中，教師在每一節(jié)新課中都會(huì)根據(jù)學(xué)習(xí)目標(biāo)強(qiáng)調(diào)教學(xué)重點(diǎn)，而運(yùn)用概念策略凸顯教學(xué)中的重要概念，可以幫助學(xué)生準(zhǔn)確把握學(xué)習(xí)重點(diǎn)，有的放矢。例如，在“生物圈中的人”這一主題下，“泌尿系統(tǒng)包括腎臟、輸尿管、膀胱和尿道，其功能是排除廢物和多余的水”[3]是重要概念。為了使學(xué)生對(duì)關(guān)于“泌尿系統(tǒng)”的重要概念進(jìn)行整體把握，教師可以運(yùn)用如圖2所示的概念圖，強(qiáng)調(diào)各個(gè)器官之間的關(guān)系和功能，而且為廢物和多余水（即尿液）的排除過(guò)程作了鋪墊。利用此概念圖能夠凸顯出這一重要概念，使學(xué)生的學(xué)習(xí)過(guò)程更具主題性，在準(zhǔn)確把握學(xué)習(xí)重點(diǎn)的基礎(chǔ)上提高學(xué)習(xí)的針對(duì)性。

2.運(yùn)用概念圖優(yōu)化教學(xué)中重要概念的傳遞方式，深入理解重要概念。

生物教師在課堂上傳遞重要概念時(shí)，會(huì)用相互配合的兩種方式進(jìn)行授課。第一，將重要概念名詞滲透在學(xué)習(xí)活動(dòng)中，加強(qiáng)學(xué)生的記憶。第二，將重要概念以陳述句的形式引導(dǎo)學(xué)生在學(xué)習(xí)的過(guò)程中逐漸總結(jié)出來(lái)，加深學(xué)生的理解。為了優(yōu)化其傳遞方式，教師可將重要概念分解為若干概念，分別呈現(xiàn)在不同的學(xué)習(xí)環(huán)節(jié)，使學(xué)習(xí)的過(guò)程由淺入深，環(huán)環(huán)相扣。例如，在講解“人體的生殖系統(tǒng)可以產(chǎn)生兩性生殖細(xì)胞，通過(guò)受精作用產(chǎn)生新的個(gè)體”[3]這一重要概念時(shí)，教師可利用圖3所示的概念圖，將其細(xì)化為以下兩組概念。第一，人體的生殖系統(tǒng)有兩性之分，各自包含不同的結(jié)構(gòu)與功能。第二，人類通過(guò)生殖過(guò)程產(chǎn)生新的個(gè)體，它包括受精過(guò)程和胚胎發(fā)育過(guò)程。在學(xué)生學(xué)習(xí)不同的具體概念時(shí)，教師可以選取相應(yīng)的小概念圖作為重要概念的傳遞支架，使其變得豐富、立體，在優(yōu)化傳遞過(guò)程的同時(shí)，加深學(xué)生對(duì)重要概念的理解。

3.利用概念圖策略構(gòu)建基于重要概念的知識(shí)框架，完善科學(xué)概念體系。

《標(biāo)準(zhǔn)》指出：在教學(xué)中，教學(xué)活動(dòng)不應(yīng)僅僅停留在讓學(xué)生記住一些生物事實(shí)上，更要幫助學(xué)生通過(guò)對(duì)事實(shí)的抽象和概括，建立生物學(xué)重要概念，并以此來(lái)建構(gòu)合理的知識(shí)框架，進(jìn)而為學(xué)生能夠在新情境下解決相關(guān)問(wèn)題奠定基礎(chǔ)。[3]在初中生物概念教學(xué)中，為了引導(dǎo)學(xué)生將重要概念進(jìn)行系統(tǒng)歸類，形成合理的知識(shí)框架，教師可以讓學(xué)生繪制相應(yīng)的概念圖。這不僅有助于學(xué)生習(xí)得新概念，而且有助于其掌握重要概念之間的內(nèi)在聯(lián)系，進(jìn)而完善科學(xué)的概念體系。例如，在“生物體結(jié)構(gòu)層次”這一主題下，教師可以以“植物體”為例，讓學(xué)生繪制如圖4所示的概念圖，把“細(xì)胞”、“組織”、“器官”等概念名詞通過(guò)一定的關(guān)系連結(jié)起來(lái)，形成以“植物體的結(jié)構(gòu)層次”為主題的知識(shí)框架。學(xué)生通過(guò)此圖可以形成“細(xì)胞是生物體結(jié)構(gòu)和功能的基本單位”，“多細(xì)胞生物體具有一定的結(jié)構(gòu)層次，包括細(xì)胞、組織、器官（系統(tǒng)）和生物個(gè)體”等重要概念，使新習(xí)得的知識(shí)系統(tǒng)化，成為結(jié)構(gòu)鮮明、內(nèi)容科學(xué)的概念體系。

三、結(jié)論

第3篇

1.1學(xué)生對(duì)基因在親子代間傳遞方面的部分知識(shí)擁有正確概念學(xué)生對(duì)基因在親子代間的傳遞方面的知識(shí)部分了解正確,比如:絕大部分學(xué)生(72.0%)認(rèn)為遺傳是指生物親代與子代之間、子代個(gè)體之間相似的現(xiàn)象,54.0%的學(xué)生認(rèn)為“DNA記錄了人及動(dòng)物所有遺傳信息”等,擁有正確概念。但是,也有部分內(nèi)容學(xué)生的知識(shí)缺乏,比如:關(guān)于基因、染色體和DNA的關(guān)系,大部分學(xué)生完全不知道三者的關(guān)系,很多學(xué)生(62.5%)是因?yàn)槿狈ο嚓P(guān)的概念而引起的答題錯(cuò)誤。關(guān)于性染色體的敘述,只有6.7%的學(xué)生有正確概念,認(rèn)為“性染色體存在于生殖細(xì)胞和體細(xì)胞中”,有部分學(xué)生認(rèn)為性染色體只存在于生殖細(xì)胞中。大部分學(xué)生(64.3%)是因?yàn)橄嚓P(guān)知識(shí)的缺乏而答題錯(cuò)誤。

1.2大多數(shù)學(xué)生對(duì)基因的顯性和隱性方面的知識(shí)缺乏研究顯示,只有14.0%的學(xué)生確定選擇了正確答案,認(rèn)為“隱性基因只有成對(duì)才能表現(xiàn)出隱性性狀”。缺乏相關(guān)知識(shí)的學(xué)生達(dá)到了70.0%。

1.3多數(shù)學(xué)生對(duì)人的性別決定的知識(shí)缺乏,對(duì)禁止近親結(jié)婚和優(yōu)生優(yōu)育有正確概念關(guān)于性別決定,有36.0%的學(xué)生有錯(cuò)誤概念,只有18.0%的學(xué)生有正確概念。關(guān)于近親結(jié)婚,大部分學(xué)生(52.0%)擁有正確概念,認(rèn)為“具有血緣關(guān)系的親屬結(jié)婚,生育的子女?dāng)y帶的疾病及發(fā)病率要比非親屬關(guān)系結(jié)婚的高得多”“、法律說(shuō)絕對(duì)不能”“、親屬不能通婚,可能攜帶相同的致病基因”。生活中的實(shí)例對(duì)學(xué)生的前科學(xué)概念的形成產(chǎn)生了一定影響,如日本允許表兄妹結(jié)婚”“、周圍有近親結(jié)婚的人存在”。

1.4一半學(xué)生對(duì)生物的變異缺乏相關(guān)知識(shí)關(guān)于生物的變異,有24.4%的學(xué)生有正確概念,認(rèn)為“棉鈴蟲增強(qiáng)抗藥性對(duì)自身有好處”“、棉鈴蟲抗藥性更強(qiáng),有利于生存,不易被殺死”。36.0%的學(xué)生選擇了答案C,他們理解的對(duì)生物生存有利是對(duì)人類的生存有利。缺乏相關(guān)知識(shí)的學(xué)生占接近一半。

2建議

基于前面的調(diào)查結(jié)果,如果僅僅按照教材進(jìn)行按部就班的常規(guī)教學(xué),不能觸動(dòng)學(xué)生的原有的前科學(xué)概念。學(xué)生好像聽(tīng)懂了,遇到稍微復(fù)雜一些的問(wèn)題卻仍然不能解決。要想轉(zhuǎn)變前科學(xué)概念,首先要對(duì)這部分知識(shí)內(nèi)容學(xué)生的前科學(xué)概念作充分的認(rèn)識(shí),了解學(xué)生具有哪些經(jīng)驗(yàn),探討其產(chǎn)生的原因;在制定教學(xué)計(jì)劃的過(guò)程中把學(xué)生已有的知識(shí)經(jīng)驗(yàn)作為新知識(shí)的增長(zhǎng)點(diǎn),在教學(xué)設(shè)計(jì)時(shí)通過(guò)相應(yīng)的教學(xué)活動(dòng)有針對(duì)性地轉(zhuǎn)變學(xué)生的前科學(xué)概念。

2.1更新教育觀念,充分認(rèn)識(shí)前科學(xué)概念存在的客觀性作為主體的、獨(dú)立的人,學(xué)生在進(jìn)入課堂之前己經(jīng)具有對(duì)各種現(xiàn)象事物的理解和觀點(diǎn)。前科學(xué)概念是學(xué)生解釋某些現(xiàn)象的現(xiàn)成工具,是教師進(jìn)行教學(xué)設(shè)計(jì)的珍貴參考資料。教師必須更新自己的教學(xué)觀念,充分認(rèn)識(shí)和接受學(xué)生腦中前科學(xué)概念,尊重、了解、轉(zhuǎn)變前科學(xué)概念。學(xué)生的前科學(xué)概念的范圍十分廣泛,目前某些研究也揭示了部分前科學(xué)概念,但并不是全部。[3]

2.2面向全體學(xué)生,根據(jù)學(xué)生的特點(diǎn)因材施教19世紀(jì),美國(guó)哈佛大學(xué)心理學(xué)家加德納提出了“多元智力理論”,他認(rèn)為人的智力是多元的,而且不能用單一的紙筆測(cè)驗(yàn)測(cè)出。教師應(yīng)認(rèn)真對(duì)待每一位學(xué)生的差異,任何一種單一的教學(xué)方式都只能讓小部分學(xué)生收益。

3結(jié)語(yǔ)

第4篇

2.利用探究探究教學(xué)是指在教師引導(dǎo)下，學(xué)生主動(dòng)參與到發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，尋找答案的過(guò)程中，以培養(yǎng)學(xué)生解決問(wèn)題能力的教學(xué)活動(dòng)。以探究的方式講授核心概念，可以將抽象的知識(shí)以實(shí)驗(yàn)的過(guò)程讓學(xué)生感知，因此被眾多教師用于課堂教學(xué)?！稑?biāo)準(zhǔn)》提出“倡導(dǎo)探究性學(xué)習(xí)，力圖促進(jìn)學(xué)生學(xué)習(xí)方式的變革，引導(dǎo)主動(dòng)參與探究過(guò)程，逐步培養(yǎng)學(xué)生獲取新知識(shí)、分析和解決問(wèn)題、交流與合作等能力，培養(yǎng)創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力?！啊耙院诵母拍睢被颉睘槔?，利用探究教學(xué)策略的設(shè)計(jì)如下：①提出探究問(wèn)題：基因是否等于DNA？②推理與設(shè)計(jì)分析：一個(gè)DNA分子就是一個(gè)基因嗎？③取證：通過(guò)對(duì)資料數(shù)據(jù)分析出全部基因的堿基對(duì)數(shù)>DNA分子的堿基對(duì)數(shù)，得出結(jié)論：基因只是DNA的片段。④解釋證據(jù)：海蜇的綠色熒光蛋白基因轉(zhuǎn)到小鼠體內(nèi)，發(fā)現(xiàn)小鼠能發(fā)光，證明海蜇的發(fā)光基因不僅傳給小鼠，而且能表現(xiàn)出來(lái)，起到控制小鼠的特定性狀的作用，即具有了特定的“效應(yīng)”。因此就順利地從DNA水平上給基因下一個(gè)完整的定義：基因是有遺傳效應(yīng)的DN段。

3.通過(guò)比喻或模型比喻或模型法可以讓抽象問(wèn)題更易理解和直觀化。如核心概念“染色體組”可以用撲克牌的類比法來(lái)講授；核心概念“減數(shù)分裂”可用模型法講授，用橡皮泥反映染色體的形態(tài)變化，用紅綠分別代表來(lái)自父方和母方的一對(duì)同源染色體，模擬減數(shù)分裂過(guò)程中各時(shí)期染色體的行為。又如，在講述DNA分子的結(jié)構(gòu)時(shí)，教師將DNA分子的平面結(jié)構(gòu)比喻成梯子，磷酸和脫氧核糖交替排列構(gòu)成了梯子的扶手，堿基間構(gòu)成的氫鍵就是梯子的踏板，這樣可很好地加深學(xué)生對(duì)DNA組成的認(rèn)識(shí)。

4.采用概念圖概念圖是用來(lái)組織和表征知識(shí)的工具，它通常將某一主題的有關(guān)概念置于圓圈或方框之中，然后用連線將相關(guān)的概念和命題連接，連線上標(biāo)明兩個(gè)概念之間的意義關(guān)系。一個(gè)完整概念圖的完成需要經(jīng)過(guò)以下幾個(gè)步驟：①選取一個(gè)知識(shí)領(lǐng)域；②確定關(guān)鍵概念和概念等級(jí)；③初步擬定概念圖的縱向分層和橫向分支；④建立概念之間的連接，并在連線上用連接詞標(biāo)明兩者之間的關(guān)系；⑤在以后的學(xué)習(xí)中不斷修改和完善。理想的概念圖的具有以下幾個(gè)特征：①概念間具有明確包容關(guān)系的層次結(jié)構(gòu)；②概念間的內(nèi)在邏輯關(guān)系可以用適當(dāng)?shù)脑~或詞組標(biāo)注出來(lái)；③）不同層級(jí)概念間的縱橫聯(lián)系清楚、明確，并形成一些交叉點(diǎn)：縱向聯(lián)系說(shuō)明概念間的包容與被包容的關(guān)系；橫向聯(lián)系可以說(shuō)明處于概念圖中同一層級(jí)水平的概念間的有意義聯(lián)系；而交叉關(guān)系則說(shuō)明處于不同層級(jí)概念間的聯(lián)系。故而，在概念圖中的概念是不能被單獨(dú)表征的。如在核心概念“染色體”的教學(xué)中和學(xué)生一起構(gòu)建如下的概念圖：

圖1核心概念“染色體”的概念圖5.借助現(xiàn)代信息技術(shù)輔助手段現(xiàn)代信息技術(shù)在輔助教學(xué)上的主要手段有網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、通信技術(shù)、虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)、多媒體技術(shù)等。在教學(xué)過(guò)程中，教師使用最廣泛的是多媒體技術(shù)，它是以計(jì)算機(jī)為基礎(chǔ)，以交互方式處理、傳輸和管理文本、圖形、圖像、視頻、動(dòng)畫和聲音等運(yùn)載信息的媒體技術(shù)。此項(xiàng)技術(shù)具有聲、圖、文并茂，形成多種感官刺激，有利于對(duì)知識(shí)的記憶和保持；渲染理想的教學(xué)環(huán)境等優(yōu)點(diǎn)。如在講授“細(xì)胞增殖”、“減數(shù)分裂”、“神經(jīng)調(diào)節(jié)”等抽象、復(fù)雜知識(shí)時(shí)，教師可以用動(dòng)畫來(lái)演示這些過(guò)程性知識(shí)。

在新課程理念下以“提高高中學(xué)生的生物科學(xué)素養(yǎng)”為根本任務(wù)的《標(biāo)準(zhǔn)》指導(dǎo)下，借助于生物科學(xué)史去建構(gòu)概念，有效展示了概念的發(fā)展過(guò)程，學(xué)生在這樣的教學(xué)中學(xué)習(xí)的不僅僅是條條框框的生物學(xué)知識(shí)，更重要的是得到了科學(xué)方法的訓(xùn)練，落實(shí)了“知識(shí)、能力、情感態(tài)度價(jià)值觀”的三維目標(biāo)。采用實(shí)驗(yàn)探究進(jìn)行概念學(xué)習(xí)，就是通過(guò)學(xué)生自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)后在教師指導(dǎo)下實(shí)驗(yàn)，通過(guò)學(xué)生的親自實(shí)踐不僅可利用科學(xué)事實(shí)建構(gòu)科學(xué)概念，同時(shí)能發(fā)揮學(xué)生的主動(dòng)性，要讓學(xué)生積極地思考，積極地參與學(xué)習(xí)活動(dòng)，提高學(xué)生對(duì)生物學(xué)的學(xué)習(xí)興趣。通過(guò)比喻或模型、信息技術(shù)輔助學(xué)概念，都是屬于借助一定手段使抽象概念直觀化。概念圖的運(yùn)用是進(jìn)一步訓(xùn)練學(xué)生建立概念、理解概念的方法。

生命科學(xué)中的“規(guī)律、原理和方法”都是借助于有關(guān)生物學(xué)概念,才得以表述。而概念是人腦對(duì)現(xiàn)實(shí)的對(duì)象和現(xiàn)象的一般特征和本質(zhì)特征的反映。因此，在生物學(xué)教學(xué)中學(xué)生準(zhǔn)確、深刻地理解、掌握概念，不僅是學(xué)好生物學(xué)的前提,也是發(fā)展學(xué)生智力和邏輯思維能力的必要條件。因此，生物教師要重視概念教學(xué)，運(yùn)用有效的策略幫助學(xué)生正確理解和運(yùn)用概念，進(jìn)而運(yùn)用生物學(xué)原理、規(guī)律解決生產(chǎn)、生活實(shí)踐中的有關(guān)生物學(xué)問(wèn)題。

第5篇

關(guān)鍵詞：鈣；園林植物；生理代謝

鈣是一種根重要的礦質(zhì)元素，是植物生長(zhǎng)發(fā)育的必需營(yíng)養(yǎng)元素之一，在植物生理活動(dòng)中，既起著結(jié)構(gòu)成分的作用，也具有酶的輔助因素功能，它能維持細(xì)胞壁、細(xì)胞膜及膜結(jié)合蛋白的穩(wěn)定性，參與細(xì)胞內(nèi)各種生長(zhǎng)發(fā)育的調(diào)控作用。由于鈣在土壤中含量比較豐富，一向不被人們所重視。近年來(lái)，隨著園林植物鈣調(diào)素的發(fā)現(xiàn)與研究的深入，鈣與園林植物的生理關(guān)系也逐漸引起人們的關(guān)注。本文就近年來(lái)鈣素在園林植物生理代謝中的作用研究進(jìn)展進(jìn)行綜述。

一、鈣在細(xì)胞中的存在形式

植物從氯化鈣等鹽類中吸收鈣離子，鈣離子無(wú)色、無(wú)磁性，并且不參加任何氧化還原反應(yīng)。鈣在細(xì)胞中以多種形式存在，當(dāng)細(xì)胞中的鈣含量在0.1-10mmol/L時(shí)，可分為游離鈣、結(jié)合鈣和貯存鈣。不同形態(tài)的鈣具有不同的生理功能。鈣主要存在于葉子或老的器官和組織中，它是一個(gè)比較不易移動(dòng)的元素。

二、鈣在植物體內(nèi)的功能

(一)鈣對(duì)細(xì)胞壁結(jié)構(gòu)和功能的影響。細(xì)胞壁主要由纖維素、半纖維素和果膠3種多糖組成，電鏡觀察證實(shí)鈣與細(xì)胞壁中果膠酸形成果膠酸鈣，保護(hù)細(xì)胞中膠層結(jié)構(gòu)。當(dāng)鈣在樹體內(nèi)以果膠酸鈣形態(tài)存在時(shí)，是細(xì)胞壁和細(xì)胞間層的組成部分，它使相鄰細(xì)胞相互聯(lián)結(jié)，增大細(xì)胞的堅(jiān)韌性。大量研究表明，鈣在維持植物細(xì)胞的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性中起重要作用。

(二)鈣對(duì)細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)和功能的影響。鈣可維持細(xì)胞膜的完整與穩(wěn)定。細(xì)胞膜和液胞膜均是蛋白質(zhì)和脂肪構(gòu)成，而鈣又能影響膜磷脂和膜蛋白在細(xì)胞膜內(nèi)表面的排布，進(jìn)而維持了膜結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。鈣還能減低膜的透性，改變膜對(duì)離子的選擇性和親和性，對(duì)一些破壞膜完整性的因素有拮抗作用。細(xì)胞中鈣可分為幾個(gè)鈣庫(kù)，處于動(dòng)態(tài)平衡中，它們調(diào)節(jié)細(xì)胞外的離子環(huán)境與質(zhì)膜結(jié)構(gòu)和功能，當(dāng)鈣庫(kù)平衡失調(diào)時(shí)，則會(huì)發(fā)生代謝失調(diào)，引起生理病害。

(三)鈣對(duì)細(xì)胞內(nèi)酶活性的調(diào)控作用。在植物細(xì)胞內(nèi)，鈣離子作為第二信使與鈣調(diào)素結(jié)合形成ca2+一鈣調(diào)素復(fù)合物，可活化NA激酶、環(huán)式核苷磷酸脂酶和Ca-ATP酶等；參與多種代謝活動(dòng)。其機(jī)理為：當(dāng)植物體細(xì)胞受到外界環(huán)境的刺激時(shí)，可引起細(xì)胞質(zhì)游離ca2+的增加，隨后ca2+便與CaM結(jié)合而活化，作用于一些生理生化反應(yīng)的位點(diǎn)上，將刺激的信息轉(zhuǎn)化為具體的生化反應(yīng)。缺鈣會(huì)造成果實(shí)對(duì)各種體外刺激反應(yīng)遲鈍，導(dǎo)致生理病害的發(fā)生。

三、鈣對(duì)植物激素作用的影響

植物激素的生理作用十分廣泛，對(duì)園林植物生長(zhǎng)發(fā)育的許多生理生化過(guò)程都有調(diào)節(jié)控制作用。經(jīng)研究表明，植物激素的這些作用與鈣素有關(guān)。鈣對(duì)植物內(nèi)源激素的調(diào)節(jié)功能起著修飾作用，鈣對(duì)激素的反應(yīng)不僅有放大的作用，而且在某些方面也有縮小作用。目前已知，外源高濃度ca2+抑制乙烯生成，延緩衰老：胞質(zhì)內(nèi)ca2+增加，促成乙烯生成，加速衰老。鈣對(duì)乙烯的生成影響較為復(fù)雜，這可能與乙的生成遭受的影響因素復(fù)雜有關(guān)。鈣對(duì)生長(zhǎng)素運(yùn)輸?shù)挠绊戵w現(xiàn)在生長(zhǎng)素的結(jié)合位點(diǎn)上，第一結(jié)合位點(diǎn)位于細(xì)胞膜上，這個(gè)結(jié)合位點(diǎn)可被其它二價(jià)陽(yáng)離子所替代，而第二結(jié)合位點(diǎn)直接參與生長(zhǎng)素的分泌，可能引起第二信使的使用。這個(gè)結(jié)合位點(diǎn)對(duì)鈣具有專一性。其它植物激素與鈣關(guān)系也根密切。如蘋果噴施激動(dòng)索可促使ca向成熟葉片中移動(dòng)。其作用機(jī)制有人認(rèn)為可能是延遲了葉片衰老，或提高了葉片的蒸騰強(qiáng)度。

四、鈣與果實(shí)品質(zhì)的關(guān)系

鈣是決定果實(shí)品質(zhì)的一種重要礦質(zhì)營(yíng)養(yǎng)元素。果實(shí)中的鈣有兩種存在形式，即非原生質(zhì)體鈣和原生質(zhì)體鈣，前者與果實(shí)的強(qiáng)度有關(guān)，在細(xì)胞中起骨架作用：后者與細(xì)胞膜的韌性有關(guān)。

(一)鈣與果實(shí)采后生理病害。許多果實(shí)的生理失調(diào)癥狀與缺鈣有密切的關(guān)系，研究表明。缺鈣時(shí)，細(xì)胞的功能減弱，細(xì)胞膜的流動(dòng)性和透性發(fā)生改變，中膠層中鈣與果膠的連結(jié)被破壞，進(jìn)而影響細(xì)胞之間的黏結(jié)性，使組織衰老或壞死。許多果實(shí)采后，隨著貯藏時(shí)間的增加，成熟度會(huì)提高，而細(xì)胞壁的果膠會(huì)降解，水溶性鈣含量提高，這樣就使細(xì)胞壁上結(jié)合的鈣大量減少，以致細(xì)胞壁區(qū)域與細(xì)胞質(zhì)內(nèi)的濃度差受到破壞，這對(duì)維持細(xì)胞功能和延緩衰老非常不利，導(dǎo)致缺鈣產(chǎn)生的病害加劇。

采前或采后鈣處理對(duì)防止或是減輕生理病害的發(fā)生起到良好的作用，鈣提高果實(shí)抵抗力的機(jī)理可能是：(1)鈣促進(jìn)傷口木栓化。(2)鈣離子與細(xì)胞壁中的果膠結(jié)合，維持細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)，減少細(xì)胞壁的透性，防止果實(shí)軟化，從而提高果實(shí)抗性。

(二)鈣與果實(shí)的儲(chǔ)藏關(guān)系。鈣對(duì)果實(shí)成熟衰老的調(diào)控作用已有相關(guān)研究。許多試驗(yàn)表明，果實(shí)組織中維持較高的鈣素水平，可以保持果實(shí)硬度，降低呼吸速率，抑制乙烯的生成，延長(zhǎng)果實(shí)的貯藏壽命，提高果實(shí)的品質(zhì)。用cac12處理采后荔枝表明，一定濃度中的鈣果實(shí)中果膠酶，多聚半乳糖酸活性發(fā)生作用，推遲這種酶活性高峰的來(lái)臨，從而延遲果實(shí)的衰老。經(jīng)鈣處理的梨和水蜜桃、柑橘、楊梅、獼猴桃、蘋果均能改善果實(shí)品質(zhì)，延長(zhǎng)貯藏期。

(三)果實(shí)增鈣措施。許多研究表明，果實(shí)內(nèi)鈣含量的增加，可以明顯降低果實(shí)貯藏期的呼吸強(qiáng)度，提高抗寒能力。通常生產(chǎn)實(shí)踐中，采用采前或采后鈣處理，這樣對(duì)防治或減輕生理病害發(fā)生起到很好的效果。生產(chǎn)實(shí)踐證明，給蘋果樹補(bǔ)鈣可有效促進(jìn)果實(shí)著色和果面蠟質(zhì)形成，減輕病蟲害的發(fā)生，大大提高果品質(zhì)量。

第6篇

1.1微生物學(xué)教學(xué)方法優(yōu)化

《微生物學(xué)》在實(shí)際教學(xué)中存在“知識(shí)點(diǎn)多且散、內(nèi)容覆蓋面廣、知識(shí)點(diǎn)易混淆”等缺點(diǎn)，加之微生物本身肉眼看不見(jiàn)，在實(shí)際教學(xué)中抽象性概念及描述較多。教師在課堂講授過(guò)程中容易犯照本宣科、“填鴨式”教學(xué)的錯(cuò)誤方法，造成學(xué)生學(xué)過(guò)就忘、考完就忘的問(wèn)題，難以在腦海中形成完整的知識(shí)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，容易使學(xué)生失去學(xué)習(xí)興趣。由于《微生物學(xué)》實(shí)踐性較強(qiáng)，而且與人類健康休戚相關(guān)。因此，需要在緒論內(nèi)容講述方面就充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，要讓學(xué)生意識(shí)到微生物雖然個(gè)體小，但是其作用卻是一點(diǎn)也不小；從日常生活中衣物與食品的發(fā)霉現(xiàn)象，到生產(chǎn)中釀酒、制作腐乳等工藝，到微生物致病性和引起人類恐慌的傳染性疾病的蔓延等具體事例，引起學(xué)生對(duì)微生物的重視，激發(fā)學(xué)生對(duì)微生物學(xué)的學(xué)習(xí)興趣。在知識(shí)講述方法上，注意前后結(jié)合，融會(huì)貫通，比如原核微生物的細(xì)胞結(jié)構(gòu)與真核微生物的細(xì)胞結(jié)構(gòu)差異、病毒一步式生長(zhǎng)曲線與細(xì)菌群體生長(zhǎng)曲線的對(duì)比、微生物分解代謝與微生物的營(yíng)養(yǎng)之間的關(guān)系等。前后知識(shí)點(diǎn)系統(tǒng)聯(lián)系，對(duì)比記憶，歸納總結(jié)。以提綱式教學(xué)的方法向?qū)W生講授知識(shí)點(diǎn)、重點(diǎn)及難點(diǎn)，一方面既鞏固了知識(shí)，又加強(qiáng)學(xué)生綜合運(yùn)用知識(shí)的能力，使學(xué)生在腦海中形成一套完整的理論知識(shí)體系和一張系統(tǒng)的知識(shí)脈絡(luò)結(jié)構(gòu)網(wǎng)，幫助學(xué)生快速高效的學(xué)習(xí)知識(shí)。

1.2緊跟科學(xué)前沿，放眼學(xué)科動(dòng)態(tài)微生物學(xué)作為一門專業(yè)基礎(chǔ)課程，與科技發(fā)展緊密相連，教師在課堂講述過(guò)程中，除了系統(tǒng)介紹課本知識(shí)外，還應(yīng)穿插當(dāng)今科學(xué)研究前沿，以充滿激情的科學(xué)態(tài)度向?qū)W生展示微生物學(xué)的發(fā)展動(dòng)態(tài)及當(dāng)前的熱門話題。比如：介紹與微生物相關(guān)的諾貝爾獲獎(jiǎng)?wù)叩难芯砍晒唤诎l(fā)表在Nature、Science、Cell等國(guó)際頂尖雜志上的科學(xué)文章；在講授病毒這一章內(nèi)容時(shí)，結(jié)合目前流行的埃博拉病毒、甲型H1N1流感病毒等疾病的感染與治療講述病毒的特點(diǎn)等。以當(dāng)今的科技成果和熱點(diǎn)話題，激發(fā)學(xué)生對(duì)微生物學(xué)的學(xué)習(xí)興趣和對(duì)微生物科研工作的崇拜感。

1.3充分調(diào)動(dòng)學(xué)生參與課堂的積極性引導(dǎo)學(xué)生積極參與課堂，變“被動(dòng)”教學(xué)為“主動(dòng)”教學(xué)。以往的理論內(nèi)容教學(xué)就是以老師為主體，老師講學(xué)生聽(tīng)，教師與學(xué)生互動(dòng)較少，學(xué)生參與課堂的積極性也不高。在教學(xué)過(guò)程中應(yīng)該采用“啟發(fā)式”教學(xué)和“參與式”教學(xué)，例如：安排學(xué)生提問(wèn)，讓學(xué)生提問(wèn)老師，創(chuàng)造學(xué)生參與課堂及師生互動(dòng)的機(jī)會(huì)，增加學(xué)生的個(gè)人成就感；布置課后問(wèn)題，組成3-5人的科研小組，讓學(xué)生在課下積極思考，查閱資料，獲得自己的科研成果；開(kāi)展“翻轉(zhuǎn)課堂”“微課”“慕課”等活動(dòng)，以豐富多彩的教學(xué)形式充分調(diào)動(dòng)學(xué)生參與課堂的積極性，其知識(shí)面和創(chuàng)新意識(shí)也得到了極大的提升，有效培養(yǎng)了學(xué)生自主學(xué)習(xí)的能力。

1.4突出微生物學(xué)的課程特點(diǎn)，避免與其他課程知識(shí)重復(fù)微生物學(xué)作為一門專業(yè)基礎(chǔ)課，與普通生物學(xué)、生物化學(xué)、遺傳學(xué)、細(xì)胞生物學(xué)、分子生物學(xué)等多門課程存在交叉重復(fù)的內(nèi)容。而且這些課程在授課時(shí)間安排上不統(tǒng)一，有前有后，那么如何在有限的課時(shí)里詳盡的向?qū)W生講述微生物學(xué)的知識(shí)但是又避免知識(shí)的重復(fù)累贅？如何突出本課程的教學(xué)特點(diǎn)，優(yōu)化課程講授內(nèi)容？這就需要教師在課前做好充分的準(zhǔn)備，首先與其他課程的老師互相交流，相互協(xié)調(diào)授課內(nèi)容，對(duì)于重復(fù)的知識(shí)點(diǎn)不做過(guò)多的贅述，僅作重點(diǎn)提示或簡(jiǎn)單的復(fù)習(xí)；其次，注意傾聽(tīng)學(xué)生的意見(jiàn)反饋，由于知識(shí)學(xué)習(xí)存在遺忘過(guò)程，針對(duì)這種情況，如果重復(fù)知識(shí)內(nèi)容在不同學(xué)期或者學(xué)年開(kāi)課，要注意適當(dāng)加強(qiáng)復(fù)習(xí)，以課堂提問(wèn)及重點(diǎn)提示的形式完成知識(shí)內(nèi)容的學(xué)習(xí)。對(duì)于同學(xué)期開(kāi)設(shè)的平行課程，有些重復(fù)知識(shí)內(nèi)容僅作簡(jiǎn)單的帶過(guò)。如，在微生物遺傳育種一章內(nèi)容中，同學(xué)期生物專業(yè)開(kāi)設(shè)了《微生物遺傳育種學(xué)》課程，那么在微生物學(xué)講授過(guò)程中，這部分的內(nèi)容完全可以略過(guò)，提示學(xué)生此部分內(nèi)容在其他課程中有詳細(xì)的學(xué)習(xí)?？傊?，需要授課教師在其他任課教師和學(xué)生之間建立聯(lián)動(dòng)的關(guān)系，既與相關(guān)課程的教師經(jīng)常交流，保證各課程在內(nèi)容上互為補(bǔ)充、相互協(xié)調(diào)、相互促進(jìn)；又要及時(shí)關(guān)注學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解情況，將教學(xué)內(nèi)容有順序有邏輯有重點(diǎn)的呈現(xiàn)給學(xué)生，建立優(yōu)質(zhì)課堂教學(xué)，既讓學(xué)生系統(tǒng)學(xué)習(xí)理論知識(shí)又突出了本門課程的學(xué)習(xí)特色。

2微生物學(xué)實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)改革

由于微生物學(xué)是一門實(shí)踐性極強(qiáng)的學(xué)科，微生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)是微生物教學(xué)中的重要組成部分，是現(xiàn)代生物學(xué)技術(shù)的重要基礎(chǔ),其獨(dú)特的實(shí)驗(yàn)技術(shù)在學(xué)科的發(fā)展中占據(jù)著突出的位置。

2.1微生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)存在的問(wèn)題

微生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)對(duì)于學(xué)生加深對(duì)理論知識(shí)的學(xué)習(xí)理解、提高學(xué)生動(dòng)手實(shí)驗(yàn)技能、培養(yǎng)學(xué)生團(tuán)隊(duì)意識(shí)與創(chuàng)新精神、樹立嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的科學(xué)態(tài)度至關(guān)重要?，F(xiàn)階段關(guān)于微生物實(shí)驗(yàn)課程建設(shè)仍然存在著一些問(wèn)題：在微生物實(shí)驗(yàn)課程建設(shè)方面重點(diǎn)培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手能力的同時(shí)忽略了對(duì)學(xué)生獨(dú)立思考及創(chuàng)新能力的鍛煉；課程講授與實(shí)驗(yàn)課程課時(shí)安排存在著不一致性；實(shí)驗(yàn)課時(shí)相對(duì)較少，實(shí)驗(yàn)課教學(xué)最容易受到課時(shí)及實(shí)驗(yàn)室具體條件的限制,對(duì)于實(shí)驗(yàn)周期長(zhǎng)或缺乏儀器無(wú)法直接完成的實(shí)驗(yàn),以往只能選擇不做。

2.2微生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革措施

作為實(shí)驗(yàn)課程建設(shè)及改革，應(yīng)針對(duì)不同專業(yè)的專業(yè)特色及專業(yè)優(yōu)勢(shì)，根據(jù)課程內(nèi)容適當(dāng)調(diào)整實(shí)驗(yàn)方向及實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，凸顯專業(yè)優(yōu)勢(shì)；同時(shí)注重基礎(chǔ)理論知識(shí)的鞏固加強(qiáng)以及不同專業(yè)優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)和專業(yè)交叉合作。通過(guò)微生物實(shí)驗(yàn)課程改革及完善能夠使學(xué)生熟練掌握微生物學(xué)實(shí)驗(yàn)技術(shù)和操作規(guī)程,培養(yǎng)他們觀察、思考、分析和解決問(wèn)題的能力,增強(qiáng)他們的創(chuàng)新意識(shí),樹立實(shí)事求是、嚴(yán)肅認(rèn)真的科學(xué)態(tài)度以及勤儉節(jié)約、愛(ài)護(hù)公物的良好作風(fēng)。其主要內(nèi)容包括：

（1）讓學(xué)生參與實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備工作：實(shí)驗(yàn)課程的建設(shè)不單單是實(shí)驗(yàn)過(guò)程，前期實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備工作也是非常重要的，讓學(xué)生親自參與到前期實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備工作能夠培養(yǎng)學(xué)生的認(rèn)真負(fù)責(zé)的態(tài)度，同時(shí)也讓學(xué)生對(duì)整個(gè)實(shí)驗(yàn)過(guò)程有全面的認(rèn)識(shí)與學(xué)習(xí)。

（2）實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及課時(shí)的調(diào)整：應(yīng)結(jié)合學(xué)生在微生物課程上學(xué)習(xí)到的理論知識(shí)，將理論課與實(shí)驗(yàn)課合理安排。做到先學(xué)習(xí)理論知識(shí)，打牢基礎(chǔ)，再培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)技能，在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中真正理解書本知識(shí)，將理論與實(shí)踐合理結(jié)合。

（3）凸顯專業(yè)優(yōu)勢(shì)與專業(yè)交叉：針對(duì)各個(gè)專業(yè)的優(yōu)勢(shì)，設(shè)計(jì)有針對(duì)性的專業(yè)微生物實(shí)驗(yàn)，并設(shè)計(jì)能夠?qū)⑸飳I(yè)、食品專業(yè)和煙草專業(yè)等各個(gè)專業(yè)優(yōu)勢(shì)合并的大實(shí)驗(yàn)課程，增加探索性實(shí)驗(yàn)，鼓勵(lì)學(xué)生自己成立科研小組，獨(dú)立開(kāi)展創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)。

（4）開(kāi)展錄像實(shí)驗(yàn)教學(xué)：由于實(shí)驗(yàn)條件或?qū)嶒?yàn)經(jīng)費(fèi)的限制，對(duì)于暫時(shí)不能開(kāi)展的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容不能棄之不做，雖然實(shí)際實(shí)驗(yàn)條件不能滿足，但是借助于多媒體教學(xué)手段，讓學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)原理、過(guò)程及操作要點(diǎn)有清晰的認(rèn)識(shí)。通過(guò)對(duì)微生物實(shí)驗(yàn)課程的優(yōu)化改革，能極大豐富實(shí)驗(yàn)課程，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)，提高學(xué)生實(shí)驗(yàn)技能與實(shí)踐能力。力爭(zhēng)做到：凸顯專業(yè)優(yōu)勢(shì)及專業(yè)互補(bǔ)，避免內(nèi)容的重復(fù)及雷同；鼓勵(lì)學(xué)生獨(dú)立參與科研課題,拓展視野；通過(guò)實(shí)驗(yàn)課程的講授培養(yǎng)學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)的興趣及實(shí)事求是、嚴(yán)肅認(rèn)真的科學(xué)態(tài)度和團(tuán)隊(duì)合作意識(shí)。

3結(jié)論

第7篇

課程體系和教學(xué)內(nèi)容是“卓越計(jì)劃”指導(dǎo)思想和教育理念付諸實(shí)踐的橋梁。根據(jù)《卓越工程師教育培養(yǎng)計(jì)劃通用標(biāo)準(zhǔn)》對(duì)本科工程型人才知識(shí)、能力與素質(zhì)的要求，我們提出構(gòu)建生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系的基本思路是夯實(shí)專業(yè)基礎(chǔ)，提升實(shí)踐能力，拓展創(chuàng)新能力。在此思路上，優(yōu)化整合原有實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，將實(shí)驗(yàn)分成驗(yàn)證型和綜合設(shè)計(jì)型，根據(jù)學(xué)生能力發(fā)展進(jìn)程將實(shí)驗(yàn)內(nèi)容分成基礎(chǔ)模塊、提升模塊、創(chuàng)新模塊。生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)多層次教學(xué)體系。生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的第一階段為基礎(chǔ)模塊實(shí)驗(yàn)，教學(xué)目標(biāo)是使學(xué)生掌握扎實(shí)的實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)知識(shí)，具備基本技能，規(guī)范實(shí)驗(yàn)操作;第二階段為提升模塊實(shí)驗(yàn)，教學(xué)目標(biāo)是提升學(xué)生實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?，注重培養(yǎng)觀察、思維與動(dòng)手能力，培養(yǎng)組織管理團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力，培養(yǎng)分析、提出方案并解決實(shí)際問(wèn)題的能力;第三階段為創(chuàng)新模塊實(shí)驗(yàn)，教學(xué)目標(biāo)是培養(yǎng)學(xué)生的科研能力、創(chuàng)新能力、產(chǎn)品開(kāi)發(fā)和設(shè)計(jì)能力。針對(duì)原先生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中存在實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容與工程實(shí)際結(jié)合不夠緊密的問(wèn)題，注重按工程問(wèn)題優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容，開(kāi)設(shè)一些與企業(yè)生產(chǎn)密切相關(guān)的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，培養(yǎng)學(xué)生的工程實(shí)踐能力，如“皂化價(jià)的測(cè)定”“蛋白質(zhì)濃度測(cè)定方法比較”“食品中粗脂肪的提取和含量測(cè)定”等實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目與食品生產(chǎn)過(guò)程中的產(chǎn)品開(kāi)發(fā)和質(zhì)檢標(biāo)準(zhǔn)等緊密相關(guān)。

2改革實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法與手段

充分利用現(xiàn)代化教學(xué)手段，將教學(xué)大綱、任務(wù)書、教案、多媒體課件、參考資料及實(shí)驗(yàn)操作視頻等資料上傳到課程網(wǎng)站，并要求學(xué)生提前預(yù)習(xí)，寫好預(yù)習(xí)報(bào)告。在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中靈活運(yùn)用多種教學(xué)方法，以“提問(wèn)式”和“討論交流式”教學(xué)法為主，由以往教師講實(shí)驗(yàn)、學(xué)生聽(tīng)實(shí)驗(yàn)的教學(xué)方法，改為教師提問(wèn)學(xué)生回答、師生開(kāi)展討論與交流的方法，加深學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)原理和實(shí)驗(yàn)操作過(guò)程的理解。在綜合設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn)中著力推動(dòng)“基于項(xiàng)目的學(xué)習(xí)”，以學(xué)生為中心，強(qiáng)調(diào)小組合作學(xué)習(xí)，要求學(xué)生對(duì)現(xiàn)實(shí)生活中的真實(shí)性問(wèn)題進(jìn)行探究。下面以實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目“土豆中過(guò)氧化物酶的提取、純化與性質(zhì)測(cè)定”為例，敘述“基于項(xiàng)目的學(xué)習(xí)”的開(kāi)展過(guò)程。該實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目?jī)?nèi)容包括:粗酶液提取、粗酶的沉淀、粗酶的純化、分子量的測(cè)定、性質(zhì)分析。粗酶液提取中，要求學(xué)生確定細(xì)胞破碎的方法、選擇合適的緩沖溶液、確定恰當(dāng)?shù)墓桃悍蛛x的方法;粗酶的沉淀中，要求學(xué)生確定合適的沉淀方法及沉淀?xiàng)l件;粗酶的純化中，要求學(xué)生根據(jù)過(guò)氧化物酶的理化性質(zhì)，制定合理的純化方案;分子量的測(cè)定中，要求學(xué)生選擇恰當(dāng)?shù)臏y(cè)定方法;性質(zhì)分析中，要求學(xué)生考察過(guò)氧化物酶的最適pH、最適溫度及金屬離子對(duì)酶活的影響。1)組織任務(wù)小組。實(shí)驗(yàn)開(kāi)始前兩周告知學(xué)生實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目信息，并將學(xué)生分成若干小組，每組5人，要求每位成員具體負(fù)責(zé)該實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目中的1項(xiàng)任務(wù)。另外指定一名責(zé)任心強(qiáng)、有一定領(lǐng)導(dǎo)能力的學(xué)生作為總負(fù)責(zé)人。2)制定項(xiàng)目任務(wù)。項(xiàng)目任務(wù)步驟為:小組集體討論，小組成員根據(jù)各自特長(zhǎng)及興趣愛(ài)好確定具體實(shí)驗(yàn)內(nèi)容制定總體實(shí)驗(yàn)方法和技術(shù)路線小組成員分頭完成各自實(shí)驗(yàn)方案小組成員匯總集體協(xié)作完成實(shí)驗(yàn)方案實(shí)施實(shí)驗(yàn)方案，獲得實(shí)驗(yàn)結(jié)果。上述任務(wù)步驟中，除實(shí)施實(shí)驗(yàn)方案之外，其余步驟均需在實(shí)驗(yàn)開(kāi)始前完成。實(shí)驗(yàn)方案實(shí)施過(guò)程中，要求各小組自行配制所需試劑，并在教師的指導(dǎo)下獨(dú)立使用勻漿機(jī)、離心機(jī)、層析柱、分光光度計(jì)等儀器設(shè)備。3)小組實(shí)驗(yàn)方案及實(shí)驗(yàn)結(jié)果匯報(bào)。完成實(shí)驗(yàn)后，組織各小組以實(shí)驗(yàn)報(bào)告的形式呈現(xiàn)他們的實(shí)驗(yàn)方案及結(jié)果，并制作成幻燈片，在小組間交流討論。4)實(shí)驗(yàn)方案及結(jié)果評(píng)價(jià)。評(píng)價(jià)內(nèi)容包括:學(xué)生查閱文獻(xiàn)能力、提出問(wèn)題能力、實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)及實(shí)施能力以及團(tuán)隊(duì)合作技能?！盎陧?xiàng)目的學(xué)習(xí)”改變了過(guò)去教師預(yù)先給學(xué)生配好實(shí)驗(yàn)試劑，實(shí)驗(yàn)前講授實(shí)驗(yàn)步驟的做法，而讓學(xué)生自己設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案、配制試劑、實(shí)施實(shí)驗(yàn)的全過(guò)程，促進(jìn)了學(xué)生文獻(xiàn)查閱、實(shí)驗(yàn)操作技能、團(tuán)隊(duì)協(xié)作、工程實(shí)踐及創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。

3改革實(shí)驗(yàn)考核方法

過(guò)去對(duì)生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)成績(jī)的考核主要是依據(jù)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)報(bào)告，導(dǎo)致很多學(xué)生不重視實(shí)驗(yàn)操作，有些學(xué)生實(shí)驗(yàn)中不愿意動(dòng)手操作，甚至出現(xiàn)抄襲報(bào)告等不正?，F(xiàn)象，這嚴(yán)重影響了實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果，更不利于卓越計(jì)劃的實(shí)施。近年來(lái)，我們改變了以往只重實(shí)驗(yàn)報(bào)告的考核方式，探索了適合考查學(xué)生學(xué)習(xí)能力及實(shí)驗(yàn)過(guò)程的考核方法。考核過(guò)程中采取平時(shí)考核與期末考核相結(jié)合的方式，兩者各占總成績(jī)的50%。平時(shí)成績(jī)中，實(shí)驗(yàn)紀(jì)律占10%、操作技能占60%、實(shí)驗(yàn)報(bào)告占30%。每次實(shí)驗(yàn)均作考勤，缺席者不得參加期末考試。實(shí)驗(yàn)紀(jì)律的考核內(nèi)容包括學(xué)生在實(shí)驗(yàn)期間是否遵守實(shí)驗(yàn)室規(guī)章制度、安全與衛(wèi)生情況。操作技能考核內(nèi)容包括操作是否規(guī)范、團(tuán)隊(duì)協(xié)作及解決實(shí)際問(wèn)題能力等。實(shí)驗(yàn)報(bào)告考查內(nèi)容包括實(shí)驗(yàn)報(bào)告是否詳細(xì)、完整，有無(wú)實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析，凡實(shí)驗(yàn)報(bào)告抄襲者一律重寫。期末考核為開(kāi)卷考試，試卷內(nèi)容涵蓋本課程開(kāi)設(shè)的所有實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，考查內(nèi)容包括實(shí)驗(yàn)原理及方法、操作注意事項(xiàng)，以及針對(duì)某個(gè)具體問(wèn)題進(jìn)行綜合分析并設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案。新的考核方式使教師能夠?qū)γ總€(gè)學(xué)生做出客觀、公正的評(píng)價(jià)，激發(fā)了學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作積極性，提升了學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力，促進(jìn)了學(xué)生創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力的培養(yǎng)。

4優(yōu)化師資隊(duì)伍

要實(shí)現(xiàn)基于“卓越計(jì)劃”的生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革，必須建立一支高素質(zhì)的能夠滿足卓越工程師培養(yǎng)所需的生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)教師隊(duì)伍。徐州工程學(xué)院近年來(lái)，尤其在成為卓越工程師培養(yǎng)高校之后十分重視教師隊(duì)伍建設(shè)，大力提升教師專業(yè)素質(zhì)，積極引進(jìn)高水平教授和優(yōu)秀博士，鼓勵(lì)校內(nèi)教師到海內(nèi)外作訪問(wèn)學(xué)者、攻讀博士學(xué)位進(jìn)修;組織“教授公開(kāi)課”和“青年教師講課比賽”，促進(jìn)教師提高教學(xué)水平;有計(jì)劃地選送教師到企業(yè)工程崗位工作，積累工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn);從企業(yè)聘請(qǐng)具有豐富工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的工程技術(shù)人員擔(dān)任兼職教師。目前徐州工程學(xué)院生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)團(tuán)隊(duì)的年齡、學(xué)歷、職稱與專業(yè)結(jié)構(gòu)如圖1所示。從圖中可以看出生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)教師隊(duì)伍的現(xiàn)狀是:1)年齡組成以年輕教師為主，并注重老中青相結(jié)合;2)學(xué)歷學(xué)位普遍較高，博士學(xué)位占大多數(shù);3)職稱組成較高，以副教授職稱為主;4)專業(yè)組成多樣，大部分教師具有生物學(xué)方面的理學(xué)知識(shí)，除此之外，還具有食品科學(xué)與工程、化學(xué)工程與技術(shù)、環(huán)境安全與工程等工程知識(shí)與經(jīng)驗(yàn)。綜上所述，徐州工程學(xué)院生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)隊(duì)伍是一支高學(xué)歷、年齡及職稱結(jié)構(gòu)合理、專業(yè)組成多樣的團(tuán)隊(duì)，能夠滿足卓越工程師培養(yǎng)的需要。

5結(jié)語(yǔ)