发育生物学研究方向范文

时间:2023-12-29 17:07:35

发育生物学研究方向

发育生物学研究方向篇1

Research and discussion on the present situation of postgraduate education about clinical pharmacy in our university

LI Yaling1,2 YE Yun1 HUANG Yilan1,2 LI Jun3

1.Department of Pharmacy, the Affiliated Hospital of Southwest Medical University, Sichuan Province, Luzhou 646000, China; 2.Department of Clinical Pharmacy, Southwest Medical University, Sichuan Province, Luzhou 646000, China; 3.Department of Anorectal Diseases, the Affiliated Hospital of Southwest Medical University, Sichuan Province, Luzhou 646000, China

[Abstract] In recent years, the development of clinical pharmacy graduate education in Southwest Medical University ("our school" for short) has been rapid, and has achieved some results, but there are still deficiencies compared with the domestic and foreign first-class clinical pharmacy postgraduate education. This paper aims to understand the clinical pharmacy graduate status and the domestic and foreign education with the professional graduate education present situation, and analyze the shortcomings of the current clinical pharmacy graduate education, study the new trends of the specialty in our school, according to the existing conditions and advantages from the realitya put forward feasible suggestions to cultivate high-quality innovative and practical service clinical pharmacy personnel in accordance with its own educational philosophy and characteristics, so as to provide reference strategies for the reform and development of postgraduate education in clinical pharmacy.

[Key words] Clinical pharmacy; Postgraduate education; Situation analysis; Combination of medicine and pharmacy; Characteristics of running a school

临床药学是一个医、药等多学科交叉融合的专业,以患者为对象,以提高临床用药质量为目的,以药物与机体相互作用为核心[1],研究药物临床安全、合理、有效应用方法及规律的一门综合性学科,其核心是药物治疗的安全性、有效性、合理性,其任务就是要实现老药新用、常药特用、优化量效等。临床药学已成为医院药学发展的新方向和药学学科的新研究领域[2],它的进步极大地提高了临床药物治疗水平,推动了药学教育改革与发展。笔者采用调查问卷、文献查阅、深度访谈、电话咨询以及网络等多种形式对西南医科大学(以下简称“我校”)临床药学研究生教育现状及国内、外一流大学临床药学研究生教育进行研究与分析,提出提高我校临床药学研究生教育教学质量和水平建议,以期为我校临床药学研究生教育的建设提供借鉴和参考。

1 我校临床药学研究生教育现状

我校于2013年开展了临床药学研究生教育,学制学位:三年学制、毕业后授予理学硕士学位;培养方式:采用理论学习、教学实践与科学研究相结合,集中授课与个人自学相结合,导师指导与学科集体培养相结合,在教研室领导下组成以导师为组长的指导小组对研究生政治思想、业务水平及独立工作能力等全面负责,侧重素质和能力培养;培养目标:培养具备临床药学学科基本理论、基本知识和实践技能,同时具备药学、医学及其相关专业基础知识与技能,有良好的职业道德和人际交流能力,能够参与临床药物治疗,从事临床药学实践和教育,掌握科学研究的基本方法和实验技能,具有独立进行课题设计、从事临床药学创新研究的能力,能够在药品临床??用、研究、开发和管理方面从事临床药学工作的高级复合型临床药学人才;研究方向:药物临床应用研究、药物代谢动力学研究、药物应用安全性研究、循证药学研究。课程设置:包括专业基础课程(高等药剂学、医学科研方法学导论、外科学进展、循证医学、肿瘤基础理论、药物分析选论、内科学进展、医学分子生物学、医学信息检索、现代仪器分析实验与技术)和专业课程(临床药理学、专业外语)及公共课、选修课。考核方式:考试、论文答辩。实践教学分为教学实践和临床药学实践,临床药学实践分为初级实践(在门诊药房、住院药房、药库、药检室、制剂室、静脉药物配制中心、临床药学室等部门轮转3个月)、高级实践(在导师和指导小组指导下参与呼吸内科、心血管内科、消化内科、内分泌科、肿瘤科等临床科室轮转5个月)和专科实践(根据个人兴趣选择临床药学某个专业方向进行较深入的专科临床药学实践,时间4个月)。

2 我校临床药学研究生教育分析

2.1 我校临床药学研究生教育优势

我校临床药学研究生教育经历了一个从无到有,逐步发展壮大的过程,成为临床药学人才培养的重要力量:拥有临床药学研究生导师5名,都是从事临床、教学、科研的高级双师双证导师[3];拥有3家直属大型三甲附属医院及30多家非直属三级教学实践基地,多家实践教学基地同时也是临床药师培训基地,具备临床药学人才培养的丰富经验及优质资源。通过对我校临床药学相关师生广泛调查发现,他们均对招生就业情况评价较为满意,这与“新医改”背景下,公立医院取消药品加成,医院药学服务由原来的“以药品供应为中心”转变到“以病人为中心”[4]以及医疗机构合理用药水平需求、药学从业人员职业发展需求、学生就业背景需求[5]有关;教师队伍、教学质量与效果评价也较为满意,这与我校拥有完善的实践教学基地及较好的教师队伍有关。

2.2 我校临床药学研究生教育不足

美国是临床药学研究生教育的发源地,1957年美国密西根大学药学院的Donald Francke教授首次提出六年制Pharm.D.(Doctor of pharmacy)[6],国外发达国家临床药学研究生教育现己较为成熟,国内临床药学研究生教育起步较晚,中国药科大学是最早(2006年)获批设置临床药学专业的学校,我校的批准时间是2011年。由于我校地处中西部地区,地理位置相对偏僻,学科发展时间短,与国内一流大学及欧美相比,我校临床药学研究生教育尚不成熟:学制学位较为单一,培养方式合理,但很多?节未到位,培养目标是复合型人才,与现代临床药学教育发展方向(服务型临床药学人才[7])有所偏颇,研究方向较少,需拓宽研究领域,课程设置无特色,在深度和广度上有所欠缺。目前我校临床药学研究生教育还属于科学学位型培养模式,毕业授予理学学位,这与我国还没有独立设置临床药学专业学位有关[6];以传统教学模式为主,学生大多处于被动学习状态,积极性差,尽管应用了不同的教学方法与手段,但还有待提高;课程设置欠合理,教材实用性较差;见、实习安排不尽合理,临床药学实践范围较窄,时间短,偏重于药学研究、实验室监测、药品不良反应监测以及用药咨询,而临床用药决策参与较少,不能适应现阶段医院药学、社区药学领域对临床药学人才的需求[8];考核方式较为单一尚需修善,教师、学生国际合作交流机会少,很难跟上学科前沿。

3 建议

3.1 加快“以病人为中心”的教育理念转变

目前我校是培养能够在药品临床应用、研究、开发和管理方面从事临床药学工作的高级复合型临床药学人才,而在美国等发达国家,临床药学专业以培养具备解决实际问题能力的高层次、服务型临床药学人才为目标,一个优秀的临床药学工作者应是健康服务的提供者、决策者、沟通者、引导者、管理者、教育者、监督者、控制者、终身学习者和研究者[9]。培养服务型临床药学人才,更符合现代临床药学教育的发展方向。因此我校临床药学教育应从“以药品为中心”向“以病人为中心”的药学服务教育理念转变,由培养“化学型药学人才”向“临床型药学人才”的转变,由“科研型”向“服务型”药学人才的转变。

3.2 建立多学制专业学位培养模式

从目前国际临床药学教育现状及我国医疗机构对临床药学服务的需求来看,我国临床药学研究生教育的主要任务应是培养能胜任临床药学工作的临床药师,属于应用型、技能型人才培养,应开展专业学位型教育。目前我校临床药学研究生教育学制只有3年,授予理学学位,建议临床药学研究生教育与本科教育衔接,逐步增设6年制本硕连读、8年制本硕博连读、5年制硕博连读,增设博士点,毕业时授予药学(专业学位)硕士、博士学位,山东大学[10]、北京大学[11]开设的临床药学专业本硕连读可为我校提供宝贵经验。这种多学制专业学位培养模式有利于节约培养时间,有利于课程设置的连贯性,更有利于学生在毕业后走上工作岗位能与临床医生在理论知识、实践经验、学历学位、职称等各方面匹配并通力合作,更符合我国不同层次、不同地区学生和用人单位实际需求,利于突显我校特色办学,实现我校品牌效应。

3.3 拓宽临床药学专业研究方向

我校临床药学专业研究生招生方向只有4名,2018年的研究生招生简章更没有备注研究方向,作者根据我校实际情况、临床药学发展新方向及国内、外一流大学临床药学研究方向建议该专业导师及新增导师应向群体药物生物等效评价、糖尿病并发症发病机制与治疗、个体化给药研究及药物代谢研究、药物相互作用研究、药物新剂型与制剂新技术、药物基因组学、合理用药与临床药物评价、上市药物评价研究、临床药学服务和个体化给药方案设计、药物不良反应监察、新制剂的开发和评价、治疗药物监测研究及给药方案设计、生物活性肽研究等方向拓展[12]。

3.4 广泛应用混合教学模式、创新教学方法与手段

在如今互联网背景下,建议我校师生广泛利用智能移动终端随时随地进行线上、线下教学,这种模式有利于提高学生自身的创造性和解决问题能力,有利于提高教师的教育水平,有利于打造教学团队,有利于过程性评价[13]。教学方法与手段会直接影响学生学习的积极性和对知识、技能的掌握程度,建议教师联合应用讲授式教学法(LBL)、以案例为基础的教学法(CBL)、基于问题的学习(PBL)[14]等教学方法,通过教师授课、案例分析、课堂讨论、药学沙龙、实验、专题 讲座、模拟训练等多种形式,充分运用数字化教学,使临床药学教学以文字、声音、图像、视频等方式直观地展现给学生,提高学生的课堂参与度及兴趣,加深其对课程内容的理解、记忆,从而将教与学、学与用有效衔接,将知识与能力、理论与实践、专业与素质紧密结合。

3.5 加强教师队伍团队意识,构建实践教学基地合作交流平台

师资力量是教学质量的重要保障,目前我校临床药学研究生教育教师队伍来自药学及其相关学科,多为药理学、中药学等专科教师,教师知识结构较为单一,不能有效地将合理用药与临床问题有效结合,建议教研室对整个团队进行有效整合,建立医、药导师组制度,通过团队定期开展医学、药学沙龙(处方用药分析、专科用药解说、经方应用举例、典型案例探讨等)、专题讲座等,达到医药互动、医药互补、知识共融、医通药情、药知医意,增强双方共识,弥补学识漏洞,极大地提升教师队伍的关联度与支撑度。我校实践教学基地多,质量高,但其与教研室及导师联系不紧密,交流平台不完善,建议各实践教学基地与教研室及导师建立开放性、多媒体、多层次交流平台,让导师参与建议实践培养方案的制订,优化、整合学校与社会多种优质资源,构建学校、医院、医药企业多重实践教学平台,最大化利用现有资源,避免资源的重复投入和浪费。

3.6 优化课程设置,合理安排实践教学

我校临床药学研究生教育课程分专业基础课、专业课、公共课、选修课4类,复旦大学临床药学研究生课程分类和我校相似,但其教材选择和我们差距很大,而美国Pharm.D研究生教育课程分为公共基础课、药学相关课、医学相关课、临床药学相关课[15],作者认为美国Pharm.D研究生教育课程分类更为合理。建议加强学生药学、医学相关知识培养的同时,应重视临床药学相关课程的普及,建立针对性更强的选课机制,培养学生良好的人文科学知识:公共基础课增设人际交流学、自我保护和人文素质、心理学、信息检索与写作;药学相关课增设药学伦理学、药物信息学、药物经济学、药物计量学、药物毒理学、药物流行病学、药学政策与公共卫生;医学相关课增设解剖学、生理学、病理学、免疫学、重症医学、急诊医学;临床药学课增设临床药物代谢动力学、药物治疗学、循证药学、临床药学实践导论、药学监护、临床药物评价、药物警戒与药品不良反应监测、药事管理。我校教学实践安排很为合理,临床药学实践共1年,实践范围较窄,时间短,毕业学生不具备独当一面的素质,不能满足医院药学、社区药学、促进合理用药等相应岗位与实际工作的需要,建议实践范围拓宽至社区、社区药房、社会大药房、药厂、实验室以及临床肾病科、ICU等科室,实践时间从1年延长到2年,半年理论课程结束后进入实践教学,理论课始终要与临床药学实践紧密协作、穿插进行,可将理论课以药学问诊、药学查房、药历书写、文献分析报告、临床处方点评、讲座、典型病例讨论、医学药学沙龙、多学科综合门诊、药学监护、用药宣教、ADR监测等形式安排在临床药学实?`环节中去,同时建立研究生培养校内、校外双导师制[16],使从事临床药学实践的学生与住院医师一样在临床科室轮转、管理患者、参与查房和会诊、处理医嘱和药物治疗等,实现院校教育与岗位培训的无缝衔接,毕业时培训考核合格可授予临床药师岗位培训证书,这对学校吸引生源,提高学生学习积极性,保证学生就业顺畅,减少学生就业单位培养经费等不失为一个好举措。

3.7 规范生源,考核目标明确、形式多元化

临床药学专业研究生招生一定要关注学生教育背景、整体素质以及是否对临床药学工作感兴趣,需做到宁缺毋滥,建议报考临床药学研究生者必须具有医学或药学教育背景,具有必要的医学或药学方面知识与实践技能。目前我校以数量及质量、理论知识考试、论文答辩来等形式考核临床药学专业研究生,这种考核方式适合科研型研究生,不太适合专业型研究生。建议淡化论文要求、 加强培养过程的监督与考核,注重药物治疗管理、管理实践、公众健康教育和宣传、教学与科研等4个领域能力与知识的考查,综合评价学生能力[17]:要求学生能与其他医务人员合作、设计、建议、执行、监测和调整个体化药物治疗方案,使患者的药物治疗最优化;具备建立,执行和考量管理体系、工作准则和规范的能力,从而保证患者的用药安全,有效与合理;增强社会各界对药学及床药师的关注;能研究、解读、收集整理各类药学知识,为患者、家属以及医务人员提供各类信息与知识。以讲课、综述、小组汇报、调研报告、应用基础研究、案例分析等多种方法联合使用,发挥考核的引导作用,激励学生的成长、进步和发展。

发育生物学研究方向篇2

1前言

从科学发展史的视角看,对体育的研究始于本世纪之初,由于体育研究成果的不断积累,到了本世纪中期,体育科学已经发展成为一门独立的学科,在科学百花园中占有一席之地。嗣后,由于体育科学研究的不断深入,又派生了许多分支学科,至今,体育科学已发展成为一门包括众多分支学科、具有完整结构的综合性科学。本文在论述体育科学内涵和体育科学已有分支学科的基础上,对体育科学体系发展趋势进行探讨,以求教于同仁。

2体育科学的内涵

由于国内外学者对“科学”和“体育”的概念均有不同的理解,所以,迄今为止国内外学者对体育科学的定义没有完全一致的认识。国际体育情报协会名词术语委员会出版的《体育运动词汇》把体育科学定义为:“有关身体练习的全部知识,这些知识是同整个概念体系相联系并作为一种理论——它确定那些可以预见、评价和证实社会生活实践中生物学精神的效果的原则。……它的研究对象,是处在社会整体化过程中,借助于身体练习以求机体与心理得到改善并提高其社会效果的人。”(注:中国体育概论.中国体育概论编写组,1986.8)德国的《体育百科词典》认为:“体育科学是一个从单项学科的各个专业角度出发,专门针对体育运动及其分支的科学研究、学说和实践体系。它是一门联系实践的、由多种系统知识组成的综合科学。”(注:中国体育概论.中国体育概论编写组,1986.8)日本著名体育理论家前川峰认为:“体育科学是研究借助于身体练习而形成人的原则和法则,增进健康,发展身体和培养性格等所从事的科学。”(注:中国体育概论.中国体育概论编写组,1986.8)我国有的体育理论家则认为:“体育科学是研究各种体育现象和最大限度发挥人体运动能力和通过体育手段有效地提高人类健康水平的综合性科学。”(注:中国体育概论.中国体育概论编写组,1986.8)笔者认为,由于体育科学研究的主体是人,是处在各种身体练习状态对人的身体、智力、情感和社会所起的作用。所以,应当把体育科学定义为:研究和揭示利用体育的方法手段,全面提高,改善的发展人类身体,心理和社会特性的规律一类学科群,是一门涌有众多分支的综合性科学,属于人体科学的范畴。

3《中国大白科全书.体育》卷中对体育科学分支学科所列的条目及其划分。

1982年12月出版的《中国大百科全书.体育》卷(注:中国大百科全书.体育.中国大百科全书出版社,1982.12)(以下简称《体育》卷),是80年代初期以前各国科学家对体育科学研究成果的结晶,在该卷中对体育科学的分支学科列了12个条目,即体育学、运动学、运动动形态学、运动解剖学、运动人体测量学(即人类运动学)、运动局部解剖学、运动生理学、运动生物学(即人体运动力学,包含人体结构材料学、人体静力学、人体运动学、人体动力学)、运动生物化学、运动心理学(即体育心理学)、运动医学(含运动营养学、运动创伤学等)、运动训练学。同时,在“体育学”条目的释文中提到但未专列条目的体育科学其他分支学科、还有体育哲学、体育统计学、体育情报学、体育史、体育比较学、体育社会、学校体育、体育行政、体育管理。

4研究体育科学体系发展趋势应抓住两个基本点

随着现代科学技术发展,在体育科学体系中出现了许多新的知识生长点,处于孕育、萌芽状态的“潜学科”层出不穷,从而使体育科学体系结构不断扩大,迄今为止已大大超出《体育》卷中所记述的发展格局。

21世纪是科学高度发达的世纪,在这世纪之交的时刻,预测体育科学发展的趋势,正确认识体育科学体系中正在萌生和有待催生的分支学科,掌握体育科学体系发展的总趋势,对促进21世纪体育科学研究的繁荣昌盛和体育事业的蓬勃发展都是极为有益的。笔者认为,研究体育科学体系发展的趋势应抓住两个基本点。

4.1要从多视角、多层细化的角度研究体育科学体系发展的趋势

体育科学研究的对象是广义体育即体育运运或身体文化。广义体育包括了学校体育、竞技体育的社会体育三个领域,这三个领域都包含着极为丰富的内容,既要研究参与体育运动的人的生理、心理和社会方面的变化,又要研究全民健身运动、各个群体体育活动的组织、管理以及各项竞技运动的训练方法的手段、提高运动技术水平的举措等。从发展趋势看,体育科学研究对象必然会在上述领域不断细化,并且会由于研究方法的改善和科研成果的积累而不断衍生出新的分支学科。

4.2要从体育科学与其他科学相互融合和渗透的角度研究体育科学体系发展的趋势

从现代科学发展的历程看,自从本世纪中期以来,由于边缘学科、交叉学科不断涌现,逐渐填平了哲学、社会科学与数学、自然科学之间的鸿沟,不断显示出科学体系整体化、综合化的发展态势。体育科学研究的主体是人,人既具有社会属性的一面,又具有自然属性的一面,因此,体育科学研究既要借助于社会科学的理论的方法,又要与自然科学交融,顺应科学体系整体化、综合化发展的态势,使体育科学与哲学、社会科学、自然科学相互融合和渗透,并将相关学科的理论和方法引入体育科学研究之中,从而促使体育科学体系中新的边缘学科、交叉学科不断萌生。

521世纪体育科学体系发展趋势

按照上述的观点,笔者认为,21世纪体育科学体系结构将会不断扩大,其体系更加完善,许多正在萌生和有待催生的“潜学科”将会成为“显学科”,其发展态势将会以一般基础学科、对象分类学科、运动技术学科、人文社会学科和生物自然学科等5个学科群组为基点,不断发展和壮大,发展成为一个包括众多分支学科、自身结构完善、涌有庞大学科群的学科门类。具体分述如下。

5.1一般基础学科群组分化和发展趋势

一般基础学科是研究体育领域中各种一般性问题,为其他学科提供理论基础和研究方法的学科群组。

体育学在体育科学体系中的地位和作用,就犹如教育学科中的教育学一样。体育学的主要任务是对体育学科的各个分支学科进行全面的概括,研究体育领域中的基本理论问题,诸如体育的本质、功能,体育的特征、体育的目的任务、体育的原则、方法,以及体育运动的组织形式及体育发展战略等。《体育》卷中的“体育学”条目,将体育学定义为:“研究体育科学体系及其发展方向的一门学科。”(注:中国大百科全书.体育.中国大百科全书出版社,1982.12)

体育哲学是研究体育运动中有关哲学问题的学科,它的主要内容包括体育思想与哲学思想的关系,体育运动的科学观、生命观、自然观,体育锻炼和运动训练的辩证法以及体育科学研究方法论等,预料在21世纪将会得到进一步的发展。

在《体育》卷中,还提及一门将比较方法运用于体育领域的学科,称之为体育比较学。比较方法在体育比较学中的具体运用有多种形式,其中最基本的形式有两种,即纵向比较和横向比较。纵向比较是指对一个国家不同历史时期体育运动、体育事业的发展变化状况进行比较研究,掌握这个国家各个历史时期体育运动、体育事业发展和变化的状况;横向比较是指对同一时期不同国家体育运动、体育事业发展状况、发展条件以及取得的效益进行比较研究,研究的目的是了解各个国家体育运动、体育事业的差异,总结经验与教训,从中获得有益的启迪,为制定和实施体育发展战略提供理论依据,这门学科在21世纪也有很大的发展前景。体育情报学是情报学在体育领域中的具体运用,是研究体育情报系统的设计、应用和情报的组织、加工、检索的分支学科,通过体育情学的研究,可以为体育科学研究和发展体育事业提供大量的文献资料和准确数据,所以,各国学者也十分重视对这方面的研究。

5.2对象分类学科群组分化和发展趋势

体育科学体系中的对象分类学科群组是按照参与体育运动的人的群体类型所划分出来的一组分支学科。对象分类学科群中的学校体育学、竞技体育学、社会体育学是分别以面向在校学生的学校体育、面向专业运动员的竞技体育以及面向全社会成员的社会体育作为研究对象的。由于学校体育学长期以来一直是教育科学的有机组成部分,因此,这门学科已经具有深厚的理论基础,有其自身完善的科学体系。而竞技体育学和社会体育学,由于研究的起步较晚,近几年来在国内外虽然已有一些专著向世,但尚未形成自身严密、完整的体系,其理论基础也还不够完善,通过进一步深入的研究、必然会逐步完善,而且还会分化出一些次一级的分支学科。

教练员、裁判员在开展体育运动、运动竞赛中虽然不是主体,但他们扮演不可缺少的角色,在体育运动、运动竞赛中具有重要的作用。因此,在体育科学体系分化的过程中,创建以教练员为研究对象的体育教练员学和以裁判员为研究对象的体育裁判员学亦是21世纪的必然发展趋势。

5.3运动技术学科群组分化和发展趋势

运动技术学科群组是以人体运动和各个竞技运动项目、健身运动项目为研究对象的一组分支学科。运动学是这组学科中的基础学科,它主要是研究人体运动动作、运动群、运动流的产生、发展,人掌握运动动作和形成运动技能的生理机制等,从而为体育教学、运动训练、身体锻炼提供理论基础。

运动训练学是这组学科群中的重点学科,它主要是研究竞技运动训练的目的任务,运动训练的原理、原则、特点和方法,运动员在训练中的适应过程,运动训练过程中疲劳的产生和消除的方法,运动训练水平的测定,对运动员的思想教育等。同时,如何建立与市场经济相适应的运动训练体制,也是运动训练学所要研究的重要课题。随着竞技运动的迅猛发展,各国的专家、学者都非常重视这些方面的研究。

从体育科学体系发展趋势看,众多的竞技运动项目、健身运动项目都将会作为专门的研究对象,均可分化成为运动学中的分支学科。同时,有许多具有我们中华民族特色的传统竞技、健身、养生项目,我们也应当积极组织科研人员进行研究,在继承我国体育文化遗产的基础上,使其推陈出新,努力创建具有中华民族特色的相应分支学科,这对于弘扬中国传统体育文化和完善体育科学体系都是颇有裨益的。

5.4人文社会学科群组分化和发展趋势

人文社会学科群组是由于体育科学与人文社会科学中的有关学科门类相互渗透而形成的一组分支学科,它既是体育科学的分支学科,也是社会科学某些门类的分支学科,具有交叉、边缘学科的性质。

体育社会学是介于体育科学和社会科学之间的一门综合性学科,它主要是研究体育的社会现象,体育的社会属性与社会功能,体育的社会结构及其运行规律,体育在社会中的地位和价值,体育与社会政治、经济、文化等的关系,以及体育人才培养的社会基础与社会保障等。

体育经济学是研究体育与社会经济的关系以及体育领域内经济问题的一门分支学科,它主要是研究体育在社会经济发展中的地位和作用,发展体育的社会经济条件,体育经费的筹备与分配,以及体育经济效益的评价等,随着体育经济学研究的深入,必然会化分出体育产业经济学、运动会经济学等一系列次一级的分支学科。

体育美学是研究体育美的本质、特征和美的规律的学科,它研究的内容包括人在体育运动中的自然美与艺术美,体育运动对塑造人体美的作用,体育运动技术美、战术美的特征和规律,以及体育运动中的审美教育等。随着对体育美学研究的深入到21世纪亦将会分化出许多次一级的分支学科。

5.5生物自然学科群组分化和发展趋势

生物自然学科群组是由于体育科学与自然科学某些门类学科相互渗透而形成的一组边缘性分支学科。人是地球这个星球上进化程度最高级的生物体。人体运动是一种最高级的运动形式,但也包含了许多低级运动形式,体育运动是一种人体运动,因此,研究人体运动,必须充分利用机械运动、物理运动、化学运动、生物运动等已有的研究成果,也就是要借助力学、物理学、化学的某些理论和方法。由于力学、物理学、化学与生物学的交融和渗透,产生了生物力学、生物物理学、生物化学等边缘学科。体育科学引入力学、物理学、化学的理论和方法,直接来自于生物力学、生物物理学、生物化学,从而又派生出运动生物力学、运动生物物理学、运动生物化学等边缘、交叉学科。

运动形态学、运动生理学、运动医学是人体解剖学、人体生理学、医学在体育领域中的具体运用,随着现代科学技术的发展,学科之间的相互渗透和交融,运动生理学也必将会分化出许多次一级的分支学科,如运动神经生理学、运动消化生理学、运动血液循环学、运动气体交换学等。运动解剖学、运动医学中的许多次一级的分支学科也将应运而生。

体育生态学是在体育科学与生态学相互渗透和融合的基础上形成的一门边缘学科,这门新兴的边缘学科的主要任务是,研究体育运动与生态环境的关系,探索体育运动对人类生态环境的影响,以及生态环境对体育运动效果的作用,进而为改善人类生存的生态环境,提高运动技术水平和促进身心健康服务。上述这些生物自然学科21世纪都会有远大的发展前景。

6结语

发育生物学研究方向篇3

一 农业领域

1 主要作物高产、优质品种设计和选育的基础研究

2 主要粮食作物高产栽培与资源高效利用的基础研究

3 可持续发展的水产养殖关键科学问题研究

4 农业生防微生物和设施农业的基础研究

(1)研究重要微生物生防基因结构,功能与代谢调控,生防活性物质分子改造及制剂优化相关基础研究。

(2)研究设施园艺作物在亚适宜环境中生长发育,代谢适应及其调控;设施条件下病虫害发生的规律和控制;农药和营养元素在植物和土壤中的行为和调控。

5 畜禽产品有害物质形成机理及控制途径研究

6 林木生长和纤维素合成的机理研究

7 光合作用分子机理及其在农业生产中应用的基础研究

8 农业生态安全相关基础研究

二 能源领域

1 油气资源勘探开发的基础研究

2 高丰度煤层气富集机制及提高开采效率基础研究

3 分布式发电供能系统相关基础研究

4 节能及工业低品位热源利用的基础研究

5 太阳能化学和生物转化过程的基础研究

6 新型二次电池及相关能源材料的基础研究

7 内燃机高效清洁利用代用燃料的基础研究

8 我国天然气水合物富集规律与勘探开采基础研究

三 信息领域

1 新型光电子器件与技术相关基础研究

2 微传感器芯片系统和系统级封装基础研究

3 光传送网的新体系研究

4 认知无线网络基础研究

5 新一代互联网体系和协议理论研究

6 复杂控制系统的理论与技术基础研究

7 基于网络的复杂软件可信度和服务质量的基础理论与方法研究

8 基于视觉特性的视频编码理论和虚拟现实理论与方法研究

四 资源环境领域

1 大陆构造演化与成矿规律

2 我国急需矿产资源成矿机制与预测研究

3 中国主要生态系统生态服务功能与生态安全研究

4 干旱区陆表过程对人类活动,气候变化的响应与调控

5 东亚能量和水分循环过程的变异及其对极端气候的影响

6 台风登陆前后的演变及其成灾机理

7 人类活动影响下的海洋环境与生态安全

8 大气和土壤环境污染与修复调控机理

五 人口与健康领域

1 肿瘤发生和转移的分子调控机制

2 脑血管疾病发生和防治的基础研究

3 呼吸系统疾病与损伤的基础研究

4 精神依赖的神经生物学机制

5 基于细胞信号转导网络的重大疾病机理研究

6 具有成为创新药物前景的生物活性物质的研究

7 物理和化学有害环境因素的危害机理及防护

8 脏器移植的免疫学应用基础研究

9 重要传染病基础研究专项

(1)丙型肝炎病毒感染及防治的基础研究

(2)重要致病性细菌微进化的研究

10 中医理论专项

(1)“肺与大肠相表里”脏腑相关理论的应用基础研究

(2)确有疗效的有毒中药科学应用关键问题的基础研究

13)灸法作用的基本原理与应用规律研究

(4)中药成,验方的现代临床实验研究

六 村村领域

1 节能降耗与环境友好建筑材料的基础研究

2 信息功能陶瓷的基础研究

3 有机,高分子光电转化材料的基础研究

4 材料结构、性能表征新技术与新设施的基础研究

5 聚合物基复合材料的多层次结构和性能研究

6 面向应用过程的膜材料设计与制备的基础研究

7 新结构高性能多孔催化材料的基础研究

8 耐热,耐蚀高温合金材料制备与加工的基础研究

七 综合交叉领域

1 科学与工程计算中若干基础科学问题

2 成像,探测,观测的新理论和新方法

3 涉及飞行器的综合交叉基础研究

4 先进制造基础理论

5 面向生命科学与健康的重大交叉科学问题研究

6 城市防灾和重大突发事件应急处置的科学基础

7 重大工程灾变机理与控制理论

8 工业过程中的若干基础科学问题

八 重要科学前沿领域

重点支持经过自然科学基金等前期培育取得重要进展,可望取得重大突破的科学前沿研究基于国家重大科学工程开展的前沿科学研究;基于重大国际合作计划开展的基础科学前沿研究;其他可望取得重大突破的科学前沿交叉综合研究。如宇宙第一缕曙光探测,东亚平流层大气过程及其对气候变化的作用,全球重大地震活动规律及其对我国的影响研究,BES3 r-粲物理实验研究,粒子束与物质相互作用微观机理的研究,化学合成中惰性分子的选择性激活,重组及其控制,新非编码基因和非编码RNA的系统发现,合成生物学及人工进化工程,糖化学和糖生物学研究,中国人群医学遗传图谱的构建及重大复杂性疾病的全基因组关联研究,表观遗传的结构机理研究等。

“973计划”重大科学研究计划2008年重要支持方向

为落实《国家中长期科学和技术发展规划纲要(2006~2020)》的部署,2008年科技部将继续组织实施蛋白质研究、量子调控研究、纳米研究、发育与生殖研究四个重大科学研究计划,部署一批重大项目。蛋白质研究

1 重大疾病发生发展的蛋白质组研究

2 蛋白质翻译后修饰和动态相互作用的机制与效应研究

3 真核细胞DNA复制、转录、蛋白质翻译及其调控的机制研究

4 基于蛋白质结构与相互作用的计算生物学研究

5 蛋白质研究的新技术和新方法

6 重要功能蛋白质的生物学研究

量子调控研究

1 基于物质新有序状态的量子调控研究

2 磁性微结构电子态的调控研究

3 微纳结构和器件中的量子调控

4 单原子,单分子尺度的精确量子表征,检测及其在量子调控中的应用

5 关联系统的多重量子序共存,竞争与调控的研究(委托重点基地)

6 量子信息基本逻辑单元和关键器件的研究(委托重点基地)纳米研究

1 纳米材料与纳米技术在环境保护领域中的应用基础研究

2 纳米材料在能源领域中的应用基础研究

3 面向生物医学应用的纳米材料,器件和系统研究

4 纳米技术改善药物功效的关键科学问题

5 新型纳米加工技术研究

6 基于纳米材料,纳米结构的器件原理和应用基础研究

7 新型纳米结构表征技术研究

8 纳米科技的若干前沿科学问题(委托重点基地)发育与生殖研究

1 调控发育与生殖的小分子化合物和天然产物研究(委托重点基地)

2 猪的诱导多能干细胞(iPS)系及其个体发育研究

3 诱导多能干细胞(iPS)的重编程机制

4 内胚层组织器官的发育

5 神经系统的发育与疾病

6 植物重要器官分化和形态建成的分子机制

7 家养动物肌肉和脂肪的发育调控机制

发育生物学研究方向篇4

关键词:分子育种;技术发展;育种技术

中图分类号:S333 文献标志码:B 文章编号:1674-9324(2013)45-0281-03

分子育种是直接在DNA水平上对性状的基因型或基因进行选择的育种方法。把表现型和基因型选择结合起来,可实现基因的直接选择和有效聚合,提高育种效率和准确性。缩短育种年限,根据农业生产需要选育出带有目的性状的优良个体,培育出具有农业经济价值的新品种,达到提高产量、改善品质、增强抗性等目的,已成为现代农业育种的主要方向。根据分子手段参与形式的不同,分子育种可分为转基因、分子标记和分子设计育种技术几种主要类型。

一、辽宁省农业分子育种技术研究进展及取得的成就

辽宁省开展分子育种工作比较早。20世纪90年代初期,沈阳农业大学、辽宁省农科院、辽宁师范大学等高等院校和科研单位先后开展了作物转基因育种工作,主要研究玉米、水稻、大豆等粮食作物以及蔬菜、烟草等园艺作物和经济作物,取得了一定成果。进行分子育种技术和理论研究的重点实验室有辽宁省农业生物技术重点实验室、辽宁省北方粳稻育种重点实验室、辽宁省动物生物工程重点实验室、辽宁省野蚕研究重点实验室、辽宁省大豆育种重点实验室、辽宁省海洋水产分子生物学重点实验室、辽宁省北方果树资源与育种重点实验室、辽宁省玉米遗传改良与高效栽培重点实验室等。辽宁省十分重视农业分子育种工作的开展。2011年9月,辽宁省政府的《辽宁省人民政府关于加快推进现代农作物种业发展的实施意见》,提出了提升辽宁省农作物育种创新能力的要求,确定了包括分子育种技术在内的农作物种业科研先导地位。但是辽宁省分子育种技术的研究和应用与国内外相比还有很大差距。目前已经开展了农作物分子育种技术的研究,有部分成果应用于生产实践,而动物分子育种技术尚处在基础研究阶段。

一些高等院校、科研院所和企业在分子育种的研究和应用方面取得了相当数量的成果。如沈阳农业大学从番茄中克隆出编码番茄成熟过程中起关键作用的氨基环内烷羧酸合成酶(ACC合酶)基因,采用反义基因技术路线创建出具有高耐贮藏性的优良转基因番茄新品种,已开始试种及扩大繁殖,以备商品化生产。北方粳稻育种重点实验室通过转基因技术,育成了高抗白叶枯病,抗稻瘟病、飞虱和条纹叶枯病的优质新品种辽星1号,米质指标达到国标2级米标准。辽宁省农业科学院通过分子育种技术先后培育作物优良新种质16份和新品种11份,培育出黄瓜抗霜霉病和抗枯萎病品系,高粱不育系和保持系124A/124B及其杂交种辽杂17号,高粱高蛋白和高赖氨酸恢复型新品系,高粱转B.t基因抗虫品系,高粱保持系转导广谱抗病基因PYH157,向日葵高油不育系和抗病系,光周期不敏感品系,番茄耐盐新品系等。辽宁生生生物技术股份有限公司将血红蛋白基因和抗虫基因转入杨树,获得速生、抗虫害的转基因杨树品种,其生长速度比普通杨树快30%~40%。沈阳彩棉实业发展有限公司利用根癌农杆菌Ti质粒介导法、聚乙二醇法、基因枪法、花粉管通道法等植物基因工程技术,将外源颜色基因和抗虫基因导入到高产、优质棉花品种中,研究多种颜色抗病虫强的棉花新品种。

二、辽宁省分子育种研究的主要问题

1.研发投入不足。分子育种研究难度高,投资大,见效慢,省有关部门的重视程度有待加强,政府资金投入力度有待提高。而且由于研究单位比较分散,摊子过多,没有形成有机的整体,致使人力、财力、物力不集中。同国内发达省份和国外相比,辽宁省对于农业分子育种技术的研发投入明显不足。

2.自主研发能力不强。辽宁省在农业分子育种方面的研究工作虽然取得了很大进展,但是受到技术水平、资金、人才、设备等诸多条件的限制,目前研究工作进展缓慢,不能顺利地全面展开。开展分子育种研究的高校和科研院所数量不多,研究方向不集中,研究层次低,获得的科技成果和专利数与先进省份相比还有不小的差距。进行分子育种研究开发的商业机构数量和规模更是远远不及其他发达省份,企业的自主研发能力较弱,没有发挥创新主体的作用。

3.研究成果转化率低,产业化进程较慢。辽宁省对于分子育种技术的研究在很大程度上处于基础研究阶段,向现实生产力转化的水平不高。辽宁省近三十年来粮食作物单产翻了一番,水稻、玉米、大豆等主要农作物平均不到十年就要更换一次品种,尤其是近十年来农作物育成品种数量快速增加。但是分子生物技术研究成果对农作物新品种的贡献还不足,对畜禽养殖的贡献更少。农业生产中的育种理论和方法与国际技术发展潮流不适应,育种者多数还停留在传统的经验育种,而非定向高效的精确育种,使分子育种尤其是转基因育种技术的研究成果难以应用到农业生产,实现产业化有很大难度。农作物新品种的申报审批手续复杂也是制约分子育种成果推广的重要因素。

4.面临激烈的外部竞争。目前辽宁省除水稻品种占绝对优势外,其他农作物品种,如玉米、大豆等,都受到来自国外和其他省份优良品种的威胁。比如美国先锋公司、孟山都公司的转基因作物品种扩散很快,对省内乃至全国的转基因作物研究和推广都是不小的冲击。近几年来辽宁省从外国大量进口低价转基因大豆,对本地的大豆种植业影响很大。

三、辽宁省分子育种发展的建议

1.加大政策扶持力度。分子育种技术是现代农业科技的前沿,农业育种改革的重要方向之一。根据我国“十二五”规划,到“十二五”末期,农业科技对我国农业发展的贡献率将达到58%。政府应在战略层面重视肯定分子育种技术对农业发展的贡献,在政策方面给予重点扶持。应根据辽宁省实际情况,积极探索建立以专利技术为基础、兼顾各方利益的成果转化机制。尽快完善相关法律法规,简化作物新品种审定程序,支持分子育种企业的合作与并购,制定和出台包括融资、技术转让、减免税收等一系列政策和措施,扶植和鼓励分子育种企业的发展壮大。以分子育种技术作为切入点,推动农作物育种机制的改革和创新。

2.加强相关理论和应用基础研究。由于研究水平的限制,辽宁省分子育种方面的技术水平较低,分子育种能力相对薄弱,转化为生产力和实现产业化的程度不高。应加强辽宁省分子育种领域相关理论和应用基础的研究,提高理论水平,加强科技攻关力度,为分子育种产业化打下坚实的基础。高校重点实验室是进行基础研究的主要平台,也是建设创新团队的主要基地,但是辽宁省进行分子育种研究的重点实验室数量较少,科研实力不足,应重视重点实验室的建设,设立专项基金,配套研究设备,提高研究水平,提升自主创新能力。对具体研究工作,研究机构要深入挖掘辽宁省丰富的遗传资源,研究重要经济性状形成的遗传和分子基础,获取重要经济性状相关的基因标记,快速克隆具有自主知识产权的有利用价值的新基因,为分子育种研究提供标记、基因和其他遗传信息。

3.注重专业技术人才的培养和引进。分子育种是高度智力密集型产业,需要大量高水平高素质人才,并且必须保持人才队伍稳定且不断成长壮大。沈阳农业大学、大连理工大学、农业科学院等高校和科研院所拥有一定的人才储备,但是目前辽宁省的人才队伍在数量上和质量上都远远不能满足分子育种产业快速发展的要求,尤其缺乏分子育种研究的高端技术人才。由于研究条件限制、政策扶持不到位和资金匮乏等原因,辽宁省人才流失的现象也更加突出。因此辽宁省需要制定长期的人才发展战略,大力培养和吸引分子育种研究和产业化人才,创造一个有吸引力和稳定性,激发研究人员创新才能的环境。高校应科学设置分子育种专业的相关课程,建设专业相关的实习基地,充分利用博士启动基金、青年人才培育基金等,理论学习和课题实践相结合,培养分子育种专业技术人才。应加强研究机构和企业在人才培养方面的合作,建立以高校为龙头、产学研结合的人才培养体系。

4.加快分子育种技术研发体系的建设。生物技术研究单位之间应加强合作,促进分子育种技术研发体系的建设。充分利用辽宁省丰富的物种资源,在现有基础上,整合资源实现优势互补,以种子为载体,实现农作物分子育种研究与其他育种手段相结合,形成分子技术与常规育种有机结合的研发体系,发挥技术优势,促使农作物的遗传改良迈向新台阶。为充分有效利用科研资源,应建立分子育种信息和服务网络。比如建立专业网站、研究人员联络组织、技术协作网络等个人与行业组织。由政府相关部门牵头,定期召开各种形式的分子育种技术研讨会和信息会,以加强研究部门和企业之间的信息沟通,促进各部门之间、省内和省外之间以及国际间的技术和人才交流。

5.促进产学研创新网络的建立。为在分子育种研究领域实现创新和突破,应建立完善的产学研创新网络。分子育种研究周期长,不确定性显著,成果应用慢,致使辽宁省企业介入此领域的积极性不高,没有发挥企业的创新主体效用,造成产业体系不健全,严重影响了分子育种产业化发展进程。同时资金短缺也是制约科研机构开展深入研发的一个重要瓶颈,虽然有政府经费支持,但更重要的是加强与企业的合作,利用企业雄厚的资金支持,充分发挥各自的资源优势。为解决这一矛盾,企业和研究机构、政府部门、中介机构应相互开放交流,建立以企业为主体的立体式创新网络,优化资源配置,提高创新能力。应加强分子育种企业与大学和科研院所的合作交流,积极开发具有自主知识产权的分子育种技术和产品,同时应积极引进研究机构的技术成果,使企业成为分子育种基础研究和成果转化的基地。同时应积极发挥政府有关部门的组织协调作用,促进产学研紧密结合,推进全省分子育种领域的资源优化配置。

发育生物学研究方向篇5

关键词:化学教育;学科教育;研究;定位;转型

20世纪80年代以来,我国化学教育及化学教育研究有了巨大的发展,成绩喜人。但是,跟一些发达国家比,跟相近学科比,在一些方面的差距很明显。我国的化学教育研究亟需克服浮躁,认真地、踏踏实实地总结,思考,探索,改进和突破。

1化学教育研究需要恰当地定位

要弄清化学教育的恰当定位,就要排除盲目自大和学科情结的影响。为此,首先需要弄清化学是不是一门中心学科。

1.1要弄清化学是不是一门中心学科

常常听到有人说“化学是一门中心学科”。姑且不说事实如何,让我们先看看是谁说的。

1985年皮门特尔(pimentel)首次提出化学是一门中心学科,化学处于自然科学的中心位置[1]。 同年,美国国家研究理事会在其一份报告中正式地把化学称为“中心科学”(central science)[2] 。此后,不少人引用或者提出了类似的看法,例如,日本化学家福井谦一说:“在古老的物理学-化学-生物学的排序中,化学注定是中心位置的占有者[3]。”原美国化学会主席布里斯罗(r.breslow)在其1997年编著的《化学的今天和明天》中提出:“化学是一门中心的、实用的、创造性的学科”, 他还用 “一门中心的、实用的、创造性的学科”作为该书的副标题[4]。不过,引用或者提出类似看法的几乎都是从事化学研究或教学的人士,几乎没有其他学科有影响的人士这么说(作者只看到一位医学界人士这么说的报道)。

为什么说“化学是一门中心学科”?归纳主要有下面几方面的理由:

化学与社会多方面的需求有关,能满足人们衣、食、住、行和增进健康、战胜疾病的需要,是现代社会中国民经济的重要支柱[5]。

化学是一门承上启下的科学,能在相关学科的发展中起基础、牵头、带动和推动的作用[6]。徐光宪院士曾指出:“科学可按照它的研究对象由简单到复杂的程度分为上游、中游和下游。数学、物理学是上游,化学是中游,生命、材料、环境等朝阳科学是下游。上游科学研究的对象比较简单,但研究的深度很深。下游科学的研究对象比较复杂,除了用本门科学的方法以外,如果借用上游科学的理论和方法,往往可收事半功倍之效。化学是中心科学,是从上游到下游的必经之地”;“化学与生命、材料等八大朝阳科学有非常密切的联系,产生了许多重要的交叉学科”[7],以至化学成了有关学科群的中心。

化学“埋没在自己的成功之下”,面临着自己的学科声望问题:化学失去自己的光辉形象,在社会经济资源和人才的优化配置方面得不到应有的支持,存在着被遗忘和被忽视的危险”[5], 有必要引起学生、媒体和公众的重视。

可见,化学是一门中心学科,其本意是指其他门类的自然科学之间,或者自然科学与工程技术之间的联系都需要以化学为中间媒介。例如,现代的生命科学和材料科学,如果缺少化学的介入,就不能达到高的水平;数学和物理科学,也需要通过化学的中介,才能在生物和材料科学中发挥较好的作用[8]。

说“化学是一门中心学科”,并不是说化学在所有学科中最重要,只不过是说明它在社会和科学系统中的多边关系和地位而已。我们不要只说“化学是一门中心学科”而不做解释,务必不要断章取义,错误理解,盲目自大。

唐有祺院士在评论“化学是一门中心学科”时就曾经提出,“更全面的提法是化学和物理一起是当代自然科学的轴心”[9]。这是值得思考和采纳的。

1.2 要抛弃“小学科情结”

盲目自大是表,学科情结是实。所谓,就是囿于本学科,忽视其他学科,包括上位学科,就是满足于、陶醉于已经取得的成绩,或者不顾全局地争课时、争地位。小学科情结危害很大,因为它会导致视野窄小、短浅,导致小打小闹;导致把化学教育跟科学教育对立,导致化学教育“自边缘化”而孤立于科学教育之外,不能及时吸收科学教育和其他相关学科研究和发展的成果。

化学教育是科学教育的重要组成部分,化学教育工作者首先是科学教育工作者,明确了这个归属,才可能抛弃小学科情结,真正把提高学生乃至公民的科学素养作为自己的首要责任。

1.3要弄清化学学科的本质特点

所有的理科教育都有实施科学素养教育的义务和责任,这就有了发挥各自优势,相互配合的问题。为此,需要弄清各学科的本质特点。有比较才能有鉴别,才能弄清化学的特点。跟化学最为接近的是物理学和生物学,它们同是“基础的自然学科”,对他们进行比较、区分,可以使我们迅速地接近化学的本质特点。

通常认为,物理学是研究宇宙中物质的基本存在形式、基本结构、相互作用和最基本、最普遍的运动形式(机械运动、热运动、电磁运动、微观粒子运动等)及其相互转化规律的科学;生物学是研究生物各层次的种类、结构、功能、行为、发育和起源进化以及生物与周围环境的关系的科学;化学是研究物质的性质、组成、结构、变化和应用的科学。看起来,化学和物理学同属于物质科学,它们的研究对象差不多,其实两者是有差别的。它们的差别主要在于:

化学研究的物质运动不同于物理学研究的物质运动。

物质的化学运动主要表现为物质转变成其他物质,即产生新物质的运动形式,其实质乃是由于化学键合状况改变,引起宏观物质分解、化合或重组,导致物质分子组成和结构变化而产生新物质的特殊的物质运动形式。物理学研究的物理现象一般不包括物质的化学运动。

化学研究物质的广度不同于物理学。

化学研究的是实物(substance)。实物是狭义的物质,是具有静止质量、占有空间的物质。化学实物是具有特定物理性质和化学性质的单质、化合物或者混合物。而物理学研究的是实物和场(field),物理实物通常是指由物质形成的,以一定的形状、体积、大小、质量等为特征的物体。物理学不以研究实物具体的组成、结构和相互转化为任务。

化学所研究的物质也不同于哲学中的物质。哲学中的物质(matter)泛指具有客观实在性,能作用于人的感官而引起感觉的东西,是人感觉到的客观实在,其外延十分宽泛。

化学研究物质的深度(层次)也不同于物理学。

在对物质的存在方式、结构、相互作用、运动形式及其相互转化的研究上,物理学只是针对基本的、普遍的特点来开展研究。而化学对物质的研究比物理学具体,但概括性不及物理学。这个特点造成化学的内容十分丰富,以至于它成为一个庞大的学科,不能被其他学科兼并。

在解释宇宙物质进化的不同阶段时,化学、物理学和生物学具有不同的功能。

在解释宇宙演化史中物质进化的不同阶段时,化学、物理学和生物学鲜明地表现了不同的功能。在宇宙的创生期、极早期、早期和近期,先后形成“实时空”、各种基本粒子和原子,解释、说明这些过程是物理学的任务。然后,相继发生元素进化、星际小分子合成、生物小分子合成、生物大分子合成,宇宙物质由简单分子逐步进化为生物小分子,再逐步进化形成生命基础物质。解释、说明这些过程只能靠化学。随后,生命物质由简单到复杂、由低级到高级,逐步形成具有生命的生物的过程,这些过程的解释、说明则非生物学不可。

总之,化学的研究对象既不同于物理的研究对象也不同于生物学的研究对象,化学科学既不同于物理科学也不同于生物科学,然而又不可能在它们之间划出一条绝对严格分明的界限。

概括地说,化学学科有下列特点:

化学研究物质的性质、组成、结构、变化和应用,其基本问题是组成、结构和反应以及它们跟物质性质的关系。

化学研究的对象是泛分子[10]层次,构成泛分子的较低层次的微粒之间的相互作用十分复杂,使其整体的性质各不相同,很难用演绎的方式简洁地描述,这就决定了化学研究的个别化特点。

在研究方法方面,物理学方法注重分析,在本质上是机械论(或称还原论)的;生物学方法注重整体,在本质上是目的论(或有机体论、自主论)的;化学方法一方面把研究对象分解为若干组成成分,另一方面又把研究对象作为由某些微粒(或部分)组成的、复杂性不同于生物体的系统来研究其结构,研究实物的相互关系,既有跟物理学相似之处,又有跟生物学相似之处。但是,化学又具有跟物理学和生物学不同之处,表现出自己的特殊性。

化学的这些特征,应该在科学素养教育的实施中较好地得到反映。

2未来的化学教育研究需要把握好方向

为了把握好方向,化学教育要自觉地服从科学教育的目的、任务、规律等整体规定。

20世纪以来,科学教育的指导思想的变化有下列特征:由关注科学知识、技能,关注个体的认知发展,演变到关注人格或个性,关注个体的全面发展;再演变到突出重点,关注个体的科学素养;然后演变到关注更多人的发展,提出科学为所有人,关注公民的科学素养;再演变到关注人的和谐发展,关注人在科学技术领域发展的背景环境,注重环境教育、sts教育。

化学教育应该顺应科学教育的整体趋势,并为科学教育的进步作出自己的贡献。要真正着眼于促进学生更好地发展,重视科学文化建设,促进全社会爱科学、讲科学、学科学、用科学良好风气的形成。

当今世界,能源、资源、粮食、健康、环境等有关人类生存的重大问题的解决都离不开化学,需要更多、更优秀的化学人才。同时,向全体社会公民普及一些化学知识的必要性也日益增加,需要更多、更优秀的化学科学普及人才。对应于这种情况,未来的化学教育需求会出现“高端更高”“低端更低”的现象。未来的化学教育要努力满足“高端”“低端”两方面的需要。为避免和解决两难问题,未来的化学教育应该包括这相互协调的两翼。

3未来的化学教育研究需要采用适宜方法

化学教育系统涉及到人,是开放的复杂的巨系统。钱学森院士一再指出,研究开放的复杂的巨系统不能采用简单方法,综合集成法是研究复杂系统的有效方法。

综合集成方法的特点是:(1)以实践经验,特别是(实践)专家的经验为基础,把局部性的经验知识跟现代科学提供的系统的理论结合起来。(2)系统研究(整体研究)与分析还原相结合,获得关于系统整体的状态、特性、行为的描述。 (3)历史研究与现实研究相结合,发现、揭示、检验对象的内在逻辑。 (4)以经验为基础建立模型进行计算,把定性知识跟各种观测数据、统计资料结合起来,从局部的定性知识发展到整体的定量的认识。 (5)充分利用现代信息技术的优势,实行人-机结合,内省思辨与观察实验结合,宏观研究与微观研究结合。 (6)多种学科不同角度的研究相结合,最终产生新知识、新思想、新方法;等等。

化学教育是一种复杂性系统,研究复杂的化学教育系统,要运用综合集成法。在综合集成法的诸要素中,需要注意的是利用计算机进行建模。利用计算机来模仿系统的运行和演化,可以观察系统整体的涌现,预测系统的走向......因此,基于计算机建模成为许多领域发展很快的重要研究方法。在这方面,目前的化学教育研究还处于空白状态,亟需开展和加强。

模型是解决问题的一种十分重要的科学方法。人类对世界的探索过程,实际上就是建立各种模型表示的过程。模型是以文字、符号、图表、实物、数学式等形式对一个系统某一方面本质属性的描述、模仿或抽象。一个恰当的模型能够提供组织观察数据、资料和其他信息的框架,对原型系统的行为特征和演化规律作出解释,揭示其运行机制,预测原型系统未来的行为特性,提示按照一定目的影响和改变原型系统行为特性和进行控制的思路与方式,启示新事物、新技术的创造。通过模型的建立和研究,不但可以更好地认识、改进原型,而且可以进一步形成有关理论和实践模式。

建模的努力可以从确定系统的状态参数开始。

4未来的化学教育研究需要形成学科特色

未来的化学教育研究应该注意化学教育跟一般教育的区别,形成鲜明的学科特色,不能用一般的教育学研究、心理学研究来代替化学教育自身的研究。要形成鲜明的学科特色,就必须注意结合具体问题深入地、精细地搞好“个别化”研究。

未来的化学教育研究除了需要恰当地定位,把握好方向,采用适宜方法,形成学科特色之外,还应该关注化学教师教育的革新。未来的化学教师教育要减少空洞的、实效很差的理论内容,多结合具体内容进行实践训练。

更为重要的是,要重视改变现有的粗放的、不合理的教师教育体制。一些国家对化学教师培养采用两段制,即:取得理学士学位的大学化学系毕业生须在专门的教师教育学院接受培训,通过国家教师聘用考试后,再接受一年的教师职业培训, 取得教育硕士学位后才能被任用为教师。在教师职业培训中,除了教育理论学习和研讨外,要用相当多的时间结合中学教材具体内容的教学进行“精耕细作”式的培训。这样做有其必要性和合理性,能有效地保证化学教师的专业化,保证新教师能较快地适应实际教学、满足实际教学需要。我们应该立足于本国国情,善于取人之长,在总结以往经验教训的基础上,尽快建立有效和规范的化学教师教育体系。

参考文献:

[1]pimentel g c.opportunities in chemistry.washington dc:national academy press,1985.

[2]national research council.opportunities in chemistry.national academy press,1985.

[3]本刊评论员. 化学学科发展与基础教育改革的思考.化学教学,2005年第1-2期,第1页.

[4][美] r.布里斯罗. 化学的今天和明天:一门中心的、实用的、创造性的学科.北京:科学出版社,1998.1.

[5]张礼和主编.化学学科进展.北京:化学工业出版社,2005.201-203.

[6]王佛松等主编.展望21世纪的化学.北京:化学工业出版社,2000.134-138.

[7]徐光宪./mydream.id666.com/

[8]徐端钧,陈恒武,李浩然.21世纪普通化学教学改革的思考./www.edu.cn/06first-two_747/

[9][美]g.c.pimentelj.a.coonrod.化学中的机会——今天和明天.北京:北京大学出版社,1990.5(译序).

发育生物学研究方向篇6

关键词:基础教育新课程 高师物理教育 教学改革

高等师范院校既是基础教育研究的阵地,又是为基础教育培养和输送教师的摇篮。我国正在实施并推进新一轮的基础教育课程改革,如何参与并引领基础教育课程改革、为基础教育培养和输送高质量的专业化师资队伍,是高等师范院校面临的新课题,而更新教育理念、改革并构建高等师范院校学科课程新体系是其重要内容。

一、基础教育课程改革对高师物理教育的要求

虽然在《全日制义务教育物理课程标准(实验稿)》[1]和《普通高中物理课程标准(实验)》[2]中,课程理念在表述上不尽相同,但其基本内涵都是相通的,究其要点,主要有如下几个方面。

1.调整课程培养目标

由掌握知识的一维目标调整为知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观的三维培养目标,总体目标是提高学生的科学素养。

2.改变教学方式

由传统的授受式转变为倡导学生自主学习和科学探究,实现教学方式多样化。

3.更新课程内容

首先,教学内容中突出科学领域内最基本的一些概念、原理和规律,并能从中学会思考与探索科学问题的方法与途径。其次,介绍最新的科学知识及其有关的科学过程和方法。最后,增加与社会及人类自身发展密切相关的内容,加强科学、技术与社会互动关系的渗透,树立正确的科学观和价值观。

4.完善教学评价体系

由过去单一的终结性评价转变为过程性、多元性、发展性评价,逐步形成综合性的教学评价体系。

基础教育课程改革对高师物理教育提出了新的挑战,要求其培养的未来教师必须具有全新的教育理念、良好的思想情感、广博的人文社会科学和自然科学知识、扎实的学科专业知识、深厚的教育理论知识、较强的科学研究尤其是教育科学研究能力,在将来的教学过程中能正确实施教学行为。为达此目的,必须改革高师物理教育课程结构和内容,使之能够培养出“专业型+研究型”的优秀教师,以更好地适应基础教育课程的改革与发展。

二、基础教育物理新课程凸显的新理念

1.体现了一种新的课程目标和课程功能

基础教育物理新课程以提高全体学生的科学素质为宗旨,全面贯彻党的教育方针、推进以培养创新精神和动手实践能力为核心的素质教育,改变传统的过于注重知识传授的倾向,提出了物理课程应在知识与技能、过程与方法、情感、态度和价值观这三维目标上促进学生的发展。强调积极主动的学习态度的培养,和在获得基础知识与技能培养的过程中,学会学习和形成正确的价值观。

2.改变学科本位的现状

体现学科综合的课程结构改革发展趋势,科学技术的发展愈来愈呈现出一种结构性的综合化,未来社会也对人才的综合科学素质提出了更高的要求,综合能力越强,可持续发展的能力就越强。这次课程改革改变了过去课程结构过于强调学科本位的现状,要求将物理学科知识的学习进一步与自然科学知识的学习有机地结合起来,在初中阶段设置分科与综合相结合的课程,并积极倡导各地选择综合课程。其中理科综合课程《科学》的内容标准涵盖了“生命科学”、“物质科学”、“地球与空间科学”、“科学、技术与社会”等主题。在高中阶段,则在开设必修模块的同时,设置丰富多样的选修模块,在课程标准的要求上关注了物理学科与其它学科之间的渗透,提倡科学教育和人文教育的融合。

3.改变教学方式

改变以教师为中心的教学方式,倡导学生自主、合作、探究,新的课程标准要求教师在教学过程中应与学生积极互动、共同发展,引导学生提出问题、自主思考、合作探究。鼓励学生主动地富有个性地学习。在课程设置上,从初中至高中设置技术或信息技术课程以及包含研究性学习、社区服务、社会实践的综合实践活动作为必修课程。新的课程标准将科学探究的学习方式放在非常凸显的地位,对学生科学探究的能力、目标都提出明确具体的要求。在整体课程实施中通过学习方式的变革,激发学生的创新意识,养成乐于探究、勤于动手实践的科学精神和科学态度,发展收集和处理信息、获取新知识能力,实现培养终身学习能力、形成科学素养的课程目标。

4.体现STS的教育思想

体现“科学技术社会”(STS)的教育思想,在《物理》中提出“从生活走向物理,从物理走向社会”和“注意学科渗透,关心科技发展”的课程基本理念,改变过于注重书本知识的现状,加强课程内容与学生生活以及现代社会与科学技术的联系。十分重视科学技术与社会发展关系的教育,既强调科学技术对社会发展的推动作用,即“科学技术是第一生产力”的思想,同时又让学生认识到可能带来的负面影响,引导学生关心环境保护与可持续发展等重大社会问题,激发学生的对自然和社会的责任感。

三、高师物理教育专业教学改革的思考

1.更新教学观念

树立以学生为本的教育观,根据《纲要》对师范教育改革提出的要求,高等师范教育应从原来过于注重知识传授的师范教育,转向培养学生综合素质的教师教育,即要求高师学生热爱教育事业,具有先进的教育观念和教育思想、较宽广的学科知识,关注学科与学科教育发展前沿,有较强的教育、教学技能和教育科研能力、勇于实践与创新,能够发挥其个性特长和潜能,具有终身学习的意识和能力以及健全的人格。为此,高师教育、教学观念应突出以下几方面的转变。

(1)从重知识传授向重发展的转变

以往的教学中,重视了知识的传授,忽视了人的发展,新课程改革呼唤人的主体精神,倡导教学过程既是学生掌握知识的过程,又是身心发展、潜能开发的过程,通过知识、技能的学习,最大限度地发挥课程的潜能,以实现教学的发展功效和育人功效。

(2)从统一性教育向差异性教育转变

改变以往那种对每一个学生都按统一规格要求的培养模式,通过改革课程设置、课程管理、教学模式、课程和教学评价,促进每位学生个性发展,有效发挥学生学习积极性和创造性。

(3)从重教师“教”向重学生“学”转变

传统的以教师教为中心的教学,使学生完全处于被动的状态,剥夺了学生的自主性,增长了学生的依赖性,消弱了学生的自信心,学生的学习缺乏情感的体验,因此,要彻底改革课堂这种沉闷的状况,要重建民主、平等、和谐的师生关系,强调师生之间的交往,让课堂形成师生互动,互相沟通,互相影响,互相补充的良好的学习环境。

(4)从仅重结果向重过程与结果转变

以往教学中教师只重视传授知识的内容,而忽视了在知识形成中渗透科学方法、科学思想的教育,忽视了学生对科学知识探索过程的真实的学习情感体验,严重影响学生的学习兴趣和创造力的发挥,因此,改革要着重强调让学生经历知识形成的探究过程,学习科学研究方法,培养学生的探索精神、实践能力、创新能力。

2.构建新的物理专业课程结构

拓宽学科基础,增强学生综合素质,依据新的课程理念,高师学科课程综合化是改革发展的趋势,物理教育课程结构应体现宽广的学科基础,提倡理科综合和文理科渗透,凸显创新能力和实践能力的培养。基于以上的思考,设想对原有课程进行精简的基础上,将物理专业原有的课程结构作以下变动。

在低年级必修课中增设理科综合基础课程,涵盖物理、化学、生物、地理学科的基础主干知识(面向全体理科学生开设);在高年级选修课中增设理科综合前沿专题讲座(面向全体理科学生开设);在专业选修课中增加技术性内容的课程(如电子技术、光电技术等专业课程);在选修课中规定每位理科学生应选修若干学分的人文社会课程;增设探究设计性实验、综合性实验、学科专题研究实践、教育教学研究专题实践等活动课程,应用研究性学习和科学探究的学习方式,使学生经历科学探究的过程和体验,掌握研究方法,形成研究能力;在选修课的物理教育类课程中进一步加强课程改革实践研究前沿内容的学习。

课程体系体现了基础性、前沿性、实践性和创新性;体现多样化和选择性,有利于不同层次个性化人才的培养,注重培养学生学科背景下的综合素质,注重培养学生的创新意识和实践能力。

3.改革课堂教学方式

倡导探究式、研究性学习,根据信息论,课堂教学是由教师、学生共同组成的一个信息传递的动态过程。教师采用的教学方法不同,导致课堂上信息交流方式和效果的不同。最优化的教学过程必定是信息流通最佳的过程。以往以传授为主的课堂教学主要表现为单项或双项的信息交流。而以讨论和探究――研讨为主的课堂教学则表现为多项、综合的信息交流,它将学生的自我反馈、学生群体间的信息交流、师生之间的信息沟通及时、普遍地联系了起来,构成多层次、多渠道、多方位的立体信息交流网。这种教学方式将改变过去那种沉闷的课堂气氛,同时,通过学生自主的探究或研究性学习,有效地促进学生积极主动地学习、合作、交流、十分有利于学生创造性思维能力的培养和科学探究能力的培养,并且,也有利于学生掌握将来指导中学生开展探究式和研究性学习的方法,以适应基础教育改革的要求。

4.探索新的评价体系

形成鼓励学生个性发展的良好成才氛围,学生学习评价的目的是促进学生知识、技能、能力以及情感、态度、价值观等方面的发展,发现学生多方面的潜能,了解学生发展的需要和发展优势,增强学习的自信心。评价还有客观、全面地反映教学的实际情况,为改进教学提供真实、可靠的依据。根据新课程标准的评价理念,主要从以下几个方面,探索新的有利于学生个性发展的评价体系。

(1)改变评价内容

改变过去只重视知识(分数),忽视综合素质和个性发展的评价,应从知识、能力、过程、方法、情感、态度、价值观等方面进行综合评价。

(2)改变评价方法

改变过去那种考试、测验的单一评价方法,根据不同的课程,可采用观察法、调查法、访谈法、测验考试法、档案记录法等多种方式,对学生进行多方面、多层次的评价。不同的评价内容所采用的方法应有所不同,注重体现评价的实效性。

(3)探索评价的操作性和有效性

a、评价分值的比例,应能体现关注学生的个性发展;

b、重视学生的自我评价对学习活动的促进作用,让学生自己参与评价,通过自评和互评,建立良好的沟通、协商的评价氛围,提高学生自我反思意识和能力,体现评价的最大效益;

c、关注学生各时期动态的进步、发展,注重过程性评价,将“过程性”与“终结性”评价有机结合;

d、测验考试评价应注重考核学生的应用知识分析、解决实际问题的能力和创造性思维能力;

e、注意评价指标的可操作性和有效性,重视“质性”评价。

高师物理教育专业肩负着将学生培养成为不仅有扎实的物理学科专业知识,而且有广博的自然科学、人文科学和社会科学知识,更要有与教师职业相称的教育科学理论、教师职业道德、教学方法与技能以及良好的心理素质优秀的物理教师的重任。

参考文献

[1] 全日制义务教育物理课程标准(实验稿)・北京:北京师范大学出版社,2001.7.

[2] 普通高中物理课程标准(实验)・北京:人民教育出版社,2003.4.

发育生物学研究方向篇7

早在20世纪70年代初,美国华盛顿大学物理系的LillianChristieMcDermott提出,物理教育要建立在研究的基础之上,通过科学分析并解决学生在学习物理课程中遇到的共性困难,提高学习效果。在美国国家自然科学基金的资助下,她开展了物理学习与教育方面的研究,成功地开拓了物理教育研究的新方向。由于对美国物理教育的突出贡献,她获得了RobertA.Mil-likanLecture奖(1990年),Oersted奖章(2001年),2013年她又获得了MelbaNewellPhillips奖[3]。除华盛顿大学外,美国的北卡罗莱纳州立大学、马里兰大学、科罗拉多大学、以及俄亥俄州立大学等也都开始进行物理教育方面的研究。PER的研究队伍具备了雏形,学科建设随之拉开序幕。1994年秋季,在北卡罗莱纳州立大学召开了首次PER大会,商讨PER的研究对象和PER专业研究生的课程设置。更重要的是,PER的先驱者们在会议上起草了一份白皮书[4],递与美国自然科学基金委员会。白皮书的题目为《给美国自然科学基金物理部的建议——支持将“物理教育研究”作为物理学的子学科》。白皮书论述了PER在美国的兴起以及PER在物理学中的重要地位,指出了PER走研究型发展之路的必要性和面临的困难。白皮书中建议美国自然科学基金物理部像支持其他物理研究一样支持PER,提出每年需要约200万美元的资助基金。1999年,萌芽中的PER等到了春天,这年美国物理学会(APS)发表了“关于物理教育研究的声明”,承认PER是成长中的研究领域,支持在美国高校物理系中设置PER研究方向。声明中指出:物理系将会受益于拥有PER这样一个严密的研究领域,PER会使教学质量得到提高[5]。此后,PER得到了美国自然科学基金的大力资助。据不完全统计,2006至2010年,美国自然科学基金至少资助了262个PER项目,经费约为7250万美元,占PER总经费的75%[6]。PER的发展除了经费的保障外,还必须有相应的学术刊物做支撑。经过努力,《美国物理杂志》(AmericanJournalofPhysics)首先大量发表PER的研究成果;之后AAPT旗下的杂志《物理教师》(ThePhysicsTeacher)也开始登载PER文章。为了使PER在物理学科中拥有被公认的高水平研究成果,美国物理学会与AAPT联手,于2005年开始出版电子期刊《物理评论专辑——物理教育研究》(Physi-calReviewSpecialTopics——Phys-icsEducationResearch)[7]。PhysicalReview是享有很高学术声誉的杂志,此杂志设置物理教育专题,使从事PER的教师可以得到正确的评价,并专注于这个研究方向。有经费的资助,有高水平的学术刊物,又有科学且实用的研究方向,使PER在十几年的时间内在美国发展了起来,图1直观地显示了PER小组在美国的分布。美国大学中,做PER的教师有高级别的研究项目,可以指导研究生(包括博士生),并发表高水平研究论文,他们既是研究者,又是优秀的教师。PER的诞生给美国的物理教育与教学带来了生机,使美国成为全球高等物理教育的领跑国家。

2“物理教育研究”的研究对象与方法

PER研究的对象是学习物理的过程以及教学活动如何影响该过程,采用科学的方法探测、甄别学生在学习物理课程中普遍存在的共性困难,揭示学生掌握物理知识的动力学过程,评价学习效果,并在此基础上建立关于物理学习的认知理论,用于开发新课程、新教学方法和新的教育研究工具。PER是围绕学生和学习过程进行的,在我国是一个相对陌生的研究领域。由物理学家开拓出来的PER继承了物理学的研究传统与方法,强调观察、数据采集与分析,并重视应用。PER有实验和理论两个研究方向。实验方面的主要工作是采用定性、定量或两者结合的方法,来测试、记录并了解物理学习过程。定性的实验研究是针对少量典型学生进行,通过对学生进行访谈与跟踪调查,记录物理学习(包括学生的思维)过程。为了实时地了解学生的思维,可采用“边想边说”实验,即要求学生看到教师给定的测试后,不停地用语言表达头脑中的思路,直至给出解答。通过录像、录音等方法记录实验全过程,并予以保存。定量的实验研究主要面向大量学生,使用标准教学测量工具进行各种测试,了解学生整体掌握知识的平均水平,以分析、评价学习效果。现在,PER已获得了大量相关实验数据。400多年前,开普勒基于第谷毕生积累的天文学数据,归纳出了著名的开普勒三定律。今天,PER也在积累着各种关于物理学习的数据,为揭示和控制物理学习过程进行准备。开拓PER的物理学家们明白,如果没有理论研究,PER不过就是为提高学生学习效果的一系列反复实验。PER理论研究方面以马里兰大学的Redish,Hammer和Elby等人的工作最为著名,他们研究学生在解决物理问题时的先天直觉是什么,学生头脑中的概念是怎样演化的等问题。当然,PER理论还处于起步阶段,它的发展依赖于更多的实验数据和理论研究的进一步深入。

3“物理教育研究”给高等学校物理教学带来的新生机

PER使物理教学理念、教学技术与环境、教学方法、教材等方面获得了许多进步,本文集中介绍物理教学理念、教学技术与环境这两个方面的进展,因为这两个方面国内较少涉及,且与美国差异较大。PER使物理教学走上了科学发展之路。教学方法的改革和教学的内容安排等等都必须经过实际教学过程的科学化测试和检验,并以学生的学习收益为最终判断标准。也就是说,衡量教学的成功与否,不仅在于教师讲授了什么,更重要的是在于学生到底学到了什么?只有被大量教学实验数据验证的、使学生获得更高学习收益的方法才是令人信服的。翻开美国的《物理评论专辑——物理教育研究》、《美国物理杂志》等期刊,可以找到对物理教学的各种测量。例如:通过分析6000名左右学生的学习收益,发现交互式教学方法的效果优于传统的讲授式方法[9];哈佛大学Mazur小组用十年的数据表明,Mazur发明的同伴教学法(PeerInstruction,简称PI)能够使学生更好地掌握物理概念和解决问题[10]。一些测量结果还挑战了传统的教学观念。在大多数人看来,掌握知识对于发展学生的科学推理能力是非常重要的。然而对学生科学推理能力和知识状况的实际测量表明,以传授知识为目的的传统教学,对于培养科学推理能力没有帮助[11,12]。对于学生学习收益的测量数据表明,采用传统讲授式方法,学生的学习收益很低[13];有趣的是,测量结果还显示,学生的学习收益和学习困难基本上与任课教师没有关系[13,14]。早在1933年,美国著名教授F.K.Richtmyer写道:“教学,我说,是艺术,而不是科学,……教学绝不能被称为科学[15]”。这仍然是目前很多人对于物理教学的认识。PER使这个观点在20世纪末和21世纪初被更新了。CarlWieman是美国科学院科学教育委员会主席,2001年诺贝尔物理学奖得主,他在《知识的诅咒——为什么对于教学的直觉经常失效》一文中写道[16]:“聪明的物理界已经找到了在初始直觉失效的领域取得进展的方法,例如,原子结构的发现。这个方法在于细致地、客观地进行实验测量并利用得到的数据完善我们的认知和直觉。对于物理教学,这意味着要着眼于显示人们是如何学习的数据,着眼于显示学生是怎样学到或学不到物理知识的数据”。物理教学也要从已有的各种数据出发,而不能仅凭直觉。PER将科学理念注入于物理教学之中。PER催生了各种标准教学测试工具的研发。就像可以利用电压表显示电压值一样,教学测量需要测试工具。这些测试工具实际上是针对某一部分物理知识的诊断性测试题目,其功能类似于物理实验中的各种测量设备。美国已经研发出来的测试工具有:FCI(测试牛顿力学概念)、BEMMA(测试电磁学概念)、LCTSR(测试科学推理能力)等等[17]。当然,教学测试工具的有效性也要经过测试才能被认可。FCI刚刚研发出来后,教师们感觉题目设计过于简单,有侮于学生的智商,以致于不乐意使用它。但是,实测结果与教师们的预期并不一致。哈佛大学的测试就是一个典型的例子。哈佛大学物理系EricMa-zur教授偶然看到了PER的相关研究,对自己的学生进行了FCI测试,结果是学生们的得分很低,甚至低于期中考试成绩。Mazur教授认为,期中考试比FCI更难、更复杂。惊讶之余,Mazur教授着手改变教学方法,发明了著名的同伴教学法[18]。此后,标准测试工具的开发受到重视。除了测量物理知识的工具外,还有一些工具用于测试学生的态度和期望与学习效果之间的关系,如科罗拉多大学关于学习科学课程的态度测试(CLASS),马里兰大学的物理期望测试(MPEX)等。尽管对于教学测量工具的使用方法等方面还有一些批评意见,但是总体上认可了测量工具在物理教学研究中的重要作用。伴随着测量工具的开发,教学测量方法也逐渐定型,如判定教学收益的前测—后测法,统计理论在物理教学研究中的应用等等。Hake提出了一种测量学生学习收益的方法[9]。他利用测试工具,在学习开始前进行测量,称为前测,以了解学习开始前的情况;学习结束后,再次进行测试,称为后测。他定义学习收益g为g=sˉf-sˉiT-sˉi,其中sˉi为班级学生前测平均分,sˉf为后测平均分,T为测试题目的总分。g0.7为高学习收益,0.3g<0.7为中等收益,g<0.3为低收益。将其与统计方法结合,便可以对学习的效果进行规范测量。这个方法已经被物理教育界的许多人用来做教学研究。PER的研究结果表明,交互式教学在许多方面都优于传统讲授式教学。为了开展交互式教学,在美国开发出了一种新教学技术——课堂交互反馈系统,也叫做clicker。北美大约有800所大学、百余万学生曾使用clicker在课堂上学习。课堂交互反馈系统利用无线电发射、接收系统以及配套软件,实现了课堂上多个学生与教师间的集体实时互动[19]。课堂上,教师首先设置问题,之后学生通过手持发射器发射答案,教师利用接收器接收来自学生的多路反馈信号(如图2)。经过计算机处理接收信号后,全体学生的结果被实时地显示在教室的大屏幕上,同时每个学生的反馈信息均被记录下来,逐节课积累后,形成各个学生的电子学习档案。该教学技术不仅支持了大班互动教学,而且还促进了教学方法和教材的改革,目前,课堂交互反馈系统中的题目已经出现在了美国大学物理教材中,供教师和学生使用[20]。交互式教学的实施还导致了教室布局的变化,以讲台为焦点的传统教室布局被更改,代之以圆桌为主体,集讲授、课堂演示和学生小组学习等功能为一体的多媒体教室。北卡罗莱纳州立大学物理课教室布局如图3所示[21]。目前,麻省理工学院的TEAL教室,俄亥俄州立大学的PALET教室等均采用了类似的教室布局。此外,在美国还开发出了物理工作室、网络作业系统、三维立体演示等方面的教学技术。

4结束语

近20年来,PER带动了美国物理教育教学的发展,使美国大学物理教育走出困境。在美国自然科学基金等经费的资助下,高等学校中一些从事纯教学工作的教师转型为研究者。相比之下,这20年来,我国大学物理教育却一直在进行“改革”。改革主要集中于教师和教材方面,忽略了对学生学习物理过程本身规律的深入研究,似乎在延续着那个“名师出高徒”的古老信念。美国的大学物理教育为学生建造了脚手架,供学生自己向上攀登。我国的物理教育似乎是要设法由教师将学生“抬举”起来。此外,与美国高等学校从事物理教学的教师由于从事PER而回归科研队伍的趋势相反,近年来我国许多高等学校物理学院(系)教师队伍中被分离出来了所谓“纯教学型”教师,尽管他们承担教改项目、编写教材、进行教学研究工作,也有一些教师开始进入PER研究的行列,但是,由于很难得到高级别的、经费充足的物理教学研究项目,所从事的教学研究工作不能得到认可,只能靠承担更多的授课学时来完成额定工作量。在研究经费上,物理教育方面的自主选题研究几乎得不到我国自然科学基金的资助。自然科学基金项目中国家基础科学人才培养基金只受理获教育部批准的少数基地负责人的申请。这种状况导致了物理教学研究工作和研究队伍的萎缩。“物理教育研究”在美国的崛起与发展提示我们:物理教育是艺术,更是科学。将“物理教育研究”作为物理学的一个新分支学科,以这个新分支学科的建设来带动物理教学的发展,进而提高教学质量,或许对我国也是一条振兴物理教育的可持续发展之路。

发育生物学研究方向篇8

关键词:项目教学法;农科类研究生;教学;课程;创新性

中图分类号:G642.41 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2014)45-0159-03

2012年2月28日,中共中央政治局委员、国务委员、国务院学位委员会主任委员刘延东在国务院学位委员会第二十九次会议上指出:要深化研究生培养机制改革,创新培养模式。要促进教育、科研、创新的结合及产学研合作,积极发展专业学位研究生教育,改革课程体系和教学方法,充分发挥行业企业及培养单位的积极性,强化职业素养和实践能力的培养。

研究生课程教学是研究生培养的重要环节,作为研究生创新教育的重要载体,研究生课程应体现对研究生创新意识、创新思维、创新能力的引导和培养,使研究生课程教学更好地服务于创新教育,以课程和实践为依托促进创新,发挥研究生课程教学在研究生创新教育中应有的作用。研究生课程的教学方式应是启发式、研讨式、参与式,体现探究性、自主性、灵活性。课程学习应以灵活开放、有序可控的教学形式和民主自由的学习形式,激励研究生思考和质疑,培养研究生创新意识、创新能力和实践能力。

本项目从东北农业大学农科类研究生课程入手,深入分析其教学现状和发展趋势,提出以项目教学法为核心,以理论与实践结合为基础,以工作任务为导向,以培养创新型应用人才和学术拔尖人才为根本,在传统教学的基础上对农科类研究生课程教学方式进行全面和系统的改革。

一、研究生课程教学改革的必要性

研究生教育作为教育的最高层次,作为当代高层次人才培养的主要途径,历史赋予了其这个使命。国家交给了这个重任,人民寄予了这个期望,应该“主动服务”,而且不仅要服务需求,还要创造需求、发展需求、引领需求,不仅要最大可能地满足社会各种现实的需求,还要引领社会未来的需求方向。这里提及的“主动服务”,那就要求研究生具有主动服务的技能。

目前,农科类研究生的培养往往是把导师的科研课题进行分解后,选择某个方向进行深入研究,其研究内容过于狭窄,培养出来的农学专业的研究生不会种地、病理专业的研究生不会给农作物看病、园艺专业的研究生不会种菜等问题,与研究生培养的宗旨是背道而驰的。如何通过研究生的课程培养,将理论与实践相结合,完成农科类研究生的培养,这也是今后研究生培养目标和课程改革的关键所在。

二、“项目教学法”的定义及由来

“项目教学法”是师生通过共同实施一个完整的项目工作而进行的教学活动,是行动导向教学方法中的一种。在整个教学过程中既发挥了教师的主导作用又体现了学生的主体作用,充分展示了现代教育“以能力为本”的价值取向,使课堂教学的质量和水平得到了很大幅度的提高。目前“项目教学法”在德国已经普及,国内学者对国外教学理论与方法研究的最新动态已基本能及时了解。但结合中国高校研究生教学的实际,对引进的理论与方法加以改造和调整,建立并完善符合中国高等院校研究生教育需要的理论和方法,目前尚在初级阶段。

三、农科类研究生课程教学的特点

农业相关学科的研究生培养必须紧密结合生产实际,紧随农业科学前沿,能够解决农业生产中的关键问题。因此,研究教学过程中应该紧密结合生产实际,以解决农业生产中和毕业论文研究中的问题为目的,开展相关课程的教学与学习。原有的教学方式,基本上是教师按教材或专题讲授、学生进行综述性汇报和讨论等方式进行的,而这些基本偏重于理论,缺少实践。由于学校和导师为了取得较高的排名和研究成果,研究生的毕业论文内容过于狭窄或专业化,许多研究内容已经脱离了农业生产实际,对其实践能力和综合能力的培养是不利的。因此,依据农科类研究生人才培养的特点,有针对性地进行课程教学方式和内容的改革,将教学、科研、生产三者在产学研结合中相互联系、相互促进,把科研和生产实际的内容引入教学过程,不仅是培养人才的需要,也是教育适应经济建设和社会发展的需要。

四、项目教学法在农科类研究生教学中的实施方案

本论文以植物病害生物防治为例,简要介绍了项目教学法在农科类研究生课程教学中的实施方案。第一,对植物病害生物防治进行了分析,将整体教学内容分解成若干项目,如生防菌的筛选与复筛、生防菌拮抗机制的测定、生防菌发酵工艺的研究、生防菌剂的应用研究等几个项目,包含了植物病害生物防治教学大纲的关键内容。第二,由于研究生数量较少,学生以3~5人为1组,以抽签的形式选择相应的项目。第三,学生在网络平台及图书馆的期刊网上查找资料,然后分工合作进行理论基础学习、实验方案的制订及实验方法的学习。第四,学生将理论基础知识和实验方案制成多媒体课件进行汇报,其他同学和教师进行论证和必要的指导。第五,学生分组按实验方案实施,在这个过程中有教师进行咨询与指导。第六,学生将实验过程及结果制作成多媒体课件进行汇报,教师和学生给予评价。

五、项目教学法在农科类研究生教学中存在的问题及解决对策

(一)研究生专业课程选课人数少,分组存在困难

农科类研究生专业课选课人员较少。目前,农科类研究生课程选课从2人到30人不等。如果人数较少,以项目教学法进行课程改革就难以分组进行,组数较少,也完成不了整体的教学要求。因此,以项目教学法进行教学的课程,应该规定其平均每年选课人数达到10名以上才可以进行,这样至少3人以上为1组,才能满足教学需求。

(二)部分研究生课程分解成项目难,不易操作

农科类的研究生课程类型和内容不同,有些课程不易分解完整的项目,即使可分解也较难操作。因此,有些课程不适合开展项目教学法,如各学科的研究生班讨论、高级植物病理学和作物高产理论等课程。能够实施项目教学法的课程应该是应用性和操作性比较强的专业课程,有些基础性和理论性特别强的课程,则不能在课程中实施项目教学法。因此,应该有选择性的进行项目教学法的改革。

(三)增加了教学经费

研究生课程开展项目教学法,是理论与实践相结合的,理论部分不需要额外的经费,但在项目形式操作过程中,学生按组进行项目操作,原来可能教师开展3~5个正常实验就可结束课程,而项目教学法,学生分组操作,可能1个组就得把原来3~5个甚至更多的实验整合在一起去完成1个项目,因此需要的实验经费要比正常的教学多出几倍。如果学校不给予额外费用,将无法开展项目教学法。由于经费问题,建议一个学科仅开设1~2门项目教学法的课程,给予特别资金支持,一方面避免开设课程过多,学生准备时间长,增加学生负担,二是少而精达到最佳的上课效果。

(四)教学方式灵活,不适合常规教学管理

项目教学法主要是开放式教学,学生查找资料,整理和制作汇报材料,是不需要进入课堂的,而进行讲授和项目操作可以根据自己的时间、项目某个阶段需要的时间和开放实验室的时间来协调。如果不能根据正常的上课时数来进行,就无法达到学校常规教学的要求和正常的教学秩序。对于项目教学法的课程,学校应该给予特别的政策和考核方法,促进健康良性的发展和完善。

(五)工作量增大和时间增加

项目教学法的实施将打破教师原有的正常教学秩序和规律,教师要额外准备比原来更多的教学内容和方案,而且实验员要准备正常实验课几倍的实验材料,教师和实验管理人员根据学生的时间和实验室的空闲安排教学时间。因此,学校应该在工作量上予以增加,充分提高教师开展教学改革的积极性和主动性。

美国学者克拉克(2001)曾指出,研究生教育“以科研为首要的成分,教授的作用在于把科研和教学结合起来,使科研活动十分恰当地成为一种教学模式;学生的作用就是把科研和学习结合起来,使科研活动转变为一种学习的模式”。李阿利等(2010)研究认为,研究生课程改革的内在动力缘于目前研究生课程建设中面临的主要问题,就是要真正树立研究生的主体观,要以确立研究生的主体地位、唤醒研究生的主体意识、激活研究生的主动创新精神为课程改革的主要目标。陈晓爱和邓宇斌(2008)研究认为传统研究生课程教学模式和考核办法存在缺少创新性、灵活性和吸引力等问题,在多种学习模式理论的启发下,提倡在课程设计时要灵活、合理地进行优势整合,倡导自主学习、发现学习、体验学习和合作学习。

综上所述,众多学者均认为研究生课程改革是十分必要的,其核心仍是创新能力和工作的培养,以解决实际问题或完成某项任务为主要内容的教学模式与方法的探索。以此为突破口,实现以项目教学法为核心,以理论与实践结合为基础,以工作任务为导向,以培养创新型应用人才和学术拔尖人才为根本,在传统教学的基础上对农科类研究生课程教学模式进行全面和系统的改革,为毕业后走上工作岗位,迅速适应国家现代化经济建设和发展的需要打好基础,培养出更多适合社会需要的高素质创新型人才。

参考文献:

[1]李阿利,王伟伟,刘碧琼,沈志明.为创新教育服务:研究生课程改革的重要方向[J].高等农业教育,2010,(6):69-71.

[2]田松杰,汪勋清,王春霞,刘荣乐.农科研究生课程体系科学构建与优化[J].高等农业教育,2011,(12):69-73.

[3]王柯敏.当前开展研究生教育综合改革需要做好的几项工作[J].学位与研究生教育,2013,(11):1-5.

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[5]伯顿・克拉克.探究的场所――现代大学的科研和研究生教育[M].王承绪,译.杭州:浙江教育出版社,2001.

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[7]陈晓爱,邓宇斌.医学研究生课程设计的实践与思考[J].西北医学教育,2008,16(6):1098-1099.

[8]王晓霞,唐雁,周竹荣,黄智兴,杨明.项目教学法在高校计算机教学中的应用――与学年设计相结合[J].计算机教育,2010,(10).

基金项目:东北农业大学研究生创新人才教学改革项目(Neau2013-yjg005);黑龙江省高等教育教学改革项目“双十模式在高校农科类实验和实践教学的研究与实践”;黑龙江省高等教育教学改革项目(GJZ01301074);黑龙江省学位与研究生教育教学改革研究项目(JGXM_HLJ_2011020)

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