1.1中国生命科学技术伦理研究现状
生命伦理学在中国经过30余年的发展,已逐渐成为伦理学研究领域的热门话题和最活跃的学科之一,在学科建设、理论研究、人才培养等方面取得了卓著的成就。其中,对生命科学技术伦理的关注尤其是高新生命科学技术相关伦理问题的讨论一直是生命伦理学的重要旨归。近年来,我国越来越多的学者开始关注各种高新生命科学技术的伦理问题,从多重领域和视角出发进行了深入而审慎地探讨,不同领域学者观点的碰撞和交流为我国生命技术伦理研究提供了优秀的思想和学术资源。例如,邱仁宗集中讨论了异种移植和基因治疗中的伦理问题,认为在没有确切证据证明某些高新生命技术不会给人类带来严重危害前,应该对这些高新生命技术采取“有罪推定”,暂停人体试验,而用动物实验和体外实验代替。姚大志和陆树程对克隆人的合理性以及相关的道德伦理问题进行了有针对性的商榷和探讨。姚大志从没有生育能力的人有权要求借助生殖性克隆享受生育繁衍后代的权利和人们的道德观念会随着历史发展、技术进步而改变两个角度切入,分析总结了人们反对克隆人类的三个道德理由:
(1)克隆人类破坏了人的尊严和神圣性;
(2)克隆人是否能够健康成长;
(3)以“非自然”的方式创造人挑战了上帝的权威。陆树程对姚大志的观点进行了回应,他认为人们对应用于优生优育、诊断和治疗疾病及器官组织移植的治疗性克隆,在伦理上是宽容的;人的生殖性克隆即使有很高的技术可行性,仍然会引发侵犯人权等严重的社会伦理问题,违背目前的生命价值论和道义论等伦理原则。张明国认为生命技术是一种风险技术,在其应用过程中会产生一定的安全和伦理风险,进而导致相应的伦理问题;分析和研究了生命技术风险的本质、特征、存在方式和成因,提出应建立和完善有效规避和控制生命技术风险的制度和伦理原则规范。方兴着眼于高新生命科学技术发展中的伦理委员会建设,分析了我国伦理委员会发展受制约的原因:隶属关系混乱、组织形式和人员构成不规范、审查依据的法律规范不统一和法律定位模糊等,认为应在一定范围内授予伦理委员会行使部分行政职权的权限,建立独立的审查系统,充分发挥伦理审查委员会的有效作用。除了生命伦理学学术界的热烈讨论,在法律法规方面,近年来,为了更有效地管理和引导生命科学技术的发展和应用,填补我国生命科学技术相关政策领域的空白,我国在重要的生命科学技术领域制定和出台了一系列政策法规。例如,原卫生部1993年颁布的《人的体细胞治疗及基因治疗临床研究质控要点》、原国家药品监督管理局1999年的《新生物制品审批办法》附录九“人基因治疗申报临床试验指导原则”和2003年的《人基因治疗研究和制剂质量控制技术指导原则》。这些政策法规的内容仍是主要侧重于技术标准和操作规范,对相关的伦理问题关注度不够,缺乏伦理道德规范方面的详细内容和规定,还需要不断改进和完善。2009年3月2日,原卫生部出台《医疗技术临床应用管理办法》(以下简称《管理办法》),对我国医疗技术创新和医疗抉择等方面起到了一定的指导作用,从国家政策层面对现代医疗技术带来的各种问题,尤其是伦理和法律问题的界定和解决给予了官方解释。然而,现代医疗技术发展面临的法律和伦理问题往往十分复杂,《管理办法》并不能有效解决和消除现代医疗技术的伦理和法律困境。
1.2生命技术伦理研究的中西差异
作为顺应生命科学技术发展而出现的新兴学科,生命伦理学于1971年在美国出现,20世纪80年代末在美国得到广泛应用,并逐步影响到欧洲、亚洲等其他地区。以美国为代表的西方生命技术伦理研究在认识“人”的问题时,往往局限于“人是目的,而非工具”和“人是道德的主体”等以人为中心的思想基础上,认为应该充分尊崇个人的自由意志,并要求对个体自的尊重。“以人为中心”的极端后果是在思维里刻上了“人之外的万物皆为工具”的烙印,造成对非人类生命主体的轻视和不尊重,将其视为实现人的目的而可被利用的工具。例如,恩格尔哈特在其论著《生命伦理学基础》中论述“行善原则”时,区分了“尊重”与“行善”,认为人不应理所应当地对动物进行利用和索取,提出了人对动物负有行善义务的观点,但仍是基于“人是道德的主体”的前提。中国传统文化中的儒、道、佛、墨家学说中的哲学和宗教思想中蕴含着人类行为不应只考虑人类自身的利益,还应尊重和关照动物的生存权利的先进理念,如“天地好生”、“天地与我共生,而万物与我合一”,表达了爱护尊重除人之外的天地万物的观念,提倡人与天地万物和谐发展,比西方传统的以人为主体的生命伦理思想更具有关怀性。另外,中国传统伦理中有很多与西方类似的原则或价值,如不伤害、有利、尊重、公正等,这些价值根源于中国本土的哲学和文化传统,其哲学文化基础和实现方式与西方不尽相同。值得注意的是,中国某些落后传统思想与当今生命伦理思想存在矛盾甚至激烈冲突,会对生命科学技术研究进步造成一定的阻碍,应予以摒弃和改革。例如,清代名医王清任历时40余年通过观察和剖视乱葬岗瘟疫致死儿童和行刑场死囚的尸体,绘成和刊行《亲见改正脏腑图》和《医林改错识要》,为中国解剖医学做出了重大贡献,却因质疑中国传统中医的脏腑理论而遭到众多中医名家的批判,被视为“离经叛道”、“毁坏祖制”和“哗众取宠”的异类,认为他解剖、毁伤他人身体“极其不仁”、是“教人于胔骼堆中杀人场上学医”。中国解剖医学进步的脚步也因此停滞不前,大大落后于西方。中国的生命技术伦理研究应该辩证地看待传统思想文化,继承和弘扬其中的优良资源,如儒家以“仁”为核心的道德思想和以“礼”为核心的道德规范体系,道教“重人贵生”的生命观,佛教“因果”、“轮回”、“慈悲”、“福报”等宗教思想,更加注重结合中国的现实情境,实现生命技术伦理学研究的本土化。例如,在深受儒家文化熏陶的许多亚洲国家和地区,个人与家庭、社会群体的关系要比某些崇尚个性与自主的西方国家紧密得多。因此,在中国等亚洲国家地区推进和实施知情同意等原则时必须重视和考虑家庭和社会群体因素。
1.3中国传统儒家伦理对当代生命技术伦理困境的疏解
恩格尔哈特认为,当今西方世俗社会面临着经济与文化双重危机,主要指“由于西方社会—民主制福利政策所引发的经济危机以及西方文化由于家庭解体所引发的社会危机。”以恩格尔哈特为代表的众多西方生命伦理学家认为儒家智慧能为这双重危机的疏解提供强有力的帮助。儒家思想既有根植于中国历史文化传统的独特道德意识和道德主张,也有随着历史沿革和社会进步历久弥新的普世道德考量。儒家思想和学说作为中国传统道德文化资源,其伦理观念和规范影响深远,在中国等亚洲国家的现代社会伦理生活中仍然有着持久影响,尤其是在家庭、社会群体、人际交往和个人道德生活中起着不可替代的作用。儒家学说对现实生活和人事的关注及其独特的伦理道德规范体系等,符合我国当代生命伦理学发展的客观现实需求。当代中国的道德观应该与儒家的优良传统有机结合起来。生命伦理学具有人文性和人文精神,它不仅解决现实的生命技术与人的需求、人与社会、人与自然、人与人之间的关系问题,还研究人和其他生命体的生命伦理问题。而儒学在本质上也是关于人的学问,如天人合一、仁者爱人等思想,蕴含着对天理与人性的透彻看法和对生命意义、人性价值的终极思考,以及人与天地自然万物之间关系的深刻认识。台湾学者李瑞全尝试建立了一种儒家生命伦理学,分析生命生殖和基因技术等生命伦理问题,对我国当代生命技术伦理研究具有十分有益的参照作用。其理论框架如下:以“不忍人之心”作为道德根源和动力;在此基础上阐发出以“仁”为核心的自律(自主)、不伤害、仁爱(有利)、公义(公正)四个基本原则;由以具体化为咨询同意(知情同意)、保护主义、保密、隐私权、诚实、忠诚等规则;当原则或规则在具体情境中发生冲突时,以儒家的“经权原则”来寻求反思的平衡,作出道德判断。
2加强我国生命科学技术伦理规制的设想
我国若想在生命科学技术研究中取得先机,应灵活采纳和融合我国传统文化中的伦理观念等重要思想文化资源,如“以道驭术”,从我国的实际问题出发,积极应对生命科学技术发展带来的各种伦理难题。
2.1“以道驭术”的生命科学技术伦理实践
尽管“道”与“术”在我国古代有着丰富的内涵和引申意义,但从技术伦理学层面看,我国古代从一般意义上对技术与道德关系的讨论,可以概括为“以道驭术”,其中“驭”的意思是驾驭、节制,“以道驭术”指的是“技术行为和技术应用要受伦理道德的驾驭和制约”。“以道驭术”强调人与技术、人与世界多方面关系的协调解决,已经成为解决当代技术社会各种问题的一个有效方法。“以道驭术”注重技术应用的正负效应,主张技术要合乎“道”和“利人”的标准,技术活动各要素和利益相关者之间和谐发展,以技术道德规范约束技术相关人员的技术活动,通过对技术的有效道德控制,消除和限制不适当的技术应用带来的消极影响。上述理念同样适用于生命科学技术的伦理规制:生命科学技术研究人员从事科研活动合乎于“道”,追求崇高的道德精神境界,遵循科技伦理规则和生命科学技术研究道德规范,而不是迷失和屈从于追逐经济利益和社会地位;生命科学技术的发展应用服从于“道”,以造福人类、保护生态环境为目的,避免和消解生命科学技术发展所带来的道德滑坡和伦理困境;人们看待高速发展的生命科学技术要顺应于“道”,改变严重阻碍生命科学技术进步的落后错误的伦理规范和价值理念,增强反思,建立和完善引导生命科学技术健康有序发展的法律法规和伦理规范。
2.2构建生命伦理治理机制
第一,积极开展国际交流与对话,鼓励和开展前沿性的生命科学技术伦理研究,既要有对西方优质资源的引进、借鉴和改良,更应该立足我国本土,探索和挖掘我国文化传统中的良好因素,结合我国的生产、文化和社会生活现实,不断深入和拓展对“文化自觉、文化自信、文化自强”理念的探讨,实现西方生命技术伦理学与我国文化传统和社会背景的有机对接。第二,加强生命科学技术相关的科普宣传和教育活动,搭建对话交流平台,通过宣讲、座谈、听证等有效形式,建立一种政府、生命科学技术公司、科学家、技术研发人员、生命伦理学家、公众、媒体等各个角色共同参与的生命科学技术伦理治理机制。第三,鼓励和严格规范高新生命科学技术在医疗实践中的应用,促进医疗体制改革,优化医疗资源分配制度,在缓解医患关系、维护医生和患者的合法权益等方面做到逐步完善和发展。第四,建立和完善第三方伦理审查体系,成立生命科学技术伦理委员会,健全生命科学技术伦理规范和审查制度,为卫生政策制定、医疗改革和卫生立法提供必要的理性资源和依据。中国的生命科学技术伦理学研究应立足于本国具体国情和优秀传统文化,积极应对全球化的多元文化浪潮,面向现实的生命科学技术伦理问题,灵活构建和完善中国本土化的生命科学技术伦理规范体系。
1.1新技术有助于药物研发
传统慢性病新药临床研究时间长、费用高、风险大。基于转化医学模式的“多向药理学”(polyphar-macology)与“网络生物学”(networkbiology)等新理论、新技术,为疾病成因通路上的低丰度、瞬时、弱亲和力的节点靶标(nodalproteins)的富集与同步化研究及其功能确证,提供了极大的可能。个体化预防、诊断、治疗方案的医疗模式,成为遗传药理学和药物基因组学发展的方向,有助于针对性地探索药物疗效判断、疾病疗效评估、康复预后展望的分子标志物,具有临床实用价值。由于强调临床工作者参与新药研发,临床实验成功率提高,研发成本降低,研发周期缩短,个体化治疗将催生新兴产业。
1.2干细胞基础研究及临床应用
干细胞技术是再生医学的核心。干细胞及其衍生组织、器官可以应用于临床,形成一种全新的治疗手段或“药物”。从事干细胞研究的国家,已批复一批具有特定适应证的干细胞产品用于临床前研究和临床试验。干细胞涉及人类胚胎等敏感问题,其安全性、稳定性和有效性等尚未获得确证。人体组织细胞来源渠道的合理、合法,以及生殖技术领域直接面临的道德与伦理冲击,使之还有很长的道路需要探索。
1.3疾病相关基因分子研究及临床应用
通过生物标志物测定判断机体生物学状态或疾病进程,有助于疾病的鉴别、早期诊断及预防,有助于疾病的治疗以及不良反应监控。在疾病的预测、诊断与治疗评估、个体化治疗方面具有广泛前景。但临床方案的监管审批、起始场所、志愿者募集、临床数据库建立与维护等相关分子基因领域的制度建设和日常管理,尚处于摸索阶段。新技术、新方法的临床准入管理,需要科研伦理介入评估。现阶段,强调上述三方面的分子和细胞水平的医学转化,已经积累了30年的基础和临床探索,将直接改善医疗和促进健康,更具竞争力和现实意义。随着移动技术和产品的升级,医学直面个性化、跨地域的大数据最优化方案,新技术的更新促使制药企业不断随之进步。
2转化医学直面诊疗健康服务
中国医学卫生事业在过去30年改革开放中,提升了科技创新的整体能力,夯实了基础研究、临床研究和卫生科技管理中的现代医学理念,为科技型新创生物医药企业提供了原动力。综观国际转化医学发展的热点,我国整体实力并未处于劣势,同一起跑线上的中国生命科学界,直面历史契机,通过各层面的整合、协调与管理,完全可以创新“中国模式”。
2.1政府直接主导健康卫生事业
诺贝尔奖得主诺斯教授指出“制度变迁与技术进步具有相似性,同样是经济和社会发展的源泉;技术设定了经济发展可能达到高度的上限,但它实际上能达到多少,则由制度决定;人力资本积累的过程必须与政府创造良好创新环境和有利于技术进步的制度相结合”。此说与我国创新型国家学说不谋而合。政府主导国家重大科技计划,统一管理基础研究,参与投资大、风险大、跨学科、综合性技术及公共技术领域的重要研究,开展知识产权保护立法和执法,建立和执行统一的技术标准,对企业技术研究与开发给予税收优惠等。美国国立卫生研究院(NationalInstitutesofHealth,NIH)建立了60个转化研究中心以及国立转化医学推进中心(NationalCenterforAdvancingTranslationalSciences,NCATS),投入制药公司既没意愿,也无资源实施的临床研究工作,促使潜在商业项目走出象牙塔,实现产业化。由此可见,发达国家对科技产业强调市场调节,在“市场失灵”关口及时补位,依托强有力的经济与科技法律、法规,培育科技进步的大环境。与过去在文化体育上的国家投入体制相比,政府在现今涉及健康民生的生物医学变革中应担当重任。政府作为总体规划者从国家层面组织专家设计、论证发展蓝图,确立近、中、长期发展规划,对重大疾病和医学科研项目,制订战略并成立协调部门,提供发展资助基金,如国家与地方自然科学基金、产学研专项研究基金、成果转化奖励计划和各级科技发展基金等。通过财政专项预算,加大基础设施、信息化建设的投入,矫正引导“市场失灵”。转化医学内涵跨度大,政府要承担卫生战略规划中的“托底”功能。我国科技发展资源的实质投入,与目前公众对相应的经济效益和社会效益的产出期待之间存在较大差距,其实质是科研成果转化链上存在管理缺陷和环节缺失。国外职业专利买家因此乘虚而入,热衷于购买国内“点子”而非已形成的专利。笔者认为,转化医学的关键应是“科技创新管理体系的重构”,由卫生行政部门、医学高等校院所、医院的管理者和生物医药产业经营者提供“黏合剂”和“油”。比如,研究资金要长期投入,不仅鼓励争取纵向、横向科研经费和单位自筹资金,也鼓励专业技术服务收益、技术转让收益、专利收益以及社会捐款等全方位集合资金、人力和设备的日常运营。多部门、多学科的交叉合作中,引领创新思想碰撞是关键。政府设立转化医学人才培训中心、建立人员流动机制、组建联合科技攻关团队、指导高校博士培养体系改革、促进专科人才过渡到复合型人才培养是重要手段。我国科研人员信息辅助管理系统和信用评估动态跟踪系统,保存了历年科研经历和诚信档案,据此选择专家可有效降低风险成本。通过科研成果转化配套优惠财税政策,疏导有利临床科研的医患关系,吸引海内外优秀人才加盟。在“人才是第一生产力”的思路中协调主观能动性和执行力,强调团队协同力。由此建立的学科梯队在人员职称、学历、年龄等结构上配备合理,提供学科带头人、后备带头人和学科技术骨干参加继续教育的学术自由和创新空间,将个人学术兴趣向学科建设方向引导。鼓励学科带头人以战略科学家为奋斗目标,拓宽学术视野,把握学科前沿,始终走在发展前端。政府作为转化医学环境的构建者,要协调利益、化解矛盾,修正“大包大揽”的治理方式。调动社会组织、完善社会管理格局,如全国性专业学术团体、志愿者组织、慈善基金及科技中介机构协助政令执行、弥补政府管理缺位,发挥实际操作作用。政府除了立法与规划,同时也是转化医学规范的监督者,营造有利投资的法治和人文环境,维护医学信息标准及汇集,保障数据信息的对接共享和国际认可,在国际合作项目中掌握规则和话语权,增强全球科研竞争力。以国际学术交流为契机,借力他山之石,在消化吸收新技术、新理论中实现二次创新。依托国际知名同行组成的学术评审委员会,使人才、项目及成果的评议具备国际水准。
2.2学科管理面临现实挑战
由于交叉学科众多,转化医学研究机构需翻越传统壁垒。“孵化器”形式有利人员、技术、方法、信息、设备、管理的整合。《国家“十二五”科学和技术发展规划》强调“政产学研用”相结合的新型体制,即围绕产业链系统部署技术创新战略联盟,促进大学与科研院所、企业联合培养人才,整合、开放和共享各类科技资源,设立区域共性技术创新平台、试验平台、面向产业集群的科技服务集成平台等,面向社会开放运行。“工欲善其事,必先利其器”,高精尖仪器设备为生命科学研究节约了时间和精力,政府统一购置高端仪器设备、开放共享信息库(包括大样本病例收集、随访和流行病学调查),通过学科间、医院与合作单位间的专业科研网络及其信息技术,加速研究渗透和深度应用,催化智能、融合和普适为特征的新一轮变革。上述资源效用的最大化不仅有利遵守国家规范性标准,也有益于扶持民营、科技创新型中小企业,担当公益性的专业孵化器角色,据此培育和聚集研发与管理人才,又能提供自主创新成果及专业性技术服务、技术开发、技术转让和技术咨询,循环往复,促进市场和科研的结合,提高科技成果产业化成功率。及时调整传统学科建设中的象牙塔情结,在学科管理中融合国家行业标准制订、规划指南,体现时效性和灵活性,开阔思路,催生创新增长点、新理念和新设想,学科大类、一级学科及二级学科相互交叉渗透,引进先进技术并消化吸收,助推自主研发创新能力。
参考美国NIH对转化医学研究T1、T2和T3阶段的划分,科研战略措施与自身资源紧密结合,深入研发全新或改良医疗产品、开展循证研究获得最佳诊疗方案,促进新技术、新方法的推广应用3个不同阶段,集中多方优势,针对特定疾病,开展项目攻关。学科发展定位布局超前,建设目标细化,即阶段任务和实施计划体现系统性、综合性、开放性及可操作性,保障学科建设目标顺利达成。在此过程中,创新文化、诚信环境、尊重知识、宽容失败都是不可忽视的文化内涵。将基本绩效管理与时代要求和国际水平对接,为个人、团队设立清晰的工作标杆作为激励,在医院科技发展的战略性变迁中,实现认同感、归属感、自豪感和成就感。横向上可衔接高校、研究院所、医院、社区医疗中心、科技管理部门、卫生行政部门、食品药品监督管理部门、社会学术团体,与产业、企业和科技中介等合作共建的责、权、利共同体,建立长效、互信、互助机制。纵向上从基因、分子、细胞、动物水平,再到药物临床试验Ⅰ~Ⅳ期,直至延续临床循证研究、社区推广和政策咨询研究等。作为庞大的系统工程,转化医学研究对海量医学信息数据的“破译”、对规模化生物样本库的“活用”,获得外部优势资源并融合利用,发挥嵌合体的作用。打通基础医学、临床应用和公共卫生的固有屏障,由此形成创新研发的良性循环,提高科技发展对经济增长的贡献率。例如,根据死因学调查、流行病学调查等基础工作,梳理出高发病率、高病死率及高疾病负担的民众健康问题,结合国民经济水平、科技发展水平和风险基准评估,做出转化医学研究规划等。“十一五”期间启动的传染病防治重大科技专项和新药创制重大专项就是典型的转化医学规划案例。
3伦理调适护航转化医学
转化医学研究以人为对象,带有实验性和不确定性,不可避免地对人体存在一定程度的伤害和潜在危险。过去半个世纪,由于缺乏对此问题的客观认识,干扰了技术发展的临床应用,或者干脆中断了技术的研发,在人工授精和优生优育技术发展中尤为突出,宗教与社会等形而上的因素,影响了干细胞技术的发展。对生命、人权、人本的敬畏是社会文明法则与国家政治伦理的体现,1974年贝尔蒙报告(BelmontReport)确立了进行人体实验的科研基本伦理原则———尊重个人、善行及公平等。报告阐述了科研和行医的区别,强调当科研是用来评价一种治疗的安全性和有效性时,科研和行医是并存的,但该行为须以保护受试的人体对象而接受评审。国际医学科学组织委员会(CouncilforInternationalOrganizationsofMedicalSciences,CIOMS)与世界卫生组织(WorldHealthOrganization,WHO)联合修订的《人体生物医学研究国际道德指南》规范了各国的人体生物医学研究政策,根据各地情况应用伦理标准并确立和完善伦理审查机制,这一指南成为涉及人的生物医学研究的国际伦理准则。《世界医学协会赫尔辛基宣言》在第18届世界医学协会联合大会被采用修订,当科学的利益与人的利益产生矛盾时,要以人的利益居先,其主要包括“知情同意”及“有利无伤”两项原则。2000年,中国卫生部成立医学伦理专家委员会,依据《涉及人体的生物医学研究伦理审查办法(试行)》和《药品临床试验管理规范》,负责重大医学伦理问题的咨询和审查,但这些法规仍存在操作上的不完善。以风行一时的干细胞研究为例,我国只有《人类辅助生殖技术规范》与《人胚胎干细胞研究伦理指导原则》,且比较宽泛,并没有规定从事干细胞研究的机构需要进行审批获得许可证,也没有规定相关人员所需具备的资质,更没有要求从事干细胞研究的机构,对胚胎来源、干细胞株系建立、克隆胚胎或杂合体和嵌合体如何形成和毁掉等细节进行备案,缺乏有效管理。
我国成体干细胞临床试用超越临床试验阶段,出现了一系列伦理、法律和社会问题。卫生部2009年颁发的《医疗技术临床应用管理办法》,对干细胞研究和临床应用的规范,也有待细化,其原则是基础研究要宽松,临床试验要规范,医疗准入要严格。当前,医学伦理监管不善主要表现在伦理审查质量参差不齐,难以真正实现对研究项目的约束,医学研究者对生命伦理学不伤害原则的了解,正确率为78.33%;对生命伦理学基本范畴的审慎认识,正确率只有61.67%;在生命伦理的基本权利选择中,选择医生权利的占到51.67%,大大超过选择患者权利的41.67%。研究对象从了解知情同意书内容到签署知情同意书用时不足1日,难以深思熟虑。由于自身认识不足,目前我国医学伦理的进步,部分来自外界倒逼,如投递论文因缺少伦理审查程序,而遭遇国际专业学术期刊质疑和拒绝。生命科技回答能够做什么,伦理维护解决可以做什么。除了医学界通常思考的医生与患者、研究者与志愿者之间的伦理关系,快速发展的技术进步为生命科学提出了科学伦理的要求。学者对科研方向和研究项目的选择,符合当下伦理或者违背社会伦理,往往只有一步之遥。例如,克隆技术带来了疾病相关基因的细胞研究模型和实验动物模型,受益良多。但是现阶段没有国家政府与主流组织公开支持人体克隆。尽管无数的科幻小说和电影特技已经不断演示冲击大众传统认知的新技术,但在影响到每个个体的产业化决策中,如转基因粮食,社会共识同样面临最大的科学伦理障碍,而不是技术障碍。
4结语
生命科学的每一次重大进步,必然会对伦理判断提出更高的要求,而伦理道德的高标准,又指引着科学研究朝着社会平衡与政治正确的方向迈进,两者相辅相成。为此,进一步发挥机构伦理委员会的作用,完善伦理监管体系,开展定期、持续、规范的伦理价值学习和规范培训,对于全面提高研究者和相关人员的专业化水平,引导转化医学朝着有益社会发展和人类健康的终极目标前进,起着至关重要的作用。
[关键词]现代生命科学理念 植物生产类专业 创新能力 实践能力
[中图分类号]G640 [文献标识码]A [文章编号]1005-5843(2012)04-0157-03
一、植物生产类专业的特点及现状
我国开设植物生产类专业的大专院校为54所,约占本科院校的7.3%。其中东北地区9所,华北地区8所,华东地区10所,华南地区5所,华中地区7所,西北地区9所,西南地区6所。高等院校植物生产类专业主要有农学、植保、种子科学与工程、园艺、园林、水土保持与荒漠化治理、植物科学与技术、草业科学等传统专业,在研究对象、领域和内容方面始终是我国普通高等农林院校的传统优势专业,具有师资力量强、实验条件较其他专业优越的特点。但是,在教学内容和课程体系、人才培养模式、学科专业建设、教材建设、实践教学、课程改革等方面“惯性”较强,形成了多年难以打破的思维方式和保守的办学理念,不能适应当今全球化市场经济快速发展的需要,学科的优势没有充分发挥出来。一方面是专业设置过细,专业口径过窄,视野不开阔,创新能力不强;另一方面是专业严重老化,仍然以传统的农科专业为主,无法培养创新型人才,致使植物生产类专业教育教学、学科建设与社会服务相脱节,不能满足市场经济条件下对高素质人才的需求。农科专业在办学特色、课程设置以及教学内容上的很多地方已经不符合时展的要求,到了非改不可的地步,如果不尽快研究解决上述问题,植物生产类专业的传统优势将难以为继。
二、改革与创新传统专业的教学体系和内容
(一)生命科学前沿教材的引入
面向植物生产类专业等非生物类专业学生开设生命科学公共选修课,目的在于使学生拓宽知识面,改善知识结构,提高综合素质,以适应未来社会发展的需要。在选课时,我们主要考虑了该学科知识的内在联系。例如,我们在理论课体系中,从代表生命科学发展前沿的七大领域——基因组学、蛋白质组学、系统生物学、生物信息学、生物芯片、组织工程与干细胞、纳米生物技术中选择了具有代表性的20门基础课程对学生进行教授。学生通过对“生命科学导论”、“现代分子生物学”(双语教学)、“基因克隆与DNA分析”(双语教学)、“细胞生物学”(双语教学)、“纳米生物技术”、“蛋白质工程”和“生物信息学”等课程的学习,增加了他们对生命科学发展前沿领域的了解,激发了他们学习的积极性和自主创新的意识。
(二)全新课程体系的构建
根据国家对本科教育“基础扎实,知识面广,动手能力强,素质高”的要求和植物生产类专业的特点,我们提出了培养“基础实、口径宽、大专业、多方向”的具有创新能力的应用型人才培养模式,并以此为基础,全面修订了植物生产类专业的人才培养方案,按照现代生命科学理念构建了全新的课程体系。课程体系按“3+1”模式,即由基础课程平台、专业课程平台和素质拓展课程平台加上课外实践活动构成。(1)基础课程平台。设置外语、体育、计算机(非计算机专业)、思想道德修养与法律基础、马克思主义基本原理、中国近现代史纲要、思想和中国特色社会主义理论体系概论(概论)、形势与政策、军事理论等课程。(2)专业课程平台。包括专业基础课、专业核心课和专业方向模块课程(或专业课程群)三部分。其中专业方向模块不得多于4个,专业核心课程设置一般为6-8门。专业方向模块课程根据专业下设的专业方向或社会需求方向等设置,目的是为实现各专业的特色办学、适应社会需求和人才个性化培养的需要,增强课程设置的弹性空间。我们在课程设置上,还新增了“生命科学导论”、“分子生物学”、“基因工程操作技术”和“生物化学大实验”等生命科学类前沿课程。(3)素质拓展课程平台。包括自然科学类和人文社会科学类选修课程,学时为16、24或32(16学时为1学分)。设置此类课程内的目的在于向学生普及科普知识、拓展知识面,提高文化素质。
(三)专业课程设置的改革与实践
我将专业课程设置与传统农学专业课程设置相比较,主要有以下特点:(1)在基础课中增加“生命科学导论”,将部分专业的“植物学”改为“基础生物学”,以适应现代生命科学在农业的广泛应用;(2)将专业的研究对象从“作物”拓宽到“生物”;(3)将专业课程从单纯的“种植”拓宽到“种植+加工+经营管理”的“农工商管”一体化多学科交叉的专业,以适应现代植物生产类专业人才培养的需要;(4)设置了反映现代生命科学技术的课程,如“分子生物学”、“生命科学导论”等,以提升传统农学专业;(5)设置了面向县域经济的课程,如“农业推广学”,以适应面向农村和面向农民的人才培养;(6)开设了大量的相关选修课,以充分满足学生的个性发展和全面素质培养。
三、学生实践能力与创新能力的培养
面对市场经济发展的新形势,培养富有创新意识和实践能力的现代农业人才是生命科学理念的具体体现,是当前高等农业院校教学亟待解决的首要问题。
(一)加强师资队伍建设,造就了一支实践经验丰富的“双师型”教师队伍
关键词:非生物类专业;生命科学导论;教学改革
中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2013)17-0073-02
联合国教科文组织21世纪教育委员会报告强调教育必须是完整的教育,只有完整的教育才能培养更多具有完善知识结构、满足科学创新、符合社会发展需要的高素质人才[1]。生命科学教育是素质教育的重要方面,2005年教育部高校生物科学与工程教学指导委员会制定了非生物学类专业生物学基础课程教学基本要求,建议非生物类专业学生生物学普及教育的核心课程为《生命科学导论》课程[2]。但是,生命科学的研究内容涉及面宽,对教与学都是一种挑战,如何在教学组织、教学体系优化和教学过程综合化等方面开展《生命科学导论》课程教学是目前教育领域内面临的主要难点。因此,作者对非生物类专业学生生命科学素质教育进行了一定的探索与研究,结合几年来对非生物类专业学生进行《生命科学导论》讲授的体会和感受,谈几点认识。
一、开设《生命科学导论》课程的重要性
《生命科学导论》是面向高校非生物类专业学生的一门综合性教育课程,旨在促进大学生不断提高对现代生命科技的认识,激起对生命科学热点问题的兴趣,加深对科学交叉、渗透、融合的理解,激发探索和创造激情,树立正确的自然观、世界观和价值观,增强社会责任感和社会适应能力。随着生命科学的发展,《生命科学导论》课程开设是非生物类专业人才培养的重要内容,逐步改变着高校基础教学的结构体系。2002年国家教育部专门发文件积极促进非生物学专业本科生生物教学的实施,要求具有“国家生命科学与技术人才培养基地”的高校必须面对全校非生物学专业本科生开设《生命科学导论》课程,以培养交叉学科的研究人才,促进学生将专业知识与生命科学知识结合,产生新思路,开拓新领域,也为了提高本科生的综合素质,增强学生的健康与环保意识[3,4]。所以,对非生物类专业学生开设《生命科学导论》课程具有积极的意义。
目前,全国很多院校对非生物类专业学生开设了《生命科学导论》课程相关的生物学素质教育课程[3,5-7],课程性质多样化,在教学计划实施中充分体现了非生物类专业教学的特色。我校结合实际情况也对非生物类专业学生开设了《生命科学导论》课程,制订了具体的教学要求,使学生掌握生命科学与技术的基本常识、了解该学科的主要领域和进展,培养学生具备基本的生命科学素养。
二、教学内容的改革
鉴于非生物类专业学生的基础层次参差不齐,不同专业的学生对生物学知识的需求也不尽相同[4,8,9],我们对教学内容进行了精选、整合,针对不同专业的学生设计了不同的教学内容。面向文科学生时,采用讲座形式组织教学内容,主要以生命科学的热点问题和发展方向为主,结合介绍基础知识,使学生获得必要的现代生命科学基础知识,了解现代生命科学的新发展及其与人文科学交叉的趋势,帮助学生树立正确的现代生命科学观,参与社会发展的决策。面向理工科学生时,教学内容侧重学科交叉意识的培养,采用系统讲授、部分自学的教学方式,以生命科学系统知识为主线,同时介绍生命科学领域内的最新进展,使学生理解、认识一些生命现象和过程,启迪学生的跨学科创新思维。
另外,学生对部分教学内容缺乏兴趣,如分类、形态、结构等生物学专业知识,因此提倡一些“开放性”内容由学生自学,激发学生思考与自学。同时,在教学过程中也应加强教学实践环节,如组织学生参观生物标本馆、生物园地等基地,以开拓学生视野,加深学生对理论知识的理解。
三、立体化教材的建设
根据多年的教学实践及其他高校相关方面的经验,编写了适合非生物类专业学生的教材《现代生命科学导论》。主要包括生命的物质基础、生命的新陈代谢、细胞与细胞工程、生物体内的信号和传递、人体的防御系统、遗传及其分子基础、丰富多彩的生命世界、生物与环境、生物技术的发展与伦理问题等内容,从不同角度对生命科学进行全面、系统的介绍,体现了知识的系统性和科学性。
本教材具有以下特点:(1)考虑到非生物学类专业学生的生物学基础较浅,内容编排由浅入深,力求形象生动、通俗易懂,可启发学生思维,开阔思路。(2)从适合非生物专业文、理工类学生的教学理念与教学目标出发,选择以生命基本特征为主线,以生命活动的重要方面为主题,综合性地介绍生命本质,同时以生命科学的热点理论、应用和问题为切入点,采取专题综述、论证、探究等多种形式,在不同层次上启发学生自主探索的兴趣和开展深入思考。(3)在各章节内容后附上思考练习题,便于学生巩固知识,加深理解。
四、多元化的考试方式
考试是测评学生掌握知识能力的必要手段之一,好的考试方式不仅能够客观全面地评价学生,且有助于提高教学效果。因此,我们增加了过程评价和发展性评价等多元化学生成绩评定方法,以利于促使学生注重自身整体能力和综合素质的培养提高[2]。通常采用平时考核(如专题演讲报告、课堂讨论和考勤等)、撰写课程论文和期末理论考试相结合的方式,不但评价了学生参与教学活动的态度、完成作业的质量,又考查了学生对知识的了解和掌握程度,同时多元化的考试方式也增加了学生的学习兴趣,减轻了学生的思想压力,且避免了少数学生平时不学习,通过考前突击准备获得较高分数,导致课程成绩不合理的情况发生[10]。
总之,为了提高非生物类专业学生的生命科学素质,在非生物类专业开设《生命科学导论》课程是新时期高等教育发展的需要,是历史的必然。我们在改革、优化教学内容、教学方式等基础上,建立了本校非生物类专业《生命科学导论》课程的教学体系,以期完善学生的知识结构、培养科学的思维能力,使学生发现学科间的交叉点,为今后的跨学科学习、研究奠定基础,从而促进科学研究更好、更快的发展。
参考文献:
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从高等教育发展的需要,生命科学发展的需要,社会和经济发展的需要以及知识经济时代对大学生综合素质的要求这四个方面,浅析了在高校非生物专业类学生中开设生命科学选修课的必要性。
关键词:综合素质;复合型人才;培养模式
21世纪是生命科学(亦称生物学)的世纪,这已成为人们的共识。据权威机构预测,在新的世纪里,生命科学将成为新一轮自然科学革命的中心。为了普及生命科学教育,适应国家和社会对复合型人才的培养需要,在高校开设生命科学公共选修课,对于优化非生物学类专业人才培养模式,提高非生物学类大学生的科学素质和综合素质都具有十分重要的意义。
一、高等教育改革发展的需要
在现代科学技术飞速发展的今天,现代教育技术的发展也十分迅猛,这必将引起高等教育全方位的深刻变革,尤其在教学内容、教学方法和教学手段等方面更为突出。我国高等教育部门正在把握时展的机遇,关注世界教育技术的前沿动态,并结合中国的实际情况,改革旧的教育模式、教育内容、教学方法和教学手段,为培养跨世纪的高素质人才作出应有的贡献。[1]
20世纪末,美国、日本等发达国家都已把生命科学的发展放在首位,在这样一个科技竞争、人才竞争的大变革时代,我国的高等教育如果不能跟上时代的步伐,与时俱进,就会与发达国家的差距越来越大。知识经济时代需要的人才规格较之工业经济时代有了很大的变化,这就要求教育必须处理好“专才”与“通才”的关系[2],尤其对高等教育提出了更高的要求,即跨学科专业的建设势在必行,要允许学生在系际、校际选修课程,甚至在必要时可以中途转系、转校国家教育部颁发了《高等教育面向21世纪教学内容和课程体系改革计划》,在对于“非生物学类专业生物学基础课教学内容和课程体系改革研究”这一项目中,对于在高校非生物学类本科生中开设生命科学公共选修课提出了更新、更高的要求。高等教育专业和课程设置将出现多样化,从未来社会对社会成员的要求出发,对传统的学科课程体系进行改革,确立高等教育应为快速发展的未来社会培养综合型高素质人才。通过课程设置的改革,使学生在整个学习过程中,既有约束,又有自由学习的课程。[3]要求通过这样的学习,使学生具有牢固的、经久发挥作用的核心基础知识,又具有个性的、宽而广的知识面。新的教学模式不仅是传授知识,关键是为了培训大学生的技能,培养大学生以全新的方式,用新的思维模式来思考问题,解决问题。我们知道不同学科有不同的思维方式、方法,生命科学也不例外,为了便于学生今后的学习和工作需要,给非生物学类学生开设生命科学选修课,有利于培养学生生命科学的思维方式、方法。
教育部、国家发展计划委员会共同研究决定,首批批准在北京大学、清华大学等36所高校建立“国家生命科学与技术人才培养基地”。据介绍,国家生命科学与技术人才培养基地(下文简称“基地”)是生物高新技术产业中人才链、技术链和产业链三者的结合体,通过积极开展新产品、新技术、新工艺的研发和与管理水平高、综合实力强、技术手段新、科技含量高的企业合作,促进高校科技成果转化及产业化。[4]“基地”在完成国家建设目标,进行高层次生命科学领域专业人才培养工作的基础上,针对现阶段大学非生物学类学生和教师缺乏现代生命科学知识和意识、造成不利于学科间的交叉融合和结构调整的现状,从今年秋季学期开始,率先为全校非生物学类学生开设生命科学基础普及课程,加快校内外生命科学课程教师的培养。
高校给非生物学类学生开设生命科学选修课,要延续从选修到必修,从普及型课程到提高型课程,从学分少到学分多的发展过程,在课程设置上要有系列性,延续性。要有一批专门从事公共生命科学选修课教学和研究的教师,并能在教材编写工作中作一些探讨。
二、生命科学发展的需要
在20世纪里,生命科学有了重大的进展,以至在自然科学中越来越居于显赫的地位。2000年4月6日诺贝尔奖得主杨振宁在南京的一个题为《中国文化与科学》的演讲中指出,“假如说20世纪是物理学世纪的话,那么21世纪将是生物学世纪。生物学对人类的价值观念的影响恐怕比物理学对世界的影响更深远……”生命科学一直是农学和医学的基础,对农业、医疗、制药等方面的发展有着深刻的影响,进而扩展到食品、化工、环保、能源、信息等方面。因此,生命科学的发展与人类的未来息息相关。[5]人类社会所面临的一系列重大问题,如人口、粮食、资源、环境、健康等,都对生命科学给予了重大的希望。如果我们浏览一下生命科学的方方面面,就会发现,生命科学的分支已多得难以计数,更有大量的边缘学科和交叉学科不断出现。学科间相互交叉,互相渗透,生命科学将会得到更大的发展,对整个科学发展将起到巨大的推动作用,它将与19世纪末20世纪初的物理学所起的作用一样,成为科学革命的中心。自然科学和社会科学的融合,以至在人类思维向高级阶段发展的历史使命中,生命科学将起着越来越重大的作用。认识和了解生命科学的基础知识、基本概念对学习其他科学知识也有帮助。
人类进入21世纪,生物技术已不再是单纯的生命科学的研究手段,它已经从生命科学的实验室里走出来,成为一种独立的产业力量,近几十年来,生物公司和相关的机构如雨后春笋般地建立起来。生物技术紧接信息技术而崛起,并对人类社会的发展起着巨大的推动作用,它将在生态环境、伦理、道德、法律等方面引发一系列新的变化,也带来一系列需要解决的问题。[6]例如克隆人类胚胎的研究将给21世纪的医学发展带来不可估量的影响,但是克隆人的出现将给未来社会、伦理道德和法律带来严重的后果。转基因技术可提高农作物产量,节省未开发土地,从而为野生生物提供更大的生存空间。然而,转基因食品的安全问题是我们不得不担忧的,转基因食品究竟会不会对人产生有害的作用,科学界目前对此尚无定论。类似的还有生物多样性、生态与环境等。这些问题已不仅仅是生命科学领域所能单独解决的问题,还需要相关学科领域共同解决。
三、社会和经济发展的需要
20世纪科学技术突飞猛进的发展已充分证明,人类生存方式的技术含金量渗透到了社会关系的方方面面。信息技术、生物技术、新材料技术、新能源技术、航天技术、海洋技术等世界高新技术及高技术产业的发展,对社会经济和生活产生了日益深刻的影响。生物技术和生命科学的研究更为直接地面对着人的生命,影响人的生命意义和生存方式。在全球经济一体化、政治多级化、科学多元化的今天,我们培养的大学生要能在参与国际、国内竞争中立于不败之地,没有高素质是不行的。生命科学和生物技术的迅速发展,必然进入产业化,这仅仅依靠生命科学专业人才是不够的,还需要其他方面的人才,而这些人必须懂一些生命科学方面的知识,因此,我们的高等教育必须在非生物学类学生中全面开设生命科学选修课。另外,由于学科交叉,知识相互渗透,从事其他行业的人也需要掌握一些有关生命科学方面的知识,如果知识面太窄,那将对个人的发展起到很大的制约作用。教育是为经济社会发展服务的,社会要求通才,全才,高校有义务培养社会需要的人才。这就要求今天的学生在校学习期间不断培养自己适应知识变化,工作变化,环境变化及人类生存的能力。
另外在我国的社会经济发展过程中现已出现诸如人口、资源、能源、环保等方面的问题,并且已经或将为之付出沉重的代价。国家已经意识到问题的严重性,提出了可持续发展战略目标。要使经济的发展同人口增长、资源利用与环境保护相适应,实现资源、环境的承载能力与经济社会发展相协调,从人口、资源、环境、经济、社会相互协调中推动经济建设发展,并在发展中带动人口、资源、环境问题的解决而所有这些都与生命科学有着千丝万缕的联系。我们的大学生是一个特殊的群体,他们是未来社会发展与经济建设的生力军,他们认识和了解这些问题对他们将来从事经济建设有着十分重要的意义。
作为知识经济的主体,强调的不仅仅是对劳动的某一方面知识的掌握和应用,而是对各类知识的整合。因此在高校非生物学类学生中开设生命科学选修课,是势在必行的,但是由于课时的限制,不可能系统地、深层次地传授给学生许多有关生命科学方面的知识,其目的主要是通过在讲授某些生命科学知识的同时,以知识为“载体”,培养学生的现代生命科学意识和思维方式,更好地为经济社会服务。
四、知识经济时代对大学生综合素质的要求
大学生对生命科学的了解仅仅停留在中学的水平上,而那些知识毕竟是最简单,最基础的知识,根本不能满足大学生阅读比较专业的生物杂志和文章的需要,更不能满足学生自学生命科学的需要。如果要进一步提高大学生生命科学方面的知识,那么在高校非生物学类学生中开设生命科学选修课就显得非常必要。[7]
知识经济要求教育部门培养出具有多种知识及多元文化融合能力的新型人才,这是因为,在知识经济条件下,知识具有系统性、综合性和整合性的特征,作为知识经济的主体,强调的不仅仅是对劳动的某一方面知识的掌握和应用,而是对各类知识的整合。因此在高校非生物学类学生中开设生命科学选修课,是势在必行的,以知识为“载体”,培养学生的现代生命科学意识和思维方式,更好地为经济社会服务。
参考文献
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收稿日期:2012-01-13
21世纪是生命科学的世纪,这意味着在21世纪,将会有更多行业、学科领域的杰出人才参与到生命科学交叉的边缘领域的研究与开发中来。学能源的了解生物大分子,将有利于打开生物能源的大门;学材料的了解生物大分子,将有利于开拓生物材料的领域;学计算机的了解核酸、蛋白质和脑神经,将更便于设计生物芯片和智能计算机;学造船、建筑、机械等专业的学生,增加对生命科学,尤其是自身的了解,将有利于仿生学设计思路的激发,体现以人为本的设计思想;学人文社会科学的学生,关注生命科学的发展所引起的伦理道德问题,有助于法律法规的制定。生命科学不仅拓宽了传统学科的理论和技术,同时生命科学技术的发展也带动了自然科学的学科交叉及边缘学科的空前发展,生命科学已成为自然科学向前飞速发展的带头学科。因此,生命科学类公共选修课的开设,对完善学生知识结构,培养具有现代生命科学意识的综合人才发挥着重要作用。
20世纪80年代以来,哈佛、斯坦福和剑桥等世界著名大学纷纷把一些生命科学类课程列为全校各专业的必修课;20世纪末,国内包括清华、北大等重点理工科大学也陆续把该类课程列为非生物类专业的限选或必修课程。在教育部“高等教育面向21世纪教学内容和课程体系改革计划”和“新世纪初高等教育教学改革工程”的推动下,全国各类高校也先后为非生物类专业学生开设了生物学类基础课程。我校从1999年开始便为全校本科生开设了生命科学导论的选修课,经过多年的研究与探索,形成了以现代生命科学课程为重点,以食品营养学、普通药物学课程为辅的生命科学素质教育的教学体系,实现了生命科学系列课程的多媒体教学、实验教学一体化的特色模式。
一、开设系列课程,完善知识体系
我校现有的公共选修课程中,既适合理、工科又适合文、管、艺术专业的为数不多,远远不能满足学生的选课需求。针对这种局面,在现代生命科学课程已初具规模并已成为我校重点推荐的公选课的基础上,继续面向各专业学生开设食品营养学、普通药物学的生命科学系列课程,不仅丰富了我校公选课的种类,而且使学生对生命科学有一个系统的、全面的认识和了解。生命科学类系列课程立足于对理、工、文科等非生物学类学生进行生命科学的素质教育,以生命为主线展开讨论,使学生了解学科间的交叉点,激发其创新思维的火花,为今后的发展奠定基础;使学生了解有关食品营养学和常用药物的基本理论和概念,掌握合理搭配食物、保持膳食平衡、合理用药的具体措施,为科学饮食、提高自身保健意识、抗病防病提供了操作性强的实施方法。
(一)精选教学内
现代生命科学课程,突出介绍生命科学的基本概念、发展趋势及热点问题,突出生命科学与理、工、文科各领域之间的交叉,精选教学内容,定位于基础性、系统性、趣味性和学科交叉性。以教材《基础生命科学》[1]、《生命科学导论》[2]为主要蓝本编写教案,内容从生命的物质基础到生命活动的基本单位———细胞,进而讨论“克隆”、“癌细胞”等热点问题;从物质代谢深入到生物遗传的本质,在分子水平上阐述遗传疾病等的奥秘;从生物技术到生物芯片、生物传感器;从生物材料到人工器官,明确仿生学在工程技术上的应用,同时还从动物、植物、微生物、环境与人类的密切联系来认识保护生物多样性、保护生态环境、促进人类社会可持续发展的重要性。利用现代信息技术,从国内外科学图册和网站上采集丰富、精美的图片和信息补充到电子教案中,以视频的方式向学生介绍一些世界著名科学家的实验设计和研究经历,以及他们获得这些知识的著名实验,如Loewi的双蛙心灌流设计、著名的肺炎球菌实验、遗传密码的破译、PCR技术等,使学生体验到探索生命奥秘的乐趣。对于系列课程的开设,本着实用性、针对性、可操作性的原则,对大学生进行科学素质教育。系列课程之一———食品营养学,根据相关教材[3]重点介绍营养素的概念及生理作用、营养与疾病、营养与健康长寿的关系,强调保持膳食平衡及合理营养的重要性,补充讲授食品营养学应用的热点问题,如减肥、美容、糖尿病、补钙等内容,并通过视频向学生宣传食品的安全和卫生知识、食品新资源的开发以及世界食品的发展趋势等国内外在本学科新的研究进展。学生既学到了有关食品营养学的基本理论知识,又掌握了合理搭配食物、保持平衡膳食的具体方法。系列课程之二———普通药物学,其开设的必要性是针对大多数学生有自我药疗行为,且有错误诊断和不合理用药的倾向,这种情况已通过开放式问卷形式加以证实。因此,有必要对综合性高校非医药专业学生开设药物学公选课,以提高广大学生的合理用药水平。参考非医药专业的《普通药物学》[4],重点介绍常用药物的防治作用及不良反应,内容包括:药物的基本知识,常见疾病的用药知识,消化系统、呼吸系统、神经系统、生殖与泌尿系统、循环系统、内分泌系统的用药方法,抗生素与维生素专题,各类药物的禁忌症及不良反应防治,家庭常备药物介绍等。为使学生更好地理解和掌握药物在体内的代谢,将人体系统的组成与结构适当补充到相关章节中。通过本课程的学习,有利于提高大学生的抗病防病能力和科学用药水平。
(二)多元化考核
选修课教学中,学生方面的瓶颈主要在于学习积极性不高、到课率低、混学分现象严重。为促进学生乐学、爱学、会学,在轻负担、高效率、高质量的教学境界中得到积极、主动、全面的发展,对考核方式进行了改革与实践,变期末考核为随堂测验、课堂提问、专题讨论、联系专业的小论文以及对本课程提出建设性建议等多元化的素质考核,学生可以发现并提出自身感兴趣的具体问题,使学生思维活跃,把学生从只注重记忆知识结论的传统学习法引向注重探究问题所需要的观察能力、思维能力、探索能力、分析及解决问题能力的培养上来,并结合盖章形式抽查考勤,期末综合记分给出考核成绩。例如,在讲授食品交换份法时,要求学生以自身为对象进行能量和营养素的计算,结合自身的喜好设计一日三餐的食谱;在介绍体重指数(BMI)时,要求学生通过计算,判断自身的营养状况,并提出合理的调整措施。通过课堂讨论形式进行相互交流,学生们的兴趣高涨。多元化的考核方式调动了学生的积极性,得到了广大学生的认可,每次课的出勤率都达到95%以上,学生的满意度达90%以上。
二、优化实验内容,培养实践能力
充分利用现有实验室资源,遵循实验项目的科学性、趣味性和与实际生活的贴近性的指导思想,面向非生物类本科生开设实验项目。对已初具规模的现代生命科学课程,实行独立设课实验,开设的实验项目有:食醋中总酸含量的测定、叶绿体色素的层析法分离、牛奶中蛋白质的分离提取、生物样品中微量元素的测定、现代工业水质分析等,使学生既学习和掌握了相关的实验技能和分析方法,还学会了离心机、酸度计、分光光度计、电导仪等常规仪器的使用和操作,深受学生的欢迎。此外,注意把当代科学的研究热点及校内的科研成果及时转化为学生的实验内容,既让学生了解学科前沿,又有很强的实用性。例如,结合本系教师的科研成果,设计生物农药苏云金杆菌毒蛋白的合成及杀虫实验、污水的生物处理实验,一方面使学生了解生物合成与生物降解的原理及方法,同时又加深对现代生物技术重要作用的认识。食品营养学、普通药物学课程,配置开放性实验,供选题目有:酸牛奶的制备、常用消毒药品如紫药水、碘酒的配制等,由学生自主选择,也可由学生自己拟定题目,实验步骤的制定、仪器设备的选择和使用、数据的处理及实验结果的分析均由学生通过查阅资料和独立完成。实行开放式实验教学可以让学生在掌握有关知识和技能的同时,获得较好的创新意识和创新能力的培养。
三、改革教学手段,提高教学效果
随着学校招生规模的扩大,大班教学已成为我校公共课教学的主要形式。为了提高课堂的教学效果和信息量,借助PPT软件,开发了多媒体教学课件。利用多媒体课件声像并茂、视听结合、感染力强等优点,将书本知识变静为动,化虚为实,化抽象为直观,极大地激发了学生的学习兴趣和求知欲望,达到寓教于乐,寓学于乐的目的。例如,在讲述遗传密码时,设计体外翻译系统的动画实验,通过慢放、定格、特写等方法,真实、艺术地展现遗传密码破译的全过程,使抽象的概念变得新颖有趣,再加上教师的适时讲解,学生可轻松地掌握细胞中64套密码子与20种氨基酸的对应关系,从而也加深了对遗传的中心法则的理解。总之,正确合理地使用多媒体教学,可以激发学生兴趣,提高学生的主动性,突破教学难点,起到事半功倍的效果。多媒体课件的使用具有许多传统方式无法比拟的优势,但在教学实践中也存在一些比较突出的问题。例如,信息量较大,教学节奏较快,容易导致部分学生跟不上教师的思路。因此,在使用多媒体教学时一方面要把握好度,注意控制演示速度,使可视信息与教师的教学思路同步。另一方面,由于页面的切换还容易造成学生对某一个知识点缺乏整体的认识和思考过程,利用板书、讲述、多媒体演示相结合的方法,可以弥补上述不足。此外,将传统教学设计的一些演示实验、教具模型等穿插在多媒体教学中,可进一步强化教与学的互动,达到理想的教学效果。
四、深化教学改革,构建“三位一体”的教学体系
高等教育的宗旨是“通识为本,专识为末”,现代社会的高等教育应该是以培养一个合格的公民,培养一个宽基础、宽口径、高情商、高素质的现代公民为目的。在这样的前提下,笔者认为开设生命科学类通识教育课程的意义主要体现在以下3个方面:
1.1有利于提升大学生对人类自我的认识高度
随着生命科学的飞速发展,特别是新世纪以来,人类基因组计划的实施和完成,新一代测序技术的进一步应用和发展,人类第一次从分子水平上认识自我,对于由“A、T、C、G”4个字母组成的无字天书的海量信息的理解,对人类基因组中冗余序列的功能的判断等等问题的思考和甄别,进一步提升了我们对人类自我的认识高度,进一步拓展了人类在认识自我上的思维空间。
1.2有利于提升对生命现象及生命活动的理解和尊重
作为医药类高校,提高学生对生命现象和生命活动的理解,对生命的尊重,有利于学生更好的巩固专业思想,提升专业技能,养成良好的专业素养。
1.3有利于大学生对社会生活、生命现象的本质探索
应该清楚地看到,目前社会发展所带来的一系列负面问题,如粮食短缺、疾病危害、环境污染、能源危机、资源匮乏、生态失衡和大量物种灭绝等问题,而解决这一系列重大问题,在很大程度上依赖于生命科学的发展,对这些问题的深度理解和对其本质的把握都需要大学生具备相应的生命科学知识和基础[3]。开设生命科学通识教育课程,将一些最新的生命科学理论和进展引入课堂,使学生了解本世纪现代生命科学的发展趋势和热点问题,以便在专业学习中发现学科之间的交叉点,拓展学生的知识领面,既是完善自我知识结构,认识自然科学核心内容的需要,也是培养既了解生命科学又具备其他专业学科知识的复合型人才的需要。
2生命科学类通识教育课程的教学内容
这类通识教育课程的重点不在于具体传授了多少专业知识观点和内容,而是要传授给学生研究问题和解决问题的方法、思维方式。因此,要想吸引学生选修此课程,就必须从讲授内容和讲授方法2个方面下功夫,力求内容新颖,方法得当,通俗易懂,在授课时尽可能贴近生活,贴近社会,深入浅出,从大学生关注的问题入手去介绍以上所述内容中的最新成果和进展,这样学生才更易于接受和理解[4]。根据安徽中医药大学的学生情况和知识基础,把学生分为医药类、文史类两大类别,根据不同类别的学生选择不同的教学内容。医药类学生教学内容选择上注重培养学生的学科交叉意识,重点讲述生命科学的一些新成就和新进展,以及生命科学发展对社会的影响,如基因编辑技术、干细胞技术、人类基因组计划、生态系统的变化、生物多样性保护、基因工程药物和疫苗、基因治疗、动物克隆、生物芯片、生物信息学、生物材料与仿生学、生物技术与人类未来等,通过学习,使学生理解并初步能运用生物学知识去认识生命、了解生命,同时争取对学生跨学科创新思维起到一定的科学启迪作用,对社会上的一些热点生物学问题有个清晰的认识;对于文史类学生,教学内容选择上注重安排生物学基础知识的传授,以及生物技术发展与人类社会进步的密切关系,如生命的化学组成、细胞的结构与功能、营养与健康、社会生物学与繁殖对策、人类遗传学与优生、生命的起源与进化、生物多样性及其保护、生命伦理及社会决策等,通过学习,使学生获得必要的现代生命科学基础知识,认识人类自身;了解现代生命科学的新发展及其与人文科学交叉的趋势,引导学生树立正确的自然观、科学观,增强社会公民责任感,提高综合素质。
3生命科学类通识教育课程的教学及考核方法
为了提高课堂教学效果,笔者认为,第一,课堂教学尽可能采用先进的现代教学技术,灵活、恰当地利用多媒体课件、录像、动画,使教学形式生动活泼,教学内容形象直观,更易于学生认识、理解和接受;第二,在教学中积极结合教学内容合理安排小组讨论的形式,让学生参与到课堂当中来,以传统的授课方式中学生被动接收知识改变为启发式教学风格,以学生主动整理归纳、主动学习为特点,重视对小组讨论的及时总结和点评,如目前关于转基因问题的讨论等;第三,在教学中鼓励学生进行生物学知识的自主性探究,例如,安徽中医药大学特意规定至少要保证在整个学时的15%的时间给学生作为自主学习的课时,让学生根据教学目标,主动搜集、整理资料,自主探究掌握知识,通过学生自主探究,对学习的内容有了一定的轮廓,为进一步听讲学习打下了基础;第四,考虑到生命科学是一门实践性很强的学科,为了加深对讲授内容的理解,激发学生学习生命科学的兴趣,增强实践环节教学是非常必要的。比如,在课堂讲授快结束时,可以安排学生参观校园的药用植物标本馆,充分利用当地和学校资源,组织学生到安徽中医药大学的校办制药企业、合肥当地的食品加工企业、生物技术研发企业参观一些产品的研发和生产过程,使学生对涉及的生产过程有个形象具体的感性认识[5]。课程考核方面,要改变“一张试卷决定成绩”的方式,考核时机灵活多样,这样才能调动学生学习的主动性和积极性。首先,应采取多种考核方式以检测和考查学生对知识的理解程度,尽可能采取开卷考试、写小论文、生活案例分析等多种形式进行考查,从而提高学生运用生物学综合知识分析问题、解决问题的能力;其次,每次上课都要有相应的小组讨论的形式以及全班同学参与的课堂讨论,这样可以根据同学的表现,及时给予平时成绩来提供学生在课堂上的参与积极性,也给平时积极上课,参与讨论的同学获得较好的成绩提供了公平和可能[6]。总之,课程考核系统要贴近学生,做到公平公正的同时引导学生积极参与课程学习,最终达到通过该课程的学习提高学生对生命科学领域知识的理解和分析能力这样的教学目标。
进展突出表现在:(1)一大批生物基因组测序,2003年完成的人类基因组计划之后,其他4000多种生物的基因组作图和测序也陆续完成。形成了结构基因组学、功能基因组学、比较基因组学、转录组学、蛋白质组学、表型组学和代谢组学、RNA组学等新兴领域。(2)生物信息学迅速发展。(3)发育生物学研究不断深入。发育生物学一直是生命科学中的前沿学科之一。(4)干细胞研究的快速发展。干细胞具有在体外大量增殖和分化为多种细胞的潜能,目前干细胞的定向分化、自我更新的可塑性等是重要的基础研究。(5)小分子RNA的发现和对其功能研究是近10年来分子生物学领域最突出的热点之一。(6)从研究神经网络的结构和神经信息处理机制入手。(7)全球变化、生物多样性和生态系统可持续发展成为宏观生物学研究的热点和前沿问题之一。(8)生命科学基础研究已成为农业科技创新的源头动力,动植物育种进入一个崭新的时期。(9)生物科学与其他学科的交叉和渗透更加广泛与深入。
高校生命科学课程改革发展趋势
(一)课程、教材内容的更新和现代化
1.课程、教材内容的更新和现代化
课程改革的实质是课程的现代化。我们要根据现代生命科学发展趋势、前沿、热点,实现生命科学课程、教材内容与结构的更新和现代化,不断容纳生命科学的前沿与新兴领域,更加侧重前沿,更加侧重基础,尤其是学科发展的前沿以及对学科的发展具有重要作用的领域。新的前沿领域或新的学科生长点,要坚持反映现代、融入前沿的原则,课程内容更新、更现代化主要是通过教材更新来实现的,所以我们要把编制新教材(或外文原版)放在核心位置,创新现代化的课程、教材新内容和新体系。北京大学生命科学院完成编写了高水平的《生物化学》《分子生物学》《细胞生物学》《遗传学》《植物生理学》《动物生物学》《植物生物学》等教材,其中《生物化学》《细胞生物学》《植物生理学》当时被列入国家教委生物学科重点教材,另编写有部级生物学教材3种,规划编写45本教材。清华大学将培养学生影响最大、最重要的课程纳入精品课建设计划,2005年就已立项建设精品课共105项。
2.课程内容国际化
积极开展国际合作与交流。在生命科学的前沿、新兴领域、生物多样性以及生态学与国际组织开展农业科学合作研究[1]。清华大学为使教学内容与国际先进水平接轨,教学内容处于国际先进水平,早在2000年以前,生物化学课程选定A.L.Leeehnig的Principle-ofBiochemistry作为基本教材,这门课程的教材与课堂板书全部采用英文。其他的几门必修骨干课和部分选修课也采用了国际上最新的教材作为参考书并随时更新。清华大学大四开设高水平的选修课10门:生物工程导论、基因分子生物学、膜生物学、分子酶学、神经生物学、分子免疫学、发育生物学等。以下是北京大学生命科学学院大三、大四现在开设的课程,体现了课程的专业性和现代化。
大三:生物化学(下),生物化学实验,基础分子生物学,基础分子生物学实验,微生物学,微生物学实验,普通生态学,细胞生物学,细胞生物学实验,遗传学,遗传学实验,免疫学,文献强化阅读与学术报告。大四:生物技术制药基础,现代生物技术导论,生物学综合实验。还开设选修课为:生理学实验,免疫学,文献强化阅读与学术报告,生物技术制药基础,现代生物技术导论。
(二)基础科学知识居重要地位
基础科学的知识在科学和技术的发展中起着很重要的作用。我国“863”计划的八个领域,大都是从基础科学实验室里发展起来的,上世纪50年代初的遗传密码研究出来了,分子生物学研究出来了,遗传工程研究出来了,这些都是在原子、分子的结构研究得比较清楚的基础上,掌握了规律。我们必须加强基础、素质教育。使学生掌握具有普遍意义的科学思维方法,提高他们的综合素质。北京大学始终把加强基础课程建设作为教学改革的重点,把学科体系中处于基础地位的重要专业必修课定为主干基础课。课程改革要加强增大基础课的比例和教育。各高校主要采取大一、大二加强基础科学知识的教育:开设公共必修基础课、理科必修基础课、专业必修基础课。
(1)早在九五期间,北京大学生命科学学院开设了8门专业基础课:生物化学、分子生物学、细胞生物学、遗传学、植物生物学、动物生物学、植物生理学、基础分子生物学。并确立了15门核心课程,要求学生用两年时间完成这些课程的学习。(2)清华大学生命科学学院则是在低段开设专业基础必修骨干课程7门:普通生物学、生物化学、细胞生物学、微生物学、分子生物学、生理学、生物物理学。开设基地班重点建设课程:生物化学、生物化学实验。(3)经十多年的发展、改革与创新,北京大学生命科学学院的课程在大一、大二更加强化了课程的基础性。大一开设:高等数学(一、二),普通化学,普通化学实验,植物生物学,植物生物学实验,物理学(一),分析化学,分析化学实验,动物生物学,动物生物学实验,生物学野外实习。大二开设:物理学(二),有机化学,有机化学实验,物理化学,物理化学实验,计算概论及上机,算法与数据结构及上机,普通物理实验,生物化学(上),生理学,生理学实验,生物统计学。
(三)课程、教材综合交叉
科学发展一方面不断分化和更加专门化,分支学科层出不穷,又高度交叉综合,以高度综合为主的整体化趋势。许多高科技的研究开发,需要多方面的综合知识才能突破而出成果。
1.学科之间交叉融合和渗透
前沿科技领域呈现群体突破的态势,导致新学科诞生。生命科学多学科交叉的研究、多学科的交叉与融合,新的交叉、边缘学科的兴起和发展。这些科学往往代表了生命科学研究的前沿和热点。
2.多种方法、思维研究
自然科学学科间的交叉渗透促进了生命科学的发展,生命的现象与规律是多维的、复杂的,仅靠现有的生命科学的知识与方法来开展研究,很难系统地、全面地、准确地揭示真正的生命本质。因此,未来生命科学要将手段、技术和方法的创新纳入重要的领域,予以优先发展,大力提倡学科交叉,用其他学科的理论思考生命活动的规律,鼓励发展原创性方法和技术。主要涉及的学科如认知科学、心理学、生物力学、组织工程学等。要注意不同学科的思想、方法的碰撞与融合。
3.课程和教材交叉融合和渗透
我们必须根据生命科学综合交叉化趋势,创新交叉综合的科学知识、课程和教材,不仅在学科内、还要在学科间构建相互交叉融合、相互联系渗透、综合的课程。如北京大学生命科学学院,原来设置的植物学,由植物分类、形态、生理、生态的知识联系起来,综合重新编制改为植物生物学;同样动物学也改动物生物学;北京大学生命科学学院“生物基地班”将生物化学中信息及调控部分放入分子生物学,将内容扩展后开设了基础分子生物学。
(四)课程、教材、教学计划多元化
各高校生命科学院可根据自己的具体情况科学的、灵活的设置课程。1.必修计划大一、大二开设公共必修基础课、理科必修基础课、专业必修基础课。例如:北京大学生命科学院现在本科四年开设的课程:(1)基础课大一、大二开设公共必修基础课,理科必修基础课和专业必修基础课。
大一:高等数学(一、二),普通化学,普通化学实验,植物生物学,植物生物学实验,物理学(一),分析化学,分析化学实验,动物生物学,动物生物学实验,生物学野外实习。
大二:物理学(二),有机化学,有机化学实验,物理化学,物理化学实验,计算概论及上机,算法与数据结构及上机,普通物理实验,生物化学(上),生理学,生理学实验,生物统计学。(2)专业课大三、大四开设必修专业课。
大三:生物化学(下),生物化学实验,基础分子生物学,基础分子生物学实验,微生物学,微生物学实验,普通生态学,细胞生物学,细胞生物学实验,遗传学,遗传学实验,免疫学,文献强化阅读与学术报告。大四:生物技术制药基础,现代生物技术导论,生物学综合实验。2.选修计划低段开设通识选修课。
北京大学对必修课作了一定的压缩。增大选修课的比例。许多高校突破专业选修课的范围,开设跨学科、跨年级、跨系别的选修课程。大三普遍增大专业任选修课的比例。大四还开设选修课:生理学实验,免疫学,文献强化阅读与学术报告,生物技术制药基础,现代生物技术导论。3.特色优势计划教材多样化、教学方法多样化、教学模式多样化等。
(五)课程、教材知识应用性
进入知识经济时代,必修课和选修课的教学中,尤其是选修课中我们要渗入高科技的教育和研究。
(六)课程、教材个性化
北京大学实行灵活的自由选课制度和转系、转专业制度。谋求学力水准、速度的个别化,尤其电脑、网络的运用,学分制及教学计划的多样化,加大选修课比重,增大了课程的灵活化、弹性化,发展、培养学生的自学能力,发展个性。还有科学与人文整合的趋势,课程设置在价值体系上的整体融合趋势。
确立课程、教学内容和结构编制原则、教学培养模式
理科本科学制四年,要着力加强素质教育。许多大学本科教育修订了新的教学计划,要坚持培养知识面宽,基础扎实,能力强,素质高的专门人才的专业口径要进一步拓宽,专业目录中的专业种数要进一步精简。
(1)北京大学提出了“加强基础,淡化专业,因材施教,分流培养”的16字教学改革方针。专业基础和通识教育并重。要按科学性原则、高校生命科学课程发展趋势及生命科学、科学技术发展趋势改革,科学创新高校现代生命科学课程。即要按专业基础和通识教育并重;课程、教材要融入、体现先进的内容和结构,现代教学方法、教材的可读性,即反应现代,融入前沿的课程现代化原则;“综合交叉”的知识结构即综合化原则;课程多样化原则;应用化原则;增加选修课比例,增大课程的灵活性、弹性化原则;“因材施教,分流培养”
即个性化原则;还要求课程设置在价值体系上的整体融合;科学与人文的结合;重视思想性;实践性,加强动手能力、科研能力的能力培养原则。我们本科阶段的课程、教材、教师要注意在系统和重点的基础上划分授课范围,减少重叠内容,特别就课程间教学内容的重复问题和衔接问题。
(2)教学模式多样化。本科教育,要确立“课堂教学、学术活动、科学实验”为主体的教学模式,融课堂教学、实践教学、科学研究为一体,把义务教育与素质教育相结合,知识传授与能力培养相融合。
教学模式多样化:有条件的学校,学生进校就定向,确定直读硕士、直读博士人选;实行联合培养,跨学校、中国科学院、外国大学交流培养等办学制度
。北京大学全面推行双学位和辅修制度,还设立“暑期学校”(小学期)
。很多大学也建立了本科生硕士生博士生的连续培养制度。硕士阶段的专业课学习加强,论文相对削弱,硕、博阶段采取交叉、交流(跨校、跨国)的培养办法。在实质上对学生的智育质量采用“学分+成绩+能力”的客观评价标准。辅以“双向流动的分流淘汰制”来激励学生的学习热情和上进心。
关键词:生命科学导论;教学理念;教学体系;教学团队;教学方法
中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2014)29-0094-02
21世纪生命科学将在人类科技、社会和经济全面发展和进步中起到巨大作用,适应社会需要的高等人才必须具备良好的生物学知识基础,因此为非生物学专业的学生开设生物学方面的课程是一项很重要的举措。大学生的素质培养是我校一贯重视并不断探索和实践的课题,在新的社会发展形势下,我校对大学生的素质教育思路进行了重新调整和尝试,提出文、理、工、艺术等非生物类专业本科生也必须学习有关生命科学的知识,并将《生命科学导论》课定位为全校本科生的素质教育课。因此,围绕《生命科学导论》课程的建设与改革,我们开展了一系列教学工作,并取得了一定的成果,现将部分体会总结如下,供同行指正。
一、更新教育观念,构建生命科学导论课程教学新体系
为适应生命科学对社会经济、生活和持续发展的影响日益增加的势态,世界一流大学,如,MIT等从20世纪80年代后叶起陆续为全校大学生开设了生物类课程。我国几所重点院校从上世纪90年代中期开始,也相继开设出类似的全校性课程。在这个前提下,2000年,我院组织在科研和教学方面有丰富经验的教师首次面向全校非生物学类专业本科生开出了《生命科学导论》公共基础课程,学生表现出较高的学习热情,受到热烈欢迎。经过近十年的教学探索与实践,本课程组结合学校的人才培养实际,制定了课程培养目标,构建了独特的课程教学体系。
1.多层次的教学体系。在对国内外《生命科学导论》教学与研究的调研基础上,探讨非生物类专业理论教学必须掌握的知识和结构。利用我院生命科学教学的基础和特色,根据培养对象的不同建立了茅以升班、理工科类、文科类等几个不同的生命科学导论课程的教学体系,从学时、教学大纲、教学内容、教材的选用和老师的配备几个方面保障教学质量。结合学生所修专业背景和不同专业的特点,分层次确定了生命科学导论的教学内容,构建了适合的专业平台,同时面向全校开设必修、限选和公选课等不同类型的课程供学生选择。在教学体系的各个层次、各个环节贯穿生命科学的先进技术和手段,紧跟世界科技前沿,为我校通识教育和创新人才的培养奠定了基础。
2.丰富的教学内容。《生命科学导论》讲授的内容从微观和宏观两个方面讲授生命科学的基本理论和应用。教学过程中,从提高学生思维能力和整体规划的角度出发,结合教学时数和教学条件,从学生感兴趣的话题入手,紧扣当前生命科学研究领域的热点,如,干细胞研究、转基因等,牢牢抓住学生关注点;选取生命科学发展历程中的经典研究,引导他们去提出问题、去分析问题、去研究、去创新,取得启迪悟性、挖掘潜能的效果,实现本课程教学的基础性与前沿性、理论性与实践性、交叉性与创新性的统一。
3.特色鲜明的教学模式。《生命科学导论》作为基础和前沿学科,课程体系和课程内容的设计紧紧围绕人才培养目标,充分体现现代教育思想。在课程体系和课程内容的设计中以“人与生物圈”为主题整合高中生物学的教学内容,强调生物科学、技术与社会的关系,更加突出了生物科学知识对科学发展、社会进步和经济建设的重要作用。为了充分体现生命科学“重基础、重交叉、重人文、重实践”的教学理念,重视培养学生分析问题和解决问题的能力。
二、启发式教学贯穿始终,采用灵活多样的教学方法和教学手段
1.积极推进探索性或研究性、启发式教学。教师们结合课程的主要内容、重点、难点,设计激发学生兴趣、引发学生思维的问题。同时围绕媒体关注的有关生命科学研究中涉及的热点话题,将教学内容贯穿其中。同时,结合教学内容选取具有典型意义的科学发现、技术创新过程、科学家的故事等充实到课堂教学中,以启发学生对科学研究的理解,加深对科学本质的认识,培养科学素养。
2.将声、形、言、情等传统课堂教学方法结合多媒体教学课件灵活运用于教学。通过语言的轻重缓急突出重点、难点;用通俗易懂的语言、形象的比喻、生动的实例、直观的图表及深入浅出的解析,帮助学生理解,加强学生记忆;用激情讲授调动学生的学习热情,在主要内容和关键环节,通过教师的手势、表情、动作加深学生对重点、难点的理解和认识。现代的教育技术手段使得单位教学时间内的信息量大、网上资源丰富并使知识的获得和更新速度加快,充分利用网络多媒体技术进行课堂教学,图文并茂和动画演示,发挥教师在课堂教学中的主导作用。
3.教与学的互动。针对学生不同的专业背景,教学中我们要求学生结合自己的专业特点,分小班查阅本专业与生命科学研究的最新进展制作成多媒体后,请小班代表在课堂上演讲,开阔其思路,以对学生跨学科的联想、创新思维起到一定的科学启迪作用,认识生命科学在社会和经济发展中的地位和作用。此外,我们设计了多种形式的第二课堂活动,包括小型研究课题、知识拓展讲座和教材评论等,并随时注意调节教学进度,留给学生充分吸收消化的时间,达到师生互动学习的目的。
4.多环节考查模式。考试改变了传统的期末一次卷面考试定成绩的方式,实行多元成绩评定办法,采取用平时成绩、期末考试、讲演成绩和考勤成绩等多个考核环节评定学生的总成绩,加强对学生学习过程的检查评价,培养学生合理安排学习时间的好习惯,克服少数学生临时报佛脚的不良习惯,帮助学生养成认真踏实的学风。
5.设置研究生教学助理,加强沟通。《生命科学导论》课程组配备有研究生教学助理,教学中加强例题示范、习题讲解、答疑及作业批改等教学环节,并经常与学生交流和沟通,及时了解学生的学习效果,调整教学方法,如,在2006年下发收集学生对该课程意见和建议问卷达5000余份。学生同老师的联系也延伸到了email、BBS、ftp及短消息等系统上。
三、教材、扩充性资料的使用与建设
教材的选择使用是影响教学质量的重要因素,而生命科学发展迅猛,很难通过一本教科书把至今人类对生命的了解全部反映出来。课程组针对工科、理科和文科学生的不同生物学知识背景及课程属性,准备了不同的教材。采用上海交通大学张惟杰教授主编的《生命科学导论》[1]作为限选课和选修课的主修教材。针对茅班开设的必修课,在选用恰当的《生命科学导论》教材方面,教师们多次组织研究讨论,查阅了大量的图书,最后确定使用高等教育出版社出版的吴庆余教授主编的《基础生命科学》[2],该教材为国内第一本生命科学类的全彩色教材,图文并茂的彩色图片更能真实高效地反映生命的特征和规律,用现代的观点重新审视、选择和组织传统教学内容,从宏观到微观系统地阐述生命现象。经过3~4年的使用,又更新其新版。此外,还提供了促进学生自主学习的教辅材料和相关教学网站,如,高崇明主编《生命科学导论》(北京:高等教育出版社,2007)、沈显生主编《生命科学概论》(文科)(北京:科学出版社,2007)、裘娟萍、钱海丰主编《生命科学概论》(工科)(北京:科学出版社,2007)、Neil A.Campbell,Jane B.Reece著《Essential Biology》(影印版)(高等教育出版社,Higher Education Press Pearson Education出版集团,2003)、曹阳、林志新主编《生物科学实验导论》(附光盘)(北京:高等教育出版社,2006)等。同时,拟构建《生命科学导论》全方位、立体化的网络教学平台[3]。在学校学院的支持下,依托生物信息实验教学平台,初步构建了“生命科学导论”网上教育资源框架,包括理论教学大纲、实验教学大纲、电子教案和课件、电子教材、习题与解答、实验指导、知识扩展、学术讲座、网上答疑、网上讨论、网上测练、网上提交作业和报告等相关内容,为进一步完善“生命科学导论”课程网站打下坚实的基础。
四、重视自身知识的提高和队伍建设
1.加强师资队伍建设。生命科学发展迅猛,为了更新教学理念和知识结构,我们采用引入和走出相结合的模式,请国内外知名专家学者来我院讲座和授课,并派出数名老师到清华、浙大、上海交大、北大、武大等学校观摩、交流教学经验,参加国内各类骨干教师培训班学习及有关《生命科学导论》课程改革研讨会。
2.树立团队教学理念。按照课程建设与人才培养相结合、教学与科研相结合、理论教学与实验教学统筹协调发展的原则,改变“单兵作战”的育人模式,由年龄结构、职称结构、知识结构、学缘结构合理的多名教师组成教学团队,以系列课程建设为教学团队的最终目标,形成综合实力,针对不同专业、层次的学生开展教学,有效地促进课程体系和教学内容改革,从整体上提高教书育人的效果和质量。课程组经常开展互学活动,通过相互之间的定期交流,使各位教师的专业特长得到交叉、融合,教学更加生动、深入,从而提高教学质量。
3.通过科研带动教学。课程组教师所从事的学科专业有植物学、动物学、细胞生物学、生物化学、微生物学、遗传学、分子生物学、生物信息学和生态学等,几乎涵盖现代生命科学研究的所有领域。除了具有丰富的教学经验外,还是各自所从事学科研究领域的骨干力量,通过组建科研团队,吸收青年教师到自己的课题中担任一定的科研工作,使青年教师将生命科学领域的前沿技术、信息及研究成果融入到课堂教学中,促进了教学改革的深入发展。
《生命科学导论》作为面向非生物学类专业本科生开设的通识课程,为了充分体现和实现本课程的“素质教育”宗旨,应该结合学校的人才培养实际,使学生通过课程学习,掌握生命科学的基本概念、基本原理、基本知识,同时,让学生了解学科热点问题和发展趋势,了解生命科学与其他学科的联系,促进学科交叉和知识迁移,进而帮助学生正确理解生命科学的发展将如何影响人类和人类社会,增强学生的健康和环保意识,培养学生正确的生命观和社会责任感,全面提高大学生素质,实现创新性人才的培养,最终达到“了解生命、尊重生命、热爱生命”的终级目标。
参考文献:
[1]张惟杰.生命科学导论[M].第二版.北京:高等教育出版社,2008.
[2]吴庆余.基础生命科学[M].第二版.北京:高等教育出版社,2006.
[3]徐鹏,关学锋.应用现代教育技术深化材料力学教学改革研究[J].中北大学学报(社会科学版),2005,21(3):94-95.
基金项目:四川省教育厅教改项目(P09064);西南交通大学通识课程建设项目。
关键词:人才培养;非生物类专业;通才教育;生命科学
中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2012)12-0121-02
生命科学是研究生物体及其活动规律的科学,在农业可持续发展、能源开发、人类健康、生态平衡等领域发挥着重要的作用。生命科学发展极为迅速,不仅学科门类多,知识更新快,而且与其他学科的关系也越来越密切,是一门辐射和结合能力非常强的学科,与社会发展和人类生活息息相关。因而,掌握现代生命科学知识是新时期高素质、创新型、复合型人才知识结构中的重要组成部分,应该积极推进高校非生物类专业学生的生命科学素质教育,普及生命科学知识,完善学生的知识结构,培养复合型人才。
一、非生物类专业生物学教学情况
生物通识教育课程不但使学生拓宽知识面,完善知识结构,培养科学的思维能力,而且能使学生发现学科之间的交叉点,为今后的跨学科学习、研究奠定基础,从而促进科学更好、更快的发展。因此,在高校非生物类专业开设生物学课程是新时期高等教育发展的需要,是历史的必然。很多学校的教学实践表明,在高校非生物类专业开设生命物学课程是可行的,学生普遍对生命科学课程求知欲望高,学习热情大[1,2]。目前,国内外很多高校都对非生物类专业开设了生物学素质教育课程。美国是最早在非生物学专业中开设生物学课程的国家之一,哈佛大学对全校理科开设的25门自然科学公选课中,生物学基础课有10门,占40%,包括《进化生物学》《生命史》《人类有机体》《分子生物学与生命结构》《从DNA到大脑》《生殖生物学》《人类适应能力生理学》等,而美国其他大学和欧洲许多大学开设生物学课程的比重与哈佛大学基本相同[3]。在国内,很多综合性大学、理工科大学、师范院校及农业院校等高校也为非生物类专业学生开设了一门或数门生物学课程,这些课程设置丰富,既有必修课程,也有选修课程,受到理、工、文科学生极大的欢迎。根据对北京大学、清华大学、复旦大学等十几所院校的了解,很多学校对非生物类专业学生开设了《生命科学导论》《生态学》《生物技术概论》《生物伦理学》《人类遗传学》《疾病与健康》《环境保护》《基因工程》《微生物与人类健康》等生物学课程。我们学校结合实际情况,根据非生物类专业不同学科的需要和不同的知识基础,也开设了不同层次水平的生物学选修课程,既有《生命科学导论》《植物组织培养》《人体常见病发病机理与防治》等通识性生物学教育课程,又有侧重提高身心素质的生物学教育课程,如《人类遗传学》《食品与营养》《插花艺术》等,同时还开设了适合交叉学科特殊需要的课程,如《生物伦理学》《神经生物学》等,这些生物学课程深受学生的欢迎,经常有学生选不上课的情况。在教学中,我们充分体现学校非生物类专业生物教学的特色,制订具体的教学要求。通过生物学课程的学习,使非生物专业学生掌握生命科学与技术的基础知识,了解生命科学的主要领域、发展趋势以及与其他学科的联系,完善学生的知识结构,培养科学的思维能力,提高学生的综合素质,增强学生的环境保护和身心健康意识。
二、非生物类专业生物学教学需关注的问题
1.根据不同专业调整教学内容。面向全校非生物类专业开设的生物学课程具有教学对象多、课程内容广、课时有限等特点,因此教学目标是向非生物类专业学生介绍生命科学的基础知识、前沿知识和热点问题,使学生了解当前生命科学的新成果、新进展,提高学生的生命科学素养,为培养高素质跨学科的复合型人才奠定基础。在我们学校,选修生物学课程的学生集中在一起上课,由于学生水平参差不齐、对生物学知识的需求也不同,非生物类各个专业一起上课的教学效果并不理想。因此,为了达到更好的教学效果,需要对教学内容做相应的调整,应根据不同专业的学生选择不同的教学内容。理工类学生的生物学知识基础较好,教学内容应侧重学科交叉意识的培养,重点介绍生命科学的一些新成就和新进展的前沿知识,争取对学生跨学科创新思维起到一定的科学启迪作用。文史类学生的生物学基础知识较差,教学内容应侧重现代生命科学基础知识以及生命科学技术发展与人类社会进步的密切关系,使学生认识人类自身,分析现代生命科学可能带来的社会和伦理问题,增强社会责任感,提高身心素质。艺体类学生的生物学基础知识更差,教学内容应侧重生物之间的和谐与统一,使学生体会到生物与生物之间的和谐美,生物与环境之间的和谐统一美,使学生在学习专业知识时观察更加细致、动作更加规范、演唱更有感情[4]。
2.加强教学实践环节。生命科学是实践性非常强的自然学科,有些内容仅通过课堂介绍,学生会感觉枯燥,且不容易理解,而实践课程有利于巩固学生课堂上学到的理论知识,提高学生学习的积极性和主动性,对于培养学生的科学素质也具有非常重要的意义。同时,让学生走出课堂有利于加深非生物类专业学生对生命科学世界的了解[5]。比如在讲到郁郁葱葱的植物世界时,让学生到校园内认真观察自己所能看到的植物,总结植物的形态、特征、作用及与人类生产活动的关系,不仅能加强学生的观察能力、分析能力,还能让学生在“再发现”知识中得到喜悦,培养了学生的学习兴趣[6]。或者,在教学过程中,组织学生参观生物标本馆、生物园地等基地,可以开拓学生的视野,加深学生对理论知识的理解。虽然教学实践活动在生物学课程教学中具有很重要的作用,但生物学实验也占有极其重要的位置,它不仅能培养学生的观察能力、思维能力、动手能力和总结能力,还能培养学生的创新精神和实践能力。在选课的学生中,60%以上的学生希望能动手做实验。但是,非生物类专业本科生,特别是文科专业的学生在中学阶段未接触过实验,且选课的学生较多,一般在200人左右。这些问题给非生物类专业学生生命科学实验课的开设带来了不便,如何合理地安排教学实践内容,需要进一步的探索。
总之,生命科学的发展对社会和人类生活产生了极其重要的影响,为了普及现代生命科学知识,生物学类课程作为非生物类专业学生的生物通识教育课程正在很多高校开设。但是,非生物类专业生物学课程的教学对象量大面广、基础知识参差不齐,如何使非生物类专业生物学课程的教学日趋完善,是我们必须面临的一个问题,需要在今后的生物学课程教学中不断地改革和实践。
参考文献:
[1]张万海.高师院校非生物专业开设生命科学课程的思考与实践[J].渭南师范学院学报,2005,(5):72-74.
[2]朱振元.现代生物学导论教学改革的初步探索[J].中国轻工教育,2007,(2):56-57.
[3]黄诗笺,寿天德,田清涞,等.非生物类专业生物学基础课教改研究[J].中国大学教学,2000,(2):41-44.
[4]王玉芳.开设《现代生命科学导论》公选课的探讨[J].廊坊师范学院学报(自然科学版),2008,(3):20-21.
[5]向波,龙德清,王锋尖.关于我校《生命科学导论》公选课的探讨[J].郧阳师范高等专科学校学报,2009,(3):67-68.
[6]张春.在《生命科学导论》教学中开展素质教育[J].毕节师范高等专科学校学报,2005,23(1):63-65.
基金项目:河南师范大学教改项目“高校非生物类专业本科生生命科学通才教育的教学探索与研究”
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