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一、漕河涇大學(xué)生創(chuàng)業(yè)園的代表性分析以上海漕河涇大學(xué)生創(chuàng)業(yè)園作為調(diào)研的對象,其代表性主要有以下幾點:(一)園區(qū)特性2009年4月開園的上海漕河涇大學(xué)生創(chuàng)業(yè)園是針對大學(xué)生創(chuàng)業(yè)的創(chuàng)業(yè)特點和需求開展和提供管理和服務(wù)的創(chuàng)業(yè)園區(qū)。從時間和空間上看,漕河涇大學(xué)生園地處漕河涇開發(fā)區(qū)中心位置,憑借徐匯區(qū)政府對大學(xué)生創(chuàng)業(yè)及科技型中小企業(yè)的扶持政策,依托漕河涇開發(fā)區(qū)成熟的基礎(chǔ)設(shè)施和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)服務(wù)平臺,在2009年創(chuàng)立之初,就有40多家企業(yè)入駐,入駐率達(dá)90%。從服務(wù)中心了解到,目前園區(qū)內(nèi)創(chuàng)業(yè)企業(yè)大約60家,已累計孵化創(chuàng)業(yè)企業(yè)200余家??梢哉f是上海目前發(fā)展的比較成功且比較成熟的園區(qū)。(二)服務(wù)特性上海漕河涇大學(xué)生創(chuàng)業(yè)園與其他創(chuàng)業(yè)園類似,除了提供低成本乃至零成本的創(chuàng)業(yè)場地及軟硬件設(shè)施基礎(chǔ)服務(wù)之外,還提供成長輔導(dǎo)、融資和知識產(chǎn)權(quán)保護(hù)等金融和法律服務(wù)以及市場及公共關(guān)系服務(wù),在創(chuàng)業(yè)企業(yè)、政府機(jī)構(gòu)以及提供融資企業(yè)之間建立溝通交流的平臺,使企業(yè)整個創(chuàng)業(yè)過程更加明晰和便捷,少走彎路,降低了創(chuàng)業(yè)的風(fēng)險和不確定性。
二、漕河涇大學(xué)生創(chuàng)業(yè)園的融資和知識產(chǎn)權(quán)保護(hù)服務(wù)現(xiàn)狀“讓每一粒創(chuàng)業(yè)的種子都有機(jī)會發(fā)芽?!边@是創(chuàng)業(yè)園的創(chuàng)業(yè)初衷,也是他們提供服務(wù)的起點。(一)融資服務(wù)在這些基本融資服務(wù)中,不得不詳細(xì)提一下其信用貸款平臺。該平臺除了充分立足短期貸款,做好銀行貸款補(bǔ)充,給科技型中小企業(yè)“輸血”外,更為重視在銀行與企業(yè)之間搭建溝通交流的平臺,幫助企業(yè)提升獨立融資能力,從而能夠“自我造血”。除了上述表格之外,創(chuàng)業(yè)園服務(wù)中心也會根據(jù)實際情況定期組織創(chuàng)業(yè)企業(yè)和愿意為中小企業(yè)提供融資的企業(yè)單位進(jìn)行一對一面對面的直接溝通與交流,提高創(chuàng)業(yè)企業(yè)融資的成功率。(二)知識產(chǎn)權(quán)保護(hù)服務(wù)漕河涇大學(xué)生創(chuàng)業(yè)園的企業(yè)類型大多為移動/IT等科技創(chuàng)新類企業(yè),所涉及的知識產(chǎn)權(quán)保護(hù)的問題也比較多。目前園區(qū)為企業(yè)除了定期通知和解讀相關(guān)政策外,還提供一站式的專利申請服務(wù)。1、政策解讀2012年11月14日在園區(qū)開展“專利挖掘與專利申請實務(wù)”的專題培訓(xùn),就新頒布的《上海市專利資助辦法》(2012年修訂)進(jìn)行解讀,詳細(xì)介紹了新老辦法在專利資助額度、資助范圍以及資助年限方面的區(qū)別。2013年12月18日邀請律師為孵化企業(yè)進(jìn)行“企業(yè)知識產(chǎn)權(quán)工作實務(wù)”培訓(xùn)。就專利申請政策、企業(yè)專利戰(zhàn)略制定等方面進(jìn)行講解,以案例分析、現(xiàn)場答疑等形式,幫助企業(yè)掌握實務(wù)內(nèi)容。隨著園區(qū)內(nèi)科技企業(yè)的不斷壯大,這樣有關(guān)知識產(chǎn)權(quán)的培訓(xùn)和面見面答疑的機(jī)會也會更多。2014年4月,漕河涇開發(fā)區(qū)知識產(chǎn)權(quán)系列講座“上海市專利試點示范企業(yè)申請和貫標(biāo)實務(wù)”開講,主要圍繞試點示范工作基本流程、企業(yè)申報要求和工作實施內(nèi)容三塊來重點講解,然后又針對企業(yè)申請中注意事項如驗收基本要求、經(jīng)費預(yù)算及使用等難點問題進(jìn)行了解讀。2.一站式的專利申請服務(wù)專利申請服務(wù)包括商標(biāo)申請、專利文獻(xiàn)檢索和分析服務(wù)、專利成果轉(zhuǎn)化推介服務(wù)、專利培訓(xùn)與交流、企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)制定咨詢等一系列服務(wù)。便捷服務(wù)的提供一方面促進(jìn)企業(yè)重視和學(xué)習(xí)知識產(chǎn)權(quán)的保護(hù)和布局,一方面幫助企業(yè)免受因忽視知識產(chǎn)權(quán)保護(hù)帶來的損失。
三、漕河涇大學(xué)生創(chuàng)業(yè)園內(nèi)企業(yè)的需求分析漕河涇大學(xué)生創(chuàng)業(yè)園內(nèi)目前有60家大學(xué)生創(chuàng)業(yè)企業(yè),本文通過對其中18家企業(yè)進(jìn)行問卷調(diào)查,了解并分析目前大學(xué)生創(chuàng)業(yè)企業(yè)對園區(qū)提供的服務(wù)的評價及進(jìn)一步的需求。參與調(diào)查的18家創(chuàng)業(yè)企業(yè)中,八家為IT領(lǐng)域的企業(yè),一家為電子信息企業(yè),二家為傳媒企業(yè),一家知產(chǎn)企業(yè),二家醫(yī)療企業(yè),二家軟件企業(yè),一家新材料企業(yè)及一家TMT企業(yè);其中剛起步的企業(yè)占9家,發(fā)展中企業(yè)占7家,較成熟的企業(yè)2家;規(guī)模均在2人至50人之間。(一)園區(qū)服務(wù)的總體概況通過問卷調(diào)查結(jié)果梳理,在18家大學(xué)生創(chuàng)業(yè)企業(yè)中,77.78%的企業(yè)認(rèn)為大學(xué)生創(chuàng)業(yè)園目前提供的服務(wù)包括“各種資金稅收優(yōu)惠政策和專家創(chuàng)業(yè)培訓(xùn)輔導(dǎo)服務(wù)”,55.56%的企業(yè)認(rèn)為他們目前“創(chuàng)業(yè)園幫助企業(yè)申請相關(guān)貸款,并對創(chuàng)業(yè)給予培訓(xùn)輔導(dǎo)”,38.89%企業(yè)認(rèn)為目前大學(xué)生創(chuàng)業(yè)園會“定期舉行創(chuàng)業(yè)明星和知名企業(yè)經(jīng)理人的各類免費知識講座”,38.89%企業(yè)認(rèn)為目前“園內(nèi)有一個將各類名牌培訓(xùn)機(jī)構(gòu)集中,方便咨詢、選課、報名、繳費的服務(wù)平臺,并且通過該平臺可享受一定的費用優(yōu)惠和增值服務(wù),例如培訓(xùn)消費積分兌換其他講座入場券或與知名企業(yè)家直接溝通交流的機(jī)會”,如圖1所示。(二)創(chuàng)業(yè)企業(yè)認(rèn)為有待改進(jìn)的服務(wù)通過調(diào)查問卷的數(shù)據(jù)分析,在18家創(chuàng)業(yè)企業(yè)中,22.22%認(rèn)為稅收優(yōu)惠政策及專家培訓(xùn)有待改進(jìn),44.44%認(rèn)為相關(guān)貸款申請的幫助措施有待改進(jìn),55.56%認(rèn)為各類免費知識講座有待改進(jìn),61.11%認(rèn)為匯總培訓(xùn)機(jī)構(gòu)信息的服務(wù)平臺有待改進(jìn)。如圖2所示。(三)創(chuàng)業(yè)企業(yè)的主要障礙除了對園區(qū)服務(wù)情況進(jìn)行分析外,此次調(diào)查問卷也著重了解了創(chuàng)業(yè)企業(yè)發(fā)展中遇到的障礙,來更好地了解企業(yè)可能的需求。在18家創(chuàng)業(yè)企業(yè)中,33.33%認(rèn)為主要障礙包括“經(jīng)驗不夠”,44.44%認(rèn)為主要障礙包括“缺乏社會關(guān)系”,27.78%認(rèn)為主要障礙包括“資金不足”、“創(chuàng)業(yè)方向不好,開拓市場困難”、“缺乏科學(xué)的企業(yè)管理機(jī)制”,38.89%認(rèn)為主要障礙包括“缺乏人才和核心技術(shù)”,22.22%認(rèn)為主要障礙包括“缺乏合作精神”。去除一些客觀障礙外,可見創(chuàng)業(yè)企業(yè)目前的服務(wù)需求集中在融資及創(chuàng)業(yè)輔導(dǎo)、專家知識講座等方面。通過上述對調(diào)查問卷的分析,可看出目前創(chuàng)業(yè)企業(yè)的需求主要集中在融資、涉及知識產(chǎn)權(quán)等領(lǐng)域的專家知識培訓(xùn)及一系列涉及創(chuàng)業(yè)輔導(dǎo)的服務(wù)。
四、大學(xué)生創(chuàng)業(yè)園融資服務(wù)及知識產(chǎn)權(quán)服務(wù)的缺口(一)融資服務(wù)雖然目前大學(xué)生創(chuàng)業(yè)園有著創(chuàng)業(yè)基金、創(chuàng)業(yè)補(bǔ)貼、創(chuàng)業(yè)融資等相關(guān)服務(wù),這些服務(wù)有的是一次性的,有的對于企業(yè)來說也有一定門檻。從調(diào)查問卷中也看出,企業(yè)認(rèn)為園區(qū)雖已設(shè)置了融資服務(wù),但希望其能有所改進(jìn);并且對園區(qū)目前申請貸款的幫助也提出了改進(jìn)的希望。融資難,仍是大學(xué)生創(chuàng)業(yè)企業(yè)的一大難題,也是他們的急切需求。筆者在漕河涇大學(xué)生創(chuàng)業(yè)園實習(xí)期間,通過帶教老師的帶領(lǐng),走訪企業(yè)時也深切體會到企業(yè)在融資方面的問題;有時,雖然創(chuàng)業(yè)園會積極安排創(chuàng)業(yè)投資人、天使基金等人與創(chuàng)業(yè)企業(yè)見面接洽,但是往往投資者在了解企業(yè)發(fā)展?fàn)顩r后投入資金的意愿并不大,并未達(dá)到園區(qū)預(yù)期的效果。筆者認(rèn)為,對于融資服務(wù),僅僅通過現(xiàn)有政策及基金還是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的;簡單的進(jìn)行創(chuàng)業(yè)企業(yè)與投資者之間的接洽也是無法真正高效解決問題的。對于融資服務(wù)的改進(jìn),大學(xué)生創(chuàng)業(yè)園應(yīng)該首先了解投資者投資的條件,搜集大學(xué)生創(chuàng)業(yè)企業(yè)的普遍發(fā)展情況,開展講座傳達(dá)有關(guān)投資條件的信息并且指點創(chuàng)業(yè)者們?nèi)绾胃倪M(jìn)自身企業(yè)以期滿足投資者的投資要求;進(jìn)而再進(jìn)行接洽工作,相信一定會有所成效。(二)知識產(chǎn)權(quán)服務(wù)知識產(chǎn)權(quán)是一個專業(yè)性很高的領(lǐng)域,由于大學(xué)生創(chuàng)業(yè)園內(nèi)創(chuàng)業(yè)企業(yè)的領(lǐng)域多為IT、電子信息類,知識產(chǎn)權(quán)的保護(hù)及申報也是為他們所關(guān)注的。雖然,目前園區(qū)也會開展相關(guān)講座,并且提供申報知識產(chǎn)權(quán)的服務(wù);但從問卷中企業(yè)希望專家知識輔導(dǎo)講座能夠有所改進(jìn),可看出在知識產(chǎn)權(quán)服務(wù)方面仍有改進(jìn)的余地。筆者認(rèn)為,大學(xué)生創(chuàng)業(yè)園可以通過與政法學(xué)校合作的方式,獲得扎實的知識產(chǎn)權(quán)師資力量;可以開展一系列定期的有針對性的知識產(chǎn)權(quán)講座;同時可以在漕河涇官網(wǎng)設(shè)立一個知識產(chǎn)權(quán)信息方面的匯總鏈接,方便創(chuàng)業(yè)企業(yè)查看。
五、結(jié)語大學(xué)生創(chuàng)業(yè)是政府力推的項目,本文的調(diào)研對象“上海漕河涇大學(xué)生創(chuàng)業(yè)園”已較為成熟,也是我國大學(xué)生創(chuàng)業(yè)園的代表之一;此次,通過對其走訪及調(diào)查問卷的調(diào)查模式,了解了大學(xué)生創(chuàng)業(yè)園目前在融資服務(wù)及知識產(chǎn)權(quán)服務(wù)方面的狀況,研究了與大學(xué)生創(chuàng)業(yè)企業(yè)需求的缺口所在。本文針對目前的缺口提出了相關(guān)改進(jìn)的建議。希望大學(xué)生創(chuàng)業(yè)園能夠更加成熟,也為擁有創(chuàng)業(yè)夢的大學(xué)生提供實現(xiàn)夢想的機(jī)會。
參考文獻(xiàn):
[1]上海漕河涇開發(fā)區(qū)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)園發(fā)展有限公司簡訊.2012,(10).
[2]上海漕河涇開發(fā)區(qū)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)園發(fā)展有限公司簡訊2013,(11)
【Abstract】According to the Chinese Biodiversity Conservation Strategy and Action Planning (2010-2030), the continuous loss of genetic resources becomes one of three thorny issues threatening biodiversity conservation in China, which highlights the significance of genetic diversity monitoring plan in the future. After both Standard for the Assessment of Regional Biodiversity (HJ623-2011) and Regulation for the Collection of Genetic Resources (HJ628-2011) come into force, identification and collection of genetic resources becomes essential in biodiversity assessment projects. This review summarizes the front application of both cytological marker and DNA molecular marker techniques to distinguish plant varieties, and consequently the feasibility of large-scale application of DNA marker technique on future biodiversity monitoring and assessment projects is discussed.
【Key words】Biodiversity; Cytological marker; DNA molecular marker
0 Introduction
As one of three layers of biodiversity, which includes ecosystem, species and genetics, genetic diversity is the diversity of genetic factors that determine the traits of organisms and their combinations, so that becomes the basis of species and ecosystem diversity [1]. It is inevitable for a species of poor genetic diversity to move towards the extinction in natural selection process [2].
After a series of environmental policy has been worked out by centre government of China, such as Chinese Biodiversity Conservation Strategy and Action Planning (2010-2030), Standard for the Assessment of Regional Biodiversity (HJ623-2011) and Regulation for the Collection of Genetic Resources (HJ628-2011), it is essential for environmental engineers to include genetic diversity in biodiversity monitoring and assessment projects, and collection and identification of genetic resources in the nature definitely becomes the first step of this work. In present, identification of plant varieties mainly relies on the biological traits of plants[3], which are susceptible to environmental conditions and time-consuming when those biological traits are artificially cultivated and observed in experiment land [4]. However, the development of DNA marker technology provides a quicker and more accurate solution for environmental engineers to distinguish different sub-populations of a plant species in the nature, particularly when identification of economic traits is not essential in biodiversity assessment work. This review summarizes both cytological marker and DNA molecular marker for the differentiation of plant cultivars in recent years.
1 Cytological Marker
Due to its high stability and reproducibility, karyotype becomes one of the unique chromosome information to distinguish different species, populations of the same species and to identify the hybrids. Karyotype parameters, mainly including the absolute length and relative length of chromosome, arm ratio, centromere index, chromosome ploidy and asymmetry index, are frequently analyzed by botanists to study the variation in chromosome number and structure between species, the origin of species and the genetic evolution[4].
1.1 Traditional squash technique
Zhang etc [5] analyzed karyotype of three Fritillari thunbergii cultivars based on traditional squash technique. The karyotype formula of F. thunbergii (Xiaye, Kuanye, Duozi) varied among three varieties, indicating the feasibility of genetic identification of Fritillari thunbergii cultivars. The karyotype of all the varieties were classified into 3B type, and heterozygosity of homologous chromosome were found in both F. thunbergii(Xiaye) and F. thunbergii(Duozi).
The karyotype of three diploid oat species was studied by Liu etc [6] with application of traditional squash technique. Both karyotype formula and asymmetry index of Avena strigosa, Avena hispanica, Avena brevis were calculated for comparison, revealing more advanced evolution in karyotype for A.strigosa, followed by A.a brevis and A.hispanica. Three diploid oat species were effectively distinguished by a combination of both karyotype formula and asymmetry index.
The traditional slice-making method with micrograph technology was adopted by Dai etc[7] to study the cytology basis for cultivar identification of Secale cereale subsp.segetale. Three populations of Secale cereale subsp.segetale(89R4, 89R14, 89R60) and one variety Secale cereale L.(H36) were selected to conduct karyotype analysis. Karyorype formulae, asymmetry index and asymmetrical karyotype coefficient were provided and compared among these varieties in this research, which showed rich diversity in chromosome morphology.
Traditional squashing method was adopted by Liu etc[8] to analyze the karyotype of 7 R.hybrida cultivars and 5 R.rugosa cultivars. According to the results, all the R.hybrida cultivars were tetraloid (2n=4x=28), except that R.hybrida ‘Elmshorn’ was triploid (2n=3x=21), while all the 5 R.rugosa cultivars were diploid (2n=2x=14). A number of karyotype parameters, including karyotype formula, chromosome relative length, ratio of the longest chromosome to the shortest one in length, arm ratio, asymmetry index and centromere index, were interpreted as biomarkers for identification of varieties and correspondingly the genetic distance was analyzed, revealing that distinct differences in both karyotype and ploidy levels existed between R.hybrida and R.rugosa cultivars and R.rugosa cultivars appeared to be more advanced in karyotype evolution.
21 cultivars’ karyotype of ornamental Ginkgo was studied by Gao etc [9] with smear method. The karyotype of all cultivars was reported to be identical, and the relative length of chromosome varied from 4.31% to 15.34% for the female cultivars, as well as 4.37% to 17.12% for the male. For approximately 83.33% of all the varieties in this research, the arm ratio of chromosome was above 2:1, which belonged to asymmetric 3B type. Cluster analysis was conducted on the basis of karyotype calculation, showing that the mean arm ratio or length ratio of ornamental Ginkgo cultivars was significantly different from original Ginkgo Biloba, and consequently the originality, evolution and classification of these cultivars were discussed.
In total 6 varieties of Hippophae Rhamnoides L. were selected by Li etc[10] to analyze karyotype characteristics of chromosomes, including 4 strains from Russia and 2 strains from China. Karyotype formula, asymmetry index, centromere index and ratio of the longest chromosome to the shortest one in length were compared and contrasted between these varieties, providing the basis for the identification and evolutionary analysis of Hippophae Rhamnoides L. varieties. According to the asymmetry index, six of these cultivars were classified into middle centromere or sub-middle centromere, with karyotype types as 2A or 2B.
40 typical and stable varieties of Chinese large-flowered chrysanthemum were chosen to carry out cytological karyotype analysis for investigation of genetic differences[11]. 1-4 satellite chromosome(s) were reported in approximately 35% of the cultivars, with increasing possibility of satellite chromosome when chromosome number increased. The karyotypes of these varieties were summarized as 2A, 2B and 2C, and types 2A and 2C were more likely to appear in the cultivars with higher ploidy. The interrelationship of karyotype parameters including long-/short-arm ratio, asymmetry coefficient of karyotypes, karyotype asymmetry index and relative length of chromosomes were discussed in this research, indicating great values of karyotype parameters for cultivar identification, classification and genetic evolution analysis for chrysanthemums species. The relationship of karyotype parameters towards phenotypic characters was also examined, revealing that the variation of long-/short-arm ratio and asymmetry coefficient of karyotypes led to highest relevance to most phenotypic characters.
Wild Rosa species, which are broadly found in the Xinjiang Uygur autonomous region of China, possess many important unknown economic traits. Yu etc[12] collected karyological data from 13 samples of seven wild Rosa taxa (R. berberifolia, two botanical varieties of R. spinosissima, R. platyacantha, R. beggeriana, R. acicularis, and R. laxa), which were easily distinguished by karyotype parameters of chromosome ploidy, asymmetry index, centromere index, and distribution of relative lengths. The karyological data provided comprehensive cytogenetic resource to analyze the taxonomy, evolution and speciation in the genus Rosa as well as to identify suitable cultivars for breeding programs.
1.2 Fluorescence in situ hybridization (FISH) technique
Fluorescence binding technology with fluorescent dyes, which are capable of revealing AT or GC DNA sequences on chromosomes, can distinguish different types of heterochromatin on the chromosomes. For example, DAPI (4',6-diamino-2-pheny- lindole dihydrochloride) results in the appearance of AT rich region on chromosomes, whereas CMA (Chromomycin A3) can reveal the GC rich region [13]. Fluorescence in situ hybridization (FISH) technique provides the accurate mapping information of rDNA probes on the chromosome, which becomes the more effective markers to distinguish chromosomes of plants [14]. She etc [15] analyzed the mitotic metaphase chromosomes of Arachis hypogaea L. species by using a combination of DAPI+ banding technology and double fluorescence in situ hybridization (FISH) technique with both 5S and 45S rDNA probes. On the basis of the chromosome measurements, DAPI+ bands and rDNA FISH signals, the chromosomes of Arachis hypogaea L. were accurately paired and arranged, leading to a molecular cytogenetic karyotype in detail.
However, DAPI banding patterns varies between different plant species. Xu etc[16] compared DAPI fluorescent banding patterns among different plant species, indicating that fluorescent bands were obviously observed in maize and peanut species, followed by sesame and loofah whose DAPI bands were relatively weaker. However, no clear DAPI bands could be identified in soybean chromosomes.
2 DNA Molecular Marker
DNA molecular marker technologies for plant variety identification mainly include RFLP, RAPD,ISSR,AFLP,SNP and SSR. However, the ranking of these molecular marker techniques based on comprehensive effectiveness is AFLP>SSR>RAPD>RFLP, which has been internationally recognized in the 92th ASHS conference[17]. This review summarizes the recent development of both SSR and AFLP marker technology for variety differentiation.
2.1 SSR marker
EST-SSR molecular marker technique was conducted by Zhao etc [18] to identify 12 Chinese cabbage cultivars. Based on expressed sequence tags(ESTs)of Chinese cabbage in GenBank, 30 pairs of screened SSR primers were designed and synthesized, resulting in 21 pairs of EST-SSR primers which were effectively amplified, but only 10 pairs of EST-SSR primers were highly polymorphic. According to the identification results and the mapping difference, 10 pairs of primers with high polymorphism were designed as 2 sets of multiplex EST-SSR markers to distinguish these 12 Chinese cabbage varieties, with satisfactory polymorphic rate of 88.9% and 97.0% respectively, as well as high polymorphism information content of 0.910%.
Lai etc[19] selected 26 inbred lines and 54 test varieties for the examination of distinctness, uniformity and stability (DUS) of these varieties by adopting SSR markers. 49 pairs of SSR primers were screened from 952 pairs in total, based on the criteria of richness of polymorphism information content (PIC), the clearness of PCR bands and convenience of different allele identification. 49 pairs of SSR primers led to 57 loci with 311 alleles identified in total. The average number of alleles per locus was 5.5, ranging from 2 to 13, with a mean PIC of 0.53. Cluster analysis showed that all test varieties were clearly distinguished by 49 markers when the genetic similarity coefficient was set as 0.93.
In order to provide robust reference for the identification of barley varieties and avoid counterfeit and inferior varieties, Wang etc [20] selected 29 barley standard varieties and genetic diversity was analyzed by DUS testing. 28 pairs of highly polymorphic SSR primers were chosen, leading to 125 alleles measured in total. Each pair of polymorphic primers detected an average of 4.46 alleles, with polymorphism information content (PIC) varying from 0.81 to 0.25 and an average PIC of 0.62 among 28 pairs.
The specificity and stability of 123 representative rice varieties were analyzed by Tian ect[21] based on SSR fingerprinting profiles, and the value of SSR core markers chosen in this study was examined. 24 pairs of primers detected 138 alleles in total, with 12 loci detected in single cultivar and 21 loci successfully distinguishing japonica and indica rice varieties. On the basis of genetic similarity coefficient set as 0.96 for the classification, all tested varieties showed their unique specificity by cluster analysis, which indicated that 24 pairs of SSR core primers was able to effectively identify 123 varieties of rice.
2.2 AFLP marker
Six pairs of AFLP primers with rich polymorphism were screened by Li etc[22] to conduct fingerprinting analysis on two Chinese cabbage samples (label 587 and 586) as well as a standard sample. Euclidean distances coefficient of each sample was estimated, indicating that distinct difference was found between the sample 587 and standard sample, with the polymorphism band rate of 31.7%. Consequently variety 587 was identified as a different variety from the standard sample. In comparison, variety 586 showed consistent PCR bands with the standard sample, which was consequently identified as the same variety as the standard sample. This research demonstrated that AFLP was capable of providing reliable differentiation technology for plant cultivars.
In total 14 samples of eight varieties and six wild populations of Toxicodendron vernicifluum from Shaanxi were chosen by Wei etc [23] for the development of variety identification technique. Both morphological and AFLP molecular markers were examined with 26 morphological character indexes and 8 AFLP primers (EcoRⅠ+3/MseⅠ+3). Multivariate statistic analysis was conducted on morphological markers, resulting in 3 principle component index (PCI). The fist PCI included the ratio of petal and anther, length to width of the fifth lobular, the length and diameter of filament; the second PCI covered the length of compound leaf and petiole of compound leaf, the numbers of leaflet, the fifth lobular, and the top lobular; and the third PCI were the top lobular and the vertex angle of the fifth lobular, which respectively contributed to 30.383%, 19.321% and 13.777% of variance in morphology of 14 varieties. Further more, molecular markers of 8 AFLP primers (EcoRⅠ+3/MseⅠ+3) also completely distinguish 14 cultivars, in consistence with morphological markers.
Wen etc[24] tried to distinguish 26 jujube cultivars and 1 sour jujube by adopting fluorescent-labeled AFLP markers. 8 AFLP primer pairs were chosen, leading to 886 AFLP markers identified in total. Among these AFLP markers, 112 markers were identified as unique bands for specific varieties, whereas 60 markers were deletion bands for specific varieties, leading to effective identification of jujube cultivars.
Song etc[25] chosen 90 cultivars of Chinese cabbages from 7 different production areas, and developed fingerprinting technique based on AFLP markers for the identification. In total 20 pairs of AFLP primers were designed to examine the genetic polymorphism of these cultivars, and AFLP primers varied broadly in terms of differentiation capacity of Chinese cabbage varieties. The number of polymorphic bands that were detected by AFLP primers differed from 9 to 32. A combination of primers (E-ACA/M-CTG) resulted in 71 amplified bands, including 32 polymorphic bands, which effectively distinguished all of the 90 varieties. In comparison, the genetic polymorphism between individuals of the same variety was also examined by AFLP marker technique. Two hybrid cultivars (Beijingxin 2 and Jingxiawang) of Chinese cabbage were selected and 10 individuals were chosen from each cultivar. The AFLP bands showed consistence between individuals of the same variety, except that one of Beijingxin 2 differed from the others.
2.3 Capillary electrophoresis with fluorescence detection
Compared with polyacrylamide gel electrophoresis and silver staining technique, capillary electrophoresis with fluorescence detection method is more automated and programmed. The system software of capillary electrophoresis with fluorescence detection is able to calibrate the differences between capillary electrophoresis, and reduce the artificial and systematic errors, which consequently improves the stability and repeatability of variety identification tests [26]. Feng etc[3] screened 58 SSR primers to identify 14 Poplar varieties by application of capillary electrophoresis with fluorescence detection, which included 4 varieties of Populus deltoids, 5 varieties of Populus nigra (including 3 transgenic varieties) and 4 hybrid varieties. The results showed that the 4 varieties of P. deltoids, 5 varieties of P. nigra, and 4 hybrid varieties were effectively identified by 4 primers, 5 primers, and 4 primers respectively, with significant difference observed at the SSR loci between P. deltoides and P. nigra. Different SSR genotypes were also identified between the transgenic and non-transgenic varieties.
3 Conclusion and Implication for Biodiversity Monitoring and Assessment
In comparison to the DNA molecular marker, cytological marker techniques result in less polymorphism for the sub-populations’ differentiation of a plant species, but obviously reduce the cost of this work, once biodiversity monitoring and assessment projects are implemented at large scale. Consequently, cytological marker would be more suitable as the main solution for environmental engineers to conduct genetic resource collection work, based on which DNA molecular marker would become a complementary solution. Capillary electrophoresis with fluorescence detection method certainly leads to higher accuracy and stability for identification tests. Nevertheless, the relatively cheaper facilities required by polyacrylamide gel electrophoresis and silver staining technique would be more acceptable in practice, which has been adopted by recent National Standards including Protocol of Purity Identification for Soybean Variety using-SSR Molecular Markers (NY/T 1788-2009), as well as Genuineness and Purity Verification of Potato Seed Tuber - SSR Molecular Marker (GB/T 28660-2012).
Collection and storage of sampling location information as well as photos of plant morphological characters are usually necessary for the genetic resource collection work as indicated by Regulation for the Collection of Genetic Resources (HJ628-2011), and GIS technology provides a supportive tool for the collection and storage of both location information and field sampling photos [27] in this process.
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中圖分類號:G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A?搖 文章編號:1674-9324(2013)37-0207-02
近年來,隨著我國社會經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展及日益嚴(yán)峻的就業(yè)形勢和研究生招生規(guī)模日益擴(kuò)大,對研究生的創(chuàng)新能力和實踐能力提出了更高的要求。21世紀(jì)是海洋世紀(jì),是人類全面認(rèn)識、開發(fā)和利用海洋的新世紀(jì)。黨的十報告明確提出“提高海洋資源開發(fā)能力,發(fā)展海洋經(jīng)濟(jì),保護(hù)海洋生態(tài)環(huán)境,堅決維護(hù)國家海洋權(quán)益,建設(shè)海洋強(qiáng)國?!边@對海洋水產(chǎn)人才的培養(yǎng)提出了新的要求。如何在培養(yǎng)計劃的實施過程中,提高學(xué)生的創(chuàng)新能力和實踐能力值得思考與探討。搞好研究生課程實驗建設(shè),是提高研究生培養(yǎng)質(zhì)量,使我國的研究生教育走上一個新臺階的重要組成部分。本文以浙江海洋學(xué)院水產(chǎn)碩士點“漁業(yè)生物遺傳多樣性保護(hù)及其應(yīng)用”課程實驗教學(xué)改革為例,從實驗教學(xué)內(nèi)容的設(shè)計、實驗教學(xué)方法的改進(jìn)、實驗效果評價等方面談了一些體會,以取得更好的實驗教學(xué)效果,培養(yǎng)研究生的創(chuàng)新思維。
一、實驗教學(xué)內(nèi)容設(shè)計
浙江海洋學(xué)院在2010年開設(shè)了“水產(chǎn)動物遺傳多樣性保護(hù)與應(yīng)用”研究生選修課程,該課程面向水產(chǎn)行業(yè)發(fā)展的實際和學(xué)科發(fā)展的前沿,系統(tǒng)講述了遺傳多樣性的檢測方法和在水產(chǎn)動物保護(hù)中的應(yīng)用、水產(chǎn)經(jīng)濟(jì)動物種質(zhì)資源保護(hù)的必要性和存在的問題等,受到了學(xué)生的歡迎。但由于該課程涉及過多分子標(biāo)記技術(shù),缺乏實驗環(huán)節(jié),部分學(xué)生在學(xué)習(xí)上存在一定的難度,為此從2011年開始,該課程增加了16學(xué)時的實驗課程,壓縮了理論課程的時間。經(jīng)過近兩年的實驗教學(xué)實踐,形成了適合我校水產(chǎn)專業(yè)特色的實驗教學(xué)模塊,該課程實驗包括必選模塊和選修模塊,必選模塊包括海洋動物DNA提取與電泳檢測、線粒體DN段PCR擴(kuò)增與純化、DNA序列和種群遺傳結(jié)構(gòu)分析3項實驗;選修模塊為重要種類DNA條形碼建立、海洋動物AFLP標(biāo)記分析和海洋動物SSR標(biāo)記分析項實驗,選修模塊每個學(xué)生至少選1項實驗項目。實驗項目基本涵蓋了目前國內(nèi)外常用的遺傳多樣性的檢測方法。
二、以科研項目為紐帶,改進(jìn)實驗教學(xué)模式和方法
傳統(tǒng)實驗教學(xué)模式都是以教師按照實驗名稱、實驗?zāi)康摹嶒炘?、實驗操作、實驗結(jié)果與討論的程序講授實驗各個環(huán)節(jié),然后學(xué)生按實驗指導(dǎo)手冊完成實驗操作。這種教學(xué)模式主要是教師講授、指導(dǎo)、學(xué)生參與的一種被動式知識灌輸,不利用創(chuàng)新思維和人才的培養(yǎng),學(xué)生的主觀能動性得不到大的提高。此外,傳統(tǒng)實驗教學(xué)在開設(shè)的實驗中仍以驗證性、示范性實驗多,綜合性實驗、設(shè)計性實驗少,學(xué)生主要是按照指導(dǎo)老師安排的實驗材料和步驟從事規(guī)定的實驗項目,動手能力和創(chuàng)新意識未得到充分培養(yǎng)。實驗只是為了驗證理論,實驗設(shè)計和教學(xué)都是圍繞著“教”而進(jìn)行,學(xué)生都處于接受式被動學(xué)習(xí),導(dǎo)致不少學(xué)生以應(yīng)付實驗為主,操作技能得不到提高,參加實驗的興趣不濃,其主觀能動性得不到激發(fā),創(chuàng)新思維得不到培養(yǎng)。同時,由于專業(yè)面的變窄,研究生的主要學(xué)習(xí)方向受到導(dǎo)師研究課題的引導(dǎo),不再是泛而廣的大體了解,而是要求精益求精的學(xué)習(xí)理解,以期在某個領(lǐng)域能很快產(chǎn)生有一定水平的研究成果。因此,很多研究生認(rèn)為課程實驗對將來的課題不一定實用,學(xué)習(xí)興趣不濃。針對上述問題,我們結(jié)合我校水產(chǎn)學(xué)科的科研優(yōu)勢,以科研項目形式組織實驗教學(xué)過程。在我?!昂Q鬂O業(yè)科學(xué)與技術(shù)”這一省重中之重學(xué)科和校研究生教改項目的支持下,引導(dǎo)研究生根據(jù)實驗必須模塊和選修模塊,自我設(shè)計課程科研項目,從樣品的采集到最后的數(shù)據(jù)分析,讓研究生以承擔(dān)一個科研項目的形式完成實驗項目,鍛煉研究生的自主創(chuàng)新能力。具體做法如下。
1.實驗選取題。遺傳多樣性是生物多樣性的核心,保護(hù)生物多樣性最終是要保護(hù)其遺傳多樣性。通過理論課程學(xué)習(xí),學(xué)生基本了解了遺傳多樣性的研究意義和我國海洋動物遺傳多樣性的現(xiàn)狀及需要解決的問題,同時掌握了常用分子標(biāo)記如線粒體DNA、RAPD、AFLP和微衛(wèi)星等的原理及優(yōu)缺點。在此基礎(chǔ)上,指導(dǎo)學(xué)生結(jié)合我校靠近舟山漁場的優(yōu)勢,閱讀相關(guān)文獻(xiàn),選取舟山漁場重要經(jīng)濟(jì)種類為實驗材料,形成實驗選題報告。在選題報告中,要求學(xué)生闡明目標(biāo)種類的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀,研究目的和需要解決的相關(guān)問題,讓研究生學(xué)會如何去發(fā)現(xiàn)科學(xué)問題。
2.實驗方案設(shè)計。在確定實驗選題基礎(chǔ)上,要求學(xué)生根據(jù)本課程實驗提供的實驗?zāi)K設(shè)計實驗路線。指導(dǎo)學(xué)生準(zhǔn)備實驗器具,理清實驗方法與操作步驟,包括實驗的技術(shù)路線,實驗的進(jìn)程安排,具體操作過程,可能遇到的困難、問題及解決方法等,完成課程實驗項目書。指導(dǎo)老師對課程實驗項目書進(jìn)行審查,最終確定實驗方案
3.實驗方案實施。按實驗項目書,老師指導(dǎo)學(xué)生采集實驗材料,開展相關(guān)實驗項目,進(jìn)行數(shù)據(jù)分析,最后形成課程實驗項目結(jié)題報告,并進(jìn)行答辯。利用課余時間,我們帶學(xué)生到舟山的主要魚市場、碼頭和潮間帶進(jìn)行采樣,讓學(xué)生學(xué)會如何采集樣品,樣品拿回實驗室后,如何進(jìn)行樣品保存。在實驗室,學(xué)生按實驗路線,進(jìn)行樣品的DNA提取、PCR擴(kuò)增和相關(guān)分子標(biāo)記分析等實驗工作,完成必須模塊和選修模塊的實驗工作,同時利用相關(guān)軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)分析,形成課程實驗項目結(jié)題報告。
三、實驗效果評價
傳統(tǒng)的課程實驗考核主要以實驗結(jié)果和撰寫的實驗報告為主。在本課程實驗中,考核以項目驗收的形式進(jìn)行,學(xué)生撰寫結(jié)題報告,進(jìn)行結(jié)題答辯;考查學(xué)生是否完成課程實驗項目書所預(yù)期的內(nèi)容,結(jié)題報告是否全面、翔實,實驗數(shù)據(jù)分析是否到位等。通過此形式的考查,不僅要考查學(xué)生所掌握的基本知識和技能,還要考查學(xué)生獨立思考、綜合運(yùn)用和科研組織的能力,以及在實驗操作中表現(xiàn)出來的認(rèn)真的態(tài)度、實事求是的科學(xué)作風(fēng)和團(tuán)隊合作精神等。
從2011年以來,共有8名同學(xué)選修了本門課程,共分為4個小組承擔(dān)了課程實驗項目,選取了小黃魚、藍(lán)點馬鮫、單齒螺、銹凹螺4種為實驗材料,組織學(xué)生到沈家門漁港、朱家尖和象山港潮間帶進(jìn)行了采樣,在實驗室學(xué)生開展了DNA提取、線粒體DN段PCR擴(kuò)增與電泳檢測、DNA序列分析、AFLP標(biāo)記分析等相關(guān)實驗,完成了課程實驗結(jié)題報告。在實驗結(jié)束后,以答辯形式,對各小組實驗情況進(jìn)行了考核。通過兩年的實踐,研究生的學(xué)習(xí)積極性極大提高,在動手能力、思維能力、綜合分析和解決問題能力方面都得到了很好的鍛煉,激發(fā)了研究生學(xué)習(xí)的能動性,同時也進(jìn)一步體會到在科學(xué)研究中實驗設(shè)計的重要性,極大提高了研究生對科研的興趣,打破了科研的神秘感,對于研究生下一步進(jìn)行學(xué)位論文選題、開題提供了重要的訓(xùn)練。2011年以來,在課程實驗的基礎(chǔ)上,學(xué)生已發(fā)表2篇學(xué)術(shù)論文。
四、經(jīng)驗與展望
通過科研項目的形式開展“水產(chǎn)動物遺傳多樣性保護(hù)與應(yīng)用”課程實驗的教學(xué)改革取得了較好的效果,既使研究生掌握了實驗技能,又鍛煉了研究生的科研組織能力和團(tuán)隊協(xié)作精神,該項改革的成功,離不開下面的因素。
1.良好的政策和充足的實驗經(jīng)費是該課程實驗改革得以實施的重要保障條件。為提高研究生培養(yǎng)的質(zhì)量,浙江海洋學(xué)院出臺相關(guān)政策支持研究生創(chuàng)新能力培養(yǎng),同時課題組所在的“海洋漁業(yè)科學(xué)與技術(shù)”是浙江省重中之重學(xué)科,每年有專門經(jīng)費用于水產(chǎn)碩士點研究生創(chuàng)新能力訓(xùn)練。充足的經(jīng)費保障使相關(guān)野外采樣和室內(nèi)大量實驗工作得以順利進(jìn)行。
2.先進(jìn)的實驗設(shè)備是該項教改得以實施的重要硬件條件。2010年以來,浙江海洋學(xué)院水產(chǎn)學(xué)科實驗室受省財政和中央財政支持,投入1000余萬元用于儀器設(shè)備的購置,目前水產(chǎn)學(xué)科實驗室擁有PCR儀、高速冷凍離心機(jī)、垂直電泳系統(tǒng)、凝聚成像系統(tǒng)和遺傳分析系統(tǒng)等一批儀器可用于研究生教學(xué)工作,保證了課程實驗的順利進(jìn)行。
3.良好的科研基礎(chǔ)是該項教改得以實施的重要軟件條件。本課題組教師近五年來主持了有關(guān)遺傳多樣性和種質(zhì)資源學(xué)方面的3項國家自然科學(xué)基金和1項國家科技支撐項目,相關(guān)分子標(biāo)記技術(shù)已應(yīng)用多年,積累了豐富的經(jīng)驗,在海洋生物遺傳多樣性方面發(fā)表SCI收錄論文10余篇。
今后,在“水產(chǎn)動物遺傳多樣性保護(hù)與應(yīng)用”課程實驗中我們將進(jìn)一步深入研究和探索,努力使相關(guān)實驗與水產(chǎn)行業(yè)實際相結(jié)合,發(fā)揮我校水產(chǎn)學(xué)科的科研優(yōu)勢,積極嘗試將科研課題應(yīng)用到課程理論教學(xué)中的方法,進(jìn)一步優(yōu)化實驗?zāi)K設(shè)計,完善課程實驗項目設(shè)計,設(shè)計出更好的具有設(shè)計性、綜合性的實驗。
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2012年,青島農(nóng)業(yè)大學(xué)被評選為山東省首批應(yīng)用型人才培養(yǎng)特色名校建設(shè)單位。我校的植物保護(hù)專業(yè)不僅是首批國家級特色專業(yè),而且是首批山東省應(yīng)用型人才培養(yǎng)特色名校工程重點建設(shè)專業(yè)之一。為了全面落實培養(yǎng)應(yīng)用型高級人才的培養(yǎng)目標(biāo),學(xué)校出臺了《青島農(nóng)業(yè)大學(xué)關(guān)于修訂專業(yè)人才培養(yǎng)方案的指導(dǎo)意見》,新的專業(yè)人才培養(yǎng)方案重點強(qiáng)調(diào)應(yīng)用型導(dǎo)向、產(chǎn)業(yè)導(dǎo)向、行業(yè)導(dǎo)向和專業(yè)導(dǎo)向,讓畢業(yè)生切實面向產(chǎn)業(yè)、行業(yè)和專業(yè)生產(chǎn)一線需求。
植物保護(hù)專業(yè)是青島農(nóng)業(yè)大學(xué)的特色專業(yè),主要培養(yǎng)掌握植物病源生物的診斷和識別及綜合治理等植物保護(hù)學(xué)科的理論和專業(yè)知識,具有植物病源生物預(yù)測和綜合治理的基本技能,能勝任在科研院所、檢驗檢疫部門及相關(guān)公司從事基礎(chǔ)研究、產(chǎn)品開發(fā)、應(yīng)用推廣和經(jīng)營管理等工作的應(yīng)用型高級人才。2014年實施的植物保護(hù)專業(yè)人才培養(yǎng)方案中,規(guī)定了畢業(yè)生應(yīng)該具備五個方面的知識和能力,其中第一條就明確規(guī)定畢業(yè)生應(yīng)該掌握數(shù)學(xué)、化學(xué)、生物化學(xué)、植物學(xué)、植物生理學(xué)、普通遺傳學(xué)和普通微生物學(xué)等學(xué)科相關(guān)理論與知識。而且將普通微生物學(xué)位列植保專業(yè)十大專業(yè)核心課程之中。由此可見,普通微生物學(xué)對植保專業(yè)學(xué)生的重要性。主要因為微生物學(xué)是一門在分子、細(xì)胞或群體水平上研究微生物的形態(tài)構(gòu)造、生理代謝、遺傳變異、生態(tài)分布和分類進(jìn)化等生命活動基本規(guī)律,并將其應(yīng)用于工業(yè)發(fā)酵、醫(yī)藥衛(wèi)生、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、生物工程和環(huán)境保護(hù)等實踐領(lǐng)域的科學(xué),根本任務(wù)是發(fā)掘、利用、改善和保護(hù)有益微生物,控制、消滅或改造有害微生物,為人類社會進(jìn)步服務(wù)[1]。
為了更好地培養(yǎng)適應(yīng)社會需求的應(yīng)用型和創(chuàng)新型高級人才,本文對植物保護(hù)專業(yè)開設(shè)的普通微生物學(xué)這門課程進(jìn)行了課程分析。
一、課程定位和性質(zhì)
在我校,普通微生物學(xué)主要是針對植物保護(hù)、農(nóng)學(xué)、植物科學(xué)與技術(shù)、種子科學(xué)與工程、煙草、園藝、茶學(xué)、環(huán)境科學(xué)、環(huán)境工程、農(nóng)業(yè)資源與環(huán)境等專業(yè)學(xué)生開設(shè)的一門學(xué)科(專業(yè))基礎(chǔ)課程。通過該課程學(xué)習(xí),為學(xué)習(xí)其他專業(yè)課程奠定堅實的微生物學(xué)基礎(chǔ)。
在植物保護(hù)專業(yè)課程體系中,普通微生物學(xué)安排在第四學(xué)期開課。相關(guān)先修課程包括高中時學(xué)習(xí)的《生物》,大學(xué)一年級已開設(shè)的《普通化學(xué)Ⅰ》、《有機(jī)化學(xué)Ⅲ》和《分析化學(xué)Ⅲ》。在第四學(xué)期同時開設(shè)的相關(guān)課程有《基礎(chǔ)生物化學(xué)》、《普通植物病理學(xué)》和《普通微生物學(xué)實驗》。通過高中《生物》學(xué)習(xí),同學(xué)們已經(jīng)具備分子與細(xì)胞、遺傳與進(jìn)化、穩(wěn)態(tài)與環(huán)境等相關(guān)知識體系[2],對普通微生物學(xué)中關(guān)于微生物的細(xì)胞結(jié)構(gòu)、遺傳變異和微生物的生態(tài)等相關(guān)知識點的學(xué)習(xí)有所幫助。已修的化學(xué)課程為普通微生物課程中關(guān)于滲透壓、化學(xué)消毒劑、大量元素和微量元素等知識點的學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)。因此,普通微生物學(xué)中對于這些知識點的介紹可做相應(yīng)刪減。普通微生物學(xué)跟同時開設(shè)的《基礎(chǔ)生物化學(xué)》、《普通植物病理學(xué)》和《普通微生物學(xué)實驗》之間相關(guān)性更大。比如,《基礎(chǔ)生物化學(xué)》中關(guān)于代謝途徑的知識點是重點講解內(nèi)容[3],因此關(guān)于微生物代謝的知識點在普通微生物學(xué)課程中可以簡化講解?!镀胀ㄖ参锊±韺W(xué)》中關(guān)于植物病原微生物的學(xué)習(xí),可以使學(xué)生更深入地理解關(guān)于原核和真核微生物這部分的知識[4]?!镀胀ㄎ⑸飳W(xué)實驗》是普通微生物學(xué)理論課的配套課程,通過實驗印證課堂內(nèi)容,加深對微生物的感性認(rèn)識和基礎(chǔ)理論知識及原理理解[5]。
普通微生物學(xué)的后續(xù)相關(guān)課程包括《普通遺傳學(xué)》、《農(nóng)業(yè)植物病理學(xué)Ⅰ》、《農(nóng)業(yè)植物病理學(xué)Ⅱ》、《植物化學(xué)保護(hù)Ⅰ》、《植物化學(xué)保護(hù)Ⅱ》、《普通植物病理學(xué)實習(xí)》和《植保專業(yè)科研訓(xùn)練與課程論文(設(shè)計)》等。扎實的微生物知識可以為后續(xù)理論或?qū)嵺`課程學(xué)習(xí)奠定堅實的基礎(chǔ)。同時,后續(xù)課程學(xué)習(xí)加深了學(xué)生對微生物知識點的理解和掌握。
二、教學(xué)目標(biāo)
教學(xué)目標(biāo)是教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法手段及考核方式選擇的基礎(chǔ)。為了更好地培養(yǎng)適應(yīng)社會需求的應(yīng)用型和創(chuàng)新型高級人才,普通微生物學(xué)關(guān)于教學(xué)目標(biāo)的設(shè)置分為不同的目標(biāo)層次。首先,從知識目標(biāo)上,學(xué)生應(yīng)該從分子、細(xì)胞或群體水平上掌握微生物的細(xì)胞形態(tài)及構(gòu)造、類群、營養(yǎng)與代謝、生長及控制、遺傳和變異、生態(tài)分布、分類鑒定等基礎(chǔ)理論知識。掌握研究微生物的主要技術(shù)和方法。其次,從能力目標(biāo)層次上,要求學(xué)生利用微生物學(xué)的基礎(chǔ)理論知識和基本研究方法,分析和解決日常生活、生產(chǎn)實踐和科研中遇到的相關(guān)問題,具有良好的知識遷移能力。最后,在素質(zhì)目標(biāo)層次上,使學(xué)生在學(xué)習(xí)普通微生物學(xué)課程的過程中,培養(yǎng)獨立思考、嚴(yán)謹(jǐn)求實的治學(xué)態(tài)度,培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊合作與創(chuàng)新精神,培養(yǎng)學(xué)生不折不撓、愛崗敬業(yè)的職業(yè)道德素質(zhì)。
三、課程內(nèi)容設(shè)計
本課程將選用周德慶主編的微生物學(xué)教程(第3版)。本書被教育部列為“普通高等教育‘十一五’國家規(guī)劃教材”。本書是一本結(jié)構(gòu)嚴(yán)密、內(nèi)容豐富、知識新穎和可讀性強(qiáng)的基礎(chǔ)課啟蒙教材。本課程總計32學(xué)時,共2學(xué)分;每周2課時,每次2學(xué)時,歷時8周。根據(jù)植物保護(hù)專業(yè)的特點及學(xué)時安排,在課程內(nèi)容設(shè)置上對教材略作刪減和調(diào)整,比如,把教材關(guān)于傳染與免疫的內(nèi)容更換為微生物資源的開發(fā)與利用,介紹如何根據(jù)微生物的特點進(jìn)行微生物資源的開發(fā)利用,以及微生物化肥和微生物農(nóng)藥等跟植物保護(hù)專業(yè)息息相關(guān)的知識。同時,在講解原核微生物、真核微生物及病毒等章節(jié)時,聯(lián)系實際、多舉例介紹該種微生物對植物的致病或保護(hù)作用。
總體上,本課程共計十章內(nèi)容,具體安排是:緒論(2學(xué)時);原核微生物的形態(tài)、構(gòu)造及功能(4學(xué)時);真核微生物的形態(tài)、構(gòu)造及功能(4學(xué)時);病毒和亞病毒因子(4學(xué)時);微生物營養(yǎng)和代謝(4學(xué)時);微生物的生長及其控制(2學(xué)時);微生物遺傳和變異(4學(xué)時);微生物生態(tài)(4學(xué)時);微生物的分類和鑒定(2學(xué)時);微生物資源開發(fā)與應(yīng)用(4學(xué)時)。
四、學(xué)情分析
植物保護(hù)專業(yè)人才培養(yǎng)方案(2014級實施)規(guī)定,學(xué)生在第四學(xué)期需要修滿21門課程,課內(nèi)學(xué)時數(shù)超過512個學(xué)時,平均周學(xué)時數(shù)為30.4個學(xué)時,因此學(xué)生學(xué)習(xí)壓力大,業(yè)余時間少。根據(jù)以往教學(xué)經(jīng)驗,本專業(yè)學(xué)生在學(xué)習(xí)微生物課程時,比較難掌握的內(nèi)容包括微生物營養(yǎng)類型、新陳代謝、遺傳與變異等。加之本課程教材內(nèi)容多,學(xué)時少,記憶型知識較多,教學(xué)內(nèi)容枯燥,晦澀。因此,學(xué)習(xí)本課程時,需要學(xué)生集中注意力,認(rèn)真聽課做筆記。但現(xiàn)代學(xué)生普遍對手機(jī)依賴性高,自控力較差,這就需要教師采用多種教學(xué)方法,抓住學(xué)生注意力,引導(dǎo)學(xué)生掌握知識。
五、教學(xué)方法與手段
跟植物和動物相比,微生物形態(tài)小,肉眼幾乎不可見,較為抽象。教師要采用多種教學(xué)方法,以抓住學(xué)生注意力為核心。
在課堂上,本門課程教學(xué)過程以PPT多媒體為主要載體,以講授為主,PPT的呈現(xiàn)形式應(yīng)該注重以下幾點:內(nèi)容條理清晰、重點突出;對知識點及時進(jìn)行歸納、總結(jié);增加圖片、表格動畫等,減少文字,并且講解時做到先形象(圖片、流程圖、視頻動畫),后概念(文字);難點問題要結(jié)合板書講解。知識點講解要與日常生活、社會熱點結(jié)合,與教師自身經(jīng)歷、科研相結(jié)合,同時語言幽默生動,增強(qiáng)教學(xué)效果。每次上課,先以提問方式回顧上節(jié)課內(nèi)容,可以提高同學(xué)們的注意力,知識連貫性。課間放些微生物相關(guān)視頻、歌曲,提高學(xué)生興趣。
課堂外,要充分利用學(xué)校網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺,在線答疑解惑。鼓勵學(xué)生參加學(xué)校組織的相關(guān)技能大賽或進(jìn)入實驗室進(jìn)行科研訓(xùn)練,提高動手能力的同時培養(yǎng)嚴(yán)謹(jǐn)求實的科研態(tài)度,為培養(yǎng)具有創(chuàng)新精神和實踐能力的高素質(zhì)人才奠定良好基礎(chǔ)。
六、考核方式
本門課程考核方式為閉卷考試,成績分三部分:即卷面成績占70分,平時占20分,考勤成績占10分,滿分100分。試卷分基本題型、擴(kuò)展題型和提高題型,要求試題內(nèi)容覆蓋整個課程,難易適中。考勤主要通過不定期點名、課前提問等方式檢查,要求學(xué)生不遲到,不無故缺席,提高學(xué)生課程參與度。平時成績主要包括課堂提問、檢查課堂筆記。
七、教學(xué)反饋與教學(xué)效果
教學(xué)效果的評價與反饋包括多種形式:首先,學(xué)校學(xué)院組織相關(guān)領(lǐng)導(dǎo)、督導(dǎo)或同行隨機(jī)聽課,在監(jiān)督的同時給出建設(shè)性意見并傳授教學(xué)經(jīng)驗;其次,對學(xué)生發(fā)放調(diào)查問卷,對教師的教學(xué)方法提意見、建議,教師快速、及時和高質(zhì)量地反饋;課程結(jié)束后,學(xué)生通過學(xué)校評教系統(tǒng)給教師上課情況和學(xué)生打分??荚嚱Y(jié)束后,教師根據(jù)學(xué)生卷面情況給出詳細(xì)的試卷分析,真正做到“以教評教”、“以學(xué)評教”相結(jié)合。
通過以上七個方面的課程分析,我們對植保專業(yè)的普通微生物學(xué)具體授課環(huán)節(jié)進(jìn)行了調(diào)整和優(yōu)化,提高了教師的教學(xué)水平和同學(xué)們的學(xué)習(xí)興趣,從而為更好地培養(yǎng)適應(yīng)社會需求的,具備較好普通微生物學(xué)綜合技能的應(yīng)用型和創(chuàng)新型植物保護(hù)專業(yè)人才奠定基礎(chǔ)。
參考文獻(xiàn):
[1]周德慶.微生物學(xué)教程[M].北京:高等教育出版社,2011.
[2]朱正威,趙占良.生物[M].北京:人民教育教育出版社,2007.
[3]朱新產(chǎn),高玲.基礎(chǔ)生物化學(xué)[M].北京:中國農(nóng)業(yè)出版社,2015.
主管單位:中國科學(xué)院
主辦單位:中國植物學(xué)會.中國科學(xué)院植物所
出版周期:雙月刊
出版地址:北京市
語
種:英語
開
本:16開
國際刊號:1674-4918
國內(nèi)刊號:11-5779/Q
郵發(fā)代號:2-226
發(fā)行范圍:國內(nèi)外統(tǒng)一發(fā)行
創(chuàng)刊時間:1951
期刊收錄:
SCI 科學(xué)引文索引(美)(2009)
CBST 科學(xué)技術(shù)文獻(xiàn)速報(日)(2009)
中國科學(xué)引文數(shù)據(jù)庫(CSCD―2008)
核心期刊:
中文核心期刊(2008)
中文核心期刊(2004)
中文核心期刊(2000)
中文核心期刊(1996)
中文核心期刊(1992)
期刊榮譽(yù):
中科雙百期刊
聯(lián)系方式
1.2綜合素質(zhì)人才的需要作為中醫(yī)院校生物學(xué)專業(yè)的教師,筆者體會最深的就是現(xiàn)在的中醫(yī)專業(yè)的學(xué)生,對現(xiàn)代生物學(xué)以及相關(guān)的基礎(chǔ)課程不感興趣。他們常常提到以后利用中醫(yī)藥看病救人,用不到生物學(xué),不需要了解那么多生物學(xué)知識。中醫(yī)藥要實現(xiàn)現(xiàn)代化、國際化和產(chǎn)業(yè)化,必須要與現(xiàn)代生物學(xué)技術(shù)相結(jié)合,一方面需要多學(xué)科交叉合作,一方面從事中醫(yī)藥臨床和科研的人才需要具有一定的生物學(xué)知識,因此,提高綜合素質(zhì)是必要的。
2中藥藥材的生物資源保護(hù)及知識產(chǎn)權(quán)保護(hù)
中醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)化的大基礎(chǔ)是中藥材資源的可持續(xù)發(fā)展。目前,國家越來越重視中醫(yī)藥的發(fā)展,中藥產(chǎn)業(yè)作為/國家戰(zhàn)略產(chǎn)業(yè)0發(fā)展已經(jīng)寫入我國5中藥現(xiàn)代化發(fā)展綱要(2002)2010年)6(簡稱5綱要6)。中藥的產(chǎn)值大幅度的提高,在產(chǎn)值提高的同時中藥材的銷量也是成倍的增加。而中藥材是一種有限的生物資源,過度的采集會使一些物種瀕臨滅絕,一旦滅絕遺傳多樣性就會消失,造成不可估量的損失,所以進(jìn)行中藥藥材的生物資源保護(hù)是必須執(zhí)行。筆者認(rèn)為,中藥藥材的生物資源保護(hù)需要:1)加強(qiáng)宣傳力度和法律保護(hù)制度,如退耕還林、退耕還草原等,可以保護(hù)一些野生資源。2)對于瀕臨滅絕的種類要進(jìn)行保護(hù),針對不同種類的藥材進(jìn)行就地保護(hù)或遷地保護(hù)。3)發(fā)展中藥的科學(xué)種植和養(yǎng)殖產(chǎn)業(yè),符合GAP標(biāo)準(zhǔn)。4)利用生物多樣性的潛在使用價值,采用現(xiàn)代生物學(xué)技術(shù)進(jìn)行中藥藥材的鑒定和分類,發(fā)現(xiàn)新的藥材。5)利用現(xiàn)代生物學(xué)技術(shù)培育新植物的品種。6)減少藥材的出口量,增加中成藥的出口量。在進(jìn)行中藥藥材的生物資源保護(hù)的同時,還應(yīng)該做好中藥知識產(chǎn)權(quán)保護(hù)。張大方等[16]認(rèn)為,要加強(qiáng)知識產(chǎn)權(quán)保護(hù)應(yīng)該在科研管理方面,強(qiáng)化知識產(chǎn)權(quán)意識;建立健全規(guī)章制度,明確知識產(chǎn)權(quán)歸屬;科學(xué)界定中醫(yī)藥知識產(chǎn)權(quán)保護(hù)范圍和內(nèi)涵。
3中藥新藥開發(fā)
中醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)化要持續(xù)發(fā)展必須有自主創(chuàng)新能力,中藥新藥的開發(fā)是其主要的體現(xiàn)。中醫(yī)藥在治療慢性病、難治病、重大傳染性疾病、惡性腫瘤以及精神疾病方面具有很大的優(yōu)勢。但大多數(shù)治療還停留在傳統(tǒng)中藥復(fù)方的水平上,所以中藥復(fù)方的藥效、劑型及臨床藥理學(xué)毒理學(xué)研究的現(xiàn)代化是走向國際的重要基礎(chǔ),也是新藥開發(fā)的中藥資源。利用蛋白質(zhì)組學(xué)技術(shù)對中藥復(fù)方進(jìn)行藥物作用的物質(zhì)基礎(chǔ)研究,有利于闡明中藥復(fù)方的療效機(jī)制和藥理作用機(jī)制[17]。就治療惡性腫瘤的中藥新藥開發(fā)方面,筆者認(rèn)為,中醫(yī)學(xué)者應(yīng)該注重進(jìn)行臨床病例的整理和收集,建立數(shù)據(jù)庫。首先腫瘤的西醫(yī)診斷已經(jīng)有了明確的臨床分型,中醫(yī)學(xué)者根據(jù)收集的臨床分型資料和中醫(yī)的辨證論治相結(jié)合,確定中醫(yī)的證型和西醫(yī)臨床分型的關(guān)系,再根據(jù)個體差異,進(jìn)行中藥復(fù)方中各藥物的劑量范圍的設(shè)定,臨床跟蹤,臨床效果記錄在案,根據(jù)臨床效果利用現(xiàn)代生物學(xué)技術(shù)如生物芯片和蛋白質(zhì)組學(xué)等對其進(jìn)行藥理機(jī)制分析,最終開發(fā)出一種抗腫瘤的復(fù)方新藥。這種新藥既有中醫(yī)證型的指導(dǎo)又有西醫(yī)臨床的分型,還有臨床藥理分析,所以一些不能來大城市看病的人,可以直接買藥服用,利國利民。此外,中藥新藥的開發(fā),現(xiàn)在國際上好多國家在做,香港大學(xué)的學(xué)者FengY等[18]就對抗腫瘤作用中草藥的專利情況進(jìn)行了綜述,分析了美國最近10年關(guān)于中草藥的專利,其中包括一些潛在抗癌作用的提取物(包括復(fù)方成分)以及具有新抗腫瘤作用的單純化合物。
中圖分類號:G647 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A 文章編號:1673-291X(2012)29-0274-02
隨著世界人口迅速增長、經(jīng)濟(jì)和科技的高速發(fā)展、人類對非生物和生物資源的開發(fā)與利用的強(qiáng)度與日俱增,使得環(huán)境污染和生態(tài)破壞日益加劇,從而在人口、資源、環(huán)境與經(jīng)濟(jì)發(fā)展之間出現(xiàn)了一系列尖銳的矛盾,其中,生態(tài)問題是制約社會和經(jīng)濟(jì)持續(xù)發(fā)展的嚴(yán)重問題之一。生態(tài)學(xué)是一門研究生物與環(huán)境、生物與生物之間相互關(guān)系的生物學(xué)分支學(xué)科。該學(xué)科日益受到人們的關(guān)注,同時也得到了空前的發(fā)展。在傳統(tǒng)的動植物生態(tài)學(xué)、 群落生態(tài)學(xué)等生物學(xué)的基礎(chǔ)上,生態(tài)學(xué)又出現(xiàn)了城市生態(tài)學(xué)、 社會生態(tài)學(xué)、 人類生態(tài)學(xué)、 經(jīng)濟(jì)生態(tài)學(xué)、景觀生態(tài)學(xué)及恢復(fù)生態(tài)學(xué)等新的研究領(lǐng)域[1]。雖然當(dāng)今的生態(tài)學(xué)已不再局限于生物學(xué)科,已成為一門多分支、大范圍的學(xué)科,但是生物學(xué)始終是生態(tài)學(xué)的基礎(chǔ)和根本,對孕育和培植生態(tài)學(xué)思想、提高當(dāng)代人的生態(tài)意識的具有舉足輕重的作用。
現(xiàn)代大學(xué)生是社會主義事業(yè)接班人,他們的行為與意識對未來社會的發(fā)展起到?jīng)Q定性的作用,關(guān)系到國家的命運(yùn)、社會的發(fā)展和民族的振興。大學(xué)生是具有成熟的思維模式的社會群體,對大學(xué)生進(jìn)行生態(tài)思想教育,不但可開拓他們的視野, 使其用變化與發(fā)展的眼光看問題, 而且還對增強(qiáng)大學(xué)生的主人翁意識和責(zé)任感具有重要的意義,使他們意識到人與自然的和諧關(guān)系是他們所肩負(fù)的崇高歷史使命。因此, 在大學(xué)生中樹立正確的生態(tài)思想,使他們更快、更好地適應(yīng)和融入復(fù)雜多變的社會,從而使他們不僅成為社會的建設(shè)者,而且成為自然的捍衛(wèi)者[1]。
由于生態(tài)思想是制約社會發(fā)展的重要因素;生物學(xué)是傳授生態(tài)學(xué)思想的基本途徑和源頭;大學(xué)生又是未來社會發(fā)展的后備軍。因此,本文將生態(tài)思想、生物學(xué)教學(xué)與大學(xué)生這三者聯(lián)系起來,提出了生態(tài)思想教育應(yīng)貫穿高校生物學(xué)教學(xué)中,從而探討了在高校生物學(xué)教學(xué)中進(jìn)行生態(tài)思想教育的必要性和迫切性。
一、高校生物學(xué)課程在宣傳生態(tài)思想上的缺陷
在我國將生態(tài)思想融入大學(xué)生生物學(xué)教學(xué)過程中時,主要存在以下幾個方面的欠缺之處。
1.教材方面的不足。(1)環(huán)境對有機(jī)體的影響方面內(nèi)容的嚴(yán)重缺乏,如環(huán)境對動植物新陳代謝紊亂及發(fā)生基因突變等的影響究竟有多大。(2)對環(huán)境保護(hù)方面內(nèi)容強(qiáng)調(diào)不夠,僅僅提出了需要保護(hù)生態(tài)環(huán)境,未進(jìn)一步闡述一旦由于環(huán)境破壞而造成不可逆轉(zhuǎn)的危害后對人類的日常生產(chǎn)生活的影響。(3)雖提及了人類社會面臨的一系列全球性危機(jī), 但對解決這些問題的具體方案卻只字片語。(4)教材缺乏新內(nèi)容,出現(xiàn)課本與最新的科研成果脫節(jié)。
2.教師本身存在的缺陷。(1)照本宣科情況嚴(yán)重:在我國,絕大多數(shù)大學(xué)仍實行者分?jǐn)?shù)或?qū)W分的體制,生物學(xué)課程的教師也僅僅是按照教材講授,只強(qiáng)調(diào)書本上知識的重要性,完全依賴于課本。這種灌輸性的教學(xué)模式完全受到課本的嚴(yán)重束縛,缺乏教學(xué)的創(chuàng)新性,沒有真正將生態(tài)理念傳達(dá)給大學(xué)生,抑制了大學(xué)生的生態(tài)思想挖掘和開拓。(2)教師自身素養(yǎng):很多講授生物學(xué)課程的教師本身就沒有正確的生態(tài)價值觀,生態(tài)意識淡薄,不能以身作則,為人表率。即使將生態(tài)思想融入了他們的課堂,也是空洞的,絲毫不會使大學(xué)生受到生態(tài)思想的啟發(fā),反而會在大學(xué)生中造成錯誤的認(rèn)識。
客觀地說,當(dāng)前我國大學(xué)在生物學(xué)教學(xué)中,是與在未來社會中人的生態(tài)意識脫節(jié)的,這也使得很多大學(xué)生的生態(tài)意識淡薄,更有甚者沒有意識到我們生活環(huán)境的生態(tài)脆弱性。這使得很多自然科學(xué)和社會科學(xué)的工作者們越來越擔(dān)憂我們的明天。因此,我們必須在大學(xué)生中盡快采用行之有效的生物學(xué)教學(xué)方法,達(dá)到開展生態(tài)思想教育的目的, 使大學(xué)生在人類與自然的問題上樹立正確的生態(tài)觀念,以適應(yīng)社會的發(fā)展,同時也保護(hù)了與我們生存息息相關(guān)的環(huán)境,實現(xiàn)人類、社會和環(huán)境的高度可持續(xù)發(fā)展[1-2]。
二、將生態(tài)思想更好地融入生物學(xué)課程中
生物學(xué)教學(xué)課程的教學(xué)目的是培養(yǎng)大學(xué)生對客觀存在有機(jī)體作出正確的認(rèn)知,發(fā)揮大學(xué)生的主觀能動性和創(chuàng)新性,同時,樹立他們正確的生態(tài)價值觀,進(jìn)一步培養(yǎng)他們的生態(tài)思維模式,以此來提高大學(xué)生的綜合素質(zhì)和生態(tài)倫理道德。因此,這就對我們高校生物學(xué)課程教學(xué)的改革提出了新的要求,要采用靈活、科學(xué)和有效的方法,切實將生態(tài)思想融入到生物學(xué)教學(xué)的點點滴滴中。
1.將生態(tài)思想與課堂教學(xué)和實驗操作緊密結(jié)合,牢記將生態(tài)思想融入到生物學(xué)課程講授過程中,以鮮活的實例和素材感染大學(xué)生。在允許的范圍內(nèi),進(jìn)行生物學(xué)課程的野外觀察與實驗相結(jié)合,親自帶領(lǐng)大學(xué)生去親身體驗由環(huán)境破壞帶來的相關(guān)生態(tài)問題,盡可能讓他們體會到環(huán)境是如何作用于生物有機(jī)體的,讓他們更好地意識到創(chuàng)造自然環(huán)境和諧氛圍的重要性。與此同時,也可將課堂內(nèi)容與實際相結(jié)合, 有利于鞏固加深所講原理、基本概念及理論知識,達(dá)到雙贏的目的。
2.采用現(xiàn)代化的多媒體課件教學(xué)方法進(jìn)行生物學(xué)課堂教學(xué)。由于應(yīng)用多媒體輔助教學(xué)能集文字、聲音、動畫等多種信息于一體,直接作用于學(xué)生的感官,可使原來抽象、枯燥、難懂的學(xué)習(xí)內(nèi)容(如在大氣嚴(yán)重污染的條件下植物出現(xiàn)的生理生化反應(yīng)),通過圖形、數(shù)據(jù)資料及動畫效果等表現(xiàn)形式而變得直觀、易懂,這樣更易說服打動學(xué)生,增強(qiáng)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,提高了課堂教學(xué)效果,從而增強(qiáng)學(xué)生對生物學(xué)的相關(guān)知識接受能力,從理性和感性上樹立生態(tài)理念[3]。
3.結(jié)合特定的時間,充分利用生物學(xué)教學(xué)課堂,切實做好生態(tài)思想的宣傳教育工作。可將每年的世界環(huán)境日、水日、濕地日、無煙日、防止荒漠化和干旱日、無車日、義務(wù)植樹日等宣傳活動與生物學(xué)教學(xué)內(nèi)容及實驗、野外考察相結(jié)合,號召大學(xué)生在這些相關(guān)的環(huán)保節(jié)日中投入到生態(tài)環(huán)境保護(hù)和宣傳的具體行動中去。如在植樹節(jié)那天和同學(xué)、朋友去種一棵樹,在世界無車日那一天走路或騎自行車出行等,讓大學(xué)生親身體驗自己在為環(huán)境保護(hù)盡一份微薄的力量。當(dāng)然,節(jié)日的作用不僅僅是對大學(xué)生環(huán)保意識的一個提醒,通過教學(xué)過程中的這些宣傳,使這種意識逐漸成為大學(xué)生的一種習(xí)慣,最后使這種生態(tài)和環(huán)境保護(hù)的思想融入到他們生活的點點滴滴中去。
4.在開展生物學(xué)課程教學(xué)中,靈活地插入,并創(chuàng)造大學(xué)生與從事生態(tài)學(xué)和環(huán)境科學(xué)等相關(guān)的工作者之間進(jìn)行交流的機(jī)會,邀請該領(lǐng)域的專家、教授、科研工作者,或者工作第一線的人員,走進(jìn)高校生物學(xué)課堂,結(jié)合他們的本專業(yè)和實踐經(jīng)驗,為大學(xué)生獻(xiàn)上生物與生態(tài)環(huán)境關(guān)系方面的專題講座,讓學(xué)生了解本地區(qū)及我國的生態(tài)環(huán)境現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢。與此同時,安排這些專家、學(xué)者與大學(xué)生進(jìn)行面對面的交談和討論,解答大學(xué)生對現(xiàn)存生態(tài)問題的疑惑,讓他們明確自身所肩負(fù)使命的重要性[3]。
5.要想將生態(tài)思想滲入到高校生物學(xué)教學(xué)中,就必須通過生態(tài)學(xué)思想的教育,使大學(xué)生在處理人與環(huán)境的關(guān)系問題上樹立正確的觀念,進(jìn)而完善大學(xué)生的生態(tài)價值觀。這就要求生物學(xué)教師首先要具有正確的生態(tài)價值觀和倫理觀,必須加強(qiáng)自身學(xué)習(xí)生態(tài)美學(xué)、生態(tài)經(jīng)濟(jì)學(xué)、區(qū)域生態(tài)學(xué)、生態(tài)工程學(xué)、資源生態(tài)學(xué)、污染生態(tài)學(xué)等學(xué)科,提高自身的生態(tài)意識。其次,要善于運(yùn)用所學(xué)的生態(tài)思想,將教材和課本中的生物學(xué)知識與生態(tài)思想有機(jī)結(jié)合在一起,在教育教學(xué)過程中積極地把生態(tài)思想引入課堂,擺脫以往陳舊的教學(xué)框架,敢于創(chuàng)新,逐步實現(xiàn)真正的將生態(tài)思想融入生物學(xué)課程中去[1]。
總之,當(dāng)今科學(xué)技術(shù)已將人類文明提升到了前所未有的高度,然而,由此也引發(fā)了巨大的生態(tài)環(huán)境危機(jī)。然而,由于無法深入改變?nèi)藗兊恼J(rèn)知和價值觀念,僅依靠現(xiàn)有的科學(xué)技術(shù)在實踐中解決生態(tài)危機(jī)是難以完全奏效,不足以消除和解決我們目前面臨的困難。當(dāng)今的大學(xué)生既是社會主義事業(yè)接班人,又是掌握科學(xué)技術(shù)的主力軍。因此,要實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展,必須對高校大學(xué)生進(jìn)行生態(tài)思想的教育,而生物學(xué)教學(xué)是高校進(jìn)行生態(tài)思想教育的最基本、最直接的途經(jīng)。因而,在高校生物學(xué)教學(xué)中,融入行之有效的生態(tài)思想的教育便顯得十分關(guān)鍵。高校生物學(xué)教師應(yīng)該積極主動地承擔(dān)起這一歷史重任,對與生物學(xué)科相關(guān)的生態(tài)思想進(jìn)行剖析研究,制訂出切實可行的、具有前瞻性的、因地因時因人而異的生態(tài)教育培養(yǎng)方案,從而達(dá)到將生態(tài)思想融入到每一個大學(xué)生的生活中去。
參考文獻(xiàn):
生物學(xué)創(chuàng)新教育尤其強(qiáng)調(diào)對學(xué)生認(rèn)知能力和創(chuàng)新性思維能力的培養(yǎng)。學(xué)生頭腦不是一個需要被填滿的容器,而是需要被點燃的火炬。教師的責(zé)任就是點燃火炬,讓它燃燒。學(xué)生應(yīng)該是能發(fā)光的燈,而不是存儲燃料的瓶。教師不要做學(xué)生思維的“保姆”,而要讓知識成為學(xué)生自己思考的果實。帶著知識走向?qū)W生,不過是“授人以魚”;領(lǐng)著學(xué)生走向知識,才是“授人以漁”。在生物學(xué)教學(xué)活動中,學(xué)生往往很迷茫:學(xué)什么,怎么學(xué),無所適從。況且,生物學(xué)科本身內(nèi)容繁雜,既有動物、植物,又有人體、衛(wèi)生健康,更包括現(xiàn)代分子生物學(xué)、古生物學(xué)等,生物學(xué)教師不可能一一講授,應(yīng)該導(dǎo)學(xué)生認(rèn)知有關(guān)知識,教授學(xué)習(xí)方法,培養(yǎng)生物學(xué)習(xí)能力。我們可以以課本內(nèi)容為線索引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)知,舉一反三,“教是為了不教”。我們不應(yīng)該以本為本,局限學(xué)生的思維空間和理念創(chuàng)新。一旦引導(dǎo)上了軌道,我們就應(yīng)該給學(xué)生一些權(quán)力,讓他們自主選擇;給學(xué)生一些機(jī)會,讓他們自主體驗;給學(xué)生一個問題,讓他們自己找答案:給學(xué)生一種條件,讓他們自主鍛煉:給學(xué)生一片空間,讓他們自己向前走。
二、個體疏導(dǎo)
生物創(chuàng)新教育是承認(rèn)學(xué)生個別差異、強(qiáng)調(diào)學(xué)生個性發(fā)展的教育。每一個學(xué)生都是一個珍貴的生命,每一個學(xué)生都是一幅生動的畫卷。生物學(xué)教師應(yīng)該體會學(xué)生生命的最大豐富性和主動性,關(guān)注學(xué)生成長與發(fā)展的每一點進(jìn)步,幫助學(xué)生發(fā)現(xiàn)自己、肯定自己。
人的智力結(jié)構(gòu)通常有很大差異。學(xué)生不可能什么學(xué)科都學(xué)好,不可能每一個方面都表現(xiàn)出色,或長于強(qiáng)記,或長于博學(xué),或長于推理,這是正?,F(xiàn)象:人的獲知途徑,通常有很大差別。城鄉(xiāng)學(xué)生的知識接觸面存在很大差別,但每個學(xué)生都有特殊的天賦和潛能,教育應(yīng)當(dāng)成為“揚(yáng)長”的教育。沒有不可教育的學(xué)生,只有不善教育的教師。正確地判斷每個學(xué)生智力才能的不同特征及發(fā)展?jié)撡|(zhì),這是教育智慧中極為重要的。生物學(xué)教師要從每個學(xué)生智力才能的個性特點、認(rèn)知特點和特殊教育需求出發(fā)實施教學(xué),既鼓勵冒尖,又允許某些方面暫時落后。人無全才,“合格加特長”就是有用之才。承認(rèn)差異,揚(yáng)長避短,人人都會展現(xiàn)出獨特才華。
三、情景誘導(dǎo)
有研究表明,80%的學(xué)習(xí)困難與過重壓力有關(guān),解除這些壓力,明顯有助于學(xué)習(xí)效率的提高和創(chuàng)新潛能的開發(fā)。當(dāng)人們處于輕松愉快的狀態(tài)時,視覺、味覺、嗅覺、聽覺和觸覺都更靈敏,記憶力會大大提高,學(xué)習(xí)潛力可以得到更好的開發(fā)。毫無疑問,對一個教師而言,善于為學(xué)生營造寬松愉悅、民主和諧的成長環(huán)境,甚至比學(xué)識淵博更重要。如學(xué)習(xí)“環(huán)境保護(hù)”時,教師可以用強(qiáng)烈的情感語言創(chuàng)設(shè)情境,介紹我國著名的自然保護(hù)區(qū)和珍稀動植物:介紹我市的紅樹林保護(hù)區(qū)。轉(zhuǎn)而提問:你們應(yīng)該參加什么活動保護(hù)環(huán)境、維護(hù)生態(tài)平衡呢?學(xué)生根據(jù)已有的知識信息,各抒己見。有的學(xué)生說:養(yǎng)鳥、滅鼠、保護(hù)益鳥:有的學(xué)生說:去動物園認(rèn)養(yǎng)動物;有的學(xué)生說:參加校園綠化,在陽臺或庭院里養(yǎng)花種草。教授生物學(xué)中的植物、動物,教師可以帶領(lǐng)學(xué)生“身臨其境”,領(lǐng)略景的美妙,感悟情的澎湃。現(xiàn)代信息技術(shù)為情境誘導(dǎo)教學(xué)提供了一定條件,可以使生物學(xué)教學(xué)擺脫時空限制,人類過去的生活和未來的發(fā)展,宇宙宏觀的博大和微觀世界的復(fù)雜都可以直接再現(xiàn)。生物學(xué)教師可以創(chuàng)設(shè)質(zhì)疑情境,變“被動接受”為“主動探索”,創(chuàng)設(shè)交流情境,變“個體學(xué)習(xí)”為“集體合作”;創(chuàng)設(shè)想象情境,變“單一思維”為“多向拓展”,還可以創(chuàng)設(shè)虛擬化的生活、生產(chǎn)情境,可以將抽象的理論以物態(tài)的形式表現(xiàn)出來。
四、操作輔導(dǎo)
把教師的感覺告訴學(xué)生,不如讓學(xué)生獲取體驗。學(xué)以致用,永遠(yuǎn)是教育最直接的目的。學(xué)生在學(xué)校學(xué)到的東西,只有與豐富的社會實踐相結(jié)合,才能變得鮮活;只有經(jīng)過親身實踐,知識才能變得豐滿、深刻。心理學(xué)有關(guān)研究成果表明:聽和看雖然可以幫助學(xué)生獲取一定的信息和常識,但不如動手操作給人的印象深刻。加強(qiáng)實驗探索不僅能增強(qiáng)學(xué)生的實驗操作技能,更能促進(jìn)學(xué)生領(lǐng)會實驗設(shè)計思想,學(xué)會用實驗驗證規(guī)律,領(lǐng)會探索生物學(xué)規(guī)律的方法。從書本知識的輻射延伸到現(xiàn)實生活的體驗挖掘,都需要教師的精心輔導(dǎo)和學(xué)生的努力實踐。其實,學(xué)生完全可以獨立完成適合自己水平和自己生活的作業(yè),而那些貼近生活、重在實踐行動的作業(yè),對于培養(yǎng)學(xué)生的自信心和成就感效果不錯。讓學(xué)生及時發(fā)現(xiàn)社會需要與所學(xué)知識的直接聯(lián)系,自然感受到今天在學(xué)校學(xué)習(xí)就是為未來服務(wù)社會做準(zhǔn)備。酸甜苦辣都有營養(yǎng),成功失敗都是收獲尊重學(xué)生屬于自己的體驗,讓他們走進(jìn)生活世界,體驗生活,即使是失敗,也可能成為學(xué)生終生受益無窮的財富。
1.從改革課堂教學(xué)方法入手,培養(yǎng)學(xué)生的參與意識與決策能力
傳統(tǒng)的課堂教學(xué)方法是老師系統(tǒng)地講述科學(xué)知識,學(xué)生靜態(tài)地、被動地接收,實驗課也主要是去證明已學(xué)的知識。STS教育要求教師不但要教給學(xué)生科學(xué)知識,更重要的是教會學(xué)生如何學(xué)習(xí),把學(xué)習(xí)方法傳授給他們,使他們不但在學(xué)校通過老師能獲得新知識,而且畢業(yè)以后,尤其是那些無機(jī)會再深造的學(xué)生,也能通過自學(xué)不斷地、快速地獲得新知識,以適應(yīng)社會的發(fā)展和變化。因此,我在教學(xué)過程中對教學(xué)方法進(jìn)行了如下改革。
(1)在傳授科學(xué)知識的同時,更注重科學(xué)研究的過程和方法。科學(xué)的產(chǎn)生和發(fā)展與科學(xué)研究的過程和方法息息相關(guān)。生物學(xué)是一門實驗性很強(qiáng)的學(xué)科?,F(xiàn)在的學(xué)生是未來社會的建設(shè)者,如果在學(xué)校里只掌握一定的生物學(xué)基礎(chǔ)知識,不懂得科學(xué)研究的過程與方法,知識就得不到更新與發(fā)展,就不能很好地為社會服務(wù)。我在講高中《生物》中“生命活動的調(diào)節(jié)”時,首先讓學(xué)生看書,然后再與學(xué)生一起總結(jié)出生長素發(fā)現(xiàn)過程的幾個步驟:觀察到的事實(植物具有向光性)提出問題和設(shè)想(為什么?是具有芽尖的緣故)設(shè)計實驗驗證(排除影響因素,將芽尖切去)實驗結(jié)果(不發(fā)生彎曲)結(jié)論(胚芽鞘的生長和彎曲,是由于它具有尖端的緣故),并告訴他們很多生物學(xué)知識就是通過這種探索的過程獲得的。通過學(xué)習(xí),使學(xué)生對如何進(jìn)行科學(xué)研究的過程有了大致了解,同時,也明白了進(jìn)行科學(xué)研究需要有鍥而不舍的精神和頑強(qiáng)的毅力。
(2)注意調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性,鼓勵他們做課堂上的主人。在課堂教學(xué)過程中,盡量設(shè)置一些與要講的知識有關(guān)的問題情景,讓學(xué)生在解決問題的同時復(fù)習(xí)舊知識,學(xué)習(xí)新知識。如在講膜的結(jié)構(gòu)和功能時,我舉了一個大家都熟悉的現(xiàn)象:洗完莧菜的水仍是無色的,而將莧菜妙熟后,菜湯卻是紫紅色的,為什么?在了解細(xì)胞膜功能的基礎(chǔ)上,將全班分成若干個小組進(jìn)行討論,確定正確答案,然后每個小組派代表講解。有疑問,可以隨時提出。當(dāng)雙方都無充分理由說服對方時,我再適當(dāng)加以點撥,使學(xué)生對細(xì)胞膜的功能有了深刻認(rèn)識。另外,每一節(jié)課后,我都要布置一些與生活密切相關(guān)的問題讓他們思考,有些同學(xué)課后還主動翻閱一些書籍,收集資料,這往往使課堂討論充實而熱烈。
2.提高教學(xué)內(nèi)容的社會針對性,使學(xué)生明確生物學(xué)知識對社會生產(chǎn)和生活的作用
現(xiàn)代生物學(xué)與當(dāng)今世界面臨的重大問題,如糧食、能源、人口、環(huán)境保護(hù)、國土整治、資源的利用與保護(hù)等都有直接聯(lián)系,并可能為之提供理論、方法與技術(shù),這說明生物科學(xué)對人類的未來及社會的發(fā)展有重大作用。在課堂教學(xué)過程中,我注意理論聯(lián)系實際,適當(dāng)拓寬教學(xué)內(nèi)容,提高其社會針對性。如在講線粒體結(jié)構(gòu)和功能時,讓他們回憶物理學(xué)中所學(xué)的能量轉(zhuǎn)換知識,計算出線粒體中能量的利用率,并與機(jī)械效率相比;講完基因控制蛋白質(zhì)的合成后,我介紹了基因工程,說明基因工程已經(jīng)使工業(yè)、農(nóng)業(yè)、醫(yī)學(xué)等產(chǎn)業(yè)發(fā)生了巨大變化,并且必將影響世界的整個面貌;講完生物與環(huán)境這一章時,我介紹了黃石市的生態(tài)狀況以及存在的問題,并讓學(xué)生根據(jù)已學(xué)的生態(tài)學(xué)知識,提出搞好黃石市環(huán)境保護(hù)的具體方法和途徑。
3.適當(dāng)增加生物技術(shù)的講授,使學(xué)生能自覺地將科學(xué)與社會聯(lián)系起來
學(xué)習(xí)科學(xué)知識的主要目的是要為社會服務(wù),使人們生活得更美好,而知識應(yīng)用于社會的橋梁是技術(shù)。在課堂教學(xué)中,我適當(dāng)增加了生物技術(shù)的講授。如講細(xì)胞膜的知識時,介紹了生物膜技術(shù);在講DNA的結(jié)構(gòu)和功能時,介紹了DNA的提取與分離技術(shù);在講單倍體育種時,介紹了植物組織培養(yǎng)技術(shù)。這樣,不僅拓寬了學(xué)生的知識面,同時也增強(qiáng)了他們的學(xué)習(xí)信心。
二、在生物學(xué)野外實習(xí)過程中,通過引導(dǎo)學(xué)生的多重體驗實施人文素質(zhì)教育
(一)考察生物對環(huán)境的適應(yīng)性特征,體驗生命之偉大
在長期的進(jìn)化歷程中,生物要與生存環(huán)境發(fā)生密切的關(guān)系。正是由于生物的適應(yīng)性,才有了豐富多彩的自然界和千姿百態(tài)的生命形式。一些從未涉足西北環(huán)境的南方同學(xué),總以為沙漠里是荒涼無際、寸草不生。而當(dāng)他們面對浩瀚無垠的巴丹吉林沙漠中郁郁蔥蔥、傲然挺立的沙生植物時,深刻感受到生物與環(huán)境的奇妙關(guān)系,更由衷地感嘆:沙漠并不是生命的,看似弱小的植物,不斷與惡劣的環(huán)境頑強(qiáng)抗?fàn)?經(jīng)歷了偉大的進(jìn)化歷程,是奇跡,也是生命的贊歌!學(xué)生們通過考察深刻領(lǐng)悟到沙生植物種種奇特的形態(tài)是對環(huán)境長期適應(yīng)的結(jié)果,如梭梭和紅柳的葉子成了鱗片狀;駱駝刺的根系不僅發(fā)達(dá),在春天多雨的季節(jié)里吸足了水份,可供一年的生命之需。這些形態(tài)特征對于適應(yīng)沙漠嚴(yán)酷的環(huán)境十分有利。因此,在教學(xué)實習(xí)中,要激發(fā)學(xué)生探索科學(xué)奧秘的興趣,使之學(xué)習(xí)、了解生物適應(yīng)性的本質(zhì)和意義;引導(dǎo)學(xué)生應(yīng)用所學(xué)知識關(guān)注自然界的和諧,思考如何增強(qiáng)自己對復(fù)雜環(huán)境的適應(yīng)能力,學(xué)會與他人和諧相處,培養(yǎng)其社會責(zé)任感。
(二)考察民勤生態(tài)危機(jī),體驗人類與自然和諧共處之道
20世紀(jì)50年代,隨著石羊河流域最后一個湖泊青土湖干涸而成沙源,民勤荒漠化生態(tài)加速發(fā)展,時至今日,民勤已成為全國乃至全世界最干旱、荒漠化危害最嚴(yán)重的地區(qū)之一,是中國北方地區(qū)的四大沙塵暴策源地之一[5]。在民勤縣的實習(xí)過程中,學(xué)生們不僅考察了大陸性極干旱氣候區(qū)中的生物類型和特點,也深刻體會到了民勤的生態(tài)危機(jī):嚴(yán)重的資源性缺水、人口劇增、耕地不斷擴(kuò)大、灌溉用水急劇增加、石羊河下游斷流、湖泊干涸。因此,在野外實習(xí)中,教師以事實不斷引導(dǎo)學(xué)生思考民勤生態(tài)危機(jī)的根源以及生態(tài)環(huán)境的綜合治理策略。同學(xué)們也在實地考察過程中,深刻體會到生態(tài)保護(hù)與經(jīng)濟(jì)發(fā)展相和諧的觀點,即要充分考慮生態(tài)承載能力,要按照資源節(jié)約型社會和環(huán)境友好型社會的要求,轉(zhuǎn)變經(jīng)濟(jì)增長方式,從石羊河流域和民勤干旱缺水的實際出發(fā),堅持根據(jù)水資源承載能力確定發(fā)展的規(guī)模和速度,以提高有限水資源的利用效益為目標(biāo),調(diào)整優(yōu)化經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu),促進(jìn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展與保護(hù)生態(tài)環(huán)境相統(tǒng)籌,人與自然和諧相處。
(三)學(xué)習(xí)民族文化,體驗保護(hù)生物多樣性的意義
甘肅境內(nèi)民族眾多,民族文化中包含著許多有利于實現(xiàn)與自然生態(tài)系統(tǒng)和諧相處的生態(tài)文化,體現(xiàn)在、禁忌習(xí)俗、生產(chǎn)生活方式、喪葬文化等不同方面,它們對自然界的生物多樣性起到了極為有效的保護(hù)作用。如藏族的祖先崇拜以及圖騰崇拜,使大部分動物作為直接崇拜對象,如鳥類、魚類、兩棲類、哺乳類、爬行類、昆蟲類等,由崇拜而形成禁忌殺生的觀念。從生態(tài)學(xué)的觀點分析,禁忌殺生觀念及由此而引申出的素食、放生、不穿動物皮毛服裝等行為,實質(zhì)是對保護(hù)物種多樣性,尤其對野生瀕危動物的保護(hù),在客觀上起到了積極的作用。天葬也反映出藏族人對大自然的愛護(hù)和尊重,因為無須為做棺材而砍樹伐木,也不占用土地,使自然資源得到了保護(hù),減少禿鷺對其它獸類和鳥類的壓力,在很大程度上為保護(hù)生物多樣性做出了貢獻(xiàn)[6]。甘肅瑪曲縣是全國乃至全世界唯一全縣禁止使用一次性塑料袋的地方,足以說明政府在環(huán)境保護(hù)方面與藏族崇尚自然、保護(hù)資源的理念不謀而合。這種實習(xí)引導(dǎo)學(xué)生們深刻體驗了文化的價值取向以及保護(hù)生物多樣性的重要意義,以進(jìn)一步思考如何利用民族文化中有利于環(huán)境保護(hù)的積極內(nèi)涵這一社會資源來推動現(xiàn)代社會環(huán)保事業(yè)的發(fā)展,創(chuàng)建人與自然的和諧社會。
(四)考察甘南黃河水源補(bǔ)給區(qū),體驗生態(tài)保護(hù)的重要性
實習(xí)基地之一的碌曲縣是甘肅境內(nèi)最大的黃河支流。碌曲和瑪曲都是黃河重要水源補(bǔ)給生態(tài)功能區(qū),均位于甘肅甘南藏族自治州的西南部,在涵養(yǎng)和補(bǔ)給黃河水源、調(diào)節(jié)氣候、保持水土、維護(hù)生物多樣性等生態(tài)服務(wù)功能價值評價方面具有十分重要的特殊功能和生態(tài)地位,在維系整個黃河流域生態(tài)安全方面具有不可替代的作用[7]。經(jīng)過在碌曲尕海濕地、則岔森林、黃河首曲阿萬倉濕地的實地考察,同學(xué)們了解到,近年來,甘南生態(tài)環(huán)境急劇惡化,草地和濕地遭到嚴(yán)重破壞,土壤的滲水和蓄水能力大幅下降,暴洪災(zāi)害頻發(fā),水土流失加劇,部分地方沙化,嚴(yán)重威脅了群眾生產(chǎn)生活安全。此外,甘南黃河源區(qū)還面臨天然草地嚴(yán)重退化、生產(chǎn)能力大幅下降、草原濕地面積銳減、生物多樣性遭到嚴(yán)重威脅、以及水源涵養(yǎng)能力普遍降低、河流水量急劇減少等嚴(yán)重的生態(tài)問題。在甘南黃河源區(qū)的實習(xí),讓同學(xué)們深刻認(rèn)識到,脆弱的生態(tài)環(huán)境已經(jīng)成為制約當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)發(fā)展的瓶頸,只有重視該地區(qū)的生態(tài)保護(hù),才能使生態(tài)資源得到可持續(xù)利用,才能有利于社會與經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展。
三、生物學(xué)野外實習(xí)中實現(xiàn)人文教育的策略
(一)改革教學(xué)方式和教學(xué)內(nèi)容,將人文教育全面地納入教學(xué)體系
1•改革教學(xué)方式,以學(xué)生為主體,引導(dǎo)學(xué)生主動深入社會實踐
在野外實習(xí)過程中,如果教師的教學(xué)方法不能調(diào)動學(xué)生獲取知識的積極性,學(xué)生的主觀能動性很難得到發(fā)揮。因此,明確“學(xué)生主體”觀念,倡導(dǎo)民主的教學(xué)氛圍,采用討論式和啟發(fā)式的教學(xué)方式,喚醒和調(diào)動學(xué)生的主體意識,使學(xué)生成為整個實習(xí)活動的主人。這方面,蘭州大學(xué)的野外生物學(xué)實習(xí)帶隊教師做了不少嘗試,取得了不錯的結(jié)果。實習(xí)時間相對短暫,穿越和經(jīng)歷的路線較長,因此,如何克服地域廣泛、生態(tài)類型復(fù)雜、物種特異性較強(qiáng)與學(xué)生多、時間相對緊張之間的矛盾,是實習(xí)隊面臨的挑戰(zhàn)之一。在全面了解不同環(huán)境生物多樣性的同時,在組織管理方面,改革大團(tuán)隊式的野外實習(xí)活動方式,進(jìn)行有計劃的分組模式,將整個實組分成若干個興趣小組和課題研究小組,如民勤水資源利用現(xiàn)狀調(diào)查小組、甘南牧區(qū)草地退化人文因素調(diào)查小組、阿萬倉濕地生物多樣性保護(hù)研究小組等,由不同的教師帶隊具體指導(dǎo),讓學(xué)生在開展野外生物學(xué)實習(xí)的同時,對個人感興趣的社會實踐課題進(jìn)行調(diào)查研究。這樣不僅充分調(diào)動了學(xué)生的積極性、主體性,而且也有效地發(fā)揮了老師的主導(dǎo)作用,引導(dǎo)學(xué)生在開展生物學(xué)實習(xí)的同時,主動深入社會實踐,關(guān)注生活、關(guān)注社會,理解人與自然和諧發(fā)展的意義,教學(xué)實習(xí)效果也明顯提高。
2•改革教學(xué)內(nèi)容,將生物科學(xué)知識的傳授
與人文精神的培養(yǎng)有機(jī)結(jié)合主動將人文知識內(nèi)化到生物科學(xué)知識中,這是蘭州大學(xué)生物學(xué)野外實習(xí)基地的地域特色和教學(xué)特色。拓展生物學(xué)野外實習(xí)的內(nèi)容,在自然科學(xué)實習(xí)中引入人文內(nèi)容,加強(qiáng)同實習(xí)地社會、文化、經(jīng)濟(jì)的聯(lián)系,使實習(xí)內(nèi)容更貼近社會生活主題。如蘭州大學(xué)理科基地在生物學(xué)野外實習(xí)過程中,時刻灌輸環(huán)保的思想,激發(fā)環(huán)保意識和使命感,注重將植物與其所處生態(tài)環(huán)境結(jié)合起來觀察、研究,使學(xué)生加深對植物界的了解,開闊其視野,還可以不斷地增強(qiáng)學(xué)生的生態(tài)和環(huán)境意識,從而提高其保護(hù)生態(tài)環(huán)境的自覺性,并建立合理利用植物資源的理念;鼓勵學(xué)生走入實習(xí)地的居住區(qū)域中,了解當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)、宗教文化、人口密度等人文因素對生態(tài)環(huán)境的影響。同時,學(xué)生也可參與當(dāng)?shù)氐拿袼谆顒?從而拓展學(xué)生的知識結(jié)構(gòu)和人文素養(yǎng),實現(xiàn)科學(xué)教育和人文教育的統(tǒng)一。
(二)提升教師的人文素質(zhì),發(fā)揮教師的啟發(fā)引導(dǎo)作用
【中圖分類號】G642.0 【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】A 【文章編號】1674-4810(2014)14-0025-02
進(jìn)化生物學(xué)是在生物進(jìn)化論的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一門學(xué)科。20世紀(jì)后期,隨著遺傳學(xué)、生物化學(xué),尤其是分子生物學(xué)的發(fā)展,推動生物進(jìn)化論從推理到驗證,從定性到定量,使得這門學(xué)科由模糊的理論推測日漸發(fā)展為脈絡(luò)清晰的系統(tǒng)學(xué)科。它從各門功能生物學(xué)科獲得研究基礎(chǔ),綜合形成的一般規(guī)律和理論又成為整個生命科學(xué)的發(fā)展線索。邁爾曾說:“進(jìn)化生物學(xué)是生命科學(xué)中的最大的統(tǒng)一理論”,是建立在生命科學(xué)各層次研究和各分支學(xué)科基礎(chǔ)之上的理論綜合。由于進(jìn)化生物學(xué)涉及學(xué)科廣泛,是高度概括的綜合性理論,實踐環(huán)節(jié)存在困難等原因,導(dǎo)致進(jìn)化生物學(xué)教學(xué)有其獨特性,本文從教學(xué)實踐經(jīng)驗出發(fā),就進(jìn)化生物學(xué)課程改革方面進(jìn)行探索。
一 課程目標(biāo)的設(shè)置
針對進(jìn)化生物學(xué)既是生命學(xué)科各分支學(xué)科的綜合,也是生命科學(xué)領(lǐng)域的一門前沿學(xué)科,又是生命科學(xué)的一個核心理論的課程特點,在課程目標(biāo)的設(shè)置上力求做到以下三點:
1.牢固掌握本課程基礎(chǔ)知識和理論
主要包括生命及其在地球上的起源、細(xì)胞的起源與進(jìn)化、生物發(fā)展歷程、微觀進(jìn)化、宏觀進(jìn)化、遺傳系統(tǒng)的進(jìn)化及人類起源等問題,這些知識既是進(jìn)化生物學(xué)教學(xué)的主要內(nèi)容,也是學(xué)生學(xué)習(xí)的重點所在。這些內(nèi)容涵蓋了各門生物學(xué)分支學(xué)科的成就,特別是把植物學(xué)、動物學(xué)、細(xì)胞學(xué)、遺傳學(xué)、生態(tài)學(xué)和分子生物學(xué)等結(jié)合起來研究有關(guān)生命進(jìn)化的問題,力求讓學(xué)生在掌握生命進(jìn)化的基本歷程、進(jìn)化的動力機(jī)制,學(xué)會對進(jìn)化現(xiàn)象進(jìn)行正確的理論分析的基礎(chǔ)上,培養(yǎng)對生命科學(xué)各分支學(xué)科融會貫通的能力。
2.密切結(jié)合生命科學(xué)研究中各學(xué)科的最新研究進(jìn)展
進(jìn)化生物學(xué)是生命科學(xué)中一個相當(dāng)活躍的領(lǐng)域,新知識、新理論層出不窮。本課程以現(xiàn)代達(dá)爾文綜合進(jìn)化論為基礎(chǔ),同時密切結(jié)合生命科學(xué)研究中的最新進(jìn)展,把各個學(xué)科前沿進(jìn)展融入教學(xué)過程中,如以鳥類手指同源問題講解物種特化式進(jìn)化中的分歧進(jìn)化,在“適應(yīng)”的問題上聯(lián)系燕子為躲避車輛進(jìn)化出更短的翅膀等,把一些最新進(jìn)展融入理論教學(xué)中,不僅增強(qiáng)學(xué)生對理論知識的理解與學(xué)習(xí)興趣,更能開拓學(xué)生的知識層面,也體現(xiàn)了進(jìn)化生物學(xué)是一門前沿學(xué)科的地位,吸引學(xué)生從事進(jìn)化生物學(xué)的研究。
3.著重培養(yǎng)學(xué)生對自然界進(jìn)化過程的正確認(rèn)識和理解
進(jìn)化生物學(xué)是在哲學(xué)思想指引下產(chǎn)生的,研究進(jìn)化的過程本身就是將古論今,“現(xiàn)在就是過去的鑰匙”,通過學(xué)習(xí)能夠加深對生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)的正確理解,單獨的思想教育往往說服力不足,課程中引入大量的數(shù)據(jù)和事實,培養(yǎng)學(xué)生對問題的分析能力,如讓學(xué)生從微觀進(jìn)化角度對生物多樣性進(jìn)行分析,探討生物大滅絕對生物環(huán)境保護(hù)的意義,從人類進(jìn)化歷程角度談如何摒棄“為人獨尊”的思想等,把這種思想的教育貫穿始終,幫助學(xué)生樹立科學(xué)的世界觀,這也是對辯證唯物主義自然觀最好的驗證。
二 優(yōu)化課程內(nèi)容體系
進(jìn)化生物學(xué)研究內(nèi)容貫穿生命科學(xué)的各個分支學(xué)科,甚至其他自然科學(xué)和社會科學(xué)門類中都會觸及生命起源及進(jìn)化的問題。在國外很多大學(xué)都把進(jìn)化生物學(xué)列為生物學(xué)專業(yè)基礎(chǔ)課、研究生基礎(chǔ)課,甚至成為一門通識課。耶魯大學(xué)開放課程進(jìn)化、生態(tài)和行為原理從2009年錄制以來風(fēng)靡全球。
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* 基金項目:大慶師范學(xué)院教育教學(xué)改革項目(編號:JY1320)
在我國,很多高師院校把進(jìn)化生物學(xué)課程設(shè)置為生物科學(xué)專業(yè)必修課,一般在學(xué)習(xí)最后階段開設(shè);也作為生物學(xué)其他專業(yè),如生物技術(shù)、生物工程的選修課,也有院校將生命起源與進(jìn)化之謎作為一門通識課來開設(shè)。由于進(jìn)化生物學(xué)融匯眾多交叉學(xué)科,每個學(xué)校學(xué)科課程設(shè)置各有不同,教材內(nèi)容不可能完全適應(yīng)具體情況,不同學(xué)校不同專業(yè)的課程內(nèi)容不能一味照搬。我院曾把進(jìn)化生物學(xué)作為生物科學(xué)專業(yè)必修課,生物技術(shù)專業(yè)選修課和全校學(xué)生的通識課開設(shè),在圍繞基礎(chǔ)知識和原理的基礎(chǔ)上,對課程內(nèi)容進(jìn)行了如下優(yōu)化:
1.對于生物科學(xué)專業(yè)師范生而言,進(jìn)化生物學(xué)課程在初中、高中課本都有體現(xiàn),應(yīng)該詳盡系統(tǒng)地開設(shè)
通過對生物進(jìn)化的歷史過程、原因、機(jī)制、速率、趨向和物種的形成與絕滅、系統(tǒng)發(fā)生以及適應(yīng)的起源機(jī)制等內(nèi)容的學(xué)習(xí),使學(xué)生掌握生物進(jìn)化理論中的基本概念,認(rèn)識生命進(jìn)化的基本歷程、進(jìn)化的動力機(jī)制,學(xué)會對進(jìn)化現(xiàn)象進(jìn)行正確的理論分析,融會貫通各分支學(xué)科;同時激發(fā)學(xué)生對生命科學(xué)的學(xué)習(xí)興趣,樹立科學(xué)的世界觀,培養(yǎng)具有用進(jìn)化理論來綜合生物學(xué)各個學(xué)科知識的能力的高素質(zhì)人才。
2.對于生物技術(shù)專業(yè)的學(xué)生而言,應(yīng)該有針對性地進(jìn)行開設(shè)
由于生物技術(shù)專業(yè)的學(xué)生有一定的生物學(xué)基礎(chǔ),進(jìn)化生物學(xué)課程主要應(yīng)從生命史、小進(jìn)化(種內(nèi)水平的進(jìn)化)、大進(jìn)化(種以上水平的進(jìn)化)及人類的起源與演化四個主要方面講解,著重從個體、群體以及物種等不同分類群探討進(jìn)化的規(guī)律,涉及學(xué)生已掌握的細(xì)胞生物學(xué)、分子生物學(xué)和發(fā)育生物學(xué)等學(xué)科領(lǐng)域,加深對各個學(xué)科知識的貫通,著重對學(xué)生進(jìn)行生物進(jìn)化思想的培養(yǎng),讓學(xué)生對生物進(jìn)化的本質(zhì)有一個科學(xué)的認(rèn)識,培養(yǎng)適應(yīng)新時期社會高速發(fā)展的科技人才。
3.作為一門通識課,針對生物基礎(chǔ)知識相對薄弱的學(xué)生開設(shè),課程學(xué)時一般為18學(xué)時
課程從宏觀角度對生物的發(fā)展歷程、人類的起源與進(jìn)化等問題入手展開,介紹地球的形成與演化、環(huán)境系統(tǒng)的演變、生命的起源、生物與環(huán)境的協(xié)同關(guān)系等,展示人類探索生命起源、探索天外生命的科學(xué)成果和艱辛歷程。審視30億年來主要生物類群的延續(xù)發(fā)展,探索起源、分化和滅絕等問題,使學(xué)生樹立生物與環(huán)境相互聯(lián)系、生物具有適應(yīng)性和多樣性的觀點,在教學(xué)過程中加強(qiáng)辯證唯物主義的世界觀教育,使學(xué)生正確地認(rèn)識人類在自然界中的地位,人與自然協(xié)調(diào)發(fā)展的必要性,培養(yǎng)大學(xué)生探索科學(xué)的興趣,增強(qiáng)其珍惜生命和保護(hù)環(huán)境的意識。
三 課堂教學(xué)改革
進(jìn)化生物學(xué)課堂教學(xué)既要符合課堂教學(xué)的一般教學(xué)規(guī)律,又要充分體現(xiàn)課程的獨特性。在教學(xué)過程設(shè)計上將學(xué)術(shù)性與趣味性有機(jī)結(jié)合,緊密聯(lián)系生活實際,并采用靈活多變的教法,豐富的多媒體資源,讓學(xué)生展開討論和辯論等形式激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣,進(jìn)一步提高課堂教學(xué)質(zhì)量。
1.課堂教學(xué)形式的改革,以學(xué)生活動為主體,師生角色互換
進(jìn)化生物學(xué)是一門前沿的學(xué)科,有很多未知的內(nèi)容等待我們?nèi)ヌ剿鳎瑢τ谝恍┣把氐膯栴},如恐龍滅絕之謎,地球之外是否有生命,下一次物種大滅絕的預(yù)測等問題,讓學(xué)生自行組織,用多媒體報告的形式做介紹,各小組相互提問,并按照評價表進(jìn)行打分,小組成績就是小組成員的成績,以此培養(yǎng)團(tuán)隊精神,讓學(xué)生真正融入其中,真正落實“以學(xué)生為主體”的教育理念。
2.靈活運(yùn)用現(xiàn)代教學(xué)手段,提高教學(xué)質(zhì)量和效率
對現(xiàn)代教學(xué)手段的大規(guī)模應(yīng)用還存在褒貶不一的看法,但對于進(jìn)化生物學(xué)課程而言,選擇有代表性的圖片、音像資料能吸引學(xué)生注意力,豐富課堂內(nèi)容。如古生物的化石,冥古代地球表面特征等,學(xué)生理解起來有一定的難度,但用一張想象圖卻能集中學(xué)生注意力,降低學(xué)習(xí)難度。另外,借鑒并剪輯國內(nèi)外大型探索片、紀(jì)錄片、科幻片中相關(guān)內(nèi)容及其中涉及的電影片段,如《宇宙的誕生》《與遠(yuǎn)古人同行》等,這些音像資料有效地提高和調(diào)動了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,也為進(jìn)一步探討一些科學(xué)問題提供了證據(jù)和平臺。多媒體課件具有信息豐富、形象、通俗易懂等特點,學(xué)生易于接受,便于他們掌握重點內(nèi)容。
3.教學(xué)過程與觀察、實驗相結(jié)合,注重實踐教學(xué)環(huán)節(jié)
作為一門理論學(xué)科,必須要有實踐環(huán)節(jié)的支持,而生物進(jìn)化的歷程有數(shù)十億年之久,無法真實再現(xiàn)當(dāng)時的情境,這成了進(jìn)化生物學(xué)實踐環(huán)節(jié)的難題。課堂教學(xué)主要從基礎(chǔ)課程植物學(xué)、動物學(xué)實踐教學(xué)展開,通過對以往知識的回顧、實踐結(jié)果的描述和多媒體圖片視頻展示,讓學(xué)生對生物進(jìn)化歷程有一個初步的認(rèn)識。對于有些歷史階段沒有化石等直接證據(jù),則利用解剖學(xué)、胚胎學(xué)和發(fā)育生物學(xué)等知識內(nèi)容,從現(xiàn)存的狀況去推斷過去的事件,如利用系統(tǒng)生物學(xué)方法通過對現(xiàn)生類群的研究,推斷生物的系統(tǒng)發(fā)育。還可以帶領(lǐng)學(xué)生參觀博物館、地質(zhì)館,通過研究已滅絕的生物骨骼化石標(biāo)本和對不同地質(zhì)斷層進(jìn)行分析比較的活動,讓學(xué)生獲取最直觀的認(rèn)識,總的來看,效果還不錯。
四 展望
進(jìn)化生物學(xué)從探索生命起源出發(fā),融會眾多學(xué)科內(nèi)容,以哲學(xué)思想概括總結(jié)出理論知識,通過認(rèn)識生命來源和歷程,從而加深理解生命和尊重生命,以進(jìn)化的思想升華生態(tài)環(huán)境保護(hù)的意識,樹立人類發(fā)展必須自覺地順從并維護(hù)生物與環(huán)境的協(xié)同演化的觀點,對于培養(yǎng)大學(xué)生系統(tǒng)地認(rèn)識自然界具有重要意義。建議除了在生物相關(guān)專業(yè)開設(shè)必修課和選修課外,還應(yīng)該在醫(yī)學(xué)院校、師范院校和綜合性院校廣泛開設(shè)公共通識課,特別是在將來從事科普工作、小學(xué)幼兒教育、心理學(xué)等相關(guān)行業(yè)工作的學(xué)生中開設(shè)通識課,以此培養(yǎng)學(xué)生樹立人與環(huán)境和諧可持續(xù)發(fā)展的觀念,建立正確的世界觀、人生觀、價值觀。