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序论:写作是一种深度的自我表达。它要求我们深入探索自己的思想和情感,挖掘那些隐藏在内心深处的真相,好投稿为您带来了七篇生命科学与生物学范文,愿它们成为您写作过程中的灵感催化剂,助力您的创作。
【关键词】生命科学史 科学素养 人文价值
【中图分类号】G632 【文献标识码】A 【文章编号】1674-4810(2014)25-0143-02
生命科学史揭示了科学家们思考和解决生物学问题的思想历程,其中记载着科学家的生平事迹和探究过程,呈现了科学家们的科学态度、科学精神和科学价值观。如果能把它们渗透到生物教学中,对于培养学生的生物学素养、科学素养、人文素养都具有积极的教育意义。
近年来,生命科学史的教育价值越来越被肯定,新课标教材的编写也注重了科学史的运用。人教版高中生物学新教材必修模块中的科学史素材有20多处,这些材料在教材多处都有出现(如科学家访谈、科学史话、科学家的故事、科学前沿、资料分析或章节的正文等),其数量和详细程度远远超过以往教材。为此,本人就人教版《必修1・分子与细胞》《必修2・遗传与进化》《必修3・稳态与环境》3个必修模块为例,对其中体现科学史人文教育的内容进行统计分析,并试图在生物教学中能有效地将科学史教育融入其中,引导学生培养正确的人文价值取向和良好的科学素养。
一 生命科学史教育的意义
生命科学史是一门反映生物科学进程的人文科学,有助于学生在认识上跨越自然科学与人文科学的鸿沟,是高中生物教学中一项宝贵的教学资源。生命科学史教育对于实现新课标理念具有重要的意义,生命科学史既包括科学家对生命现象的研究过程,也包括科学家研究生命现象时所持有的科学观点和态度;既包括生物学理论和方法的形成演变,又包括生命科学与各个学科之间的联系和对社会的影响。
1.生命科学史揭示了自然科学的本质
生命科学史揭示了自然科学的本质,同时阐述了每个观点产生与发展的科学过程。如20世纪初,萨顿和鲍维里在孟德尔遗传学及19世纪末在染色体的变化、体细胞与生殖细胞的分裂等方面的成果上,提出了染色体学说,即孟德尔所说的遗传因子可能就在染色体上。但是当时没有足够的证据证明他们的观点。直到1910年,摩尔根利用果蝇作为实验材料通过一系列实验发现,控制果蝇眼色的基因位于性染色体上,才证明了萨顿、鲍维里的假说。从“基因位于染色体上”的形成过程可以看到科学观点产生的历程。
2.生命科学史揭示了人们思考和解决生物学问题的思想历程
生命科学史是一部思想史,它揭示了人们思考和解决生物学问题的思想历程。但是这些思想受到了当时文化背景和科学技术水平的制约。生物学新知识的产生,首先都需要从思想方法上有所突破。例如,“物种是演变的”这一思想的确立就是对“物种是不变的”思想的一个突破。人类对生命个体发育的探究历程也体现了思想方法上的创新。这些事实反映了当时的思想氛围并影响着人们对事物的认识,科学家的思想以及思想转变与他们从事的科学探究是密切相关的。这对学生形成正确的思想认识具有积极的教育意义。
3.生命科学史教育能培养学生正确的科学价值观
“杂交水稻之父”袁隆平院士的事迹被广为传颂,从而使学生感受到坚持不懈的重要性;遗传学奠基人孟德尔发现了遗传的基本规律,创立了遗传学。然而遗憾的是,这一伟大的理论被埋没了30多年才为世人所知晓。这个例子从反面让学生深刻体会到科学之路并不是一帆风顺的,而是充满了艰辛与挫折,要想获得成功,就必须树立正确的科学价值观,勇于面对挫折和失败,培养对科学百折不挠、坚持不懈的意志和品质。
二 对人教版必修模块科学史人文教育内容的统计
经过深入细致的挖掘,高中生物人教版《必修1・分子与细胞》中,共有5个章节插入了科学史人文教育,篇幅也是3本教材中比例最多的。主要集中在“科学前沿”“科学史话”和“资料分析”等栏目中,涉及科学家们不为人知的科研历程和一些与教材知识点有关的前沿领域的发展。既有自然科学学说观点的产生过程,又能体现科学家们坚持创新的人文精神。这不仅使学生对高中生物学产生浓厚的兴趣,也为接下来的人文科学学习做了铺垫。
在《必修2・遗传与进化》、《必修3・稳态与环境》两本教材中,涉及的生命科学史人文教育的具体内容主要集中在课本正文以及“科学家访谈”栏目中,因为在学习了第一册的细胞学知识后,学生们对高中生物学的认识有了一个基本的框架和一定的基础,因此在必修2和必修3教材的正文中,学生们可以一边阅读知识点,一边渗透科学史人文教育,充分了解遗传、进化、生态等领域的重要科学观点的产生过程以及孟德尔、摩尔根、沃森、克里克等生物科学家们的艰辛历程。更值得一提的是,学生们应当从《必修3・环境与生态》的学习过程中联想到我们国家一直所倡导的“可持续发展”政策,明白保护生态环境就是造福子孙后代。
三 生命科学史教育在高中生物教学中的应用
新一轮的高中生物新课程改革的主要目标是进一步提高学生的生物科学素养,生命科学史中蕴涵的教育价值对于实现这样的课程目标具有积极的意义。因此,将科学史教育恰当的应用于生物教学中,对于培养学生的科学素养具有很大的促进作用。
1.结合生命科学史,进行科学方法的教育
在必修2中有这样一个例子:DNA双螺旋结构的发现堪称现代生物学史上一项划时代的杰出成就,因为它把人们对生物学的研究视野从细胞水平推向了分子水平,并为分子生物学的创立奠定了重要基础。在DNA双螺旋结构的发现中做出了重大贡献的科学家有四位:弗郎西丝・克里克、詹姆斯・沃森、莫里斯・威尔金丝、罗萨琳・富兰克林。然而在这四位科学家中,只有沃森毕业于生物学专业,克里克和威尔金丝均毕业于物理专业,而富兰克林所学专业为化学。在此之前,有许多著名的生物学家研究过这一课题,但都没有取得突破性的进展,而在研究DNA方面知识最欠缺的沃森和克里克为什么最终能取得如此巨大的成功呢?学生自然会有疑问。这四位科学家在大学学的是不同的专业,具有不同的知识背景,然而正是这一特点帮助他们走向了成功,沃森和克里克以威尔金斯和富兰克林提供的DNA X射线衍射图谱的有关数据为基础,着手建立DNA分子模型,其间也屡屡失败,后来在查哥夫实验的启发下,解决了“碱基配对”的问题,经过反复讨论,终于在1953年初提出了DNA 双螺旋结构的分子模型,他们把这个用金属材料制作的模型与拍摄的X射线衍射照片比较发现二者完全相符。这是科学史上由于学科交叉而产生的一次重大的科研成果。这几位科学家结合了生物学、化学、数学等不同学科进行综合研究,并创造性地运用了模型构建的方法,把复杂的科学理论转化为简单易懂的实物模型。这一巨大的研究成果使学生对科学方法的运用有了深刻的体会:生命科学需要利用其他学科中的思想和研究手段;同样,其他科学也在吸收生物学的灵感。任何一门学科都不是独立的,而是相互渗透、相互影响、共同发展的。
2.通过科学史教育培养学生的人文价值
从整个必修模块来看,在科学史这一方面,该套教材隐含着生命科学史所具有的“追求韧性品质、创新精神、坚持不懈、求实、合作、交流、责任感”等人文素养内容。其中,创新这一思想所占的比例很大,这与中国追求培养创新型人才方针有密切的关系。在学习生物学知识中,应当让学生有意无意地感受到这些史实人文素材当中的人文思想。具体来说,“探索生物大分子的奥秘――与邹承鲁院士的一席谈”这则人文素材中,邹承鲁院士告诉大家,做课题需要很大的勇气和创新思维,同时,他做学问的基本原则是:努力追求科学真理,跟踪最新发展前沿。并且材料中也出现了“做研究需要锲而不舍,永不自满,为祖国做贡献,办老实事,说老实话,做老实人”等体现求实、合作交流、责任等人文思想情感。这些科学史教育素材对于培养学生的科学态度和科学精神及人文价值取向都有很大的积极意义。
生物学是一门博大精深、具有丰富历史的自然科学,与传统的数理化等课程相比,既包含了复杂深邃的科学知识,同时又具有丰厚的人文底蕴。学习生物科学史能使学生沿着科学家探索生物世界的道路,理解科学的本质和科学研究的方法,学习科学家的精神。这对提高学生的科学素养和人文价值观具有重要的意义。教师不仅要注重学生们科学知识的学习,更要注重他们科学素养的提高,以史为鉴,增强学生的学习兴趣,培养他们的观察能力、识别能力、探索精神以及坚韧不拔、锲而不舍的优秀品质,使学生能成为勇于创新、开拓进取的有用之才。
参考文献
[1]邓过房.人教版高中生物教材科学史人文价值取向[J].基础教育研究,2010(1):31
[2]杨瑞林、王永胜.生命科学史的教育价值[J].课程・教材・教法,2005(4):22
[3]徐江平.让生物科学史教育渗透于教学之中[J].生物学通报,2010(11):24
一、通过介绍现代生物科技成果,培养生命科学意识
义务教育阶段生物学课程不仅介绍生物学研究的主要内容,还突出生物科学发展过程中取得的丰硕成果。在生物教学中,通过了解这些生物学知识,培养学生热爱生命科学的意识。如,在“生物与生物学”的开篇之际,了解转基因遗传工程、试管婴儿、人类基因组计划等生命科学的前沿知识。我国科学家通过将苏云金芽孢杆菌中的抗虫基因转入棉花植株,培育成抗棉铃虫的转基因抗虫棉。人类基因组计划完成了全部基因及其在染色体上的位置测定,破解了人类遗传和生老病死之谜。在教学中利用现代信息技术了解这些知识,不仅能激发学生的兴趣,开阔学生的视野,还能使学生感悟到生命科学的重要性,帮助他们树立热爱生命的科学意识。
二、实施科学探究,培养科学探究素养
科学探究是探索生命王国奥秘的重要途径。在生物教学中,通过主动参与、积极思考、动手实践的科学探究活动,可以培养学生的科学探究技能。
1.引导学生自主探究
课程改革的核心就是要改变学生的学习方式,也就是变被动学习为自主探究。在生物教学中,教师要引导学生积极主动地进行探究,提高学习效率。比如,在调查环境污染对生物影响时,教师可以引导学生自己动手尝试探究“酸雨对种子萌发的影响”,学生通过配置不同浓度的“酸雨”,跟踪记录种子萌发的过程,得出不同浓度的酸雨对种子萌发影响的结论。在这个探究过程中,学生积极主动参与探究活动,为今后继续探究学习奠定基础。
2.体验科学探究的过程
科学探究的过程包括:提出问题、作出假设、制订计划、实施计划、得出结论。如,在学习环境对生物的影响时,让学生设计“探究光对鼠妇生活的影响”,通过课前寻找鼠妇,引导学生观察它的生活环境,发现问题,提出问题:光会影响鼠妇的生活吗?作出假设:“光对鼠妇生活是否有影响?”然后设计探究的方案,包括实验步骤和对照实验的设计,完成探究实验并得出结论。通过体验探究过程,认识实验中的对照组和实验组,尝试设计对照实验,建立科学的实验思想,促进探究技能的提高。
3.重视生物学实验
生物学是一门以实验为基础的自然学科,在动手完成实验的过程中,不仅能加强学生对生物学概念的理解,还能培养学生的观察能力,实验能力、数据分析处理能力、实验设计能力。学生通过设计实验方案、选配仪器、实施实验、分析结果、得出结论等探究过程,不仅感受到实验带来的快乐,而且科学探究能力得到了培养。
三、利用生物科学发现史,培养科学的思维方式
通过学习科学家的科学研究过程来培养学生科学的思维方法,从而提高学生的生物科学素养。例如,在学习巴斯德进行科学探究的过程时,先让学生阅读“探究过程”,然后提出如下问题:(1)为什么要把肉汤煮沸?引导学生思考回答,明白科学家这样处理的目的,认识到实验成败的关键因素。(2)巴斯德在设计实验步骤时,为什么要用两个烧瓶做实验?学生分析讨论理解设计对照实验在实验中的重要性,学会设计对照实验的方法。(3)为什么巴斯德在四年后打破鹅颈瓶后肉汤很快变质了?明白实验的严谨性。通过学习巴斯德的探究过程,掌握科学的探究方法,养成良好的思维习惯,发展终身学习的能力。
四、关注科学、技术、社会,培养科学的态度
当今社会,科学技术发展日新月异,生物科学、技术和社会关系密切。在教学中渗透科学、技术和社会相互关系的教育,及时关注和参与生物科学技术有关的社会问题的讨论和决策,培养学生对自然和社会的责任感。了解“科学家的故事”,了解“生命科学的发展历程”,了解“现代生物学新技术”等等。目的是让学生学习科学家刻苦钻研、坚持不懈、实事求是的科学态度,形成良好的科学品质,促进学生情感、态度和价值观的健康发展。例如,学习孟德尔豌豆杂交试验得出生物的遗传规律,感悟到平时只要细心观察、
认真思索、勇于实验,就有可能发现自然界的奥秘,使学生心灵产生极大的震撼,使学生受到科学方法和科学精神的熏陶,对培养学生的科学态度意义重大。
生物科学的不断发展更新,需要具备生物科学素养的人共同努力和不断探索。因此,在日常生物教学中,教师要充分利用生物课堂教学,促进学生生物科学素养的形成、发展和提高。
参考文献:
关键词: 化学生物学 新兴交叉学科 人才培养
化学生物学(Chemical Biology)是化学与生物学不断交融,于20世纪90年代中期形成的一门新的前沿交叉学科。最初是由哈佛大学的Schreiber博士和Scripps研究所的Schultz博士分别在美国东、西海岸发起。化学生物学是运用化学的理论、研究方法和手段,从分子水平去探索生物学、医学问题的一个新兴交叉前沿研究领域。化学生物学利用化学特别是有机化学的知识来探索和调控生命及其过程,利用生物学技术促进化学自身发展,衍生新理论、新反应和新技术。它融合了化学、生物学、物理学、信息科学等多个相关学科的理论,以及传统的天然产物化学、生物有机化学、生物无机化学。化学生物学是继生物化学、分子生物学之后,20世纪化学与生物两大学科的又一次新的、更高层次的交叉与融合。化学生物学高科技产业已经显示出强劲的发展势头,并将成为21世纪最主要的产业之一,化学生物学经济也将成为21世纪的主要增长点之一,将会给生命科学的其他相关学科,如医药、农业、环境,带来新的发展机遇。
一、化学生物学人才在国内的培养情况
化学与生物学的交融是当今自然科学发展的一大趋势。中国化学会于2001年召开了首届全国化学生物学学术会议,作为化学一级学科下的建制设立化学生物学专业委员会,现已召开六届了,大力促进了化学生物学复合型人才的培养。目前国内已有湖北大学、厦门大学、南京大学、北京大学、华中师范大学、四川农业大学等开设了化学生物学专业,且对本科培养模式和研究生培养作了探讨和改革,如探讨出复合型人才培养过程中实行导师制的方式、结合国内学科特点构建了新的课程体系,以创新意识、专业实验技能、科学研究基本能力强的复合型人才为目标,使培养出化学生物学毕业生都有较好的去向。
二、地方本科院校化学生物学人才培养
如何培养出满足国家科技战略需求的创新型人才是高等教育面临的一个亟待解决的问题,也是2007年启动的本科教学“质量工程”中的重要建设内容。这充分体现了我国创新型人才培养的科技战略背景。从具体的学科专业发展趋势上看,20世纪后期,以生命科学、信息科学、材料科学为重要标志的科学技术革命飞速发展,学科领域不断分化,呈现出高度交叉和综合发展的趋势,新兴、交叉、边缘学科不断涌现,特别是化学与生物学的交叉,更具有代表性。
由于宜春学院本科教育的培养目标主要是培养高级应用型人才而非高级研究型人才,这就要求我们必须相应培养出符合时展需要的化学生物学本科类人才来满足社会需求。化学生物学的发展,对既具有较好的化学基础又有较好的生物学基础的复合型人才的培养提出了要求。宜春学院现有的化学专业、生物技术和生物工程专业分别按化学、生物学一级学科培养本科人才,学生的知识结构尚难胜任化学生物学交叉领域的工作。湖北大学化学与材料科学学院经原国家教委批准试办了理科化学生物学基础科学研究和教学人才培养试点班,取得了成功的经验。我认为在地方本科院校依托原有的学科力量设立化学生物学本科专业,很有必要。同时目前宜春市正值我省建设锂电行业、医药行业的重要时期,且拥有我国最大的钽铌锂原料生产基地和开采量占全国89.3%的锂矿,可以预测未来几年中有关化学生物学类人才的需求必定大大增加,化学生物学的基础是天然产物化学、生物有机化学和生物无机化学。宜春学院本专业毕业生拟主要面向宜春市及周边地区化工、无机新材料、轻工、能源等行业,以及厂矿企业、事业、技术和行政部门从事应用研究。这为宜春学院该专业的人才去向提供了强有力的保障。
对化学生物学本科人才的培养,不仅要注重化学、生物两方面知识和技能的复合,而且要注重思维方式的复合,即将传统的化学工作者“结构”和“反应性”的思维模式与生物工作者“生物化学功能和生物学功能”的思维模式有机地结合起来,建立利用化学小分子等化学物质工具解决生物学领域的一些问题的思维方法。地方本科院校把现有的应用化学与化学生物学重点实验室及省天然药物重点实验室特别是开放实验室很好地利用起来,培养化学生物学专业人才。在这个过程中,化学生物学等交叉课程和化学生物学综合实验课程的设置就显得尤为重要,结合必要的药学类课程,可以获得较为完整的化学生物学的思维训练。
地方本科院校以培养具有坚实化学与生物学基础知识和较广泛的化学生物学交叉领域的知识,具有熟练的化学与相关生物学实验技能,创新意识强,综合素质高,能在化学生物学、化学、生命科学、医药学、材料科学、环境保护等相关领域从事教学、科研、技术开发及管理工作的综合性人才。学生毕业后适宜到化学、药学、医疗、生化制药、生物工程、无机新材料、轻工、能源等行业,以及厂矿企业、事业、技术和行政部门从事应用研究、科技开发和管理工作;化学生物学专业的毕业生可为化学、生物学和药学等相关学科博士和硕士研究生的高质量生源;从就业角度看,化学生物学专业毕业生的就业范围扩大了,加上学校原有的国家品牌专业生物工程、化学(应用化学)专业的特色,无疑竞争力将大大增强。
参考文献:
[1]王成,谭大治,胡茄等.美国部分著名大学化学生物学课程调研[J].大学化学,2008,23,(5):62-69.
[2]张臣.浅析化学生物学复合型人才培养[J].华南师范大学学报(自然科学版).2010,(4):52-54.
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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[4]杜占文.世界不需要转基因食品[J].科技文萃,2001,(11).
[5]李柯.生物技术挑战信息技术[J].科技文萃,2001,(9).
[6]高力.制约规范生命技术,符合人类整体利益[N].科技时报,1999.
[7]姜知然.我国三十六所高校获准建立国家生命科学基地[N].中国新闻社,2002.
关键词:生物信息学 交叉学科 学生培养
一、生物信息学的产生
生物学是一门古老的学科,在人类历史发展的长河中,人类从未停止过对生命奥秘的探索。人们逐渐认识到,虽然生物种类多种多样,但是它们的最基本分子却是相同的。DNA、RNA和蛋白质等分子构成了生命的基本单位,再由细胞到组织、器官,最后器官系统组成完整的生物体。
传统的生物学研究中,由于受到技术水平的限制,生物学家多采用低通量的生物实验方法,其研究对象通常是一个基因或者几个基因组成的通路。在这种情况下,实验后的简单观察就可以满足研究需要。随着生物研究的不断深入,积累了大量实验数据,人们不禁想到,如何把不同的实验结果整合起来?另一方面,随着生物技术的发展,大量新兴技术出现,产生了海量的数据。例如90年代兴起的基因芯片技术,单张芯片就可以测定成千上万个基因在某一状态下的表达情况。1990年启动的人类基因组计划更为生命科学的研究提供了海量的序列数据。面对如此多的数据,以前依靠生物实验研究单个或几个基因的方法很难再适用,生命科学、统计学、计算机科学和信息科学等若干学科的交叉学科――生物信息学应运而生。生物信息学以计算机、统计、模式识别等方法为手段,以生物数据为研究对象,通过对大量生物数据的储存、处理和分析,提取其中有意义的生物知识[1],从而最终揭示蕴藏在核酸序列和蛋白质序列中的信息,对了解生命活动的基本规律出贡献。
二、生物信息学在生命科学研究中的作用
作为一门新兴的学科,大家对生物信息的作用并不十分明确。很多人认为生物信息学只是为实验科学服务。从广义上讲,这种说法也不无道理,但是生物信息学并不是实验科学的附属品,与生物实验一样,它也是解决生物问题的一种手段。为了解决生物问题,生物学家依靠的是实验台,生物信息学家依靠的是计算机。
在生命科学的发展过程中,以分子生物学的产生为界,可以分为传统生物学和现代生物学。传统生物学和现代生物学取得的成就为生命科学的发展做出了巨大贡献。人类基因组计划启动以来,人们一度认为只要把各种生物基因组的全部碱基排列顺序测定清楚,生命的遗传奥秘就会显露无余,但是真实的情况远不像想象的那样简单。人类的个体发育开始于一个单细胞受精卵,受精卵经过一系列的细胞分裂和分化,产生具有不同形态和功能的细胞,不同细胞之间相互作用构成各种组织和器官。虽然人类基因组中有两万多个基因,但是在单个细胞当中,同时起作用的基因往往是很少的。有些基因只在特定阶段起作用,有些基因只在特定组织起作用。只关心某个基因或蛋白的功能是不够的,因为在不同时空条件下,同一个基因或蛋白的功能可能不同。生物是一个复杂的系统,其表型和功能不仅体现于基因数量和序列的不同,更体现在基因、蛋白以及其他生物分子之间的相互作用之中。因此,把研究对象当成一个整体,系统地分析内部的相互关系尤其重要。但是无论是传统生物学还是现代生物学,都是一门实验学科,生物学的发展中缺乏一种系统思想。生物信息学可以从大量生物数据中提取有意义的生物知识,通过对已有数据的总结,进一步推测生物体的某些性质和变化趋势,生物信息学为大量生物数据的整合提供了可能,与生物实验一样,是生物研究中的一种重要途径。
三、生物信息学学生的培养
生物信息学是一门交叉学科,要求学生具有较好的分子生物学、计算机科学、数学和统计学素养,目前国内只有少数几个学校设立了生物信息学本科专业,大部分的学生都是进入研究生阶段才开始生物信息学的培养。在进入生物信息学专业前,本科阶段可能接受过计算机、统计学、信息学、生物学等某一方面的教育,但要进行生物信息学的研究,大多需要补充其他方面的知识。
生物信息学研究可以分为两类:第一,在深刻理解生物问题的基础上,利用计算技术解决生物问题,第二,为生物学家提供性能更好的方法(算法)。理工科背景学生的生物知识较少,但是对于各种计算方法的原理和使用非常熟悉,对于这类学生的培养,第二类问题比较适合他们入门。在生物信息领域,有很多经典的分类问题。这些问题已经明确了分类目标,并且大都有通用的数据集。但是这类工作也受到了生物学家的质疑,因为大部分工作都是把已有的经典算法用在生物数据上,由于对生物问题不够了解,最后成为只有做生物信息的人才看的方法。这也在一定程度上导致了部分生物学家对生物信息存在偏见,认为生物信息就是提出新算法,做一些数据库。要想真正让生物学家认识到生物信息学的重要性,就要以解决生物问题为根本出发点,即使是做预测方法,也要建立在解决生物问题的基础上。做出更好预测方法的关键是深入理解生物问题并抓住关键特征。举个例子,要把男生和女生分开,我们可以根据很多特征,比如身高、体重、头发长短,虽然大多数情况下来说,男生比女生高、比女生重、比女生头发短。但是只基于这些特征还是会造成很多的分类错误,因为这些特征不是男生女生差别的最根本因素。如果我们是根据性染色体来分,那正确率的提高就非常显著了。在预测问题中,利用五花八门的方法并不是关键,如何能够对生物问题深入了解并找到关键特征,才是最主要的。
作为一门新兴的学科,大家对生物信息的了解还很少,很多人对它的定位也不同。但既然是生物信息,就是先生物后信息,可见生物的重要性。所以,在生物信息的研究过程中,对生物问题只限于表面地理解,势必不能做出好的工作。只有对生物问题有了深入了解,才能发现其中的问题。能够找到值得做的问题,可以说工作已经成功了一大半。当然,解决问题过程中也会有很多困难,比如发现了值得研究的课题,但在解决的过程当中发现某些数据无法获得,或者某些技术超出了自己的能力范围。在这种情况下,可以首先想想有没有其它变通的办法可以解决问题,如果经过慎重的考虑都无法找到,就要果断的放弃。这里要强调一定要慎重考虑,不能遇到一点困难就放弃。
相比理工科背景的学生,生物背景的学生有着扎实的生物学知识基础。但是如果是从本科阶段直接进入生物信息学,由于还没有进行过实验操作,他们对生物问题的理解也很难非常深入。不管是理工科背景还是生物背景的学生,丰富的生物学知识都是进行好的生物信息学研究的前提。在培养学生时不可忽视对其基础生物学知识的传授和教育,并适当引导其对生物学问题的思考。生物学问题可以很大也可以很小。大的生物学问题任何一个懂得基础生物学知识的人都可以提出,但也是最难解决的,比如到底是什么改变使细胞恶变,自身免疫病是如何形成的,心血管病糖尿病等复杂疾病是如何发生的,为何有人容易生某种病而其他人不易感。小的生物学问题就是各自领域的具体研究课题,比如表观遗传学领域的DNA去甲基化酶是否存在,基因表达调控领域的转录起始频率是如何决定的,RNA领域的大量非编码RNA的作用,蛋白修饰领域新发现的修饰如何调控蛋白的功能等等。在脑中提出并试图思考一系列大大小小的生物学问题是对学生培养目标的第一步。这些问题的产生的前提是对生物学知识的熟悉掌握。然而在对学生培养的过程中没必要也不可能告诉他们所有的知识,生物学知识教育的原则是为他们打开门,当他们思考问题的时候知道去哪里找到相关的知识。
另一方面,只有生物学基础知识和问题是不够的。很多问题在生物信息学产生之前就存在了,传统的方法无法带给人们问题的答案。人们一直期待新的方法去理解和解决这些问题。生物信息学的产生无疑提供给人们另一种思考生物问题的方式,为一些经典问题的解决提供了可能。例如最近的大规模的肿瘤基因组测序和分析使我们发现了很多新的肿瘤相关基因[2]。对于生物背景的学生,在教学中要把这样的例子介绍给学生,生物背景的学生在理解信息学理论方面会存在困难。最初很难要求他们理解所有具体过程。但是至少要让他们知道这些方法的基本原理,还有在什么情况下使用。这样在以后的研究中遇到类似问题才能想到应该选择什么样的信息学工具去解决,在具体应用过程中加深对整个过程的理解。生物背景的学生如果想成为生物信息学专家,只会应用是不够的,补充一些计算机、统计、信息方面的基础知识是必不可少的。
生物信息学是一门仍处在快速发展之中的学科。还没有一本教材能够满足生物信息学教学的需要,生物信息学立足于分子生物学、模式识别、计算机科学与技术、数学和统计学等学科,所以学生要先对这些学科的基本概念和系统有一个较为全面和直观的认识,为日后的科研打下坚实的基础。另外,培养过程中要包括大量的实例介绍,对一些重要的应用还加以详细解剖,使得同学们不再仅掌握理论,而是能够学会如何在实际工作中灵活应用这些理论。在此基础之上,向同学们推荐一些最新的论文、期刊、参考读物和相关的学术报告,让同学们能够切身感受到学科发展的前沿,培养学生的创新能力。21世纪是生命科学的时代,也是信息科学的时代。生物信息学在这样的历史条件下产生并壮大,它作为多个领域的交叉新兴学科,对生命科学研究有着巨大的推动力。生物信息学是一门应用性非常强的学科,也是一门非常活跃的前沿学科,良好的教学效果必须以先进的内容体系为基础,我们应时刻注意以科研促进教学,教学科研相长,使教学研究达到更高的水平。
[参考文献]
[1]蒋彦等.基础生物信息学及应用[M].北京:清华大学出版社,2003
关键词:生物科学素养;STS教学;创造力
1普通生物教学与STS生物教学的关系
普通生物学的教学方式是STS教育理念产生的基础,STS运用于传统的教学方式后,迅速发展,获得了很好的教学成效。
2普通生物教学与STS生物教学的比较
2.1普通生物教学
2.1.1普通生物教学的解释。传统的生物教学方式,更看中学生对知识的掌握量而不是理解和知识创造的程度,并不注重所学知识与现实生活和生产的联系。2.1.2普通生物教学的特点。教师单纯教,学生单纯学。在课堂上,教师以讲述的方式传授学生知识,学生单纯地接收知识,而不是“接受”知识。学生能够记住和认识某种知识或概念,但是对其原理和由来,并不清楚也不想去了解,因为他们总认为“老师会教”。不利于学生创造力和乐于探索的品质,这种教学可能会最终导致学生“死读书”或“学而不思”。很多生物老师在讲课时,喜欢只讲知识,而这个知识点在生产实践中是怎样运用的或者生活中某个现象与生物学某个知识是否相关,并没有很好地给学生阐述清楚。传统的生物教学中,教师将自己的想法和课本闲游的知识来直接灌输给学生,很少建立生活知识与现实生活、科技、社会的联系,没有直观的材料展现给学生,学生只能拼想象力构建一幅图画,学习起来非常辛苦。
2.2STS生物教学
2.2.1STS生物教学的解释。STS是一种教育科学理念,认为科学教育不应只是传授学生知识,增进科学素养,还应通过理解科学、技术和社会三者之间的关系来培养了解社会,并致力于解决社会问题的科学人才,培养了解科学技术,并能够参与科学技术决策的公民。2.2.2STS生物教学的特点。第一,教师将生活中常见的与生物学某个知识点相关的常识或者现象联系起来,在课堂导入阶段运用或者在教学过程中采用合作学习的方法,将学生分成若干小组,教师将知识与现象联系起来以后,学生自己设计方案进行探究和解释。在她们查阅资料或者实际考察和分析后,小组形成最后统一的观点,教师再来进行补充和讲解;第二,学生自己发现了某个现象,自我感觉与生物学某个知识可能相干,在条件允许的情况下,教师尊重学生的想法并且鼓励他们自己去探究,在课堂上可以给予学生一些指点,但不全盘帮学生完成,在学生一步步探究的过程中,自己也就清楚了现象与生物学知识的关系。在这些过程中,其实也涉及了探究性学习和合作学习的运用,在这样的课堂上,学生充分参与课堂,可以自述己抒,积极的参与合作,在自我探究的过程中,遇到困难先自己想办法解决,培养学生创造性解决问题的能力、在团队中学习的能力、自我发现的优秀品质。理解科学、技术和社会生活的关系。生物学是一门与生活息息相关的学科,活在新时代中的青少年更是社会生活创造和社会经济发展的新力量和新希望。同时借助于现代科技的发展,生物学的教学不再停留在“说”的层面,而是运用生动形象的实物、标本、幻灯片、影像等直观材料,使学生清楚地认识到某个生物知识,而不是任由思维胡乱地发散。教师更注重学生实验技能的培养,学生需要自己动手操作进行实验,培养学生的科学探究能力。愉快的课堂氛围。生物学知识本来应该是有趣的、生动的,但是随着学生学习压力的日益增大以及教师教学方法的不当,可能导致教师更倾向于“填鸭式”的教学模式,课堂氛围沉重,学生学习兴趣不浓厚,对生物学知识的探索欲减弱,不利于学生生物科学素养的培养。但是运用STS的教育理念在教学中就可以使课堂氛围变得很融洽,主要体现在STS教学充分允许学生的想法表达,学生的思维可以积极地活跃在知识与现实的联系,师生关系融洽,利于知识的积累。
结束语
STS在生物学教学中的运用使传统的生物学教学变得更加高效,有利于培养学生的创新思维和生物科学素养,并且使生物学知识与生活相联系,使学生爱上生物、学会学习和解决生活中的相关问题。
参考文献:
[1]安晓娜.STS教育理念在高中生物教学中的应用[D].内蒙古师范大学,2016,(3):1-3.
关键词 分子影像学 教学体系 复合型人才
中图分类号:G424 文献标识码:A
On Molecular Imaging Teaching System Construction
CHEN Duofang
(School of Life Science and Technology, Xidian University, Xi'an, Shaanxi 710071)
Abstract Molecular imaging is an emerging interdisciplinary, has become one of the most important techniques of modern life sciences, medical imaging represents the direction of future development. In this paper, molecular imaging features, combined with research in Life Science and Technology in the field of molecular imaging as well as the basis for cooperation with our university hospital, a study in teaching content, teaching models and evaluation methods, the life science and information science and clinical cross, build molecular imaging teaching system, laying the foundation for training medical complex polytechnic molecular imaging professionals.
Key words molecular imaging; teaching system; complex talent
0 引言
分子影像学(molecular imaging)是运用影像技术显示组织、细胞和亚细胞水平的特定分子,反映活体状态下分子水平变化,对其生物学行为在进行定性和定量研究的科学。①分子影像学是将分子生物学技术和现代医学影像学相结合的产物,最早由美国哈佛大学Weissleder等学者于1999年提出,经过10余年的飞速发展,取得一系列成就,已经成为现代生命科学研究最重要的技术手段之一,受到世界各国的高度重视。①②随着分子影像学技术研究工作在我国的迅速开展,具有分子影像技术背景的人才更显缺乏。医药企业、医疗设备企业、生命科学研究机构等单位对分子影像专业人才需求日趋增加,尚没有专门学科进行分子影像学人才培养。我校生命科学技术学院依托生物医学工程与生物技术专业,定位为研究型学院,分子影像为主要研究方向之一。经过几年的发展,学院在分子影像研究领域取得一定进展。学院教工由来自不同专业背景,包括生物、信息、计算机和医学等学科的人员构成,但由于当前研究成员各自的专业背景单一,成员之间尚未有机融合和深度交叉,很大程度上限制了在分子影像领域取得重大突破。而目前国内,分子影像学教材较少,分子影像学课程主要面向研究生开设,极少高校面向本科生开设分子影像学课程。③④⑤本文探讨如何借助我校信息学科与计算机学科的优势,结合我校在分子影像学的研究成果以及与医院的合作基础,将生命科学与信息学科和临床医学交叉,开展针对本科生的分子影像学教学工作,建立分子影像学教学体系,为培养理工医复合型分子影像学人才奠定基础。
1 分子影像学教学体系构建
分子影像学起源于现代医学影像学,在现代医学影像学基础上融入分子生物学,其教学体系不同于传统的工学学科和生物学学科体系。我们将从分子影像学教学内容,分子影像学教学模式和分子影像学考评方式进行分子影像学教学体系构建,目的在于建立包括基础理论―验证实验―应用实践三个层次的多学科深度交叉、理工医有机融合的综合型分子影像学教学体系,为培养基础理论扎实、实验技能过硬、应用实践广泛的理工医复合型分子影像学人才打下坚实基础。
1.1 分子影像学教学内容
分子影像学属于前沿科学,知识更新日新月异,相关资料主要来自世界各国研究小组的公开文献,缺乏全面、系统的参考教材;而且分子影像学属于典型的多学科交叉,涉及信息、生物、医学等多个学科,需要掌握各种影像原理与理论,熟悉核酸、蛋白质等大分子的形态、结构与操作,并应用影像技术进行分子生物学相关研究,课程内容繁杂,信息量庞大。分子影像学是分子生物学与先进医学影像技术结合的产物,属于典型的多学科交叉,涉及信息、生物、医学等多个学科。分子影像学内容覆盖面广、跨度大,教学内容包括:分子生物学中核酸等大分子的功能、形态结构特征并在分子水平上阐明细胞活动的规律;超声成像、CT成像、MRI成像、核素成像等临床中成熟的医学影像技术,以及光学分子断层成像、光声断层成像等新兴的医学影像技术;分子影像技术在肿瘤、神经系统、心脑血管研究以及新药研发等领域的应用。学生不仅需要掌握基本理论知识,了解最新研究进展,更要学会利用影像技术进行基础研究以及临床应用。考虑到分子影像学信息量大,教学内容以生命学院优势研究方向即光学分子影像及其在肿瘤细胞学中的应用为主线,其余内容为辅助展开。教学过程中,力争做到重点突出、内容全面和有的放矢。
1.2 分子影像学教学模式
分子影像学涉及多个学科,涵盖现代影像成像理论,分子生物学与细胞生物学以及分子影像技术在基础和临床实验研究中的应用。为了系统地学习掌握分子影像学知识,成为合格的分子影像专业人才,学生不仅需要了解分子生物学相关知识,而且需要知道靶向分子在临床中的应用前景;不仅需要了解分子结构修饰、分子标记等专业知识,而且也需要知道生物信息、医学影像等相关知识。传统的单一学科的教学模式难以满足上述需求,需要探讨新的有效的教学模式。对于多学科交叉产生的分子影像学,采用传统的单一学科教学模式难以满足要求。我院分子影像学教师来自不同专业背景,采用不同的教学模式进行协同合作教学。借助我校生命科学技术学院在分子影像学领域的研究成果以及与医院的合作基础,可以将生命科学与信息学科和临床医学进行深度交叉,开展目标明确和特色鲜明的分子影像学教学工作。对于分子生物学部分,由生命学院生物技术专业教师任教,主要采取课堂讲授以及实验演示教学方式,指导学生掌握生物基本操作技能,包括:核酸凝胶电泳、PCR、DNA测序、RNA提取与纯化、基因敲除、基因克隆等技术。对于医学影像部分,由生命学院信息专业教师任教,主要采取课堂讲授、理论推导和计算机模拟仿真等教学手段,使学生掌握医学影像的基本物理原理以及数学理论。对于应用部分,由外聘的第四军医大学第一附属医院教师承担,引导学生使用分子影像技术进行肿瘤早期诊断、心脑血管疾病诊断以及新药研发等应用研究。上述教职人员由生命科学技术学院自然基金委重大项目参与人员构成,经过前期合作研究,已进行一定程度的多学科交叉,可进行协同教学工作。
1.3 分子影像学考评方式
传统教学考评中,多注重考核学生掌握知识的多少,而不是学习知识能力的大小;注重考核学生技能掌握的多少,而不是学习技能能力的高低。这种考核体系只能反映一定时间内的学习结果,不能反映学生学习新知识、新技能的本领,难以适应分子影像快速发展的需要,这不仅使教师的教学方法陷于陈旧古板,而且使一些再学习能力、发展潜力大、动手能力强的学生长期得不到有效锻炼和培养。因此,如何将传统的考核知识与技能与考核学生掌握新知识、新技能的本领相结合,是我们需要关注的问题。分子影像学涵盖学科领域广,知识更新速度快,学生学习任务重,我们需要站在发展的角度,从学校培养学生的近期和远期效果建立合理的考评方式。对于学生学习考核,我们采用知识与能力兼顾的评价标准。该评价标准主要包括四大模块:基本理论知识、实验操作技能、进展跟踪和科研创新能力。对于基本理论知识考核,采用试卷笔答形式;对于实验操作技能,考核学生对刻度吸量管、分光光度计、离心机、电泳仪等常规仪器的操作,此外还考核学生对microCT、光学分子断层成像等学院研制的医疗影像设备的操作,以实验报告形式答题;对于进展跟踪考核,则要求学生根据教师给定的主题词,进行文献查阅及总结,以文献综述形式答题;对于科研创新,则根据教师课题或学生自主选题进行相关科研活动,以小论文或专利形式答题。总之,将采用形式多样的考评方式,对学生的综合能力进行测评。
2 总结
分子影像学是一门新兴的交叉学科,已经成为现代生命科学研究最重要的技术手段之一,代表了未来医学影像发展的方向。我校生命科学技术学院为国内最早进行分子影像学研究的单位之一,学院教师来自不同的专业背景,包括信息、生物和数学等专业,在多学科交叉方面已经积累了一定的经验。基于学院在分子影像领域的研究基础,结合我校信息学科优势,融合生命科学相关专业,本文提出建立包括基础理论――验证实验――应用实践三个层次的多学科深度交叉、理工医有机融合的创新型分子影像学教学体系。通过建立该体系,我们将使不同学科背景教师协同工作,讲授成熟的基础成像理论、分子生物学基础知识;实时跟踪分子影像学研究动向,向学生传递最新进展;指导学生进行验证实验,引导学生得出结论,从实验中引申理论知识;此外,基于理论知识以及实验操作训练,锻炼学生使用分子影像设备进行生命科学领域相关研究的科研能力。通过分子影像学综合体系的构建与实施,最终培养基础理论扎实、实验技能过硬、应用实践广泛的理工医复合型分子影像学人才。
基金项目名称:1. 西安电子科技大学新实验开发项目(项目编号:SY1359)
2. 西安电子科技大学本科教育质量提升计划教改项目
注释
① 申宝忠.分子影像学(第二版)[M].人民卫生出版社,2010.
② 申宝忠,王维.分子影像学2011年度进展报告[J].中国继续医学教育,2011(8):132-157.
③ 朱宏,董鹏,李耀武.分子影像学教学中的哲学思考[J].中国科教创新导刊,2010(2):82-84.