生命科学和生物工程精选(十四篇)

篇1

关键词：生命科学导论；贵州大学；教学实践探讨

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2016）46-0129-02

一、引言

生命科学是研究生命活动的本质、生命特征和发展规律、生物之间以及生物与环境之间相互关系的科学。生命科学知识涉及农业、食品、健康、工程等各个方面，与人们的日常日常生活休戚相关，因此了解生命现象，了解生命科学的研究方法，普及生命科学的相关知识和发展前沿，是培养复合型人才的要求，是当今社会发展和进步的体现，也是高校基础教育和素质教育的发展趋势。早在20世纪80年代，麻省理工学院、哈佛大学等世界著名高校就相继把生物类课程列为全校各专业的基础必修课。进入90年代以后，浙江大学、上海交通大学等国内著名大学也陆续把生命科学导论程列为非生物学专业的选修或必修课程。贵州大学自2006年开始开设生命科学导论通识课，受到广大师生的一致好评。选修该课程的学生也逐年增长。该课程的开设和实施让学生切身体验到了生命科学知识的魅力，更好地培养了学生的学习兴趣。现将我校开设生命科学导论课程的进行如下总结和探讨。

二、科研教学相结合，以科研指导支持教学

教学与科研是高校工作的中心。长期的教学及科研实践表明，教学与科研紧密结合，有助于推动科研工作更深入地进行，同时，对教学工作也有很大的促进作用。在实际教学科研工作中，教师科研形成的成果，可结合所授课程相关的内容和重点问题运用于课堂授课，从而使教学内容翔实、有广度、有深度、有说服力和吸引力，进而提高教学水平。而反之，通过教学中的思考、总结和归纳过程，对教师的科研工作也会有所促进。例如，在生命科学导论课程第十三章“生命科学前沿”的教学中，第一节的内容“基因工程”涉及到基因工程的研究方法和步骤，转基因的应用及转基因安全性探讨等知识点。我们在讲授这部分内容时，就会结合科研实践，在知识点中穿插“基因克隆及功能研究”、“植物的转基因方法”、“生物反应器表达药用蛋白”、“外源基因清除技术”、“全球转基因作物的栽培和应用情况”以及我国对转基因的规范和管理条例等内容，使学生对这节内容的理解更加全面更加具体。在生命科学导论课程第八章“生命的调控系统”，第二节“激素调控”的教学中，也将科研实践中的“IPT基因功能研究”与细胞分裂素的教学内容结合，将“IaaM转基因无籽西瓜”的科研内容与“生长素的”生物功能相结合。使学生更好地理解上述2种植物激素的作用，并能够结合实践进行思考。

三、以课程小组的形式，定期开展教学研讨

生命科学导论课程涵盖、涉及的知识点非常广泛，其包含“植物学”、“动物学”、“生态学”、“生物信息学”、“基因工程”、“细胞生物学”等学科的内容。因此我校针对“生命科学导论”课程，专门成立教学研讨小组，由各个研究方向的教师提出各自研究方向前沿，不断补充和完善教学内容，并针对课程中出现的问题进行探讨。同时，通过安排定期或不定期的相互听课，可发现其他教师上课中的亮点，从而能够对照自身教学过程中的不足及时对教学内容和教学方法进行改进。

四、多媒体的运用

目前，多媒体教学的形式主要体现在采用PPT教学上，PPT教学具有图文并茂，便于讲解和记忆的特点，对于生物学知识接触较少的工科和文科专业的同学，可以更加形象地进行学习。同时，采用PPT进行授课，可以让学生将精力集中在听课而不是记笔记上，这对于提高教学的效果，方便后期查阅具有一定的作用。例如，在课程第八章“生命的调控系统”，第一节“信号转导与基因表达调控”的教学中，采用多媒体动画的形式，可以将其中的难点“大肠杆菌乳糖操纵子模型”的动态过程，直观地表现出来，便于学生更好地对这部分内容进行理解和掌握。此外，多媒体教学具有信息量大的特点，目前，国外媒体制作了许多生命科学方面，具有较强知识性的纪录片，比如：英国广播公司（BBC）制作的《植物私生活》、《种出一个地球》、《基因治疗》系列等，美国公共电视网（PBS）制作的《自然》系列等。在教学中，适当穿插播放纪录片的，能够更好地提升学生兴趣，拓展视野。

五、根据学生专业进行施教

贵州大学属于综合性大学，本科专业涉及理学、工学、农学、文学等，学生背景差异较大，因此针对不同专业，有针对性地安排教学内容非常必要。我们在“生命科学导论”的教学中，第一章“绪论”的“生命科学的诞生和发展”部分，各学科教学侧重点就有所不同。其中，理科主要侧重于遗传学如何从化学中分离出来；数学、物理学对DNA双螺旋发现的贡献等；工科组要侧重于显微镜、电镜等仪器的发明对生物学发展的促进，工业染色技术对细胞学的贡献等；同位素示踪技术、X-光射线衍射技术对遗传学的贡献等。农科主要侧重数学统计思想、生物遗传学在农业育种学上的应用等；植物生理生态学对农业栽培的指导作用等。而文科主要侧重孟德尔、达尔文的不同家庭出身对其生物学研究的影响，对其成就被认可的影响等。这样各专业学生就能在课程的学习中获得自己想要的信息，并能很好地调动同学的积极性。

六、结论

综上所述，在《生命科学导论》的教学中，适当引入多媒体形式的教学更有助于学生学习和理解生命科学知识、熟悉生命科学技术。多媒体的应用相较于传统的板书模式，可以帮助学生去更好地理解所需接受的知识，调动学生的学习积极性，提升教学质量。然而，凡事有利则有弊，过多地引入多媒体动画、影像等资源则容易使学生失掉重点，在学习理解上存在偏差。而教师如果过度地依赖于多媒体，则会导致无法进行正常的教学活动，丧失其本来在课堂上的主导地位，多媒体的应用就反而会带来了负面的效果。因此在使用多媒体教学的时候应该注意适度，教师应当及时地帮助学生进行归纳总结，从而保证教学质量，提高教学效率。

参考文献：

[1]白璐，田晓柱，冯虎元.兰州大学生命科学导论实验教学实践与探索[J].高校实验室工作研究，2015，（3）：31-33.

[2]田振杰.科研与教学要紧密结合[J].教学与研究，1992，（1）.

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一、第六次科技革命的五大学科

从人类文明和世界现代化的角度看，第六次科技革命将是一次“新生物学和再生革命”，将提供提高人类生活质量和满足精神生活需要的最新科技；它将是生命科学、信息科技和纳米科技的交叉融合（主要发生在交叉结合部），将是第三次科学革命、第四次技术革命和第四次产业革命的交叉融合。从科学角度看，它有可能是一次“新生物学革命”，涉及五大学科；从技术角度看，可能是一次“创生和再生革命”，涉及五项关键技术；从产业角度看，可能是一次“仿生和再生革命”，是一次“生物经济革命”。

第六次科技革命主要涉及五大学科。

1.整合和创生生物学：解释生命本质。16世纪以来，生物学发展的基本轨迹是从整体到分子。今天，我们正在揭开人体的全部遗传信息，已经认识了成千上万的生物体内的分子和细胞，以及各种组织和器官。如果把这些分子、细胞、组织、器官组装起来，能否“制造一个生命”？生物体与机器（技术）的多种组合，能否创造新的生命形式和新的物种？

2.思维和神经生物学：解释人脑工作原理。人脑是思维的载体，神经系统是思维的工厂，它们都是如何工作的？人脑认知和创造性思维的机理，人脑信息加工、储存、提取和再现的机理等，非常有挑战性。

3.生命和再生工程：生命体的工程化和产业化。对生命的操纵有违人类的现行伦理道德，但是，人类将逐渐具备操纵生命的能力。例如，操纵遗传物质、神经系统、生物节律、生物细胞、组织器官、生物生殖、生物性状和生命形式，实现生物和机器的组合等。

4.信息仿生工程：人脑的信息仿生。人脑思维和动物信息处理的数字化模拟和仿真，实现信息和知识的无阻碍获取、现有信息传播渠道的整合等。模拟人脑的认知和思维原理，并行处理和整合各种类型的信号，逐步建立非线性推理功能（直觉），具有部分人类情感。

5.纳米仿生工程：人体的躯体仿生。纳米仿生材料、纳米仿生器官、纳米仿生设计和制造等。纳米工程、信息工程和仿生工程的结合，为人类开创一个新的工作平台。

二、第四次产业革命的五大技术

第六次科技革命将引发和包含第四次产业革命，主要涉及五项技术。

1.信息转换器技术：生物信息与电子信息的整合。信息转换器技术是实现人脑与电脑之间的直接信息交流和转换的技术。相关技术包括：人脑的信息获取技术、信息储存技术、信息传输技术、信息转换技术、信息分解技术、信息再现技术、信息生成技术、信息处理技术、人脑反向工程等。

2.人格信息包技术：人脑的电子备份与虚拟再现。人格信息包技术是制造包含人脑的社会学和人格信息的信息包的信息仿生技术。相关技术包括：知识工程、人工智能、人性化软件、虚拟现实技术、虚拟人体技术、虚拟心理技术、虚拟思维技术、虚拟自主意识技术、虚拟人格技术等。

3.仿生技术：人体的仿生备份和躯体仿真。仿生技术是仿制生物组织和行为的工程技术。相关技术包括：纳米仿生、信息仿生、智能仿生、仿生材料、仿生设计、仿生制造、仿生工程、仿真智能机器人、动物仿真、人体仿真、仿生组织和仿生器官（人造物质性的仿生组织和器官）等。

4.创生技术：创造新的生命形态和生命功能。创生技术是人工有目的地合成生物组织、器官、肢体和生命体的工程技术。相关技术包括：合成生命、合成生物性的组织和器官、遗传工程、细胞反向工程、生物与非生物的耦合技术、生物与非生物的整合技术、生物与非生物信息的整合技术等。

5.再生技术：生物体的体内和体外再生。再生技术是通过诱导或培养实现生物组织、器官和生命体的再生的工程技术。相关技术包括：生物组织和器官的体外再生、生物体的体外再生、人体组织和器官的体外再生、人体的体外再生、人造子宫、生物和人体组织和器官的体内诱导再生等。

三、第六次科技革命的机会成本

机会成本是一个经济学概念，指一种资源用于一个项目而放弃其他机会时所可能发生的最大损失，或开展某项业务而不得不放弃其他业务的最大代价。根据历史经验，科技革命和产业革命的机会成本，涉及国家的兴衰。对于没有抓住科技革命和产业革命机遇的国家而言，降级为发展中国家是他们付出的机会成本的代价，如葡萄牙和阿根廷等；对于抓住科技革命和产业革命机遇的国家而言，成为世界强国和发达国家是他们的净收益，如美国和英国等。

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一、课程体系的构建，校本选修课程的开发

（一）背景分析

1.学校情况分析

学校秉承“和谐教育”理念，实施“容短促长，追求卓越”的培养模式，逐步建构起适合杭州第十四中学学生个性的“目标多层次、内容多样化、评价多元化”课程体系，积极开发学生潜能，让学生成为最优秀的自己。生物教研组的课程体系建设和校本选修课程开发都应该与学校的办学理念、培养模式一致。

2.学生情况分析

近年来，杭州第十四中学的办学规模不断扩大，凤起、康桥两大校区蓬勃发展，中美合作高中课程教育项目――AP课程（即美国大学先修课程）中心茁壮成长。凤起校区的学生为杭州市区前10%的学生，而康桥校区的学生为杭州市区前30%的学生，两校区的学生在整体素质和学习能力上均存在差异。因此，在开发和设置课程时应有所差异，凤起校区的课程侧重于科研能力的培养，康桥校区则侧重于职业技能和兴趣的培养。两校区均有对生物学科特别感兴趣的学生，学校学生先后有260余人次在高中生物学竞赛中获得省级以上奖项，2人获得国际中学生生物学奥林匹克竞赛金牌，10余人在浙江省青少年创新大赛中获奖。这些学生是我们教研组课程建设的重要基础。

3.硬件设备分析

生物学是实验学科，课程的开发和开设离不开实验室和实验设备。杭州第十四中学凤起校区建有“生命科学探究性实验室”，配备了PCR仪、电泳槽、无菌操作箱、光照培养箱、分光光度计等中高端的实验设备，拟建“人体生命科学馆”；康桥校区开发了“开心农场”（生物实验地），配备了水培系统、光照培养箱等仪器，拟建设“光合作用实验室”（温室大棚）。一流的硬件设备，为课程的顺利开展提供了强有力的保障。

4.教师情况分析

生物教研组现有教师18人，其级教师1人，高级教师6人，博士1人，硕士12人。教研组内青年教师多、学历层次高，有很强的科研能力和工作热情，有能力开设“高、精、尖”的生物选修课程。这些青年教师已成为学校新课改的强大新生力量。

5.现行教材分析

现行高中生物必修教材存在一些不足：重理论轻实验，学生动手实验的机会少，科研能力培养不够；与生产实践结合不够紧密，学生实践机会少，职业技能培养不够；缺少相关的专业、相关的院校、相关的职业介绍，不利于学生将来的专业选择和职业规划。课程体系建设和校本选修课程开发应弥补这些不足。

（二）课程体系的设计

1.课程总体目标

多途径、多角度提高学生的生物科学素养；着力培养学生的生命科学研究能力和职业技能。

2.课程体系

（1）总体思路。如图1，以国家的必修课程《分子与细胞》《遗传与进化》《稳态与环境》为土壤，孕育出“追求卓越”的三条不同途径：针对选考生物的学生，选学《选修1：生物技术实践》《选修3：现代生物科技专题》；针对AP课程班的学生，选学AP生物学；针对全体学生，选学校本选修课程。这样，就为学生有差异地追求卓越、有选择地获得成功搭建了平台。

（2）“4・3・2・1”生物校本选修课程群模型（如图2）。

①四个课程群。开发开设的校本选修课程，主要涉及4个课程群，分别包括：

走向生物学家之路系列（以凤起校区“生命科学探究性实验室”“人体生命科学馆”为载体，着力培养学生的科学研究能力）：《探索细胞的奥秘》《破译基因的密码》《解析生命的稳态》《植物组织培养实验》《基因工程实验》《分子生物学实验》《细胞工程实验》《人体生物实验》等。

植物栽培系列（以康桥校区“开心农场”“光合作用实验室”为载体，着力培养学生的兴趣和职业技能）：《植物组织培养实验》《无土栽培技术》《杭州常见植物栽培与管理》等。

趣味生物学系列（着力培养学生的兴趣和基本素养）：《“走进自然”植物社》《“走进自然”昆虫社》《趣味生物学》等。

生物学与生活系列（着力培养学生的兴趣和生活知识）：《生物科学与生活》《食品与健康 》等。

②三个层次：基础课程，拓展课程，专长课程。

基础课程：根据学生不同的兴趣、爱好、个性开设的与生物学有关的各类课程。这类课程普及面广、内容丰富，由学生根据自己的兴趣和爱好进行自主选择学习，例如《食品与健康》《趣味生物学》《杭州常见植物栽培与管理》《“走进自然”植物社》等。这类课程的开设在于满足广大学生发展自身兴趣、爱好的需要，定位于拓宽学生的视野，提高学生的生活技能和学习主动性，最终培养出拥有基本生物科学素养的学生。

拓展课程：根据学生的不同特点、优势和潜能开设能充分发挥学生资质、施展天分的课程，例如《探索细胞的奥秘》《破译基因的密码》《无土栽培技术》等选修课程。这类课程生物学科特点明显，具有一定的深度和难度。这类课程的开设，满足部分学生个性化发展的需求，拓展加深学生的学科知识，提高学生在生物领域的学习能力，最终培养出具有独立思考能力、拥有明显优势特长、具备优秀个性品质的学生。

专长课程：围绕学校生物这一特色品牌进行科学地、系统地开发和建设的课程，适合部分在生物专业领域有一定优势和成就的学生进行定向学习，例如《基因工程实验》《分子生物学实验》《细胞工程实验》等。这些课程主要是满足高端人才的专业发展需要，培养未来的生命科学工作者。

③两个核心实验室载体。生物学科是实验学科，校本选修课程的开设应围绕实验展开，康桥校区以“开心农场”“光合作用实验室”为载体开设《杭州常见植物栽培与管理》《无土栽培技术》《植物组织培养实验》等选修课程，凤起校区以“生命科学探究性实验室”“人体生命科学馆”为载体开设《基因工程实验》《分子生物学实验》《细胞工程实验》《人体生物实验》等选修课程。

④一个目标。以“容短促长，追求卓越”的培养模式为目标建设课程群，充分考虑到个体智能的多元性，使不同类型、不同层次的学生得到有差异的和谐发展，激励学生追求卓越，成为最优秀的自己。

（三）校本选修课程的开发

对此，笔者以省精品课程、省网络推荐课程《走向生物学家之路――高中生物学拓展课程群》为例进行介绍。

1.课程群的总体目标

21世纪，生命科学相关专业技术迅猛发展，国际竞争日趋激烈，国家的发展需要大量的生命科学方面的专业人才和生物学家。本课程群是为培养未来生命科学工作者的基础性、引导性普通高中选修课程。本课程群的开设，旨在激发学生对生命科学工作的兴趣，培养生命科学工作所需的基本知识、基本技能，为学生进入高等院校学习生命科学相关专业在知识上、技能上、思想上打下坚实的基础。

2.课程群的结构

如图3所示，课程群的结构包括8个模块。其中，3个模块为拓展课程，分别是《探索细胞的奥秘》《破译基因的密码》《解析生命的稳态》，每个模块18课时。这3个模块与普通高中生物学必修课程的3个模块完全匹配，是必修课程的深化。每个模块的章节结构与必修模块的章节结构匹配，实现了拓展的选修模块与必修模块无缝对接，减少了学生学习的障碍。每个模块包括5章，每章包括：知识拓展、经典例题、针对训练、实验探究、前沿介绍（或学科介绍、职业介绍）5个栏目。其中前沿介绍（或学科介绍、职业介绍）体系性地介绍了生命科学的前沿研究方向、国内外知名大学的生科院和研究机构、各种与生命科学相关的职业，不仅能够激发学生的兴趣，也有利于学生选择大学、选择专业、选择职业。另5个模块为专长课程，分别是《植物组织培养实验》《基因工程实验》《分子生物学实验》《细胞工程实验》《人体生物实验》，每个模块18课时。这5个模块是生命科学研究的前沿实验课程，注重学生高层次实验操作能力的培养和科研能力的培养，与必修、拓展课程相应模块也是匹配的，是知识、技能、方法上的深化。这5个模块的学习均以课题研究的形式开展，让学生自主选择课题研究方向进行研究，可切实提高学生的自主创新能力和科研能力。

3.课程群的实施

3个拓展模块可以与必修课程同步开设，学生可以体系性地选学三个模块，也可以选学部分模块。在选学了拓展模块的基础上，学生可以根据自己的兴趣和以后的职业方向选修相应的专长模块。

二、教学方法、评价方法的改革

（一）教学方法改革

1.深化网络教学，打造学习社区

作为教育部第一批教育信息化试点单位、省首批数字校园示范建设学校，杭州第十四中学在新课程改革的指导下，不断优化教育资源配置，加快信息化建设的力度，实现教学的数字化渗透。目前，学校正积极构建基于差异发展的 “数字彩虹计划”学习系统，该系统是一个基于微课的在线学习社区，包括学习社区系统、在线学习系统、在线测评系统等。“数字彩虹计划”里的课程由微视频、学案、习题等组成，我们力图通过网络视频、网络交互、网上走班以及在线测评等技术，促进学生的个性化学习和主动发展。关于学习社区的教学模式，我们注入许多符合建构主义理论的元素：任务驱动、游戏化学习、正反馈机制以及翻转课堂。即在学习任务的驱动下采用翻转课堂的模式，利用游戏化情境与元素，以正反馈机制促使学生不断产生学习动力，充分参与到学习社区中去――基于正反馈机制设计的游戏化学习社区：接受任务―完成任务―获得奖励―接受新任务。学生在此模式的学习社区中，能够将学习任务合理自主化，安排好自身的学习进度，与同伴共同进行闯关学习的比拼，形成良性的竞争激活机制，从而激发出学生本源的学习能动性。

生物教研组已完成了高中生物必修一、必修二核心内容的微课视频制作和分层的习题库建设，接下来将继续开发必修三和高三复习的网络学习平台，努力建成一个完善的生物必修课程学习社区。网络选修课程的开设及实施同样也是在学习社区的理论指导下进行构建的。目前生物教研组已将《探索细胞的奥秘》《破译基因的密码》《解析生命的稳态》3门选修课程编制成网络选修课程，以便更多的学生更自由地选学。

2.以“小课题研究”的形式开展选修课程的教学

生物教研组开发的选修课程，许多是与实验相关的专长类选修课程，旨在培养学生的科研能力，并以“小课题研究”的形式展开教学。基本流程是：课程开始，引导学生确立不同的研究课题或研究方向；课程中，教给学生相关的知识和实验技能，引导学生进行研究；课程结束，学生完成相应课题报告、论文并相互交流，质量高的可以参加科技创新大赛或公开发表。比如在《细胞工程实验》选修课程中，授课教师确立课题研究的方向是药用植物的次生代谢产物对肝癌治疗的体外研究。基本流程是：首先，通过提取分离药用植物的次生代谢产物；接着，以正常肝细胞和肝癌细胞为实验对象进行细胞培养，从时效性、剂量性、细胞毒性和比较测试4个方面展开深入研究，探索和开发新的治疗肝癌的途径和方法。18位选学的学生分成4个小组进行研究和学习。

（二）评价方式改革

当前的必修课程评价体系主要是纸笔测试。纸笔测试能够很好地考查学生的知识，但忽略了对技能、过程、情感态度价值观的评价，忽略了评价促进学生发展、教师提高的功能。因此，在选修课程中我们采取多样化的评价体系。

1.重视学习过程中的评价

在日常教学中观察学生的表现是最常用的评价方法之一。主要包括以下几项：学生的出勤情况；学生在小组合作学习中的表现；学生课堂发言、提出问题的情况；学生平时作业完成的情况。

2.不同的课程采用不同的评价策略

在实验课程例如《基因工程实验》《植物组织培养实验》中，我们在评价指标中加入对学生实验操作能力、学生课题研究能力的考查。对于一些活动性选修课例如《“走进自然”植物社》，以学生制作的植物标本和认识植物的多少等作为一个评价指标。

3.通过多种途径进行情感态度价值观方面的评价

情感态度价值观方面的评价，可通过观察学生行为、学生自评、同学互评、访谈、调查问卷等途径进行。

三、学科专业教室的建设

生物科学是实验科学，校本选修课程的开发和开设离不开学科专业教室的建设。根据课程的要求，我们在原有的基础上规划，最终在凤起、康桥两个校区建成了“生命科学探究性实验室”“人体生命科学馆”“开心农场”“光合作用实验室”等4个学科专业教室。作为省学科基地培育学校，杭州第十四中学得到了省、市教育主管部门的大力支持，到2014年底为止共投资了310万元，用于“生命科学探究性实验室”仪器的配备和“人体生命科学馆”的建设。

“生命科学探究性实验室”在原有基础上进一步配备了PCR仪、电泳槽、无菌操作箱、光照培养箱、分光光度计、凝胶成像系统、冷冻小型离心机、二氧化碳培养箱、生物安全柜、荧光显微镜、荧光定量PCR仪、全波长酶标仪、人工气候箱等仪器。实验室可分为教学区、实验准备区、基础实验区、分子生物实验区、植物组培区、动物细胞培养室等功能区。该实验室确保《基因工程实验》《分子生物学实验》《细胞工程实验》《植物组织培养实验》等校本选修课程能顺利展开。

“人体生命科学馆”以3D数字人体系统为核心，以异形投影、体感技术、互动技术为手段，配合人体模型、标本和组织切片对人体结构和功能进行全方位的展示，探究器官和系统的运作规律，帮助学生掌握正确、科学、健康的生活知识，形成尊重生命、崇尚科学的价值观。它包括教学区、中国数字人区、虚拟显微镜区、健康生活区、人体组织区等，配备了虚拟实验设备、各种人体模型和标本、高级综合急救模拟人系统等。该实验室可用于校本选修课程《人体生物实验》、《健康与医药保健》（浙一医院医师开设）、《人体急救知识》（医务室开设）以及必修课程的教学和参观。

“开心农场”在原有的基础上补充了植物栽培所需器具，并加强了对管理人员的培训。

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而在8月15日中国青年报也报道了上海交通大学世界一流大学研究中心的2011年“世界大学学术排名”（简称ARWU）。该排名列出了全球领先的500所大学，中国内地共23所大学榜上有名，清华大学再次进入世界前200名，北京大学、复旦大学、南京大学、上海交通大学、中国科学技术大学、浙江大学6所大学排在第201-300名。

2000年香港大学开始在内地招生，内地与香港名校的生源之争就此拉开了序幕，此后香港中文大学等其他港校的加入，更是使这场生源之争不断升级。而最近连续的两个大学排行榜，再一次把内地与香港名校推到了风口浪尖。虽然参考指标不尽相同，ARWU更注重学术性而QSWUR的指标更多样化，但QSWUR和ARWU两个排行榜中排名较前的名校却惊人的一致，即内地的北京大学、清华大学、复旦大学、上海交通大学、南京大学、中国科学技术大学和浙江大学，和香港的香港大学、香港中文大学、香港科技大学、香港理工大学、香港城市大学。这12所名校基本上都是综合性大学，可以说各领域学科都有一定的实力，但根据两个排行榜的学科领域排行来看，各个名校又都有自己的一些优势学科和特色专业，下面，就让小编为你一一道来。

北京大学

在ARWU的学科领域排名中，北大在数学与自然科学（简称理科）、工程/技术与计算机科学（简称工科）、生命科学与农学（简称生命）、临床医学与药学（简称医科）和社会科学（简称社科）五大领域均未能进入100强，但在学科排名中北大的数学、化学、计算机和经济学/商学均位列76-100名，物理学科的排名也接近100名，实力毋容置疑。而在QSWUR的学科领域排名中，北大在艺术人文（第18名）、工程技术（第34名）、生命科学与医药（第24名）、自然科学（第17名）和社会科学/管理（第21名）均进入了50强，除工程技术外其余领域均为内地高校第一，展现了非常强大的综合实力。

在教育部组织的国家重点学科评估中，北大有18个一级学科为国家重点学科：哲学、理论经济学、法学、政治学、社会学、中国语言文学、历史学、数学、物理学、化学、地理学、大气科学、生物学、力学、电子科学与技术、计算机科学与技术、口腔医学、药学。北大的师资力量也很雄厚，在这些重点学科中还有16名国家级教学名师：赵敦华（哲学与宗教学）、蒋绍愚（中文）、陆俭明（中文）、温儒敏（中文）、阎步克（历史）、邓小南（历史）、高毅（历史）、姜伯驹（数学）、丘维声（数学）、张恭庆（数学）、王稼军（物理）、吴思诚（物理）、段连运（化学）、许崇任（生命科学）、祝学光（医学）、王杉（医学）。此外，还有北京市教学名师和校级教学名师，他们主讲的课程也多为精品课程。北大的国家级精品课程有90门，其中数学科学学院（6门）、物理学院（9门）、信息科学技术学院（5门）、中国语言文学系（8门）和医学部（19门）较多。

优势学科：哲学、理论经济学、法学、政治学、社会学、中国语言文学、历史学、数学、物理学、化学、地理学、大气科学、生物学、力学、电子科学与技术、计算机科学与技术、口腔医学、药学

清华大学

众所周知，清华的工科是最强的，两个大学排行榜也印证了这一点。在ARWU的学科领域排名中，清华的工科进入了50强（第45名），而理科、生命、医科和社科均未进入百强。学科排名中，计算机学科也进入了学科排名50强（第46名），而数学、物理、化学和经济学/商学未进入百强。在QSWUR的学科领域排名中，清华的工程技术排名第十，是内地和香港这12所名校中唯一排在前十位的学科领域。在清华的21个一级重点学科中，清华工科独占16项，包括：机械工程、光学工程、材料科学与工程、动力工程及工程热物理、电气工程、电子科学与技术、信息与通信工程、控制科学与工程、计算机科学与技术、建筑学、土木工程、水利工程、化学工程与技术、核科学与技术、生物医学工程、管理科学与工程。清华工科的国家级教学名师也是最多的，共有11名，他们是：申永胜（精密仪器与机械学系）、华成英（自动化系）、孙宏斌（电机工程与应用电子技术系）、李俊峰（航天航空学院）、范钦珊（航天航空学院）、李俊峰（航天航空学院）、钱易（环境学院）、郝吉明（环境学院）、胡洪营（环境学院）、袁驷（土木工程系）、傅水根（基础工业训练中心）。清华的国家级精品课程也有90门，工科课程占了一半以上（48门）。以如此强劲的实力，清华工科绝对是中国顶尖工程师的摇篮。

优势学科：上文所列的16个工科、数学、物理、化学、生命科学、工商管理、美术

复旦大学

根据ARWU的学科领域排名，复旦只有工科进入了世界百强（52-75名）。QSWUR的学科领域排名则显示，复旦的艺术人文（第49名）和社会科学/管理（第45名）进入了世界大学50强，工程技术（第98名）、生命科学与医药（第67名）、自然科学（第56名）均进入了世界百强，展现出较强的综合实力。复旦的一级国家重点学科有11个：哲学、理论经济学、中国语言文学、新闻传播学、数学、物理学、化学、生物学、电子科学与技术、基础医学、中西医结合。国家级教学名师也基本上分布在这些重点学科，他们是：陈纪修（数学）、陆谷孙（外国语言文学）、袁志刚（经济学院）、范康年（化学）、陈思和（中文）、乔守怡（生命科学）、俞吾金（哲学）。复旦的国家级精品课程有38门，也基本分布在这些重点学科中。

优势学科：哲学、理论经济学、中国语言文学、新闻传播学、数学、物理学、化学、生物学、电子科学与技术、基础医学、中西医结合

上海交通大学

与清华相似，上海交大的传统优势也是在工科。ARWU的学科领域排名中上海交大的工科进入了百强（52-75名），同时计算机学科也进入了学科排名的百强（51-75名）。QSWUR的排名中，工程技术排名第37位，在内地高校中仅次于清华和北大，而生命科学与医药（第124名）、自然科学（第114名）和社会科学/管理（第127名）位于百强之外，艺术人文则未上榜。当然，随着上海交大向高水平综合性大学的目标迈进，这些学科领域的发展后劲不容小视。上海交大9个一级国家重点学科全部与工科有关：力学、机械工程、材料科学与工程、动力工程及工程热物理、控制科学与工程、计算机科学与技术、船舶与海洋工程、生物医学工程、管理科学与工程。国家级教学名师的分布则较广泛：洪嘉振（建筑工程与力学）、郑树棠 （外国语言文学）、乐经良（数学）、孙麒麟（体育）、王如竹（机械与动力工程）、林志新（生命科学技术）、郭晓奎（医学）。上海交大的国家级精品课程有20门。

优势学科：力学、机械工程、材料科学与工程、动力工程及工程热物理、控制科学与工程、计算机科学与技术、船舶与海洋工程、生物医学工程、管理科学与工程

南京大学

南大在ARWU的学科领域排名中各领域均未进入百强，但化学学科进入了学科排名的百强（51-75名），高于北大的排名。QSWUR排名中南大较突出的领域是自然科学进入了百强，位列第85名，其余学科领域进入了前200名：艺术人文位列136名，工程技术位列163名、生命科学与医药位列193名，社会科学/管理位列131名。南大的一级国家重点学科有8个：中国语言文学、数学、物理、化学、天文学、地质学、生物学、计算机科学。国家级教学名师有10位：范从来（商学院）、卢德馨（匡亚明学院）、王守仁（外国语学院）、桑新民（公共管理学院）、左玉辉（环境学院）、沈坤荣（商学院）、徐士进（地球科学与工程学院）、周晓虹（社会学院）、刘厚俊（经济学院）、李满春（地理与海洋科学学院）。南大的国家级精品课程有56门。

优势学科：中国语言文学、数学、物理、化学、天文学、地质学、生物学、计算机科学、商学

中国科学技术大学

中科大的工科在ARWU的学科领域排名中也进入了百强（52-75名），而QSWUR的排名中，中科大的自然科学和工程技术表现突出，均进入了百强，分别位列第59名和第72名，而生命科学与医药则位列156名，而艺术人文与社会科学/管理均未上榜。中科大的一级国家重点学科有8个：数学、物理学、化学、地球物理学、生物学、科学技术史、力学、核科学与技术。国家级教学名师则有7名：陈国良（计算机）、李尚志（数学）、史济怀（数学）、施蕴渝（生命科学）、程福臻（天文与应用物理） 、霍剑青（天文与应用物理）、向守平（天文与应用物理）。中科大的国家级精品课程有13门。

优势学科：数学、物理学、化学、地球物理学、生物学、科学技术史、力学、核科学与技术

浙江大学

在ARWU的学科领域排名中，浙大的工科进入了百强（第52-75名），而学科排名中有两项进入百强：化学（76-100名）和计算机（51-75名）。QSWUR的排名也显示，浙大在工程技术领域表现突出，进入了百强（第68名），其余领域排名为：艺术人文199名、生命科学与医药206名、自然科学139名、社会科学/管理212名。浙大的一级国家重点学科有14个：数学、化学、机械工程、光学工程、材料科学与工程、动力工程及工程热物理、电气工程、控制科学与工程、土木工程、生物医学工程、园艺学、农业资源利用、植物保护、 管理科学与工程。国家级教学名师有10名：陆国栋（机械与能源学院）、林正炎（数学）、杨启帆（数学）、吴秀明（中文）、何莲珍（外语学院）、应义斌（生物系统工程与食品科学学院）、何勇（生物系统工程与食品科学学院）、吴敏（生命科学学院）、刘旭（光学）、朱军 （农学）。浙大的国家级精品课程有64门。

优势学科：数学、化学、机械工程、光学工程、材料科学与工程、动力工程及工程热物理、电气工程、控制科学与工程、土木工程、生物医学工程、园艺学、农业资源利用、植物保护、管理科学与工程

香港大学

在学科领域排名上，香港大学（简称港大） 在两大排行榜上的差异较大。在ARWU中，港大的各领域均未进入百强，仅在学科排名上有化学（51-75名）和计算机（76-100名）进入百强；而在QSWUR中，港大的艺术人文（第25名）、工程技术（45）、生命科学与医药（第28名）、自然科学（第46名）和社会科学/管理（第23名）均进入50强，是一所实力雄厚而均衡的名校。让人感到意外的是，虽然在QSWUR中以上领域的排名港大均低于北大，但总排名却是港大高于北大，这可能与港大的国际化程度很高有关。

由于香港地区院校不参与教育部组织的各种评估和评奖，因而没有如内地名校一样的国家重点学科等数据，只能根据以上学科领域排名及网络资料推荐优势学科。

优势学科：建筑、法律、医学、社会科学（包括心理学、社会学、政治与公共行政学、社会工作及社会行政学）、认知科学（心理学、计算机科学/人工智能、语言学、哲学及脑神经科学）、文学、化学、工程学（土木工程、土木工程/环境工程、计算机科学、计算器工程、电机工程、电子及通讯工程、讯息工程、工业工程及科技管理、后勤工程及物流管理、机械工程、机械工程/屋宇设备工程、医学工程）

香港中文大学

在ARWU的学科领域排名中，香港中文大学（简称中大）的工科进入了百强（76-100名），在学科排名中，中大有三个进入百强：数学（第50名）、化学（76-100名）、计算机（第30名，在12所名校中仅次于香港科技大学），优势突出。而在QSWUR的排名中，中大的五个学科领域均排名百强之列：艺术人文47名、工程技术82名、生命科学与医药60名、自然科学90名、社会科学/管理38名，同样是一所实力均衡而强劲的名校。

优势学科：数学、化学、计算机、中文、翻译学、新闻与传播、专业会计学、社会学、法律

香港科技大学

根据ARWU的学科领域排名，香港科技大学（简称科大）的工科排名第36名，为两地高校之冠，其社科排名52-75名，使科大成为十二名校中唯一有两大领域位列百强的；在学科排名中，计算机排名第21位，也是两地高校之冠，而经济学/商学也进入了50强（第45名）。QSWUR的排名中，科大的工程技术排名第22位，仅次于清华；生命科学与医药（第86名）、自然科学（第55名）、社会科学/管理（第43名）也实力强劲，艺术人文（第195名）则稍逊。因此可以说科大是一所工科优势比较突出的名校。

优势学科：工程学院、商业管理学院（工商管理）、理学院（数学、生物学）、人文社科学、会计、分子神经学

香港城市大学

在学科领域排名上，香港城市大学（简称城大）的工科在ARWU中也进入了50强（第42名），学科排名中则有两项进入50强：数学（52-75名）和计算机（第50名）。在QSWUR的排名中，城大的艺术人文与社会科学/管理展现较强实力，进入了百强，分别位列第79名和第72名，工程技术（第119名）和自然科学（第186名）也具有一定实力。

优势学科：商学、法学、创意媒体、数学、计算机、社会工作

香港理工大学

根据ARWU的学科领域排名，香港理工大学（简称理大）的工科进入了百强（52-75名），数学（76-100名）与计算机（51-75）进入了学科排名百强。在QSWUR中，理大在艺术人文（第172名）、工程技术（第91名）、生命科学与医药（第225名）、社会科学/管理（163名）等领域均具有一定的实力。

优势学科：酒店及旅游管理、辅助医疗（职业治疗、物理治疗、眼科视光学、放射学）、工程、物流

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关键词：专业；分类培养；模块化教学；实践教学

中图分类号：G642.0文献标志码：A文章编号：1674-9324（2017）12-0100-02

教育部阳光高考网站2013年列出了因就业难被亮红牌的全国十大专业名单，生命科学学院现有的4个本科专业中名列有3，即生物工程、生物技术和生物科学。因此，生物工程、生物技术和生物科学专业的教学改革和从根本上解决发展瓶颈已势在必行。

一、专业现状

生物工程和生物技术是近年来新兴起来的学科专业，二者都包含着若干二级学科领域。其中，生物工程包括酶工程、蛋白质工程、糖工程、基因工程、发酵工程、胚胎工程、组织工程、细胞工程等；生物技术包括植物生物技术、动物生物技术、微生物生物技术、环境生物技术、农业生物技术、组织培养、繁殖发育技术等。对应每个二级学科领域，都有一系列的专业课程设置。内蒙古农业大学生命科学学院现有两个工科专业和两个理科专业，分别是生物工程和制药工程，生物科学和生物技术。其中，生物工程和生物科学专业是生命科学学院最早设立的专业，属于一类本科专业。生物技术和生物制药是二类本科专业。目前我校的生物学一级学科挂靠生物科学专业。从2013年开始，我们实现了按类招生，从第三学期开始再进行专业选择。

二、生命科学类专业存在的主要问题

目前生命科学类专业，尤其是生物科学和生物技术专业从在以下几个突出的问题：（1）培养出的毕业生就业竞争能力差。这是一个全国性的普遍问题，不是个案。究其原因首先是这两个专业在高校的专业设置中发展过快，远远超过了生命科学行业发展的需求。现在全国高校中没有生物科学和生物技术本科专业的寥寥无几。其次生物科学专业涉及的领域太过广泛，涉及到了动物、植物和微生物，由于涉及领域宽导致专业不专，使毕业生的就业竞争力弱。（2）生命科学类专业在大学专业中实力不强。随着生物技术的普及，生命科学面临着与高校计算机专业外语专业等一样的困境，它不再是一门只有专业人士才能掌握的技术，生物技术已经渗透到许许多多的领域当中了，例如农学、园艺、林学、兽医、人医、微生物等生命科学的范畴之中，而像内蒙古农业大学的专业设置中又有这些专业，这些专业又是非常接地气的专业。从研究领域来看，在植物领域，生命科学学院是不到20人的团队，而农学院光作物领域就是上百人的队伍。所以生命科学学院在高校中，尤其是在我们这样一个农业高校中的地位可见一斑。

三、解决方案

基于上述情况，要解决这些问题，需要我们对生命科学类专业中尤其是生物科学和生物技术二个本科专业进行专业定位，通过继续加强师资队伍建设和制定导向性专业课程教学模块，推动同一专业学生根据兴趣爱好、研究目标、工作意向在专业内向不同技术领域倾斜，从而使本科教育向目标化、专业化教育发展，在保证学生宽口径教学的基础上，推动学生的专业技能培养，从而提升专业竞争力和学术影响力。具体通过以下措施来实现。

1.专业定位。专业培养方案要跟上时代的发展和社会的进步，所以要解决生物科学和生物技术这两个专业所面临的困境，我们首先要进行这两个专业的重新定位。定位之前首先要做的工作是：（1）收集全国相关高校生物工程和生物技术专业培养方案，结合各高校学术地位、专业优势、地理位置、经济环境等，比较分析其专业特点和专业定位情况；（2）比较分析生物工程和生物技术本科专业的特点、优势、不足和国内所处的位置，结合自治区发展目标和经济发展趋势，围绕自治区农牧林与生物产业需求，并结合自治区生产生活中的教育和科技需求，探讨我校生物科学和生物技术专业定位目标，制定出符合时展和社会需求的生物科学和生物技术的专业培养方案。

2.强化师资队伍建设。专业建设的基础是师资队伍建设，教师既是思想的启蒙者，又是知识的传播者，是教学第一线的主力军，在教学、科研的工作中占有主导地位，拥有高水平的教师队伍，才能培养出合格的人才。所以生物科学和生物技术专业加强建设的首要步骤是加强师资队伍建设。在建设过程中要加强名师建设，加强学术带头人和学术骨干建设，加强青年教师的培养。在教师师资队伍建设中不能是一个口号的问题，需要各级部门下大力气，需要资金和配套设施的投入，需要师资培养部门务实事。强大的师资队伍配合以科学的教学管理模式构成生物科学和生物技术的专业建设核心要素。

3.优化课程体系，推进模块化教学。首先我们应该大力支持学校的关于优质教学资源的整合的倡议，把一些专业基础课程例如动物学、植物学、生态学、动物生理学和植物生理学等课程整合到学校的优质教学资源中，由学校层面的平台来开出。另外针对生物科学和生物技术专业涉及范围过大，重点不突出，我们在强化专业课教学质量的前提之下，通过制定导向性专业课程教学模块，推动同一专业学生根据兴趣爱好、研究目标、工作意向在专业内向不同技术领域倾斜，从而使本科教育向目标化和专业化方向发展。配合生命科学类专业分类培养模式，建立模块化教学。这个模块化不能撼动教育部关于生物科学和生物技术专业定义的根基，所以可以在学生的选修课程中加入模块化教学。例如加入马铃薯快速繁殖技术、食用菌栽培技术、转基因技术、分子标记开发与应用、动物体细胞克隆技术等模块，每一模块由2—3门课程组成。要求学生按照模块化课程进行课程选修。模块化教学最大的特点就是将某一阶段所要学习的知识点，以一定的载体为依托，将相关的知识点组合起来，形成一个知识模块。它重视学生在学习过程中的实践活动，注重学生学习能力的培养。虽然模块化教学盛行已久，但是其在高职教育中应用比较多，也产生了积极的作用。但是在生物科学和生物技术专业中引入模块化教学的高校还比较少。西北农林科技大学生命科学学院的生物科学和生物技术专业已经根据陕西地区与生命科学相关的经济发展特点建立了模块化教学特点，已经取得了显著的成效，每年为太白酒业、天士力公司等相关的企业输送了大量的人才。实践证明生物科学和生物技术模块化教学的引入将推动这两个专业的建设，直接提高了生物科学和生物技术专业学生的就业竞争力。

4.继续优化实践教学。高等院校的实践教学改革已取得很大成效。实践证明，强化实践教学是提高大学生实践能力、创新能力的措施与保障，是培养大学生创新意识与拓展知识的有效途径，是理论与实践相结合的桥梁，是提高大学生综合素质的重要平台。实践教学在人才培养中占据非常重要的地位。在我校生命科学学院专业分类培养体系改革中我们要继续加强实践教学的力度。首先结合2016年新一轮人才培养方案的修订，继续加强实践教学在生物科学和生物技术两个专业中所占的比例。另外我们在新培养方案的制定中在选修模块中大量增加了与应用技术密切相关的一些课程，例如在生物技术专业培养方案的选修模块中增加了环境生物技术、食品生物技术和生物制品学等课程，这些课程的增设把实践教学有目的有方向地引导到生物技术的实际应用环节中。这样在我们的生物科学和生物技术的人才培养中进一步完善了从理论教学和实践教学到实际应用的科学的人才培养体系。其次我们需要继续加强学校和学院两级实验教学平台的建设。就学院而言我们需要做好以下几方面的工作：一是加强对原有实验教学平臺的建设，包括优化实验室资源的配置、对必要的老旧仪器设备升级、对实验教学人员进行培养。二是继续完善实验室的运行机制，保证实验课顺利地高质量地开出。三是加强对实验教学环节的考核，完善实验教学环节的监督机制。由于近些年高校扩招的原因，导致实验教学的压力远远大于其承载能力，所以在实验教学中我们需要想出更多的办法来保障教学质量。这里需要做的工作有很多，例如实验经费投入，实验室配套仪器设备的完善，提高实验教学人员的能力和素质，进一步合理化实验教学工作量的计算，完善实验教学的监督机制。四是完善大学生创新实验室的开放机制。五是建设我维护好校外实习基地，充分为我们的实践教学服务。

篇6

本书提供了一个研究和了解“计算神经系统科学”和“神经工程学”的窗口。本书共分11章，每章都由该领域著名的科学家写成。1-4章介绍了开发生物杂化系统（biohybrid system）所需的原理：1. 生物新技术；2. 计算神经科学的原理；3. 神经形态的电子学设计；4. 神经信号加工的原理。5-7章讨论了界面在单个细胞水平上的生物杂化系统：5. 应用于仿生及生物杂化硬件中的动态钳；6. 生物杂化电路：连接细胞和神经电极的纳米转换器；7. 杂化系统分析：实时系统设计以及神经界面和假肢的原型机。8-11章介绍了界面在宏观物体上的生物杂化系统：8. 仿生的自适应控制算法；9. 用于控制的神经形态硬件；10.用于神经心脏学的生物杂化系统；11. 监测胰岛素需求量的生物电子传感器。书的目录后面有各章节作者的简介及地址；书的末尾有主题索引。

本书主编R. 琼曾获得电子通信工程硕士学位和生物医药工程博士学位，目前是美国佛罗里达国际大学生物工程系及生物医药工程系主任、教授。她的研究兴趣包括生物工程技术、神经损伤或退化的神经运动治疗、仿生硬件开发等。她撰写过相关的论文、书。她是美国女工程师学会的资深成员；美国科学进步协会、电子和电子工程学会、神经系统科学学会、国家精神创伤学会等学术组织的成员。

生物杂化系统是一项跨多种学科的工程，它以生物学为基础，集成了物理学、化学、电子学、医学、计算及计算技术等为一体，将有生命的生物组织与无生命的电控制系统直接连接起来，从生命体中获取信息进行模型计算、诊断、控制，从而达到修复生命体缺陷的目的。

本书适合于生物系、医学院的本科生、研究生、老师、相关的研究工作者及仿生学家等阅读。

刘克玲，退休研究员

(中国科学院过程工程研究所)

篇7

纵观当今生物医学领域跨学科组织，公认的跨学科研究和教育的先驱和典范当数美国哈佛大学与麻省理工学院(MIT)合作成立的“哈佛-MIT健康科学技术学部”(TheHarvard-MITDivisionorHealthSciencesandTechnology，HST)，现又称为怀特健康科学技术学院［2］。HST是哈佛大学和MIT在生物医药工程等学科方面进行合作而成立的跨学科组织。哈佛大学充分利用MIT交叉学科的优势，以通过跨领域合作改善人类健康为研究宗旨，主要在生物医学成像、生物医学信息与综合生物学、再生和机能生物医学技术等研究领域进行合作。这些领域的合作研究将对生物和健康知识的进步发挥出至关重要的作用。MIT自20世纪60年代进入大规模的跨学科研究时代，如今已拥有70余个跨学科研究中心和研究组织，如雷达研究组织、HST、计算机系统生物学研究所(ComputationalandSystemBiologyInitiative，CSBi)等［3］，并在5个学院内部以及学院之间构成不同形式、不同层次相互交叉的跨学科研究体系，为美国重大战略性科学和技术的创新和发展做出了巨大的贡献。其中，2003年成立的CSBi，作为MIT最具代表性的虚拟跨学科组织，是MIT最大的跨学科组织之一，其教育与科研成果在美国乃至全世界都达到了领先地位。CSBi主要通过特定的技术平台把MIT的三个关键学科领域，即生物学、计算机科学和工学三者交叉融合而展开大型跨学科项目合作研究，运用跨学科研究方法对复杂的生物现象进行系统分析与计算机建模，同时培养相关领域跨学科人才。在世界大学跨学科研究领域，美国斯坦福大学“Bio-X”研究中心(又名“Bio-X”跨学科研究计划)，已经成为跨学科研究的典范，尤其是开启了生物学交叉学科研究的一个新时代，在生命科学跨学科研究领域已成为一个著名“品牌”［4］。

美国斯坦福大学“Bio-X”研究中心创立于1998年的一个跨学科研究和教育项目，主要涉及生物工程、生物医学、生物科学三大领域，跨越文理学院、工程学院和医学院三大学院。其实质就是一个由生命科学与数学、物理、化学、工程学、医学、计算机科学等学科的多学科交叉研究机构［5］。Bio-X研究中心将基础、应用和临床科学中的边缘研究结合在一起，进行从分子到机体各个层次的生物物理学研究，以实现生物工程、生物医学、生命科学等领域新的发现和技术创新。发展至今，研究中心已取得包括成功破译人类遗传基因密码，发展观测人体细胞在人体中如何活动的技术等众多的开创性成果，使硅谷的这所名牌大学在科学发现和教学方面处于领先地位。在欧洲，英国1990年已设立了包括牛津的分子科学与分子医学等17个研究中心［6］。2001年，牛津大学和剑桥大学牵头成立了由英国政府的工程和物理科学研究委员会、生物科学技术研究委员会、医学研究委员会和国防部共同组成的纳米技术跨学科研究伙伴机构(IRC)，开展了前沿生物纳米技术方面的研究。德国慕尼黑工业大学(TUM)以工程、自然科学、生命与食品科学、医学与运动科学等优势领域，建立了与生命科学、营养和食品科学、生命技术学、生物信息学和医学等学科的强有力的跨学科合作。

纵观世界一流大学跨学科组织建设与管理，具有以下共性特点:①政府、学校宏观政策的支持是跨学科组织发展的保障基石。如美国国家科学院协会2004年发表了《促进交叉学科研究》报告;哈佛大学就曾明文对该校跨学科动议项目的政策扶持作了规定。②组织结构与管理合理，强调多学科组织的强强联合、优势互补的组织合作，如MIT与哈佛大学共同合作的“哈佛－MIT健康科学技术学部”。③注重跨学科研究和教育的协同发展，如美国的HST就是主要通过研究影响疾病与保健的基础原理，开发新的药物与仪器，致力于培养医师-科学家，通过跨领域合作改善人类健康。④提供跨学科研究经费，如美国国立卫生研究院(NIH)作为美国联邦政府最大的生物医学研究机构，强调对多学科、跨学科和多机构联合的医学研究项目的资助，如2007年就给9个科学研究联合体提供了2．1亿美元的研究经费［7］。⑤多样化的激励措施，重视奖金发放和提供实践机会等。

2我国大学生物医学跨学科组织建设与发展

我国学科交叉研究萌生于20世纪50年代，而80年代初召开“首届交叉科学学术讨论会”，基本就被认定为我国跨学科研究的全面展开。到20世纪90年代，我国大学关于跨学科研究的建制开始引人关注。特别是我国“985”二期工程，为突出重大科学问题和现实问题引导，凝聚了不同学科背景的研究者开展跨学科研究，着力建设了一批创新平台。目前“985工程”科技创新平台与基地是我国大学跨学科研究的重要组织形式，其中就包括大批生物学与医学创新平台的实体机构。2000年，北京大学成立了生物医学跨学科研究中心。多年来，该中心将基础科学、技术应用和临床科学的前沿研究结合在一起，形成了以单细胞原位实时微纳米检测与表征研究，数字化诊疗仪器技术研究，医学信号与图像分析研究，大气压低温等离子体生物学效应及医学应用研究等四大主要研究方向，建立了跨学科的实验室和研究平台，组织了30余个跨学科研究项目，取得了系列跨学科研究成果［8］。

同时，该中心注重各有关学科优势互补、相互合作，对来自生命科学、物理化学、基础医学等基础学科，以及来自电子学、计算机技术、生物医学工程、临床医学等众多应用和工程学科的研究生，开展生物医学工程跨学科前沿领域的研究和人才培养，形成了新的学科生长点，培养出了具有交叉学科背景的新型人才。2006年，北京大学成立了前沿交叉学科研究院。生物医学跨学科研究中心至此成为前沿交叉学科研究院的研究中心之一。2010年，基于系统生物学的研究现状、发展趋势及其广阔的应用前景和重大的现实意义，北京大学建立了系统生物医学研究所。该研究所注重复杂系统的研究和学科交叉，并且与环境因素相结合，主要针对重大疾病，如肿瘤、心脑血管疾病、代谢性疾病等研究领域作为重点和突破点进行系统生物学研究［9］。2004年，清华大学顺应跨学科研究趋势，改革科研体制，通过将分散于全校各院系的有关生命科学、医学及相关的工程学科统一组织和协调起来，重点支持和建立了包括“清华大学生命科学与医学研究院”在内的若干研究所(或研究平台)，加强和促进生命科学与医学的发展及其与其它工程学科间的交叉合作［10］。

同年，复旦大学组建生物医学研究院。作为国家“985工程”二期建设的科技创新平台，目前研究院以“转化医学”为目标，形成了包括疾病系统生物学、出生缺陷与发育生物学、疾病发生的分子机制、创新药物和结构生物学等主要研究方向和研究团队，建设了功能蛋白质组学、基因组学、癌症研究、心血管研究、分子与细胞生物学、药物与结构以及公共技术平台等10个技术平台，建立了基础科学与临床需求的紧密联系，为重大科研项目的实施和跨学科合作研究工作的开展提供了有力支撑［11］。此外，研究院重点把学校所属上海医学院、生命科学学院、化学系、药学院、公共卫生学院及相关附属医院等院系等有机地穿插在一起，在疾病蛋白质组学、化学生物学、生物化学与分子生物学、肿瘤学、干细胞生物学、分子药理学等专业培养研究生，开展跨学科研究生教育。2000年，上海交通大学成立“Bio-X生命科学研究基地”。2005年，与神经生物与人类造化学研究室重组成立“Bio-X生命科学研究中心”(现改为研究院)，是继美国斯坦福大学后的世界第二个、中国第一个Bio-X研究中心［12］。2007年，学校又成立了系统生物医学研究中心。

该中心是集生物、医学、物理、工程、数学、信息、计算等不同学科，集研究、教育、开发及服务于一体的生物医学研究与开发的公共技术平台。中心立足于以系统生物学的方法为基础，致力于在生物整体水平、细胞和发育生物学以及单细胞分析领域开展多学科交叉融合的系统生物医学研究。同年，随着原上海第二医科大学的并入，上海交通大学成立了Med-X研究院。Med-X研究院主要依托学校临床医学学科和理工科优势，涉及生物医学工程、生物学、影像医学与核医学、材料科学与工程四个研究领域，以解决临床医学问题为目标导向，进行前沿性医学科学研究，开发高尖端领先性医疗技术产品，构建国际化、多学科交融、多资源共享、多方位服务的开放式医学应用研究平台，建立医疗技术产品研发－技术转化－临床应用体系［13］。

3我国大学生物医学跨学科组织建设困境与借鉴

从建设与管理实践看，我国依托大学建立的跨学科研究中心正在遭遇重重困难和种种挑战，并突出体现在跨学科研究的管理体制和运行机制的障碍与缺失，跨学科研究的组织结构障碍与冲突，学科文化障碍与跨学科研究范式的缺失，跨学科研究的资源配置障碍与冲突，跨学科研究评价(利益)的障碍与冲突等方面。在管理体制和运行机制上，大学教师的跨学科研究意识还不强;大学现行的学术管理体制和运行机制对跨学科研究缺乏支撑力和推动力;行政权力与学术权力的失衡，竞争与合作的失衡，缺乏系统的执行架构和机制;缺乏跨学科研究改革与创新的切实措施和效率最大化的管理模式。在组织结构上，各学科仍相对封闭，跨学科研究的合作机制与条件缺失，学科间未能实现协调发展，跨学科组织内各要素尚不能完全产生协同作用，妨碍了跨学科组织系统的有序运行。在研究资源上，资源投入的主体和方式较为单一，力度小，持续性差，分散度较高，

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【关键词】计算机 生命科学 典型类型

【中图分类号】G642 【文献标识码】A 【文章编号】1674-4810（2014）07-0066-01

一 数据采集和处理

1.计算机在生命科学领域数据采集中的应用

根据在线检测，如正常的温度、压力实验效果、代谢中间物质的检测、生物种群数目的统计等，这些数据采集数量大涉及面积广，如果靠人工采集，投入量大，而且不符合需要。传统方法、在线监测数据的技术不成熟，在线监测很难实现。

新型数据传感器的研发并成功应用，满足了生命科学数据采集需要。新型数据传感器利用监测光、电、热、辐射量等可以定量的物质、生物物质和酶等分子之间作用与光、热等物理量存在定量的数学关系。根据这些基本原理，我们研发出特殊用途的电极和监测系统，如细胞电极、酶电极和分子电极，这些电极有很多优点，满足信息采集的需要，物电信号转换快、灵敏度高、测量误差小，尤其是大量的数据采集仪器，如色谱法、质谱法的应用生物传感器和生化测定仪器，其中核磁共振仪是特别重要的。

2.计算机对生命科学实验数据的处理

数据处理包括处理、建立和求解各种生命科学实验数据的学习生活方面的数学模型，用于控制和监测的实验使用的数学模型，实验跟踪生物量、生物参数以及生命科学和生物工程，包括优化的实验设计。如果测定DNA序列中核苷酸的位置，需要处理和收集DNA光谱数据；生物分子应用放射性物质跟踪，从而研究生物分子的发展变化；利用计算机设计模拟技术来优化生物工厂的建筑设计，自动分析和测量值的实验误差的处理基因芯片技术是基因，基因研究须采用计算机对采集的数据进行高效分析，从中获得研究基因的众多信息，再仔细处理从而得到相应结果。在所有数据处理和数据分析研究，计算机的应用和构建生命科学意义上的数学模型是非常重要的，和生命科学研究的数学模型一样，处于逐步从静态到动态的发展中。

二 计算机在生命科学中的应用

1.计算机在生物信息学中的应用

蛋白质三维结构需要通过计算机辅助方法进行预判，预测过程中我们需要对核酸和蛋白质等物质三维结构进行精确测量，这种技术被用于生物大分子药物设计，已成为当今社会的热点。

世界人类基因课题组计划所测定的30亿个碱基中，人类3万个基因需要分析和核苷酸定位，进而弄清楚其中所有功能单位的组织结构形式以及调节机制，没有计算机的帮助是难以想象的。

近年来，基因组学、蛋白质组学、代谢组学的快速发展，迫切需要开发新的数据分析技术和计算机软件快速访问所需的数据和信息。生物信息研究除了可以提供基因结构信息，还可以为蛋白质和其他物质提供空间结构信息和电子结构信息。

2.计算机数值方法在生命科学中的应用

现代生物信息学中的数学模型是一个非常复杂的模型，涉及知识广泛，而且需要很多方程耦合，比较常用的是非线性代数和微分方程耦合分析。为了研究这种复杂的数学模型，必须使用计算机数值方法。

因此，通过求解计算机数值分析方法的实际问题，已成为一个重要的方法。只要数值方法的选择、使用或计算机程序合理，就可以利用计算机解决数学模型的研究和计算实际问题。由于数值计算方法的发展提出了许多实际问题，计算机数值模拟软件已经在大量开发。

设计的子程序用于解决实际计算问题时，应用者需要掌握数值处理方法的知识和应用能力。因为当使用任何复杂和完善的程序来解决特定的问题都可能会遇到各种问题，这些困难可能是由于某种原因造成的：数学模型并不能精确反映实际情况，用数值方法精确描述生命科学的实际过程是不合适的。这是由于该方法的误差超过科学研究允许的实际误差，从而反映出的结果和实际有很大差距。子程序的使用条件下实际的选择不是在解决具体工程问题，子程序未能适当地修改或调整。事实上，在应用或使用任何子程序的时候，需要根据实际问题的用户的发展。作为子程序的最佳解决具体计算问题的选择上，需要更加厚实的基础知识，尤其是数值计算方法。因此生命科学科技实验人员或教学工作者总结掌握数值方法是非常重要的。

三 结束语

计算机在一个涉及广泛的生命科学中的应用，大大促进了生命科学的发展，及在促进相关产业发展中起到了很大的作用。基于目前情况，生命科学研究已不再仅仅是进行科学实验观察和记录。

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

[1]刘久成.知识经济与大学生素质论纲[M].北京:中国人民公安大学出版社，2000.

[2]向显智，陈强.现代科学技术概论[M].武汉:湖北教育出版社，2000.

[3]北大生科院编写组.生命科学导论[M].北京:高等教育出版社，2000.

[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.

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关键词：多媒体；教学；课程；生命科学

中图分类号：G642.41 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2016）23-0247-02

生命科学与我们的生活密切相关，其本质是研究生命现象、揭示生命活动规律和生命本质的科学。它的研究对象既可以是组成生命现象的生物大分子，也可以是生物个体本身，甚至可以是生态系统和生物圈，生命科学的飞速发展对人类的日常生活和社会的发展建设均产生了巨大的影响[1]。目前人类面临的一系列重大问题，如人口膨胀、食物短缺、能源危机、环境污染及疾病危害，等等，这些问题的解决很大程度上将依赖于生命科学和生物技术的进步与发展。因此生命科学被誉为21世纪最活跃的学科之一，自然科学的前沿学科[2]。生命科学素养也是大学生综合素质的一个重要组成部分[1，3]。目前，越来越多的高校开始为全校的各个专业的大学生开设生物类的课程，包括世界一流的大学，如麻省理工学院，就将生物导论等生物学基础课程开放给全校[2]。通过在大学课程中普及生命科学知识，增强生命科学素养是提高大学生综合科学素质的手段之一。《生命科学导论》是高等院校面向全校各类专业，尤其是非生物科学类专业学生开设的基础课程。由于生命科学涉及面广、内容丰富，而且发展十分迅速，不断增加新的内容，同时学生的专业差异均进一步加大了生命科学导论的教学难度。随着多媒体技术的日益发展和成熟，在现代教学中，多媒体技术教学手段的应用已成为教学改革和发展的热点[4]。运用多媒体技术，通过PowerPoint、动画、视频等多种多媒体形式和生命科学相关的专业知识进行结合。将原先大量复杂的知识更形象地呈现在学生面前，与传统的板书教学相比，具有图文并茂，便于讲解和记忆的优点，可以更大程度地的活跃学生的学习情绪，激发学生的学习兴趣，增强课程的教学效果，促进课程教学发展。

一、多媒体在《生命科学导论》课程中的应用

生命科学导论课程涉及了植物学、动物学、细胞生物学、遗传学、分子生物学、生态学及现代、生物技术等众多的学科和内容，涵盖的信息容量大、知识更新速度快、综合性强[3]。作为一门全校通识类的选修课程，《生命科学导论》所面向的是全校不同专业的学生，不同专业学生对生物学的知识具有不同的实际需求，教学过程中需要兼顾不同专业学生之间的基础差异性，因此在授课时针对不同专业的学生提供不同深度的教学内容。目前的多媒体教学的最主要方式体现在PPT教学，与传统的板书教学相比，PPT具有图文并茂，便于讲解和记忆的优点，对于生物专业知识接触较少的工科和文科专业的学生在学习非专业知识时也可以节省很多精力[5]。采用PPT进行授课，可以将学生的精力集中在听课而非记笔记上，提高了教学的效果，同时也方便学生在后期随时进行查阅和回忆之前的课程内容。对于有一定生物基础知识的农科和理科学生，具有一定生命科学相关基础的学生，应当适当地增加一些知识的深度，需要对基础的知识点进行讲解的基础上引入一些新的技术和研究，激发学生对于生命科学领域进一步进行探索和了解的欲望。然而，PPT的平面图像对于一些较为抽象和复杂的技术原理无法很好的进行展现，可能会增加学生的学习负担，丧失学习兴趣。教学动画在国外生物方面的课程中已有不错的发展，许多优秀的教材中附带有大量的与教学内容相关的动画，同时一些研究者也渐渐开始在论文中利用动画或者影像来更为直观地表述自己的结论，或是将制作的动画或影像连接到自身的主页上，帮助其他研究者进行了解[4]。在常规的平面图像中，筛选、引用和制作生命科学导论相关的教学动画可以帮助学生更好地了解和吸纳教学内容，提高教学质量。此外，目前国内外媒体制作了许多精美的纪录片，比如中央电视台制作发行的《森林之歌》系列、英国广播公司（BBC）制作的《生命》系列、美国公共电视网（PBS）制作的《自然》系列等，这些纪录片或介绍了自然生态的伟大，或展现了生命的神奇，或介绍了快速发展的新兴技术，均可以与专题内容相结合。通过观看纪录片，学生可以更直观地去了解新的研究进展，提升学生的兴趣，拓展学生的视野。

二、多媒体在教学中应用的优势

多媒体的应用在《生命科学导论》的教学中具有很大的优势。随着科技的发展，越来越多的课堂脱离了原先的板书模式，授课模式逐渐由文字化走向图像化，而图像化也开始脱离原先静态的模式，走向动态。例如，在进行动物免疫系统的介绍时，仅用文字配合图片的讲解的时候，对于有一定生物学基础的学生来说或许较易于接受，但是对于一些文科类的学生，较多专业信息的涌入和单一的过程示意图很容易使他们失去学习的兴趣，而如果将各类免疫细胞，如T细胞、白细胞、巨噬细胞等免疫细胞用卡通的形象描述出来，表述成为人体内的士兵，将免疫细胞对病原体进行防御的过程用动画表述出来。短短的几分钟的动画就可以将原先枯燥乏味的原理化虚为实，帮助学生对于人体的免疫系统有了一个简单的了解。鲁迅先生曾说：“用活动电影来教学生，一定比教员的讲义好，将来恐怕要变成这样的。”在《生命科学导论》的教学中，纪录片的应用也是如此，特别是在生态环境方面的介绍中，由于课堂的局限性，许多学生对于生态环境的接触仅仅限制在了书本上的介绍，在对“生命多样性”一章进行讲解之时，文字和数据大段地标示出了目前生物多样性所面临的严重威胁，对于不少学生来说，因为没有切身的体会，很难感受到这些数据的冲击性。由于生态环境问题的日益严重，许多国家都制作了精美的纪录片向公众展示保护环境的重要性，对于学生来说，在进行教学的时候适当地引入这些纪录片比单纯的罗列数字更能够让他们理解环境保护的意义。例如《最孤独的动物》这部纪录片，表述了包括孤独乔治在内的若干种已灭绝或濒临灭绝的生物的困境，这些生物的日常生活、生存环境以及那些为保护他们而努力的生物学家的工作都通过摄像机直观地展现在了学生面前。引发他们的思考和对环境保护的意识。此外，生命科学作为21世纪的领军学科之一，其发展日新月异，通过书本进行知识传播的更新频率有限，学生无法通过书本的学习了解到新兴研究的发展。多媒体则不同，新的信息影响可以通过网络和电视平台进行传播，将其适当地引入到课堂中，不仅丰富了学生的知识储备，也扩展了教学内容。

三、多媒体在教学应用中的弊端

虽然多媒体在教学中的应用优势明显，但是仍然存在一些不足。首先是幻灯片、动画等影像的使用，其原始目的是使学生能够将精力集中在听课而非记笔记上面，但是也会导致部分学生上课不认真，在课堂上不去记录笔记和听课，下课后直接拷贝课件，这反而失去了学习的积极性。其次，过多地引入动画和视频有可能分散学生的注意力，让学生有一种走马观花的感觉，相较于文字，影像固然更能够吸引学生的注意力，然而学生会存在抓不住重点，难以对影片中的专业知识点进行归纳总结的状况。导致无法达到教学目的，教学质量反而下降的情况[4]。同时，引入影像进行教学有可能会使学生忽视了教师的主导地位[6]。在课堂上，教师的主要工作是引导学生去理解和吸纳新的知识信息，多媒体作为一个辅助工具，应该起到帮助学生理解、掌握知识的目的，但是并不应该取代教师的作用。若是教师过于依赖于多媒体的帮助，反而会丧失了其在课堂中的主导地位，导致无法正常地与学生进行交流，从而致使无法完成教学目标。

四、结论

综上所述，在进行《生命科学导论》的教学中，适当地引入多媒体形式的教学更有助于学生学习和理解生命科学知识以及熟悉生命科学技术。相较于传统的板书模式，多媒体的应用可以帮助学生更好地理解所需接受的知识，调动学生的学习积极性，提升教学质量。然而，凡事有利则有弊，过多地引入多媒体动画、影像等资源则容易使学生失掉重点，在学习理解上存在偏差。而教师如果过度地依赖于多媒体，则会导致无法进行正常的教学活动，丧失其在课堂上原有的主导地位，多媒体的应用反而会带来负面的效果。因此在使用多媒体教学的时候应该遵循适度原则，教师应当及时地帮助学生进行归纳总结，从而保证教学质量，提高教学效率。

参考文献：

[1]李娜，毛永强.“生命科学导论”公选课的教学改革初探[J].长春理工大学学报，2011，（10）：120-1.

[2]李遂焰，吴坚，李萍.生命科学导论课程建设与教学改革的几点体会[J].教育教学论坛，2014，（29）：94-5.

[3]陈阿琴，陶贤继，刘其根，等.关于生命科学导论课程教学改革的思考[J].教育教学论坛，2013，（06）：42-3.

[4]厉建中，胡振林，邱磊，等.多媒体在专业课《基因工程药学》教学中的应用[J].陕西教育（高教版），2009，（10）：333.

篇11

但是，生命科学的发展从来就离不开其他学科的基础理论和新技术，新方法的支持。近日，记者走访了北京理工大学生命学院生物工程系副主任屈锋教授，从这位化学背景出身的青年学者身上了解到她眼中的学科交叉的重要性和生命分析化学的未来发展之路。她开朗，幽默而时尚，在和她的对话中，我们看到了她更多的特性学者的优雅、科学家的严谨、师长的智慧、年轻的活力……这位思维敏捷，谈吐直率，兴趣广泛的女教授，执着于将化学精髓溶入生命科学研究的“创新者”，正像一位手持化学缤纷彩练，在生命科学的舞台上清然挥袖的舞者。

记者：您的研究主要是围绕哪些方向进行的?您的科研理念是怎样的?

屈锋我目前的研究主要是围绕生物医学分析检测以及生物物质分离分析展开的。

生命科学的研究中，离不开数学、物理，化学的基础知识和方法，同样离不开在此基础上发展的各种实验仪器和设备的支撑，正是学科间的交叉渗透形成了许多前景无限的生长点和新兴学科。

我原来所学专业是化学，具有分析化学与环境化学的研究基础。在美国做博士后时转入生物科学，开始接触动物、组织等生物物质分析，接触到人类健康与衰老领域。现在我主要的研究思路就是要利用自身的化学背景优势，结合在生命学院的学科背景，将化学学科的新技术、新方法用于生物体和生物分子的研究中，解决生命科学中存在的实际问题。目前我的研究对象有细胞、微生物、生物大分子蛋白质和核酸等，希望在与人体健康相关的生物学、医学、临床检验等方面从技术和方法上有所突破，用新方法、新思路去解决其中的问题。我认为，在生命科学研究中，学科间的交叉一定要深入。各相关学科要真正融合、必须要进行学术思想、技术手段和学术人才的全方位交流。

记者：您曾主持或参加过国家自然科学基金项目、国家重点基础研究发展计划等多项工作，请介绍一下其中一些主要项目的相关情况好吗?

屈锋我所主持的项目具有延续性，保证了课题可以从基础到深入的研究，比如说利用毛细管电泳方法进行的相关课题研究“基于两种模式病原菌全细胞核酸适配体的毛细管电泳筛选方法研究”、“土壤有机酸与重金属相互作用的毛细管电泳特性研究”、“有机污染物的芯片电化学检测技术”等，最初主要是从小分子方面做起，现在将这种方法和技术应用到了大分子蛋白质、核酸，动物细胞和微生物等生物个体。目前很重要的部分工作就是围绕着生物活体进行研究，这也是我的主要研究方向。比如直接将微生物学和细胞生物学研究方法与毛细管电泳结合，将生物学方法与分析化学方法结合就是很有特色的研究内容。我现在是生命学院的教师，周围教师和学生都是生物学专业，因而我可以更多学习，了解和接触生物学，并能带着化学专业的眼光看待生命学科的问题，我个人认为这也是对我的研究非常有利的一种状态。

记者：您现在的研究主要是在生物医学分析检测和生物物质分离分析方面，从专业角度出发，您是如何看待科技成果的产业转化这一问题的?

屈锋我认为好的基础研究成果应该具有产业化的潜能。首先基础研究必须要深入、透彻，这样才知道它向应用转化时的关键点是什么，难点是什么，应该如何克服。作为我们的方法学研究，建立的方法不仅要有技术含量，还要考虑低成本。一个有效的方法或产品如果成本过高，对于企业来说压力很大，这将阻碍其产业化的发展。在研究成果真正能为社会和经济服务时，必须考虑降低各种成本，如设备材料成本。时间成本、技术操作成本、人员培训成本等。目前我所进行的研究还没有达到投入产业化阶段，但我的所有想法和努力方向都没有脱离这个根本出发点。

记者：作为生物工程系副主任、生物技术专业本科责任教授，您主要分管哪些工作?在行政、科研和教学多种身份中，您更喜欢哪一个角色?

屈锋：目前，我主管教学方面的工作。我是做科研出身的，多年来都工作在科研第一线。在高等学校，教学和科研本来就是一体的。在做科研的过程中指导培养学生，在教学过程中介绍科研内容，这是一个互相促进的过程，并没任何矛盾。我很喜欢讲课，把自己所掌握的各种知识和信息传递给学生，很有满足感，这是只做科研工作所得不到的乐趣。当然，学生在学校里不仅要学到专业的知识和技能，更为重要的是得到人生的指引。作为教师，还应担当着指导学生的个人成长与发展的责任。我们要在教学和科研过程中培养学生，将严谨、认真，执着的学习和工作方法传给学生，帮助他们树立正确的人生观、价值观，使他们成为具有一定专业背景和科研素养的，能够胜任多种社会工作的合格人才。工作虽然很繁忙和辛苦，但更多的是看到学生成长给自己带来的愉悦和享受。

记者：在求学道路上，您涵盖了内地、香港、国外的三重教育经历，这一切在您的教学和科研生涯中发挥着怎样的作用呢?

屈锋：不同地区的文化、管理和制度下的教育模式有一定差异。对于科研来说，多样化的教育经历和受教育模式可以开拓眼界和思维方式。对于教学，可以把不同的文化、管理和制度模式与学生分享，帮助他们正确理解上述问题。对于这种活生生的亲身经历，学生听起来会更有感触。所以我认为，对于新世纪的年轻人，一定要创造机会去看看外面的世界，这对自我提高和成长非常有益。

记者：对于学生和后起人才，您认为他们如果希望成为一位优秀的科研人员的话，需要在求学时期做出怎样的积累?您在教育教学上录持的观点和原则是怎样的?

屈锋：总得来说有两步：打好基础，然后培养其兴趣。打好专业基础需要对课程教学内容多学多练。而培养多方面的兴趣，拓宽知识面有助于开拓科研的视野和思路。当然，还要有必要的勤奋努力，但这个勤奋并非是毫无目的地泡在实验室。虽然科研工作是需要时间积累的，但这个积累一定是有效的时间积累。学生实验做的越多就越熟练，越熟练就越有兴趣，有兴趣就不觉得“枯燥”，就能发现科研中的乐趣。有了乐趣，勤奋就是自觉行为。当学生掌握的知识越多，就越自信，就越有动力。大多数学生在科研和实验过程中都是遵循这样的成长轨迹，所以在科研和实验中的确要多做工作，当遇到困难时，也一定要坚持，就像人生中遇到坎坷一样，挺过去就是成长和进步。

篇12

关键词：生命科学；国际化人才培养；分子生物学

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2015）37-0073-02

《国家中长期教育改革和发展规划纲要（2010-2020年）》明确提出，要开展多层次、宽领域的教育交流与合作，提高我国研究生教育国际化水平。必须承认，我国目前在生命科学学生教育方面，无论是本科生还是研究生，与国外学生的教育国家化发展模式和效果还存在巨大差异，因此以国外生命科学学生的教育国际化的发展经验为参考，构建适合中国国情的国际化培养模式，对于提升我国生命科学学生的教育水平和层次具有非常重要的现实意义。目前，生命科学已经成为世界科学前沿最活跃的学科，是代表科学发展方向的学科之一。目前在世界范围内逐渐形成了这样的共识：生物技术将成为21世纪主导社会发展的主要支柱产业之一。人类正在进入生物学时代，生物学正在越来越多地被应用于解决医药领域问题、科技制造业、绿色能源以及农业和环境保护等很多重大方面。而美国白宫也在2012年了“国家生物经济”蓝图，提出未来美国政府在生物经济方面的战略性使命。在这一新形势下，把培养具备国际竞争能力的以及一定自主创新能力的高素质的创新型人才作为生命科学学生培养的目标，并在构建生命科学学科学生的国际化培养的新模式方面进行有益的尝试将变得异常重要。有很多学者发表关于哈佛大学和麻省理工学院人才培养模式的论文，如乔敏等的《学习哈佛经验建立基础医学整合课程体系的实践》、袁力的《中美大学本科课程体系比较及启示》、于歆杰的《麻省理工学院教育教学考察报告（二）――培养方案与课程设置篇》、蒋景华《麻省理工学院培养创新人才特色做法的分析研究》等，但关于国外生命科学人才培养模式的文章很少，只检索到肖尊安的《浅析国外大学生物科学人才的培养》和夏薇的《麻省理工学院和清华大学生物学专业课程设置比较》等。近年来我国的高等生命科学人才培养已加快了改革和调整的步伐并取得了一些成果。清华大学、北京大学生命科学人才培养与科学研究改革试点已经考试启动，其总目标是：在清华大学生命科学中心和北京大学生命科学中心的基础上，建立生命科学人才培养与科学研究改革试点（简称改革试点），两个中心研究方向各有侧重，优势互补，资源共用，统一实施和管理，并为实现该目标制定了明确的改革措施。吉林大学、浙江大学、武汉大学等国内一流大学已经纷纷开始进行生命科学学生国际化培养模式的改革。而分子生物学做为现代生命科学的基础学科，发展异常迅猛，以分子生物学课程为探索国际化培养模式的试点非常必要。因此，我们在辽宁大学生命科学院以中英双语教学课程分子生物学课程为例，进行了一系列的改革措施，借以探索生命科学本科学生的国际化培养模式。

一、改革的目标及具体改革内容

以分子生物学课程的国际化实践为试点，为进行辽宁大学生命科学院现代生命科学国际化人才培养模式的探讨提供参考。

1.教学理念方面的改革：分子生物学课程是一门崭新的课程，作为现代生命科学的基础学科，发展异常迅猛。这就要求分子生物课程的教学理念也要符合其发展特点。在教学理念上破除陈旧的照本宣科和一成不变的教学模式，发挥教师的主动性和创新性，鼓励教师从自己的学术科研实践出发，把前沿的学科发展动态同教材内容相结合，拓宽专业教育范围，把培养国际型实用人才做为教学理念贯穿整个教学过程。

2.教学内容方面的改革：分子生物学的前沿发展非常深入和迅速，这就要求分子生物学教学内容设置的最重要的标准必须是强调教材内容的先进性，这样才能保证所传授的内容不落伍。改变之前所用传统分子生物学的中文教材，通过使用与国际接轨的先进教材《Molecular Biology of the Gene》（科学出版社，J.D.，沃森等编著，杨焕明等译），以及自制的以该教材英文版为参考的全英文PPT课件，使教学的内容始终保持与学科的前沿发展契合（图1）。同时在每学期的教学中都根据学科发展的现状，合理并及时运用该教材编撰者在冷泉港实验室随时更新的最新的分子生物学教学动画及其他教学材料（图2），以及哈佛大学或麻省理工学院相关课程的教学辅助参考资料，这样做到随时进行知识更新，以跟进教材更新和修订周期中的学科发展动态，激发学生的学习积极性。

3.教学方法方面的改革：分子生物学是一门理论和教学结合非常紧密的学科。任何一个知识点都从具体的实验数据得来，而学术和实验能力是分子生物学教学的一个重要指标。在教学实践中理论部分利用研究式、讨论式（如第三四五章分子间的弱相互作用重要性的讨论，为分子生物学相关化学基础知识，由讨论课形式完成）、启发式、等教学方法，以解决问题为出发点，将某些相关的理论形成过程分析出来，并就形成过程中的一些关键知识点提出问题，促进学生思考，培养学生的学术研究精神。另外，开展多彩多样的课外活动，包括小型研究课题、实验技术训练和知识拓展讲座等。同时，开展“本科生导师制”工作，鼓励学生参与任课教师的学术科研实践，以实现教学与科研相互促进的目标。

4.考核标准改革：改变原考试只重视期末考试卷面成绩的做法，分子生物学考试改革改为出勤率、平时学术小论文报告、课堂讨论及发表并结合期末卷面成绩的做法，监督和培养学生平时夯实学习基础知识的好习惯，并激发学生的创新思维能力的培养。

二、具体实施方案

1.建立国际化的教学队伍与科学、公正的评价制度：引进具有国际化背景的分子生物学专业的教师承担部分教学任务，通过开展广泛的讨论与监督，评价学生对该学科的学习成果。

2.寓教于研，建立国际化的拔尖创新人才的培养体系：以辽宁大学本科生导师制度为依托，吸引优秀的本科学生参与到任课教师的学术实践中。通过课题中子课题任务的承担和参与，强化其对分子生物学课程的理解，提高其兴趣。

3.制定国际化的分子生物学课程教学指导方案。构建国际化的本科生培养方案，将为提高研究生的国际竞争能力奠定坚实的基础。通过借鉴国外高水平生命科学学科的课程体系，进一步优化了课程结构，制定符合自身特色的本科生国际化培养方案。

4.开展多种形式的国际化学术交流活动。辽宁大学生命科学院的承担分子生物学及相关课程如基因工程、分子遗传学、细胞生物学以及细胞信号转导等专业的任课教师绝大多数都有海外工作或者留学经历，并且与国外保持着密切的联系。分子生物学教研室充分利用这些教师资源，利用辽宁大学的“暑假小学期”制度，定期邀请国内外分子生物学相关领域的专家及学者来院讲学及交流，为学生开设各种形式的前沿讲座和报告。这些措施使学生能够与外籍专家近距离的交流和学习，让学生能深刻体会到国外先进的教育理念和教学方式，感受国外先进的教育理念和教学方式，领略国际一流学者的风度和学识，从而激发学生的求知欲，为他们在国际学术舞台上展现自己的渴望增加了助力。

通过以上改革，学生对分子生物学课程学习的兴趣显著提升，课堂出勤率显著增加，学习成绩也有大幅度提高。同时，通过对分子生物学课程学习的引导，学生对分子生物学相关学科如细胞生物学、分子遗传学等以及其他生命科学学科产生了浓厚的兴趣，对提振生命科学本科学生的学习风气起到了积极的促进作用。学生的国际化视野得到了拓展，用英语讨论分子生物学学术研究热点的能力得到了锻炼，对国际学术环境有了较为整体的了解，而这些也使得本院本科生在联系国际知名大学继续求学深造的过程中竞争力大大提高，并且陆续获得了美国和日本等国际知名大学的录取。通过以上实践，希望我们的分子生物学课程教学改革对生命科学国际化人才培养模式能有所参考。

参考文献：

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讨论研究生命科学的意义主要从两个角度入手。从微观角度来讲,研究生命科学尤其是研究分子生物学,可以启发相关科研人员从更深层次,例如病毒、分子和量子等角度,对人类的疾病进行研究,这样就为解决人类一些重大疾病提供了更加广阔的平台和途径,也在一定程度上增加了人类的寿命,提高了人类的免疫力,另一方面,研究微观生命学,从基因的角度也可以增加粮食产量,解决世界粮食问题,就如杂交水稻和转基因农作物的广泛应用;从宏观角度,也就是从生态学层面,我们可以通过对生物与生物之间的研究,对生物与环境之间的研究,更好地处理人类所面临的日益严峻的环境问题。[2]总之,生命科学的研究不仅可以极大的带动众多学科领域的融合发展,也将极大的促进中世界上众多国家的合作往来,从而更加有益于人类与人类社会的巨大进步。

2中学生物教育中有关生命科学的内容

在我们中学所学的生物教材中,其实很多内容都是涉及到生命科学的。像课本中所提到生命的起源于发展,是有关动物学、植物学等方面的;像课本中有关细胞形态与组织构成的相关内容,是有关细胞学与组织学的;像课本中有关生物与环境的关系中讲到的生物种群、群落与生态系统,是有关种群生物学、生物环境学的;又如课本中提到的生物分子之间的相关反应,是有关分子生物学和生物化学的[3]……可以说,我们中学阶段的所学的生物知识,点点滴滴中都渗透着了生命科学的有关内容。生命科学是现代社会人类的一次跨学科领域的一项伟大成就,那么如何将这项伟大的成就通过简明易懂的方式展示给普通大众呢？我想联系生活,联系实际无疑是一种最佳途径。我们常说转基因工程、转基因食品,那么什么是转基因呢？其实也就是通过人工手段进行的基因的重组。自从转基因工程面向大众,应用生产生活中后,对其的利弊讨论就一直不断,近日来,人们对转基因大豆食用油就产生了深深的质疑。有人说转基因增加了致癌风险,还以山东地区患癌率较少为证,指出当地人食用更多的是花生油,而转基因花生较少,故而发病率少。但以饶毅博士为代表的另一些人则指出,转基因作物在原则上是安全的。通过对社会时事的了解,我们就可以以转基因食品为突破口,进一步进行转基因的相关学习,进一步认识基因工程,认识生命科学。同时我们也可以结合课本中有关基因的知识进行纵深拓展,就像课本中所提的克隆技术,试管技术,其实也是与基因有关的,但二者之间的区别也是不容忽视的。由点到面,从横向和纵向两个角度进行探讨也将更有利于学生对生命科学的认识与学习。但通过上例,我们也应该有一个认识,那就是生命科学在为人类提供了方便,带来众多益处的同时,也为我们带来了新的困扰,这就要求我们从正反两个角度辩证的去看待生命科学。[4]

3研究生命科学对中学生物教育研究的重要意义

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关键词 生物；新课标教材；科学家访谈

在人民教育出版社出版编著的普通高中课程标准实验教科书《生物》中，3册必修教材中都分别编写了“科学家访谈”的教学内容，都是以“科学家访谈”为3个模块的开篇，这是对传统教科书的绪论（或前言）的突破，学什么，为什么学，怎样学，尽在其中。这是人教版教材在编写上的一次创新，也是新课标教材中的一个亮点，阐明了3位科学家在生命科学领域研究中取得的巨大成就，是见人，见事，见精神；有知识，有过程，有殷殷的嘱托。本文对必修模块“分子与细胞”中“探索生物大分子的奥秘”、“遗传与进化”中“我赞叹生命的美丽”、“稳态与环境”中“生物与环境是一个统一的整体”的教材特点以及教学要点进行解读，提供给广大读者。

1 教材特点分析

分别对来自同一生命领域的3位科学家进行采访，在被采访的3位科学家中，以一问一答的形式出现在教材中，并配有3位科学家的彩色照片和研究成果。在“我最想对高中生说的话”内容中，都有3位科学家的亲笔签名，反映了教材内容全部是真实的，提高了教学内容的可信度，也是我国3位科学家在生命领域的重大研究成果的真实写照。这3位科学家在研究领略中的闪光点，就成为教材编著的切入点，这是3册必修教材在编写上的共同特点。

1.1 访谈Ⅰ：探索生物大分子的奥秘

该访谈与必修模块“分子与细胞”联系，体现了科学家的研究内容与本模块的教学内容正相关。以“我发现许多生命科学的问题，都要到细胞中寻找答案，而对细胞生命活动规律的阐明，又必须建立在阐明生物大分子结构和功能的基础上”，而切入本模块的主题“分子与细胞”，也揭示了生命科学的微观发展方向（分子水平）。邹院士的工作与生物大分子蛋白质有关，蛋白质是生物体特有的生物大分子，人工合成蛋白质分子是在世界上没有先例的，如果研究成功，则会打破生物界与非生物界的严格界线。邹院士是这项工作的主要参与者，高难度的课题在1958年确定。该课题是世界上史无前例的，又具有挑战性和吸引力的工作，在经历了6年极不平凡的岁月，在实验条件差、设备简陋的情况下，取得了一鸣惊人的科学成就，真是功夫不付有心人。我国在1965年向世界宣布，我国科学家在世界上首次人工合成具有生物活性的结晶的牛胰岛素（含有51个氨基酸的蛋白质分子），这标志着我国对生命科学的研究进入了分子水平，也是探索生命起源的重大发现，也标志着我国分子水平的研究进入了一个新的里程碑意义的阶段。邹院士在科学研究中锲而不舍的精神，是现实生活中尤其是学习中值得深思的，为今后的学习和生活及工作树立了榜样。

1.2 访谈Ⅱ：我赞叹生命的美丽

该访谈与必修模块“遗传与进化”联系，体现了科学家研究的内容与本模块的教学内容正相关。同样揭示了生命科学在遗传上的研究属于分子水平，生命与生命的连接点是简洁的，就是有DNA和基因。DNA是存在于生物体内的另一种高分子化合物。生物的遗传，俯拾皆是的生物现象，其中的奥秘都隐藏至深，人类对它的探索之路充满无数的艰难和曲折，而却又那么精彩绝伦，它的奥秘就在DNA上。科学家杨焕明认为：“世界上最美最美的就是生命，我们人类自己也是生命，对于生命的赞美早已融入各国、各民族的文化。”他是研究基因的科学家之一，被《科学美国人》杂志评为2002年度科研领头人，在举世瞩目的“人类基因组计划”的研究中，他成为国际“人类基因组计划”中国协调人。中国承担“人类基因组计划”1%的测序任务，是唯一的发展中国家参与的世界性的科研项目，同时也表明了我国的科学技术跻身于世界先进水平，科学技术具有强大的实力和竞争力，完全显示了我国在世界上的科技地位，也是中国人值得骄傲和自豪的。

1.3 访谈Ⅲ：生物与环境是一个统一的整体

该访谈与必修模块“稳态与环境“相联系，与教学内容正相关。生命科学除了向微观方向（分子水平）发展，还向宏观方向（生态学）发展，科学家孙儒泳院士是生态学方面研究的一位杰出的科学家，长期的科学研究结晶都汇集在《动物生态学原理》一书中，该书是高等学校生态学方面的权威教材。访谈中，谈到他在儿童时期、前苏联留学期间、教学方面、科研方面等鲜为人知的故事，体现了院士一生对生态学方面的研究和执著追求。这位老人在谈到生态学方面要解决人类目前遇到生态学方面的难题时，一针见血地指出人口剧增、环境污染、资源枯竭对可持续发展和人类生存及发展空间所带来的威胁，影响人类与自然和谐发展等方面的课题，还需要得到进一步的研究和解决，这是科学家对年青一代的厚望。

2 重点难点分析

在“科学家访谈”这一教学内容中，没有较高的知识层次要求，让青少年学生了解3位科学家的科研成就及对人类的贡献为教学重点；如何让学生理解科学家的科学精神，以及如何树立科学态度，如何教会学生面对当今的社会环境，做一个对社会有责任感又有紧迫感的年青一代，体验科学家是一个平凡的人，却在不同的研究方面做出不平凡的业绩，青少年学生在今后的学习、生活、工作中将会得到什么样的启迪，这就成为教学的难点。这对教师的教学提出更高的要求，要解决这方面的问题，必须要因人施教，针对学生的实际情况来组织教学。

3 教学方法确定

透过科学家的工作、学习、生活，体验科学家的成就，学习科学家一丝不苟的科学精神，记住3位科学家的忠告：“说话老实，做老实人，办老实事”；“生命是美丽的，探索生命的奥秘一定会使我们的人生更美好，也将使世界更美好”；“韶光易逝，劝君惜取少年时”。这些教诲催赶学生走上探索生命科学的征程，学会做人，学会做事，热爱生命科学，是本内容编排在最前面的目的所在。教材以不同的方位和视角，展示了科学家精彩的人生、精彩的科研旅程和精彩的成就，一问一答的模式，带着问题学习、带着问题探究，是与3册必修模块编排模式一脉相承的。

从3位科学家经历的人生轨迹来看，他们是我国自然科学领域中杰出的代表。事实上，我国还有很多这样的生命科学家，如世界著名的杂交水稻之父袁隆平。我国还有许多遗传学家、植物学家等，这些老一辈的科学家创造了过去的辉煌，为人类作出了贡献，启迪年青一代立志为生命科学的发展、为人类的幸福，继承发扬今天的成就，再创明天的辉煌。