時間：2023-11-15 11:19:14
導語：在生命科學領域的研究的撰寫旅程中，學習并吸收他人佳作的精髓是一條寶貴的路徑，好期刊匯集了九篇優秀范文，愿這些內容能夠啟發您的創作靈感，引領您探索更多的創作可能。
關鍵詞： 職業學校 分子生命科學 教學改革
一、引言
生命科學是研究生命現象、生命活動的本質、特征和發生、發展規律，以及各種生物之間和生物與環境之間相互關系的科學。在過去的幾十年里，人們已經漸漸從分子水平上了解了生命系統是如何工作的，這門科學通常被稱為“分子生命科學”。分子生命科學的快速發展和應用前景對人們的生活產生了深遠的影響，但是同時，分子生命科學又因其內容的復雜性、高度抽象性等特點，和數學、化學及物理學等課程一起被列入了基礎學科的范疇，使人一聽感覺很有意思，但是一學就使得大部分學生頭痛不已。本文試從職業學校分子生命科學的教育現狀、教育特點進行分析，并提出合理化建議。
二、分子生命科學教育的現狀
1.分子生命科學教學內容的選擇。
分子生命科學的研究產生了大量的信息，即使是教師也不可能了解所有的新信息，所以，也就不了解選擇何種適當的教學方式；而作為學生，他們因缺乏背景知識，無法理解足夠的網絡信息進行選擇性學習。所以，面對鋪天蓋地的分子生物信息，大部分學生要么不感興趣，要么敬而遠之，不知如何入手及如何分析。
2.概念的理解和推理的困難，學生學習積極性不高。
大部分學校在教授分子生命科學的時候，都是將分子生物學單獨列出來講，這樣就導致學生在學習的時候一方面不利于聯系宏觀現象，另一方面，不容易理解其中的概念，不能對教學內容進行合理的推理，聽不懂老師講授的內容，所以往往使學生產生厭學心理，有的干脆就逃課，最后為了應付考試，不得不死記硬背的現象。
3.實驗經費不足，無法滿足教學的需要。
分子生命科學的實驗操作基本都是在分子水平上進行的，所以，要想真正進行系統、綜合的分子生命科學的實驗的話，不但需要許多儀器，而且在這些實驗過程中所用到的一些試劑、酶、菌種等材料要么有毒、要么價格不菲、要么不易保存等，這些因素一方面因為安全問題束縛了分子生命科學實驗的開展，另一方面，因為高校實驗經費的不足，導致一些實驗只能在課堂上講授，而不能使學生動手操作。
4.不能很好地利用網絡資源進行教學。
在網絡如此便利的現代社會，能夠充分利用網絡資源進行演示，也能夠彌補因現實條件所限造成的教學缺憾，但是在實際教學中，因為教師的精力和知識體系的問題，往往不能很好地利用網絡進行教學。
三、分子生命科學教育的特點
1.教學內容涉及面大。
隨著現代科技的進步和發展，分子生命科學的教學內容涉及的知識面會越來越廣，需要用到很多學科的知識，這對于本科生來說學習起來并不輕松。
2.概念難于理解、內容缺乏想象。
在分子生命科學的學習中，概念的多重意義和變化也成為學生學習的障礙。分子生命科學發展迅速，其中的基本概念有可能隨著時間的推移，改變了原有的意義或變得更為詳細。另外，分子生命科學的內容往往是看不見摸不著的分子事件，并且經常使用特殊的符號。在學習特定知識的時候，經常用到該領域的語言，這使學生一方面因缺乏感官的刺激，另一方面因特定語言難記而感到厭倦。
3.教學設備需更新，教學經費要充足。
對于生命科學和生物技術專業的學生來說，真正掌握分子生命科學技術并不是一件容易的事，因為這不但需要他們熟知理論知識，而且要將理論知識和原理熟練地運用到實驗中。但是因人力物力財力等因素，即使是校方注意到分子生物實驗對本科教學的重要性，也往往有心無力，致使本科教學設備落后，教學經費嚴重不足。
4.部分內容的講授需借助網絡資源。
一個生命科學的概念，大部分涉及集群的過程，而這又涉及復雜的生物物理，生化，生態現象。為了解新興的概念，學習者必須通過復雜的信息空間進行篩選，區別對待重要和不重要的信息。特別是難于理解的生物學概念，如自然選擇、進化、變異、分子重組等，需要進一步研究來解決學生學習的困難。
四、對教育研究與教學的啟示
1.在教學過程中有必要確定講課的核心內容。
由于分子生命科學涉及的知識面非常廣，并且分布于不同的課程學習中，因此，應該編制一本適合學生學習的分子生命科學叢書，在學習基礎知識的基礎上，單獨把分子知識列在一起，作為一門新的學科。
2.科學規范地界定概念，通俗易懂地教授知識。
學生對概念的理解和推理困難已成為科學教育研究的主要焦點。目前也有一些高校正在采取措施，以縮短實踐和分子生命科學教學之間的差距。所以，在分子生命科學的學習和教學過程中，應減輕學生學習的壓力，使學生更輕松地進行學習。
3.構建合理網絡平臺，增強網絡教學效果。
隨著信息技術的發展及其向教育領域的滲透，基于網絡平臺的多媒體教學在各學科的教學中得到了越來越廣泛的應用。在分子生命科學的教學和研究中，要利用網絡視頻發揮關鍵作用，從而改變學生關于分子生命科學現象的抽象思維方式，這樣更有利于教學和科研的研究工作。
4.重視分子生命科學領域中涉及的倫理、道德問題。
雖然目前核物理等學科給人們帶來有利的一面，但是也存在安全隱患?？茖W本身就是一把雙刃劍，隨著分子生命科學與人們日常生活聯系的日益緊密，人們對在哲學和倫理問題上產生了爭議。
總之，分子生命科學核心內容的確立，概念的理解，利用網絡進行虛擬實驗及知識的傳播和倫理道德的研究是本文在分子生命科學教學中的關注點。建議在高校進行更多的研究活動，了解學生對分子生命科學新概念的理解和學習的情況，建立分子生命科學大學科教學，幫助學生更好地學習和利用分子生物知識為社會服務。
莊小威今年5月荻選美國科學院院士，由此刷新了最年輕美國科學院華人院士的紀錄。她出身中科大少年班，15歲進入大學，但是這位天才認為自己在中國接受的教育中創造力是個空白：“我在讀大學時沒有創造力，到了伯克利才慢慢改變，開始批判性地閱讀和懷疑性地閱讀?！?/p>
“有人說你像紅樓夢里的史湘云，你怎么看?”
“你是如何平衡妻子母親女兒科學家這幾個身份的?”
場下“粉絲”的這些問題，讓人絕不會想到，這是一個科學講座的現場。
這場主題為《從物理到生物》的報告，是北京大學“大學堂頂尖學者講學計劃”的—部分。主講人莊小威成為入選該計劃的第二位學者。一個多月前，諾貝爾物理學獎得主崔琦作為首位入選者開啟了這一講學計劃。
“頂尖學者”莊小威實至名歸：今年5月她獲選美國科學院院士，由此刷新了最年輕美國科學院華人院士的紀錄。在這—名單中，被她甩在身后的不乏聲名如雷貫耳的名家，包括華人諾貝爾獎得主楊振寧、李政道、丁肇中等人。在此次北大報告現場，莊小威受追捧之熱烈，甚至超過崔琦。
盡管莊小威的形象早已多次出現在熒屏報端，但當她來到現場，這位年輕的女科學家還是引來觀眾不約而同的驚呼。
驚呼的原因不難理解：明眸皓齒，話語輕陜，看起來比她40歲的年紀還要年輕不少，這與人們印象中的科學家形象并不相符，儼然一位鄰家姐姐。
但在演講中，她還是顯現出了大多數科學工作者的特質。她反復說道：“我不愿意做演講，因為演講不像物理那樣有著嚴密的邏輯?！?/p>
對朱棣文的建議說“why not”
莊小威開始引起國內媒體的廣泛關注，大約是在6年前。那年，34歲的莊小威成為哈佛大學化學與化學生物、物理學雙聘教授，并隨后在哈佛大學建立了以自己名字命名的單分子生物物理實驗室。
事實上，莊小威在圈內成名更早。2004年，美國著名的《科技評論》評選出在納米技術、計算機與通信及生物技術領域從事前沿技術研究的、年齡在35歲以下的100名青年創新者，莊小威名列其中。2003年，31歲時，莊小威獲得麥克阿瑟“天才獎”，她是第—位獲此榮譽的華人女科學家。
北京大學生命科學學院院長饒毅告訴《瞭望東方周刊》：“莊小威的科學成就有目共睹。如果說她是杰出的華人女科學家之一，不會有很大爭論?！?/p>
莊小威的主要研究內容是用現代成像研究生物學問題。她最知名的研究成果是曾拍攝到單一枚感冒病毒如何影響一枚細胞，這是首次有科學家記錄到這—過程。
為了實現這一目標，她將帶熒光的分子標記物附在病毒上。當用激光照射時，標記物發射出特殊的彩色光。借助超分辨率顯微鏡技術，就可以實現跟蹤拍攝。
莊小威能夠取得這樣的突破，得益于她跨學科的背景。
這位如今在生物學領域頗有建樹的學者，直到博士生學業結束時，一直聚焦物理領域。1987年，莊小威畢業于蘇州中學的科大少年班預備班；1991年，她獲得中國科學技術大學物理學學士；隨后，她赴美國加州大學伯克利分校深造，師從著名物理學家沈元壤，1997年獲物理學博士學位。
在科學網上，有網友認為，莊小威之所以從物理轉而研究生物，是因為“生物科學相對于數理化而言，還是一門非常初級的科學，容易出成果”。
莊小威對此的解釋是，這就是個偶然。博士后研究期間，她進入諾貝爾物理學獎獲得者朱棣文的實驗室。莊小威說想做點新東西，朱棣文問她要不做生物，“我就跟他說why not”。
科大少年班采取自由選課制度，莊小威的興趣都在數學、物理上，導致她沒有任何生物學基礎。研究開始時，她連DNA和RNA有什么區別都不知道。但她認為，“ignorance is bliss(無知者無畏)”。
無畏是莊小威性格的一部分。在美求學期間，一次，沈元壤受邀在某大會上做報告。因為臨時有事，沈元壤讓莊小威代勞。這位還在念書的女學生十分自信地走上講臺，后來效果不錯，會議還延長了十分鐘。
恰逢生物革命
從物理到生物，這個偶然的變更帶莊小威進入了一個完全不同的學術世界：“做生物研究有個做物理沒有的體驗。做物理研究，經常是自己提出問題，自己給出解答，沒多少人關心。做生物研究，不需要挖空心思去想新題目，有很多自然而然的東西，因為生物跟我們息息相關。而且大家都關心健康，因此比較容易產生社會共鳴?！鼻f小威告訴《瞭望東方周刊》。
值得注意的是，近年來獲評美國科學院院士的美籍華人科學家中，生物領域的研究者在各學科中占據多數。如在2012年的獲選者中，6位在美華裔學者的研究領域均與生物領域相關。前幾年人選的學者亦有不少在國內為公眾所知，如北京生命科學研究所所長王曉東等人。
饒毅說：“留學美國的中國人，研究生命科學領域的，最終留在學術界的人數比其他學科更多?！?/p>
觀察美國科研的整體狀況，這一現象不難理解。以2011年美國科學院院士評選為例，在72位新晉院士中，從事生物醫學領域研究的院士有20多位，在總數上占絕對優勢。
饒毅對此的解釋是，“因為美國投資生命科學的研究經費有可能多于數理化天地等學科研究經費的總和，美國做生命科學學術的人就比較多?！鼻f小威從另一個角度解釋了生物研究火熱的原因：“作為一門新興學科，生物研究比較吸引人才?！?/p>
在20世紀下半葉，生命科學成為發展速度最快的領域之一，“21世紀是生命科學的世紀”這一說法甚至進入了教科書。
關鍵詞：仿生機器人；仿生學；生命科學；研究現狀；發展趨勢
人類由鳥而發明了飛機，已成為人類生活不可或缺的交通工具，極大的便利了人類的出行；這個仿生例子，由此我們將感嘆生命科學和機械工程之間的的關系是妙不可言。
工業機器人的誕生，使機器人技術和工業得到了前所未有的發展，各種用途的機器人相繼問世，使人類的許多夢想變成了現實，用于軍事作戰、反恐防爆等領域。
生物體發展靈巧的運動機構和機敏的運動模式，這成為機器人發展取之不盡的知識源泉。1960年，美國科學家觀察研究，創立了仿生學。它是生物科學和工程技術相結合的一門邊緣學科，通過學習、模仿、復制和再造生物系統的結構、功能、工作原理及控制機制，來改進現有的或創造新的機械、儀器、建筑和工藝過程。仿生學在機器人科學中的應用，推動了機器人的適應能力向非結構化、未知的環境方向發展。科學家們向生物學習，創造出了眾多高性能的仿生機器人。
仿生機器人的研究是以機器人技術和仿生學的發展為基礎，人類通過研究、學習、模仿來復制和再造某些生物特性和功能，制造出能夠代替人類從事惡劣環境下工作的仿生機器人，對于仿生機器人的研究是多方面的，因此出現了功能、形狀各異以及工作原理不同的仿生機器人，種類繁多。
仿生學是科學促進機械工程發展的一個典型例子，人類由鳥而發明了飛機；由青蛙制成了電子蛙眼，如今已在生活中廣泛使用；所以說生命科學和機械工程之間有著妙不可言的關系。生命科學促進機械工程的發展。仿生學也是科學促進機械工程發展的一個典型例子，
說到蒼蠅，大家都嗤之以鼻，覺得心中立刻涌出一股憎惡感，更不用說將它與處在科技前沿的宇宙飛船、火箭、潛艇等聯系在一起，可事實就是如此，這些高科技機械裝置的發展，蒼蠅起了很大的作用。蒼蠅的嗅覺特別靈敏，遠在幾千米外的氣味也能嗅到。但是蒼蠅并沒有“鼻子”，它靠什么來充當嗅覺的呢？ 原來，蒼蠅的“鼻子”――嗅覺感受器分布在頭部的一對觸角上。每個“鼻子”只有一個“鼻孔”與外界相通，內含上百個嗅覺神經細胞。若有氣味進入“鼻孔”，這些神經立即把氣味刺激轉變成神經電脈沖，送往大腦。大腦根據不同氣味物質所產生的神經電脈沖的不同，就可區別出不同氣味的物質。因此，蒼蠅的觸角像是一臺靈敏的氣體分析儀。仿生學家由此得到啟發，根據蒼蠅嗅覺器官的結構和功能，仿制成一種十分奇特的小型氣體分析儀。這種儀器的“探頭”不是金屬，而是活的蒼蠅。就是把非常纖細的微電極插到蒼蠅的嗅覺神經上，將引導出來的神經電信號經電子線路放大后，送給分析器；分析器一經發現氣味物質的信號，便能發出警報。這種儀器已經被安裝在宇宙飛船的座艙里，用來檢測艙內氣體的成分。這種小型氣體分析儀，也可測量潛水艇和礦井里的有害氣體。利用這種原理，還可用來改進計算機的輸入裝置和有關氣體色層分析儀的結構原理中。另外蒼蠅的楫翅（又叫平衡棒）是個“天然導航儀”，人們模仿它制成了“振動陀螺儀”。這種儀器已經應用在火箭和高速飛機上，實現了自動駕駛。另外，機械工程的發展推進了生命科學的發展。一方面，俗話說得好，“工欲善其事，必先利其器”。一些醫療、研究等方面的器械的出現，大大地推動了生命科學的發展。細胞學說的提出，是生命科學發展史上具有里程碑意義的事件，這離不開顯微鏡的作用。17 世紀發明了光學顯微鏡，推動了解剖學向微觀層次發展，出現了細胞學研究。這時人們不但可以了解人體解剖的變化，而且可以進一步觀察細胞形態結構的變化，隨之誕生了組織學。光學顯微鏡的出現使醫學的研究提高到細胞形態學水平， 由于普通光學顯微鏡的分辨率只有數個微米，只能觀察細胞的形態變化，而像病毒以及細胞的各種顯微結構，如核結構、DNA 等大分子結構，光學顯微鏡就不能分辨了。20 世紀60 年代又出現了電子顯微鏡，使人們的視力達到能看到千分之一微米的微小個體，可以觀察研究細胞的超微結構。由此可見，光學顯微鏡、電子顯微鏡都是光學、精密械、電子學等研究的成果，它們對推動醫學的發展起了重要作用。還有在影像學診斷方面，20 世紀50 年代X 光透視和攝片是臨床常用的診斷方法。今天， 由于CT、核磁共振等現代化醫學工程技術的出現和應用，使影像學診斷水平出現了飛躍，極大地提高了臨床診斷水平，這些說明影像學診斷水平的不斷提高與生物機械的發展密切相關……
再一方面，機械工程的發展也拓寬了生命科學研究的領域。顯微鏡的發明，使人們生命科學研究進入微觀分子世界。潛水艇的出現，使人們能夠進入深海中研究古老的生物，由此，發現了許多海洋生物的藥用價值。例如在加勒比海產的一種屬被囊動物中，發現含有強細胞毒作用的成分。這種成分對L1210白血病、P388淋巴白血病和B16黑色素瘤有良好的抑制作用。除萜類化合物之外，還有從另一種褐藻中分離出鄰醌化合物。它能與微管蛋白反應，從而抑制微管組合。從海綿中分離出的兩種有細胞毒作用的新穎聚醚類化合物，對P388和L1210細胞有明顯的抑制作用。從海參綱動物中分離出的皂甙，從軟體動物中分離出的多肽或蛋白質化合物（“蛤素”，“鮑靈Ⅲ”等）具有很強的抗腫瘤、抗白血病作用等等，這些都是人們只在陸地發現不了的，正是機械的發展，拓寬了生命科學的研究領域，使人類能夠進入深海，探索新領域，為疾病患者帶來了福音，也推動了生命科學的發展。隨著機械工業的發展，越來越多的高科技的儀器和裝置越來越多地運用于生命科學的研究等領域，大大提高了生命科學的研究效率、豐富了生命科學的研究方法，從而促進了生命科學的飛躍發展。
仿生機器人的外形與所模仿的生物的相似性，也是仿生機器人研究的熱點之一。在軍事偵察和間諜任務中，如果仿生機器人的外形與所模仿的生物外形完全一致，將能更隱蔽地、更安全地完成任務。2l世紀人類將進入老齡化社會，在仿生機器人領域中，研發多功能仿生機器人將彌補年輕勞動力的嚴重不足，解決老齡化社會的家庭服務和醫療等社會問題，并能開辟新的產業，創造新的就業機會。
目前，仿生機器人已經成為機器人家族中的重要成員，其所具有的高度靈活性和柔性已受到機器人學者的廣泛關注。隨著機器人作業環境的復雜化和未知化，人類必須向自然界學習，從自然界獲取豐富多彩的實例以尋找求解決問題的途徑，通過對自然界生物的學習、模仿、復制和再造，發現和發展相關的理論和技術方法，使機器人在功能和技術層次上不斷提高。仿生機器人在軍事領域，未知環境探測、搶險救援、娛樂和服務等方面的重要性，已經成為2l世紀機器人研究的熱點。
參考文獻
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[2] 美國麻省理工大學機器人中心主頁.
由于歷史和傳統的影響，長期以來我國的教育都是重文化而輕科技。在科學技術突飛猛進的今天，會讀文識字不等于掌握了科技知識，沒掌握一定的科技知識就是新時期的文盲。而科學素質的提高不同于掃除文盲，學習者自身首先必須具備一定的文化和自然科學知識，并擁有一定的自我知識更新能力。因此，公民科學素質的提高應該從年輕一代抓起。我國的教育是從高中開始文理分科的，文理科學生的專業背景和知識結構差別很大。為培養學生具有廣博的科學基礎和文化背景，我國高等院校參考國外的教育模式紛紛開展了大學通識教育。其目的就是把通識教育和專業教育各自具有的基礎性、廣博性、綜合性特點以及專業性、專一性、技能性的特點有機地統一起來，以全面提高學生的綜合素質。因此，從一定意義上說，通識教育和提高公民科學素質教育的目的有很強的一致性，如果把兩者有機地結合可以起到一舉兩得的目的。
現代生命科學是近半個世紀才發展起來的。因其研究對象的復雜性以及它與人類的生存、健康和社會發展的高度相關性及社會需求的廣泛性，不僅成為眾多科學領域中發展最迅速的學科而且已成為自然科學向前飛速發展的帶頭學科。目前人們已經越來越意識到，解決阻礙人類生存和發展所面臨的人口膨脹、環境惡化、能源短缺、疑難雜癥等問題必須依賴于生命科學和技術的進步。因此，在中學階段就已經掌握部分生物基礎知識的高校各專業學生通過對生命科學通識課程的進一步學習，不僅可以拓展自己的專業知識面并構建更加合理的知識結構，而且能在學會綜合運用各科知識認知社會和自然的同時提高思辨創新能力。因此，在我國高等教育已經普及的條件下，有效開展生命科學通識教育能從年輕一代開始快速提高公民的科學素質。
二、生命科學通識教育現狀
大學通識教育理念和實踐課在美國開展較早，并有了成熟完善的通識教育課程體系和可觀的開課規模。目前，在諸多知名大學的通識教育課程體系中，生命科學類課程都是不可或缺的組成部分。歐洲和日本等發達國家大學的通識教育課程體系如此，香港及臺灣地區也是如此，其在較長時間都處在文化較為開放的環境，積累了較多經驗，且生命科學就是通識教育選修課劃定的重要范疇之一。我國教育界是近年來才接受和認同通將識教育作為一種教育理念的。目前，全國已有幾十所高校開設了非生物類本科生“生命科學導論”等生物學課程，為滿足非生物類專業讀者的需求，不同類型的教材、教學大綱、網絡課程及科普讀物等被編寫和出版。但在生命科學通識教育特別是在非生物專業學生生命科學通識教育的實施過程中，仍然有相當部分普通高校存在許多不足。比如:部分高校將自己的優勢學科、優勢教學團隊的教學方向等作為通識課的教學內容，認為這就是開展通識教育的目的。還有些高校為片面追求學生就業率，干脆直接把學生比較感興趣或者社會急需的學科作為通識課的教學內容，他們完全把通識教育當成了提高就業率和吸引生源的方式。因此，在新形勢下如何從國家發展與穩定角度出發，將通識教育理念與公民科學素質的快速提高結合起來構建生命科學通識教學目標及其內容，是一個非常值得深思和探索的問題。
三、“提高公民科學素質”理念下開展生命科學通識教育的幾點建議
(一)根據學生學科知識結構特點，調整教學目標
由于通識教育強調的是學生接受新知識和解決新問題的能力，因此，加強學生對基礎和普適性課程基本原理及方法的學習是通識教育常采用的策略。公民科學素質的提高也可以通過把與公民日常生活、學習密切相關的生命科學基礎知識、基本常識等內容列入通識教育課程中來實現，但不應把過多的生命科學領域的高新發現、發明及國家層面上的重點研究內容和方向以吸引眼球的方式“變形”地灌輸給學生。建議將高校生命科學通識課的教學目標定位如下:針對與生命科學關聯性較遠的文科以及部分理科專業的學生，其課程目標可以設置為通過了解人類與自然環境的關系及其如何和諧相處，在增強科學世界觀基礎上樹立現代健康意識，通過改善知識結構和拓展知識面全面提高綜合素養以適應未來社會的需要。針對與生命科學關系較為密切的一些理工科專業學生，在其已經掌握的生命科學基礎知識和原理基礎上，完善知識結構、拓展知識面、培養創新思維能力與創新精神，并從各自的領域出發培養其對生命科學的興趣，尤其是使他們認識多學科知識的交叉并有意識地綜合利用已經掌握的知識辯證地分析問題，從而提高學生的整體素質，以利于其成長并使之成為適應未來社會需要的高層次跨學科人才。
(二)教學內容依據教學目標而定
對于生物學基礎層次不同和知識結構差異較大的文理科學生，在上述教學目標的實現過程中以及在教學內容的選擇上，應該優先考慮與生活、工作過程具有緊密聯系的生命科學知識，在培養學生濃厚興趣的同時提高科學素質。并且還要使相關生命科學知識系統化、層次化，以利于學生吸收、掌握，同時培養學生運用所學知識分析自身面對的自然與社會問題的能力。對生命科學的重大學科方向、重大理論和應用問題可以適當講解，但仍應以增強學生運用多學科知識交叉分析問題的能力為主。實踐中，部分高校已有不少生命科學通識教育的經驗和成果，其中可供選擇開設的課程很多，比如:生物學與人類文明、應用生物技術、基因工程、疾病與保健、微生物與人類健康、環境保護與人類生存和發展、性科學與性教育、遺傳與優生、生理心理學、生物學前沿、遺傳與健康、生物科學技術及實驗等等。就我個人而言，更推崇前三個教學內容，而我們需要做的就是把這些知識系統化后有針對性地傳輸給學生?？傮w來說，通過豐富生活常識和專業知識，有選擇地多模式地開展生命科學通識課程，能在滿足大學生對不同專業領域知識渴求的同時，潛移默化地提高其科學素質。
(三)激發學習興趣與改進傳統教學方法并重
教師不應僅限于教授書本框定的知識，更應幫學生樹立多學科知識交叉撞擊所形成的現代科學觀。在此基礎上，提升他們的視野、科學素養和洞察能力，從而完善他們的科學思維方式和提升其解決問題的能力。由于生命科學的學科特點，學生的學習興趣和老師的教學方法同等重要。學生的學習興趣可以在詮釋日常生活中遇到的生命科學相關問題時被觸發，教學方法本身又可以在傳統教學方式的基礎上不斷改進和革新。比如:依據教學目標開展相關內容的科普系列講座;通過交流研討解決學生實際生活中的問題;增加播放揭示生命奧秘和展現生命豐富多彩的可視化影像材料。輔以多樣化的教學手段，把枯燥、乏味、陌生的生命科學理念、技術原理、操作過程以及生命進化過程等讓學生直觀地認識和理解。
(四)評價考核方法多樣化
以提高科學素養為目的的生命科學通識教育應該強調多層面、多方式和多標準，重視對綜合素質與綜合知識運用的考核，只有這樣才能反映出學生科學素養提高的程度。因此，開展多種形式的考核方法對推動教育發展有積極作用?？蓞⒖嫉姆绞匠似谥信c平時成績相結合、開卷與閉卷相結合以外，還可以筆試與實驗操作相結合。另外，生命科學相關的社會焦點問題和自然常識也可作為討論的題目，以課堂交流、隨堂提問、社會焦點問題小論文以及對本課程提出建設性建議和可行性操作方式等作為平時成績。
四、展望
關鍵詞：生命科學導論 公共基礎課 教學實踐
中圖分類號：G4 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2013）02（c）-0-02
學分制、選課制和短學期制是上海大學在已故校長錢偉長先生教育思想的指引下所形成的特色教學管理模式。全學年共分4個學期，其中春、秋、冬三個學期為課堂教學環節，而夏季學期為實踐環節。每個課堂教學學期共有12周的時間，除去最后兩周用于考試，課程內容的教學則集中在前十周內完成[1]。《生命科學導論》作為公共基礎課，教授對象將是學校所有全日制本科生，這就需要教師充分發揮自身優勢，合理安排課程內容，靈活把握教學進度，有效結合課堂和課外教學對學生的激發作用，以提高學生的自學能力和綜合素質。以下就結合我們對《生命科學導論》課程所進行的探索性的教學改革與實踐，進行一些總結，希望對同領域中的教學同行們能有啟示
作用。
1 加強教師梯隊建設，探索團隊教學模式
《生命科學導論》近年來逐漸在各大高校中被推廣成了公共課或基礎課，這就決定了它的教學功能定位應服務于培養大學生的全面素質；而且，此課程的目標是要讓大學生通過學習，較全面的把握生命科學在現代社會生活與發展中的重要性[2]。所以，這勢必就要求課程教授的內容要有一定的廣度和深度，同時又要區別于科普類課程和專業類課程，使學生在學習過程中不僅能獲得對生命科學的基本了解，而且能掌握生命科學的思維方式，增強在社會生活和學習中隊生命科學知識的運用能力?；谏鲜鼋虒W要求的實現，傳統的單個教師承擔一門課程或一個班級的教學模式將會受到很大的挑戰。首先，課程教授對象不再是某些學院或某些專業的學生，而是全校幾千名本科學生，因此授課規模較以往有很大的擴展；其次，學生各自以往對生命科學相關知識掌握的程度也參差不齊，學生的來源除了全國各省市外還有國際留學生，因此，對課堂知識講授的接受程度也不盡相同；第三，作為一門導論課，勢必要求對這一領域的知識要有盡可能全面地介紹，但是，教師個人所掌握或熟悉的內容也總是有局限性的，這也從另一個側面給本課程的教學增加了難度。為解決這些困難，將此課程建設好，我們大膽地打破了以往一貫的教學模式，嘗試組建課程教學團隊。以具有資深教學經驗的教授牽頭，從學院各個教研室，科研團隊，抽調不同專業背景，從事不同研究方向，具有不同學歷和教學經驗的老師，組建成一支老、中、青結合，囊括了教授、副教授和講師的課程專屬教學團隊。通過集體備課，互相交流，協同授課，統一命題，集中閱卷等方式，從課件制作，課堂講授，課后答疑，試卷命題直到閱卷批改的整個教學流程中，發揮各成員的優勢，取長補短；相互之間積極開展學習借鑒、切磋交流、競爭合作等形式的活動，不斷把課程的教學和建設推向前進。
2 教學內容的梳理與合理安排
《生命科學導論》相關的教材種類繁多，所涉及的內容也十分寬廣。本著錢偉長校長“培養學生們自我教育、自主學習、自我選擇和實踐教育能力”教學目標[3]，結合上海大學自身的教學管理特色，我們對課程的相關教學內容作了重新的整理和調整。首先，從學校短學期制對教學進度的要求出發，綜合國內有關生命科學導論課程的相關教材內容，同時結合教學團隊成員自身專業背景的分類，我們將課程的內容劃分為十個專題：分別為緒論、生物化學、細胞、微生物、植物、動物、生態、遺傳、基因工程和食品。每個專題由2-3位相關研究領域具有8-10年教學或研究經歷的教師共同承擔教學課件的制作；并對提交教學團隊的教學PPT進行集體討論、修改和模擬講授，最終形成課程講授的統一課件內容標準；其次，根據每個教師的個人特點，開展多人合作授課和一人單獨授課的模式相結合；最后，在上課過程中結合學生的實際基礎和興趣點，給予授課教師一定的自由度，允許其在標準課件的基礎上進行適當的課程內容、講授順序和授課形式的變通，以更好的適應學生的需求。
3 結合實際教學需求編寫新教材
鑒于學教學管理模式和制度的特點，國內已有的教材很難完全與之配套；因此，在多年教學積累的基礎上，通過調研學生的課堂反應，學習體會以及他們對學校其他公共基礎課教學的建議，我們開展了新教材的編寫工作。通過學校的教學沙龍的交流，汲取其他院系在開設公共基礎課過程中的經驗為我所用，組織團隊教師和校內外優秀教師進行交流和學習，并邀請知名學者親身授課，從中把握和提煉出現代生命科學在社會發展和生活中最吸引人的內容，同時，結合生命科學的知識體系，遵循錢偉長校長“大學教育要服務社會發展、面向實際，突出應用性和培養應用型人才”的教育思想[4-5]，在生命科學導論的新教材編寫中突出了應用性強，與生活密切相關，對人類社會發展影響重大的知識點的地位，同時結合生命科學自身所具有的系統性和基礎性特征，力求形成一套內容豐富，知識性和應用性兼顧，適合學校4學期制教學模式的新教材。
4 充分利用教學資源拓展教學渠道
上海大學作為上海地區一所211院校，學校的硬件設施配備完善，因此我們充分利用了這一優勢，將我們的課堂同傳統的教室，延伸到了整個校園甚至是學生的整個生活中。上課內容和課件全部上傳至學校網絡教學平臺，同時，利用學校的校內交流平臺“樂乎社區”開辟各任課教師的專屬在線交流空間，由任課教師每周2次和學生進行在線交流，解決學生在課堂和課外所提出的相關問題；此外，利用公共網絡資源中如QQ、MSN、微博等深受學生喜愛的現代網絡交流工具，使學生通過手機，電腦能隨時隨地將他們的問題和教師進行及時溝通和交流。讓學生對生命科學知識的學習和了解不再局限于課堂，而延伸到了他們的寢室、餐桌、運動場以及他們日常生活的各個時段，讓學生切實感受到生命科學知識就在身邊的日?；顒又?；使學生從被動地接受課堂知識灌輸，轉變為主動根據需要去查找、學習、了解和掌握所需的知識；引導學生更好的利用零碎時間進行知識的挖掘和
學習。
另外，加強本科教學和研究生培養相結合，合理安排本學院的研究生和博士生參與本科教學的教輔工作。公共基礎課最大的特點就是上課人數覆蓋全校本科生，因此在教學過程中每一次的作業布置、課堂測試或討論都會給任課教師帶來十分繁重的課后批改和評閱工作，而研究生和博士生的加入無疑是一個很好的生力軍，他們平日就活躍在科研工作的第一線，對生命科學的前沿和熱點問題把握十分敏銳，由他們協助任課教師進行作業批改、評閱以及與學生互動探討和交流，不僅能減輕教師的負擔，使其有更多的精力投入課程建設中去，而且可以拉近與學生的距離，更生動、更具體地和學生進行詳細交流，這也有利于建立學生高年級與低年級之間互幫互助，言傳身教的幫帶互動學習模式。與此同時，對研究生和博士生本身而言，這也是一次十分難得的教學實踐環節，對其自身能力的提升是一個很好的鍛煉機會，對學校的研究生培養也是一個很好的互利互補的實踐。
生命科學是一門實驗性科學，如何在生命科學導論課程的教學過程中體現這一特點，這是對我們的又一重大挑戰。我們嘗試利用學院生命科學中心的公共實驗平臺，通過學生申請，任課老師協調，以及中心平臺老師配合的方式，在不影響實驗中心日常工作的前提下，努力為學生提供參觀，學習以及觀摩實驗的機會，通過開展“學院開放日”等活動讓他們從課堂走進實驗室，將他們在課本上學到的知識帶到實驗室中去體會和揣摩。同時，我們還計劃結合上海大學夏季短學期實踐教育環節，在選課的學生中擇優選拔部分人員進行獨立創新實驗的嘗試，讓他們能更加深入了解生命的奧秘，以激發他們對生命科學的學習興趣。
5 加強學習，及時總結不斷提高課程教學質量
每門課程的教學所面對的教學對象都是不同的，學生既有的基礎知識，文化背景，學習習慣，接受能力等都會存在差異，所以必須要對課程的教學過程中出現的問題及時進行反應和解決。在我們生命科學導論課程開設的過程中，除了通過上述的各種日常交流手段收集學生反應的問題外，每學期結束時還實行學生對課程教學進行評價，通過學生對各任課教師課程教學給出的評分和所提出的意見，我們進行匯總，并通過集體討論，交流以及會同學生和其他學院教師共同座談的形式，對課程的教學效果進行總結，并對下一次課程的開設進行必要的調整和改進，此外，選拔若干優秀的教師，通過參加校內的教學競賽交流以及校外的學習和進修，不斷提高教學團隊的教學水平，以期更好的適應學生的需求，提高課程教學的質量和效率。
6 教學效果與待解決問題
通過教學團隊人員的共同努力，生命科學導論課程已經逐漸形成了適應學校教學管理模式的教學方式，同時結合多種教學手段，實現了課堂教學的擴展和延伸，在本科生的公共基礎課教學中取得了良好的效果，課程被納入了學校重點建設行列。但在對不同基礎的學生如何更好地實施因材施教？如何更大程度地激發學生的學習潛力？如何更加合理地安排授課模式？怎樣利用學院實驗中心平臺服務更多的學生，打造教學實驗相結合的課程特色？這些問題還有待我們今后課程建設中繼續探索和實踐。
參考文獻
[1] 王福友.錢偉長與上海大學短學期制[J].現代大學教育，2010（3）：93-98.
[2] 張惟杰.生命科學導論[M].2版.北京：高等教育出版社，2008.
[3] 劉仁義.錢偉長的應用教育思想初探[J].河西學院學報，2012（28）：1-5.
21世紀是生命科學的世紀,這意味著在21世紀,將會有更多行業、學科領域的杰出人才參與到生命科學交叉的邊緣領域的研究與開發中來。學能源的了解生物大分子,將有利于打開生物能源的大門;學材料的了解生物大分子,將有利于開拓生物材料的領域;學計算機的了解核酸、蛋白質和腦神經,將更便于設計生物芯片和智能計算機;學造船、建筑、機械等專業的學生,增加對生命科學,尤其是自身的了解,將有利于仿生學設計思路的激發,體現以人為本的設計思想;學人文社會科學的學生,關注生命科學的發展所引起的倫理道德問題,有助于法律法規的制定。生命科學不僅拓寬了傳統學科的理論和技術,同時生命科學技術的發展也帶動了自然科學的學科交叉及邊緣學科的空前發展,生命科學已成為自然科學向前飛速發展的帶頭學科。因此,生命科學類公共選修課的開設,對完善學生知識結構,培養具有現代生命科學意識的綜合人才發揮著重要作用。
20世紀80年代以來,哈佛、斯坦福和劍橋等世界著名大學紛紛把一些生命科學類課程列為全校各專業的必修課;20世紀末,國內包括清華、北大等重點理工科大學也陸續把該類課程列為非生物類專業的限選或必修課程。在教育部“高等教育面向21世紀教學內容和課程體系改革計劃”和“新世紀初高等教育教學改革工程”的推動下,全國各類高校也先后為非生物類專業學生開設了生物學類基礎課程。我校從1999年開始便為全校本科生開設了生命科學導論的選修課,經過多年的研究與探索,形成了以現代生命科學課程為重點,以食品營養學、普通藥物學課程為輔的生命科學素質教育的教學體系,實現了生命科學系列課程的多媒體教學、實驗教學一體化的特色模式。
一、開設系列課程,完善知識體系
我?，F有的公共選修課程中,既適合理、工科又適合文、管、藝術專業的為數不多,遠遠不能滿足學生的選課需求。針對這種局面,在現代生命科學課程已初具規模并已成為我校重點推薦的公選課的基礎上,繼續面向各專業學生開設食品營養學、普通藥物學的生命科學系列課程,不僅豐富了我校公選課的種類,而且使學生對生命科學有一個系統的、全面的認識和了解。生命科學類系列課程立足于對理、工、文科等非生物學類學生進行生命科學的素質教育,以生命為主線展開討論,使學生了解學科間的交叉點,激發其創新思維的火花,為今后的發展奠定基礎;使學生了解有關食品營養學和常用藥物的基本理論和概念,掌握合理搭配食物、保持膳食平衡、合理用藥的具體措施,為科學飲食、提高自身保健意識、抗病防病提供了操作性強的實施方法。
(一)精選教學內
現代生命科學課程,突出介紹生命科學的基本概念、發展趨勢及熱點問題,突出生命科學與理、工、文科各領域之間的交叉,精選教學內容,定位于基礎性、系統性、趣味性和學科交叉性。以教材《基礎生命科學》[1]、《生命科學導論》[2]為主要藍本編寫教案,內容從生命的物質基礎到生命活動的基本單位———細胞,進而討論“克隆”、“癌細胞”等熱點問題;從物質代謝深入到生物遺傳的本質,在分子水平上闡述遺傳疾病等的奧秘;從生物技術到生物芯片、生物傳感器;從生物材料到人工器官,明確仿生學在工程技術上的應用,同時還從動物、植物、微生物、環境與人類的密切聯系來認識保護生物多樣性、保護生態環境、促進人類社會可持續發展的重要性。利用現代信息技術,從國內外科學圖冊和網站上采集豐富、精美的圖片和信息補充到電子教案中,以視頻的方式向學生介紹一些世界著名科學家的實驗設計和研究經歷,以及他們獲得這些知識的著名實驗,如Loewi的雙蛙心灌流設計、著名的肺炎球菌實驗、遺傳密碼的破譯、PCR技術等,使學生體驗到探索生命奧秘的樂趣。對于系列課程的開設,本著實用性、針對性、可操作性的原則,對大學生進行科學素質教育。系列課程之一———食品營養學,根據相關教材[3]重點介紹營養素的概念及生理作用、營養與疾病、營養與健康長壽的關系,強調保持膳食平衡及合理營養的重要性,補充講授食品營養學應用的熱點問題,如減肥、美容、糖尿病、補鈣等內容,并通過視頻向學生宣傳食品的安全和衛生知識、食品新資源的開發以及世界食品的發展趨勢等國內外在本學科新的研究進展。學生既學到了有關食品營養學的基本理論知識,又掌握了合理搭配食物、保持平衡膳食的具體方法。系列課程之二———普通藥物學,其開設的必要性是針對大多數學生有自我藥療行為,且有錯誤診斷和不合理用藥的傾向,這種情況已通過開放式問卷形式加以證實。因此,有必要對綜合性高校非醫藥專業學生開設藥物學公選課,以提高廣大學生的合理用藥水平。參考非醫藥專業的《普通藥物學》[4],重點介紹常用藥物的防治作用及不良反應,內容包括:藥物的基本知識,常見疾病的用藥知識,消化系統、呼吸系統、神經系統、生殖與泌尿系統、循環系統、內分泌系統的用藥方法,抗生素與維生素專題,各類藥物的禁忌癥及不良反應防治,家庭常備藥物介紹等。為使學生更好地理解和掌握藥物在體內的代謝,將人體系統的組成與結構適當補充到相關章節中。通過本課程的學習,有利于提高大學生的抗病防病能力和科學用藥水平。
(二)多元化考核
選修課教學中,學生方面的瓶頸主要在于學習積極性不高、到課率低、混學分現象嚴重。為促進學生樂學、愛學、會學,在輕負擔、高效率、高質量的教學境界中得到積極、主動、全面的發展,對考核方式進行了改革與實踐,變期末考核為隨堂測驗、課堂提問、專題討論、聯系專業的小論文以及對本課程提出建設性建議等多元化的素質考核,學生可以發現并提出自身感興趣的具體問題,使學生思維活躍,把學生從只注重記憶知識結論的傳統學習法引向注重探究問題所需要的觀察能力、思維能力、探索能力、分析及解決問題能力的培養上來,并結合蓋章形式抽查考勤,期末綜合記分給出考核成績。例如,在講授食品交換份法時,要求學生以自身為對象進行能量和營養素的計算,結合自身的喜好設計一日三餐的食譜;在介紹體重指數(BMI)時,要求學生通過計算,判斷自身的營養狀況,并提出合理的調整措施。通過課堂討論形式進行相互交流,學生們的興趣高漲。多元化的考核方式調動了學生的積極性,得到了廣大學生的認可,每次課的出勤率都達到95%以上,學生的滿意度達90%以上。
二、優化實驗內容,培養實踐能力
充分利用現有實驗室資源,遵循實驗項目的科學性、趣味性和與實際生活的貼近性的指導思想,面向非生物類本科生開設實驗項目。對已初具規模的現代生命科學課程,實行獨立設課實驗,開設的實驗項目有:食醋中總酸含量的測定、葉綠體色素的層析法分離、牛奶中蛋白質的分離提取、生物樣品中微量元素的測定、現代工業水質分析等,使學生既學習和掌握了相關的實驗技能和分析方法,還學會了離心機、酸度計、分光光度計、電導儀等常規儀器的使用和操作,深受學生的歡迎。此外,注意把當代科學的研究熱點及校內的科研成果及時轉化為學生的實驗內容,既讓學生了解學科前沿,又有很強的實用性。例如,結合本系教師的科研成果,設計生物農藥蘇云金桿菌毒蛋白的合成及殺蟲實驗、污水的生物處理實驗,一方面使學生了解生物合成與生物降解的原理及方法,同時又加深對現代生物技術重要作用的認識。食品營養學、普通藥物學課程,配置開放性實驗,供選題目有:酸牛奶的制備、常用消毒藥品如紫藥水、碘酒的配制等,由學生自主選擇,也可由學生自己擬定題目,實驗步驟的制定、儀器設備的選擇和使用、數據的處理及實驗結果的分析均由學生通過查閱資料和獨立完成。實行開放式實驗教學可以讓學生在掌握有關知識和技能的同時,獲得較好的創新意識和創新能力的培養。
三、改革教學手段,提高教學效果
隨著學校招生規模的擴大,大班教學已成為我校公共課教學的主要形式。為了提高課堂的教學效果和信息量,借助PPT軟件,開發了多媒體教學課件。利用多媒體課件聲像并茂、視聽結合、感染力強等優點,將書本知識變靜為動,化虛為實,化抽象為直觀,極大地激發了學生的學習興趣和求知欲望,達到寓教于樂,寓學于樂的目的。例如,在講述遺傳密碼時,設計體外翻譯系統的動畫實驗,通過慢放、定格、特寫等方法,真實、藝術地展現遺傳密碼破譯的全過程,使抽象的概念變得新穎有趣,再加上教師的適時講解,學生可輕松地掌握細胞中64套密碼子與20種氨基酸的對應關系,從而也加深了對遺傳的中心法則的理解。總之,正確合理地使用多媒體教學,可以激發學生興趣,提高學生的主動性,突破教學難點,起到事半功倍的效果。多媒體課件的使用具有許多傳統方式無法比擬的優勢,但在教學實踐中也存在一些比較突出的問題。例如,信息量較大,教學節奏較快,容易導致部分學生跟不上教師的思路。因此,在使用多媒體教學時一方面要把握好度,注意控制演示速度,使可視信息與教師的教學思路同步。另一方面,由于頁面的切換還容易造成學生對某一個知識點缺乏整體的認識和思考過程,利用板書、講述、多媒體演示相結合的方法,可以彌補上述不足。此外,將傳統教學設計的一些演示實驗、教具模型等穿插在多媒體教學中,可進一步強化教與學的互動,達到理想的教學效果。
關鍵詞： 生物研究 環境科學 生命科學
環境科學，是一門研究環境的物理、化學、生物三個部分的學科。環境科學所研究的環境，是以人類為主體的外部世界，即人類賴以生存和發展的物質條件的綜合體，包括自然環境和社會環境。自然環境是直接或間接影響到人類的，一切自然形成的物質及其能量的總體。而社會環境是人類在自然環境的基礎上，通過長期有意識的社會勞動所創造的人工環境。
一、環境對生命科學的影響
自改革開放以來，社會經濟已經取得迅速發展。在經濟高速發展之際，環境的變化愈來愈引起廣大公眾的關注。人與環境，就像魚和水一樣密不可分。環境創造了人類，人類依存于環境，受其影響，不斷與其相適應；人類通過自身的生產活動不斷改造環境，使人與自然更和諧。生活環境對人類的生存和健康意義重大，適宜的生活環境可以促進人類健康長壽。反之，如果對人類生產和生活活動中產生的各種有害物質處理不當，使環境受到破壞，將損害人類健康，威脅子孫后代。
（一）環境對人體健康有直接影響。環境污染物主要來自工業生產過程中形成的廢水、廢氣、廢渣，包括城市垃圾等。在人體內存在的元素中，除碳、氫、氧、氮能形成各種體內的有機物質外，其他元素都各以一定的化學形態和結構形成各種生物配合體、功能蛋白質、酶等而存在于人體組織中，或作為組成人體結構的材料，或作為血氧運輸的載體，或作為酶的激活劑，或作為體液中電解質平衡的調節劑，或作為人體細胞間的信息傳遞的通訊員。這些元素協同作用，共同完成人體的新陳代謝功能。所以，自然環境遭到破壞，直接影響到人體的健康，破壞元素之間的協調和控制，人體失去平衡就會誘發各類疾病。
（二）自然環境是直接或間接影響生物的。環境變化是由物理的、化學的、生物的和社會的因素及其相互作用所引起的。因此，必須研究污染物在環境中物理、化學的變化過程，在生態系統中遷移轉化的機理，以及進入生物體后發生的各種作用，包括致畸作用、致突變作用和致癌作用。這就需要我們有豐富的生命科學理論知識作為基礎，深刻了解細胞的形態結構與新陳代謝，以及細胞的分裂、分化、衰老、死亡、癌變，及遺傳變異的相關機理。
（三）人文環境突出了人類對生命科學的掌握和控制。生命科學的發展經歷了一個漫長的演變和發展階段，各大師都提出了自己獨特的觀點和理論，例如達爾文的選擇論、分子遺傳學說等。時至今日，各學科的科學工作者都已從掌握的生命程式中找到各自所涉及科學的一些規律的認知。科學工作者對生命科學這一學科的認識和研究直接引導著人類向前發展。
二、環境科學與人類活動同自然生態之間的關系密不可分
環境為人類提供生存條件（包括提供發展經濟的物質資源）。人類通過生產和消費活動，不斷影響環境的質量。人類生產和消費系統中物質和能量的遷移、轉化過程是異常復雜的，但必須使物質和能量的輸入同輸出之間保持相對平衡。這個平衡包括兩項內容：
一是排入環境的廢棄物不能超過環境自凈能力，以免造成環境污染，損害環境質量，這就要求我們利用生命科學的知識提高環境的自凈能力。
二是從環境中獲取的可更新資源不能超過它的再生增殖能力，從環境中獲取的不可更新資源要做到合理開發和利用，有關社會經濟的決策必須考慮生態學的要求，以求得人類和環境的協調發展。
三、加強環境保護，重視生命科學
（一）切實保護人類賴以生存的自然環境。人類健康與環境的質量有密切關系，因此我們要切實保護環境，政府要制定切實可行的環保政策，增強環保工作的制度性和建設性。人們應該從自身做起，從自己身邊的小事做起，養成保護環境的良好習慣，促進人類健康發展。
（二）著手凈化社會環境以求穩定和諧社會。這個世紀是生命科學的世紀。最近幾十年全球的計算機技術飛速發展，很自然地將計算機技術應用到生命科學的研究中，當然最主要的就是自動化技術，我們可以看到近些年來，各國在研究生命科學的時候大量應用自動化技術，并且自動化技術在生命科學的研究中越來越重要。人類要在科學技術不斷發展的今天，充分利用計算機成果，幫助生命科學的研究和推動其發展的進程。
（三）提倡尊重科學兼以敬畏可貴的生命。堅持科學發展觀是推動生命科學發展的必經之路。對于生命，每個人都應對其充分尊重和敬畏。生命的意義不僅是生物存在的特征，生命賦予生物的不是簡單的一條命而已，更多的是深刻理解生命本身存在的意義?；诳茖W的前提之下，創造和諧穩定的社會環境，培養優秀的創新人才方是推動生命科學領域不斷前進和進步的上策。
綜上所述，環境科學與生命科學是息息相關、密不可分的。生命科學的發展能豐富環境科學知識，有利于環境保護，同時，環境科學也能為生物的存活提供保障。
參考文獻：
雷主任：這里我談談自己對生命科學的一個樸素的認識。在18-20世紀這兩三百年的時間里，人類對自然科學的認識，有了一個突飛猛進的發展。這個階段是以物理科學為龍頭的，從牛頓發現了動力學的定律開始，一直到20世紀對核能的研究，人類對物理科學的認識已經進入到了大到宇宙小到夸克這樣一個非常高深的階段了。那么，自從20世紀的中期，以一位非常著名的理論物理學家薛定諤問的一個經典問題―“什么是生命”為開始，很多科學家轉而把目光投到了生命科學上來，因為生命科學是一個非常神奇的領域。它不同于物理科學的地方在于它有一個自我復制的功能，可以進行自我復制、自我修飾和自我修復。所以，從20世紀中葉開始，生命科學的發展就進入到了一個黃金時期。到了20世紀末期，由于技術的突破性進展，尤其是以克隆技術以及最近在基因測序技術上的進展，我們對生命科學的認識有了一個非常深入的、長足的長進。所以，很多科學家預言：21世紀是生命科學的世紀，這是一個非常睿智的、高瞻遠矚的預言。
《科學生活》：生命科學的發展與醫學的發展以及人類的健康存在密切的關系，那么，科學家們是通過哪些方法和手段來研究生命科學的呢？
雷主任：我們對生命科學的研究處于一個什么樣的節段呢？如果我們把整個生命科學看作一個完美的畫卷的話，我們現在大概還是站在遠處，用非常低分辨率的手段看到一個輪廓而已。實際上，距離我們真正了解生命科學還有一段很長的路要走。所以說，這是一個充滿挑戰的、非常有意義的一個領域，希望廣大的青少年朋友將來能有機會更多地參與到生命科學的研究中來。
我們知道，生命科學的發展有利于提高人類健康的整體水平。目前，生命科學已經進入到了用生命科學的機理來指導人類健康這樣一個有非常大的作用的階段。這其中有兩大手段是人們非常關注的：第一大手段是遺傳學的手段，這一手段以基因測序技術為典型的代表；第二大手段是蛋白質科學。第一大手段是基于人們對疾病或者正常的生理事件的“發現”有著非常強大的功能。而第二大手段―蛋白質科學是基于我們理解上面這些事件和疾病具有重要作用的武器。這兩大手段在現代生命科學的研究中起著互相補充、互相促進的作用。
《科學生活》：蛋白質科學是生命科學的重要研究手段之一，那么，什么是蛋白質呢？蛋白質的微觀結構是什么樣的？蛋白質和氨基酸之間有什么微妙的聯系？一些疾病的產生是否與蛋白質結構的破壞有關？
雷主任：提到蛋白質，人們首先會想到雞蛋，雞蛋的蛋白中含有豐富的蛋白質。我們可以從蛋白質的結構示意圖上看出，蛋白質就像一團電話線一樣纏繞在一起，這些螺旋的結構就是蛋白質非常基礎的結構特征。蛋白質到底是由什么形成的呢？蛋白質是由20個氨基酸通過縮水形成具有肽鍵的多肽鍵。就像一條長長的繩子，首先形成一個二級結構，通過螺旋式的結構和折疊的結構這兩種結構，再經過進一步的組合，出現三維結構，組合在一起形成的四級結構。總的來說，蛋白質是一個非常沒有規律的、復雜的三維結構。而大家可能知道，相對來說，基因是一個非常規律的雙螺旋結構。
蛋白質最初被稱為“朊”，大家可能聽說過“蛋白質病毒”這個詞語，瘋牛病的病因就是由朊病毒造成的，這個朊病毒就是蛋白質病毒。蛋白質最初是由荷蘭化學家穆爾德定義的，意為首要的、前沿的、神奇的。蛋白質是由20種常見氨基酸按照特定序列所形成的具有獨特空間結構的生物大分子，其功能的正常發揮依賴于正確的空間排布。我們知道，人體里存在20種氨基酸，就好像26個字母可以組合成無窮多個英語單詞一樣，這20種氨基酸可以組合成無窮多個長度不一的蛋白質。但這些由20個氨基酸組成的蛋白質還具有唯一性的特征，就是任何一種序列都決定了序列中蛋白質的結構和功能，所以說，蛋白質的結構和功能是由氨基酸的序列所決定的。蛋白質序列或者結構的任何改變都有可能導致活性的紊亂或者喪失，進而誘發疾病的產生。蛋白質研究的突破將促進揭示生命現象的本質；從根本上闡明人類重大疾病的機理，為臨床診治提供新的方法和途徑；推動醫藥、生物能源、生物材料等新型生物技術產業的發展。
《科學生活》：我們身邊還有哪些蛋白質呢？我們平時說的完全蛋白質與非完全蛋白質有何區別？兩者誰的營養價值更高？
雷主任：我們平時吃的食物中大多含有蛋白質，為什么我們說有的食品營養價值高，有的食品營養價值沒那么高呢？這是根據蛋白質的氨基酸組成是否平衡來區分的，如果組成這個蛋白質的氨基酸比較平衡，我們就稱之為完全蛋白質，反之稱為非完全蛋白質。那么，哪些食物是完全蛋白質呢？有肉、蛋、魚、豆制品，這些食品的營養價值高。非完全蛋白質也是由氨基酸組成的，只是組成的氨基酸沒有那么平衡，我們平時吃的谷物，像麥子等，就是非完全蛋白質。
除了食物之外，日常生活中還有很多蛋白質，以各種形式、方式表現出來，比如，蛛網，寶石（玳瑁、珍珠），毛發，絲綢等中都有蛋白質。
《科學生活》：細胞當中的蛋白質具有哪些作用？它是如何幫助人體完成各種功能的？
雷主任：我們的細胞包含各種各樣功能的蛋白質，它們之間精密地配合在一起。細胞中的蛋白質功能非常強大、多樣且精密，具有通訊聯系、運輸轉送、防御屏障、免疫進攻、能源動力以及結構支撐等功能。
蛋白質有通訊聯系的功能。使得我們的細胞能夠做出一些決定，這一功能就是由細胞內部的蛋白質完成的。
蛋白質還有特殊的運輸轉送功能。細胞體內的一些跨膜的蛋白質，對于邊界兩邊的物質的傳送有一定的特異性，不同的蛋白質分子可以運輸不同的物質。
蛋白質還有防御屏障的功能。對于外界的有害的病原體，我們人體有天然的防御體系。我們知道，人體所處的環境非常復雜，其中有很多病原體，這些病原體會隨時隨地對人體進行侵襲，而人體中具有強大的防范體系，可以把病原體擋在外面。
人體還有很好的免疫體系，這與前面提到的防御屏障功能相對應。這些都是依靠細胞中的蛋白質的免疫進攻功能。外界的病原體可以識別人體的細胞，人體會根據病原體的情況產生適應于這個病原體的抗體，當我們的抗體識別了外界的病原體之后，病原體就會被人體中的巨噬細胞所識別、吞噬，所以，病原體就不能夠感染機體。
【關鍵詞】生命科學史 科學素養 人文價值
【中圖分類號】G632 【文獻標識碼】A 【文章編號】1674-4810（2014）25-0143-02
生命科學史揭示了科學家們思考和解決生物學問題的思想歷程，其中記載著科學家的生平事跡和探究過程，呈現了科學家們的科學態度、科學精神和科學價值觀。如果能把它們滲透到生物教學中，對于培養學生的生物學素養、科學素養、人文素養都具有積極的教育意義。
近年來，生命科學史的教育價值越來越被肯定，新課標教材的編寫也注重了科學史的運用。人教版高中生物學新教材必修模塊中的科學史素材有20多處，這些材料在教材多處都有出現（如科學家訪談、科學史話、科學家的故事、科學前沿、資料分析或章節的正文等），其數量和詳細程度遠遠超過以往教材。為此，本人就人教版《必修1?分子與細胞》《必修2?遺傳與進化》《必修3?穩態與環境》3個必修模塊為例，對其中體現科學史人文教育的內容進行統計分析，并試圖在生物教學中能有效地將科學史教育融入其中，引導學生培養正確的人文價值取向和良好的科學素養。
一 生命科學史教育的意義
生命科學史是一門反映生物科學進程的人文科學，有助于學生在認識上跨越自然科學與人文科學的鴻溝，是高中生物教學中一項寶貴的教學資源。生命科學史教育對于實現新課標理念具有重要的意義，生命科學史既包括科學家對生命現象的研究過程，也包括科學家研究生命現象時所持有的科學觀點和態度；既包括生物學理論和方法的形成演變，又包括生命科學與各個學科之間的聯系和對社會的影響。
1.生命科學史揭示了自然科學的本質
生命科學史揭示了自然科學的本質，同時闡述了每個觀點產生與發展的科學過程。如20世紀初，薩頓和鮑維里在孟德爾遺傳學及19世紀末在染色體的變化、體細胞與生殖細胞的分裂等方面的成果上，提出了染色體學說，即孟德爾所說的遺傳因子可能就在染色體上。但是當時沒有足夠的證據證明他們的觀點。直到1910年，摩爾根利用果蠅作為實驗材料通過一系列實驗發現，控制果蠅眼色的基因位于性染色體上，才證明了薩頓、鮑維里的假說。從“基因位于染色體上”的形成過程可以看到科學觀點產生的歷程。
2.生命科學史揭示了人們思考和解決生物學問題的思想歷程
生命科學史是一部思想史，它揭示了人們思考和解決生物學問題的思想歷程。但是這些思想受到了當時文化背景和科學技術水平的制約。生物學新知識的產生，首先都需要從思想方法上有所突破。例如，“物種是演變的”這一思想的確立就是對“物種是不變的”思想的一個突破。人類對生命個體發育的探究歷程也體現了思想方法上的創新。這些事實反映了當時的思想氛圍并影響著人們對事物的認識，科學家的思想以及思想轉變與他們從事的科學探究是密切相關的。這對學生形成正確的思想認識具有積極的教育意義。
3.生命科學史教育能培養學生正確的科學價值觀
“雜交水稻之父”袁隆平院士的事跡被廣為傳頌，從而使學生感受到堅持不懈的重要性；遺傳學奠基人孟德爾發現了遺傳的基本規律，創立了遺傳學。然而遺憾的是，這一偉大的理論被埋沒了30多年才為世人所知曉。這個例子從反面讓學生深刻體會到科學之路并不是一帆風順的，而是充滿了艱辛與挫折，要想獲得成功，就必須樹立正確的科學價值觀，勇于面對挫折和失敗，培養對科學百折不撓、堅持不懈的意志和品質。
二 對人教版必修模塊科學史人文教育內容的統計
經過深入細致的挖掘，高中生物人教版《必修1?分子與細胞》中，共有5個章節插入了科學史人文教育，篇幅也是3本教材中比例最多的。主要集中在“科學前沿”“科學史話”和“資料分析”等欄目中，涉及科學家們不為人知的科研歷程和一些與教材知識點有關的前沿領域的發展。既有自然科學學說觀點的產生過程，又能體現科學家們堅持創新的人文精神。這不僅使學生對高中生物學產生濃厚的興趣，也為接下來的人文科學學習做了鋪墊。
在《必修2?遺傳與進化》、《必修3?穩態與環境》兩本教材中，涉及的生命科學史人文教育的具體內容主要集中在課本正文以及“科學家訪談”欄目中，因為在學習了第一冊的細胞學知識后，學生們對高中生物學的認識有了一個基本的框架和一定的基礎，因此在必修2和必修3教材的正文中，學生們可以一邊閱讀知識點，一邊滲透科學史人文教育，充分了解遺傳、進化、生態等領域的重要科學觀點的產生過程以及孟德爾、摩爾根、沃森、克里克等生物科學家們的艱辛歷程。更值得一提的是，學生們應當從《必修3?環境與生態》的學習過程中聯想到我們國家一直所倡導的“可持續發展”政策，明白保護生態環境就是造福子孫后代。
三 生命科學史教育在高中生物教學中的應用
新一輪的高中生物新課程改革的主要目標是進一步提高學生的生物科學素養，生命科學史中蘊涵的教育價值對于實現這樣的課程目標具有積極的意義。因此，將科學史教育恰當的應用于生物教學中，對于培養學生的科學素養具有很大的促進作用。
1.結合生命科學史，進行科學方法的教育
在必修2中有這樣一個例子：DNA雙螺旋結構的發現堪稱現代生物學史上一項劃時代的杰出成就，因為它把人們對生物學的研究視野從細胞水平推向了分子水平，并為分子生物學的創立奠定了重要基礎。在DNA雙螺旋結構的發現中做出了重大貢獻的科學家有四位：弗郎西絲?克里克、詹姆斯?沃森、莫里斯?威爾金絲、羅薩琳?富蘭克林。然而在這四位科學家中，只有沃森畢業于生物學專業，克里克和威爾金絲均畢業于物理專業，而富蘭克林所學專業為化學。在此之前，有許多著名的生物學家研究過這一課題，但都沒有取得突破性的進展，而在研究DNA方面知識最欠缺的沃森和克里克為什么最終能取得如此巨大的成功呢？學生自然會有疑問。這四位科學家在大學學的是不同的專業，具有不同的知識背景，然而正是這一特點幫助他們走向了成功，沃森和克里克以威爾金斯和富蘭克林提供的DNA X射線衍射圖譜的有關數據為基礎，著手建立DNA分子模型，其間也屢屢失敗，后來在查哥夫實驗的啟發下，解決了“堿基配對”的問題，經過反復討論，終于在1953年初提出了DNA 雙螺旋結構的分子模型，他們把這個用金屬材料制作的模型與拍攝的X射線衍射照片比較發現二者完全相符。這是科學史上由于學科交叉而產生的一次重大的科研成果。這幾位科學家結合了生物學、化學、數學等不同學科進行綜合研究，并創造性地運用了模型構建的方法，把復雜的科學理論轉化為簡單易懂的實物模型。這一巨大的研究成果使學生對科學方法的運用有了深刻的體會：生命科學需要利用其他學科中的思想和研究手段；同樣，其他科學也在吸收生物學的靈感。任何一門學科都不是獨立的，而是相互滲透、相互影響、共同發展的。
2.通過科學史教育培養學生的人文價值
從整個必修模塊來看，在科學史這一方面，該套教材隱含著生命科學史所具有的“追求韌性品質、創新精神、堅持不懈、求實、合作、交流、責任感”等人文素養內容。其中，創新這一思想所占的比例很大，這與中國追求培養創新型人才方針有密切的關系。在學習生物學知識中，應當讓學生有意無意地感受到這些史實人文素材當中的人文思想。具體來說，“探索生物大分子的奧秘――與鄒承魯院士的一席談”這則人文素材中，鄒承魯院士告訴大家，做課題需要很大的勇氣和創新思維，同時，他做學問的基本原則是：努力追求科學真理，跟蹤最新發展前沿。并且材料中也出現了“做研究需要鍥而不舍，永不自滿，為祖國做貢獻，辦老實事，說老實話，做老實人”等體現求實、合作交流、責任等人文思想情感。這些科學史教育素材對于培養學生的科學態度和科學精神及人文價值取向都有很大的積極意義。
生物學是一門博大精深、具有豐富歷史的自然科學，與傳統的數理化等課程相比，既包含了復雜深邃的科學知識，同時又具有豐厚的人文底蘊。學習生物科學史能使學生沿著科學家探索生物世界的道路，理解科學的本質和科學研究的方法，學習科學家的精神。這對提高學生的科學素養和人文價值觀具有重要的意義。教師不僅要注重學生們科學知識的學習，更要注重他們科學素養的提高，以史為鑒，增強學生的學習興趣，培養他們的觀察能力、識別能力、探索精神以及堅韌不拔、鍥而不舍的優秀品質，使學生能成為勇于創新、開拓進取的有用之才。
參考文獻
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