時間：2023-12-31 10:58:04
導語：在分子生物學的含義的撰寫旅程中，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:啟發式教學 分子生物學 實踐
中圖分類號:G434 文獻標識碼:A 文章編號:1672-3791(2012)04(c)-0178-02
20世紀90年代起,隨著計算機技術的迅速發展和普及,多媒體教學以直觀,信息量大為突出優點已經逐步取代了大學以往的板書、掛圖以及多種教學媒體綜合使用的地位。由于分子生物學不僅是生物學的前沿與生長點,它與生物學的幾乎所有學科都有交叉。因此,分子生物學所涵蓋的內容非常豐富,信息量也足夠大。而多媒體教學的優點正好符合分子生物學的特點,而且還可以針對分子生物學中理論性強,抽象和不可視等導致的教學“難點”,通過多媒體教學的直觀、生動的媒體動畫展現出來,取得了可喜的成績。但是,幾年的教學實踐也發現一些問題,比如由于授課信息量過大,使學生在學習時主動性減小、從而導致學生的學習興趣與積極思考問題的能力有所減弱,對授課質量也有一定的影響[2]。針對這一問題,通過直觀性啟發、設疑啟發、程序啟發、討論啟發等啟發式教學法的嘗試,并與多媒體教學有機結合,取得了較好的效果。
1 直觀性啟發法 引導學生歸納總結
分子生物學中有一些概念屬于文字簡單,含義抽象。對于這種概念的講解,如果忽視了學生學習過程的客觀規律、理解能力、知識水平,不調動學生開動腦筋、積極思考,而是把現成的概念直接灌輸給學生,學生只學到一些死知識,只會死記硬背,學習處于一種完全被動的狀態。如果采取直觀性啟發教學法,就可達到對概念的深入理解和對多個知識點的融會貫通的效果。什么是直觀性啟發教學法呢？所謂直觀性啟發教學法就是通過展示與知識點密切相關的實物、數學模型、教具等具體事物,有計劃、有目的、有順序、有組織、認真仔細地進行觀察、記憶,從而使學生從形象思維逐步過渡到抽象思維的一種方法[3]。比如在講解基因家族概念時,不直接給出基因家族的概念,而是通過多媒體展示一組組蛋白(組蛋白1、組蛋白2A、組蛋白2B、組蛋白3和組蛋白4)的結構和功能相關圖片,并通過具體的例子(幾種生物的組蛋白在DNA中排列方式)進行引導,讓學生從組蛋白的來源、功能和結構幾方面思考,從中得出這一組組蛋白規律性的內涵:其來源相同、結構相似、功能相關。同時,指出像這一組組蛋白的基因就是一個基因家族。這樣,學生通過積極思維不僅對基因家族概念有了深刻理解,同時還掌握了組蛋白的結構和在DNA上排列方式等有關的知識,以及這些知識之間的相互關系,還學會了對問題進行歸納總結。
2 設疑啟發法,引起和強化學生興趣
設疑啟發法在啟發式教學中是應用最廣泛的一種方法,設疑啟發法,又稱問題啟發或質疑啟發法,是運用一定的教學手段,激發學生的疑問,激起學生求知的要求,從而調動學生學習的積極性[4,5]。分子生物學的教學過程中運用設疑啟發法也可起到非常好的效果。例如,B型DNA雙螺旋結構是沃森和克里克1953年提出的,從此,分子生物學成為一門獨立的學科。在講解B型DNA雙螺旋結構時,會講到它是由10對核苷酸組成一個螺距,每個螺距高為3.4nm等。如果這時直接講DNA的長度計算這時,同學們只能被動的聽,可能會顯得平鋪直敘,枯燥！如果采用設疑啟發法,教師通過提出問題:如果有一個1000個核苷酸對的DN段,請問你可以計算出它的長度嗎？同學們這時會由被動變主動,主動的思考問題,并根據已經講過的10對核苷酸的長度為3.4nm,計算出兩個核苷酸之間的距離為0.34nm。知道了兩個核苷酸之間的距離就很容易得出任何DNA分子的長度了！此時,再進一步提問:接下來同學們能計算1000個核苷酸的DNA的分子量是多少嗎？同學們思考后回答:不能！教師問:為什么？同學回答:單個核苷酸的分子量不知道！教師答:這個問題回答的非常好,如果老師告訴你們4種核苷酸的平均分子量為330Da,你們可以計算嗎？同學們馬上回答:能！這樣,同學們就在,“生疑—質疑—釋疑”的過程中掌握了DNA的結構、長度和分子量之間的關系,學的靈活、記得牢固。為了進一步強化同學們的學習興趣,進一步設疑:當先給某一DNA的分子量時,同學們能否計算出其長度、核苷酸對數和轉數(螺距數)呢？同學們有了前面學習的基礎,通過思考后很自信地回答:能！通過設疑啟發法的應用,同學們自然達到觸類旁通,舉一反三的效果,整個過程中不僅很好的引起了學生的興趣,而且還進一步強化了學生的學習興趣。
3 程序啟發法[6]的運用,調動學生解決問題
與基因家族概念不同,由于生命活動的復雜性,有些知識并不是運用一般規律就可以解釋的。例如,我們都知道,蛋白質是由氨基酸組成的,通常一個氨基酸是由三個核苷酸組成的一個密碼子進行編碼的,也就是說DN段有多少核苷酸組成,意味著其編碼的蛋白質的氨基酸的最大容量為核苷酸的數目除以3。但是,也有例外,ΦX174是一種噬菌體,其基因組為單鏈DNA,本身只有5375個核苷酸,按3個核苷酸編碼一個氨基酸計算,基因組全部的核苷酸都用來編碼氨基酸,最多也只能編碼1792氨基酸的蛋白質,如果按氨基酸的平均分子量為110Da計算。該分子編碼的蛋白質的總分子量為19.7萬；但是,當ΦX174感染大腸桿菌后共合成11個蛋白質分子,總分子量為25萬左右,相當于6078個核苷酸所容納的信息量。是什么原因導致理論推理與實際情況之間的差異呢？要解決這個知識難點,采用啟發式教學中的程序啟發可以得到較好的結果。所謂程序啟發法也稱“有序啟發”,按課題內容的規律性和教學過程的規律性,設計一套符合學生認識規律的程序,也可設計程序性練習,把復雜問題分解,分散難點,降低思維梯度,用前一問題啟發后一問題,用后一問題深化前一問題,層層剖析、環環相扣,最后實現整體突破。因此,對于上面問題可以先從學生已經掌握的遺傳密碼這一知識入手。遺傳密碼是將DNA或RNA序列以三個核苷酸為一組的密碼子轉譯為蛋白質的氨基酸序列,以用于蛋白質合成。在教學過程中先進行這樣的啟發:對DNA或RNA的閱讀方式不同時,會導致什么結果？同學們自然會得出“用不同方式去閱讀DNA或RNA序列時,導致編碼的蛋白質大小和數量都可能是不同的”！接著教師可進一步啟發:按不同方式閱讀DNA或RNA序列,同一序列上有沒有可能編碼兩種或兩種以上的蛋白質？這時,可能有兩種回答,教師可以請回答正確的一組同學陳述他們的理由,最后給出例子進行論證。最后得出:按不同方式閱讀DNA或RNA序列,同一序列上有可能編碼兩種或兩種以上的蛋白質,這就是導致ΦX174噬菌體能夠編碼超出自身容量的更多的蛋白質的原因。進而導出重疊基因的概念。在這個教學過程中還可以請一些同學論述自己的觀點,從中發現同學們對這一知識理解的正確與否,以便教學過程中更有針對性。
4 討論啟發法的運用,激發學生的智慧
為了啟發學生的智慧,活躍課堂氣氛,還可引入啟發式教學中的討論啟發法。所謂討論啟發法是以問題為中心,以討論為形式,可收到互相啟發、集思廣益之效果。討論的問題最好是無標準答案的開放型的問題,學生的思維引發的越新穎越獨特越好,問題應具有代表性、典型性和啟發性[7]比如:先有雞還是先有蛋?這是一個千古難解的哲學和科學之謎。同樣,在生命起源時,究竟是先有蛋白質還是先有核酸呢？這也是科學領域中還未徹底解決難題！這是因為從現在的生命現象中,既可以找到先有蛋白質的例子:DNA復制過程和RNA轉錄過程都有大量的酶(蛋白質)參與,換句話說:沒有酶(蛋白質),DNA的復制是不可能進行的；同時,又可以找到先有核酸的證據:核酶是一種RNA,它可以在沒有蛋白質和DNA存在的情況下進行自我剪切,自我催化作用。因此,在學習了一定分子生物學基礎知識之后,可以將這個命題交給同學們,讓同學們在討論的過程中回顧已學DNA復制過程、RNA轉錄過程、蛋白質合成、RNA及核酶相關的知識,互相啟迪、互相印證、互相碰撞集思廣益,進而激發學生的學習智慧。
5 避免走進誤區
前面我們用到了直觀性啟發、設疑啟發、程序啟發、討論啟發等幾個方面,都涉及到“提問”這一環節,但要注意的是,“提問”并不是啟發式教學方法的簡單內涵,“提問”并不完全等于啟發,啟發的效果也不取決于提問的次數。所以,我們要善用提問又不可濫用提問,更要杜絕那種“三句半式”的問題,回答是簡單的“是”與“不是”,這種絕不是啟發式教學,徒有其形而無其實,沒有任何可取之處。因此,教師要經常運用啟發式教學,還要運用得法,就可以使全體學生的思維都處于警戒的敏銳狀態,甚至閃出智慧的火花。從這一點看,教師更要做到思想活躍、思想解放,只有這樣的教師才能培養思維敏捷而深刻的學生。這種教學方法與素質教育的目標是一致的。
參考文獻
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X射線發現及其在醫學上的應用，及放射學和現代醫學影像學的形成和發展，不僅是自然科學史上的一個重大里程碑，而且在相當程度上改變了醫學科學、臨床醫學的進程，為人類疾病的預防、診斷、治療作出了巨大貢獻。
1醫學影像學的發展方向生命科學和信息科學將是新世紀科學發展的主要學科
一方面分子生物學將推進醫學科學的發展，生物技術、基因工程和醫學生物工程的結合.將加速預防和診治技術的更新。另一方面，社會、地理和生態環境的影響愈來愈受到重視，兩者微觀和宏觀因素的結合，將促進醫學科學各領域的發展，甚至使其面貌發生根本的變化。面對這一新形勢，醫學影像學將如何發展。
1.1隨生命科學的進展，分子生物學、生物和基因工程（人類基因組、疾病基因組學）等，將深入和影響基礎醫學和臨床醫學和影像學的進程和發展。實際上，生理、功能和代謝成像以及基因診斷和治療已經并將進一步深入影像學診治及基礎研究、所謂生物醫學成像，分子、基因成像已提上日程。
1.2隨醫學生物工程和計算機、微電子技術的進展，新一代影像和介入設備和器械，如多層面螺旋CT、MR（如 臟、神經）專用機等的開發、功能的改進、各種影像設備的圖像采集和顯示新技術（如三維仿真成像、MR頻譜以及各種圖像的融合）和精確度的提高等；與生物技術相結合，組織和（或）疾病特異性對比劑的開發和應用，影像診斷和介入治療將不斷拓展新領域，向廣度和深度發展。
1.3隨信息科學的進展，由于影像學的數字化、圖像存儲與通訊系統（PACS）和遠程影像學、遠程醫學系統，智能型計算機和工作站，計算機輔助診斷和治療等的進展和應用，網絡影像學將會到來。 人工智能技術（如機器人）將會用于影像診斷和介入治療的操作。
1.4社會、地理和環境因素。受人類衛生保健的影響，對重大病痛如癌癥、腦血管痛等發生、發展的意義應有新的認識，國內外資料表現，約40 喪病的發生、發展直接或間接與環境因素有關。隨社會經濟和生活水平的提高，人口老齡化，對人們健康的認識和醫療服務體系的轉變，廣大人民對安全、有效而微或無創性診治技術的要求將會不斷提高。影像學診斷將由大體形態學為主的階段向生理、功能、代謝和（或）基因成像過渡；對比增強由一般性向組織和（或）疾病特異性方向發展，圖像分析由定性向定量發展；介入治療含基因治療向實時、立體、少或無射線介導，進而與內鏡、微創治療、外科相融合方向發展。對疾病及發生機理的認識，將從器官、細胞向分子、基因水平深入，從個體診治到群體的衛生保健，如低劑量螺旋CT對肺癌的篩查等，對疾病防治將具有新的含義。
2現代醫學影像學的形成和特征
1972年CT的開發和應用，使放射學進入了一個以體層成像和電子計算機圖像重建為基礎的新階段。50～60年代單獨應用的放射性同位素和超聲診斷，也逐步發展成為放射性核素和超聲成像。近20年的發展，已形成多種成像技術，包括CT、磁共振、數字減影血管造影和X線數字成像、核醫學和超聲成像組成的影像診斷學，結合介入治療共同構成了診斷和治療兼備的現代醫學影像學，介入治療現已成為與內科、外科并列的三大治療技術。因此，現代醫學影像學是臨床診療科室（專業），以高科技為基礎能向廣大人民和病員提供先進的診斷和治療技術和服務。從而必須改變人們對影像科室和影像醫師的認識：既從事診斷又從事治療。醫學影像學作為一個科室（或專業）必須診治兼備，包括影像診斷、超聲、核醫學和介入治療亞專業分工，同時又要劃分神經、胸部、腹部、骨關節影像學等，各有分工側重，協調發展，與其他科室相互配合，共同前進。這樣才能促進本學科的發展。
3醫學影像學科建設
論文摘要：生物信息學是生物科學中一門新興的前沿學科。針對目前國內生物信息學教學現狀，基于其他學科的成功教學模式，結合生物信息學課程特點，提出“以知識為中心，理論教學與實驗教學有機結合”的教學模式。
2l世紀是高科技發展的世紀，隨著人類基因組計劃的完成、遺傳語言的破譯、生物大分子的功能與結構研究，一門嶄新的、擁有巨大發展潛力的新的學科生物信息學悄然興起并得以蓬勃發展。生物信息學已成為分子生物學家和從事生物學研究和學習的科研人員、教師和學生的必備工具。在生物信息學開設條件尚不成熟的情況下，目前還沒有完善的教學模式，如何在高校進行生物信息學教學則亟需探索。為此，筆者根據幾年的生物信息學教學實踐，提出幾點見解，期盼能“拋磚引玉”，引起同行專家學者的關注，由此推動生物信息學教學質量的提高。
1生物信息學概述
生物信息學(Bioinformatics)是生物學、數學和計算機科學交叉所形成的一門新興學科，它主要運用信息科學和計算機手段通過數據分析和處理．揭示海量數據間的內在聯系和生物學含義，進而提煉有用的生物學知識。諾貝爾獎獲得者W．Gilbert在1991年曾經指出：“傳統生物學解決問題的方式是實驗的。現在，基于全部基因都將知曉，并以電子可操作的方式駐留在數據庫中，新的生物學研究模式的出發點應是理論的，一個科學家將從理論推測出發，然后再回到實驗中去追蹤或驗證這些理論假設”。該論點預示了生物信息學在生物科學中的重要地位。
生物信息學的最大特點；一是數據庫龐雜，僅人類基因組一項，就大約有3．0×l0個A、G、C、T構成：二是操作主要在網絡環境中運行，通過網絡強大的搜索功能實現數據儲存、檢索和分析；三是由于是一門由計算機技術、數學、生物學等多學科綜合交叉產物．它的理論及內容尚在不斷地完善與更新中。
2教學現狀
2．1缺乏合格的生物信息學師資，教師隊伍的整體數量和質量與我國生物信息學教育快速發展的規模極不相稱。
2．2對生物信息學專業人才培養的認識各異，造成課程設置不合理。我國高等教育的傳統模式在創新性人才和交叉學科人才的培養方面本身就存在不少薄弱環節，如何通過生物信息學專業課程教學與實踐加強學生的研究能力，從而加快培養不同專業背景的“復合型”人才是擺在我們面前的一項艱巨任務
2．3生物信息學教育與其他專業的合作還有待加強。盡管生物信息學是一門新興學科，但與其他專業之間存在不少聯系。現階段的問題是不同專業學科的教師之間缺乏交流與合作，難以滿足生物信息學教學的需求。
2．4在教學方法上．重視系統知識的傳授和授課計劃的完成，而忽視學生能力和素質的培養。此外，缺乏理論教學與實驗教學的有機整合，實驗教學只是以驗證理論為目的，內容單一，無創新點，忽視了對學生實際操作能力的培養。
2．5教學中還缺乏適合的理論和實驗教材。授權影印國外原版教科書和翻譯書籍仍占主導地位，而國人自編的教材寥寥無幾。例如，我們在教學實踐中已深感到《基礎生物信息學及其應用》一書已不能滿足實際教學工作的需要，但由于種種原因．修訂版遲遲未能完成。此外，系統性也是目前生物信息學教材中普遍存在的一個問題。
3創新教學模式探討
作為教學論三大流派之一的建構主義認為：學生在現實世界的真實環境中去感受和體驗該知識所反映事物的性質、規律以及該事物與其他事物之間聯系，通過學生的自主學習和協助學習，來完成對所學知識的意義建構。多媒體計算機和網絡通信技術的發展，為建構主義學習環境提供了理想認知工具．能更有效地促進學生的認知發展。基于其他學科的成功教學模式。結合生物信息學課程特點，筆者提出“一個中心，兩者結合”的教學模式。即“以知識為中心，理論教學與實驗教學有機結合”。突出學生的主體地位，強化了個性教育。
3。1知識定位為中心以教學活動的真正對象——知識定位為中心．在不同的具體教學活動中教師與學生的“主角”與“配角”地位相互轉換．即在某些教學環節中，教師是知識建構的主角，學生當配角，而在另一些教學環節中，則相反。同時，針對不同的教學內容和教學需要．采取不同的教學方法。生物信息學是一門多學科交叉的科學，涉及的知識面即深又廣，學生進行獨立自學的難度很大。尤其是生物信息學中的相關數學知識，諸如隱馬爾科夫鏈、動態規劃算法和幾何拓撲理論等，在教學中則需采用教師主導的傳統講授方法。
課堂教學受學時的限制，通過探究式方法，引導學生利用課余時間拓展知識，是不可或缺的教學方法，其教學過程大致分為3個步驟：首先確立教學目標，目標可以由教師設定，也可以是學生所感興趣的內容。如：玉米基因組SSR引物設計，這類問題一般無法找到現成答案．必須通過學生自己去查閱和檢索相關數據庫后綜合分析才可得到。其次進行分組．對一個嶄新事物的認識單靠個人智慧的力量往往難以全面兼顧，需要集體的智慧。分組就是將學生隨機分組．以組為單位去檢索相關基因和蛋白質數據庫。如何使用檢索工具、哪些數據庫需要檢索、哪些指標是可以限定、哪些地方不可以忽略等方面的問題，指導教師可給予一定的啟發提示和幫助，但不能替代完成。最后集中討論，由小組成員圍繞指定的問題，如SSR引物，則本著資源共享的原則，陳述檢索過程、分析結果，并就檢索過程中存在的問題及技巧進行共同討論，最后由指導教師就檢索結果進行取舍、總結，對學生的學習情況作出點評。并提出改進意見及進一步要求。
3．2理論教學與實驗教學的有機整合
3．2．1通過生物數據庫的使用，提高學生處理生物信息的能力由于大型服務器和計算機的參與，分子生物學對生物分子(主要是核酸和蛋白質)研究工作的效率大大提高。到目前為止，生物學數據庫總數已達500個以上，在DNA序列方面有GenBank、EMBL和DDBJ等；在蛋白質一級結構方面有SWISS—PROT、PIR和MIPS等：在蛋白質和其他生物大分子的結構方面有PDB等：在蛋白質結構分類方面有SCOP和CATH等．各數據庫均通過Intemet提供多種形式的數據檢索服務。例如：NCBI—Gen．Bank數據庫就提供Retrieve(Email)，Entrez(Web集成信息檢索)及Query(Email集成檢索)等多種方式的檢索服務。這類檢索服務是生物數據庫所能提供的多種服務中最基本的信息共享和應用服務．也是生物專業學生和科研工作者經常使用的。
3．2．2通過序列比對軟件的開發．增強學生使用生物信息處理軟件的能力將未知序列同整個數據庫中的已知序列進行比較分析是研究者手中的一個強有力的研究手段。對2個物種進行全基因組序列比較已不再是一個夢想．進行序列比較的目的之一是判斷2個序列之間是否具有足夠的相似性，從而判定二者之間是否具有同源性。在世界各地，科學家每天都要進行成千上萬次的序列比對和數據庫搜索。實驗操作中通過序列比對軟件開發的培訓，使學生熟練掌握生物信息處理軟件．并能編制解決相關問題的小軟件。
3．2．3運用生物信息學相關知識，提高學生獲取蛋白質信息的能力由于構成蛋白質的20種氨基酸化學構造上的差別遠遠大于構成核酸的4種堿基的差別。因而蛋白質在結構和功能上存在更大的多樣性。目前實驗方法獲取蛋白質結構信息仍然需要大量的時間，而且對技術和技巧都有很高的要求。越來越多的蛋白質在測定空間結構后尚不清楚其生物功能，因此蛋白質功能預測日益受到重視。預測的方法是目前提供蛋白質結構及功能信息的重要方法。蛋白質結構與功能的復雜性必須借助生物信息學的技術手段才能更好的闡明，通過對生物信息學的學習和掌握，可使學生更多更快地了解蛋白質的信息。
3．2．4優化實驗教學內容，發揮網絡教學優勢生物信息學實驗教學主要是針對海量生物數據處理與分析的實際需要，培養學生綜合運用生物信息學知識和方法進行生物信息提取、儲存、處理、分析的能力．提高學生應用理論知識解決問題的能力和獨立思考、綜合分析的能力。生物信息學實驗教學內容的選擇與安排應按照循序漸進的原則．針對特定的典型性的生物信息學問題設計，以綜合性、設計性實驗內容為主，明確目的要求，突出重點，充分發揮學生的主觀能動性和探索精神，以激發學生學習的主動性和創造性為出發點，加強學生創新精神和實驗能力的培養。
生物信息學實驗教學以互聯網為媒介、計算機為工具，全部在計算機網絡實驗室內完成。在教學中，充分利用網絡的交互特點實現信息技術與課程的結合。教師通過電子郵件將實驗教學內容、實驗序列、工具等傳遞給學生，學生同樣通過電子郵件將實驗報告、作業、問題和意見等反饋給教師，教師在網上批改實驗報告后將成績和評語發送給學生，讓學生及時了解自己的學習情況。
一、使學生了解STS教育的含義。
有效地進行STS教育滲透，首先必須使學生了解STS教育思想，以及科學、技術、社會三者之間的關系。在緒論的學習中可以做講解：生命科學既屬于自然科學，更是一門實驗科學。生物學的發展經歷了一個由描述階段到實驗生物學和分子生物學階段，通過此歷程的一些實例講解，既讓學生認識到生物學的發展不僅反映了人類認識史的一個認識過程和一般科學的發展趨勢，還反映了實驗手段的不斷改革史，以及生物科學的發展與社會和科技進步之間的關系。在當代生物學的新進展中，要使學生認識到現代生物學的新進展是在采用許多先進的技術和手段的條件下，有的是在多學科滲透的基礎上取得的，而這些技術手段又是以生物學理論知識為基礎的，如DNA重組合成技術、核酸分子雜交技術、單克隆抗體技術、脈沖電泳技術、同步輻射技術，等等。最終引導學生認識到科學學科的根本職能在于利用自然知識研究自然界的未知世界，探索通往未知世界的道路。因此，激勵學生掌握更多的知識來解釋自然界中的“是什么”、“為什么”的問題，技術的根本職能在于改造世界。如果說科學是用來解決自然界中“是什么”、“為什么”的話，技術則是以科學為基礎，回答“做什么”“怎么做”的問題，使學生理解到掌握技術重要的是對自然進行控制和利用，變天然自然為人工自然，發展新工藝，創造新品種。如我國研制的生物工程乙肝疫苗、抑制病毒在細胞內增殖的干擾素，等等，都是利用生物學原理和一定的工程技術手段而產生的生物制品，從而使學生認識到科學與技術的相互支持、相互影響。這樣通過緒論課的講述，使學生對STS教育有了初步的認識。
二、從改革課堂教學方法入手，培養學生的參與意識與決策能力。
傳統的課堂教學方法是老師系統地講述科學知識，學生靜態地、被動地接收，實驗課也主要是證明已學的知識。STS教育要求教師不但要教給學生科學知識，更重要的是要把學習方法傳授給他們，使他們不但在學校能獲得知識，而且畢業以后能通過自學不斷地、快速地獲得新知識，以適應社會的發展和變化。因此，我在教學過程中對教學方法進行了如下改革。
1.在傳授科學知識的同時，更注重科學研究的過程和方法。生物學是一門實驗性很強的學科。現在的學生是未來社會的建設者，如果在學校里只掌握一定的生物學基礎知識，不懂得科學研究的過程與方法，知識就得不到更新與發展，就不能很好地為社會服務。我在講高中《生物》中“生命活動的調節”時，首先讓學生看書，再與學生一起總結出生長素發現過程的幾個步驟：觀察到的事實（植物具有向光性）提出問題和設想（為什么？是具有芽尖的緣故）設計實驗驗證（排除影響因素，將芽尖切去）實驗結果（不發生彎曲）結論（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知識就是通過這種探索的過程獲得的。通過學習，學生對如何進行科學研究的過程有了大致了解，同時也明白了進行科學研究需要有鍥而不舍的精神和頑強的毅力。
2.注意調動學生學習的積極性，鼓勵他們做課堂上的主人。在課堂教學過程中，盡量設置一些與要講的知識有關的問題情境，讓學生在解決問題的同時復習舊知識，學習新知識。如在講膜的結構和功能時，我舉了一個大家都熟悉的例子：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？在了解細胞膜功能的基礎上，將全班分成若干個小組進行討論，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。當雙方都無充分理由說服對方時，我再適當加以點撥，使學生對細胞膜的功能有了深刻認識。另外，每一節課后，我都布置一些與生活密切相關的問題讓他們思考，有些同學課后還主動翻閱書籍，搜集資料，這往往使課堂討論充實而熱烈。
三、提高教學內容的社會針對性，使學生明確生物學知識對社會生產和生活的作用。
現代生物學與當今世界面臨的重大問題，如糧食、能源、人口、環境保護、國土整治、資源的利用與保護等都有直接聯系，并可能為之提供理論、方法與技術，這說明生物科學對人類的未來及社會的發展有重大作用。在課堂教學過程中，我注意理論聯系實際，適當增加教學內容，提高社會針對性。如在講線粒體結構和功能時，讓他們回憶物理學中所學的能量轉換知識，計算出線粒體中能量的利用率，并與機械效率相比；講完基因控制蛋白質的合成后，我介紹了基因工程，說明基因工程已經使工業、農業、醫學等產業發生了巨大變化，并且必將影響世界的整個面貌；講完生物與環境這一章時，我介紹了我市的生態狀況和存在的問題，讓學生根據已學的生態學知識，提出搞好我市環境保護的具體方法和途徑。
1.適當增加生物技術的講授，使學生能自覺地將科學與社會聯系起來。學習科學知識的主要目的是要為社會服務，使人們生活得更美好，而知識應用于社會的橋梁是技術。在課堂教學中，我適當增加了生物技術的講授。如講細胞膜的知識時，介紹了生物膜技術；講DNA的結構和功能時，介紹了DNA的粗提取與分離技術；講單倍體育種時，介紹了植物組織培養技術。這樣不僅拓寬了學生的知識面，而且增強了他們的學習信心。
在一些評論家稱之為史詩般的偉大巨著《生物學思想的發展》（the growth of biological thought）一書中，邁爾指出：“需要一種新的生物學哲學。這種新哲學將要把功能生物學關于控制論－功能－組織的觀點，和進化生物學關于群體－歷史程序－特異性－適應的概念這兩方面都包括進來和綜合起來”。（［1］，p．79）他說，“需要的是一種還沒有被人們相信的生物哲學，這種哲學和活力論，和其它非科學的意識形態和不能正確處理生物學現象和生物學系統的物理主義還原論，都是不相近的”。（［1］，p．82）盡管他還說：“雖然這個新的生物學哲學的基本輪廓是明顯的，但是現在這種新生物哲學還主要是一種宣言，而不是表達成熟的概念系統的”，（［1］，p．74）但從他對這種新哲學的倡導的各種論文和著作中，我們仍可看到邁爾新的生物學哲學的系統性。下面我們就對邁爾的新的生物學哲學的一些原則作些概括。
1、“物理科學不是科學的合適標準”
邁爾認為，“生物學”一詞是19世紀的產物，在19世紀以前，作為科學的生物學并不存在，存在的只是包含在醫學中的解剖學和生理學，以及其它的諸如博物學和植物學。牛頓的物理學革命在當時并沒有引起生物學的革命性變革。生物思想的重大革新是在19世紀和二十世紀才開始產生的。因此，當科學哲學在17世紀和18世紀開始發展起來的時候，或者說，當培根、笛卡爾、萊布尼茨和康德論述科學和科學方法的時候，完全是以物理科學為基礎的。在這種情況下，物理科學的思想和方法自然成了評判一切科學的標準，大多數哲學家理所當然地把物理科學看作是科學的范式，認為一旦理解了物理學就能理解其它任何科學。這種傳統一直影響到今天。邁爾不無遺憾地說，他書架上那些聲稱是涉及“科學哲學”的書實際上全都是僅僅論述物理科學哲學的，他們的哲學和方法論幾乎完全立足于物理科學，仿佛世界上并沒有活生生的有機世界中的種種現象和過程。
鑒于以上這種情況，邁爾指出，應當建立一種擺脫物理主義影響的新哲學。如何擺脫這種影響呢？邁爾認為應當改變科學統一的傳統信念，適當強調科學的多元性。生物科學與物理科學具有不同的傳統。人們常把牛頓和自然規律看成是與科學共存的東西，實際上，如果考慮16世紀、17世紀和18世紀的思想環境，人們可以發現有對于力學實際上沒起什么作用的幾個傳統同時存在。比如說，草藥學家的植物學，維薩里解剖學中的精美插圖，到處都有的博物學的陳列室、科學旅行、植物園，所有這些都和牛頓傳統無關。生物學研究就包含在這種傳統中。所以邁爾認為，“正是這些在牛頓力學以外的科學激勵了盧梭的浪漫主義和野蠻人高貴的信條”。（［1］，p．36）又說，“從亞里士多德到現在，科學史是主張生物學自主性的歷史，是反對輕率地用力學和定量來說明生命現象的潮流的歷史”（［1］，p．38）
主張生物學的自主性，反對物理主義的科學統一觀念，就必須駁倒物理主義的理論基礎：還原論。物理主義者認為生物世界的自主性只是表面的，從原則上說，所有的生物學理論都可以還原為物理學理論。邁爾認為，還原是徒勞的沒有意義的方法。他認為，還原論者所說的還原，實際上有三種不同的含義：組成的還原論，解釋的還原論和理論的還原論。其中，組成的還原論認為，有機體的物質組成和在無機世界發現的物質組成是一模一樣的；解釋的還原認為，人們在沒有把一個整體分解成為它的部分，這些部分又分解為這些部分的部分直到階層系統的最低層次之前，是不能理解一個整體的，具體地說，就是把生命現象都還原到分子水平才能理解生命；理論的還原論認為生物學的術語可用物理學的術語來定義，生物學的理論可從物理學的理論推導出來。邁爾進而指出，除組成的還原可接受外，解釋的還原論和理論的還原論都是錯誤的。因為，階層系統的不同層次都有新的突生屬性出現，所以，盡管階層系統的較高層次與較低層次都由原子、分子組成，但高層次上的過程常常不依賴于低層次上的過程。邁爾認為，在生物階層系統的不同水平上有不同的問題，所以在不同的水平上就要提出不同的理論。這樣，在從大分子系列一直到細胞器、細胞、組織、器官及其它，每一層次都導致獨立的生物學分支產生：分子水平是分子生物學、細胞水平是細胞生物學，組織水平是組織學等等。要充分解釋生命現象，就必須研究每一層次，“在較低水平上的發現對于在較高水平上提出的問題的解決通常很少有什么補益”。（［1］，p．70）因此，當有人說“只有一門生物學，這就是分子生物學”時，邁爾認為這說明他們不懂生物學。
當然，在批判還原論時，邁爾并不是根本放棄科學統一的信念。他說：“面對神話和宗教的時候，科學形成了統一的戰線。所有的科學雖然在許多方面有區別，但是在致力于說明周圍世界這一點上是共同的。科學需要去說明解釋，去概括總結，去確定事物、事件和過程的原因。至少在這個范圍內，科學是存在統一的。”（［1］，p．35）但這種統一與物理主義還原論的統一是不相干的。所以他說：“物理科學不是科學的合適的標準尺度”。（［1］，p．38）如果說科學一定統一于某一學科的話，那么，這種統一也應當象辛普森所說的那樣：“物理學是居于全部科學的中心的科學……只有在生物學這里，只有在全部科學的全部原則都能體現出來的領域，科學才具正能夠成為統一的”（［9］，p38）。
2、“規律在生物學中的作用是很小的”
為了進一步說明生物學的獨特性，邁爾進一步比較了生物科學與物理科學的理論結構的差別。在物理科學中，規律或定律起著重要的解釋作用。一個獨特的物理事件的發生通常是把它歸并到一條普遍的物理規律中而得到解釋的。這種解釋方式亨普爾曾把它概括為“演繹－律則說明”模型（又稱覆蓋律模型），并把它看作是所有科學的解釋模式。但一些生物學家通過對生物學理論的分析對這種解釋方式的普遍性提出了疑問。邁爾曾提到斯瑪特（j．j．c．smart），斯瑪特在一本名為《哲學與科學實在論》的書中就聲稱，不存在與物理理論類似的生物學理論，“甚至不存在任何生物學規律”，因為人們平常所謂的生物學規律通常都有例外，它們并不是真正的規律。（［2］，p．50）
邁爾雖然沒有明確地否定生物學中存在規律，但邁爾認為，規律在生物學中并不重要。他曾說，新的生物學哲學“不應該把大部分注意力集中在規律上面，要考慮到在許多生物學理論中，規律實際所起的作用是很小的”。（［1］，p．82）還說：“規律的觀念遠遠沒有歷史敘述的觀念那樣有助于進化生物學。”（［1］，p．140）主張生物學中存在規律的生物學家，比如倫施（rensch）曾列出一百個進化的“定律”，這些定律全都涉及自然選擇影響的適應趨向。但邁爾認為，這些所謂的生物學規律，其中的大多數都是偶然發生或經常出現例外，或者只不過是“規則”，而不是普遍規律。就討論過去的事件來說，這些東西有說明的性質，但是除非在概率性的意義上，否則它們是沒有預見性的。因此，邁爾認為，“生物學的概括幾乎一律具有或然性”，“生物學中只有一條規律，那就是：‘所有的概括都有例外’”。（［1］，p．41）從這里可以看出，邁爾實際上贊同了斯瑪特的觀點。
按著，邁爾進一步指出，“這種或然性的概念和科學革命的早期觀點－自然界是受規律支配的，因此是能夠用數學語言表述的－－是鮮明對立的”。（［1］．p41）在傳統觀點看來，自然規律是用數學語言表述的。伽利略曾說過，自然界這本大書是用數學語言寫成的，牛頓在他的力學體系中成功運用了數學。伽利略和牛頓的成功給數學造成了幾乎無限的特權，結果就有了康德的著名箴言：“在自然科學的任何分支中包含著多少數學，在其中便能找到多少真正的科學”。邁爾對此很是反感，他認為，“這些看法對涉及到定性的和歷史的科學，或者涉及到那些過分復雜而不能用數學公式表示的系統的科學來說是錯誤的……這種看法造成生物學許多不同領域中產生出輕率而且完全錯誤的解釋。”（［1］，p．43）。
邁爾指出，數學統治著一切科學的思想從一開始就有人反對。首先反對的是彼埃爾·培爾，在他看來，歷史的確定性并不比數學的確定性低人一等，只不過性質不同罷了。歷史事實，比如地球從前存在過恐龍，這是和任何數學定理同樣確切的。博物學是反對關于科學的數學觀念的第二個根源。博物學的各個部分太復雜，因此不能應用數學，在這里，觀察和比較是合適的方法。達爾文的進化論沒有數學，但它也是科學。
邁爾認為，生物學之所以不需要數學，生物學的概括之所以幾乎一律具有或然性，原因在于，生物學努力描述的事件在某種意義上是特異的事件。任何生命都是與歷史相關的，都是長期進化的結果，而特異性是進化歷史上任何事件的顯著特征。生物事件是特異的，因此，進化生物學中的解釋就不可能象物理科學那樣是由“理論”或“規律”提供的，而是由“歷史敘述”提供的。邁爾很贊賞岡奇（t．a．gondge）如下的一段話：“在討論生命歷史上具在重大意義的單個事件的時候，敘述性解釋進入了進化生物學……敘述性解釋的建構一點也沒有提到一般規律……進化過程中的事件不是某種事件的例子，而是單獨發生的事，是某種只發生一次，不能（以同一方式）再發生的事情，這時就要求敘述性解釋……歷史性解釋構成進化理論的基本部分”。（［1］，p．77）
實際上，邁爾認為，規律的觀念從哲學上說是本質主義的必然結論。本質主義是由柏拉圖發展起來并一直支配西方思想界的哲學思潮。邁爾從生物學事實出發，堅決反對這種本質主義，而主張與本質主義對立的群體思想。群體思想認為，世界上真正重要的東西是個體而不是本質。許多生命現象，特別是種群現象，是以高度的變化為特征的，進化的速率或物種形成的速率彼此的差別可以有三到五個數量級，這種變化程度在物理現象中是很少有記錄的。物理世界中的實體（如原子和分子）具有不變的特性，而生物實體卻以可變性為特征的。生物實體這種特異性告訴我們，必須用和研究完全均一的無生命的東西完全不同的精神來研究生物實體組群。這種新精神在邁爾看來，就是強調定性、獨特性和歷史在生物學中的作用，實際上也就是他的新哲學。
3、“科學進步主要是新概念或原則的發展”
既然規律在生物學中并不重要，那么，作為科學的生物學是如何存在和發展的呢？邁爾認為，生物學雖不象物理科學那樣提出規律，但生物學家常把他們的概括總結為概念框架。有人可能會說，規律和概念的不同，只不過是形式上的不同，因為每個概念都能轉換成一個或幾個規律。邁爾認為這種說法即使在形式上是正確的，這種轉換在進行真正的生物學研究時也是沒有什么價值的，因為“規律缺乏概念所具有的靈活、啟發的用途。”（［1］，p．46）
既然生物學家常把他們的概括總結為概念框架，那么，生物學的進步實際上在很大程度上只不過是這些概念或原則的發展。雖然新事實的發現也是科學進步的重要象征，但是在生物學中，概念的改進要比新事實的發現更能有效地促進我們對世界的理解。他說：“新概念和概念的多少帶有根本性質的變化，和事實及對事實的發現比較起來，常常具有同等的、甚至是更重要的意義”。（［1］p．26）
邁爾認為，概念的改進及新概念的提出之所以能引起生物學的進步，原因就在于這些概念可以幫助澄清從前生物學的混亂局面，引起新理論的形式和數不清的新研究。根據生物學的發展，邁爾提出了改進概念的幾種方法：（1）消滅無效的理論和概念；（2）消滅不一致和矛盾；（3）從其它領域輸入；（4）消滅語義混亂；（5）對立概念的折衷融合。
總之，邁爾認為，“生物科學中的進步并不是以個別的發現（不管這項發現多么重要），也不以新理論的提出為特征，而是以新概念的逐漸的、但是決定性的發展和那些從前占統治地位的概念的拋棄為特征”。（［1］，p．880）
4、遠因的研究與近因的研究同樣重要
在談到生物學與其它科學的關系時，邁爾主張應適當強調科學的多元性，認為物理主義的統一觀是錯誤的，生物學本身是一門自主的科學。同樣，在談到生物科學本身的特點時邁爾認為，生物學本身也不是均一的、統一的學科，而是一門非均一的、多樣性的學科。因為生物學研究可劃分為近因的研究和遠因的或進化的原因的研究，前者是功能生物學的課題，后者是進化生物學的課題。（［1］，p．73）
邁爾認為，功能生物學關心的是從分子到器官到整個個體的結構元素的活動和相互作用。功能生物學家們反復要問的問題是“怎么樣？”某種結構的成分如何運行？如何行使其功能？功能生物學家試圖孤立所研究的特殊對象，在具體研究中針對的是單一個體、單一器官、單個細胞或細胞中的某個部分。他們試圖消除或控制所有的變異因子，在恒定或變化的條件下重復實驗，直到確信并清楚研究對象的功能為止。功能生物學家基本上與物理學家和化學家一樣，主要手段是實驗。實際上由于把所研究的現象從錯綜復雜的機體中充分地孤立出來，就可以滿足純理論實驗的理想。雖然這種方法有一些局限，但功能生物學家為了達到其特殊目的而采用的簡化手段是完全必要的。
進化生物學所關心的問題和應用的方法有所不同。進化生物學的基本問題是“為什么？”這里的“為什么？”指的是歷史上“怎么來的？”每個機體，不管是個體還是物種，都是漫長歷史的產物。這個歷史可以追溯到二十億年以上。離開了歷史背景就很難充分了解機體的結構和功能。進化生物學家的首要任務就是探尋現有機體的特征特別是適應的原因。他注意到有機體的繁復多樣，他要知道形成這種繁復多樣的理由，以及形成這種狀態的途徑。
很顯然，功能生物學和進化生物學研究的因果關系是不同的。功能生物學家關心的是“近因”，而進化生物學關心的是“遠因”或“進化的原因”。近因關系到有機體及各個部分的功能和發展，而遠因、進化的原因或歷史的原因試圖說明為什么有機體就是那個樣子。有機體之所以具有近期的和遠期的這兩種不同的原因，是因為有機體有遺傳程序。近因所要涉及的就是去解碼一個個體的遺傳程序，遠因所涉及的是在時間進程中遺傳程序的改變以及這些改變的原因。
邁爾認為，物理科學中只有近因的研究，因為：“為什么”的問題在“為了什么”的意義下對于無生命的客體是沒有意義的。與此相反，在生命世界中，“為了什么”的問題具有很大的方法論價值。所以，邁爾認為，生物過程的意義可以通過兩種方式提出問題：首先問產生生物過程的生物結構的功能，其次也可以問造成生物過程的起源和進步的原因。這樣，進化生物學家要想分析進化的原因，就必須經常提出為什么的問題。
邁爾指出，所有的生物過程都具有近因和進化的原因。在生物學的歷史中，許多混亂都是因為作者單單注意近因或者單單注意遠因所造成的。事實上，在邁爾看來，物理主義者的錯誤就在于只看到了生物學中近因的研究，而沒有看到遠因的研究，所以才把生物學與物理學等同。邁爾認為，新哲學應該把兩者統一起來，應該看到，進化原因的研究和近因的研究一樣是生物學的合法部分；在生物學中，“除非近期的和進化的原因兩者都得到闡明，否則就不能完滿地解決生物學問題。”（［1］，p．79）
5、新生物學哲學：與后現代主義合流
當然，邁爾還論及生物學的其它一些哲學問題，比如物種的本質問題，自然選擇的目標問題等，但其哲學的基本原則就是我們上面所論及的那些，用邁爾自己的概括即是：
（1）只有物理的和化學的理論不能保證完全理解有機體；
（2）應該充分考慮有機體的歷史性質，特別是考慮它們具有從歷史上獲得的遺傳程序；
（3）在從細胞起的絕大多數階層系統水平上，個體是特異的，個體形成了以變異為主要特征的群體；
（4）有兩種生物學：提出近因問題的功能生物學和提出終極原因問題的進化生物學；
（5）概念的建立、成熟、修正和（間或是）概念的擯棄支配了生物學的歷史；
（6）生命系統復雜模式是按照階層系統組織起來的，新事物的產生是階層等級系統的較高等級的特征；
（7）在生物學中，觀察和比較是與實驗完全一樣的科學的和富有啟發性的方法；
（8）堅持生物學的自主并不意味贊成活力論、直生論或者其他和化學或物理定律相沖突的理論。
可以看出，邁爾新哲學實際上就是強調生物學自主性的哲學。從本世紀50年代以后，科學哲學從實證主義走向后實證主義和反實證主義，其中一些人從科學史的角度出發反對實證主義，另一些人則從具體自然科學的哲學總結中反對實證主義，邁爾就屬于后者。邁爾的新生物學哲學很顯然也和后現代主義哲學思潮在一些觀點上是一致的（比如反對本質主義，強調個體的獨特性和重要性等）。
參考文獻
［1］邁爾，《生物學思想的發展》，劉jùn＠①jùn＠①等譯，湖南教育出版社，1990年版。
第1節《現代生物進化理論的由來》包括三部分內容：拉馬克的進化學說、達爾文的自然選擇學說。教材中之所以選取拉馬克和達爾文進化理論的內容，并作為第1節來安排，主要是出于以下考慮。第一，現代生物進化理論并非無源之水，而是在原有進化理論的基礎上發展起來的。介紹現代生物進化理論的由來，有助于學生更好地理解現代生物進化理論。第二，介紹生物進化理論的發展過程，分析拉馬克和達爾文的進化理論的重要貢獻和歷史局限性，有助于學生理解科學不是一個靜態的體系，而是一個不斷發展的動態過程；在科學領域沒有終極真理，存在質疑和爭論不僅是正常的，而且能促進科學的進步。教學中可以通過摘錄如下的關于進化的材料讓同學們閱讀分析，讓同學們探究每一次大的發現可能會產生的重大人類思想變化。
材料一：在達爾文以前，人們相信，人類及人類的特性，特別是智力、精神和道德等方面的特性是上帝創造和賦予的。如果有人認為人和某種動物之間存在親緣關系，就會被視為對上帝的褻瀆和對人類自身尊嚴的傷害。
材料二：關于人腦結構的爭論：解剖學家歐文認為：在人腦中被稱為海馬的腦回是人腦獨有的結構，它僅僅存在于人腦而不存在于猿腦和其他靈長類的腦中。海馬回成為人類獨有的標準。人類因為有了海馬回，而超越了猿及其他動物，在人和猿之間不存在連續性的問題。而解剖學家赫胥黎指出：所有猿都有海馬回。他指出：人與猿在身體構造上驚人的相似，又都有差異。
材料三：進入20世紀，許多人類學家仍然迷戀人的超自然地位，總想找到不同其他動物的進化規律，他們似乎是沒有猶豫地接受了這樣兩種觀念：其一是在人類進化過程中，首先發生變化的是腦的完善，腦起著人類進化的作用；是腦的逐漸完善和心智結構的建立使猿成為人的。其二是進化即進步的觀念，認為進化和進步是同一事物。人類進化就是人類的始祖穩定地、不可避免地上升到更富有智力的階段，智人是命定要達到的進化的最終目的。
材料四：到了20世紀60年代，許多人類學家主張人和猿來自2000多萬年森林古猿科，對于究竟來自哪一個時期的哪一種森林古猿，利用dna分子雜交等分子生物學技術，證明了人與非洲猿，特別是黑猩猩關系最為密切，和猩猩的關系要稍遠些，而和其他靈長類動物的關系要更遠。
總結：長期以來。人類將自己置身于自然界之外，無視控制人與自然關系的一般法則，為了眼前的利益，盡其所有地向自然索取。人們終于逐漸明白，人是自然的一分子。人不能置身于自然之上，而應該置身于自然之中，和自然和諧相處，這是我們的唯一選擇。此外還應注意以下幾點：
1 在講達爾文的自然選擇學說時，要于無形之中滲透出世界的本源是物質的，從而為學生進一步樹立唯物主義而非唯心主義。
2 關于拉馬克的進化學說，教師可以用提問的方式，引導學生評說其要點，然后教師可以指出，拉馬克的進化學說是達爾文學說之前影響最大、最為系統的進化理論，并可歸納為以下幾點：生物都不是神創的，而是由更古老的生物傳衍來的。這對當時人們普遍信奉的神創論造成一定沖擊，因此具有進步意義。
3 達爾文的自然選擇學說是本節教學的中心。現代生物進化理論是以自然選擇學說為核心，綜合了生物學各學科的成就和多種生物進化因素建立起來的，因此，達爾文的自然選擇學說是學生理解現代生物進化理論由來的關鍵。教師應引導學生分析：達爾文的學說接受了拉馬克關于器官用進廢退和獲得性遺傳的觀點，但他承認變異有的可以遺傳，有的不能遺傳。他改變了拉馬克過分強調“生物內在的自我改進的力量”的觀點，在解釋適應性的形成時強調自然選擇的作用；達爾文自然選擇學說的貢獻，在于較好地解釋了生物的多樣性和適應性，相對系統地解釋了生物進化的原因；達爾文自然選擇學說的局限性，在于他未能對遺傳和變異的本質做出科學的解釋，物種形成的漸變過程無法解釋“物種大爆發”現象，基因傳衍以種群為單位而不是以個體為單位等。
4 在講拉馬克的進化學說、達爾文的自然選擇學說、現代生物進化理論時，都會涉及到每一種學說的長處和不足，從中使學生去感受和認同科學發展的艱辛與不易，并能體會到科學發展，如進化思想的提出，對人們的思想觀念產生了諸多方面的影響。
作為我國著名的醫藥分子生物學專家，他長期堅守在醫學科研第一線，特別是在胎兒型珠蛋白基因重新開啟表達與珠蛋白基因表達調控和地中海貧血基因治療的研究中有過多次重要發現和成果。
而今，作為北京協和醫學院院長，他認為自己最主要的責任就是發揮那些比自己聰明的學生的才智，而不是單純地去教授他們知識。
2006年6月初，在北京召開的中國工程院第八次院士大會上，我國著名醫學分子生物學家劉德培院士再次當選為中國工程院副院長，同時他還肩負著北京協和醫學院院長、中國醫學科學院院長的重任。
盡管如此，多年來他一直保持著“常人心態、學人理念、法人責任、凡人生活”的作風。因為，在他心目中，“終生進京趕考，永遠當好學生”是持之以恒的人生坐標。
2007年金秋，《教育與職業》采訪了劉德培。
協和精神
北京協和醫學院（下稱協和）是我國最早設有八年制臨床醫學專業和護理本科教育的重點醫學院校，其前身是由美國洛克菲勒基金會于1917年創辦。醫科院與協和實行院校合一的管理體制，醫科院為協和提供雄厚的師資和技術力量，協和為醫科院培養高層次的人才，相互依托，優勢互補，教研相長。
1986年，36歲的劉德培獲得了中國協和醫科大學生化和分子生物學專業博士學位，次年遠赴美國求學，在加州大學舊金山分校做博士后研究工作。回國后，一直從事醫學分子生物學研究，并于1996年當選為中國工程院院士。
因此，當記者提及這所醫學領域的重要學府時，對母校懷有深厚感情的劉德培深感自豪，“長期以來，協和堅持醫學精英教育，以小規模招生、高層次培養為辦學宗旨，實行高進優教嚴出，為國家培養了大批優秀的臨床醫學家、醫學科學家、醫學教育家、護理學家和醫政管理學家，對我國醫學教育和醫學科學事業的進步和發展起著積極的推動作用，在國內外享有很高的聲譽。”
而對于協和的光榮傳統，劉德培更是有著特殊的理解，他告訴記者，協和當年的創業者，是吸取了當時的發展和改革的先進思想，一開始的時候就在現代醫院管理中選擇了最符合當時發展潮流的思想舉措，走的是改革發展道路。在這過程中，他們結合中國的國情，充分發揮自己的聰明才智，而不是簡單地照搬美國的模式。所以，醫學界在總結學校發展史的時候，一致認為改革和發展是我們協和成功的關鍵。
創業的道路布滿荊棘，而總結、繼承前人的經驗亦需要超人的智慧與膽識。在經過了最近幾年的努力之后，劉德培和他帶領的新一代協和人在前輩的基礎之上總結了六句話――堅持醫學精英教育，實行高進、優教、嚴出，注重能力素質培養，強調“三高”“三基”“三嚴”，開門辦學博采眾長，弘揚優良文化傳統。
這是20世紀協和發展的思想總結，同時，結合國外醫學教育的新思想，協和醫學精英教育的特色在新世紀要進一步發揚光大。
對此，重任在肩的劉德培有著常人難以體會的感觸，“我們一定要繼續堅持醫學精英教育，即便是遇到非常大的阻力的時候也要如此。因為，醫學教育專業化程度比較高，實踐性很強，而且是成本比較貴、培養周期長、社會期望值高，所以協和的學子們要學許多課程，初步計算的話，八年學制需要學習一百多門課程，這顯然具有精英教育的特點。而對于招生來說，實行高進、優教、嚴出是我們一貫的傳統，對學生入學資格有著嚴格的審查制度。例如，協和招收的八年制醫學生，先后在北大、清華讀預科，都是在學校里成績相對較高的學生。”
在他心目中，實行醫學精英教育的目的是在中國創辦跟歐美可以相比的高水平的醫學教育。這個高水平的醫學教育目的是什么呢？就是要培養有國際水平的醫學人才，包括臨床專家、教育家、科學家和衛生行政專家。
據悉，自建校以來，協和八年制臨床醫學專業堅持實行小規模、嚴要求，預科、本科分段教學，導師制等獨特的培養模式，在我國醫學教育體系中獨樹一幟。
“嚴謹、博精、創新、奉獻”，這就是激勵了一代代協和人艱苦奮斗、敢為人先的協和精神。而對于劉德培來講，激勵之外，還有更深的一層含義――除了繼承先輩們的光榮傳統之外，他要帶領著21世紀的協和人與時俱進，將協和精神進一步發揚光大。
最重要的就是最基本的
談到育人，劉德培有著自己的標準和要求，“醫生既要具備綜合思維能力，也要有很強的動手能力，還應該具有高尚的醫德、精湛的醫術和強烈的社會責任感。”
在他的人才培養理念里，最重要的往往就是最基本的，只有腳踏實地地做好每一個基本細節，坦誠地跟學生們進行交流，才能充分做好人才培養工作。
早在1920年4月14日，協和醫學院董事會正式確立了協和辦學理念它包括三個要點．舉辦可與歐美最優秀的醫學院校相媲美的高水平的醫學教育，包括醫本科教育、畢業后教育和進修教育；提供科學研究機會，特別是遠東特殊問題的研究；傳播現代醫學和公共衛生知識。對此，劉德培說：“這一理念的另一表述是：在中國辦一個世界第一流醫學院、以培育有國際水平的醫學人才包括臨床專家、教育家、科學家、公共衛生專家和衛生行政專家，為中國衛生事業和世界醫學做貢獻。”協和建校90年來，始終堅持了這一辦學理念的傳承與發展，形成了協和注重能力素質培養，強調三高(高標準、高起點、高要求)、三基(基礎理論、基本知識、基本技能)、三嚴(嚴格要求、嚴密方法、嚴肅態度)，開放辦學博采眾長，傳揚優良文化傳統的育人特點。
在協和，理論聯系實際在教學中措施得力，理論課與實驗課的比例為1：2，然后在臨床教學中重點安排討論課和專題講座，適當減少課堂授課時間，增加床邊教學課程。以此來培養學生的自學能力、動手能力、發現問題、分析問題和解決問題的能力。
劉德培校長告訴記者，科學、嚴格的目的就是要培養學生成為真正高層次的人才，成為真正具有獨立進行科學研究能力的人才。協和強調注重能力素質的培養，這就是協和學子的整體特點。這個特點包括什么呢？首先包括一整套自學的能力，其次是學校環境的熏陶，協和的學生不是教出來的而是熏陶出來的。這一點很重要，而要實現它卻并不容易，首先要有一個好的師資環境，要有醫療教學和科學研究的基礎，同時形成一個很好的科學氛圍。
正是在這一思想的指導下，協和的考試的評價體系已經逐漸從注重知識的測評轉向了對學生的綜合測評，包括知識、技能、態度和價值觀。因為，劉德培校長始終認為，學校培養出來是人才，而不僅僅是知識的載體，不單是專門的技術而是具有真正能力和素質很好發展前景的高層次的人才。
小規模、高層次、研究型
1997年，同志為協和題詞：“嚴謹、博精、創新、奉獻。”
在劉德培校長看來，這八個字是協和精神的集中體現，其實質是醫學精英教育，而最具協和特色的要數“博精”兩個字，“博精即博大精深。還有一種解釋，‘博’是指博學，要求學生具有‘丁’字型知識結構(‘一橫’代表廣博的知識，‘一豎’代表專業知識與技能，而‘一勾’則代表創新能力與精神)，鼓勵其在醫學領域不斷探索，‘精’是指精英教育。”
協和一直堅持以“小規模、高層次、研究型”的辦學方向，這也一直堪稱是學校的特色與優勢。他們在實踐教學、研究性教學、教學效果、英語教學、學風建設等方面很有特色，特別強調教學與研究相結合、教學與臨床相結合、在臨床階段實行導師制。醫學生進入臨床后，有兩位導師負責，其中一位導師全程負責學生的臨床實習和學習，直到畢業。而另一位導師則負責指導學生八個月的科研實習訓練，學生獨立完成一項科研題目并且答辯，這在其他院校是不多見的。同時，學校對教學質量進行嚴格的目標管理，就是學位授予條例。首先規定整體表現優良，不受任何處分，各門功課分數平均在80分以上。
近年來學校的生存與發展遇到了很多挑戰，由于學校的辦學規模較小，未能爭取到重點投入和建設的機會，致使學校許多硬件、軟件建設與其在國家醫學教育中所處的地位極不相稱。
對此，劉德培指出，學校目前還存在著很多問題與挑戰。諸如，空間嚴重不足，基礎設施和條件與承擔的任務不相適應，嚴重制約科研與教學事業發展；高水平的學科帶頭人缺乏，自主創新能力不足，人才梯隊及前沿學科建設需要加強；研究能力和水平不能滿足日益增加的社會需要，科技創新研究的廣度與深度有待延伸；醫學精英教育的高投入需要與辦學經費嚴重不足的矛盾日益突出，學校的辦學傳統和特色尚缺乏機制和政策保障，教育實體化還未從根本上解決，師資隊伍建設有待進一步加強；臨床醫學研究體系、研發能力亟待提高，科技成果轉化需要加強；管理體制和運行機制還需進一步理順和完善，科學決策與管理水平需要進一步提高。
因此，在劉德培看來，應該抓住包括教育部教學評估在內的所有發展契機，真正做到明確辦學指導思想，加強教學基本建設，改善辦學條件，強化教學管理，深化教學改革，全面提高教學質量和辦學效益。
2006年6月2日，在北京協和醫學院教育部本科教學工作水平評估意見反饋會上，評估專家組對學校本科教學工作給予了充分肯定，一是辦學思想明確，定位準確，特色鮮明；二是教學、科研、醫療三者密切結合，教學中心地位不斷強化；三是開展教育教學改革，重視學生能力和素質的培養；四是積極開展醫學教育的國際交流與合作；五是重視校風學風建設，營造良好的育人環境。
邁向一流
有專家指出，醫學教育是最能夠體現國際化的教育，相類似的知識、專業、標準、體系比較容易溝通，但是每個民族的特點、文化又要求與國際上結合起來。
協和十分重視國際學術交流和科技合作，與數十個國家（或地區）的醫學院校和科研機構建立了科技、教育、醫療合作關系，已有200余名國外專家、學者被授予協和名譽教授或客座教授稱號。自1985年以來，學校相繼與美國哈佛大學醫學院、澳大利亞西澳大學醫學院和美國加州大學舊金山分校醫學院、香港中文大學醫學院、香港大學醫學院、澳門鏡湖護理學院簽訂了校際交流的協議，先后有美國、加拿大、新西蘭、英國和臺灣、澳門地區的學生來校學習。
在劉德培校長心目中，協和的未來就是要建設國際化研究型的醫學院校。基本的思路是立足國內，發揮優勢和特色，實現醫學教育國際標準本土化。
對此，他指出，“首先要考慮醫學國際標準與本土教育的關系。學習和研究醫學教育的國際標準的必要性。隨著經濟全球化，教育也日趨全球化，而醫學是一種國際可比性和通融性比較強的專業，其國際化的趨勢更加明顯。但是國際化和全球化是有區別的，全球化主要顯示的是一種整體性和一體化的傾向，而國際化更多是體現一個國家和民族的國情，是基于國家利益出發的國際化。所以，要求中國高等醫學教育體現國際標準的同時，要嚴格遵循中國的國情和特點，著眼全球，行在當地。”
同時，記者也了解到，協和建立了專門的醫學教育發展研究中心，通過與美國的密西根大學密切合作，把國際上的標準進行了認真的分析，找出真正適合中國國情的標準，而不是簡單地照搬。
他進而指出，醫學發展很快，所以要有終生學習的觀念，并且逐步完善終生教育的體系。而對于學校今后的發展，他坦言責任重大，必須要做好以下幾方面的工作：一是深化科技體制改革，加強創新能力建設，逐步構筑中國醫學科學研究創新體系；二是加快推進教育實體化進程，開展與清華大學緊密合作辦學，建設國內一流、國際知名的研究型學府；三是大力加強醫院規范化管理，不斷提高醫療服務質量，推動醫院改革發展；四是加快科技成果轉化，推進科技開發和產業發展；五是開拓發展空間，建設院校教學科研新環境；六是實施人才發展戰略，加大人才隊伍建設力度；七是加強國內、國際和區域合作，提高院校國際化水平；八是營造寬松和諧發展環境，保障院校可持續發展。
關鍵詞：植物學；精品資源共享課；共享平臺；教學資源
新一輪的高等學校本科教學質量與教學改革工程建設項目國家精品開放課程建設正如火如荼地展開，這是本世紀初教育部啟動的質量工程計劃的延續和升級提高。其核心要求就是“利用現代信息技術手段，加強優質教育資源開發和普及共享，進一步提高高等教育質量，服務學習型社會建設”。其關鍵就是凝練先進的教學理念、建設精品化的教學資源、進行充分的共享。經過十多年的高等教育精品課程建設，植物學課程也已經積累了一大批優質的教學資源。但是，這些資源大多是以單個學校的課程組為單位建設的，勢必由于勢單力薄受到條件、資金、人力和地域等限制，其教學資源的實用面、系統性等難免存在不足；另一個原因是由于知識產權保護、網絡限制等因素，也使得許多優質的精品教學資源沒有真正得到很好的共享。此外，開展精品資源共享課建設，雖然已經有一些課程取得了很好的經驗，但是不同類型課程性質、建設發展程度、精品資源共享可能性水平千差萬別。因此，非常有必要針對植物學精品資源共享課程建設，從課程的特點、建設現狀以及未來需要開展的工作進行總結和回顧并進一步面向未來的建設進行思考，積極行動起來。
一、全國植物學精品課程建設回顧
1.植物學精品課程建設概況
2003年教育部公布了第一批國家精品課程。自南京農業大學植物學成為第一門植物學精品課程以來，陸續有其他10門植物學、植物生物學以及觀賞、森林和藥用植物學成為國家精品課程或精品網絡課程。從學校分布來看，“985工程”學校最多占到5門，其次為“211工程”學校4門，可喜的是非重點院校也有2門（見表1）。
此外，省級精品課程則有40門，其中，植物學/藥用植物學/森林植物學/園林植物學34門，植物生物學6門。
精品課程的建設促進了植物學課程的網絡化，豐富了網絡上植物學知識資源，一定范圍內推動了優質資源的共享，對提高植物學教學質量起到了積極作用。激起了廣大植物學教師建設植物學課程的積極性，推動了植物學課程的建設和發展。
2.植物學教材建設的多元化
教材是課程的“靈魂”，長期以來課程建設的最主要內容是教材的建設。近年來，我國植物學教材建設的多元化趨勢十分明顯，也促進了教材建設的繁榮。但是，其中存在的問題也應該總結和思考。
21世紀之前（1921-1999年），據不完全統計，出版發行并流行較廣的植物學教材共計18種，植物生物學4種，總體數量較少，品種不多。但是，不同類型學校盛行主流教材，比如綜合型大學主要流行高信曾主編的《植物學：形態、解剖》，中山大學生物系等合編的《植物學：系統分類》（人民教育出版社，1978年）；師范類大學是華東師范大學等編寫的《植物學》（高等教育出版社，1982年）；而農林院校則是李揚漢主編的《植物學》（上海科學技術出版社，1984年）。這些教材的共同特點是主編和主要作者均是長期教授植物學的名家，教材在他們精心的編撰下，語言流暢，結構合理，知識系統，具有較強的可讀性。發行量較大，覆蓋面廣，持續流行時間長。均被時間和發行狀況證明為精品。
進入21世紀以來，共計有33種植物學教材、13種植物生物學教材先后出版發行。這短短的10年出版發行的教材就達前70年的3倍。教材種類多，類型多樣，行業或地區特色明顯，可謂“百花齊放”，達到了教材編寫和出版的繁榮。特別值得一提的是，馬煒樑主編的植物學和楊世杰主編的植物生物學彩色教材出版，并具有自主知識產權，這是植物學教材建設的一個新高度。
3.植物學教學改革回顧
（1）植物學網絡教學。以南京農業大學植物學課程為例，自2001年開始，持續開展基于植物學課程網絡平臺的學生網絡自主學習、實驗實踐教學為主體的植物學教學新模式改革試驗。其主要特點是教師不再扮演教學過程中的主角，強調學生在網絡自主學習和實踐教學中的主體性，教師滿堂灌的理論講授課時從傳統的50%減少到17%，學生自主學習的時間從傳統教學的30%增加到65%，實驗實習課時占總學時的72%。采用該體系能充分激發學生自覺、自主學習的熱情，改變了一貫的學生被動接受知識的學習方式，提高了學生自主學習的能力和學生的實踐技能，培養了學生創新意識；真正實現了不受時間和空間限制的全新的“植物學”網絡教學新模式，實現了從理論到實踐教學的全面現代化。取得了較之傳統模式一樣或更好的教學效果，學生的普遍接受是對該模式最好的肯定。
（2）植物學聯合野外實習。在國家自然科學基金設立的野外實習基地基金的資助下，分別在東北、華北、華東、西北、西南、華南、華中建立實習基地，開展校際的聯合實習，南京大學、浙江大學等甚至開展國際化的聯合植物野外實習改革與實踐。在培養學生的實踐能力和國際視野方面取得了良好的經驗。
（3）植物學研究性學習。為了培養學生的創新能力，植物學研究性教學模式改革試驗在“985工程”和“211工程”大學如華中農業大學、中國農業大學等理論與實驗課程中進行試驗和示范，這有利于學生自主探索知識的能力和素養特別是創新能力的培養。對于較高層次的“985工程”和“211工程”院校的創新人才培養目標是新的、合適的教學模式。不過對于大多數非“985工程”和“211工程”學校更主要的培養目標是服務于地方經濟和社會的實用型人才，其突出的問題是低年級時自主學習能力的欠缺。
（4）植物學教學內容的分化。植物學是一門經典學科，長期以來，植物學領域的新進展，大多均被分在了植物細胞生物學、植物分子生物學、植物生理生化學、植物發育生物學等植物學新的分支課程中，因此，植物學的內容一直以來沒有太大的變化。這對于注重植物學基礎作用的農林師范院校及其專業來說，考慮到普遍植物學學時的縮短，不拓展新的內容也許是現實的需求。但是，以“985工程”學校為主導，大多將植物學改成了植物生物學，其教學內容體現了形態結構及其功能和發育原理的系統性和完整性，特別是植物體形成其結構并實現其功能的內在調控機制。有利于學生完整準確了解植物的整體性和生命的本質規律。不過，其對學生的素質和基礎要求較高。
4.植物學課程建設存在的問題
（1）植物學師資隊伍建設重視不夠。大學院系結構的調整，形成的院系兩級管理的結構，導致原有以課程為核心的教研組解散，教師教學活動的集體性缺失，以課程為目標的目的性弱化。教師教學活動各自為政。教學本身具有較強的技藝，需要傳幫帶，特別是植物學課程要求教師具有一定的識別植物的能力，年輕教師需要在教學實踐中由有經驗的教師傳幫帶，不斷積累教學和知識經驗。但是，教研活動的集體性缺失，其傳統不在。由于擴招，師資短缺，年輕教師短期內補充較多，經驗相對不足。由于受科研壓力的影響，教學教研活動及培訓機會減少。教學資源相對向實驗教學中心和學院集中，導致教師在教學活動中的主導性降低，邊緣化嚴重。顯然，教學活動理應以教師為主導，如何營造這樣一種氛圍是值得思考和努力的。
（2）精品課程的示范作用不強。重建輕管；重觀賞性，輕實用性；重教師教授，輕學生自學；特點沒有充分反映；各自為政，重復建設；資源豐富度不夠，共享平臺和機制缺失。
（3）網絡課程沒有體現出網絡的優勢。網絡課程、網絡課件、網絡教材的混淆；課程體系大而全；重教學內容呈現，輕學習環境設計；教學內容的表現形式單一；自主學習資源不足；導航系統不強；缺少評價與反饋，互動功能不強。
（4）教材多而雜。雖然近10年教材建設是過去70年的近3倍，但是與此前的教材相比，沒有明顯的主流教材。許多教材顯然缺乏時間和經驗的積淀，加之名利的驅動，在教材的編寫、出版、選擇使用等環節的功利化十分明顯，難以在短期內形成優勝劣汰的競爭環境，不利于植物學教材建設的進一步發展和提高。
（5）教學內容陳舊。植物學課程內容仍然以傳統的知識為主；現代植物學的進展十分迅速，在植物形態結構的發育，功能機制以及分子生物學在植物系統演化和分類中的應用等較少得到反映。
（6.）教學改革的力度不足。教學改革還只是零星的，涉及課程整體改革的教改內容或項目較少。這很大程度上與教師在課程建設和管理上的邊緣化有關。
二、建設植物學國家級精品資源共享課的設想
1.植物學國家級精品資源共享課建設的主體理念
隨著信息技術和網絡技術迅速發展，教學活動過程的信息化和網絡化是大勢所趨，也是學生認知規律和教學目標、教學資源優化、校際間學分共認以及終身學習的需要。因此，教育部對國家級精品資源共享課提出了明確的建設目標和內容，其宗旨是促進精品教學資源通過網絡的充分共享。
本人認為所謂精品課程，需要有先進的教學理念，實用、豐富、與時俱進的教學內容，創新的教學模式，便捷的教學手段，能夠激發學生學習的熱情和主動性，使學生的學習能力得到良好的鍛煉和提高。這其中，最為關鍵的是教學理念。教學包含教師的教與學生的學兩層含義，一直以來的觀念均認為教師教授課程知識就是教師的職責，但是，仔細思考就會發現學生的學才最為關鍵，教師教的再好，學生不學也是白搭。因此，教學過程中教師首要的任務應該是培養學生的自主學習能力。因為，就學生一生來說，學習能力遠比一門課程的知識本身更有用處。本科階段應該是培養自主學習能力的關鍵時期，因為在本科畢業之后的知識獲取主要靠自主學習，而人的發展需要不斷獲取新的知識和經驗，這完全要依靠學習。人與人之間的差異，在很大程度上取決于其后天的自主學習能力。樹立了這樣的理念，教師就可能有意識地減少滿堂灌的教學方式，而自覺地為創造和培養學生學習能力的氛圍而努力。這一理念符合建設精品課程的初衷，也可以滿足校際間的學分共認和終身學習的需要。
樹立起上述自主學習能力培養的理念，精品資源共享課的建設重要的是要建設便于學生自主學習的平臺，而不是建設便于教師教學的平臺。很長一段時間在精品課程建設或多或少存在這樣的誤區。要轉化到為學生自主學習建設資源共享平臺的目標，這需要我們轉換關于教師和學生在教學過程中的角色和作用的傳統理念。新的理念可以將教與學過程中的教師和學生的角色和作用比作教師為“導演”和學生為“演員”，教學過程好比演戲或電影的排練和表演過程。教師的職責就是選擇“劇本”（教材）、指導“表演動作”（示范）、營造氛圍和“搭臺”，而學生的任務則是熟悉“劇本”（教材）、“動作的訓練和表演”（自主學習和實驗）。顯然，在這一過程中，教師的主旨應該是營造學習環境，充分調動學生學習的主動性，培養學生自主學習能力。
2.植物學課程的特點分析
開設植物學課程的學校涉及綜合型大學、師范院校以及農林院校等類別，涉及的專業有生物科學、生物技術、環境科學以及農林院校的植物生產類各專業類別。因此，培養的目標和學生的專業對象差異明顯，農學和林學類專業需要學習的植物類別分別是草本為主和木本為主，這要求課程知識要針對不同學校類型和專業對象進行相應的調整。植物的地域性特點明顯，不同地區的院校，特別是地方性院校其培養學生的面向是當地社會需求，因此也需要更多地考慮涉及地方性的植物種類。因此，植物學課程內容的統一性是不切實際的！
盡管如此，但是植物學的基本知識和原理有其共同性的一面，甚至在很大程度上是一致的。具有同一性的方面，包括知識結構（形態結構、類型特征），諸如細胞、組織、器官、植物類群以及名詞術語和分類知識點單元等方面。因此，只要一次建設，那就可以一勞永逸，進行共享，避免了重復建設，特別是低水平的重復。也有利于豐富教學資源。擁有豐富的教學資源，才能真正實現不受時空的知識學習。不過，正如上面提到的由于院校、專業和地區的差異性，各知識單元涉及的植物實例、代表性植物種類舉例等是不盡相同的，有時必須要強調這種特色。鑒于這樣的特點，應該建設一個統一的植物學課程資源共享平臺，在此之下，建設適應不同院校、專業和地區特點的植物學或植物生物學課程網站（頁）。此外，還可以包括藥用植物學、森林植物學以及觀賞植物學等。
植物學是一門利用專業術語描述植物形態結構、類群和分類的課程，“百聞不如一見”的認知規律，十分適合于這樣的描述性課程的學習心理。因此，教授或學習這樣的課程，需要多觀察實物或圖片，加深形象思維。植物學知識的網絡呈現，將植物及其結構搬進網絡，不受時間和空間限制，可以隨時調出并觀察，是植物學課程建設的必由之路！
3.全國植物學課程資源共享平臺建設
（1）植物學課程資源共享平臺框架。植物學精品資源共享課建設的思路，立足于高起點的頂層設計，可以考慮建設一個集合植物學及植物生物學以及藥用、觀賞、森林植物學，甚至植物生態學等同類課程的資源共享平臺。該平臺首先包括極其豐富的植物學知識資源庫、試題庫、理論和實驗教學內容，只有這樣才利于相同和類似資源的充分和無障礙的共享。基本的建設框架見下圖。
在此基礎上，分解植物學知識點，按不同媒體和材料進行資源庫建設，與相應的知識點相連接；建設豐富的、基于不同對象和目的的試題庫，建設一個共同的考核系統，基于不同課程和對象分選試題和考核范圍；編寫基于網絡適用于不同課程和教學對象的紙質教材；推廣實施基于資源共享平臺的植物學網絡教學模式，真正實現不受時空限制的植物學網絡學習。
平臺的基本功能有：能夠實現植物學教學資源的無障礙共享，適應植物學同類多種課程建設的需要，有效的可持續運營機制（知識產權明晰和使用頻率的收益制度）。
（2）資源庫建設。在建設過程中需要注意：
①資源種類。圖片資源：應該成為最主要的資源，植物的形態結構、發育及其類群均需要由圖片反映。數字切片可以做成無極放大和縮小，是模擬實驗室的最基本資源之一。錄像資源：植物的生長發育、植物傳粉、子實傳播等過程均可以通過錄像加以記錄。3D動畫：許多生長發育過程是很難通過圖片和錄像等簡單地加以呈現，因此，應該制作3D動畫模擬這些過程，比如雙受精過程等。虛擬實驗室：這幾乎可以將原有的實物實驗室搬上網絡，通過數字的形式，模擬實驗的過程，如結構的切片和花的解剖等，均可以虛擬化。此外，還有就是名詞、試題數據庫及其解答等。
②模塊化和標準化。分解植物學的知識單元，形成可組合式的知識單元模塊，從而根據課程大綱組合構建網絡課程，可以做到資源的共享和共建，而網絡課程可以根據教學需要、地區特點等進行相應調整和組合。為了實現這個目標，需要按照一定的標準進行模塊的建設。設計標準便于共享是其中需要進一步思考的問題，也是系統功能實現的關鍵。在海量資源環境中，這顯得十分重要。資源的內容主要是植物類群為基礎的形態、結構及其個體和系統發育過程以及相應的功能。這些資源可以分為兩個層次，第一層次為基礎資源，是以種為單位的從全株、幼苗以及各個生長發育階段的形態，包括器官根、莖、葉、花、果、種子的形態、內部解剖結構以及發育過程等。第二層次為結構、功能以及個體和系統發育過程的整合資源。一方面將結構與細胞和分子生物學的研究進展整合起來，形成整體系統資源，可選擇重要植物種類如擬南芥、水稻、棉花等開展；另一方面將種組合成屬或更高類群的系統演化的整合資源等。
③內容的更新及范圍界定。傳統的“植物學”需要吸納現代“植物生物學”的最新進展，學科覆蓋面擴大，知識覆蓋面更廣，不同分支學科的知識需要合理銜接；新的知識和概念涌現，需對植物學的教學內容進行必要的補充、更新和調整；在教學內容日益豐富的同時，學時卻不斷被壓縮，內容增加與課時減少的矛盾突出，如何根據教學目標和課時對教學內容進行合理取舍？通過教材中的拓展知識使知識單元系統化，設立知識窗口、批注，其內容有概念的引申、橫向知識的拓寬和前后內容的聯系等。
④典型而精致。所有素材需要具有典型的代表性，植物舉例的重要性、廣泛性、針對性。素材制作要精致，只有這樣才能成為精品。而這些內容一旦建設完成，就具有一勞永逸的利用價值，不會因科學發展和時間而遭淘汰。
（3）基于網絡的數字課程和教材建設。考慮到植物學課程內容的經典性和新進展主要體現在植物形態結構功能和類群系統演化的分子和生理水平，建立基于植物形態結構和系統演化為主體的植物學課程資源共享平臺，可以是系統完善、內容豐富、包羅萬象的植物學數字課程，該數字課程可以做到開放式，便于不斷地豐富、更新和完善內容，由大家共建共享植物學課程資源。考慮到學校類型不同、專業有別和生源以及地區的特點和差異，可以通過編制適合的教學大綱以及配套紙質教材，指導學生的學習活動，由學生根據大綱內容選擇需要學習的知識和內容，實現差別化、個性化和特色化的教和學。而這些差別可能僅是從不同植物舉例反映出來。從培養學生自主學習能力的角度，這是一種較為有利的模式，因為，只有讓一個人學會從海量的信息中選擇到自己所需要學習的知識的能力，才是最有效的學習方法。當然，考慮到學生能力的差異，也可以根據大綱建設相應的學校專門課程網站（頁），通過與資源平臺的內容超鏈接，實現差別化和專門化數字課程的功能。
編寫基于網絡的與網絡數字課程或資源相配套的植物學教材，仍然是必要的。該類教材的建設可以做到豐富但內容精煉，豐富性可以通過視窗方式延伸到資源共享平臺從而實現內容的更新和新進展的反映。實際上，如果資源共享平臺的內容是包羅萬象的，編寫具有特色的專門化適合培養對象的配套紙質教材，以此作為教學內容的依據，學生學習時可以在平臺上找到與教材相匹配的內容，實現差別化教學的要求。
（4）建立完善的考核系統。判斷植物學課程資源共享平臺在實現自主學習功能方面成功與否的一個重要指標即是完善的考核系統，應該包括自測系統、模擬考試及評分和遠程考試系統。實現這一功能首先要建立豐富多樣的試題庫，該試題庫還應具有便于組卷和調用的功能，試題與知識點的對應性和難易的分級等要素。
（5）探索合適的植物學教學模式。精品資源共享課建設的靈魂是有效方便地使用，從而真正發揮精品資源的共享意義。在這一過程中，積極探索適合不同學校、不同地區的基于網絡的植物學教學模式，是充分利用的重要途徑。基于網絡的自主學習的教學模式可能較為符合信息和網絡技術發展推動的現代教育改革和發展的趨勢，也是校際間課程互選互認和終身學習的需要。當然，不同學校和生源以及不同培養目標所采取的教學模式和方法應該差別化，并不斷進行新的探索。
三、幾點倡議
1.抓住機遇
當前，國家級精品資源共享課建設計劃的啟動，為建立全國性植物學課程資源共享平臺提供了良好的機遇。精品課程建設已歷經十個年頭，前述的經驗與教訓使得我們需要思變，應該有更新的和更高的建設目標。基于網絡的現代信息通訊技術的迅速發展為資源共享提供了網絡硬件環境的保證，現代基于網絡的教學以及校際課程的互選互認已經是大勢所趨，未來終身學習的需要對網絡資源提出了更高的要求。因此，作為植物學教師積極參與植物學精品資源共享課建設是功在當代、利在千秋的偉大事業，是一種歷史使命和責任。
2.加強校際間的大聯合
要建設包羅萬象的植物學課程資源共享平臺及數字課程光靠一個學校、少數教師是無法完成的，它需要全國多所類似學校的聯合，共同協作完成。可以以十余門原有國家精品課程聯合作為基礎，再進一步發動和聯合幾十門省級精品課程的參與，建立植物學課程資源共享平臺。它們代表著各自的區位、影響、資源、人才等優勢和特色，聯合就意味著整合，真正實現精品資源的共建共享。此外，還可以進一步動員其他有實力和資源的院校參與進來，真正做到在全國范圍的共建共享。
3.尋求更大的支持
由于這是一個龐大的計劃工程，需要有較大的基金資助。國家啟動的精品資源共享課的資助力度，就單門課程的基金而言是不足以滿足建設需要的。因此，建議考慮設立類別資源共享課，有較強的資助力度，較少的課程類別。生物學領域僅需要設立動物學、植物學、微生物學、遺傳學、細胞生物學、生化與分子生物學、生態學等十余門就可以涵蓋，其他分支課程可以在這些平臺上進一步開放其應用功能而得以拓展。因為，這些后續課程可以利用這些平臺擁有的大量共享資源而不需再每門課程涉及相同或類似知識點時進行低水平重復建設。有助于促進課程整體建設水平的提高，還可以節省在這些后續課程建設時的投入。第一步在基于開放競爭性前提下設立一些這樣的課程作為試點，然后在取得經驗后再全面推廣。此外，還要廣開基金來源。首先應該建議國家自然科學基金支持教學資源的建設，國家自然科學基金設立了人才培養基金，對教學實習基地進行了大力度的投入，類似地設立精品資源共享課專項支持自然科學課程資源共享平臺建設，這是一勞永逸的事業，許多教學資源只要一次建設，就可以永遠被共享，因為諸如植物的基本形態結構是不會隨時間和地區而發生變化的。通過資助這樣的項目，也可以鍛煉和培養相關專業的教師，甚至是學生，也是另一種形式的人才培養，而其影響和受益面會更大。
同時，可以尋求國家級精品資源共享課的省市級配套基金或通過各省市教育廳以及各學校的支持。還可以吸引社會各界的人力和資源的支持，共同完成平臺的建設。
4.可持續發展機制
植物學課程資源共享平臺可能不需要單獨另建新的平臺系統，可以在現有建設的國家級精品資源共享課平臺的基礎上，開發適于支撐植物學課程資源共享平臺的功能。當然植物學課程資源共享平臺的建設不是一蹴而就的，需要長期持續建設，并共享使用，在使用中不斷豐富和完善。為了保證可持續發展，需要有一套可持續的管理和運行機制。平臺上的所有資源，本著誰建設誰收益的原則，根據資源的點擊和下載利用率獲得相應的報酬，這樣就需要將所有資源打上作者的標簽以便于統計，這有利于調動建設者的積極性。此外，應該考慮納入國家公共資源平臺的高度認識建立教學資源平臺的重要性，實施政府公共財政的持續支持。
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關鍵詞：生物地理學目標；歷史生物地理學；動植物；分布格局；海峽兩岸
生物地理學(bioseosraphy)是研究地球上各 種生物的地理分布及其規律的科學。由于人類 具有對與我們共享同一世界的生物感興趣的天 性，因此很自然地去推測它們從哪里來，為什么 會在哪里出現的迫切愿望，這一生物學主題就 是生物地理學。它是在生物分類的資料積累 到一定程度以后開始的，因此，生物地理學的真 正建立和發展在很大程度上得益于19世紀的 全球性探險活動及其伴隨著的大量生物類群的 發現。漢博德(Alexand yon Humboldt，1769～1859)是首先使用這個詞匯的一位早期自然探 險家，他認為生物地理學是一門新學科，是隨著 許多生活在未曾被考察過的地區新的生命形式 的發現而發展起來的。但是，生物地理學并未 能按照其想像的那樣，依賴于自身的發展成為 一門與物理學或生理學一樣的具有提出問題和 解釋問題能力的科學，而只是占據著地球科學 和生物科學之間的一個空白領域‘”。直到20世紀中葉，生物地理學才日趨成熟為一門對動 植物的分布具有真正理論和預見性的科學”，…。 在20世紀80年代初，生物地理學被描繪成“應 當是最令人興奮的，然而也是至今最少明確提 出派生的當代生物學學科”，并將新的古地理 學、隔離分化(vicariance)與分支系統學(cladism)、動物和植物的分布區理論以及動態 平衡理論作為現代生物地理學中充滿活力的4個領域。
1 生物地理學的內涵
作為研究過去和現存的所有生物地理分布 格局的一門科學，生物地理學試圖描述全球物 種及物種以上分類單元的無數分布格局(patterns of distribution)并推斷其過程(process)。 而任何一個生物分布格局的形成原因都應當包 括地理因素(如板塊構造運動、海平面升降、氣 候變化、海洋洋流變化，簡稱為TECO事件)及 生物因素(如擴散、適應、物種形成、絕滅以及生 物之間的相互作用)，或兼而有之；因此，生物地 理學又是滲透了生物學、古生物學、地理學、地 學、系統學、氣候學、地貌學等一系列科學內容 在內的綜合性學科。生物地理學要解釋的不僅 僅是生物學問題，而且還有可能通過對生物分 布規律的研究，進一步解釋地球的發展歷史。
生物地理學家提出了一些涉及生物與其環 境之間相互關系的問題，這也是生態學家感 興趣的。物種為什么被限制在其目前的區域分 布?是什么因子使它能夠在現有的區域內生 活?阻止它向另一個地區擴展的因子又是什 么?氣候、地形以及與生物之間的相互作用在 限制物種分布的過程中究竟起到什么樣的作 用?怎樣解釋從山腳到山頂或從一個多巖石的 海濱走向鄰近的沙灘時所看到的那些物種更替 現象?為什么熱帶有比溫帶或北極地區多得多 的物種?島嶼是如何被生物拓植(colonized)的?島嶼上的物種為什么又總是比與之具有相同棲 息地類型的相鄰大陸上的物種少?
如此種種，生物地理學所涉及的問題可以 說是沒完沒了，但最根本的是生物的種類和數 量從地球表面上的一個區域到另一個區域是如 何變化的?我們怎樣才能夠解釋這個變化?
2 生物地理學的研究領域
生物地理學是一個廣闊的領域。一些生物 地理學家專門研究歷史生物地理學(historic biogeography)，并試圖重建起源、擴散以及已絕 滅的分類單元和生物區系。與歷史生物地理 學相比較，生態生物地理學(ecological biogeo-graphy)則試圖用生物個體之間的相互作用以及 與生物、非生物環境之間的相互作用來解釋生 物的現有分布。而古生物學則被認為是聯系這 兩個相對隔離的領域之間的紐帶。
早期的生物地理學家們實際上已經注意到 了3種基本格局(basic pattern)：(1)在某一地區 有的(endemic)或限制性的分類單元；(2)某些生物種類有一起出現的傾向，這為全球生 物地理分區或分省提供了依據；(3)動物或植 物的一些相似性種類有時出現在幾個廣泛分離 的地區。這些格局的特殊性在于暗示了它們主 要是受過去歷史事件的影響；如同科學家們開 始意識到的那樣，對這些格局的解釋揭示了地 球本身或者居住者都不是一成不變的，它們都 經歷了一個長期的歷史變化過程，若要推斷其 起源則需追溯幾千年甚至幾百萬年。
隨著生物進化與地球演化同步的思想被廣 泛認同與接受，現代生物地理學強調生物類群 的系統發育以及它們在不同的地區擴散和棲息 地孑遺的含義。在20世紀50年代末期，哈欽 森開始將注意力集中于有關生物多樣性和在局 部地區(local areas)或棲息地共存(coexist)過程 等問題上。生態動物地理學家開始強調競 爭、適應和互惠共生在影響物種的分布，以及為 形成生態群落而出現的生物共存等生物相互作 用的重要性。在生態生物地理學的所有工作 中，最有影響力的應當是麥克阿瑟和威爾遜(MacArthur and Wilson)1963年及1967年對島 嶼生物地理學的探討。他們改變了生態生 物地理學的方向，并提出了有關分布格局和生 物多樣性的一些問題。什么因子決定了一 個環境容納物種的能力、以及有關物種多樣性 和互惠共生等問題，在占據了生態學及理論生 物地理學領域支配地位的同時，也孕育了對其 他一些理論領域的探討，如擴散的范圍、建區(establishment)，以及相對于另一類群的輻射； 是一個隨機的過程還是一個可測定的過程。所 有的這些問題都從不同的角度激發了對生物地 理學概念開展實驗性檢驗，并提出新的能精 確地確定和分析觀察資料的方法。
生物地理學的理論發展與生物分類學的理 論發展密切相關。在本世紀中期，分支系統學、 泛生物地理學和板塊學說的相互影響與滲透促 成了隔離分化生物地理學(vicafiance biogeog-raphy)的誕生，使生物地理學在理論上和方 法上都發生了重大變革。由原來起源中心、擴 散路徑的研究轉變為對特殊類群的系統發育進 行研究，進而探討分布區之間的地質歷史關系， 對地球演化的假說進行檢驗乃至提出新的假 說，如對大陸板塊漂移順序以及有關泛太平洋 生物分布的研究等都是現代生物地理學研究的 突出成果。同時，由于生態學、遺傳學以及計算 機和分子生物學技術的發展與介入，對生物地 理學的發展產生了巨大的影響，現代生物地理 學已從描述走向解釋和分析，并從基因、個體到 種群、群落及區系等不同層次；從數年到幾億年 等不同時間尺度；從局部生境到大的板塊乃至 全球等不同的空間尺度，全面地研究生物分布 格局的形式、特點、規律以及形成的過程和機 制。
3 兩岸生物地理學研究展望
生物地理學可以簡單地定義為對生物地理 分布的研究，但這一簡單的定義卻蘊藏了該學 科巨大的復雜性。生物地理學的研究在超越以 華萊士為代表的傳統領域的同時，更包含了一 系列均已取得巨大進步的地理學、地質學和生 物學在內的科學原理。因此，生物地理學對于 不同的人可能有著不同的含義。從學科的發展 史上可以看出，生物地理學的研究沿著一個三 維時空階梯(spatio-temporal gradient)的不同分支 點匯集成若干個不同的焦點。在階梯的一端， 生態生物地理學參與發生在短時間和小空間尺 度上的生態過程；而在階梯的另一端，歷史生物 地理學參與一個幾百萬年的、經常是全球性的 大尺度。而在這兩個極端之間還有一個參與更 新世冰川作用(plEistocene glaciation)如何影響近 代生物分布的第三焦點。
由于研究方法和研究尺度上的不同，歷 史生物地理學和生態生物地理學常常被認為是 不一致的途徑。首先，在方法上，生態生物地理 學家致力于分析目前正在起作用的各種環境因 子對生物分布的影響；而歷史生物地理學家強 調的是探討類群之間的系統發育關系和格局的 迭合。其次，在時間尺度上，從一個短的生態學 時期(如十幾年)，研究現存的或近期現存的物 種到一個僅僅受研究類群起源時間限制的長期 進化的時期。第三，在空間尺度上，從大陸的局 部或棲息地之間到全球大陸之間的格局。第 四，在分類學尺度上，從物種居群的分布到物種 及其以上的分類單元。盡管歷史生物地理學和 生態生物地理學存在著這些尺度上的不同，但 一些學者又認為生態地理學和擴散生物地理學 之間的區別還存在模糊的一面。例如這兩 者都需要運用生態學的基本原理，且擴散組成 了島嶼生物地理學理論的一個非常重要的方 面；此外，擴散和生態途徑都能夠依據在實驗上 進行調查的過程或其他一些過程來解釋分布。 出類似的趨勢卻沒有顯著性差異，如腎臟矯正 重量在夏季為最低，脾臟則在春季最高。一些 分析認為，冬季心臟指數較高是代謝和化學體 溫調節的結果，并與冬季體重下降而心肌重量 不大可能減少有關。而脾臟指數在冬季略 有降低，可能與大量血液在循環系統流動(適應 寒冷、循環加速)而貯存血減少有關。