生物科学科研

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生物科学科研范文第1篇

随着《全日制义务教育生物课程标准(实验稿)》及《普通高中生物课程标准(实验稿)》的颁布，新一轮的基础教育课程改革正在越来越广阔的范围展开，给传统的中国基础教育带来了前所未有的冲击。新课程标准在基本理念、课程目标、课程内容、课程评价、教学建议等方面都有了较大变化，同时在教学的内容要求上也有了较大的突破，新课改的理念之一就是“注意学科渗透，关心科技发展”，新增内容的教学要求虽不高，却有助于弥补生物教学长期存在的不足。

我国新一轮课改也适当加大了前沿生物知识的比重，在确保基础性的前提下，对教学内容进行了一定的扬弃。如何让生命科学前沿知识更好的服务高中生物教学，如何把握前沿知识和基础知识的过渡和衔接，如何通过前沿知识向学生传达生物科学的研究方法和思考方式，更好的服务基础知识的教学，是每个生物教师都在思考的问题。

以下是本人在三年的新课改背景下在实际教学工作中摸索出的几点心得和体会：

一、了解当代生物科学的发展方向，化繁为简，帮助学生构建生物学科学习的脉络

当代生物科学在朝着微观和宏观两个方面向纵深发展。在微观方面，主要是在分子水平上研究生命过程和现象；在宏观方面，主要是生态学的研究，特别是生物多样性的研究日益引起人们的关注。正如邹承鲁院士《生物学走向21世纪》一文所言，“当前凡是研究生命现象的学科，不可避免地要深入到分子水平去进行本质规律的探讨，这使分子生物学很快就渗入生物学的各个领域，改变了整个生物学的面貌；同时也对医学和农业科学及其应用产生了巨大的影响。生物学的全新面貌最突出地表现在出现了一系列新的分支学科，如分子遗传学，分子细胞学，分子分类学，分子神经解剖学，分子药理学、分子病理学，分子流行病学等等，影响到生命科学的所有领域，即使生态学、古生物学和分类学也不例外。……作为生命体基本单位的细胞，和作为生命活动最高形式的神经活动是现代生物学研究的最活跃的领域，但是今天，这两门学科由于采用了分子生物学的新的研究思想和新的研究手段而获得新的生命力，研究步伐大大加快，与分子生物学一起发展成为当代生物学研究的三大热点。”（《面向21世纪生命科学发展前沿》，广东科技出版社，1996，p.20）。

新课改分为必修本和选修本，构成知识涉及到生物学知识的方方面面，在学习开始之初就向学生介绍生命科学前沿的方向，除了可以培养学生的学习兴趣，还可更好的帮助学生构建学习脉络。而生物学科学习的方向可结合生命系统板块的教学展开，即紧贴课本有拓展知识范围。

二、关注生物科学的发展对课程理论的影响，使学生熟悉生物科学的研究方法

生物科学对课程理论的影响主要表现在思想方法上，并且正处于日益彰显的过程中。课本的设置也体现这样的亮点，模型构建、归纳演绎法、假说推理法、数理统计、原来大学甚至是研究生阶段才能接触到的研究方法、思维方式纷纷引入中学课本。

前沿知识纷纷引入中学课本，课堂上接触的是让学生眼前一亮的高科技、新发展，学生不仅能了解这些前沿知识，还能了解这些新知识的来龙去脉，发现历程和研究方法，知道真理在被无限接近，不断修正，自然学习起来兴趣高涨。

三、让生物课程反映生物科学的发展，让学生了解生物科学的前沿

（一）让学生了解生物科学的前沿发展，全面提高科学素质

关于什么是科学素质，国内外学者提出了不少大同小异的定义。《美国国家科学教育标准》认为，“所谓有科学素养是指了解和深谙进行个人决策、参与公民事务和文化事务、从事经济生产所需的科学概念和科学过程。有科学素养还包括一些特定门类的能力。”国内不少学者提出更为简明的定义，即科学素质包括科学知识、科学的过程和方法、科学态度、科学精神、科学价值观、科学的思维习惯和行为习惯。根据前面的论述可以看出，生物科学前沿知识不仅在自然科学中的地位和作用不断提升，而且在认识论、方法论和世界观等方面都具有独特的价值，因此，生物科学前沿对于全面提高学生科学素质是非常重要、不可或缺的。

（二）了解课程内容中基础知识的更新和生物科学前沿知识发展的关系，更好的把握教学

生物科学科研范文第2篇

【关键词】科研能力 竞争力 生物类 本科生

【基金项目】重庆师范大学高等教育教学改革研究项目。

【中图分类号】G64 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2014）10-0162-02

自然科学是研究无机自然界和包括人的生物属性在内的有机自然界的各门科学的总称。其根本目的在于发现自然现象背后的规律。生物学（Biology）是高等学校自然科学教育中的一门重要学科。在针对生物学专业的培养方案中，主要设置生物技术和生物科学两个专业。二者均以专业性理论学习为基础，兼顾生物学实验技能的培养。通过本科学习阶段，旨在培养专业基础扎实、实验技能良好的专业性人才。随着生物学科的迅猛发展，对生物类本科生的培养提出更高的要求，主要表现在需要其具有良好的科研素质、熟练的实验技能和卓越的科研思维。学生科研素养养成、研究能力强化与提升成为当今生物学人才培养中最重要的任务。

1. 目前生物学本科生科研能力培养的现状与背景分析

目前，众多高校对生物学本科学生的教学主要采用理论教学与实验教学相结合的方式。其中，专业课程的理论教学一直是生物学本科生教学的重点。实验教学作为学生理论付诸于实践的重要方式，其在培养学生专业操作能力和实践创新能力方面所起到的重要作用是十分重要的。但是，学生实验教学这一环节却往往比较薄弱，其仅仅针对最为基础的生物学实验进行简单的传授，学生学到的仅仅局限于已经模式化的常规实验操作，而不能获得相关知识的拓展与延伸，这未能在对学生实践与理论创新能力的培养方面发挥作用。例如，在微生物学的实验教学过程中，微生物的接种培养与革兰氏染色是生物类本科生需要学习的常规操作技术，其能够让学生学习部分微生物的培养方法，且十分容易掌握。但整个实验教学过程中却未对微生物生长机制与细菌胞壁功能方面的探索进行拓展分析，这也就使学生仅仅学会做基础实验，却没有在整个过程中进行思路与专业知识的延伸与拓展。这一现象成为生物学本科学生专业技术能力、实验设计与创新能力、专业竞赛竞争力低下的重要原因之一。因此，增强生物学专业本科生科研动手能力、课题设计与执行能力，将有助于增强其科研素质的养成与专业技术水平的提高，进而培养出专业素质高、专业技能优异、专业竞争力强的本科人才。

培养生物学专业本科人才，依赖于高校整体科研水平与科研方向。其中在对本科生科研能力与竞争力培养过程中，科研课题设计发挥着重要的作用。目前，科研课题设计主要表现为本科生毕业设计或竞赛课题设计。各大高校针对本科生科研指导方案各具特色，其主要基于导师指导。但是由于本科生理论课程多、学生自由度大、科研时间较少等原因，教师往往缺乏系统的学生培养与指导方案，故只能让学生开展技术路线简单、可实施性强、创新水平低的科研课题。这使得本科生科研素质培养受到限制，其在各类科技竞赛（如挑战杯等）中竞争力也较为薄弱。

2. 本科生专业科研能力与竞争力提升方案

通过借鉴国外高校学生培养方式，开展实际调研，对我校生物类专业本科生科研课题设计指导情况进行了解，旨在提高生物学本科生科研能力、竞赛竞争力，提出以下方案：

2.1 明确专任教师指导本科生开展科研工作的职责

目前，我校本科生毕业实习主要由指导教师指导完成。指导教师具备坚定的政治方向、良好的专业科研素质与丰富的理论知识水平，具有一定的教学经历与良好的学术造诣，且熟悉专业培养目标、教学计划与教学环节。但在对学生科研课题设计指导过程中指导教师一般仅参与课题布置与论文审阅的过程，对学生整个科研过程的监督力度不足，对其科研方向的引导作用也较为薄弱。而在读研究生在引导本科生整个科研过程中往往扮演主要角色。由于在读研究生专业基本知识与解决方向性问题的能力较为局限，使得其指导的本科生科研工作浅显且缺乏创新性，这就限制了学生科研思维的发散与创新，进而降低了学生的专业竞赛竞争力。因此，明确专任教师对学生科研工作的指导地位，拟定教师指导过程中的基本行为规范，加强教师对学生科研工作的全程监督与引导作用，将有助于培养具有较强学术创新能力的优秀本科人才。

2.2 建立学生科研素质养成方式

优秀的科研人才应该具备良好的科研素养与精湛的专业技术。科研素养的养成是科研人员应该具备的先决条件，端正的科研态度与良好的实验习惯将极大的促进学生专业能力的提高。因此，在明确指导教师职责的基础上，针对科研分流的本科生应该首先强调科研素质的培养，这对学生科研水平与专业技术能力的提升具有重要的意义。

2.3 拟定对学生科研工作的指导方案

指导方案包括对学生进行指导的目标、内容、形式与时间安排等，其可以直接影响对学生的指导效果。因此，对学生科研工作进行指导前，需要制订较为详细的指导方案。需要兼顾方案执行的过程及需求，具体可遵循以下原则：1）指导目标要明晰；2）内容详实可行，具有创新性以及应用或科研价值；3）形式具体，兼顾特色；4）时间安排合理得当。合理的详实的指导方案，可以保证对学生指导工作的顺利开展，也可间接激发学生科研热情，拓展学生科研眼界，从而提高学生专业研究水平，直接促进其专业竞争能力。

2.4 制定一套科研课题创新性考核评价标准

科学课题的创新性是整个科学研究过程的灵魂。具备较强创新性的课题通常能在专业技能或课题竞赛中脱颖而出。因此，从课题原创性、应用潜力及对后续科研的支撑性等方面拟定科学可行的科研课题创新性评价体系，并主要对课题的创新能力与解决科学问题的实际意义进行评估。学生按照指导方案开展相关科学研究，通过专任教师积极的引导，使学生掌握相关科研领域的最新研究动态，根据自身兴趣爱好形成自选课题，通过指导教师的专业评估后进行开题，这就从源头上保障了学生科研的自主性与积极性。选题的创新性可从以下几点进行衡量：1）原创性；2）应用性；3）衔接性；4）基础性。而整个创新型考核评估体系的建立从以下几点考虑：1）所获数据的原创性；2）课题成果的产业应用度；3）成果对后续研究的指导意义；4）成果刊出的期刊级别。对完成的课题进行评估后，推荐创新性强的项目参加专业技能竞赛（例如“挑战杯”等），这将有助于提高本专业本科人才在竞赛过程中的竞争力。

总的来说，高校在强调生物类专业本科学生基础理论学习的同时，进一步强化实验教学与科研课题设计环节，采用合理的指导制度与评价标准，将对学生科研素质养成与专业科研竞争力的提高具有重要的意义。

参考文献：

[1]唐琳， 赵欣平， 王健美， 等. 以培养创新人才为目标的学分制指导老师工作体系建设与实践[J]. 教育教学论坛， 2012 （33）： 225-226.

[2]吕春， 彭博文. 对高校科研评价若干问题的思考[J]. 沿海企业与科技， 2005， 7： 17-19.

[3]姬云涛，姜双林，屈长青. 生物科学专业立体式实验教学课程体系的构建与探索[J]. 广东农业科学， 2011，19：147-148.

生物科学科研范文第3篇

关键词：生物统计与实验设计 教学手段 网络教学 科研素养

《生物统计与试验设计》是农学、生物科学等专业重要的学科专业基础课[1]，是关于科学试验的设计、实施、试验数据的收集、整理、分析，以及结果解释和推断的一门科学。本课程主要是运用数理统计原理和方法于农学和生物科学研究，使学生理解试验数据现象和本质的关系，树立农学和生物科学研究正确的思想和方法。该课程教学的目的是使学生初步具有独立处理和分析农学和生物学试验数据的能力，为进一步学习各专业课程以及毕业论文设计与实施奠定坚实的基础。扬州大学的《生物统计与试验设计》课程在2010年入选国家精品课程。目前，该课程的授课对象包括农学院、园艺与植物保护学院、生物科学与技术学院以及环境科学与工程学院多数专业的本科生以及部分研究生。近年来，在该课程的教学改革实践中，我们注重将科研和教学紧密结合起来，通过科研促进教学，着力提高大学生的科研素养。通过深化教学改革，注重学生能力的培养，有效提高了农科大学生的科研素养。利用科研丰富教学内容，使学生通过本课程学习，掌握了进行科学研究的深入研究模式。

1 教学内容与教学体系改革

近年来，本教研室在教材建设、教学内容及方法的改革、相关课程系统构建等方面进行了多方面努力，主要包括：

1.1 改革教学内容，适应新时期人才培养需要

根据夯实基础、拓展外延以及课程内容现代化的要求，需进一步修订教学大纲。教学大纲不是《生物统计与试验设计》章节内容的简单堆砌，而是本门课程教学的指导性文件；不只是课堂讲授的大纲，还应是指导学生自学的纲要。《生物统计与试验设计》是一门工具，学习的目的是为了应用这一工具处理和分析试验数据，对教学大纲进行修订，在把握本学科前沿知识的同时，强调生物统计方法的应用，同时注意介绍本领域前沿信息与新的统计方法研究进展，以提高学生的学习兴趣。

1.2 与时俱进开设相关课程，加强学生动手能力

学以致用是生物统计学的最终目的，在目前计算机已经普及的情况下，利用计算机解决统计计算问题已十分容易。本教研室积极拓宽思路，先后为本科生和研究生开设了《统计分析系统SAS应用》和《常用统计软件的应用》两门校级公共选修课，每年授课人数超过200人。这一做法不仅可以使学生更好地理解本课程所讲授的统计分析方法，更有利于学生拓宽知识面，以适应新时代的要求。除开设《生物统计与试验设计》课程外，还应开设高级生物统计、试验设计、数量遗传学、统计基因组学、生物信息学等多门后续相关课程。这些课程大多是作物遗传育种、植物生物技术专业研究生的学位或必修课程。对进一步加深对《生物统计与试验设计》课程的理解起到重要作用，此外还对作物遗传育种、植物生物技术以及其他农学相关专业研究生的培养有较大作用。

1.3 规范教学环节，提高教学效果

在课堂讲授、上机操作等教学过程中，注重革新教学方式，活跃教学氛围，充分发挥启发式教学的特色，从发现问题、解决问题入手引导学生，强化自觉学习的效果。教学过程中结合多媒体课件使用，但又不拘泥于多媒体课件，采用多种形式，激发学生的学习积极性，提高学习效果。另外，讲授过程别注重统计基础理论与统计分析方法与生产和科研实践相结合，使学生对统计方法的了解与掌握更加实在。努力探讨实践互动式教学，改变传授式教学中师生的距离感，采用计算机演示，上机等实践环节，加深对知识点的掌握，熟练常用统计分析方法的学习与应用。多年来，本教研室一直采用试题库出卷、试卷内容广泛、题目严谨、严格考试、统一阅卷，判分标准合理，使生物统计课程历来为各类学生所重视，使这一在农学院普遍认为较难学习的课程，被广大学生所接受、理解并掌握，并能在毕业论文、科研实践中加以应用。

1.4 突出精品，狠抓教材建设

教材建设是课程建设的基本内容之一，是保证教学质量的基础。本课程教研组非常重视教材建设，早在上世纪八九十年代，本课程组莫惠栋教授就编著出版了《农业试验统计》（第一版和第二版）和《实用农业试验方法》等教材[2]。中国科学院生物学部委员、院士、中国作物学会理事长庄巧生研究员曾评价道：“《农业试验统计》是一本好书，内容丰富，条理清晰，系统性、逻辑性、实用性都很强，不仅是大学本科生、研究生的好教材，也是农业科学特别是作物科学工作者的好工具书”。此外，为了与《生物统计与试验设计》课程学习相配套，在1996年组织编著并出版了《统计分析系统SAS软件实用教程》，该教材是国内较早介绍统计软件的教材。为了进一步适应新时期的教学需要，本课程组又主编了《SPSS农业试验数据分析实用教程》和参编了“十二五”规划教材《生物信息学》等，形成了系列教材体系。此外，经高等教育出版社约稿，本课程组正在组织中国农业大学、华中农业大学等相关教师《生物统计与试验设计》国家“十二五”规划教材的编写工作。

2 教学方法与教学手段改革

《生物统计与试验设计》是农学类专业的一门重要的基础课，该课程最大特点是概念多、公式多[4-5]。针对本课程的实际特点，在组织教学中，主要采取以下几种解决办法：①备课等各类教学活动，对重点难点共同研讨，并提出解决方法和采取措施等原则性建议，再由各任课教师结合班级具体情况组织教学。②提倡启发式、讨论式的教学方法，教师的讲解深入浅出，厚积薄发，层层剖析。采用讲要点、讲方法、讲思路的教学方法，引导学生积极思考，学生参与和交互，提高学生的学习主动性。③提倡利用多媒体课件，录像，网络技术等辅助教学手段，结合板书进行教学，增强教学效果。本教研室在多年教学经验的基础上研制了单机版的“生物统计辅助教学系统”多媒体课件，该课件利用动画演示、数据库查询、自测系统等方式引导学生学习该课程。完成了具有自主知识产权的DAS数据处理软件的研制。建立了生物统计网络教学系统。④滚动式教学手段的运用。由于统计课的内容前后连贯性很强，因此，从实例或学过的内容引出新的知识就显得尤为重要。通常在一节课的开始，教师可采用提问或自我总结的方式，将上次课或与本次课有关的知识用精练的语言进行概括，起到带领学生复习和理清思路的作用，然后顺着这个思路引出新的知识。⑤坚持提倡学生的自主学习精神，使学生从“教会”到“学会”，最后达到“会学、会用”，使学生终身受益。

3 以科学研究促进教学

3.1 注重教学内容和教学体系改革

以科研促教学是做好《生物统计与试验设计》教学工作的主要措施。在精品课程建设的几年中，课程组成员群策群力，充分发挥集体作战的优势，努力争取教育部和校级教改项目，先后承担教育部、省教育厅和学校等多项教学研究项目，并将我们的研究成果应用到教学之中，对教学具有很好的促进作用。研究成果不断充实到教学内容中去，收到了很好的效果。此外在教学过程中我们还经常听课，互相讨论，加深对统计分析理论的理解。并注重对探讨的内容进行总结，积极撰写教学论文，提高教学水平。

3.2 承担其他科研项目，拓宽研究领域

实践证明，科研工作对充实和更新教学内容、改善教学条件、增强教师素质、提高教学质量都有重要作用。因而本教研室的所有教师都是教学、科研双肩挑的。目前，本教研室的教师主持和参加多项国家级（如国家自然科学基金项目、863项目，973项目等）、部省级（省自然科学基金等）课题20多项。近年来，在国际权威期刊上多篇，在国内自然科学核心刊物上70余篇，其中被SCI收录的论文30多篇。此外，我们的研究成果曾获得教育部自然科学二等奖等科研奖励。以上的科研项目和研究成果，大多数与本课程密切相关，这对加深统计课程的理解，提升教师水平，提高教学效果有很大作用。因此，科学研究不仅促进了本教研室教学质量的提高，还有利于青年教师和研究生的培养。

在教学过程中，可以将教学与科研相结合，提高学生的学习积极性。例如，平均数的比较可用我们自己培育的新品种间产量的比较；绪论的教学可介绍自己在生物统计与田间试验课程方面的科研成果，即把自己提出的胚乳性状QTL定位方法、最大似然聚类方法、非线性拟合的缩张算法和多种具有国际影响的QTL定位新方法等介绍给同学，一方面建立自己在学生中的威信，另一方面又提高学生的积极性；在适当的时候将研究生处理数据资料的经典例子给同学讲述，使他们意识到要灵活使用统计方法，才能发挥其最大的效益；把承担的国家、省部级科研项目的内容从生物统计与田间试验侧面讲述给学生，潜意识地培养学生的科学研究能力。

4 全新教学方式的使用

依托校园网，建立了生物统计网络教学系统。本教学系统包含课程简介、师资队伍建设、教学大纲、课程教案、常用统计软件的应用、习题集、统计软件开发、教研教改和参考资料等内容。同时为方便同学生的交流，我们专门设立了网络讨论区。生物统计网络教学系统的多样性、形象性、互动性及灵活性等特点，改变了以往生物统计教学的抽象与难懂，促进了学生的学习积极主动性。除了建立了《生物统计与试验设计》教学网站，为适应单机版用户，我们开发了单机版的DAS（数据分析系统），目前2.0版本已经通过测试，即将在互联网上。DAS系统包含学习系统和数据分析系统两个部分。其中学习系统面向生物统计的初学者，为其提供一个良好的学习工具；而数据分析系统采用全菜单操作方式，类似Excel的运行界面，完美的图形输出方式来进行数据分析，涵盖了课程中所涉及到的所有的统计分析方法。目前我们正在积极开发DAS系统的iPad版本和android版本。

5 在大学生科研素质培养中的作用

教研室坚持边研究探索、边试点实践的方针，不断总结经验，全面规划，重点突破。自2003年以来，参加试点实践的有农学、农业信息技术、农村区域发展、生物技术、植物保护和应用化学等本科专业，学生人数1000人。具体效果主要体现在：①通过深化教学改革，注重学生能力的培养，有效提高了农科大学生的科研素养。利用科研丰富教学内容，使学生通过本课程学习，掌握了进行科学研究的深入研究模式：立题制定试验方案选择田间试验设计类型田间实施观察记载收获、取样、考种整理资料统计分析撰写课程论文发现问题再次立题，深化研究。提高学生的分析问题解决问题的能力，为学生今后从事科学研究奠定了良好的科研素养。近年来，本科生将本课程所学习的教学方法应用到科研实习中，在国内外期刊上发表学术论文的本科生明显提高，并已经有本科生将在SCI刊物。②为本科生考取研究生后进行科学研究奠定了方法论的基础。开展统计软件的学习，扩大学生的视野，提高学生的素质，为学生以后在科研工作中利用统计软件解决实际问题奠定了基础。近年来农学院考取研究生的同学将生物统计和试验设计知识应用于科学研究中，数据分析的能力大大增强。

参考文献：

[1]王永立，乔琳，樊淑华.生物统计学课程教学改革探索与尝试[J].周口师范学院学报，2011，28（5）：82-84.

[2]莫惠栋.农业试验统计[M].上海科学技术出版社，1992.

[3]盖钧镒.试验统计方法[M].北京：中国农业出版社，2001.

生物科学科研范文第4篇

一、高考生物学科命题面临的困难和挑战

高考命题有广义和狭义之分，广义的高考命题包括考试内容规范表和试题规划表的制定，试题的编写及全卷试题修订和组配；1]狭义的指试题的编写，包括材料的选择、问题的设计与命题的表达三个环节。本文讨论狭义上的命题。试题规划表是命题专家根据考试内容规范表的需要事先制定的命题规范文件，命题教师应根据试题规范表开展具体的试题编制工作，期间应经过材料选择、问题设计、命题表达等阶段。其中，材料选取既是命题的起点，也是命题的关键，将直接影响和决定后续工作的开展；问题设计是命题的核心，科学思维是生物学问题设计的主线；命题表达是命题技术的体现和命题质量的深化。三者关系相辅相成、缺一不可，均已成为当前编制高考试题的挑战和亟须规范的问题。

问题一：材料选取的挑战。随着高考命题权的下放，高考生物学科命题工作的科学化和规范化受到极大的重视，尤其是试题本身的科学性被认为是评判合格试题的重要指标之一。科学性为生物学科命题素材的选取提出了严格的要求，即题干背景的来源和表达必须是真实、可靠、无歧义的。此外，高考生物学科命题应突出能力立意，公平性、科学性成为材料选取的难题。

问题二：问题设计的挑战。问题设计的出发点旨在考查考生已有的知识和能力，新课程高考更注重能力立意。生物学科能力是学生参与生物学科活动（知识学习、实验操作、生活实践等）过程中逐步形成和发展起来的比较稳固却不容易或不能被直接观测的一种心理特质。高考要考查和测量此类“隐蔽”目标，必须设置一定的情境刺激考生产生认知，通过考生的外显行为判断其思维或能力水平。问题设计还包括难度设计、区分度设计、参考答案设计等。显然，问题的设计是否恰当，能否起到刺激考生应试思维等问题，都是对命题者的极大考验。

问题三：命题表达的挑战。审视近几年全国高考生物试题，命题人员的试题编制技术日趋成熟，但也伴随着诸多问题，或题干信息冗余，或表述含糊不清，或表达存在歧义。诸如此类欠规范的命题表达方式严重影响了命题的质量。同时，后现代主义推崇者对高考命题工作提出自由化、个性化及人文关怀等要求，对命题表达环节也是一大挑战。

二、科技论文作为高考生物学科命题素材的理性思考

(-)科技论文的发展评述与内涵释析

科技论文起源于17世纪60年代的欧洲，其标志是英国皇家学会创办的世界第一本学术期刊《哲学汇刊》。该刊集合了牛顿、伽利略等科学家的前沿性成果。18世纪至19世纪，随着多种自然科学类期刊的迅速增长，科技论文的内容几近覆盖科学的所有领域。20世纪90年代，互联网的兴起使科技期刊的网络化检索变得十分强大，我国也形成了以中国期刊网、万方期刊网等为代表的期刊集群。2003年教育部成立的“中国科技论文在线”，为推动科技交流、科技应用与科技再创造提供了更加便捷的交流平台。

概念上，“科技”即科学技术，主要指自然科学方面的技术，“论文”即论证性的文章，是描述科研成果的书面文件。科技论文属于学术论文，因此具有学术论文的基本特性。中国国家标准GB7713—87明确指出：“学术论文是某一学术课题在实验性、理论性或观测性上具有新的科学研究成果或创新见解和知识的科学记录；或是某种已知原理应用于实际中取得新进展的科学总结，用以提供学术会议上宣读、交流或讨论；或在学术刊物上发表；或做其他用途的书面文件。美国生物学编辑协会认为，科技论文必须“易于人们的感官接受、本质上持久、不加限制地为科学界所使用，并能为一种或多种公认的二级情报源所选用”。

由此可见，本质上，科技论文以学术理论为依据，以新思想或新进展为核心，以实验数据为例证，以书面语言为载体。在内容上必须具有科学性、创新性、权威性，在表述上必须具有准确性、严肃性和逻辑性。作为报道、交流、存储科研成果的重要载体，科技论文是科技发展的总结，社会发展的各行各业都在应用科技论文所表达的科技成果。

(二）选用科技论文的必要性和可行性分析

长期以来，高考命题或选择中学教材、中学教辅、大学教材及课外资料（报纸、参考书等）作为命题背景材料，或选择已有题目进行改编，也有少部分试题是命题专家根据已有知识和经验直接设计。这类传统选材方式在命题实践中存在许多纰漏，易在科学性、公平性、时效性，甚至安全保密性方面产生问题。以科技论文为试题背景的命题方式与传统选材有本质区别，不仅能提高试题各项属性水平，还能提高命题质量和命题效率。现将传统选材与科技论文选材方式进行比较（表1)。

从表1可以看出，科技论文选材具有许多优势，选用科技论文进行高考生物学科命题具有现实的必要性和可行性。

1.必要性分析

其一，保证了试题的科学性、权威性和时效性。科学性是评价高考试题的一项重要指标，其重要性不言而喻，这是中学教辅、课外资料、旧题改编等方式无法比拟的。试题中引用的任何数据乃至成题后的文字表述，取自具有国家法定权威或专业权威的公开出版物[6]，命题者往往心里很“坦然”。在此基础上，命题专家凭借自身专业技术对论文作出准确的评价，可以在很大程度上有效避免高考试题公布后可能产生的各类负面影响。生物科技高速发展，试题应当在一定程度上体现现代生物科技的发展。应用生物学科技论文命制高考试题从根本上保证了试题内容的时效性，体现科学实践与教育教学的统一。

其二，体现了高考的公平性。若选材来自中学教材、中学教辅或是旧题改编，做过类似题目的考生自然受益，一方面产生不公平，另一方面进一步激发考生和教师的“题海战术”意识，不利于素质教育的发展。高校教材原本是_个良好的命题素材来源，只是由于经过多年的命题实践应用，特别是自分省自主命题以来，每年都要有十几套高考卷结果出现命题者辛辛苦苦命制出来的考题，一经检索才发现，早就有相似的考题了。而科技论文选材却可以有效避免此类情况发生，生命科学每年发表的科技论文数量巨大，海量的选材要能“撞上”是很困难的。这样不仅体现了选材公平，也能有效避免“撞题”。另外，高考命题前的资料准备是高考涉密内容，往往慎之又慎，若能将“海量”的科技论文替代有限的材料，岂不解决了安全保密问题？实践证明，这—做法在某些通过临时抽调命题专家入围命题组的省份，是有效的，也是必要的安全措施。

其三，体现能力立意。高考试题强调能力考查。能力是人顺利地完成某种活动所必须具备的那些心理特征，只有在解决实际问题中才能考查其能力水平。[7]应用科技论文作为背景材料更易实现考核目标能力化，因为，大量生物学科技论文的特质就是解决实际生产生活中的实际问题，特别是带有生物实验论证类的论文，不仅具有科学的、最新的实验技术和方法，还有翔实的实验数据。而以中学教材等作为背景材料只会偏重考查知识目标，不利于能力立意。

其四，提高命题效率和命题质量。论文通常是以过程性方式呈现生物学实验研究成果，具有问题的提出、实验方法的设计、实验数据及实验结果的讨论等，这与新课程强调的探究性学习是—致的。以科技论文作为命题起点，命题者具有呈现试题的科学思路和方法，同时免去一些对科学性疑问的论证，提高了命题效率。试题以图表、文字、数据等多样化的形式呈现，不仅体现了试题所蕴含的科学素养，也使卷面更加活泼、美观，提高试题的命题质量。

2.可行性分析

首先，持续、大量更新的生物科技论文和各种引文数据库为科技论文的选择提供了有力的保障。高中生物学考查内容涉及生物学_级学科下的12个二级学科，同时可扩展到农、林、牧、医、渔等各个生命科学领域。编制如此广泛的生命科学高考试题，仅取自传统素材显得远远不够。丰富的论文来源和便捷的检索系统可以彻底改变命题者“江郎才尽”的窘境。

其次，《普通高等学校招生全国统一考试大纲（理科课程标准实验版）》（简称“考试大纲”明确指出，“要重视理论联系实际，关注科学技术、社会经济和生态环境的协调发展”。™这为“选用科技论文作为试题素材”这项新举措提供了改革的科学依据。基于新课程高考改革的大背景，选用科技论文不仅体现了生物科学素养，也体现了科学、技术、社会的统一。

再次，大规模教育考试理论决定了将科技论文改编为局考试题是可行的。局考试题的本质是根据选拔人才的目的，按照一定的要求，通过考生解答问题或解决实际问题的过程和结果，推测考生具备某一心理特征（知识、能力）的程度。基于科学性的保证，对科技论文素材进行基于考试测量要求的适当改编是可行的，也是必要的，丰富、灵活的命题技巧和命题手段是其重要的保证。

三、基于科技论文背景的高考生物命题实践

基于以上讨论，高考生物命题亟待构建一套基于科技论文背景的命题模式。2009年以来，本课题组开展了相关研究，并进行了四次高考命题实践，初步总结了一套基于科技论文背景的高考生物科命题解决方案。下面分别从三个维度讨论以科技论文为命题起点的尝试。

(一)材料选取的维度

1.背景材料的选择

理论分析：选择科技论文作为试题背景，在—定程度上保证了试题背景材料的科学性、权威性。考虑到科技论文在试题命制中的特殊用途，选择的科技论文应进行如下三个方面的有效性判定：（1)选择近期发表的较高水平的科技论文，以保证材料的科学性和时效性；（2)所选论文应涉及社会、生产、生活的研究，以考查考生运用生物学知识解决实际问题的能力；（3)所选论文主题词应与考试大纲“生物知识内容表”中的“II”®要求一致，以突出考查考生对生物学核心知识体系的掌握，体现生物科学素养。

操作方法一：选择近期发表的较高水平的科技论文。一般来说，应检索来自中国科学引文数据库（ChineseScienceCitationDatabase，简称CSCD)的论文。CSCD内容丰富、结构科学、数据准确。收录有生物学、农林科学、医药卫生、环境科学等领域出版的上百种中英文科技核心期刊和优秀期刊。以2010年全国高考福建生物卷第26题第I小题（简称“2010福建高考26—I题”）为例，试题背景选自“几种环境因子对高生物量赤潮甲藻——东海原甲藻光合作用的影响”（《海洋科学》2009年第12期）一文，是关于我国东海海洋污染中赤潮发生机理的研究，该题以“东海原甲藻引发我国东海赤潮”为情境，考查被试在真实背景中的知识迁移能力，涉及社会领域和学术领域的热点话题，所选背景材料角度新颖。

操作方法二：选择与生物学相关的社会、生产、生活领域的热点话题。例如，2011年全国高考福建生物卷第26题第I小题（简称“2011福建高考26—I题”）选自两篇文章：《rhIL-18对核辐射诱导小鼠脾细胞凋亡的抑制机制研究》(《沈阳部队医药》2009年第1期）；《rhIL-18对核辐射诱导小鼠脾细胞凋亡的抑制作用》（《解剖科学进展》2008年第2期）。众所周知，2011年3月，日本大地震引发了核辐射危机，一时之间，核辐射在世人面前引起极大恐慌，科学地认识核辐射具有重要的社会意义。该题避开人类灾难的宣扬，着眼于科学分析和科学利用核辐射，将核辐射与高中生物学涉及的免疫、细胞凋亡、诱变育种以及实验探究设计有机地结合在一起，让人们明白核辐射虽然可怕，但可以防治，也可以应用于农业生产，这样的考题具有测量选拔功能和社会功能的统一。

操作方法三：结合考试大纲（考试说明）“生物知识内容表”中的II层次要求。考试大纲对考查内容界定了层次要求。实际操作中应以II层次要求为关键词进行文献检索。一般来说，不用I层次关键词，但不代表I层次内容不作考查，而是在II层次主干知识和能力考查中常常可以衍生出对I层次的考查，体现试题对生物学核心知识的考查。如细胞代谢中“影响光合作用速率的环境因素”关键词为“光合作用速率”和“环境”，由此检索到《几种环境因子对高生物量赤潮甲藻——东海原甲藻光合作用的影响》一文，编制试题时，可以衍生考查I层次的考点：赤潮的根本原因 海水富营养化。

2.试题情境的设置

理论分析：生物科技论文的撰写框架包括实验材料和方法、数据处理、结果分析、讨论和总结等。由于科学研究是一项原理复杂、步骤繁琐、技术含量高的工作，论文表述的实验原理和步骤等可能涉及许多生物学科的专业性或前沿性内容，如信号通路、重组人白细胞介素、基因敲除等；呈现的数据大多经过SAS、SPSS等统计软件处理，如呈现的图表常常涉及^(显著性差异）、置信区间、姑(极显著）等统计学词汇或符号。我们将这些或是超纲或是不必在考查中出现的内容称为冗余信息，冗余信息会干扰考生正常答题思维，影响试题的信度和效度，甚至造成严重的系统测量误差。

操作方法一：简化复杂实验条件、方法的表述，以通俗易懂的文字高度概括复杂的实验原理

和步骤,体现实验条件的简约性。[9]例如,2011福建高考26—I题以“选取若干实验小鼠，随机分成4组”替代原文中“实验动物C57纯系雄性小鼠，18〜20g，购自中国医科大学动物室’’、“动物模型及分组，按体重随机分为4组，每组8只”等复杂的实验步骤，使考生对试题情境不感到陌生，能致力于核心问题的解答，从而保证试题的公平性和可读性，提高试题的效度。

操作方法二：剔除冗余信息，简化图表数据。生物学经常涉及实验图表数据，简化图表数据或对图表进行特殊处理变得非常必要。例如，2011福建高考26—I题，试题省略置信区间，以实验的样本平均值又代替总体平均值将实验检测处理方法省略，直接以“细胞凋亡相对值”替代；剔除差异显著性分析，默认实验数据均有差异显著性。以上处理，都是为了帮助考生快速从题干中获取与测量目标相关的信息，实现试题考查的目的。再如，2010福建高考26—I题，论文用散点图和回归线描述东海原甲藻光合作用随温度变化，由于高中没有对散点图作考试要求，试题剔除散点图这一冗余信息，直接以回归线呈现。当然，剔除和简化的操作应以科学性为前提，操作的手法往往就是用大概念笼统地描述小概念。例如，以“染色体变异”替代“染色体桥、微核、染色体断片”等超纲词语。

操作方法三：可对试题必须呈现的超纲内容做信息补充。例如，2009年全国高考山东生物卷第2题的题干是“细胞分化是奢侈基因选择表达的结果。下列属于奢侈基因的是（）”。“奢侈基因”是考生未曾接触过的新名词，此处极易干扰、迷惑考生的思维，增加考生在高考考场上的心理压力，造成考生答题思维上的“眩晕”。若能在题干中提供“奢侈基因”的名词解释，将转化阻碍考生答题的瓶颈，避免超纲嫌疑，利于考生答题。

(二）问题设计的维度

1.认知水平和能力布局

理论分析：通常一道实验探究题可以设计3〜5个小问题，考查考生对多个生物学事实的认知水平和多种生物学能力。考虑到学生的认知发展是由抽象到具体、由浅入深、由低级到高级的循序渐进的过程，问题设计的认知水平应由易到难、步步深入，考查能力测量目标的层次也应逐步提高，从而将相对独立的小题通过一个完整的问题链串联起来，形成一道有序的完整题目。1D]

操作方法一：将低层次的认知水平前置，高层次的认知水平后置，逐步形成认知的梯度布局。布卢姆（BiS.Bloom，1956)等将学生在学习中的行为表现分为知识、领会、运用、分析、综合和评价六大类。[11]问题设计时应考虑学生的认知承受度，操作上可按照识记、理解、运用三个层次编排不同认知水平的问题。

操作方法二：将低端能力前置、高端能力后置，逐步形成能力梯度布局。可按照考试大纲对生物学科能力要求的编排顺序，首先考查理解能力，其次考查实验与探究能力或获取信息能力，最后考查综合运用能力。如2011福建高考26—I题由四道独立的问题组成，四个小问题依次考查考生理解能力、获取信息的能力、实验探究能力和综合运用能力，形成能力的梯度布局。

2.基于能力立意的问题设计

理论分析：新课程高考倡导以能力立意为主导，强调知识、能力和素质一体化的命题思想。能力体现在解决实际问题中表现出来的心理品质，能力的核心是思维。因此，高考试题的问题设计应强调在新情境中考查考生科学思维的品质，多考查考生在新情境中对知识的理解、分析、应用等迁移能力，少考查考生对知识的单纯记忆。设计的问题要结合题干背景材料，牵涉的知识应用要宽广，解题思路要来源于教材，又高于教材。

操作方法一：运用新情境，产生新问题。取材于科技论文的题干资料是考生尚未接触过的材料，可赋予这些材料新意以引申出新问题。例如，2011福建高考26—I题呈现的实验数据只有三组，将原论文的第四组数据隐藏，并设计成问题：“设置第四组实验的目的是（），要求考生通过对比分析第三组实验数据，分析设计第四组实验的意图。一方面考查考生实验与探究的能力，另一方面也考查考生获取信息的能力。

操作方法二：围绕问题核心，尽可能延伸拓展多个知识点。2011福建局考26—I题是一道典型的实验探究题，以核辐射诱导细胞凋亡为切入点，融合考查免疫器官、免疫活性物质、细胞凋亡、诱变育种等多个跨模块、综合性知识。显然，试题不是单纯考查被试的记忆情况，也考查被试在复杂背景下的知识迁移能力和解决实际问题的能力。

(三）命题表达的维度

1.信息呈现的控制

理论分析：信息量过多过少都可能增加考生阅读负担，使部分考生思维无法产生趋同反应，影响试题的难度、信度和效度，特别是对答题毫无帮助的冗余信息更是如此。

操作方法一：从字数上控制试题信息量。试题信息包含题干信息和答案信息，设置与答案信息相当的题干信息量，有助于提高考生答题效率，同时提高试题与测量目标的相关程度。一般来说，可以依据该题所占分值来确定题干的字数以及答题的字数。统计近些年各地高考卷相似题型的字数，并将其作为信息量控制的参考是常常采用的有效办法。

操作方法二：采用文字和图表相结合的方式呈现信息。生物科学往往以生物绘图或图表方式呈现科学研究方法或成果。试题应尽可能采用图表与文字相结合的方式，一方面倡导理科科学思维和习惯，另一方面有效缩减阅读量，使考生读题更加准确，试题的直观性和美观性都得到较大的改善。例如，2011福建高考26—II题采用表格的方式呈现高中生物学实验常用的染色方法，其字数要比纯文字表达少得多，且更直观、准确。

2. 语言表达的限定

理论分析：措辞模糊在一定程度上可能造成考生思维瓶颈，影响考生正常思维，不利于考生真实能力的体现。那些以增加试题难度为目的，采用增加阅读量或刁钻古怪、模棱两可的表述方式并不可取。此外，具有歧义的表述难以使考生达到趋同思维，可能导致考生答题不全面、不准确，且使答案多样化，加大阅卷难度。

操作方法一：修改模棱两可的表述方式，使试题清晰、明确。例如，2009年福建高考生物卷第27题第4小题：“以有氰、高茎与无氰、矮茎两个能稳定遗传的牧草为亲本，通过杂交育种，可能无法获得既无氰也无产氰糖苷的高茎牧草。请以遗传图解简要说明”，其中的“可能无法获得既无氰也无产氰糖苷的”，表述过于晦涩、模棱两可。一般来说，遗传育种常常是为了获得生产上需要的品种，但这里设问却是“可能无法获得”，导致许多考生无法理解题意，只好将各种情况的杂交组合都写出来。该小题抽样实测难度为0.16，与预测值相距甚远。

操作方法二：对于有歧义的表述应加入限定词。应用科技论文为背景命题，在题干表述上常常会出现与中学生物教学不一致的提法，可能来自较新的生物学研究方法，也可能来自生物学实践与中学生物教学理论的脱节，这时就需要对有歧义的表述加入必要的限定词。例如，2010福建高考26—I题增加了“净光合速率=真正光合速率一呼吸速率”的表述，因为高中生物学教材(人教版）中未提及“净光合速率”，从而避免产生歧义。

3.人文气息的渗透

理论分析：后现代主义对高考命题工作提出了自由化、个性化、人文关怀等要求。命题者应加强对考生的考场人文关怀，力求试题的叙述和设问方式贴近考生的思维习惯，保证考生一直拥有轻松、激励的应试心态。要努力避免刻意“挖陷阱”式的命题方式，有效保护考生正常的考场应试思维。

操作方法一：贴近考生思维，避免突兀设问。例如，仔细斟酌2011福建高考26—I题第

(1) 小题和（3)小题的表述，其中“已知IL一18是一种淋巴因子”与“与第③组相比”看似多余，实际是为了引导被试顺利作答；审视第

(2) 小题和第（4)小题的题目要求，其中“从(组别）两组数据可知”和“其特点是(至少答出两点）”，两处填空后均用括号补充说明，是为了贴近考生思维，减少答题失误。

生物科学科研范文第5篇

关键词：实验教学；改革创新；应用生物科学

中图分类号：G642.0？摇 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2013）14-0013-02

应用生物科学（食药用菌方向）专业2009年于吉林农业大学农学院成立，目前全国各高校中尚没有相近的专业，属于新升起的朝阳专业。应用生物科学专业是一个多学科、宽口径的应用性专业，具有广阔的发展前途。招生和培养按理学学位和农学学位二类进行。强调开放式选课，重视学生的基本技能训练。本专业以生物技术、生物信息等高新技术在农业生物、昆虫、微生物上的应用为目的，培养和造就能从事生物资源利用、食品、医药、生物资源开发、环境保护等相关领域的技术与设计、应用与开发、经营与管理、教学与科研等工作的高级科学技术人才。此专业培养计划要求培养动手能力和社会实践能力较强的社会需求性人才，因此，实验教学在整个教学环节中占有较为重要的地位。

实验教学是理论教学的进一步延伸、应证和巩固，重在培养学生实验操作技能以及发现、分析和解决问题的能力[1-4]，目前的实验教学仅仅局限于辅助教学形式，对学生的综合性、创造性和研究性等方面训练不够[5，6]。为提高学生的全面动手能力，社会实践能力，创新创造能力，对本专业实验教学进行了以下几点改革，并初见成效。

一、应用生物科学（食药用菌方向）专业实验课教学现状

教学模式是教学系统诸要素相互作用而形成的相对稳定的范式结构，它既包含着一定的教学理论，又包含一套行之有效的操作程序。其中，教学模式的操作程序还包括教学过程、教学方法和组织形式等具体安排，它是实现教学目标追求的具体途径[1]。杜威的“做中学”教学模式，以及现代的建构主义理论均强调学生不是信息的被动接受者，而是意义的主动建构者。所以在实验教学中，我们应该注重学生原有的经验和主体，引导学生主动地思考，积极地参与到整个实验过程中，提高他们的实践能力

二、应用生物科学（食药用菌方向）专业实验课具体的改革实施细则

1.让学生走近自然，走进自然，上专业的“第一课”。应用生物科学（食药用菌方向）实验课是让学生认识菌物界，了解食药用菌生境、习性，熟悉菌种制作和一些常见的食药用菌的栽培制作等。启发式实验教学能够激发学生学习的激情，促使学生带着浓厚的兴趣去学习理论课程。因此开展专业实验教学课程之前安排一次野外实习[7]，让学生亲自去采集菌物，给菌物照相，认知和感受菌物世界。通过与小小的蘑菇接触，老师生动有趣的讲解，能够有效激发学生学习的积极性，提高学生对专业的热爱程度。

2.走进食用菌企业，了解食用菌的规模化生产。野外实习后，安排学生走进食用菌企业观摩学习，使学生们了解食用菌的规模化生产的简单流程，了解从母种制作，二级种制作，三级种制作到蘑菇管理出菇的全过程，使学生了解到目前规模化生产的大概情况，使学生明白自己今后学习的实验课程在生产实际上的应用和重要性，增加他们的学习责任感。为今后本专业的理论教学和实践教学打下一个良好的基础。

3.规范专业实验计划和实验教学大纲。实验计划应明确规定实验名称、实验时间、实验目的、实验器材（包括设备、仪器、药品等），从而减少重复性，体现连贯性，实现整体性。它既可作为实验教学检查的依据，又是实验室建设的蓝本。制定实验教学大纲时，尽可能做到少单一性实验，多综合性实验；少验证性实验，多设计性实验；少演示性实验，多操作性实验[8-10]。为培养学生实际的动手能力，自我提出问题、分析问题和解决问题能力、创新能力，应开设综合性的试验。经过专业的基本操作技术和方法训练之后，结合着专业的特点，组合一些实验内容，让学生自己探索，自己思考，分小组后，各组独立操作完成。组合综合性试验内容必须具有探索性的有机组合，但综合试验也不宜过多。因此，我们根据专业的物力财力，尽可能多地安排设计综合性实验，培养学生的思维能力和认识能力。

4.走出课堂实验教学限制，汇报形式完成实验报告。实验教学不仅能够很好的配合理论教学，提高教学的质量，更重要的是能够培养学生的观察能力，实践动手能力，创新能力，实践和理论结合能力，分析问题能力等等。所以在教学中注意做到结合着应用生物科学（食用菌方向）专业的特定，制定相应的实验教学计划。例如，食药用菌栽培实验教学课程受到季节性的限制，只有让学生走出课时限制，改掉以往的只有实验课程才能做实验情况，使学生充分利用课余时间，继续进行实验教学的学习。结合理论课程开展定时和不定时的学习，将班级学生分成小组，选择每组所感兴趣的栽培品种，独立进行从母种制作，二级种制作，三级种制作到出菇管理整个生产过程。实验报告的形式以汇报的方式进行，每个小组汇报后其他的小组可以对自己不明白的或者感兴趣的问题进行讨论，任课老师给予指导。实验课程的成绩由各个小组间相互打分来评定实验报告的成绩。这种模式充分提高学生的学习积极性，增加学生的学习激情，调动他们学习的兴趣，让学生主动去思考，去实验，去发现问题到自发的去解决问题。

三、结语

应用生物科学（食药用菌方向）专业是新型的学科，不断在摸索中前进，实验课程的改革路程很长，务必积极探索和实践，才能不断的创新。同时提高教师自身的知识水平与业务能力，改善实验条件是实验教学改革的成功保证。我们将孜孜以求，尽我们所能来促使专业实验课程教学上一新台阶。

参考文献：

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[4]广东，朱庆玲，陈艳婷.高职院校微生物学实验课教改初探[J].教材教法，2007，（2）.

[5]马英玲.“森林病虫害防治”实验课教改初探[J].中国林业教育2000，（5）.

[6]蔡婀娜，李夏兰，陈宏文.生物工程专业实验课教改探讨[J].高等理科教育，2000，（4）.

[7]秦芸，张敏，成泽艳.“植物病理学”实验课教改初探[J].实验科学与技术，2004，1（4）.

[8]汪建中.改革专业课实践教学，提高学生实际动手能力[D].实验技术与实验室管理论文集（下册），2002.