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篇1

進入21世紀，古生物學的發展迎來前所未有的機遇，這主要表現在以下幾個方面：（1）近年來大量新的重要古生物化石材料和信息的發掘和一些新的化石分布規律的揭示，給自然科學領域不斷帶來新的認識和啟示，并且在一定程度上影響和改變了許多重要的傳統科學認識．中國古生物學者在這方面的貢獻最大．對于中國古生物學在這方面的貢獻，國際最具影響力的兩個刊物《Nature》和《Science》都曾經給予前所未有的專門歸納和評述，并曾將其中15篇報道和評述集成專輯出版（Gee，2001）．（2）進入21世紀，環境問題已經成為人類生存的最大挑戰之一．與當代環境惡化緊密相隨的生物多樣性劇減，使人們不得不聯想到地質歷史時期曾經發生過以古生物大滅絕為標志的重大地質事件，因而有學者提出當前我們人類正面臨著“第六次大滅絕”（LeakeyandLewin，1996；何衛紅等，2004；Barnoskyetal．，2011）．因此“全球變化”已經成為當前最熱門的主題，無論在科學領域，還是在政界范圍，與生物和人類生存密切相關的環境（以及能源）問題，都已經成為推動或者制約科技進步和國家發展的關鍵，例如新能源的開發碳減排等．（3）人類只有一個地球，已知的生命也只生活在地球上．隨著科技的進步，人類尋找地外生命和外太空生存空間的努力已全面展開．但是經過大量的努力后，到目前為止我們了解到的地外星球只能與我們地球的初期狀態進行比較．因此，地球早期生命起源及其擁有的環境條件研究，成為外太空生命探測的指向標．基于地球生命與環境為一體的“GAIA假說”（LovelockandVolk，2003），已經指導了近年來的地外生命和環境探索．（4）古生物化石對于青少年有著極大的吸引力，其對于廣大民眾來說也是如此．其主要原因是，它們曾經是在地球上生活過的生物，既真實又具體，但絕大多數已經滅絕了．它們的生存及消亡，對于我們人類也具有啟示意義．對它們的認識和了解，正是培養青少年科學思維和提升民眾科學素質的最有效途徑．因而在國家和社會經濟發展到一定階段后，各類以古生物化石為特色的自然歷史博物館大量產生．其不僅是政府行為，用來提升民眾的科學素質，而且也有一定的經濟和社會效益．同樣地，由于化石是不可再生的自然資源，以化石為交易對象的各種正規和非正規的地下市場也活躍起來．（5）盡管當代科技進步發展了許多定年和劃分對比地層的新方法，但到目前為止還沒有比古生物化石更經濟有效而可靠的地層年代確定和劃分對比手段．雖然全國1：20萬大區域地質調查已經建立了良好的地層格架，但新時期在許多領域的科學研究和實踐應用中，仍離不開古生物學的精細研究，如年代地層界線層型GSSP的確定造山帶地層學研究精細的礦產地質資源調查與評價等．只是這些工作對于古生物學知識的需求通常更加專業化，且需求量相對有限．（6）21世紀科學發展的新高度，在微觀領域，生命科學在微生物等研究方面不斷取得新的進展，不僅帶動了生命科學的飛躍發展，而且也促進了地微生物學（geomicrobiology）的新生；在宏觀領域，地球系統科學中生物圈與地球其他圈層之間的關系是最復雜也最有生命力的部分（孫樞和王成善，2008），它迫切需要從地球歷史的角度認識和探索地球生物與環境的協同演化關系和過程，從而給古生物學的發展帶來新的機遇．可以說，古生物學的研究領域正在拓寬和深入，并逐步向地球生物學（geobiology）發展．

3、當前古生物學發展面臨的挑戰

然而，當前的古生物學發展仍然面臨著很大的困難和挑戰．第一，傳統古生物學研究仍在一定程度上存在重理論輕應用的情況．古生物學不僅要重視研究古生物的生物學，包括古生物復原生態恢復生物演化等，而且也要強調古生物的資源和環境效應，如烴源巖的古生物學生物成礦和找礦作用環境微生物和生態修復等．古生物學需要從深化理論研究和拓寬實際應用兩方面同時進行努力．第二，雖然人們重視了當代和未來的全球變化研究，但卻對過去全球變化未給予應有的重視．我們現今生活的地球只是其數十億年坎坷演變歷史中的一個瞬間，當代人類宜居的環境是生物界與地球環境經過長期相互作用共同演化的產物．因此要正確認識當代人類生活的環境面貌，預測未來的全球變化，就必須解析地質歷史時期的生物界及其與地球環境相互作用的歷史，以啟示人類正確處理當代和未來的人―地關系，才能制定可持續發展的資源和環境利用措施．第三，科技的進步和經濟實力的增強，人們迫切地希望飛出地球去開辟新的居住地，而忽視了當前我們的地球環境是地球古生物歷盡艱辛長期改造和適應的結果．只有全面理清了我們地球歷史上從生命起源，經歷無數關鍵節點的演化飛躍，直到人類誕生的歷程及其生存背景條件，才能制定切實可行的各類星際生存空間的探測目標．第四，現有的教育體制在很大程度上限制了中小學生的科學興趣和科學探索的培養．雖然大多數少年兒童在早年的時候都對化石著迷，并具有探索自然科學的熱情，但很快在隨后的模式化教育中被扼殺，因為他們的主要精力必須投入到與升學直接相連的應試教育中，不能再有太多時間來發展自己的興趣了．在一些以商業利益為目的的環境中，化石雖然被作為一件真實的科學珍品而受到廣大民眾的青睞，但或者由于民眾古生物學知識的缺乏，或者由于經營者的利益追求，也或是經營者也缺乏相應的古生物學知識，許多化石常被演繹為一些莫名其妙的“民間傳說”，而且“以訛傳訛”，誤導民眾，甚至歪曲科學（廖卉，1998）．更有甚的是，由于地方管理者和民眾的古生物學知識的缺乏，在各種利益的驅動下，濫采亂挖，使得一大批不可再生的珍貴化石資源遭到毀滅性的破壞，從而對人類自然科學研究帶來不可彌補的損失．第五，受前期行業不景氣的影響，有不少人偏見地認為，古生物學在地層研究中已失去作用，因而一些基層單位很不重視古生物地層工作．在某些古生物學相關行業，一些部門和基層領導對古生物學工作重視不夠．例如在區調工作中很少布置化石采集鑒定工作量．在許多新區，生物地層工作水平有所下降，而古生物地層工作是需要野外和室內較多的投入和比較專業型的人員才能完成，尤其精細的古生物地層研究更需要耐心和投入，這與當前普遍追求的高效益時代之間存在矛盾，因此古生物學在許多基層單位得不到應有的重視．此外，許多古生物學家也常不易跳出傳統古生物學的研究范疇．新時期的古生物學研究，不僅要研究古生物本身，更需要注重借助古生物來研究整個地球，要研究從微觀到宏觀生物及其作用對象的各個方面．除了與生物直接相關的環境和地球表層系統外，甚至還要通過古生物來示蹤地球深部過程或地外事件，例如板塊運動超級地幔柱活動外星撞擊等事件，因為這些重大事件都會在生物界的發展和適應過程中留下可靠的印記．由此可見，當今古生物學的發展既面臨重大機遇，也面臨嚴峻挑戰，古生物學教育肩負有重大歷史使命．進入21世紀，古生物學的發展已經與科學技術發展和人類文明進步一起進入到一個新的發展階段，古生物學教育必須與時俱進，跟上科學和社會發展的步伐，探索新的發展途徑．

4、古生物學教育的途徑

21世紀的古生物學教育必須順應時代的發展，在3個層次上進行改革探索，即專業的古生物學教育非專業的古生物學教育和普及古生物學教育．其中專業古生物學教育的重點是調整課程設置，適應科學的發展；非專業古生物學教育的關鍵是改革教學內容，順應社會經濟和建設的需求；而普及古生物學教育的核心是因材施教，培養各類社會服務所需要的人才．

4．1專業古生物學教育

專業教育的目的是要培養從事古生物學科學研究實踐應用探索和傳承古生物學文化的專門人才，他們肩負有維系和發展古生物學科學的歷史重任．20世紀的古生物學經歷了從門類古生物學理論古生物學生物地質學的漸進演變歷史，順應了時代的發展（Newell，1987；殷鴻福，1994b；Goodwin，2006）．無論在科學研究還是在實踐應用領域中都取得了重要成績．也使得古生物學的學科體系不斷完善科學內涵不斷豐富學科地位不斷提升，為科學發展和社會進步的貢獻力也不斷增強．21世紀的古生物學面臨新的機遇和挑戰．科技進步和人類認識的飛躍，微觀領域的地微生物學和宏觀領域的地球系統科學的發展，催生了“地球生物學”（geobiology），它是地球科學與生命科學和環境科學的交叉融合領域，其基本內核是從地球歷史的角度探索生物與環境的相互作用和協同演化關系（殷鴻福等，2008；童金南等，2010）．由此可見，地球生物學應該是古生物學在新時期的跨躍（謝樹成等，2006）．而地球科學生命科學和環境科學又都是新世紀發展最迅猛的龍頭學科之一，因此可以預見地球生物學將具有巨大的發展潛力．古生物學的本質是地質學與生物學的交叉結合，因此在傳統的古生物學專業教育中，課程的設置和教學內容的安排都特別兼顧了地質學和生物學兩方面的核心科學內容．相應地，在新時期的專業古生物學教學改革中，必須對其主干課程進行相應的調整和內容更新，既要引入地球科學生命科學和環境科學領域基礎核心課程內容，也要注意吸收這些學科領域的一些新的知識內涵，以滿足新興“地球生物學”科學研究和實踐應用所必須具備的知識需求．因此可以認為，調整和重新規劃與地球生物學相關課程并更新其教學內容是進行專業古生物學教育的重點．表1摘選了中國地質大學（武漢）（含原北京地質學院和武漢地質學院）幾個代表性階段與古生物學相關的課程設置情況，其基本上反映了各階段古生物學專業人才培養的特點和知識結構需求．波動比較大的是九十年代以后，當地層古生物專業被撤消之后，中國地質大學（武漢）一直采取的是以地質學專業招生，在大學三年級以后選擇專業方向的人才培養方式，即在地質學專業課程中只學習“古生物地史學”（一般為70學時），到后一年半的專業方向學習階段再選擇性地學習一些與古生物學相關的課程并從事古生物地層學的畢業論文工作．進入21世紀后，地質學專業古生物學課程的設置更加簡化，在專業化學習階段通常保留的一般只有“微體古生物學”“地層學”等，但階段性地探索新增有“化石鑒定技術”“生物地質學”“地球表層學”等具有專業針對性和前沿性的課程．然而，這顯然達不到專業古生物學教育的目的，于是古生物學專業人才培養的任務轉嫁到了研究生階段．由于在研究生階段基礎課程的學習不是主要任務，雖然學生可以采取補課的形式來充實基礎知識，但缺乏系統性有規劃的基礎教育，很難達到專業人才培養的目的，因此在很大程度上影響了近年來古生物學專業人才的培養．鑒于此，我們認為專業古生物學人才的培養還必須從本科教育開始，依據當前學科發展現狀和趨勢，結合當前古生物學專業化方向（地質學專業）的本科教學體制，重新規劃古生物學專業課程的設置及教學內容的安排．在課程設置上，傳統的古生物學課程仍是必須的，包括普通古生物學地史學古生態學地層學等，但必須增加一些地球生物學交叉學科的基礎課程，如普通生物學微生物學環境科學概論環境生態學等，或者將這些必要的基礎科學知識融合到本學科的其他基礎課程中．鑒于課時總量的控制，除普通生物學外，其他課程可以考慮作為本專業方向的重點選修課，同時還要增加一些古生物學應用專業的主干課程作為重點選修課，以使得本專業學生具備探索古生物學實踐應用的基礎知識．如果在本科學習階段能夠在這些方面打下良好的基礎，再通過研究生階段的專門科學訓練，可望能夠培養出具有較好古生物學專業基礎，并在科學研究和實踐應用等方面做出重要貢獻的專業型古生物學人才，從而推動古生物學的科學發展和實踐進步．

4．2非專業古生物學教育

非專業古生物學教育主要是針對地學其他專業，甚至相關的生命科學和環境科學專業的學生進行的古生物學基礎知識教育，目的是培養學生在科研教育生產和社會實踐中能夠應用古生物學，運用古生物學知識作為工具，服務于其所在領域的科研或實踐活動．非專業古生物學教育針對的教育面最廣，也是各界學者從業及討論最多但一直沒有得到比較好地解決的問題之一．一般說來，這方面的古生物學知識教學課程比較單一，即古生物學，或稱為古生物學基礎古生物學概論等，也有與地史學或地層學合在一起稱為古生物地史學或地層學及古生物學等．只有少數與古生物學相近的學科專業有時還增設有其他與古生物學相關的專業課程，如微體古生物學古植物學等．由于這些專業的古生物學課程一般在課時上明顯少于地層古生物學專業相應的課程，常規的處理辦法就是壓縮其教學內容，但保持原課程內容體系．例如對于80學時的地層古生物學專業的古生物學課程，一般要求學生掌握80個左右的“標準化石”，而相應地對于40學時的非地層古生物學專業的古生物學課程，就要求學生掌握40個左右的“標準化石”．這種教學內容的安排在當年以古生物化石作為地層年代確定的主要手段的地質工作中并未受到廣泛質疑．但自20世紀后期其就受到明顯的爭議，也致使許多非古生物學專業同行認為古生物學在其研究中失去了作用．這不僅影響了古生物學的科學地位，而且直接影響到古生物學在實踐應用中的潛能開發．由此可見，這方面的古生物學教學內容的改革迫在眉睫．由于當前已不再有地層古生物學專業，極少數學校新開的古生物學專業招生人數十分有限，大部分學校實行的是以地質學專業招生，而在培養的后期進行古生物學專業化本科人才培養．但即使這樣，接受古生物學專門教育的人數也十分有限，因此古生物學教育的主體仍是非古生物學專業的學生．當前針對這類學生的古生物學課程一般只有一門“古生物學”或“古生物地史學”，或其他變化名稱的課程，也即對于大多數學生的主要古生物學知識傳授必須貫穿在這門課程中．因此說非專業古生物學教育的核心是教學內容的改革．多年來，我們一直在探索進行古生物學教學內容的改革，主要也是針對非古生物學的地質類專業學生的古生物學課程內容的優化組織．其基本方案已經體現在近年出版的《古生物學》教材中（童金南和殷鴻福，普通高等教育“十五”國家級規劃教材，高等教育出版社，2007）．同時也修編了針對非地質類專業的《古生物地史學概論》教材（杜遠生和童金南主編，普通高等教育“十一五”國家級規劃教材，中國地質大學出版社，2009）．主要改革精神是5個“強調”，即強調基礎理論教學強調科學體系教學強調研究方法教學強調科學應用教學和強調與科學前沿和學科發展結合．改革的目的是，加強基礎理論知識培養，使教學內容更加貼近科學前沿和實踐應用需求（童金南和殷鴻福，2008，2009）．幾年來的教學實踐表明，這些改革嘗試對于當代科學和實踐中古生物學知識的運用起到了積極作用，但仍未達到理想的效果，因此還需要進一步探索．在一次古生物學教育與人才培養研討會上，一位專家對高校古生物學教學提出一條很值得我們深思的意見．他認為當前形勢下高校的古生物學教育應該重點教會學生3個問題，即什么是古生物？古生物能解決什么問題？以及如何研究古生物？顯然這最后一個問題主要是針對專業古生物學教育中需要考慮的內容，但前兩個問題則是所有古生物學課程教學中的重點．鑒于此，非古生物學專業的古生物學課程內容應該著重于古生物學基礎知識和古生物學應用兩個方面．由此看來，進一步的古生物學教學內容的改革重點，是要進一步縮減門類古生物學方面的內容，但要大大加強古生物學應用方面的教學內容．從而培養學生認識古生物并能在實際工作中應用古生物學知識的能力．

4．3普及古生物學教育

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一、鈣在細胞中的存在形式

植物從氯化鈣等鹽類中吸收鈣離子，鈣離子無色、無磁性，并且不參加任何氧化還原反應。鈣在細胞中以多種形式存在，當細胞中的鈣含量在0.1-10mmol/L時，可分為游離鈣、結合鈣和貯存鈣。不同形態的鈣具有不同的生理功能。鈣主要存在于葉子或老的器官和組織中，它是一個比較不易移動的元素。

二、鈣在植物體內的功能

(一)鈣對細胞壁結構和功能的影響。細胞壁主要由纖維素、半纖維素和果膠3種多糖組成，電鏡觀察證實鈣與細胞壁中果膠酸形成果膠酸鈣，保護細胞中膠層結構。當鈣在樹體內以果膠酸鈣形態存在時，是細胞壁和細胞間層的組成部分，它使相鄰細胞相互聯結，增大細胞的堅韌性。大量研究表明，鈣在維持植物細胞的結構穩定性中起重要作用。

(二)鈣對細胞膜結構和功能的影響。鈣可維持細胞膜的完整與穩定。細胞膜和液胞膜均是蛋白質和脂肪構成，而鈣又能影響膜磷脂和膜蛋白在細胞膜內表面的排布，進而維持了膜結構的穩定性。鈣還能減低膜的透性，改變膜對離子的選擇性和親和性，對一些破壞膜完整性的因素有拮抗作用。細胞中鈣可分為幾個鈣庫，處于動態平衡中，它們調節細胞外的離子環境與質膜結構和功能，當鈣庫平衡失調時，則會發生代謝失調，引起生理病害。

(三)鈣對細胞內酶活性的調控作用。在植物細胞內，鈣離子作為第二信使與鈣調素結合形成ca2+一鈣調素復合物，可活化NA激酶、環式核苷磷酸脂酶和Ca-ATP酶等；參與多種代謝活動。其機理為：當植物體細胞受到外界環境的刺激時，可引起細胞質游離ca2+的增加，隨后ca2+便與CaM結合而活化，作用于一些生理生化反應的位點上，將刺激的信息轉化為具體的生化反應。缺鈣會造成果實對各種體外刺激反應遲鈍，導致生理病害的發生。

三、鈣對植物激素作用的影響

植物激素的生理作用十分廣泛，對園林植物生長發育的許多生理生化過程都有調節控制作用。經研究表明，植物激素的這些作用與鈣素有關。鈣對植物內源激素的調節功能起著修飾作用，鈣對激素的反應不僅有放大的作用，而且在某些方面也有縮小作用。目前已知，外源高濃度ca2+抑制乙烯生成，延緩衰老：胞質內ca2+增加，促成乙烯生成，加速衰老。鈣對乙烯的生成影響較為復雜，這可能與乙的生成遭受的影響因素復雜有關。鈣對生長素運輸的影響體現在生長素的結合位點上，第一結合位點位于細胞膜上，這個結合位點可被其它二價陽離子所替代，而第二結合位點直接參與生長素的分泌，可能引起第二信使的使用。這個結合位點對鈣具有專一性。其它植物激素與鈣關系也根密切。如蘋果噴施激動索可促使ca向成熟葉片中移動。其作用機制有人認為可能是延遲了葉片衰老，或提高了葉片的蒸騰強度。

四、鈣與果實品質的關系

鈣是決定果實品質的一種重要礦質營養元素。果實中的鈣有兩種存在形式，即非原生質體鈣和原生質體鈣，前者與果實的強度有關，在細胞中起骨架作用：后者與細胞膜的韌性有關。

(一)鈣與果實采后生理病害。許多果實的生理失調癥狀與缺鈣有密切的關系，研究表明。缺鈣時，細胞的功能減弱，細胞膜的流動性和透性發生改變，中膠層中鈣與果膠的連結被破壞，進而影響細胞之間的黏結性，使組織衰老或壞死。許多果實采后，隨著貯藏時間的增加，成熟度會提高，而細胞壁的果膠會降解，水溶性鈣含量提高，這樣就使細胞壁上結合的鈣大量減少，以致細胞壁區域與細胞質內的濃度差受到破壞，這對維持細胞功能和延緩衰老非常不利，導致缺鈣產生的病害加劇。

采前或采后鈣處理對防止或是減輕生理病害的發生起到良好的作用，鈣提高果實抵抗力的機理可能是：(1)鈣促進傷口木栓化。(2)鈣離子與細胞壁中的果膠結合，維持細胞膜結構，減少細胞壁的透性，防止果實軟化，從而提高果實抗性。

(二)鈣與果實的儲藏關系。鈣對果實成熟衰老的調控作用已有相關研究。許多試驗表明，果實組織中維持較高的鈣素水平，可以保持果實硬度，降低呼吸速率，抑制乙烯的生成，延長果實的貯藏壽命，提高果實的品質。用cac12處理采后荔枝表明，一定濃度中的鈣果實中果膠酶，多聚半乳糖酸活性發生作用，推遲這種酶活性高峰的來臨，從而延遲果實的衰老。經鈣處理的梨和水蜜桃、柑橘、楊梅、獼猴桃、蘋果均能改善果實品質，延長貯藏期。

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2．改進方法以活躍課堂氛圍

傳統教學模式以教師為主體，因此課堂氣氛一般比較沉悶，結合新課改以人為本的要求，在課堂教學中應以學生為主體，這就要求教師大膽地改進教學方法，以最大程度地調動課堂氣氛．比如，現在提倡的將整個班分為幾個小組，對課程內容分組進行討論，既能鍛煉同學們的獨立思考和團隊合作能力，又能最大程度地從學生角度出發來完成課程教學工作．這樣的方法可以運用在講“關注食品安全”這一章節的時候，就可以讓同學們分組來推選一個代表來當“小老師”給班級上這一課，上完之后讓同學們圍繞課題分組討論實際中還有什么方法來關注食品安全并發表個人看法，可以看出在以上過程中教師和學生身份互換，學生作為主體積極地參與課堂活動，而教師只是扮演一個課堂的參與者，只是通過方法的改進就可以達到活躍課堂的目的．

二、基本實驗

生物作為一門自然科學類學科自然離不開實驗作為理論的支撐，尤其新課改對學生學習方法的轉化要求，新課標生物中實驗要求較之以往更高，重點在于培養科學探索的精神，學生不再僅限于課本上的知識，更要親自動手實踐，以實驗來豐富理論知識的學習，所以教師也應該按照新課改的理念，在實驗課上不僅要培養同學們的動手操作能力，還要向學生們傳遞出實事求是和創新探索的科學態度．比如在做“洋蔥表皮細胞裝片的制作和觀察”實驗課的時候，向同學們講清楚實驗原理和理清做實驗的步驟之后，有的同學做完實驗后可能就會發現用顯微鏡竟然觀察不到洋蔥表皮細胞的細胞膜，這時候老師就可以反問同學們是如何看待這一問題，同學們進行思考和表達個人看法后，教師可以進行解釋是因為洋蔥表皮細胞的細胞膜太薄而并不是說沒有，在生物中除了某些病毒之外都是具有生物膜的．

三、課后作業

作為鞏固課堂教學的最后一步，課后作業顯得尤為重要，同樣地，做完實驗后實驗報告總結也是如此．只有通過課后作業教師才能了解同學們對新知識的掌握和理解程度，以便更具有針對性地開展接下來的教學工作．因此，課后作業除了對學生要求獨立限時完成之外，也應該合理巧妙地布置以達到預期目標，以符合新課改理念．比如，在上“人體消化系統的組成”一課的時候，給同學們講清楚了人體消化系統的結構和作用，課后習題可以這樣布置，讓同學們自己手繪一張人體的消化系統組成圖，在主要腺體旁邊標示清楚其作用，要求生動具體，這樣的話就比讓同學們寫選擇題填空題要更靈活，培養學生動手能力的同時，也注重學生的知識梳理能力，通過畫組成圖同學們也更直觀清楚地了解了腺體的分布和作用，以后再遇到填空選擇只要一想起組成圖就可以舉一反三，觸類旁通．又或者針對課后習題，為了避免同學們翻閱參考書答案，教師也可以在不改動原題題干的情況下另外結合課程實際設置相關問題，以考驗同學們的靈活運用知識的能力．

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2．融合探索精神培養

課堂授課中的主體是學生，而引導學生學習首先要激發其學習欲望、領悟、實際應用三個過程，一堂富有激情的課是經過教師精心策劃安排的．其主要表現在教學高效、成功激發學生學習的欲望、學生有一定的時間去思考學到的知識并逐漸的將學到的知識轉變為自己的知識，最后再應用到實際中．所以教師在授課時，不應只是單純的講解課本內容，更應該明白各個歷代生物學家不斷努力探索的那種精神，從而將這種精神傳達給學生．激活學生的學習欲望，在同學生的交談中、提問解答中營造課堂學習的良好氛圍．與其反復重復重點倒不如教給學生學習方法來提升學生的學習能力．我們都知道能力是學生在平時不斷積累經驗、反復思索才逐漸掌握的，并非是教師教會的．例如在進行種子的萌芽實驗的時候，教師首先講述種子萌發的條件，“種子的萌發需要有一定的水分，這是植物營養運輸的需要，然后胚根突破種皮形成了根，根再生長逐漸長成了莖和葉．”然后教師讓同學們親自動手探究種子萌芽的過程，每位同學可以自由選擇種子，然后進行萌芽培育，觀察種子萌發的狀態．同學們在進行探究的過程中，可以改變萌發的變量，例如在其他條件不變的時候改變供水的用量，觀察不同水分條件下種子的萌芽狀態．這樣同學們進行探究操作，就會加強對生物知識的認識程度，將概念教學和動手能力有機地聯系起來，有助于提高學生的生物能力．

3．優化課堂學習流程

其實概念就是教課中便于溝通的一個工具性語言，是為了提高教學的時效而誕生的，所以，我大膽的設定了學習流程來加快學生的學習速度，提高學生的學習能力．第一、課上檢查，在課堂上對學生進行檢查．一方面加強學生對概念的重視，另一方面可以督促學生對概念的背誦和理解．我建議在上課前五分鐘進行檢查，使學生在上課鈴聲響了之后能立即進入學習狀態．之所以把它安排到課前，一方面是對舊知識的鞏固，對學生的督促，另一方面又是新課程的鋪墊，進而順利的進行新課程的學習．第二、在一節課的結束前，教師還應來個總結，把本節課學到的所有再重新規整一下，如果時間還有富余，還可以將本節課的開頭和上節課的結束銜接起來，讓學生的每一節課都能連到一起，而不是學哪是哪，出現狗熊掰棒子的現象．

4．反復講練深化理解

核心概念是化學概念中的關鍵所在，要求學生務必把這些知識掌握牢固，熟記于心．所以教師在講解時，一定不要擔心用時過多，可以通過反復講練來讓學生徹底明白這些概念所蘊含的知識點，再引導學生將這些概念和其他知識聯系到一起，在學生的學習中讓這些知識在其腦海形成一棵知識樹．以這種新的模式替代固有的死記硬背的模式，讓學習不再枯燥乏味．一段時間后學生既提升了學習能力、理解力，又在學習中找到了輕松學習的好方法．例如在進行基因知識學習的時候，教師就可以讓同學們回顧染色體、基因、DNA之間的關系，將這些概念統一起來，然后進行知識的聯系，有助于提高生物知識能力．

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2.除了單一的教學方式，單純追求活躍的課堂氣氛也影響了課堂教學應有的實效性，在一定程度上阻礙了高中生物教學的有效開展。我們應充分意識到課堂氣氛對激發學生學習興趣、促進學生學習有積極作用，但是如果這種追求變成了唯一目的，往往容易舍本逐末，反而降低了課堂教學效率。

3.學生的主體地位沒有引起足夠的重視。此次課程改革的一個顯著的特征就是把本來應該屬于學生的主體地位還給學生。當然，這么做的目的不僅僅是為了改變教學方式方法，也是為了學生的全面發展。然而，在實際的課堂教學中，教師仍然不習慣把課堂還給學生，或者說，仍然不懂得如何把課堂還給學生。這說明一個重要的問題，要把課堂還給學生，教師就要更加認真地備課，在課堂上還要能隨機應變。不僅如此，教師還要具有更廣博的知識，以應對以學生為主體的課堂可能出現的各種情況。學生在學習中只有經歷“做”的過程，才能深刻理解所學知識。因此，教師在教學中一定要重視學生的主體地位，把課堂還給學生，促進學生全面發展。

二、新課程改革下的生物教學探索

1.營造輕松的課堂氛圍。在高中生物教學中，教師應該營造輕松的課堂氛圍，要注重發揮學生的主體作用，激發學生的學習興趣，充分調動學生學習生物的積極性，讓學生在輕松的課堂氛圍中快樂地學習生物知識。

2.嘗試使用比喻教學法。高中生物教材中有一些難以理解的比較抽象的概念、原理、術語等。為了便于學生理解和把握，我們可以恰當地使用比喻教學法，把抽象的知識用形象生動的事物再現出來，使知識更有趣味。使用比喻教學法，可以激發學生的學習興趣，調動學生的學習積極性，加深學生對知識的印象，使學生學得更加輕松，記憶更加深刻。教師要注重聯系實際生活，通過觀察聯想，運用比喻教學法把生活中的直觀結構和生物課程中的微觀結構聯系起來，幫助學生理解生物學的基本知識和原理，化難為易。值得注意的是，教師要盡可能運用恰當新穎的比喻，語言要生動形象，以增強課堂教學效果。

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針對食品微生物檢驗技術課程強調應用技能和實際操作能力的特點，在教學過程中著重應用相關理論指導學生的微生物檢驗技能實踐，讓食品微生物檢驗技術的理論融入食品微生物檢驗的項目技能訓練中。以國家食品檢驗職業標準為依據組合內容，以食品微生物檢驗操作技能為明線，以微生物學理論知識為暗線，將食品微生物學的理論知識融入食品微生物檢驗的各項操作之中。在教師示范指導下，通過“理論知識預習教師講解實驗技巧和注意事項學生動手實驗老師檢查和糾錯”的段螺旋式反復強化訓練，突出學生職業能力培養。

(二)多媒體教學提高微生物檢驗教學質量

在微生物檢驗技術教學過程中適當使用多媒體，可顯著提高學生微生物檢驗感性認識。微生物學檢驗實驗中，有相當一部分內容涉及微生物形態學，如菌落形態、顯微鏡下不同微生物的形態特征等。利用多媒體教學可形象、直觀、高效地讓學生掌握上述內容。此外，還可以利用多媒體將關鍵實驗步驟以及學生容易犯的檢驗操作錯誤拍成錄像演示給學生看，以便于教師在課堂上糾正學生典型錯誤。我們發現利用多媒體教學對殺菌鍋的使用和無菌接種技術進行示范，學生掌握相關知識更快。

(三)案例教學法提高學生參與感和積極性

案例教學法是一種以案例分析和探討為基礎的教學法，教師在教學過程中扮演著設計者和激勵者的角色，鼓勵學生積極參與案例討論，不像是傳統的教學方法，教師是一位很有學問的人，扮演著傳授知識者角色。我們通過收集、整理過往教學、實際生產檢驗工作、互聯網的微生物相關檢測的實際案例和視頻資料，并組織學生對關鍵或錯誤的操作環節進行討論，調動了學生的參與感及積極性，提高學生的主觀能動性，取得了良好的教學效果。

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傳統的教學模式是師講生聽、師寫生記、師問生答，在教學活動中教師起主導作用，整個課堂教學以教師為中心，學生只是被動地聽講，教師的每一句話，學生都必須言聽計從，教師的命令必須無條件執行。這種落后的教學模式已經不符合新課程標準的要求，對教學效果的提高和學生的發展非常不利。新的課程標準要求發揮學生的主體作用，教師要甘當配角，在教學中起指導作用。鑒于此，教師在教學活動中要進行角色轉變，即由“主導作用”向“指導作用”轉變。如在進行生物實驗時，在確保實驗安全的情況下，教師要讓學生獨立操作，并結合教材內容自主完成實驗報告，自己只需在學生遇到困難時進行指導即可，這樣才能鍛煉學生的動手操作能力，加深學生對生物知識的理解和記憶，從而提高教學效果。

三、加強師生間的交流和互動

新課程改革要求教師要進行互動式教學，通過師生間自由、直接、和諧的溝通與交流，培養學生的學習興趣，激發學生的積極主動性，使學生會學、善學、樂學，變“要我學”為“我要學”。例如，在學習“肘關節”這一節內容時，教師可先讓學生觀看模型或圖片，并結合學生的胳膊認識肘關節、肱二頭肌、肱三頭肌等部位的名稱和具置，然后再用自己的胳膊與圖片或模型進行對比，對各個結構的作用進行詳細的示范和講解，并讓學生親自感受屈肘和伸肘的完成過程。通過師生間的互動，課堂氣氛非常活躍，課堂形式也比較開放靈活，有效調動了學生的學習積極性，培養了學生自主構建知識的能力。此外，在教學過程中，教師還要加強和學生間的情感交流，了解學生的學習特點、實際需求和內心發展，在學習和生活中關心學生、呵護學生，促進師生間的情感交流。這樣，學生便會對教師的課程產生好感和較大的興趣，從而在一定程度上促進教學活動的開展。

四、注重發揮生物實驗課的作用

生物中許多知識都是通過觀察和實驗得到的，但有的教師因為圖省事并不進行實際操作，而是單純地對實驗進行講解，致使學生對生物知識缺乏興趣，認為其過于抽象和難以理解。要改變這一現象，教師必須要對實驗課引起足夠的重視，在實驗前詳細講解實驗過程、目的、注意事項以及如何寫實驗報告，同時指導學生對生物實驗進行實際操作，及時糾正實驗過程中出現的異常現象，通過實驗讓學生體會、理解、掌握并深化生物知識。這樣，不僅可以有效激發學生的學習興趣，更讓學生在學到生物知識的同時鍛煉了動手操作能力。

五、加強課后練習

進行課后練習是每個學科不可缺少的環節，加深對所學知識的記憶，并將其靈活運用到實踐中。在布置課后練習時，教師要讓學生多做一些有代表性的習題，引導學生從不同的側面和角度解決問題，使學生能夠舉一反三。同時，教師還要對課后習題進行講解，及時糾正學生在練習時發生的錯誤，培養學生良好的學習習慣和科學的思維方法，通過精講精練讓學生真正理解和吸收所學知識，感受到生物科學的規律和學習帶來的樂趣。

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隨著生物科學的發展，只有定性的結論已不能滿足實踐的需要，實現生物科學結論定量化是人們長期追求探索的目標；生物統計學是生物學科定量化的重要分析理論與方法，生物統計學是生物學科應具備的基本知識和素質，與生命活動有關的各種現象中普遍存在著隨機現象，大到森林陸地生態系統，小至分子水平，均受到許多隨機因素的影響，表現為各種各樣的隨機現象，而生物統計學正是從數量方面揭示大量隨機現象中存在的必然規律的學科。因此，生物統計學是一門在實踐中應用十分廣泛的工具學科，它是生命科學各專業的專業基礎課，對后續生命科學課程學習和生物科研有重要作用。

同時，生物統計作為數理統計在生物學領域的應用，是教學難度較大的一門課程。因此，在生物統計學精品課程建設過程中，針對各專業培養目標的定位，因材施教，更新教育理念，加強實踐訓練，在教學方法和教學手段上進行改革和大膽探索。

二、二十一世紀對生物統計學課程的重新定位

（一）新世紀對生物統計學課程提出的新要求。

二十世紀上半葉農業和遺傳統計學首先獲得了發展，在其基礎上發展起來的生物統計學、統計流行病學、隨機化臨床試驗學已經成為攻克人類疾病的一個里程碑。這在過去的半個世紀里顯著提高了人類的期望壽命。

21世紀人類基因組，基因芯片等實驗科學產生出的巨量數據，需要新工具來組織和提取重要信息。

將數據轉化為信息需要統計理論和實踐方面的洞察力、技術和訓練。

未來的生物統計學將會與信息技術密切結合，較少側重傳統數理統計，而會更多注意數據分析，尤其是大型數據庫的處理。生物統計學越來越不同于其它數學領域，計算機和信息科學工具至少和概率論一樣重要。

（二）生物統計學對大學生素質培養的作用。

生物統計學的一個重要特點就是通過樣本來推斷和估計總體，這樣得到的結論有很大的可靠性但有一定的錯誤率，這是統計分析的基本特點，因此在生物統計課程的學習中培養了一種新的思維方法———從不肯定性或概率的角度來思考問題和分析科學試驗的結果。

生物統計學是通過個別的試驗研究得出其一般性結論，屬于歸納推理的范疇。但其有別于簡單枚舉法和科學歸納法，是一種或然性歸納推理或者概率歸納推理。在生命科學的研究中絕大多數涉及到的是隨機事件，因此，生物統計學不僅是試驗設計與統計方法的教學，更重要的還是大學生思維方式的培養，這對提高大學生的素質很有必要。

生物統計學包括試驗設計和統計方法兩個有機聯系的組成部分。通過試驗設計的教學可提高大學生設計研究課題試驗方案的能力，使之明確課題的研究目的、試驗因素與水平以及試驗設計方法等方面的內容。通過統計方法的教學除讓學生弄清各種統計方法的內涵外，還需要使學生能夠正確地選擇最適合的統計方法，以揭示資料潛在的信息，達到研究的最終目的，從而提高大學生科學研究素質。

三、教學方法和教學手段的改革

（一）加強電子課件及網絡平臺建設。

生物統計學是應用概率論和數理統計原理研究生物界數量變化的學科，而概率統計的理論和思維方法對本科生來說有一定的難度，加之課程學時的減少（由原來的60-70學時，降到現在的40學時左右）,如何深入淺出地引導學生入門，并使學生在了解概率統計思想的基礎上，掌握常用統計分析方法的應用及使用條件是課程的教學難點。為此，我們利用多媒體技術，制作了與教材配套的課件，通過在課堂上把抽象內容形象化與直觀化，收到了良好教學效果。建設了一個生物統計學教學網絡支撐平臺，現有課程簡介、教學大綱、師資力量、授課教案、電子版《生物統計學》教材、課程錄像、實習指導、在線測試題、參考文獻、其它教學資源等欄目，免費向全校師生開放。

（二）將多媒體教學優勢與學生的認知規律有機結合，用較少的學時得到良好的教學效果。

多媒體具有信息量大、形象化、直觀化的特點。

但是如果不能很好地將多媒體這些特點與學生的認知規律相結合，多媒體教學就可能會帶來一些弊端諸如：（1）內容多，幻燈片變換快，由照本宣科變為照屏宣科，為新的“滿堂灌”；（2）課件圖片多，內容以展示為主，缺乏啟發性；（3）教學內容常用滿屏的方式顯示（即所謂“死屏”）,老師照著屏幕上的內容給學生講解，失去了傳統教學方法，老師邊講邊板書能給學生留下比較深刻印象的特點，缺乏吸引力。

而多媒體在教學中只能充當工具的角色，在教學過程中必須將多媒體信息量大、形象化、直觀化的特點與學生的認知規律緊密結合在一起。在制作課件時，采用啟發式教學方式，精煉教學內容，模仿傳統教學書寫板書的過程，根據教學內容的難易程度，采用逐字、逐句、逐段顯示教學內容的動畫方式。在課堂教學中，老師仍然保持傳統教學方法的教姿教態，在授課的過程中與學生保持互動，根據學生在課堂上接受知識的能力，掌握屏幕上顯示內容的速度，必要時輔以板書進行講解。這樣做既發揮了多媒體教學的特點，又充分照顧到學生的認知規律，在內容沒有縮減，學時減少近三分之一的情況下，仍然取得良好的教學效果。

（三）長期堅持教育教學方法及教學規律的研究。

生物統計學的理論基礎是概率論與數理統計，從這個層面上講，它有非常濃的數學味道，但是它又有別于概率論與數理統計，生物統計學更主要強調的是概率論及數理統計的思想和方法在解決生命科學中一些具體問題的應用。因此在教學過程中就存在一個“度”的把握問題，如果將概率論及數理統計的原理講得太多，一是學時不允許，二是學生難以消化，得不到好的教學效果；如果只注重方法的講解，學生知其然不知其所以然，就會誤入亂套公式的歧途。經過將教學的重點放在教學中引導學生重點掌握統計方法的功能與用途，方法與步驟，防止各類方法的誤用，淡化定理的證明與公式的推導。在教學內容的安排上采用“保干削枝”，即在學時減少很多的情況下，將一些次要的統計方法去掉，也要保證有足夠的學時講授理論分布與抽樣分布、統計假設測驗等方面的內容，讓學生掌握生物統計學中所蘊含的概率論及數理統計的思想精髓，從而避免學生亂套統計公式。

（四）密切跟蹤生命科學發展的前沿動向，探索生物統計學解決前沿問題的理論與方法。

統計學在生物學中的應用已有長遠的歷史，許多統計的理論與方法也是自生物上的應用發展而來，而且生物統計是一個極重要的跨生命科學各研究領域的平臺。現在基因組學、蛋白質組學與生物信息學的蓬勃發展，使得生物統計在這些突破性生物科技領域上扮演著不可或缺的角色。在課程建設中，隨時注意納入生物統計學在前沿領域研究應用的內容，增強課程的活力，提高教師和學生面向生物產業主戰場解決實際問題的能力。

四、加強實踐教學，注重學生能力培養

生物統計學要不要開實驗課，怎樣開實驗課，一直存在爭議，在此認為生物統計學不僅應該開設實驗課，而且還要將實踐教學的重點放在計算機技術和統計軟件的應用上，讓學生不僅掌握統計方法，而且加深對原理的認識，獲得就業或升學的必備計算機統計技能，提高解決復雜問題的能力。

（一）開展統計軟件的實習，擴大學生的視野，提高學生素質。

20世紀20年展起來的多元統計方法雖然對于處理多變量的種類數據問題具有很大的優越性，但由于計算工作量大，使得這些有效的統計分析方法一開始并沒有能夠在實踐中很好推廣開來。而電子計算機技術的誕生與發展，使得復雜的數據處理工作變得非常容易，所以充分利用現代計算技術，通過計算機軟件將統計方法中復雜難懂的計算過程屏障起來，讓用戶直接看到統計輸出結果與有關解釋，從而使統計方法的普及變得非常容易。在課程體系改革中，各課程的教學時數與達到培養目標所需完成的教學內容相比還是不足的。為此，可以通過標準的統計軟件的教學實習來達到以點帶面，擴大學生視野，提高學生素質。

為此我們建立了一個專用于實習教學的生物統計電腦實驗室。現共有50余臺電腦，并連接到校園網。實驗室配備有指導教師，負責對上機的學生答疑。除按教學計劃進行的正常實習教學外，實驗室還對優秀學生免費開放，鼓勵他們結合教師的科研活動，應用所學生物統計學知識，學習新的生物統計學知識，掌握應用計算機解決生物統計學問題的技能。

（二）全方位、多層次的實踐教學。

為了進一步培養學生實際動手能力和科學嚴謹的治學態度，必須將本課程的實踐教學活動延伸到課堂教學外，開展全方位、多層次的實踐教學。

在原綿陽農專期間，主要在作物育種、作物栽培、動物營養等課程實驗與實習中，根據相關內容加入了試驗設計方法以及數據統計分析的相關內容。

組建了西南科技大學生命科學與工程學院以后，由原來的單一農科專業變成了理、工、農三大學科均有專業的格局。雖然專業的學科歸屬不同，但有一點是相通的，其內涵均屬于生命科學的范疇。以科學研究的方法進行劃分，均屬于實驗科學。

掌握正確的實驗設計方法，從不確定性數據中挖掘事物的客觀規律，是實驗科學工作者必備的技能。因此，我們將原來只是在農科專業上延伸實踐教學的作法推廣到全院的所有專業，結合實驗課教學的改革，對發酵工藝學實驗、植物細胞工程實驗、食用菌實驗、微生物學實驗等課程的內容全部或部分改為用生物統計學指導學生自主進行實驗設計，把過去單一的實驗流程、樣品觀察或檢測實驗改變為試驗條件的優化試驗，提出在不同條件下對樣品測定的比較試驗設計、單因素試驗設計、多因素試驗設計、正交試驗設計、均勻試驗設計，對試驗結果要求學生使用統計學的方法對進行分析和討論，最后得出最佳試驗條件。

這樣的實驗教學改革起到了一箭雙雕的作用，從專業基礎課或專業課的角度看，改驗證性實驗為設計型、綜合性實驗，增強了學生解決實際問題的能力，培養了學生創新思維的能力；從生物統計學角度看，將課程的教學實踐延伸到課程外，彌補了學時的不足，更重要的是學生將自己學到的統計學知識，轉化為解決實際問題的能力，知識得到很好的內化。

此外，在學生課外科技活動中指導學生選用正確的實驗設計和數據的統計分析方法，提升科技作品的檔次；在畢業論文（設計）中要求學生采用恰當的生物統計學方法進行設計與分析，寫出高質量的畢業論文（設計）。

通過這樣的教學實踐，訓練了學生的統計思維能力，使學生充分認識到掌握生物統計學這一工具的重要性和必要性，增強了學生學好用好這門工具的信心，提高了學生從復雜的生命現象中挖掘事物客觀發展規律的能力。

精品課程是集科學性、先進性、教育性、整體性、有效性和示范性于一身的優秀課程。作為精品課程的載體，應具有一流的教師隊伍、一流的教學內容、一流的教學方法、一流的教材、一流的教學管理等特點。與之相比，我們在生物統計學精品課程的建設上，才剛剛起步，今后還要在教材建設、師資隊伍建設、科學研究等方面加大力度，將生物統計學建設成體現現代教育教學思想、符合現代科學技術和適應社會發展進步的需要、能夠促進學生的全面發展而深受學生歡迎的一門課程。

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行業與教育的交叉產生專業，專業與學科交叉產生課程。對于高職教育，這樣的思路已經被革新，專業的設置是要參照行業發展需求，課程的設置要考慮專業培養人才的行業崗位，行業中各個崗位的實際工作內容便是課程的主體。那么這樣專業和課程的設置都要基于對行業的調查，適應市場的需要，才能真正做到就業導向。課程改革的目標在一定程度上體現為教學質量的提高，對于高職高專院校而言，指更為貼合社會行業的需要。地勘業為適應當下發展，急切需要一支精干的隊伍，一切為找礦、開礦服務。這樣的實踐性事務，并不需要過多的學科性理論和概念，因此我們將“古生物地史學”更名為“古生物鑒定與地層劃分”，由原來114學時縮減到76學時。

三、以專業培養目標為指導

首先，明確專業培養目標，定位課程所屬學習領域，圍繞學生所需專業技能展開課程建設。對于區域地質調查與礦產普查專業而言，“古生物鑒定與地層劃分”主要是為了完成區域地質調查這樣一個工作任務所需的古生物鑒定和地層劃分的專業技能而開設的課程，屬于專業基礎學習領域的課程。其次，明確專業所屬類型。一般的，我們可以把高職專業分為三種類型，認知型、操作型以及兩者兼有的類型。這一點相當重要，如果不明確專業類型，而一味照搬照套地來開發課程，就會有所欠缺。因為專業類型在很大程度上決定了我們培養什么樣的高級技術人才。區域地質調查與礦產普查專業是較為典型的認知型專業，要求培養出來的人才具備識別不同地層、巖石、礦物、礦床并能加工利用。對于認知型專業，其理論知識體系是先決條件，實踐動手操作是后續過程。但是我們也可以選擇在實踐中傳授理論知識，在實踐后總結提煉理論的教學方式，讓學生投入進來，參與思考過程。

四、與實訓條件相掛鉤

高職教育是實施以培養實踐能力為核心的教育。實踐教學是職業能力、創新能力教學的重要教學環節。所以應該把實訓條件的建設作為課程建設的一部分，將兩者的建設緊密聯系起來，方能使課程建設成果有用武之地。將課程的培養目標滲透到教學實踐條件中去，需要解決以下兩個問題。

（1）課程建設完成后，在教學中需要怎樣的實訓條件？“古生物鑒定與地層劃分”中地層劃分如何讓學生實踐，一味延續“地史學”的“紙上談兵”—閱讀柱狀圖，是難以達到高層次的教學效果的，這與我們的改革理念有所出入。對于地質類課程教學，野外實際露頭自然是絕佳的教學場地，但是在室內我們可以模擬教學路線，利用模型進行實踐教學。不僅對于地層的劃分可以走模擬的路線，在地質礦產類課程中，“構造地質學”、“礦床學”等等都可以參照這種方式。比如“構造地質學”，可以把沉積作用、成巖作用、地層抬升、下降、剝蝕、水平擠壓—變形過程、斷裂、解理形成等等一系列的過程通過模型的展示來實現。

（2）現有的實訓能夠滿足哪些教學任務？需要根據實際條件來設計學習情境或者具體的任務。比如“古生物鑒定與地層劃分”課程，就是要考慮實訓室標本的情況，來設計實訓任務工單。三葉蟲有多少塊標本？能夠觀察哪些結構特征？只有在考慮這些問題的基礎上設計出來的實訓任務，才能讓學生在做的過程中投入進去，從而達到預期的教學效果。理論實踐一體化教學的實現，需要結合本校實踐教學條件的現狀，不然開發出來的課程就會和實踐條件相脫節，在教學開展中就無法實現理論和實踐的無縫對接，從而導致教學效果下滑。課程的改革不僅僅是理念上的更新、知識傳授順序的更新，更是教育教學的實踐性改革。我們在改革中，對職業教育重置了實踐與理論的地位，強調了實踐的重要性。

五、重視教育對象的特質

課程的改革建設，不能忽略學情。忽略學情的教育只會成為對牛彈琴。教與學緊密結合方能實現因材施教。目前我國高等教育入學率逐年攀升，源自于擴大招生。這樣在現今的錄取政策下，高職院校錄取分數線成下滑趨勢。學生整體水平呈現下降狀態，給常規教學管理帶來很大弊端。總的來說，高職院校的學生邏輯思維能力普遍不高，而動手能力較強。理性認識較弱，而感性認識較強。所以如何把握他們的感性認識和情緒，調動他們的學習興趣，激發他們的邏輯思維，對于“古生物地史學”而言，直觀形象的教學尤其重要。

六、充分考慮學校條件和教育教學資源

學校師資隊伍情況和校園的位置優勢與課程開發有著關系。師資隊伍，特別是教師的實踐能力，在基于工作過程的教學中尤其重要，是教學質量的重要保障。如果校園周邊有較豐富的地質現象，那么課程的教學便有了實際的教學場地。地質類課程在建設中或教學開展中也應考慮這個方面資源的利用。比如在我校周邊出露較好的下寒武統地層，且含有較為豐富的化石，這就為“古生物鑒定與地層劃分”提供了很好的實習場地。

七、以社會時代為背景

時代的主流是什么，當下的形勢又如何，都要我們注意專業知識領域內的新進展和發展趨勢，適應時展的需要。因此，筆者認為課程的改革思路可以從三個方面尋找。

（1）根據工作過程包含的六個要素：工作對象、工作內容、工作方式、工作方法、勞動組織形式以及勞動要求來設計學習情境、項目、任務。

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（二）教師因素

當前的高中生物教師，是在接受灌輸式的傳統教育下培養起來的，面對新課改要求的探究式教學，很多教師感覺茫然，無從下手，本身沒有接受過探究式教學的教師，從自身轉變教授方式的難度是很大的。在新課標的要求下，課堂教學效率因教師的教學方法、水平和個人素質的不同表現出的差異化，無形中被放大。個人素質好、專業水平高的教師，可能對于新的教學方式能夠接受并逐步適應，對于個人素質和業務水平一般的教師完成轉變就要打折扣或完不成。傳統教學難以適應新課標，新的教學方式依教師個人素質和業務水平而呈現出教學效率的參差不齊。

（三）學生因素

目前班級制授課的模式下，班容量普遍偏大，學生在知識基礎、學習能力、智力水平等方面個體差異明顯，教師課堂教學過程中，普遍采用照顧大多數需求的教學策略，對于學習能力較強的學生的要求而言，可能表現為效率偏低，而對于學習能力較弱的學生則可能偏高，事實上造成課堂效率無法完成最大化。此外，由于高中生物處于“小學科”的現狀下，仍舊看重分數比重的學生，對于生物學科的興趣偏低，重視程度不高，對教師課堂教學的“反應靈敏度”偏弱。

（四）環境因素

教學環境包含教學過程中運用到的燈光、教具、多媒體等諸多方面。如多媒體教學等現代化交流互動的教學環境對于生物學科的教學非常重要，許多生物學的規律和知識點，用直觀的動畫展現，加之聲效、講解等手段，教學效果事半功倍。然而，真正實現每節課能夠隨時采用這種手段教學的課堂并不多，仍舊是課本、圖片為主，比如染色體組的概念、有絲分裂和減數分裂的過程、伴性遺傳等，很多教師或照搬課本或“苦口婆心”的說教，學生還是不明白，死記又記不住。不同的環境因素在不同程度上制約了課堂效率的提高。

二、提高高中生物課堂效率的對策

教材、教師、學生等影響課堂教學效率的主體因素是客觀存在的，我們無法從根本上徹底改變主體的現狀，但可以發揮教師主觀能動性，設置課堂情境，激發學生學習熱情，調動學生的積極性，可以運用有效的方法對課堂教學加以合理的調配、安排、引導，最大限度地提高教學效率。

（一）明確主次處理教材內容，注重取舍，形成明朗清晰的教學路線

教師要強化備課環節，增強對教材的整體把握，準確掌握新課標的要求，對于各個章節內容要有合理的安排，不必做到面面俱到，對于重點內容，要精心策劃安排，巧設情境，對于次要內容，可適當刪減，一帶而過。要求學生自主探究的內容，教師要積極創設主動學習的環境氛圍，大膽放開，觀察學生的自學能力，并善于抓住關鍵環節加以引導，對于重點的概念、規律和明確必須牢記的內容，例如等位基因與非等位基因、大量元素與微量元素、同源染色體與非同源染色體等，要側重總結、歸納、對比，給學生講解到位、分析透徹。

（二）因材施教引導學生，交流互動，營造寬松愉悅的教學氛圍

教師充分備課，巧妙安排課堂流程，明確自身的定位，要做學生學習的參與者、合作者和引導者，通過有效的指導使學生逐步建立起自主學習，主動構建學習的意識。要圍繞教學目標開展學生活動，有效控制活動開展的流程，鼓勵學生主動操作和體驗，加強課堂上的交流互動環節，有利于削弱和消除因學習能力不同導致的學生課堂學習效果的差異化，最大限度地實現教學效果惠及全體學生，實現課堂效率最大化。

（三）不斷錘煉教學方法，靈活運用，激發學生學習興趣

根據不同的教學內容和教學設備，靈活轉換不同的教學方法，如講授法、演示法、學生自主探究法等，也包含作業練習、談話指導等方法。同一節課上，依據不同教學板塊，也可以穿插不同的教學方法，并注意總結能夠激發學生興趣、提高學習積極性有助于培養學生思維能力的好的教學方法。努力契合中學生的興趣點，尋找教學題材，對課本上比較抽象、枯燥和難以理解的知識點進行改造創新，比如采用一些圖片、科普動畫和視頻資料等，應用于多媒體教學中。將課本知識與日常生活緊密結合，比如遺傳學知識可以講到單眼皮、雙眼皮、卷發、直發、色盲、是否有耳垂等，植物學知識可以讓有種花經驗的學生講解經歷，莊稼為什么要鋤地，花草為什么要松土等等，呼吸作用的知識就可以講解酸奶的制作原理和過程，免疫調節的知識可以聯系器官移植和疫苗制備的過程等等。

（四）努力提高個人素質，傾注情感，提升教師個人魅力

新課標對生物教師的個人素質提出了更高的要求，如多媒體教學設備和計算機的應用，網上搜尋整理教學資源，制作視頻動畫課件，把控學生自主學習活動等，同時還要不斷提升語言感染能力、教具使用技巧、與學生和諧共處的能力。這些都是教師個人魅力和情感抒發的集中體現，更是課堂效率的重要保障。

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（一）突出學生主體地位傳統的教學模式都是教師講解，學生根據教師講的內容進行操作，忽視了學生在實驗教學中的主體作用，學生處于一種被動接受、機械的狀態。學生普遍積極性不高，課后對所做實驗基本沒什么印象，對結果的分析也很膚淺。為了增強學生自主獲取知識欲望，突出學生主體地位，教學方法必須改革。首先將學生放到一個主動學習的位置上，我們隨機選擇了11級法醫專業的學生，將學生分成幾個小組，提前給學生布置血漿清蛋白分離純化，每個小組負責設計實驗方法、實驗課每小組發言交流、根據交流情況給每個學生一定的實驗分值。實驗課堂上，學生查閱資料和實驗方法進行交流，不同小組所用的主要方法有鹽析及凝膠層析、電泳法、離心法等。通過學生互相交流，大家掌握了蛋白質分離純化的主要方法及實驗原理。最后教師簡單根據學校實際情況采用鹽析及凝膠層析法對血漿清蛋白分離。

（二）開放實驗室調動學生的積極性，發揮他們豐富的想象力，鼓勵學生探索最佳的實驗方法和實驗條件，培養學生善于思考的習慣，滿足不同層次學生的學習需求，僅靠課堂還是不夠的。學生做完一個實驗不但對實驗的原理﹑操作等要有深刻理解，最好對相關知識也要有一定了解，做到舉一反三。所以我們針對實驗課的內容，選擇性開放實驗室。讓學生結合自己的學習興趣，學生要查閱資料寫一個小的報告，實驗教師審查過后在實驗室操作。如做完“雙縮脲法測蛋白質含量”的實驗后，學生可以選擇不同實驗材料或測定蛋白質含量不同的實驗方法進行實驗。通過開放實驗室，使對生物化學有興趣的學生的進一步學習，滿足不同層次學生要求。我們還開設生物化學虛擬實驗室對基因工程、分子雜交等實驗項目時間周期長、實驗要求高，目前不能大面積開展的實驗項目進行虛擬實驗。借助虛擬實驗室可以在課堂或者實驗室開放時間讓學生掌握這些最基本的生物化學實驗技術。

（三）實驗考核的改革從2012年開始，生物化學實驗與分子生物學成為一門獨立的課程，即生物化學與分子生物學實驗技術，因此，實驗課程的考核顯得越來越重要。以前的考核項目是上課表現、實驗報告、實踐操作。改革后根據學生課堂全程表現給出合理分數，具體將他們積極提問、回答問題的表現記入上課表現分，激發他們積極討論的興趣，營造積極向上的氛圍。實驗過程中根據學生動手程度、實驗結果給一個課堂表現分，實驗報告主要根據實驗報告完整性、實驗結果、結果分析給出合理分數。最后對學生進行實驗理論閉卷考試。學生成績由筆試成績、實驗報告成績、操作成績三部分構成。通過考核內容改革學生主動性、參與操作程度，基本實驗原理理解程度增強，減少實驗成績不客觀因素。

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本科臨床、麻醉專業的病原生物學實驗教學共計36學時，2009年將2007級病原生物學實驗教學整合為16次。實驗項目及主要內容和排序如下。第1次(4學時):微生物學實驗注意事項、消毒滅菌、細菌的培養方法、自然界細菌分布的檢測、紫外線殺菌試驗和細菌的生化反應;第2次(4學時):觀察上次課實驗結果、革蘭染色、抗酸染色、油浸鏡使用方法、細菌基本形態和特殊構造的觀察;第3次(2學時):化膿性細菌感染的病例分析;第4次(2學時):腸道桿菌感染的病例分析;第5次(2學時):化膿性球菌分離鑒定(一)和腸道桿菌分離鑒定(一);第6次(2學時):化膿性球菌分離鑒定(二)和腸道桿菌分離鑒定(二);第7次(2學時):化膿性球菌分離鑒定(三)和腸道桿菌分離鑒定(三);第8次(2學時):腸道桿菌分離鑒定(四)、流感病毒分離鑒定(一);第9次(2學時):流感病毒分離鑒定(二);第10次(2學時):綜述及實驗設計展示及總結;第11次(2學時):線蟲(一);第12次(2學時):線蟲(二);第13次(2學時):吸蟲(一);第14次(2學時):吸蟲(二);第15次(2學時):絳蟲;第16次(2學時):其他寄生蟲及食源性寄生蟲流行病學調查報告。為了更好地進行病原生物學實驗教學，決定將2011級臨床、麻醉等專業的病原生物學實驗內容和排序進行再次整合。將原來2次病例討論課，即第3次課和第4次課合并為1次4學時病例討論課;12h的寄生蟲學實驗課，即第11，12，13，14，15，16次并為3次4學時;第9次和第10次合并為1次4學時。調整后的實驗課學時數并沒有改變，但由原來的16次合并為11次。整合后的實驗課運行起來更加流暢和系統，每次實驗課的主題更加鮮明，更便于學生理解、學習和掌握，同時也降低了實驗課教學的難度。

3實驗項目的完善

流感病毒分離鑒定是醫學微生物學一個重要的實驗，能夠進一步加強醫學生對病原體分離鑒定程序的認識和理解。其主要的過程如下:樣本接種雞胚，培養3d;3d后吸取尿囊液通過血凝實驗檢測是否有病毒增殖及其滴度;通過血凝抑制實驗檢測病毒的型別和滴度。以往的實驗中，血凝抑制實驗一直由教師做標本給學生進行示教，學生自己并不動手操作。由于血凝抑制實驗中需要設置病毒、血清、紅細胞等對照，又要配置4個單位病毒液，血清還要進行倍比稀釋，實驗操作復雜，實驗原理也是難點，學生若不親自操作，大多一知半解，實驗效果不佳。因此從2011級本科臨床、檢驗專業開始，對血凝抑制實驗進一步完善，由教師示教變為學生自己操作。學生通過自己動手操作，對流感病毒分離鑒定的理解更加透徹，加強了對病原生物學實驗基本技能的學習，以往在該實驗中遇到的問題也都迎刃而解，教師授課也更加容易。

4開放實驗室活動的開展

自2009年(2007級學生)，病原生物學教研室開始進行開放實驗室活動，實驗項目逐漸從微生物形態結構觀察、寄生蟲學標本檢查更新到目前的培養基的制作及消毒滅菌和面部蠕形螨的檢查等項目。培養基制作及消毒滅菌項目正好與實驗課項目細菌的培養方法銜接，使學生對微生物學基本理論知識的理解更加深刻，加強了學生進行微生物學實驗操作的無菌觀念，也為后續實驗打下了基礎。項目面部蠕形螨的檢查的實驗標本采自學生自身，使病原生物學與實踐生活聯系起來。該實驗項目深受學生的歡迎，學生在實驗時興趣盎然，積極性很高。

5創新實驗的開展

針對本科臨床1－8班學生學習能力較強、求知欲旺盛、精力充沛的特點，從2007級學生開始在臨床1－8班布置有關于微生物學和寄生蟲學某一知識點的綜述寫作任務。學生以4人為一小組，組內自行安排各自任務，各小組要在微生物學和寄生蟲學最后一堂實驗課上形成一份紙版的綜述報告和一份PPT演示文稿，在實驗室進行展示，任課教師作簡短總結。課后挑選內容豐富、深刻、能反映某一領域最新進展，并能提出自己見解的水平較高的綜述推薦到校報發表。學生對命題綜述的寫作積極性很高，普遍反映通過小組合作的形式完成綜述的寫作任務，不僅掌握了相關內容的前沿知識，還學習了查閱文獻方法，加強了寫作能力，增強了小組成員的合作意識。

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（二）教師因素

當前的高中生物教師，是在接受灌輸式的傳統教育下培養起來的，面對新課改要求的探究式教學，很多教師感覺茫然，無從下手，本身沒有接受過探究式教學的教師，從自身轉變教授方式的難度是很大的。在新課標的要求下，課堂教學效率因教師的教學方法、水平和個人素質的不同表現出的差異化，無形中被放大。個人素質好、專業水平高的教師，可能對于新的教學方式能夠接受并逐步適應，對于個人素質和業務水平一般的教師完成轉變就要打折扣或完不成。傳統教學難以適應新課標，新的教學方式依教師個人素質和業務水平而呈現出教學效率的參差不齊。

（三）學生因素

目前班級制授課的模式下，班容量普遍偏大，學生在知識基礎、學習能力、智力水平等方面個體差異明顯，教師課堂教學過程中，普遍采用照顧大多數需求的教學策略，對于學習能力較強的學生的要求而言，可能表現為效率偏低，而對于學習能力較弱的學生則可能偏高，事實上造成課堂效率無法完成最大化。此外，由于高中生物處于“小學科”的現狀下，仍舊看重分數比重的學生，對于生物學科的興趣偏低，重視程度不高，對教師課堂教學的“反應靈敏度”偏弱。

（四）環境因素

教學環境包含教學過程中運用到的燈光、教具、多媒體等諸多方面。如多媒體教學等現代化交流互動的教學環境對于生物學科的教學非常重要，許多生物學的規律和知識點，用直觀的動畫展現，加之聲效、講解等手段，教學效果事半功倍。然而，真正實現每節課能夠隨時采用這種手段教學的課堂并不多，仍舊是課本、圖片為主，比如染色體組的概念、有絲分裂和減數分裂的過程、伴性遺傳等，很多教師或照搬課本或“苦口婆心”的說教，學生還是不明白，死記又記不住。不同的環境因素在不同程度上制約了課堂效率的提高。

二、提高高中生物課堂效率的對策

教材、教師、學生等影響課堂教學效率的主體因素是客觀存在的，我們無法從根本上徹底改變主體的現狀，但可以發揮教師主觀能動性，設置課堂情境，激發學生學習熱情，調動學生的積極性，可以運用有效的方法對課堂教學加以合理的調配、安排、引導，最大限度地提高教學效率。

（一）明確主次處理教材內容，注重取舍，形成明朗清晰的教學路線

教師要強化備課環節，增強對教材的整體把握，準確掌握新課標的要求，對于各個章節內容要有合理的安排，不必做到面面俱到，對于重點內容，要精心策劃安排，巧設情境，對于次要內容，可適當刪減，一帶而過。要求學生自主探究的內容，教師要積極創設主動學習的環境氛圍，大膽放開，觀察學生的自學能力，并善于抓住關鍵環節加以引導，對于重點的概念、規律和明確必須牢記的內容，例如等位基因與非等位基因、大量元素與微量元素、同源染色體與非同源染色體等，要側重總結、歸納、對比，給學生講解到位、分析透徹。

（二）因材施教引導學生，交流互動，營造寬松愉悅的教學氛圍

教師充分備課，巧妙安排課堂流程，明確自身的定位，要做學生學習的參與者、合作者和引導者，通過有效的指導使學生逐步建立起自主學習，主動構建學習的意識。要圍繞教學目標開展學生活動，有效控制活動開展的流程，鼓勵學生主動操作和體驗，加強課堂上的交流互動環節，有利于削弱和消除因學習能力不同導致的學生課堂學習效果的差異化，最大限度地實現教學效果惠及全體學生，實現課堂效率最大化。

（三）不斷錘煉教學方法，靈活運用，激發學生學習興趣

根據不同的教學內容和教學設備，靈活轉換不同的教學方法，如講授法、演示法、學生自主探究法等，也包含作業練習、談話指導等方法。同一節課上，依據不同教學板塊，也可以穿插不同的教學方法，并注意總結能夠激發學生興趣、提高學習積極性有助于培養學生思維能力的好的教學方法。努力契合中學生的興趣點，尋找教學題材，對課本上比較抽象、枯燥和難以理解的知識點進行改造創新，比如采用一些圖片、科普動畫和視頻資料等，應用于多媒體教學中。將課本知識與日常生活緊密結合，比如遺傳學知識可以講到單眼皮、雙眼皮、卷發、直發、色盲、是否有耳垂等，植物學知識可以讓有種花經驗的學生講解經歷，莊稼為什么要鋤地，花草為什么要松土等等，呼吸作用的知識就可以講解酸奶的制作原理和過程，免疫調節的知識可以聯系器官移植和疫苗制備的過程等等。

（四）努力提高個人素質，傾注情感，提升教師個人魅力

新課標對生物教師的個人素質提出了更高的要求，如多媒體教學設備和計算機的應用，網上搜尋整理教學資源，制作視頻動畫課件，把控學生自主學習活動等，同時還要不斷提升語言感染能力、教具使用技巧、與學生和諧共處的能力。這些都是教師個人魅力和情感抒發的集中體現，更是課堂效率的重要保障。