时间：2023-08-15 17:25:00
开篇：写作不仅是一种记录，更是一种创造，它让我们能够捕捉那些稍纵即逝的灵感，将它们永久地定格在纸上。下面是小编精心整理的12篇生命科学与生物科学的区别，希望这些内容能成为您创作过程中的良师益友，陪伴您不断探索和进步。
关键词 生物；教育价值
一、生物学科的教育价值
就生物学科来说，社会需要体现在中学生物学科设置和生物学科教学总体要求上。目前的生物学科教学大纲中，生物学科教育的社会需要尚未充分体现，主要原因是其能力目标、技能目标、德育目标等太过原则、笼统，而知识目标过分强调系统、严密。从中学生物教学具体情况而言，生物学科的教育目标应放在人与自然的开放系统中，从生物科学自身发展、生物科学对社会发展的巨大贡献，以及社会与自然和谐发展等角度，提出体现当代社会需要的生物学科教育的知识、能力、技能、德育等目标。而生物学科教育的个体需要来自于个体生存与发展的内在需求。这种内在需求对生物学科教材和教学方法，提出了挑战。只有当中学生物学科的教育诱发了学生对自然的好奇心，激发了探究的兴趣和欲望，习得了分析解决有关问题的能力，这种内在需求才是持久的，才能激发出无尽的学习力量。
二、生物学科教育价值的实现
作为中学教育第一线的教师，我们不能左右生物学科在中学课程体系中的设置及教学总体要求，但我们可以通过生物学科教育价值的整合，在基础知识、基本能力教育培养的基础上，通过生物学科教育的改革实践，在充分实现生物学科教育价值上有所作为。
1.小课堂、大自然、大社会
让生物课的课堂成为“小课堂、大自然、大社会”是生物学科实现其教育价值的基础。一本生物教材的信息量是有限的，且很多信息是滞后的，其知识相对也是基础的。教材不经教师精心处理，教法、教学模式不经教师精心设计，不把教与学的知识、内容融入自然、融入社会，不把运动的、变化的、活生生的生命及生命现象，尽可能多地直接或间接地呈现给学生，让学生“触摸”，生物课将不是真正意义的生物课，其本身亦将缺乏生命力。
因此，在生物课堂教学过程中，我们要重视以下几个问题： （1）精心设计好教学媒体的应用，尽可能多地给学生呈现实物、标本、模型，充分运用现代教育媒体，尤其是电视、录像、影碟、多媒体电脑等。
（2）让书面教材无法承载的或是变化、发展了的有关生物科学知识，以及与生命科学有关的自然、社会知识、材料经过精心筛选后再进入课堂。如细胞学说的创立史、哈维和血液循环理论、 克里克和沃森与DNA双螺旋结构、达尔文和进化论、卡尔文和光合作用、关注海洋、克隆羊、DNA重组技术、保护臭氧层、无磷洗衣粉推广、控制“白色污染”、赤潮成因及防治等等。
（3）以各种生物兴趣活动、社会实践等形式，让学生到大自然、到大社会中去观察、调查、实验，从爱护一草一木，饲养小动物到参与生物科技活动，使其体验到生物科学知识、技能之于人、自然、社会的价值。
2.培养生物学科基本观点
生物科学中，有许多朴实而又博大的基本观点。这些基本观点不仅对学好生物学有非常关键的作用，而且能对学习者的求知、生活、做人等都有指导价值。教师必须充分地利用每项生物教学活动，让学生在学习过程中，逐步明确、认同、确立这些基本观点。
（1）唯物的观点。一切生命和生命现象都有其物质基础：生命起源的物质性――最初的生命是由非生命物质在极其漫长的时间内，经过极其复杂的化学进化过程演变而成的。生命的物质性――C、H、O、N、S、P等元素组成了核酸、蛋白质等化合物，这些化合物构成了生物体结构和功能的基本单位――细胞。生命现象的物质性――生物的新陈代谢、生长、应激性、生殖发育、遗传变异等一切生命现象、生理过程均可给以物质基础上的解释。
（2）辩证统一的观点。自然界、生命、生命现象是相互联系、相互制约、辩证统一的：生物界和非生物界的统一性――生物有明显区别于非生物的基本特征，但一切生命均由非生物界中的普通元素组成，且与非生物界进行着物质和能量的交换。细胞和生物体自身结构的统一性――这些自身结构各有其结构和功能的特点，但同时又相互联系组成一个统一的整体。生物体结构和功能的统一性――这是生命科学最基本的观点之一。
（3）动态、变化、发展的观点。组成生物的物质、生物体本身、生物界都是在不断的运动、变化、发展的。生物的组成物质是动态变化的――生物体的新陈代谢使生物体每时每刻进行着新旧更换。细胞和生物个体是动态、变化的――他们都有一个发生、成长、衰老、死亡的动态变化过程。细胞和生物个体的结构与生理、生物和环境的关系等也是动态、变化、发展的。
3.培养创造性思维
创造性思维是创造力的核心，它是指改组已有知识、经验，从而产生新颖的、具有社会价值的成果的思维。其特征是具有高度的主动性与积极性、独特性与求异性、流畅性与变通性、抽象性与形象性的统一，逻辑性与非逻辑性的统一。结合这些特征及生物学科教学的特点，我们可以建立培养学生创造性思维的有效途径和方法。
（1）充分重视教师主导、学生主体的思想，努力实现课堂教学民主。课堂教学民主是师生共创的，符合“主导主体”思想，存在于课堂教学中的师生间的平等、互助、参与、进步的“精神民主”。让学生有足够的时间、空间去主动思考、质疑：这个生物学概念是否准确、完整，有无例外？这个生物学实验的设计是否科学、有什么干扰因素？该观察结果、生命活动或生理现象如何从本质上作出规律性的解释？等等。
关键词：生命科学；开放式讨论教学；案例分析
生命科学是研究生命活动的本质和发生规律，以及各种生物之间和生物与环境之间相互关系的学科。近年来，生命科学研究的新方法、新技术的不断涌现为解析各种生命现象构建了研究平台，使科研人员从分子、细胞、个体和群体各层面深入探讨生命活动的基本规律成为现实，促进了生命科学领域中一系列观念和认识的更新［1］。与此同时，生命科学领域基础研究的进步也促进了应用，其成果正在以前所未有的速度向农牧渔业、能源工业、环境保护、食品轻工和医药卫生等多个方面渗透，产生了巨大的经济效益、社会效益和环境效益［2］。因此，目前高校生命科学相关的专业课程中既包含基础理论又包含技术手段，既包含研究前沿又包含应用进展，内容丰富、信息量大、逻辑性强。在当今以素质教育和创新型人才培养为核心的教育思想指导下，生命科学相关课程的教学过程中应采取灵活多样的教学方式，帮助学生夯实基本概念，掌握前沿进展，培养创新意识，适应现代化建设和未来社会发展的需要。传统的课堂授课方式以教师主动讲述、学生被动接受为主。这种授课方式教师讲授偏多，学生主动性发挥不足，从而导致学生对部分知识点掌握的深度和广度受到限制，仅停留在熟练记忆的层面。近年来，笔者对生命科学专业课程教学方式进行了初步的改革尝试，将教师讲授式授课与开放式讨论授课相结合，注重对学生的学习方法、思维能力、综合素质和创新能力的培养，产生了积极的反响。我们在学期伊始便给学生介绍与本课程相关的参考书、期刊和网站，教授学生查阅中英文相关文献的方法，随后将与课堂教学内容密切相关的知识延伸、科研进展、研究方法等作为小组（每小组学生4～6人）讨论题目布置给学生。学生通过在课下查阅文献、积极思考和相互交流等方式深入认识讨论题目，并在课堂上以视频、PPT和presentation的方式向全班同学展示。而小组展示过后，教师会引导学生对所讲内容展开讨论并对讨论内容进行归纳总结。同时，教师根据学生报告情况予以打分，并按一定百分比计入期末成绩。下面笔者以生命科学专业的骨干必修课“细胞生物学”和专业必修课“植物生理学”为例，阐述如何在生命科学专业的教学中引入开放式讨论教学模式，引导学生深入探究生命科学理论的内涵。
一、开放式讨论教学应用于“细胞生物学”课程教学的案例展示
细胞作为有机体结构与生命活动的基本单位，既是生命科学发展的生长点，又是生命科学发展的汇聚点。细胞生物学是在显微、亚显微和分子水平研究和揭示细胞基本生命活动规律的科学，是当代生命科学的重要基础学科。目前，细胞生物学的研究日益深入，已成为21世纪生命科学研究的重要领域。“细胞生物学”课程既是北京林业大学生物科学与技术学院理科基地生物科学专业的重要主干课程，也是生物技术专业重要的专业基础课程。
（一）通过开放式讨论教学引入最新科研进展内容
“细胞生物学研究方法”是“细胞生物学”课程中承前启后的一个章节，该章节从细胞形态的显微观察、细胞及其组分的分析、细胞培养与生物工程、细胞及生物大分子的动态变化等几个方面介绍了有关细胞生物学的研究方法。其中关于细胞形态的显微观察，课本中主要介绍了光学显微镜、荧光显微镜、激光共聚焦显微镜和电子显微镜的原理和使用方法。这些显微成像技术可以帮助研究者从分子和细胞等微观层面观察生命过程中的变化，揭示生命活动的物质基础和动态规律。近年来，科学家们不断尝试，实现了突破衍射极限的光学显微成像，即超分辨荧光显微术［3］。2014年诺贝尔奖即授予了其中两种超分辨率光学显微镜的发明者———受激发射损耗显微术（以下简称为STED）的发明者StefanW．Hell和光激活定位显微术（以下简称为PALM）的发明者EricBetzig、WilliamE．Moerner。由于教材内容篇幅的限制以及修订和出版时间的周期性，这一重要内容并没有被及时收录在内。于是，我们选择这一部分内容作为开放式讨论教学内容。首先，教师为学生强调衍射极限的概念，从成像的角度来说，衍射极限影响下的显微成像系统只能分辨有限小的细节，一般在200nm到300nm之间。德国物理学家ErnstAbbe发现了这一现象，并将其公式刻在自己的墓碑上。在教师的引导下，学生们播放了在网上查找到的诺贝尔奖获得者的采访视频和超分辨率显微术动画，激发大家的学习兴趣；另一组学生则通过PPT和presentation展示了STED和PALM技术的原理和特点。随后，教师通过设立以下问题引导学生展开讨论：相对于传统光学显微术，STED显微术和PALM显微术通过何种方式突破了刻在墓碑上的公式———光学衍射的极限，实现了在纳米级对生物大分子和细胞结构进行清晰成像。最后，教师对学生讲述中提到的多种超分辨率显微镜的优势和不足加以补充和总结。通过这次讲述和讨论，学生们增长了知识，开拓了视野，知道了超高分辨率显微镜通过多种技术革新大大提高了人们对细胞内大分子物质定位和功能分析的观测尺度，深刻理解了显微镜是认识复杂生命现象的窗口这一观点。由上述案例可知，通过开放式讨论教学可将更多的研究进展融入到课堂教学中，更新和充实基础理论。
（二）通过开放式讨论教学将理论与实际应用相结合
“细胞增殖调控与癌细胞”是“细胞生物学”课程中备受学生关注的一个章节。细胞增殖是生物繁殖和生长发育的基础，是受到高度严格调控的细胞生命过程。在细胞增殖中任何关键步骤的错误，都有可能引发严重后果。在动物体内，异常旺盛增殖的细胞会发生癌变转化为癌细胞，对生命安全造成严重威胁。“细胞生物学”课程中大多数章节理论性较强，知识较为抽象，然而“细胞增殖调控与癌细胞”一节与每位同学的身体健康密切相关，学生们有着强烈的学习兴趣和探索欲望。因此，我们借助学生的学习兴趣，将癌细胞的形成与特征部分作为开放式讨论教学内容。首先，教师为学生概述癌细胞的定义和与细胞增殖调控的关系。紧接着，有学生讲解癌细胞的基本特征及肿瘤的发生过程，另一组学生讲解肿瘤发生的细胞信号调控网络以及目前针对特异信号通路的癌症治疗靶向药物。随后，教师通过设立以下问题引导学生展开讨论：癌症的发生与环境因素是否密切相关？癌症是不是遗传性疾病？癌症是不是可以称为老年疾病？癌症的产生除了基因突变，有没有其他遗传机制的参与？等等。最后，教师对学生讲述中提到的癌基因、抑癌基因和生长因子等重要知识点加以强调和深化。通过这次讲述和讨论，学生不但对课本知识理解得更为深刻，也真正认识到细胞生物学与人类生活的密切关系，以及细胞生物学在解决人类所面临的重大健康问题中所发挥的重要作用。由上述案例可知，通过开放式讨论教学，可以将与理论知识密切相关的实际应用融入课堂教学中，激发学生的学习兴趣，促使学生积极主动地学习和运用知识。
二、开放式讨论教学应用于“植物生理学”课程教学的案例展示
植物生理学包括植物生命活动过程中物质代谢、能量转化、信息传递及由此表现出的形态建成等多方面内容，是从不同层次、不同水平、不同角度探索研究植物生命活动规律及其与环境相互关系的科学。植物生理学既在基础研究领域探究相互联系、相互依存、相互制约的生命现象本质，又为农业和林业生产实践提供了理论指导和技术支持。正是因为“植物生理学”课程的重要性，这门课程成为北京林业大学生物、林学、园艺和水保等多个专业的专业必修课程。
（一）通过开放式讨论教学展示多种技术手段
“植物矿质与氮素营养”是“植物生理学”课程中介绍植物生命活动横断面中的一章，围绕高等植物矿质元素的概念及生理作用、矿质离子跨膜运输的机理、植物根系吸收养分的过程和特点等几部分展开讲述。膜片钳技术和非损伤微测技术均可用来测量和研究生命体外微环境中的离子／分子流，在植物矿质元素转运研究中均获得成功应用［4］。膜片钳技术利用微玻管电极接触细胞膜，对膜片上离子通道的离子电流进行监测记录，从而反映单个或多个离子通道的分子活动。非损伤微测技术利用选择性电极，可在保证被测样品完整性和近似实际生理环境状态下，对进出样品的各种离子／分子流进行三维、实时和动态的测量，从而获得离子／分子流的浓度、流速和运动方向等多方面信息。我们将这两种研究植物矿质元素转运的重要技术的比较作为开放式讨论教学的内容，作为该章理论知识介绍的补充。首先，教师为学生讲授膜片钳技术和非损伤微测技术的历史由来，再由一组学生讲解膜片钳技术的原理、特点和应用举例，而另一组学生讲解非损伤微测技术的原理、特点和应用举例。随后，教师通过设立以下问题引导学生展开讨论：膜片钳技术和非损伤微测技术相比，分别有哪些优势和劣势？应该应用在哪些不同的领域？最后，教师为学生们讲述现实中两种技术的应用并加以总结，指出膜片钳技术是研究植物细胞膜离子通道的传统工具，但非损伤微测技术可以使植物矿质离子转运研究更加深入和丰满。通过这次讨论和讲述，学生们在明确植物矿质元素转运、吸收和生理功能等理论的基础上，进一步了解了进行上述理论研究的技术手段，做到了知其然，也知其所以然。由上述案例可知，通过开放式讨论教学，可以有的放矢地加强学生对研究方法和技术手段的学习。
（二）通过开放式讨论教学锻炼学生科学思维的能力
“植物生长物质”是“植物生理学”课程中内容相对独立的一章，主要介绍多种植物激素和植物生长调节剂的生物学功能。在这一章中，教师不但需要为学生介绍生长素、赤霉素、细胞分裂素、脱落酸和乙烯等5大类经典激素，还需要为学生讲解油菜素内酯、茉莉素、水杨酸、独脚金内酯等4大类新型植物激素。每种激素都需要围绕激素的发现与种类、分布与运输、合成与降解代谢、生物学功能和信号传导途径等多方面进行讲述。我们希望学生在听教师讲授完其中8大类植物激素的相关知识后融会贯通、举一反三，对最后一种也是最新的一种植物激素———独脚金内酯展开开放式讨论。首先，教师向学生强调植物激素的定义和特征。紧接着，一组学生讲解独脚金内酯的发现和分布、结构和合成，而另一组学生讲解独脚金内酯的生物学功能和信号传导。随后，教师通过设立以下问题引导学生展开讨论：独脚金内酯的各种生物学功能中，哪些是与其他激素的生物学功能协同作用，哪些是与其他激素的生物学功能相拮抗的？独脚金内酯的信号传导途径与哪些激素的信号传导途径具有相似性，而不同之处又在哪里？最后，教师对独脚金内酯的各种信息进行梳理，加深学生对植物激素特征和生物学功能的理解。通过这次讨论和讲述，学生们可以从对每种激素具体细节的领会中跳出来，对植物激素从最初合成到最后发挥生物学功能的一系列过程加以宏观把握。由上述案例可知，通过开放式讨论教学，可以锻炼学生的科学思维能力，引导学生由个别到一般、由局部到全面，独立有序地完成教学内容。通过上述“细胞生物学”课程和“植物生理学”课程中多个教学案例可以看出，开放式讨论教学可以补充讲授型课堂教学的不足，帮助学生在教师的指引下进行积极而独立的思考和自主而深入的学习，了解科研进展，知晓实际应用，掌握研究方法，锻炼科学思维，培养创新意识。
参考文献
［1］张道民．对生命科学前沿问题的几点思索［J］．前沿科学，2010，4（14）：26－32．
［2］熊国梅．生物工程技术的发展对社会经济发展的影响［J］．教育教学论坛，2012，45（38）：171－172．
［3］吕志坚，陆敬泽，吴雅琼，等．几种超分辨率荧光显微技术的原理和近期进展［J］．生物化学与生物物理进展，2009，36（12）：1626－1634．
关键词 ：生物学；原则；基础知识；主干知识
高三生物学复习备考，是以生物教材、教学大纲和考试大纲为依据，通过对基础知识的全面梳理，使学生扎实掌握生物学基础知识和基本原理，形成较熟练的生物学思想、思维、方法和技巧，培养学生应用生物学知识分析问题和解决问题的能力；通过对相关知识的重新整合，构建生物学科内的知识网络，提高学生对基础知识的理解和记忆的能力；通过适当的习题训练，实现知识的迁移和能力的提升，全面提高学生的综合素质和应试技巧。我认为在此期间教师应注意把握如下几个原则：
一、注重生物学基础知识的原则
基础知识是学生解决问题的源泉。因此，生物复习过程中的首要任务就是要抓基础，对生物学基本概念、基本定律、实验操作的基本过程等基础知识要逐一弄清，达到融会贯通、熟能生巧的地步，从而应加强对基本知识和基本技能的强化训练。
（一） 对生物科学基础知识的理解能力。
重视能力和素质的考查是新一轮高考改革的一个特点，虽然在高考中强调了对能力的考查，但生物科学的基本知识仍然是非常重要的。考能力离不开知识的载体作用，离开了知识的积累，能力很难形成。强调对生物科学基本知识的考查，并不是要求学生死记硬背生物科学的某些专业名词、术语，而是要求学生能够解释和说明所学生物科学基本知识的含义，并能用适当的形式（如文字、图或表）进行表达。这个目标分为三条：⑴理解生物科学的基本概念、原理和规律。所谓理解生物科学的基本概念、原理和规律，就是不但要知道它们的含义，还要知道它们的前因后果、适用条件，以及相关概念之间的联系和区别。⑵定量描述生物科学的现象和规律。包括用数学知识处理生物问题，以及用简单的图、表和数据描述生命活动的特征等方面；⑶了解生物科学发展的最新成就和成果及其对社会发展的影响。通常这一条内容课本中是没有的，常出现在报刊杂志和广播电视等新闻媒体中。
（二）设计和完成实验的能力。
生物科学是实验性科学，科学概念、原理和规律都是由实验推导和论证的。教学过程中的实验有助于加深学生对生物科学概念、原理和规律的理解，实验能力也是学生将来从事科学研究的基础。生物科学的重要知识常伴有实验是现行高中教材的一个重要特点。本目标要求学生了解实验目的、实验原理和实验步骤，会控制实验条件和使用实验仪器，会观察和分析实验现象，解释实验结果或数据，并得出实验结论，能够根据要求设计简单的实验方案。
（三）获取和处理生物科学信息的能力。
人们对自然界的各种现象和规律通常是用文字和图表来描述的。与文字相比，图表描述生物科学的研究成果具有直观形象的特点，因此常被各类科研文章采用，要读懂生物科学方面的资料，能看懂图表所包含的信息，并能从中找出规律是非常重要的。如，光合作用和呼吸作用的图解、有丝分裂和减数分裂的图解、生态系统的能量流动图解和生态系统的物质循环图解等。解答考查这类目标的试题，要求学生能从图表中提取所需的信息，并具备基本的生物科学知识以及判断、推理和计算
能力。学生在阅读生物和化学方面的资料时，要着重了解所提出的新概念、新理论、新发现、新技术和新方法，同时还要能读懂图示的生物意义，以及有关生物量之间的定性与定量函数关系。
（四） 对生物科学基本知识的应用能力。
学习生物科学的基本知识仅仅停留在理解上是不够的，还要能在理解的基础上，应用这些知识去指导生物科学的研究、社会的生产和人类的生活，必须懂得生物科学知识的实用性和社会价值。本目标的试题有的需要生物、化学、生物其中一个学科的知识就可以回答，有的需动用生物、化学、物理三个学科的知识来回答，尤其是以现实问题立意的试题，因为现实问题常常是综合的。如植物施肥过多的“烧苗”问题的分析、生长素可以作为除草剂的原理剖析、生态农业、基因工程、沙尘暴、食人鱼等生物入侵与生物多样性的锐减、水稻基因组的测定、克隆人 、艾滋病与吸毒等，并且学会将这些情景与课本知识联系起来进行分析解答的技巧和方法。
二、构建知识网络与围绕主干知识相结合复习的原则
在生物学的复习过程中，生物学科的教师要避免这样一个复习的误区：在生物学的复习过程中仅仅把以前学习的知识点再引导学生复习一遍。因此，高三生物学的复习，不仅要求生物教师引导学生着眼于基础知识的复习，而且更重要的是帮助学生构建生物学的知识网络，围绕学科的主干知识进行有效地复习。
（一） 构建生物学学科知识体系。
弄清知识间的内在联系，是学科能力向综合能力转化的知识基础。能力是建立在知识这个载体上的。生物复习过程中，教师应引导学生对基础知识加以整理和归类，使之成为知识链和知识网，便于学生理解性记忆和回顾。如(1)化学元素化合物(包括生物大分子)细胞的亚显微结构细胞组织器官系统生物个体生物种群生物群落生态系统生物圈环境保护；(2)脱氧核糖核苷酸基因原核生物和真核生物的基因结构DNADNA结构和复制基因表达基因突变可遗传变异来源进化生物的多样性。(3)生殖有性生殖减数分裂DNA复制准确复制遗传(发生差错变异)生物进化生物多样性和适应性。这样帮助学生归纳出知识主线，有利于学生系统地获得知识，并形成联系的观点，活跃思维。因此，在复习过程中，将知识系统化、网络化，才有利于知识的迁移，这是实现学科能力向综合能力转化的基础。
（二） 围绕主干知识进行复习。
生物学科的主干知识是近几年高考的考点，突出考查主干知识、重点知识，有利于引导教学回归教材，把时间、精力有所倾斜。在考查中，也反映了学生识记、理解、运用等生物学科基础知识的体系状况。从生物学主干知识、重点知识方面去考查，这种试题导向更有利于引导高三生物复习教学对基础知识的系统把握。
在生物学的复习过程中，生物学科的教师要引导学生紧紧围绕生物学的主干知识进行复习。如生物体的光合作用与细胞呼吸的关系、真核生物的有丝分裂与减数分裂的联系和区别、生物体遗传的物质基础与遗传规律的关系、生物的进化与生态系统的联系、人体三大营养物质代谢与人体健康的联系、人体的免疫与机体的代谢调节、生物体的生殖与细胞增殖、分化的联系、基因与基因工程、细胞与细胞工程、微生物的生长规律与发酵工程等知识。这样有利于学生形成学科主干知识的思维方式，培养良好的学科最基本的思维品质。
三、专题复习与模拟训练相结合的原则
在二轮复习中，复习专题的选择、习题的精选、解题技巧的培养是这轮复习的重点。专题复习的进行有利于学生形成不同章节之间、必修教材与选修教材之间重要知识点的综合，这种知识点的综合体系要有效地转化为实际地分析解决学科内综合问题的能力。而适当精选的模拟试题的训练，有利于强化与提升这种综合能力。
（一） 专题复习。
第二轮复习专题的选择有两个方面可作考虑，一是学科内跨章节的专题，如植物生命活动与调节专题，涉及必修教材细胞学、植物生理与调节及选修教材第三章植物细胞工程。这种方法能帮助学生理顺在第一轮复习中零散的知识点，建立起完整的关于植物学知识的体系，有利于学生解决高考出现的综合题；二是根据某一知识点，将与之相关的跨章节知识归纳在一起，如蛋白质专题、生物能量专题、生物育种专题、实验设计与分析专题等。这种模式对于培养学生知识的迁移能力、某一具体过程的综合分析能力十分有效。我在复习中只提供复习提纲，复习提纲共分六个专题，涉及三本教材的各章节知识点，按细胞与细胞工程、植物生命活动的调节及C3、C4植物、动物生命活动的调节及免疫、微生物代谢与发酵工程、生命的延续(遗传与进化)、生物与环境等体系，要求学生结合各章节的知识点进行归纳，回归课本，在教材中找到相应知识点间的联系，课堂上不再具体讲解各知识点，如细胞工程、光合作用的具体过程等，而是注重分析各知识点之间内在的联系。对于一些重要的综合专题，如生物育种专题、蛋白质专题等，可通过典型例题的分析进行讲解，每专题计划用二课时完成。
（二） 精选模拟习题、强化解题能力。
在第二轮复习中，习题的选择对于学生得分能力的提高十分关键。模拟题选练时，不要不加选择地盲目使用外来资料和试题，避免重复和难题偏题的误导。做练习题要重质量而不是数量。也就是做一题要懂一题而且要会一类，通过做题掌握知识、提高能力、增强信心、找出差距。在习题课的安排上，按照不同的题型进行分类，有计划地集中选择某一类型的试题集中分析讲解，如信息题、图表、数据、曲线题、实验题等，指导学生针对不同的题型，如何进行分析、判断；如有效信息的提取、曲线升幅度、斜率变化特点、曲线拐点的含义等；习题课还要解决学生审题不仔细的毛病，特别对试卷中出现的一些常见题，不能根据以往的经验答题，要注意题中信息的变化（如2004年上海高考题38题纵坐标不是常见的细胞核的DNA含量，而是每条染色体DNA的含量）。
（三） 重视评讲、规范答题。
针对高考理综试题特点，教师有必要进行习题的精选、重编试题，应将试卷中有代表性的、典型的习题选择出来，安排学生练习，并指导学生就审题、分析、解答三个过程逐一过关。在每个专题复习中，选择历年高考题中综合性强、易答错的试题，集中分析评讲；针对学生答题不规范的问题，组织学生分析、解答高考题，根据高考题所给的标准答案，学生分析自己答案与标准答案之间差异，自己漏答、错答的原因；师生共同评价高考题答案的准确性、规范性，通过有目的的训练、分析逐步提高学生的答题得分能力。
四、理论联系实际的原则
在生物学复习过程中，要重视理论联系实际，注重应用，必需以教材为本，不脱离教材，在极为关键的第一轮复习中，步步夯实教材基础知识是关键，不迷信课本以外的东西。必须紧扣考纲、明确考点、把握目标。重视生物学核心知识，既包括经典的、在生物学知识体系中具有支撑作用的基础知识，例如植物光合作用原理、生物细胞呼吸的原理、遗传的基本规律等知识；又包括体现现代生物学进展的新知识，例如细胞生物膜系统、干细胞、PCR技术、基因工程等知识；还包括解释和解决工农业生产和人体健康、优生等生活实际问题所需要运用到的各种生物学知识，例如影响光合作用效率的因素等知识。生物学科理论联系实际，关注科学技术、社会经济和生态环境的协调发展。这既是生物学科特点的必然体现，也是适应素质教育的迫切需要。因此，教师应尽量列举大量的生活、生产中的实例，如滥用抗生素问题，食品安全问题，AIDS研究，禽流感，假药事件等；要引入生命科学发展史和学科前沿知识，凸显生物学科在当今社会发展中的地位，激发兴趣和解决问题的热情；向学生介绍现代科技知识，这样可拓展学生的视野，提高认识问题和解决问题的能力。
总之， 生物学备考过程中要在学习生物高考大纲的基础上，突出能力的培养，在选择题目时，立意于能力，注重学生对知识分析和运用，但又不忽略基础知识的复习，始终以培养学生思维能力为出发点，改变教法，消除了以满堂灌、简单地重复知识来扼杀学生的思维能力和以题海战术来泯灭学生的思维分析能力的传统复习方法，只有重视了学生能力的培养，才能全面提升学生的素质。
参考文献
【1】 朱慕菊等，走进新课程，北京师范大学出版社，2002
关键词：生物 教育价值
作为中学教育第一线的教师，我们可以通过生物学科教育价值的整合，在基础知识、基本能力教育培养的基础上，通过生物学科教育的改革实践，在充分实现生物学科教育价值上有所作为。
一、培养生物学科基本观点
生物科学中，有许多朴实而又博大的基本观点。这些基本观点不仅对学好生物学有非常关键的作用，而且能对学习者的求知、生活、做人等都有指导价值。教师必须充分地利用每项生物教学活动，让学生在学习过程中，逐步明确、认同、确立这些基本观点。
1.唯物的观点。一切生命和生命现象都有其物质基础：生命起源的物质性――最初的生命是由非生命物质在极其漫长的时间内，经过极其复杂的化学进化过程演变而成的。生命的物质性――C、H、O、N、S、P等元素 组成了核酸、蛋白质等化合物，这些化合物构成了生物体结构和功能的基本单位――细胞。生命现象的物质性 ――生物的新陈代谢、生长、应激性、生殖发育、遗传变异等一切生命现象、生理过程均可给以物质基础上的解释。
2.辩证统一的观点。自然界、生命、生命现象是相互联系、相互制约、辩证统一的：生物界和非生物界的统一性――生物有明显区别于非生物的基本特征，但一切生命均由非生物界中的普通元素组成，且与非生物界进行着物质和能量的交换。细胞和生物体自身结构的统一性――这些自身结构各有其结构和功能的特点，但同时又相互联系组成一个统一的整体。生物体结构和功能的统一性――这是生命科学最基本的观点之一。如叶绿体、线粒体的结构分别与光合作用、呼吸作用相统一。生命活动的辩证统一――同化作用和异化作用 ，光合作用与呼吸作用，遗传与变异，生长与衰老等，正是在这一系列的矛盾、对立中，生命及生命活动才有了其完美的、和谐的统一。生物之间及生物与环境之间的辩证统一――生物与生物之间、生物与环境之间进行着生存斗争，而生存着的生物均在一定程度上适应了环境，正是这种既斗争又统一的各种复杂关系，构成了生态系统，建立了动态平衡。
3.动态、变化、发展的观点。组成生物的物质、生物体本身、生物界都是在不断的运动、变化、发展的。生物的组成物质是动态变化的――生物体的新陈代谢使生物体每时每刻进行着新旧更换。细胞和生物个体是动态、变化的――他们都有一个发生、成长、衰老、死亡的动态变化过程。细胞和生物个体的结构与生理、生物和环境的关系等也是动态、变化、发展的。
二、培养创造性思维
创造性思维是创造力的核心，它是指改组已有知识、经验，从而产生新颖的、具有社会价值的成果的思维 。其特征是具有高度的主动性与积极性、独特性与求异性、流畅性与变通性、抽象性与形象性的统一，逻辑性与非逻辑性的统一。结合这些特征及生物学科教学的特点，我们可以建立培养学生创造性思维的有效途径和方法。
1.充分重视教师主导、学生主体的思想，努力实现课堂教学民主。课堂教学民主是师生共创的，符合“主导主体”思想，存在于课堂教学中的师生间的平等、互助、参与、进步的“精神民主”。它可以创设出一种民主、和谐、开放的课堂气氛，极大地调动学生学习的积极性、主动性，大胆地思考、质疑和创新。根据课堂教学民主化思想，生物学科教学可以结合教学内容，灵活运用其两大主要形式，即直接式和间接式教学，开展课堂教学改革实践：教师的直接指导可以在前，起开路带头作用，可以在教学过程中，起辅助学习作用，也可以在后，发挥点拨、解惑答疑作用；教师也可以应用不明示的、非命令式、非结论式、不作详细指导的间接指导 ；教师可以讲，可以不讲，可以多讲，也可以少讲。这样，让学生有足够的时间、空间去主动思考、质疑。
2.创设问题情境，培养创造性思维方法。从心理学角度，可以抽引出许多种创造性思维的方法，具有普遍性意义的有：发散思维法、集中思维法、逆向思维法、辩证思维法等。生物教学中，这些思维方法的培养途径很多，其中创设问题情境，通过探究、分析、归纳、综合、推断等过程，是最基本最重要的途径。我们可以在新课导入时创设问题情境，培养学生的发散思维、侧向思维等，可以在解决教材的重、难点问题时创设问题情境，培养学生的集中思维、逆向思维、辩证思维等，可以在学习生命现象研究的进一步深化、概念内涵进一步丰富及外延进一步拓宽的过程中，创设问题情境，培养学生的统摄思维 、集中思维、辩证思维等。
3.加强观察、实验和实践活动。生物科学是一门以观察和实验为基础的科学。在生物学科教学中，创造思维的培养离不开观察、实验和实践活动。在生物教学过程中，我们须十分重视课内外的观察、实验教学和实践活动，结合教材内容和教材有关观察、实验和实践活动，师生共同设计、开展验证性实验、探索性实验、平行实验、反向实验及有关生物科技活动，让学生学习如何去有意、有效、有发现地观察，如何规范、科学、有创造性地进行实验和实践活动，学会完整科学地设计实验、分析实验结果，并积极开展思维活动，发展创造思维 、培养创新能力。
三、培养科学的价值观
科学教育在学校教育中占有极其重要的地位，而生物学科教育在学校科学教育中，尤其是对学生进行科学价值观的教育培养中具有非常重要的作用。科学价值观，是人们对于科学价值的基本看法，即解决科学有什么用、怎么用的问题。生物学科教育中，可采用多种形式和途径，帮助学生形成正确的科学价值观。
1.结合教学内容，向学生介绍生物科学的发展对人类逐步正确地了解自然、了解自己、了解生命，改善人类生活质量，促进人与自然和谐发展等方面的重要作用，激发学生热爱生物科学，乃至献身生物科学事业的决心和精神动力。
2.在达成认知、技能目标的同时，重视情感目标的达成和人文精神的培养，使学生更富于爱心，关心他人 ，热爱生命，关爱自然，乐于为社会服务。
关键词： 遗传学课程 “创新型灵活教学模式” 教改
遗传学是生命科学中进展最快和最为活跃的学科之一，已成为现代生命科学的共同语言和新世纪生命科学研究的前沿领域。该学科理论与技术的迅猛发展，极大地推动了整个生命科学的发展和人类进步。遗传学课程是高校生物科学、生物技术专业一门重要的专业课程之一，如何在课程教学中既注重经典遗传理论，又及时穿插本学科最新的研究进展，同时注重提高学生的综合素质，增强教学效果，这是高校遗传学教学工作者共同面对的问题。几年来，围绕培养应用型、创新型人才的办学宗旨，我院遗传学课程组教师积极进行教学改革，研究探索的“创新型灵活教学模式”在实际教学工作中取得了良好的教学效果。
1.精选、优化课程内容
适应培养应用型人才的需要，我院制订的新教学方案强化了实践环节，相应缩减了理论教学课时。同时由于遗传学的飞速发展，新概念、新理论、新成就不断涌现，知识内容不断增加，因而，要想在有限的学时内把课程的精华系统地传授给学生，就必须首先整合课程体系，精选、优化课程内容，合理处理基础知识与学科前沿知识的比例关系，突出教学重点。同时还要注意遗传学与各相关学科教学内容的衔接和纵横联系，避免重复。基于以上理念，我们略去了教材中遗传的细胞学基础、核酸的分子结构及基因的调控等与其他学科重复、交叉的内容，并将经典遗传学的内容精简，增加了端粒的结构与功能、表观遗传学等内容，从而使遗传学课程体系更加科学、完备。
2.贯穿创新理念，采用灵活多样的教学方法
“创新”，一方面要求教师在教学过程中始终奉行 “教师为主导，学生为主体”的理念，改变教师 “注入式”的教学模式，在教学方法的改革上与时俱进，构建全方位、多角度的师生互动研究型教学模式，并不断发展创新。另一方面在教学过程中时刻注意教会学生学习，着重培养学生的创新意识和创新技能。
“灵活”要求教师在教学方法上不采用单一的模式，而是根据具体教学内容，灵活地应用多种教学方法，包括讲授法、自学法、讨论法、归纳法、比较法、推理法、抽象概括法等。如：采用课前预习促使学生带着问题进课堂；连锁交换规律中的交换值与基因之间距离、连锁强度及与交换的性母细胞数之间的关系，交换值与重组值的区别，三点测验中双交换与干涉及并发系数之间的关系等内容，采用课堂讨论式教学调动学生积极参与教学过程，加强师生互动，激活学生高级认知的能力参与学习活动，使学生对新概念、新知识的掌握通过高水平的思维加工来达成，而不再依赖过多的机械记忆，有效增强教学效果；三大遗传规律的教学主要是采用启发式教学方法，引导学生深刻体会遗传学家的研究思路和技术路线及研究方法、研究结果和经验教训等，让学生有置身于科研实战环境的感觉，学会进行科学研究的基本方法，同时引导学生总结、归纳自由组合及连锁交换规律的实质，调动学生学习的主动性，培养学生的创新能力和创造性思维能力；基因显性的表现形式、伴X显隐性遗传及广义和狭义遗传力等内容，通过采用比较、启发等多种方法，启发学生思维，化难为易，促进学生对知识的理解和掌握，培养学生的创新精神及分析、解决科学问题的能力；根据课堂教学实际，适当布置课后练习，使基础题突出代表性，能力题突出综合性，并定期开展课外习题辅导，培养学生理论联系实际、灵活应用知识的能力。
3.紧跟学科前沿，启发学生的创新思维
随着21世纪生命科学的飞速发展，遗传学研究前沿不断拓宽和深入，因而遗传学的教学也面临新的挑战，首要的问题就是知识的更新。在遗传学教学中，要随时注意结合最新的研究进展，把学生的思维引导到研究前沿，从而营造一种微妙、温馨，令人产生创新冲动的课堂氛围，鼓励学生运用已有的知识和技能去想象、推测、讨论，并在课后积极主动地跟踪、查阅新知识，极大地启发学生的创新思维。活跃的课堂气氛也能够感染每一位学生，从而轻松实现教学相长。
除此之外，我们要求教师将教学、科研成果随时融入课堂教学，充分利用教师的科研实力，拓展学生专业知识领域，强化学生综合素质的培养，体现教学、科研成果在教学中的应用，促进教学质量的提高。针对遗传学的研究热点，给学生提供一些信息，指导他们通过图书馆和网络，选择与课程内容相关的专题研究，补充课堂之所学。在此过程中使学生培养兴趣、开阔眼界，学会主动获取知识、应用知识和解决问题，以培养学生研究性学习的兴趣和能力，引导学生的发散思维，增强学生参与知识建构的积极性和自觉性，培养学生的思维能力、观察能力和运用能力。主讲教师以电子邮箱或QQ群作为师生交流的平台，及时最新教学材料和通知，并解答学生的疑难问题。同时，配备青年教师为课程助教，在课程主讲教师指导下负责学生习题 、课外辅导、课程网站建设及参与组织各项实践教学活动，综合运用教学团队的力量，更好地实现本课程的教学目标。
4.强化实验教学，改革实验考核方式
强化实验教学有助于开发学生的潜能，培养学生的动手能力和创新能力。因此，要培养实践能力强的应用型人才，首先要重点突出人才培养方案的实践性。为此，我们整体优化了实验教学内容，精选基础性实验，革新验证性实验，拓展综合性、分析性、探索性和创新性实验。在完成基础实验的同时，将一些实验内容综合，并增加自选性实验和自我设计实验，以最大限度地培养学生的综合实验能力和创新能力。实验室要面向学生开放，实现实验教学的资源开放、时间开放、内容开放，增强实验教学效果，提高资源利用率。
实验考核由注重实验结果转变为注重实验过程。实验指导教师不仅要客观、公正地给出学生实验成绩，而且要指出其存在的问题及解决的办法，注重学生动手能力的培养，提高学生学习的积极性和主动性，提高其分析和解决问题的能力，增强实验教学效果，增强学生的综合素质。实验考核包括平时考核和期末考核两部分。平时考核的内容包括实验预习、实验操作、实验态度及纪律、实验报告等环节，这部分成绩占该实验课总成绩的60%；期末考试（包括实验操作、技能、实验理论等）占该实验课总成绩的40%。
【关键词】生物课堂；教育智慧；幽默教学；引导式教学
中图分类号：G633.91 文献标志码：A 文章编号：1673-8500（2013）11-0051-01
一、如何活跃课堂气氛
提倡多鼓励学生。学生敢积极表现自我大多因为缺乏自信心，怕说错或讲得不好。针对这一点，教师要学会肯定、赏识自己的学生。对于许多孩子来说，老师是神圣的。老师的一个会心的微笑，一个赞赏的眼神，一句鼓励的话语，一个稍有含义的手势，都可能对孩子产生莫大的鼓舞作用，让他们重拾信心。既然如此，老师就不应吝惜对学生的鼓励、表扬、欣赏和肯定。多鼓励，上课不要太严肃，课堂气氛轻松一些，不妨在课堂沉闷的时候幽默、机智的调节一下，让学生放松，学生就敢说了。所以教师在课堂教学中，应带着激活的意识，去组织课堂教学，出现了课堂上学生的思维、情感处于活跃状态的生动景象，课堂上的生命意识增强了，课堂教学的效益也提高了。
二、让学生动起来是活跃课堂气氛的目的
高中生物课程是高中学生的大难题，掌握良好的学生走过高中阶段，回头感慨说，这个生物课跟初中真是不一样了呢；掌握不怎么样的学生则说，生物是最难学的，那么琐碎，那么枯燥，三年了还是怎么都摸不到门儿。
问学生最喜欢的课程是什么，基本都回答体育，因为全身心地参与，而且还有自由活动。那生物课堂可以不可以呢？全身心地参与进来，需要教师的巧思妙想。
首先，改变角色，多变的老师让学生赶走学习倦怠感。教师，这种角色是社会赋予我们的位置，但世事无绝对。谁也不能说自己永远知道所有的一切，永远都是对的，永远站在老师的位置上。“三人行，必有我师焉。”所以试试改变角色。 多变的角色，同样也能提高老师在学生心中的地位，不论是对你的学识的肯定，还是对你的风格的肯定，都有助于活跃学生的学习气氛。
其次，丰富的生物世界，吸引学生的关注，调动学生的兴趣。浩瀚的生物世界，是人类到现在还没有完全征服的领域。对于未知的一切，所有的生物特别是人类有着无穷的好奇心。我们的学生的好奇心更强。高中生物课程标准有很好的发散性，那利用浩瀚的大自然和人类的生命科学新发展吸引学生的眼球是最好不过的啦。蛋白质的功能里说说“疯牛病和人脑海绵体病”；人脑的高级功能，我穿插了“天才中枢……右颞叶”，“汉语中枢和英语中枢”等等有趣又相关的问题；生态系统里提起粉红色的螃蟹，夏眠的海参；物质运输过程说说今年的诺贝尔奖“水通道”等等。这个世界是丰富的，我们的学生的求知能力是无穷的。
再者，让学生全身心地投入到课程中去最好的方法就是实验操作。比如，当学习孟德尔豌豆杂交实验（一）即一对相对性状的杂交实验时，首先重点讲解亲本纯种豌豆高茎与矮茎进行杂交，子一代全部是高茎，基因是杂合子，再让子一代自交，得到子二代表现型有高茎（显现）与矮茎（隐性）的出现，孟德尔统计子二代表现型高茎（显性）与矮茎（隐性）的比是3：1；其次再讲解孟德尔对所选的七对相对性状，并分别对每对相对性状都进行了杂交实验，而对每对相对性状的杂交实验结果都进行了统计；最后总结出一对相对性状的杂交实验亲本纯种（显性）与（隐性）进行杂交，子一代全部表现（显性），基因型是杂合子，再让子一代自交，得到子二代表现型有（显性）与（隐性）的出现，孟德尔统计子二代表现型（显性）与（隐性）的比都是3：1。以此说明生物的遗传遵守着一定的规律，最后总结出了分离定律。点面结合式教学显而易见还培养了学生的逻辑思维和归纳总结的能力。
第四，高中生物确实跟初中生物在内容上有很大区别，在学习过程上也似乎曲折困难一些，学习的乐趣也就少了不少。这时我们就要加以引导，引起学生探究的兴趣。比如说，如果我们吃的食物当中含有一些碳酸钠比较多，这个时候我们血液中的PH值就会升高。在这种情况下，机体是如何使PH值恢复正常的，这个调节要弄明白。比如我们的肌肉，骨骼肌收缩的时候就会产生卤酸，卤酸使PH值降低，在这种情况下怎么再使PH值恢复正常？这个应该是好好要弄清楚的。这个显然是靠激素以外的成分进行调节的。第一，体温的调节。体温的调节主要是靠神经来实现的，体温的调节也是我们要复习到的。第二，水盐平衡的调节。一个是水分的平衡，一个血液中无机盐的平衡，这两个平衡主要是靠激素调整来实现的。比如说抗利尿激素和水代谢的平衡调节是有关系的。还有一个是盐皮质激素，又叫醛固酮激素，这个是和无机盐的代谢调节，就是血钾和血钠相联系的。第三，血糖代谢平衡的调节。血糖的调节是靠神经和激素共同起作用的结果。神经调节和激素调节实现血糖代谢平衡的调节的过程是很复杂的，同学们一定要在老师的指导下弄清楚。第四，同学们正处在青春期发育的后期，青春期发育调节怎么完成的？特别是身体的长高，大脑智力的发育，骨宽的调节过程是怎么实现的？所以关于调节要主要搞清楚这个。第五，要尊重学生的想像力，鼓励学生展开想像的翅膀，永远保持好奇、质疑、探索的自觉意识，生物科学知识与人类的生活实践关系密切，通过生物学教学培养学生的想像力丰富的题材，以此培养学生的学习兴趣。
关键词：中医大数据；生物信息学；高校教学
中图分类号：G642 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2016）27-0123-03
Abstract： Analyzed the developing status of Bioinformatics combined with Chinese Medicine， proposed the education directions for the combinations of Chinese Medicine and Bioinformatics， discussed the using of Bioinformatics techniques in Chinese Medicine big data with teaching and researching area by three common method in Bioinformatics.
Key words： chinese medicine big data； bioinformatics； education in university
1 引言
生物信息学是一门新兴学科，在各大高等院校医学或生物学相关专业都有与之相关的课程或专业开设。与我们常见的物理、数学、法学等学科不同，生物信息学更像是一个学科领域，它不仅仅局限于某个科学研究，而是综合运用数学、计算机学和生物学的各种工具及方法来分析和理解在大数据背景下的生物学意义[1]。经过20余年的发展，生物信息学已在分子进化、基因测序、遗传及变异研究等领域取得了突破和成果，是21世纪人类三大计划之一“人类基因组计划（Human Gene Project HGP）”的核心支撑学科。在美国，早于1988年便成立国家生物技术信息中心（NCBI），随后欧洲和日本在1993年和1995年分别建立了欧洲生物信息学研究所（EBI）和信息生物学中心（CIB）用来对数以万计的核酸及蛋白质等数据进行维护并发展至今日趋成熟[2]。生物信息学于上世纪90年代初开始逐渐引起国内科学工作者的重视，经过20多年的发展也已初具规模。笔者通过对近20年公开发表的有关生物信息学关键字的文章进行搜索，运用Excel制图绘制了自1996年至今每年发表文章数量的散点图。从图1可以发现，关于生物信息学学科的研究数量在2014年达到顶峰，并逐渐开始下滑。同时，由于搜索结果包含杂质数据（如被动截取“信息学”为关键词），为了使图表信息量有度可量，笔者继续对在认知上与生物信息学相关的科学领域进行关键词搜索，分别为“数据挖掘”和“人工智能”，并绘制图2。由该图可直观地看出，人工智能的研究一直稳步发展，符合21世纪科技高度发展的大趋势，而数据挖掘技术的相关研究自2005年以来迅猛增长并赶超人工智能。综合分析其主要原因是由于中国人口众多，自2005年以来互联网用户不断增加，全民联网的时代逐渐构成，互联网信息产业的急剧扩大以及电子商务、云技术等网络相关产业的发展带来的信息膨胀，使越来越多的人意识到大数据的作用和研究数据挖掘对经济发展、社会进步的重要影响，进而推动数据挖掘的学科发展。
2 中医大数据背景下的生物信息学课程教学
从图2的对比可以看出，生物信息学的研究数量与其他两个学科对比，则显得相形见绌。也就是说，生物信息学在我国的发展仍较为缓慢，使之与其对人类社会的贡献度不成正比。进一步对图1的搜索结果进行高级检索，对已有的生物信息学研究进行划分，将”中医”关键词加入其中，结果发现将中医与生物信息学相结合进行研究的文献少之又少，每年文献不过20左右。生物信息学的作用就是利用计算机等技术对海量的生物数据进行分析并洞察隐藏在其中的规律，而中医数据经历数代中医名师的记录和数十年来信息存储技术的发展已经俨然呈现出高纬度、高阶度的大数据结构。因此，生物信息学在中医数据的研究中一定具有其特殊的价值和意义，是从微观层面描述中医整体结构的重要手段。本文将以中医证侯、病证和中医复杂性为切入点，结合研究生物信息学在其中的应用价值，并讨论在教育教学过程中如何使中医和生物信息学有机结合，做到融会贯通。
2.1从“定性”和“定量”学习角度看基因组学学习中医“证”本质
在中医学中，“证”是立方立法的基础，医者通过四诊获取的信息进行综合分析和判断，从病症体征等表现集合入手，得出相应的证候，有针对性的用药治疗。中医与西医不同，讲究以整体论看待人体以及病变，“辨证论治”思想也是千百年来各名中医学者通过反复探索得出的实践经验，对中医遣方用药具有决定性的指导意义。而西医认为，疾病的发生与发展是与人体某段特异的基因的改变有关，HGP的研究目的也正是为了揭示人体的构成奥秘从而从本质上研究疾病的产生和发展规律[3]。因此，中医与西医在指导医者诊疗的哲学思想上是有很大不同，甚至可以说是截然相反的。然而中医与西医的内在关联却无处不在，结合点之一正是基因与证候的关联。对于基因组学和中医证候的学习方法是不同的，一个是定量学习，另一个则是定性学习，定量学习有助于学生更加客观的研究生物体的发展规律，并结合现代计算机技术做到多学科交叉学习与实验，而不足之处在于缺乏主观思考、学习方式较为分散缺乏整体思维把控；而定性学习则以某一指导思想为主线，通过对某些案例及知识长时间的观察和分析，从中得出结论。定量学习如基因组学更重视量化计算及工具的使用，而定性学习如中医证候则更重视理论与实践结合，整体到局部学习。在学习的过程中，无论基因组学还是中医证候，都会以疾病为具体的研究对象。从西医上说，基因是决定人是否患病的内部原因，通过遗传或基因状态的改变都可能导致疾病的产生，从中医上说，证候是疾病状态下的临床类型，反映了机体在疾病发展过程中的病理特征[4]。因此，将证候与基因组学统一学习，实则是将定量与定性学习相结合以实际疾病案例和数据着手从而多方面运用计算机、西医学、证候学、数学等学科知识对生物大数据进行分析的综合学习方法。
2.2 基于蛋白质组学学习中医病证相关性
证侯是人体生命活动的一种表现，而生命活动的主要执行者是蛋白质，两者之间必然会有隐秘且细致的联系，我们也应以此为出发点，培养学生的发散学习方法，综合学科进行学习。自HGP的完成宣告了后基因组时代的到来后，研究生命科学的重心也由基因组学向蛋白质组学逐渐转变，作为教育者也应跟上科学发展的潮流，把生物科学研究和相关教学模式从基因水平向蛋白质水平转变。与此同时，蛋白质组学是从整体角度分析细胞内的动态变化以及蛋白质组成成分、表达水平等，它的研究方法学内容与中医的整体观和辩证论治观有着许多相同之处。蛋白质组学在分子水平上的DNA修饰和基因调控反应生命体的整体状态（即阴平阳秘），中医理论强调从整体观对疾病进行认知，认为疾病的发生是人体整体功能的失调所致（即阴阳失调），重点在于辩证论治[5]。在教育教学过程中，将基因或蛋白质方面的研究从结构研究向功能研究转变，使研究更具体，透过相关功能性测试实验，发现基因之间的相互联系及相互作用，在定量学习的过程中培养学生的定性思维，使学生善于发现问题及对象之间的关联。正如数据库实体关系模型中的E-R图一样，在进行蛋白质组学和中医病症相关性研究教育的过程中，中医病证和蛋白组学可以看做是两个看似毫无关联的实体，而通过“疾病”将两者相连，透过此种关系可以衍射出两个学科方面的深入学习。
2.3 运用复杂系统性方法学习中医药复杂系统
中医药的复杂性相比西医有过之而无不及，原因主要在于相对于“结构决定功能”的西方医学思想，中医更侧重于“关系决定功能”，在这种情况下，无论是辨证论治还是症状体征变化，有关中医诊断和治疗的信息都是已高度离散和非线性的方式存储，使得中医称为典型的“复杂自组织系统”[6]。尤其在信息离散度和复杂度较高的中医证侯系统中，症状变量与证侯信息混杂在一起，想辨别两者的区别和联系是非常困难的事情，单纯的研究数据往往缺乏正确的方向，而单纯的研究理论则往往枯燥乏味。因此，在教学过程中，可以将复杂系统方法学引入中医系统学习，通过复杂系统中的熵分划方法将证侯系统的离散变量加工转化为线性关联集合，即将症状变量通过关联度集合成多个症状集合，并将症状集合与关联度较高的证侯要素进行联结。以此方法既可以激发学生对理论学习的兴趣，又能以理论指导实践，对中医证侯大数据进行信息提取，达到全面学习。
3 结束语
中医信息学已经作为一门新兴学科在我国各大高校开设，相关师生深入研究和学习，主要目的就是发掘蕴含在中医几千年发展结晶中的奥秘。关于中医药数据的数据挖掘技术和研究也在近年日益增长，这都表明人们已经愈来愈关注国粹，关注健康，关注未来。这也表明与之相关的学习和研究对未来的人生发展和机遇都有着深远的影响。然而，数据挖掘的技术并不完全适用于中医药复杂系统中的信息发掘，若单纯地将两者进行结合教学，学生可能缺少知识衔接，缺乏过渡。这时若将生物信息学引入二者其中并结合生物信息学相关智能科技手段和技术，则可以从宏观和微观两个方面去看待生命体：宏观上面对复杂的中医系统不需感到困惑，而是以“复杂系统方法论去解决复杂系统”，使学生不要总想着从每一个局部都能分析到问题的本质，而是接受复杂性，从复杂系统的角度去解释生命体的自组织现象，对生命体的宏观表现进行研究；微观即是在分子水平上去分析中医证侯的本质，方剂的复杂体系，去了解生命体内部的调控机制等，以此加深学生对中医理论的理解以及对生物信息学工具和技术运用的融会贯通。
参考文献：
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[2] 谭从娥，王米渠，冯文哲等. 生物信息学分析寒症海量数据的探索[J].中华中医药学刊，2008，26（12）：2569-2570.
[3] 李方玲，梁嵘.对中医证侯规范化研究的探讨[J].辽宁中医杂志，2006，33（4）：386-387.
[4] 西广成.复杂系统方法学与中医证侯建模[M].北京：科学出版社，2010：91-95
关键词：分子生物学；教学改革；实验教改
中图分类号： G642.0 文献标识码： A 文章编号： 1674-0432（2013）-08-92-2
引言
分子生物学是在分子水平研究生命现象本质及其规律的一门新兴学科，它是研究核酸等生物大分子功能、形态结构特征及其重要性和规律性的学科，是人类从生物分子水平上真正揭开生物世界奥秘，由被动适应自然界转向主动地改造和重组自然界的学科[1]。近些年来分子生物学已日益渗透到生物学的各个领域之中，并产生了巨大的影响。而分子生物学实验技术也已成为生物学、医学、农学等学科站在新的高度和角度揭示生命奥秘的重要手段。分子生物学的理论掌握和实验操作是掌握分子生物学精髓的重要途径。因此，从培养学生能力出发科学地创建分子生物学理论和实验体系、选择适当的实验教学方法及客观地评定学生实验课成绩，会对分子生物学理论课理解和实验教学的效果产生重要的影响。高等学校传统的分子生物学实验教学[2]往往只是结合各自的实验室条件开展有局限的分子生物学实验教学，缺乏科学的实验体系，忽略合适实验方法的选择，缺少对实验教学效果全面、客观、系统的评估，这些都不利于学生学习兴趣和创新能力的培养。而高校是孕育和培养创新型人才的摇篮。实验教学作为高校教学体系的一个重要组成部分，是培养学生科学思维、创新意识的重要途径[3]。本文就分子生物学课程教学的改革阐述一些观点和体会，以期为提高分子生物学教学质量及培养创新型和素质型人才提供一定的参考。
1 分子生物学教学改革具体的措施
1.1 教学体系的优化
分子生物学是在生物化学和遗传学的基础上发展而来[4]。随着分子生物学研究的快速发展，分子生物学已经成为一门独立的学科。很多分子生物学教材的内容与生物化学、细胞生物学、分子遗传学、遗传学等课程重复较多，例如DNA 和染色体的结构，RNA转录和蛋白质翻译等课程内容在分子生物学、生物化学和分子遗传学方面都有一定篇幅的介绍，重复的课程内容占用了大量的教学课时。因此，为了避免课程教学的重复，通过与生物化学、遗传学，细胞生物学，分子遗传学等课程的教师交流与研讨，对相关课程内容进行了具体而系统的优化，明确课程之间的有机衔接，突出了分子生物学的教学重点。在“RNA转录和蛋白质翻译”这部分的教学内容中进行了相应的优化，生物化学注重讲述转录和翻译的基本过程、而分子生物学则注重介绍具体的分子机制，又如原核和真核转录起始复合物的形成过程及分子机制的教学内容生物化学和分子生物学也进行了相应的侧重。
1.2教材的优化选择
通过多年的教学实践过程，选取适合本科生学习的分子生物学教材，对于学生系统的掌握本课程的理论知识及最新研究动态至关重要。课程设置之初选取阎隆飞主编的《分子生物学》第二版，之后开始侧重理论课与实验课的有机结合，选用朱玉贤等主编的《现代分子生物学》，它的知识体系较为完整，内容较前沿，尤其是第三版将分子生物学研究法分为了两章，分别讲述了DNA、RNA及蛋白质操作技术和基因功能研究技术，突出强调了分子生物学实验技术和原理，同时对基因组与比较基因组学也做了较大幅度的修改和充实[5]。这些内容均体现分子生物学的最新技术和研究成果，同时也满足学生了解分子生物学最新进展和考研的需要。为避免教材单一的局限性，还为学生推荐阎隆飞编著的《分子生物学》（第二版），LewinB主编的《Gene Ⅷ》，吴乃虎主编的《基因工程原理》（第二版）等书籍作为参考教材，并在教师的指导下有针对性地学习，这样不仅满足了大多数学生考研的需求，同时也加深了学生对分子生物学学习的兴趣及教学难点和重点的理解，取得了较好的教学效果。
1.3教学方法与教学手段的改善
在教学方法上，除了采用传统的教师讲授方法之外，为发挥学生作为教学主体的能动性，根据具体的教学内容安排启发式，讨论式等多种教学方法，让学生参与到教学过程中。如在讲授分子生物学研究法时，在班级内以各个学习小组为单位进行研究讨论会，以学生为主体讨论他们感兴趣的分子生物学实验技术，鼓励学生主动思考，自由发表他们的观点，通过讨论的方式测试相应的知识，以学生乐于接受的方式完成对知识的学习。本课程通过多种教学方法的有机结合，充分调动了学生的学习兴趣，分子生物学课程也因此受到学生的好评。近几年来学生考研选择生物化学及分子生物学作为专业课的人数日益增加并且考研专业课成绩逐年上升。
在教学手段上，采用传统教学与计算机辅助教学 CAI相结合的方法。计算机辅助教学 CAI 应用于高等学校教育已成为主流趋势，它的优势在于可以通过文本、图形、动画、音频、视频、仿真软件等多种媒体最大限度地整合教学资源，形象直观地进行教学内容的呈现[6]，使学生通过多种展示方法理解并掌握课程的难点。如在“DNA高级结构” 这部分教学内容中，学生对DNA的分子结构感觉很抽象，在教学过程中通过图片和视频等手段使学生对此结构有了具体的感知。又如在“DNA复制，RNA转录，翻译和真核和原核生物的基因表达调控”的教学内容中，仅通过传统课堂讲解，学生无法理解，通过多媒体的方法，利用动画、视频和图片对其涉及的微观机制进行相应的演示，使学生理解其具体过程和分子机制，提高了学生学习的积极性。
2 分子生物学实验教学的改革措施
2.1加强实验教学条件建设，构建良好的实验教学平台
分子生物学是20世纪中期随着核酸的发现及结构和功能的研究发展起来的新兴学科，研究基础较为薄弱。我校前身是师范类院校，对物理、化学、数学、计算机等传统学科侧重较多。自2004年我校升级为本科院校，由师范类院校转变为综合类院校，学校增加了对各学科的实验教学投入。分子生物学实验室先后配备了Eppendorf PCR扩增仪、Eppendorf梯度PCR扩增仪、高效制冰机、UVP凝胶成像系统、Millipore超纯水系统、Eppendorf台式高速离心机、sigma大型高速冷冻离心机、日本三洋超低温冰箱、分子杂交仪等先进仪器，满足了分子生物学基础实验和综合性实验课程的开设要求，为学生的实验教学与科研构建了一个良好的平台，为我院分子生物学实验课教学改革提供了有力的支持。通过上述平台由我院学生参与的分子生物学方向科研实验在国家级挑战杯竞赛中取得了良好的成绩。
2.2 实验教学体系的优化
之前由于实验条件的限制，我院分子生物学实验教学主要以基础性和验证性实验为主。随着实验条件的改善，逐步在实验设计上加大综合性、设计性实验、所占的比例。实验内容的选取也根据生物科学、生物技术专业的不同专业特点设置相应的实验教学内容。根据生物科学师范类专业的特点，在注重分子生物学基础验证实验的同时开设与分子生物学快速发展相结合的综合性实验。在生物技术专业的实验教学上则注重选取以实践操作为主的操作性和设计性实验。
在实验教学体系的优化中应注意各个实验内容之间的衔接与关联[7]。实验教学内容中建立好各实验之间的衔接对学生系统思维的培养具有重要意义，有利于学生对所学实验操作内容的理解和熟练掌握以及实验技术逻辑体系的建立。我院在实验课内容开设的顺序为基因组DNA的提取，聚合酶链式反应获得目的片段，电泳检测，大肠杆菌活化、感受态细胞的制备，质粒 DNA 提取，DNA 片断酶切，目的片段与载体的连接，转化等，当学生预习实验时，会注意到各实验内容之间彼此承接与关联。前面实验效果的好坏直接影响到下一个实验的正常进行，以此来培养学生在分子生物学实验操作过程中的系统性与逻辑性。
2.3分子生物学实验教学方法的探索
合理的实验教学方法可以使实验内容取得预期的实验效果，在实验教学方法上注重深入浅出的阐述原理，重点在实验环节的解析。针对学生的兴趣特点在教学方法上做了以下几点改进。一、把学生分成多个实验小组，每组选出一人辅助实验教师完成实验的准备工作。在学生准备实验的过程中发现问题。二、发现问题后，在实验课讲授的过程中，教师对问题有针对的讲解与演示，强调标准的操作方法及实验中各环节的注意事项。并将实验过程做成电子课件指导学生正确操作。三、在实验过程中注意实验操作主体的差异性指导。教师在实验课讲授和演示结束后，注意观察学生的操作过程，针对学生存在的普遍问题，给予及时纠正和指导；对于少数同学存在的个别问题个别指导。这样既保证学生实验操作的准确性，又达到在有限的时间内完成实验教学任务的要求。
2.4分子生物学实验课成绩评定方式的改进
科学、有效评价学生实验理论及操作技能是提高实验教学质量强有力的措施[8]。在分子生物学实验成绩评定中采用多样化考核手段，主要从两个方面评定：一、实验理论的评定，主要通过实验报告考察学生对实验原理和步骤的掌握和理解。通过结果分析考查学生对整个实验的理解与掌握。二、实验操作技能的评定。在实验过程中，各实验小组不同学生实验态度以及对实验教学内容的理解思考差异很大。鼓励那些大胆对实验步骤提出疑问的同学，同时激励其他的同学，在成绩评定中不同学生的评定会有所区别。
3 结语
如何教好分子生物学课程，提高学生的学习兴趣，改变学生为了考试而学习的观念，提高教学效果，是摆在所有分子生物学理论及实验教学工作者面前的一个共同问题[9-10]。通过以上的改革和探索。无论及教学，考研，科研还是就业都取得了一定的成效。为了更好地提高分子生物学的教学效果，希望能够与各高校的分子生物教师进行交流和合作，进一步优化分子生物学理论和实验教学的课程体系及教学方法和手段。从学生作为教学主体出发，发挥学生的主动性和能动性，以期培养出更高质量的高校毕业生。
参考文献
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近年来，相继有高校青年教师、文史少年天才自杀，高等学府大学生涉嫌弑母的消息传出，引发了很多人的关注． 这一起起触目惊心的事实都反映了一些青少年对生命愈来愈冷漠、甚至冷酷的现实． 青少年对生命的漠视与践踏，令我们既痛心又担忧． 究其原因，除了心理、家庭、学校、社会因素外，最重要的原因在于青少年没有正确而又科学的生命意识，导致其缺乏对生命的尊重和珍惜［1］． 青少年是祖国的花朵，家庭的希望，只有唤醒学生的生命意识，才能让学生意识到生命的可贵． 在生物课堂教学中唤醒学生的生命意识已经成为生物教师不可推卸的责任； 使学生正确科学地认识生命，尊重生命、热爱且珍惜生命，是生物教师的使命．
1生命意识与唤醒学生生命意识的涵义
生命意识是人对自身生命的基本特征、生命的发生、发展和完善机制的总体认识与把握．也就是让学生认识生命，了解生命，懂得生命成长和发展过程的内在规律．生命意识就是人对自我存在的一种体验和感悟，对自我存在价值的终极审视，最终成为一种对人的生命尊重和关爱的自觉意识，并转化为尊重生命和关爱生命的自觉行为． 笔者认为具有生命意识就是要欣赏生命、尊重生命、热爱生命，进而提升自己的生命价值．唤醒学生生命意识，就是开展珍惜生命的教育，让学生加深对生命意义和生命价值的认识，促进学生自我发展意识提高，启迪自我的精神世界． 专家冯建军指出： 我们的教育若不能引导学生去认识理解生命，而是用情感的麻木和冷漠作为代价，来培养学生的一些知识与技能，最终只能导致学生对生命价值和意义的怀疑、虚幻与破灭．所以在生物教学中，通过多种渠道唤醒学生生命意识，是我们生物教师义不容辞的责任． 北师大教授肖川的观点是： 生命教育的中心内容是教育孩子如何关注生命、尊重生命、珍爱生命、欣赏生命、敬畏生命、润泽生命．其核心是唤醒学生对美好生命的憧憬，从而使学生成为积极的生活者和劳动者．由此，本 人认 为 在 生 物课 堂教学唤醒学生的生命意识就是在学生认识生命的基础上，遵循生命发展的规律，让学生尊重、热爱生命，理解生命价值，提升生命质量． 唤醒学生的生命意识就是帮助学生科学地掌握生命的知识，并尊重他人的生命，从而珍惜人类所共同生存的环境，同时使学生能主动思索生命的意义，找出自己本身存在的价值与社会定位，能回馈社会、造福更多的生命．
2 提升教师的生命意识，做学生积极的表率
生物教师在唤醒学生的生命意识中起着积极的表率作用，生命意识能否得到唤醒关键在于教师． 提升教师的生命意识就是教师自身生命意识的觉醒．老师在重视提升自己职业意识、反思自己职业行为的同时，应努力成为充满生命活力的主体． 传统教育观中将教师比喻为红烛、园丁，赞颂教师燃烧自己崇高奉献精神． 但是这种奉献精神却忽视了教师对生命愉悦体验和感受． 一位没有生命意识的教师和学生之间必然缺少情感交流． 只有教师具备高尚的生命素养，对学生具有积极向上的感染力、人格魅力，才能对学生有正确和科学的生命观引导． 尤其是教师具有自觉的生命意识和生命智慧，才能做到言传身教． 一位真正热爱生命、珍爱生命的教师才能给学生以积极的正面影响，从而感化和引导学生． 教师既是学生精神生命的创造者，也是自己精神生命的创造者． 教师在成就学生的同时也成就了自己，教师应该是和学生共同提高自己的生命意识． 只有教师具备自觉的生命意识，才能培养出智商和智慧、知识和思想、个性和品行、理想和实践并存的热血青少年． 美国著名教育心理学家海姆吉诺特说： 作为一个教师，我拥有让一个孩子的生活痛苦或幸福的权利孩子长大后是仁慈还是残忍，都是我的言行所致．在生物课堂中创设友好的民主氛围，尊重学生，给学生适宜的发展空间，给自卑胆怯的学生以鼓励，给疑惑的学生以引导，给困难的学生以帮助，使学生感受到生命的关怀，体会成长的快乐． 二十年的教学经验，让我对此观点感同身受．
3 重视基础知识学习，培养学生探索生命科学的精神
要唤醒学生的生命意识，就要让学生学习和掌握一定的生物学基础知识． 因为不懂得自身结构和生理，不懂得生命的奥妙，就不可能做到尊重生命．例如： 学生知道生命的新陈代谢，才会科学合理地调配营养，才不会挑食； 学生了解蛋白质、核酸、糖类、脂质及无机物的组成与结构，可让其感受生命的严谨与神奇． 学生从微观到宏观知道了生命系统的结构、层次及各层次间的相互关系，才能了解生命的严谨结构与美好． 学生知道遗传和变异的规律才能初步理解生活中的遗传和变异的现象，感受生命传承的奇妙，并初步对生活中的遗传和变异现象进行科学解释． 学生学习有性生殖细胞的形成和受精作用过程，才能了解到生命诞生的过程，感受到生命的神奇与来之不易，让其学会欣赏并珍惜生命，认同自己的唯一，增强自己的自信． 学习了伴性遗传的基础知识，学生才能理解遗传病的概率计算方法，了解患者是不幸的，才能提高优生意识． 通过对酶的发现史、生长素的发现史、噬菌体侵染细菌的试验、孟德尔的杂交实验等科学史的学习，才能让学生体会科学家设计实验的思路，了解科学家通过探究发现真理的过程，使学生能明白必须用科学的方法和作风去认真对待学习、对待每一件事才能够成功的道理． 只有掌握这些生命科学知识，才会使学生在认知能力和生命意识两个方面的都得到提高．
4 引导学生认识生命是伟大的，培养学生尊重生命
地球的诞生和生命的起源与进化经历了极其漫长的过程，在这个过程中，尽管有几次物种大灭绝现象，但还是有很多生物顽强地生存下来． 目前地球上的所有生命，都是值得敬畏的，都是自然选择的结果． 地球从诞生到现在大约已有 46 亿年了，在这漫长的岁月里，地球上的生物从无到有，从简单到复杂，从低等到高等，形成了今天我们所看到的丰富多彩、形形的生物． 在这个艰难的过程中，任何微小的自然条件都有可能将生命扼杀在摇篮之中． 从单细胞生命经过漫长的进化，到具有伟大智慧人类的出现，这更体现了我们人类的生命的伟大． 在生物进化这部分内容的学习时，让学生认识生命产生的艰难和漫长，可以帮助学生了解生命的起源及生命的发展规律，从而感悟生命的来之不易，引导学生认识生命是伟大的，培养学生尊重生命． 同时让学生学会保护生命，珍惜生命． 在动植物的进化史中体会生命演化的艰难历程，认识人类对大自然肩负着神圣使命，同时自然的其他的物种的力量也很伟大，我们应爱护其他物种，共同维持生物圈的和谐． 在学习生物的应激性时、给学生介绍蝙蝠和鲸的回声定位系统、动物的语言、动物复杂性后天学习行为，让学生感悟生命的奇妙从而培养学生尊重生命、热爱生命的情感． 向学生介绍种子萌发时的力量可以把石块撑开； 许多昆虫一生要蜕多次皮； 蝴蝶还需要作茧自缚； 残疾人的精彩人生生命成长经历种种磨历，但勇气和力量为我们开辟前进的道路． 例如： 在生殖和发育教学中，观看人的受精卵如何变成一个成人的视频，从而让学生体会到父母亲的艰辛，让他们更加尊敬父母和长辈； 通过讨论幼儿时期的生理特点，感受到幼儿是需要成人的呵护的，让学生能够爱护年幼的人． 通过这些学习让学生不仅学会珍惜自己的生命，也要珍惜他人的生命，让学生的心中种下了珍惜并尊重生命的种子．
5 挖掘生物课程中的美育内容，激发学生感受美好的生命
生物教师在生物教学中对学生不同层次的美学教育，激发学生感受美好的生命． 生物教学中蕴含许多美育内容： 从细胞到组织、器官，从个体到生物圈间存在的和谐美，生物多种多样的形态美，生物表现的形态各异的行为美，以及科学史展现的科学家的人格之美． 例如： 基因表达过程的学习让学生体验到生命形成的和谐美、逻辑美和简约美，进而让学生欣赏生命． 学生亲自到大自然中感受生物的形态、结构、色泽等外在美，观察各种生物和谐生活在一起，能够发现生物界的和谐统一之美． 通过对孟德尔的简介及他所做的豌豆试验的相关情况的学习，让学生欣赏科学家在科学研究过程中所体现出的人格美． 激发学生对生物科学的兴趣和热爱，培养学生理论联系实际，学以致用的学习意识． 通过细胞结构和功能的学习，让学生发现生物体结构和功能相统一的内部和谐美． 细胞具备了和谐美、统一的整体之美，一个细胞如同一座精巧的工厂，细胞膜担负着防卫、控制物质出入的作用，线粒体是工厂的动力供应站，依靠叶绿体，细胞将无机物转化成有机物，光能转化成化学能． 细胞的各部分分工明确，有密切配合，使千头万绪的生命活动有条不紊地进行，细胞结构之完美是地球上任何一个工厂所不能比拟的． 又如，DNA 双螺旋结构以及 DNA 在复制时采取的边解旋边复制同时严格地遵循碱基互补配对原则，这充分体现出生物的对称美和生物科学的严谨美． 通过不同层面美学教育的，使学生获得美的感受，体验美的情怀，进入美的境界，从而感觉生命的美好．
6 引导学生认识人与自然的关系，培养学生热爱生命
20世纪以前人们还沉浸在改天换地的豪迈气概中，沉浸在从大自然中摄取越来越多财富的激动心情中，一夜之间，人们忽然发现地球不是一个取之不尽、用之不竭的资源仓库，它所贮藏的资源也是有限度的，许多不可再生的资源是一去不返的． 这让人们必须重新认识大自然，进而保护大自然． 必须清醒地认识到： 人是自然界一部分，大自然既是养育人类的母体，也是人类发展的最后屏障． 例如，在生物与环境的教学时，带领学生走进大自然，去欣赏春天争奇斗艳的花朵，夏天枝繁叶茂的树木，秋天硕果累累的田野． 同时还可以指导学生在课余时间对学校、家庭周边的生态环境进行调查，认识生物与环境的关系，培养学生热爱大自然爱护生物的情感． 通过这些实地观察、欣赏和考察，让学生认识到绿色植物在大自然中是最重要的生物，意识到绿色植物对自然界的存在和发展起着决定的作用，与人类生活关系极其密切，进而培养学生热爱生命、保护环境的强烈意识，并使学生意识到生物与环境是个有机的统一体，让学生懂得善待生物就是善待我们人类自己，与自然和谐相处，维持生物圈的平衡与和谐． 通过对植物的光合作用学习，让学生明白植物是自然界生物生存的基础，应该珍爱植物、保护植物，保护我们生存的环境． 再如，通过生物种内关系，种间的共生、共栖、寄生、腐生、竞争等关系，使学生领悟人与人、人与社会的各种关系，明白人和其他生物一样只是大自然的一员，让学生学会做一个自然的人． 还可以结合世界地球日开展住在地球、美化地球活动，让学生了解中国的污染现状，思考我国可持续发展的前景； 结合国际森林日进行教学时，让学生思考一次性木筷的使用情况； 让学生讨论干旱对人类的影响，人类在沙尘暴的形成和防治中的作用，又可结合世界动物日调查当地生物资源，对我国自然保护区及珍稀野生动物保护现状进行研究． 这些做法既让学生认识人与自然的关系，又能培养学生热爱生命．
7 引导学生认识人生命的短暂，要珍爱自己和他人的生命
每个生命对于生命个体来说都是唯一的，不可替代的，同时也是短暂的，值得每一个人去热爱． 比如在学习动物部分时，可以播放鱼类生殖的视频： 雌鱼每天能产卵几十万粒，一部分卵被水冲走，一部分卵被其他生物吃掉，只有极少部分能够孵化．孵化出的小鱼往往成为大鱼的美食，真正能生存下来的少之又少． 无论是动、植物还是人类生命都是来之不易的． 再如在学习生物的遗传和变异时，了解有性生殖细胞的形成和受精作用过程，为学生播放了从和卵细胞的结合到婴儿分娩的视频，让学生从视频中清楚感知生命的起源、让学生感知生命的来之不易． 同时让学生体会生命来到世界上是一个极偶然的机会，这一生命过程是极其短暂的和宝贵的，学生感受到生命的神奇与来之不易，学会欣赏、珍惜生命，认同自己的唯一，增强自己的自信． 讲述生物的个体发育，让学生明白每个生命包含出生、成长、死亡的过程，这一生命过程是短暂和宝贵的． 人生短暂，一个人要怎样发挥生命潜能，才使自己生活得有意义、实现生命价值． 在学习细胞时，让学生了解细胞癌变的原因，认识吸烟酗酒等不良行为有损自身和他人健康，同时还可以带领学生到殡仪馆体验生活，让学生亲身感受死而不能复生的道理，一个人的死亡给家人、亲友带来的巨大悲痛，增强对家庭、社会的责任感． 学生只有认识到生命是短暂的，才能学会关爱他人，珍惜生命才能实现人生的意义和价值．生物学是研究生命现象和生命活动规律的科学，生物学与我们的生活息息相关，在唤醒青少年生命意识的上存在显著优势，是唤醒生命意识主阵地之一． 国家颁发的《生物课程标准》中明确提出，培养学生热爱大自然，珍爱生命，促进学生全面发展、健康发展及终身发展作为其基本理念教育理念，强调学生应该珍爱生命，确立积极的生活态度及健康的生活方式． 通过生 物课 程的学 习，学生 可 以正确科学地认识生命，体会生命的来之不易与精妙，进而形成正确的人生观． 因此，我们要在生物教学中注重唤醒学生的生命意识，培养学生尊重、热爱生命．在生物教学中唤醒青少年的生命意识是当前素质教育的需要，只要我们充分利用各种积极因素，并采取灵活多样的方法，就会达到我们的教育目的．
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关键词：动物医学教学实验室；生物安全管理体系；构建
1加强信息技术使用，构建可靠的安全管理系统
在动物医学教学实验室生物安全管理体系建立的过程中，为了确保该体系建立的有效性，需要加强当前形势下信息技术使用，构建出可靠的动物医学教学实验室生物安全管理系统。具体表现为：①结合动物医学教学实验室的实际情况，实验室工作 人 员 与 教 师 应 强 化 生 物 安 全 管 理 方 面 的 意识，并在自身丰富的实践经验支持下，在实践过程中充分发挥出信息技术的优势，且在计算机网络的配合作用下，实现符合动物医学教学实验室生物安全管理需要的安全管理系统；②在既有的安全管理机制、管理方法等要素的作用下，动物医学教学实验室负责人应强化自身的信息化意识，并结合当前的形势变化，构建出与之相关的安全管理系统，促使动物医学实验室安全管理中存在的问题得以及时处理，为其安全管理水平的日益提升提供科学保障；③对构建好的动物医学教学实验室生物安全管理系统的实践应用效果进行综合评估，使得该系统能够长期处于稳定、高效的运行状态，满足动物医学教学实验室生物安全管理体系构建的实际需要。
2创新实验室安全管理方式，增强其实践应用效果
新形势下构建动物医学教学实验室生物安全管理体系时，需要实验室负责人能够在实践过程中创新实验室既有的安全管理方式，以便增强其实践应用效果。实现这样的发展目标，可从这些方面入手：①结合当前的形势变化，将创新理念融入到动物医学教学实验室生物安全管理方式建立及完善的过程中，增强这些管理方式实践应用中的适用性，实现动物医学实验室创新管理，降低其工作落实中的问题发生率；②在动物医学实验室日常的管理工作落实中，应对其中存在问题进行必要的分析与总结，从而为其安全管理方式的不断优化提供必要的参考依据。
3提高实验室布局合理性，做好防护设施建设
做好实验室的布置以及防护设施的建设，能够为实验教学安全提供最基本的保证，虽然当前教学实验室还无法满足科研实验室的要求以及标准，但是在通风和清洁方面必须要达标。为了避免因为人员的流动导致出现交叉感染情况，需要改变传统按专业划分方式，从生物安全角度出发，与学校实际情况结合在一起，做好实验室的划分，包含有清洁区、半污染区以及污染区三个方面。在不同区之间做好隔离，张贴相关的安全标志。
同时，根据实验项目类型，针对显微观察类、动物解剖类等实验进行合理的安排，降低生物安全风险发生的可能。除此之外，高校应根据当前动物医学实验室安全管理的实际情况及管理工作需要，不断加大其投资力度，优化设备性能，将所有设施消毒工作落到实处，确保实验室安全管理效果良好性。
4采取安全责任制度，杜绝安全隐患
制定安全责任制，能够为生物安全事故的出现提供最基本的保证，当前安全事故的出现与责任心缺失有着十分密切的联系。学校应健全安全责任制度，保证安全责任得到有效落实，杜绝安全隐患的出现。可以按校长－院长－实验室主任－实验室员工－教师－学生顺序逐级落实，在校长方面，需要负责整个学校的实验室安全管理；在院长方面，需要做好整个学院的安全教育以及相关的培训管理；在实验室主任方面，需要做好安全事务的安排；在实验室人员方面，将实验室各项安全隐患及时消除；教师方面，应要向学生详细的讲解实验室的流程以及注意事项；学生方面，实际操作应严格遵守相关标准规范要求，确保自身的实际操作规范性，保持实验室中良好的安全防护水平，降低问题发生率。
5结束语
动物医学教学实验室生物安全管理体系的构建，首先要健全各项安全管理制度，加强实验室管理，其次要加强实验室安全教育，提高师生安全意识，还需要提高实验室布局合理性，做好防护设施建设，最后要采取安全责任制度，杜绝安全隐患，通过这些方式，使实验室安全得到保证，为动物医学教学实验室各项教学工作的顺利有效进行打下良好的基础。
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关键词：发散思维；生物教学；能力培养
高中生物教学作为高中教学体系的重要组成部分，对于提升学生的发散思维能力有着极为重要的意义。因此，本文尝试探讨发散思维能力在生物教学中的培养思路，对于促进今后该领域相关研究的深入与完善有着现实的借鉴意义。
一、发散思维能力内涵
发散思维在学术领域也称为求异思维或者说扩散性思维，它主要是指在日常的思维过程当中，通过遵循不同的思维方向和思维角度来探讨问题的思维解决方法。发散性思维主要具有以下几个方面特点：首先，注重个体主观想象力的发挥，在发散性思维能力体系中，个体的主观想象力扮演着极为重要的角色，想象力水平高低在一定层面上直接影响着其发散性思维水平的程度；其次，打破思维定势，所谓的思维定势主要是指在长期的思维过程当中所形成的固有思考模式，发散性思维要求个体在对问题进行分析的过程当中，打破原有的知识圈，以问题为导向探讨多路径的解决方案。
二、生物教学中提高学生发散性思维能力的路径
在今后的高中生物教学中，如何系统地提高学生的发散性思维能力是当前生物教学改革研究的重点，本文尝试从以下几个方面来进行具体探讨。首先，重视发散思维训练。在今后的高中生物教学过程当中，生物教师应该通过积极引导学生进行发散思维训练，逐渐地提高学生的发散思维水平。在具体的实施过程当中，可以通过扩散列举、同解变形以及引申发挥等方式实施。例如，在讲解生物与环境的相关知识之后，引导学生探讨在人类生存与发展的过程中如何处理好生物与环境的关系，有效地解决能源危机，通过列举训练不断提升学生对发散性思维能力的积极性。另外在高中生物教学中，可以引导学生针对教材中分析的基因分离规律，进行同解变形。例如，在基因分离中，围绕减数分裂过程中等位基因会随着同源染色体的分开而进行分离这一现象，引导学生进行判断高茎DD和高茎Dd哪一个属于等位基因及其具体原因。基因型不同为什么表现型也会存在一定的差异？在减数分裂过程中，等位基因是如何进行分离的？通过这种同解变形进一步地促进学生发散思维训练水平的提高。在此基础上，还可以对学生现有的思维方式进行引申发挥，让学生进行深度思考。例如，在人教版高中生物必修2第五章第一节《基因突变》中，教师可以采用镰刀型细胞贫血症的实例，从现象开始，追根溯源，让学生理解基因突变的根本原因是DNA分子的碱基对发生了变化。通过生活中的具体事例引导学生理解抽象的概念，归纳哪些因素会导致基因突变。其次，重视联想训练。在进行高中生物教学的过程当中，可以不断地进行联想训练来提高学生的发散思维水平。所谓的联想主要是指学生根据所感知的事物对相关事物进行感知的思维活动。虽然从某种角度来看联想并不能产生新的事物，但是却可以为相关新形象的创造奠定良好的基础。在日常的联想训练过程中，高中生物教师可以尝试探讨接近联想、相似联想、对比联想和因果联想等等。例如，在生物教材中，会对有丝分裂中期的细胞特点进行分析，教师可以引导学生进行联想，在细胞分裂后期会出现着丝点一分为二，两个姐妹染色体也会随着分开，这种联想其实就是一种接近联想。当然，学生在进行根的结构图的联想时，就会对植物的其他主干成分也进行接近联想。除此之外，教师也可以引导学生进行对比联想，对比联想主要是指两个事物之间存在着巨大的差异。例如，当引导学生对光合作用的基本公式进行应用的时候，也可以引起学生产生对比联想与光合作用相对应的呼吸作用。两者在公式层面的差别除了进行对比联想、接近联想之外，高中生物教师也可以引导学生积极地进行因果联想，因果联想主要是利用事物之间存在的必然因果联系而进行相应的分析。在生物学界好多著名的生活实验在很大层面上都是借助于因果联想。
最后，重视逆向思维训练。逆向思维训练主要是在日常的思维训练过程当中将通常的问题思考思路进行方向层面的反转，通过违背常规常理的方式来找到问题的解决方法。逆向思维训练对于提高学生的发散思维水平有着良好的助推作用。从宏观上来看，逆向思维主要包含逆向反转、被逆常规、重点转移等方面的应用方向。在对学生进行逆向思维训练的过程中，可以引导学生进行功能性反转、结构性反转来进行逆向思维水平的提高。例如，在生物学家对基因控制蛋白质合成的过程进行了研究之后，就有学者尝试用RNA来进行DNA的合成，并且达到了理想的目标，这就是一种逆向反转作用的体现。
除此之外，还可以进行常规的背逆，在进行具体操作的过程当中，就是通过一种与常规相反的方式来进行思维训练内容。在高中生物教学中会涉及很多人体健康方面的内容，有研究者发现，长时间直立行走容易造成静脉曲张，所以，有的学者建议在日常的练习过程当中加入倒立，取得了一定的健身效果。另外，在进行逆向思维训练过程中，也可以进行重点转移。所谓的重点转移就是把问题的重点从某一方面向另一方面进行转换，这种思维跳跃从某种角度来说，可以有助于生物学说等新型知识的产生。例如，青霉素的发明在很大层面上就是一种重点转移的例子，英国细菌学家弗莱明在进行葡萄球菌人工培养的过程当中，由于青霉孢子的侵入而造成实验失败，可是他进行了实验对象的转移，最终发现了青霉素，为人类生命健康做出了巨大贡献。
三、结语
发散性思维是创造性思维体系的重要组成部分，在本文中主要从发散性思维的基本内涵与特点出发，对今后高中生物教学中如何科学培养学生发散性思维能力的方式方法进行了探讨，希望本文的研究能有助于促进高中生物教学中发散性思维能力培养相关理论研究的深入与完善。
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关键词：初中生物；教学方法；创新途径
生物在以往的观点中被视为副科，特别是在初中阶段，被教师以及学生所忽略，造成学生在高中学习阶段，学习难度突然加大，给学生造成实质性影响。如今，生物作为中考中重要的门科之一，对于学生未来的发展有重要的影响。面对这种情况，教师应该做好教学方案的探讨以及改进，从而最大程度上发挥教学的价值，实现质量提高。
一、做好课堂引入
课堂引入是我们进行教学的第一步，对于整体课堂的氛围优化，提升学生的兴趣具有重要的作用，因此，教师在教学之前应该对于所授内容进行深入分析，把握教学脉搏，制定符合实际的教学目标，优化教学方案，从而在一定程度上保证课堂氛围的优良。在这个过程中，我们可以采用列比，强化记忆等办法，让学生能够在尽快适应教学节奏，跟上教师思维，深入的理解教学基础，从而有利于教学逐层开展［1］。例如，在教学初中认识世界这一单元时，大多数的教师可能是认为内容太过简单，从而简略讲过，严重忽视了其对于学生的引导作用。因此，要求教师在进行教学的过程中，能够进一步的深入研究课本内容，总结教学重点和难点，从而做到良好的启发作用。本文的重点是生物的多样性以及生物的基本特征，教师在进行引入的时候，可以以我们生活中常见的生物作为例子，如，家猫，虽然都是一种生物，但是因为遗传多样性的原因，造成了生物多样性，由此导出，其是生物多样性的基础。而猫有生老病死，有繁殖，遇到刺激有反应，从而导出生物的基本特征，繁殖性，新陈代谢，生长以及应激性等［2］。通过这种方式，教师在启发学生理解课本内容的同时，能够激发学生学习生物、观察生活的兴趣。
二、做好内容灌输
教学内容是固定的，但是由不同的教学方式能够发挥不同的作用，因此，在进行教学之前，教师应该认真分析教学重点，掌握学生的学习能力，从而在总结前人教学经验的基础上，选择合适的教学方式，做好教案优化。在进行教学过程中，注意时间的合理分配，把握教学节奏，注意技巧灌输，善于合理互动，从而利用有限有效时间，解决教学中存在的难点，疑点等［3］。教师在教学时，也应该做到灵活应对，善于利用有效资源，从而全面提升教学有效性。例如，在进行细胞这一章节教学时，因其涉及生物体内部结构，内容较多也较为复杂，相对于学生而言，也较为抽象，因此，在教学之前，教师应该注重教学时间的分配，把握教学重点内容，由此提升其有效性。本章中重点内容是要求学生能够掌握生物的细胞结构，学会运用显微镜进行实验，了解并牢记各种生物细胞的差别，从而深入了解到细胞的功能。因此，教师在进行授课时，应该合理安排课堂教学与生物实验的时间，在巩固基础上，及时地了解学生的难点，与学生形成互动。在进行实验教学时，教师可以让学生组成小组，共同研究，进一步加深交流，提升实验技巧，从而促进教学质量有效性增加。
三、做好作业练习
合理选择课后练习内容是巩固学生基础，促进学生加深理解的重要途径，但是面对如今的教学情况，需要注意的是，作业的设计应该遵循以下几点：（1）符合教学内容，并在其基础上可以适当进行少量拓展，以此达到巩固学生基础的作用。（2）应该注意学生能力以及技巧的培养，因此，设计的方向应该针对于当堂内容，进行技巧性的启发，培养学生的学习技能。（3）注意学生思维及兴趣的培养，针对于学习内容以及相应的学习普遍能力，从而进一步优化作业设计，达到精细又不繁重的程度［4］。例如，在进行绿色开花植物的生活史这一章节的内容时，教学的内容涉及很多基础内容与实验，因此，学生在学习时，具有较大难度。而其中种子的结构需要加强基础练习，从而让学生在了解其基本结构的同时，可以区分双子叶植物与单子叶植物在种子时期的区别。教师在设计作业过程中，可以针对其不同进行设计，进一步巩固这一部分知识。其另一个重点为其生殖器官的内在结构和作用，对于绿色开花植物，教师可以让学生在生活中随机针对某种植物进行其生殖器官的分析，并作以形象的图示，既巩固了知识，也培养了兴趣。
四、做好兴趣培养
不论是学习哪种课程，兴趣是最为关键的因素，因此，在教学时，教师应该在巩固教学成果的基础上尽量培养学生的探究欲。我们可以从以下几点进行：
（1）鼓励学生进行合作，在组合中放大学生的优点，既有利于培养他们的正确的科学观，又能够最大可能地培养其动手实践技能。
（2）适当利用先进的教学资源，结合授课内容，丰富课堂以及激发学生的好奇心理，从而在改善教学环境的同时，发挥其优势，引导学生对于生物研究产生兴趣。
（3）利用实践形式，引导学生进一步激发其研究潜力，从而使学生在实践中收获知识，养成兴趣，持之以恒，让学生养成探究的习惯。例如，在进行绿色植物与生物圈这一节内容教学时，教师可以运用相应的教学资源，如：多媒体，展示我国辽阔疆域的各种植物资源，通过形象地刻画，学生能明确植物在生物圈的作用以及与其他生物的关联性。培养学生探究植物的兴趣，从而帮助学生形成科学的生物观念。
五、结语
初中生物具有启发学生进一步进行探究世界奥秘的作用，对于学生未来养成科学的生物观具有重大意义。我们应该通过生动的课堂引入，设计丰富的教学内容，合理安排课后作业以及启发学生培养探究观念等方面进行教学，从而实现其质量持续提升。
参考文献：
［1］屠慧诗。提高生物实验教学质量的有效途径分析［J］。课程教育研究：学法教法研究，2014（10）：138。
［2］王帅。探讨提升初中生物实验教学的有效途径［J］。课程教育研究（学法教法研究），2016（30）：149。
关键词：高中 生物 教学方法
一、反思式教学
（一） 课前反思
课前的教学反思主要是针对教学内容以及教学设计和教学方法等方面。教学内容要重点突出，层次清晰。教学是一个由浅入深的过程，生物教学也不例外。浅显的知识学生可以通过自主学习实现，二重难点则需要教师的引导以及学生之间的合作探究。教而有思，思而有得。不仅要反思教学内容及学生，还要反思自己的教学设计。即不仅能够正确地分析问题，还要科学合理地解决问题。所以，在教学设计中涉及的教学方法等问题至关重要。首先，分析对象。学生是教学的对象，准确地分析学生能够促进教学科学合理地进行。在对教学对象有了正确认识的情况下再进行自我反思，才能够确定教学的起点、深度和广度。
其次，分析教材。对教材要有全局观，然后精读教材，把握重难点。最后，调整教学内容。例如： 讲解呼吸作用之前，我做了充分的教学反思，合理设计课程。在此之前学生已经储备了有关光合作用的知识，但对于植物的呼吸作用往往容易忽视。因此在进行课程设计时注意以人的呼吸作用作为参照，进行一系列演示实验和学生自主探究实验，使学生在动手动脑、自主探究的学习活动中获得绿色植物的呼吸作用的基础性知识，同时绿色植物的呼吸作用在日常的生产生活中应用比较广泛，如为什么农业生产中对作物进行田间松土？ 我们在种花时用粗糙的瓦盆还是光洁的瓷盆？ 在教学中，充分尊重学生的主体地位，让学生积极参与教学，如让学生亲自动手实验： 人体呼出气体中的二氧化碳使澄清的石灰水变浑浊。从而培养学生的实验探究能力、观察分析能力、归纳总结能力。
（二） 课中反思
课中反思考察的是教师的随机应变的能力，在课堂教学中能够及时地发现问题，并且能够有行之有效的方法解决问题。科学合理的教学方法能够使教学效果事半功倍，达到教与学和谐完美的统一。在这一环节中，教师要顺应学生的身心发展的需要，通过反思提高自身的教学质量。课中的反思不仅有对教学方法的反思，还有对学生知识学习的反思。高中生物教学可以通过提出问题进行知识互动。有关呼吸作用的知识内容，教师和学生可以围绕有氧呼吸的场所、有氧的过程等方面来进行互动交流。除此之外，也包括对学生能力的培养以及对学生情感形成的反思。教师可以通过创设情境触动学生的心灵，使其在知识的学习过程中培养自身正确的价值观和人生观。
（三） 课后反思
课后反思以反思自己在教学中存在的不足为主，对存在的问题要有明确的应对方案。课后反思主要目的在于完善教学，并且能够指导和改进以后的教学。一堂课最主要的是教学的重难点，让学生通过学习掌握教学重点，突破教学难点是教学的重中之重。在学习光合作用时，光合作用是一个很抽象的概念，如何通过学生的自主学习掌握光合作用的色素与场所呢？ 教材安排了一个实验： 绿色植物中色素的提取和分离。本节课没有做具体的实验操作，而是首先进行实验理论的学习以及光合作用场所的学习和认识。因此，我是这样安排教学的： 课前制作了多媒体课件，并上传到教学平台，通过学生阅读同时设置问题情境促使学生积极地思考，再通过教师的讲述，虽然大部分学生理解了基本原理，但只是在知识层面有所发展，其他的就谈不上了。经过课后深刻的反思，我认为是以下原因造成的：
（1） 课前准备工作是由教师完成的，学生没有参与进来。
（2） 处理教材过于死板，没有考虑本校学生实际而有所创新，使得学生理解起来有一定的困难。
（3） 没有发挥教学平台优势，没有充分调动学生的积极性。
二、趣味性教学
趣味性教学可以有效地激发学生的学习兴趣，高中生物教学也要注重趣味性。生物是一门自然学科，生物学科的趣味性有别于其他的学科。如何让学生有激情、感兴趣是每一位老师应该努力探索的重点。那么，增强生物学科的趣味性就显得尤为重要。因为，趣味性教学可以有效地激发学生的求知欲。趣味性教学方法，即用幽默的语言及方式把一些与教学内容有关的趣味性知识和有助于活跃课堂气氛的教学活动以及教学方法运用于教学中，从而引起学生的学习兴趣和吸引学生的注意力，进而可以有效地调动学生积极参与课堂教学及思考和探讨的积极性。最终达到理想教学效果的一种有效的教学方法。因此，在生物教学中，恰当使用带有趣味性的案例能够起到画龙点睛的作用，也会有良好的教学效果。例如SARS到AIDS，再到天花、鼠疫等，甚至可以联想到21世纪杀伤力大的生物武器研究。这些都是学生平时很感兴趣的话题，也是他们关注的热点。所以，无论是教材的编排还是教师教学设计都非常注重练习生活实际，并且结合社会实践。在高中的生物教学中，恰当并且巧妙地运用课本上的知识解决生活中的疑难问题能够有效地激发学生的学习兴趣。如此，学生听得轻松，学得也轻松。
三、探究式教学
当前，教育学一直强调学生是学习的主人。所以，只有改变学生现有的学习方式，并且促进教师教学方式科学合理地变化转变，还要有效培养学生的创新精神和实践活动能力，才有望实现教育设想。探究式教学是世界各国教育改革共同关注的热点。教育部颁发了《基础教育课程改革纲要 （ 试行）》，首次列入了综合实践活动，这也是我国基础教育课程在课程结构上的改革的重大突破。传统的教学方式不只注重课堂、学科和书本，更注重的是知识的传授。这样很难培养出具有创新精神和实践能力的综合性人才。而探究式教学有效地解决了问题，并且伴随着综合实践活动课程的开设，越来越要求学生通过自主研究、合作探究等学习方式去学习和亲身实践。再结合教师的有效指导，学生获取知识的途径由以往的间接经验向直接经验过渡。在教师指导下，学生从自然、社会和生活中选择和确定专题进行研究，获取多种直接经验，掌握基本的科学方法，提高综合知识的运用，解决生活中存在的问题。可见，探究式学习是一个行之有效的方法，与以往课程相比有了深刻的变革。高中的生物教学以学生的发展为本，结合不断优化的学科课程和活动课程，为实施综合实践活动作了一定的铺垫。学起于思，思源于疑。学生具有强烈好奇心和求知欲，这是他们积极思考的潜在动力，长期坚持以兴趣激发疑问，再结合恰当的训练，一定会强化和提高学生的探究思维能力。
四、快乐式教学
古人尚且倡导寓教于乐，如今的教学更应该注重在快乐中学习。教师对学生影响最直接的就是情绪情感，在一个积极乐观向上的学习氛围中学，能够使学生身心愉悦，更容易掌握知识，解决疑难。一个人可以改变一个生态，我们要用我们的人格魅力来弥补学科教学的枯燥乏味。教师快乐，可以带动学生快乐。学习一直被认为枯燥乏味，多数学生也认为学习是一件苦差事。那么新课程改革下教师的使命就是： 尽量让学生学得快乐，玩得快乐，有快乐的童年，有快乐的人生观。
参考文献：
Abstract： MicroRNAs （miRNAs） are endogenous noncoding RNAs with about 21～25 nucleotides in length. The study found that miRNAs widely participate in a series of important process of the life and play an important role in the cell differentiation， the process of growth and development of the biology and tumorigenesis. There were many proteins participated in the generation and function of miRNAs. In this study， we researched the miRNAs and its biological related proteins in animals.
关键词：microRNA；生物相关蛋白；功能；展望
Key words： MicroRNA；biological related proteins；function；progress
中图分类号：Q946.1 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2016）03-0183-03
0 引言
真核生物的基因表达调控是一个十分复杂的过程，只有确保基因表达调控准确，才能有益于生物体的生长和发育，否则很可能导致疾病的出现。一系列小分子非编码RNA，包括siRNA（small noncoding RNA），miRNA （microRNA），piRNA（piwi-interacting RNA）和esiRNA （endogenous siRNA）等的发现极大丰富了人们对基因表达调控的理解，它们是对基因调控理论的一个重要补充，揭示了真核生物一种新的基因表达调控方式。miRNA作为小分子非编码RNA家族的一个重要成员，对其进行深入研究，不仅有利于更加全面地认识生命过程，还能够有效地改善人类健康状况，是未来生命科学领域的一个研究热点。
1 miRNA的研究进展
1.1 miRNA的发现
第一个miRNA基因lin-4于1993年在秀丽隐杆线虫（Caenorhabditis elegans）中被发现[1]，但由于当时实验手段的限制，直至7年之后另一个异时性表达的基因let-7的发现才使大家将目光转移到这类小分子RNA上，从而爆发了在各物种中探寻miRNA的浪潮。2001年《Science》杂志分别报道了三个实验室从线虫、果蝇和人体克隆的几十个类似秀丽隐杆线虫的lin-4的小RNA基因，并将其命名为microRNA。随后各大研究小组分别通过分子克隆和生物信息学预测的方法，陆续在动物、植物、病毒等物种中鉴定出大量的miRNA基因，并将这些鉴定的miRNA基因收录于由剑桥大学的桑格（Sanger）研究中心开发的miRNA数据库miRBase中。miRBase已于2013年6月25日升级至目前最新的版本20.0。相对于版本19.0[2]，在新版本中，miRNA发夹结构前体序列升至24，521条，新增3千余条，成熟体miRNA序列升至30，424条，新增5千余条，其中人成熟体miRNA序列增加至2，578条，小鼠成熟体miRNA序列增加至1，908条。新版本报道的序列涵盖206个物种。
1.2 miRNA的产生
动物内，首先在RNA聚合酶II（Pol II）或聚合酶 III （Pol III）的作用下miRNA进行转录，得到初级转录本pri-miRNA（primary microRNA），其长度通常是1000bp左右。初级转录本pri-miRNA在细胞核中Drosha-DGCR8复合体（Microprocessor complex）作用下进行第一次剪切，加工成具有发夹结构的，长度约为70 nt的前体（miRNA precursor，pre-miRNA），这种发夹状结构的前体通常位于基因组基因间区、内含子或外显子区域。剪切之后，细胞核内生成的miRNA前体在转运蛋白Ran-GTP/ Exportin 5 的作用下由细胞核运输到细胞质，Ran-GTP能选择性绑定pre-miRNA并使其避免被外切核酸酶消化。在细胞质中，pre-miRNA被另一个核糖核酸酶III型酶Dicer识别并加工成长度约为22nt的成熟体miRNA，在加工Dicer蛋白的过程中离不开其PAZ结构域的支持，因为由Drosha蛋白切割产生的在3’端的两个核苷酸长度的悬垂碱基只有其PAZ结构域才能进行识别。而成熟体miRNA变成单链需要利用解旋酶，在RNA诱导的沉默复合物（RISC）中发挥作用。RISC/miRNP复合体中均含有一个Argonaute家族成员蛋白，指导miRNA与靶mRNA的相互作用。
1.3 miRNA的作用机制及功能
miRNA要想实现下调靶基因表达，通常会采取两种方式，一种是通过与靶mRNA之间的互补配对切割信使RNA，另一种是抑制翻译。依据不同的情况选择相适应的方法实现基因表达的目的，具体来说若miRNA与靶基因的匹配程度比较高的话，选择第一种调控基因的方式，反之，若miRNA与靶基因之间的匹配程度比较低的话，则会通过抑制其翻译方式来调控基因的表达[3]。在动物中miRNA通常与靶mRNA的3’非翻译区域以不完全配对方式结合，从而导致翻译抑制。动物中miRNA与靶mRNA匹配过程中，其5’端2～8bp的“种子区”（seed region）在抑制过程中作用不可或缺，其余部分也存在不同程度的影响。现阶段尽管很多物种中都发现了不同种类的miRNA基因，但是于此相关的研究还是寥寥无几。通过突变体表型和传统的基因筛选及定位克隆的方法，研究人员对部分miRNA靶标基因进行鉴定。生物信息学在miRNA的靶基因的预测和功能研究中起着重要的作用。根据预测，miRNA 能调控大约30%的蛋白质编码基因或更多，其中大部分靶标是转录因子或其他具有调控功能的基因，因此miRNA基因被认为是具有调控“调控基因”的功能，能精细调控基因的表达，参与癌症发生、小鼠的胚胎发育、神经元树突棘形态的形成和发育等各种重要性状的调控，甚至还与多种疾病的发生密切相关。
2 参与miRNA产生及功能行使的相关核心蛋白的研究进展
miRNA 的产生及功能行使的过程中，需要多种蛋白或者蛋白复合体的参与。这些蛋白家族涉及Drosha、Dicer、Argonaute 和 Exportin 5 等蛋白家族[1]。
2.1 RNase III型蛋白家族
在miRNA的生物合成过程中，Drosha和Dicer酶介导了前体miRNA及成熟体miRNA的产生。Drosha和Dicer酶均为RNase III家族的成员。RNase III即双链RNA特异性核酸内切酶，根据其结构组成，可以分为三类：第一类蛋白包含一个RNase III结构域 （RIIID）和一个双链RNA结合结构域 （dsRNA-binding domain，dsRBD），主要存在于细菌和酵母中。第二类蛋白包含相继的两个RNase III 结构域（RIIIDa 和 RIIIDb）和一个双链 RNA 结合结构域，该类蛋白及其同源蛋白主要存在于动物中，其分子量在 130～160kDa，N短较长，并且富含脯氨酸、丝氨酸和精氨酸，Drosha属于该类蛋白。第三类蛋白包含 Dicer及其同源物，这类蛋白包含两个 RNaseIII 结构域和一个双链 RNA 结合结构域，另外在长的 N末端还存在一个 RNA 解旋酶（helicase）结构域，DUF283 和 PAZ （Piwi/Argonaute/Zwille）结构域，该类蛋白在酵母、植物和动物中非常保守。虽然 Drosha 和 Dicer 都属于RNase III家族，但Drosha属于第二类 RNase III 型酶，而Dicer 属于第三类 RNase III 型酶。相对于Drosha蛋白，Dicer 蛋白中除了包含两个 RNase III 结构域，还多出一个PAZ结构域，该结构域对其功能至关重要。
2.2 Argonaute蛋白家族
在植物中最先发现的Argonaute蛋白家族，它不仅是目前研究相对较多的蛋白家族之一，也是基因沉默信号转导途径中最先被发现的蛋白家族。Argonaute 蛋白根据序列的同源性以及它们所结合的小RNAs，可以分为三个亚家族：AGO亚家族、Piwi亚家族及一个线虫特异性的WAGO亚家族[4]。其中AGO家族能够与非编码的miRNA和siRNA特异性结合，具有抑制翻译或降解蛋白产物的作用，被广泛的表达于各种动物、植物以及分裂的酵母体中。Piwi亚蛋白家族只存在于动物中，能特异地结合到一类长度为28～30个核苷酸的，与发生有关的小RNA（piRNA）。Piwi亚家族与种系特异性事件相关，如胚胎干细胞的维持和减数分裂等。WAGO亚家族仅仅存在于线虫中，且多存在于线虫Argonaute蛋白家族中。但WAGO亚家族与AGO和Piwi亚家族存在一定的区别，即WAGO蛋白缺乏保守性的DDH金属结合残基，表明其有一个独立剪切的功能。Argonaute 蛋白在物种间高度保守，且不同物种中数量不等，比如酵母中是一个、人和小鼠中都是八个、秀丽线虫中是二十七个等。
Argonaute蛋白是约100kD的碱性蛋白质，其成员都包含PAZ和PIWI两个结构域，另外还包含一个N-末端结构域和MID结构域。相关学者对原核生物的Argonaute蛋白进行研究，结果表明其中的PIWI结构域与RNaseH家族的核糖酶结构具有相似的功能。Argonaute蛋白中位于N端的PAZ结构域含有130个氨基酸，真核生物的PAZ结构域中央是一个β-bar-rel；一侧是两个N 端螺旋；另一侧是一个保守的组件：该组件由一个β-发夹和一个α-螺旋组成。PAZ属于一个结构域，是蛋白质和蛋白质结合形成的，但截至目前其功能还没有一个定论，比较普通的说明是其作用是调节蛋白质之间的同聚化与异聚化。发现具有PAZ结构域的Argonaute蛋白能结合到miRNA的3’末端。果蝇中两个Argonaute蛋白Ago1和Ago2与Dicer能发生免疫沉淀反应，但该反应是否需要依赖PAZ结构域还没有定论。Argonaute蛋白还有一个位于C端的PIWI结构域，该结构域含有300个氨基酸。Argonaute蛋白的结构首次被发现是对黑腹果蝇Argonaute2（DmAgo2）的PAZ结构域进行NMR和X线分析而获得的。PIWI结构域能指导miRNA与靶基因相互作用。一些Argonaute蛋白，它们的PIWI结构域具有剪切活性，活性位点包含一个DDH三联体结构域。需要注意的是一旦Argonaute蛋白中的天冬氨酸和组氨酸残基突变，其活性也就不存在了。
Argonaute蛋白一般位于细胞质中，主要功能通过结合一些小RNA，如siRNAs、miRNAs和piRNAs来发挥各种调节功能。Argonaute蛋白的PIWI结构域通常可以指导miRNA与靶mRNA相互作用，对于具有剪切活性的PIWI结构域能够促进靶 mRNA的降解，而有些 Argonaute 蛋白的PIWI结构域没有剪切活性，这时其作用是促进转录基因的沉默或者抑制 mRNA 的翻译。通常来说大部分的真核生物都含有多个多个Argonaute蛋白家族的成员，并且每个家族成员的作用或者功能不尽相同，比如人类中含有四个Argonaute 蛋白，虽然这些蛋白都可以结合miRNA和siRNA，但是介导对靶RNA的剪切只有Ago2可以做到。在小鼠成体的精母细胞和精原细胞中都存在着piwi同源物Mili，但是piwi同源物Miwi并未在两者中都有表达，只在精母细胞中表达。果蝇中含有5个Argonaute 蛋白家族成员，分别为Piwi、Aubergine、Ago1、Ago2 和Ago3，其中Ago1对于miRNA介导的靶RNA的剪切是必须的[5]，果蝇Ago2 基因组成RNAi过程中RISC的重要组成成份，Ago2突变会导致对dsRNA不产生RNAi的表型，也就是说Ago2对于由外源引入的dsRNA所产生的RNAi是必要的。研究还发现一些人类的Argonaute 蛋白与疾病相关，同时人中另一个piwi同源的基因Hiwi位于染色体不同位置也将影响着人类的健康，直接关系到生殖细胞肿瘤的发生与否。
2.3 Exportin 5蛋白家族
Exportin 5 是一种双链 RNA 结合蛋白，主要存在于细胞核内进行miRNA的运输，它具有介导 miRNA前体从细胞核进入细胞质的功能。Exportin 5除了能运输前体miRNA之外，也能运输其他的小RNA和相关的结合蛋白，如ILF3和JAZ等[6]。Exportin 5与一些tRNAs的运输过程也存在关联，如真核生物的基因组存在两个其它的旁系同源物，Exportin 1和 Exportin-T，其中Exportin 1能够特异地运输小核 RNAs （snRNAs），而Exportin-T能识别成熟的转运 RNAs（tRNAs）。通过对Hela 细胞中 Exportin 5进行 RNA干扰，发现其将导致成熟let-7含量的显著减少，推测其原因可能是有些物种如线虫中有同源物Exportin-T和 Exportin 1的原因，客观上说明了Exportin 5的重要性。Exportin 5蛋白参与的整个核转运过程主要是通过内嵌在核膜中的核孔复合体所介导。首先是可溶性的转运受体识别底物异的序列，接着通过与核孔复合体中核孔蛋白进行相互作用，然后再将底物运输至细胞质。在这个过程中，可溶性的转运受体大部分来自于一个独立的核转运受体家族，该家族在行使功能过程中有一个关键性的辅助因子即GTP酶，主要提供运输过程中的能量，一旦底物被转运出细胞核，则GTP将变为GDP，从而释放出底物。体内实验表明pre-miRNA的3’末端大约两个核苷酸长度的悬垂结构（UU），对于其出核是非常重要的。
miRNA因其独特的调节功能，使其成为当前生物科学领域研究的热点，miRNA的发现丰富了人们对蛋白质合成控制的认识，也是对基因调控理论的一个重要补充，实现了对靶mRNA分子更加全面细致的调节，更具时效性，展现了细胞内基因表达调控全方位多层次的网络系统。同时对中心法则中RNA次要的中介角色来说，miRNA的发现也是重要补充，基于此相关学者将重新思考细胞遗传调控及其发育等方面的重要问题。通过对miRNA及参与miRNA生物合成相关蛋白质的鉴定及特征分析，有利于我们深入理解这些蛋白的功能及其参与小RNA调控的机制，对阐明脊椎动物相关miRNA基因的起源、进化机制也具有深远的意义。
参考文献：
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