時間:2022-03-21 14:00:08
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2把握學生活動的整體性,有助于學生置身課堂之中
學生是學習活動的主體,課堂教學有學生的有效參與才能真正提高教學質量。豐富學生的課堂活動,調動學生的各種器官,這樣才能幫助學生真正置身于課堂之中。在高三復習時切忌急功近利,采用傳統的教學模式,這樣反而會造成教學的低效。學生活動應該以語言為基礎,思維發展為目標,強調個體的主動參與,群體間的合作探究。在高三一輪復習教學中,教師要指導學生自主閱讀、專心聽講、主動答問、合理筆記的基本活動。同時,還應組織開展集體活動。例如①通過小組討論和小組合作中學生的教,幫助教師發現和解決細小的問題。②通過學生板演,包括板寫和板畫,發現學生的思維過程及其暴露出的錯誤,進行有針對性的講解。例如,在復習“細胞有絲分裂”時,圖形辨別是學生學習的難點,可采取以下教學設計:布置2個學生板畫(分別畫植物細胞、動物細胞有絲分裂的后期)師生一起糾正完善(盡量在原圖上改正)總結歸納畫細胞圖的要點(細胞的種類體現在細胞的形狀、有無中心體、膜是否凹陷;細胞分裂的時期體現在染色體的形態、分布、數目)。糾正的過程就是識圖的過程,把畫圖和識圖巧妙結合在一起,幫助學生克服難點。③通過集體記憶,在課前預習階段讓學生記憶某重要知識內容以備接下來課堂應用;課中講完某個重要知識點后預留少量時間給學生強化;課尾對整節課的消化鞏固性記憶。由于生物學科知識多且零散,通過學生記憶活動,對夯實學科基礎極有幫助。
二、強化實踐教學體系
對生物技術專業應用型人才來說,具有較高的技術應用能力非常重要。實驗、見習和實習等實踐教學體系是生物技術專業技術應用型人才培養的重要手段。針對我校的實際,圍繞生物技術專業技術應用型人才的培養目標,我們構建了分類設計、分層施教的選修與必修相結合的實踐教學體系。具體來說,桂林醫學院生物技術專業實踐教學體系分為如下幾方面:一是課程實驗(見習)教學。課程實驗(見習)教學安排在各門課程學習期間,通過實驗室教學和校外企業參觀,使理論與實踐相結合,達到掌握實驗技能的目的。為保障學生在課堂實驗教學中有更多的動手機會,強化實踐動手能力培養,在新的人才培養方案修訂中,我們適當增加了各類課程的實驗(見習)學時,加大了實踐課程的比例。必修課程中理論課與實踐課學時的比例:2010年培養方案中從1554∶755(2.1∶1)調整為2013年新版培養方案的1700∶1061(1.6∶1)。二是畢業實習,主要到生物、醫藥及生物制品研究機構、高等院校、疾病預防控制中心等相關企業和部門進行專題研究,在指導教師的指導下完成畢業論文。三是第二課堂,在2013年新版培養方案中,我們增加了早期接觸專業、早期接觸科研和早期接觸社會實踐的“三早”實踐教學方案。此外,第二課堂也包括勞動教育、舉辦專業知識講座和演講等。四是其他實踐,包括入學教育、軍事訓練、畢業教育及就業指導。
三、完善教學方法和手段
當前,一些傳統的教學方法和手段已經不能滿足培養應用型生物技術專業人才的需要,不能滿足培養學生分析問題、解決問題能力的需要,也不能滿足學生創造力培養的需要。因此,我們特別強調重視學生在教學活動中的主體地位,鼓勵新的教學方法和手段的嘗試,以充分調動學生的積極性、主動性和創造性。根據不同的教學目標、教學內容、教學對象,因材施教,采用啟發式、討論式、現場教學等教學方法,為學生自主學習創造更好的條件,培養學生分析問題、解決問題和創造思維的能力。為激發學生學習的興趣,在教學中,我們注重使用多媒體技術等先進的教學手段,合理運用因特網來進行教學。同時加強優質教學資源如教學課件的共享,提高教學水平。為保證生物技術專業技術應用型人才培養目標的順利實現,我們還采取引進、培養、聘請等途徑加強師資隊伍建設,尤其是加強具有醫藥生物技術領域企業工作經歷的教師的培養和引進。
四、改革課程成績評價體系
為滿足應用型人才培養的要求,就必須深化生物技術專業考試制度改革,改革課程成績評價體系。我校生物技術專業的教學質量評價體系分為:
(1)形成性考核,包括課程平時考核、課程期中考核和課程實驗考核。課程平時考核主要考核學生在整個課程學習過程中的表現情況(含學習行為、動手操作、平時作業、課堂提問等);課程期中考核主要考查學生對課程前半部分知識的掌握情況;課程實驗考核主要在期末以筆試、實驗操作等形式進行,主要考核學生對實驗原理的理解、實驗操作的能力及實驗報告的撰寫情況等。
(2)終結性考核,每門課程結束時或期末,采用閉卷或開卷筆試的形式進行考試,教師根據課程的性質和要求選擇考試方式,對于專業基礎課程和一些與學生能力和素質培養影響較大的核心課程,可以采取閉卷考試的方式,對于選修課程和其他非核心課程可以采取開卷考試、課程論文等方式進行考核。
多學科的交叉使它不同于那些經典的學科,也有別于生物醫學和純粹的工程學科。現在的生物醫學工程在疾病的預防、診斷、治療、康復等方面起著巨大作用,世界各主要國家均將它列入高技術領域,重點投資、優先發展。
[1-2]計算機網絡誕生于20世紀60年代,目前已成為一個重要的研究和學習領域。
計算機信息網絡為醫學信息交本論文由整理提供流、資源共享、了解醫學動態等提供了快捷便利的手段,為醫療事業的發展帶來了無限機遇和嚴峻挑戰,未來醫療界的競爭將是醫療高科技信息的競爭。因此,對計算機網絡的學習是非常有必要的。
而要學好這門課程,不僅要學習一些概念,掌握計算機網絡的基本原理,還要掌握一些技能,具備實際操作的能力。作為非計算機專業的學生,在教學內容和教學方法上都應與計算機專業的學生有所區別,以體現出專業特色。
筆者提出構建“面向應用的生物醫學工程特色”的計算機網絡教學體系建設,注重培養大學生的科學發展觀和自主學習的意識、方法及創新能力,將信息技術基礎教育緊密結合本專業、本學科未來的應用方向,科學合理地培養大學生的IT知識結本論文由整理提供構,使學生畢業后能夠適應專業工作中對信息技術和數字化技術的要求,成為適應未來社會的合格人才。本文就其教學過程中的教學內容談一點體會。
一、注重教學內容的不斷更新計算機網絡是當今發展最為迅速的學科之一,每天都有新的發展和應用,教師只有在教學過程中不斷更新教學內容,才能跟上時代的步伐
[3]俗話說:你要給學生一勺水,那么你自己就要準備一桶水。要教好這門課,教師需要大量的閱讀文獻、資料和國內外教科書,對這門課程主要技術的發展背景、關鍵技術要有深入準確地把握,同時還必須通過承擔相關的科學研究,能夠通過自己的工作,理論聯系實際,真正理解和掌握核心技術,了解技術發展的動態和學術前沿。還需要在教學的過程中不斷地向學生學習,了解他們對問題的一些新的認識、解決的思路以及初學者對哪些問題不容易掌握和它的原因。
針對網絡技術發展的不斷更新,在教學內容上應安排一些基礎的理論內容,比如網絡的拓撲結構、數據通信基本原理等,便于同學本論文由整理提供們今后能夠在此基礎上自學。比如在講述網絡七層協議時,可以參考西安交通大學的計算機網絡精品課程內容,以乘飛機的過程舉例,提出協議、服務和層次的概念,以此類比,可以讓學生更好地理解網絡的層次劃分。由于本專業的學生沒有開設數據通信方面的課程,因此課程安排上要逐步加入通信技術的有關知識,使得學生只要具有物理學方面的基礎,就能很好地接受這些知識,而不需要專門去補習這門課程。
二、注重學生實際操作能力的培養在計算機課程的教學中,要緊密結合專業的需要,克服過于偏理論的傾向,以能力培養為導向、以實踐為目的的教學思想,調動學生的積極性
例如,在講授網絡技術內容時,可以結合學校校園網或者醫院局域網的建設來貫穿整個教學,從物理層直到應用層,同時覆蓋網絡設備內容。在醫院信息系統的講授過程中,可以以學校校醫院的信息系統為例,從整體上了解醫院信息系統(HIS)的內容,學生通過在醫院本論文由整理提供的實習可以全面了解醫院信息的流程和醫院管理模式,為學生畢業設計打下堅實的基礎。在醫院信息系統安裝、調試技能實習過程中,以企業研發的主要產品——醫院信息系統(HIS)和醫學圖像存檔傳輸系統(PACS)作為該門課程中的重要內容,突出了課程的實用性和應用性。從專業和非專業的角度來談教學側重點,應強調要放在應用上。
因此,在設計教學內容上可以參考西安交通大學的精品課程,強調知識點、技能點,從教學方法上進行改革,比如多種方法的使用、多種手段的使用以及考試評定方法的改革等。雖然在筆者的課堂上也使用過一些教學方法,但還缺少互動討論,其實對于小班的學生,這種方式更好推廣,而且還能很好地調動學生學習的積極性。強調工程應用能力結合理論知識、自上向下地安排教學內容,這和筆者之前的安排完全不同,在教學過程中會出現學生不理解網絡有什么用的現象,而采取西安交大的這種方式,可以帶著問題進行教學,通過案例,引導學生用理論知識解決實際應用問題,提高學生的學習興趣。
三、注重課堂氣氛的調節對于知識量大的課堂,在安排時不妨在灌輸理論知識的同時,合理增加常識性的內容,這樣一方面能夠重點突出,另一本論文由整理提供方面可以緩解學生的疲憊狀態,對一些初學者是一個很好的知識補充
比如在講傳輸介質時,前面的大部分時間講述了關于通信原理的基礎知識,有些是非常晦澀難懂的理論,同學們已經顯出倦態,因而剩余的小部分時間可以用多媒體的形式播放一段關于雙絞線制作的視頻。
對于晦澀難懂的教學內容,應該注重學生的反映,通過舉手的方式來了解學生理解的程度,比如在講曼徹斯特編碼技術的時候,先讓一名同學畫出波形圖,然后讓學生自己判斷是否正確,通過了解可以看出學生的掌握情況,然后再進行講解,反復幾次,可以達到良好的教學效果。概念的強調和解釋可以用生活中的例子來說明,比如服務和協議,就可以用生活中的例子來解釋;而對于有關的、好理解的內容,可以以自學的方法來學習,也可以在課堂教學中省略這方面的內容。超級秘書網
四、注重因材施教應該因材施教,針對理解力強的學生,可以把一些難點讓他來講述,以引發他的興趣,比如以太網時間槽的概本論文由整理提供念,可以留下疑問到下堂課讓他來講述;針對一般大多數同學,可以在他講的基礎上再講一遍,用通俗易懂的語言來加深對概念的理解
教學過程應該把重點和難點講出來,然后由學生組織討論的方式來理解教學內容,教師不必把所有的點都講到,知識性的內容不用講得太詳細,因為大學生有這方面的素質,尤其小班上課,可以充分調動學生的積極性來投入到教學中,年輕教師不必拘泥于固有的模式,而應該創造自己的教學方式。尤其講到分層原理時,可以拿一個例子來講述整個過程,因為專業的學生有電路的知識和軟件的知識,可以理解得比較透徹。
同時配合Flas來進行教學,可以取得更好地教學效果。隨著衛生信息化的迅速發展,各院校各個層次學生的信息技術教育都要與未來實際應用相結合,從而形成面向應用的專業特色IT課程教學體系。隨著網絡技術、數字化醫療技術的發展,本論文由整理提供數字化醫院、遠程醫療等都建立在網絡基礎之上,熟練掌握網絡應用已成為學生將來必備的能力。
參考文獻:
1.2定量分析主要是把圖中反映出來的數據進行分析。例如,教材中學習“有絲分裂”知識點后,要求繪制體細胞有絲分裂過程中染色體、DNA數目變化統計圖,繪制過程中除需要掌握有絲分裂中染色體行為變化,還要計算出各時期的染色體和DNA數目。因此,定量分析時要注意找出題目或選項中的關鍵數字或限制詞,如幾個還是幾對,最多還是最少等。
1.3比較分析統計圖形之間的關系統計圖形之間或圖形與文字說明之間不是孤立存在的。要注意數據縱、橫坐標的因果關系,遵循縱軸比變化、橫軸比聯系的解題規律,挖掘數據中體現的規律、圖形間的共同點、不同點、相互關系、內在聯系等要點,弄清各種聯系所蘊含的道理。
2教學策略
提高學生利用統計圖處理信息的技能并不是一時半刻所能達到的,所以要在平時的教學過程中滲透培養學生識圖、析圖的能力。
2.1將課本知識圖表化課本中的生物學原理等一些理論性知識可以通過統計圖直觀地呈現出來,再對典型統計圖進行拓展,變換圖表內容,既便于學生對知識的理解與掌握,更好地發現事物的本質,又利于促進知識的遷移,提高思維的開放性。教材典型統計圖實例解析必修一教材練習中要求在坐標圖中畫出有絲分裂染色體和DNA的數量變化曲線。分析各時期染色體和DNA變化解析。數據圖的橫坐標表示細胞增殖周期,縱坐標表示細胞有絲分裂過程中染色體和DNA數目的變化情況。曲線圖代替文字容納大量信息,將細胞有絲分裂過程中遺傳物質及其載體的變化簡明、直觀地概括出來,使知識的重點、難點清晰地展現,從而提升了教學效率,便于學生對基礎知識更深入的理解。
(二)對信息技術與課堂教學整合的理解“整合”實際上是一種課堂教學中呈現出來的狀態,或是效果,每一節課都有具體的任務,都有一定的教學目標。在信息技術的強大功能面前,教學不能退居于后,成為次要部分,無論如何,教學都是首要內容,教學目標的達成,學生獲得的學習結果,都是第一位的東西。利用信息技術的強大功能去實現課堂教學的目標是必要的,但信息技術從屬于課堂教學的地位也是必然的。若信息技術能在教學過程最需要的時刻發揮作用,非常自然真實地成為教學過程中一個環節、一個步驟、一段過程……,這樣狀態下的課堂教學,就成為一種整合狀態,它所達到的效果是我們所追求的課堂教學效果,此刻很難說是教學還是信息技術在起決定性作用,因為它們之間不分彼此,已經完全融為一體,也就整合在一起了。
(三)信息技術在生物課堂教學中的應用1.將微觀世界或宏觀現象通過視頻、動畫、聲音、圖片等形式展現在學生面前,加強了教學的直觀性,激發學生學習的興趣,有利于揭示事物本質,使抽象事物具體化。同時運用信息技術還可以刺激學生的視、聽、看等多種感官,如用形象生動的圖像信號吸引學生的視覺,用音響適中、悅耳精煉的語言信號吸引學生的聽覺,特別是電教媒體的特技效果突破了信息傳遞中的時間和空間的限制,使學生能直觀地看到宏觀世界、微觀世界、遠方或過去的事物,使信息通道得到了無限的延伸和擴展。2.關注全體、分層教學、因材施教,從而激發學生學習興趣,改變學生對學習的倦怠心理,提高學習效率。例如:在學生做題時,可以運用PPT打出不同難度的題,教師通過活動讓不同層次的學生參與其中,這樣既關注了全體,又達到了分層教學,同時也照顧了學困生的自尊心,起到了一舉兩得的作用。
二、在實踐中發現的一些問題
在信息技術與生物學科整合的實踐過程中,我有過困惑,總結過經驗教訓,主要表現在以下幾個方面:
(一)在課堂教學中不能盲目突出信息技術在實際教學中,不能片面追求效果的最優化,不分課型、內容,不顧實際教學需要,盲目使用各種媒體。信息技術只是一種教學工具或教學手段,如果利用得當,它就可以推動教學改革,提高教學質量;如果沒有正確認識信息技術,那么素材、課件等就會變為教師的“電灌”工具。我們如果片面夸大信息技術的效果,排斥傳統的教學手段和方法,如以電子板書替代傳統板書,或是本應使用實物、模型、掛圖等常規教具的情況下,一味使用多媒體技術,就會搞得學生視覺疲勞,失去了觀看的興趣。長此以往,不但會影響信息技術的使用效果,而且還會事倍功半。因此,我們在使用信息技術時,應注意時間長短適中,信息適量,媒體搭配合理、有序、適當,而且要根據不同年齡特點的學生及教學內容需要選擇不同的信息技術手段,內容、設計上不應過于花哨,以免分散學生的注意力。
Klingler(Lncytepharmaceuticals,PaloAlto,CA,USA)強調基因組學正推動制藥業進入信息時代。隨著不斷增加的序列、表達和作圖數據的產生,描述和開發這些數據的信息工具變得對實現基因組研究的任務至關重要。他談到了Incytepharmaceuticals對大規模基因組數據和生物信息學的貢獻。
Lipshutz(Affymetrix,Santaclara,CA,USA)描述了一種利用DNA探針陣列進行基因組研究的方法,其原理是通過更有效有作圖、表達檢測和多態性篩選方法,可以實現對人類基因組的測序。光介導的化學合成法被應用于制造小型化的高密度寡核苷酸探針的陣列,這種通過軟件包件設計的寡核苷酸探針陣列可用于多態性篩查、基因分型和表達檢測。然后這些陣列就可以直接用于并行DNA雜交分析,以獲得序列、表達和基因分型信息。Milosavljevic(CuraGen,Branford,CT,USA)介紹了一種新的基于專用定量表達分析方法的基因表達檢測系統,以及一種發現基因的系統GeneScape。為了有效地抽樣表達,特意制作片段模式以了解特定基因的子序列的發生和冗余程度。他在酵母差異基因表達的大規模研究中對該技術的性能進行了驗證,并論述了技術在基因的表達、生物學功能以及疾病的基礎研究中的應用。
二、基因的功能分析
Overton(UniversityofPennsylvaniaSchoolofMedicine,Philadelphia,PA,USA)論述了人類基因組計劃的下一階段的任務——基因組水平的基因功能分析。這一階段產生的數據的分析、管理和可視性將毫無疑問地比第一階段更為復雜。他介紹了一種用于脊椎動物造血系統紅系發生的功能分析的原型系統E-poDB,它包括了用于集成數據資源的Kleisli系統和建立internet或intranet上視覺化工具的bioWidget圖形用戶界面。EpoDB有可能指導實驗人員發現不可能用傳統實驗方法得到的紅系發育的新的藥物靶,制藥業所感興趣的是全新的藥物靶,EpoDB提供了這樣一個機會,這可能是它最令人激動的地方。
Sali(Rockefelleruniversity,NewYork,NY,USA)討論了同源蛋白質結構模建。比較蛋白質模建(comparativeproteinmodeling)也稱為同源模建(homologymodeling),即利用實驗確定的蛋白質結構為模式(模型)來預測另一種具有相似氨基酸序列的蛋白質(靶)的構象。此方法現在已經具有了足夠的精確性,并且被認為效果良好,因為蛋白質序列的一個微小變化通常僅僅導致其三維結構的細微改變。
Babbitt(UniversityofCalifornia,SanFrancisco,CA,USA)討論了通過數據庫搜索來識別遠緣蛋白質的方法。對蛋白質超家族的結構和功能的相互依賴性的理解,要求了解自然所塑造的一個特定結構模板的隱含限制。蛋白質結構之間的最有趣的關系經常在分歧的序列中得以表現,因而區分得分低(low-scoring)但生物學關系顯著的序列與得分高而生物學關系較不顯著的序列是重要的。Babbit證明了通過使用BLAST檢索,可以在數據庫搜索所得的低得分區識別遠緣關系(distantrelationship)。Levitt(Stanforduniveersity,PaloAlto,CA,USA)討論了蛋白質結構預測和一種僅從序列數據對功能自動模建的方法。基因功能取決于基因編碼的蛋白質的三級結構,但數據庫中蛋白質序列的數目每18個月翻一番。為了確定這些序列的功能,結構必須確定。同源模建和從頭折疊(abinitiofolding)方法是兩種現有的互為補充的蛋白質結構預測方法;同源模建是通過片段匹配(segmentmatching)來完成的,計算機程棄SegMod就是基于同源模建方法的。
三、新的數據工具
Letovsky(JohnshopkinsUniversity,Baltimore,MD,USA)介紹了GDB數據庫,它由每條人類染色體的許多不同圖譜組成,包括細胞遺傳學、遺傳學、放射雜交和序列標簽位點(STS)的內容,以及由不同研究者用同種方法得到的圖譜。就位置查詢而言,如果不論其類型(type)和來源(source),或者是否它們正好包含用以批定感興趣的區域的標志(markers),能夠搜索所有圖譜是有用的。為此目的,該數據庫使用了一種公用坐標系統(commoncoordinatesystem)來排列這些圖譜。數據庫還提供了一張高分辨率的和與其他圖譜共享許多標志的圖譜作為標準。共享標志的標之間的對應性容許同等于所有其它圖譜的標準圖譜的分配。
Markowitz(LawrenceberkeleyLaboratory,Berkeley,CA,USA)討論了分布式數據庫與局部管理的關系,以及用基于工具的方法開發分子生物學數據庫(MDBs)的問題。許多方案當前正在促進搜索多種不同來源MDBs的數據,包括建立數據倉庫;這要求對各種MDBs的組合有一種全局觀,并從成員MDBs中裝填數據入中心數據庫。這些方案的主要問題是開發整體視圖(globalviews),構建巨大的數據倉庫并使集成的數據庫與不斷發展中的成員MDBs同步化的復雜性。Markowitz還討論了對象協議模型(objectprotocolmodel,OPM),并介紹了支持以下用途的工具:建立用于文本文件或者關系MDBs的OPM視圖;將MDBs作成一個數據庫目錄,提供MDB名稱、定位、主題、獲取信息和MDB間鏈接等信息;說明、處理和解釋多數據庫查詢。Karp(SRIinternational,MenloPark,CA,USA)解釋了Ocelot,一種能滿足管理生物學信息需求的面向對象知識陳述系統(一種面向對象系統的人工智能版)。Ocelot支持略圖展開(schemaevolution)并采用一種新的最優化并行控制機制(同時進行多項訪問數據的過程),其略圖驅動圖形編輯器提供了交互式瀏覽和編輯功能,其注釋系統支持數據庫開發者之間的結構通訊。
Riley(MarinebiologicalLaboratory,WoodsHole,MA,USA)在討論大腸桿菌蛋白質的功能同時,特別提到了GPEC數據庫,它包括了由實驗確定的所有E.coli基因的功能的信息。該數據庫中最大比例的蛋白質是酶,其次則為轉運和調控蛋白。
Candlin(PEappliedBiosystems,FosterCity,CA,USA)介紹了一種新的存儲直接來自ABⅠPrismdNA測序儀的數據的關系數據庫系統BioLIMS。該系統可以與其它測序儀的數據集成,并可方便地與其它軟件包自動調用,為測序儀與序列數據的集成提供了一種開放的、可擴展的生物信息學平臺。
Glynais(NetGenics,Cleveland,OH,USA)認為生物信息學中最關鍵的問題之一是軟件工具和數據庫缺乏靈活性。但是,軟件技術的發展已得到了其它領域如金融業和制造業的發展經驗的借鑒,可以使來自不同軟件商的運行于各種硬件系統的軟件共同工作。這種系統的國際標準是CORBA,一種由250多個主要軟件和硬件公司共同合作開發的軟件體系。聯合使用CORBA和Java可以開發各種通過一個公用用戶界面訪問任何種類的數據或軟件工具的網絡應用軟件,也包括生物信息學應用軟件。Overton不同意Glynias的這種想法,他強調說CORBA僅對軟件集成有用,不兼容的數據庫軟件可能是計算生物學所面臨的最困難問題,一些制藥公司和數據庫倉庫最近資助了一項用OCRBA鏈接不同的數據庫的計劃[2,3]。
四、制藥先導的發現
Burgess(Sturcturalbioinformatics,SanDiego,CA,USA)討論了填補基因組學和藥物設計之間鴻溝的蛋白質結構中的計算問題。在缺乏主要疾病基因或藥物靶的精確描述數據的情況下,藥物設計者們不得不采用大規模表達蛋白質篩選方法;而結構生物信息學則采用一種更為實用有效的計算方法直接從序列數據中確定靶蛋白質的活性位點的精細結構特征,它利用一種集成專家系統從現實的或虛擬的化學文庫中進行迅速的計算篩選,可以達到一個很大的規模。
Elliston(Genelogic,Columbia,MD,USA)討論了治療藥物開發中發現新的分子靶的過程,著重討論了基因發現方法。他認為,隨著日益臨近的人類基因組測序的完成,幾乎全部基因的特征將在序列水平得到揭示。但是,對基因的認識將有賴于更多的信息而不僅僅是序列,需要考慮的第一類信息是轉錄表達水平信息,而Genelogic公司的GeneExpress就是一個由mRNA表達譜、轉錄因子位點、新基因和表達序列標簽組成的數據庫。
Liebman(Vysis,Downessgrove,IL,USA)介紹了Vysis公司開發的計算和實驗方法,這些主法不僅用于管理序列數據,而且被用于以下用途:分析臨床數據庫和自然—突變數據庫;開發新的算法以建立功能同源性(區別于序列同源性)模擬生物學通路以進行風險評估;藥物設計的靶評估;聯系復雜的通路特性以便識別副作用;開發疾病發展的定性模型并解釋臨床后果。
隨著發現的新基因的日益增多,這個問題顯得格外重要:基因的功能是什么?Escobedo(Chirontechnologies,Emeryville,CA,USA)提出了這個問題的一種方法:將分泌蛋白質的基因的功能克隆與篩選這些克隆(可能的藥物靶)結合起來。在這種方法中,在微粒體cDNA文庫池中進行體外翻譯避免了勞動密集的克隆、表達和純化步聚,對文庫池中的翻譯產物在細胞水平進行篩選,測試其在細胞增殖和分化中的作用。例如,在用這種方法識別的111個克隆中,56個屬于已知的分泌蛋白質,25個為膜相關蛋白,另外30個功能未知,可能是新的蛋白質。一種相似的方法在轉移到小鼠模型系統中的基因傳導載體中構建分泌蛋白質的cDNA文庫來克隆特定的功能基因。
Ffuchs(Glaxowellcome,ResearchTrianglePark,NC,USA)討論了生物信息學更為廣義的影響:它不僅影響到新藥物靶基的發現,還對改善藥物開發的臨床前期和臨床期的現狀極具重要性。眾所周知,涉汲數以千計病人的臨床試驗(可能是藥物開發最為花錢的部分)的設計不論多么仔細,也不能為正確的藥物選擇正確的病人。而在基因組水平劃分病人群體的方法可以大大改善發現新藥的效率。Fuchs介紹了一種將病人的基因型和表型標志結合起來以改善臨床前期和臨床期藥物開發過程的系統GeneticinformationSystem.他強調將遺傳學和生物信息學數據同化學、生物化學、藥理學和醫學數據連接起來的集成信息管理和分析方法是極其重要的。
Green(HumanGenomeSciences,Rockville,MD,USA)介紹了他的測序工作中采用的數據管理工具。基于EST的測序方法所面臨的挑戰是,在對幾百個cDNA克復測序之后,產生的數據堆積如山。由于大多數人類基因都是用這種方法發現并在么有數據庫中分類編排的,面臨的識別開放讀框、重疊序列的重疊圖譜、組織特異表達和低豐度mRNA基因的任務是令人生畏的。HumangenomeSciences公司開發了一些可用戶化數據庫工具,在同一個數據庫中可包括以下功能:WWW上訪問和檢索數據,序列拼接,臨視潛在藥物靶基因的研究進展等。這些能夠管理多項任務——從注釋基因序列到成功開發基因產物進入藥物發現的流程——的軟件工具,極其可望從一種基于基因組知識的藥物發現方法中得到新的藥物靶。
Summer-Smith(Base4bioinformatics,Mississauga,Ontario,Canada)描述了一種相關的策略。藥物發現階段中所要求的軟件工具的任務是多樣化的,要能注釋基因,并闡明它的生理和病理功能及其商業潛質。對這樣多種來源的信息的集成與分析,在派生的、項目取向的數據庫(project-specificdatabase,PSD)中可以很好完成。由于項目貫穿于發現到開發全過程,其間又不斷加入背景的成員,PSD在項目的管理與發展中成為一種關鍵性的資源。
按照Smith(Bostonuniversity,Boston,MA,USA)的觀點[2],我們并不需要更快捷的計算機或更多的計算機科學家,而是需要更的生物學家和生物化學家來解釋序列的功能。這對有些軟件或硬件專家來說是個打擊,但生物學系統的復雜性是令人生畏的,并且對基因功能的認識可能需要生物學方法和計算方法的結合。探索基因的功能很可能要花費生物學家們數十年的時間,本次會議表明沒有任何單一的方法可以得出一個答案;但是,將計算生物學同大規模篩先結合起來識別一種化學靶物(hit)是一種產生化學工具來探索基因功能的方法,這些化學工具接下來就可以用作理解基因功能的“探針”。這種方法在Butt(GeneTranscriptionTechnologies,Philadelphia,PA,USA)的描述中,既是一種檢查基因功能的簡單方法,也是為潛在的藥物靶發現化學先導物的簡單方法,他描述了一種可以在酵母中重建人類基因功能的酵母大規模篩選系統。在此系統中,可以迅捷地在一個化學文庫中發現配基。這種技術的重要特征是它不僅僅是發現一種藥物靶的配基的篩板(screen),相反,由于該系統的高速度,它也是發現先導靶基因的一種篩板。過去,世界上的制藥公司通常在某一時間內僅能對有限數目(約20多個)的藥物靶基因進行工作,鑒于此,我們需要根本不同的方法如基因組學來打開通向“新”生物學的通路。由于機器人和合成化學的進步,藥物發現中最關鍵的問題不再是得到一種先導化合物(leadcompound),而是得到導向靶基因。此次會議為從計算和實驗方法中發展出的新生物學邁出很好的一步。
參考文獻
二、重視物理實驗教學,激發學生對物理學習的興趣
對初中的學生來說,有時他們的求知欲不如好奇心更強烈,他們往往對一些物理現象產生較強的興趣,所以對教師來說,必須認真做好每一個實驗,讓學生認真觀察、帶著問題形成積極思考的氣氛,從而學到物理知識。例如:在學習液體的沸點和壓強的關系時,我先做演示實驗(同時強調實驗過程中的注意事項)讓學生觀察,而后由學生自己動手,通過實驗使學生真正的掌握液體的沸點與壓強大小的關系,極大地激發學生的學習興趣,進而把單純的興趣轉化為學習知識的樂趣。這樣既培養了學生的動手能力,同時也讓學生認識到物理學是一門以實驗為基礎的自然科學。
三、重視運用多媒體等電化教學手段,激發學生學習物理的興趣
從心理學的角度上說,人類靠視覺感受到的東西比憑聽覺感受到的東西在大腦中形成的印象更為深刻,這也是我們常說的“百聞不如一見”的道理。據相關實驗表明,聽只能記住知識的15%,看可以記住知識的25%,聽和看結合起來就能掌握知識的65%,同時記憶的保持率也明顯提高。所以說,利用多媒體等電化教學的手段,能生動、形象、具體地把所要講述的內容展示給學生,由靜態變動態,從而吸引了學生的注意力,激發了學生的學習興趣,加深了他們對知識的理解,避免了學生的機械性記憶,因而提高了教學效果。例如,在講電磁感應現象時,教師可以利用多媒體設備制作軟件,當閉合電路的一部分導體在磁場中做切割磁感線運動時,感應電流的方向就可以在屏幕上顯示出來,這樣既生動又直觀,使學生對肉眼感觀不到感應電流通過動態顯現而產生一個清楚的認識,同時又易于“右手定則”的掌握。
四、課堂上教師的語言要生動有趣
在課堂上教學中教師的語言表達藝術運用的好壞,直接影響著教學效果和學生學習興趣。特別是天真、活潑、好奇、敏銳的中學生,如果教師的語言風趣、講解生動、精煉準確又帶有幽默感,同時語速適中,那么學生就會愿意聽,使得學生在輕松的環境中接受知識。教師的語言規范、準確,又使得學生得到嚴格的訓練形成一絲不茍的學風。反之講課模棱兩可、結論似是而非,學生學的便糊里糊涂,因此做一名合格的物理教師不允許有半點的疏忽,必須有較強的語言表達能力,才能有效地激發學生的學習興趣,提高教學質量。五、精心設計作業,還學生以自信
作為教師,我們都知道給學生留作業是鞏固知識、訓練技能技巧、培養獨立應用知識能力的一種形式,只有獨立的完成作業,才能鍛煉學生克服困難的意志和品質,所以教師要依據課堂內容精心設計課下作業,突出重點、有易有難,使學生深深體會到學到知識的成就感,進而激發他們解決復雜問題的自信心。其次留作業要講究討論,還可以給學生故意留下懸念。比如說,這道題真正能做出來的大約有40%—50%,你可以跟學生們說能做出此題的超不過15%—20%,結果25%—30%以外的那部分學生,通過自己努力也能做出此題而感到驕傲,增強了他們克服困難的勇氣和對自己能力的相信程度,從而激發了他們學習的興趣。再次,教師留作業一定需要嚴格控制數量,決不能搞題海戰術,多而全,因為那樣學生會厭煩,所以就必須精心備課,甚至要根據學生實際自己編一些題。做到少兒精,少兒全,使學生既能獨立的完成又能加深對知識的理解和消化,達到事半功倍的效果,讓學生在意猶未盡的情緒中完成作業,讓學生始終保持著興趣濃厚的狀態,不愁學生學不好物理課。
【參考文獻】
[1]袁吉光《初中物理與其他學科融合淺議》中學物理教學參考2008.5
建構主義學習理論認為,學習是在教師指導下開展的并以學習者為中心,知識是學習者經充分利用學習資源來實行的意義建構方式來獲取的。所以,教師便轉變成了學生意義建構的促進者與指導者,并充分利用好學習當中的多個因素,比如情境、會話與協作等來發揮學習者本身的主動性與積極性,為學生能完成知識的建構提供幫助。與此同時,建構主義學習理論還充分重視學生本身的監控意識,并讓學生在解決問題的時候,需要對所學知識理解程度,學習進展及學習成果等有一個很好的預期,按照自身的情況來對學習策略進行適當調整。從這里可以看出,建構主義學習理論明確了學生在學習中的自主性與主動性,這為物理教學中發展與構建自主學習教學模式奠定了理論基礎。
(二)人本主義學習理論
人本主義學習理論認為,學習的實質是為了能讓學習者獲得最佳的知識和技能,進一步發展智力,探討自身情感,學會與班集體的全體成員開展交往,闡發本身價值觀和態度,實現本身潛能,獲得最好境界的過程。人本主義學習理論,要求教師對學習材料進行認真組織,方便學生開展自學;還需要根據現實生活,提出與現實相符的問題,激發學生繼續學習的動機;提供能夠有效幫助學生選取學習條件、情境與目標;讓學生按照本身已經確立的學習目標,制定相關的學習計劃以便選取學習內容;教師在施行按小組來進行教學的過程中,可以采取互助學習、一起學習等多種學習方式,目的是讓學生能對其學習效果進行自我評價。人本主義學習理論在整個學習的過程中既重視學習者主體地位,還強調學習者本身的潛能,確保學習者的目標能夠最終實現。
(三)元認知理論
元認知理論主要包含了三方面,元認知監控、知識和體驗。元認知知識強調讓學生完成“學會知識”到“會學知識”轉變的重要部分,是學生轉變成為學習主動者的重要前提。元認知監控指的是認知主體在整個學習的過程中,經過對自身認知活動的控制,對學習結果的反思,進而達到長期并且能靈活地來選擇的學習措施。元認知體驗強調學生將教材中提供的知識結構逐漸轉化成其自身所熟悉的認知體系,以及在其學習的整個過程中強化學生認知主體和自我意識,學生經過學習中的自我體驗之后,從意識到行為能進一步主體化,確保其學習主體的地位。所以,教師在進行教學時,主要是采用好的教學方式并且對學生進行科學的訓練,來進一步改善學生元認知的水平,推進學生思維與智能方面的發展并能提升其學業方面的成績,這和學生自主學習能力的培養是有著密不可分的關系的。
二、中學物理教學中學生自主學習能力的培養對策
(一)學習動機策略
學習動機是學生有效進行學習活動,并能順利開展的重要前提,這對學生能有效提升學習能力,具有引發、維系與導向等多個方面的作用,因此全部的學習活動是由某一學習動機引發的結果。因此,自主學習活動的整個過程中,應該將進一步激發學生學習動機當成是學生自主學習能力培養的重要前提。另外,學習動機主要是由學生的求知欲、好奇心、責任感與自尊心等內部的因素來引起的,因此學習動機策略就是注重培養學生學習方面的興趣,構建積極有效的學習期望。
1、物理學習興趣的培養
首先,在課堂中巧妙提問。物理教師在課堂設定問題的時候,需要設置一些和學生生活現象與生產活動密切聯系的問題,并能通過特定的教學手段呈現在學生面前,目的就是能夠更好的去創造問題的情境,確保學生能夠很好融入到情境當中,進而能夠產生解決物理問題的求知欲。例如,在講到“機械運動”時,教師可以舉這樣一個例子:一戰時,法國的飛行員在離地面200米處飛行時,意外地從臉旁抓住了一飛行的德國子彈,但這名法國的飛行員卻沒有受傷,將此背景設置相關的問題,很容易讓學生感到好奇,進而引導學生進入到教師的教學活動中來。其次,充分利用好實驗教學。形象生動的物理實驗對學生具備很強的吸引力,在物理教學時,教師可以適當多做物理教學方面的實驗。物理教師注意安排現象明顯、操作簡潔、趣味性強的物理實驗,進一步學生物理學習的好奇性,并且適當設立一些巧妙的問題構建適當的情境,進一步激發學生來進行思考,讓學生處在探討知識的情境當中,經過獨立性的知識探討,來進一步激發學生的學習興趣。
2、提高自我監控能力
自我監控是指,學生在學習的全過程中,能夠對認知活動展開適當監控,并按照學習的實際情況進行適當的調節,達到預期目標,自我監控能力要求學生在學習中,既要知道學什么,為什么要學,更為重要的是應該明確在學習的過程中主要受哪幾個方面因素的干擾,以及這些因素之間基本關系。由此可以發現,學生的自我監控方面的能力,是學生開展學習活動,并且順利獲得最優學習效果的保證。自主學習屬于級別比較高的學習,在進行自主學習的過程中,學生應該注意加強自我監控,這勢必要求教師根據學生自我監控能力的規律,來給學生創造好的條件,保證學生在解決相關問題時,能進行恰當的選擇,爭取認識并掌握好的方法以及策略,來對監控并調節整個學習的過程。學生可以通過自我學習指導、自我提問以及自我評價的方法來提升自我監控的能力。
3、強化自主學習方法的指導
從學習方法方面來對學生自主學習指導,是積極培養學生自主學習能力的關鍵。物理教師在物理教學中應該指導學生對知識進行有效的整合,構建完整的知識網絡,教師可以從以下方面來強化自主學習方法的指導:強化學生預習指導,指導學生在有效的時間內進行學習控制。
4、物理知識系統化策略
在進行物理教學中,教師將點撥作為基點,以便讓學生能從整體上對知識進行感知,確保將物理知識系統化,讓學生學會對學習材料進行有效組織,讓知識點成為各個小網點,視規律為基本的主線,建設新知識網絡。例如在講解《電》這一節的時候,教師可以讓學生親自動手,畫出本節的知識結構脈絡,以便學生能夠從整體上把握知識。
(二)自主學習環境營造策略
在新課改的背景下,教師需要以組織者的身份在課堂教學中出現,為中學生打造寬松的自主學習環境,讓廣大中學生有權支配時間,正確能做到積極參與學習,提高自主學習的實力。
1、構建學生自主閱讀的氛圍
中學物理課本上出現的基本性知識,教師是沒有必要將這些知識來灌輸給學生。教師在實際的教學過程中,充分利用好多媒體,讓學生對學習的內容產生濃厚的興趣,進而激發學生進一步學習的欲望,真正變成“我要學”,比如在講解《力和機械——杠桿》中,教師可以提這樣一個問題“誰知道一根杠桿能撬起地球的實質嗎?”,然后教師在指導學生去閱讀相關材料,進而達到教學的目的。
2、建立學生自主討論的環境
在進行中學物理教學中,教師應該去打造能充分尊重學生自尊心、能有效幫助學生樹立自信心,營造有效推進學生發展的一個環境,形成和諧活躍的教學氛圍。另外,在中學物理教學實驗中,教師應該根據物理教學實驗方面的需要,挖掘相關實驗資源,便于學生在開展物理實驗時,具有更大的探索空間,去體驗學習帶來的樂趣,激發學生繼續學習的欲望,大力培養學生的觀察能力、創新能力與分析能力。
3、選擇形式多樣并能進一步激發學生主動開展學習的教學模式
(2)讓教師與學生能夠共同學習,一起研究生物學科。在傳統的中學生物教學模式中,教師只注重理論知識的學習,一味地對學生進行知識點的灌輸,忽略了他們的創造和研究能力,而研究性學習的過程就是讓學生們能夠自己動手進行研究,并在過程中發現問題,最后在實驗中得出結果,找出問題的癥結方法,這種教學方式能夠很好地鍛煉學生的自學能力和研究能力,能夠與教師一起學習,共同進行研究,培養師生之間的感情,拉近距離的同時還在學習效率上得到了提升。
(3)增強了學生在生活中對于生物學知識的運用能力。學生在研究性學習中學到的生物知識都是從實踐中得來的,從生物學科在生活中的運用以及日常的實驗中,學習到學科知識的規律和在生活中的作用,與傳統的生物教學方式相比較,研究性學習更能夠提高學生對生物學科在生活中的運用能力,能夠做到學以致用,實現學科本身的使用價值。
2.研究性學習的模式
(1)實驗探索型。所謂的實驗探索型就是從實驗著手,教師針對學科知識點進行有目的有針對性的實驗。
(2)情景創設型。教師針對于當天所學的內容,為學生創造一定的情景,引導學生進行學習。其中包括許多環節,比如列舉出背景資料,延伸對知識的闡述,提出相關的問題,展開相應的學生研究活動等。
(3)調查研究型。所謂調查研究型,就是教師根據本節課學習的需要,找出要解決的問題,與學生共同進行探討,明確研究的方向,然后共同進行調查研究,利用調查中所獲取的資料,再進行一定的實驗與討論,最終找出解決問題的方法。
(4)社會課題型。教師針對學過的學科知識對學生進行指導,引導學生將其與現代的科技知識結合起來,并運用到日常的生活中去,社會型的教學模式旨在加強各個學科之間的綜合和聯系,加強學科知識與日常生活的聯系。
3.初中生物實行研究性學習的實例
二、營造教學情境,激發學生自主學習的興趣
自主學習,更多的是一種興趣的引導下的主動學習.學生要具有自我管理、自我監督的能力.主動學習是學生學習的一種重要的品質.“知之者不如好之者,好之者不如樂知者”.自主學習就是一種樂知的學習過程.學生主動要求去學習,就會對學習產生濃厚的學習興趣,能夠有效地促進學生的學習.在高中物理課堂教學中,教師要根據自己的教學安排創造適合課堂教學的情境,喚起學生的自主學習的思想動機,讓學生在教學情境當中,發現自己感興趣好奇的問題,并產生解答問題、解除疑惑的動力.這樣教學,就會在一定程度上促進學生的學習,從而培養學生的自主學習能力.
三、明確學生自主學習的目的
高中物理教師,在課堂上除了要注意培養學生的自主學習能力之外,也要時刻記得學生自主學習能力的培養的目的和意義.教師應該結合學生的情況,合理地制定教學的目標,要將教學目標貫穿到教學過程中.例如,在講“閉合電路的歐姆定律”時,教師要按照教學的具體要求,讓學生通過學習明白電源電動勢及電路的路端電壓的不同測量方法.在進行教學準備時,教師要準備幾個電源和不同的閉合電路,盡可能讓學生能夠通過自己的摸索和動手操作來理解這節課的主要內容.這樣才是真正將自主學習應用到教學過程中.
四、勇于創新,把學生作為課堂教學的中心
在傳統的教學模式下,教師一個人掌控課堂的一切,學生只是一味地接受教師講解的內容,很少會真正參與到教學活動中.這樣的“填鴨式”教學,學生只是課堂上的配角,在學生的心目中,自己的學習就是為了教師而學的.又因為高中生的心理原因,有時,教師越是要求他們學習,他們就越是不想去學習,教師越是想讓他們認真完成任務,他們就越是應付性地做一些工作.這樣的教學是很難取得想象中的教學效果的.根據新課改的要求,課堂教學要以學生為主體,教師在旁邊做適當的引導和幫助,讓學生能夠主動去學習,熱愛學習,并以學習知識、獲得知識為自己的樂趣.在物理教學中,教師要讓學生意識到自主學習的重要性,讓他們嘗試著去做課堂的主人,從而轉變學生的被動學習的心理,這對于學生自主學習能力的養成非常重要.在高中物理課堂教學中,教師要以培養學生的自主學習能力為教學中心,突出學生的主體作用.同時,教師要在思想上充分認識學生的主體作用.在高中物理教學過程中,教師要盡量地讓學生進行動手操作,促使學生積極參與教學活動.教師可以在學生動手進行實驗的同時,將知識貫穿到其中,這樣學生的學習興趣就會得到激發,然后學生懷著濃厚的學習興趣,根據教師的引導,去發現實驗中的規律,再將自己的理解和課本上的總結進行比對,找到自己的不足之處.這樣教學,學生就能深刻理解教學內容,認識物理學科中的一些思想和規律,學習效率自然得到提高.