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运动生物化学是新兴的边缘学科,也是运动人体科学的组成部分,是体育专业一门重要的专业基础课。该课程要求运动生物化学教师要从分子层面讲授运动人体的变化规律,让学生掌握这一理论并运用到体育锻炼与竞技体育的实践中去。
当前,运动生物化学课堂教学,大部分教师使用了多媒体教学课件来优化课堂教学。先进的运动生物化学教学课件的引入,给教师的课堂教学工作带来了极大的便利。首先,表现在教师不必再为在黑板上推导物质新陈代谢的过程和反应机理的困难而操心,其次,也不必再为在黑板上绘制各种物质反应的分子结构简图而伤脑筋,而这些工作往往是教师很难在黑板上顺利完成的教学工作步骤和程序。与此同时,大量精品运动生物化学课件的涌现给课堂教学带来了现代化的气息,汇聚视频、动漫、图文等现代技术手段为一体的运动生物化学教学课件的应用将运动生物化学课程中的重点、难点[1]以通俗易懂的方式通过屏幕一一展现出来。同学们关心的国家或世界上的科学技术的新发现、新成就根据需要便于穿插其中,这样,课堂教学不仅能活跃课堂气氛,而且也能激发同学们的学习激情,提高课堂教学效果。
运动生物化学这门课程,一方面课堂信息量大,学生可以学到更多的知识;另一方面由于运动生物化学知识难度大既抽象、复杂又难以理解。面对生物学知识相对较差的体育专业的学生来说,能正常跟进课堂教学进度的难度大大增加。有些学生可能课堂上听到了,可课后就忘记了,大多数学生在课堂上云里雾里听不懂,根本就谈不上掌握课堂所授知识。教师的教学主导性和学生的教学主体性难以体现,师生间的互动形式将受到影响。为了解决这些不足之处,探索如何应用多媒体教学课件优化运动生物化学教学是每个运动生物化学教师的职责所在。
一、运用运动生物化学教学课件进行课堂教学的优势
从目前的形势来看,各大学体育本科教育专业的运动生物化学教学在实践中不断推出运动生物化学精品课件,每位教师都可以根据需要从中挑选适合自己的教学课件。因为,运动生物化学多媒体教学课件是设计者利用现代计算机技术对选择使用的运动生物化学教材进行精心设计的多媒体教学精品课件,最大限度地将各大学之间的教学资源实现了远程共享;各高校之间的教学经验也以最快的速度交流并加以推广使用。最终凝聚了集体智慧的各种多媒体教学课件在教学实现中去伪存真,去粗存精。精品运动生物化学课件的涌现不仅极大地丰富教学资源,而且非常方便运动生物化学教师择优使用。
多媒体教学课件的使用归根结底就是要帮助学生更好地理解课堂教学中提出的关于运动生物化学相关的概念和知识原理,扎扎实实地学好重要的专业基础课,为毕业后参加工作打下扎实的理论基础。
多媒体教学课件在教学实践中已经真实地显示了存在的优越性并成为教师不二选择,从目前来看,优秀的运动生物化学教学课件可以从以下几个方面优化课堂教学。
(一)表现形式丰富
由于多媒体技术的发展,设计者可以运用现代科学技术调动视频技术、动漫设计技术、工艺美术技术、文字处理技术,多方位、多角度、多层次和多种表现手段来将运动生物化学教材中的多种基本知识和基本概念以及物质在人体运动训练时发生的物质代谢和能量代谢于分子层面的变化充分表现出来。比如在第二章有关糖的代谢过程中,根据无氧状态下发生的无氧酵解中的无氧酵解的过程简图中可归纳为4个阶段,包括12步(或13步)连续的化学反应,其过程复杂。但是采用多媒体教学课件后,其中全部的化学反应可先在课件中将糖酵解过程简图用动态的方式表现出来,在课堂上教师就可以通过屏幕生动地直接显示出来,为什么缺乏锻炼身体的人突然加大运动会肌肉酸痛的原因,就是糖在氧气不足的情况产生的糖的酵解产生乳酸造成的,教师在此基础上加以讲解,既方便了教师上课,也便于学生理解和掌握。
(二)信息含量巨大
基于现代计算机技术运动生物化学多媒体教学课件所含的知识信息量非常巨大,在多媒体教室一节课短短40分钟内可以把一堂课中的教学内容,从公式推导、人体在运动中发生的物质代谢和能量代谢具体过程,从分子层面进行放大式的演示,能把传统教学模式无法做到并无法想象的抽象的概念放大后直观地、形象地演示出来,根据需要也可以突破时空界限,大跨度地运用视频技术展示运动生物化学领域最新研究成果和取得的最新科技成就。
(三)便于知识的拓展和精炼
基于现代多媒体技术强大的数据处理能力,教师可以轻易突破时空界限大跨度地在课堂教学中介绍出运动生物化学的产生及今后的发展趋势,与此同时,又能及时反映出当前世界上本课程运动生物化学知识的发展前沿及发展前景。例如,教师在讲授运动与适应的分子调控这一章时内容涉及到人们普遍关心的基因与基因组、人类基因组计划。什么是基因?什么是基因组?什么是人类基组计划?这些问题在这里就可以通过多媒体教学课件向同学们介绍,如人类基因组计划,旨在阐明人类基因组30亿个碱基对的序列,发现所有人类基因并搞清楚其在染色体上的位置,破译人类全部遗传信息,使人类第一次在分子水平上全面认识自我。运动生物化学得到有效拓展和延伸,大量的相关知识通过多媒体课件就能源源本本地展示出来,经过有关专家的精心设计,大量相关运动生物化学知识通过现代计算机技术很容易做到海选,授课知识得到精炼。这既能激起学生对科学未的憧憬,关注生命,关心人类本身的研究的科技进展,又势必造成学生主动学习,主动探索运动生物化学课程的倾向。
(四)化复杂为简便,化抽象为直观
张蕴琨等主编的运动生物化学教材第121页表述糖、脂肪、蛋白质分解代谢关系图引自冯美云《运动生物化学》,如果不采用多媒体课件,要教师在黑板上将该图画出来一般不太可能。但是,运用多媒体教学课件就能方便地将该图表现出来,而且运用多媒体技术,进一步可以将其变化过程动态化,每个反应变化过程都能生动地表现出来:三大能源物质的供能过程(体内糖、脂肪、蛋白质的代谢)不是彼此独立,而是相互联系的;三者之间可以相互转换,还可以通过一些共同中间产物以及共同的代谢途径(如三羧酸循环等)连成一个整体。教师通过多媒体教学课件能轻松地将上述衍生变化过程通过放像仪向学生展示并讲解比较容易向学生阐述清楚其发生变化的演示过程,学生既增加了学习的乐趣,同时又能及时消化有关课堂所授的相关知识。
(五)课件中适当的视频材料介入将课堂教学变得十分鲜活
在讲到中老年人常患的疾病如高血脂症、肥胖、动脉硬化、冠心病、糖尿病、痛风等时,适时插入相关病人的病状及变化的视频资料,让学生感觉到生活离我们并不远,引起同学们的高度重视,充分利用现实生活中的活生生的事例来吸引学生的眼球,激发学生的学习热情,提的课堂教学效果。以事实说话,不仅能强化学生对知识的理解,还能加深学生对所学知识的认识。肥胖症、糖尿病、骨质疏松证、痛风在教学课件上利用视频这一技术手段充分客观地反映这些病人的症状以及在生活中所遇到的困难,通过视频技术还要反映长期适宜的体育锻炼,不仅能够预防由于精神和躯体的疾病引起的病理性衰老,而且可以延缓正常的生理性衰老。合理的体育锻炼还可以对许多常见慢性疾病如高血脂症、肥胖、动脉硬化、冠心病、糖尿病、痛风等起到良好的作用。
二、利用多媒体技术优化运动生物化学课堂教学的措施
运动生物化学多媒体技术成功地引入课堂教学,能优化运动生物化学教学。要保证运动生物化学多媒体技术成功地引入课堂教学必须采取以下几项措施:
(一)刻苦学习,自觉将先进的多媒体机技术应用到教学实践中去
要取得良好的教学效果,运动生物化学教师必须掌握现代多媒体应用技术,要求教师们要不断加强现代科学技术的学习并掌握这些技术,积极学习并利用计算机等多媒体信息技术手段,为教学服务。高校要加强教师在岗多媒体教学课件制作技能的培训力度,实施多方位、多层次的激励机制,应用多媒体技术优化运动生物化学课堂教学是运动生物化学课程专业教师必备的教学技能之一。
(二)深入运动生物化学理论与实验教学第一线,精心挑选运动生物化学精品教学课件
目前使用的运动生物化学教材体系中,知识结构较为注重对原理和理论的介绍,据调研得知当前使用的运动生物化学教材对文字叙述和公式的演示的内容比重大,同样大多数运动生物化学多媒体课件基本上是教材的另一种表现形式,就是文档式展示,导致课件内容单调、枯燥,感觉不到现代科学气息,这样做显然是不可取的,对教学也不会有什么帮助。这就对课堂教学课件的研究者提出了要求:必须深入运动生物化学理论与实验教学第一线,既要熟悉运动生物化学理论与实验过程,精心分析教材每章每节,然后调动多媒体技术中的视频、图像、动漫、制图、音频融入教学课件中,才能出与实践内容和工作过程密切相关的精品课件。在课堂教学中使用这样的课件才能优化课堂教学。
(三)随着计算机应用技术的不断更新,多媒体教学课件也要随着跟进,才能更好地优化运动生物化学课堂教学
随着科学技术的发展,制作运动生物化学教学课件的多媒体技术也在不断跟进,目的在于更好地优化运动生物化学课堂教学,课件设计者必须解决以下几个问题:
1.设计思想与教学思路需要不断更新,跟上信息时代的发展。在改进多媒体课件之前,一定要学习最新的计算机多媒体技术,应用最新科学成就。利用当前使用效果最好的多媒体教学课件注入更先进,功能更强大的信息技术,比如“云计算”技术,制作出课堂教学更好用的教学课件,优化运动生物化学课堂教学。
2.不论科学技术发展到何种程度,课堂教学多媒体教学课件在理论上如何成功,在课件设计时刻注意不能脱离学生,要以学生为本,要让学生真正学到教材所要的知识才是最为主要的。教学方式方法应该灵活机动,一切都要视课堂教学需要而更换,再好的多媒体教学课件都是教学过程中的一种手段,也是一种辅助教学手段。设计好的、强有力的多媒体教学课件在教学中很给力,才能更好地优化运动生物化学课堂教学。
关键词 运动生物化学 教学 实验 改革
一、研究方法
本文通过对中国知网、万方数据库等学术库进行了检索,查阅到65篇关于运动生物化学教学、运动生物化学实验改革的相关论文。通过对这些文献的梳理,提出以下相关问题和建议。
二、运动生物化学的教学现状及存在的主要问题
(一)教学方法单一
在传统教学思想中,教师是作为“知识的传授者”的角色已经不适应新时代的要求。在未来的体育教学中教师需要是一个主导者,带领大家一块去学习探索知识。同时教师不仅需要给学生传授知识点,同时应教会学生如何自主的去获取知识,教师主要利用多媒体在课堂上讲课,大多数是“填鸭式”教学,缺乏交流的时间和平台。运动生物化学是属于理论性较强的课程,如果教学中依然是教师为主体的教学方式,授课效果会很差。
(二)教材“厚”,对应的习题集没有特色
教材主要体现基础性和发展性,注重培养学生的自主学习能力和运用体育技术、技能的态度、能力[1]。体育教材设计与编写理论一直是体育课程研究领域的薄弱环节,目前,高校体育教材虽然品种较多,但低水平重复严重,有些教材内容庞杂,书越编越厚等等[2]。
教材“厚”,且重点不够突出是现行教材明显的特点。现行教材较之以前教材内容添加得越来越多,基础知识和重点知识不够突出。另外,有些章节内容详略不太合理。
运动生物化学习题集的习题与实践联系不够,与运动联系不足。这将不利于学生更好的掌握运动生物化学的理论重点、要素,不利于学生更好的把理论和实践的结合起来学习。
(三)教材有些内容与学生实际情况不接轨
我们编写教材和教学过程中应重点考虑学生的可接受性与理解能力。体育专业的学生有将近一半的都是文科生,他们的理科知识尤其是高中化学的基础知识相对薄弱,运动生物化学教材里面许多的生化反应过程复杂,学生初次接触掌握有些困难。
(四)实验环节薄弱
传统的实验教学观念认为:实验教学从属于理论教学,实验教学只是验证学科理论、培养学生动手能力的辅助教学环节。实验主要以训练学生的基本动手操作技能为目的,限制了学生创造发挥的空间和创新思维的发展,影响了学生的专业工作能力和科研创新能力的训练。
传统的教学实验是老师带领学生做,提前将实验步骤设计好,学生模仿练习,学生缺乏自主设计能力,活动缺乏创新。这是传统教学的一个很明显很重大的弊端。还有一方面就是运动生物化学的实验教学资源不足,满足不了学生做实验的需求。
三、改革措施:
(一)创新教学方法的积极运用。
“传统式填鸭式”的教学方法经过长时间的证明,这种教学方法是效率较低下的教学方法。随着时代的不断发展,对国内外的理论学习、总结。提出了优秀的理论和教学方法,如改革“灌输式”以及偏重讲授的教学方法,倡导启发探究式、讨论式等方法,这些教学理论将会更好的指导运动生物化学的课程学习。
(二)教材形式多样化
教材多样化表现形式是多方面的,包括教材品种、教材内容、教材呈现形式和教材建设过程等方面的多样化。教材多样化是为了将不通教材结合本校的实际情况,根据学生水平和能力因地制宜,因材施教。
教材的多样化,可使教师根据学生的实际情况,整理出符合学生需求的,同时将最新的知识传授给学生,使学生不再局限于课本。根据学生专业的不同,配以不同的习题集,同时也与实践相结合,使运动生物化学真正成为为体育服务的一门学科。
(三)课本简单化
在新科技革命中,知识“陈旧率”大大加快,“半衰期”迅速缩短。一般认为,前沿科学技术知识每三五年就有50%被淘汰。将基础知识,重点知识表现在课本中,内容基础化,易于学生的理解掌握。
(四)教学内容与学生的实际情况紧密结合。
教材固定的情况下,各个学校针对学生的水平采用不同的教学重点,使不同水平的学生都能从该课程的学习中汲取到专业知识。运动生物化学的教材应注重基础理论的解释,使学生更好地掌握基础理论,这样学生才会向更深层次学习,最终成为运动生物化学方面的学习精英。
(五)增加交流平台
实验教学是培养学生能力的有效途,一是大多数学校的运动训练器材、设备无法满足学生的需求,二是学生的内部交流较少。另外,定期举办运动生物化学的实践师生座谈会也是一个非常有效的措施。学生只有认可实践课程的重要性,才会兴趣盎然,提高学生的学习效率。
四、结论
运动生物化学教学实验中可能会出现一系列问题,针对这些问题,本研究的建议是在教学过程中多采用创新式教学方法,满足不同层次的学生的需求,教材内容要与学生需求紧密相连,同时增加师生交流平台,以便教师把握学生的学习情况,有针对性的制定教学任务。
[中图分类号] G64 [文献标识码] A [文章编号] 2095-3437(2013)11-0116-02
生物化学是高等院校生命科学专业领域的一门重要的专业基础课程,随着生命科学的迅速发展,其知识量在日益增加。[1]然而创新型人才培养模式的建立和学生减负运动的推进,迫使生物化学的授课学时日益减少。生物化学理论抽象、分子结构庞大、代谢途径错综复杂,师生普遍认为费劲难学,加上就业的竞争压力日益激烈化,对高校学生的能力素质提出了更高的要求,[2]因此生物化学的教学改革势在必行。
一、根据专业培养目标和学生特点,精简和优化教学内容
教师应根据教学需要,从专业的培养目标和学生基础层次角度慎重选择合适的教学内容,采取重组教材内容,实行单元教学的方式。针对生物化学的课程特点,结合专业及其后续课程对生物化学的要求,教师应尽量突出主线,删繁就简,在有限的时间内把教学内容中的重点和难点讲通、讲透,并适当结合学科的最新进展、研究动态及专业考研需求,争取对学生考研有所帮助。[3]
二、更新教学理念,改革课堂教学
(一)思路清晰,善于总结,大手笔去看待问题,轻松教与学
首先教师要站在一定的高度,把握本次课的重难点,反复推敲教材,在头脑中建立起系统知识框架,理清教材知识系统的结构顺序,从而按知识框架展开教学。[4]比如在学习绪论时,先利用图示勾勒出生物化学的基本知识框架,指出其包括静态生物化学和动态生物化学两部分,静态部分主要讲述糖、脂、蛋白质等分子的分类、结构、性质和功能,动态部分主要讲述糖、脂、蛋白质在生物体内的分解和合成代谢,让学生对该课程内容有一个整体的认识。每个章节应以每章知识结构的完整性和系统性为依据,把这个内容看成主题干,支解为若干个题干,最后把它支解为若干个支题,接着再将支题分解为若干个亚支题,依次支解。针对每个部分进行具体讲解,各个突破。使复杂问题简单化,便于理解。每一堂课都要课前回顾,课后总结,给学生提供清晰的学习线索。在完成每章的教学内容后,教师应对本章内容静态和动态部分中重要的知识点进行简单串讲,并让学生在课下写出该章的知识结构框架,进行总结和归纳,形成连贯的知识体系,克服学生学习生物化学的惧怕心理。这样学生不但巩固了旧知识,而且加深了对新学知识的理解,能跳出圈子轻松学习。同时大大提高了学生的理解能力和记忆能力,并能够锻炼学生的逻辑思维和创造性思维能力。
(二)综合运用多种教学方法和教学手段,实现三维学习目标
在教学形式上,压缩教师灌输理论的课堂时间,采用教师授课的形式,以电教、示教为主题,附以专题讲座、讨论、专题辩论、单元综合考核等多种方式结合,使教师引导、学生自学、群体讨论三者相辅相成,融为一体,贯穿于教学全过程,最终使学生的学习能达到生物化学三个主要领域的学习目标。[5]“水无常形,教无定法”,单一的教学方法不适用于生物化学整门课程的讲授,教学方法要灵活,要将多种教学方法相结合。教师要根据课程特点,针对不同的教学目标、教学内容,选择适合的、行之有效的教学方法。[6]如三大营养物质代谢的复杂关系是教学难点,我们在讲完物质代谢及其调节后,设计阶段性讨论课,讨论“根据糖尿病病人症状以及临床检验中各项指标的改变,分析胰岛素分泌异常对糖代谢、脂代谢、氨基酸代谢的影响”,[7]引导学生自己去理清三大营养物质代谢之间的关系。正确合理地运用多媒体技术,可以大大地提高教学效果,例如:运用动画形象地展示电子传递链在细胞膜上的定位、电子传递过程及与ADP磷酸化的偶联机制,直观、快速、图文并茂,便于学生理解掌握。同时传统的教学手段也不容忽视,如生物大分子的组成和性质、糖和脂类的代谢等,穿插粉笔画图讲解,富有条理性,逻辑性,语言叙述简明准确,这样的教学效果很好。生物化学是一个多层次的复杂的发展的过程,教学方法的运用必须根据这种复杂的发展变化,灵活掌握,灵活结合。教师要不断吸收新鲜的教学经验,不断完善和发展自身的综合素质,在教学过程中结合自己的思想、思维、思路,运用宏观现象认识微观世界,促进创新思维,形成一套具有自己风格的教学方法。
(三)结合日常生活经验实际,采用实例教学激发学生的学习兴趣
本校医类、药类各专业的生物化学课程多于二年级开设。低年级开设设计性实验可能会遭遇专业知识体系不够完善,背景知识局限,学生难以提出假设性问题的瓶颈,尤其是针对文理兼收的专业,由于学生缺乏化学基础知识,如盲目开设设计性实验,减少验证性实验的比例,反而会让学生无所适从,学习能动性降低。因此,本研究选取具备相应基础知识的专业,即中药学基地专业2010级35名学生为设计性实验教学的实施对象。
1.2选题和方案设计
选题是进行科学研究的第一步,也是决定实验成败至关重要的环节。设计性实验课题的选择既要充分满足学生的兴趣,激发学生的主观能动性,又要考虑到学生的理论知识水平和实验操作技能,也要兼顾实验室的仪器设备、试剂耗材、实验周期及经费使用等诸多因素。因此,在选题的过程中,教师应给与全程指导。在实验实施4周前,指导教师给出选题范围并进行指导。选题范围主要涉及如下内容:(1)生物分子的分离与纯化(如动物血清白蛋白的提取);(2)生物分子的含量测定(如植物性药材中维生素C含量的测定);(3)中药对物质代谢的调控作用(包括对代谢物的调控和对酶活性的影响)。各实验小组成员(4~6名)根据自身基础和兴趣点进行选题。第一周学生利用图书馆及网络查阅相关文献,第二周各组学生对收集到的资料进行分类、整理、讨论,初步确定每个实验小组的实验设计方案。方案包括实验题目、实验目的、实验用材料(试剂、仪器、实验用动物)、实验方法、技术路线、预期实验结果、可行性分析、经费预算等具体内容。第三周,各实验小组提交实验方案初稿,并制作PPT陈述自己的设计。同学对每个方案进行讨论,最后由课题组老师与同学一起针对各组实验方案的科学性、创新性和可行性进行论证。确定最终实验方案。第四周,根据实验条件和经费预算,教师指导学生对实验方案进行修正完善。本研究过程中,学生通过查阅文献、反复讨论,共提交了三份实验方案:(1)植物血凝素的提取、分离和活性检测;(2)剧烈运动对血乳酸含量的影响;(3)焦三仙、生三仙对雄性肥胖小鼠减肥效果的研究。通过对方案的科学性、可行性以及学生的操作技能、实验条件等因素的综合考量,最终确定测定小鼠血乳酸含量和剧烈运动对其影响为本次实验内容。在实验方案完善和修改过程中,教师指导学生结合专业特色,增加了益气类中药影响运动小鼠血乳酸含量的实验内容。学生在教师提出的范围内自主设计实验内容,激发了学生积极思考、勇于探索的热情,培养了学生独立思考的能力,并且在反复讨论实验方案的过程中,让学生有了足够的思考时间,对实验目的、实验原理和方法具有较为清晰的认识。同时,通过思维碰撞,每位参与者的创新意识和创新能力都得到了进一步的提高。
1.3实验的具体实施
实验操作的全过程包括预实验、实验用动物及试剂的购买、试剂配制、动物饲养及给药、指标测定、实验结果分析,均由学生自主完成。在实验过程中,各组学生细化分工,责任到人。而教师则及时提供实验所需的各种试剂耗材及仪器设备,同时纠正学生实验操作过程中的错误,解决诸如动物的采血、试剂的配制、移液器和比色皿的使用、分光光度计的调零和数据读取等常见操作问题。教师采用提问的方式引导学生在实验过程中勤于思考,例如:动物取血时发生溶血的原因以及溶血或凝血对实验结果会造成什么影响;在用分光光度法测定血乳酸含量时,为什么要设立对照管;益气类中药能否调控机体的物质代谢,中医“气化作用”与物质代谢有何联系等,启发学生在实验过程中发现问题并及时解决。同时,由于各研究小组的操作存在差异,实验结果也有较大误差。教师引导学生分析实验操作过程中容易导致误差的环节,必要时指导学生重复实验,并进行实验方法的评价分析。在以往的验证性实验过程中,有些学生的参与积极性不高,实验过程中只是帮着其他同学加点试剂,洗洗试管就行了,对实验现象既不观察,也不思考。而在设计性实验过程中,各实验小组内部分工明确,每个人都必须承担工作,因此,实验中任何一个环节出现问题都能找到相关责任人,谁也不愿意承担影响实验进度的责任。于是,每个参与者都会动手操作,用心观察。通过对设计性实验的全程参与,学生的动手能力、观察能力和分析解决问题的能力都得到很大程度的提高。此外,通过实验小组内部成员的分工协作,学生的团队协作意识以及协调能力也得到了强化,有助于培养学生的科研协作精神、社会交往能力和语言表达能力,从而提高学生的综合素质。
1.4实验总结与评价
实验总结是学生展示实验成就的重要形式。实验结束后,教师组织学生对实验结果进行讨论、总结,并指导学生利用统计软件分析实验结果,提出实验结论,最终以小组为单位提交科研小论文。小论文按照学术论文体例进行书写,主要内容包括:题目,中英文摘要和关键词,正文部分的引言,材料与方法,实验结果,讨论分析,参考文献。论文评定后,再次组织学生开展经验交流会,让学生以幻灯片的形式讲解自己的实验内容,增进了交流和沟通。科研小论文的撰写能锻炼学生的逻辑思维和文字表达能力,使其实践能力得到锻炼,并让学生深刻体会到收获的成就感。在学生撰写小论文的过程中,对实验流程的回顾及对实验得失的总结,都能帮助学生更牢固地掌握复杂的生物化学实验技术,避免实验过程中的差错。在今后的实践中,扬长避短,不断提高。本次实验教学改革取得了良好的效果。从学生反馈的意见看,普遍体会到了实验成功所带来的成就感和满足感。这是学生在本科阶段进行科学研究的初步尝试,为他们今后的毕业课题及科研工作打下了良好的基础。另一方面,教师在实验开展的过程中,虽不动手操作,但须承担学习活动组织者、指导者、协助者、规范者的任务;对于学生在实验过程中提出的各种问题,教师必须给予正确的解答。这就要求教师不仅具备扎实的理论基础和娴熟的操作技术,还要学会解决跨学科、跨专业领域的问题。另外,设立合理的教学模块,把握好教学节奏,也是对教师教学水平的考验。因此,教师在指导学生的同时,必须不断学习新的方法和技术,拓宽知识面,真正做到教学相长。
2存在的问题及反思
2.1更新实验教学内容
目前不少中医院校在生物化学实验教学中,仍然沿用传统的演示性、验证性教学模式。实验教学内容较为陈旧,使用的实验方法和技术跟不上生物化学实验技术发展的速度,因此,亟待完成实验教学内容的更新。可将实验教学分为基础性实验和设计性、综合性实验两个模块,基础性实验应增设分子生物学的基本实验技术,如质粒DNA的提取、PCR的基本原理和技术等。设计性、综合性实验可依托学校教师的科研课题,集中成熟的研究内容和方法,面向本科生开设有中医药特色的实验项目。但在具体实施过程中,应根据不同专业的特点,设置不同的模块,把握好基础性实验和设计性实验的比例,分清主次关系,如中医专业、针灸推拿专业还应以验证性实验为主,适当增加综合性实验课程的设计,不必求全。但西医学课程设置较全、基础较好的专业如中西医结合专业、临床医学专业、药学专业等,就可多增加综合性实验课程的内容。
2.2构建高效合理的开放性实验室管理制度
开放性实验室的建立是设计性实验开展的必要保证。由于学生进实验室做实验的时间比较自由灵活,除正常上班时间外,中午,晚上、周末学生均有可能进实验室操作。因此,需要建立课余时间的实验安全管理制度,更重要的是,不同实验室间的仪器设备必须实现互通有无,资源共享,建立开放的实验室工作平台。由于要保证学生随时可进实验室操作并随时对学生进行指导,打破了教师上、下班的限制,这不仅需要教师要有强烈的责任感和奉献精神,也需要学校在经费方面给予积极支持以提高教师和其他工作人员的工作积极性。
2.3设计性实验课程体系的建设
本校医类、药类各专业的生物化学课程多于二年级开设。低年级开设设计性实验可能会遭遇专业知识体系不够完善,背景知识局限,学生难以提出假设性问题的瓶颈,尤其是针对文理兼收的专业,由于学生缺乏化学基础知识,如盲目开设设计性实验,减少验证性实验的比例,反而会让学生无所适从,学习能动性降低。因此,本研究选取具备相应基础知识的专业,即中药学基地专业2010级35名学生为设计性实验教学的实施对象。
1.2选题和方案设计
选题是进行科学研究的第一步,也是决定实验成败至关重要的环节。设计性实验课题的选择既要充分满足学生的兴趣,激发学生的主观能动性,又要考虑到学生的理论知识水平和实验操作技能,也要兼顾实验室的仪器设备、试剂耗材、实验周期及经费使用等诸多因素。因此,在选题的过程中,教师应给与全程指导。在实验实施4周前,指导教师给出选题范围并进行指导。选题范围主要涉及如下内容:(1)生物分子的分离与纯化(如动物血清白蛋白的提取);(2)生物分子的含量测定(如植物性药材中维生素C含量的测定);(3)中药对物质代谢的调控作用(包括对代谢物的调控和对酶活性的影响)。各实验小组成员(4~6名)根据自身基础和兴趣点进行选题。第一周学生利用图书馆及网络查阅相关文献,第二周各组学生对收集到的资料进行分类、整理、讨论,初步确定每个实验小组的实验设计方案。方案包括实验题目、实验目的、实验用材料(试剂、仪器、实验用动物)、实验方法、技术路线、预期实验结果、可行性分析、经费预算等具体内容。第三周,各实验小组提交实验方案初稿,并制作PPT陈述自己的设计。同学对每个方案进行讨论,最后由课题组老师与同学一起针对各组实验方案的科学性、创新性和可行性进行论证。确定最终实验方案。第四周,根据实验条件和经费预算,教师指导学生对实验方案进行修正完善。本研究过程中,学生通过查阅文献、反复讨论,共提交了三份实验方案:(1)植物血凝素的提取、分离和活性检测;(2)剧烈运动对血乳酸含量的影响;(3)焦三仙、生三仙对雄性肥胖小鼠减肥效果的研究。通过对方案的科学性、可行性以及学生的操作技能、实验条件等因素的综合考量,最终确定测定小鼠血乳酸含量和剧烈运动对其影响为本次实验内容。在实验方案完善和修改过程中,教师指导学生结合专业特色,增加了益气类中药影响运动小鼠血乳酸含量的实验内容。学生在教师提出的范围内自主设计实验内容,激发了学生积极思考、勇于探索的热情,培养了学生独立思考的能力,并且在反复讨论实验方案的过程中,让学生有了足够的思考时间,对实验目的、实验原理和方法具有较为清晰的认识。同时,通过思维碰撞,每位参与者的创新意识和创新能力都得到了进一步的提高。
1.3实验的具体实施
实验操作的全过程包括预实验、实验用动物及试剂的购买、试剂配制、动物饲养及给药、指标测定、实验结果分析,均由学生自主完成。在实验过程中,各组学生细化分工,责任到人。而教师则及时提供实验所需的各种试剂耗材及仪器设备,同时纠正学生实验操作过程中的错误,解决诸如动物的采血、试剂的配制、移液器和比色皿的使用、分光光度计的调零和数据读取等常见操作问题。教师采用提问的方式引导学生在实验过程中勤于思考,例如:动物取血时发生溶血的原因以及溶血或凝血对实验结果会造成什么影响;在用分光光度法测定血乳酸含量时,为什么要设立对照管;益气类中药能否调控机体的物质代谢,中医“气化作用”与物质代谢有何联系等,启发学生在实验过程中发现问题并及时解决。同时,由于各研究小组的操作存在差异,实验结果也有较大误差。教师引导学生分析实验操作过程中容易导致误差的环节,必要时指导学生重复实验,并进行实验方法的评价分析。在以往的验证性实验过程中,有些学生的参与积极性不高,实验过程中只是帮着其他同学加点试剂,洗洗试管就行了,对实验现象既不观察,也不思考。而在设计性实验过程中,各实验小组内部分工明确,每个人都必须承担工作,因此,实验中任何一个环节出现问题都能找到相关责任人,谁也不愿意承担影响实验进度的责任。于是,每个参与者都会动手操作,用心观察。通过对设计性实验的全程参与,学生的动手能力、观察能力和分析解决问题的能力都得到很大程度的提高。此外,通过实验小组内部成员的分工协作,学生的团队协作意识以及协调能力也得到了强化,有助于培养学生的科研协作精神、社会交往能力和语言表达能力,从而提高学生的综合素质。
1.4实验总结与评价
实验总结是学生展示实验成就的重要形式。实验结束后,教师组织学生对实验结果进行讨论、总结,并指导学生利用统计软件分析实验结果,提出实验结论,最终以小组为单位提交科研小论文。小论文按照学术论文体例进行书写,主要内容包括:题目,中英文摘要和关键词,正文部分的引言,材料与方法,实验结果,讨论分析,参考文献。论文评定后,再次组织学生开展经验交流会,让学生以幻灯片的形式讲解自己的实验内容,增进了交流和沟通。科研小论文的撰写能锻炼学生的逻辑思维和文字表达能力,使其实践能力得到锻炼,并让学生深刻体会到收获的成就感。在学生撰写小论文的过程中,对实验流程的回顾及对实验得失的总结,都能帮助学生更牢固地掌握复杂的生物化学实验技术,避免实验过程中的差错。在今后的实践中,扬长避短,不断提高。本次实验教学改革取得了良好的效果。从学生反馈的意见看,普遍体会到了实验成功所带来的成就感和满足感。这是学生在本科阶段进行科学研究的初步尝试,为他们今后的毕业课题及科研工作打下了良好的基础。另一方面,教师在实验开展的过程中,虽不动手操作,但须承担学习活动组织者、指导者、协助者、规范者的任务;对于学生在实验过程中提出的各种问题,教师必须给予正确的解答。这就要求教师不仅具备扎实的理论基础和娴熟的操作技术,还要学会解决跨学科、跨专业领域的问题。另外,设立合理的教学模块,把握好教学节奏,也是对教师教学水平的考验。因此,教师在指导学生的同时,必须不断学习新的方法和技术,拓宽知识面,真正做到教学相长。
2存在的问题及反思
2.1更新实验教学内容
目前不少中医院校在生物化学实验教学中,仍然沿用传统的演示性、验证性教学模式。实验教学内容较为陈旧,使用的实验方法和技术跟不上生物化学实验技术发展的速度,因此,亟待完成实验教学内容的更新。可将实验教学分为基础性实验和设计性、综合性实验两个模块,基础性实验应增设分子生物学的基本实验技术,如质粒DNA的提取、PCR的基本原理和技术等。设计性、综合性实验可依托学校教师的科研课题,集中成熟的研究内容和方法,面向本科生开设有中医药特色的实验项目。但在具体实施过程中,应根据不同专业的特点,设置不同的模块,把握好基础性实验和设计性实验的比例,分清主次关系,如中医专业、针灸推拿专业还应以验证性实验为主,适当增加综合性实验课程的设计,不必求全。但西医学课程设置较全、基础较好的专业如中西医结合专业、临床医学专业、药学专业等,就可多增加综合性实验课程的内容。
2.2构建高效合理的开放性实验室管理制度
开放性实验室的建立是设计性实验开展的必要保证。由于学生进实验室做实验的时间比较自由灵活,除正常上班时间外,中午,晚上、周末学生均有可能进实验室操作。因此,需要建立课余时间的实验安全管理制度,更重要的是,不同实验室间的仪器设备必须实现互通有无,资源共享,建立开放的实验室工作平台。由于要保证学生随时可进实验室操作并随时对学生进行指导,打破了教师上、下班的限制,这不仅需要教师要有强烈的责任感和奉献精神,也需要学校在经费方面给予积极支持以提高教师和其他工作人员的工作积极性。
2.3设计性实验课程体系的建设
随着现代信息技术的飞速发展,以计算机为媒介的教学手段已广泛被用于高校教学活动中,尤其是多媒体辅助的教学活动,给教学带来了活力;而网络课堂、网上信息链接为深化教学,扩展知识提供了很好的平台,但在应用中也存在不足。下面笔者就现代信息技术在生化教学中的利弊,谈谈对其的合理利用。
多媒体技术在生化教学中之长
1.将繁杂的知识简明化。生物化学的部分知识体系内容繁杂,过程冗长,借用多媒体课件将其逐步剥离,通过抽提知识点、主干线条,引领学生归纳总结,同时将文字、图形分步释放,形成简明扼要的知识树。学生在课堂上系统学习、理解知识,重点掌握知识树,课下通过已掌握的知识主干逐步延伸、发散,复习巩固课堂上所学的全部知识,大大提高了学习的效率。
2.将抽象的知识形象化,难点知识易化。对于抽象的代谢反应、遗传信息表达过程等,静态挂图无法反映动态的过程,板书作图则内容多、无法重放。借助多媒体技术将静止的插图制成三维动态图像,加入视频插转,增加动画特效和课件的交互,将物质的空间结构、反应的时间顺序、运动特征等以动态形式形象化地展示出来。而物质构象的改变、引起的生物学变化等以活动的画面演示,图文并茂,声像结合,使学生的空间概念得以建立,对物质的形态结构变化及所产生的生物学功用的关联性得以深刻理解,则将蛋白质三维结构、细胞信号转导等教学难点易化,使教学难点易化。
3.模拟实验,提高了实验教学质量。以多媒体技术的制图、动画、声音等媒体形式模拟实验全程,通过慢放、定格演示、分析和讲解实验;学生在电脑上预习实验,熟悉关键操作,再进行实际操作;实验完毕后可将课件再现、暂停等“重温”实验过程,能很好地提高生化实验的成功率和实验质量。因条件限制无法实现的实验项目,组织学生在电脑上模拟实验,既节省实验经费,又不受时间、空间的限制,使学生增加了对操作技能的认知。
网络教育为提高教学质量提供了更好的平台
1.建立网络课堂,加强师生交流,提升生物化学教学质量。网络课堂是教师在主控机上授课、辅导、答疑,组织和督导学生的学习,学生通过与主控机联网的工作机同步学习、提问;或教师将学生分成多个讨论组,组织学生以网络为媒介,进行联机讨论;学生将讨论中的疑问经网络发送给教师,教师利用电子黑板将共性问题统一讲解,个别问题联机答疑。网络课堂通过实现信息的双向反馈过程,弥补了多媒体教学中的不足,及时化解学生学习中遇到的难题,做到边学边清,边清边掌握,具有良好的教学效果。
2.网上信息搜索,增加知识蕴含量。基于Internet连接的网络具有高密度信息集成以及快速传输的显著特点,为学生提供了浩瀚的知识。其中的NCBI、BMERC主页、CNKI、分子生物学信息网等,为学生提供了大量的专业知识和研究成果。学生通过上网可查询国内外生物化学发展的新动态及最新科研成果,获取与建构新知识,提高自身认知的层面,加深对课本知识的理解。
其应用还可实现资源共享,使学生在专业学习的同时及时接触前沿学科、边缘学科的进展,有利于综合素质的全面提高。
扬长避短,在生化教学中合理利用现代信息技术
1.避免多媒体课件的过度使用及过分渲染。多媒体技术虽有诸多优越性,但其终究只是教学的一种辅助手段,如过分依赖多媒体,将过多的内容制成课件,则课件量过大画面切换过快,导致学生无暇思考、提问,而教师忙于应对课件展示的内容,无暇顾及教学活动的组织、学生的反应,更谈不上信息的双向交流,最终造成教与学节拍的不和谐。应合理安排多媒体课件的量,恰当使用声、色等视听渲染,充分利用自己独到的教学方法和技巧调动学生的参与,重视与学生的课堂互动,给学生留下一些思考、质疑的空间,发挥教师在教学中的主导作用,实现教学手段与教学方法的优化结合,才能实现教学效果最优化。 转贴于
2.避免多媒体课件陈旧,课堂信息量过大。教师使用多媒体课件时,应根据生物化学的发展、所用教材内容的需要及各专业的要求,及时调整、更新课件的内容,做到因材施教,才能使多媒体辅助教学的优势得到发挥,提升生化的教学质量。同时,一定要做到内容适量,尤其是教材之外的知识,一定要把握好取舍,必须保证学生有理解、质疑和记忆所学知识的余地,保证教师有将课件回放补充、归纳总结的时间。
3.避免网络教育流于形式,注重使用效率。网络上的信息良莠不齐,学生上网时最感兴趣的是娱乐性的内容、玩游戏等;而网络课堂因学生参与较多而耗时,容易造成讲授时间减少,个别学生怠于讨论、质疑,使网络课堂的教学优势得不到体现。为避免网络教育流于形式,教师应训练学生熟练使用搜索引擎,熟悉查询路径和方法,培养学生快速准确获得所需资料的能力,尽可能详尽的告知学生查询资料的相关网站、网页,提高网络使用效率。教师应根据章节内容的需要,合理安排网络课堂,加强组织、督导,鼓励学生积极参与讨论,根据讨论、回答问题的表现记录得分,加入到学期成绩中,以促使学生提高使用网络课堂的效率。
每一种媒体都有自身的长处,对某种特定的教学和学习有效,不存在一种处处适用的全能媒体,只有充分发扬现代信息技术的有利作用,解决其存在的不足,在师生的共同努力下,现代信息技术在生化教学中的作用才会更有效更完善。
从我国12所院校博士培养方案看(表7),不同的二级学科在选修课程内容侧重不同。北京体育大学和上海体育学院作为体育学一级学科培养单位,在选修课程的设置上具有灵活性,北京体育大学在博士生培养方案中,提出选修的指导原则,要求选学与研究方向有关的相应学科的基础理论和新思维新方法,以丰富和扩大知识面,提高科研能力,根据本专业和研究方向需要,学校又无力开设的课程,博士生可到有条件的外校选学1~2门相关课程,博士生的课程选择自由度大,从具体选修的课程分析,课程的内容丰富、范围广泛。上海体育学院选修课程通过体育科学技术前沿探索专题讲座形式完成2学分,每个学生至少参加4个专题讲座,经导师批阅合格后,才能获得学分。
表7 我国12所院校体育学博士选修课程设置情况一览表
选修课程名称
北京体育大学
运动训练学理论、体育社会学理论、运动生理学、运动生物化学、运动心理学、运动生物力学、学校体育
学、体育管理学、运动解剖学、计算机、体育统计、体育测量、体育科研方法、逻辑学、导引养生功、第二外
语、生物实验课、外聘专家讲座、可外校选学1~2门相关课程
上海体育学院
体育科学技术前沿探索专题
华东师范大学
运动生理学、体育运动与心理健康、运动营养与促力辅助剂、第二外语
福建师范大学
体育科学导论、体育科研方法论、逻辑学、运动训练学、体育统计与SPSS、国内外前沿知识专题
苏州大学
体育社会学、体育经济学、体育产业学、分子免疫学、高级生物化学与分子生物学研究、医学文献检索、
社会研究方法选讲、运动心理学理论与方法
华南师范大学
管理学概论、社会学概论、经济学概论、文化学概论、社会心理学概论、哲学史、休闲娱乐概论、体育原理
清华大学
根据研究课题需要,选修校内其他研究生课程
山西大学
体能训练、体育教学论、神经生理学、体育实验设计方法、运动选修
河北师范大学
体育学研究、健身理论与方法、运动生物力学科研方法、跨学科选课(2门)
东北师范大学
体育科学实验研究设计与方法、网球运动、高尔夫球运动
北京师范大学
8次前沿讲座
浙江大学
国际体育体制比较、休闲体育文化、国际体育资本的投融资策略、国内外体育法案例分析、体育市场营
销策略和策划、行政法学、项目管理
综合性大学体育学博士点选修课程设置具有其特色。例如福建师范大学侧重工具和方法类课程,提高博士生的科研能力和实践能力;苏州大学开设了拓展研究生知识的社会学、经济学和生物学课程和提高科研能力的方法类课程;东北师范大学开设网球运动、高尔夫球运动等有利于博士生未来社会交往需要的课程;华南师范大学和浙江大学开设了涉及管理学、社会学、经济学、文化学、心理学、哲学等跨学科的人文社会学课程,扩大学生的视野,体现综合性大学的课程资源优势。
总之,我国体育学博士选修课程的设置以跨学科为原则,充分利用优质教育资源,特别是综合性大学的课程资源优势,设置符合博士研究生培养要求的选修课程。
4.4 课程学分
教育部《关于加强和改进研究生培养工作的几点意见》(教研[2001]1号文件)指出:“改革研究生培养制度和培养模式,形成有利于高层次人才成长的培养机制”。“实行弹性学制。硕士生学习年限一般为2~3年,博士生学习年限一般为3~4年,具体由培养单位自行确定,允许研究生分段完成学业,并规定学年累计在校的最长年限”[10]。就世界各国高等学校教学管理制度而言,一般有学年制、学年学分制和学分制3种。从我国12所院校体育学博士培养方案可见,除了北京师范大学没有实行学分制外,其他的大学都实行学分制,这不仅有利于博士研究生教育个性化的发展和培养,有利于研究生教育多样化管理模式的发展,而且有利于国际、国内校际间博士研究生教育的相互交融、学分互认,加速博士研究生教育的国际化进程。学分制的完善是时展的召唤,学分制具有弹性学制的优点,也是研究生教育发展的必然趋势。
从图3可见,我国11所院校博士研究生所修规定总学分存在差异性,北京体育大学和上海体育学院所规定的学分最高,分别达26学分和23学分,华南师范大学规定学分最低,为12学分,其他大学的规定学分一般控制在18学分左右。在不同大学的课程体系中,不同模块课程学分的分配也存在差异。在公共课程中,我国体育学博士外语课的设置大部分为2~3学分,但是上海体育学院的外语课程学分为9学分,占所修学分的39.1%,山西大学把第二外语作为公共基础课,而东北师范大学的外语课程学分为3学分,占所修学分的16.7%;在专业学位课程中,河北师范大学开设4门课程12学分,占所修学分的63.2%,浙江大学只开设体育管理的理论与实践1门课程2学分,占所修学分的11.8%;在选修课程中,北京体育大学选修课程学分为12学分,占所修学分的46.2%,苏州大学开设了9门18学分的选修课程,浙江大学开设了7门选修课程11学分,东北师范大学只开设了3门选修课程7学分。选修课程是学分制的基础,没有健全的选修制,就很难有真正意义上的学分制。课程的选修化是世界课程发展的趋势,符合我国体育学高层次人才培养的需求。因此,要优化体育学博士研究生培养方案,减少必修课比重,适当增加选修课比重,为实行更加灵活的学分制创造条件。
附图
最新求职简历表格(一)基本信息姓名: xxx 先生身份证: 610104197612313***照片民族: 汉目前所在地: 成都年龄: 30 岁户口所在地: 成都
婚姻状况: 未婚 求职意向及工作经历人才类型: 全职应聘职位:化学工程类、理科类、生物工程类
工作年限: 3职称: 中级求职类型: 全职 可到职日期:一个星期 月薪要求: 面议希望工作地区: 北京市上海市成都 个人工作经历:1996-XX,西北大学化学学院
1997-1999担任过院报编辑,校学生会学习小组干事。
1998.10-1999.5从槐米和荞麦皮中提取芦丁工艺研究
1999.2~XX.6从荞麦皮中提取纤维素,对纤维素与马来酸等接支反应,合成纤维素的衍生物
1999.9~1999.10河南洛阳中原油田分析测试中心实习
XX.9-XX.12四川自贡(中昊)晨光化工研究院
XX.9~XX.12四川自贡(中昊)晨光化工研究院环氧树脂车间实习工作
XX.1~XX.7四川自贡(中昊)晨光化工研究院环氧树脂车间实验室担任技术员,负责车间生产中间体的检测,车间生产问题解决和部分应用产品开发(环氧树脂稀释剂,环氧树脂灌封料和环氧树脂模具)
XX.8~XX.12四川自贡(中昊)晨光化工研究院工程中心环氧树脂研究组,参与开发一种电子级酚醛环氧树脂和新建车间的设计,申报材料的整理,前期实验的总结等工作,并成功进行了中试。
XX.1~XX.8西安新兴绝缘材料厂担任技术研发和厂长助理工作,主要负责车间生产,新产品的开发和产品报批等工作。。 教育背景毕业院校: sichaun daxue最高学历: 硕士毕业日期: XX-7所学专业一: 生物学类 所学专业二:受教育培训经历:本科 XX 年毕业于 西北大学化学系有机合成 专业
主要从事植物有效成分的分离和其衍生物的合成研究
硕士 XX 年毕业于 四川大学 生命科学学院
生物化学与分子生物学 专业 主要从事植物蛋白的功能研究 语言能力外语: 英语外语水平: 熟练国语水平: 精通 粤语水平: 一般 工作能力及其他专长本人具有较强和广泛的专业知识基础,较强的学习能力和合作精神,具有化工和生物制剂等工作经历。参与完成多项国家和省市研究项目,并完成多篇科技论文,得到同事和领导老师的好评。
在化学方面,天然产物有效成分的提取,有机合成和高分子材料合成与应用比较熟悉。
在生物学方面,生物化学的基本操作技能(蛋白提取、分离、检测(如:Western检测,荧光分析检测,蛋白基本性质的检测等);植物体功能蛋白的分离和提取,多克隆抗体的制备),基本分子实验技能(PCR,DNA/RNA的提取和大肠杆菌表达等)。对生物药学相关的实验设计和要求较为熟悉。
在仪器的使用方面,能够使用多种仪器( 紫外光谱UV, 红外光谱IR,原二色谱 CD, 荧光光谱FL,快速液相色谱FPLC, PAM2100叶绿素荧光,高效液相色谱HPLC等),并对主要分析仪器(核磁NMR,紫外光谱UV, 红外光谱IR,原二色谱 CD, 荧光光谱FL等)的结果能够准确分析。
0.前言
实验教学不仅可以检验学生对书本理论知识的理解掌握情况和实际运用情况,而且可以培养学生的逻辑思维、创新意识、实际操作能力、观察能力、综合分析能力,培养学生实事求是的科学态度和严谨细致的工作作风。因此,实验教学是全面实施素质教育,培养跨世纪人才的一个重要环节。体育教育专业要求学生主要学习教育学、心理学、运动人体科学、学校体育学等方面的基本理论、基本知识和基本技能,并具备和掌握从事学校体育教学和教学研究的基本能力和方法。运动人体科学课程涵盖了运动解剖学、运动生理学、体育保健学、运动生物化学、运动生物力学等,是体育教育的重要基础课程。运动人体科学实验课程是运动人体科学相关课程完整知识体系的重要组成部分,因此,运动人体科学实验教学质量的高低,直接影响着体育教育专业培养目标的实现。目前,有些高校已对运动人体科学实验课进行改革,[1,2]但受传统教学模式的影响,运动人体科学实验课程在实验教学时数、实验开出率、实验内容、实验教学效果等方面还存在很多方面的不足。作为地方高等师范院校,体育教育专业运动人体科学实验课状况如何?本文以衡阳师范学院为例,分析运动人体科学实验课的现状,并针对现状提出发展对策,旨在为今后体育院系实验室建设及实验课程体系改革提供参考。
1.衡阳师范学院体育教育专业运动人体科学实验课现状
1.1实验课形式
我院运动人体科学实验课按照教学大纲的要求,根据课程开设学时要求,由实验室安排实验课。虽已不像从前完全依附于理论课、出现理论课时挤占实验课时,但并没有独立设课。
1.2实验课内容
我院实验课内容大多数选用高教出版社出版的实验教材中的内容,有些是自编实验内容。如2010级体育教育专业运动解剖学实验课选择李世昌主编的《运动解剖学实验》中的一些实验,有些则是自编的(包括观察上肢骨、上肢骨连结;观察下肢骨、下肢骨连结;观察中轴骨、观察中轴骨连结;观察上肢关节的运动肌群;观察下肢关节的运动肌群;观察脊柱、胸廓运动肌群;观察内脏器官系统;观察脊髓、脑,观察传导路;观察视器、前庭蜗器;静力性动作分析的实验研究;动力性动作分析的实验研究等)。在目前所开设的实验课程中,传统经典的实验多,现代先进的实验少;验证性的实验多,创新性的实验少;单一学科性的实验多,综合性、设计性的实验少。
1.3实验课学时
由于人才培养方案的更改,理论课学时降低,实验课学时数也越来越少。我院2010级体教专业实验课学时数为:人体解剖学14学时、运动生理学14学时、体育保健学6学时、运动生物力学4学时、运动生物化学4学时、运动营养学4学时。学时的减少,决定了实验只能开设很少一部分内容,很多内容由于学时不够而没法开设。比如体育保健学实验,应开设一些基本的按摩、急救、损伤防治、疲劳消除、运动损伤检查等方面的内容,由于学时限制,学生连基本的按摩手法都不能完全学到位,更别说增加一些运动按摩、保健按摩的内容。实验学时数根本无法满足体育教育专业培养人才的需要,还有待进一步增加。
1.4实验课场地
实验室是培养高素质创新人才的重要基地,《普通高等学校本科教学工作水平评估指标体系等级标注及内涵》中规定:规模在500人的学校要求实验室、实习场所及附属用房面积为每个学生2.48;规模在1000人的每个学生为2.05;规模在2000人的为1.82。[3]我系运动人体科学实验室目前拥有实验室面积1060,已建有运动解剖学、运动生理学、运动生物力学、运动生物化学、运动心理学、体育保健学、体育测量与评价共7个分室。我系学生人数近1000人,实验室面积远远不能满足实验教学任务。
1.5实验课仪器配置
仪器设备先进性的程度和档次的高低既是科研能力和学术水平的重要标志,也是学校办学水平的重要标志。我系实验室仪器设备配置水平在前几年较低,共有仪器设备247台(件),总价值86.06万元。2010年成功申报了《中央财政支持地方高校发展》专项经费,增加了250万元仪器设备费的投入。近2年,增加了心肺功能测试系统、血乳酸测试仪、动脉硬化测定仪、骨密度仪、心率无线遥测团队系统等精密仪器。精密仪器的配置对教师科研及学生的创新活动都极为有利,但面对全系学生的教学,学生人数多,我系一年的耗材费用有限,加之进口精密仪器的耗材昂贵,所以有些实验暂时无法开展,即使开展也只能作为演示实验,学生亲自动手的机会少。因此,应适当增加仪器设备的耗材费,以增加学生动手的机会,满足本科教育水平的基本要求,适应学科发展。
1.6实验课教师
Courant Institute, NYU
E.Welzl,ETH Zürich(Eds.)
Combinatorial and
Computational Geometry
Mathematical Sciences Research Institute Publications 52
2005,616pp.
HardcoverUSD80.00
ISBN 978-0-521-84862-8
J.E.克德曼 J.帕克 E.韦尔茨尔 编
在过去的几十年里,离散几何逐渐合并,新的学科――计算几何学的出现为那些对几何问题感兴趣的数学家和计算科学家们提供了巨大的动力。本书是这两门学科交叉的自然产物,它包含了32篇论文,内容涉及了这个领域中人们目前感兴趣的广泛课题,如几何排列、多胞形、存储、覆盖、离散凸性、几何学算法及它们的复杂性,还包括了与许多应用领域相关联的低维几何物体的组合复杂性。例如数学规划、可见性问题、运动数据结构和生物化学,还有代数拓扑学、几何概率、实代数几何学及组。
本书包含的32篇论文分别是(1)借助于核心集合的几何近似;(2)几何学中的图形及超图形应用;(3)轨道的凸几何学;(4)伪线的Hadwiger横截理论;(5)贝蒂数的边界、应用及算法;(6)非常多胞形的脱壳及h向量;(7)关于若干相互接触的柱面;(8)棱对映3多胞形;(9)单纯面的保形能量;(10)关于高维三角剖分的大小;(11)木匠规则折迭问题;(12)有关计算几何学中的折迭与开折的综述;(13)有关转义矩阵的秩;(14)生物分子溶剂化合物的几何学;(15)Zonotope不等式;(16)拟凸规则;(17)De Conciui-Procesi奇妙的排列模型――一个离散几何学家的观点;(18)借助8个、9个或10个叠合圆的单个圆最薄覆盖;(19)有关具有移动观点的可见性问题的复杂性;(20)凸体的柱面分割;(21)转义矩阵半空间;(22)利用置换的允许序列对西勒维斯特问题的两个证明;(23)三维德劳内棋盘花纹的5种实现方法比较;(24)伯恩斯坦基和实根孤立;(25)与西勒维斯特―加拉定律相关的极值问题;(26)平面中不相交段之间的长不交叉路径;(27)Schnhardt多面体的推广;(28)凸体直积的Hadwiger数;(29)二进制空间分割中的最新进展;(30)Erdos-Szekeres理论:上界及相关结果;(31)有关成对交叉数;(32)关于几何随机走动的综述。
本书是由剑桥大学出版社出版的《数学科学研究所出版物》(MSRI)丛书第52卷,可供对组合几何学及计算几何学感兴趣的数学家、计算机科学家及研究人员阅读参考。
胡光华,高级软件工程师
2015年初,“80后”赵闯和袁隆平等11位专家一起,被评选为了“中国科学年度新闻人物”。
在纸上组装古生物化石
走进赵闯的工作室,的确会有种“穿越”的感觉。工作室的墙上挂着油画,箱子里装着素描,地板上堆放着很多大大小小的雕塑――主题都是“恐龙”。
赵闯指着颜色不同的两只南美洲恐龙雕塑,调侃说有一只颜色调坏了,像六块钱的地摊货,随后他又拿起一只“沧龙”,指着它眼睛和鼻孔之间的小凹槽说:“这是‘颊窝’。很多远古的爬行动物都有颊窝,它们能以此来感觉温度的细微变化,判断天敌和猎物的方位。我必须做这个凹槽。小时候没玩过特别像样的恐龙类玩具,现在自己做自己玩儿。”
书桌绕了半面墙,立着好些大部头的书,基本跟化石、考古有关。两台大电脑,一台正用来绘制“长羽毛的恐龙”,一台好像正在放着一部科幻电影。赵闯随机打开了一个页面,是一张电脑绘图,此物似鸟非鸟,头羽亮红高耸,翅膀黑白相间,尾羽蓬松,两条腿强壮如兽,做站立长啸状――这也是一只恐龙,源于几年前辽宁出土的带毛恐龙化石。赵闯是在分析了这些化石的骨骼尺寸,又参考了大量科学的数据后,用艺术的手段让这只“赫氏近鸟龙”穿越了1.6亿年的时光,向我们走来的。
“这也是科学复原最吸引我的一个兴趣点,从骨骼构架到肌肉纹理,再到毛发颜色等细节,这有点像法医的破案工作。”赵闯的第一个复原古生物作品是在他21岁时,和中国科学院合作的“远古翔兽”,这个“远古翔兽”还登上了世界知名科技杂志《Nature》的封面――有的科学家穷尽一生之力也未必能与之结缘。
目前,世界已发现1500多种恐龙,而赵闯逼真复原过500多种。他和北京大学、中国地质科学院、北京自然博物馆、美国自然历史博物馆、芝加哥大学等研究机构的数十位著名科学家都有过合作。他画过的“恐龙”素描、油画等,加起来大概有一万多张。
赵闯的合作者之一,古生物学家马克・诺瑞尔博士称他“是世界一流的科学艺术家”。“许多科学家都是在封闭的环境中工作。复杂的数学公式,难以理解的分子生物化学无法让研究成果显得有趣。但恐龙是大众科普教育的一个绝佳题材。赵闯基于最新的古生物科学报告以及论文进行创作,他用绘画、雕塑、素描以及电影表现恐龙,已经达到了极高的艺术境界。”马克还说。
一堆古生物化石,一个80后青年的另类创作――这两者,是如何打通的?
从远古翔兽到宇宙黑洞
赵闯出生在沈阳市一个普通的铁路职工家庭。童年,他迷恋火车头,7岁有了套《十万个为什么》,翻到“霸王龙”那章:“身长15米,体重6吨,最凶猛的动物之一。”他对此念念不忘,就开始自己摸索着画恐龙了。他在图书馆里翻找了资料,小学毕业时,他手绘了一本《中国的恐龙》。有人笑他是恐龙附身。考上东北大学平面设计系后,赵闯也想停下来,画恐龙都是小孩子的游戏,自己是不是也该像别人一样,画画“美少女战士”吧。那时,他自学了电脑绘图,画一张游戏场景就能收入几百元,一天能画几张,可是他觉得没意思,“恐龙”如同魔兽一般在召唤他往深了探索。这个好奇男生在大学又修了心理学、生命进化学、物理学、高等数学。闲暇时,他最喜欢济览国内外的古生物专业和博物馆网站,一边翻英文字典,一边看科学论文。别人觉得艰涩难懂,而却他沉溺其中:“过去,你能在书上看到三角龙一个正脸已经很不错了,但一连互联网,你能看见三角龙各种角度的照片,还有研究所的论文,各种科学推理。那么多资料,把我的这个心劲一下子燃烧起来了。”
边看边画,赵闯也会上传一些恐龙的彩铅素描到各种网站。中国科学院古人类与古脊椎动物研究所的研究员汪筱林,就是注意到了这些素描,才发邮件给赵闯,希望他参与最新发现的古生物物种“远古翔兽”的复原工作。赵闯不假思索地就答应了。
这是一个非常难的工作。赵闯必须学会分析一堆骨头化石,依据科学家提供的古生物肩胛骨、腿骨、头骨等数据,想象古生物的形态。他备了一本厚厚的英文书籍,内容全是关于动物骨骼研究的。另外,像《中国化石》、《周明镇科学文集》等,也都被他放在了案头。一个月后,汪筱林研究员打来电话,约他“喝酒庆祝”,因为他复原的那只“远古翔兽”上了《Nature》封面!当时,赵闯还是一名在校大学生。在登上《Nature》的封面后,赵闯成了名人,一位中科院院士找到他,说:“听说你给汪老师画得很好,我这儿有个鸟,你愿不愿意画?”
2008年,赵闯从吉林大学毕业后,进入了一家出版社,两年后离职,与好友兼科普作家杨杨创建了“啄木鸟”科学艺术小组,合作“达尔文计划――生命美术工程”,复原地球上已经灭绝的古生物;他们出版过多种图书杂志,如《恐龙秘史:剑龙卷》、《史前帝国:恐龙大演化》和属于《少儿成长大百科》的《超级恐龙全书》、《超级翼龙全书》、《超级海龙全书》及《跟赵闯学画恐龙》等,尤其是大型画册《它们:恐龙时代》,厚、重、大,一打开,狂野逼真的恐龙时代,就会扑面而来。