生物科學研究的基本思路精選(九篇)

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第1篇：生物科學研究的基本思路范文

關鍵詞　科學方法　歸類復習　生物學教學

中圖分類號　G633.91　文獻標識碼　B

“科學方法”(科學研究的一般方法)作為一個專題進行劃分是基于新課標高考生物考試大綱中的能力考核要求――“具有對一些生物學問題進行初步探究的能力，包括運用觀察、實驗與調查、假說演繹、建立模型與系統(tǒng)分析等科學研究方法”?？茖W方法是能力的組成部分，方法是能力的核心。

在科學方法復習中，教師要確定好復習目標，處理好教材，把握好以下的原則：重點知識結構化――抓各模塊科學方法知識的中心點，將知識以此中心組織起來，形成知識網絡；基礎知識系統(tǒng)化――打破原教材的排序結構，系統(tǒng)地歸類基礎知識；難點知識問題化――以問題解決為難點，精編一些含有難點知識的習題，讓學生在解題過程中消化和理解生物科學的研究方法，從而突破難點知識。

由于此專題在高考中占有很大比例，且“科學方法”貫穿于高考生物大部分知識點，筆者結合近幾年高三復習課的教學實踐，對此專題基礎知識進行如下歸類，目的是便于學生形成系統(tǒng)的知識結構。

1　科學研究方法的基本思路

觀察、提出問題一提出假說并作出預期判斷，得出假定性的結論一設計完成實驗一分析數據、得出結論。

2　高考生物中考查的科學方法

依據考綱及考試說明歸納比較見表1。

2.1　獲取經驗性材料的方法

2.1.1　實驗法

分析近幾年高考生物試卷中的實驗題，主要考查教材中的觀察類和鑒別類實驗(表2、3)。試題突出的特點是重視實驗回歸教材。從內容上看，既有對教材實際內容的直接考查，也有對教材相關實驗原理和方法的拓展考查。通過創(chuàng)設新的實驗情境，考查考生對教材實驗的分析、理解和提取新信息的能力。因而教材中的實驗在復習時盡量讓學生做一做、想一想，找回感覺，摒棄“背實驗”的錯誤復習方法，以引導考生通過探究獲得新知和接受科學方法訓練。

還可以歸納“常規(guī)實驗技術比較”(光學顯微鏡觀察，制作臨時裝片、切片和涂片，研磨、過濾技術，解離技術，恒溫技術，紙層析技術，同位素示蹤技術等)；“常規(guī)實驗方法比較”(觀色法，等組實驗法，對比實驗法，加法創(chuàng)意，減法創(chuàng)意，雜交實驗法，化學分析法，分級離心法，梯度離心法，離體培養(yǎng)法，理論分析法，模擬實驗法等)；“探究性實驗與驗證性實驗比較”、“經典性實驗比較”、“以教材知識為背景的實驗題材歸納比較”、“教材中實驗變量(自變量、因變量)比較”等等。

另外，設計類實驗中常常提供實驗器材、藥品，如能明確它們的用途和使用方法，往往能從中發(fā)現實驗設計的思路和方法，甚至具體的實驗步驟。簡單總結如下：

常用的化學試劑：NaHCO3――提供CO2；NaOH――用于吸收CO2或改變溶液的pH；NaCl--配制生理鹽水及其他不同濃度的鹽溶液，可用于測定動物細胞內液的濃度或用于提取DNA；龍膽紫或醋酸洋紅――堿性染料，用于染色體染色等。

實驗條件的控制方法：增加水中氧氣――泵人空氣或吹氣或放入綠色植物；減少水中氧氣――容器密封或油膜覆蓋或用涼開水；除去容器中CO2――NaOH溶液；除去葉片中原有淀粉――置于黑暗環(huán)境；除去葉片中葉綠素――酒精隔水加熱；除去光合作用對呼吸作用的干擾――給植株遮光；如何得到單色光――棱鏡色散或彩色薄膜濾光；血液抗凝――加入檸檬酸鈉；滅菌方法――微生物培養(yǎng)的關鍵在于滅菌，對不同材料，滅菌方法不同：培養(yǎng)基用高壓蒸氣滅菌；接種環(huán)用火焰灼燒滅菌；雙手用肥皂洗凈，擦干后用75％酒精消毒；整個接種過程都在實驗室無菌區(qū)進行等。

2.1.2　調查法

調查是科學探究常用方法之一。調查類實驗(實習)涉及調查方案的制定，隨機取樣、確定樣本的大小、設計記錄數據的表格、對調查結果的整理和分析、計算等(具體比較見表4)。

2.1.3　模擬法

有些科學實驗由于受到一些特殊因素的制約，不能或不許直接對研究對象進行實際實驗。為了獲得對研究對象的認識，以揭示其本質和規(guī)律，通過對替代物的實驗來獲取經驗性材料，這種方法叫做模擬法。復習時重點掌握教材中的案例(表5)，幫助學生分析模擬的過程與結論。

2.2　理性思維方法

2.2.1　類比推理法

類比推理又稱類比法，它是根據兩個或兩類對象有部分屬性相同，從而推出它們的其它屬性也相同的推理。在科學研究中，類比推理是提出假說的重要途徑，往往可以導致新發(fā)現、新理論。但是，應當注意的是，類比推理的結論具有或然性，可能是正確的，也可能是錯誤的，其證實或證偽還需要通過觀察或實驗。在高考復習時要帶領學生復習教材中的例子(表6)，以此訓練學生思維，利于學生解答高考試題中的有關類比推理的試題。

2.2.2　演繹推理法

演繹推理是從一般到個別，從普遍到特殊的推理方式。從一般(普遍)到特殊(個別)，根據一類事物都有的一般屬性、關系、本質來推斷該類中的個別事物所具有的屬性、關系和本質的推理形式和思維方法。通常用三段論式的演繹推理過程來理解，如必修1中“1969年，人們在墜落于澳大利亞啟遜鎮(zhèn)的隕石中發(fā)現了氨基酸，這些氨基酸不是來自地球。由此你可以作出什么推測?”這可以看成是三段論式的演繹推理。大前提：氨基酸是組成蛋白質的基本單位，蛋白質是生命活動的主要承擔者；小前提：隕石(非地球來源)中有氨基酸；結論：隕石中存在生命形式。

高考試題中尤以遺傳題、實驗題考查演繹推理較多，演繹推理法對于學生的逆向思維的培養(yǎng)，對于學生能力的提高都有很好的作用。如2006年全國I卷的第31題第4問(試題略)。復習時注意演繹過程，讓學生重點體會教材中的例子。

再如必修3第49頁生長素的發(fā)現過程強調了“科學重視實證”，也強調了“邏輯推理過程”，并用技能訓練欄目對學生的推理能力作了訓練。這里所涉及到的嚴謹的邏輯推理，多數指的是演繹推理。第69頁進一步探究“根據你對影響酵母菌種群數量增長的因素作出的推測，設計實驗進行驗證?！?/p>

2.2.3　模型法

必修1中的模型概念：人們?yōu)榱四撤N特定目的而對認識對象所作的一種簡化的概括性的描述，這種描述可以是定性的，也可以是定量的；有的借助于具體的實物或其他形象化的手段，有的則通過抽象的形式來表達。模型的形式包括物理模型、概念模型、數學模型等。高中生物中涉及模型法的案例較多。

3　復習建議

科學方法的復習尤其要重視科學思維的訓練，即努力使學生將科學方法內化為自己的思維方式和行為方式。因此，為了達到較好的復習效果，在復習每一類科學方法時，除了掌握系統(tǒng)知識外，要進行配套試題的強化訓練。

3.1　訓練高考試題

因為高考試題的設計比較嚴密，尤其是生物實驗的設計有較強的邏輯性，有利于培養(yǎng)學生科學方法(尤其是邏輯思維習慣)。教師和學生都要認真研究如何提出問題、做出假設、安排實驗步驟、收集檢驗實驗數據、得出實驗結論等問題。

第2篇：生物科學研究的基本思路范文

一、轉變觀念，在復習過程中體現學生的主人翁地位

1. 利用多媒體和實驗充分調動學生的主觀能動性和積極性。

傳統(tǒng)的教學模式，復習課針對性差，不了解學生的思維的誤區(qū)和薄弱點，盲目重復知識，沒有新鮮感，造成學生對知識的厭倦，影響聽課效果，課堂沉悶沒有動力。為了改變這種狀況，教師不要把持課堂，要還原于學生，突出學生的主體地位。再有，單純的講解，好比是紙上談兵、空中樓閣，俗話說得好“耳聽為虛，眼見為實”很有一定的科學道理，所以我們在復習課的教學過程中結合多媒體和實驗教學做到“圖文并茂，知識再現”的效果。但利用多媒體時注意兩點：首先，由于學生的差異性，思維方式的跳躍不同，所以內容不要太多，并且幻燈片的切換不要太快，讓學生有一個思考的過程和記錄的時間；其次，在利用實驗復習教學中要讓學生盡可能地發(fā)揮自己創(chuàng)造性思維，提出不同的觀點，有利于學生個性化、多元化及興趣的提高，使之更喜歡生物學科。

2. 教師要注重學生的學習方法，做到事半功倍。

學生需要掌握初中生物知識點很多，可是這些知識點又比較零散，在復習的過程中往往造成記憶力差，不容易掌握。因此影響了學生應用知識、分析問題、解決問題的能力。所以教師在復習的過程中除了溫故而知新外，還要教給學生復習的方法，尤其是對知識進行梳理和記憶的方面。在復習時我們可以采用比較法、歸類法來增加記憶，還可以編一些順口溜，例如在講解人教版七年級下冊第二章《人體的營養(yǎng)》第一節(jié)時，關于維生素缺乏時出現的癥狀，可以這樣編順口溜“夜盲A，腳氣B，壞血C，佝僂D”。這樣的方法避免了機械的死記硬背，讀起來朗朗上口，記起來也比較容易。通過指導學生類似的學習方法，使學生自己能夠學會整理知識點，形成自己獨特的知識網絡，這時教師要給學生做出的成績給予肯定，增強學生的自信心，感覺自己能行，而不至于懷疑自己“行嗎？”的現象。

3. 教師要培養(yǎng)學生的探究觀察的能力

貝弗里奇在《科學研究的藝術》一書中曾講到一則趣事：一位醫(yī)生在教學生的時候，用手指蘸著糖尿病人的尿樣來品嘗。然后要求每位學生重復這個動作，學生勉勉強強，愁眉苦臉地照著做了，而后一致同意尿是甜的。這個醫(yī)生笑著說：“我是為了教育你們觀察細節(jié)的重要性，如果你們看得仔細了，就會注意我伸進尿里的是拇指，舔的是食指?！边@個故事為學生講述了觀察的重要性，然而如果沒有全體的參與，僅有少數學生配合演示，其教育效果會大打折扣，許多學生就不會從中吸取教訓，反而會譏諷大膽嘗尿的學生。

二、明確命題的指導思想、考試性質、命題的基本思路及考試內容與范圍

首先，我們要知道生物中考的命題都是以《生物考試命題思路及考試說明》為命題依據的。因此，通過學習研究《生物考試命題思路及考試說明》，可以明確考試指導思想和命題方向。生物中考命題的基本思路一般明確了以下四點：

（一）貫徹“基礎教育課程改革綱要”精神，以促進學生全面發(fā)展和終身發(fā)展為宗旨。

（二）側重點是生物課標準要求的，且與高中生物知識內容接軌。有利于高一年級選拔人才，分流錄??；有利于引導初中生物教學向著生動活潑和提高素質的方向發(fā)展。

（三）突出學科特點聯(lián)系生產生活實際。突出生物學科知識特點，密切聯(lián)系學生生活和社會實際,考查學生在日常生活中經常遇到的問題，要求學生能夠利用平時學到的生物學知識來解決實際問題。

（四）從學生發(fā)展的需要、社會需求和生物科學的發(fā)展綜合考慮。在構建生物學知識體系過程中，選擇的內容，既體現基礎性，又具有先進性和實用性，符合學生的發(fā)展和社會的需求，能夠全面提高學生的科學素養(yǎng)。

其次，進一步領會考試的指導思想、考試方式、考試范圍、試卷結構、題型、權重以及難度和比例，才能明確考試的方向，復習中才能把握重點，做到胸有成竹，有的放矢，有效地提高初中生物總復習的教學質量。

三、制定科學周密的復習計劃，是勝利完成任務的先決條件

無論做什么事情都要有一個統(tǒng)籌的安排，不然做起來不會那么得心應手。為此要制定一個全年詳細可行的復習計劃：第一階段，立足課本，對基礎知識和基本技能進行復習，小步進行，打牢基礎。這一階段，花費的時間最長。第二階段，分大塊進行復習，重點專題復習，抓住復習的重點、難點、考試命題的側重點，高頻點，加以突破。第三階段，綜合能力復習，全面演練知識、技巧、方法，形成全方位、多角度解題的能力。第四階段，強化記憶與應試策略，獲得中考有效信息，自我心理調整，確定應試對策。同時教師的計劃在復習前，要向學生說明，讓學生心中有數，自覺地與老師配合，做好教與學同步，發(fā)揮更大的功效。

四、針對考試劃定的重點以及學生薄弱點，強化訓練，回歸課本

要提高成績，各種典型習題的練習是非常重要的，在練習時要講究少而精，具有代表性。在復習時要做到講練結合，防止出現只講不練或只練不講的做法，特別是在后期復習時，要做到精講精練。通過考察知識點找出學生的薄弱點，然后進行強化訓練，做到及時的補缺補漏。實驗探究能力、表達能力、閱讀理解能力是生物學考察的重點，又是學生的薄弱點，教師應該收集一些這樣的題目對學生進行強化訓練，指導學生解題技巧，避免學生出現不知從何入手的現象。除此之外，在幫助學生查缺補漏時，還要引導學生查閱課本，讓學生回歸課本，從課本中找到正確的答案，明白“題在書外，理在書內”的道理，對培養(yǎng)良好的應試心態(tài)也有積極的意義。

第3篇：生物科學研究的基本思路范文

【關鍵詞】假說――演譯法思維方法實例教學科學探究試題

“假說―演譯法”是科學研究的基本方法之一，是科學發(fā)現的基本模式，它是根據已知的科學原理和科學事實對未知的自然現象及其規(guī)律作出的一種假說性說明。是生物教學在新課標中的一項重要內容，教學大綱對此要求層次高，近幾年的高考題在思想方法上多次利用了假說-演繹這種思維法去解決題目。因此無論從高考角度還是培養(yǎng)學生的科學素養(yǎng)上，在教學中策略性滲透“假說演譯法”是非常必要的，以下是我在教學中的體會和認識，供大家參考。

1.準確體會“假說―演繹法” 對培養(yǎng)學生的科學素養(yǎng)的意義及在新課標中位置

假說―演繹法不僅僅是科學家進行科學研究的方法，也是學生認識客觀事物、理解客觀規(guī)律的重要的科學探究方法。假說―演繹法應用于高中生物教學不僅可以幫助學生學習理解相關知識，體驗科學研究的過程，還可以鍛煉學生的邏輯推理能力。假說―演繹法是形成和構造科學理論的一種重要思維方法。對學生來講是“授之以漁”的過程重要手段之一。

《普通高中生物課程標準（實驗）》的“課程設計思路”部分，關于“遺傳與進化”模塊的教學價值時指出：該模塊有助于學生領悟“假說演繹、建立模型等科學方法及其在科學研究中的應用”。 “假說--演繹法”對于落實“標準”倡導的“提高每個高中學生的生物科學素養(yǎng)”的新課程理念是至關重要的。在新課標中分為“了解、理解、應用”三個水平要求，“分析孟德爾遺傳實驗的科學方法”屬于應用水平，在課程標準必修二模塊的前言部分，還特別指出要讓學生“體驗科學家探索生物生殖、遺傳和進化奧秘的過程”，可見引導學生體驗科學的過程和方法，是必修二模塊的重要任務之一。

2.透徹講解“假說-演繹法”在高中生物教材中的實例及思維方式

許多學生感到假說―演繹法很抽象。如何引導學生領悟假說―演繹法？

2.1首先應使學生弄清楚其定義，理清假說―演繹法的思路和過程。

“假說―演繹法”的基本特點是：在科學研究過程中，研究者在觀察、實驗的基礎上，對所獲得的事實材料進行加工制作，首先提出某種作為理論基本前提的假說；然后以假說作為出發(fā)點，邏輯地演繹出可由經驗檢驗的結論，構成一個理論系統(tǒng)。用這個理論系統(tǒng)解釋和預見所研究的對象系統(tǒng)的各種現象，并用實驗來進行檢驗和修正。通俗的講，“假說―演繹法”是在觀察和分析基礎上提出問題以后，通過推理和想象提出解釋問題的假說，根據假說進行演繹推理，再通過實驗檢驗演繹推理的結論。如果實驗結果與預期結論相符，就證明假說是正確的，反之，則證明假說是錯誤的。所以，“假說―演繹法” 的基本思路可以概括為下圖。

2.2還要引導學生區(qū)別“觀察―歸納法”和“假說―演繹法”。前者是從特殊事實中概括出一般原理的推理形式和思維方法，后者是從一般到特殊，根據一類事物都有的一般屬性、關系、本質來推斷該類中的個別事物所具有的屬性、關系和本質的推理形式和思維方法。歸納法從特殊到一般，優(yōu)點是能體現眾多事物的根本規(guī)律，且能體現事物的共性；缺點是容易犯不完全歸納的毛病。 演繹法從一般到特殊，優(yōu)點是由定義根本規(guī)律等出發(fā)一步步遞推，邏輯嚴密結論可靠，且能體現事物的特性；缺點是縮小了范圍，使根本規(guī)律的作用得不到充分的展現，二者是互為補充、相輔相成的。從近代科學到現代科學過程中，以觀察―歸納為主的方法逐漸讓位給以假說―演繹為主的方法。這是因為現代科學從總體上來說，已經不是處在經驗材料的收集階段，而是處于高度的理論概括和演繹的階段。

2.3教學中運用實例教學法引領學生自我生成“假說―演繹法”的科學思維方式。孟德爾的豌豆雜交實驗是高中生物學教學的經典內容。遺傳因子分離導致性狀分離這一命題，是孟德爾通過豌豆的一對相對性狀的雜交實驗，運用假說―演繹法，歷經“提出問題―構建假說―驗證假說―獲得結論”建立起來的。因此，這一內容非常適合作為培養(yǎng)學生科學探究能力的素材。

“假說―演繹法”的過程是不能用灌輸、堆砌等教育方式的，而需要教師引導，學生自覺認同。在教學中，要使學生體會到孟德爾生活的時代是根本無法看到“遺傳因子”的，借助“觀察―歸納法”是無法研究出遺傳規(guī)律的。因此，引導學生從當時的實際情況出發(fā)，嘗試把自己變成孟德爾，以他的思維方式提出問題，進行分析，形成假說，進行演繹推理，進而引導他們自行設計出測交實驗，這種對重要科學史的重現，既能深入理解科學知識，也是培養(yǎng)思維能力和科學方法的重要途徑。通過實例教學法，讓學生真正領悟和自我生成“假說―演繹法”的科學思維方式。

實例教學法：孟德爾“一對相對性狀的實驗”中“假設―演繹法”的實施及探究：

教學過程的難點是讓學生理解孟德爾研究過程中的哪個步驟是演繹。學生看到的是孟德爾提出假說后，就設計測交實驗進行檢驗了，那么哪一步是演繹呢？事實上，實驗所檢驗的常常不是假說本身，而是假說的推論，即從假說中邏輯地推導出來的描述個別現象或事件的推論。如果孟德爾要直接驗證他的假說，只能用顯微鏡觀察的方法，確定遺傳因子的真實存在和遺傳因子的傳遞方式，這在當時是不可能的。那么，孟德爾設計的測交實驗，實際上檢驗的是“推論”。這個“推論”，就是根據假說對測交實驗所進行的演繹推理得到的論題―雜合子生成配子時具有對性關系的遺傳因子分離，也就是課本中提到的測交實驗結果所要證實的推論：（1）F1究竟是不是雜合子（Dd）？（2）如果是雜合子，測交后代的性狀分離比是否為1∶1。

2.4利用教材中“假說――演繹法”實例對學生進行強化訓練，拓展提升。在“生物必修2――遺傳與進化”模塊中的教材設計的核心理念之一：主要就采用了“假說―演繹法”， 涉及假說―演繹方法的內容很多，其中典型有：

案例2：孟德爾在做豌豆兩對相對性狀的雜交試驗；

案例3：摩爾根的果蠅眼色遺傳雜交實驗；

案例4：DNA分子的復制方式的提出與證實。

在生物課程教學中，教師要結合實例，通過創(chuàng)造條件，把教學過程變成模擬科研過程，讓學生建立一般科研程序：提出問題 建立假說 驗證假說 得出結論，使學生真正體會和領悟它的思維和方法。同時要充分發(fā)揮學生的主動性，讓學生在閱讀教材的基礎上，結合假說―演繹法的思路和過程并積極思考，對每一個實驗進行分析、討論，參照案例1寫出每一個實驗的過程和具體內容，進一步掌握其核心思維的過程和方法，并能靈活運用。

3.靈活運用“假設―演繹法”的思維和方法破解生物探究型試題

生物探究型試題包括實驗探究題和遺傳探究題兩類主要題型，在高考中占很大比重，而其類型差異較大，呈現的形式靈活多變，提供的信息較為隱晦，常常令學生手足無措，思維混亂，得分甚微。其實，遺傳探究題的解題思路不外乎“假設推斷結果結論”，其實就是“假設―演繹”的過程。因此，只要掌握了“假設―演繹法”的思維方法，此類問題往往容易迎刃而解。

例：（2011年福建卷）1.火雞的性別決定方式是ZW型（ZW，ZZ）。曾有人發(fā)現少數雌火雞（ZW）的卵細胞未與結合，也可以發(fā)育成二倍體后代。遺傳學家推測，該現象產生的原因可能是：卵細胞與其同時產生的三個極體之一結合，形成二倍體后代（WW的胚胎不能存活）。若該推測成立，理論上這種方式產生后代的雌雄比例是（）

A.雌∶雄=1∶1B. 雌∶雄=1∶2

C. 雌∶雄=3∶1 D.雌∶雄=4∶1

答案：D

例2：某同學進行實驗，甲圖為實驗開始狀態(tài)，乙圖為實驗結束狀態(tài)。請在乙圖所示實驗結果的基礎上繼續(xù)實驗，探究蔗糖的水解產物能否通過半透膜。

增添的實驗材料：蔗糖酶溶液、斐林試劑、試管、滴管、水浴鍋等。

（1）設計出繼續(xù)實驗的簡要步驟：

①；

②。

（2）預測實驗現象并作出結論。

答案：（1）①向a、b兩管分別加入等量蔗糖酶溶液，水浴加熱（或隔水加熱）U型管至適宜溫度，觀察a、b兩管內液面的變化 ②吸取a、b兩管內適量液體，分別加入A、B兩試管中，并加入斐林試劑，（60～65℃）水浴加熱，觀察A、B試管內有無磚紅色沉淀 （2）如果a、b兩管液面高度差縮小且A、B試管內均有磚紅色沉淀，則蔗糖的水解產物能通過半透膜；如果a、b兩管液面高度差增大且A試管內無磚紅色沉淀、B試管內有磚紅色沉淀。

例3：（2006年高考理綜全國卷1）從一個自然果繩種群中選出一部分未過的灰色和黃色兩種體色的果蠅，這兩種體色的果蠅數量相等，每種體色的果蠅雌雄各半。已知灰色和黃色這對相對性狀受一對等位基因控制，所有果蠅均能正常生活，性狀的分離符合遺傳的基本定律?，F用兩個雜交組合：灰色雌蠅×黃色雄蠅、黃色雌蠅×灰色雄蠅，只做一代雜交試驗，每個雜交組合選用多對果蠅。推測兩個雜交組合的子一代可能出現的性狀，并以此為依據，對哪一種體色為顯性性狀，以及控制體色的基因位于X染色體上還是常染色體上這兩個問題，做出相應的推斷。

解題思路：

（1）理清條件：自然種群、灰色雌蠅×黃色雄蠅、黃色雌蠅×灰色雄蠅、一代雜交；

（2）明確問題：顯性性狀？基因位于X染色體上還是常染色體上？

（3）作出假設：①假設黃色為顯性性狀且控制體色的基因在常染色體上。

（4）演繹推理：若黃色為顯性性狀且控制體色的基因在常染色體上，則自然種群中兩個雜交組合的基因型分別為：

（aa）灰雌×黃雄（A_） （A_）黃雌×灰雄（aa）

結果：F1：黃多于灰，且不論黃體色還是灰體色，雌雄比例相等

（5）得出結論：若兩個雜交組合的子一代中都是黃色個體多于灰色個體，并且體色的遺傳與性別無關，則黃色為顯性，基因位于常染色體上。

同理可作出假說：②灰色為顯性性狀且控制體色的基因在常染色體上；

③黃色為顯性性狀且控制體色的基因在X染色體上；

④灰色為顯性性狀且控制體色的基因在X染色體的其余三種假設并推理之。

針對性訓練題：果蠅體毛硬而長的毛稱為剛毛，一個自然繁殖的直剛毛果蠅種群中，偶然出現了一只卷剛毛雄果蠅。請回答下列問題：

（1）卷剛毛性狀是如何產生和遺傳的呢？

。

請嘗試寫出兩仲假說：。

（2）已知這只卷剛毛雄果蠅與直剛毛雌果蠅雜交，f1全部為直剛毛，f1雌雄果蠅隨機，f2的表現型及比例是直剛毛雌果蠅：直剛毛雄果蠅：卷剛毛雄果蠅=2∶1∶1，

此時最合理的假說是：。

第4篇：生物科學研究的基本思路范文

關鍵詞 科學 核心素養(yǎng) 理性思維 生物學教學

中圖分類號 G633.91 文獻標志碼 B

“光合作用探究歷程”是人教版高中生物《必修1?分子與細胞》第五章第四節(jié)“能量之源―光和光合作用”第二課時的內容。學生通過初中階段的學習，對海爾蒙特實驗、普利斯特利實驗、英格豪斯實驗、薩克斯實驗等有了初步的認識，對光合作用場所、條件、原理等也有一定的認知基礎。學生有進行科學探究實驗的實踐基礎，對科學探究方法有初步認識，已掌握科學探究的一些基本的方法。這部分內容的學習是建立于初中學習基礎上的知識的進一步深化。

科學發(fā)現史歷程實際上揭示了人們對于未知領域探究的思維方法，是培養(yǎng)學生理性思維的良好資源。生物學科核心素養(yǎng)中，包含能夠“針對特定的生物學現象，進行觀察、提問、實驗設計、方案實施以及結果的交流與討論”；“崇尚并形成科學思維的習慣；能夠運用歸納與概括、演繹與推理、模型與建模、批判性思維等方法探討生命現象及規(guī)律”等內容。

高中學生學習動機相對穩(wěn)定，對事物的認知開始從現象到本質逐步深入，具有一定的分析、歸納的深層思維能力。引導學生解析“光合作用探究歷程”經典實驗蘊含的生物學科思想方法，既能為學生學習光合作用原理奠定基礎，同時又能培養(yǎng)生物核心素養(yǎng)，促進學生邏輯思維的發(fā)展。

1 引導分析，感悟科學實證

教師引導學生回顧光合作用發(fā)現史過程的經典實驗，激勵學生要實事求是、勇于探索，認同科學探究往往需要一個曲折的發(fā)展歷程。教師指導學生閱讀“梅耶的科學研究”小資料，并提出問題：“植物通過光合作用將光能轉換成化學能儲存，那么貯存到什么物質中呢？”

科學結論建立在證據和邏輯推理的基礎上，因此，教學的重點并非單純的只關注科學結論，而是通過學習過程鍛煉學生的思維能力。教師可利用問題串，引導學生積極思考。如分析薩克斯實驗時，針對實驗設計設置問題：

① 實驗中的自變量、因變量、無關變量分別是什么？

② 為什么要對綠葉進行暗處理？這樣做的理由是什么？

③ 對同一片葉子進行一半曝光、一半遮光處理，體現了科學研究中的哪些原則？④ 實驗可以得出的結論是什么？

對實驗的分析深化了對科學研究一般方法的理解與應用。在此過程中，教師引導學生認同對真理的追求應該表現為基于事實、合乎邏輯的推理形式。

2 任務驅動，探究科學過程

真正意義上的科學發(fā)展必須是一種尊重理性和崇尚理性的發(fā)展，科學結論必須具有說服力的論據，且通過符合邏輯的推理得到而非依靠表象獲得。

通過初中的學習，學生知道光合作用釋放O2。那么，光合作用釋放的O2來源于哪呢？這是高中學習要探索的新知。歷史上，魯賓和卡門對這個問題的探究用了同位素標記法。要能真正理解同位素標記法的原理，需要聯(lián)系化學知識。教師引導學生進行學科間知識滲透和遷移運用，引導學生思考化學學習中區(qū)別同一元素的方法。如區(qū)分氕、氘、氚通常采用的方法是什么？同位素有哪些特點，同位素為什么可以追蹤物質的運行和變化規(guī)律？在此基礎上，教師介紹同位素標記法在生物學研究中的應用，提出問題：要如何利用同位素法進行實驗設計以探究光合作用釋放的O2到底是來自H2O，還是CO2呢？用什么元素的同位素？分別標記什么物質？可能出現什么實驗現象？鼓勵學生進行小組交流討論，嘗試進行實驗設計。

師生共同歸納分析魯賓和卡門實驗原理，教師利用課件展示1939魯賓和卡門利用同位素標記法的實驗，引導學生得出結論：光合作用釋放的氧氣來自于水。教師進一步提出問題：如何嘗試設計用H的同位素來追蹤光合作用中的氫原子的轉移途徑？以此問題引l學生思考，進行思維訓練，讓學生感悟科學實驗設計的嚴謹與巧妙，同時也可檢測學生是否理解了同位素標記法。

教師用課件進一步展示：卡爾文利用同位素標記14C探明CO2中的碳在光合作用中轉化成有機物中碳的途徑。以此引入卡爾文循環(huán)概念，并提出問題：光合作用的有機物是怎樣合成的？學生自主閱讀教材，與小組同學交流學習收獲，培養(yǎng)信息獲取能力與表達交流能力。

至此，學生對光合作用生理過程有了實質的理解。這些理解均建立于科學實驗所得出的結論，在學習過程中，學生依靠思維能力對感性材料進行一系列抽象、概括、分析和綜合，形成概念、判斷，通過推理的認識過程培養(yǎng)科學思維習慣，尊重理性和崇尚理性，以歸納與概括、演繹與推理、批判性思維等方法探討生命現象及規(guī)律，尋找事物的本質、規(guī)律及內部聯(lián)系，體現了生物學習中對于核心素養(yǎng)的培養(yǎng)。

3 鞏固深化，形成科學認知

教師要求學生注意：

① 普里斯特利實驗設計的不足之處，即實驗還需要增設無光環(huán)境下的對照實驗，與學生討論改進建議；

② 薩克斯實驗得出的結論是光合作用產生淀粉；

③ 恩格爾曼實驗證明氧氣由葉綠體釋放出來，葉綠體是綠色植物進行光合作用的場所；

④ 魯賓和卡門用同位素分別標記CO2和H2O，供綠色植物利用，分析各自放出的氧，證明合作用釋放的氧氣全部來自H2O。

4 教學反思

4.1 重視初高中銜接，體現學習延續(xù)性

本節(jié)課的引入重視學生初中光合作用發(fā)現史的學習，幫助學生回憶初中光合作用發(fā)現過程中的幾個重要經典實驗。學生在初中知識的基礎上展開學習，提高了學習效益，避免了重復學習對教學時間的浪費。

4.2 分析科學發(fā)現史，進行邏輯思維訓練

科學經典實驗蘊含了豐富的生物科學方法教育資源?？茖W發(fā)現過程就是人們探究未知事物，獲得新認知的思維過程。實驗中體現的科學思維方法，可以有效地提高學生提出假設、設計實驗的能力，能幫助學生深刻理解知識、理解科學的本質。教師設計問題串，引導學生帶著問題逐步思考，培養(yǎng)學生邏輯思維能力，促使學生學習能力得到一定程度的提升。因此，在教學過程中花了較大的比重對薩克斯實驗，魯賓和卡門實驗進行分析，目的是為了幫助學生歸納科學探究的一般方法與原則。學生借助學習活動和思維策略解決認知沖突，利用歸納、分析、對比等思維方式來建構新的認知結構，提高了科學思維能力，深化了知識理解。

4.3 引感體驗，促使科學價值觀形成

學生通過對本節(jié)課的學習，感悟到科學的道路的曲折和艱辛，知道科學知識來之不易，任何一項科學成果的取得和發(fā)現都是后人在繼承前人經驗的基礎上，經過不斷的探究才獲得的。這些體會有助于培養(yǎng)學生實事求是的科學態(tài)度和堅忍不拔的科學精神，從而使學生形成尊重科學、崇尚科學和獻身科學的價值取向，奠定其將來從事科學研究的基礎。

4.4 關注遷移聯(lián)系，幫助知識理解

本節(jié)課涉及到一些物理與化學知識，需要教師補充物理、化學基礎知識，才能幫助學生理解同位素標記法。因此，教師充分研究學生的知識基礎，關注學科間的銜接，才能保證課堂教學活動順利有效開展；同時，也幫助學生理解科學發(fā)展進程中各學科的共同發(fā)展、彼此促進。

4.5 落實教學評價，促進概念深化

概念的獲得是一個知識內化的過程，需要有鞏固強化的環(huán)節(jié)，通過師生互動或是設置思考題，可以幫助學生梳理已掌握的知識，建立良好的知識網絡體系。

本節(jié)課中體現了建構主義教學“基于問題解決來建構知識，通過問題解決來學習”的基本思路。同時，利用了教材中科學史的潛在教育功能，引導學生嘗試像科學家那樣去設計實驗、去理性思考，旨在進一步培養(yǎng)學生進行探究性學習的能力，激發(fā)學生的創(chuàng)新思維。

參考文獻：

第5篇：生物科學研究的基本思路范文

關鍵詞：生物工程；三輪驅動；導向式；培養(yǎng)模式

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2016）38-0007-05

“十三五”是我國產業(yè)結構重要調整和升級時期，改革過去以大量耗用生態(tài)資源的粗放型增長方式，轉變?yōu)橐钥萍紴橄葘?yōu)化產業(yè)結構[1]。目前生物產業(yè)成為世界各國競相搶占的戰(zhàn)略性位點，但現階段我國該產業(yè)層次低、技術創(chuàng)新不夠、高層人才缺乏，成為限制產業(yè)調整和升級發(fā)展的瓶頸，培養(yǎng)高層次復合技術型創(chuàng)新人才迫在眉睫[2]。生物工程應用領域廣泛，該學科專業(yè)主要培養(yǎng)在生物技術和工程領域能進行產業(yè)化工程設計、生產、管理及新技術研究、新產品開發(fā)的工程技術人才[3]。作為人才培養(yǎng)搖籃的高校，理應緊跟市場需求，調整人才培養(yǎng)方案，培養(yǎng)行業(yè)所需人才。湖北民族學院地處武陵山區(qū)腹地――恩施，是湖北少數民族地區(qū)唯一一所高校。恩施氣候適宜，良好的生態(tài)環(huán)境使其具有豐富的硒和中草藥等資源，被譽為世界硒都和華中藥庫，但工業(yè)經濟薄弱，工科人才嚴重缺乏，嚴重制約當地資源的合理開發(fā)利用及經濟發(fā)展。地方高校辦學的宗旨應服務地方經濟發(fā)展，為行業(yè)發(fā)展提供技術支撐。本研究以湖北民族學院生物工程專業(yè)為實例，以國家產業(yè)結構調整為契機，結合學校和地方實際，以校企“雙軌”聯(lián)合培養(yǎng)為基礎，重點探索民族院校生物工程專業(yè)“三輪驅動”導向式人才培養(yǎng)模式的建設目標和方案，改革調整專業(yè)發(fā)展思路和定位，整合利用地方和企業(yè)的各種優(yōu)勢資源，為民族地區(qū)的經濟和社會發(fā)展輸送競爭力過硬的應用型、復合型、技能型優(yōu)秀工程技術人才。

一、“三輪驅動”導向式人才培養(yǎng)改革模式的建設目標

按照“終身教育”的大框架，緊密結合“卓越計劃”和“校企雙軌”培養(yǎng)計劃來設計和發(fā)展。改革基本思路：以“三輪驅動”人才培養(yǎng)為主線，讓本專業(yè)學生真正能夠實現“進校有門、畢業(yè)有崗”，最終形成“職業(yè)對接、能力本位”的復合實用型人才培養(yǎng)模式?！叭嗱寗印奔礊椋焊鶕W科特征，在生物工程學科整體框架內，因材施教、分流培養(yǎng)，依據學生個性發(fā)展需求的實際情況，將學生分流成三輪驅動方向培養(yǎng)。第一輪驅動為“卓越計劃”，旨在培養(yǎng)造就一批創(chuàng)新能力強、適應經濟社會發(fā)展需要的高質量生物工程技術人才。掌握生物科學和工程技術基本理論，具有生物技術及其產業(yè)化的科學原理、生物工藝技術過程和工程設計等方面的知識，能在生物技術與工程領域從事生物工程產品生產、工藝設計、生產管理和新技術研究、新產品開發(fā)的應用型工程技術專門人才[4]，使其在今后的生物工程領域起骨干和引領作用，為國家走新型產業(yè)化發(fā)展道路、建設創(chuàng)新型國家和人才強國戰(zhàn)略服務，對提高工程教育人才培養(yǎng)質量具有十分重要的示范和引導作用；第二輪驅動為“攀登計劃”，以培養(yǎng)大學畢業(yè)后進入更高層次繼續(xù)學習深造的學術研究人才為核心，注重生物工程專業(yè)知識的深厚、學生自學能力、科學研究能力及創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，為成為高層次生物工程精英人才奠定堅實的基礎。第三輪驅動為“陽光計劃”，以培養(yǎng)生物產業(yè)職業(yè)技能“勝任型”的應用性人才為核心，可承擔生物工程領域的廣譜類技術和管理人才，培養(yǎng)適應社會經濟發(fā)展需要。

二、“三輪驅動”導向式人才培養(yǎng)改革模式的建設方案

生物工程專業(yè)“三輪驅動”導向式人才培養(yǎng)模式總體建設思路是：以突出“校企雙軌聯(lián)合培養(yǎng)”、“地方性”為特色，與時俱進，堅持以產業(yè)結構重要調整和升級對新型工程人才的要求為市場需求導向，深入落實科學發(fā)展觀，整體設計、分步實施、強化能力地穩(wěn)步推進改革進程。注重學生的全面發(fā)展，強調理論與實踐并重，突出創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)精神與能力培養(yǎng)，倡導以學生為本，充分尊重、重視學生個性，堅持三輪驅動導向，培養(yǎng)學生工程素質、工程意識、工程實踐能力[5]。

（一）基于“三輪驅動”培養(yǎng)模式，修訂人才培養(yǎng)方案，定制“菜單式”培養(yǎng)規(guī)格

1.構建“校-企、校-地對接、能力本位”的人才培養(yǎng)方案。依據“三輪驅動”培養(yǎng)模式，堅持以服務為宗旨、就業(yè)為導向的質量觀，通過與地方相關行政管理機構和企業(yè)達成共識，以恩施地區(qū)的硒產業(yè)和生物制藥產業(yè)為實踐應用特色，全面修訂培養(yǎng)方案。突出生物工程的“工科應用性”，緊緊圍繞提高學生的工程意識、專業(yè)技能、專業(yè)基礎知識等工程素質和工程能力的實效性，以“卓越計劃”為核心，將學生培養(yǎng)成能在生物產業(yè)從事工程設計、生產、管理和新技術研究及產品開發(fā)的“重實踐、強能力、高素質”的復合應用型高級工程技術人才。

2.定制、推行“菜單式”人才培養(yǎng)模式。生物工程是21世紀極具影響力和競爭力的專業(yè)，同時也是技術更新快、具有復合性和跨學科性的高科技行業(yè)。結合地方、學校特色，順應目前中國產業(yè)改革發(fā)展趨勢，以校企聯(lián)合培養(yǎng)為基準，按“三輪驅動”人才培養(yǎng)目標，定制各驅動人才所必須達到的知識、素質和能力等結構的“菜單式”培養(yǎng)規(guī)格，實施照單管理，分類分流培養(yǎng)和評價。“卓越”計劃菜單：知識結構：在掌握寬厚的生物學基礎理論基礎上，進一步掌握生物工程技術相關理論與技能，包括數理化、工程、電子技術等的基礎知識，生化、分子、細胞、遺傳、微生物等生物學的基礎專業(yè)知識，發(fā)酵、酶、細胞、基因、生物分離、工程設備、生物工藝等生物工程的專業(yè)知識，除此外學習經濟、企管、法律等的行業(yè)所需的專業(yè)能力發(fā)展知識；素質結構：業(yè)務素質、身心素質、工程素質和科研素質、正確的價值取向、團隊精神、現代信息素養(yǎng)等；能力結構：知識能力和專業(yè)能力，工程實踐能力，強化企業(yè)學習和國際交流過程，重點培養(yǎng)學生的工程實踐能力、工程創(chuàng)新思維及工程管理能力。即：生物工程與技術領域從事生產、管理、設計和新技術、新產品開發(fā)等專業(yè)基礎能力，正確的價值判斷能力、交流溝通管理能力、信息處理能力，了解當代生物工程發(fā)展動態(tài)和應用前景，具有較強的專業(yè)綜合能力和專業(yè)拓展能力；能獨立進行生物技術產業(yè)化項目可行性論證、生物工程上游技術研究、生物工程工藝和設備設計、生物制品分離純化工藝和設備的設計、生產工藝運行管理與監(jiān)察、生物制品質量監(jiān)控等專業(yè)發(fā)展能力。

“攀登”計劃菜單：培養(yǎng)規(guī)格上強化生物工程專業(yè)知識結構和科學研究能力結構兩個模塊，強調生物工程知識的學習掌握、生物工程實驗能力、科學研究能力、自學能力和創(chuàng)新思維的培養(yǎng)。

“陽光”計劃菜單：培養(yǎng)廣譜應用性人才，能勝任生物工程領域或其他相關職業(yè)的工作，以“廣基礎，寬口徑”為基本原則，強化“基礎性、實踐應用性”。在專業(yè)知識技能、開發(fā)創(chuàng)新能力等多方位的訓練要求上，相對于前兩份菜單主要體現在降低規(guī)格的要求，為職業(yè)奠定廣泛的基礎。

（二）基于“三輪驅動”培養(yǎng)模式，優(yōu)化課程體系和教學內容

1.優(yōu)化課程模塊設置。生物工程是以基因工程、細胞工程、蛋白質工程和發(fā)酵工程等生物技術為基礎，化工技術為手段，生物技術研究成果為對象，產業(yè)化為目標，進行科研開發(fā)為基本任務的工科。“三輪驅動”培養(yǎng)模式的課程體系打破傳統(tǒng)的單一性，實施多元化，突出“因材施教、分流培養(yǎng)”的三輪驅動功能，以模塊化課程體系為基本模型，以全面實施學分制和彈性學制作為運作載體，推進課程改革，構建“專業(yè)知識平臺+專業(yè)技能平臺+職業(yè)素養(yǎng)平臺+職業(yè)技能平臺+綜合能力及素質平臺”的課程教學體系。

專業(yè)知識平臺：主要是基礎平臺知識、生物學基礎知識、生物工程專業(yè)知識、專業(yè)能力發(fā)展知識體系。參照國家教育部的規(guī)劃，設置生物工程專業(yè)主干課程模塊、適當的專業(yè)基礎課程以及專業(yè)方向的基礎課程模塊。為“卓越”工程師計劃人才，增設工程素養(yǎng)的主干課程、基礎課程、方向課程模塊，同時為“攀登”人才，加設生物工程專業(yè)知識的高級課程模塊。

專業(yè)技能平臺：三驅動人才所需的生物工程實驗技能、信息技術和計算機應用技能。

職業(yè)素養(yǎng)平臺：生物工程產業(yè)所需的良好道德風范。

職業(yè)技能平臺――卓越工程師所需技能；綜合能力及素質平臺――職業(yè)生存必要的能力和素質。學科專業(yè)課程系列主干課程模塊體現寬口徑、厚基礎，突出培養(yǎng)學生自學能力的功能；基礎課程模塊體現“高、精、新”，突出培養(yǎng)學生思考探究能力的功能；選修課程模塊要有足夠的廣度與深度，要融入前沿知識，體現學科的綜合交叉，突出其提高學生科學素質、培養(yǎng)學生初步科研能力的功能。

專業(yè)選修課程模塊化。在加強雙基的同時，為增強專業(yè)的適應性，增加適應地方經濟發(fā)展需要的植物硒資源開發(fā)利用和生物制藥方向的相關選修課程專業(yè)課同時開設任果蔬加工與保鮮、食用菌栽培、特色植物開發(fā)與利用等農學類課程以及市場營銷學、質量管理學等經管類的任意選修課程，拓寬學生的專業(yè)知識面和就業(yè)渠道。

2.優(yōu)化課程教學內容。對于學科專業(yè)和拓展課程系列中的課程模塊，按課程群對教學內容進行優(yōu)化整合，注重科學性與系統(tǒng)的完整性，同時又要避免單科教學周期長和課程間的交叉與重復；內容分層次，以實用夠用為度，根據培養(yǎng)目標的要求，對專業(yè)基礎課程進行科學合理的有機綜合，突出教師精講的“核心內容”，“一般內容”則在教師指導下讓學生自學鉆研，使知識成為培養(yǎng)學生科學素質和探索學習的能力的載體；在教學內容整合的基礎上修定教學大綱，并附課程考綱。充分依托行業(yè)和企業(yè)優(yōu)勢，不斷深化教學改革，積極拓展產教結合、校企結合的培養(yǎng)模式，實踐一條校企全程合作進行人才培養(yǎng)的全新途徑和方式。

（三）基于“三輪驅動”培養(yǎng)模式，加強師資隊伍建設

師資隊伍建設為專業(yè)建設之根本。生物工程專業(yè)將按照“穩(wěn)定、培養(yǎng)、引進”的建設思路，穩(wěn)定、培養(yǎng)現有教師、適當引進高學歷人才，借智企業(yè)卓越工程師等措施，走內涵發(fā)展道路，采用“內引外聯(lián)”、“請進來，走出去”的方式，一方面，聘請企業(yè)優(yōu)秀人才擔任本專業(yè)兼職教師或產業(yè)教授[6]，另一方面，鼓勵學校教師通過博士服務團、青年教師進企業(yè)等湖北省教師培養(yǎng)項目，選派教師深入企業(yè)、政府管理部門等實踐鍛煉，與企業(yè)、行業(yè)接軌，打造“雙師型”教師隊伍。以教學團隊建設為推動力，以活動為載體，鼓勵、扶持團隊教師，特別是青年教師積極參加團隊研討課、學科帶頭人和骨干教師示范課等活動，促使普通教師向優(yōu)秀教師轉變，優(yōu)秀教師向名師轉變；強化對青年教師培養(yǎng)的各種措施，不斷完善青年教師匯報課、說課、課件制作等一系列教育教學技能競賽，促使其快速成長；積極開展教學研究，組織團隊成員努力申報各類教研項目，以研究促發(fā)展，鼓勵教師參加國內外教學研討會；以學科責任教授、教學責任教授及課程責任教師為骨干，抓好業(yè)務建設，鼓勵教師采用雙語教學，設計制作適宜自身課程特色的教學電子資源，積極投入到微課、慕課教學模式探索，按學科群組織科研與教學結合的教師學術梯隊，開展學術研究與教學研究，使集體智慧與個人特長得到充分發(fā)揮，形成本專業(yè)特色的學術風格，搭建教師快速成長的平臺，提高整體教學水平。

（四）基于“三輪驅動”培養(yǎng)模式，改革教學方式方法，強化教學資源建設

1.建立差異化教學方式和手段，促進學生自主學習。根據現代人才觀、質量教學觀，生物工程專業(yè)必須打破傳統(tǒng)單純知識傳授式的教學方法，教師應當用各種方法調動學生的學習積極性，激發(fā)學生的潛能和鉆研興趣，留出足夠的知識空間與學習時空讓學生自主思考、探索，發(fā)展個性、智能和綜合能力。而教師則應組織學生充分討論、交流，起指導者和引領者作用。因此，教師應靈活選用多種教學方法和手段，重視分層次教學，開放教學時空，打破完全的45分鐘課堂制，堂內外、校內外結合，傳統(tǒng)媒體和新媒體手段的結合，將教師主講、學生研討、學生、啟發(fā)、程序教法等有機結合，積極嘗試啟發(fā)討論式、案例式、虛擬式、研究式、總結式等教學方法，完成教學目標。對于雙基類課程主要采用差異化教學方式和手段。差異化主要體現為：根據課程性質的不同教法的差異化和三驅動人才培養(yǎng)規(guī)格的不同對學生學習要求的差異化。生物工程專業(yè)課，內容基本是集理論、方法與技術于一體的綜合性課程，根據“三輪驅動”培養(yǎng)目標及不同課程的特點，選用不同的最優(yōu)教法，如與制藥相關的課程采用案例教學、生物化學與分子生物學采用啟發(fā)式教學或混合法。在專業(yè)選修課教學時，結合學生個體能力水平、興趣風格等的差異，綜合運用差異化教法，區(qū)別調整教學內容，靈活采用班級、小組、課外、個別和興趣教學等多種組織形式，教學形式多樣化，時空開放化，重視不同個體的個性特征和認識特性，分層次教學，實現學生整體發(fā)展基礎上的個體優(yōu)化。

對于專業(yè)技能和實踐技能類課程，以“任務驅動法”作為教改重點。任務驅動法教學，能為學生提供體驗實踐和感悟問題的情境，圍繞任務展開學習，以任務的完成結果檢驗、總結學習過程，改變學生的學習狀態(tài)，充分調動學生學習的主動性。在教學過程中以學生為主體、教師為主導、任務為主線、如何確定任務為核心，解決任務為關鍵。以三輪驅動人才培養(yǎng)規(guī)格的菜單為依據，以“任務驅動法”進行技能類課程的教學。該教學分四個階段實施。第一個階段為“照單配藥”。即創(chuàng)設情境、研究論證確定任務階段，由專業(yè)技術骨干和課程責任教師組成團組，參照三菜單的人才培養(yǎng)規(guī)格，確定三個層面各自具體的教學任務，形成可行性任務報告。第二階段為“服藥”，即教學實施階段，學生首先按自身實際情況，選擇確定自己的學習任務，然后以明確的任務為驅動，進行自主學習、協(xié)作學習。第三階段為“藥效”。即教學效果評價階段，以學生自評、互評、師評三方共評的方式驗證任務的完成情況，3方評價為基準，確定學生的成績。第四階段為“調藥”。即修正、完善階段，對前三階段的教學實踐進行全面評估，修正、完善該教學模式。

2.進一步加強教學資源建設。充分利用校企資源互補，用兩種教育教學資源優(yōu)化教學，特別是實踐教學，共建技能培養(yǎng)基地，改革教學內容，減少驗證性、單元性實驗，增加綜合性、設計性和反映現代科技成果內容的研究型、自主式實驗，突出學生中心地位，形成以自主式、合作式、研究式為主的學生學習方式，加大開放實驗力度，激發(fā)學生實驗興趣，在建設好已有的實習實訓、創(chuàng)新基地的基礎上，進一步與聯(lián)合培養(yǎng)單位、大中型生產企業(yè)等單位的合作，建設多層次的頂崗實習和創(chuàng)新基地。加強畢業(yè)論文的規(guī)范化管理，進一步加大實驗類和基礎教育研究類論文選題比例。強化畢業(yè)論文與創(chuàng)新性實驗相結合，讓學生盡早進入畢業(yè)論文工作，提升學生的創(chuàng)新能力。針對大學生的就業(yè)意向，結合教師的科研課題、企業(yè)的產業(yè)發(fā)展項目以及大學生創(chuàng)新基金項目等，有計劃地組織學生進行創(chuàng)新實踐。通過在實地頂崗實習和實踐的過程中，培養(yǎng)學生的實際操作能力。

（五）基于“三輪驅動”培養(yǎng)模式，打造“階梯式”實驗實踐教學模式

階梯式實驗實踐教學模式具體從教學內容和質量要求二方面展開，教學內容的階梯式指將學生的技能以數字臺階來量化訓練，規(guī)劃好每一臺階學生應達到的標準，由低到高，逐級達標，逐級上升，直至到達目標層，完成培養(yǎng)目標。質量的階梯式指“三輪驅動”人才在每臺階教學成績的要求規(guī)格各異，實現真正意義上的分類教學管理。

生物工程專業(yè)實踐教學遵循由淺入深、循序漸進的教育規(guī)律，構建一體化多層次的實驗教學體系，形成循序漸進、前后銜接、交叉滲透，由單一到綜合，自主設計至研究開發(fā)四個層次的實驗教學課程體系。對低年級學生首先通過理論教學建立學科的系統(tǒng)概念，在實驗教學體系中以過程認知教學為主，通過大量的基礎實驗（以演示性實驗、驗證性實驗為主），使學生對學科有初步的感知、掌握基本儀器的使用及基本實驗方法，訓練其基本技能，培養(yǎng)學生科學、規(guī)范的研究習慣與方法。第二層次：在第一層次的基礎上增加專業(yè)課程的學習，逐步減少實驗教學體系中演示性、驗證性實驗的比例，同時加大綜合性、設計性實驗的比例。此時，學生在掌握了一定基礎知識和專業(yè)知識的基礎上，加上實驗課程對學生的綜合能力、創(chuàng)新能力的訓練力度加大，作為進一步的措施和發(fā)揮，一方面學校向學生開放實驗室，鼓勵學生自主創(chuàng)新，逐步接觸科學研究；另一方面，學?？梢越M織學生到校外的教學基地去見習，讓學生熟悉專業(yè)學科在實際生產中的應用及整個生產流程。第三層次。主要針對高年級學生，這類學生對專業(yè)知識有相當程度的掌握，主要教學目標為在基本實驗技能、方法的基礎上，促進科學思維和創(chuàng)新能力的提高，強調基礎性、綜合性、設計性實驗相結合，全面培養(yǎng)學生的綜合能力，因此在實驗教學當中可以適當穿插跨課程甚至是跨學科的綜合性大實驗，促使不同課程間的知識融合；同時，進一步增加設計性實驗的比例，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力。學生在有一定科研基礎訓練的情況下，專業(yè)導師進一步引導學生學習科研論文的寫作方法，鼓勵學生在課余時間廣泛涉獵相關專業(yè)的科研論文，關注學科的發(fā)展，完成綜述，嘗試將設計性實驗或實驗室開放所完成的實驗課題形成論文，并鼓勵學生積極發(fā)表，完成從基礎、專業(yè)知識積累到專業(yè)實踐訓練的過渡。第四層次：此時，學生進入實習階段，通過校內校外、專業(yè)實習畢業(yè)實習等多層次的實習，畢業(yè)論文（設計）等綜合實驗環(huán)節(jié)，充分培養(yǎng)學生分析、解決問題的能力和實驗能力。此階段，學校各級實驗室向學生開放、充分利用教學基地的資源來完成畢業(yè)論文（設計）將是工作的重點。通過該層次的訓練，學生不但能體會自身知識、能力如何在科學研究和生產實踐中得到應用與發(fā)揮，而且完成了學以致用的過渡，也了解了學科。生物工程專業(yè)實踐內容包括工程基本技能（細胞工程、酶工程、基因工程、發(fā)酵工程、生物分離工程、生物反應工程）、化工設備設計基礎（工程制圖）、然或人工構建的分子、細胞或組織實現產品化的中、下游過程技術和工程技能等[7]。

精心設計實驗項目，強化學生的實踐動手能力：保留經典實驗項目，淡化課程界限，整合相關實驗教學內容，夯實基礎實驗技能。經典實驗項目有利于學生學習基本實驗技能，有些經典項目大多會設置在不同的實驗課程中，如“分光光度計的使用”這一經典實驗項目在“生物化學”、“發(fā)酵產品分析”等實驗課程中都會設置，為避免資源浪費，按照課程的先后，將其整合到生物化學實驗中，通過強化練習，學生的這一基本實驗技能得到了鞏固，為后續(xù)實驗內容的選擇拓展了空間；結合恩施藥物和硒資源的生物工程產業(yè)發(fā)展動態(tài)，將科研成果融入到教學中，如將天然產物的提取、分離、純化、改性、應用等課題研究成果應用于生物化學等課程的實驗教學中，不僅使學生掌握了基本實驗技術，而且對學生專業(yè)操作技能進行全面訓練，加深了專業(yè)理論與實踐的聯(lián)系，有助于培養(yǎng)學生綜合性、系統(tǒng)性地應用所學知識和技能解決實際問題的能力。特別是對于“攀登”人才的培養(yǎng)，強化科研和創(chuàng)新能力，不僅在教學質量的要求規(guī)格上高于另兩類人才，而且應積極引導他們盡早跟著相關導師作參與課題的研究。

質量的階梯式即：按照三驅動人才培養(yǎng)目標，制定每一臺階各類人才不同的達標規(guī)格，實現真正意義上的分流管理培育。

（六）基于“三輪驅動”培養(yǎng)模式，改善相應的評價體系和教學管理制度

以現有的教學管理隊伍為基礎，推行教學工作的目標管理，發(fā)揮專業(yè)團隊的作用，加強對日常教學過程管理：一步完善和修訂現行的教學管理制度、教學環(huán)節(jié)基本規(guī)范和要求、教學質量標準和管理體系、教學質量監(jiān)督和評價體系。改革課程考試方式，依課程性質，豐富和完善課程考試形式，筆試可采取試卷、小論文、論述、調研報告等形式，口試可以演講、口述、辯論等形式，技能類可以是動手操作、設計制作作品等等；進一步完善課程評價體系和評價辦法，打破完全的課堂45分鐘制度；建立開放實驗室管理制度和先進的實驗教學管理模式，為學生探索性、綜合性、開放性實驗和畢業(yè)論文搭建平臺。充分調動專業(yè)團隊在教學管理、教學研究中的積極性。教師按專業(yè)課程群組成教學改革與實踐責任小組，負責教學內容的整合，課程教學大綱的修定，教材的評審選用，教學方法與教學手段的現代化改革等；成立專業(yè)建設指導委員會，加強專業(yè)教學標準建設。由教學責任教師組成專門責任小組，負責國內外高校教學改革信息的調研，負責師資隊伍培養(yǎng)建設規(guī)劃的制定與實施，領導小組定期檢查各責任小組的工作進展，組織責任小組之間的工作交流與研討；對于子目標任務所獲得的成果，及時組織學校內專家組進行評估鑒定。特別注意提煉專業(yè)建設過程中的創(chuàng)新點和突破點，注重成果在教學實踐中的推廣應用；運行并完善學科專業(yè)學生管理的導師制，建立每個學生系統(tǒng)全面的大學4年成長檔案，促使每位學生準確定位自己的驅動人才類型，按菜單規(guī)格完成自己的學業(yè)。

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