时间：2023-12-31 10:58:04
导语：在分子生物学的含义的撰写旅程中，学习并吸收他人佳作的精髓是一条宝贵的路径，好期刊汇集了九篇优秀范文，愿这些内容能够启发您的创作灵感，引领您探索更多的创作可能。
关键词:启发式教学 分子生物学 实践
中图分类号:G434 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2012)04(c)-0178-02
20世纪90年代起,随着计算机技术的迅速发展和普及,多媒体教学以直观,信息量大为突出优点已经逐步取代了大学以往的板书、挂图以及多种教学媒体综合使用的地位。由于分子生物学不仅是生物学的前沿与生长点,它与生物学的几乎所有学科都有交叉。因此,分子生物学所涵盖的内容非常丰富,信息量也足够大。而多媒体教学的优点正好符合分子生物学的特点,而且还可以针对分子生物学中理论性强,抽象和不可视等导致的教学“难点”,通过多媒体教学的直观、生动的媒体动画展现出来,取得了可喜的成绩。但是,几年的教学实践也发现一些问题,比如由于授课信息量过大,使学生在学习时主动性减小、从而导致学生的学习兴趣与积极思考问题的能力有所减弱,对授课质量也有一定的影响[2]。针对这一问题,通过直观性启发、设疑启发、程序启发、讨论启发等启发式教学法的尝试,并与多媒体教学有机结合,取得了较好的效果。
1 直观性启发法 引导学生归纳总结
分子生物学中有一些概念属于文字简单,含义抽象。对于这种概念的讲解,如果忽视了学生学习过程的客观规律、理解能力、知识水平,不调动学生开动脑筋、积极思考,而是把现成的概念直接灌输给学生,学生只学到一些死知识,只会死记硬背,学习处于一种完全被动的状态。如果采取直观性启发教学法,就可达到对概念的深入理解和对多个知识点的融会贯通的效果。什么是直观性启发教学法呢？所谓直观性启发教学法就是通过展示与知识点密切相关的实物、数学模型、教具等具体事物,有计划、有目的、有顺序、有组织、认真仔细地进行观察、记忆,从而使学生从形象思维逐步过渡到抽象思维的一种方法[3]。比如在讲解基因家族概念时,不直接给出基因家族的概念,而是通过多媒体展示一组组蛋白(组蛋白1、组蛋白2A、组蛋白2B、组蛋白3和组蛋白4)的结构和功能相关图片,并通过具体的例子(几种生物的组蛋白在DNA中排列方式)进行引导,让学生从组蛋白的来源、功能和结构几方面思考,从中得出这一组组蛋白规律性的内涵:其来源相同、结构相似、功能相关。同时,指出像这一组组蛋白的基因就是一个基因家族。这样,学生通过积极思维不仅对基因家族概念有了深刻理解,同时还掌握了组蛋白的结构和在DNA上排列方式等有关的知识,以及这些知识之间的相互关系,还学会了对问题进行归纳总结。
2 设疑启发法,引起和强化学生兴趣
设疑启发法在启发式教学中是应用最广泛的一种方法,设疑启发法,又称问题启发或质疑启发法,是运用一定的教学手段,激发学生的疑问,激起学生求知的要求,从而调动学生学习的积极性[4,5]。分子生物学的教学过程中运用设疑启发法也可起到非常好的效果。例如,B型DNA双螺旋结构是沃森和克里克1953年提出的,从此,分子生物学成为一门独立的学科。在讲解B型DNA双螺旋结构时,会讲到它是由10对核苷酸组成一个螺距,每个螺距高为3.4nm等。如果这时直接讲DNA的长度计算这时,同学们只能被动的听,可能会显得平铺直叙,枯燥！如果采用设疑启发法,教师通过提出问题:如果有一个1000个核苷酸对的DN段,请问你可以计算出它的长度吗？同学们这时会由被动变主动,主动的思考问题,并根据已经讲过的10对核苷酸的长度为3.4nm,计算出两个核苷酸之间的距离为0.34nm。知道了两个核苷酸之间的距离就很容易得出任何DNA分子的长度了！此时,再进一步提问:接下来同学们能计算1000个核苷酸的DNA的分子量是多少吗？同学们思考后回答:不能！教师问:为什么？同学回答:单个核苷酸的分子量不知道！教师答:这个问题回答的非常好,如果老师告诉你们4种核苷酸的平均分子量为330Da,你们可以计算吗？同学们马上回答:能！这样,同学们就在,“生疑—质疑—释疑”的过程中掌握了DNA的结构、长度和分子量之间的关系,学的灵活、记得牢固。为了进一步强化同学们的学习兴趣,进一步设疑:当先给某一DNA的分子量时,同学们能否计算出其长度、核苷酸对数和转数(螺距数)呢？同学们有了前面学习的基础,通过思考后很自信地回答:能！通过设疑启发法的应用,同学们自然达到触类旁通,举一反三的效果,整个过程中不仅很好的引起了学生的兴趣,而且还进一步强化了学生的学习兴趣。
3 程序启发法[6]的运用,调动学生解决问题
与基因家族概念不同,由于生命活动的复杂性,有些知识并不是运用一般规律就可以解释的。例如,我们都知道,蛋白质是由氨基酸组成的,通常一个氨基酸是由三个核苷酸组成的一个密码子进行编码的,也就是说DN段有多少核苷酸组成,意味着其编码的蛋白质的氨基酸的最大容量为核苷酸的数目除以3。但是,也有例外,ΦX174是一种噬菌体,其基因组为单链DNA,本身只有5375个核苷酸,按3个核苷酸编码一个氨基酸计算,基因组全部的核苷酸都用来编码氨基酸,最多也只能编码1792氨基酸的蛋白质,如果按氨基酸的平均分子量为110Da计算。该分子编码的蛋白质的总分子量为19.7万；但是,当ΦX174感染大肠杆菌后共合成11个蛋白质分子,总分子量为25万左右,相当于6078个核苷酸所容纳的信息量。是什么原因导致理论推理与实际情况之间的差异呢？要解决这个知识难点,采用启发式教学中的程序启发可以得到较好的结果。所谓程序启发法也称“有序启发”,按课题内容的规律性和教学过程的规律性,设计一套符合学生认识规律的程序,也可设计程序性练习,把复杂问题分解,分散难点,降低思维梯度,用前一问题启发后一问题,用后一问题深化前一问题,层层剖析、环环相扣,最后实现整体突破。因此,对于上面问题可以先从学生已经掌握的遗传密码这一知识入手。遗传密码是将DNA或RNA序列以三个核苷酸为一组的密码子转译为蛋白质的氨基酸序列,以用于蛋白质合成。在教学过程中先进行这样的启发:对DNA或RNA的阅读方式不同时,会导致什么结果？同学们自然会得出“用不同方式去阅读DNA或RNA序列时,导致编码的蛋白质大小和数量都可能是不同的”！接着教师可进一步启发:按不同方式阅读DNA或RNA序列,同一序列上有没有可能编码两种或两种以上的蛋白质？这时,可能有两种回答,教师可以请回答正确的一组同学陈述他们的理由,最后给出例子进行论证。最后得出:按不同方式阅读DNA或RNA序列,同一序列上有可能编码两种或两种以上的蛋白质,这就是导致ΦX174噬菌体能够编码超出自身容量的更多的蛋白质的原因。进而导出重叠基因的概念。在这个教学过程中还可以请一些同学论述自己的观点,从中发现同学们对这一知识理解的正确与否,以便教学过程中更有针对性。
4 讨论启发法的运用,激发学生的智慧
为了启发学生的智慧,活跃课堂气氛,还可引入启发式教学中的讨论启发法。所谓讨论启发法是以问题为中心,以讨论为形式,可收到互相启发、集思广益之效果。讨论的问题最好是无标准答案的开放型的问题,学生的思维引发的越新颖越独特越好,问题应具有代表性、典型性和启发性[7]比如:先有鸡还是先有蛋?这是一个千古难解的哲学和科学之谜。同样,在生命起源时,究竟是先有蛋白质还是先有核酸呢？这也是科学领域中还未彻底解决难题！这是因为从现在的生命现象中,既可以找到先有蛋白质的例子:DNA复制过程和RNA转录过程都有大量的酶(蛋白质)参与,换句话说:没有酶(蛋白质),DNA的复制是不可能进行的；同时,又可以找到先有核酸的证据:核酶是一种RNA,它可以在没有蛋白质和DNA存在的情况下进行自我剪切,自我催化作用。因此,在学习了一定分子生物学基础知识之后,可以将这个命题交给同学们,让同学们在讨论的过程中回顾已学DNA复制过程、RNA转录过程、蛋白质合成、RNA及核酶相关的知识,互相启迪、互相印证、互相碰撞集思广益,进而激发学生的学习智慧。
5 避免走进误区
前面我们用到了直观性启发、设疑启发、程序启发、讨论启发等几个方面,都涉及到“提问”这一环节,但要注意的是,“提问”并不是启发式教学方法的简单内涵,“提问”并不完全等于启发,启发的效果也不取决于提问的次数。所以,我们要善用提问又不可滥用提问,更要杜绝那种“三句半式”的问题,回答是简单的“是”与“不是”,这种绝不是启发式教学,徒有其形而无其实,没有任何可取之处。因此,教师要经常运用启发式教学,还要运用得法,就可以使全体学生的思维都处于警戒的敏锐状态,甚至闪出智慧的火花。从这一点看,教师更要做到思想活跃、思想解放,只有这样的教师才能培养思维敏捷而深刻的学生。这种教学方法与素质教育的目标是一致的。
参考文献
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[2] 张飞云,李玉华.多媒体教学方法在高校分子生物学教学中的运用[J].科技资讯，2009(33):154，156.
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[4] 陈玉骥.启发式教学法的应用与基本要求[J].长沙铁道学院学报(社会科学版)，2004,5(3):142～143.
[5] 刘丽,吕维愈.浅谈对启发式教学法的认识[J].石油教育,2001,107(4)88.
X射线发现及其在医学上的应用，及放射学和现代医学影像学的形成和发展，不仅是自然科学史上的一个重大里程碑，而且在相当程度上改变了医学科学、临床医学的进程，为人类疾病的预防、诊断、治疗作出了巨大贡献。
1医学影像学的发展方向生命科学和信息科学将是新世纪科学发展的主要学科
一方面分子生物学将推进医学科学的发展，生物技术、基因工程和医学生物工程的结合.将加速预防和诊治技术的更新。另一方面，社会、地理和生态环境的影响愈来愈受到重视，两者微观和宏观因素的结合，将促进医学科学各领域的发展，甚至使其面貌发生根本的变化。面对这一新形势，医学影像学将如何发展。
1.1随生命科学的进展，分子生物学、生物和基因工程（人类基因组、疾病基因组学）等，将深入和影响基础医学和临床医学和影像学的进程和发展。实际上，生理、功能和代谢成像以及基因诊断和治疗已经并将进一步深入影像学诊治及基础研究、所谓生物医学成像，分子、基因成像已提上日程。
1.2随医学生物工程和计算机、微电子技术的进展，新一代影像和介入设备和器械，如多层面螺旋CT、MR（如 脏、神经）专用机等的开发、功能的改进、各种影像设备的图像采集和显示新技术（如三维仿真成像、MR频谱以及各种图像的融合）和精确度的提高等；与生物技术相结合，组织和（或）疾病特异性对比剂的开发和应用，影像诊断和介入治疗将不断拓展新领域，向广度和深度发展。
1.3随信息科学的进展，由于影像学的数字化、图像存储与通讯系统（PACS）和远程影像学、远程医学系统，智能型计算机和工作站，计算机辅助诊断和治疗等的进展和应用，网络影像学将会到来。 人工智能技术（如机器人）将会用于影像诊断和介入治疗的操作。
1.4社会、地理和环境因素。受人类卫生保健的影响，对重大病痛如癌症、脑血管痛等发生、发展的意义应有新的认识，国内外资料表现，约40 丧病的发生、发展直接或间接与环境因素有关。随社会经济和生活水平的提高，人口老龄化，对人们健康的认识和医疗服务体系的转变，广大人民对安全、有效而微或无创性诊治技术的要求将会不断提高。影像学诊断将由大体形态学为主的阶段向生理、功能、代谢和（或）基因成像过渡；对比增强由一般性向组织和（或）疾病特异性方向发展，图像分析由定性向定量发展；介入治疗含基因治疗向实时、立体、少或无射线介导，进而与内镜、微创治疗、外科相融合方向发展。对疾病及发生机理的认识，将从器官、细胞向分子、基因水平深入，从个体诊治到群体的卫生保健，如低剂量螺旋CT对肺癌的筛查等，对疾病防治将具有新的含义。
2现代医学影像学的形成和特征
1972年CT的开发和应用，使放射学进入了一个以体层成像和电子计算机图像重建为基础的新阶段。50～60年代单独应用的放射性同位素和超声诊断，也逐步发展成为放射性核素和超声成像。近20年的发展，已形成多种成像技术，包括CT、磁共振、数字减影血管造影和X线数字成像、核医学和超声成像组成的影像诊断学，结合介入治疗共同构成了诊断和治疗兼备的现代医学影像学，介入治疗现已成为与内科、外科并列的三大治疗技术。因此，现代医学影像学是临床诊疗科室（专业），以高科技为基础能向广大人民和病员提供先进的诊断和治疗技术和服务。从而必须改变人们对影像科室和影像医师的认识：既从事诊断又从事治疗。医学影像学作为一个科室（或专业）必须诊治兼备，包括影像诊断、超声、核医学和介入治疗亚专业分工，同时又要划分神经、胸部、腹部、骨关节影像学等，各有分工侧重，协调发展，与其他科室相互配合，共同前进。这样才能促进本学科的发展。
3医学影像学科建设
论文摘要：生物信息学是生物科学中一门新兴的前沿学科。针对目前国内生物信息学教学现状，基于其他学科的成功教学模式，结合生物信息学课程特点，提出“以知识为中心，理论教学与实验教学有机结合”的教学模式。
2l世纪是高科技发展的世纪，随着人类基因组计划的完成、遗传语言的破译、生物大分子的功能与结构研究，一门崭新的、拥有巨大发展潜力的新的学科生物信息学悄然兴起并得以蓬勃发展。生物信息学已成为分子生物学家和从事生物学研究和学习的科研人员、教师和学生的必备工具。在生物信息学开设条件尚不成熟的情况下，目前还没有完善的教学模式，如何在高校进行生物信息学教学则亟需探索。为此，笔者根据几年的生物信息学教学实践，提出几点见解，期盼能“抛砖引玉”，引起同行专家学者的关注，由此推动生物信息学教学质量的提高。
1生物信息学概述
生物信息学(Bioinformatics)是生物学、数学和计算机科学交叉所形成的一门新兴学科，它主要运用信息科学和计算机手段通过数据分析和处理．揭示海量数据间的内在联系和生物学含义，进而提炼有用的生物学知识。诺贝尔奖获得者W．Gilbert在1991年曾经指出：“传统生物学解决问题的方式是实验的。现在，基于全部基因都将知晓，并以电子可操作的方式驻留在数据库中，新的生物学研究模式的出发点应是理论的，一个科学家将从理论推测出发，然后再回到实验中去追踪或验证这些理论假设”。该论点预示了生物信息学在生物科学中的重要地位。
生物信息学的最大特点；一是数据库庞杂，仅人类基因组一项，就大约有3．0×l0个A、G、C、T构成：二是操作主要在网络环境中运行，通过网络强大的搜索功能实现数据储存、检索和分析；三是由于是一门由计算机技术、数学、生物学等多学科综合交叉产物．它的理论及内容尚在不断地完善与更新中。
2教学现状
2．1缺乏合格的生物信息学师资，教师队伍的整体数量和质量与我国生物信息学教育快速发展的规模极不相称。
2．2对生物信息学专业人才培养的认识各异，造成课程设置不合理。我国高等教育的传统模式在创新性人才和交叉学科人才的培养方面本身就存在不少薄弱环节，如何通过生物信息学专业课程教学与实践加强学生的研究能力，从而加快培养不同专业背景的“复合型”人才是摆在我们面前的一项艰巨任务
2．3生物信息学教育与其他专业的合作还有待加强。尽管生物信息学是一门新兴学科，但与其他专业之间存在不少联系。现阶段的问题是不同专业学科的教师之间缺乏交流与合作，难以满足生物信息学教学的需求。
2．4在教学方法上．重视系统知识的传授和授课计划的完成，而忽视学生能力和素质的培养。此外，缺乏理论教学与实验教学的有机整合，实验教学只是以验证理论为目的，内容单一，无创新点，忽视了对学生实际操作能力的培养。
2．5教学中还缺乏适合的理论和实验教材。授权影印国外原版教科书和翻译书籍仍占主导地位，而国人自编的教材寥寥无几。例如，我们在教学实践中已深感到《基础生物信息学及其应用》一书已不能满足实际教学工作的需要，但由于种种原因．修订版迟迟未能完成。此外，系统性也是目前生物信息学教材中普遍存在的一个问题。
3创新教学模式探讨
作为教学论三大流派之一的建构主义认为：学生在现实世界的真实环境中去感受和体验该知识所反映事物的性质、规律以及该事物与其他事物之间联系，通过学生的自主学习和协助学习，来完成对所学知识的意义建构。多媒体计算机和网络通信技术的发展，为建构主义学习环境提供了理想认知工具．能更有效地促进学生的认知发展。基于其他学科的成功教学模式。结合生物信息学课程特点，笔者提出“一个中心，两者结合”的教学模式。即“以知识为中心，理论教学与实验教学有机结合”。突出学生的主体地位，强化了个性教育。
3。1知识定位为中心以教学活动的真正对象——知识定位为中心．在不同的具体教学活动中教师与学生的“主角”与“配角”地位相互转换．即在某些教学环节中，教师是知识建构的主角，学生当配角，而在另一些教学环节中，则相反。同时，针对不同的教学内容和教学需要．采取不同的教学方法。生物信息学是一门多学科交叉的科学，涉及的知识面即深又广，学生进行独立自学的难度很大。尤其是生物信息学中的相关数学知识，诸如隐马尔科夫链、动态规划算法和几何拓扑理论等，在教学中则需采用教师主导的传统讲授方法。
课堂教学受学时的限制，通过探究式方法，引导学生利用课余时间拓展知识，是不可或缺的教学方法，其教学过程大致分为3个步骤：首先确立教学目标，目标可以由教师设定，也可以是学生所感兴趣的内容。如：玉米基因组SSR引物设计，这类问题一般无法找到现成答案．必须通过学生自己去查阅和检索相关数据库后综合分析才可得到。其次进行分组．对一个崭新事物的认识单靠个人智慧的力量往往难以全面兼顾，需要集体的智慧。分组就是将学生随机分组．以组为单位去检索相关基因和蛋白质数据库。如何使用检索工具、哪些数据库需要检索、哪些指标是可以限定、哪些地方不可以忽略等方面的问题，指导教师可给予一定的启发提示和帮助，但不能替代完成。最后集中讨论，由小组成员围绕指定的问题，如SSR引物，则本着资源共享的原则，陈述检索过程、分析结果，并就检索过程中存在的问题及技巧进行共同讨论，最后由指导教师就检索结果进行取舍、总结，对学生的学习情况作出点评。并提出改进意见及进一步要求。
3．2理论教学与实验教学的有机整合
3．2．1通过生物数据库的使用，提高学生处理生物信息的能力由于大型服务器和计算机的参与，分子生物学对生物分子(主要是核酸和蛋白质)研究工作的效率大大提高。到目前为止，生物学数据库总数已达500个以上，在DNA序列方面有GenBank、EMBL和DDBJ等；在蛋白质一级结构方面有SWISS—PROT、PIR和MIPS等：在蛋白质和其他生物大分子的结构方面有PDB等：在蛋白质结构分类方面有SCOP和CATH等．各数据库均通过Intemet提供多种形式的数据检索服务。例如：NCBI—Gen．Bank数据库就提供Retrieve(Email)，Entrez(Web集成信息检索)及Query(Email集成检索)等多种方式的检索服务。这类检索服务是生物数据库所能提供的多种服务中最基本的信息共享和应用服务．也是生物专业学生和科研工作者经常使用的。
3．2．2通过序列比对软件的开发．增强学生使用生物信息处理软件的能力将未知序列同整个数据库中的已知序列进行比较分析是研究者手中的一个强有力的研究手段。对2个物种进行全基因组序列比较已不再是一个梦想．进行序列比较的目的之一是判断2个序列之间是否具有足够的相似性，从而判定二者之间是否具有同源性。在世界各地，科学家每天都要进行成千上万次的序列比对和数据库搜索。实验操作中通过序列比对软件开发的培训，使学生熟练掌握生物信息处理软件．并能编制解决相关问题的小软件。
3．2．3运用生物信息学相关知识，提高学生获取蛋白质信息的能力由于构成蛋白质的20种氨基酸化学构造上的差别远远大于构成核酸的4种碱基的差别。因而蛋白质在结构和功能上存在更大的多样性。目前实验方法获取蛋白质结构信息仍然需要大量的时间，而且对技术和技巧都有很高的要求。越来越多的蛋白质在测定空间结构后尚不清楚其生物功能，因此蛋白质功能预测日益受到重视。预测的方法是目前提供蛋白质结构及功能信息的重要方法。蛋白质结构与功能的复杂性必须借助生物信息学的技术手段才能更好的阐明，通过对生物信息学的学习和掌握，可使学生更多更快地了解蛋白质的信息。
3．2．4优化实验教学内容，发挥网络教学优势生物信息学实验教学主要是针对海量生物数据处理与分析的实际需要，培养学生综合运用生物信息学知识和方法进行生物信息提取、储存、处理、分析的能力．提高学生应用理论知识解决问题的能力和独立思考、综合分析的能力。生物信息学实验教学内容的选择与安排应按照循序渐进的原则．针对特定的典型性的生物信息学问题设计，以综合性、设计性实验内容为主，明确目的要求，突出重点，充分发挥学生的主观能动性和探索精神，以激发学生学习的主动性和创造性为出发点，加强学生创新精神和实验能力的培养。
生物信息学实验教学以互联网为媒介、计算机为工具，全部在计算机网络实验室内完成。在教学中，充分利用网络的交互特点实现信息技术与课程的结合。教师通过电子邮件将实验教学内容、实验序列、工具等传递给学生，学生同样通过电子邮件将实验报告、作业、问题和意见等反馈给教师，教师在网上批改实验报告后将成绩和评语发送给学生，让学生及时了解自己的学习情况。
一、使学生了解STS教育的含义。
有效地进行STS教育渗透，首先必须使学生了解STS教育思想，以及科学、技术、社会三者之间的关系。在绪论的学习中可以做讲解：生命科学既属于自然科学，更是一门实验科学。生物学的发展经历了一个由描述阶段到实验生物学和分子生物学阶段，通过此历程的一些实例讲解，既让学生认识到生物学的发展不仅反映了人类认识史的一个认识过程和一般科学的发展趋势，还反映了实验手段的不断改革史，以及生物科学的发展与社会和科技进步之间的关系。在当代生物学的新进展中，要使学生认识到现代生物学的新进展是在采用许多先进的技术和手段的条件下，有的是在多学科渗透的基础上取得的，而这些技术手段又是以生物学理论知识为基础的，如DNA重组合成技术、核酸分子杂交技术、单克隆抗体技术、脉冲电泳技术、同步辐射技术，等等。最终引导学生认识到科学学科的根本职能在于利用自然知识研究自然界的未知世界，探索通往未知世界的道路。因此，激励学生掌握更多的知识来解释自然界中的“是什么”、“为什么”的问题，技术的根本职能在于改造世界。如果说科学是用来解决自然界中“是什么”、“为什么”的话，技术则是以科学为基础，回答“做什么”“怎么做”的问题，使学生理解到掌握技术重要的是对自然进行控制和利用，变天然自然为人工自然，发展新工艺，创造新品种。如我国研制的生物工程乙肝疫苗、抑制病毒在细胞内增殖的干扰素，等等，都是利用生物学原理和一定的工程技术手段而产生的生物制品，从而使学生认识到科学与技术的相互支持、相互影响。这样通过绪论课的讲述，使学生对STS教育有了初步的认识。
二、从改革课堂教学方法入手，培养学生的参与意识与决策能力。
传统的课堂教学方法是老师系统地讲述科学知识，学生静态地、被动地接收，实验课也主要是证明已学的知识。STS教育要求教师不但要教给学生科学知识，更重要的是要把学习方法传授给他们，使他们不但在学校能获得知识，而且毕业以后能通过自学不断地、快速地获得新知识，以适应社会的发展和变化。因此，我在教学过程中对教学方法进行了如下改革。
1.在传授科学知识的同时，更注重科学研究的过程和方法。生物学是一门实验性很强的学科。现在的学生是未来社会的建设者，如果在学校里只掌握一定的生物学基础知识，不懂得科学研究的过程与方法，知识就得不到更新与发展，就不能很好地为社会服务。我在讲高中《生物》中“生命活动的调节”时，首先让学生看书，再与学生一起总结出生长素发现过程的几个步骤：观察到的事实（植物具有向光性）提出问题和设想（为什么？是具有芽尖的缘故）设计实验验证（排除影响因素，将芽尖切去）实验结果（不发生弯曲）结论（胚芽鞘的生长和弯曲，是由于它具有尖端的缘故），并告诉他们很多生物学知识就是通过这种探索的过程获得的。通过学习，学生对如何进行科学研究的过程有了大致了解，同时也明白了进行科学研究需要有锲而不舍的精神和顽强的毅力。
2.注意调动学生学习的积极性，鼓励他们做课堂上的主人。在课堂教学过程中，尽量设置一些与要讲的知识有关的问题情境，让学生在解决问题的同时复习旧知识，学习新知识。如在讲膜的结构和功能时，我举了一个大家都熟悉的例子：洗完苋菜的水仍是无色的，而将苋菜妙熟后，菜汤却是紫红色的，为什么？在了解细胞膜功能的基础上，将全班分成若干个小组进行讨论，确定正确答案，然后每个小组派代表讲解。有疑问，可以随时提出。当双方都无充分理由说服对方时，我再适当加以点拨，使学生对细胞膜的功能有了深刻认识。另外，每一节课后，我都布置一些与生活密切相关的问题让他们思考，有些同学课后还主动翻阅书籍，搜集资料，这往往使课堂讨论充实而热烈。
三、提高教学内容的社会针对性，使学生明确生物学知识对社会生产和生活的作用。
现代生物学与当今世界面临的重大问题，如粮食、能源、人口、环境保护、国土整治、资源的利用与保护等都有直接联系，并可能为之提供理论、方法与技术，这说明生物科学对人类的未来及社会的发展有重大作用。在课堂教学过程中，我注意理论联系实际，适当增加教学内容，提高社会针对性。如在讲线粒体结构和功能时，让他们回忆物理学中所学的能量转换知识，计算出线粒体中能量的利用率，并与机械效率相比；讲完基因控制蛋白质的合成后，我介绍了基因工程，说明基因工程已经使工业、农业、医学等产业发生了巨大变化，并且必将影响世界的整个面貌；讲完生物与环境这一章时，我介绍了我市的生态状况和存在的问题，让学生根据已学的生态学知识，提出搞好我市环境保护的具体方法和途径。
1.适当增加生物技术的讲授，使学生能自觉地将科学与社会联系起来。学习科学知识的主要目的是要为社会服务，使人们生活得更美好，而知识应用于社会的桥梁是技术。在课堂教学中，我适当增加了生物技术的讲授。如讲细胞膜的知识时，介绍了生物膜技术；讲DNA的结构和功能时，介绍了DNA的粗提取与分离技术；讲单倍体育种时，介绍了植物组织培养技术。这样不仅拓宽了学生的知识面，而且增强了他们的学习信心。
在一些评论家称之为史诗般的伟大巨著《生物学思想的发展》（the growth of biological thought）一书中，迈尔指出：“需要一种新的生物学哲学。这种新哲学将要把功能生物学关于控制论－功能－组织的观点，和进化生物学关于群体－历史程序－特异性－适应的概念这两方面都包括进来和综合起来”。（［1］，p．79）他说，“需要的是一种还没有被人们相信的生物哲学，这种哲学和活力论，和其它非科学的意识形态和不能正确处理生物学现象和生物学系统的物理主义还原论，都是不相近的”。（［1］，p．82）尽管他还说：“虽然这个新的生物学哲学的基本轮廓是明显的，但是现在这种新生物哲学还主要是一种宣言，而不是表达成熟的概念系统的”，（［1］，p．74）但从他对这种新哲学的倡导的各种论文和著作中，我们仍可看到迈尔新的生物学哲学的系统性。下面我们就对迈尔的新的生物学哲学的一些原则作些概括。
1、“物理科学不是科学的合适标准”
迈尔认为，“生物学”一词是19世纪的产物，在19世纪以前，作为科学的生物学并不存在，存在的只是包含在医学中的解剖学和生理学，以及其它的诸如博物学和植物学。牛顿的物理学革命在当时并没有引起生物学的革命性变革。生物思想的重大革新是在19世纪和二十世纪才开始产生的。因此，当科学哲学在17世纪和18世纪开始发展起来的时候，或者说，当培根、笛卡尔、莱布尼茨和康德论述科学和科学方法的时候，完全是以物理科学为基础的。在这种情况下，物理科学的思想和方法自然成了评判一切科学的标准，大多数哲学家理所当然地把物理科学看作是科学的范式，认为一旦理解了物理学就能理解其它任何科学。这种传统一直影响到今天。迈尔不无遗憾地说，他书架上那些声称是涉及“科学哲学”的书实际上全都是仅仅论述物理科学哲学的，他们的哲学和方法论几乎完全立足于物理科学，仿佛世界上并没有活生生的有机世界中的种种现象和过程。
鉴于以上这种情况，迈尔指出，应当建立一种摆脱物理主义影响的新哲学。如何摆脱这种影响呢？迈尔认为应当改变科学统一的传统信念，适当强调科学的多元性。生物科学与物理科学具有不同的传统。人们常把牛顿和自然规律看成是与科学共存的东西，实际上，如果考虑16世纪、17世纪和18世纪的思想环境，人们可以发现有对于力学实际上没起什么作用的几个传统同时存在。比如说，草药学家的植物学，维萨里解剖学中的精美插图，到处都有的博物学的陈列室、科学旅行、植物园，所有这些都和牛顿传统无关。生物学研究就包含在这种传统中。所以迈尔认为，“正是这些在牛顿力学以外的科学激励了卢梭的浪漫主义和野蛮人高贵的信条”。（［1］，p．36）又说，“从亚里士多德到现在，科学史是主张生物学自主性的历史，是反对轻率地用力学和定量来说明生命现象的潮流的历史”（［1］，p．38）
主张生物学的自主性，反对物理主义的科学统一观念，就必须驳倒物理主义的理论基础：还原论。物理主义者认为生物世界的自主性只是表面的，从原则上说，所有的生物学理论都可以还原为物理学理论。迈尔认为，还原是徒劳的没有意义的方法。他认为，还原论者所说的还原，实际上有三种不同的含义：组成的还原论，解释的还原论和理论的还原论。其中，组成的还原论认为，有机体的物质组成和在无机世界发现的物质组成是一模一样的；解释的还原认为，人们在没有把一个整体分解成为它的部分，这些部分又分解为这些部分的部分直到阶层系统的最低层次之前，是不能理解一个整体的，具体地说，就是把生命现象都还原到分子水平才能理解生命；理论的还原论认为生物学的术语可用物理学的术语来定义，生物学的理论可从物理学的理论推导出来。迈尔进而指出，除组成的还原可接受外，解释的还原论和理论的还原论都是错误的。因为，阶层系统的不同层次都有新的突生属性出现，所以，尽管阶层系统的较高层次与较低层次都由原子、分子组成，但高层次上的过程常常不依赖于低层次上的过程。迈尔认为，在生物阶层系统的不同水平上有不同的问题，所以在不同的水平上就要提出不同的理论。这样，在从大分子系列一直到细胞器、细胞、组织、器官及其它，每一层次都导致独立的生物学分支产生：分子水平是分子生物学、细胞水平是细胞生物学，组织水平是组织学等等。要充分解释生命现象，就必须研究每一层次，“在较低水平上的发现对于在较高水平上提出的问题的解决通常很少有什么补益”。（［1］，p．70）因此，当有人说“只有一门生物学，这就是分子生物学”时，迈尔认为这说明他们不懂生物学。
当然，在批判还原论时，迈尔并不是根本放弃科学统一的信念。他说：“面对神话和宗教的时候，科学形成了统一的战线。所有的科学虽然在许多方面有区别，但是在致力于说明周围世界这一点上是共同的。科学需要去说明解释，去概括总结，去确定事物、事件和过程的原因。至少在这个范围内，科学是存在统一的。”（［1］，p．35）但这种统一与物理主义还原论的统一是不相干的。所以他说：“物理科学不是科学的合适的标准尺度”。（［1］，p．38）如果说科学一定统一于某一学科的话，那么，这种统一也应当象辛普森所说的那样：“物理学是居于全部科学的中心的科学……只有在生物学这里，只有在全部科学的全部原则都能体现出来的领域，科学才具正能够成为统一的”（［9］，p38）。
2、“规律在生物学中的作用是很小的”
为了进一步说明生物学的独特性，迈尔进一步比较了生物科学与物理科学的理论结构的差别。在物理科学中，规律或定律起着重要的解释作用。一个独特的物理事件的发生通常是把它归并到一条普遍的物理规律中而得到解释的。这种解释方式亨普尔曾把它概括为“演绎－律则说明”模型（又称覆盖律模型），并把它看作是所有科学的解释模式。但一些生物学家通过对生物学理论的分析对这种解释方式的普遍性提出了疑问。迈尔曾提到斯玛特（j．j．c．smart），斯玛特在一本名为《哲学与科学实在论》的书中就声称，不存在与物理理论类似的生物学理论，“甚至不存在任何生物学规律”，因为人们平常所谓的生物学规律通常都有例外，它们并不是真正的规律。（［2］，p．50）
迈尔虽然没有明确地否定生物学中存在规律，但迈尔认为，规律在生物学中并不重要。他曾说，新的生物学哲学“不应该把大部分注意力集中在规律上面，要考虑到在许多生物学理论中，规律实际所起的作用是很小的”。（［1］，p．82）还说：“规律的观念远远没有历史叙述的观念那样有助于进化生物学。”（［1］，p．140）主张生物学中存在规律的生物学家，比如伦施（rensch）曾列出一百个进化的“定律”，这些定律全都涉及自然选择影响的适应趋向。但迈尔认为，这些所谓的生物学规律，其中的大多数都是偶然发生或经常出现例外，或者只不过是“规则”，而不是普遍规律。就讨论过去的事件来说，这些东西有说明的性质，但是除非在概率性的意义上，否则它们是没有预见性的。因此，迈尔认为，“生物学的概括几乎一律具有或然性”，“生物学中只有一条规律，那就是：‘所有的概括都有例外’”。（［1］，p．41）从这里可以看出，迈尔实际上赞同了斯玛特的观点。
按着，迈尔进一步指出，“这种或然性的概念和科学革命的早期观点－自然界是受规律支配的，因此是能够用数学语言表述的－－是鲜明对立的”。（［1］．p41）在传统观点看来，自然规律是用数学语言表述的。伽利略曾说过，自然界这本大书是用数学语言写成的，牛顿在他的力学体系中成功运用了数学。伽利略和牛顿的成功给数学造成了几乎无限的特权，结果就有了康德的著名箴言：“在自然科学的任何分支中包含着多少数学，在其中便能找到多少真正的科学”。迈尔对此很是反感，他认为，“这些看法对涉及到定性的和历史的科学，或者涉及到那些过分复杂而不能用数学公式表示的系统的科学来说是错误的……这种看法造成生物学许多不同领域中产生出轻率而且完全错误的解释。”（［1］，p．43）。
迈尔指出，数学统治着一切科学的思想从一开始就有人反对。首先反对的是彼埃尔·培尔，在他看来，历史的确定性并不比数学的确定性低人一等，只不过性质不同罢了。历史事实，比如地球从前存在过恐龙，这是和任何数学定理同样确切的。博物学是反对关于科学的数学观念的第二个根源。博物学的各个部分太复杂，因此不能应用数学，在这里，观察和比较是合适的方法。达尔文的进化论没有数学，但它也是科学。
迈尔认为，生物学之所以不需要数学，生物学的概括之所以几乎一律具有或然性，原因在于，生物学努力描述的事件在某种意义上是特异的事件。任何生命都是与历史相关的，都是长期进化的结果，而特异性是进化历史上任何事件的显著特征。生物事件是特异的，因此，进化生物学中的解释就不可能象物理科学那样是由“理论”或“规律”提供的，而是由“历史叙述”提供的。迈尔很赞赏冈奇（t．a．gondge）如下的一段话：“在讨论生命历史上具在重大意义的单个事件的时候，叙述性解释进入了进化生物学……叙述性解释的建构一点也没有提到一般规律……进化过程中的事件不是某种事件的例子，而是单独发生的事，是某种只发生一次，不能（以同一方式）再发生的事情，这时就要求叙述性解释……历史性解释构成进化理论的基本部分”。（［1］，p．77）
实际上，迈尔认为，规律的观念从哲学上说是本质主义的必然结论。本质主义是由柏拉图发展起来并一直支配西方思想界的哲学思潮。迈尔从生物学事实出发，坚决反对这种本质主义，而主张与本质主义对立的群体思想。群体思想认为，世界上真正重要的东西是个体而不是本质。许多生命现象，特别是种群现象，是以高度的变化为特征的，进化的速率或物种形成的速率彼此的差别可以有三到五个数量级，这种变化程度在物理现象中是很少有记录的。物理世界中的实体（如原子和分子）具有不变的特性，而生物实体却以可变性为特征的。生物实体这种特异性告诉我们，必须用和研究完全均一的无生命的东西完全不同的精神来研究生物实体组群。这种新精神在迈尔看来，就是强调定性、独特性和历史在生物学中的作用，实际上也就是他的新哲学。
3、“科学进步主要是新概念或原则的发展”
既然规律在生物学中并不重要，那么，作为科学的生物学是如何存在和发展的呢？迈尔认为，生物学虽不象物理科学那样提出规律，但生物学家常把他们的概括总结为概念框架。有人可能会说，规律和概念的不同，只不过是形式上的不同，因为每个概念都能转换成一个或几个规律。迈尔认为这种说法即使在形式上是正确的，这种转换在进行真正的生物学研究时也是没有什么价值的，因为“规律缺乏概念所具有的灵活、启发的用途。”（［1］，p．46）
既然生物学家常把他们的概括总结为概念框架，那么，生物学的进步实际上在很大程度上只不过是这些概念或原则的发展。虽然新事实的发现也是科学进步的重要象征，但是在生物学中，概念的改进要比新事实的发现更能有效地促进我们对世界的理解。他说：“新概念和概念的多少带有根本性质的变化，和事实及对事实的发现比较起来，常常具有同等的、甚至是更重要的意义”。（［1］p．26）
迈尔认为，概念的改进及新概念的提出之所以能引起生物学的进步，原因就在于这些概念可以帮助澄清从前生物学的混乱局面，引起新理论的形式和数不清的新研究。根据生物学的发展，迈尔提出了改进概念的几种方法：（1）消灭无效的理论和概念；（2）消灭不一致和矛盾；（3）从其它领域输入；（4）消灭语义混乱；（5）对立概念的折衷融合。
总之，迈尔认为，“生物科学中的进步并不是以个别的发现（不管这项发现多么重要），也不以新理论的提出为特征，而是以新概念的逐渐的、但是决定性的发展和那些从前占统治地位的概念的抛弃为特征”。（［1］，p．880）
4、远因的研究与近因的研究同样重要
在谈到生物学与其它科学的关系时，迈尔主张应适当强调科学的多元性，认为物理主义的统一观是错误的，生物学本身是一门自主的科学。同样，在谈到生物科学本身的特点时迈尔认为，生物学本身也不是均一的、统一的学科，而是一门非均一的、多样性的学科。因为生物学研究可划分为近因的研究和远因的或进化的原因的研究，前者是功能生物学的课题，后者是进化生物学的课题。（［1］，p．73）
迈尔认为，功能生物学关心的是从分子到器官到整个个体的结构元素的活动和相互作用。功能生物学家们反复要问的问题是“怎么样？”某种结构的成分如何运行？如何行使其功能？功能生物学家试图孤立所研究的特殊对象，在具体研究中针对的是单一个体、单一器官、单个细胞或细胞中的某个部分。他们试图消除或控制所有的变异因子，在恒定或变化的条件下重复实验，直到确信并清楚研究对象的功能为止。功能生物学家基本上与物理学家和化学家一样，主要手段是实验。实际上由于把所研究的现象从错综复杂的机体中充分地孤立出来，就可以满足纯理论实验的理想。虽然这种方法有一些局限，但功能生物学家为了达到其特殊目的而采用的简化手段是完全必要的。
进化生物学所关心的问题和应用的方法有所不同。进化生物学的基本问题是“为什么？”这里的“为什么？”指的是历史上“怎么来的？”每个机体，不管是个体还是物种，都是漫长历史的产物。这个历史可以追溯到二十亿年以上。离开了历史背景就很难充分了解机体的结构和功能。进化生物学家的首要任务就是探寻现有机体的特征特别是适应的原因。他注意到有机体的繁复多样，他要知道形成这种繁复多样的理由，以及形成这种状态的途径。
很显然，功能生物学和进化生物学研究的因果关系是不同的。功能生物学家关心的是“近因”，而进化生物学关心的是“远因”或“进化的原因”。近因关系到有机体及各个部分的功能和发展，而远因、进化的原因或历史的原因试图说明为什么有机体就是那个样子。有机体之所以具有近期的和远期的这两种不同的原因，是因为有机体有遗传程序。近因所要涉及的就是去解码一个个体的遗传程序，远因所涉及的是在时间进程中遗传程序的改变以及这些改变的原因。
迈尔认为，物理科学中只有近因的研究，因为：“为什么”的问题在“为了什么”的意义下对于无生命的客体是没有意义的。与此相反，在生命世界中，“为了什么”的问题具有很大的方法论价值。所以，迈尔认为，生物过程的意义可以通过两种方式提出问题：首先问产生生物过程的生物结构的功能，其次也可以问造成生物过程的起源和进步的原因。这样，进化生物学家要想分析进化的原因，就必须经常提出为什么的问题。
迈尔指出，所有的生物过程都具有近因和进化的原因。在生物学的历史中，许多混乱都是因为作者单单注意近因或者单单注意远因所造成的。事实上，在迈尔看来，物理主义者的错误就在于只看到了生物学中近因的研究，而没有看到远因的研究，所以才把生物学与物理学等同。迈尔认为，新哲学应该把两者统一起来，应该看到，进化原因的研究和近因的研究一样是生物学的合法部分；在生物学中，“除非近期的和进化的原因两者都得到阐明，否则就不能完满地解决生物学问题。”（［1］，p．79）
5、新生物学哲学：与后现代主义合流
当然，迈尔还论及生物学的其它一些哲学问题，比如物种的本质问题，自然选择的目标问题等，但其哲学的基本原则就是我们上面所论及的那些，用迈尔自己的概括即是：
（1）只有物理的和化学的理论不能保证完全理解有机体；
（2）应该充分考虑有机体的历史性质，特别是考虑它们具有从历史上获得的遗传程序；
（3）在从细胞起的绝大多数阶层系统水平上，个体是特异的，个体形成了以变异为主要特征的群体；
（4）有两种生物学：提出近因问题的功能生物学和提出终极原因问题的进化生物学；
（5）概念的建立、成熟、修正和（间或是）概念的摈弃支配了生物学的历史；
（6）生命系统复杂模式是按照阶层系统组织起来的，新事物的产生是阶层等级系统的较高等级的特征；
（7）在生物学中，观察和比较是与实验完全一样的科学的和富有启发性的方法；
（8）坚持生物学的自主并不意味赞成活力论、直生论或者其他和化学或物理定律相冲突的理论。
可以看出，迈尔新哲学实际上就是强调生物学自主性的哲学。从本世纪50年代以后，科学哲学从实证主义走向后实证主义和反实证主义，其中一些人从科学史的角度出发反对实证主义，另一些人则从具体自然科学的哲学总结中反对实证主义，迈尔就属于后者。迈尔的新生物学哲学很显然也和后现代主义哲学思潮在一些观点上是一致的（比如反对本质主义，强调个体的独特性和重要性等）。
参考文献
［1］迈尔，《生物学思想的发展》，刘jùn＠①jùn＠①等译，湖南教育出版社，1990年版。
第1节《现代生物进化理论的由来》包括三部分内容：拉马克的进化学说、达尔文的自然选择学说。教材中之所以选取拉马克和达尔文进化理论的内容，并作为第1节来安排，主要是出于以下考虑。第一，现代生物进化理论并非无源之水，而是在原有进化理论的基础上发展起来的。介绍现代生物进化理论的由来，有助于学生更好地理解现代生物进化理论。第二，介绍生物进化理论的发展过程，分析拉马克和达尔文的进化理论的重要贡献和历史局限性，有助于学生理解科学不是一个静态的体系，而是一个不断发展的动态过程；在科学领域没有终极真理，存在质疑和争论不仅是正常的，而且能促进科学的进步。教学中可以通过摘录如下的关于进化的材料让同学们阅读分析，让同学们探究每一次大的发现可能会产生的重大人类思想变化。
材料一：在达尔文以前，人们相信，人类及人类的特性，特别是智力、精神和道德等方面的特性是上帝创造和赋予的。如果有人认为人和某种动物之间存在亲缘关系，就会被视为对上帝的亵渎和对人类自身尊严的伤害。
材料二：关于人脑结构的争论：解剖学家欧文认为：在人脑中被称为海马的脑回是人脑独有的结构，它仅仅存在于人脑而不存在于猿脑和其他灵长类的脑中。海马回成为人类独有的标准。人类因为有了海马回，而超越了猿及其他动物，在人和猿之间不存在连续性的问题。而解剖学家赫胥黎指出：所有猿都有海马回。他指出：人与猿在身体构造上惊人的相似，又都有差异。
材料三：进入20世纪，许多人类学家仍然迷恋人的超自然地位，总想找到不同其他动物的进化规律，他们似乎是没有犹豫地接受了这样两种观念：其一是在人类进化过程中，首先发生变化的是脑的完善，脑起着人类进化的作用；是脑的逐渐完善和心智结构的建立使猿成为人的。其二是进化即进步的观念，认为进化和进步是同一事物。人类进化就是人类的始祖稳定地、不可避免地上升到更富有智力的阶段，智人是命定要达到的进化的最终目的。
材料四：到了20世纪60年代，许多人类学家主张人和猿来自2000多万年森林古猿科，对于究竟来自哪一个时期的哪一种森林古猿，利用dna分子杂交等分子生物学技术，证明了人与非洲猿，特别是黑猩猩关系最为密切，和猩猩的关系要稍远些，而和其他灵长类动物的关系要更远。
总结：长期以来。人类将自己置身于自然界之外，无视控制人与自然关系的一般法则，为了眼前的利益，尽其所有地向自然索取。人们终于逐渐明白，人是自然的一分子。人不能置身于自然之上，而应该置身于自然之中，和自然和谐相处，这是我们的唯一选择。此外还应注意以下几点：
1 在讲达尔文的自然选择学说时，要于无形之中渗透出世界的本源是物质的，从而为学生进一步树立唯物主义而非唯心主义。
2 关于拉马克的进化学说，教师可以用提问的方式，引导学生评说其要点，然后教师可以指出，拉马克的进化学说是达尔文学说之前影响最大、最为系统的进化理论，并可归纳为以下几点：生物都不是神创的，而是由更古老的生物传衍来的。这对当时人们普遍信奉的神创论造成一定冲击，因此具有进步意义。
3 达尔文的自然选择学说是本节教学的中心。现代生物进化理论是以自然选择学说为核心，综合了生物学各学科的成就和多种生物进化因素建立起来的，因此，达尔文的自然选择学说是学生理解现代生物进化理论由来的关键。教师应引导学生分析：达尔文的学说接受了拉马克关于器官用进废退和获得性遗传的观点，但他承认变异有的可以遗传，有的不能遗传。他改变了拉马克过分强调“生物内在的自我改进的力量”的观点，在解释适应性的形成时强调自然选择的作用；达尔文自然选择学说的贡献，在于较好地解释了生物的多样性和适应性，相对系统地解释了生物进化的原因；达尔文自然选择学说的局限性，在于他未能对遗传和变异的本质做出科学的解释，物种形成的渐变过程无法解释“物种大爆发”现象，基因传衍以种群为单位而不是以个体为单位等。
4 在讲拉马克的进化学说、达尔文的自然选择学说、现代生物进化理论时，都会涉及到每一种学说的长处和不足，从中使学生去感受和认同科学发展的艰辛与不易，并能体会到科学发展，如进化思想的提出，对人们的思想观念产生了诸多方面的影响。
作为我国著名的医药分子生物学专家，他长期坚守在医学科研第一线，特别是在胎儿型珠蛋白基因重新开启表达与珠蛋白基因表达调控和地中海贫血基因治疗的研究中有过多次重要发现和成果。
而今，作为北京协和医学院院长，他认为自己最主要的责任就是发挥那些比自己聪明的学生的才智，而不是单纯地去教授他们知识。
2006年6月初，在北京召开的中国工程院第八次院士大会上，我国著名医学分子生物学家刘德培院士再次当选为中国工程院副院长，同时他还肩负着北京协和医学院院长、中国医学科学院院长的重任。
尽管如此，多年来他一直保持着“常人心态、学人理念、法人责任、凡人生活”的作风。因为，在他心目中，“终生进京赶考，永远当好学生”是持之以恒的人生坐标。
2007年金秋，《教育与职业》采访了刘德培。
协和精神
北京协和医学院（下称协和）是我国最早设有八年制临床医学专业和护理本科教育的重点医学院校，其前身是由美国洛克菲勒基金会于1917年创办。医科院与协和实行院校合一的管理体制，医科院为协和提供雄厚的师资和技术力量，协和为医科院培养高层次的人才，相互依托，优势互补，教研相长。
1986年，36岁的刘德培获得了中国协和医科大学生化和分子生物学专业博士学位，次年远赴美国求学，在加州大学旧金山分校做博士后研究工作。回国后，一直从事医学分子生物学研究，并于1996年当选为中国工程院院士。
因此，当记者提及这所医学领域的重要学府时，对母校怀有深厚感情的刘德培深感自豪，“长期以来，协和坚持医学精英教育，以小规模招生、高层次培养为办学宗旨，实行高进优教严出，为国家培养了大批优秀的临床医学家、医学科学家、医学教育家、护理学家和医政管理学家，对我国医学教育和医学科学事业的进步和发展起着积极的推动作用，在国内外享有很高的声誉。”
而对于协和的光荣传统，刘德培更是有着特殊的理解，他告诉记者，协和当年的创业者，是吸取了当时的发展和改革的先进思想，一开始的时候就在现代医院管理中选择了最符合当时发展潮流的思想举措，走的是改革发展道路。在这过程中，他们结合中国的国情，充分发挥自己的聪明才智，而不是简单地照搬美国的模式。所以，医学界在总结学校发展史的时候，一致认为改革和发展是我们协和成功的关键。
创业的道路布满荆棘，而总结、继承前人的经验亦需要超人的智慧与胆识。在经过了最近几年的努力之后，刘德培和他带领的新一代协和人在前辈的基础之上总结了六句话――坚持医学精英教育，实行高进、优教、严出，注重能力素质培养，强调“三高”“三基”“三严”，开门办学博采众长，弘扬优良文化传统。
这是20世纪协和发展的思想总结，同时，结合国外医学教育的新思想，协和医学精英教育的特色在新世纪要进一步发扬光大。
对此，重任在肩的刘德培有着常人难以体会的感触，“我们一定要继续坚持医学精英教育，即便是遇到非常大的阻力的时候也要如此。因为，医学教育专业化程度比较高，实践性很强，而且是成本比较贵、培养周期长、社会期望值高，所以协和的学子们要学许多课程，初步计算的话，八年学制需要学习一百多门课程，这显然具有精英教育的特点。而对于招生来说，实行高进、优教、严出是我们一贯的传统，对学生入学资格有着严格的审查制度。例如，协和招收的八年制医学生，先后在北大、清华读预科，都是在学校里成绩相对较高的学生。”
在他心目中，实行医学精英教育的目的是在中国创办跟欧美可以相比的高水平的医学教育。这个高水平的医学教育目的是什么呢？就是要培养有国际水平的医学人才，包括临床专家、教育家、科学家和卫生行政专家。
据悉，自建校以来，协和八年制临床医学专业坚持实行小规模、严要求，预科、本科分段教学，导师制等独特的培养模式，在我国医学教育体系中独树一帜。
“严谨、博精、创新、奉献”，这就是激励了一代代协和人艰苦奋斗、敢为人先的协和精神。而对于刘德培来讲，激励之外，还有更深的一层含义――除了继承先辈们的光荣传统之外，他要带领着21世纪的协和人与时俱进，将协和精神进一步发扬光大。
最重要的就是最基本的
谈到育人，刘德培有着自己的标准和要求，“医生既要具备综合思维能力，也要有很强的动手能力，还应该具有高尚的医德、精湛的医术和强烈的社会责任感。”
在他的人才培养理念里，最重要的往往就是最基本的，只有脚踏实地地做好每一个基本细节，坦诚地跟学生们进行交流，才能充分做好人才培养工作。
早在1920年4月14日，协和医学院董事会正式确立了协和办学理念它包括三个要点．举办可与欧美最优秀的医学院校相媲美的高水平的医学教育，包括医本科教育、毕业后教育和进修教育；提供科学研究机会，特别是远东特殊问题的研究；传播现代医学和公共卫生知识。对此，刘德培说：“这一理念的另一表述是：在中国办一个世界第一流医学院、以培育有国际水平的医学人才包括临床专家、教育家、科学家、公共卫生专家和卫生行政专家，为中国卫生事业和世界医学做贡献。”协和建校90年来，始终坚持了这一办学理念的传承与发展，形成了协和注重能力素质培养，强调三高(高标准、高起点、高要求)、三基(基础理论、基本知识、基本技能)、三严(严格要求、严密方法、严肃态度)，开放办学博采众长，传扬优良文化传统的育人特点。
在协和，理论联系实际在教学中措施得力，理论课与实验课的比例为1：2，然后在临床教学中重点安排讨论课和专题讲座，适当减少课堂授课时间，增加床边教学课程。以此来培养学生的自学能力、动手能力、发现问题、分析问题和解决问题的能力。
刘德培校长告诉记者，科学、严格的目的就是要培养学生成为真正高层次的人才，成为真正具有独立进行科学研究能力的人才。协和强调注重能力素质的培养，这就是协和学子的整体特点。这个特点包括什么呢？首先包括一整套自学的能力，其次是学校环境的熏陶，协和的学生不是教出来的而是熏陶出来的。这一点很重要，而要实现它却并不容易，首先要有一个好的师资环境，要有医疗教学和科学研究的基础，同时形成一个很好的科学氛围。
正是在这一思想的指导下，协和的考试的评价体系已经逐渐从注重知识的测评转向了对学生的综合测评，包括知识、技能、态度和价值观。因为，刘德培校长始终认为，学校培养出来是人才，而不仅仅是知识的载体，不单是专门的技术而是具有真正能力和素质很好发展前景的高层次的人才。
小规模、高层次、研究型
1997年，同志为协和题词：“严谨、博精、创新、奉献。”
在刘德培校长看来，这八个字是协和精神的集中体现，其实质是医学精英教育，而最具协和特色的要数“博精”两个字，“博精即博大精深。还有一种解释，‘博’是指博学，要求学生具有‘丁’字型知识结构(‘一横’代表广博的知识，‘一竖’代表专业知识与技能，而‘一勾’则代表创新能力与精神)，鼓励其在医学领域不断探索，‘精’是指精英教育。”
协和一直坚持以“小规模、高层次、研究型”的办学方向，这也一直堪称是学校的特色与优势。他们在实践教学、研究性教学、教学效果、英语教学、学风建设等方面很有特色，特别强调教学与研究相结合、教学与临床相结合、在临床阶段实行导师制。医学生进入临床后，有两位导师负责，其中一位导师全程负责学生的临床实习和学习，直到毕业。而另一位导师则负责指导学生八个月的科研实习训练，学生独立完成一项科研题目并且答辩，这在其他院校是不多见的。同时，学校对教学质量进行严格的目标管理，就是学位授予条例。首先规定整体表现优良，不受任何处分，各门功课分数平均在80分以上。
近年来学校的生存与发展遇到了很多挑战，由于学校的办学规模较小，未能争取到重点投入和建设的机会，致使学校许多硬件、软件建设与其在国家医学教育中所处的地位极不相称。
对此，刘德培指出，学校目前还存在着很多问题与挑战。诸如，空间严重不足，基础设施和条件与承担的任务不相适应，严重制约科研与教学事业发展；高水平的学科带头人缺乏，自主创新能力不足，人才梯队及前沿学科建设需要加强；研究能力和水平不能满足日益增加的社会需要，科技创新研究的广度与深度有待延伸；医学精英教育的高投入需要与办学经费严重不足的矛盾日益突出，学校的办学传统和特色尚缺乏机制和政策保障，教育实体化还未从根本上解决，师资队伍建设有待进一步加强；临床医学研究体系、研发能力亟待提高，科技成果转化需要加强；管理体制和运行机制还需进一步理顺和完善，科学决策与管理水平需要进一步提高。
因此，在刘德培看来，应该抓住包括教育部教学评估在内的所有发展契机，真正做到明确办学指导思想，加强教学基本建设，改善办学条件，强化教学管理，深化教学改革，全面提高教学质量和办学效益。
2006年6月2日，在北京协和医学院教育部本科教学工作水平评估意见反馈会上，评估专家组对学校本科教学工作给予了充分肯定，一是办学思想明确，定位准确，特色鲜明；二是教学、科研、医疗三者密切结合，教学中心地位不断强化；三是开展教育教学改革，重视学生能力和素质的培养；四是积极开展医学教育的国际交流与合作；五是重视校风学风建设，营造良好的育人环境。
迈向一流
有专家指出，医学教育是最能够体现国际化的教育，相类似的知识、专业、标准、体系比较容易沟通，但是每个民族的特点、文化又要求与国际上结合起来。
协和十分重视国际学术交流和科技合作，与数十个国家（或地区）的医学院校和科研机构建立了科技、教育、医疗合作关系，已有200余名国外专家、学者被授予协和名誉教授或客座教授称号。自1985年以来，学校相继与美国哈佛大学医学院、澳大利亚西澳大学医学院和美国加州大学旧金山分校医学院、香港中文大学医学院、香港大学医学院、澳门镜湖护理学院签订了校际交流的协议，先后有美国、加拿大、新西兰、英国和台湾、澳门地区的学生来校学习。
在刘德培校长心目中，协和的未来就是要建设国际化研究型的医学院校。基本的思路是立足国内，发挥优势和特色，实现医学教育国际标准本土化。
对此，他指出，“首先要考虑医学国际标准与本土教育的关系。学习和研究医学教育的国际标准的必要性。随着经济全球化，教育也日趋全球化，而医学是一种国际可比性和通融性比较强的专业，其国际化的趋势更加明显。但是国际化和全球化是有区别的，全球化主要显示的是一种整体性和一体化的倾向，而国际化更多是体现一个国家和民族的国情，是基于国家利益出发的国际化。所以，要求中国高等医学教育体现国际标准的同时，要严格遵循中国的国情和特点，着眼全球，行在当地。”
同时，记者也了解到，协和建立了专门的医学教育发展研究中心，通过与美国的密西根大学密切合作，把国际上的标准进行了认真的分析，找出真正适合中国国情的标准，而不是简单地照搬。
他进而指出，医学发展很快，所以要有终生学习的观念，并且逐步完善终生教育的体系。而对于学校今后的发展，他坦言责任重大，必须要做好以下几方面的工作：一是深化科技体制改革，加强创新能力建设，逐步构筑中国医学科学研究创新体系；二是加快推进教育实体化进程，开展与清华大学紧密合作办学，建设国内一流、国际知名的研究型学府；三是大力加强医院规范化管理，不断提高医疗服务质量，推动医院改革发展；四是加快科技成果转化，推进科技开发和产业发展；五是开拓发展空间，建设院校教学科研新环境；六是实施人才发展战略，加大人才队伍建设力度；七是加强国内、国际和区域合作，提高院校国际化水平；八是营造宽松和谐发展环境，保障院校可持续发展。
关键词：植物学；精品资源共享课；共享平台；教学资源
新一轮的高等学校本科教学质量与教学改革工程建设项目国家精品开放课程建设正如火如荼地展开，这是本世纪初教育部启动的质量工程计划的延续和升级提高。其核心要求就是“利用现代信息技术手段，加强优质教育资源开发和普及共享，进一步提高高等教育质量，服务学习型社会建设”。其关键就是凝练先进的教学理念、建设精品化的教学资源、进行充分的共享。经过十多年的高等教育精品课程建设，植物学课程也已经积累了一大批优质的教学资源。但是，这些资源大多是以单个学校的课程组为单位建设的，势必由于势单力薄受到条件、资金、人力和地域等限制，其教学资源的实用面、系统性等难免存在不足；另一个原因是由于知识产权保护、网络限制等因素，也使得许多优质的精品教学资源没有真正得到很好的共享。此外，开展精品资源共享课建设，虽然已经有一些课程取得了很好的经验，但是不同类型课程性质、建设发展程度、精品资源共享可能性水平千差万别。因此，非常有必要针对植物学精品资源共享课程建设，从课程的特点、建设现状以及未来需要开展的工作进行总结和回顾并进一步面向未来的建设进行思考，积极行动起来。
一、全国植物学精品课程建设回顾
1.植物学精品课程建设概况
2003年教育部公布了第一批国家精品课程。自南京农业大学植物学成为第一门植物学精品课程以来，陆续有其他10门植物学、植物生物学以及观赏、森林和药用植物学成为国家精品课程或精品网络课程。从学校分布来看，“985工程”学校最多占到5门，其次为“211工程”学校4门，可喜的是非重点院校也有2门（见表1）。
此外，省级精品课程则有40门，其中，植物学/药用植物学/森林植物学/园林植物学34门，植物生物学6门。
精品课程的建设促进了植物学课程的网络化，丰富了网络上植物学知识资源，一定范围内推动了优质资源的共享，对提高植物学教学质量起到了积极作用。激起了广大植物学教师建设植物学课程的积极性，推动了植物学课程的建设和发展。
2.植物学教材建设的多元化
教材是课程的“灵魂”，长期以来课程建设的最主要内容是教材的建设。近年来，我国植物学教材建设的多元化趋势十分明显，也促进了教材建设的繁荣。但是，其中存在的问题也应该总结和思考。
21世纪之前（1921-1999年），据不完全统计，出版发行并流行较广的植物学教材共计18种，植物生物学4种，总体数量较少，品种不多。但是，不同类型学校盛行主流教材，比如综合型大学主要流行高信曾主编的《植物学：形态、解剖》，中山大学生物系等合编的《植物学：系统分类》（人民教育出版社，1978年）；师范类大学是华东师范大学等编写的《植物学》（高等教育出版社，1982年）；而农林院校则是李扬汉主编的《植物学》（上海科学技术出版社，1984年）。这些教材的共同特点是主编和主要作者均是长期教授植物学的名家，教材在他们精心的编撰下，语言流畅，结构合理，知识系统，具有较强的可读性。发行量较大，覆盖面广，持续流行时间长。均被时间和发行状况证明为精品。
进入21世纪以来，共计有33种植物学教材、13种植物生物学教材先后出版发行。这短短的10年出版发行的教材就达前70年的3倍。教材种类多，类型多样，行业或地区特色明显，可谓“百花齐放”，达到了教材编写和出版的繁荣。特别值得一提的是，马炜樑主编的植物学和杨世杰主编的植物生物学彩色教材出版，并具有自主知识产权，这是植物学教材建设的一个新高度。
3.植物学教学改革回顾
（1）植物学网络教学。以南京农业大学植物学课程为例，自2001年开始，持续开展基于植物学课程网络平台的学生网络自主学习、实验实践教学为主体的植物学教学新模式改革试验。其主要特点是教师不再扮演教学过程中的主角，强调学生在网络自主学习和实践教学中的主体性，教师满堂灌的理论讲授课时从传统的50%减少到17%，学生自主学习的时间从传统教学的30%增加到65%，实验实习课时占总学时的72%。采用该体系能充分激发学生自觉、自主学习的热情，改变了一贯的学生被动接受知识的学习方式，提高了学生自主学习的能力和学生的实践技能，培养了学生创新意识；真正实现了不受时间和空间限制的全新的“植物学”网络教学新模式，实现了从理论到实践教学的全面现代化。取得了较之传统模式一样或更好的教学效果，学生的普遍接受是对该模式最好的肯定。
（2）植物学联合野外实习。在国家自然科学基金设立的野外实习基地基金的资助下，分别在东北、华北、华东、西北、西南、华南、华中建立实习基地，开展校际的联合实习，南京大学、浙江大学等甚至开展国际化的联合植物野外实习改革与实践。在培养学生的实践能力和国际视野方面取得了良好的经验。
（3）植物学研究性学习。为了培养学生的创新能力，植物学研究性教学模式改革试验在“985工程”和“211工程”大学如华中农业大学、中国农业大学等理论与实验课程中进行试验和示范，这有利于学生自主探索知识的能力和素养特别是创新能力的培养。对于较高层次的“985工程”和“211工程”院校的创新人才培养目标是新的、合适的教学模式。不过对于大多数非“985工程”和“211工程”学校更主要的培养目标是服务于地方经济和社会的实用型人才，其突出的问题是低年级时自主学习能力的欠缺。
（4）植物学教学内容的分化。植物学是一门经典学科，长期以来，植物学领域的新进展，大多均被分在了植物细胞生物学、植物分子生物学、植物生理生化学、植物发育生物学等植物学新的分支课程中，因此，植物学的内容一直以来没有太大的变化。这对于注重植物学基础作用的农林师范院校及其专业来说，考虑到普遍植物学学时的缩短，不拓展新的内容也许是现实的需求。但是，以“985工程”学校为主导，大多将植物学改成了植物生物学，其教学内容体现了形态结构及其功能和发育原理的系统性和完整性，特别是植物体形成其结构并实现其功能的内在调控机制。有利于学生完整准确了解植物的整体性和生命的本质规律。不过，其对学生的素质和基础要求较高。
4.植物学课程建设存在的问题
（1）植物学师资队伍建设重视不够。大学院系结构的调整，形成的院系两级管理的结构，导致原有以课程为核心的教研组解散，教师教学活动的集体性缺失，以课程为目标的目的性弱化。教师教学活动各自为政。教学本身具有较强的技艺，需要传帮带，特别是植物学课程要求教师具有一定的识别植物的能力，年轻教师需要在教学实践中由有经验的教师传帮带，不断积累教学和知识经验。但是，教研活动的集体性缺失，其传统不在。由于扩招，师资短缺，年轻教师短期内补充较多，经验相对不足。由于受科研压力的影响，教学教研活动及培训机会减少。教学资源相对向实验教学中心和学院集中，导致教师在教学活动中的主导性降低，边缘化严重。显然，教学活动理应以教师为主导，如何营造这样一种氛围是值得思考和努力的。
（2）精品课程的示范作用不强。重建轻管；重观赏性，轻实用性；重教师教授，轻学生自学；特点没有充分反映；各自为政，重复建设；资源丰富度不够，共享平台和机制缺失。
（3）网络课程没有体现出网络的优势。网络课程、网络课件、网络教材的混淆；课程体系大而全；重教学内容呈现，轻学习环境设计；教学内容的表现形式单一；自主学习资源不足；导航系统不强；缺少评价与反馈，互动功能不强。
（4）教材多而杂。虽然近10年教材建设是过去70年的近3倍，但是与此前的教材相比，没有明显的主流教材。许多教材显然缺乏时间和经验的积淀，加之名利的驱动，在教材的编写、出版、选择使用等环节的功利化十分明显，难以在短期内形成优胜劣汰的竞争环境，不利于植物学教材建设的进一步发展和提高。
（5）教学内容陈旧。植物学课程内容仍然以传统的知识为主；现代植物学的进展十分迅速，在植物形态结构的发育，功能机制以及分子生物学在植物系统演化和分类中的应用等较少得到反映。
（6.）教学改革的力度不足。教学改革还只是零星的，涉及课程整体改革的教改内容或项目较少。这很大程度上与教师在课程建设和管理上的边缘化有关。
二、建设植物学国家级精品资源共享课的设想
1.植物学国家级精品资源共享课建设的主体理念
随着信息技术和网络技术迅速发展，教学活动过程的信息化和网络化是大势所趋，也是学生认知规律和教学目标、教学资源优化、校际间学分共认以及终身学习的需要。因此，教育部对国家级精品资源共享课提出了明确的建设目标和内容，其宗旨是促进精品教学资源通过网络的充分共享。
本人认为所谓精品课程，需要有先进的教学理念，实用、丰富、与时俱进的教学内容，创新的教学模式，便捷的教学手段，能够激发学生学习的热情和主动性，使学生的学习能力得到良好的锻炼和提高。这其中，最为关键的是教学理念。教学包含教师的教与学生的学两层含义，一直以来的观念均认为教师教授课程知识就是教师的职责，但是，仔细思考就会发现学生的学才最为关键，教师教的再好，学生不学也是白搭。因此，教学过程中教师首要的任务应该是培养学生的自主学习能力。因为，就学生一生来说，学习能力远比一门课程的知识本身更有用处。本科阶段应该是培养自主学习能力的关键时期，因为在本科毕业之后的知识获取主要靠自主学习，而人的发展需要不断获取新的知识和经验，这完全要依靠学习。人与人之间的差异，在很大程度上取决于其后天的自主学习能力。树立了这样的理念，教师就可能有意识地减少满堂灌的教学方式，而自觉地为创造和培养学生学习能力的氛围而努力。这一理念符合建设精品课程的初衷，也可以满足校际间的学分共认和终身学习的需要。
树立起上述自主学习能力培养的理念，精品资源共享课的建设重要的是要建设便于学生自主学习的平台，而不是建设便于教师教学的平台。很长一段时间在精品课程建设或多或少存在这样的误区。要转化到为学生自主学习建设资源共享平台的目标，这需要我们转换关于教师和学生在教学过程中的角色和作用的传统理念。新的理念可以将教与学过程中的教师和学生的角色和作用比作教师为“导演”和学生为“演员”，教学过程好比演戏或电影的排练和表演过程。教师的职责就是选择“剧本”（教材）、指导“表演动作”（示范）、营造氛围和“搭台”，而学生的任务则是熟悉“剧本”（教材）、“动作的训练和表演”（自主学习和实验）。显然，在这一过程中，教师的主旨应该是营造学习环境，充分调动学生学习的主动性，培养学生自主学习能力。
2.植物学课程的特点分析
开设植物学课程的学校涉及综合型大学、师范院校以及农林院校等类别，涉及的专业有生物科学、生物技术、环境科学以及农林院校的植物生产类各专业类别。因此，培养的目标和学生的专业对象差异明显，农学和林学类专业需要学习的植物类别分别是草本为主和木本为主，这要求课程知识要针对不同学校类型和专业对象进行相应的调整。植物的地域性特点明显，不同地区的院校，特别是地方性院校其培养学生的面向是当地社会需求，因此也需要更多地考虑涉及地方性的植物种类。因此，植物学课程内容的统一性是不切实际的！
尽管如此，但是植物学的基本知识和原理有其共同性的一面，甚至在很大程度上是一致的。具有同一性的方面，包括知识结构（形态结构、类型特征），诸如细胞、组织、器官、植物类群以及名词术语和分类知识点单元等方面。因此，只要一次建设，那就可以一劳永逸，进行共享，避免了重复建设，特别是低水平的重复。也有利于丰富教学资源。拥有丰富的教学资源，才能真正实现不受时空的知识学习。不过，正如上面提到的由于院校、专业和地区的差异性，各知识单元涉及的植物实例、代表性植物种类举例等是不尽相同的，有时必须要强调这种特色。鉴于这样的特点，应该建设一个统一的植物学课程资源共享平台，在此之下，建设适应不同院校、专业和地区特点的植物学或植物生物学课程网站（页）。此外，还可以包括药用植物学、森林植物学以及观赏植物学等。
植物学是一门利用专业术语描述植物形态结构、类群和分类的课程，“百闻不如一见”的认知规律，十分适合于这样的描述性课程的学习心理。因此，教授或学习这样的课程，需要多观察实物或图片，加深形象思维。植物学知识的网络呈现，将植物及其结构搬进网络，不受时间和空间限制，可以随时调出并观察，是植物学课程建设的必由之路！
3.全国植物学课程资源共享平台建设
（1）植物学课程资源共享平台框架。植物学精品资源共享课建设的思路，立足于高起点的顶层设计，可以考虑建设一个集合植物学及植物生物学以及药用、观赏、森林植物学，甚至植物生态学等同类课程的资源共享平台。该平台首先包括极其丰富的植物学知识资源库、试题库、理论和实验教学内容，只有这样才利于相同和类似资源的充分和无障碍的共享。基本的建设框架见下图。
在此基础上，分解植物学知识点，按不同媒体和材料进行资源库建设，与相应的知识点相连接；建设丰富的、基于不同对象和目的的试题库，建设一个共同的考核系统，基于不同课程和对象分选试题和考核范围；编写基于网络适用于不同课程和教学对象的纸质教材；推广实施基于资源共享平台的植物学网络教学模式，真正实现不受时空限制的植物学网络学习。
平台的基本功能有：能够实现植物学教学资源的无障碍共享，适应植物学同类多种课程建设的需要，有效的可持续运营机制（知识产权明晰和使用频率的收益制度）。
（2）资源库建设。在建设过程中需要注意：
①资源种类。图片资源：应该成为最主要的资源，植物的形态结构、发育及其类群均需要由图片反映。数字切片可以做成无极放大和缩小，是模拟实验室的最基本资源之一。录像资源：植物的生长发育、植物传粉、子实传播等过程均可以通过录像加以记录。3D动画：许多生长发育过程是很难通过图片和录像等简单地加以呈现，因此，应该制作3D动画模拟这些过程，比如双受精过程等。虚拟实验室：这几乎可以将原有的实物实验室搬上网络，通过数字的形式，模拟实验的过程，如结构的切片和花的解剖等，均可以虚拟化。此外，还有就是名词、试题数据库及其解答等。
②模块化和标准化。分解植物学的知识单元，形成可组合式的知识单元模块，从而根据课程大纲组合构建网络课程，可以做到资源的共享和共建，而网络课程可以根据教学需要、地区特点等进行相应调整和组合。为了实现这个目标，需要按照一定的标准进行模块的建设。设计标准便于共享是其中需要进一步思考的问题，也是系统功能实现的关键。在海量资源环境中，这显得十分重要。资源的内容主要是植物类群为基础的形态、结构及其个体和系统发育过程以及相应的功能。这些资源可以分为两个层次，第一层次为基础资源，是以种为单位的从全株、幼苗以及各个生长发育阶段的形态，包括器官根、茎、叶、花、果、种子的形态、内部解剖结构以及发育过程等。第二层次为结构、功能以及个体和系统发育过程的整合资源。一方面将结构与细胞和分子生物学的研究进展整合起来，形成整体系统资源，可选择重要植物种类如拟南芥、水稻、棉花等开展；另一方面将种组合成属或更高类群的系统演化的整合资源等。
③内容的更新及范围界定。传统的“植物学”需要吸纳现代“植物生物学”的最新进展，学科覆盖面扩大，知识覆盖面更广，不同分支学科的知识需要合理衔接；新的知识和概念涌现，需对植物学的教学内容进行必要的补充、更新和调整；在教学内容日益丰富的同时，学时却不断被压缩，内容增加与课时减少的矛盾突出，如何根据教学目标和课时对教学内容进行合理取舍？通过教材中的拓展知识使知识单元系统化，设立知识窗口、批注，其内容有概念的引申、横向知识的拓宽和前后内容的联系等。
④典型而精致。所有素材需要具有典型的代表性，植物举例的重要性、广泛性、针对性。素材制作要精致，只有这样才能成为精品。而这些内容一旦建设完成，就具有一劳永逸的利用价值，不会因科学发展和时间而遭淘汰。
（3）基于网络的数字课程和教材建设。考虑到植物学课程内容的经典性和新进展主要体现在植物形态结构功能和类群系统演化的分子和生理水平，建立基于植物形态结构和系统演化为主体的植物学课程资源共享平台，可以是系统完善、内容丰富、包罗万象的植物学数字课程，该数字课程可以做到开放式，便于不断地丰富、更新和完善内容，由大家共建共享植物学课程资源。考虑到学校类型不同、专业有别和生源以及地区的特点和差异，可以通过编制适合的教学大纲以及配套纸质教材，指导学生的学习活动，由学生根据大纲内容选择需要学习的知识和内容，实现差别化、个性化和特色化的教和学。而这些差别可能仅是从不同植物举例反映出来。从培养学生自主学习能力的角度，这是一种较为有利的模式，因为，只有让一个人学会从海量的信息中选择到自己所需要学习的知识的能力，才是最有效的学习方法。当然，考虑到学生能力的差异，也可以根据大纲建设相应的学校专门课程网站（页），通过与资源平台的内容超链接，实现差别化和专门化数字课程的功能。
编写基于网络的与网络数字课程或资源相配套的植物学教材，仍然是必要的。该类教材的建设可以做到丰富但内容精炼，丰富性可以通过视窗方式延伸到资源共享平台从而实现内容的更新和新进展的反映。实际上，如果资源共享平台的内容是包罗万象的，编写具有特色的专门化适合培养对象的配套纸质教材，以此作为教学内容的依据，学生学习时可以在平台上找到与教材相匹配的内容，实现差别化教学的要求。
（4）建立完善的考核系统。判断植物学课程资源共享平台在实现自主学习功能方面成功与否的一个重要指标即是完善的考核系统，应该包括自测系统、模拟考试及评分和远程考试系统。实现这一功能首先要建立丰富多样的试题库，该试题库还应具有便于组卷和调用的功能，试题与知识点的对应性和难易的分级等要素。
（5）探索合适的植物学教学模式。精品资源共享课建设的灵魂是有效方便地使用，从而真正发挥精品资源的共享意义。在这一过程中，积极探索适合不同学校、不同地区的基于网络的植物学教学模式，是充分利用的重要途径。基于网络的自主学习的教学模式可能较为符合信息和网络技术发展推动的现代教育改革和发展的趋势，也是校际间课程互选互认和终身学习的需要。当然，不同学校和生源以及不同培养目标所采取的教学模式和方法应该差别化，并不断进行新的探索。
三、几点倡议
1.抓住机遇
当前，国家级精品资源共享课建设计划的启动，为建立全国性植物学课程资源共享平台提供了良好的机遇。精品课程建设已历经十个年头，前述的经验与教训使得我们需要思变，应该有更新的和更高的建设目标。基于网络的现代信息通讯技术的迅速发展为资源共享提供了网络硬件环境的保证，现代基于网络的教学以及校际课程的互选互认已经是大势所趋，未来终身学习的需要对网络资源提出了更高的要求。因此，作为植物学教师积极参与植物学精品资源共享课建设是功在当代、利在千秋的伟大事业，是一种历史使命和责任。
2.加强校际间的大联合
要建设包罗万象的植物学课程资源共享平台及数字课程光靠一个学校、少数教师是无法完成的，它需要全国多所类似学校的联合，共同协作完成。可以以十余门原有国家精品课程联合作为基础，再进一步发动和联合几十门省级精品课程的参与，建立植物学课程资源共享平台。它们代表着各自的区位、影响、资源、人才等优势和特色，联合就意味着整合，真正实现精品资源的共建共享。此外，还可以进一步动员其他有实力和资源的院校参与进来，真正做到在全国范围的共建共享。
3.寻求更大的支持
由于这是一个庞大的计划工程，需要有较大的基金资助。国家启动的精品资源共享课的资助力度，就单门课程的基金而言是不足以满足建设需要的。因此，建议考虑设立类别资源共享课，有较强的资助力度，较少的课程类别。生物学领域仅需要设立动物学、植物学、微生物学、遗传学、细胞生物学、生化与分子生物学、生态学等十余门就可以涵盖，其他分支课程可以在这些平台上进一步开放其应用功能而得以拓展。因为，这些后续课程可以利用这些平台拥有的大量共享资源而不需再每门课程涉及相同或类似知识点时进行低水平重复建设。有助于促进课程整体建设水平的提高，还可以节省在这些后续课程建设时的投入。第一步在基于开放竞争性前提下设立一些这样的课程作为试点，然后在取得经验后再全面推广。此外，还要广开基金来源。首先应该建议国家自然科学基金支持教学资源的建设，国家自然科学基金设立了人才培养基金，对教学实习基地进行了大力度的投入，类似地设立精品资源共享课专项支持自然科学课程资源共享平台建设，这是一劳永逸的事业，许多教学资源只要一次建设，就可以永远被共享，因为诸如植物的基本形态结构是不会随时间和地区而发生变化的。通过资助这样的项目，也可以锻炼和培养相关专业的教师，甚至是学生，也是另一种形式的人才培养，而其影响和受益面会更大。
同时，可以寻求国家级精品资源共享课的省市级配套基金或通过各省市教育厅以及各学校的支持。还可以吸引社会各界的人力和资源的支持，共同完成平台的建设。
4.可持续发展机制
植物学课程资源共享平台可能不需要单独另建新的平台系统，可以在现有建设的国家级精品资源共享课平台的基础上，开发适于支撑植物学课程资源共享平台的功能。当然植物学课程资源共享平台的建设不是一蹴而就的，需要长期持续建设，并共享使用，在使用中不断丰富和完善。为了保证可持续发展，需要有一套可持续的管理和运行机制。平台上的所有资源，本着谁建设谁收益的原则，根据资源的点击和下载利用率获得相应的报酬，这样就需要将所有资源打上作者的标签以便于统计，这有利于调动建设者的积极性。此外，应该考虑纳入国家公共资源平台的高度认识建立教学资源平台的重要性，实施政府公共财政的持续支持。
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关键词：生物地理学目标；历史生物地理学；动植物；分布格局；海峡两岸
生物地理学(bioseosraphy)是研究地球上各 种生物的地理分布及其规律的科学。由于人类 具有对与我们共享同一世界的生物感兴趣的天 性，因此很自然地去推测它们从哪里来，为什么 会在哪里出现的迫切愿望，这一生物学主题就 是生物地理学。它是在生物分类的资料积累 到一定程度以后开始的，因此，生物地理学的真 正建立和发展在很大程度上得益于19世纪的 全球性探险活动及其伴随着的大量生物类群的 发现。汉博德(Alexand yon Humboldt，1769～1859)是首先使用这个词汇的一位早期自然探 险家，他认为生物地理学是一门新学科，是随着 许多生活在未曾被考察过的地区新的生命形式 的发现而发展起来的。但是，生物地理学并未 能按照其想像的那样，依赖于自身的发展成为 一门与物理学或生理学一样的具有提出问题和 解释问题能力的科学，而只是占据着地球科学 和生物科学之间的一个空白领域‘”。直到20世纪中叶，生物地理学才日趋成熟为一门对动 植物的分布具有真正理论和预见性的科学”，…。 在20世纪80年代初，生物地理学被描绘成“应 当是最令人兴奋的，然而也是至今最少明确提 出派生的当代生物学学科”，并将新的古地理 学、隔离分化(vicariance)与分支系统学(cladism)、动物和植物的分布区理论以及动态 平衡理论作为现代生物地理学中充满活力的4个领域。
1 生物地理学的内涵
作为研究过去和现存的所有生物地理分布 格局的一门科学，生物地理学试图描述全球物 种及物种以上分类单元的无数分布格局(patterns of distribution)并推断其过程(process)。 而任何一个生物分布格局的形成原因都应当包 括地理因素(如板块构造运动、海平面升降、气 候变化、海洋洋流变化，简称为TECO事件)及 生物因素(如扩散、适应、物种形成、绝灭以及生 物之间的相互作用)，或兼而有之；因此，生物地 理学又是渗透了生物学、古生物学、地理学、地 学、系统学、气候学、地貌学等一系列科学内容 在内的综合性学科。生物地理学要解释的不仅 仅是生物学问题，而且还有可能通过对生物分 布规律的研究，进一步解释地球的发展历史。
生物地理学家提出了一些涉及生物与其环 境之间相互关系的问题，这也是生态学家感 兴趣的。物种为什么被限制在其目前的区域分 布?是什么因子使它能够在现有的区域内生 活?阻止它向另一个地区扩展的因子又是什 么?气候、地形以及与生物之间的相互作用在 限制物种分布的过程中究竟起到什么样的作 用?怎样解释从山脚到山顶或从一个多岩石的 海滨走向邻近的沙滩时所看到的那些物种更替 现象?为什么热带有比温带或北极地区多得多 的物种?岛屿是如何被生物拓植(colonized)的?岛屿上的物种为什么又总是比与之具有相同栖 息地类型的相邻大陆上的物种少?
如此种种，生物地理学所涉及的问题可以 说是没完没了，但最根本的是生物的种类和数 量从地球表面上的一个区域到另一个区域是如 何变化的?我们怎样才能够解释这个变化?
2 生物地理学的研究领域
生物地理学是一个广阔的领域。一些生物 地理学家专门研究历史生物地理学(historic biogeography)，并试图重建起源、扩散以及已绝 灭的分类单元和生物区系。与历史生物地理 学相比较，生态生物地理学(ecological biogeo-graphy)则试图用生物个体之间的相互作用以及 与生物、非生物环境之间的相互作用来解释生 物的现有分布。而古生物学则被认为是联系这 两个相对隔离的领域之间的纽带。
早期的生物地理学家们实际上已经注意到 了3种基本格局(basic pattern)：(1)在某一地区 有的(endemic)或限制性的分类单元；(2)某些生物种类有一起出现的倾向，这为全球生 物地理分区或分省提供了依据；(3)动物或植 物的一些相似性种类有时出现在几个广泛分离 的地区。这些格局的特殊性在于暗示了它们主 要是受过去历史事件的影响；如同科学家们开 始意识到的那样，对这些格局的解释揭示了地 球本身或者居住者都不是一成不变的，它们都 经历了一个长期的历史变化过程，若要推断其 起源则需追溯几千年甚至几百万年。
随着生物进化与地球演化同步的思想被广 泛认同与接受，现代生物地理学强调生物类群 的系统发育以及它们在不同的地区扩散和栖息 地孑遗的含义。在20世纪50年代末期，哈钦 森开始将注意力集中于有关生物多样性和在局 部地区(local areas)或栖息地共存(coexist)过程 等问题上。生态动物地理学家开始强调竞 争、适应和互惠共生在影响物种的分布，以及为 形成生态群落而出现的生物共存等生物相互作 用的重要性。在生态生物地理学的所有工作 中，最有影响力的应当是麦克阿瑟和威尔逊(MacArthur and Wilson)1963年及1967年对岛 屿生物地理学的探讨。他们改变了生态生 物地理学的方向，并提出了有关分布格局和生 物多样性的一些问题。什么因子决定了一 个环境容纳物种的能力、以及有关物种多样性 和互惠共生等问题，在占据了生态学及理论生 物地理学领域支配地位的同时，也孕育了对其 他一些理论领域的探讨，如扩散的范围、建区(establishment)，以及相对于另一类群的辐射； 是一个随机的过程还是一个可测定的过程。所 有的这些问题都从不同的角度激发了对生物地 理学概念开展实验性检验，并提出新的能精 确地确定和分析观察资料的方法。
生物地理学的理论发展与生物分类学的理 论发展密切相关。在本世纪中期，分支系统学、 泛生物地理学和板块学说的相互影响与渗透促 成了隔离分化生物地理学(vicafiance biogeog-raphy)的诞生，使生物地理学在理论上和方 法上都发生了重大变革。由原来起源中心、扩 散路径的研究转变为对特殊类群的系统发育进 行研究，进而探讨分布区之间的地质历史关系， 对地球演化的假说进行检验乃至提出新的假 说，如对大陆板块漂移顺序以及有关泛太平洋 生物分布的研究等都是现代生物地理学研究的 突出成果。同时，由于生态学、遗传学以及计算 机和分子生物学技术的发展与介入，对生物地 理学的发展产生了巨大的影响，现代生物地理 学已从描述走向解释和分析，并从基因、个体到 种群、群落及区系等不同层次；从数年到几亿年 等不同时间尺度；从局部生境到大的板块乃至 全球等不同的空间尺度，全面地研究生物分布 格局的形式、特点、规律以及形成的过程和机 制。
3 两岸生物地理学研究展望
生物地理学可以简单地定义为对生物地理 分布的研究，但这一简单的定义却蕴藏了该学 科巨大的复杂性。生物地理学的研究在超越以 华莱士为代表的传统领域的同时，更包含了一 系列均已取得巨大进步的地理学、地质学和生 物学在内的科学原理。因此，生物地理学对于 不同的人可能有着不同的含义。从学科的发展 史上可以看出，生物地理学的研究沿着一个三 维时空阶梯(spatio-temporal gradient)的不同分支 点汇集成若干个不同的焦点。在阶梯的一端， 生态生物地理学参与发生在短时间和小空间尺 度上的生态过程；而在阶梯的另一端，历史生物 地理学参与一个几百万年的、经常是全球性的 大尺度。而在这两个极端之间还有一个参与更 新世冰川作用(plEistocene glaciation)如何影响近 代生物分布的第三焦点。
由于研究方法和研究尺度上的不同，历 史生物地理学和生态生物地理学常常被认为是 不一致的途径。首先，在方法上，生态生物地理 学家致力于分析目前正在起作用的各种环境因 子对生物分布的影响；而历史生物地理学家强 调的是探讨类群之间的系统发育关系和格局的 迭合。其次，在时间尺度上，从一个短的生态学 时期(如十几年)，研究现存的或近期现存的物 种到一个仅仅受研究类群起源时间限制的长期 进化的时期。第三，在空间尺度上，从大陆的局 部或栖息地之间到全球大陆之间的格局。第 四，在分类学尺度上，从物种居群的分布到物种 及其以上的分类单元。尽管历史生物地理学和 生态生物地理学存在着这些尺度上的不同，但 一些学者又认为生态地理学和扩散生物地理学 之间的区别还存在模糊的一面。例如这两 者都需要运用生态学的基本原理，且扩散组成 了岛屿生物地理学理论的一个非常重要的方 面；此外，扩散和生态途径都能够依据在实验上 进行调查的过程或其他一些过程来解释分布。 出类似的趋势却没有显著性差异，如肾脏矫正 重量在夏季为最低，脾脏则在春季最高。一些 分析认为，冬季心脏指数较高是代谢和化学体 温调节的结果，并与冬季体重下降而心肌重量 不大可能减少有关。而脾脏指数在冬季略 有降低，可能与大量血液在循环系统流动(适应 寒冷、循环加速)而贮存血减少有关。
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