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生物学是人们观察和揭示生命现象、探讨生命本质和发现内在规律的科学。
在经典生物学的启蒙时期,由于自然科学还没有长足发展,所以用“活力论”(vitalism)解释各种生命现象占有重要地位;
达尔文“物种起源”的问世,使生物学与“上帝”和活力论决裂。
19世纪后叶,随着实验生物学的发展,一些自然科学的先驱者们提出“机械论”对抗“活力论”,主张用物理学和化学的成就和方法来研究生命过程。
20世纪以来生物学在用物理和化学规律解释生命现象的研究方面取得了丰富成果。
在此基础上产生了新的“还原论”(reductionism)理论,其基本论点是生命运动的规律可以还原为物理的或化学的规律,生物的属性都可以用分子与分子相互作用的规律来说明。
和还原论相对的理论是“整体论”(holism),它认为生物体是一个整体,整体的规律并不等于它的组成部分(如分子、细胞)的规律的相加。
局部的规律只有在整体的调控下才有意义。
现在这两种意见还在继续争论。
实际上,这两种意见应当是可调和的。
生命是复杂的综合过程,只有阐明了生命过程中的物理、化学规律,才能揭示生命现象的本质。
分子生物学的迅猛发展和巨大成就恰好说明还原论方法是完全必要的;
同时生命系统的整体属性既和局部性质有关,又和这些组分在整体中的特定地位和相互关系有关,因此研究生命本质也需要把生物当作一个整体,用系统生物学的理论与方法来整合分析。
分析与综合的方法是对立统一的,分析有利于综合,综合有利于分析。
随着分子生物学分析研究的深入,现在强调综合的研究是明智的。
事实上,从分析到综合正是当前生命科学研究趋势的主流。
现代生物学是一门实验性科学。
生命过程是物质运动高级形式,因此,数学、物理学、化学和信息科学都会在生物学的研究领域找到恰当的结合点,生物学技术与方法的进步离不开其他自然科学的发展,生物学理论的研究也离不开其他学科的参与。
数学、物理、化学等多门学科与生物学密切交叉,相互渗透,是当前生物学发展的重要特征之一,也正是推动生物学飞速发展和取得重大突破的动力。
3.生物科学专业的定位、相关专业及影响本专业教育的因素
目前设置的生物类本科专业有三个:
生物科学、生物技术和生物工程。
生物科学专业是理科办学专业,主要培养基础研究与教学人才,具有多年的办学历史。
近年来生命科学已成为新世纪的带头学科,而生物科学专业又是培养具有揭示生命现象本质能力素质的人才,因此吸引了大批高素质的考生报考。
1997年到2003年,全国生物科学专业的在校生人数增加了82%,是目前理科专业本科生录取分数最高的专业之一。
鉴于近几年生物科学专业本科生扩招过快过多,给原本紧张的教学资源带来较大压力,再加上本科院校普遍存在重科研轻教学的现象。
因此,要高度重视采取强有力的措施确保教学质量,促进学生知识能力素质的全面协调发展。
二、本专业培养目标和规格
1.本专业培养目标
生物科学专业的培养目标是:
通过各种教育教学活动培养学生德、智、体、美全面发展,具有健全人格;
具有正确的世界观、人生观和价值观;
具有成为高素质人才所具备的人文社科基础知识和人文修养;
具有较强的自然科学基础(特别是数理化基础);
具有国际化视野和受到严格科学思维的训练,掌握生物科学的基础理论、基本知识和基本技能,受到良好的专业技能训练;
具备运用所掌握的理论知识和技能,从事生物科学基础理论及相关领域的科学研究、技术开发、教学及管理等方面工作的能力。
本专业规范适用于除“生物科学(师范)”外的各校生物科学专业。
2.生物科学专业人才培养规格
(1)学制
4年,按照学分制管理机制,实行弹性学习年限。
(2)学位
对完成并符合生物科学专业本科培养方案要求的学生,授予理学学士学位。
如设双学位或辅修专业,各校根据实际情况,自行确定课程学分和技能训练的最低基本要求。
(3)生物科学专业人才培养规格
本专业培养基础科学研究与教学人才。
培养规格一般应具备以下要求:
1)素质结构要求
①具备较高的思想道德素质:
包括正确的政治方向,遵纪守法、诚信为人,有较强的团队意识和健全的人格。
②具备较高的文化素质:
掌握一定的人文社科基础知识,具有较好的人文修养;
具有国际化视野和现代意识以及健康的人际交往意识。
③具备良好的专业素质:
受到严格的科学思维训练,掌握比较扎实的生物科学基础理论和研究方法,有求实创新的意识和精神。
④具备良好的身心素质:
包括健康的体魄、良好的心理素质和生活习惯。
2)能力结构要求
①获取知识的能力:
具有良好的自学习惯和能力、有较好的表达交流能力、有一定的计算机及信息技术应用能力。
②应用知识能力:
具有综合运用所掌握的理论知识和技能、从事生物科学及其相关领域科学研究的能力。
③创新能力:
具有较强的创新性思维能力。
3)知识结构要求
①工具性知识:
能较熟练地运用外语阅读专业期刊和进行文献检索,有初步的外语交流和科技写作能力。
②人文社会科学知识:
具有文学、历史、哲学、社会学、管理学、艺术、法学、心理学等方面的通识性知识。
③自然科学知识:
掌握比较扎实的数学、物理和化学方面的基础理论及知识,同时具有计算机及信息科学等方面的基础知识。
④专业知识:
掌握扎实的生物科学的基础理论、基本知识和基本技能,受到系统的专业理论和专业技能训练。
三、生物科学专业的教育内容和知识体系
1.生物科学专业人才培养的教育内容及知识结构的总体框架
(1)生物科学专业人才培养的教育内容及知识结构设计的依据
根据高等院校理工科本科专业人才培养模式的要求,生物科学专业人才的培养要体现知识、能力、素质协调发展的原则。
设计适当的知识体系进行能力培养和素质教育,强化知识结构的设计与建设,使每一个知识模块构成一个适当的训练系统。
(2)生物科学专业人才培养的教育内容及知识结构的总体框架
生物科学专业教育内容和知识体系由通识教育、专业教育和综合教育内容三个部分及11个知识体系构成。
通识教育内容包括:
人文社会科学,自然科学,外语,计算机及信息技术,体育,实践训练等;
专业教育内容包括:
生物学基础和专业知识、专业基础实验训练等;
综合实践教育内容包括:
专业综合实验和科学研究训练(含综合论文训练)、学术与科技活动、文体活动等。
2.生物科学专业教育知识体系
(1)知识体系概述
知识体系由知识领域、知识单元和知识点三个层次组成。
一个知识领域可以分解成若干个知识单元,一个知识单元又包括若干个知识点。
知识单元又分为核心知识单元和非核心知识单元。
核心知识单元是该专业教学中必要的最基本知识单元;
非核心知识单元是核心知识单元的补充和扩展。
核心知识单元的选择是最基本的共性教学规范,非核心知识单元的选择体现各校的不同特色。
该知识体系共有9个知识领域,共112个知识单元,其中核心单元89个,核心理论课学时404。
知识领域(Area)代表一个特定的学科子领域。
每个领域由英文的缩写词表示,为了与其他科学与技术专业其他专业方向的知识领域相区别,加上前缀BS-。
比如CB-BCM代表生命的分子基础,BS-ASF代表队伍的结构与功能。
知识领域又被分割成知识单元(Unit),代表各个知识领域中的不同方向,用知识领域缩写词后面加一个数字后缀来表示。
例如,BS-BCM4表示知识领域BS-BCM中的知识单元“蛋白质化学”。
知识单元分为核心和选修两种,核心知识单元是所有生物科学专业学生都应该学习的基础内容。
(2)生物科学专业知识体系的知识领域
●生命的化学分子基础BS-BCM
●细胞的结构与功能及其重要生命活动BS-CEL
●动物体的结构与功能BS-ASF
●植物体的结构与功能BS-PSF
●微生物的特征与代谢BS-MIC
●生物多样性与进化BS-DIE
●生物与环境BS-ECO
●生物的遗传与变异BS-GEV
●生物的生殖与发育BS-RDE
(3)知识领域、知识单元和知识点
生物科学专业知识体系所含知识领域、知识单元和知识点(见附件)。
每个知识领域包含核心知识单元及非核心知识单元见附件。
每个知识单元的学习目标、所包含的知识点及其所需的最少讲授时间或实验时间见附件。
(4)知识单元
知识体系各部分的详细情况列在表1中。
表内各知识单元、知识点后面的括弧内给出了它们各自的核心学时数。
有关知识领域、知识单元、知识点的详细描述见附录1。
表1 知识领域和知识单元
知识领域
核心知识单元89个(核心学时404)
非核心知识单元23个(选修)
BS-BCM生命的化学分子基础(96)
BS-BCM1生命的基本化学分子
(2)
BS-BCM2糖类化学(4)
BS-BCM3脂类化学和生物膜(4)
BS-BCM4蛋白质化学(6)
BS-BCM5核酸化学(6)
BS-BCM6酶化学(6)
BS-BCM7维生素与辅酶
(2)
BS-BCM8激素及其受体介导的信息传导(4)
BS-BCM9生物氧化及生物能学(8)
BS-BCM10糖代谢(6)
BS-BCM11脂代谢(4)
BS-BCM12蛋白质分解代谢和氨基酸代谢(4)
BS-BCM13核酸的分解和核苷酸代谢
(2)
BS-BCM14DNA的复制(4)
BS-BCM15DNA的损伤与修复
(2)
BS-BCM16DNA的重组(6)
BS-BCM17RNA的生物合成(4)
BS-BCM18转录后加工
(2)
BS-BCM19蛋白质的生物合成(6)
BS-BCM20原核生物的基因表达调控(4)
BS-BCM21真核生物的基因表达调控(4)
BS-BCM22重组DNA技术及其应用(6)
BS-BCM23蛋白质的折叠
BS-BCM24蛋白质组学相关知识
BS-BCM25代谢组学相关知识
BS-BCM26转录组学相关知识
细胞的结构与功能及其重要生命活动BS-CEL(48)
BS-CEL1细胞的统一性与多样性
(2)
BS-CEL2细胞质膜与细胞表面(4)
BS-CEL3细胞连接
(2)
BS-CEL4动物细胞外基质
(2)
BS-CEL5植物细胞壁
(1)
BS-CEL6物质的跨膜运输(3)
BS-CEL7真核细胞内的区域化(4)
BS-CEL8真核细胞产能细胞器:
线粒体与叶绿体(4)
BS-CEL9蛋白质分选和囊泡运输(3)
BS-CEL10细胞骨架(4)
BS-CEL11细胞核与染色体(4)
BS-CEL12细胞信号转导(5)
BS-CEL13细胞增殖及其调控(6)
BS-CEL14细胞分化与凋亡(4)
BS-CEL15细胞衰老及学说
BS-CEL16细胞起源与进化
动物体的结构与功能BS-ASF(32)
BS-ASF1动物体的基本结构
(2)
BS-ASF2运动系统(3)
BS-ASF3血液
(2)
BS-ASF4循环系统(4)
BS-ASF5免疫系统(4)
BS-ASF6呼吸系统(4)
BS-ASF7消化系统
(2)
BS-ASF9泌尿系统(3)
BS-ASF10神经系统(4)
BS-ASF11内分泌系统(4)
BS-ASF12动物的高级神经活动
BS-ASF13感受器
BS-ASF14科学研究中的模式动物
植物体的结构与功能BS-PSF(32)
BS-PSF1植物的组织与功能(6)
BS-PSF2植物的器官与功能(8)
BS-PSF3植物的物质与能量代谢(8)
BS-PSF4植物的生长发育及其调控(6)
BS-PSF5植物对环境的适应(4)
BS-PSF6科学研究中的模式植物
微生物的特征与代谢BS-MIC(32)
BS-MIC1微生物的分离和培养(4)
BS-MIC2微生物的结构与功能(10)
BS-MIC3微生物的营养、生长和控制(6)
BS-MIC4微生物代谢及其调控(8)
BS-MIC5微生物的多样性(4)
BS-MIC6传染与免疫
BS-MIC7微生物生态与地球化学循环
BS-MIC8微生物资源的开发与利用
BS-MIC9病原微生物及生物安全
生物多样性与进化BS-DIE(48)
BS-DIE1生物多样性的基本概念
(1)
BS-DIE2生物分类的原则与方法
(2)
BS-DIE3原生生物
(2)
BS-DIE4藻类植物
(2)
BS-DIE5苔藓植物
(2)
BS-DIE6蕨类植物
(2)
BS-DIE7裸子植物(4)
BS-DIE8被子植物(6)
BS-DIE9海绵动物
(1)
BS-DIE10无脊椎原口动物(8)
BS-DIE11无脊椎后口动物
(1)
BS-DIE12脊索动物(9)
BS-DIE13生命的起源与进化(8)
BS-DIE14植物系统发生
BS-DIE15动物系统发生
BS-DIE16植物资源的开发与可持续利用
BS-DIE17动物资源的开发与可持续利用
生物与环境BS-ECO(32)
BS-ECO1个体生态学(生物与环境)(6)
BS-ECO2种群生态学(10)
BS-ECO3群落生态学(6)
BS-ECO4生态系统生态学(10)
BS-ECO5景观生态学
BS-ECO6行为生态学
生物的遗传与变异BS-GEV(52)
BS-GEV1孟德尔遗传学(4)
BS-GEV2基因的概念与结构(4)
BS-GEV3基因与环境(4)
BS-GEV4性别决定与伴性遗传(4)
BS-GEV5微生物遗传(6)
BS-GEV6连锁与交换(6)
BS-GEV7数量性状分析(4)
BS-GEV8染色体畸变与基因突变(6)
BS-GEV9基因组(6)
BS-GEV10核外遗传(4)
BS-GEV11群体遗传(4)
BS-GEV12表观遗传学
BS-GEV13基因诊断与基因治疗
生物的生殖与发育BS-RDE(32)
BS-RDE1生物繁殖(4)
BS-RDE2植物的生殖和发育(8)
BS-RDE3动物的生殖和发育(10)
BS-RDE4发育机制(10)
BS-RDE5人类的生殖与健康
本规范给出的课程建议规定了每门课程的最小核心,包括的这些单元是获得学位必须具备的相应知识。
对于以上建议,本规范强调以下两点:
1)核心知识单元是该专业知识体系和组建课程的最基本要求。
各校可以根据具体情况自行增减非核心知识单元。
2)核心单元不仅仅可安排在本科阶段的专业基础课程中,也可安排在专业课和专业选修课中。
所以核心的概念意味着必须具备的含义,而并不限定它必须安排在哪些课程内。
表1括弧内学时数表示以传统方式在课堂上授课的时间(课时),应注意以下三点:
1)不限定授课方式。
除了传统的课堂授课方式以外,在教育技术与手段不断进步和教学资源信息化不断提高的情况下,应提倡研究型探究式教学等方式。
对这些教学方式来说,不一定用学时来衡量。
为了便于统一与比较,本规范仍然采用学时作为单位。
因此,学时与教学方式没有直接关系。
2)课时数不包含课外的时间,即不包含教师的准备时间和学生花在课堂外的时间。
3)规范中所列每个单元的课时数为达到教学目标的建议课时数。
3.课程体系
知识体系给出了生物科学专业方向的知识框架,框架内的知识要通过课程教学传授给学生。
本规范推荐的课程体系,仅供各学校此作为参考,学校可根据本规范的知识体系内容和本校的实际情况构建相应的课程体系及课程。
课程教学包括理论教学和实验教学。
课程可以按知识领域进行设置,也可以由一个以上知识领域构成一门课程,还可以从各知识领域中抽取相关的知识单元组成课程,但最后形成的课程体系应包含知识体系的核心知识单元。
本规范推荐的课程体系如下:
(1)课程设置
为了便于教学计划的排定,本规范把课程分为专业基础课、专业课二个层次。
专业基础课程用以奠定生物科学专业基础;
专业课是在掌握专业基础知识的前提下,根据本校二级学科所具有的特色与优势强化专业教育的课程,可设置为必修或选修。
核心知识单元应列入必修课程。
建议:
专业基础课为:
动物生物学(动物学)和植物生物学(植物学)或普通生物学、生物化学、细胞生物学、遗传学、微生物学、分子生物学
专业课为:
免疫学、动物生理学、植物生理学、发育生物学、神经生物学、生态学、生物统计学、结构生物学、生物物理学、生物信息学等。
(2)专业基础课
根据知识单元以及学时,选取其中部分知识单元,组成如下门专业基础课程和部分专业课程。
所列学时包括理论学习和实验两部分,表2列出专业基础课程和部分专业课及所含的知识单元,建议的学时数等,附录2给出了这些课程的详细描述供各校制定本校教学计划时参考。
表2 生物科学专业的专业基础课程
序号
课程名称
理论学
习学时
实验学时
涵盖知识单元
非核心知识单元
1
植物生物学
60(+*部分的17学时)
60
BS-DIE1生物多样性的基本概念*
(1)
BS-DIE2生物分类的原则与方法*
(2)
BS-RDE1生物繁殖*(4)
BS-RDE4发育机制*(10)
BS-DIE13生命的起源与进化*(4)
2
动物生物学
67(+*部分的17学时)
BS-RDE4发育机制*(10)
3
生物化学及分子生物学*
96
100
4
细胞生物学
48
40
BS-CEL5植物细胞
- 配套讲稿:
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- 理学 生物科学 专业 规范