时间：2022-12-13 04:28:00
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关于概念图的研究起源于20世纪60年代末西方国家对于儿童是否能理解抽象概念的大讨论[4]，直到1984年诺瓦克等人才首次提出了“概念图”及其相关理论。此后，各国学者从不同角度对概念图进行了详细的论述。“概念图”作为一种组织和表示知识的工具[5]，通过由若干概念名词串联为命题的形式来显示它们之间的内在关系，从而将某一范围内不同层次的概念整合成知识网络。如图1所示，“绿色植物”、“氧气”、“二氧化碳”等概念名词通过彼此间可形成命题的连接词相连，介绍了氧气与二氧化碳在生态系统中的流通状态，形成了如“绿色植物制造氧气供自身或读物呼吸”等生物学命题。
二、基于概念图策略的重要概念教学
1.运用概念图凸显教学中的重要概念，准确把握学习重点。
重要概念是初中生物学科的灵魂和骨架，在引导学生进行思维训练以及提高学习效率方面有重要作用。在教学中，教师在每一节新课中都会根据学习目标强调教学重点，而运用概念策略凸显教学中的重要概念，可以帮助学生准确把握学习重点，有的放矢。例如，在“生物圈中的人”这一主题下，“泌尿系统包括肾脏、输尿管、膀胱和尿道，其功能是排除废物和多余的水”[3]是重要概念。为了使学生对关于“泌尿系统”的重要概念进行整体把握，教师可以运用如图2所示的概念图，强调各个器官之间的关系和功能，而且为废物和多余水（即尿液）的排除过程作了铺垫。利用此概念图能够凸显出这一重要概念，使学生的学习过程更具主题性，在准确把握学习重点的基础上提高学习的针对性。
2.运用概念图优化教学中重要概念的传递方式，深入理解重要概念。
生物教师在课堂上传递重要概念时，会用相互配合的两种方式进行授课。第一，将重要概念名词渗透在学习活动中，加强学生的记忆。第二，将重要概念以陈述句的形式引导学生在学习的过程中逐渐总结出来，加深学生的理解。为了优化其传递方式，教师可将重要概念分解为若干概念，分别呈现在不同的学习环节，使学习的过程由浅入深，环环相扣。例如，在讲解“人体的生殖系统可以产生两性生殖细胞，通过受精作用产生新的个体”[3]这一重要概念时，教师可利用图3所示的概念图，将其细化为以下两组概念。第一，人体的生殖系统有两性之分，各自包含不同的结构与功能。第二，人类通过生殖过程产生新的个体，它包括受精过程和胚胎发育过程。在学生学习不同的具体概念时，教师可以选取相应的小概念图作为重要概念的传递支架，使其变得丰富、立体，在优化传递过程的同时，加深学生对重要概念的理解。
3.利用概念图策略构建基于重要概念的知识框架，完善科学概念体系。
《标准》指出：在教学中，教学活动不应仅仅停留在让学生记住一些生物事实上，更要帮助学生通过对事实的抽象和概括，建立生物学重要概念，并以此来建构合理的知识框架，进而为学生能够在新情境下解决相关问题奠定基础。[3]在初中生物概念教学中，为了引导学生将重要概念进行系统归类，形成合理的知识框架，教师可以让学生绘制相应的概念图。这不仅有助于学生习得新概念，而且有助于其掌握重要概念之间的内在联系，进而完善科学的概念体系。例如，在“生物体结构层次”这一主题下，教师可以以“植物体”为例，让学生绘制如图4所示的概念图，把“细胞”、“组织”、“器官”等概念名词通过一定的关系连结起来，形成以“植物体的结构层次”为主题的知识框架。学生通过此图可以形成“细胞是生物体结构和功能的基本单位”，“多细胞生物体具有一定的结构层次，包括细胞、组织、器官（系统）和生物个体”等重要概念，使新习得的知识系统化，成为结构鲜明、内容科学的概念体系。
三、结论
1.1微生物学教学方法优化
《微生物学》在实际教学中存在“知识点多且散、内容覆盖面广、知识点易混淆”等缺点，加之微生物本身肉眼看不见，在实际教学中抽象性概念及描述较多。教师在课堂讲授过程中容易犯照本宣科、“填鸭式”教学的错误方法，造成学生学过就忘、考完就忘的问题，难以在脑海中形成完整的知识网络结构，容易使学生失去学习兴趣。由于《微生物学》实践性较强，而且与人类健康休戚相关。因此，需要在绪论内容讲述方面就充分调动学生的学习积极性，要让学生意识到微生物虽然个体小，但是其作用却是一点也不小；从日常生活中衣物与食品的发霉现象，到生产中酿酒、制作腐乳等工艺，到微生物致病性和引起人类恐慌的传染性疾病的蔓延等具体事例，引起学生对微生物的重视，激发学生对微生物学的学习兴趣。在知识讲述方法上，注意前后结合，融会贯通，比如原核微生物的细胞结构与真核微生物的细胞结构差异、病毒一步式生长曲线与细菌群体生长曲线的对比、微生物分解代谢与微生物的营养之间的关系等。前后知识点系统联系，对比记忆，归纳总结。以提纲式教学的方法向学生讲授知识点、重点及难点，一方面既巩固了知识，又加强学生综合运用知识的能力，使学生在脑海中形成一套完整的理论知识体系和一张系统的知识脉络结构网，帮助学生快速高效的学习知识。
1.2紧跟科学前沿，放眼学科动态微生物学作为一门专业基础课程，与科技发展紧密相连，教师在课堂讲述过程中，除了系统介绍课本知识外，还应穿插当今科学研究前沿，以充满激情的科学态度向学生展示微生物学的发展动态及当前的热门话题。比如：介绍与微生物相关的诺贝尔获奖者的研究成果；近期发表在Nature、Science、Cell等国际顶尖杂志上的科学文章；在讲授病毒这一章内容时，结合目前流行的埃博拉病毒、甲型H1N1流感病毒等疾病的感染与治疗讲述病毒的特点等。以当今的科技成果和热点话题，激发学生对微生物学的学习兴趣和对微生物科研工作的崇拜感。
1.3充分调动学生参与课堂的积极性引导学生积极参与课堂，变“被动”教学为“主动”教学。以往的理论内容教学就是以老师为主体，老师讲学生听，教师与学生互动较少，学生参与课堂的积极性也不高。在教学过程中应该采用“启发式”教学和“参与式”教学，例如：安排学生提问，让学生提问老师，创造学生参与课堂及师生互动的机会，增加学生的个人成就感；布置课后问题，组成3-5人的科研小组，让学生在课下积极思考，查阅资料，获得自己的科研成果；开展“翻转课堂”“微课”“慕课”等活动，以丰富多彩的教学形式充分调动学生参与课堂的积极性，其知识面和创新意识也得到了极大的提升，有效培养了学生自主学习的能力。
1.4突出微生物学的课程特点，避免与其他课程知识重复微生物学作为一门专业基础课，与普通生物学、生物化学、遗传学、细胞生物学、分子生物学等多门课程存在交叉重复的内容。而且这些课程在授课时间安排上不统一，有前有后，那么如何在有限的课时里详尽的向学生讲述微生物学的知识但是又避免知识的重复累赘？如何突出本课程的教学特点，优化课程讲授内容？这就需要教师在课前做好充分的准备，首先与其他课程的老师互相交流，相互协调授课内容，对于重复的知识点不做过多的赘述，仅作重点提示或简单的复习；其次，注意倾听学生的意见反馈，由于知识学习存在遗忘过程，针对这种情况，如果重复知识内容在不同学期或者学年开课，要注意适当加强复习，以课堂提问及重点提示的形式完成知识内容的学习。对于同学期开设的平行课程，有些重复知识内容仅作简单的带过。如，在微生物遗传育种一章内容中，同学期生物专业开设了《微生物遗传育种学》课程，那么在微生物学讲授过程中，这部分的内容完全可以略过，提示学生此部分内容在其他课程中有详细的学习。总之，需要授课教师在其他任课教师和学生之间建立联动的关系，既与相关课程的教师经常交流，保证各课程在内容上互为补充、相互协调、相互促进；又要及时关注学生对知识的理解情况，将教学内容有顺序有逻辑有重点的呈现给学生，建立优质课堂教学，既让学生系统学习理论知识又突出了本门课程的学习特色。
2微生物学实验课程教学改革
由于微生物学是一门实践性极强的学科，微生物实验教学是微生物教学中的重要组成部分，是现代生物学技术的重要基础,其独特的实验技术在学科的发展中占据着突出的位置。
2.1微生物学实验教学存在的问题
微生物实验教学对于学生加深对理论知识的学习理解、提高学生动手实验技能、培养学生团队意识与创新精神、树立严谨求实的科学态度至关重要。现阶段关于微生物实验课程建设仍然存在着一些问题：在微生物实验课程建设方面重点培养学生动手能力的同时忽略了对学生独立思考及创新能力的锻炼；课程讲授与实验课程课时安排存在着不一致性；实验课时相对较少，实验课教学最容易受到课时及实验室具体条件的限制,对于实验周期长或缺乏仪器无法直接完成的实验,以往只能选择不做。
2.2微生物学实验教学改革措施
作为实验课程建设及改革，应针对不同专业的专业特色及专业优势，根据课程内容适当调整实验方向及实验内容，凸显专业优势；同时注重基础理论知识的巩固加强以及不同专业优势互补和专业交叉合作。通过微生物实验课程改革及完善能够使学生熟练掌握微生物学实验技术和操作规程,培养他们观察、思考、分析和解决问题的能力,增强他们的创新意识,树立实事求是、严肃认真的科学态度以及勤俭节约、爱护公物的良好作风。其主要内容包括：
（1）让学生参与实验准备工作：实验课程的建设不单单是实验过程，前期实验准备工作也是非常重要的，让学生亲自参与到前期实验准备工作能够培养学生的认真负责的态度，同时也让学生对整个实验过程有全面的认识与学习。
（2）实验内容及课时的调整：应结合学生在微生物课程上学习到的理论知识，将理论课与实验课合理安排。做到先学习理论知识，打牢基础，再培养实验技能，在实验过程中真正理解书本知识，将理论与实践合理结合。
（3）凸显专业优势与专业交叉：针对各个专业的优势，设计有针对性的专业微生物实验，并设计能够将生物专业、食品专业和烟草专业等各个专业优势合并的大实验课程，增加探索性实验，鼓励学生自己成立科研小组，独立开展创新实验。
（4）开展录像实验教学：由于实验条件或实验经费的限制，对于暂时不能开展的实验内容不能弃之不做，虽然实际实验条件不能满足，但是借助于多媒体教学手段，让学生对实验原理、过程及操作要点有清晰的认识。通过对微生物实验课程的优化改革，能极大丰富实验课程，培养学生创新意识，提高学生实验技能与实践能力。力争做到：凸显专业优势及专业互补，避免内容的重复及雷同；鼓励学生独立参与科研课题,拓展视野；通过实验课程的讲授培养学生对实验的兴趣及实事求是、严肃认真的科学态度和团队合作意识。
3结论
20世纪80年代后，随着社会的逐渐繁荣、发展，以及西方的人本主义、建构主义和多元智力理论等多种理论的盛行，在仍然以社会本位价值取向为主的生物课程中，学生的个性、发展的内在要求和差异性逐渐受到了关注。例如，在1984年高中生物教学纲要（草案）出版说明中，要求根据学生个体因素的特殊性，对教学内容作相应的调整，出版了两种不同教学要求的课本：甲种本（较高要求）和乙种本（基本要求）两套教材，并明确指出，学校采用哪种教学纲要，要从实际出发，根据学生基础和学校条件确定；2000年颁布的《九年义务教育全日制初级中学生物教学大纲》（试用修订版），确定教学内容的原则要求“从学生今后适应社会主义现代化建设、社会生活和继续学习的需要出发，选取必需的、学生能够接受的生物学基础知识”，并密切联系学生的日常生活实际和经常遇到的生物学问题，以利于学生加深理解生物学基础知识；2000年颁布的《全日制普通高级中学生物教学大纲》（试验修订版），要求“教学改革要逐步形成以学生为主体，以主动参与和自主探究为基本学习方式的新型教学模式，为发展学生的创新能力打下基础”。从这些相关的文件中我们可以看到，在社会本位的价值取向下，学生个体以及学生的差异性逐渐被纳入了教学因素的考虑中。在将近20年的漫长发展的过程中，在一切以促进社会发展为重的价值取向的主流下“人本主义”的价值取向逐渐形成了一股强有力的分流，并在新一轮的课程改革中，与“社会本位”的价值取向并驾齐驱，取得了一席之地，发挥了应有的作用。在人本主义的价值取向下，2001年课程标准明确提出面向全体学生、注重与现实生活的联系的理念，要求着眼于学生全面发展和终身发展的需要，适应不同学校的条件和不同学生的学习需求，促进学生有个性地发展，将个体存在的意义放在了突出的位置。在课程目标上，要求学生通过生物课程的学习，获得生物科学和技术的基础知识，了解并关注这些知识在生活、生产和社会发展中的应用，养成科学态度和科学精神，具有较强的生物学实验的基本操作技能，具有搜集或处理信息、获取新知识、批判性思维等能力，强调知识、技能、态度三位一体的形成和发展；在课程内容上，采取生物学科科内整合的形式，按照学生的心理发展规律和学科的逻辑顺序相调和的方式来排列知识内容，并将学生在日常生活中获得的经验和独特感受纳入了课程编制、教学的范围；在课程实施上，确立教师的主导地位和学生的主体地位，积极倡导学生主动参与、乐于探究和勤于动手，转变学生的学习观，培养学生良好的学习方式，学会学习，具有终身学习的能力；在课程评价上，建立旨在促进全面发展的评价体系，改变纸笔测验的单一评价体系和评价目的，形成多种多样的评价方式和以学生全面发展的目的评价内容；在课程管理上，改变中央决定一切的管理形式，强调国家、地方、学校三级管理。
二、生态伦理的价值取向———理想的彼岸
随着文明的旅程进入到21世纪，生态环境的持续恶化要求人们打破“人类中心主义”的价值取向，走出“社会本位”和“人本主义”的价值观，走向人、社会、自然三者和谐、可持续发展的生态伦理的价值取向。2001年的课程改革开始迈向生态伦理的价值取向，具体表现在课程设计的理念和思路上。例如，在全日制义务教育《生物课程标准》（实验稿）中，整合了人、社会、自然环境以及生物学科的发展趋势和时展要求，选取了科学探究、生物体的结构层次、生物与环境、生物圈中的绿色植物、生物圈中的人、动物的运动和行为、生物的生殖、发育与遗传、生物的多样性、生物技术、健康地生活等10个主题，侧重于对学生进行生物科学知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观等方面和谐统一的训练，在这些方法和能力获得的基础上，旨在促进学生的人、社会和自然和谐、可持续发展的观念，并能够运用生物科学知识和观念参与社会事物的讨论，确立积极的生活态度和健康的生活方式。按照课程标准的理念，在普通高中《生物课程标准》（实验稿）中，设置“稳态与环境”这一模块，目的是要学生“认识发生在生物体内部和生物与环境之间的相互作用，理解生命系统的稳态，认识生命系统结构和功能的整体性，领悟系统分析、建立数学模型等科学方法及其子科学研究中的应用，形成生态学观点和可持续发展的观念”。从以上指导思想中可以看到，生物课程的价值取向已经超越了单纯的“社会本位”、“人本主义”的价值取向，达到人与自然和谐发展的价值观，走向了生态伦理的价值取向。在生态伦理的价值取向下，生物课程首先要求在课程目标上，要致力于人的自然性、社会性和自主性的和谐健康发展，个体需要、社会需要、自然环境内在发展需要的辩证统一，并要求学生学会热爱自然、真爱生命，理解人与自然和谐发展的意义，树立可持续发展的观念，理解人与自然和谐发展的意义；课程内容上，突破狭隘的“科学世界”的束缚，达到“科学世界”与“生活世界”的和谐与统一，寻求生物课程与人文教育的整合，使学生的个体经验和他自己的特殊文化世界在学校课程中占有重要的位置。[5]然而，从当前的课程与教学改革步伐中我们也看到，要在实践领域落实生态伦理的价值取向，还有很长一段距离。首先，在课程实施过程中，与生态环境相关的保护自然环境教育的内容还远远不够，而在自然环境中开展的户外探究和体验就更少。正如《林间最后的小孩》中提到的：“现在的孩子也许可以和你侃侃而谈亚马逊雨林，却说不出自己上一次去树林里玩耍是什么时候，也说不出上一次躺在草地聆听风声、欣赏白云漂移是什么时候了。”其次，在课程评价中，如何更好地通过形成性评价来促进学生的发展，开发出具有可操作性的评价工具，实现教学与评价的真正融合仍然是一个难题。第三，在课程管理中，借鉴国外校本课程开发经验，依据我国各地的自然资源和本土特色，开发出基于社区的生态课程，形成融学校教育、家庭教育和社区教育为一体的可持续发展教育方案更是未来仍需努力的方向。
三、结语
课堂中的对话应该是师生双方的一种有效的探讨与共同的建构，良好的沟通能够让学生获取更多的信息，良好的沟通还能够培养学生的交流能力、质疑能力以及独立思考问题与解决问题的能力。在交流的过程中，学生也会对概念的理解有一个质的提升，达到一个更高的思维层次。学生对于生物知识的一些错误的认识，也能够在师生的对话中得到及时的澄清与解决。要想开展良好的对话，需要教师对相关话题加以引导，在教学中，精心地设置一些真正有思维含金量的问题，让学生调动自己的思维，对概念的本质特征进行必要的讨论和交流。
比如，在学习生物知识的时候，很多学生对“呼吸作用”与“呼吸运动”这两个概念比较容易混淆，这个时候，就可以通过师生间的互动与交流，把双方间的想法交流出来，教师及时地了解学生对该知识点的掌握情况，针对学生掌握的情况进行沟通，让学生从本质上真正地去理解两者间的不同。这样也有利于学生以后对该知识的有效使用。
二、结合教学内容，创设情境教学，巧妙地引出重要的概念
“学起于思，思源于疑”。有疑问才能激发学生探究知识的欲望，学生的思维也才能始终处于积极主动的求知状态。在教学时，教师可以根据每节课的内容，寻找一些与教学内容密切相关的又能激发学生学习兴趣的一些知识的材料，用新颖的教学方式、生动的语言等提出来，引导学生主动地去发现问题，解决问题。比如，夏天的时候食物为什么容易腐败呢？但是如果把食物放在冰箱里的话，则不容易腐败，这是为什么呢？有些酒为什么是越陈越香呢？这些问题的提出层层递进、相互印证，激发学生积极主动地去思考、探究其中的道理，在探究问题的过程中，也能够水到渠成地生成了“细菌的生活需要适宜的温度”这个重要的概念来，这样也能激发学生在提出问题的同时，积极性也随之得到提高，他们还会带着好奇的心理不断地去收集、查找一些资料，在求知中去探索问题的答案，这也能促使学生对知识的认识从感性上升到理性认识，有效地推动了他们学习的发展。
三、充分利用生物学概念的对比教学策略来教学生物知识
初中阶段的生物学教材中，有一部分概念在字面的表述和变化的过程等方面有着很大的相似性。学生在学习这些知识的过程中，如果不加以分析的话，很容易将这些相似的概念混淆，这样的学习效率也是非常低效的，因此，在教学时，教师可以利用概念间的相似性，结合两者之间的异同点，进行对比教学，强化两者之间的差别，加深学生的记忆。对比教学主要包括列表对比、图像对比以及概念图对比等方式。其中，列表对比是最为直观形象的，在教学相似概念时，教师就可以通过列表对比，将更知识点间的特征写出来，利于学生进行概念相似性的归纳、不同性的区别等。比如，学习“动植物细胞的基本机构、细胞分化与分裂”等相关的内容时，教师就可以结合生物学概念对比的教学策略，引导学生掌握这些概念间的区别和联系。通过适宜的对比教学方式，让一些比较容易混淆的生物学概念也逐渐地变得清晰明起来，这样也有利于学生掌握生物学概念的本质。因此，教师在教学一些比较容易混淆的概念时，就可以通过类比教学法，让学生一目了然地去学习、掌握这些生物概念。
四、结合多媒体课件进行教学，直观核心概念
改革本身的最大障碍就是教师本身，教师是教学的引导者，课程改革就得从引导者开始，只有教师适应了、理解了新课改的理念，课堂才能真正实现转型。新课程改革要求教师要教会学生获取、加工、运用知识的能力，特别是创新能力。
要培养学生学习能力，创新能力，教师必须跳出原有的知识传递者的角色定位，实行角色转换，在课堂教学中改变教师教的方式和学生学的方式，成为我们在课堂改革中改革研究的重点。据我了解，现在的教学模式以探究式学习、讨论式学习为主。
我校最常用的讨论式学习，让学生是分组讨论，我觉得这样的学习方法效果很明显，为了使这种合作学习方式不流于形式，每个教师策略是不一样的。我的方法是让每个学生承担着不同的学习任务，有目的进行学习，还可以分组留任务，下次上课让学生们自己讲，提高学生的学习兴趣，这种学习兴趣让学生产生对知识的渴望以及主动学习的积极性，不过也是有弊端的，有些学生趁机捣乱，所以任何学习方式都是有灵活的，这需要教师教学的艺术性和灵活性。
二、加强生物实验教学
（一）中学生物实验现状
生物实验是中学生物中非常重要的一个部分，重知识传授、轻技能和能力培养是高中生物学教学的一大弊端，通过实际的调查分析，我们认识到在中学生物实验教学中存在很多问题，主要表现为：
1.有部分学校不重视生物实验室条件建设，实验室环境或仪器设备陈旧落后。
2.教师自身的实验能力弱。
3.验证性实验和演示实验居多，学生动手的机会少。这些都是中学实验存在的现状，要改革此现状我们需要做的还很多，我们还需努力。
（二）实验教学改革
针对此现状，我们需要从以下两方面改革教学实验：
1.学校要重视生物实验室建设，改善现有生物实验室环境。
2.教师必须有相应的实验能力，新课标的课本有很多实验是教师没有接触过的，我觉得有必要开设教师实验培训课，提高教师的实验能力。
3.教师应改革实验教学。新课程的生物实验教学要求激励学生自己动手实验,要尝试培养学生敏锐、精确的观察能力以及解决问题的能力，不断鼓励学生之间、师生之间的实验协作,增加学生动手的机会。这样学生就能够积极参与，师生之间就能更好地互动，共同发展。
三、总结
1纳米孔生物技术的改进
从嵌入溶血素蛋白通道对血脂的试验研究开始，研究者们在过去10年中开发和探索了多种类型的纳米孔。α-溶血素是一种能天然性地连接到细胞膜中继而导致细胞溶解的蛋白质，它第一个被用来做成生物纳米孔模型。模型中，一层生物膜将溶液分为2个区域，α-溶血素蛋白嵌入生物膜中形成纳米孔。当DNA分子穿过纳米孔时阻断电流会发生变化，这时灵敏电子元件就能检测电流的变化。但是，由于4种碱基的理化性质比较接近，所以读取序列实际上比想象的困难得多。此外，有效减少电子噪声仍旧是个挑战，通过降低DNA的位移速率可以部分减少噪声。最近出现了新形式的仿生纳米孔，其中包括丝蛋白毛孔[1]和仿生核孔复合物[2]。跨孔形成的侧电极使通过纳米孔转运的生物分子的电子检测成为可能[3]。采用等离子体减薄[4]和离子束雕刻技术[5]得到的超薄纳米孔也被开发出来。通过耦合到纳米孔上的扫描探针显微镜[6]和硅纳米线晶体管[7]，证实了这种使用静电效应和场效应的替代检测方式的可行性。石墨烯是一种由碳原子以sp2杂化轨道组成六角型呈蜂巢晶格的平面薄膜，目前已经成为制作超薄纳米孔膜材料[8]的首选。石墨烯的带电特性、韧度、原子厚度以及其电子抗渗性能，使得其成为纳米孔DNA序列测序的热点材料。石墨烯薄片膜[9]和自对准碳素电击[10]形成方面的新进展，促进了碳纳米结构与纳米孔技术的整合。对进入纳米孔分子的自动捕捉可实现分子结构和动力学的检测分析。这项改进技术已经应用于对孔泡附近的扩散现象研究，这也是未来生物研究的基础。对金属孔上离子转运的研究，例如金表面的纳米孔[11]，可以作为一种方法用于创建种选择性纳米孔系统[12]，这一系统也是研究者感兴趣的生物分子检测系统。
2纳米孔在生物技术上的应用
迄今为止，DNA是纳米孔研究中最常见的聚合物，脂质嵌入式离子通道检测DNA是这项研究开创性的示范。最近，固态纳米孔已用于检测核小体亚结构的不同[13]以及RNA聚合酶催化DNA转录的关键部分，为了解染色体的结构和转录研究创造了新机遇。生物纳米孔在富含鸟嘌呤的G-四链体检测方面的应用，对基因组学和表观遗传学的发展起着重要的推动作用[14]。脱碱基位点也可以用纳米孔动态检测，通过阻断含离子载体的电解质溶液，高压辅助下的蛋白质易位以及使用配体修饰纳米孔蛋白的不同都得到了论证[15]。某些蛋白质在转运时发生“解压”，转运过程便可用于成为测量解压动力学。许多这种蛋白质的解压行为已经得到了研究，纳米孔可作为无需标记的高效力谱仪[16]动态使用。重要的神经传导物也得到了动态实时区分，以期用于研究大脑对药物的化学反应[17]。与其检测技术相比，纳米孔更具发展前景，其高效、快速且价格低廉，准确度和检测性能良好。其他纳米孔结构为生物领域提供了多种新研究和技术。大型固态纳米孔可以用来动态地捕获释放的细菌，为动态捕获单细胞提供了更快速低廉的方法。使用脂肽包被的固态纳米孔，可以探测到DNA与邻近孔膜的相互作用[18]。热反应聚合物的提出推进了智能纳米孔的发展，智能纳米孔可以作为动态响应温度的装置，电解质刷组成的生物纳米孔可控制孔附近的盐电导。DNA测序纳米孔的研究也取得了进展，一项最新的分子动力学研究显示，运用DNA聚合酶作为棘轮，通过控制石墨烯纳米孔上DNA单链的转运，可获得核苷酸序列的高精读数。使用溶血素中的链霉亲和素可选择性固定DNA链，可高分辨率区分孔上不同几何位置的核酸。P-n半导体结可放慢DNA易位的速度，移位过程中这种半导体结可以动态控制电压。运用新型的基于CMSO的放大器，可实现亚微秒时间内的电流检测。关于DNA测序的理论研究，为解决上述提到的离子电流测定速度的限制问题提出了可行性的建议和方法。模拟显示，石墨烯碳纳米带上的纳米孔可以利用孔隙边缘的电流密度，从而产生较高的分辨率。垂直于纳米通道放置的石墨烯碳纳米带上的电导变化，也被建议作为DNA碱基易位测序设备。
3结语
（一）实验观念的缺乏
虽然新的课程改革不断推进，但是旧的教学模式难以更改。学生的总目的就是高考，一切在高考制度下，社会、家长对学生的评价标准依然是高考成绩。这样的价值观对中国的教育有着重要的导向作用。学校教育不自觉的就向“高考指挥棒”制定的目标靠拢，这种情况下，学生是为了考试才实验，老师也是为了升学率而开实验课，实验课缺乏创新意识，教学观念陈旧、老套，实验教学工作就难以开展，课程的改革就更加谈不上了。
（二）实验教学方法过于传统，缺乏创新
众所周知，生物是一门实验科学，生物的教学离不开实验。但是在高中这个即将进入大学的关键阶段，很多实验只是文本形式，生物实验也不例外。很多生物教师在实验教学过程中，为了节省时间，往往采用照本宣科的灌输式教育方法，很多实验只流于演示实验的形式，学生没有经过亲自动手体验，自然没有清晰的概念，只有抽象的印象。这样下去，学生虽然可能在考试中得到高分，但是会失去探究学习的兴趣，创新能力和独立思考能力得不到培养，长此以往，学生会沦为考试的机器，教育体系也培养不出大师级人才。
（三）实验设备和器材较为缺乏
开展生物实验的教学就需要大量的设备和器材，但是现在，在有些欠发达地区，实验设施并没有得到完善，很多高中生物的实验器材呈老化状态，有些易耗品如试管、烧杯等得不到及时补充，很多的实验用具和药品，原材料也很缺乏。由于实验没有纳入高考的考试范围，没有以具体的分数来衡量，导致学校领导的忽视，进一步导致资金问题得不到落实，在新课改的背景下，尽管国家做出了极大努力，投入了很多的资金加强管理，但是仍然无法彻底解决这个问题。
（四）学生实验能力普遍不高，且参差不齐
由于长期以来的应试教育，以及家庭环境和学校环境的影响，学生的动手实践能力普遍不高。在高中阶段，由于每个人的理解能力和学习能力的区别，再上学生初中实验教育的各有不同，有的基础好，有的基础较薄弱，导致学生的实验能力出现了差异。有的学生一点就通，而有的学生很难将知识消化，这就给教师的实验教学带来了极大的影响。既要兼顾学生的学习水平，又要按时完成教学目标，这无疑给教师的工作带来难度。
二、改善高中生物实验教学状况的对策
针对以上实验教学出现的问题，笔者经过分析和思考提出了以下的解决策略：
（一）改变传统的教学观念，充分提高对于实验教学重要性的认识
虽然高中生物教材的很多实验都用文字的方式叙述了，但是实验的开展也是有必要的，如果学校没有开学生实验的条件，那么教师就应当做实验演示。因为只学习理论知识而忽视实践教育是不可取的，难以加强学生的印象。所以应当摒弃传统的教学观念，充分利用新课改的理念为指导，把传统的填鸭式教学转变为实践教学，充分激发学生的学习兴趣，加深学生对理论知识的理解，让抽象艰涩的知识变得生动形象，使课堂气氛变得十分活跃，提高课堂教学质量，促进实验教学的快速发展。
（二）增加实验教学课程，把实验作为考核的一部分
目前的实验教学课数量较少，教师没有足够的时间进行教学，只能严格按照课表的课程规定完成教学内容。这样就导致学生的实验时间较短，达不到以实践学习支撑理论学习的效果。因此学校应该划出一定的时间用于高中生物的实验教学，这样的话，在这段时间里，老师和学生都全心全意的投入实验，以达到良好的实验教学效果。除此之外，实验应当作为考核学生能力的一部分。经过了长期锻炼，学生应当具备了一定的动手实践能力，这是以实验的方式来考核，便会激发学生的学习热情，充分发挥了部分动手能力极强的学生的优势，使得整个考评体系更加完善和公平，达到重视实验教学的效果。
（三）加大资金投入，完善实验设备
高中实验想要顺利开展，离不开资金的大幅投入。在新课改的背景下，我国对于生物实验的教学已经越来越重视，对此投入了大量资金。但是很多学校的实验状况还没有得到改善，所以学校必须取得国家政府已经教育部门的支持，大幅度改善实验教学条件。如建立大型的生物实验室、配备实验的仪器设备，购买实验用的药品等等。此外，应该请部分老师作为固定的实验员，配合生物实验教学的正常开展。通过种种努力，是高中生物的实验教学成为重要的教学模式，迈向新的台阶。
三、总结
1.1第一层次:微生物基本知识和基础理论
选用周群英教授等编著的《环境工程微生物学(第三版)》为教材，以“什么是微生物，微生物长什么样，微生物如何生存，微生物的应用价值”为主线讲解微生物基础知识，使同学们对微生物形成基本认识。由于微生物特有的微观性、精密性和抽象性，辅以多媒体教学，把抽象问题形象化，引导学生对形象直观的思考整理成抽象思维，使直观形象思维与抽象思维相辅相成，优势互补。同时，适当补充一些课外知识，例如，在学习非生物因子温度对于微生物生命活动影响的时，通过极端微生物在造纸工业清洁生产、环保型生物材料的生产、极端环境中的污染治理等方面内容的补充，一方面增强学生对于微生物应用价值的认识，另一方面，提高学生课外阅读、查阅资料的兴趣。
1.2第二层次:微生物生态及其在生态工程中的应用
该部分重点讲述环境工程实践中的微生物学原理，是微生物基础知识的应用，通过热点话题的引入，引起学生的兴趣，增强课堂教学的趣味性。例如，在环境中的病原微生物部分，笔者介绍了2003年在全球范围暴发流行的严重急性呼吸综合征(即SARS)，以及日常我们较为熟悉的流感与普通感冒的对比分析，激发了学生的兴趣，提高了学生的认识。在介绍微生物新技术在环境领域中的应用时，介绍了近年来比较受关注的细菌冶金，利用细菌冶金这种冶炼手段，回收利用废弃尾矿中有用的金属。强调了微生物技术与废物的综合利用相关知识的同时，诠释了利用微生物的特性来解决环境问题和实现可持续发展的可能性。
1.3第三层次:微生物学实验技术
产学研结合人才培养的特色在于学生技术应用能力的培养，强化实践教学。为了使实践教学具有系统性和先进性，使学生具备较强的工程实践及创新能力，我们通过对教学内容的重新组织和安排，将实验项目分为验证性实验、综合性实验和创新性实验三个层次，逐级提高学生完成实验和创新的能力。传统的实验教学体系中设立的单一验证性实验比重较大，而创新性实验几乎没有。调整以后，验证性实验、综合性实验和创新性实验学时分配分别为:6学时、8学时和6学时。通过验证性实验培养学生动手操作能力，加深学生对于微生物基础知识的理解，比如蚌埠学院环境科学专业开设的“光学显微镜的使用及细菌、放线菌、酵母菌、霉菌、藻类个体形态的观察”、“细菌的简单染色与革兰氏染色”、“细菌纯种分离、培养和接种技术”等实验项目。综合性实验将基础实验有机结合，强化了知识间的内在联系，例如，结合环境学科专业特点设置“水中细菌总数和总大肠菌群数测定”、“活性污泥和生物膜中生物相的观察”、“富营养化湖泊中藻类的测定”等实验项目;实验样品选自学生周边环境，即提高了学生的兴趣，又加深了学生对于周边环境质量水平的认识。本次教改中，增设了创新性实验，结合任课教师的科学研究项目设置，设立了环境中对持久性污染物具有降解作用的微生物进行分离、筛选和降解特性研究，由学生自行设计实验方案并独立完成实验，由于实验结果具有不确定性，学生在实验过程中必须充分动脑、查阅文献、融合所学到的知识，才有可能完成实验，从而培养了学生的协作意识、思维能力、创新能力。
2结束语
搞课程改革，确定改革理念是很重要的。通过学习研究相关的文件精神，教研室确立了“以学生为本，培养学生的职业能力”的改革理念，在病原生物学与免疫学教学过程中要始终贯彻执行“以学生为主体，教师为主导”的指导思想，着力提高学生的职业能力。
2整合教学内容
《病原生物学与免疫学》教材上各论内容基本上是按照细菌典型形态来编排，这样每部分内容看起来相对比较完整和独立，但这样过分强调内容的完整性，反而与实际工作脱节，不利于学生职业能力的培养。经过教研室老师们反复研究，同时遵循学生职业能力培养的基本规律，对课程内容进行重新整合、排序，确立了以病原体主要寄生部位和感染的系统为主线进行教学的教学顺序，从而实现课程教学与护理工作岗位需求的有效融通。
3改进理论课教学方法
以往的教学，更多采用的讲授式的教学方法，老师在讲台上讲，学生在讲台下听，老师和学生之间很少有互动，学生很少能参与到教学中。现在，在教学工作中，我们尽可能多的让学生参与到教学过程，调动学生的主观能动性，使学生从过去的被动学习转变成主动学习。另外，针对不同内容，采用不同教学方法。如：案例分析、角色扮演、情景教学等，在重点章节我们尝试采用翻转课堂教学法进行授课。课前给学生看一些老师提前录制好的微课，给学生提供课前学习任务单，课前学生按照任务单进行学习。课堂上学生展示自己的学习情况，老师和同学们一起解决问题，将内容进行内化和升华。经过这样不断的练习，提高了学生学习的积极性，使学生享受到自主学习的喜悦感和成就感，逐渐养成自学的习惯，对学生的科学思维能力、语言组织表达能力、团体协作能力的提高都有促进作用，这些能力对学生将来的职业发展都是非常有益的。本课程内容牵涉到院内感染、消毒灭菌、细菌耐药等内容，因为本课程开设的时间是学生的一年级第二学期，学生还没有在医院实习过，对医院的环境还是相当陌生，对这部分内容的理解还是很肤浅的，而这些内容又是对他们以后的护理工作非常重要。为了使学生对这些问题有更深层次的认识，我们指导学生在课下对我们漯河市的医院进行调研，通过调研完成医院细菌耐药、消毒灭菌现状及院内感染状况等调研报告，以加深对这部分内容的认识和理解。近几年病原生物学与免疫学领域发展很快，而且和本学科内容相关的公共卫生问题也比较多，鉴于学时有限，有些内容不能在课堂上详细讲解，但学生对这些内容又比较感兴趣，所以我们就为学生开设医学研究前沿及公共卫生突发事件、公共卫生热点问题等学术讲座，开阔学生的视野。近年开设的学术讲座有：幽门螺杆菌专题、禽流感专题、细菌耐药专题、HIV专题、广州管圆线虫专题等，深受学生喜爱。
4重新整合实验课授课内容
病原生物学与免疫学传统的实验教学内容更多的是体现学科特点，忽略学生职业能力的培养。基于此，我们在编排实验内容时，根据护理专业的岗位需求，合理设计了与护理专业将来的工作相关的实验内容。如手指消毒前后细菌的检查、空气中细菌检查、紫外线杀菌效果观察、高压蒸汽灭菌效果的观察等。通过这些实验，使学生严格树立“有菌”和“无菌”的观念，这对他们以后从事护理工作是非常有帮助的。
5课程改革考核方法
