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1、高等学校本科生物科学专业规范（征求意见稿）一、生物科学专业教育的历史、现状及发展方向1. 生物学学科概况生物学（biology）是自然科学的一个重要分支。生物学的发展具有悠久的历史，从17世纪到19世纪中期，经典生物学时期以分门别类、观察描述为主要特点，人们从多样性的生物大千世界寻找统一性的理论概括，这是生物学发展过程中第一次从分析到综合的阶段。生物学逐渐从博物学（natural history）中独立出来。从19世纪中期到20世纪中期大约100年的时间里，随着数学、物理学、化学等学科的发展及其与生物学的交叉渗透，经典生物学逐渐步入实验生物学时期。生物学家已不再囿于以观察、描述性手段研究生物体
2、和生命现象，而是通过实验设计和操作，迈入窥视生命奥秘的阶段。1953年DNA的双螺旋模型的建立，使生物学的发展从此进入了一个崭新的迅猛发展的分子生物学阶段。由于一系列令人惊叹的新成就接踵而来，特别是以基因工程为核心的生物技术显现出了强大的生命力，使生物科学成为当今世界令人瞩目的学科。2000年“人类基因组计划”的完成及其随后的各种“组学”研究，对生命科学的发展将产生极其重要的作用。目前人口、环境、粮食、资源、能源、健康等问题人们把这些问题的解决寄希望于生物科学与生物技术的进步。同时，生物科学中的一些基本问题，如生物的发育、进化等也因人类在分子水平上认识生物而孕育着重大突破。生物科学的发展势头和
3、巨大潜力已经为全世界科学家所认同，使之处在目前自然科学各学科交叉的中心位置。回眸科技发展史可以看出，如果说20世纪科学技术的发展以物理科学为主导，那么近20年来世界科学的格局已经发生了重大变化，生命科学已经异军突起，发展迅猛。来自不同角度的统计显示，生物科学已成为21世纪自然科学的前沿学科。从现在起到今后的1015年内，生物学在其自身发展和其他学科的影响下，正经历着重大转变。一方面在微观层次上对生物大分子的结构和功能，特别是基因组学的研究取得重大突破后，正深入到后基因组学时代。对基因、蛋白、细胞、发育和神经科学与认知科学的探索正在形成一条主线，随之而来的蛋白质组学和生物信息学方面的研究也将在生
4、命科学中成为重要角色。另一方面，在宏观层次上对生命的起源与进化、生物系统学、生态学以及生物复杂性等研究也在取得重要进展。通过微观与宏观、分析与综合、单个基因结构与整体功能、个体与群体等多方面的结合，生物科学的发展正进入到一个新的阶。可以预见今后生物学的重点发展领域将是：基因组、转录组、蛋白质组和代谢组基础上产生的系统生物学；生物大分子的结构与功能；生物信息学与计算生物学；发育生物学；神经科学与认知科学；重要生命活动的细胞和分子基础；生命的起源与进化；可持续生物圈的生态学基础。建立在生物学基础研究上的生物技术正在成为发展最快、应用最广、潜力最大、竞争最为激烈的领域之一，也是最有希望孕育关键性突破
5、的学科之一。2. 生物学科学方法论简介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
6、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。
7、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
8、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
9、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
10、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 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。 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。 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。 具备良好的
11、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 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。 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。 创新能力：具有较强的创新性思维能力。3) 知识结构要求 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。 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。 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
12、面的基础知识。 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
13、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
14、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
15、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
16、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-BCM 1 生命的基本化学分子（2）BS-BCM 2 糖类化学（4）BS-BCM 3 脂类化学和生物膜 （4）BS-BCM 4 蛋白质化学（6）BS-BCM 5 核酸化学（6）BS-BCM 6 酶化学（6）BS-BCM 7 维生素与辅酶（2）BS-BCM 8 激素及其受体介导的信息传导（4）BS-BCM 9 生物氧化及生物能学（8）BS-BCM 1
