Plans for Improving Life Sciences Education in the New Century
http://www.dls.ym.edu.tw/edu_proj.htm
[一]計畫緣起與目的
(A) 計畫之必要性
人類基因體計劃於2000年春天完成後構成人體數萬個基因的藍圖，已毫無保留地呈現在我
們的面前。人類基因體的解讀不僅改變我們對生命整體的認識，同時也開啟對未來生物醫
學空前的挑戰！生命中最基本的生、老、病、死將重新在基因體研究的剖析下顯現其隱密
性。這對未來社會各個層面的發展不論是工程、法律、經濟等學門均將產生重大的衝擊。
而目前傳統教學課程所培養的社會各類精英，明顯欠缺了現代生命科學相關領域專業及通
識的訓練。因此如何加強生命科學相關通識課程的設計與推廣，乃成了當前大學教育改進
一項重大的挑戰。
近代科學教育的發展，隨著科技知識量的暴增，需要藉由網路來獲取各類教學資源的趨勢
已經愈來愈明顯。而有關中文化生物網路資源在國內的發展目前尚在起步的階段，由於國
內的大學普遍在這方面的準備，不論在師資或是課程的規劃都明顯不足，因此以陽明大學
過去從事基因體研究的成就以及堅強的師資陣容，透過本計畫的詳盡規畫，將課程、教材
與實際授課的具體內容數位化，不僅讓本校學生有靈活學習的機會，同時透過網路，進行
遠距教學，可以同時支援這些大學生命科學的通識課程，提昇國內高等教育在生命科學素
養培育的水準。
(B) 計畫總目標
配合人類基因體定序計畫的完成，以及因應這項劃時代成果對未來整個生命科學研究及教
學的內涵所帶來的衝擊，我們重新規劃一個以生命科學為主要課題的系列課程，針對所有
以生命科學為主修的學生，強化學生對未來生命科學的認識，並能迎合新時代對生命科學
的要求及挑戰。由於未來以基因體為基礎的生命科學發展對社會大眾日常生活的影響深遠
，因此對非生命科學專業的學生亦應加強這方面的認識作為通識課程的基礎。因此本計畫
擬就下世紀生命科學的專業及通識課程提出一個前瞻性的規劃，其主要的目標為：
1. 針對下世紀生命科學發展的方向，設計系列課程，以整合普通生物學、發育生物學及
神經生物學等重點課程為主軸，加強生命科學教育的內涵，以培育新世代生命科學的學術
人材的培養。
2. 強化不同專業的學生對現代生命科學內涵的通識，以培養未來具有寬廣視野及科際整
合學養，並能應付多變環境的社會精英。
3. 編撰一個網路化、多媒體化及中文化的生命科學課程，透過遠距教學與校際合作，以
完整設計的課程，協助全台灣生命科學教職不足的一般或科技大學，加強生命科學通識教
育的推廣，及生命科學通識課程教師之素養。
4. 建構網路化的學習環境。本計畫完成後，將同時在陽明校園製作出一個更有效率的生
命科學教學環境。
[二]發展基礎與條件
在師資人力上，本計畫將借重校內生命科學院及其它學院教師共同參與教學的設計及施行
。陽明大學過去在生物醫學方面的研究及教學已有很好的基礎，歷年來在國際知名學術期
刊發表的論文數量極高，教授的研究成果獲國科會傑出獎、教育部學術獎及展望醫學基金
會傑出獎等榮譽，在臺灣均名列前茅。
尤其以目前正在進行之學術追求卓越計畫，聚集了多位陽明大學及榮民總醫院教學研究人
員，這些研究團隊成員都將成為本計畫之人力支援。
在硬體空間的需求上，目前已有生命科學系專用之教室一間及本校遺傳所配合提供之教室
一間，將作為本計畫特殊網路教學的場所。此外，本校已有相關的遠距錄影設備可以提供
配合。
[三]計畫概述
計畫之整體架構
本計畫所規劃的課程將分為二個層次，一是以生命科學為專業的學生，課程教授的份量加
重，加深，以一年上下學期各2學分規劃。另一方面，針對非生命科學系的學生設計的通
識課程，則以一學期2學分為度。
同時在寒暑假開放提供國內其他大學教授生命科學相關的通識課程的同仁進修之用。其間
的互動關係如圖所示 。
計畫之內容
本計畫有二個分項計畫及一個協調中心。分項計畫一為生命科學系列課程規劃。分項計畫
二為由本校資通中心主導之硬體設施之設置與維護。另設一協調中心負責人力經費之運用
協調，由總主持人高閬仙教授負責。
分項計畫一、二之規劃精神與內容摘要簡述如下：
(A) 分項計畫一：生命科學系列課程規劃
1.生命科學通論(普通生物學)
本課程擬從「什麼是生命？」出發，討論生命的產生在物理、化學上必須具備那些條件。
同時以生物在地球上的演化歷程為主軸，逐次介紹各物種出現的特徵，相繼獲得新的化學
反應機制與它們在演化上的利基。
本課程將介紹生命微觀的基本調控機制，包括DNA作為遺傳信息的攜帶者，遺傳信息如何
以蛋白質的結構與功能表現特定的生物性狀，生物界從微觀到巨觀的組織型態：從胞器到
細胞、到組織、到個體、族群以至整個生態系。這裡將特別強調生物從簡單組成的單元透
過彼此結合與互動形成複雜結構時衍生出的特性。最後將討論生物學對現代社會的影響包
括醫療、保健、食品、環境、基因體、生物複製等等。
2.發育生物學
發育生物學探討胚胎發育之分子機制，為現代生物學中極為重要的一個領域，在基因體計
劃完成後，我們知道所有的遺傳資訊，如何從這些遺傳資訊瞭解胚胎發育的程式是未來生
物學一大挑戰。特別從過去對線蟲、果蠅到老鼠等模式動物研究所累積的知識，加上基因
體的資訊，我們可以知道胚胎發育中整個基因體表現的變化。如何讓學生掌握從一度空間
的遺傳資訊轉變成不同細胞在四度時空中的互動，導致一個完整個體的發育是本課程規劃
的重點。發育生物學未來將逐漸從定性描述的胚胎學，走向可以定量進而推衍預測的複雜
系統科學。因此探討形態生成過程中各種物理、化學的影響與形體變化背後主導的規律是
本課程的要特別加重的部份。
3.神經生物學
神經科學包含神經發生,神經認知,神經疾病等學門,是二十一世紀生命科學領域急待開發
的重要知識領域。在過去三十年間，歐美各國已有許多重大發現，過去二十年已有四次的
諾貝爾生理醫學獎是頒給神經科學領域的科學家。另外，在逐漸高齡化的社會中，神經性
疾病如老人失智症、憂鬱症等，對未來社會將造成嚴重的衝擊，而國內在此方面的相關知
識仍欠缺甚多，如何帶動學生及大眾了解此領域的進展，是刻不容緩的事情。陽明大學有
全國第一個成立神經科學研究所，在神經科學的教學及研究領域早已建立了穩固的基礎，
配合生命科學系的成立，針對大學部的教學，已設計了一系列的課程。
因此在此卓越計劃下，我們擬就此領域，將陽明大學現已有的課程加以充實及補強，並廣
為蒐集資料，希望能將此方面知識往網路化、多媒體化、中文化發展，使更多的學子、高
中教師及大眾在易於學習的情境下，取得最新的神經科學新知。
(B) 分項計畫二：硬體設施之設置與維護
硬體設施之設置是根據上述課程內容設計以達下列目標：
1. 教學採取互動方式並適當運用視聽教材與設備以加強學習效果
2. 教室網路化以廣泛利用網路資源及方便遠距教學之施行
3. 自製教學光碟、教學及實驗教材數位化以輔助教師教學與提昇學生學習效果
4. 開放分享學校教學資源，提升生命科學教學水準
互動式及多采多姿的視覺刺激是學生學習成效較佳的教學方式。資訊化對需要有3D立體影
像的生物教學更是一大突破。現行網路資源上已有許多生物學及生物學實驗的動態資料(
影片、動畫)和靜態資料(文字、圖片)可以使用。電腦及網路的普及讓互動式教學及有效
的視覺感受有了可行的途徑；不僅使得我們可以很容易取得全世界生物學及生物學實驗相
關的資料，也可以利用遠距教學，將課程與實驗示範傳送到偏遠地區，或是生命科學教學
資源不足的大學。此外，課程內容也可以利用數位攝影機自行拍攝教學及實驗操作數位影
片作為現場教學及遠距教學之用，或製作成光碟片提供本校師生或其他教學機構的學習與
觀摩。
為了達成這種互動式及多采多姿的教學方式，需要有良好的網路化教室及實驗室。目前陽
明大學生命科學教學方面缺乏這樣的設備與環境，因此擬在本項卓越計劃下建構兩個網路
化教室。在寒暑期，這些教室及實驗室並可開放給校外人士，作為生物教學的研習及進修
的場所。
(C) 計畫協調中心
負責本計畫之協調、管理、教學、評鑑等行政工作。
分年計畫重點
第一年
1.專業課程的規劃；教材的收集、中文化及電腦化。
2.多媒體、網路化教學方式之建構；教學網頁製作與人員訓練。
3.網路教室的規劃及設置。
4.學校校內外光纖網路架構及網路教學伺服器之規劃與建構。
第二年
1.實驗性網路及遠距教學之試行及成效評估（初期以國立政治大學及中正大學為主要合作
對象）。
2.專業課程開始試教及建立評鑑方式。
3.通識課程的規劃及試教。
第三年
1. 改善專業課程教學及評鑑方式。
2.確立網路及遠距教學模式。
3.推廣遠距及網路化教學的實施方式及評鑑（擴大與國內其他大學之合作）。
4.通識課程的實施及評鑑。
第四年
1.專業課程的實施及評鑑（含遠距）。
2.通識課程的實施及評鑑（含遠距）。
（四）計畫管理
本計畫將依課程規劃需要與目前在陽明大學進行之學術追求卓越發展計畫項下，針對新世
紀生物醫學研究的趨勢，所開設的以基因體資訊為基礎的研究人才訓練培育學程緊密合作
。其中隸屬於該項計畫中的細胞生物學、發育生物學、資訊生物學、結構生物學、分子醫
學、及生物技術等學程都將提供本計畫師資人力支援。
在硬體設備規劃、建置及維護工作方面，將統籌由本校資通中心規劃校內教學網路建置、
網路資源配置及管理、電腦及網路相關軟硬體設定及維護、大型伺服器及資料庫規劃、建
置及維護。
（五）實施方式
(A) 分項計畫一：生命科學系列課程規劃
一 課程規劃內容
（1） 生命科學通論 (普通生物學)：本課程分為5個部份，規劃內容如下：序言：何謂生
命？
第一部份：生命的化學基礎
能量的觀點
資訊的觀點
細胞理論
蛋白質結構及酵素
醣類和脂質：新陳代謝
核酸和遺傳訊息的轉換
細胞的區隔：細胞膜及輸送作用
第二部份：微生物演化
遺傳學的基礎
訊息傳遞
光和作用
真核生物的演進
基因體演化
第三部份：植物界的演化(見圖一)
多細胞生物的來源
蕨類及木本植物
生殖作用
生存空間的爭執
第四部份：動物界的演化(見圖二)
演化的特徵
物質的運送：呼吸、消化、及循環
訊息傳遞：內分泌及神經系統
生殖系統
防禦：免疫系統
運動：收縮及支持
發育
癌症
第五部份：生態及社會演化
複雜度
生命的自我調控性
合作關係
生物多樣性
生物學的自主性
（2） 發育生物學：課程規劃理念
發育生物學探討胚胎發育之分子機制，為現代生物學中極為重要的一個領域，在基因體計
劃完成後，我們知道所有的遺傳資訊，如何從這些遺傳資訊瞭解胚胎發育的程式是未來生
物學一大挑戰。特別從過去對線蟲、果蠅到老鼠等模式動物研究所累積的知識，加上基因
體的資訊，我們可以知道胚胎發育中整個基因體表現的變化。如何讓學生掌握從一度空間
的遺傳資訊轉變成不同細胞在四度時空中的互動，導致一個完整個體的發育是本課程規劃
的重點。
課程內容將包括研究發育的實驗策略以及推理過程，在對模式動物的研究中發現的一些發
育的基本原則，基因如何透過複雜的調控關係影響發育，如何建立三度空間的形態，也將
討論發育的機制如何演化而來。由於未來的研究必須掌握多基因或多變數的相互關係，且
必須由定性的描述轉為量化的分析並考慮時間的因素，本課程也將探討電腦模擬的應用，
這部分會與「資訊生物學」課程配合。這樣的課程架構與目前發育生物學的常用教科書的
安排有很大的不同，是一新的嘗試。
課程規劃內容：
1.導論
歷史
基本概念
模式系統
2.實驗設計與邏輯性
剪貼式研究設計
遺傳學操縱方式
遺傳學階級關係
多變數分析
模擬試驗
3.細胞多樣性的產生
調控物的不對偁分佈
引導機制
側面抑制
組合式邏輯
4.樣式行成-位置的訊息
型態決定物質
體軸的形成
5.模組的重複及其專一性
果蠅的節肢化
節肢化轉譯因子基因
脊椎動物中的例子
6.形態生成
細胞附著性的改變
囊胚層的形成
神經胚層的形成
神經脊柱細胞的轉移
7.發育的可塑性
軸突連結
神經元連結的可塑性
再生
8.發育的協調
形態銳變
賀爾蒙的調控
環境的調控
性發育
細胞分裂及死亡
9.演化與發育
基本機制的共通性
生物的歧異性
（3）神經生物學系列課程
神經生物學系列將包含神經生物學、發育神經生物學、腦構造及功能及神經性疾病─從基
礎到臨床等四門課程，分述如下：
神經生物學：為入門的課程簡介
課程規劃內容：
1.神經細胞及膠質細胞的特徵
2.神經細胞的靜止電位及傳導電位
3.突觸的訊息傳導
4.神經傳導物質
5.神經系統各區的簡介
6.頭腦的發生課程
7.體感覺系統
8.眼睛
9.中樞視覺系統
10.中樞聽覺系統
11.嗅覺及味覺
12.行動的調控
發育神經生物學：包含神經細胞產生的機制，相關基因的功能及作用，神經組織間的相互
作用，神經細胞的形質特性如何產生。
課程規劃內容：
1. 早期的胚胎發生
2. 中樞神經系統和表皮層的發生
3. 中樞神經產生所須要的生長激素
4. 決定神經細胞的參與基因
5. 脊椎系統中細胞的產生及型態
6. 神經細胞的走動
7. 軸突的連結及其參與的蛋白質
8. 觸突的形成及轉換
腦構造及功能：深入介紹人類行為和動作如何由腦部各區的連結及功能來產生。
課程規劃內容：
1. 記憶的系統及其機制
2. 感情的產生
3. 腦部朝夕規律的變化
4. 語言與精神貫注
5. 腦部的化學物質與行為
6. 行為的基因根源
7. 性與行為的差異
8. 情緒和思想的異常
9. 毒品的上癮與興奮的神經基礎
10. 神經退化性疾病
11. 神經科學的前瞻
神經性疾病─從基礎到臨床：神經性疾病是目前神經科學領域的研究重點之一，不僅因為
疾病本身造成社會嚴重的問題，需要尋求治療的方法，同時也藉由研究疾病的原因而瞭解
神經系統的基本運作原理。本課程針對重要的神經性疾病，分別由臨床醫師與基礎教師就
病因、致病機制、臨床症狀與治療，作深入的介紹。國內網路在這方面的資訊非常缺乏，
本課程為增加大眾對於各類神經性疾病的瞭解，在規劃課程內容及設計教材時，即已考量
未來網路化的需求，如果此卓越計畫能獲支持，將使本課程的目的更容易達到。
課程規劃內容：
1. 老人失智症（艾滋海默症）
2. 運動失調相關疾病（一）：巴金森氏症
3. 運動失調相關疾病（二）：舞蹈症
4. 腦血管相關疾病
5. 癲癇
6. 多發性硬化症
7. 精神性疾病─精神分裂症
8. 藥物濫用
二 教材收集與製作
生命科學系列課程內容若有圖片、動畫或影片輔助教學，遠甚於文字或口頭描述。因此，
將廣泛利用網路上的資訊(圖片，動畫、短片)，下載再加以整理、編寫作為輔助教材。此
部分需釐清是否侵犯智慧財產權及授權使用的問題。另將購置相關光碟、錄影帶等作為輔
助教材。所有講義、教材均將透過網路提供（見分項計畫二）。為了清楚表現課程規劃的
目標，我們準備了「生命科學通論」第一個課程的材料作為範例。
三 教學成就的評量
教學成就將利用資通中心所開發之學習評量與教學評鑑系統根據下列三點評量：
基本觀念的掌握
對實驗方法及推理邏輯的瞭解
閱讀英文文獻的基本能力
（B）分項計畫二：硬體設施之設置與維護
本分項計畫目的為利用電腦與網路推動及建置大學教育數位化教學環境
一﹑系統開發工作項目：
1. 建立以校園網路為基礎的學習評量及教學評鑑系統：
系統說明：開發學習評量及教學評鑑系統，連結學校教學資料庫，方便授課老師以及系所
的從業人員輸入教學評量、評鑑資料，透過網路讓學生勾選每個科目的問卷。勾選結果統
計後，彙整至教學課程資料庫，以此自動產生每個課程的授課評量與評鑑資料。
系統分析：系統開發項目包括：教學評量問卷內容設計介面；學生身份登錄與驗證方式設
計；瀏覽器端學生問卷勾選介面；勾選結果回傳之安全性及保密性規劃；勾選結果結果統
計、彙整並與校內之課程資料連結；分項系統整合與功能測試。
2. 教材數位化及資料管理系統：
系統說明：建置數位化教材資料庫，集中妥善保存學校老師的教學資料。設計教材資料上
傳介面，輸入姓名、系所、科目及希望上傳保存的相關資料檔後透過網路傳輸或儲存媒體
的方式將資料送至儲存資料庫集中保存。建立教學資料搜尋系統方便師生以姓名、系所、
科目、資料上傳時間、文件資料簡圖搜尋資料。
系統分析：系統開發項目包括：設計教材資料上傳介面；教材文件資料之登錄、註解、索
引、資料分類、簡圖製作規劃；播放式網路傳輸模式規劃；大量資料上傳及下載管理；資
料庫規劃及管理；分項系統整合與功能測試。
二﹑硬體設備規劃、建置及維護工作項目：
1. 規劃校內教學網路建置、網路資源配置及管理；電腦及網路相關軟硬體設定及維護；
大型伺服器及資料庫規劃、建置及維護。
2. 建構兩個無線化的網路教室。包含手提行動電腦的購置，網路相關軟硬體設定及維護
；做為上課教學。在寒暑期，這些教室可開放給校外人士，作為生物教學的研習及進修的
場所。並作為錄製相關教學數位影片的場所，供教學、遠距教學、教學改進之用。
三﹑數位化教學相關工作項目：
工作內容依據各子計畫所規劃之工作項目執行，包括建置並維護遠距教學、非同步教學、
多媒體及網路教學之工作環境；教材收集及數位化，教學光碟製作，多媒體製作；資料庫
設計、建置及管理；提升數位圖書館資料檢索及靜動態資料搜尋功能；協助教師從事電腦
輔助教學，教學內容模組化、講義電子化；購買數位化資訊相關軟體；建置網路學習
評量及教學評鑑系統。
（六）整體工作團隊素質及規劃設備
本計畫的課程內容部份將由生命科學院與通識中心生物組等相關教師負責規劃。各課程教
材網路化所需之軟硬體設備，將由資通中心負責建立。因本計畫所擬改進之各課程是建立
於在本校生命科學院原有之課程的基礎上，而原有之課程是以生命科學系為中心，配合各
相關教學單位密切討論後完成，因此在未來執行本計畫各系、所間的整合應無問題，而資
通中心與各教學單位在規劃本計畫時已了解教學單位的整體需求，而在未來執行計畫時將
有許多細節部份需要彼此配合，因此計畫中申請之人力，將分別分配於教學單位與資通中
心，作為兩方面溝通的橋樑。
配合計畫之人力規劃：
總主持人：高閬仙
為使教學材料的收集與編寫能達最高效率，本計畫在每一課程將申請一位助教以落實課程
主持教授的理念。另外為充分應用多媒體工具，以使教材生動，也編列一部份經費，將部
份教材委託專業美工人員製作。
（七）計畫預期進度及成效
1. 針對基因體時代來臨的衝擊，設計專業及通識二個不同層次的生命科學課程與實驗，
提昇教學內涵。
2. 建立網路化教學環境及完成教材電腦化以提昇教學品質。
3. 完成遠距教學之軟硬體設施，支援國內其他生命科學師資不足之大學，有關生命科學
專業及通識課程的教授。
4. 透過暑假進修辦法強化科技/師範大學等通識相關師資的在職教育，提昇生命科學相關
師資教學之水準。
(八) 對詳細計畫申請書審查意見之回應與及說明
複審意見1. 教材製作之稿費已編入業務費中。教材之製作進度已列入計畫各年度查核點
（表一）
複審意見2. 本計畫修正後編列兩名電腦工程師與兩名助理。一名電腦工程師是負責網路
與硬體之設置與維護。
而兩名助理為協助課程負責教師教材之收集，整理與編纂並與另一名電腦工程師配合將教
材數位化，網路化與多媒體化。因此，四名助理與電腦工程師之參與為本計畫成敗之重要
關鍵，實不可或缺。
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