生物力學(xué)原理范文
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篇1
關(guān)鍵詞 墊球 生物力學(xué) 方向 力度
中圖分類號:G804.95 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A
0引言
作為一種傳統(tǒng)運動,排球廣受人們喜愛。隨著比賽規(guī)則的不斷改進(jìn),競爭更為激烈,如時間越來越緊、節(jié)奏越來越快,對排球運動員提出了更高的要求。墊球是排球的一個基礎(chǔ)動作。但實際中,由于用力不同,在以手臂迎擊時,極易出現(xiàn)下網(wǎng)或墊飛的情況,進(jìn)而影響到己方成績。為此,有必要對墊球中所運用的生物力學(xué)原理加以分析,并合理使用,以提高墊球的成功率。
1墊球基本姿勢的生物力學(xué)分析
1.1如何墊大力量球
墊球的準(zhǔn)備動作包括準(zhǔn)備姿勢、擊球手型、手臂角度等。根據(jù)物理學(xué)中力學(xué)原理可知,當(dāng)一個物體對另一個物體施力時,施加的力叫作用力;而另一物體在承受作用力時,會向施力物體也施加一定的力,叫做反作用力。在墊球時,排球?qū)κ直凼┘拥牧礊樽饔昧Γ直塾瓝襞徘驎r產(chǎn)生的力為反作用力。當(dāng)對方擊打的速度過快、力量太大時,如果只是以力打力、正面迎擊,兩股力量作用在一起,容易將球墊飛。所以,面對大力量球時,應(yīng)進(jìn)行緩沖,卸掉一部分力。為此展開試驗,從某班級抽取10人,首先進(jìn)行大力量球的迎擊墊球,每人墊球100次,結(jié)果成功墊給二傳超過40個球的只有3個同學(xué);墊飛出場的比例較高,下網(wǎng)次之,直接墊入對方場地的最少;然后進(jìn)行卸力墊球,同樣是上面10位同學(xué),每人墊100個球,由于做了卸力處理,墊給二傳的成功率大大提升,最高者達(dá)到75個,墊飛和下網(wǎng)的幾率則大大降低。
試驗表明,在迎擊大力量球時,若能進(jìn)行卸力處理,墊球的成功率顯然有所提高。分析其中原因,作用力等于反作用力,但經(jīng)卸力處理后的反作用力等于作用力減去緩沖力。可見,在排球運動中,墊球是有技巧的,抓住內(nèi)在的力學(xué)規(guī)律,進(jìn)行恰當(dāng)處理,可有效提高墊球技術(shù)。訓(xùn)練或比賽中所謂的“球感”,便可理解為是運動員自身下意識的利用力學(xué)原理控制球的力量和方向,將球墊到最理想的位置,為進(jìn)攻奠定良好的基礎(chǔ),即掌握了墊球的生物力學(xué)原理。
對其生物力學(xué)原理進(jìn)行分析,作用力與反作用力相等,當(dāng)球的力量太大時,反彈力一樣很大。所以,面對大力量球,盡量不要直接迎擊,應(yīng)含胸收腹,當(dāng)手臂接觸球后,隨著球向后撤,同時保持肌肉在放松狀態(tài),緩沖來球的巨大力量。手型應(yīng)做適當(dāng)調(diào)整,用手臂或手腕控制好墊球的方向。如果擊球點接近身體且位置偏高,可用前臂墊球;而離身體較遠(yuǎn)且位置偏低時,需改作屈肘翹腕的姿勢,用手腕上部進(jìn)行墊球。此過程中的“含胸收腹”、“后撤”等都是緩沖、卸力的動作,主要是為了緩解沖力,有效地控制墊球方向和力度,做好防守。
1.2如何墊中等力量球
當(dāng)來球速度相對較慢、力量稍微減弱時,墊球方法和墊大力量球有一定的區(qū)別。準(zhǔn)備姿勢依舊保持深蹲,其余如手型、擊球點等基本相似,但用手臂應(yīng)及時,要保持放松、速度要慢,借助球自身的反彈力,墊擊球的后下部,同時,蹬地、跟腰、提肩壓腕、抬臂等動作應(yīng)一氣呵成。從此分析中可知,墊大力量球時的一些卸力動作已沒有使用的必要,而是改成了“蹬地”、“跟腰”、“提肩壓腕”等擊球的動作。這是因為中等力量的球速度相對要緩、力量也小些,作用到手臂上后無需再卸力緩沖,反而在力量較弱時還應(yīng)施加部分力,才能保證球順利傳出去。此時,墊球的力量等于球的反作用力加上上臂對球施加的力,如蹬地等動作都是勢力動作。這樣充分證明了墊擊球應(yīng)根據(jù)球的力量性質(zhì)決定。力量稍大,給球的力量則應(yīng)相對減?。欢鴣砬虻牧α肯鄬^小時,應(yīng)適當(dāng)增加對球施加的力。
1.3如何墊擊輕球
墊擊輕球時,與上述兩種情況又有所不同。當(dāng)來球到達(dá)腹前約一臂距離時,運動員應(yīng)將雙臂加緊前身,插入球下,同時配合蹬地、跟腰、提肩、頂肘、壓腕、抬臂等全身協(xié)調(diào)動作迎擊來球,身體重心隨著擊球動作向前上方移動。這些動作也都屬于用力的動作,因為輕球的力量較小,若只憑其自身的反彈力,顯然很難墊到理想位置,這就要求主動擊球,在其反彈力的基礎(chǔ)上,施加一定的作用力,將球順利墊出。
2墊球方向的生物力學(xué)分析
排球是綜合多種因素的一項運動,且訓(xùn)練或比賽中存在很多不確定因素,所以在對手發(fā)來球時,應(yīng)快速移動過去,并對身邊狀況有個明確判斷,掌握好應(yīng)對體側(cè)來球的墊球技術(shù)。從力學(xué)角度來看,當(dāng)有力作用到某物體上,角度不同,反彈力的方向會有所改變。所以要運用體側(cè)墊球技術(shù),若是左墊球,則以左腳前腳掌內(nèi)側(cè)蹬地,左腳向左跨一步,同時重心移至左腳,兩膝彎曲、雙臂伸出,右肩稍微傾斜,左臂略高于右臂。然后轉(zhuǎn)體、收腹,同時提肩抬臂擊球。若是右墊球,則與以上動作方向相反。為保證球能夠順利傳至理想位置,在提肩抬臂擊球時,手臂內(nèi)側(cè)應(yīng)對準(zhǔn)二傳隊員,此時,球的反作用會朝其固定方向飛去。在改變方向的同時,當(dāng)然也要根據(jù)球力量的大小,采取相應(yīng)的動作。
3結(jié)束語
墊球是排球運動中的基礎(chǔ)動作,必須熟悉掌握,才能做好其它的復(fù)雜動作。墊球的力量和方向較為重要,墊球中即蘊含著精妙的生物力學(xué)原理,面對不同力量的球,應(yīng)以不同的姿勢和力度去迎擊,進(jìn)而提高墊球的成功率。
參考文獻(xiàn)
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篇2
【關(guān)鍵詞】 橈骨頭; 肘關(guān)節(jié); 三維模型; 有限元分析
【Abstract】 Objective:To establish a three-dimensional finite element model of the elbow joint by using three-dimensional finite element method,to analyze the change of the radial head at various positions in different damage degree,and various degrees of elbow joint flexion biomechanics,and to provide the experimental basis for the physiological and pathological changes of morphology and function of radial head.Method:One healthyvolunteer was regarded as the research object,excluding the elbows which were suffering from the disease,before scanning CT image scanning in the software right elbow and forearm.The software of Mimics,ANASY,LS.DYNA97 import data were used to construct the 3D model of the elbow joint,assemble,distribution grid,given the materials properties and finite element calculation work.Result:the constructed elbow joint three-dimensional finite element entity infinitely was close to the dissection of the radial head anatomy and biomechanical behavior of the actual state of the embodiment of comprehensive real.And the comparison with CT image could prove its accuracy.Conclusion:the biomechanical model can be used to provide the normal mechanical behavior of the radial head and the clinical treatment of the injury by means of three-dimensional finite element model and put forward the development of radial diseases.
【Key words】 Radial head; Elbow joint; Three-dimensional model; Finite element analysis
First-author’s address:Longgang Orthopedics Hospital of Shenzhen,Shenzhen 518116,China
doi:10.3969/j.issn.1674-4985.2017.13.009
錒峭返納理功能具體指的是傳遞應(yīng)力以及保持肘關(guān)節(jié)外側(cè)處于穩(wěn)定狀態(tài),在維持肘關(guān)節(jié)穩(wěn)定與功能方面發(fā)揮著舉足輕重的作用[1]。橈骨頭骨折屬于一種關(guān)節(jié)內(nèi)部發(fā)生骨折,相當(dāng)于肘部骨折的30%左右,其骨折過程實際上是肘關(guān)節(jié)所在的部位稍微彎曲、前臂旋轉(zhuǎn)到前位過程中手掌以較大力度與地面貼合在一起,引發(fā)肱骨小頭與橈骨頭受到猛烈碰撞而導(dǎo)致骨折[2]。對于橈骨頭的治療手段,從剛開始的非手術(shù)治療逐步演變到在內(nèi)部固定、切除橈骨頭、以人工假體進(jìn)行代替等,但治療方案的選擇大多以臨床實踐為基礎(chǔ),治療后常遺留較為嚴(yán)重的后遺癥[3]。近年來,有限元法在骨科領(lǐng)域的研究越來越多,國內(nèi)外學(xué)者也提出了不少腕關(guān)節(jié)的數(shù)字模型[4-7],其基本原理是根據(jù)幾何外形、材料性質(zhì)以及受力條件等因素將彈性物體劃分成有限數(shù)量且互相連續(xù)的單元,在不傷害身體組織的前提下重新創(chuàng)建復(fù)雜構(gòu)建的構(gòu)造、外形、所能承受的重量以及材料力學(xué)性能,使傳統(tǒng)實驗生物力學(xué)能夠重復(fù)與不具有可比性、對身體組織造成傷害的缺點得到較大彌補。所以,本實驗在建立肘關(guān)節(jié)三維有限元模型的基礎(chǔ)上,立足于各個層面對橈骨的生物力學(xué)做了全面深入的研究與分析,而且通過多個側(cè)面給出了治療橈骨骨折的手段,同時為更加深入地探究做好鋪墊,現(xiàn)報道如下。
1 材料與方法
1.1 研究對象 將1名身體健康的成人志愿者作為研究對象,男,31歲,身高:175 cm,體重:74 kg,不考慮肘關(guān)節(jié)與前臂受到的損傷及其他疾患。該研究已經(jīng)倫理學(xué)委員會批準(zhǔn),患者知情同意。
1.2 設(shè)備與軟件 Philips 64排螺旋CT掃描機(jī)。軟件為Mimics 16.0(比利時Materialise公司)、Hypermeshl 0.0(美國Altair 司)和LS.DYNA971(美國LSTC公司)。
1.3 數(shù)據(jù)獲得 志愿者身穿防護(hù)鉛衣,應(yīng)當(dāng)借助64排雙螺旋CT分別實施0°、30°、60°、90°以及120°彎曲度的薄層掃描,并以DICOM格式保存,并將數(shù)據(jù)導(dǎo)入Mimics 16.0。
1.4 建立肘關(guān)節(jié)的三維模型 在三維軟件Mimics中導(dǎo)入CT數(shù)據(jù),對圖像進(jìn)行仔細(xì)篩選,將四周組織圖像完全剔除,同時設(shè)定目標(biāo)圖像的閾值,重新構(gòu)建肘關(guān)節(jié)、肱骨下部、橈骨、尺骨上部以及環(huán)形韌帶的三維圖像,而且將邊界坐標(biāo)完全對外輸出。借助普遍使用的Auto CAD造型軟件Unigraphics NX當(dāng)做實體搭建模型的平臺。導(dǎo)入由Mimics產(chǎn)生的輪廓數(shù)據(jù),進(jìn)而形成三維實體模型,提高模型的光滑度,將它承受重力的一面與接觸面都成為平面。此外借助Hypermesh軟件把相對的肘關(guān)節(jié)輪廓線I GES線條全部連接以后成為平面,再將幾何模型的表面以單元大小1 mm為單位進(jìn)行面網(wǎng)格劃分,最后采用四面體實體網(wǎng)格劃分技術(shù)生成四面體,也就是在對模型的線條、平面以及體進(jìn)行有關(guān)操作的基礎(chǔ)上得到肘關(guān)節(jié)三維有限元模型,同時劃分有限元網(wǎng)格,構(gòu)建起有限元網(wǎng)格模型。
1.5 將材料屬性賦予有限元模型 開展有限元分析與計算,將密度、彈性模量、泊松比等各種材料屬性都賦予有限元模型中的所有單元,進(jìn)而成功搭建起材料性質(zhì)非均勻特點的有限元模型。本實驗把模型所包含的組織材料都精簡成具有相同屬性的均勻彈性材料。按照相關(guān)文獻(xiàn)資料開展材料屬性賦值,從而構(gòu)建起肘關(guān)節(jié)三維有限元模型,見表1。
1.6 負(fù)荷加載實驗 為了對模型的有效程度進(jìn)行檢驗,針對模型實施負(fù)載實驗,把獲得的結(jié)果和過去得到的實驗數(shù)據(jù)相互比較對模型的有效性進(jìn)行驗證。固定好模型肱骨一端,通過腕關(guān)節(jié)對尺骨施加100 N垂直負(fù)載,將有限元計算軟件LSDYNA971導(dǎo)入以后對前臂旋前位肘關(guān)節(jié)進(jìn)行0°、30°、60°、90°以及120°彎曲角度下肘關(guān)節(jié)橈骨與尺骨關(guān)節(jié)面承受力與力量分布進(jìn)行分析,見表2。
2 結(jié)果
利用計算機(jī)輔助技術(shù)手段與軟件Mimics、Hypermesh,完成了肘關(guān)節(jié)與橈骨三維有限元模型構(gòu)建,也就是獲得在各種肘關(guān)節(jié)彎曲程度下,肘關(guān)節(jié)的五大有限元模型。成功建立模型以后通過肘關(guān)節(jié)各種程度旋轉(zhuǎn)的縱向負(fù)載實驗獲得有關(guān)數(shù)據(jù),與實際解剖的結(jié)果比較接近,從而對模型的有效性進(jìn)行了科學(xué)檢驗。本研究借助即時掃描與保存的方式,有效地防范了收集數(shù)據(jù)過程中核心信息的流失,而且保證了以全數(shù)字化方式構(gòu)建模型,使模型的建立更加精準(zhǔn)。
3 討論
3.1 構(gòu)建橈骨三維模型的意義 橈骨遠(yuǎn)端骨折在臨床常見,約占所有骨折10%,且隨著老齡化加劇,骨質(zhì)疏松患者增加,更加劇了橈骨遠(yuǎn)端骨折的趨勢,故對這方面的研究也顯得更加必要[9-13]。尤其對于不穩(wěn)定類型的橈骨遠(yuǎn)端骨折,手術(shù)行復(fù)位治療是最佳選擇,但是各種并發(fā)癥也屢見不鮮[14-18]。過去人們對骨骼骨折與固定的相關(guān)情況實施有限元分析過程中,由于形態(tài)不規(guī)整大部分只做簡單處理,把骨的形狀看作圓柱體,同時將其等同于一個剛體來分析它的應(yīng)力,導(dǎo)致骨骼腔的存在被忽視,分析得到的結(jié)果將不可避免地存在偏差,并且與其相關(guān)的骨折或內(nèi)部固定的探究與分析都需要重新審視[19]。為了保證計算模型體現(xiàn)現(xiàn)實狀況,本論文將橈骨的物理外形作為分析目標(biāo),以構(gòu)建起肘關(guān)節(jié)三維有限元模型,而且通過實驗獲得的橈骨負(fù)載的重力,按照橈骨的真實部位在橈骨模型上進(jìn)行添加,進(jìn)行有限元分析,具有精度高、成本低、可重復(fù)等優(yōu)點,為橈骨頭的生物力學(xué)分析及疾病治療等奠定基礎(chǔ)。
3.2 橈骨受力的分析 通過本實驗分析研究可得到以下結(jié)論:肘關(guān)節(jié)在0°、30°、60°、90°以及120°彎曲角度下,橈骨頭的負(fù)荷分別是57.8 N、59.8 N、55.1 N、47.3 N、49.5 N。橈骨頭傳遞應(yīng)力的大小由于肘關(guān)節(jié)位置不同而有所差別,如果位于前臂旋轉(zhuǎn)伸軸時,橈骨頭將發(fā)揮杠桿功能,對肘關(guān)節(jié)負(fù)載的重力進(jìn)行傳遞,同時對肘關(guān)節(jié)加以固定,在肘關(guān)節(jié)傳遞應(yīng)力與保持肘關(guān)節(jié)外側(cè)穩(wěn)定性方面,橈骨頭有著非常關(guān)鍵的作用。橈骨頭在很大程度上決定了肱尺遲關(guān)節(jié)外側(cè)應(yīng)力的傳遞,而且肱尺關(guān)節(jié)外側(cè)面深受橈骨頭的作用,二者相輔相成、緊密聯(lián)系。肱尺關(guān)節(jié)內(nèi)側(cè)面與尺骨鷹嘴中間嵴應(yīng)力傳遞的變化并不明顯,發(fā)揮分散和平衡肘部應(yīng)力的功能,其他國家的研究人員在對負(fù)荷容器傳導(dǎo)器與肱橈關(guān)節(jié)之間的應(yīng)力傳導(dǎo)情況進(jìn)行分析研究的基礎(chǔ)上,獲得的結(jié)論是:肘關(guān)節(jié)在0°~30°前臂向前旋轉(zhuǎn)時通過橈骨頭傳導(dǎo)的應(yīng)力最大,當(dāng)前臂向后旋轉(zhuǎn)與肘關(guān)節(jié)彎曲角度提高時通過橈骨頭傳導(dǎo)的應(yīng)力逐步削弱,如果肘關(guān)節(jié)完全處于水平狀態(tài)時,肘關(guān)節(jié)接觸面積超過彎曲時的接觸的面積,經(jīng)橈骨頭傳導(dǎo)的應(yīng)力亦較大[20]。說到穩(wěn)定性,如果內(nèi)側(cè)副韌帶抗外翻穩(wěn)定性是最重要的結(jié)構(gòu),那么重要性緊隨其后的就是橈骨頭,其在維護(hù)肘關(guān)節(jié)后外側(cè)旋轉(zhuǎn)穩(wěn)定性方面同樣發(fā)揮著重要作用[21]。另外,橈骨頭的尺寸也關(guān)系到前臂軸向穩(wěn)定性,在置換人造關(guān)節(jié)時,假體尺寸必須與橈骨頭完全吻合[22]。Takatori等[23]為代表的研究人員利用觸感傳感裝置、壓力敏感膜、三維有限元分析法對肱橈關(guān)節(jié)之間應(yīng)力的分布情況進(jìn)行分析,得到的結(jié)論是當(dāng)橈骨頭前臂向后旋轉(zhuǎn)時應(yīng)力大部分分布在橈骨頭外側(cè),當(dāng)前臂向前旋轉(zhuǎn)與保持在中間位置時應(yīng)力大部分分布于橈骨頭內(nèi)側(cè)。同時我國學(xué)者對肘關(guān)節(jié)處于水平位置r橈骨頭應(yīng)力傳導(dǎo)的情況作了研究與剖析[24],切除橈骨小頭以后,肘關(guān)節(jié)負(fù)載的應(yīng)力全部加載到肱尺關(guān)節(jié)上,肱尺關(guān)節(jié)外側(cè)將發(fā)生較為突出的應(yīng)力集中的現(xiàn)象,繼而使其退變更加嚴(yán)重。這有力驗證了在肘關(guān)節(jié)傳導(dǎo)應(yīng)力過程中,橈骨頭發(fā)揮著重要作用,其對保持肘關(guān)節(jié)穩(wěn)定性的關(guān)鍵作用。
3.3 本研究的意x 對于發(fā)生橈骨頭骨折以后是否需要切除,人們并未形成一致認(rèn)識,站在解剖學(xué)與生理學(xué)的立場進(jìn)行分析,功能完善的肘關(guān)節(jié)可以更順利地發(fā)揮它的功能和作用。本論文以三維重新構(gòu)建與有限元分析作為切入點,有力地證明了在維持肘關(guān)節(jié)的功能方面,橈骨頭發(fā)揮著舉足輕重的作用。
總之,本論文構(gòu)架起的肘關(guān)節(jié)三維有限元模型接近于人體解剖的現(xiàn)實情況,肘關(guān)節(jié)有限元接觸模型能夠?qū)Ω麝P(guān)節(jié)之間接觸范圍與應(yīng)力的調(diào)整進(jìn)行更科學(xué)地分析與計算。對肘關(guān)節(jié)進(jìn)行力學(xué)分析可知橈骨頭在肘關(guān)節(jié)的應(yīng)力傳導(dǎo)及穩(wěn)定性方面起到重要作用,應(yīng)避免在肘關(guān)節(jié)屈曲0°~60°時受到較大暴力,或者受到外力作用時應(yīng)當(dāng)采取相應(yīng)的保護(hù)措施加以保護(hù),防止損傷關(guān)節(jié)或造成骨折,臨床上出現(xiàn)的多種橈骨頭損傷應(yīng)當(dāng)盡量重構(gòu)建橈骨頭,預(yù)防由于橈骨頭損傷引發(fā)相應(yīng)的并發(fā)癥,將肘關(guān)節(jié)的穩(wěn)定與完整性恢復(fù)到正常水平。
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篇3
【關(guān)鍵詞】強化生物除磷;PAO;醋酸鹽
污水除磷通常有兩種方法:化學(xué)方法和生物方法,生物法可以通過兩種不同的途徑來實現(xiàn)生物除磷:一種是僅僅依靠微生物在其自身生長過程中需要磷,從而達(dá)到除磷的目的,但是這種方法往往很難去除掉更多的磷;另外一種方法則是通過控制反應(yīng)器中的反應(yīng)條件使得微生物能夠聚集過量的超過其自身生長所需要的并且以多聚磷酸鹽顆粒的形式在體內(nèi)儲存的磷,具有此類除磷特征的工藝被稱為強化生物除磷工藝,而“過量攝磷”正是EBPR工藝的核心機(jī)理。迄今為止,強化生物除磷工藝已經(jīng)有四十幾年的歷史,EBPR工藝由三段Bardenpho或Phoredox工藝演變而來?,F(xiàn)在廣泛使用的Johannesburg和改良的UCT工藝都是EBPR工藝的代表。EBPR工藝雖然具有較高的除磷效率,但是由于對強化生物除磷過程的了解甚少,因此污水廠的設(shè)計和運行條件不可能是EBPR所要求的最佳條件,進(jìn)而導(dǎo)致污水廠的運行不穩(wěn)定。因此有必要探討研究強化生物除磷的生物化學(xué)原理,從而設(shè)計出最優(yōu)化的EBPR污水廠。下面就是對EBPR生物化學(xué)原理的一些總結(jié)。
1 以醋酸鹽作為唯一碳源時EBPR的代謝作用
一些經(jīng)驗?zāi)P投荚噲D解釋EBPR的化學(xué)變化,這些模型主要是通過以醋酸鹽作為唯一碳源時得到的數(shù)據(jù)來分析研究生物群落的化學(xué)變化。在厭氧條件下,聚磷菌水解體內(nèi)的ATP,形成ADP和能量,同時將胞內(nèi)多聚磷酸鹽(Poly-P)分解,以無機(jī)磷酸鹽(PO43-)的形式釋放出去。另一方面,聚磷菌利用糖原酵產(chǎn)物(NADH2)和能量攝取廢水中的有機(jī)物來合成大量的有機(jī)顆粒PHA,貯存在細(xì)胞體內(nèi)。此時表現(xiàn)的是磷的釋放。在好氧條件下,聚磷菌利用氧化分解體內(nèi)儲存的PHA而產(chǎn)生的能量完成繁殖代謝作用,而ADP獲得這個能量,可用來合成了ATP;同時,聚磷菌超量吸收溶液中的磷酸鹽來合成Poly-P及糖原等有機(jī)顆粒,儲存在細(xì)胞體內(nèi),此時反映出的是磷的吸收。所有模型都是建立在分析化學(xué)數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上,這些數(shù)據(jù)反映總的微生物群落的變化,但不能反映個別種群的變化。模型假設(shè)聚磷酸鹽的吸收與釋放,PHA的合成與再利用都是由一種PAO種群實現(xiàn)的,所有的細(xì)胞都有相同的代謝屬性。
這些模型對EBPR之所以能高效率除磷的解釋是:由于在厭氧/好氧循環(huán)和底物缺乏的條件下,PAO能優(yōu)先利用底物合成貯存在細(xì)胞內(nèi)的化合物,從而成為優(yōu)勢菌屬。因而,在厭氧條件下,PAO能快速吸收像醋酸鹽這樣的有機(jī)底物,以貯存的聚磷酸鹽為能量來源合成PHA,并釋放正磷酸鹽。在缺乏有機(jī)物的好氧區(qū),微生物將體內(nèi)貯存的PHA作為碳源和能源,以維持其生長,并吸收磷酸鹽合成聚磷酸鹽。因此,PAO在前置厭氧/好氧的條件下成為優(yōu)勢菌屬是因為它們能在缺少碳源和能源的好氧條件下,利用厭氧條件下積累的PHA作為碳源和能源來維持其生長。一般認(rèn)為在底物缺乏的生態(tài)系統(tǒng)中,PAO能更好的存活,這是因為PAO能快速吸收底物,貯存能量和有機(jī)物,其生長速率大于其他細(xì)菌。合成PHA需要還原力,各種模型所提出的還原力有所不同。Mino等人證明合成PHA所需的電子是由PAO好氧合成的貯存在細(xì)胞內(nèi)的糖原在厭氧條件下分解代謝產(chǎn)生的。目前,大多數(shù)學(xué)者都認(rèn)為Mino模型是正確的。但是Pereira和Hesselmann等人認(rèn)為只靠降解糖原是不能滿足PHA合成所需的還原力,還需要TCA循環(huán)提供部分電子。糖原通過控制PAO的氧化還原平衡而對EBPR起著關(guān)鍵性的作用,這一點對實際的EBPR系統(tǒng)允許PAO厭氧吸收和代謝不同種類的可生物降解的底物是必要的。某些事實表明在受沖擊負(fù)荷影響的條件下,糖原的可利用量而不是細(xì)胞內(nèi)的聚磷酸鹽量,會最終限制細(xì)胞厭氧吸收底物的能力。
圖1 以PAO為原理的EBPR除磷工藝與PO43-濃度變化圖
2 總結(jié)與展望
隨著微生物技術(shù)的不斷發(fā)展,人們對于在EBPR中涉及到的微生物有了更加清楚的認(rèn)識。有關(guān)EBPR的生物化學(xué)原理,研究者提出了許多模型。但是目前的生物化學(xué)模型仍不能解釋由試驗研究得出的所有試驗數(shù)據(jù),這些結(jié)果反映出我們對EBPR的生物化學(xué)原理的認(rèn)識是有限的。
隨著水體富營養(yǎng)化越來越嚴(yán)重,如何有效去除水中的營養(yǎng)物已經(jīng)成為一個亟待解決的問題,而EBPR工藝由于其具有較高的除磷效率,因此在除磷方面將發(fā)揮重要的作用。為建立穩(wěn)定可靠的EBPR系統(tǒng),深入理解EBPR的生物化學(xué)原理是必需的,因此EBPR的生物化學(xué)原理是一個很有價值的研究課題。
參考文獻(xiàn):
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關(guān)鍵詞:中學(xué)生物園;生態(tài)資源;生物科學(xué)素養(yǎng)
中圖分類號:G633.91 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1992-7711(2017)03-0103
生物科學(xué)素養(yǎng)是指公民參加社會生活、經(jīng)濟(jì)活動、生產(chǎn)實踐和個人決策所需的生物科學(xué)知識、探究能力以及相關(guān)的情感態(tài)度與價值觀。它反映了一個人對生物科學(xué)領(lǐng)域中核心的基礎(chǔ)內(nèi)容的掌握和應(yīng)用水平,以及在已有基礎(chǔ)上不斷地提高自身科學(xué)素養(yǎng)的能力。中學(xué)生物園是指在中學(xué)校園內(nèi)建設(shè)的,與生物學(xué)科相關(guān)的所有園地的總稱。中學(xué)生物園一般由生態(tài)區(qū)、專類區(qū)、探究區(qū)和科普區(qū)等四大部分組成。生物園是為教學(xué)服務(wù)的“綠色教室”,也是學(xué)生探究和實踐的最重要的基地之一。通過生物園,不但可以讓學(xué)生掌握生物的基礎(chǔ)知識、培養(yǎng)正確的世界觀、審美觀及勞動價值觀,培養(yǎng)學(xué)生的動手技能,更能夠使學(xué)生認(rèn)識自然,促進(jìn)學(xué)生全面發(fā)展。如何充分開發(fā)和利用生物園生態(tài)資源,創(chuàng)造性地進(jìn)行教學(xué),提高學(xué)生的生物科學(xué)素養(yǎng),是本文探討的核心。
一、利用校園生態(tài)資源,掌握生物學(xué)科基礎(chǔ)知識
具備生物科學(xué)知識是生物科學(xué)素養(yǎng)的一個方面,只有生物學(xué)的知識積累到一定程度時,學(xué)生才能具備一定的生物學(xué)科學(xué)素養(yǎng)。因此,在教學(xué)中,教師不斷地開拓學(xué)生的視野,適時地引導(dǎo)學(xué)生掌握好教材基礎(chǔ)知識,重視知識結(jié)構(gòu),根據(jù)生命活動的連續(xù)變化,把知識串聯(lián)起來,形成知識網(wǎng)絡(luò)。并對其進(jìn)行擴(kuò)展,聯(lián)系有關(guān)實際,綜合運用知識。特別要重視知識的發(fā)展過程,有助于學(xué)生對科學(xué)過程和本質(zhì)的理解。能力的形成和發(fā)展不可能脫離知識,只有將知識系統(tǒng)化和結(jié)構(gòu)化,才能形成能力,合理的知識結(jié)構(gòu)是能力形成和發(fā)展的基礎(chǔ)。利用生物園的豐富資源,鞏固所學(xué)的理論知識,達(dá)到將知識遷移應(yīng)用的能力。例如:通過課堂學(xué)習(xí),學(xué)生已經(jīng)了解群落的有關(guān)知識,再將學(xué)生帶到校園中,利用水生生物園的生態(tài)資源,讓學(xué)生對已學(xué)知識進(jìn)行進(jìn)一步的鞏固,如:群落的概念、群落的豐富度、群落的種間關(guān)系、群落的結(jié)構(gòu)、群落的演替,學(xué)生置身于生態(tài)園中,通過觀察回顧,對群落的概念和特征有了更進(jìn)一步的理解,抽象的知識變得具體,知識之間的聯(lián)系變得清晰,腦海中自然而然形成有關(guān)群落的知識框架,從而牢固地掌握生物學(xué)科的基礎(chǔ)知識。借助水生生物園的生態(tài)資源,提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,培養(yǎng)了學(xué)生的生物科學(xué)素養(yǎng)。
二、利用校園生態(tài)資源,培養(yǎng)學(xué)生的觀察、思維、探究能力
生物科學(xué)素養(yǎng)還包括能力素養(yǎng),參照《數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》相關(guān)內(nèi)容,構(gòu)建出生物學(xué)科能力應(yīng)該包括:1. 觀察與實驗?zāi)芰Γ?. 生物認(rèn)知能力;3. 科學(xué)思維能力;4. 科學(xué)探究能力;5. 生物信息能力;6. 實踐創(chuàng)新能力。其中,核心能力是科學(xué)思維,生物認(rèn)知和生物信息能力是基礎(chǔ)能力、觀察與實驗?zāi)芰Α⑸锾骄磕芰蛯嵺`創(chuàng)新能力三個并列作為延伸能力。生物園擁有豐富的物種和生態(tài)環(huán)境,為學(xué)生觀察、思考、探究提供理想的場所,是提高學(xué)生綜合能力的最佳平臺。首先,讓學(xué)生掌握科學(xué)的觀察方法、觀察態(tài)度。巴甫洛夫所說的“觀察、觀察、再觀察”,深刻地揭示了觀察的嚴(yán)肅性和科學(xué)性。例如:七年級學(xué)生在學(xué)習(xí)影響鼠婦生活的環(huán)境因素之前,將學(xué)生帶至陰生生態(tài)區(qū),讓學(xué)生尋找鼠婦,觀察鼠婦的生活習(xí)性,可能有的學(xué)生很容易就找到了,而有的學(xué)生怎么也找不到。這時,教師就會提出問題,為什么有的學(xué)生很容易就找到了呢?教師讓學(xué)生仔細(xì)觀察,并且分享自己的觀察心得。最終,學(xué)生發(fā)現(xiàn)只有在陰暗、潮濕的環(huán)境條件下,才容易找到鼠婦。于是,學(xué)生會進(jìn)一步提出問題:“鼠婦的分布受光的影響嗎?”“鼠婦的分布受濕度的影響嗎?”通過這種觀察、思考,激起了學(xué)生探究的熱情,培養(yǎng)了探索生命奧秘的精神。為了尋找答案,各小組同學(xué)確定了探究的目,作出假設(shè),設(shè)計試驗,開展試驗,觀察記錄。整個過程學(xué)生不知不覺地運用了“主動、參與、合作、探究”的學(xué)習(xí)方式,學(xué)生通過觀察,了解生物的生活習(xí)性,開動腦筋,提出問題,科學(xué)探究,解決問題。學(xué)生通過實踐,培養(yǎng)了觀察方法、提高了思維能力、掌握探究技能,形成正確的價值觀,使科學(xué)素養(yǎng)與人文素養(yǎng)的培養(yǎng)融為一體,從而達(dá)到真正的“以學(xué)生發(fā)展為本”的目的。
三、利用校園生態(tài)資源,形成正確的情感、態(tài)度與價值觀
正確的情感、態(tài)度與價值觀養(yǎng)成也是生物科學(xué)素養(yǎng)的重要組成部分。知識素養(yǎng)是基礎(chǔ),能力培養(yǎng)是核心,情感、態(tài)度與價值觀素養(yǎng)的培養(yǎng)必須依存于知識教育與能力培養(yǎng)中。利用生物園的實踐活動培養(yǎng)學(xué)生的感恩精神、勇于探索、熱愛生命的情感,培養(yǎng)其與人合作、辯證唯物主義、科學(xué)發(fā)展的精神,使學(xué)生成為全面發(fā)展的接班人。
例如:利用生物園的植物和場地,開展“探究影響植物葉綠素形成因素”的實驗,學(xué)生探索了光照、水分、無機(jī)鹽等因素對植物葉綠素形成的影響,學(xué)習(xí)了對照試驗的設(shè)計要點,培養(yǎng)了學(xué)生的科學(xué)探索精神;而在利用水生生物園進(jìn)行“水浮蓮凈化水質(zhì)實驗”時,學(xué)生團(tuán)結(jié)協(xié)作,有的到河涌取水樣,有的準(zhǔn)備魚缸,通過各組成員共同努力完成實驗,培養(yǎng)了學(xué)生的團(tuán)結(jié)協(xié)作精神;在實驗過程中,滲透培養(yǎng)學(xué)生實事求是的態(tài)度,在記錄實驗數(shù)據(jù)和實驗結(jié)果時,即使實驗失敗,也要如實記錄,而不能弄虛作假,養(yǎng)成了學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度。在生物園的實踐活動中,教師還可以適時地滲透尊重自然、關(guān)愛生命的品德教育,及時滲透人與自然和諧發(fā)展的“生態(tài)道德”教育,使學(xué)生正確認(rèn)識人在生物圈中的作用和地位,培養(yǎng)學(xué)生關(guān)愛生命、愛護(hù)動物的良好道德品質(zhì)。
總之,生物教師應(yīng)充分挖掘生物園的生態(tài)資源開展實踐活動,通過活動對學(xué)生情感、態(tài)度、價值觀的進(jìn)行培養(yǎng)是培養(yǎng)學(xué)生健全人格的有效措施,活動過程不僅僅關(guān)注學(xué)生實驗知識、技能、方法、能力的培養(yǎng),更應(yīng)該潛移默化地滲透對學(xué)生人文精神的養(yǎng)成教育。最終,在實踐活動中也能彰顯人性,使每一個學(xué)生都能全面、健康、快樂地成長。
篇5
關(guān)鍵詞:高中物理;教學(xué);學(xué)生資源;利用
隨著新課程改革的深入發(fā)展,教師在進(jìn)行課堂教學(xué)的過程之中必須廣泛挖掘和利用各類可以利用的教學(xué)資源,因此如何利用和開發(fā)課程資源就成為教師在教學(xué)中面臨的主要問題。在多種課程資源之中,學(xué)生是我們直接面對的,應(yīng)該是最重要的,卻又很容易被忽視。所謂填鴨式教學(xué),是最典型的不重視學(xué)生資源。充分利用學(xué)生資源可以使課堂教學(xué)的內(nèi)容大大豐富,切實了解到學(xué)生關(guān)注的話題,吸引學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣,明確教師在教學(xué)過程中的目標(biāo),不斷發(fā)揮學(xué)生的主體性作用,最終實現(xiàn)課程改革的進(jìn)一步突破。
一、物理教學(xué)中學(xué)生資源的利用現(xiàn)狀
首先,在高中物理教學(xué)中,學(xué)生往往處于被動接受的地位。由于高中學(xué)生的年齡特點,課堂上往往都是被動地聽講,學(xué)生隨著教師的課堂要求和課堂講授進(jìn)行學(xué)習(xí),學(xué)生資源的利用往往易被忽視。在物理教學(xué)的過程之中,某些教師往往只重視對知識的講授,而對學(xué)生的接受和理解過程缺乏了解。學(xué)生通過教師的講解或者教材被動接受物理知識,學(xué)生的研究能力和學(xué)習(xí)能力難以形成,沒有進(jìn)行充分的利用和開發(fā)。其次,學(xué)生個體特質(zhì)往往被忽視,難以做到因材施教。一些教師沒有充分注意到學(xué)生的個體特征,在物理課堂的教學(xué)之中,采用單一的形式進(jìn)行教授,無法將學(xué)生對于知識的不同需求落實到教學(xué)之中,一些學(xué)習(xí)基礎(chǔ)較差的學(xué)生會對物理學(xué)習(xí)產(chǎn)生厭煩情緒,相應(yīng)地,學(xué)生資源無法得到最大限度的利用,沒有將學(xué)生學(xué)習(xí)物理的積極性和主動性充分發(fā)揮。第三,學(xué)生在生活和社會之中的物理經(jīng)驗沒有受到教師的重視。高中物理的學(xué)習(xí)一般都集中在教材和課堂之中,教師的主體性作用得到發(fā)揮,但是學(xué)生的作用被大大忽略。教師和學(xué)生進(jìn)行交流的機(jī)會非常少,學(xué)生和學(xué)生之間也很少進(jìn)行交流。
二、物理教學(xué)中加強對學(xué)生資源開發(fā)的方式策略
學(xué)生作為課堂教學(xué)的主體,為有效地展開課堂教學(xué)提供精神動力和智力支持,因此學(xué)生資源的開發(fā)和利用有著極其重要的意義,值得我們花大力氣研究學(xué)生資源的挖掘和利用。
一是教師應(yīng)該對課堂教學(xué)中學(xué)生的自身資源進(jìn)行挖掘,重視學(xué)生的能力、興趣和經(jīng)驗,使用有針對性的教學(xué)方式,促進(jìn)對學(xué)生資源的利用。在課堂教學(xué)改革的過程之中,應(yīng)該加強對學(xué)生資源重要性的認(rèn)識,尤其是對學(xué)生個性和能力、學(xué)生興趣和學(xué)生經(jīng)驗的認(rèn)識。
二是要將現(xiàn)實生活和書本知識相結(jié)合,讓學(xué)生體會到學(xué)有所用,激發(fā)學(xué)生的物理學(xué)習(xí)積極性。例如在進(jìn)行物理實驗的過程中,激發(fā)學(xué)生對實驗的好奇心,體會到實驗的重要性。教師應(yīng)該對學(xué)生的實驗過程進(jìn)行指導(dǎo),增加學(xué)生學(xué)習(xí)物理的熱情,將死板的物理學(xué)基礎(chǔ)知識轉(zhuǎn)化為學(xué)生能在生活中感受到的知識。
三是教師要改革授課方式,重視為學(xué)生創(chuàng)設(shè)良好的學(xué)習(xí)氛圍。在物理教學(xué)課堂之中,轉(zhuǎn)變以往只灌輸物理知識的現(xiàn)象,注意教學(xué)情境設(shè)置,培養(yǎng)學(xué)生的物理思維,給學(xué)生一個自我學(xué)習(xí)、自我接受知識的時間和空間。在一個充分自由的課堂氛圍之中,應(yīng)該使學(xué)生的個性得到發(fā)揮。教師關(guān)注學(xué)生的體驗和感受,在進(jìn)行課堂教學(xué)的過程之中,學(xué)生的差異性能在教學(xué)中得到很好的處理。
四是重視對學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣進(jìn)行引導(dǎo)和開發(fā)。興趣是最好的老師。在學(xué)習(xí)物理的過程之中讓學(xué)生充分感受到樂趣,讓學(xué)生能夠自主發(fā)展,無疑是教學(xué)的最高境界。而實現(xiàn)這種境界的前提應(yīng)當(dāng)是使學(xué)生對物理學(xué)習(xí)產(chǎn)生興趣,因此,教師應(yīng)該充分挖掘出學(xué)生學(xué)習(xí)的潛力,激發(fā)其學(xué)習(xí)興趣,引導(dǎo)學(xué)生愛上物理。
五是重視學(xué)生的生活經(jīng)驗積累。高中生在平時生活中已能感知或直接使用大量的物理知識或技術(shù),如電器的使用和維修、簡單的機(jī)械維修等,體驗到了物理學(xué)習(xí)的意義。在教學(xué)中如果能夠重視這一點,往往能夠四兩撥千斤,起到事半功倍的效果。
六是在教學(xué)過程中經(jīng)?;驼_使用激勵評價機(jī)制,激發(fā)學(xué)生自身潛質(zhì)的發(fā)揮。教師應(yīng)該經(jīng)常給學(xué)生以贊美和肯定,應(yīng)該從不同的角度對學(xué)生進(jìn)行考核,使學(xué)生的優(yōu)點得到大家的充分認(rèn)識和肯定,并及時對學(xué)生進(jìn)行鼓勵,促使學(xué)生增加成功的經(jīng)驗,增強學(xué)生學(xué)習(xí)物理的自信心。
篇6
關(guān)鍵詞:水生生物學(xué)實驗;原生動物實驗;實驗改革
中圖分類號:G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A 文章編號:1674-9324(2016)45-0271-02
一、引言
《水生生物學(xué)》是國內(nèi)農(nóng)林院校重要的專業(yè)課程。隨著我國日益重視水環(huán)境的保護(hù)和治理,該課程已被越來越多的綜合性院校列為生物學(xué)和生態(tài)學(xué)的專業(yè)課?!端飳W(xué)實驗》是其配套的實驗課,原生動物因在水生態(tài)系統(tǒng)中具有重要地位,是水環(huán)境優(yōu)良的指示生物[1],且便于采集[2],通常將其作為一次獨立的實驗單元。但因個體微小、標(biāo)本難以純化、固定后細(xì)胞變形嚴(yán)重,原生動物的形態(tài)特征難以觀察,實驗的教學(xué)效果普遍不理想,大大影響學(xué)生后續(xù)實驗的熱情和積極性。為此我們對該實驗進(jìn)行了改良,利用各種人工基質(zhì)(海綿塊、載玻片等),可在一定時間內(nèi)可獲得群落穩(wěn)定、種類豐富、數(shù)量較大的原生動物,能夠解決樣品質(zhì)量和數(shù)量的問題。通過活的樣品和固定樣品的配套觀察,輔以生物量估算和食性判別,并取得了非常好的教學(xué)效果。
二、實驗?zāi)康暮鸵?/p>
通過觀察原生動物各綱各目的代表屬種,掌握其形態(tài)結(jié)構(gòu)和分類地位;識別常見的原生動物,掌握活體樣本和固定標(biāo)本的形態(tài)差異;掌握原生動物的人工基質(zhì)培養(yǎng)和采集方法,了解其生物量的估算方法;了解原生動物不同種類的食性。
三、實驗內(nèi)容和方法
(一)樣品采集
按照國家水質(zhì)監(jiān)測標(biāo)準(zhǔn)中微型生物監(jiān)測方法選取大小合適的聚氨酯泡沫塊(PFU),以及污水處理中研究生物膜的常規(guī)采樣方法――載玻片法。在上次實驗課結(jié)束時,組織學(xué)生將PFU和載玻片放入校園水系,以及實驗室內(nèi)提前準(zhǔn)備的不同水質(zhì)的水樣中。
實驗課開始后,組織學(xué)生將相應(yīng)樣品取回(輕拿輕放?。?。載玻片置入盛有原位水的培養(yǎng)皿中直接在解剖鏡下觀察;PFU則將內(nèi)含水?dāng)D出后,取少量于顯微鏡下觀察。
(二)活體標(biāo)本的觀察
1.PFU樣品的觀察。取0.1mL樣品于浮游動物計數(shù)框中觀察。如原生動物游動過快,可加入少量蛋清。PFU中常見種類有:板殼蟲、膜袋蟲、草履蟲、櫛毛蟲、尾絲蟲、斜管蟲、尖毛蟲、游仆蟲、彈跳蟲等。每組觀察鑒定后拍照、記錄特征和食物泡中的生物類型。
2.載玻片法獲得的樣品的觀察。在解剖鏡的最大放大倍數(shù)下觀察樣品,用解剖針刺激緣毛目(鐘蟲、累枝蟲、單縮蟲、獨縮蟲、聚鐘蟲等)的種類觀察其收縮特征;用微吸管在解剖鏡下吸取要觀察的蟲體(固著的種類需先用解剖針從載玻片上剝離),轉(zhuǎn)移至載玻片上,用礦物油封閉法[3]限制其游動,放置顯微鏡下觀察并拍照。如游動過快,可輕壓蓋玻片。重點觀察不同纖毛蟲原生動物的纖毛器特征、口器特點、伸縮泡位置及表膜結(jié)構(gòu)等重要鑒別性狀。
載玻片上常見種類有:吸管蟲科、喇叭蟲屬、太陽蟲屬、變形蟲屬、表殼蟲、管口目(斜管蟲、觸口蟲)、側(cè)口目(漫游蟲、裂口蟲)、鉤刺目、腹毛目、游仆目、鐘蟲、累枝蟲、聚縮蟲、獨縮蟲等。
(三)固定標(biāo)本的觀察
重點觀察表殼蟲、沙殼蟲、有孔蟲、筒殼蟲、類鈴蟲等具殼的種類;以及累枝蟲、鐘蟲等可依據(jù)體制和附著炳內(nèi)部肌絲有無來鑒定的種類;對比了解累枝蟲、鐘蟲、草履蟲和喇叭蟲等固定后的形態(tài)。
(四)不同水質(zhì)樣品中常見種及其個體生物量的測定
1.常見種的確定。PFU樣品:在計數(shù)框中10X物鏡下觀察10個視野,記下出現(xiàn)頻率最多的種類;載玻片樣品:在解剖鏡下觀察10個視野,記下出現(xiàn)頻率最多的種類。
如:鐘形鐘蟲是寡污水體優(yōu)勢種;長吻蟲、映毛蟲、櫛毛蟲是β-中污水體優(yōu)勢種;草履蟲、獨縮蟲、游仆蟲、喇叭蟲是α-中污水體優(yōu)勢種;腎形蟲、板殼蟲在多污水體較多。
2.個體生物量的計算。鑒定后,將常見種拍照,并運用互動顯微鏡的拍照系統(tǒng)測量體長、體寬。按照以下公式計算蟲體體積:
V=0.52×體長×體寬2
按密度為1計算質(zhì)量。
3.食性的判別(選做)?;诨铙w標(biāo)本的觀察,記錄食物泡中現(xiàn)存食物的記錄,判斷其食性。內(nèi)含藻類為植食性、內(nèi)含細(xì)菌則為菌食性、有小型動物或原生動物的殘體為捕食性。
4.實驗教學(xué)方法。本實驗采用統(tǒng)一指導(dǎo)和典范指導(dǎo)相結(jié)合,獨立完成實驗的教學(xué)方法。指導(dǎo)方式為理論講解、現(xiàn)場演示、圖片展示、提問和分組討論。具體如下:
1)統(tǒng)一講解采樣方法、實驗步驟、和各類群重要特征?,F(xiàn)場演示操作過程及注意事項,用圖片展示各種類需觀察的重要性狀。同時要求其思考水質(zhì)、食性和原生動物種類的關(guān)系。
2)借助互動顯微鏡,老師現(xiàn)場同步觀察樣品,并投影于白幕上,及時有效的集中指導(dǎo)。
3)分組實驗,由組長安排組員的分工。助教的研究生和老師一同在實驗過程中現(xiàn)場指導(dǎo)。通過相互提問,引導(dǎo)觀察和思考。
5.考核方式。主要對實驗操作、實驗理論、實驗報告和團(tuán)隊合作進(jìn)行綜合考評。同時思考題的回答也是考核的內(nèi)容之一。
6.討論。
原生動物實驗以往均為驗證性實驗,而這種簡單枯燥的觀察很難激發(fā)學(xué)生的實驗興趣和熱情。此外因原生動物本身的特殊性,固定后鑒別特征極易缺失,學(xué)生觀察吃力,又難以同教科書中的相應(yīng)描述對應(yīng),致使教學(xué)效果極差,很多學(xué)生因此而失去對水生生物的興趣。而以上教學(xué)內(nèi)容的改革,使該實驗具有綜合性特點,學(xué)生一方面能夠接觸更多的原生動物種類,另一方面也可以看到和教科書中相同的性狀特征,使得對這類水生生物的認(rèn)知不再枯燥和抽象。活生生的標(biāo)本也使他們對水生生物越發(fā)的感興趣,很多同學(xué)看到活的原生動物后都在驚嘆原來看似干凈的水里有如此多樣和奇異的動物。
隨著課程的知識性和趣味性的提升,教改后的優(yōu)點還具體體現(xiàn)如下幾個方面:(1)通過引入專業(yè)化、標(biāo)準(zhǔn)化的采集方法,讓學(xué)生直接為今后實際應(yīng)用和未來的科學(xué)研究打下基礎(chǔ);(2)通過接觸更多的類群和鮮活的原生動物,學(xué)生可觀察到較全面的形態(tài)性狀,能夠更深刻的理解教科書中的各名詞術(shù)語和不同種類的鑒別特征;(3)不同水質(zhì)樣品的比較,促使學(xué)生主動思考,加深對原生動物對環(huán)境指示作用的理解,激發(fā)他們對學(xué)科和專業(yè)進(jìn)一步學(xué)習(xí)的興趣;(4)動手操作內(nèi)容大幅增加,整個實驗以4-5人的團(tuán)隊為單位,提高其動手能力同時也將提高學(xué)生的團(tuán)隊精神和協(xié)作能力。
改革后的原生動物實驗所涉及的實驗技術(shù)和知識更全面和多樣,實驗內(nèi)容由原來死板地觀察少數(shù)固定標(biāo)本,改為利用環(huán)境監(jiān)測的標(biāo)準(zhǔn)方法采集樣品,觀察活的細(xì)胞。學(xué)生在一次實驗課中既可以全面掌握原生動物形態(tài)鑒定,也熟悉了標(biāo)準(zhǔn)化的采集方法和相應(yīng)的生物監(jiān)測技術(shù);同時,也了解到了原生動物對水質(zhì)的指示作用,以及對其食性判別和生物量測定的簡單方法。這就使原本單純的驗證性實驗內(nèi)容,轉(zhuǎn)變?yōu)閹в芯C合思維、兼顧實踐應(yīng)用的實驗。而增加的實驗內(nèi)容均會在以后從事水產(chǎn)經(jīng)濟(jì)動物寄生蟲、水環(huán)境生態(tài)與修復(fù)、海洋生態(tài)和環(huán)境監(jiān)測等方面的工作中直接用到,使傳統(tǒng)的單純觀察變的更具應(yīng)用價值和現(xiàn)實意義。
參考文獻(xiàn):
[1]袁聿軍.原生動物在環(huán)境監(jiān)測中的應(yīng)用研究進(jìn)展[J].生物學(xué)教學(xué),2010,35(5):10-12.
篇7
關(guān)鍵詞:無形課程資源;干冰;自主學(xué)習(xí)
《普通高中生物課程標(biāo)準(zhǔn)》上指出課程資源從形態(tài)上應(yīng)包括有形的物質(zhì)資源和無形的教學(xué)資源。如果把教材、教具、儀器設(shè)備等作為有形資源,那無形的資源就應(yīng)包括學(xué)生的已有知識和經(jīng)驗、家長的支持態(tài)度和能力等一些非物質(zhì)化的課程資源。課程資源是課程實施的背景和條件,是決定課程目標(biāo)是否有效達(dá)成的重要因素。充分利用現(xiàn)有的課程資源,積極開發(fā)新的課程資源,是深化課程改革,提高教學(xué)效益的重要途徑。
生物科學(xué)與技術(shù)是20世紀(jì)以來發(fā)展最為迅猛的學(xué)科之一,僅靠有限的課堂教學(xué),利用學(xué)校有限的教材、教具等有限的有形資源很難滿足學(xué)生了解生物科學(xué)與技術(shù)進(jìn)展的渴求,也不便于學(xué)生理解教科書上所呈現(xiàn)的重難點內(nèi)容。所以在教育教學(xué)中我覺得利用好無形的教學(xué)資源更有利于提高學(xué)生學(xué)習(xí)生物的興趣,也能指導(dǎo)他們更好地發(fā)揮自己的主觀能動性,這樣學(xué)生將以主動探索和實踐的方式尋找更多的身邊資源并成為知識的創(chuàng)造者。
無形的資源雖然看不見、摸不著,但它們的存在以潛在的方式對生物教學(xué)內(nèi)容施加著影響。例如,在高一生物課堂講述光合作用的內(nèi)容中,教師分析光合作用的總方程式:指出植物利用二氧化碳和水合成了有機(jī)物和氧氣,并且告訴學(xué)生通過卡爾文的實驗,我們應(yīng)該知道二氧化碳在光合作用中被合成了有機(jī)物。學(xué)生也能死記硬背記住相應(yīng)的內(nèi)容,可是沒過多久,教師問學(xué)生:種子在長成樹木的過程中,樹木增加的質(zhì)量主要來自什么物質(zhì)呀?很多學(xué)生都會忽略二氧化碳,而認(rèn)為只有水。課后我選擇幾個學(xué)生問他們?yōu)槭裁磿浂趸??他們大都反映二氧化碳沒有重量,怎么能變成樹木的質(zhì)量呢!有天我選擇時機(jī)帶來了哈根達(dá)斯冰激凌的外帶包裝,打開袋子時袋子里冒著小白煙,我問學(xué)生:“這些是什么?”他們并不知道,我拿出一小塊,讓他們摸摸,然后讓他們都拎一拎袋子,告訴他們這些白色的小塊塊就是干冰。干冰是固態(tài)的二氧化碳。那么二氧化碳有沒有重量呢?通過觀察生活中被忽略的小包裝,學(xué)生認(rèn)識了干冰,也認(rèn)同了二氧化碳是有重量的。這樣他們也能理解樹木中的質(zhì)量也有二氧化碳所作的
貢獻(xiàn)。
專家認(rèn)為,無形的課程資源對學(xué)生的發(fā)展具有獨特的價值,
與傳統(tǒng)資源相比,無形課程資源是豐富的、大量的、具有開放性的,它以其具體形象、生動活潑和學(xué)生能夠親自參與等特點,給學(xué)生多方面的信息刺激,調(diào)動學(xué)生多種感官參與活動,激發(fā)學(xué)生興趣,使學(xué)生身臨其境,在愉悅中增長知識,培養(yǎng)能力,陶冶情操,這是傳統(tǒng)資源所無法代替的。
既然提到了二氧化碳,也認(rèn)識了固態(tài)的二氧化碳,那么此時我們可以再組織學(xué)生認(rèn)識二氧化碳的其他作用,指導(dǎo)學(xué)生在不改變資源的情況下,從不同角度審視已經(jīng)熟悉的資源,挖掘無形資源的內(nèi)涵和潛在價值。
在學(xué)生的討論結(jié)果中呈現(xiàn)出這樣的答案:可以把干冰放在溫室里,逐步釋放出二氧化碳,增加溫室內(nèi)二氧化碳的含量,就可以增強植物的光合作用,這樣植物就能長得更高更壯。農(nóng)民們也能收獲更多的作物。對這個答案我給予了充分的肯定。通過討論,學(xué)生不僅回顧了影響光合作用的因素,同時還聯(lián)系了生活,為農(nóng)民的增產(chǎn)、增收出謀劃策。對同一無形資源的多用途使用,讓學(xué)生親身實踐、以探究為主線,在探究過程中體現(xiàn)了個體活動的自主性和開放性,尊重個性發(fā)展和選擇,進(jìn)一步激發(fā)學(xué)生的興趣。
以上僅僅是我個人在教學(xué)過程中結(jié)合無形課程資源的一個小事例,但通過這個小事例,我嘗到了利用無形課程資源豐富生物課堂教學(xué)的歡樂,也深刻感受到在教學(xué)中利用無形課程資源的重要性。
利用無形課程資源可以打破傳統(tǒng)教學(xué)資源觀,形成資源就在身邊的理念。這樣的理念可以使教師從簡單的課程實施者轉(zhuǎn)變?yōu)檎n程的建設(shè)者。這樣教師不再只是單純地傳授知識和技能,而是改變教育觀念,樹立信念,更加深入地挖掘和利用社會的、自然的無形資源并進(jìn)行有效的整合,進(jìn)而設(shè)計活動,指導(dǎo)學(xué)生積極參與,使學(xué)生獲得更大的收益。
當(dāng)學(xué)生學(xué)會主動地、有創(chuàng)造性地利用一切可用無形課程資源時,他們就成了課程資源的主體和學(xué)習(xí)的主人,可以為自身的學(xué)習(xí)、實踐、探索性活動服務(wù)。對無形教學(xué)資源的尋找可以指導(dǎo)學(xué)生的自主學(xué)習(xí),引導(dǎo)學(xué)生走出教科書,走出課堂和學(xué)校,充分利用校外各種資源,在社會的大環(huán)境里學(xué)習(xí)和探索,更快地融入社會這個大家庭,為學(xué)生的未來生活奠定更加堅實的基礎(chǔ)。
篇8
1 刨根問底――捕捉學(xué)生“質(zhì)疑問難”
著名教育家陶行知曾經(jīng)說過:“發(fā)明千千萬,起點是一問?!痹趯嶒炚n中,教師經(jīng)常被學(xué)生各種有意無意的“問題”所打斷,從生成性學(xué)習(xí)角度來看,這些問題正是學(xué)生探究性與創(chuàng)造性思維的來源,是新知識、新方法和新思想產(chǎn)生的種子,是彌足珍貴的生成性資源。
案例1:在檢測還原糖的實驗中,學(xué)生提出問題:紅瓤西瓜汁能否用作鑒定還原糖的材料?金龍魚花生油能否用作鑒定脂肪的材料?斐林試劑能否用作鑒定蛋白質(zhì)?……教師需要抓住這些問題,引導(dǎo)學(xué)生去探索和發(fā)現(xiàn)解決問題的途徑。在教師的指導(dǎo)下,學(xué)生找到了肯定的答案:紅瓤西瓜汁可以用濾紙過濾掉紅色;鑒定花生油,不能用蘇丹Ⅲ染液染色,但可以用蘇丹Ⅳ染液染色,排除材料本色對實驗結(jié)果的干擾;斐林試劑(乙液)質(zhì)量濃度為0.05 g/mL的硫酸銅溶液可稀釋至0.01 g/mL作為雙縮脲的B液。
案例反思:對這一案例中的3個問題,一般教師按照既定預(yù)設(shè)可能都給否定掉了,失去進(jìn)一步探究的絕好資源。其實,教師對學(xué)生提出的問題,不要輕易地肯定和否定,可以引導(dǎo)學(xué)生在實驗中加以探索驗證。問題一旦得以解決,學(xué)生就會有極大的成就感,從而激起進(jìn)一步探究的欲望。
2 不期而然――捕捉學(xué)生“認(rèn)知沖突”
“認(rèn)知沖突”是指學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中遇到的新舊知識、新舊經(jīng)驗產(chǎn)生矛盾時,想要知道產(chǎn)生矛盾的原因,尋找答案的一種迫切心理情境。當(dāng)“認(rèn)知沖突”出現(xiàn)時,學(xué)生探究問題的熱情特別高漲。且學(xué)生在探究和討論過程中,隨著舊問題的解決產(chǎn)生的新問題更具深刻性和創(chuàng)新性。這是學(xué)生思維與情感撞擊的結(jié)果,是非常珍貴的生成性資源。
案例2:在檢測還原糖實驗中,部分學(xué)生利用蔗糖做起了驗證性實驗。有的學(xué)生做完實驗后沒有發(fā)現(xiàn)磚紅色,證明了蔗糖不是還原糖,但有的學(xué)生做完后發(fā)現(xiàn)溶液出現(xiàn)了淡淡的磚紅色。這時,教師及時提出問題:一個實驗結(jié)果有磚紅色而另一個實驗結(jié)果沒有磚紅色說明什么?學(xué)生馬上回答:一個有還原糖而另一個沒有還原糖。接著教師繼續(xù)提問:蔗糖本不屬于還原糖,那里面的還原糖是怎么來的呢?學(xué)生通過深入研究發(fā)現(xiàn):原來這兩袋白糖有區(qū)別,一袋是新買的,沒有磚紅色,而另一袋放了較長時間已變質(zhì),被微生物分解產(chǎn)生了還原糖。
案例反思:此案例實驗結(jié)果“淡淡的磚紅色”構(gòu)成了學(xué)生的認(rèn)知沖突。面對矛盾,教師及時捕捉,因勢利導(dǎo),巧妙點化,激發(fā)了學(xué)生的好奇心、求知欲,全身心沉浸在對問題的探索之中,使課堂成為靈動的課堂、智慧的課堂,有效提高了課堂教學(xué)效率。
3 將錯就錯――捕捉學(xué)生“實驗錯誤”
在課堂教學(xué)中,錯誤或失誤的出現(xiàn)是不可避免的,尤其是在生物實驗的課堂教學(xué)中,稍微不注意就非常有可能犯錯。這些課堂教學(xué)中出現(xiàn)的“錯誤”,如果教師利用得當(dāng)可能成為寶貴的教學(xué)資源。
案例3:在檢測蛋白質(zhì)實驗中,部分實驗小組實驗現(xiàn)象不明顯,呈現(xiàn)出藍(lán)色沉淀。教師將這些小組的實驗結(jié)果加以展示,并讓小組代表闡述實驗設(shè)計及操作步驟,全班學(xué)生共同找出原因:一組是因先加入硫酸銅溶液,再加入氫氧化鈉溶液,無法充分制造堿性環(huán)境,此時硫酸銅與氫氧化鈉發(fā)生復(fù)分解反應(yīng),生成藍(lán)色氫氧化銅沉淀;另一組是因加入的硫酸銅過量,生成的藍(lán)色氫氧化銅蓋住了紫色復(fù)合物,導(dǎo)致實驗出現(xiàn)失敗。
案例反思:在這一案例中,教師沒有批評學(xué)生,漠視錯誤,而是直面錯誤,將錯誤作為一種新的生成性資源,作為全班學(xué)生學(xué)習(xí)的新材料,激發(fā)了全體學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。如果教師過度地防錯、避錯,缺乏對錯誤的欣賞和接納,這樣會減少學(xué)生擴(kuò)展認(rèn)知的范圍、接觸新發(fā)現(xiàn)的機(jī)會,使學(xué)生的好奇心、求知欲以及探究意識被扼殺,不利于課堂教學(xué)資源的生成。
4 別出機(jī)杼――捕捉學(xué)生“創(chuàng)新思維”
愛因斯坦曾說過:“想象力比知識更重要,因為知識是有限的,而想象力概括著世界的一切,推動著進(jìn)步,并且是知識進(jìn)化的源泉。嚴(yán)格地說,想象力是科學(xué)研究的實在因素?!痹趯嶒炦^程中,學(xué)生往往有一些奇思妙想,是珍貴的生成性資源。教師肯定學(xué)生的一些創(chuàng)新思維又能給他們帶來更多的學(xué)習(xí)動力,激發(fā)學(xué)習(xí)興趣。
案例4:在檢測脂肪的實驗中,有些學(xué)生舍棄繁瑣的花生子葉切片操作,而是把浸泡的花生種子進(jìn)行去種皮橫切,將橫切的切面在潔凈的載玻片中央來回涂幾次,然后染色觀察,同樣可以看到被染色的脂肪顆粒。還有些學(xué)生用芝麻做實驗材料,將一粒芝麻放在兩個載玻片之間,用手垂直均勻用力擠壓攤平,然后染色觀察,也會看到很多圓形的橘黃色的脂肪顆粒。
案例反思:此案例中,學(xué)生在實驗過程中積極探索實驗方法,充分體現(xiàn)了學(xué)生的創(chuàng)新能力。在實驗過程中,對學(xué)生正確可取的創(chuàng)新思維和創(chuàng)新操作,教師要及時捕捉并推廣利用,調(diào)動學(xué)生創(chuàng)新積極性,使課堂更加精彩紛呈。
5 偶得天成――捕捉驗“偶發(fā)現(xiàn)象”
在實驗過程中,偶爾會有一些“神游”的學(xué)生,做一些正常操作步驟之外的“加料”操作。教師若能機(jī)智捕捉,往往會有意外的資源生成。
案例5:檢測蛋白質(zhì)實驗中,幾位學(xué)生將蛋清稀釋液加熱后同樣產(chǎn)生了紫色反應(yīng),做出了實驗結(jié)果,教師及時抓住這一偶發(fā)現(xiàn)象,提出問題:煮熟的蛋白質(zhì)為什么也能產(chǎn)生紫色反應(yīng)?在教師的引導(dǎo)下,學(xué)生經(jīng)過討論得出結(jié)論:煮熟的蛋白質(zhì)雖然空間結(jié)構(gòu),但是肽鍵并沒有發(fā)生改變,肽鍵在堿性溶液中能與銅離子產(chǎn)生紫色絡(luò)合物。
篇9
關(guān)鍵詞: 生物教學(xué) 課堂教學(xué)資源 師生關(guān)系 問題意識
學(xué)生一般都具有好奇、好問的特點,教師必須根據(jù)學(xué)生已有的認(rèn)識結(jié)構(gòu),抓住學(xué)生思維活動的特點和難點創(chuàng)設(shè)問題情境,激發(fā)學(xué)生探究問題的欲望,培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力,用合作、探究的理念指導(dǎo)教學(xué),以便更有效地提高課堂教學(xué)效率。這是新形勢下,每位教師都必須思考的現(xiàn)實問題。下面我就談?wù)勛约旱淖龇ā?/p>
一、教師從知識的傳授者轉(zhuǎn)變?yōu)閷W(xué)生學(xué)習(xí)的促進(jìn)者
教師除了參與、促進(jìn)學(xué)生的學(xué)習(xí)之外,還要對學(xué)生的學(xué)習(xí)給予指導(dǎo),幫助學(xué)生制定適當(dāng)?shù)膶W(xué)習(xí)目標(biāo),并確認(rèn)和協(xié)調(diào)達(dá)到目標(biāo)的最佳途徑。教學(xué)是教師教與學(xué)生學(xué)統(tǒng)一,教師不僅要傳授知識,更要與學(xué)生一起分享對課程的理解,創(chuàng)設(shè)豐富的教學(xué)情境,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)動機(jī),通過交流建立和諧、民主、平等的師生關(guān)系。課堂教學(xué)應(yīng)多讓學(xué)生發(fā)言、交流、合作,互評互學(xué),展示學(xué)生的個性,多給學(xué)生創(chuàng)造交流與成功的機(jī)會。因此教師應(yīng)放下架子,從講臺上走下來,與學(xué)生成為朋友,使學(xué)生在與教師的溝通與合作中學(xué)習(xí),在學(xué)生與學(xué)生的研討中學(xué)習(xí)。教師要利用好教材,激發(fā)學(xué)生的表達(dá)欲望,給予他們自由表達(dá)的空間。教師是學(xué)生學(xué)習(xí)和發(fā)展的激勵者,是課程教學(xué)的實施者,同時又是課程的研究者。教學(xué)既要面向全體學(xué)生,向他們提出統(tǒng)一的要求,又要鼓勵學(xué)生選擇適合自己的學(xué)習(xí)方式,尊重學(xué)生的學(xué)習(xí)個性,幫助學(xué)生實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。教師要善于發(fā)現(xiàn)、抓住、挖掘課堂中的教育資源,承認(rèn)學(xué)生的個體差異,采用不同的教育措施,使學(xué)生的個性得到充分發(fā)展,因材施教,有效地對學(xué)生進(jìn)行學(xué)習(xí)習(xí)慣、探究能力、創(chuàng)新能力、生物實踐能力的培養(yǎng)。只有教師的角色轉(zhuǎn)換了,課堂才會真正成為師生共有的課堂、學(xué)生自主學(xué)習(xí)的主陣地,學(xué)生才會成為課堂的主人。要尊重學(xué)生的個體差異,允許學(xué)生有不同的發(fā)展,采用不同的教育方法和評估標(biāo)準(zhǔn),為每一個學(xué)生的發(fā)展創(chuàng)造條件。
二、建立良好的師生關(guān)系
在賞識教育中,老師和學(xué)生的關(guān)系是平等的,和諧、民主、平等的師生關(guān)系是開展教學(xué)活動和提高教學(xué)質(zhì)量的必要保障,教學(xué)中挖掘?qū)W生優(yōu)點,激勵學(xué)生的自信心,不能戴有色眼鏡看待成績不理想的學(xué)生,應(yīng)注重在教學(xué)過程中挖掘?qū)W生優(yōu)點并加以強化。這樣就為學(xué)生的積極主動參與營造了一個輕松愉悅、民主和諧的環(huán)境,促使學(xué)生產(chǎn)生強烈的求知欲,讓學(xué)生意識到自己的長處,知道教師對他的欣賞和關(guān)注,這樣有利于激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。成功的教學(xué)依賴于和諧的課堂氣氛,師生一起思考問題、解決問題,通過對問題的共享和對話,增進(jìn)師生感情,加強師生合作。教師應(yīng)大膽地放手,讓學(xué)生做自己的主人,做自己想做的事,發(fā)揚民主、合作精神,發(fā)揮團(tuán)體的力量,增強凝聚力,加強師生間的情感交流,使學(xué)生更加依賴?yán)蠋?,從而激發(fā)學(xué)生更大的學(xué)習(xí)熱情,這是學(xué)生學(xué)好生物的關(guān)鍵所在。創(chuàng)設(shè)教學(xué)情境,樹立民主意識,把思考的權(quán)利留給學(xué)生。在教學(xué)中教師主導(dǎo)性的發(fā)揮主要體現(xiàn)在駕馭課堂上。教師在教學(xué)過程中加強師生互動,促進(jìn)彼此深入了解,使師生關(guān)系在學(xué)習(xí)中得到健康發(fā)展。
三、培養(yǎng)學(xué)生的問題意識
篇10
動植物檢驗檢疫是技術(shù)性貿(mào)易措施中的重要組成部分,其與農(nóng)產(chǎn)品國際貿(mào)易息息相關(guān)。我國作為一個發(fā)展中國家,正面臨著技術(shù)性貿(mào)易壁壘,人才是突破貿(mào)易壁壘重圍的關(guān)鍵。在江西省高等學(xué)校教學(xué)改革研究省級課題(JXJG-15-24-6)資助下,參閱《動植物檢驗檢疫學(xué)》一書,于此課題進(jìn)行了深入探討。鞠興榮主編,中國輕工業(yè)出版社2008年6月出版發(fā)行的《動植物檢驗檢疫學(xué)》一書,目的在于滿足國家對動植物檢驗檢疫人才的培養(yǎng)需求。該書共分為三部分,分別從緒論、動物檢驗檢疫和植物檢驗檢疫三方面展開論述。第一部分詳細(xì)介紹動植物檢驗檢疫的定義、重要性極其特點,系統(tǒng)闡述我國的動植物檢驗檢疫工作歷史及其發(fā)展。第二部分全面概述動物檢驗檢疫的依據(jù)、手段和措施,對入境動物進(jìn)行風(fēng)險性分析,并分別以進(jìn)出境動物和國內(nèi)動物為研究對象對動物的檢疫問題進(jìn)行深度探討。在詳細(xì)概述動物檢驗檢疫的基本概況后,圍繞動物檢驗檢疫技術(shù)展開探析,著重闡釋肉品、乳品、水產(chǎn)品等各類檢驗檢疫技術(shù)。第三部分著眼于植物檢驗檢疫,從有害生物入手進(jìn)行風(fēng)險分析,并全面解讀植物檢疫的相關(guān)法規(guī)及其主要措施。同時深入剖析植物的檢驗檢疫技術(shù),就檢疫處理問題進(jìn)行有效探討,還總結(jié)歸納了檢疫性植物有害生物。全書分條理性,結(jié)構(gòu)層次清晰,內(nèi)容系統(tǒng)全面,可作為動植物檢驗檢疫專業(yè)、食品安全和食品質(zhì)量專業(yè)學(xué)生的參考用書,也可供動植物檢驗檢疫相關(guān)工作人員參閱。動植物檢驗檢疫與生物學(xué)存在著密切的關(guān)聯(lián),因此學(xué)習(xí)生物學(xué)方面的相關(guān)知識確有必要。動物生理學(xué)是生物科學(xué)中不可或缺的一個分支,實驗教學(xué)是動物生理學(xué)的重要教學(xué)內(nèi)容。實驗教學(xué)在激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣,培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)娜松鷳B(tài)度和良好的創(chuàng)新精神方面發(fā)揮著不可替代的作用。實驗教學(xué)建設(shè)是實驗教學(xué)的重要基石,因此對動物生理學(xué)實驗教學(xué)建設(shè)進(jìn)行研究十分必要。
1,實驗教學(xué)建設(shè)現(xiàn)狀
目前大多數(shù)農(nóng)業(yè)科技院校普遍重視理論教學(xué),而對實驗教學(xué)的重視程度略顯不足。許多學(xué)校將實驗教學(xué)作為理論教學(xué)的附屬,實驗教學(xué)的課時安排不合理。這使得實驗教學(xué)在動物生理學(xué)教學(xué)中始終處于從屬地位,導(dǎo)致實驗教學(xué)的作用并未能得到充分有效地發(fā)揮,且實驗教學(xué)內(nèi)容以驗證性實驗為主,不利于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神。同時,教師在實驗教學(xué)中往往會先將實驗項目、原理、步驟等內(nèi)容告知學(xué)生,使學(xué)生處于被動地位,處于被動地接受知識的狀態(tài)。這種教學(xué)模式未能充分發(fā)揮學(xué)生的主動性,一定程度上制約了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和教學(xué)質(zhì)量的提升。此外,教師在對學(xué)生進(jìn)行考核時,主要以實驗報告為考查依據(jù),忽視了對學(xué)生的課堂表現(xiàn)及其個人綜合素質(zhì)進(jìn)行考察。這種單一的考核方式難以實現(xiàn)對學(xué)生進(jìn)行多方位評價,不利于促進(jìn)學(xué)生的全面發(fā)展。
2,實驗教學(xué)完善措施
第一,重視實驗教學(xué),不斷優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容。一方面完善實驗教學(xué)設(shè)施,為實驗教學(xué)奠定良好基調(diào)。同時轉(zhuǎn)變教學(xué)理念,給予實驗教學(xué)以足夠的重視,協(xié)調(diào)好實驗教學(xué)與理論教學(xué);另一方面以人才培養(yǎng)方案、社會人才需求和教學(xué)大綱為導(dǎo)向,設(shè)置、優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容。將實驗課作從教學(xué)中脫離出來,作為一個獨立的教學(xué)內(nèi)容,開設(shè)綜合性、應(yīng)用性、創(chuàng)新性、設(shè)計性實驗項目,并就實驗部分進(jìn)行單獨考核。這不僅有助于深化學(xué)生對基本知識、技能的理解與掌握,還有助于培養(yǎng)學(xué)生的獨立思考能力、探索創(chuàng)新精神、團(tuán)隊合作精神。第二,轉(zhuǎn)變教育觀念,發(fā)揮學(xué)生的主動性。革新實驗?zāi)J?,開展驗證性實驗、綜合性實驗、設(shè)計性實驗等多種實驗形式相結(jié)合的探討式教學(xué)。在實驗教學(xué)前,教師可安排學(xué)生做好課前預(yù)習(xí)和實驗準(zhǔn)備工作。教師在教學(xué)中發(fā)揮著主導(dǎo)作用,因此教師在教學(xué)中應(yīng)將課堂的主動權(quán)還給學(xué)生,充分發(fā)揮學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性,體現(xiàn)學(xué)生的主體地位。在教學(xué)時著重強調(diào)實驗注意事項、指導(dǎo)實驗過程、講解重難點知識、組織學(xué)生進(jìn)行探討活動。此外應(yīng)科學(xué)利用現(xiàn)代教育輔助教學(xué),依托網(wǎng)絡(luò)技術(shù)開發(fā)教學(xué)資源,不斷豐富教學(xué)手段和教學(xué)內(nèi)容,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。第三,完善考核方式,促進(jìn)學(xué)生的全面發(fā)展。從能力評價出發(fā),設(shè)置科學(xué)合理的評價方式。采用閉卷、開卷和實驗操作相結(jié)合的考試形式,注重考查學(xué)生的知識運用能力、問題分析能力、問題解決能力和動手操作能力等多方面能力,結(jié)合學(xué)生的課堂表現(xiàn)對學(xué)生進(jìn)行多方位評價,以此促進(jìn)學(xué)生的全面發(fā)展。動物生理學(xué)具備較強的理論性和實踐性,實驗?zāi)芡ㄟ^一種直觀的方式讓學(xué)生認(rèn)識生理過程,對學(xué)生理解和鞏固所學(xué)知識具有重要作用。因此,實驗教學(xué)是動物生理學(xué)教學(xué)中不可或缺的一部分。農(nóng)業(yè)科技院校應(yīng)加強對動物生理學(xué)實驗教學(xué)的建設(shè),重視實驗教學(xué),從完善實驗設(shè)施、創(chuàng)新教學(xué)內(nèi)容、轉(zhuǎn)變教育觀念、完善考核方式等方面著手建設(shè)實驗教學(xué),從而為社會培養(yǎng)出一批批高素質(zhì)的應(yīng)用型人才。