生物常用的研究方法十篇

发布时间:2024-04-25 21:52:53

生物常用的研究方法篇1

一、控制变量法

物理学中对于多因素(多变量)的问题,常常采用控制因素(变量)的方法,把多因素的问题变成多个单因素的问题。每一次只改变其中的某一个因素,而控制其余几个因素不变,从而研究被改变的这个因素对事物的影响,分别加以研究,最后再综合解决,这种方法叫控制变量法。它是科学探究中的重要思想方法,广泛地运用在各种科学探索和科学实验研究之中。

在初中常见实例如:探究琴弦发声的音调与弦粗细、松紧、长短的关系等;探究影响力的作用效果的因素;探究滑动摩擦力与哪些因素有关;探究二力平衡的条件;探究压力的作用效果与哪些因素有关;探究液体内部的压强与哪些因素有关;探究浮力的大小与哪些因素有关;探究动能(或重力势能)与哪些因素有关等;探究影响液体蒸发快慢的因素;探究物体吸热与物质种类、质量、温度变化的关系等;探究影响电阻大小的因素;探究电流与电压、电阻的关系;探究影响电流做功多少的因素;探究影响电流的热效应的因素;探究电磁铁的磁性与哪些因素有关;探究影响感应电流方向的因素;探究通电导体在磁场中受力的方向与电流的方向、磁感线的方向的关系等。

二、转换法

物理学中对于一些看不见摸不着的现象或不易直接测量的物理量,通常用一些非常直观的现象去认识或用易测量的物理量间接测量,这种研究问题的方法叫转换法。所谓“转换法”,主要是指在保证效果相同的前提下,将不可见、不易见的现象转换成可见、易见的现象;将陌生、复杂的问题转换成熟悉、简单的问题;将难以测量或测准的物理量转换为能够测量或测准的物理量的方法。初中物理在研究概念规律和实验中多处应用了这种方法。

在初中常见实例如:可以通过敲动音叉所引起的乒乓球的弹开来说明发声体在振动;影子的形成可以证明光沿直线传播;月食现象可证明月亮不是光源;物体发生形变或运动状态改变可证明此物体受到力的作用;在测量滑动摩擦力时转换成测拉力的大小;通过小桌陷入沙坑的深浅来比较压力的作用效果;马德堡半球实验可证明大气压的存在;运动的物体能对外做功可证明它具有能;研究影响动能大小的因素时,物体动能的大小无法直接测量和比较,通过比较物体滚到斜面底端对其它物体做的功的多少,间接比较动能的大小;扩散现象可证明分子做无规则运动;铅块实验可证明分子间存在着引力;雾的出现可以证明空气中含有水蒸气;用加热时间长短来显示吸收热量的多少;研究电流时通过电流的热效应和磁效应去研究;研究磁场时用放在磁场中的磁体会受到力的作用去研究;指南针能指南北可证明地磁场的存在;可以通过电磁铁吸引铁钉的多少来显示电磁铁的磁性强弱等。

测量仪器:秒表、电流表、电压表、电阻表、弹簧测力计、气压计、微小压强计、温度计、托盘天平、电能表、测电笔等都是转换法的体现。

三、等效替代法

等效替代法是在保证某种效果(特性和关系)相同的前提下,将实际的、复杂的物理问题和物理过程转化为等效的、简单的、易于研究的物理问题和物理过程来研究和处理的方法。

在初中常见实例如:把不易分析的复杂电路简化为简单的等效电路;研究串、并联电路电阻的关系时引入总电阻(等效电阻)的概念;研究同一直线上二力的关系时引入合力;在研究平面镜成像实验中,用两根完全相同的蜡烛,用未点燃的蜡烛等效替代另一根点燃的蜡烛的像,用玻璃板等效替代平面镜等。

四、建立模型法

即将抽象的物理现象用简单易懂的具体模型表示。在初中常见实例如:研究运动时建立匀速直线运动的模型;研究液体压强时用液柱模型;研究连通器原理时用液片模型;用简单的线条代表杠杆;研究光现象时用到光线模型;研究磁现象时用到磁感线模型;电路图是实物电路的模型;研究肉眼观察不到的原子结构时建立原子核式结构模型等。

五、类比法

在认识一些物理概念时,我们常将它与生活中熟悉且有共同特点的现象进行类比,以帮助我们理解它。在初中常见实例如:内能与机械能类比;用弹簧连接的小球类比存在着相互作用力的分子;在研究电流时,用水流进行类比;认识电压时,用水压进行类比;用抽水机类比电源;原子结构与太阳系;水波和电磁波等。

六、理想实验法

理想实验法是在实验基础上经过概括、抽象、推理得出规律的一种研究问题的方法。

在初中常见实例如:伽利略斜面实验;推导出声音不能在真空中传播;推导出牛顿第一定律;推导出电荷的种类等。

七、比值定义法:

比值定义法就是用两个基本的物理量的“比”来定义一个新的物理量的方法。

在初中常见实例如:速度、密度、压强、功率、比热容、热值、电流等概念公式采取的都是这样的方法。

八、积累法

在测量微小量的时候,我们常常将微小的量积累成一个比较大的量。

在初中常见实例如:测量一枚大头针的质量;测量出一张邮票的质量;测量出心跳一下的时间;测量出导线的直径等。

九、比较法

比较法是通过对不同的物理概念、定义或事物进行比较,发现它们之间的内在联系和根本区别,找出研究对象的相同点和不同点,从而进一步揭示事物的本质属性,它是认识事物的一种基本方法。

在初中常见实例如:比较惯性和惯性定律的区别;比较蒸发和沸腾的特征;比较汽油机和柴油机的结构和工作原理;比较发电机和电动机的结构、原理、能量转化;比较电压表和电流表的使用规则等。

十、归纳法

归纳法是从个别性知识,引出一般性知识的推理,是由已知真的前提,引出可能真的结论。

在初中常见实例如:在日常生活中了解到各种声音都是由于物体振动产生的,从而归纳出:一切发声体都在振动的结论;通过铜、铁、铝、银等金属能导电归纳出金属都能导电等。

十一、图象法

生物常用的研究方法篇2

当多个因素同时作用,共同影响某一物理量时,就要分别独立地研究其中某一因素的影响,这时就要暂时保持其它因素不变,以便排除其它因素的干扰,更好地研究这一因素与研究量之间的关系,最后再通过综合分析得出规律。控制变量的研究方法在物理规律的探索中经常使用。

在中考常见实例如:

研究影响力的作用效果的因素;研究滑动摩擦力与哪些因素有关;研究液体内部的压强;研究动能(或重力势能)与哪些因素有关等;研究琴弦发声的音调与弦粗细、松紧、长短的关系等;研究影响液体蒸发快慢的因素;研究物体吸热与物质种类、质量、温度变化的关系等;研究影响电阻大小的因素;研究电流与电压、电阻的关系;研究电功或电热与哪些因素有关;研究影响感应电流方向的因素等。

2建立模型法

建立模型法是一种高度抽象的理想客体和形态。物理模型可使抽象的假说理论加以形象化,便于想象和思考研究问题。物理学的发展过程,可以说就是一个不断建立物理模型和用新的物理模型代替旧的或不完善的物理模型的过程。

在中考常见实例如:

研究肉眼观察不到的原子结构时建立原子核式结构模型;研究液体压强时用液柱模型;研究光现象时用到光线模型;研究磁现象时用到磁感线模型;电路图是实物电路的模型等。

3等效替代法

等效替代法是在保证效果相同的前提下,将陌生、复杂的问题变换成熟悉、简单的模型进行分析和研究的思维方法。

在中考常见实例如:

把不易分析的复杂电路简化为简单的等效电路;研究串、并联电路电阻的关系时引入总电阻(等效电阻)的概念;研究同一直线上二力的关系时引入合力等。

4转换法

物理学中对于一些看不见,摸不着的现象或不易直接测量的物理量,通常用一些非常直观的现象去认识,或用易测量的物理量间接测量,这种研究问题的方法叫转换法。

常见的实例如:

物体发生形变或运动状态改变可证明此物受到力的作用;马德堡半球实验可证明大气压的存在;指南针能指南北可证明地磁场的存在;扩散现象可证明分子做无规则运动。研究电流时通过电流的热效应磁效应去研究;研究磁场时用放在磁场中的磁体会受到力的作用去研究;研究影响动能大小的因素时,物体动能的大小是无法直接测量和比较,通过比较物体滚到斜面底端对其他物体做的功的多少,间接比较动能的大小;又如弹簧秤、压强计、温度计、电表等,都是转换法的体现。

5类比法

所谓类比就是“触类旁通”,“举一反三”。通过对两个不同事物进行比较,找出它们的相似或相同点,然后以此为根据,把其中某一物理事物的相关知识迁移到另一物理事物中去,从而对另一物理事物的规律做出合理推理或解释。它也是提出科学假说,作出科学预言的重要途径,物理学发展史上的许多科学假说是运用类比方法创立的。

在中考常见实例如:

电压与水压;电流与水流;内能与机械能;原子结构与太阳系;水波和电磁波等。

6理想实验

“理想实验”就是说在真实的科学实验的基础上,抓住主要矛盾,忽略次要矛盾,对实际过程作出更深入一层的抽象分析。根据逻辑法则,经过推论,判断得出的理想,条件下的物理规律。

在中考常见实例如:

研究真空是否传声;牛顿第一运动定律等。

7归纳法

在大量经验材料的基础上,从具体事物中抽象出共同本质,从特殊实例概括的一般规律的推理方法。实例:由拨动张紧的橡皮筋,声带振动发声,尺子振动发声,敲响音叉等实例中,总结物体发声时的共同特征得到:声是由物体的振动产生的。

另外,还有如“分类方法、比较和图表方法”等,限于篇幅在此暂不详谈,下面介绍一些试题供参考。

练习

1、(柳州2005)为了形象生动地描述磁场的特点,引入了磁感线这个概念,而磁感线本身并不存在。物理课本中还有何处用到了这种研究问题的方法。试列举一例:

2、(柳州2005)在研究电流与电压的关系时,实验中保持电阻不变进行研究,课本中有何处用到了这种研究问题的方法。试例举一例:

3、(2005年青岛市)下列研究问题的方法中,用拟人类比方法的是:()

a.研究蒸发和沸腾的异同点。

B.保持电压不变,研究电流与电阻的关系。

C.理解分子运动时,将自己比作一个分子。

D.将带细玻璃管的橡皮塞堵在盛满水的玻璃瓶口处,可用此装置观察玻璃瓶的微小形变。

4、(河南省2005)科学家在实验的基础上进行合理的推理,建立了牛顿第一定律,你在探究下列规律时也运用了这种研究方法的是()

a.真空不能传声。

B.光的反射定律。

C.焦耳定律。

D.平面镜成像特点。

5、(2005年四川)与观察法、实验法一样,在实验基础上经过概括、抽象、推理得出规律也是物理学的重要研究方法。在物理学史上通过实验分析,经过推理得出,却不能用实验直接验证的定律或原理是()

a.牛顿第一定律。

B.欧姆定律。

C.焦耳定律。

D.阿基米德原理。

6、下面是物理学习中的几个研究实例,应用了转换法的是()

a.在研究物体受几个力时,引入合力概念。

B.在研究光时,引入“光线”的概念。

C.在研究多个用电器组成的电路时,引入总电阻的概念。

D.在研究分子运动时,利用了扩散现象。

7、初中物理学习中,你在研究______问题时用到过理想实验的方法;在研究______问题时用到过控制量的方法;在研究________问题时用到图表分析的方法。

练习参考答案:

1、研究光时引入了“光线”的概念。

2、研究导体的电阻与什么因素有关时。

生物常用的研究方法篇3

一、控制变量法

在研究物理问题时,当一个物理量与多个因素有关时,为了确定这个物理量与某个因素的关系,就需要控制其它因素不变只改变这个因素,看所研究的物理量与这个因素的变化关系,这种方法就叫做"控制变量法"。如:研究滑动摩擦力与压力的大小和接触面的粗糙程度的关系;研究液体蒸发的快慢与哪些因素有关;研究导体电阻大小跟导体的材料、长度、横截面积的关系;

二、理想模型法

"理想模型"是物理学中的一个重要的研究方法,运用这种方法的目的,就是为了摒弃次要条件,突出主要因素,对实际问题进行理想化处理,从而方便对物理本质的研究。在物理学中,常常把实际研究对象或实际过程抽象成为"理想模型"。如:杠杆在实际应用时,由于受力的作用会发生形变,但都忽略不计;在研究光的传播路径和方向时,引入光线;在研究磁场的分布时,引入磁感线;在研究原子的组成时,引入原子核式结构模型。

三、等效替代法:将某个物理量、物理装置、物理状态(或过程),用另外一个物理量、物理装置、物理状态(或过程)来替代,得到同样的结论,这种方法叫"等效替代法"。如:"曹冲称象"的故事中,用石块的重量等效大象的重量;测量摩擦力的大小时,用二力平衡的原理测得拉力,从而得知摩擦力的大小;在研究平面镜成像实验中,用两根完全相同的蜡烛,其中一根等效另一根的像;某位置的瞬时速度用无限逼近该位置附近的位移内的平均速度代替;

四、转换法

在研究看不见的物质或现象时,可以通过研究该物质或现象所产生的可见的作用效果,由此进一步分析物质或现象,这种方法叫转换法。注意:"等效替代法"虽然也包涵有转换法的思想,但其研究主体已发生转移,而转换法则是通过研究主体所产生的效果来上朔其原因的一种研究方法。

五、放大法:把测量量按一定的规律放大后再进行测量的方法,称为放大法。

在有些实验中,实验的现象我们是能看到的,但是不容易观察。我们就将产生的效果进行放大再进行研究。比如音叉的振动很不容易观察,所以我们利用小泡沫球将其现象放大。在测量微小量的时候,我们常常将微小的量积累成一个比较大的量、比如在测量一张纸的厚度的时候,我们先测量100张纸的厚度在将结果除以100,这样使测量的结果更接近真实的值就是采取的累积放大法。要测量出一张邮票的质量、测量出心跳一下的时间,测量出导线的直径,均可用积累法来完成。又如:用激光笔和平面镜研究桌面的微小形变;卡文迪许扭秤实验;库仑扭秤实验。

六、实验+推理法(理想实验法)

有一些物理现象,由于受实验条件所限,无法直接验证,需要我们先进行实验,再进行合理推理得出正确结论,这也是一种常用的科学方法。如将一只闹钟放在密封的玻璃罩内,当罩内空气被抽走时,钟声变小,由此推理出:真空不能传声。伽利略的"理想斜面实验"和"研究自由落体运动"

七、类比法

类比就是根据两个不同对象的部分特性相似而推出其他性质也可能相似的一种推理方法。在认识一些物理概念时,我们常将它与生活中熟悉且有共同特点的现象进行类比,以帮助我们理解它。如认识电流大小时,用水流进行类比。认识电压时,用水压进行类比。又如将库仑力与万有引力进行类比;电势能与重力势能、电势差与高度差;电场和磁场,电路的串联和并联。单位物理量的物理量的形式(如单位体积的质量、单位面积的压力)等的比较。比如数学中曲线的斜率在物理图象里表示的物理意义是不同的,应学会比较,有比较才能有区别。用小刚珠连续掉落在磅秤的托盘上产生持续压力的演示实验,类比气体分子无规则运动、频繁碰撞器壁产生压强的情景,可以使我们理解气体压强的实质和特点。

八、极限法:如:某位置的瞬时速度,用无限逼近该位置附近的位移内的平均速度;某时刻的瞬时加速度,用无限逼近该时刻附近的时间内的平均加速度。

九、比值定义法

比值法就是应用两个物理量的比值来定量研究第三个物理量。它适用于物质属性或特征、物体运动特征的定义。由于它们在与外界接触作用时会显示出一些性质,这就给我们提供了利用外界因素来表示其特征的间接方式,往往借助实验寻求一个只与物质或物体的某种属性特征有关的两个或多个可以测量的物理量的比值,就能确定一个表征此种属性特征的新物理量。应用比值法定义物理量,往往需要一定的条件;一是客观上需要,二是间接反映特征属性的的两个物理量可测,三是两个物理量的比值必须是一个定值。

一类是用比值法定义物质或物体属性特征的物理量,如:电场强度e、磁感应强度B、电容C、电阻R等。它们的共同特征是;属性由本身所决定。定义时,需要选择一个能反映某种性质的检验实体来研究。比如:定义电场强度e,需要选择检验电荷q,观测其检验电荷在场中的电场力F,采用比值F/q就可以定义。

另一类是对一些描述物体运动状态特征的物理量的定义,如速度v、加速度a、角速度ω等。这些物理量是通过简单的运动引入的,比如匀速直线运动、匀变速直线运动、匀速圆周运动。这些物理量定义的共同特征是:相等时间内,某物理量的变化量相等,用变化量与所用的时间之比就可以表示变化快慢的特征。

十、微元法

微元法的最基本的思想渗透在我们日常生活的方方面面。例如:用一把剪刀一小段一小段剪下去,许许多多的小直线剪口将可以连接成各种曲折圆滑的轮廓;用细丝线锈制工艺品,每一次走针只是完成一小段直线,千针万线却积累出优美的画面...

生物常用的研究方法篇4

[关键词]思想政治理论课教学质的研究方法

[作者简介]王立芳(1979-),女,河北邢台人,石家庄铁道大学思想政治理论教学与研究部,讲师,研究方向为思想政治教育。(河北石家庄050043)方茁厚(1979-),男,河北易县人,石家庄市六中,中学二级教师,研究方向为艺术教育。(河北石家庄050051)

[中图分类号]G642[文献标识码]a[文章编号]1004-3985(2014)06-0144-02

质的研究(qualitativeresearch)是近年来在我国开始引起重视的一种研究范式,它在搜集资料方面优势明显,能有效弥补一般性、研究性学习缺乏指导学生如何确定研究问题和资料取得等方面的不足。本文探讨了将质的研究方法作为研究性学习策略,应用于思想政治理论课教学的必要性、可行性,并试图找出质的研究方法在思想政治理论课教学中具体应用策略和方法。

一、质的研究方法在思想政治理论课教学中应用的必要性

思想政治理论课是培养大学生道德和思想政治素质的主要渠道,教育部“05”方案特别强调了加强对当代大学生思想政治教育的重要性。然而,当代大学生都是90后,其成长环境不同以往,改革开放后思想解放潮流的影响,加之西方价值观念的作用,使得他们自我意识较强,对待现成事物常常有意识地进行质疑,然后按照自己的逻辑理解事物。而当前的思想政治理论课教学存在一定的滞后性,一方面,教材部分内容陈旧、主流价值观教育在适应当代大学生价值取向上有些脱节;另一方面,传统教学方式在适应大学生的思维方式和接受方式上尚有欠缺。用陈旧的内容和灌输式的方法对变化了的受众进行思想政治教育,显然会影响思想政治理论课教学的时效性。

为拉近思想政治理论课与90后大学生的距离,增强思想政治理论课教学的时效性,一些思想政治理论课教师尝试引入研究性学习这一教学模式,希望通过创设类似学术研究的情境,让学生参与到课堂教学中来,成为课堂的主导者而非单纯的倾听者和接受者,通过加强师生互动提升教学效果。这种方法确实很好地提升了课堂教学效果,笔者在任教高校随机对参与过研究性学习的学生进行访谈,几乎所有学生都认同这一教学模式,认为研究性学习模式比单纯的讲授式教学模式新颖,更吸引眼球;多数学生也表示愿意参与其中;有的学生还谈到其中的收获,比如锻炼了胆量,学习了制作ppt,与同学关系更融洽了等。

然而,研究性学习的实际应用效果与预期还有不小的距离。如果教师只是简单布置任务,而学生不过是按部就班地完成任务,教师对学生的完成情况草草点评甚至不予点评,学生的所得所获将十分有限,学习和研究的参与积极性将受到打击,最终导致研究性学打折扣,甚至流于形式。遗憾的是,研究性学习在实施过程中的确存在类似的现象。笔者从期刊网检索的相关文献显示,许多关注在思想政治理论课教学中应用研究性学习的学者对研究性学习的实施状况表示忧虑。

究其原因,造成这一现状的主要原因在于学生并不了解如何进行研究性学习,不了解如何选择研究问题以及展开调研。笔者在与学生交谈时,有的学生直接表示希望在进行研究性学习过程中能得到教师全过程的指导。也就是说,研究性学习对教师提出了更高的要求,遗憾的是,目前多数教师缺乏指导学生进行研究性学习的经验和能力。质的研究方法可作为合适的载体,将改善这一状况。

质的研究在香港地区、台湾地区、新加坡等学界也被译为“质性研究”“质化研究”和“定质研究”等。质的研究,从字面上容易被解读为对事物本质的研究。这是不合适的,因为无论什么研究方法归根到底都是为了认识事物本质。在质的研究中,透过现象看本质不是研究的主要目的,主要目的是对现象本身的理解。质的研究借鉴现象学的解释主义(phenomenologicalinterpretation),注重在自然环境下,深入实地展开调查,通过采取多种方法,如开放型访谈、观察等收集资料,对特定人群日常生活经验的意义进行解释。借鉴质的研究方法,让学生参与到思想政治理论课教学中来,以做社会调查的方式,学习某一问题、现象或理论。当学生像研究者做研究一样深入研究现象中,与被访者进行访谈,深入观察社会现象,从而切实理解马克思主义理论。而当学生从自己的调研中证实某一理论或书本上某一马克思主义观点时,他们才会真正接受马克思主义。

二、质的研究方法在思想政治理论课教学中应用的可行性

与传统研究方法相比,质的研究方法具有明显优点,在思想政治理论课教学中具有较强的可行性。

1.质的研究方法十分宽泛,与马克思主义理论的开放性相一致。马克思主义理论不是僵化的而是与时俱进的思想体系,马克思主义时代化与中国化的进程都说明了这一点。马克思主义理论的开放性、多视角,与质的研究的宽泛性特点相一致。陈向明认为,质的研究非常宽泛,她甚至将其比作一把大伞,似乎什么都可以放到大伞下面。林肯(Y.Lincoln)和丹曾(n.Denzin)也持相同的观点,他们认为质的研究是一个跨学科和超学科的研究领域。目前社会学、人类学、教育学、人口学、心理学和体育学等很多学科背景的学者关注并尝试使用该方法。在具体研究问题上,学者们也从不同角度尝试以质的研究方法解决不同学科的问题,笔者在期刊网检索“质的研究”,发现质的研究在体育人文社会学、临床心理学、比较教育研究、学校体育研究、网络协作学习、特殊儿童心理学、学前教育、幼儿语言教育、高职教学、辅导员工作、远程教育、学校德育教育等许多领域的应用都为学者们津津乐道。这表明质的研究适用范围非常广泛,在多学科、多领域被证实有效的质的研究方法,必然适用于包容性强、时代性显著的马克思主义研究。

2.质的研究较为适合在微观层面对小样本进行分析,满足了思想政治理论课的小型调研要求。按照质的研究方法展开研究,需要深入实地,对研究对象展开访谈,若想要较为细致、深入地掌握研究对象的情况,需要与研究对象建立较为亲密的关系。只有取得研究对象的信任,研究对象才会敞开心扉,详细告知研究者其真实的信息。而且由于质的研究方法均采用开放型和半开放型访谈,访谈的进程具有许多不可操控性,需要根据研究的进程不断调整访谈内容,需要花费大量的精力和时间,所以质的研究样本一般较小。于是有统计学和人口学背景的一些学者质疑小样本研究的推广性。派滕(patton)恰恰坚持小样本研究带来研究深刻和详尽是质的研究最大的优势所在。笔者赞同派滕的观点,质的研究的长处是显而易见的,通过解剖麻雀获取的样本虽然小,但是样本过大容易产生由于调查不太可能深入而影响其调查结果的真实性的问题。质的研究方法小样本式的研究恰恰适合思想政治理论课教学。在一门课程教学中围绕某一问题展开调研,样本一定不会太大,时间和精力都不太允许,而针对小样本深入细致的调查,从中获取的直接知识,却足以让学生了解并接受马克思主义理论中某一观点。

3.质的研究常常使用访谈、观察和收集实物等方法,可用于思想政治理论课研究性学习中的资料收集环节。思想政治理论课不应仅仅将现成的知识讲授给学生,而应该借助相关知识培养学生一种思维方式。为此,教师常常让学生针对某一问题进行调研,比如在“思想道德修养与法律基础”课讲解“社会公德”时,让学生以校园环境、公共教室占座等为题,展开小型调研。收集什么样的资料,如何收集资料,这些对学生而言都是陌生的。质的研究恰恰擅长调查研究,认为访谈、观察和收集实物都是获取一手资料必备的方法,如果学生能初步掌握这些方法,相信在小型调研的过程中必然会收获颇丰。

三、如何在思想政治理论课教学中应用质的研究方法

质的研究方法从研究问题的确定、调查前需要考虑的因素到资料收集都有详细的说明,思想政治理论课教师可将其应用到实践中,以加强思想政治理论课研究性学习的效果。

1.确定研究问题。将质的研究方法引入思想政治理论课教学中,首先需要选择研究问题。在质的研究中,研究问题一般是比较开放的问题,质的研究倾向于选择独特的个案研究问题、描述性问题、解释性问题,而不太常适用概括性问题、推论性问题、评价性问题和比较性问题。相对后者,前面这些类型的问题往往不急于寻求结论、是非判断,问题本身往往没有唯一的答案,这样有助于培养学生多元思考问题方式。

质的研究非常注重选题,一个成功的选题等于成功了一半。在质的研究中,研究问题不是一步到位的,而是根据自己的兴趣先确定研究对象,好似先打开一张地图,然后以开放、灵活的态度从地图上逐步聚焦研究问题。在思想政治理论课教学中应用时,教师只需确定研究范围,而非指定研究问题或者将题目拟定好,要给学生以较大发挥空间,主要由学生根据兴趣自主确定研究问题。选题范围具有开放性,便于学生以最富有感知性的题目为突破口。笔者在“中国近现代史纲要”课程教学中,曾以1840~2013年为范围,选取家乡具有影响力的人物、事件、历史遗迹或纪念场馆等这些既是学生兴趣所在,又具有一定研究价值的选题为研究范围,并对学生的选题给予方法指导,让学生在该范围内自主确定研究问题。

2.进行调研前的准备。确定研究问题后,不能急于让学生展开调研,需要让学生适当掌握调查前应该了解的知识,这些知识的掌握多少可能会影响到调研的效果。

首先,需要对研究对象进行选择,即抽样。由于时间、精力和成本限制,可以将目标划分等级,在各等级中均衡地进行随机抽样。教师务必帮助学生将研究对象范围缩小,以确保学生开展调研的可行性。在调查过程中,可以采取滚雪球的方式扩大研究范围,比如在对一个调查对象进行访谈时,请他帮忙介绍其他调查对象,使调查样本像滚雪球一样不断扩大。

其次,质的研究方法认为绝对的客观是不存在的,研究者不是冷冰冰的研究工具,而是有血有肉有情感的人,研究者的个人因素,如性别、年龄、学科背景、受教育程度等都可能对研究结果产生影响。与传统范式排除或者忽略研究者的主观因素不同,质的研究强调在社会科学研究中尊重研究者的主观因素,并把它作为研究的一部分。所以,在调研过程中需要关注这一问题。但主观因素不一定总是会影响研究的客观性,也可能对研究结果产生良性影响,比如调查校园环境维护、大学生网络使用情况等问题时,调查者的学生身份使其与研究对象没有距离感,可以很快与研究对象建立融洽关系,并能迅速抓住问题的焦点。

最后,质的研究认为研究结果不仅受到研究者个人因素的影响,也会受到研究者与被研究者之间关系的影响。在研究中,研究者将以局内人或者局外人的身份存在,比如将大学生群体作为研究对象时,研究者就是局内人,而研究中国养老状况时则是局外人。作为局内人,感同身受,但是也容易产生“云深不知处,只缘身在此山中”的困扰;作为局外人,进入现场的难度就会大些,但是由于与研究对象保持一定距离,往往看得更清楚。可见,两种身份各有利弊,关键在于教师如何帮助学生适时把握好自己的研究身份。

3.搜集资料。质的研究常用收集资料的方法是访谈、观察和实物收集。

访谈是质的研究中最重要、最常用的收集资料的方法。访谈与日常交谈有很大不同,访谈的目的性很强,在整个访谈过程中双方都时刻围绕访谈提纲进行交谈。与日常交谈形式、动作、场合都比较随意不同,访谈大多数情况是在一个安静的环境中坐下来,然后开始正式谈话。甚至在访谈中,交谈双方的地位都是不平等的:访谈者主要提问,被访者一般只回答问题而很少主动发问。质的研究通常不采用封闭性访谈,而选择开放型或半开放型访谈形式。也就是说,虽然在质的研究中研究者也制定访谈提纲,但那仅仅是大纲,起到指导和线索的作用,将随着访谈的进行随时发生改变,而非按照事先准备好的问题一字不差地提问。鉴于开放型和半开放型访谈非常灵活,对于在访谈中如何提问,对被访者某个观点如何进行追问,访谈中如何掌握倾听的技巧,对被访者的话如何适时进行回应,质的研究都有相应的方法。

观察是质的研究中另外一个常用的研究方法。在质的研究中,观察的方式在不同阶段通常呈现出不同的风格。一般在观察的初期,研究者通常采取比较开放的方式,用一种开放的心态对现场进行全方位、整体性的观察。在对观察的整体现场有了一定感性认识之后,开始向研究者关注的问题聚焦。如何确定观察内容、对观察到的信息如何快速有效地做记录、采用什么样的语言进行记录,质的研究也有相应的方法指导。

除了以上两种方法外,实物分析应用得也比较广泛。所谓实物包含了所有和研究问题有关的文字、图片、音像制品、物品等。之所以重视实物的搜集,因为质的研究认为实物是一定文化情境定人群所持观念的物化形式,有时比语言更具说服力。

总之,质的研究方法适应性很强,应用比较广泛,在解释其他学科的研究难题上已取得不少成效。将之应用到思想政治理论课教学中,不仅有助于完善研究性学习方法和创新思想政治理论课教学方法,更有利于提高学生的课堂参与积极性,从而进一步提升当代大学生的道德素质和思想政治素质。因此,笔者也期待更多的学者同仁关注质的研究方法,进一步促进其在实践中的应用研究。

[参考文献]

[1]陈向明.质的研究方法与社会科学研究[m].北京:教育科学出版社,2000.

[2]陈向明.在行动中学作质的研究[m].北京:教育科学出版社,2003.

[3]ColletteChabbott,emersonJ.eiliott.Understandingothers,educatingourselves:GettingmorefrominternationalComparativeStudiesineducation[m].washington:nationalacademiespress,2003.

生物常用的研究方法篇5

关键词:物理教学;渗透;物理学史

物理学史研究对象是物理学的发展历史,它真实记载物理科学形成发展的历程,描述科学家探索追求真理的故事,分析物理事实规律发现的背景与规律。在物理教学中渗透物理学史教育,可在多方面起到重要作用。

一、激发学习兴趣

物理知识是比较抽象和理性的,学生的思维往往难以介入。物理学故事就不同了,它是感性的,容易激起学生的兴趣。如有关“两个铁球是否同时落地”的命题,如果展开一点,把伽利略对亚里士多德的怀疑,伽利略的思考论证方法,伽利略通过实验证实两个铁球同时落地这些史实像讲故事一样讲给学生听,就能够起到激发学生学习的作用。

二、梳理知识体系

物理学理论体系严密、内容庞大,学生对这些知识的来源和形成常感深奥莫测、难以把握,很容易形成对这些知识片面和僵化的理解。沿着物理学发展历程对物理知识进行梳理,是对物理知识进行体系化的一条捷径。因为物理发现的历程,常常是根据人们的认知规律发展的,是人们的认知规律在时间尺度的折射。认知的发展历程一般是从感性到理性,从直觉到实验再到思想实验,从定性分析到定量分析,物理学的发展同样如此。对物理知识根据物理学史的发展进行梳理,不仅有助于学生了解各种概念、定理、定律的来龙去脉和发展过程,而且有助于根据学生认知规律来对物理知识进行系统化,同时让学生认识到科学动态生成的历史过程。

三、培育科学精神

在探究物理规律中,要求学生必须具备良好的科学精神。物理学史上的科学家,都是拥有着良好学习、探究行为习惯的人,这些良好的习惯是:

1.细致观察的习惯

观察和实验既是研究物理学的基本方法,也是学习物理学的关键。历史上的许多科学家,都善于通过不为人所注意的平常现象,细心地观察与思考,这些事例对学生是很好的激励。

2.怀疑和批判的精神

物理学的发展过程是一个不断和修正前人的认识,建立新认识的循环过程。这就要求物理学的探究者敢于挑战权威,在科学事实基础上提出新观点、新理论。例如,亚里士多德从人们的日常经验出发得出了一个结论:力是维持物体运动的原因,此后两千年时间里被奉为真理,而正是由于伽利略具有怀疑和批判的精神,才用理想斜面实验了亚里士多德的观点,提出物体运动时并不需要外力来维持。

3.严谨求实的品质

科学不能有半点虚假,在科学问题上采取随意甚至欺骗的态度,其后果往往是极其严重的。例如,欧洲粒子物理实验室宣布,他们测量到了运动速度超过光速的亚原子粒子。这一消息曾令全球为之震撼,因为这可能会导致爱因斯坦的相对论被。然而事实是,他们在设计实验装置时的一个小失误导致了这一事件。物理学史中的这类事件也有很多,在教学中适当引述,有助于培育学生严谨求实的学习作风。

4.百折不挠的毅力

要从事实表象直达物理本质,单靠兴趣和灵性是不够的,必须有百折不挠的毅力,能够始终如一的坚持,才能有所发现。爱迪生研究灯丝,实验了几千种材料;俄罗斯诺贝尔物理学奖得主康斯坦丁・诺沃肖洛为得到石墨烯,用铅笔和不干胶撕了一万多次。物理学史中,这样的事例很多,对培育学生科学研究工作的毅力起到很好的作用。

四、训练思维和研究方法

如前所述,物理发现的历程,常常是根据人们的认知规律发展的,是人们的认知规律在时间尺度的折射。这就决定了科学探究过程与学生的认知过程的相似性。物理学家在发现、建立、检验、运用和发展物理规律过程中所采用和总结的思维和研究方法,也应该成为学生学习物理知识的思维和研究方法,惟其如此,才能使学生学会正确思维和研究方法。

例如,观察―提出假说―逻辑论证―实验检验―修正推广,这是科学研究的普遍过程,物理学史中的许多事例都证明了这一点。我们就应训练学生以此为基本研究方法。再如,科学研究中使用类比、归纳、演绎的思维方法,在物理学史中都有描述,应提示学生,对学生进行有意识的训练。

当前的教学中,往往把结论直接呈现给学生,却隐去了曲折复杂的思维过程,这实际上是一种买椟还珠的行为,因为学生对思维和研究方法的掌握的重要性远远超过掌握知识。物理教师要通过物理学史的渗透,让学生理解科学的思维和研究方式,在教学中要有意识地使学生经历科学探究的过程。

综上所述,在物理教学中,应有意识地渗透物理学史。这不仅可以激发学习兴趣,还可以培养科学精神,养成科学的思维方法和学习、研究习惯。

参考文献:

生物常用的研究方法篇6

【关键词】哺乳动物;体外受精;卵母细胞;获能

1.哺乳动物体外受精技术研究历史和现状

哺乳动物体外受精技术的研究在世界科学史上已有100余年的历史了。德国科学家Scnenk在1878年就开始对家兔和豚鼠进行研究实验,在实验中他对哺乳动物受精进行了大胆的研究,开始了哺乳动物体外受精的探索。但在此期间哺乳动物的体外受精研究并没有长足的进步,该技术进入科研的新纪元是在1951年美籍华人张明觉和澳大利亚人austin发现了哺乳动物的获能现象以后。1959年,张明觉和austin以家兔为实验材料,在受体外进行受精,接着把受精卵移植到母兔体内,最后母兔产出健康正常的兔仔,而且产出的兔仔发育正常。张明觉进行哺乳动物体外受精研究的成功,这只兔仔成为世界上第一个试管哺乳动物。

20世纪60年代初至8o年代中期,界内科研工作者在进行了大量的基础研究后,取得了长足的进步,对今后体外受精技术的应用奠定了基础。研究从最初的在同种或异种雌性生殖道内完成体内获能过程,发展到用化学成分明确的溶液培养获能。这一系列的研究成果大大推动了体外受精技术的发展并获得成功。

20世纪80年代中期以后,以牛为代表的家畜体外受精技术迅速发展,研究从理论向实践应用发展。此后,牛的卵母细胞体外成熟和胚胎培养体系逐步趋于成熟,胚胎体外生产效率得到很大提高。

20世纪8o年代后期,体外受精技术成为发展畜牧业的重要手段,利用此技术保留了良种家畜的遗传基因,在欧美等发达国家中得到了广泛的应用并且在效益上取得了显著的效果。

2.哺乳动物体外受精的研究方法及进展

2.1卵母细胞的采集

卵母细胞的来源及质量如何直接影响了体外受精的成功率,在进行卵母细胞的采集上我们通常采用3种方法,先对这三种方法进行如下介绍:

(1)超数排卵直接获得成熟卵母细胞。因为是在雌性动物体内获得的成熟卵母细胞,所以在进行体外受精时,不再需要对卵母细胞进行成熟培养,可以直接与获能进行体外受精。但此种方法的缺陷在于,我们可以获得的雌性动物体内的成熟卵母细胞数量有限,所以在实践中很少被采用。

(2)从屠宰后母畜卵巢上采集卵母细胞。此方法是把未成熟的卵母细胞通过人为的方法进行培养,收集成熟的卵母细胞。未成熟的卵母细胞我们可以在宰杀后的雌性家畜体内通过机械方法获取。这种方法具有造价低廉,卵母细胞的来源广泛,成功率高等特点,但如果要进一步研究确定遗传系谱,此种方法就存在一定的不足。对卵母细胞进行成熟培养的具体方法是将收集的卵巢置于30℃~37℃的生理盐水中,添加抗菌素,用装有18号针头的5mL注射器,从卵巢表面直径为2~6mm小卵泡中抽取卵母细胞,也可对卵巢进行切片,收集卵母细胞。

(3)从活体卵巢中采集卵母细胞。利用超声波探测仪、内窥镜或腹腔镜直接从活体动物的卵巢中吸取卵母细胞。它为充分利用良种母畜和珍稀动物提供了新思路。采卵并不会母畜的生殖能力造成影响,母畜还可以继续繁衍后代。

2.2获能

在正常的受精过程中,受能是一个必经的生理过程。经研究表明在受能的过程中,雄性动物的在离开生殖道后要想具备受精能力,其产生的就必须在雌性动物的生殖道内停留一定时间发生一系列的生理变化后,才能使具备受精能力,学术上我们称这样过程为获能。此过程是在1951年由Chang发现并发表的。获能的过程可以发生在雌性动物生殖道的任何部位,其中以发生在输卵管峡部为常见情况。

获能的全部过程是一个多时序、多时相、多步骤的复杂变化过程。此过程分为两个阶段。获能的第一阶段在通常意义上被我们认为是把其表面的抗原物质和去能因子脱出的这一过程,通过在其的最外层出原生质膜以使得增强膜的通透性。在这个过程中,的变化被认为是一个生理学的变化,而且此过程是可逆的。第二阶段是细胞膜蛋白变化,即发生顶体反应,第二阶段对比于第一阶段来说是结构上的获能,它是一个不可逆的过程。雌性动物的输卵管内含有一种叫氨基葡聚糖的物质,它的存在可以加快顶体反应的发生起到诱导作用。

一个获能方法有两种,即体内获能和体外获能。体内获能是把在雌性动物体内完成获能的从雌性动物子宫中取出,再进行体外受精。体内受能的研究因为常受到某些条件的限制,从雌性生殖道内回收到的数量太少,不易检测获能化学成分的变化,因此,我们在研究获能的过程中常常选择体外获能的方法。体外获能在进行获能处理之前,需要对进行一或多次的离心处理,对进行洗涤,目的是除去中的杂质、死精、精清等物质。在的获能处理的过程是一个通过培养方法或化学诱导方法来实现的过程。Ca2+可以增加的活动能力和诱导发生顶体反应,使内部的酸碱环境发生改变,pH值升高,最终完成获能过程。在选取时,有研究表明,附睾的获能和受精能力比射出的的能力更强。在进行获能处理的方法上,本文介绍两种方法,分别是肝素处理法和钙离子载体处理法。(l)肝素处理法。前文我们提到加快顶体反应的活性物质氨基多糖,而肝素是硫酸化程度很高的氨基多糖。用肝素可以对牛、绵羊、马、驴冻精及猪鲜进行获能处理。肝素浓度以ro-20砂mL,处理时间5-15min为最宜。(2)离子载体法。此方法是利用钙离子载体与钙离子形成复合物,携带钙离子进人内。

经过大量体外试验证明,氨基多糖(GaGs)能诱导牛、兔体外获能和顶体反应,不同类型GaGs对获能的作用程度不同,肝素是硫酸化程度最高的GaGs,其作用最强。

2.3注射法

注射法(iCSi)是20世纪80年代后期发展起来的一种新型的体外受精的方法,它通过显微技术将直接注射到卵母细胞内使其受精。iritani(1988)等报道将单个兔的附睾注射到卵母细胞质中,可以使卵母细胞受精并获得仔兔。现在显微技术受精的基本操作方法包括透明带打孔、透明带下注射法、胞质内注射法。利用注射的方法可将形态异常、运动不规则或不运动的注射到卵母细胞内进行受精。此技术是生产转基因动物的方法之一,也可以解决多精受精问题,但是将直接注射入卵内,对卵子的损伤率较高;而且这一过程费时费力,有时还会损伤的遗传物质。

3.结束语

综上所述,我们可以看出,当前哺乳动物iVF的基本方法已经建立,但与体内受精结果相比,iVF结果尚有很大潜力可以挖掘,尤其是在减少多精受精方面,有希望在方法学上进行突破。不完全的卵母细胞胞质成熟、异常透明带、高浓度、受精培养基中不适当的添加剂以及在受精过程中的其他一些异常因素都与多精受精有关。

【参考文献】

[1]安铁洙,潭建华,张学明.小鼠去透明带裸卵的体外受精及其胚胎发育[J].中国兽医学报,2002,22(4):332-333.

生物常用的研究方法篇7

[关键词]区域成矿学方法应用研究

[中图分类号]F416.1[文献码]B[文章编号]1000-405X(2015)-9-72-1

1引言

利用单一找矿方法存在许多问题,有时甚至会给某个有望地区判处死刑,致使其他地质部门不再对其进行继续查证工作,这对有限的矿产资源无非是一个巨大损失,因此希望能够引起相关部门的高度重视和密切关注,建议在当今的找矿工作中,综合多种勘查方法加以查证,以期取得更好的经济效益。

2区域成矿学的基本研究内容和研究方法

2.1区域成矿学的研究内容

区域成矿学的研究内容主要包括以下几个方面。①区域地层、构造、岩浆和变质作用及地质发展史;区域主要地质事件及其成矿意义;区域地球物理特征及岩石圈组成与结构。②含矿岩石建造的种类、形成与分布;构造2成岩2成矿作用。③区域地球化学特征:基岩、土壤、水系物质的成矿元素丰度,主要地质体的元素丰度,壳幔的主要元素丰度;作为成矿物质来源的地球化学块体及其成矿意义。④区域地质流体:古含矿流体的类型、来源、输运和停积;区域尺度含矿流体的示踪标志;构造-流体-成矿作用。⑤已知矿种、矿床类型和成矿条件,主要矿床的成矿模式及成矿特征。⑥区域的综合地质异常,原生异常与后生异常,各类异常间的关联及其示矿意义。⑦区内的成矿系统及各成矿系统间的联系;按区域构造演化和成矿继承性建立区域成矿谱系。⑧建立矿产信息库,编制区域成矿规律和成矿预测图。⑨总结区域成矿规律,认识区域成矿特征,明确进一步研究的问题与方法。⑩区域矿产资源潜力评价:明确区域内的主要矿种、主要矿床类型;预测矿产资源量和远景区;研究重点矿床的找矿模型和区域普查找矿方向以及适用于本区的找矿方法和技术。

2.2研究方法

针对研究对象的复杂性,宜采用多学科的综合研究方法,包括地质学、地球化学、地球物理学、地理学、气象学、遥感学、水文学、生物学、经济地质学、矿产勘查学等学科的交叉融合来探索区域成矿规律。

区域成矿学的研究方法主要有:①区域地质、地球化学、地球物理的综合信息制图与研究;②区域控矿因素分析;③区域地球化学块体分析;④区域成矿系统分析(环-要素-过程-产物-演变);⑤矿床形成-变化-保存研究法;⑥区域成矿模式及成矿谱系研究法;⑦区域成矿图编制;⑧区域矿产信息库的建立;⑨区域矿产预测及预测图的编制;⑩区域矿产资源潜力评估法。

3区域成矿学实际应用分析

在了解区域成矿学的基本研究内容和研究方法后,然后分析区域成矿学在实际应用过程中的实际情况,探索新的找矿思路。要将区域成矿学的作用最大限度发挥,需要坚实的理论基础和行之有效的方法。为了达到这个目的,应该以系统化的成矿分析作为研究中心展开分析。

3.1增加区域找矿目标

以往的区域找矿都是以单个的矿床为目标,这种方法对象过于单一,严重阻碍了找矿者的思路。应该改变这种方式,将单一目标发展为系列目标,同时进行不同矿种、不同矿床的调查研究。随着我国全面展开综合性区域矿产调查,以单一矿种和单个矿床为目标的传统方法已经不能满足整体需要。以组合方式展开调查、预测,可以有效地形成成矿系统,掌握找矿工作的主动权,进行合理的分工,提高找矿效率,节约找矿成本。另一方面,找矿工作可以形成区域整体性管理,有利于找矿团队建立起综合性的找矿战略。

3.2缩小找矿靶区

在区域找矿中,一般先发现示矿异常,再据以追溯矿体。因此,深入研究矿致异常,应该成为区域成矿研究的一项基本内容。在成矿作用中产生的各类异常地质的、地球化学的、地球物理的异常,或直接由矿体因素引起,或由矿化蚀变岩石及含矿地层、岩体、构造等引起。它们或反映矿化的化学异常或物理异常,或反映矿化体的生物异常。这些异常在时间、空间和成因上是密切关联的。因此,可以将与一定成矿作用有关的各类异常称为“异常系列”,并将其纳入成矿系统的产物之中。即一个成矿系统的作用产物包括矿床系列和异常系列两个部分,它们在形成时间上常显示阶段性,在空间上组成有序结构,表现出分带性,形成三维的矿化异常网络或简称矿化网络。而这种矿化异常网络正是我们区域找矿的总体对象。由于矿致异常一般比矿体占有更大的空间,能显示更多的有关成矿的信息,因此,常常是有效的找矿标志。应充分运用地质成矿理论,区分和筛选这些有关异常,一步步地缩小找矿靶区,以达到发现矿床的目的。

3.3展开全面研究

矿床作为地质历史的产物,具有一定的历史研究价值,区域成矿研究结果是研究地质历史的结果。通过解开历史的面纱,将矿床的发展推入一个新的阶段,发挥这些矿床的真实价值。为了更加了解这些矿床的历史,需要进行全面的调查研究,对它的形成原因、保存状态、结构类型、矿物品质进行全面分析。这样的一个过程也是在丰富找矿经验,为日后发现更有价值的矿床打下坚实的技术基础。

4结语

基于现在的技术理论基础,我国的区域找矿还有很大的发展空间,缺乏理论化的知识依托和高超的技术支持,不利于找矿工作的展开。只有在理论和技术方面都进行全面的升级研究,才能提高区域找矿的工作效率。因此应加强技术和理论方面的投入,培养更多优秀的人才,为这个行业的发展积累实力。

参考文献

[1]张逸阳,区域成矿学及中国区域成矿特征研究[J],科技资讯,2008,(03).

[2]祁思敬,区域成矿学研究现状与发展趋势[J],西安工程学院学报,1999,(01).

[3]谢格洛夫,叶敬仁,成矿分析原理及构造-岩浆活化区成矿学[J],大地构造与成矿学,1983,(04).

[4]李玉峰,祝铁生.论区域成矿学在找矿中的应用[J].民营科技,2011(05).

生物常用的研究方法篇8

【关键词】三维有限元法;口腔正畸生物力学;应用

doi:10.3969/j.issn.1004-7484(x).2013.06.067文章编号:1004-7484(2013)-06-2926-02

口腔正畸生物力学是临床对错颌畸形进行矫正的研究学术,患者由于先天因素或后天发展颌骨、牙齿以及颅面出现畸形,临床发病率较高,通过矫正装置对患者畸形可以进行矫正,改善面型,将患者牙齿排齐[1]。三维有限元法是将无限维空间转变为三维空间,对有限单元的弹性体进行逐个研究治疗,应用外力使结构内部出现应力与位移。为提高口腔正畸生物力学的临床治疗效果,笔者选取我院2010年12月至2012年12月之间接收诊治的口腔正畸患者98例进行分组治疗研究,对比分析应用三维有限元法与常规治疗方法的疗效,现将具体情况报告如下。

1资料与方法

1.1一般资料本研究选取的研究对象来自我院2010年12月至2012年12月之间接收诊治的口腔正畸患者98例,其中男性患者54例(55.1%),女性患者44例(44.9%),患者年龄介于21岁至48岁之间,平均年龄(35.2±3.5)岁,统计学分析研究组与对照组患者年龄、性别、牙齿畸形情况无显著性差异(p>0.05),可以进行对比研究。

1.2治疗方法

1.2.1常规治疗[2]临床根据对照组患者畸形情况以及患者矫正愿望制定矫正方案,照像、X线片与牙模准备,分牙、拔牙,然后进行上牙套矫正,牙齿干燥后进行蚀刻,添加粘结材料,将牙套上结扎弓丝,矫正一个月后入院复诊,调整并定型后将牙套摘除,评价疗效。

1.2.2三维有限元法治疗[3]研究组患者应用三维有限元法进行口腔正畸治疗,首先进行网格划分,分割待解区域使其成为有限单元集合,主要以四面体为形状,连接单元、节点形成网格,对每个单元进行单元分析,分析节点位移与节点力的关系,对多单元形成的整体进行整体分析,求解节点位移,Ct图像建立数学模型,应用Ct仪扫描模型后获取二维图像,并将图像数据输入三维有限元分析软件中得出三维有限元模型,根据患者牙体组织、上下颌骨以及颅颌面复合体形态选择固定矫正方法,主要选用mBt直丝弓矫治器,矫正15天后复诊,评价矫正效果。

1.3疗效评价研究组患者矫正15天复诊,对照组患者矫正30天复诊,评价患者矫正后牙齿整齐程度,显著疗效患者牙齿排列整齐,牙缝收缩较好,中线对称,术后完全不影响正常生活;一般疗效患者牙齿排列较整齐,牙缝收缩良好,中线对称,术后牙齿有轻微疼痛感;无效患者牙齿较术前整齐程度无变化,牙缝较大,中线不对称,术后牙周组织有严重疼痛感。治疗有效率为显著疗效率与一般疗效率总和。

1.4统计学方法运用SpSS13.0统计学软件对研究组与对照组患者数据进行统计对比,结果进行t检验,计数资料进行χ2检验,p

2结果

研究组患者经治疗显著疗效24例(48.9%),一般疗效22例(44.9%),无效3例(6.2%),总有效率为93.9%,对照组患者经治疗显著疗效19例(38.8%),一般疗效23例(46.9%),无效7例(14.3%),总有效率为85.7%,对比两组患者疗效有显著性差异(p

3结论

三维有限元法在口腔正畸生物力学中应用效果显著,目前以广泛推广应用,在临床治疗中对比常规治疗方式优势明显,建立的矫治模型精确,由于口腔生物组织形态复杂多样,常规建模效果较差,三维有限元法利用Ct技术以及三维激光扫描技术,准确对患者口腔生物组织进行建模,为口腔正畸治疗提供准确模型,是手术取得良好疗效的重要保证[4]。随着计算机技术与生物科学技术的长足进步,三维有限元法在口腔正畸生物力学上取得较快发展,有限元的模型更加精确,本研究中选用的Ct图像建模方法在无创伤情况下快速获得患者数据,误差小,加快了矫治治疗速度,选择的mBt直丝弓矫治器高效美观,矫治的力度柔和,保证了患者在矫治的过程中无显著疼痛感,而且缩短了复诊时间,临床治疗效果均显著优于常规治疗。

综上所述,在口腔正畸生物力学研究中应用三维有限元法矫正效果显著,患者治疗依从性良好,临床疗效较其他方法显著,进一步促进了口腔正畸生物力学的发展,在临床中应广泛应用。

参考文献

[1]王红梅.回顾口腔正畸临床与基础研究及进展[J].中国医药科学,2012,2(10):38-39.

[2]赵玺,韩蕊综述,米丛波审校.三维有限元法在口腔正畸生物力学研究中的应用[J].中国实用口腔科杂志,2011,4(02):116-118.

生物常用的研究方法篇9

【关键词】代谢组学;中药药理;研究应用

0.引言

代谢组学当今一种全新的生物系统研究方法,其主要是对生物体系中的数量、代谢物质种类等进行研究分析。这种中医学方法在我国中药药理研究中得到了十分广泛的应用。通过采用先进的检测技术,以及相关专业的计算方法,以此来判断中药体内代谢组的变化规律,从而对中药的疗效和安全性进行评价。因此,本文针对代谢组学在中药药理研究中的应用进行探讨阐释,从而总结出一些自身的看法与观点。

1.在中药药效物质基础研究中的应用

随着药学技术的不断进步与发展,相关的组学方法也取得了较大的完善与改革。而代谢组学正是在这一发展过程中所累积的产物。自从其被提出以来,受到了我国中药医学界的高度关注,并对其进行了实质性的科研研究,尤其是在对中药药效物质基础方面,很多医学学者进行了深入的探索,并得到了十分显著的成果。在早期的医学研究过程中,已经有部分学者利用代谢组学法,以及先进的分析仪器来对黄芩苷体进行了实验研究,从中发现了三种不同的代谢产物,这就说明这三种化学结构在分解吸收后分别形成了代谢物质,而黄芩甘体则是代谢产物中的主体结构,从而共同组成了该中药的药效物质。

在对钩藤多动合剂的生物化学机制研究中,发现了具有疗效的生物标志物,并证明这种药物是通过调节单胺类神经递质的失衡而发挥作用。有学者对肾虚证的大鼠给予淫羊藿治疗,运用超高效液相色谱质谱结合主成分分析的方法研究发现淫羊藿苷和朝藿定可能为淫羊藿的主要药效物质基础。一些实验结果表明,尖萼耧斗菜的作用靶标与其他9种常用抗菌素一样都是作用于蛋白质的合成,发挥抗菌作用的主要活性物质可能是木兰碱。还有学者实验比较了款冬的花蕾和叶轴水提液对氨诱导的小鼠咳嗽的药效,通过对代谢物的lH―nmR光谱和多远数据分析发现,款冬花蕾的止咳和化痰功效可能与其高浓度的绿原酸、3,5咖啡酰奎宁酸及芸香苷相关。

2.在中药及中药复方作用机制研究中的应用

通常情况下,对于一些药效成分复杂的中药复方进行研究时,代谢组学方法反而能发挥更好的研究作用。因此,针对这一问题,我国某个药学学者就进行了相关的实验研究,通过利用先进的快速液相色谱串联离子阱飞行时间质谱技术对研究物的血液代谢物进行探索研究,从中发现研究物中的胆固醇代谢、氨基酸代谢、等代谢发生了较大的变化。

运用代谢组学的方法结合气相色谱一质谱(GC―mS)的检测手段探讨了下淤血汤对CC1诱导的肝纤维化大鼠的治疗作用机理,通过主成分分析(pCa)、最小偏二乘法(pLS-Da)等模式识别方法,证明了CC1所致的代谢紊乱在下淤血汤的干预下得到恢复,鉴定了10个与调节能量代谢、微生物菌群、氨基酸及脂肪酸代谢相关的生物标志物。下淤血汤的作用机理可能包括这些过程。另外,对心气不足证的代谢组学特征和温心方对其治疗作用进行了实验研究,采用UpLC―mS联用技术、多变量分析和数据库检索等方法,鉴定出了17个生物标志物,通路分析提示心气不足证的糖酵解、糖异生代谢,不饱和脂肪酸、脂肪酸及嘌呤的生物合成代谢网络被严重扰乱,而温心方通过调节多个通路紊乱至正常水平而具有潜在的药理作用。运用代谢组学方法对逍遥散抗抑郁的作用机制进行了实验研究,以核磁共振(nmR)结合多变量分析的方法对血浆代谢物组进行鉴定和分析,发现了11个潜在的生物标志物,且与对照组比较抑郁治疗组的氧化三甲胺、丙氨酸、羟基丁酸、缬氨酸、亮氨酸/异亮氨酸、低密度/极低密度脂蛋白和脂肪含量降低,卵磷脂、高密度脂蛋白、胆碱。

3.在中药安全性和毒性研究中的应用

因为生物样品是具备连续性的特点,研究人员可以对其进行反复获取。并且,还可以在人体内观察毒性的发生时间、效果以及最终的恢复阶段。其次,这种代谢组学方法还可以在药物发现前期就能够对药物的毒性进行快速的辨别,从而有效的避免了药物在发现过程中受到更严重的损坏。这种全新的组学方法相比以往传统的研究手段而言,更具备一定的优势,对于药物的完整、安全性有着至关重要的作用与影响。我国某个医学研究者通过对中药关木通毒性鼠尿液代谢的组进行一系列的研究分析得知,动物体内的药性作用是对药物剂量产生了很大的依赖性。

4.代谢组成在中药药理研究中需要解决的问题

就目前组学发展现状来说,虽然其能够全面性的反映出动物或人体生物系统的代谢变化规律及特性。并且,可以准确的得出药物在干预处理后所产生的变化信息。与此同时,又通过利用高新的分析检测技术与方法,对中药药效进行评价,从而确保中药药物的安全性,因而在我国中药药理研究中得到了较为广泛的应用,具有非常广阔的发展前景。但是,由于代谢组学法也是近几年才被提出的,发展时间较短,其中还存在一定的不足和问题,具体表现在以下几个方面;我国现有的分析技术水平仍旧处于滞后的阶段,很难对代谢物的光谱图进行全面的分析,缺少定量分析。其次,无法对大量数据进行具体的研究,这也是当前代谢组学技术中亟待解决的主要问题之一。再者,由于人体内中药外源性成分较为复杂,其所产生的代谢物很可能会对生物系统造成干扰。此外,代谢组学缺乏相关的临床数据,在实际应用过程中,不具备说服力。

5.结束语

综上所述,可以得知,代谢组学在我国中医药领域中受到了高度的关注,并在中药药理研究中得到了广泛的应用,取得了十分显著的成就。虽然其自身还存在一定的问题和不足,但我们坚信,通过医学学者坚持不懈的研究分析,一定会对相关的代谢组学方法及技术进行不断的完善,逐渐建立起完善的代谢组学体系,使其充分发挥重要的作用与有效价值,从而促进我国中药事业的蓬勃发展。

【参考文献】

[1]陈鸿英,朱永志.代谢组学在中医药现代研究中的应用[J].天津药学,2009,21(1):48-49.

[2]仲芳,王伟铭,陈楠.代谢组学及其在中药体内研究中的应用[J].中国中西医结合肾病杂志,2008,9(10):920-922.

生物常用的研究方法篇10

目前,医学统计学的很多原理和方法已成功地应用于这些新研究之中,并在此基础之上有了新的发展和改进。如概率分布的知识与序列相似性分析、蛋白质分类等技术密切相关;方差分析、非参数检验方法经改进和结合后在基因表达数据的前期分析中发挥了较好的作用;而聚类分析、判别分析、相关分析这些大家所熟知的统计学方法更是在基因分类和调控网络的建立中得到了广泛的应用。在进行医学统计学课堂教学时加入生物信息学方面的应用实例,不仅可以使学员了解本学科研究的前沿和医学、生物信息学研究的新发展,还可以提高学员对于医学统计学理论学习的兴趣,掌握先进的生物实验数据分析方法,提高今后从事医学科研的能力。下面,本文在回顾医学统计学授课主要内容的基础上,就医学和生物信息学中的可能应用举例如下:

一、概率分布

概率分布(probabilitydistribution)是医学统计学中多种统计分析方法的理论基础。授课内容一般包括:二项分布、possion分布、正态分布、t分布、F分布等。

借助概率分布常常可以帮助我们了解生命指标的特征、医学现象的发生规律等等。例如,临床检验中计量实验室指标的参考值范围就是依据正态分布和t分布的原理计算得到;许多医学试验的“阳性”结果服从二项分布,因此它被广泛用于化学毒性的生物鉴定、样本中某疾病阳性率的区间估计等;而一定人群中诸如遗传缺陷、癌症等发病率很低的非传染性疾病患病数或死亡数的分布,单位面积(或容积)内细菌数的分布等都服从poisson分布,我们就可以借助poisson分布的原理定量地对上述现象进行研究。

在生物信息学中概率分布也有一定应用。例如,poisson分布可以用于基因(蛋白质)序列的相似性分析。被研究者广泛使用的分析工具BLaSt(BasicLocalalignmentSearchtool)能迅速将研究者提交的蛋白质(或Dna)数据与公开数据库进行相似性序列比对。对于序列a和b,BLaSt发现的高得分匹配区称为HSps。而HSp得分超过阈值t的概率p(H(a,b)>t)可以依据poisson分布的性质计算得到。

二、假设检验

假设检验(hypothesis)是医学统计学中统计推断部分的重要内容。假设检验根据反证法和小概率原理,首先依据资料性质和所需解决的问题,建立检验假设;在假设该检验假设成立的前提下,采用适当的检验方法,根据样本算得相应的检验统计量;最后,依据概率分布的特点和算得的检验统计量的大小来判断是否支持所建立的检验假设,进而推断总体上该假设是否成立。其基本方法包括:u检验、t检验、方差分析(anoVa)和非参数检验方法。

假设检验为医学研究提供了一种很好的由样本推断总体的方法。例如,随机抽取某市一定年龄段中100名儿童,将其平均身高(样本均数)与该年龄段儿童应有的标准平均身高(总体均数)做u检验,其检验结果可以帮助我们推断出该市该年龄段儿童身高是否与标准身高一致,为了解该市该年龄段儿童的生长发育水平提供参考。又如,医学中常常可以采用t检验、秩和检验比较两种药物的疗效有无差别;用2检验比较不同治疗方法的有效率是否相同等等。

这些假设检验的方法在生物实验资料的分析前期应用较多,但由于研究目的和资料性质不同,一般会对某些方法进行适当调整和结合。

例如,基于基因芯片实验数据寻找差异表达基因的问题。基因芯片(genechip)是近年来实验分子生物学的技术突破之一,它允许研究者在一次实验中获得成千上万条基因在设定实验条件下的表达数据。为了从这海量的数据中寻找有意义的信息,在对基因表达数据进行分析的过程中,找到那些在若干实验组中表达水平有明显差异的基因是比较基础和前期的方法。这些基因常常被称为“差异表达基因”,或者“显著性基因”。如果将不同实验条件下某条基因表达水平的重复测量数据看作一个样本,寻找差异表达基因的问题其实就可以采用假设检验方法加以解决。

如果表达数据服从正态分布,可以采用t-检验(或者方差分析)比较两样本(或多样本)平均表达水平的差异。

但是,由于表达数据很难满足正态性假定,目前常用的方法基于非参数检验的思想,并对其进行了改进。该方法分为两步:首先,选择一个统计量对基因排秩,用秩代替表达值本身;其次,为排秩统计量选择一个判别值,在其之上的值判定为差异显著。常用的排秩统计量有:任一特定基因在重复序列中表达水平m值的均值;考虑到基因在不同序列上变异程度的统计量,其中,s是m的标准差;以及用经验Bayes方法修正后的t-统计量:,修正值a由m的方差s2的均数和标准差估计得到。

三、一些高级统计方法在基因研究中的应用

(一)聚类分析

聚类分析(clusteringanalysis)是按照“物以类聚”的原则,根据聚类对象的某些性质与特征,运用统计分析的方法,将聚类对象比较相似或相近的归并为同一类。使得各类内的差异相对较小,类与类间的差异相对较大1。聚类分析作为一种探索性的统计分析方法,其基本内容包括:相似性度量方法、系统聚类法(HierarchicalClustering)、K-means聚类法、Som方法等。

聚类分析可以帮助我们解决医学中诸如:人的体型分类,某种疾病从发生、发展到治愈不同阶段的划分,青少年生长发育分期的确定等问题。

近年来随着基因表达谱数据的不断积累,聚类分析已成为发掘基因信息的有效工具。在基因表达研究中,一项主要的任务是从基因表达数据中识别出基因的共同表达模式,由此将基因分成不同的种类,以便更为深入地了解其生物功能及关联性。这种探索完全未知的数据特征的方法就是聚类分析,生物信息学中又称为无监督的分析(Unsupervisedanalysis)。常用方法是利用基因表达数据对基因(样本)进行聚类,将具有相同表达模式的基因(样本)聚为一类,根据聚类结果通过已知基因(样本)的功能去认识那些未知功能的基因。对于基因表达数据而言,系统聚类法易于使用、应用广泛,其结果——系统树图能提供一个可视化的数据结构,直观具体,便于理解。而在几种相似性的计算方法中,平均联接法(averageLinkageClustering)一般能给出较为合理的聚类结果2。

(二)判别分析

判别分析(discriminantanalysis)是根据观测到的某些指标的数据对所研究的对象建立判别函数,并进行分类的一种多元统计分析方法。它与聚类分析都是研究分类问题,所不同的是判别分析是在已知分类的前提下,判定观察对象的归属3。其基本方法包括:Fisher线性判别(FLD)、最邻近分类法(k-nearestneighborClassifiers)、分类树算法(Classificationtreealgorithm),人工神经网络(anns)和支持向量机(SVms)。

判别分析常用于临床辅助鉴别诊断,计量诊断学就是以判别分析为主要基础迅速发展起来的一门科学。如临床医生根据患者的主诉、体征及检查结果作出诊断;根据各种症状的严重程度预测病人的预后或进行某些治疗方法的疗效评估;以及流行病学中某些疾病的早期预报,环境污染程度的坚定及环保措施、劳保措施的效果评估等。

在生物信息学针对基因的研究工作中,由于借助了精确的生物实验,研究者通常能得到基因(样本)的准确分类,如,基因的功能类、样本归结于疾病(正常)状态等等。当利用了这些分类信息时,就可以采用判别分析的方法对基因进行分类,生物信息学中又称为有监督的分析(Supervisedanalysis)。例如,基因表达数据分析中,对于已经过滤的基因,前三种方法的应用较为简单。而支持向量机(SVms)和人工神经网络(anns)是两种较新,但很有应用前景的方法。

(三)相关分析

相关分析(correlationanalysis)是医学统计学中研究两变量间关系的重要方法。它借助相关系数来衡量两变量之间的关系是否存在、关系的强弱,以及相互影响的方向。其基本内容包括:线性相关系数、秩相关系数、相关系数的检验、典型相关分析等。

我们常常可以借助相关分析判断研究者所感兴趣的两个医学现象之间是否存在联系。例如,采用秩相关分析我们发现某种食物中黄曲霉毒素相对含量与肝癌死亡率间存在正相关关系;采用线性相关方法发现中年女性体重与血压之间具有非常密切的正相关关系等等。

生物信息学中可以利用相关分析建立基因调控网络。如果将两个不同的基因在不同实验条件下的表达看作是两个变量,相关分析所研究的正是两者之间的调控关系。如采用线性相关系数进行两基因关系的分析时,其大小反应了基因调控关系的强弱,符号则反应了两基因是协同关系(相关系数为正),还是抑制关系(相关系数为负)。

四、意义

生物信息学不仅是医学统计学的研究前沿,更是医学研究由宏观向微观拓展的重要领域,其研究内容已逐渐为多数医学院校的学员了解和熟悉。而如何对新技术产生的生物实验数据进行准确合理的分析,却成为生物信息学研究的主要瓶颈之一。