动物学研究方向十篇

发布时间:2024-04-26 02:19:04

动物学研究方向篇1

关键词运动生物力学竞技体育现状趋势

一、前言

运动生物力学以其多学科的交叉应用性的研究成果应用于指导体育运动实践;特别是竞技体育的科学训练的需要,运动生物力学在测量技术上不断取得新突破,在改进和完善动作技术,选择和设计优化的动作技术方案等的方面产生了积极的影响。运动生物力学在技术原理方面的研究为运动员的技术诊断和改进训练方法的理论依据。此外,运动生物力学在运动创伤的防治、康复器械的改进,仿生机械等方面也有重要作用;同时也为运动员选材提供了依据。

二、运动生物力学在竞技体育中的研究现状

(一)竞技体育中运动装备、训练器械、测试仪器的研究现状

在竞技体育中对运动装备、训练器械、测试仪器的研究是直接为提高运动成绩服务的,这就对运动生物力学在竞技体育中的科研提出了很高的要求。但就目前的运动生物力学测试仪器来说,测试仪器越来越多样化、测试结果也越来越精确。而且,许多新的现代化的技术装备也被应用到运动生物力学研究上,如运动器械等的研究如运动鞋、训练器材等,近些年对运动器械、仪器设备的研发方面的研究比较少,这类研究有比较好的前景,若利用得当,将大大推动学科的发展,同时对经济的增长也有很大作用[1]。

(二)运动员选材方面的研究现状

运动员选材已从单一方面研究深入到全面展示不同项目运动员身体形态、生理机能、运动力学生物力学等方面的综合的研究,这些学科需要多种方法综合运用,以达到理想的效果。对于竞技体育选材的问题,要从多学科交叉研究才能完成。而运动生物力学的研究更加依赖高新技术运动生物力学的研究,而当前竞技体育中相对缺乏高科技多学科的综合,测试方法上的局限于现有方法的应用,且缺乏较高水平的运动生物力学在运动员选材方面研究;在选材内容上偏重于以往的仪器测试,在选材项目上比较局限,展开的项目不多,也没有进行深入研究。

(三)运动损伤及其康复的研究现状

运动生物力学研究竞技体育中运动训练引起损伤机制,了解与认识其病因、探讨预防、治疗及康复措施一直是运动医学与运动生物力学在竞技体育研究中要解决的重点问题之一。在竞技体育中用运动生物力学的方法研究运动损伤及康复的研究也越来越受到重视,而且与运动专项结合更加紧密。运动损伤相关研究包括对正常运动系统的研究,由于运动创伤中以韧带、软骨的损伤为主,故韧带与软骨成为研究的重点,尤其是软骨,此外对运动损伤相关研究还包括运动损伤及修复与重建后相关组织的生物力学研究,运动损伤及修复与重建后关节的整体生物力学特性研究也是研究重点[2]。

(四)技术动作的研究现状

竞技体育项目动作的技术分析研究是目前运动生物力学研究成果最多的,这些研究成果为运动成绩的提高作了重大的贡献。但是在技术动作的研究中也出现了一些问题,田径、武术等项目研究得比较多,而技术稳定性差,对抗性及灵活性强的项目研究的比较少,这也许是由于像田径等稳定性强的动作技术容易进行分析研究,而技术稳定性弱的项目技术动作不易分析研究而造成的。运动生物力学在技术研究中目前最先要解决的是怎样将生物力学的有关理论尽快地运用到体育实践中解决技术训练中存在的具体问题。

(五)人体运动模型研究及计算机模拟与仿真的模拟现状

经计算机实现对人体运动的模拟仿真,这类研究是目前处于人体运动研究的最前沿的理论方法,它不仅能用电脑全过程模拟人体各种复杂运动并用三维动画方式完整地显示,而且能对人体尚未实现的运动预测其可能性和技术要点[3]。这一方法将是今后运动生物力学研究的重要方面。这些方法在竞技体育中能得以应用将会对我国竞技体育的发展将会有着重大的意义。目前我国在这个方面研究的不是很多主要是应用于高难度,高危险性的技术的方面的项目,如:跳水项目,郝卫平等建立了跳水运动的三维人体运动仿真与显示平台――数字化三维跳水专项运动仿真系统,这种系统的建立可以对运动技术与连接方式进行精确的分析研究,有效的指导技术训练。

(六)运动生物力学的理论研究与实验测试结合的研究现状

目前运动生物力学的理论研究成果还比较少,研究成果不够丰富,从而成为制约我国运动生物力学在竞技体育中发展的瓶颈。测试报告复杂难懂:通过运动生物力学测试,我们提供给教练的测试报告大多数都是数字、曲线等比较抽象的材料,由于教练和运动员自身的生物力学知识水平受限,他们对科研人员提供的数据和材料难以理解,很难将科研成果吸收和消化、时间长就丧失了对科研的兴趣,科研训练实践严重脱节[4]。

三、运动生物力学在竞技体育中的发展趋势

(一)运动装备、训练器械、测试仪器设备的研究日益引起重视

运动装备、训练器械、测试仪器设备是与竞技体育的发展是密不可分的,当今竞技体育的发展对装备、器械、测试仪器提出了更高的要求。近年来运动生物力学与其它学科的指标进行交叉运用使测试仪器的功能、准确度等不断的提高。器材与测试仪器出现专项化,测试和训练的计算机化,专项技术的专用测试仪器以及运动员的服装,器械的研究不断的增强。随着科学训练的不断普及化,技术测试仪器专项化等在竞技体育研究中得到充分应用并不断向科学化和合理化的方向发展。运动生物力学在设计、研究、改进体育仪器、运动装备、训练器械等历来是研究的一个重要方面,运动生物力学在未来的竞技体育科研中应以机械、电子、材料、计算机等的专家积极交流,在竞技体育的仪器、器材设备、和设施的科研、开发和应用方面,发挥自己的作用。

(二)运动生物化学在运动员选材中将扮演更加重要的作用

运动生物力学中的许多测试仪器可用来收集、分析和评价运动员与器材运动的信息,高速摄影仪,测力台、肌电图、关节测角仪等这些仪器精确度高,效果好。且这些仪器是科研人员的在竞技体育研究中的重要研究工具,运动员选材在竞技体育中是非常重要的,随着科学训练的普及化,有些仪器也被教练员及科研人员使用来进行运动员选材并且在选材过程中扮演中重要的作用

(三)运动损伤及康复的研究将更加的深入

预防运动损伤是运动员取得更好的成绩有着重要的意义,并且在实践研究中找出导致损伤的因素及提出预防措施,使运动损伤的风险降至最低,为运动员取得最佳成绩打下了基础。近年来我国在运动损伤及康复的研究也越来越受到重视且与运动专项结合不断加强。预防运动损伤与康复的研究要多方法、多学科结合的研究,所以加强多学科的交叉对预防运动员伤病与康复的研究是运动生物力学研究的发展趋势。

(四)技术动作的分析研究增多

竞技体育动作技术研究是运动生物力学主要研究的领域之一。用运动生物力学原理优化的训练方法与技术动作应用在竞技体育中,可以有效延长运动寿命还可以预防运动的损伤,为运动员取得理想的成绩奠定了基础。目前研究技术动作最多的项目有田径、武术等技术稳定性的项目,而集体项目、对抗性项目等项目研究的较少。而今后竞技体育的动作技术研究的发展趋势主要有:从几个运动项目的研究向众多运动项目的研究扩展;从单人项目向集体项目向对抗性项目发展;从单纯技术研究向战术研究发展;从单项指标的测试研究向多项指标的综合测试;从单一的运动学指标测试研究向运动学、动力学、生物学多项指标的综合测试研究发展;从单学科研究向多学科综合研究发展;从单一的运动生物力学研究向生物力学、运动生理生化、运动心理等多学科的综合测试研究方向迈进[5]。

(五)人体运动模型研究及计算机模拟与仿真

计算机实现对人体运动模型的研究是目前处于人体运动研究的最前沿的理论方法,此种方法不仅能用电脑全过程模拟人体各种运动并用三维动画方式完整地显示出来,而且还能对人体尚未实现的运动预测其可能性和技术要点,这个方法是运动生物力学今后研究的重要领域之一。但是随着电子计算机在运动生物力学研究中的普遍利用,运动生物力学研究中很多困难已逐步得到解决,因此,建立各种运动模型进行模拟试验是运动生物力学研究方法的又一发展趋势。在建立人体运动模型的基础上,对运动过程进行模拟与仿真是目前也是目前运动生物力学探索的难点及运动生物力学尖端研究课题。国家体育总局科研所郝卫亚等[6]研究并实现了一个适合于跳水运动的三维人体运动仿真与显示平台――数字化三维跳水专项运动仿真系统。通过该系统,可以对竞技体育动作技术进行生物力学的分析且利用三维动画对运动员的动作技术进行模拟仿真,进而促进科学化训练。

(六)运动生物力学的基础理论研究与训练实验的结合不断加强

运动生物力学的研究旨在更好的进行科学训练,目前最先要解决的是怎样将生物力学的有关理论和测试方法等研究尽快地运用到竞技体育实践中解决运动训练的具体问题,为此根据目前训练的需要应将研究的报告简单化、形象化、实用化,以提高运动训练的实效性,帮助运动员提高运动成绩。

四、小结

(一)对运动技术研究在今后运动生物力学在竞技体育研究中仍然是研究的重点,竞技体育动作技术研究是今后运动生物力学研究的重要领域之一。

(二)运动装备、训练器械、测试仪器设备的研制增多,且运用高新技术研制生物力学的测试仪器是运动生物力学研究者不断研究的内容。

(三)运动生物力学在运动员的选才过程中将扮演中重要的作用,随着科学训练的普及化,运动生物力学中的许多测试仪器经常应用于运动员的选材。

(四)运动损伤与康复的研究将更加得到重视,应广泛结合其它学科的交叉研究共同解决运动生物力学在竞技体育研究中的有关问题,而且与运动专项结合更加紧密的研究以期来减少在训练中的运动损伤。

(五)加强多学科的合作,研究与训练实践的更好结合,促进运动生物力学的科研更好地为训练服务,以提高运动训练的实效性,促进运动员成绩的提高。

(六)人体运动模型及计算机模拟仿真等高新技术使运动生物力学的研究手段得到大幅度提高,适时运用高新技术来研制测试仪器是运动生物力学研究的一个重要课题。

参考文献:

[1]路慧娟.我国近十年运动生物力学的研究进展及发展趋势[J].科技创新导报.2010.2.2.

[2]刘平.生物力学在运动医学领域应用现状和展望[J].医用生物力学.2008.2(23):99.

[3]华立君.运动生物力学的研究现状与展望[J].牡丹江师范学院学报.2006.4:41-42.

[4]华立君.运动生物力学的研究现状与展望[J].牡丹江师范学院学报.2006.4:41-42.

动物学研究方向篇2

【关键词】生物电子学;研究生选修课;教学探索

postgraduateCourseofBioelectronicsopenedandteaching

SUShao

(SchoolofmaterialsScienceandengineering,nanjingUniversityofposts&telecommunications,nanjingJiangsu210023,China)

【abstract】“Bioelectronics”isanewlyelectivecourse,whichhasopenedfordifferentpostgraduates.Bioelectronicisanemergingandfascinatinginterdisciplinary,coveringmanyareasofresearch,hasbecomearesearchhotspot.thiselectivecourseaimstobroadengraduateresearchhorizons,learnaboutthelatestfrontiorresearchanddevelopstudents'innovativespiritandoverallquality.inthispaper,wediscusstheexperiencesoftheresearchfieldsofbioelectronics,referencebooks,teachingobject,coursecontentandteachingmethodsandprospectthefuturedevelopmentoftheelectivescourse.

【Keywords】Bioelectronics;postgraduateelectivecourse;teachingexplore

0前沿

生物电子学(Bioelectronics)是以生物学和电子学为代表但又涉及化学、物理、材料及信息技术等许多学科和高新技术相结合的一门新兴交叉学科。电子信息科学技术和生物科学(含医学科学)是十分重要的两个学科领域,它们对科学技术进步和经济发展,乃至于对人类的社会生活方式都将产生深刻而重要的影响。生物电子学的发展充分体现了上述两个学科的相互依赖和和相互促进的关系。生物电子学自20世纪50年代诞生以来,发展迅速,领域不断拓宽,地位日益重要,已经展示了广阔的发展前景[1-2]。子学的研究领域大致可以包括如下7个方面:(1)生物信息检测;(2)生物医学信息处理;(3)生物系统建模和仿真;(4)场与生物物质的作用;(5)分子和生物分子电子学;(6)生物信息学;(7)生物医学仪器。近20年来,随着各种新原理、新技术和新方法不断地应用到生物电子学的研究中,生物电子学的发展日新月异,目前越来越的科研工作者聚集生物电子学方面的研究。

1研究领域

生物电子学作为新兴的交叉学科,发展迅猛,涉及多个研究领域。国外的大学很早就开展生物电子学的相关研究。如英国的克兰菲尔德大学,其生物电子学方面的研究就包括生物信息学、生物传感器与生物诊断、环境与健康、环境与自然、环境与安全、智能材料和转化医学等。我国在1985年,由韦钰院士创立了分子与生物分子电子学实验室,通过20年的发展,2002年,东南大学生物电子学国家重点实验室开始建设。目前,该重点实验室的发展目标是瞄准生物电子学的国际发展前沿,开展应用基础研究,侧重综合应用信息科学领域的最新成果,发展生物领域研究的新方法和新技术,并用于探究生命过程的本质,揭示重大疾病的机制,为医学发展开辟新途径。该国家重点实验室以生物信息材料与器件、生物信息获取和传感、生物信息系统和应用为主要研究方向,研究内容涉及分子(纳米)有序材料及其制备、分子有序结构的组装与表征、分子/纳米器件、生物/纳米材料及其应用、植入式电子器件、单分子与单细胞检测、生物传感器、微阵列芯片技术、微流体生物芯片、生物信息学、仿生信息处理系统及应用、脑信息系统的建模和应用等。

2教材选择

本课程是专业选修课,开设对象是低年级的硕士研究生和博士研究生。相对于本科生,研究生具有良好的自学能力和独立思考能力,因此,如何选择实用、全面和专业的参考教材尤其重要。目前,国内还没有《生物电子学》课程的材,很多医学专业的高等院校选用的是生物电子医学方面的教材,并不能很好的满足普通高校本科生或者研究生的课程需要。因此,在依据本学校和本学院的专业设置(材料物理、材料科学和信息显示等专业),以及本学院教师的科研方向,选用了以色列著名科学家itamarwillner为主编,汇集了众多在生物电子学方面的专家编著的《Bioelectronics》[3]教材,从生物电子学的定义,生物电子学的发展和研究领域等方面,并结合当前热门生物电子学方面的科研资料和科研文献,多方位、多角度的向研究生展示生物电子学的研究内容、研究方向、研究前沿和研究热点。这样的安排,让研究生从一开始就接触科学前沿,开阔了眼界,更好的领悟科学的真谛。

3授课对象

《生物电子学》是硕士和博士研究生的专业选修课程,目前选修本门课程的学生的专业跨度很大,有材料化学、材料物理和高分子材料与工程等不同专业。我们开设本门课程的宗旨是让不同学生都了解什么是生物电子学、当前生物电子学发展到怎样的阶段和生物电子学涉及的研究领域。通过对这些方面的学习,结合各自的研究背景,将生物电子学领域的研究内容糅合到各自的科学研究中,实现科学创新,更好更快的进行科学研究。

4授课形式和课程内容

本门课程为研究生专业选修课,在授课形式和课程内容上有别于本科生的专业必修课。在充分考虑研究生具有良好的自学能力和理解能力的基础上,我们决定将本门课程的课时设置为32学时,分8次课完成。课题上以授课和讨论两种主要形式进行,设为8个不同的生物电子学版块,以讲座形式进行教学,并同时让研究生依据各自的研究背景,以每次课所要将的内容为主线,做好课下准备,带着问题有针对性的进行实时讨论。本着“科学性、系统性、实用性”的原则,我们确立了具体的授课内容,主要包括以下内容:概论部分、生物传感器、生物芯片、活体生物发光和荧光成像技术、微流控芯片体外诊断、临床即时检测仪器和Dna纳米技术等。在讲授这些专题的同时,结合大量的最新科研的前沿和热点文献,循序渐进,生动直观的介绍生物电子学方面的知识,使课堂教学更为生动、丰富。

5教学方法

为了使研究生能在有限的课时内掌握老师所教授的内容,并能学以致用,就必须要运用灵活多样的教学方式,如:多媒体教学、互动式教学、理论联系实际等方法。由于生物电子学涉及多个研究领域,书本上的基础知识往往较为枯燥、抽象,不能很好的吸引研究生的求知欲望。因此,本门课程主要以多媒体教学为主,辅以互动式教学。在讲解科学前沿和热点时,利用多媒体技术在功能上、空间上及时间上交互的便利性,直观生动的将各种原理示意图、实验结果甚至影像资料展示给研究生,将抽象、枯燥的科研问题直观、形象又深入浅出的解释给学生,激发学生的学习兴趣。

为了提高研究生的学习主动性,让研究生参与到整(下转第24页)(上接第16页)个教学环节中,此时教师与学生不再说简单的传授与接受的关系,而是双边的互动关系。在课堂上除了老师有针对性地向学生提问外,学生也可以随时向老师发问,通过互动式教学,使学生最大限度地参与教学活动,积极思维,培养了主动探索、勇于创新的意识。

6结语

目前《生物电子学》这门研究生选修课程还处于不断探索和改革阶段,作为专业教师,责任任重而道远,今后除了要不断提高自身的业务素质,不断实践、不断总结,还要依据不断变化的科研环境和教学环境,及时与学生沟通,把《生物电子学》课程的教学工作开展的更有深度、更有效果、更受研究生喜爱,为研究生开拓眼界、提升创新思维作出贡献。

【参考文献】

[1]韦钰.电子科技导报[n].1998,11,1-4.

动物学研究方向篇3

关键词:课题意识设计意识成果物化能力

中小学校的科学发展依承于科研活动的有效开展,科研活动的有效开展指向于中小学校的特色、优质与可持续发展。然而,当前的中小学科研活动中却普遍存在着三种问题倾向――问题意识较强,课题意识较弱;实施意识较强,设计意识较弱;成果物化意识较强,成果物化能力较弱。这三种问题倾向不仅导致中小学校无法获得预期的科研成果,而且降低了中小学科研活动的实效性,更使中小学教师的科研积极性大受打击。由此,对中小学科研活动中存在的三种问题倾向进行深入剖析与对策分析,是有效提升中小学科研活动的实效性以及成功推动中小学校实现科学发展的必由之路。

针对“问题意识较强,课题意识较弱”的问题倾向,通过问题意识向课题意识的转化策略实现课题意识的增强。

对于中小学教师而言,发现并提出教育教学活动中存在的迫切需要解决的问题并不是一件难事,但是要将其提炼并抽象为一个值得深入讨论与研究的科研课题就不是一件容易的事情了。虽然科研课题一定来自迫切需要解决的问题,但是迫切需要解决的问题并非就是科研课题。

一个优良的科研课题必须具备以下三个条件:其一,价值性。即能够为教育理论的拓展提供相关的知识,或者为现实问题的解决提供直接的指导。其二,创新性。对于中小学教师而言,发现一个有价值的问题并不难,但是要区分这个问题是否具有创新性就比较难了。因为大部分中小学教师都没有研究意识,他们不会甚至不知道运用文献检索来甄别已发现的问题是否具有创新性。与其花如此多的时间重复前人的研究还不如直接将已有研究成果运用于实践当中。因此,创新性是优良课题的必要条件。其三。可行性。一个有较高价值和一定创新的课题并不一定就是一个好课题,除非它切实可行,否则只能是纸上谈兵,无法成形。由此,一个迫切需要解决的问题并非一定就是个优良的课题,因为一个迫切需要解决的问题既可能没有重大的研究价值,也可能没有一定的创新性,还可能在现有条件下无法有效解决。正是从这个意义上说,优良课题的产生既需要问题意识,更需要课题意识。

鉴于此,问题意识向课题意识的转化就成为中小学教师生成优良课题的重要策略。这要求教师,首先,从价值性的角度考虑问题解决是否能够为教育理论带来相关的知识,或者是否对同一类型的教育实践具有普遍的指导意义。其次,从创新性的角度考虑问题及其问题解决是否具有新意。比如,这个问题是否已经有人研究过了,研究思路、研究方法、研究结论等方面是否与众不同等等。最后,从可行性的角度考虑能否成功解决问题。如果仅凭现有的研究团队、研究水平或研究条件根本无法实现问题的有效解决或很难推进问题解决的深入,那么这个问题也无法成为好的研究课题。实质上,无论是从价值性、创新性还是可行性的角度来实现问题意识向课题意识的转化,其实都是在强调中小学教师在科研活动中应具有研究意识。

针对“实施意识较强,设计意识较弱”的问题倾向,通过强化提出研究假设、设计研究变量、确定研究方法与过程以及构想预期成果等环节实现课题设计意识的增强。

从逻辑上讲,课题实施依承于理性、完整与优质的课题设计,因而课题设计是有效实施课题的基本前提。但是从现实上看,中小学科研活动中却存在着重视课题实施,轻视课题设计的问题倾向。比如,在课题实施中,教师们根本不知道课题的研究假设是什么,也不清楚是采用什么方法在进行课题研究,所撰写的课题申请报告、课题中期检查报告,甚至结题报告基本上都仅是工作报告,完全没有研究的味道。中小学科研活动中之所会存在重实施轻设计的问题倾向,其原因在于没有厘清课题设计与工作计划的异同,更不知道如何着手进行课题设计。

事实上,对于课题设计应从两个角度来理解:其一,从“做研究”的角度来看,课题设计是指对课题“研究什么”和“怎么研究”的设想,它侧重于从理论层面对课题研究的内容、方法、成果等问题进行构想,其具体内容包括对研究假设、研究变量、研究方法、预期成果等问题的设想。其二,从“做事”的角度来看,课题设计是指对课题“研究什么”和“怎么研究”等理论构想如何生成与实施的工作规划,它侧重于从操作层面对理论构想的生成与实施进行全面规划,其具体内容包括要做什么以及做事的基本程序是什么。

基于此,优良的课题设计至少应包括提出研究假设、设计研究变量、确定研究方法与过程、构想预期成果等环节。首先,提出研究假设。研究假设是研究者根据经验事实和科学理论对研究问题设想出的一种或几种可能答案。研究假设的提出对于整个研究活动具有导向与轴心的作用,因为整个研究活动都是围绕着研究假设的论证展开的。具体而言,演绎法、归纳法和比较法是形成研究假设的三种主要方法;“提出科学问题-->形成初步假设-->不断完善假设-->研究假设的表述”是研究假设形成的主要步骤。其次,设计研究变量。研究变量一般包括自变量、无关变量和因变量。对研究变量的设计实质上就是对如何操纵自变量、控制无关变量以及测量因变量的设计。研究变量的有效设计直接决定着实验过程的效果与效率。第三,确定研究方法与过程。研究假设与研究变量的提出与设计主要是对课题“研究什么”的具体设想,是课题研究的目标指向;如何依据目标指向,采用什么方法逐步展开具体研究就涉及到“如何研究”,即研究的具体方法与过程。研究的具体方法与过程不仅直接影响着研究的进展,而且直接决定着研究结果的可靠性与科学性,因而它是整个研究活动的关键,也是其成功的保障。在中小学科研活动中,观察法、调查法、经验总结法、实验法、文献法、个案研究法与叙事研究法等是较为常用的研究方法。第四,构想预期成果。研究成果不仅是推动课题研究的内在动力,而且是研究价值的具体表征,更是课题评审的重要依据,还是经验交流与成果推广的重要载体。预期成果的构想主要涵盖两方面的内容:一是构想研究成果的表现形式,比如是论文、著作,还是调查报告等;二是设想研究成果的名称、完成时间以及负责人等。

针对“成果物化意识较强,成果物化能力较弱”的问题倾向,通过有针对性地结题报告与学术论文撰写训练实现成果物化能力的增强。

如上所述,研究成果对于研究团队而言,是推动课题研究的内在动力与研究价值的生动体现;对于课题主管部门而言,是课题汇报与成果评审的重要材料;对于同行而言,是经验交流与成果推广的重要载体。由此,研究成果的物化是课题研究的重要环节。虽然中小学教师也较为注重物化研究成果,但是他们却将成果物化停留于个案的生成、搜集与整理,或者一般意义上的经验总结。尽管个案与经验总结式文章都是研究成果的具体表现形式,但是在研究深度和广度上都亟需加强。这一点,就连教师们自己也意识到了。重庆市龙凤桥小学的教师就认为,“我们的研究成果缺乏理论深度”;朝阳小学的教师也提出,“我们需要专家在研究成果的物化上给予引领”,“新教材内容的持续调整使得我们的大量研究成果(即个案)一夜之间付诸东流!”教师们的呼声与叹惜使我们意识到,成果物化能力的提升应成为中小学科研培训的重要目标。

实质上,成果物化能力就是将研究活动中的所作所为,所思所想,所感所悟生动体现在结题报告与学术论文中的能力。成果物化能力的提升最终表现在能够撰写出优良的结题报告与学术论文。鉴于此,成果物化能力培养的关键有两点:一是培养中小学教师撰写结题报告的能力。由于工作报告与研究报告是结题报告的核心内容,因而区分出工作报告与研究报告,并能够有效把握两类报告的侧重点就能够撰写出优良的结题报告。具体而言,工作报告侧重于从工作(即“做事”)的角度来对课题研究做了什么、怎么做的以及做的结果如何等方面进行回顾与总结;而研究报告则侧重于从研究(即“做研究”)的角度来对课题研究的研究方法与研究内容、研究结论与研究创新、还存在的问题以及今后研究的设想等方面进行反思与归结。二是培养中小学教师撰写学术论文的能力。这里的学术论文既包括普通的学术论文,也包括调查报告、实验报告、叙事研究报告等。因而,中小学教师撰写学术论文能力的培养实质上就是训练中小学教师学会撰写普通的学术论文、调查报告、实验报告以及叙事研究报告等。

实际上,透过上述三种问题倾向不难看出,阻碍中小学科研活动有效开展的症结在于中小学教师的工作意识强于研究意识,即过多地将科研活动看作是一项工作,而没有认识到科研活动既是一项工作,也是一项研究,更没有意识到研究应着手于问题,受制于假设,依承于方法,着力于创新,着眼于结论或策略,延伸于新的问题。因而,牢固树立研究意识,注重课题意识与设计意识的强化,关注成果物化能力的提升是增强中小学科研实效性的关键,也是中小学通过科研活动实现学校科学发展的核心。

参考文献

[1]邓小华.“学术的教学”与“教学的学术”―论中小学科研与教学的关系[J].教学与管理,2013年27期

[2]刘尧.中小学科研兴校中的教师校本培训[J].教育研究,2002年07期

[3]王际海.我国中小学科研兴校研究综述[J].当代教育科学,2006年2期

动物学研究方向篇4

关键词:中学物理物理方法物理教学

物理学是一门古老而又很有创新性的学科,就其知识体系的研究和建立来说,是一个有着完整知识结构的系统。然而相对于其严密的知识结构相比,物理学科方法论的研究却是滞后的。中学物理方法论的教学相当薄弱,直接导致了学生只重视物理知识的掌握,而忽视了物理方法的作用,学生的知识能力结构严重失衡,对今后物理创新不利。所以,现代物理学的高速发展离不开物理方法的应用,我们很有必要来认识物理方法,重现物理方法教学,这样做不仅有助于学生学好物理知识,培养学习兴趣,而且对形成科学的世界观有着不可估量的作用。

物理学科研究的范围很广,既有宏观运动形式,又有微观运动形式;小到原子、分子、核子的运动,大到天体的运动;既涉及到力和运动,又涉及到电、光和原子物理。研究内容的广泛性,决定了研究它们的物理方法是多种多样的。

以下总结中学物理中常用的物理方法,对我们的物理教学会起到一定的作用。

一、观察和实验方法

物理学是建立在实验的基础上的,所以物理实验和建立在实验基础上的观察就显得尤为重要。如单摆的等时性,是伽利略观察教堂里吊灯的晃动而发现的。牛顿发现万有引力定律,就是因为看到一只苹果从树上落下来受到启发而发现的。法拉第发现电磁感应现象,前后经历了大致十年的时间,做了成千上万次的实验,最后终于在一次很偶然的实验中发现了电磁感应。所以说物理的发展离不开观察和实验,中学物理更应该重视观察和实验。创造条件让学生能亲自动手做一做实验,不仅可以使他们加深对物理知识的理解,而且可以使他们养成一种用实验来验证理论的科学的习惯,对今后继续学习物理,甚至可以对他们今后的工作、生活产生深远的影响。

二、物理替换法

在物理研究中经常会遇到很多看似很复杂的问题,但如果换一个较简单或熟悉的对象后往往会使复杂问题简单化。以一种对象代替另一种对象的方法,叫做物理替换法。

用一个对象来代替另一个研究对象,有两个原则:一是要求两者具有一一对应的特点;二是替换后使问题的研究变得更简单、更形象。如力的合成与分解,用分力的共同作用来替换合力,或用一个力来替换几个力,往往能理解清楚力对物体的作用效果;用质点来替换物体本身的形状的大小对所研究的问题影响很小的物体;气体性质研究中也常常用到这种替换方法。经过物理替换后,抽象的问题变形象了,复杂的问题变简单了,难以解决的问题可以更容易地得到解决,这就是物理替换的魅力。

三、物理类比法

类比是逻辑推理中重要的一种方法,物理上的类比在物理教学中的应用非常广泛。所谓物理类比法,就是从所要研究的物理问题出发,广开思路,去寻找与研究对象在形式上或性质上具有类似之处的物理现象,从而发现研究对象的规律。这种方法在物理研究中应用很多,例如对光的本性的认识上,历史上曾经出现过多种观点,后来根据光速和电磁波的传播速度相等,以及光和电磁波一样具有干涉,衍射的特性,把光归属于电磁波的一种。再如卢瑟福的原子结构模型,玻尔的液滴原子核模型,都可以看作是类比法的应用。类比推理的前提不能制约结论,但给我们提供了研究事物的一种方法,推动物理学不断向前发展。我们让学生了解类比法,掌握类比法,对学生思维能力的培养、创新能力的提高,都是很有益处的。

四、数学方法

数学和物理的联系是很紧密的,很多物理现象、物理规律可以用很简单的数学公式来表示;物理问题也可以转换成数学问题,运用数学的方法手段进行研究;更有很多问题需要直接运用数学知识进行计算。如在几何光学中,利用光的直线传播原理,把物理问题转换成几何问题,然后利用相似、全等等几何知识研究光的反射、折射、透镜成像等问题。又如数学坐标图像法,在物理教学中非常常见,研究运动时我们画的速度―时间图像,位移―时间图像,机械振动中简谐振动的图像,交流电的电流―时间图像,和数学上的函数图像很类似,我们可以用这些函数知识来研究物理规律。

所以,我们要善于总结这些规律,在课堂上可以先复习这些有关数学知识,然后把它们移植到物理规律之中,同时引导学生注意物理和数学之间的渗透,增强综合应用能力。

五、物理分析和综合法

分析方法是把较为复杂的现象和过程分解成若干简单的现象和过程的方法。使用物理分析方法,作用是把物理问题简化,分解成若干个小问题,分别研究各种简单现象和过程,再把分别研究的问题统一起来,得到我们所要研究的结果。如我们在研究平抛物体运动时,把平抛运动看成是水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动。又如一个斜向上拉力对物体做功的问题,我们可以把这一个力分解成水平方向的力和竖直方向的力,而把其转化成与位移方向一致的力做功和与位移方向垂直的力做功,就很容易求解了。

综合方法是把若干简单的现象和过程总结归纳为有关规律方法。如牛顿第一定律的发现,就是在伽利略、笛卡尔等人研究基础上,由牛顿总结而成的。使用这种方法需要丰富的物理知识和逻辑思维能力,所以我们要多重视这种方法。

物理学研究方法还有很多,如归纳与演绎,比较与分类抽象,理想化方法,等效法,控制变量法,转换,等等,这里就不再详细叙述了。教师在教学过程中要善于使用这些方法,让学生做到“知其然,且知其所以然”。

参考文献:

动物学研究方向篇5

 

大部分的环境问题都是化学物质引起的,因此不论环境专业的本科生还是研究生的培养方案,都把“环境化学”设置为专业核心课程之一。①教学内容和课程体系直接影响着教育目的与培养目标。研究生教育是培养面向新世纪的高科技人才,所以必须改革研究生课程的教学内容与教学手段,才能充分体现学科最新成果和理念,培养出具有科研能力和创新思维的高级专门人才。②笔者结合本校研究生培养方案及环境科学与工程学科的实际情况,从以下几个方面总结了“高等环境化学”教学的实践经验,以期为相关院校该课程的教学与改革提供借鉴。

 

1立足教育目的与培养目标,构建教学内容体系

 

尽管“高等环境化学”课程是国内外很多高等学校环境专业硕士研究生必修的一门专业学位课程,但目前尚未出版一本统编或推荐教材。课程讲授的内容只能参照学校研究生培养目标与课程教学大纲,确定教学内容。“高等环境化学”开设目的是基于环境化学学科的最新研究成果,应用现代结构理论,探讨污染物性质与环境行为,掌握环境化学的研究方法,为研究生学位论文及以后的科研工作奠定基础。

 

我校“高等环境化学”的教学,主要是基于戴树桂主编《环境化学》、③王晓蓉编著《环境化学》、④陈景文主编《环境化学》、⑤王春霞主编《环境化学学科前沿与展望》⑥以及Stanleye.manahan,environmentalChemistry⑦等国内外统编教材,补充本领域内前言的学术动态与先进技术等。基于研究生教学目标,通过研究污染物在环境介质中的化学行为,掌握环境问题的本质与环境化学的研究方法。梳理了环境化学诸多内容,结合多年来的教学经验,“高等环境化学”课程的教学内容划分为四大部分。第一部分环境介质,在介绍各种传统环境介质的组分、结构、性质和特性的基础上,结合学科动态发展,引导学生学习和掌握环境矿物学、胶体、界面及土壤根际化学等更微观的介质研究。第二部分化学污染物,回顾本科阶段学习的重金属和有机污染物内容,在此基础上重点讲授新型污染物和环境纳米材料等。第三部分环境行为,主要讲授吸附模型进展、表面络合模型、吸附的分子机理、纳米材料在水环境中的聚集行为、BC(黑炭)与nom(天然有机物)对污染物的吸附机理,以及铁、锰、钛系矿物对污染物迁移转化的影响等环境热点或难点问题。第四章效应和风险,包括生态效应、生态与健康风险。

 

2与时俱进,适时更新先进的环境化学理论与技术

 

研究生专业学位课程“高等环境化学”的教学,必须与时俱进,及时更新和补充国内外先进环境化学理论与技术等教学内容。为了及时补充和完善学科领域的前言研究成果到教学内容中去,每年上课前都要查阅各种文献资料与科研成果,力争涵盖本领域内最新的学术动态和先进技术,精心选择后,对教学课件进行适时修订。随着社会和科技的进步,环境学科热点难点问题越来越多,环境化学的新知识和新理论不断拓展,受限于课时,只能选择一部分讲授,其他课件内容学生根据自己的需要自学。

 

除了更新和丰富一些新理论和技术到教学内容中之外,还会推荐研究生自己去阅读和学习其他的教学资源。比如一些经典的高水平研究成果,如王连生老先生编译的《有机污染化学》,⑧以及高水平的国内外期刊杂志,比如environmentalChemistry,environmentalScience&technology,GeochimicaetCosmochimicaacta,JColloidinterfSCi,ColloidSurfacea&B,中文的《环境化学》、《环境科学》、《中国科学》与《科学通报(化学辑)》等。

 

3改进课堂教学过程,师生角色互换,提高学生的综合素质

 

通常的教学模式是“教师讲,学生听”,即教师在讲台上讲解,学生在座位上被动听课。这种知识灌输式的教学限制了学生的主动学习,束缚了学生的思维能力与创新意识,这与培养研究生解决实际问题的能力相悖,所以在教学过程中师生角色互换,设置研究生体验教学环节,可以有效地调动学生的主观能动性和独立思考能力。

 

根据学位论文研究方向,要求研究生追踪学科前沿发展,广泛查阅国内外相关文献,归纳环境化学原理在该课题方向上的研究及应用现状,撰写文献综述的基础上,展望未来发展的方向,从而确立研究的思路与内容。课堂演讲主题要紧跟环境化学领域的前言发展方向,从污染物的分析检测、浓度分布等宏观研究向微观污染物的反应机制、存在状态结构与活性(毒性)关系深入,从静态的研究向动态发展,定量地开展环境化学动力学研究,从单一介质向水、气、土、生物等多介质环境化学行为的研究,从污染物组成分析向分子状态和结构的分析拓扩。课堂体验教学环节,不仅培养了研究生分析问题的能力,也提高了他们检索、归纳和比较信息的能力,掌握了发现问题与解决问题的途径。另外,研究生站在讲台上展示自己文献学习或研究的成果,不仅引导了他们正确的研究方法,对研究生自信心及综合素质的培养也起到了强化作用。

 

4考核方式与成绩评定的多元化,全面评定课程的学习效果

 

尽管考试不是教学的最终目的,但却能有效地敦促学生掌握重要的原理与理论知识。几年来的教学中,针对高等环境化学课程考核方式进行了改革与探索。着重考核研究生对所学知识的融会贯通和对环境化学基本原理解决污染问题的实际应用能力。

 

“高等环境化学”这门学位课程成绩基本上由三部分组成:一是课堂听课情况,包括出勤率、课堂提问及回答问题积极性等师生互动方面。二是结合学位论文选题,选择与环境化学原理相关的内容,制作ppt并进行不少于20分钟的课堂报告。这部分旨在指导研究生查阅历史文献与科研进展,跟踪学科发展前沿,拓宽知识面。成绩评定主要依据报告选题科学性,内容系统性及新颖性,另外还包括ppt演讲的思路清晰与内容熟练程度,以及ppt制作效果等。三是半闭卷考试,允许考试过程中查阅一些比较繁琐的公式及物理化学常数等。试卷难度相对于本科生有较大的提高。增加了一些较深的机理性或微观研究的内容,比如考察某类有机污染物产生紫外吸收的机理,需要学生对有机波谱学内容进行研读,了解分子轨道理论的基础上,才能正确回答这个问题。另外考试题目相对比较开放并体现学科前沿,比如请学生列出环境工程领域你认为最新的技术及原理,这类题目没有固定的答案,依据学生自己的知识背景和对文献研读领域不同而不同。尽管一些学生觉得此类题目有些难,但总体反映良好,尤其在研究生奖学金评定的量化方面起到了公正的作用,因为研究生培养手册明确规定专业学位课程必须达到80分以上,才能评优。

 

尽管高等环境化学研究生教学经过了多年的探索,积累了一定的经验并取得了一定的效果。但是我们必须认识到,目前研究生课程教学改革仍然是一项长期的任务,需要我们不断丰富理论知识,提高科研水平与教学质量,进一步优化教学内容,改革教育教学方法,逐步提高我国研究生的培养水平。

动物学研究方向篇6

【摘要】目的论述中药制剂的新剂型——靶向制剂的研究与应用。方法检索近年来有关中药靶向制剂研究的文献,并对其进行综合分析和总结,提出中药靶向制剂研究存在的问题与建议。结果靶向制剂可以提高靶组织的药理作用强度和降低全身的不良反应,是一种比较理想的给药方式。结论中药新剂型和新技术的研发是中药国际化的关键,需要有组织地开展多学科合作,中药靶向制剂的研究切实可行,并且具有其独特的临床意义和优势。

【关键词】中药;新剂型;靶向制剂

目前中药制剂的研究与生产已形成四大释药系统同时发展的格局,这四类释药系统是:普通给药系统、缓释给药系统、控释给药系统、靶向给药系统。中药靶向制剂是中药制剂的新型给药体系,已成为当前中药新剂型研究的热点之一。

靶向制剂的概念是ehrlichp于1906年提出的。靶向制剂亦称靶向给药系统(targetingdrugsystemtDS),指载体将药物通过局部给药或全身血液循环而有选择地定位于靶区(靶组织、靶器官、靶细胞或细胞内结构),使靶区药物浓度高于其他正常组织,达到提高疗效、降低全身不良反应的给药系统[1]。靶向制剂最初指狭义的抗癌制剂,随着研究的逐步深入,研究领域不断拓宽,在给药途径、靶向的专一性与持效性、药物类型和临床运用方面都有突破性的进展。特别是近年来材料学及分子生物技术的进展,推动了中药靶向制剂的发展,突显出中药制剂在治疗癌症等疑难杂症方面的作用,为中医药进入国际市场奠定了一定的基础。本文就近年来中药靶向制剂的进展作一综述。

1靶向制剂的分类与作用特点

1.1靶向制剂的分类靶向制剂按作用方式不同,可以分为:①被动靶向制剂(passivetargetingpreparation),即自然靶向制剂。载药微粒在体内被单核巨噬细胞系统摄取,通过正常生理过程运送至肝、脾等器官,使药物在这些器官浓集而发挥作用。其中包括:脂质体(liposome)、乳剂、微球(mircosphere)、还有随着高分子材料发展起来的纳米囊(nankcapsule)、纳米球(nanosphere)。②主动靶向制剂(activepreparation)是在被动靶向制剂的基础上将修饰的药物载体定向的运送到靶区。其中包括:经修饰的载体药物、配体-受体系统、连接单克隆抗体后的免疫微粒、前体药物等。③物理化学靶向制剂(physicalandchemicaltargetingpreparation),其中包括:磁感应制剂、pH敏感制剂、热敏感制剂、栓塞药物等。

另外,按作用途径的不同可以分为:口腔给药系统、直肠给药系统、鼻腔给药系统、结肠给药系统、皮肤给药系统及眼给药系统等。按靶向部位的不同可以分为肝靶向制剂、肺靶向制剂、结肠靶向制剂等。

1.2靶向制剂的作用机制与特点靶向制剂的作用机制是将药物包裹或嵌入液品、液膜、脂质、类脂蛋白以及生物降解高分子物质中,制成微粒、复合型乳剂、脂质体等各种类型的胶体或混悬系统,通过多种给药方式,这些微粒选择性的聚积于肝、脾、淋巴等部位释放而发挥疗效。而口服结肠靶向释药系统(oCDDS)是通过适当的方法,使药物经口服后避免在胃、十二指肠、空肠和回肠前端释放,而是运送至回盲肠后释放并发挥局部或全身疗效的一种新型给药系统。靶向制剂可以提高药物的溶出度和稳定性,增加药物对靶区的指向性,降低对正常细胞的毒性,使药物具有药理活性的专一性,减少剂量,提高药物的生物利用度,适于临床运用。

2中药靶向制剂的临床应用

2.1脂质体靶向给药系统脂质体是指将药物包封于类脂双分子层形成的药膜中间所制成的超微型药物制剂。作为药物载体具有载药靶向运行、延长疗效、避免耐药性、减少给药剂量、降低不良反应、改变给药途径等优点[2]。常规的脂质体主要由磷脂或磷脂和胆酸组成,改造过的脂质体通过选择不同磷脂或投入其它成分而改变成热敏、pH敏和阳离子脂质体等;对脂质体表面进行修饰得到免疫和长循环脂质体等;还可以运用磁性制剂和前体制剂的原理制备磁性脂质体和前体脂质体[3]。如用超声法或高压乳化法等制成黄芩脂质体分散液,再用流动床将它用多种糖芯材料(山梨酸、葡萄糖等)作切线喷雾制成黄芩脂质体粉末,有助于提高脂质体的稳定性[4]。另外还有青蒿素、银杏叶、喜树碱和长春新碱等脂质体的报道,而采用熔融法制备的双参相口服液,也是国内、外首次关于中药复方脂质体的报道[5]。研究的主要内容是脂质体双层膜的组成及制备工艺,提高脂质体包封率、稳定性及其靶向分布、对靶细胞作用等方面。

2.2微囊、微球靶向给药系统微囊是利用天然或合成高分子材料或共聚物(囊膜材料),将药物包裹而成的一种新的剂型。囊膜有隔离外界与药物接触作用,可防止药物氧化、水解和挥发,掩盖不良气味,减少复方制剂中的配伍禁忌。我国研制的中药挥发油类微囊已有10余种,如可提高稳定性的芥油微囊,掩盖不良臭味的蒜素微囊等,也可制备特殊性能微囊(磁性微囊、pH敏感微囊)起到靶向释药作用。

微球是指将药物分子溶解或分散在辅料中形成的微小球状实体,多用生物降解材料为载体,如蛋白类(明胶、白蛋白等)、糖类(琼脂糖、淀粉、葡萄糖、壳聚糖等)、合成聚脂类(如聚乳酸、丙交酯乙脂类共聚物等),而以二乙胺基乙基葡萄糖、血清白蛋白、可降解淀粉制成的微球具有生物黏附性。靶向微球可分为三类:普通注射微球、栓塞性微球、磁性微球[6]。如以高分子生物降解聚碳酸酯[poly(DtC-co-tmC)90∶10]为载体,制备出一种新型的含肿瘤坏死因子(inF)并具有强烈磁性的聚碳酸酯磁性微球[7]。以壳聚糖为载体制成的金雀异黄素(Genistein,4′,5,7-三羟基异黄酮)微球胶囊制剂,对肺与脾的选择性强,并且药物在较长时间内保持一定的血药浓度,具有一定的缓释性[8]。

2.3结肠靶向黏附给药系统结肠靶向黏附给药系统是20世纪90年代后期发展起来的新型给药系统,该系统通过特殊控释技术,使药物转运到回盲部后,才开始崩解或释出载体微粒,并使载体在一定时间范围内黏附于结肠膜表面,达到定位释药与黏附的双重目的[9]。结肠靶向黏附给药系统在中药方面的运用还处在研究阶段,如大黄的泻下作用主要是由于游离蒽醌对大肠的作用,将大黄提取、浓缩、干燥,制成大黄泻下的大肠靶向制剂,就可以提高疗效和降低用量[10]。又如以中药组方进行药物提取,精制后制成微丸,选取经特殊处理的果胶为包衣材料,考察其在人体结肠内的定位、释药情况,为中药结肠给药提供了依据[11]。

2.4复合型乳剂药物制成复乳后,可以达到缓释、控释目的,而且在体内具有淋巴系统的定向性,可选择性地分布于肝、肺、肾、脾等网状内皮系统较丰富的器官中。复乳中的小油滴与癌细胞有较强的亲和力,可成为良好的靶向给药系统,复乳也可作为多肽、蛋白质等水溶性药物的载体,避免药物在胃肠道中失活,增加稳定性[2]。目前中药复乳制剂虽不多见,但从长远看,乳剂尤其是复乳有可能成为抗癌药物靶向输送的重要工具之一。如用peG、紫杉醇和聚乙二醇-二硬脂酰磷脂酰乙醇胺(peG-DSpe)的氯仿溶液在氮气流下减压成膜,加入玉米油经水化超声处理后,通过微流化器使其微乳化,制得的紫杉醇微乳[12]。康莱特静脉注射乳剂具有靶向作用,直接有效抑制癌细胞,同时能提高机体整体免疫功能,并有良好的镇痛功能,且无不良反应[13]。

2.5纳米靶向给药系统纳米粒是由天然高分子物质(如白蛋白、明胶、乙基纤维素等)或合成高分子物质(如聚氰基丙烯酸烷酯(paCa)、丙烯酸共聚物等)制成粒径为nm级固态胶体粒子,分为药库膜壳型纳米囊和基质骨架型纳米粒。这类载体制剂的优点是可生物降解、低免疫性、制剂形成多样化、包封率高、稳定性好。如用乳化法制备了125i-白蛋白-黄芪多糖纳米粒(168±62)nm,研究表明小鼠口服后主要分布在肝、脾、肺中[14]。采用热融分散技术制备的喜树碱固体脂质体纳米,动物实验表明,该制剂在体内有良好的靶向性[15]。最新的研究表明,甘油三酯和油类连合的固液二相载药系统,比传统的硬脂酸载药系统具有更大的载药量,并且更适合于临床运用[16]。

3中药靶向制剂存在的问题及建议

3.1中药靶向制剂在我国还仅处于实验阶段目前,中药靶向制剂的研究主要是在单味药方面,而中药有效部位及复方研制的靶向制剂屈指可数,这与制定质量标准及制剂工艺难度大有关。因此,应首先选择药味较少、作用显著、著名中药复方来作为中药复方靶向制剂研究的突破口。

3.2中药靶向制剂目前还存在一些有待研究的问题如何较恰当地描述中药靶向制剂体内、外释放过程,是中药靶向制剂质量评价的重点和难点,需要运用先进的仪器和分析方法,对其有效成分进行药动学参数的测定。

3.3中药新剂型和新技术的开展是中药现代化的核心内容要真正深入研究并开发出临床可用的靶向制剂,只靠制剂学的知识和技术是远远不够的,还需要有组织地开展多学科合作。应用新技术开发中药新剂型,特别是靶向制剂,是中医药今后发展的一个重要课题,也是中药国际化的关键。

4讨论

剂型研究是一个古老而大有前途的学术领域,近年来在我国医药科研项目中,剂型改革即第四类新药约占40%(尤其是中成药的剂型改革)。中药成分复杂且作用是多靶点的,因此在中药靶向制剂的研究过程中,应根据中药各种确定有效成分(有效部位)在人体内的作用部位制成各成分相应的靶向微粒,并阐明药物各靶点间相互作用的关系,在一定程度上解决中药作用多靶点的问题。此外制剂的靶向性应当和中药的归经和药物在体内的作用部位结合起来,使之更符合中医基础理论。

随着世界医药模式的转变和人类“回归自然”潮流的兴起,理想的中药剂型应该是具有稳定明确的成分指标以及可重复的药理和临床效用数据的“标准化制剂”。建立客观的质量检测指标,使制剂生产研究与国际研发工作接轨,这是今后中药新制剂研究的重心。综上所述,随着材料学、分子生物学及制剂技术的发展,中药靶向制剂已经发展成为中药药剂学的一个新亮点,随着生物药剂学、药物动力学、体内药代学的研究深入,中药靶向制剂的研究将得到更快的发展。

【参考文献】

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[2]董方言.现代实用中药新剂型新技术[m].北京:人民卫生出版社,2001:356,363.

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[8]吴婉莹,李云谷.金雀异黄素壳聚糖微球胶囊的体内药动学研究[J].中药材,2002,25(4):282.

[9]陈建海,陈清元,陈志良.结肠定位黏附释药系统聚合物载体研究与进展[J].中国药学杂志,2001,36(60):366.

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[11]刘晓华,张均寿,李纯球,等.中药结肠靶向给药研究[J].中成药,2001,23(12):859.

[12]阎家麒,王惠杰,童岩,等.紫杉醇微乳的研究[J].中国药学杂志,2000,35(3)∶173.

[13]李超英.中药靶向给药制剂的研究及开发[J].中国中医药信息杂志,2001,8(12)∶30.

[14]易以木,杨唐玉,潘为民.125i-白蛋白-黄芪多糖毫微粒在小鼠体内分布的研究[J].同济医科大学学报,1999,28(3):244.

动物学研究方向篇7

关键字蛋白质组;蛋白质组学;研究技术;分离技术

中图分类号Q-0文献标识码a文章编号1674-6708(2013)107-0135-02

0引言

近几年基因组学的不断发展与壮大,推动了生物学技术的快速发展,使得我国在生物技术方面的研究走向成熟,大部分的病毒和原核生物等简单生物的基因组工作已经完成,而且高等生物的基因组工作也取得了很大的进步,人类的基因组研究已经顺利完成。随着科技的不断发展,在生物学界产生了许多新的技术,新的基因组研究手段与方法,可以实现对数以万计的基因表达进行检测。但是,这仅仅在生物功能的静态分析上取得了很大的进步,却依然不能达到对基因组学研究的目的。正因如此,越来越多的专家将研究矛头指向了蛋白质组的研究。只有研究基因编码和翻译的蛋白质,才能真正的了解到生物的活动特征。

1蛋白质组概念和蛋白质组学研究的范围

在20世纪90年代根据蛋白质和基因组的技术提出了蛋白质组的概念,蛋白质组指的是一组基因或者细胞所有的蛋白质表达的情况,与基因组类似,但是与基因组不同的是,蛋白质组更注重于对研究体代谢的一系列动态过程进行研究。从蛋白质组的名称上可以了解到,蛋白质组不是针对于单一的蛋白质进行研究,而是把一组蛋白质的整体作为研究对象,最后分析出每个蛋白质的表达信息。蛋白质组学是由于蛋白质组的出现而兴起的一门生物技术学科,蛋白质组学,即一个基因组,一个细胞或组织,一种生物在一定时间,一定条件下所表达的全部蛋白组成,存在形式,活动方式及时空动态。目前蛋白质组学主要研究生理、病理或不同发育阶段下蛋白质的表达情况,对表达存在差异的蛋白质进行进一步研究,分析蛋白质之间的相互作用,蛋白质的组成结构,以及蛋白质的翻译和定位情况等。

2蛋白质组研究的主流技术

蛋白质组研究的进展与蛋白质组研究技术的发展是不可分开的,二者之间起到相互促进的作用。随着科学的进步,对于使用生物技术进行研究的结果要求越来越高,对数据要求也越来越精确,所以蛋白质组研究的技术也在不断创新与更新,目前针对于蛋白质的分离来说,蛋白质组研究的主流技术包括双向凝胶电泳技术、差异凝胶电泳技术、质谱技术以及多维液相色谱技术等。

2.1双向凝胶电泳技术

传统的双向凝胶电泳技术由1975年建立,采用双向凝胶电泳技术进行蛋白质组分离大大的提高了分辨率,因此,在蛋白质组研究技术中一直被广泛采用。其产生双向的原理是:第一向为等电聚焦,使得带有不同电荷量的蛋白质产生电泳分离,第二向为SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳,使得具有不同分子量的蛋白质产生电泳分离。

随着技术的提高,双向凝胶电泳技术也进行了完善,目前所使用的双向凝胶电泳技术中第一向利用固相pH梯度等电聚焦电泳技术来达到蛋白质组分离的效果,这样可以在保证在高分辨率的前提下,提高重复性,而且可以获得蛋白质具有的分子量多少以及其等电点信息,但是,这种方法难以实现对于极大蛋白质、极小蛋白质、极碱性蛋白质和疏水性蛋白质进行有效分离分析与研究。

2.2差异凝胶电泳技术

差异凝胶电泳技术是在双向凝胶电泳技术上发展起来的,差异凝胶电泳技术在一定程度上弥补了双向凝胶电泳技术的不足,不但提高了蛋白质组的分离效率,而且降低了劳动强度,最重要的是提高了电泳的灵敏程度。差异凝胶电泳技术的原理是对两份不同的蛋白质组研究样品做不同的标记,然后放在同一环境下进行凝胶电泳,可以直观的观察到正常的基因组和癌变的基因组的凝胶电泳结果的区别,继而可以对两种不同的蛋白质表达结果进行进一步分析与研究。

2.3质谱技术

采用质谱技术对蛋白质组进行分离的原理是:首先将蛋白质组研究样品的分子进行离子化,然后根据不同离子的质荷比不同来确定其分子量,最后实现对其进行分离。在进行蛋白质组样品分子进行离子化的时候,需要保证分子的完整性,尽量不要形成碎片离子。质谱技术通过与其他高端技术的配合,可以实现对多肽的序列进行测量。

2.4多维液相色谱技术

多维液相色谱技术是蛋白质组研究过程中最常用的色谱分离技术之一,主要是通过多种色谱分离技术的联合使用来达到多维的效果,由于科学技术的更新速度比较快,而且生物技术研究的数据量越来越多,蛋白质组研究的样品复杂程度越来越高,所以实现蛋白质组自动化分离成为必然趋势,目前,蛋白质组自动化分离系统已经形成,就是将多维液相色谱技术与串联质谱技术联合使用便可以达到快速、高效、精确的蛋白质组自动化分离。但是,这种蛋白质组分离技术依然存在一定的不足,譬如,不能实现将分子量过小的蛋白质进行分离以及不能对蛋白质的差异表达进行分析等。

3蛋白质组生物信息学

近几年来,蛋白质组研究技术已经得到了生物信息学的高度重视,甚至大部分国家政府已经大力支持蛋白质组的研究,蛋白质组的研究为生物学和医学做出了很大的贡献,蛋白质组研究技术的发展推动了我国生物学与医学的快速发展,同时生物信息学的发展也为蛋白质组的研究工作提供有力的保证,生物信息学是在生命科学、计算机技术与严密、精确的数学科学计算上发展的交叉型学科,通过对生命科学样本的研究,以及运用数学分析与计算,利用计算机技术手段实现将得到的数据和结论信息进行收集、加工和存储。

4结论

由于生物学科学技术的提高,蛋白质组学得到了广泛的重视,同时也受到了许多政府的大力支持,成为了基因组计划研究的核心,蛋白质领域的建立为生物学家进行蛋白质结构的研究提供了新的角度与新的研究理念。蛋白质组技术的发展,对一些细菌蛋白质的研究和对分析疾病的产生原因与治疗起着深远的影响与重要的意义。

参考文献

[1]成海平,钱小红.蛋白质组研究的技术体系及其进展[J].生物化学与生物物理进展,2000(27):584-588.

[2]解建勋,蒲小平,李玉珍,李长龄.蛋白质组分析技术进展[J].生物物理学报,2001(1):119-126.

动物学研究方向篇8

关键词:工程力学构件受力状况受力图探讨

中图分类号:G4文献标识码:a文章编号:1673-9795(2014)02(b)-0158-01

在前些年的教学实践中,通过和学生在学习中的广泛接触,感到学生在静力学学习过程中遇到的首先是画物体的受力图问题,下面就这个问题进行具体的探讨。

1选定研究对象是对物体进行受力分析的先决条件

在静力学计算中,应首先根据已知的或可事先求得的主动力与待求得未知力来选定研究对象,然后分析它的受力情况,即考察分析它受哪些力的作用,其中哪些力是已知的,哪些力是未知的,我们把这个过程叫做对物体进行受力分析。然而对于初学者来说,往往对于具体的问题,在选取研究对象时不知所然。怎样才能使初学者能够顺利的选对研究对象呢?下面就这一问题给以说明。

在画受力图以前,必须明确研究对象。一般情况下,题目中要求画哪个物体的受力图,就选哪个物体为研究对象。所选的研究对象可以是单个的物体,也可以是由几个物体组成的系统。研究对象选定后,首先要将它从周围物体的约束中分离出来,单独画出它的分离体图。切记只画研究对象的分离体图,不画周围的约束,更不要在原题图上画受力图。每取一个研究对象画一张受力图,不要把几个研究对象的受力图画在一张图上。

例题:如图所示,试画出圈柱o和托板aB的受力图。

例题分析:题目中给出了圈柱o的重量w,托板aB的重量Q,要求分别画出这两个物体的受力图。依题意在进行物体的受力分析前,应分别画出它们的分离体图,见图1(a)、(b)。

2正确进行受力分析是画出物体受力图的基础

研究对象的分离体图画好之后,对研究对象进行全面的受力分析是能否正确画出受力图的基础。在分析研究对象的受力情况时应首先区分哪些是主动力(促使物体运动的力),哪些是约束反力(阻碍物体运动的力),它们共同作用于研究对象,使之处于平衡状态。分析主动力时,一定要是作用在研究对象上的全部主动力,而不能把其它受力体的力“传”到研究对象上来,更不能把以该研究对象为施力体的力画在研究对象上。分析约束反力时,应在研究对象上所有受到约束的地方找出是否存在约束反力,判明类型、方向、位置、个数,以确保物体受力分析的正确、完整,为画受力图做好准备。例如,在例题中,在分析圈柱的主动力时,只有圈柱自重w,而不能把圈柱(施力体)在e点对墙的反作用力n'e'画在研究对象上;在分析圈柱的约束反力时应找到圈柱所受全部约束的位置(D点和e点),判明约束的类型,约束反力的个数和方向,即在D点和e点均为光滑面约束,方向沿接触面分别垂直指向圈心,故有nD、ne;在分析托板时主动力有托板自重Q,D点圈柱对托板aB的压力n'D,约束反力有在a点绳索的拉力ta,B点固定铰链支座约束反力nBX,nBY。

3准确判断约束的类型是解决物体受力方向的关键

许多学生在画受力图时,出现错误的一个直接原因是对约束的类型不理解,或是约束反力方向判断不清,以致于不能正确画出受力图。怎样来判断约束的类型和约束反力的方向呢?下面仅对常见的几种约束类型进行简要说明。对于由柔软的绳索、链条、传动带等所形成的柔体约束,因为它只能承受拉力,因此也只能限制物体(非自由体)沿柔体约束中心线离开约束的运动,故其约束反力作用于连接点,方向沿柔体中心线背离被约束物体。对于光滑接触面约束,仅限制物体沿接触面法线向支承面方向的运动,因此约束反力通过接触点,方向总是沿接触面法线支承受力物体的。画受力图时,只要判明属于此类约束,将约束反力沿接触处的公法线指向被约束物体即可,如例题中D、e两点的约束反力nD、ne。对于固定铰链支座约束,见图2(a)。画图时只要判明其类型,标出两个相互垂直的分力FRX和FRY即可,如例题中B点的nBX、nBY。对于活动铰链支座约束,见图2(b)、(c),画受力图时可按示意图假设一个方向即可。

4判断物系问题的受力情况应注意作用与反作用公理的应用

在遇到物系问题时,一些学生往往只注意研究对象上受到了哪些力的作用,而忽视了研究对象对别的相互接触物体力的作用,这样画出的受力图不符合物体的实际受力情况。原因是在分开画物系问题的受力图时,当两个物体间存在相互力的作用,忽视了作用与反作用公理的应用。因此,画受力图前应首先判明上述情况,注意这个位置的力是成对出现的,并且共线反向,分别作用在两个相互接触的物体上。在上面例题中,对研究对象的受力情况进行正确分析后,将所有作用在研究对象上的力标注在分离体图上即可得到正确的受力图。

参考文献

[1]纪武瑜.工程力学[m].中国劳动社会保障出版社,2005.

[2]谢传锋.理论力学[m].中央广播电视大学出版社,1988.

动物学研究方向篇9

关键词:水稻;栽培;技术;科学;创新;发展

中图分类号:S511文献标识码:aDoi编号:10.14025/ki.jlny.2017.10.016|水稻在我国的粮食作物中占据了重要地位,水稻栽培的科学创新和发展,对我国的水稻种植业的发展具有重要的作用。如今社会经济发展十分快速,我国农业科学技术也需要进行提升和改革,从而促进社会经济的不断发展。因此,人们需要合理把握水稻栽培的技术,不断推动水稻科学化种值,促进水稻科学化的顺利发展。笔者根据黑龙江区域的实际状况,针对水稻栽培科学创新与发展的相关内容进行深入分析。

1水稻栽培科学创新与发展现状

我国水稻栽培科学创新和发展主要有以下几方面特点:即目标特点、重集成特点、现代化特点和机械化特点。水稻的栽培要朝向多元化的方向发展,不断拓展研究范围和研究内容,随着时代的不断发展,社会经济发展迅猛,生态问题和环境污染问题也逐渐显现出来,人们的身体健康和生态环境遭到了严重的损害。因此,在社会不断发展的过程中,需要不断提升水稻作物产量,提升水稻的质量,从而有效的促进农业发展。这是我国粮食安全的主要问题之一,也是我国作物栽培过程中需要坚持的一项基本原则。

水稻栽培科学需要进行多学科的融合和创新,不断增加新的研究范围,水稻栽培学包含植物生物学、生物化学和作物生理学等内容,同时也涉及了环境关系和作物的农业化学、土壤肥料学、农业气象学、植物生态学和植物病理学的相关内容,其中学科也包含了作物生产农业经济学、农业经济学、耕作学和作物育种学等内容。这些学科都是从作物本身的一个层面或是间接的探索了作物生L技术的有关问题,并且为作物的安全生产、作物健康生产、作物高质量生产、作物高水准生产和作物高产量等内容提供了强有力的理论基础。

2水稻栽培科学创新与发展措施

针对水稻栽培科学研究,可从以下几个方面进行创新,分别是:水稻耕作制度的改革、水稻抗逆性的增强、水稻质量的提升、水稻种植范围的安排、提升水稻品质和水稻产量等内容。在促进我国水稻栽培科学研究的过程中,需要不断加强认识,转变自身理念,强化政府的支持力度,并且给予适当的政策帮助,使得研究队伍更加强大,强化研究队伍的质量,增强彼此之间的沟通和交流,尤其是国际之间的沟通。

2.1水稻栽培科学创新与发展要融合先进技术

在科学技术飞速发展的今天,人们的生活质量得到了稳步的提升,并且随着网络化的不断深入,现在的各个行业和产业都开始了机械化的生产模式。水稻栽培发展需要融入信息因素和科学技术,通过对农作物栽培生产过程的整体分析和深入研究,构建了动态化的管理决策体系,并且对其进行了动态化的模拟,从而有效保证了水稻的产量,同时也促进了水稻栽培朝着合理化、网络化、标准化和统一化的方向发展。而且水稻栽培科学更多的加入了现代化的材料,融入了工学、化学和物理学中的先进成果,利用生物技术,探索了相应的水稻栽培新产品。例如农业机械、塑料新制品、纳米肥料和新型植物生长的调节剂等,科学技术的使用,不但转变了水稻栽培研究的方向,还拓宽了水稻栽培科学研究的范围,而且也有效地处理了过去技术中不能解决的相关问题,从而促进我国水稻栽培科学技术的大幅提升。

2.2水稻栽培科学创新与发展要实现现代化和轻简化

伴随我国农业经济的发展,农业产业结构也随之发生了变革,很多农村的年轻劳动力涌向城市,从而导致农村劳动力大幅缩减,农村劳动力偏向于妇女化和老龄化层面。所以,农民需要节省时间和精力,保证农村劳动力的充分使用,减少劳动强度。其中,机械化生产就是处理该问题的有效方式之一,不但能够保证产量的稳定性,还可以节省时间和精力,从而推动我国农村产业的全面发展,这也是实现我国农作物生产商业化、专业化、整体化和区域化的有效方式之一。所以,水稻栽培科学创新和发展势在必行,水稻轻简栽培是机械化过程中的重要内容,也是促进我国水稻作物产量的重要方式。

3结语

本文对水稻栽培科学创新和发展的实际状况进行了分析,并对水稻栽培科学创新和发展中的先进技术以及水稻栽培的创新成果进行了探索,希望能为更好地推动我国现代化农业贡献力量。

参考文献

[1]刘艳红,雷恩.氮肥对水稻产量、群体质量及生理特性影响的研究进展[J].贵州农业科学,2015,43(12):72-76.

动物学研究方向篇10

关键词:生物教学;研究性学习

中图分类号:G632文献标识码:B文章编号:1002-7661(2015)09-367-01

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2000年初,教育部颁布了《全日制普通高级中学课程计划(试验修订稿)》,将研究性学习作为“综合实践活动”课程的一项内容;2001年,在《普通高中研究性学习实施指南(试行)》中,又将研究性学习列入必修课,并倡导其为课堂教学的重要学习方式。目前,研究性学习在理论层面探讨的较多,而在实践(操作)层面的研究则略显不足。

研究性学习是学生在教师的指导下,从自然、社会和生活中选择和确定专题进行研究,并在研究过程中主动地获取知识、应用知识、解决问题的学习活动。虽然当前研究性学习已经作为一门独立的课程来设置,但要从根本上改变学生的学习方式,研究性学习必然要渗透于学科教学中。生物是一门以实验为基础的学科,在教学过程中开展研究性学习,可以培养学生的科研能力、社会实践能力和勇于创新的精神,因此“研究性学习”这种新的课程概念成了越来越多的生物学基础教育工作者关注的热点。下面谈谈笔者在这方面的尝试。

一、在课堂教学中渗透研究性学习

课堂教学中渗透研究性学习是一种循序渐进、逐步提高学生对研究性学习认识的方法。结合适当的教学内容将关于研究性学习整个过程普遍适用的一般方法和步骤分散到教学中,这要求教师在教学中适时抓住可利用的问题进行及时地渗透。

如在《植物生命活动调节》的教学中,教师把科学家发现生长素的过程分解成四个实验阶段得出植物的向光性与生长素的联系。第一步是“关于引起植物向光生长物质的产生部位的实验研究”,通过假设-实验-结论的过程,得出“该物质由胚芽鞘尖端产生”的结论;以后逐步推出“植物的感光部位是尖端”,“植物的向光性是由于这种物质分布不均匀引起的”,再设计实验来验证这个结论。学生通过此过程中激发了进行科学探索的兴趣,提高了发现问题、设计实验解决问题和分析结果的能力,培养了展开科学研究的逻辑思维能力。

又如在《动物激素调节》的教学中,让学生分组利用实验法、文献检索法、网络检索法等多种方法对肾上腺素的作用、糖尿病、兴奋剂等进行课前研究,然后在课堂上布置学生的汇报,让他们交流各自研究的过程、体会、结果,并相互作评价,丰富他们的研究性学习的经验。

教材上有关生物科学史的内容,是提高学生对研究性学习认识的最好材料,如孟德尔如何得出遗传学的两个规律、遗传物质的认识过程等,为研究性课题的开展提供基本思路和方法,有利于激发学生学习和研究的积极性。

二、结合研究性课程开展研究性学习

课堂教学的时间是有限的,教师除了立足于课堂,深入挖掘教材外还可以将研究性学习向课外延伸,向研究性课程延伸,进行生物学专题研究。新课程标准中明确规定,高中各年级必须开设研究性学习课程,专题研究性学习课是开展研究性学习的又一途径。

结合高中教材编写顺序,兼顾课题研究的可操作性(时间,季节,条件等因素),在生命的基本单位--细胞部分可开展:细胞癌变、衰老的原因;植物组织培养的原理、方法、过程研究。在生物的新陈代谢部分可开展:不同光对植物光合作用的影响;植物细胞液浓度的测定;叶绿体中色素的提取与分离实验的取代材料研究。在生命活动的调节部分可开展:不同植物激素对植物生长的影响;含羞草叶片应激性及其原理的探究;甲状腺激素对蝌蚪生长发育的影响。在遗传和变异部分可开展:甜玉米与非甜玉米的杂交实验、色盲的调查。在生物与环境部分可开展:生态系统中各营养级个体数量金字塔调查;城市周边水污染状况的研究等。

生物学作为一门与社会发展密切联系的自然科学,在研究性学习的开展上,可以大有作为。例如“转基因工程”、“克隆技术”、“生物多样性与环境保护”、“植被破坏与水土流失”以及“环境污染与人类疾病发生关系”等课题都非常适合开展专题研究性学习。通过研究性学习,以较新的内容和形式代替课本中的内容和常规的教学形式,从而提高学生的学习兴趣,更好地落实知识

三、结合开放性实验,开展研究性学习

生物是一门以实验为基础的学科,学生根据自己的爱好,结成实验小组,以小组为单位展开实验。根据学生程度的不同,把实验分为三类,分别选择开展实验:

一类是由教师提出实验题目,实验目的,实验原理,并设计好实验实施的方案,由学生来按照方案实施实验,通过实验体会科学实验的一般过程、对生物实验或生物学的兴趣、及一些基本生物实验器材的使用。例如:植物腊叶标本的制作;动物剥制标本的制作;乙烯利对果实成熟的影响等。又如,在可溶性糖实验中,学生发现把斐林试剂加入试管中并不是蓝色而是绿色,由此探讨。