时间:2023-06-13 16:08:31
导语:在科研课题研究的方法的撰写旅程中,学习并吸收他人佳作的精髓是一条宝贵的路径,好期刊汇集了九篇优秀范文,愿这些内容能够启发您的创作灵感,引领您探索更多的创作可能。
调查法是科学研究中最常用的方法之一。它是有目的、有计划、有系统地搜集有关研究对象现实状况或历史状况的材料的方法。调查方法是科学研究中常用的基本研究方法,它综合运用历史法、观察法等方法以及谈话、问卷、个案研究、测验等科学方式,对教育现象进行有计划的、周密的和系统的了解,并对调查搜集到的大量资料进行分析、综合、比较、归纳,从而为人们提供规律性的知识。调查法中最常用的是问卷调查法,它是以书面提出问题的方式搜集资料的一种研究方法,即调查者就调查项目编制成表式,分发或邮寄给有关人员,请示填写答案,然后回收整理、统计和研究。
2、观察法
观察法是指研究者根据一定的研究目的、研究提纲或观察表,用自己的感官和辅助工具去直接观察被研究对象,从而获得资料的一种方法。科学的观察具有目的性和计划性、系统性和可重复性。在科学实验和调查研究中,观察法具有如下几个方面的作用:①扩大人们的感性认识。②启发人们的思维。③导致新的发现。
3、实验法
实验法是通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果联系的一种科研方法。其主要特点是:第一、主动变革性。观察与调查都是在不干预研究对象的前提下去认识研究对象,发现其中的问题。而实验却要求主动操纵实验条件,人为地改变对象的存在方式、变化过程,使它服从于科学认识的需要。第二、控制性。科学实验要求根据研究的需要,借助各种方法技术,减少或消除各种可能影响科学的无关因素的干扰,在简化、纯化的状态下认识研究对象。第三,因果性。实验以发现、确认事物之间的因果联系的有效工具和必要途径。
4、文献研究法
文献研究法是根据一定的研究目的或课题,通过调查文献来获得资料,从而全面地、正确地了解掌握所要研究问题的一种方法。文献研究法被子广泛用于各种学科研究中。其作用有:①能了解有关问题的历史和现状,帮助确定研究课题。②能形成关于研究对象的一般印象,有助于观察和访问。③能得到现实资料的比较资料。④有助于了解事物的全貌。
5、实证研究法
实证研究法是科学实践研究的一种特殊形式。其依据现有的科学理论和实践的需要,提出设计,利用科学仪器和设备,在自然条件下,通过有目的有步骤地操纵,根据观察、记录、测定与此相伴随的现象的变化来确定条件与现象之间的因果关系的活动。主要目的在于说明各种自变量与某一个因变量的关系。
6、定量分析法
在科学研究中,通过定量分析法可以使人们对研究对象的认识进一步精确化,以便更加科学地揭示规律,把握本质,理清关系,预测事物的发展趋势。
7、定性分析法
定性分析法就是对研究对象进行“质”的方面的分析。具体地说是运用归纳和演绎、分析与综合以及抽象与概括等方法,对获得的各种材料进行思维加工,从而能去粗取精、去伪存真、由此及彼、由表及里,达到认识事物本质、揭示内在规律。
8、跨学科研究法
运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行综合研究的方法,也称“交叉研究法”。科学发展运动的规律表明,科学在高度分化中又高度综合,形成一个统一的整体。据有关专家统计,现在世界上有
2000多种学科,而学科分化的趋势还在加剧,但同时各学科间的联系愈来愈紧密,在语言、方法和某些概念方面,有日益统一化的趋势。
9、个案研究法
个案研究法是认定研究对象中的某一特定对象,加以调查分析,弄清其特点及其形成过程的一种研究方法。
个案研究有三种基本类型:(1)个人调查,即对组织中的某一个人进行调查研究;(2)团体调查,即对某个组织或团体进行调查研究;(3)问题调查,即对某个现象或问题进行调查研究。
10、功能分析法
功能分析法是社会科学用来分析社会现象的一种方法,是社会调查常用的分析方法之
一。它通过说明社会现象怎样满足一个社会系统的需要(即具有怎样的功能)来解释社会现象。
11、数量研究法
数量研究法也称“统计分析法”和“定量分析法”,指通过对研究对象的规模、速度、范围、程度等数量关系的分析研究,认识和揭示事物间的相互关系、变化规律和发展趋势,借以达到对事物的正确解释和预测的一种研究方法。
12、模拟法(模型方法)
模拟法是先依照原型的主要特征,创设一个相似的模型,然后通过模型来间接研究原型的一种形容方法。根据模型和原型之间的相似关系,模拟法可分为物理模拟和数学模拟两种。
13、探索性研究法
探索性研究法是高层次的科学研究活动。它是用已知的信息,探索、创造新知识,产生出新颖而独特的成果或产品。
14、信息研究方法
信息研究方法是利用信息来研究系统功能的一种科学研究方法。美国数学、通讯工程师、生理学家维纳认为,客观世界有一种普遍的联系,即信息联系。当前,正处在“信息革命”的新时代,有大量的信息资源,可以开发利用。信息方法就是根据信息论、系统论、控制论的原理,通过对信息的收集、传递、加工和整理获得知识,并应用于实践,以实现新的
目标。信息方法是一种新的科研方法,它以信息来研究系统功能,揭示事物的更深一层次的规律,帮助人们提高和掌握运用规律的能力。
15、经验总结法
经验总结法是通过对实践活动中的具体情况,进行归纳与分析,使之系统化、理论化,上升为经验的一种方法。总结推广先进经验是人类历史上长期运用的较为行之有效的领导方法之一。
16、描述性研究法
描述性研究法是一种简单的研究方法,它将已有的现象、规律和理论通过自己的理解和验证,给予叙述并解释出来。它是对各种理论的一般叙述,更多的是解释别人的论证,但在科学研究中是必不可少的。它能定向地提出问题,揭示弊端,描述现象,介绍经验,它有利于普及工作,它的实例很多,有带揭示性的多种情况的调查;有对实际问题的说明;也有对某些现状的看法等。
17、数学方法
数学方法就是在撇开研究对象的其他一切特性的情况下,用数学工具对研究对象进行一系列量的处理,从而作出正确的说明和判断,得到以数字形式表述的成果。科学研究的对象是质和量的统一体,它们的质和量是紧密联系,质变和量变是互相制约的。要达到真正的科学认识,不仅要研究质的规定性,还必须重视对它们的量进行考察和分析,以便更准确地认识研究对象的本质特性。数学方法主要有统计处理和模糊数学分析方法。
18、思维方法
思维方法是人们正确进行思维和准确表达思想的重要工具,在科学研究中最常用的科学思维方法包括归纳演绎、类比推理、抽象概括、思辩想象、分析综合等,它对于一切科学研究都具有普遍的指导意义。
在思考中明确研究重点
调查分析,明确研究内容 为了进一步了解情况,笔者陆续设计教师、幼儿、家长等调查问卷。针对教师对交往的认识、了解,对教研的看法及在工作中的困惑进行了调查。对幼儿在交往中的表现、情况,进行了相关的统计。对家长对交往的认识、理解与关注也进行了相关测查等等。通过调查与分析笔者掌握了第一手材料,为下一步研究的开展储备了条件。
研讨交流,把握研究方向 在活动中,充分利用交流研讨的形式,发挥集体的智慧、同伴的资源,才能更好地把握研究的方向,开展课题。例如:幼儿园结合课题计划,开展了个案研究,每班选出了2-3名幼儿作为观察的对象,建立个人档案。但随着活动的开展,感觉研究面越来越窄,最后研究活动干脆停滞不前了。在笔者的引领下,大家终于找到了问题的所在,并共同调整了研究的方向。将每班的孩子分为:交往比较好的、一般的、弱的孩子三部分。并从中选择有代表性的幼儿作为个案研究,以点带面促进整体孩子的发展。研究的范围拓宽了,研究的方法调整了,研究的兴趣提高了,研究的内容明确了,研究也在不知不觉中走出了困境,步入了正轨。
理清思路,解决存在问题 开展课题活动中,往往会遇到这样或那样的问题,问题出现时,笔者总是反复进行思考、理清思路、明确方向,并积极进行解决,从而促进教育研究的开展。
将课题研究融入日常工作中
课题研究是在实际工作中开展的,解决工作中的实际问题是研究的重点内容,笔者在引领课题研究工作中本着教研日常化、研究渗透化的理念,将全面工作与交往内容有机进行整合,取得了良好的效果。
创设多种环境,为课题研究的开展奠定基础 第一,主题环境融入交往。环境是幼儿生活、成长的重要组成部分,幼儿园注重环境对幼儿潜移默化的影响。笔者陆续带领教师分析本班开展交往活动的优势与问题,并结合班级幼儿年龄特点,布置创设了相应的环境,为孩子们提供了丰富的参与环境游戏的场所。
第二,共享角色游戏注重交流。共享角色游戏是幼儿参与交往、交流的重要途径,在不同角色的扮演中,孩子们通过模仿语言、行为进行游戏,从而达到自主性、创造性等多方面社会性发展。教研活动中笔者引领教师充分利用楼道的有利空间,为幼儿创设了丰富的共享游戏区域,使游戏收到了良好的效果。
第三,共享区域材料强调合作。共享区域材料是幼儿参与游戏的要素,在投放材料中,笔者引导教师发挥想象注重交往材料的投放,制作了促进小、中、大班合作的多种玩具材料。幼儿在相互合作、商量、共同游戏中促进了交往的进一步发展。
第四,全体精神氛围体现亲情。要营造一个整体、良好的交往氛围与环境,就要从幼儿园精神环境做起,教研活动中,幼儿园提出营造亲情环境,让幼儿在整体的大环境中感受亲情、体验温暖与尊重。
多项活动为课题研究的深入搭建平台 在活动中,为了提高幼儿的交往兴趣,提高幼儿之间、幼儿与成人之间的交往频率,幼儿园开展了多项活动,促进幼儿交往能力的提高。
一是利用德育儿歌丰富幼儿语言。幼儿园结合东城德育儿歌的发行,根据小、中、大班幼儿年龄特点,将德育儿歌进行了划分,并在日常工作中带领幼儿进行学习。朗朗上口的词语,优美的诗篇,既丰富了幼儿的语言,又潜移默化地指导了幼儿的行为,为幼儿交流、交往奠定了良好的基础。
二是利用晨间接待促进幼儿交往。幼儿园充分利用班上教师早晨接待孩子、家长的时间,培养班上的幼儿做接待员,尝试接待小朋友和家长,从而增加了幼儿之间、幼儿与成人之间的接触频率,在接待过程中教师们根据班上幼儿的需求分别开设了中、英文接待员,从而提高幼儿参与的兴趣。当班上教师发现有的家长出现不配合时(当孩子与其打招呼时,家长置之不理),教师分析其原因,鼓励全班幼儿轮流参与,打破以往早来早接待的现象,受到了家长与幼儿的欢迎。接待的效果也明显提高了。
三是利用大型活动渗透幼儿交流。园里开展“六一”艺术周活动,笔者在活动中充分发挥各班创设的区域游戏、角色游戏的作用,进行了班班串与大带小的活动,孩子们在快乐的游戏中,促进了语言、社会、合作、友好相处等多方面的能力。通过多种活动的开展,培养了幼儿交往的兴趣,提高了幼儿的交往能力。爱说的小朋友多了,主动交流的小朋友也多了,交往真正走进了幼儿,成为孩子沟通、表达的重要途径。
一、领会课标理念,唤起学生的学习动力
初中生正处于身心迅速发展和学习参与社会公共生活的重要阶段,教师要利用学生已有的生活经验,让学生自主参与丰富多彩的活动,增强知识技能,完善知识结构,提升生活经验,促进语文素养的形成和发展。语文教育工作者应认真研究“课标”,把握“课标”理念的实质,在实施语文课堂教学活动时应全面贯彻理念的四个方面,即全面提高学生的语文素养、正确把握语文教育的特点、积极倡导自主合作探究的学习方式、努力建设开放而有活力的语文课程。笔者语文教学努力让学生手脑并用,丰富学生的情感体验,使学生把客观的“要我学”内化为主观的“我要学”,改变被动消极的学习局面。如在学生自编话剧《变色龙》中,警官的扮演者是一个语文学习的“后进生”,然而在剧中他用幽默滑稽的神情、动作,将“见风使舵,翻手为云、覆手为雨,阿谀奉承,恬不知耻”的“变色龙”的个性表演得惟妙惟肖,尤其是他故作谄媚状地模仿警官讨好将军的语言,真是入木三分,令师生捧腹大笑,大家无不惊叹他的表演极具创新性。整节课,学生们在轻松愉快的氛围中完成任务,兴趣盎然,对《变色龙》的内容掌握得很快,几乎人人都能熟背。实践证明,教师只有把“活动内容”这根弦调谐到学生主体“特长”弦的频率上,才能产生谐振,启迪学生的创造性思维。
二、创设问题情境,提升课堂教学的有效性
教师在教学中应潜心研究教材,结合教学内容设计问题;从教学需要出发,引入、制造或创设与教学内容相适应的具体场景或氛围,丰富学生的情感体验,使学生在情境中充分体会语言中所包含的情感因素,从而迅速而准确地理解教学内容,提高自身的语文能力。例如《窗》一文,设置悬念是一大特色,于是笔者让学生以小组为单位去寻找文中的悬念,并比较哪位学生找得多、找得快。学生被激起了兴趣,紧张地去认真阅读课文,寻找答案,最终在这种竞赛的情境下解决了问题。又如在读《三国》活动中,我设计了让学生从作品中去积素材的环节,让学生以“等待时机、挫折”等为主搜索词,去找出书中的典型素材。学生十分活跃,有学生说:“赤壁之战的胜利,是在火攻之前巧施反间计、连环计、苦肉计等作为大量的准备,才等来了利用火攻的时机。”还有学生说:“诸葛亮选择明主之前,广泛学习各种知识,了解天下大势,才等来了刘备的三顾茅庐。”对于 “挫折”的相关素材,学生也举了一些事例,如“刘备屡挫屡战,始终不放弃自己的理想;曹操败走华容道仍笑谈对手的排兵布阵;诸葛亮在前线镇定自若地巧设空城计”等。这些活动提升了课堂教学的效果,使学生理解了作品,又拓宽了学生的写作思路,提高了学生的学习能力,为学生创新思维的发展提供了开放、立体的空间。
关键词:习题课 反应条件 合成路线 教学方法
在有机化学教学中的一个普遍问题是内容太多,系统性强,规律性差,有机物种类繁多,结构和性质复杂,很多是大同小异,极易混淆,故一般学生都觉得有机化学难学,难记,在听课中感觉没什么问题,但独立作题却问题百出,无从下手,针对这些情况就需要教师在各个教学环节充分发挥教师的指导作用,一方面,可利用教材的系统性和连贯性,把已学过的知识作为新知识的基础;另一方面,结合习题课巩固课堂所学知识。在教学的实践中我们感到习题课也是教学中的一个重要环节,通过习题课可加深对基本理论的理解,可将前后的内容相互联系起来,是一个复习和巩固课堂知识的好方法,同时能培养学生运用知识和分析解决问题的能力。
习题课是配合课堂教学不可缺少的一部分,也是深受学生欢迎的课程,上习题课时,抓住关键问题,从各类化合物的内在联系和相互转化关系中找出规律,结合同学平时作业中一些有代表性的错误和感到困难的地方,选择一些不同类型的题目和同学共同讨论、分析、解答。在习题课的教学中,我们根据以下几个方面进行了尝试:
一、 反应条件不可忽略
反应条件在有机物的反应中至关重要,学生在做题时往往忽略了反应条件或不写反应条件,对于这一点在习题课别强调不可忽略,并以许多例子证明条件的重要性。同样的有机物在不同条件下得到的产物是不同的。如甲苯的卤代,在光照下主要是环上侧链的取代反应,而在铁粉的作用下是环上的取代反应,虽然两者都是取代,但两者的反应历程不同,前者是自由基取代[1],后者是亲电取代[2],这是催化剂的作用,因此,两类反应不可混淆。如卤代烃的水解和消除,卤代烷在氢氧化钠水溶液中主要产物是醇,而在氢氧化钠醇溶液中是烯,这是溶剂的影响。又如乙醇和浓硫酸作用在不同温度下可以生成酯,也可以生成醚和烯,这里温度是关键条件。乙酰乙酸乙酯在稀碱中发生酮式分解,而在浓碱中却是酸式分解,同样是碱只是浓度不同而已。还有不对称烯烃与溴化氢加成遵守马氏规则,而在过氧化物存在下与溴化氢加成则反马氏规则。这一现象是由于过氧化物的存在导致了反应历程的不同,前者是亲电加成,后者是自由基加成,所以产物就不同。苯胺与亚硝酸的反应,在常温下,得到的产物是酚,并放出氮气,而在0~5℃时,得到的是重氮盐,不放氮气。这里的关键条件也是温度。综上所述的例子都说明了反应条件的重要性。在实际的应用中应该引起重视,不可缺少,否则会使反应难以进行或不能进行。
二、 结合习题课,加强前后联系,对比的方法,加深学生对基本概念的理解,帮助记忆
在平时的作业中,错误最多的是体现在前后联系较差,而且常常出现有机反应来自同学们的想象中,得出了错误的结论。实际上关键问题是对概念的理解还不够清楚,同时对各类有机物的反应也不熟练,为了帮助学生排忧解难,习题课还是要从理论出发,采取前后连贯,对比等方法指出各类化合物的不同点,例如将羰基的亲核加成与碳碳双键的亲电加成相比较,从而得出亲电试剂不能进行亲电核加成,而亲核试剂不能进行亲电加成。从而纠正了学生常以乙烯与氰化氢加成后水解制备丙酸的错误。又如对亲电取代和亲核取代也常常混淆起来,对于这一点,首先要清楚的是亲电取代是由带正电荷试剂进攻电子云密度较大的体系所起的亲电取代反应,如苯的卤代.硝化.磺化.烷基化.酰基化等。而亲和取代则是由带负电荷的或带有未共用电子对的试剂进攻电子云密度较小的体系所引起的亲核取代反应,如卤代烃的一些列反应。这是两种试剂所带的电荷不同以及两种试剂所进攻的对象不同。通过以上的方法进行对比,说明他们的异同点。这样即达到了复习的目的,也加深了理解,也便于记忆,使学生认识到有机化学反应不能靠自已想象,而是来自于实验的事实。
三、合成路线的选择
在同学的作业中最突出的一个问题是合成题或转化题,主要的困难是不知道如何正确的选择合成路线,而对这种情况,我们的做法的,在习题课上选用一些综合性题目让学生思考。合成路线选择可用倒推法,即根据题目的原料和产物,不要急于考虑原料的下一步该用什么方法,而是先考虑产物的由来,从产物到原料进行倒推,一步步往前推,直到原料。在推断的过程中,所要考虑的问题是:①选择所需要的反应类型;②在确定的反应类型中选择合适的反应;③在同时可选择的多渠道的合成路线中应选择最佳的合成路线。这一点难度较大,这就需要在全面掌握基本知识的基础上培养学生应用知识的能力,例如,用威廉姆森合成法合成乙基叔丁基醚,这里首先考虑的反应类型是醚的合成,再考虑的是选用哪种卤代烷为好,从产物的结构来看应选择伯卤代烷,因为在碱性条件下,仲卤代烷或叔卤代烷易得到消除反应的产物,所以正确的合成路线应以卤乙烷和叔丁醇钠反应得到乙基叔丁基醚。又如,由丙烯合成2-甲基-3-乙基-3-己醇,首先应考虑醇的制备有哪些途径,从中找到制备叔醇的方法,叔醇的制备可通过格氏试剂和酮的合成而得到,从而将产物进行分解,分解后的醇和格氏试剂从结构上看就简单了一些,接下去该考虑的是酮和格氏试剂的制备方法,酮可由醇的氧化而来,而格氏试剂则由卤代烷与镁在乙醚作溶剂的条件下制备得到,经过步步的分解,层层脱落,结构的缩小,使学生感到可供选择的方法更加简单明了,复杂的合成题也就变的简单化了。通过以上倒推法的解题,使学生不会盲目的去思考,而是有目标的有方法的去解题,做到有条不紊的倒推出合成题的整个过程。这种从产物到原料进行推测、分析、选择正确的合成路线的方法,既扩大了解题的思路,选择合理的反应,又可将各章的内容联系起来,既巩固加深了知识,又培养学生运用知识以分析解决问题的能力。
参考文献:
[1]徐寿昌主编 有机化学[M] 人民教育出版社 1982 28
论文摘要:文章明确指出视觉艺术教育中造型基础课程改革的必要性,并重点探讨了此课程课题重置的依据和重置架构,提出今后教改应立足于课程课题的创新性设置。
目前我国视觉艺术教育体系的基础教改一味强调削减传统基础课程的课时和种类,同时课题设置不清晰,与社会需求脱节,先进的艺术元素无法融入课程课题当中。要改变这种情况,势必要在我们的教育理念中,一方面紧跟进步的视觉艺术元素,一方面系统研究文化艺术传统,指导学生建立稳定、成熟的学科模式,加强专业艺术人才的培养和成长。
一、造型基础课程创新课题设置的依据
1.依据新专业新理念的不断更新
新理念、新技术是文化艺术发展的原动力,艺术本身还是创新精神的产物,掌握新的文化特征,研究当代人的审美情趣与思维方式,才能创作出高水平的创新艺术作品。新课题设置重视培养学生对新专业新理念的认知,这也是高等艺术教育改革培养创新型人才的重要内容。造型基础课程课题重置要依据不断更新的新专业和新理念,课题本身的创新才不会停滞。比如将造型基础传统课题近似构成设置成互联网盛行的“QQ表情创意”,再深化课题为固定形象近似、拟人形象近似、时空形象近似、单一场景形象近似、著名形象近似、模拟时事形象近似等。这样,新课题虽然挂靠在简单明确的流行理念之下,训练目的却既有助于专业理念的更新,又不会破坏造型基础形态训练的本质。
2.新课题设置中专业的明确指导作用
造型基础的课题重置离不开系统化研究视觉艺术发展的脉络和学生学习的专业方向。新课题设置要加强与专业的互动关系,才能更好地培养学生专业实践能力和应用专业创新的能力。通过课题专业的指导实践,教学中及时补充反映专业实践的最新课题和理念,让学生了解自己所从事专业的现状和发展趋势。带着课题中的一些问题,让学生主动思考完成对所学专业的理解,创作出与专业相契合的课题作品,从基础课题的技巧训练层面上升到专业研究的新境界,促使其潜在的主观能动性得到充分发挥。
二、造型基础课程的课题重置架构
1.平面构成的创新课题设置
平面构成课题重置时应遵循传统理念:点、线、面是视觉艺术中最基本的形态元素,它们可以相互转化,这主要取决于形态间的相对位置对比。平面构成要求学生在二维空间创意新形态。
新课题设置包括对形态的认知课题,可设置典型案例和学生自己搜集专业实例的形态分析两类。要求分析内容包括分辨所有形态的形状特点以及它们的情感因素。情感因素是观者观看不同形态时产生的情感回应。如点、线、面可以有不同的形状、排列方式、方向等区别,它们会给人轻快、平静、柔软、紧张、扭曲等丰富的心理感受。
新课题还包括形态的创意课题设置。“包豪斯的课程安排被认为是标准化构件,这些标准构件既包括实际的也包括形式的学习,相互协调达到不同的目的。”①新课题据此往往结合形式美法则来训练,但传统法则事实上不是一成不变的。以平面专业为例,结合经典广告创意,勾画模拟真实形象,抽象形态,草图训练10至20张。教学中通过抽象、具象形态语言形式来表现重复、渐变、发射、对比构成,这些常用的表现手法用来探索如何将平面构成形式美的规律和专业应用紧密结合,运用到实际艺术创作中。创意中还包括对造型、方向、大小、色彩、肌理、明暗等构成形式的探讨。
2.色彩综合训练的创新课题设置
色彩训练偏重理性思维,“在你的整个画面上,每一种颜色都因受到你在别处添加的任何一笔的影响而有所变化”②。实践训练中要紧紧抓住色彩三要素色相、纯度、明度的综合训练。新课题的目的是通过运用更多理性的实践课题让学生自由驾驭色彩特性。
新课题的设置分实例分析和色彩秩序综合训练两大方面。实例分析主要要求学生结合相关专业实例的色彩要素进行分析,同时包含色彩心理、色彩文化、色彩地域分析等方面。起始阶段先要辅助绘画实例分析,主要目的是让学生自然承接对色彩的专业认知。色彩秩序综合训练分以下多个实践课题:4—6块颜色配色训练、色彩秩序训练、色彩空间训练、色彩换色训练、色彩个性训练。几大课题是循序渐进、环环相扣的过程。4—6块颜色训练依据主色、辅色、关系色、点缀色四部分的和谐与对比,结合色彩面积来训练,下面的课题都以它作为基础。色彩秩序训练注重扩展四类色彩的强和谐和弱对比训练。色彩空间训练依据以上两个课题加强对明度的强对比训练。色彩换色训练用来加强和检验对以上课题的掌握。色彩个性训练则是训练对色彩性格、色彩心理、色彩时代、色彩文化的专业创新。
3.立体构成的创新课题设置
立体构成在造型基础训练中是一个相对不直观,考验学生虚拟空间能力、直观运用材料、教学中需要加强学生动手能力的课题。课题重置围绕如何认识立体形态的空间表现形式以及如何将平面的二维图形转化成三维立体的造型结构形式。在课题重置中专业针对性要突出,如环境艺术专业可探讨背景墙的立体视觉肌理美,同时考察学生对专业材料的认知度,使理论知识具有实践性和研究的深度。
新课题设置内容主要有:认识分析相关专业案例中的线材、面材、块材;分析立体形态功能和传达的情感因素;创意立体空间形态;调查相关专业立体形态的材料构成。新课题训练形式为:教师指导案例和学生搜集专业案例,分析说明立体形态类别、形态功能、空间专业目的。创意立体空间形态训练内容包括重复构成、对比构成等综合构成训练。例如重复形态创意会形成节奏感、韵律美;形态之间的不同包含曲直、粗细、大小、高低、长短、疏密、光滑和粗糙等对比关系;仿生构成在造型结构上有更多探索空间,增强了创意趣味性。
三、造型基础新课题系统对学生的综合指导作用
积极改革学科模式,重要的是完善已有课程设置,循序渐进地改进并细化、更新课程中的子课题,明确子课题与专业的相关性。以造型基础课程课题系统重置为例,主要教学目标是强化基础的造型概念,转换学生无意识的造型习惯,承接学生未来所学专业的属性。教学过程中给学生明确的专业理论指导,尊重学生的个性发展,创设互动合作的课堂氛围,运用启发式、讨论式的教学方法引导学生形成良好的思考和实践习惯。课题重置还致力于结合实际,以理论与实践相结合,有机衔接学生原有的造型经验技法,挖掘课程的专业应用价值。改变学生对造型基础课程甚至是常态教学安排的误解,在严谨的新课题系统下学习造型基础宏观规律以及专业的相关元素。
结语
造型基础作为传统课程,它的课题多样,重置更为复杂和全面。这就要求课题设置者认识到课题重置要不断适应专业需求进行调整,更多吸纳新的进步的艺术思想,敏锐地捕捉市场信息,不断积极进取,自我完善,使课程向着更高、更新的层次发展,完善我国新形势下的艺术文化教育,满足研究型大学的需求。
注释:
①布朗·科赞尼克.艺术创造与艺术教育[M].成都:四川人民出版社,2000:171.
②E.H.贡布里希.艺术与错觉[M].长沙:湖南科学技术出版社,2000:225.
参考文献:
关键词:提升;小学体育;教学质量;方法;学情
一、制定科学合理的教学目标,最大限度的促进学生的发展
随着新课标的推广,小学体育教学的目标也发生了变化,不再是以往那种简单的追求知识理论目标了,而是更加关注学生的发展与成长。学生是课堂的主体,理应在课堂教学中发挥主体作用,教学的过程最终还是要落脚于学的过程中来,所以有效的体育教学应该是如何让学生有效的进行学习,那么反映在教学目标上就是制定科学合理的教学目标,最大限度的促进学生的发展。目前,小学体育课出现了教学目标不明确的现象,一些老师没有精心的设计课堂,教学目标随意性较强,导致体育课名存实亡,或者说只有其形式而无实质性内容。有效的教学应该是具有明确的确实可行的教学目标,比如:关于水平一游戏课《石头、剪子、布》一课的教学目标就可以设定为:知识目标:了解和认识游戏,明白游戏对自身发展的作用。能力目标:尝试做3种以上的游戏,并且能与同学合作设计出集中小游戏来。情感态度价值观目标:在游戏中开展积极的情感体验。对于这样的教学目标就一目了然了,也符合学生发展的需要。
二、做好科学筹划、认真备课
课前筹划有助于教师把握一堂课的进度,能够理清课堂的思路。一堂课的最终效果如何,目的是否达到,都与教师的课前筹划有关联,体育教师如果对课前筹划有深刻的认识,就能够做好课前的准备,备课时课前筹划中极为重要的环节,教师的备课不仅能将知识系统化,而且能对课堂上的各种问题进行一个提前的准备,从而保证课堂的教学目标实现。再者,教师还要灵活的对各种教学问题进行分析,理论与实际相结合,从而提高小学体育的教学效果。
三、创新教学思维,完善体育教学方法
小学生还是很喜欢做游戏的,因此体育教师要善于使用游戏教学法,从而激发学生的兴趣,要认真揣摩教材,把游戏融入到教材中,这是对体育教学方法的有效创新。例如,在指导四年级学生进行长跑训练时,突然想到了要对传统的教学模式进行改变。传统的教学训练方法是让学生一味的沿着跑道不停的跑,这种训练是非常枯燥的,学生没有那么强的耐力,时间长了就会非常厌倦这种教学方法。我于是突发奇想,何不做一个游戏,让学生在做游戏的过程中完成长跑的任务。可以在六个不同的位置摆放了六个不同的标志物,把六个标志物连成长方形,让学生按照分组站在六个点上,最后让学生按照长方形的图形来进行长跑训练。这就不需要学生沿着跑道进行枯燥的训练了。可以试图发挥学生的联想能力和主动性,要求学生在跑步训练的过程中,把自己经过的点连成图样,然后分小组讨论,畅所欲言,并给一定的自主时间进行自我检查,使学生找出可行的跑步练习路线。经过学生的思考,他们跑出了几种不同的几何图形。在跑的练习过程中,学生不知不觉加强了难度,增强了学生主动参与教学的积极性,也增强了师生之间、生生之间的情感交流。作为教师不能在传统教学理念下定位自己的角色,要成为学生的良师益友,变课堂的主导者为参与者。要从学生中来,到学生中去,与学生相互合作,进行个性化教学,让学生的个性得到发展,而不是压抑个性,要善于营造和谐和宽松的课堂环境,为学生的创造力的发展搭建方便的平台。教师要有独到的方法,让学生置身于教学中,巩固所学的知识。
四、创新体育评价方式,做到科学评价
在教学评价中,小学体育教师要以鼓励为主,对小学生进行个性、中肯的评价。教学评价的创新,旨在通过制定客观、公平的成绩评价体系,对小学生进行无差异性的成绩评价。这就需要小学体育老师结合教学模式,及学生的学习成果、学习态度等,个性、客观地对小学生进行成绩评估。创新教学评价方式,能够促使小学生认识到自身的不足,并对小学生其激励作用,让小学生不断调整自己的状况,更好地进行学习。在以往的教学中,小学体育评价体系较单一,只对学生的体育达标成绩进行评估,而现代教学评价中,应充分融入体育精神、运动技能、体育文化等方面的考核评价,让小学生不仅重视体育成绩,更能从观念上开始改变,促进小学生的全面发展。
五、依据教学内容,选择适当的体育游戏
通过长期的教学实践,我认为在开始部分选用集中注意力和密度较大,运动量中等、时间不长的游戏较好,同时也要注意在开始部分选择一般身体发展的游戏,为课的基本部分打下良好的基础。如在上投掷的课时,我就安排一些传球接力游戏,即起到了热身,又有针对性的活动了学生的上肢关节,为下面的教学做好了准备。我在课的基本部分选择配合基本教材,作为辅助或诱导性的内容,为完成教学任务服务的游戏,它要求运动量相对要大,竞争性强。如短跑课中组织“短程接力赛”提高学生学习的积极性。而在课的结束部分运用放松游戏,消除学生练习中的紧张情绪,使其心率慢慢恢复到安静状态,如“盲人打猎”“找朋友”等。这些游戏玩起来轻松愉快,即缓解了身体的疲劳,有放松了心情。
按照基础教育改革的要求,小学体育教学应该转变思想,探究新的教学模式,在教学中发挥学生的主体作用,发挥兴趣的引导功能,教师精心设计教学过程,不断开创体育教学的新局面。目前,有效教学的呼声一浪高过一浪,按照素质教育的理念,小学体育教师需要做到减负增效,整合教学内容,才有一切有力措施确保优质高效课堂的实现。
参考文献:
1 课题简介
本课题属于应用研究,主要针对张家口市特别是宣化区小学数学学习现状进行研究,以期帮助小学学生建立科学的数学学习方法,并对培养小学学生的数学学习兴趣提出指导意见。
数学是人类的一种创造性活动,它寻求人类对外部物质世界与内部精神世界的理解模式,是关于模式与秩序的科学。美籍匈牙利数学家波利亚提出数学学习的三原则,注重学生的学习过程,强调"猜测"和"发现"在数学学习中的重要性。荷兰数学教育家费赖登塔尔进一步指出,数学教学的核心是学生的"再创造"。 如何完成再创造的过程,是每个教育工作者应该认真思考与实践的。建构主义教学观指出"学习并非是一个教师所授予知识的被动接受过程,而是一个以其已有知识和经验为基础的主动的构建过程。学生作为认知行为的主体,掌握有效的学习方法是发现数学问题的前提,建立浓厚的数学学习兴趣是完成再创造过程的有力保障。
《全日制义务教育阶段数学课程标准》要求培养学生"能积极参与数学学习 ,对数学有好奇心与求知欲。"教师在数学教学活动中,应该帮助学生掌握有效的学习方法,使学生积极参与数学活动,培养学生的数学学习兴趣,关注学生的好奇心与求知欲,促进学生全面、持续、和谐发展。科学的学习方法是掌握数学知识、提高数学能力的前提,有计划、有步骤、分阶段、分层次地指导学生建立有效的学习方法,是帮助学生构建数学思维方法、培养学生主动学习、独立学习的基础,对培养学生数学能力及持续发展有着深远意义。小学生数学的学习能力对其以后的发展将产生直接影响,掌握科学的学习方法对其终身学习将起到决定性作用。数学是思维的体操,兴趣是最好的老师,学生的数学学习兴趣是一种自觉的动机,具有追求探索的倾向,是学习中具有创造性态度的重要条件。兴趣是学习动力中最现实最活跃的成分,也是学好数学的必要因素,因此,关注并培养学生的数学学习兴趣是数学教学的关键内容。这正是本课题研究的目的之所在。
张家口市义务教育阶段的教育环境及教育现状还需要探索和改进,本课题的研讨对改进本市特别是宣化区小学数学学习现状有着积极的指导意义。成果将率先在课题研究合作单位(小学)地得以应用。另外,张家口教育学院宣化分校是一所着力培养小学教师的高等专科学校,本课题研究必将对该校课堂教学起到指导作用,使教学和实践有机的结合起来。
目前,国内外关于小学生数学合作性学习,自主性学习,研究性学习,开放性学习等方面研究成果颇丰,对小学生数学学习兴趣培养方面的理论也成争鸣之势。但是鉴于地域性差异和学生个体差异,其具体针对性尚有欠缺之处。找到一套适合我地区小学生数学学习方法指导及学习兴趣培养的教学方法需要我们自行探索。
2 研究背景、研究基础及理论依据
本课题旨在反思小学数学教学的基础上,从新的理论视角出发,对小学学生数学学法及兴趣培养指导教学加以重新建构,从专家、高校教育工作者、小学教师三位一体研究方法,开展学法指导和兴趣培养的行动研究,在实践中进一步发现和解决小学数学教学所存在问题,修正教学过程中的有关理论和做法,论证学法指导和兴趣培养的效果,积累学法指导和兴趣培养的成功经验。
我们有两所"共建"小学,分别是张家口宣化区大北街小学(国办)和张家口宣化双语学校(股份制),可以作为实验和研究基地。后又着手联系一所乡镇小学--康保处长地民族学校作为第三所实验基地。
本课题以"建构主义理论"和"行动研究理论"为指导,分两个实验阶段来研究,取得初步研究成果,且成果颇丰。目前除大量实验原始资料积累外,在课题组的努力下完成科研论文27篇,课堂实录、教学片段、课堂设计、教学随笔等16篇。
本课题研究成果将报请张家口市教育局研讨,以期对我市小学数学教育改革做出指导性意见。
3 研究方法及步骤
3.1 指导思想、依据和研究原则
本课题的目标是在数学学习观和建构主义原则指导下,采用教育行为研究法,探索小学生数学学习方法的规律及可行的数学学习科学方法。同时揭示学生兴趣对数学学习方法形成激发作用。
3.2 研究重点和预期目标
我们主要研究非智力因素对学生建立自己的学习方法产生的影响,关注学生个体的思维习惯、优势、劣势、以往的学习状况、心理特征、情趣爱好及生活习惯的差异对学生建立自己的学习方法产生的影响,最终针对学生层次及个体的差异,探索有个性的有效学习方法。我们尝试提高课堂效率,培养小学学生的数学学习兴趣。首先要构建和谐的师生协作关系,当教师的情感倾注在数学教学中,激发了学生的数学学习情感时,学生就能够更加积极主动地投入数学学习。通过教师学会创设问题情境,激发学生的学习兴趣; 鼓励质疑问题,创设应用机会,让学生品尝成功之喜悦,开展课外活动,发展学生的学习兴趣。在课堂教学及课外活动中,教师都积极地调动学生学习数学的兴趣,培养学生的好奇心与求知欲,树立学生的数学学习观,以期在学习数学的过程中收到事半功倍的效果。
3.3 主要研究方法
(1) 问卷法
研究初先对学生的学习兴趣和学习方法展开问卷调查,内容是学生的数学学习兴趣与学习方法、学生与教师的关系。并在后期进行了问卷统计与分析。
(2) 分组法
对学生有了初步的感性了解后,用科学的眼光对学生进行分组,收集反馈
信息,定期指导。培养学生建立正确的学习方法,激发学生的学习兴趣。
(3) 对比法
为了全面掌握学生对数学学习兴趣和学习方法的激发和建立情况,我们每月举行一次教学调查,与对比班进行对比。通过分段分期对比,及时发现差距、找出原因、寻求对策。
(4) 激励法
科学地设置诱因,最大限度的消除负面影响,激励学生向正面发展。一方
面及时与学生探讨有效的学习方法、调动学习兴趣,另一方面及时肯定学习方法的正确性、巩固学习兴趣。
(5) 教育经验总结法
对工作实践中积累的经验加以分析判断,通过验证进行提炼和概括,上升
为理论。成为教育理论或教育模式后,在实践中近一步检验和探索。
3.4 研究进程和研究工作实施
课题研究的实施周期: 2006 年 7 月-2009 年 12 月
(1) 准备阶段: 2006 年 7 月-2007年 1 月
成立课题组,收集相应资料,开展小学数学学法指导和兴趣培养经验交
流和讨论,制定课题研究的方案和计划,对数学学法指导和兴趣培养理论进
行重新建构,并着手调查研究。
成果:对共建小学数学学习现状进行调查和分析,完成《小学数学学习
方法指导探索》及《小学数学兴趣培养探索》论文。
(2) 实验阶段: 2007 年 3 月-2009 年 1 月
分两个阶段进行:
第一阶段: 2007 年 3 月-2008 年 1 月
通过经验交流对共建学校数学学法指导和兴趣培养进行教学实践,选定实
验班和对照班,同年级的其他班级作外部参照。实验班的教学主要以数学学法
指导和兴趣培养教学为主(对不适合数学学法指导和兴趣培养的教学内容采用
与对照班相同的常规教学法),对照班用常规教学法进行第一阶段的行动研讨,
完善数学学法指导和兴趣培养的教学理论。
期末根据测评数据进行对比、分析,对学生进行访问调查,总结调整实施
的方法与效果,对第一阶段进行评估,总结经验,得出初步结论。
第二阶段: 2008 年 3 月-2009 年1月
在第一阶段的基础上,进一步完善数学学法指导和兴趣培养的教学手段,
实验教师在专家、高校教育工作者的指导下独立进行教学设计和教学,并做好
研究过程的记录。期终对第二阶段进行评估总结经验,得出最终结论。
成果:参与课题组老师根据实验效果各自撰写实验效果报告、撰写经验总
结及论文并公开发表。
(3) 结题阶段: 2009 年 3月-2009 年 12 月
征集并整理各种资料形成研究成果,同时邀请教育领导部门及兄弟学校有
关教研人员进行评测、推广和借鉴。
预期成果:形成《小学学生数学学习方法指导及兴趣培养研究报告》并
结题;参与实验者各自撰写研究成果论文。
3.5 研究调查及实验
(1) 在课题开展前期,对实验班学生展开数学学习兴趣及学习方法的问卷调查,并汇总资料展开分析。统计数据、研讨对策、提出实施方案。
(2) 指导实验教师进行理论学习,组织教师参加专家培训和课题研讨。提高教师的理论及实践水平,增强教师的科研素养。
(3) 定期组织课题组成员及实验教师进行教学交流和理论研讨,及时发现问题,及时探讨对策。
(4) 后期问卷统计及分析,总结经验、提出问题尤其是课题未涉及的相关问题,共同研讨。
4 研究所产生的效果和研究成果
4.1 学生数学学习兴趣的提升
在实验前期的调查中,我们知道教师的教学态度与学生的学习兴趣成正比,民主型的教师受到绝大多数学生的喜欢。教师的教学方法是影响学生学习数学兴趣的一个重要原因,其中教法单一、枯燥,学生学而无味,影响学习兴趣;教师放任自流的"自学式"教学,使60.1%的学生失去学习数学的信心与兴趣。所以,在实验过程中,教师和蔼亲切的教学态度,师生互动、生生互动的自主探究式教学方法对培养多数学生学习数学的兴趣起到了积极的作用。
4.2 学生数学学习方法走向多元化、科学化
实验前期我们发现,学生的学习方法比较单一,无非是课前预习、课上听讲、课下复习。主要靠记忆和强化解题训练。学生思维不开阔,解题方法流于机械,学习效果欠佳。课题研究过程中,我们对学生的数学学习与思维能力、探究能力、记忆能力、运算能力、交流能力进行量化分析,关注学生的认知要素、情感要素和技能要素。研究非智力因素对学生建立自己的学习方法产生的影响,关注学生个体的思维习惯、优势、劣势、以往的学习状况、心理特征、情趣爱好及生活习惯的差异对学生建立自己的学习方法产生的影响,最终针对学生层次及个体的差异,探索有个性的有效学习方法。学生在协作学习、自主学习、研究性学习等方面取得可喜的进展。
4.3 学生数学成绩明显提升
随着课题研讨的深入开展,我们逐渐发现学生掌握了一套适合自己的个性学习方法,对数学学习产生了浓厚的学习兴趣。在课题后期学生毕业考试中,双语学校数学总评成绩名列全区第一名,大北街小学名列全区第三名,取得了可喜的成绩。
4.4 征集课题组及实验教师论文成果
在课题组的努力下完成科研论文27篇,课堂实录、教学片段、课堂设计、教学随笔等16篇,先后有7篇论文在国家级或省市级学术刊物上发表。部分实验教师在市区级教育评选中获得各类荣誉,被评为市区级骨干教师。
5 问题讨论
5.1 我地区现行的教育评价机制是否有助于知道学生的数学学习方法,对学生数学学习兴趣的培养与巩固是否有利。限于种种原因未能进行深入探讨和研究。这是课题研究的缺憾。
【关键词】 计算机 网络 可靠性
1 计算机网络可靠性的概念
计算机网络(computer networks),是指将地理位置不同的具有独立功能的多台计算机及其外部设备,通过通信线路连接起来,在网络操作系统,网络管理软件及网络通信协议的管理和协调下,实现资源共享和信息传递的计算机系统。从整体上来说计算机网络就是把分布在不同地理区域的计算机与专门的外部设备用通信线路互联成一个规模大、功能强的系统,从而使众多的计算机可以方便地互相传递信息,共享硬件、软件、数据信息等资源。简单来说,计算机网络就是由通信线路互相连接的许多自主工作的计算机构成的集合体。
2 计算机网络可靠性研究
计算机网络可靠性的研究主要包括计算机网络可靠性指标、计算机网络可靠性设计准则以及影响其可靠性的因素。以下就对计算机网络可靠性研究进行简要分析:(1)计算机可靠性的指标是用来衡量整体系统可靠性高低的量化标准。一个科学、合理的计算机可靠性指标应当涉及计算机网络系统中所有设备的使用性能以及可靠度;系统设备运行时软件故障以及人为失误操作导致的故障概率;使用者对计算机网络的整体满意度。(2)计算机网络可靠性设计准则是专业化的设计图队根据长期的工作经验总结出的具有实际指导意义的计算机网络使用规范。在设计计算机网络可靠性准则时,必须要注意应该严格遵守国际化标准,使用开放式的网络体系结构,根据ISO国际标准化委员会的定义,计算机网络安全主要是指:“保护计算机网络系统中的硬件,软件和数据资源,不会受到偶然或者恶意的原因遭到破坏、更改、泄露,使计算机网络系统能够连续、可靠以及稳定的运行,并且确保网络服务正常有序的进行。”要求计算机网络可靠性准则具有深入扩展能力以及升级和互联能力;要求计算机网络可靠性准则具备较高的可靠性、安全性以及管理能力。(3)影响计算机网络可靠性的因素主要有网络的拓扑结构、计算机设备以及互联网管理。计算机网络拓扑结构是指网络中各个站点相互连接的形式,在局域网中明确一点讲就是文件服务器、工作站和电缆等的连接形式。现阶段最主要的拓扑结构有总线型拓扑、星型拓扑、环型拓扑以及它们的混合型。其中总线型其实就是将文件服务器和工作站都连在称为总线的一条公共电缆上,且总线两端必须有终结器,由于所有计算机都使用一条公共传输介质,容易形成巨大的线路负载,严重时会发生网络瘫痪;星型拓扑则是以一台设备作为中央连接点,各工作站都与它直接相连形成星型,这种网络会在中央连接点出形成全网故障;而环型拓扑就是将所有站点彼此串行连接构成一个环形回路,由于彼此相连,因此只要一个节点发生故障就会牵连整个网络。
3 提高计算机网络可靠性的方法
3.1 合理安排网络层次布局
现阶段的计算机网络主要是基于TCP/IP网络模型所搭建的,网络层次的整体布局主要分为服务层、应用层、网络物理硬件层以及网络操作系统层。其中服务层主要是为计算机网络提供如电子邮件、数据库等方面的服务;应用层是基于用户需求而建立的,可以进行教学、科研以及办公自动化;网络物理硬件层包括计算机系统、网络服务器等其他硬件系统和网络通信链路;计算机网络操作层主要涉及系统的所有软件。通过分层设计,明确每一层的作用,完善整个网络体系,从而提升计算机网络的整体优越性。
3.2 计算机网络容错性设计
所谓容错性是指在故障存在的情况下计算机系统不失效,仍然能够正常工作的特性。计算机系统的容错性是指软件检测应用程序所运行的软件或硬件中发生的错误并从错误中恢复的能力,通常可以从系统的可靠性、可用性、可测性等几个方面来衡量。计算机网络容错性设计主要是采用冗余并行的网络设计形式,在计算机网络中心分别连接服务器和用户终端,有效地避免了意外情况的发生,提升计算机网络的可靠性和安全性。如果在网络运行过程中出现意外情况,并行的网络设计可以进行相互协调;在计算机网络硬件设备中,所有设备实行互联,确保单一的设备故障不会影响整个系统的正常运行;利用先进的计算机网络服务器,选择可靠性高、容错性强的服务器,最大限度的降低计算机网络故障。
3.3 计算机网络冗余设计
计算机冗余设计主要是指在原有的网络基础上增加一些备用的计算机网络设计,形成多网络备用形式的冗余设计。在开放式的计算机网络结构中,网络节点都是相互连接的,通过网络链路实现信息的发送和传输。因此一旦任何一个节点出现故障,都会牵连整个计算机网络的正常运行,因此必须通过冗余设计,确保有足够的备用结构保证计算机网络的正常运行,以此来提升计算机网络的可靠性。
4 结语
综上所述,伴随着计算机网络技术的迅猛发展,互联网使人们的生活变得日新月异。但与此同时,越来越多的人们还是认识到计算机网络的脆弱性,及其所存在的一些安全隐患给人们带来的诸多不便。因此如何更加有效的提升计算机网络的安全性、稳定性以及可靠性也成为了人们关注的焦点问题。为了能够有效地解决这一问题,本文系统分析了现阶段计算机网络安全的现状,从物理安全层面对策、技术安全层面对策以及管理安全层面对策三方面出发,阐述了一些具体的安全管理措施和方法,从而确保计算机网络系统能够安全、高效、稳定的运行。
参考文献:
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[2]唐静雯.提高计算机网络可靠性的方法研究[J].通讯世界,2013年第02期.
【摘要】
目的: 建立一种基于蛋白芯片技术的抗体分析新方法。方法: 将待分析的抗体制备成抗体芯片, 并与生物素标记的抗原反应, 然后经银增强法显色, 获得可直接观察的微阵列芯片可视化反应结果。结果: 实验中分析了10种18株抗体的活性和特异性的强弱, 其中6株抗体具有较强的特异性。其中, ⅢC013、 HPSⅡB007、 HPSⅢB007分别对球蛋白和白蛋白的最低检测浓度可达0.4 μg/L。结论: 该方法具有通量化前景, 且具有微量化、 操作简便快捷和结果可视化等特点。
【关键词】 抗体芯片 银增强显色法 抗体检测
[Abstract] AIM: To establish a novel method for antibody analysis based on visual protein microarray. METHODS: The antibodies spotted on the aldehydemodified slides were incubated with corresponding antigens labeled by biotin, followed by silver enhancement detection method, and the chromogenic images were scanned by CCD camera. RESULTS: The affinity and specificity of each antibody was assayed by this method and six antibodies were found to have higher specificity than the others. A detection limit of 0.4 μg/L was obtained for antiglobulinⅢC013, antialbumin HPSⅡB007, and antialbumin HPSⅢB007. CONCLUSION: This method is simple, fast and visual. In addition, it needs less sample amount than traditional immunoassay and has potential to achieve high throughput.
[Keywords]antibody array; silver enhancement detection; antibody assay
抗体是蛋白质研究的重要工具之一, 目前在抗体筛选中主要是依赖于传统的ELISA方法[1-3]。近年来, 在抗体筛选过程中已有引入蛋白芯片技术的报道, de Wildt等[4]用带有抗体基因的高密度细菌阵列筛选重组抗体, 何为等[5]制备抗体芯片筛选不同株的抗白蛋白、 抗球蛋白, De Masi[6]和Love[7]等在高通量的单克隆抗体(mAb)制备与筛选中引进了通量化的抗原芯片系统, 进行克隆抗体的筛选。
本研究中采用蛋白芯片技术并结合银增强检测方法, 初步建立了基于抗体芯片技术的抗体活性和特异性的可视化分析, 实验对10种18株抗体的活性和特异性强弱及检测限作了相应研究, 获得了初步满意的结果。
1 材料和方法
1.1 材料 八针手动芯片点样仪(VP478, 美国V&P Scientific公司), CCD芯片扫描仪(美国Photometrix公司), 微量透析器、 透析器用超滤膜(1 kD)(美国Sigma公司), GenePixTM Pro3.0芯片图象分析软件,醛基化玻片(美国CEL Associates公司), 牛血清白蛋白(BSA)、 生物素琥珀酰亚胺酯、 胶体金标记链亲和素、 银增强试剂A、 B(美国Sigma公司), 鼠IgG(华美生物工程公司), 10种抗原及18株抗体为南方医科大学生物技术学院和北京蛋白质组研究中心抗体工程实验室提供, 其他试剂为国产分析纯试剂。
1.2 方法
1.2.1 标记抗原 抗原用PBS(pH7.4)稀释成0.5 g/L, 再与10 g/L生物素琥珀酰亚胺酯室温条件下作用4 h, 1 mol/L NH4Cl终止反应, 将反应液加入微量透析器, PBS(pH7.4)缓冲液中透析过夜, 得到的溶液-20℃条件下保存。
1.2.2 抗体芯片制备 小型八针手动点样仪将抗体点到醛基化玻片, 通过抗体上的氨基与玻片表面的醛基反应实现样品的固定。将待测抗体(10种18株)分别用PBS(pH7.4)稀释成0.5 g/L, 同时鼠IgG与生物素标记的鼠IgG分别作阴性与阳性对照, 制备成抗体芯片, 点样示意图见图1(A)。制备好的抗体芯片4℃条件下保存备用。
1.2.3 抗体芯片的反应与检测 0.5 mL/L Tween 20的PBS(pH7.4)缓冲液作洗液, 清洗制备好的抗体芯片3次。加入10 g/L BSA作封闭液, 室温条件作用45 min, 用洗液清洗芯片3次。以1 g/L BSA溶液稀释生物素标记抗原至一定浓度, 取120 μL加入至抗体芯片。室温孵育1.5 h后, 用洗液清洗芯片3次, 并与胶体金标记链亲和素室温作用1 h, 用洗液清洗芯片后加入银增强试剂A、 B混合液, 显色20 min, 去离子水冲洗芯片, 终止显色。
1.2.4 统计学处理 采用GenePixTMPro3.0软件提取数据, 数据处理用灰度值进行比较。
2 结果
2.1 抗体活性的测定 将固定有10种18株抗体的芯片分别与10种生物素标记的抗原(即生物素标记的巨球蛋白、 触球蛋白、 IgM、 白蛋白、 球蛋白、 铜蓝蛋白、 胰蛋白酶、 IgA、 血红蛋白和纤维蛋白)反应, 并经胶体金和银增强法显色, 抗体芯片经CCD芯片扫描仪检测可获得相关图像, 实验重复3次。图1(B、 C)为抗体芯片与281.3 μg/L浓度的巨球蛋白、 触球蛋白的反应结果。从图1(B)中可以看出, 抗体芯片上的抗巨球蛋白S1pgA007与巨球蛋白有较强结合反应, 而其他抗体则基本无阳性信号; 图1(C)中为抗触球蛋白S1pgA012Ⅱ、 抗触球蛋白S1pgA012Ⅲ、 抗触球蛋白050110Ⅰ与触球蛋白的反应结果, 说明了3株抗体均有较强结合力。
图1 抗体芯片点样示意图与281.3 μg/L巨球蛋白、 触球蛋白同抗体芯片的反应结果图(略)
Fig 1 The sketch map of antibody array and results of 281.3 μg/L MG and Hp reacted with antibody arrays
A2, R2: Mouse IgG, negative control; B2: AntiMG S1pgA007; C2: AntiHp S1pgA012Ⅱ; D2: AntiHp S1pgA012Ⅲ; E2: AntiHp 050110Ⅰ; F2: AntiIgM S1pgA014; G2: AntiIgM S1pg6B3; H2: AntiAL HPSⅡB007; I2: AntiAL HPSⅢB007; J2: AntiGlob ⅢC013; K2: AntiCP HPSⅡB014; L2: AntiCP S2B010; M2: AntiCP S2B014; N2: AntiCP DFH03; O2: AntiTPS S1pgA032; P2: AntiIgA HPS3C008; Q2: AntiIgA S1pgA010; S2: AntiHB 050110Ⅱ; T2: AntiFIB AFG072. U2: Mouse IgG labeled by biotin, positive control.
为了进一步考察各株抗体对应相应抗原的检测限, 实验中首先计算了各个抗体的灰度阈值, 灰度阈值=[(G阴性/G阳性)+2SD]×100。采用了不同稀释浓度的抗原与抗体芯片进行反应, 并将测定结果与灰度阈值相比较, 得出各种抗体检测抗原的检测限结果, 其中球蛋白的检测限可达0.44 μg/L, 白蛋白可检测到0.45 μg/L, 3株触球蛋白抗体均能检测到4.4 μg/L浓度的触球蛋白, 上述抗体反映出较强的亲和力。而其他的抗体对抗原的检测限相对偏高, 抗巨球S1pgA007、 抗IgM S1pgA014均检测到17.6 μg/L的相应抗原; 抗IgA S1pgA010、 抗IgA HPS3C008分别检测到17.6 μg/L、 70.3 μg/L的IgA; 铜蓝蛋白的检测限仅为112.5 μg/L, 胰蛋白酶的检测限为140.7 μg/L, 血红蛋白与纤维蛋白的检测限均为450 μg/L; 抗IgMS1pg6B3只能检测到1.13 g/L的IgM, 说明了它们较弱的亲和性。
2.2 抗体的特异性 特异性是评价抗体的重要指标之一, 抗体芯片同生物素标记的抗原反应可以直接检测出抗体的特异性。18株抗体中, 抗巨球S1pgA007、 抗IgMS1pg6B3、 抗球蛋白ⅢC013、 抗铜蓝蛋白HPSⅡB014、 抗铜蓝S2B010和抗胰蛋白酶S1pgA0326株抗体特异性强, 与无关抗原没有交叉性, 而其他12株抗体特异性弱, 与相应的抗原及无关抗原均有非特异性反应。
3 讨论
与传统ELISA方法相比, 蛋白芯片具有一次实验就能完成对多个分析物检测的特点, 本研究中建立了一种以蛋白芯片技术直接分析适用于制备抗体芯片的抗体方法。将手动式小型点样仪与可视化检测方法相结合, 操作简单, 成本低, 实验中的CCD芯片扫描仪也可用平板扫描仪代替, 适合于一般实验室中的日常需要。且样品用量少, 并可以同时考察多个抗体的相关特异性, 因此蛋白芯片已经成为一项通量化免疫分析的新技术。相比于通常的荧光检测方法, 本实验中采用银增强显色检测技术[8, 9], 其原理是利用胶体金催化银离子在还原剂的存在下还原成银原子, 形成可见的黑色沉淀。采用上述方法, 本实验以10种肝脏相关蛋白抗体的分析为研究模式, 开展了对抗体活性和特异性强弱的分析研究。
可视化检测方法对蛋白芯片结果进行初步的定性分析, 结合扫描仪仪器得到量化结果。与抗原芯片相比, 将待测的抗体固定在芯片表面更接近与实际使用时的状况, 因此其测定数据对于抗体芯片的制备和ELISA测定等都具有实际意义。此外, 建立的蛋白芯片技术对抗体相对特异性和活性强弱的分析方法具有所需样品量小、 特异性比对直观的特点。因此对于筛选可用于芯片制备等高性能抗体具有显著的意义。
参考文献
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