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关键词:电子技术;实效性;基础知识
电子技术作为机电技术应用专业的主要课程,也是中职学校培养电子电气类人才的重点课程,是一门重要的基础课,也是重要的拓展课程。电子技术本身具有较强的实用性,也逐渐成为学生就业的主要优势,因此在这门课程中必须结合学生自身的特点,采取科学有效的教学方法,在提高电子技术课程教学实效性的同时,帮助学生掌握基础知识和基本技能,为学生提供广阔的就业平台。
一、电子技术课程的特点
1.具有较强的实践性
电子技术是一门理论与实际相结合的课程,具有较强的实践性,该课程概念抽象、公式较多,与电工电子的实际工作结合紧密。电子技术涉及生活的方方面面,随处可见的电子产品,从小型电子元器件到大型机电设备,都属于电工电子的范畴。在电子技术课程的学习中可以清楚地知道,实践课程占了较大的比重,随着新课程改革,中职学校越来越重视学生实际操作能力的提升,学生自身也必须深刻认识到该课程的重要性,掌握良好的学习方法。
2.具有较强的逻辑性
电子技术教材中的公式较多,内容较复杂,教材内容前后紧密相连,各章节具有很强的结构性和层次性,各公式的推导虽然简单明了,但依然具有很强的逻辑性,需要学生自己钻研体会。
二、提高教学实效性的方法
在传统教学的基础上进行改革后,现代中职学校的教师已深刻认识到课程教学中课程效率的重要性,并逐渐将课程的实效性纳入课程研究的重点内容。为了提高课堂的实效性,现提出以下建议。
1.重视基础知识,不可好高骛远
教师在教学过程中必须深刻认识到职高机电专业中电子技术课程的特点,结合学生的各项素质,适当对课程进行优化,做到学生的能力与课程内容相结合。
例如,在讲授“二极管的课程”时,教师只对二极管的结构和作用进行了讲解,没有对其进行高效的拓展,导致学生在学习后续内容时力不从心。二极管的教学内容是电子技术课程的基础知识,虽看似简单,实则是庞大的知识网络。教师在讲授这一内容时,必须以点成面,具体的教学流程大致如下:
二极管的主要结构是PN结,PN结的称呼来源于PN结中的P型半导体和N型半导体,PN结的制作工艺一般是将两种半导体制作在同一块半导体基片上,在熟悉了PN结的组成后,重要的是弄清PN结中自由电子和空穴的移动特点,这对以后的课程有极大的帮助。学生一般只是将二极管归属于发光二极管的范畴,其实不然,发光二极管只是二极管的一种,二极管还有很多种,比如光电二极管、电磁二极管等。对二极管的基本知识了解后,必须重点讲解二极管的击穿原理,当反向电压高于额定电压时,导致二极管报废,一般情况下,二极管的反向电阻较大,在电流较大时,必定会击穿,且这种击穿不能恢复。
2.理论与实际相结合
电子技术是一门理论与实际紧密相连的课程,课堂中学习理论知识后,必须通过实践课程将知识进一步强化巩固。
据笔者了解,中职学校的电子实践课程,教师为了节省时间,一般将实践课的实验目的、实验方法、实验过程、实验记录、实验结果讨论等内容直接以书面的方式告知学生,在课堂上学生直接将电子器件进行简单的连接后,进行数据测量,然后通过数据的对比得出实验结果。教师忽略了其中最重要的内容,即学生潜能的开发,实践课应以学生自己动手为主要方式,以实验结果的验证和分析为主要目的,在实践课中应做到以下几点:
(1)培养学生的分析能力,让学生结合自身所学自行制订实验方案,自己完成对所需实验数据的采集。
(2)重视对实验数据的分析,对图像的绘制、对波形的观测等都必须严格地按照实验要求进行,例如示波器的使用过程中,先从示波器调试开始,对电子电路中的震荡原件进行波形观测,对实验数据进行科学分析,提升学生的分析能力。
(3)重视实验结果和实验误差的讨论,对实验结果中出现的误差及时分析讨论,分析误差的原因。例如在由晶闸管组成的整流滤波电路的观测实验中,分析实验数据的误差,分析实验波形中的干扰因素,可能的原因有电缆及其他元器件老化损坏、外界环境温度影响、实验操作不当等。
随着大众化教育在国内的推行,中职学校成为国家技术领域发展的强大后盾,在中职教育中,重点是要培养学生的专业技能,就电子技术来说,其在未来的市场中具有广阔的发展前景,因此必须重视对学生能力的培养和教学实效性的提高,力求为国家培养更优秀的技术人才。
参考文献:
【关键词】中职 研究性学习 电子信息技术 创新能力
中图分类号:G4 文献标识码:A DOI:10.3969/j.issn.1672-0407.2017.08.177
中职教育阶段的“研究性学习”之关键在于“研究”二字,要让学生在开放的学习环境中进行积极主动的探索,让学生通过对问题的解决,来培养起在电子信息技术科技发明中的创新意识、创新精神及创新能力。这“三创”是研究性学习中的核心要点,着重强调了学生要在电子信息技术科技发明研究性课题中积极主动的进行探索式学习,对相关的课题进行深入的分析、研究。
就当前的教育教学环境而言,教育部已经将研究性学习纳入了中小学课程改革的范围之中,其中就包含了当前的中职学校,这将对当前的中职教学注入新的活力,让电子信息技术的教师能够很为自然的把研究性学习的模式引入到教学中来,让学生在电子信息技术科学发明的过程中不断的深入研究、实践,借此来增强学生的综合创新能力。我们需要坦然面对的是,由于各种各样的原因,从教育教学的整体大环境来看,中职教育所属的职业教育与普通教育尚有一定的差距,中职学校学生的学习能力、习惯、信心均弱于普通高中学生,这是中职学生在学习中所要面对的首要问题,这需要教师和学生的共同努力来进行解决。
一、研究性学习应用于中职学生电子信息技术科技发明的意义
在当前的中职教学中,将研究性学习应用于电子信息技术科技发明活动,教师要在对学生的培养过程中牢牢把握住“问题”这一关键,从培养学生去发现问题、提出问题出发,在这一过程中对学生加以引导。然后,教师和学生共同构建起一个开放性的学习环境,将问题放到这一环境之中,围绕着问题来开展对应的学习活动,同时在老问题的解决过程中,会不断的催生出很多新问题。因此,科技发明活动的主要任务就是“发现问题、提出问题、解决问题”的一个循环,这个循环过程是在不断的上升的,随着问题的不断发现解决、解决发现,科技发明的成果就越趋近于完美,并能够让学生的知识水平、实践能力得到提高,使学生的创新意识得到有效的强化,创新能力也得到了一定程度的巩固。
二、探索研究性学习应用于中职学生电子信息技术科技发明对其创造性个性品|的培养作用
创造性个性品质的构成极为复杂,其主要包括了学生的好奇心、想象力、冒险精神。要在中职电子信息技术的教学中,充分的挖掘出学生的创新潜能,首先就需要让学生的创造性个性品质得到一定程度的展现。传统的教育中,教师是教学的中心,教材是教学的根本,学生只是整个教学过程中的知识被动接纳物,教师在教学中具有绝对的权威,这使得学生的个性品质一直被压抑在不可见光的暗处,将学生的创新潜能扼杀在了襁褓之中。这一现象在研究性学习中得到了极大的改善,学生在这种学习模式中获得了极大的“自由”,包括自由选择研究的相关课题,自由的对课堂进行探究,在对课堂进行探究的过程中自由的进行各种创新。这就使得学生的好奇心和求知欲得到很较好的保护,并在对课题进行研究的过程中,通过不断的探索得到一定程度的满足,学生就会自然而然的对研究中的一些现象产生疑问,这正是学生怀疑精神的充分体现,其和学生的好奇心相互作用,成为了学生在进行探索时的直接动力。同时,在研究、探索的过程中,由于只是向着一个目标前进,而并没有规定前进的方式方法,因而使得学生能够在这一过程中进行自由的想象,运用丰富的想象力来不断的挑战一个接一个的新问题。当然,在研究性学习的过程中,我们会遇到不少的挫折和失败,也会走不少的弯路,这也正是研究性学习所具备的冒险性特征,而这时教师要予以学生正确的额引导,让学生不要畏惧挫折和失败,要直接进行正面的交锋,从而回到正确的道理上来,继续的进行课题的研究探索活动。
三、研究性学习应用于中职学生电子信息技术科技发明的有利之处
第一,研究性学习有利于学生专业知识的拓展。科技发明活动是极富创造性的,不但需要大量运用教师所讲授的知识,还要运用很多未曾从书本中学习到的知识,而且还要求将这些知识进行综合、变通和延伸,这就对学生的活动开展提出了较高的要求。教师在对学生电子信息技术科技发明活动进行指导时,要让学生学会灵活的处理所遇到的各种情况,如果遇到需要用到教材之外的专业知识时,教师不要急于向学生施以援手,而是要让学生独立自主的去寻找相关的知识材料,来边学习边运用,只有当学生遇到实在无法跨过的困难时,教师才会适当的给予学生一定的启发,这样学生就在对专业知识进行巩固的同时,也适当的进行了必要的拓展。
关键词:学科定位;思维模式;教学资源
中图分类号:G434 文献标识码:A 文章编号:1671-7503(2013)13/15-0124-02
信息技术学科作为新兴学科,在课程标准逐渐完善中,信息教师还是有些困惑,比如:信息学科中偏理论性知识教学,由于此部分较为枯燥,这是信息教师教学中较为头疼的部分,怎样加以改进呢?下面,仅以在我区进行的一次教学研讨活动为例,说明关于偏理论性知识教学方面的有益探索,以供同行们借鉴。
一、案例研讨再现
长春市电化教育馆教研室在我区召开的初中信息教学研讨活动中,98中学史晓莉老师上了一节《知识产权保护与使用计算机道德规范》研讨课,这节课是长春市市编教材七年级(下)第二课中的教学内容。在普通教室中上课,采用分组教学方式;教师在教学中,通过故事导入,借助事例引出知识点,利用案例分析,竞赛活动检测方式引发学生协作、讨论;学生在自然而然中掌握知识产权相关内容,增强了使用计算机道德规范意识。听课教师在研讨中,对本课均给予了充分肯定,感觉耳目一新,深受启发。
二、在普通教室而非计算机教室上课,这样做会带来什么结果呢
(1)信息技术课在普通教室中上,会冒着引发大家争议的风险,这是不是信息技术课呢?
(2)教学素材的合理运用对教学会起到事半功倍的效果;引发教师对教学资源的重视。
三、为什么会出现这样的结果
(1)教师和学生都已适应在微机室中上信息技术课,这一固有思维模式一但被打破,便会引发大家思考。
学生在微机室上信息技术课是十分熟悉,但对于偏理论性的课还是比较排斥;由于有机器干扰,学生注意力往往在对于机器的操作上;在机房中这一不利因素会得到放大,自然会影响学生的学习效率,换到普通教室环境,对学习本课内容是个有益的尝试;而且在上课过程中,看到学生学习效率比在微机室中更高,效果更好。
(2)教师对信息学科定位及教育功能还是比较模糊,导致如何开展教学思路不明晰。
将信息学科教学仅停留在技能操作,停留在是不是用计算机上。
(3)教学素材资源重要性,大家都十分熟悉,但能合理运用在教学中将起到显著效果。
学生对知识产权及一些知识产权侵权现象已有所了解,结合教师列举的大量生活中常见事例,既运用了学生本身对该方面的知识储备,学生又比较熟悉。
同时,运用合理的方法,如:利用政治学科关于案例分析的思路来理解本课内容;再如:学生都有争强好胜的心理,喜欢评比活动的方式。基于此,利用竞赛活动方式,学生更乐于参与,在乐学中学习知识;最大限度地发挥了素材资源的功效。教学效果十分理想,较好地破解了抽象知识难于理解的难题。
四、本节课的教学对我们有何启示呢
(1)学生是学习的主体,一切教学活动围绕学生展开,这不能仅停留在口头上,本节将其较好地加以落实;教学环境的改变,在普通教室中学习偏理论性的知识,效果更好,学习效率也有较大提高。
(2)信息教师未正视自身的优势,又懒于动手去做一些适用的教学课件服务于课堂教学。
(3)教学素材资源不充足。一方面素材资源本身就不足,无法满足日常教学;另一方面,教师自身又不注意日常的搜集与积累,导致教学素材资源得不到有效积累。
教学素材的合理运用,将对教学起到事半功倍的效果。用典型事例、生活中常见素材,学生感到亲切自然,在分析案例中巧妙化解抽象知识难于理解的难点。同时,要注意对素材资源的积累,用时才会得心应手。
关键词:行动导向电子技术教学
中职学校电子技术课程是电气工程、电气运行与控制等专业的基础课。该课程主要是让学生掌握电子技术基础和基本技能,从而具备分析和解决生产生活中的一般电子问题的能力,并具备学习后续电类专业技能课程的能力。中职学校的学生入学门槛低,基础知识薄弱,对于一些复杂抽象的知识点很难掌握,而教师在课堂上采用“灌输式”教学,即教师是主角,学生是配角,学生被动地学习、被动地接受,久而久之会出现教师厌教、学生厌学的局面。这就很难实现中职学校培养高素质高技能电子行业技术工人的目标。因此,要提高学生的综合职业能力,必须对现有的教学模式进行改变。行动导向教学法能激发学生的学习欲望,提高学生的学习兴趣,以学生为中心,以教师为引导,增强师生互动,促进学生自主获取知识,提高学习效率,从而培养学生的综合职业能力。
一、行动导向教学法的内涵
行动导向教学法起源于德国,德文Handlungsorien-tiertesLemen und Lehren一词,直译应为行动导向的学与教,是近年职业教育理论的一种新趋势,被誉为世界先进职业教育方法之一。行动导向教学法是指以“行动导向”为主要方式,在教学中以学生为中心,发挥教师的指导作用,对学生分析问题、解决问题的能力进行培养,让学生从完成任务的途径去学习知识。学生接受知识的过程变为来源于实践,在实践中得到感性认识,然后经过实践上升到理性认识,最后运用到实践中去。它的基本特征有以下四方面:第一,以能力为本位。行动导向教学法是以学生不断实践的过程为学习过程,在实践过程中势必要用到一些知识来解决问题。探索这些知识的过程,发挥了学生的创造能力,也培养了学生分析问题、解决问题的能力。第二,以任务为导向。行动导向教学法以教学过程符合职业活动规律,教学内容以工作任务为导向来确定。第三,以学生为主体。行动导向教学法教学的中心是学生,教师是引导者,以学生自主学习为基础,以教师点拨、总结为辅助。第四,以评价来激励。行动导向教学法通过对实践过程、生产的产品、合作协调能力、语言沟通能力等多个方面进行评价,从而来激励学生综合素质的提高。
二、案例
行动导向教学法并不是一种具体的教学方法,而是一些方法的统称,常见的方法有以下七种:项目教学法、大脑风暴教学法、引导文教学法、角色扮演教学法、模拟教学法、案例教学法、张贴板教学法。教师可根据不同的学习内容和对象来选择不同的方法。笔者认为,这几种教学方法可单独使用,也可以两种或两种以上同时使用。笔者在课堂上也尝试使用项目教学法和角色扮演法,现以“流水灯电路的制作与调试”案例来说明。
1.明确任务
一是创设情境、项目引入。可根据企业真实工作情境,编写一个“故事”,目的是让学生明白该学习项目在企业中是真实存在的,以培养学生的职业认同感。如:在校企合作中,笔者学校接到某公司的订单,要求在两天内生产一批不同流动速度的流水灯,制作完成的电路需达到产品的要求、性能和技术指标。引导学生思考,如果接手这个任务,应该如何完成,让学生明确本节课的任务就是来制作、调试流水灯。随后,教师通过PPT视频播放现实生活中流水灯的应用,从而扩展学生的视野及激发学生自己尝试的欲望。
二是描述学习任务。针对本学习项目描述其学习和工作的过程,根据学生的学习实际情况,将学习过程与工作过程进行有机结合,而不能只描述工作过程。以流水灯电路的制作与调试为例,学生接到项目后,明确项目要求,制订工作计划,根据项目要求,通过Protues仿真技术对原电路进行简单分析,并改造出不同于原电路流动速度的电路图,然后通过检测元件画出布局与接线图焊接布线检查调试一系列步骤,在万能板上制作出流水灯电路。制作完成的电路应能符合一定的电子安装要求并能可靠安全工作后,交付老验收,并签字后,由组长统一收齐,交与教师。
三是协助分组、项目分解。为了给学生营造一个真实的“工作”场景,在制订计划前首先进行分组,采用同组异质、异组同质的分组方法,模拟电子产品的一般生产流程,设置质检员、制图员、技术员等不同岗位。分组教学和角色扮演的结合实现了因材施教,同时培养了学生的岗位责任和职业意识。
2.制订计划
首先巡回指导、发现共性问题。为了让学生在工作中按时完成任务,要求每组制订计划。另外,通过小组协作、商量制订计划,形成团结协作交流沟通的能力。此时,教师巡回观察,对学生在制订计划过程中碰到的一些共性问题进行分析,必要的时候对个别学生进行指导,但是指导要以不干扰学生工作、利于学生全身心地投入工作为前提。
之后是点评计划。完成制订计划任务后,教师对各组进行点评,以使学生增强工作信心。
3.工作准备
复习回顾,引导探究。教师通过PPT展示实物图与原理图的一一对应,让学生回顾与认识元器件,其中电阻、电解电容、二极管、三极管是已经学习过的,但是发光二极管对学生来说是个全新的元器件,这时,教师引导学生通过上网查找资料来了解发光二极管的工作特点,然后通过小组讨论及观看多媒体视频正确掌握识别与检测元器件的方法。
巡回指导,发现共性问题。为保障学生和设备的安全,同时避免繁琐、提高效率、节省资源,每组的制图员运用proteus仿真软件画出原电路并进行简单分析,与此同时,另外两名学生则在旁边进行督促、讨论与共同学习,并在教师的指导下改造出不同于原电路流动速度的电路图。此时教师只做巡回指导,纠正错误并查看工作页。
4.计划实施
计划实施是教学活动中的重点,因此教师在巡回指导过程中,不断地发现问题,对于重点问题,需精讲,排除学生的疑问。此时学生的工作是:任务一,领取元件,每组组长根据本组改造设计电路中涉及的元器件各领取3套,此时组长充当分拣员的角色,并分发给组员;任务二,检测元件,保证电路质量;任务三,为制作后的电路考虑总体布局和整体美观,画出元件布局及走线图;任务四,插装与焊接,为保证焊接质量,需注意焊点的要求,必要时由组内技术员提供技术支持,达到团结协作的目的;任务五,检查并调试,电路制作完成后组内互相检查,及时修正,从而达到互相学习,共同提高的目的,确认电路无短路,通电调试,调试时小组内一人调试,两人监督,保证安全;任务六,测试关键点电压,为能顺利理解电路工作原理做准备;最后,为腾出空间,防止误用,塑造清爽的工作场所,按7S的要求整理现场。
5.分析验收
产品验收,优胜劣汰。教师让各小组由质检员验收本组的产品,并填写生产任务单与验收单,然后交付教师进行验收,让学生了解产品的优胜劣汰规则。
行为导向,得出结论。教师选出两块电路板进行展示,让学生进行观察和思考,同时抛出问题:找出异同点。通过共同点(都是两灯一块亮灭,从而引出电路结构分析),以及不同点(发光二极管灯流动速度不一样),引出电路工作原理分析,利用proteus仿真软件演示电路中电流的流向,使抽象的知识点更为直观化,同时结合学生测试的三极管集电极电位,得出三极管的工作状态,并通过仿真得知充放电时间的快慢决定发光二极管流动的速度,从而理解电路的工作原理。
6.总结拓展
为使学生们对本次项目进行分析和研究,肯定成绩,找出问题,得出经验教训,摸索制作电路的规律,需撰写总结,交流心得。为使本节课的知识得到升华,可以布置拓展题。
在整个教学过程中以项目为载体,任务为驱动,以培养学生综合能力为核心,充分发挥了学生在课堂的主体作用,引导学生在实践中探索,探索中创新。
三、应用行动导向教学法在中职电子技术课程中的注意事项
1.加强教师队伍的建设
要实施行动导向教学法,不仅要求教师具有较扎实的专业理论功底,也要具备熟练的实践技能,更要在教学过程中,具有组织协调及沟通能力,成为一个有问必答的咨询师。因此,教师需要转变观念,不断提升实践能力和解决问题的能力。可以采取“请进来”“走出去”的方法来加强教师队伍。“请进来”即从企业技术人员和职业技术师范学校中引进相关师资;“走出去”即专业教师可以利用寒暑假,到相关企业参加顶岗实践工作。这样有利于教师拓宽知识结构,锻炼实践操作能力,同时对行业的人才需求有一定认识,也就能够更有针对性地培养学生。
2.完善教学场地建设
要在电子技术课程中开展行动导向教学就必须要有相应的场地。第一,黑板、多媒体教学设备和分小组围坐在一起的课桌椅。这是在讲解理论知识时必要的辅助工具和方便小组讨论的坐法。第二,电子操作实训台。这是学生在制作与调试电子电路时必要的工位。第三,计算机。行动导向法强调学生自主学习,因此需要上网查找资料等,另外,在分析电路过程中需要对电路进行仿真帮助理解。这一整个教学过程都是由一位教师主讲并指导实操,因此理论实践教学场地应统一,师生双方边教、边学、边做,为理论与实践交替进行提供了保障。
【摘要】
目的 颈动脉血降钙素基因相关肽水平升高是引发血管性头痛发作的重要原因之一,本研究探讨血管性头痛的发生机制和药物作用靶点的理想体外模型。方法 SD大鼠三叉神经节在无血清DMEM培养液中离体培养12、24、48h后免疫组化方法比较降钙素基因相关肽(CGRP)阳性细胞数表达水平,实时定量PCR法(real timePCR)确定CGRPmRNA表达水平的变化。结果 大鼠三叉神经节离体培养24h后CGRP的免疫阳性表达细胞数明显增高,CGRPmRNA表达水平也较新鲜组明显增高(P均
【关键词】 三叉神经节;离体培养;降钙素基因相关肽;体外模型
ABSTRACT: Objective To explore an ideal model for primary vascular headache in studying pathogenesis and new medication therapeutic target in vitro. Methods Trigeminal ganglion (TG) of SD rats was isolated and cultured in serumfree DMEM medium for 12h, 24h and 48h. Then the calcitonin generelated peptide (CGRP) positive stained cells were detected by using immunohistochemistry staining, and realtime polymerase chain reaction (RTPCR) was used to determine mRNA expression changes of CGRP. Results The TG cultured in serumfree DMEM for 24h had a significant increase in the CGRPpositive stained cell number and upregulated strikingly CGRPmRNA expression compared with fresh TG (P
KEY WORDS: trigeminal ganglion; explant culture; calcitonin generelated peptide; in vitro model
血管性头痛人群发病率约16%~20%[1],在全球造成的经济负担重于脑血管病。血管性头痛急性发作时三叉神经血管系统激活,三叉神经节逆向释放以降钙素基因相关肽(calcitonin generelated peptide, CGRP)为代表的血管活性肽类物质明显增多,当 CGRP释放降至基线水平时头痛缓解[24]。未来10年治疗偏头痛最有效、最安全、最持久的药物将是CGRP拮抗剂[56]。目前,研究血管性头痛发病机制的动物模型有血管源性机制模型、三叉神经节刺激模型、硬脑膜神经源性炎症模型、皮层扩布性抑制(CSD)模型、CACNA1A、ATP1A2和SCN1基因相关模型等[79]。但是,以上动物模型都不能精确模拟出头痛急性发作时CGRP的变化规律,也不利于开发药物作用的新靶点。本研究把大鼠三叉神经节离体后在无血清的DMEM培养液中培养一定时间观察以CGRP为代表的血管活性肽类物质的变化规律,旨在寻求一种血管性头痛发生机制和开发药物作用新靶点理想的体外研究模型。
1 材料与方法
1.1 大鼠三叉神经节离体培养模型的建立
成年雄性SpragueDawley(SD)大鼠,SPF级,体重250~300g,由西安交通大学医学院实验动物中心提供。戊巴比妥钠腹腔内注射(40mg/kg,必要时追加剂量)麻醉后在750mL/L酒精中浸泡消毒3min,断头处死用止血钳沿枕骨大孔处逐层剥开颅骨、颞骨,刮掉大脑小脑暴露三叉神经,轻轻剪断三个感觉根取出神经节,在冷的PBS(phosphate buffer saline, PBS)磷酸盐缓冲液(pH 7.4)中剔除神经节周围的血管、脂肪、神经鞘膜等结缔组织后,成乳白色为止,置入4℃ PBS液中保存备用。24孔培养板内每孔盛2mL DMEM(Dulbeccos modified eagles medium. Sigma, USA)培养液(加青霉素100u/mL和链霉素100mg/L以及两性霉素B 25mg/L)。37℃恒温培养箱中培养,持续通以含50mL/L CO2的O2使pH值保持在7.4左右,每24h更换培养液1次。
1.2 免疫组化法测定三叉神经节内CGRP阳性细胞数
离体培养24h后的三叉神经节浸入含40g/L多聚甲醛的0.1mol/L PBS磷酸缓冲液过夜。所有三叉神经节用振动切片机冠状位上均匀切成30μm厚度的切片,组织切片都收集在含3mL/L Triton X100(PBST)和30mL/L过氧化氢PBS液中,用1mL/L牛血清白蛋白封闭抗体1h,然后与兔多克隆CGRP抗体(Sigma,USA,1∶2500稀释)4℃下共同孵育72h后,再用PBST冲洗,接着用含生物素的羊抗兔IgG抗体(vector laboratories,1∶2000稀释)4℃下搅拌孵育过夜。进一步漂洗2次后,组织切片置于1∶1000亲和生物素复合物(vector laboratories)稀释液中2h。PBS冲洗,4min×3次;DAB显色(Sigma);最后组织切片用Tris盐酸缓冲液漂洗后置于凝胶载玻片上,加盖玻片前用中性红复染。由另一研究者双盲法普通光镜观察,然后荧光显微镜(Olympus)观察,采用SCIONIMAGE图像分析软件扑捉所有原始图像,256阶灰度反转亮度,细胞光密度测量时图像放大10倍分析图像。CGRP阳性反应细胞数、平均光密度和累积光密度测量和计算都用百分比。图像分析时剔除染色不均、皱褶或泪滴样图像。双向方差分析法Scheffe′比较各组CGRP阳性反应细胞百分比,显著性检验概率取P
1.3 实时定量RTPCR测定mRNA表达水平的变化
离体培养的三叉神经节用FastPrepA试剂盒(QBIOgene,CA,USA)中1mL RNA proTM液(QBIOgene,CA,USA)匀浆处理,按程序提取总RNA。cDNA的逆转录采用Gene Amp RT试剂盒(PE Applied Biosystems),PerkinElmer 2400 PCR扩增仪扩增42次30min。RTPCR采用GeneAmp SYBR Green PCR试剂盒(PE Applied Biosystems),PerkinElmer PCR仪(PE, GeneAmp 5700)。引物序列根据基因数据库,应用引物表达2软件设计,CGRP(M34090)前引物Forward:5′GAGGCAGCTACAAGGTTCAGG3′,后引物Reverse:5′AGGTGTTGGTGCTGGACACA3′;大鼠PACAP前引物Forward:5′ACTCTGTCTTCTACATCTCTCTCCTCG3′,后引物Reverse:5′AGGGAGCGTGACACCGAA3′;大鼠nociceptin前引物Forward:5′:AGTGAGTTTATGAGGCAGTACCTG3′,后引物Reverse:5′GCGTTGGCTTGACTGCATG3′。管家基因(house keeping gene)分别以GAPDH(前引物:5′GGCCTTCCGTGTCCTACC3′,后引物:5′CGGCATGTCAGATCCACAAC3′)和βactin(前引物:5′CTATCGGCAATGAGCGGTTCC3′,后引物:5′TGTGTTGGCATAGAGGTCTTTACG3′)作为内对照。PCR反应体系为50μL,开始50℃ 2min,95℃ 10min,然后在95℃ 15s和60℃ 1min循环40次,反应结束后采用分离曲线分析法确定反应产物的特异性。数据定量分析采用PCR循环阈值CT (cycle threshold,CT)比较法,以GAPDH的CT 值为内对照,计算CGRP、垂体腺苷酸环化酶激活的多肽(pituitary adenylate cyclase activating polypeptides, PACAP)和镇痛素(nociceptin)等物质mRNA的相对表达量。标准曲线根据CT=lg[浓度/(1+E)]方程绘制,E代表扩增效率,是根据标准曲线的斜率计算而得,理想斜率为3.3,理想扩增效率为100%。标准曲线验证CGRP和GAPDH的cDNA在PCR反应体系中扩增效率相同[12]。统计分析采用配对t检验,显著性概率取P
1.4 统计分析
计量资料以均数±标准差(±s)表示。应用GraphPad Prism (version 4.0)统计软件,Oneway方差分析,方差分析前先做正态性检验和方差齐性检验,所有资料都符合正态分布但部分资料方差不齐,故采用方差分析Dunnetts点检验和Welchs校正后非配对的t检验,检验的显著性水准取P
2 结 果
2.1 大鼠三叉神经节离体培养后血管活性肽mRNA表达水平的变化
大鼠三叉神经节离体培养后血管活性肽类CGRP、PACAP 和nociceptin的mRNA 相对表达量较新鲜组明显增高(P
2.2 大鼠三叉神经节CGRP免疫阳性细胞表达的变化
免疫组化染色显示新鲜的和离体培养后的三叉神经节内都有CGRP免疫反应阳性细胞表达,但在新鲜组表达量很低,而离体培养后12、24、48h后CGRP阳性反应细胞数表达水平显著增高(P
2.3 三叉神经节离体培养后CGRP免疫组化切片的图像分析
对大鼠三叉神经节离体培养后CGRP免疫组化切片图像进一步分析,结果显示CGRP阳性反应细胞数的百分比、表达面积、平均荧光光密度和累积光密度值(IOD)都显著高于新鲜未培养组(P
3 讨 论
常见的血管性头痛包括偏头痛、丛集性头痛和慢性反复发作性头痛等,累积人群发病率约25%~40%。据WHO统计血管性头痛是全球致残性和造成经济负担前二十位疾病之一。血管性头痛具体的发病机制目前并不十分清楚,有血管源性学说、神经源性学说、三叉神经血管系统激活学说、5羟色胺及受体活化学说等[1,1011]。但是,有一个现象是大家公认的:偏头痛、丛集性头痛和慢性反复发作性头痛发作期三叉神经血管性头痛激活,三叉神经节内逆向释放以降钙素基因相关肽(CGRP)、血管活性肠肽(VIP)、P物质(SP)、垂体腺苷酸环化酶激活的多肽(PACAP)和镇痛素(nociceptin)等多种血管活性肽类物质明显升高,疼痛缓解后其释放水平降至基线,血管性头痛时颈动脉血中CGRP升高,而SP和PACAP不高[1214]。因此,CGRP最具代表性,无论通过药物、针刺、经颅磁刺激等方法只要降低CGRP的释放水平就可以缓解头痛。上世纪七八十年代推出特效抗头痛剂Triptan类药物重要作用环节就是选择性激动脑底部血管壁5HT1B受体使血管收缩对抗CGRP的扩血管作用,激活三叉神经节内5HT1B/1D 受体抑制CGRP逆向释放,使CGRP水平降至正常而缓解头痛[23]。最新型的抗头痛药物CGRP受体拮抗剂BIBN4096BS在欧洲正进行Ⅲ期临床试验,已显示出良好效果[1516],美国LIPTON和SHEFTELL在最新一期《Headache》上报道未来十年CGRP拮抗剂可使偏头痛急性期治疗更彻底、更持久和更安全[5]。所以,目前血管性头痛发生机制的研究重点和药物作用新靶点开发都集中在三叉神经内CGRP合成、释放、表达调控等环节。
头痛是一种主观感觉,无法取材,引发头痛的内外刺激源和影响因素复杂多变,很难直接进行人体实验等,都限制着血管性头痛发生机制的深入研究。国内外学者建立的经典血管性头痛模型就是基于以上学说应用物理、化学或生物等因素作用于动物,造成动物局部组织、器官或全身性损害,出现与人类头痛发作时类似的功能、代谢或形态结构等方面病变。常用动物模型有硬脑膜、三叉神经节、上矢状窦的电或化学刺激引发的神经性炎症型模型;KCl或机械针刺诱导的大鼠皮层扩散型抑制模型;皮下注射硝酸甘油所致的血管性偏头痛模型;利血平致5HT耗竭伴局部脑血管痉挛的小鼠偏头痛模型;家族性偏瘫型偏头痛(familial hemiplegic migraine, FHM)基因相关性模型等[5,710]。但是,以上传统的动物模型都不能精确模拟出血管性头痛发作期CGRP的变化规律,也不能在体外精确控制各种因素后深入研究发病机制,而且三叉神经节内包含支配咀嚼肌的运动纤维、电或化学刺激三叉神经节后冲动上传缺乏特异性、CGRP阳性纤维定量困难、刺激硬脑膜引发的神经源性炎症是逆行性的,分离上矢状窦后影响静脉回流、脑脊液外漏、血液进入蛛网膜下腔激惹感觉神经末梢等缺点。建立一个理想的体外模型精确模拟出血管性头痛急性发作期CGRP的释放变化规律是目前深入研究其发病机制和开发新药物的关键。我们的既往研究将大鼠肠系膜上动脉离体培养一定时间后,血管平滑肌细胞膜G蛋白偶联受体调变规律非常类似于高血压、糖尿病、脂质代谢紊乱等病理状态下血管粥样硬化改变,从而成为血管粥样硬化发生机制研究的理想模型[1718],启发我们考虑三叉神经节体外培养模型是否也能用于血管性头痛发生机制的研究。本研究将SD大鼠三叉神经节离体后置于无血清改良的DMEM培养液中培养12~48h后,发现CGRP、PACAP、nociceptin等血管活性肽类mRNA表达水平明显增高,与血管性头痛发作期CGRP释放增高的核心表现完全吻合,其原因可能是当三叉神经节置于体外营养物质缺乏、缺血缺氧、神经节内分泌的炎性因子、神经生长因子等诱发局部神经源性炎症反应而激活血管活性肽类物质表达,正好模拟出血管性头痛发作期体内CGRP变化过程。离体的三叉神经节保留了神经元细胞体、神经纤维和部分神经鞘膜、髓鞘等主要结构组织[12]。三叉神经节离体培养是器官水平的研究模型,即克服了单纯细胞培养条件单一,培养结果和细胞反应与生物体内实际情况相差较远的局限性,又能在保留活体细胞和细胞外基质的前提下精确控制各种因素后深入研究血管性头痛发生机制和预防策略,如在体外培养液中加入精确浓度的炎症因子、Triptan类药物、CGRP拮抗剂、细胞内信号转导通路关键性蛋白激酶抑制剂等干预下,观察三叉神经内CGRP表达的变化,从而在分子和细胞内信号转导水平上揭示CGRP合成、释放、表达调控等细胞内机制,为开发特效防治血管性头痛药物作用新靶点提供实验数据。三叉神经节离体在无血清中培养模拟“Stress”环境因素,并能引起无菌性炎症进一步激活MAPK通路,引起CGRP升高。本实验室初步研究已经证实ERK1/2信号转导通路特异性阻滞剂U0126能显著降低三叉神经细胞内CGRP合成水平,说明ERK1/2信号通路可能参与了CGRP表达调控,这或许是未来药物研制的一个方向。利用此模型,我们也已初步阐明三叉神经节内CGRP表达增高是在基因转录水平和蛋白质翻译水平上神经性炎症反应的结果。所以,三叉神经节离体培养是研究血管性头痛发生机制和开发药物作用新靶点的良好模型,利用此模型可进一步研究炎性因子IL1、IL6、TNFα和中药提取物天麻皂甙、全蝎多糖对CGRP表达水平的影响。
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关键词:环境;统计数据;质量控制
中图分类号:F0文献标志码:A文章编号:1673-291X(2011)12-0205-02
环境统计是一门新兴的统计学科,它伴随着环境保护工作的产生而产生并不断深化发展。环境统计以全面的综合统计数字资料反映环境污染和环境保护的状况,环境统计数据的准确性是环境统计工作成败的关键。环境统计数据能够动态体现中国环境保护事业发展变化的情况,是国家制定环境决策和加强环境管理的重要科学依据,同时也为研究探索中国经济建设与环境保护协调发展的经验和规律提供数据支持。是从数量角度研究环境现象发展变化及其规律性的实践活动。因此要始终不渝地把提高统计数据质量问题,摆到统计工作的首要位置,并采取综合治理措施,切实抓紧抓好。下面就环境统计数据质量问题谈谈自己一些粗浅的看法。
一、环境统计数据质量控制的意义
近几年来,科学技术飞越进步,生产力迅猛发展。伴随着工业发展,环境问题日渐突显,加强环境管理工作迫在眉睫。环境统计作为环境管理工作的一项基本制度,是各级环保部门科学决策和量化管理的重要基础性工作,是实现环境管理现代化、科学化的基础。它是我们了解全市环境污染及治理情况的一个重要途径,也为政府和环境保护行政主管部门制订环境保护和计划、实施主要污染物排放总量控制、加强环境监督管理提供了必要的依据。最为基础依据环境统计数据的准确性和及时性这两项基本要求尤显重要。其中,准确性的要求是第一位的,是统计工作的生命。它确定着统计资料是否有效和价值的高低,是衡量统计数据质量的根本标志。准确可靠的统计数据,便于决策和管理者正确地把握环境发展趋势,客观地剖析环境污染问题,从而作出科学的规划和决策。因此,环境统计工作者必须以对本职工作高度负责的精神,以环境统计数据为对象,以消除环境统计数据的差错为目标,千方百计搞准统计数据,达到强化环境统计数据质量控制的目的。
二、常见的统计数据质量问题及分析
1.数据虚假。这是最常见的环境统计数据质量问题,也是危害最为严重的数据质量问题,不实的数据比没有数据危害更大。这类统计数据完全是虚构的杜撰的,毫无事实根据。造成环境统计数据虚假的因素多种多样:有意虚报,瞒报统计数据资料,指标制定不严密,统计制度不完善,不配套等。这种过错包括环境统计人员为某种目的的故意过错,也包括过失过错。
2.拼凑的数据。这种数据是把不同地点,不同条件,不同性质的数据在收集、加工、传递过程中,人为地拼凑成同一时间、地点、条件和性质下的同一数据。这种东拼西凑的数据,虽然分别有事实根据,但是从整体上看数据是不符合事实的,其性质与数据虚构相同。如,环境统计人员为了填报方便把两台锅炉的数据简单叠加,不考虑其烟囱距离、有效高度等因素,不进行加权处理。
3.指标数值背离指标原意。这是由于对指标的理解不准确,或者是因为指标含义模糊,指标计算的随意性大等原因造成的数据质量问题,表现为收集整理的环境统计数据不是所要求的统计内容,数据与指标原意出现走样,面目全非。如,环境统计人员对工艺过程了解不够,使原煤和燃料煤之间,工艺过程和燃烧过程排放的二氧化硫之间的数据混淆不清。
4.数据的逻辑性错误。这是指统计资料的排列不合逻辑,各个数据、项目之间相互矛盾。如某企业报送的材料,燃煤量增加,煤的硫份不变,但燃烧过程产生的二氧化硫量却减少,这就存在着矛盾,表明数据有逻辑性错误。
5.数据的非同一性。它是指同一个指标在不同时期的统计范围、口径、内容、方法、单位和价格上有差别而造成的数据的不可比性。如某电厂,第一季度报送的产品发电量以亿度为单位,第二季度报送的产品发电量以万度为单位,在“十一五”环境统计软件系统中 ,对比过程由于单位识别不清,就会造成产品一项的指标突变。
6.数据不完整。这里指填报单位出现遗漏,所列项目的资料没有搜集齐全,不符合统计资料完整性的要求。数据不完整,就不可能反映研究对象的全貌和正确认识现象总体特征,最终也就难以对现象变化的规律性做出明确的判断,甚至会得出错误的结论。如企业填报的材料,由烟尘的产生量和去除量,却没有粉煤灰的产生量,这明显是错误的,因为烟尘的去除过程必然会有粉煤灰的产生。
7.统计手段和统计分析落后。目前许多企业统计工作仍处于手工状态,很原始!即使采用计算机也仅仅是减少工作量去做一些汇总、指标计算,并没真正引用先进的计算机技术和网络技术。所作的统计分析也局限于事后分析,即对统计数据进行单纯的讲解说明;不能利用网络技术实行信息共享等方式进行事前分析和预测。换句话说,“统计预测”这一职能根本没有发挥作用,缺乏对信息的收集、综合和系统化。
此外,常见的统计数据问题还有计算错误、笔误等。可见,统计数据质量问题既可能是来自于设计阶段,也可能是来自于统计资料的整理阶段。
三、统计数据质量控制方法
1.环境统计工作者本身应提高自身素质。环境统计人员不仅应掌握深厚环境监测和评价的相关知识,还要掌握统计法律及基本知识,具有丰富的实际工作经验,并应跟上时代及时进行知识储备及更新。因此,环境统计人员应该加强培训工作,各环境保护部门应建立配套的培训机制,对每一层次的环境统计岗位实施针对性的培训,必要时应聘请有关专家学者授课,或到相关单位进行考察学习,做到取长补短。环境统计工作者本身也应该努力学习专业知识,钻研业务,不断提高环境统计业务素质和水平,杜绝因业务不熟悉而造成的数据质量问题。
2.加强对统计人员的职业道德培训。目前,上级部门下达计划和各类政绩考核对环境统计数据干扰不可低估。有些地方,以是否完成计划和各类数据的高低作为考核地方政绩的依据,导致很多下级部门所报的环境统计数据受制约于计划数,这并不是计划部门的计划多么精确合理,而是说明某些环境统计对象或环境统计部门受某种利益或压力的驱动而使环境统计数据的质量得不到保障。当然,数据不真实、不准确的原因是多方面的,其中环境统计人员的思想道德对环境统计数据的影响是很大的。这就要求我们加强对统计人员的思想品德和职业道德教育,要求每一个统计工作者必须坚持实事求是的工作作风,认真对待每一个统计数据,如实地反映情况。
3.加大统计执法力度,保证源头数据的准确性。环境保护部门今后应在加强环境统计信息工程建设的基础上从数据采集的圈子中跳出来,重点加大环境统计执法检查,对弄虚作假的单位要坚决严肃查处。在立法上,罚款数额应该大幅增加,以威慑环境统计违法者,逐步建立全社会的环境统计诚信体系。
总之,在环境统计工作中要进一步加强统计信息自动化建设,抓环节,保质量,力求做到环境统计数据的全面、可靠和准确性,抵制环境统计上弄虚作假的行为,提高环境统计数据的质量水平,使环境统计工作逐步走向科学化、程序化、规范化,建立健全环境统计工作网络。充分发挥环境统计的调查、信息、监督三大功能,切实为环境管理提供服务,提高监测监管能力,确保完成“十一五”节能减排任务,促进环境友好型社会建设和经济社会又好又快发展。
参考文献:
[1] ISBN 978-7-5037-4602-4统计工作务实[M].北京:中国统计出版社,2007:20-50.
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[3] “十一五”国家环境统计综合年报软件使用说明[Z].
Statistical Quality Control Environment Research
JIN Li-li
(Huludao City Environmental Monitoring Station,Huludao 125001,China)
【关键词】计数原理 概率 统计
通过本章学习,重在让学生理解确定事件和不确定事件的基本概念,粗略地感知某一事件发生的可能性,用数量较为精确地刻画具体某一事件发生的可能性,进一步确立尊重事实、用数据说话的态度,学会用随机观点来解释现象,做出估计和决策,形成正确的世界观和方法论。
一、概率统计章节教学目标
概率是随机事件发生的可能性的数量指标,指在独立随机事件中,某一事件在全部事件中出现的频率,在更大的范围内比较明显地稳定在某一固定常数附近。对于任何事件的概率值一定介于0和1之间。有一类随机事件,它具有两个特点:第一,只有有限个可能的结果;第二,各个结果发生的可能性相同。具有这两个特点的随机现象叫做“古典概型”。在客观世界,存在大量的随机现象,随机现象产生的结果构成了随机事件。如果用变量来描述随机现象的各个结果,就叫做随机变量。一切可能的取值能够按一定次序一一列举,这样的随机变量叫做离散型随机变量;如果可能的取值充满了一个区间,无法按次序一一列举,这种随机变量就叫做非离散型随机变量。如果随机变量是连续的,那么都有一个分布曲线。实践和理论都证明:有一种特殊而常用的分布,它的分布曲线是有规律的,这就是正态分布。正态分布曲线取决于这个随机变量的一些表征数,其中最重要的是平均值和差异度。平均值也叫数学期望,差异度也就是标准方差。
数理统计包括抽样、适线问题、假设检验、方差分析、相关分析等内容。
根据大纲要求,本章教学目标为:
1.掌握分类计数原理和分步计数原理,并能运用它们分析和解决一些简单的应用问题。
2.理解随机事件发生的不确定性及频率的稳定性,理解概率的定义,能说出频率与概率的区别,初步学会用频率近似代替概率解决简单的实际问题。
3.理解概率的基本性质,理解互斥事件和对立事件的意义,理解互斥事件和对立事件的概率计算性质及公式。
4.理解等可能事件的意义,理解古典概型与几何概型的两个基本特征及其概率计算公式,会用计数原理求解古典概型中概率计算问题,会初步学会将某些实际问题转化为古典概型或几何概型解决。
5.理解总体、个体、样本、样本容量等概念的意义,了解随机抽样的必要性和重要性,会用简单随机抽样方法从总体中抽取样本,收集样本数据,了解分层抽样和系统抽样方法。
6.在样本数据整理中,会列频率分布表,绘频率分布直方图,了解用样本的频率分布估计总体分布的思想方法。
7.在样本数据分析中,理解样本均值、方差及标准差的意义,会根据公式求一个样本均值、方差及标准差,会用样本均值、方差及标准差估计总体的均值和标准差,推断总体数据的集中趋势和离散程度。
8.了解散点图,知道变量相关关系的意义,了解最小二乘法的思想方法,能根据给出的线性回归方程系数公式建立线性回归方程,会用科学计算器求回归系数。
二、概率统计章节编写思路
在初中阶段,学生粗略地感知不确定事件发生的可能性有大小,初步认识到用数量能较为精确地刻画某一事件发生的可能性大小,对于简单的古典概型涉及的计算,仅限于列举法或树状图所能进行的计数。本章内容分为三个部分:计数原理、随机事件的概率及统计推断。
“计数原理”的基本设计思路:本节的开篇就提出生活中到处需要计数,用一个一个数的方法,在稍微复杂情形下很费时甚至数不过来,使学生认识学习计数原理的必要性。然后采取“阅读问题――再分解问题――引导探究――归纳概括”的方式,安排了具体例证中归纳两个计数原理的活动,以引导学生经历原理的概括过程,并使学生学会面对一个复杂的计数问题。
“随机事件概率”的基本设计思路:本着从认识随机现象与应用随机观念解释现实世界中各种现象两个方面,采用“问题情境――引导探究――归纳概括”的方式,帮助学生建立随机观念的意图。首先,通过列举各种各样的现象引导学生从结果能否预知的角度出发,帮助学生理解随机现象和确定性现象的概念;从研究随机现象的角度出发,引入随机试验的概念,使学生理解随机事件、必然事件和不可能事件的概念,进而能辨别一个事件是否是确定事件。其次,根据概率的定义,在概率基本性质的基础上,通过同一试验中不同事件是否同时发生的实际问题探究,理解互斥事件与对立事件的概念。再次,针对一类试验的所有结果出现具有等可能性,介绍了两种特殊的概率模型,即古典概型与几何概型。
“统计推断”的基本设计思路:本部分内容主要解决如何从总体中抽取样本,如何通过所抽取的样本进行计算和分析,对总体的相应情况做出推断的问题。在抽样方法方面着重介绍了简单随机抽样、统计抽样和分层抽样。
三、概率统计章节教学建议
(一)本章教学建议
1.关于计数原理的教学。一要准确把握教学要求;二要注意认真剖析概念;三要注意从不同角度思考和解决计数问题。
2.关于随机事件概率的教学。一要充分认识概率教学的困难,重视学生的实践活动;二要注意概念的区别与联系的教学;三要避免用排列组合知识计算古典概型的例题和习题,把计数的方法局限于列举法或计数原理;四要注意渗透数学思想方法,引导学生感受、体会并能初步简单运用。本章涉及的数学思想方法主要有:抽象概括建立模型的思想方法、分类讨论的思想方法、化归的思想方法、数形结合的思想方法等等。
3.关于统计推断的教学。一要重视展开探究活动,让学生在了解探究任务中产生兴趣,让学生在探究活动中进入学习状态,让学生在分析真实数据中形成新的思考习惯,让学生在交流探究结论中加深对新知的理解;二要关注与学生的实际经验相联系,让学生参与统计研究的实际操作过程,体会统计思想,形成运用统计方法解决实际问题的意识,同时使学生认识到统计在日常生活中有着广泛的应用;三要注意要求学生多运用计算器、计算机等现代工具处理数据。
(二)各节教学建议
1.计数原理
本节教学重点是对两个计数原理的理解。这两个原理都涉及完成一件事不同方法的总数,它们的区别在于:分类计数原理与“分类”有关,各种方法互相独立,用其中任何一种方法都可以完成这件事;分步计数原理与“分步”有关,各个步骤互相依存,只有各个步骤都完成了,这件事才算完成。
本节教学难点是两个计数原理的运用。做一件事,完成它可以有n类办法,是对完成这件事所有方法的分类。分类时,首先要根据问题的特点确定分类的标准,然后在确定的标准下进行分类。而做一件事完成它需要分成n个步骤,分步时也要先确定分步的标准,完成这件事必须且只需连续完成这n个步骤后这件事才算完成。
2.随机事件和概率
本节是关于概率的引入部分,对于现实世界中各种各样的现象,从结果能否预知的角度出发,可以分两大类,一类现象的结果是无法预知的,即随机现象,一类现象的结果总是确定的,即确定性现象。为了研究的方便,把条件每实现一次,叫做进行一次试验,如果试验结果事先无法确定,并可以重复进行,这种试验叫做随机试验。而每次试验的结果称为一个条件,随机事件是指在一定的条件下新出现的某种结果。
本节教学的重点是了解概率的意义,难点是认识概率与频率的区别,关键是知道一个事件是随机事件、必然事件还是不可能事件,尽管不可能事件与必然事件是相互对立的,但它们也可以看成是随机事件的两个极端,而且统一在随机事件之中。
3.概率的简单性质
本节根据概率的定义,推出了随机事件概率的取值范围的基本性质、如何计算复合事件的概率。本节确定了互斥事件这一最简单的情况,即两个事件至多一个发生,它们可能都不发生,但不可能都发生,并给出了两个事件A与B的和的意义。通过实例得出概率的加法公式。如果A、B是互斥事件,那么A与B和的概率等于事件A与事件B的概率之和。这个性质仅适用于两个事件是互斥的,然而与互斥事件的概率相近的概念是对立事件,相应地得出对立事件的概率之和等于1的结论。
本节教学的重点是了解互斥事件的概念,以及互斥事件的概率加法公式,教学的难点是互斥事件与对立事件的联系与区别的理解。两个事件对立是这两个事件互斥的充分条件,但不是必要条件。
4.等可能事件的概率
本节是在概率的统计定义的基础上进一步研究等可能事件的概率。由于进行大量重复试验的工作量大,结果有一定的摆动性,有些试验还具有破坏性,因此通过大量重复试验用频率来表示概率有局限性,而确认研究的事件是等可能事件,可较好解决这个局限性。等可能模型根据事件的个数是有限还是无限,分为古典概型及几何概型两类。然而古典概型的特点是:在每次试验中,不同的试验结果只有有限个。几何概型的特点是:基本事件发生是等可能的,且基本事件有无数个。
本节教学重点是理解等可能事件的意义,会把事件分解成等可能基本事件。理解古典概型和几何概型的基本特点以及两个概型的区别和联系。教学难点是将实际问题抽象为数学模型。教学的关键是分清古典概型基本事件总数与事件包含的基本事件个数。
5.总体样本和抽样方法
本节首先通过获取信息是采用普查还是抽样的探究,认识抽样的必要性,进而认识总体、个体、样本、样本容量等概念。
本节教学重点是简单随机抽样的理解。教学难点是在三种随机抽样中,每个个体被抽到的可能性相等的理解。教学的关键在于对本节中几个探究问题所指向的概念本质特征的引导。
6.总体分布的估计
本节主要是用样本的频率分布区估计总体分布。本节首先从具体问题的探究,说明用样本的频率分布统计总体的频率分布的重要性;然后结合具体案例介绍频率分布表的制作步骤,以及作分布直方图的方法。
本节教学的重点是通过频率分布图、频率分布直方图对总体进行估计。教学难点是作频率分布直方图中以频率÷组距为纵轴的理解。教学关键要体现合理分组的重要性,应针对具体问题进行具体分析。
7.总体特征值的估计
统计里有两类特征值,一类显示数据的集中趋势,常见的有平均数、中位数、众数等;一类是显示数据的离散程度(波动大小),常见的有极差、方差、标准差等。之所以介绍这两类特征值,是因为有时很难知道数据的分布规律,而这两类特征值能对数据的情况做出简要的描述,而且有些实际问题并不需要知道考察对象的整体情况,只需要了解它的某些数据特征就行了。
本节教学难点是让学生理解平均数是刻画数据集中趋势的特征值,方差是刻画数据离散程度特征值的理由;教学重点是让学生能用样本平均数去描述总体水平,能用样本方差、标准差比较数据稳定性水平。
8.一元线性回归。
散点图在分析两个变量之间的关系中起着非常重要的作用。对于散点图,可以做出如下判断:一是如果所有样本点都落在某一函数曲线上,就用该函数来描述变量之间的关系,即变量之间具有函数关系;二是如果所有样本点都落在某一函数曲线附近,变量之间就有相关关系;三是如果所有的样本点都落在某一直线附近,变量之间就有线性相关关系。借助用平均值估计物体重量的方法,探求最佳估计,建立线性回归方程,结合例题学习用科学计算器求回归系数,可减少运算量。
“数学实验”与“数学研究性学习”有相似之处,都含有“探究”的成分.但在实际教学过程中还是有所区别的:如果数学结论是在探究过程中发现的,前提是此结论是未知的,这个过程把它界定为“试验”,与“数学研究性学习”相对应;如果是对已有结论或想法进行验证,这个过程把它界定为“实验”,与“数学实验”相对应.例如,在圆周率概念的教学中,利用电脑对圆周展开,同时跟踪测量圆周长和圆直径,引导学生发现圆周长与圆直径的比是一个定值.由于实验中圆可以随意变化,学生很容易接受π的存在,从而认识圆周率.此过程就是数学实验.数学未知结论的探究对于中学生来说存在一定的困难性,而数学实验是可行的.数学实验的过程实际上就是一个科学研究和探索数学真理的过程.因此,加强数学实验教学必然能更高效地培养学生的探索能力和科学创新精神,从而激发学生的好奇心.高中学生不能也不必只依赖用数学实验的方法来学习数学,但完全可以利用数学实验的方法来探索数学的真理,经历数学知识的形成过程,最终牢固掌握数学知识,从而提高学习数学的兴趣.因此,我们相信,开展数学实验教学的前途是比较乐观的.
一、设计数学实验的指导思想和特征
数学实验教学的特点是以问题为载体,以计算机为手段,培养学生应用计算机来解决实际数学问题的意识和能力;以学生为主体,在教师的精心准备和指导下,学生自主探索解决问题的方法,在失败和成功的过程中获取数学知识,以此来培养和提高解决数学问题的能力.这应该成为我们设计数学实验的指导思想.数学实验主要有两大特征,第一,数学实验最重要的是对数学问题的理解(当然也包括验证或证明);第二,数学实验追求的目标是发现和创新、对问题解决以及新的求实精神.电脑使数学教学的表现形式更加形象化、多样化、直观化,有利于充分揭示数学概念的形成与发展,揭示数学思维的过程和实质,展示数学问题的形成过程.
二、数学实验设计的基本步骤
数学实验是以电脑作为基本工具,以数学问题的内容为载体,运用“运动”、“变换”、“动画”等手段,揭示问题中的图形位置、数量关系、变化趋势等的教学活动.它形象生动、易于操作,不该是原数学问题解法的翻版,应该是揭示问题的数学属性及变化过程.数学实验的设计主要是在数学思想和方法的指导下,形象地演示数学现象,正确表达数学关系,应具有数学“专业化”的特点.
数学实验设计的基本步骤如下:第一,收集信息和数据,提出数学问题;第二,在计算机上选择合适的数学应用软件;第三,揭示运动变化过程,观察其效果;第四,猜想并得到初步结论;第五,改变控制因素,不断尝试、演示(此时要注意数学思想方法的渗透、指导);第六,通过严格的证明,确定数学结论.实验设计的步骤可以根据实际的数学问题进行适当的调整,以最终实现实验目的.
三、设计数学实验的基本原则
中学开展数学实验教学应注意到其载体是数学问题,实验是从问题出发进行探索研究的.因此,在设计数学实验时应遵循的主要原则有:(1)可行性:应选取适合中学生年龄和认知水平的课题,实验时不需要补充大量的知识就可人手且易于操作.(2)实效性:应注意选取有一定代表性和实际背景的课题,这可以使学生从实验过程中体会数学的应用价值,提高学习数学的实效性.(3)趣味性:饶有趣味的数学问题,能吸引学生思考,启迪学生思维,开阔学生视野,提高学生学习数学的兴趣.(4)体现计算机的工具性:数学实验课题的解决主要借助计算机的计算和模拟等功能,这是信息时代的要求,也是数学实验教学改革和发展的方向.
四、数学实验设计的几种常见类型
以正确展现数学属性为基本出发点,并期望达到以上提出的实验教学目的进行的数学实验设计,其类型可以各式各样,以下只是从几种常见的类型中进行实践探索,不一定是典型例子,以期抛砖引玉.
1.通过设计数学实验来揭示数学问题的本质.
抽象是数学的一个最显著特点,如何把抽象的数学问题和数学概念形象化、具体化,我们可以据此入手进行数学实验设计.
例如,函数图象的平移,用了电脑以后,如果仍是把鼠标点住图象“拖动”,这和实物“移动”就没有区别了.实际上所谓图象的平移,它与解析式中的某一参变数是有直接联系的,如何正确地刻画出参变数的变化与图象位置的变化呢?在实验设计中可以把参变数作为一个点让其在数轴上移动,以表示它的变化,再建立参变数与图象之间的链接,当鼠标点住数轴上表示参变数的点移动的时候,对应的图象就会随着移动.这样的设计,能把问题的本质完全揭示出来,使学生对参变数的作用有更深切的了解.
2.通过设计数学实验来揭示函数图象的特征.
利用函数图象特征来研究函数性质是教学中经常遇到的事情.由于缺乏直观形象,学生往往对此普遍会感到比较困难,这时我们不妨利用计算机强大的计算功能和图形功能来设计数学实验,把函数图象变得具体、形象而生动,易于学生掌握.
正文
现代经济正步入以世界统一市场为标志的世界经济一体化轨道,企业的成败,取决于信息获取、识别、处理、转换、传递的准确性、效率与速度。因此,信息在企业经营管理中的重要作用也将愈来愈显著。随着我国改革开放,确立市场经济体制,和加入WTO,企业要能在国际国内激烈的市场竞争中求得生存与此同时发展,一个重要的条件就是——必须要有一个健全的高效的信息系统,以满足企业经营管理决策所需的各种内外信息。因此,作为提供信息的企业统计必将在其中扮演重要角色,发挥重要作用。特别是对我们***系统来说,随着“大企业、大市场、大品牌”的形成,以行政区划为单一的卷烟市场割据将很快被打破,搬掉门槛推倒墙是大势所趋。再下一步就有可能是***专卖法的取消,所有这些都告诉我们,***行业也将马上面临着国际国内激烈的市场竞争。想在这种激烈的竞争中生存发展,必须要有一支能够为企业的决策和管理者提供准确数据的素质过硬的统计队伍。
近年来,我国统计工作取得了比较显著的成绩。从总体上来看,我国现有的统计数据,基本上还是能够反映客观实际的。但是,随着社会主义市场经济的不断发展,经济结构复杂化,利益主体多元化,再加上体制转化过程中经济秩序混乱,人为干扰增多,因而搞准统计数据的难度也就日益增大,统计失实的潜在危险性也就日渐严重,并将逐步暴露。对此,我们必须要有清醒的认识,要始终不渝地把提高统计数据质量问题,摆到统计工作的首要位置,并采取综合治理措施,切实抓紧抓好。下面就统计数据质量问题谈谈自己一些粗浅的看法。
一、统计数据质量控制的意义
企业统计的目的是为企业经营决策管理提供统计信息。在市场经济条件下,企业经营决策极具风险性,风险产生于不确定性并由不确定性程度决定风险的大小,而不确定性又与信息的准确和及时程度直接相关,信息愈准确及时,不确定性愈低,反之,亦然。所以,准确性和及时性是对统计资料的两项基本要求。其中,准确性的要求是第一位的,是统计工作的生命。它确定着统计资料是否有效和价值的高低,是衡量统计数据质量的根本标志。准确可靠的统计数据,便于决策和管理者正确地把握形势,客观地剖析问题,从而作出科学的决策。反之,有水分的、失实的统计数据,相互矛盾的统计数据,给决策者以错误的信号,将会误导决策和调控,对企业的发展将会造成重大损失。因此,统计工作者必须以对本职工作高度负责的精神,以统计数据为对象,以消除统计数据的差错为目标,千方百计搞准统计数据,达到强化统计数据质量控制的目的。
二、常见的统计数据质量问题及分析
(一)、数据虚假
这是最常见的统计数据质量问题,也是危害最为严重的数据质量问题。这类统计数据完全是虚构的杜撰的,毫无事实根据。造成统计数据虚假的因素多种多样,比如,有意虚报,瞒报统计数据资料,指标制定不严密,统计制度不完善,不配套等。
(二)、拼凑的数据
这种数据是把不同地点,不同条件,不同性质的数据在收集、加工、传递过程中,人为地拼凑成同一时间、地点、条件和性质下的同一数据。这种东拼西凑的数据,虽然分别有事实根据,但是从整体上看数据是不符合事实的,其性质与数据虚构相同。
(三)、指标数值背离指标原意
这是由于对指标的理解不准确,或者是因为指标含义模糊,指标计算的随意性大等原因造成的数据质量问题,表现为收集整理的统计数据不是所要求的统计内容,数据与指标原意出现走样,面目全非。
(四)、数据的逻辑性错误
这是指统计资料的排列不合逻辑,各个数据、项目之间相互矛盾。例如,企业卷烟库存商品中主要的组成部分是省产烟、省外烟、国外烟,如果企业报送的统计资料中,卷烟库存商品总金额显著下降,而省产烟库存金额大幅度上升,省外烟和国外烟库存金额只是持平或只有小幅度的下降,这就存在矛盾,表明数据有逻辑性错误。
(五)、数据的非同一性
它是指同一个指标在不同时期的统计范围、口径、内容、方法、单位和价格上有差别而造成的数据的不可比性。例如,2003年的统计资料中不含税价在30元以上的卷烟为一类卷烟,而在2004年的统计资料中,不含税价50元以上的卷烟为一类卷烟,如果在此基础上来比较两年的一类卷烟的销售量,而得出一类卷烟销售量大幅度下降的结论显然是不合理的。
(六)、数据不完整
这里指调查单位出现遗漏,所列项目的资料没有搜集齐全,不符合统计资料完整性的要求。数据不完整,就不可能反映研究对象的全貌和正确认识现象总体特征,最终也就难以对现象变化的规律性做出明确的判断,甚至会得出错误的结论。
(七)、统计手段和统计分析落后
目前许多企业统计工作仍处于手工状态,很原始!即使采用计算机也仅仅是减少工作量去做一些汇总、指标计算,并没真正引用先进的计算机技术和网络技术。所做的统计分析也局限于事后分析,即对统计数据进行单纯的讲解说明;不能利用网络技术实行信息共享等方式进行事前分析和预测。换句话说,“统计预测”这一职能根本没有发挥作用,缺乏对信息的收集、综合和系统化。
此外,常见的统计数据问题还有计算错误、笔误等。
可见,统计数据质量问题既可能是来自于设计阶段,也可能是来自于统计资料的整理阶段。
三、统计数据质量控制方法
(一)、统计数据质量控制的原则应当是全过程的、全员参加的、以预防为主的数据质量控制。
首先,统计数据质量控制要贯穿于统计工作的全过程。每进行一步,都要对已完成的工作进行检查、对已发生的差错及时进行纠正,做到层层把关,防止差错流入下一个工作环节,以保证统计数据的质量。其次,参加统计数据质量管理和控制的人员应当是全面的。全体统计工作者都要树立数据质量意识,各个主要的工作环节都要落实专人负责。统计数据质量的好坏,是许多工作和许多统计工作环节质量的综合反映,牵涉到统计工作的所有部门和人员,因此,提高数据质量需要依靠所有统计工作者的共同努力,决不是单纯靠某一个部门或少数人所能搞得好、抓得了的。只有人人关心数据质量,大家都对数据质量高度负责,产生优质的统计数据才有坚实的群众基础。因而,统计数据质量控制要求把差错消灭在它的形成过程中,做到防检结合,以防为主。这就要求有关人员在质量控制中具有超前意识,抛弃那种出现了统计数据问题才想办法解决问题的被动的局面。
实行全员性的质量控制,就要把统计数据质量目标及其关键交给广大统计工作者,落实到每个工作岗位,使每个岗位都有明确的工作质量标准,做到合理分工、职责明确,职责越明确,数据质量控制就越有保证。
(二)、统计设计阶段的质量控制
统计设计是统计工作的首要环节,统计数据质量的好坏,首先决定于这个过程,它是提高统计数据质量的前提。如果设计过程的工作质量不好,就会给统计数据质量留下许多后遗症。设计过程的质量控制需要抓好以下几项工作:
1、正确规定统计数据质量标准。数据质量标准是指根据不同的统计目的对统计数据精度所提出的要求。满足统计目的精度的统计数据就是准确的,高质量的统计数据。首先要作充分的调查,系统地收集市场和用户对统计数据的反映和实际使用效果的情况;其次要分析研究过去统计数据的主要质量问题,找准统计数据质量控制的主攻方向;最后要进行反复论证,考虑到统计工作中实际能够达到的水平。
2、合理设计统计指标体系及其计算方法。
统计指标设计得是否合理,也是影响统计数据质量的因素之一。采用统计报表搜集资料,首先要实行标准化管理,制定的指标要符合统计制度的规定,范围要全,分组要准,指标涵义的解释和计算方法要精确;其次要对统计报表的设计、颁发、填制、汇总的全过程实行全面质量管理。
(三)、资料整理鉴别阶段的质量控制
统计资料整理鉴别阶段出现的差错是统计数据质量问题的重要方面。如果资料不准确,就会影响结论的正确。因此,要特别注意审查资料的可靠性和适用性,要弄清楚统计指标的口径范围、计算方法和时期时点。对于口径不一致或不完整的资料,需要进行调整、补充;对于相互比较的资料,必须要注意有无可比性;一旦发现数据有严重的质量问题,应进行核实,避免有质量问题的资料进入汇总处理阶段。总之,对搜集到的资料,经过鉴别推敲、核实审定、使之准确无误,才能使统计数据的质量得到保证。
(四)、人为错误的质量控制
1、尽可能采用计算机处理统计资料,同时提高统计分析水平。
计算机作为当今社会不可缺少的高科技产物已渗透到我们生活、工作中的各个环节。运用计算机整理、汇总统计资料,速度快、效果好,其优越性是手工整理无可比拟的。现在国内大部分著名企业基本上实行网络化、全球化,利用网络资源了解世界先进行业信息,采用科学先进的统计分析方法和手段,进行横向、纵向对比,找差距挖潜力,努力赶超世界先进企业。要能够写出有一定深度的统计分析预测报告,系统、全面、科学地去挖掘利用网络资源和从市场取得的第一手资料,完善整个分析、预测手段方法和过程。但是,也应重视计算机处理数据的质量问题,提高计算机数据处理的关键在于提高录入数据的可靠性。
2、统计工作者本身应提高自身素质。
统计人员没有深厚的专业知识和丰富的实际工作经验,没有跟上时代及时进行知识更新,不善于统计调查获取第一手资料,写不出有一定深度关于本企业某一方面对决策层有参考价值的统计分析报告。因此,对统计人员应该加强培训工作,企业内部应建立配套的培训机制,对每一层次统计岗位实施针对性的培训,必要时到企业外请有关专家学者授课,或到相关先进单位进行考察学习,做到取长补短。统计工作者本身也应该努力学习统计知识,钻研业务,不断提高统计业务素质和水平,杜绝因业务不熟悉而造成的数据质量问题。
3、加强对统计人员的职业道德培训。
目前,上级部门下达计划和各类政绩考核对统计数据干扰不可低估。有些地方,以是否完成计划和各类数据的高低作为考核地方政绩的依据,导致很多下级部门所报的统计数据高于计划数或持平,这并不是计划部门的计划多么精确合理,而是说明某些统计对象或统计部门受某种利益的驱动而使统计数据的质量得不到保障。当然,数据不真实、不准确的原因是多方面的,其中统计人员的思想道德对统计数据的影响是很大的。这就要求我们加强对统计人员的思想品德和职业道德教育,要求每一个统计工作者必须坚持实事求是的工作作风,认真对待每一个统计数据,如实地反映情况。
4、加大统计执法力度,保证源头数据的准确性。