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中圖分類號:TU311.4;TU393.3 文獻標識碼:A
文章編號:1674-2974(2016)03-0048-07
早期的施工力學問題主要存在于橋梁[1-3]和高層建筑[4]中,隨著大跨空間結構、復雜結構的蓬勃發展,結構施工的周期和復雜性都大大增加,而且施工過程與結構最終成型狀態關系更加密切,施工力學問題在大跨度鋼結構中受到了充分的重視,但國外在大跨度鋼結構施工力學問題方面公開發表的文獻較少[5-6].國內對施工力學的研究則主要基于時變力學理論[7],將施工過程離散為若干施工階段進行分析,常采用生死單元法和分步建模法[8],將連續的施工過程進行離散化求解.生死單元技術采用一次性建模,然后按照實際施工步驟逐步“殺死”或“激活”單元來模擬整個施工過程結構的受力及變形狀態,避免了單元網格的重新劃分,只需建立一次整體模型,但其缺點是單元被激活后可能發生漂移而與實際的安裝位形不符,出現較大偏差甚至求解不能收斂;分步建模法是按照施工步驟邊建模邊求解,可精確控制施工過程中構件的安裝位形,不存在生死單元技術由于“死”單元的“漂移”而導致剛度矩陣病態的問題,其缺點是每個施工步驟都需導入上個施工步分析的應力狀態作為本次分析的初始應力狀態,重復建模.而且傳統有限元方法在大變形、大變位等這類施工過程中經常涉及到的非線性問題求解方面往往存在較大困難.
向量式有限元[9-11]是一種基于動力學求解的數值方法,它從傳統的牛頓力學出發,建立起一套完整的理論.此方法可以應用于所有符合牛頓定律的力學問題求解,不需求解聯立方程組,不存在非線性求解的收斂問題,尤其適合于動力問題.國內已有部分學者將其引入到結構分析中[12-16],可以完成諸如大變形、大位移,甚至是剛移等一系列非線性分析.本文利用向量式有限元理論計算與時間的依存性,進行大跨度鋼結構施工力學分析,為大跨度鋼結構的施工力學分析提供了一種新的手段.
1 向量式有限元概述
向量式有限元的理論構架不同于經典結構力學,選擇了一組不同的概念描述和簡化假設.在向量式有限元基本理論中了傳統結構力學中的一些簡化假設,例如剛性桿件、運動和變形的分解以及路徑獨立的過程和靜態解,桿件的變位量和變形量是沒有限制的,而把時間也作為分析的一個變量來考慮.因此,向量式有限元能夠考慮運動進行的全部過程,處理作用力和操作環境持續變化的真實狀況.同時,向量式有限元引入了數值計算方法,避免了多層次的迭代計算,求解過程中不形成剛度矩陣,因此不僅能夠方便地處理大變形、大變位等幾何非線性問題,也能夠處理材料非線性和狀態非線性等不連續行為.
1.1 求解過程
根據牛頓第二定律,對于每個質點有:
2.2 千斤頂單元
大跨度鋼結構在安裝過程中采用支撐胎架,為便于卸載,一般使用千斤頂作為臨時支撐與結構之間的連接,千斤頂在卸載施工中有較大的承載能力,且便于控制.基于千斤頂工作中受壓而不受拉的特點,可采用與張拉索單元類似的模擬方法,建立千斤頂單元的內力計算公式.不同的是,千斤頂單元只能受壓不能受拉,因此,當fA2B2>0時,E0=0.
3 大跨度鋼結構施工力學分析
施工力學分析方法主要包括有限單元法、時變單元法和拓撲變化法等.時變單元法是指離散網格不變,通過單元大小的變化來實現求解區域的變化,但存在數值積分穩定性問題.拓撲變化法應用拓撲學原理用數值手段實現求解區域的變化,但要求時變次數不能太多,否則計算效率不高.有限單元法因為理論成熟,易于程序化,得到了廣泛的應用.但對于大變形、大變位甚至剛移等非線性過程的求解往往很難收斂.本文采用向量式有限元方法,可根據實際施工順序通過確定新增單元或節點,直接建立新增構件加入初始模型進行分析.由于向量式有限元求解本身即為動態求解過程,因此不需調整參數,真實模擬實際施工順序,跟蹤受力和變形過程.
3.1 算例1
如圖3所示的懸臂梁結構,分為4段施工,僅考慮自重荷載,后續構件的安裝按照切線的方式進行.懸臂梁截面規格為H1400 mm×500 mm×10 mm×22 mm,材料彈性模量為2.06×105MPa,密度為7.85×103 kg/m3.
采用大型通用有限元軟件ANSYS中的生死單元法和本文方法分別計算各階段節點撓度,結果如表1所示.考慮在施工過程中,兩者均按照切線方式進行下一步施工,對比生死單元法和本文方法可知,兩者結果相差不大,這表明本文方法是有效的.
3.2 算例2
如圖4所示兩端為鉸支座的索桁架初始態,拉索均為無應力長度,粗實線表示鋼拉桿Φ102 mm×6 mm,彈性模量2.06×105MPa,細實線為拉索Φ20,彈性模量1.6×103 MPa,密度均為7 850 kg/m3,不考慮自重影響.通過張拉AD和CD兩根拉索對索桁架進行預應力張拉,直至最終態(見圖5).
建立向量式有限元模型,其中桿件BD采用桿單元,拉索AB和CB采用索單元,拉索AD和CD采用張拉索單元.對拉索進行張拉有兩種模擬方式:一是設置阻尼系數,采用擬靜力分析的方法,拉索長度一次變更到原長,忽略拉索長度變化及預應力建立的過程,得到最終成形狀態;二是設阻尼系數為零,采用動力分析的方法,拉索長度以一定的速度逐漸變化至原長,這樣可以跟蹤模擬預應力在整個結構中建立的過程.
圖6和圖7分別給出了采用這2種方法得到的單元內力和節點豎向位移時程曲線,其中阻尼系數為0時,拉索提升速度為4.06 mm/s.
由圖6和圖7可知,當阻尼系數為20時,拉索原長突變,內力和位移曲線均產生振動,但隨著阻尼力的作用逐漸趨于最終結果;當阻尼系數為0時,因為拉索原長以緩慢的速度變化,產生的振動較小,而內力和位移均緩慢增加,最終也達到了平衡狀態.算例表明,采用兩種方法得到的最終結果是一致的,內力為6 933.4 N,豎向位移為250 mm,且與理論解一致.
4 工程實例
南京水利科學研究院河口海岸深水航道試驗大廳屋蓋采用大跨度張弦桁架結構體系,跨度達119.8 m,上部鋼屋蓋支承于下部型鋼混凝土框架柱,一端簡支一端滑動(圖8).屋蓋由18榀張弦桁架組成,單榀桁架采用倒三角截面立體管桁架形式,矢高7 m,垂度5 m,總高12 m;下弦拉索采用PES7-163纜索,彈性模量1.95×1011MPa,施加預應力1 190 kN.根據工程特點及施工條件,采用單榀桁架帶胎架張拉,支撐胎架與桁架之間通過千斤頂連接,支撐胎架卸載后,桁架沿軸向累積滑移技術進行鋼結構安裝.支撐胎架采用2.0 m×2.0 m格構式標準節,高22.0 m.立桿采用L152×6,橫桿采用L75×6,斜桿采用L100×6,柱頂連梁采用I20a,如圖9所示.
根據實際施工過程,首先在胎架上拼裝上部剛性管桁架,然后掛索并進行張拉,利用向量式有限元可以首先將拉索的彈性模量設為零,分析上部管桁架自重作用下的受力狀態,然后改變索長進行張拉模擬.由于本工程為單榀張拉施工,本文對鋼結構屋蓋端部的第一榀張弦桁架施工張拉過程進行模擬分析,跟蹤結構位形及內力變化.
建立向量式有限元模型,管桁架使用梁單元模擬,撐桿為桿單元,考慮張拉過程實際情況,假定拉索的端部索段為原長可以改變的張拉索單元,以此模擬張拉過程,中間索段為只受拉不受壓索單元.桁架下部采用雙拼格構式支撐胎架,桁架與支撐胎架之間通過千斤頂單元連接.時間步長取為0.000 12 s.
圖10和圖11分別為上部鋼桁架跨中豎向位移和支座節點水平位移時程曲線,圖12和圖13分別為拉索內力和千斤頂內力時程曲線.0~1.2 s為鋼桁架拼裝階段,設阻尼系數為30,擬靜力計算跨中位移逐漸達到靜態穩定;1.2~13.2 s為預應力張拉階段,令阻尼系數為0,進行動態分析,位移和內力逐漸增大,但在6.6 s左右時跨中位移和內力均有突變,這是由于在6.6 s時千斤頂內力變為0,由圖13可知,此時鋼桁架脫架.當時間為13.2~18.0 s時,令阻尼系數為30,位移和內力趨于穩定.最終得到跨中豎向位移為212.4 mm,支座節點水平位移為-77.1 mm,拉索內力為1 193.4 kN,千斤頂內力為零.
圖14和圖15均為采用大型通用有限元軟件ANSYS程序根據目標索力進行找力之后的分析結果,跨中豎向位移和支座水平位移分別為211.0 mm和-76.6 mm.拉索索力為1 190 kN,臨時支撐可以脫架.
5 結 論
1)本文基于向量式有限元的基本理論,推導了張拉索單元和千斤頂單元兩種新型單元,實現了施工力學實時分析,編制了含有張拉索單元和千斤頂單元的結構計算分析程序,實現了預應力張拉過程分析.
2)編制了大跨度張弦桁架張拉施工分析程序,并針對具體工程進行了模擬,驗證了理論推導和程序的有效性.但自編程序的計算效率與傳統有限元相比還有待提高,可優化程度較大.
3)施工力學分析的難點在于施工過程中,結構的幾何、材料和邊界條件等均有可能隨時間變化.相對于傳統有限元分析方法來說,本文提出的分析方法從動力學方程出發,能夠適應大變形、大變位等復雜非線性條件的分析,具有較強的適用性,且能夠跟蹤施工過程中的內力和位移變化情況,得到整個施工過程中內力和位移的動態時程曲線,監控施工過程的安全,對內力和位移較大的桿件與節點進行預警.
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中圖分類號:O342 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2016)11-0174-02
一、分析力學課程特點和內容
分析力學是經典力學的一個分支,其嚴格定義目前尚未有一致性結論[1]。一般認為分析力學是以廣義坐標為手段,虛位移原理和動力學普遍方程為理論基礎,運用數學分析的方法研究力學問題的一門學科[2]。1788年,拉格朗日重要著作《Mécanique Analytique》的出版,標志著分析力學的初步形成。之后在各國學者的推動下,分析力學取得了長足的發展,并且有了更豐富的內涵和外延。
分析力學學科具有以下特點:(1)以標量的“能量”以及廣義坐標、廣義力為中心;(2)不考慮理想約束力,因此比起牛頓力學,更適于處理約束系統;(3)高度數學化,有理論深度;(4)應用廣泛,已超出經典力學范疇。
分析力學學科包含如下內容:拉格朗日力學、哈密頓力學、動力學變分原理、微振動理論、剛體動力學、天體力學、穩定性理論、Noether定理、Birkhoff系統、幾何力學等。其中,傳統工科分析力學的授課內容一般為前三部分,而理科分析力學的內容要更為廣泛一些。
二、機械專業分析力學課程存在的問題
對于機械專業來講,其研究對象為受約束的機構,研究內容為機械振動和機構動力學等。對于機械振動,分析力學可使其建模方法更加規范化;對于機構動力學,由于其存在大量的約束,采用分析力學方法建模更加便捷。因此,機械專業分析力學課程的開展是非常必要的。
目前對于機械專業的分析力學課程,還存在一些值得探討的問題。首先,這門課程一般只作為選修課,課時有限,授課時必須有所取舍和側重;其次,工科學生的數學基礎相對理科學生略顯薄弱,但課程中存在一些數學背景深厚的概念,因此需要在課程的嚴謹性和易懂性之間取得一定的平衡;最后,分析力學即使在力學課程中也是一門基礎學科,因此在授課時應注意將其知識與其他力學課程中的知識串聯在一起,而不是孤立地講授。
下文針對這些問題,討論了機械專業分析力學課程內容的設置,并闡述了筆者在講解一些重要內容和知識點時相比傳統的授課方法進行的具體改進。
三、機械專業分析力學課程的內容設置和講授方法
上文提到,機械專業分析力學的應用領域主要在結構和機構動力學,因此,課程的設置應偏重于拉格朗日力學,尤其是第二類拉格朗日方程。
(一)第一章 緒論
講述近代力學發展史、分析力學的大致定義、分析力學的特點。在近代力學發展史講授中,要突出分析力學尤其是拉格朗日力學的地位,提高學生對課程的重視性。講述分析力學特點時,要明確指出其最大特點是適合處理約束系統,以區別理論力學所學的知識。
(二)第二章 分析運動學
這部分屬于基礎知識,授課內容靈活性不大,講授內容包括:約束、等時變分、虛位移和自由度、廣義坐標、運動學問題的分析法。
對于第一部分約束,筆者相比其他一些傳統教材,加入了判斷微分約束是否可積的方法。因為學生在接觸到微分約束不一定是非完整約束這個結論的時候,很自然地會產生一個問題:究竟哪些微分約束才是可積的?該部分的內容填補了這個空白。
第二部分內容等時變分實際上在這里講授顯得較早,但是該部分內容作為基礎,可以使得下一部分內容虛位移中變分符號的出現不顯得太過突兀。另外通過學習變分的運算法則,學生才能夠從坐標的約束方程得到各虛位移之間的約束方程。
第三部分內容與傳統授課相比,筆者主要針對自由度這個概念將學生所學知識橫向比較。對于自由度的概念,學生在許多課程中都有學習,但不同課程由于研究對象不同,對其定義也會有所偏差。例如,振動力學由于不涉及非完整約束,就可以把自由度定義為描述系統位形的最少坐標數。另外還要對學生強調,自由度數與所研究的問題側重點有關,例如四連桿機構有一個自由度,但如果考慮連桿的彈性振動,則有無限個自由度。
第五部分內容運動學問題的分析法是大部分傳統教材所沒有的,內容主要參考了教材[3]。通過學習這部分內容可以基于坐標之間的關系得到速度之間的關系,避免了采用理論力學的基點法。這樣一來,即使學生理論力學基礎較差,也不會太過影響這門課程的學習。
(三)第三章分析靜力學
這部分內容設置靈活性同樣不大,講授內容包括:廣義力、虛位移原理、拉格朗日-狄里克雷定理。
第二部分虛位移原理的使用范圍本應是“理想約束、雙面約束、實位移是虛位移中的一個”。但是學生對于“實位移是虛位移中的一個”這個表述一般不易理解。因此可以放寬為“理想約束、雙面約束、定常約束”,這樣并不影響學生應用該原理。對于例題的設置,可以選用一些材料力學和結構力學求解梁支座約束力的題目,以體現分析力學的基礎性。
第三部分拉格朗日-狄里克雷定理是虛位移原理在保守系統中的具體應用。對于平衡穩定性的概念,可以引入材料力學的壓桿穩定性和流體力學中繞流物體的穩定性進行類比,使學生認識到這是一個具有普遍意義的概念。
(四)第四章分析動力學
傳統分析動力學需要講授哈密頓正則方程及相關概念,但是哈密頓正則方程主要優勢在于研究物理領域,對于機械振動和機構動力學,正則方程用處較小。而正則方程延伸出的諸多概念如正則變換、泊松括號等,學生學習起來太過抽象。因此筆者認為機械專業可以不講授哈密頓正則方程相關內容。因此這一章的講授內容包括:動力學普遍方程、第二類拉格朗日方程、動能的結構、微振動、初次積分、第一類拉格朗日方程、Routh方程。
本章第二部分第二類拉格朗日方程是分析力學課程最重要的內容。第二類拉格朗日方程的推導過程較為煩瑣,學生會感到枯燥,但仍然不可或缺。因為這部分公式的推導為接下來的內容如動能的結構、初次積分等打下了基礎,同時對學生的邏輯思維能力也是一個提升。在例題方面,筆者建議設置一些電路系統和機電耦合系統,這樣可以使學生意識到該方程的普適性。另外,學生在學習這部分內容時,常犯的一類錯誤就是眼高手低,尤其是求導、正負號等很容易出錯。因此一定要讓學生獨立完成一定量的課堂練習。
第三部分內容動能的結構雖然略顯抽象,但考慮到旋轉機械動力學是機械領域的一個重要研究方向,仍然有必要進行講授。這部分內容也為第四和第五部分內容打下了基礎。
第四部分內容微振動主要講授如何得到非線性振動的線性化方程。筆者發現在許多工科的振動力學教材中,雖然都提到了把動能寫成速度的二次型,勢能展開為坐標的二次型,就可以得到線性化的振動方程,但并沒有給出一種規范的方法,因此添加了這部分內容。這部分內容主要參考了理科教材[4]。
第五部分內容是分析力學求解動力學方程的古典方法。雖然目前求解動力學方程往往采用數值方法,但并不代表該部分內容就不重要了,因為初次積分代表系統存在守恒量,在一些特殊條件下代表具體的力學量的守恒,如能量守恒、角動量守恒等,具有明確的物理意義,而不僅僅是數學上的抽象概念。另外需要對學生強調初次積分和約束的區別,雖然形式相似,但前者是由動力學方程得到的,而后者是純粹的運動學概念。
(四)第五章動力學變分原理
動力學存在多種形式的變分原理,筆者在授課時只選擇了工程中常用的兩個變分原理,一是高斯最小拘束原理,二是哈密頓原理。前者在機構分析中應用較多,而后者在彈性振動中應用廣泛。這一章的講授內容包括:高斯原理、泛函與變分法、哈密頓原理。
第二部分泛函與變分法的講授主要是為哈密頓原理打基礎。雖然學生只需記住公式便可運用哈密頓原理,但實際上對于接觸最多的有限自由度系統,直接使用第二類拉格朗日方程會比哈密頓原理方便得多,因此哈密頓原理主要是講述一種思想而非具體方法,所以一定要講授泛函和變分法的概念。對于哈密頓原理,其泛函的宗量較為抽象,可以引入簡支梁的應變能(宗量為撓度)作為類比,便于學生理解。
第三部分的哈密頓原理與第二類拉格朗日方程等價,但使用起來需要分部積分,沒有直接采用后者方便,學生往往會有一種印象,認為哈密頓原理用處不大。因此筆者授課時引入了簡支梁的振動方程作為例題,雖然推導過程比較煩瑣,但可以使學生了解到,哈密頓原理可以處理第二類拉格朗日方程不能處理的問題,而不僅僅是數學形式上更簡潔。
四、結論
分析力學作為一門古老的學科,內涵外延非常豐富,針對不同本科專業的授課內容應具有不同的側重點,授課方式也應有所不同。本文針對機械專業分析力學課程存在的一些問題,闡述了教學內容和方法上的具體改進。在教學內容中,充分考慮機械專業工科特點,刪減了一些偏理科專業的內容。在教學方法上,一方面注重與其他課程的聯系,突出分析力學的基礎性。另一方面兼顧了課程的嚴謹性和學生的理解能力。實踐證明收到了良好的教學效果。
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1.首先需要病理學的基礎理論方面
要想在病理學教學中應用研究性教學,首先需要使學生能夠對其中的基礎理論進行深入的理解,病理學當中的一些基礎理論看似比較簡單,但是對之后的病理學學習有著較大的幫助,其中的一些基礎知識還會具有一定的臨床意義,由于病理學的學習內容較為復雜,在其中各個環節結合在一起的情況下,往往會使學生處于一直能夠比較茫然的狀態下,在這樣情況下,需要教師能夠在病理學的基礎上,引導學生對這些基礎知識進行學習并理解,使學生能夠靈活的利用這些基礎知識來進行以后的學習,例如在對血液循環障礙進行學習的過程中,這樣的病理知識看似十分簡單,但是通過應用研究性教學方法,來引導學生深入的對這些理論知識繼續學習之后,可以結合相關的醫學調查,來對西方人與中國人的動脈粥樣硬化發生率進行研究,在這樣的情況下,不能能夠使學生對血液循環障礙的基本內容有了更深的理解,同時這樣的教學內容具有一定的臨床意義,會使學生對這樣的病理特征印象更加深刻。
2.結合實際病例來進行研究性教學
在對病例學進行教學的過程中,由于病例學的教學內容較為復雜,知識靠講解來對病例學教材進行講解的話,講解的內容會比較抽象,在這樣情況下,會使學生不能夠充分理解此病例的具體特征,另外,單純理論堆砌會使學生的學習興趣逐漸降低,為了改變這一狀況,在進行研究性教學的過程中,可以結合相應的病例,來對病理學的內容進行講解,比如在對炎癥細胞的運行狀態進行講解的過程中,教師可以結合相關的病例,通過音頻等方式來對炎癥細胞的運行狀態和游出進行講解,在這樣的情況下,可以使學生們對炎癥細胞的分類和形態進行掌握,在學生掌握了炎癥細胞的具體運行狀態之后,可以借助已經掌握的信息來對炎癥發生的基本機制進行分析,從而達到自主學習的目的,另外,通過實際案例的音頻教學,可以使枯燥的理論知識變成形象的影像資料,在一定程度上提高了學生的學習興趣,調動了學生的學習積極性。
3.開展相應的醫學實驗
在病理學教學當中應用研究性教學方法的過程中,需要結合相關的病理學基礎知識,開展相應的醫學實驗,在病理學的教學過程中,其中的教師大部分都有自己的科研內容,在這樣的情況下,教師可以結合病理學的教學內容和自己的科研內容,將病理知識進行實時更新,并且可以根據學生的學習情況,使學生參與到教師的科研任務當中,這樣在一方面可以加深學生對基礎知識的理解,另外還可以使學生增加其動手實踐能力,培養學生的自主學習能力。
4.結合臨床的病理醫療事故來進行研究性教學
病理學是醫學教育中重要的組成部分,一般情況下,大部分醫生都根據病理情況來對患者進行診斷,但是由于這樣的情況,大對數的病理學診斷事故也是由此發生的,教師可以結合相應的病理醫療事故,來進行研究性教學,在這樣的情況下,可以引起學生的強烈反響,另外,一些負面的病理可以提高學生的警覺性和綜合素質,防止在以后的實際病理醫療當中出現類似的情況。
5.病理學教學中的研究性教學方法的應用優勢
中圖分類號:G642.41 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2016)19-0161-02
一、研究意義和背景
西方經濟學是高校經管類專業的基礎課,是學生學習其他專業課的基石,除了經管類的學生必須學習這門課程,很多學校的其他專業學生也開設了這門課程。因為經濟和我們每個人的生活息息相關,不管我們是否意識到,就像《財經郎眼》這個節目中的口號所說的:生活無處不經濟。從上個世紀30年代開始,西方國家就開始奉行宏觀經濟學之父凱恩斯的國家干預經濟的理論,主張政府應該在國家的經濟發展中有所作為。國家干預經濟,成功地幫助資本主義世界走出了經濟危機的泥潭,眾多的西方國家如美國、英國等經濟得到了快速發展,成為了世界經濟強國。在這些國家的發展歷程中,西方經濟學的基礎理論功不可沒,雖然很多理論有爭論,有各種不同的觀點,甚至有批判,但是西方經濟學也正是在實踐中不斷地探索,不斷地完善,在百家爭鳴的各種理論中不斷發展,適應千變萬化、紛繁復雜的現實經濟社會。盡管有各種爭論和爭議,但是西方經濟學的很多基礎理論在現實的經濟中得到了廣泛的應用,對于政府、企業和個人的經濟決策有著重要的參考意義。不僅對西方國家,而且對于我國來講,西方經濟學中的核心基礎理論對于實踐的指導都有著不可估量的價值。鑒于這門課程的重要性,就要求我們要去學好它,研究如何更好地加以運用,并且在理論的基礎上,不斷用實踐去完善豐富它,甚至去修正理論中存在的一些不合理之處。
二、西方經濟學教學中案例分析法的應用現狀及存在的問題
(一)教師感覺難教,學生感覺難學
西方經濟學分為微觀經濟學和宏觀經濟學兩大部分,內容龐雜,理論多,涉及的范圍廣,既要將理論講透,又要深入學習運用案例,時間上比較緊。除了文字敘述之外,理論分析中運用了大量的模型、公式,運用到了高等數學的知識,對教師和學生都提出了較高要求,普遍老師感覺難教,學生感覺難學。特別是一些數學基礎比較差的學生,在看見公式、模型和各種圖表之后,就產生了學習的畏懼心理,越是看不懂聽不懂,就越是不愿意、不喜歡學,久而久之形成惡性循環。
(二)理論與實踐結合比較難,有的學生在學習過后仍然感覺茫然
西方經濟學中的很多理論雖然是從現實經濟中來,從人們的生活實踐中抽象得到具有一般規律的結論,有的也是人們的經驗總結。一些經濟模型的前提假設條件雖然不完全符合實際,但是是必要的,因為現實經濟紛繁復雜,各種經濟變量之間的關系錯綜復雜,如果沒有前提假設條件,就無法構建模型,得不出任何的結論。嚴苛的前提假設條件,再加上各種公式,坐標曲線,組成的模型讓人感覺眼花繚亂,如果沒有很好的案例去深入到這些理論之中,將學生從理論中拉回到現實生活,就會讓人感覺人云亦云,理論空洞不切合實際,學了半天不知道這些理論到底有什么用,有的學生在學習過后仍然感覺茫然。如何更好地將理論與實際相結合,將復雜的理論簡單化,還原到現實中,是我們作為教學工作者需要去認真思考的問題。
(三)案例更新速度快,對教學提出了較高的要求
西方經濟學由于其學科的特殊性,決定了一些案例需要不斷地實時更新,因為經濟狀況是千變萬化的,比方說GDP這樣的宏觀經濟數據,就需要每年進行更新,如果在將國民收入決定理論時,還總是在用以前的數據,就很難說明問題,也不易被學生接受。還有國家的一些宏觀經濟政策,也總是在隨著經濟形勢的變化而不斷改變,企業的生產經營投資行為,也在適時而動,如果不隨著時事去更新案例,一直使用已經過時的陳舊案例,一是不能說明當前的經濟形勢,二是不能和過去做比較,三是難以激發學生的學習興趣。西方經濟學不像一些學科比如數學、英語、力學等,案例可以相對比較固定,它是一門時效性要求比較強的學科。案例的更新速度快,也對教學提出了較高的要求。
三、案例分析法在西方經濟學教學中的應用效果比較
(一)純理論無案例分析
西方經濟學中的許多理論都比較抽象,特別是使用眾多模型來進行表述的方式,增加了初學者對它產生的神秘感和畏懼感。如果僅僅是純理論講述,勢必達不到良好的效果,也容易讓人遺忘,更談不上對理論的深刻理解,難以了解它的來龍去脈和實用之處。抽象的理論往往讓人感覺枯燥無味,提不起繼續深入學習和研究的興趣,久而久之便產生了厭倦感。
(二)案例較長,緊接理論之后,主要由教師陳述無討論
如果案例比較長,主要由教師陳述且沒有討論,學生會產生疲倦感,而且是長時間被動接受理論,自己沒有參與其中,會比較難找到學習的成就感,使得教學效果大打折扣,而且冗長的案例也會壓縮理論的講述時間,影響教學進度。
(三)提出問題,由學生討論,討論之后由教師陳述理論
在敘述一個理論之前,提出一個相關的問題作為案例,引導學生討論,討論之后由教師總結,再陳述理論。這種方法也能起到相對較好的教學效果,學生自己參與進來,積極思考問題,能找到學習的成就感,從而激發興趣。但是這種方法對于教師的要求比較高,也有一定的難度,需要教師對討論的問題比較熟悉,能靈活應對在討論過程中遇見的各種狀況,總結的時候也需要有一些自己的見解。教師在討論中起到引導和主導作用,也需要合理把握時間,時間短內容少難以說明問題,時間長又會喧賓奪主影響進度。
(四)案例長度適中,教師陳述之后再講解理論
如果案例長度適中且比較新穎,來回穿插于理論之中,就能起到比較好的教學效果,吸引學生注意,一會輕松,一會嚴肅,有助于激發學生的學習興趣,消除疲勞感。這種方法也能起到較好的教學效果,關鍵在于案例的選取和案例融入理論中的節奏掌控,且案例的選取針對性強,重點突出,冗余部分少。
就以上所列舉的幾種情況,第三和第四種都能達到較好的教學效果,如果能將這兩種方法交替靈活運用,相信一定會有較好的教學效果。
四、改進西方經濟學案例教學法的建議
(一)教師需加強學習,具備扎實的功底才能將案例靈活運用
“臺上一分鐘,臺下十年功?!惫P者在幾年的教學工作中深有體會,要給學生一碗水,老師就要有一桶水,要做一名好老師,就需要不斷地勤奮學習,提升業務水平。教師只有具備扎實的理論功底,將每一個知識點吃透弄懂,才能熟能生巧,將各種案例靈活運用于課堂之中,胸有成竹,才能拋開教案,游刃有余。而且除了西方經濟學的教材之外,還需要多看其他專業書籍,才能觸類旁通,在編寫案例時才有更多的素材,也讓學生學習到更多的知識,感覺更加實用。筆者曾經聽過一位教授的講座,他說一個老師要想上好一門課,不能只看教材那一本書,確實很有道理,讓人感覺受益匪淺。
(二)案例需推陳出新,與時俱進,經典案例與時事并用
新穎的案例會給人耳目一新的感覺。微觀經濟學中有一個邊際效用遞減理論,這一理論同樣適用于教學,也許一個案例涉及到好幾個知識點,但是如果重復使用,會引起學生的反感。而案例的推陳出新,就需要教師不斷地學習,緊跟時代步伐,關注時事新聞,并把一些比較具代表性的時事編寫成案例,放到課堂中來。當然經典的案例是永遠不會過時的,將經典案例與時事并用,然后將過去與現在進行對比,相信更能說明問題。
(三)討論式的案例能取得較好效果,應盡可能采用
討論式的案例,能吸引學生注意,讓學生參與到課堂中來,能使老師與學生有更多的互動,通過這樣的方式,也能讓老師和學生交流思想,在探討中學習,成功的討論式案例能營造輕松愉快的課堂氛圍,達到較好的教學效果,應盡可能采用。
(四)注意案例的長短,并且合理穿插于課堂之中
教學中應盡量避免長篇的案例,選取一些言簡意賅,沒有冗余,長度適中的案例。并且合理穿插于課堂之中。西方經濟學由于運用到了數學公式和模型,課后也有一些習題,可以將這些習題作為案例放入課堂,先由學生做再講解,理論陳述與討論、案例分析、習題交替進行,有助于消除學生疲勞感。就像一個人坐多了想站起來,站多了又想睡一睡,是一樣的道理。
(五)增強案例的趣味性,與現實生活緊密聯系
教師自己生活中的體驗和引用別人的案例相比較,學生往往對前者更感興趣。有趣的案例,需要和現實生活緊密聯系。而要用自己的體會編寫案例,就需要教師多走、多看、多想,多外出學習,多參加各種學術活動,見多識廣,才能有更多的素材編寫成案例。同時也需要老師平時注意收集各種趣聞趣事,慢慢積累,增強案例的趣聞性,提高理論的實用性,必定能激發學生的學習興趣。
五、結論
西方經濟學是一門重要的專業基礎課,案例教學法的運用是否得當,直接關系到教學的效果。本文對案例教學法在西方經濟學教學中的應用效果進行了比較,最終得出結論:要提高這門課程的教學質量,需要教師不斷學習,提升業務水平,不斷更新案例,和現實生活緊密聯系,同時注意案例的長短,與理論分析、討論、習題交替進行,增強案例的趣味性和實用性,相信能夠取得較好的教學效果。
參考文獻:
經濟法涵蓋的知識點非常多,需要學生要具有豐富的知識理論體系,但是高職院校對經濟法的開設一般是在學生入學之后的第二年,學生對法學的前期基礎知識幾乎空白。因此學生只是熟讀了課本,卻不能吃透該法律的內涵。導致學生只知其一、不知其二,更談不上靈活運用相關法律來處理社會主義市場經濟中的出現的實際問題了。
1.2傳統應試教育制約教學手段創新
教師重理論知識教學、輕實踐能力培養;重考試成績提高、輕創新思維拓展。具體到實踐中就是教師采取應試的教育模式,結果導致教學手段被限制,例如基于課時的限制,很多教師在教學的過程中得不得采取講授的方法,而不能應用多種教學策略的方法,結果忽視了向學生闡述相關立法的原則與初衷。學生學到的知識永遠離不開課本,離不開教材,一旦走向社會就會力不從心,不能將理論聯系實際,解決實際問題。
1.3教材混亂,教師不精
教材是支撐整個教學體系的重要因素,是學生學習的重要工具,因此教材的質量直接影響教學質量,但是結合當前高職院校經濟法教材的現狀發現,目前存在教育體系中經濟法教材種類比較多,截止到目前為止有十幾種版本的教材,過多的教材版本會給教育教學帶來系列的問題:一是過多版本的教材,導致高職院校在選擇教材時缺乏針對性,使得教育目的不明確。二是教材內容的繁瑣,影響學生的學習效果。以我院校使用的教材為例,我院應用的教材多則500多頁,大量的內容依靠教師在課堂上講解是不現實的,因此需要學生通過自學進行,而由于經濟法具有非常專業的知識結構,因此學生的自學又很難得到應有的效果。三是教材的內容比較落后。近些年我國相關法律在不斷更新,但是教材的內容卻沒有及時更新,結果導致學生學到知識具有滯后性。經濟法教學內容豐富、抽象,理論性和實踐性很強,要求教師知識全面。然而,教經濟法的教師主要是從相關院校畢業之后直接從事教學工作的,他們缺乏相應的實踐經驗,因此該部分教師在教學中也會忽視實踐教學。
2將案例教學融入到經濟法教學中的意義
2.1有助于學生學習興趣的激發和積極性的調動
經濟法教學中艱深晦澀的法律條文會讓學生產生厭倦、抵觸的心理,典型案例則具有生動性、真實性和具體性的特點,兩者的有機結合能讓課堂變得活躍、愉快,激發學生深入鉆研的求知欲望和自覺思索、主動創新的熱情。而興趣是學習的第一老師,能夠由內而外充分挖掘學生的潛力,讓學習變成一件主動的事情,實現從“讓我學”到“我要學”的轉變,大大提高教學效率和學習成績。
2.2有助于提高學生綜合分析問題、解決問題的能力
分析問題、解決問題是經濟法教學區別于其它課程的一個重要表現。選擇恰當的案例,讓學生自行組織信息,運用已學的知識再現真實的情景,優選出最佳的解決方案,能夠加深學生對知識點的記憶和對案例的印象。這樣經濟法理論知識才真正轉化為動手操作能力,才真正體現出其課程設置的意義所在。
3經濟法教學應采取的措施
基于高職院校經濟法教學中存在的問題,結合教學工作經驗以及參考相關文獻,筆者認為應該采取以下措施:
3.1創新教學方法
經濟法教學不同于其他學科的教學,因此在進行經濟法教學的過程中除了沿用傳統的教學方法之外,還需要創新教學模式,建立多種教學模式相結合的教學策略,并且根據具體的教學內容選擇相應的教學方法。比如在進行概念教學時需要教師采取傳統的教學方法,即重點進行講解式,而在進行相關立法方面的知識時,需要教師采取案例教學法,通過真實的案例將相應的知識融入進去,以此加深學生對相關知識的理解力。
3.2選取合適的案例
案例可以是來自教師的司法實踐活動,也可以來自查閱資料。在選取案例的時候,應遵循的原則:一是典型性原則。典型就是要求教師選擇的案例要具有時代代表性,能夠體現出經濟法的核心內容。教師選擇典型案例需要教師要多關心社會中發生的具有社會影響力的案例,通過典型案例的引入引導學生進行討論,提升對相關知識的理解。二是針對性原則。案例的選擇必須要具有服務教學任務的性質,同時還要充分考慮學生的特點,考慮如何通過案例引入引導學生進行相關知識的學習,以此達到教學的目標。三是啟發性和疑難性原則。啟發性是案例引入的最終目的,如果只是一味的強調通過案例引入讓學生學習到相關的知識并不是案例教學的真實目的,而是要求通過案例引入培養學生的思考能力和質疑能力,提升他們獨立分析案例的能力。
4實施案例教學應注意的問題
4.1提高教師自身素質
教師素質的高低,直接影響教學效果。要講好經濟法這門課程,至少需要做到以下兩個方面:(1)構建多元化的知識結構。實施案例教學除了要求教師具有豐富的理論知識之外,還要求教師要更多的掌握其他專業知識,尤其是要具有將多種學科綜合應用的能力。例如基于高職經濟法教學需要,很多金融知識、會計知識以及文學知識等都會應用其中,因此需要教師要具有全面的綜合素質。總之經濟法包含的知識點比較多,如果教師的綜合素質不夠其勢必會影響教學的效果,最終也會影響學生的學習興趣;如果教師對經濟法有聯系的其他知識一無所知或知之甚少,知識的滲透力不足,無法滿足學生的求知愿望,打開學生的知識視野,激發學生的求知欲。(2)豐富的實踐經驗和及時的教學反思能力。教師在實施案例教學時,首先應當明確司法實踐中的審判方式、方法和過程,才能靈活、熟練地運用案例教學法進行教學,并能獲得較好的教學效果。
4.2明確的教學理念
在經濟管理學院給學生講法律應立足管理、結合管理講法律,這又不同于給法學專業的學生講法律。課堂內容的組織要結合教材,緊貼企業管理實踐,多講企業經營中法律誤區和盲點,以往企業所犯錯誤和付出的代價。這就要求案例的選擇要有針對性,多選擇失敗型、教訓型案例,對學生有舉一反三作用。
文章編號:1002-0845(2012)03-0066-02
收稿日期:2011-01-05
基金項目:銅仁學院基金項目(TH1016)
作者簡介:符能(1964-),男,貴州銅仁人,講師,從事教材教法研究。 銅仁地區位于中國西南部,貴州省的東北部,地處貴州省、湖南省和重慶市兩省一市的交界處。銅仁地區是少數民族比較集中的地區,總人口38634萬人,其中農業人口35231萬人,少數民族人口占全地區總人口的684%,主要有土家族、苗族、侗族、仡佬族、回族和布依族等。85%以上的中學基礎教育分布在全地區的各個縣及鄉鎮。從近幾年的中、高考成績來看,中學英語基礎教育教學水平還非常低下,有待于大力提高。隨著銅仁學院近幾年來在教育教學方面的大力發展,省內、外報考銅仁學院就讀的學生人數逐年增多,我們在教學中發現方言區學生和省外普通話地區的學生在英語學習方面存在著相當大的差距。通過對各地學生英語學習情況的調查和對比分析,筆者認為,阻礙本地區學生英語學習熱情、制約學生英語學習效率的主要原因之一,就是地區方言對英語學習效率有著極其嚴重的不利影響。
一、銅仁地區方言特點
銅仁方言以漢語北方方言和西南官話的川黔方言為主,與全省其他地區方言差別不大,與鄰近的重慶市、湘西自治區等地的川黔方言也有很高的一致性。但同時又有著濃郁的地方特色,且東四縣和西五縣的語言又有較為明顯的差異。其語言特點大致如下:
一是銅仁地區地方方言具有西南官話的一般特點。聲母無翹舌音,平翹不分;鼻音邊音不分。韻母無后鼻韻母|ing|、|eng|、|ueng|音。聲調以陰平、陽平為主。
二是銅仁地區地方方言也有著許多不同于西南官話的特點。如西五縣方言中,兒化音很突出,幾乎所有生活用品甚至人名都帶兒化音。例如,張大毛兒、今天兒、晚些兒、要帶小妹兒、去看電影兒。
三是西五縣方言中有很多表達是獨有的,有的詞語沒有對應的文字,而有的發音連漢語拼音都不能標注。例如:他嚇得飛起口口兒|da da er|(答答兒)跑。方言中“答答兒”意為辮子。又如,“到百貨公司去買黑皮鞋”。方言讀作|dao b huo gong si kei mai h pi hail。
四是在詞語表達方面也很有特點。例如:普通話“今天很熱”。方言為“今天兒熱死個人嘞熱”。其構詞法和形容詞程度表示有獨到的一面。
五是在外地學習和工作多年的人回家后仍然只說本地方言,不然就會引來人們詫異的目光。雖然這只是一種文化心理表現,但也反映出本地區較為閉塞的語言現象。當然,隨著經濟和文化教育的發展,新一代年輕人說普通話的越來越常見了。
二、銅仁地區方言對英語學習的不利影響分析
國內所有的各級英語教材、教學參考書以及英語詞典的英語詞匯釋義全都是用規范的漢語普通話為基礎編撰出來的,這就使得許多英語詞匯的基本詞義與普通話的表達形成了某種特定的“語義對等”現象。普通話地區的學生自幼就是用比較規范的語言進行思維和交流的。因此,在學習外語的過程中只存在“一次”的學習遷移活動。相比之下,生活在方言區的學生學習英語的不利因素就多得多。概括起來,方言對英語初學者的不利影響主要有以下兩個方面:
1英語語感培養緩慢
方言地區學生在英語學習過程中要進行“兩次”思維活動,漢語普通話成了方言和英語之間的橋梁。當學生需要用英語表達自己思想的時候,必須首先把自己熟悉的方言思維轉換成自己不熟悉的普通話,然后再次把普通話轉換成自己完全陌生的英語語言;反過來,當學生需要對英語句子進行理解的時候,學生眼里看到的是英語句子,頭腦中思考英語句子中自己不太熟悉的普通話釋義,最后經過思維轉換,才能用自己最熟悉的語言――地方方言把英語句子理解透徹。對于方言區學生來說,不論是用英語來表達自己的思想,還是用漢語來理解英語的句意,都要經歷“三語交互轉換”的加工整理過程,在大腦里進行一系列的語言碼轉換。這使得初學者想形成良好的英語語感變得極為緩慢。
2語言思維地域化
銅仁地區方言與普通話在語音、語調、詞匯和語法結構上有很大的區別。據調查,銅仁地區廣大學生基本是在13歲左右(七年級)開始正規學習英語,在這一年齡時期學生的母語(方言)已完全形成,對漢語普通話的掌握只是處于低級階段,(能聽得懂別人用普通話表達,而自身不能用普通話進行思維和交流)。在英語學習的最初階段,母語無疑會在很大程度上產生影響。
例(1):What’s this?與漢語普通話“這是什么?”除了詞序有差異以外,其基本詞義完全對等。普通話地區學生只需要進行一次遷移就能掌握好。但對于銅仁地區的學生來說,日常生活中不習慣“這是什么?”的表達,當需要有這種表達時,常常表達成“支哦是啷?”意為“這個是哪樣(東西)?”當需要用英語表達“支哦是啷?”時,初學者常常會無所適從。
例(2):“你到哪地?”這是典型的銅仁地區方言表達,其意不是問對方“你要去哪里?”而是問對方“你現在在什么地方?”相當于英語“Where are you now?”初學者常常表達成“What place are you now?”
例(3):“His words made me very angry”普通話句意為“他的話使我很生氣?!痹阢~仁地區人們通常要說成“他的話把我氣心慌了!”或“他的話把我氣蹬了!”好像這樣說才能表達出“很生氣”的情緒。
例(4):銅仁地區有五個縣的人在發音中沒有普通話中的|ian|和yan音,對這些字的讀音全部讀成|ing|或|in|音。
“我們今聽吃命”,外地人聽后可能莫名其妙,句意為“我們今天吃面條”。相當于英語“We had some noodle today
“少小離家老大回,鄉音未改鬢毛衰?!笨梢娨粋€人要改變母語的思維和表達是多么的困難!以上只是銅仁地區方言中的極少幾個例子,由此可以看出方言對學生英語學習的干擾。可喜的是,近年來國內很多學者運用語言學對比分析理論對英漢兩種語言系統進行了較為詳盡的對比分析,研究內容涵蓋了英漢兩種語言的形態、音位、語義和語法等若干層面。探討出了該領域內一些新的研究方向并取得了重大成果。還有一些學者研究了國內一些特定方言語音和英語語音的發音異同。如有學者對四川方言、客家方言、山東方言等對英語語音習得的干擾,對英語漢語普通話及地方方言的語音節奏進行了較為詳細的對比分析,為方言地區的英語教學提供了理論指導和寶貴的經驗。但是,筆者認為,僅從兩種語言的語音上進行探討是不夠的,因為語言遷移涉及到語言的很多相關因素。文化、心理和社會因素在母語和目標語中發揮著重要的作用,因為母語對外語習得的影響是整體的,兩者在各個層面是相互交錯作用的。要正確認識母語遷移現象,就需要從宏觀角度來觀察語言遷移現象。因此,從母語對學習者語言學習的整體影響著手,對外語學習者的語言環境、文化環境和社會環境進行探討,對“方言思維―普通話過渡―外語習得”的學習模式進行對比分析就顯得非常有必要。
三、應對策略
銅仁地區主要以農業生產為主,是典型的農業經濟型地區,生活在本地區的人民世代以方言作為生活交際語言,普通話普及率和應用率不高。據筆者調查,普通話在本地區只是一種“工作語言”,只用于按規定需要用普通話的工作時間和環境之中。以中小學基礎教育為例,98%的中小學教師在日常生活中不說普通話,即使在課余時間跟學生交流時也不說普通話,只是在課堂教學的45分鐘內才會用普通話進行教學,且絕大多數教師的普通話是含有濃郁地方方言的普通話表達,俗稱“貴普話”。眾多農村學生在上學前只會說母語(方言),上學后也只是在課堂上接觸到普通話。雖然目前很多農村家庭有了電視機,每天都可以通過電視節目接觸普通話,但在人們的生活中還是習慣于用方言進行交流,基本沒有養成用普通話進行思維和交流的意識和習慣。筆者在教學過程中,通過與很多英語專業和非英語專業的大學生進行交流時,談起他們在英語學習過程中的各種困惑,他們都認為“三語交互轉換”現象確實給他們的英語學習帶來了許多不利的干擾;每當需要用英語表達自己思想的時候,總是先得把自己的思想轉換成比較規范的普通話,然后再把他們組織成英語的相關句型表達出來,就如同要把古漢語先譯成白話文再翻譯成英語一樣。其中三語間詞語的選擇與轉換,英語句法、語法的把握耗費了他們大量的精力和時間,使得他們怕出錯而不敢說英語,從而導致他們在英語學習上付出了艱辛的努力,學習效率卻提高緩慢。這也給了我們教育工作者一種新的思考,在教學工作中需要根據學生的實際情況盡量減少和避免“三語交互轉換“學習模式對英語學習的負遷移影響。具體應該做到以下幾點:
一是語音方面,銅仁方言尾音較重,英語初學者朗讀英語時也有同樣的習慣,往往把失去爆破的輔音也讀得很重,且沒有連讀,讀出的英語句子不連貫、不成調。這就需要在語音、語調、重音、連讀和失去爆破等基本技能上嚴格訓練。
二是盡量用英語組織教學。詞匯、語法方面,在需要用漢語解釋時,教師應使用規范的普通話和書面語言,切忌使用方言,以減少方言的影響。
中圖分類號:R33文獻標識碼:A文章編號:1009-5349(2017)09-0130-01
在臨床上大多數會應用到生理學的知識,通過應用生理學知識,可以對臨床病人的病情做出準確的判斷,同時還可以增加患者和醫生之間的交流。通過向病人介紹一些生理學知識,可以使病人更加配合主治醫生進行治療,同時利用一些生理學知識,也可以為一些個體提供專門的診斷和治療方案。在對人群基礎的一些病理知識進行掌握的過程中,需要病人全程的配合,并且掌握一定的病理指標,引導以臨床為導向的教學模式。在大多數的情況下,生理學家并不會將生理學教學作為主要的學習方向,因為大多數臨床醫生也需要生理學方面的知識,大多數學習生理學是為了更好地給醫學教育做基礎。在生理學的教學過程中引入臨床,在一定程度上可以提高學生的學習目的性,提高學生對于醫學治療的學習興趣,進而可以達到非常有效的學習效果。
一、生理學重點與難點知識
在學習生理學知識的過程中,需要將臨床知識逐漸加入到課堂當中,在一定程度上可以明確生理學的學習目標。簡單舉一個例子,教師在對紅細胞功能進行詳細的講解中,可以通過列舉一些貧血的癥狀,在更深一層次的角度進行分析,當貧血相應的癥狀發生時,結合細胞的功能進行講解。當心臟活動出現紊亂的時候,首先要考慮一下電解質紊亂,其次就是總結心律失常的次數,對于肺泡的通氣量也要進行及時的收集,記錄心肺復蘇中的人工呼吸頻率。在講解腎小球濾過功能時,將腎小球容易發生的疾病進行全方位的講解,比如說水腫、蛋白尿和血尿的原因。在醫學講解的過程中滲透臨床知識,可以對其中具有難度的內容進行逐一突破,對于生理學中的一些難點內容要進行更加細化的理解。在對胸膜腔內壓進行講解的過程中,一定要介紹產生氣胸的原因,并且在對胸模內腔進行治療的過程中,不要脫離臨床的基本治療原則。
二、適當采用基于問題的學教學法
PBL醫學教育主要是以解決問題為基礎,在學習的過程中學生是主體,在δ諶萁行講解的過程中,主要是以小組討論形式進行。與此同時還會有其他輔導教師參與,對于學生所開設的醫學專題和一些具體的治療病例,會提出具有專業性的指導,更加深入地引導學生進行學習和研究。在醫學教育整個環節的授課過程中,首先會提高學生的學習水平,在整體上調動學生對于醫學知識的積極性。采用PBL進行教學,在一定程度上可以確保具體的教學目標,同時能夠引導學生更好地發展。
三、通過生理學實驗提高學生的臨床技能
在每一次的實驗具體操作過程中,學生都要把實驗對象當做是真正的病人,在對實驗對象進行治療的過程中要充滿愛心,每個治療細節都要按照正規的流程去操作。對于治療的每一個結果都要分析得非常透徹,這一點是為了培養學生嚴謹的科學態度以及工作作風。在實驗教學的過程中,一般會安排一些人體實驗,比如說要對人體進行實際心音聽診、動脈血壓測量以及心電圖描記。對這些臨床知識要進行具體的實踐操作,才可以更加熟練地掌握理論知識,從而提高自身的臨床技能。有的時候還需要在動物的身上進行實驗,在這個時候作為臨床醫務工作人員,一定要對自己的手術刀和手術剪進行規范操作。其次教學方面也要逐步規劃。
四、將生理學發展史融入教學,培養學生的科研思維
醫學技術在不斷快速發展,現代臨床技術對于臨床醫生的要求,也在逐漸提高,為了使臨床醫生掌握大量的知識和技能,要在醫學教學的過程中滲透生理學知識。在臨床上會遇到各種各樣的問題,在這種情況下,我們需要培養大量的醫學科學家,通過掌握醫學生理知識,可以更好地去解決臨床上遇到的問題。在醫學發展的過程中,對于病人的臨床診治,需要逐漸向臨床科研發展。每一個科研課題都要有專門的負責醫生,結合臨床所遇到的一些問題,組織相關的研究工作人員進行解決和探討。這種學習模式在一定程度上可以提高臨床水平,培養出一批優秀的醫學科學家,在醫學發展的過程中,不斷揭開人體生理功能的奧秘,讓人們更加清楚地認識到自己,從而知道怎樣維持身體的健康。
五、結語
教師在教學的過程中采用PBL的教學方法,可以在一定程度上提高自身科研思維水平,可以提高學生的學習目的性。在醫學講解的過程中滲透臨床知識,更加深入地引導學生進行學習和研究,調動學生學習醫學知識的積極性。對臨床知識要進行具體的實踐操作,培養學生嚴謹的科學態度以及工作作風,從整體上提高醫學水平,更好地將生理學和臨床醫學進行融合,同時在教學的過程中對于教師的要求也要逐漸提高。在教學的過程中要和臨床醫生進行多次交流,可以更多地了解臨床常見問題,拓展自己的知識范圍。
數學分析以及豐富的內容為數學教學提供了理論基礎,其在數學教學中的作用經得起驗證。并且是對數學能力、數學意識的客觀反映。在教學中,其作用重點體現為以下幾點:
(一)數學分析有助于培養學生的辯證唯物主義思想
數學分析以極限思想為核心內容,極限的定義利用“ε”語言實現了有限與無限兩個概念緊密相連,將事物由量變向質變轉變的過程轉化為數學語言。通過這一分析過程,學生自然的掌握了唯物主義理論,對其數學知識學習具有積極意義。
(二)數學分析有助于培養學生的數學應用意識
數學分析來源于實踐,在數學教材中,許多例子應用于數學分析理論。通過數學分析理論,學生具有較強的應用意識,豐富了其解題技巧,從而培養其自主學習和探究精神,與素質教育的精神相吻合。
(三)培養抽象意識、建立審美意識
數學分析的主導思想導數和定積分具有高度抽象特點。利用數學分析思想,使學生形成正確的審美觀念,培養其抽象意識。
通過概念、命題的形成過程而培養學生從本質看問題的習慣。而對于復雜事物或概念,數學分析可幫助學生學會由表及里,分清主次的特點,為學生數學問題的解決提供了多樣化的、可行的方案。數學分析思想中的極限、微積分都具有抽象特點,有助于引導學生發現數學中的美感,對數學產生好的印象,從而提高其對數學學習的興趣。
二、數學分析原理和方法在數學中的應用
(一)微分學原理、方法在數學中的應用
數學分析中的微分學原理對函數圖形的解讀具有積極意義。
函數圖形多采取描點法進行圖形繪制,這種方法在結果上存在一定的偏差。此時,利用數學分析的導數概念可正確判斷函數的凹凸性、單調性等特點,可精確計算出函數極值點和拐點。最后,通過極限法求出漸近線,從而得出函數草圖,再利用數學分析中的微積分思想就可以準確繪制函數圖形。
(二)積分法原理和方法在中學數學中的應用
積分包括不定積分和定積分兩部分。兩種積分形式雖具有一定差別,但實際上存在必然的聯系。二者之間可以實現轉化,通??蓪⒍ǚe分轉化為不定積分問題,從而降低解題難度。因此,積分法原理充分利用了數學分析的精髓,將積分與定積分問題聯系在一起,提供了專業的數學解題理論。其中,定積分可用于求解面積、體積以及弧長問題。大學階段,數學概念作為成型的理論出現,但并未進行詳細的推導。這樣對于一些概念的應用來說,學生理解起來較為困難,無法應用自如。而通過數學分析理論,有關公式的計算完全可利用積分或微積分精確地進行計算,并提供分析過程,使學生準確理解數學概念??傊?在數學教學中,數學分析為多種數學知識的計算提供了理論依據,為其分析提供了方向。
(三)提高能力,掌握數學思想與方法
【關鍵詞】 龍血竭;含藥血清;蛋白沉淀
Abstract:Objective To establish a method for the treatment of serum of rabbits fed with Dracaena.Methods Various protein precipitators and organic solvents were used to process the serum samples. HPLC was used to determine the target subjects. Five chemicals and their characteristic peaks were used to evaluate the treatment process of the serum.Results The average recovery of Dracaena’s major components reached 80% after precipitated by acetonitrile first and then extracted by ethyl acetate.Conclusion The method provides a reliable approach to prepare the serum containing Dracaena.
Key words:Dracaena cochinchinesis(Lour.)S.C.Chen; herb serum;protein precipitation
龍血竭為傳統中藥,是龍舌蘭科植物劍葉龍血樹[Dracaena cochinchinensis(Lour)S.C.Chen]含樹脂木材的乙醇提取物[1]。龍血竭總黃酮(sanguis draconis flavones,SDF)是從龍血竭中提取得到的主要成分[2],包括黃酮、二氫黃酮、黃烷、查耳酮、二氫查耳酮等20多種化合物[3]。動物實驗表明,龍血竭總黃酮能對抗整體動物心肌缺血損傷[2]。本實驗將龍血竭HPLC圖譜征峰較明顯的5個成分的峰面積作為檢測指標(其中2個主要成分為龍血素A和龍血素B),以龍血竭原溶液為對照計算體外加樣后提取百分率,進行血清處理方法的研究。
1儀器與試劑
Waters高效液相色譜儀:515 HPLC泵,2487雙波長吸收監測器,N2000雙通道色譜工作站(浙江大學智能信息工程研究所);TDL802B臺式離心機(上海安亭科學儀器廠);超聲儀(上海超聲波儀器廠);TU1810紫外可見分光光度計(北京普析通用儀器有限責任公司);ZH2 BLENDER渦旋混合器(天津藥典標準儀器廠)。
廣西產龍血竭(廣西中醫學院制藥廠提供);龍血素A、龍血素B對照品(中國藥品生物制品檢定所提供);乙腈(色譜純);甲醇,乙酸乙酯,丙酮,正丁醇,乙醚,三氯甲烷,正戊醇,95%乙醇,無水乙醇,三氯醋酸,均為分析純;新西蘭大耳白兔(廣東省醫學實驗動物中心提供)。
2HPLC法的建立
2.1色譜條件
色譜柱:Diamonsil C18(5 μm,250 mm×4.6 mm);保護柱:Easyguard C18 Replacement Cartridges Cat#6101;流動相:乙腈1%冰醋酸(體積比38∶62);檢測波長:280 nm;流速:1.2 mL/min。
2.2溶液的制備
取龍血素A、龍血素B對照品適量,用甲醇分別配制成每1 mL含10 μg的溶液,作為對照品溶液。
取廣西龍血竭,用甲醇配制成每1 mL含2 mg的溶液,0.45 μm微孔濾膜濾過,續濾液作為供試品溶液。
2.3線性范圍
將龍血素A對照品溶液分別配制成濃度為0.925、4.625、9.250、13.875、18.500、23.125 μg/mL的溶液,進樣10 μL,記錄色譜圖,進樣量(m)與峰面積(A)的回歸方程為:A=45 064 451m-10 379 768,r=0.999 2,線性范圍為9.25~231.25 ng。
同上,將龍血素B對照品溶液分別配制成濃度為0.947、4.735、9.470、14.205、18.940、23.675 μg/mL的溶液,進樣10 μL,記錄色譜圖,進樣量(m)與峰面積(A)的回歸方程為:A=33 227 615m-10 135 858,r=0.999 0,線性范圍為9.47~236.75 ng。
2.4穩定性試驗
取“2.2”項下的供試品溶液分別于0、2、4、6、8、24 h進行檢測,分別記錄5個特征性成分的峰面積,相應峰面積的RSD值分別為1.83%、3.09%、2.89%、2.47%、2.05%,即供試品溶液在24 h內保持穩定。
2.5供試品溶液HPLC圖譜
取“2.2”項下的供試品溶液,龍血素A、龍血素B對照品溶液及空白血清樣品,各進樣10 μL,記錄HPLC圖譜,見圖1。
圖1供試品溶液(A)、龍血素A對照品(B)、龍血素B對照品(C)及空白血(D)HPLC圖譜 略
含中藥龍血竭的血清處理方法研究在供試品溶液圖譜上選取5個特征峰較明顯的成分作為檢測指標,保留時間分別為10.232、15.498、26.665、35.732、38.732 min,其中峰4和峰5經驗證,確定為龍血素A(4′羥基2,4二甲氧基二氫查耳酮)和龍血素B(4′羥基2,4,6三甲氧基二氫查耳酮)[4],峰1、2和3結構未知。由上圖可知,空白血清樣品無干擾。
3結果與討論
3.1提取率的計算
特征性成分的提取率=血清樣品征性成分的峰面積/供試品溶液相應成分的峰面積×100%
轉貼于
3.2血漿樣品的處理方法
3.2.1蛋白沉淀劑的選擇
實驗中發現,供試品溶液與10%三氯醋酸會發生反應,出現混濁現象,故使用常用的蛋白沉淀劑甲醇、乙腈、無水乙醇、丙酮進行處理。
由兔耳緣靜脈取血約2 mL,置離心管中,加入供試品溶液1 mL,渦旋混合,分別加入各種蛋白沉淀劑甲醇、乙腈、無水乙醇和丙酮適量,離心,取上清液,水浴揮干后精密加入1 mL甲醇,超聲溶解,0.2 μm微孔濾膜濾過,取續濾液10 μL進行HPLC檢測。以供試品溶液5個指標性成分的峰面積為對照,計算得各成分的提取率見表1。
表1不同蛋白沉淀劑制備含藥血清的特征峰的提取率 略
從表1可見,以甲醇作蛋白沉淀劑對5個特征峰的提取率均較低,丙酮次之,乙腈和無水乙醇相對高一些,但對峰3的提取率均低于50%,證明4種處理過程均無法避免血漿蛋白對藥物的吸附,無法達到理想的提取效果。
按上述實驗步驟,在分別加入蛋白沉淀劑后,加入與血樣同等量的乙酸乙酯,提取3次,渦旋混合,離心,取乙酸乙酯層,合并提取液,水浴揮干,精密加入1 mL甲醇,超聲溶解,經0.2 μm微孔濾膜濾過,取續濾液10 μL進行HPLC檢測。以供試品溶液5個指標性成分的峰面積為對照,計算得各成分的提取率見表2。
從表2可見,含藥血清在使用不同蛋白沉淀劑后,通過同種有機溶媒——乙酸乙酯進行提取,可不同程度提高5個特征性成分的提取率,以無水乙醇組提高效果最不明顯,甲醇、乙腈、丙酮組均有顯著提高,且乙腈組對5個特征峰的提取率均達到80%以上。
表2不同蛋白沉淀劑與溶媒結合提取制備含藥血清的特征峰的提取率 略
3.2.2提取次數的選擇
使用乙腈作為蛋白沉淀劑,加入與血樣同等量的乙酸乙酯,分別按2、3、4次進行提取,水浴揮干后精密加入1 mL甲醇,超聲溶解,0.2 μm微孔濾膜濾過,取續濾液10 μL進行HPLC檢測。以供試品溶液5個指標性成分的峰面積為對照,計算得各成分的提取率見表3。
表3不同提取次數制備含藥血清的特征峰的提取率 略
由表3結果可見,使用與血樣同等量的乙酸乙酯提取3次(見圖2)的效果明顯優于提取2次,當提取次數為4次時,對各特征性成分的提取率影響則較小,再增加提取次數意義不大。
3.2.3提取溶劑的選擇
使用乙腈作為蛋白沉淀劑,采用其他種類提取溶劑如正丁醇、乙醚、氯仿對血樣進行處理。以供試品溶液5個指標性成分的峰面積為對照,計算各成分提取率見表4。
圖2含中藥龍血竭血清HPLC圖譜 略
表4不同提取溶劑制備含藥血清的特征峰的提取率 略
正丁醇對于峰2、4、5的提取率達到80%以上,但對峰1和3的提取率均低于75%;而乙醚和氯仿對峰3的提取率均低于50%,不及使用乙酸乙酯為提取溶劑的效果。
4結 論
將含中藥龍血竭的血清先通過乙腈沉淀血漿蛋白,再使用與血樣同等量的乙酸乙酯提取3次,可使龍血竭中5個特征性成分的提取率達到80%以上。本研究結果可為中藥龍血竭的體內藥動學研究提供依據。
【參考文獻】
[1] 孫勝利,宓鶴鳴,姚慶芳,等.不同來源國產血竭的薄層色譜和紫外光譜鑒別[J].中草藥,2002,33(11):1033-1034.
(2)隔離。將所要分析的對象,從整個體系中隔離出來,或從物體中隔離出某一部分作為單獨的研究對象。(當然,根據題意也可以把整個物體作為研究對象。)例2:在勻速行駛的磁懸浮列車里,小明將一小球放在水平桌面上相對桌面靜止。關于小球運動與列車運動,下列說法正確的是( ):A.如果小球向前滾動,則磁懸浮列車在加速前進;B.如果小球向后滾動,則磁懸浮列車在加速前進;C.磁懸浮列車急剎車時,小球向前滾動;D. 磁懸浮列車急剎車時,小球向后滾動?!军c評】這是一道由小球受力和運動判斷列車運動性質的題,讀完題后明白,結合小球的受力和運動情況確定汽車的運動情況較為簡單。所以,雖然題中涉及的有火車和小球,但只需把小球從整個體系中隔離出來研究即可。
(3)作圖。對研究對象按照一重力、二彈力、三摩擦力、四其他力(看是否有電、磁場力作用,如有則畫出場力)的順序進行分析。按照力的大小、方向、作用點,將它們一一畫在受力圖上。注意,只畫性質力,不畫效果力。例3:如圖1所示,物體A、B、C疊放在水平桌面上,水平力F作用于C物體上,使A、B、C以共同速度向右勻速運動.那么關于物體受幾個力的說法正確的是( ) :A.A受6個,B受2個,C受4個;B.A受5個,B受3個,C受3個;C.A受5個,B受2個,C受4個;D.A受6個,B受3個,C受4個。 【點評】 我們以物體A為對象來說明。在這三個物體中只有A接觸的物體最多,相對較為復雜。由題意A受重力和支持力外,還將受到B、C給它施加的壓力。但是,注意A物體給C施加的有摩擦力,所以A必定還受到C與它施加的向右的摩擦力。再者,由于A、B、C一起在地面上做勻速直線運動,故A還將受到地面給它施加的摩擦力f地,所以A共受六個力的作用。受力分析圖如圖2所示。同樣,可分析出物體B和C,分別只受2個力和4個力。故答案選A.
在高中學習中,對于理科生而言,物理學是一門極其重要的學科,其在理綜中占比分數最高,同時對于多數學生而言,其難度也是最大的。在高中物理學習中,力學是內容最多也是高考分數占比最高的部分,其在綜合題中通常為第二道或者第三道,難度較大。對于我們高中生而言要提升物理成績,就必須攻克力學綜合題。文章立足于高中物理教學中的力學教學大綱對于學生的能力要求,結合實際學習解題中的經驗,提出了一些有效解題高中物理力學綜合題的技巧,以下是具體內容。
一、 強化審題,找出隱藏信息
在綜合題解題中,通常而言綜合題的題目一般字數很多,同時圖片也十分復雜,因此要作對這道題,首先我們需要注意審題環節,在物理力學綜合問題中對于審題階段而言,值得我們格外的注意,盡量不漏下任何一個條件,同時還要能找出題目中所隱藏條件,進而深化題目理解,提升解題效率。通常而言高中物理力學綜合問題,都會設置一定的情景,甚至有時還會和生活有所聯系,因此在審題過程中要注意邊審題邊在題目中進行重要信息的標注,挖掘題目中沒有直接表述但是對解題有幫助的隱含條件,并將獲得信息加以羅列分類,幫助解題進入正確思維之中。
例如高中物理力學綜合題中最為常見的題目設置情景為,一個或者多個物體,它們會發生相撞,或者相互之間存在某種應力,并且這些都會有一個變化的過程,這時就需要我們首先物體受力情況的細致分析,同時必須注意的是受力分析時要深化審題,找到題目中的明顯信息和隱藏信息挖掘并標注,判定物體整體為受力情況還是部分受力情況,進而畫出不同參考背景下的受力分析圖。具體而言審題中需要注意以下3點:1.對于力學綜合題而言,物體通常會處于運動中,這是就需要具體分析物體的運動形式,靜止還是均速直線運動,還是變速運動,還要考慮到運動相π裕2.下一步便是明確物體受力情況,分析物體具體受到的外力個數,外力方向;3.如果物體受力情況十分復雜,可以從從整體上考慮,列出相應的受力方程式,逐一進行單個物體受力分析,確保物體的受力分析正確。
二、鞏固基礎,做好受力分析
對于任何一門學科而言,基礎知識牢固都是提高分數的基礎,對于物理力學綜合題而言也同是如此。力學公式、受力分析這類基礎性知識,需要我們熟練掌握。對于一些概念和定理除首先要記住文字描述,同時還需要深化理解其所內涵的意思,盡量減少解題中一些定理、概念上的失誤。在物理力學綜合體的解題中十分重要的一個步驟便是做好受力分析圖,巧用受力分析圖,對于每一位學生而言都是必須掌握的物理綜合題的解題技巧。通過受力分析圖我們可以清楚地認出題目中研究對象的運動情況、受力情況以及找到解題突破點。以下以一道實際物理題進行講解。
題1:如圖(圖1)所示,在間距為4米的兩垂直桿之間系有一根長為5米的無彈性繩子,兩端點分別為A、B,在繩子之上懸掛有一光滑且輕質的掛鉤,當掛上重量為12N物體時,兩桿平衡,問此時的繩子的張力T值。
在對該題解答時,首先需要挖掘題目中的隱藏條件,進而對受力物體做出正確受力分析,畫出相應的受力分析圖,最后采用方程式進行解答。在本題以掛鉤作為研究對象,分析其受力情況做出圖2受力分析圖。
繩子在水平角度存在一定的夾角,設其為α,根據受力圖顯示,以及受力平衡的條件可知2Tsinα=F,同時F為已知量,進而根據繩子長度進行數學幾何分析可知sinα=0.6,因此計算出T為10N。
三、采取合理的解題規律,制定解題方案
在近幾年的理綜考試中,物理部分的力學綜合體一般只有一道,但是分值一般都是最大的,因此對于學生而言,要提升成績就必須學好這部分。在物理力學綜合題的解題中,首先需要通過對物理題目中運動狀態的分析,對其動態過程進行分析,進而結合解題的規律,找出最為合適的解題方案。對于同一題目的,同于物理過程進行分析時,可以從不同的角度的進行分析,進而尋找出最為合適的解題途徑。例如:對于很多的力學綜合題而言,很多題使用牛頓定律可以解題,同時使用動能定理、動量定理也能解題,但是一般而言使用動能定理、動量定理解題相對更為簡單。通常情況下學生要實現力學綜合題解題時,快速找出最佳的解題途徑最為有效地解題措施,為通過大量的習題練習以及在練習之后的規律歸納總結。
四、結語
綜上所述,高中物理力學學習對于我們學生的高考而言是十分重要的,需要在學習中對其難點、重點都給以重視,進而有效提升高中物理力學綜合題的解題效率和正確率。找出隱藏信息、鞏固基礎,做好受力分析、采取合理的解題規律,制定解題方案。三種高中物理力學綜合題的解題途徑,在實際應用中有很好的效果,值得廣大高中生在學習物理力學時充分的使用。
參考文獻:
[1]曾芳.高中物理力學綜合題解題方法的分析研究[J].數理化學習(教育理論),2013,(03).