前言:中文期刊網(wǎng)精心挑選了對應(yīng)用化學(xué)的認(rèn)識范文供你參考和學(xué)習(xí),希望我們的參考范文能激發(fā)你的文章創(chuàng)作靈感,歡迎閱讀。
對應(yīng)用化學(xué)的認(rèn)識范文1
【關(guān)鍵詞】 初中英語 對話式教學(xué) 任務(wù)型教學(xué)法
在新課標(biāo)中,要求教師轉(zhuǎn)變教學(xué)觀念,強化師生交流互動,突顯學(xué)生主體地位,發(fā)揮學(xué)生學(xué)習(xí)主動性,培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)意識與能力。而對話式教學(xué)法與任務(wù)型教學(xué)法則可實現(xiàn)上述教學(xué)目標(biāo)。
1. 對話式教學(xué)法,促進師生交流互動
在英語教學(xué)中,對話式教學(xué)是種針對性較強的教學(xué)方式,有助于培養(yǎng)學(xué)生的閱讀與寫作能力。同時,運用對話式教學(xué),還有助于改變教師教學(xué)觀念,發(fā)揮學(xué)生課堂主體性,將老師們的“善教”和學(xué)生們的“愛學(xué)、善學(xué)”有機整合起來,從而提高課堂教學(xué)質(zhì)量與效率。因此,在初中英語教學(xué)中,教師巧妙運用對話式教學(xué)法,給學(xué)生創(chuàng)造自我表達(dá)的平臺,發(fā)揮學(xué)生積極性與主動性,讓他們主動運用所學(xué)語言展開交際,實現(xiàn)師生、生生互動交流,促進課堂教學(xué)的優(yōu)化。
1.1巧設(shè)情境,師生對話
在初中英語教學(xué)中,為了實現(xiàn)師生有效對話,教師需要提供適宜的語言材料,指導(dǎo)相關(guān)詞匯與英語句型,讓學(xué)生有話可說,從而主動參與到對話交流活動中。如教Unit 7 Colours時,教師可要求學(xué)生課前準(zhǔn)備日常生活中的各種色彩的物體,然后課堂上引導(dǎo)他們操練有關(guān)顏色的詞匯以及相關(guān)句型,如what color is this (that) / It is green / white ...示范引導(dǎo):教師拿出某個實物,比如香蕉,然后引出句型,展開對話交流。師:What’s this?生:It’s an banana.師:What color is it?生:It is yellow.而后要求學(xué)生同桌之間操練句型,對話表演。
1.2合理提問,生本對話、生生對話
在初中英語閱讀中,最初以對話方式出現(xiàn),以引導(dǎo)學(xué)生運用英語語言進行交流對話。所以,在初中英語閱讀教學(xué)中,教師可以采取對話式教學(xué)法。如教學(xué)Unit 1 Friends時,教師可先播放課文錄音,然后提出有關(guān)問題,引導(dǎo)學(xué)生思考討論。在課文教學(xué)中,還可以引導(dǎo)學(xué)生分角色朗讀對話。另外,還可要求學(xué)生運用課文中的重點詞組與句型,自主設(shè)計對話,進行情境表演。
2. 任務(wù)型教學(xué)法,培養(yǎng)學(xué)生自學(xué)能力
在初中英語教學(xué)中,任務(wù)型教學(xué)法是常用方法之一,旨在培養(yǎng)學(xué)生自學(xué)能力,讓他們找出適宜的學(xué)習(xí)方法。在運用任務(wù)教學(xué)法時,首先教師需要圍繞教學(xué)內(nèi)容提出系列任務(wù)或問題,從而驅(qū)動學(xué)生自主學(xué)習(xí),解決問題,獲得知識與能力。然后學(xué)生通過閱讀、分析、探究等方式來獨自完成任務(wù)或者小組合作共同完成任務(wù)。如教學(xué)牛津初中英語預(yù)備課程Unit 6 In the park中Welcome to the unit時,本課主要是讓學(xué)生把握表方位的介詞及其短語,使其學(xué)會看圖描述事物或人的正確方位,并把握There be 句型。因此,教師可開展任務(wù)型教學(xué),輔之以活動教學(xué)方法,配合多媒體課件以及相關(guān)事物,誘導(dǎo)學(xué)生自主學(xué)習(xí),完成學(xué)習(xí)任務(wù),實現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)。
任務(wù)1:結(jié)合實際答問:What’s in your pencil box?或What’s on your desk?等,通過實際物品引導(dǎo)學(xué)生復(fù)習(xí)有關(guān)介詞的用法,自然導(dǎo)入新課。然而要求學(xué)生閱讀課文,并翻譯本課中的詞組,譬如the hills;in ABC Park 等。這樣,可讓學(xué)生感知內(nèi)容,為閱讀教學(xué)奠定基礎(chǔ)。
任務(wù)2:知識突擊:①完成句子:貓在樹上。The cat __ __ the tree。思考:用on the tree還是用in the tree呢?誰能當(dāng)當(dāng)小老師,給大家講解分析下。通過這些任務(wù),可發(fā)揮學(xué)生主體性,培養(yǎng)學(xué)生獨立思考與探究能力。②翻譯句子:一本書在課桌上。要求學(xué)生運用所學(xué)知識造句,然后啟發(fā)同學(xué)們思索怎樣在表達(dá)方位時用準(zhǔn)介詞。
任務(wù)3:合作探究:①展示圖片,引導(dǎo)學(xué)生看圖表述事物或人所處的方位,讓學(xué)生學(xué)會根據(jù)具體請說英語,提高學(xué)生表達(dá)能力。②小組合作學(xué)習(xí),先在組內(nèi)吉進行短語口譯,而后選出代表到黑板上板書相關(guān)短語。比如在黑板的前面;在兩張課桌之間;在門后等。
任務(wù)4:說一說:同桌之間運用所學(xué)介詞及詞組來表述教室中物體的具體方位,相互描述教室布局。通過這一任務(wù),可培養(yǎng)學(xué)生語言運用能力。最后鞏固延伸:運用課堂所學(xué)介詞等知識向同桌描述自己房間的布局,然而同桌依照所聽畫出簡單布局圖。通過這一任務(wù),將聽說訓(xùn)練有機結(jié)合起來,促進學(xué)生全面發(fā)展。
3. 結(jié)束語
綜上所述,在初中英語教學(xué)中,對話式教學(xué)法與任務(wù)型教學(xué)法是不錯的教學(xué)方法,教師需要結(jié)合教學(xué)內(nèi)容與學(xué)生實際靈活運用,既可單獨運用,也可以整合其它教學(xué)方法,以強化教學(xué)效果。
[1] 郭宏圖. 初中英語教學(xué)中任務(wù)型教學(xué)法的應(yīng)用[J]. 中學(xué)生英語:外語教學(xué)與研究, 2011(01).
對應(yīng)用化學(xué)的認(rèn)識范文2
關(guān)鍵詞:化學(xué)教學(xué);實事求是;科學(xué)精神;思維品質(zhì)
一、重視培養(yǎng)學(xué)生實事求是的科學(xué)精神
科學(xué)精神的核心是實事求是。實驗是學(xué)習(xí)化學(xué)的重要途徑,也是創(chuàng)新的源泉,更是檢驗一切理論和猜想的標(biāo)準(zhǔn)。在教學(xué)中,應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生仔細(xì)觀察化學(xué)實驗,掌握不同物質(zhì)的特殊性和相應(yīng)的物質(zhì)變化,加深對所學(xué)化學(xué)知識的理解,逐步掌握科學(xué)探究的方法。例如,向含有酚酞的紅色氫氧化鈉溶液中滴入新配置的氯水并震蕩,溶液中的紅色逐步褪去,得到無色溶液。試問實驗中溶液紅色褪去的原因可能有哪些?為了探究上述褪色的原因請設(shè)計簡單的實驗驗證之。通過分析氯水的成分,就容易知道褪色的原因可能是氯水中的鹽酸中和了氫氧化鈉,使溶液不再顯堿性,從而使溶液由紅色變?yōu)闊o色。也可能是氯水中的次氯酸氧化酚酞,使之褪色。通過向上述已經(jīng)褪色的溶液中再加入過量的堿溶液即可確定褪色的原因。
二、重視培養(yǎng)學(xué)生通過物質(zhì)變化分析問題的思維品質(zhì)
化學(xué)是一門充滿神奇色彩的科學(xué),它的研究對象就是豐富多彩的物質(zhì)世界,變化無窮的物質(zhì)變化又使它增添了無窮的魅力。在學(xué)習(xí)化學(xué)過程中根據(jù)所發(fā)生的物質(zhì)變化分析問題是必須具有的思維品質(zhì)。引導(dǎo)學(xué)生樹立物質(zhì)變化是本質(zhì),現(xiàn)象是化學(xué)反應(yīng)的外在表現(xiàn)的學(xué)習(xí)觀和認(rèn)識觀,是學(xué)好化學(xué)的重要基礎(chǔ)。例如,向澄清的石灰水中通入二氧化碳為何先變渾濁后變澄清,且加熱后又會變渾濁?實驗室中金屬鈉為何要保存在煤油中?如何保存漂白粉以防止其變質(zhì)?將二氧化硫和氯水等物質(zhì)的量混合以后漂白性減弱而不是加強?粗銅電解精煉以后在陽極泥中可以得到金銀等貴重金屬?回答上述問題,本質(zhì)上都是分析對應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)。
三、重視培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用化學(xué)知識的能力
化學(xué)既是一門理論科學(xué),又是一門應(yīng)用科學(xué)。學(xué)生通過學(xué)習(xí)物質(zhì)的組成、性質(zhì)、結(jié)構(gòu)以及變化規(guī)律,利用分析和模擬的方法,揭開了許多物質(zhì)的構(gòu)成之謎,掌握了合成和開發(fā)自然界中不存在的新物質(zhì)、新材料的思路和方法。例如根據(jù)萃取原理研究如何從海帶中提取碘,根據(jù)氨氣溶解于水進行的噴泉實驗原理啟發(fā)學(xué)生探究人造噴泉以及火山噴發(fā)的原理。根據(jù)鹵代烴的性質(zhì)探究如何以溴乙烷為原料制取乙二醇。如何利用硝酸的性質(zhì)區(qū)別偽劣的黃金制品。如何選擇治療胃酸過多和胃潰瘍的藥品成分。如何根據(jù)原電池原理利用生活中的物品制作簡易電池,如何正確使用電池。通過應(yīng)用化學(xué)知識探究和解決以上問題,讓學(xué)生認(rèn)識到化學(xué)就在我們身邊。
四、重視培養(yǎng)學(xué)生開展課外活動和科學(xué)探究的能力
化學(xué)與社會發(fā)展以及人們的生活息息相關(guān)。基礎(chǔ)化學(xué)知識不但能幫助學(xué)生認(rèn)識自然世界,而且還有助于激發(fā)學(xué)生的探究欲望。在教學(xué)中,教師應(yīng)該充分利用教材中的資料卡片、實踐活動、科學(xué)探究、科學(xué)視野等板塊激發(fā)學(xué)生的探究欲望,促進學(xué)生學(xué)會并逐步掌握科學(xué)探究的方法。化學(xué)也是一門大眾科學(xué),學(xué)習(xí)化學(xué)不能僅限于課本和實驗室,應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生積極開展化學(xué)課外活動。化學(xué)課外活動能鞏固和加深基礎(chǔ)知識,擴大學(xué)生的知識領(lǐng)域,激發(fā)學(xué)生的興趣,同時還有利于創(chuàng)造性人才的培養(yǎng)。例如,在教學(xué)中設(shè)置一些新穎、活潑、有探究價值的問題,讓學(xué)生自學(xué)、討論、查閱資料,安排學(xué)生進行交流和溝通,嘗試解決問題。通過制作教具、模型,舉辦化學(xué)講座、化學(xué)課外實驗、化學(xué)競賽、化學(xué)晚會、化學(xué)墻報、化學(xué)展覽會,進行社會熱點問題的調(diào)查,撰寫化學(xué)小論文等活動,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,開闊學(xué)生的視野,養(yǎng)成關(guān)注自然、關(guān)注生活、關(guān)注社會的良好品質(zhì),從而為下一步學(xué)習(xí)和發(fā)展打下堅實的基礎(chǔ)。
五、重視培養(yǎng)學(xué)生的社會責(zé)任意識
對應(yīng)用化學(xué)的認(rèn)識范文3
關(guān)鍵詞:教學(xué)改革;計算化學(xué);化學(xué)教學(xué)
中圖分類號:G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A 文章編號:1674-9324(2013)05-0059-02 一、教育現(xiàn)狀
化學(xué)是一門以實驗為基礎(chǔ)而發(fā)展起來的學(xué)科,研究的主要內(nèi)容是通過物質(zhì)的轉(zhuǎn)化以產(chǎn)生新的物質(zhì)。由于分子間化學(xué)轉(zhuǎn)化的微觀性和抽象性等特點,在傳統(tǒng)的化學(xué)教學(xué)中,教師多用比喻、實物分子模型等方法對分子進行展示和講解。這種教學(xué)方法雖然可以使學(xué)生學(xué)到一些化學(xué)知識,但對化學(xué)知識的理解主要停留在記憶層次上,對化學(xué)知識抽象原理的進一步深入理解存在困難。隨著計算化學(xué)的迅速發(fā)展,不斷地有許多新的理論方法和軟件得到開發(fā)[1]。通過計算化學(xué)的模擬研究,不僅能從分子及量子水平解釋實驗現(xiàn)象中無法解釋的問題,還可以通過計算化學(xué)對實驗中的一些性質(zhì)或現(xiàn)象總結(jié)出一定的規(guī)律,進而對化學(xué)實驗起到指導(dǎo)及預(yù)測作用。這不但可以避免科研工作者進行盲目的科學(xué)研究,也在很大程度上節(jié)省時間、人力和財力,提高科研效率,也使化學(xué)學(xué)科發(fā)展的更加成熟和完善。
二、計算化學(xué)與化學(xué)教學(xué)相結(jié)合
為了彌補傳統(tǒng)化學(xué)教學(xué)的不足,將計算化學(xué)與化學(xué)教學(xué)相結(jié)合的教育方式,將對化學(xué)課程的發(fā)展、化學(xué)教學(xué)的改革及學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)起到推動作用。近幾年,隨著教學(xué)體制的改革,我國已不斷地將計算化學(xué)教學(xué)納入化學(xué)課程中[2-6]。對于傳統(tǒng)的化學(xué)教學(xué)手段,難以生動地表現(xiàn)出抽象的化學(xué)概念。采用計算化學(xué)模擬及相關(guān)的可視化軟件分析,則可將這些抽象的概念表達(dá)的更具體,使化學(xué)變化的本質(zhì)與過程更形象地展現(xiàn)在學(xué)生眼前,從而打破了化學(xué)反應(yīng)的“黑匣子”傳統(tǒng)觀念。在國際上已有不少高校將計算化學(xué)作為一門獨立的學(xué)科納入化學(xué)課程體系中。在我國一些大學(xué)中,計算化學(xué)也相繼走進化學(xué)課堂,如北京化工大學(xué)。由于計算化學(xué)的高效、形象化和易于理解等特點,在化學(xué)教學(xué)中,人們主要是采用計算化學(xué)的各種軟件并進行一些簡單的計算練習(xí)來輔助教學(xué)。這不僅可以激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣,還可以加強學(xué)生對化學(xué)知識的理解。
計算化學(xué)所使用的一些可視化軟件主要有Gaussian View、Chemcraft、ChemOffice等。老師及學(xué)生通過對選定的分子進行簡單的計算后,就可以通過這些軟件對其分子結(jié)構(gòu)、電子密度和軌道等進行可視化分析。這不但使化學(xué)教學(xué)變得更加靈活,也使這些抽象的概念得到形象具體的展現(xiàn),化學(xué)課程不再枯燥乏味,也降低了教學(xué)的難度,幫助學(xué)生理解復(fù)雜的現(xiàn)象與機理,進而增加學(xué)生探索化學(xué)微觀世界的興趣,提高了教學(xué)質(zhì)量。
三、計算化學(xué)在化學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用
在大學(xué)的化學(xué)課程中,如有機化學(xué)、無機化學(xué)、立體化學(xué)、分析化學(xué)等[7,8],都可以通過計算化學(xué)的應(yīng)用提高教學(xué)質(zhì)量。以下通過相關(guān)化學(xué)知識實例來簡單介紹一些計算化學(xué)在化學(xué)教學(xué)中的作用。
1.分子軌道。1,3-丁二烯的分子軌道圖是大學(xué)化學(xué)課本上講解分子軌道的一個典型實例。在分子中每個碳原子都含有一個未占據(jù)的p軌道,四個碳原子的四個未雜化的p軌道線性組合成四個不同的分子軌道,即兩個占據(jù)軌道和兩個非占據(jù)軌道。由于分子軌道概念較抽象,單憑老師的口述,很難讓學(xué)生很深入地理解其含義,但通過計算化學(xué)軟件進行可視化分析后,這個問題可以得到很好的解決,采用Gaussian View對分子軌道進行可視化后得出的圖形如下:
圖1左側(cè)的四個分子軌道圖分別對應(yīng)著右側(cè)的14-17號軌道。通過鼠標(biāo)選中一個軌道號,相應(yīng)的軌道圖就會顯示出來。從軌道圖可以看出,分子軌道的節(jié)面越多,能量越高。
2.分子光譜。在有機化學(xué)實驗中,常通過光譜來鑒定不同的化學(xué)物質(zhì),如紅外光譜、拉曼光譜和核磁共振氫譜等。紅外光譜是通過不同種鍵的不同振動方式而產(chǎn)生的。由于大多分子含有較多化學(xué)鍵且鍵的類型較多,因此光譜圖的峰種較多,學(xué)生對于光譜的學(xué)習(xí)比較困難。通過計算化學(xué)軟件的輔助作用可加強學(xué)生對光譜的理解與記憶。圖2為計算得到的丙醛和丙酮的紅外光譜圖。在計算化學(xué)軟件顯示的光譜圖中,用鼠標(biāo)點擊峰的位置,即可顯示分子相應(yīng)鍵的振動。因此,在教學(xué)的過程中可以進行現(xiàn)場的計算模擬,使學(xué)生快速地了解并掌握不同分子的紅外光譜特征。通過紅外光譜也可以對兩個不同的分子進行區(qū)分,如丙醛與丙酮的分子式相同且都含有一個羰基,因此在1750cm-1附近都有一個較強的吸收峰。兩個分子的不同之處主要在于丙醛分子的羰基上含有一個C-H鍵,此鍵在2800cm-1處有特征吸收,而丙酮分子中沒有,從而將兩分子區(qū)別開。
3.分子的立體構(gòu)型。同一分子往往具有不同的立體構(gòu)象,如烷烴的重疊構(gòu)象和交叉構(gòu)象等。由于大多分子含有的原子數(shù)較多,學(xué)生很難想象出分子的立體結(jié)構(gòu),這使學(xué)生對立體化學(xué)知識望而生畏。但通過計算化學(xué)的應(yīng)用,這個問題很容易得到解決。
在基礎(chǔ)有機化學(xué)中,環(huán)己烷的構(gòu)象是一個比較難于理解及掌握的知識點。學(xué)生往往缺乏對分子結(jié)構(gòu)直觀的認(rèn)識,難于在頭腦中形成正確的立體幾何構(gòu)型,因而很難正確地書寫出環(huán)己烷的椅式構(gòu)象和船式構(gòu)象。通過計算模擬可以優(yōu)化得到環(huán)己烷的兩種構(gòu)型,采用Chemcraft等可視化軟件則可以將其形象地展現(xiàn)在學(xué)生眼前。使用此可視化軟件查看構(gòu)型時,可以通過鼠標(biāo)隨意地對分子進行平移和反轉(zhuǎn)等操作,進而使學(xué)生對分子的空間構(gòu)型有較好的認(rèn)識,也加強了學(xué)生空間思維能力的培養(yǎng)。
4.化學(xué)反應(yīng)。物質(zhì)的生成離不開化學(xué)反應(yīng),有些反應(yīng)機理復(fù)雜,一個反應(yīng)因不同的反應(yīng)方式而得到多種產(chǎn)物。在傳統(tǒng)教學(xué)中,學(xué)生只能通過課本中的化學(xué)方程式進行記憶,學(xué)生在化學(xué)實驗課上,也僅能通過溶液顏色或狀態(tài)的變化判斷反應(yīng)是否進行及是否得到產(chǎn)物,對于分子的微觀反應(yīng)過程并不了解,這使化學(xué)在學(xué)生心中變得很神秘。然而通過計算化學(xué)模擬,采用一些化學(xué)可視化軟件則可以將微觀的化學(xué)變化形象地展現(xiàn)在學(xué)生面前,使學(xué)生對化學(xué)反應(yīng)的本質(zhì)有深入的理解。
以甲醛的異構(gòu)化反應(yīng)為例,通過計算模擬優(yōu)化得到甲醛分子的兩種異構(gòu)過程,如圖3所示。通過Gaussian View可視化軟件可以查看兩個過渡態(tài)TS的振動情況。圖4為通過對過渡態(tài)(Transition State,TS)做內(nèi)稟坐標(biāo)(Intrinsic Reaction Coordinates,IRC)計算得到的反應(yīng)勢能面,縱坐標(biāo)為反應(yīng)體系的總能量,橫坐標(biāo)為反應(yīng)內(nèi)稟坐標(biāo)。最高點為過渡態(tài)TS對應(yīng)的點,沿著反應(yīng)坐標(biāo)兩側(cè)分別是導(dǎo)致反應(yīng)物和產(chǎn)物的方向。曲線上的每個點對應(yīng)著一個結(jié)構(gòu)。在可視化軟件中通過鼠標(biāo)選擇不同的點可以查看相應(yīng)的結(jié)構(gòu)。從圖4中可以明顯看出甲醛分子的異構(gòu)化過程伴隨著鍵的斷裂和形成,也可以通過反應(yīng)最高點對應(yīng)的能量粗略地比較兩個反應(yīng)的難易,最高點能量較低的反應(yīng)路徑為主反應(yīng)通道,相反則為副反應(yīng)通道。
綜上所述,計算化學(xué)在國際上已成為一個獨立的研究領(lǐng)域,而在我國發(fā)展相對滯后。因此,將計算化學(xué)納入到化學(xué)課程教學(xué)中,使學(xué)生體會到計算化學(xué)所發(fā)揮的重要作用,樹立計算化學(xué)在學(xué)生心目中的位置,激起一些計算化學(xué)的興趣愛好者,也為培養(yǎng)具有分子模擬及運用計算化學(xué)能力的新一代化學(xué)專業(yè)人才奠定基礎(chǔ)。
參考文獻(xiàn):
[1]蘇培峰,譚凱,吳安安,等.理論與計算化學(xué)研究進展[J].廈門大學(xué)學(xué)報,2011,50(2):311-318.
[2]鄢紅,郭廣生,張常群.開展交叉學(xué)科教學(xué)實踐,培養(yǎng)新世紀(jì)創(chuàng)新人才[J].化工高等教育,2002,(2):42-43.
[3]李中華,陳剛.計算化學(xué)新課程體系的構(gòu)建[J].大學(xué)化學(xué),2008,23(1):11-16.
[4]仲梁維,熊敏,董小虎.計算機輔助設(shè)計實踐教學(xué)的改革探討[J].教改創(chuàng)新,2012,(6):19-20.
[5]王祖浩.化學(xué)學(xué)科教學(xué)策略的構(gòu)想[J].教育研究,1996,(9):72-76.
[6]羅華軍.《計算機在化學(xué)中的應(yīng)用》課程改革和探索[J].甘肅聯(lián)合大學(xué)學(xué)報,2005,19(1):80-81.
對應(yīng)用化學(xué)的認(rèn)識范文4
【關(guān)鍵詞】 細(xì)胞株
Effect of Aminopeptidase Inhibitor on Differentiation Induction Activity of All-trans Retinoic Acid in Human Acute Promyelocytic Leukemia NB4 Cells and Its Mechanism
Abstract
This study was purposed to investigate whether aminopeptidase inhibitor,bestatin,can potentiate all-trans retinoic acid (ATRA)-inducing differentiation in NB4 cells,and to explore its mechanism. The NB4 cells were exposed to either bestatin and ATRA alone or in combination,the morphological changes of NB4 cells were observed by optical microscopy,the CD11b expression was measured by flow cytometry,the function of defferentiation cells was analyzed by nitroblue-tetrazolium (NBT) reduction assay,the mRNA expressions of c-myc and c-EBPε in NB4 cells were detected by RT-PCR,the c-Myc protein expression was determined by Western blot. The results showed that treatment with bestatin alone induced no significant changes in morphology,NBT reduction activity and CD11b expression in NB4 cells. NB4 cells incubated with 10 nmol/L ATRA plus 100 μg/ml bestatin showed more morphologic feature of metamyelocyte and band neutrophil than ATRA alone treated cells. 100 μg/ml bestatin enhanced the NBT reduction activity in NB4 cells induced by various concentrations of ATRA (10,20,40 nmol/L). The effects of various concentrations of ATRA in combination with 100μg/ml bestatin were statistically different from the effect of ATRA alone (P
Key words bestatin; ATRA; cell line,NB4; differentiation
氨肽酶抑制劑烏苯美司(bestatin)能抑制氨肽酶N/CD13和亮氨酸氨基肽酶活性,通過增強宿主免疫功能及誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞凋亡等發(fā)揮抗腫瘤作用[1,2]。有研究提示,bestatin能夠誘導(dǎo)U937細(xì)胞的分化[1],國內(nèi)未見報道。我們以NB4細(xì)胞為研究對象,通過形態(tài)、功能和表面分化抗原等多層次實驗研究,了解bestatin是否能誘導(dǎo)NB4細(xì)胞分化及(或)對ATRA的誘導(dǎo)分化作用的增強效應(yīng),并初步探討其可能的機理。
材料和方法
主要試劑
Bestatin、ATRA均購于Sigma公司。bestatin以無菌去離子水溶解為1 mg/ml,分裝之后-20℃保存;ATRA以無水乙醇溶解成10-5 mol/L的儲存液,4℃避光保存,使用時用RPMI 1640細(xì)胞培養(yǎng)液將其稀釋為相應(yīng)工作濃度。NBT為BBI公司產(chǎn)品,以PBS配成0.1%溶液,過濾除菌后4℃避光保存,使用前1周內(nèi)配制。RPMI 1640為Gibco公司產(chǎn)品。胎牛血清為JRH公司產(chǎn)品。CD11b-FITC標(biāo)記單克隆抗體為Teotech公司產(chǎn)品。CD13-PE標(biāo)記單克隆抗體為Becton Dickinson公司產(chǎn)品。TRIzoL試劑為Gibco公司產(chǎn)品,M-MLV逆轉(zhuǎn)錄酶和Taq DNA合成酶為Promega公司產(chǎn)品。鼠抗人c-Myc單克隆抗體(c-33)及羊抗人β-Actin多克隆抗體(I-19)均為Santa Cruz公司產(chǎn)品,使用時以TBST液分別按1∶500和1∶1 000稀釋。ECL顯色液為Santa Cruz公司產(chǎn)品。
細(xì)胞培養(yǎng)及藥物處理
人APL細(xì)胞株NB4細(xì)胞(浙江大學(xué)腫瘤研究所惠贈)及人髓細(xì)胞白血病細(xì)胞株HL-60細(xì)胞培養(yǎng)于含10%胎牛血清的RPMI 1640細(xì)胞培養(yǎng)液中,置37℃、5% CO2培養(yǎng)箱中培養(yǎng),2-3天傳代1次。實驗時取對數(shù)生長期的細(xì)胞,調(diào)整細(xì)胞密度為7×104/ml,以不同濃度ATRA和bestatin單獨或聯(lián)合處理,于不同時間收集細(xì)胞進行實驗。
細(xì)胞形態(tài)學(xué)觀察
取空白對照組及藥物處理各組細(xì)胞懸液,離心,制備涂片,瑞氏-姬姆薩染色,用光學(xué)顯微鏡(Leica,40×10)觀察細(xì)胞形態(tài)。
四氮唑藍(lán)(nitroblue-tetrazolium,NBT)還原實驗
按文獻(xiàn)[3]報道的方法進行。空白對照組及藥物處理各組細(xì)胞與NBT共孵育后,制備涂片,瑞氏-姬姆薩染色,光學(xué)顯微鏡下(100×10)觀察,胞漿內(nèi)含有藍(lán)黑色顆粒者為陽性細(xì)胞,隨機計數(shù)200個細(xì)胞,計算陽性細(xì)胞百分率。
細(xì)胞表面分化抗原CD11b和CD13的檢測
取對數(shù)生長期HL-60細(xì)胞和NB4細(xì)胞或藥物處理后各組NB4細(xì)胞離心,用PBS(pH 7.4)洗滌,調(diào)整細(xì)胞數(shù)為2×105/50 μl,加CD13-PE標(biāo)記單克隆抗體8 μl或CD11b-FITC標(biāo)記單克隆抗體5 μl,避光孵育30分鐘,用PBS洗滌,上流式細(xì)胞儀檢測。以Cellquest 1.2軟件進行分析。
細(xì)胞總RNA提取和RT-PCR反應(yīng)
總RNA提取 用TRIzoL一步法抽提細(xì)胞總RNA,按試劑說明書操作。甲醛變性凝膠電泳證實為完整RNA,紫外分光光度儀定量,A260 nm/280 nm比值均在1.8-2.0之間。
逆轉(zhuǎn)錄反應(yīng)
樣品總RNA 4 μg及隨機引物0.5 μg,70℃ 5分鐘,立即冰浴,離心。依次加5×逆轉(zhuǎn)錄酶緩沖液5 μl、10 mmol/L dNTP 1.25 μl、M-MLV 200 U,RNase抑制劑0.6 μl,DEPC水補至反應(yīng)體積為25 μl,于27℃10分鐘,37℃ 60分鐘,72℃ 10分鐘滅活逆轉(zhuǎn)錄酶,冰浴1分鐘,結(jié)束反應(yīng)。
PCR反應(yīng)
PCR引物為上海Sangon公司合成。引物序列、反應(yīng)條件及產(chǎn)物大小見表1。反應(yīng)體系包括逆轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物2 μl、10×PCR緩沖液2.5 μl、25 mmol/L MgCl2 1.5 μl、10 mmol/L dNTP 0.5 μl、25 μmol/L(c-myc與c-EBPε)或2.5 μmol/L(β-actin)上游及下游引物各0.5 μl、Taq DNA聚合酶1U,用滅菌去離子水補至終體積為25 μl。預(yù)實驗確定產(chǎn)物與循環(huán)之間呈線性關(guān)系范圍。取5 μl反應(yīng)產(chǎn)物在15 g/L瓊脂糖凝膠(含0.5 μg/ml溴化乙錠)電泳,電場強度5 V/cm,紫外燈下觀察電泳結(jié)果,用凝膠成像系統(tǒng)(BIO-RAD公司)掃描分析條帶灰度,以目的基因與β-actin的灰度比做半定量分析。Table 1. Sequences of primers,condition of PCR and sizes of PCR products(略)
Western blot
收集藥物處理各組細(xì)胞(細(xì)胞數(shù)為2×106/ml),預(yù)冷的PBS漂洗2次,重懸于100 μl Lammiulis上樣緩沖液(0.125 mmol/L Tris-HCl,pH 6.8,4%SDS,5%甘油)中,超聲波裂解,于4℃離心13 000×g)15分鐘,收集上清,蛋白樣品保存于-80℃。按蛋白定量試劑盒(Bio-Rad公司)操作說明書進行蛋白定量,在10%聚丙烯酰胺凝膠電泳、轉(zhuǎn)膜,轉(zhuǎn)移后的硝酸纖維素膜以5%脫脂奶粉封閉1小時,分別與抗人c-Myc和抗人β-actin抗體及辣根過氧化酶標(biāo)記的二抗孵育。ECL顯色,顯影于膠片。圖像分析處理系統(tǒng)(Image Station 2000R)掃描,測定條帶的面積和灰度,以二者之乘積進行半定量比較分析。
統(tǒng)計學(xué)分析處理
各項實驗重復(fù)3次以上,以X±D表示,多組間比較F檢驗后采用方差分析及Tukey檢驗。相關(guān)分析采用Pearson相關(guān)。應(yīng)用SPSS 10.0統(tǒng)計軟件進行統(tǒng)計分析。
結(jié)果
NB4細(xì)胞表面有CD13的表達(dá)
NB4細(xì)胞CD13陽性表達(dá)率為94.79%(平均熒光強度為1739.59),對照組HL-60細(xì)胞CD13陽性表達(dá)率為95.49%(平均熒光強度為3107.49)。兩者的CD13平均熒光強度有一定的差異,但陽性百分率差異不明顯。
Bestatin與ATRA聯(lián)合處理后NB4細(xì)胞形態(tài)改變明顯
100 μg/ml bestatin單獨作用72小時后,NB4細(xì)胞形態(tài)無明顯改變。10 nmol/L ATRA單獨作用72小時后,NB4細(xì)胞呈現(xiàn)部分分化的形態(tài),細(xì)胞核/漿比例減小,核變小有凹陷。100 μg/ml bestatin與10 nmol/L ATRA聯(lián)合處理72小時后,NB4細(xì)胞形態(tài)分化更加明顯,細(xì)胞漿內(nèi)空泡增多,核凹陷、扭曲更加明顯,形態(tài)似晚幼粒及桿狀核粒細(xì)胞的細(xì)胞增多(圖1)。
Bestatin與ATRA聯(lián)合應(yīng)用后NB4細(xì)胞NBT還原能力明顯增加
以一定濃度(50、75和100 μg/ml)bestatin單獨處理72小時后,NB4細(xì)胞的NBT還原能力無明顯改變(與空白對照組相比較,P>0.05);不同濃度(10、20和40 nmol/L)ATRA作用72小時后,NB4細(xì)胞的NBT還原能力呈濃度依賴性增加,與空白對照組相比,差異明顯。100 μg/ml bestatin與不同濃度ATRA聯(lián)合處理72小時后,NB4細(xì)胞的NBT陽性率明顯地提高,與單用相應(yīng)濃度ATRA組相比,差異顯著(表2)。Table 2. Effect of bestatin on the NBT reduction activity of NB4 cells induced by ATRA. (略)
100 μg/ml bestatin單獨處理細(xì)胞不同時間(48小時-96小時),NB4細(xì)胞的NBT還原能力改變不明顯(與相應(yīng)時間點空白對照組相比,P>0.05);10 nmol/L ATRA處理細(xì)胞至72小時,開始出現(xiàn)NB4細(xì)胞NBT還原能力的增強,并呈時間依賴性,與相應(yīng)時間點對照組相比,有明顯差異;而10 nmol/L ATRA與100 μg/ml bestatin聯(lián)合處理48小時,就出現(xiàn)NB4細(xì)胞NBT還原能力的明顯增強,且此作用隨時間延長而明顯增強,與相應(yīng)時間點單用10 nmol/L ATRA組相比,差異顯著(圖2)。
Bestatin與ATRA聯(lián)合處理后NB4細(xì)胞CD11b表達(dá)明顯增強
100 μg/ml bestatin單獨處理72小時后,NB4細(xì)胞CD11b陽性表達(dá)率(MFI為13.4±0.6)稍有增加,但與對照組(MFI為12.3±0.9)相比,差異不顯著(P>0.05)。10 nmol/L ATRA單獨處理72小時之后,NB4細(xì)胞CD11b陽性表達(dá)率(MFI為19.2±4.2)明顯提高,與對照組相比,差異顯著(P
Bestatin和ATRA單獨及聯(lián)合處理后NB4細(xì)胞c-EBPε mRNA表達(dá)的變化
NB4細(xì)胞低表達(dá)c-EBPε mRNA。10 nmol/L ATRA處理12小時之后,NB4細(xì)胞c-EBPε mRNA表達(dá)水平明顯提高,與對照組相比較,差異顯著(P
Bestatin和ATRA單獨及聯(lián)合處理后NB4細(xì)胞c-myc表達(dá)的變化
NB4細(xì)胞c-myc mRNA呈高水平表達(dá)。10 nmol/L ATRA單獨處理4小時后,NB4細(xì)胞c-myc mRNA表達(dá)下降,與空白對照組相比較,差異明顯(P
Figure 4. Effect of bestatin and ATRA on the expression of c-myc mRNA of NB4 cells after treatment for 4 hours. M: marker; Lane 1: control. Lane 2: bestatin (100 μg/ml). Lane 3: ATRA (10 nmol/L). Lane 4: bestatin (100 μg/ml) +ATRA (10 nmol/L).
NB4細(xì)胞c-Myc蛋白呈高表達(dá)。10 nmol/L ATRA單獨處理8小時后,NB4細(xì)胞c-Myc蛋白表達(dá)水平明顯下降(P
討 論
ATRA對APL的有效治療是白血病誘導(dǎo)分化治療的成功典范。但單用ATRA治療易復(fù)發(fā)及產(chǎn)生耐藥,與其他化療藥物聯(lián)用時療效有一定的提高,但毒副反應(yīng)增加。因此,尋找能夠增強ATRA誘導(dǎo)分化作用而毒副反應(yīng)輕的藥物,成為臨床治療中的關(guān)注問題之一[7,8]。最近,Hirano等[7]根據(jù)NBT還原實驗結(jié)果提出,bestatin可能增強ATRA對NB4細(xì)胞的誘導(dǎo)分化作用,但未做進一步的研究。本研究通過對細(xì)胞形態(tài)、功能和表面分化抗原等多層次的檢測及分析對比,表明一定濃度范圍的bestatin本身不能誘導(dǎo)NB4細(xì)胞分化,但確能增強ATRA對NB4細(xì)胞的誘導(dǎo)分化作用。
Hirano等[7]認(rèn)為,bestatin增強ATRA誘導(dǎo)分化作用可能與其抑制細(xì)胞表面CD13活性有關(guān)。本研究結(jié)果顯示,與HL-60細(xì)胞相似,NB4細(xì)胞表面CD13陽性表達(dá)率高達(dá)94.79%,該藥是否通過抑制CD13表達(dá)從而增強ATRA誘導(dǎo)NB4細(xì)胞分化的作用,尚待進一步研究證實。髓系祖細(xì)胞定向分化受轉(zhuǎn)錄因子活性的調(diào)節(jié)。ATRA調(diào)節(jié)與髓細(xì)胞定向分化有關(guān)轉(zhuǎn)錄因子的表達(dá)誘導(dǎo)APL細(xì)胞向中性粒細(xì)胞分化。氨基肽酶N/CD13為Ⅱ型跨膜蛋白,胞內(nèi)端只有8-10個氨基酸,但最近研究報道,CD13分子能夠直接參與細(xì)胞內(nèi)信號轉(zhuǎn)導(dǎo)的過程[9]。因此,本研究從藥物對轉(zhuǎn)錄因子影響的角度對氨肽酶、抑制劑bestatin增強ATRA誘導(dǎo)分化作用的可能機制進行了初步探索。c-EBPε為C-EBP家族轉(zhuǎn)錄因子之一,ATRA誘導(dǎo)NB4細(xì)胞向中性粒細(xì)胞方向分化時,藥物作用2小時,c-EBPε mRNA表達(dá)水平即開始增高,并持續(xù)增高至細(xì)胞終末分化[10]。而酪氨酸激酶抑制劑STI571增強ATRA誘導(dǎo)NB4細(xì)胞向中性粒細(xì)胞分化時,c-EBPε基因及蛋白的表達(dá)水平均未進一步增高[8]。本研究結(jié)果顯示,10 nmol/L ATRA處理12小時后,NB4細(xì)胞c-EBPε mRNA表達(dá)水平明顯上升,而100 μg/ml bestatin與ATRA聯(lián)合處理NB4細(xì)胞時,c-EBPε mRNA表達(dá)卻未進一步增強。這提示bestatin可能與STI571相似,其增強ATRA對NB4細(xì)胞的誘導(dǎo)分化作用可能不是通過調(diào)節(jié)c-EBPε表達(dá)。
原癌基因c-myc表達(dá)異常與髓細(xì)胞性白血病的發(fā)生有關(guān),抑制c-myc表達(dá)可以促使白血病細(xì)胞分化及誘導(dǎo)細(xì)胞終末分化后的凋亡。本研究結(jié)果顯示,10 nmol/L ATRA單獨作用能夠使NB4細(xì)胞c-myc的表達(dá)下調(diào),這與文獻(xiàn)報道相似[11]。同時,bestatin與ATRA聯(lián)合應(yīng)用時c-myc表達(dá)水平的下調(diào)作用較單用ATRA時更加明顯,且藥物聯(lián)合應(yīng)用各組細(xì)胞的c-myc蛋白表達(dá)水平與藥物誘導(dǎo)的NBT還原能力之間呈明顯的負(fù)相關(guān)。這提示bestatin可能通過與ATRA協(xié)同下調(diào)c-myc表達(dá),從而增強ATRA誘導(dǎo)NB4細(xì)胞分化的作用。1,25-(OH)2 D3在誘導(dǎo)HL-60細(xì)胞分化時,激活蛋白激酶C,引起c-myc表達(dá)下調(diào)[12]。bestatin是否也通過激活蛋白激酶C增強ATRA下調(diào)c-myc的表達(dá),這有待進一步研究證實。
【參考文獻(xiàn)】
1Murata M,Kubota Y,Tanaka T,et al. Effect of ubenimex on the proliferation and differentiation of U937 human histiocytic lymphoma cells. Leukemia,1994; 8: 2188-2193
2林茂芳,何靜松,蔡真等. 氨肽酶抑制劑Bestatin 通過激活半胱天冬酶3誘導(dǎo)HL-60細(xì)胞凋亡. 中華血液學(xué)雜志,2001; 22: 348-350
3韓銳. 抗癌藥物研究與實驗技術(shù). 北京: 北京醫(yī)科大學(xué)、中國協(xié)和醫(yī)科大學(xué)聯(lián)合出版社,1997: 329-330
4Zhuang WJ,F(xiàn)ong CC,Cao J,et al. Involvement of NF-kappaB and c-myc signaling pathways in the apoptosis of HL-60 cells induced by alkaloids of Tripterygium hypoglaucum (levl.) Hutch. Phytomedicine,2004; 11: 295-302
5譚映霞,章圣輝,尹麗慧等. 三氧化二砷和全反式維甲酸聯(lián)合用藥誘導(dǎo)NB4細(xì)胞C/EBPε mRNA和CD11b表達(dá)的初步研究. 臨床血液學(xué)雜志,2004; 17: 108-110
6林茂芳,俞靜,嚴(yán)力行. 可溶性抗CD47單抗對人樹突細(xì)胞分化與功能的影響. 中華血液學(xué)雜志,2004; 25: 709-712
7Hirano T,Kizaki M,Kato K,et al. Enhancement of sensitivity by bestatin of acute promyelocytic leukemia NB4 cells to all-trans retinoic acid. Leuk Res,2002; 26:1097-1103
8Gianni M,Kalac Y,Ponzanelli I,et al. Tyrosine kinase inhibitor STI571 potentiates the pharmacologic activity of retinoic acid in acute promyelocytic leukemia cells: effects on the degradation of RAR alpha and PML-RAR alpha. Blood,2001; 97: 3234-3243
9Santos AN,Langner J,Herrmann M,et al. Aminopeptidase N/CD13 is directly linked to signal transduction pathways in monocytes. Cell Immunol,2000; 201: 22-32
10Morosetti R,Park DJ,Chumakov AM,et al. A novel,myeloid transcription factor,C/EBP epsilon,is upregulated during granulocytic,but not monocytic,differentiation. Blood,1997; 90: 2591-2600
對應(yīng)用化學(xué)的認(rèn)識范文5
新時期新形勢下地方院校如何結(jié)合自身實際和特點,緊跟當(dāng)前發(fā)展趨勢,切實有效地推進大學(xué)化學(xué)實驗體系的改革與實踐,已成為大多數(shù)地方院校面臨的迫切任務(wù)[1].本文根據(jù)莆田學(xué)院實際情況,結(jié)合多年來教學(xué)過程中積累的經(jīng)驗,對應(yīng)用化學(xué)專業(yè)實驗體系和實驗內(nèi)容進行探討,以提高應(yīng)用化學(xué)專業(yè)學(xué)生的實踐能力,適應(yīng)應(yīng)用型本科院校發(fā)展的需要。
1 實驗體系的歷史演變
2007 年之前,應(yīng)用化學(xué)專業(yè)實驗課的內(nèi)容簡單按課程設(shè)置,有無機化學(xué)實驗、分析化學(xué)實驗、有機化學(xué)實驗、物理化學(xué)實驗、儀器分析實驗和化工原理實驗,采用的教學(xué)方法也非常傳統(tǒng),大體思路是:學(xué)生機械抄寫預(yù)習(xí)報告指導(dǎo)教師講解學(xué)生被動操作提交實驗報告。實驗考核基本上按照學(xué)生實驗報告中實驗數(shù)據(jù)及處理結(jié)果來評定成績。暴露出來的問題也十分明顯:各門課程自成體系,有時為了課程體系的完整性就會造成部分實驗項目重復(fù);實驗項目基本為演示實驗或驗證實驗,學(xué)生多為照方抓藥,照葫蘆畫瓢,實驗過程中缺乏主動性;無綜合性實驗項目,造成學(xué)生所學(xué)基本技能呈現(xiàn)片段式,沒有將性質(zhì)、結(jié)構(gòu)、檢測有機的結(jié)合起來[3].
2007 年開始針對原有課程體系存在的問題,在課程體系中加入了課程設(shè)計,但受到實驗場地和實驗器材的影響,所開設(shè)的實驗項目簡單,學(xué)生缺乏興趣。從 2012 年起大力改革實驗教學(xué)環(huán)節(jié)結(jié)構(gòu),逐步加入了綜合性實驗、探索性實驗等,這些課程的開設(shè)大大提高了實踐環(huán)節(jié)所占的比重(圖 1),實現(xiàn)了應(yīng)用型人才培養(yǎng)的目標(biāo),
2 實驗體系的構(gòu)建與改革的探討
2.1 教學(xué)體系的改革
幾年來針對學(xué)生就業(yè)過程中遇到的問題,通過回訪的形式進行匯總,反饋到專業(yè),再對具體情況進行分析,總結(jié)課程設(shè)置的經(jīng)驗和存在的問題,逐步構(gòu)建形成“多層次”的實驗?zāi)J?即化學(xué)基礎(chǔ)實驗、綜合性實驗和探索性實驗三個層次[4-5](表 1)。
基礎(chǔ)性化學(xué)實驗以隨課開展的形式,課程由四大基礎(chǔ)化學(xué)作為支撐框架,實驗項目在選擇上按照學(xué)生能力培養(yǎng)過程中循序漸進地進行,基礎(chǔ)性實驗項目也是按照演示、驗證、合成、設(shè)計幾個實驗類型進行編排,這樣有助于學(xué)生動手能力的培養(yǎng),使學(xué)生快速從依賴式轉(zhuǎn)化成自主式。基礎(chǔ)性實驗的目的是引發(fā)學(xué)生對化學(xué)的興趣,對所學(xué)內(nèi)容有一個感性認(rèn)識,掌握化學(xué)實驗過程中基本操作技能[6],如玻璃工操作,普通玻璃儀器使用,分析滴定操作,有機實驗裝置搭建,簡單儀器使用(如酸度計、電子天平、分光光度計、庫倫滴定儀、電導(dǎo)率儀等),掌握常規(guī)的制備、純化和分析方法。設(shè)計性實驗只給出實驗題目、實驗?zāi)康暮蛢x器藥品,由學(xué)生自行查找文獻(xiàn)、書籍撰寫實驗步驟或設(shè)計好實驗的具體操作方案,更好的體現(xiàn)學(xué)生的自主性。這類課程安排在大一、大二兩個學(xué)年完成。
綜合性實驗和探索性實驗以實驗專周的形式開出。 綜合性實驗安排在第四學(xué)期期中后集中 2 周開展,此時基礎(chǔ)化學(xué)實驗基本已近尾聲,學(xué)生已經(jīng)掌握了實驗基本技能和基本操作,這時開設(shè)綜合性化學(xué)實驗有助于學(xué)生將各門實驗課程由獨立的內(nèi)容進行知識重組融合,以達(dá)到更高層次的應(yīng)用。如開設(shè)的“草酸根合鐵(Ⅲ)酸鉀的合成、組成分析及結(jié)構(gòu)測定”就通過草酸根合鐵(Ⅲ)酸鉀的制備(無機化學(xué)實驗)、化學(xué)分析測定鐵含量(分析化學(xué)實驗)、電荷測定(物理化學(xué)實驗)、熱重分析、紅外光譜(儀器分析實驗)等內(nèi)容全面應(yīng)用了幾門課程所學(xué)內(nèi)容。
探索性實驗比綜合性實驗更具有靈活性, 課程安排在第 5 學(xué)期開展, 學(xué)生根據(jù)個人興趣分組選做實驗,探索性實驗無固定實驗項目和實驗指導(dǎo)書,由應(yīng)用化學(xué)專業(yè)十五位教師指導(dǎo),每位教師帶一個實驗組,師生共同商定實驗內(nèi)容,實驗結(jié)束后不是上交實驗報告,而是上交課程論文,這樣也是為今后的畢業(yè)論文打下基礎(chǔ),而這又有別于畢業(yè)論文的一人一題的模式。
2.2 成績評定的改革
課程結(jié)束,通常通過考核的形式來檢驗教學(xué)效果,這就造成一部分學(xué)生專鉆空子,平時實驗不認(rèn)真,實際技能沒有完全掌握,在后續(xù)的課程學(xué)習(xí)或工作中逐步暴露出基礎(chǔ)不扎實的弊病。經(jīng)過多年改革,以適應(yīng)越來越靈活的課程體系,實驗成績的評定也應(yīng)該做出相應(yīng)的調(diào)整。現(xiàn)階段,實驗成績的評定,已由單純依賴實驗報告和技能考核來計分的方式逐步改進,注重實驗過程,預(yù)習(xí)、實驗操作、實驗習(xí)慣、實驗報告均納入評價體系,采用的是預(yù)習(xí)(10%)+平時(20%)+報告(30%)+考核(40%)的比例進行考察。綜合性和探索性實驗采用了更為靈活的評分方式,比如,校級以上創(chuàng)新項目、科研立項可以免選綜合實驗,直接獲得學(xué)分。這些都直接激發(fā)了學(xué)生參與到科研項目中去的興趣。
2.3 教學(xué)形式的改革
莆田學(xué)院已逐步加大了實驗室的開放力度,盡量滿足學(xué)生利用課余時間開展實驗的愿望, 強化了基本實驗技能的訓(xùn)練,提高了參與科研的興趣。教學(xué)形式多元化,除了課堂實驗外,學(xué)校立項資助科研立項、大學(xué)生創(chuàng)新實驗項目,省級大學(xué)生創(chuàng)新項目,教師科研項目,學(xué)生還可開展自主合作實驗,實驗、教學(xué)空間突破課
堂,打破課內(nèi)課外界限,通過這些手段讓學(xué)生通過進一步的實驗探索以培養(yǎng)他們的創(chuàng)新能力。 3 實驗體系改革的成效
隨著院系大力改革實驗體系,實驗教學(xué)在本科培養(yǎng)方案中所占的比重日益增大,經(jīng)過近幾年的逐步革新取得了不少成績。
3.1 教學(xué)效果有質(zhì)的飛躍
由于實驗教學(xué)中心的實驗內(nèi)容經(jīng)過精心選擇,充分體現(xiàn)專業(yè)相關(guān)的知識體系,實驗教師積極參與教學(xué)改革,勇于創(chuàng)新,探索提高教學(xué)效果的方法和手段,學(xué)生對實驗教學(xué)中心開出的實驗課有濃厚的興趣,學(xué)習(xí)積極性和主動性很高,實驗課程教學(xué)深受學(xué)生的好評。根據(jù)授課質(zhì)量反饋表統(tǒng)計,優(yōu)評率達(dá) 86.7%,較 2006年度的優(yōu)評率 78.8%有了顯著提升。
3.2 教學(xué)成果顯著
以實驗示范中心建設(shè)為契機,大力進行實驗室建設(shè),實驗條件不斷改善;并在學(xué)校專項教育教改課題的資助下,任課教師積極開展教學(xué)改革創(chuàng)新工作,積極參與課程建設(shè)、教材建設(shè)。近 5 年來共承擔(dān)校實踐類教學(xué)改革課題 7 項,撰寫教學(xué)論文 10 余篇,獲得校級教學(xué)成果獎三等獎 1 項(2013 年)。
3.3 學(xué)生綜合素質(zhì)明顯提高
先進的教學(xué)理念、實驗教學(xué)環(huán)境和優(yōu)秀實驗師資隊伍為學(xué)生的實踐活動提供了高水平的平臺,目前學(xué)生的操作技能、綜合分析能力、創(chuàng)新實踐能力明顯提高。
(1)基本知識扎實,動手能力強
通過基礎(chǔ)型實驗的訓(xùn)練,學(xué)生掌握了基本的實驗操作方法和技能,能夠正確使用儀器設(shè)備,正確配制各種溶液,動手能力明顯增強。能夠準(zhǔn)確收集實驗數(shù)據(jù),正確記錄實驗過程和結(jié)果、選擇正確的統(tǒng)計方法分析數(shù)據(jù),書寫規(guī)范的實驗報告,分析問題和解決問題的能力得到加強。
(2)獨立進行實驗設(shè)計,綜合能力強
所有的開放實驗均由學(xué)生自己設(shè)計,指導(dǎo)教師審核通過后開始實驗。在實驗過程中能夠準(zhǔn)確觀察、記錄實驗現(xiàn)象,對實驗過程中遇到的問題和實驗結(jié)果進行分析判斷,得出合乎邏輯的實驗結(jié)論。
(3)積極參與創(chuàng)新實驗,成果顯著
在掌握基本實驗操作技能的基礎(chǔ)上,倡導(dǎo)實驗室開放,引導(dǎo)學(xué)生針對某一項目,進行課題設(shè)計,確定課題研究的內(nèi)容與方法,開展形式各樣的科研工作,并積極引導(dǎo)學(xué)生申報大學(xué)生創(chuàng)新項目,近三年應(yīng)用化學(xué)專業(yè)學(xué)生申報校級大學(xué)生創(chuàng)新性實驗計劃項目 8 項(表 2),省級大學(xué)生創(chuàng)新性實驗計劃項目 6 項。
對應(yīng)用化學(xué)的認(rèn)識范文6
關(guān)鍵詞:自主學(xué)習(xí)能力;有機化學(xué);課程體系;教學(xué)方法與手段
中圖分類號:G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A 文章編號:1674-9324(2017)01-0115-02
有機化學(xué)是農(nóng)業(yè)院校許多專業(yè)重要的基礎(chǔ)課,尤其是對于中藥學(xué)、環(huán)境科學(xué)、食品科學(xué)、植物保護、應(yīng)用化學(xué)、生命科學(xué)等專業(yè),有機化學(xué)更是占有極其重要的地位。掌握有機化學(xué)的基本理論、基本知識和實驗技能,對學(xué)好后續(xù)的專業(yè)課都有很大幫助[1]。但是,由于有機化合物數(shù)目龐大,反應(yīng)類型眾多,反應(yīng)機理復(fù)雜,許多學(xué)生對這門課程望而生畏。因此,如何引導(dǎo)學(xué)生系統(tǒng)地學(xué)好這門課程是有機化學(xué)教學(xué)面臨的重要課題。當(dāng)前,為適應(yīng)時代的發(fā)展提出了“終身學(xué)習(xí)”和“自主學(xué)習(xí)”的理念,自主學(xué)習(xí)是學(xué)習(xí)的最高境界[2]。因此大學(xué)教育的使命不只是傳授有限的知識,更重要的是幫助大學(xué)生普遍養(yǎng)成自主學(xué)習(xí)能力。因此,本文將筆者在有機化學(xué)教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力的一些探索、實踐和體會總結(jié)如下,與大家交流分享。
一、精選教學(xué)內(nèi)容,構(gòu)建合理課程體系
在當(dāng)前農(nóng)林類高校,基礎(chǔ)課程的學(xué)時數(shù)日益減少,而課程的知識卻在更新和增加,因此教師必須結(jié)合專業(yè)特點和學(xué)生接受能力精選教學(xué)內(nèi)容,構(gòu)建合理的課程體系。本著“少而精,博而通”的教學(xué)思想,教學(xué)抓住基本內(nèi)容、突出重點、教深教透,使學(xué)生能舉一反三,觸類旁通,融會貫通。例如結(jié)合本校中藥學(xué)專業(yè)特點,選用吉卯祉主編的全國高等醫(yī)藥院校規(guī)劃教材《有機化學(xué)》[3],此教材突出中藥學(xué)、藥學(xué)特色,在各類有機化合物的舉例中盡量采用藥物為例,且在各章節(jié)后附加與本章對應(yīng)的代表性化合物。此教材將內(nèi)容分成有機化學(xué)基本概念和各類有機化合物兩部分。基本概念部分闡述有機化學(xué)基本理論知識,其中電子效應(yīng)和立體效應(yīng)是重點,是貫穿各個章節(jié)的主線;各類有機化合物部分則介紹各類有機化合物的結(jié)構(gòu)、命名、性質(zhì)、制備和有關(guān)反應(yīng)歷程等。在具體教學(xué)過程中,考慮學(xué)生的基礎(chǔ)和接受能力,對教學(xué)內(nèi)容的講授順序進行調(diào)整,如將“立體化學(xué)基礎(chǔ)”這一章的內(nèi)容分散到不同章節(jié)中講解,構(gòu)象異構(gòu)在講烷烴和環(huán)烷烴時介紹,順反異構(gòu)放在烯烴講解,對映異構(gòu)放在芳香烴后獨立一章講解,這樣把復(fù)雜難理解的知識點分散開,避免學(xué)生學(xué)習(xí)起來吃力,厭學(xué)。另外,重點講授與中藥化學(xué)關(guān)系密切的糖類、含氮化合物和雜環(huán)化合物3章內(nèi)容。簡要介紹一些天然化合物的基本結(jié)構(gòu),如甾體的母核、萜類、蒽醌等,為學(xué)生后續(xù)專業(yè)課學(xué)習(xí)奠定基礎(chǔ)。
二、聯(lián)系專業(yè)知識,提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣
課堂教學(xué)是學(xué)生獲得知識的主要途徑之一,是影響教育教學(xué)效果的主要因素之一[4]。傳統(tǒng)的課堂教學(xué)多是注重知識的理論性和邏輯性,忽視了課程知識與實際生活、生產(chǎn)實踐的緊密聯(lián)系,使學(xué)生學(xué)習(xí)而不會用。在講授有機化學(xué)課程的各個環(huán)節(jié),聯(lián)系專業(yè)特點,提高學(xué)生學(xué)習(xí)的動力。例如,在緒論的講解,首先采用回憶復(fù)習(xí)法,提問學(xué)生“你還記得哪些學(xué)過的有機化學(xué)知識?”,根據(jù)學(xué)生的回答,教師將內(nèi)容分類分塊寫在黑板上,在此基礎(chǔ)上總結(jié)有機化學(xué)將要學(xué)習(xí)的內(nèi)容,這樣就使學(xué)生對有機化學(xué)的一些基本知識、結(jié)構(gòu)框架有所了解。向?qū)W生說明有機化學(xué)的特點,學(xué)習(xí)方法,減輕學(xué)生對有機化學(xué)學(xué)習(xí)的恐懼,使學(xué)生“樂學(xué)”。其次,引導(dǎo)學(xué)生思考“有機化學(xué)的研究對象是什么?日常生活中與有機化學(xué)相關(guān)的事物?對于自己的專業(yè)有多少了解?”等,通過提問與總結(jié),使學(xué)生了解學(xué)習(xí)有機化學(xué)課程的必要性和重要性,從而“想學(xué)”。在授課過程中根據(jù)不同知識點融入專業(yè)知識,使學(xué)生了解有機化學(xué)知識在專業(yè)學(xué)習(xí)中的地位,知識點也由淺到深,由簡到難。如對于環(huán)境科學(xué)專業(yè)學(xué)生在講解酚時會留給學(xué)生作業(yè)“污染水中酚的測定及處理”,講授胺類物質(zhì)前,讓學(xué)生查閱“為什么嬰幼兒奶粉會摻加三聚氰胺?”等,而對中藥學(xué)和食品科學(xué)專業(yè)學(xué)生的教學(xué)過程中介紹“酚的成酯反應(yīng)時,以解熱鎮(zhèn)痛藥阿司匹林的合成為例;在講羧酸的酸性時,聯(lián)系酸性天然產(chǎn)物一般先用堿水液提取,再加強酸使有機酸性物質(zhì)游離出來”等,從而激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣,其自主學(xué)習(xí)能力會逐漸提高。
三、突出重點,使知識結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)化
要使學(xué)生在有限課時內(nèi)掌握紛繁復(fù)雜的有機化學(xué)眾多知識點,教師必須熟悉教材,善于歸納總結(jié),抓住重點,將知識點串聯(lián)進行分析,使知識結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)化。對于基本概念和基礎(chǔ)理論,教師要在課堂上反復(fù)強調(diào),反復(fù)應(yīng)用;而對于一般性知識如化合物的命名和分類等,只需作簡要講解。教師要善于運用立體化學(xué)、電子效應(yīng)這條主線,對各類有機化合物作結(jié)構(gòu)分析,進而指導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)反應(yīng)。這樣使學(xué)生能清晰了解有機化學(xué)反應(yīng)中的規(guī)律,進而輕松掌握各章節(jié)內(nèi)容,也培養(yǎng)了學(xué)生歸納總結(jié)和舉一反三的能力。
四、合理布置作業(yè),使學(xué)生學(xué)會分析解決問題
有機化學(xué)課程要講授的內(nèi)容多,學(xué)生往往是聽課時明白了,而課下很快又忘記,因此教師在講解過程中要多舉例子。有機化學(xué)課程學(xué)時少,因此課后要精心布置作業(yè),使學(xué)生在完成作業(yè)的過程中鍛煉如何運用有機化學(xué)知識,同時也逐漸學(xué)會如何記憶和掌握有機化學(xué)知識,漸漸學(xué)會自學(xué)。對于所留習(xí)題無時間講解的,教師將分析、解答過程及結(jié)果給學(xué)生參考,并且建立課程網(wǎng)站和聯(lián)系群等與學(xué)生交流。
五、改進教學(xué)方法與手段,提高教學(xué)質(zhì)量
有機化合物結(jié)構(gòu)復(fù)雜,理解時比較抽象,但是系統(tǒng)性很強。所以在教學(xué)過程中一定要充分運用類比法、歸納式、啟發(fā)式、邏輯推理法等教學(xué)方法[5]。在教學(xué)中減少大課精講細(xì)教的時間,留給學(xué)生足夠的探索空間和時間。
采取板書、模型演示、多媒體等教學(xué)手段有機結(jié)合,提高課堂效率。板書可以使學(xué)生掌握復(fù)雜的結(jié)構(gòu)和有機反應(yīng)機理的寫法,對于來龍去脈更清楚。多媒體教學(xué)通過圖形、文字、動畫等使有機分子的結(jié)構(gòu)形象、直觀,不僅激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣,也可加強其感性認(rèn)識,同時也使教師有更多時間專注于知識講解和與學(xué)生間互動交流。如將銀鏡反應(yīng)、糖的顯色反應(yīng)等一些特殊反應(yīng)現(xiàn)象的實驗影像放在課件中,使枯燥的化學(xué)反應(yīng)變得生動。搜集和篩選與課程有關(guān)的網(wǎng)絡(luò)上的優(yōu)秀教學(xué)資源,以及教師根據(jù)本校學(xué)生特點制作的課件、教學(xué)錄像等資源放置在有機化學(xué)的精品課程網(wǎng)站上,或者將信息獲得和使用方法交給學(xué)生,讓學(xué)生根據(jù)自己的情況自由去選擇學(xué)習(xí),做到因材施教。
六、改革考評方式,體現(xiàn)學(xué)生自主學(xué)習(xí)結(jié)果
將有機化學(xué)課程考核分為三部分,一是平時成績占20%,平時主要考察學(xué)生出勤、課堂討論、課外作業(yè)、課堂測驗等,以調(diào)動學(xué)生認(rèn)真對待課堂;二是期中考試占30%,在課程中期采用開卷考試,學(xué)生可以帶教材,也可以帶參考資料,既檢驗了學(xué)生對基礎(chǔ)知識的掌握程度,也使學(xué)生對自己的學(xué)習(xí)情況有一個認(rèn)識,做出評價,從而思考自己的學(xué)習(xí)方法是否合適,以便在后面的學(xué)習(xí)中進行合理調(diào)整;三是期末考試占50%,采用閉卷考試,考察學(xué)生對知識的理解和掌握。通過多元考核方式使學(xué)生逐步掌握有機化學(xué)的基本知識和技能,體現(xiàn)了學(xué)生自主學(xué)習(xí)的結(jié)果,也培養(yǎng)和提高了學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力。
總之,大學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力的培養(yǎng)是一個日積月累的復(fù)雜過程,需要教師在教學(xué)過程中要不斷探索,多角度、深層次的研究大學(xué)生自主學(xué)習(xí)與教育模式之間的關(guān)系,在教學(xué)實踐中為學(xué)生營造出良好的學(xué)習(xí)氛圍,因材施教,幫助學(xué)生正確定位。這一切需要教師付出更多的時間和精力,教師要真正做到愛教育事業(yè)、愛學(xué)生、尊重學(xué)生、接納學(xué)生,一切為了學(xué)生。
參考文獻(xiàn):
[1]萬福賢,董靜,賈壽華,等.農(nóng)科有機化學(xué)課程建設(shè)的探索與實踐[J].大學(xué)化學(xué),2009,24(3):37-41.
[2]王蘭.淺探大學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力的培養(yǎng)[J].文學(xué)教育,2013,(12):88-89.
[3]吉卯祉,彭松,葛正華.有機化學(xué)[M],北京:科學(xué)出版社,2009.
[4]張林,羅來珍.工科院校公共數(shù)學(xué)類課程的教學(xué)改革與實踐化學(xué)教育[J].教育教學(xué)論壇,2016,(20):124-125.
[5]朱久進,敏,徐云蘭.高校有機化學(xué)理論教學(xué)的探索和實踐[J].化學(xué)教育,2013,34(5):47-48.
Study on Organic Chemistry Teaching Based on Students' Self Regulated Learning
ZHAO Shu-Jie,LI Ming-tang,HONG Bo,ZHU He
(College of Resources and Environment,Jilin Agricultural University, Changchun 130118, China)