建筑形態(tài)學(xué)范文
時間:2023-10-26 17:30:59
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篇1
形態(tài)學(xué)又名造型論,形態(tài)學(xué)課程之于建筑設(shè)計專業(yè)的重要性,勿庸多言。所謂建筑的造型設(shè)計,指用特定的物質(zhì)材料,依據(jù)產(chǎn)品的功能而在結(jié)構(gòu)、形態(tài)、色彩及外表等方面進(jìn)行的創(chuàng)造活動。作為藝術(shù)與技術(shù)的結(jié)合,無論外觀還是完全意義的建筑設(shè)計或其它相關(guān)設(shè)計,都必須解決包括形態(tài)、色彩、空間等要素在內(nèi)的基本造型問題。從這個角度來看,形態(tài)學(xué)是一切造型設(shè)計的基礎(chǔ),貫穿于造型活動的始終。
現(xiàn)代造型藝術(shù)體系始于德國的包豪斯運(yùn)動,它是以在科學(xué)而非個人感情基礎(chǔ)上培養(yǎng)起來的視覺經(jīng)驗,將形式、色彩、肌理、材質(zhì)等方面的訓(xùn)練及研究分離出來。這類造型訓(xùn)練作為包豪斯的重要基礎(chǔ)課程,一直為后來的設(shè)計專業(yè)教育所采用,并不斷取得突破。一方面更加緊密地與色彩、素描、構(gòu)成等教學(xué)緊密銜接;
另一方面更深入產(chǎn)品設(shè)計的各個角落,成為工業(yè)設(shè)計專業(yè)教學(xué)的一條內(nèi)在主線,是產(chǎn)品造型設(shè)計的核心課程。
一 類型學(xué)(typology)
1、設(shè)計與傳統(tǒng)歷史和發(fā)展
隨現(xiàn)代主義或功能主義出現(xiàn)危機(jī)而來的是人們重新對類型學(xué)的重視,即類型學(xué)復(fù)興。作為設(shè)計方法的類型學(xué)十分講究理性。歐洲一些建筑師認(rèn)為人類的文明史為人們提供了豐富的建筑類型。意大利的格拉西認(rèn)為建筑問題的關(guān)鍵在于對這些類型進(jìn)行集合、排列、組合和重建(組)。羅西(Rossi)則認(rèn)為一種特定的類型是一種生活方式與一種形式的結(jié)合,并進(jìn)而認(rèn)為房屋的類型從古至今在本質(zhì)上沒有變化,這些觀點是一種傳統(tǒng)和歷史的特定視界,它是從歷史的恒定面上看待歷史上出現(xiàn)的建筑,即看待傳統(tǒng),這種視界又是從人類生活的文化角度來觀察而非局限于實用的角度。例如對現(xiàn)代生活中的建筑加以研究,可以發(fā)現(xiàn)許多新的建筑類型,如大型購物中心、高層辦公樓、銀行、機(jī)場等,但這僅是從功能分類上來認(rèn)識這些建筑。如從文化的角度講,這些建筑形式均可從歷史中找到先例,可從人類的文明史中發(fā)現(xiàn)。這些新的形式大多可從歷史上的建筑類型中衍化而來,可從對歷史上的類型加以重組、構(gòu)成而來。
從功能角度和文化角度來研究和設(shè)計建筑是截然不同的。在西方文化中,諸如“塔”、“倉庫”、“廊子”、“柱廊”、“廣場”、“中心空間”、“十字形組合”等都有著各自的深層意義和特殊意味。它們在文化中有著自己的位置,都是植根于歷史和文化之中的。
羅西、格拉西等人的類型學(xué)方法就是對歷史上的建筑類型進(jìn)行總結(jié),抽取出那些在歷史中能夠適應(yīng)人類的基本生活需要,又與一定的生活方式相適應(yīng)的建筑形式,并去尋找生活與形式之間的對應(yīng)關(guān)系。
2、作為設(shè)計方法的類型學(xué)
類型學(xué)有其方法論的基礎(chǔ),它可以具體指導(dǎo)建筑設(shè)計。例如美國的某些教授指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行城市和建筑設(shè)計課題時,經(jīng)常要對所進(jìn)行設(shè)計的城市區(qū)域和建筑地點周圍的環(huán)境進(jìn)行研究。—般來說采用的是類型學(xué)的一些基本方法。如“分類”,總結(jié)已有的類型,將其圖示化為簡單的幾何圖形并發(fā)現(xiàn)其“變體”,尋找出“固定”的與“變化”的要素,或者說從變化的要素中找尋出固定的要素。據(jù)此固定的要素即簡化還原后的城市和建筑的結(jié)構(gòu)圖式,設(shè)計出來的方案就與歷史、文化、環(huán)境和文脈有了聯(lián)系,根據(jù)現(xiàn)實的需要則可加以變化??ㄋ固乜怂沟热藢Ψ矤栙惓亲≌M(jìn)行的設(shè)計研究就是采用類型學(xué)設(shè)計方法。他們采用類型和其變體的原則對一種基本建筑形式進(jìn)行衍化,得出具有某種內(nèi)在相似性的多樣化的建筑形式
類型學(xué)設(shè)計方法并非一成不變的方法。根據(jù)類型學(xué)的思想,不同的建筑師發(fā)現(xiàn)了自己的類型學(xué)設(shè)計方法。以下試舉幾例:
1.翁格爾斯(O.M.Ungers)的作品:
馬爾堡城市住宅方案(1976)
該住宅位于一歷史地段。建筑用地近方形,但在一個角上有一幢該城市歷史最悠久的建筑。翁氏這件作品最著名的是,它的一系列的設(shè)計過程以及其中采納的類型學(xué)思想。翁氏在這件作品中充分地使用類型學(xué)探索建筑的可能性。首先他對大量形態(tài)各異的類型進(jìn)行型態(tài)研究,最后確定了一個“L”形構(gòu)型。該L型是由五個立方體構(gòu)成。該五個立方體構(gòu)成了這幢建筑的“基形”即固定要素?;窘Y(jié)構(gòu)確定后,他轉(zhuǎn)而研究和設(shè)計低一個層次的內(nèi)容,即整體中的各體部件(要素)。在這里,他對組成L型的立方體進(jìn)行設(shè)計。他設(shè)計了不下十種立方體構(gòu)形。隨后他選擇不同的立方體構(gòu)形置于網(wǎng)格中,得到不同的構(gòu)型和形態(tài),由此產(chǎn)生了“變體”。
2.博塔(M•Botta)的作品
瑞士建筑師博塔的作品大多具有類型學(xué)特點,例如他的圓形住宅(CasaRotond:1982—83)就是在一個圓柱體內(nèi)的不同樓層上對相同的要素采用不同布局來形成“主題”與其“變體”的形式效果
3.羅西(A•Rossi)的作品
羅西的作品尤其是當(dāng)他的作品與城市問題相關(guān)聯(lián)時,常常是建筑類型學(xué)與城市形態(tài)學(xué)結(jié)合在一起來考慮的。
二 幾何形態(tài)的統(tǒng)一和諧(geography)
多樣統(tǒng)一是形式美的一種高級形態(tài),也是創(chuàng)造形式美的最高要求。從本質(zhì)上講,多樣統(tǒng)一的和諧規(guī)律與人類社會和自然界一切事物的發(fā)展規(guī)律相一致。
1、多樣統(tǒng)一
多樣統(tǒng)一產(chǎn)生和諧是自古希臘以來美學(xué)家們一向極為看重和追求的。畢達(dá)哥拉斯學(xué)派的美學(xué)思想就是建立在自然科學(xué)基礎(chǔ)上的和諧,他們認(rèn)為"美就是和諧","和諧是雜多的統(tǒng)一",和諧的事物可以引起人們生理和心理上的共鳴,因此就產(chǎn)生了美感。并從數(shù)的和諧又聯(lián)系到音樂的節(jié)奏乃至建筑上的柱、門窗等構(gòu)造要素的排列,形成了衡量美的客觀理論性尺度。
2、建筑中多樣統(tǒng)一手法
網(wǎng)易建筑及周圍環(huán)境的復(fù)雜多樣是必然的,建筑的不同部位的組成部分各有不同的功能,不同的功能又表現(xiàn)為不同的形式,而所構(gòu)成的建筑整體,要完成一個具體的總的目的或功能。因此,一切都要圍繞著這個目的,使整個建筑自身及與周邊環(huán)境成為有機(jī)的整體,而不是雜亂無章、支離破碎。
(1).多樣中求統(tǒng)一
從復(fù)雜的結(jié)構(gòu)中提出各種可以互相統(tǒng)一的因素,起到銜接。聯(lián)系和協(xié)調(diào)的作用,使整體看起來"天在無縫"。
(2).統(tǒng)一中求多樣
網(wǎng)易單純的同一是統(tǒng)一的最簡單形式,過多的"同"不可避免地會產(chǎn)生單調(diào)。呆板。所以,同中求異,統(tǒng)一中求多樣。求變化,才能營造情趣與韻味。
如縱觀盧溝橋柱頭上的獅子,它們的間距、大小、輪廓都是統(tǒng)一的,內(nèi)容上也以表達(dá)獅子的情態(tài)為主旨而統(tǒng)一,但細(xì)看這485個石獅卻是千姿百態(tài),趣味無窮,堪稱一絕。
(3).結(jié)構(gòu)體系統(tǒng)一
建筑各局部設(shè)計要體現(xiàn)整體劃一的概念,避免產(chǎn)生孤立、離散、自成體系的不和諧現(xiàn)象,這在設(shè)計中是非常重要的。
(4).結(jié)構(gòu)形態(tài)的統(tǒng)一
恰當(dāng)?shù)靥幚泶我课粚χ黧w部分的從屬關(guān)系,使所有細(xì)部形態(tài)從屬于總體的幾何形態(tài),用相似的幾何形態(tài)將各個部分協(xié)調(diào)在一起,如同音樂中主旋律反復(fù)出現(xiàn)一樣,產(chǎn)生和諧統(tǒng)一美感。
三 拓?fù)?/p>
簡單的的說就是幾何結(jié)構(gòu),是指網(wǎng)絡(luò)中各個站點相互連接的形式,主要有總線型拓?fù)?、星型拓?fù)?、環(huán)形拓?fù)湟约盎旌闲屯負(fù)洹?/p>
幾何與拓樸是過去幾百年數(shù)學(xué)研究的主流方向.這類數(shù)學(xué)方法的重要性不公在于可以解決自已領(lǐng)域之內(nèi)的問題,更在于可以用于解決數(shù)學(xué)與其它領(lǐng)域的問題.拓樸學(xué)對于科學(xué),特別是藝術(shù),文化等意識形態(tài)方面也起了相當(dāng)?shù)挠绊?在相互促進(jìn)的作用下,諸多建筑師為取其精華將其引入到建筑之中發(fā)揮了其意義和價值;在這種趨勢下,拓樸不僅是數(shù)學(xué)研究的主流方向之一,也必將成為建筑學(xué)理論的主要發(fā)展動力之一。
結(jié)束語:
篇2
關(guān)鍵詞: 高中地理教學(xué) 自主學(xué)習(xí) 搭建平臺
教育是學(xué)生和教師的雙邊活動,最終的目的是使學(xué)生得到發(fā)展,能夠全面提高自己,培養(yǎng)終身學(xué)習(xí)習(xí)慣,具有終身學(xué)習(xí)的能力。高考是中國高中教育的評價方式和國家人才選拔方式之一,體現(xiàn)了考查學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力的要求。但是一切都只有通過學(xué)生起作用,如果學(xué)生自己不思改變,那么所有的促進(jìn)學(xué)生學(xué)習(xí)措施的實施和沒有措施的效果是一樣的。許多教育一線的研究者們一致認(rèn)為:人類進(jìn)入21世紀(jì),知識更新的速度加快,人不可能在接受一次正規(guī)的學(xué)習(xí)教育就能面對一生的挑戰(zhàn)。在最短的時間內(nèi),使學(xué)生學(xué)到最重要的東西是每個教育工作者所追求的最高目標(biāo)。自主學(xué)習(xí)如一道曙光,使得師生在沉悶的教學(xué)實際中看到了一絲希望。自主學(xué)習(xí)作為一種能力,對學(xué)生的畢生發(fā)展有著重要意義;作為一種手段,它是提高教育效率和增強(qiáng)效果的捷徑,使學(xué)生學(xué)會學(xué)習(xí),學(xué)會思考,促進(jìn)自身的可持續(xù)發(fā)展,適應(yīng)未來社會的終身學(xué)習(xí)。地理教育作為教育的重要組成部分,必須培養(yǎng)學(xué)生終身學(xué)習(xí)所需的自主學(xué)習(xí)能力。
演員的演出需要舞臺,如何實現(xiàn)學(xué)生真正的自主學(xué)習(xí),教師要為學(xué)生的自主學(xué)習(xí)提供一個良好的平臺,讓學(xué)生在自主學(xué)習(xí)的平臺上自由起舞,達(dá)到教育目的。
1.學(xué)案引領(lǐng)給予學(xué)生自主學(xué)習(xí)的機(jī)會
學(xué)案是在素質(zhì)教育思想的指導(dǎo)下,由教師根據(jù)教學(xué)任務(wù),學(xué)生的知識基礎(chǔ)、能力水平、學(xué)法特點和心理特征等設(shè)計的或在教師指導(dǎo)下由學(xué)生設(shè)計的培養(yǎng)創(chuàng)新意識、訓(xùn)練和發(fā)展學(xué)習(xí)能力的供學(xué)生在整個學(xué)習(xí)過程中使用的學(xué)習(xí)方案①。利用學(xué)案可以彌補(bǔ)現(xiàn)行教材的不足,把教師教的目標(biāo)轉(zhuǎn)換成學(xué)生學(xué)的目標(biāo),幫助學(xué)生構(gòu)建一種有目標(biāo)的學(xué)習(xí)方式,盡最大可能調(diào)動學(xué)生的積極性、主動性,使其最大限度地參與到學(xué)習(xí)過程中,從而提高自主學(xué)習(xí)能力。
學(xué)案的設(shè)計根據(jù)設(shè)計參與者的不同可以分為兩種形式,一種是教師依據(jù)新課程標(biāo)準(zhǔn)要求、學(xué)校實際和學(xué)生實際設(shè)計分課堂或者其他形式的學(xué)案,另一種是學(xué)生根據(jù)自己的實際情況和具體教材自行設(shè)計學(xué)習(xí)方案。不管哪種方案,學(xué)生都能夠參與其中,或利用教師現(xiàn)成方案進(jìn)行學(xué)習(xí)或者自行設(shè)計方案學(xué)習(xí),學(xué)生都能參與有目的的學(xué)習(xí),對學(xué)習(xí)成績和學(xué)習(xí)能力的提高都有所幫助。
2.多樣化的課后作業(yè)給予學(xué)生更多自主學(xué)習(xí)的空間
課后作業(yè)對學(xué)生的全面發(fā)展有著直觀重要的作用,學(xué)生在課堂之余,往往只是完成教師布置的作業(yè)就算學(xué)習(xí)過程的完結(jié),很少有學(xué)生自己主動尋求課外的作業(yè)或者學(xué)科探究活動,所以如何適當(dāng)?shù)夭贾谜n外作業(yè)不僅僅對地理學(xué)科很重要,對其他學(xué)科也是不可或缺的。地理課后作業(yè)不僅是地理課堂學(xué)習(xí)內(nèi)容的鞏固與強(qiáng)化,更是地理知識、地理能力和地理意識的深化與發(fā)展。建議地理教師在布置作業(yè)的時候不僅要把握地理課程教學(xué)的知識重點與難點,還要考慮到地理教學(xué)如何為學(xué)生的多方面主動發(fā)展服務(wù)。
從地理課外作業(yè)的現(xiàn)狀來看,課外作業(yè)彌補(bǔ)地理課堂學(xué)習(xí)的不足有余而解決地理問題的方法重視不足;地理課堂知識的簡單重復(fù)有余而地理知識的延伸、拓展,學(xué)生自己對地理知識、現(xiàn)象和規(guī)律的探討、挖掘不足;地理課外作業(yè)的強(qiáng)迫性有余而學(xué)生自主選擇性不足;地理課外作業(yè)對學(xué)生個人努力有余而學(xué)生之間的合作性不足;地理作業(yè)的主要是教師,而學(xué)生的參與評價不足,等等。這些問題使得學(xué)生的主動發(fā)展受到很大程度的制約,逐漸失去了對地理學(xué)習(xí)的興趣,同時也壓縮了學(xué)生自主學(xué)習(xí)的空間。
針對這些課外作業(yè)的問題和真正發(fā)揮課外作業(yè)的效果,我們提倡地理課后作業(yè)多樣化。多樣化的地理課外作業(yè)應(yīng)該具有以下特征:
多樣化的地理課外作業(yè)應(yīng)該強(qiáng)化實踐性,在地理課堂上學(xué)到某種地理知識、地理理論,解決地理問題的方法,在現(xiàn)實生活中去驗證和應(yīng)用。比如在學(xué)習(xí)了商業(yè)網(wǎng)點分布規(guī)律之后,可以布置課外(如周末)學(xué)生到當(dāng)?shù)厝タ疾焐虡I(yè)網(wǎng)點的分布規(guī)律。如在學(xué)習(xí)完正午太陽高度這個知識點后,布置作業(yè),讓學(xué)生用圖分析一年中正午太陽高度最大值和最小值的區(qū)域分析,然后總結(jié)規(guī)律:正午太陽高度由太陽直射點所在的緯度向南北兩個方向遞減;太陽直射北回歸線,北回歸線及其以北地區(qū)達(dá)到一年中的最大值,南半球達(dá)到最小值;太陽直射南回歸線,南回歸線及其以南地區(qū)達(dá)到一年中的最大值,北半球達(dá)到最小值;南北回歸線之間的地區(qū),一年有兩次最大值,太陽直射時最大。
多樣化的地理課外作業(yè)應(yīng)該強(qiáng)化趣味性,建議地理老師在布置地理課外作業(yè)題型時要做到“活”“新”“奇”,通過多種渠道,把掌握知識、訓(xùn)練和發(fā)展創(chuàng)造性思維寓于趣味之中,讓學(xué)生在做和玩中學(xué)習(xí)。如在學(xué)習(xí)地方時的計算后,我們可以讓學(xué)生制作一個計算地方時的簡易工具;在學(xué)習(xí)完外力作用后可以讓學(xué)生自己設(shè)計一個模擬風(fēng)力沉積的實驗;學(xué)習(xí)完大牧場放牧業(yè)后結(jié)合足球世界杯讓學(xué)生通過看世界杯和網(wǎng)上收集關(guān)于南非的一些地理信息與同學(xué)們分享。
多樣化的地理課外作業(yè)應(yīng)該強(qiáng)化選擇性,根據(jù)不同的學(xué)生或者小組,布置不同的地理課外作業(yè),或者讓學(xué)生自己挑選地理課外作業(yè),根據(jù)自己的基礎(chǔ)、興趣,挑選適合自己的地理作業(yè),甚至可以不選。這樣,教師堅持差異理論,找準(zhǔn)學(xué)生學(xué)習(xí)的最近發(fā)展區(qū),設(shè)計和布置適合不同層次學(xué)生的分檔作業(yè),讓學(xué)生自由選擇,能有效地激發(fā)學(xué)生的求知欲和好勝心,讓他們各盡其能、各展其思,提高地理課外作業(yè)質(zhì)量。
多樣化的地理課外作業(yè)應(yīng)強(qiáng)化合作性,教師要根據(jù)高中地理教學(xué)要求有意識地布置一些能讓學(xué)生進(jìn)行合作、探究的地理實踐型作業(yè),讓地理課內(nèi)合作學(xué)習(xí)和探究性學(xué)習(xí)在課外繼續(xù)得到延伸,培養(yǎng)學(xué)生的合作精神和與他人合作的意識。
3.優(yōu)化的課堂問題設(shè)計給予學(xué)生自主思考的空間
目前地理課堂教學(xué)中,問題教學(xué)一直占據(jù)著重要位置,課堂問題是問題教學(xué)的主要討論議題,也是學(xué)生自主學(xué)習(xí)的主要議題,地理課堂在一個個問題的解決中推進(jìn),好的課堂問題設(shè)計對于學(xué)生的發(fā)展有重要的意義。
教師在進(jìn)行課堂問題設(shè)計的時候,盡量不要設(shè)計“好不好?”“對不對?”“是這樣嗎?”“可以嗎?”等沒有思考價值和地理地理意義的問題。課堂問題設(shè)計要注重地理問題本身的質(zhì)量。
好的課堂問題應(yīng)該能夠調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性和思考的積極性,觸動學(xué)生自主學(xué)習(xí)的敏感神經(jīng),比如在講解日界線的時候有以下兩個問題可以選擇:
問題一:國際日界線在哪里?如何規(guī)定?
問題二:請計算當(dāng)北京時間是20點的時候,紐約時間是多少?有幾種計算方法?兩種方法會出現(xiàn)什么問題?如何解決這些問題?
第二個問題把問題融于一個情景之中,學(xué)生通過一系列的活動更容易理解日界線的概念,并且在計算中的錯誤率要少得多,效果優(yōu)于問題一。
“學(xué)起于思,思源于疑”,好的地理問題設(shè)計應(yīng)該以能夠激發(fā)學(xué)生的思維,強(qiáng)化學(xué)生能力為主線,讓學(xué)生在解決地理問題的過程中培養(yǎng)自主學(xué)習(xí)習(xí)慣和提出地理問題的能力。比如在分析季風(fēng)水田農(nóng)業(yè)的氣候因素的時候,可以在分析季風(fēng)氣候,雨熱同期,能夠滿足水稻好暖喜濕短日照的習(xí)性,突然設(shè)疑:季風(fēng)氣候真的對季風(fēng)水田農(nóng)業(yè)有百利而無一害嗎?激發(fā)學(xué)生對季風(fēng)水田農(nóng)業(yè)區(qū)應(yīng)該注意的問題及解決的措施,通過問題來拓寬學(xué)生的知識面,養(yǎng)成以一分為二的觀點來看問題的習(xí)慣。
學(xué)習(xí)的目的在于讓學(xué)生適應(yīng)目前和今后的社會生活,好的問題要和實際生活實踐相關(guān)聯(lián),這樣有利于給學(xué)生提供一個思考生活問題的平臺,同時也能培養(yǎng)學(xué)生關(guān)心社會、關(guān)心生活、熱愛生活的良好習(xí)慣。
篇3
【關(guān)鍵詞】生態(tài)旅游項目庫;案例主導(dǎo)型教學(xué);和諧生態(tài)旅游
一、現(xiàn)狀與背景分析
在19世紀(jì)40年代世界旅游業(yè)開創(chuàng)初期,由于其行業(yè)規(guī)模、游客數(shù)量遠(yuǎn)不如今天這樣龐大,故旅游經(jīng)濟(jì)活動與生態(tài)環(huán)境之間的矛盾并不突出。二戰(zhàn)結(jié)束后,隨著發(fā)達(dá)國家和許多發(fā)展中國家經(jīng)濟(jì)迅速增長和消費水平不斷提高,世界旅游業(yè)發(fā)展很快,甚至成為某些國家和地區(qū)的支柱產(chǎn)業(yè)。與此同時,旅游業(yè)對生態(tài)的破壞、對環(huán)境的污染也日趨嚴(yán)重。從我國目前狀況來看,許多旅游區(qū)或風(fēng)景名勝區(qū)的環(huán)境問題日益突出,令人擔(dān)憂。為了解決旅游業(yè)給環(huán)境帶來的問題和加強(qiáng)旅游環(huán)境問題的研究,生態(tài)旅游顯得日益重要。
作為一個新興的領(lǐng)域,生態(tài)旅游和旅游生態(tài)學(xué)盡管在研究中已取得了不少階段性的成果,但在理論上仍處于不成熟階段,實踐中也存在許多問題,有待于進(jìn)一步探索、完善和提高。從生態(tài)旅游的本質(zhì)上來說,它與傳統(tǒng)旅游活動的區(qū)別主要表現(xiàn)在旅游管理和開發(fā)中對旅游資源的保護(hù)性開發(fā)和對游客的生態(tài)環(huán)境保護(hù)教育。
作為桂林工學(xué)院旅游學(xué)院森林休閑與游憩專業(yè)的主干課程,“生態(tài)旅游”課程介紹生態(tài)旅游活動及開發(fā)的歷史、概念、原則、市場營銷和規(guī)劃管理等方面的知識,以及中外主要的生態(tài)旅游熱點地區(qū)資源特點和開展生態(tài)旅游活動的概況,運(yùn)用地理學(xué)和生態(tài)學(xué)的思想方法,從區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展的一個側(cè)面──旅游業(yè),宣傳生態(tài)環(huán)境建設(shè)與經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的關(guān)系,以此努力提高全體公民的環(huán)境保護(hù)意識,并為城鄉(xiāng)經(jīng)濟(jì)建設(shè)和旅游事業(yè)管理服務(wù)。
以往生態(tài)旅游專業(yè)的教學(xué),重理論輕實踐,學(xué)生對所學(xué)知識不能很好地融會貫通。我院從2004年招收第一屆本科生以來,在生態(tài)旅游教學(xué)上不斷改革和探索,注重理論教學(xué)與實踐教學(xué)的結(jié)合,使學(xué)生在理論學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)上通過實踐更易于消化和吸收,取得了較明顯的教學(xué)效果。
二、案例型教學(xué)的主要特點和效果
案例型教學(xué)在于突出教學(xué)內(nèi)容的更新,注重培養(yǎng)學(xué)生的實踐能力,完成教學(xué)方式和方法的變革,全方位地對生態(tài)旅游教學(xué)進(jìn)行改革,以提高教學(xué)質(zhì)量和學(xué)生的專業(yè)綜合素質(zhì)為目的。
(一)案例型教學(xué)的主要特點
1.鮮明的目的性。案例型教學(xué)通過獨特但又具代表性的典型事件的情景再現(xiàn)與角色體驗,建立起一套適合自己的完整而又嚴(yán)密的邏輯思維方法和工作體系。
2.啟發(fā)性。案例型教學(xué)透過眾多看似互不相關(guān)的案例所描述的情景去觀察、分析、體驗,從而形成自己的概念。
3.客觀性。案例型教學(xué)可在不受任何外界因素的干擾下對真實素材進(jìn)行客觀分析與評價,其結(jié)果客觀。
4.實踐性。相比其他的教學(xué)方式,案例型教學(xué)真正實現(xiàn)從理論向?qū)嶋H的轉(zhuǎn)化,達(dá)到理論與實際相結(jié)合。
5.綜合性。案例型教學(xué)突破原有的知識范圍,拓寬知識領(lǐng)域,從角色的扮演中學(xué)會綜合運(yùn)用更多的知識和更加靈活的技巧來處理各種各樣的案例問題。
(二)案例型教學(xué)的效果
1.教師素質(zhì)和教學(xué)質(zhì)量得到提高。采用案例教學(xué)法可調(diào)動教師教學(xué)改革的積極性,更好地發(fā)揮教師在教學(xué)中的主導(dǎo)作用,從而使教學(xué)活動始終處于活躍進(jìn)取的狀態(tài),不斷提高教學(xué)質(zhì)量和教學(xué)水平。
2.學(xué)生學(xué)習(xí)的自覺性增強(qiáng),學(xué)生分析問題和解決問題的能力提高。采用案例教學(xué)法對學(xué)生的要求更嚴(yán)格,學(xué)生將應(yīng)用所學(xué)的基礎(chǔ)理論知識和分析方法,對教學(xué)案例進(jìn)行理論聯(lián)系實際的思考、分析和研究,并對知識的廣度和深度有新的開拓,通過閱讀、調(diào)查和分析,進(jìn)行一系列積極的創(chuàng)造性思維活動。這些將充分體現(xiàn)學(xué)生在學(xué)習(xí)中的主體地位。
3.教師和學(xué)生之間的互動關(guān)系增加。在案例教學(xué)中,教師與學(xué)員的關(guān)系是“師生互補(bǔ),教學(xué)相輔”。學(xué)員積極參與,在閱讀、分析案例和課堂討論等環(huán)節(jié)中發(fā)揮主體作用,而教師在整個案例教學(xué)中則始終起著“導(dǎo)演”的作用。既要選擇好的“劇本”,即符合教學(xué)需要的案例,又要在課堂討論中審時度勢,因勢利導(dǎo),讓每一個學(xué)員得到充分的發(fā)揮,獲得最大的收效。
三、服務(wù)于案例型教學(xué)的生態(tài)旅游項目庫建設(shè)
(一)生態(tài)旅游項目庫建設(shè)的內(nèi)容和解決的問題
1.生態(tài)旅游項目庫建設(shè)的內(nèi)容。生態(tài)旅游項目庫建設(shè)和案例主導(dǎo)型教學(xué)以目前的旅游學(xué)理論為基礎(chǔ),歸納和整理環(huán)境科學(xué)領(lǐng)域的新進(jìn)展、新理論、新突破及典型研究案例,將其中已經(jīng)較為成熟和被大家廣為認(rèn)可的研究成果與生態(tài)旅游進(jìn)行融合,對生態(tài)旅游的研究和教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行更新,對生態(tài)旅游理論進(jìn)行完善,并嘗試進(jìn)行理論的創(chuàng)新性研究。具體建設(shè)內(nèi)容包括以下幾個方面。(1)針對一定范圍的生態(tài)旅游資源進(jìn)行現(xiàn)狀調(diào)查和綜合評估;(2)研究生態(tài)旅游經(jīng)濟(jì)活動中開發(fā)商、當(dāng)?shù)鼐用窈陀慰偷榷喾嚼嬷黧w的利益協(xié)調(diào);(3)歸納和總結(jié)生態(tài)旅游產(chǎn)品的開發(fā)思路和模式或范例;(4)開展生態(tài)旅游區(qū)規(guī)劃、管理和預(yù)測的研究。在生態(tài)旅游教改研究中,突出實踐教學(xué)的內(nèi)容,在研究中把區(qū)域經(jīng)濟(jì)學(xué)和景觀生態(tài)學(xué)的一些基本的研究方法作為實驗課程,以提高學(xué)生的實踐能力。
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2.生態(tài)旅游項目庫擬解決的問題。(1)嘗試解決生態(tài)旅游教學(xué)中重理論輕實踐的教學(xué)弊端,進(jìn)一步提高旅游學(xué)科專業(yè)學(xué)生的實踐能力和專業(yè)綜合素質(zhì);(2)對教學(xué)方式和方法進(jìn)行改革,提高教學(xué)質(zhì)量,主要是通過生態(tài)旅游多媒體課件的研究和建設(shè)來完成。(3)生態(tài)旅游規(guī)劃案例整合。依據(jù)旅游系統(tǒng)規(guī)劃思想,對由客源市場子系統(tǒng)、旅游目的地(吸引物)子系統(tǒng)、出游子系統(tǒng)和支持子系統(tǒng)四個子系統(tǒng)所組成的有機(jī)整體進(jìn)行整合。1)從規(guī)劃空間范圍收集和整理國際級、國家級、區(qū)域級、省市級、地方級、風(fēng)景區(qū)(點)、社區(qū)級等不同空間尺度的生態(tài)旅游規(guī)劃案例庫。2)對生態(tài)旅游規(guī)劃案例,按規(guī)劃對象歸類,建立旅游業(yè)規(guī)劃、旅游城市規(guī)劃、風(fēng)景名勝區(qū)規(guī)劃、鄉(xiāng)村生態(tài)旅游規(guī)劃等生態(tài)旅游規(guī)劃案例子庫。3)進(jìn)一步對生態(tài)旅游規(guī)劃案例,按規(guī)劃包含內(nèi)容,建立旅游市場規(guī)劃、旅游資源開發(fā)規(guī)劃、旅游環(huán)境保護(hù)規(guī)劃、旅游路線規(guī)劃、旅游商品規(guī)劃、旅游土地利用規(guī)劃、旅游保障規(guī)劃(旅游環(huán)境保護(hù)規(guī)劃、旅游配套設(shè)施規(guī)劃、旅游項目融資規(guī)劃、旅游人才培訓(xùn)規(guī)劃、旅游安全風(fēng)險規(guī)劃)等旅游業(yè)各組成環(huán)節(jié)的規(guī)劃的旅游專項規(guī)劃案例庫。
(二)生態(tài)旅游教學(xué)過程中的案例選擇
案例是為了增強(qiáng)教學(xué)效果而設(shè)置的線索、背景,案例選擇是否恰當(dāng)是案例主導(dǎo)型教學(xué)成敗的關(guān)鍵因素,即不僅要選擇恰當(dāng)、典型的案例,而且還要使其具有一定的通俗性、簡潔性和綜合性。要通過案例選取將深奧的理論通俗化、抽象的概念具體化,便于學(xué)生從案例中準(zhǔn)確地理解教材的基本觀點和基本原理,案例要力求簡潔,要將主要時間用在講授理論和學(xué)員思考、討論上,不能把整堂課變成故事會,避免沖淡授課的重點。選擇案例還應(yīng)考慮綜合性,即案例不能僅局限于某個知識點,要有多個知識點的滲透,這樣可以提高學(xué)生的綜合判斷與分析能力,形成較開闊的思維;同時,利于培養(yǎng)學(xué)生全面、細(xì)致思考的意識(如表1所示)。
四、結(jié)語
將生態(tài)旅游項目庫建設(shè)應(yīng)用于案例主導(dǎo)型教學(xué)模式是優(yōu)化教學(xué)質(zhì)量、緩解學(xué)校教學(xué)理論性和社會工作實踐性之間矛盾的主要途徑。通過項目庫建設(shè),使生態(tài)旅游規(guī)劃中涉及的基本元素和素材不斷豐富和系統(tǒng)化,極大地方便森林休閑與游憩專業(yè)的相關(guān)課程的課堂教學(xué)和野外實習(xí),服務(wù)于具體旅游項目的實操規(guī)劃,把“生態(tài)旅游”改造成具有一定數(shù)量科學(xué)前緣動態(tài)案例的實踐性、理論性并重的課程。 參考文獻(xiàn)
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篇4
關(guān)鍵詞:數(shù)學(xué)語言;互譯;
數(shù)學(xué)語言中的符號語言、圖形語言是一種有別于自然語言的科學(xué)專業(yè)化語言,是人類數(shù)學(xué)思維長期發(fā)展過程中形成的特殊表達(dá)形式。數(shù)學(xué)語言是數(shù)學(xué)知識的重要組成部分,數(shù)學(xué)語言與符號的使用能力是數(shù)學(xué)素質(zhì)的一個重要因素。它既是數(shù)學(xué)思維的載體,又是數(shù)學(xué)思維的具體體現(xiàn);它既是表達(dá)的工具,又是交流的工具。
數(shù)學(xué)語言歸納為三種形式,即符號語言、圖形語言、普通語言(包括口頭的普通日常用語)。同一數(shù)學(xué)研究對象,往往可用不同的語言形態(tài)表達(dá)。
普通語言(也稱自然語言)比較自然、生動、通俗。中學(xué)數(shù)學(xué)教材中的概念、定理等多以普通語言的形式敘述。
圖形語言(函數(shù)圖象、幾何圖形、圖式、表格、集合的韋氏圖等)易引起清晰的視覺形象,直觀、明了、易懂。圖形語言則是作為普通語言與符號語言的補(bǔ)充,為數(shù)學(xué)思維活動提供直觀模型,變抽象為具體。
數(shù)學(xué)所特有的符號語言與普通語言相比有其簡單性、嚴(yán)密性和可操作性的特點。數(shù)學(xué)符號語言除了較大地簡化復(fù)雜的理論和數(shù)學(xué)問題解決的操作過程之外,還為數(shù)學(xué)的發(fā)展和創(chuàng)造起著重要作用。
如,當(dāng)學(xué)生聽到或者讀到“增函數(shù)”概念時,他應(yīng)該能聯(lián)想起增函數(shù)的性質(zhì)和圖象:函數(shù)在單調(diào)區(qū)間內(nèi),函數(shù)值隨著自變量的增大而增大(普通語言)。圖象在單調(diào)區(qū)間內(nèi)從左到右呈單調(diào)上升趨勢(圖形語言)。而如果能夠針對某個具體函數(shù),說出或?qū)懗觥皩τ谌我鈨蓚€屬于單調(diào)區(qū)間的x1,x2,如果當(dāng)x1>x2時,都有f(x1)>f(x2),則說f(x)在這個單調(diào)區(qū)間上是增函數(shù)”(符號語言),那么也就會判斷一個函數(shù)的增減性了。三種語言形式從不同方面表達(dá)了問題的共同性。也即同一數(shù)學(xué)問題的多重性表達(dá)。
正因為數(shù)學(xué)語言是數(shù)學(xué)知識的重要組成部分,在學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的過程中我們就應(yīng)該注意數(shù)學(xué)語言的掌握,特別是不要為眾多陌生符號的使用所“嚇倒”。這就如同懷特海所指出的:“由于大量的數(shù)學(xué)符號,往往數(shù)學(xué)被認(rèn)為是一門難懂而又神秘的科學(xué)。當(dāng)然,如果我們不了解符號的含義,那就什么也不知道。而且對于一個符號,如果我們只是一知半解地使用它,則也無法掌握和運(yùn)用自如?!?,不能認(rèn)為這些術(shù)語和符號的引入,增加了這些理論的難度。相反地,這些術(shù)語和符號的引入,往往是為了理論的易于表達(dá)和解決問題。特別是在數(shù)學(xué)中,只要細(xì)加分析,即可發(fā)現(xiàn)符號化給數(shù)學(xué)理論的表述和論證帶來極大的方便,甚至是必不可少的?!?/p>
斯托利亞爾在《數(shù)學(xué)教育學(xué)》一書中指出:“數(shù)學(xué)教學(xué)也就是數(shù)學(xué)語言的教學(xué)”。老師的教與學(xué)生的學(xué)是以不同的數(shù)學(xué)語言信息形式進(jìn)行溝通的。學(xué)生在數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)中對數(shù)學(xué)語言的分辨、理解與使用能力直接關(guān)系到他們的數(shù)學(xué)思維的發(fā)展,及對數(shù)學(xué)知識的理解、掌握和應(yīng)用。
所以,數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)中對學(xué)生的分辨、理解與使用數(shù)學(xué)語言能力的要求必然不同于一般的語言學(xué)習(xí),它除了要求學(xué)生能夠準(zhǔn)確輸入信息、快速和靈活處理信息、正確輸出信息之外,還要求學(xué)生具備從一種語言形式轉(zhuǎn)換到另一種語言形式的能力,要求學(xué)生“掌握數(shù)學(xué)語言的形式與所表達(dá)內(nèi)容的正確聯(lián)系,能將自然語言數(shù)學(xué)化,數(shù)學(xué)語言符號化和圖式化,以及進(jìn)行各種數(shù)學(xué)語言之間相互溝通”。[1]“培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)學(xué)語言能力包括以下兩個方面:一是掌握數(shù)學(xué)語言,包括接受和表達(dá)兩種方式,二是幫助學(xué)生掌握好非數(shù)學(xué)語言和數(shù)學(xué)語言以及各種數(shù)學(xué)語言的互譯轉(zhuǎn)化?!盵2]
數(shù)學(xué)語言各種形態(tài)之間的互譯是指一種語言形態(tài)向另一種語言形態(tài)之間的相互轉(zhuǎn)換與翻譯。在數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)中各種語言形態(tài)之間的互譯,有利于對數(shù)學(xué)知識的理解和記憶,并為合理、簡潔、準(zhǔn)確地用數(shù)學(xué)語言表達(dá)數(shù)學(xué)思維過程和解決問題鋪平道路。
數(shù)學(xué)問題通過閱讀理解、抽象思維、推理演算,直到問題解決,實質(zhì)上是數(shù)學(xué)語言各種形態(tài)之間的轉(zhuǎn)化或互譯過程,也是數(shù)學(xué)語言各種形態(tài)的表達(dá)。以下通過幾個教學(xué)實例的解析,談?wù)勅N數(shù)學(xué)語言形態(tài)之間互譯以及在解題中的應(yīng)用。
普通語言與符號語言的互譯
例1 已知長方體的全面積為11,其12條棱的長度之和為24,則這個長方體的一條對角線長為_____。
A. 2
B.
C. 5
D. 6
【分析】 先將普通語言轉(zhuǎn)換為數(shù)學(xué)符號表達(dá)式:
設(shè)長方體長寬高分別為x,y,z,則,
長方體所求對角線長為:===5
所以選B。
【評析】本題解答關(guān)鍵是在于將兩個已知和一個未知轉(zhuǎn)換為三個數(shù)學(xué)表示式,也即普通語言與符號語言的轉(zhuǎn)化。觀察和分析三個數(shù)學(xué)式,使用配方法將三個數(shù)學(xué)式進(jìn)行聯(lián)系,即聯(lián)系了已知和未知,從而求解。
對于數(shù)學(xué)建模題型,一般都是以普通語言的形式敘述的實際問題,學(xué)生在解決這方面的問題時,在信息提煉的過程中,受數(shù)學(xué)語言轉(zhuǎn)換能力的影響,無法將實際問題和數(shù)學(xué)模型相聯(lián)系,直接影響著實際問題數(shù)學(xué)化,以至于無法下手解題。
例2 長方體枕木的分散荷載是平均分布在枕木上的荷載,以枕木每厘米長度上荷載多少千克來計算,并稱不致枕木被折斷或發(fā)生永久變形時所承受的最大分散荷載的安全分散荷載。實驗知道:枕木的安全分散荷載是跟它的寬度 b 成正比,跟它厚度 d 的平方成正比,而跟它的長度l的平方成反比。
(1)現(xiàn)有一根枕木,如果將它以長邊為軸翻轉(zhuǎn)90°,即讓它的長度不變,原來的寬度變成厚度,原來的厚度變?yōu)閷挾?,則枕木的安全分散荷載將如何變化?
(2)現(xiàn)有一根圓形木材,截成橫截面為矩形的枕木,木材長度即為枕木長度,試問如何截法,才能使得枕木的安全分散荷載最大。
【分析】(1)理解題意,寫出原分散荷載的符號語言表達(dá)式為
翻轉(zhuǎn)后荷載的符號語言表達(dá)式為 兩式相比得:
當(dāng)厚度大于寬度時,翻轉(zhuǎn)后荷載變小,當(dāng)厚度等于寬度時,翻轉(zhuǎn)后荷載不變;當(dāng)厚度小于寬度時,翻轉(zhuǎn)后荷載變大。
(2)設(shè)圓柱形木材的橫截面半徑為R,則 b2 + d2 = 4R2
木材長度不變 y = bd2 最大時,分散荷載最大
,此時。
故當(dāng)截取枕木的厚度是寬度的倍時,安全荷載最大。
【評析】解答數(shù)學(xué)應(yīng)用題必須加強(qiáng)閱讀、理解能力的訓(xùn)練。準(zhǔn)確、恰當(dāng)?shù)貙嵤┢胀ㄕZ言向符號語言的轉(zhuǎn)化,是靈活運(yùn)用數(shù)學(xué)知識建立數(shù)學(xué)模型和解答應(yīng)用題的關(guān)鍵。
符號語言與圖形語言的互譯
例3 如果實數(shù)x、y滿足等式(x-2)+y=3,求 的取值范圍。
【分析】本題若用代數(shù)方法設(shè)=k代入求解較繁。理解符號的幾何意義,問題轉(zhuǎn)譯為圓上動點與原點連線的斜率范圍問題;也即過原點與圓相交的直線的斜率范圍問題。只需求出兩個與圓相切的直線的斜率即可。
例4 設(shè)a、b是兩個實數(shù),A={(x,y)|x=n,y=na+b} (n∈Z),B={(x,y)|x=m,y=3m+15} (m∈Z),C={(x,y)|x+y≤144},討論是否,使得A∩B≠φ與(a,b)∈C同時成立。(85年高考)
【分析】集合A、B都是不連續(xù)的點集,“存在a、b,使得A∩B≠φ”的含意就是“存在a、b使得na+b=3n+15(n∈Z)有解(A∩B時x=n=m)。根據(jù)主參數(shù)a、b的不確定性,用動的觀點看待之。則此問題可轉(zhuǎn)譯為普通語言表述:動點(a,b)在直線L:nx+y=3n+15上,判定動點(a,b)與圓x+y=144的位置關(guān)系。問題轉(zhuǎn)化為判定原點(圓心)到直線L:nx+y=3n+15的距離。
【解】 由A∩B≠φ得:na+b=3n+15 ;
設(shè)動點(a,b)在直線L:nx+y=3n+15上,
圓心到直線的距離d==3(+)≥12
n為整數(shù)
上式不能取等號,故a、b不存在。
【評析】此題對集合符號語言的理解與轉(zhuǎn)化為點集(即曲線),特別是對“存在a、b,使得A∩B≠φ”的含意(幾何意義)的理解是解決問題的關(guān)鍵。此題也屬探索性問題用數(shù)形結(jié)合法解,其中還體現(xiàn)了主元思想、方程思想,并體現(xiàn)了對有公共點問題的恰當(dāng)處理方法。
例5 解不等式:。
【分析】 若應(yīng)用常規(guī)的方法解此題:即平方、移項、合并同類項等方法將其化歸為有理方程進(jìn)行求解,其復(fù)雜性是顯而易見的。注意到不等式左邊的結(jié)構(gòu)特點,即可化為:
這時化靜為動得到一個平面區(qū)域:
如圖1所示,這是一個a = 4, c = 3的橢圓及內(nèi)部區(qū)域:
再以靜制動,令y = 2可得原不等式的解為 。
【評析】此題典型體現(xiàn)了數(shù)學(xué)解題過程中動靜的互相轉(zhuǎn)化。也體現(xiàn)了符號語言向圖象語言的轉(zhuǎn)化,因而使得問題由抽象變?yōu)橹庇^形象而易于解決。
普通語言與圖形語言的互譯
例6 不等式恒成立,求實數(shù)a的取值范圍。
【分析】此題用兩邊平方、整理、討論的代數(shù)方法解決較繁。如果構(gòu)造函數(shù)和,便可利用函數(shù)圖象的特點,使問題便于解決。
解析:設(shè),,在同一坐標(biāo)系中分別作出它們的圖象,如圖2。
不難看出當(dāng)直線過點(2,0)時
這時,在定義域范圍內(nèi)
不等式恒成立。
時不等式恒成立。
【評析】借用數(shù)形結(jié)合的思想方法,把普通語言轉(zhuǎn)譯為圖形語言,利用函數(shù)圖象的特點,使問題變的直觀易解。
例7 求邊長為1的正方形所在平面內(nèi)的任一點到正方形四個頂點距離之和的最小值。
【分析】 這是一個以普通語言形式敘述的數(shù)學(xué)問題。我們不妨根據(jù)其幾何意義用符號表示:
如圖3 設(shè)P是邊長為1的正方形ABCD所在平面內(nèi)的任一點,求f(P) = PA+PB+PC+PD的最小值。
建立直角坐標(biāo)系,
則有A(0,0),B(1,0),C (1,1),D (0,1)。
設(shè)P(x,y), 則
f(P) = PA+PB+PC+PD
=
面對此較復(fù)雜的式子一時難以下手,根據(jù)其特征,考慮復(fù)數(shù)方法解決,將其賦以復(fù)數(shù)符號語言:設(shè)z1=x+yi, z2=x+(1-y)i,z3=(1-x)+yi, z4=(1-x)+(1-y)i。則
f(P) =
==。
其中,等號當(dāng)且僅當(dāng)x = y = 時成立。所以f(P)的最小值為。
【評析】本題體現(xiàn)了普通語言與符號語言,符號語言與符號語言之間的相互轉(zhuǎn)換,輔之以幾何意義的直觀想象,對問題的解決帶來了很大方便。
由以上幾例可知:數(shù)學(xué)語言的三種形態(tài),各有其特點和適用場合,不同語言形態(tài)間的互譯能力是數(shù)學(xué)能力素質(zhì)的基本要素之一。平時注重這方面的訓(xùn)練,對學(xué)好數(shù)學(xué)起著重要作用。
參考文獻(xiàn)
篇5
在「低碳、節(jié)能、環(huán)保、綠色的時代呼喚下,有前瞻性、有遠(yuǎn)見的企業(yè)都投入到了時代的懷抱,從自身可以努力的方向去實踐。以「陽光與建築再生為主題,由臺達(dá)環(huán)境與教育基金會冠名贊助的「2013臺達(dá)杯國際太陽能建築設(shè)計競賽,9月10日於江蘇吳江舉行競賽頒獎典禮暨中達(dá)低碳示範(fàn)住宅項目奠基儀式。
國際太陽能建築設(shè)計競賽已舉辦五屆,其中4屆均由臺達(dá)贊助。由北京交通大學(xué)創(chuàng)作的「時光容器和哈爾濱工業(yè)大學(xué)創(chuàng)作的「駐波·逐日獲得本屆競賽的一等獎。
經(jīng)過對學(xué)生作品從建築設(shè)計圖到施工圖的再度創(chuàng)作與提升,2011年競賽一等獎得獎作品——東南大學(xué)建築學(xué)院的「垂直村落,將在吳江同里湖畔實地建設(shè)成「中達(dá)低碳示範(fàn)住宅項目。學(xué)生從吳江本地的氣候條件和環(huán)境出發(fā),將水鄉(xiāng)建築文化肌理反映到現(xiàn)代多層建築中;又從紙面的折射現(xiàn)象聯(lián)想到了陽光折射對室內(nèi)溫度的影響,再將更多節(jié)能、低碳、綠色的設(shè)計概念融入建築各個層面。該項目奠基儀式亦於當(dāng)天隆重舉行,這也是繼四川綿陽楊家鎮(zhèn)臺達(dá)陽光小學(xué)後,再次由臺達(dá)集團(tuán)出資將設(shè)計競賽的獲獎方案付諸於實地建設(shè)。
臺達(dá)集團(tuán)董事長海英俊表示,很欣喜通過競賽平臺,發(fā)掘出優(yōu)秀的太陽能建築和綠色建築設(shè)計人才,將太陽能等清潔能源、綠色建築技術(shù),充分地運(yùn)用於建築改造與設(shè)計中,實現(xiàn)資源的循環(huán)利用。這些作品不但強(qiáng)化了創(chuàng)新精神,也和臺達(dá)「環(huán)保 節(jié)能 愛地球的經(jīng)營使命相符合。臺達(dá)將在建設(shè)過程中充分應(yīng)用「可再生能源等創(chuàng)新解決方案,打造出科技、建築與自然美景相融合的低碳住宅。
臺達(dá)集團(tuán)創(chuàng)辦人、臺達(dá)環(huán)境與教育基金會董事長鄭崇華分享了臺達(dá)綠建築推廣經(jīng)驗及節(jié)能實績。近年來,臺達(dá)的新建廠辦,均以綠建築的工法設(shè)計。例如,臺達(dá)桃園研發(fā)中心全面導(dǎo)入臺達(dá)自行研發(fā)的工業(yè)自動化節(jié)能產(chǎn)品和控制系統(tǒng),節(jié)能可達(dá)53%,節(jié)水可達(dá)75%。臺達(dá)將獲獎作品從設(shè)計藍(lán)圖變?yōu)檎嬲删幼 ⒖晒┯^摩、檢驗的建築實體,為中國節(jié)能環(huán)保事業(yè)的普及做一些實事,這也是臺達(dá)基金會長期贊助「臺達(dá)杯國際太陽能建築設(shè)計競賽的最大意義。
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關(guān)鍵詞 教學(xué)改革 C語言 微平臺
中圖分類號:G434;TP311.52 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A
教學(xué)改革和提高教學(xué)質(zhì)量是高校教育的永恒研究課題?!禖 語言程序設(shè)計》是理工科各專業(yè),尤其是計算機(jī)相關(guān)專業(yè)學(xué)生必修的一門非常重要的專業(yè)基礎(chǔ)課。在近幾年的教學(xué)實踐中發(fā)現(xiàn),學(xué)生們普遍認(rèn)為這門課難度大、不易,學(xué)許多學(xué)生還要參加全國計算機(jī)等級考試,通過率不高。網(wǎng)絡(luò)自主學(xué)習(xí)平臺采用“教師導(dǎo)學(xué)+學(xué)生自主學(xué)習(xí)”教學(xué)和學(xué)習(xí)方式,以及“教考分離”的考試制度,突破了傳統(tǒng)課堂中教學(xué)受到時間和空間限制的困境。但傳統(tǒng)的教學(xué)模式和原來的網(wǎng)絡(luò)自主學(xué)習(xí)平臺模式,存在一個普遍的的弊端: 時間長、重點分散。微課程的概念是由戴維? 彭羅斯( David Penorse ) 于2008年秋首創(chuàng)的。它按照新課程標(biāo)準(zhǔn)及教學(xué)實踐要求,以教學(xué)多媒體為主要方式,以探究某個知識點或教學(xué)重點難點而展開的整合各種教學(xué)資源的活動。主題突出、內(nèi)容精煉、終端載體多樣化、應(yīng)用方便靈活是微課鮮明的特征。因此,本文以《C語言程序設(shè)計》課程為研究對象,自主學(xué)習(xí)與微課程相結(jié)合,研究高校輔助教學(xué)的一種新模式。
1微課程
現(xiàn)今熱議的微課程概念是2008 年由美國新墨西哥州圣胡安學(xué)院的高級教學(xué)設(shè)計師、學(xué)院在線服務(wù)經(jīng)理David Penrose 提出的。
1.1微課程的含義和特征
微課程并不是一個孤立的教學(xué)環(huán)節(jié),而是一個完整的教學(xué)系統(tǒng)。它不是傳統(tǒng)課堂教學(xué)的截屏,而是圍繞某個知識點進(jìn)行教學(xué)設(shè)計后開展的教學(xué)活動。微課程包括課堂教學(xué)的全部因素(教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)策略、師生互動、教學(xué)資源等),將這些教學(xué)因素以高度凝練的方式融合形成短小精悍的視頻即形成微課程。微課程有兩個顯著特征:一是以視頻為呈現(xiàn)方式;二是凸顯微課程的“微”。
1.2微課程的設(shè)計開發(fā)研究
微課程的開發(fā)主要有兩種形式:一是對現(xiàn)有的優(yōu)秀完整課例或視頻課例進(jìn)行加工改造完成;二是原創(chuàng)開發(fā),即設(shè)計開發(fā)一節(jié)全新的微課程。
1.3微課程的應(yīng)用研究
許多學(xué)者分別是從教師專業(yè)成長和學(xué)生個性化學(xué)習(xí)角度闡述微課程的應(yīng)用。如何將這種教學(xué)資源整合到具體學(xué)科的常規(guī)課堂教學(xué),吸引學(xué)生注意力,激發(fā)學(xué)生思考,借此提高課堂教學(xué)效率。
2 網(wǎng)絡(luò)自主學(xué)習(xí)平臺的構(gòu)建
利用學(xué)校網(wǎng)絡(luò),搭建“C語言程序設(shè)計”課程自主學(xué)習(xí)平臺。搭建的自主學(xué)習(xí)平臺將是教師與學(xué)生進(jìn)行交流的平臺。它將集學(xué)習(xí)、輔導(dǎo)、測試、評價、交流、計算機(jī)應(yīng)用等功能于一體的網(wǎng)上課程學(xué)習(xí)平臺,如圖1所示。
(1)微課程學(xué)習(xí)平臺:它提供視頻為主要載體,記錄教師在教育教學(xué)過程中圍繞某個知識點或教學(xué)環(huán)節(jié)而開展的精彩教與學(xué)活動的全過程.
(2)C語言校考測試平臺:C語言程序設(shè)計課程考試現(xiàn)在是以機(jī)試方式進(jìn)行,我們開發(fā)一個測試平臺,在考試之前提供學(xué)生測試練習(xí),熟悉考試題型、知識點、考試環(huán)境和考試注意事項。
(3)二級C省考測試平臺:現(xiàn)在我們學(xué)校學(xué)生參與湖南省計算機(jī)水平等級考試的學(xué)生越來越多,但省考沒有像國考一樣,在考試之前提供一個模擬考試的機(jī)會,學(xué)生對考試環(huán)境、知識點、題型和考試注意事項等都不熟悉,因此開發(fā)類似測試平臺,以便學(xué)生練習(xí)。
(4)二級C國考測試平臺:全國計算機(jī)等級考試影響力越來越大,報名參加學(xué)生多。但其難度比省考要難得多,通過率不高。我們開發(fā)二級C國考測試平臺,能使學(xué)生有機(jī)會多訓(xùn)練,提高學(xué)生通過率,真正掌握該課程。
(5)計算機(jī)應(yīng)用競賽平臺:對于基礎(chǔ)較好、有潛力的優(yōu)秀學(xué)生而言,需要一個能培養(yǎng)和鍛煉他們利用計算機(jī)技術(shù)解決各類學(xué)習(xí)工作中的專業(yè)問題、實際問題的創(chuàng)新教育平臺,從而激發(fā)他們進(jìn)一步學(xué)習(xí)計算機(jī)的激情。我們將開發(fā)此平臺,在平臺上能實現(xiàn)計算機(jī)程序設(shè)計大賽、Web網(wǎng)頁設(shè)計大賽等。
(6)C語言成績查詢平臺:開發(fā)一個平臺,使學(xué)生能方便查詢C語言程序設(shè)計課程??汲煽儭⒑鲜∮嬎銠C(jī)水平考試成績、全國計算機(jī)等級考試成績。
(7)C語言反饋平臺:通過三個測試平臺和競賽平臺,分析和評價C語言程序設(shè)計課程中學(xué)生難掌握的知識、易出錯的知識點,為微課程的設(shè)計提供信息。通過設(shè)計留言模塊,掌握學(xué)生在課堂中沒有理解清楚的知識點。
3 《C語言》微課資源庫設(shè)計
微課主要目的是滿足于學(xué)生開展自主、個性化學(xué)習(xí),提高教師教學(xué)能力的需要。因此設(shè)計《C語言程序》微課資源時,設(shè)計為兩種類型, 一種是教師講解型,另一種是學(xué)生學(xué)習(xí)過程展示型。前者是將過去教師一言堂的講解,顛覆為學(xué)生根據(jù)需要自主選擇有針對性的講解,主要是顛覆課堂統(tǒng)一講解方式;后者是讓學(xué)生觀摩并學(xué)會別人如何通過自主、協(xié)作學(xué)習(xí)開展相關(guān)知識的學(xué)習(xí)活動的。主要資源,一般以不超過10分鐘的視頻方式設(shè)計,包括:
(1)每一章節(jié)主要知識點和難點;
(2)課程綜合知識點,如函數(shù)參數(shù)傳遞、算法等;
(3)針對該課程的期末考試、湖南省計算機(jī)水平考試和全國計算機(jī)等級考試的知識點的講解;
(4)《C語言程序設(shè)計》上機(jī)調(diào)試程序過程中學(xué)生常出現(xiàn)的問題,以及解決方案。
資源庫配套相關(guān)文本資料:
(1)課程教學(xué)大綱、三種考試的考試大綱和課程教學(xué)PPT;
(2)每一章節(jié)的微練習(xí)題和測試題;
(3)三種考試的模擬考試試題及分析;
(4)計算機(jī)程序設(shè)計大賽題庫。
資源庫凸顯微課程的特點:知識點精,主題突出;微視頻一般在5~10分鐘內(nèi),短小精悍,以微教學(xué)視頻為核心。
4學(xué)習(xí)效果
開發(fā)平臺后,筆者以所教學(xué)的班級進(jìn)行了推廣,教學(xué)過程融入微課程的教學(xué),讓學(xué)生形成課前預(yù)習(xí),課后提問和自主學(xué)習(xí)的習(xí)慣。效果良好,學(xué)生主動學(xué)習(xí)的積極性提高,學(xué)習(xí)過程中有針對性的問題增多,上機(jī)調(diào)試程序的積極性和編程能力增強(qiáng),相應(yīng)的《C語言程序設(shè)計》的課程設(shè)計效果明顯增強(qiáng),與其他班級相比,課程考試的及格率和優(yōu)秀率也大幅度提高?;贚AMP平臺上開發(fā)HUSTOJ在線測試平臺,并投入到學(xué)生程序設(shè)計大賽訓(xùn)練中,學(xué)生競賽取得好成績。
5結(jié)語
本文僅以《C語言程序設(shè)計》課程為例,引入微課,對該課程的教學(xué)和改革進(jìn)行了研究和探討。構(gòu)建了基于網(wǎng)絡(luò)的自主學(xué)習(xí)式教學(xué)平臺的,將被動授課式的教學(xué)過程變?yōu)樽灾鲗W(xué)習(xí)式過程,實現(xiàn)傳統(tǒng)與自主學(xué)習(xí)兩種方式的有機(jī)融合,優(yōu)勢互補(bǔ);建設(shè)了以自主學(xué)習(xí)為方式的“C語言程序設(shè)計”課程資源庫,學(xué)生通過計算機(jī)網(wǎng)絡(luò),甚至手機(jī)實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)資源的共享,形成一個開放共創(chuàng)、共生的學(xué)習(xí)資源。但微課的研究是一個長期過程,今后微課程的實證研究將更多關(guān)注具體科目、具體內(nèi)容的微課程設(shè)計,并將其充分運(yùn)用于常規(guī)課堂教學(xué)中,以檢驗微課程的應(yīng)用范圍和效果。微課程不只注重數(shù)量,還要是提高質(zhì)量,提高利用率。教師要能把握微課程的基本核心理念以及制作技能,使微課程成為每個教師都能創(chuàng)作的教學(xué)資源。
基金項目:湖南省教育廳普通高等學(xué)校教學(xué)改革研究項目(湘教通[2014]247號,序號414)。
參考文獻(xiàn)
[1] 羅曉.國內(nèi)外微課資源管理平臺對比分析[J].中國醫(yī)學(xué)教育技術(shù),2015(6):626-630.
篇7
黨的十報告提出“倡導(dǎo)富強(qiáng)、民主、文明、和諧,倡導(dǎo)自由、平等、公正、法治,倡導(dǎo)愛國、敬業(yè)、誠信、友善,積極培育社會主義核心價值觀”。對中小學(xué)德育工作提出了要求,指明了方向。2014年4月14日,教育部在北京召開教育系統(tǒng)“掃黃打非·凈網(wǎng)2014”專項行動座談會,提出凈化網(wǎng)絡(luò)環(huán)境,促進(jìn)青少年健康成長,培育和踐行社會主義核心價值觀;2014年4月15日,教育部下發(fā)《關(guān)于培育和踐行社會主義核心價值觀 進(jìn)一步加強(qiáng)中小學(xué)德育工作的意見》,提出要加強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的德育工作;2014年5月26日,北京市委的《關(guān)于培育和踐行社會主義核心價值觀的實施意見》指出,要推動社會主義核心價值觀“進(jìn)規(guī)劃、進(jìn)教材、進(jìn)課堂、進(jìn)學(xué)生頭腦”。這一系列文件表明,培育和踐行社會主義核心價值觀,重塑中小學(xué)網(wǎng)絡(luò)德育生態(tài)已經(jīng)成為全社會的共識。
本期,我們通過典型案例、觀察分析、思考評論、專家視野、國外經(jīng)驗五部分,力求為讀者呈現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)時代中小學(xué)德育的概貌。典型案例:選取五個案例,以敘事的形式講述中小學(xué)網(wǎng)絡(luò)德育故事,重點展現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)德育創(chuàng)新的手段、豐富的形式,突出故事的典型性、可讀性以及教育意義。觀察分析:從學(xué)校、家庭、社會角度,從青少年自身的體驗和感受出發(fā),暢談如何為青少年營造健康、積極的成長環(huán)境,樹立正確的世界觀、人生觀、價值觀。思考評論:結(jié)合網(wǎng)絡(luò)時代特征以及青少年的特點,針對當(dāng)前德育工作的問題和形式多樣的網(wǎng)絡(luò)活動及思潮進(jìn)行分析,探尋行之有效的網(wǎng)絡(luò)德育新途徑。專家視野:以訪談的形式,探討社會主義核心價值觀在中小學(xué)網(wǎng)絡(luò)德育中的作用和地位,為學(xué)校德育工作提供行動方向。國外經(jīng)驗:對國外公民德育文獻(xiàn)進(jìn)行綜述,提出用證據(jù)進(jìn)行道德推理可形成強(qiáng)大的社會力量,從而促進(jìn)道德進(jìn)步,樹立公民正確的道德價值觀。
伴隨著互聯(lián)網(wǎng)的演進(jìn),人們已然生活在無處不在、無所不能的網(wǎng)絡(luò)之中。毫無疑問,廣大的青少年是網(wǎng)絡(luò)時代的生力軍。學(xué)生們借助互聯(lián)網(wǎng)學(xué)習(xí)知識、交流思想、傳遞信息,由于他們正處在世界觀、人生觀、價值觀的形成時期,我們要特別關(guān)注互聯(lián)網(wǎng)這把“雙刃劍”給青少年學(xué)生帶來的巨大影響。北京師范大學(xué)公民與道德教育研究中心主任檀傳寶教授在接受本刊采訪時強(qiáng)調(diào),“網(wǎng)絡(luò)對德育既有積極影響也有負(fù)面影響,然而正面影響往往被人忽視?!蓖高^一張張鮮活的面孔,一組組生動的動漫,一句句感人肺腑的話語,一段段精致的微視頻,我們不難發(fā)現(xiàn):符合網(wǎng)絡(luò)時代特征和青少年年齡特點的“正能量”正在積聚、生長……
(王曉波)
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【摘要】 本研究應(yīng)用改進(jìn)的甲基化特異性PCR(MSP)法,即巢式甲基化特異性PCR法檢測6種腫瘤細(xì)胞株p16基因啟動子的甲基化狀態(tài)效率,探討其在篩選p16基因啟動子高甲基化的腫瘤細(xì)胞株,及將其作為研究基因甲基化與表達(dá)關(guān)系的理想細(xì)胞模型中的應(yīng)用。6種腫瘤細(xì)胞株基因組DNA經(jīng)堿變性后以亞硫酸鹽修飾,再用巢式甲基化特異性聚合酶鏈反應(yīng)擴(kuò)增,分析檢測其p16啟動子區(qū)CpG島的甲基化狀態(tài)。結(jié)果表明: CA46、U266都有不同程度的p16基因啟動子區(qū)甲基化,而Molt4、 K562、HL-60、Jurkat的p16基因啟動子區(qū)均未甲基化。結(jié)論: 用巢式甲基化特異性PCR可以準(zhǔn)確的檢測出惡性血液病細(xì)胞株p16基因的甲基化狀態(tài),方法簡單,靈敏且重復(fù)性強(qiáng),可以廣泛用于篩選各種p16基因啟動子區(qū)甲基化的惡性血液病細(xì)胞株以及惡性血液病診斷。
【關(guān)鍵詞】 巢式甲基化特異性聚合酶鏈反應(yīng)
Detection of Promoter Methylation of p16 Gene in Hematological Malignant Cell Lines by Nested Methylation Specific Polymerase Chain Reaction
Abstract This study was aimed to investigate the effeciency of modified methylation-specific polymerase chain reaction i.e.nested methylation-specific polymrase chain reaction,used to detect the promoter methylation of p16 gene in six hematological malignant cell lines,and to explore the application in selection of hematological malignant cell lines with promoter hypermethylation,and make them to be an idel cell models for studying the relationship between gene methylation and expression. DNAs were denatured by NaOH and then were subjected to bisulfite modification and a nested-MSP was used to amplify the promoter region,nested MSP product of p16 gene promoter was analyzed and sequenced.The results showed that the hypermethylation of p16 gene was detected in CA46 and U266,however,Molt4,K562,HL-60 and Jurkat cell lines were unmethylated. In conclusion,p16 gene methylation in hematological malignant cell lines can be perfectly detected by nested-MSP method,which is simple,sensitive and specific for screening all kinds of hematological malignant cell lines with p16 gene methylated.
Key words nested methylation specific polymerase chain reaction; hematological malignant cell line; p16 gene; gene methylation
目前分析DNA甲基化最常用的方法是甲基化特異性PCR(MSP),在此基礎(chǔ)上產(chǎn)生改進(jìn)的巢式甲基化特異性PCR(nMSP)具有更高的靈敏度和特異性,逐漸被應(yīng)用于甲基化啟動子的分析和檢測中,MSP法可以檢測出1/1000的甲基化等位基因片段,而nMSP法靈敏度又是MSP法的50倍,因此可以檢測出1/50 000的甲基化等位基因片段[1],適合用于篩選p16基因啟動子區(qū)甲基化的腫瘤細(xì)胞株。本研究主要探索應(yīng)用巢式MSP檢測6種惡性血液病細(xì)胞株p16基因啟動子區(qū)甲基化狀態(tài),從而篩選出可以用于甲基化與表達(dá)之間關(guān)系研究的理想細(xì)胞模型。
材料和方法
材料
細(xì)胞系
所用7株腫瘤細(xì)胞株為本所凍存的細(xì)胞株,分別是Molt4、HL-60、K562、Jurkat淋巴瘤、CA46、Hep-G2、U266。
主要試劑
RPMI 1640培養(yǎng)液購自Gibco公司,胎牛血清為杭州四季青產(chǎn)品,蛋白酶K為Amerco公司產(chǎn)品,Taq酶為TaKaRa公司生產(chǎn)。DNA純化試劑盒(Wizard DNA Clean-Up System)購自Promega公司。
主要儀器
CO2培養(yǎng)箱(WJ-3D),凝膠成像分析掃描儀(Gel Doc 1000型,BIO-Rad),PCR熱循環(huán)儀為PE公司產(chǎn)品,型號為2400,UV2100 紫外分光光度儀購自日本Shimadzu公司。
PCR引物
由上海生物工程公司合成,序列見表1。Table 1.Primers of methylation-specific PCR of p16 gene (略)
方法
細(xì)胞培養(yǎng)
7種細(xì)胞分別放置在含10%胎牛血清的RPMI 1640培養(yǎng)液中,37℃、5% CO2、飽和濕度條件下培養(yǎng),保持實驗使用細(xì)胞處于對數(shù)生長期。
腫瘤細(xì)胞基因組DNA的提取
采用酚-氯仿抽提法提取。
基因組DNA的亞硫酸鹽修飾
參考Herman等[2]的方法,取1-2 μg DNA,加超純水至50 μl。加3 mol/L的 NaOH 5.5 μl,37℃放置10分鐘。向堿變性的DNA中加入新配制的30 μl 10 mmol/L的氫醌和520 μl 3 mol/L亞硫酸氫鈉,以礦物油2滴覆蓋液面,50℃放置16到18小時。再用Wizard DNA Clean-Up System 純化,純化后的DNA加5.5
μl 3 mol/L的NaOH,室溫放置15分鐘,最后加33
μl 10 mol/L NH4AC(pH 7.0),用預(yù)冷的乙醇沉淀DNA,并以30 μl超純水溶解,-20℃儲存?zhèn)溆谩?/p>
巢式甲基化特異性PCR擴(kuò)增
參考文獻(xiàn)報道的方法進(jìn)行[1]。 第1輪巢式MSP反應(yīng)擴(kuò)增1段p16基因啟動子區(qū)富含CG的序列,片段長度為280 bp,p16F1和p16F2這對引物只識別亞硫酸鹽修飾后的模板,而不能區(qū)分甲基化和非甲基化的等位基因。將第1輪PCR產(chǎn)物稀釋30倍,取2 μl作為第2輪巢式MSP反應(yīng)的模板,第2輪巢式PCR使用的引物分別是是甲基化(p16M1,p16M2)和非甲基化(p16U1,p16U2)特異性引物,第1輪和第2輪巢式PCR的引物序列見表1。兩輪巢式PCR反應(yīng)的體系均為25
μl,其中10×Buffer(Tris-HCl 100 mmol/L,KCl 500 mmol/L,MgCl2 15 mmol/L) 2.5 μl,dNTP 2.5 mmol/L,各引物300 ng,Taq DNA聚合酶0.6 U,模板DNA 50 ng。PCR擴(kuò)增在Gene Amp 2400 PCR System 上進(jìn)行,反應(yīng)步驟如下: 95℃預(yù)變性10分鐘,然后95℃變性30秒,60℃退火30秒,72℃延伸30秒,共40個循環(huán),最后,72℃再延伸10分鐘。第2輪巢式MSP分別使用非甲基化引物p16U1、p16U2和甲基化引物p16M1、p16M2進(jìn)行擴(kuò)增,除引物外反應(yīng)體系其它部分與第1輪相同,反應(yīng)條件與第1輪不同的是非甲基化引物退火溫度為62℃,甲基化引物退火溫度為67℃。同時,以正常人外周血淋巴細(xì)胞DNA為陰性對照,水作空白對照,p16基因高度甲基化的Hep-G2作為陽性對照。最后取8 μl PCR產(chǎn)物在2%的瓊脂糖凝膠上電泳,在Gel Doc 1000型凝膠圖像分析儀上觀察并照相。
PCR產(chǎn)物的序列分析
第2輪巢式MSP甲基化和非甲基化引物擴(kuò)增出的隨機(jī)產(chǎn)物挑選2個由上海博亞生物技術(shù)有限公司克隆后進(jìn)行序列分析。
結(jié)果
MSP擴(kuò)增的結(jié)果
第1輪巢式甲基化特異性PCR用p16F擴(kuò)增得280 bp富含CpG島的p16基因啟動子區(qū)片段,在所有標(biāo)本均可擴(kuò)增出相應(yīng)片段。第2輪巢式甲基化特異性PCR以p16M或p16U為特異性引物,以第1輪巢式MSP產(chǎn)物為模板,各腫瘤細(xì)胞株擴(kuò)增結(jié)果有3種:一種是只有p16M擴(kuò)增出相應(yīng)片段,它是U266;另一種是p16M和p16U都擴(kuò)增出相應(yīng)片段,它是CA46;再一種情況是p16M無擴(kuò)增而p16U有擴(kuò)增,它們是K562、molt4、HL-60、Jurkat淋巴瘤。MSP擴(kuò)增結(jié)果見圖1。
根據(jù)MSP引物設(shè)計,以上用p16M和p16U都擴(kuò)增出目的片段的腫瘤細(xì)胞,其p16基因即表明存在甲基化。
MSP分析的可靠性
為證實MSP分析可靠性,我們隨機(jī)挑選了2個分別用p16M和p16U引物擴(kuò)增的PCR產(chǎn)物,經(jīng)克隆后測序,結(jié)果見圖2,證明第2輪MSP產(chǎn)物是p16基因啟動子區(qū)的部分序列,其分析結(jié)果完全可靠。甲基化的p16基因,其CpG中的C未被硫化改變,仍為C。而非甲基化序列沒有C,其C經(jīng)修飾后轉(zhuǎn)變成T。兩結(jié)果對比證實,有CpG二核苷酸存在于序列中則為甲基化的CpG,而有TpG存在于序列中則為非甲基化的CpG。
以上測序結(jié)果顯示p16基因啟動子5’端片段,非甲基化片段中所有的胞嘧啶都轉(zhuǎn)變成胸腺嘧啶,甲基化片段中CpG 二核苷酸的胞嘧啶保持不變。
討論
研究DNA甲基化的方法主要有甲基化敏感的限制性內(nèi)切酶酶切法和甲基化特異性PCR(MSP),早期使用的甲基化敏感性限制性內(nèi)切酶聯(lián)合Southern雜交技術(shù)需要大量高分子DNA,且只在相當(dāng)比例的等位基因甲基化的情況下才能檢測到,并且只能提供甲基化敏感限制性內(nèi)切酶能識別序列的CpG位點的信息,還可能因酶切不全而產(chǎn)生假陽性現(xiàn)象。用重亞硫酸鹽誘導(dǎo)基因組DNA氧化脫氨基的方法使胞嘧啶轉(zhuǎn)化為尿嘧啶,而甲基化胞嘧啶不發(fā)生轉(zhuǎn)化的方法最早是由Frommer等[3]提出,后由Herman等[2]總結(jié)并改進(jìn)形成現(xiàn)在的MSP法。其原理是用亞硫酸鹽轉(zhuǎn)化未甲基化胞嘧啶成為尿嘧啶,并在隨后進(jìn)行的PCR反應(yīng)過程中轉(zhuǎn)變成胸腺嘧啶,而甲基化胞嘧啶不發(fā)生這種轉(zhuǎn)化。這種方法適用于任何給定的基因組靶序列5’ 端CpG島甲基化的詳細(xì)分析。MSP法簡單、靈敏、特異性高,需要標(biāo)本量少,可以檢測比例為1/1000的甲基化的等位基因片段[2],在此基礎(chǔ)上的改進(jìn)方法巢式甲基化特異性PCR法比MSP法擴(kuò)增倍數(shù)更大,它的靈敏度是MSP法的50倍,可以檢測出1/50 000的甲基化等位基因片段,即使 MSP法修飾DNA的過程中DNA降解了84%-96%[4],僅剩余微量的DNA,巢式MSP仍然可以擴(kuò)增出大量的目的片段,重復(fù)性強(qiáng),很適合用于篩選p16基因啟動子區(qū)甲基化的腫瘤細(xì)胞株。此外,巢式MSP法先對待測區(qū)域進(jìn)行一輪擴(kuò)增,再對第1輪產(chǎn)物進(jìn)行第2次擴(kuò)增,與原來的MSP法直接對全長基因組進(jìn)行特異性擴(kuò)增相比,該法檢測的敏感性大為提高。
有證據(jù)表明,人類癌癥的發(fā)展過程與抑癌基因啟動子高甲基化及癌基因啟動子低甲基化有關(guān)[5-7]。p16基因在細(xì)胞周期的調(diào)控中起關(guān)鍵性負(fù)調(diào)控作用,其基因產(chǎn)物P16蛋白主要抑制CDK4介導(dǎo)的Rb基因蛋白產(chǎn)物的磷酸化,阻止細(xì)胞從G1期進(jìn)入S期。而p16基因是目前已知大多數(shù)腫瘤中失活頻率最高的腫瘤抑制基因之一,其啟動子區(qū)甲基化在許多腫瘤中都是一個早發(fā)和頻發(fā)事件。目前已有實驗室對石蠟標(biāo)本、新鮮組織標(biāo)本和血標(biāo)本進(jìn)行了p16基因啟動子甲基化方面的檢測,探討其用于腫瘤的輔助診斷的價值。p16基因啟動子區(qū)甲基化與否有可能成為腫瘤防治的一個重要的生物學(xué)標(biāo)記,而本研究主要使用巢式MSP檢測p16基因啟動子區(qū)CpG島甲基化狀態(tài),篩選出基因啟動子高甲基化的的特定腫瘤細(xì)胞株作為藥物試驗理想的細(xì)胞模型,為研究基因組甲基化模式和進(jìn)行藥物治療逆轉(zhuǎn)甲基化實驗打下基礎(chǔ)。
此外,本研究選取的細(xì)胞株有T淋巴細(xì)胞白血病(Molt4)、急性髓系白血病(HL-60)、慢性髓系白血病(K562)、T細(xì)胞淋巴瘤(Jurkat淋巴瘤)、B細(xì)胞淋巴瘤(CA46,屬于Burkitt淋巴瘤)和骨髓瘤細(xì)胞株(U266),因此檢測結(jié)果具有一定的代表性意義。本研究發(fā)現(xiàn),以上各種惡性血液病細(xì)胞株只在2種血液實體瘤細(xì)胞中發(fā)現(xiàn)了甲基化p16,而非實體瘤細(xì)胞則沒有p16甲基化,特別是淋巴瘤中B細(xì)胞淋巴瘤細(xì)胞出現(xiàn)p16甲基化,與文獻(xiàn)報道相符[7],這似乎提示p16甲基化是血液病的實體瘤的特異性檢測指標(biāo),同時由于B細(xì)胞淋巴瘤高發(fā),因此它也可以用于鑒別淋巴瘤類型。
雖然如此,MSP法仍需不斷完善,由于MSP特異性引物只能依據(jù)已知基因啟動子序列來設(shè)計,因而現(xiàn)有的MSP法無法檢測到未知基因的甲基化狀態(tài)[8],不能評估啟動子甲基化的整體水平[9],所以MSP法仍有一定的局限性。目前檢測甲基化的方法仍在改進(jìn),相信不久的將來會有更多更好的方法用于研究基因的甲基化。
【參考文獻(xiàn)】
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3Frommer M,McDonald LE,Millar DS,et al.A genomic sequencing protocol that yields a positive display of 5-methylcytosine residues in inpidual DNA strands.Proc Natl Acad Sci USA,1992; 89:1827-1831
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