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关键词:自我;内侧前额叶;文化神经科学
中图分类号:C912 文献标志码:A 文章编号:1002-2589(2013)05-0065-02
一、自我概念的含义
“我是谁”这个宽广的问题关系到自我概念的认知结构的社会成分,或者更确切地说即谁包含于或区别于自我概念,为什么。自我不但是心理学,也是认知神经科学的一个中心研究主题。自我在人类的大脑是如何表征?近年研究者对这些问题表现出越来越强的兴趣,进行了大量的神经科学研究。其中大多都采用了自我参照任务[1],要求被试判断人格特质词是否适合自己或他人,通过比较两种判断过程中的大脑活动来确定与自我特质判断相关的神经活动。研究发现,思考自己的人格特质会激活内侧前额叶(MPFC)和楔前叶等多个脑区[2][3][4]。
二、影响自我心理表征的因素
社会心理学认为自我概念是社会构建的产物,在社会交往中形成,因此可以预期,自我概念的神经表征可能会受到社会经验的影响。从以往研究中可以发现三个影响自我心理表征的因素,即情感(基于人际关系的亲密性)、认知(基于团体间的自我归类)和文化(基于独立型或互依型自我解释)因素。
1.情感因素对自我心理表征的影响
人际关系亲密或亲密他人指在自我—他人描述是用我们、我们的,说明他们被理解为自我的一部分。朱滢等人(2001)在研究中,首先要求被试分别判断一些人格特质词是否适合自我、母亲、鲁迅,或者进行语义判断,之后对人格特质词进行再认判断,结果发现,与鲁迅判断和语义判断相比较,出现了明显的自我参照效应,即相对于鲁迅判断和语义判断,用于自我判断的人格特质词获得更好地记忆成绩;但在母亲判断和自我判断之间无显著差异[5];Wang等人(2012)的研究中让中国被试对自我、母亲、父亲以及好友进行特质判断,结果发现,中国被试自我与母亲判断的MPFC活动没有差异,而显著大于父亲和好友判断时MPFC的激活强度,父亲和好友判断时MPFC的激活强度与判断公众人物没有显著差异。这些结果表明,对中国被试来说自我包含母亲,但不同的亲密他人,如母亲、父亲、好友,在MPFC上的表征权重并不相等[6]。
2.认知因素对自我心理表征的影响
尽管亲密性加强自我包含,缺乏亲密性会加强自我—他人区别,但它并不是一个必要条件。已经发现由独立于人际关系亲密性的认知自我归类加工引起的共享的组成人员身份足以使人体从自我概念上来包含群体内成员和区分群体外成员[7]。如Mitchell等人(2006)的研究中,首先让被试阅读关于持不同政治态度的两个陌生人的描述,之后被试分别推断这两个陌生人对一组态度相关问题的观点和好恶。结果发现,在推断与自我相似个体时与自我参照过程相关的腹侧MPFC出现激活,而推断与自我不相似的个体时则更多激活背侧的MPFC[8]。
与人际情感和群体内认知机制相一致的分别是亲戚和集体自我定义,它“表征社会认同(socialidentification)的两种不同形式;换句话说即,通过这种加工个体的自我被扩展到包含他人作为构成完整的自我概念所必需的一部分”[7]。
3.文化因素对自我心理表征的影响
除以上两种因素之外,文化背景对自我概念的塑造也有作用。在文化心理学中东西方对照的两种普遍的结构是互依型与独立型自我解释[9]。独立型自我强调自我区别于他人的独立性,自我不包括好朋友、父母、同事等,只包括他自己。互依型自我强调自我与他人的基本联系,同样关注自我与亲密他人。一些研究者利用自我参照效应证实了不同文化下的这一自我差异,如朱滢等人(2001)在以中国人为被试的研究中发现母亲编码和自我编码对人格特质词的再认成绩无显著差异;而Keenan等人(1980)以美国人为被试的研究发现,母亲编码加工并未出现与自我参照效应类似的结果,而是与语义编码加工的结果一致[10]。Zhu等人(2007)使用fMRI分别测量西方和中国被试在对自我、母亲或公众人物进行人格特质词判断时的大脑活动。在中国和西方被试中都发现在自我判断条件下比他人判断条件下MPFC和ACC的活动更强。然而相对于他人判断时,中国被试在进行母亲判断时激活了MPFC,而西方被试没有,表明中国个体使用MPFC表征自己和母亲,而西方人MPFC专门表征自己,这提供了神经成像证据来表明文化塑造自我表征的功能解剖结构[11]。随后的研究还发现,文化启动会影响双文化被试的自我表征。Ng等人(2010)发现,在中国文化启动后,双文化个体(香港被试)在自我与母亲和重要非亲密他人(如:老板)特质的判断任务中均表现出MPFC活动的增强;而在接受西方文化符号的启动后,MPFC活动在母亲和重要非亲密他人判断任务中出现了减弱,而在自我判断任务中则有所增强[12]。
三、展望
近年来神经科学借助脑成像开始研究自我相关信息加工过程的神经机制,但随着文化神经科学的兴起,目前大量的研究主要基于东西方基本文化差异维度下独立型—互依型自我解释的神经机制。而要深入研究中国人的自我,一方面,还需要更多本土化的理论建构,例如探讨关系在中国人的自我解释中的独特价值;另一方面,以往研究主要采用对自己及他人进行特质词判断的实验任务,而特质词判断更多地注重的是个人自我(personal self),但来自跨文化研究的证据表明对集体主义个体来说个人自我并不是最重要的,而是社会自我(social self)更重要[13][14][15],因此Sul等人(2011)同时使用人格特质词和社会身份词(如描述关系角色的“女儿”、“朋友”,或社会成员身份的“学生”、“欧洲人”等)来研究自我参照的大脑活动[16],作为典型的集体主义文化的国家,我们将来的研究也应该更加注重这种对社会自我的研究;最后,之前的研究任务主要从第一视角对自己或他人进行判断,而实际上集体主义文化下的个体在对自己进行评价时可能会更多地考虑他人对自己的看法,如Ray等人(2009)研究中发现在自我解释量表(SCS)中互依型自我解释得分越高的个体,当加工自我特质时比加工母亲特质时MPFC活动更强[17],而MPFC已经被证实与心理理论和反映性评价有关[18][19],心理理论包含对他人想法、情感和意图的评价,反映性评价是指对他人如何看待自己的判断。Ray等人认为那些具有互依型自我解释的个体可能根据他们认为的他人怎样看待自己来判断自己是否具有某种特质,当要求他们判断自己的母亲时,那些具有互依型自我解释的个体可能直接对母亲进行评价,而不是评价在社会网络中他人怎样评价自己的母亲。因此以后的研究应该注重从不同视角来研究自我加工的神经机制。
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关键词:交叉学科;跨学科;计算神经科学;人工智能;研究生培养
文章编号:1672-5913(2013)18-0001-05
中图分类号:G642
1 背景
科学史上,许多重大的科学发现都产生在不同学科的碰撞和融合中。在自然科学领域,许多伟大的科学家都有着复杂的学科背景,20世纪1/3的诺贝尔获奖项目出现在交叉科学领域。计算机学科里很多大科学家也都有着交叉学科的背景,如计算机之父冯·诺伊曼其实是个数学家,在经济、量子力学及几乎所有数学领域都作出过重大贡献,他提出的计算机二进制表达正是得益于其敏锐的数学洞察力。清华大学计算机科学与技术系张钹院士多次在公开讲座中提到,经他统计,自1966年美国计算机协会(ACM)设立图灵奖以来一直到2012年,60个获奖者中2/3的人都有数学、物理、化学等理科专业背景,甚至还有政治等人文科学背景;相反,纯粹是计算机专业或相近专业如电子学、无线电学等背景出身的人并不多。由此可见,熟练掌握其他学科的知识对于在计算机领域作出重要贡献大有裨益。
高校培养交叉学科人才,一是要引导学生学习不同学科的课程,二是开设一些本身就是多学科交叉的课程。国内高校已经做了大量尝试,也收到了不错的效果。2013年,《计算机教育》杂志专门策划了跨学科教学专题,对国内跨学科教学的实践情况进行报道。很多高校的一线教学人员都报告了他们在交叉学科教育方面的构想或实践经验。
计算神经科学是一门新兴学科,对于促进脑科学、信息科学尤其是人工智能等领域的发展具有重要意义。2010年3月23-25日,中国科学院、浙江大学、上海交通大学的知名学者齐聚北京,举行第367次香山科学会议,主题为“神经信息学与计算神经科学的前沿问题”。与会专家探讨了计算神经科学的国内外发展情况,指出该学科在国内外都还发展不成熟,我们应抓住机遇建立一流的计算神经科学。要达到这个目标,除了加大科研资助和鼓励科研创新外,优质的课程教学必不可少。鉴于计算神经科学的多学科交叉特点,许多专业都可以尝试进行这方面的教学,包括医学、生物学、心理学、数学、物理、化学、计算机、电子,自动化等,笔者将论述计算神经科学与计算机科学的关系以及开设该课程所面临的机遇与挑战。
2 计算神经科学的特点及其与计算机科学的关系
借助飞速发展的现代科技,人类已经能够上天入地,但是对于脑的认识却十分有限。诺贝尔奖得主克里克(Crick)说过:“对我们人来说,在科学研究中没有比研究自己的脑更重要的了。我们对整个世界的认识都有赖于它。”认识人脑的工作机理有两方面的意义,一是促进神经疾病诊疗技术的发展,二是提高人工智能的水平。
诚如艾萨克·阿西莫夫(Issac Asimov)所言,“人脑是我们所知道的最复杂的组织”。它有大约1011个神经元,而平均每个神经元要与103~104个神经元相连。虽然这些数字现在看来并非很大(能存储1T=1012Byte的硬盘在市场上已经很普遍),但问题是计算机硬件是我们事先按一定规则构建的系统,我们对于它每一部分的结构与功能都非常清楚,而人脑却是一个黑箱。想象一下让一台计算机穿越回唐朝,让那个时代的人们了解这台计算机的工作原理是一件多么不可想象的事情。
幸运的是随着科学技术的发展,实验手段正发生着翻天覆地的变革,我们面对的黑箱正在慢慢变灰。通过这些实验手段,我们可以观察到“箱子”的部分内部。然而,只看到大脑内部的一些的结构和它们之间的关系远远不够。唐朝人打开计算机主机盖,能看到主板、CPU、内存条甚至一些精细的电子元件,但这对于他们完全理解计算机的工作原理还差很远。他们需要综合各种技术手段得到计算机内部情况,从硬件问的相互连接关系推断出冯·诺伊曼设计的体系结构及发展变化,从软件的功能推断出算法逻辑,从二进制代码推断出可读代码。要得到这些结果,只有实验数据是不够的,还必须对数据进行整理分析,从蛛丝马迹中发现数据背后的规律和原则。人脑就好比一台唐朝人眼中的计算机。计算神经科学就是一门试图通过理论分析和建模计算的方式理解脑工作原理的学科。
计算神经科学领域的形成始于1988年,Seinowski、Koch和Churchland在Science杂志上发表了计算神经科学领域的“宣言”。从广义上讲,只要是通过建模、仿真等手段对神经科学的实验数据和实验现象进行定量分析的,都属于计算神经科学的范畴。近年来,由于实验技术的革新和脑科学研究的蓬勃发展,这方面的研究早已不局限于生物、医学、心理学等学科,很多其他学科的研究人员以各种方式参与到脑科学的研究中,包括数学、物理、计算机、电子、材料等,他们将该学科中的一些定量计算理论引入神经科学并据此研究脑科学的实验数据和现象。
国外许多著名高校都设有计算神经科学的研究中心或相应专业,包括MIT:CSAIL-ArtificialIntelligence Group;Stanford University:Center forMind,Brain and Compution;Harvard University:Mind/Brain/Behavior Program;CMU/University ofPittsburg:Center for the Neural Basis Of Cognition:University College London:Gatsby ComputationalNeuroscience Unit;Columbia University:BionetGroup。这其中大多数都有信息科学类院系的参与,如MIT的Artificial Intelligence Group就是在计算机与人工智能实验室下的一个组,而Stanford University 的Center for Mind,Brain andComputation由计算机系、电子系、语言系、神经生物系、心理系以及神经科学研究所的教授组成。计算机领域的一些杰出学者也参与了计算神经科学的研究,包括MIT的David Marr和Tomaso Poggio,CMU的Tom Mitchell,Caltech的Pietro Perona,Stanford Universit),的Fei-Fei Li等。这里还不包括大量的以计算机科学、电子工程等为教育背景但主要活跃在神经生理学、认知心理学等传统神经科学领域的学者。
一方面,计算机科学及其相近领域的研究人员对神经科学和认知心理学的贡献越来越大,已经成为脑科学研究中一支不可忽视的力量;另一方面,神经科学和认知心理学的研究进展对计算机科学的某些方面起到很大的推动作用。例如,近年来在机器学习领域非常热门的深度学习(Deep Learning),在很大程度上受到大脑感觉系统层次化结构的启发,见图1。其中,图1(a)为大脑视觉皮层各区域的位置及信息处理通道,图1(b)为深度学习的框架。
3 面向计算机专业研究生开设计算神经科学课程的机遇和挑战
相对于医学、生物学、心理学等专业,面向计算机专业的研究生开设计算神经科学课程相对容易。这是因为通过本科阶段的培养,计算机专业研究生在理论证明、逻辑推断、数据分析等方面的基础更扎实,他们接受医学、生物、心理学等学科的知识相对容易;但反过来,让那些习惯了生理和心理实验的学生接受一些计算理论方面的知识则相对困难。而相对于数学、物理、化学等理科专业,计算机专业的研究生在模型实现方面有优势。这是因为现在很多计算神经科学的模型都涉及大规模计算,扎实的编程基础使得他们在处理这类问题上更加得心应手。这些是面向计算机专业研究生开设计算神经科学课程的机遇。然而我们面临的挑战更大,主要包括两个方面,论述如下。
3.1 课程定位的挑战
通过调查一些国外著名大学开设的计算神经科学课程,我们可以发现大多数课程的立足点都是“理解脑”,以揭开大脑的秘密为目的,而且无论该课程是神经科学、心理学或相关院系开设的(如Baylor College ofMedicine神经科学系的课程Theoretical Neuroscience-Learning,Perception,Cognition,MIT脑与认知科学系的课程Inlroduction to Computational Neuroscience),还是交叉学科中心开设的(如UniversityCollege London Gatsby ComputationalNeuroscience Unit的课程ComputationalPerception and Scene Analysis),甚至是一些计算机类院系开设的(如CMU计算机系的课程Computational Perception),都是这样。
如果在国内高校面向计算机专业开设计算神经科学课程,将课程目标定位于“理解脑”,会存在一定的现实困难。国外著名高校非常注重基础研究和交叉学科研究,经过多年的发展,他们培养的研究生已经形成了学习其他学科知识的习惯,但国内研究生在选修课程方面则显得更加功利一些,只选修那些目前对自己有用的课程。对计算机专业的学生而言,修一门有关理解大脑工作机理的课程显得比较怪异,这与他们将来从事的IT工作似乎风马牛不相及;为此,我们一方面需要从课程体制、培养计划等方面引导学生重视基础学科和交叉学科的课程,另一方面还需要考虑在现阶段如何通过课程定位吸引计算机专业学生选修相关课程。
3.2 师资力量的挑战
交叉学科课程的讲授对授课教师的专业素养提出了更高的要求,授课教师需要具有交叉学科的研究背景,这样才能把学科前沿看得更清楚,把问题讲得更透彻,但这通常不是一件容易的事,对于计算神经科学这一学科跨度非常大的交叉学科而言更是这样。国内这一学科目前还处于萌芽阶段,从事相关研究的学者相对较少,零散地分布在各自院校的不同院系,而且无论是在哪个院系,他们都是少数派。师资力量的不足已经成为制约计算神经科学在国内高校和科研院所发展的主要因素之一。
4 应对挑战的措施
4.1 准确进行课程定位
为了使学生更容易接受计算神经科学这一课程,我们首先需要给这一学科下一个恰当的定义。从狭义上讲,我们建议将计算神经科学定义为神经科学、认知心理学和人工智能的交叉学科,三者之间的关系如图2所示。人工智能是计算机学科的一个专业方向(这里的人工智能包含机器学习、数据挖掘等各种智能计算的理论与方法),是计算机科学与神经科学和认知心理学产生交叉的主要领域。相对于计算神经科学的广义定义,这一定义拉近了其与计算机专业学生的心理距离。
针对计算机专业的学生,该课程定位不能只是“理解脑”,还要强调“利用脑”,教师需要向学生强调:一方面人工智能为神经科学和认知心理学提供研究的工具,另一方面后两者的发展又反过来促进人工智能等信息领域的技术革新。学生理解了这一点,选修这一课程的积极性才会提高。计算神经科学在计算机专业内并不是一门孤立的课程,它其实要用到很多概率论、线性代数、机器学习、模式识别等领域的知识,与人工神经网络、人工智能、计算机视觉等学科有着紧密的联系。计算神经科学与清华大学计算机科学与技术系一些专业课程之间的关系如图3所示,其中箭头表示课程间的支持关系。
4.2 有效提高师资力量
一方面,我们要鼓励教师进行计算神经科学这一交叉学科领域的研究,培养该领域的杰出学者或从国外全职引进一批这样的学者,这是解决师资力量不足的根本之道。如果在全职引进人才方面有困难,可以通过国家的各种引智计划引进一批短期工作的学者,让他们开设计算神经科学方面相关课程,以便有志于此方面教学科研的本地教师参与学习,最终实现课程的本土移植。
另一方面,我们也可尝试让多个专业的教师同时讲授这门课程。教师一起确定教学大纲,分工合作,各自讲授涉及自己专业的那一部分内容并适当向神经科学靠拢。这样做的优点是较容易找到合适的教师并且每名教师不用花太多精力学习其他领域的知识,缺点是内容会比较散,难以形成一个有机整体,更麻烦的是教师如果不专门从事计算神经科学的研究,那么对于某些知识点则难以讲透;因此这项措施只是权宜之计,一旦条件成熟,我们还是建议由从事计算神经科学研究的教师授课。
5 教学内容的选择
由于计算神经科学是一门交叉学科,涉及的知识点较多并且分布在很多学科里,因此要求学生将这些学科的课程全部学完后再学这门课程,显然不现实也不必要。另外,将所有计算神经科学的知识点都在课堂上讲解一遍也不现实,这就涉及教学内容的选择问题。
5.1 教学内容精而新
“精”强调对教学内容的筛选,有两个原则:一是重要的基础知识必须讲到,这些基础知识包括神经科学、数学、信息论、机器学习等领域的与计算神经科学密切相关的基础知识,这样培养出的学生才能举一反三;二是挑选有代表性的专题,如神经元模型、有监督学习、无监督学习等,把每个专题讲深入了,才能让学生体会到这一学科的常规研究思路和方法,培养学生将来从事相关研究工作的能力。
“新”强调教学内容的时效性。一个尴尬的事实是现在真正称得上计算神经科学的教材很少,笔者认为最经典的教材要数Peter Dayan和LarryAbbott主编的Theoretical Neuroscience,该教材由MIT出版社于2001年出版。这本教材内容很丰富,基本覆盖计算神经科学领域内所有的大方向,缺点是内容比较陈旧。计算神经科学近年来发展迅速,大量的经典工作都没有包含在该教材中。该教材若作为研究生课程教材显然不合适,因此教师必须总结近年来该领域的一些重要进展,如在顶级期刊(如Nature、Science等)上挑选一些重要研究成果并将这些内容归纳到自己的讲义中。
5.2 教学内容向计算机科学倾斜
教师在教学过程中不仅要强调揭开脑的奥秘,还要强调这些奥秘对于计算机科学的意义和作用。一方面挑选一些能让计算机科学发挥重要作用和计算机专业学生体现优势的内容,如神经信号处理和人机接口,因为这些需要用到较多的模式识别技术;另一方面强调为我所用,挑选一些对计算机科学有用的内容,如稀疏编码、深度学习等在机器学习和模式识别领域受到广泛关注的话题。
6 结语
计算神经科学是一门新兴的交叉学科,为了响应在国内建立一流计算神经科学的号召,对于科研和教学我们都不能忽视。目前国内有能力开设计算神经科学课程的学校还不多,即使有也只集中在医学、心理学等院系,其定位一般侧重于“理解脑”。长此以往,国内对于脑科学的研究将面临跛脚走路的尴尬境地,因为脑科学研究的另一任务——提高人工智能的水平将被忽略,因此在工科院系尤其是信息科学相关院系开设计算神经科学方面的课程非常有必要。研究型高校应抓住机遇,从政策上鼓励工科院系开设相关课程,这对于国内学术界从容应对脑科学革命这一挑战具有重要意义。
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[关键词]科学精神;学生发展核心素养;化学学科核心素养;化学教材;栏目素材资源
一、基于学生发展核心素养的科学精神的探讨
科学精神培养是科学教育的核心目标之一,但是,在长期的高中化学教育教学实践中,不难发现,科学精神的培养在高中化学课程和教学中是有所缺失的。综观学校里的科学教育,大多数的教师只扮演科学知识搬运工的角色,简单地把科学知识转运给学生,却漏掉了科学家做学问的精神、获得科学结论的方法。在这种简单机械转移知识的灌输式僵化教育下,学生只会把这些知识当作推之四海而皆准的圭臬,科学精神不可得,却养成了独断的精神。这是科学教育幌子下最不科学的教育。[1]科学精神是伴随近代科学的诞生,在传承人类科学思想和知识的基础上,逐渐发展起来的贯串于科学研究与探索的价值理念、意志行为和思维品质的综合。[2]每个时代的科学精神都有其特定的内涵,是人类科学精神中发展的链条。近而言之,当代中学生的科学精神应有其特定的历史内涵,其界定既要考虑到国家特定历史时期的时代要求,又要考虑到当代中国中学生发展现状和特定学科科学知识发展现状,从中提炼出中学生科学精神的基本要素。只有这样,才能为当前中学生科学精神的养成明确方向及实施路径。《中国学生发展核心素养》将“科学精神”作为学生发展核心素养的六大维度之一[3],教育部正在组织专家修订的《普通高中化学课程标准》也将“科学精神和社会责任”作为高中化学学科核心素养的五个维度之一[4]。可见,科学精神的重要性已经得到国家教育部门的高度重视。科学精神的培养必将成为未来高中化学课程改革的重要目标加以落实。科学精神的培养需要基于高中化学课程标准明确的目标规定、内容要求、教材编写中丰富的素材资源和教师创造性的实践才能实现。本文对科学精神培养的讨论采用《中国学生发展核心素养》的描述和界定,即理性思维、批判质疑、勇于探究,并基于苏教版高中化学教材“化学史话”“拓展视野”栏目教学素材资源功能和价值的挖掘,探讨如何在高中化学教育中培养学生科学精神。
二、基于高中化学教材栏目素材资源培养学生科学精神举隅
笔者选择了苏教版高中化学教材“化学史话”“拓展视野”两个典型栏目,从“感悟化学理论曲折发展过程,培养学生理性思维”“辩证全面看待化学的是非功过,鼓励学生批判质疑”“赏析诺贝尔奖获奖者突破性工作,促进学生勇于探究”三个维度管窥高中化学教育过程中学生科学精神的培养。
(一)感悟化学理论曲折发展过程,培养学生理性思维
化学学科的理性思维是指学生能运用化学的科学原理和方法去分析生活中具体化学现象,从中养成科学的思维方式,尊重事实、实证求知的态度。从原子分子论建立至今,化学理论的发展经历了漫长发展历程,从迷茫到雏形,再从雏形到质疑,又从质疑到创新,在创新中不断地完善和发展,建立了许多新的化学发展理论,科学合理地解释了现实中遇到的问题。正如原子结构模型经历了“道尔顿的‘实心球’汤姆生的‘葡萄干面包式’卢瑟福的‘行星式’玻尔的‘旧量子化’电子云”的演变,尽管每个模型的提出在当时解释近乎合理,但随着科学的实践与发展,需要不断地修正完善。任何的真理在特定条件下都有局限性,要理性认识客观规律,崇尚真知,积极探求解决问题的新方法和新途径,突破思维定式,用科学严谨的事实和证据,创立新的科学理论。[案例1]为了解释共价分子的结构,美国化学家路易斯(G.N.Lewis)于1916年提出了共价键的概念。他认为分子中原子间通过共用电子对而使每个原子都达到稀有气体的稳定结构。路易斯的共价键概念初步解释了一些原子形成简单共价分子的过程及共价键与离子键的区别,但其共价键概念有其局限性,它存在下列几个方面的不足:(1)路易斯的共价键概念未能阐明共价键的本质和特性。例如,它不能说明为什么共用电子对能使两个原子牢固地结合在一起。(2)路易斯的共价键概念不能解释许多化合物的中心原子的电子数超过8个仍然很稳定的事实。如PCl5分子中磷原子的电子数是l0个而不是8个。为了解决这些矛盾,德国化学家海勒特(W.Heitler)和伦敦(F.London)等人于1927年首先把量子力学理论应用到分子结构中,后来鲍林等人又加以发展,建立了现代价键理论(ValenceBondTheory),简称VB法(又叫电子配对理论)。1932年,美国化学家慕利肯(R.S.Mulliken)和德国化学家洪特(F.Hund)从不同于价键理论的角度,提出分子轨道理论(Mo⁃lecularOrbitalTheory),简称MO法。20世纪30年代以后,就形成了两种现代共价键理论——现代价键理论和分子轨道理论。苏教版高中化学教材选修模块《物质结构与性质》“拓展视野”栏目中编写了共价键理论从经典到现代的发展历程,每一次跨越,都是在前人研究的基础上,引发不同观点的碰撞,理性辩证地认识前人的研究成果,由表及里,从不同的角度,用不同方法揭示事物发展的内在规律。所以,在教学上要用好这些素材,有条件的学校还可以通过专题讲座、情景剧、讲述化学史故事等途径让学生了解化学理论曲折的发展历程,懂得尊重事实和证据,遵循科学伦理,培养学生理性思维。
(二)辩证全面看待化学的是非功过,鼓励学生批判质疑
《中国学生发展核心素养》对科学精神之批判质疑的主要表现描述如下:具有问题意识;能独立思考、独立判断;思维缜密,能多角度、辩证地分析问题,做出选择和决定等。化学史是一部质疑批判的发展史,正因为有一批又一批科学家不迷信书本和权威,善于捕捉问题,尊重事实和证据,敢于质疑,才能推动科学不断发展。正如普利斯特利和舍勒在发现氧气之后,仍忠实于“燃素说”,而拉瓦锡正因为不盲从、敢于质疑批判,了化学界“燃素说”百年之久的统治地位,掀起了一场史无前例的“化学革命”。科学的发展充满着质疑批判,有成功的喜悦,也有失败的教训,应在质疑和教训中不断发现和解决问题,实现科学的创新发展。[案例2]1948年瑞典皇家科学院将诺贝尔生理学和医学奖授予1939年发现第一种有机农药DDT(俗称滴滴涕)的瑞士科学家米勒(P.H.Müller)。但是,DDT这一历史上最著名的有机氯杀虫剂只使用了20年的时间,便在全世界各地逐渐遭到禁用,因此,有人认为这是一个发“错”的诺贝尔奖。DDT是当时人类首次合成的有机农药,不但具有绝佳的广谱杀虫作用,而且对温血动物和植物基本无毒害,更重要的是价格低廉,可大量生产,以至在世界范围内广泛使用起来,在促进农林业的发展、保障人体健康等方面发挥了重要的作用。第二次世界大战期间,这种DDT有效控制了那不勒斯斑疹伤寒(主要通过虱子传播)在同盟军军营中的早期流行。但是,不久以后,人们发现DDT相当稳定,能在自然界滞留较长时间,而且还借助食物链聚集在动物体内,慢慢形成累积性残留,给人类身体健康以及整个生态环境造成诸多不利影响。因此,从20世纪60年代开始,一批新的农药被合成并替代DDT,DDT逐渐被停止使用,但DDT事件留给人类的思考却是深刻而长远的。苏教版高中化学教材选修模块《有机化学基础》“化学史话”栏目编写了“发‘错’了的诺贝尔奖”等化学史实,用事实和教训告诉学生科学的发展是要经实践检验的。让学生认识到在学习中要拓展知识面,不盲从,敢于质疑批判,勇于实践,尊重事实和证据,科学辩证地分析和解决问题。
(三)赏析诺贝尔奖获奖者突破性工作,促进学生勇于探究
《中国学生发展核心素养》对科学精神之勇于探索的主要表现描述如下:具有好奇心和想象力;能不畏困难,有坚持不懈的探究精神;能大胆尝试,积极寻求有效的问题解决方法等。诺贝尔奖的获奖史是一部科学家不懈追求真知,不畏艰难,献身科学的发展史。[案例3]我们知道,物质由分子、原子、离子等微粒构成,分子由原子构成,原子由质子、中子、电子等基本粒子构成。那么,基本粒子可不可以再分?1964年,美国科学家盖尔曼(M.Gellman)设计了夸克模型,提出质子、中子由更小的夸克构成。由于该模型能成功解释许多事实,引起了人们的普遍重视,于是掀起了一股寻找夸克的热潮。1967年,美国斯坦福大学直线加速器中心建成一座长达3km的电子直线加速器。以费里德曼(J.Frideman)、肯达尔(H.Kendall)、泰勒(R.Taylor)为核心的研究小组用此加速器进行实验,最终证明了夸克的存在。这三位科学家也因此获得了1990年的诺贝尔物理学奖。但迄今为止,人们尚未能分离出单个的夸克。随着科学技术的进步,人们对夸克等基本粒子的认识不断深入。美国科学家戴维•格罗斯(D.J.Gross)、戴维•波利策(H.D.Politzer)和弗兰克•维尔切克(F.Wailezek)发现夸克相距很近时,相互间作用力很小,但当距离增大时,相互作用力急剧增大。这解释了人们在寻找单个夸克过程中所遭遇的困惑。为此,这三位科学家荣获了2004年的诺贝尔物理学奖。苏教版高中化学教材重视弘扬不同时期化学领域新成就,重点介绍了不同阶段诺贝尔化学奖获奖案例。如“不对称合成”“卤代烃在有机合成中的应用”“有机物的三维结构”“化学家鲍林”等,这些素材是激发学生的好奇心和想象力的很好载体。好奇心和想象力是科学发现的源泉,是推动人类进步和社会文明发展的基石。在教学中,适时开展“走近诺贝尔奖”主题沙龙活动,让学生通过设计方案、查找资料、沙龙交流等活动,了解科学家在研究中的艰辛与挫折。让学生通过生动具体的史实和身临其境的实验,接受科学精神的熏陶,明白科学的重大发现,不仅要有扎实知识,敏锐的观察力,丰富的想象力,还要有不畏困难、勇于实践的探究精神。
三、研究结论与启示
国家教育部已将“科学精神”作为学生发展核心素养重要组成要素之一,也是高中化学学科核心素养的重要内容,作为一线高中化学教师,未来应该在高中化学教学的细节中更加重视学生科学精神的培养。培养学生的科学精神任重道远,应该从小学科学教育、初中化学教育做起,而高中化学教育是科学精神培养的关键时期。为了实现科学精神的培养,作为教学主导的高中化学教师应该着力加强自身对科学精神的认识和理解,强化自身科学精神教育的责任意识,并充分挖掘高中化学教材中素材资源,通过灵活多样的形式或途径,帮助学生感知、领悟、体验科学精神的核心要义。高中化学教师在化学教育过程中,还须充分考虑不同学段科学教育、科学教育不同学科之间的交叉和融合。作为教师培训机构和教研机构,要充分认识到科学精神培养的重要性,将科学精神、科学文化、科学哲学、科学史以及科学社会学等内容作为重要培训课程内容,帮助高中化学教师提升自身科学精神素养。[5]为推动学生科学精神培养,全社会还要大力开展科学精神普及和科学传播工作,通过图书著作、报纸、电视、互联网、自媒体等多种形式准确、生动地弘扬科学精神,使学生在掌握科学知识和科学技能的同时,逐渐地形成科学精神。
作者:吴云 单位:福建省云霄第一中学
参考文献:
[1]菊农.人格与教育[M]//张君劢,丁文江.科学与人生观.济南:山东人民出版社,1997:241-251.
[2]李醒民.科学的文化意蕴[M].北京:高等教育出版社,2007:215-216.
[3]赵婀娜,赵婷玉.《中国学生发展核心素养》[N].人民日报,2016-09-14(12).
【关键词】研究生 科学精神 培养机制
【中图分类号】G64 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089(2012)08-0244-01
我国目前正处于建设创新型国家的关键时期,不仅要大幅提升自主创新能力,而且要大力弘扬科学精神。研究生教育处于我国教育结构和人才培养体系的最高层次,硕士、博士是我国科技进步和社会发展的重要力量,研究生承担着社会主义现代化建设及科技发展的历史重任,因此,加强对研究生科学精神的培养和熏陶具有重要意义。
一、科学精神的内涵
随着近代科学的发展,科学以及科学精神在整个人类的文明进程中发挥着重要作用。美国社会学家默顿认为普适性、公有性、无私利性、有条理的怀疑主义构成了现代科学精神的特质。英国教育家赫青黎指出,科学精神直接影响人生观的形成和文化修养的提高,启发人们用怀疑的眼光重新审视一切。国内明确提出科学精神概念并提倡“弘扬科学精神”的学者是任鸿隽[1]先生,他认为:“科学精神者何,求真理是己。”梁启超[2]指出科学精神包括 “求真知识”、 “求有系统的真知识”及“可以教人的真知识”三个层面。
从国内外学者的表述看出,科学精神是人们在长期的科学实践活动中形成的共同信念、价值标准和行为规范的总称,它由科学性质决定,并贯穿于科学活动中的基本精神状态和思维方式,是体现在科学知识中的思想或理念。概括而言,科学精神的内涵主要包括两个方面:(1)求真、唯实的探索精神;(2)严谨、理性的创新精神。
二、高校研究生科学精神现状
当前高校研究生教育重知识,轻方法,更轻精神,导致一些研究生求真务实不彻底,对研究工作缺乏严肃的科学态度,学术失范现象时有发生,主要表现在:缺乏理性怀疑的批判意识,迷信权威,盲从潮流;开拓创新的进取意识淡薄,缺乏直接参加科研实践,纯凭文献资料闭门造车;为多出成果、快出成果,寻求捷径,热衷于低水平的重复和简单的模仿;更有一些研究生中存在着功利主义、享乐主义等错误思想,缺乏执着敬业的无私奉献精神,表现重技术轻科学的职业价值取向。
长期以来,高校研究生对科学的认识是建立在功利主义的就业价值取向和实用主义的学习目的思想观念基础上,导致求真务实不彻底,开拓创新性不强,缺少质疑批判精神,不愿意献身科学事业[3]。同时,我国高校的研究生教育侧重于传播科学知识,而在培养科学方法、弘扬科学精神方面比较薄弱,这不仅是在教学内容上丢失了科学精神,整个教育过程也失去了科学精神的指导。因此,科学精神的缺失在我国高校研究生中可以说是一种普遍现象。
三、构建高校研究生科学精神培养机制
1.科学素养和道德素养相结合
研究生学术失范行为,不仅仅是科学素养的问题,而是有违科学道德和伦理的。一方面是社会浮躁、急功近利的恶果,另一方面不当的评价机制也诱发科学不端行为。因此培养研究生的科学精神,需要将研究生的科学素养和道德素养结合起来,共同培养提高,这是因为科学素养与道德素养是相统一的,诚实和客观性的道德标准激励着研究者从事着成功的科学活动,科学活动又反过来要求研究者的行为要诚实和符合客观性。爱因斯坦说,道德上的纯洁是实事求是地反映客观现实的保证,这最贴切地道出了科研与道德之间的统一性。
科学教育与德育相结合,要以研究生为主体开展活动,培养研究生对科学的兴趣和爱好,培养他们的创新精神;营造良好的学习和活动环境,鼓励大胆尝试;重视创造意识和能力培养,并注重引导实证、逻辑推理和怀疑精神;帮助树立科学的观念和精神,为从事参与科技活动和社会实践打下基础。
2.科学求索精神和献身精神相统一
科学求索是科学的精神基础,科学求索精神不仅体现研究者追求真理的执着精神,而且体现了追求过程中自由开放和独立思考的学术态度。献身精神是科学得以发展和永生的重要条件,当研究者认定自己所从事的是人类最伟大的事业,并愿意为之献身时,科学就被注入了永不衰竭的生命活力。科学之所以会日益成为人类的一项神圣事业,是与研究者孜孜不倦地求索工作,以及无私奉献密切统一的,这是一种崇高的非功利主义思想。
高校中,应培养研究生追求科学真理的求索意识以及实践科学理想过程中体现的高尚情操,达到二者的统一。研究生为了追求真理,在不平坦的科学道路上进行艰苦复杂的探索活动,特别是当科学成为一项事业,当自己的全部精力甚至生命与科学事业联系在一起时,研究者就产生为社会贡献、为人类献身的精神。
3.科学精神和人文教育相融合
我国当今面临着艰难的双重任务,一方面,面对伪科学和真迷信的泛滥,需要大力加强科学精神教育;另一方面,面对禁锢着人的个性自由,面对理想信念、道德感在一些人中间失落的现状,需要高扬人文精神教育。科学精神和人文精神是人类精神必不可少的两个部分,也是人类实践不可或缺的精神动力。单独提升科学精神,必然会使科学主义泛滥起来,导致对人文价值的忽视;反之,单独提升人文精神,人文精神就会淹没在神秘主义和信仰主义中[4]。科学精神与人文精神的融合,对研究生而言,有利于形成正确的人生观,对社会而言,有利于形成和谐的社会关系。
因此,高校思政教育中,进一步加强科学精神的培养与人文精神培育的联系,把培养创造性和全面发展的学生作为目标。在培养科学精神和人文教育融合过程中,一方面可以通过改革教育体制,完善教育体系,提升导师素质;另一方面通过加强校园文化建设,营造整洁高雅的文化主题和严谨求实的科研氛围。
4.学术研究和学风建设相一致
目前高校学术失范现象有两个层面的问题:一个层面是学风不正,不能严守学术规范;另一个层面是学术不端,违背科学研究的基本原则等。科学事业的发展过程,既是学术创新研究的过程,也是学风建设的过程。加强高校学术研究和学风建设,实现二者相一致,对弘扬科学精神、净化校园环境、提高人才培养质量等都具有非常重要的意义。
在高校研究生中积极倡导科学严谨的治学态度,反对学术上的急功近利和浮躁虚假,导师首先要以身作则,树立和发扬优良的学术风气。同时,要注重惩防并举、标本兼治,内部治理与社会监督相结合,建立以教育、制度、监督相结合的惩防学术不端行为的工作体系,保持学术的纯洁性。
参考文献:
[1]汪晖.“科学主义”与社会理论的几个问题[J].天涯,1998(6):132-160
[2]何钟秀主编.科学学纲要[M].天津:天津科技出版社,1982
本研究问卷结果反映了从没有经过医学教育到从事医学工作过程,一个人对医学教育的认识转变。这种转变其实就是在一个医学生成长过程中对医学认识的转变。对于没有接触过医学教育的人,91%认为刚毕业的医学系学生能马上胜任临床工作的比例,这代表了广大群众的认识,认为医学生学习5年、7年甚至8年,毕业就可以胜任临床工作。但是已经接触过医学教育的人群绝大部分认为不能,但68%的在校医学生认为可以胜任。这些在校医学生虽然已经开始接触临床,但还没有真正体会到临床医学的实践性,这一点值得引起注意。
对于临床基本功与辅助检查哪个更重要的问卷结果显示,已经接触过医学教育的人中67%认为临床基本功比辅助检查更重要,但是在校医学生仅为38%。这可能是因为随着现代医学检查设备和技术的不断发展,不少过去诊断困难的疾病,现在通过一些先进的检查技术就可以很容易地明确诊断,因此有时会产生过于依赖辅助检查的情况,而忽视了临床基本知识、基本理论和基本技能的重要性。临床医生有时都可能有上述误区,更何况医学生。所以授课及带教老师对医学生的严格训练格外重要。
那么为什么说神经内科临床医学教育应该重视临床基本功的培养与训练呢?临床诊断中的病史、查体、辅助检查等都是帮助医生了解分析疾病的信息和资料,这些资料越详细、越准确,就越能帮助诊断。如神经科学中的脑出血,突发起病,症状迅速达到峰,有高颅压和神经功能障碍的体征,头颅CT可见颅内高信号,那么这个诊断应该是明确的。
但是还有大量的疾病并不像上述情况一样明确,就像一个没有明确证据的案件一样,那么侦破者就要从案发现场、相关人员、作案动机等方面进行调查,这就是临床工作中的诊断过程。神经内科临床医疗的诊断过程中最重要的并不是高端的仪器设备,而是医生对患者相应症状、病史的询问以及详细的查体。有时仅凭一项辅助检查的结果而定出的诊断可能有误,有时因为没有找到疾病关键的突破口,容易导致诊断的偏差。例如1例60岁患者逐渐出现反复双下肢无力3年,病情每日可有波动,但呈进行性加重,后期出现排尿障碍,神经系统查体可见横贯性脊髓损害的证据,脊髓MR可见髓内长节段的长T1长T2异常信号,脊髓增粗明显。腰穿检查蛋白稍高,OB(+),临床上很容易诊断脱髓鞘类疾病。从这个例子中我们可以分析,这个诊断过分地依靠了影像学检查和腰穿的实验室检查,没有对疾病本身进行分析,这样就容易造成误导。首先患者60岁,患脱髓鞘病的几率小,一天中可以有症状的波动不是脱髓鞘病的表现,等等。相反,上述特点恰恰是脊髓血管类疾病的特点。这些信息都要靠医生询问病史并对其进行分析比较才能得到。类似的例子很多,如癫痫,即使脑电图检查完全正常,如果患者有典型的临床发作,就可以诊断。由此可见临床医生对病史的收集和分析非常重要,如果诊断困难,就还要仔细地询问病史,寻找新的证据。而询问病史有系统、科学的方法,不能盲目收集,这依靠平时临床思维能力的培养。
帮助神经内科临床诊断的信息不止病史一个,查体在临床工作中也非常重要。就神经系统疾病而言,神经系统的查体具有定位诊断的意义。其实其他科室的疾病同样是需要定位诊断的,只不过现在西医的科室划分已经进对其行了定位,如心脏科、消化科、呼吸科等。但是如果一个患者有胸痛,那么是心脏病?呼吸系统疾病?骨骼系统疾病?还是血液系统疾病?同样需要定位。只不过神经系统疾病范围从头到脚,包括大脑、脊髓、周围神经、神经肌肉接头以及肌肉等,因此定位诊断就显得更为重要。例如左下肢的病变可以由大脑、脊髓、周围神经等病变导致。定位诊断可以帮助临床医生缩小诊断范围。
变性病是神经系统疾病中的一大类,但是神经系统变性病的一个特点就是缺乏神经辅助检查的异常。因此神经系统查体就显得尤为重要。例如,1例患者59岁,逐渐出现左下肢活动不灵活1.5年,多家医院就诊,行头颅MRI可见腔隙性脑梗死,头颈部血管检查可见单发斑块形成,狭窄不明显,按脑血管病治疗无效。如果仔细查体会发现患者所述的不灵活,不是指无力,而是指肢体僵硬、活动不灵活,因为左下肢肌张力增高,不仅如此,左上肢及颈部肌肉也出现了肌张力的增高现象,呈齿轮样增高,没有其他神经系统体征,应该考虑为帕金森病。有时患者不能明确表达其症状,因此客观的查体就是对疾病信息与资料的补充。
辅助检查只能起到验证诊断的作用,为患者做每项辅助检查的目的都是用来验证临床诊断。例如怀疑有糖尿病,那么测血糖;怀疑有脑出血,则行头颅CT检查。随着科技的进步,影像学、电生理学、生物化学、分子生物学等在临床上的应用越来越广泛,在某些疾病的诊断中起着决定性的作用,但是为什么要做影像学检查?做头部检查,还是脊髓检查?为什么要查基因,要查哪种病的基因?这些检查不是盲目的,要有针对性。提出临床怀疑诊断的依据还是要依靠详细的病史和查体。
许多高科技的辅助检查的确为临床提供了便利,患者的辅助检查结果也是疾病信息和资料的一部分。但是现在临床上有一种过度依靠辅助检查的趋势,神经内科领域也有这一现象,影像学结果提示炎症就按炎症治疗,提示肿瘤就建议手术,缺乏临床症状、体征和辅助检查的综合分析。还是那句老话,辅助检查是为了验证诊断。对于医学系的学生而言,临床基本功的训练更为重要。
一、“第二课堂”实践情况
教学活动既是发展青少年智力素质的场所,也是培养科学精神的重要途径。运用所学的专业知识通过实验教学活动传授已联系学校的部分中小学生及社区中的学生科学知识并培养他们的科学精神。
组织学生们旁听大学实验课,将学生们在平时生活中没有接触过的实验带进他们的世界,在拓宽学生知识面的同时,加强对科学的求知欲与探索欲;组织本学院专业对口的学生到学校为学生们开展“第二课堂”,比如,展示不同于课堂上的物理、化学、生物实验,以及车模制作等;设置多元化课程,加强教材中的科学知识的含量,将学科课程与活动课程、显性课程与隐性课程结合起来,培养学生多元化的学习方式,例如讨论学习、自主学习和探索学习等,培养学生创造性思维。开展多元化的教学模式,特别是讨论模式、探索模式和研讨模式,我们会在教学中注意鼓励学生积极参与,设置一定的教学情景,通过学生自主讨论、主动探索和相互研讨来解决、验证问题,以激发他们对科知识的浓厚兴趣,培养其创新的科学精神。
通过此次实践,使我们更加意识到培养孩子的科学精神,很重要的一点就是要培养孩子对科学的兴趣。学生如果对科学知识的学习一旦有了兴趣,就会积极主动地进行探索。许多著名的科学家,没有哪一个童年不是对自然科学充满幻想,做出许多别人认为是傻事的探索,是什么力量促使他们去探索呢?那就是兴趣。孔子曰:“知之者不如好之者,好之者不如乐之者。”科学兴趣就是对科学的好奇心和求知欲以及由此生发的亲近科学、体验科学、热爱科学的情感。在科学教学过程中,学习兴趣的作用是多方面的,它既能作为吸引学生主动学习的教学手段,又能成为学生学习的强烈动机,促进学生紧张地、长时间地开展认识活动,也有助于学生形成稳定的个性特点。【1】因此,教师要充分利用科学课得天独厚的优势,让学生亲身经历以探究为主的学习活动,培养儿童学习研究探索自然科学的兴趣。
二、“第二课堂”存在的一些问题分析
1、学校方面
大部分学校仅以课内教学为主,将整个教学重心放在课内教学中,对第二课堂却没有给予足够的关注。虽然许多学校受上级政策的引导,不定期地举办一些关于第二课堂的活动,但是这些活动大多是由学生自发组织的。即使组织第二课堂活动,但由于学校对于第二课堂没有较为准确的认识,未对学生的活动制定较为统一的标准,使得第二课堂的活动浮于表面化,变得较为混乱。
2、教师方面
根据长期的教学,教师造几乎都以第一课堂为核心,对第二课堂不够重视。第二课堂对于教师来说只是学生的“课外活动”,是学生休息的过程,并不认为对于学生的发展有较为重大作用。所以对学生只是进行了一些向上的引导,没有同一的标准,而内容更是因人而异,水平参差不齐。这使得对于学生的指导只是教学外的内容,与学生的发展并没有很好的连接。
3、学生方面
在学校里,学生由于受传统学习习惯的影响,学生的学习习惯比较被动。通过调查发现,愿意参加学校组织的活动的以低年级的学生居多。大部分学生认为学校里组织的活动过于枯燥乏味,而且经常一样的活动重复举办,使他们是去了兴趣度。而较高年级的学生则表示学习压力过于沉重,宁愿多抽出些时间来完成家庭作业,而非参加活动。与此同时,家长也不是很鼓励学生参与第二课堂。
三、“第二课堂”展望
科学精神是人类从长期的科学探索和科学成就中积淀衍生出来的精神气质的集中表征。科学精神作为科学文化的重要组成部分,对社会文明的进步发挥着重要的作用。随着教育改革,学校越来越注重“第二课堂”的建设。【2】相信在不久的将来,第二课堂将如第一课堂一样被重视。第二课堂正走在蓬勃发展的道路之上。
科学精神被视为文明的精华,指引着人类前进的方向。如果一个民族缺失科学精神,有如失去指标的帆船,无法驶到正确的彼岸。作为一种正确认识客观事物、探求客观真理的价值体系和行为规范,科学精神诞生于科学领域,却不局限于科学领域。【3】虽然不同的时空条件下,科学精神有着不同的解读以及发展,但其基本要求却始终如一,那就是求真务实、开拓创新。只有不断的发展科学精神,我们的社会才会奋勇向前。而学生是祖国未来的花朵,花朵成长的好,才会有更美的明天。
神经外科学是外科教学的重要组成部分,具有专科性强、概念抽象等特点,其涉及的神经解剖、神经生理、病理等内容广泛,临床病例复杂多变,学生较难掌握。且由于课时安排少,教学份量重,教师为了在有限时间内完成教学内容,常常采用“满堂灌”式的教学法,既忽视了学生在学习中的主体作用,不利于发挥学生的积极性和主动性,更不利于临床思维和分析能力的培养,而且还容易使学生感到枯燥、听课疲乏。为解决这些问题,我们对神经外科教学进行了改革,即在临床课教学阶段增设了神经外科临床知识专题讲座,并在讲座中引进创新理念,经过实践,取得了较好的效果。
1 课前精心准备
为了搞好神经外科临床知识专题讲座,科室在讲座前多次组织讲师以上的教学人员对讲座内容进行反复的讨论及精心准备。除要求教师作好多媒体课件的准备外,还进行了集体备课和教学试讲工作,促使教师对课件中的不足之处及时加以修改、补充及完善。讲座均利用课余时间进行,不压缩正常临床课的授课时间,使学生有充分的时间参与讲座。通过专题讲座,以达到增强学生对临床的感性认识,提高对外科疾病的发病原因、发病机理、临床检查、临床诊断及综合治疗等方面的认知水平,逐步培养和锻炼学生临床思维的目的。
2 课间注重互动
神经外科临床知识专题讲座以多媒体形式进行,通过利用图像、图片、动画和声音等多媒体技术,将神经外科教学中的内容与临床有机地结合在一起,形象、生动、具体地展示给学生,改变了传统采用的板书式、挂图式教学模式,使学生从简单的记忆转变到具体的理解,从而提高学生的学习兴趣和积极性,变被动为主动,自觉地学习神经外科知识。对于讲座中涉及的新理论、新技术等学生不了解的内容,我们注意增加了课间互动[1],即教师提出问题让学生回答,或让学生提出问题由教师回答,同时还进行了有奖竞猜等具有趣味性的活动。在教师的主导下,学生们纷纷主动参与,课堂气氛活跃,对于激发学生的学习兴趣、加深对所学内容的理解、训练学生科学的思维方式等均起到了良好的作用。
3 改革考核模式
以往的学习成绩多是采用考试的的方法进行,因形式单一,不利于提高学生的综合素质,而且容易出现高分低能的现象[2],即学生只靠记忆力获取高分,而动手能力极差。为了改变这种状况,使学生对临床实践的意义有一个较为清醒的认识,从而转变观念,自觉地把基础知识与临床知识相互结合,努力学习神经外科学课程,我们对学生平时成绩的考核作出了相应的改革,即给予参加一次学术讲座的学生(指本年度有外科学课程的学生)每人平时成绩0.5分,学期结束后按照参加讲座次数,统计积分与考试成绩相加,计算入学期的总成绩中去,这一措施的推出,引起了学生们的强烈反响,参加讲座的积极性空前高涨,学生人数也由原来的100多人增加至200多人。
4 强调课后评估
我科在2010年1月至2010年12月共组织开设的神经外科专题讲座有:
神经外科最新进展;
4.1 立方体定向手术的临床应用;
4.2 垂体瘤的手术治疗;
4.3 脑瘫的诊断与中西医结合治疗;
4.4 神经内窥镜的临床应用;
4.5 大骨瓣开颅术的临床应用;
4.6 中西医结合治疗高血压脑出血;
4.7 中西医结合在颅脑外伤治疗中的应用;
4.8 赛傅刀的临床应用;
4.9 病例分析。
为了检查讲座效果,我们在每次讲座后,均对参与讲座的学生进行了问卷调查, 并对反馈的问卷作出归纳与评估[3]。经统计,参加讲座的学生共有1260人次,收回问卷调查表1100份。问卷提出的主要问题是:⑴专题讲座是否有助于开阔视野,提高学医兴趣? ⑵对开设专题讲座有何新的建议?⑶对讲座满意度:①非常满意;②满意;③不满意。问卷调查结果显示,绝大部分学生认为开设临床知识专题讲座有助于开阔视野,提高学医兴趣很有必要,建议多举办类似的学术讲座,特别是希望在讲座中加入更多临床病例的照片及手术录像等,以使讲座内容更加丰富多彩(占98%),对该讲座的满意度:①非常满意(占66%);②满意(占26%);④不满意(占3%)。总满意度占99.63%。由此证明学生们对通过用讲座方式进行教学改革所取得的成绩作了充分的肯定,但也有学生觉得我们做得还不理想,促使我们在今后的神经外科教学改革中要更加努力,不断创新,使学术讲座的内容更加新颖及切合实际,把神经外科教学做得更好。
参考文献:
[1] 朱志慧.课堂教学中师生互动的探讨[J].基础医学教育,2002,4(2):111
Clinical study of deep vein thrombosis (DVT) in lower extremity during peri-operation period of gynecologic surgeryTENG Shao-ran,FANG Mei-xia. The Peoples Hospital of Zhaoyuan,Zhaoyuan 265400, China【Abstract】ObjectiveTo investigate the prevention, diagnosis and treatment of DVT in lower extremity during peri-operation period of gynecologic surgery.MethodsFrom Aug.2008 to Mar.2010, sixty-two inpatients in Peoples Hospital of Zhaoyuan were selected randomly and divided into treatment group and control group. Before the operation, the treatment group were treated with fluid replacement, anti-embolism stocking or elastic bandages and not given hormone kind medicaments; after the opration, they were not given hemostatic drugs but small dose heparin within 24 hours after surgery for 3-5 days. The control group underwent routine treatment for the operation, they were treated with hemostatic drugs instead of small dose heparin within 24 hours after surgery.ResultsThe incidence of DVT in treatment group was nil; But in the control group,4 cases had DVT, who recovered later with conservative treatment. There was significant difference (P
11一般资料选择2008年3月~2010年3月在本科室住院手术治疗的患者为研究对象。实验组患者年龄42~68岁,平均57岁。因功能失调性子宫出血行子宫切除的4例,卵巢癌患者6例,宫颈癌患者3例,子宫内膜癌患者13例行广泛子宫切除,因子宫脱垂行阴式子宫切除加前后壁修补的患者4例,术前给予补液,近期未用激素类药物,术前穿弹力袜或用弹力绷带,术后不用止血药且术后24 h后应用小剂量肝素3~5 d对照组患者年龄41~69岁,平均55岁。因功能失调性子宫出血行子宫切除的6例,卵巢癌患者5例,宫颈癌患者2例,子宫内膜癌患者12例行广泛子宫切除,因子宫脱垂行阴式子宫切除加前后壁修补的患者5例,术前无上述条件限制,按以往常规手术、治疗。两组资料具有可比性。
12方法围手术期LDVT多数发生在术后3~16 d,Homan征阳性:踝关节弯曲时腓肠肌疼痛,仔细检查相关体征,如患肢轻度肿胀、疼痛、浅静脉扩张、腓肠肌深压痛,Homans征可帮助发现。必要时依靠辅助检查如超声及静脉造影。2结果实验组无一例发生血栓形成,对照组发生4例,差异具有显著性(P
31LDVT危险因素早在一个半世纪以前,Vichow[2]首先提出了著名的血栓形成发病机制的三联征:血管内皮损伤、血流淤滞、血液高凝状态,三要素相互关联、互为因果。血流缓慢,久病卧床、久坐、肢体固定制动等血管内皮损伤,血管内膜下层及胶原血液的高凝状态,妊娠、产后、术后、肥胖、创伤等,使血小板黏聚力增强,纤溶活性下降止血药物的应用、口服避孕药、激素替代治疗、恶性肿瘤等。LDVT是诸多因素共同参入的病理过程[3]。临床上,LDVT和PE主要见于产后、盆腔术后、骨科术后、神经外科手术后、外伤、晚期癌肿、昏迷和长期卧床患者。
32临床表现LDVT临床表现轻重不一,取决于受累部位及阻塞程度。多发生于单下肢,左下肢占70%~80%。左右差异与解剖有关[4]。左髂静脉多数无瓣膜,回流入下腔静脉的左髂静脉入角大,又受乙状结肠及前方的右髂总动脉跨越压迫,故易发生血栓。左髂静脉腔内常常形成纤维刺状物(称为静脉刺),也是好发左侧原因之一。据手术取栓所见,左髂总静脉存在原发病变,静脉内有粘连结构的存在是重要的原因。LDVT的临床表现中,以肢体肿胀、疼痛最常见。典型的LDVT患者可有下肢局部疼痛,站立或行走时明显加重。患肢的腓肠肌、股部及腹股沟内侧可有压痛。与肌肉疼痛鉴别有时有困难,但一般说肌肉疼痛在腓肠肌左右方向压痛明显,LDVT在前后位压迫时疼痛明显,即所谓的Luke征。患者仰卧位,轻压膝关节并屈膝,将踝关节急速背曲,可引起腓肠肌疼痛,为Homan征,阳性率达44%~99%。用测定血压的袖带加压于胫股部,观察出现疼痛时左右下肢的压力差,即所谓的Lowen burg试验,患侧比健侧低20~30 mm Hg时为阳性。当血栓延伸到股、髂静脉时,股静脉处可触摸到一条有压痛的束状物。
33辅助检查有静脉压测定、体积描记法、放射性核素125I纤维蛋白原试验、超声、血液检查、磁共振成像(MRI)、深静脉造影等。超声诊断近端LDVT阳性率95%,远端敏感性达50%~70%,特异性达95%。B超显像:对近端LDVT敏感性94%,特异性99%。对远端LDVT敏感性36%,静脉不可压陷性被认为是检测LDVT最准确的标志,但有导致血栓脱落的危险。Valsalva动作时静脉不能扩张。深静脉造影是诊断LDVT的金标准,能确定血栓大小、部位、形态及侧枝循环情况。但是,静脉造影能加重血栓,使肢体肿胀加重,同时由于造影剂的刺激可引起肢体疼痛加重。近年来,应用新一代造影剂,副作用明显减少。
34治疗LDVT的治疗,应从两方面考虑:预防肺栓塞的发生,减轻或避免静脉功能不全后遗症。溶栓治疗:是目前治疗LDVT的首选方法。近几年的报道多认为,溶栓治疗的效果明显优于抗凝治疗。Comerota等综合文献资料后指出,溶栓治疗使45%的血栓溶解,而肝素抗凝治疗仅有4%溶解。Goldhabes等认为,溶栓药物溶解血栓的能力比肝素强37倍。有许多双盲、随机的试验评价低分子肝素对深静脉血栓的预防作用。在德国一项多中心研究中得出结论:根据体重使用低分子肝素比根据实验室监测调整剂量的静脉肝素疗效好。在另外一项研究中得出结论,低分子肝素与普通肝素对预防外科术后深静脉血栓形成在安全性和有效性方面相同。穿弹力袜或应用弹力绷带,适当压迫浅静脉促使深静脉血液回流弹力袜不仅可以减轻静脉淤滞和组织水肿,还可以保护浅静脉和交通支的瓣膜功能,改善皮肤营养状态预防皮肤营养不良的发生,在LDVT患者的后期治疗中亦应占有重要地位。静脉取栓术最早较为流行,适应证一般为发病72 h内形成的血栓,不仅有时间限制,而且取栓过程中易造成血管壁损伤,破坏静脉瓣,造成术后静脉瓣功能不全,再次形成血栓。故现已很少采用[5]。
35预防针对血栓形成的发病机制,减少或避免血栓形成的高危因素,可以有效预防血栓形成。术前补液使血液稀释、不用止血药或激素类药物可降低血液的高凝状态,穿弹力袜可减轻静脉淤滞和组织水肿,保护浅静脉和交通支的瓣膜功能,术后应用小剂量的低分子肝素等,这些对血栓形成都起到了很好的预防作用。参 考 文 献
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【关键词】高中地理;环境保护理念;视频教学;课堂交流;结合生活
【中图分类号】G633.55 【文献标识码】B 【文章编号】2095-3089(2017)36-0104-01
一、高中地理选修课教学现状
(一)不断改善
高中地理选修课教学随着新课改的要求在不断的发展和进步,其中教学方式的变化是促进地理教学情况改善的重要条件[1]。同时,对现代各种优势条件的利用,如多媒体与网络的利用,在高中地理教学中,教师普遍采用了视频教学法、情境教学法以及时事热点引入法等教学方式,改善了传统地理教学中满堂灌的教学方式,而学生也能够更加主动地参与其中,积极思考问题[2]。这些都是高中地理选修课教学情况得到改善的体现。
(二)逐渐渗透环保理念
地理选修课是一门与环境紧密联系的学科,地理知识的学习有助于学生对我国乃至世界的地理情况有一个更加细致的了解。作为社会中的一员,学生接受地理教学,需要将自己纳入到环境保护之中[3]。例如教师可以利用高中地理教学课堂在各国国家地理、乡土地理、时事地理、全球环境地理等方面的介绍过程中均会涉及到环境教育的知识,对高中生环保意识的培养,列举由于人类不良的活动而带来的环境恶化的例子,对学生起到了警醒作用,更好地渗透与传达了环境保护的理念[4]。
(三)环保教育存在不足
高中地理选修课教学是学生深入学习人与自然相关知识的主要途径。通过学习地理,认识到人类在自然之中所扮演的角色,进而影响到自己今后的行为。高中地理选修课教学中涉及到众多的环境保护理念的渗透,尽管教师采取了许多途径,但是由于众多因素的影响,学生仍然缺乏环境保护的意识和理念,这说明了高中地理选修课教学中的环境保护理念还需要得到进一步的渗透。
二、高中地理选修课教学中渗透环境保护理念的必要性
(一)有助于学生践行环境保护理念
学生作为社会中的一员,也有环境保护的义务。高中地理教学中渗透环境保护理念,可以提升学生道德修养,增加远见卓识,适时适当对学生进行环境保护方面的科学教育,有利于学生的进步,帮助培养他们具有科学的世界观和人生观,养成科学的生活习惯,培养科学精神。
(二)有助于环境保护
我国的环境状况不容乐观,迫切需要广大人民群众参与到环境保护之中,才能够遏制不良趋势,促进环境状况的好转。高中地理教学中对学生进行环境保护理念的渗透,可以让学生养成良好的环习惯,例如少用一次性餐具、减少塑料袋的使用、多使用环保出行方式等,能够呼吁身边更多的人参与到环境保护之中,将环境保护的工作落实。
三、高中地理选修课教学中渗透环境保o理念的途径
(一)视频教学
高中地理教学大多涉及到的是理论知识,因此死记硬背成为一些学生首选的学习方法。据调查很多的学生认为地理学科的教学比较枯燥,觉得难。因此,利用课堂视频的展示把学生的被动学习变为主动学习。例如在讲述环境污染的时候提到天津滨海新区爆炸事件,可以利用视频,通过造成165人丧生,798人受伤,直接经济损失68.66亿元等数字带来视觉震撼,从而调动起学生对有关地理环境方面的关注,意识到破坏环境的危害性,然后通过分析人类的不合理行为,让学生明白环境保护的重要性。
(二)进行课堂交流
高中地理与环境密切相关,但是传统的授课方式中教师讲授内容过多,因此学生很难融入进去,在教学过程中,教师要多提问,多与学生进行交流,例如在讲述环境污染的时候提到天津滨海新区爆炸事件,造成165人丧生,798人受伤,直接经济损失68.66亿元,对环境造成的危害更是难以估计,通过这些数据证明环境事件造成的严重后果,调动起学生对有关地理环境方面的关注,明白日常生活学习中要注意到的环境问题,意识到破坏环境的危害性,形成正确人地关系思想,更好地学会保护环境,进一步促进教学质量的提升。
(三)结合生活
很多学生在生活中有许多行为对环境造成了不良影响,需要得到纠正。在高中地理教学中,教师可以组织学生参加有意义的环境保护日的活动,让环境教育的活动进入社区、进入家庭,来巩固环境保护上的知识,在日常生活中开展环境保护的行动,用自己的实际的行动为环境保护正名。高中地理教师带领学生在考察乡土地理的社会实践中,研究这个环境存在着哪些问题,比如空气、水源地、植被覆盖率、野生动物数量等等,在这样的一个学习研究过程中,认识我们生存的环境,并为怎样去保护这个环境,建设更美好的家乡作出贡献。如在生活中要节约用水、二次水的利用,不做有害环境的事情等,这些都是学生应该做到的。
(四)利用多种教学手段,增加学生兴趣
随着素质教育的不断推进和深入,人们更加注重对学生综合能力的培养,目前,环境教育不仅传授理论知识,而且让学生建立正确的价值观对待环境问题,有利于培养学生的良好生活习惯,第一,可以将多媒体技术应用于课堂上,利用幻灯片等现代多媒体技术,让学生真切地感受到大自然的魅力,第二,在高中地理课堂上,也要注重学生的层次不同特点,组织一些课堂活动提高学生的兴趣,可以提高环境保护意识。
参考文献
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