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[关键词] 同种异体;肌腱移植;深低温;生物力学
[中图分类号] R318.01 [文献标识码]B[文章编号]1673-7210(2007)11(c)-076-02
The experimental study of deep hypothermic handling tendon allograft with the biomechanical properties
ZENG Xin-yi1, CAO Jun-tao2
(1.Nanning City First People's Hospital Orthopedic, Nanning 530022,China; 2.Guangxi Medical University, Nanning530021,China)
[Abstract] Objective: To discuss the change of deep frozen treated(-80°C),untreated allogeneic and autologous tendon transplantation biomechanical properties.Methods: Rabbit models of achilles tendon defect were used, and three groups were set up, cryopreservation deep hypothermia frozen allograft tendon transplantation (deep hypothermia allograft group),untreated allograft tendon transplantation(untreated autologous group) and autologous tendon transplant (autologous group).Three groups were conducted achilles biomechanical testing before and after transplantation in the third and sixth weeks. Results:Deep hypothermia allograft group’s every indicators were better than untreated autologous group’s before and after transplantation in the third and sixth weeks(P0.05).Conclusion:Deep hypothermia frozen allograft tendon transplantation and autologous tendon transplantation’s results in performance of biomechanics are basically the same, and can replace autologous tendon in tendon graft repair defect.
[Key words] Allograft;Tendon transplantation;Deep hypothermia;Biomechanics
自体肌腱移植是肌腱修复重建传统的方法,但肌腱来源有限,同种异体肌腱与自体肌腱有相同的结构和功能,而且来源广泛,经深低温冷冻处理后其免疫原性大大降低,并可长期保存。本研究采用兔跟腱缺损修复模型,对移植体进行生物力学性能测试,旨在探讨深低温冷冻处理同种异体肌腱替代自体肌腱的可行性以及移植后同种异体肌腱在愈合过程中其生物力学性能的变化,为临床应用提供实验依据。
1 材料与方法
1.1 仪器与设备
深低温冰箱(-80℃);DCS-25T电子万能试验机;手术显微镜;光学显微镜;函数记录仪。
1.2 实验动物与分组
健康成年中国大耳白兔36只(广西医科大学动物实验中心提供),雌雄不拘,4~6个月龄,体重1.5~2.0 kg,分笼单独喂养。随机分为A组、B组和C组。A组为同种异体肌腱提供组(12只),B组为受体(12只),C组为自体肌腱移植组(12只)。
1.3 移植方式
A组供体提供经深低温冷冻处理的跟腱12条和未经任何处理的跟腱12条,分别移植于B组动物的左、右后肢;C组动物左、右后肢跟腱互换移植。
1.4 手术方法
依次将B组兔双下肢皮肤用脱毛剂脱毛,清水洗净。5%硫喷妥钠1 ml/kg腹腔麻醉后,俯卧位固定,消毒铺巾,小腿后侧直切口处再次用2%普鲁卡因局麻,显露跟腱全长并切下,一侧缺损采用深低温冷冻同种异体跟腱移植修复,作为深低温异体组,另一侧缺损由未经处理的同种异体跟腱移植修复,作为对照组(未处理异体组),并做好标记。C组采用同样方法,左、右后肢跟腱互换移植,作为自体组。肌腱吻合在手术显微镜下采用3-0线“8”字及间断缝合,使吻合口光滑连续,肌束无外露,并缝合腱周组织覆盖肌腱。术后双后肢行半屈曲位(约40°)石膏管型外固定。手术切下的新鲜跟腱,未处理异体组和自体组各取6根立即行力学测试,深低温异体组取6 根按前法冷冻处理后行力学测试。
1.5 术后处理
术后满3周去除所有实验动物的石膏外固定,任其自由活动。在移植后第3、6周时,B、C组分别取动物6只用于观察实验结果。
1.6 生物力学性能测试
实验动物分别在移植前及移植后第3、6周时对跟腱进行生物力学性能测试。
1.7 统计学方法
使用 SPSS 13.0 统计软件进行统计分析。
2 结果
移植前各组生物力学指标均无统计学意义(P>0.05);深低温异体组第3、6周时的生物力学测试的各项指标均优于未处理异体组(P0.05),并且随着时间的推移,其生物力学指标(除衰竭应变外),有逐渐增强的趋势,最终可能恢复到正常的力学强度。见表1。
3 讨论
肌腱是一种致密的结缔组织,由腱细胞、腱基质及胶原纤维束组成。异体肌腱来源充足,取材方便,手术时间短,不对患者造成新的损伤,同种异体肌腱移植重建肌腱缺损应用逐渐增多[1~4],但未经处理的异体肌腱移植可产生明显的免疫排斥反应,导致移植的失败。
Minami等[5]的补体依赖性细胞毒试验和吸收试验研究显示,异体肌腱的免疫原性主要存在于腱细胞成分,主要是组织相容性抗原(HLA),肌腱胶原纤维成分不表达主要相容性抗原,可通过深低温冷冻来改变肌腱细胞膜表面的的抗原结构,从而降低肌腱免疫原性。异体肌腱的制备要考虑以下几个问题:①去除肌腱的免疫原性,减轻免疫排斥反应。②可靠的消毒,同种异体肌腱移植的危险因素之一是疾病的传播。③贮存及运输方便。④异体肌腱经一系列处理后,移植前生物力学强度要足够。严格的供体筛选和检验,严格的无菌操作取材,可减少同种异体移植疾病传播及降低免疫排斥风险,最佳的消毒是能杀灭一切微生物而不损害组织生物力学的完整性。
生物力学性能的保持对于肌腱移植至关重要,肌腱的力学性能主要取决于胶原纤维的性质、含量和空间结构,有效保留肌腱的胶原纤维生理结构是获得良好力学性能的基础,尤其是患者用异体肌腱进行交叉韧带重建,术后患者可早期进行功能锻炼,减少重建后的保护时间,减小移植后肌腱再断裂的几率。本实验中,中国大耳白兔跟腱生物力学性能测试结果表明,深低温冷冻处理后移植肌腱的最大载荷、衰竭应变、弹性模量及最大拉张强度与自体肌腱移植结果的差别无统计学意义,但都明显优于未经处理的同种异体肌腱移植。也有研究表明深低温冷冻保存对肌腱移植体的力学性质无负作用。
综上所述,本次动物实验中,深低温冷冻处理同种异体肌腱移植在生物力学方面表现与自体肌腱移植结果基本相同,取得了良好的效果,可替代自体肌腱应用于移植修复肌腱缺损,但其免疫学机制仍不是十分清楚,移植后的轻度排斥反应仍具有潜在危害,为在临床上广泛安全应用,我们依然需要做大量的研究。
[参考文献]
[1]Insall JN,Scott WN. Surgery of the knee[M].3rd ed. New York: Churchill Livingston,2001.583-910.
[2]Schenck RC Jr. Multiple ligamentous injuries of the knee in the athlete[M]. Rosemount IL:American Academy of Orthopaedic Surgeon,2002.73-90.
[3]Chang SK,Egami DK,Shaieb MD,et al. Anterior cruciate ligament reconstruction:allograft versus autograft[J]. Arthrocopy,2003,19(5):453.
[4]Charlton WP,Randolph DA Jr,Lemos S,et al. Clinical outcome of anterior cruciate ligament reconstruction with quadrupled hamstring tendon graft and bioabsorbable interference screw fixation[J]. Am J Sport Med,2003, 32(4):518.
[5]Minami A,Ishii S,Ogino T,et al. Effect of the immunologic antigenity of the allogeneic tendons on tendon grafting[J].Hand,1982,14:111.
近几年来,数学问题提出日益受到学者们的重视,它被视为数学课程的重要组成部分,甚至是数学教学活动的中心[1~3].例如,我国2011年数学课程标准在问题解决的课程目标中强调学生要“初步学会从数学的角度发现问题和提出问题,综合运用数学知识解决简单的实际问题”[4].数学问题提出的重要性在2000年美国数学课程与评价标准中也有所提及[5].
鉴于数学问题提出在数学课程与教学中的重要作用,学者们开展了一系列关于数学问题提出的相关研究.例如,数学问题提出能力水平的调查研究表明,中国中小学生的数学问题提出能力还有待于提高[6~7].数学问题提出能力和数学问题解决能力关系的调查研究,揭示了学生的数学问题提出能力和数学问题解决能力之间存在较高的相关性[8~10].数学问题提出能力评价的研究认为学生的数学问题提出能力可以从提出数学问题的流畅性、变通性和创新性3个方面进行评价[11~21].但是,学生数学问题提出能力的评价,从数学问题的流畅性、变通性和创新性3个方面是不全面的,既然数学问题的复杂程度也代表了一个学生数学问题提出能力的高低,因此学生提出的数学问题的复杂性也应是其数学问题提出能力高低的一个评价方面.同时,对于数学问题提出能力和数学问题提出观念之间关系的研究还存在一定的空白.学者Philippou和Nicolaou对于数学问题提出能力和观念之间关系的研究提供了一些启示[22].他们调查了塞浦路斯五年级和六年级小学生数学问题提出能力和自我效能观念之间的关系.结果表明塞浦路斯小学生数学问题提出能力和自我效能观念之间存在一定的相关性.但是该研究仅仅调查了学生的自我效能观念与数学问题提出能力之间的关系,没有涉及学生其他的问题提出观念.例如,学生对数学问题提出的重要性的认识,对数学问题提出的兴趣,以及对数学问题提出的教学形式的认识.同时,数学问题提出能力是否能够被有效测量,将直接影响研究者深入探索数学问题提出能力和观念之间的关系.因此,该研究将首先界定数学问题提出和数学问题提出观念的概念,并构建了一套数学问题提出的评价体系.在此基础上,该研究调查了沈阳市小学生数学问题提出能力和观念的情况,以及二者之间的关系.
二、相关概念的界定
数学问题提出是指,新数学问题的提出和已有数学问题的重新阐释,它可以发生于数学问题解决之前、之中和之后[2].学生在数学问题提出的过程中经历信息的理解,信息的转换,信息的编辑,信息的选择4种心理过程[23].信息的理解发生在学生根据一些数学表达式提出数学问题的过程之中;信息的转换发生在学生根据一些数学图片和表格提出数学问题的过程中;信息的编辑发生在没有限制条件下,学生根据一些数学信息、数学故事提出数学问题的过程中;信息的选择发生在学生根据某一个答案提出数学问题的过程中.观念是个体所持有的主观认识和理论,它包含所有个体认为是正确的,但是却不能提供令人信服的证据的认识[24].在观念概念的基础上,研究者认为数学问题提出的观念是指学生对于数学问题提出的重要性、兴趣,以及数学问题提出学习过程中的信心等的主观认识与态度.
三、研究方法
1.样本
调查了沈阳新民市69个五年级小学生和朝阳北票市48个五年级小学生的数学问题提出能力和数学问题提出观念的情况.根据数学课程标准的要求,学生测试前已经学习了因数与倍数、平行四边形、三角形面积、梯形的面积、分数的基本性质,以及分数的加减法等相关知识.另外,由于参与调查的学生所使用的数学教材存在少数的数学问题提出的情境,所以学生对数学问题提出有一定的了解.
2.测试过程
为了避免部分学生对数学问题提出仍然不清楚,测试前,研究者先讲解一个数学问题提出的例题:“服装店中,一件上衣的价格是60元,一双鞋的价格是82元,根据已知条件提出数学问题.”如果学生提出数学问题的时候存在困难,调查者可以给出一个例子:一件上衣和一双鞋一共多少元?之后引导学生根据该情境提出其他的数学问题.例题讲解之后,研究者强调这次测试不是一次真正的考试,其目的是了解他们的数学问题提出能力水平,因此考试的时候不要紧张.在测试的过程中,如果学生对题意等不是很理解,教师可以给予必要的提示.数学问题提出测试结束后实施数学问题提出观念的测试,两个测试一共用时约50分钟.
3.测试工具
数学问题提出能力测试包括6个算术领域的问题提出测试题(测试题2对学生提出数学问题的解决策略的运算类型加以限制的目的是考察学生在数学问题提出过程中对信息理解的能力).从问题提出情境的表征方式来看,有图片、答案、算式、语言描述和表格等.例如,编写两个应用题,使其计算方法(列式)都为1.6×8.数学问题提出观念问卷包括20个五点李克特观念问题,涉及学生对于数学问题提出的重要性,数学问题提出学习过程中的信心,以及对于数学问题提出的兴趣等.这20个观念问题从设计方式上分为10个正向问题和10个反向问题.例如,“尽管我很努力地学习,但是我在提出数学问题的时候还是总遇到困难”为反向问题;“我认为能够从提出数学问题的过程中学到很多”为正向问题.
4.评价标准
数学问题提出测试从流畅性、变通性、新颖性和复杂性4个维度评价.流畅性指提出正确数学问题的个数【评价一个数学问题是否为正确的数学问题,首先,评价所提出的数学问题是否满足题意的要求.其次,评价所提出的数学问题是否为一个可解的数学问题(一个数学问题不可解是指这个数学问题的数学信息不充分或者和已知条件相矛盾).最后,评价所提出的数学问题是否符合生活实际】.对于某一个测试题,学生提出一个正确的数学问题,则得1分,否则得0分.变通性指学生根据某一个问题提出情境提出的两个数学问题的类型的变化程度,如果两个数学问题都错误,或者其中一个错误,或者两个数学问题都正确且属于同一个类型,都得0分,如果两个数学问题都正确且不属于同一个类型,则得1分.数学问题的类型根据该数学问题的总的语义类型来确定.加减法的语义类型分为变化、合并和比较3种类型,乘除法的语义类型分为等量组的聚集、倍数、矩形和组合[25].例如,“小明带了100元,买了2条围巾和1双手套,剩多少元?”和“买2副手套和1条围巾共多少元?”,前一个数学问题的语义类型为变化,后一个数学问题的语义类型为合并,所以该生测试题1的变通性维度得1分.新颖性是指学生所提出的数学问题比较有新意,具体的评价方法是如果提出的某一类正确的数学问题的个数占所有提出的正确数学问题的个数的百分比小于10%,那么这类数学问题就被评价为新颖性的数学问题.该维度中,数学问题类型的划分方法与变通性维度中数学问题类型的划分方法相同.学生提出一个新颖性的数学问题,则得1分,非新颖性的数学问题或者不正确的数学问题为0分.复杂性是指学生提出的正确的数学问题所包含的语义类型的个数.某一个测试题中,学生提出的两个数学问题中至少有一个数学问题包含两种语义类型,则得1分,至少有一个包含3种及以上语义类型的数学问题,则得2分,其余为0分(两个问题中至少一个问题错误或者两个数学问题都正确,但是每个问题仅仅包含一个语义结构).例如,一个学生提出两个数学问题“一共有多少个动物?”和“草地上有5只母鸡和8头牛,草地上一共有多少条腿?”,第二个数学问题包括合并和等量组的聚集两种语义结构,该生复杂性维度得1分.数学问题提出能力测试4个维度的分数重复累计,流畅性和创新性维度的总分各是12分,变通性维度总分是6分,复杂性维度总分是10分(测试题2要求学生根据指定的算式编写数学问题,因此,评价学生根据该问题情境提出的数学问题的复杂性是没有意义的),所以数学问题提出能力测试的最低分为0分,最高分为40分.
数学问题提出观念问卷中,反向问题反向记分.例如,对于问题“尽管我很努力地学习,但是我在提出数学问题的时候还是总遇到困难”,选项“非常不同意”记5分,选项“不同意”记4分,选项“不知道”记3分,选项“同意”记2分,选项“非常同意”记1分.正向问题正向计分,例如,对于问题“我能够正确地评价提出的某一个数学问题是否正确”,选项“非常不同意”记1分,选项“不同意”记2分,选项“不知道”记3分,选项“同意”记4分,选项“非常同意”记5分.数学问题提出观念问卷的最低分为20分,最高分为100分.
四、研究结果
1.数学问题提出能力的结果
从测试总体情况来看,大部分学生能够提出正确的数学问题,数学问题提出能力测试的4个维度得分率情况分别为,流畅性:87.5%,变通性:45.7%,创新性:12.3%,复杂性:20.3%.可见,在问题提出的流畅性维度上,学生的数学问题提出的分数还是较高的.但是,也不乏一些学生提出不符合要求的数学问题,例如,在测试题2中,根据问题的要求,学生需要提出应用题,而有的学生却提出文字表述题,如:“8个1.6的和是多少?”在测试题4中,根据问题的要求,学生需要提出用乘法或除法解决(可以包含加法或减法)的应用题,而有的学生却提出:“小明存250元,小丽存300元,小明比小丽少多少?”在测试题5中,学生需要根据情境中隐含的规律提出问题,但有的学生却提出:“第四天,他用23根火柴搭了几个正方形?”显然这个数学问题不符合题中隐含的规律;在测试题6中,有的学生提出数学问题:“一只母鸡一天下10个蛋,那么5只母鸡一个月30天下多少个蛋?”可见提出的数学问题不符合生活实际.与数学问题提出的流畅性维度相比,学生在数学问题提出能力的创新性和复杂性维度上的表现不容乐观.学生倾向于提出和课本类似的、练习中常见的、简单的数学问题.例如,对于测试题1,类似于“买2双鞋和1副手套共需多少钱?”的合并问题为36%;类似于“2副手套花多少钱?”的等量组聚集问题为26%.
2.数学问题提出观念的结果
从数学问题提出观念问卷来看,部分学生对数学问题提出的观念不容乐观.例如,对于观念问题4“尽管我很努力地学习,但是我在提出数学问题的时候还是总遇到困难”中,有38%的学生选择同意或者非常同意,表明很大一部分学生对学好数学问题提出缺乏一定的信心.对于问题19“我愿意提出和课本上类似的数学问题”,高达62%的学生选择了同意或非常同意,这可能是学生数学问题提出的创新性较差的一个原因.但是,学生很喜欢数学问题提出的活动.例如,对于观念问题15“如果数学课堂能够给学生提供更多的数学问题提出活动,那么数学课堂就会变得更加有趣”,90%的学生选择了同意或者非常同意.
3.数学问题提出能力和观念之间的关系
皮尔逊相关分析表明,首先,学生的数学问题提出能力和观念在0.05的显着性水平上正相关(=0.21,P=0.02);学生的数学问题提出能力的创新性与数学问题提出观念在0.05的显着性水平上正相关(=0.27,P=0.00).其次,对于数学问题提出的4个评价维度,创新性分别和变通性(=0.29,P=0.00)和复杂性(=0.40,P=0.00)在0.05的显着性水平上正相关(研究中只计算了数学问题提出的变通性,复杂性和创新性之间的相关性,而没有把正确性包含在内,因为变通性、复杂性和创新性3个维度是以正确性为基础的,即,只有正确的数学问题才能评价其变通性、复杂性和创新性).最后,学生的数学问题提出观念能够从很大程度上预测他们的数学问题提出能力(R=0.21,F=5.47,p=0.02).
五、讨论
通过该研究,可以得出,学生倾向于提出一些常规性的、熟悉的数学问题,而不擅长提出创新性、复杂性的数学问题.因此,在日常教学活动过程中,需要教师把培养问题提出能力作为一个重要的教学目标,落实在各学段的课堂教学之中.
首先,教师不仅要提供丰富多彩的数学情境,激发学生提出数学问题的欲望,鼓励学生提出数学问题,同时也要教给学生提出数学问题的一些方法,在学生提出数学问题的过程中给予一些帮助.例如,在学生提不出数学问题的时候给学生提供一些例子,在学生总是提出类似的数学问题的时候,提供学生从另外的角度提问的例子,鼓励学生对提出的数学问题进行评价与反思.此外,培养学生提出问题的能力,仅仅依靠课堂教学来促进学生的数学问题提出能力的提高是不够的.还需要借助于各类考试对数学教学的影响作用,即在考试中增加一些数学问题提出的测试题.当然,在考试中,增加什么形式的数学问题提出的测试题,还需要进一步研究.
其次,既然数学问题提出观念和学生数学问题提出能力之间存在密切的关系,因此要重视学生的数学问题提出观念的培养,要让学生认识到,提出数学问题和解决数学问题同等重要.提出一个好的数学问题也是聪明程度的一个重要的表现,同时,要更多地鼓励学生,树立学好数学问题提出的信心.
你可曾有过这样的减肥经历:无论当初的决心多么坚决,最终还是会屈服于美食的诱惑?据英国媒体报道,牛津大学和英国医学研究理事会的最新研究证实,一种与肥胖有关的基因能通过促进食欲使我们发胖。换言之,正是因为人体内携带这种“贪吃基因”,使得人们的节食努力往往以失败告终。
这种名为FTO的等位基因最早发现于2007年,它定位在人体第16号染色体上,有分别来自父母的各一个副本。调查显示,多达14%的英国人两个FTO基因副本均出现变异。跟没有变异副本的人相比,他们的肥胖风险增加了70%,罹患糖尿病的风险增加了50%。有49%的英国人携带一个FTO基因变异副本,他们患肥胖的可能性跟正常人相比要多30%,而患糖尿病的可能性则多了25%。科研人员认为,FTO是一种与肥胖有关的最普遍的基因。
据英国医学会研究理事罗杰・考克斯介绍,这一研究使人们重新认识到,仅仅锻炼或节食来对付肥胖并不奏效。科研人员目前正致力于研究如何通过药物或者其它方法“关闭”这种基因,从而在根本上解决减肥反弹问题。
手机影响心理健康
“喂,喂,你说什么?信号不好,听不见!”类似的场景无论在电视上还是生活中都很常见。研究发现,手机对现代人的影响超过钱包,手机丢了,大多数人不到一小时就会发现,而钱包丢了,可能一两天才会发现。日前,某杂志撰文指出,手机不仅拿在手里,也可能“长”在心里,对心理健康造成不良影响。不少人老是听到手机在响,掏出手机看,却并没有来电或短信。这是一种“手机幻听症”,在高级白领、媒体人员以及销售业务人员中很常见。长时间的幻听,会使人过度紧张,产生烦躁、焦虑等情绪。因此,症状较轻者,不妨养成睡觉前关机的习惯,用健康的方式使用手机,更好地缓解压力。情况严重者,则应该考虑去寻求心理医生的帮助。
早睡早起 有助成功戒烟
美国一项最新研究表明,“夜猫子”(喜欢熬夜的人)比“百灵鸟”(喜欢早起的人)更容易吸烟上瘾,而且戒烟难度更大。
研究人员对23000多对双胞胎进行了长达30年的跟踪调查。结果发现,“夜猫子”成为瘾君子的可能性比“百灵鸟”更大,吸烟上瘾后戒烟成功率更低,而且更容易产生尼古丁依赖症。
研究人员表示,一种可能是,由于尼古丁会让吸烟者在夜晚保持清醒状态,因此“夜猫子”更可能用吸烟来提神。另一种可能是,“夜猫子”更可能去酒吧和餐馆等吸烟环境,这也增加了他们吸烟上瘾和戒烟难的可能性。另外,“夜猫子”寻求上瘾行为的可能性更大,理由是其大脑中的多巴胺和类鸦片物质发挥着重要作用。因此,“夜猫子”要想彻底戒烟,最好改变“睡眠模式”,严格早睡早起,这必然会大大提高戒烟成功率。
电脑族常吃黄花菜可预防电脑脸
心理学专家研究发现,经常与电脑打交道的人,由于长时间面对没有生命的电脑屏幕,而与人的交流越来越少,会在不知不觉中生出一张表情淡漠、冷峻的“电脑脸”。
国外儿科医生新近发现,人的笑容与铁质有关联。研究资料显示,凡是面带微笑、眼球灵活、目光炯炯有神的婴儿,其体内的铁贮存多数正常;相反,面孔严肃、呆板,或1小时内仅发笑1~2次的宝宝,血中铁含量可能不足。因此,要把缺少笑容作为体内缺铁的一个早期警报。
人们都知道菠菜富含铁,其实,黄花菜中所含的铁是菠菜的几十倍。古人曾给黄花菜(金针菜)起名叫忘忧、疗愁,这足以说明黄花菜的功效。在我国的徐州,有道传统名菜“软炸黄花菜”,用黄花菜做主料,因外以鸡蛋糊裹炸,食之软嫩而得名,最适合“电脑族”们吃。
秋天出生的孩子更易食物过敏
英国《流行病和公共卫生杂志》刊登的一项最新研究显示,秋天出生的孩子发生食物过敏危险更大。
芬兰奥卢大学研究人员调查了2001年4月至2006年3月出生于芬兰东南部的近6000名儿童。研究发现,在母亲子宫内11周时正值4~5月份的孩子中,食物过敏几率为11%。而母亲怀孕11周时候正好是12月或1月的孩子中,食物过敏发病率只有6%。
研究人员对研究期间花粉水平进行分析发现,4~5月份正是桦树和赤杨花粉的高峰期。早期研究已发现,孕期接触花粉会增加孩子食物过敏危险。研究人员发现, 4~5月份母亲妊娠11周的时候接触花粉最多,孩子发生牛奶和鸡蛋过敏的危险,比母亲妊娠11周时为12月到1月的孩子高3倍。
减慢呼吸有助缓解疼痛
美国一项最新研究发现,减慢呼吸可以在一定程度上帮助人们缓解疼痛感。研究人员分别选取了两组年龄在45岁至65岁之间的女性进行研究,其中一组为受到慢性疼痛困扰的纤维肌痛综合征患者,另一组为健康女性作为对照。
实验过程中,这些女性在呼吸正常和呼吸速度减半状态下,其手掌分别受到适度的热脉冲的冲击。每一次热脉冲之后,研究人员都会记录下她们报告的掌部疼痛感程度以及情绪的变化等参数。结果发现,对于健康女性来说,当减慢呼吸时,她们感觉到的疼痛程度也随之降低。而对于患病一组的女性来说,整体上的作用不很明显,但那些情绪相对乐观的患者,也能借助减慢呼吸缓解其疼痛感。
研究人员说,这一研究结果可以帮助解释为何瑜珈等一些活动通过调整呼吸来放松身心,提升情绪。
烤肉酱汁能减少致癌物质
肉类在烤、煎、炸等高温烹调时,会产生一种叫做杂环胺的物质。这种物质在体内蓄积,可能诱发胃癌、肠癌等多种癌症。
美国堪萨斯州立大学的研究人员将鲜牛肉和用调料腌过的牛肉烧烤后,对比二者的杂环胺含量。发现腌过的肉高温烧烤后,所含杂环胺比未经腌制的低40%以上。经过对多种调料的测试发现,用孜然、咖喱、迷迭香腌过的肉,高温烹调后产生的致癌物最少。这是因为,烤肉酱中所含的淀粉、糖分等成分在受热的时候首先吸收热量,可以保护中间的肉块不会骤然受到高温,从而减少了致癌物质产生的机会。另外,烤肉酱中含有的一些有益成分,也是阻碍致癌物质产生的原因。这些食品配料本身均有一定的抗癌防癌作用,也有益于预防高温加热食物对人体的危害。
因此,建议在烧烤、煎炸肉类前,放些调料腌半小时,不仅味道好,还可减少致癌物产生。
“边吃边K”有伤胃健康
一、统计学教学面临的主要问题
生物统计學理论性和实践性较强,且涉及的内容、公式和抽象概念要在一定的数学基础和逻辑推理能力基础上,因此相对于其他专业课程,普遍反映难教和难学,主要存在的问题如下:
(一)生命科学专业的学生缺乏统计学课程的基础知识
尽管大一开设了高数课程,但与生物统计学密切相关的数理统计、线性代数等内容讲解较少,导致学生在学习生物统计学时无法深入理解相应方法,致使学生在学习过程中,抱有“仇恨”等心态,学习的积极性和主动性较差。
(二)课时不足,导致学生无法充分吸收消化
统计学课程由于受到课程数量和总学分的限制,导致理论课程不断缩减至24学时,生物统计学涉及章节内容较多,系统性和逻辑性都较强,教师在讲解重难点时无法跨越式讲解,且每章节讲授的知识点相对较多,导致学生课后不能充分吸收,感觉学起来比较吃力。
(三)学生思想不重视,自主学习能力不足
很多学生认为生物统计学是将来做科研或工作需要的基础,却未意识到本科毕业论文中统计学的重要性和必要性,在思想上不重视,而生物统计学与其他生命科学专业课交叉极少,学生课后自学能力不强,不能及时复习和巩固,导致学习效果不佳。
(四)大学期间所学理论知识与实际结合较少,易造成遗忘
影响生物统计学教学效果的重要原因是学生短时间内系统学习了理论知识,但长时间缺乏与实际相结合的应用机会。尽管设置了一定课时的实验课,但在实践解题过程中,学生往往采用生搬硬套的方法,缺乏灵活分析数据,解决问题的能力。很多学过生物统计学的学生反映,当真正运用统计学分析数据时,前期学过的方法及知识点基本已遗忘,特别在期末考试结束后,很少再提及生物统计学相关知识导致所学知识遗忘。
二、统计学教学改革的思考
针对生物统计学教学过程中实际存在的问题,笔者总结和借鉴以往教学研究经验进行了深入思考,认为生物统计学教学改革应从以下几方面进行尝试。
(一)加强课程学习方法的指导,科学合理地完善课程
教师初次介绍生物统计学的内容时,需要讲解学习有关这门课的必要性、这门课大概讲什么、这门课在现实生活中的应用,以激发学生学习的好奇心,然后组织学生学习课本目录,对这门课学习的内容和范围有大概的了解。在实践教学过程中,根据数据类型、资料分布特点等选择不同统计方法,加强学生统计思维方式的培养。
(二)加强相关课程间和不同章节间知识点整合
生物统计学尽管是一门学科,但并非是独立的一门课,注重知识点的前后联系、融会贯通,才能够运用生物统计学解决实际问题。每堂课开始,教师将概括性的语言对学习过的旧知识进行总结和对新知识进行介绍,架好新旧知识联系的桥梁。比如,讲授两因素和多因素方差分析时,可以这样讲“上节课我们已经学习了单因素方差分析,仅涉及一个处理因素。那么当因素出现两个或多个又会怎样呢?这节课我们将找寻其奥妙,学习两因素和多因素方差分析。”再比如,在第五章统计假设测验中,主要介绍了单个或两个样本平均数的假设测验方法,在第六章内容开始时,教师回顾上一章节内容后设问,如果在实际数据分析过程中,遇见三个或三个以上样本平均数的假设测验,我们应用方差分析的方法,引出本章的内容。打破教材的章节和布局,进行教学设计和教学模式的改革。
(三)适当增加实践课课程,为本科生提供更多科研实践平台
生物统计学是一门实践性较强的课程,在培养学生统计思维和能力的同时,科学合理地设置不同专业的事件课程课时和相应实践课内容。如生物技术专业应设置20个课时左右的实践课程,授课内容涵盖最基本的生物统计描述和简单的生物统计方法,还应适当添加与实际相关联的案例。并通过参与老师项目组、科技创新课程等方式为学生营造科研氛围,搭建科研平台,使其尽早参与科研实践,进而诱导学生主动应用生物统计的方法解决科研问题,提高实践能力。
(四)为实践课教改创造良好的硬件和软件环境
实践课程教改新方法的成功推广,离不开学校的软、硬件条件的支持。教学相关的主管部门及院系应加强师资队伍建设、构建信息网络平台、加大现代教育技术的支持,并出台教改的相应配套保障机制与政策,从而确保政策延续性和稳定性,才能将实践课教学改革进行到底。
同时,生物统计作为数理统计在生物学领域的应用,是教学难度较大的一门课程。因此,在生物统计学精品课程建设过程中,针对各专业培养目标的定位,因材施教,更新教育理念,加强实践训练,在教学方法和教学手段上进行改革和大胆探索。
二、二十一世纪对生物统计学课程的重新定位。
(一)新世纪对生物统计学课程提出的新要求。
二十世纪上半叶农业和遗传统计学首先获得了发展,在其基础上发展起来的生物统计学、统计流行病学、随机化临床试验学已经成为攻克人类疾病的一个里程碑。这在过去的半个世纪里显著提高了人类的期望寿命。
21世纪人类基因组,基因芯片等实验科学产生出的巨量数据,需要新工具来组织和提取重要信息。
将数据转化为信息需要统计理论和实践方面的洞察力、技术和训练。
未来的生物统计学将会与信息技术密切结合,较少侧重传统数理统计,而会更多注意数据分析,尤其是大型数据库的处理。生物统计学越来越不同于其它数学领域,计算机和信息科学工具至少和概率论一样重要。
(二)生物统计学对大学生素质培养的作用。
生物统计学的一个重要特点就是通过样本来推断和估计总体,这样得到的结论有很大的可靠性但有一定的错误率,这是统计分析的基本特点,因此在生物统计课程的学习中培养了一种新的思维方法———从不肯定性或概率的角度来思考问题和分析科学试验的结果。
生物统计学是通过个别的试验研究得出其一般性结论,属于归纳推理的范畴。但其有别于简单枚举法和科学归纳法,是一种或然性归纳推理或者概率归纳推理。在生命科学的研究中绝大多数涉及到的是随机事件,因此,生物统计学不仅是试验设计与统计方法的教学,更重要的还是大学生思维方式的培养,这对提高大学生的素质很有必要。
生物统计学包括试验设计和统计方法两个有机联系的组成部分。通过试验设计的教学可提高大学生设计研究课题试验方案的能力,使之明确课题的研究目的、试验因素与水平以及试验设计方法等方面的内容。通过统计方法的教学除让学生弄清各种统计方法的内涵外,还需要使学生能够正确地选择最适合的统计方法,以揭示资料潜在的信息,达到研究的最终目的,从而提高大学生科学研究素质。
三、教学方法和教学手段的改革。
(一)加强电子课件及网络平台建设。
生物统计学是应用概率论和数理统计原理研究生物界数量变化的学科,而概率统计的理论和思维方法对本科生来说有一定的难度,加之课程学时的减少(由原来的60-70学时,降到现在的40学时左右),如何深入浅出地引导学生入门,并使学生在了解概率统计思想的基础上,掌握常用统计分析方法的应用及使用条件是课程的教学难点。为此,我们利用多媒体技术,制作了与教材配套的课件,通过在课堂上把抽象内容形象化与直观化,收到了良好教学效果。建设了一个生物统计学教学网络支撑平台,现有课程简介、教学大纲、师资力量、授课教案、电子版《生物统计学》教材、课程录像、实习指导、在线测试题、参考文献、其它教学资源等栏目,免费向全校师生开放。
(二)将多媒体教学优势与学生的认知规律有机结合,用较少的学时得到良好的教学效果。
多媒体具有信息量大、形象化、直观化的特点。
但是如果不能很好地将多媒体这些特点与学生的认知规律相结合,多媒体教学就可能会带来一些弊端诸如:(1)内容多,幻灯片变换快,由照本宣科变为照屏宣科,为新的“满堂灌”;(2)课件图片多,内容以展示为主,缺乏启发性;(3)教学内容常用满屏的方式显示(即所谓“死屏”),老师照着屏幕上的内容给学生讲解,失去了传统教学方法,老师边讲边板书能给学生留下比较深刻印象的特点,缺乏吸引力。
而多媒体在教学中只能充当工具的角色,在教学过程中必须将多媒体信息量大、形象化、直观化的特点与学生的认知规律紧密结合在一起。在制作课件时,采用启发式教学方式,精炼教学内容,模仿传统教学书写板书的过程,根据教学内容的难易程度,采用逐字、逐句、逐段显示教学内容的动画方式。在课堂教学中,老师仍然保持传统教学方法的教姿教态,在授课的过程中与学生保持互动,根据学生在课堂上接受知识的能力,掌握屏幕上显示内容的速度,必要时辅以板书进行讲解。这样做既发挥了多媒体教学的特点,又充分照顾到学生的认知规律,在内容没有缩减,学时减少近三分之一的情况下,仍然取得良好的教学效果。
(三)长期坚持教育教学方法及教学规律的研究。
生物统计学的理论基础是概率论与数理统计,从这个层面上讲,它有非常浓的数学味道,但是它又有别于概率论与数理统计,生物统计学更主要强调的是概率论及数理统计的思想和方法在解
统计学在生物学中的应用已有长远的历史,许多统计的理论与方法也是自生物上的应用发展而来,而且生物统计是一个极重要的跨生命科学各研究领域的平台。现在基因组学、蛋白质组学与生物信息学的蓬勃发展,使得生物统计在这些突破性生物科技领域上扮演着不可或缺的角色。
在课程建设中,随时注意纳入生物统计学在前沿领域研究应用的内容,增强课程的活力,提高教师和学生面向生物产业主战场解决实际问题的能力。
四、加强实践教学,注重学生能力培养。
生物统计学要不要开实验课,怎样开实验课,一直存在争议,在此认为生物统计学不仅应该开设实验课,而且还要将实践教学的重点放在计算机技术和统计软件的应用上,让学生不仅掌握统计方法,而且加深对原理的认识,获得就业或升学的必备计算机统计技能,提高解决复杂问题的能力。
(一)开展统计软件的实习,扩大学生的视野,提高学生素质。
20世纪20年展起来的多元统计方法虽然对于处理多变量的种类数据问题具有很大的优越性,但由于计算工作量大,使得这些有效的统计分析方法一开始并没有能够在实践中很好推广开来。而电子计算机技术的诞生与发展,使得复杂的数据处理工作变得非常容易,所以充分利用现代计算技术,通过计算机软件将统计方法中复杂难懂的计算过程屏障起来,让用户直接看到统计输出结果与有关解释,从而使统计方法的普及变得非常容易。在课程体系改革中,各课程的教学时数与达到培养目标所需完成的教学内容相比还是不足的。为此,可以通过标准的统计软件的教学实习来达到以点带面,扩大学生视野,提高学生素质。
为此我们建立了一个专用于实习教学的生物统计电脑实验室。现共有50余台电脑,并连接到校园网。实验室配备有指导教师,负责对上机的学生答疑。除按教学计划进行的正常实习教学外,实验室还对优秀学生免费开放,鼓励他们结合教师的科研活动,应用所学生物统计学知识,学习新的生物统计学知识,掌握应用计算机解决生物统计学问题的技能。
(二)全方位、多层次的实践教学。
为了进一步培养学生实际动手能力和科学严谨的治学态度,必须将本课程的实践教学活动延伸到课堂教学外,开展全方位、多层次的实践教学。
在原绵阳农专期间,主要在作物育种、作物栽培、动物营养等课程实验与实习中,根据相关内容加入了试验设计方法以及数据统计分析的相关内容。
组建了西南科技大学生命科学与工程学院以后,由原来的单一农科专业变成了理、工、农三大学科均有专业的格局。虽然专业的学科归属不同,但有一点是相通的,其内涵均属于生命科学的范畴。以科学研究的方法进行划分,均属于实验科学。
掌握正确的实验设计方法,从不确定性数据中挖掘事物的客观规律,是实验科学工作者必备的技能。因此,我们将原来只是在农科专业上延伸实践教学的作法推广到全院的所有专业,结合实验课教学的改革,对发酵工艺学实验、植物细胞工程实验、食用菌实验、微生物学实验等课程的内容全部或部分改为用生物统计学指导学生自主进行实验设计,把过去单一的实验流程、样品观察或检测实验改变为试验条件的优化试验,提出在不同条件下对样品测定的比较试验设计、单因素试验设计、多因素试验设计、正交试验设计、均匀试验设计,对试验结果要求学生使用统计学的方法对进行分析和讨论,最后得出最佳试验条件。
这样的实验教学改革起到了一箭双雕的作用,从专业基础课或专业课的角度看,改验证性实验为设计型、综合性实验,增强了学生解决实际问题的能力,培养了学生创新思维的能力;从生物统计学角度看,将课程的教学实践延伸到课程外,弥补了学时的不足,更重要的是学生将自己学到的统计学知识,转化为解决实际问题的能力,知识得到很好的内化。
此外,在学生课外科技活动中指导学生选用正确的实验设计和数据的统计分析方法,提升科技作品的档次;在毕业论文(设计)中要求学生采用恰当的生物统计学方法进行设计与分析,写出高质量的毕业论文(设计)。
通过这样的教学实践,训练了学生的统计思维能力,使学生充分认识到掌握生物统计学这一工具的重要性和必要性,增强了学生学好用好这门工具的信心,提高了学生从复杂的生命现象中挖掘事物客观发展规律的能力。
精品课程是集科学性、先进性、教育性、整体性、有效性和示范性于一身的优秀课程。作为精品课程的载体,应具有一流的教师队伍、一流的教学内容、一流的教学方法、一流的教材、一流的教学管理等特点。与之相比,我们在生物统计学精品课程的建设上,才刚刚起步,今后还要在教材建设、师资队伍建设、科学研究等方面加大力度,将生物统计学建设成体现现代教育教学思想、符合现代科学技术和适应社会发展进步的需要、能够促进学生的全面发展而深受学生欢迎的一门课程。
摘要:根据21世纪对生物统计学课程的重新定位,在生物统计学精品课程建设中重点突出了教学方法和教学手段的改革,强化了学生能力的培养。
关键词:生物统计学;精品课程;教学改革
一、引言
随着生物科学的发展,只有定性的结论已不能满足实践的需要,实现生物科学结论定量化是人们长期追求探索的目标;生物统计学是生物学科定量化的重要分析理论与方法,生物统计学是生物学科应具备的基本知识和素质,与生命活动有关的各种现象中普遍存在着随机现象,大到森林陆地生态系统,小至分子水平,均受到许多随机因素的影响,表现为各种各样的随机现象,而生物统计学正是从数量方面揭示大量随机现象中存在的必然规律的学科。因此,生物统计学是一门在实践中应用十分广泛的工具学科,它是生命科学各专业的专业基础课,对后续生命科学课程学习和生物科研有重要作用。
同时,生物统计作为数理统计在生物学领域的应用,是教学难度较大的一门课程。因此,在生物统计学精品课程建设过程中,针对各专业培养目标的定位,因材施教,更新教育理念,加强实践训练,在教学方法和教学手段上进行改革和大胆探索。
二、二十一世纪对生物统计学课程的重新定位。
(一)新世纪对生物统计学课程提出的新要求。
二十世纪上半叶农业和遗传统计学首先获得了发展,在其基础上发展起来的生物统计学、统计流行病学、随机化临床试验学已经成为攻克人类疾病的一个里程碑。这在过去的半个世纪里显著提高了人类的期望寿命。
21世纪人类基因组,基因芯片等实验科学产生出的巨量数据,需要新工具来组织和提取重要信息。
将数据转化为信息需要统计理论和实践方面的洞察力、技术和训练。
未来的生物统计学将会与信息技术密切结合,较少侧重传统数理统计,而会更多注意数据分析,尤其是大型数据库的处理。生物统计学越来越不同于其它数学领域,计算机和信息科学工具至少和概率论一样重要。
(二)生物统计学对大学生素质培养的作用。
生物统计学的一个重要特点就是通过样本来推断和估计总体,这样得到的结论有很大的可靠性但有一定的错误率,这是统计分析的基本特点,因此在生物统计课程的学习中培养了一种新的思维方法———从不肯定性或概率的角度来思考问题和分析科学试验的结果。
生物统计学是通过个别的试验研究得出其一般性结论,属于归纳推理的范畴。但其有别于简单枚举法和科学归纳法,是一种或然性归纳推理或者概率归纳推理。在生命科学的研究中绝大多数涉及到的是随机事件,因此,生物统计学不仅是试验设计与统计方法的教学,更重要的还是大学生思维方式的培养,这对提高大学生的素质很有必要。
生物统计学包括试验设计和统计方法两个有机联系的组成部分。通过试验设计的教学可提高大学生设计研究课题试验方案的能力,使之明确课题的研究目的、试验因素与水平以及试验设计方法等方面的内容。通过统计方法的教学除让学生弄清各种统计方法的内涵外,还需要使学生能够正确地选择最适合的统计方法,以揭示资料潜在的信息,达到研究的最终目的,从而提高大学生科学研究素质。
三、教学方法和教学手段的改革。
(一)加强电子课件及网络平台建设。
生物统计学是应用概率论和数理统计原理研究生物界数量变化的学科,而概率统计的理论和思维方法对本科生来说有一定的难度,加之课程学时的减少(由原来的60-70学时,降到现在的40学时左右),如何深入浅出地引导学生入门,并使学生在了解概率统计思想的基础上,掌握常用统计分析方法的应用及使用条件是课程的教学难点。为此,我们利用多媒体技术,制作了与教材配套的课件,通过在课堂上把抽象内容形象化与直观化,收到了良好教学效果。建设了一个生物统计学教学网络支撑平台,现有课程简介、教学大纲、师资力量、授课教案、电子版《生物统计学》教材、课程录像、实习指导、在线测试题、参考文献、其它教学资源等栏目,免费向全校师生开放。
(二)将多媒体教学优势与学生的认知规律有机结合,用较少的学时得到良好的教学效果。
多媒体具有信息量大、形象化、直观化的特点。
但是如果不能很好地将多媒体这些特点与学生的认知规律相结合,多媒体教学就可能会带来一些弊端诸如:(1)内容多,幻灯片变换快,由照本宣科变为照屏宣科,为新的“满堂灌”;(2)课件图片多,内容以展示为主,缺乏启发性;(3)教学内容常用满屏的方式显示(即所谓“死屏”),老师照着屏幕上的内容给学生讲解,失去了传统教学方法,老师边讲边板书能给学生留下比较深刻印象的特点,缺乏吸引力。
而多媒体在教学中只能充当工具的角色,在教学过程中必须将多媒体信息量大、形象化、直观化的特点与学生的认知规律紧密结合在一起。在制作课件时,采用启发式教学方式,精炼教学内容,模仿传统教学书写板书的过程,根据教学内容的难易程度,采用逐字、逐句、逐段显示教学内容的动画方式。在课堂教学中,老师仍然保持传统教学方法的教姿教态,在授课的过程中与学生保持互动,根据学生在课堂上接受知识的能力,掌握屏幕上显示内容的速度,必要时辅以板书进行讲解。这样做既发挥了多媒体教学的特点,又充分照顾到学生的认知规律,在内容没有缩减,学时减少近三分之一的情况下,仍然取得良好的教学效果。
(三)长期坚持教育教学方法及教学规律的研究。
生物统计学的理论基础是概率论与数理统计,从这个层面上讲,它有非常浓的数学味道,但是它又有别于概率论与数理统计,生物统计学更主要强调的是概率论及数理统计的思想和方法在解决生命科学中一些具体问题的应用。因此在教学过程中就存在一个“度”的把握问题,如果将概率论及数理统计的原理讲得太多,一是学时不允许,二是学生难以消化,得不到好的教学效果;如果只注重方法的讲解,学生知其然不知其所以然,就会误入乱套公式的歧途。经过将教学的重点放在教学中引导学生重点掌握统计方法的功能与用途,方法与步骤,防止各类方法的误用,淡化定理的证明与公式的推导。在教学内容的安排上采用“保干削枝”,即在学时减少很多的情况下,将一些次要的统计方法去掉,也要保证有足够的学时讲授理论分布与抽样分布、统计假设测验等方面的内容,让学生掌握生物统计学中所蕴含的概率论及数理统计的思想精髓,从而避免学生乱套统计公式。
(四)密切跟踪生命科学发展的前沿动向,探索生物统计学解决前沿问题的理论与方法。
统计学在生物学中的应用已有长远的历史,许多统计的理论与方法也是自生物上的应用发展而来,而且生物统计是一个极重要的跨生命科学各研究领域的平台。现在基因组学、蛋白质组学与生物信息学的蓬勃发展,使得生物统计在这些突破性生物科技领域上扮演着不可或缺的角色。在课程建设中,随时注意纳入生物统计学在前沿领域研究应用的内容,增强课程的活力,提高教师和学生面向生物产业主战场解决实际问题的能力。
四、加强实践教学,注重学生能力培养。
生物统计学要不要开实验课,怎样开实验课,一直存在争议,在此认为生物统计学不仅应该开设实验课,而且还要将实践教学的重点放在计算机技术和统计软件的应用上,让学生不仅掌握统计方法,而且加深对原理的认识,获得就业或升学的必备计算机统计技能,提高解决复杂问题的能力。
(一)开展统计软件的实习,扩大学生的视野,提高学生素质。
20世纪20年展起来的多元统计方法虽然对于处理多变量的种类数据问题具有很大的优越性,但由于计算工作量大,使得这些有效的统计分析方法一开始并没有能够在实践中很好推广开来。而电子计算机技术的诞生与发展,使得复杂的数据处理工作变得非常容易,所以充分利用现代计算技术,通过计算机软件将统计方法中复杂难懂的计算过程屏障起来,让用户直接看到统计输出结果与有关解释,从而使统计方法的普及变得非常容易。在课程体系改革中,各课程的教学时数与达到培养目标所需完成的教学内容相比还是不足的。为此,可以通过标准的统计软件的教学实习来达到以点带面,扩大学生视野,提高学生素质。
为此我们建立了一个专用于实习教学的生物统计电脑实验室。现共有50余台电脑,并连接到校园网。实验室配备有指导教师,负责对上机的学生答疑。除按教学计划进行的正常实习教学外,实验室还对优秀学生免费开放,鼓励他们结合教师的科研活动,应用所学生物统计学知识,学习新的生物统计学知识,掌握应用计算机解决生物统计学问题的技能。
(二)全方位、多层次的实践教学。
为了进一步培养学生实际动手能力和科学严谨的治学态度,必须将本课程的实践教学活动延伸到课堂教学外,开展全方位、多层次的实践教学。
在原绵阳农专期间,主要在作物育种、作物栽培、动物营养等课程实验与实习中,根据相关内容加入了试验设计方法以及数据统计分析的相关内容。
组建了西南科技大学生命科学与工程学院以后,由原来的单一农科专业变成了理、工、农三大学科均有专业的格局。虽然专业的学科归属不同,但有一点是相通的,其内涵均属于生命科学的范畴。以科学研究的方法进行划分,均属于实验科学。
掌握正确的实验设计方法,从不确定性数据中挖掘事物的客观规律,是实验科学工作者必备的技能。因此,我们将原来只是在农科专业上延伸实践教学的作法推广到全院的所有专业,结合实验课教学的改革,对发酵工艺学实验、植物细胞工程实验、食用菌实验、微生物学实验等课程的内容全部或部分改为用生物统计学指导学生自主进行实验设计,把过去单一的实验流程、样品观察或检测实验改变为试验条件的优化试验,提出在不同条件下对样品测定的比较试验设计、单因素试验设计、多因素试验设计、正交试验设计、均匀试验设计,对试验结果要求学生使用统计学的方法对进行分析和讨论,最后得出最佳试验条件。
这样的实验教学改革起到了一箭双雕的作用,从专业基础课或专业课的角度看,改验证性实验为设计型、综合性实验,增强了学生解决实际问题的能力,培养了学生创新思维的能力;从生物统计学角度看,将课程的教学实践延伸到课程外,弥补了学时的不足,更重要的是学生将自己学到的统计学知识,转化为解决实际问题的能力,知识得到很好的内化。
此外,在学生课外科技活动中指导学生选用正确的实验设计和数据的统计分析方法,提升科技作品的档次;在毕业论文(设计)中要求学生采用恰当的生物统计学方法进行设计与分析,写出高质量的毕业论文(设计)。
通过这样的教学实践,训练了学生的统计思维能力,使学生充分认识到掌握生物统计学这一工具的重要性和必要性,增强了学生学好用好这门工具的信心,提高了学生从复杂的生命现象中挖掘事物客观发展规律的能力。
精品课程是集科学性、先进性、教育性、整体性、有效性和示范性于一身的优秀课程。作为精品课程的载体,应具有一流的教师队伍、一流的教学内容、一流的教学方法、一流的教材、一流的教学管理等特点。与之相比,我们在生物统计学精品课程的建设上,才刚刚起步,今后还要在教材建设、师资队伍建设、科学研究等方面加大力度,将生物统计学建设成体现现代教育教学思想、符合现代科学技术和适应社会发展进步的需要、能够促进学生的全面发展而深受学生欢迎的一门课程。
参考文献:
[1]何风华,李明辉。生物统计学多媒体教学的探索与实践[J].江西教育学院学报(综合),2004,25(6):25~27
[2]洪伟,吴承祯,陈辉,等。精品课程建设的核心:学科、队伍建设与科学研究[J].高等农业教育,2004,6:50~51.
[3]崔相学。提高学生统计分析素质的实践与探讨[J].成都中医药大学学报(教育科学版),2004,6(2):67~68.
[4]邓华玲,傅丽芳,孟军,等。概率论与数理统计课程的改革与实践[J].大学数学,2004,20(1):34~37.
关键词:
中图分类号: G642 文献标识码: A 文章编号:1672-1578(2013)01-0040-02
《生物统计学》是数理统计在生物学中的应用,从数量角度研究生命科学现象已经为大多数生物学研究者所认知。通过对生物试验与调查数据资料的客观分析,不仅能够将生命科学问题推向深化和精确化,而且还能对其理论及其假说进行论证和说明。在这一过程中,生物统计为生命科学的研究和探索提供了重要方法和工具。近年来,全国各高校生物类专业普遍加强了《生物统计学》的教学工作[1]。《生物统计学》具有较强的理论性和实践性,学生普遍反映这门课程难懂、难学。本文中笔者结合自己的教学实践,在分析目前教学中存在问题的基础上,就如何提高《生物统计学》的教学效果,谈谈自己的一些体会和思考。
1 现状分析
1.1 内容侧重数理,计算繁琐,令学生缺乏兴趣
统计学是把数学的语言引入具体的科学研究领域,将所研究的问题抽象为数学问题的过程,是搜集、分析和解释数据的一门科学。《生物统计学》是数理统计在生物学研究中的应用,它是用数理统计的原理和方法来分析和解释生物界各种现象和试验调查资料的一门学科,属于应用统计学的一个分支[1]。该课程有许多抽象的理论、概念和公式,难以理解和记忆,所以课程学习起来,枯燥单调,且计算繁琐,学生的兴趣很难长时间保持。计算繁琐突出表现在作业完成需要用较多的时间,学生反映大部分时间都用于计算,由于平时学习任务较为繁重,没有充足的时间来完成作业。在考试过程中甚至存在个别同学宁愿放弃计算最后结果以求争得更多审题做题时间。因此计算繁琐、费时导致部分学生学习热情和兴趣下降。
1.2 教学条件限制,计算机应用欠缺
由于教学条件限制,目前生物类专业的教学没有条件开设上机试验课,所以目前广泛应用的Excel表统计分析工具和SAS等统计分析软件这部分知识就没有机会传授给学生。如果仅仅在课堂上进行讲授不进行实际上机操作,就很难做到所学内容与科研实践的紧密结合。如果在课堂上学生用计算器来计算,一是降低了运算速度,相对耗时较多,二是无法对一些常用的《生物统计学》软件进行学习,无法进行较为复杂的统计分析。
1.3 专业课程尚未开设,学生理解困难
现代教学理论认为,在教学过程中,学生是学习的主体,教师是学习活动的组织者,是知识的传播者,教学的一切活动都必须以强调学生的主动性、积极性为出发点。根据这一教学理念,首先应该了解学生的特点。
开设本门课程是在大二的第一个学期,学生已经学过了高等数学,有了一定数学基础和分析归纳问题的能力,本课程需要用到的数学知识,大部分都已掌握;但对于专业课程尚未接触,对一些专业术语还不熟悉,在举专业方面的例子的时候学生理解时存在一定的困难。不过就笔者这学期所带的3个班而言,接受能力比以往的班级要强一些,特别是很多同学考研愿望比较强烈。因此,在给这些班级上课时,就必须考虑这种情况,结合专业术语、统计原理多举实例,着重突出统计原理在科研实践中的应用,体现因材施教的教育理念。
2 教学实践中的两个发现
2.1 从课堂效果看
在讲解试验设计的基本要求这一章节内容中,针对试验目的要明确这一知识点,“安排试验时,需要对试验的预期结果及其在生产和科研中的作用做到心中有数,既要抓住眼前的关键问题,又要兼顾未来。”在举例时,谈到国家转基因专项的立项目的和小麦突变体库构建的试验目的,通过一宏观一微观两个例子,学习便很好地理解了这一知识点。并且从学生的课堂表现可以看出,学生是非常乐意学习到一些这样紧密联系实际的例子。
2.2 从试卷分析看
笔者对商丘师范学院生命科学学院2011级生物科学、生物工程专业共111名学生的期末试卷成绩进行了分析,从中可以了解学生对各知识点的理解和掌握程度,也可以为进一步改进教学方法和提高教学效果提供依据。考试采用开卷形式,考试题型有名词解释、填空题、计算题、综合题。学生成绩在各分数段的分布情况见表1。
从表1可以看出成绩大致呈正态分布,大部分的学生掌握了课程的基本内容。通过对试卷的分析,还发现试卷中学生的计算题失分较多。分析原因,可能存在以下几方面因素:一是只掌握了基本理论,应用到具体情况往往不知道该怎么分析。比如平均数的假设检验,根据不同的实际情况应该有区别的应用,但学生不知道什么情况下用哪种方法来计算,区分不明便容易出错;二是掌握知识点不细致,导致在计算时出现一些错误。比如t测验和u测验中临界值的大小记不准确;三是审题不明,导致所问非所答。比如把“相关系数”看成“回归系数”导致出错;四是难点没有很好掌握,导致计算错误。比如对数据进行多重比较时出错率较高;五是计算失误,导致结果错误。
3 改进设想
基于以上对现状的分析及教学实践中的发现,针对存在问题,笔者有下面一些改进设想。
3.1 调整已有教学内容顺序
该课程包括试验设计和统计分析两部分,考虑到学生对专业知识接触少,在课程内容的编排上可以实行先介绍试验设计的内容,包括田间试验、温室和盆栽试验的设计,而后再对统计分析结果的专业解释和剖析反馈信息内容作介绍。从试验研究的选题和设计、试验方案的制定和实施、试验数据的收集整理到试验数据的统计分析,最后做出科学判断等,尽可能把抽象的数理概念变为看得见摸得着的具体事物,提高学生对学习的兴趣,使之更好地理解和掌握所学的课程内容[2]。
3.2 加入计算机统计软件的教学内容
在计算机日益普及的今天,统计软件的使用使得计算变得简单、快捷和准确,这有利于将学生从繁琐的计算中解放出来,把注意力放到对问题的讨论、分析和评价统计结论上去,所以,学生应该通过统计教学对常用的统计软件有所了解和掌握。目前适用于统计教学的计算机软件有SAS、SPSS、Excel等,前两种属于专业统计软件,SAS功能强大,是国际流行的统计软件包,分析结果得到国内外专家的认可,但缺点也很明显,过于庞杂,且是完全的英文界面,教学难度较大[3]。非统计专业的统计教学也可以选用Exce1软件作为辅助教学工具。因为Excel提供了一个功能相对完整的数据分析工具,它的统计功能涵盖了统计学的基本内容,并在Excel的宏内提供了一些实用的统计分析程序,如t测验、方差分析和回归分析等。而且大多数计算机里都装有该软件,学习起来非常方便。
在以后的教学中,可以尝试运用Excel或SAS软件来解决《生物统计学》教学的大量统计计算,使学生熟练掌握该统计软件进行统计分析的基本操作,进一步加深学生对有关统计学原理和方法的理解,也可以提高学生分析问题和解决问题的能力,为今后从事科学研究工作奠定良好的基础。
3.3 类比人文学科实例,提高学生学习兴趣
针对培养学生的统计思维,运用统计学的思维和方法去分析和解决实际问题这个教学目标,可以类比人文社科的例子,从身边看得到摸得着已经熟悉的例子入手,再介绍相关专业上的例子,理解起来就会简单许多。如讲相关性分析时,就可以举如下例子:有10人对红、橙、黄、绿、青、蓝、紫七种颜色按照其喜好程度进行等级评价。其中,最喜欢的等级为1,最不喜欢的等级为7,结果用表格形式列出。问这10人对颜色的爱好是否具有一致性。通过这个例子学生可以明了相关分析的用途,然后再详细讲解专业上的例子。将抽象、枯燥的理论结合一个个生动的事例进行讲解,学生听起来感到形象、生动,有利于对知识的理解和升华,起到举一反三、触类旁通的作用[4]。
4 结语
对于《生物统计学》课程的学习,尤其是要发挥学生的学习主观能动性。教师在课堂上应反复强调这门课程的学习要求和学习的四个环节——预习、听课并做笔记、做题、复习。明确指出做笔记可以帮助学生集中注意力,提高课堂利用效率。注重发挥学生的主体性,倡导学生主动参与教学实践活动,调动学生的学习积极性。鼓励学生踊跃提出问题、回答问题和上讲台演算,提高学生分析和解决问题的能力,并引导学生在每学完一部分内容时进行归纳总结。统计学的内容博大精深,作为《生物统计学》课程的教师,应努力通过各种信息反馈途径,找出教学中的不足,从而加强教学研究,探索新的教学方法,提高《生物统计学》教学质量,为学生今后的科研奠定基础。
参考文献:
[1]李春喜.生物统计学(第四版)[M].北京:科学出版社,2008.
[2]郭新梅,宋希云.增强《生物统计学》教学效果的几点建议[J].考试周刊,2009,50:203-204
[3]郑先波,栗燕,宋尚伟. Excel在生物统计学实验教学中的应用探讨[J].中国科教创新导刊,2010,11:183-183
一、引言
随着生物科学的发展,只有定性的结论已不能满足实践的需要,实现生物科学结论定量化是人们长期追求探索的目标;生物统计学是生物学科定量化的重要分析理论与方法,生物统计学是生物学科应具备的基本知识和素质,与生命活动有关的各种现象中普遍存在着随机现象,大到森林陆地生态系统,小至分子水平,均受到许多随机因素的影响,表现为各种各样的随机现象,而生物统计学正是从数量方面揭示大量随机现象中存在的必然规律的学科。因此,生物统计学是一门在实践中应用十分广泛的工具学科,它是生命科学各专业的专业基础课,对后续生命科学课程学习和生物科研有重要作用。
同时,生物统计作为数理统计在生本论文由整理提供物学领域的应用,是教学难度较大的一门课程。因此,在生物统计学精品课程建设过程中,针对各专业培养目标的定位,因材施教,更新教育理念,加强实践训练,在教学方法和教学手段上进行改革和大胆探索。
二、二十一世纪对生物统计学课程的重新定位
(一)新世纪对生物统计学课程提出的新要求。
二十世纪上半叶农业和遗传统计学首先获得了发展,在其基础上发展起来的生物统计学、统计流行病学、随机化临床试验学已经成为攻克人类疾病的一个里程碑。这在过去的半个世纪里显著提高了人类的期望寿命。
21世纪人类基因组,基因芯片等实验科学产生出的巨量数据,需要新工具来组织和提取重要信息。
将数据转化为信息需要统计理论和实践本论文由整理提供方面的洞察力、技术和训练。
未来的生物统计学将会与信息技术密切结合,较少侧重传统数理统计,而会更多注意数据分析,尤其是大型数据库的处理。生物统计学越来越不同于其它数学领域,计算机和信息科学工具至少和概率论一样重要。
(二)生物统计学对大学生素质培养的作用。
生物统计学的一个重要特点就是通过样本来推断和估计总体,这样得到的结论有很大的可靠性但有一定的错误率,这是统计分析的基本特点,因此在生物统计课程的学习中培养了一种新的思维方法———从不肯定性或概率的角度来思考问题和分析科学试验的结果。
生物统计学是通过个别的试验研究得出其一般性结论,属于归纳推理的范畴。但其有别于简单枚举法和科学归纳法,是一种或然性归纳推理或者概率归纳推理。在生命科学的研究中绝大多数涉及到的是随机事件,因此,生物统计学不仅是试验设计与统计方法的教学,更重要的还是大学生思维方式的培养,这对提高大学生的素质很有必要。
生物统计学包括试验设计和统计方法两个有机联系的组成部分。通过试验设计的教学可提高大学生设计研究课题试验方案的能力,使之明确课题的研究目的、试验因素与水平以及试验设计方法等方面的内容。通过统计方法的教学除让学生弄清各种统计方法的内涵外,还需要使学生能够正确地选择最适合的统计方法,以揭示资料潜在的信息,达到研究的最终目的,从而提高大学生科学研究素质。
三、教学方法和教学手段的改革
(一)加强电子课件及网络平台本论文由整理提供建设。
生物统计学是应用概率论和数理统计原理研究生物界数量变化的学科,而概率统计的理论和思维方法对本科生来说有一定的难度,加之课程学时的减少(由原来的60-70学时,降到现在的40学时左右),如何深入浅出地引导学生入门,并使学生在了解概率统计思想的基础上,掌握常用统计分析方法的应用及使用条件是课程的教学难点。为此,我们利用多媒体技术,制作了与教材配套的课件,通过在课堂上把抽象内容形象化与直观化,收到了良好教学效果。建设了一个生物统计学教学网络支撑平台,现有课程简介、教学大纲、师资力量、授课教案、电子版《生物统计学》教材、课程录像、实习指导、在线测试题、参考文献、其它教学资源等栏目,免费向全校师生开放。
(二)将多媒体教学优势与学生的认知规律有机结合,用较少的学时得到良好的教学效果。
多媒体具有信息量大、形象化、直观化的特点。
但是如果不能很好地将多媒体这些特点与学生的认知规律相结合,多媒体教学就可能会带来一些弊端诸如:(1)内容多,幻灯片变换快,由照本宣科变为照屏宣科,为新的“满堂灌”;(2)课件图片多,内容以展示为主,缺乏启发性;(3)教学内容常用满屏的方式显示(即所谓“死屏”),老师照着屏幕上的内容给学生讲解,失去了传统教学方法,老师边讲边板书能给学生留下比较深刻印象的特点,缺乏吸引力。
而多媒体在教学中只能充当工具的角色,在教学过程中必须将多媒体信息量大、形象化、直观化的特点与学生的认知规律紧密结合在一起。在制作课件时,采用启发式教学方式,精炼教学内容,模仿传统教学书写板书的过程,根据教学内容的难易程度,采用逐字、逐句、逐段显示教学内容的动画方式。在课堂教学中,老师仍然保持传统教学方法的教姿教态,在授课的过程中与学生保持互动,根据学生在课堂上接受知识的能力,掌握屏幕上显示内容的速度,必要时辅以板书进行讲解。这样做既发挥了多媒体教学的特点,又充分照顾到学生的认知规律,在内容没本论文由整理提供有缩减,学时减少近三分之一的情况下,仍然取得良好的教学效果。
(三)长期坚持教育教学方法及教学规律的研究。
生物统计学的理论基础是概率论与数理统计,从这个层面上讲,它有非常浓的数学味道,但是它又有别于概率论与数理统计,生物统计学更主要强调的是概率论及数理统计的思想和方法在解决生命科学中一些具体问题的应用。因此在教学过程中就存在一个“度”的把握问题,如果将概率论及数理统计的原理讲得太多,一是学时不允许,二是学生难以消化,得不到好的教学效果;如果只注重方法的讲解,学生知其然不知其所以然,就会误入乱套公式的歧途。经过将教学的重点放在教学中引导学生重点掌握统计方法的功能与用途,方法与步骤,防止各类方法的误用,淡化定理的证明与公式的推导。在教学内容的安排上采用“保干削枝”,即在学时减少很多的情况下,将一些次要的统计方法去掉,也要保证有足够的学时讲授理论分布与抽样分布、统计假设测验等方面的内容,让学生掌握生物统计学中所蕴含的概率论及数理统计的思想精髓,从而避免学生乱套统计公式。
(四)密切跟踪生命科学发展的前沿动向,探索生物统计学解决前沿问题的理论与方法。
统计学在生物学中的应用已有长远的历史,本论文由整理提供许多统计的理论与方法也是自生物上的应用发展而来,而且生物统计是一个极重要的跨生命科学各研究领域的平台。现在基因组学、蛋白质组学与生物信息学的蓬勃发展,使得生物统计在这些突破性生物科技领域上扮演着不可或缺的角色。
在课程建设中,随时注意纳入生物统计学在前沿领域研究应用的内容,增强课程的活力,提高教师和学生面向生物产业主战场解决实际问题的能力。
四、加强实践教学,注重学生能力培养
生物统计学要不要开实验课,怎样开实验课,一直存在争议,在此认为生物统计学不仅应该开设实验课,而且还要将实践教学的重点放在计算机技术和统计软件的应用上,让学生不仅掌握统计方法,而且加深对原理的认识,获得就业或升学的必备计算机统计技能,提高解决复杂问题的能力。
(一)开展统计软件的实习,扩大学生的视野,提高学生素质。
20世纪20年展起来的多元统计方法虽然对于处理多变量的种类数据问题具有很大的优越性,但由于计算工作量大,使得这些有效的统计分析方法一开始并没有能够在实践中很好推广开来。而电子计算机技术的诞生与发展,使得复杂的数据处理工作变得非常容易,所以充分利用现代计算技术,通过计算机软件将统计方法中复杂难懂的计算过程屏障起来,让用户直接看到统计输出结果与有关解释,从而使统计方法的普及变得非常容易。在课程体系改革中,各课程的教学时数与达到培养目标所需完成的教学内容相比还是不足的。为此,可以通过标准的统计软件的教学实习来达到以点带面,扩大学生视野,提高学生素质。超级秘书网
为此我们建立了一个专用于实习教学的生物统计电脑实验室。现共有50余台电脑,并连接到校园网。实验室配备有指导教师,负责对上机的学生答疑。除按教学计划进行的正常实习教学外,实验室还对优秀学生免费开放,鼓励他们结合教师的科研活动,应用所学生物统计学知识,学习新的生物统计学知识,掌握应用计算机解决生物统计学问题的技能。
(二)全方位、多层次的实践教学。
为了进一步培养学生实际动手能力和科学严谨的治学态度,必须将本课程的实践教学活动延伸到课堂教学外,开展全方位、多层次的实践教学。
在原绵阳农专期间,主要在作物育种、作物本论文由整理提供栽培、动物营养等课程实验与实习中,根据相关内容加入了试验设计方法以及数据统计分析的相关内容。
组建了西南科技大学生命科学与工程学院以后,由原来的单一农科专业变成了理、工、农三大学科均有专业的格局。虽然专业的学科归属不同,但有一点是相通的,其内涵均属于生命科学的范畴。以科学研究的方法进行划分,均属于实验科学。
掌握正确的实验设计方法,从不确定性数据中挖掘事物的客观规律,是实验科学工作者必备的技能。因此,我们将原来只是在农科专业上延伸实践教学的作法推广到全院的所有专业,结合实验课教学的改革,对发酵工艺学实验、植物细胞工程实验、食用菌实验、微生物学实验等课程的内容全部或部分改为用生物统计学指导学生自主进行实验设计,把过去单一的实验流程、样品观察或检测实验改变为试验条件的优化试验,提出在不同条件下对样品测定的比较试验设计、单因素试验设计、多因素试验设计、正交试验设计、均匀试验设计,对试验结果要求学生使用统计学的方法对进行分析和讨论,最后得出最佳试验条件。
这样的实验教学改革起到了一箭双雕的作用,从专业基础课或专业课的角度看,改验证性实验为设计型、综合性实验,增强了学生解决实际问题的能力,培养了学生创新思维的能力;从生物统计学角度看,将课程的教学实践延伸到课程外,弥补了学时的不足,更重要的是学生将自己学到的统计学知识,转化为解决实际问题的能力,知识得到很好的内化。
此外,在学生课外科技活动中指导学生选用正确的实验设计和数据的统计分析方法,提升科技作品的档次;在毕业论文(设计)中要求学生采用恰当的生物统计学方法进行设计与分析,写出高质量的毕业论文(设计)。
通过这样的教学实践,训练了学生的统计思维能力,使学生充分认识到掌握生物统计学这一工具的重要性和必要性,增强了学生学好用好这门工具的信心,提高了学生从复杂的生命现象中挖掘事物客观发展规律的能力。
精品课程是集科学性、先进性、教育性、整体性、有效性和示范性于一身的优秀课程。作为精品课程的载体,应具有一流的教师队伍、一流的教学内容本论文由整理提供、一流的教学方法、一流的教材、一流的教学管理等特点。与之相比,我们在生物统计学精品课程的建设上,才刚刚起步,今后还要在教材建设、师资队伍建设、科学研究等方面加大力度,将生物统计学建设成体现现代教育教学思想、符合现代科学技术和适应社会发展进步的需要、能够促进学生的全面发展而深受学生欢迎的一门课程。
数学类
数学可分为两大类,一类是纯数学,另一类是应用数学,其专业包括信息与计算科学。数学与应用数学,数理基础科学等。纯数学又称基础数学,偏重于理论,只研究单独的数的关系。而纯数学的孪生兄弟数学与应用数学可就“亲民”多了。所谓“应用”,当然是指与实际密切结合。在人们的日常生活中,从天气预报到股票涨落,到处都有数学与应用数学专业的用武之地。
榜单解读
数学不同于其他专业,学校的教育发展方向不同,教学的质量能力也不同,所以如果选择本科毕业后进一步深造,就必须考察高校在该专业上的科研实力、教学实力等。数学类专业是中国大学中比较大的专业,开设该专业的高校超过两百所,主要是综合性和理工类院校。北大在该学科上的雄厚实力居于国内领先地位。因数学大师陈省身定居南开大学,身边汇聚了一大批国内外知名的数学人才,南开也因此成为国际数学重镇之一。清华、复旦、浙大、川大等院校也具有很强的实力,各校均设有基础数学、应用数学的国家级重点学科点。中国科技大学、中山大学则拥有基础数学国家级重点学科,也拥有数学一级学科博士学位授予权,另外,前者的概率论与数理统计亦为国家级重点学科。其他如此师大、南京大学、中南大学、新疆大学等院校也有较强的实力。数学教育较好的学校有首都师范大学、厦门大学、西南大学、东北师范大学、陕西师范大学、清华大学等,可以选择的深造方向有计算数学、统计学、信息数学等。
报考须知
数学系是理论学科,学习难度相当大,如果没有对数学的热情或者没有努力的心情,最好还是不要选择本专业。
物理学类
作为最基本的理论学科,物理学能锻炼人严密的逻辑推导能力,使人具备扎实的理论功底。该学科的训练是培养高素质人才的重要途径,物理研究的进展,直接改变人类发展的进程,就像物理学家爱因斯坦的相对论一样震撼人类的文明进程。物理学科水平往往能代表一个学校的理科水平,一个学校物理学科的实力,必须经过长期的积累。国家重点实验室是学科实力的一种表现。
榜单解读
我国有近四百所高校开设物理类专业,该专业有比较多的研究方向,各招生院校的侧重点及优势也不同,考生可以根据自己的爱好与特长选择报考。作为我国最年轻的全国重点综合性大学,中国科技大学、南京大学的物理学具有国内领先的实力,复旦则设有理论物理、凝聚态物理、光学等学科的国家级重点学科点,清华的粒子物理与原子核物理、原子与分子物理、凝聚态物理等学科也是国家级重点学科。吉大、上海交大、山东大学、兰大、山西大学等院校的物理学学科亦实力不俗,各校均具有物理学一级学科博士学位授予权,另外,吉大的原子与分子物理、凝聚态物理亦为国家级重点学科,而上海交大、山东大学则拥有凝聚态物理的国家级重点学科点,兰大设有粒子物理与原子核物理的国家级重点学科点,山西大学的光学亦为国家级重点学科。其他如北师大、川大、大连理工大学、中山大学、郑州大学、北京工业大学、哈工大、华南师大等院校的物理学也各具优势。
报考须知
除了物理系之外,国内部分高校还开设了物理学专业。这为广大的学生提供了很好的机会。但一些院校的应用物理学系,有其名而无其实,对应用方面的重视远远不够。如果是一心想向应用方向发展的考生,最好还是仔细选择一个工科水平比较强的学校。
化学类
化学是最基础的学科,它提供了大量的理论和方法。除化工生产领域。凡是存在反应过程或传递过程并值得重视的场合,几乎都可以找到化学工程的用武之地。如服装行业、日化行业、医药行业的药剂分析和医药合成、环保行业的空气质量检验、材料检验以及制造等行业,都能找到化学学生的身影。
榜单解读
学好化学,一定要有一流的国家重点实验室,要有一流的导师。化学专业,北大的实力位居榜首,其拥有的国家级重点学科多达五个;南京大学、复旦的化学专业也属国内一流水平。吉大、中国科大、南开、厦大等院校也有雄厚的实力,各校均具有化学一级学科博士学位授予权。另外,吉大还设有无机化学、物理化学、高分子化学与物理等学科的国家级重点学科点,中国科技大学则拥有无机化学、物理化学等国家级重点学科,南开的有机化学、高分子化学与物理等学科亦为国家级重点学科,厦大设有分析化学、物理化学两个国家级重点学科点。兰大长于有机化学,而武大、湖南大学则在分析化学方面颇具实力,中山大学的高分子化学与物理学科为国家级重点学科,福州大学的物理化学学科优势突出,拥有该学科的博士点和国家级重点学科点。
报考须知
随着社会分工的细化,化学类专业细分了很多专业,如材料化学、高分子科学与工程、应用化学、化学生物学、无机化学、物理化学、高分子化学与物理、有机化学和分析化学等,报考时需要仔细区别。
生物科学类
生物科学类一般分为生物科学与生物技术两个专业。在许多学校,包括清华大学,这两个专业都是按“生物科学”一个专业招生。两者在课程安排和教学内容上并没有什么区别,只是在写毕业论文时各有侧重。生物科学专业主要涉及生物化学、分子生物学、生物物理学、结构生物学和细胞发育生物学等学科领域。生物技术专业则主要包括生物芯片技术、微生物发酵工程、藻类技术、细胞工程及酶工程和生态环境工程。
榜单解读
国内各高校已完善至生物科学的所有分支,有的院校以生化、植物为主;有的以微生物学为主:有的是由制糖、发酵发展而来:有的则侧重于生理、人体学。虽然同在生物科学这一蓝天下,但具体的内容却有很大的差别,各有千秋。
报考须知
生物科学类专业,是一门以实验为基础的学科,色盲、色弱和嗅觉丧失的学生都是限制报考的。生物科学课业繁重,有大量的实验等着你去做。报考本专业的学生,既要有扎实的化学、数学基础。还要有很强的动手能力。
天文学类
天文学天文学及其分支天体物理学以整个宇宙为对象,研究天体(包括人类赖以生存的太阳系行星系统)乃至整个宇宙的起源、结构、运动和演化。今天,研究生命的起源与演化,探求星际航行的可能性,寻求地外类地行星系统,已成为21世纪自然科学和高科技的重大领域。近几年来,以国际合作形式建造并投入使用或正在研制中的一系列大型设备,如哈勃空间望远镜,红外、X-射线空间观测站,新一代空间望远镜以及地面巨型光学、红外望远镜和大毫米波阵等等,都反映了当今天文学和天体物理学的勃勃生机和广阔的发展前景。
榜单解读
天文学专业的毕业生就业领域多是航天、测地、国防等部门,就业省份主要集中在江苏、上海、北京、山东和辽宁等五个地区。由于目前招收该专业本科生的只有4所名牌大学,所以不存在就业困难问题。该专业每年有一半以上的本科毕业生考取研究生。另外,由于天文学是一门国际性专业,许多发达国家都招收该专业的研究生,所以该专业学生留学机会也比较多。
报考须知
选读天文专业的学生应当对自然科学特别是物理和天文有强烈的兴趣,现代天文学是和现代物理学紧密相关的,当然,要学好物理必须要有良好的数学基础。特别喜爱数学的学生可以在天文学的某些领域找到自己的用武之地。要想进入天文学的前沿领域,必须具备良好的数理基础。
地球物理类
全球变暖致海平面升高,汶川大地震成为许多人不堪回忆的噩梦……地球内部的运行规律研究已成为各国及科学研究机构密切关注的焦点。地球物理学是从物理学的角度研究人类生存的地球及其周围空间,认识地球内部的各种物理过程并揭示其规律,探讨与地球相关的各种自然现象及其变化规律,从而在此基础上优化和改善人类生存环境的一门学科。该学科发展到现阶段已经是一门内容广泛的应用学科,包括预测地震、勘探地下资源、监测地下爆炸、研究地球内部地动力等。
榜单解读
目前,有不少学校有地球物理专业,像北京大学、中国科技大学、中国地质大学、长江大学等。不同的学校根据自身学科发展及市场的需要专业发展也有所侧重:北京大学侧重于固体地球物理及地球动力学,中国地质大学侧重于地球物理勘探,而吉林大学地球探测科学与技术学院侧重于地球物理仪器方面。虽然侧重点不同,但在本科生培养阶段各校都是强调基础知识的学习的,报考时可以根据自己的喜好及实际情况量力而行。
报考须知
地球物理学专业对考生的数学、物理科目有较高的要求。因为这个专业一般都在野外作业,尽管生活条件不一定比城市差,但劳动强度要比一般专业大得多。
统计学类
统计学是研究客观事物数量方面的方法论,其方法广适用于所有科学技术领域、工农业生产和国民经济的各个部门,还适用于社会科学方面。如人口统计学、心理统计学等。
目前为止,统计学最为重要的还是在经济方面的应用,可以说是经济研究中最为客观、最为重要的工具。金融、证券、保险等会经常用到统计学的知识。例如在证券投资中对于一个股票的分析,就需要用统计学的方法处理股票的历史数据;又如在保险业中的精算师。就要具备非常深厚的统计学功底。它的应用几乎遍及所有生产生活领域,所以,统计学近年的发展越来越快,各个部门和企业对统计学人才的需求越来越大。
榜单解读
统计学是中国大学中比较大的专业,也是比较热门的专业,约有一百所高校开设该专业,主要是综合性和财经类院校。在统计学方面,人大、厦大、北大、复旦等院校都具有相当强的实力,均设有统计学博士点,其中,前两者还拥有统计学的国家级重点学科。上海财大、西南财大、辽宁大学、南开大学等院校也较有实力。也都有统计学博士学位授予权。其他如中央财经大学、云南大学等院校也不错,都设有统计学硕士点。
报考须知
本专业在多数一本院校只招理科生,二本院校文理科考生兼招。作为数学中的一个重要分支,统计学所学的很多课程是以数学为基础的,即使是“经济统计学”,相对于其他的经济管理类专业,纯理论学的内容也不少,难度也比较大。
大气科学类
天为什么会下雨,雪是怎样形成的,台风是如何移动的,人怎样能让天下雨,如何控制沙尘暴的发生,全球变暖、南极臭氧洞是怎么回事等等都是大气科学研究的对象。传统观念认为,大气科学是基础学科,社会需求量少,学生就业面窄,远不如计算机、经济学等学科热门。但是很多人忽视了开设大气科学类专业的高校都是国家综合性重点院校,毕业生少而精的事实。目前用人单位对该专业毕业生的需求量相对较大,而且工作相对较稳定。各高校注重“宽基础、强能力、高素质、重实用”的人才培养模式,数据处理、计算机技术等都是大气科学专业毕业生的强项,因此他们的发展空间和潜力都很大。
榜单解读
开设大气科学的院校较少,比较优秀有名的院校包括:北京大学、南京大学、南京信息工程大学、中山大学、兰州大学、成都信息工程学院、中国海洋大学等。南京信息工程大学(原名南京气象学院)是该专业招生最多,培养气象人才最多的地方。
报考须知
大气科学的就业面很窄,大多数只能去气象局和机场,而且东部省份的市局省局几乎只要研究生,所以想留在大城市得做好考研的准备。
心理学类
心理学是一门交叉学科,从它诞生之日起,就不断地从生理学、数学、统计学、哲学、行为科学、管理学、教育学、医学等诸多学科中汲取营养,不断地完善自己。本科阶段的心理学学习还是以基础为主,会学习一些理论课,比如:普通心理学、教育心理学、人格心理学、发展心理学、心理咨询、变态心理学、管理心理学、营销心理学等等。在这些课中,我们会学到心理学应用各个方面的理论和研究结果,这些课就有意思得多。
榜单解读
“有人的地方就有心理学”,这是心理学专家对心理学的适应范围所作的肯定答复。该专业几乎涉及一切应用科学,诸如教育、工业、商业、医学、军事等领域。由于心理学在国内学科发展历史上的欠缺,专业人才,特别是高级专业人才非常缺乏。不过,由于该专业大多设在师范类院校,所以,不论是现在还是将来,大部分本科毕业生选择的就业领域还是中小学校。