醫學影像技術的應用

時間:2023-08-14 17:08:54

導語:在醫學影像技術的應用的撰寫旅程中,學習并吸收他人佳作的精髓是一條寶貴的路徑,好期刊匯集了九篇優秀范文,愿這些內容能夠啟發您的創作靈感,引領您探索更多的創作可能。

醫學影像技術的應用

第1篇

【關鍵詞】醫學影像技術;醫學影像診斷;臨床應用

醫學影像包含了超聲、介入、MRI、CT及X線等多種不同門類的新興醫學技術,自X線在1895年被發現以來,臨床醫學影像技術經歷了快速的發展時期。而在此之前,醫療人員進行診斷時除了解剖之外,就是依靠視、觸、叩、聽診對病情進行了解。由于不同的影像檢查技術在應用方面的差異,使得每種檢查技術具備自身的特點,因而醫學影像診斷對于醫學影像技術的依賴性也不斷增加。本文對醫學影像技術和醫學影像診斷之間存在的關系進行了分析,并且從專業的互補性和獨立性兩個方面對醫學影像診斷中影像技術的臨床應用進行了探究。

1醫學影像技術與醫學影像診斷的專業互補性

醫學影像診斷離不開醫學影像技術的支持,二者之間存在十分緊密的關系。醫學影像技術水平的提升及工作層面的拓展需要影像診斷的科學指導,而醫學影像診斷水平的提升同樣需要高水平的醫學影像技術作為保障。只有通過醫學影像診斷及時將結果反饋出來,才能逐步提升醫學影像技術水平。由于不同的醫學影像技術的成像原理是存在差別的,并且不同的影像學技術的專業性較高,例如超聲檢查、CT、MRI等方法各有特點,在臨床應用過程中,對檢查的結果進行分析與研究,能夠發現不同的技術各有優勢,但也存在一定的不足和缺陷[1]。對于疾病的診斷,并非通過醫學影像技術就能夠得出最準確的結論,有時僅通過一種影像學技術就能進行診斷,而采用其他的檢查方式則難以檢出異常。即使不同的影像學技術都能對一些疾病進行檢查,但也應當出于對患者經濟角度的考慮,選擇最為經濟且適合的檢查方法。

醫學影像技術和醫學影像診斷在本質上是緊密聯系的,并且二者之間相互依賴、相互滲透、相互制約,在相互促進的過程中促進各自的發展。隨著當前醫學影像技術的不斷成熟與發展,醫學影像診斷和醫學影像及時之間的界限逐漸變得模糊[3]。在整個醫療環境中,隨著新業務、新技術、新材料以及性科學的出現及快速發展,使得醫學影像診斷與醫學影像技術之間實現了有效的融合,這在一定程度上縮短了患者的治療周期,大大提升了醫療水平。

2醫學影像的專業獨立性

在醫學影像技術工作中,主要涵蓋以下4個方面;(1)是具有常規放射學,超聲醫學核磁共振及CT等系統理論知識與操作技能;(2)是具有臨床醫學、基礎醫學和電子學等有關理論知識;(3)是在疾病診斷中比較熟悉各種影像診斷技術的應用;(4)是比較熟悉醫學影像學各專業分支技術和發展趨勢。

在醫學影像診斷工作中,主要涵蓋以下4個方面:(1)是比較熟悉臨床醫學、基礎醫學及現代醫學有關知識;(2)是在臨床疾病診斷中具有應用多種影像技術診斷的能力;(3)是對醫學影像領域的各種技術具有深入的認識了了解;(4)是對醫學影像學分支的有關前沿技術和發展趨勢比較熟悉。

影像技術工作主要是為臨床影像診斷提供多角度、多方位準確可靠的醫學影像信息,為影像診斷提供重要依據。影像診斷工作主要是詳細觀察、分析影像技術工作中所能提供的信息,對其進行綜合歸納,以獲得比較客觀的醫學診斷結論。

3醫學影像技術的發展及展望

第2篇

關鍵詞:移動醫療;數字圖像處理;醫學影像

中圖分類號:TP393 文獻標識碼:A 文章編號:1009-3044(2016)30-0238-03

隨著科學技g的快速發展和生活質量的提高,健康問題已成為大家關注的焦點。然而生活環境的污染、飲食結構的不健康和長期處于現代職場高壓環境之下,很多人的身體出現亞健康狀態:頭痛、胸悶、失眠等健康問題困擾著現代職場白領,長期以往,身體不堪重負,疾病隨之而來。面對這種情況,早期發現、早期治療既可以減輕患者病痛,提高預后水平,又可以減少患者的經濟支出。因此,對疾病問題的早期診斷就成為國內外醫學界關注的焦點。

然而由于醫患交流以及過去醫學影像不清晰、保管難等問題,始終制約了精準醫療的發展。目前隨著科學技術的進步和互聯網技術的突飛猛進,影像學被越來越多的應用到各種疾病的檢查中去,醫生讀片診病,影像成了醫生重要的診斷輔助工具,難以被低估,不能被替代。隨之影像學科也成了當今迅速發展起來的一門綜合學科,多門課程如通訊、計算機、醫療交叉,為醫務工作者提供盡可能準確的輔助診療方法,這將是今后影像學科持續發展的重要方面。

日常生活中我們在對體內和體外的血液細胞、器官組織進行無損害性檢查時,通常會選擇諸如:數字線攝影、核磁共振、超聲波三維診斷等治療方法,這些拍片式的診斷方法可見即可得,不僅生動補充了書本上的人體正常組織以及病灶組織的解剖學知識,同時對影像引導下的教學、檢查、穿刺、手術等有著不可低估的作用。但是醫療圖像A生成往往會因自然界信號的干擾、信號傳輸過程中的衰減、醫療設備的成像原理、光線和顯示屏等原因的影響,所顯示出來的影像像質往往不夠清晰、感興趣內容不突出,或者不適合人眼觀察或者機器理解分析,同時醫學影像本身也有圖像分辨率不高導致圖像模糊不清或者無明顯邊緣、噪聲偏大、結構信息缺乏的問題, 最終生成的影像不能準確定位病變部位以及病變性質,臨床診斷面臨各種困難。如果有一種方法能對生成的醫學影像進行數據處理提高影像的清晰度,增強醫學影像的可讀性可分辨性,臨床醫生可以結合解剖學和生理學對病變組織有針對性的觀察并診斷,這將大大提高臨床診斷的準確率。因此,醫學影像的數字化處理對醫療衛生、信息技術、生物科學等學科來說無論在理論研究還是臨床應用方面都起著關鍵作用,這是人類認識疾病并對之精確診斷的重要環節,這將是一門具有較強應用性和長遠發展性的課題。

1醫學影像的發展及意義

1.1國內外醫學影像的背景及對其圖像處理的意義

1895年德國物理學家W.K.倫琴在實驗室拍攝出其夫人手指和的影像,自此 “X射線”被發現,并被影像學逐步引進到醫學領域。經過30多年的研究與應用,醫學影像起著翻天覆地的變化,隨著計算機技術的引進和廣泛應用,影像學科更是呈現出跨度大、知識交叉密集的特點,如今基于計算機算法的圖像處理技術也已經成為醫學影像學中發展迅速的領域之一。

1971年,英國科學家漢斯?基于計算機技術原理設計出第一臺X-CT診病機,這一發明在醫學界引起巨大的轟動。從此,對醫學影像的數字成像技術的研究開始發展壯大,各種醫療設備也被開發出來,它包括計算機 X線攝影( Computed Radiography, CR)、數字 X線攝影( Digital Radiography, DR)、 X射線計算機斷層成像( X- Computed Tomography,X- CT)、磁共振成像超聲( Magnetic Resonance, MR),超聲( Ultrasound)成像、光纖內窺鏡圖像、磁共振血管造影術( Magnetic Resonance Angiography,MRA)、數字減影血管造影術( Digital Subtraction Angiography, DSA)、單光子發射斷層成像( Single Photon Emission Computed Tomography,SPECT)、正電子發射斷層成像( Positron Emission Tomography, PET), EEG腦電圖、 MEG腦磁圖、光學內源成像等。

本文著重論述的 X- CT( Computed Tomogaphy)意為 X線計算機斷層掃描技術,是用 X線束對器官組織進行斷層掃描,應用物理原理來測量X射線在人體組織中的衰減系數或吸收系數,再經計算機進行數學計算來對圖像進行三維重建。按照測量的衰減系數的數值排列成一個二維分布矩陣,計算出人體被掃描組織斷面上的圖像灰度分布,從而生成斷面圖像。X-CT以它高速、高分辨率、高靈敏度的探測器螺旋式旋轉來獲取器官組織的多方位、多層次的斷面或立體影像,經臨床實際應用,它能發揮有別于傳統X線檢查的巨大作用。它能綜合反映人體組織在解剖學方面的功能、性質,還能提供人體被拍攝部位的完整三維信息,器官和組織結構清楚顯影,提示病變,已與核磁共振、超聲波等診斷方法一樣成了醫生獲取信息的重要來源。并且具有其他醫學設備不可比擬的優點,X- CT成像簡單方便、對人體損傷小、組織結構密度分辨率高,這在病理學和解剖學研究中尤為重要。特別是臨床在對腫瘤的診斷中X-CT的分辨率要遠遠高于其他醫學設備成像,研究顯示在對于1~2厘米的小腫塊的檢測上,X-CT顯示率高達88%,而B超、MRI等僅為48%。在針對肝臟疾病實驗的拍片中, X-CT可以較清晰的顯示出多種器官病變和功能性狀,如肝癌、肝血管瘤、脂肪肝等,其對肝癌的診斷準確率高達93%,最小分辨率可顯示為1.5厘米,

可以直接觀察到肝靜脈、門靜脈與腫瘤大小、位置之間的關系,并能診斷出肝靜脈、門靜脈有無癌栓,為醫生的精確診療提供了重要依據。

由于器官病變的位置、病灶大小、病程長短等自身因素,加上設備電子元器件、嘈雜的環境以及人為操作等因素的影響, X- CT在對病灶做定位影像、定性精確診斷時常常會有所限制,即它能反映出器官的異樣變化,但卻不能反應目前器官的生理功能。現實工作中采集到的數字化影像或多或少的存在一些問題:偽影、雪花、邊緣不清、病灶不清、對比度不強……憑借肉眼無法從整張影像中清晰分辨出病灶部位或者確性病理改變的程度,要想精確診斷,還需做進一步的檢查。

目前,對 X- CT圖像處理進行處理大部分的研究還集中在預處理階段,即研究通過調試設備、提高影像像素、提高出圖效率、減少外界干擾等方式增強醫學影像的可讀性和敏感性。而對于醫學影像成像后的處理則相對冷門,其中對部分內容的研究也比較單一,如僅僅單獨研究醫學影像的降噪或增強。同時應用降噪、增強、分割技術來處理影像的研究較少,理論研究也停留在可行性階段,針對單一疾病的醫學影像處理研究還不常見。

1.2醫學影像常用的診斷方法

目前我們常用超聲波、核磁共振、X-CT等設備生成的醫學影像作為輔助診斷方法。其中:超聲波是使用聲波來探測病理并生成平面圖像的一種診斷方法,由于其具有方向性好,穿透力強,聲能集中,操作簡便,能反映出人體組織的灰度形態和結構等優點,被影像科廣泛采用。其中 B型超聲波采用超聲平面成像,在超聲屏上顯示出病變部位周圍有明顯的強弱不等的回聲區,表現為亮度不等的光點、結合解剖學和生理學知識,可判斷這些高光區和暗區的病變性質。且價格低廉,診斷快速,但缺點是對于1~2厘米的小腫塊診斷準確率不到達48%。

核磁共振是診斷組織病理變化的一種新的方法,通過層片選擇,頻率編碼,相位編碼,實現對接收到的電磁信號在人體內部的準確定位,根據接收到的電磁信號的頻率、相位的差別成像,完成對器官組織的檢測。例如:核磁共振檢查原發性肝癌時通常表現為信號改變,T1W1馳豫時間加權圖呈低信號,T2W2加權圖呈高信號。其特征性影像為病灶內出現粗大引流或供血血管的流空信號,該信號提示肝癌結節內有動靜脈短路形成。但缺點在于檢查價格昂貴,且核磁共振設備在我國普及率較低,對于1~2厘米的小腫塊診斷準確率較低。

X- CT是用 X線束對器官組織進行斷層掃描,再經計算機由于分辨率高圖像清晰,能夠掃描到早期剛發展起來的較小的腫瘤,這對病人早診斷早治療不至延誤病情具有重要意義。比如:X- CT肝癌表現與大體病理形態一致,平掃多為低密度,少數為等密度或混雜密度,外形不規則呈球形或結節形,邊界模糊。增強掃描表現為低密度區略縮小,境界變得較為清楚。腫塊中心部位常因腫瘤組織壞死囊變形成極低密度區。研究顯示在對于1~2厘米的小腫塊的檢測上,X-CT顯示率高達88%。目前X-CT已成為各種疑難雜癥中最重要的診斷方法。

1.3對醫學影像進行數字圖像處理的可行性及意義

在實際圖像信號的生成和傳輸過程中,由于受到醫療器械自身、人為操作控制和自然界噪聲等干擾的影響,多多少少會出現細節模糊、對比度差、噪聲較大或存在偽影等問題,影響到影像質量。且成像是用亮度不等的灰度表示,加上病灶發展早期其空間形態變化通常比較小,拍出的片子肉眼很難觀察,誤診和漏診的情況也時有發生,致使病情診斷準確率下降,醫務工作者的效率也難以體現。因此,有必要運用適當的技術和方法來處理和分析醫學影像,提高影像質量,這將有助于減少誤診和漏診率,提高診斷準確率。因此,研究醫學影像的計算機輔助診斷技術和數字圖像處理技術具有重要的意義和實用價值。

在醫學影像領域的數字成像技術有個共性:基于計算機將圖像采集、顯示、存儲和傳遞分解成各個獨立的部分,將每一部分圖像信息分別數字化,這種共性為我們以后對各功能模塊進行單獨優化提供了便利,對其實施圖像數字信息的后續處理提供了可行性。

以X-CT成像為例,對影像進行預處理可以過濾掉影像上的不利影響,處理掉無用的信息,保留或恢復有價值的信息。通過過濾掉不利因素,加強病灶信息的可讀性,突出感興趣部位,清除各種干擾的同時能保留所攝影像的形態和邊緣,有效的改善圖像視覺效果,為醫生診病提供了依據和便利,這就達到了圖像處理的目的。

2數字圖像處理在醫學影像中的具體應用

圖像處理(image processing),在醫學上也被稱作影像處理,是指將圖像信號轉換成數字信號后使用計算機對醫學影像處理和分析,提高并改善影像的質量供醫生有效診斷的專業技術。將將人設為對象,圖像設為目標,輸入低質量的圖像,輸入改善后高質量的圖像,當圖像達到滿足人的視覺效果為最終目標。圖像處理方法通常有圖像增強、復原、編碼、壓縮等等。本文將重點討論圖像去噪、增強、分割在醫學影像中的應用技術。

2.1圖像去噪

影像的生成和傳輸常常受到自然界各種聲音的干擾導致影像質量下降,就像我們在日常生活中交談時被其他聲音打擾一樣,在語言中表現為聽不清對方說話, 表現到影像上,則是原本很清楚的圖像,因為機械本身、電子元件、外界雜音等干擾原因產生各種各樣的斑點或條紋,圖像變得模糊不清,此即為圖像噪聲。噪聲的存在勢必影響后續對影像的分割和理解分析,所以圖像去噪是預處理的重要步驟之一。去噪的方法有很多,結合影像特點、噪聲的統計特征及頻譜分布規律,目前常用均值濾波、中值濾波、低通濾波等算法來對圖像進行平滑處理。

2.2 圖像增強

圖像增強(image enhancement)是數字圖像處理領域中的一個重要分支。影像學上的圖像增強和復原的目的是為了提高醫學影像的質量,清除干擾、降低噪聲,通過增強清晰度、對比度、邊緣銳化、偽彩色等來提高影像的質量,或者轉換為更適合人觀察或機器識別的模式。不同于圖像噪聲,在圖像增強中通常不考慮影像降質的原因,它不需要反應真實的原始圖像,只需突出圖像中感興趣的內容。但要對降質的原因有所了解,依據降質的原因建立“降質模型”,然后各種濾波方法和變換手段增強圖像中的背景與感興趣部位的對比度,比如:增加圖像高頻分量,被照人體組織輪廓變得清晰,細節特征明顯;增加低頻分量,能有效降低噪聲干擾,最終達到增強圖像清晰度的目的。

圖像增強根據空間不同可劃分為基于空間域的增強方法和基于頻率域的增強方法。基于空間域的增強方法是對圖像中的各個像素的灰度值直接處理,算法有直方圖均衡化、直方圖規定化等;基于頻率域的增強方法不直接處理,而是用傅里葉變換將空間域轉換成頻率域,在頻率域對頻譜進行處理,再使用反傅里葉變回到空間域,算法有低通濾波、高通濾波、同態濾波等。

2.3圖像分割

圖像分割是數字圖像處理領域的關鍵技術之一,目的是將圖像中有意義、感興趣的內容從背景里剝離,劃分為各個互不交叉的區域。有意義、感興趣的內容通常是指圖像區域、圖像邊緣等。分割是后續圖像理解分析和識別工作的前提和依據。目前已經開發出很多邊緣檢測和區域分割的算法,但是還沒有一個算法對各種圖像處理都有效。因此對圖像分割的研究還將繼續深入,在以后很長一段時間將始終是熱門話題。

圖像分割方法基于灰度值主要劃分為基于區域內部灰度相似性的分割和基于區域之間灰度不連續的分割。

(1) 基于區域內部灰度相似性的分割

基于區域內部灰度相似性的分割是確定每個像素的歸屬區域(同一區域內部像素是相似的),從而形成一個區域圖集,來對圖像進行分割,常用算法有閾值分割法、形態學分割、區域生長法、分裂合并法等。

(2) 基于區域之間灰度不連續的分割

基于區域之間灰度不連續的分割是指先提取區域邊界,再確定邊界限定的區域。因為圖像中的邊緣部分往往是灰度級發生躍變的區域,根據像素灰度級的不連續性,找出點、線、邊,最后確定邊緣。常用的算法有邊緣檢測分割法、Hough變換等。

第3篇

【關鍵詞】:計算機技術;核醫學;圖像處理系統;應用

中圖分類號:C35文獻標識碼: A

1、前言

核醫學影像系統是通過探測標記有發射性示蹤同位素的藥物在人體內的分布和代謝來獲得人體信息的醫學圖像處理系統,其中,γ相機是兩維的顯像設備,主要由探頭和計算機系統兩部分組成,探頭部分檢測到γ光子并輸出它的位置、能量及其它相關信息,與探頭相連接的控制臺獲取這些信息,數字化后將數據讀入到內存中進行處理并最終計算得到可用于臨床診斷和研究的核醫學圖像,可見對其研究具有非常重要的意義。本文以下內容將對計算機技術在核醫學圖像處理系統中的應用進行研究和探討,以供參考。

2、核醫學影像系統軟件的總體結構

其軟件系統主要由四個子系統組成,即影像信息管理子系統、圖像采集子系統、圖像處理與臨床規程子系統和影像信息交換子系統。各子系統在形式上時互相獨立的應用程序,可以分別運行在控制臺、輔診臺和服務器上。其中影像信息管理子系統是整個系統的核心,負責維護和管理整個系統的圖像數據及病人,報告等其它相關信息。其它三個子系統的運行要依賴于該子系統的運行,它們不具備直接修改系統數據的權限,而只能通過影像信息管理子系統來獲取、查詢或更新系統的圖像數據及其它信息。實際上影像信息管理子系統在其內部建立了一個數據庫,它封裝了對這個數據庫的所有操作,這種集中式的數據管理保證了系統數據的安全性和一致性,也使得整個系統各模塊的劃分更加清晰和明確,同時也便于系統的擴展。

圖像采集子系統完成數據的采集、成像和實時顯示等工作,圖像處理與臨床規程子系統對采集得到的核醫學圖像進行顯示、處理及進行定量的臨床規程分析,影像信息交換子系統通過監聽網絡上的DICOM服務請求,核實后接受該請求,并響應其檢索、存儲以及獲取圖像的請求。

3、核醫學圖像處理系統總體框架設計及程序實現

數據庫服務器總的來說有兩種狀態:監聽狀態和數據維護狀態,在監聽狀態下,它能夠接受來自采集端和處理端得請求,并分別調用相應的模塊進行處理,在數據維護狀態下,它能夠完成通常的數據維護工作,同時,它也能夠處理來自客戶端的請求。因此,系統的總體框架是啟動服務器后就立即進入監聽狀態,只有在維護人員登錄以后,才啟動相應的數據維護模塊。

核醫學影像系統的主要功能有兩個,一個是實現數據庫服務器功能,它在后臺充當數據庫服務器,可以提供數據查詢、數據添加等功能;另一個是數據庫維護功能,可以對數據庫中的數據進行管理維護,分別介紹如下:第一,數據庫服務器,其啟動后,圖像采集系統、圖像處理系統和信息交換系統就可以連接到數據庫上,完成數據查詢、數據添加等工作。當數據庫服務器啟動后,系統就進入監聽狀態,可以處理客戶端的請求。服務器在監聽狀態下,可以接受到網絡上的連接請求,只有在檢驗用戶名和密碼后才接受查詢和添加請求,這樣大大提高了系統的安全性。客戶端和服務器的鏈接是基于TCP/IP協議,按照我們自己定義的一套通訊協議來工作的。所有的這些操作都是在后臺進行的,不需要任何人為操作,而且系統管理員可以通過查看日志來了解歷史操作。第二,數據庫維護功能。作為一個完善的數據庫模塊,必須提供一個安全可靠的數據庫維護方案,ANMIS系統充分考慮到了這一點,其提供了許多方便安全的數據維護功能,系統可以為每個用戶指定操作權限,不同權限的用戶可以訪問的數據和操作都是不同的,這樣有利于系統安全。①數據顯示模塊,在該模塊中,可以進行記錄的邏輯刪除和部分信息維護,可以選擇多個病人,然后選擇編輯即可編輯選中的病人記錄。數據維護模塊。在病人數據維護模塊中,可以完成對病人數據信息的所有維護功能:編輯、添加、查找、邏輯刪除、物理刪除等。③數據備份和恢復模塊。在圖像文件的備份和恢復模塊中,主要完成的功能是數據備份和數據恢復,其主要界面是兩個樹狀控件組成,其中一個數控件顯示未備份的圖像文件,另一個顯示即要備份的圖像文件,選中文件可以通過中間的命令按鈕,也可以通過菜單,甚至可以直接將圖像文件從左邊拖到右邊。對于文件夾,則將其內的所有的圖像文件全部選中,在選完文件后,按“備份”按鈕即可備份。如果設置的是備份到默認目錄,則系統自動向默認目錄備份,如果設置的是指定備份目錄,則系統提示選擇備份目錄,用戶甚至可以為每一個文件制定備份目錄。④用戶管理模塊。對于超級用戶,他可以授權他人訪問數據,設置其訪問權限,也可以刪除用戶,同樣,他也有權更改任何用戶的密碼,對于一些重要的系統參數,也只有超級用戶才能更改。

4、結尾

利用計算機技術進行核醫學圖像處理顯示出了科學技術的優越性,其可以為醫生提供一個功能完備且強大,操作界面友好,自動化程度高,能夠大大降低醫生的勞動強度,相信,隨著計算機技術的發展,其必將越來越廣泛的被應用到醫學的各個領域。

【參考文獻】

[1]《信息系統開發案例》張基溫等,清華大學出版社

第4篇

關鍵詞:聯想法;詞匯記憶;詞型聯想;語義關系;搭配聯想

一、聯想記憶法界定

對于聯想記憶法的定義很多,聯想法記憶即新舊知識之間建立聯系,使知識更容易記憶;聯想法記憶即是找到要記憶材料的共同之處,進行分析綜合對比,也即對原記憶材料進行精細加工;而對于著名心理學家巴普洛夫認為,記憶要依靠聯想,聯想是在新舊知識建立聯系的產物,聯想記憶法就是利用識記對象與客觀現實之間的聯系,已知與未知之間的聯系,過去與將來的聯系,以及識記對象內部各部分之間的聯系等進行記憶的方法。綜上所述,筆者認為聯想記憶的本質是建立聯系。從哲學的角度來說,世界的事物是普遍聯系的,因此聯想記憶法就是源于這個理據,通過各種方式方法對在英語中出現的詞匯進行各種類型的聯想,以達到利于記憶的效果。

二、聯想記憶法的分類

2.1 詞音聯想

2.1.1 諧音聯想

所謂諧音聯想法(音形義聯想法)就是利用外語單詞讀音與漢語讀音的相似之處,在外語的詞義或拼寫法與其漢語的相似音構成的詞之間展開聯想,即可達到聞其聲、觀其形、知其義的效果。該法主要適用于英語詞匯中常見的擬聲詞和音譯詞。擬聲詞是是模擬自然界聲響而造的詞匯,比如發生爆炸的聲音boom ,犬叫的聲音bark,牛發的聲音moo,雞鳴的聲音cluck等,這些擬聲詞的聲音和意義可以很好地聯想起來,有利于記憶。而對于音譯詞,知道詞匯發音就可以簡單地知道其表達的意義,如coffee(咖啡),cigar(雪茄),motor(摩托車)等。

2.2 詞形聯想

詞型聯想是依據詞匯本身的結構或者拼寫形式而進行的聯想,一般包括形近詞聯想,詞根詞綴聯想以及派生聯想三種。

2.2.1 形近詞

形近詞就是那些拼寫上有些共同點的詞匯,這些詞容易使英語學習者混淆。比如:desert(沙漠)一dessert(甜點心),petrol(汽油)一patrol(巡邏),stationary(靜止的)一stationery(文具),window(窗戶)一widow(寡婦),adapt(適應)一adopt(采納,領養)等。對詞形相近的詞匯進行聯想記憶有利于學生對形近詞的區分。

2.2.2 詞根詞綴

詞根就是一個英語詞匯的核心,它決定單詞的主要意義。一個英語單詞一般包含前綴、詞根和后綴。比如expressive這個單詞,ex-是這個單詞的前綴,press是單詞的詞根,-ive是形容詞后綴。一般情況下詞根決定單詞意思,前綴改變單詞詞義,后綴決定單詞詞性。詞根詞綴聯想記憶指的是把具有相同或者相近詞根或詞綴的詞匯進行聯想,放在一起記憶,并進行分析,總結的記憶方法。比如當接觸到了respect(尊重)這個詞匯,我們就可以根據詞根詞綴聯想到inspect(視察),suspect(懷疑),prospect(前景),retrospect(回想)等,于是我們總結-spect 意為look at看的意思,而對于前綴的聯想,可以聯想到retell(復述),rebuild(重建),reform(改革),research(研究)等,分析總結re-前綴的意義為again 重新,再一次的意思。詞根詞綴聯想的使用不僅有助于英語學習者對英語詞匯的意義記憶,擴大英語詞匯量,而且可以培養英語學習者分析,推斷,猜測詞匯的能力。

2.2.3 派生

如果說詞根詞綴聯想記憶法是對詞匯構成進行歸納的方法,那么派生聯想法是對詞匯構成進行演繹的方法。派生聯想指的是通過在詞根上加前綴或者后綴構成的一個新詞。比如act(行動)一次,可以派生出加后綴的詞如action ,active,activity,actor,acting等,也可以加前綴構成enact,react,interact等詞。因此可以這么說派生聯想是對詞匯本身的縱向擴展和分析,而詞根詞綴聯想是對詞匯間的橫向對比、分析、總結。派生聯想記憶對英語學習者在英語詞匯縱向上的對比分析能力培養和詞匯量擴大上都是有益的。

2.3 語義關系聯想

語義關系是詞匯學中的概念,指的是詞匯與詞匯之間的意義關系,一般可以分為同義關系、反義關系、上下義關系、同形同音異義關系以及一詞多義

2.3.1 同義詞

同義詞指的是同一語言中意義相同或者相近的詞匯或短語。例如表達“穿”的詞就有wear ,have on ,put on,clothe,dress in 等;在英文中表達“死亡”的詞就有die ,pass away,kick the bucket,perish等。同義詞的聯想一來可以培養和增強學習者詞匯擴散思維的能力,二來可以在英語口語或者寫作中改善表達詞匯單調的現狀,增添口語和寫作表達的文采性。然而英語學習者在使用同義詞的時候要注意他們之間的區別,并主要學會從語義,文體,和色彩三個方面來進行辨別。

2.3.2 反義詞

反義詞顧名思義就是意義相反的詞匯。以語義學的角度來劃分,反義詞可以分為互補反義詞、相對反義詞、關系反義詞。互補反義詞是真正反應意義對立的反義詞形式,換言之,符合非A即B的邏輯關系,比如:dead一alive(非生即死)、true 一false(非真即假)、boy一girl(非男即女)。相對反義詞也稱等級反義詞,指那些表達程度不同的反義詞,例如big一small ,old 一young,hot一cold 等。關系反義詞是指包含關系對立的反義詞,比如husband 一wife ,teacher一student ,buy 一sell ,win 一lose ,doctor一patient等。反義詞的聯想記憶有助于英語學習者擴大詞匯量,并且反義詞能夠使學習者簡潔地表達一特定思想地反面,為了形成鮮明的對比。

2.3.3 上下義詞

英語中的上義詞和下義詞是指兩個詞語在語義上具有包含與被包含的關系,兩者是具有種屬關系的一組詞,它們之間的關系稱為上下義關系。如圖①所示:

在這圖表中,food與meat,vegetabel和fruit 屬于上下義關系,food 包含meat,vegetable和fruit,因此food是上義詞,meat,vegatable,fruit 是下義詞,同理在meat類中,meat 與beef 和mutton 是上下義關系,前者是上義詞,后者是下義詞。上下義詞關系的聯想法對于英語學習者英語輸入和輸出都起到很大的幫助,能夠提升英語學習者表達的準確性。

2.3.4 同形同音異義

同形同音異義詞可以劃分為完全同形同音異義詞、同形異義詞以及同音異義詞三種。完全同形同音異義顧名思義意思是拼寫、發音相同而意義不同的詞匯,例如:bank(河岸、湖岸)一bank(銀行),bat(球拍)一bat(蝙),bear(熊)- bear(忍受),date(棗子)- date(男女之間的約會),ear(耳朵)一ear(穗)等。而同形異義詞即拼寫相同,意義不同,發音可能相同或者不同的詞,比如:tear(眼淚)一(撕碎),sow(播種)一sow(母豬),lead(引導)一lead(鉛),desert(拋棄)一desert(沙漠),refuse(拒絕)一refuse(廢棄物)等。最后同音異義詞指發音相同,意義不同,一詞多義指的是一個英語詞匯同時具有兩種或者更多的含義,比如:Give me a hand 與He is a new hand,前一個hand 意思為“幫忙”,后者意為“新手”。一詞多義的聯想記憶法可以增強學習者對英語詞匯學習的深度,而且可以培養和提高學習者利用有限詞匯表達無限意義的能力。

2.4 搭配聯想

在英語中,搭配是指一個詞語與其他詞語的詞語在習慣上的連用。而搭配聯想記憶法是指把具有相同搭配的詞語或者同一詞的不同搭配總結在一起,不僅可以豐富英語學習者的詞匯量,還可以培養學習者測詞匯應用能力。比如當學生遇到了go against(違背,違反)這個短語動詞的時候,就應該總結一下那些動詞可以和against 搭配,它可能想到protest against(反對,抗議),compete against(與抗爭,競爭),protect against(保護以免受傷害)等。再比如當英語學習者學習了take up(占據,開始),如果能夠使用搭配聯想法,可以聯想到take 與其他介詞的搭配,如take in(攝入),take afte(長得像),take off(脫下,起飛),take over(移交)等,或者可以聯想到動詞加up 的相似搭配,如show up(出現),get up(起床),make up(化妝,彌補),break up(分手)等。總而言之,搭配聯想可以是縱向的也可以是橫向的,無論哪一種聯想都有利于英語學習者對英語詞匯的應用能力培養,增加詞匯量。

三、結語

聯想記憶法在記憶英語詞匯和擴大英語詞匯量兩方面都起了很重要的作用,而且也受到了很多教師的認可。本文從詞音聯想、詞形聯想、語義聯想和搭配聯想四個方面對聯想法在英語詞匯學習中的應用進行歸類,并進行舉例說明。聯想記憶法作為詞匯記憶的策略之一,英語教師應該認識到它在英語詞匯教學的重要性和高效性,并適當地引導和培養學生使用聯想記憶法記憶詞匯和擴大詞匯量的能力,減輕詞匯學習的負擔。(作者單位:西華師范大學外國語學院)

參考文獻:

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[3]汪榕培.英語詞匯學高級教程[M].上海:上海外語教育出版社,2002

[4]楊明星.教你如何記憶英語單詞[M].北京:世界知識出版社,1998

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[6]徐麗華.聯想法與大學英語詞匯教學[J].廣州大學學報(綜合版).2000(4)

[7]瞿小平.提高學生單詞記憶效率的方法初探[J]. 海外英語. 2010(01)

第5篇

關鍵詞 項目教學法;食品工藝技術;教學方法;建議

中圖分類號 G642.0 文獻標識碼 A 文章編號 1007-5739(2015)14-0332-02

Application of Project Teaching Method in Food Technology Curriculum Teaching

SHEN Hui-ping ZHANG Shao-min LI Yuan ZHANG Zhi-ping

(Department of Environmental Monitoring,Guangdong Vocational College of Environmental Protection Engineering,Foshan Guangdong 528216)

Abstract Project teaching method is the teaching method that students complete a full "project" by the guidance of teachers.This paper was mainly about the project teaching method for the application of food technology curriculum in vocational colleges.The implementation process of this method was described in this paper,which achieved good teaching effect .At the same time,the matters that should be paid attention to in the process of the implementation of the teaching method were also be pointed out,which could provide some advice for the project teaching method being widely used in related courses.

Key words project teaching method;food technology;teaching method;advice

食品工藝學課程是廣東環境保護工程職業學院食品營養與檢測專業的一門實踐性極強、與生產實際聯系緊密的必修專業課。食品工藝技術構建于微生物學、食品工程、生物化學、食品機械、食品營養與衛生等多門學科的基礎上。該門課程涵蓋內容十分豐富,包括了糧油制品加工技術、畜產制品加工技術、軟飲料加工技術、發酵制品加工技術和果蔬制品加工技術等課程,主要研究各類產品的原料成分、加工特性要求及生產工藝等方面的內容。

隨著現代科技的發展,食品工業中也涌現出許多先進技術,現代高職院校學生的學情特點決定了教師的教學方法必須不斷優化改進,通過教學改革和教學創新的方式激發學生的積極性,讓他們由被動學習轉化為主動求學,這樣才能使他們盡早地了解食品行業發展方向及動態,從而培養出符合社會需求的食品專業人才。

項目教學法(project-based learning)源自杜威及其學生創建的設計教學法,它是指師生通過共同實施一個完整的項目工作而進行的教學活動[1]。項目教學法在國外是一種很受推崇的教學模式,因而得到了非常廣泛的應用,尤其是在現行的職業技術教育中。它讓學生成為學習的主體,通過獨立完成項目把理論與實踐有機地結合起來,不僅理解和把握課程要求的知識和技能,而且又在教師的引導下,針對性地培養了學生分析問題、解決問題及團隊合作能力。項目教學法是指將傳統的學科體系中的知識內容轉化為若干個教學項目,圍繞項目組織展開教學,使學生直接參與項目全過程的一種教學方法[2]。目前,項目教學在我國的基礎教育、職業教育、高等教育和成人教育中得到廣泛的應用,成為典型的以學生為主體的教學方法[1]。

在職業教育中,項目是指以生產一件具體的、具有一定實際應用價值的產品為目的的任務[3]。食品工藝技術是一門注重實踐的課程,在近2年的教學中采用項目教學法來進行教學,調整授課的內容及方式,取得了一定的效果。

1 項目教學法在食品工藝技術課程教學中的實施

項目教學法是以“任務驅動”為主要形式,一般分為5個流程,分別為項目的設計、項目計劃制定、項目實施、成果展示、最終評價[4]。將實踐項目貫穿于教學的始終,不但能激發學生的學習興趣,還能讓學生在自己完成項目的過程中真正做到學以致用,鞏固課堂所學的理論知識,做到融匯貫通;而且項目產品的成功完成能讓學生感受到成功的喜悅,起到一定的激勵作用。

1.1 項目的設計

項目教學能否成功的前提取決于良好的項目任務設計,因而在設計項目任務時必須兼顧項目的實際可行度和任務的難易度。只有適宜的項目任務,才能充分地調動學生的學習興趣。通常在實施項目教學法時,教師將整個課程內容劃分成幾個獨立的模塊,每個模塊設立不同的分目標,再針對分目標進行進一步的分解。食品工藝技術的課程內容包含了食品加工工藝過程,又涉及需要學習的有關基礎知識、基本單元操作等。因而我們將該門課程內容按模塊―項目―子項目結構模式設計:每一種食品加工技術形成一個模塊,每個模塊又劃分為多個項目。以乳制品加工技術為例,該模塊可以分別劃分為液態乳加工、乳粉加工、酸乳加工等多個項目,而酸乳加工技術的項目中,又可以細分為酸乳加工基礎知識、原輔料成分、酸乳工藝流程、酸乳質量問題分析等多個子項目單元。

1.2 項目計劃的制定

在該步驟中,學生需要在教師指導下制定出詳細的項目內容安排。首先,教師布置項目任務,讓學生根據“任務”的需求來學,從被動地接受知識到主動尋求知識。其次,學生進行分組分工,每組分別開展調研,通過詢問、實地查證等方式驗證項目中所需要的包括實驗器材、實驗材料、實驗場地等相關條件是否滿足,最終學生根據項目任務制定出相對周密的項目計劃。如在“酸奶加工工藝”項目中,項目計劃應包含以下幾方面的內容:酸奶加工工藝的理論學習、學生分組、任務分工、酸奶原輔料選購、酸奶加工工藝流程、成果展示和評價。在正式實施項目之前,還需要開展一次班級討論,讓每組組長以PPT的形式講述本組項目設計的思路及依據,同時還要求其他組同學提出問題,并評價可行性,同時教師進行點評,最后,各小組根據教師和學生意見進行修訂和完善,制定出更為合理的項目計劃。

教師在指導學生制定項目計劃時,需要注意學生的分組搭配、團隊分工、在項目實施的過程中能會出現的問題及對策等,在保證學生項目任務及時順利完成的同時達到培養學生的綜合能力的目的。

1.3 項目實施

方案確定后,就需要開始實施項目計劃。以“酸奶的加工工藝”項目為例,每組根據自己制定的計劃,從理論知識的學習、配方的設計、原料乳的檢驗、發酵劑的培養、酸奶的發酵直至成品,均由學生獨立完成。在項目實施過程中,涉及的知識面非常廣,在該項目中,學生必須完成酸奶原輔料特性、工藝流程、關鍵工序操作要點等理論知識的儲備。因此,在進入實驗室之前,教師需要引導學生對理論知識做自主學習,同時明確需要學習知識的范圍以及難度。在學生掌握了項目所需的相關理論知識之后,對學生進行分組,然后每組組長對組員進行分工,帶領組員進行酸奶配方和加工流程的設計。在此之前,教師可以提供給學生關于酸奶加工的一個常規配方,要求學生在此基礎上進行改進和完善。為了讓學生能掌握關鍵知識要點,教師還應引導學生思考問題,比如為什么酸奶原輔料中需要發酵劑?酸奶對原料乳有何要求?在工藝流程的設計過程中,發酵的溫度和時間如何確定,為什么?然后學生正式開始制作酸奶,由組長帶領組員選購原料,然后熟悉相關的儀器和設備,最后根據配方加工出酸奶成品。

在項目實施過程中,每組組長要定期向教師匯報項目任務進展情況,教師也要隨時準備檢查項目任務的實施情況,從而保證學生按質按量完成任務。在這一環節中,應盡量保證每位學生都能參與。對于容易出現異常情況的環節或項目實施的關鍵要點,注意隨時提醒學生,必要時還要提供幫助和指導[1]。

1.4 成果展示和評價

學生通過實施項目,得到項目產品,將學生產品予以展示并做評價。比如在“酸奶加工工藝”項目中,每組組長展示該組的酸奶成品,同時提交一份項目總結報告及PPT,其中講述其酸奶加工的配方,加工的工藝過程,并請其他同學品嘗酸奶成品,并進行評價打分。通過最終產品的展示,既可以滿足學生的團隊榮譽感,又能增強學生對下一項目任務的興趣。

在該項目結束后,通過采用組內互評、組間互評和教師點評等3種評價相結合,對學生在項目實施過程中的表現進行評估總結。這樣的評價方式,不僅可以評價教學過程中學生的表現,也可以對項目完成后最終的產品進行評價,從而使學生從中找到自己的優點和不足,更大地激發學生學習的興趣[3]。

2 實施項目教學法應注意的事項

將項目教學法應用于《食品工藝技術》課程教學后,發出學生對課程的學習興趣大大增強,不但能掌握該課程的知識內容,還能學以致用。通過2年的教學實踐,筆者認為教師在應用實踐項目教學法時應該注意以下幾點。

2.1 項目的難易程度應適中

項目教學法中是否成功的關鍵一點就是學生能否順利的完成,因此,教師在設計項目時,應充分考慮學生的能力水平。為確保學生感興趣,又有能力、有時間在規定時間內完成任務,項目的難易程度應合適。如果盲目制定高難度的項目,或設計過于簡單的教學項目,都有可能打擊或者難以引起學生的學習興趣。

2.2 項目教學不能盲目追求普遍性和完整性

一是項目教學并不是要求所有的課程都項目化,對課程進行教學改革時不能盲目追求所有課程開展項目教學,而且適合開展的課程,往往也無法實現整體內容的項目教學。比如我們常常因為課時不足或者課程內容不適宜開展等原因,不能對整個課程實施項目教學。因此,實施項目的課程也可以考慮項目教學法與其他教學方法的有機結合,合理安排教學內容才是提高教育教學質量的根本,不能盲目追求項目教學法的普遍性。二是項目教學法不一定要有一個完整的項目作品,因為項目教學的開展是為了學生更好地理解運用所學的知識、技能,其最終目的是促進學生的職業能力發展。因此,只要有利于教學,又能促進學生職業能力發展的小項目也可取[5]。

2.3 項目教學任務可以采取模擬項目

項目教學法雖然強調項目任務的真實性,但也不能要求教學中的項目必須完全真實地來源于企業。如果能以企業的項目為載體來開展項目教學,自然能最大限度地發揮項目教學的功能。但受限于許多實際條件,比如教師與企業的聯系程度、企業的成熟度等,在實際教學中完全開展實際的項目存在一定的難度。因此,如果能盡量接近企業或工廠的實際情況,達到該項目教學的目的,也可以采取模擬項目,而且根據許多高職院校的實際情況,模擬項目的實施具有更強的可行性[6]。

2.4 項目教學與傳統教學的教師角色不同

在傳統教學中,教師是課堂教學的主導者,教師傳授知識、技能,學生是被動接受者。而“項目教學法”的基本特征是“以項目為主線、教師為主導、學生為主體”[1]。教師主要起組織和引導的作用,而不再是單純地灌輸知識;因而教師需要轉變教學觀念,由過去的“講授者”轉換為“指導者”,讓學生有更充裕的時間開展自主探究、實施、討論等活動,而教師的任務更多是為學生的活動提供幫助[7-8]。

3 結語

隨著人才培養模式的轉變,必須對現有教學模式不斷進行探索和改革。通過項目教學法在《食品工藝技術》課程中的應用,可以激發學生的學習興趣,還能提高和培養學生學習的主動性、創新性及團隊合作精神,其教學效果較為顯著。但同時又要求教師更多地深入企業、行業中去,掌握食品加工的先進技術和研究動態,為學生提供更多合適的教學項目。這樣才能讓學生更好地理解并掌握課程知識和相關技能,勇于創新,培養團結、協作以及分析問題和解決問題的能力,從而實現課堂知識與工作崗位的“零對接”。但項目教學法的應用仍存在一些問題,需要進一步的探討和研究。

4 參考文獻

[1] 程新梅.淺談項目教學法在《食品微生物檢驗》教學中的應用[J].黑龍江科技信息,2009(7):128.

[2] 尤拯.項目教學法在電氣控制教學中的應用與實踐[J].新課程研究:職業教育,2007(6):181.

[3] 王浩健,朱曄,洪丹丹.談項目教學法在職校焙烤食品工藝教學中的應用[J].黑龍江科技信息,2011(6):147.

[4] 王革.項目教學法在食品微生物檢測技術課程中的應用[J].高等函授學報(自然科學版),2012,25(1):49-50.

[5] 趙鑫.項目教學法在高職《網頁設計與制作》課程教學中的應用[D].武漢:華中師范大學,2009.

[6] 賀平.項目教學法的實踐探索[J].中國職業技術教育,2006(22):43-44.

第6篇

關鍵詞:經濟應用數學;數學建模;教學;融入

隨著科學的發展,數學這一重要基礎科學迅速向自然科學和社會科學的各個領域滲透,數學方法更是在現代經濟學發展中起著越來越重要的作用。同時隨著現代經濟的發展變化,新經濟問題的不斷出現,又向數學提出了更高的要求,也為數學的應用提供了更廣闊的空間。數學建模是數學走向應用的必經之路,是經濟問題與數學之間的一座橋梁。本文就我院開設的《經濟應用數學》課為例,闡述在教學過程中融入數學建模思想方法的重要意義。

一、經濟應用數學課程教學現狀及存在的問題

經濟應用數學課是財經、管理類各專業的一門必修學科和重要的基礎學科,它在經濟管理科學中有著廣泛的應用,為高職院校財經、管理類專科生學習專業課程提供必備的數學基礎。但從學生對課程的評價來看,絕大多數學生對本課程的學習感到困惑,不清楚學量的數學定理、公式與經濟乃至自身的專業有何聯系。除去學生中學數學基礎知識不扎實等能力和情感因素外,主要有以下原因:

(一)課時偏少、教學內容不夠充實。《經濟應用數學》開設在大一第一個學期,每周四節共48學時,根據學生水平制定的教學進度,只能完成《經濟函數》、《行列式與矩陣》、《概率論初步》等教材前三章的數學概念和理論教學,而體現數學應用的《線性規劃問題》等章節卻因課時不足而忽略或只是簡單提點。教師在有限的學時內則以理論講授為主,使得數學與經濟的融合不夠。

(二)由于大多數教師都是數學專業科班出身,對經管類專業的課程了解也不夠,因此在課堂教學過程中只注重數學知識的傳授,強調邏輯性與數學自身的體系性,卻不能站在經濟學的角度分析問題,不能很好的把數學知識與學生的專業知識領域有效的結合,弱化了本門課程為學生后續課程的“服務性”。

(三)數學教師的授課方式多以傳統的“一講一練”的方式為主,考核方式仍采用閉卷考試的方式,側重于考查學生對數學定理、公式的運算,及簡單的經濟函數概念、例題的掌握,沒有強調數學在經濟中的應用性,無法提起學生的學習興趣。

因此,體現數學在經濟領域的“實用性”,是經濟應用數學課程改革的關鍵,引入經濟數學模型,融入數學建模思想方法是這一改革的重要途徑。

二、數學建模相關概念

(一)數學模型與經濟數學模型的概念

數學模型是數學思想精華的具體體現,是對客觀實際對象的數學表述,它是在一定的合理假設前提下,對實際問題進行抽象和簡化,基于數學理論和方法,用數學符號、數學命題、圖形、圖表等來刻畫客觀事物的本質屬性及其內在聯系。當數學模型與經濟問題有機地結合在一起時,經濟數學模型也就產生了。

所謂經濟數學模型,就是把實際經濟現象內部各因素之間的關系以及人們的實踐經驗,歸結成一套反映數量關系的數學公式和一系列的具體算法,用來描述經濟對象的運行規律。所以,經濟數學模型是對客觀經濟數量關系的簡化反映,是經濟現象和經濟過程中客觀存在的量的依從關系的數學描述,是經濟分析中科學抽象和高度綜合的一種重要形式。

(二)數學建模的概念

數學建模是指通過對實際問題的抽象、簡化、確定變量參數,并應用某些“規律”建立起變量和參數間的確定的數學模型,求解該數學模型,解釋、驗證所得到的解,確定能否多次循環用于解決實際問題的過程。

三、在經濟應用數學教學中融入數學建模思想的重要意義

在傳統的高職數學教學中,主要以定義講解、定理證明、公式推導為教學目標,要求學生掌握大量的計算方法和技巧,忽略了綜合運用和解決實際問題能力的培養,這與高職教育培養高技能應用型人才的培養模式相距甚遠,因此在數學教學中加強培養學生的數學建模能力具有十分重要的意義。

(一)可以激發學生的數學學習興趣

由于在傳統的教學中《經濟應用數學》體現不出數學在經濟領域的“實用性”,容易讓學生產生“學而不會用”的消極情緒。而數學建模是社會生產實踐、經濟領域等生活中的實際問題經過適當的簡化、抽象而形成數學公式、方程、函數式或幾何問題,體現了數學應用的廣泛性,因此在教學過程中通過融入數學建模的思想方法,能讓學生感受到數學的無處不在,數學思想方法的無所不能,同時能夠及時的將理論知識轉化為實際應用,充分調動了學生學習的主動性、積極性,從而激發了學生學習數學的興趣和熱情。

(二)可以培養學生的應用、創新能力

學生在建立數學模型的過程實際上就是將數學知識及方法結合到經濟問題中并進行分析、推理的過程,由于數學建模沒有統一的標準答案,方法靈活多樣,教師可以從中引導和激發學生大膽創新,通過小組合作共同開放解決實際問題的最佳數學模型。因此在數學建模過程中,不僅能有效培養學生的綜合應用能力、創造能力,還能提高學生對實際問題的觀察、聯想與歸類能力。

(三)可以培養學生合作學習的能力

數學建模過程需要小組討論合作的方式進行,在討論、學習的建模過程中培養了小組成員間團結合作的精神,通過相互討論、相互學習、相互協調,有效的促進了小組成員間的交流與表達能力,進而提高學習小組間的競爭意識,實現“主動學習”的教學效果。

四、如何在經濟應用數學課程教學中融入數學建模的思想方法

根據經濟應用數學課程的課程定位,它是財經、管理類專業的專業基礎課,主要為學習后續課程服務的,在教學內容多而教學課時量較少的情況下,要突出其“經濟應用性”,在教學中應做到:

(一)促進學生數學思想方法的形成

在經濟應用數學課程教學中要讓學生了解掌握一定的數學概念、公式、公理,但更主要的是促進學生數學思想方法的形成,使學生能敏銳的將現實的經濟問題轉化為數學問題,并用數學的思想方法來解決問題。

(二)在教學過程中引入與課堂知識相關的簡單數學建模實例

如:1、在講解需求函數等經濟函數的概念時引入數學模型。在模型的解答過程中,學生對需求函數的概念有了深刻的理解,并且通過運算自行總結出需求函數的幾種常見類型的函數表達式;2、在講解彈性分析一節時,引入經濟生活中遇到的降價促銷現象,通過教師引導學生參與教學活動建立數學模型探討價格變化與需求量之間的關系抽象歸納出需求彈性的公式;3、在積分的經濟應用問題中融入數學建模的思想,可通過“利潤最大化”、“成本最小化”等問題,結合微積分的數學方法進行求解。

在教學中融入數學建模的思想方法,除了給學生一種直觀的感受、開拓學生視野外,更重要的是能培養學生自主思考、合作學習、共同探討的良好學習習慣,培養學生應用數學方法去分析解決問題的意識和能力。

第7篇

1.活動

所謂項目教學法的活動,是指為了完成工作職責,學生需要借助于有限的器械,采取合理的方法,進行一系列的探究性行動。學生在項目教學活動中,再也不是單純地坐在座位上聽教師講課,而是立足于實踐,在分析解決各種難題的過程中收獲有應用價值的知識。此類活動對于學生而言挑戰性十足,活動中分配的任務具備相當高的難度,不但要求學生具備牢固的知識基礎,還要能夠利用所學知識進行自主學習,挖掘新技能,處理未知的難題。學生通過分析解決各項任務,拓展了專業理論范疇,鍛煉了實際動手能力。例如,將項目教學活動應用于建筑設計課程中時,具有一定的建構性,學生在此平臺上可自由地施展自身的藝術才能,理解建筑大師的設計思路,有利于形成自己的建筑專業知識體系。

2.情境

學生開展研究性學習活動需要適合的場所或環境,這就是項目教學的情境。此種情境包括現實工作的場所,也包括電子信息時代下盛行的虛擬環境或仿真情景等。

3.結果

項目教學的結果泛指學生經歷一系列研究性活動之后,所收獲的在藝術設計專業領域適用的知識、技能或職業操守等,包括應用型知識、團隊合作意識和自主研發能力等。

二、項目教學法在藝術設計教學應用中的注意事項

1.實戰性項目

教學法把現實工作中的項目實行機制融入日常教學行為中,在教學中最大限度地移植真實的工作模式,依照現實狀況合理引導學生履行不同的職責,在被公司許可的前提下也可將其內部的工程作為項目課題,開展實踐課程教學,把實踐流程嵌入藝術設計的教學活動中,降低學習知識和未來工作的差異性。為了使項目教學法的實施更有成效,學校還應積極爭取與藝術設計機構或團隊進行廣泛的溝通與合作,包括景觀設計或室內設計單位,盡可能讓學生直接參與設計,借此讓學生體會所學知識在實踐中的作用,有利于提升學生的學習積極性和自主探究的能力。

2.目標合理化,課題科學化

項目化教學應該在施行初期就設定科學化的教學目標,首先要明確此項目能夠教會學生的技能、設計方法或藝術知識等。項目設計要想達到教學要求,必須制定科學合理的教學目標,目標要緊跟大學階段的教學大綱,符合藝術設計專業的主流教學需要。在藝術設計課程教學中應該借助于國內外經典的藝術設計案例,開展趣味性教學活動,培養學生的獨立調研及剖析案例的能力。根據不同年級學生的知識體系與深度,布置難度適中而富有挑戰性與實踐性的課程作業,這是將教學效果延伸至課堂外的有效途徑之一。

3.強調過程化

項目教學法順利實施的關鍵在于制定一套嚴謹有序的項目教學規劃,譬如項目資料收集、項目構建和剖析、案例提取、設計實施、結果評估等。在項目開展過程中,學生可以通過流水線式的項目施行過程領悟學習的真諦,滿足學習所求,而不僅限于最終成果的取得。在過去的教學過程中,很多高校的學生不重視藝術設計細節,只是在學期末臨時趕作業;而項目教學法將學習成果分割到各個時間點上,學生要定期總結自身所學知識,并匯總上報導師,由導師進行逐一考察,將其表現計入考核成績單,這大大提升了全過程的學習效果。

第8篇

關鍵詞:項目教學法;環境藝術設計專業;美術教學;應用

伴隨著現代教育理念的推廣,項目教學法的應用范圍日益擴大。美術作為環境藝術設計專業的基礎課程和必修課,必須進行全面的革新,才能更好地提高教學質量。項目教學法主要是以具體的項目為紐帶,向學生分配任務,學生在參與、完成任務的過程中能提升自身的學習能力。教師利用項目教學法的優勢,將其應用到美術課程教學中,能獲得較佳的教學效果。

一、項目教學法應用在美術教學中的重要性

與其他專業相比,環境藝術設計專業課程的實踐性內容明顯多于理論知識內容,該專業的美術課程也不例外。教師在開展美術教學活動時,倘若仍舊采用固有的教學方法,那么學生所掌握的也只是教材中的理論知識,學生的實踐能力難以得到進一步強化。項目教學法有效地解決了部分教師重理論而輕實踐的問題,教師應用項目教學法,以項目為主線,讓學生參與其中,學生在參與的過程中能夠獨立地完成相應的學習任務,這樣不僅能提升學生的實踐能力,還能大大提高課堂教學效率。除此以外,項目教學中有較大比重的實踐教學內容,這樣學生就有了足夠的實踐練習,能夠幫助學生牢固掌握教學內容,把知識應用到實際生活中,從而有效地提升學生獨立設計的能力。

二、項目教學法在環境藝術設計專業美術教學中的應用途徑

1.項目選擇階段

在實施項目教學法的過程中,教師要做到與時代接軌,要理性、系統地選擇項目,為項目教學提供一定的資料支撐。首先,教師要搜集、整理實施項目教學法所需要的資料、信息,將相關資料、信息整合到項目案例庫中,這樣教師就可以在備課階段節省大量的時間。其次,教師選擇的教學項目要具有一定的代表性,教師要通過分析學生學習中遇到的問題,對項目進行完善,這樣才能避免項目分析階段出現資源浪費的現象。

2.項目實施階段

項目實施階段是整個項目教學的核心環節。一般來說,教師會在正式授課前成立項目學習小組,并由各個小組成員推薦負責人,制訂組內學習計劃,落實分工并且明確到個人。在項目教學的案例討論環節,教師可以采用小組協助學習法,由組長組織小組成員團結協助,共同完成任務。在遇到困難時,可先在組內進行討論并加以解決,如果解決不了,再由教師指導。在項目實施環節中,教師要發揮自身的引導作用,及時、恰當地對各組的項目實施進行指導、點撥,和學生一起分析項目中存在的難點,對于一些共性問題,師生可以在課堂上進行討論,確保學生在項目實施過程中學有所得、學有所獲。

3.案例考核階段

美術教學并不是簡單地向學生傳授美術理論知識,而是在傳授學生理論知識的基礎上,引導學生學會總結規律、發現問題、分析問題、解決問題,將學到的知識應用到實踐中。在項目探討結束后,教師需要對項目教學的情況進行總結,分析學生的項目分析能力、項目設計能力,以及學生在探討過程中存在的問題,提升學生的知識建構能力。教師還要對項目教學效果進行評定,針對需要改善的地方進行補充,整合學生反饋的信息,為以后的課堂教學提供參考。除此以外,為了進一步激發學生學習美術的興趣,教師需要對學生的學習效果、學習過程進行科學的評價,讓他們明確自己在案例中學到了哪些知識。

結語

實踐證明,項目教學法在環境藝術設計專業的美術教學中發揮著極其重要的作用,能夠有效實現理實一體化教學。因此,教師應立足于環境藝術設計專業的人才培養方向和美術課程的本質,根據藝術設計專業學生的實際情況,積極引進項目教學法,為社會培養出更多優秀的綜合型人才。

參考文獻:

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第9篇

關鍵詞:葛根素;胸主動脈環;NO合成酶;血管舒張

葛根素(Puerarin,Pue)具有擴血管、降血壓、抗心肌缺血等作用。以往研究表明葛根素擴血管機制存在爭議,可能與實驗條件和動物種屬不同有關。本文的研究旨針對血管條的不同血管段血管活性不同對于葛根素血管舒張作用機制的影響,應用NO合酶抑制劑L-硝基精氨酸(L-NAME),探討葛根素對不同胸主動脈段的舒張作用與NO的關系,觀察葛根素的舒血管作用機制。

1 資料與方法

1.1 實驗材料

1.1.1 實驗動物:SD大鼠36只,體重250~300 g,雌雄兼用,由青龍山動物中心提供。

1.1.2 藥品:重酒石酸去甲腎上腺素(Noradrenaline Bitartrate,NA)購自天津金耀氨基酸有限公司,批號:0803192;苯腎上腺素(Phe),L-硝基精氨酸(L-NAME)購自Fluka,批號:1115878、40705093;氯化乙酰膽堿(Ach)購自Alfa Aesar公司,批號:10132497;葛根素,由南京師范大學袁生教授實驗室提供;溶于50%丙二醇進行實驗。

1.1.3 試劑:K-H液:NaCl 118.0 mM,KCl 4.7 mM,NaHCO3 25.0 mM,KH2PO4 1.2 mM,MgSO4 1.2 mM,CaCl2 2.5 mM,glucose 11.0 mM。均為普通國產分析純。

1.1.4 儀器:MD 2 000生物信號采集系統購自南京醫科大學。

.2 實驗方法

1.2.1 不同種屬動物胸主動脈環制備:20%烏拉坦(給藥計量1 g/kg)麻醉,給藥量為0.6 ml/100 g。取正常大鼠胸主動脈,置于預冷以100% O2飽和的K-H液中,去除血管周圍結締組織,制備成3~4 mm的血管環,并懸掛于盛有預先以95% CO2混合氣體的K-H液的5 ml浴皿中,下段用鋼絲鉤固定住,上段與張力換能器相連,用MD 2 000生物信號采集系統記錄張力Emax。浴皿中持續通入氣體,保持(37±0.5)的恒溫,給予不同前負荷,15 min換1次緩沖液,平衡60 min,加入NA(浴槽終濃度10-6 mol·L-1)預收縮2次,用K-H液洗脫至基線后進行下列實驗。去內皮組以機械法去除內皮。血管內皮活性的檢驗:用Phe(浴槽終濃度10-6 mol·L-1)處理動脈環使其收縮至平臺,加入Ach(浴槽終濃度10-5 mol·L-1)動脈環舒張至平臺,檢驗內皮完整性,舒張活性>70%為內皮完整;舒張活性<20%則認為內皮去除。

1.2.2 葛根素對苯腎上腺素引起的收縮的影響:隨機選取大鼠胸主動脈環,分為去內皮組、內皮完整組、溶劑對照及正常對照組,葛根素用Phe(浴槽終濃度10-6 mol·L-1)處理動脈環使其收縮至平臺,加入葛根素(浴槽終濃度10-7~10-4 mol·L-1)動脈環舒張至平臺,記算舒張百分數。

1.2.3 胸主動脈環的區域差異性:將大鼠的胸主動脈從近心段開始剪成6段,編號1~6,取1、3、6分為作為近心段、中段和遠心段,進行實驗[1]。分為去內皮組和內皮完整組。兩組動脈環分別經預處理后,使溶液中累加苯腎上腺素的濃度依次(10-9~10-5 mol·L-1),測定Phe引起大鼠胸主動脈條收縮的改變。后用K-H液洗3次,待主動脈條張力恢復正常并平衡45 min后,加入,孵育20 min后重復以上過程;或用L-NAME(浴槽終濃度10μmol·L-1)和葛根素(引起最大舒張百分數的濃度)共同孵育20 min后,重復以上實驗。

2 結果

2.1 葛根素最大舒張濃度:結果如圖1所示,葛根素引起最大舒張的濃度為10-4 mol·L-1,去內皮組和內皮完整組的最大舒張百分數為(40.2±7.78)%和(61.2±3.87)%,與溶劑及正常對照組相比,比較差異有統計學意義(P

圖1 葛根素孵育對Phe引起的收縮作用的舒張百分率

2.2 去內皮組:由表1可知,去內皮血管近心段、中段和遠段血管環葛根素舒血管作用比較差異無統計學意義。僅近心段血管Phe引起的收縮活性明顯較其他兩組強Emax比較差異有統計學意義(P

表1 不同去內皮血管環樣本中葛根素對Phe引起的血管環收縮活性的影響

注:與中段和近心段比較,①P<0.01

2.3 內皮完整組:由表2可知,雖葛根素的血管舒張作用各組比較差異無統計學意義,但葛根素與L-NAME共同孵育后,遠心段血管環的舒張抑制作用較中段和近心段強,Emax較孵育前比較差異有統計學意義(P

表2 不同內皮完整血管環樣本中葛根素對Phe引起的血管環收縮活性的影響

注:與中段和近心段比較,①P<0.01;與葛根素孵育組比較,②P<0.05

3 討論

體外血管環實驗作為篩選心血管活性化合物及研究心血管活性物質的作用機制常用的基礎實驗被廣泛應用,但同時由于不同種屬動物不同部位的血管作用仍存在差異,并且操作規范因人而異,從而相同化合物可能得到不同結果。而葛根素舒張血管作用機制在國內外文獻中就大不相同。本文著重研究了體外血管環試驗中容易被忽略的因素,即遠心段、中段與近心段的血管環活性差異。

早在上世紀80年代,Kita T等[2]在研究中就發現在家兔家族性高膽固醇血癥模型中,遠段胸主動脈的血管損傷程度要比其他段血管嚴重許多。而在Honda H等[1]研究中,則發現中段和遠心段血管較近心段血管舒張作用的不同與乙酰膽堿誘導的內皮源性NO的釋放有關。本實驗中遠心段血管環對于異丙腎上腺素誘導的血管收縮活性以及葛根素誘導的血管舒張作用活性較中段和近心段血管環弱。而葛根素于L-NAME孵育后乙酰膽堿誘導的血管舒張作用均減弱,但對于遠心段血管環作用最強,產生這種作用的機制可能與不同血管段合成NO能力不同有關。而中段和近心段血管在葛根素和L-NAME共同孵育后Emax雖升高,但比較差異無統計學意義,提示現有文獻報道中葛根素的舒血管作用機制的爭議可能與血管環樣本的選擇有關。但遠心段血管環與中段、近心段血管環活性差異的進一步機制仍值得深入研究。

葛根素不同種屬的動物血管環作用也可能有差異。本實驗在設計時同時選擇了家兔胸主動脈做樣本,因為家兔胸主動脈是國內外實驗研究中常用的樣本,但是實驗過程中發現在家兔胸主動脈體外血管環實驗中,高濃度乙酰膽堿誘導血管收縮且呈濃度依賴性。這種收縮作用在L-NAME孵育后增強。Jino等[3]研究發現家兔胸主動脈環L-NAME孵育后乙酰膽堿誘導的血管收縮作用可能與白三烯C4和D4的合成有關。而后Mazzetti L等[4]在大鼠胸主動脈條實驗中發現,乙酰膽堿能誘導吲哚美辛孵育后用苯腎上腺素預收縮的血管條產生收縮作用,這種收縮作用能夠被選擇性的半胱氨酰白三烯受體1拮抗劑阻斷,且僅半胱氨酰白三烯1能誘導血管收縮作用。提示家兔胸主動脈環乙酰膽堿誘導的收縮作用與NO合成和釋放有關,但具體機制仍待機進一步研究,可能與白三烯類物質合成和釋放有關。

本實驗發現去內皮后,葛根素的舒血管作用顯著下降,且在遠心段血管環樣本中葛根素對大鼠胸主動脈的舒張作用能夠被NO合酶抑制劑L-NAME顯著抑制,表明葛根素作用的發揮與內皮細胞的NO系統有重要關系。可以推測,葛根素作用于血管內皮細胞后,促進了內皮依賴性舒血管物質NO的合成與釋放,后者介導了葛根素的舒血管效應[5]。

綜上所述,在體外血管環試驗中,樣本的選擇會造成結果不同。葛根素的舒血管作用機制與NO系統有關,但它是如何影響NO的合成和釋放等過程,還有待進一步的研究。

參考文獻

[1] Honda H,Ushijima.A regional variation of acetylcholine-induced relaxation in different segments of rat aorta[J].Physiol Behav,1997,63(11):55.

[2] Kita T,Nagano Y,Yokode M,et al.Probucol prevents the progression of atheroatherosclerosis in Watanabe heritable hyperlipidemic rabbit,an animal model for familial hypercholesterolemia[J].Proci Natl,1987,84(1):5928.

[3] Jino H,Kurahashi.Possible involvement of endothelial leukotrienes in acetylcholine-induced contraction in rabbit coronary artery[J].Life Sci,1996,59(12):961.

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