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一、決策可靠性分析的基本思想和實施步驟
決策可靠性分析的基本思想是,運用現代概率論的理論和方法,確定出依據最大收益期望值(EMV)或最小機會損失期望值(EOL)決策準則所選擇的最優決策方案實現其期望益損值的概率,以此反映決策的可靠性狀況。顯然,概率越大,則意味著決策的可靠性越好。但僅有此指標還是不夠的,還需要對所確定出的概率進行假設檢驗。
決策可靠性分析的步驟如下:
第一,運用現代概率論的理論和方法,確定出所選擇的最優決策方案實現其期望益損值的概率,以反映最優決策方案的可靠性。
首先,討論最優決策方案隨機變量的概率分布。設最優決策方案隨機變量為A,其取值為αij,i=1,2,……m,j=1,2,……n。由于絕大多數的最優決策方案隨機變量往往可以表示成大量獨立隨機變量的總和,且總和中的每一個單獨的隨機變量對于總和又不起主要作用,因此,根據李雅普諾夫中心極限定理,可以認為最優決策方案隨機變量近似地服從正態分布,即A~N(μ,σ2)。
其次,討論最優決策方案隨機變量的取值情況。顯然,采取某一最優決策方案后實現的益損值只能在其最小和最大益損值之間。也就是說,αij的取值在min(αij)與max(αij)間。
于是,將隨機變量的取值與所對應的概率相聯系,用概率表示,則有:
P(min(αij)≤αij≤max(αij))=1-β
式中,1-β則為所選擇的某一最優決策方案實現其期望益損值的概率。
最后,討論1-β的計算方法。由前面討論已知,A~N(μ,σ2),則根據正態分布的性質,必有:αij-μσ~N(0,1)。為此,可按照標準正態分布概率的計算方法,求出概率1-β,即:
對于Φ(max(αij)-μσ),Φ(min(αij)-μσ)的值,可查正態分布表求得。通過它,可以反映所選擇的最優決策方案實現的可靠性狀況。關于μ和σ2,可根據樣本對其作出估計。由數理統計可知,μ和σ2的估計量分別為
。
第二,對所求出的最優決策方案實現其期望益損值的概率(1-β)進行假設檢驗。步驟如下:
(1)建立檢驗假設H0:1-β與1-α沒有顯著差別,亦即1-β=1-α或β=α
備擇假設H1:1-β與1-α有顯著差別,亦即1-β≠1-α或β≠α
(2)計算t統計量,t=
(3)決定顯著性水平(α) 在本文中,顯著性水平(α)與決策者期望的可靠性(1-α)中的α是一致的。及相應的臨界值t(α/2,m -1),
(4)比較t統計量與臨界值t(α/2,m-1),當|t|≤t(α/2,m-1),則接受H0,可以認為所求出的最優決策方案實現的可靠性(1-β)與決策者所期望的可靠性(1-α)相一致;當|t|>t(α/2,m-1),則拒絕H0,可以認為所求出的最優決策方案實現的可靠性(1-β)與決策者所期望的可靠性(1-α)不相一致。
二、例證運用
某企業以批發方式銷售它所生產的產品,每件產品的成本為0.03萬元,批發價格每件為0.05萬元。若每天生產的產品當天銷售不完,每件要損失0.01萬元。該企業每天的產量可以是1000、2000、3000、4000件,每天的批發銷售量,根據市場的需要可能為0、1000、2000、3000、4000件,相應的概率分別為0.1、0.2、0.4、0.2、0.1。所構造的收益矩陣如表1所示。
根據收益矩陣,計算出各方案的期望收益值,見表1第6列。因此,依據最大收益期望值(EMV)準則,我們最終確定出的最優決策方案為A2。
但正如前述,所確定的這一最優決策方案A2實現最大收益期望值(EMV)的可靠性又是怎樣呢?最大收益期望值(EMV)準則并沒有給出,決策理論也沒有研究。因此,有必要對此進行分析。根據決策可靠性分析步驟,計算出最優決策方案實現最大收益期望值(EMV)的可靠性(概率)為:
也就是說,采取最優決策方案A2以獲得最大收益期望值(E(A2)=28)的可靠性為72.00%。為了比較,我們也計算出了其他方案實現其收益期望值的可靠性,見表1第8列。
問題在于,所求出的這72.0%的可靠性是否與決策者期望的可靠性(假定決策者期望的可靠性為95%)相一致?為此,對72.0%的可靠性做假設檢驗如下:
(1)建立檢驗假設H0:1-β=0.95,備擇假設H1: 1-β≠0.95,
(2)計算t統計量,
(3)給定顯著性水平(α)=0.05,查表得t(α/2,m-1)=2.776
由于|-1.15|≤2.776,則接受H0,即有95%的可靠性保證所選擇的最優決策方案能實現最大收益期望值((E(A2)=28)。
【關鍵詞】高中數學 習題教學 教學改革
中圖分類號:G4 文獻標識碼:A DOI:10.3969/j.issn.1672-0407.2016.12.154
在高中教學中習題課占有重要的地位,在習題課上教師通過對學生所做習題進行講評,能夠使學生鞏固所學知識,彌補學習新課時的不足,解除心中疑惑,并且對知識結構進行梳理,使學生的數學水平得到進一步提高。在新課程改革的進程下,習題教學已經逐漸引起教師和學生的關注,怎樣提高習題教學的有效性應該是每個數學教師應該思考的事。在當前的高中數學教學中,習題教學存在著一些問題,例如習題量大不精,教師不注重對學生進行思想和方法指導等,這些問題都影響了習題教學效率和教學效果。因此教師要對習題教學進行思考和研究,用科學的方法讓學生得到解題訓練,從而達到培養學生思維、鍛煉學生能力的目的。筆者根據自身的教學經驗,認為做好以下幾點能夠有效提高高中數學習題教學的效率。
一、精心選擇習題,做好備課工作
習題是數學知識和數學思維的載體,學生做題能夠對他們所學成果進行檢測,但是不同質量的習題所產生的效果也是不同的,在以往的高中數學習題教學中,很多教師都有做得多才能學得多的思想,總是給學生準備很多習題,而且這些習題類型比較單一,這樣不僅給學生帶來了壓力,不利于激發學生興趣,并且單一的習題所產生的效果也是甚微的,因此,教師在習題教學中要做好備課工作,對習題進行精心選擇。習題課是對知識結構的重新梳理,而不是機械、重復的訓練,需要教師對習題進行精心選擇。
首先,教師要注重常規題。常規題比較簡單,一般來說是鞏固學生的基礎知識,體現了問題和知識的通性和通法,學生通過這部分習題練習能夠為之后的訓練打下基礎,但是常規題的數量也不宜太多,教師根據教學內容的難度進行適當安排即可。 其次,教師要注意對習題進行歸類。數學習題比較龐雜,如果不注重分類,學生在做題的過程中就容易陷入一種迷茫,做完了都不知道考查的重點在哪。因此教師要對習題進行認真研究,對習題進行歸類,把同一個類型的或者接近的習題放在一起,讓學生做集中性的訓練,并且在做題的過程中讓學生掌握思想和方法,從而能夠觸類旁通,之后遇到這樣類似的問題能夠舉一反三、輕松應對。最后,教師除了備習題,還要備教學方法。對不同的習題教師要根據實際情況,選擇不同的教學方法,注重對學生的思維進行啟發,發展學生的解題能力。
除了精心選擇習題,教師所要做的備課工作還有很多。例如在習題教學前充分了解學生,了解學生的知識水平、學習狀況等;確定教學目標和教學重點,每節課都應該有教學目標和教學重點。在習題課之前,教師要明確通過這節課讓學生學到些什么,掌握哪些知識,學會哪些題型等等,這樣才能有的放矢,盡量安排一些體現教學重點的習題,從而提高教學效率和教學效果。
二、在習題教學中體現學生的主體性
學生是學習的主體,是課堂的主人,這是新課程改革的重要理念,在高中數學習題教學中教師要秉承這個理念,體現學生的主體性,發揮學生的主觀能動作用。
首先,教師要改進習題教學形式。傳統的習題教學形式比較單一,基本上是講練結合,教師在上面講,學生在下面聽,然后讓學生做適當的練習。這種教學形式雖然能夠提高講題效率,但是取得的效果不是很好,學生對這樣的模式逐漸感到疲倦,沒有興趣,學生容易處于被動地位,主體地位得不到體現。對此教師要對習題教學形式進行改進,用多種教學形式活躍習題課堂,例如教師可以讓學生做主講人,高中生已經具備一定的理解能力和分析能力,教師可以在習題課上讓學生講題,主講人讓學生輪流充當,可以是單人也可以是多人,先讓主講人課下進行準備,之后在課堂上進行講解,其余同學認真聽,并且可以向主講人提問題,與主講人隨時進行交流。學生主講的教學形式能夠提高學生的積極性,激發學生的興趣,并且能夠鍛煉學生在公共場合開口說話的勇氣,。其他有效的習題教學形式還有討論式、提問式等等,教師可以根據實際教學情況進行選擇,多樣的教學形式有助于提高學生的積極性和主動性,讓數學習題課充滿活力。
其次,教師要注意對學生進行啟發和引導,培養學生的思維能力。鍛煉學生的思維,提高學生的解題能力是習題課的重要目的,在高中數學習題教學中教師要對學生進行啟發和引導,培養學生的思維能力。在課堂教學過程別是學生做題的過程中,教師要給學生留出足夠的思考時間,讓學生根據自己的知識水平去理解和分析問題,教師盡量不要直接給出答案,當學生遇到“瓶頸”時,給予學生一定的點撥和指導,讓學生沿著正確的思路進行分析,引導學生逐步深入,直至問題得到解決。這樣能夠讓學生感受思維的全過程,對問題理解和分析更加透徹,這種方式比他們直接得到答案要好得多。此外,教師還可以用變式問題培養學生的思維能力,在解決了一個問題后,教師可以給出變式訓練,讓學生進行進一步開放的思考,在這樣的訓練過程能夠讓學生形成全面思考的習慣,使學生的思維能力得到訓練和提高。
三、注重教學后的反思
關鍵詞 單層網殼;整體穩定;非線性屈曲;幾何非線性;材料非線性
中圖分類號 TU356 文獻標識碼 A 文章編號 1673-9671-(2012)072-0092-02
網殼結構雖然有大的跨度,但由于其高跨比小,整體結構在外荷載作用下表現出強烈的大位移非線性效應,在計算分析中必須考慮這種非線性效應。又由于網殼結構的大部分構件呈受壓狀態,典型的破壞形式是失穩破壞。這種破壞的突發性,使得損失更加嚴重。網殼結構發生失穩破壞時鋼材實際承受的應力水平很低,常常僅為30 MPa-40 MPa,遠未充分發揮鋼材的強度優勢,這說明網殼結構的穩定研究具有非常重要的意義。
網殼結構的失穩從幾何學原理和能量原理的觀點來看,都可以歸結為一種轉移,是處于高位能的結構由平衡的臨界狀態向低位能的穩定平衡狀態的轉移。發生平衡轉移的那個瞬間狀態,就是臨界狀態。
1)從變形角度來說,失穩在實際上也可以被認為是一種從彈性變形到幾何變形的變形轉移。
2)從能量的角度來說,結構失穩就是儲存在結構中的應變能形式發生轉換。就網殼結構來說,結構失穩時部分薄膜應變能向彎曲應變能轉變。
一般單層網殼均應進行整體穩定性計算。根據之前的研究和實際工程經驗總結,影響網殼結構穩定性的主要因素有曲面形狀、網格密度、荷載分布、邊界條件、節點剛度、結構剛度、非線性效應、初始缺陷等。由于篇幅有限,本文主要研究了非線性效應的對網殼整體穩定的影響,非線性效應又可分為幾何非線性和材料非線性。
1 工程概況
圖1 網殼結構形式
財富廣場商貿城穹頂網殼工程鋼結構圖紙設計使用年限為50年,建筑安全等級為二級。其主要技術參數為:
1)網殼平面尺寸:D=46 m
2)網殼失高:f=12 m
3)支承方式:周邊多點支承
4)網殼總重:56噸
2 規范上單層網殼整體穩定性計算方法總結
《空間網格結構技術規程》中關于網殼的整體穩定性計算提供了三種方法,整理如下:
1)用考慮幾何非線性的有限元法進行荷載—位移全過程分析,分析中假定材料保持為彈性。對于常見的網殼形式,用此方法進行計算時,安全系數K取4.2。
2)用考慮幾何非線性的有限元法進行荷載—位移全過程分析,考慮材料彈塑性。即同時考慮材料非線性和幾何非線性。用此方法進行計算時,安全系數K取2。
3)對于某些跨度較小的網殼或對網殼穩定性進行初步計算時按照規范附錄E的規定進行計算。
其中,用方法1)2)進行全過程分析采用的迭代方程為:
KtΔU(i)=Ft+Δt-N
式中:Kt—t時刻結構的切線剛度矩陣;
ΔU(i)—當前位移的迭代增量;
Ft+Δt—t+Δt時刻外部所施加的節點荷載向量;
N—t+Δt時刻相應的桿件節點內力向量。
比較這三種方法,其中方法2)考慮彈塑性的全過程分析方法是最接近于實際情況的分析方法。規范也規定,對于大型和形狀復雜的網殼結構宜采用考慮彈塑性的全過程分析方法。
3 財富廣場單層球面網殼的非線性屈曲分析
用有限元分析軟件ANSYS進行荷載—位移全過程分析,通過激活弧長法將屈曲擴展至后屈曲范圍。
用上面提到的方法1)對該單層網殼進行分析,僅考慮幾何非線性影響,用一致缺陷法模擬初始缺陷影響。分析中假定材料保持為彈性。得出的荷載—位移曲線如圖2所示,安全系數K為13。
圖2 方法1)得出的荷載—位移曲線
用上面提到的方法2)對該單層網殼進行分析,同時考慮幾何非線性和材料非線性影響,用一致缺陷法模擬初始缺陷影響。鋼材的本構關系如圖3所示。得出的荷載—位移曲線如圖4所示,安
圖3 鋼材本構關系
圖4 方法2)得出的荷載—位移曲線
全系數K為3.7。
4 結果比較與分析
兩種方法算出來的安全系數K均滿足規范要求,本工程的穩定驗算符合要求。但是通過比較兩種分析方法的結果可以看出,本工程的材料非線性對結果的影響還是很大的。兩種方法得出的荷載位-移曲線有很大的不同,計算出來的安全系數K也相差很大。
殼體結構主要通過薄膜內力承受外荷載,網殼在失穩前主要處于薄膜應力和薄膜變形狀態。而失穩后失穩部位的網殼由原來的彈性變形轉變為極大的幾何變位,由薄膜應力狀態轉變為彎曲應力狀態。因此,幾何非線性的影響十分顯著。同時,材料非線性也會影響網殼結構的穩定性。而兩類非線性效應的影響程度與結構形式、結構跨度有關。從結構形式看,對單層網殼,幾何非線性的影響非常大,材料非線性的影響則較小;從網殼結構的跨度看,幾何非線性的影響隨著跨度的增加而明顯增大,材料非線性的影響則隨跨度的減小而增大。本工程屬于跨度較小的網殼,材料非線性影響不可忽略。
圖5-7從左到右為用方法2)進行分析在加載的過程中,隨著荷載的增加,桿件應力變化過程。可以看出對于本工程,最薄弱的區域為從外向內的第4圈到第7圈之間的桿件,這些桿件隨著荷載的增加最先達到屈服強度,從而形成一個塑性鉸區域,從全過程分析的過程也可以看出,一旦塑性鉸區域形成,荷載—位移曲線即開始下降,這時候結構的剛度和承載力均有較大下降,可以認為網殼已經失穩破壞。
參考文獻
[1]錢若軍,沈祖炎,夏紹華.網殼結構失穩機理及分析模型的研究[A].第六屆空間結構學術會議論文集[C].1996.
[2]張志剛.單層球面網殼穩定設計方法研究[D].華南理工大學,2011.
關鍵詞:英語;分層教學;新課改
一、概念詮釋
分層次教學是使不同層次的學生在知識、智力、能力等各個方面的優勢得到充分發展,從而全面提高教育教學質量的一種個性化基礎教育模式。分層次教學包括差異分層、異步分層、分類分層、班內分層等多種理論,這些理論的研究實踐有利于教師提出適合學生發展的教學目標,從而加速各層次學生的發展;也有利于學生間的合作與競爭,提高學生學習的積極性和主動性。因此,在把興國重任系于科教,素質教育成為國內教育者們探索新方向的時代,分層次教學模式也就更被國內基礎教育教學研究實踐者們所重視。
二、分層教學理論產生的背景及研究現狀
分層次教學模式有著漫長的演變歷史、豐富的變化形態,以及更趨個性化和科學化的理論及實踐現狀。19世紀末到20世紀20年代,美國和德國就開始普遍采用能力分班(組)分層教學形式,此后,如文納特制、道爾頓制等個別化分層教學形式亦紛紛出現。從20世紀60、70年代至今,國外對分層教學思想傳播十分廣泛,并呈現出多樣化的態勢。特別值得一提的是個別化分層教學,近些年已經成為西方教育改革中最活躍的領域之一。個別化分層教學包括個別規定教學、個別指導教育、按需學習計劃、非指導性教學等,其中“掌握學習”是目前美國小學最常用的一種分層教學方法之一。除西方之外,日韓也在分層教學實踐上有所建樹,如1996年,韓國提出實現教育個性化的主張,以充分考慮學生的差異,采取不同標準的教育課程。國內關于分層教學的思想可以追溯到先秦時期,其中孔子就是世界教育史上最早承認學生個性差異的教育家。他提出育人要“深其深,淺其淺,益其益,尊其尊”,即主張“因材施教,因人而異”。然而內分層教學的實踐卻晚于西方,其實踐是20世紀初,西方分層教學法經由日本以及其他途徑傳入后開始的,大體經歷了五個階段:民國初期的學業成績分組實驗;20世紀20年代初的彈性編組實驗;20世紀30年代末期標準多樣化的分組實驗;1977年恢復大學招生考試后的能力分班;1991年由上海教育科學研究所“初中學習困難學生教育的研究”課題組提出的分層遞進教學主張。當然隨著時間的推移,現在幾乎國內所有省份都有分層教學實驗學校及研究課題組,分層教學的實驗與研究,對提高教學質量、滿足學生的個性化需求、提高學生的綜合素質等方面取得一定成績,成為我國小學改革的重要模式。但目前,分層教學在我國還需要運用相關理論從方法和策略的角度做更深入的研究,尋找有效的對策,避免機械的、為了分層而分層的做法。分層教學的理念,體現了以“學生為本、以學定教”的原則,以便提高學生能力,更好地適應未來,服務社會。
三、分層教學理論的應用及實踐研究簡述
著名的心理學家、教育家本杰明?布魯姆在“掌握學習”理論中提出:“教師應為需要幫助的學生提供充足的時間和幫助,讓每個學生都得到理想的、適合自己個性需要的教學,讓每個學生都得到發展。”目前我國的課堂教學基本采用的是全體統一班級授課,這種授課方式有其有利的一面,也有明顯的不足。它強調統一,齊步走,難以照顧學生的個別差異。這種“一刀切”的教學模式,無疑阻礙了學生個性和特長的發展。學生來源、知識基礎、學習態度、興趣愛好等很多方面都存在著不同程度的差異,如果運用傳統的體育組織方法進行教學,很難解決一些學生“吃不飽”而另一些學生卻“吃不了”的問題。因此,在當前以班級授課制為主體的教學組織形式下,為了彌補班級授課制的不足,實現全體學生的全面發展,必須在課堂教學的全過程中實施面向全體、分層施教、分類推進的差異化教學思路。但是這種教學思路具體操作起來還有一定的難度,進一步開展差異化教學的研究,探索出實施差異化教學的可操作性的教學模式迫在眉睫。
鑒于此,我建議我校應參考國內外分層教學的理論及實踐成果,以素質教育理論為指導思想,開展“差異分層”教學法的研究實驗。該實驗的對象為我校全體小學生,以促進全體學生全面發展,讓不同學生在原有的基礎上都有所提高為總體目標,以突出素質教育的特性為依托,此課題劃分為三個子目標:即基礎階段――培養學生對英語的興趣愛好,初步掌握英語基礎知識:發音、單詞等;提高階段――面向全體學生,使學生的英語水平在基礎層次上有所提高,如:填詞、造句等;特長形成階段――開發不同學生的潛能,形成學生英語特長,如:詩歌朗誦、情景對話等。
參考文獻:
關鍵詞:關聯分析;物流管理;創業課程
一、引言
物流行業正處于快速發展期,開設物流管理專業的院校越來越多,由于高層次的物流崗位人才需求有限,物流管理專業畢業生的就業壓力逐年增加。
物流專業學生的創業不僅符合現代的教育教W導向,也能促進我國物流業的發展。因此,在創業導向下,應該進行物流管理專業人才培養模式的改革。學校應該在秉承傳統專業教學理念的同時,加大學生的創業教育力度。應根據不同專業的特點及各專業領域的創業能力需求,設置相應的創業教育課程。我國物流行業亟待發展,需要大量的專業人才尤其是具有創新創業能力的新型人才。
二、物流管理創業課程選擇
1947年哈佛商學院開設了創業課程,開設最多的課程都是創業類相關課程,如小企業管理、創業財務、家族創業、創業營銷等。20世紀90年代末,我國高校開始注重創業人才的培養。如1999年1月公布的《面向21世紀教育振興計劃》。根據典型院校的經驗、相關研究成果及物流工程系的教師討論,初步得到了針對應用型本科物流管理專業的創業教育課程。基礎型創業課程:創業理論與實踐(A)、創業法律知識(B)、創業心理(C);創業實訓實踐課程:物流企業運營實務(H)、創業實踐(I)、創業方案策劃(J)。
三、關聯分析
關聯是兩個或多個變量取值之間存在的一類重要的可被發現的某種規律性。本論文旨在研究創業課程與學生創業能力培養之間隱藏的關系,通過關聯分析找出與學生創業能力培養密切相關的課程。
本文依據最小支持度找出所有頻繁項集(頻度),尋找頻繁項集的算法眾多,本論文選用Apriori算法。
尋找頻繁項集的Apriori算法描述:(1)對于給定的數據庫D,設置最小支持度(minsup)n;(2)掃描數據庫,統計每個1項出現的頻次;(3)篩選出所有出現頻次大于等于最小支持度n的1項,生成頻繁1-項集(即包含1項的集合);(4)連接,通過將與自身連接形成候選2-項集;(5)剪枝,對進行剪枝生成候選頻繁2-項集;(6)掃描數據庫,統計候選頻繁2-項集中所有元素的出現頻次;(7)篩選,篩選出其中所有出現頻次大于等于最小支持度n的項,由這些項生成頻繁2-項集;(8)重復步驟(4)-(7),由頻繁k-1-項集產生頻繁k-項集;循環迭代,直至迭代不能進行;(9)將上述計算得到的所有頻繁項集進行并集操作,得到頻繁項集。
四、基于關聯分析的創業課程體系構建
針對表1中的初步創業教育課程,從專家學者、知名物流企業家、創業的畢業生三個角度,通過調查問卷的形式征求意見。通過對5位專家學者、5位知名物流企業家、5位創業的畢業生的調查,對調查結果進行總結,得到課程事務表,如表1所示。
設minsup為50%,最小支持度向上取整為8(原本為7.5),采用2中的Apriori算法進行計算,根據計算,得到與學生創業能力培養密切度相對大的課程:A(創業理論與實踐)、F(物流企業創業營銷)、J(創業方案策劃)。
根據課程A、F、J的支持度、課程性質及宜開設時期,結合目前物流管理專業的課程開設情況(創業課程總課時為60),得到創業課程的開設方案,如表2所示。
五、總結
本文在遴選3類10門創業課程的基礎上,綜合5位專家學者、5位知名物流企業家、5位創業的畢業生的意見,得到了課程事務表。在此基礎之上,采用關聯分析,得出與學生創業能力培養密切度相對大的3門課程:創業理論與實踐、物流企業創業營銷、創業方案策劃。該方案可以為應用型本科高校開設創業課程提供一定的理論依據。
參考文獻:
[1]徐華平.試論我國高校的創業教育[J].中國高等教育,2004(2).
[2]唐璐.我國高校創業教育現狀與對策研究[D].南昌:南昌大學,2008.
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[5]陳凱.關聯規則挖掘算法研究[D].成都:西南交通大學,2005.
【關鍵詞】 成骨樣細胞;鎂合金;相容性
隨著生活節奏的加快,各種原因導致的骨組織損傷、缺損患者越來越多。目前臨床治療骨損傷的骨板、骨釘及植骨材料主要是不銹鋼、鈦合金及聚乳酸等。但這些材料不能降解需要二次手術取出,并且組織相容性差[1]。因此尋找力學性能好、組織相容性強,又可安全降解的新型骨組織工程支架材料意義重大。
最新發現表明鎂合金具有良好的力學特性及人工可降解性,有望成為新型植骨材料,應用于骨損傷的固定及組織工程骨的支架材料[2]。但鎂合金與細胞的生物相容性尚待探討,其能否利于成骨細胞的生長增殖分化尚無定論。因此,本研究擬將骨髓干細胞誘導分化為成骨樣細胞,并在體外與鎂合金材料復合培養,檢測成骨樣細胞的形態、增殖能力及成骨分化情況,為鎂合金的體外細胞相容性提供實驗數據,為其能成為新型骨修復材料提供理論依據。
1 材料與方法
1.1 實驗動物 健康清潔級SD大鼠20只,體質量100~150 g,雌雄不限,由遼寧醫學院實驗動物中心提供。
1.2 主要試劑 L-DMEM、H-DMEM、胎牛血清(Gibco),胰蛋白酶、β-甘油磷酸鈉(Sigma),堿性磷酸酶染色試劑盒、ALP活度檢測試劑盒(凱基生物)。
1.3 大鼠BMSCs 的原代培養及向成骨樣細胞分化
大鼠行頸椎離斷法處死,無菌分離雙側股骨,含10%FBS的L-DMEM沖洗骨髓腔,接種至50 ml培養瓶中。37℃、5%CO2、飽和濕度條件下培養。每3 d換液,達80%融合時傳代培養。
取P3的BMSCs,以0.5×105/孔的細胞懸液接種于鋪有蓋玻片的六孔板。待細胞達90%融合時更換成骨誘導培養液(含10%FBS的H-DMEM、10 mmol/L的β-甘油磷酸鈉、10-7 mol/L地塞米松、5 mg/L抗壞血酸)。37℃、5%CO2、飽和濕度條件下培養,每3 d換液。
1.4 堿性磷酸酶(ALP)染色鑒定誘導后的成骨樣細胞
當誘導后細胞達90%融合時,4%多聚甲醛固定,PBS漂洗。堿性磷酸酶染色(按試劑盒說明進行),封片,光學顯微鏡觀察。
1.5 可降解鎂合金材料樣品的制備
將鎂合金(重量百分比:Zn 1.2%,Mn 0.6%,Ca 2.0%)支架材料用PBS清洗并吹干,置于24孔培養板,紫外線照射消毒正反面各2 h,備用。
1.6 成骨樣細胞與鎂合金材料的復合培養
消化制備2×105/ml的成骨樣細胞懸液,接種到置于24孔培養板中的鎂合金支架材料表面,孵箱內復合培養。24 h、48 h、72 h后行戊二醛固定,洗滌,脫水,CO2臨界點干燥、噴金后,掃描電子顯微鏡細胞形態。
1.7 制備鎂合金支架材料浸提液
無菌條件下,按照材料表面積/浸提介質為0.003 cm2/L的比例,加入成骨誘導培養液至盛有鎂合金支架材料的容器中。孵箱中孵育24 h后提取容器中的液體,即為浸提液,應用此浸提液進一步培養成骨樣細胞。
1.8 MTT法檢測浸提液培養的成骨樣細胞增殖活性
消化制備1×104/ml的成骨樣細胞懸液,接種至96孔板,培養24 h后,將培養液換為浸提液,對照組加入普通的成骨誘導培養液,分別培養12 h、24 h、48 h、72 h后,每孔加入20 μl MTT(5 mg/ml),37℃孵育4 h,每孔加DMSO 150 μl,震蕩,用酶聯免疫儀選擇570nm波長測定各孔的光吸收值。
1.9 檢測浸提液培養的成骨樣細胞ALP活度
消化制備1×105/ml的成骨樣細胞懸液,接種至6孔板,培養24 h后,將培養液換為浸提液,對照組加入普通的成骨誘導培養液,分別培養12 h、24 h、48 h、72 h后,胰酶消化制成單細胞懸液,超聲粉碎細胞,按ALP活度檢測試劑盒說明書進行堿性磷酸酶活度的檢測。
1.10 統計學分析
所有數據均用均數±標準差表示,用SPSS 13.0軟件,采用One-way ANOVA進行數據分析。P
2 結果
2.1 骨髓干細胞分化為成骨樣細胞的形態觀察及鑒定
原代培養的骨髓干細胞逐漸伸展成長梭形,類似成纖維細胞,呈渦輪狀緊密排列(圖1)。加入成骨誘導培養液后,逐漸變成多角形,具有成骨細胞的形態特點,并聚集形成鈣化結節(圖2)。堿性磷酸酶染色顯示成骨誘導后的細胞含有大量ALP,呈深棕黑色陽性表達(圖3)。證實骨髓干細胞經成骨誘導后可分化為成骨樣細胞,具有成骨細胞的形態和特性。
2.2 掃描電鏡觀察
成骨樣細胞黏附在較粗糙的材料表面,伸展成短梭形或多角形,并伸出突起,形成細胞連接,生長狀態良好,增殖旺盛(圖4)。表明支架材料具有明顯的細胞相容性,適合細胞黏附生長。
2.3 MTT法檢測細胞增殖活性
結果顯示隨著培養時間的延長,兩組的吸光度都逐漸增高(P0.05),表明浸提液培養的成骨樣細胞具有正常的增殖活性,并未受到抑制,浸提液沒有明顯的細胞毒性(圖5)。
2.4 ALP活度檢測
結果顯示隨著培養時間的延長,兩組的細胞的ALP活度都逐漸增高(P0.05),表明浸提液培養的成骨樣細胞可以維持其正常的成骨活性(圖6)。
3 討論
Friedenstein等[3]發現骨髓干細胞在一定條件下可分化為成骨細胞,表達成骨細胞表型,骨髓干細胞成功活躍在骨組織工程領域。本研究采用全血培養法分離SD大鼠股骨骨髓,培養的骨髓干細胞呈長梭形,增殖能力強,具有間充質干細胞的特性。在成骨誘導液培養下骨髓干細胞變為多角形并形成鈣結節,經堿性磷酸酶染色發現誘導后的細胞呈深棕色陽性表達,我們認為其具有成骨細胞的形態及生物學特性,可以稱為成骨樣細胞,符合成骨細胞分泌有機成分和礦物質的鑒定指標[4]。
支架材料是組織工程領域的三大要素之一,必須具備良好的組織相容性和可降解性,促進細胞的黏附和生長。作為骨組織工程的支架材料還要富于一定的韌性和硬度,因此近年來鎂合金作為可降解的新型骨組織工程支架材料備受關注[5]。其具有高分子化合物獨特的可降解性,又兼有金屬材料的堅韌性。數據表明高強度鎂合金的比強度可以達到480 gPa/ (g/cm3),密度約為1.7 g/cm3,與人的骨密度(1.75 g/cm3)較接近,符合理想的骨板要求;鎂合金的彈性模量是45 gPa,而人骨彈性模量為20 gPa,足以滿足人植骨的要求[6]。大量研究又表明作為骨固定材料鎂合金可以加速損傷骨質愈合,抑制局部骨質疏松的發生[7,8]。
目前對于支架材料的評價包括體內和體外兩種。體外實驗是將細胞或組織與支架材料或支架浸提液復合培養,檢測細胞生長、增殖及功能等相關指標,比體內實驗更具有可控性、可重復性、可定量分析等優點[9],是評價支架材料組織相容性的重要依據。因此本研究將誘導成功后的成骨樣細胞與鎂合金復合培養,經掃描電鏡觀察發現材料表面有大量細胞附著,生長狀態良好,表明此支架材料有利于成骨樣細胞的黏附生長。檢測浸提液培養下細胞的增殖活性,有助于考察支架材料的毒性[10]。MTT法操作簡單、靈敏度高、重復性好是檢測細胞增殖活性的主要方法。本實驗結果表明經浸提液培養的成骨樣細胞仍具有旺盛的增殖潛能,說明鎂合金支架材料不具有細胞毒性。本實驗又應用ALP活度檢測試劑盒檢測浸提液培養細胞的成骨分化情況,發現浸提液培養的細胞與正常培養液組的堿性磷酸酶活度并未出現明顯差異,說明鎂合金材料的浸提液與正常成骨誘導液一樣,也可以促進成骨樣細胞的成骨分化,具有明顯的骨誘導能力。
本實驗探討了鎂合金材料在體外促進成骨樣細胞的增殖和分化情況,但關于鎂合金植骨材料在動物體內組織中能否促進骨組織再生,有待于后續的體內實驗進行證實。
參 考 文 獻
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[2] Li LC, Gao JC. Evaluation of cyto-toxicity and corrosion behavior of alkali-heat treated magnesium in simulated body fluid. Surf Coat Techn,2004, 185(1): 92.
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[5] Simion M, Fontana F. Autogenous and xenogeneic bone grafts for the bone regeneration. Minerva Stomatol, 2004, 53:191-206.
[6] Mark P Staiger, Alexis M Pietak, J erawala Huadmai,et al.Magnesium and its alloys as orthopedic biomaterials: a review. Biomaterial, 2006,27(9): 1013.
[7] Saris NE, Mervaala E, Karppanen H, et al.Magnesium:an update on physiological,clinical and analytical aspects.Clin Chim Acta, 2000,294(1-2):1-26.
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關鍵詞:體育課;體育教師;高校女生;素質;積極性
前言
大學體育課是各高校課程內容里必修的一門課程,是普通高校體育最基本的組織形式,是學生身心健康得到發展的基本途徑,高校女生普遍存在不喜歡上體育課的現象。本文筆者根據自己上體育課的總結,分析了影響高校女大學生上體育課積極性的因素,并提出了一些對策。旨在提高高校體育課課堂教學質量,實現體育課教學目標。
1.研究對象及研究方法
1.1研究對象
選取西北工業大學、西北大學、西安財經學院、西京大學這四所大學不分年齡、利用簡單隨機抽樣這一方法,從每一所大學中隨機抽取100人作為調查對象。
1.2研究方法
1.2.1 文獻資料法
翻看了18篇論文和期刊文獻,大量科研理論被得到。
1.2.2 問卷調查法
在這四所大學中總共發放問卷計400份,回收了364份,356份為有效問卷,有效率89%。
1.2.3 實地考察法
為了獲取更多準確、詳實的信息和資料,對西安部分普通高校進行實地考察訪談,也結合筆者在多所普通高校里上課時對高校女生在上體育課的現狀的了解并做了進一步的總結。
2.研究結果及分析
2.1 普通高校女生對體育課興趣的調查
通過在四所高校內的問卷調查,調解結果發現有263位同學對體育課比較感興趣,其中有100位同學對體育課感興趣但不愿意實踐,7位同學對體育不感興趣。
2.2 普通高校女生感興趣的體育項目分析
普通高校的女大學生們都有著自己的喜歡的項目,她們的選擇傾向主要是形體訓練功能、韻律感強的體育項目,街舞、健美操、體育舞蹈等項目成為他們的最愛,但是比如體操,田徑等這些相對比較枯燥乏味,她們從心理上就產生了畏懼,害怕,對這些體育類項目的興趣愛好程度都比較低。
2.3 普通高校女生體育課積極性的影響因素分析
2.3.1 內部因素分析
1、生理因素分析:大部分女生身體素質較差,生理負荷量小,協調性方面相對偏弱,動作也沒有男生那么迅速,比較遲緩,力量,速度等方面也不是很好。
2、心理因素分析:恐懼心理最為嚴重,自信心不足也影響著對體育的喜愛。對于一些運動項目有意思恐怖心理,欠缺一定吃苦耐勞精神一旦失敗后,對成敗這件事情的認可度,承受能力相對較差。
2.3.2 外部因素分析
現在很多高校女生對體育課的積極性受到很多外部因素影響。以田徑、技巧、籃球等體育運動還是現階段中小學的主要體育課內容,田徑、技巧、籃球等運動長期練習后,就會讓很多同學對教學內容反感,這既影響了同學們對教學內容的積極性,同時讓同學們也失去度教學內容的興趣。當同學們高中畢業進入大學后,逐漸找回了對體育課的興趣,希望在大學生活中活出新的自己,新的人生,尋找新的自我,但是事與愿違,當前大條件不滿足,在中國大學里面,田徑和球類依然是教學內容的重要組成部分,這樣還是不容易啟發學生們的學習積極性,導致學生們的積極性并不算高。進入大學以后,在所有的體育選修課里面,項目雖然種類齊全,但是由于一些硬性條件的影響,比如師資力量,場地器材等因素,很多同學很不容易選到自己喜歡的體育項目,甚至直接是選不到,但是由于學校的硬性規定,學生們不得不選擇自己即使很討厭的體育項目。另外,在實際教學中,方法基本不變,還是那些傳統的教學方法,這與以前的體育教學法有幾分相似,變化不大,影響了教學效果。
在高校體育教師隊伍里面,綜合素質和文化水平不算很高,并且對體育知識、技能等知識掌握程度并不全面,導致她們對體育課的積極性下降,削弱了體育課在她們心中的地位和作用。
3.結論
3.1 絕大多數女大學生還是比較喜歡體育活動,但在實際生活中參與課外體育鍛煉的同學并不是很多,學校等有關部門應該對于此情況引起重視。
3.2 影響女大學生參加課外體育活動因素主要是傳統的體育教學。普通高校女生愛好的體育項目主要有:形體訓練類,時尚新穎娛樂化類,趣味性強,負荷量適中的大眾化項目。
3.3 女生的生理心理也是影響體育課積極性的一個重要因素,另外體育教師素質、教材教法、課程安排、組織形式等也會對體育課產生影響。
4.發展對策
4.1 體育課程目標的設置及教師素質的培養
首先,《體育與健康》課程教學目標的設置應注重培養女大學生體育能力的階段和方法。
其次,在大學中大多數體育課老師的文化素質還不是很高,體育教師的文化素質是培養大學生體育能力的關鍵所在。
4.2 改革高校體育課程設置和授課方式
普通高校體育教育應該以以學生為中心,尊重學生健康權力,選擇權,產生快樂體育新觀念。
4.3 加強高校課外體育活動的組織管理工作
各大高校要真真正正的對學生課外體育活動的各項管理工作加強,建議將學生課外活動歸并合理課程體系:培養體育精英,讓她們能組織,帶動大家。
4.4 努力提高學生的體育意識,促進人的全面協調發展
在大學體育中,校園體育氛圍特殊重要。在普通高校,學校所有師生都必須轉變觀念,刪除過去的那種思想理念,應該合理的安排教學內容,合理利用時間來進行教學工作,讓每一個學生都真正能夠有足夠的時間和精力去進行體育運動達到鍛煉的效果。
4.5 對運動設施建設不斷加到投入力度,實行科學管理和維護。
近幾年,我國高校不斷擴招,大量的學生涌入大學校園,結果導致很多高校的運動場館已經不能滿足學生們的需要,達到了僧多粥少的現狀,并且在場地維護方面也不是很到位,即使以鉻新的場地,在短短的世界內都有可能被破壞掉。因此高校要加大大資金投入力度已經迫在眉睫,讓場地設施和器材緊缺等現狀在日離開我們的視線。(作者單位:西安體育學院研究生部)
參考文獻:
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[3]朱智賢心理學大辭典[M].北京師范大學出版社.1989
[4]劉大海.高校課外活動改革實踐與思考[J].武漢體育學院學報.2005.(3)
形考任務1
試題及答案
題目1:,,是三個集合,若,則有(
)成立。
[答案]
題目2:,則(
)。
[答案]
題目3:與自然數集N等勢的集合稱之為(
)。
[答案]可列集
題目4:設是從到的映射,則下列說法正確的是(
)。
[答案]
題目5:設,是兩個集合且,則(
)。
[答案]=
題目6:設是中的關系,若,則稱為(
)。
[答案]反對稱的
題目7:設是一集合,對于,規定,則是一(
)。
[答案]半序集
題目8:若集合,則(
)。
[答案]
題目9:對整數加法來說,整數集中(
)。
[答案]零元和負元素都存在
題目10:對于復數集
,下列說法正確的是(
)。
[答案]它不能成為有序域
題目11:
1.設是中的關系,若是_______,對稱的,傳遞的,則稱是等價關系。
[答案]反身的
2.設是非空的實數集,若存在實數,滿足1),有;2)_______,則稱是數集的下確界。
[答案]
3.一個集合若不能與_______建立一個雙射,則稱該集合為有限集。
[答案]其任一真子集
4.若集合上的運算滿足_______,則的左零元就是的右零元,也就是的零元。
[答案]交換律
5.對于半序集合的元素,若_______,則稱為的極大元。
[答案]任意的都不成立
6.既約分數可以化成有限小數當且僅當只含有_______的因數。
[答案]2與5
7._______。
[答案]
8.設是非空有界實數集,令
,則_______。
[答案]
9.在自然數集中,能進行減法運算當且僅當被減數_______減數。
[答案]>
10.若數列單調增加且有________,則數列收斂。
[答案]上界
題目12:設集合A={1,2,3456.7,8},關系D4為整除關系(1)寫出集合A中的最大元,最小元,極大元,極小元;(2)寫出A的子集B={12,4}的上界、下界、最小上界和最大下界。
[答案]
題目13:已知an=2+√2+…+√,說明用數數列{an}極限存在,并求
lim
a
2報恨號。
[答案]
題目14:
[答案]
題目15:
[答案]
題目16:
[答案]
題目17:
[答案]
題目18:
[答案]
題目19:
[答案]
題目20:
[答案]
題目21:
[答案]
形考任務2
試題及答案
題目1:已知是單調減少函數,也是單調減少函數,則是(
)。
[答案]單調增加函數
題目2:已知是實數,,函數在上的導函數有界,則。
[答案]a
≥
1+b
題目3:已知函數在實數集上可導,且在上有界,則函數在上(
)。
[答案]連續
題目4:在實數域內至少有(
)個實根。
[答案]2
題目5:與是開區間內的有界連續函數,則函數在內(
)。
[答案]結論不確定
題目6:設是二元函數,且使得,則函數是(
)。
[答案]代數函數
題目7:在內連續可導,且,使得,則是(
)。
[答案]穩定點
題目8:設是超越數,則是(
)。
[答案]超越數
題目9:已知,則(
)。
[答案]1
題目10:下列說法正確的是(
)。
[答案]對數函數是超越函數
題目11:
01.
已知,則_________。
02.若函數在點可導,則_________。
03.函數在點連續_________。
04.已知,則_________。
05.若直線是曲線的斜漸近線,則_________。
06.已知,則_________。
07.已知連續,且,則_________。
08.若復數是某個整系數多項式的根,則稱是_________。
09.設,是數集上的周期函數,,分別為它們的周期,若_________,則也是周期函數。
10.當滿足條件_________時,有。
[答案]
題目12:已知f(cos
x)=cos
2x-1,求f(x)。
[答案]
題目13:
[答案]
題目14:
[答案]
題目15:
[答案]
題目16:
[答案]
題目17:
[答案]
題目18:
[答案]
題目19:
[答案]
題目20:設是一給定的凸四邊形.
證明,在的連線上存在且僅存在一點,使直線將四邊形分成面積相等的兩部分。
[答案]
題目21:設是從到的連續函數,則存在點,使,其中是一個非零自然數。
[答案]
形考任務3
試題及答案
題目1:,則(
)。
[答案]
題目2:
已知,則(
)。
[答案]
題目3:已知,則(
)。
[答案]
題目4:在內是(
)。
[答案]下凸函數
題目5:設定義在上,是的極小值點,則(
)。
[答案]
題目6:下列結論正確的是(
)。
[答案]可微函數的極值點一定是穩定點
題目7:設是內的嚴格上凸函數,則(
)。
[答案]前三個結論都不對
題目8:有界閉凸集上的下凸函數的最大值必在的(
)達到。
[答案]邊界
題目9:下列結論不正確的是(
)。
[答案]凸集的并集是凸集
題目10:函數
在穩定點
處(
)。
[答案]取得極小值
題目11:
01.函數定義在上,若,有__________,則稱是下凸函數。
02.設函數定義在開區間內,若,有,則稱是內的__________函數。
03.設均為正數,則其幾何平均與算術平均的不等式為_________。
04.設是二次可導的下凸函數,則_____________。
05.若,則在上是嚴格_________的。
06.若,且對于及,有,則稱集合是_________集。
07.是凸集,當且僅當中任意兩點連線都在_________中。
08.設是從到上的連續函數,滿足:(1)___________;(2)對于且,有.
則是以為底的對數函數。
09.設是定義在上的連續函數,滿足:(1)___________;(2)存在實數,當時,,;(3).
則分別稱是正弦函數與余弦函數.
10.若點是函數的一個穩定點,且在點處有二階連續偏導數,則函數在點處取得極小值的充分條件是:
且__________。
[答案]
題目12:
[答案]
題目13:
[答案]
題目14:
[答案]
題目15:
[答案]
題目16:
[答案]
題目17:
[答案]
題目18:
[答案]
題目19:
[答案]
題目20:
[答案]
關鍵詞:小學科學;研究性學習;實踐研究
社會對創新型人才的需求不斷膨脹擴大,培養創新型人才,
就要從小學階段培養科學意識思維和創新意識思維抓起,研究性學習是培養學生該方面能力的有效途徑,如何在小學科學教學中開展研究性學習值得深入研究。
一、研究性學習的概念界定
研究性學習是指學生在教師的主導下以類似科學研究的形式去學習,以現實生活中的各種現象為研究基礎,強調學生的主體地位和教師的主導地位,旨在培養學生從生活中發現問題、解決問題、積累知識的能力,注重從實際出發,不局限于教材、書本的限制。研究性學習的根本出發點就在于從改革學生的學習方式入手,實施以培養學生的創新精神和實踐能力的素質教育。
二、小學科學教學中開展研究性學習的可行性分析
要保證研究性學習在小學科學教學中順利開展,就要在教和學兩個方面確保是可行的。學生方面,小學生的生活環境不同以往,獲取各種信息的途徑越來越多,心智發育相對以往較早些,在合理設計和引導下完全可以接受研究性學習。教學方面,教師的教學素質也比以往提高許多,教學設施也日漸科學先進,其功能不斷強化使教學更加順利、簡便、高效,在此環境下完全可以實行研究性學習。
三、小學科學教學中研究性學習的實踐策略
研究課題的選取上要針對學生的研究能力范圍確定課題,在研究方法上要保證學生實施的可行性。以教科版小學科學教學為例,對于低年級學生課題的選定要從認知的層面來擬定,高年級的就要保證實踐性強,像三年級上冊第一單元植物的研究課題選取就要以學校內的植物認識觀察為主題,五年級下冊第一單元的浮沉研究以實物實驗為主題。
研究性學習的開展組織上要形式多樣化,根據研究課題性質來確定組織形式。四年級上冊第一單元天氣的研究性學習的任務輕松,以觀察為主,這樣就可以以個人為單位組織完成氣溫、風向、風速等天氣指標確定工作,在獲取方法上允許發揮各自的能力特長。實踐操作性較強的就要以小組為單位進行組織。
在研究性學習評價中要展開學生互評和老師點評相結合的層面態勢。例如,四年級溶解快慢研究性學習,先讓學生互評溶解研究的成果和不足,再以教師綜合點評進行知識總結。
參考文獻: