時(shí)間：2023-03-21 17:12:45
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盡管肌體對(duì)應(yīng)外部的感受系統(tǒng)繁多、各部分組織及器官復(fù)雜多樣,但這些神經(jīng)系統(tǒng)進(jìn)入腦內(nèi)后布局合理、活動(dòng)有序.如腦干中來自不同部位的7種神經(jīng)系統(tǒng),因運(yùn)動(dòng)和感受功能不同進(jìn)一步細(xì)分為19個(gè)腦神經(jīng)核,并分別對(duì)應(yīng)于肌體各運(yùn)動(dòng)和感知組織及器官[4].這些神經(jīng)核團(tuán)或許運(yùn)用振蕩頻率的差異進(jìn)行功能分類或區(qū)域劃分.上述5部分假設(shè)模型基于以下的理由提出:首先,早在20多年前,德國的有關(guān)研究人員首先在貓的視皮層觀察到振蕩現(xiàn)象[8-9].之后,其他研究人員在貓、免、猴的視、聽、海馬等不同部位都發(fā)現(xiàn)了振蕩現(xiàn)象.實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),神經(jīng)元發(fā)出的脈沖并不隨機(jī)出現(xiàn),而是和皮層局域的振蕩“同步”發(fā)放.這些振蕩波并不很規(guī)則,而更像一個(gè)隨手畫出的粗糙的波.當(dāng)使用2個(gè)電極作記錄時(shí),場電位還存在同位相振蕩現(xiàn)象[10-11].也有實(shí)驗(yàn)表明,同步振蕩可以出現(xiàn)在大腦兩半球皮質(zhì)之間[12].對(duì)于振蕩現(xiàn)象,許多人認(rèn)為感覺通道中對(duì)同一物體的不同特征敏感的神經(jīng)元,可能通過40Hz的同步振蕩把它們整合(捆綁)起來,形成一個(gè)完整的物體概念[13-20].Crick與科赫合作研究視覺意識(shí)時(shí)還將這一觀點(diǎn)進(jìn)一步推廣,認(rèn)為這些與γ振蕩(35~75Hz)同步發(fā)放,可能與視覺覺知的神經(jīng)相關(guān)聯(lián)[21].近年來,運(yùn)用功能磁共振成像(fMRI)等技術(shù),神經(jīng)同步振蕩現(xiàn)象在認(rèn)知以及記憶等方面也有著廣泛的研究[22-24].其次,腦干中的復(fù)雜結(jié)構(gòu)是神經(jīng)解剖學(xué)一直未找到合理解釋的一個(gè)謎.位于腦干的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)在神經(jīng)系統(tǒng)中發(fā)揮的功能和作用,早在10多年前就已引起許多研究者的關(guān)注,他們中的大部分人認(rèn)為:所有的感覺神經(jīng)都有分支通向網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)對(duì)于“喚醒”大腦皮層的功能起重要的作用,所以網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)對(duì)意識(shí)起重要作用[25].現(xiàn)有的醫(yī)學(xué)教課書都將腦干稱之為神經(jīng)中樞區(qū)域,分布于肌體全身的12對(duì)神經(jīng),包括視神經(jīng)進(jìn)入大腦后幾乎無一例外地終止于各自的一個(gè)神經(jīng)核團(tuán),對(duì)于這些神經(jīng)核團(tuán)均稱其為特異結(jié)構(gòu)或稱“疑核”.第三,長期以來,在醫(yī)療實(shí)踐中被習(xí)以為常的腦電圖測定中的某些怪現(xiàn)象,也可在本假設(shè)模型中獲得解釋.視網(wǎng)膜獲取的電信號(hào)經(jīng)外側(cè)膝狀核振蕩后,形成的電波向外發(fā)送:眼睛一睜,15~25Hz的β腦電波立即出現(xiàn);眼睛閉合,視網(wǎng)膜信號(hào)消失,神經(jīng)核的振蕩也就停止,電波頻率重又回到8~12Hz的α波.而困倦或睡眠狀態(tài),電波頻率就落在1~4Hz的δ頻率段[1],這是肌體對(duì)外的神經(jīng)感受器停止工作后,其所對(duì)應(yīng)的所有神經(jīng)核團(tuán)不再需要發(fā)送電波的顯著跡象.1~4Hz是肌體自身活動(dòng)所形成的神經(jīng)核發(fā)放的電波頻率段.電荷振蕩產(chǎn)生電磁波是物理學(xué)的基本特性之一,通過同步振蕩形成電波符合生物進(jìn)化規(guī)律.人體從外部采集的大量信息,進(jìn)入大腦后不再存在任何介質(zhì)可用于電信號(hào)傳導(dǎo).覆蓋在頂部的端腦與脊髓延伸的腦干之間,所有神經(jīng)系統(tǒng)均不具備足以傳導(dǎo)大量信息的連接介質(zhì).信號(hào)的形成、傳遞和加工必須在生物學(xué)的范疇內(nèi)考慮.而許多研究者在實(shí)驗(yàn)和理論上提出的腦內(nèi)信息多次傳遞折返形成意識(shí)的理論模型,明顯地違背生物學(xué)中細(xì)胞保持穩(wěn)定這一法則,將意識(shí)研究引到不可知論之中.需要特別說明的是:視網(wǎng)膜就是一個(gè)接收電波(人類可接收的波長為380~780nm[6])信號(hào)的神經(jīng)組織.本模型提出的腦干中“特性不明”的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)接收電波信息只是換了個(gè)位置,僅是一個(gè)“同位等效”的邏輯推理,最終當(dāng)然需要實(shí)驗(yàn)加以證明.
2意識(shí)功能區(qū)感知神經(jīng)活動(dòng)原理及其物理學(xué)依據(jù)
從臨床實(shí)踐中已知,腦干網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)受到損傷會(huì)導(dǎo)致不同程度的意識(shí)障礙,甚至深度昏迷,一些鎮(zhèn)靜藥物就是通過阻滯該系統(tǒng)傳入通路而達(dá)到鎮(zhèn)靜[4].某些患者因腫瘤治療,為了處理腫瘤的惡性擴(kuò)散,作為最后一種方案切除腫瘤所在的整個(gè)左半球大腦,沒有遺留下任何大腦皮層.手術(shù)導(dǎo)致了最嚴(yán)重的全面失語癥.但病人的核心意識(shí)未受損傷,不只是清醒和有注意力,有時(shí)還能使用手勢表達(dá)問題,主導(dǎo)情緒與當(dāng)時(shí)的情景非常協(xié)調(diào)[26].
2.1網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)具有意識(shí)感知功能的擬合特性
腦干中的網(wǎng)狀神經(jīng)結(jié)構(gòu)不僅在解剖學(xué)上符合意識(shí)功能區(qū)的最佳位置布局選擇,而且其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)也非常有規(guī)律性:(1)神經(jīng)元胞體形狀和大小各異,小的只有12~14μm,大的可達(dá)90μm,這些細(xì)胞被纖維分隔成許多小群,核團(tuán)不易辨認(rèn).(2)纖維來源和走向縱橫交錯(cuò).(3)纖維聯(lián)系廣泛,平均每個(gè)神經(jīng)元表面有7000~8000個(gè)突觸[4].網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)中的每個(gè)尺寸的神經(jīng)細(xì)胞分別對(duì)應(yīng)一個(gè)固定的電波頻率范圍起作用,正像視網(wǎng)膜中每個(gè)神經(jīng)元可捕獲一種固定波長的光波一樣.網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的布局形式非常擬合于同時(shí)接收不同頻率組合的電波信號(hào).
2.2從視網(wǎng)膜接收到意識(shí)感知的信號(hào)轉(zhuǎn)換
為了證明意識(shí)和記憶是2個(gè)獨(dú)立的功能區(qū),現(xiàn)以視覺系統(tǒng)的意識(shí)形成為例進(jìn)行分析.視網(wǎng)膜上約有60種不同類型細(xì)胞,1億個(gè)左右視桿細(xì)胞和500萬個(gè)視錐細(xì)胞[1],眼睛一睜開,視網(wǎng)膜通過3條通路約150萬根神經(jīng)節(jié)細(xì)胞的軸突每秒大約輸出1000萬bit以上的視覺信息[1],大量信息傳輸?shù)南乱徽臼峭鈧?cè)膝狀核,之后沒有下一站,通過神經(jīng)纖維介質(zhì)傳導(dǎo)的電信號(hào)就此終斷.神經(jīng)解剖中還有小部分纖維走向由視網(wǎng)膜出發(fā)后不經(jīng)過外側(cè)膝狀核而與腦內(nèi)上丘和頂蓋前區(qū)等組織相連,稱為視第2通路[6].這種信息通路很容易被理解為腦內(nèi)各神經(jīng)組織活動(dòng)時(shí)起同步觸發(fā)器作用.大腦該如何處理視網(wǎng)膜源源不斷的信號(hào),并最終形成視圖意識(shí)？外側(cè)膝狀核通過有節(jié)律(如25Hz)的振蕩活動(dòng)將電信號(hào)進(jìn)行整合,以特定頻率向外發(fā)送電波信號(hào).電波進(jìn)入意識(shí)感知區(qū)后,腦干部位的網(wǎng)狀神經(jīng)結(jié)構(gòu)中廣泛分布的大量12~90μm大小不同的神經(jīng)元正好對(duì)應(yīng)這一由視圖轉(zhuǎn)換后的電波信號(hào),眾多獲得對(duì)應(yīng)波長感知的神經(jīng)元組合形成的綜合感受就是眼前的一幅圖景.這種視圖感知意識(shí)也可以看成從視網(wǎng)膜到腦干網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的信號(hào)轉(zhuǎn)換和神經(jīng)元功能轉(zhuǎn)換,相當(dāng)于一種映射.外側(cè)膝狀核振蕩頻率25Hz是一個(gè)待定值,筆者采用電影發(fā)展史上的經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù),即電影放映速度從每秒16禎到24禎改進(jìn)后,畫面的軸動(dòng)(俗稱卓別琳動(dòng)作)現(xiàn)象消失,動(dòng)作變得流暢.外側(cè)膝狀核每隔40ms(1000ms/25)發(fā)送1次電波恰似一個(gè)速度開關(guān),將自然界3×105km•s-1的光速(電磁波)轉(zhuǎn)換成生物學(xué)意義上的神經(jīng)元的機(jī)械運(yùn)動(dòng)速度.外側(cè)膝狀核振蕩電波除了被網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)感知,同時(shí)也被大腦皮層記憶神經(jīng)元接收.如果大腦皮層記憶神經(jīng)元中已儲(chǔ)存了相同的視圖信息,則電波信號(hào)與記憶神經(jīng)元之間因同頻諧振的特性使得記憶神經(jīng)元被激活,即同頻諧振波幅疊加的物理學(xué)特性確保了發(fā)送信號(hào)與儲(chǔ)存類同信息的神經(jīng)元達(dá)到了準(zhǔn)確無誤對(duì)接.被激活的記憶神經(jīng)元轉(zhuǎn)而又向外發(fā)送電波,皮層記憶神經(jīng)元發(fā)送的電波信息讓意識(shí)區(qū)網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)神經(jīng)元感知到曾經(jīng)有過的體驗(yàn)—–熟悉.如果電波信息完全是新的,即視覺畫面從未見過,則電波所含的內(nèi)容成為新的一個(gè)記憶事件儲(chǔ)存.
3大腦皮層記憶神經(jīng)元的信息儲(chǔ)存原理及其生物學(xué)依據(jù)
3.1基于模型假設(shè)的記憶信息儲(chǔ)存原理
生命誕生初期,記憶神經(jīng)元的原始狀態(tài)可形象地認(rèn)為“空白”.當(dāng)意識(shí)感知到的電波同樣作用于“空白”神經(jīng)元時(shí),腦內(nèi)的神經(jīng)化學(xué)遞質(zhì)與電波共同作用改變了神經(jīng)元的結(jié)構(gòu),比如增加了許多樹突和樹棘,這就形成了神經(jīng)元記憶儲(chǔ)存的最初架構(gòu).神經(jīng)元的結(jié)構(gòu)改變并不符合“生命活動(dòng)的最高目標(biāo)是保持結(jié)構(gòu)穩(wěn)定”這一鐵的規(guī)則,在電子顯微鏡下可以發(fā)現(xiàn),一個(gè)單細(xì)胞的生命體也以最大的努力保持內(nèi)部平衡以達(dá)到生命的延續(xù).穩(wěn)定和平衡是神經(jīng)元的最大目標(biāo),也是生命活動(dòng)的最大任務(wù)[26].被增生樹突樹棘的神經(jīng)元處于不穩(wěn)定狀態(tài),恢復(fù)原狀的活動(dòng)使神經(jīng)元產(chǎn)生了與記憶儲(chǔ)存時(shí)類同的電波信號(hào).初始階段,神經(jīng)元活動(dòng)強(qiáng)度較大,其產(chǎn)生的信號(hào)強(qiáng)度也大,所以剛形成的記憶很容易得到恢復(fù),且回憶的準(zhǔn)確度也高.隨著時(shí)間推移,神經(jīng)元慢慢降低活動(dòng)強(qiáng)度,產(chǎn)生的信號(hào)變?nèi)?部分增生的樹突或樹棘丟失了,但電波的總體架構(gòu)沒有變,能模糊記得某件事,而不那么準(zhǔn)確.時(shí)間無限延長后,神經(jīng)元恢復(fù)原狀的成功率增加,直至基本復(fù)原,我們小時(shí)候的大量記憶事件就是這樣被遺忘了.心理學(xué)上的記憶曲線變化規(guī)律符合神經(jīng)元樹突樹棘增生和丟失的生物學(xué)機(jī)制過程,人類在實(shí)踐中歸納出的經(jīng)驗(yàn)是可以用科學(xué)的內(nèi)在規(guī)律進(jìn)行解釋的.被改變結(jié)構(gòu)的神經(jīng)元若再次受到同樣的意識(shí)電波作用,神經(jīng)元的結(jié)構(gòu)改變將被強(qiáng)化,多次被改變被強(qiáng)化就成了新的穩(wěn)定結(jié)構(gòu).樹突棘具有可塑性,在學(xué)習(xí)過程中可能發(fā)生新的樹突棘[7].比如你新認(rèn)識(shí)的朋友,再次相遇,二三次及以后的意識(shí)電波作用在同一神經(jīng)元上,神經(jīng)元會(huì)增加許多新的樹棘和分叉的樹突,甚至還發(fā)現(xiàn)與別的神經(jīng)元新增加“突觸”,即一個(gè)神經(jīng)元的軸突或樹突與后一個(gè)神經(jīng)元的樹突形成突觸相連,因?yàn)樾碌挠洃浭录蔀槔系挠洃浭录?信息的容量擴(kuò)大了,記憶的細(xì)節(jié)豐富了,內(nèi)容拓展了.大腦回憶的事件總是相關(guān)聯(lián)的內(nèi)容一起出現(xiàn),這是記憶神經(jīng)元發(fā)放時(shí),通過同步振蕩確保了以“突觸”相關(guān)聯(lián)的神經(jīng)元在時(shí)間次序上起到先后排隊(duì)作用.此外,與原有事件相關(guān)的內(nèi)容總是容易記住.心理學(xué)實(shí)驗(yàn)中強(qiáng)調(diào)有意義的事件或關(guān)聯(lián)性的事件一起記憶效率更高就是這種生物學(xué)機(jī)制的作用.時(shí)間推移造成記憶模糊總是發(fā)生在細(xì)節(jié)內(nèi)容方面,即樹突樹棘的丟失.記憶的初始架構(gòu)非常重要,如大家知道一個(gè)人成長初期的啟蒙教育很重要,一個(gè)好的行為習(xí)慣也是從入門教育開始.這些被人們普遍認(rèn)可的規(guī)律背后就是記憶神經(jīng)元初始架構(gòu)形成的不可改變性的生物學(xué)機(jī)制.
3.2記憶儲(chǔ)存的生物學(xué)依據(jù)
為了進(jìn)一步解釋筆者的假設(shè)模型,從神經(jīng)解剖學(xué)的角度比對(duì)神經(jīng)元結(jié)構(gòu)的許多固有特性,可進(jìn)一步說明記憶儲(chǔ)存的生物學(xué)特性.一個(gè)胞體直徑5~150μm的神經(jīng)元,平均表面約有6000~10000個(gè)棘[7],不同種類的神經(jīng)元的樹突形態(tài)和大小各不相同、一般樹突從胞體的發(fā)起部較寬,其后分支和變細(xì),長度不等,一般較短.樹突上最突出的特征是帶有大小不同的伸出物,稱為樹突棘,可呈細(xì)長形體、蘑菇形、粗短形等不同形狀.樹突棘極大地?cái)U(kuò)展了樹突與其他神經(jīng)元形成接觸的機(jī)會(huì),且在學(xué)習(xí)記憶過程中樹突樹棘會(huì)有數(shù)量和形狀上的變化[6].另外,20世紀(jì)70年代,紐約A1bertEinstein醫(yī)學(xué)院的Purpura等發(fā)現(xiàn)了樹突結(jié)構(gòu)的重要的線索.他們用高爾基染色法研究智障兒童的腦,發(fā)現(xiàn)其神經(jīng)元的樹突結(jié)構(gòu)發(fā)生了明顯的改變.智障兒童的樹突上少了很多樹突棘,而僅有的少量樹突棘又異常細(xì)長.進(jìn)一步觀察發(fā)現(xiàn),樹突棘改變的程度與智力遲鈍的程度成正相關(guān).Purpura指出智障兒童的樹突棘與正常胎兒的樹突觸棘非常相似[27].
3.3記憶信息處在不斷變化中
意識(shí)形成的電波結(jié)構(gòu)組合每一單位時(shí)間都在變化,因此記憶神經(jīng)元的結(jié)構(gòu)也隨之變化.如果按照現(xiàn)代信息儲(chǔ)存概念,一個(gè)人一生中形成的天量數(shù)據(jù)幾乎很難用任何人造的設(shè)備可以完整儲(chǔ)存.自然進(jìn)化恰恰在關(guān)鍵的時(shí)候出乎預(yù)料.記憶神經(jīng)元的儲(chǔ)存方式與意識(shí)當(dāng)下形成的電波,在電波的框架結(jié)構(gòu)(電波頻率組合及次序)相似性上解決了難題.當(dāng)后一個(gè)意識(shí)電波形成的框架結(jié)構(gòu)與記憶神經(jīng)元中已儲(chǔ)存電波的框架結(jié)構(gòu)相似度比較高時(shí),新的電波就在原有記憶神經(jīng)元或神經(jīng)元組合上找到了“歸宿”.新電波與原儲(chǔ)存電波之間的差異部分,通過樹突樹棘的增生就輕易地解決了記憶儲(chǔ)存的擴(kuò)容.
3.4記憶信息的恢復(fù)原理
意識(shí)電波與記憶神經(jīng)元之間運(yùn)用物理學(xué)中的諧振原理很容易地解決了現(xiàn)代信息技術(shù)中很難解決的尋址速度難題.人們用無線收音機(jī)很容易在浩翰無邊的空間找到自己需要的廣播電臺(tái),相同的原理,一個(gè)儲(chǔ)存了信息的神經(jīng)元就是一臺(tái)固定頻率組合的收發(fā)機(jī),下一次只要大腦中出現(xiàn)同樣的電波,對(duì)應(yīng)的神經(jīng)元就會(huì)立即動(dòng)作—–接收,接收到的電波信息與儲(chǔ)存的信息不完全相同,故樹突樹棘又有新的變化;變化又產(chǎn)生了新的不穩(wěn)定,之后神經(jīng)元就轉(zhuǎn)為反對(duì)變形活動(dòng)—–發(fā)送.用傳統(tǒng)的概念表述就是神經(jīng)元被激活,被激活(被變形)的神經(jīng)元一定會(huì)比其他神經(jīng)元發(fā)放更高電位的信號(hào).大腦的這種機(jī)制確保了意識(shí)的高效率工作,在茫茫人海中,無論你走到哪里,當(dāng)你偶遇老同學(xué)時(shí)會(huì)不假思索地叫出對(duì)方的稱呼,并感知到老同學(xué)與你相處時(shí)的幾乎所有的經(jīng)歷,此時(shí)意識(shí)概念和意識(shí)閃念都在起作用,如果相遇者是曾經(jīng)戀愛過的男女朋友,此時(shí)或許你的心跳會(huì)突然加快,臉色跟著變化,肌體內(nèi)形成的是一種意識(shí)體驗(yàn).就在見到老同學(xué)的當(dāng)下,你的記憶神經(jīng)元的儲(chǔ)存信息也在變化,比如老同學(xué)頭發(fā)白了,人老了.所以意識(shí)當(dāng)下的電波結(jié)構(gòu)在化學(xué)神經(jīng)遞質(zhì)的共同作用下,又一次對(duì)同一個(gè)單位的記憶神經(jīng)元進(jìn)行新的結(jié)構(gòu)改變,如樹突或樹棘又在增加.而這次新增的記憶信息容易保存,原因就在儲(chǔ)存老同學(xué)的神經(jīng)元早已成為一種新的穩(wěn)定結(jié)構(gòu),不再向“空白”復(fù)原,這就成了永久記憶.
3.5記憶儲(chǔ)存與“小人圖”的關(guān)系
記憶神經(jīng)元不僅儲(chǔ)存下大腦活動(dòng)時(shí)的顯性意識(shí),如你的所有生活經(jīng)歷,它還儲(chǔ)存了肌體活動(dòng)形成的固有的動(dòng)作習(xí)慣信息(傳統(tǒng)上稱為無意識(shí)活動(dòng)),應(yīng)該稱為隱性意識(shí).Penfield繪制的“小人圖”就是肌體各部位動(dòng)作信息儲(chǔ)存的對(duì)應(yīng)位置.“小人圖”中手和頭部,尤其嘴唇所占空間面積特別大[28],就是因?yàn)榧◇w在長期的生活經(jīng)歷中過多地活動(dòng)了這2個(gè)部位保留下來的記憶儲(chǔ)存.可以預(yù)言,一個(gè)因意外事故造成上肢被截,日后學(xué)會(huì)用腳干活,尤其學(xué)會(huì)用腳做針線活、彈鋼琴者,其“小人圖”中腳對(duì)應(yīng)的皮層空間位置一定很大,而手則很小.個(gè)體成長期間學(xué)會(huì)走路、學(xué)會(huì)用筷子、用手與腳干各種高難度的事,均是經(jīng)過長期反復(fù)練習(xí)后,動(dòng)作對(duì)應(yīng)的電信號(hào)被儲(chǔ)存到皮層記憶神經(jīng)元,之后在日常生活中方可運(yùn)用自如.跳水、體操等各種技巧性動(dòng)作的運(yùn)動(dòng)員在極短的時(shí)間內(nèi)將一個(gè)非常復(fù)雜的動(dòng)作做得完美無缺,正是通過長期的訓(xùn)練,這一連串動(dòng)作電波組合被記憶神經(jīng)元穩(wěn)定地儲(chǔ)存下來,之后才能夠達(dá)到各關(guān)節(jié)協(xié)調(diào)自如.臨床實(shí)踐中,醫(yī)學(xué)專家已把意識(shí)與記憶的工作原理很好地運(yùn)用在患者身上了.央視《走近科學(xué)》(2013-11-11)曾介紹北京武警總醫(yī)院神經(jīng)科醫(yī)生運(yùn)用大腦干細(xì)胞移植技術(shù)成功將一些下肢無法站立的腦癱患者治愈,并讓其學(xué)會(huì)走路.大腦干細(xì)胞移植并獲得增生確保了下肢運(yùn)動(dòng)神經(jīng)形成的電信號(hào)有了儲(chǔ)存的位置.而帕金森疾病則是患者對(duì)應(yīng)的記憶神經(jīng)元功能降低,致使以往儲(chǔ)存的信息不能獲得穩(wěn)定的發(fā)放.目前醫(yī)學(xué)上采用一種電子信號(hào)發(fā)生器—–電子藥,通過導(dǎo)線將一定的頻率信號(hào)送至大腦皮層相應(yīng)位置,剌激記憶神經(jīng)元,這種強(qiáng)制神經(jīng)元工作的治療方法,在初期階段已顯示出非常好的效果.
4意識(shí)與記憶之間的互動(dòng)關(guān)系
1通過“饑餓教學(xué)”提高教學(xué)難度
“饑餓教學(xué)”的知識(shí)應(yīng)有一定的難度，學(xué)生必須付出一定的努力才能完成，否則不能激起學(xué)生的求知欲。例如，在學(xué)完“伴性遺傳”后，出示例題(2010年江蘇省高考題第29題)，鼓勵(lì)有興趣的學(xué)生課后完成:遺傳工作者在進(jìn)行遺傳病調(diào)查時(shí)發(fā)現(xiàn)了一個(gè)甲、乙兩種單基因遺傳病的家系，系譜如圖所示，請(qǐng)回答:(所有概率用分?jǐn)?shù)表示)(1)甲病的遺傳方式是。(2)乙病的遺傳方式不可能是。(3)如果II4、II6不攜帶致病基因，按照甲、乙兩種遺傳病最可能的遺傳方式，請(qǐng)計(jì)算:①雙胞胎(IV1與IV2)同時(shí)患有甲種遺傳病的概率是。
②雙胞胎中男孩(IV1)同時(shí)患有甲、乙兩種遺傳病的概率是。女孩(IV2)同時(shí)患有甲、乙兩種遺傳病的慨率是。此題完全沒有超出教材知識(shí)范圍，掌握了課堂所學(xué)解遺傳概率問題的方法，完全能夠做出來;此題為高考題，且具有一定的難度，對(duì)學(xué)生來說是一個(gè)挑戰(zhàn)，能引起學(xué)生征服此題的“饑餓”，學(xué)生都想通過做出此題來證明自己的解題水平;此題具有相當(dāng)?shù)木C合性，將各種遺傳概率問題集中到一起，能起到很好的訓(xùn)練作用。
2通過“饑餓教學(xué)”提高學(xué)生的靈活性
摘 要：隨著素質(zhì)教育的不斷深入，新的課程標(biāo)準(zhǔn)也得了全面貫徹實(shí)施。高中生物教師面對(duì)新課程的目標(biāo)要求，應(yīng)當(dāng)改變傳統(tǒng)的教學(xué)方法，優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容，注重教學(xué)的實(shí)際性。本文具體闡述了新課程背景下高中生物的教學(xué)方法，以提高課堂教學(xué)的效率。
關(guān)鍵詞：新課程;高中生物;教學(xué)方法;探討
新課程背景下高中生物教學(xué)區(qū)別于傳統(tǒng)的生物教學(xué)，它既要滿足傳授學(xué)生學(xué)生基本的生物學(xué)知識(shí)和研究方法，還要通過新的課程標(biāo)準(zhǔn)的基本觀點(diǎn)，培養(yǎng)學(xué)生正確的“三觀“，從而達(dá)到提高學(xué)生生物學(xué)科知識(shí)水平和正確情感態(tài)度的教學(xué)目標(biāo)。針對(duì)這些教學(xué)目標(biāo)傳統(tǒng)的教學(xué)方法已經(jīng)不能滿足要求，必須探索新的教學(xué)方法以適應(yīng)新課程的教學(xué)標(biāo)準(zhǔn)。筆者結(jié)合豐富的實(shí)際教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，從現(xiàn)階段高中生物教學(xué)存在的問題入手，對(duì)新課程背景下高中生物教學(xué)方法進(jìn)行簡單的探討。
1 新課程背景下高中生物教學(xué)存在的問題
1.1 忽視對(duì)學(xué)生現(xiàn)代意識(shí)的培養(yǎng)，只注重知識(shí)技能的傳授
由于受到應(yīng)試教育的影響，高中教師在實(shí)際授課中偏重生物基本知識(shí)與基本技能的傳授，往往不重視甚至忽視提高學(xué)生的生物科學(xué)素養(yǎng)，忽視培養(yǎng)學(xué)生的現(xiàn)代意識(shí)。新課程背景下高中生物一個(gè)重要的教學(xué)目標(biāo)就是培養(yǎng)學(xué)生的現(xiàn)代意識(shí)，隨著新課程教學(xué)的不斷推進(jìn)，對(duì)綜合素質(zhì)的人才要求越來越高。所以，高中生物教師要認(rèn)識(shí)到培養(yǎng)學(xué)生現(xiàn)代意識(shí)的重要性，這也是培養(yǎng)合格人才的關(guān)鍵。
1.2 現(xiàn)有生物教學(xué)方法過于單一
目前，許多生物教師仍沿用傳統(tǒng)的教學(xué)方法，即“教師講、學(xué)生聽的”授課方法，很少運(yùn)用有效的教學(xué)方法教導(dǎo)學(xué)生。教學(xué)中還經(jīng)常有教師“滿堂灌”，缺少師生之間的互動(dòng)，也沒有給學(xué)生理解吸收知識(shí)的時(shí)間，更無法形成活躍的課堂氛圍。有些教師雖然領(lǐng)悟到新課程生物教學(xué)的內(nèi)涵，也根據(jù)學(xué)生的實(shí)際情況及教學(xué)內(nèi)容開展探索式教學(xué)，但由于種種原因?qū)е滦碌慕虒W(xué)方法流于形式化、表面化。因此，要達(dá)到新課程的教學(xué)標(biāo)準(zhǔn)，就需要教師不斷探索新的教學(xué)方法，充分理解高中生物新課改的內(nèi)涵，發(fā)揮學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性與創(chuàng)新性。
1.3 高中生物教學(xué)中課程資源匱乏
現(xiàn)階段，高中生物教學(xué)沒有充分體現(xiàn)出新課程的內(nèi)涵，忽視對(duì)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)和學(xué)習(xí)能力的培養(yǎng)。教師在多媒體輔助教學(xué)時(shí)，所用的課件大多都是考試的知識(shí)點(diǎn)，沒能按照新課程的標(biāo)準(zhǔn)要求來制作課件，更沒有給學(xué)生提供生物科技比較前沿的相關(guān)資料。有些教師不按教學(xué)目標(biāo)要求，不能充分引導(dǎo)學(xué)生利用網(wǎng)絡(luò)搜集相關(guān)資料。導(dǎo)致學(xué)生學(xué)習(xí)生物的興趣與積極性得不到激發(fā)，教學(xué)效果與教學(xué)目標(biāo)得不到。
2 新課程背景下高中生物教學(xué)方法的探討
2.1 采取興趣教學(xué)法
新課程標(biāo)準(zhǔn)背景下，興趣教學(xué)的理念被提出，并很快被學(xué)生接受，取得了一定的效果。俗話說興趣是最好的老師，學(xué)生會(huì)積極主動(dòng)的學(xué)習(xí)自己感興趣的學(xué)科，而且比較容易接受該科的知識(shí)。在課間我們經(jīng)常會(huì)聽到學(xué)生議論說他們喜歡某位教師，聽課興趣高;不喜歡某位教師，聽課時(shí)老是昏昏欲睡，其實(shí)這就是興趣教學(xué)的一個(gè)方面，而這一教學(xué)方式也類似于情感教學(xué)法。
新課程背景下的生物是以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的學(xué)科，能很大程度上培養(yǎng)和和發(fā)揮學(xué)生的智力因素。而傳統(tǒng)的教學(xué)方法追求向?qū)W生不斷灌輸知識(shí)，極大降低了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。在打造興趣教學(xué)理念時(shí)，要根據(jù)學(xué)生實(shí)際的認(rèn)識(shí)水平和心理因素，科學(xué)合理的設(shè)問，以此激發(fā)學(xué)生的發(fā)展思維，增強(qiáng)課堂活躍程度，提高學(xué)生分析問題和解決問題的能力。比如提問“為什么班上有些人的大拇指彎曲度很大，有的就很小?”讓同學(xué)們試著彎曲大拇指，發(fā)現(xiàn)許多學(xué)生的彎曲度都很小。在課堂上可以提出很多這樣的問題，利用學(xué)生感興趣的話題帶動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)，激發(fā)他們的學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)，培養(yǎng)他們的問題意識(shí)。
2.2 大力開展探究式教學(xué)法
在新課程背景下的高中生物教學(xué)，大力開展探究式教學(xué)是必不可少的。在新課程標(biāo)準(zhǔn)下，提倡探究式學(xué)習(xí)，學(xué)生可通過自主、合作、探究的方式，主動(dòng)參與到活動(dòng)中，增強(qiáng)獲取知識(shí)的能力。高中生物教師在實(shí)行探究式教學(xué)時(shí)，要根據(jù)學(xué)生興趣選擇一些探究式問題，引導(dǎo)學(xué)生以自主討論為主要的學(xué)習(xí)方式。通過這些方法讓學(xué)生在教師的指導(dǎo)下，發(fā)現(xiàn)問題進(jìn)而探索問題，提高學(xué)生的探究能力。與此同時(shí)還可以根據(jù)教學(xué)內(nèi)容創(chuàng)設(shè)問題，讓學(xué)生獨(dú)自思考，然后根據(jù)搜集的資料進(jìn)行分析，得出解決的方法。
2.3 板書教學(xué)與多媒體技術(shù)相結(jié)合的教學(xué)法
多媒體技術(shù)的運(yùn)用是新課程背景下的必然趨勢，也是衡量一個(gè)教師現(xiàn)代化程度的標(biāo)尺。新課程背景下如果僅僅靠傳統(tǒng)的板書教學(xué)，高中生物教師不但任務(wù)重，而且教學(xué)效果也不理想，有些教學(xué)內(nèi)容是板書無法書寫的，沒有多媒體技術(shù)的介入學(xué)生掌握起來很困難。多媒體技術(shù)可以把一些比較抽象的生物知識(shí)直觀的放映出來，學(xué)生可以和熒幕形成一種直接的對(duì)流，不僅增加了教和學(xué)的信息量，還培養(yǎng)出學(xué)生觀察事物的能力。例如，在講動(dòng)植物細(xì)胞結(jié)構(gòu)時(shí)，可以通過多媒體技術(shù)把完成的細(xì)胞剖面圖展示給學(xué)生，這樣教師在講解相關(guān)知識(shí)點(diǎn)時(shí)更加容易，學(xué)生更加直觀的觀察到動(dòng)植物細(xì)胞內(nèi)部的結(jié)構(gòu)。
2.4 以發(fā)展性評(píng)價(jià)促進(jìn)學(xué)生發(fā)展的教學(xué)法
建立有效的評(píng)價(jià)體系促進(jìn)學(xué)生發(fā)展，提高教學(xué)質(zhì)量，促進(jìn)學(xué)校發(fā)展，也是新課程的重要內(nèi)容之一。教學(xué)評(píng)價(jià)在新課程中有質(zhì)量監(jiān)控和導(dǎo)向作用。通過建立評(píng)價(jià)體系，可以有效的提高教師的教學(xué)水平和學(xué)生的綜合素質(zhì)，這樣的體系能為素質(zhì)教育的的實(shí)施提供保障，充分發(fā)揮評(píng)價(jià)體系促進(jìn)發(fā)展的功能，讓評(píng)價(jià)的過程成為促進(jìn)教學(xué)發(fā)展的魚提高的過程。評(píng)價(jià)體系的建立并不是舍棄考試制度，而是要端正目的，要學(xué)生明白學(xué)習(xí)最終是成為一個(gè)適應(yīng)時(shí)代要求的高素質(zhì)的公民， 而不是為了應(yīng)付考試。通過建立這樣的評(píng)價(jià)體系，讓學(xué)生明白自己學(xué)什么，學(xué)習(xí)的目的是什么，以此提高教學(xué)的效率。
3 結(jié)語
綜上所述，新課程背景下高中生物的教學(xué)是一項(xiàng)長期的系統(tǒng)工程，高中生物教師要充分認(rèn)識(shí)到這個(gè)工程的艱巨性，做好相應(yīng)的準(zhǔn)備。不斷提高自身素質(zhì)，以培養(yǎng)學(xué)生的現(xiàn)代意識(shí)為目標(biāo)，采取興趣教學(xué)法、大力開展探究式教學(xué)法等，只有這樣才能提高高中生物教學(xué)的教學(xué)水平，實(shí)現(xiàn)高中生物課程教學(xué)目標(biāo)。
參考文獻(xiàn)
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1.實(shí)驗(yàn)內(nèi)容開放園藝植物生物技術(shù)實(shí)驗(yàn)教學(xué)本著豐富實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容、革新實(shí)驗(yàn)教學(xué)方式的核心原則，以培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力為最基本的目標(biāo)，提出以下園藝植物生物技術(shù)開放式實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式。實(shí)驗(yàn)性質(zhì)由驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)過度為綜合性、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)。傳統(tǒng)教學(xué)中驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)占總實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)的80%以上，采用開放性實(shí)驗(yàn)教學(xué)，驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)壓縮到20%以內(nèi)，增加了綜合性、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。
2.實(shí)驗(yàn)場地開放實(shí)驗(yàn)場地是制約學(xué)生開展創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)的主要原因。以國家級(jí)植物生產(chǎn)類實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心為平臺(tái)，采用開放式實(shí)驗(yàn)室運(yùn)行機(jī)制，結(jié)合學(xué)科點(diǎn)開放實(shí)驗(yàn)室，為學(xué)生自主選擇和設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)提供了良好的條件。實(shí)驗(yàn)室配2～3名研究生協(xié)助管理，儀器設(shè)備采用預(yù)約登記制度，使用前須經(jīng)專人培訓(xùn)合格后才能使用。實(shí)驗(yàn)耗材按實(shí)驗(yàn)計(jì)劃，由實(shí)驗(yàn)室統(tǒng)一提供。
3.實(shí)驗(yàn)時(shí)間開放以3～4人為一個(gè)實(shí)驗(yàn)小組，以小組為單位安排實(shí)驗(yàn)時(shí)間，實(shí)驗(yàn)室一次可以同時(shí)安排6個(gè)小組開展實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)時(shí)間由以前固定時(shí)間，改為課程理論授課3周開始至學(xué)期末前1周結(jié)束。學(xué)生可以根據(jù)自己的課程安排，合理選擇實(shí)驗(yàn)時(shí)間。實(shí)驗(yàn)室時(shí)間采用預(yù)約制，由實(shí)驗(yàn)室管理人員統(tǒng)一安排。上班時(shí)間由實(shí)驗(yàn)室管理人員負(fù)責(zé)實(shí)驗(yàn)室，節(jié)假日和晚上由研究生協(xié)助管理實(shí)驗(yàn)室，為學(xué)生開展開放實(shí)驗(yàn)提供充足的時(shí)間。
二、開放式實(shí)驗(yàn)教學(xué)取得的效果
1.實(shí)驗(yàn)教學(xué)方式開放，激發(fā)學(xué)生興趣在大多數(shù)同學(xué)印象中園藝植物生物技術(shù)實(shí)驗(yàn)教學(xué)以實(shí)驗(yàn)方法、手段、技術(shù)為主要內(nèi)容，這些內(nèi)容過于抽象，通過授課形式講授或單獨(dú)的驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，學(xué)生理解效果很差，很難達(dá)到掌握實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的目的。任何研究都是從好奇和懷疑開始的，通過典型的生物技術(shù)實(shí)例，如柑橘細(xì)胞融合獲得原生質(zhì)體雜種、植物遺傳轉(zhuǎn)化獲得轉(zhuǎn)基因植株，人類基因組測序及園藝植物基因組測序的不斷完成，生物信息學(xué)預(yù)測基因的功能分析等，這些實(shí)例在網(wǎng)絡(luò)上的介紹與視頻非常多，通過網(wǎng)站瀏覽和視頻觀看，讓同學(xué)們真正了解生物技術(shù)的神秘與貼近生活的兩個(gè)方面，將抽象的概念轉(zhuǎn)化為切實(shí)可行的操作行動(dòng)。
2.實(shí)驗(yàn)時(shí)間及空間開放，提高動(dòng)手能力實(shí)驗(yàn)室的開放，即儀器設(shè)備和時(shí)間概念上的開放，在一定程度上可以解決實(shí)驗(yàn)人數(shù)多、實(shí)驗(yàn)室及儀器設(shè)備嚴(yán)重不足的問題。例如，生物分子實(shí)驗(yàn)室的定量PCR儀、PCR儀、離心機(jī)、核酸儀、電泳儀、紫外投射儀等，實(shí)驗(yàn)時(shí)間一旦開放，學(xué)生可以用充裕的時(shí)間來把實(shí)驗(yàn)獨(dú)立完成，不會(huì)被課程所限制。通過開放實(shí)驗(yàn)室，本科生可以在課余時(shí)間多次進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室。同時(shí)，研究生可以一對(duì)一或一對(duì)三的帶領(lǐng)本科生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，開展相關(guān)的擴(kuò)展實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，開闊視野，提高動(dòng)手能力，還可以更好地參與教師的科研項(xiàng)目，增加教師和學(xué)生的交流機(jī)會(huì)。
3.實(shí)驗(yàn)內(nèi)容開放，自主設(shè)計(jì)試驗(yàn)在教學(xué)內(nèi)容上打破原有的實(shí)驗(yàn)課程結(jié)構(gòu)體系，優(yōu)化實(shí)驗(yàn)內(nèi)容組合與創(chuàng)新，注重設(shè)計(jì)性、綜合性實(shí)驗(yàn)，充分利用網(wǎng)絡(luò)資源、視頻資源及生物公司的廣告資源，提高學(xué)生的技術(shù)應(yīng)用能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，促進(jìn)學(xué)生在學(xué)習(xí)能力、創(chuàng)新能力和社交能力等綜合能力的培養(yǎng)。根據(jù)專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)和實(shí)驗(yàn)條件，突出實(shí)用性，根據(jù)學(xué)校實(shí)驗(yàn)條件提出以下實(shí)驗(yàn)內(nèi)容進(jìn)行選擇與優(yōu)化。通過開放實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容，學(xué)生打破傳統(tǒng)的擬定學(xué)時(shí)的驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，充分利用學(xué)生的自主性進(jìn)行大量的設(shè)計(jì)性、綜合性實(shí)驗(yàn)教學(xué)。學(xué)生在學(xué)校提供的實(shí)驗(yàn)條件的前提下，自選實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，自定實(shí)驗(yàn)步驟，自選儀器設(shè)備，自己處理和分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，給學(xué)生提供了創(chuàng)新思維的自由空間。這將有利于激發(fā)學(xué)生的自覺性和主動(dòng)性，有利于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。自覺接受現(xiàn)代教育技術(shù)新的成果，把信息技術(shù)與學(xué)科有機(jī)的融合在一起，為學(xué)生創(chuàng)設(shè)良好的學(xué)習(xí)情景，突出雙向性、參與性、互動(dòng)性。在實(shí)驗(yàn)操作環(huán)節(jié)，鼓勵(lì)學(xué)生獨(dú)立完成操作，獨(dú)立分析結(jié)果，發(fā)現(xiàn)問題。
4.實(shí)驗(yàn)結(jié)果靈活，革新考核與評(píng)價(jià)體系通過綜合性、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)，學(xué)生將與老師的課堂交流轉(zhuǎn)變?yōu)橥ㄟ^面對(duì)面、QQ、微信等其他平臺(tái)，對(duì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)展隨時(shí)進(jìn)行分析、討論及總結(jié)，并且學(xué)生通過查閱相應(yīng)的資料，最后得出科學(xué)合理的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。開放式綜合性、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果的不確定性也避免了同學(xué)之間相互抄襲、模仿。因此，既增加了學(xué)生動(dòng)手操作的機(jī)會(huì)，又有利于學(xué)生系統(tǒng)的掌握?qǐng)@藝植物生物技術(shù)的實(shí)驗(yàn)方法和技能及分析與解決問題的能力。開放式實(shí)驗(yàn)教學(xué)除在以上方面進(jìn)行開放外，同時(shí)也革新了實(shí)驗(yàn)教學(xué)的考核與評(píng)價(jià)體系，與以往實(shí)驗(yàn)成績包括實(shí)驗(yàn)課堂成績與實(shí)驗(yàn)報(bào)告成績之外，在實(shí)驗(yàn)教學(xué)方面補(bǔ)充了實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備工作、結(jié)果分析與討論的考核內(nèi)容，形成了實(shí)驗(yàn)方案撰寫(20%)+實(shí)驗(yàn)前的準(zhǔn)備(20%)+實(shí)驗(yàn)過程(30%)+實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析(30%)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)考核體系，評(píng)價(jià)方式分為優(yōu)、良好、中等、合格，不及格五種不同的方式。
【關(guān)鍵詞】泡桐屬;化學(xué)成分;生物活性
玄參科泡桐屬Paulownia植物,全屬共有7種,分別是白花泡桐[P.fortunei(Seem.)Hemsl.],毛泡桐[P.tomentosa(Thunb.)Steud.],蘭考泡桐(P.elongataS.Y.Hu),椒葉泡桐(P.catalpifoliaGongTong),臺(tái)灣泡桐(P.kawakamiiIto),川泡桐(P.fargesiiFranch.)和南方泡桐(P.australisGongTong),光泡桐[P.tomentosavar.tsinlingensis(Pai)GongTong]是毛泡桐的變種。除東北北部、內(nèi)蒙古、新疆北部、等地區(qū)外全國均有分布,栽培或野生。白花泡桐在越南、老撾也有分布,有些種類已在世界許多國家引種栽培。作為一種優(yōu)質(zhì)木材,它不僅在工農(nóng)業(yè)方面有廣泛用途,同時(shí)它還是一種常用的中草藥,其花、葉、皮、根、果古時(shí)就有其藥用記載。如《本草綱目》記述:“桐葉……主惡蝕瘡著陰,皮主五痔,殺三蟲。花主傅豬瘡,消腫生發(fā)[1]。”《藥性論》也言:“治五淋,沐發(fā)去頭風(fēng),生發(fā)滋潤?！苯陙磲t(yī)學(xué)研究發(fā)現(xiàn)其主要作用有:抗菌消炎,止咳利尿,降壓止血,同時(shí)還具有殺蟲作用。
1化學(xué)成分
泡桐屬植物的化學(xué)成分研究始于20世紀(jì)30年代初。日本學(xué)者最先對(duì)泡桐屬植物的化學(xué)成分進(jìn)行了研究,1931年MascoKazi等從泡桐葉的樹皮和樹葉中分離得到糖苷類化合物[2,3]。1959年,KazutoruYoneichi研究了桐木中的木脂素成分,分離得到了丁香苷。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,各種色譜分離方法和現(xiàn)代波譜技術(shù)應(yīng)用于天然產(chǎn)物的研究,從泡桐屬植物中不斷發(fā)現(xiàn)新化合物。該屬植物中所含化學(xué)成分類型主要有環(huán)烯醚萜苷、苯丙素、木脂素苷、黃酮、倍半萜、三萜等。其中許多化合物被證明具有一定的生物活性。
1.1苯丙素類化合物苯丙素類化合物在泡桐屬植物中分布較為廣泛。主要有:(1)木脂素(四氫呋喃駢四氫呋喃類):細(xì)辛素(d-Asarinin)[4],芝麻素(d-Sesamin)[5],泡桐素(Paulownin)[6],異泡桐素(Isopaulownin)、(+)-Piperitol[7]等。(2)苯丙素酚類:Verbascoside[8],Isoverbascoside[9]。
1.2環(huán)烯醚萜類富含環(huán)烯醚萜類成分是泡桐屬植物的一大特征,在該屬植物中多以成苷的形式出現(xiàn),廣泛分布于桐木、桐皮、桐葉中,花中還未見文獻(xiàn)報(bào)道。泡桐屬中的環(huán)烯醚萜成分具有九碳骨架(即C-4去甲基)的環(huán)戊烷型、環(huán)戊烯型和7,8環(huán)氧戊烷型,顯示了其在植物分類學(xué)上的意義。其取代基位置比較固定,一般1位羥基與1分子葡萄糖成苷,8位為甲基或羥甲基。另外,Soern等從成年毛泡桐的葉部獲得兩個(gè)5,6位為雙鍵的環(huán)烯醚萜苷,同時(shí),他還發(fā)現(xiàn)成年和幼年的毛泡桐中環(huán)烯醚萜苷成分有所不同[10~14]。
1.3倍半萜類李志剛等[15]從毛泡桐的花中分到7個(gè)落葉酸型的倍半萜,為首次從該屬植物中分到倍半萜類化合物,可能與該類激素促進(jìn)開花,抑制種子發(fā)芽有關(guān),其他部分未發(fā)現(xiàn)。
1.4甘油酯類杜欣等[16]從毛泡桐的花中還分到了甘油酯類的化合物及其苷。
1.5其他成分從該屬植物中還分離出黃酮類、二氫黃酮類、三萜(主要為熊果酸及其苷[17])、生物堿、多酚、單糖、鞣酸、脂肪酸等多種成分。另外,栗原滕三郎和宋永芳等[18]對(duì)泡桐花的精油成分作了色譜、質(zhì)譜分析,研究了其中的蛋白質(zhì)、氨基酸、微量元素等營養(yǎng)成分,利用GC/MS技術(shù)鑒定出許多長鏈及芳香族化合物。
1.6植物激素王文芝等[19]對(duì)河南蘭考泡桐的根、莖、葉中的植物激素進(jìn)行了研究,利用HPLC技術(shù)分離鑒定出了激動(dòng)素、反式玉米素、激動(dòng)素核酸等8種激素。
2生物活性
2.1抗菌作用芝麻素對(duì)結(jié)核桿菌有抑制作用[20],而泡桐花及其果實(shí)的注射液(醇提取后用醋酸鉛沉淀去雜質(zhì)制成),體外實(shí)驗(yàn)時(shí)對(duì)金黃色葡萄球菌及傷寒桿菌、痢疾桿菌、大腸桿菌、綠膿桿菌、布氏桿菌、革蘭菌、酵母菌等均有一定的抑制作用[4]。從泡桐屬植物中分到的紫葳新苷Ⅰ對(duì)金黃色葡萄球菌和乳鏈球菌均有抑制作用,最小濃度為150μg/ml,并認(rèn)為其角甲基是抗菌必要基團(tuán)[21]。魏希穎等將泡桐花的黃酮提取物作了體外抑菌實(shí)驗(yàn),發(fā)現(xiàn)其對(duì)金黃色葡萄球菌作用最強(qiáng),而對(duì)黑曲霉、啤酒酵母、產(chǎn)黃青霉無明顯的抑制作用[22]。
2.2治療氣管炎泡桐果及花治療慢性氣管炎有一定療效,臨床治療1341例,有效率為81%,其中臨床控制率7%,顯效25%[23]。
2.3消炎作用泡桐花可用于治療炎癥感染,臨床報(bào)道用其治療16種疾病計(jì)244例,均有一定療效,其中對(duì)上感、支氣管肺炎、急性扁桃體炎、菌痢、急性腸炎、急性結(jié)膜炎的療效較好,治療中未發(fā)現(xiàn)不良反應(yīng)和副作用[4]。實(shí)驗(yàn)中通過觀察泡桐花浸膏對(duì)哮喘豚鼠肺病理組織學(xué)的影響發(fā)現(xiàn)泡桐花浸膏能明顯延長豚鼠誘喘潛伏期,優(yōu)于地塞米松(P<0.001);對(duì)肺組織炎性細(xì)胞浸潤有明顯的抑制作用。能減輕炎癥反應(yīng)對(duì)哮喘豚鼠肺組織結(jié)構(gòu)的破壞[24]。李寅超等通過實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)泡桐果總黃酮及揮發(fā)油可通過抑制支氣管肺泡灌洗液(BALF)中的血嗜酸粒細(xì)胞(EOS)聚集而具有一定的抗哮喘氣道變應(yīng)性炎癥的作用[25]。
2.4止血作用泡桐屬植物中所含丁香苷有明顯止血作用。本品注射液用于手術(shù)70例,良效(明顯止血)30例,占42.9%,有效(出血減少)26例,占37.1%,無效14例[26]。
2.5毒性研究小鼠口服泡桐果乙醇提取物半數(shù)致死量為21.4g生藥/kg。大鼠口服2g/(kg·d),共21天,一般情況及體重均無異常,內(nèi)臟病理檢查未見中毒性病理形態(tài)改變。家兔急性、亞急性毒理實(shí)驗(yàn)中,泡桐果煎劑對(duì)心、肝、腎、脾、胃均無毒性病理改變。家兔灌服泡桐花浸膏或靜脈注射,一般情況及食欲、體重、白細(xì)胞等均無明顯變化,成人口服上述浸膏或肌肉注射,自覺癥狀、體溫、脈搏及白細(xì)胞數(shù)等均無明顯改變,但有輕度血壓下降[4]。已有報(bào)道苯丙素苷具有抗菌、抗病毒、抗腫瘤、清除自由基、延緩骨骼肌疲勞、DNA堿基修復(fù)、抗凝血、抗血小板凝聚等多種生理活性。從泡桐屬植物的樹皮和莖部分離得到一個(gè)新的呋喃醌酮(methyl-5-hydroxy-dinaphtho[1,2-2′,3′]furan-7,12-dione-6-carboxylate),對(duì)hela癌細(xì)胞有抑制作用,對(duì)polio病毒的brunhildeⅠ型EC50為0.1μg/ml對(duì)leonⅢ型EC50為0.1μg/ml[27]。另外,咖啡酸的糖酯類化合物被認(rèn)為與該植物的顏色改變有關(guān)[28]。
2.6殺蟲作用泡桐素、芝麻素可增強(qiáng)殺蟲劑除蟲菊酯的殺蟲作用,可有效殺滅蚊蠅及其幼體[29]。
2.7其他作用泡桐屬植物還具有止咳、平喘、祛痰、治手足癬與燒傷、消腫、生發(fā)等功效[4]。
從以上可知,泡桐屬植物化學(xué)成分療效顯著且具多樣化,但對(duì)該屬植物的成分研究多集中于毛泡桐種,其他種涉及較少,而對(duì)部位的研究則多為桐葉,皮、根,莖次之,花研究的最少。對(duì)生物活性的研究則不夠深入,其有效部位及有效成分有待進(jìn)一步確定。
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讓學(xué)生獲得思維的動(dòng)力，占有充足而必要的具體材料，這僅是為了開展思維活動(dòng)的條件，而要使學(xué)生的思維活動(dòng)能積極開展，還有賴于教師的正確引導(dǎo)。這就要求教師要善于依據(jù)教材的內(nèi)在聯(lián)系和因果關(guān)系，科學(xué)地設(shè)置問題情境，有計(jì)劃地提出問題，引導(dǎo)學(xué)生按一定的思路去分析、判斷和推理，且及時(shí)地回收學(xué)生的反饋信息，了解學(xué)生學(xué)習(xí)困難的關(guān)鍵，立即反思，對(duì)癥下藥，改進(jìn)教學(xué)。
如何才能科學(xué)地設(shè)置問題情境，正確地運(yùn)用問題材料，以利于學(xué)生思維活動(dòng)的積極開展呢？這應(yīng)考慮到設(shè)置問題的“四性”和“四度”。
設(shè)置問題的“四性”
下面以“鯽魚”一節(jié)課為例談?wù)勗O(shè)置問題的“四性”。
1．準(zhǔn)確性
教師提出的問題要用詞準(zhǔn)確，語言清楚，切忌顛三倒四，含糊不清，不合邏輯，使學(xué)生無法領(lǐng)會(huì)教師給出的學(xué)習(xí)信息，給學(xué)生的思維設(shè)置不必要的障礙。例如，在講述“鯽魚”一節(jié)時(shí)，我先指導(dǎo)學(xué)生復(fù)習(xí)已學(xué)過的七門動(dòng)物，然后提問：它們有哪些共同的特征？在提問后，根據(jù)學(xué)生的回答總結(jié)出：這七門動(dòng)物身體里都沒有由脊椎骨組成的脊柱，因此都屬于無脊椎動(dòng)物。有些動(dòng)物的身體里有由脊椎骨組成的脊柱，這類動(dòng)物就是脊椎動(dòng)物。魚類是脊椎動(dòng)物中最低等的動(dòng)物，于是就順理成章引入“魚綱”這一課題。
2．具體性
教師提出的問題要具體，不可模棱兩可，容納的概念太多。例如，“鯽魚的身體怎樣？”這類的提問，使學(xué)生不知從何著手。應(yīng)將問題具體化，可提問“鯽魚的身體呈什么顏色？分為幾部分？體表有什么覆蓋著？”等。
3．啟發(fā)性
教師提出的問題應(yīng)是要求學(xué)生運(yùn)用已學(xué)過的知識(shí)分析、判斷和推理才能回答的問題。通過對(duì)鯽魚的外部形態(tài)的學(xué)習(xí)，可提出“鯽魚在外部形態(tài)上有哪些與水中生活相適應(yīng)的特點(diǎn)？”這樣設(shè)問符合學(xué)生從具體到抽象的認(rèn)識(shí)規(guī)律，不僅能使學(xué)生認(rèn)識(shí)教材內(nèi)容組成間的聯(lián)系，并且通過分析和綜合有助于培養(yǎng)學(xué)生的思維能力。
4．趣味性
教師提出的問題最好有趣、有味。有趣，才能使學(xué)生對(duì)教師提出的問題產(chǎn)生興致；有味，才能使學(xué)生覺得教師提出的問題內(nèi)容精湛，值得品味。如按照課文中〔小實(shí)驗(yàn)〕的方法步驟做實(shí)驗(yàn)，可提問學(xué)生“剪掉每一種鰭的鯽魚，它們在游泳姿態(tài)和速度上有什么變化？”這樣寓意深刻、富有情趣、耐人尋味的提問，最易激發(fā)學(xué)生對(duì)知識(shí)的探求欲，促進(jìn)學(xué)生思維活動(dòng)的積極開展。
設(shè)置問題的“四度”
1．難度
教師設(shè)置的問題應(yīng)具有一定的難度，即需要學(xué)生深思熟慮，而又是力所能及的問題。這樣才有利于學(xué)生自發(fā)地產(chǎn)生探索問題、尋求答案的內(nèi)心需要?！半y而偏”或“淺而易”的提問都會(huì)挫傷學(xué)生思維的積極性。
2．跨度
教師設(shè)置的問題要集中，能抓住關(guān)鍵，扣準(zhǔn)重點(diǎn)。問題之間應(yīng)有內(nèi)在聯(lián)系和因果關(guān)系，使之環(huán)環(huán)相扣，學(xué)生的思維才能通暢如流。如在講述“呼吸作用”一節(jié)時(shí)，我先通過提問，復(fù)習(xí)光合作用的實(shí)質(zhì)和意義。在提問后，根據(jù)學(xué)生的回答總結(jié)出：光合作用的實(shí)質(zhì)是把無機(jī)物合成有機(jī)物，并把光能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能，貯藏在有機(jī)物中。這些能量是生命活動(dòng)所必需的，那么這些能量是怎樣釋放出來而用于生命活動(dòng)的呢？于是順理成章引入“呼吸作用”這一課題。
3．梯度
教師設(shè)置的問題要由小到大，由簡到繁，由易而難，層層遞進(jìn)，步步深入。這樣才能使學(xué)生進(jìn)入角色，去尋求知識(shí)真諦。如在講述單子葉植物綱和雙子葉植物綱的主要區(qū)別時(shí)，我先采用復(fù)習(xí)提問的方法，讓學(xué)生對(duì)種子、根、莖、葉、花各章里已學(xué)過的相關(guān)知識(shí)進(jìn)行回憶，這就是把大問題分解為小問題；然后通過對(duì)這些知識(shí)的重新綜合，就能使學(xué)生更好地理解單子葉植物綱和雙子葉植物綱的主要區(qū)別。這樣層層設(shè)問，環(huán)環(huán)相扣，極大地調(diào)動(dòng)了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，進(jìn)而培養(yǎng)了學(xué)生的思維能力。
4．密度
［關(guān)鍵詞］畢業(yè)設(shè)計(jì)；存在問題；創(chuàng)新培養(yǎng)；改進(jìn)措施
前言
畢業(yè)設(shè)計(jì)是大學(xué)生在大學(xué)階段全部學(xué)習(xí)成果的總結(jié)，是學(xué)生為完成學(xué)業(yè)必修的科目之一。其寫作涉及一個(gè)學(xué)生的專業(yè)、社會(huì)科學(xué)、人文科學(xué)等各個(gè)方面的知識(shí)，同時(shí)也是研究能力、信息采集能力、調(diào)查研究能力、分析和解決問題的能力、表達(dá)能力的體現(xiàn)。所以對(duì)畢業(yè)設(shè)計(jì)進(jìn)行總結(jié)、研究，對(duì)提高教學(xué)質(zhì)量、提高學(xué)生素質(zhì)、加強(qiáng)教學(xué)管理、搞好課程評(píng)估都具有重大意義。
1學(xué)校機(jī)務(wù)類學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）中存在的問題及原因
中國民用航空飛行學(xué)院對(duì)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）歷來都很重視，為了加強(qiáng)畢業(yè)設(shè)計(jì)工作，提高畢業(yè)設(shè)計(jì)的質(zhì)量，學(xué)院于2007年特制定機(jī)務(wù)專業(yè)的畢業(yè)設(shè)計(jì)管理細(xì)則。但是，畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的質(zhì)量仍不理想，主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面。
1．1畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）選題缺乏理論意義、實(shí)踐意義，創(chuàng)新性不高
該校的畢業(yè)設(shè)計(jì)管理規(guī)定指出：畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的選題范圍和深度應(yīng)符合學(xué)生理論知識(shí)和實(shí)踐技能的實(shí)際情況；鼓勵(lì)在實(shí)習(xí)單位符合條件的工程技術(shù)人員承擔(dān)學(xué)生的畢業(yè)論文指導(dǎo)工作，研究、解決工程實(shí)踐中遇到的問題。而現(xiàn)在的即將畢業(yè)的學(xué)生忙于找工作、進(jìn)行畢業(yè)實(shí)習(xí)、考研究生等，往往不能把精力集中于寫作方面。學(xué)生在選題上的考慮時(shí)間就不足，沒有充分的時(shí)間準(zhǔn)備，沒有好的開始，就會(huì)造成對(duì)畢業(yè)論文質(zhì)量的影響。論文選題視野不開闊，學(xué)生做相同題目的太多，原創(chuàng)性不夠，以至于很多文章都是東拼西湊，資料陳舊，缺乏理論意義和實(shí)踐意義，創(chuàng)新性不夠。
1．2畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）抄襲問題嚴(yán)重
由于部分的學(xué)生選題相同或相近，導(dǎo)致學(xué)生獨(dú)立完成畢業(yè)論文的能力不夠，相互影響，給學(xué)生參照別人成果的機(jī)會(huì)，有些同學(xué)還會(huì)抄襲已經(jīng)畢業(yè)的學(xué)生論文，只需要改動(dòng)里面的一些數(shù)據(jù)即可。而且學(xué)生很多選偏理論性題目，不愿意去做調(diào)查性的課題，由于缺乏數(shù)據(jù)支撐，沒有定量分析，沒有體現(xiàn)用數(shù)據(jù)來說話的科學(xué)精神，所以往往只有定性分析。同時(shí)，大多數(shù)學(xué)生的理論功底不足，無法正確理解理論要點(diǎn)，更不用說創(chuàng)新了。長此以往，學(xué)生就很容易陷入全盤照抄各種文獻(xiàn)資料、胡亂拼湊了。
1．3畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）指導(dǎo)教師把關(guān)不嚴(yán)
該校的畢業(yè)設(shè)計(jì)管理規(guī)定指出：指導(dǎo)教師一般應(yīng)選擇有豐富教學(xué)經(jīng)驗(yàn)、具備一定科研能力的講師以上職稱的教師或工程技術(shù)人員擔(dān)任，不具備以上條件但在相關(guān)崗位上連續(xù)工作時(shí)間超過三年，經(jīng)學(xué)院教學(xué)委員會(huì)審查批準(zhǔn)后也可指導(dǎo)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）。當(dāng)指導(dǎo)教師為院外人員時(shí)，實(shí)行雙導(dǎo)師管理，分別負(fù)責(zé)在院外和院內(nèi)時(shí)的指導(dǎo)工作。然而，現(xiàn)在由于畢業(yè)學(xué)生人數(shù)急劇增加，教師人數(shù)不足，平均每人指導(dǎo)學(xué)生人數(shù)不低于6人，教師的精力有限，導(dǎo)致了對(duì)學(xué)生管理放松，對(duì)畢業(yè)論文的質(zhì)量把關(guān)不嚴(yán)格，大大降低了畢業(yè)論文質(zhì)量。
2提高畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）質(zhì)量的措施
2．1增加激勵(lì)機(jī)制，提升學(xué)生創(chuàng)新積極性
該校對(duì)指導(dǎo)具有創(chuàng)新意義的畢業(yè)設(shè)計(jì)的教師應(yīng)給予獎(jiǎng)勵(lì)，以讓更多的指導(dǎo)教師都參與到畢業(yè)論文創(chuàng)新的指導(dǎo)中來。隨著大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項(xiàng)目的增加，讓項(xiàng)目帶動(dòng)論文，達(dá)到提高畢業(yè)設(shè)計(jì)質(zhì)量的目的。近兩年來，該校大力加強(qiáng)校企聯(lián)合培養(yǎng)指導(dǎo)，這種模式指導(dǎo)畢業(yè)設(shè)計(jì)不僅使學(xué)生得到了針對(duì)性的實(shí)踐教育，這樣的畢業(yè)設(shè)計(jì)貼近公司的生產(chǎn)實(shí)習(xí)和需要。同時(shí)這種模式由單一的校內(nèi)導(dǎo)師制轉(zhuǎn)變?yōu)樾Ｆ箅p師制，既提升了畢業(yè)設(shè)計(jì)的質(zhì)量，又增強(qiáng)了企業(yè)人才的競爭優(yōu)勢，實(shí)現(xiàn)校企雙贏。同時(shí)論文答辯是否通過與學(xué)生自己的工作簽約掛鉤，也讓學(xué)生更加認(rèn)真的對(duì)待畢業(yè)設(shè)計(jì)，增強(qiáng)了學(xué)生完成畢業(yè)設(shè)計(jì)的動(dòng)力。
2．2加強(qiáng)教育，構(gòu)建良好的畢業(yè)論文撰寫的校園環(huán)境
加強(qiáng)對(duì)學(xué)生的誠信教育，在畢業(yè)論文撰寫過程中，要樹立誠信的思想，提醒學(xué)生尊重他人的勞動(dòng)成果，培養(yǎng)學(xué)術(shù)道德和科研道德，并讓學(xué)生了解畢業(yè)論文抄襲后果的嚴(yán)重性。并且在論文格式（在畢業(yè)設(shè)計(jì)管理規(guī)定中）、字?jǐn)?shù)要求、參考文獻(xiàn)不低于15篇中文、5篇英文等表層檢查的基礎(chǔ)上，繼續(xù)加強(qiáng)畢業(yè)設(shè)計(jì)的過程和質(zhì)量監(jiān)控。學(xué)校每年將以畢業(yè)學(xué)生人數(shù)的10％評(píng)選出優(yōu)秀的畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文），得到相應(yīng)的證書與獎(jiǎng)勵(lì)，增強(qiáng)學(xué)生的積極性，構(gòu)建良好的畢業(yè)論文撰寫的校園環(huán)境。
2．3精心組織，對(duì)畢業(yè)設(shè)計(jì)質(zhì)量嚴(yán)格把關(guān)
為了避免指導(dǎo)教師工作過于集中和畢業(yè)生就業(yè)的沖擊，彌補(bǔ)學(xué)生時(shí)間的不充足，學(xué)校進(jìn)行開放式選題，學(xué)生可與老師自行商量擬定題目，并將開題的時(shí)間提前到四年級(jí)的上半學(xué)期，并且規(guī)定學(xué)生與指導(dǎo)老師見面指導(dǎo)次數(shù)不少于12次，這樣學(xué)生有更充裕的時(shí)間撰寫論文，指導(dǎo)老師也不會(huì)因?yàn)橹笇?dǎo)的學(xué)生人數(shù)過多而放松對(duì)學(xué)生的管理以及論文質(zhì)量的把控。學(xué)校將部分到各分院機(jī)務(wù)崗位實(shí)習(xí)的學(xué)生，畢業(yè)設(shè)計(jì)就分配給機(jī)務(wù)骨干人員指導(dǎo)，不僅提高了畢業(yè)論文的效率，而且學(xué)生還可帶著問題參加生產(chǎn)實(shí)習(xí)，并在具體的實(shí)踐活動(dòng)中進(jìn)行調(diào)查研究，或者結(jié)合實(shí)踐立題，增強(qiáng)立題的現(xiàn)實(shí)意義。
3總結(jié)
畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的主要目的在于培養(yǎng)學(xué)生的科研實(shí)踐能力和動(dòng)手能力，運(yùn)用所學(xué)專業(yè)理論知識(shí)和技能，提升對(duì)本專業(yè)領(lǐng)域問題的觀察能力、思維能力、分析能力、判斷能力、創(chuàng)新能力、文字表達(dá)能力和解決實(shí)際問題的能力，因此，在指導(dǎo)方法上應(yīng)該注重采取循序漸進(jìn)的引導(dǎo)方式，讓學(xué)生通過自己獨(dú)立思考，養(yǎng)成勇于探索、嚴(yán)肅認(rèn)真的科學(xué)態(tài)度和嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的工作作風(fēng)，自行查找資料，找出問題的答案，為學(xué)生今后從事機(jī)務(wù)專業(yè)領(lǐng)域的相關(guān)工作和撰寫學(xué)術(shù)論文奠定良好的基礎(chǔ)。
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