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关键词 无机化学 主体
中图分类号:G642文献标志码:A
How to Guide Students' Independent Study Through
the Teaching of Inorganic Chemistry
LUO Jing, ZHOU Jun
(Hu'nan Agricultural University, Changsha, Hu'nan 410128)
AbstractInorganic Chemistry is the first basic course for chemistry profession students. It's very helpful for learning professional courses in the future by teaching students the self-learning ability. Teachers should respect students' main body of learning. Meanwhile, make use of teaching content and teaching methods to achieve the purpose of guiding students independent study.
Key wordsInorganic Chemistry; main body
无机化学是高校应用化学、化学教育等化学专业及与化学有关专业开设的第一门主干专业基础课程,具有承前启后的作用――把高中化学知识衔接起来,同时为专业后续课程准备必需的基础理论知识,其重要性是不言而喻的。①因此,在无机化学教学中,如何提高学生学习的积极性,引导学生自主学习,是无机化学教学工作者的一项重大任务。笔者就教学过程中学生和教师的角色地位,结合教学实践谈谈在这方面的几点研究和建议。
1 充分体现学生学习的主体地位
兴趣是引发积极性最直接的理由,对学生的学习也不例外。以学生为主体,尊重他们,重视他们的兴趣,同时通过教学内容、教学方法的改进把他们的兴趣引到学习上来是引导学生进行自主学习关键的一步。
1.1 优化教学内容,以便于激发学生学习兴趣
无机化学课程教学内容多,涉及范围广,各章节关联性又不强,学生们学习起来难免感到枯燥无味。一方面,对于教学内容需要“量体裁衣”,根据学生的实际情况,优化、整合、更新教学内容,使知识更系统,层次更分明;另一方面,在优化整合的同时,为活跃学生思维、开拓学生眼界,在教学中可以适当增加与教学内容联系密切的环境化学或绿色化学内容。例如:热力学教学中,主要讨论化学反应过程中能量的转化问题及在一定条件下化学反应进行的方向和限度,而节约能源是当今热门话题。为此可在这一章介绍新能源的开发与应用,如地热能 潮汐能 太阳能 核能,甚至垃圾发电等目前研究较多的领域;②动力学教学中,讲催化剂对化学反应速度的影响时,可引入“绿色化学”的概念。所谓“绿色化学”的中心思想是从源头杜绝有害物质的产生,从根本上消除化学生产过程对环境的污染。它对化学反应从原料到产品提出一系列保护环境的要求:采用无毒、无害原料及反应条件,反应具有高选择性、副产品极少、甚至实现零排放(废料最小化),最后生产出的产品对环境要好;③氧化还原反应教学中,要讲到化学电源,介绍Zn-Mn电池、Zn-Hg干电池、AgO电池、Ni-Cd电池、Pb蓄电池等。这些电池中的重金属Hg、Cd、Pb等已被证明有致癌性。大学生们日常使用过的电池(如耳机 随声听、计算器 电子表中电池)常常随意抛弃,这是不利于人体自身健康及环保的。④
1.2 改变传统教学模式,使学生学习变被动为主动。
传统的教学模式也称为“填鸭式”。教师是知识灌输者,学生是知识的灌输对象,知识是在类似抓着鸭子的脖子强行向里面填食物的过程中灌进去的,不管被灌者是否愿意,是否能消化。长此以往,学生养成了依赖老师的习惯,想着反正会有老师来教的,到时再“啃”就行了。学生的学习过程变成了被动接受、强行接受知识的过程。相反,如果给学生一些看似矛盾的“问题”,使他们在课堂上教师教授的内容之外有一些思考的时间和空间,对于激发学生的学习兴趣能有意想不到的效果。而恰当的问题情景不仅仅能够激发兴趣,增强理解,还能够激发学生主动参与、积极探究的愿望,从而增强学生自己的学习效能感。笔者认为在具体实施过程中应注意以下两点:
多设置问题情境中。比如,在元素化学的教学中,学生高中已有的知识与正在学习的内容往往存在矛盾的地方,可以引导学生自己提出问题,再由其他同学回答或补充,让学生通过对价层电子构型、原子半径、电离能等分析预测元素的化学性质;在化学反应速率的教学中,利用初始速率与初始浓度中隐藏着的关系,请学生自己由此推出一般化学反应的速率方程等等。
2 发挥教师的主导作用
教师的任务不仅是传授知识,更重要的是指导学生怎样学习,并培养他们良好的学习习惯和思维品质。⑤教师要引导学生正确掌握获取知识的方法,让他们在讨论和交流中发现知识规律。
2.1 营造民主的课堂气氛,加强良好学法的传授
良好的学习方法对于学生来说相当于一项始终不会丢失的技能,掌握了这项技能,无论是对当前的学习,还是以后工作都有十分重要的作用。教师传授良好的学习方法给学生,如同“授人以渔”,比教授学生单纯的知识要有帮助得多。然而,封闭、压制、过分强调权威的环境不仅不利于学生掌握知识,还有可能导致学生个性的退化、思维模式的单一,更不利于学习方法的体会与掌握。实践证明,良好的教育环境,对人成长的影响十分重要。因此民主平等的课堂环境,是学生个性思维成长的优良土壤,对学生的创造动机有着无形的推动力。学生在这样的环境中可以坦诚交流,发表不同的看法,积极寻找不同的途径去解决问题,还可以相互学习,探讨好的学习方法,相互取长补短,达到事半功倍的效果。因此,教师在进行课堂设计时,应努力创设师生间的和谐气氛,建立起师生平等对话、共同探究、相互合作的教学关系,让学生自由发挥想象,表达对问题的不同看法。
2.2 组织学生讨论
讨论是一个大家把各自掌握的知识用自己的语言表达出来让其他人明白的过程。所谓“三人行必有我师”,在这个过程中,参与讨论的人都能利用别人的学习成果来解决自己学习中出现的问题,取得事半功倍的效果。因此,在教学中设计一个学生自由讨论的环节,可以促使学生跳出个人狭窄的思维空间,打破思维定势在其他同学的引导下展开思维的翅膀,在他们思维的空间自由翱翔。在这个环节中,鼓励他们能充分发表见解、相互争论或辩论,从而达到使学生在讨论中可以相互启迪、取长补短、集思广益、博采众长的目的。比如,在学习了有关平衡的内容后,让学生讨论计算平衡常数的方法有哪些;在学习标准电极电势和能斯特公式后,对某一电极的电极电势和与其相关电极的标准电极电势直接的联系的讨论;而且成功的讨论过程也是培养学生的团结协作精神的一个有效手段。比如,对一些典型的习题组织学生讨论,进行一题多解等等。阶段性的进行几次课堂专题讨论,总结在该段时间所学的主要知识,通过讨论培养和训练了学生的发散思维,提高了学生的素质。⑥
2.3 科学评价,正确引导
应该说,学生的学习需要教师及时科学地衡量。一方面由于掌握的知识有限,且缺乏系统性,学生在学习某个具体内容时容易钻牛角尖,甚至误入歧途,这时需要教师及时的评价将其引入正确的学习轨道,这就是评价的引导功能。处理得不好的话,不仅浪费学生的时间,甚至会使学生对学习内容科学性的怀疑,失去学习的兴趣;另一方面学生学习取得了好的学习成绩、解决了某个问题,或者攻克了某个难题时教师及时给予肯定和鼓励,这是评价的激励功能。⑦适当的肯定能使学生产生成就感,在心理上得到一定的快乐,可以间接激发学生学习的兴趣,使学生的学习步入良性循环的轨道,从而达到自主学习。
注释
①方正军,陈建芳,邬峰.谈无机化学教学中引导学生自主学习的策略.创新教育,2009.5.
②③④沈伟丽.无机化学教学中环境化学知识的渗透.芜湖师专学报,2002.1.
⑤张大锋.对教师主导作用的一些思考.甘肃教育,2009.11(B).
1 信息化技术与舞蹈教学相结合的体现
信息技术提供明快节奏 在舞蹈学习及平时练习过程中可用计算机等多媒体设备进行节奏伴奏练习,可省去录音机、音响等传统手段。信息化设备最突出的特点就是音质效果好,不像录音机使用磁带或光盘,录放效果有杂音。多媒体设备拥有更加方便快捷的操作,同时电子还原能力强,能够有效地使学生感受到伴奏歌曲中明快或悠扬的节奏,方便平日练习。
信息化装置规范化示范作用 信息化设备可放映视频音频图像,在学生练习某一动作时,一些细节错误可通过视频课件讲解进行改正。此外,在非正式场合下的教师示范动作,尽管细节讲解都很到位,但毕竟缺乏舞蹈美中的整体美,而这种美只有在舞台上才能全面显现出来。通过观看优秀示范舞蹈录像教材,能够对所学舞蹈有一个整体的认识,进而在学生头脑中对舞蹈的意境以及编舞要表达的标准形成准确的认识,能够起到参考和借鉴的作用。在观看优秀示范舞蹈之后,学生加入自己风格,根据自己的领悟对舞蹈需要达到的水平形成大概的印象,对学习也立下标准。播放优秀舞蹈时能够锻炼学生的自主学习水平,开拓视野,从中学习和领悟新的舞蹈内涵,化为自己的创新思维,有效提高学生主观鉴赏、创造、评价舞蹈的能力。在师生共同观看舞蹈视频时,对于舞蹈典型动作技巧可以进行讨论和着重强调,有利于师生共同改进舞蹈细节,教师方便教学,学生方便学习。
方便舞蹈理论讲解 在向学生讲解中国古代舞蹈的时候,如讲唐代乐舞,这些知识不需实际操作,却要教师通过语言表述出来。枯燥的语言叙述既不能让学生全面认识唐代乐舞的特征,也不能调动起学生学习的兴致。而信息化技术带给学生的不仅是生动形象的相关影像,而且新奇的信息内容比语言更加吸引眼球,使学生即便对较乏味的教学内容也升起好奇心和求知欲,方便各种理论知识的讲解。
2 使用信息化技术进行舞蹈教学的注意事项
计算机多媒体设备掌握熟练 在进行舞蹈教学时,最重要的一点就是对多媒体设备的熟练掌握,教师自身首先要对舞蹈的技术及全过程、舞蹈的风格和表演特点等各项重点有所了解,以便运用信息设备制作课件时有所侧重,不致盲目使用多媒体而浪费教学时间。对于教学中需要的信息要进行有机挑选,不能毫无选择使多媒体的使用成为多余。同时要了解和使用PowerPoint放映和制作、Word文档设计、Authorware课件制作等。合理科学地使用信息化设备,能够使之发挥优势,为课堂教学提供便利。
分清主次,突出教师主导作用 信息化为舞蹈教学带来诸多便利,信息化设备是时展的产物,是科技进步对教育的新要求。教学的主导仍然是教师,信息技术只是起到推动教学、方便教学开展的作用,并不能完全取代教师的地位,一些基础性、技巧性强的知识需要教师亲自传授。为了培养学生的主观创造力,锻炼其理解能力,一些问题不能面面俱到地详说细说。摆脱教材的束缚,真正做到多媒体技术得心应手,而不是毫无规律地选择材料导致学生学习时目不暇接,这样反而影响课堂秩序和氛围。
教学目标转移 传统教学中将关注点更多地投放到教师与学生的教与学过程上。新媒体的介入要求将舞蹈教育在关注学习基础上培养学生的主观创造力、自觉选择力及主动理解力上来,循序渐进地将学生培养为创新型人才而不仅仅是学习型人才。在情感与知识交流层面与学生形成共鸣,不仅能够培养学生的舞蹈技巧适应力,而且能有效加强学生与教师之间的沟通,对于课堂教学起到积极的推动作用。
3 总结
信息技术是把双刃剑,应用得好就会取得事半功倍的效果,而应用不好便会造成资源、时间、精力的浪费。信息技术的应用可以推动舞蹈教学改革,也是目前教学需要长期坚持下去的发展方向。因此,如何有效运用信息化技术,合理推进舞蹈教学是当前必须关注的事,也是新时期对舞蹈教学的必然要求。
参考文献
[1]张宇.浅析中职舞蹈课堂教学的创新[J].学园:教育科研,2013(4).
(1)信息化装置可以为中职舞蹈教学提供规范化的舞蹈动作,从而有效发挥示范作用,促进中职学生舞蹈综合能力不断提高。通常信息化设备的合理运用,可以放映视频、音频和图像等,因此,在学生进行某个动作的练习时,可以结合视频课件来进行讲解,并对一些细节错误进行标准化的改正。在观看优秀的示范舞蹈之后,学生可以将自己的风格加入到其中,因此,学生根据自己的领悟对舞蹈的各种技巧进行调整,可以帮助学生不断提高舞蹈综合水平。
(2)通过播放优秀的舞蹈,学生的自主学习水平可以得到不断提高,同时,信息化技术可以提供更多教学资源,不断开拓学生的舞蹈学习视野,从而在学习和领悟的过程中对新的舞蹈内涵有更全面的掌握,对于培养学生的创新思维和提高学生的主观鉴赏能力、评价能力等有着重要作用。与此同时,通过合理利用信息化技术,师生在共同观看舞蹈视频时,可以对舞蹈典型动作和技巧等进行讨论和着重强调,从而在教师的引导下帮助学生改进舞蹈细节,在方便教师教学和学生学习上发挥着重要作用。
二、中职舞蹈教学中信息化技术的运用策略
(一)熟练掌握计算机多媒体设备的各种操作技巧
为了不断提高舞蹈教学的整体效果,信息化技术的合理运用,教师必须熟练掌握计算机多媒体设备的各种操作技巧,并对舞蹈技术、舞蹈风格和表演特点等都有比较全面的了解,从而在熟练运用信息设备的基础上,制作各种舞蹈练习课件,以有效提高中职舞蹈教学时间的利用效率。在实际教学过程中,信息化技术可以有机的提供教学中需要的各种信息,从而充分发挥多媒体的实用价值。随着高科技信息技术的不断推广,PowerPoint、Word文档和Authorware等的合理利用,可以使各种信息化设备得到最有效运用,以促进中职舞蹈教学水平不断提高。
(二)充分体现学生主体地位,全面发挥教师主导作用
在实际教学过程中,教师始终发挥着主导作用,信息技术的合理运用,可以推动和方便教学,并且,根据中职学生的学习情况来看,部分基础性、技巧性强的知识必须在教师的亲自指导下,才能真正得到提升,因此,信息化技术有着重要辅助作用。为了培养学生的主观创造力、理解能力等,多媒体技术的合理运用,可以选择性的提供各种教学材料,从而全面提高学生的舞蹈综合能力。
(三)明确舞蹈教学目标,提高舞蹈教学效率
在中职舞蹈教学过程中,教师要明确舞蹈教学目标,才能在合理运用信息化技术的情况下,提高舞蹈教学效率。现代教育制度下,信息化技术可以为学生提供舞蹈学习所需的生动形象的影像,通过新奇的信息内容学生的学习兴趣可以得到快速提高,从而在好奇心和求知欲的支配下,更有效的掌握各种理论知识,最终达到全面提高舞蹈教学效率的目的。与此同时,在循序渐进开展教学活动的过程中,尽量让学生在情感与知识等多个层面上形成共鸣,才能在舞蹈课堂教学上发挥信息化加护的积极推动作用。
三、结束语
【关键词】游戏化教学策略;舞蹈教学;幼儿时期;教学方式
随着我国教育改革的深入推进,幼儿教育越来越受到广大群众的关注,如何提升幼儿教育的有效性,是相关幼师与幼儿园必须思考解决的问题。舞蹈教学活动是幼儿艺术课程中核心组成部分,能够引导幼儿初步感知艺术气息,培养幼儿审美意识。但受到教学观念、教师素质等多种因素的影响,幼儿舞蹈教学过程中仍存在多种问题,包括教学方式与手段过于陈旧、幼儿学习兴趣不高、舞蹈类型较为单一等。教师应结合幼儿实际情况,通过游戏化教学策略,丰富幼儿舞蹈教学活动,促使幼儿参与到舞蹈教学中,提升课堂效率与质量。
一、寓情于景,营造良好舞蹈艺术氛围
幼儿具备活泼好动的天性,对任何事物都充满好奇心,因此,教师在进行舞蹈教学的过程中,可充分利用幼儿这一特征,合理融入游戏活动,为幼儿营造良好舞蹈艺术氛围,促使幼儿成长,具体包括以下三方面的做法:
1.激发灵感
兴趣直接关系着幼儿学习舞蹈的积极性与主动性[1],教师应根据幼儿实际情况,引导幼儿在游戏过程中体会舞蹈的魅力,通过培养幼儿观察能力等方式,激发幼儿舞蹈的灵感。在舞蹈教学过程中,教师可带领幼儿多感受大自然的美,寓情于景,为幼儿创建轻松愉悦的舞蹈学习氛围,促使幼儿在游戏中感受舞蹈的喜悦,如在教授“银波绿舟”的舞蹈时,教师可以用“观察家乡”的游戏引入,要求幼儿以某一个或者两个动作“舞动”出家乡,幼儿既能够模仿家乡的标志性建筑,也能让幼儿凭借自身的想象表演,教师应当给予幼儿充分的展现空间,采取表扬、鼓励的方式,激发幼儿舞蹈的灵感,促进幼儿健康成长。
2.放飞想象
想象力是幼儿舞蹈教学过程中应注重培养的能力,幼儿因自控能力较差,容易在课堂中分散精力,甚至出现嬉戏打闹的问题[2],大多数教师都会通过呵斥的方式制止,但该种方式会打击到幼儿的自信心,因此,教师可借助“游戏化教学策略”,融入在舞蹈教学中,当幼儿出现过分吵闹的情况时,教师可通过“one one one”的韵律引导幼儿重新回到课堂,即当教师说道“one one one”时,幼儿马上将小手放在桌子上,并配合教师说出“one one one”,每说一个“one”,就在桌子上轻轻拍一下手,这种方式既能够保护幼儿的自尊心,也可给予幼儿想象空间,培养幼儿想象力。同时,以舞蹈韵律的游戏形式,能够最大程度上协调好舞蹈教学目标与幼儿舞蹈能力之间的关系,幼儿可凭借自身想象,更加有灵气地展现出舞蹈。
3.引导模仿
模仿是提升幼儿舞蹈能力的重要途径,教师应利用游戏化教学方式,引导幼儿进行合理地模仿,通过大量的模仿动作,形成幼儿对舞蹈的初步理解,提升幼儿舞蹈的专业技巧[3]。如学习在“绕手腕”的专业动作时,教师可让幼儿模仿“采茶”的动作,通过接龙的游戏方式,促使幼儿练习“绕腕”的动作,在这个过程中,教师应注意指导幼儿,确保其模仿动作的规范性。
二、借助游戏,引导幼儿感受舞蹈气息
舞蹈能够帮助幼儿抒发出自身情感,但真正让幼儿理解舞蹈作品是较为困难的,教师可借助游戏的方式,引导幼儿感受舞蹈作品中的人物,使其更加体会到舞蹈作品的深意,促使幼儿将情感融入到舞蹈中,以舞蹈的方式表达出想法与喜爱,具体而言,包括以下几种做法:
1.学会观赏
幼儿在接触到舞蹈时,会被舞蹈的旋律、动作吸引,但真正到学习过程中,很容易被舞蹈动作的难度所吓到,从而不愿意跳舞或者出现排斥跳舞的心理,因此,教师在开始舞蹈教学时,应充分利用多媒体教学设备与游戏教学方式,让幼儿学会观赏。如在学习“我的朋友在哪里”的舞蹈时,教师可通过视频的方式,为幼儿展示台湾地区其他小朋友的生活方式,在条件允许的情况下,给幼儿品尝台湾地区的美食,促使幼儿喜欢上台湾地区的文化,降低舞蹈教学的难度。
2.梳理情节
幼儿舞蹈作品抒发的情感与其他作品相比,比较单一,但因幼儿年龄小,理解能力较差[4],因此,教师应合理划分舞蹈作品的情节,并帮助幼儿梳理好,但在这个过程中,教师必须充分尊重幼儿个体差异性,坚持以幼儿为中心,开展舞蹈游戏活动,如在学习“剪羊毛”的过程中,教师可带领学生实地参观绵羊喂养区域,让学生接触到羊毛,并布置绵羊扮演角色的任务,使得幼儿在实践过程中了解剪羊毛的过程,更加懂得“剪羊毛”舞蹈中收获的喜悦,更全面展现出舞蹈的情感与韵律。
3.抒感
抒感是幼儿学习舞蹈的最终目的,幼儿能够通过舞蹈的方式,表达出自身的喜、怒、哀、乐,是每一位教师必须追求的,在实际教学过程中,教师可借助游戏的方式,如“舞蹈接龙”, 给出某一段音乐,让幼儿根据自身理解而跳舞,并“选聘”小评委,引导幼儿欣赏舞蹈的同时,锻炼幼儿舞蹈技能。
三、定位舞蹈,提升舞蹈教学的有效性
1.寻找参照物
幼儿园舞蹈多是集体舞的形式,对幼儿动作的整齐划一性要求较高,幼儿还需完成各种动作的变换,因此,舞蹈教学的难度较高。教师可以给幼儿定好参照物,通过摆放毛绒玩具等方式,让幼儿寻找到舞台中心点,加强幼儿之间的联系交流,降低队形变换的难度。
2.选定指挥者
对于较难的舞蹈动作或者需要变换队形时,教师可以选定1-2名幼儿作为指挥者,发出相应的指挥口令,科学帮助幼儿记忆队形变换,选择指挥者时,可利用“斗舞”等游戏方式,让幼儿评选出最信得过的指挥者,确保指挥的顺利进行。
四、结束语
综上所述,舞蹈课程作为幼儿重要教学活动之一,不仅能够有效开发幼儿智力,增强幼儿身体素质,更可激发幼儿创造性思维,让幼儿在舞蹈过程中抒感,促进幼儿全面健康发展。在实际教学过程中,教师应合理利用游戏化教学策略,综合考虑幼儿舞蹈兴趣、教学目标等方面的内容,有机统一游戏活动与舞蹈之间的关系,将游戏融入舞蹈中,使得幼儿能够在轻松愉悦的环境中掌握舞蹈基本技巧,引导幼儿感受到舞蹈艺术的魅力,从而进一步提升舞蹈教学的有效性。
参考文献:
[1]苏艳.幼儿园中游戏化教学存在问题与解决策略[J].作文成功之路(下旬),2015,17(9):96.
[2]卢洁琛.游戏体验式教学策略在幼儿园社会领域教学当中的作用分析[J].课程教育研究,2016,29(2):2-3.
[3]王区区.学前教育专业《幼儿游戏与指导》课程教学策略探讨――基于《幼儿园教师专业标准》的思考[J].当代教育实践与教学研究(电子刊),2015,32(8):78-79.
[4]李秀枝.音乐为幼儿早期教育插上梦想的翅膀――谈幼儿音乐教育的策略[J].学周刊,2015,55(27):132.
关键词: 导学式 小组合作学习 元素及其化合物 高中化学
元素及其化合物知识是高中化学的基本知识构成,是化学学科学习的基础。但这一部分知识涉及的化学现象和化学反应多,使学生在学习中感到知识杂乱,虽然课堂上热热闹闹,但课后学生容易忘光,学生的思维潜力无法得到发挥,在综合运用所学知识解决实际问题时感到束手无策。在元素及其化合物知识的教学中,我运用导学式小组合作学习模式进行教学,取得了明显成效。
导学式小组合作学习模式是以学案为依托,以学生的自主学习为主体,在教师的引导下,通过学生的小组合作学习,深化学生自主、合作、探究学习的心理感受,强化学生的学习动机,激发学生的学习兴趣,发展学生的合作能力,充分调动每个学生学习的积极性,让每个学生都能成为学习的主人,把课堂交给学生,提高课堂教学的参与度和满意度,从而实现课堂的高效性。
导学式小组合作学习模式由“教师导学、分组自学、学生展示、总结提升”四个有机联系的环节组成。我从这四个环节谈谈导学式小组合作学习模式在元素及其化合物教学中的应用。
一、教师导学――学案导学,明确目标,提出问题。
该环节中,教师课前发给学生优质导学案,并指导学生通过导学案明确学习目标、需要自主解决的问题和需要合作展示的问题。“学案”较之于“教案”,着眼于学生的学,强调以学生为主体,侧重于学生的主动“获取”,让学生“会学”。导学案需要教师通过集体备课精心编制,下面以苏教版高中《化学1》中的一节内容“铁、铜及其化合物的应用”为例加以阐释。
(一)明确目标
明确目标是导向,需要教师依据课程标准、教材、教学进度和学情合理确定学习目标。
“铁、铜及其化合物的应用”一课设计了如下学习目标:
(1)了解铜的有关性质,系统掌握铁及其化合物的化学性质;(2)掌握Fe和Fe的性质及其相互转化的途径;(3)学会用化学方法鉴别Fe和Fe,从中获取通过实验研究物质性质的方法。
(二)设计预习自测题
教师可以围绕学生的学习目标设计几道预习自测题,学生通过自学探究,培养一定的自学能力、知识迁移能力、独立思考能力、解决问题能力,可通过预习自测题,自检自测,分析目标的实现情况,在此基础上提出需要解决的疑难问题。
“铁、铜及其化合物的应用”一课设计了下面预习自测题:
1.在铁与硫酸铜溶液的反应中( )
A.铁被还原,该反应属于化合反应
B.铜被还原,该反应属于分解反应
C.铁被氧化,该反应属于置换反应
D.铜被氧化,该反应属于复分解反应
2.下列物质与铁反应后的生成物,能与KSCN溶液作用生成红色溶液的是( )
A.盐酸 B.氯气 C.CuSO溶液 D.稀硫酸
3.将铁的化合物溶于盐酸,滴加KSCN溶液不发生颜色变化,再加入适量氯水,溶液立即呈红色,该化合物可能是( )
A.FeO B.FeCl C.FeSO D.FeO
(三)预设课堂探究问题
课堂探究的问题预设是关键。在自主预习中,学生初步掌握基础化学知识,同时存在一些疑惑,不同层次的学生存在的问题不同。如何引导学生解决这些问题,需要教师围绕三维教学目标科学、合理、巧妙地设计符合学生“最近发展区”的相关问题在课堂中组织学生小组合作探究。
问题的设计应该具有启发性,对教材中学生难以理解的内容应作适当的提示,引导学生自主学习,在一个个问题的解决中激发学生的求知欲;问题的设计应该具有层次性,要循序渐进,满足不同层次学生的需求,使优秀生从问题的设计中感到挑战,中等生受到激励,学困生尝到成功的喜悦,最大限度地调动学生的学习积极性,增强学生学习的自信心。
“铁、铜及其化合物的应用”一课需要着重探究的问题主要有如下:
提供药品:FeCl溶液、氯水、双氧水、KSCN溶液、铁粉、铜片、高锰酸钾溶液、NaOH溶液。
探究问题一:某久置的FeCl溶液,猜测FeCl溶液变质,变质是什么原因造成的?体现原离子的什么性质?生成什么离子,如何检验?请设计实验方案。
探究问题二:为了消除这种变质,我们可以采取什么措施?
探究问题三:FeCl溶液是否完全变质?你的猜想是什么,如何证明?请设计实验方案。
探究问题四:溶液中Fe的检验都有什么方法?Fe的检验方法又都有哪些呢?
探究问题五:Fe、Fe、Cu氧化性强弱顺序如何?将铁粉加入含有Fe、Cu的溶液中,铁粉先和哪种离子反应?
在这个环节的设计上,教师要多留意学生通过课前预习存在的困惑和反思,多听取学生的意见和建议,和学生一起改进并优化导学案设计,让导学案更适合学生。
二、分组自学――自主学习,合作探究,相互答疑。
在该环节中,各学习小组针对导学案上的有关问题,先独立进行学习和思考,然后通过组内的合作交流和相互答疑主动解决问题,并积极做好小组展示的准备工作。
要充分发挥小组学习的功能,分好小组是前提。班级根据学生的学习能力、学习成绩及综合表现,按照“异质分组”的原则进行分组,每个小组6人,每组有一名组长,负责小组整体的学习和常规工作。教师要多和各组的组长进行交流,了解各个小组的学习情况和动态;同时加强组长的责任心,鼓励各个小组创造性地开展合作,对于各小组的情况要及时地点评和总结,形成一种竞争的氛围;对于问题较多的小组,应及时地帮助他们解决问题。
教师要充分调动小组的学生积极参与、学会质疑、善于探究。在元素及其化合物的教学中,可以创设合适的问题情境,学生通过问题的探究,借助实验的验证,会得到很深刻的印象,受课堂时间所限,更需要小组的每个学生都主动参与,才可以完成实验探究活动。
三、学生展示――小组展示,师生点评,修改完善。
该环节中,各学习小组在分组自学的基础上针对导学案上的重点问题,分别安排一名学生进行展示、讲解,随后由学生和教师点评和修改。
适当以小组为单位开展学习评比活动,充分发挥每个学习小组展示、讲解的积极性和创造性,有利于强化学生的合作和表现意识,学生对来自学生的鼓励和帮助比来自于教师的更有效果。
四、总结提升――总结规律,生成方法,拓展应用。
该环节中,各学习小组在组内合作交流的基础上针对导学案上需要总结的规律和方法进行专题发言,随后教师跟上点评、补充,并组织各学习小组对拓展应用题进行操练。
在元素及其化合物知识的学习中,有些学生的畏难情绪主要源于知识的“零乱分散”,不能找出它们之间的内在联系和变化规律。因此,在课堂教学中,要引导学生将知识按照一定的关系进行归类、整理,使零散、孤立的知识变为彼此间相互联系的整体,形成一个系统化、结构化的知识网络。
【关键词】:高中生物教学设计系统优化
通过调查研究发现高中生物教学设计普遍存在一定的问题,主要表现为:理论体系封闭,缺乏科学思想;技术至上,忽视情感和目的;对学生关注不够,忽视学生的创新意识;缺乏对教学设计目的性的认识。科学思想指导教学设计,并不是照搬全抄所构建的模式,而是要结合教学实践活动。同时,必须结合当今一些主流的教学理论、学习理论以及国家的教育方针和指导思想,有针对性地去借鉴。理论和实践表明,教师在课堂优化设计时应该从整体出发,增进教学活动的效率。因此,在构建教学设计模式的基础上,笔者归纳出了高中生物学教学设计的一些原则并提出了一些策略。
一、把握好教学设计的整体性和有序性特点
整体性是教学设计的核心。要系统的优化教学设计首先要选取恰当的教学资源和教学手段,逐级展开教学设计,其次还要把握教学进度、教学难度和广度等因素,在此基础上适度地加以组合,才能保证课堂教学的优质高效。实现生物课堂教学的整体控制。如,在进行必修I中相关"蛋白质、糖类、核酸"等高分子化合物时,传统的教学就是逐个逐节从基本单位-聚合方式-空间结构,从分子结构-生物学活性进行。学生在学习时枯燥无味,原因是教师缺乏对知识系统的优化设计。教师应该先给学生引入生物体内高分子化合物的共性,从开始强调"蛋白质、淀粉和核酸等都是由小分子聚合在一起形成的具有空间结构和生物学活性的高分子化合物"。剩余的完全可以交给学生研究讨论,逐级解决,老师只需要每节课给出相应的提纲,在学生出现困难和遗漏时能够"锦上添花"就足够了,即节省了时间又增进了学生的自主与合作。
就教学设计的有序性,如,在"基因表达和中心法则"的讲解时,完全可以设计一个基因,黑板上画出细胞核和细胞质,让学生在"严格遵循碱基互补配对原则"的基础上自行演练基因的表达,体验基因表达的有序性,教师再从参与的细胞结构和载体等方面综合表述。让学生体验生命活动的整体性和有序性,实现教学设计在教学活动中的体现。
二、把握好教学优化设计的开放性和有机关联性
教学设计过程需要考虑各要素之间的相关性也要考虑教学环境。生物教学不是一个封闭的坚固的实体,生物教学过程中各要素都是开放的,教师所传授的知识不应是封闭的和僵化的体系,课堂教学方法也没有固定的模式,学生接受知识也是多渠道的。针对不同的课时内容、不同的学生,应有不同的课堂教学方法;各要素又是相关联的,课堂教学中老师带动学生,学生之间也相互带动相互影响。教师和学生等教学要素不是孤立地存在着,每个要素在生物教学中都处于一定的位置上,起着特定的作用。要素之间相互关联,构成了一个不可分割的、有机统一的整体。如,针对学习目标,教学设计要监测教学过程对学习目标的达成效果。
三、重视教学设计的目的性,确立正确的教学目标
在生物学教学设计全过程中,教学设计的目的性是第一位的,它对整个教学过程起着定向、定量、定度的作用,即教学设计向哪个方向走,它怎样符合大纲的要求、教材的要求和学生的实际,能否真达到预期的教学效果。如,教学设计中关于学生的交流,教师必须抛弃"竞争-淘汰"的观点,让学生在交流中形成正确的"竞争-合作"的循环机制。
四、一些具体的教学优化
1.优化语言。教师的课堂教学语言要求是:具有严密的科学性、鲜明的教育性、丰富的情感性、生动形象,具有节奏感。教师通过情趣盎然的表述,鞭辟入里的分析,入木三分的概括,恰到好处的点拨,加上巧问巧答,精妙的过渡语使学生获得精神上的满足并产生对自己语言优化的渴望和行动。
2.优化课堂内容,突显重难点。生物教学中,教师要尽量重构教学内容,使教学重点难点更容易被学生接受,更容易让学生实际操作并掌握。
3.优化教学环境。科学安排时间,努力给学生创造各种宽松时效的教学环境,充分利用课堂和教学资源。
4.优化教学反馈。教学中可通过课堂后的巩固练习或单元测试来达到教学反馈的目的,教师应注意选用典型的题目、紧扣重难点和考点的适量题目优化教学反馈。
五、因材施教,分层教学普及化
新课标提出:“学生的发展是生物课程的出发点和归宿,教师要根据学生的个体差异,因材施教,使每个学生都在原有的基础上得到发展”。而班级教学教学的最大弊端是容易在教学搞一刀切,个别教学难以落实,“面向全体学生”就必然落空。而分层教学对教师讲师因人施教,对学生讲师异步学习。师生双方努力,最终是指向每个学生个体的“最近发展区”,给每个学生创造发展的机会。中学生物教师不仅要熟练掌握本学科知识和学科内知识点之间的互相联系,而且还要认真学习研究相关学科知识。了解掌握其它学科与本学科知识交叉点、关联点,运用化学、物理、地理等学科知识为生物教学服务。提高学科的综合教学能力和教师自身综合文化素质,这不仅是教学的需要,也是优秀教师必备的品质。授人以鱼,不如授人以渔。教学的根本目的不是解决“学什么”,而是解决“怎样学”的问题。因此,在教学中对学生进行学法指导,是决定教学成败的关键,只有学会了“怎样学”,学生才能独立地进入学习的最佳状态。总之,中学生物教师应积极掌握新型的教育理念,调整教学策略,深化教学改革,适应新课程标准。
总之,教师要不断探索,不断反思和总结,发掘生物课程教学的潜在资源,并在实践中完善与应用,实现教学设计优化。
参考文献:
来自清华大学的研究人员报道称,她们分离出了来自兔骨骼肌的Cav1.1复合物,并采用单颗粒冷冻电镜技术借助直接电子检测和先进的图像处理确定了它的结构,获得这一伪四聚体真核生物Cav通道与其辅助亚基的复合物的详细结构,为认识相关通道的功能和疾病机制提供了重要的框架。
电压门控Ca2+(Cav)通道可响应膜电位改变而激活,启动Ca2+介导的细胞信号级联反应。L型高电压激活Cav通道Cav1.1专门负责兴奋收缩(E-C)偶联,响应膜电位变化导致骨骼肌收缩。动作电位诱导Cav1.1发生构象改变可激活1型兰尼碱受体(RyR1),使得肌浆网释放出Ca2+,随后触发肌肉收缩。
Cav1.1复合体由成孔亚基α1和辅助亚基α2δ、β及γ构成,辅助亚基调控了Cav通道的膜运输、电流动态和门控特性。由于与低钾性周期性麻痹、心律失常和癫痫发作有关联,Cav通道代表了重要的药物靶点。巴喷丁类(gabapentinoid)药物可直接靶向α2δ-1亚基来治疗癫痫及神经性疼痛等疾病。相比同源四聚体Kv通道,真核生物Cav和Nav通道的α1亚基是由一条单多肽链构成,形成四个重复结构域(Ⅰ-Ⅳ),每个结构域含6个跨膜螺旋(S1-S6)。然而由于Cav和Nav通道尺寸较大、伪对称性和高度糖基化阻碍了利用X-射线晶体学来阐明结构。
在这篇文章中研究人员报告称利用融合谷胱甘肽S-转移酶(GST)的β1a从兔骨骼肌膜上纯化出了内源 性Cav1.1复合物,β1a是Cav1.1独有的一个辅助亚基。采用单颗粒冷冻电镜(cryo-EM)确定了它的结构,分辨率达到4.2埃(?)。通过同源建模、刚体对接和从头建模生成了结构模型。她们通过分析孔道结构域特征性的胞外环、独特的序列模式,及质谱分析交联样本,鉴别出了α1亚基4个同源重复结构域。
新研究揭示出了伪四聚体真核生物Cav通道与其辅助亚基的复合物的详细结构。尽管要在分子水平上了解离子选择性和电压门控还需要进一步提高分辨率,当前的结构分析为了解相关Cav和Nav通道的功能和疾病机制提供了重要的框架。在复合物结构中鉴别出的亚基间交界面为在分子水平上阐明辅助亚基对α1的调控奠定了基础。
关键词: 药物基因组学 个体化用药 遗传多态性 疗效 毒副作用
早在20世纪50年代我们就知道遗传因素对药物反应的影响,典型的例子是蚕豆病,该病因遗传缺陷导致葡萄糖6-磷酸脱氢酶(G6PD)缺乏,或活性低下,引起一系列生化代谢异常,一般情况下患者无症状,但在吃蚕豆或使用抗疟药伯氨喹啉类及其他具有强氧化作用的药物后就会出现急性溶血反应;再有就是异烟肼的乙酰化作用,因个体乙酰化速度不同,导致不同个体使用同等剂量异烟肼时出现疗效差异,甚或发生毒副反应的现象。20世纪90年代,药物基因组学的出现使我们对不同个体用药后的药物反应差异有了更深入了解,对很多以前难以解释的药物反应现象有了合理的解释,对指导临床合理用药也有了更加科学的依据。
1 药物基因组学的概念
药物基因组学是基因功能学与分子药理学的有机结合,是研究基因序列变异及其药物不同反应的科学,以药物效应及安全性为目标,运用已知的基因理论研究各种基因突变与药效及安全性的关系,药物基因组学强调个体化;通过它可为患者或者特定人群寻找合适的药物及恰当的剂量,改善病人的治疗效果。
2 药物基因组学的临床意义
药物基因组学的研究涉及储多药物,本文仅以以下两类药物的基因组学研究成果来表述基因组学对指导临床用药的意义。
2.1氨基糖苷类药物与耳聋
氨基糖苷类抗生素自1945年问世以来,因其杀菌作用强、抗菌谱较宽且价格低廉而在临床上广为应用,但其致耳聋的毒性反应也一直困扰着全世界的医生。我国有听力残疾2000万人,其中60%~80%为氨基糖苷类药物中毒所致。
氨基糖苷类抗生素致聋可分为两类,一类因接受了毒性剂量而致聋;另一类则与遗传因素相关。国内外学者均证实:线粒体基因第1555位点A-G的均值性点突变和氨基糖苷类诱导的耳聋关系非常密切。[1]即带有线粒体A1555G点突变基因,哪怕是仅接受常规剂量或仅一次接触氨基糖苷类即可致不可逆的听力损失。这类耳聋占全部氨基糖苷类抗生素致聋患者的30%左右。目前,我国已绘制出不同于西方国家的耳聋基因突变谱,也已开发出针对中国人的耳聋基因芯片检测体系。如能在新生儿出生时或出生后3天内采集脐带血或足跟血筛查聋病易感基因,[2]使易感基因携带者终生避免使用氨基糖苷类药物,则可避免“一针致聋”的悲剧。
2.2抗高血压药物的选择与剂量
原发性高血压的发生与环境因素(生活习惯、烟酒嗜好等)和遗传因素关系密切。目前,临床常用的抗高血压药可分为五类:利尿药、β-受体阻断药、血管紧张素转化酶抑制剂、血管紧张素II受体阻断药和钙通道阻滞药,大多数情况下医生制定治疗方案主要根据病人的年龄、体重、高血压程度、有无并发症等,凭经验、试验性地选择药物和药物剂量,较少考虑遗传因素,很多高血压病人虽已用药,但并未能取得满意疗效。药物基因组学的研究发现:抗高血压药物的疗效与药物遗传多态性有密切关系,如能在用药前测定病人的基因类型,有目的地选择药物和药物剂量,既可使疾病得到及时有效的治疗、减少不良反应的发生,也能减少医疗费用的支出。
2.2.1β-受体阻断药 β-受体阻断药通过降低交感神经功能产生降压作用。影响大部分β-受体阻断药代谢的酶是细胞色素P450酶(CYP)系中的CYP2D6,该酶具有遗传多态性,其基因变异可高度影响CYP2D6的活性。[3]CYP2D6可分为弱代谢型(PM)、中间代谢型(IM)、强代谢型(EM)和超强代谢型(UEM) 4种表型。PM的发生是由于CYP2D6基因突变造成酶活性的缺陷,此型患者代谢药物的能力下降,可导致血药浓度过高, 易诱发严重的不良反应如支气管哮喘、心血管疾病,甚至死亡,对此基因型病人,临床用药应减少药量。IM型者属于强代谢者中较弱的一部分,因基因突变导致酶活性略微降低,此类病人用药也应适当减少剂量。EM是正常人群的代谢表型,故临床上使用常规治疗剂量有效。UEM则是由于出现CYP2D6的多基因拷贝,使酶蛋白高度表达,导致酶活性的显著增高,此基因型代谢药物能力强,从而使血药浓度降低而达不到治疗效果,故应适当增加药量,[4]或改用其他药物。
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【摘要】
目的探讨银杏叶提取物(EGb)诱导大鼠主动脉平滑肌细胞(SMC)中血红素氧合酶-1(HO-1)表达的量效关系,并初步探讨EGb诱导HO-1表达的分子机制。方法复苏并传代培养大鼠主动脉SMC,分组实验,分别采用0,50,100,200,400 μg/ml 5个不同浓度的EGb以及200 μg/ml EGb加放线菌素D(ActD)孵育SMC 8 h,Western blot法检测HO-1蛋白,以HO-1条带灰度值代表HO-1的表达量。结果不加EGb的对照组中HO-1蛋白仅有微量基础表达,加用EGb各组中HO-1蛋白的表达随EGb浓度的增加而增加(P<0.05),在EGb浓度为200 μg/ml时达到峰值,随后则有所下降。加用ActD能显著抑制EGb所诱导的HO-1蛋白表达(P<0.05)。结论EGb能够诱导大鼠主动脉SMC中HO-1表达,且这种表达在一定范围内具有量效关系;EGb诱导HO-1表达有赖于基因重新转录。
【关键词】 银杏叶提取物 大鼠 主动脉平滑肌细胞 血红素氧合酶-1
Abstract:ObjectiveTo explore the dose-effect relationship and the molecular mechanism of the heme oxygenase-1(HO-1) expression induced by the extract of Gingko biloba(EGb) in rat aorta smooth muscle cells (SMC).MethodsThe SMC was revived,passage cultivated and pided into different groups.The cells in each group were incubated with 5 concentrations of EGb such as 0,50,100,200,400 μg/ml and EGb 200 μg/ml+ActD4 μm respectively. The incubation lasted for 8 hours,then Western blot was applied to analyze HO-1 protein expression.ResultsThere was only basal microamount expression in the group without EGb. EGb significantly induced the expression of HO-1 in SMC and the expression increased with the increase of EGb concentration (P<0.05),it reached the peak amplitude under the condition of EGb 200 μg/ml,then desceded.EGb-induced HO-1 expression was significantly inhibited by ActD.ConclusionEGb can induce HO-1 expression in rat aorta SMC and the expression has a dose-dependent feature under a limited EGb concentration range.EGb-induce HO-1 protein expression depends on HO-1 genetic retranscription.
Key words:Extract of gingko biloba; Rat; Smooth muscle cell; Heme oxygenase-1
动脉粥样硬化(atherosclerosis,AS)是危害人类健康的严重心血管疾病,近年来其发病率和死亡率更是不断上升,对其防治方法的研究一直倍受关注。已知氧化应激损伤是致AS的核心环节,抗氧化应激已成为防治AS的有效途径之一。血红素氧合酶-1(Heme oxygenase-1,HO-1)是血红素氧合酶的诱导型,在应对氧化应激损伤中发挥着不可或缺的作用,逐渐积累的证据显示,HO-1系统在抗AS中起着重要作用[1]。银杏叶提取物(Extract of Gingko biloba,EGb)是传统中药银杏中的一种标准提取物,主要包含黄酮类和萜类内酯化合物,有抑制AS斑块形成和抗低密度脂蛋白体外氧化修饰等作用,是临床治疗AS的有效药物,但EGb能否诱导HO-1表达并籍以发挥抗AS作用尚不得而知。本文拟对EGb诱导体外培养的大鼠主动脉SMC中HO-1表达作用作初步探讨。
1 材料与方法
1.1 材料
大鼠主动脉平滑肌细胞株(Smooth muscle cell,SMC)第3代由四川大学华西医院传染科侯洁博士赠送;细胞培养试剂包括DMEM/F12、胎牛血清、胰蛋白酶、二甲基亚砜等购于美国Gibco公司;银杏叶提取物(金纳多注射液)购于德国Willmar Schwabe药厂;放线菌素D(ActD)购于Sigma生物试剂公司;免疫试剂:一抗(小鼠抗大鼠HO-1单克隆抗体)、二抗(辣根过氧化物酶标记的羊抗小鼠IgG抗体)购于Stressgen Biotech公司;Westren Blot检测试剂购于Sigma生物试剂公司。
1.2 方法
复苏大鼠主动脉SMC株第3代并传代培养至第6代,再以每孔4×105个细胞转至6孔板中继续培养;当SMC生长密度达到80%左右时使用含1%胎牛血清的培养基预处理24 h使细胞生长同步化。分组实验,每组5个复孔:①EGb诱导实验:分为A,B,C,D,E组,分别加入0,50,100,200,400 μg/ml 5种浓度的EGb孵育细胞8 h。②ActD阻断实验:分为对照组、EGb组及EGb+ActD组,分别加用等浓度的空白液、EGb 200 μg/ml及EGb 200 μg/ml+ActD 4 μm,孵育细胞8 h。随后收集细胞,加入细胞裂解液300 μl,冰上充分振荡裂解1 h,高速低温离心取上清液提取蛋白。BCA法测蛋白含量后,样品蛋白和上样缓冲液按3∶1的比例混匀后,沸水浴中煮沸5 min使蛋白变性,短暂离心去除沉淀;制备聚丙烯酰胺凝胶,用微量加样器将已经处理好的样品以每孔30 μg上样,并用β-actin(分子量42KD)作为内参校正上样量,电压200v,电流50 mA,电脉2 h;考马斯亮蓝染色观察蛋白条带;电转移1 h后用脱脂奶粉封闭PVDF膜;TBST洗膜后加入抗体(一抗稀释度1∶5000,室温下2 h;二抗稀释度1∶10 000,室温下1 h);ECL法免疫荧光显像。用Image-Pro Plus图像分析软件对HO-1条带进行分析,以HO-1条灰度值代表HO-1的表达量。
1.3 统计学分析
实验所得数据用±s表示,采用F+q检验,应用SPSS 13.0软件进行统计分析。
2 结果
2.1 EGb诱导实验各组的HO-1蛋白表达对照组中HO-1蛋白电泳条带影随EGb浓度增加而加深,在EGb浓度为200 μg/ml时条带显影最深,当EGb浓度增至400 μg/ml时,HO-1蛋白条带显影反而转浅,详见图1。灰度值分析显示:对照组中HO-1蛋白仅有微量基础表达,50,100,200 μg/ml组HO-1蛋白表达逐渐增加,在EGb 200 μg/ml HO-1蛋白表达达到峰值,随后呈下降趋势,详见表1。表1 EGb诱导实验组蛋白印迹图像分析结果(略)
2.2 ActD阻断实验各组的HO-1蛋白表达3组中HO-1蛋白条带显影程度各有不同,EGb组条带明显加深,而EGb+ActD组条带明显变浅,详见图2。灰度值分析:EGb组诱导的HO-1表达量显著高于对照组,EGb+ActD组HO-1蛋白表达受抑,明显低于EGb组,详见表2。表2 ActD阻断实验组蛋白印迹图像分析结果(略)
3 讨论
HO-1即热休克蛋白32(HSP32),分子量为32kD,是细胞内的一种重要的抗氧化酶。HO-1连同其酶解产物胆红素、CO一起组成了机体重要的保护系统,广泛参与抗氧化、抗炎、抗细胞增殖、调节血管张力,参与细胞内信号传递等重要作用[2,3]。用免疫组化染色和原位杂交的方法研究已证明,在人和实验动物AS斑块巨噬细胞、肥大细胞和内皮细胞内,HO-1是高表达的,这种适应性的高表达被认为具有抗AS的积极意义[4]。研究显示,增加HO-1表达能有效抑制AS的发生,反之,若用药物阻断HO-1活性则可使AS病变程度显著加重,表明HO-1系统在防止AS中起着重要作用,故合理调控HO-1表达可望成为有效防治AS新途径。HO-1本质上是一种应激酶,具有高度可诱导性,但因HO-1基因启动区内存在着许多特殊的调控位点,诱导HO-1表达的信号通路非常复杂。众多致氧化应激损伤的因素如H2O2、重金属离子、内毒素、OX-LDL等均是通过改变细胞内氧化-还原状态来诱导HO-1的表达。一些生物黄酮在近年被证明是无细胞毒性的HO-1诱导剂,有着光明的临床应用前景。EGb是传统中药银杏中的一种标准提取物,主要成分为黄酮类和萜类内酯化合物,近来揭示,EGb是一个天然的HO-1增效药,EGb的抗氧化作用可能更主要通过诱导HO-1这一强大的细胞内源性抗氧化酶的表达实现的。已经发现EGb可以诱导大鼠中HO-1表达;另有报道,EGb可以增强HO-1活性从而抑制脂质过氧化及阻止AS斑块的形成[5,6]。但是,有关对EGb诱导VSMC中HO-1的表达的研究却比较缺乏,为填补这方面研究的空白,我们采用体外培养的大鼠主动脉SMC作为研究对象,结果显示EGb确实具有诱导VSMC表达HO-1的潜能,并且这种诱导表达在一定范围内具有量效关系,即随EGb浓度增加HO-1蛋白表达也增加,且在EGb浓度达200 μg/ml时,诱导HO-1蛋白表达达到峰值,随后略有下降,其下降可能与其诱导机制中某些转录因子达到饱和有关,也可能是HO-1蛋白过度表达后出现了某种形式的反馈抑制。
本文结果还显示,EGb诱导大鼠SMC中HO-1的表达可以被RNA转录酶抑制剂ActD阻断,表明其表达是依赖于HO-1基因的重新转录。之前也有研究表明,同样是生物黄酮的姜黄素(curcumine)诱导人肾脏近端小管细胞HO-1蛋白的表达也是依赖于基因的重新转录,且这一过程经由P38MAPK及Nrf2/ARE[7,8]等介导的细胞内信号转导途径。EGb诱导HO-1基因转录与表达的具体细胞内信号转导途径是否与之相似有待进一步研究。
已知动脉SMC是AS是病理过程的重要参与者。在致病因素的作用下,SMC经内弹力膜迁入内膜,并发生增生、表型转化、分泌细胞因子和合成细胞外基质,同时,经表面受体介导吞噬脂质,导致脂纹和纤维斑块的产生。研究发现,SMC内HO-1高表达能对细胞本身的增殖迁移等产生抑制作用,有助于拮抗AS[9,10]。因此,我们的实验结果将为进一步探讨EGb防治AS的作用与机制奠定基础。
【参考文献】
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[2]Ollinger R,Yamashita K,Bilban M,et al.Bilirubin and biliverdin treatment of atherosclerotic diseases[J].Cell Cycle,2007,6(1):39.
[3]Schaer CA,Schoedon G,Imhof A,et al.Constitutive endocytosis of CD163 mediates hemoglobin-heme uptake and determines the noninflammatory and protective transcriptional response of macrophages to hemoglobin[J].Circ Res,2006,99(9):943.
[4]Miyoshi T,Tian J,Matsumoto AH,et al.Differential response of vascular smooth muscle cells to oxidized LDL in mouse strains with different atherosclerosis susceptibility [J].Atherosclerosis,2006,189(1):99.
[5]Li K,Yao P,Zhou SL,et al.Protective effects of extract of Ginkgo biloba against ethanol-induced oxidative injury in rat testes[J].Wei Sheng Yan Jiu ,2005,34(5):559.
[6]Hoekstra KA,Godin DV,Cheng KM.Protective role of heme oxygenase in the blood vessel wall during atherogenesis[J].Biochem Cell Biol,2004,82(3):351.
[7]Hill-Kapturczar N,Thamilselvan V,Thamilselvan v,et al.Mechanism of heme oxygenase-1 gene induction by curcumin in renal proximal tubule cells[J].Am J Physiol Renal Physiol ,2001,281(5):851.
[8]Rushworth SA,Ogborne RM,Charalambos CA,et al.Role of protein Kinase C delta in curcumin-induced antioxidant response alement-mediated gene expression in human monocytes[J].Biochem Biophy Res Commun,2006,341(4):1007.
【关键词】体育舞蹈 区域经济 课程设置
【基金项目】本文是云南省高等职业教育科学研究项目《云南省高职高专院校体育舞蹈课程教学改革与区域经济发展关系的“孵化”研究》之成果。
【中图分类号】G42 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089(2014)09-0172-02
1.前言
体育舞蹈源于欧美传统宫廷舞、交际舞和各种土风舞,后经整理规范成为现在的体育舞蹈。体育舞蹈共分摩登舞和拉丁舞两大类共 10 个舞种。摩登舞包括华尔兹舞、探戈舞、维也纳华尔兹舞、快步舞和狐步舞;拉丁舞有伦巴舞、恰恰舞、桑巴舞、牛仔舞、斗牛舞。
体育舞蹈融艺术、体育、音乐、舞蹈于一体,被人们誉为“健”与“美”相结合的典范,作为一种艺术形式,它不但具有独特的观赏性,而且具有强烈的艺术感染力,作为体育教学的内容之一,越来越受到大学生的重视和欢迎。
目前,云南省高职高专院校开展体育舞蹈课程的院校较少,加之云南特有的区域特点,对体育舞蹈的发展也产生较大的影响,经济发展滞后也成为了该课程发展缓慢的主要原因之一。为此,笔者在云南省体育舞蹈发展现状的基础上,探讨课程设置与改革,为云南省高职高专院校体育舞蹈的发展带来可依据的理论。
2.研究方法
2.1文献资料法
查阅中国知网中关于体育舞蹈的文章,并进行系统分析处理;查阅现有体育舞蹈的教材;查阅有关高校体育课程的法规、书籍及文献资料,为论文研究提供充足的理论依据。
2.2 问卷调查法
为了能较充分的了解云南省普通高校体育舞蹈课程的教学情况,笔者针对体育舞蹈目前开展现状,对开设有体育舞蹈课程的高职高专院校体育舞蹈专业学生发放问卷,了解学生对体育舞蹈知识的了解程度及对现行的体育舞蹈课程有哪些建议等情况。针对内容需求,对云南体育运动职业技术学院、昆明广播电视大学的体育舞蹈专业学生芳芳问卷200份,回收200份,有效率100%。
2.3 数理统计法
对所收集到的资料进行统计分析。
2.4 逻辑分析法
对课题的数据进行分析,从中得知体育舞蹈目前开展现状,探索新型课程体系。
3.研究结果与分析
3.1云南省高职高专院校体育舞蹈开设现状
从调查走访中得知,云南省开设体育舞蹈课程的高职高专院校为数少之甚少,有些院校开设体育舞蹈课程仅作为选修课来设置,每周课时不能满足学生对体育舞蹈知识的基本需求,更别提技能的掌握。体育舞蹈发展比较缓慢,而且内容较为单一,跟不上目前社会的发展需求。
(1)体育舞蹈学习内容调查
表1 体育舞蹈学习内容调查表
从表1中可以看出,大多数学生在学习这门课中既想学优美的交际舞,又想学具有艺术魅力的体育舞蹈,但是学习体育舞蹈的学生仍然占大多数,比例为78%;两者均学习的仅有9%。
(2)学生对教师的满意度
表2 学生对教师满意度调查
从表2统计发现,在被调查的200名学生中,对教师教学方法、技术水平、教学态度很满意的比例分别为46%、31%、66%;而比较满意分别占到50%、67%、34%;不满意的仅为4%、2.5%、1%,由此看出学生对体育舞蹈教师的认可度比较高。
3.2 云南体育舞蹈整体水平存在的问题
经过对专家访谈,云南省体育舞蹈教学存在的问题主要有:学校对体育舞蹈的投入不够;教师专业水平不高;组织者的思想观念相对滞后;跟不上社会的发展;影响及参与积极性不高;体育舞蹈课程体系设置不成熟,教学环境不完善等等一些方面综合制约了体育舞蹈教学发展。
3.3 云南省经济发展水平对体育舞蹈的影响
如果说生产者和消费者这两者作为主体的不成熟受社会发展环境的制约需要一个逐步推进的过程,而经营发展的落后,市场规模的欠缺则是目前制约体育舞蹈发展速度的主要原因之一。云南抵触偏僻的西南地区,虽然拥有丰富的矿产资源,但相对发达地区来说,经济来源结构单一成为云南省发展缓慢的主要原因。正是由于经济问题,社会大众更多精力是集中在生活消费当中,很少有人将目光放在娱乐消费上,所以不难理解社会参与体育舞蹈人数为什么少。社会基础差自然而然就成为体育舞蹈开展的主要瓶颈,各高校也会考虑社会原因而放弃开设体育舞蹈课程,即使开设院校其课程设置也相对较为单一,体育舞蹈的发展以此状况发展下去前景较暗淡。
3.4构建新型体育舞蹈课程体系
大学生毕业后将成为我国各行业的主要骨干力量,是我国在加入 WTO 后与世界经济强国竞争的高层次人才。丰富和加强大学生体育健康课程的设置,为培养全面发展高、精、尖人才,以健康的体魄和良好的心理状态去迎接新世纪的挑战,是体育教学工作者,尤其是学校教育部门的决策者必须高度重视的重要问题。各学校应根据自身的实际条件情况,重视普通高校大学生的体育教育。使体育教育过程在大学生群体中终身化,促使高校体育课程体系更加趋于完善,培养出适应新的经济社会和社会主义现代化建设发展需要的高级人才。
因此,在高校开设体育舞蹈课,是顺应时代要求,培养学生综合能力的一种积极手段。
在教学改革的大潮中,每一位高校体育舞蹈教师,都应该努力提高自己的专业素养,把这一门新兴学科建设得更臻完美,成为大众娱乐健身的一个重要组成部分。
3.4.1课程类型改革
打破传统的课程类型,按照学生学习兴趣可以设置多种课程类型,例如一年级作为必修选项课;二年级可以设置成选修选项课,学时根据学校要求灵活设置;三,四年级的学生可以以提高课的形式,继续进行相关的学习和提高。
3.4.2教材改革
为了适应社会发展的需求,高职高专院校在开设体育舞蹈课程的时候不能单一设置课程,要考虑课程结构的多元化,满足不同学生对知识的学习,同时也为了能够毕业后满足社会的要求,除了开设体育舞蹈相关课程外,尽量能够丰富课程内容,加上目前比较流行的舞蹈内容。
3.4.3教学方法的改革
体育舞蹈课程的教学组织与其他课程一样要遵循一般的教学规律及教学原则,但是在形式上我们可以始终围绕学生的学习兴趣和体育舞蹈的特点来展开。体育舞蹈运动本身具有多功能性,因此,我们采用综合型教学更佳;同时在套路学习时,按先后顺序合理进行组织,从分解到整体,合理安排;其次,动作节奏的变化也可以通过课堂教学要求学生掌握。
体育舞蹈课程作为一项新型内容,开设后受到学生的青睐,并以其所具备的健身,娱乐,审美及充实业余生活等多种功能得到学生的广泛认可。云南省开设体育舞蹈课程的高职高专院校中,开设体育舞蹈课的类型和内容存在差异,高职高专院校很难满足学生通过上课时间来学习和掌握体育舞蹈基本知识和技术的要求。对教师的教学方法、技术水平、教学态度三个方面调查了学生对教师的客观评价,结果显示教师的业务素质得到了大多数学生的肯定。云南经济发展滞后,很难为体育舞蹈带来机遇,课程开设也收到一定限制。
参考文献:
[1]张册.北京市普通高校体育舞蹈课程开设现状与改革建议
[2]陈立农.我国体育舞蹈的发展现状与对策研究[J] .广州体育学院学报,2001,21(1):114
论文摘要:以就业为导向的高职教育“双师型”师资队伍建设,要求教师除了要有教育教学能力外,还必须具有实践经验和应用能力。高职院校要依据“双师型”教师的内涵、素质以及特征,采取多种方法加强“双师型”教师队伍建设。
高等职业教育对师资的要求不同于普通高等教育,高职院校的教师除了有一定的教育教学能力外,更必须具有实践经验和应用能力。对于以就业为导向的高等职业教育来说,为了提高办学质量,提升学生的职业技能,增强学生的就业竞争力,必须重视“双师型”师资队伍的建设。
一、“双师型”教师的内涵
应从两个方面来理解高职教育的“双师型”教师:一是高职院校的“双师型”教师首先应该是一个合格的高校教师,应取得《高等教育法》规定的教师资格,具有进行专业理论或文化知识传授的教育教学能力。其次,高职院校“双师型”教师还应该具有本专业在基层生产、建设、服务、管理第一线的实际工作经历,具有指导本专业实验、实训、实习等实践教学能力。
具体地说,高职院校“双师型”教师应具有这样几方面的素质川:(1)应了解并掌握所授专业相对应行业的应用技术动态,能够通过专业授课、实验、实训、实习,使学生掌握就业岗位所需的应用技术和职业技能。(2)应具备“三动手”—肯动手、勤动手、会动手的操作习惯和实践修养,引领学生走“从书本到实践,再从实践到书本”的技能提升之路。(3)能够教育学生形成相关行业的职业素养,如操作人员的“认真、一丝不苟”的作风,维修人员的“不怕苦、不怕脏”的品质等。(4)能够通过应用项目的研究和应用技术的创新等活动,培养学生的技术创新、技术革新意识和能力。
二、“双师型”教师的特征
高职教育“双师型”教师的特征主要体现在“知识结构、素质结构和能力结构”三个方面(1)知识结构。高职教育的教师除了要熟练掌握本专业职业岗位的知识、技术、技能外,还要熟悉相关专业、行业的知识、技术、技能,并能相互渗透、融合和转化。(2)素质结构。作为从事高等职业教育的教师,必须具有良好的道德素质和职业素质,必须具有较强的组织纪律性,必须具有与他人合作的精神,必须具有敬业精神。(3)能力结构。高等职业教育的教师应具备教学能力、操作能力、科技创新能力。
只有具备了“知识结构、素质结构和能力结构”,才能胜任高等职业教育“双师型”教师的重任。
三、江苏城市职业学院机电一体化专业“双师型”师资队伍建设
1“双师型”师资队伍现状
目前,江苏城市职业学院“机电一体化专业”的教师,原来主要从事开放本、专科和普通专科“机电一体化专业”的教学,都是毕业于普通高校的本科生或研究生,研究生占83%,都具备讲师以上职称,还有教授和副教授,具有较强的理论学术水平和科研能力。学院成立之初,已意识到教师必须具备“双师型”的要求,及时选派教师赴国外进修学习,或到国内示范性高职院校学习提高。经过几年的努力,部分教师基本具备了“双师型”教师的素质,但还有不少教师未达到要求,他们所缺乏的主要是实践经验与动手操作能力,这成为制约高职教育教学水平进一步提高的瓶颈,也将影响“机电一体化专业”教育教学质量的提高和高等职业教育特色的形成,对学生就业产生不利的影响。
2.“机电一体化专业”的“双师型”师资队伍建设
如何建立“机电一体化专业”的“双师型”师资队伍,尽快地帮助教师丰富实践经验,提高相关的动手操作能力,成为一个迫切需要解决的重要问题。
“机电一体化专业”的教师,尤其是专业课的教师,除了要具有电子技术与计算机应用基础、机械设计与制造、信息技术与控制等三个方面的理论学术水平外,还应具有较为丰富的机电设备、机电产品、机电一体化系统等动手操作能力。
针对目前“双师型”师资队伍的现状,笔者提出建设江苏城市职业学院“机电一体化专业”的“双师型”师资队伍建议。
(1)鼓励更多在职教师提升学历层次
虽然“双师型”教师要注重实践和动手操作能力,但教师的理论水平还需进一步提高,这对“机电一体化专业”的教师尤为重要。学院应在政策上更加宽松,鼓励并支持更多的在职教师提高学历层次,在职攻读硕士、博士学位,促进教师学历水平和学术水平全面提高,使教师学历结构更加合理,提升“双师型”的含金量。
(2)选派骨干教师到国内外同类学校进修学习
针对“机电一体化专业”的培养方向,选派骨干教师去发达国家或国内示范性同类学校对口专业进修学习,学习先进的办学理念,学习如何进行实践环节的教学,进而形成我们自己的特色。
(3)加强岗前培训,积极推行上岗职业资格证书制
作为高等职业院校的“双师型”教师,理论素质是必备的条件之一,非师范院校毕业的青年教师必须参加《高等教育学》《心理学》等作为高校教师必修的四门课程的岗前培训,以便具有一套较完整的教育理论与教学方法,更好地适应教书育人的工作要求。同时,“机电一体化专业”的“双师型”教师还应具备与所从事的教学工作相适应的实践工作经历或相应的专业技术等级证书。建议新招聘来的应届毕业生,必须到有一定规模的机床厂、自动化生产企业等对口基层实习锻炼一年以上,以积累实践经验和专业技能,并在两年内取得相应的上岗证或专业技术等级证,把获证与实际技能锻炼有机结合起来。
(4)直接到企业锻炼,提高实践能力
对未经过基层实践锻炼的在职青年教师,也要制定出切实可行的计划与方案,安排他们到有一定规模的机床厂、自动化生产企业等对口基层单位进行锻炼。要求他们和企业的技术人员一道,直接参与企业的新产品开发研制和老产品的技术改造,在生产一线进行锻炼与培训,提高实践能力。同时,也必须取得相应的上岗证或专业技术等级证。
(5)利用实习、实训机会,进行传、帮、带
对于“机电一体化专业”而言,实践性环节较多,教研室可以安排已达“双师型”要求的教师帮助未达“双师型”要求的教师,利用实习、实训等操作机会进行传、帮、带。
(6)加强校企合作,聘请工程技术、管理等一线兼职教师
随着世界经济、科技与教育的发展,高等职业教育与社会的合作已成为共识。通过校企合作,使教师在合作中获取企业先进的新知识、新技术、新工艺和新方法,为实现教学目标打下良好的基础。可以直接聘请企业中的工程技术、管理等一线人员作为兼职教师指导学生,为用人单位培养所需要的高素质应用型人才。江苏城市职业学院“机电一体化专业”目前正在与德国西门子公司商谈合作共建实验实训室事宜,这为提高办学质量,培养“双师型”教师作了积极的准备。
(7)在分配制度上给予政策倾斜
对于具备“双师型”要求的教师,在分配制度上给予政策倾斜,如增加校内津贴等。
(8)尽快制定“双师型”教师的职称评审标准
目前,学院还没有较为完善的高等职业教育“双师型”系列的教师职称评审标准,职称仍用“普通本科标准”。其实,这仅仅适合于对教师学术水平的评价,对高职教师怎样才算具有较高的应用能力和实践能力,却没有一个令大家满意的标准。如不能妥善解决这个问题,势必影响“双师型”师资队伍的建设。学院可以根据教育部高教司做出的许多相关指示和规定,从经济发展趋势对高级应用型人才的要求,组织制定适合自身情况的、可操作的“双师型”教师职称评审标准。
(9)树立终身学习、终身培训的理念
科学技术的飞速发展,对生产、建设、管理、服务第一线的高级应用型人才的要求也不断变化。高等职业院校要培养出能适应社会、经济、技术不断发展要求的合格学生,教师必须及时更新专业知识,提升能力,掌握最新实践技能,不断拓宽知识面,保证知识的先进性、前瞻性。而要实现和达到这一目标,教师必须树立终身学习、终身培训的理念,当专业课程发生变化时,才能胜任新任务的要求。
【关键词】 补阳还五汤; 生物碱; 苷; 三七总皂苷; 血浆药理学; 血管平滑肌细胞; 细胞增殖
Objective: To explore the effects of plasma containing Buyang Huanwu Decoction (BYHWD), a compound of traditional Chinese medicine, and its effective components (alkaloids and glycosides) and total Panax notoginseng saponins (TSPN) on vascular smooth muscle cell (VSMC) proliferation induced by plateletderived growth factor (PDGF) in vitro.
Methods: VSMC proliferation was induced by incubating VSMCs with PDGFBB. Effects of different concentrations of blank plasma on the VSMC proliferation and 50% inhibitory concentrations of plasma containing BYHWD, its alkaloids and glycosides, TSPN and atorvastatin were detected by using methyl thiazolyl tetrazolium (MTT) method to determine the concentrations of plasma containing drugs for the following experiments. Then, MTT and flow cytometry methods were used to detect the effects of plasma containing BYHWD, its alkaloids and glycosides, TSPN and atorvastatin on VSMC proliferative activity and cell cycles.
Results: VSMC proliferative activity was enhanced obviously after PDGFBB stimulation. The cell number in G0/G1 phase was decreased and the cell quantity in G2/M and S phases was increased following PDGFBB stimulation. Compared with PDGFBB stimulation group, VSMC proliferation induced by PDGFBB in plasma containing BYHWD, its alkaloids and glycosides, TSPN and atorvastatin groups was inhibited. In all plasma containing drug components groups, the cell number of G0/G1 phase was higher and the cell quantity of G2/M and S phases was lower than those in the PDGFBB stimulation group.
Conclusion: BYHWD and its alkaloids and glycosides have similar roles of resisting VSMC proliferation to TSPN and atorvastatin. Alkaloids and glycosides may be the major effective substances of antiVSMC proliferation in BYHWD.
Keywords: Buyang Huanwu Decoction; alkaloids; glycoside; total Panax notoginseng saponins; plasma pharmacology; vascular smooth muscle cell; cell proliferation
血清药理学方法是给动物灌服中药或复方一定时间后,取其血清进行体外实验的一种方法[1]。尽管血清药理学方法在中药和复方药理研究中有重要的作用,但其局限性也日益受到关注。在制备血清时由于血液凝固等的影响,血清药理学方法并不符合中药在体内的真实过程,含药血清中的“药效物质”可能并不能正确反映中药的有效成分。因而有人提出了用含药血浆进行中药或复方体外实验的“血浆药理学(plasma pharmacology)”方法[2],这种方法有可能成为中药药理研究的重要方法之一。
补阳还五汤(Buyang Huanwu Decoction,BYHWD)为中医药治疗脑缺血、缺血性心脏病的有效方剂。我们的研究表明,该方中的生物碱、苷类组分为其主要的有效组分。该方及其有效组分生物碱和苷可抑制大鼠主动脉球囊导管损伤后血管内膜的增生,降低增生内膜中增殖细胞核抗原(proliferating cell nuclear antigen,PCNA)、cyclin D1、cyclin E和细胞外基质成分Ⅰ型胶原(collagen Ⅰ,ColⅠ)、纤联蛋白(fibronectin, FN)的表达,能抑制血管内膜损伤后血管平滑肌细胞(vascular smooth muscle cell,VSMC)细胞周期的激活,阻抑细胞增殖,抑制细胞外基质(extracellular matrix,ECM)的合成和促进其降解[3,4]。三七总皂苷(total Panax notoginseng saponins,TSPN)是从中药五加科植物Panax notoginseng (Burk.) F. H. Chen干燥根中提取的皂苷类有效组分,是三七的主要药理活性成分,在三七中含量高达8%~12%,其主要有效成分是人参皂苷Rg1(ginsenoside Rg1)、人参皂苷Rb1(ginsenoside Rb1)和三七皂苷R1(notoginsenoside R1)等。研究表明,TSPN可显著抑制高脂血清对VSMC的促增殖作用[5],抑制主动脉球囊损伤血管内膜增生模型大鼠血管内膜增生,降低增生内膜中cyclin D1、cyclin E和FN的表达,增强基质金属蛋白酶9(matrix metalloproteinase9,MMP9)的表达,提示TSPN可抑制血管内膜损伤后VSMC的过度增殖,减少ECM的沉积[6]。由于VSMC在血管增殖性病变中具有重要的地位,为了进一步阐明补阳还五汤、补阳还五汤有效组分及TSPN的作用环节,本研究采用血浆药理学方法和血小板衍生生长因子(plateletderived growth factor,PDGF)诱导的VSMC增殖模型,研究补阳还五汤、 补阳还五汤有效组分和TSPN对VSMC增殖的影响。
1 材料与方法
1.1 实验材料
1.1.1 实验动物 SpragueDawley大鼠,由湖南省卫生防疫站实验动物中心提供,体质量120~150 g,雌雄各半,合格证号为医动字第20010号。饲养在室温18~20 ℃,湿度65%~70%的环境中,自由饮水进食。
1.1.2 实验试剂 达尔伯克改良伊格尔培养基(Dulbecco’s modified Eagle’s medium, DMEM)和胰蛋白酶(1︰250)购自美国Gibico公司。DMEM培养基以超纯水配制,过滤除菌,-20 ℃保存。胰蛋白酶以超纯水配成0.25%溶液,过滤除菌后分装,-20 ℃保存。胎牛血清(fetal bovine serum,FBS),购自杭州四季青试剂公司,56 ℃灭活补体30 min,过滤除菌后分装,-20 ℃保存。甲基噻唑基四唑(methyl thiazolyl tetrazolium,MTT)、PDGFBB和二甲基亚砜(dimethyl sulfoxide,DMSO),均购自Sigma公司。碘化丙啶(propidium iodide,PI)和RNA酶抑制剂(RNase inhibitor),均购自北京鼎国生物科技有限公司。其余试剂均为分析纯。
1.1.3 实验药物 补阳还五汤由黄芪60 g、赤芍9 g、川芎6 g、当归9 g、地龙9 g、红花9 g、桃仁9 g组成。按我们以往的方法[4]提取原方水提取物和其有效组分生物碱、苷。补阳还五汤生药浓度为1 g/mL。以高效液相色谱法测定各提取物中有效物质的含量。苷类组分中黄芪甲苷含量为1.40 mg/g,芍药苷为19.11 mg/g,苦杏仁苷为17.92 mg/g;补阳还五汤中含黄芪甲苷0.38 mg/g,芍药苷1.16 mg/g,苦杏仁苷0.90 mg/g;生物碱类组分中川芎嗪含量为6.00 mg/g;补阳还五汤中川芎嗪含量为0.01 mg/g。以去离子蒸馏水将苷类有效组分配成苷含量为0.71 g/mL的溶液,将生物碱类有效组分配成生物碱含量为0.08 g/mL的溶液待用。
TSPN,购自广西梧州制药(集团)股份有限公司,批号为071119。经检验,TSPN为淡黄色无定形粉末,味苦微甜,易溶于水。用薄层色谱鉴别,具有人参皂苷Rg1、人参皂苷Rb1和三七皂苷R1的特征性斑点,水溶液pH 6.1。以高效液相色谱法测定其主要有效成分[6],可见到人参皂苷Rg1、人参皂苷Rb1和三七皂苷R1的特征性色谱峰,含人参皂苷Rg1 50.4%,人参皂苷Rb1 30.9%,三七皂苷R1 12.5%。
阿托伐他汀(atorvastatin),10 mg/片,Godecke GmbH生产,辉瑞制药有限公司分装,批号为080117。临用时以去离子蒸馏水配成2 mg/mL混悬液。
1.2 实验方法
1.2.1 大鼠主动脉VSMC的培养和鉴定
1.2.1.1 原代细胞培养 采用组织贴块法培养原代细胞。每次取大鼠2~3只,处死,75%酒精消毒,切开胸腹部,无菌条件下分离胸腹主动脉,以Hank’s液洗净,剪去血管外小分支。移入含20% FBS的DMEM中,剪开血管腔,以镊子轻轻擦拭内膜层3~5次去除内皮细胞。然后将血管放入DMEM中(含20% FBS),剪碎血管至1 mm2左右大小。将组织块转入培养瓶中,均匀贴壁,组织块间距为0.5 cm。盖好瓶盖,轻轻翻转培养瓶使瓶底朝上,并向瓶内注入适量含20% FBS的DMEM液,于37 ℃、5% CO2培养箱内放置4~5 h,使组织块干涸,并与瓶底贴附。然后将培养瓶慢慢翻转平放,使组织块完全浸入培养液中,继续静置3~5 d。待有细胞从组织块周围游离出后,采用半量换液方式换液,2~3 d换液1次,待原代培养2~3周至细胞长成致密单层即可传代。
1.2.1.2 细胞传代及培养 取原代生长的VSMC,以Hank’s液洗涤后,加入0.25%胰蛋白酶消化,以FBS终止反应,DMEM洗涤后,以含20% FBS的DMEM制成106/mL细胞悬液进行传代培养,以1︰2的比例传代。
1.2.1.3 细胞鉴定 实验用4~6代VSMC。用免疫细胞化学法测定VSMC α平滑肌肌动蛋白的表达,进行细胞鉴定。
1.2.2 含药血浆的制备 按文献方法[7]将大鼠随机分为空白组、阿托伐他汀组、补阳还五汤组、生物碱组、苷组和TSPN组,每组10~12只。空白组灌胃等量蒸馏水(给药体积为10 mL/kg),补阳还五汤组灌胃补阳还五汤(生药量22.2 g/kg),生物碱组灌胃生物碱类有效组分(1.66 g/kg),苷组灌胃苷类有效组分(14.2 g/kg),TSPN组灌胃TSPN(200 mg/kg),阿托伐他汀组灌胃阿托伐他汀(20 mg/kg)。每天给药两次,分别在上午9时和下午4时。连续灌胃7次后,于末次给药后2 h,腹腔注射10%水合氯醛麻醉,颈总动脉取血,以1.5% EDTANa2抗凝(血液︰抗凝剂=9︰1),4 ℃、3 000 r/min离心15 min取血浆。将各给药组各鼠血浆等量混合即为含药血浆,空白组各鼠血浆等量混合即为空白血浆。过滤除菌后分装,-70 ℃保存。
1.2.3 空白血浆对VSMC生长的影响 采用MTT法测定。VSMC培养于96孔培养板,然后以无血清DMEM培养24 h使细胞生长同步化于G0期,分别加入不同浓度空白血浆(终浓度为0%、1%、5%、10%、15%、20%、25%),每孔总体积200 μL。培养24 h后,加入MTT(5 mg/mL)20 μL,4 h后倾去培养液加入DMSO 200 μL,振荡10 min后酶标仪上检测490 nm处光密度值(optical density,OD),计算空白血浆对VSMC生长的抑制率(inhibitory rate,IR):IR=[1-(实验组OD值/空白组OD值)]×100%。空白血浆的每个浓度在同一培养板上重复5次。取IR<20%的血浆浓度作为对细胞正常生长无影响的浓度。
1.2.4 含药血浆对PDGFBB诱导的VSMC增殖的半数抑制浓度测定 采用MTT法测定各含药血浆对VSMC增殖抑制的半数抑制浓度(50% inhibitory concentration,IC50)。各含药血浆分为无血浆空白对照组,PDGFBB刺激组,终浓度分别为1%、5%、10%和15%的血浆组。VSMC培养于96孔培养板,然后用无血清培养基培养24 h使细胞生长同步化于G0期,再分别加入不同终浓度的各含药血浆。3 h后加入PDGFBB(终浓度10 ng/mL),总体积为200 μL。培养24 h后,加入MTT(5 mg/mL)20 μL,4 h后倾去培养液加入DMSO 200 μL,振荡10 min后检测490 nm处OD值。各含药血浆的每个浓度重复5次,IR=[(PDGFBB刺激组OD值-含药血浆组OD值)/(PDGFBB刺激组OD值-无血浆空白对照组OD值)]×100%。以含药血浆浓度为自变量,IR为因变量进行logistic回归分析,求出各含药血浆抑制50% VSMC增殖的浓度(IC50)。
1.2.5 PDGFBB诱导的VSMC生长曲线的测定 采用MTT法。VSMC培养于96孔培养板,然后用无血清培养基培养24 h使细胞生长同步化于G0期。实验设为无血浆空白对照组、PDGFBB刺激组、空白血浆组、阿托伐他汀含药血浆组、补阳还五汤含药血浆组、生物碱含药血浆组、苷含药血浆组和TSPN含药血浆组。无血浆空白对照组每孔加入200 μL培养液。PDGFBB剌激组加入180 μL培养液,3 h后加入PDGFBB(终浓度10 ng/mL)20 μL。空白血浆组和各含药血浆组分别加入160 μL培养液、20 μL空白血浆或含药血浆(终浓度为10%,各含药血浆终浓度约为各含药血浆的IC50),3 h后加入PDGFBB 20 μL。37 ℃、5% CO2继续培养。分别于0、12、24、48 h后取出培养板,每孔加入20 μL MTT(5 mg/mL),继续37 ℃、5% CO2孵育4 h。吸除培养板各孔液体,每孔加入200 μL DMSO并震荡10 min,测定各孔490 nm OD值,以OD值反映VSMC的增殖活性。
1.2.6 VSMC细胞周期的测定 将培养细胞分为无血浆空白对照组、PDGFBB刺激组、10%空白血浆组、10%阿托伐他汀含药血浆组、10%补阳还五汤含药血浆组、10%生物碱含药血浆组、10%苷含药血浆组和10% TSPN含药血浆组。用无血清培养基培养24 h使细胞同步化于G0期,然后分别加入各含药血浆,3 h后除无血浆空白对照组外各组均加入PDGFBB(终浓度10 ng/mL),培养24 h后用流式细胞分选术测定VSMC细胞周期。取约1×106个细胞/mL,用75%酒精固定后用PBS洗一遍,室温、避光下PI染色(含PI 50 μg/mL,RNase inhibitor 100 μg/mL,0.1% Triton X100),至少30 min后上机测定,流式细胞仪(型号FACSCalibur,美国BD公司生产)上检测各细胞周期的百分率,CellQuest软件分析结果。
1.3 统计学方法 应用SPSS 16.0统计学软件进行分析。实验结果数据采用x±s表示。多组间均数比较用单因素方差分析,组间两两比较方差齐者用LSD法检验,方差不齐者用Dunnet’s T3法检验。检验水准α=0.05。
2 结果
2.1 VSMC鉴定 倒置显微镜下,培养的VSMC贴壁生长,细胞呈长梭形,放射性生长,细胞胞质透明,相互融合在一起。成束的细胞平行排列,呈铺路石样“峰谷”状生长。可见到VSMC胞浆中α平滑肌肌动蛋白呈阳性表达,纯度达90%以上。表明培养的细胞为VSMC。
2.2 空白血浆对VSMC生长的影响 随着浓度的增加,空白血浆对VSMC增殖的抑制作用逐渐增强,当空白血浆浓度达20%时,其对VSMC增殖的抑制率为39.41%,表明空白血浆对VSMC生长具有一定的抑制作用。而空白血浆浓度为15%时,对VSMC增殖的抑制率为16.99%。故在实验中所用血浆的浓度不超过15%。见图1。
图1 空白血浆抑制VSMC生长的抑制曲线(略)
Figure 1 VSMC growthinhibitory curve of blank plasma
2.3 各含药血浆对PDGFBB诱导的VSMC增殖的IC50 各含药血浆可以显著抑制由PDGFBB诱导的VSMC增殖,随着浓度的增高,抑制作用增强,各含药血浆的IC50均为10%~15%,各含药血浆IC50比较,差异均无统计学意义(P>0.05)。由此确定各含药血浆的加入浓度均取10%。见表1和图2。
2.4 各含药血浆对PDGFBB诱导的VSMC增殖的影响 随着培养时间的延长,各组VSMC增殖活性逐渐增强,其中以PDGFBB刺激组VSMC增殖活性最强,PDGFBB刺激组12~48 h时的增殖活性显著高于无血浆空白对照组(P<0.05)。空白血浆组的细胞增殖活性也较强,在12~48 h时也显著高于无血浆空白对照组(P<0.05),但其增殖活性略低于相应时间点的PDGFBB刺激组(P<0.05),表明空白血浆对PDGFBB诱导的VSMC增殖有轻微的抑制作用。各含药血浆组VSMC增殖活性降低,在12~48 h时均显著低于空白血浆组(P<0.05),表明各含药血浆能抑制PDGFBB诱导的VSMC增殖。各含药血浆组VSMC增殖活性在12~48 h时均高于无血浆空白对照组(P<0.05),表明各含药血浆并不能完全抑制PDGFBB诱导的VSMC增殖。各含药血浆组VSMC增殖活性比较,差异均无统计学意义(P>0.05)。表明终浓度为10%的含药血浆在24~48 h时均可抑制PDGFBB诱导的VSMC增殖。因此,确定在以下的实验中含药血浆的作用时间为24 h。见表2。
2.5 各含药血浆对PDGFBB诱导的VSMC增殖细胞周期的影响 PDGFBB刺激组与无血浆空白对照组比较,G0/G1期细胞数显著减少(P
表1 各含药血浆抑制PDGFBB诱导的VSMC增殖的IC50(略)
Table 1 IC50 of plasma containing various components on VSMC proliferation induced by PDGFBB
图2 各含药血浆对PDGFBB诱导的VSMC增殖的抑制曲线(略)
Figure 2 VSMC growthinhibitory curves of plasma containing various components induced by PDGFBB
A: Plasma containing alkaloids; B: Plasma containing glycosides; C: Plasma containing BYHWD; D: Plasma containing TSPN; E: Plasma containing atorvastatin.
表2 各含药血浆对PDGFBB诱导的VSMC增殖的影响(略)
Table 2 Effects of plasma containing various components on VSMC proliferation induced by PDGFBB
*P
表3 各含药血浆对PDGFBB诱导的VSMC增殖细胞周期的影响(略)
Table 3 Effects of plasma containing various components on VSMC proliferative cycle
*P
3 讨论
3.1 用含药血浆进行中药及复方体外实验的可行性 在研究药物的作用时,常采用体外实验。由于中药和复方复杂的化学成分及其代谢过程,利用中药粗提物直接加入体外实验体系进行实验,常影响实验结果的真实性和可靠性。1987年,日本学者Iwama等[8]首先报道了用动物含药血清进行体外实验的药理学方法,是一种给动物灌服中药或复方一定时间后,取其血清进行体外实验的方法。认为进入动物血液的是含有真正有效成分的“中药提取物”(包括中药的固有成分及其代谢产物,以及它们在吸收后作用于机体产生的生理活性物质)。这种方法被命名为“血清药理学(serum pharmacology)”方法,是研究中药或复方药理作用的一个实用的体外实验系统,不仅能反映中药中可吸收部分的直接作用,还能反映药物成分在体内形成的代谢产物和药物诱生的机体内源性活性物质的作用,更接近药物在体内环境下产生的真实过程,为从细胞和分子水平研究中药药理作用提供了新的手段。其后,对这种实验方法的条件进行了大量的研究,在实验对象的选择、给药剂量的确定、给药方案、采血时间、血清的处理等方面日趋规范。
尽管血清药理学方法在中药和复方药理研究中有重要的作用,但其局限性也日益受到关注[2]。其局限性主要表现在以下几个方面。
(1)给动物灌服中药后,被胃肠道吸收的中药成分首先进入血液,更确切地说,是进入血浆。但血浆并不等同于血清,血清是血液凝固后去除纤维蛋白与血细胞后留下的液体。在血液凝固过程中,除凝血系统激活外,同时还伴有抗凝系统、纤溶系统、抗纤溶系统、补体系统以及激肽系统发生不同程度活化,故血清不能简单地理解为去纤维蛋白的血浆。由于血液凝固的影响,可能会导致吸收入血的某些中药成分降解,或使某些本无活性的中药成分水解成有活性或毒性的成分,故含药血清中的药物成分并不一定反映的是中药进入血液中的成分。因此血清药理学方法不能视为符合中药在体内的真实过程。
(2)凝血过程有一系列酶生成,这些酶可能降解某些中药成分,也可能使某些本无作用的原形成分经过降解而产生一定的活性。同时,在制备血清的过程中,有些成分可能与血细胞和血浆蛋白结合或吸附,在去除纤维蛋白和血细胞以及灭活血清时,必然导致部分中药成分和中药引起体内释放的某些生物活性物质损失。因此,血清药理学方法可能并不能正确反映中药的有效成分。
(3)凝血过程中产生的凝血酶可刺激血小板与白细胞释放大量生物活性物质,所以正常血清具有明显生物活性。因此,血清药理学方法可能并不能正确排除正常血清对实验结果的影响。
药理研究的理想方法是使用单体化合物进行实验。但在当前条件下,大多数中药及复方难以做到这一点。因此半体内实验在中药药理研究中占有重要地位。由于血清药理学方法存在一些弊病,而血浆是血液在抗凝条件下去除血细胞的液体,吸收入血的中药成分就在其中。采用HPLCMS指纹图谱分析方法,观察到含药血清丧失了大部分中药极性成分,但含药血浆却保留了大部分中药成分[2]。由于它未发生凝血反应,可以避免由此带来的对中药作用的干扰效应。因此,血浆药理学方法有可能成为中药药理研究的重要方法之一。
本研究采用血浆药理学方法研究了补阳还五汤和其有效组分及TSPN对体外培养的VSMC增殖的影响。结果表明,空白血浆对VSMC生长和细胞周期具有轻微抑制作用。其原因可能是在制备血浆时,由于使用EDTANa2作为抗凝剂,而EDTANa2具有较强的络合Ca2+的作用,从而影响VSMC生长。这提示在制备含药血浆时,应进行抗凝剂选择的研究,以尽可能排除血浆制备过程中的各种影响。各含药血浆与空白血浆比较,均可显著抑制VSMC生长,表明采用含药血浆进行体外实验对于评价中药或复方的作用是可行的。
3.2 补阳还五汤和其有效组分及TSPN对VSMC增殖的影响 中膜VSMC迁移到内膜下层并异常增殖是动脉粥样硬化、冠状动脉球囊扩张术(percutaneous coronary intervention,PCI)后血管再狭窄等血管增殖性病变的共同细胞病理基础,抑制VSMC的异常迁移、增殖,阻抑血管损伤后内膜增生是治疗血管增生性疾病的关键[9]。已有的研究表明,血管紧张素受体拮抗剂、降血脂药羟甲基戊二酰辅酶A还原酶抑制剂等可对抗VSMC增殖,从而延缓血管增生性病变的发生[10,11]。因而,进一步寻找可以从多环节、多靶点影响VSMC增殖的药物,具有重要的意义。中药及复方具有多成分、多效应的特点,对于复杂疾病的成因和发展可以进行多环节、多靶点的调节,这种作用特点符合VSMC异常增殖的原因和病理生理机制。研究显示[12,13],多种植物药及有效成分具有抑制VSMC增殖的作用,对PCI后血管再狭窄可进行有效的防治。但目前中药的研究还存在制剂较粗糙、质量不稳定、作用机制不明确等缺点。因此,进一步开展中药及其有效成分抗血管再狭窄的研究,对寻找作用明确、成分相对清楚、质量可控的中药及其复方制剂,提高中医药疗效具有重要的意义。
本研究表明,PDGFBB剌激后,VSMC增殖活性显著增强,G0/G1期细胞数减少,G2/M期和S期细胞数增多。表明在PDGFBB剌激后,VSMC细胞周期启动,细胞增殖增快。与PDGFBB剌激组比较,空白血浆可使G0/G1期细胞数增多,G2/M期和S期细胞数减少。这可能是血浆中含有的抗凝剂EDTANa2对细胞生长的影响所致。阳性对照药阿托伐他汀含药血浆可抑制PDGFBB诱导的VSMC增殖,增加G0/G1期细胞数,减少G2/M期和S期细胞数。表明阿托伐他汀对PDGFBB诱导的VSMC增殖具有抑制作用。补阳还五汤含药血浆、有效组分生物碱含药血浆、苷含药血浆和TSPN含药血浆均可抑制PDGFBB诱导的VSMC增殖,增加G0/G1期细胞数,减少G2/M期和S期细胞数。表明补阳还五汤及其有效组分生物碱和苷均可抑制PDGFBB诱导的VSMC增殖。前期研究表明,补阳还五汤及其有效组分和TSPN可抑制大鼠主动脉球囊损伤后血管内膜增生,延缓血管再狭窄的发生[4,6],因而,抗VSMC增殖作用是补阳还五汤和TSPN延缓血管再狭窄病变的主要作用机制,生物碱和苷可能为补阳还五汤中抗VSMC增殖的主要药效物质,补阳还五汤及其有效组分生物碱和苷具有与阿托伐他汀、TSPN相似的抗VSMC增殖的作用。
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