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[关键词]:信息技术教育环境目标和原则研究策略教育的可用资源教师培训计算机互联网。
1、背景
现代信息技术的发展,为人们提供了先进的教学技术和丰富的学习资源。从而使人们对学习的意义、目标、内容、过程和方式的认识,发生了越来越快、越来越大的变化。未来的社会是学习化的社会,未来社会中的人们必须终身不断地学习,而且必须学会自主地学习。以信息技术为支撑的先进的教学技术和丰富的学习资源构成的学习环境,为自主学习和终身学习提供了实现技术和实现方法。研究"在信息化社会中的学校如何教学生学会学习"的问题就很有意义。创设"平等、民主、合作"的教育环境,让学生在没有任何畏惧心理的环境下参与学习,让学生在有足够大的自由度的情况下去学习自己感兴趣的、需要学习的知识,既是对教育规律的尊重,也是对学生人性的尊重。
2、信息技术环境下优化教学的目标和原则
在当今班级教学制度下,构建一个有现代信息技术学习环境支持的、以“以学生为本”为基本原则的,“平等、民主、合作”的班级。在这个环境中,有可能促成教师和学生一次又一次地共同实现教与学过程的改善。从而让传统教育向信息化的教育一点点的靠拢。逐步寻找到一条通往现代教育的较好路径,力争尽量早一点地、多一些地培养出在信息化社会能走在人类社会前列的人才,应该成为当前中小学推进信息化的主要目标;对信息技术环境下的学科课堂教学策略加以研究,以实现教学过程的优化是中小学推进信息化的主要任务。
在推进教学信息化的过程中应该坚持以下原则:
人本性原则从学生的实际学习基础出发,以学生的实际学习需求为本,以帮助学生获取终身的学习经验为本,以学生发展为本,以教师的持续发展促进学生的持续发展。
开放性原则教学的目标开放:教学的内容开放:面向学生的经验世界,面向丰富多彩的社会生活,面向浩瀚无边的网络资源;教育信息开放:教育空间和信息沟通渠道多元化:课堂内外结合、学校内外互补、互联网局域网沟通,鼓励学生走进生活,走进社会,走进自然,走进网络;评价标准开放:多角度评价,多标准判断,允许幼稚,宽容错误,鼓励标新立异。
主体性原则学生是学习的主体,给学生自主的空间、选择的机会、体验的环境和表达展现的舞台。
整合性原则坚持以培养全面和谐发展的人为目标,在适宜的时空下,把方方面面的可用教育资源加以合理的组合,不断完善教学系统,形成平等、民主、合作的教育环境。
3、研究的策略:
3.1建设技术性资源。
在信息社会中,智能性资源(教育者、被教育者、家长)、知识性资源(教科书、图书馆与影视库、各类知识数据库)、技术性资源(仪器、设备与教学工具、传播技术、计算机、多媒体教室、因特网、数据处理及其它工具软件包.....)、环境性资源(政策性、人际性资源、校舍与设施周边环境和社会状况、地域文化和观念......)等是教育的可用资源。而技术性资源是促进教育发展和教学改善的最基础的物质条件。
以我校为例:我校的信息技术资源开发的基本路径是以建设带动应用,以应用促进开发。
2002年,学校的技术资源开发为“充分运用现代信息技术辅助课堂教学,努力提高教学效益”的目标服务,学校建了两间共100台的计算机教室;安装了多媒体的双向控制教学系统;为初一教师配置了工作计算机;进行了全员培训计算机操作技能和CAI课件的制作培训。学校开发研制了一批用Powerpoint制作的演示课件和用Authorware集成的知识素材。这些课件和教学素材有助于调动学生学习兴趣和培养学习习惯,有助于学生的思维训练,对优化课堂教学手段,提高课堂教学实效性作了有益有效的工作。然而,这一阶段的技术资源基本上是为方便教师的“教”而设计开发的。
随着研究的深入,“信息技术的开发建设不仅为教师的“教”服务,更应该为学生的学服务”的观念逐渐强化。学校增建了计算机教室、课件制作室、电子阅览室,一批骨干教师开始在“主题”教学思想的指导下,开发了能激发学生积极参与学习过程的交互式教学软件,制作了可以鼓励学生多动手,多动脑的复合型的课件。在信息技术环境下实现的师生交互,同学间合作,使学生的感觉逐渐从“被牵着鼻子走”变成“张开思维的翅膀”,逐渐从被动的思考转化为主动的思考。但是,就这时学校的技术环境来说,还无法满足部分学生快速增长的学习兴趣和学习欲望,也难以实现的较高教学期望值。我们显然需要一种更新的、更能与时代特征相适应的教学环境和教学方法。于是,建设与lnternet相连的校园网成为深化研究的突破口。
2003年8月,我校的校园网初步建成。校园网
的WWW服务器与Internet相通,师生随时可以自由上网浏览查询。四通八达的“信息信道”为创设平等、民主合作的教育环境、为实现教学过程的优化提供了先进的技术支持。学校使用的“科利华”校园管理软件,覆盖了学校管理的方方面面;学籍管理、人事管理、财产管理、图书管理……
3.2开发知识性资源
建构平等、民主、合作的学习环境,仅有先进的技术物质环境的支撑是不够的。还需要丰富的知识性资源。学校还应在以后的教学过程中不断研究创新,例如:对构建学科教学主题知识库(主题网页群)和应用知识库(主题网页群)进行教学做出尝试。
(1)确定学习主题。把学生当前需要学的知识与“以学生获取终身学习的经验为本”的思想结合起来,在分析学生的学习需求,分析学科教学目标以至对与其相关联的其它学科的课程内容进行分析后,确定学生学习的某个主题,围绕学习主题进行阶段(单元)教学设计。这种主题可大可小。有时是学科教材上的某个单元,有时是某册教材中的同类课文,有时是某学科几册教材中的关联部分……。从学生的学习需求出发,不拘一格。
(2)组建主题知识库。以“有利于学生围绕学习主题进行意义建构”为目的,创设与学生的学习需求相关的,尽可能真实的情景。在制作主题网页时,既注意知识内在结构的关联性,又注意知识内容的广博和精深;既收集与本校教学任务相关的知识信息,又重视最新科学发现和最新科技成果的方面的信息。同时制作时还注意学生的年龄特点,追求网页设计的高品位,制作技术的高质量,表现手法的艺术性等,尽可能地使主题知识网页的每一个接口都很美,都能让学生在潜移默化中受到美的熏陶。
(3)建设班级、个人网页。班级和师生的个人网页是团队智能的集合,是个人的思想、能力、兴趣、品味的充分展现。也是十分丰富的教学资源。
3.3优化智能性资源。
在各类资源中,唯有智能性资源---人,是唯一必要资源。
(1)教师培训—-智能性资源开发的重要方面。
①教师要率先成为会最学习的人。人,尤其是教师,作为教育的第一重要资源,比任何人都更需要紧跟时代,更新观念。因为我们在昨日受教育,却在今日教育明日社会的主人。之中观念滞后的必然,应该唤起教师更加执着地学习。信息化的教育环境(首先应包括学习环境)不以人的意志为转移地将校长、教师、学生在知识面前置于平等的地位。教师要成为信息时代学生学习的引导者和帮助者,必然需要更加关注学习,更加会学习。
现代信息技术的广泛应用,对教师的素质水平有了更高层次的要求。最起码的是:需要教师带头学会使用现代信息技术,并利用现代信息技术帮助自己学习,体验基于现代信息技术环境的学习过程,然后才能带领学生去学习。在推进学校信息化的过程中,把学校建设成学习型组织,让教师率先成为最会学习的人。支持鼓励教师博览群书,吸取新知识,涉足新领域,增强文化底蕴,提高人文素养。鼓励教师们要充分利用网络获取更多的知识以便应用于教学过程中。
②给教师插上“信息技术”的翅膀
分阶段分层次进行计算机操作技能的强化培训。第一个层次:全体教师的培训。第一阶段:掌握Windows基本操作和用Word进行文字处理。第二阶段:用PowerPoind制作演示文稿或简单课件,用Excel管理学生学籍和成绩,掌握互联网上的常用操作技能。第三阶段:用Frontpage和更多的工具制作交互式课件、网页、进行图片处理……。第二个层次是对计算机学科教师和骨干教师的培训。对这个层次培训要求更高:了解IT行业的最新成果,掌握计算机市场的行情信息,超前1—2步掌握目前最先进的各种制作平台工具,对校园网进行常规的管理、维护,还能设计开发部分操作平台,移植、改造部分操作平台。一句话,计算机学科教师不仅要承担学校常规的信息技术开发、建设、维护工作,还要承担师资的校本培训任务,定期培养出信息技术教育的骨干教师,保证骨干教师队伍象滚雪球一样逐年扩大。
③给教师一个自主探索的空间
在推进信息化教学的全过程中,都应该十分在意用新的教育价值观来评价教师的教学。对“主题(单元)教学的评价,应该说,一个教师的教学水平、教学艺术价值,阶段性的教学过程的质量被主要地表现在“指导几乎每一个学生的学习方法、路径”方面的谋略艺术上,而不在于教师的表演艺术如何。“几乎每一个学生的学习过程,才是教师教学水平的写真”。在评价的过程中,尤其不去计较教师在传播中的一时的缺憾,让教师有一个相对比较大的自主空间。同时,还应该在意让教师自己评价自己。在信息技术环境下,学校领导更应该尊重每一个人的自我评价。因为教师的自主能力和自主意识,是在其自主行为的过程与后来的体味中逐步实现的,是在自己越来越重视自己对自己的价值判断的的过程中发展的。从某种意义上看,只有自主意识较强的教师,才能培养出有自主意识的学生。
④给教师一个既有压力又充满温馨的氛围信息技术环境下自由开放的言论空间,多条信息沟通渠道,为建立平等、民主、合作的人际关系、为教学过程提供了更多的有利条件。学生、家长、教师的网上求助、
青年教师对老教师的期望、教职工对学校的建议、各类人员的留言,有鼓励赞赏,有批评责问……,网络不仅密切了师生关系、同学关系、同事关系、干群关系,还拉近了家长和家校的联系。在这种环境下,学校和教师都多了一份监督,工作多了一份压力,人际间多了一份沟通,同时也多了一份温馨。面对一个全新的信息化的环境,学生、家长、教师、校长都在学习,都在适应,都在养成。信息技术环境下的学校是没有“栅栏”的,平等的人际关系、民主的学校管理,开放的信息信道,教师们在这样的现实环境中学习、学习、再学习,少了些盲从,多了些思考;少了些琐碎,多了些大气,一次次实现自我超越。
(2)教学生学会学习----开发智能性资源的核心
①分析学生学习需求。学生的学习需求是学生所拥有的学习资源和学习目标之间的差距。教师的责任之一就是在自己教学的全过程中,(包括备课、上课、课余辅导……)都要有目的有意识地去了解学生的学习水平状况、了解个人的学习风格和期望、个人的学习兴趣和特长;了解学生周边有哪些促其发展的资源;只有在充分分析学习需求的情况下确定的学习主题和按照主题作出的教学设计,才能够“通教知学”,具有最实用的价值。创设平等、民主、合作的教育环境,在校园网上开辟的师生信道,有助于了解学生的学习需求。老师的水平显现就在于科学地确定学习主题和合理地进行教学设计。很显然,对教师来说,这就是一个研究过程。
②让学生学会使用计算机和网络。在信息技术课和其它一些学科的教学中,尽量早地使学生学会利用计算机和网络技术,帮助自己学习。计算机和汉字的录入速度,网上查询、获取、整理、处理、储存及表达信息的能力,都是教学中首先解决的问题。无论什么形式的教学,学生只要是在网络环境中学习,就必须首先掌握上述技能。而学生,也只有在轻松自如地运用计算机网络学习技术的状态下,才能真正走进计算机,走进网络文化圈,从而真正感知计算机的神奇和奥妙,感知网络文化新颖和灵动。过去,教师习惯把语文、数学称为工具学科,在研究中教师们越来越感到:计算机学科是“工具的工具”学科。为了适应非计算机学科教学改革的需要,首先需要改革计算机学科的教学,首先教给学生在网上学习所必备的计算机操作技术。在这样的指导思想下,信息技术学科的教学内容应该没有严格的结构顺序,教学方法应该不拘一格,现行的信
息技术学科教材很难完全适应各个学校的教学。取多种教材的适用部分进行重新组合后用于教学,不失为一个好办法。另一方面,学生在使用现代信息工,应该得到的服务包括:网上丰富的学习资源,方便快捷的检索、各部分资源之间畅通无阻的链接等等。
③提倡“独立探索”和合作式的学习在网络环境中,教师不再是知识的垄断者,学生也不是被动地接受知识。改善教学过程,提倡“独立探索”和合作式的学习的目的意义,对于某个具体的学生而言,并不在于探索到什么成果,而在与养成好的习惯。提倡“合作研究”以培养学生尊重他人的品质,懂得平等协作的重要性,这是一个人在人间生存和参与构筑未来社会所必须具备的品质。教学中,教师不仅领着学生一步步走向知识,而且引导学生一步步去发现探索知识。
3.4拓宽环境性资源。
在研究过程中,还必须十分重视环境性资源的开发和利用。争取领导的重视、争取政策的倾斜、赢得社会的信任、得到家长的支持,才能使信息化教学的研究顺利进行并取得成效。
一、使用计算机媒体,有利于学生集中注意力,激发学习兴趣。
媒体能以其清晰的图像,绚丽的色彩,生动有趣的动感画面深深地吸引每一位学生,毫无疑问地会受到学生的欢迎。比如在教《太阳》一课,学生无法理解云、雨、风的形成,我们在制作课件时,将云、雨、风的形成过程用多媒体展示出来,使学生有一种恍然大悟的感觉。如《回声》中的水波、声波的返回可用动态图片来突破难点。《黄山奇石》中黄山风景的神奇,《镜泊湖奇观》中湖光的秀丽都可用影像来突出重点,激发学习兴趣。
二、找准媒体与教材的切入点,适时运用媒体。
“适时”就是要求媒体的运用要选择最佳有利于学生掌握吸收知识要点,使训练效果达到最佳时机。比如《燕子》一课的教学,在学生充分想象的基础上,用多媒体展示出一幅和风拂面,桃红柳绿的春景图,以及如音符般优雅的燕子身影,再配上燕子欢快的啼鸣,伴着这如诗如画的意境,《春天在哪里》的旋律响起,学生一边表演,也齐声欢唱,从学生优美的动作,沉醉的表情中,可以看出他们心中感受的不只是文学,而是充满了生命活力的春的世界,陶醉于芬芳醇美的春意之间。所以语文课不只是语言的机械操练,可以凭借气氛音乐使音乐智能有所发展。
三、媒体运用必须适度。
摘要:中药若要进入国际市场,其现代化势在必行。其中制剂工艺与生产技木的现代化是相当关键的坏节。近年一些中药制剂新技木以及一些新技术在中药制剂领域的应用大大促进了中药现代化的进程。
超临界流体萃取技木利用超临界流体扩散系数高,流动及传递性能好、溶解能力强的特点,通过调节压力、温度以及加入适宜夹带剂等方法已广泛应用于中药挥发油、生物碱、黄酮类等多种有效成分的提取分离。另外,超临界流体的快速膨胀过程,超临界反萃取过程等也可应用于中药生产领域。
中药生产技术与工艺现代化是我国中药产业面临的主要问题。虽然80年代改革开放以来成立了国家中医药管理局,使中药生产枝术及工艺工程化有了迅速的发展,与先进国家相比,仍存在着很大的差距。相当数量的中药仍未能改交“粗、大、黑”的面貌,严重阻碍了中药现代化的进程。因此,开发研究适合中药生产的新技术、新工艺已经成为广大中药工作者迫切而艰巨的任务。
一、流体萃取技术
超临界流体(SCF)是温度与压力均在其临界点之上的流体,性质介于气体和液体之间,有与液体相接近的密度,与气体相接近的粘度及高的扩散系数,故具有很高的溶解能力及好的流动、传递性能,可代替传统的有毒、易燃、易挥发的有机溶剂。最常用的SCF-CO2由于具有临界条件温和(Tc=31.3℃.Pc=7.48×106Pa)、对大部分物质显化学惰性、无色无味无毒、无溶解污染、易制成高纯度气体、不易燃等优点,已被广泛庆用于SFE、超临界溶液的快速膨胀过程(RESS)、超临界反萃取过程(SAS)和超临界高分子合成中。
二、中药澄清技术
我国中药制药工业对中药提取液的澄清,经典的方法是醇沉法。但已有不少报道认为将乙醇作为澄清剂有诸多不合理性,如把不溶于醇的无机物成份作为杂质除去是不妥的,许多现代研究具有生物活性与免疫作用的蛋白质、多粮也级易被醇沉淀。另外,醇沉工艺时间长、成本高、损耗乙醇量一般在30%以上,成品中残存的乙醇也可能对药效有所影晌。近年来,一些新材料、新技木开始应用于中药药液的澄清,不仅可降低成本、缩短生产周期,也能保证制剂稳定性及有效成分的含量。
1.澄清剂的使用
(1)101果汁澄清剂成份为食用级原料,是水溶性的胶状物质,安全无毒,不引入杂质并可随沉淀后的不溶性杂质一同除去,通常配5%的水溶液使用。有研究证明,101澄清剂应用于黄芪,茯苓提取液的澄清,能保持药液中氨基酸与总有机酸等有效成分的含量。
(2)甲壳素甲壳素是一种含氨基多糖的天然高分子物质,带正电荷,可沉降药液中带负电荷的悬浮物。有人将其用于生脉饮的澄清,效果优于醇沉工艺。用于白芍水提液的澄清,不影响芍药甙的含量。有人将壳聚糖(脱乙酰基甲壳素)用于黄芪口服液的澄清,既能除去杂质又不影响黄芪甲甙及多糖的含量。
(3)ZTC天然澄清剂可除去鞣质、蛋白质、胶体等不稳定成份,并且不影响中药的有效成分,如黄酮、生物碱、苷类、氨基酸、多肽、多糖等。有人将其用于荆防品服液的澄清,效果满意。应用于八珍口服液的澄清,药液中芍药甙、氨基酸、多糖、总固体的含量高于水醇法所得药液,药理实验也证明该法所制得药液,其作用优于八珍丸。
(4)明胶、鞣酸、蛋清及其他明胶、鞣酸、蛋清主要作用是除去鞣质,还有酶、焦糖等除去杂质成分的。
目前有高速离心与超滤两种较先进的分离技术。其中超滤技术是以多孔性半透膜—超滤膜作为分离介质的一种膜分离技术,具有破坏有效成分的可能性小、能量消耗少、工艺流程短等优点。许多文献都证实采用超滤法澄清中药注射液,主成分损失率低,除鞣质、蛋白质、淀粉效率高,澄明度及制剂稳定性好。用于口服液的澄清,也能较好的保留有效成分,且澄清度、稳定性及除菌效果均比水醇法好。用于中药浸膏制剂(片剂、胶囊剂、浓缩丸等)能有效地除去大分子杂质、胶体、细菌,较多地保留有效成分,而且能够克服中药浸膏制剂崩解时间长、服用剂量大等缺点。
三、中药分离工艺
1.大规模制备色谱的应用色谱方法的起源、发展与天然产物的研究工作密切相关。色谱方法由分析型逐渐发展到制备型,其应用领域不断扩展。中药属于天然化学品范畴,成分多而结构复杂,有效成分的分离、纯化很困难,色谱分离技术无疑是这类物质精细分离的有效手段。目前,亟待研究与开发的制备色谱大概有以下几种:
(1)大规模高压液相色谱(HPLC)大规模的制备型色谱同一般制备色谱不同,需采用专门的设备,如可以提供高流速洗脱液的输液泵及可承受高压的色谱柱,色谱分离条件可以在一定条件下由优化的分析型直接转化为大规模制备型。有报道用大规模HPLC从伞形科植物红柴胡中分得三种皂甙成分Saikosaoninsa,c.和d.,从紫杉的针叶分得7-epi-cephalomannine。
(2)超临界流体色谱(SFC)FC具有比HPLC分离速度更恰似,比HPLC更易除去分离产物中溶剂,与SFE配合使用,提取、浓缩、分离可一次性完成,以及可适用于不挥发及热不稳定化合物的分离等一系列优点,因而具有更广阔的应用领域,常可替代气相色谱(GC)和HPLC,有报道综述了SFC在天然产物分离中的应用,国内也有这方面的报道。(3)逆流色谱(CCC)CCC是一种不用固态吸附剂的全液态色谱方法,采用一个液态的固定相和一个与固定相互不混淆的液态流动相,对样品进行分配分离。其中,离心分配色谱(CPC)由于其高的回收率、分辨率以及能突现梯度操作、分离大量样品、实现反相操作等优势,而广泛地应用于黄酮炎、口山酮类、蒽类、生物碱、三萜类、木脂类、皂苷类化合物等的分离。(4)分子排阻色谱(SEC)SEC又叫做凝胶过滤色谱(GFC),在多孔亲水性担体上,样品经过立体排阻过程按分子大小递减的顺序被依次选择性地分开。SEC具有根高的样品回收率,方法简单、快速,可用于蛋白质、氨基酸、多糖、核酸、核苷酸等物质的分离与制备。(5)离子交换色谱优点是方法比较成熟,成本较低,易于实现大规模生产,因而可广泛应用于蛋白质、肽、核酸、糖类等成分的分离。有报道用离子交换色谱和SEC法,从车前叶中分得具有补体活化作用的多糖。离子交换色谱较适合与反相色谱配合使用,作为最初的分离手段。(6)反相色谱(RPC)RPC是利用组分之间的亲疏水性差异进行分离的,RPC分辨率高于离子交换色谱与疏水作用色增(HIC),是进行制备型或生产型肽类纯化过程中最重要的技木,也可以进行分离提纯。大孔吸附村脂的血用大孔吸附树脂于70年代未开始应用于中药化学成分的提取分离,是提取分离水溶性成分的一种有效方法、有助于制剂工艺的改进。如用于三七、人参中总皂苷的分离,提取率高,并能除去糖类等水溶性杂质及大部分脂溶性杂质,也可用于绞股蓝皂苷的分离提取、白芍总苷的分离等。