时间:2022-11-28 07:08:39
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1、健全科研组织制度,激发教师科研热情。
为激发教师参与教科研的热情,营造我校教育科研的良好氛围,开学初,在经过主管校长的批准,科信处同志充分讨论后,修定了《实验小学教科工作奖惩制度》。刚开学第一周,科信处就召开了部门工作会议,会上李玉环校长就科信处各成员的分工作了具体明确的部署,并对本学期教科研工作提出了明确的要求。会后科信处根据学校工作计划即刻制定了教科研工作计划,并召开了全体教科人员会议,组织学习了《实验小学教科研工作奖惩制度》。
2、切实减轻教师负担,追求教科研工作实效。
本学期科信处对各学科教研组活动做了进一步细致地要求,间周进行教育科研专题学习。为使课题组实验研究工作落到实处,本学期增加了课题组活动的时间,同时科信处成员还专门印制了关于课题研究工作的资料,并带领大家学习了课题研究的一般过程、方法等,让广大教师消除了课题研究工作的神秘感,更加主动地投入到课题研究中来。
二、搞好活动,塑造形象,全力打造品牌特色
1、认真组织了省“教育部—微软(中国)‘携手助学’项目”中级培训,为了搞好本次活动,科信处做了大量的工作,上报了培训的计划、人员及培训的措施等等。于3月8日集中组织了50名参训教师在学校多功能教室开始了微软助学培训的学前面授,主管校长李玉环亲自参加了全程培训,并向老师们发放了携手助学DVD教学光盘50套,提出了自学的要求,要求老师们随后认真观看教学光盘,到携手助学网站注册,参加网上学习,切实提高自身业务水平,将所学知识应用到教育教学之中。
通过本次为期2个多月的培训,极大地提高我校教师业务水平,全面推动了我校教学信息化的进程。
2、组织好省、市优秀青年教师电教课竞赛活动,对参赛教师的课堂教学提出合理化的建议,使竞赛取得较好的成绩。
3、积极组织学生参加“省中小学生电脑作品大赛”活动。为了组织好本次活动,李志辉、李彦波和李筱霄三位计算机教师利用大量的精力和时间对参赛学生进行了耐心、细致地指导,为学生能够取得优异的成绩奠定了坚实的基础。
三、更新理念,抓好教研,注重课题过程管理
1、学期初指导各个教研组及学科组制定本学期的课题实施方案及课题研究计划,制定课题研究活动安排,并于间周二下午4:30——5:30组织课题研究活动,做到活动时定人员、定地点,定发言人,定内容,围绕课题计划展开研究。另外,还组织教研组长及学科组长在自己的学科组网站上(192.1.1.253)上传本组的课题实施方案、课题研究计划、优秀教案、教学论文、教学反思等内容,网站内容丰富多彩,体现了年级及学科特色。我们于3月份对各年级网站进行了检查,并组织各年级教研组长及学科组长进行交流,从中互相汲取优点,对本组网站进行修改,使之更完善。
2、课题组成员经过调整,扎实有效地开展研究。每个月召开一次课题组例会,会上对本月的工作进行总结,布置下个月的工作,组织课题组成员互阅各自的课题资料。在课题研究中,注重材料积累,采用“课题材料档案盒”的办法,对研究过程中的相关材料及时收集、整理。例如,课题研究前期,收集和学习与课题相关联的背景资料,撰写课题研究方案、阶段实验计划;课题研究过程中,撰写课题研究体会或心得,收集和整理典型个案,将课题研究取得的成效放入档案盒。这样可以及时了解课题研究的进程,及时解决实验过程中遇到的问题,在实践中得到提高。
3、组织课题组教师进行业务学习。要开展教育科研工作,必须做到思想认识到位。本学期,我们要求课题组教师认真阅读一本教育理论专著,及时将值得关注的好文章,好的理论专著推荐给大家,供大家及时阅读讨论。同时要求大家认真学习国家关于教育改革和发展的方针政策,及时阅读相关的教学刊物。通过学习、培训和实践,提高了教师教科研业务水平,使大家深刻认识到教科研其实就在我们身边,就在我们日常的教育教学工作中,学校的发展和个人的提高都必须要有教科研来支撑。观念的转变体现在教师的工作实践中,注重从教育教学的实际来发现、研究问题,着眼于自身教育教学素质提高和课堂教学质量的提高,并围绕教育教学过程中的得与失,认真进行反思,及时撰写教学随笔。
四、踏实工作,积极宣传,努力提升科研层次
1、借助市级“教育科研成果评比”活动,为学校营造科研氛围
本学期,我校邯郸市市级规划课题《培养小学生意志品质有效途径的研究》、邯郸市青年专项课题《运用信息技术创设小学语文有效学习情境》已顺利结题,组织这两个课题参加邯郸市“十一五”教育科研成果评比,使我校的课题成果进行转化,在今后的教育教学中,不断提升学生的精神境界、道德意识,使学生的人格不断臻于完善,给学校的发展,给教师专业的发展,给学生个性的发展,提供了一个崭新的舞台。
2、做好“十二五”课题的申报工作
本学期,我们根据上级部门及学校的工作安排,积极组织课题组教师进行“十二五”的课题申报工作。3月份进行了邯郸市教育科学规划办及教育科学规划办组织的“十二五”课题申报,我校的三项课题被选报到邯郸市教育科学规划办,占矿区的五分之一。4月份进行了省电教馆组织的“十二五”课题申报,我校报送了两个课题。5月份进行了教育科学规划办组织的年度个人课题的申报工作,我校组织报送了9项个人课题。6月份进行了省教育科学规划办组织的课题申报工作,我校的两项课题被推荐上报到省规划办。相信这些课题的申报定会为我校的科研工作开创新局面。
3、做好个人课题的结题工作
我校李志平老师承担的2012年度个人课题已于6月份顺利结题,在此期间对李志平老师的结题材料进行多次指导修改,最终定稿。另外李志平老师执教的《玩具柜台前的孩子》在教师进修学校举办的第二届“个人课题研讨课”评比活动中获一等奖。
4、做好《教育研究》的征稿工作
本学期在广大教师中开展了《教育研究》的征稿活动,引导教师积极投稿,通过筛选,向《教育研究》投稿三篇,三位教师分别是李志平、连秀粉、贾小芳。
五、今后的教育科研方向
1、进一步提高对教育科研重要性的认识,完善科研成果奖励机制,进一步激励广大教师积极开展教育科研。
2、科研工作要有创新。
创新是一个民族的灵魂,创新是一切事业成功的关键,要搞好教育科研,必须重在创新。要做到选题新、观点新、材料新、方法新、表达新。如果一个课题没有新意就没有了多少研究价值,因为人家已经研究过的东西是难以有多大的突破的。
县委、县政府先后出台了《关于科技兴县的决定》、《县党政领导科技进步目标责任制实施意见》、《关于增强自主创新能力,加快我县创新体系建设的决定》、《县关于科技创新“六个一”工程的实施意见》、《关于进一步加强人才队伍建设的若干意见》、《县“十二·五”科技发展规划》和《县重点产业科技专项资金管理暂行办法》等一系列科技政策文件。
二、科技投入
2011、2012年县本级科学技术投入分别为4543万元和6558万元,分别占当年县本级财政决算支出的1.2%和1.34%,其中科技型中小企业技术创新基金18项,经费300万元;专利资助资金50.25万元,资助专利项目81个。两年共有119个项目列入国家、省、市级科技计划项目,争取项目资金达3030万元。
三、科技创新
两年来,全县新增高新技术企业6家,经重新认定的高新技术企业共15家;科技企业孵化器和创业园3家。全县申请专利677件,其中发明专利232件;专利授权数448件,其中发明专利79件。同时,科技进步示范县规划建设、国家农业科技园区规划建设、国家粮食丰产工程、科技富民强县专项行动计划续建项目和科技特派员工作也在有序实施和推进。
四、科技平台
到2012年,全县独立科研技术开发机构有5家;省级以上工程技术(研究)中心达9家,其中:国家级3家,省级6家;省级科技创新团队1家;经济技术开发区成功晋级为国家级经济技术开发区,园区内省级特色产业基地达3个,分别为汽车及零部件产业、食品饮料产业和生物医药产业,此外,全省首个千亿建筑科技产业园也在紧张有序的建设。
五、科技机构
课题验收申请表
课题执行情况验收自评价报告
课题经费决算表
课题试验基地,中试线,示范点等一览表
课题购置仪器,设备等固定资产一览表
课题验收信息表
课题验收专家组意见
验收专家组名单
专家综合评审意见
课题成果登记表
其他验收材料按序排列
……
二,《课题经费决算表》填写说明
1,人员费:支出项目中国家攻关计划拨款人员费不得超过国拨经费的10.
2,课题管理费:不得超过国拨经费的5.
3,设备费:国拨经费中设备费中尤其购置费不得支出过高,应为少量合理支出.
4,其它费用:仅为少量的不能在上述各项开支的费用,不得支出过高.
5,其他说明:如费用收入和支出与预算有较大出入,需在课题执行情况验收自评价报告中预以说明.
6,经费决策表需加盖单位公章与财务章,承担单位负责人与财务负责人签字.财务负责人原则上要求与合同上的财务负责人签字一致,如发生工作调整,由现任财务负责人签字.
注:课题经费使用要求,见《应用技术研究与开发资金管理暂行办法》(财教[20__]3号)网址:.cn政策法规和《关于严肃财经纪律规范国家科技计划课题经费使用和加强监管的通知》(通知通告)
三,《课题试验基地,中试线,示范点等一览表》填写说明
1,规模,任务:主要说明已建设的试验基地,中试线及示范点的规模大小,以及主要任务;
2,所属单位及通信地址,邮政编码:要求填写完整
四,《课题购置仪器,设备等固定资产一览表》填写说明
本表主要填写使用国拨经费所购置的超过10万元以上的仪器,设备等固定资产.
五,《课题验收信息表》填写说明
1,本表数字各单位如实上报;
2,主持验收部门,验收委员会主任参看课题验收意见及验收专家组名单
3,表中空项填0或打/表示.
六,《课题成果登记表》填写说明
一、围绕区域农村经济发展难题开展对外农业科技交流
上世纪八十年代初赴日农业研修生的派遣,使我们看到了我国与发达国家农业、农业科技方面的差距,我们深切感受到由此而产生的压力。当时,我们便确立了要走对外农业科技交流这条捷径,以解决本地农业生产上急需解决的难题。该项工作一直由所主要领导亲自抓,并逐步形成了一个强有力的班子。
介于江苏与日本同属东北亚季风气候区水田农业地带,日本相当多的地方气候、土壤、地形地貌、农业生态环境、农作物种类乃至饮食文化、消费习惯均和江苏有很多相似之处,栽培作物种类大部分源自中国,明治维新后日本与西方交往频繁,农业现代化的进程早在上世纪五十年代末即开始,他们大量引进西方品种与东方品种杂交改良,农作物品种各项性能大为提高,经历了引进消化吸收再创新过程。他们在传统农业基础上,全面开发了符合现代农业需求的优质、高效新品种和新技术。江苏从上世纪九十年代也步入了加速现代化的进程,日本人早在100多年前就开始做的事,很多是我们现在农业生产上正迫切需要解决的问题,所以积极开展与日本的农业科技交流,从日本引进新品种、新技术,经过消化吸收再创新,能适合江苏农业实际情况,有较高的成功机率。在实践中我们找到了江苏丘陵山区以经济林果和种草养畜为重点的农业产业结构调整方向,根据这个调整方向,我们明确了果树、蔬菜、牧草、优质稻米等引进重点。近年来,随着全球性的环境与食品安全问题日益严峻,我们又提出了利用丘陵地区环境与资源优势,重点发展环境友好、资源节约型有机农业的想法,进一步围绕江苏丘陵地区农业特色主导产业,以适合有机农业栽培要求的新品种、新技术作为引进的重中之重。由于以上想法符合江苏丘陵地区市场经济发展的需求,为我们的引进消化吸收再创新工作顺利开展指明了正确的方向。
二、配套引进新品种和新技术提升产品市场竞争力
一般对引进国外农业新品种比较感兴趣,但往往忽视了与品种相关的栽培技术引进,良种没有与良法配套,这是很多地方造成引种失败的原因。我所则非常重视与品种相配套的栽培技术引进,如在引进草莓新品种时,引进草莓大棚栽培技术;引进巨峰葡萄品种时,引进“早川式”葡萄栽培技术;引进桃树新品种时,引进“大藤式”超弱修剪栽培技术;引进梨树新品种时,引进水平棚架栽培技术等等。新品种与新技术相组合,实现产品的优质、安全、高效,提升产品的市场竞争力。在实践中,我们又感到除了品种和栽培技术以外,还必须重视培育土壤地力技术的配套,否则往往品质上去了,但是单产并不高,只有做到品种、栽培技术、土壤地力三者配套,才能实现产品既优质又高产,使产品除了品质优势以外还有价格优势,确保市场竞争力。近几年来,我们加强了有关培肥地力技术方面的国外农业科技交流。
经过多年来的努力,品种的引进消化吸收再创新取得了可喜的进展。近年来我所育成大白菜、甘蓝、西兰花、草莓、西洋南瓜等新品种8个,由于这批新品种选育时应用了引进的优良遗传素材,所以表现十分突出,受到了试种单位和示范农民的欢迎。
三、积极参与农业招商引资扩大对外交流成果
多年的对外农业科技交流实践,加深了我们对国外农业的了解,使我们结识了大批外国朋友,为我们参与农业招商创造了条件。除了帮助地方政府和企业开展农业招商活动外,我所先后与日本、台湾、马来西亚、加拿大、荷兰等国家和地区的农业企业谈成多个农业合资企业及多批农业外贸业务,如经营进出口蔬菜、花卉种子业务的中日合资企业“镇江瑞繁农艺有限公司”,注册资金1000万元,获农业部种子、种苗进出口经营许可批准,年出口种子100余吨,出口创汇50多万美元,是江苏省最大的一家蔬菜、花卉种子进出口企业。以公司 农户的经营方式,每年为农民直接增收300多万元。该企业连续三年被评为镇江市级龙头企业,成为当地农业招商及我所对外农业科技交流的一个闪光点。对外农业科技交流促成了商贸,商贸又增大了对外农业科技交流强度和对外农业科技交流成果的推广,通过该企业的运作,开拓了我所对外农业科技交流的一条重要渠道。
四、建立科技示范园引领农民走共同富裕之路
我所不仅有专门人员从事引进消化吸收再创新工作,使国外成果能够与本地实际相结合,尽快实现本土化,还十分重视再创新成果的示范推广,将成果迅速转化为生产力。在省、市政府、省友协及农林、农业资源开发、财政等部门的大力支持下,我所按江苏丘陵山区农业产业结构调整需求,1997年以来,先后在茅山老区建设了应时鲜果、种草养畜、有机农业等四个科技示范园区,其中直接经营面积2200亩,与当地农民共同经营20__亩(三、四年内将扩大到6000亩)。通过在产区建立科技示范园,及时展示对外农业科技交流成果,“做给农民看,带着农民干,帮助农民销,实现农民富”,产生了很大的社会反响,示范园区周围迅速出现了再创新成果的辐射带,绵延达10多公里,句容市上万亩农田实现了亩年纯收入3000~10000元的高效,3000多农户因此达到了年人均纯收入超1000美元的小康标准。
[中图分类号]Q813.1[文献标识码]A[文章编号]1008-6455(2008)06-0855-04
Cellular biocompatibility of nature hydroxyaptite/chitosan composite
TANG Xiao-jun1,GUI Lai1,LV Xiao-ying2
(1.Department of Cranio-maxillofacial Surgery, Plastic Surgery Hospital, Chinese Academy of Medical Sciences and Peking Union Medical College,Beijing 100144,China. 2. State Key Laboratory of Bioelectronics, School of Biological Science and Medical Engineering, Southeast University, Nanjing 210096,Jiangsu, China)
Abstract: Objective To investigate the cellular biocompatibility of nature Hydroxyaptite/ Chitosan composite(NHC).MethodsThe composite was cocultured with osteoblasts derived from human bone marrow stem cells. The cellular biocompatibility was studied by means of the evaluation of proliferation capacity, alkaline phosphatase staining and scanning electron microscope observation.ResultsExcellent adherence and growth of osteoblasts were observed on the composite surface. There were no significant differences in both cell proliferation capacity and alkaline phosphatase staining between the experiment and control groups. SEM observation showed normal growth of osteoblasts and extracellular matrix generation in 24 hours. ConclusionNHC had good biocompatibility with the osteoblasts in vitro.
Key words:hydroxyaptite;chitosan;cellular biocompatibility;human bone marrow stem cells
天然羟基磷灰石/壳聚糖复合材料是由猪骨提取的羟基磷灰石和壳聚糖交联法获得的(该材料合成方法已获得国家专利)[1]。其抗压强度达到人椎骨水平。理论上本复合材料拥有羟基磷灰石良好生物相容性,引导骨形成,骨融合特性和壳聚糖的体内降解吸收,抗菌抗癌和良好的骨整合等特殊的医用生物学特性[2]。作为一种新复合成的材料,我们需要对其进行生物相容性评定。该材料骨内植入的扫描电镜情况已经发表[3]。本文主要是评价该材料在体外的细胞相容性。
1材料和方法
1.1实验试剂和仪器:1∶50肝素抗凝的正常成人骨髓采自整形医院临床患者,经患者知情同意。患者无感染、血液系统、免疫系统疾病等系统性疾患。Percoll(Amershan-Pharmacia公司),低糖型DMEM培养基(Gibco BRL公司),胎 牛 血 清(天津川叶生物公司),青、链 霉 素(华北制药股份有限公司),胰酶(Amershan-Pharmacia公司),二氧化碳培养箱(FORMA 3111型美国),离心机(KUBOTA2100日本),倒置相差显微镜(LEICA DM IRB 德国),JSM-T300扫描电镜,超净工作台YJ-875型(北京昌平净化设备厂 国产),碱性磷酸酶试剂盒(北京中山生物公司产品),骨钙素RT-PCR引物(赛百盛公司),AMV反转录试剂盒(promega),酶联仪(TECAN SUNRISE日本)。
1.2人骨髓间充质干细胞的分离及培养:正常人1∶50肝素抗凝骨髓5ml,用含10%FBS的L-DMEM 1∶5稀释离心1200 rpm 5min,去掉脂肪层,重悬细胞。用1.073g/mlPercoll分离,将密度为1.073g/ml Percoll先置于试管的底部,然后按照1∶1的比例缓慢滴加稀释后的骨髓,离心 2500 rpm 30min,收集位于界面层的单个核细胞。用L-DMEM洗涤两次,重新悬浮于含10% FBS的L-DMEM培养基中,接种于25cm2培养瓶内,密度为2.0×105/cm2,置于37℃,含 5%CO2的培养箱内孵育。48h后除去非贴壁细胞,更换新鲜培养液。之后每3至4天换一次液。待贴壁细胞生长至90%汇合时,用0.25%胰蛋白酶消化,按1∶1比例传代,第2代以后的细胞按1∶2或1∶3的比例传代培养。
1.3人骨髓间充质干细胞的鉴定
1.3.1 MTT比色实验测定细胞生长曲线:用0.25%胰蛋白酶消化单层培养细胞,用含10% FBS的L-DMEM配制成细胞悬液,以每孔1.5×104个的细胞密度接种于96孔板中,每孔体积200μl。将培养板移入CO2培养箱中,在37℃、5% CO2和饱和湿度条件下培养。分别于1、2、4、6、8、10和12天各取出三孔,每孔加入MTT 20μl,37℃孵育4h,中止培养,弃上清,每孔加150μl二甲基亚砜(DMSO),震荡10min,使结晶物充分溶解,选择490nm波长,在酶联仪上测定各孔光吸收值(optical density value OD)。
1.3.2人骨髓间充质干细胞向成骨细胞的诱导分化能力的鉴定。
1.3.2.1 MSC向成骨诱导:取体外扩增的第3代MSCs,以3.0×103/cm2的浓度接种于放置有无菌处理的盖玻片的六孔板中,每孔内加2ml含10% FBS的L-DMEM培养液。当细胞贴壁生长达到60%~70%汇合时,加入骨诱导剂100nM Dex、0.25mM AsA和 10mMβ-GP,进行诱导培养。对照组只加培养基。在第4、8、12和16天分别观察各孔中细胞的形态学和组织化学变化情况。
1.3.2.2 碱性磷酸酶活性测定:按碱性磷酸酶试剂盒说明进行操作。取进行诱导后的MSCs的上清液进行测定,分别取4、8、12和16天 4个时间点测定。
1.3.2.3 RT-PCR分析骨钙素mRNA:人MSC在对照组和含诱导剂培养基中分别培养7天和14天。消化后收集细胞,采用QIAGEN公司的RNeasy mini column 试剂盒提取总RNA。提取后的RNA标本经测定OD 260/280 测定比值为2.0~2.1。取1μg总RNA采用mRNA Selective PCR试剂盒进行RT-PCR反应,方法按使用说明书进行。45℃ 30min反转录,各取10μl的cDNA作为模板进行PCR反应,反应条件为:94℃30s,58℃30s,72℃1min,35个循环,72℃延伸10min。产物在1%琼脂糖凝胶上电泳。
1.3.3 人骨髓间充质干细胞向脂肪细胞的诱导分化能力的鉴定:将hMSC接种于24孔板中,每孔细胞数为4×104个。24h后添加脂肪细胞诱导液,为高糖DMEM,内含10%FBS、0.5mmol/L异丁基-甲基黄嘌呤、0.2mmol/L吲哚美辛、10-3mmol/L地塞米松、10mg/ml胰岛素。诱导2周,每周换液2次。2周后弃去培养基,PBS洗涤3次,10%福尔马林固定,油红O染色。
1.4 天然羟基磷灰石/壳聚糖复合材料复合细胞培养:将支架材料制成厚0.2cm,直径1cm的圆片状,双蒸水清洗,室温下自然干燥24h,纸塑包装密封,环氧乙烷消毒。
1.4.1人骨髓间充质干细胞(hMSCs)在天然羟基磷灰石/壳聚糖复合支架材料上的贴附实验:无菌条件下在超净台上将消毒的材料圆片放入24孔板,将体外扩增的hMSC经过消化离心,得到细胞悬液,按细胞密度2×l06/cm2均匀接种在材料上。加入含有10%胎牛血清的低糖DMEM培养基,置入细胞培养箱内培养4~6h。
1.4.2 MTT法分析hMSCs与天然羟基磷灰石/壳聚糖复合支架材料复合培养的成活率和增殖能力:将传至第3代的细胞以1×104/ml接种于96孔培养板, 每孔加入培养基200μl,37℃, 5%CO2培养箱中培养, 分别于第2、4、6及8天,每孔加入MTT20μl,继续培养4h,吸出培养液后,加入DMSO液(150μl/孔),室温下于微孔板振荡嚣上振荡10min,使结晶物溶解,在酶标仪上检测各孔的A值(选择波长570nm)。统计学方法对所测数据进行方差统计分析。
1.4.3碱性磷酸酶(ALP)活性测定:将支架材料3块置于六孔培养板,并设3孔为不加材料的空白对照组。将hMSCs以1×105/孔接种于预湿材料上,在条件培养基下(含抗坏血酸、地塞米松和甘油磷酸钠)培养3周后,收集细胞,采用磷酸苯二钠法测定样品ALP活性。
1.4.4扫描电镜观察:hMSCs-支架材料复合体标本取出后用2%戊二醛固定,系列丙酮中脱水,乙酸异戊酯置换,临界点干燥,表面喷金,用JSM-T300扫描电镜观察细胞与材料贴附和基质分泌及生长情况。
2结果
2.1采用密度梯度离心法成功分离获得了MSCs。用密度为1.073g/ml的Percoll对骨髓进行密度梯度离心,经过2,500rpm 30min离心后,分离得到了富含MSC的单个核细胞,将其接种于含10%经过筛选的FBS的培养基中,细胞于48h后贴壁,72h后出现纺锤状细胞(图1),6~12天细胞生长迅速,贴壁的MSCs平均约12天后形成克隆(图2),两周左右细胞近80%~90%汇合,出现致密的贴壁层(图3)。
2.2 MSC的生长曲线(图4)
2.3 MSCs向成骨细胞诱导分化
2.3.1 MSCs向成骨细胞诱导分化过程中的形态学变化:本实验采用包含有100nM Dex、0.25mM AsA和10mMβ-GP的骨诱导液进行MSCs向成骨细胞定向分化的实验研究。应用Von Kossa 染色和X光衍射等方法对诱导后的细胞表型进行检测和鉴定。在16天的诱导过程中,细胞形态发生明显的变化,与对照组有显著差别。在进行骨诱导第2天时,细胞形态发生改变,第4天更为明显,大约30%~40%的MSCs由纺锤状变为立方型;第8天时,实验组大约80%以上的MSCs成为立方形或多角形,细胞基质中出现钙化斑;第12天时,实验组培养皿中广泛均一地形成骨样物质,矿化物形成明显,并且开始形成多层小结结构;第16天时,成骨诱导组细胞基质形成广泛的矿化,并形成钙化结节(图5)。而对照组细胞形态仍然是纺锤状。
2.3.2 RT-PCR分析骨钙素mRNA:RT-PCR分析,在7天、14天时诱导组中骨钙素的表达明显增高(图6)。
2.4 MSCs向脂肪细胞诱导分化:原代培养的MSC呈集落样增殖,细胞呈长梭形或长三角形,类似成纤维细胞。传代细胞第3~5代形态逐渐趋于均一的长梭形,核位于中央,细胞分布均匀。诱导36~48h后,光镜下可见部分细胞沿胞膜下出现环形细颗粒层,折光性较强,细胞核仍位于中央,以后颗粒逐渐增多,并向细胞中央、核周围逼近,颗粒逐渐变大;细胞仍呈长梭形,但胞体变大和变宽,细胞两极变短(图7),油红O染色证实这些颗粒为中性脂肪颗粒。2~6天后,颗粒细胞明显增多,分化较早的细胞,在细颗粒增多的同时,颗粒逐渐融合成光镜下可见的小圆形脂滴,晶莹透亮,整个细胞内从胞膜到细胞核之间充满大小较均一的脂滴,呈葡萄串状(图8),胞体明显变大,并趋于椭圆形。
2.5统计测定
2.5.1 hMSC增殖度测定:随着培养时间的延长,各组细胞数量都有所增加,各组细胞增殖度差异无显著性(P>0.05)。见表1。
2.5.2碱性磷酸酶(ALP)活性:材料组ALP活性为(2.1259±0.1094),空白对照组为(2.1337±0.1101),材料组与对照组之间无显著性差异(P>0.105),说明材料对hMSCs进行成骨细胞诱导未见不利的影响,且对诱导的成骨细胞的ALP活性没有影响。
2.5.3扫描电镜:材料表面在扫描电镜下为微粒状,具有微孔(图9)。培养4h,细胞附着于材料表面,形态多样,呈有多个突起的梭形或多角形,细胞间连接松散,细胞跨越微孔表面或向孔内长入(图10)。培养8h后细胞连接成片,可见细胞表层有丝状纤维形成(图11)。培养24h后细胞形成单层结构,细胞紧密,可见到细胞外基质(图12)。
3讨论
细胞相容性是组织工程对支架材料的最基本的要求之一。细胞培养法检测材料细胞相容性是一种快速、简便、重复性好又价廉的方法,在材料生物相容性评价中起着越来越重要的作用。体外材料复合细胞培养进行细胞相容性试验可以排除体内试验的各种复杂因素之间的相互干扰。可以从细胞水平直接观察某一单一因素所致的细胞与生物材料复合生长的情况,可以直接观察细胞对材料的趋化、粘附和细胞在材料表面及内部的生长、增殖和分化。结果较敏感和客观。
3.1细胞相容性试验中的细胞选择:1948年Rosen Bluth等首次报道利用鼠成纤维细胞培养来筛选聚合物,进行细胞毒性试验评价生物材料的生物相容性的研究。目前一般多选用成纤维细胞株(如L-929)作为实验细胞[4]。越来越多学者认为不同组织来源的细胞对材料的敏感性是有差异的[5],应该根据材料植入体内的不同部位及使用目的选择人体不部位或/和组织来源的细胞实验细胞,使体外细胞培养对机体内环境的模拟更趋真实,其结果更为准确与客观。由于我们研究的材料为骨替代材料最终是要被种植到骨组织内,需要长期和骨组织进行生物学接触。因此骨替代材料应选择骨组织来源的细胞才能准确反映材料最终在生物体内的真实状况。比如:成骨细胞,或前体成骨细胞等[6]。
3.2复合材料细胞相容性:材料和细胞相容性有很多的影响因素,比如:金属材料基质能,表面自由能,界面自由能,材料表面的粗糙程度[7],材料表面基团种类和结构, 表面电荷, 材料表面的改性和修饰情况等等因素。Baier[8]等认为材料表面的特性和自由能决定其细胞生物粘附性,他们通过在新西兰白免体内移植几种不同表面能的金属材料发现,低表面能材料粘附的细胞呈现球形或近球形,粘附作用极弱。高表面能材料的表面可以被活体细胞完全覆盖,表面粘附的细胞呈现出扁平、拉长的形态,粘附作用很强。因此高表面能材料的表面更有利于细胞的粘附与铺展。生物材料表面的化学结构,表面基团或改性修饰对细胞的粘附和生长是另一个重要因素。Lee[9]等认为材料表面不同功能基团具有不同的细胞特性,比如羧基、羟基、磺酸基、胺基、亚胺基及酰胺基等基团可促进细胞的粘附和生长。精氨酸-甘氨酸-天冬氨酸(Arg-Gly-Asp,RGD)肽表面修饰对HA材料的细胞相容性有明显的优化作用[10]。并且在生理状态下,一切脊椎动物细胞表面都带有分布不均匀的负电荷。因此我们认为带正电荷的材料表面与带负电荷的细胞之间的静电吸引作用有利于细胞的粘附。
在本实验中,将复合材料和成骨细胞在体外进行复合培养,通过电镜形态学对材料和细胞复合检查发现细胞在材料表面生长活跃,培养早期细胞散在于材料表面,呈有多个突起的梭形或多角形,细胞间连接松散。随培养时间延长,细胞增殖,连接成单层或生长附着于较大孔隙表面,细胞排列紧密,部分区域有细胞外基质形成。即4h细胞贴附生长,8h连成片状,24h细胞在材料表面形成单层或长入孔隙内,同时有细胞外基质分泌。这说明骨髓基质细胞可以在材料表面贴附生长,并伸入材料之中,可在材料表面及内部伸展和繁殖,保持细胞的梭形形态,并能分泌胶原纤维和钙离子颗粒等细胞外基质。本实验也同时应用MTT法对细胞增殖进行检测,发现与天然羟基磷灰石/壳聚糖复合材料复合培养的骨髓基质细胞其增殖不受影响,表明该材料对骨髓基质细胞的生长分裂无明显的干扰作用。通过ALP测定进一步检测该材料对细胞功能状态的影响,ALP是成骨细胞分化成熟的重要标志,被认为与成骨细胞的分化有密切关系。本实验显示,实验组和对照组ALP活性均有增高,同期比较差异无显著性。说明这种生物材料不仅对骨髓基质细胞的增殖无明显阻滞作用,同时对细胞的功能尤其是对于骨髓基质细胞向成骨细胞转化无明显影响。由上述实验结果可得出该材料具有良好的细胞相容性,无细胞毒性。可以作为骨组织工程研究中种子细胞的生物支架。但是这仅仅是在体外短期试验的结果,该材料在生物体内具体反映如何仍需要进一步的试验论证。
根据前述的影响生物材料细胞相容性的因素分析,考虑本实验材料细胞良好相容性与以下因素有关。天然羟基磷灰石具有较高的结合钙离子的能力,而局部钙离子浓度的增加,可在材料表面形成高密度的正电荷层,有利于成骨细胞的粘附、生长和增殖。壳聚糖是可降解和可吸收的高分子材料,它表面具有较多的化学基团,可通过调节表面的亲水性和本身的生理活性促进细胞的粘附和生长。壳聚糖也是自然界唯一的带正电荷的多糖,可以和带负电荷的细胞相互吸引,有利于细胞粘附。该材料的降解性有利于材料与机体之间的物质交换,材料表面壳聚糖成份的降解更为细胞的伸入提供了位置,对形成早期的骨性结合比较有利。从理论上我们推测本材料可能随着壳聚糖的吸收,成骨细胞长入,骨组织形成逐渐长入、连接并和羟基磷灰石形成骨性愈合,最终实现完全的骨整合。
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[3]唐晓军,归 来,吕晓迎,等.天然羟基磷灰石/壳聚糖复合材料骨相容性研究(一) [J].中国美容医学,2007,16(1):31-34.
[4]Torabinejad M, Hong CU, Pitt Ford TR, et al. Cytotoxicity of four root end filling materials[J]. J Endodontics,2006, 21(10):489-492.
[5]Cheung HS, Heak MH. Growth of osteoblasts on porous calcium phosphate ceramic:an in-vitro model for biocompatibility study[J]. Biomaterials,1989,10:63.
[6]Coelhoa MJ, Trigo Cabralb A, Fernandes MH. Human bone cell cultures in biocompatibility testing. Part I: osteoblastic differentiation of serially passaged human bone marrow cells cultured in α-MEM and in DMEM[J]. Biomaterials,2000, 21(11):1087-1094.
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[8]Baier RE, Meyer AE, Natiella JR, et al. Surface properties determine bioadhesive outcomes: Methods and results[J]. J Biom Mater Res,1984,18 ( 4):337-355.
过程与方法:
让学生们初步确定自己小组的专题,通过开题报告的方式,明确初定课题的背景、目的、价值,做好初步的责任分工和实施计划等准备工作。并通过答辩环节来发现课题漏洞,对课题进行进一步的完善。
知识与能力
通过本次报告,让学生们进一步了解越秀区外国商人聚居地的特色文化,培养创新精神,提高学生们的口头表达能力、逻辑思维能力和组织策划能力。
情感态度价值观
培养学生们团结协作的态度,培养学生们的集体观念,激发学生们自信的表现欲望。
学习重点
让学生们初步确定自己小组的专题,通过开题报告的方式,明确初定课题的背景、目的、价值,做好初步的责任分工和实施计划等准备工作。并通过答辩环节来发现课题漏洞,对课题进行进一步的完善。
学习方法:教师引导、小组讨论、制表、报告、答辩
准备工具:相机一部,每个小组一张报告表格、一张b5纸,每人一支签字笔。
学习过程:
一.教师引导:(参考时间:3分钟)
教师导入明确本次开题报告的具体要求
1.学生们按照小组就座,将之前已经填写好的表格再次拿出来进行探讨,尽量让课题完善。
2.小组依次上台进行汇报,每个小组的汇报时间为5分钟,汇报的时候要求所有组员都要参与,汇报的时候可以适当用板书或者多媒体,汇报的时候注意仪容仪表,也尽量让语言清晰,让下面其他同学能够听清楚汇报内容。汇报的过程中,下面听汇报的小组要做好要点记录,对于一些疑点,可以在答辩环节进行提问。
3.汇报结束后,所有成员留在原地准备答辩,下面的任何一个小组的任何成员都可以问汇报小组问题,问题可以针对整个小组,也可以指定回答问题的人员。当然,如果你有什么意见或者建议,也可以提出来供汇报小组参考。
当前,高校教育科研课题来源有四类,一是国家级和省级教育科学规划课题,二是教育部和各省教育厅的教学改革研究项目,三是各高等教育学会的教育科研项目,四是学校立项的校级教育教学改革项目。规划课题以我国教育改革与发展的重大理论和现实问题为主攻方向,重视基础研究,推动理论创新,加强应用研究,增强教育研究为教育改革与发展服务的针对性和实效性,促进开发研究,加强研究成果的转化[ 4 ]。教学改革研究项目着眼于人才培养的全过程,特别注重加强实践性教学,培养学生的实践能力和创新能力方面的研究。各高等教育学会的教育科研项目,主要是凭借学会优势,建立短周期的课题平台,以本区(领)域的教育改革重点为主。校级教育教学改革项目立足学校,以学校急需研究和重点解决的问题为主要研究内容。提高高等教育科学研究的质量,与研究机构对高等教育科研的组织和管理紧密相关。高等教育科研的组织和管理主要包括方向管理,机构与队伍管理,选题与成果管理,信息与情报管理,学会管理,刊物管理,中外高教研究的比较、鉴别与借鉴等[5 ]。我国目前的教育科研管理机构主要包括教育部高教司,各省教育厅高教处,全国及各省的教育科学规划领导小组,各高等教育学会,各高校的科研处、教务处或高教所。以湖南农业大学的教育科研课题管理为例,湖南农业大学的各级各类教育科研课题管理归学校教务处统一负责。除各高教学会立项的课题教务处不参与管理外,对于其它类别的课题主要有两种管理方式:在规划课题和省教育厅的教改课题的管理上,教务处主要是上级课题管理部门的协作者,负责文件的上传下达,报送课题相关材料;在校级教改课题管理上,作为管理者,负责课题指南拟定、下文、组织评审、立项、开题、中期检查、结题鉴定等全流程的管理。不论是作为协作者还是管理者,高校在整个教育科研课题管理中主要存在以下三个问题:
(一)课题成果转化管理亟待加强
随着高校教学质量工程的实施,各有关部门加强了对高校教育教学研究的投入,各级各类教育科研课题的立项数量有了很大的增长。为加强对这些课题的管理,许多高校都出台了专门的文件。但这些管理制度不够完善,尤其是课题成果转化管理这一环节还存在很多问题。湖南农业大学早在 2000 年就制定了《湖南农业大学教学研究项目管理办法》,并于 2006 年再次修订,对各类教育研究项目的申报、评审、管理,结题与鉴定,经费管理办法等作了进一步完善。这对于加强学校课题管理的规范性有着重要且有效的指导意义。但是,所修订的《湖南农业大学教学研究项目管理办法》中包含附则在内的 7 章共 30 条的管理条例里,没有专门涉及课题成果应用与转化的管理办法。这就导致课题结题就基本上意味着研究的结束,后续研究和成果的推广及应用较少,很多研究成果只是些文字材料,未真正转化成现实的教育力。虽然教育科研项目在转化成教育生产力上有较长的时滞性,且对教育政策环境也有一定的要求,但为研究成果寻求更多的转化机会应该是课题主持人重点考虑的问题,为课题创造更好的转化环境也是课题管理者应尽的义务。
(二)课题管理单位工作热情不高
当前,各高校十分重视科研工作,将其视为学校声誉和发展的中心工作之一。高校不仅成立专门的科学研究管理部门,而且制定了较为完善的科学研究管理制度。可以说,绝大多数高校对科学研究工作是积极主动的,但是对教育科研则另当别论。高校一般没有将教育科研归属于科研管理部门管理,而是归属教务管理部门管理。教务管理部门的中心工作是教学管理,教育科研工作因此常常被边缘化。目前《湖南农业大学教学研究项目管理办法》第二十九条规定,学校教育科研项目管理工作由分管教学的副校长与学院分管教学的院长负责领导,教务处负责日常管理;省级规划课题由省规划办管理,教务处协助;国家级课题由教育部或国家级相关单位管理,主要由课题主持人与所立项课题的管理单位直接联系,教务处基本上只保存最后的材料;在省教育厅立项的课题管理上,开题与结题由教育厅统一组织,教务处只负责转发文件,报送材料。因此,在国家级和省级教育科研课题管理上,教务处扮演的只是一个中间人的角色,成了发文单位、材料保管单位和组织评审单位。在校级教改课题管理上,教务处作为主要的管理单位,对于课题研究过程的检查力度不够,除一次中期检查外,很少与分管教学和科研的副院长交流各院教改课题的进展情况以及各院对于教改课题的支持情况等。课题管理上的不主动导致做课题成了课题主持人一个人的事,使课题质量受到影响,于教学改革,于教师自身发展,于学科教学团队的建设,于学校发展都不利。
(三)课题结题质量不易衡量
教育科研课题成果的表现形式特殊,最常见的形式是论文、著作,也有心得、建议、评论等,或是成果在教育制度、条例中体现。而且教育科学研究对象比较复杂,其研究成果未必能获得揭示事物规律的结论,即使有结论,又因教育本身的迟效性,其社会效果的显现也需要较长的时间,所以结题质量不易衡量。目前,教育科研课题的结题材料包括文字材料、音像材料、PPT课件和师生做课题期间的纪实材料(如学生所发表的论文,实地考察的纪实照片与记录)等,形式越来越多样化。文字材料中以课题主持人及参与者发表的论文为主,也有著作或论文集,还有少量调查报告形式的材料。各种结题材料装订成附件,厚厚的一本,但体现课题研究过程的材料很少,反映课题推广效果的材料很少,尤其是反映学生对课题中所涉及的教学改革的反馈的材料很少。因此,一般来说,课题只要能通过中期检查,结题前能发表一定数量论文,就基本上能过关,至于课题是不是对促进学校办学或学科或某门课程的质量提高真正起到了作用,课题管理者和专家仅凭借的数量和级别,以及少量的反映实效的材料,难以客观衡量结题质量。
二、改进高校教育科研课题管理的几点建议
(一)加强课题管理部门的成果转化职能
教育科研要同教育实践相结合,教育科研成果必须转化成现实的“教育力”,才是教育科研的真正目的和归宿。第一,鼓励、支持项目研究与外校的合作。从湖南农业大学2000 年以来教学改革课题参与人的单位可以看出,课题的完成人基本上以各院的教师为主,与外院或外校合作的极少。立足本校,联合外校和外企一起开展教育科研活动,不仅能拓展教育研究的视野,而且更利于教育改革的创新和成果的推广。第二,定期召开教育科研成果汇报会。成果汇报会分为院一级的和校一级的。院级的成果汇报会主要在校级成果奖评审前,由各院教务办公室组织相关专家、学生和同行参加。这也是学校进行教学成果奖评审的前奏,既可以避免评审中专家因时间不允许而无法详细阅读上报材料影响最终成果的评定,又可以及时指出汇报成果中所出现的一些问题,为以后研究的开展指明方向,提高结题质量,同时还可以在无形中消减教师们对成果奖评审中的种种疑虑。校级的成果汇报会由教务处主办,报告会时间可在每年度校级教学成果奖评审会后,请所有获得一等奖的教学成果奖主持人或相关人员向全校师生汇报其成果。成果汇报会不仅是检验成果质量的重要手段,同时也为各院教师相互学习、改进教学提供了机会,有利于推动教育科研成果的应用。
(二)整合教学资源,加强教育科研课题合作
严格意义上来说,教学成果并不是一个单独的教育科研课题,而是多个相关课题的整合,以更好地促进高等学校人才培养、科学研究和社会服务三大职能的发挥,整体提高高等教育质量,增强教育科研的后续能量。湖南农业大学于 2009 年对 17 个实体性的二级学院下的一百多个基层学术组织进行了优化设计,将之前的“系、教研室、实验室、研究所、研究中心、实验中心、研究基地、实验教学科研中心、专业(课程)小组、基地管理中心、实验室管理中心”以专业或课程群为依据成立“系”,各院再另设一综合性的实践教学中心,并在《湖南农业大学教学基层组织工作条例》中明确规定各基层组织应根据专业与课程群特点,结合教学改革规划,组织教师申报教学研究课题。基层组织的优化为促进各院各系之间的沟通、交流、合作,形成教学研究的合力提供了良好的基础。为更好地整合教学资源,在课题申报前实行分块申报。即在课题申报中,分教师个人申报课题和团体合作课题。在省级、国家级课题申报通知下来后,教务处应及时要求各院组织学科带头人进行会议讨论,根据各院实际情况,向教务处告知其申报意向;教务处在汇总各院意向后,作出初步分析,再次召开各院院长,教学与科研工作的分管副院长会议,根据学校的具体情况,对申报项目进行整合,形成各院在教育科研上的互动合作。在校级教改课题的申报上,教务处应该结合教育部、省教育厅的立项指南,结合本校的发展制定符合本校实际的课题指南,正确引导课题的申报,调控好教改方向。校级校改课题分重大课题和一般课题两类。重大课题以团队名义或单位名义申报,一般课题以个人名义申报。重大课题依据实际需要加大资助力度,鼓励跨学科、跨部门的合作研究,鼓励教育理论工作者针对教育教学实践工作存在的实际问题进行专业引领与智慧共享的“对话”,形成教育理论者与实践者真正协作性的“研究共同体”,促进教育理论与实践者的共同发展[ 4 ]。教育科研项目申报成功后,在整个课题研究过程中,团体合作申报项目的主持人所在的学院或领头的学院应为参与课题研究的各院之间的交流与合作负责。这种合作不仅是分管科研的院长们之间的合作,还要加强同一级学科下的科研合作,以学院老师的微观研究为基础,提升教育科研层次,最大程度上利用各研究成果,以提高教学改革实效。教改课题的管理不仅是教务处的事,同时也是各教研室的日常工作之一。教研室主任有责任重点掌握本教研室教师的教改情况以及粗略了解本院其他教研室教师的教改情况,为教师们的教育科研整合提供切实服务。
一、考核对象:全校正式在岗教职工,
二、考核部门:考核工作由教导处、科研办和教研组具体负责实施。
三、考核总分:考核积分加奖励分。
四、考核内容及办法:
(一)各项材料上交。(10分)
教师按要求及时上交研究材料(教学随笔、业务学习笔记和各种培训笔记心得)等计10分,每缺交一次扣1分,迟交一次0.5分。
(二)业务学习及培训。(20分)
1.业务学习:加强自我研修,丰厚自我积淀。(10分)
(1)学专著:每期至少阅读一本教育教学书籍(包括杂志),摘抄学习笔记不少于3000字并撰写400字以上的学习体会。完成学习笔记和学习体会各得4分、对学习不负责任按1.5、1、0.5扣分;阅读多本教育书籍并完成学习笔记和学习体会者按2、1、0.5加分。
(2)学业务:坚持日常业务学习,摘录理论知识或学科知识,每周不少于300字。完成笔记整洁并无相互抄袭,每次得3分否则不得分,每学期检查2次共6分。
2.业务培训:(10分)
(1)培训的考核主要包括:远程教育培训、外出学习培训和各种校本培训等各级各类学习培训活动。
(2)考核内容主要包括:
考勤(2分):无故缺席一次扣1分,迟到、早退一次各扣0.5分,扣完为止。
培训记录(5分):(包括理论摘记、内容摘要或心得体会等)按要求完成得5分,未完成或明显与培训内容、要求不符每项次扣1分。
培训效果(3分):包括有关测试(如远程教育培训、各种校本培训等)、学习汇报和经验介绍(如外出学习汇报)等,每项次测试不合格扣1分,每缺一次学习汇报扣1分,扣完为止。
(三)常规教研活动(40分)
教师应积极参加本组的常规教研活动,在活动中发表见解,展示自我,提高水平。并作好听、评课记录。各教研组根据常规教研出勤情况、教师听、评课记录和上公开课情况予以考核。
1、教研活动满勤15分,无故缺席一次扣3分,迟到一次扣2分,请事假一次扣1分,病假一次扣0.5分,公假不扣分。
2、教师应积极认真地参与各教研组组织的听课、评课、学习等活动,活动中积极发言,认真笔记。
(1)听课(15分):教师每期听课不得低于15节,听课笔记应该有批注,差听一节扣1分,无批注每节扣0.3分。
本学期历史组强调继续加强师德师风建设,做人民满意的教师。本组老师在教学和班主任工作中反映良好,没有不规范的行为。重视对青年教师的培养,要求写详案和教学后记,多听有经验老师的课,对新教师注重思想的沟通交流,对他们的教学行为提出严格规范要求,提高他们的教育教学能力。
二、继续抓好教学常规工作的的检查和落实
本学期历史组教研组认真落实教务处制定的教学常规。每两周对本组5位老师的教学常规落实情况作一次全面而细致的检查。每个备课组都按要求进行了集体备课并有记录,每位老师都能做到提前一周备课,且有各自特色。每位教师的作业批改和听课都达到了学校要求的次数。每位教师在备课和授课注意知识体系及问题的设计与处理,注重培养学生的设计和解决问题题能力,高一备课组集体命制了七套供会考复习使用的练习卷。可见历史组的常规教学工作是规范扎实的。
三、深化组内的课堂教学研究气氛,推动新课程的实施
本学期,结合本组的教学实际,每位教师围绕学期初制定的校本研修课题提供一节研究课,组织了全组老师听课、评课,进行业务理论学习,重点落实了学校提出的“科研兴校”的指导思想,从中逐渐摸索出适合不同年级学生心理特点的历史课堂教学模式提高了学生学习的主动性和积极性,从面提高了学习效率。在六月份教务处组织的校本研究汇报会上历史认真进行了总结汇报,并做了一节公开课展示本组的校本研修取得的成果。此外,还认真组织了对新教师的听课,在这些活动中,备课组和教研组都是精心组织准备,讨论教材、教法、学情,授课教师全力以赴地上好每一堂课,课后全组老师畅所欲言,评出课的特色风格并提出建设性意见,大家都感到在这样的活动中,备课组逐渐成长起来,成为组织教学的最基层中坚力量,备课组长各尽其责,组内形成了一种较浓的教学研究氛围,每位老师都受益匪浅,今后要长期坚持这一做法,让历史组的课堂教学更上一层楼。
四、积极参加省、市教研活动,取得了较好成绩,扩大了教研组的影响
历史组在市里的各项教学活动中,每次都是全组老师共同参加,形成了良好的教研活动气氛,在各个学校老师心目中印象很好。在本学期召开的尚志市新课程引导会上初一历史教师代表我校历史组在会上做了经验交流,对历史教学提出自己的看法主张,得到与会教师和教研员的认可。
五、教研组网站的建设
在我校网站开通的基础上,历史组积极参加了网站的建设,现已将本学期开展教研活动的相关材料传至后台,等候管理员的审批。内容包括:教研组工作计划、教研组工作记录、校本研修的相关材料、业务理论学习的相关材料、研讨课、汇报课的教案和四评材料、科研工作计划、科研工作记录、科研工作阶段总结、历史课教学反思、教学案例、课件等。今后历史组全体成员会继续在丰富充实我校的网站,使一曼中学网站成为我校教育教学交流的前沿。
本学期大家都感觉过得忙碌而充实,回顾总结已走过的路,取得的成绩是全教研组老师辛勤劳动的结果。反思一个学期的工作,大家一致认为还有许多不足之处,为把教研组的工作做得更好,下学期应在以下几个方面多努力:
一、加强对历史课程标准、历史学科最新教育理论的学习和运用,以备课组为单位进行学习,以教研组为单位进行讨论,备课组各推出一堂示范课进行研究。
二、 更多、更好地运用现代教育技术辅助教学,加强教研组老师之间教学资源的交流和共享。每个备课组负责教研组网站的一个栏目,把网站建设得更好。
三、在常规教学方面,要改进的有:多听课,多听其他学科的课,博采众长。此外我们还要创造条件,走出去,引进来,激发教师提高课堂教学艺术的积极性及时调整教学内容与思路。
四、充分调动备课组长工作的热情,使之成国各学年历史学科教学的排头兵。
五、在做好学校各项常规工作的同时,强化备课创新,准备实施结构教案,加强教学设计的整体性。
作为21世纪的教育工作者,我们深知自己责任重大,而2005年对学校来讲是至关重要的一年。历史教研组一定会在学校的正确领导下,尽职尽责,为学校的兴旺发达添砖加瓦。
中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2014)42-0208-03
一、前言
以学生为中心,引导其主动学习为目的的工科专业课程教学改革与实践探索的研究,其本质在于提倡基于问题学习(Problem-Based Learning简称PBL)的教学模式,并将问题的解决融入到教师科研平台当中,其核心思想是学生必须对自己的学习任务怀有高度的责任心,必须发挥最大的自主性。PBL在构建主义教育改革中,一直是西方学者奉行的一条基本改革思路。
目前关于PBL在教学中的应用,侧重的是理论上的研究和对某个专业及某个学科的影响,及其在一些具体课程上的实施。本文结合笔者近年来承担的专业课程教学活动,在高年级学生群体中实施PBL,强调在教学中以学生为中心,给学生设计具体的、紧扣专业培养要求的、开放式的题目去分析,鼓励学生组成自己的学习小组、专题讨论小组等,让学生互相评价各自的作业,相互解释难点,给不同组员提供互相交流各自兴趣和经历的机会,去寻找与自己的专业知识背景和见解不同的同学进行讨论。采用模拟、角色扮演或实验的方式汇报结果,学生成绩的获得没有统一的标准,评分标准以每个学生的各自表现为准,与其他同学的成绩无关,这样确保学生在学习成绩上不存在相互的竞争。对学生的作业、课堂发言等给予及时反馈,促进学生再次学习与思考。同时引导感兴趣的学生进入教师所在课题组,对相关学科知识进行整合,在教师的支持和引导下,主动完成各项学习任务。在实践环节,教师与学生进行充分的沟通,一起分享经历及价值观,结合学生就业给出自己的意见,带领学生参加学术会议或其他活动。在此基础上,结合科研平台,将课堂知识再次呈现,并将课堂上的疑问通过实验或讨论加以解决与验证。通过问题的设计与解决,探索PBL学习方式在高年级工科专业课中的应用模式,引导学生主动学习。
二、教学实施
(一)接受问题
这是整个PBL教学活动的开始部分。为此,笔者专门就分组情况在学生中进行了调查,结果如图一所示。根据图一的结果,笔者按照学生兴趣爱好或学习习惯进行分组,这样能确保组员之间互相了解或认识,为合作学习创造一个良好的人际氛围,同时分组以3~5人为宜。
(二)问题的设计
本过程是实施PBL教学活动的关键,也是引领学生进行实践的基础,在设计问题时由教师主导,但在布置问题时,教师应该由主导者变为促进者,应和学生交流沟通,形成共同的理解,激发学生主动解决问题的积极性。比如在《现代材料分析技术》课程中,笔者结合课堂的教学,在讲到原子吸收分光光度法测量材料时,有意设计出土壤成分检测这方面的问题,让学生进行解答。在《薄膜物理与技术》课程中,在讲授教材上的各种镀膜设备的基础上,结合学生未来就业的需要,设计基于半导体行业的大规模薄膜沉积技术的问题。这些问题的提出,均立足于当前或未来的应用,具有非常实用的价值。另外在设计问题时,笔者会充分考虑其实用性和可行性,比如在《现代材料分析技术》课程学习上,当教材中出现了光谱仪的概念时,通过仪器结构讲解,在学生都领会到光谱仪原理的基础上,笔者会要求学生用日常的一些生活用品,比如牙膏盒、光盘、不干胶等,自己制作一个简单的光谱仪,并将其应用于生活中各种光源的观察。这样的问题设计,极大地激发了学生的积极性,同时也将书本上的知识和实际的应用很好地结合起来。
(三)解决问题
这部分是PBL教学活动的核心环节,笔者对学生解决问题的资料来源进行了统计,结果如图二所示。
从图二可以看出,接近一半的学生(49.4%)在解决问题时,首先从教材上寻找答案,一部分学生(20.48%)倾向于相互讨论获得答案,还有一部分学生(16.87%)从课堂笔记中寻找答案,只有9.64%的学生能够通过查阅文献,获得相应问题的解决。
由此可见,在这个过程中,学生能够切实投入主动学习,并对学习形成高度的责任感。组员之间能进行较好的分工与合作,对资料进行收集与整理;由于面向的是高年级学生,诸如《薄膜物理与技术》、《纳米材料与技术》、《半导体物理》以及《现代材料分析技术》等课程,与笔者所从事的科研工作关联度很大,在设计问题时,往往能够紧扣研究的项目,比如真空镀膜工艺方面的问题。所以在解决这方面的问题时,几乎所有的学生都希望能够进入教师所在的研究平台,进行课程实践。考虑到科研平台实际的容纳量,笔者首先会邀请两个小组的成员到所在的课题组,结合课堂教学和科研情况,将课堂设计的问题进行解决。在这个过程中,学生是学习的主角,教师只在安全和设备操作上进行规范,通过解决问题的训练,切实锻炼了学生的社交能力,满往的需要。通过两个小组的现场认识和实际操作,再将教师设计的问题进行分析,其获得的信息和资料超过了纯粹的文献查阅方式。在接下来汇报的过程中,能够有效调动其他学生参与科研的积极性。
通过笔者的调查发现,在解决问题的过程中,大部分学生在主动学习和主动查阅资料上不够积极,尤其是在文献收集方面投入不够。鉴于这种情况,笔者在课堂上,尽量结合学科发展前沿动态,提纲挈领地有意引入一些知识点,作为课后作业让学生去完成,而这些问题的解决,必须通过文献的收集与分析才能获得答案,无形中培养了学生查阅文献、消化资料的能力。
(四)讨论汇报
讨论汇报是整个学习的,在这个过程,按照不同小组获取知识、消化知识的方式不同,倡导学生采用多种形式报告。以《纳米材料与技术》课程学习为例,笔者为学生设计的其中一个问题就是:原子力显微镜在纳米材料发展中的应用。该问题分别由两组学生进行汇报,由于之前小组间互相进行了交流,汇报的形式各具特色。A小组采用PPT讲解的方式,侧重点在原子力显微镜的原理和仪器部分,在讲解的过程中,小组成员用铅笔作为探针,在一块凹凸不平的木板上模拟测量过程,通过铅笔位置的变化,作出木板表面的形貌图;B小组同样采用PPT进行讲解,但侧重点在应用方面,他们利用磁铁吸引小铁球的方式,形象地再现了原子力显微镜对原子的精确加工过程。这样的汇报方式生动而有趣,通过他们的讲解,其他学生对于原子力显微镜测量的方法有了深刻的认识。
(五)点评讲解
该环节体现了教师在PBL教学活动中最关键的作用。在学生的讨论汇报基础上,教师帮助学生理清设计问题的目标和课程教学的目标之间的关系,对收集资料的能力和方法进行指导,比如在涉及各种镀膜设备的问题上,有些制备设备同时集成了很多在线测试装置,通过教师的点评讲解,学生可以将《薄膜物理与技术》与《现代材料分析技术》进行结合分析,增强学生对专业知识的融合和问题解决能力的提升。通过点评讲解,学生进行反思活动,可以培养学生批判性和创造性思维,能够将在解决问题过程中获得的资料进行升华,提炼出有益的知识,找到课堂中的问题和其他课程的相同之处和不同的地方,可以明确问题的解决与否,是否需要重新进行问题的解决,即重新收集资料,梳理资料,解决问题,比如在点评学生关于红外测试技术的作业时,通过将拉曼光谱和紫外分光的测试技术进行对比,让学生反思不同能量的光作用在同一物体上产生的异同。学生通过再次查找文献,第二次的作业明显体现了三种光谱测试方法的异同及其在测试中的联合使用状况。
三、小结
通过引入基于问题学习的教学方法,引导学生对自己的学习任务,尤其是在颇具专业特色的应用型课程学习方面,树立高度的责任心,全心全意投入问题解决当中,培养学生学习的自主性,激发学生的创造思维和创新意识,探索课堂教学和人才培养的新模式;同时将学校良好的科学研究平台与专业应用课程学习相结合,在教学研究与实践方面,有效地将教师科学研究成果及行业前沿研究动态应用于课程建设当中,注重学生知识的沉淀和拓展,注重学生潜能的挖掘,提升学生专业素养和专业应用能力,促进具有创新思维、创造能力的学生将课程学习与课程实践相结合,进行消化吸收再创新,探索课程实践、课堂实验及科学研究的新模式。
参考文献:
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[2]Massa,NM,Dischino,M,Donnelly,J,Hanes,F.Problem-Based Learning in Photonics Technology Education[J].NOVEL OPTICAL SYSTEMS DESIGN AND OPTIMIZATION XI,2008.
[3]汤丰林,申继亮.基于问题的学习与我国的教育现实[J].比较教育研究,2005,(176).
[4]王新.基于问题的学习――学生自主学习能力的有效途径探讨[J].外语与外语教学,2007,(2).
[5]李文莉.基于问题学习模式的教学实践及绩效评价研究[J].教学研究,2010,(204).
[6]姜美玲.基于问题的学习:一种可资借鉴的教学模式[J].全球教育展望,2003,(3).
[7]王.基于问题学习的教学模式在专业教学中的应用[J].教学研究,2007,30(2).
1.2实验实施过程实验前要求学生查阅资料,进行实验总体设计,拟定实验方案,准备实验材料等内容。根据内容制定出时间进度计划,主要包括制剂制备、检查和含量测定进度计划。在正式实验前,会集中进行学生汇报,每组派代表进行讲解,做到每个成员都参与实验。在实验过程中,要求学生遵守实验室规章制度,认真操作,做好数据记录。学生在实验中遇到问题,主要由学生自己思考解决问题,教师可以进行指导,目的是为了提高学生发现问题、解决问题的能力。实验结束时,每组还需对该次实验进行总结,包括实验中遇到的问题、如何解决的、实验体会、实验产品展示等内容。
1.3实验成绩评定主要根据整个实验过程中,学生的综合分析能力、解决问题能力提高程度来评价。实验成绩主要包括实验汇报情况(占20%)、实验课堂表现(占30%)、实验结果(占30%)、实验报告内容(占20%),根据该比例评定综合实验成绩。
2设计性实验教学方法
2.1实验内容安排设计性实验是在实验教师指导下,由学生进行实验设计并确立的实验项目。设计性实验需要提前1个月通知学生查阅相关资料,将学生4~5人分为1组,按设定的实验目的进行实验设计。内容主要包括:文献资料的查阅、方源和处方设计、剂型的选择、工艺流程、质量控制方法研究、稳定性研究等内容[3]。
2.2实验实施过程教师对每组学生的书面实验设计报告先进行审阅,并在正式实验前安排时间进行实验设计汇报,重点是汇报设计的科学性、可行性、新颖性等内容。汇报过程中,引导讨论,其他学生可以提出相关的问题和建议等。通过汇报和讨论,达到互相交流、学习和语言表达能力提高的效果。要求实验设计存在问题的小组,课后查资料或讨论进行修改和完善。最后填写实验任务书和实验室药品、仪器使用申请表。实验过程中要求学生遵守实验室规章制度、认真操作、仔细观察、详细记录实验数据。实验记录主要包括实验项目、实验原理、实验材料与仪器、实验步骤、注意事项、实验结果和分析等。实验结束后,每组派代表进行实验总结,主要说明实验中遇到的问题、解决方法、实验体会和产品展示等内容。
2.3实验成绩评定评价原则主要是判断学生的科研能力、分析解决问题能力、创新能力得到训练提高的情况。设计性实验的评定分值根据实验书面设计、汇报情况、实验情况、实验报告内容、最后的产品等内容,各占20%,给出综合评定设计实验成绩。
3开设综合性设计性实验的意义
传统的验证性实验,在某种程度上会影响学生思维,使学生实验思路不够开阔。通过综合性设计性实验教学,可以充分发挥学生的主观能动性,调动学生学习的积极性,提高学生思考问题、解决问题的能力和创新能力,并培养学生团队合作精神。通过综合性设计性实验还可以提高实验设备使用率,使仪器设备得到充分使用。通过几年的实践教学,综合性设计性实验教学已取得了初步成效。学生在查阅文献、实验操作技能、发现问题、解决问题等方面都有了很大提高,增强了科学研究能力,对其完成毕业论文设计也起到了很多的铺垫作用,如选题思路、开题报告撰写、论文写作等方面均有很大的帮助。
4结语
大学学科课程研究性教学包括课程“基本结构”——基本知识与经典理论的教学和课题研究教学两个组成部分,前者是学科课程研究性教学的基础,可采用交往教学法,后者分为课题研究、课题研究成果汇报和课题研讨三个阶段,相应可采用课题研究指导教学法、课题研究成果汇报教学法和课题研讨教学法。本文具体谈谈这些教学法的操作。
一、基本知识与经典理论教学法
基本知识与经典理论教学法主要是交往教学法。交往教学法是教师按课程性质和教学要求提炼出课程的“基本结构”——基本知识和经典理论,运用交往教学方式与学生共同生成知识、发展能力的方法。交往教学法要求:
1.树立课程的“基本结构”观
知识教学是学科课程研究性教学的基础。但知识教学并不等于系统灌输。美国教育家布鲁纳曾经指出,“不论我们选教什么学科,务必使学生理解该学科的基本结构”。也就是说,任何一门课程都有一个基本结构,掌握一门课程的关键就是掌握它的基本结构。我们认为,大学学科课程的基本结构就是构成该门课程的基本知识和经典理论。只要掌握了该门课程的基本知识和经典理论,就掌握了该门课程的精髓。因此,学科课程知识教学的基本任务不是系统地给学生传授课程知识,而是教学生如何掌握课程的“基本结构”。
2.树立“交往生成”的教学观
在知识教学方式上,传统的教学一直认为学生学习的主要任务是间接经验,因此“传授”是最好的方式。但是,随着社会的发展,由于知识增长和废旧速度的加快,有限的教学已经不可能也没有必要“系统地传授知识”了。因此,“交往生成”教学应运而生。所谓“交往生成”教学指的是教师和学生在自由、民主和活力的“空间”里,以学科课程的基本结构——基本知识和经典理论为基础,通过平等的交往共同生成知识并发展能力的教学。“交往生成”教学不仅是社会发展对教学效率的基本要求,而且是教学回归“生活世界”的重要途径。
3.善于提炼课程的“基本结构”
课程的“基本结构”——基本知识和经典理论是课程的“骨干”,教师把握课程的“基本结构”对于提高“交往生成”教学的质量是十分重要的。教师要做好这一工作:一要有深厚的理论功底,包括学科理论的功底、教育理论的功底和科学研究理论的功底;二要有丰富的教学经验,包括对学科性质、教学要求和学生水平、学生需求的把握;三要有精湛的教学内容构建技术,包括基本知识和经典理论的识别技术、组合技术和表达技术等。
4.善于运用多样化的交往教学技术
交往教学实际上是一个由多种交往教学技术组合的群集概念。其目的是要达到教学的基本要求——掌握课程的“基本结构”、生成新知识、养成善良的“人性”和培养创造能力等。当前教师必须掌握交往的传接技术、创新思维的激发技术、师生心灵感悟和观点共享技术以及表现评价与行为激励技术。
二、课题研究教学法
课题研究教学法主要包括课题研究指导教学法、课题研究成果汇报教学法和课题研讨教学法。
1.课题研究指导教学法
课题研究指导法是教师根据课程的性质、内容和要求与学生研究团队共同确定研究课题并指导学生研究团队进行课题研究的方法。
(1)根据课程性质、内容和要求与学生研究团队共同确定研究课题。大学学科课程研究性课题的设置必须以课程的性质、内容和要求为依据。根据其性质,课题可分为学习性课题和科研性课题。学习性课题是帮助学生学好课程知识并养成相关能力的课题,如拓展性课题(拓宽知识面,培养获取知识能力的课题)、实证性课题(验证所学知识,培养实际操作能力的课题)、案例性课题(运用所学知识,培养分析解决问题能力的课题);科研性课题是引导学生跟踪学科发展进程并使学生学会研究和创造知识的课题,如理论研究性课题、实验研究性课题、调查研究性课题等。根据其研究方式课题可分为自研性课题(学生根据教学要求自主选题和研究的课题)、导研性课题(学生在教师指导下选题和研究的课题)和同研性课题(教师和学生共同选题和研究的课题)。根据不同课程的性质和要求、不同学生的特点以及不同的教学条件等,教师可以与学生研究团队共同商讨设置不同的课题。
(2)指导学生进行课题研究。指导学生进行课题研究是课题研究教学必不可少的环节。由于大学生的知识、经验和研究能力还不足,这种指导尤为重要。根据笔者的经验,教师的指导主要包括以下几个方面:一是提高学生对课题研究意义的认识;二是帮助学生形成合作的研究团队;三是对学生的研究工作进行技术指导,如指导学生查找资料、分析资料、构架论文结构和写作论文等。
(3)反馈学生研究过程中的基本情况。反馈对于控制研究过程和提高研究质量是十分重要的。大学生在课题研究中常常有“临时抱佛脚”的现象,如果教师不经常进行反馈控制,他们可能“随便交差”。因此,教师必须重视反馈、经常反馈和多形式地反馈。只有这样,才能真正提高课题研究教学的质量和效果。
2.课题研究成果汇报教学法
课题研究成果汇报教学法是学生研究团队就自己的研究成果向全体同学和教师汇报的方法。
(1)课题研究成果汇报的准备。课题研究成果汇报对课题研究教学的意义,一是通过比较竞争压力提高课题研究的质量;二是通过成果汇报“表演”达至成果的共享;三是通过课题汇报提高学生的表达、组织和合作能力。课题研究成果汇报的准备主要包括:做好汇报材料的准备工作,包括论文材料、参考材料和汇报过程中的安排材料;选好课题汇报的表现形式,如学术报告、新闻、案例模拟等;做好汇报过程的策划,包括角色分工、手段选择、氛围营造、互动安排等。
(2)课题研究成果汇报的组织。第一,教师要说明课题研究的意义,激发学生认真听取汇报和参与互动的积极性;第二,教师要提出听取汇报的具体要求,引导学生思考问题,提高课题汇报的质量和效果;第三,教师要维持好课堂纪律,确保课题汇报的顺利进行。
(3)课题汇报的总结和课题研讨。课题汇报结束后,教师一方面要根据课题小组的汇报就课题研究的质量、参与合作情况、课堂互动情况以及课堂纪律等进行商讨和激励式的总结和评价;另一方面要根据课程要求和课题特点,拟定研讨的题目并布置各课题小组做好研讨的准备。
3.课题研讨教学法
课题研讨教学法是教师组织学生就课题研究中的重点、难点或热点问题进行研讨以生成知识和共享知识、发展能力的方法。
(1)课题研讨的准备。课题研讨教学不单纯是加深学生对课题内容和意义的理解,更重要的是拓展思维、生成知识和共享成果。因此,做好课题研讨准备对于顺利开展课题研讨教学是非常重要的。课题研讨准备一是要求各研究团队对确定的研讨题目进行充分讨论并形成本团队的基本观点,二是要求各研究团队根据本团队的情况确定主发言人、主答辩人和主提问人,主发言人的任务是系统表述本团队的基本观点,主答辩人的任务是回答其他团队提出的问题,主提问人的任务是代表团队向其他团队提问。