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动物学实验研究论文范文高中

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动物学实验研究论文范文高中

我们的世界因动物而丰富多彩,满足我们情感的需要。我整理了动物科学论文范文,欢迎阅读!

动物权利保护研究以动物权利立法的完善为视角

在现代,保护动物思想和立法实践是伴随着奴隶解放和妇女运动甚至人性解放发展起来的。在这一过程中,人类的道德视野和道德关切不断扩展,人类对保护动物立法的认识也不断深化。动物有无权利,动物的权利如何保护,人类和动物是何种关系,这一系列问题正在逐步被人类找到答案。在我国,社会人群对动物权利的看法各有不同,“拥护主义”认为动物拥有和人类同等权利且神圣不可侵犯,“反对主义”认为动物只是作为一种物品存在并不具有权利,还有“中立主义”,他们认为动物拥有的是以满足人类利益为前提而存在的权利。因为有这些观点存在,“动物权利”问题的争论从未休止过。

近年来,国内动物受侵害的案件时有发生,而“凶手”却得以逍遥法外,例如2002年的清华大学生刘某伤熊事件,2005年复旦大学生虐猫事件。这类事件一旦被揭露便通过网络迅速传播,引发众多社会争议。绝大多数人都会强烈谴责行为人残酷的行为,感叹社会之风日益败坏,人民道德素质亟待提升。但是在声讨的同时,我们应该看到发生这类事件的另一不容忽视的原因——动物权利保护立法的缺失。我国对动物权利立法的忽视,极大程度上纵容了这类虐待动物的“施暴者”。

本文主要针对我国动物生存现状,以问卷形式了解社会人群对动物权利的看法,收集我国法律法规进行研究,并结合案例,分析目前我国动物权利立法存在的问题及带来的后果,指出法律漏洞出现的原因,并提出相关法律的完善建议,期望在未来引起立法者的重视,对动物权利进一步加以保护,同时,唤醒人们对动物权利的保护意识。

一、现状调查

(一)对社会人群的调查

1.调查内容与结果。本项目以发放500份问卷和户外采访的形式,针对动物是否拥有权利,动物拥有什么程度的权利,权利保障途径以及是否满意我国相关立法,对四川、重庆和广东地区群众进行了调查。利用统计学原理,显示表明,82%的人认为动物拥有权利,14%的人持不关心态度,仅4%的人认为动物不存在权利。在动物拥有怎样的权利上,仅35%的人(其中大部分为在校大学生)认为动物拥有与人类同等权利,约62%的人认为动物拥有部分权利,并以人类利益为前提:大众对权利保障的途径选择主要分为法律的完善和人民道德素质提升两种,而在是否满意我国相关立法上,大部分人都持不关注的态度,少数人认为我国立法存在问题需要完善。

2.调查意义。了解群众对动物权利的态度,为立法奠定基础。法律应代表大众的意识,实际上,人们普遍都接受动物拥有权利,只是基于人类处于生物链顶端,很少有人能接受动物拥有与人同等的权利罢了。因此,对动物权利立法的完善并不违背人民的意志,是大众观的体现。

探寻社会对以法律保障动物权利的看法,突出法律完善的迫切性。有趣的现象是,虽然大部分人对相关立法并不关注,但是这大部分人里面有相当比例的人却认为法律的完善是动物权利保障的途径之一;而认为我国立法存在问题需要完善的人群在动物权利保护的途径上几乎都选择了立法。这说明,虽然群众或许并不了解法律,但是法律的完善对动物权利的保障作用是毫无疑问的,在目前动物生存状态下也是迫切需要进行的。

(二)对国内立法的调查

1.我国现行法律法规的收集与分析。目前,我国现行与动物权利保护相关的法律法规主要有《中华人民共和国野生动物保护法》、《中华人民共和国水生野生动物保护实施条例》、《陆生野生动物保护实施条例》、部分省实施的《中华人民共和国野生动物保护法》,以及涉及动物保护的《宪法》、《渔业法》、《动物防疫法》、《环境保护法》、《进出境动植物检疫法》、《海洋环境保护法》等。

对这些法律法规进行收集与分析之后,可以总结出两个主要问题:第一,目前我国法律保护的动物范围十分有限,并未有一部动物保护的法律法规纳入了所有的动物i第二,这些法律法规实际更多是在对野生动物资源的权属和利用进行规范,连保障动物福利都称不上,更不足以称之为是对动物权利的保护。下面我们以动物保护立法相对详细的具有代表性的《中华人民共和国野生动物保护法》为例。本法一共分为五章,分别是“总则”、“野生动物保护”、“野生动物管理”、“法律责任”和“附则”。

总则。首先,针对本法保护的对象,我们可以发现本法的保护范围仅限于珍贵、濒危野生动物,其他动物例如宠物猫或狗的权利是没有纳入法律保护的范围之内的。而本法所规定的“野生动物”的外延还要比对野生动物范围的通常性解释窄得多。其次,针对立法目的,本法把野生动物常称之为“野生动物资源”,又结合第一条的规定“保护、发展和合理利用野生动物资源”和整部立法,不难解读出本法的立法目的在于,通过对野生动物资源的保护来最大化满足人类利益需求。另外,法条中规定有“开发利用”、“野生动物资源科学研究”等,说明我国动物保护立法并没基于“动物权利”层次——毕竟严格意义上的动物权利是不允许对动物任何性利用或者杀害的,而全世界还没有国家做到了这一点,而基于的是“动物福利”角度,当然法律保护的效果我们姑且不谈。

野生动物保护。第二章应当是该法着重强调如何保护动物的一章。但是通读这几个法条,除了第八条立法者笼统地规定野生动物及其生存环境禁止任何单位和个人非法捕猎或者破坏和第十三条规定国家和地方重点保护野生动物受到自然灾害威胁时,当地政府应当及时采取拯救措施外,我们很难再找到能作为动物权利保护标准的法条了。该法第十八条规定,猎捕非国家重点保护野生动物的,必须取得狩猎证,并且服从猎捕量限额管理。笔者对动物权利应得到怎么样的保护,同现代动物保护思想家汤姆·睿根的观点一致:动物应当享有和人类同等的权利,即穿貂皮大衣、吃猪肉、将鸟关在笼中这样的行为都侵犯了动物权利——虽然笔者并不支持我国目前立法应当走到这一步(原因在后文说明)。《野生动物保护法》第十八条的规定即是在默认我国是允许猎捕非国家重点保护野生动物的,只是在猎捕时需要经过一系列程序和受到一定限制。这说明我国的动物保护立法先不提对权利的保护,连是否对动物基本生存状态进行了保护都存在疑问。所以可以说该法并不是动物权利保护法,也不是成熟完整的动物福利保障法,因为它允许了对动物权利侵害的行为的存在,而这些行为连合理都不一定称得上。

关于野生动物的 管理和法律责任。野生动物的管理我国主要是针对猎捕,出售、收购,驯养繁殖,运输携带以及经营野生动物或者其产品的行为作出规范性的规定,站在“拥有者”的角度,对野生动物资源进行一系列的管理,以免资源被损害或者盗用,而看不到对野生动物权利的提及。法律责任方面,《野生动物保护法》的法律责任主要是没收违法所得,处以罚款或者吊销执照等,而涉及追究刑事责任的,本法分为两种,一是构成其他法律例如《刑法》的罪名的,依照或者比照他法有关规定处罚;另一种是在本法中规定,情节严重、构成犯罪的,依法追究刑事责任,但是并没有详细规定, 实践中很难适用。

目前国内立法中,《野生动物保护法》是相对于其他法律法规对动物保护的规定最为详细的,但是仍存在很多的问题。而究其根本,该法的保护野生动物实则是为人类开发利用资源和维持生态平衡服务,并未对动物权利的有无、动物权利的保护进行思考,因此从某种程度上来说,我国不存在保护动物权利建立的法律。

2.国内外立法的对比。对于动物,如果他们是生命主体,他们就拥有权利,就和我们一样——这就是关于动物权利的所有问题的最终归宿(唯一结论)。在未来,法律对动物权利保护有必要上升到以人权的保护为参考标准——法律应给予动物同人类一样的权利。但是,基于对 社会 经济 发展阶段的考量,在法律方面,笔者认为目前乃至以后很长的时间,应首先基于“动物福利”的程度进行保护动物的立法,暂时不用也没有能力从“动物权利”保护的程度考虑立法。而在“动物福利”程度的法律立法保护方面,我国落后于西方国家。

德国1998年《动物福利法》是我国学习的榜样。该法第一条规定,本法旨在保护动物之生命,维护其福利。此举乃是基于人类对于地球其他生命伙伴之责任而为之。任何人不得无合理之理由致动物痛苦或受伤害。每部法律的第一条都对整部法的立法目的作了具体的规定,并贯穿于法条之中。将该法第一条与我国的《野生动物保护法》第一条对比,我们发现了立法目的的巨大差别。该法旨在定义动物和人类的关系从而对动物进行保护,规定无正当理由不许对动物施以的伤害行为。而《野生动物保护法》却以保护野生动物为手段,利用野生动物为目的,一直将动物当作可利用资源看待。两部法律立法目的的差别决定了其对动物保护处于何种程度的差别,也就决定了动物所处的生存 环境。虽说德国《动物福利法》看来只是对动物福利的保障,还并未上升到动物权利的保护,但是对于我国未来动物立法的走向仍有重大的借鉴意义。

其实,西方国家已经逐渐建立起了比较完善的动物保护立法,例如英国除《动物保护法》外,还就农场动物、实验动物、伴侣动物、 工作动物、娱乐动物、野生动物等进行了专门立法,并针对一些具体动物的福利问题作了详细的规定,其单行法规数量达百部之多;例如美国的联邦动物福利法规中包括了,适用于驯养动物的《二十八小时法》、《人道屠宰法》等,联邦野生动物法规《海洋哺乳动物保护法》、《濒危物种法》等,以及各州防止虐待动物法规。对比于国外的法律法规,我国应看到国内外动物权利保护的差距所在,尽快完善我国的动物保护法律法规,改善动物生存环境。

3.调查意义。整合我国动物权利保护相关立法,对其进行总体评价。我国动物保护的法律法规只能说与动物权利保护有关,但是并未有任何动物权利保护的立法。目前大多数国家都仍致力于保障动物福利的方面对立法进行完善,这是未来过渡到动物权利保障的必经过程,我国也不例外。但是我国的动物保护立法,由于立法目的的偏移,导致整个立法体系出现很多问题。其并未以动物权利为首要考虑因素,取而代之的是人类利益,因此相关法律法规显现出的是如何对动物加以充分的利用,几乎看不到纯粹的基于动物权利意识的动物保护立法。

对比国内外法律法规,表明完善我国动物保护立法已刻不容缓。立法很大程度上决定了动物在本国的生存状况,西方国家普遍已经建立起了较为完善的动物保护法律体系。当今世界已有100多个国家和地区制定了动物福利法,在这样的法律体系之下,动物能够生存在较为舒适的环境之下并不被虐待。而我国的动物保护法律基本没有形成体系,仅零散的法律且并不旨在基于权利意识对动物进行保护,这导致我国动物的生存环境恶劣,时常发生虐待动物的事件。民主发达的社会环境下,我们已不能满足于人权的保障,动物是同人类一样的生命主体,社会亟待对动物权利进行更全面的保护。

二、我国现行法律存在的问题

(一)我国法律对动物保护范围过窄

我国法律只规定了对野生动物进行保护,使得其他非野生动物不在法律的保护范围内。我们倡导人人平等,却人为地将动物分为了“三六九等”,这显然是不合理的,且也在实践中产生了一系列的问题。例如,我们对虐猫事件、清华学生伤熊事件、象牙买卖这三类案例进行分析并比较行为人侵害动物权利所造成的后果和应承担的责任。虽同样是对动物权利的侵害,同样造成了很大的社会影响,但是,虐猫(狗等宠物)这类事件的行为人不用受到除舆论道德谴责外的惩罚,伤熊事件行为人最后认定为故意毁坏财物罪并免于刑事处罚,象牙买卖在我国则是禁止的。造成责任有无、责任大小的不同的原因便是我国现行法律的问题所

在——对动物保护的“区别对待”。对动物的保护应当一视同仁,若仅仅对野生动物保护进行立法,也就意味着非野生动物的权利被架空,无论以何种行为对待非野生动物,施行行为者都不会受到实质性的惩罚。

(二)我国对保护野生动物的法律规定过于笼统

暂不谈非野生动物保护的法律空白,对《野生动物保护法》的分析可以看出,我国对野生动物的保护立法也存在很大漏洞——法律法规主要针对野生动物如何管理制定一系列规定,对保护野生动物仅仅作了笼统的规范。这使得实践中虽然存在一系列的野生动物侵害案件,但是法院很难认定行为人违反了法律法规的规定应受到处罚,使得损害动物权利行为人在利益趋势下更加肆无忌惮。

(三)法律责任的规定存在问题

我国法律对行为人实施侵害动物权利行为的法律责任规定或是过轻,或是缺失,或是界限不明。一部法律需要人民遵守,必然得有违法的惩罚性规定的存在,《刑法》便是很好的例子。在动物保护立法方面,先不说行为人很难被认定为违反动物保护相关法律,即使行为人违法,大多数也不过是被处以罚款等处罚,更是有些法律条款仅仅作了禁止性规定,却没有规定违反规定的处罚,使得权利落空。

三、现行法律问题出现的原因

(一)现行立法实际目的的偏移

分析我国目前法律存在的问题后,可以发现造成问题的重要原因之一就是立法目的的偏移。为何我国和西方国家在动物权利的保护上有如此大的差异,其中一个解释就是立法目的的差别——西方国家正视动物与人类的关系,把动物从人类附属品中抽离出来,认定动物为人的同类,并基于此要求要对动物权利进行保护;依据我国的法律规定,我国默认动物是为造福人类而存在,因此动物权利的保护类别、保护方式等都是基于人类利益而存在的,是人类利益认可的前提成立才对动物进行保护。

(二)社会发展程度决定一部保护所有动物的法律目前在我国还发挥不了作用

我国没有解决非野生动物的保护并非立法者的疏忽,而是由于我国的社会发展程度还不足以顾及到对所有动物的保护。我国仍处于社会主义初级阶段,若是对所有动物进行保护,会导致本就紧张的司法资源更加匮乏,甚至在与人权的保护上本末倒置。但是在未来,随着社会经济的发展,扩大受保护动物的范围是主要趋势,也是维持生态平衡的必经之路。

(三)动物保护立法的完善需要经历很长的过程,并非一日之功

虽然目前国内立法存在诸多问题,但我们必须认可立法者在动物保护立法上所做出的不菲贡献,笔者也并不支持立法的完善一蹴而就。比起过去几十年,动物保护立法已经有了很大的进步,但每个法律体系的完善都要经历漫长的岁月,人权的法律保护就是鲜活的例子,动物保护立法的完善需要立法者一代代的重视和不断的探索研究,因此,现行法律仍存在众多问题也在情理之中。

四、调查结论

我国动物保护立法体系的建设已落后于西方发达国家,法律在当下无法正常地保护动物的权利。找准立法存在的问题的同时,我们也在探寻完善的建议:

(一)纠正立法目的

上文已强调了我国动物保护法律立法目的的偏移,而对于一部法律而言,立法目的是根基和线索,因此,我国若要在动物保护立法上有所改善,首先立法者必须纠正立法目的——从人类利益本位转变为动物权利本位,这样,未来的动物保护法律的制定才能体现出对动物权利的保护,才不会使动物权利法律的功能产生偏移。

(二)对现有法律法规进行完善

现有法律法规虽存在很多缺陷,但是并不可对之持置之不理的态度,正因为我们发现了现行立法的问题,因此立法者应当不断去完善它。一部好的法律并不是一旦制定就完美无缺的,英国1911年制定的《动物保护法》至今已修改了8次,我国法律也应当是在一个不断完善的过程中进步的。

现有法律法规的完善应当以除坚持正确立法目的以外的这几个因素为导向:第一,扩大

动物权益主体的范围。通过对西方具有典型意义的国家动物福利法的阐述与分析,我们可以明显地看出这样一个趋势:其动物福利法律 实践是一个权益主体范围不断扩大,内容逐渐完善并日趋成为一个完整的动物福利法体系的过程。我国应当适当扩大保护范围,而不能将法律的恩泽仅被及珍稀、濒危或者有重大科研价值的野生动物;第二,坚持从动物福利逐渐上升到动物权利的立法过程。虽然西方国家有一套较完善的动物保护法律体系,但仍站在动物福利的层次上。笔者赞成世界各国家理应致力于动物福利保障的研究,这是受 社会 发展阶段决定,但是,在立法的思想上必须是以动物作为同人类一样的生命主体,享有同等权利来进行立法,以之为立法总体理想,而不仅仅是出于“人道主义”考虑;第三,严格惩罚措施。例如行为人往往考量狩猎带来的 经济利益和违法狩猎产生的罚款之间的得失,若是惩罚力度太低,是起不到规制违法行为的效果的,这样只会使法律成为摆设。

(三)坚持对制定保护动物权利法律进行研究

虽然我国现状下该法律存活空间不大,也不一定要执着于立法,但是完善立法的同时,我国应当与时俱进,秉持“扬弃”的态度借鉴西方国家成熟的 经验,对动物权利保护的法律进行持续性探讨和研究,不仅可以反作用于现行法的完善,也为时机成熟时颁布真正意义的动物权利保护法律法规做好准备。

(四)加强动物权利保护的宣传,纠正“人类中心主义”的价值观

一部法律是人民意志的体现,我国法律出现立法目的的偏移不外乎也体现了立法者和群众以人类利益至上的态度对待动物。捍卫人权是人类的本能,因此我们始终致力于人类的解放,而动物虽然是另一个物种,但是它们并不是奴隶,它们应当拥有与人类同等权利。所以,未来我国应将人们历来对人权的重视转为对人与动物权利同等重视,改变人们的“人类中心主义”观念,将人们长期忽略的动物权利重新拉回人们视野中来,使动物得到完全解放。

所有的权利都面临着被侵犯、被抑制的危险,因为权利人主张的利益常常与否定其利益主张的他人的利益相对抗。所以权利的前提就在于时刻准备着去主张权利,要实现权利,就必须时刻准备着为权利而斗争。人类处于生物链顶端,因此在与动物利益存在冲突时,人类毅然选择了自身利益的保留,而在我国明显地体现在了动物保护的立法之中。

随着社会的发展,越来越多的人意识到了,要替动物主张动物的权利。本文通过收集国内外的法律法规,对我国法律进行分析,并将其与西方国家法律相对比,站在动物权利保护的高度,支持通过动物福利保障向动物权利保护过渡,从我国相关法律法规的完善视角入手提出建议,希望在未来国家可以通过立法改善我国动物生存状况,也呼吁人民群众摒弃“人类中心主义”思想,关注动物权利的保护。

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生物医学动物实验研究论文

1实验设计

在开展生物医学研究时,研究者通过正确地运用统计学知识,可直接影响研究的质量。统计学设计的任务在于对研究的部署、实施,直到研究结果的解释进行系统的安排,力争做到以最少的人力、物力获得可靠的结论和信息。其目的在于确定某种处理是否会表现出某种特定的效应。在实验设计时应遵循惟一差异原则,即在进行两组比较时,两者之间仅有因处理因素不同而引起的差异,而其他实验条件相关的非处理因素都应保持等同。然而,处理组与对照组在反应上表现出的差别并不一定意味着是处理的结果。另有两种引起差别的可能性,即偏倚和偶然性。偏倚是指系统性差别,它不是因组间在处理上的不同所引起。生物医学实验中统计学设计和分析的目标就是消除潜在的偏倚,减少偶然性[2]。

实验的偏倚和控制

偏倚是在研究中从设计到实验实施和结果分析的各环节存在一些人为的、有系统倾向的非随机误差,它不是由于抽样造成的,而是某种偏性使得实验结果偏离它的真值。从所选择的生物医学问题到研究方案的制订与实施、实验的完成过程、实验的分析与解释,乃至实验结果的发表,均可能存在各式各样的偏倚[2]。这种偏倚常常表现为系统误差。偏倚的大小取决于研究的方法和具体的实验条件。常见的偏倚主要有选择性偏倚、观察性偏倚和混杂性偏倚。必须认识实验过程的偏倚,从实验设计起直到整个研究过程结束均要加以控制。正确的实验设计可控制选择性的偏倚,事前人为控制和采取相应的措施可避免和减少观察性的偏倚。对于混杂性偏倚,可将重要的混杂因素在设计阶段进行分层随机设计,使混杂因素在组间分布均衡;在统计分析阶段将混杂因素作为分层因素或采用有协变量分析方法,以消除混杂因素的影响。只有有效地控制或消除偏倚,方可减少结果的假阳性或假阴性。

减少偶然性的潜在影响

偶然性因素的作用可以减少,但不能完全排除。因为即使是在精心实施的研究中,接受同样处理的动物,其反应也不可能完全一样。适当的统计分析可使实验人员评估出现假阳性的概率,即根本不存在处理效应的情况下观察到差异的概率。这种概率越小,实验者发现真实效应的可能性就越大。为了更有把握地检测出真实效应,有必要减少偶然性的作用,并通过实验设计确保能在“噪声”之上识别真正的“信号”。

实验设计的要素

要消除生物医学实验中潜在的偏倚,减少偶然性,就应对实验对象、处理因素和实验效应这三个实验设计要素,按照对照、重复、随机化和均衡四项原则进行周到的设计与控制[3]。实验对象实验中处理因素所作用的对象称为实验对象。不同性质的实验研究需要选取不同种类的实验对象,一个完整的实验设计中所需实验对象的总数称为样本含量。生物医学试验中考虑动物实验对象时应关注以下几个方面:①动物种属的选择:选择实验动物的种属与品系时,尤其需要注意其背景反应的水平。为了将反应“信号”水平最大化,常常意味着应避免选择那些背景反应水平极低的动物种属或品系,但如果采用过度反应的动物种属或品系也同样会出现问题。动物物种选择中的其他问题,无论是实际问题(寿命、体型、易得性、对动物学特征的了解情况)或是理论问题(生化、生理或解剖结构与人的相似性),都需要从专业的角度认真加以考虑和权衡。②动物的数量:虽然从统计设计角度考虑可得出某项实验所需的动物数(样本含量),但所得出的数值往往很大。因此,虽然样本含量估计是保证结论可靠性(精度和检验效能)的前提,但基于实验的可操作性及经济原则方面的考虑,应结合统计学的计算结果与以往的生物医学研究经验予以确定。③动物的体重与年龄:为确保实验对象的同质性,实验中所使用的动物体重与年龄应尽可能相近;动物体重的标准差不应超出平均值的10%;啮齿类等小动物年龄相差不应超出1周,大动物年龄相差不应超出1个月。④动物的分层:为了准确检测一种处理因素引起的差别,各处理组在可能影响实验结果的其他非处理因素方面应尽可能具有同质性。当存在动物亚系间的差别时,有两种方法可得到更为准确的结论。一是在结果分析阶段将亚系作为一个“分层变量”处理,包括对两个亚系的结果进行单独分析,然后将结果综合,得出处理效应的总结论;二是将亚系作为实验设计的“区组因素”,这种情况下可使对照组与处理组中每个亚系动物数量相等。除以上所讨论的“亚系”之外,其他的非处理因素,如性别、窝别、体重段等也可作为分层变量进行局部控制,并据此进行分层随机化分组。处理因素设计实验研究时,要明确研究中的处理因素和影响实验效应的非处理因素。研究者希望通过对研究设计进行有计划的安排,从而能科学地考察其效应大小的因素称为处理因素或实验因素;研究者往往忽略对评价实验因素作用大小有一定干扰的重要的非处理因素或非实验因素(如动物的窝别、体重等);其他未加控制的许多因素的综合作用统称为实验误差。实验结果是处理因素和非处理因素共同作用而产生的实验效应,因此如何控制和排除非处理因素的干扰,正确显示处理的效应,是实验设计的基本任务。实验效应实验效应是处理因素作用于受试对象的反应和结果,是反映实验因素作用强弱的标志,它通过观察指标(统计学常将指标称为变量)来体现。如果指标选择不当,未能准确反映处理因素的作用,获得的研究结果就缺乏科学性,因此选择好观察指标是关系整个研究成败的重要环节。指标的观察应避免带有偏性或偏倚,要结合专业知识,尽可能多地选用客观性强的指标,在仪器和试剂允许的条件下,应尽可能多选用特异性强、灵敏度高、准确可靠的客观指标。对一些半客观(如尿液pH试纸读数值)或主观指标(行为测量、病理观察),一定要事先规定读取数值的严格标准,只有这样才能准确地分析实验结果,从而提高实验结果的可信度。

实验设计的原则

为了防止结果的偏倚,保证实验结果的准确性和最大化的表达,在进行生物医学实验设计时必须遵循统计学设计的对照、重复、随机化和均衡四个基本原则。生物医学实验中对照组的设置必须具备三个条件:①对等原则,即惟一差别原则,除处理因素外,对照组具备与实验组对等的非处理因素。在相互比较的各组间,除了给予的处理因素不同外,其他方面应与实验组具有一致性,如相同的实验单位来源(动物种属、体重等)和相同的实验条件、操作方式和喂养环境等。②同步原则,对照组与实验组设立之后,在整个研究进程中始终处于同一空间和同一时间。③专设原则,任何一个对照组都是为相应的实验组专门设立的。不得借用文献上的记载或以往结果或其他研究资料作为本研究之对照。

生物医学中常用的实验设计类型

如果需要在同一实验中同时评价几种不同的效应,实验者应该安排能区别各自效应差别的实验设计方法。生物医学中常用的实验设计有以下几项。完全随机设计完全随机设计是生物医学动物实验中最为常用的一种实验设计方法,它是一种单因素有k个水平(k≥2)组的实验设计。即实验设计可设置一个对照或多个剂量组的实验方案。本设计保证每个实验动物都有相同机会接受任何一种处理,而不受实验人员主观倾向的影响。本设计应用了重复和随机化两个原则,因此能使实验结果受非处理因素的影响基本一致,真实反映出实验的处理效应。随机区组设计随机化完全区组设计,简称随机区组设计,又称配伍组设计,是配对设计的扩展,它将几个条件相同的受试者划分在同一个区组或配伍组,然后再按随机的原则,将同一配伍组的受试者随机分配到各实验组。该设计方法的优点是每个区组内的k个实验单位有较好的同质性,比完全随机设计更容易察觉处理间的差别。这种方法须特别注意的是要求区组内实验单位数与处理数相同,实验结果中若有缺失值,统计分析将损失部分信息。拉丁方设计拉丁方设计从横行和直列两个方向进行双重局部控制,使得横行和直列两向皆成区组,是比随机区组设计多一个区组因素的设计。在拉丁方设计中,每一行或每一列都成为一个完全区组,而每一处理在每一行或每一列都只出现一次,也就是说,在拉丁方设计中,实验处理数=横行区组数=直列区组数=实验处理的重复数。析因设计析因实验设计又称全因子实验设计,属于多因素、多水平单效应的设计。它不仅可以检验每一因素各水平之间的效应差异,而且可以检验各因素之间的交互作用。交互作用是指一个因素不同水平间的效应差受另一因素的影响,包括协同交互作用和拮抗交互作用。析因实验主要用于分析交互作用,当因素及水平数过多时,所需的实验对象数、处理组数和实验次数大幅度增加,故一般采用较简单的析因实验。含有较多因素和水平的实验一般采用正交实验设计[5]。

2生物医学动物实验的描述统计学

生物医学实验资料的类型

生物医学实验对实验对象(动物)进行干预后测定的观测指标通常有以下类型:①连续性数据:测定结果表现为有数字大小和单位的数据,统计上称定量资料,如生理、生化指标,体重值,器官重量等。②分类数据:测定结果表现为按某属性划分的定性类别,统计上称为定性资料,具体又可以分为二值资料、多值名义资料和多值有序资料。如某反应为出现或不出现,死亡或未死亡,有畸形或无畸形;病理损害的严重程度(无、轻度、中度、重度)等。

统计描述指标

描述性统计学(或归纳统计学)是对样本观察/测量数据频率分布的定量研究,描述性统计的目的在于:①对测量值或观察值进行归纳浓缩,用统计量、统计图或统计表的形式表现;②估计总体分布的参数。资料的整理与探索对于某一测量指标,一般应从文献资料中了解其分布类型。如果没有判断概率分布的理论基础,应重复以大样本测定,绘制样本的频数分布图(理论上样本量要大于100),并经统计学检验拟合其分布。数据的描述统计量①连续性数据的频数分布:通过对样本资料编制频数分布表或做茎叶图,以确定资料分布的类型、频数分布的集中趋势和离散趋势、估计总体参数,也便于发现离群值。②中心位置的描述统计量:描述数据分布的集中趋势,常用指标为算术均数、中位数、众数、几何均数等。③离散程度的描述统计量:描述数据分布的离散趋势,常用指标为标准差和方差、极差和四分位数间距、变异系数和离散系数等。④统计学图表:统计图包括连续性数据分布的直方图、茎叶图,表示数据中心位置和离散程度的点杆图(做图时表示均数和标准差)和盒须图(做图时表示中位数、极差、四分位数间距),描述构成比数据资料的百分条图、饼图,描述经时变化趋势的线图,以及预测和检验分布类型的概率-概率图(P-P图)等[6]。统计表具有简单、明了、易于理解、便于比较的优点。编制统计表时原则上应当重点突出、层次分明、避免层次过多或结构混乱。一般的统计表应为三线表,表中只有横线,无竖线和斜线。统计表的标目应层次清楚,不宜过于复杂。

3生物医学动物实验的假设检验

生物医学动物实验中最常见的情况是给予不同受试物后进行组间比较,通过统计学中的假设检验,说明受试物的作用。假设检验时应注意以下问题。

检验方法的选用依据

资料的类型和变量的数目不同类型的资料(定量、定性)的组间比较应采用不同的统计检验方法。单变量、多变量的`统计检验方法也各不相同。实验设计类型应该根据实验设计的具体类型选择对应的统计检验方法,以便得到处理组效应的真实结论。检验方法的前提条件选用假设检验方法前,应了解所分析的数据资料是否满足相应检验方法的前提条件,如t检验和方差分析等参数检验方法要求数据满足正态性和方差齐性,2检验要求样本含量大于40且理论频数大于5。

正态性检验及拟合优度检验

统计学假设检验须判定样本的频数分布是否符合某一理论分布,如符合要求就可按此理论分布来进行统计学处理。对正态分布可采用正态性检验,其他分布可用拟合优度检验。通常可通过查阅文献,了解实验参数符合何种理论分布。

方差齐性检验

连续性数据未达到参数法统计分析前提的第二种原因即为方差不齐。一般而言,数值愈大,其固有的变异性也愈大。例如,若某组动物的平均反应值为100,其数值范围可能为80~120;而另一组动物的平均反应值为300,其数值范围可能会扩大至240~360。解决方差不齐的措施是进行数据转换。若数据的标准差与平均值成正比,在统计分析前宜将数据转换为对数值之后再进行分析,据此,不仅数据的变异度与平均值大小无关,同时还可确保其更符合正态分布。若数据变异度增加幅度与平均值的关系不太明显,采用平方根转换则更易使数据的变异度与平均值大小无关。某些数据经对数或平方根转换后可能仍存在方差不齐,此时宜采用非参数检验。

单侧检验与双侧检验

检验假设选择单侧检验或双侧检验,应事先根据专业知识做出选择。一般而言,若研究目的仅须了解是否存在组间差异、实验者无法预测组间变化的方向以及实验者希望获得正负两方面的结果时,应采用双侧检验。若事先可预测组间差异的变化方向,实验者仅对某一方面的重要性感兴趣,实验者仅希望了解与对照组差异或正或负一个方向,则应采用单侧检验。此外,剂量设计预试验中应采用双侧检验,正式试验在了解相关信息后可采用单侧检验。

多重比较及多重性问题

生物医学实验经常在处理组和对照组之间做多个变量的比较。即使不存在真正的实验效应,也有可能纯粹由于偶然性而有一个或多个变量在5%检验水平出现显著性差别。除了上述均数多重比较导致Ⅰ类错误概率增加的多重性问题之外,其他的多重性问题还包括多次的中期分析、关注多个结局、亚组间的多重比较。处理多重性问题的原则包括:①预先计划进行多重比较;②限制比较的次数;③多重比较时采用更严格的界值标准;④多重比较具有生物学方面的依据。

观察值或实验对象的独立性

许多统计检验方法要求比较的观察值或实验对象相互独立,如二项分布的率检验、t检验和方差分析等。但是,有的生物医学实验中观察单位并不独立。例如,生殖和发育研究中就存在窝效应:由于遗传因素、宫内的发育环境和药物的代谢环境相似,与异窝胎仔相比,同窝胎仔之间对毒性效应的反应概率趋于系统,即同窝内数据为聚集性数据,这就是一种常见的非独立数据。在统计学分析时,忽略数据的窝内相关性具有潜在的风险;因同窝母鼠所产k个胎仔的观察值存在共性,其所提供的信息不及k个独立的来自不同母鼠所产胎仔所提供的信息;窝内相关性愈大,其信息量愈少。聚集性数据的均数标准误小于独立的数据,因此,若基于观察值独立的统计分析方法,就会增加犯Ⅰ类错误的概率,即假阳性的风险增加,降低实验的有效性。

历史对照数据的应用

某些情况下,尤其是在发生率较低的情况下,单项研究可能提示处理可影响肿瘤发生率,但无法得出明确的结论。可能想到的分析办法之一是将处理组的数据与来自其他研究的对照组动物相比较。虽然历史对照数据具有重要意义,但值得强调的是,众多原因可导致不同研究之间的变异度大于研究之内的变异度。动物来源、饲料及饲养条件,研究期限,研究中的动物死亡率、读片的病理学家等均可能影响最终的肿瘤发生率。故此,忽视这些差异,将处理组的肿瘤发生率与合并的对照组发生率相比较,可能得出严重错误的结果,并进而明显夸大统计显著性水平。Tarone[4]曾对历史对照组的比率数据分析进行过综述。

假设检验的局限性

首先,假设检验中的P值并未提供有关处理诱发效应大小的直接信息。某一受试物可诱发一定量的、反应的增加,但增加的幅度是否具有统计显著性则取决于研究的规模和数据的变异性。在规模较小的研究中,有可能错失较大、重要的效应,尤其是在检测终点测量精度不高的情况下。相反,在规模较大的研究中,较小、非重要的效应则具有统计显著性。例如,D药与C药相比,降血压效应相差近30mmHg,但因为例数仅10例,假设检验未发现显著性差异(P=);相反,B药与A药相比,降血压效应仅相差,但因为例数达500例,假设检验却发现存在显著性差异(P<)。由此可见,统计学显著性与效应大小无直接相关性。因此,愈来愈多的统计学家主张以处理组与对照组差异值的95%置信区间表述处理的效应。据此,若处理反应的增加值为10个单位(95%置信区间3~17单位),则该区间包含真实差异的几率为95%。若置信区间的下限大于零,则双侧检验的P值小于。其次,假设检验无法消除实验设计或实施不当所带来的影响。虽然前述的分层分析等有助于发现真实的差异,但若实验设计存在偏倚,或实验实施过程中存在偏差或失误,假设检验方法一般也于事无补。因此,在生物医学实验过程中应注重对实验设计或实施过程进行严格的质量控制和质量保证措施,强化GLP规范意识。其三,对统计学分析本身的质量控制和质量保证也是确保研究质量的重要环节。所用统计分析软件包应经过充分的认证,以确保分析结果的准确、可靠性。数据的录入、核对和分析结果的报告与归档,均应制订并严格执行相关的标准操作规程。综上所述,在动物实验研究的多个环节,统计学中的相关理论和方法都能够发挥重要作用。统计学不仅可以保证结果的科学性和可靠性,在很多情况下也可以极大地提高研究效率,节约研究成本。在这里还必须强调,除了实验后期的数据分析以外,在实验方案的制定阶段也需要统计学人员的早期介入,这样有助于避免实验设计出现大的偏差和漏洞,有利于研究目标的顺利实现。

1、 在中小学课外科技活动,对生物学科的某一专题是某一现象进行探索研究,把研究过程中枢观察纪录的资料,加工整理,综合分析,去会有共,并指出自己的观点。把上述的工作用文字系统全面的表达出来,这就是生物科学小论文。 2、 学生论文的特点 课题应具体,题目不应过大。因为基础知识薄弱,研究深度浅。生物科技小论文是学生进行生物科技活动的总结,这对扩大学生知识领域、培养能力、发展创造力,都有重要的实践意义。 完成生物小论文课题的方法 小论文课题确定后,怎样去完成研究课题呢?下面分别作些介绍。 (一) 考察法 即调查某一区域内的某些生物种类组成、数目和分布的规性等。如某的去昆虫种类及数目变化;环境宝物种的各种动物吹气候变化的调变,等等。 这种研究犯法化钱少,不需要复杂的仪器和设备一般的中小学都可进行。但指导教师事前应适当扑导,让学生与县长掌握一定的动物分类知识,并且事先订好固定的考察计划。 (二) 观察法:就是对某种动植物的个体进行仔细的观察,以了解掌握其生活习性和生长发育的规定性。佩观察的对象必须要有一定的数目,因为只对一个个体进行观察,其必然性的因素太大,回引响研究的结论。观察的同时,应随时注意收集实物资料,使证据更完全,效果更好。 (三) 实验法 在人物改变某个环境因素条件下(如营养、温度、光照等),观察在某一特定环境下,环境对生物产生的引响,找出其中的规定性的研究方法。注意点:1:要有对照组 2:研究的对象要有一定的数目。 例:"营养对青蛙蝌蚪发育的影响"。 实验时,分天然水和坦然谁加少是农家肥,两族作对照。试验过程中,除了营养条件不同外,其他条件如蝌蚪的来源、大小、水温、光照等都要尽权,一免其他因素影响了实验。 以上三种方法在实验研究中常有的,以那一中为止,以课题内容、性质而定。但不要用那种方法,都要引导学生进行仔细的观察,特别是在变化过程,要做好计数和测量,记录下来,然后用统计学得出正确的结论

高中生生物实验研究论文

寂孟德尔和他的遗传理论 1965年夏天的一个傍晚,在捷克布林诺的摩拉维亚镇的一座教堂里,曾举行过一次盛大的纪念会。参加这次纪念会的大部分人并非教徒,而是应捷克科学院邀请而来的各国遗传学家。他们怀着崇敬而又惋惜的心情来纪念一位为遗传学奠定了基础,而其成果又被埋没35年之久的伟大生物学家。他就是格里戈.孟德尔神父。1965年是他的研究成果发表一百周年。 孟德尔其人 孟德尔(G.J.Mendel,1822-1884)出生于奥地利摩亚维亚的海因申多夫村。现今这个地方是捷克境内的海因西斯村。孟德尔的父亲是个农民,素性酷爱养花。因此,孟德尔自幼养成了养花弄草的兴趣。这也许是这位科学家后来在豌豆实验上成名的一个最初的契机吧。 孟德尔的童年不但平常,且有些寒苦。整个小学可以说是在半饥半饱中念完的。中学毕业后,主要靠妹妹准备作嫁妆的钱,读了欧缪兹学院的哲学系。大学毕业后,21岁的孟德尔在老师的建议下,进了设在鄂尔特伯伦的奥古斯丁派的修道院当了一名修士,取了一个教名叫格里戈。25年后被选为该修道院院长。 如果说童年的孟德尔是在贫寒中度过的,那么青年的孟德尔则饱历了生活道路的坎坷。孟德尔不满意于修道院的单调、古板的修士生活,兼任了布林诺一所实验学校代课教师的职务。他曾两次申请转为正式教师,但经考试的均名落孙山。特别令人气愤的是,在第二次考试中,主考官竟这样来评论他的考卷说:“这次的考卷使我们认为,该生连作为初等学校的老师也不够格”。在这期间他还到维也纳大学旁听了植物生理学、数学和物理学等课程。 好学勤奋和充满进取的孟德尔,考试落榜后,便在修道院的花园里从事植物杂交的研究工作。他的成果只发表了很小一部分。除了死后使他成名的《植物杂交实验》(1865)外,还有《人工授粉得到的山柳菊属的杂种》(1870)和《1870年10月13日的旋风》(1871)。 孟德尔的晚年,可说是在愁云惨雾中度过的。他孑身一个,无妻无子,孤苦令仃。又因拒绝缴纳当局对修道院征收的一笔税金,而遭受着与当局僵持之苦。学志未酬而又愤懑填膺的孟德尔,终于于1884年1月6日因患肾炎不治而与世长辞,享年只有62岁。当人们吊唁这位少年清贫,中年研究成果遭冷遇,晚年孤独悲惨的老人时,谁也未想到他是一位在科学史上留下峥嵘篇章的伟大科学家。 孟德尔的业绩 孟德尔开始研究植物杂交工作,所用的实验材料是豌豆。他选用了22个豌豆品种,按种子的外形是圆的还是皱的,子叶是黄的还是绿的……等特征。把豌豆分成了7对相对的性状。然后,按一对相对性状和两对相对性状,分别进行了杂交实验,得到了如下的一些结果。 一对相对性状的杂交实验孟德尔通过人工授粉使高茎豌豆跟矮茎豌豆互相杂交。第一代杂种(子1代)全是高茎的。他又通过自花授粉(自交)使子1代杂种产生后代,结果子2代的豌豆有3/4是高茎的,1/4是矮茎的,比例为3:1。孟德尔对所选的其它6对相对性状,也一一地进行了上述的实验,结果子2代都得到了性状分离3:1的比例。 两对相对性状的杂交实验孟德尔又用具有两对相对性状的豌豆作了杂交实验。结果发现,黄圆种子的豌豆同绿皱种子的豌豆杂交后,子1代都是黄圆种子;子1代自花授粉所生的子2代,出现4种类型种子。在556粒种子里,黄圆、绿圆、黄皱、绿皱种子之间的比例是9:3:3:1。 通过上述实验材料,孟德尔天才地推出了如下的遗传原理。 1.分离定律。孟德尔假定,高茎豌豆的茎所以是高的,是因为受一种高茎的遗传因子(DD)来控制。同样,矮茎豌豆的矮茎受一种矮茎遗传因子(dd)来控制。杂交后,子1代的因子是Dd。因为D为为性因子,d为隐性因子,故子1代都表现为高茎。子1代自交后,雌雄配子的D,d是随机组合的,因此子1代在理论上应有大体相同数量的4种结合型别:DD,Dd,dD,dd。由于显性隐性关系,于是形成了高、矮3:1的比例。孟德尔根据这些事实得出结论:不同遗传因子虽然在细胞里是互相结合的,但并不互相掺混,是各自独立可以互相分离的。后人把这一发现,称为分离定律。 2.自由组合定律。对于具 有两种相对性状的豌豆之间的杂交,也可以用上述原则来解释。如设黄圆种子的因子为YY和RR,绿皱种子的因子为yy和rr。两种配子杂交后,子1代为YyRr,因Y,R为显性,y,r为隐性,故子1代都表现为黄圆的。自交后它们的子2代就将有16个个体,9种因子型别。因有显性、隐性关系,外表上看有4种类型:黄圆、绿圆、黄皱、绿皱,其比例为9:3:3;1。根此孟德尔发现,植物在杂交中不同遗传因子的组合,遵从排列组合定律,后人把这一规律称为自由组合定律。 孟德尔的发现被埋没 孟德尔从1856年开始,经过8个的专心研究,得出了上述两上定律并写成一篇题为《植物杂交实验》的论文。在好友耐塞尔(一个气象学家)的鼓励的支援下,他于1865年2月8日和3月8日举行的布林诺学会自然科学研究会上,报告了这一论文。与会者很有兴致地听取了他的报告,但大概并不理解其中的内容。因为既没有人提问题,也没有人进行讨论。不过该会还是于1866年在自己的刊物《布林诺自然科学研究会会报》上全文发表了这篇论文。 曾一个时期,人们以为孟德尔的工作被埋没,是由于当时学术情报囿闭不通,交流不广,人们不知道他的工作造成的。后经调查,才知情况并非如此。原来该学会至少同120个协会或学会研究会有交流资料关系。刊载孟文的杂志,共寄出115本。其中,当地有关单位12本,柏林8本,维也纳6本,美国4本,英国2本(英国皇家学会和林耐学会)。孟德尔本人还往外寄送过该论文的抽印本。迄今有据可查的至少有5个人了解他的工作。第一个是耐格里。他是19世纪著名的植物学家。他的研究对解剖学、生理学、分类学和进化论的发展,有一定的推动作用。在植物学方面,他是心柳菊属方面的权威。孟德尔不仅把自己的论文寄给了他,且还给他写过进一步说明论文的长信。第二个是A.凯尔纳。他曾在因斯布罗克任教授,在维也纳植物园当主任。第三个是H.霍夫曼,一位植物学教授。第四个是威廉.奥尔勃斯.福克,他是植物杂交方面的权威。第五个是俄国的施马尔豪森。但是,刊物也好,论文也好,都如石沉大海,没有得到明显的反响。这样,孟德尔的为遗传学奠定了基础的、具有划时代意义的发现,竟被当代人们所忽视和遗忘,被埋没达35年之久。 1900年,对孟德尔盖棺后成名具有重要意义。这一年,有三人几乎同时重新作出了孟德尔那样的发现。第一个是德弗里期,他于1900年3月26日发表了同孟德尔的发现相的的论文;第二个人是科仑斯,收到他论文的时间是1900年4月24日;第三个人是丘歇马克,收到他论文的时间为1900胪6月20日。也就是在这一年里,他们也都发现了孟德尔的论文。这时,他们才清楚,原来自己的工作,早在35年前就由孟德尔做过了。 对孟德尔发现被埋没的原因分析 有不少生物史学家。对这一问题很感兴趣,也曾进行了一些调查。但因事情发生已年深日久,有确凿证据的材料所得无几,尤其关系到人们心理方面的活材料更难以到手。现据已有材料作如下分析: 历史的局限性 1866年孟德尔发表自己的论文时,正值达尔文的《物种起源》发表的第七个年头。这期间各国的生物学家,特别是著名生物学家都把兴趣转到了生物进化问题上,而物种杂交问题自然就不是人们瞩目的中心问题了。“这一事实也许对孟德尔的工作所遭到的命运,起到了更为决定性的作用”。其次,由于历史条件的限制,当时学术资料不能广泛地交 流也是一个原因。如,对杂交问题蒐集资料较多的达尔文,就没有看到过孟德尔的论文。虽然也有人说,即使达尔文看到了这一成果,也不一定能充分地认识到它的意义。但,这样推论是没有多大根据的。又如,了解孟德尔工作的俄国的施马尔豪森,他本来在自己学位论文的历史部分加了一个附注,正确地评价了孟德尔的工作。但遗憾的是,当1875年《植物区系》杂志发表他的论文译本时,删去了加有评价孟德尔工作的附注。这样,就又减少了后人了解孟德尔工作的机会。 怀疑以至完全不相信这是一项新发现孟德尔发表他的新发现时,当时只是一名普普通通的修士。至于他从事植物杂交的研究,只被人们看作“不过是为了消遣,他的理论不过是一个有魅力的懒汉的唠叨罢了”。的确,在一个专业学者的眼里,他还够不上一名地道的生物学家。因为他既没有生物学专业的学历,也没有博士、教授的头衔。因此,他的具有挑战性的发现,自然不易被人们所相信。从已知的少数几个看过他论文的人的反映和态度看,怀疑以至不相信孟德尔这个小人物能有什么新发现,乃是忽视他成果的一个和重要原因。当时了解孟德尔最多的是生物学家耐格里。孟德尔跟他素来关系甚密,相互交往达七年之久,孟德尔常同他交换种子。他也是读过孟文的第一个人。然而,正是由于他不仅没有正确地认识孟德尔的工作,而且还提出种种怀疑和责难,从而成为这桩遗憾后世的科学蒙难案的重要原因。现已查到,他看过孟德尔论文后,于1866年12月31日给孟德尔的覆信。从中可以确凿地看到他是怎样地怀疑、责难以至忽视了孟的工作。他在信中说:“我认为,你用豌豆属作的实验还远远没有完成,其实还只是个开端。……能为最重要的结论提出无可争辩的证明的这样一套试验,决不是已在着手进行了。……你打算在你的试验中包括其他植物,这是很好的,我相信,从其他品种中会得到完全不同的结果(就遗传性而言)”。他还怀疑孟德尔得出的3:1的规律。如他说:“你应当把数量的表现看作仅仅是经验的理象,因为它们还不能被证明是合理的”。在耐格里看来,“只有那些在最模糊的专业领域能够作出正确判断的人,才能探究这个问题”。另一个了解孟德尔工作的A.凯尔纳,接到孟德尔寄送的论文后,曾给孟德尔写过覆信。但据凯尔纳的助手说,孟德尔的论文在凯尔纳的图书室中压根就没有拆过封。人们是否可以推论:在凯尔纳的眼中,像孟德尔这样的小人物的文章,简直是不屑一顾的。 不理解其成果的重要意义 孟德尔的发现本身,在一定程度上超出了当时的流行观念。在当时,传统的遗传学观点是融合遗传理论,而孟德尔的思想则是粒子遗传;其次,当时在生物学领域主要的研究方法是定性的观察和实验,而孟德尔用的是定量的数学统计分析。所以,即使是认真地看过他的文章,如果跳不出传统框框,也不一定能理解其重要意义。如H.霍夫曼不仅看过他的文章,而且在自己的著作中,五处引用了孟德尔的文章,但现在看来,不是没有引到重要的地方,就是有所误解,总之,没有真正理解孟德尔工作的意义。所以,在霍夫曼的书中完全忽视了孟德尔的贡献。福克也曾多次提到孟德尔的成果,但他说:“孟德尔所作的很多次杂交的结果,十分类似于奈特的结果,但孟德尔自以为发现了各种杂种型别之间稳定的数量关系”。他所否定的正是孟德尔的成功之处,说明他根本不理解孟德尔发现的意义。他的提到孟德尔,不过是因为孟德尔培育成了植物杂种,不得不得一下而已。 教训和启示 埋没孟德尔发现一案,已经过去一百多年了。今天,孟德尔在科学史上的地位及其光辉业绩已被充分肯定,以他的成果为基础的遗传学也已取得辉煌胜利。然而,我们不应忘记,忽视孟德尔发现的代价是沉重的,它也许使生物学的发展延 缓了几十年。难道我们不应从中悟出应有的教训,找出以古鉴今的富有启发性的道理,以便今后不犯或少犯同类错误吗? 警惕传统观念的束缚 有些人认为孟德尔的发现是早产儿,它超越了时代的认识水平,因此被埋没是必然的。然而,我们却认为,孟德尔的发现不被理解从而导致被埋没,主要应归咎于传统观念的束缚。理由是,孟德尔的课题当时已经摆到了人拉的面前。至少有向个人的工作接近于孟德尔的结论(参阅斯多倍《遗传学史》,第126-138页,第189页),其中甚至包括人所共知的达尔文,他关于金鱼草的杂交实验距离孟德尔的结论只差一小步。这充分说明,孟德尔的发现决非偶然的早产儿,而是具备成熟的历史条件的。上述几个人和看过孟德尔论文的人,之所以没有作出孟德尔那样的结论和没有认识到其意义,主要因为他们没有冲破传统观念的束缚和跳出传统的定性方法的局面。而孟德尔的成功,正由于他的老框框少些,所以才有可能冲破当时的研究方法和流行的

怎样写生物小论文 1、 在中小学课外科技活动,对生物学科的某一专题是某一现象进行探索研究,把研究过程中枢观察纪录的资料,加工整理,综合分析,去会有共,并指出自己的观点。把上述的工作用文字系统全面的表达出来,这就是生物科学小论文。 2、 学生论文的特点 课题应具体,题目不应过大。因为基础知识薄弱,研究深度浅。生物科技小论文是学生进行生物科技活动的总结,这对扩大学生知识领域、培养能力、发展创造力,都有重要的实践意义。 完成生物小论文课题的方法 小论文课题确定后,怎样去完成研究课题呢?下面分别作些介绍。 (一) 考察法 即调查某一区域内的某些生物种类组成、数目和分布的规性等。如某的去昆虫种类及数目变化;环境宝物种的各种动物吹气候变化的调变,等等。 这种研究犯法化钱少,不需要复杂的仪器和装置一般的中小学都可进行。但指导教师事前应适当扑导,让学生与县长掌握一定的动物分类知识,并且事先订好固定的考察计划。 (二) 观察法:就是对某种动植物的个体进行仔细的观察,以了解掌握其生活习性和生长发育的规定性。佩观察的物件必须要有一定的数目,因为只对一个个体进行观察,其必然性的因素太大,回引响研究的结论。观察的同时,应随时注意收集实物资料,使证据更完全,效果更好。 (三) 实验法 在人物改变某个环境因素条件下(如营养、温度、光照等),观察在某一特定环境下,环境对生物产生的引响,找出其中的规定性的研究方法。注意点:1:要有对照组 2:研究的物件要有一定的数目。 例:"营养对青蛙蝌蚪发育的影响"。 实验时,分天然水和坦然谁加少是农家肥,两族作对照。试验过程中,除了营养条件不同外,其他条件如蝌蚪的来源、大小、水温、光照等都要尽权,一免其他因素影响了实验。 以上三种方法在实验研究中常有的,以那一中为止,以课题内容、性质而定。但不要用那种方法,都要引导学生进行仔细的观察,特别是在变化过程,要做好计数和测量,记录下来,然后用统计学得出正确的结论

哪方面的?我自由发挥了。。 现如今计算机技术应用越来越广泛,越来越多的人开始探讨人机互动(人类与计算机进行资讯互换)的可行性。英国雷丁大学的奇云·沃里克博士在自己的左臂植入100多块晶片以此来控制计算机,他还打算将晶片植入妻子脑中与妻子进行资讯交流,这项技术几乎使他获得了第六感。这项生物与计算机技术相结合的新兴技术迟早会有重大突破它将彻底改变我们的生活,我们的思维将通过无线网路与因特网相连,可以快速获取大量知识,计算机,手机也将被淘汰。其实这项技术并不年轻,之前有科学家在大脑完好的渐冻症患者体内神经中接入电极板,通过训练让他们用“意念”操控滑鼠以此与人交流。如果解决了蛋白质富集和产生大量自由基这些问题人机互动必将带给我们福音,人类医疗史上多数神经系统疾病也将被治愈。现在这项技术仍有许多路要走,在未来也许我们要解决的就是如何区分人类和智慧机器人了! 纯手打,也许不太严谨,高中不会强求吧。。。看我这么不容易求采纳。

可以

去猿题库会伐?实在不行,一遍过啊,高中必刷题啊等等有你做的了。

你确定600字就是论文了吗? 树干为什么是圆的 在观察大自然的过程中我偶然发现,树干的形态都近似圆的——空圆锥状。树干为什么是圆锥状的?圆锥状树干有哪些好处?为了探索这些问题,我进行了更深入的观察、分析研究。 在辅导老师的帮助下,我查阅了有关资料,了解到植物的茎有支援植物体、运输水分和其他养分的作用。树木的茎主要由维管束构成。茎的支援作用主要由木质部木纤维承担,虽然木本植物的茎会逐年加粗,但是在一定时间范围内,茎的木纤维数量是一定的,也就是树木茎的横截面面积一定。接着,我们围绕树干横截面面积一定,假设树干横截面长成不同形状,设计试验,探索树干呈圆锥状的原因和优点。 经过实验,我们发现:(1)横截面积和长度一定时,三棱柱状物体纵向支援力最大,横向承受力最小;圆柱状物体纵向支援力不如三棱柱状物体,但横向承受力最大;(2)等质量不同形状的树干,矮个圆锥体形树干承受风力最大;(3)风是一种自然现象,影响着树木横截面的形状和树木生长的高矮。近似圆锥状的树干,重心低,加上庞大根系和大地连在一起,重心降得更低,稳度更大;(4)树干横截面呈圆形,可以减少损伤,具有更强的机械强度,能经受住风的袭击。同时,受风力的影响,树干各处的弯曲程度相似,不管风力来自哪个方向,树干承受的阻力大小相似,树干不易受到破坏。 以上的实验反映了自然规律、自然界给我们启示:(1)横截面呈三角形的柱状物体,具有最大纵向支援力,其形态可用于建筑方面,例如角钢等;(2)横截面是圆形的圆状物体,具有最大的横向承受力,类似形态的建筑材料随处可见,如电视塔、电线杆等。 在我的观察、试验和分析过程中,逐渐解释、揭示了树干呈圆锥状的奥秘,增长了知识,把学到的知识联络实际加以应用,既巩固了学到的知识,又提高了学习的兴趣,还初步学会了科学观察和分析方法。

例: 数学小论文 关于“0” 0,可以说是人类最早接触的数了。我们祖先开始只认识没有和有,其中的没有便是0了,那么0是不是没有呢?记得小学里老师曾经说过“任何数减去它本身即等于0,0就表示没有数量。”这样说显然是不正确的。我们都知道,温度计上的0摄氏度表示水的冰点(即一个标准大气压下的冰水混合物的温度),其中的0便是水的固态和液态的区分点。而且在汉字里,0作为零表示的意思就更多了,如:1)零碎;小数目的。2)不够一定单位的数量……至此,我们知道了“没有数量是0,但0不仅仅表示没有数量,还表示固态和液态水的区分点等等。” “任何数除以0即为没有意义。”这是小学至中学老师仍在说的一句关于0的“定论”,当时的除法(小学时)就是将一份分成若干份,求每份有多少。一个整体无法分成0份,即“没有意义”。后来我才了解到a/0中的0可以表示以零为极限的变数(一个变数在变化过程中其绝对值永远小于任意小的已定正数),应等于无穷大(一个变数在变化过程中其绝对值永远大于任意大的已定正数)。从中得到关于0的又一个定理“以零为极限的变数,叫做无穷小”。 “105、203房间、2003年”中,虽都有0的出现,粗“看”差不多;彼此意思却不同。105、2003年中的0指数的空位,不可删去。203房间中的0是分隔“楼(2)”与“房门号(3)”的(即表示二楼八号房),可删去。0还表示…… 爱因斯坦曾说:“要探究一个人或者一切生物存在的意义和目的,巨集观上看来,我始终认为是荒唐的。”我想研究一切“存在”的数字,不如先了解0这个“不存在”的数,不至于成为爱因斯坦说的“荒唐”的人。作为一个中学生,我的能力毕竟是有限的,对0的认识还不够透彻,今后望(包括行动)能在“知识的海洋”中发现“我的新大陆”。

谈历史 - 我不敢说历史是什么,我只能说历史像什么。 历史像一条满满的海滩,古人是海滩的缔造者,而我们是一个个悠闲地过客,我们在历史的海滩上散步,又想拾起点什么 于是我们知道了秦前的战乱纷飞、群雄争霸;汉朝的文景之治、丝绸之路;盛唐的公主出嫁,歌舞升平;宋末的骨肉分离,词人思瘦;还有大元并不属于我们的莫斯科,我们的祖宗通过郑和下西洋将恩泽遍洒蓝色星球,我们还看到了史上最贵的一把火怎样烧掉天朝上国的尊严,烧毁半个中国的骄傲,烧痛我们后辈人的心,月光下破碎的斑驳是那些琉璃的泪吗? 我们就在这条海滩上一步一步的前行,拾起古人留给我们的记忆,岳飞、秦桧同样应该被记住,就像石头钻石同样硌脚。 人累了,天黑了,海滩却同样在那里,我不敢说明天也不敢信明天,但愿明天的海滩有更多下陷的足迹。 历史是一首唱不完的歌,大自然来作词,人类来谱曲,农民和领袖同样唱得出转音,只不过秦始皇转的大一点,陈胜转的小一点,五线谱写满了前辈们足够的功底,让他们一直从离骚唱到东方红,有花美的霓裳羽衣曲,也有悲凉的骊山怀古,还有黄河大合唱和雄壮的义勇军进行曲,每一个词都是历史的赐予,每一个音符都是感人的触控,在音乐的灵魂里我读出了历史的发展壮大,80后华人的历史不止只唱到R&B,中国人的历史是一首唱不完的歌,我不敢说明天也不敢信明天,但愿明天的歌谣可以让更多的人传唱。 历史不是谁写给谁看得而是谁来书写的,古人写下了万里长城,近现代人写下了万里长征,我们应该写下更多可以万年来辉煌,历史是伟大的。

就高中生物来说,遗传学部分属于有点困难,需要理科思维的部分。但高中学的遗传学也只是最基础的东西罢了

是啊 楼上说的对啊 你要哪方面的啊? 我记得我高中的时候主要做的是有丝分裂的观察

谈生物教学的课题引入艺术不少人认为生物学并不好教,难以将学生带入门。俗话说:万事开头难,好的开始是成功的一半,生物学教学的课堂引入也是如此。好的开始,可以在大脑皮层中建立一个占优势的兴奋中心,在学习的开始,神经往往处于“惰性”状态,要想进行高效率的教学,首先应做好开始的调节,教学过程的第一步是激发学生的学习兴趣,如何将学生引入一个较高的兴奋点呢?我认为可以采用以下的方法,将学生带入多彩多姿的生物界。1.让最好的老师牵引学生走进生物世界―― 兴趣说到科学,给人的感觉便是高深难懂,是一些抽象的知识,其实学生此时进行的学习活动就是对基础科学知识的认知、掌握和运用,而兴趣,是学生学习的良师,是人们力求认识某种事物或爱好某种活动的心理倾向,是学习的强大内驱力。激发学生的学习兴趣途径有许多,就我来看,可采用以下方法: 以热门的生物科学事例开头基因工程是现在非常热门的话题,而且已经出来的成果也不少,如果在课堂中引入现在已经取得的科学成果,将会在课堂教学中取得较好的效果。如在讲述人教出版社高三选修本的这一个内容时,可引入通过基因工程获得荧光鼠的事例。具体内容是:1998年,加拿大的一个研究小组展示了一只能在荧光下变绿的小鼠。这种小鼠被做了遗传改造,携带了一个水母绿色荧光蛋白基因。荧光鼠已被用来研究胚的生长和细胞内蛋白的运动。再比如在讲述动物组织培养时,用长人耳朵的小白鼠的实验来引入课题。具体内容是:1995年,Massachusetts 的研究者们让一只老鼠长上了人的耳朵。他们在一个可生物降解的人耳形状的模子表面接种上人软骨组织细胞,然后将模子移植到裸鼠(身体上没有毛)身上(裸鼠因为存在天然的免疫系统缺陷,而不会对模子产生免疫排斥反应)。人软骨组织细胞从小鼠的血液中得到营养,不断生长并填满模子,最终造出了一个“耳朵”。 用大众关注的大众健康、医学美容知识现象开头爱美之心人皆有之,一说到减肥、美容之类的话题,学生会产生极大的兴趣,这样便可在学生强烈的求知、求证愿望下把学生引入一个学习生物学的情景中去。如在讲述三大营养物质的代谢时,可以引入:为什么有些肥胖的人去看医生,医生会建议他少吃糖,今天我们就来看看和减肥有关的话题……还有基因减肥等等。2、让学生心生疑虑―― 提问好奇、渴求知识是每一个学生的天性,如何将学生渴求知识的愿望落实到实际的行动之中,而问题则是学生学习新知识的生物学过程中不可缺少的一种教学方式。教学过程中让学生先对知识产生疑问,从而产生强烈的求知欲。利用问题引入课题,可从以下方面入手。 复习提问引入新课内容学习要注意前后知识的联系,复习提问不仅可以使知识巩固,也可使学生对新知识的理解掌握有较大的帮助。如讲述呼吸作用时,可以提问:回忆一下光合作用的实质是什么?呼吸作用是否与之相反,有什么联系? 利用身边的生物学知识提问生物学是同生活联系非常紧密的学科,身边的生物学资料和知识非常丰富,让学生将生物学知识和生活实际联系起来学就不会枯燥,提问时利用身边的各种生物学现象,如呼吸作用一节内容的教学,可利用家庭酿酒的制作过程中为什么要使米饭温度在某一个范围内,米饭中间为什么要挖一个洞?为什么要密封?为什么要保温?一系列的问题都是他们身边的,可以让他们更有感性认识,产生浓厚的学习兴趣。再比如遗传达与变异一节内容的引入:孩子和父母相似,但仔细看又并不完全相同, 这是为什么呢?这便是今天我们要学习的遗传和变异。3、用生动形象的直观物体和手段引入课堂教学直观的教学手段能使学生注意力在很短时间内集中,可让学生轻松进入角色,所以据教学内容选择适合的标本、实验、模型、挂图、影片等,可使学生产生极大的兴趣,不过这种方法要注意引导学生正确的观察、操作。如讲解种子的结构时,将浸泡过的玉米和菜豆种子分发给每个学生,让学生自己动手解剖观察,让学生自己通过比较两种不同种子的相同点和不同点。讲述生态系统时,可将生态系统的电影片段播放给学生看,使学生对生态系统有一个整体的印象,然后再来看生物系统的结构成分等等。4、用与生物学有关的文学语言开头科学和艺术是人类思想史上的孪生姐妹,许多艺术语言本身就是科学的预测和经验的总结。在生物这人学科中,许多成语、俗语、谚语、名人名言本身就渗透着生物学知识。利用这些好言妙语将学生引入课题的教学,可以取得较好的效果。如“大鱼吃小鱼,小鱼吃虾米,虾米吃淤泥――食物链知识”、“龙生龙,凤生凤,老鼠生子会打洞――遗传”、“满园春色关不住,一枝红杏出墙来――向性运动”、“东施效颦――拟态”、“他山之石,可以攻玉――转基因技术”……等等。5、可利用某些广告词、歌谣引入课题时下,许多与生物学知识相关的广告词不少人都能耳熟能详,还有些歌谣也同生物知识有关,在课堂中适当引入可使学生对新课内容产生学习兴趣。如讲述植物对水分的吸收、运输和利用时,可引用一句广告词:“锁住他的心,先要锁住水分”转移话题,人需要多喝水、要将水分锁住从而使自己看起来更水嫩,那植物怎么样获得水分?植物是不是也要为了美丽而把水分牢牢锁住呢?从而将课题导入。6、开门见山,直截了当的引入课题一进入课堂就告诉学生要学习的内容是什么,这种方法可使学生首先明确学习内容的范围、重点和难点,而这种方法一般用于新课内容较多、较复杂、前后知识联系较少的内容的教学。一堂新课的引入是教学的首要环节,引入课题的方法和艺术又有着其内在的规律,没有规矩就不成方圆。在引课时,应考虑采用的方法与教学内容是否相匹配,教师需要在日常的教学工作中不断收集、积累好的素材用以改善课题引入的方法,当学生对要学习的内容产生了想学习的愿望的话,意味着最难的门槛跨过去了。教学的首要环节固然重要,但一节好的课不能只有一个好的开始,还需要在整个教学过程中仔细构思、认真对待,这样才能将生物课上好。

生物研究性学习论文 在新的《全日制普通高级中学课程计划》和高中《生物》新教材中,明确地将“研究性学习”作为普通高中的必修内容和生物教学的重要组成部分。以培养学生创新精神和实践能力为重点的素质教育,基本的指导思想是要以学生发展为本,因而一个重要的着眼点是要改变学生的学习方式,改变学生在原有的教育、教学条件下所形成的那种偏重于记忆和理解、立足于接受教师知识传输的学习方式,帮助他们形成一种主动探求知识、并重视解决实际问题的积极的学习方式,这是一种有利于终身学习、发展学习的方式。而“研究性学习”就是学生主动探究问题的一种新型的学习模式。在高中生物课堂上开展研究性学习的时间虽然是有限的,但教学方式的变革和研究性学习的开展,也会对学生学习方式的转变起到一定的推动作用。为此,我在高中生物课中就如何进行研究性学习作了初步的探索。一、教师观念的转变是搞好研究性学习的前提。有人以为研究性学习只能在“研究性学习课”上开展,或只是语文、数学、外语等大学科的专利。事实上,每一门学科中,甚至每一节课,均有进行研究性学习的可能,生物学作为一门实验性较强的学科,理应在研究性学习上做足文章。国家教育部有关人士也指出,设立专门的研究性学习课是不得已而为之的,是一种过渡,研究性学习应在每一节课中都有体现。当然我们在专门的研究性学习课上可以进行一些较大的课题研究,而在平常课堂上可进行较小课题的研究,或大课题中一个小环节的研究,但必须是由这门具体学科或其中的具体内容引起的“研究课题”,其“研究量”可小到几分钟甚至几句话,但必须是经过学生分析、综合、总结的,或是独立完成,或是合作完成,或是运用课本知识分析社会现象,或是为生活现象寻找理论依据等等。其课题的产生可由教师根据案例或在特定背景下提出,更可由学生自己提出,教师在此“研究”中仍是配角,对主角——学生进行组织、引导、启发。如我在复习“高等植物无性生殖的特点”时,提出为什么“能保持母本的性状”。让学生带着这个问题去思考,并让学生把“无性生殖”与“有性生殖”的过程进行比较,学生带着这样的问题去探究生物遗传和变异的原因,就会比老师直接讲授的效果要好得多,而且也会使学生学得灵活、学得扎实。可见,先有教师教学观念的改变,才会产生教学行为的改变,原来“授之以鱼”的教学模式改变为“师生共同探索”的教学模式,以教师为中心的“讲堂”改变成了以学生为中心的“学堂”,学生的学习能力才能在课堂上得到锻炼和提高,为其终身的发展奠定基础。二、课堂教学仍是开展研究性学习的主阵地发现问题和解决问题是我们要培养学生具备的两个最重要的能力,但能力的形成与提高决不是靠每周专门的研究性学习课就能解决的,所以必须把它贯彻到每一节课中去。研究性学习的实施需要依托相应的课程载体,生物学教学在此大有用武之地。在课堂教学的各个环节中适时适度引入研究性学习,可以促进学生创新精神和实践能力的发展。 1、指导学生正确观察,引导自主研究生物教学中涉及不少生物标本和模型,正确指导学生对其结构进行认真的观察,将激发起学生开展自主研究的兴趣。例如,学习“植物的个体发育”时,先指导学生对大豆和玉米的种子进行观察,然后让学生复习和识别各个组成部分,教师提示学生要搞清楚各个结构的来源。再让学生自学课本内容,最后由学生归纳总结“胚的发育”和“胚乳的发育”的过程及特点。学生对整个学习过程,表现出强烈的探求欲。 2、组织学生相互交流,促成合作研究在日常生活中,一个复杂的问题,往往需要多人合作才能解决。所以在教学过程中培养学生的合作精神,显得尤为重要。 我在生物教学上,也注意到了指导学生合作研究活动的开展。如在讲授“减数分裂与有丝分裂的图形区别”。这是一个难点,我就组织学生在认真观察课本图形的基础上相互讨论,通过同学之间的相互协作探究,归纳出最后得出正确的结论,使学生体验到合作学习的成功与快乐。 3、要求学生大胆实践,开展模拟研究实践活动是生物教学中开展研究性学习的重要内容,它不但可以使学生将学到的生物学理论知识变成现实,而且可以使学到的知识得以“升华”。所以我在讲授“植物的营养生殖”时,就指导学生开展用根、茎、叶繁殖的实践活动,并进行仔细观察生根成活的过程。利用已有知识综合研究,最终由学生自己得出结论。三、专题研究性学习课是开展研究性学习的又一重要途径国家教育部的新课程计划中明确规定,高中各年级必须开设研究性学习课程。作为高中生物学的任课教师也必须参加到学生的研究性学习中去。 1、确定课题我在指导学生专题研究性学习的过程中,首先让他们明白“在干什么”。他们不是为了学会具体的某一知识,而是要学会获取某一知识的方法,不要只重视研究的结果,更重要的是掌握研究过程中的每一步是如何展开的。学生在目的很明确的前提下,就会有探索的积极性,就会投入到研究过程中去。起步阶段在帮助学生确定课题和研究方案时要多参与,因为课题确定是关键,课题太大则无法实施,而课题太小研究价值又不高,另外,课题要尽可能结合本地实际情况,要具备开展研究的条件。而到研究已比较成熟时,最好让学生独立提出课题,当然教师也可提出指导性意见。 2、专题研究的展开教师在指导学生学习的过程中要及时了解学生开展研究的情况,有针对性地进行指导,对课题难度较大的组可适当多予以指导,或给他们提供一些必要的条件,或在他们遇到困难时重新审视研究方案或是方案中的某一步骤。教师所有的指导活动都要对学生有所启发,让学生明白为何“错了”,怎样才能由“错”到“对”,让学生不管是在“对”中还是在“错”中都能有所提高。如一个课题组在研究课题“高等植物的营养生殖”时分别提出了“扦插茎的长度对提高成活率有何影响”的问题。我将学生分成两组,由他们对问题提出设想,收集资料,利用菊花茎开展实验,最终在实践中找到正确的认识。 3、开展结题指导研究性学习虽然不一定要求学生得出什么结果,但是,通过一段时间的研究,他们或在知识方面、或在技能方面,或在思想道德方面会有一定的收获。所以及时帮助他们总结成果是非常有意义的。我要求学生能写出小论文的就尽量写出小论文,实在不能写论文的,就要求学生写出心得体会,使他们在理论和实践上以及思想品德上得到新的提高。通过开展研究性学习,学生已逐步由原有的被动学习变成了主动学习,在研究性学习中既与合作伙伴同心协力,又能独立地运用已有知识、能力去解决问题;既注重研究结果,更注重通过亲身体验加深对学习价值的认识,了解进行科学研究的方法,增强了探究和创新意识,培养科学态度和科学精神,学习与人沟通合作,培养社会责任感。新世纪的“文盲”是不会学习的人,教会学生学习是研究性学习的核心任务。我们教师只有在转变观念、认真学习的前提下才能切实指导好研究性学习,让我们的学生在以后的学习生活中具备较强的适应能力和创新能力,也才能逐步提高我国国民的素质。

写作思路:首先可以开篇点题,直接给出文章的主旨,接着表达自己的想法以及观点,用举例子的方式来进行阐述论证自己的看法,中心要明确等等。

一、高中生物实验教学中存在的问题

1、学校、老师对实验课的重视度不高

大多数生物教师在传统教学理念的影响下,认为生物实验教学只是生物教学的一种辅助工具而存在,没有理论课来的重要.这就导致许多学校的实验课基本上是讲解、背诵实验目的,实验原理,实验器材,实验步骤,实验结果。

考试时也仅仅是粗略地考查实验,片面强调实验操作的熟练化,注重实验的结果,轻视在实验中发现问题,分析看到的实验现象,实验课沦为一种简单的实验技能训练,而研究方法的探寻不被重视,它的重要科学价值被抹杀.常此以往学生不仅失去了独立思考的机会,更会变成只会机械背诵。

应付考试的机器,创新精神的缺失将更加严重.生物学的教学形式迫切需要变革,生物实验教学急需改进,一定要将生物实验教学落到实处才能培养出具有创新精神的新时代学生。

另一方面,实验室利用率很低,大都闲置着.大部分学校都有单独的生物实验室,但平均利用率很低.学校在进行课程安排时将大部分的时间安排在理论课教学上,学生的实验课时间被大大压缩,理论与实践存在脱节的现象。

2、学校的硬件设施没有跟上

学校硬件设施的配备与学校对生物实验的重视程度,学校所在地的经济文化的发展程度有着极其密切的关联.总体而言,当前大多数地区的经济发展程度都可以满足基本的硬件设施配备需要,只要学校更加重视这方面的教育。

加大一定的投入,基本的实验器材还是可以满足的.但生物学实验受外界客观因素的影响较大.客观条件的限制是实验课开设度不高的重要影响因素。

有一些生物学实验需要用到较为先进的观察仪器,但这些仪器的价格高昂,大多数学校很难拿出足够的经费引进。

另一些实验需要用到活体,像家兔,小白鼠,蟾蜍等,这些实验材料的储存需要找专人看管,投入的人力物力较大。

其次,在一些偏远地区或者比较偏远的农村,想达到和大城市学校一样的实验配备在现有的经济条件下是不允许的,许多农村中学缺乏实验课程必备实验器材,开设实验课困难重重.

3、缺乏实验研究意识

当前学校开设的一些生物学实验,仅仅是从书本中选取一些操作相对简便,耗费的人力物力相对较少,没有危险性的最基本的实验,这已经远远不能满足新课程的需要.理想与现实总是存在一定的差距,当前的生物学教学中存在一些薄弱环节需要加强。

二、提高高中生物实验教学水平的举措

1、增强学校和老师对于高中生物实验教学的重视

生物教师和学生都应当充分地认识到,上实验课不是一种上课的新形式,重要的是通过实验能使学生更愿意动手操作、与他人展开合作和积极探索科学。

在实验过程中,学生为着相同的实验目的进行相互分工合作,在合作中认识到人与人之间合作的重要性;亲身参与实验的每一个步骤,学生实事求是的科学态度得到培养。

实验的失败与成功存在很大的不确定性,失败的痛苦,成功的喜悦教会学生要有一个健康良好的心理素质,不畏失败,坚持不懈,克服艰难、勇于探索,积极进取。

这些实验可以教给学生知识的同时,助力学生的健康成长.学校和老师要从根本上真正认识到实验课的重要性,协调好实验课与理论课的比重,培养学生学习生物的兴趣,引导学生参与到生物实验教学中来。

动物实验性研究论文

动物生物技术是以大量的实验为基础,涉及的实验动物、生化试剂、仪器设备种类繁多,是一门非常强调实验技术和技能的学科,我整理了动物生物技术论文,有兴趣的亲可以来阅读一下! 动物生物技术论文篇一 动物生物技术实验室的安全监控和管理 摘 要 实验室作为高校教学科研的重要组成部分,其安全管理具有举足轻重的作用。目前,动物生物技术实验室在实验过程中需运用大量的生物组织、化学试剂、仪器设备等。生物组织的安全操作、化学试剂的合理归放以及仪器设备的正确操作和管理是科研顺利进行的基础条件。高校应加强 安全 教育 ,采取积极的防范 措施 ,保证高校实验室的正常高效运转。 关键词 动物生物技术实验室;安全管理;仪器设备 中图分类号:G482 文献标识码:B 文章 编号:1671-489X(2015)16-0166-03 随着科学技术的迅速发展,越来越多的高校纷纷设立动物生物技术实验室进行这方面的研究工作。动物生物技术是以大量的实验为基础,涉及的实验动物、生化试剂、仪器设备种类繁多,是一门非常强调实验技术和技能的学科,旨在培养具备生物学、医学、公共卫生学、环境保护和野生动物保护、基因工程、人类疾病模型和医药工业等基础理论知识和实践能力,能在动物生物科学领域前沿承担创新研究和管理的高级科学技术人才。 目前,大部分实验室都缺乏专业技术人员的管理、维护。实验室的使用、人员流动和内部管理产生许多新情况,其安全问题已经迫切地摆在人们面前。因此,如果希望实验室安全、顺利、高效地为教学和科研提供服务,就要求重视实验室的安全管理,进而预防事故的发生。 1 动物生物技术实验室现状 自2009年新版《实验室生物安全通用要求》(GB19489―2008)开始实施,国家检验检疫局和标准化管理委员会对生物技术类实验室的安全设施、安全管理体系做出统一的执行方案[1]。虽然国家把高校实验室的安全管理一直视为重点,人们的环保意识和安全意识也在不断增强,但免不了还有很多问题存在。例如:实验室的 规章制度 不能有效执行;师生的安全意识薄弱,管理混乱,不规范操作仪器,对化学有毒有害药品不合理归置;对实验动物质量检测、生物安全控制不重视,病原微生物检测实验室的设施条件未达到国家颁布的生物安全实验室标准;实验中产生的废弃物未进行无害化处理便与生活垃圾混放或倾倒入下水道,实验后的动物组织、尸体随意扔入垃圾桶;等等。这都为实验室的安全和人员的安全埋下了隐患。 基于此,本文提出一些关于动物生物技术实验室的安全管理措施来和大家共同探讨。 2 动物生物技术实验室安全管理的改进措施 加强人才队伍建设 实验室的安全监控离不开人的作用,提高专业技术人员的基本素质是做好实验室管理工作的基础。这要求实验技术人员不但要有扎实的理论基础、过硬的实验技能、良好的品德修养、较强的管理能力,还要能熟练掌握仪器设备的安全操作,解决实验中出现的种种问题[2]。 要达到以上要求,可通过如下途径: 1)认真学习实验室生物安全手册以及实验室安全管理的各项规章制度; 2)定期组织专业技术人员技能、仪器设备的安全规范操作、有毒有害试剂的管理等方面的培训; 3)定期举办实验室紧急状况的处理和应急程序的演练,如洗眼装置的正确使用、伤口的正确处理、水电安全的应急措施、紧急逃生能力等; 4)学校要对实验室加强监督与考核,以严格认真的科学态度对实验室进行计划管理、技术管理和经济管理,只有这样才能实现实验室的科学化和规范化[3]。 加强生物安全意识 动物生物技术实验室是一类与动物(小鼠、大鼠、豚鼠、兔、鸡、犬、羊、牛等)、动物组织(细胞、血液、皮毛、排泄物、组织器官等)密切接触的实验室。这些动物、动物组织可能携带一些已知或未知的病原体,通过各种方式(空气、器械污染、操作不慎等)对实验技术人员和环境造成污染。据报道,在过去几十年里,时有发生实验室相关感染的调查 报告 ,例如:2004年4月中国疾病预防控制中心病毒所实验室由SARS冠状病毒引起实验人员的感染[1];2011年3月,黑龙江省东北农业大学的27名学生及1名教师因使用4只未检疫山羊进行实验而感染布鲁氏菌病。为此,提出以下安全控制措施。 1)实验动物的来源确定及实验前观察。动物生物技术实验室所采购的动物,其来源一定要遵循国家的规定。所选动物必须是由符合《实验动物管理条件》《医学实验动物管理实施细则》的规定并取得动物检疫合格证明的实验室提供[4]。在实验前,要观察、了解参加实验的动物,掌握其生活习性与 饲养 要求;在预实验中,要对动物组织、器官等生理解剖部位、动物对各种处理因素的反应情况作初步评估,以便预防正式实验过程中,动物在生理、精神状态等方面可能出现的问题,确保实验过程的顺利进行。 2)实验过程中的安全操作。首先要进行外观检查,包括:毛色光泽是否清洁贴身,行动是否异常,头脸有无肿大,背有无穹起,四肢、尾和皮肤有无缺损,动物有无喘息、鼻分泌物增多、肛门不洁等现象。外观异常是某些疾病发病前出现的临床症状,是疾病诊断的前期信号。如鼠的唇部、四肢、尾部出现水肿和小疱,则有可能是得鼠痘病毒感染所致;小鼠出现斜颈、眼鼻分泌物增多,有可能是肺支原体感染所致。 其次,在实验过程中要有防护措施,根据GB19489―2004《实验室生物安全通用要求》,动物生物技术实验室应当具备生物安全防护二级水平[5]。具体要求如下: ①实验室制定生物安全手册及规章制度,限制非实验人员进入; ②远离公共区域,与外界进行有效隔离; ③硬件设施包括二级生物安全橱、个人防护设备、工作台(耐热、耐酸碱、耐有机溶剂消毒剂腐蚀)、通风系统、洗手池、眼部冲洗装置、防蚊纱窗; ④实验结束后,实验人员用消毒水泡手,工作服、手术器械要进行高温灭菌,离开后开启紫外灯。 3)动物尸体及组织的合理清除。动物尸体作为一种废弃物,要进行无害化处理。必须按照兽医卫生的要求和程序,严格动物尸体的收集、运输和无害化处理。在运输过程中,车厢需做到无泄漏、密封严格,小型动物需装入密封塑料袋中。常用的的无害化处理方式包括以下几种。 ①深埋法处理:在远离居民区、水源、泄洪区、草原和交通要道,挖深度不少于2米、能容纳动物尸体侧卧的坑,坑底铺2~5厘米厚的生石灰,将尸体放入使之侧卧,再铺上2~5厘米厚的生石灰,用土覆盖土层厚度不少于米,并与周围持平。 ②焚烧法处理:这也是处理尸体最彻底的 方法 ,一般用焚尸炉即可。 ③发酵法处理:将尸体抛入专门的尸体坑内,用生物热的方法将尸体发酵分解,堆尸体的坑封闭待尸体完全分解就可挖出作肥料[6]。 加强设备的统筹管理、化学试剂正确存放 1)对设备的管理。 一是明确职责:实验室管理人员对仪器的保管、使用及维护进行管理。 二是对仪器进行分类标识,标明每台仪器的编号、名称、使用部门、保管人等,同时在仪器醒目位置标明“合格”“准用”(仪器设备某些功能已丧失,但检测工作所需要的功能正常且经检定/校准合格者)“停用”标识[7]。 三是资源充分利用:将闲置设备为多个实验室共用,避免资源浪费。 2)药品的管理。 一是完善实验室管理制度。设立专职人员负责制,实验危险品入库前,必须进行检查登记,切实做到“四无一保”(无被盗、无事故、无丢失、无违章、保安全)和“五双”(双人保管、双人收发、双人领用、双把门锁、双本账目)[8-9]。 校内相关部门定期或不定期检查危险化学药品的登记记录(领、用、剩、废、耗),核对账物,检查个体防护设备及实验室安全设备状况。 二是对药品进行集中存放和统一管理。根据药品的种类、性质,设置相应的通风、防爆、泄压、防火、防雷、报警、灭火、防晒、调湿、消除静电等安全设施,将药品存放在条件完备的专用仓库中。对实验危险品,特别是爆炸物品、剧毒物品,应严格遵守分类专库保存,精确计量和记载,严加保管,不得转送、转让给其他单位和个人,或用于食品、药品或其他非实验室使用。储存实验危险品的仓库内严禁吸烟和使用明火,并根据消防条例配备消防力量、消防设施以及通讯、报警等必要装置。 三是定期对实验室管理人员进行培训。进一步了解危险化学品的种类、性质、储存、使用管理规定,防护设备的正确使用以及必要的应急措施等,以便有效地防止事故的发生。 加强废弃物的清理措施 实验中产生的废弃物如卤素有机物、一般有机物、无机物废液要分别回收,不可混放,更不能作为生活垃圾随意倾倒,除了玻璃仪器的洗刷废水。且要注意剧毒废液应单独回收。集中回收后,可先对回收的废弃物做一些初步处理,处理时注意可能产生的发热、有毒气体、喷溅及爆炸等危险。对于危险性较小、普通实验室就可处理的废弃物可自行完成。如易挥发的有机试剂用量较小时,可使其在通风环境下向空气中自然稀释挥发;废酸、碱液,可加入相应试剂中和至pH值呈中性,再和大量水稀释后排入下水道;乙醇及醋酸之类有机溶剂,能被细菌作用而易于分解,经用大量水稀释后,即可排放;不富集重金属且不溶于水的此类溶剂,如乙醚可采用燃烧法进行处理(燃烧时装入铁制或瓷制容器,选择室外安全地方,点燃时取一长棒,站在上风方向点燃,监视至烧完为止)。其有害物质浓度不得超过国家和环保部门规定的排放标准。对于剧毒废液和过期实验危险品要定期联系专业的处理厂进行销毁,并做好处置记录。 实验室危险化学品管理是一种风险管理,认真研究探索适应新时期高校实验室危险化学品管理的措施非常必要,以切实保证学校实验教学及科研工作顺利进行[10-11]。 3 结束语 实验教学和实验室建设是高等学校教学和科研活动的重要载体,是培养学生较强的动手能力和创新能力的基地,是培养高科技人才的摇篮。必须本着预防为主、安全第一的原则,使学生树立安全意识和环保意识,自觉维护自身安全和环境安全。同时加强工作人员的业务培训,有效地排除可能发生的各种危险因素,保障实验室的安全、高效运行。 参考文献 [1]梁宏伟,王玉兵,陈发菊.浅谈分子生物学实验室安全管理及研究生的作用[J].中国电力教育,2012(7):92-93. [2]张凌.浅谈实验室的科学管理与实验教学[J].科技信息:学术研究,2008(8):168-170. [3]刘惠珠.浅谈高校实验室在人才培养中的作用[J].科技信息,2010(33):215-216. [4]赵忠华,樊春玲,汪淑英.管理在医学动物实验实施中的意义[J].中国实用医药,2008(19):204. [5]代小伟,刘云波.浅谈实验动物病理检测[J].中国比较医学杂志,2010(8):65-68. [6]李亚妮,韩建业,张海利.浅谈当前动物尸体处理的现状、危害及对策[J].经济研究导刊,2009(16):199. [7]向峰,王立前.做好实验室仪器设备的标识化管理[J].云南科技管理,2012(3):45-47. [8]韩燕,王淑红,雷莉.生物化学与分子生物学实验室的安全监控和管理[J].西北医学教育,2011(1):118-119. [9]莫寅斌.高校实验室管理中存在的问题及对策[J].实验科学与技术,2011(6):175-177. [10]程月琴,刘春元,王杰.新形势下的实验室建设和管理[J].科技信息,2011(12):1-9. [11]应佩蓓,杨奕,王磊.高职院校实验室危险化学品安全管理探讨[J].卫生职业教育,2011(23):110-111. 动物生物技术论文篇二 生物技术专业动物生物技术课程建设与改革 摘要 动物生物技术是生物技术专业的一门专业必修课,针对该课程特点,从教学思想与目标、师资队伍、教材、课程内容、 教学方法 以及考核方法等6个方面探索该课程建设和改革思路,旨在提高该课程的教学质量,满足新时期人才培养的需求。 关键词 动物生物技术;课程建设;教学改革 中图分类号 G642;G420 文献标识码 A 文章编号 1007-5739(2013)01-0326-02 21世纪是生命科学的世纪。生物技术是人类科学技术发展历史中最悠久、对人类社会具有重大贡献的学科之一。随着分子生物学前沿学科的不断进步,生物技术也得到了突飞猛进的发展。动物生物技术是一门现代生物科学理论和技术相结合的综合性学科,主要涉及动物基因工程、动物细胞工程、动物胚胎工程等几大领域,在诸多行业都得到了广泛的应用,如农业、食品业、医学行业等[1]。生物技术这门学科在各大高校中都占有很重要的地位,可见该门学科的重要性,因此学好生物技术这门学科对今后的就业至关重要。笔者在介绍生物技术的概念的基础上, 总结 了动物生物技术课程的建设与改革措施,以期为学生的就业打下坚实的基础[1]。 1 生物技术的概念 生物技术是指在现代生命科学的基础上,利用各种先进的技术手段和其他类科学的原理和技术来对生物体或生物原料等进行加工或改造等,目的是生产出人类所需的产品。先进的工程技术包括基因工程、细胞工程、发酵工程、酶工程和蛋白质工程等新技术。对生物体的改造是指按照人类的需要,改造或加工生物包括植物、动物、微生物等,使其能够生产出对人类有利的产品[1-2]。 2 教学现状与分析 内蒙古农业大学生命科学学院生物技术专业自1996年开始招生,2006年成为内蒙古自治区品牌专业,经过了16年的专业建设,首先于2003级生物技术专业学生中开设36学时的动物胚胎工程课程(专业选修课),随着现代生物技术的迅猛发展,36学时的理论讲授明显不足,于2005级学生中更改教学大纲,内容上增加了动物组织、细胞的培养技术、基因工程技术等,理论教学增加到54学时,并增加18学时实验教学,课程性质首次转为专业必修课,并创新性地更名为动物生物技术,当时整个生物领域还未出现命名为动物生物技术的课程,直到2009年5月1日,科学出版社出版了普通高等教育十一五规划教材《动物生物技术》,至此这一新课程有了正式出版的教材可参考。笔者调查了部分农林院校生物技术专业开设的主干课程,主要有11门(动物学,植物学,微生物学,生物化学,遗传学,细胞生物学,分子生物学,基因工程,细胞工程,发酵工程和酶工程),在调查的农林院校中(安徽农业大学,西北农林科技大学,山东农业大学,湖南农业大学,吉林农业大学,东北林业大学,青岛农业大学,江西农业大学,福建农业大学,华中农业大学,华南农业大学,云南农业大学),都开设《细胞工程》课程,目前只有内蒙古农业大学生命科学学院生物技术专业开设与《细胞工程》相近课程《动物生物技术》和《植物生物技术》课程。 3 动物生物技术课程建设与改革 教学思想与目标改革 落实科学发展观,逐步树立“以学生为中心”、“一切为了学生”的意识。教师要改变传统的教学观念[3],正确处理传授知识与提高学生学习能力之间的关系,使学生在学习一些课程基础知识的情况下,掌握一种主动学习课程相关知识的能力,成为富有知识和具有学习知识能力的复合型人才。 师资队伍建设 组建教学团队,将教学内容分为不同的教学模块,打破传统的一人一课的教学模式,每一模块由具有相应专业背景的教师承担,业务上要精益求精,力争紧跟各教学内容的学科前沿。定期开展教学研讨,督导组专家听课、评课,同时不定期开展自评和互评及学生评教,以促进整体教学水平的提高。 教材建设与改革 根据调研,笔者选用了科学出版社出版的普通高等教育十一五规划教材――蒋思文教授主编的《动物生物技术》作为教材,该书比较全面系统地介绍了动物生物技术的概况、基本原理、技术方法和最新发展。同时,由于课时的限制,在教学过程中,不可能做到面面俱到,且课程知识更新速度较快,一些最新 热点 在教材中没有体现的,自行编写部分讲义,以文本形式拷贝给学生,并推荐其阅读中外文的优秀参考书。 课程内容改革 动物生物技术属于多学科交叉课程,也是各国科研工作者研究的热点领域,大量的研究成果层出不穷,也在不断地更新和充实着这一新兴学科的知识。无论是教师的教,还是学生的学都具有一定的难度,这就要求在授课内容的选择上,既要注意授课内容的完整性,又要保证实用性和先进性,同时做好与其他课程交叉内容的增、减和衔接。在课程内容上,首先介绍绪论,动物胚胎工程技术概述,体外受精,胚胎移植,性别控制,胚胎分割,嵌合体;其次,介绍分子生物学及基因工程基础;最后重点介绍细胞核移植技术、干细胞技术、转基因技术、动物生物反应器、动物细胞培养技术,动物细胞融合技术,杂交瘤技术和单克隆抗体技术。通过精心的安排,使学生能在有限的时间内,全面系统地了解动物生物技术课程体系的基本内容。 教学方法改革 利用重大科研成果,激发学生学习的兴趣,提高其学习的主动性。如美国科学家马里奥?卡佩基、奥利弗?史密斯和英国科学家马丁?埃文斯,利用“基因靶向”技术让小鼠体内的特定基因失去活性,培养出研究价值极高的“基因敲除”小鼠,为人类遗传病研究提供了药物试验的动物模型。有了这些动物模型后,人类就能更有效地找到治疗各种遗传病的新疗法,彻底攻克遗传病就为时不远了,这一成果使得他们一起获得2007年诺贝尔生理学或医学奖。罗伯特?杰弗里?爱德华兹爵士,英国生理学家,生殖医学的先驱者,因创建了“体外受精技术”,被授予2010年诺贝尔生理学或医学奖。一门课程的讲授,不但要使学生掌握和了解课程相关的一些基础知识,更重要的是要教会学生如何通过有效途径尽可能的获取更多的、更丰富的相关知识,特别是对于像动物生物技术这样一门新兴的学科领域,许多知识都处于动态更新和完善的过程中[1]。 跟踪学科科研动态,开拓学生视野,培养 创新思维 。本科生的课堂教学过程不仅仅是传授书本知识,更重要的是启发学生的开拓性思维能力和创新意识,培养和提高其发现问题、分析问题和解决问题的能力[3-5]。因此,在应用范围广、知识更新快的动物生物技术教学过程中,介绍学科研究的新动态和新进展,有意识地拓宽学生视野,打开学生思路,培养学生创新性思维是十分必要的。例如诱导多能干细胞(Induced pluripotent stem cell,IPS cell),由日本的2位科学家于2006年发表于世界顶级杂志《Cell》上。通俗地讲,就是通过某种方法,把高度分化的成体细胞去分化,使之成为多能干细胞,重新获得分化成多种细胞的能力。IPS技术是干细胞研究领域的一项重大突破,它回避了历来已久的伦理争议,解决了干细胞移植医学上的免疫排斥问题,使干细胞向临床应用又迈进了一大步,该成果的研究者获得了2012年的诺贝尔生理学或医学奖。随着IPS技术的不断发展以及技术水平的不断更新,它在生命科学基础研究和医学领域的优势也已日趋明显[6]。 创新教学形式,提高教学效果。在课堂教学过程中,要认真倾听学生意见,像朋友一样对待学生,拉进教师与学生的距离,让学生感受课堂 文化 ,使其融入其中,积极思考,成为课堂的主体。同时可适当增加专题讨论会,通过学生准备ppt演讲等形式,一改以往整节课教师讲、学生记,缺乏沟通的模式,使学生处于主动学习的状态[7]。 优化多媒体教学,引入现代信息技术。利用有限的课时,着重讲授课程的重点、难点、关键点、知识点间的联系,引导学生自觉地去思考,对于容易掌握的部分课程内容可安排学生自学。利用计算机和Internet等手段,从国外引进和下载原版图书和动感图像,进行多媒体教学,可以有效提高教学组织效率,充实教学内容。不仅可以多层次、多角度地向学生提供丰富多彩的教学信息,还可以提供更加生动形象的人机交互界面,充分调动学生学习的积极性[8]。例如,细胞融合,精卵受精,细胞核移植等内容。在多媒体教学中,坚持适度运用原则和有机结合原则,留出足够的时间给学生理解、思考,且结合使用板书、实物等各种教学媒体,取长补短,将教学内容化繁为简,增强教学的生动性和创造性,使学生喜欢学习[2]。 考核方法改革 首先,改变以往的考核方法,将重视课本上的知识转变成重视实践、将重视成绩转变成重视课堂教学,今后不以单一的考试成绩为总成绩,而要加上一定比例的实践考核成绩,让教师、学生都能重视实践;其次,增减考核方式的多样性,以平时成绩、实验成绩、期中成绩和期末考试等作为综合考查学生学习成绩的考核体系,即20%平时成绩、20%实验成绩、20%期中成绩和40%期末成绩[9]。 4 结语 随着科学技术的快速发展,动物生物技术方面的研究也会更加深入,因此各个高校要建设好动物生物技术专业已迫在眉睫。课程组立足于内蒙古农业大学生命科学学院自身特色,通过分析生物工程、生物技术、制药工程3个专业之间的内在联系,准确把握动物生物技术课程的教学地位,注重该门课程特点,围绕课程内容,加强教学建设,创新教学形式及考核体系,逐步完善优化动物生物技术多媒体教学,提高教学质量,达到人才培养的目的和要求[10]。 5 参考文献 [1] 王伟霞,李福后.生物技术专业《细胞工程》课程建设与改革[J].科技创新导报,2008(9):245. 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口腔医学专业学生主要学习口腔医学的基本理论和基本知识,受到口腔及颌面部疾病的诊断、治疗、预防方面的训练,具有口腔常见病、多发病的诊断、修复和预防保健的基本能力。以下是我为大家收集的关于研究实验动物在口腔医学研究中的应用的 论文 ,希望大家喜欢!

论文摘要: 医学实验动物学科是医学发展重要的基础和支撑条件,口腔医学的各项研究也都建立在动物实验的基础上。近年来,许多口腔疾病的研究都在短期或长期建立各种口腔疾病实验动物模型,用于各种口腔疾病的病因分析和诊断治疗等研究。

论文关键词: 实验动物口腔医学构建动物模型

当今的时代是生命科学迅猛发展的时代,也是科技创新的时代。实验动物学科作为生命科学特别是医学研究重要的基础和支撑条件,其本身的创新程度对人类健康事业的持续发展具有重要的作用[1- 3]。动物实验在医学研究中有着重要的意义,是医学研究中的重要方法[4],几乎可以说,在医药学、生命科学研究领域内,每一项重大成果都要应用实验动物。近年来,我国实验动物得到不同水平、不同层次、全方位立体发展,成为现代科学发展不可缺少的重要基础条件。实验动物在口腔医学科研中的作用是多方面的,首先,在医学生物学方面: 借助于实验动物来完成各种实验,用以探索疾病的起源,研究各种疾病与衰老的机制,攻克各种疾病,有利于更准确、更全面、多方位、多层次地了解各种口腔疾病;其次,在制药工业方面:新的口腔用药品必须用大量的动物实验进行严格的安全性和有效性评价,对包括啮齿动物、犬或猴等不同进化程度动物进行实验,以证明对机体是否安全可靠。

目前常用于口腔医学科研的实验动物包括大鼠、兔、犬、小型猪等,现就目前常见口腔医学实验动物应用作一综述。

1 大鼠

大鼠口腔的上下左右各有3 颗磨牙,其口腔内部组织的结构、组织病理学都与人类近似,如齿龈沟内上皮表面有角化存在,其口腔内的病原体、菌斑形成及其滋生繁殖等与人类口腔相似。患各种口腔疾病时,其病理学特征也类似人的口腔组织病理,所以,大鼠作为口腔疾病模型在口腔医学科学研究中的应用十分广泛。

建立实验性牙周炎动物模型刘颍凤等在大鼠尼古丁实验性牙周炎动物模型建立的实验[5]中就用36 只SD 大鼠,丝线结扎上颌右侧第二磨牙颈部, 左侧未结扎作为自身对照。

采用组织学、Micro- CT 方法观察大鼠牙周破坏情况。实验证实牙颈部丝线结扎方法可成功地建立牙周炎实验模型,腹腔注射尼古丁可致加重大鼠牙槽骨丧失。陈金富[6]等在齿龈内阿米巴引起牙周病及其致病机制研究中,也应用大鼠感染阿米巴原虫来构建研究所需要的动物模型。

建立复发性口腔溃疡(RAU)实验动物模型王婷等[7]选用SD 大鼠观察双黄清口胶囊对口腔溃疡的治疗效果。将大鼠分为双黄清口胶囊高、中、低剂组,阳性对照组和空白对照组,连续灌胃给药14 d,进行药效学实验,得出结论为双黄清口胶囊能促进口腔黏膜溃疡的恢复,并具有较好的抗炎止痛作用。张彦表[8]等也以大鼠建立RAU 动物模型,探讨参芪扶正注射液对RAU 大鼠TNF- α、NF- κ B p65 表达的影响。并得出参芪扶正注射液对RAU 大鼠有治疗作用,其机制可能与抑制炎性细胞NF-κB p65 的活化及减少炎性细胞因子的分泌有关的结论。

2 兔

和其他啮齿目动物不同,兔有6 颗切齿,它多了一对小切齿,其上唇分开,左右两侧分别与同侧鼻孔相连。兔是骨折愈合和骨缺损修复研究的常用备选动物,尽管兔下颌骨的解剖与人存在一定的差异,如下颌角处骨皮质薄,下颌骨骨质脆,易劈裂,血运相对较差,下颌体由各牙根充斥,可用骨质不多等[9]。但由于兔繁殖、饲养以及麻醉、解剖等问题的资料都已比较成熟,适用于大样本动物模型研究,又能很好模拟人类的骨折和骨缺损的修复,所以常常应用于下颌骨的治疗研究中。刘瑞峰[10]等就以家兔为实验动物模型,行双侧下颌骨骨切开术,采用内置式牵张器对双侧下颌骨同时进行牵引,研究家兔下颌骨延长术后新生骨回缩情况,确定牵张器的拆除时机。荣小芳[11]等选用30 只健康成年日本大耳白兔建立了兔下颌骨临界骨缺损人工材料植入的动物模型,并在此基础上研究人类骨折愈合和骨缺损的修复等相关问题,收到良好效果。

3 犬

高中物理实验教学论文范文

第一学期高一物理教学计划第一学期高一物理教学计划 4-3 一、教学要求 本学期继续使用北京师范大学出版社出版[de]《高一物理》教科书,这套教科书是在我区原《高中物理学习讲义》[de]基础上根据高中物理新大纲修改而成[de]。《高中物理学习讲义》在我区连续试用了11年,取得了较好[de]教学效果,形成了我区高中物理教学[de]基本特色。经过修改后[de]这套教科书,保持了原《高中物理学习讲义》[de]基本特点,并且根据教育部最新颁布[de]《高中物理教学大纲》和《全日制普通高中课程计划》[de]精神,对教科书[de]内容、教学要求以及课后[de]习题等都进行了调整和修改,注意加强了理论与实际[de]联系,有助于高一学生[de]学习。 根据新[de]《高中物理教学大纲》[de]精神,在使用该教材进行教学时应注意以下几个方面:1.认真学习新[de]《高中物理教学大纲》,深刻领会大纲[de]基本精神,以全面实施素质教育为基本出发点,树立对每一个学生负责[de]思想,根据各校、各班[de]具体情况,制定恰当[de]教学计划和和教学目标要求,满腔热情地使每一个学生在高中阶段都能得到良好[de]发展和进步,是每一个教师[de]基本职责,是师德[de]基本要求,也是搞好高中物理教学[de]基本前提。2.认真钻研教材内容,深刻体会教材[de]编写意图,注意研究学生[de]思维特点、学习方法以及兴趣爱好等因素。要依据教材和学生[de]实际情况深入研究和科学选择教学方法。特别注意在高一学习阶段培养学生良好[de]学习习惯和思维习惯,切忌要求过高、死记硬背物理概念和物理规律。充分调动学生[de]学习积极性和主动性,要把主要[de]精力放在研究提高学生[de]基本素质和能力方面。要逐步地纠正学生在初中物理学习中[de]不良学习习惯和思维方法。3.对高一学生来讲,物理课程无论从知识内容还是从研究方法方面相对于初中[de]学习要求都有明显[de]提高,因而在学习时会有一定[de]难度。学生要经过一个从初中阶段到高中阶段转变[de]适应过程,作为教师要耐心地帮助学生完成这个适应过程。首先要积极培养和保护学生学习物理[de]兴趣和积极性,加强物理实验教学,培养学生观察与实验[de]基本素养。其次要注意联系实际,以学生熟悉[de]实际[de]问题或情景为背景,为学生搭建物理思维[de]平台。第三,要注意知识与能力[de]阶段性,不要急于求成,对课堂例题和习题要精心选择,不要求全、求难、求多,要求精、求活。同时要强调掌握好基础知识、基本技能、基本方法,强调对物理概念和规律[de]理解和应用,这是能力培养[de]基础。4.加强教科研工作,提高课堂效率。要把课堂教学[de]重点放在使学生科学地认识和理解物理概念和规律方面,掌握基本[de]科学方法,形成科学世界观。要充分利用现代教育技术手段,提高教育教学质量和效益。二、本学期教学进度安排 本学期共20周,实际安排授课时间17周,按每周3课时(未计入可安排[de]选修课一课时)计算,共51课时。期中练习安排在第11周,期末练习安排在第21周。建议各章[de]教学时数为:第一章 力 力[de]合成和分解 6课时第二章 直线运动 9课时第三章 牛顿运动定律 6课时第四章 物体在重力作用下[de]运动 6课时期复习与练习第五章 物体[de]平衡 4课时第六章 圆周运动 6课时第七章 万有引力 6课时第八章 功 动能定理 5课时学生实验 7课时期末复习与练习三、几点说明:1.建议期中练习前教学进度控制到第四章结束。2.在教学中注意处理好以下几个关系,首先是会考要求与高考要求[de]关系,高一学生[de]文理倾向并不形成,因此不要过早[de]向高考要求靠拢;第二是初、高中知识[de]衔接关系,特别注意九、十两个月起始阶段[de]教学要求一定要适当,这套教科书已经考虑到了这一点,希望在教学中认真体会,并根据学生实际情况安排教学;第三是知识[de]形成过程与讲练习题[de]关系,切忌以讲练习题替代学生[de]认识过程。3.对于学生实验,教材中将游标卡尺和螺旋测微器[de]作用放在了实验[de]起始位置,请任课教师有计划地安排实验内容与进度,注意从一般[de]实验知识和基本[de]实验操作技能培养学生,以形成良好[de]实验素质和实验习惯。三、主要教研活动 本年级教研活动[de]重点是对新大纲[de]学习和落实,特别是最近几年参加工作[de]青年教师和刚开始在高中任教[de]教师更要加强研究。全体[de]教材教法分析与介绍,一般每月一次,对新高一教师则准备开展一些有针对性[de]专项活动内容,包括集体备课、经验介绍、研究课等。具体活动安排见每月[de]《进修活动日程安排表》。

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物理学是研究物质运动最一般规律和物质基本结构的学科,下面就是高中物理论文范文,欢迎大家阅读!

摘要 :物理规律教学是使学生掌握物理科学理论的中心环节,是物理教学的核心之一。

本文结合笔者自身多年的物理教学经验,浅谈在物理教学中,如何搞好中学物理规律的教学。

关键词: 物理规律教学

物理规律反映了各物理概念之间的相互制约关系,反映在一定条件下一定物理过程的必然性。

它是中学物理基础知识最重要的内容,是物理知识结构体系的枢纽.所以,物理规律教学是使学生掌握物理科学理论的中心环节,是物理教学的核心之一。

怎样才能搞好规律教学呢?现结合本人多年的物理教学经历,浅谈以下几点看法:

一、创设发现问题、探索规律的物理环境

教师带领学生学习物理规律,首先需要引导学生在物理世界中发现问题。

因此,在教学的开始阶段,要应给学生创设一个便于发现问题的物理环境。

在中学阶段,主要是通过观察、实验发现问题,也可以从分析学生生活中熟知的典型事例中发现问题,有时也可以从对学生已有知识的分析展开中发现问题。

另一方面,创设的物理环境要有利于引导学生探索规律。

例如使学生获得探索物理规律必要的感性知识和数据;提供进一步思考问题的线索和依据;为研究问题提供必要的知识准备等等。

创设的物理环境还应有助于激发学生的学习兴趣和求知欲望.

二、带领学生探索物理规律

在学生有一定的需要和积极的准备状态下,教师要利用各种适宜的方法,如实验探索、理论推导等,向学生阐明概念和规律的形成过程,建立新旧知识的链接。

如在牛顿第二定律的教学中,让学生通过实验探索加速度与力的关系以及加速度与质量的关系,得出在质量一定的条件下加速度与外力成正比、在外力一定的条件下加速度与质量成反比的结论。

在此基础上,教师指导学生总结加速度、外力和质量的关系,归纳出牛顿第二定律。

这样学生对该规律的建立就有了一个清晰的过程,才能较深刻地理解物理规律、领悟其物理含义。

另一方面,向学生呈现物理规律内容时不但要准确,而且对一些关键字词应加以突出,给予适当的说明,以引导学生足够的注意和正确理解,并与其他类似的或易混淆的概念和规律进行比较,建立类比联系,加深对物理规律的理解。

三、要使学生深刻理解规律的物理意义

在规律的教学中,要引导学生深刻理解其物理意义,防止死记硬背。

物理规律的表达形式主要有两种:一种是文字语言,另一种是数学语言,即公式。

对物理规律的文字表述,必须在学生对有关问题进行分析、研究、并对它的本质有相当认识的基础上进行,切不可在学生毫无认识或认识不足的情况下“搬出来”,“灌”给学生,然后再逐字逐句解释和说明。

只有这样,学生才能真正理解它的含义。

例如,牛顿第一定律“一切物体在没有受到外力作用的时候,总保持匀速直线运动状态或静止状态。”在理解时,要注意弄清定律的条件是“物体没有受到外力作用”,还要理解“或”这个字的含义。

“或”不是指物体有时保持匀速直线运动状态,有时保持静止状态,而是指如果物体原来是运动的,它就保持匀速直线运动状态;如果原来是静止的,它就保持静止状态。

对于用数学语言即公式表达的物理规律,应使学生从物理意义上去理解公式中所表示的物理量之间的数量关系,而不能从纯数学的角度加以理解。

如,对电场中同一点而言,不能说场强E与电场力F成正比,与电量q成反比,因为场强E由电场和电场中该点的位置决定。

四、要使学生明确物理规律的适用条件和范围

物理规律往往都是在一定的条件下建立或推导出来的,只能在一定的范围内使用.超越这个范围,物理规律则不成立,有时甚至会得出错误结论.这一点往往易被学生忽视,他们一遇到具体问题,就乱套乱用物理规律,得出错误结论.因此,在物理规律教学中,要使学生明确物理规律的适用条件和范围,正确地运用规律来研究和解决问题。

例如动量守恒定律,它的成立条件是,所研究的系统不受外力或者所受外力的合力为零,这属基准条件。

如果系统受到外力F外或合力F合不为零,其动量是不守恒的,但可能有两种情形:其一,系统中物体相互作用的内力F内远大于F外(或F合),该系统的动量可看作是守恒的,其条件属近似条件;其二,选定直角坐标系后,将不在坐标轴上的外力各自沿x轴和y轴进行正交分解,若沿某一坐标轴(如x轴)的各个外力(含分力)的合力为零,则系统在该轴方向上的动量守恒,其条件属分动量守恒条件。

动量守恒定律是自然界普遍适用的基本定律之一,它适用于两个物体或多个物体组成的系统;它不但能解决低速运动问题,而且能解决高速运动问题;不但适用于宏观物体,而且适用于电子、质子、中子等微观粒子。

此外,无论是什么性质的相互作用,动量守恒定律都是适用的。

五、加强应用物理规律解决实际问题的训练和指导

物理规律来源于物理现象,反过来应用于实际问题,学习物理规律的目的就在于能够运用物理规律解决实际问题,同时,通过运用,还能检验学生对物理规律的掌握情况,加深对物理规律的理解。

在规律教学中,一方面要选择恰当的物理问题,有计划、有目标、由简到繁、循序渐进、反复多次地进行训练,使学生结合对实际问题的讨论,深化、活化对物理规律的理解,逐渐领会分析、处理和解决问题的思路和方法;另一方面,要引导和训练学生善于联系日常生活中的实际问题学习物理规律,经常用学过的规律科学地说明和解释有关的现象,通过训练,使学生逐步学会逻辑地说理和表达.对于运用物理规律分析和解决实际问题,要逐步训练学生运用分析、解决问题的思路和方法,使学生学会正确地运用数学解决物理问题。最后指出,由于物理规律的复杂性,必须注意规律教学的阶段性,使学生对规律的认识要有一个由浅入深,逐步深化、提高的过程。

只有这样,才能有效地指导学生掌握物理规律,培养学生的思维能力。

参考文献

1.人民教育出版社物理室。

全日制普通高级中学《物理教学大纲》2003

2.田世昆,胡卫平.物理思维论[M].南宁:广西教育出版社,.

3.南冲.中学物理教学研究[M].北京:海潮出版社,.

【摘要】 高考是关系到千家万户的大事,也是国家目前选拔人才的途径。认真学习和研究《教学大纲》和《考试说明》,按照教学规律科学的进行复习,及时的收集和处理信息,充分的调动学生的学习积极性,一定会取得好的成绩。

【关键词】 高考组织复习能力

为使高考复习能落到实处,使复习的过程更科学、复习的效率更高、有利于最大限度的提高学生的成绩,特提出以下几点建议:

1.强化基础知识的复习,加强学生对概念和规律的深入理解

在高中,对基本概念、基本规律的要求一贯是高考物理考查的主要内容和重点内容,主要考查考生在理解的基础上掌握基本概念、基本规律和基本方法,并要求深入理解概念和规律之间的内在联系。不少学生存在着这样的表现:概念,定义都知道,但一用就错,试卷上表现主要是选择题得分率低。这些都是基础较差,对物理概念和规律的理解不够有密切的关系。而近几年的各地高考试卷中的物理试题也都明确反映出重视基本概念、规律考查的特点。

对此,在复习中应该按照物理《教学大纲》和《考试说明》对学生五个方面的能力的加以严格要求,同时要让学生明白:理解能力是基础。只有理解能力提高了,其他能力才能较好的发展,而理解能力的前提是牢固的基础知识、扎实的基本技能和规范的基本方法,只有抓好基本知识、基本技能和基本方法的复习,对概念和规律的理解才能正确、深入、透彻。

2.加强学生的计算推理能力、论证表述能力、分析综合能力

高考物理试题度于推理能力的考查贯穿于各种题型中,从不同的角度、不同的层次,通过不同的题型、不同的情景设置来考查考生推理的逻辑性、严密性;对论证表述则重在考查能否准确地、简明地把推理过程表达出来,以此鉴别考生表述能力的高低。要克服学生思维推理过程不能严格合乎逻辑,对受力分析、运动过程分析不予重视,给解题带来盲目性;不会用物理语言表述物理过程或物理规律,使解题过程残缺不全;牛顿运动定律、动量、功能关系三条常用解题线索相互脱节,不能有机整合,使解题思路僵化、方法呆板、正确率低。

3.提高学生应用数学知识解决物理问题的能力

物理和数学是紧密联系的,数学为物理学的发展提供了强有力的工具,几乎所有的物理概念和物理规律,都是通过量化的方法用数学公式进行描述,应用数学处理物理问题的能力也是进入高校深造的考生应具有的能力,因此高考物理试题一直注重考查考生的应用数学处理物理问题的能力。

近年来,高考物理中的数学能力要求有明显的调整,主要表现在尽量回避繁杂的机械运算,而在考察方面,为此,我们一方面要求学生在平时学习中,能过一定数目的练习,掌握解决物理问题常用的数学规律及方法,在此基础上,引导学生逐步形成运用数学工具处理物理问题的基本思路,重点在于通过精讲精练使学生能熟练地将物理问题转化为数学问题。另外,要重视估算题的训练,复习时应注意引导学生逐渐掌握近似估算法,快速求出物理量的数量级。同时,提倡学生平时不用或少用计算器进行计算,因为在平时练习中,很多同学习惯于使用计算器,连非常简单的加减法都非用计算器不可,这样使得他们数学运算能力很差。

4.加强实验复习

实验是物理学的基础,实验能力在物理高考中一直占有相当重要的地位。物理高考力图通过在笔试的形式下考查学生的实验能力。

在教学中,一是要正确对待实验教材,实验复习时不应该机械地记忆教材中各个实验的目的、原理、器材、步骤、记录、结果等等,而应引导学生领悟教材中物理实验的设计思想、所运用的科学方法、规范的操作程序和合理的实验步骤。二是要引起学生对实验的有意注意,提供更多的动手动脑的机会,让他们主动地发现问题,解决问题。老师有意地改变实验条件、设置问题,激励学生努力寻找方法,解决问题。三是从培养学生的实验能力出发,让他们学会通过实验测量和有计划的实践活动去认识自然、发现自然规律、验证假想和猜测的方法,培养他们科学的思维方式、科学方法、实际操作技能和解决实际问题的能力。四是鼓励学生大胆创新,认识到实验教材提供的做法并不是一成不变,拘泥成规的,可以对课本中的实验做一些合理的变通,或补充一些模仿性实验,增加一些设计性实验,培养学生运用所学的知识、方法解决新问题的能力。

为使复习备考工作顺利进行,努力完成学校的工作任务,特提出以下几点措施:

1.认真钻研《高考大纲》、《教学大纲》及《课本》,充分提高“二纲一本”在高考中的作用,研究“二纲”,特别是去分析每年高考大纲之间的.细微的不同的地方,显得更加的重要,同时,也要建议学生常去翻物理课本,不可只顾按资料进行复习,却脱离了高考大纲的现象的发生。

2.高三教学应以人为本因为我们的授课对象是学生,是活生生的人,不是听课的机器,这就要求我们在教学中多点人性化,与学生之间多点交流,加强与学生的沟通,树立服务意识,不可高高之上,使教与学发生脱节。

3.要让学生明明白白的学习,让学生明白:“糊里糊涂作10道题,不如清清楚楚作1道题”。也就是说,在上课时要让学生明白,为什么要这么去作而不那样去作,为什么这样作是对的而那样作是错的,也就是时时要让学生明白一个“理”字,处处要讲“理”,在这一方面我的体会是我自己讲“理”的时候多,而让学生去讲“理”的时候少,以后在可能的情况下要让学生来讲讲“理”。

4.要让学生不可走入题海中,必要的题目是要做的,但一定要精选题目,讲前一定要求学生先做,作后再讲,讲后再留时间让学生消化吸收。

5.克服以教代学的现象,教得再好,没有学生的学(理解、消化、吸收),也是徒劳的,我们在高三复习中应该定位为一是指导学生进行知识的归纳和总结,补漏,建立知识网络,二是应有服务意识――帮助学生克服学习中遇到的困难和障碍。

6.要努力提高教学效率,效率的高低不是以你今天讲了多少个知识点,讲了多少道题为标准的,面是以你上课前定下的教学目标是不是在计划的时间内完成为标准的,说通俗一点,就是以这节课学生能过教师指导,真正学到的知识是多少为标准的。

7.狠抓基础内容及重点内容,高考的追求就是区分度,一套成功的试题是通过区分度来实现的,并不是由难度来实现的,而中等题目才是真正实现区分度的手段,因为易题都会,分不出好差,过难的题几乎没有几个人会,基本上也不会区分出好差,这一点一定要让学生知道,只有重视了基础,才能有效地完成中档难度的题,要防止学生钻牛角,老师要及时加以引导。

8.抓中等生要想在明年的高考中有突破,眼睛不能只盯着为数不多的几个好学生身上,要在尖子生吃饱吃好的情况下,重点兼顾中等生或有弱门课的学生,要想法提高他们的物理成绩,而提高他们成绩的方法中最好的方法就是要设法提高他们的学习物理的兴趣,让他们动起来,这样才是最为有效的,另外要多关心他们,多提问他们,在教学中采用灵活的方法,如分层布置作业,根据各班的实际灵活的采用不同的教学方法等,以提高他们的学习的积极性。

我们坚信,只要我们努力,按照教学规律科学的进行复习,及时的收集和处理信息,充分的调动学生的学习积极性,一定会取得好的成绩。

陶行知先生毕生致力于教育事业,对我国教育的现代化做出了开创性的贡献。他不仅创立了完整的教育理论体系,而且进行了大量教育实践。细考陶行知的教育思想,创新犹如一根金钱,贯串于陶行知教育思想的各个部分。创新在这里指革除不适应时代发展需要的“旧”,创立与社会、历史进步相符的“新”。创新还具有打破偶像,破除迷信,挣脱教条的束缚,从僵化习惯性思维中走出来的含义。一、教育观念和教育方针的创新传统教育奉行“劳心者治人,劳力者治于人”、“万般皆下品,惟有读书高”的教育思想,把教育看作是升官、发财的途径。陶行知旗帜鲜明地指出培养“人上人”的教育“成了少爷小姐政客书呆子的专有品”。中国的教育由戊戌变法进行了部分变革,开始废八股兴学堂。“五四”前后又进行了改革,结果是丢弃了“老八股”,取而代之的却是效仿德、日、美的“洋八股”。陶先生指出中国的新学办了三十年,只不过把“老八股”变成“洋八股”罢了。他大声疾呼“中外情形有同者,有不同者,”“适于外者未必适于中”“沿袭陈法”、“率任己意”、“仪型他国”,“何能求其进步”陶行知的教育观与传统的教育观截然不同,他的出发点是为了人民的解放、人民生活的幸福,使人民大众受教育。他说教育不应是玩具,也不应是装饰品,更不应是升官发财的媒介;教育不是“少爷小姐有的是钱,大可以为读书而读书”的“小众”教育,“教育是民族解放、大众解放、人类解放之武器,”陶先生指出“民众教育是民众的教育,民众自己办的教育;为民众的最高利益而办的教育。”陶先生针对中国传统教育的弊端,适国内外之势,提出受教育者应达这样的目标:“健康的体魄”、“农夫的身手”、“科学的头脑”、“艺术的兴趣”、“改造社会的精神”。这五个方面用现在的话可以概括为“体、劳、智、美、德”。总结以后的诸多论述,可把他的教育方针表述为:教育必须为社会大众服务,必须与社会实践相结合,培养人们做自己的主人,培养德、智、体、美、劳诸方面谐调发展,具有自觉创新精神和创造能力的“真善美的活人”。这充分体现了陶先生“敢探未发明的新理,敢入未开化的边疆”的创造精神和开辟精神。1.教育的地位和作用陶行知认为,教育不应象“老八股”、“洋八股”那样用来麻醉、欺广大青年,不应是生产“伪知识阶级”和培养特权的工具。他认为教育应为救国救民之用,发展教育是改变中国落后现状的必由之路,是国家独立自主、繁荣昌盛的根本大计之所在。早在他创办乡村教育时就指出,教育“担负改造生活的新使命”,并深信“教育能够叫中国的乡村变做天堂,变做乐园”。他强调:“我们深信教育是国家万年根本大计”,“我们深信教育应当培植生活力,使学生向上长。我们深信教育应当把环境的阻力化为助力。”陶行知的观点,用今天的话表述就是教育要放在优先发展的战略地位。2.教育与社会生活和劳动的关系旧教育把教育与社会、实践人为地割裂开来,其最大的弊端是教育与生产劳动相脱离,使读书人“心里想和口里念,而手不做”,成了用脑不用手的半残废;教师“教死书、死教书、教书死”;学生“读死书、死读书、读书死”。对这种教育,陶行知一方面强烈地反对,并号召要革书呆子的命;另一方面指出实践是理论的源泉,理论是实践的总结与指导。他的口号是“行是知之始,知是行之成”。他大力提倡生活教育,主张教育联系社会生活和劳动,从现实生活出发,联系现实生活实际,为改造和提高现实生活服务。提出学校要与社会的关系更加密切,使学校的教化作用不要仅仅局限于学校,而应面向社会。他曾讽刺脱离生活的旧教育是“大笼统,小笼统,大小笼统都是蛀书虫,吃饭不务农;穿衣不做工。水已尽,山将穷;老鼠钻进牛角筒。”并强烈地意识到,教“农夫子弟变成书呆子”的旧教育是非常可怕和令人担忧的。鉴于此,他指出教育与生活和劳动不能脱离,它们应紧密相联,提出“生活即教育”。他认为“教育没有农业,便成为空洞的教育,分利的教育,消耗的教育,农业没有教育,就失了促进的媒介。倘有好的乡村学校,深知选种调肥预防虫害之种种科学农业,做个中心机关,农业推广就有了根据地,大本营,一切进行必有一日千里之势。”3.教育的培养目标陶行知教育思想的创新,也表现在培养目标上。他针对旧教育把培养“人上人”作为目标的现象,指出新教育应培养全面发展的“人中人”。早在他创办南京安徽公学时就为这所学校提出三个教育目标:研究学问,要有科学的精神;改造环境,要有审美的意境;处世应变,要有高尚的道德修养。他说:“我们要在必有事上下手。我们要以事为我们活动中心。研究学问要以事为中心;改造环境,要以事为中心;处世应变,也要以事为中心。”在育才学校三周年纪念晚会上,他重申要培养德智体诸方面全面发展的学生。他号召学生每天做如下“四问”:“第一问:我的身体有没有进步?第二问:我的学问有没有进步?第三问:我的工作有没有进步?第四问:我的道德有没有进步?”。陶行知提出这“四问”颇具独特见解。二、教育内容的创新教育内容是教育方针的具体化,教育方针、教育目标得以实现的关键载体。陶行知认为,教育内容的创新应根据新的教育方针和教育实际情况来确定,其主要表现为:智育,陶行知极注重科学教育,中国传统教育几千年来,一直只把“四书”、“五经”等先贤的遗文作为主要内容。这些圣贤的文章不乏精辟之处,如果把它们作为教育的主要内容,甚至全部内容,就会忽视自然科学方面的教育,培养出来的人才大都是“四体不勤,五谷不分”。为此,陶行知要求青年必须掌握现代的科学知识。他在《普及现代生活?教育之路》一文中提出:“做一个现代人必须取得现代的知识,学会现代的技能。”他认为科学基础知识是一把钥匙,而“我们必须拿着现代文明的钥匙,才能继续不断地开发现代文明的宝库”。他主张要加强自然科学方面的教育,尤其是前沿性的、技能职业性的科学知识,他说“从农业文明过渡到工业文明,最重要的知识技能,无过于自学科学。没有真正可以驾驭自然势力的科学,则农业文明必然破产,工业文明建不起来。”在教育实践中他正是这么做的,南京高师新生入学的第一学期,他就给他们开设有介绍科学常识的课,既有遗传学,又有达尔文的进化论,一直说到孟得尔的杂交实验。另外还为学生开设了科学史、心理学等课程,并强调要理论与社会实践相结合,达到学以致用的效果。教科书是教学内容的具体反映,是根据教学大纲编写而成的教学用书,是学生获取系统知识的重要工具,也是智育的重要媒介。当时,学校使用的教科书很少以现实生活做基础的,大都含有封建流毒的思想。它们的通病是以文字做中心,空空洞洞毫无内容缺乏实用性。比方甲家书馆的教科书是“小小猪,快快跑,小小猪,快快跑。”乙家书馆是“小小猪,小小猪。快快跑,快快跑。”他认为“以文字为中心而忽略生活的教科书,好比是有纤维而无维他命之菜蔬,吃了不能滋养身体。”对于这种教科书陶行知坚决反对使用,他亲自着手研究教科书,并且组织一批教师去编写教科书。他认为辨别书的好坏就要:“一,看它有没有引导人动作的力量;二,看它有没有引导人思想的力量;三,看它有没有引导人产生新价值的力量。”并指出应根据实际使用不同的教科书,比如他在回国不久推行平民教育时,为达到使平民识字明理的目的,他亲自编写了《平民千字课》,使五十多万人受教育。在上海搞普及科学教育运动时,他为儿童组织编写一百种的《科学丛书》,并组织编写了《大众科学丛书》,还亲自撰写了天文学的科普读物。这些活动旨在“要学习科学,帮助创造科学的新中国”。德育,是培养受教育者品德的教育,是教育的重要组成部分,陶行知认为,封建教育只重视念书做文章,“两耳不闻窗外事,一心只读圣贤书”。至于气节品行教育丝毫不讲究。因此,他主张在对学生进行知识教育的同时,更应注重对他们进行人格教育和道德教育,他指出“道德是做人的根本。根本一坏,纵然你有一些学问和本领,也无甚用处。否则,没有道德的人,学问和本领愈大,就能为非做恶愈大。”由此,他进一步指出,德育主要之点就在于“建筑人格长城的基础”。他提倡讲求“公德”和“私德”,强调良好公德能使集体、国家兴旺发达,不顾公德的结果是“多数人只顾个人私利,不顾集体利益,则这个集体的基础必然动摇,并且一定要衰败下去”。“私德”最重要的是廉洁,因为“一切坏心术、坏行为,都由不廉洁而起。”要求学生必然有一种高贵的品德成绩表现出来,既要讲“公德”又要讲“私德”。陶行知的德育思想是针对封建教育只重视“学而优则仕”和以“文章定功名”的强烈抨击和讽刺,是对旧教育的德育进行的一种全新创造。体育,传统教育从不提倡体育,教育者“从小学到大学,十六年的教育一受下来”便成了“一个吸了鸦片烟的烟虫;肩不能挑,手不能提,面黄肌瘦,弱不禁风”,乃至当大学毕业时“足也瘫了,手也瘫了,脑子也用坏了,身体的健康也没有了,大学毕业就进棺材”。陶行知对此极为关注,在注重德育、智育的同时,把体育提高到等同于德智二育的基础地位。指出只有身体好,才有德智的存在。否则,虽具有良好学识道德而无健全之身躯,则这种学识道德,不能用以树不世之业,为人类创造莫大之幸福。在他看来,体育是德育、智育的物质基础。显然陶行知始终把体育作为全面发展教育过程中不可或缺的重要一环。为此,陶行知积极倡导对体育进行革新,早在南京高师任教务主任时,就重视学校的早操,并在学校设置了体操、兵操、拳术等课程。在创办晓庄师范后,陶行知把体育具体落实到教学活动中。还请人来校传授体育技能。在育才学校期间,更是重视体育,而且体育课比前期更为规范,开展了以田径、球类、游戏等自然活动为主的“自然体育”,取代了以前以刀枪棍棒为主要内容的“兵式体育”。同时还强调把生理卫生和保健知识也列为体育课内容,扩大了学校体育课程的范围。三、教学方法的创新教学方法是为教学目的服务的。陶行知认为旧教育在教学方法上存在着种种弊端,其主要表现是教学领域中存在“重教太过”、“教学分离”等主观主义痼疾。这种主观主义的特征是教学过程被演化成简单的告诉与被告诉的过程。教师只知道自己做自己的教授,不管学生能否接受,只知道反复地一味灌输和强化作业。人们也习惯于把教师所干的事称为“教书”,把教师教书的法子称为“教授法”,似乎教员是专门教书本知识,此外无别的可教。学生在校内也似乎除受教外,无别的功课可学,于是乎出现了“先生只管教,学生只管受教,好像是学的事体,都被教的事体打消了。论起名字来,居然是学校,讲起来却又像教校”。他尖锐地指出这是教与学的分离,并呼吁“教学二者,实在是不能分离的,实在是应当合一的”,两者分离是违背教学规律的,其弊端最终表现为“一来先生收效很少,二来学生苦恼太多”。陶行知指出教学方法必须革新,用新的教学方法取代旧的教学方法。他说“我自回国以后,看见国内学校里先生只管教,学生只管受教的情形,就认定有改革之必要”。同时他指出中国应同欧美国家一样,要废除注入式、填鸭式的教授法,取而代之的应是“教学做合一”法。陶行知明确阐明“教学做合一”法的含义,在撰写《教学做合一》一文时,指出教的方法要根据学的方法来定。后来又进一步阐述“事怎样做就怎样学,怎样学就怎样教;教的法子要根据学的法子,学的法子要根据做的法子”。陶行知在教学过程中引入“做”的环节,认为“做”是首位的,强调教学做是一件事,不是三件事,教与学之所以能统一,就是统一在“做”上,只有“在做上教是先生;在做上学是学生。”“先生拿做来教,乃是真教;学生拿做来学,方是实学”,否则,“教固不成教,学也不成学”。陶行知还大力提倡启发式教学,培养学生的自动精神,反对灌输的教学方法。他说“先生的责任不在教,而在教学生学”,强调要教给学生学习方法。他明确指出“活的人才教育,不是灌输知识,而是将开发文化宝库的钥匙,尽我们知道的教给学生”,教师要在孔子的“不愤不启,不悱不发”上更进一步,使学生“不得不愤,不得不悱”。关于培养学生自动精神,陶先生曾精辟地论述“自动是自觉的行动,而不是自发的行动”,“在自动上培养自动,才是正确的培养。若目的为了自动,而却用了被动的方法,那只能产生被动,而不能产生自动”。培养自动精神则能使教育的收效事半功倍,因此,陶先生要求,要特别注意把自动力的培养贯彻于全部的工作、学习、生活之中。传统教育用会考来确定学生是否毕业,会考成为衡量学生学业的惟一标准,这种教育制度不仅扼杀了学生的生机,束缚了青年的思想,而且使学校成了会考筹备处,学校必须教的课都是要会考的,不会考的课则“不必教;甚而至于必不教”,学校中的音乐课、图画课、体操课、家事课等等课内外的活动都被取消了。陶行知尖锐地揭示出这种制度是“变相的科举”,“大规模地消灭民族的生存力”。因为,学校“所教的只是书,只是考的书,只是会考指南,教育等于读书,读书等于赶考”,“一连三个考赶下来,是会把肉儿赶跑了,把血色赶跑了,甚至有些是把生命赶掉了,这真是杀人的会考,用会考在杀人”。为此,他大声疾呼要停止这种毁灭人生活力的单纯性文字之会考,对学生应采用新的评价方式。陶行知主张以有利于学生德智体等方面全面发展为出发点,建立和发动能培养生活力的创造的“考成”,并阐明“考成”要以生活的实质为内容,不能象会考那样“纸上空谈”,要注重学生的身体强健状况,手脑并用的程度以及改造物质和社会环境的程度。陶行知深信这种着眼于实际生活,重视培养人的实践力、创造力的“考成”,较之会考制度引发的“死读书、读死书、读书死”,定会取得更好的效果。创新是陶行知教育思想的灵魂。在知识经济初见端倪的背景下,总结并借鉴他成功的教育理论和发展我国的教育事业,深化教育体制改革,推进素质教育,实施科教兴国战略,具有不可低估的理论主义和现实意义。

小鼠实验动物研究论文

生物医学动物实验研究论文

1实验设计

在开展生物医学研究时,研究者通过正确地运用统计学知识,可直接影响研究的质量。统计学设计的任务在于对研究的部署、实施,直到研究结果的解释进行系统的安排,力争做到以最少的人力、物力获得可靠的结论和信息。其目的在于确定某种处理是否会表现出某种特定的效应。在实验设计时应遵循惟一差异原则,即在进行两组比较时,两者之间仅有因处理因素不同而引起的差异,而其他实验条件相关的非处理因素都应保持等同。然而,处理组与对照组在反应上表现出的差别并不一定意味着是处理的结果。另有两种引起差别的可能性,即偏倚和偶然性。偏倚是指系统性差别,它不是因组间在处理上的不同所引起。生物医学实验中统计学设计和分析的目标就是消除潜在的偏倚,减少偶然性[2]。

实验的偏倚和控制

偏倚是在研究中从设计到实验实施和结果分析的各环节存在一些人为的、有系统倾向的非随机误差,它不是由于抽样造成的,而是某种偏性使得实验结果偏离它的真值。从所选择的生物医学问题到研究方案的制订与实施、实验的完成过程、实验的分析与解释,乃至实验结果的发表,均可能存在各式各样的偏倚[2]。这种偏倚常常表现为系统误差。偏倚的大小取决于研究的方法和具体的实验条件。常见的偏倚主要有选择性偏倚、观察性偏倚和混杂性偏倚。必须认识实验过程的偏倚,从实验设计起直到整个研究过程结束均要加以控制。正确的实验设计可控制选择性的偏倚,事前人为控制和采取相应的措施可避免和减少观察性的偏倚。对于混杂性偏倚,可将重要的混杂因素在设计阶段进行分层随机设计,使混杂因素在组间分布均衡;在统计分析阶段将混杂因素作为分层因素或采用有协变量分析方法,以消除混杂因素的影响。只有有效地控制或消除偏倚,方可减少结果的假阳性或假阴性。

减少偶然性的潜在影响

偶然性因素的作用可以减少,但不能完全排除。因为即使是在精心实施的研究中,接受同样处理的动物,其反应也不可能完全一样。适当的统计分析可使实验人员评估出现假阳性的概率,即根本不存在处理效应的情况下观察到差异的概率。这种概率越小,实验者发现真实效应的可能性就越大。为了更有把握地检测出真实效应,有必要减少偶然性的作用,并通过实验设计确保能在“噪声”之上识别真正的“信号”。

实验设计的要素

要消除生物医学实验中潜在的偏倚,减少偶然性,就应对实验对象、处理因素和实验效应这三个实验设计要素,按照对照、重复、随机化和均衡四项原则进行周到的设计与控制[3]。实验对象实验中处理因素所作用的对象称为实验对象。不同性质的实验研究需要选取不同种类的实验对象,一个完整的实验设计中所需实验对象的总数称为样本含量。生物医学试验中考虑动物实验对象时应关注以下几个方面:①动物种属的选择:选择实验动物的种属与品系时,尤其需要注意其背景反应的水平。为了将反应“信号”水平最大化,常常意味着应避免选择那些背景反应水平极低的动物种属或品系,但如果采用过度反应的动物种属或品系也同样会出现问题。动物物种选择中的其他问题,无论是实际问题(寿命、体型、易得性、对动物学特征的了解情况)或是理论问题(生化、生理或解剖结构与人的相似性),都需要从专业的角度认真加以考虑和权衡。②动物的数量:虽然从统计设计角度考虑可得出某项实验所需的动物数(样本含量),但所得出的数值往往很大。因此,虽然样本含量估计是保证结论可靠性(精度和检验效能)的前提,但基于实验的可操作性及经济原则方面的考虑,应结合统计学的计算结果与以往的生物医学研究经验予以确定。③动物的体重与年龄:为确保实验对象的同质性,实验中所使用的动物体重与年龄应尽可能相近;动物体重的标准差不应超出平均值的10%;啮齿类等小动物年龄相差不应超出1周,大动物年龄相差不应超出1个月。④动物的分层:为了准确检测一种处理因素引起的差别,各处理组在可能影响实验结果的其他非处理因素方面应尽可能具有同质性。当存在动物亚系间的差别时,有两种方法可得到更为准确的结论。一是在结果分析阶段将亚系作为一个“分层变量”处理,包括对两个亚系的结果进行单独分析,然后将结果综合,得出处理效应的总结论;二是将亚系作为实验设计的“区组因素”,这种情况下可使对照组与处理组中每个亚系动物数量相等。除以上所讨论的“亚系”之外,其他的非处理因素,如性别、窝别、体重段等也可作为分层变量进行局部控制,并据此进行分层随机化分组。处理因素设计实验研究时,要明确研究中的处理因素和影响实验效应的非处理因素。研究者希望通过对研究设计进行有计划的安排,从而能科学地考察其效应大小的因素称为处理因素或实验因素;研究者往往忽略对评价实验因素作用大小有一定干扰的重要的非处理因素或非实验因素(如动物的窝别、体重等);其他未加控制的许多因素的综合作用统称为实验误差。实验结果是处理因素和非处理因素共同作用而产生的实验效应,因此如何控制和排除非处理因素的干扰,正确显示处理的效应,是实验设计的基本任务。实验效应实验效应是处理因素作用于受试对象的反应和结果,是反映实验因素作用强弱的标志,它通过观察指标(统计学常将指标称为变量)来体现。如果指标选择不当,未能准确反映处理因素的作用,获得的研究结果就缺乏科学性,因此选择好观察指标是关系整个研究成败的重要环节。指标的观察应避免带有偏性或偏倚,要结合专业知识,尽可能多地选用客观性强的指标,在仪器和试剂允许的条件下,应尽可能多选用特异性强、灵敏度高、准确可靠的客观指标。对一些半客观(如尿液pH试纸读数值)或主观指标(行为测量、病理观察),一定要事先规定读取数值的严格标准,只有这样才能准确地分析实验结果,从而提高实验结果的可信度。

实验设计的原则

为了防止结果的偏倚,保证实验结果的准确性和最大化的表达,在进行生物医学实验设计时必须遵循统计学设计的对照、重复、随机化和均衡四个基本原则。生物医学实验中对照组的设置必须具备三个条件:①对等原则,即惟一差别原则,除处理因素外,对照组具备与实验组对等的非处理因素。在相互比较的各组间,除了给予的处理因素不同外,其他方面应与实验组具有一致性,如相同的实验单位来源(动物种属、体重等)和相同的实验条件、操作方式和喂养环境等。②同步原则,对照组与实验组设立之后,在整个研究进程中始终处于同一空间和同一时间。③专设原则,任何一个对照组都是为相应的实验组专门设立的。不得借用文献上的记载或以往结果或其他研究资料作为本研究之对照。

生物医学中常用的实验设计类型

如果需要在同一实验中同时评价几种不同的效应,实验者应该安排能区别各自效应差别的实验设计方法。生物医学中常用的实验设计有以下几项。完全随机设计完全随机设计是生物医学动物实验中最为常用的一种实验设计方法,它是一种单因素有k个水平(k≥2)组的实验设计。即实验设计可设置一个对照或多个剂量组的实验方案。本设计保证每个实验动物都有相同机会接受任何一种处理,而不受实验人员主观倾向的影响。本设计应用了重复和随机化两个原则,因此能使实验结果受非处理因素的影响基本一致,真实反映出实验的处理效应。随机区组设计随机化完全区组设计,简称随机区组设计,又称配伍组设计,是配对设计的扩展,它将几个条件相同的受试者划分在同一个区组或配伍组,然后再按随机的原则,将同一配伍组的受试者随机分配到各实验组。该设计方法的优点是每个区组内的k个实验单位有较好的同质性,比完全随机设计更容易察觉处理间的差别。这种方法须特别注意的是要求区组内实验单位数与处理数相同,实验结果中若有缺失值,统计分析将损失部分信息。拉丁方设计拉丁方设计从横行和直列两个方向进行双重局部控制,使得横行和直列两向皆成区组,是比随机区组设计多一个区组因素的设计。在拉丁方设计中,每一行或每一列都成为一个完全区组,而每一处理在每一行或每一列都只出现一次,也就是说,在拉丁方设计中,实验处理数=横行区组数=直列区组数=实验处理的重复数。析因设计析因实验设计又称全因子实验设计,属于多因素、多水平单效应的设计。它不仅可以检验每一因素各水平之间的效应差异,而且可以检验各因素之间的交互作用。交互作用是指一个因素不同水平间的效应差受另一因素的影响,包括协同交互作用和拮抗交互作用。析因实验主要用于分析交互作用,当因素及水平数过多时,所需的实验对象数、处理组数和实验次数大幅度增加,故一般采用较简单的析因实验。含有较多因素和水平的实验一般采用正交实验设计[5]。

2生物医学动物实验的描述统计学

生物医学实验资料的类型

生物医学实验对实验对象(动物)进行干预后测定的观测指标通常有以下类型:①连续性数据:测定结果表现为有数字大小和单位的数据,统计上称定量资料,如生理、生化指标,体重值,器官重量等。②分类数据:测定结果表现为按某属性划分的定性类别,统计上称为定性资料,具体又可以分为二值资料、多值名义资料和多值有序资料。如某反应为出现或不出现,死亡或未死亡,有畸形或无畸形;病理损害的严重程度(无、轻度、中度、重度)等。

统计描述指标

描述性统计学(或归纳统计学)是对样本观察/测量数据频率分布的定量研究,描述性统计的目的在于:①对测量值或观察值进行归纳浓缩,用统计量、统计图或统计表的形式表现;②估计总体分布的参数。资料的整理与探索对于某一测量指标,一般应从文献资料中了解其分布类型。如果没有判断概率分布的理论基础,应重复以大样本测定,绘制样本的频数分布图(理论上样本量要大于100),并经统计学检验拟合其分布。数据的描述统计量①连续性数据的频数分布:通过对样本资料编制频数分布表或做茎叶图,以确定资料分布的类型、频数分布的集中趋势和离散趋势、估计总体参数,也便于发现离群值。②中心位置的描述统计量:描述数据分布的集中趋势,常用指标为算术均数、中位数、众数、几何均数等。③离散程度的描述统计量:描述数据分布的离散趋势,常用指标为标准差和方差、极差和四分位数间距、变异系数和离散系数等。④统计学图表:统计图包括连续性数据分布的直方图、茎叶图,表示数据中心位置和离散程度的点杆图(做图时表示均数和标准差)和盒须图(做图时表示中位数、极差、四分位数间距),描述构成比数据资料的百分条图、饼图,描述经时变化趋势的线图,以及预测和检验分布类型的概率-概率图(P-P图)等[6]。统计表具有简单、明了、易于理解、便于比较的优点。编制统计表时原则上应当重点突出、层次分明、避免层次过多或结构混乱。一般的统计表应为三线表,表中只有横线,无竖线和斜线。统计表的标目应层次清楚,不宜过于复杂。

3生物医学动物实验的假设检验

生物医学动物实验中最常见的情况是给予不同受试物后进行组间比较,通过统计学中的假设检验,说明受试物的作用。假设检验时应注意以下问题。

检验方法的选用依据

资料的类型和变量的数目不同类型的资料(定量、定性)的组间比较应采用不同的统计检验方法。单变量、多变量的`统计检验方法也各不相同。实验设计类型应该根据实验设计的具体类型选择对应的统计检验方法,以便得到处理组效应的真实结论。检验方法的前提条件选用假设检验方法前,应了解所分析的数据资料是否满足相应检验方法的前提条件,如t检验和方差分析等参数检验方法要求数据满足正态性和方差齐性,2检验要求样本含量大于40且理论频数大于5。

正态性检验及拟合优度检验

统计学假设检验须判定样本的频数分布是否符合某一理论分布,如符合要求就可按此理论分布来进行统计学处理。对正态分布可采用正态性检验,其他分布可用拟合优度检验。通常可通过查阅文献,了解实验参数符合何种理论分布。

方差齐性检验

连续性数据未达到参数法统计分析前提的第二种原因即为方差不齐。一般而言,数值愈大,其固有的变异性也愈大。例如,若某组动物的平均反应值为100,其数值范围可能为80~120;而另一组动物的平均反应值为300,其数值范围可能会扩大至240~360。解决方差不齐的措施是进行数据转换。若数据的标准差与平均值成正比,在统计分析前宜将数据转换为对数值之后再进行分析,据此,不仅数据的变异度与平均值大小无关,同时还可确保其更符合正态分布。若数据变异度增加幅度与平均值的关系不太明显,采用平方根转换则更易使数据的变异度与平均值大小无关。某些数据经对数或平方根转换后可能仍存在方差不齐,此时宜采用非参数检验。

单侧检验与双侧检验

检验假设选择单侧检验或双侧检验,应事先根据专业知识做出选择。一般而言,若研究目的仅须了解是否存在组间差异、实验者无法预测组间变化的方向以及实验者希望获得正负两方面的结果时,应采用双侧检验。若事先可预测组间差异的变化方向,实验者仅对某一方面的重要性感兴趣,实验者仅希望了解与对照组差异或正或负一个方向,则应采用单侧检验。此外,剂量设计预试验中应采用双侧检验,正式试验在了解相关信息后可采用单侧检验。

多重比较及多重性问题

生物医学实验经常在处理组和对照组之间做多个变量的比较。即使不存在真正的实验效应,也有可能纯粹由于偶然性而有一个或多个变量在5%检验水平出现显著性差别。除了上述均数多重比较导致Ⅰ类错误概率增加的多重性问题之外,其他的多重性问题还包括多次的中期分析、关注多个结局、亚组间的多重比较。处理多重性问题的原则包括:①预先计划进行多重比较;②限制比较的次数;③多重比较时采用更严格的界值标准;④多重比较具有生物学方面的依据。

观察值或实验对象的独立性

许多统计检验方法要求比较的观察值或实验对象相互独立,如二项分布的率检验、t检验和方差分析等。但是,有的生物医学实验中观察单位并不独立。例如,生殖和发育研究中就存在窝效应:由于遗传因素、宫内的发育环境和药物的代谢环境相似,与异窝胎仔相比,同窝胎仔之间对毒性效应的反应概率趋于系统,即同窝内数据为聚集性数据,这就是一种常见的非独立数据。在统计学分析时,忽略数据的窝内相关性具有潜在的风险;因同窝母鼠所产k个胎仔的观察值存在共性,其所提供的信息不及k个独立的来自不同母鼠所产胎仔所提供的信息;窝内相关性愈大,其信息量愈少。聚集性数据的均数标准误小于独立的数据,因此,若基于观察值独立的统计分析方法,就会增加犯Ⅰ类错误的概率,即假阳性的风险增加,降低实验的有效性。

历史对照数据的应用

某些情况下,尤其是在发生率较低的情况下,单项研究可能提示处理可影响肿瘤发生率,但无法得出明确的结论。可能想到的分析办法之一是将处理组的数据与来自其他研究的对照组动物相比较。虽然历史对照数据具有重要意义,但值得强调的是,众多原因可导致不同研究之间的变异度大于研究之内的变异度。动物来源、饲料及饲养条件,研究期限,研究中的动物死亡率、读片的病理学家等均可能影响最终的肿瘤发生率。故此,忽视这些差异,将处理组的肿瘤发生率与合并的对照组发生率相比较,可能得出严重错误的结果,并进而明显夸大统计显著性水平。Tarone[4]曾对历史对照组的比率数据分析进行过综述。

假设检验的局限性

首先,假设检验中的P值并未提供有关处理诱发效应大小的直接信息。某一受试物可诱发一定量的、反应的增加,但增加的幅度是否具有统计显著性则取决于研究的规模和数据的变异性。在规模较小的研究中,有可能错失较大、重要的效应,尤其是在检测终点测量精度不高的情况下。相反,在规模较大的研究中,较小、非重要的效应则具有统计显著性。例如,D药与C药相比,降血压效应相差近30mmHg,但因为例数仅10例,假设检验未发现显著性差异(P=);相反,B药与A药相比,降血压效应仅相差,但因为例数达500例,假设检验却发现存在显著性差异(P<)。由此可见,统计学显著性与效应大小无直接相关性。因此,愈来愈多的统计学家主张以处理组与对照组差异值的95%置信区间表述处理的效应。据此,若处理反应的增加值为10个单位(95%置信区间3~17单位),则该区间包含真实差异的几率为95%。若置信区间的下限大于零,则双侧检验的P值小于。其次,假设检验无法消除实验设计或实施不当所带来的影响。虽然前述的分层分析等有助于发现真实的差异,但若实验设计存在偏倚,或实验实施过程中存在偏差或失误,假设检验方法一般也于事无补。因此,在生物医学实验过程中应注重对实验设计或实施过程进行严格的质量控制和质量保证措施,强化GLP规范意识。其三,对统计学分析本身的质量控制和质量保证也是确保研究质量的重要环节。所用统计分析软件包应经过充分的认证,以确保分析结果的准确、可靠性。数据的录入、核对和分析结果的报告与归档,均应制订并严格执行相关的标准操作规程。综上所述,在动物实验研究的多个环节,统计学中的相关理论和方法都能够发挥重要作用。统计学不仅可以保证结果的科学性和可靠性,在很多情况下也可以极大地提高研究效率,节约研究成本。在这里还必须强调,除了实验后期的数据分析以外,在实验方案的制定阶段也需要统计学人员的早期介入,这样有助于避免实验设计出现大的偏差和漏洞,有利于研究目标的顺利实现。

作者 赵广立

大连理工大学生物工程学院教授徐永平近来感到非常愤懑。

7年前,团队在 PLOS ONE 上在线发表了一篇研究论文。近日,这篇论文被该杂志编辑宣布撤回,撤稿理由是:该研究违背了动物福利(不合理使用麻醉剂及不合理实施安乐死方法)的政策。

目前该论文所有在世的作者坚决不同意撤稿。

“拒绝撤稿的原因很简单, PLOS ONE 杂志的做法完全不可接受。虽然 PLOS ONE 编辑部自觉理亏——承认失误并对作者表示歉意,但仍未能基于我们提供的25件证据进行客观评价,而是主观武断地认为我们没有遵守实验动物伦理,简单粗暴地对待我们严肃的科研,是我们完全不能接受的。”徐永平在独家回应《中国科学报》时说道。

期刊与作者争执不下

那些涉及实验动物的科研项目,除了要遵守常规的学术规范外,还有一条不能触碰的红线,就是实验动物伦理。

该伦理公认遵循“3R”原则,即替代(Replacement)、减少(Reduction)和优化(Refinement)。

其中,“替代”是指“尽可能采用其他方法而不使用动物进行实验,或者优先使用低等动物而非高等动物进行实验”;“减少”是指“在不影响科研目的的情况下,尽可能地减少实验动物的使用数量”;“优化”是指“通过改进实验条件,优化实验技术路线,避免或减轻对实验动物造成的痛苦”。

“优化”与保障动物福利直接相关,要遵循“五项原则”:实验动物享有不受饥渴的自由,生活舒适的自由,不受(额外)痛苦、伤害疾病的自由,生活无恐惧和无悲伤的自由,表达天性的自由。

前述徐永平团队的研究,被质疑的正是“优化”这一点。

PLOS ONE 动物研究咨询小组的一位成员认为,因不合理使用麻醉剂或不合理实施安乐死方法,实验水貂有被剥夺动物福利保障的嫌疑。

编辑部提出“尽管水合氯醛被认为是不可靠的麻醉剂,并在已知其被描述为腹膜刺激物的情况下,仍通过腹腔注射给药”;此外他们还认为“研究中二氧化碳的使用不被认为是可接受的安乐死方法,文章中描述的人道终点可能不足以防止可避免的痛苦”。

针对这些质疑,《中国科学报》向世界动物保护协会科学顾问孙全辉寻求咨询。

后者表示,作者团队在麻醉剂的使用以及实验动物人道终点处置方面可能存在动物福利问题。他表示,从现有信息来看,实验没能遵循“优化”原则,也没有选择最适合实验动物的麻醉剂,这不仅影响实验动物的福利,也可能会影响研究结果的准确性。

不过,徐永平团队有不同意见。

徐永平向《中国科学报》表示:“关于 PLOS ONE 撤稿理由中提及的实验动物福利相关问题早在7年前的审稿阶段既已做出详细回应,之后论文被接收发表。接收发表本身就充分说明论文中的动物实验达到了 PLOS ONE 的伦理标准。如果 PLOS ONE 当初认为论文中的动物实验研究未达到他们所谓的伦理标准,他们当时完全可以拒稿,“我们也可以另投其他杂志”。

因此,对于上述指控,团队认为完全不可接受,且正在寻求法律途径向 PLOS ONE 编辑部进行申诉,“以维护中国科学家的尊严和声誉”。

一个著名案例:Nature高被引论文一样被撤

事实上,因“动物福利”原因被撤稿,徐永平团队并不是孤例。

一个著名案例发生在Nature上:哈佛大学医学院附属麻省总医院学者在2011年发表的一篇快报论文,也被指责违反了“优化”原则,未能保障实验小鼠不受额外痛苦,并最终遭撤稿。

2012年,原作者们在Nature上发表了一篇勘误,在更新部分图表的同时,上传了小鼠肿瘤图片。

没想到这张照片引起了更大的争议:只见实验中小鼠体内的肿瘤巨大,直径远超,这严重违背了麻省总医院关于动物实验伦理的规定。

从作者的视角,实验组和对照组小鼠肿瘤生长速度、肿瘤大小差异越大,越能够得到更好的统计结果;但对于实验动物而言,肿瘤生长越大,则意味着越严重的精神和肉体苦痛。显而易见,它们没有得到应有的动物福利和伦理的关照。

不过,实验小鼠成瘤直径大小准则在不同研究机构是不同的。英国一研究小组在2010年发布的准则是不超过,而美国部分研究机构的准则是不超过2cm。目前,业内普遍接受的小鼠肿瘤最大直径为。

值得一提的是,被撤的这篇论文曾被综合性文献数据库Web of Science认定为高被引论文,引用率高居前1%。在数百次引用中,近半数是在2015年作者团队勘误后继续引用的。

动物福利,容易“踩坑”

因实验动物伦理及福利问题引发的争议,还有许多难以定论的“悬案”。

面对重重压力,论文作者向预印本平台bioRxiv提交了撤稿申请;但不久,作者又发文称,已向后者写信停止撤稿,并表示“没有做错什么,只是做了一次动物实验”。

多篇论文因实验动物伦理或福利保障问题陷入争议,也结结实实给大家提了个醒,这项工作如不在平时加以注意,很容易“踩坑”,甚至面临论文被撤回的风险。

一般而言,涉及动物实验的文章,规范的做法是要注明3个要点:要在实验过程严格遵守“3R原则”并在文章中写明,同时明确实验已通过实验动物伦理审查,并标注相应审批号。

然而现实情况是,这项工作在国内常被人忽略。

苏美洋依、邓巍于2020年发表在《中国比较医学杂志》上的《关于实验动物福利伦理审查的几点建议》中报道称,2015-2017年,我国有15种生物医学期刊的531篇涉及实验动物的文章中,只有115篇明确说明通过了本单位的动物伦理审查,其中仅13篇标注了审批号。

孙全辉告诉《中国科学报》,目前国内研究机构和高校等单位大都成立了动物伦理委员会,但实验动物福利保障措施还未完全落实到位,部分科研人员的动物福利意识也有待进一步提升。另外,一些机构虽然设立了动物伦理委员会,但经常流于形式,未能有效发挥保护动物福利的审核监督作用。

中国医学科学院医学实验动物研究所研究员高虹认为,中国科学成果不乏由于实验动物福利伦理问题遭到质疑,个别事件已影响到科学家在公众心目中的形象和公众对科学研究的认可度。中国科学家发表的论文被退回事件也时有发生,其中由于实验动物福利伦理问题遭到的质疑,严重影响了中国 科技 大国形象和 科技 创新能力提升。因此,重视动物福利伦理已是一个刻不容缓的问题。

参考资料:

2.李丹,郭玉莹,邓昊,高珊,徐士欣. 实验动物麻醉剂使用的福利伦理问题研究进展[J]. 中国比较医学杂志, 2017, 27(9):87-91.

3.《学术不规范案例:引起动物福利伦理争议的动物实验》2019-06-13

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