建筑形态学范文

导语：如何才能写好一篇建筑形态学，这就需要搜集整理更多的资料和文献，欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文，供你借鉴。

篇1

形态学又名造型论，形态学课程之于建筑设计专业的重要性，勿庸多言。所谓建筑的造型设计，指用特定的物质材料，依据产品的功能而在结构、形态、色彩及外表等方面进行的创造活动。作为艺术与技术的结合，无论外观还是完全意义的建筑设计或其它相关设计，都必须解决包括形态、色彩、空间等要素在内的基本造型问题。从这个角度来看，形态学是一切造型设计的基础，贯穿于造型活动的始终。

现代造型艺术体系始于德国的包豪斯运动，它是以在科学而非个人感情基础上培养起来的视觉经验，将形式、色彩、肌理、材质等方面的训练及研究分离出来。这类造型训练作为包豪斯的重要基础课程，一直为后来的设计专业教育所采用，并不断取得突破。一方面更加紧密地与色彩、素描、构成等教学紧密衔接；

另一方面更深入产品设计的各个角落，成为工业设计专业教学的一条内在主线，是产品造型设计的核心课程。

一 类型学(typology)

1、设计与传统历史和发展

随现代主义或功能主义出现危机而来的是人们重新对类型学的重视，即类型学复兴。作为设计方法的类型学十分讲究理性。欧洲一些建筑师认为人类的文明史为人们提供了丰富的建筑类型。意大利的格拉西认为建筑问题的关键在于对这些类型进行集合、排列、组合和重建(组)。罗西(Rossi)则认为一种特定的类型是一种生活方式与一种形式的结合，并进而认为房屋的类型从古至今在本质上没有变化，这些观点是一种传统和历史的特定视界，它是从历史的恒定面上看待历史上出现的建筑，即看待传统，这种视界又是从人类生活的文化角度来观察而非局限于实用的角度。例如对现代生活中的建筑加以研究，可以发现许多新的建筑类型，如大型购物中心、高层办公楼、银行、机场等，但这仅是从功能分类上来认识这些建筑。如从文化的角度讲，这些建筑形式均可从历史中找到先例，可从人类的文明史中发现。这些新的形式大多可从历史上的建筑类型中衍化而来，可从对历史上的类型加以重组、构成而来。

从功能角度和文化角度来研究和设计建筑是截然不同的。在西方文化中，诸如“塔”、“仓库”、“廊子”、“柱廊”、“广场”、“中心空间”、“十字形组合”等都有着各自的深层意义和特殊意味。它们在文化中有着自己的位置，都是植根于历史和文化之中的。

罗西、格拉西等人的类型学方法就是对历史上的建筑类型进行总结，抽取出那些在历史中能够适应人类的基本生活需要，又与一定的生活方式相适应的建筑形式，并去寻找生活与形式之间的对应关系。

2、作为设计方法的类型学

类型学有其方法论的基础，它可以具体指导建筑设计。例如美国的某些教授指导学生进行城市和建筑设计课题时，经常要对所进行设计的城市区域和建筑地点周围的环境进行研究。—般来说采用的是类型学的一些基本方法。如“分类”，总结已有的类型，将其图示化为简单的几何图形并发现其“变体”，寻找出“固定”的与“变化”的要素，或者说从变化的要素中找寻出固定的要素。据此固定的要素即简化还原后的城市和建筑的结构图式，设计出来的方案就与历史、文化、环境和文脉有了联系，根据现实的需要则可加以变化。卡斯特克斯等人对凡尔赛城住宅所进行的设计研究就是采用类型学设计方法。他们采用类型和其变体的原则对一种基本建筑形式进行衍化，得出具有某种内在相似性的多样化的建筑形式

类型学设计方法并非一成不变的方法。根据类型学的思想，不同的建筑师发现了自己的类型学设计方法。以下试举几例：

1．翁格尔斯(O.M.Ungers)的作品：

马尔堡城市住宅方案(1976)

该住宅位于一历史地段。建筑用地近方形，但在一个角上有一幢该城市历史最悠久的建筑。翁氏这件作品最著名的是，它的一系列的设计过程以及其中采纳的类型学思想。翁氏在这件作品中充分地使用类型学探索建筑的可能性。首先他对大量形态各异的类型进行型态研究，最后确定了一个“L”形构型。该L型是由五个立方体构成。该五个立方体构成了这幢建筑的“基形”即固定要素。基本结构确定后，他转而研究和设计低一个层次的内容，即整体中的各体部件(要素)。在这里，他对组成L型的立方体进行设计。他设计了不下十种立方体构形。随后他选择不同的立方体构形置于网格中，得到不同的构型和形态，由此产生了“变体”。

2．博塔(M•Botta)的作品

瑞士建筑师博塔的作品大多具有类型学特点，例如他的圆形住宅(CasaRotond:1982—83)就是在一个圆柱体内的不同楼层上对相同的要素采用不同布局来形成“主题”与其“变体”的形式效果

3.罗西(A•Rossi)的作品

罗西的作品尤其是当他的作品与城市问题相关联时，常常是建筑类型学与城市形态学结合在一起来考虑的。

二 几何形态的统一和谐(geography)

多样统一是形式美的一种高级形态，也是创造形式美的最高要求。从本质上讲，多样统一的和谐规律与人类社会和自然界一切事物的发展规律相一致。

1、多样统一

多样统一产生和谐是自古希腊以来美学家们一向极为看重和追求的。毕达哥拉斯学派的美学思想就是建立在自然科学基础上的和谐，他们认为"美就是和谐"，"和谐是杂多的统一"，和谐的事物可以引起人们生理和心理上的共鸣，因此就产生了美感。并从数的和谐又联系到音乐的节奏乃至建筑上的柱、门窗等构造要素的排列，形成了衡量美的客观理论性尺度。

2、建筑中多样统一手法

网易建筑及周围环境的复杂多样是必然的，建筑的不同部位的组成部分各有不同的功能，不同的功能又表现为不同的形式，而所构成的建筑整体，要完成一个具体的总的目的或功能。因此，一切都要围绕着这个目的，使整个建筑自身及与周边环境成为有机的整体，而不是杂乱无章、支离破碎。

(1)．多样中求统一

从复杂的结构中提出各种可以互相统一的因素，起到衔接。联系和协调的作用，使整体看起来"天在无缝"。

(2)．统一中求多样

网易单纯的同一是统一的最简单形式，过多的"同"不可避免地会产生单调。呆板。所以，同中求异，统一中求多样。求变化，才能营造情趣与韵味。

如纵观卢沟桥柱头上的狮子，它们的间距、大小、轮廓都是统一的，内容上也以表达狮子的情态为主旨而统一，但细看这485个石狮却是千姿百态，趣味无穷，堪称一绝。

(3)．结构体系统一

建筑各局部设计要体现整体划一的概念，避免产生孤立、离散、自成体系的不和谐现象，这在设计中是非常重要的。

(4)．结构形态的统一

恰当地处理次要部位对主体部分的从属关系，使所有细部形态从属于总体的几何形态，用相似的几何形态将各个部分协调在一起，如同音乐中主旋律反复出现一样，产生和谐统一美感。

三 拓扑

简单的的说就是几何结构，是指网络中各个站点相互连接的形式，主要有总线型拓扑、星型拓扑、环形拓扑以及混合型拓扑。

几何与拓朴是过去几百年数学研究的主流方向.这类数学方法的重要性不公在于可以解决自已领域之内的问题,更在于可以用于解决数学与其它领域的问题.拓朴学对于科学,特别是艺术,文化等意识形态方面也起了相当的影响.在相互促进的作用下,诸多建筑师为取其精华将其引入到建筑之中发挥了其意义和价值;在这种趋势下,拓朴不仅是数学研究的主流方向之一,也必将成为建筑学理论的主要发展动力之一。

结束语:

篇2

关键词： 高中地理教学 自主学习 搭建平台

教育是学生和教师的双边活动，最终的目的是使学生得到发展，能够全面提高自己，培养终身学习习惯，具有终身学习的能力。高考是中国高中教育的评价方式和国家人才选拔方式之一，体现了考查学生自主学习能力的要求。但是一切都只有通过学生起作用，如果学生自己不思改变，那么所有的促进学生学习措施的实施和没有措施的效果是一样的。许多教育一线的研究者们一致认为：人类进入21世纪，知识更新的速度加快，人不可能在接受一次正规的学习教育就能面对一生的挑战。在最短的时间内，使学生学到最重要的东西是每个教育工作者所追求的最高目标。自主学习如一道曙光，使得师生在沉闷的教学实际中看到了一丝希望。自主学习作为一种能力，对学生的毕生发展有着重要意义；作为一种手段，它是提高教育效率和增强效果的捷径，使学生学会学习，学会思考，促进自身的可持续发展，适应未来社会的终身学习。地理教育作为教育的重要组成部分，必须培养学生终身学习所需的自主学习能力。

演员的演出需要舞台，如何实现学生真正的自主学习，教师要为学生的自主学习提供一个良好的平台，让学生在自主学习的平台上自由起舞，达到教育目的。

1.学案引领给予学生自主学习的机会

学案是在素质教育思想的指导下，由教师根据教学任务，学生的知识基础、能力水平、学法特点和心理特征等设计的或在教师指导下由学生设计的培养创新意识、训练和发展学习能力的供学生在整个学习过程中使用的学习方案①。利用学案可以弥补现行教材的不足，把教师教的目标转换成学生学的目标，帮助学生构建一种有目标的学习方式，尽最大可能调动学生的积极性、主动性，使其最大限度地参与到学习过程中，从而提高自主学习能力。

学案的设计根据设计参与者的不同可以分为两种形式，一种是教师依据新课程标准要求、学校实际和学生实际设计分课堂或者其他形式的学案，另一种是学生根据自己的实际情况和具体教材自行设计学习方案。不管哪种方案，学生都能够参与其中，或利用教师现成方案进行学习或者自行设计方案学习，学生都能参与有目的的学习，对学习成绩和学习能力的提高都有所帮助。

2.多样化的课后作业给予学生更多自主学习的空间

课后作业对学生的全面发展有着直观重要的作用，学生在课堂之余，往往只是完成教师布置的作业就算学习过程的完结，很少有学生自己主动寻求课外的作业或者学科探究活动，所以如何适当地布置课外作业不仅仅对地理学科很重要，对其他学科也是不可或缺的。地理课后作业不仅是地理课堂学习内容的巩固与强化，更是地理知识、地理能力和地理意识的深化与发展。建议地理教师在布置作业的时候不仅要把握地理课程教学的知识重点与难点，还要考虑到地理教学如何为学生的多方面主动发展服务。

从地理课外作业的现状来看，课外作业弥补地理课堂学习的不足有余而解决地理问题的方法重视不足；地理课堂知识的简单重复有余而地理知识的延伸、拓展，学生自己对地理知识、现象和规律的探讨、挖掘不足；地理课外作业的强迫性有余而学生自主选择性不足；地理课外作业对学生个人努力有余而学生之间的合作性不足；地理作业的主要是教师，而学生的参与评价不足，等等。这些问题使得学生的主动发展受到很大程度的制约，逐渐失去了对地理学习的兴趣，同时也压缩了学生自主学习的空间。

针对这些课外作业的问题和真正发挥课外作业的效果，我们提倡地理课后作业多样化。多样化的地理课外作业应该具有以下特征：

多样化的地理课外作业应该强化实践性，在地理课堂上学到某种地理知识、地理理论，解决地理问题的方法，在现实生活中去验证和应用。比如在学习了商业网点分布规律之后，可以布置课外（如周末）学生到当地去考察商业网点的分布规律。如在学习完正午太阳高度这个知识点后，布置作业，让学生用图分析一年中正午太阳高度最大值和最小值的区域分析，然后总结规律：正午太阳高度由太阳直射点所在的纬度向南北两个方向递减；太阳直射北回归线，北回归线及其以北地区达到一年中的最大值，南半球达到最小值；太阳直射南回归线，南回归线及其以南地区达到一年中的最大值，北半球达到最小值；南北回归线之间的地区，一年有两次最大值，太阳直射时最大。

多样化的地理课外作业应该强化趣味性，建议地理老师在布置地理课外作业题型时要做到“活”“新”“奇”，通过多种渠道，把掌握知识、训练和发展创造性思维寓于趣味之中，让学生在做和玩中学习。如在学习地方时的计算后，我们可以让学生制作一个计算地方时的简易工具；在学习完外力作用后可以让学生自己设计一个模拟风力沉积的实验；学习完大牧场放牧业后结合足球世界杯让学生通过看世界杯和网上收集关于南非的一些地理信息与同学们分享。

多样化的地理课外作业应该强化选择性，根据不同的学生或者小组，布置不同的地理课外作业，或者让学生自己挑选地理课外作业，根据自己的基础、兴趣，挑选适合自己的地理作业，甚至可以不选。这样，教师坚持差异理论，找准学生学习的最近发展区，设计和布置适合不同层次学生的分档作业，让学生自由选择，能有效地激发学生的求知欲和好胜心，让他们各尽其能、各展其思，提高地理课外作业质量。

多样化的地理课外作业应强化合作性，教师要根据高中地理教学要求有意识地布置一些能让学生进行合作、探究的地理实践型作业，让地理课内合作学习和探究性学习在课外继续得到延伸，培养学生的合作精神和与他人合作的意识。

3.优化的课堂问题设计给予学生自主思考的空间

目前地理课堂教学中，问题教学一直占据着重要位置，课堂问题是问题教学的主要讨论议题，也是学生自主学习的主要议题，地理课堂在一个个问题的解决中推进，好的课堂问题设计对于学生的发展有重要的意义。

教师在进行课堂问题设计的时候，尽量不要设计“好不好？”“对不对？”“是这样吗？”“可以吗？”等没有思考价值和地理地理意义的问题。课堂问题设计要注重地理问题本身的质量。

好的课堂问题应该能够调动学生学习的主动性和思考的积极性，触动学生自主学习的敏感神经，比如在讲解日界线的时候有以下两个问题可以选择：

问题一：国际日界线在哪里？如何规定？

问题二：请计算当北京时间是20点的时候，纽约时间是多少？有几种计算方法？两种方法会出现什么问题？如何解决这些问题？

第二个问题把问题融于一个情景之中，学生通过一系列的活动更容易理解日界线的概念，并且在计算中的错误率要少得多，效果优于问题一。

“学起于思，思源于疑”，好的地理问题设计应该以能够激发学生的思维，强化学生能力为主线，让学生在解决地理问题的过程中培养自主学习习惯和提出地理问题的能力。比如在分析季风水田农业的气候因素的时候，可以在分析季风气候，雨热同期，能够满足水稻好暖喜湿短日照的习性，突然设疑：季风气候真的对季风水田农业有百利而无一害吗？激发学生对季风水田农业区应该注意的问题及解决的措施，通过问题来拓宽学生的知识面，养成以一分为二的观点来看问题的习惯。

学习的目的在于让学生适应目前和今后的社会生活，好的问题要和实际生活实践相关联，这样有利于给学生提供一个思考生活问题的平台，同时也能培养学生关心社会、关心生活、热爱生活的良好习惯。

篇3

【关键词】生态旅游项目库；案例主导型教学；和谐生态旅游

一、现状与背景分析

在19世纪40年代世界旅游业开创初期，由于其行业规模、游客数量远不如今天这样庞大，故旅游经济活动与生态环境之间的矛盾并不突出。二战结束后，随着发达国家和许多发展中国家经济迅速增长和消费水平不断提高，世界旅游业发展很快，甚至成为某些国家和地区的支柱产业。与此同时，旅游业对生态的破坏、对环境的污染也日趋严重。从我国目前状况来看，许多旅游区或风景名胜区的环境问题日益突出，令人担忧。为了解决旅游业给环境带来的问题和加强旅游环境问题的研究，生态旅游显得日益重要。

作为一个新兴的领域，生态旅游和旅游生态学尽管在研究中已取得了不少阶段性的成果，但在理论上仍处于不成熟阶段，实践中也存在许多问题，有待于进一步探索、完善和提高。从生态旅游的本质上来说，它与传统旅游活动的区别主要表现在旅游管理和开发中对旅游资源的保护性开发和对游客的生态环境保护教育。

作为桂林工学院旅游学院森林休闲与游憩专业的主干课程，“生态旅游”课程介绍生态旅游活动及开发的历史、概念、原则、市场营销和规划管理等方面的知识，以及中外主要的生态旅游热点地区资源特点和开展生态旅游活动的概况，运用地理学和生态学的思想方法，从区域经济发展的一个侧面──旅游业，宣传生态环境建设与经济可持续发展的关系，以此努力提高全体公民的环境保护意识，并为城乡经济建设和旅游事业管理服务。

以往生态旅游专业的教学，重理论轻实践，学生对所学知识不能很好地融会贯通。我院从2004年招收第一届本科生以来，在生态旅游教学上不断改革和探索，注重理论教学与实践教学的结合，使学生在理论学习的基础上通过实践更易于消化和吸收，取得了较明显的教学效果。

二、案例型教学的主要特点和效果

案例型教学在于突出教学内容的更新，注重培养学生的实践能力，完成教学方式和方法的变革，全方位地对生态旅游教学进行改革，以提高教学质量和学生的专业综合素质为目的。

（一）案例型教学的主要特点

1．鲜明的目的性。案例型教学通过独特但又具代表性的典型事件的情景再现与角色体验，建立起一套适合自己的完整而又严密的逻辑思维方法和工作体系。

2．启发性。案例型教学透过众多看似互不相关的案例所描述的情景去观察、分析、体验，从而形成自己的概念。

3．客观性。案例型教学可在不受任何外界因素的干扰下对真实素材进行客观分析与评价，其结果客观。

4．实践性。相比其他的教学方式，案例型教学真正实现从理论向实际的转化，达到理论与实际相结合。

5．综合性。案例型教学突破原有的知识范围，拓宽知识领域，从角色的扮演中学会综合运用更多的知识和更加灵活的技巧来处理各种各样的案例问题。

（二）案例型教学的效果

1．教师素质和教学质量得到提高。采用案例教学法可调动教师教学改革的积极性，更好地发挥教师在教学中的主导作用，从而使教学活动始终处于活跃进取的状态，不断提高教学质量和教学水平。

2．学生学习的自觉性增强，学生分析问题和解决问题的能力提高。采用案例教学法对学生的要求更严格，学生将应用所学的基础理论知识和分析方法，对教学案例进行理论联系实际的思考、分析和研究，并对知识的广度和深度有新的开拓，通过阅读、调查和分析，进行一系列积极的创造性思维活动。这些将充分体现学生在学习中的主体地位。

3．教师和学生之间的互动关系增加。在案例教学中，教师与学员的关系是“师生互补，教学相辅”。学员积极参与，在阅读、分析案例和课堂讨论等环节中发挥主体作用，而教师在整个案例教学中则始终起着“导演”的作用。既要选择好的“剧本”，即符合教学需要的案例，又要在课堂讨论中审时度势，因势利导，让每一个学员得到充分的发挥，获得最大的收效。

三、服务于案例型教学的生态旅游项目库建设

（一）生态旅游项目库建设的内容和解决的问题

1．生态旅游项目库建设的内容。生态旅游项目库建设和案例主导型教学以目前的旅游学理论为基础，归纳和整理环境科学领域的新进展、新理论、新突破及典型研究案例，将其中已经较为成熟和被大家广为认可的研究成果与生态旅游进行融合，对生态旅游的研究和教学内容进行更新，对生态旅游理论进行完善，并尝试进行理论的创新性研究。具体建设内容包括以下几个方面。（1）针对一定范围的生态旅游资源进行现状调查和综合评估；（2）研究生态旅游经济活动中开发商、当地居民和游客等多方利益主体的利益协调；（3）归纳和总结生态旅游产品的开发思路和模式或范例；（4）开展生态旅游区规划、管理和预测的研究。在生态旅游教改研究中，突出实践教学的内容，在研究中把区域经济学和景观生态学的一些基本的研究方法作为实验课程，以提高学生的实践能力。

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2．生态旅游项目库拟解决的问题。（1）尝试解决生态旅游教学中重理论轻实践的教学弊端，进一步提高旅游学科专业学生的实践能力和专业综合素质；（2）对教学方式和方法进行改革，提高教学质量，主要是通过生态旅游多媒体课件的研究和建设来完成。（3）生态旅游规划案例整合。依据旅游系统规划思想，对由客源市场子系统、旅游目的地（吸引物）子系统、出游子系统和支持子系统四个子系统所组成的有机整体进行整合。1）从规划空间范围收集和整理国际级、国家级、区域级、省市级、地方级、风景区（点）、社区级等不同空间尺度的生态旅游规划案例库。2）对生态旅游规划案例，按规划对象归类，建立旅游业规划、旅游城市规划、风景名胜区规划、乡村生态旅游规划等生态旅游规划案例子库。3）进一步对生态旅游规划案例，按规划包含内容，建立旅游市场规划、旅游资源开发规划、旅游环境保护规划、旅游路线规划、旅游商品规划、旅游土地利用规划、旅游保障规划（旅游环境保护规划、旅游配套设施规划、旅游项目融资规划、旅游人才培训规划、旅游安全风险规划）等旅游业各组成环节的规划的旅游专项规划案例库。

（二）生态旅游教学过程中的案例选择

案例是为了增强教学效果而设置的线索、背景，案例选择是否恰当是案例主导型教学成败的关键因素，即不仅要选择恰当、典型的案例，而且还要使其具有一定的通俗性、简洁性和综合性。要通过案例选取将深奥的理论通俗化、抽象的概念具体化，便于学生从案例中准确地理解教材的基本观点和基本原理，案例要力求简洁，要将主要时间用在讲授理论和学员思考、讨论上，不能把整堂课变成故事会，避免冲淡授课的重点。选择案例还应考虑综合性，即案例不能仅局限于某个知识点，要有多个知识点的渗透，这样可以提高学生的综合判断与分析能力，形成较开阔的思维；同时，利于培养学生全面、细致思考的意识（如表1所示）。

四、结语

将生态旅游项目库建设应用于案例主导型教学模式是优化教学质量、缓解学校教学理论性和社会工作实践性之间矛盾的主要途径。通过项目库建设，使生态旅游规划中涉及的基本元素和素材不断丰富和系统化，极大地方便森林休闲与游憩专业的相关课程的课堂教学和野外实习，服务于具体旅游项目的实操规划，把“生态旅游”改造成具有一定数量科学前缘动态案例的实践性、理论性并重的课程。 参考文献

[1]卢云亭．生态旅游学（修订版）[M]．北京：旅游教育出版社，2003．

[2]杨桂华(澳)，等译．生态旅游（澳大利亚版教材）[M]．北京：高等教育出版社，2004．

[3]杨桂华(澳)，等译．生态旅游规划案例[M]．北京：高等教育出版社，2004．

[4]杨桂华(澳)，等．生态旅游[M]．北京：高等教育出版社/普林斯顿出版公司联合出版，2000．

[5]世界旅游组织．国家和区域旅游规划方法与实例分析[M]．电子工业出版社，2004．

篇4

关键词：数学语言；互译；

数学语言中的符号语言、图形语言是一种有别于自然语言的科学专业化语言，是人类数学思维长期发展过程中形成的特殊表达形式。数学语言是数学知识的重要组成部分，数学语言与符号的使用能力是数学素质的一个重要因素。它既是数学思维的载体，又是数学思维的具体体现；它既是表达的工具，又是交流的工具。

数学语言归纳为三种形式，即符号语言、图形语言、普通语言（包括口头的普通日常用语）。同一数学研究对象，往往可用不同的语言形态表达。

普通语言（也称自然语言）比较自然、生动、通俗。中学数学教材中的概念、定理等多以普通语言的形式叙述。

图形语言（函数图象、几何图形、图式、表格、集合的韦氏图等）易引起清晰的视觉形象，直观、明了、易懂。图形语言则是作为普通语言与符号语言的补充，为数学思维活动提供直观模型，变抽象为具体。

数学所特有的符号语言与普通语言相比有其简单性、严密性和可操作性的特点。数学符号语言除了较大地简化复杂的理论和数学问题解决的操作过程之外，还为数学的发展和创造起着重要作用。

如，当学生听到或者读到“增函数”概念时，他应该能联想起增函数的性质和图象：函数在单调区间内，函数值随着自变量的增大而增大（普通语言）。图象在单调区间内从左到右呈单调上升趋势（图形语言）。而如果能够针对某个具体函数，说出或写出“对于任意两个属于单调区间的x1，x2，如果当x1＞x2时，都有f（x1）＞f（x2），则说f（x）在这个单调区间上是增函数”（符号语言），那么也就会判断一个函数的增减性了。三种语言形式从不同方面表达了问题的共同性。也即同一数学问题的多重性表达。

正因为数学语言是数学知识的重要组成部分，在学习数学的过程中我们就应该注意数学语言的掌握，特别是不要为众多陌生符号的使用所“吓倒”。这就如同怀特海所指出的：“由于大量的数学符号，往往数学被认为是一门难懂而又神秘的科学。当然，如果我们不了解符号的含义，那就什么也不知道。而且对于一个符号，如果我们只是一知半解地使用它，则也无法掌握和运用自如。……但是，不能认为这些术语和符号的引入，增加了这些理论的难度。相反地，这些术语和符号的引入，往往是为了理论的易于表达和解决问题。特别是在数学中，只要细加分析，即可发现符号化给数学理论的表述和论证带来极大的方便，甚至是必不可少的。”

斯托利亚尔在《数学教育学》一书中指出：“数学教学也就是数学语言的教学”。老师的教与学生的学是以不同的数学语言信息形式进行沟通的。学生在数学学习中对数学语言的分辨、理解与使用能力直接关系到他们的数学思维的发展，及对数学知识的理解、掌握和应用。

所以，数学学习中对学生的分辨、理解与使用数学语言能力的要求必然不同于一般的语言学习，它除了要求学生能够准确输入信息、快速和灵活处理信息、正确输出信息之外，还要求学生具备从一种语言形式转换到另一种语言形式的能力，要求学生“掌握数学语言的形式与所表达内容的正确联系，能将自然语言数学化，数学语言符号化和图式化，以及进行各种数学语言之间相互沟通”。[1]“培养学生的数学语言能力包括以下两个方面：一是掌握数学语言，包括接受和表达两种方式，二是帮助学生掌握好非数学语言和数学语言以及各种数学语言的互译转化。”[2]

数学语言各种形态之间的互译是指一种语言形态向另一种语言形态之间的相互转换与翻译。在数学学习中各种语言形态之间的互译，有利于对数学知识的理解和记忆，并为合理、简洁、准确地用数学语言表达数学思维过程和解决问题铺平道路。

数学问题通过阅读理解、抽象思维、推理演算，直到问题解决，实质上是数学语言各种形态之间的转化或互译过程，也是数学语言各种形态的表达。以下通过几个教学实例的解析，谈谈三种数学语言形态之间互译以及在解题中的应用。

普通语言与符号语言的互译

例1 已知长方体的全面积为11，其12条棱的长度之和为24，则这个长方体的一条对角线长为_____。

A. 2

B.

C. 5

D. 6

【分析】 先将普通语言转换为数学符号表达式：

设长方体长宽高分别为x，y，z，则，

长方体所求对角线长为：＝＝＝5

所以选B。

【评析】本题解答关键是在于将两个已知和一个未知转换为三个数学表示式，也即普通语言与符号语言的转化。观察和分析三个数学式，使用配方法将三个数学式进行联系，即联系了已知和未知，从而求解。

对于数学建模题型，一般都是以普通语言的形式叙述的实际问题，学生在解决这方面的问题时，在信息提炼的过程中，受数学语言转换能力的影响，无法将实际问题和数学模型相联系，直接影响着实际问题数学化，以至于无法下手解题。

例2 长方体枕木的分散荷载是平均分布在枕木上的荷载，以枕木每厘米长度上荷载多少千克来计算，并称不致枕木被折断或发生永久变形时所承受的最大分散荷载的安全分散荷载。实验知道：枕木的安全分散荷载是跟它的宽度 b 成正比，跟它厚度 d 的平方成正比，而跟它的长度l的平方成反比。

（1）现有一根枕木，如果将它以长边为轴翻转90°，即让它的长度不变，原来的宽度变成厚度，原来的厚度变为宽度，则枕木的安全分散荷载将如何变化？

（2）现有一根圆形木材，截成横截面为矩形的枕木，木材长度即为枕木长度，试问如何截法，才能使得枕木的安全分散荷载最大。

【分析】（1）理解题意，写出原分散荷载的符号语言表达式为

翻转后荷载的符号语言表达式为 两式相比得：

当厚度大于宽度时，翻转后荷载变小，当厚度等于宽度时，翻转后荷载不变；当厚度小于宽度时，翻转后荷载变大。

（2）设圆柱形木材的横截面半径为R，则 b2 + d2 = 4R2

木材长度不变 y = bd2 最大时，分散荷载最大

，此时。

故当截取枕木的厚度是宽度的倍时，安全荷载最大。

【评析】解答数学应用题必须加强阅读、理解能力的训练。准确、恰当地实施普通语言向符号语言的转化，是灵活运用数学知识建立数学模型和解答应用题的关键。

符号语言与图形语言的互译

例3 如果实数x、y满足等式(x－2)＋y＝3，求 的取值范围。

【分析】本题若用代数方法设=k代入求解较繁。理解符号的几何意义，问题转译为圆上动点与原点连线的斜率范围问题；也即过原点与圆相交的直线的斜率范围问题。只需求出两个与圆相切的直线的斜率即可。

例4 设a、b是两个实数，A＝{(x，y)|x＝n，y＝na＋b} （n∈Z），B＝{(x，y)|x＝m，y＝3m＋15} (m∈Z)，C＝{(x，y)|x＋y≤144}，讨论是否，使得A∩B≠φ与(a，b)∈C同时成立。(85年高考)

【分析】集合A、B都是不连续的点集，“存在a、b，使得A∩B≠φ”的含意就是“存在a、b使得na＋b＝3n＋15(n∈Z)有解（A∩B时x＝n＝m）。根据主参数a、b的不确定性，用动的观点看待之。则此问题可转译为普通语言表述：动点(a，b)在直线L：nx＋y＝3n＋15上，判定动点(a，b)与圆x＋y＝144的位置关系。问题转化为判定原点（圆心）到直线L：nx＋y＝3n＋15的距离。

【解】 由A∩B≠φ得：na＋b＝3n＋15 ；

设动点(a，b)在直线L：nx＋y＝3n＋15上，

圆心到直线的距离d＝＝3(＋)≥12

n为整数

上式不能取等号，故a、b不存在。

【评析】此题对集合符号语言的理解与转化为点集（即曲线），特别是对“存在a、b，使得A∩B≠φ”的含意（几何意义）的理解是解决问题的关键。此题也属探索性问题用数形结合法解，其中还体现了主元思想、方程思想，并体现了对有公共点问题的恰当处理方法。

例5 解不等式：。

【分析】 若应用常规的方法解此题：即平方、移项、合并同类项等方法将其化归为有理方程进行求解，其复杂性是显而易见的。注意到不等式左边的结构特点，即可化为：

这时化静为动得到一个平面区域：

如图1所示，这是一个a = 4， c = 3的椭圆及内部区域：

再以静制动，令y = 2可得原不等式的解为 。

【评析】此题典型体现了数学解题过程中动静的互相转化。也体现了符号语言向图象语言的转化，因而使得问题由抽象变为直观形象而易于解决。

普通语言与图形语言的互译

例6 不等式恒成立，求实数a的取值范围。

【分析】此题用两边平方、整理、讨论的代数方法解决较繁。如果构造函数和，便可利用函数图象的特点，使问题便于解决。

解析：设，，在同一坐标系中分别作出它们的图象，如图2。

不难看出当直线过点（2，0）时

这时，在定义域范围内

不等式恒成立。

时不等式恒成立。

【评析】借用数形结合的思想方法，把普通语言转译为图形语言，利用函数图象的特点，使问题变的直观易解。

例7 求边长为1的正方形所在平面内的任一点到正方形四个顶点距离之和的最小值。

【分析】 这是一个以普通语言形式叙述的数学问题。我们不妨根据其几何意义用符号表示：

如图3 设P是边长为1的正方形ABCD所在平面内的任一点，求f(P) = PA+PB+PC+PD的最小值。

建立直角坐标系，

则有A（0，0），B（1，0），C (1，1)，D (0，1)。

设P(x，y)， 则

f(P) = PA+PB+PC+PD

=

面对此较复杂的式子一时难以下手，根据其特征，考虑复数方法解决，将其赋以复数符号语言：设z1=x+yi， z2=x+(1-y)i，z3=(1-x)+yi， z4=(1-x)+(1-y)i。则

f(P) =

==。

其中，等号当且仅当x = y = 时成立。所以f(P)的最小值为。

【评析】本题体现了普通语言与符号语言，符号语言与符号语言之间的相互转换，辅之以几何意义的直观想象，对问题的解决带来了很大方便。

由以上几例可知：数学语言的三种形态，各有其特点和适用场合，不同语言形态间的互译能力是数学能力素质的基本要素之一。平时注重这方面的训练，对学好数学起着重要作用。

参考文献

篇5

在「低碳、節能、環保、綠色的時代呼喚下，有前瞻性、有遠見的企業都投入到了時代的懷抱，從自身可以努力的方向去實踐。以「陽光與建築再生為主題，由台達環境與教育基金會冠名贊助的「2013台達杯國際太陽能建築設計競賽，9月10日於江蘇吳江舉行競賽頒獎典禮暨中達低碳示範住宅項目奠基儀式。

國際太陽能建築設計競賽已舉辦五屆，其中4屆均由台達贊助。由北京交通大學創作的「時光容器和哈爾濱工業大學創作的「駐波·逐日獲得本屆競賽的一等獎。

經過對學生作品從建築設計圖到施工圖的再度創作與提升，2011年競賽一等獎得獎作品——東南大學建築學院的「垂直村落，將在吳江同里湖畔實地建設成「中達低碳示範住宅項目。學生從吳江本地的氣候條件和環境出發，將水鄉建築文化肌理反映到現代多層建築中；又從紙面的折射現象聯想到了陽光折射對室內溫度的影響，再將更多節能、低碳、綠色的設計概念融入建築各個層面。該項目奠基儀式亦於當天隆重舉行，這也是繼四川綿陽楊家鎮台達陽光小學後，再次由台達集團出資將設計競賽的獲獎方案付諸於實地建設。

台達集團董事長海英俊表示，很欣喜通過競賽平台，發掘出優秀的太陽能建築和綠色建築設計人才，將太陽能等清潔能源、綠色建築技術，充分地運用於建築改造與設計中，實現資源的循環利用。這些作品不但強化了創新精神，也和台達「環保 節能 愛地球的經營使命相符合。台達將在建設過程中充分應用「可再生能源等創新解決方案，打造出科技、建築與自然美景相融合的低碳住宅。

台達集團創辦人、台達環境與教育基金會董事長鄭崇華分享了台達綠建築推廣經驗及節能實績。近年來，台達的新建廠辦，均以綠建築的工法設計。例如，台達桃園研發中心全面導入台達自行研發的工業自動化節能產品和控制系統，節能可達53%，節水可達75%。台達將獲獎作品從設計藍圖變為真正可居住、可供觀摩、檢驗的建築實體，為中國節能環保事業的普及做一些實事，這也是台達基金會長期贊助「台達杯國際太陽能建築設計競賽的最大意義。

篇6

关键词 教学改革 C语言 微平台

中图分类号：G434；TP311.52 文献标识码：A

教学改革和提高教学质量是高校教育的永恒研究课题。《C 语言程序设计》是理工科各专业，尤其是计算机相关专业学生必修的一门非常重要的专业基础课。在近几年的教学实践中发现，学生们普遍认为这门课难度大、不易，学许多学生还要参加全国计算机等级考试，通过率不高。网络自主学习平台采用“教师导学+学生自主学习”教学和学习方式，以及“教考分离”的考试制度，突破了传统课堂中教学受到时间和空间限制的困境。但传统的教学模式和原来的网络自主学习平台模式，存在一个普遍的的弊端： 时间长、重点分散。微课程的概念是由戴维・ 彭罗斯（ David Penorse ） 于2008年秋首创的。它按照新课程标准及教学实践要求，以教学多媒体为主要方式，以探究某个知识点或教学重点难点而展开的整合各种教学资源的活动。主题突出、内容精炼、终端载体多样化、应用方便灵活是微课鲜明的特征。因此，本文以《C语言程序设计》课程为研究对象，自主学习与微课程相结合，研究高校辅助教学的一种新模式。

1微课程

现今热议的微课程概念是2008 年由美国新墨西哥州圣胡安学院的高级教学设计师、学院在线服务经理David Penrose 提出的。

1.1微课程的含义和特征

微课程并不是一个孤立的教学环节，而是一个完整的教学系统。它不是传统课堂教学的截屏，而是围绕某个知识点进行教学设计后开展的教学活动。微课程包括课堂教学的全部因素（教学目标、教学策略、师生互动、教学资源等），将这些教学因素以高度凝练的方式融合形成短小精悍的视频即形成微课程。微课程有两个显著特征：一是以视频为呈现方式；二是凸显微课程的“微”。

1.2微课程的设计开发研究

微课程的开发主要有两种形式：一是对现有的优秀完整课例或视频课例进行加工改造完成；二是原创开发，即设计开发一节全新的微课程。

1.3微课程的应用研究

许多学者分别是从教师专业成长和学生个性化学习角度阐述微课程的应用。如何将这种教学资源整合到具体学科的常规课堂教学，吸引学生注意力，激发学生思考，借此提高课堂教学效率。

2 网络自主学习平台的构建

利用学校网络，搭建“C语言程序设计”课程自主学习平台。搭建的自主学习平台将是教师与学生进行交流的平台。它将集学习、辅导、测试、评价、交流、计算机应用等功能于一体的网上课程学习平台，如图1所示。

（1）微课程学习平台：它提供视频为主要载体，记录教师在教育教学过程中围绕某个知识点或教学环节而开展的精彩教与学活动的全过程.

（2）C语言校考测试平台：C语言程序设计课程考试现在是以机试方式进行，我们开发一个测试平台，在考试之前提供学生测试练习，熟悉考试题型、知识点、考试环境和考试注意事项。

（3）二级C省考测试平台：现在我们学校学生参与湖南省计算机水平等级考试的学生越来越多，但省考没有像国考一样，在考试之前提供一个模拟考试的机会，学生对考试环境、知识点、题型和考试注意事项等都不熟悉，因此开发类似测试平台，以便学生练习。

（4）二级C国考测试平台：全国计算机等级考试影响力越来越大，报名参加学生多。但其难度比省考要难得多，通过率不高。我们开发二级C国考测试平台，能使学生有机会多训练，提高学生通过率，真正掌握该课程。

（5）计算机应用竞赛平台：对于基础较好、有潜力的优秀学生而言，需要一个能培养和锻炼他们利用计算机技术解决各类学习工作中的专业问题、实际问题的创新教育平台，从而激发他们进一步学习计算机的激情。我们将开发此平台，在平台上能实现计算机程序设计大赛、Web网页设计大赛等。

（6）C语言成绩查询平台：开发一个平台，使学生能方便查询C语言程序设计课程校考成绩、湖南省计算机水平考试成绩、全国计算机等级考试成绩。

（7）C语言反馈平台：通过三个测试平台和竞赛平台，分析和评价C语言程序设计课程中学生难掌握的知识、易出错的知识点，为微课程的设计提供信息。通过设计留言模块，掌握学生在课堂中没有理解清楚的知识点。

3 《C语言》微课资源库设计

微课主要目的是满足于学生开展自主、个性化学习，提高教师教学能力的需要。因此设计《C语言程序》微课资源时，设计为两种类型， 一种是教师讲解型，另一种是学生学习过程展示型。前者是将过去教师一言堂的讲解，颠覆为学生根据需要自主选择有针对性的讲解，主要是颠覆课堂统一讲解方式；后者是让学生观摩并学会别人如何通过自主、协作学习开展相关知识的学习活动的。主要资源，一般以不超过10分钟的视频方式设计，包括：

（1）每一章节主要知识点和难点；

（2）课程综合知识点，如函数参数传递、算法等；

（3）针对该课程的期末考试、湖南省计算机水平考试和全国计算机等级考试的知识点的讲解；

（4）《C语言程序设计》上机调试程序过程中学生常出现的问题，以及解决方案。

资源库配套相关文本资料：

（1）课程教学大纲、三种考试的考试大纲和课程教学PPT；

（2）每一章节的微练习题和测试题；

（3）三种考试的模拟考试试题及分析；

（4）计算机程序设计大赛题库。

资源库凸显微课程的特点：知识点精，主题突出；微视频一般在5～10分钟内，短小精悍，以微教学视频为核心。

4学习效果

开发平台后，笔者以所教学的班级进行了推广，教学过程融入微课程的教学，让学生形成课前预习，课后提问和自主学习的习惯。效果良好，学生主动学习的积极性提高，学习过程中有针对性的问题增多，上机调试程序的积极性和编程能力增强，相应的《C语言程序设计》的课程设计效果明显增强，与其他班级相比，课程考试的及格率和优秀率也大幅度提高。基于LAMP平台上开发HUSTOJ在线测试平台，并投入到学生程序设计大赛训练中，学生竞赛取得好成绩。

5结语

本文仅以《C语言程序设计》课程为例，引入微课，对该课程的教学和改革进行了研究和探讨。构建了基于网络的自主学习式教学平台的，将被动授课式的教学过程变为自主学习式过程，实现传统与自主学习两种方式的有机融合，优势互补；建设了以自主学习为方式的“C语言程序设计”课程资源库，学生通过计算机网络，甚至手机实现网络资源的共享，形成一个开放共创、共生的学习资源。但微课的研究是一个长期过程，今后微课程的实证研究将更多关注具体科目、具体内容的微课程设计，并将其充分运用于常规课堂教学中，以检验微课程的应用范围和效果。微课程不只注重数量，还要是提高质量，提高利用率。教师要能把握微课程的基本核心理念以及制作技能，使微课程成为每个教师都能创作的教学资源。

基金项目：湖南省教育厅普通高等学校教学改革研究项目（湘教通[2014]247号，序号414）。

参考文献

[1] 罗晓.国内外微课资源管理平台对比分析[J].中国医学教育技术，2015（6）：626-630.

篇7

党的十报告提出“倡导富强、民主、文明、和谐，倡导自由、平等、公正、法治，倡导爱国、敬业、诚信、友善，积极培育社会主义核心价值观”。对中小学德育工作提出了要求，指明了方向。2014年4月14日，教育部在北京召开教育系统“扫黄打非·净网2014”专项行动座谈会，提出净化网络环境，促进青少年健康成长，培育和践行社会主义核心价值观；2014年4月15日，教育部下发《关于培育和践行社会主义核心价值观 进一步加强中小学德育工作的意见》，提出要加强网络环境下的德育工作；2014年5月26日，北京市委的《关于培育和践行社会主义核心价值观的实施意见》指出，要推动社会主义核心价值观“进规划、进教材、进课堂、进学生头脑”。这一系列文件表明，培育和践行社会主义核心价值观，重塑中小学网络德育生态已经成为全社会的共识。

本期，我们通过典型案例、观察分析、思考评论、专家视野、国外经验五部分，力求为读者呈现网络时代中小学德育的概貌。典型案例：选取五个案例，以叙事的形式讲述中小学网络德育故事，重点展现网络德育创新的手段、丰富的形式，突出故事的典型性、可读性以及教育意义。观察分析：从学校、家庭、社会角度，从青少年自身的体验和感受出发，畅谈如何为青少年营造健康、积极的成长环境，树立正确的世界观、人生观、价值观。思考评论：结合网络时代特征以及青少年的特点，针对当前德育工作的问题和形式多样的网络活动及思潮进行分析，探寻行之有效的网络德育新途径。专家视野：以访谈的形式，探讨社会主义核心价值观在中小学网络德育中的作用和地位，为学校德育工作提供行动方向。国外经验：对国外公民德育文献进行综述，提出用证据进行道德推理可形成强大的社会力量，从而促进道德进步，树立公民正确的道德价值观。

伴随着互联网的演进，人们已然生活在无处不在、无所不能的网络之中。毫无疑问，广大的青少年是网络时代的生力军。学生们借助互联网学习知识、交流思想、传递信息，由于他们正处在世界观、人生观、价值观的形成时期，我们要特别关注互联网这把“双刃剑”给青少年学生带来的巨大影响。北京师范大学公民与道德教育研究中心主任檀传宝教授在接受本刊采访时强调，“网络对德育既有积极影响也有负面影响，然而正面影响往往被人忽视。”透过一张张鲜活的面孔，一组组生动的动漫，一句句感人肺腑的话语，一段段精致的微视频，我们不难发现：符合网络时代特征和青少年年龄特点的“正能量”正在积聚、生长……

（王晓波）

篇8

【摘要】 本研究应用改进的甲基化特异性PCR（MSP）法，即巢式甲基化特异性PCR法检测6种肿瘤细胞株p16基因启动子的甲基化状态效率，探讨其在筛选p16基因启动子高甲基化的肿瘤细胞株，及将其作为研究基因甲基化与表达关系的理想细胞模型中的应用。6种肿瘤细胞株基因组DNA经碱变性后以亚硫酸盐修饰，再用巢式甲基化特异性聚合酶链反应扩增，分析检测其p16启动子区CpG岛的甲基化状态。结果表明： CA46、U266都有不同程度的p16基因启动子区甲基化，而Molt4、 K562、HL-60、Jurkat的p16基因启动子区均未甲基化。结论： 用巢式甲基化特异性PCR可以准确的检测出恶性血液病细胞株p16基因的甲基化状态，方法简单，灵敏且重复性强，可以广泛用于筛选各种p16基因启动子区甲基化的恶性血液病细胞株以及恶性血液病诊断。

【关键词】 巢式甲基化特异性聚合酶链反应

Detection of Promoter Methylation of p16 Gene in Hematological Malignant Cell Lines by Nested Methylation Specific Polymerase Chain Reaction

Abstract This study was aimed to investigate the effeciency of modified methylation-specific polymerase chain reaction i.e.nested methylation-specific polymrase chain reaction，used to detect the promoter methylation of p16 gene in six hematological malignant cell lines，and to explore the application in selection of hematological malignant cell lines with promoter hypermethylation，and make them to be an idel cell models for studying the relationship between gene methylation and expression. DNAs were denatured by NaOH and then were subjected to bisulfite modification and a nested-MSP was used to amplify the promoter region，nested MSP product of p16 gene promoter was analyzed and sequenced.The results showed that the hypermethylation of p16 gene was detected in CA46 and U266，however，Molt4，K562，HL-60 and Jurkat cell lines were unmethylated. In conclusion，p16 gene methylation in hematological malignant cell lines can be perfectly detected by nested-MSP method，which is simple，sensitive and specific for screening all kinds of hematological malignant cell lines with p16 gene methylated.

Key words nested methylation specific polymerase chain reaction; hematological malignant cell line; p16 gene; gene methylation

目前分析DNA甲基化最常用的方法是甲基化特异性PCR（MSP），在此基础上产生改进的巢式甲基化特异性PCR（nMSP）具有更高的灵敏度和特异性，逐渐被应用于甲基化启动子的分析和检测中，MSP法可以检测出1/1000的甲基化等位基因片段，而nMSP法灵敏度又是MSP法的50倍，因此可以检测出1/50 000的甲基化等位基因片段［1］，适合用于筛选p16基因启动子区甲基化的肿瘤细胞株。本研究主要探索应用巢式MSP检测6种恶性血液病细胞株p16基因启动子区甲基化状态，从而筛选出可以用于甲基化与表达之间关系研究的理想细胞模型。

材料和方法

材料

细胞系

所用7株肿瘤细胞株为本所冻存的细胞株，分别是Molt4、HL-60、K562、Jurkat淋巴瘤、CA46、Hep-G2、U266。

主要试剂

RPMI 1640培养液购自Gibco公司，胎牛血清为杭州四季青产品，蛋白酶K为Amerco公司产品，Taq酶为TaKaRa公司生产。DNA纯化试剂盒（Wizard DNA Clean-Up System）购自Promega公司。

主要仪器

CO2培养箱（WJ-3D），凝胶成像分析扫描仪（Gel Doc 1000型，BIO-Rad），PCR热循环仪为PE公司产品，型号为2400，UV2100 紫外分光光度仪购自日本Shimadzu公司。

PCR引物

由上海生物工程公司合成，序列见表1。Table 1.Primers of methylation-specific PCR of p16 gene （略）

方法

细胞培养

7种细胞分别放置在含10％胎牛血清的RPMI 1640培养液中，37℃、5％ CO2、饱和湿度条件下培养，保持实验使用细胞处于对数生长期。

肿瘤细胞基因组DNA的提取

采用酚－氯仿抽提法提取。

基因组DNA的亚硫酸盐修饰

参考Herman等［2］的方法，取1-2 μg DNA，加超纯水至50 μl。加3 mol/L的 NaOH 5.5 μl，37℃放置10分钟。向碱变性的DNA中加入新配制的30 μl 10 mmol/L的氢醌和520 μl 3 mol/L亚硫酸氢钠，以矿物油2滴覆盖液面，50℃放置16到18小时。再用Wizard DNA Clean-Up System 纯化，纯化后的DNA加5.5

μl 3 mol/L的NaOH，室温放置15分钟，最后加33

μl 10 mol/L NH4AC(pH 7.0)，用预冷的乙醇沉淀DNA，并以30 μl超纯水溶解，-20℃储存备用。

巢式甲基化特异性PCR扩增

参考文献报道的方法进行［1］。 第1轮巢式MSP反应扩增1段p16基因启动子区富含CG的序列，片段长度为280 bp，p16F1和p16F2这对引物只识别亚硫酸盐修饰后的模板，而不能区分甲基化和非甲基化的等位基因。将第1轮PCR产物稀释30倍，取2 μl作为第2轮巢式MSP反应的模板，第2轮巢式PCR使用的引物分别是是甲基化（p16M1，p16M2）和非甲基化(p16U1，p16U2)特异性引物，第1轮和第2轮巢式PCR的引物序列见表1。两轮巢式PCR反应的体系均为25

μl，其中10×Buffer（Tris-HCl 100 mmol/L，KCl 500 mmol/L，MgCl2 15 mmol/L） 2.5 μl，dNTP 2.5 mmol/L，各引物300 ng，Taq DNA聚合酶0.6 U，模板DNA 50 ng。PCR扩增在Gene Amp 2400 PCR System 上进行，反应步骤如下： 95℃预变性10分钟，然后95℃变性30秒，60℃退火30秒，72℃延伸30秒，共40个循环，最后，72℃再延伸10分钟。第2轮巢式MSP分别使用非甲基化引物p16U1、p16U2和甲基化引物p16M1、p16M2进行扩增，除引物外反应体系其它部分与第1轮相同，反应条件与第1轮不同的是非甲基化引物退火温度为62℃，甲基化引物退火温度为67℃。同时，以正常人外周血淋巴细胞DNA为阴性对照，水作空白对照，p16基因高度甲基化的Hep-G2作为阳性对照。最后取8 μl PCR产物在2％的琼脂糖凝胶上电泳，在Gel Doc 1000型凝胶图像分析仪上观察并照相。

PCR产物的序列分析

第2轮巢式MSP甲基化和非甲基化引物扩增出的随机产物挑选2个由上海博亚生物技术有限公司克隆后进行序列分析。

结果

MSP扩增的结果

第1轮巢式甲基化特异性PCR用p16F扩增得280 bp富含CpG岛的p16基因启动子区片段，在所有标本均可扩增出相应片段。第2轮巢式甲基化特异性PCR以p16M或p16U为特异性引物，以第1轮巢式MSP产物为模板，各肿瘤细胞株扩增结果有3种：一种是只有p16M扩增出相应片段，它是U266；另一种是p16M和p16U都扩增出相应片段，它是CA46;再一种情况是p16M无扩增而p16U有扩增，它们是K562、molt4、HL-60、Jurkat淋巴瘤。MSP扩增结果见图1。

根据MSP引物设计，以上用p16M和p16U都扩增出目的片段的肿瘤细胞，其p16基因即表明存在甲基化。

MSP分析的可靠性

为证实MSP分析可靠性，我们随机挑选了2个分别用p16M和p16U引物扩增的PCR产物，经克隆后测序，结果见图2，证明第2轮MSP产物是p16基因启动子区的部分序列，其分析结果完全可靠。甲基化的p16基因，其CpG中的C未被硫化改变，仍为C。而非甲基化序列没有C，其C经修饰后转变成T。两结果对比证实，有CpG二核苷酸存在于序列中则为甲基化的CpG，而有TpG存在于序列中则为非甲基化的CpG。

以上测序结果显示p16基因启动子5’端片段，非甲基化片段中所有的胞嘧啶都转变成胸腺嘧啶，甲基化片段中CpG 二核苷酸的胞嘧啶保持不变。

讨论

研究DNA甲基化的方法主要有甲基化敏感的限制性内切酶酶切法和甲基化特异性PCR（MSP），早期使用的甲基化敏感性限制性内切酶联合Southern杂交技术需要大量高分子DNA，且只在相当比例的等位基因甲基化的情况下才能检测到，并且只能提供甲基化敏感限制性内切酶能识别序列的CpG位点的信息，还可能因酶切不全而产生假阳性现象。用重亚硫酸盐诱导基因组DNA氧化脱氨基的方法使胞嘧啶转化为尿嘧啶，而甲基化胞嘧啶不发生转化的方法最早是由Frommer等［3］提出，后由Herman等［2］总结并改进形成现在的MSP法。其原理是用亚硫酸盐转化未甲基化胞嘧啶成为尿嘧啶，并在随后进行的PCR反应过程中转变成胸腺嘧啶，而甲基化胞嘧啶不发生这种转化。这种方法适用于任何给定的基因组靶序列5’ 端CpG岛甲基化的详细分析。MSP法简单、灵敏、特异性高，需要标本量少，可以检测比例为1/1000的甲基化的等位基因片段［2］，在此基础上的改进方法巢式甲基化特异性PCR法比MSP法扩增倍数更大，它的灵敏度是MSP法的50倍，可以检测出1/50 000的甲基化等位基因片段，即使 MSP法修饰DNA的过程中DNA降解了84％-96％［4］，仅剩余微量的DNA，巢式MSP仍然可以扩增出大量的目的片段，重复性强，很适合用于筛选p16基因启动子区甲基化的肿瘤细胞株。此外，巢式MSP法先对待测区域进行一轮扩增，再对第1轮产物进行第2次扩增，与原来的MSP法直接对全长基因组进行特异性扩增相比，该法检测的敏感性大为提高。

有证据表明，人类癌症的发展过程与抑癌基因启动子高甲基化及癌基因启动子低甲基化有关［5-7］。p16基因在细胞周期的调控中起关键性负调控作用，其基因产物P16蛋白主要抑制CDK4介导的Rb基因蛋白产物的磷酸化，阻止细胞从G1期进入S期。而p16基因是目前已知大多数肿瘤中失活频率最高的肿瘤抑制基因之一，其启动子区甲基化在许多肿瘤中都是一个早发和频发事件。目前已有实验室对石蜡标本、新鲜组织标本和血标本进行了p16基因启动子甲基化方面的检测，探讨其用于肿瘤的辅助诊断的价值。p16基因启动子区甲基化与否有可能成为肿瘤防治的一个重要的生物学标记，而本研究主要使用巢式MSP检测p16基因启动子区CpG岛甲基化状态，筛选出基因启动子高甲基化的的特定肿瘤细胞株作为药物试验理想的细胞模型，为研究基因组甲基化模式和进行药物治疗逆转甲基化实验打下基础。

此外，本研究选取的细胞株有T淋巴细胞白血病（Molt4）、急性髓系白血病（HL-60）、慢性髓系白血病（K562）、T细胞淋巴瘤（Jurkat淋巴瘤）、B细胞淋巴瘤（CA46，属于Burkitt淋巴瘤）和骨髓瘤细胞株（U266），因此检测结果具有一定的代表性意义。本研究发现，以上各种恶性血液病细胞株只在2种血液实体瘤细胞中发现了甲基化p16，而非实体瘤细胞则没有p16甲基化，特别是淋巴瘤中B细胞淋巴瘤细胞出现p16甲基化，与文献报道相符［7］，这似乎提示p16甲基化是血液病的实体瘤的特异性检测指标，同时由于B细胞淋巴瘤高发，因此它也可以用于鉴别淋巴瘤类型。

虽然如此，MSP法仍需不断完善，由于MSP特异性引物只能依据已知基因启动子序列来设计，因而现有的MSP法无法检测到未知基因的甲基化状态［8］，不能评估启动子甲基化的整体水平［9］，所以MSP法仍有一定的局限性。目前检测甲基化的方法仍在改进，相信不久的将来会有更多更好的方法用于研究基因的甲基化。

【参考文献】

1Palmisano WA，Divine KK，Saccomanno G，et al. Predicting lung cancer by detecting aberrant promoter methylation in sputum.Cancer Res，2000; 60:5954-5958

2Herman JG，Graff JR，Myohanen S，et al.Methylation-specific PCR: a novel PCR assay for methylation status of CpG island. Proc Natl Acad Sci USA，1996; 93:9821-9826

3Frommer M，McDonald LE，Millar DS，et al.A genomic sequencing protocol that yields a positive display of 5-methylcytosine residues in inpidual DNA strands.Proc Natl Acad Sci USA，1992; 89:1827-1831

4Grunau C，Clark SJ，Rosenthal A.Bisulfite genomic sequencing: systematic investigation of critical experimental parameters.Nucleic Acids Res，2001; 29:E65

5Ng MH，Chung YF，Lo KW，et al.Frequent hypermethylation of p16 and p15 genes in multiple myeloma.Blood，1997; 89:2500-2506.

6Yang ZH，Shan Z，Yu J，et al.The methylation profiles of the promoter CpG islands of nine tumor associated genes correlate with their expressions in three lung cancer cell lines.Tumor，2004; 3:216-220

7Rush LJ，Plass C.Alterations of DNA methylation in hematologic malignancies. Cancer Lett，2002; 185:1-12

8Oakeley EJ.DNA methylation analysis: a review of current metho-dologies.Pharmacol Ther，1999; 84:389-400