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智能建筑是传统建筑工程和新兴信息技术相结合的产物。
智能建筑是指运用系统工程的观点:将建筑物的结构(建筑环境结构)、系统(智能化系统)、服务(住用、用户需求服务)和管理(物业运行管理)四个基本要素进行优化组合,以最优的设计,提供一个投资合理又拥有高效率的幽雅舒适、便利快捷、高度安全的环境空间。智能建筑物能够帮助建筑物的主人,财产的管理者和拥有者等意识到,他们在诸如费用开支、生活舒适、商务活动和人身安全等方面得到最大利益的回报。
其中结构和系统方面的优化是指将4C技术(即Computer计算机技术、Control自动控制技术、Communication通信技术、CRT图形显示技术)和集成技术(Integration)综合应用于建筑物之中,在建筑物内建立一个计算机综合网络,使建筑物智能化。
2建设智能建筑的目标
智能建筑要满足两个基本要求。
(1) 对使用者来说,智能建筑应能提供安全、舒适、快捷的优质服务,有一个有利于提高工作效率、激发人的创造性的环境。
(2) 对管理者来说,智能建筑应当建立一套先进科学的综合管理机制,不仅要求硬件设施先进,软件方面和管理人员(使用人员)素质也要相应配套,以达到节省能耗和降低人工成本的效果。
3智能建筑的系统构成
智能建筑是楼宇自动化系统(BAS:Building Management Automation System)、通信自动化系统(CAS:Communication Automation System)和办公自动化系统(OAS:Office Automation System)三者通过结构化综合布线系统(SCS:Structured Cabling System)和计算机网络技术的有机集成,其中建筑环境是智能建筑的支持平台。
3.1楼宇自动化系统
BAS的功能是调节、控制建筑内的各种设施,包括变配电、照明、通风、空调、电梯、给排水、消防、安保、能源管理等,检测、显示其运行参数,监视、控制其运行状态,根据外界条件、环境因素、负载变化情况自动调节各种设备,使其始终运行于最佳状态;自动监测并处理诸如停电、火灾、地震等意外事件;自动实现对电力、供热、供水等能源的使用、调节与管理,从而保障工作或居住环境既安全可靠,又节约能源,而且舒适宜人。
BAS按建筑设备和设施的功能划分为十个子系统。
(1) 变配电控制子系统(包括高压配电、变电、低压配电、应急发电等),主要功能有监视变电设备各高低压主开关动作状况及故障报警;自动检测供配电设备运行状态及参数;监理各机房供电状态;控制各机房设备供电;自动控制停电复电;控制应急电源供电顺序等。
(2) 照明控制子系统(包括工作照明、事故照明、舞台艺术照明、障碍灯等特殊照明),主要功能有控制各楼层门厅及楼梯照明定时开关;控制室外泛光灯定时开关;控制停车场照明定时开关;控制舞台艺术灯光开关及调光设备;显示航空障碍灯点灯状态及故障警报;控制事故应急照明;监测照明设备的运行状态等。
(3) 通风空调控制子系统(包括空调及冷热源、通风环境监测与控制等),主要功能有监测空调机组状态;测量空调机组运行参数;控制空调机组的最佳开/停时间;控制空调机组预定程序;监测新风机组状态;控制新风机组的最佳开/停时间;控制新风机组预定程序;监测和控制排风机组;控制能源系统工作的最佳状态等。
(4) 交通运输控制子系统(包括客用电梯、货用电梯、电动扶梯等),主要功能有监测电梯运行状态;处理停电及紧急情况;语音报名服务系统等。
(5) 给排水设备控制子系统,主要功能有监测给排水设备的状态;测量用水量及排水量;检测污物、污水池水位及异常警报;检测水箱水位;过滤公共饮水、控制杀菌设备、监测给水水质;控制给排水设备的启停;监测和控制卫生、污水处理设备运转及水质等。
关键词:建构主义;听力教学;教师角色
中图分类号:G642 文献标识码:A 文章编号:1009-0118(2012)-06-0-02
一、建构主义简介
目前在教学过程中比较流行的教育理念是基于一种建构主义理论的。这种理论认为,虽然世界是客观存在的,但人们对它的认识和理解是自己决定的。由于个体的差异性,因此对于世界的解释也各有不同,也就是对于世界的建构的不同。
建构主义理论的主要代表人物有皮亚杰(J.Piaget)、科恩伯格(O.Kernberg)、斯滕伯格(R.J.sternberg)、卡茨(D.Katz)、维果斯基(Vogotsgy)。
瑞士心理学家皮亚杰(J.Piaget)通过研究儿童的认知规律最早提出建构主义的思想。他认为儿童是在与周围环境的相互作用过程中,逐步建构起关于外部世界的知识,使自身认知结构得到发展。儿童与周围环境的相互作用有两种形式:同化和顺应。同化是指个体把外界刺激所提供的信息整合到自己原有的认知结构内;顺应则是指个体的认知结构因外界刺激的影响而发生改变。认知个体通过同化与顺应这两种形式来达到与周围环境的平衡。所谓与周围环境的平衡是指儿童能用现有的知觉和思维方式去同化新的信息,当现有的知觉和思维方式不能同化新的信息时,平衡即被破坏,需要通过顺应过程来达到一种新的平衡状态。儿童的认知结构就是通过同化和顺应两种形式,在"平衡——不平衡——新的平衡"的转换过程中不断丰富和发展起来的。
在皮亚杰(J.Piaget)的上述“认知结构说”的基础上,科恩伯格(O.Kernberg)对认知结构的性质与发展条件等方面作了进一步的研究;斯腾伯格(R.J.sternberg)和卡茨(D.Katz)等人强调个体的主动性在建构认知结构过程中的关键作用,并对认知过程中如何发挥个体的主动性作了认真的探索;维果斯基(Vogotsgy)提出的“文化历史发展理论”,强调认知过程中学习者所处社会文化历史背景的作用,并提出了“最近发展区”的理论。
二、建构主义理论的应用
目前建构主义理论在教育中已经得到了广泛的应用,形成了一些具体的教学模式,较成熟的主要有探究式学习,支架式教学和随机通达教学等。
建构主义观点强调学习者对知识的主动探索、发现和对所学知识的主动建构,教师不再是知识的传授者和灌输者,而是意义建构的帮助者﹑促进者。换句话说,建构主义认为,知识不是通过教师的直接传授得到的,而是学习者在一定的情境中,借助于教师和其他学习者的帮助,通过意义建构而主动获得的。因此,在英语教学课堂上,建构主义理论坚持把课堂还给学生,坚持以学生为主体的课堂教学方式。教师作为引导者和设计者,应在组织和设计教学过程中充分考虑到学生的兴趣爱好,激发学生的自主学习动机,培养学生自主学习的能力。
另外,在语言实践环境的设置方面也必须有利于学生对所学内容的意义建构。这就对教学设计提出了新的要求,在建构主义学习环境下,教学设计不仅要考虑教学目标分析,还要考虑有利于学生建构意义的情境的创设问题,并把情境创设看作是教学设计的最重要内容之一。教师应对教学内容进行情景设计,利用多种手段或媒体,使学生置身于情景中,并在教师的启发下用所学过的语言知识来表达自己的感受或疑问。与此同时,教师应尽可能组织协作学习如开展讨论与交流等,并对协作学习过程进行引导使之向意义建构的方向发展。这种引导方法可以是:提出适当的问题让学生思考和讨论;在讨论中设法把问题一步步引向深入以促进学生对所学内容的理解;启发诱导学生自己去发现规律、自己去纠正错误的认知,补全知识。
三、听力课堂教学的现状
在外语学习中,相对于阅读能力,听的能力是更高层次的语言能力。很多学习外语的人,阅读能力很强,但即使一般的新闻英语也很难听懂,因为阅读可以借助词典等工具,甚至运用汉语思维也可以大概猜出文章的内容。而听力却需要运用英语思维,使语音符号在输入的同时迅速在大脑中产出至少大致正确的意义,才不会影响交际的需求。而这个过程是无法单靠教师将信息直接输出就可以完成的,必须以学生的积极参与为前提,充分调动学生的主动性,将课堂还给学生,让学生承担学习的责任。
目前的听力课只是由教师先给出听力材料中的生词并做出解释,然后放录音给学生听,学生根据理解做练习,教师再给出答案。在这个过程中,学生始终是个被动的旁听者,只能单方面接受信息,而不能积极主动地诠释和建构信息。众所周知,听力的认知应遵循“自下而上”和“自上而下”的方法。前面提到的目前听力课堂的教学情况即属于“自下而上”,即初级认知阶段或称被动认知阶段。在这个阶段,学生对输入的语音材料的理解主要取决于能否辨认音节,继而认知意义。这是一个复杂的心理过程。如果在日常教学中,学生在听力过程中某个环节遇到困难,就容易产生紧张感、焦虑感,越紧张越焦虑越不能听懂,这样就出现了影响听力的非知识型障碍,部分学生甚至因此对英语听力训练产生了恐惧感和抵触情绪,丧失了学习的兴趣。那么随后的“自上而下”或者说主动认知阶段就很难进入,被动认知的信息无法和主动认知的动机融合,也就无法充分调动学习者的积极性,学习的成效很难得到显著的提升。
四、建构主义理论与教师课堂角色定位
依据建构主义的理论,学生应该是信息加工的主体,主动建构意义,而不是被动地接受外部刺激的对象。知识的学习和传授应在于个体的转换,加工和处理,而非输入或灌输。在这个建构的过程中,教师是引导者,学生是自主学习者,教师不是知识的灌输者,学生也不应是知识的被动接收者。
在英语教学中,很多课程已经慢慢转变为以学生为主的方式。很多听力课堂也将尽可能多的时间还给学生,但却又产生新的问题:听力课变成了学生自己听录音,自己做练习,自己对答案,自己解释所遇到的问题。听力课等同于自习,教师成了摆弄机器的无关紧要的人员。而这其实是建构主义理论应用的一个误解,也是走了另一个极端。建构主义理论虽然强调学习者对知识的自主建构,但也强调是在教师的支持,引导之下。因此,听力教师在课堂上的角色应该是课程的设计者,教学进程的引导者,学习信息的咨询者和情感的支持者。
虽然近些年的教育理念提倡将课堂还给学生,教学应以学生为活动的主体,但为了充分利用课堂时间,最大限度调动学生的学习积极性,教师还是应该先了解学生的心理特点,学习的主动性大小,以及教材选用情况等。据此对学习环境中的情境进行设计,使其有利于学生对所学内容的意义建构。在建构主义学习环境下,教学设计不仅要考虑教学目标分析,还要考虑有利于学生建构意义的情境的创设问题,并把情境创设看作是教学设计的最重要内容之一。这与“学生为主体”的教学方式并不矛盾,相反,可以更好的促进学生在学习过程中发挥主动性,体现出首创精神,让学生有多种机会在不同的情境下去应用他们所学的知识,并根据自身行动的反馈信息来形成对客观事物的认识和解决实际问题的方案。
教师是听力课程的设计者,学生是主要参与者,但这个过程还是需要教师的引导。比如教师可以利用网络资源收集与听力材料相关的文化背景资料,以图片、英文影片等多种形式展现给学生,对他们进行英美文化知识的补充,并解释其中的关键词,使学生有备而听,降低听力材料的难度,避免学生因为听不懂而产生焦虑情绪。同时帮助学生了解自主学习词汇的方法,建构起自己的信息体系。另外听力的一些注意事项也需要教师的讲解,特别是听力材料中出现的各种连读、失爆、省音、同化,词和句的语调、强弱变化等。教师应根据学生在听力活动中反映出的真实水平做出及时的评价,使学生逐步建构起对语言的敏感度。
教师应给学生提供各种工具和信息资源如文字材料、书籍、音像资料、以及互联网上的信息等,因为听力材料可能涵盖了从天文、地理到人物、历史,从经济、社会到自然科学,从新闻报道到社会意识等各个方面。如何在听音之前或听音之后对相关信息有所了解,需要教师提供相应的途径,使学生迅速建构起比较宽泛的知识体系及获得知识的渠道,尽量减少因信息不对称所导致的听力理解失误,从而尽快提高听力技能。
前面提到学生可能在听的过程中产生焦虑感,影响对课程的兴趣。特别是在“以学生为主体”的课堂上,因为需要广泛的参与活动而不是被动的参与,学生可能更容易出现心理障碍,但在建构主义指导下的整个教学过程中,学生应始终处于主动探索、积极思考和主动建构意义的认知主体地位,因此教师的角色中还应包括情感的支持者。在学生进行自主学习活动中教师应遵循“多鼓励少批评”的原则,肯定学生积极参与的做法,帮助学生消除心理障碍,减少焦虑感对语言的抑制作用,增强自信心,激发学生的认知内驱力,最后让学生完全积极主动地展开学习,并最终建构起真正属于自己的知识。
五、结论
建构主义观点强调学习者在认知过程中的主体作用,但也指明学习者在建构意义的过程中需要借助其他人,包括教师的帮助来完成知识的获得。听力教学是一项实践性较强的教学活动,教师不应只传授听力技能,还要为学生创设真实的听力情景,提供必要的听力策略,以及设计更多的课堂活动,让学生自己在良好的学习环境中建构出对听力材料的理解。
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中关村壹号的定位为总部企业聚集区,以新材料、下一代互联网、导航与位置服务及科技金融为重点引入对象。项目建成后,将引入企业300余家,就业人数3万人,企业总收入500亿元,实现税收超过40亿元,对于地区创造产值和税收、解决就业都将起到巨大作用。目前,入驻企业有赛尔网络、北银消费、天地融科技等国内知名科技创新企业。
中关村壹号项目地处海淀北部中关村国家自主创新区核心区的中心地带,南临北清路,西至永旭北路,北临丰秀东路,东至永嘉北路,总建筑面积44万平方米,其中地上建筑面积27万平方米,地下建筑面积17万平方米,不仅建筑本身达到绿建三星级标准(绿色建筑最高级别),同时在内部装修和外部装饰过程中,也将采用节能环保、智慧低碳型技术和产品。据悉,项目后期建设将优先选择中关村企业的技术和产品。
“待中关村壹号正式建成时,她不仅是海淀北部的地标建筑,更是中关村高精尖技术与产品的展示地,是中国乃至世界最低碳、最智能的建筑。”项目总工袁世剑透露,该项目将能用到的产品和技术包括冷热电三联供、光导筒、雨洪利用、微喷滴灌系统、地下车库一体化、BIM设计与应用、智能监控、智慧楼宇管理、能源管理系统、餐厨垃圾处理、LED光源产品等。
“我们要打造这个时代集科技、低碳、智慧于一体的建筑,引领科技园区建筑的发展方向。”这是实创股份董事长陈晓智对中关村壹号项目提出的要求。
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1 引 言
在分子印迹聚合物(MIP)的研究中,可以利用目标分子的结构(或局部结构)类似物分子为类模板制备MIP,以实现对目标分子或某一类目标分子的选择性识别\[1~8\]。这样不仅可以有效避免MIP中残余模板分子的泄漏对测定准确性的影响\[1\],还可解决某些成本昂贵、或在聚合溶液体系中难溶解目标分子的MIP的制备问题\[9\]。MIP整体柱融合了MIP的选择性和整体柱的高流通性、高柱效、制备简单等特性,而且印迹柱内的印迹位点完整,对目标分子显示出良好的选择性识别能力\[10\],已成为分析领域的研究热点之一。MIP整体柱也已被用于多种药物、或中药有效成分的选择性分离与分析\[11~16\]。
三甲氧苄啶(Trimethoprim,TMP),是一种广谱抗菌药,常与多种抗菌素合用,起到协同增效作用。已有研究表明,TMP对许多新的感染性疾病有临床疗效。发展新的、高选择性和高灵敏的分析方法,对于准确测定复杂基质中的TMP有重要意义。以TMP为模板,采用本体聚合、悬浮聚合等方法制备的MIP已被应用于TMP的固相萃取和电化学测定研究中\[17,18\]。刘祥军等\[19\]制备了以TMP为模板的MIP整体柱,并研究了该印迹柱对TMP的识别性能。为了避免MIP中模板分子泄漏影响TMP测定的准确性,本研究采用三聚氰胺(MAM)为类模板,制备MIP整体柱,测定TMP。聚乙二醇(PEG400)作为致孔剂,在整体柱内形成大的贯穿孔,使MIP整体柱具有良好的通透性;此外,其还通过形成氢键,促使三聚氰胺溶解,最终使形成的印迹位点靠近柱内贯穿孔道表面,为TMP分子进入印迹空穴提供便利。
2 实验部分
2.1 仪器与试剂
1200高效液相色谱仪(美国安捷伦公司),采用20
SymbolmA@ L定量环;JSM6330F扫描电子显微镜(日本电子公司);超纯水仪(广州科桥实验技术设备有限公司),高速离心机(Thermo 220/240)。
三聚氰胺(MAM,含量≥99.9%,广州齐云生物科技有限公司);三甲氧苄啶(TMP)、磺胺甲GFDA1唑(SMZ)、甲氨蝶呤(MTX)对照品购自中国生物制品药品检验所;叶酸(FOL,含量≥97%,HPLC级,上海晶纯试剂公司);甲基丙烯酸(MAA)、偶氮二异丁腈(AIBN)、聚乙二醇(PEG400)均为分析纯(天津市科密欧公司);二甲基丙烯酸乙二醇酯(EDMA,含量98%,ACROS公司);甲醇和乙腈(色谱纯,默克公司);乙酸(分析纯,广州化学试剂厂);氨水(分析纯,含氨25%的水溶液,广东光华化学厂有限公司)。实验用水为超纯水,EDMA使用前经中性氧化铝层析柱过滤提纯,AIBN经乙醇重结晶提纯。其它试剂均为分析纯。空白人血清由广东药学院门诊部提供。
2.2 MIP整体柱的制备
将模板分子三聚氰胺(0.125 mmol)、甲基丙烯酸(1.5 mmol)、二甲基丙烯酸乙二醇酯(13.5 mmol)溶于由甲醇和PEG 400组成的混合溶剂中,加入引发剂偶氮异丁腈(42.1 mg),冰浴、通氮气10 min,灌入不锈钢色谱柱管(100 mm×4.6 mm,i.d)内,两端密封,在50 ℃水浴中反应40 h。更换柱头后将其接入高效液相色谱(HPLC) 系统中,分别用甲醇乙酸混合液(4∶1,V/V)、甲醇、甲醇氨水混合液(9∶1,V/V)冲洗,除去模板分子、致孔剂及未反应的单体。最后分别用水、甲醇冲洗至基线平稳。空白整体柱(NIP)的制备除不加模板分子外,其它步骤均与印迹柱相同。
分 析 化 学第40卷
第5期张红武等: 以局部结构类似物为类模板的分子印迹整体柱在线检测三甲氧苄啶
2.3 色谱性能研究
分别以印迹整体柱(MIP柱)和空白整体柱(NIP柱)为色谱柱,考察不同流动相条件下整体柱的容量因子(k)或印迹因子(IF)值。k=(tR
Symbolm@@ t0)/t0,IF=kMIP/kNIP。其中,tR为保留时间; t0为死时间,此处为丙酮的保留时间。流速为0.5或1.0 mL/min,检测波长λ=247 nm。
2.4 人血清样品测定
先用甲醇将2.25 g/L的TMP标准储备液稀释到不同浓度。分取不同浓度的TMP标准溶液400
SymbolmA@ L,分别加入400
SymbolmA@ L乙腈、400
SymbolmA@ L空白血清,得到浓度为8.32, 18.7, 28.1, 37.5, 56.2, 75.0, 84.4和93.7 mg/L的血清标液。振荡混匀,以10000 r/min离心5 min,取上清液进行测定。按同样方法配制4.16, 35.6和48.8 mg/L人血清样品。
3 结果与讨论
3.1 MIP整体柱的制备
TMP分子中的二氨基嘧啶环结构与MAM的分子结构极为类似(图1),可采用MAM为类模板,制备对TMP有识别能力的MIP整体柱。MAM呈碱性, MAA的[TS(][HT5”SS]图1 本实验中有关化合物分子结构
Fig.1 Molecular structures of the tested compounds[HT][TS)]COOH基团作为氢键的供体和受体能同时与MAM母体环上的N原子和取代基仲胺(NH)形成双氢键而构成多个多元环状结构\[1\]。多元氢键作用力和印迹位点空间几何形状的协同作用,构成了MIP整体柱对MAM模板分子极强的选择性识别能力 \[20\]。
图2为对MIP整体柱和NIP整体柱截面的扫描电镜对比图。从图2可见,由于PEG400通过占位、相分离、洗脱在整体柱床中形成大量贯穿孔,因而整体柱截面呈现网状多孔的骨架结构,具有良好的通透性。本实验所制备的整体柱以甲醇为流动相,流速1.0 mL/min时压力为1.1~1.2 MPa。
PEG400能通过醚链上的氧原子与MAM分子产生氢键作用而促使MAM很快溶解,两者在溶液中有可能以复合物形式存在。这种极性较强的大分子复合物可使聚合过程中相分离较早发生,且程度增大,引起聚合物堆积粒子成长程度增大,造成MIP柱内聚合物堆积粒子尺寸较大(图2)。NIP柱的聚合液中不存在这种复合物,因此聚合过程中的相分离程度小于MIP柱,聚合完成后产生的堆积粒子尺寸明显小于MIP柱。[TS(][HT5”SS]图2 MIP和NIP柱截面扫描电镜图(放大2500倍)
Fig.2 SEM images of MIP and NIP column (magnification of 2500 times)[HT][TS)]
PEG400分子链上的氧原子与MAM分子上的部分NH2基团产生氢键作用,造成功能单体MAA只能与MAM分子中的其它基团发生较强的分子间相互作用,实现有效的自组装(图3)。当聚合反应完成、洗除PEG400和MAM后,便形成了靠近贯穿孔道表面的印迹空穴。大的流通空间和靠近孔道表面的印迹位点为MIP柱识别体积较大的TMP分子提供了便利。
3.2 流动相组成对识别性能的影响
TMP在甲醇、乙腈、纯水等流动相中能完全被MIP整体柱保留(考察到t=30 min),在乙腈、纯水流动相中也能被NIP柱保留,而在甲醇流动相中则缓慢从NIP柱上洗脱。从表1可见,在不同比例的甲醇水流动相中,TMP在MIP柱上被完全保留。含水量低于50%(V/V)时,TMP不在NIP柱上保留;当含水量高于50%(V/V)时,疏水作用力的影响占主导,TMP则又完全保留在NIP柱上。在乙腈水(V/V)分别为80∶20, 60∶40, 40∶60时,MIP和NIP柱上均检测到TMP的出峰,但tR明显不同,色谱峰型均展宽严重。
在甲醇中分别添加0.2%, 1.0%和5.0%(V/V)的乙酸时,TMP的保留时间(流速0.5 mL/min)分别为26.6, 23.4和39.1 min。可能是由于生成的甲氧苄啶乙酸盐在甲醇中溶解度有限,TMP峰型均严重展宽。乙酸添加量较大时,保留时间反而延长。在甲醇中固定添加2.5%(V/V)的水、并同时分别添加0.1%, 0.2%和1.0%(V/V)乙酸时,保留时间值为5.16, 4.58和2.14 min。加入的水增大了甲氧苄啶乙酸盐的溶解性,使TMP出峰时间明显缩短, 峰型变窄。当甲醇中添加0.5%(V/V)氨水时,TMP的保留时间为3.76 min,接近丙酮的出峰时间(3.19 min)。
3.3 最佳色谱流动相的选择
为实现人血清中TMP的选择性富集与测定,综合考虑上述流动相的实验结果后,选择甲醇水(80∶20,V/V)为进样流动相。此时,TMP在MIP整体柱上被选择性富集,而在NIP柱上不被保留。然后,流动相转换为甲醇,进一步除去疏水性杂质。最后,再用强洗脱剂将TMP洗脱出峰。氨水甲醇(2.5∶97.5,V/V)在λ = 247 nm处的背景吸收与甲醇接近,故选其为洗脱剂。
3.4 MIP整体柱的交叉选择性
选择了与TMP同属二氢叶酸还原酶抑制剂的叶酸(FOL), 甲氨蝶呤(MTX)以及经常与TMP共同
Symbolm@@ :未出峰或未计算IF (No obvious chromatographic peak, or no calculation of IF); #:未检测 (Not detecting); *:缓慢洗脱出峰 (Eluting slowly); kMIP: MIP柱容量因子 (Capacity factor for MIP monolithic column); kNIP: NIP柱容量因子 (Capacity factor for NMIP monolithic column); IF (kMIP/kNIP):印迹因子(Imprinting factor); λ=247 nm,v=0.5 mL/min[BG)W][HT][]
使用的磺胺甲GFDA1唑(SMZ)为考察对象,检验MIP整体柱的结合选择性。在甲醇水(80∶20,V/V)流动相中,这3种相关药物均不被保留,它们的保留时间分别为2.28(FOL), 2.67 min(MTX)和1.83 min(SMZ)。从图4可见,MIP整体柱内的印迹空穴对TMP的嘧啶环有很高的选择性识别能力。FOL, MTX和SMZ混合物在MIP整体柱上不被保留,而TMP被保留在柱上,直到被洗脱出峰。
本实验中未出现明显的MAM泄漏现象,而且MAM在λ=247 nm时的吸收强度很弱,对TMP的准确测定不产生影响。
3.5 人血清中TMP的测定
从图5可见,甲醇水(80∶20,V/V)和甲醇可有效除去样品中绝大多数背景杂质,而TMP则选择性地被富集在MIP柱内。NIP柱经洗脱后,未见TMP洗脱峰,仅显示很小的溶剂峰;而在MIP柱上则可见明显的TMP洗脱峰;空白血清样在MIP柱上也没有TMP洗脱峰。
以TMP血清标准溶液浓度值(c)为横坐标,相应的TMP色谱峰面积(A)为纵坐标,进行线性回归:A=42.8c-3.03(r=0.9994),线性范围为8.32~93.8 mg/L,检出限按3倍的信噪比计算为0.145 mg/L。对35.6和48.8 mg/L两个血清样平行测定3次,回收率分别为93.5%(RSD=1.0%)和94.1%(RSD=2.5%)。浓度为4.16 mg/L(低于线性范围最低值8.32 mg/L)的血清样品,在甲醇水流动相条件下连续进样(20
SymbolmA@ L)3次,洗脱峰面积测定值A=471.2,计算值为11.08 mg/L,平均每针为3.70 mg/L,回收率为88.9%。
本研究以三聚氰胺为类模板、甲基丙烯酸为功能单体、二甲基丙烯酸乙二醇酯为交联剂、PEG400为致孔剂制备MIP整体柱。PEG400不仅起到了致孔剂的作用,还促使MAM溶解,使印迹位点靠近孔道表面,为 TMP的识别提供便利。利用该MIP整体可在线选择性富集、检测人血清中的TMP。
[TS(10][HT5”SS] 图4 MIP柱的识别选择性
Fig.4 Cross selectivity of MIP column
a. SMZ (25.0 mg/L) +FOL (22.6 mg/L)+MTX (23.8 mg/L)+TMP (22.5 mg/L); b. SMZ (25.0 mg/L)+FOL (22.6 mg/L)+MTX (23.8 mg/L)。 流动相(Mobile phase): 0~15 min 甲醇水(Methanolwater, 80∶20,V/V),v = 0.50 mL/min; 15~21 min甲醇(Methanol), v=1.0 mL/min; 21~31 min氨水甲醇(Ammonia watermethanol, 2.5∶97.5,V/V),v=1.0 mL/min;λ=247 nm。
[TS(10][HT5”SS] 图5 MIP柱与NIP柱测定人血清样中的TMP(加标35.6 mg/L)
Fig.5 Chromatograms of TMP in human serum (35.6 mg/L) on MIP and NIP columns
a. NIP柱测定人血清中TMP (NIP column);b. MIP柱测定空白血清(blank human serum on MIP column);c. MIP柱测定人血清中TMP (MIP column)。流动相(Mobile phase): 0~8 min甲醇水(Methanolwater, 80∶20,V/V),v=0.50 mL/min; 8~18 min甲醇(Methanol),v=1.0 mL/min;18~25 min 氨水甲醇(Ammonia watermethanol, 2.5∶97.5,V/V),v=1.0 mL/min;λ=247 nm。[HT][TS)]
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Online Determination of Trimethoprim in Human Serum by
Molecularly Imprinted Monolithic Column with
Melamine Employed as Analogue Template
ZHANG HongWu, GUO JianWen, LI Kang, WANG WeiSheng,
WU YuPing, LU QiWen, ZHAI HaiYun*
(School of Pharmacy, Guangdong Pharmaceutical University, Guangzhou 510006, China)
Abstract A molecularly imprinted monolithic column being capable of selectively adsorbing trimethoprim (TMP) was synthesized by in situ polymerization method. During the polymerization process, melamine was employed as analogue template, and methacrylic acid as functional monomer, ethylene glycol dimethacrylate as cross linker, polyethylene glycol 400 (PEG400) as porogenic agent, respectively. The change of recognition ability for MIP column towards TMP was validated under different kinds of mobile phase compositions in a high performance liquid chromatographic (HPLC) system. Experimental results showed that MIP column could completely retain TMP under mobile phases of methanol, acetonitrile or water. TMP was selectively adsorbed in MIP column under methanolwater (80∶20, V/V), then the hydrophobic impurities were further erased by changing the mobile phase to methanol, and finaly, the TMP peak was obtained in the elution step of with ammonia watermethanol (2.5∶97.5, V/V). Online determination of TMP in human serum was performed in HPLC system with the imprinted column employed as chromatography column. The linear regression equation obtained was determined as A=42.8c
论文关键词:外语教学;建构主义;自主学习能力
近年来,“自主学习”成为外语教学研究领域的一大热点。学者从不同角度(如行为主义、认知心理学等)对自主学习及其能力培养进行了探讨,取得了大量研究成果,有效地指导了学习者英语自主学习能力的培养。本文主要基于建构主义理论探讨学习者英语自主学习能力得以建构的途径。在阐释建构主义理论的基础上,对该理论下自主学习能力的定义做出了界定,进而探究了学习者英语自主学习能力的建构方式,以期进一步丰富和完善这一领域的研究内容。
一、建构主义理论
建构主义主张学习是学习者主动建构意义的过程,强调“意义建构”是整个学习过程的最终目标。其主要观点可从以下两个方面加以阐释。
一方面,主张学习是学习者主动获取知识的过程,知识不是通过教师传授获取的,而是学习者在一定社会文化背景下,借助他人(包括教师和学习伙伴)的帮助,利用必要的学习资料,通过主动建构意义的方式获得的;整个语言学习的过程也就是学习者积极主动地进行意义建构的过程。因此,它强调学习的主动性、社会性和情境性。
另一方面,建构主义理论提倡在教师指导下的、以学习者为中心的学习。学习者是信息加工和意义建构的主体,并非外部刺激的被动接受者。教师是意义建构的帮助者、促进者、知识的导航者,而不是知识的传授者与灌输者。(范琳、张其云,2003)因而,教师的作用也不容忽视。可见,在建构主义理论指导下,教师和学习者的地位及作用较之传统教学已发生了巨大变化。建构主义理论认为,学习者的认知过程存在个性化差异,学习结果是不可预测的,因此,教学的根本任务在于营造良好的学习环境,使学习者在真实情境中,借助社会交往和周围环境的交互解决实际问题,强调以学习者为中心,由学习者自己控制学习进程,自我建构学习目标。
二、建构主义理论视角下自主学习能力的界定
Holec(1981)首次提出自主性(autonomy)这一概念,进而从学习者角度对自主学习能力加以界定。他认为,具备自主性学习能力意味着获得了确定学习的目标、内容、材料和方法,确定学习的时间、地点和进度,以及对学习进行评估的能力。国外其他研究者也从不同视角对这一概念进行了界定。(e.g.Allwright,1990;Littlewood,1999)自主学习能力这一概念至少可从以下五个方面加以阐释:学习者的学习完全依靠自己;在自主学习过程中可以学到或用到的一整套技能;一种与生俱来的、却被单调而重复的教育方式所抑制的能力;学习者对自己的学习所行使的责任;学习者确定自己学习目标的权力。(Benson & Voller,1997)研究者或强调自主是一种能力,或认为自主是某种学习行为,但我们不难发现,所有的研究者都强调学习责任从教师到学习者的转移。
基于建构主义理论和自主学习能力的诸多定义,对该理论视角下的自主学习概念进行了界定。笔者认为,建构主义视角下自主学习是指在教师的组织和指导下发挥学习者的主体作用,即要求学习者在一定的情境下依靠自身经验、世界知识等主动进行信息加工和意义建构的过程。该视角下的自主学习充分反映了学习者的能动性、独立性、责任性以及权利性。
1.能动性
首先,建构主义强调学习者头脑中的原有经验,认为教育者应根据学习者能够建构的知识范围提供学习目标;其次,建构主义尤为重视建构主义环境的设置,主张为学习者创造丰富多样的学习情境,以提高学习者的学习积极性;最后,建构主义认为学习是教师指导下学习者自身主动建构意义的过程。
2.独立性和责任性
独立性是指学习者运用学习策略、元认知策略及自我监控进行独立学习的能力;责任性则是针对学习者自我反思的责任感而言的。建构主义强调知识是教师指导下学习者独立建构的结果,注重学习者独立自主学习中必备的学习策略、元认知、自我监控能力和反思能力的发展;同时,对学习者与他人的沟通互动,对学习者主动向他人寻求帮助的责任感也相当重视。
3.权利性
权利性针对的主要是学习者自主学习习惯的培养。学习者只有享有充足的自主学习时空,具备充足的机会和条件,才能运用自己的自主学习权利,养成一定的自主学习习惯。建构主义将学习者视为信息加工的主体,而教师只是促进者。事实上,建构主义也“支持学习者发展对整个问题或学习任务的自主权”。(毛新勇、孙长根,1999)教师的任务在于营造一种生动活泼的教学氛围,帮助学生获取解决问题的能力。
总之,建构主义视角下的自主学习重复体现了学习者的能动性、独立性、责任性以及权利性。该理论为学习者自主学习能力的建构提供了依据。
三、建构主义视角下英语自主学习能力的建构
建构主义视角下英语自主学习能力的建构可以通过如下途径:学习者认知心理的培养;学习者语言应用能力的培养;学习者意义建构能力的培养;学习者自我评价及监督能力的培养;学习者自身主体作用的发挥。
1.学习者认知心理的培养
英语教师应基于建构主义理论精心设计新颖的教学模式,力图为学习者营造良好的学习环境,做到以学习者为中心,提高学习者的学习积极性,使学习者形成持久的学习动机。然而,此过程中一个影响教学效果的直接因素在于学习者的心理接受能力。因此,提高学习者的认知心理能力是建构英语自主学习能力的前提,教师可以在课前对学习者进行心理辅导,使学习者接受自己在英语学习中的主导地位;帮助学习者把英语学习中的依赖性、被动性转换为独立性和主动性,使学习者能够积极、主动地配合教师的教学方式。
2.学习者语言应用能力的培养
英语教学的一项基本任务在于发展听、说、读、写的技能。教师在课堂教学中要把听、说、读、写巧妙地结合起来。可以通过以下策略提高学习者的英语自主学习能力。第一,采用视听法,如通过图画、实例、观看影视录像等,也可采用参观、讲座、操作等方式培养学习者的意义建构能力。第二,拓展阅读、写作经验,如让学习者围绕某个话题进行多种多样的听、说、读、写系列活动。第三,通过模块解读提高读写能力,让学习者阅读文本并进行主题讨论,根据主题写作、举办各种活动进行交流,以内化其语言概念。
3.学习者意义建构能力的培养
英语学习过程尤为漫长,因而,学习者自身的努力起着极其重要的作用。自主学习能力的强弱一定程度上影响了学习成绩。因此,教师在课堂教学中应教会学习者在分组讨论、资料搜集与整理及自我学习中不断建构新旧知识间联系的具体方式,使其能在没有教师指导监督的环境下进行高效的自我学习。具体可以采用以下途径:首先,教师与学习者一起制定每个单元模块的学习目标和计划。其次,培养学习者在词汇、句法及语义学习中建构意义的能力。最后,为更有效地建构意义,教师需要转变教学观念,摒弃陈旧的教学模式、方法,从传统的主导地位向指导地位过渡、由导学式向学导式转变。
4.学习者自我评价及监督能力的培养
在自主学习的过程中,正确的自我评价可以有效提高学习成绩,增强学习者的学习兴趣及信心。因此,教师应帮助学习者对意义建构的过程进行反思和评价,主动发现问题,积极解决问题。鼓励学习者利用丰富的网络资源及媒体资源对知识掌握程度进行监控及评价,并定期做出汇报;鼓励学习者自己查找并组织材料,设计课堂活动,并对所用的教材进行评价。通过这样的活动,让学习者感受到教师对其的尊重,使其真正成为课堂的主导者和操控者。同时也需要让教师清楚学习者的需求和兴趣,从而最大限度地满足学习者的需求,进一步培养学习者的学习兴趣,以提高其学习效率。
5.学习者自身主体作用的发挥
对于学习者而言,要发挥自身的主体作用。具体手段如下:学习者应对自己的学习负责并积极投身于学习;应积极配合教师培养自己的学习能力及学习策略,以便独立完成自己的学习任务;应争取机会锻炼自己负责自己学习的能力。教师的任务在于营造一种生动活泼的教学气氛,使学生形成探索创新的心理愿望和性格特征,形成一种以创新的精神汲取知识、运用知识的性格,帮助学生获取应对环境变化的能力。