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有趣的流体力学现象范文1
关键词： 流体力学 教学方法 教学改革 自学方法
教育是一个国家的立国之本，我国自春秋战国时期就有先贤孔子开始教书育人。然而在我国传统教学中往往以教师作为主体，重教而轻学，教师在课堂上使出各种方法强化教学效果，而对学生的“学”重视不足，甚至视而不见。对于很多学科而言，这种教学方式对于学生掌握知识情况的改善确实有显著的效果，但是对于《流体力学》课程，这种教学方式影响十分有限。究其原因主要有：1.课程对数学基础要求高；2.概念理解困难，费时；3.公式多且难，学生容易失去学习兴趣。当学生处在课后不学、课上不听或听也听不懂的状态时，教师的诸多课堂教学手段在实施时就像没有观众的表演一样是达不到良好教学效果的。正是由于《流体力学》课程的这种特性，使得教学中的“学”在该课程的教授过程中显得越来越重要。这里的“学”，不应仅仅是传统教学方式中，学生在课堂上被动接受，而应包含课外自主学习。通过对过往学生学习情况的了解，有良好自学习惯和自学方法得当的学生往往《流体力学》课程成绩优于没有自学习惯的学生。正因如此，引导学生养成良好自学习惯和教会学生学会选择恰当的自学方法在《流体力学》的教学中显得尤为重要。为了达到以上教学目的，需对传统教学方法进行如下调整。
一、让学生具有主动自学的意愿
要引导学生主动学习，首先要让学生有自学的意愿，较常用的有以下两种方法。
1.上好第一堂课。
“第一印象效应”是妇孺皆知的一种心理效应，在日常生活中经常用到，如面试者注意仪表，为官者的“下马威”等。这个道理在流体力学教学中同样适用。聪明的教师通常特别注意教授第一堂课，这样更容易引起学生的兴趣，调动学生的积极性。针对工程流体力学的第一堂课，教师最好避免采用过于生硬的公式或太理论化的概念进行教授，可将现实中的一些有趣现象与课程进行联系或提及一些与课程有关且同学们感兴趣的问题。这一点得到很多教师的共识，如上海交通大学的丁祖荣教授在其《流体力学》公开课中就以高尔夫球为什么不采用光滑表面、汽车的形状怎样最优等几个有趣的例子将看不见、摸不着的力与现实生活联系在一起，使得学生对学习流体力学充满期待。“兴趣是最好的老师”，有了兴趣之后学生自然愿意投入精力学习。
2.重点强调“前车之鉴”。
这里的“前车之鉴”当然可以指流体力学考试的一次通过率较低和流体力学成绩普遍偏低的现实，但是事实证明，这种“前车之鉴”对调动学生学习的主动性效果并不显著，反而容易引起部分学生的畏惧心理，不利于学生自学积极性的提高。通常来讲最好的办法就是对比平时喜欢学习和善于自学的同学与平时没有自学习惯且学习态度不端正的同学进行对比，通过两类同学在这门课程上取得的不同学习效果使得学生意识到自学对于流体力学课程的重要性。
当然以上两种方法在增强学生自学意识上第一种效果更佳，但过于依赖学生兴趣会使学生对后续课程的趣味性要求提高，反而不利于理论部分的教学，所以教师在课程上应尽可能将两种方法结合，以期达到最佳效果。
二、让学生学会流体力学课程的自学方法
仅有自学意识和自学动力对于流体力学课程的学习是远远不够的，受制于中国基础教育，我国进入大学学习的学生多半擅长记忆，而不是对公式概念的理解和运用。记忆固然重要，但是仅擅长记忆对于流体力学课程自学而言是远远不够的。于是很多高校教师面临的问题除了专业知识的教授外，还多了本应在中小学教育中教授的自学方法。为了使学生学会力学课程的自学方法，在教学中要注意以下几点。
1.由浅到难。
所谓的由浅到难即留给学生自学的内容难度应由浅到难。有的老师为了提高学生自学能力，只要是自己不感兴趣的章节或自认为不重要的章节统统不讲解，完全留给学生自我消化。这样的方法固然能够极大地促进学生自学能力的提高，然而仅对本身自学能力较强的学生有效。这种教学方式对于重点院校的本科生，其差异性表现不明显，但对于大多数普通院校的学生而言，只有少数学生适应这种教学方式，大多数学生则会因为难度过大而过早丧失学习兴趣。因此教师在教授过程中，可先留一些较简单的问题让学生自学，等学生习惯自学且达到一定自学能力后再将部分较复杂的理论推导留给学生。
2.保证课前预习，课后复习。
自学能力不是一蹴而就，掌握方法就能立即提高的，需要不断地练习。对于流体力学这门课程而言，其学习过程也需要循序渐进，因为流体力学的课程内容包含大量模型简化、理论推导、概念理解、公式运用等需要大脑复杂加工的过程，一次的内容接触不足以使大脑完成所有的任务。因此要保证课程学习质量，对课程内容的反复斟酌是必不可少的过程。通常要使得该课程学习效果最佳，除了上课听教师的讲解外，课前预习和课后复习对于学生而言也是必不可少的。学生课前预习的主要目的是贯穿课堂知识点，整体把握课程内容的难点和自己不容易理解的。为促使学生养成课前预习习惯，教师除了在第一堂课调动学生兴趣外，还可在前一次课堂上布置少量预习任务，要求学生下一次课进行回答，但主要还是依靠学生的自觉性。而课后复习的主要目的是加深学生对课堂教学内容的理解和提高知识运用能力。通常教师可以通过布置练习题的形式达到目的，偶尔可采用小测验的形式对学生学习情况进行测试，通过测试可增强学生课后学习的动力。
3.教会思考，举一反三。
上述两点都是教师使学生了解怎样有效自学的引导手段，而流体力学不同于其他学科自学的真正关键之处则在于教会学生如何思考。
不同于诸多学科，流体力学的学习不仅仅依赖对公式和知识点的记忆，学生对知识点的理解和运用更重要。因此往往有些学生学习很用功，但是遇见问题总是无法自己解决，只能通过背题目的方式应付考试。这种学生就是典型的学习方法不得当，没有学会思考。实际上，学习流体力学知识和其他力学课程类似，大部分知识点都不脱离假设、建模、公式推导和公式运用的流程，学生在学习知识点时只要能够回答出“3W1H”，那么这个知识点就已经掌握了。
那么这“3W1H”到底是什么呢？第一个“W”就是“When could I use it？”什么时候可以用这个知识点？这就意味着学生在学习中一定要先弄清楚运用知识点的前提，力学当中的很多概念都是在一定先决条件下得到的推理，因此对于这些知识点而言，其使用不得违背这些先决条件。第二个“W”就是“What problems could I solve？”我能够解决什么问题，所有的知识都不是万能的，它仅仅只是研究或解决某一类问题的方法或手段，流体力学中的知识点很多体现的是各种物理量之间的关系，而这些关系决定了我们可以解决什么样的问题。第三个“W”是“What situation should I use it？”什么情况下我应该用这个知识点？在运用知识点解决问题的时候，一个问题往往有很多种解决思路，不同的物理量之间有多种表示关系的公式，选用公式的时候一定要找准问题的关键点，最终选择合适的公式或运用正确的知识点解决问题。最后一个“H”，指的是“How should I use it？”我怎么用这个知识点。选择了正确的知识点并不意味着你就会用了，什么地方我们该忽略掉，什么地方要补充其他知识点，都是需要考虑的问题。通过将各知识点进行组合，分析他们的逻辑、数学或物理等关系，最终才能解决要求的问题。举一个简单的例子：假设现要求某处的静水压力，这个题目只涉及单一的知识点。我们首先要分析，静水压力是什么？什么情况下才有？静水压力的求救问题属于水静力学部分的知识点，也就是当液体处于静止状态或相对静止状态时，静水压力才存在。第二步，则要分析静水压力这个知识点能解决什么问题或与其他的物理量之间有什么关系。显然和静水压力相关的有静水压强和作用面积，压强乘以面积即压力，那么我们现在的思路出来了，要解决静水压力的问题首先要了解静水压强和液体作用面积的情况，现在问题变为了考静水压强这个知识点。第三步，什么情况下我应该运用这个知识点？由于这个问题较简单，解题思路清晰，因此对于该题这一步可以跳过。最后就是怎样用这个知识点，根据静水压强的特性，其方向都是垂直于作用面，任一点处各方向上的静水压强大小相等，各点处静水压强大小不同。因此我们知道对于该物体的静水压力不能直接用某一点的压力乘以物体的面积而应该将物体上每一微面积上的静水压强与面积乘积计算得出各微面积上的静水压力再进行矢量加和。这样这个问题的思路就完整了。当然对于这个思路来讲只能保证将所有问题都分析清楚。在实际解题过程中，学生还要在不违背以上各物理量关系的前提下，想想能不能找到简化的方法，如果有，思考为什么可以这样简化，该简化方法有没有局限性。
以上就是我们学习和分析流体力学问题的基本思路。该思路貌似复杂，但当学生按照该过程接受了一定量的练习之后，便可以快速分析出某一流体力学问题的关键。同时，这个过程对于学生的自学也是至关重要的。只有真正学会这样思考的同学，才可能避免题海战术，对任一知识点都可以做到举一反三。这样的自学过程不仅是对学生自学能力的锻炼，而且是对学生分析问题能力的锻炼。而这种综合逻辑分析问题的思路不仅在流体力学学习时需要，对于其他的如数学、大学物理等很多理工科课程也是必不可少的。然而在现有的基础教育和高等教育中往往缺少的就是分析问题方法的教育，更多的是让学生通过数学学习无意识地培养逻辑分析能力。
三、让学生养成自学习惯
自学动力有了，学习方法也掌握之后，要使学习效果得到充分体现就需要学生持之以恒，真正将自学变为自己习惯的一部分。对于这一点而言，主要靠学生本身的自觉性，但是老师也可以给其少量外部刺激，促使学生养成这种习惯，如课后布置作业，定期小测验，甚至可以通过举行类似于结构大赛的流体力学兴趣大赛等形式提高学生学习兴趣，促使其自学。
通过如上教学方法改革，我所带班级的学生对流体力学课程的学习热情普遍提高，同时分析解决问题能力得到增强。但是这种教学方法也存在一个明显的缺点，即过分依赖学生自觉性，对于少部分没有自学习惯且学习态度不好的学生不仅没有促进其学习而且使得个别学生为自己的缺勤找到了充分理由。学生的两极分化现象更加明显，虽然良好率提高了，但课程总淘汰率有小幅提高。
总体而言，该课程的教学方法改革是有意义且有成效的，但其中遇到的某些问题还需进一步深化研究。
参考文献：
[1]李国正.培养自学能力引导学生成长――浅谈自学方法在学习过程中的渗透[J].新课程・上旬，2011，09：144-145.
[2]邓克.机械类专业工程流体力学课程教学方法探讨[J].安徽工业大学学报，2009，06（26）：146-147.
[3]毕金杰.试论学习过程中心理障碍产生的原因与对策[J].教学与管理，2012，10：19-20.
有趣的流体力学现象范文2
关键词：物理教学；情感；兴趣
一、发挥物理教师独特的人格魅力，用教师的激情带动学生的学习热情
让学生爱上物理，就要先让学生喜欢上物理教师。因为只有让学生觉得这个教师有趣，他们才会觉得这个教师上的课也一定有趣。教师对学生的影响是巨大的，作为教师我们应该为人师表、以身作则、做事认真、严以律己，宽以待人，用丰富的知识、优雅的举止、坚定的信心、乐观的态度、幽默的谈吐、高尚的道德来感染学生。成功的教育，必须让学生人格完美，人性得到升华，让教育体现它真正的价值。作为师长，我们要改变以往严肃的形象，要给予学生亲切、平易近人的感觉。我们要用一颗真诚的心去关心学生的身心健康，关心学生的生活情况，不要时时刻刻说学习、说成绩。要爱学生，尊重学生，甚至做他们的好朋友。在教学过程中，教师一定要及时了解学生的思想动向，只有抓住学生年轻的心，我们在教学上才能“对症下药”，真正达到事半功倍的效果！
因此，我们一定要充分发挥物理教师的人格魅力，让我们用正确的人生观、价值观去影响学生，让学生好学、乐学。让学生因为喜欢物理教师而喜欢上物理课堂。
二、让爱的主旋律唱响物理课堂
伟大的教育家卢梭曾说过：“凡是缺乏师爱的地方，无论是品格还是智慧都不能充分而自由地发展，只有真心实意地去爱学生，才能精雕细刻地去塑造他们的灵魂。”有责任的教师一定要有爱心。爱是教师的天职，教师应该把无限的爱献给自己的学生，做到伸手可以拥抱世界，敞开胸怀可容纳宇宙，拥有这样的大爱才能成为学生心目中最伟大的、最理想、最爱戴的教师。
爱是宽容。中学生正处于青春期，这时期的学生顽皮、好动，甚至叛逆，我们教师不能动不动就批评、请家长，甚至用简单粗暴的行为来解决问题。我们应该用一颗宽容的心来对待学生，学生的成长过程其实就是一个不断犯错误的过程，我们要用宽容取代严厉，给学生更多的有原则的宽容，并适时地创造条件来引导学生正确认识自己的错误，让他们真正从内心深处得到心灵的触动。教师要在课堂教学中控制好自己的情绪，当发现学生的错误时尽量用温和的态度指出来，并帮其改正，用教师有原则的宽容去构建一个和谐的物理课堂。
三、用我们的热情去点燃学生学习的激情
我们爱学生，包容学生，做学生的良师益师，就是要让学生对物理学科产生兴趣。
物理是一门严肃而抽象的学科，它以观察和实验为基础，通过观察某些现象来感受自然界的规则，并试图以这些规则来解释自然界所发生的任何事情。用我们有限的智力来理解自然，并试图改变自然。它这么高深，怎么让学生对物理产生浓厚兴趣呢？常言道：“兴趣是最好的老师。”学生对物理学的兴趣不可能天生就有，我们可以通过后天努力来培养。如何在教学中培养学生的物理学习兴趣呢？最好的办法就是化抽象为具体，化深奥为浅显。
1.利用生活中的物理常识来激发学生的学习兴趣
在平时的物理教学中，我们要适时地把物理知识与生活常识有机地联系起来，比如，煮饭、烧水的蒸气到自然现象中的雾、雨、电的形成，以及火药的发明，原子弹、人造卫星的上天等入手，使学生明白学好物理是多么的有趣，不仅可以了解世界，还可以改造自然，用好物理还可以提高人们的生活水平。
2.用动手做实验来激发学生学习物理的兴趣
物理学是以观察和实验为基础的学科，让学生在实验过程中增长知识，体会成功的快乐。初中生还是很爱玩的，他们还拥有一颗好奇的心，我们要利用好这一特点来益智。
平时可以把课本中的一些演示实验改造成课堂小实验，让学生感受动手的喜悦。真正做到“百闻不如一动”。教师也可以设计一些益智小游戏来丰富课堂。比如，教学“磁现象”时，可利用小黑板来玩游戏，事先在小黑板的背面贴上一块小磁铁，记住位置，同时准备好一把有环扣的小钥匙。在课堂教学中我提问：“有哪位同学能把老师手中的这把钥匙挂到这个小黑板上？”学生踊跃实践，没有一个成功。这时我就故意卖弄一下，在小黑板上画了一个小铁钉，然后变魔术般轻而易举地把钥匙挂了上去！“哇，老师会变魔术！”在一片惊奇声中，学生的好奇心马上被调动起来了，纷纷想知道这其中的奥妙。在讲“影子的形成原因”时，也可以让学生通过投影仪做光源，在屏幕上玩影子游戏，做一些小狗、小兔、小鸟游戏。让学生观察影子再讨论影子形成的原因。
3.用生活中有趣的物理文化来调动学生的学习积极性
在教学过程中，我们要经常穿插一些生活中的物理现象来激发学生的兴趣。比如，生活中我们有时会发现自来水管在邻近的水龙头放水时，偶尔发生阵阵的响声，这是由于水从水龙头冲出时引起水管共振的缘故。还有，挂在壁墙上的石英钟，当电池的电能耗尽而停止走动时，其秒针往往停在刻度盘上“9”的位置。这是由于秒针在“9”位置处受到重力矩的阻碍作用最大。将气球吹大后，用手捏住吹口，然后突然放手，气球内气流喷出，气球因反冲而运动。可以看见气球运动的路线曲折多变。这有两个原因：（1）吹大的气球各处厚薄不均匀，张力不均匀，使气球放气时各处收缩不均匀而摆动，从而运动方向不断变化；（2）气球在收缩过程中形状不断变化，因而在运动过程中气球表面处的气流速度也在不断变化，根据流体力学原理，流速大，压强小，所以气球表面处受空气的压力也在不断变化，气球因此而摆动，从而运动方向就不断变化。这些有趣的物理现象我们可能从小就知道，但没学物理之前我们不知道为什么会这样。因此，在课内外穿插一些有趣的物理文化，一定可以更好地激发学生学习物理的兴趣。
教师伟大的爱是学生成长的源泉，我们要让教育充满爱的艺术。物理是一种智能，我们要利用好这种智能，对待学生多一些理解少一些怀疑，多一些欣赏少一些责备，多一些感化少一些说教。在课堂上倾注更多的爱，让情感之花在物理课堂上绽放光彩！
参考文献：
[1]杨宝盘.谈物理教学中学习兴趣的培养[J].教育教学论坛，2010（16）.
有趣的流体力学现象范文3
一、通过搜集绘画作品、欣赏分析科技图片，激发幼儿科学绘画兴趣
一是教师要鼓励幼儿和家长搜集各种科技绘画作品，提高幼儿爱看。可以是幻灯片，可以是图片；可以是网上下载的科技图片，也可以是园内幼儿的原创作品；可以是园内以往学生的作品，也可以是本班学生的优秀作品，通过搜集科技绘画作品，加深幼儿对科技绘画的认识。
二是教师要认真指导幼儿欣赏科技图片和原创作品，培养幼儿的科学想象力和创新意识。在欣赏时，不能无的放矢，要认真做好课前准备，对幼儿提出的问题，教师要积极释疑，消除学生对科幻画创作的神秘感。在大班幼儿欣赏米罗的《星空》一课时，我设计了这样几个目标：1、从形式语言入手（色彩、图形等），初步感受“星空”的美；2、尝试用图形来表达自己对作品的认识和感受；3、通过感知对比色、图形联想，体验欣赏活动的乐趣。在活动中，有位小朋友提出这样了这样一个问题：“米罗老爷爷为什么喜欢这几种颜色呢？”在小朋友的讨论之后，我给小朋友讲了颜色和颜色之间藏着一个小秘密：对比色。并问小朋友：“老师身上有对比色吗？”“你们找一找，自己身上有哪些对比色？”通过观察讨论，小朋友明白，对比色放在一起，会使颜色的对比更明显，黄的更黄，蓝的更蓝。鲜艳的对比色、有趣的图形、跳跃的线条，米罗爷爷用这些向大家讲述了一个美妙的故事。最后告诉小朋友，米罗爷爷画画有一个特点，就是喜欢把自己看到的景色用图形表示，然后再通过想象加上一些颜色和线条，就把它组合成一幅美丽的画了，而且他的画中常常出现米字型。
三是教师要鼓励幼儿分析科技绘画作品，培养幼儿的欣赏能力。在欣赏我园大三班陈玉的作品《小老虎的愿望》时，一位小朋友简直讲述了一个语言故事：一天早晨，小老虎和妈妈走在去幼儿园的路上，小老虎问妈妈：“妈妈，我们为什么不开车去幼儿园呢？”妈妈：“因为我们要为保护环境做贡献。”小老虎又问：“什么是保护环境呢？”妈妈回答说：“就是要让我们生活的地方天天都干净、美丽，让我们生活的更加舒适。”小老虎继续问：“为什么不开车就能保护环境呢？”妈妈解释道：“因为汽车每天都在排放有害气体，这样会让蓝天不再蓝，空气不再新鲜。”小老虎高兴地对妈妈说：“妈妈，我要每天都走着去上幼儿园，我要天天都看见蓝蓝的天！”妈妈眉开眼笑地表扬道：“好呀，我们一起努力保护环境吧！”因此，在课堂上，教师要善于发现幼儿的闪光点，激发幼儿的绘画兴趣，培养幼儿的欣赏能力的语言表达能力。
二、密切联系生活，积累创作素材是幼儿进行科学绘画的保证
在进行科学绘画创作时，我发现孩子的作品主要有变形玩具车、未来太空和楼房修建等题材。好像科幻画除了这些之外，就没有其它的题材。针对这种情况，我在家长开放日活动时，对学生的创作情况进行了说明，让家长明白闭门造车的危害，正确认识带领孩子走进生活的好处和给孩子带来的快乐。并要求家长在带领孩子接触自然环境中的实际事物时，要积极引导孩子对自然、社会现象进行观察，正确认识各种自然、社会现象，从而拓宽孩子科幻绘画的内容。同时，由于大千世界，形形，科幻画题材非常多，因此教师要有意识地指导学生根据自己的文化知识水平、兴趣爱好来选定科幻画主题。我班有一位学生的妈妈是清洁工，每天早上要去扫马路，他幻想着造一辆有很多功能的垃圾吸入机，把城市的垃圾都吸到垃圾收集车的肚子里，城市空气就清新了，环境优美了，妈妈和像妈妈一样扫马路的爷爷、奶奶和叔叔、阿姨了再不去扫马路了。我班有个父亲开出租车的小孩，因为经常听到爸爸为加油没钱而发愁，在进行科幻画创作是时，他交了一副《植物加油站》的作品，并写出了自己的创作意图：未来的一天，地球上再也不会为能源短缺头痛啦，因为有了植物加油站，石油植物，它可以直接或经发酵加工生产石油，是新一代的绿色洁净能源。我想在未来建设一座“石油植物加油站”，利用从世界各地搜集来的“石油植物”生产石油，生长几天有可以源源不断共给汽车能源啦。既解决了能源问题又对保护环境十分有利。
有趣的流体力学现象范文4
[论文摘要]科学知识社会学是一个对科学知识进行社会学分析与解释的学术流派，它认为科学知识是由一定的社会情境决定的信念，是科学家商谈的结果，往往表现为一种政治产品或财富产品，并且提出应当关注行动中的科学，而不是已经形成的科学。一些信奉科学知识社会学的教育改革者主张，科学教育应当让学生清楚科学知识的社会建构本性，从而消除对科学的迷信。科学知识社会学及其科学教育主张本身具有一定的争议性。
上个世纪70年代末，英国社会学家布鲁尔、巴恩斯等人在英国的爱丁堡大学成立一个“科学元勘小组”( Science Studies Unit )，这一小组突破禁区，从“社会一文化”这一维度对科学知识的产生、发展、传播与评价等展开研究，试图阐明科学知识本质上是社会建构的。这也标志着科学知识社会学(Sociology of Scientific Knowledge.，简称SSK)兴起，并在其后几十年间迅速壮大。有学者这样评说:“爱丁堡的SSK早已跨越大洋在美洲扎根，牢牢把握了学术阵地，如今的SSK反而变成了正统，近乎成为新的学术霸权，其思想扩散并渗透到一大批从事科学之哲学、历史与社会研究的学者大脑之中，特别是其方法与后现代科学批判等运动相结合，在当今学术界影响巨大，争论不断，，.。由于爱丁堡学派持有一种激进而强硬的建构论主张，故又被称为“强纲领”科学知识社会学。科学知识的本质与科学教育有着直接的关系，事实上，科学知识社会学正试图对当代科学课程的教学施加影响。以下，对科学知识社会学主要内容作一个简要介绍，并探讨其影响下的西方科学教育观。
一、科学知识社会学的主要观点
美国社会学家默顿在上个世纪30年代开创了科学社会学，默顿学派也因此代表了科学社会学的经典学派。经典科学社会学主要研究科学建制、科学规范以及科学共同体等问题，拒绝研究科学知识或科学的具体内容，科学知识因而成为黑箱。科学知识社会学就是要打开黑箱，揭示科学知识产生的真实过程。爱丁堡大学的布鲁尔是科学知识社会学最重要的理论家，他于1974年出版的《知识与社会意象》一书，成为科学知识社会学的奠基之作，他自己也因此而成为科学知识社会学的元老级人物。另外还有许多重要的旗手，如巴恩斯、柯林斯、皮克林、塞蒂纳等。近年来，法国社会学家拉图尔在这一领域发表了大量的著述，其学术地位如日中天，有人认为他在科学知识社会学的地位已相当于库恩在科学哲学中的地位。以下对科学知识社会学的主要观点作一简要介绍。
第一，科学知识是由具体社会情境决定的信念。科学知识社会学从相对主义认识论立场出发，认为自然界在科学知识的生产中只起很小的作用，或者根本没有起作用。科学知识不是对实在的描述，也不存在客观胜与确定性基础，而是基于社会意象而形成的，是受具体的社会情境决定的信念，是人们编织的故事。即使有最纯粹的事实描述，也避免不了信念对知觉的干扰，理论与文化因素仍然渗人其中。信念都是相对的，不可能超脱社会与文化的影响，而社会环境又随时间与地点而不断变化，不同的时间、不同的社会群体、不同的种族对事物会有不同的信念，因而，没有任何一种关于自然的信念是唯一的真理。社会价值无法与科学研究相分离，科学知识与社会文化难分难解地纠缠在一起。正因为自然信念具有多样性，要实现普遍的科学方法是不可能的，只是一种理想而已。正如布鲁尔所说，“作为一种关于我们实际上认为我们的知识是什么的描述，经验主义的理论是令人难以置信的。它虽然提供了某些砖瓦，但是它对我们用这些砖瓦来建造的、不断变化的大厦的设计方案却无话可说。
第二，科学知识的生产是在一定的社会关系网中进行的，科学知识是科学家相互商谈的结果。在传统的科学社会学，亦即默顿学派那里，同行承认是科学界的最高奖赏。而在拉图尔等科学知识社会学家看来，科学家其实更关注的是信誉的积累，并通过信誉来获取更多的研究资源，以维持其科研工作的正常运转。‘他们把科学描述成一个市场，科学家将信誉‘投资’于那些他们相信会进一步获得可靠证据的问题之上，这种投资反过来又会帮助他们得到更多的对他们工作的支持，还可以逐步提高他们在科学事业上的造诣川’，。这样一来，科学就处于一定的信誉循环之中，并融入一张巨大的社会关系网。科学知识社会学的一位重要的旗手塞蒂纳在《制造知识:建构主义与科学的与境性》一书中也阐明这样一种观点:利益的融合与利益的分裂支配着资源关系，通过资源关系维持了可变的“超科学”领域，形成了某种以权力游戏为中心的社会关系网。实验室中的知识生产就是在这种社会关系网中进行的。所以科学知识的背后掩饰着权力与利益、商谈与决定，而这种掩饰常常会使用文学的、修辞的手法。
第三，科学知识是一种权力叙事，往往表现为一种政治产品或财富产品。科学知识社会学认为:“科学通过把发现和权力联系起来的办法取得合法性，这种联系决定(不仅仅是影响)了什么才算是可靠的知识。科学知识社会学家也常常研究科学史上的科学争论案例，而这种研究往往得出科学家的争论实际上代表着不同的政治利益与立场。夏平与斯哈夫撰写的《利维坦与空气泵》一书，对发生在英国皇家学会的科学家波义耳与哲学家霍布斯之间的一场争论进行了社会学分析。他们得出的结论是:“近代科学从一开始就是一个组织严密、高度封闭、对自身特权高度警惕和对缺乏资格的门外汉持敌意的团体。更进一步说，自我任命的科学贵族在组织上是和当时西方社会的统治精英联系在一起的，其方法与观点反映了当时的政治需要。反过来，科学的权威、地位与认识论上的垄断是由它所服务的国家权力与社会组织来保证。如此看来，科学只不过是一种伪装的政治学而已。同时，科学知识在某种程度上也是财富的产品—种靠金钱运转的游戏，而财富与权力又是息息相关的。波义耳拥有空气泵这种当时昂贵的科学仪器，这无疑加固了他的认识权威地位。关于这一点，利奥塔在《后现代状况:关于知识的报告》一书中写道:“那些为了举证而优化人体性能的仪器需要额外的消耗。因此，如果没有金钱就没有证据，就没有对陈述的检验，就没有真理。科学语言游戏将变成富人的游戏。最富的人最有可能有理。财富、效能和真理之间出现了一个方程式。这样，科学就与政治、经济的权力联系在一起，为某种意识形态所利用。
第四，科学是一连串的行动，是制造结论的过程。科学知识社会学声称，不要听信任何言说，而是要观察科学家实际是怎么工作的。巴黎学派的拉图尔在《科学在行动:怎样在社会中跟随科学家与工程师》一书中对科学家与技术专家的实际行为进行了社会学分析，揭示了科学家如何通过论文引证、引用与图形来结成联盟，对付各种攻击;如何融入并掌握一张巨大的关系网，使用游说的技巧，以谋求获取资助等。拉图尔把已经被接受为事实的科学知识、科学仪器等称为黑箱，他提出了一条这样的研究规则:“我们将在事实和机器的形成过程和制造过程中进人它们;我们将使自己不再背负任何知识之构成的前观念(preconceptions);我们将密切注视黑箱的闭合过程，并小心翼翼地把对这一闭合的两种对立解释区分开来，一种是在黑箱闭合以后做出的，一种是在试图使它闭合的过程中做出的”。也就是说，研究行动中的科学，即要在事实被变成黑箱前抵达它们。研究行动中的科学，也意味着打开黑箱，探视它究竟是如何构成的。黑箱里面装着的可能并非只有理性与秩序，各种机巧、计谋和混乱也可能充塞其中。
二、基于科学知识社会学的科学教育主张
科学知识社会学不仅是一场壮观的学术运动，也是一种时尚的看待科学的方式，它有着非常广泛的影响。基于科学知识社会学的科学教育观的兴起，表明这种影响已经渗透到教育领域。由于科学知识社会学本身是一套充满争议性的话语，甚至可以说是一个智力上混乱的领域，故它对科学教育的渗透与介人不可避免地会引起人们的警觉与不安。
信奉科学知识社会学的科学教育评论家认为，当代科学教育应当遵循这样一种改革思路，“给学生表达具有较少英雄和理想色彩的科学研究图景。一旦了解科学就像我们文化信念中的其它部分一样，只不过是一种社会建构，一旦让他们认识到科学实验的结果是社会谈判的产物，社会建构主义者相信，学生将会逐渐地减少对科学发现的崇拜，更好地成为一个在复杂技术社会中生存的居民”。美国国家数学教师联合会曾经归纳了一些渗透在各种科学教育改革话语中的流行观念，这些观念很显然深受社会建构论思想的影响。
布鲁尔在《知识与社会意象》一书就断言，“关于数学的社会学是完全可能存在的”，并用了很大的篇幅来探讨这一议题。数学一直以来都被认为是一门纯科学课程，但是科学知识社会学正在试图挑战传统的数学教育观。数学教育往往与种族，性别、权力等纠缠在一起，数学的真理被声称依赖于文化。还有诸如“种族数学”、“同性恋数学”、“统计学课堂上的女性研究”等，都在试图越出传统的数学界线，打破既有的数学教学模式。
有趣的是，一些女性主义者在论述科学教育时，坚持认为当今的科学课程中隐藏着性别的密码，并郑重地提出这样的建议:“在物理学的课本中，光和声的理论应当排在力学之前讲授，原因是女性学生发现波现象比起该死和陈旧的坚固体来说，更符合她们的本性”而对于流体力学则发表这样看法:“我们看见了有关比例、距离公式和线性加速度的数学问题中的线性时间与女性身体显著的生理循环时间之间的对立”，正因如此，女性学生很难理解流体力学的基本概念。女性主义者对科学课程的分析与考察，很显然是从社会性别的维度出发的，在某种程度上已经抛弃了客观主义的认知维度。沿着这种思路发展，甚至得出了这样可笑的结论—牛顿的赓性定律代表了牛顿对远方母亲的眷恋与思念。无疑，女性主义科学教育家所持的是一种激进的科学知识社会学立场。
毋庸置疑，科学知识社会学提供了一个理解科学的独特视角，极大地丰富了人们对科学研究细节的认识与了解，在一定程度上消除了人们对科学的迷信。但科学知识社会学同时也消解了科学的客观性基础，认为知识就是基于社会意象而形成的。于是，理性主义与客观主义关于科学的话语变成一种谎言，逻辑与证据不再是决定科学有效性和科学家进行理论选择的决定性因素;科学家作为认识论的权威只不过是一种假象，科学家就是在实验室制造知识，并通过各种修辞手段将其说成是真理的人，而其中充满复杂的权力与利益关系，所以科学必须是“卑微的”。这种对科学的相对主义解释自然会招来许多批判。爱丁堡学派的“强纲领主张”被人斥责为荒谬、灾难，科学哲学家劳丹甚至称其为“伪科学”，美国科学社会学家科尔则用“巫毒社会学”来形容它。
有趣的流体力学现象范文5
关键词：教学；现代教育技术；问题；建议
长期以来，“一支粉笔一张嘴”传统的教学方法，使化学课堂教学不能激发和维持学生学习化学的兴趣，更好地提高教学质量，以至造成学生学习兴趣淡化甚至厌学。要改变这一现状，就要改革和优化教学手段。而伴随着我国电子信息技术和现代传媒科技的飞速发展，现代教育技术——多媒体教学走进了课堂。多媒体辅助教学手段的运用，就是为实现这一目标服务的。
运用电教媒体的图形、动画、声音等多维集成效应，能对学生的感官产生强烈的刺激，使课堂教学新颖别致，直观生动，灵活多样。为学生营造对知识深入理解、形象记忆、兴趣盎然的优良的学习环境，从而缩短学生的思维时间，压缩思维内容，拓展学生的视野，开启其创新性思维。多媒体技术把图、文、声、像等媒体结合在一起，通过计算机进行综合处理和控制，形成一系列即时、交互操作的信息。 随着计算机的迅猛发展，运用多媒体技术是今后计算机辅助教学的主要发展方向。下面就多媒体教学在化工专业教学中的运用谈一些体会。
一、创设动态情景，激发学生的学习兴趣，使学生学习变被动为主动
动态的事物比静态的事物更能引起学生注意，更能激发学生学习的兴趣。多媒体技术为教学创设一个生动有趣的教学情境，化无声为有声，使静止变运动。如，一串文本可以沿轨迹运动，几幅图片可以形成连续的动画，色彩可以变化，速度可以控制等。这些能营造出课堂教学的良好氛围，调动学生的学习积极性，使学生易于接受，从而学得愉快，学得轻松。
例如：讲《无机化学》中的电解原理时，课堂上的演示实验，实验设备及安装复杂烦琐，距离稍远不易观察，效果极差。而使用多媒体，将其制成动态过程：盛有HC1水溶液的电解池中，带正电荷的氢离子向阴极移动，得电子后放出氢气，阴极上不断有气泡生成；同时，带负电荷的氯离子向阳极移动，失去电子后氯原子结合成氯分子，产生黄绿色气体。电子在导线中移动时可显示动态，同时计算机发出“嘀、嘀”的声音。电解原理的演示过程十分生动、形象，学生看了兴趣十足，大大激发了学生的学习兴趣，诱发了学生在情感和行为上的参与意识，主观上产生了对新知识追求的动力，将过去的“要我学”的被动局面，改变为“我要学”的可喜现象，从而使学生主动探索，主动学习和思考，真正成为学习的主人，成为教学过程的主体。
另外，《无机化学》中的某些原理，如缓冲溶液的缓冲作用原理，可溶固体的溶解过程等，都可以用动画的形式呈现出来。
二、多媒体教学有助于突破知识的重点、难点
（一）变繁为简
计算机多媒体教学，不仅能将文字、图片、图像、声音集于一体，将学生带进形象生动、色彩缤纷的教学情境，还能利用三维动画把物体各部分及其相互关系完整、清楚地呈现出来，起到化整为零，由零到整的作用。通过逼真的模拟，拓展学生的空间概念，使复杂问题简单化，抽象问题形象化，微观问题宏观化，从而使学生多感官接受刺激，激发思维能力，降低理解问题的难度，加深学生对事物本质的认识，大大提高了课堂教学的效果。
在化工机械制图课中，讲解组合体投影时，先将组合体范体（轴承座）中各基本体几何形状和相互位置关系投到大屏幕上，让学生观察，并借机作形体分析。将由基本体按照其相互位置关系到组合体设计成动态效果。再确定出主视图投影方向。同时让学生考虑：为把轴承座各部分的形状和相对位置完整地、清楚地表达出来，还应选择什么视图？学生带着问题，对着画图积极地思考，选定其他视图并确定好图幅比例后，逐步用粗细、色彩不同的线条，以动态效果演示轴承座的画图过程和步骤：画基准线及底板——画圆筒——画支撑板——画筋板——画修改后的三视图。这样，在有限的时间里，学生即学习了形体分析法，又清楚了复杂的作图步骤和方法，获取了必要的知识和技能，突破了教学难点。 （二）化抽象为形象
化工专业的某些课程中介绍的反应机理、操作原理以及一些概念等过于抽象，决定了学生对其记忆、理解和应用的难度。计算机多媒体把文本、图形、图像和声音等载体融合在一起并形成可控的交互式操作，可向学生提供形式多样、功能各异的感性材料，使学生的注意力、情感、兴趣等因素保持良好的状态，认知心理得到充分发展。这样，枯燥的概念学习变为形象的直观学习，抽象的符号和呆板的图像，就会在学生的感官“活”起来，学生已有的感性认识可迅速向理性认识飞跃。
又如：精馏一单元的操作，是化工生产中重要的传质操作之一。在《化工原理》中介绍精馏原理时，大多数学生感到太抽象，看不见，摸不着，难于理解。于是我们把精馏过程制成多媒体课件，展示给学生一个动态过程：物料在塔釜内加热后，蒸气上升，通过塔板上的泡罩（或浮阀）与塔板上的液体接触，进行热量交换和物质转化。蒸气中难挥发成分（褐色）冷凝为液体，液体中易挥发成分（黄色）蒸发升入高一层塔板。随着蒸气的不断上升，上升蒸气中含有较多的易挥发组分（黄色），每下降（下转第61页）（上接第168页）一块塔板，液体中的难挥发组分（褐色）就会增加，下降到塔釜的液体几乎全是难挥发组分（褐色），并且在旁边同步出现“精馏过程t-x-y图”。
《有机化学》中大多数有机反应机理也可制成课件。如，把反应物化学键的断裂部位，生成自由基以及新的产物的形成过程；化学原理中流体力学，液体黏度、流速、管道阻力等，都可以用多媒体的形式形象、生动地展示在学生们的面前。
这样，多媒体技术通过图像、声音、色彩和动画等传递教学信息，延伸和拓宽了教学时空，解决了由于时间和空间的限制造成的教学难点，使学习内容变得易于理解、掌握。
三、增大教学容量、提高课堂效率
在传统的教学模式中，教师板书占用时间太多，定义、公式及其推理、图形、例题等必须板书。板书时间长了，新授内容必然受到限制，教师与学生之间沟通交流的时间以及学生动脑思考的时间也会缩短。这样，学习效果就难提高。使用多媒体技术可减少板书，以前觉得不够用的45分钟变得宽裕，不仅可让学生学习更多的知识，增加知识容量，还可将较多的时间留给学生，让学生去思考，去探索，去实践，拓宽知识面。
有趣的流体力学现象范文6
关键词：流式细胞术;免疫功能;细胞凋亡;综述
中图分类号：G804.7
文献标识码：B
文章编号：1007-3612(2008)08-1102-03
Application of Flow Cytometry in Sports Research
LI Song-bo1, JIN Wei-dong2, WANG Jun3, ZHANG Ai-fang1
(1.Beijing Sport University, Beijing 100084, China; 2.Hebei University of Technology, Langfang 065000, Hebei China;
3.Capital Institute of Physical Education, Beijing 100084, China）
Abstract:Flow cytometry is a method for rapidly analyzing large numbers of cells individually using light fluorescence and integrating optics, fluidics, electronics, and computer technology. Now it is a powerful tool for characterizing the composition of complex cell populations. Flow cytometric assays have been developed to determine both cellular characteristics such as size, membrane potential, and intracellular pH
and the levels of cellular components such as DNA, protein, surface receptors, and calcium. The accuracy and precision of this technology for describing and enumerating cells exceeds traditional methods. With its high sensitivity and specificity, the flow cytometric has become the preferred method for the lineage assignment and maturational analysis of m alignant cells in acute leukemia and lymphoma。Flow cytometry has revolutionized the field of immunology, in both the basic science and clinical settings, as well as having been instrumental to new and exciting areas of discovery such as stem cell biology and detecting microorganisms in environmental samples. This review focuses primarily on the use of flow cytometry in sport research area. Finally, a discussion of the challenges and limitations of the method is presented along with a future outlook.
Key words: flow cytometry; immune function; apoptosis; review
流式细胞术（Flow Cytometry，简称FCM）是上世纪70年展起来的一项新技术,它是利用流式细胞仪测量在液流中细胞或颗粒悬液中的标记物荧光强度并进行多参数的快速定量分析和分选的技术。已经在细胞生物学、分子生物学、肿瘤学、血液学、免疫学、遗传学等方面得到了广泛的应用；并已广泛应用于体育科研领域中，主要有运动与免疫功能、运动与细胞凋亡和运动相关基因的蛋白产物免疫标记的检测等方面。
1 FCM基本原理
FCM的基本原理是将待测样本的细胞悬液，在鞘液的包围和约束下，使细胞排成单列由流动室喷嘴高速喷出，形成细胞液柱，当液柱通过检测区，在入射的激光束照射下产生前向散射光(FCS)和侧向散射光(SSC)，它们分别反映细胞的大小和颗粒度，根据这些特性可将细胞分类。同时经一种或几种特殊荧光标记的样本细胞，在激光束的激发下产生特定荧光，该荧光信号可被光学系统检测并输送到数据处理系统进行分析。
2 FCM在体育科研中的应用
2.1 运动与外周血白细胞的免疫表型分析 细胞免疫表型的研究是FCM应用最成熟的领域之一。运动影响外周血白细胞的免疫表型的研究基本集中在T淋巴细胞、NK细胞等在医学领域研究较早的细胞上。大量研究表明T淋巴细胞在不同的CD4和CD8群中，表面标记与功能的关系存在普遍的规律，这也正是利用T淋巴细胞的免疫表型来分析其功能的理论基础。运动对T淋巴细胞的影响研究很多。研究发现，一次比赛或训练前、即刻、和之后24 h CD3+、CD4+、CD8+和CD19+等一般会有一个升高、降低并恢复的过程［1］,长时间大强度训练会导致外周血CD4+比例下降，CD8+比例上升，CD4+/CD8+比值下降，NK细胞活性下降［2］。其中，运动强度是影响运动过程中NK细胞变化的关键因素,运动强度愈大NK细胞的变化愈明显,主要表现为外周血NK细胞数量与功能的下降［3］。近几年研究表明，高原训练及低氧暴露可抑制机体免疫功能［4］。王恬等研究发现不同的模拟低氧训练过程中,淋巴细胞及其亚群(CD3+、CD4+、CD8+T)的变化总体趋向较为一致,但变化程度有所差异。低氧训练第4周、第5周, HiHiLo组NKT(Natural killer T)细胞下降幅度更大；低氧训练第5周CD3+、CD4+均呈上升趋势,但LoHi组上升更明显［5］。
运用FCM研究营养补剂调节运动导致的免疫功能抑制时发现，运动员通过长期低剂量口服补充谷氨酰胺、补充牛初乳、服用黄芪多糖和牛膝多糖能有效防止训练期后CD4+/CD8+比值的下降，抑制淋巴细胞数量的减少和活化T细胞数量的下降［6］。
可见利用FCM监测T淋巴细胞变化的幅度可以反映运动员的疲劳程度，对训练的适应及恢复情况；所以，在大负荷训练期必须重视运动员免疫机能的变化，积极采取措施预防疾病的发生、发展。
2.2 运动对红细胞的影响分析 FCM在红细胞中的最大应用价值是其能检测少量红细胞群体。朱荣等研究HiHiLo对足球运动员红细胞的影响发现HiHiLo和LoLo均可下调人体红细胞CD58、CD59（荧光强度）表达, HiHiLo影响红细胞CD58表达下降较LoLo有更明显趋势，从而影响红细胞对T淋巴细胞免疫的调控［7］。HiLo实验中灵芝多糖可以明显影响红细胞CD35数量的表达,并且可以调节实验中出现的运动员红细胞继发性免疫低下的现象。曹建民等研究表明运动训练导致运动性贫血大鼠红细胞膜转铁蛋白受体含量明显增加,且与血清铁呈高度相关,说明红细胞膜转铁蛋白受体含量能更为准确地反映红细胞内和机体铁代谢状况，同时发现抗贫血铁制剂复合营养补剂的干预能显著降低红细胞膜转铁蛋白受体含量［8］。
2.3 运动对网织红细胞的影响分析 前已述及，由于激光束可射入细胞内，因而可进行红细胞内容物的分析，网织红细胞浆内含有一定量的 RNA，经染色后可显示网织结构且其形式与 RNA 含量有关。这样用FCM测定网织红细胞,根据荧光强度将其分为低、中、高(LFR,MFR, HFR)三种荧光类型；幼稚网织红细胞有最强的荧光，多为MFR，HFR；较成熟的荧光强度弱，为LFR。在造血受到刺激，幼稚的从骨髓释放入外周血MFR, HFR显著增高，即未成熟网织红细胞指数(IRF)显著增高［9］，往往提示红细胞生成开始。所以此方法可及时的反映骨髓的造血状况,其在监测红细胞生成和破坏,监测体内铁的存储形式和利用情况,及补充铁剂的效果时,均可提供及时可靠的信息，对运动性贫血的诊断、鉴别诊断和疗效观察有重要意义。
运用FCM研究不同项目运动员网织红细胞参数时发现, 表现性项群运动员LFR最高，而RET%和MFR比例却显著低于耐力性项群、速度力量性项群和对抗性项群。提示表现性项群网织红增生活性较低。4个项群中,对抗性项群运动员Hb最低,网织红细胞参数中CHr及网织红细胞内血红蛋白量浓度（HDWr）显著低于其它项群运动员［10］。
许多研究表明低氧训练时的Hb的变化与RET有很高的相关性［11］。刘媛媛等研究了13名国家女子中长跑队运动员RET在26d的低氧训练的变化发现， HiHiLo组的IRF、RMI以及Hb、RET%的增加幅度均高于LoHi组同时段各指标；并且受检网织红细胞参数反映骨髓红系增生的敏感性依次为IRF=RMI>RPI=RET%和RET%>Hb［12］。张春丽等还发现模拟HiLo的大鼠高强度定量负荷组与极限负荷组的RET%显著低于常氧组。两氧环境中,高强度定量负荷组RET%显著低于运动后40h安静组［13］。但Ashenden M J等对澳大利亚国家女自行车运动员为期70d的高住(海拔高度2 650 m)低练的研究结果表明,对RET和Hb没有显著意义［14］。Lundby等对8名运动员模拟高原(4 100 m)的低氧舱中为期14d的间歇性低氧训练后,RET还包括EPO、Hb和HCT无明显改变［15］。产生这种不同的研究结果，除有运动项目自身的因素外，研究时还要考虑网织红细胞变化先于Hb的特点。因为有人动态观察显示HFP(早期网织红细胞)比率的升高可早于Hb变化3～5 d，早于MCV变化5～7 d［16］。
2.4 运动与血小板相关免疫球蛋白和血小板微粒膜蛋白分析 血小板功能变化是血栓形成的病理过程的重要因素。FCM已经成为检测血小板功能状态的重要实验手段,因为它有助于区分血小板病理学形态变化和膜蛋白分析；可以研究不同诱导剂作用下、剪切力诱导下血小板活化时其钙离子浓度的变化，检测活化血小板，血小板缺陷性、减少性疾病；检测网织血小板（RP）可用于发生栓塞的危险性判断。
运动作为一种预防高血压患者血栓性疾病发生的手段,已为人们所接受并在实践中广泛应用, 窦丽等研究发现进行10周中等强度的游泳运动能提高高血压大鼠血小板内NOS活性,增加血小板NO的释放,提高血小板内cGMP水平来抑制血小板的聚集,对防治高血压血栓性疾病有重要的作用［17］。研究还有长期规则游泳运动对Wistar大鼠血小板L-Arg转运的影响,结果表明,适宜运动可提高血小板L-Arg（L-精氨酸）转运率,据此推测运动可通过增加L-Arg的转运,促进血小板NO的合成和释放,以负反馈方式抑制血小板的聚集,从而对预防血管栓塞性疾病有积极的作用［18］。研究表明早期康复训练可下调急性脑梗死（ACI）早期血小板活化及血小板胞浆内-α粒膜上糖蛋白CD62P的表达［19］。
2.5 用于细胞凋亡的检测 细胞凋亡是指为维持内环境稳定，由基因控制的细胞自主的有序性的死亡。近年来研究多用FCM来检测细胞凋亡，包括凋亡DNA的检测、细胞质膜的完整性、线粒体跨膜电位、溶酶体质子泵、蛋白质和DNA含量、光的散射、DNA的原位降解、细胞凋亡的定量测定等。FCM常用于凋亡检测的方法有Caspase-3、Annexin V和DNA断裂片段的分析等方法，其中Annexin V联合PI法是一种新的较为理想的检测方法。
FCM在运动与淋巴细胞凋亡研究中的应用。大多数研究发现小负荷运动不影响淋巴细胞的凋亡［20］；有趣的是有研究发现，中等负荷运动训练可以降低心理应激导致的大鼠外周血淋巴细胞凋亡量，降低心理应激对大鼠机体免疫功能的危害［21］。大负荷运动会导致运动后血液中淋巴细胞的凋亡，王安利较全面地研究了不同负荷对小鼠淋巴细胞凋亡的影响， 发现 6月龄小鼠、12月龄小鼠淋巴细胞凋亡的发生率由高到低，其排列顺序依次是，负重运动组>一次性力竭运动组>对照组>无负重组［22］。
FCM在运动与骨骼肌细胞凋亡研究中的应用。Biral等研究发现成年小鼠经过12 h的钢笼内自发跑后，运动后即刻肌细胞凋亡率最高，6 h后稍微有所下降，96 h后凋亡率大幅度下降［23］。越来越多的证据表明，运动训练导致的肌肉细胞凋亡有一定的时相性和矛盾性,运动可以导致骨骼肌细胞凋亡,但是运动本身对已经凋亡骨骼肌细胞可能具有清除作用或对即将凋亡的骨骼肌细胞有恢复作用，这两种作用结果之间调控失衡，可能是造成骨骼肌运动损伤原因之一，说明运动影响骨骼肌细胞的凋亡具有双向性［24］。
许多研究采用FCM检测大鼠各组心肌、肾组织细胞和肝细胞凋亡率的变化发现运动可以诱导肝细胞凋亡、心肌细胞凋亡，且随运动强度增加而增加［25］。金其贯等研究还发现力竭后即刻心肌细胞凋亡与肾细胞凋亡率即明显升高; 之后的24 h之内,它们会有一个明显升高然后降低的过程但仍明显高于对照组［26］。还有研究发现补充银杏制剂、胆红素可通过其抗氧化作用及影响凋亡相关基因的表达而抑制大强度运动训练诱导的肝、心肌细胞过度凋亡，从而发挥一定的保护作用［27］。
总之，FCM不仅为细胞是否发生凋亡提供客观证据，而且还能对细胞凋亡进行定量分析，并可从多方面证实细胞凋亡和细胞坏死的区别，同时还能检测同一群体的不同亚群细胞中的凋亡细胞，并可进行分选。
2.6 用于检测与运动能力相关基因的表达产物 FCM在此方面的研究国内未见报道，它的优势在于不必分离蛋白质就可以对细胞膜表面、细胞浆中的蛋白质进行分析检测。如近几年的研究热点淋巴细胞的细胞因子（γ-INF、α-TNF）的分泌［28］。Staats R等为了解剧烈运动后运动员体内NK细胞毒活性(NKCA)和淋巴因子激活的杀伤细胞(LAK)抑制的原因,研究了淋巴细胞亚群改变和细胞内穿孔素（PFR）基因表达改变的相关性,使用流式细胞仪对PFR进行了分析。他们发现:训练有素的运动员外周血中PFR的百分比相对较高,但在过度疲劳后PFR出现暂时性下降［29］。
3 FCM在体育科研应用中存在的问题
综上所述，FCM以其快速、准确、灵活、多参数同时分析等优点,已成为体育科研的重要方法之一。但其中也存在以下问题：1）联用抗体对运动影响人体免疫细胞功能的组合设计处于初级阶段。FCM对临床白血病和淋巴瘤等疾病的诊断已有多种成熟的抗体“组合”方式；但关于运动对人体免疫细胞影响的研究还多停留在T细胞亚群水平，并没有形成比较成熟的抗体组合（没有系统的CD研究方案）。2）通常检测的是外周血标本，更应考虑留取其他标本（如骨髓、淋巴节、胸腔液、腹腔液或脑脊液）。因为这样才有可能及时、准确、全面地反映机体功能的变化，但这些样本不易从健康个体获取。3）应加强研究不同训练负荷量和不同补剂对血小板功能、粒细胞功能的影响，为运动疾病的防治提供理论依据。4）加强质量控制，一些FCM检测技术在方法学和抗体选择上还没有统一,分析结果亦存在多种影响因素,如样本与试剂准备、免疫荧光染色方法、对照设置、流式细胞数据的获取与分析等。只有充分了解这些影响因素,建立标准化的操作程序并做好严格的质控,才能保证检测结果准确、可靠。相信,随着FCM的不断发展完善,它将为体育的基础与应用研究开创新局面。
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