绪论高中生物教案

2024-09-13

绪论高中生物教案(精选9篇)

1.绪论高中生物教案 篇一

绪论:物理学与人类文明

一、教学目标

(1)

(2)

(3)

(4)了解物理学对人类文明、社会进步的影响; 认识物理学在科学中的基础地位; 知道高中物理学习的基本要求; 知道高中物理与初中物理在内容与方法上的区别

1、知识与技能

2、过程与方法

积极观察、提出问题及分析问题,进行物理学方法的训练。

3、情感、态度与价值观

(1)激发对物理学的兴趣;

(2)鼓舞士气,树立学习自信心。

二、教学重点

激发学生兴趣,调动学生学习积极性;培养学生对老师的信任,建立良好的师生关系,开阔学生的视野,以及让学生对高中物理的学习方法有一定的认识。

三、教学用具

视频资源多媒体设备等。

四、教学过程

教师:自我介绍。祝贺同学们升入高中阶段学习。我很高兴能教你们的物理课,我愿意和大家一起学习高中物理这门课程。第一节物理课是绪论课,题目是:物理学与人类文明。在初中,大家已经学习了一些物理知识和科学方法。进入高中之后,大家将会见到更为丰富多彩的物理现象,利用科学研究的方法,学到物理知识,增进对科学感情。

1、物理学的基础地位及对人类文明、社会进步的影响

教师:现在,让我们来观看一个短片,让大家概要了解一下物理学研究哪些问题,它与其他科学和技术的关系,以及它对人类文明所起的作用。

(播放视频,要求学生注意以上三个方面)

学生:(观看视频之后,请同学说说以上三个方面)

教师:(总结)物理学,研究物质存在的形式,以及它们的性质和运动规律。物理学的发展,促进了技术的进步,现代物理学更是成为高新科技的基础。物理学的发展促成了技术的革新(三次科技革命:蒸汽技术革命和电力技术革命,信息技术革命),改变了人类的生产和生活方式,推动了社会的进步。

2、高中物理学习的基本要求

教师:生活中有很多有趣的现象,都可以利用物理学的知识来解释(彩虹、月食)。日常的很多生活用具,都是基于物理学原理来制作的(电冰箱、电磁炉)。我们学习了物理学之后,不但可以用来解释一些物理现象,还可以自己设计一些有趣的实验。

学习物理,需要做好以下几方面:认真阅读,学会自学(重点是理解掌握物理问题叙述过程中的“过程与方法”);认真听讲,独立思考(思考的重要内容也是物理现象发生的原因及过程,独立思考不是说就是一个人躲起来苦思冥想,而是在与人交流讨论时要有自己的观

点);做好实验,做好练习(通过练习,可以巩固学习的所得,也会找出自己学习的不足之处,然后进行弥补改进,使自己的学习水平不断提升)。

教师:这节绪论课,主要同大家介绍了物理学与人类文明的关系。课上演示了几个小实验,希望能让大家提起兴趣,让大家将物理学这门课程学好。

五、教学反思

2.绪论高中生物教案 篇二

摘要:生物化学是一门重要的医学基础课程,其内容多而复杂,抽象难懂。帮助学生克服畏难心理,调动学生学习兴趣,绪论教学扮演着重要的角色。本文通过联系临床、列举科学事例,勾画内容脉络等调动学生的学习兴趣;以科学美角度欣赏生物化学及指导学生使用正确的学习方法等多种途径,激发学生的责任感、求知欲,树立学生学好生物化学的信心。

关键词:生物化学 绪论 兴趣

生物化学是医学的一门重要基础课程,由于生物化学的相当一部分内容属于微观领域,看不见,摸不着,学生学起来有一定难度,而且由于不十分清楚生物化学在整个医学知识体系中的地位,部分学生缺乏学习的自觉性。加之高职高专学生的学习主动性不够,探索精神缺乏,学生在学习过程中容易形成畏难情绪,影响学习效果。如何使医学生对生物化学课产生兴趣,由“要我学”转变为“我要学”?绪论课起着开宗明义和引领全局的作用,上好绪论课可以激发学生的学习兴趣、求知欲,坚定学生学好课程的信心,提高教学效果。我结合多年的教学实践,谈谈高职高专相关医学专业生物化学绪论课教学的几点体会。

一、密切联系临床及生活现象,认识生物化学的重要性

在介绍绪论部分时,首先,教师要高瞻远瞩地让学生认识到生物化学是从分子水平上研究生命本质的学科,这是与其他医学学科的根本不同之处。而其他很多学科是研究生命现象的。目前许多疾病的病因不完全明确,治疗以控制和缓解症状为主,很难达到标本兼治的作用。其中肿瘤最为典型,外科手术治疗或药物保守治疗,对绝大多数肿瘤疾病来说只能暂时抑制肿瘤细胞的增殖和侵蚀,很难从根本上进行根治。这归根到底是由于人类对调控肿瘤细胞的发生、发展的分子机制还不很清楚。人类的很多慢性病,如高血压、糖尿病等疾病的治疗大多是缓解症状,要达到彻底治疗需要从分子水平进一步研究其发病机制。因此,要消除人类之病痛、延长人类之生命,根本出发点还是在于了解生命的本质。如果物质代谢发生紊乱导致细胞中的化学成分发生变化,从而引起功能的改变,出现相应的病理状态,通过临床生化指标的测定帮助疾病诊断。生物化学理论和方法在生物药物方面占有重要的地位,采用生物化学方法合成或从生物体分离、纯化所得生物药物,具有药效高、副作用小等优点,已广泛应用于预防、治疗和诊断疾病。生活中的现象原理也是与生物化学密切相关,如“三鹿奶粉”事件;节食减肥可能会造成头晕、出冷汗甚至休克;糖尿病人呈现的三多一少症状,都有待我们通过生物化学的学习来解释这些现象。绪论课讲解中通过相关临床知识的导入和对生活中可感知的现象探讨,不仅激发了学生的学习兴趣和求知欲,而且还可以增强学生的社会责任感和法律意识。

二、讲述生物化学发展史中的科学家事迹,激发学生学好生物化学的激情

讲述生物化学发展历程的三个阶段的主要研究内容:从以物质组成结构为主的描述生物化学,到以物质代谢与调节为主的动态生物化学,再到以功能与应用为主的机能生物化学。生物化学发展的三阶段同时也是人类思维发展的过程。在教学过程中,教师适当介绍作出过巨大贡献的历史人物的工作和事迹。介绍DNA双螺旋结构模型提出的历史背景与实验依据,这不仅活跃了课堂气氛,提高了学生的学习兴趣,而且让学生认识到勤于思考、善于总结归纳的重要性。伟大的科学发现震撼了我们每一个人。好奇心是科学发现重要的动力之一,日裔美国科学家下村修(Osamu Shimomura)于1962年在水母中发现了绿色荧光蛋白而分享了2008年的诺贝尔化学奖。而他在少年时由于原子弹在他故乡爆炸,他曾数周失明。他不追逐功名利禄,低调而勤奋,直到80岁仍坚持科学研究。教师通过讲述科学家的典型事例,可以激励学生奋发图强,激发他们对生物化学的浓厚兴趣。

三、勾勒生物化学研究内容,引领学生明确学习目标

绪论课是建立新课程整体观念的起步,在教学内容上起着统领全书的作用。因此,绪论课要为学生建构生物化学课程知识框架,让学生在较短的时间内,建立课程的整体轮廓,明确课程的研究内容,使学生在学习过程中做到心中有数。医学高职高专生物化学的研究内容主要有四个模块:生物体物质组成、性质、结构与功能;物质代谢及其调节;遗传信息的传递与表达;专题生物化学(肝脏生物化学)。参照教材目录给学生分析四部分内容,生物分子的组成、性质、结构与功能(核酸和蛋白质)是理解的难点;物质代谢及其调控是学习的重点;遗传信息的传递表达以自学为主;以肝脏生物化学为代表理解特殊器官的代谢特点。同时结合专业特点,分析各个章节的主要内容与专业技能关系。通过勾勒课程的研究内容脉络,使生物化学课程内容既有系统性和完整性,又有专业针对性。有了课程内容的明晰框架,学生学习目标更加明确,消除了学生对课程的陌生感和恐惧感,增强了学生的学习信心。

四、介绍生物化学的学习方法,坚定学生学好生物化学的信心

对绪论课而言,教会学生怎样学习正是其教学要求之所在。生物化学本身是一门具有系统性的学科,是从有机化学和生理学发展起来的,内容抽象、复杂,所以在学习生物化学时,必须了解化学、生物学、解剖学、生理学等相关学科并将它们结合起来学习。而高职高专相关医学专业大多在大一开始,有的专业与解剖生理学同时开设,护理专业在第一学期就已开始,这些课程背景的缺失,使学生的学习难度加大,尤其文科背景的学生常会感到有一定的学习难度。因此,教师在讲授过程中适当穿插相关课程内容,让学生能融会贯通。生物化学是一门记忆与理解并重的学科,更强调理解性记忆。学习时以生理功能为主线,侧重生物分子的结构特点与功能的关系,代谢过程与功能的关系,无需过多纠结于物质的具体结构与反应式,要学会抓住要点,归纳总结。另外要记住最重要的一点即及时复习巩固。由于课时较少,课堂内容容量大,需要学生及时复习,才能抓住重点,解决难点,才能达到事半功倍的教学效果。

总之,要将绪论课讲好了,教师必须对整本教材进行宏观把握和微观调控,这样讲起来才能得心应手,收放自如;采取多种讲课技巧,才能更加吸引学生,打动学生,使学生克服畏惧心理,激发学生的学习兴趣。通过绪论课的学习使学生明确生物化学“是什么”“学什么”“为什么学”和“怎么学”。精彩的绪论讲解可以引导学生消除顾虑,激发学习兴趣,为后续学习打下坚实的基础。

作者简介:

邱秀芹(1970— ),女,副教授。

3.绪论高中生物教案 篇三

生物化学是运用化学原理和方法,从分子水平研究生物体的化学组成、化学反应及其生物学功能的一门基础生命科学。①生物化学理论内容抽象,代谢反应复杂,历来被学生认为是一门最难学的医学基础课之一。笔者认为要克服畏难情绪,首先要给学生上好第一堂课――绪论。怎样才能讲好绪论课?笔者经过多年生物化学教学实践,认为应从以下几个方面来加强绪论课教学。

1 高度重视绪论教学,充分准备教学内容

近几十年来,随着生物化学的迅速发展,教学普遍存在内容多、学时少等问题,导致部分教师认为绪论课很容易讲,学生自学也能看得懂,为了节省时间,往往一带而过。有相当一部分教师把绪论当作可有可无的内容,只是照本宣科,轻描淡写地介绍一番;还有部分教师认为绪论课涉及的内容太多、太泛,需要查阅大量的资料,花费大量的时间来准备, 干脆“直奔主题”,直接进入具体章节的学习。这些易导致教师从教学上对绪论不够重视,其结果是学生学完了整门课程还不知道生物化学究竟是干什么的,以至于多年以后对生物化学的印象只剩下三羧酸循环了。

绪论对整门课程起着“统领全局,提纲挈领”的重要作用,集科学性、知识性、趣味性和教书育人于一体。想要把绪论讲好并不容易,需要教师对整本教材、对整个知识结构体系的整体把握;需要教师经过多年的专业积累,具备丰富的教学经验;需要教师在授课之前,必须要统观教材,仔细钻研,查阅相关的文献资料,做好充分的准备,把整本教材吃透。只有这样,绪论的讲解才能丰富、生动起来,才能帮助学生揭开生物化学神秘的面纱,使学生克服畏惧心理,激发学习兴趣,使学生愿意,并且有信心把这门课程学好。

2 层层推进,由浅入深,讲透生物化学概念

对生物化学来讲,概念的讲解是非常重要的,很多学生学完了生物化学课还不能理解生物化学到底是讲什么的。只有讲好“生物化学”的概念,才能让学生很清楚地知道这门学科是怎样一门科学。讲清概念的标准,最主要是讲清概念的来龙去脉,讲清概念的内涵和外延及与其他相关学科概念的联系。笔者讲解时先提出生物化学概念:生物化学是运用化学的原理和方法,研究生物体内化学分子与化学反应的科学,是从分子水平来探讨生命现象本质的一门学科,又称生命的化学。再以概念为出发点,先提出问题,如生物化学运用什么原理和方法研究生命现象的?生物化学研究对象是什么?医学生物化学的研究对象又是什么?生物化学是从什么水平研究生命现象的?生物化学和我们已经学过解剖学和生物学及生理学研究的角度有什么不同?何为生命?为什么生物化学又称为生命的化学?再由学生讨论、回答,教师解答,从多角度,多层次,由浅入深,层层推进,剖析生物化学概念,这样学生就很容易明白生物化学是研究什么的一门科学。

3 结合生物化学发展史,讲解生物化学的学习内容

生物化学经过二百多年的发展,已经成为一门独立的学科。按其发展过程可划分为三个历史阶段,第一是叙述生物化学阶段,主要是研究生物大分子的结构功能;第二阶段是动态生物化学阶段,主要是研究各种化学物质的代谢途径及其调控;第三阶段是分子生物学时期,主要是研究基因遗传信息传递及其调控。生物化学的学习内容:一是生物大分子的结构与功能;二是关于物质代谢与调控;三是基因遗传信息传递及其调控。从生物化学的发展史和学习内容来看,讲解生物化学的发展史就是学习生物化学发展的不同历史阶段取得的研究成果,其实就是生物化学的`学习内容。在讲解生物化学发展史的同时紧紧围绕生物化学的学习内容,尽可能地加入相关科学家的事迹介绍,以及对取得科学成就的趣闻、经过等,将知识性和趣味性融为一体,避免了两部分内容分开重复介绍,比起蜻蜓点水式的面面俱到,枯燥地叙述课本内容,更能激发学生的学习兴趣,更能达到较好的教学效果。

4 阐明学习生物化学的重要性,明确学习明的

在教学过程中我们发现很多学生对学习生物化学的重要性认识程度不够,认为生物化学是一门边缘性学科,难学又难懂,自己以后从事的是基层医疗工作,对以后用处不大,久而久之产生了消极思想。针对这种情况,很有必要介绍生物化学的重要性。一般从以下两个方面介绍:第一,生物化学与其他基础医学的关系。生物化学是从分子水平着手来研究生命现象本质的一门新兴边缘性基础医学课程, 现代医学的很多科学研究都必须从分子水平着手,在此基础上逐渐了出现了分子免疫学、分子病理学、分子药理学、免疫化学、生物工程学等交叉学科,已经成了他们的“共同语言”。从20世纪50年代以来,诺贝尔奖获得者中,65%的生理学或医学奖和40%的化学奖属于生物化学领域。②第二,生物化学与临床医学的关系。生物化学几乎与所有疾病的发生有关,生物化学为临床医学各学科从分子水平探讨疾病的发生发展机制、进行疾病的预防、诊断和治疗提供了科学的理论和技术。如常见的糖尿病、高血压、高血脂等一大类代谢疾病就是物质代谢障碍为主因引起的。镰刀状红细胞性贫血以及很多酶缺乏而引起的先天性遗传性疾病等都是由于分子结构异常而引起的“分子病”。生化药物主要成分是氨基酸、肽、蛋白质、酶与辅酶、多糖、脂质、核酸及其降解产物,不良反应极小,广泛应用于疾病预防、诊断和治疗。生化检验是生物化学的一个分支,是临床诊断疾病的重要手段,学过生物化学就会理解各项检验项目的原理,主要临床意义,对临床疾病的诊断、治疗及愈后判定具有十分重要的意义。通过以上两方面的介绍和一些实例,能够激发学生的学习兴趣,明确学习目标,让学生们懂得将来要做一名合格的临床医生,学好生物化学这门基础课是必须的。

5 介绍学习方法,有利于学生更好地学好生物化学

生物化学和其它基础课程相比,内容繁多,理论微观抽象、代谢途径错综复杂,知识点难于理解,是老师感觉难教,学生感到难学的一门课程。为了让学生学好生化,介绍些学习方法是很必要的。生物化学学习方法很多,象目录法、列表法、图示法、纠错法和比喻法等。③如糖的主要代谢途径,可以通过图示法,记忆其代谢过程,通过列表法比较三条途径的代谢定位、起始物、重要的中间产物、终产物、关键反应、关键酶、能量变化、分支点以及调节因素。可以通过编顺口溜“亮借来一本淡色书”,记忆人体8种必需氨基酸:亮氨酸、缬氨酸、赖氨酸、异亮氨酸、苯丙氨酸、蛋氨酸、色氨酸和苏氨酸。通过学生入校军训时经常喊的口号“一、二、三、四”,记忆三羧酸循环的反应特点,即“一次底物水平磷酸化,二次脱羧,三个不可逆反应及其对应的三个关键酶,四次脱氢”。在教学过程中通过教师的启发、点拔,学生结合自身的实际情况,进行归纳、总结,会发现一些好的学习方法,避免学习过程中走弯路,可以收到事半功倍的效果。

4.旅游概论绪论 教案 篇四

作为21世纪的朝阳产业,旅游已成为许多国家和地区经济发展的重头戏。旅游学概论就系统介绍了旅游发展过程中以及旅游活动中涉及到的现象和问题,是旅游管理、酒店管理等相关专业的基础课程。

作为旅游方向各专业的基础课,旅游学概论一是简单介绍旅游活动涉及到的各个部分,可以帮助同学们在脑海中构建旅游学的基本理论体系,二是为其它专业课程的学习打下基础,掌握常用专业术语并熟悉基本专业理论知识。

所以,《旅游学概论》是旅游管理及相关专业学生学好专业课程、成为一名合格的旅游人才必须掌握的专业基础课程。

一、旅游学的概念及研究内容

好,现在请大家阅读绪论第1—2页,5分钟后来回答我两个问题。

1、什么是旅游学?

2、旅游学有哪些研究对象?

其实,不光旅游是一门朝阳产业,我们旅游管理专业也是一门朝阳学科。1988年中山大学管理学院创设旅游酒店管理系,这是我国最早的旅游管理专业。也就是说旅游管理专业迄今只有25年的历史。那么大家想一想我们为什么要创设旅游管理专业呢?对,是因为对旅游的重视?那么我们又为什么要这么重视旅游呢,还要专门创设一个专业来对它进行研究。这里的主要原因就是旅游业,下面我给大家念一组数据:2012年,泰安接纳游客人数达4324万人次,旅游社会总收入386亿,同比增长幅分别为16%,21%。2012年泰安市旅游总收入占全市生产总值的14.8%。

由此我们可以看出,旅游业对社会的贡献不容小觑,那么大家知

道它是怎么带动经济发展的吗?

好,我们一起来看一下。

首先,假设我们全班一起去威海旅游三天,大家想一想我们要为这三天做哪些准备,这三天又会产生哪些消费呢?

行 交通 住 酒店 吃 餐馆 游 门票 购 纪念品 礼物 娱 温泉 等

在这六个过程中,我们产生了大量的消费,是不是带动了威海的经济发展啊?

另外,大家想一想,这些过程中都需要谁来给我们服务啊?谁来驾驶?谁来办理住店手续?谁来做饭、传菜?谁来讲解?谁来答疑?是不是都是人啊?所以,即使遇到金融危机,全球经济萧条,其他传统行业如制造业、钢铁业等的员工大量失业、下岗的情况下,我们旅游业对人才的需求也不会减少的,因此旅游业是一个具有光明前景的产业,大家学旅游就不用担心找不到工作。

不过,话又说回来,既然是这样一个有利可图、前景又光明的行业,我们能看到商机,其他人也能看到商机,所以旅游又是一个竞争十分激烈的行业。大家,到那些旅游城市看看,包括我们泰安,餐馆、酒店、旅社比比皆是,但是这些餐馆酒店的硬件设施相差大吗?不大,经济、科技都这么发达的今天,你有的,我也能有,你会做的,我也能会。所以这些竞争最终又落到了软件的较量上,也就是人才的竞争。同样是四星级的酒店,这家服务热情,待客周到,宾至如归,那家的

服务员却不冷不热,面无表情,像机器人,你说你会去哪家啊?同样是花钱,我们肯定会选择服务好的那家对不对啊?所以目前各大酒店、旅行社都需要素质高、服务一是高的从业人员,我们旅游管理专业恰巧就是以培养这样的人才为目标的。

另外,任何事情的发展都有两面性,旅游推动了目的地经济的发展,但也给他们带来了一些负面的影响。例如,十一长假、五一小长假,大量的游客涌入景区,致使景区设施损坏加重,不止这样,大家想想这时候的泰城交通有多堵?我们普通市民到超市买点东西都十分不方便。这还只是一些不便,还有更严重的影响呢。在一些少数民族地区,他们为了赚钱,为了迎合外来的游客,他们丢弃了富有自己民族特色的一些习惯和建筑,还过多地使用汉语,甚至孩子出生后都不在叫他们学习本族的语言,这些都是文化的流失,是宝贵财产的流失,而这又都是由旅游造成的,这也是旅游受到关注的原因之一。我们学习旅游概论也要对这些问题进行研究。

好,接下来,我们就来说说这门课程的基本要求。

二、课程基本要求

通过本课程的学习,要求学生在学习结束时,达到以下目标:

1、知识积累

掌握旅游学的基础知识、基本理论和基本原理,构筑旅游学的理论体系。

2、能力培养

5.材料力学教案绪论 篇五

第 1 次课学时

授课日期:授课班级: 授课教师:王晋鹏批准人: 章节名称

1.1 材料力学的任务

1.2 变性固体的基本假设

1.3 外力及其分类

1.4 内力、截面法和应力的概念

1.5 变形与应变

1.6 杆件变形的基本形式

授课形式

理论课□√案例讨论课□实验课□习题课□其他□

本次授课目的与要求

1.了解材料力学的任务和基本假设; 2.了解外力的分类;

3.掌握内力的概念及用截面法进行内力的计算; 4.熟悉应力、应变的概念 5.熟悉杆件变形的基本形式

本次教学重点与难点

重点:用截面法进行内力的计算

难点:材料力学的任务和基本假设及应力、应变的概念

教学内容提要及时间分配

时间分配

教学方法与手段设计

1.材料力学的任务 2.变形固体的基本假设 3.外力的分类

4.内力、应力的概念以及用截面法进行内力的计算 5.变形与形变的概念 6.杆件变形的基本形式 7.小结 8.布置作业

10分钟 10分钟 20分钟 20分钟 15分钟 15分钟 5分钟 5分钟

启发式教学 理论联系实际 加强互动性

课堂导入提问、预习要求及作业布置 1.什么是力?都可以怎么分类?

2.材料力学和理论力学的研究内容有什么不同? 预习内容:2.1 轴向拉伸与压缩的概念和实例 2.2 轴向拉伸或压缩时横截面上的内力和应力

2.3 直杆轴向拉伸或压缩时斜截面上的应力 课后作业:

课后小结

1.材料力学的任务:在保证满足强度、刚度和稳定性要求(安全、实用)的前提下,以最经济的代价,为构件选择适宜的材料,确定合理的形状和尺寸,并提供必要的理论基础和计算方法。

2.变形固体静力学的基本假设:连续、均匀假设和各项同性假设。3.应力、应变的概念及关系。

4.杆件变形的基本形式:拉压、剪切、扭转和弯曲

教学内容

课堂组织

第一章绪论

1.1 材料力学的任务

1、力的概念:力是物体相互之间的一种机械作用。这种相互作用的效果有:

一是使物体的运动状态发生变化(外效应)。二是使物体产生变形(内效应)。

2、力的分类:

按外力的作用方式可分为表面力和体积力。表面力是作用于构件表面的力,又可分为分布力和集中力。分布力是连续作用于构件表面的力,如作用于船体上的水压力。有些分布力是沿杆件的轴线作用的,如楼板对屋梁的作用力。如果分布力的作用面积远小于构件的表面面积,或沿杆件轴线的分布范围远小于杆件长度,则可将分布力简化为作用于一点的力,称为集中力,如列车车轮对钢轨的压力。体积力是连续分布于构件内部各质点上的力,如重力和惯性力等。

按载荷随时间变化的情况可分为静载荷与动载荷。随时间变化极缓慢或不变化的载荷,称为静载荷。其特征是在加载过程中,构件不产生加速度或产生的加速度极小,可以忽略不计。随时间显著变化或使构件各质点产生明显加速度的载荷,称为动载荷。

布力是沿杆件的轴线作用的,如楼板对屋梁的作用力。如果分布力的作用面积远小于构件

3、材料力学的任务:

机械与工程结构通常是由若干个零部件构成的,我们把构成它们的每一个组成部分统称为构件。如机械的轴,房屋的梁、柱子等。在机械或工程结构工作时,有关构件将受到力的作用,因而会产生几何形状和尺寸的改变,称为变形。若这种变形在外力撤除后能完全消除,则称之为弹性变形;若这种变形在外力撤除后不能消除,则称之为塑性变形(或永久变形)。为了保证机械或工程结构能正常工作,则要求每一个构件都具有足够的承受载荷的能力,简称承载能力。构件的承载能力通常由以下3个方面来衡量:

(1)强度:构件抵抗破坏(断裂或产生显著塑性变形)的能力称为强度。构件具有足够的强度是保证其正常工作最基本的要求。例如,构件工作时发生意外断裂或产生显著塑性变形是不容许的。

(2)刚度:构件抵抗弹性变形的能力称为刚度。为了保证构件在载荷作用下所产生的变形不超过许可的限度,必须要求构件具有足够的刚度。例如,如果机床主轴或床身的变形过大,将影响加工精度;齿轮轴的变形过大,将影响齿与齿间的正常啮合等。

(3)稳定性:构件保持原有平衡形式的能力称为稳定性。在一定外力作用下,构件突然发生不能保持其原有平衡形式的现象,称为失稳。构件工作时产生失稳一般也是不容许的。例如,桥梁结构的受压杆件失稳将可能导致桥梁结构的整体或局部塌毁。因此,构件必须具有足够的稳定性。

构件的设计,必须符合安全、实用和经济的原则。材料力学的任务是:在保证满足强度、刚度和稳定性要求(安全、实用)的前提下,以最经济的代价,为构件选择适宜的材料,确定合理的形状和尺寸,并提供必要的理论基础和计算方法。1.2 变形固体的基本假设

为了简化性质复杂的变形固体,通常作出如下基本假设:

(1)续性假设:即认为材料无间隙地分布于物体所占的整个空间中。根据这一假设,物体内因受力和变形而产生的内力和位移都将是连续的,因而可以表示为各点坐标的连续函数,从而有利于建立相应的数学模型。

(2)均匀性假设:即认为物体内各点处的力学性能都是一样的,不随点的位置而变化。按此假设,从构件内部任何部位所切取的微元体,都具有与构件完全相同的力学性能。同样,通过试样所测得的材料性能,也可用于构件内的任何部位。应该指出,对于实际材料,其基本组成部分的力学性能往往存在不同程度的差异,但是,由于构件的尺寸远大于其基本组成部分的尺寸,按照统计学观点,仍可将材料看成是均匀的。

(3)各向同性假设:即认为材料沿各个方向上的力学性能都是相同的。我们把具有这种属性的材料称为各向同性材料,如低碳钢、铸铁等。在各个方向上具有不同力学性能的材料则称为各向异性材料,如由增强纤维(碳纤维、玻璃纤维等)与基体材料(环氧树脂、陶瓷等)制成的复合材料。本书仅研究各向同性材料的构件。按此假设,我们在计算中就不用考虑材料力学性能的方向性,而可沿任意方位从构件中截取一部分作为研究对象。1.4 内力、截面法和应力的概念

构件在未受外力作用时,其内部各质点之间即存在着相互的力作用,正是由于这种“固有的内力”作用,才能使构件保持一定的形状。当构件受到外力作用而变形时,其内部各质点的相对位置发生了改变,同时内力也发生了变化,这种引起内部质点产生相对位移的内力,即由于外力作用使构件产生变形时所引起的“附加内力”,就是材料力学所研究的内力。当外力增加,使内力超过某一限度时,构件就会破坏,因而内力是研究构件强度问题的基础。为了显示和确定构件的内力,可假象地用一平面将构件截分为A、B 两部分(下图),任取其中一部分为研究对象(例如A 部分),并将另一部分(例如B部分)对该部分的作用以截开面上的内力代替。由于整个构件处于平衡状态,其任一部分也必然处于平衡状态,故只需考虑A 部分的平衡,根据理论力学的静力平衡条件,即可由已知的外力求得截面上各个内力分量的大小和方向。同样,也可取B 部分作为研究对象,并求得其内力分量。显然,B 部分在截开面上的内力与A部分在截开面上的内力是作用力与反作用力,它们是等值反向的。

上述这种假想地用一平面将构件截分为两部分,任取其中一部分为研究对象,根据静力平衡条件求得截面上内力的方法,称为截面法。其全部过程可以归纳为如下3 个步骤:

(1)在需求内力的截面处,假想地用一平面将构件截分为两部分,任取其中一部分为研究对象。

(2)在选取的研究对象上,除保留作用于该部分上的外力外,还要加上弃去部分对该部分的作用力,即截开面上的内力。

(3)由理论力学的静力平衡条件,求出该截面上的内力。

必须指出,在计算构件内力时,用假想的平面把构件截开之前,不能随意应用力或力偶的可移性原理,也不能随意应用静力等效原理.这是由于外力移动之后,内力及变形也会随之发生变化。一般情况下,内力在截面上并不是均匀分布的。为了描述内力系在截面上各点处分布的强弱程度,我们需引入内力集度(分布内力集中的程度)即应力的概念。

如下图所示,在受力构件截面上任一点K 的周围取一微小面积Δ A,并设作用于该面积上的内力为Δ F,则Δ A上分布内力的平均集度为:

Pm称为Δ A上的平均应力。由于截面上的内力一般并非均匀分布,因而平均应力pm 之值及其方向将随所取Δ A的大小而异。为了更准确地描述点K的内力分布情况,应使Δ A趋 于零,由此所得平均应力m p 的极限值,称为点K处的总应力(或称全应力),并用p 表示,即

1.5 变形与应变

在外力作用下,构件内各点的应力一般是不同的,同样,构件内各点的变形程度也不相同。为了研究构件的变形,可设想将构件分割成许多微小的正六面体(当六面体的边长趋于无限小时称为单元体),构件的变形可以看作是这些单元体变形累积的结果。而单元体的变形只表现为边长的改变与直角的改变两种。为了度量单元体的变形程度,人们定义了线应变与切应变两个物理量。

线应变是指单元体棱边长度的相对变化量,通常用ε表示。切应变是指单元体两条互相垂直的棱边所夹直角的改变量,也称为剪应变或角应变,用γ表示。1.6 杆件变形的基本形式

工程实际中的构件是各种各样的,但按其几何特征大致可以简化为杆、板、壳和块体等。本书所研究的只是其中的杆件。所谓杆件是指其长度远大于其横向尺寸的构件。杆件在不同的外力作用下,其产生的变形形式各不相同,但通常可以归结为以下四种基本变形形式以及它们的组合变形形式。1.轴向拉伸或压缩

杆件受到与杆轴线重合的外力作用时,杆件的长度发生伸长或缩短,这种变形形式称为轴向拉伸或压缩。2.剪切

在垂直于杆件轴线方向受到一对大小相等、方向相反、作用线相距很近的力作用时,杆件横截面将沿外力作用方向发生错动(或错动趋势),这种变形形式称为剪切。机械中常用的连接件,如键、销钉、螺栓等都产生剪切变形。3.扭转

在一对大小相等、转向相反、作用面垂直于直杆轴线的外力偶作用下,直杆的任意两个横截面将发生绕杆件轴线的相对转动,这种变形形式称为扭转。工程中常将发生扭转变形的杆件称为轴。如汽车的传动轴、电动机的主轴等的主要变形,都包含扭转变形在内。4.弯曲

6.《物种起源》绪论教案-文档资料 篇六

知识与能力:

了解达尔文及《物种起源》;

初步了解“绪论”的写法;

理解课文主要内容,筛选达尔文对物种起源的主要观点。过程与方法:

继续训练并提高筛选文章主要观点,筛选语、关键语句的能力。

情感态度与价值观:

学习达尔文坚持真理、珍重客观事实、谦虚谨慎、严肃认真、深入细致的科学态度和锲而不舍、刻苦钻研的奋斗精神。教学重难点:

整体把握、理清思路、筛选主要观点及筛选关键语句 课时安排:二课时

课前预习:请同学们课下自己查找达尔文及其《物种起源》的相关资料进行归纳、整理,回答下面两个问题:

1.达尔文是个怎样的人?

2.《物种起源》是一部什么样的书? 教学过程: 第一课时

一、导入新课

“物竞天择,适者生存”这是进化论的创始人达尔文在第 1 页 《物种起源》一书中的一句名言。作为跨世纪的新一代,你了解达尔文吗?你知道物种起源所阐述的观点吗?那么,今天我们就一起来打开达尔文的进化论之门。

二、解题:

1.辨析绪论与序言。

绪论即导言是一种用来说明著作的编写经过、出版意图、编写体例、资料来源和作者情况等的文体。一般放在书的前面,目的是让读者了解全书的要旨,引导读者更好地理解全书的内容。他与著作的作者必须是同一个人且两者的内容一定有关联,而序言不必做这样的要求。2.关于《物种起源》

英国杰出的生物学家达尔文所著《物种起源》(全名为《依据自然选择或在生存斗争中适者生存的物种起源》)于1859年11月24日问世。这是一部具有划时代意义的科学巨著。该著作批判了创造论的错误,阐明了进化论的思想。

三、检查预习情况

1、检查字词掌握情况见《学习与评价》 页

2、由学生介绍作者及写作背景,教师根据情况肯定、纠正和补充达尔文的科学事迹。

达尔文学说是生物界历史发展的一般规律的学说。由英国博物学家达尔文所著《物种起源》一书奠定科学基础,以后为生物学上的成就加以论证和发展。达尔文通过环球考察,搜

第 2 页 集了大量有关动植物演变和发展的科学资料,指出生物进化的主导力量是自然选择,即遗传、变异与选择三种因素综合作用的过程。认为生物发生的微细的不定变异,通过累代的选择作用,适者生存,并逐渐累积有利的变异发展成新种。不适于外界环境条件的就被淘汰。他总结了用人工选择方法获得家畜和农作物新品种的实验成果,进一步论证了自然选择学说。达尔文的学说是人类对生物界认识的伟大成就,给形而上学、神造论和物种不变论以沉重打击,在推动现代生物学研究的进展方面起了巨大作用。马克思和恩格斯对达尔文的学说给予很高评价。

四、研习课文

1.指导学生通读全文和注释。

(1)学生速读课文,找出自己理解有疑难的词语,先利用工具书自行解决。

(2)理出文章结构并用简洁的语言概括段意;

2、画出每一自然段的关键性语句。

解说:如何认识文章的关键句

(1)要明白关键句能突出体现文章主旨。

(2)从内容看,中心句是关键句,它是集中揭示说明对象特征或点明主要事理的语句。

(3)从结构看,总提句、总结句和重要的过渡句是关键句。总提句、过渡句能显示文章内容的推进,总结句能概括文章

第 3 页 基本内容。

(4)从出现频率看,反复出现的句子是关键句,它能表示需要强调的内容。

2、理清文章结构并用简洁的语言概括段意。

整理成书的过程(1)

第一部分:写作经过 提前发表的原因(2)

(1—4)本书“还是的性质”(3)

向提供过帮助的自然学者致谢(4)

第二部分(5--9)介绍《物种起源》的主要内容,批判神创论,同时阐明他的进化论的基本观点。

3、筛选出能概括第1段主旨的中心句。

明确:“我之所以说明这些,是为了要表明我并没有轻率地下结论。”

总结:第一段的主要内容是“整理成书的经过”,表现达尔文刻苦钻研的科学精神。

4、达尔文为什么提前出版《物种起源》?

促使达尔文提前出版《物种起源》的两个原因是:一是尽管研究工作将近结束。但全部

成尚需更多时间,而自己渐感体力不支(主观方面);二是因为华莱斯通过独立研究

了几乎和达尔文一样的结论,达尔文不忍心20多年的辛勤劳动付之东流(客观方面)。

第 4 页 总结:第二段的主要内容是:“提前发表的原因”。表现了达尔文实事求是的精神。

5、第三段的主旨句是什么?

明确:本书还是的性质,未必完备。(内容过简的原因)作者还提到,“错误的窜入,还是不可避免的”,“本书所述及的,仅仅是我得到的一般结

论”可以从这些语句中看到作者谦虚谨慎的态度。

五、课堂小结

六、布置作业

完成《学习与评价》 第二课时 教学过程:

一、检查复习情况

二、阅读5-9节,找出各段的关键句。如何认识文章的关键句 突出地体现文章的旨趣,标示文章的思路,显示文章的结构特点的句子是关键句。从内容看,中心句是关键句,它是集中揭示说明对象特征或点明主要事理的语句。从结构看,总提句、总结句和重要的过渡句是关键句。总提句、过渡句能显示文章内容的推进,总结句能概括文章基本内容。

第 5 页 4 从出现频率看,反复出现的句子是关键句,它能表示需要强调的内容,同时也显示脉络层次。

三、研读课文

1、第5段的关键句是-----------?

明确:生物的种,和变种一样,是由以前别的种演变而来,而不是分别创造出来的。

2、作者是由什么推断出这个结论的?

明确:对于生物相互间的亲缘关系、它们的胚胎的关系、地理的分布以及在地质期内出现的程序等等事实加以思考

生物相互间的亲缘关系:生物可分成门、纲、目、科、属、种六个层次,同一层次、上一层与下一层之间,具有很多的相似点。如:桃花与梅花同属蔷薇科,家猫与东北虎同属猫科,人与金丝猴同属灵长目。

生物胚胎间的关系:人、鸡、猪、蛙、龟、鱼等的早期胚胎很相似,这表明它们有共同的祖先。

地理的分布:在大体相似的气候,如南美洲、非洲、澳洲都位于南半球,具有热带和温带的气候,可是生物类型彼此差别很大,或者是说在有些地区,如非洲(或南美洲)内部各地气候条件很大,但那里的生物类型却彼此相似。

现存生物与古生物在地质上的关系:古生物学的地质学按地层形成的先后顺序,把地球的历史分成太古代、元古代、古生代、中生代、新生代。在越早形成的地层里,生物越简

第 6 页 单、越低等,越晚形成的地层里,生物越复杂、越高等。这就证明了地球上现存的生物不是神创的,而是从最简单的生物一步一步进化而来的。

3、他和其他博物学家的观点不同在哪里?

明确:一般博物学家常以外部环境如气候、食物等等作为惟一可能引起变异的原因。

4、作者对于自己的结论持什么态度?

明确:“仍然难以令人满意。”

5、这说明作者具有什么样的精神?

明确:在科学研究上决不轻率、精益求精的精神。

6、(1)辨析选择题,在第5段中,作者以啄木鸟、槲寄生为例是想证明以下哪一种看法?

①生物的种和变种一样,是由以前别的种演变而来的,而不是分别创造出来的。

②一般博物学家,常以外部环境……作为唯一可能引起变异原因”是不合理的。

③要想了解“生物变异及相互适应的原因和方法”就不能单凭一方面的条件。

明确:是要证明第③种看法。因为作者对这两个例子的分析有明显区别。对于啄木鸟的例子。作者说“仅仅归因于外界的条件是不合理的”。而对于槲寄生的例子,作者说“仅仅以外部环境或植物习性的影响,或植物本身的倾向来解

第 7 页 释……是不合理的”。而“植物习性的影响”、“植物本身的倾向”不属于“外界的条件”(即外部环境),因此可排除第②项;对于第①项,学生只要抓住作者举这两个例子主要想否定不正确的作法即可排除。

(2)本段的最后两句话有什么任用?

明确:这两句话举了两个事例,来否定一般博物学家的观点。

7、达尔文对物种起源的主要看法是什么?

明确:A物种中由以前别的种演变而来的,而不是分别创造出来的。B自然选择是物种产生的最重要的条件。

四、科技类说明文阅读训练(补充)

五、课堂小结:

这篇绪论主要说明了《物种起源》的写作经过及作者对物种起源问题的一些基本的看法。文章语言准确严密。充分显示达尔文审慎的科学态度。

六、布置作业 完成讲义练习板书设计:

整理成书的过程(1)

第一部分:写作经过 提前发表的原因(2)

(1—4)本书“还是的性质”(3)

向提供过帮助的自然学者致谢(4)

第二部分(5--9)介绍《物种起源》的主要内容,批判神

第 8 页 创论,同时阐明他的进化论的基本观点。教学反思:

7.和声教案 绪论 四部和声 篇七

教学目的:

使学生对织体、主调音乐、复调音乐、和声、以及和声的功能有简单的直观地认识。了解学习和声学的一般方法。教学方法:

讲授、音响体验。教学过程思路:

音乐的织体:音乐的具体呈现方式,横向的旋律线与纵向的和弦交织--(纺织)织体。例:巴赫的众赞歌。

音乐织体的分类:

单声部音乐--只有一个声部的音乐。例:梁祝的独奏段落。

多声部音乐--包含两个或两个以上不同的声部。例:把单旋律的《小河淌水》改为二声部,并体会两者效果的差别。

和声:把单声部音乐变成多声部的基础手段。和弦及其有规律的连接形成和声。

和声的功能:结构功能。例:送别,对比使用不同和声所造成的句读感的差别,特别是终止。色彩功能。例:小白菜,对比使用不同和弦所造成的色彩差别以及对音乐情绪表达的作用。

和声学:专科阶段最重要的作曲理论课程,主要讲述传统和声学的内容,并适当加入一定的民族和声常识。

和声学的学习方法:多听、多练、多分析。特别注意只有书面作业与实际音响的结合才能形成真正的和声概念。

四部和声(2课时)

教学目的:

复习巩固和弦的一般只是,了解掌握四声部和声的基本格式,学会两种和弦排列法。

教学方法:

讲授、练习。教学重点:

四部和声中和弦的密集排列法和开放排列法。教学过程:

一:和弦--三个或三个以上的音按三度关系叠制起来。

三和弦的分类---大、小、增、减。

七和弦分类---大小

七、小小

七、减

七、半减七等。大小调各级三和弦、七和弦性质及标记。

二:四部和声。使用四个声部的原因--常见的音乐形式都是四声部如:混声合唱、弦乐四重奏等。四声部也是较好处理的和声形式,方便初学者的学习。

四个声部的名称音域:女高、女低、男高、男低。其中女高又称旋律声部,女高和男低统称外声部,女低男高统称内声部。和声写作要注意到各个声部的音域。

声部的书写格式:女高--高音谱表符杆朝上,女低--高音谱表符杆朝下,男高--低音谱表符杆朝上,男低--低谱表符杆朝下。

三 :排列法----把一个和弦的几个音分给四个声部唱(奏)。

密集排列法:上三声部之间的距离不超过四度。

开放排列法:上三声部之间的距离为五度或者六度。应避免的排列错误:声部交叉、超开放。

8.高中物理绪论教学设计 篇八

一、教学用具

电脑,大显示屏,有关程序以及视频资料、图片资料,自制“水流星”装置,竖直圆环轨道,小球,自感现象演示仪,电磁继电器,激光器,光导纤维等.

二、教学过程

(一)通过视频演示、图片演示介绍物理学的特点、研究领域和地位

物理学是以实验为基础,运用思维和数学工具研究自然界最基本、最广泛的物质运动规 律和物质结构层次的一门精密的自然科学.时间上,物理学前溯到宇宙起源,后推到宇宙的 归宿;空间上,小到基本粒子,大到宇宙天体,近乎无所不在,无所不管。

物理学是自然科学六大基础学科的两大支柱之一,是现代技术(包括信息技术、生物技 术、通信技术、航天与空间技术和镭射即激光技术)的重要基础.现代科技的三大支柱(材 料科学、能源科学和信息科学)和现代科研的三大前沿阵地(基本粒子、天体演化和生命起 源)也处处离不开物理学的研究成果和研究方法.

物理学的高技术性和强渗透性也使之成为社会发展的重要推动力.

(二)高中物理研究的主要内容

高中物理分为力学、热学、电学、光学、原子物理与核物理和相对论初步六部分内容,涉及宏观物体和微观粒子的运动规律和结构特征.

1、力学部分,主要研究运动和力的关系问题.重点学习牛顿运动定律、机械能和动量等知识.演示;小球从竖直圆环的斜轨道上不同位置释放后在竖直圆环上的不同运动情况以及小球恰能沿圆环做完整圆周运动的临界情况,指出,通过高中力学部分的学习,我们将理解小球做上述各种运动的原因并能定量计算出小球恰过最高点的条件.游乐场中的“翻滚过山车”和杂技演员表演的“水流星”节目就以此为基本原理.(演示“水流星”节目,使同学看到当小水桶在最高点且开口朝下时水竟一点不流出来.)演示竖直方向弹簧振子的运动,介绍惊险娱乐活动“蹦极运动”就以此为原理.介绍运载火箭的工作原理.

2、热学部分,主要研究分子动理论和气体的热学性质.以投硬币为例给学生介绍大量微观粒子的运动所遵循的统计规律;介绍热气球升空原理及日常生活中的吸盘、拔火灌等均遵循热学规律.

3、电学部分,主要研究电场、电路、磁场、电磁感应和交流电等内容.简介这部分内容在科学技术及日常生活中的应用,如磁悬浮列车、超导技术、电磁继电器等.演示自感现象.

4、光学部分,主要研究光的传播规律和光的本质属性.介绍光缆通迅,演示光导纤维传递电能的实验.介绍光电管的应用——有声电影以及银行、宾馆的自动门等.

5、原子物理与核物理部分,主要研究原子和原子核的组成与变化规律以及人类了解微观世界的科学方法.简介核裂变反应——原子弹原理,核聚变反应——氢弹原理,核能的利用——核电站等.介绍我国“两弹”元勋邓稼先,放弃国外优厚的生活待遇和优越的工作条件,毅然回到当时还很贫穷的祖国,长期工作和生活在荒无人烟的沙漠,与他的战友们一起研制出了我国自己的原子弹和氢弹,为保卫祖国的安全和维护世界和平做出了卓越的贡献.

6、相对论简介,主要研究物体在光速、准光速和近光速情况下运动的物理现象.介绍高速空间尺缩、质增、钟慢效应以及“光子飞船”、“黑洞”和“引力透镜”等.

从上面的介绍中可以看到,高中物理与初中物理相比较,知识面加宽了,内容加深了———定性到定量.

(三)为什么要学习高中物理

1、物理学与人类的生活、生产活动的关系最为密切.

人类社会发展至今经历了三次大的工业革命,每一次都是物理学的发展为之拉开了序幕.

第一次工业革命:18世纪,由于物理学的一个分支热力学的发展,导致第一台蒸汽机的出现,从此工业进入了机械化时代.

第二次工业革命:19世纪(1831年)法拉第发现了电磁感应现象并得出电磁感应定律,导致发电机、电灯、电唱机等的相继问世,从此工业进入电气化时代.

第三次工业革命:20世纪中叶(1946年)电子计算机的诞生到今天电脑网络的大规模使用,标志着工业进入了自动化时代,同时也标志着人类即将进入知识经济时代.

(相关内容可以参考媒体资料中有关内容)

事实证明,任何一种新的物质运动形式的发现和理论上的突破,总会导致重大的技术革 命,从而促进科学技术的突飞猛进地向前发展,而科技的发展同时又向物理学提出了更高的 要求,两者相互促进.今天电子计算机的迅速更新换代正是这一点的例证.

2、学习物理学是提高自身素质的需要.

学习的根本目的在于提高人的素质.通过物理学的学习,人的各方面素质都会得到显著 的提高.

物理学是一门以实验为基础的科学,通过物理学的学习,一方面提高我们的动手操作能 力和观察能力,同时也培养我们尊重实验、实事求是的科学作风,提高我们的思想素质.

学习物理学,很重要的一个方面就是学习科学家认识自然、探索规律的方法和途径,培 养学习者科学的思维方法,提高认识世界的能力.

学习物理学,还要学习科学家献身科学研究和实验,不怕挫折和失败的坚韧不拔的意志 品质,使学习者的智力因素和非智力因素都得到发展,提高学习者的心理素质.

物理学充满了对立统一,是活的唯物辩证法.通过学习物理学,学习者自觉不自觉地就 受到辩证唯物主义思想的教育,坚持唯物论和辩证法,反对唯心主义和形而上学,坚持真理、崇尚科学,提高辨别是非的能力.

(四)怎样学好高中物理

1、做好实验.亲手操诈,不只当观察员和记录员.要亲身感受知识的获取过程,学会探索,学会创新.

2、认真阅读教材,学会做摘记,养成良好的自学习惯,为学习课外知识以及今后的进一步学习打好基础.

3、上课认真听讲,学会做笔记,积极思考、主动回答老师提出的问题,不做旁听生.

4、学好物理概念和规律,正确运用思维和数学工具解决物理问题.要理解概念和规律的实质,不死记硬背,不把物理知识数学化.

在物理上,l+1不一定等于2.

如:二力平衡,1+1=0

水和酒精混合后体积,1+l<2

同温物体接触,1+1=1(三人拉手,3×36.5℃=36.5℃)

在高中我们还要学到:3+4=5(几何加法)等等.

5、做好练习,可起到理解、巩固、深化、活化知识的作用.

6、经得住挫折和失败的考验,做到胜不骄、败不馁,正确对待考试成绩.

(五)课堂小结

今天的绪论课,我们研究了四个问题:

1、介绍物理学的特点、研究领域和地位;

2、介绍高中物理研究的主要内容;

3、为什么要学习高中物理;

4、怎样才能学好高中物理.

今后,随着学习的不断深入,我们还要结合具体问题学习解决物理问题的一些思考方法,如分析、综合、归纳、演绎、发散、收敛、图象、图景、动态分析、临界态、极值等方法.千 里之行,始于足下,同学们现在要认真学习,将来要用自己的知识和能力改造自然,造福人 类,报效祖国!

三、布置作业

1、回味绪论课所讲内容.

2、预习第一章

9.第一章流行病学绪论教案 篇九

(Introduction)

流行病学是人类与疾病斗争过程中逐渐发展起来的古老而又年轻的学科,它的它的思想萌发于2000多年前,但学科的形成不过百余年,但她在防治疾病和促进健康方面发挥了巨大的作用。WHO报告显示,20世纪全球公共卫生的十大成就体现在疫苗、安全工作场所、安全和健康的饮食、机动车安全、传染病控制、降低心脑血管病死亡率、计划生育、控烟、母婴保健、饮水加氟十个领域,而这些成就的取得都直接或间接地与流行病学有关。因此,流行病学不仅是预防医学的骨干学科,而且随着流行病学研究方法的不断完善和应用领域的不断扩展,它也逐渐成为现代医学的基础学科。

【案例】

1854年秋季,伦敦宽街暴发霍乱,在以宽街与剑桥街连接点为中心,半径为250码的区域内,10天内死亡500多人。该地区属于St.James教区,靠近金广场。1853年统计全教区人口36 406人。在1848~1849年,该教区霍乱死亡率仅为15/万。本次St.James教区霍乱死亡率高达200/万,附近地区仅为9~33(/万)。惊人的死亡率促使当地居民纷纷逃往他处。在霍乱暴发后的6天内发病严重的街道有3/4以上的居民离去。

鉴于病例死亡具有聚集性的特点,提示其中有某种特殊情况存在。John Snow,英国医师,首先集中精力调查发生疫情的地点和死亡病例。John Snow首创了标点地图分析方法,把本次霍乱暴发调查中的死亡病例标点在地图上,同时标记宽街供水站及附近的其他供水站,见图1-1。

调查发现几乎所有病例都发生在离宽街水井不远的地方,只有10例住在其他水井附近。这10例中的5例家属说经常饮用宽街供水站的井水,另有2例学生上学时喝过该供水站的水,1例其父母说“大概喝过”,还有2例死于暴发前。调查73例中,有61例经常喝宽街井水,6例饮水史不祥,6例在病前未饮用该井水。但这些人很可能有机会喝该供水站的水,如附近饭馆和咖啡店使用该供水站的水作饮料。

John Snow也注意收集反面证据,当时波兰街有一家工厂,周围霍乱死者极多,但该厂535名工人中仅有5例患霍乱死亡。经调查发现该厂用自来水,且有自备水井供全厂使用,从未使用宽街井水。与此相反,凡饮用宽街供水站井水的,如在宽街的制雷管工厂,有工人200名,本次则有18例患霍乱死亡。进一步调查显示,除了少数病例无法证实与宽街供水站有关外,所有死亡病例都在得病前喝过该供水站的水,情况与最初调查的83例所得结果完全相符。因此,John Snow认为St.James教区的霍乱暴发与宽街供水站密切相关。

9月8日当局接受John Snow的建议,封闭该供水站。9月8日以后病例显著减少。9月8日12例,9日11例,10日5例,11日5例,12日仅1例,以后没有1天超过4例。

以后对宽街水井又进行多方面的调查,可能是宽街附近40号住宅曾有霍乱病例,而住宅下水道较水井高9英尺多,距井仅2英尺,可能患者的排泄物污染水井。宽街霍乱暴发与井水污染的调查证明了霍乱经水传播的假设,英国由此开展了清洁水源运动。

除了开展伦敦宽街霍乱暴发的调查,为了明确霍乱流行与水源污染的关联,John Snow进一步研究伦敦霍乱流行时各地区的死亡率与自来水源的关系,图1-1 伦敦宽街霍乱暴发死亡病例的地区分布

【问题的提出】

一、这是一种什么样的疾病现象?John Snow是如何有效地开展疾病调查和疾病防制工作的? 针对伦敦霍乱流行,John Snow从描述疾病的分布入手,通过描述疾病的三间分布规律,为疾病的流行因素的找寻提供线索。通过使用描述病例分布的标点地图法,对伦敦宽街的霍乱流行及不同供水区居民霍乱的死亡率进行调查分析;同时对病例的时间分布进行描述。研究表明病例主要集中分布在宽街供水站周围,而其他供水站周围的病例较少。提示本次霍乱与宽街水井可能有关。进一步开展对水井的调查,最终提出“霍乱病例的排泄物污染水井,进而造成大伦敦区霍乱流行”的假设。在此假说基础上,积极采取现场干预措施,经封闭污染的供水站后,霍乱病例显著减少。干预措施的有效性又进一步提示霍乱流行与水源污染的关联。

由此可见,流行病学现场调查方法的正确应用对于查明疾病的病因和流行因素具有重要的价值。John Snow在伦敦霍乱流行的应对中,开展了两项流行病学现场调查工作,创造性地使用了病例分布的标点地图法,对伦敦宽街的霍乱流行及不同供水区居民霍乱的死亡率进行了充分的对比分析。首次提出“霍乱患者的粪便含有能繁殖的病原体,霍乱在人群中的传播途径主要是被患者粪便污染的水源”的著名科学论断,并通过干预成功地控制了进一步的流行,成为流行病学现场调查、分析与控制的经典实例。在21世纪的今天,谁都知道霍乱的病原体是霍乱弧菌,但在霍乱弧菌发现前30年,John Snow能够应用流行病学现场调查方法并实施伦敦霍乱流行的有效干预,则是最难能可贵的。

二、如何理解流行病学?

控制伦敦霍乱流行,John Snow正是遵循了流行病学(epidemiology)的现场调查研究思路。

流行病学的英文来源于希腊字epi(在……之中、之上)、demos(人群)和logos(研究),直译即为“研究人群中发生的事情的学问”。在医学范畴中自然首先指的就是人群的疾病问题。由于不同时期人们面临的主要疾病和健康问题不同,流行病学的定义也具有鲜明的时代特点,并且与时俱进。

在传染病肆虐的20世纪上半叶,英国Stallybrass(1931年)把流行病学定义为“流行病学是关于传染病的主要原因、传播蔓延以及预防的学科”。前苏联出版的《流行病学总论教程》(1936年)中定义“流行病学是关于流行的科学,它研究流行发生的原因、规律及扑灭的条件,并研究与流行作斗争的措施。”可以看出,此时期内流行病学是以防制传染病为其总任务的。

随着传染病发病率和死亡率的大幅度下降,慢性非传染性疾病成为20世纪中后叶的主要卫生问题。与之相呼应,流行病学的定义也随之发展,从传染病扩大为非传染性疾病。较知名的定义有:MacMahon(1970年)提出“流行病学是研究人类疾病的分布及疾病频率决定因子的科学”;Lilienfeld(1980年)提出“流行病学是研究人群群体中疾病表现形式(表型)及影响这些表型的因素”;苏德隆(1964年)提出“流行病学是医学中的一门学科,它研究疾病的分布、生态学及防制对策”。这些定义都比较强调流行病学方法学的性质。

到20世纪80年代,随着社会经济的发展和医学模式的转变,人们在预防控制疾病的同时,也开始关注如何促进健康的问题。因此,Last在1983年主编的《流行病学辞典》中将流行病学定义为:“流行病学研究在人群中与健康有关状态和事件的分布及决定因素,以及应用这些研究以维持和促进健康的问题”。

我国在流行病学统编教材第三版(连志浩,1992)和第四版(李立明,1999)中给出的定义均为“流行病学是研究人群中疾病与健康状况的分布及其影响因素,并研究防制疾病及促进健康的策略和措施的科学”。该定义与Last提出的定义一致,既适合目前我国的卫生实践又充分显示了学科的本质。《流行病学》第六版(李立明,2007)的定义为:研究人群中疾病与健康状况的分布及其影响因素,并研究防制疾病及促进健康的策略和措施的科学。

三、现代流行病学定义的铨释

1.流行病学研究内容的三个层次 流行病学是从以传染病为主的研究内容发展起来的,目前已扩大到全面的疾病和健康状态,包括了疾病、伤害和健康三个层次。疾病包括传染病、寄生虫病、地方病和非传染性疾病等一切疾病。

2.流行病学任务的三个阶段 第一阶段的任务是“揭示现象”,即揭示流行(主要是传染病)或分布(其他疾病、伤害与健康)的现象。第二阶段为“找出原因”,即从分析现象入手找出流行与分布的规律和原因。第三阶段为“提供措施”,即合理利用前两阶段的结果,找出预防或控制的策略与措施。依序完成上述三个阶段的任务,才算完整的流行病学工作。

3.流行病学工作深度的三个范畴 不同的任务需要通过不同性质的工作来实现。当我们的任务是“揭示现象”时,开展的基本上是描述性工作,即通过描述性流行病学方法来实现。这个工作深度通常不能直接找出原因,更不能检验措施的效果,仅能提供深入探讨原因的基础,对现象作初步分析。深入一步的任务是要求“找出原因”,这时我们就需要借助分析性流行病学方法来检验或验证所提出的病因假说。最后的任务是以找到的原因为基础来“提供措施”,并进一步确证措施的有效性,这要用人群流行病学实验,即实验流行病学的工作来完成。

4.流行病学研究的三种基本方法 从方法学看,科学的方法不外历史法、观察法、实验法和数理法几大类。但流行病学以观察法、实验法和数理法为其基本,其中尤以观察法最为重要。思维的逻辑推理是任何学科及日常生活都离不开的,流行病学工作也不例外。

5.流行病学学科中的三大要素 一门独立的学科必须具有自己独特的研究内容和任务,要有自己的原理和方法,应用学科还必须到特定范围内去发挥其推动生产力的作用。流行病学的内容和任务前面已作了交代,而全部流行病学内涵则可概括成原理、方法和应用三部分。流行病学主要是一门应用科学,也是一门方法学,有别于理论科学。纯理论的内容在流行病学之中是比较少且不够成熟,因此我们认为以原理代替理论二字为宜。

四、流行病学具备哪些基本特征?

流行病学与其它医学学科比较,其学科体系和学术思想体现着如下一些特征。

1.群体观点,以分布为起点

从群体角度宏观观察人群疾病或健康状况的动态变化是流行病学区别于其它医学学科最显著的特点。群体和分布是流行病学中两个最基本的概念,依研究目的不同,群体可大可小。从一个县、一个省、一个国家乃至全世界的人口。在较多的情况下,群体常用于指在一定范围内具有某种共同特征的人群,年龄、性别、职业、居住地、易感性和暴露史都常作为规定人群的特征变量。例如,某次聚餐的所有参加者,某卷烟工厂直接接触烟草操作的工人,某县0~5岁儿童,全中国恶性肿瘤患者等。

分布是指一种疾病或卫生事件在人群中“人”、“时”、“地”三方面的动态分布。正如临床医师要根据就诊者的病史、症状和体征对一个个病例作出诊断并进行治疗,流行病学医师要根据人群的某种疾病或卫生事件的自然史、各种分布特点、变化趋势和调查结果对一个个特定的人群做出群体的诊断,从而确定群体存在的主要公共卫生问题,或发生某一公共卫生事件的原因,从而“对症下药”,提出恰当的预防对策或公共卫生服务计划。

既然是群体诊断,就往往要用统计学和概率论的方法去做分析和表达结果,常涉及到分子、分母、率、危险性、显著性检验和可信限范围等概念,用以描述群体诊断的结果。近年来在这方面发展很快,引入了包括多元统计方法在内的各种概率统计方法。

2.重视现场研究和基础信息的准确性 明确流行病学研究的主战场在现场这一点至关重要。临床医师不去门诊、病房和手术室就会无所事事,流行病学医师不深入现场也会一事无成。现场是疾病和卫生事件实际发生的地方,是一切病因线索的来源。不深入现场或不认真调查研究,就不能获得充分、准确的信息,也很难提出符合实际情况的疾病控制对策和措施。反之,深入现场调查研究则可以实际考察疾病群体分布的情况,在取得深刻的感性认识的基础上,往往能启迪调查者的灵感,找出事件发生的原因所在。

3.对比观点 在流行病学研究中自始至终贯穿着对比的思想,对比是流行病学研究方法的核心。只有通过对比调查、对比分析,才能从中发现疾病发生的原因或线索。流行病学研究的经典例子中有许多都涉及到比较。正是对比了饮用足够量含氟饮水的人群龋齿发病率和低氟地区人群的龋齿发病率,才发现缺氟是龋齿发生的重要原因之一。Snow关于著名的宽街水井区霍乱调查和伦敦霍乱流行的死亡调查及三种不同的自来水供水区的流行情况的调查,都充分而巧妙地运用了对比观点和对比法。从而使他有可能依据非常有说服力的结果数据,作出了霍乱经水传播的科学论断。4.概率论和数理统计的特征 在描述某个地区或某个特定人群疾病发生或死亡的情况时,我们常常是用相对数,如率来反映,而不是用绝对数表示。率体现的是某个事件发生的平均水平,这有助于我们去认识疾病的严重程度。

5.社会医学的特征:人群健康同环境有着密切的关系。疾病的发生不仅仅同人体的内环境有关,还必然受到自然环境和社会环境的影响和制约。在研究疾病的病因和流行因素时,我们应该全面考察研究对象的生物、心理和社会生活状况。

6.预防为主的观点 作为公共卫生和预防医学的一门分支学科,流行病学始终坚持预防为主的方针,并以此作为学科的研究内容之一。与临床医学不同的是,它面向整个人群,着眼于疾病的预防,特别是一级预防,保护人群健康。以冠心病为例,流行病学的工作重点要放在预防冠心病的发生上,通过研究发现冠心病的危险因素有高血压、糖尿病、肥胖、酒精中毒、吸烟等,这样就可以在高危人群中及早加以干预,防患于未然。

五、流行病学的应用

(一)疾病预防和健康促进

流行病学的根本任务之一就是预防疾病。预防是广义的,包括无病时预防使其不发生,发生后使其得到控制或减少直至消除,这就是近年来形成的疾病三级预防的指导思想。这一用途在传染病和寄生虫病的预防上已显而易见。例如,通过接种麻疹疫苗来降低麻疹的发病,通过杀灭钉螺来消灭血吸虫病。在慢性非传染性疾病方面,对目前危害人们最严重的肿瘤、心血管病和糖尿病等,也都经过研究后采取了相应的预防措施。如对肺癌,提倡以戒烟作为主要措施;对冠心病,采取控制高血压、戒烟、限酒、合理膳食和积极的体育锻炼等综合措施来预防。

流行病学预防分为策略和措施两类。前者是防制方针,后者是具体防制手段。过去人们往往注重具体措施的提出与实现,认为只有这样才能体现学科的实践性与应用性,忽略了流行病学在制定与提出策略方面的重要性与必要性。例如,提出“加强疾病监测、及时发现病人、对病人及时隔离治疗、并同时对周围人群有计划地接种牛痘(所谓环状种痘)”的策略,代替了过去长期过分依赖普种牛痘的做法,在全球实现了天花的消灭。

值得一提的是,流行病学在健康促进方面也具有重要的作用。事实上,学术界已有健康流行病学的出现,现代流行病学已向健康状态研究领域扩展。

(二)疾病的监测

疾病的监测是贯彻预防为主方针的一项很好的措施。监测地区可大可小,可以是一个地区或是整个国家,可以是长期也可以是短期,疾病可以是一种或多种,可以是传染病也可以是非传染性疾病或其他(如伤残或健康状态),既监测发生的疾病又监测已执行的措施。实际上,它是考察流行病学工作的一个动态过程,是一项主动的工作,一旦疾病暴发,便于及时采取行动,如用在天花的消灭上。我国目前已有卫生部建立的全国传染病监测系统和死因监测系统,他们都正在发挥很好的作用。

(三)疾病病因和危险因素的研究

这是为了彻底达到预防疾病的目的而必须进行的工作。因为只有透彻地了解疾病发生、多发或流行的原因才能更好地防制乃至消灭某一疾病,也就是说流行病学必定要有发掘病因及疾病危险因素的工作。

有些疾病的病因是单一的,如传染病中的麻疹,利刃作用的割伤等。有些却不这样单纯,非传染性疾病就是由多种因素综合作用的结果。如高血压、高血脂、吸烟、肥胖等,这些都是冠心病的危险因素。其实,对于很多传染病也是如此。流行病学的主要用途之一就是尽量逐个澄清这些危险因素。有时,真正的病因尚未完全被阐明,而诸多危险因素已被发掘出来,据此防制疾病仍可收到很好的效果。如吸烟可致肺癌,但吸烟只是肺癌的一个危险因素,病因可能是烟草中的某个成分;尽管如此,控制吸烟仍能有效地预防肺癌。因此,流行病学工作不拘泥于非找到病因不可,若找到一些关键的危险因素,也能在很大程度上解决防病的问题。这是很实际的,是流行病学应用中的一大特点。

流行病学工作常常遇到“未明原因”(指一时原因不明,不意味着原因根本不能查明)疾病的调查。这些疾病是突然暴发或是短时期内多发的,而临床医务人员一时不能作出诊断。以流行病学观点,采取流行病学调查分析的方法,再配合临床检查和检验,由寻找危险因素入手,最终这类暴发大多都能找到原因。如1957年,某市暴发了预防注射后引起的接种者四肢瘫痪,后证明是由鼠脑制作的乙型脑炎疫苗所引起;1958年,新疆的“察布查尔病”证明是肉毒杆菌毒素引起的中毒;1959年,若干地区出现的“烧热病”由长期进食生棉籽油引起;1972年,上海大规模的皮炎流行由桑毛虫引起。有的暴发虽然原因未明,也能得到控制。如1980年,河南、湖北等省中学生中发生的“红斑性肢痛症”,其原因尚未查明,但已得到了控制;20世纪50年代发生的克山病,经数十年的研究,并未最终阐明病因,但疾病已大幅度下降。

(四)疾病的自然史

该应用是通过流行病学方法研究人类疾病和健康的发展规律,以进一步应用于疾病预防和健康促进。疾病在个体中有一个自然发展过程,如亚临床期、症状早期、症状明显期、症状缓解期、恢复期。在传染病中有潜伏期、前驱期、发病极期、恢复期。这是个体的疾病自然史。疾病在人群中也有其自然发生的规律,称为人群的疾病自然史。如研究正常人群中葡萄糖耐量试验,过一段时间后重复检验,根据其转归可判断糖尿病的亚临床状况,有助于早期发现和早期预防糖尿病。又如,对慢性肝炎或迁延性肝炎病人进行定期随访,研究其转归状况和规律,有助于采取有效措施以促进恢复健康。再如,儿童血压轨迹的研究,定期随访儿童血压至成人,考查血压有无轨迹现象以及血压的变化是否受年龄、性别和其他因素的影响。类似的工作还有许多。自然史研究既有理论意义也有实际意义。如通过自然史观察,我们了解到乙型肝炎有很大可能通过孕妇垂直传播给新生儿,故采用接种疫苗来实现早期预防。

(五)疾病防治的效果评价

这涉及到防治疾病效果的最终判断。如观察儿童接种某种疫苗后,是否阻止了相应疾病的发生,可用实验流行病学的方法比较接种儿童和对照儿童的发病情况。又如考察一种新药是否有疗效,除在医院临床实践中短期观察外,还需在大规模的社区人群中长期观察才能作定论,尤其对药物不良反应的观察,更需要上市后的监测,此即药物流行病学。在社区中实行大规模干预,如饮水加氟以防龋齿,减少吸烟以降低肺癌等疾病,也需使用流行病学实验方法去评价。类似的评价也用于卫生工作或卫生措施效果的评价,这属于卫生事业管理流行病学。在评价人群有关疾病、健康诸问题时,个体测量是办法之一,实验室检验也是办法之一,但归根结蒂要看人群中的效果,看是否降低了人群发病率,是否提高了治愈率和增加了健康率等。只有人群中的结果才能最终说明人群中的问题。因而,只有流行病学才能承担此任务。

六、流行病学研究方法

从流行病学这门学科的发展史来看,流行病学方法的发展,是流行病学的一个重要组成部分,也是现代流行病学内容日益丰富的主要原因。

流行病学研究从早期限于死亡数的登记统计和其他生命统计,尔后关于疾病率(发病率、患病率、死亡率等)的统计,发展至目前的对多种类型疾病的分布与决定疾病分布因子的研究,以及病因的研究,经过了一个相当长的时期。近四、五十年来,流行病学设计和分析方法的技术迅速发展。数理统计学和数学方法被更多地引入到流行病学研究中,统计软件(EPI、SPSS、SAS等)不断完善,电子计算机亦广泛地应用于贮存、传送及分析资料。这样不仅提高了流行病学研究工作的效率,更重要的是在流行病学研究中可以应用来源广泛的资料,使流行病学资料分析不断深化。

流行病学方法的科学分类,可以使我们对不同类型的流行病学方法的含义、目的、功能、优点和弱点有较明确的认识,以利于我们在实践中正确而充分使用各种流行病学方法,发挥各类方法的长处,也有利于学习和应用。

目前,国内外虽然已公认流行病学是医学研究的一门方法学,但如何将流行病学研究方法科学分类的意见不尽一致,难于统一。这里从设计类型和工作性质对流行病学研究方法进行以下分类(表1-1,表1-2)。

表1-1 流行病学研究方法(按设计类型分类)

表1-2 流行病学研究方法(按工作性质分类

--病例(病家)调查

--爆发调查: 传染病、非传染病

--专题流行病学调查: 现况调查、动态观察

(一)观察性研究

观察性研究(observational study)指研究者不对被观察者的暴露情况加以任何限制,通过现场调查分析的方法,进行的流行病学研究,在概念上与实验性研究相对应。由于医德、研究经费和受试者是否合作等原因,实验性研究开展的较少,大多数流行病学研究为观察性研究。

观察性研究的目的不仅仅在于判断致病因素是否存在,而且要决定分析致病因素对人群危害程度的大小,并为疾病防治和健康促进措施提供科学依据。

观察性研究的现场可以包括整个社会人群,而社会人群的构成、易感性、暴露情况千差万别,且致病因子的种类可能众多,分布不均,因此观察性研究的难度较大。观察性研究主要包括横断面研究、病例对照研究和队列研究三种方法。近年来,后两种研究方法学进展很快。

1.横断面研究(cross-sectional study)指选择一段时间,对人群的患病情况或卫生事件的分布做现况调查的研究。通常可采用典型调查、抽样调查或筛查的方式进行,对重要的问题或是为了特殊目的也可以开展普查。我国对1990年全国四种疫苗(麻疹、脊灰、百白破、卡介苗)的接种率以县为单位达标情况检查,即属于横断面调查。例如调查肺癌的三间分布规律,为深入研究提出病因线索。

2.病例对照研究(case control study)调查特点:选择一定数量的某病病例为病例组,另选择一定数量的未患本病的为对照组,按照同样方法,调查病例组与对照组中某些可疑因素暴露的频率和强度,分析这些可疑暴露因素与疾病有无关联及关联强度的大小,从而对病因学线索进行验证。病例对照研究是一种从果到因的调查,是流行病学病因学研究中最常用和最基本的方法。

3.队列研究(cohort study)队列研究是按观察对象可疑的暴露因素有无分成暴露或非暴露组,或者按照不同暴露程度分成若干组,对两组同时进行观察,经过一段观察期后,比较各组的某病(或死亡)的累积发生率或发病密度有无差别。分析这些可疑暴露因素与疾病有没有关联及关联强度的大小,从而对病因学线索进行验证。队列研究是一种从因到果的调查,所得到的病因线索一般较病例对照研究可靠。

(二)实验性研究

实验性研究又称实验流行病学(experimental epidemiology),是指在研究者控制下,对人群施加某种因素或干预措施,抑或消除某种因素,以观察对调查者发生疾病或者健康状态的影响。实验研究可分为临床试验,现场试验和社区干预试验三种试验方法。

1.临床试验(clinical trial)以病人为试验对象,目的为评价一种或者多种临床疗法对疾病转归的影响。在临床试验中经常采用严格的随机分组(试验组和对照组)和盲法(单盲、双盲或三盲)原则,以保证试验结果的科学性。

2.现场试验(field trial)以社会人群为研究对象,受试者一般为未患某病的人,最常用于生物制品(疫苗)预防效果的评价。与临床试验相同的是,现场试验也要遵循随机化分组和盲法的原则。

3.社区干预试验(community intervention trial)是选择不同的社区,分别施以不同干预措施的试验。与现场试验不同的是,社区干预试验不针对个人,而针对受试社区的人群,不对受试社区的人随机化分组,只对受试社区分组。严格地说,这种试验是一种流行病学准实验(epidemiology quasi-experiment)。适用于饮水干预和环境干预等流行病学研究。3.理论流行病学(theoritical epidemiology)研究 又称数学模型研究(mathematical model study),即通过数学模型的方法模拟疾病流行的过程,高度概括地探讨疾病流行的动力学。例如,人们可以应用Reed-Frost模型研究在均匀的封闭人群中,模拟某些呼吸道传染病流行的过程,然后分别增加预防接种以及隔离等以观察流行过程的变化,从而加深对疾病流行规律的理解,为制订具体预防措施提供理论依据。目前正处于研究阶段。

七、流行病学的基本原理

现代流行病学中的原理如下:

1.疾病与健康在人群中分布的原理,其中包括疾病的流行现象。2.疾病的发病过程,其中涵盖了机体的感染过程和传染病的流行过程。3.人与环境的关系,即疾病的生态学。4.病因论,尤其是多因论。5.病因推断的原则。

6.疾病防制的原则和策略,其中包括:疾病的三级预防,疾病发展的数学模型。

【扩展的知识】

一、流行病学研究内容的变化

随着死因谱、病因谱和医学模式的改变,流行病学的研究内容也发生了变化。

(一)把研究内容从传染病扩展到包括非传染病在内的一切疾病中

我国慢性病占死因的比例随着人口老龄化、城市化和污染的加重,正在逐步攀升。1998年城市恶性肿瘤(死亡率139.28/10万)、脑血管病(137.72/10万)、心血管病(106.58/10万)、呼吸系统疾病(86.84/10万)和伤害(38.73/10万)占全死因82.5%。农村呼吸系统疾病(142.06/10万)、脑血管病(113.06/10万)、恶性肿瘤(105.57/10万)、血管病(80.07/10万)和伤害(7.46/10万)占全死因75.65%。城乡慢性病自20世纪80年代以来分别占死因80%和75%。

恶性肿瘤发病和死亡率有逐年上升的趋势。1980年发生癌症117.2万,2000年发生213.6万。男性发病率这两个时期分别为126/10万和174/10万;女性为109/10万和120.5/10万。死因谱也发生了很大的变化。以1973~1975年与1990~1992年每10万人死亡率来看消化系癌症除肝癌、肠癌外都有不同程度下降;筛检有效的子宫颈癌城乡分别下降78%和64%,鼻咽癌分别下降38%和32%;肺癌和肝癌还在上升。上升的原因与吸烟人数在增加,粮食霉变,饮水污染,膳食结构不尽合理等有关。消化系癌症下降可能与生活改善,病因得到控制,环境卫生改善,多吃谷类、豆类、蔬菜和水果,盐的摄取减少,良好的饮茶和生活习惯和癌前期早期治疗等有关。

心脑血管病每年新发病例500多万,死亡300多万,经济损失约1000万。心脑血管病的危险因素相似,主要是:高血压、高血脂、吸烟和坐业劳动等。我国估计35岁以上高血压患病率1596,病人数为5000万(血压>140/90mmHg)。有效控制高血压可以减少心脑血管病的40%。由于长期高血脂摄入,肥胖率上升(BMI>28)。上海人平均盐的摄入每人每天12g。

糖尿病1979年患病率为0.67%,1995~1997年为3.21%,糖耐量低下患病率4.76%,由此估计我国有4000万病人,2025年估计可能达到1亿病人,处世界第一、第二位。随着我国人民生活水平的提高,饮食中摄入高蛋白、高脂肪和高糖的机会大大增加;坐业劳动和少体育活动再加上吸烟酗酒等的作用可能是糖尿病的上升的因素。预防可结合各种体检或临床检验及早发现病人,加强健康教育和健康促进,以控制饮食和加强锻炼为主的措施。

(二)把健康作为研究对象

因而研究范围又从疾病扩展到健康。随着人们经济文化水平的逐步提高,人类寿命逐渐延长,人们不仅要求保持健康,更渴望提高生存质量,促进健康,因而流行病学的研究范围自然也就从疾病引伸到诸如异常生理状态、心理卫生、人类遗传、计划生育及意外死亡等并非疾病的方面。所谓遗传流行病学、生理代谢流行病学、意外伤害(它杀、车祸等)流行病学等等,便不一定是疾病的问题。又因为疾病的对立面是健康,疾病与健康又是一个相互衔接的过程,所以有的学者提出流行病学的任务不应只限于研究“疾病”的分布,而应从疾病再引伸到“健康”,并研究健康在人群中的分布频率及其影响因素,此即所谓“健康流行病学”或“群体健康机理学”。当然,在这一发展动向中,首先应解决的是健康的客观指标,否则很难用确切的数据反映出人群的实际健康水平和分布,自然也就谈不上用流行病学来研究健康和促进健康了。

(三)从“流行”的概念引伸到“分布”的概念

从只研究流行,爆发到也研究少数病例。随着医学的发展,人们认识到,任何一种疾病在人群中出现时,病例数目的多少是随时间而变动的。有时表现为病例数众多的“流行”(Epidemic),有时也表现为病例数稀少的“不流行”(non-epidemic),两者相互衔接,形成一个连续不断的过程。为了更好地研究疾病的流行机理,就有必要同时研究疾病不流行期间的发病水平、分布特点及有关因素,也就是研究疾病不流行的机理。因此有人主张不应再把流行病学规定为只研究疾病“流行”的学科,而认为“流行病学是一门研究疾病分布及其影响(决定)因素的学科”。因为“分布”一词已包括了“流行”和“不流行”两个连续不断的过程。当然,流行病学中所说的“分布”是指动态的分布,而非静态分布,也就是指各病的病例在“时间”、“空间”和“人间”三方面的分布动态。由于既研究涉及多数病例的流行,也研究病例数不多的不流行,所以对于少细菌例的研究,也就成了本学科的任务之一。

(四)传染病的控制仍是需要重视的一项长期任务

自1854年John Snow 对伦敦霍乱流行进行调查分析以来,随着人类进步,科技发展,经过一个多世纪的努力,传染病防制已取得举世瞩目的成就。全球消灭了天花,脊髓灰质炎的消灭亦指日可待,一些常见传染病、寄生虫病的发病率和死亡率在各个国家均有不同程度的下降。但尽管如此,传染病迄今仍是危害人类健康十分严重的疾病。近年来俄罗斯、乌克兰等独联体15个国家白喉爆发;印度的苏拉特、孟买、加尔各答等大中城市爆发流行人间鼠疫;1993年世界卫生组织(WHO)宣布“结核病全球告急”,全世界总人口约1/3感染了结核杆菌,仅1995年因结核病死亡者即达300万人。同时还发现耐药结核杆菌,并在许多国家和地区发生多种耐药结核病爆发流行。

古老的传染病未能有效控制,新发现的传染病则不断出现。近20年来,世界上己发现30余种,其中包括艾滋病、军团病、莱姆病、各种病毒性出血热、隐孢子虫病、0139霍乱、大肠杆菌Ol57:H7出血性肠炎和疯牛病等。尤其今年发生的传染性非典性肺炎,其传染性之强、传播速度之快、死亡率之高、危害之大,引起世界震惊。

因此,我们必须提高警惕,充分认识当前传染病流行的特点,及时采取有效措施控制传染病在人群中的流行。针对传染病防治的新形势,WHO总干事在《1996年世界卫生报告》中告诫:“我们正处于一场传染性疾病全球危机的边缘,没有哪一个国家可以免受其害,也没有哪一个国家可以对此高枕无忧”。

二、新的分支学科不断涌现,研究领域越来越广

近20年来,由于流行病学的研究内容日益增多,流行病学已渗入到临床、基础和预防医学的各个领域。本学科与有关学科相互结合、相互渗透,进而逐渐交融,产生了不少边缘学科,使流行病学的分支学科与日俱增,至今已不下三四十种,所谓血清流行病学、遗传流行病学、代谢流行病学、分子流行病学、移民流行病学、职业流行病学、环境流行病学、临床流行病学、药物流行病学、行为流行病学学、理论流行病学、实验流行病学、地理流行病学、评估流行病学、健康流行病学、卫生管理流行病学等分支皆应运而生。至于因病种而冠名者,如肿瘤流行病学、冠心病流行病学、高血压流行病学、精神障碍流行病学等等,更是不一而足。此外,因意外伤害和非正常死亡而进行流行病学研究的,还有所谓车祸流行病学、自杀流行病学等等,名目繁多。可见流行病学不仅在概念上发生了巨大变化,而且由于研究对象越来越多,又进一步促使本学科不断衍生出若干新的分支。由于流行病学应用的范围日拓宽到整个医学范畴,因此本学科的发展必将极大地有利于整个医学科学的全面发展。

三、流行病研究方法的发展

四、流行病学的未来

(一)从黑箱理论到工具箱应用

长期以来,流行病学研究结果的分析和推断是以黑箱理论为基础的。对危险因素和疾病病因的推断、对干预措施的评价是通过危险因素分布对疾病发生频率及其变化的影响而获得的。至于危险因素和干预措施是通过何种途径影响疾病发生的、疾病在受到各种因素的作用后通过什么样的机制启动、发展直至演变为不同阶段的临床病变、干预措施如何引起疾病发生频率的下降等病因学作用机制,就如同黑箱一样,并不能通过观察性和实验性流行病学研究来阐明。

随着分子生物学技术和遗传医学的飞速发展,对生物标志物的流行病学研究日趋深入,流行病学研究拥有了它自己设备齐全、种类繁多的工具箱。以实验室研究为主要技术手段的分子流行病学、血清流行病学和遗传流行病学等,运用现场流行病学的基本原理和分析方法,逐渐打开了病因学研究中的黑箱。其中较为典型的是分子流行病学研究。分子流行病学是介于流行病学观察研究和实验研究的一座桥梁。分子流行病学通过对疾病从暴露至发病过程中生物标志物的识别和测量,较好地反映了从暴露到疾病这一事件的连续性,并可用于鉴定较低剂量暴露和既往暴露,还能在无症状个体而不是临床病例中发现逐渐增强的危险因素作用,减少对疾病和暴露因素的错误分类,从而更准确地揭示了疾病的发生机制,并能回答诸如为什么相似暴露水平的人并不一定会发生同样的疾病等问题。

遗传病因模型也得到了流行病学的认同。遗传流行病学以有亲缘关系的人群为对象,通过对遗传性疾病分布特征的描述,采用家族聚集性分析、双生子分析、系诺分析、单基因和多因子遗传病分析手段,结合对疾病相关基因位点和基因多态性的测量,从机体对疾病易感性的角度来阐明遗传危险因素对疾病发生的作用,并反映遗传因素与环境因素对疾病发生的作用大小及两者间的相互作用。

除了各种实验室技术的应用外,流行病学在因果推断过程中,越来越多地应用定性研究的方法来处理数量上的关联。在一定程度上柔化了硬科学与软科学的界限。例如,可以通过策略性抽样来反映特定人群的疾病特征,尽管很可能会因此牺牲样本的代表性。此外,直觉思维、混沌理论以及不确定性也逐渐地溶人流行病学研究,预示着流行病学正朝着多样性方向大步迈进。

(二)从健康领域研究到宏观生态流行病学研究

在第一次“流行病学革命”中,流行病学家发现了19世纪传染性疾病流行的原因。这些发现带来了19世纪和20世纪初的卫生改革。在“第二次流行病学革命”中,流行病学家和生物统计学同行们一起,共同发展了流行病学的设计和分析策略,建立了确定慢性病危险因素的方法,使对慢性病多因素病因机制的研究成为可行,而慢性病是工业化社会的主要死亡原因。而且,临床医生在其循证医学实践中正在更广泛地使用流行病学方法。流行病学的原理和方法,为在个体水平和社会水平上预防疾病、改善健康状态的卫生行动提供了基础。

但是,随着社会发展和行为模式的变化,未来的重大疾病除了受到生物、理化环境和生活方式的影响外,更重要的是还将在较大程度上受到社会、经济、政治和文化环境的影响。1990年,Loomis和Wing建议流行病学家去寻找一些新的理论,不再把疾病的病因因素看成是单个的特征,而应把其当成是一个复杂的系统,这样不仅可以解释单个的观察现象,而且能为综合干预实施打下基础。当前,由于全球环境变化、人口及社会发展对公共卫生的影响越来越大,简单的方法已不能满足研究的要求,他们预测流行病学的研究模式将会发生转变,并面对严峻的挑战。而社会科学理论的进一步发展和完善,将为流行病学研究提供许多值得借鉴的研究方法和研究模式,如从社会支持、工作需求,物质调控和报酬等多方面因素来预测疾病的发生。

1989年,Susser在《流行病学的今天:一个痛苦思索的世界》中指出,流行病学必须在人群的疾病现象与病毒、分子和基因研究之间架起一座桥梁,同时,还应将社会行为、政治结构和经济状况联系起来,只有这样我们才能真正地理解并有效地预防疾病。

现代流行病学已经拥有了它功能齐全的“工具箱”,它应该承担起从群体的角度来研究疾病的发生、发展和控制的重任。

例如,如果仅仅从个体的角度(如吸烟)而不是从群体的角度(如烟草产量、广告、分布、及社会经济因素对烟草消费的影响)来研究公共卫生问题,那么研究的结果则只具有个体方面的意义,所提倡的公共卫生措施也仅仅是改变了问题而不是解决了问题。

同样,第三世界国家儿童高死亡率问题,可以从三个层次进行分析,既可以认为是直接的生物学因素所致的死亡,或认为是儿童生活环境因素(如卫生服务、母亲的照顾等)间接造成,又可以认为是由社会、经济及文化因素共同作用的结果。

1996年,Susser在“选择流行病学的未来”序列论述中将流行病学演变划分为三个时期:以瘴气理论为代表的卫生统计时期;以细菌病因论占主导地位的传染病时期和以黑箱理论为代表的慢性病流行病学时期。他们指出,目前公共卫生已不再围绕一个中心理论进行研究了。流行病学的第四个发展时期,应是“生态流行病学”时期,其特征是分别从社会整体水平以及分子水平来研究疾病的发病机制。在过去的50年中,尽管“黑箱理论”并没有帮助研究者们掌握肿瘤和心脑血管疾病的病因机制,但对肿瘤和心血管疾病危险因素和病因的研究已取得了很大的成功。然而,面对流行病学研究的新纪元,黑箱理论已不能满足对新出现的疾病如HIV感染的研究需要,同时也不能满足对全球健康状况变迁的研究需要,因为“黑箱理论”无论是在微观上还是宏观上都已落伍。

新的疾病和健康状态,要求新的研究手段。在流行病学发展的第四纪元,生态流行病学必须用功能齐全的“工具箱”装备自己。Sussert以HIV研究为例强调了工具箱理论的重要性:为了解和控制全球HIV的流行状况,需要从不同的水平进行病因学研究。在分子水平的研究上,需要通过精确的分子生物学技术来发现疾病传播的途径和时间,并且采取相应的措施来阻断HIV传播。在分子和群体水平研究的中间界面上,个体的一些特定的社会行为助长了病毒经性行为及其他途径的传播。在人群水平上,HIV流行的动力学是由HIV感染的流行率及人群的易感性和行为特征决定的,如性行为方式、哺乳方式、其他性传播疾病的流行率以及营养因素如母体维生素A水平等。在社会整体水平上,在全球范围内,各种社会群体间的互相联络决定了HIV的流行过程。作为研究者,自然会受到自身能力的限制,不能纵览从微观到宏观的各个层面;同时在建立事物之间的联系,特别是因果联系时,流行病学研究还受到简化原则的限制。然而,每个研究HIV的流行病学工作者都应该清楚地认识到对研究信息的解释和评价必须是多层次和多方位的,因为控制HIV流行最有效的途径正是在多维研究的基础上建立综合性的防治策略。

SARS的出现,并在局部地区的爆发与流行,几乎让公共卫生界一时反应迟钝,“束手无策”。随着对SARS控制的进展,流行病学家感到又一只“黑箱”出现在面前。SARS-Cov病毒从何而来?不同临床期的传染性如何?疾病的传染力如何?是否有隐性感染的发生?是否存在间接传播?除飞沫传播外,是否还有其他传播渠道?为何儿童的感染率低?SARS的发病趋势如何?SARS的流行向社会告诫,时代需要流行病学。而现场工作的流行病学家感到,我们的工具箱内的工具还不齐备。SARS控制与研究的进展,再次显示了需要流行病学在病毒、分子、基因、社会、政治、经济之间架起一座桥梁。只有通过这座桥梁,我们才能认识在人群中的现象。

由于流行病学主要是通过对疾病的观察而不是通过解决公共卫生问题而发展起来的,因此,健康常常被认为是个体疾病状态中的一段插曲,而不是指人群的一种存在形式。为了使人群健康成为全社会的共同目标,有必要将以社区为基础的预防措施转化为政策和策略。预防工作不仅仅是一种卫生运动、一本宣传手册或者一个电视广告,它需要全社会的参与和支持,这是预防工作的一个基本条件,也是流行病学面临的重要挑战。

【后 记】

霍乱(cholera)是由霍乱弧菌所致的肠道传染病,可通过水源、食物、生物接触等途径传播,常常表现为局部地区的疾病暴发和一定范围地区的疾病流行。由于其传播速度快、传播范围广,危害十分严重,因而和鼠疫、黄热病一起,被世界卫生组织(WHO)规定为必须实施国际卫生检疫的三种传染病,在中国属法定管理的“甲类”传染病。

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