能力培养 生存发展
一、教材分析《生态系统的稳定性》本节内容是主要讲述生态系统稳定性的概念、生态系统抵抗力稳定性和恢复力稳定性、提高生态系统的稳定性等内容，在生态系统的自我调节能力的内容中包含重要概念――负反馈调节。本节内容涉及前面所学的生态系统相关部分的知识，又是渗透了人与自然和谐发展的观点。目的在于培养人们对于多层次生命系统的共性的认识，提高环保意识，增强社会责任感。
二、学情分析 知识基础：初中对生态系统的自动调节能力有所了解。高中学生在学习本节之前已学习了人体内环境与稳态，生态系统的结构以及物质、能量的运行规律，信息的传递等内容，对生态系统稳定性有一定的认识，本节深入地从生态系统方面来认识其稳定性。能力基础：具有一定的逻辑思维能力及对现象的分析能力、表达能力、动手能力，但都有待提高。情感态度与价值观基础：在一定生物学的经验基础上，能充分完成课前的准备工作，能够找寻到周围存在有关生态学的现象生活经验：学生对生态系统的稳定性有所了解，但也只是停留在表面现象上，缺乏本质的认识。
三、教学目标与重难点学习目标：阐述生态系统的自我调节能力；举例说明抵抗力稳定性和恢复力稳定性；简述提高生态系统稳定性的措施。 阐述生态系统的自我调节能力是本节的重点
四、教法学法说教法：利用多媒体课件，引用一些直观的图片、影像，创设形象生动的教学氛围，同时应用观察法、讲述法、比较法、讨论法等，引导学生思考、建构模型，通过模型分析一些实践中的问题，使他们积极主动参与到教学中，在获取知识的同时，培养学生观察、分析、比较、总结和应用的能力。说学法：指导学生分析实例，总结规律，得出结论，运用概念模型分析实践中的问题；指导学生用概念图形式对知识总结提升；指导学生探究生态瓶制作方法，以及各种生态因素对生态系统稳定性的影响。
五、教材调整1、教材P110关于生物群落与无机环境之间的负反馈调节举了这样例子：“一场火过后”这个例子存在很多疑点，把他改成“森林局部火灾后”。2、在比较抵抗力稳定性与恢复力稳定性的关系的时候把苔原热带雨林生态系统用农田，森林生态系统取代形成规律。苔原热带雨林生态系统则作为特例进行介绍。
核心概念;整体备课;生物科学素养;迁移应用
随着高中生物学课程改革的深入开展，越来越多的的高中生物学教师关注生物学核心概念的教学，尝试引导学生从繁杂的“单纯”概念的记忆中解脱出来，转向对核心概念的构建和深层次的理解，实现零散的概念知识科学系统的整合及迁移应用，有效地提高学生的生物科学素养。
一、高中生物学核心概念是学科中心的概念
高中生物学知识包括生命科学事实、基本原理、科学概念、模型等类型，人教版高中生物课程标准教材将核心概念等同于核心知识。刘恩山教授认为，核心概念是基于课程标准某个主题的知识框架中概括总结出来的，特别强调概念之间的关联和概念体系的结构。笔者经过近两年的高中生物科学概念学法指导研究认为，高中生物核心概念主要是指位于学科中心的概念性知识，包括概念、原理、模型、规律及理论，是学科知识的主干部分。一般用陈述句表述核心概念。核心概念与我们平时所说的普通定义或概念等有较大区别。以“群落”这一核心概念为例，人教版《高中生物?必修3?稳态与环境》对“群落”的表述是“同一时间内聚集在一定区域中各种生物种群的集合。”而从核心概念角度来看，“群落”是种群概念研究的延续，是多种有直接、间接关系的生物种群有机组合在一起;有一定的物种组成（物种丰富度）;有特定的空间结构、边界和范围;在一定的变化条件下还可能发生群落演替。引导学生形成正确的核心概念，有利于培养学生的科学思维能力，形成正确的知识体系，促进生物科学素养的养成。
二、核心概念教学的三个基本环节
1.发挥整体备课优势，凸显核心概念
整体备课是相对于我们教师或集备组平时的课时备课而言的，其是依据系统论的系统教学设计的一种模式，即对某个教学模块的整体设计。教师在整体备课中，要综合考虑课程标准、学生具体学情及教学内容，对学科知识进行整体上创造性教学设计。整体备课是教师在进行逐个课时备课之前要实施的一个环节，事关该模块教学，起到高屋建瓴的作用。
整体备课时要注意凸显核心概念在整个模块知识框架中的位置，在充分了解学生的原有知识储备、符合各模块或单元知识内在逻辑的基础上，尝试围绕核心概念开展教学活动，帮助学生形成每个模块内部及各个模块间的知识体系或知识网络。
如在人教版《高中生物?必修1?分子与细胞》细胞代谢模块的整体备课中，我们要重视“细胞呼吸”核心概念的地位。在学生的前概念知识基础上，要针对如何引导学生探究酵母菌细胞呼吸方式、细胞呼吸过程的分析、呼吸概念的归纳等知识进行备课，还要备光合作用有关内容，以及《高中生物?必修3?稳态与环境》中的有关生态系统能量流动概念。在教学时，注意“细胞呼吸”这一核心概念与光合作用联系，为后续生态系统能量流动概念教学奠定基础，促进学生形成有关概念体系。
在人教版《高中生物?必修3?内环境与稳态》模块教学前，用系统论思想指导整体备课，人体细胞是人生命活动最基本的结构层次;常见的人体细胞举例;每个细胞内可以相对独立地进行一系列细胞代谢活动;人体细胞生活在内环境中;内环境的相对稳定与人体细胞的关系;植物体维持稳定性的机制;生态系统稳定性的调节。每个层次都是个独立的系统，都要维持相对稳定才能行使正常功能。因此，针对一个模块知识的整体备课让我们站得更高，看得更远，从而全盘把握。
2.创设生物实验情境，提升核心概念的建构能力
结合生物学是一门实验学科的特点，教师精心创设实验情境，指导学生动手进行实验探究，并进行实验反思与总结，促进核心概念的构建。
在核心概念“细胞呼吸”教学中，创设以下实验情境，引导学生进行实验，探究酵母菌的呼吸方式。
（1）实验小组通过预习，尝试配制酵母菌培养液。由此，学生建立“细胞呼吸过程需要分解有机物，常见的是葡萄糖”的认识。
（2）通过创设外界通入氧气、不接外面氧气两种实验情境进行对照实验，学生获得“细胞呼吸包括有氧呼吸、无氧呼吸两种方式”的观点。
（3）通过有氧、无氧条件下细胞呼吸的产物的检测，学生自然得出“细胞呼吸包括有氧呼吸、无氧呼吸两种方式，产物有二氧化碳、酒精等”。
（4）引导学生分析：本实验中单一的自变量是什么呢？因变量、无关变量又是什么？
（5）思考、讨论：反应底物选择葡萄糖溶液的理由是什么？本实验选择的有氧、无氧条件是如何完整实现？本实验检测实验产物的如何归类？
（6）如果要比较两种呼吸方式放出的热量多少，本实验还可以进行哪些拓展？
通过逐步深入的实验探究，使得学生建立对“细胞呼吸”这一核心概念的正确认识：细胞呼吸是指细胞通过分解有机物，常见的是葡萄糖，以有氧呼吸或无氧呼吸的方式氧化分解，产生二氧化碳、酒精等，同时放出能量的过程。
3.结合生活实践情境，提高概念迁移应用能力
检验概念掌握情况的标准是学生能否灵活应用概念，能否做到学以致用。如在“种群”概念教学中，努力给学生创造应用已学概念的机会。由理想状态下细菌分裂的后代数量分析入手，学生建立Nn=2n的数学模型;进一步思考：若在一个有限的培养基中细菌分裂的后代数量又如何变化;有机地结合课本中的实例建立“S”型增长、“J”型增长曲线的数学模型。在此基础上，引导学生思考：外来入侵物种最可能朝哪一种增长曲线的方向发展？“S”型增长曲线的1/2K值和K值对于保护有益动物、防治有害动物有什么启示？在学生自学基础上分小组进行的数学模型的建构，并应用模型进行分析，激发学生的学习兴趣，拓展学生的思路。
关键词： 《线性系统理论》 课程教改 基本概念 教学方法 实例教学
引言
目前，《线性系统理论》是国内“控制理论与控制工程”专业研究生阶段的学位基础课之一。国内许多院校为了加强对相关专业学生控制理论的强化，特别在本科阶段开设了《现代控制理论》等课程，其主要内容与《线性系统理论》基本相同，只是学时较少而已。
从学科发展和课程建设的角度来看，《线性系统理论》类课程一直是电子信息类学科的核心基础课程，占用的学时较多，教学的各个环节都受到广泛重视，它也被看成是控制类研究生专业的标志性课程。因此，这门课程教学的效果将直接关系到相关专业的学科发展和研究生的培养质量，它在研究生培养中占有十分重要的地位。
从控制理论发展的角度来看，目前已经建立了完善的线性系统理论体系，包含能控性、能观测性、线性系统稳定性和系统综合等在内的系统分析综合的理论方法，这些理论和方法也将为后续专业课程，如，最优控制、自适应控制和非线性系统等课程的学习奠定基础。因此，《线性系统理论》课程的主要任务是通过对线性控制理论知识的讲授和指导，奠定研究生的控制理论基础，培养研究生对控制系统的初步分析和综合能力，在此基础上能够掌握解决初步控制问题的基本方法，这对研究生的专业理论学习，专业素养的培养，以及工程实践能力的提高具有十分重要的作用。
《线性系统理论》课程的主要特点是将实际系统抽象为状态空间描述的数学模型，根据数学模型研究系统的各个方面，理论性强、内容丰富。由于课程概念抽象、数学知识比重大、涉及知识面广、理论公式多、习题类型繁杂、计算难度较高，学生感到难学、枯燥，容易产生恐惧心理和厌学情绪，学习效果不理想，这将严重影响研究生的培养质量和学科的发展。
国内许多院校都对《线性系统理论》课程的教学十分重视，在注重精选教材和重视课堂教学的同时，还将《线性系统理论》列为研究生精品课程、重点课程或双语课程进行建设。例如，早在20世纪90年代，清华大学的《线性系统理论》课程就被作为重点课程建设，2002年清华大学研究生精品课程建设工程正式启动，自动化系的《线性系统理论》课程首先就被纳入到精品课程建设项目中。此外，哈尔滨工业大学、北京航空航天学院、中国科技大学、上海交大和南京航空航天学院等许多高校都将“线性系统理论”列为研究生精品课程、重点课程或双语课程进行建设。国外一些高校如美国南加州大学、匹斯堡大学和德克萨斯大学等除采用精品教材或自编教材外，还借用辅助教学手段提高教学质量，同时特别注重课程实践和师生的互动增强教学效果，最重要的是教授们将自己的最新研究成果也在教学中充分展现出来，充分体现出研究型教学的特点。
我校开设的《线性系统理论》课程教学内容主要以线性系统的分析理论和综合方法为主，课程教学团队根据本学科发展的规划目标，结合国内外相关学科的先进教学经验和航运交通行业的科技发展，对该课程的教学内容、教学方法等进行了改革、探索和实践，结合科研项目，在《线性系统理论》课程的理论学习、发展动态和实例教学等方面开展了研究型教学研究。
1.注重基本概念，突破难点内容
相较于本科阶段讲授的《自动控制原理》课程，《线性系统理论》提供了一种截然不同的控制系统分析和综合的方法，课程具有较强的理论性和较完整的知识体系。在教学中，既要给学生建立完整的知识体系，加强基本概念学习，又要强调理论联系实际，注重概念背景的理解和理论运用条件的掌握。
例如，在讲解线性系统数学模型的时候，课程中介绍了一种将微分方程模型转化为状态空间模型的方法，当时并未说明为什么用这种方法选择状态变量，而且由于一些后续的概念还没有引入，实际上也没有办法讲清楚这样选择状态变量的好处。但是在后来讲解线性系统的能控性和能观测性概念的时候，我们就及时地把前面讲解的模型的变换方法与其能控性和能观测性问题联系起来，告诉同学们当时为什么要选择那样的状态变量，而且这样的模型变换不需要再讨论其能控性或能观测性的问题，使得同学们对于前后的概念有一个完整的理解，也搞清楚了什么样的模型需要讨论能控性和能观测性的问题。
在系统稳定性理论的讲授中，涉及许多稳定性概念和稳定性定理，理论性较强，例如，BIBO稳定、李亚普诺夫稳定、渐进稳定、一致渐进稳定、大范围一致渐进稳定等，这些概念对于理解和运用李亚普诺夫稳定性理论十分重要，但是初学者容易混淆。我们就让学生根据自己的理解对这些概念及条件进行归纳，然后在课上进行比较讨论，最后我们再给出一个归纳各种稳定性概念的表格（见表1），让同学们找出这些概念列表的异同和条件增减的关系。通过这种形式的教学，学生对于李亚普诺夫稳定性理论涉及的基本概念和定理有了较扎实和全面的掌握。
表1 课程涉及的各种稳定性概念的比较归纳
在李亚普诺夫稳定性理论中，系统运动的状态是以系统储能形态变化作为衡量准则的，这对于绝大多数物理系统都适用，这一点是比较形象和易于理解的，关键是建立系统储能的数学描述，即选取合适的李亚普诺夫函数，迄今没有普适的方法来建立系统的能量函数，这对于初学者来说又是一个难点。实际上对于低年级研究生短期内也不可能娴熟地掌握各种选取李亚普诺夫函数的技巧。这时，我们根据科研工作的实际情况和经验，将李亚普诺夫函数的选择、控制器参数的设计和系统稳定性分析等几个问题相结合进行案例教学，使学生了解李亚普诺夫理论的实际使用方法，加深了他们对这方面知识的理解，经过近年教学实践对比，获得了较好的反响。
2.关注学科发展，不断改进教学方法
线性系统理论的发展目前已经比较成熟，《线性系统理论》课程主要是为研究生进行科学研究和工程实践打下理论基础。
目前，《线性系统理论》类课程已被国内外大学广泛列为电子类专业、系统工程专业和控制专业高年级本科生和研究生的核心课程，由于它关系到学科的发展和研究生培养，课程的建设和教学方法的改革受到了普遍重视。在国外，《线性系统理论》课程在注重精选教材和重视课堂教学的同时，采取了研究型教学，借用辅助教学手段提高教学质量。
我们在不断探讨改进教学的同时，也在时刻关注相关学科发展和教学动态，不断采纳“他山之石”。
（1）建立完整教学体系，灵活运用不同教学方法。在控制理论发展的漫漫历程中，线性系统理论只是其中的一个发展阶段，然而对于研究生来说，这是一门全新的基础知识，对于未来继续学习后续课程是十分必要的。在学习过程中，不但要掌握知识难点和要点，而且要突出它在整个控制领域的地位和作用。对于《线性控制理论》课程本身，它也有着相对完整的知识体系，遵循循序渐进的规律展现课程的内容。因此，在课程教学中，我们非常注意把握这些内在的规律，帮助学生们理清楚点和面的关系，即始终把教学内容置于一个体系当中，始终让学生搞清楚所学知识的运用条件及能够解决的问题，即课程的知识体系定位。
在课程教学中，充分运用各种先进传媒技术带来的便利，例如，利用互联网络、数字校园平台、多媒体教室等手段建立起交互式的教学环境，将多媒体课件讲授、在线/离线答疑、专题讨论、文献阅读、课后作业和课程考核评估等环节结合起来，构建多样化的学习环境，适应当代青年学生的学习特点。
（2）结合最新科研教学成果，大力推进研究型教学。我们在《线性系统理论》课程教学中充分吸收国内外院校课程建设的有益经验，结合海事院校的行业特点，利用多媒体手段，积极开展课内外的专题研讨，推进研究型教学。比如，就线性系统理论的发展状况、李亚普诺夫理论的应用情况、船舶港机的控制问题等内容，组织学生课外查阅文献，编写成电子讲稿，然后通过教室的多媒体设备在课堂上分组讲解讨论，通过师生互动增强教学效果。
图1 桥式吊车运动
另外，结合教师的科研课题，引入真实物理对象，开展研究型教学。例如，对于图1所示的一种二维桥式吊车，在一定条件下简化后的微分方程模型如下：
（M+m）x-mlθ-2mlθ+Dx=f■ml-mlθ■-mg=f■ml■θ+2mllθ-mxl=0（1）
可以选择如下状态变量：x■=x，x■=l，x■=θ，x■=x，x■=l，x■=θ，则上面微分方程就可以化为下面的状态方程：
x■=x■x■=x■x■=x■x■=（f■-Dx■）/Mx■=g+x■x■■+f■/mx■=（f■-Dx■）/Mx■-2x■x■/x■（2）
在理解各个变量物理意义后，组织同学对上面两种模型采用Matlab/Simulink进行仿真，通过仿真曲线的对比研究，深入了解两种模型的建立方法、状态变量选择对模型的影响等，然后指导学生尝试进行控制器设计和仿真。
（3）课外阅读论文，关注科研动态。线性系统理论作为一种控制手段随着时间的推移也在不断地丰富完善，其中的一些基本方法也用于解决一些带有大滞后、输入受限、非线性特性系统的控制器设计问题。笔者在进行课外论文推荐的时候，结合自己所讲授的自适应控制课程，着意向学生讲解不同控制方法的发展情况、特点和应用条件，特别是将线性系统理论应用于不同的工业控制环境，解决了许多实际问题，以期引起学生的研究兴趣和探索欲望。我们将这些有关线性系统理论最新发展和应用的论文精选出来，推荐给学生阅读，并作为课程考核的一项内容，使他们注意了解相关学科的发展动态。
经过几年的努力，理论教学与科研实际背景相结合的方法，取得了较好的效果，研究生普遍能够较快地进入科研环节。
3.加强实例教学，使课程具体生动
我们在《线性系统理论》课程教学中，还特别注重理论联系实际，通过具体的实例将抽象的概念、方法和理论具体化，同时培养学生的工程意识和动手能力。
（1）利用Matlab/Simulink工具提供的强大的功能，将计算机仿真手段引入课堂。除了在教学过程中提供计算机仿真案例外，还要求学生利用这些仿真工具完成1—2项课后作业，使这种仿真工具的使用成为教学辅助手段。
（2）开设桥式吊车控制开放性实验课程，提高学生运用所学知识解决实际控制问题的能力。针对我们重点实验室的一台桥式吊车的控制实验系统（如图1），课程教学团队首先给出了桥式吊车的微分方程模型，然后要求学生将其变为状态方程，在此基础上，设计一种控制器，利用李亚普诺夫方法分析稳定性，然后用Simulink完成计算机仿真研究，最后，选择较好的控制方案进行物理实验。通过这个过程，学生将学到的知识与解决实际的控制问题联系了起来，增强了感性认识，提高了分析能力，更重要的是学会了解决控制问题的方法。
图2 桥式吊车控制实验系统
加强课程教学的实践环节，有效地培养了研究生的动手能力。经过近年来的实践发现，对课程实践环节感兴趣的学生人数普遍增加，并有效地激发出学生对控制理论方法进行尝试的热情，取得了较好的效果。
结语
本文首先探讨了“线性控制理论”研究生课程的重要性和特点，分析了国内外大学相关专业对于该课程建设的不同情况，然后结合我们教学团队的教学科研经验对课程教学改革进行探索，重点探讨研究型教学方法和内容，以期提高研究生培养的质量。经过近年来教学评估情况的统计对比，教改方法取得了较好的效果。
参考文献：
[1]王晓华.非自动控制专业硕士研究生《线性系统理论》课程教改探析[J].教育教学论坛，2011，18：22-23.
[2]郑大钟.线性系统理论（第2版）[M].北京：清华大学出版社，2002.
[3]王永川，齐晓慧.“线性系统理论”研究生课程的专题研究式教学[J].电气电子教学学报，2010Vol32，2：109-110.
关键词 生物复习课 概念学习 有效策略
中图分类号 G633.91 文献标识码 B
美国课程专家艾里克森在《概念为本的课程与教学》一书中指出：提高学业标准更多的是要求思维能力的提升，而提升思维能力的关键在于核心概念体系的构建。新课程标准倡导学生在解决实际问题的过程中深入理解生物学的核心概念，采用了以核心概念为统领的模块化设计，围绕学科的核心概念设置教学内容。若将课标规定内容称为宏观知识目标（一级概念体系），教材呈现的内容即为微观知识目标（三级概念体系），而核心概念则构成了中观知识目标（二级概念体系），成为连接课标和教材的桥梁，是知识教学的重点及落脚点。由此可见，构建高中生物新课程核心概念体系势在必行，教师要善于用核心概念宏观把握教学内容，帮助学生透视核心概念的实质，成功构建自己的概念体系。
目前国内对核心概念教学的策略研究，大多集中于对新授课中诸如探究、模型建构、科学史学习、概念图等策略的研究，对于复习课中概念教学的策略则研究得较少。就教学目标而言，新授课时概念的习得侧重于微观知识目标的达成，而复习课上生物学概念习得则是更关注核心概念体系的建构。要成功构建概念体系，首先要正确把握概念的内涵和外延；其次还要对概念进行梳理，分清层级关系。这就需要教师在复习过程中对不同的概念采用恰当而有效的策略实施教学。
1 紧抓关键字词，深刻理解概念的内涵和外延
内涵与外延是概念的灵魂和躯壳，关键词和关键语则是支撑概念的骨架。概念的内涵是概念所反映的事物的本质属性，外延是概念的应用范围条件，关键词往往提示着概念的本质特征。要全面理解和掌握概念的内涵，必须从理解关键词入手。如“同源染色体”的关键词不是“形态、大小形同”，也不是“一定配对”（有丝分裂细胞中的同源染色体不配对），而是“能配对”；“可遗传变异”的关键词不是“可遗传”，而是“遗传物质改变”。减数分裂概念的关键词：“减数”――减什么（染色体数目），减多少（一半），什么时候减（减数第一次分裂完成），为什么减（同源染色体分离后平均分配到两个子细胞中），理清这四个问题，就能准确把握减数分裂概念的内涵。
只掌握概念的内涵还不够，还必须广泛理解概念的外延，即理解概念的应用范围，才能避免在应用中出错。如对“基因突变”概念的内涵：从本质看是基因上碱基对（一个或若干个）的改变；从结构看，是基因脱氧核苷酸序列的改变；从发生位置看，发生于基因区域而非DNA的基因间区；从发生时间看，发生在DNA复制时（主要是细胞分裂间期）。其外延包括：基因突变可能改变突变体性状，也可能不改变（密码子的简并性、隐性突变等）；可能遗传给后代，也可能不遗传（体细胞突变和生殖细胞突变等）；移码突变比替换突变对生物性状影响可能更大；RNA上碱基的改变也可称为基因突变（当生物以RNA为遗传物质时）；转基因对生物基因组而言是基因重组，但对被外源基因插入的基因而言是突变；基因突变具有低频性、不定向性、普遍性等特点；诱变育种的处理对象可以是萌发的种子、幼苗，微生物菌株，也可以是愈伤组织。通过这样全面的剖析，学生就能全面掌握概念的内涵和外延了。这是一种很常规也很实用的掌握概念的方式，是对科学概念正确阐述的重要而有效的途径。
2 创设比较情境，构建概念体系
比较法是通过观察与分析，对事物或现象加以对比，来确定它们的异同点及关系的思维方法。通过对相关概念的比较，帮助学生突破难点，找出事物之间的本质属性，区别它们之间的差异以达到对概念的正确理解。
2.1 通过局部比较和整体比较建构概念
在实际教学中，教师可以把某些概念或概念的某些性质、特征进行比较，从局部比较来使学生认识概念。如复习有丝分裂和减数分裂的概念时，教师在比较中引导学生将研究细胞分裂的视线聚焦于染色体的行为变化和数量变化，使学生学会从一条染色体变化的视角把握有丝分裂而从一对同源染色体变化的角度把握减数分裂。教师在加深学生对生物学概念的同时，提高对科学方法的运用，丰富学生的想象力和解决实际问题的能力。
整体比较，即在宏观上对不同的生物学概念进行相似的类比等。教师在教学中恰当进行整体比较，可以使学生弄清概念之间的联系及差异，使知识更加系统化、条理化，利于生物学概念和思维方法的建构。如对于DNA复制半保留方式的发现、密码子的破译、孟德尔遗传定律的发现、艾弗里通过肺炎球菌转化证明DNA是转化因子的实验，教师可以引导学生通过对上述实验设计的思想方法进行对比，使学生发现假说―演绎法在其中的重要作用，使学生不仅更深入理解相关概念，还能在类比中感悟科学方法，建构概念体系。
2.2 通过纵向比较与横向比较抓概念的关联
纵向比较，可以促进新旧知识的衔接与融合，并理清概念间的层次关系，使学生对有关生物概念、规律的认识在原有基础上更进一层，在深化知识的同时，提高学生的认识能力和思维水平。如复习“细胞的结构”，教师可利用学生已有的细胞结构知识（显微）搭建框架，组织学生对细胞的亚显微结构中涉及的概念进行分析，架构概念体系：细胞膜（流动镶嵌模型、跨膜运输、信息传递），细胞质（细胞器、细胞质基质）、细胞核（核膜、核仁、染色质），同时用整体性的观点提醒学生建构知识体系时要注意细胞的完整性（生物膜系统）。这样，学生可以通过前后比较，深入理解和扩充细胞结构的概念，从而更好地从整体上把握细胞结构，形成概念体系。
横向比较常能为知识的平行式扩展起到最适宜的桥梁作用，使学生将学习中发现的知识、原理以及研究方法“移植”到新的领域中去，由此及彼，把事物的固有规律揭示出来。如复习“稳态”的相关内容，横向比较内环境稳态、生态系统稳态，可以引导学生发掘其中共同的调节机制――负反馈调节，并引导学生依次分析细胞、内环境、种群（种群的数量变化）、群落（演替）、生态系统（物质循环、能量流动的稳定）等不同水平的稳态，帮助学生在不同层次水平构建稳态的概念，把握稳态的实质及调节机制。学生在比较中能更深刻地领悟生物学思想和方法的统一，加深对抽象概念的内涵理解，并对原有的知识进行有效的迁移，提高思维水平，加深对生物学概念的理解及事物本身固有规律的认识。
3 构建概念图，完善概念体系
概念图是指以图解的方式，直观地、结构化地描述两个或多个概念之间关系的一种图。心理学研究表明，视觉工具是发展学生思维能力最好的方法之一。它可以引导学生清晰地思考、处理和组织知识，并通过建模的方法反映概念间的联系，从而促进学生批判性思维和创造性思维的发展。概念图的图形化体现了视觉工具的视觉特性，是一种重要的视觉学习。尤其适用于复习课中对概念进行整理，从而建构起完善的概念体系。
如前述通过纵向比较复习“细胞的结构”，复习中教师可以先展示图1（初中习得的细胞结构概念体系）作为先行组织者，将学生认知结构中已有的、包摄性较广的的概念呈现出来，作为复习亚显微结构知识的固定点。再利用这些知识去同化细胞的亚显微结构的知识，重新构建亚显微结构概念图（图2）来复习本章知识，效果非常显著。
学生运用概念图进行复习，能促使自己进行有意义学习，更好地组织自己所学的概念，感知和理解概念在知识体系中的位置和意义，有效地降低自己的解题错误率，从而提高学习效率。读图分析、自我构建都有利于学生加强感性认识，使概念直观化，有助于记忆和理解，还可以反馈学生的概念建构障碍或是体系缺口，有助于教师发现问题，并及时帮助学生解决。
概念复习中可采用的策略还很多，如设置冲突情境、运用变式训练等，不再赘述。教学是具有复杂性的，教师应根据不同的教学内容，采取合理的教学策略，克服概念教学中的不利影响因素，构建有效的概念复习课堂。概念本身是发展的，学生的概念建构过程也是发展的，教师应注重对学生透视核心概念实质能力的培养，帮助学生构建科学概念体系并用来解决问题。
参考文献：
[1] 杜伟宇，吴庆麟.概念改变的教学策略研究[J].课程・教材・教法.2005（2）.
【关键词】广谱哲学 研究对象 建构思想 研究方法
【中图分类号】B014 【文献标识码】A【摘要】广谱哲学在马克思主义哲学的基础上以辩证结构主义为建构思想，运用现代结构型数学方法，对传统哲学概念和命题进行了规范化处理，是使传统哲学获得现代科学形态的一种新尝试。广谱哲学的研究方法是结构分析法和结构数学法，它是把哲学概念、命题抽象为满足一定公理的形式结构，然后用相应的数学结构来刻划的新的研究方法。
【关键词】广谱哲学 研究对象 建构思想 研究方法
【中图分类号】B014 【文献标识码】A
广谱哲学是1996年由我国学者张玉祥教授提出的一门新型交叉学科，它融哲学、数学、系统科学为一体，在坚持马克思主义哲学基本原理的基础上以辩证结构主义为建构思想，运用现代结构型数学方法，对传统哲学概念和命题进行了规范化处理（即所谓的广义公理化、模型化、数学化和程序化的处理），是对传统哲学在现代科学基础上的继承和创新。
广谱哲学的“广谱”二字的直接含义是“广泛的知识系列”，目的是突出哲学应有的普适性。其本意是坚持马克思主义哲学关于“哲学是自然、社会和思维一般规律的概括和总结”的观点，即“普遍规律说”，它也是对多年流行的关于哲学的“意识形态说”、“社会科学说”、“人学说”等的一种匡正。当然，广谱哲学不仅在名称上坚持了哲学的普适性，而且在研究对象、建构思想和研究方法上均贯彻了“广谱性”。
广谱哲学的研究对象
广谱哲学要解决的基本问题是两对基本矛盾，即哲学命题的普遍性与精确性的矛盾、哲学方法的非程序化与程序化的矛盾。①第一对矛盾是说，哲学命题具有最高的普遍性，即具有世界观或宇宙观的性质，但难以精确地表达，例如难以用数学语言来刻划。从逻辑上说，这是因为概念的内涵和外延是反变关系，即一个概念的内涵越少（反映的事物的属性越少），则它的外延就越宽（反映的事物的个数就越多），反之亦然。以“医科大学”和“大学”两个概念为例，“医科大学”的内涵比“大学”的内涵多，因而，“医科大学”的外延比“大学”的外延窄。哲学概念是内涵最少的概念，因此它的外延也就最宽，由哲学概念组成的命题的外延也就最宽，它们横跨自然、社会乃至思维诸领域。哲学概念和命题内涵最少，即舍弃了具体事物的具体特征，只保留了事物的最一般的性质，因此难以确切化、精确化。可见，所谓哲学命题的普遍性与精确性的矛盾，实质上是概念的内涵与外延的反变关系这对矛盾在哲学上的反映。
为了解决哲学命题的普遍性与精确性的矛盾，历史上曾有一些杰出的哲学家和数学家做过认真尝试。例如法国哲学家、数学家笛卡尔曾希望用几何学的公理方法、代数学的模型化方法描述哲学问题、英国哲学家霍布斯在哲学数学化问题上与笛卡尔有着惊人一致的观点、德国哲学家、数学家莱布尼茨曾构想一种“普遍的代数”刻划哲学问题②、英国数学家、哲学家罗素则用数理逻辑方法把哲学问题划归为逻辑问题③，等等。他们之所以没有取得预想的成功，有哲学和数学两方面的原因。
在哲学上，笛卡尔摇摆于唯物主义和唯心主义之间（这本身就是矛盾的），不可能抽象出几条协调一致、没有矛盾的公理（一组数学化的前提）。
在数学上，笛卡尔时代数学的最高成就是他创立的解析几何。但哲学问题既没有几何形状，也没有数量关系，因此，哲学问题数学化是不可能的。莱布尼茨为“普遍的代数”（实为数理逻辑）奠定了基础，但最终没有建成。
罗素把哲学的本质看成是逻辑，这本身就是非常偏颇的，何况数理逻辑直到今天本质上仍是形式逻辑，无法刻划辩证法问题。罗素及其后继者维特根斯坦、卡尔纳普等人还把逻辑局限于经验的、实证的范围内，否定“形而上学”（即超出经验、实证范围之外的学问），更是不可取的。因为在一定的意义上，没有“形而上学”（超出经验、现象、实证之外的学问）就没有哲学。
广谱哲学认为马克思主义哲学是各种哲学中相对成熟、正确的哲学，从而把它作为自己研究的背景参照系。广谱哲学运用结构分析的方法，找出哲学概念、命题的稳定的结构内核，确定这些结构内核的前提条件，形成公理（系统），然后用结构型数学（非数量型的数学）予以刻划。例如客观存在（辩证唯物主义称为物质）的概念，要满足“能够为人的意识所反映”又“不依赖于人的意识”两个条件。通过结构分析，第一个条件“能够为人的意识所反映”被抽象为“可映像公理”，可用数学上的“映射”概念来刻划。第二个条件“不依赖于人的意识”，通过结构分析被抽象为“等价性公理”，可用数学上的“等价类”刻划。通过这两个公理，可以推出“单叶客观性定理”、“多叶客观性定理”等重要结论，它们对坚持和发展唯物主义的本体论、认识论、真理观等，均具有重要的意义④。
广谱哲学要解决的第二对矛盾是哲学方法的非程序化与程序化的矛盾。这对矛盾是说，通常的所谓哲学方法是没有程序的，即没有先干什么、后干什么的先后顺序和步骤。这就是哲学上常讲的“世界观也就是方法论”。例如说：任何客观事物都有现象和本质两个方面，且本质决定现象，现象反映本质。这是世界观，然后用这个观点看世界，就要求“要透过现象看本质”，这就叫世界观转化成了方法论。这其实是视角的转换，即从本体论的视角转向了认识论的视角，但如何“透过现象看本质”并没有可操作的程序。由于不是所有的人都具有“洞察”事物本质的能力的，因此，在不丧失哲学原理的最高普遍性的前提下，为哲学原理建立可操作的程序就是很有必要的。
广谱哲学解决哲学方法程序化的基础是前述第一对矛盾的解决，即在对哲学概念、命题“结构分析+结构数学化”的基础上，对获得的哲学概念、命题的形式结构（数学化的结构内核）按顺序展开。例如要建立上述的“透过现象看本质”的程序，先要通过结构分析和结构数学刻划，确定所谓事物的本质是同类事物的共有性质（这需要较复杂的论证），因此从现象到本质是从某个事物的等价类（现象集合）到该等价类某个公共性质（本质）的同态映射，即我们有某个广义投影，使得该投影是个常映射（常映射是个数学概念，它是一种特殊的二元关系）。把这个过程按步骤写下来，就成为一个不失一般性的“透过现象看本质”的程序。
按照上述解决两对基本矛盾的思想和方法，广谱哲学为辩证唯物主义哲学的大部分概念、命题或原理建立了数学模型和程序，并逐渐形成了广谱本体论（相当于辩证唯物主义的物质观、存在论）、广谱联络论（相当于普遍联系观）、广谱阴阳论（相当于辩证矛盾观）、广谱类变论（相当于运动观、发展观和质量互变观）、广谱映像论（相当于认识论、真理观）、广谱价值论（相当于哲学价值观）等六个基本板块，初步实现了哲学问题的广义公理化、广义模型化、广义数学化和广义程序化的“四化”形式。同时，广谱哲学的理论和方法也在中国古典哲学、现代西方哲学、科技哲学、数学、系统科学、管理学、法学、思想政治教育、文艺学、人才学、特色社会主义理论等10余个领域的若干专题上获得了初步的应用，对于推动这些学科向着规范化（即上述的广义“四化”）方向的发展具有重要的推动意义。
广谱哲学的建构思想
为了解决上述两对基本矛盾，经过多年的探索，广谱哲学确立了自己的建构思想，称为辩证结构主义。
结构主义是现代西方哲学中一个影响巨大的学派，它认为万事万物都有自己的稳定结构，正是这个结构使自己成为自己。所谓结构就是“要素集+关系”，它不限于有形结构，因而是广义的。例如，要素集是一堆沙子，它们的关系是重力关系，这就是沙堆的结构。又如要素集是天上星星的集合，它们的关系是万有引力，这就是天体结构（天体系统）。再如要素集是生物的集合，它们之间的关系是食物链关系，这就是生态结构（生态系统）。此外，像人际关系结构、社会结构、概念结构、理论结构、乃至于事件、过程等等，都可以表现为“要素集+关系”的形式。
结构主义的合理内核是，第一，用结构概念的普适性统一地刻划各类事物。如上所述，结构概念对各类事物具有充分的普适性，而哲学命题都是具有最高普适性的问题，因此，哲学问题可以用结构的语言表达，这使哲学问题的研究建立在了一个新的基础上。
第二，用结构的可组合性描述各类事物系统性状的改变。一方面，可以用简单的结构组合生成复杂结构，也可以把复杂结构约化为简单结构。哲学命题也一样，可以把复杂命题分解为若干简单命题，也可以由简单命题的组合生成复杂命题，它们均可以用结构的组合变换来刻划。
第三，用结构的比较方法研究结构之间的关系。当把不同的事物或系统抽象成一定的结构后，常常涉及到结构的比较问题，以确定两个结构的异与同、相似与不相似、简单与复杂等。哲学命题有类似的问题。例如量变质变规律涉及到熵集内等价类的比较问题，现象和本质的关系涉及到同态映射（这里是投影）问题等。
结构主义也有自己的局限性。其一，唯心主义倾向。许多结构主义流派不承认结构是客观存在的反映，而是“心智的产物”。其二，孤立地看待结构，即把结构看成是自满自足的封闭的系统，不考虑它与外部环境的关系。其三，忽视结构的运动、变化。许多结构主义只强调结构的共时性、稳定性，忽略了结构的历时性、流变性。其四，不考虑对结构的控制和改造。既然许多结构主义流派不认为结构是客观存在的反映，而只是人的“心智的构造”，当然谈不上对结构进行控制和改造了。
结构主义的上述缺陷正好是缺乏唯物辩证法精神的结果。因此，广谱哲学把唯物辩证法和结构主义结合起来，形成了自己的建构思想，即辩证结构主义，它可以看成是对传统结构主义的一种改造，也可以看成是唯物辩证法的一种新形态。
辩证结构主义吸取了上述结构主义的合理内核，同时坚持了唯物主义的观点，即把观念上的各种结构看成是客观事物的结构在人脑中的能动反映；他坚持用辩证法的观点观察分析各种结构问题，把结构看成是与外部环境相互作用的、可流变、可转化、可生灭、可调控的，从而可用结构方法描述万事万物的发展、变化与演变。
广谱哲学的研究方法
前面说过，广谱哲学的研究方法是结构分析方法和结构数学方法，其中结构分析法的核心是找出支撑某个概念或命题的稳定的结构，而所谓稳定的结构，是指该结构在不同的语境下具有不变性。例如文化的概念，人们从不同的角度出发，已给出上百个定义，但文化概念有无一个稳定的结构内核。广谱哲学经过系统的分析、比较和抽象、概括，提出文化概念的稳定的结构是“一定价值取向的对象化”。例如，一块石头不是文化，但把这块石头雕刻成一定形状的物品，或刻上一定的文字等，它就成了文化产品。这里“一定形状的物品”、“一定的文字”反映了作者的价值取向，而通过石头这个载体，把作者的价值取向对象化（可观可控化）了。又如人们制订的规章制度、法律法规，也是人们按照一定的价值取向（如对哪些人有利或有害、政策导向等），以文字、纸张或电子影像系统等载体，把人们的价值取向对象化（可观可控化）了。文学艺术作品也一样。不难知道，流行的关于文化概念的上百个定义，均是上述“稳定的结构内核”的特殊表现形式⑤。
同样地，广谱哲学还用结构分析方法揭示了一大批流行的似是而非的概念（如素质、思想、内化、强化、协调、平等、异化等等）的“稳定的结构内核”，澄清了许多模糊和混乱问题。更一般地，广谱哲学运用结构分析方法，揭示了马克思主义哲学、现代西方哲学、中国古典哲学的上百个基本概念、命题和原理的“稳定的结构内核”，为进一步的理论分析和建立模型奠定了基础。
所谓结构数学方法是在上述结构分析基础上，运用“结构型数学”建立数学模型的方法。这里结构分析和结构型数学是对应的，即通过结构分析找到了某个概念、命题的“稳定的结构内核”，再用一定的数学结构把它表达出来。所谓结构型数学就是研究抽象的数学结构的数学，而抽象的数学结构不限于数量关系的结构，它可以是任意事物之间的关系结构。在数学上，抽象的关系结构是建立在任意事物的集合上的。这里举几个简单的例子。当我们说“武则天是女皇”时，是说武则天既是女人（中的一员）又是皇帝（中的一员）。因此，设A是女人的集合，B是皇帝的集合，则“武则天（记为w）是女皇”就成为w∈A∩B。这里没有数量或变量，只有关系结构。其中A∩B是两个集合的“交”运算，符号∈表示武则天是A∩B的一个元素，这是一个隶属关系。又如当我们说“张三和李四是夫妻”时，可以认为是男女各种可能关系（配对、组合）中的一种关系。设A是中国男人的集合，B是中国女人的集合，则A×B就是所有中国男人和所有中国女人可能组合、配对的集合。其中符号“×”叫作笛卡尔直积，A×B的意思是，每次从A中取出一个男人，每次从B中取出一个女人，配成一对，所有可能配对的集合就是A×B。例如A×B中的元素可以是父女关系，可以是叔侄女关系，可以是舅外甥女关系等，而夫妻关系（记为R）只是A×B的一个子集合，即RA×B，其中符号“”表示包含在…里头，这时“张三（记为z），李四（记为l）是夫妻关系”就成为（z，l）∈RA×B，即张三和李四的夫妻关系只是夫妻关系（集合）中的一个元素。在这个例子中，也没有涉及到数量关系，只是给出了两种抽象的结构：夫妻关系RA×B和隶属关系（z，l）∈R。
通过运用上述的结构数学方法，广谱哲学不仅为大量的日常语言概念、人文社会科学概念建立了结构数学模型（也称广义量化模型，以区别于狭义量化模型即数量型模型），也为马克思主义哲学、现代西方哲学、中国古典哲学的上百个概念、命题和原理建立了相应的模型，为进一步的理论分析和数学推演奠定了基础。
结语
总的来说，广谱哲学在三十余年的探索中，逐步确立了自己的研究对象（两对基本矛盾）、适合哲学问题的建构思想（辩证结构主义）和独特的研究方法（结构分析和结构数学方法），开创了哲学研究的一个新方向，打开了哲学研究的一个新视野，取得了一批可供检验的新成果。这对于传统哲学的研究是一个大胆的尝试，值得哲学界、理论界的关注和重视。
（作者单位：华北水利水电大学）
【注释】
①张玉祥：“广谱哲学的基本概念、框架与应用”，《自然辩证法研究》，2006年第7期。
②[美]M・克莱因：《古今数学思想》（第4册），上海科技出版社，1980年，第86页。
③赵敦华：《现代西方哲学新编》，北京大学出版社，2001年，第124页。
④张玉祥：《广谱哲学浅说》，北京：中国社会科学出版社，2014年，第245～257页。
[论文关键词]价值观 稳态 精神稳态 干预 大学生 心理健康
健康的心理是合格人才必不可少的要素。在价值观多元化、复杂化和社会竞争激烈化的背景下，大学生心理健康问题日益突出，已经成为大学培养合格人才过程中面临的最大挑战之一。作为培养现代化人才的主要机构，大学教育者和管理部门理应洞察当代大学生心理健康问题的主要根源，实事求是地制定和实施促进大学生心理健康的基本政策和策略。
一、稳态与健康
“稳态”（homeostasis）又称为“内环境稳定”“自稳态”“内稳态”，起初是生理学和医学中的一个概念。伯尔纳在研究有机体的体液的生理特性和病理改变的过程中发现，由体内循环的体液组成的内环境具有维持自身稳定的机制。后来他又进一步指出，“内环境的稳定是自由和独立生活的首要条件”，“所有的生命机制，尽管多种多样，只有一个目标，就是保持内环境中生活条件的稳定”。坎农于1926年正式提出用“稳态”一词来表达内环境及其稳定的维持，并于1932年再次以辩证判断的形式揭示了稳态概念的含义：“稳态概念指的是一种状态，一种可变的但又是相对恒定的状态。”
控制论创始人维纳与罗森勃鲁思等通过合作研究发现，负反馈机制是稳态得以保持的基本要素，“一切有目的的行为都可以看做需要负反馈的行为”，从而深化了人们对稳态的认识。他们指出，一个系统之所以有受到干扰后迅速排除偏差并恢复恒定的能力，关键在于以下三个条件：一是必须有一种装置来测量受干扰的变量和维持有机体生存所必需的恒值（控制目标）之间的差别；二是目标差的信息本身和这种信息的准确传递；三是负反馈调节机制的作用下效应器做出反应，使整体达到调节的目的。因此，生理学意义上的稳态是指生命机体通过负反馈调节机制来应对外界环境的变化以维持内环境的稳定的一种状态。
健康的核心问题在于稳态的保持状态。生理上的内稳态的维持是身体健康的标志，即当个体在生理上保持平衡状态时，身体才是健康的。中医把人体健康看成是人体阴阳最优协调的综合表现，这种协调就是非平衡稳态。这里的“非平衡”是“动态”的意思。稳态并不是一种停滞和固定不变的状态，而是一种易变的但又相对稳定的状态，即在运动中求得稳态。例如，无论饥饿或大量摄取糖时，人体通过各种激素分泌水平的适应性变化，对于剧烈变化的血糖发挥拨乱反正的作用，成为稳态，血糖浓度调整在每百毫升血液80～120毫克。如果血糖变化过于剧烈，超出适量调整的能力范围，人体就会出现疾病。人体疾病的治疗和康复过程，本质上是稳态的恢复或重建过程。
人的精神、心理是一种能通过自动调整机制维持自身大部分稳定状态的动态开放系统。当外界环境发生变化从而对人的心理状态进行干扰时，人的精神稳态系统会通过自身的负反馈机制对自身的认知和情绪等进行调节，以使精神系统维持在相对稳定的范围。心理调节通过自身的负反馈机制来实现，由于精神稳态系统具有开放性，因而个体的心理调节过程可以在他人的干预和引导下进行。
心理健康是一种以较高的主客观认知水准、乐观而稳定的情绪为核心的健全心理状态或人格。一个心理健康的人具备良好的心理自我调适能力，在各种行为反应中呈现出积极而适度的表现。个体的心理自我调适是在认知调节和情绪调节的相互作用下实现的。认知过程通常是其他心理活动的基础，它更直接地影响着人的动机和行为。就心理健康而言，认知涉及对自我、社会、人生、他人及周围环境的正确认知程度。具体来说，要以正确的价值观、人生观为基础，对自我要有自知之明，充分了解自身的性格、气质、长处和缺点，从而形成对社会、人生、他人及周围环境的正确认知。情绪在心理健康中也占有极其重要的地位。情绪状态不仅会影响人的生理变化，而且还直接支配着人们对事物和他人的评价态度，尤其是日常事务的相关态度。认知和情绪两者之间的关系也是互为制约互为影响的。很多时候，人们对外界事物给予的刺激，首先要通过认知做出相应的评价后才会产生情绪，而其具体态度往往又受着价值观念的支配及影响。情绪同样也会影响人的认知。当情绪处于正常良好的状态时，人的思路会开阔，思维会敏捷，解决问题会迅速；反之，心境不佳时，人的思路会受阻，行为反应会迟钝。当心理健康出现问题时，可以通过采取认知调节和情绪调节策略，帮助恢复或重建心理稳态。认知调节和情绪调节相互渗透、相互影响，二者共同维护个体精神系统的稳态。
二、价值观在精神稳态系统中的作用
作为一种信念体系和个体深层次的心理建构，价值观是一种外显或内隐的有关什么是“值得的”看法。它比态度更抽象、更一般，具有评价性、选择性、规范性，是人们用来区分好坏的标准并指导行为的心理倾向系统。心理学家认为，价值观在个体的心理倾向体系中居于核心和统帅的地位，它在需要的基础上形成，并由此指导个体的行为。价值观包含价值认知、价值情感和价值意志三种心理成分。在以上三种价值观的心理成分中，价值认知居于核心地位，它构成价值观的基本轮廓和实质内容，决定着价值观的方向和性质，是价值情感和价值意志的基础。另一方面，价值情感和价值意志反作用于价值认知，对价值认知起着制约和调节作用。
价值认知对精神稳态和心理健康具有并决定性的影响。在个体的精神稳态系统中，当价值观的变化处在一定的范围内时，个体的心理健康不会出现问题。但是，当价值观的变化超过一定的限度，精神稳态就会受到某种程度的破坏，心理问题就会产生。价值观对精神稳态和心理健康的影响，主要是通过价值认知产生的。
首先，价值观认知思维模式出现偏差就会影响到心理健康。心理困难和障碍的根源往往来自于异常或歪曲的思维方式，这可以分为以下三种情况：第一种是价值绝对化的思维模式，即个体以自己的愿望作为出发点在对事物进行价值评价时加上绝对化的条件。当事物未能满足个体事先设定的绝对化条件时，个体就会对事物的价值产生否定的倾向。如果价值评价的对象是自我，那么在这种情况下个体就会出现过多的自我否定，从而导致自卑心理或引起自惭形秽的情绪体验。第二种是价值过分概括化的思维模式，即个体局限于从某一特定角度看待事物，以偏概全。个体用此种模式来对社会进行价值评价时，就会只看到社会的阴暗面，进而产生憎恨社会、万念俱灰等消极心理。如果以这种模式进行自我价值评价，个体就会产生自我否定、自责自罪、自卑自弃等心理以及焦虑、抑郁等情绪。第三种是价值矛盾评价的思维模式，即个体对自己和他人的评价标准是相互矛盾的：在评价自己时采用宽松的标准和功利性的尺度，在评价他人和社会时则采用严格的标准和道德尺度。评价标准的矛盾必然带来认知上的矛盾，因而具有此种思维模式的个体会由认知矛盾而产生心理上的困惑和冲突，不仅易引发焦虑的情绪，有时也会导致双重人格。
其次，价值观的认知内容出现偏差也会对心理健康产生影响。个体以自己的价值观来评判自我、他人和外界事物，解释和处理自我与他人、自我与社会的关系，但如果其价值观本身在内容上是错误的，就会产生错误的判断和行为，导致适应不良，带来心理困扰。第一，由于在成败与苦乐等问题上持有错误的价值观念，一旦遇到挫折，容易产生沮丧、焦虑、抑郁、自卑等情绪。第二，在该与不该等价值判断上过于刻板、绝对化，缺乏必要的弹性，不仅对其行为形成了桎梏，而且当事情发展的结果与其愿望相悖时，个体就会对自己感到失望、沮丧，怀疑自己的能力，自信心严重受挫。如果个体用这些信念来要求他人，往往会产生对他人的不满，进而导致人际关系的紧张，给个人增加心理负担。第三，在危险与安全的维度上，对环境的危险性和自己应付危险环境的能力做出过高或过低的估计。对环境危险性的估计，如果过高，就会产生焦虑，并使自己的生活和工作受到限制；如果过低，则容易发生意外。对自己应付危险环境的能力的估计，过高或过低，其后果皆对个体的情绪和实际安危产生不利的影响，其后果与对环境危险性的估计偏差正好相反。
三、价值观问题是当代大学生心理健康问题的主要根源
大学生心理健康问题与其价值观冲突或偏差有着密切的相关性，在大多数情况下，价值观问题是当代大学生心理健康问题的主要根源。大学校园是多元价值观最活跃的传播领域，在多元价值观并存且相互冲突的复杂环境中，大学生缺乏足够的鉴别能力，难以依据已有的认知经验合理而准确地选择和认同某一种价值观念作为人生指导，因而陷入无以参照、无以归附的迷茫状态，容易导致心理失调，出现一定程度的病态心理，严重的甚至形成心理疾病，出现以心理剧烈矛盾和冲突为特征的双重人格或多重人格。吕可认为，在价值观多元化的环境中，中国当代大学生在价值标准的取舍过程中呈现出不成熟性与可塑性、矛盾性与困惑性等心理特征。这些特征决定了大学生因价值观问题而导致心理健康问题的现实可能性。曾屹丹以及王红时、范晓玲等指出，价值取向模糊、价值评价偏差、价值认同失衡和价值观念错位是导致大学生心理健康出现问题的主要原因。彭晓玲等通过调查分析发现，大学生价值观与其心理健康存在正相关。当代大学生价值观呈现出主体化、世俗化、多元化和复杂化的共同特点，但不同心理健康程度的学生存在差异。丁立平在研究中发现，我国大学生大部分的心理问题是由思想问题造成的，思想问题的本质就是价值观问题，因而价值观是大学生心理健康教育中不能回避的重要问题，必须对大学生的思想问题进行价值观的干预，而不能简单地归为心理问题。总之，当代许多大学生的精神稳态系统相对比较脆弱，同时又具有可塑性，而大学生在价值标准取舍过程中的特点使其在多元化价值观环境中容易产生价值观冲突或偏差，从而产生心理健康问题。
四、用科学的价值观干预促进大学生精神稳态系统的重建
为促进大学生精神稳态系统的重建，提高其心理健康水平，有必要对大学生进行科学的价值观干预。人是环境的产物。个体的精神稳态系统是一个动态开放系统，环境的变化可以影响人的精神稳态系统。就整个社会的价值观环境来讲，我们要努力构建具有广泛感召力的社会主义核心价值体系，用以引领和整合多样化的价值观和社会思潮。社会主义核心价值体系包括马克思主义指导思想、中国特色社会主义共同理想、以爱国主义为核心的民族精神和以改革创新为核心的时代精神、社会主义荣辱观。要把社会主义核心价值体系融入国民教育和精神文明建设的全过程，为引领社会思潮、形成社会思想共识创造更加有利的社会环境。既要尊重各种价值观应有的社会地位，包容其对社会无害的局限性和缺陷，又要坚持社会主义核心价值体系的主导地位及其对其他价值观的规范和引导作用。
在大学教育中对大学生进行科学的价值观干预，不是一时一事一处的行动，而应当是系统的、全方位的和可持续的。
首先，要努力开展观念与制度创新，为价值观干预创造文化氛围。我国大学管理者应当把塑造大学生的健康灵魂当做大学教育的首要任务，将厚德载物、百年树人的价值取向植根于大学校园文化的DNA中，在办学理念、人才培养目标、学校治理制度、教学计划、绩效考评、校园文化建设规划等方面，强化和体现核心价值体系的统帅和引领作用。通过观念和制度创新，为构建以社会主义核心价值体系为心灵导航器的大学生精神稳态系统奠定坚实的基础。
其次，要进行组织创新，培养和造就一支强有力的大学生心理健康教育队伍。这支队伍应当由大学生心理健康辅导老师以及大学里的教师、管理人员和学生中的志愿者组成，并由学校相关主要领导亲自负责指导和总体协调。他们作为教育者，应当率先垂范，在努力把真理的力量和人格的力量统一起来的基础上，根据社会主义核心价值体系的要求践行自己的道德标准和价值观念，为解决大学生的价值观问题和心理健康问题奉献自己的激情、精力和智慧。
再次，要创新工作模式，提高价值观干预的效率和有效性。努力探索新颖、实效的心理健康教育模式，要在生动化、实践化、多样化、易被接受等方面下工夫。例如，采用双向互动教育模式，增强老师与学生、学生与学生之间的对话、交流与讨论，提高学生参与的广度和深度，达到教学相长的目的；采用情景教育模式，使学生在体验与典范的激励中感同身受，提高被教育者对正确价值观的接受程度等。
关键词:生态修复 生态恢复 生态演替 生态工程
在人与自然和谐相处,人口、资源和环境协调发展战略思指导下,水利部提出了“加强封育保护,充分发挥生态自我修能力,加快水土流失防治步伐”的水土流失防治新思路。全水土保持生态修复试点启动后,各地因地制宜,采取措施,加配套,积极开展封山禁牧、轮封轮牧,努力探索和总结生态修的技术和经验。生态修复已为水土保持工作者所熟知,但其学涵义及有关问题尚待明确和研究。现对生态修复的若干关概念、理论及有关问题作一讨论,以期达到抛砖引玉之目的。
1 生态修复相关的重要概念和理论
1.1 环境与生态
广义上讲,环境是人以外的一切事物的总和,如现代人居环境即为广义的环境概念;狭义上讲,环境是影响有机体生长、发展和生存的外界物理条件的总和。生态系统简称生态,是有生命的主体(包括人类)与无生命的客体的总和。研究有机生命体与无机环境关系的科学称为生态学,研究生命体以外的无机环境的科学称为环境学。生态修复的研究与实践离不开环境学和生态学,而后者尤为重要。
1.2 生态环境与环境生态
生态包括环境,“生态环境”的说法是不科学和难以理解的,可以牵强地理解为与生命体最密切相关的环境。我国所谓的生态环境实际就是生态,准确地讲“生态环境建设”应为“生态建设”[1]。生态修复是对生态系统的修复,故不能称为生态环境修复。
环境虽然是无机的,但完全从无机角度理解环境是不完整的。特别是自然环境,本身是生物体或生物群体周围的整体状况,只有应用生态学原理研究、认识和理解环境,才能更有效地解决环境问题,这就是环境生态学。环境生态作为概念不易理解,但环境生态学无疑是科学的,他对生态修复理论和技术的形成起到了直接的推动作用。
1.3 干扰与生态演替
自然界发生的大大小小的事件,如火灾、水灾、泥石流、虫害、大风、人类活动等,改变着生态系统的结构与功能,这些事件称之为干扰。干扰可分自然干扰和人为干扰。干扰促使某一相对稳定的生态系统发生变化,旧的环境和物种破坏了,新的环境和物种又会产生,并在一定时间内维持其相对稳定。在没有严重干扰的情况下,自然生态系统会定向地、有秩序地由一个阶段发展到另一个阶段,这称为生态内因演替。演替的结果,最终会出现一个相当稳定的生态系统状态,这称为顶极稳定状态。每一演替阶段有其特定生物群落特征,顶极稳定状态的群落称为顶极群落。干扰常使生态系统受损并改变,称为外因演替。生态系统正常演替总是从低级向高级发展,而干扰使演替进程发生变化,严重时,如人类大规模活动,则使生态系统向相反方向演替,这称为逆序演替。生态修复就是使被干扰生态系统的逆序演替转向正常演替[2]。
1.4 生态稳态与生态阈值
生态系统不是绝对平衡的,而是永恒地发生着演替,旧的平衡打破了,新的平衡就会产生,当演替到顶极状态时,在很长时间内将处于相对稳定状态,即稳态。生态系统动态平衡中的稳定状态,称为生态稳态。稳态生态有相当强的自我调控能力,在干扰作用下虽不断地振荡和变化,但只是量变;当干扰严重并超过其调控能力时,系统将发生质变、崩溃,而走向逆序演替,甚至不可逆演替。稳态生态抵抗干扰的自我调节能力的限度称为生态阈值[2]。只有研究生态稳态和生态阈值,才能确定修复生态系统的类型、区域、难易程度、时间周期,并确定合理的修复指标。
1.5 人与自然共生理论
人与自然共生和和谐相处,是人类对“自然改造论”深刻反思后产生的新认识。人是自然生态系统的组成部分,不是其对立面,脱离生态规律的自然改造,损害了自然生态系统,必然损害人自身。人与生物、生物与生物之间存在着互利互惠的共生现象。任何形式的自然改造必须建立在人与自然共生的基础之上。F.Vester基于共生现象的研究,总结了人类系统与生物系统之间生物控制的8条规律。据此研究,生态学家提出了以最小能量输入和最小物质消耗以保证生态系统自我调节和恢复能力的生态设计原则。这也是生态修复规划设计的指导思想。
2 国外的环境生态修复与生态恢复
修复的本意是对错误和缺陷进行纠正的作用或过程,修复最早从污染环境治理角度被定义为:借助外界作用力使某个受损的特定对象部分或全部恢复到原初状态的过程。环境生态修复起源于环境修复,生态恢复又受环境生态修复的影响。
2.1 环境修复与环境生物修复
环境修复是对被污染的环境采取措施使污染物浓度降低到未污染前的状态。早期的环境修复主要采用工程技术手段,以后采用物理和化学手段。1972年美国尝试采用微生物生命代谢活动降解管线泄漏造成的汽油污染,1989年对Exxon Val-dez油轮泄油造成污染的阿拉斯加海海面进行修复(阿拉斯加研究计划),从而出现了环境微生物修复技术,后来出现了环境植物修复技术,最终形成了环境生物修复技术。环境生物修复被定义为利用生物生命代谢活动降解被污染环境的污染物,并使之无毒化和无害化。
2.2 环境生态修复
20世纪60年代,美国生态学家H.T.Odum提出生态工程概念,受此启发,欧洲一些国家尝试应用研究,并形成所谓“生态工程工艺技术”,实际属于清洁生产的范畴。随着生态学与环境生态学的发展,90年代美、德等国家提出通过生态系统自组织和自调节能力来修复污染环境的概念,并通过选择特殊植物和微生物,人工辅助建造生态系统来降解污染物,这一技术被称为环境生态修复技术。由于生态系统的复杂性,该技术至今还不成熟,国外的环境生态修复也只是对轻度污染陆地的环境修复,最典型的事例就是通过湿地自调节能力防治污染。这与我国的生态自我修复有很大差别。
2.3 生态恢复
关键词：电路；教学内容；教学改革
作者简介：张宇飞（1961-），女，江苏丹阳人，南京邮电大学电子科学与工程学院，副教授；史学军（1967-），女，江苏宜兴人，南京邮电大学电子科学与工程学院，讲师。（江苏 南京 210023）
基金项目：本文系南京邮电大学教学改革项目（项目编号：JG03311J61）的研究成果。
中图分类号：G642.0 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2013）16-0080-02
随着电子信息技术的快速发展，新知识和新技术的不断涌现，电路作为电类本科生必修的专业基础课，改革教学内容势在必行。在南京邮电大学（以下简称“我校”），培养高素质创新型人才的需求成为该课程改革的强大推动力。本文讨论了电路课程体系，强调了电路理论的应用，阐述了电路和信号与系统、模拟电子技术、数字电路、通信电路、电力电子技术课程的一些关联内容，对教学内容进行了重组，引导学生通过电路课程的学习，充分了解电路知识体系构架，为学生后续专业课的学习确立明确的方向和目标。
一、对电路教学内容改革的认识
目前，在我校自动化、电气工程及其自动化、测控等电气工程类各专业所开设的电路课程，内容主要涵盖直流电路、动态电路和正弦稳态电路的分析，理论教学64学时。为适应该类专业的要求，通过调整增加了正弦稳态电路、三相电路部分的课时，以加强交流部分内容；通过调整部分例题内容，加强了能量传输的概念；为引用工程应用的实例，增加了运算放大器的内容，通过补充介绍应用实例，以强调工程概念的培养。并尝试在教学中予以实施。通过几届学生的教学实践，也取得了初步的成效，在改革的过程中也看到了目前电路课程仍存在的不足以及和兄弟院校的差距。根据我校培养高素质创新型人才的需求，通过对兄弟院校教学的考察和调研，电路教学组深入研究了我校学生现状，提出应着重从以下几个方面进行改革。
1.学好电路、用好电路
传统的电路课程只研究基于电路模型的分析，不讨论实际电路元件的建模背景；只研究模拟电路，不讨论数字电路。其结果使学生学完电路后甚至不知道受控源为何物，往往是考试成绩很好，遇到问题却不知如何下手。随着电子信息技术的快速发展，超大规模集成电路和数字系统得到广泛应用，新知识越来越多，而学时是有限的，这些都给电路教学带来了新的挑战。一些新的知识应在电路课程中体现，电路理论的应用也应该在课堂加以讨论。学习电路不应当立足于只会解电路题，要会用电路所学知识解决实际问题。使学生进一步明确学习电路的目的，体会到要用好电路，必须要学好电路。因此电路教学应当教什么，怎么教，是任课教师迫切需要研究和解决的问题。
2.电路与后续课程的联系
任课教师在授课过程总是会强调电路课是本科生必修的专业基础课、是后续专业课程的重要基础，如何让学生在学习电路这门课的过程中真正体会到电路课的基础性和桥梁作用，正是我们需要探讨和解决的问题。应提炼出与后续课程关联的电路教学的具体内容，使学生切实感受到各门课程之间不是相互独立的，而是相互关联的，也就自然体现出了电路课的基础性和重要性。如果在电路课程的学习中打下了良好的基础，将有利于学生进入后续课程的学习或将来进入其他领域的进一步深造。因此，迫切需要适当调整教学内容，使学生在有限的课时内不仅掌握好基本概念、基本理论和基本的分析方法，也能通过对基本电路理论的应用，使学生真正感受到一些知识点在实际中的应用和后续课程中的延深，深刻感受到电路课程承上启下的作用，充分调动学生学好电路课的积极性。
二、与相关课程交叉的主要内容
我校电路课程在大一下学期开设，电路是第一门具有工程色彩的专业基础课，这时的学生并不清楚电路与自己所学的专业有多大关系以及它的重要性。不能等学生把四年大学读完了，才知道一些知识点的重要性，这就会使学生失去主动学习的积极性。教师有责任在授课过程中梳理出电路和后续相关课程的内在关系，引导学生尽早对本专业课程体系、知识体系、研究对象和发展方向等有所了解，使学生早日认识本领域研究内容的宏观面貌，这将有助于学生主动的有目标的学习。基于此，笔者梳理了电路和信号与系统、模拟电子技术、数字电路、通信电路教学的一些关联内容，为电路课程内容的重组奠定了基础。
1.与信号与系统交叉内容
电路课程在正弦稳态电路的分析中，专门介绍了非正弦周期电路的稳态分析，讨论这一问题，是因为工程实际中经常遇到的是激励为非正弦的周期信号，比如自动控制和计算机领域常用的脉冲信号就是典型的非正弦周期信号，对于这类信号，利用傅里叶变换将信号分解为一系列不同频率的正弦量，然后根据叠加定理就可以求出电路的响应。在后续的信号与系统课程中，对连续信号与系统的频域分析做了详细的讨论，同样以傅里叶变换理论为工具，将信号从时间域映射到频率域，进一步揭示了信号内在的频率特性以及信号时间特性与频率特性之间的对应关系，才有了信号和系统的频谱、带宽及无失真传输等重要概念。在对信号有了全面认识的基础上，就有可能对实际工程问题进行准确的分析，并解决实际中关于电信号的处理问题。可见信号与系统中的傅里叶变换是电路课程相关内容的延伸。
2.与模拟电子技术交叉内容
在电路课程中，大量的篇幅都是针对由理想电路元件（线性元件）构成的模型电路的分析，关于非线性电阻电路的分段线性化、小信号分析法以及含有二极管的电阻电路分析，往往不作为重点内容讲解。而模拟电子技术中所用到的电路主元件都是非线性元件，比如二极管、三极管、场效应管等，小信号分析法就是工程上的近似方法，在模拟电子技术课程中用于解决放大器的交流等效电路问题，将非线性电路在一定条件下线性化，这才有可能对放大器构成的电路进行解析分析。电路课程关于非线性电阻电路的分析是模拟电子技术中放大器交流等效电路分析的基础。
3.与数字电路交叉内容
虽然电路课程只研究模拟电路，不讨论数字电路，但当今数字系统的广泛应用，促使教师在电路课程中有责任引入数字电路的一些基本概念。在使用数字计算机控制的工业生产自动化系统中需要把模拟量转为数字量，即模数转换（A/D），如果要用计算结果去控制工业对象，又需要把数字量转换为模拟量，即数模转换（D/A）。计算机为一个二进制系统，因此可以方便地和逻辑系统结合起来，且在物理上实现具有两个稳态值的数字系统也比较容易。在电路课程中，当学习了电路的基本概念以及叠加定理后，就可以讲解由直流电源和电阻元件构成D/A解码网络、实现D/A转换的内容，可以让学生在电路课程中就能学习到数字电路的一些基本概念，以便于在以后的数字电路学习中能够与电路的相关内容融会贯通，从不同角度全面深入掌握重要的知识点。应当将电路学习阶段已经涉及到的数字电路的基本概念介绍给学生，帮助学生及时掌握所需的基础知识，让学生带着探究的心态进入到后续课程的学习。
4.与通信电路交叉内容
通信电路中无线通信系统的各个重要部分都需要由具有特定功能的电路来实现，建立这一系统的目的是做好信号的产生、传输和处理，也是电路用于信号处理的典型应用。电路课程中关于电路的频率特性和L、C谐振电路的分析等内容都是通信电路中的重要电路部分。
5.与电力电子技术交叉内容
电力电子技术中发电系统的各个重要部分都需要由具有特定功能的电路来实现，这一系统是电路用于能量处理的典型应用。电路中有关三相电路的基本概念、基本分析方法以及三相电路功率的计算，是电力电子技术课程中三相整流电路、逆变电路的基础。即电路课程中关于三相电路分析的基本概念和基本理论都是发电系统的重要基础内容。
三、教学内容的重组
在电路教学中，教师应当下工夫、花时间提炼出经典内容并不断总结教学经验，将基本内容和重点内容以更简明、更容易被学生接受的方式传授给学生，不失时机地讲解与知识点相关的新知识及实际应用，同时要注意到电路与后续课程相关内容的讲授，使学生在电路这门课程的学习中能对本专业的知识体系结构有一个全面的认识，切实感受到各门课程之间不是相互独立的，而是相互关联的，以便于学生针对自己将来的发展方向，积极主动学习相关课程。基于以上的思考，对电路教学内容进行了重组。
1.电阻电路部分
网络定理讲解之后，引入例题D/A解码网络，通过电路实现D/A转换，引导学生建立数字电路的基本概念；将二端口网络内容提前，强调二端口网络端口的u、i关系，运算放大器就是一个典型的二端口网络，实际使用时只需关注其端子上的u、i关系，即端子效应。这种抽象观点是今后分析和设计复杂电路所必须具备的。这一内容是模拟电子技术和数字电路分析的基础。
2.动态电路部分
在电路课程中，对零输入响应、零状态响应、全响应的内容应当从概念上扩展到非直流激励的响应问题，引导学生提出这个问题，关注在信号与系统中的解决方法；强调动态电路阶跃响应的概念及重要性，增加介绍阶跃响应和电路系统响应之间关系的内容。这样极大地增强了学生的探究意识，有利于学生带着问题进入到信号与系统课程的学习中。
3.正弦稳态电路部分
正弦稳态电路中的频率特性和L、C谐振电路的分析等内容都是通信电路中的重要电路部分，为此应当把一个完整的无线电发射、接收系统介绍给学生，让学生深刻领会电路的基础作用，基础打好了，在通信电路中才能掌握好这部分内容。而三相电路分析的基本概念和基本理论都是电力电子技术中的重要电路部分，是发电系统的重要基础内容，为此应当把整流电路、逆变电路的概念介绍给学生，引导学生早点接触本专业所研究的基本内容，激发学生学习的积极性，便于学生自主学习。
四、总结
在电路教学中，对教学内容的改革进行了探讨，阐述了电路和信号与系统、模拟电子技术、数字电路、通信电路、电力电子技术等课程相关联的教学内容，对教学内容进行了重组，引导学生通过电路课程的学习，充分了解电路知识体系构架以及所学专业的研究对象、发展方向，对激发他们的学习兴趣和热情、学习后续专业课起到了积极的作用。
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