DreamBlooms/HansPub-15000-to-45000 huggingface dataset:
system: [SYSTEM]

user: 1. 引言 学生学业评价是学生评价的重要组成部分。学业质量是教育质量的核心指标，是国际教育界长期关注的焦点 [ 1 ]，各国教育学界和实务界为此作出了相应的努力。本文以我国的义务教育质量监测和美国的国家教育进展评价(National Assessment of Educational Progress，下文简称为“NAEP”)为评析对象，利用比较研究法对二者进行深入分析，以期对我国的义务教育质量监测提出切实可行的优化建议。
system: [SYSTEM]

user: 2. 概述我国义务教育质量监测和美国NEAP (一) 我国义务教育质量监测和美国NEAP 我国义务教育质量监测是为促进我国义务教育质量的提升和素质教育顺利开展实施所进行的监测工作。2007年11月，我国教育部依托北京师范大学成立了基础教育质量监测中心，2007年~2014年，该中心开展了八轮义务教育质量试点监测 [ 2 ]。2015年根据《国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010~2020)》的要求，出台了《国家义务教育质量监测方案》，开始进行义务教育质量监测，2018年，发布了中国首份国家义务教育质量监测报告——《中国义务教育质量监测报告》 1 。 美国NAEP是唯一衡量美国学生在全国、州和一些城市地区的不同学科的知识和能力的评价，也被称为国家成绩单 2 。自1969年以来，NAEP提供了关于学生学业表现的重要信息。它在美国基础教育领域有着独特的地位，对美国中小学教学改革、课程改革、学生评价改革、考试改革等发挥着不可替代的作用。美国开展全国性质的教育评价比我们国家早几十年，在20世纪60年代早期美国就对国家评价进行了大量探索，1964年成立了教育评价进展探索性委员会(ECAPE)，并于1969年成功地举行了第一次国家评价。 由此，可以看出二者有一个共同的最终目的，就是提高本国的教育质量，促进学生的发展。另外，NAEP和我国义务教育质量监测同为地域性的评价，即均为根据本国国情进行的教育评价。一个完善的教育评价项目的诞生，在发展过程中必然会遭到各种困难，既同为地域性的评价，美国NAEP比我们国家提前发展这么多年，可以为我国义务教育质量监测的后续发展提供一些启示。 综上所述，将美国NAEP和我国义务教育质量监测进行比较分析，对于我国义务教育质量监测的完善和发展是有价值的。通过完善和发展我国的义务教育质量监测，对提高我国教育质量，科学测评学生学业也有重大意义。 (二) 完善义务教育质量监测对我国学生学业评价的意义 1. 促进了我国义务教育评价体系的健康发展 我国关于学生学业评价的方式一直是考试占主导地位，诸如中考、高考等。但考试，仅仅是学生学业评价的其中一种方式，它有着强大的选拔功能，但这种评价方式只关注到了结果，而忽略了评价过程，并不能完全地展现学生经过学习以后取得的成效，自然也就很难对学生的学业情况进行综合判断。我国义务教育质量监测体系能够测查学生掌握知识、技能的程度和分析解决问题的能力等等，是一项比较全面和综合的测评方式。 2. 推动了评价方式变革 在以前的评价方式中学生大多是以客体的身份参与评价，当代课程评价试图构建评价者与被评价者之间的关系，不再将评价者和被评价者置于主、客体相互对立的框架中，而是把评价者与被评价者之间看作交互作用的主体 [ 3 ]。反映在学生学业评价上，我们应该弄清楚我们的评价是“为学生的评价”，在这其中学生不仅是被评价的客体，还可以是评价的主体，我们要通过评价发现每一位学生的独特之处，让学生能够通过有效途径发现并发挥自己的优势，使学生成为学习的主人，从而成为更好的自己 [ 4 ]。我国义务教育质量监测客观反映了义务教育阶段学生学业质量、身心健康及变化情况，纠正以升学率作为评价学校和学生唯一标准的做法，对于改变传统的评价方式起了重要的推动作用。 3. 拓宽了对影响学生学业发展因素的认识 在进行学生学业评价的过程中，学生的学业发展情况不能只靠最终的考试分数来反映，学生的学业质量是受多方面因素影响的。我国义务教育质量监测在监测的过程中，除关注学生学业质量的变化情况外，还会关注影响学生发展的相关因素。比如学习情感态度，从我国监测报告中来看，我国中小学生对学科学习兴趣越高、自身学习自信心越强、学习焦虑程度越低的情况下，学业成绩会越高 [ 5 ]。义务教育质量监测通过监测学生学业质量以及影响学生发展的相关因素，以此转变教育管理方式以及改变学校教育教学方法，从而引导社会树立正确的教育质量观。
system: [SYSTEM]

user: 3. 比较法视角下的我国义务教育质量监测与美国NEAP 构建合理的基础教育质量监测评估项目是保障教育质量的重要支撑。因此，诸多知名国际组织已做出榜样垂范，如经合组织(OECD)的PISA项目、国际教育成就评价协会(IEA)的TIMSS和PIRLS项目等 [ 6 ]。不仅仅是国际组织对基础教育质量监测做出了突出贡献，根据各国的不同国情，以一个国家为单位的教育质量测评也都进行的如火如荼。接下来对我国的义务教育质量监测和美国的NAEP进行比较分析，发现了我国义务教育质量监测的待完善之处。 (一) 监测对象的范围有待扩大 我国监测对象确定为义务教育阶段四、八年级学生，这是根据义务教育各学科课程标准的学段划分情况以及学生认知和学习能力发展的阶段性特征划分的。美国NAEP的评价对象是在每所选定的学校和要评估的年级中，从选定的年级(4、8或12年级)随机挑选学生参加NAEP最多两门科目的测试。每个学生都有被选中的机会——不分种族/族裔、社会经济地位、残疾、英语学习者的地位或任何其他因素。相较于我国，美国的评价范围更广一些。 我国国家义务教育质量监测重点监测学生学业质量，以及课程开发、条件保障、教师配备、学科教学和学校管理等相关因素，这更好的促进了学生的全面发展。美国NEAP的评价内容为学生知道什么，怎么去做；考察教师如何面对课程评价，如何理解课程评价，如何在课程评价中发挥自己的作用，如何发展自己的职业能力；被评价的课程需要做出哪些改进；学校为教师的职业发展、学科能力发展等提供了哪些帮助等。其他内容：国家教育统计中心(NCES)包括调查问卷作为NAEP的一部分，调查问卷分为三类：1. 学生填写完整的问卷，提供他们在课堂内外学习的机会、教育经历和其他各种话题的信息，包括社会经济地位和技术使用情况。学生可以跳过任何问题留下空白的回应。2. 负责管理评估的教师完成问卷，收集教师培训和教学实践的信息。3. 学校问卷通常由校长或副校长填写，收集有关学校政策和特点的信息。在监测或评价内容方面，美国与我国相比更加具体的关注学生自身的学业发展情况。 (二) 监测工具开发的专业性和技术性有待提高 我国监测指标与工具具有良好的信效度，其研发以各学科课程标准为依据，各项量化指标符合测量学要求，监测工具包括学生学业测试卷，学生、教师、校长问卷，体育现场测试仪器设备，音乐演唱测试系统等。在监测工具的设计中，采用矩阵取样设计的方式，这有效防止了因为测试内容太广泛和学生作答时间太有限而作弊的行为；为解决不同年度学生学业表现的可比性问题，采用了测验等值技术，即“量尺分数” 3 。 美国会委托著名的考试评价机构负责评价工具的开发，自1983年以来，美国的评价工具，包括评价项目、文本材料等均由美国教育考试公司(ETS)负责，它是全球著名教育评价机构，先后开发了GRE、SAT等著名考试。考试评价机构在实施评价之前，会组织学科专家、测量学家等专业人士，针对各门学科，开发评价题库，试题经完善以后，还要再选拔大约几千名学生进行小规模的实地测试，对其结果进行评分和分析，经过再次完善和修改以后最终确定正式评价中所用的题库，从题库中抽取评价题目来进行评价。同时美国在评价工具开发是非常注重公平性的，会考虑到有多元语言背景以及残疾等考生因素，评价的整个过程也同样注重公平性，评价分数会转化成标准分数进行比较。自2001年以来，NAEP一直在探索新的测试方法和问题类型，以反映技术在教育中的日益广泛的应用。NAEP在评估中引入了各种新的问题和任务类型，以捕捉学生所知道和能够以更真实或直接的方式完成的任务，包括技术和工程知识评估(TEL)中基于情景的任务、交互式计算机任务和混合操作任务。在2016年，NAEP数学和阅读评估在平板电脑上进行试点，平板电脑配有键盘、手写笔和耳塞，并采用了新的测试方法和题型。一些问题包括多媒体，如音频和视频。其他问题允许使用数字工具(比如屏幕上的计算器)来形成一个答案，或者让学生在现实场景中解决问题。美国于2017年过渡到基于数字的评价。NAEP数字评价使用动态和创新技术，为学生提供引人入胜的评价体验，并为教育工作者提供有关学生技能和知识的更有意义的数据。通过基于数字的评价，学生接收、收集和报告信息。这些新的评价包括通用设计原则，使更多的学生参与。NAEP评价从纸笔到触摸屏平板电脑的转变融合了前沿的学习技术，在每次评价开始时，学生们都会接受一个简短的、互动式的指导，旨在教他们有关评价系统和工具的知识。 在监测或评价工具开发的过程中，我国截至目前，仍然没有形成普遍一致的，专门针对教育质量监测工具的评价指标和标准 [ 7 ]，在公平性方面提及到了特殊群体，包括西部和少数民族地区，在进行全国范围的教育质量监测时，需要确保所用的监测工具是否考虑到了不同民族的特点。要注意的是，特殊群体还应包括残障人士，他们的测评应该如何进行，也是保证教育质量监测工具的公平性时应该考虑的问题。另外除了体育和音乐的监测需要特定的设备，大多数问卷和测试卷还仅仅是传统的测验工具——纸笔测验，少数通过网络，而美国为了以更有效、更吸引人的方式评价学生，反映他们的课堂经验，越来越多的学校正在使数字技术成为学习环境的一个组成部分，NAEP已经从传统的纸笔形式过渡到数字形式。 (三) 监测结果的分析与应用有待加强 我国义务教育质量监测主要以报告的形式呈现结果，分别为基础数据报告、分省监测报告和国家监测报告 4 ，三类报告的目的、内容和阅读对象都是不同。 美国NAEP的结果报告全国，在大多数情况下，报告各州以及参加试验性城市地区评价(TUDA)的选定城市地区。成绩以分数和学生达到NAEP成绩水平(基础、熟练和高级)的百分比报告。另外，关于学生个人的成绩报告，学生在NAEP上的回答是私人的，每个参与的学校和学生的隐私是至关重要的，因此这些结果是不对外公布的。NAEP监测全国、州、地区以及包括残障学生和英语学习者在内的不同学生群体的整体教育进展。NAEP不是为学生个人或学校提供结果而设计的。 两国结果均以报告的形式呈现给大众，我国监测报告仅对外公布国家监测报告。我国首份义务教育质量监测报告结果列了十项，涉及学生学业质量、条件保障、教师配备、学校管理等诸多方面，对于结果呈现，报告对监测内容和关键性指标进行了分析诊断，分项给出了监测结论，并相对应的提出了提高义务教育质量的七条建议。美国NAEP的报告除国家和各州的结果外，还有关于学生以及每所学校的报告，当然这都是隐私，学生通过一定方式获得一个评价结果，比如电子邮件等，可以从中清楚地知道自己该门课程的学业成就倾向(即学生的学业发展潜力和未来发展趋势)，自己在整个学生群体中所处的百分位，以及自己的优势及缺陷。
system: [SYSTEM]

user: 4. 优化我国义务教育质量监测的对策建议 (一) 构建覆盖基础教育全学段的教育监测体系 我国的监测对象目前仅仅局限于义务教育阶段，对于学前教育以及高中教育并没有涉及。学前教育不仅是现代国民教育体系的不可或缺的组成部分，而且对于人的终身发展和全面发展具有奠基性的作用；而高中教育是基础教育与高等教育的衔接口，在整个教育体系中起着承上启下的作用。经过多年努力，我国义务教育质量监测的发展已积累了丰富的经验，基于学前教育和高中教育的重要性，我国需要进一步加强学前教育质量监测和高中教育质量监测的相关研究，组织开展试点，尽快建立并完善相关工作制度和机制。 (二) 提高监测工具开发的专业性和技术性 监测工具对于一个监测来说，其重要性不言而喻，监测所涉及的所有环节，都与监测工具有关，监测设计、监测开发、监测评分这几个环节都以监测工具为主要对象 [ 7 ]。当前我国在监测工具方面做出了很大的努力，也取得了一定的成果，比如在问卷电子填答系统内设了逻辑判断和合法值范围，减少了不合理数据，大大提升了数据质量。但较美国还是有些落后，我国应着重增强监测工具开发的专业性，可以要求工具研发部门对将要投入使用的工具出具质量报告，确保工具的效度和信度。同时除专家对试题进行多轮次审核外，继续保持进行预测试，确保所有题目具有良好的测量参数。关于监测工具的公平性问题，开发团队中应当包括不同背景的专家，除此之外，还可以增加来自全国各地教育教学一线的优秀教师们；对残障学生的监测需要考虑到他们的特殊情况，需要与专业人士进行沟通，做好背景调查，专门设计试题进行评价，如此可以增加工具开发的公平性和适用性，在测评过程中，必要时可以配备手语老师等等，帮助残障学生更好的理解和使用评价工具，从而得到更确切的评价结果。另外，我国应加快技术发展的步伐，目前利用网络测评的对象仅仅是教师和校长，学生依旧使用传统的纸笔测试。传统测评方式中大量的分拣和数据扫描工作，大大增加了相关工作人员的负担，本着节约纸张、提高工作效率和质量的原则，我国要紧跟时代潮流，推进计算机技术的普遍运用。同时还要增加评价的问题和任务类型，比如增加基于情景的任务，通过模拟现实场景观察学生所表现出来的解决问题的能力来评价学生的知识运用能力和动手实践能力等。 (三) 加强对监测结果的分析与应用 在结果的呈现上，我国仅对于国家以及省(区、市)义务教育的总体水平给出了结果分析和建议，这样一来，监测对于每所学校和学生本身而言影响较小，容易忽视了学校与学生的主体差异性，当然这也与我国的监测目的相关，我国的监测目的中并没有关注到学校与学生本身，监测是为了科学评价我国义务教育的总体质量，但相比较美国NAEP中所表述的“评价学生知道什么，怎么去做”来说，给学生个人发布评价卡片，让学生知道自己的学业情况，开设学校和学生个人监测结果的获取渠道，在一定程度上更有利于学校和学生个人进行发展定位，从而促进学校和学生自身的发展，提高一个国家的教育质量。要指导各教育部门和机构正确运用监测结果，改进教育教学，发挥以评促建的作用。比如报告中涉及到的条件保障、教师配备等方面。通过监测，发现教学资源使用方面和教师队伍建设方面的问题，针对问题提出合理的整改建议和措施，合理配置教学资源，提高使用率；加强对教师，特别是中西部教师的培训，提升其职业素养和水平。
system: [SYSTEM]

user: 5. 结语 第一轮义务教育质量监测的完成于我国教育质量监测实践而言具有里程碑的意义。但这只是开始，我们不能停下前进的脚步，在借鉴国际经验的同时，要注意结合中国实际，建立一套具有中国特色的义务教育质量监测体系，特别是在监测工具的开发和监测结果的应用两个方面。监测工具开发要考虑到中国各民族、各地区、各群体的不同特点，监测工具的公平性乃至整个教育的公平性，一直以来是我们所关注和追求的，要通过有效的监测，更好地发现受教育者的不同，从而给受教育者提供有差异和不同特点的教育。监测作用的最终体现要落实到对监测结果的分析与应用上，通过监测，我们能知道教育现状是怎样的，但更重要的是要分析影响我国教育质量现状的关键因素，由此，提出相应的切实可行的完善建议，将结果运用到教育教学改革与实践当中去，从而推进教育改革，提高我国义务教育质量。
system: [SYSTEM]

user: 摘要 探索互联网背景下时代对人才的要求，研究能力培养的重点方向。以能力培养为目标，结合实验教学特点，从课堂教学设计和教学资源角度出发，提出了实验分组教学的方法、泛在学习环境教学资源建设思路，搭建了“两维一体”框架，为实验类课程的教学提供了一种普适的、可行的方案。
system: [SYSTEM]

user: 1. 引言 为瞄准未来挑战，培养高素质的新型人才，各院校积极开展教学改革。在“互联网+”的现代信息环境中，知识和技术的积累变为底层的铺垫体系，而能力的培养是绿色、可持续的，是人才培养的灵魂，是素质形成的基础。实验教学作为高等教育中的重要分支，是培养学生综合素质能力的有效途径 [ 1 ]。其中，《大学物理实验》是基础实验，不仅可以加深学生对相关物理知识的理解，还可以促使学生在实践中将物理原理融会贯通，将实验方法活学活用，将设备仪器改造升级，将科学思维逐渐渗透在各学科领域及工程军事应用中。本文锁定人才能力培养，以互联网时代要求为研究起点，探索大学物理实验的课堂教学设计和实验室信息化建设的方法，帮助学生获得良好的学习体验，充分发挥主观能动性，完成能力的提升。
system: [SYSTEM]

user: 2. 大学物理实验教学面临的问题 在“互联网 + 教育”的跨界与融合过程中，大学物理实验面临以下问题： (1) 综合素质能力包含多种能力，表述较为概括，在教学中不具有普遍的指导意义。目前很多实验类教学研究是围绕操作能力、创新能力展开的，具有时代特点，却不够全面。若面面俱到，把涉及的能力培养展开来讲，又没有重点。在“互联网 + 教育”中，互联网时代对人才提出的要求聚焦在哪些方面？人才能力培养的重点方向又是什么？这些问题急需回答。 (2) 大学物理实验一般实行小班化教学，但同多数实验教材一样，教学过程也多为模块式环节：实验目的、实验仪器、实验原理、实验内容与步骤、数据处理、思考题。课堂教学中，学生易出现以下问题：对实验原理囫囵吞枣，不深入思考其中的实验方法和实验思想；对实验仪器一知半解，不能体会其中的设计构造及各部分功能；对实验内容与步骤只是机械操作，不理解其中的顺序性、关联性、技巧性；对实验数据缺乏分析，不能主动判断正误、控制误差等等。如果在这些基本环节中不能发挥学生主观能动性，更谈不上创新等能力的培养。总之，没能充分调动学生积极性，没能充分发挥小班化教学优势，没能将能力培养深层次渗透与积累。
system: [SYSTEM]

user: 3. 互联网背景下能力需求分析 要解决以上问题，首先从时代背景入手，探索能力培养的重点方向。互联网背景下，时代对人才提出了新的要求，主要聚焦在以下四个方面，如图1所示。 互联网时代要求“协同作战”。互联网时代的内在要求，是各资源各元素之间不仅有密不可分的理论支撑，更需要深层的统筹调度、整合优化，使其做到物尽其用，进行有效的协同作业。避免资源的重复生成，注重各元素间的无缝对接，这是绿色、可持续发展的必要条件。 图1. 互联网时代要求 互联网时代要求“时效性、高效性”。在“互联网+”的大数据时代，个体可借助其庞大的信息量，增加知识的宽度和广度，为互联网时代的具体要求扩疆拓土。但信息繁杂，知识更新迭代速度快，很多内容具有时间节点。所以，慧眼识珠，高效地猎取有时效性的知识，用科学的方法实现其价值转换是人才培养的目标之一。 互联网时代要求“适度模拟”，即利用虚拟模拟技术，但不依赖。信息、模拟、3D、虚拟现实等是一种有效工具，要熟练掌握、灵活运用。但由于虚拟情景中预设情节多等特点 [ 2 ]，模拟场景与真实体验存在一定差异。过度的模拟训练，可能会造成工作中对现实状况的误判。所以，要有效地、适度地利用，绝不能过分依赖。 互联网时代要求“高度分析预判断能力”。在信息有限、汇聚诸多不确定因素的复杂系统面前，参与者必须有清晰的分析能力、准确的表达能力来兼顾全局，出谋划策。所以，高度的分析能力、预判断能力是创新人才培养的任务之一。 考虑互联网时代对人才的需求，挖掘相应能力培养的重点方向。如表1所示。 Table 1 Capacity requirements matching analysi 互联网时代要求 信息能力 分析能力 组织能力 语言能力 执行能力 创新能力 协同作战 √ √ √ √ 实时高效 √ √ √ √ √ 适度模拟 √ √ √ √ 高度预判 √ √ √ 表1. 能力需求匹配分析 互联网特点是连接、分享、体验。联系以上分析的能力培养重点方向，结合大学物理实验特点，从组织教学对象和教学资源两个角度，锁定小组合作学习和泛在学习环境展开探索，目标是帮助学生获得良好的学习互动体验，即“两维一体”，见图2。在体验学习中，将知识固化为基础，将认知升级为思维，将方法内化为能力。
system: [SYSTEM]

user: 4. “三要素法”应用于实验分组教学 实验思想和实验方法是贯穿实验的主线，合作学习不但有利于思维方式的形成和培养，更促进了多种思维方式的碰撞，促进信息的交流及提炼，激发创新的意愿及方向，促成团队的协作 [ 3 ]。尤其在大数据时代，协同合作的力量也是创新力量的源泉。而在专题式教学、翻转课堂教学法、参与式教学法等多种教学方法 [ 4 ] 中，都可以组织小组合作学习。所以，探索小组合作学习的组织方式对提高教学效果有重要意义。 图2. “两维一体”教学组织框架 为充分发挥小组合作学习的优势，调动小组各成员的积极性，可以按“三要素法”组织实验分组教学。如图3所示，分三步：第一，做好人员分组；第二，任务驱动；第三，包容性评价机制。 图3. “三要素法” 4.1. 人员分组 首先，每组人数要科学设定，可由《大学物理实验》课程的特点和学生情况综合考虑。课程按难易程度分为基础实验、综合实验、设计实验三类，教学顺序也遵循认知规律，按照从易到难依次进行。分组如表2所示。(1) 基础实验虽相对简单，却被基本没实验基本功的大一学生最早接触。学生在中学阶段接触实验个数有限，没有接收过系统训练；演示实验和定性观察居多，对实验结果和数据处理要求不高。在学生对实验室环境、实验基本理论、实验技能等都不了解、不熟悉的情况下，建议将传统的一人一组改为两人一组，其优点是：给学生留出交流、讨论的余地，互帮互助，避免挫折带来的学习兴趣低下，使其快速熟悉实验课的特点；促使两人相互监督，便于及时发现常见错误，从一开始就培养良好的实验习惯。(2) 综合实验虽然难度增加，但学生已经掌握了一定的实验方法和实验操作技能，故可沿用两人一组的分组方式。(3) 设计实验在深度有了延伸、广度上有了拓展，强调了对实验的内容步骤等设计、装置操作的自学及创新，可根据情况将分组人数增至三人，促使学生分工合作、集思广益，发挥主观能动性。 其次，每组成员要多缘性搭配 [ 5 ]。《大学物理实验》授课对象的学习起点、学习目标、学习动机比较统一，可制定硬性标准和弹性标准联合机制来保证成员搭配的多样性。硬性标准为：将不同专业的、不同成绩段的学生分为一组；不同类实验阶段更换小组成员搭配。弹性标准为：可按照学生对力学、热学、光学、电磁学的感兴趣程度分组；可按照软件类、实验装置改进类、物理量测量类等不同创新意愿分组，等等。弹性标准主要是针对整个教学班中每个学生的特点或兴趣爱好而言的，使学生的选择更贴近自身的需求，尤其在实验拓展环节，体现了对学生意愿的尊重。两种标准综合考虑，确保分组更加科学。弹性标准还体现在鼓励、引导学生自主创新环节中。基于大学物理实验的创新实践活动是体现小组创意的竞技场，也是考查学生主观能动性的重要途径。为充分地发挥学生的自主学习能力、组织能力、分析能力等，采用的是自由组合形式，由具体创新项目发起人自行组织，教师负责根据项目和已选成员特点，给出指导意见。分组方法如表3所示。 Table 2 Number of students in periodical group 实验阶段 特点 人数分配 说明 基础实验 内容简单，但学生实验基础较弱。 2人一组 给学生留出交流、讨论的余地； 促使两人相互监督。 综合实验 实验难度增加， 同时学生已经具备一定的实验方法和操作技能。 2人一组 沿用基础实验人数分配。 设计实验 实验深度、广度进一步拓展。 2~3人一组 强调设计性和创新性， 促进学生群策群力，分工协作。 表2. 《大学物理实验》课程阶段性分组人数 Table 3 Grouping metho 分组标准 参考方法(可由实践进一步拓展) 硬性标准 (1) 不同专业、不同成绩段的学生搭配分组。 (2) 同类实验阶段更换小组成员搭配。 弹性标准 (1) 按照学生对力学、热学、光学、电磁学的兴趣爱好分组。 (2) 按照软件类、实验装置改进类、物理量测量类等不同创新意愿分组。 表3. 分组方法 4.2. 任务驱动 将每个实验项目作为任务交给小组成员。摒弃了传统的以讲授为主的教学方法，而是将实验过程变成解决问题的实践过程。学生将围绕实验任务，展开一系列的探索与互动 [ 6 ]。 任务驱动形式的教学对教师的要求为：首先，需要对实验的内容事先做好多角度组合与设定，模块化名词形式列清单，简单易记，方便检索与拓展，供各组选择与发挥；其次，及时把握学生探索方向，避免偏离主题；鼓励学生间讨论，就重要问题形成书面解决方案，再推敲细节，由此锻炼学生的分析能力、理论联系实际能力、语言表达能力、有效交流能力，促进批判性思维及严谨科学态度的形成。应用于实验课例，如表4所示。 4.3. 包容性评价机制 从能力培养的角度，为了更有针对性、更客观地评价学习效果，更好地因材施教，将多种维度的评价方法融入到过程性考核中。以下给出了适用于《大学物理实验》课程的六种考核方法，可根据具体情况，进行选择、灵活组合。考核方法如表5所示。 除此之外，《大学物理实验》的授课对象为步入大学不久的学生，与实验、实践活动相关的理论、心理、技能等都有待提高。《大学物理实验》不同于高中的物理实验课，它是一门独立的课程，旨在培养学生科学思维和创造能力，严谨的科学作风及坚忍不拔的科研精神。基于这两个原因，本课程可以认定为培养学生科研能力和科研习惯的“启蒙”课。基于《大学物理实验》课程展开的创新活动项目也属于“启蒙”阶段，即有创新的意识，还没有足够的理论和技术知识来支撑。依照鼓励学生大胆创新、努力拓展的初衷，创意是可以放眼未来技术及社会需求的。所以，包容性评价机制的建立就迫在眉睫，与以上考核方式相辅相成，引导学员积极创新。 Table 4 List of sound velocity measurement experimen 课堂环节 名词清单 基本任务(学生可自主多分支拓展) 课前预习 声波 声纳 示波器 压电陶瓷换能器 (1) 声波的分类。 (2) 声纳与雷达的区别、应用环境。 (3) 示波器的作用、示波器的使用条件、使用方法。 (4) 压电陶瓷换能器的作用、特点。 实验原理 声速 驻波 李萨如图形 (1) 与声速有关的物理量、公式等。 (2) 与驻波相关的概念：波长、波腹、波节等。 (3) 李萨如图形形成条件、图形变换规律等。 实验操作 实验仪器 实验步骤 注意事项 实验数据 (1) 实验仪器名称、结构，各部分功能等。 (2) 根据实验任务梳理实验步骤。 (3) 分析实验影响因素、注意事项。 (4) 选择数据记录方式、处理方法。 拓展创新 创新应用 测量方法 (1) 以解决生活生产中实际问题为导向，拓展声速测量的应用场景。 (2) 对比声速测量的方法，进行拓展、创新。 表4. 名词清单式任务驱动应用于声速测量实验 Table 5 Assessment metho 考评模式 适用条件 概述 以证代考 结合专业特点选择。 一级指标：专业契合度、考试等级、成绩等级、参考次数、认证数量、兴趣融合度。 基于笔试的实验分级考评模式 针对不同层次学员设置，有一定的选拔性。 检验基础知识、技能，模块化选题，分三轮进行。 基于实操演示的过程性考评 针对实验实操类任务设置。 可分普通实操考试、加试。 基于答辩的表现性考评 主要考察学员的反应能力语言表达能力等。 一级指标：答辩论文质量、答辩PPT质量、 答辩效果。 基于同伴法的形成性考评 以合作者为单位，基于同伴角度相互考评。 一级指标：合作态度、文献利用、独立工作效果。 基于竞赛制度的项目化考评 根据课程选择相关竞赛活动，组织学员参赛。 一级指标：竞赛等级、获奖等级、实用价值、 个人贡献。 表5. 考核方法
system: [SYSTEM]

user: 5. 泛在学习环境的教学资源建设 现代技术无论从硬件还是软件，都为实验室的信息化建设提供了丰富的资源，这也促成了泛在学习环境的建设 [ 7 ]。泛在学习环境，可以简单理解为无处不在的不受时间、空间限制的学习环境，它具有连接性、移动性、遍布性等特点。这种环境不是单纯地指虚拟空间或模拟世界，而是将现实空间与虚拟空间有机融合，无缝对接 [ 8 ]，专注于人与事物之间的有效交互。学生的信息主动获取意识不强，检索能力和思维能力受限 [ 9 ]，加之学生的时间、空间受一定制约，建设泛在学习环境是解决这些学习问题的有利途径。 在传统模式下开展的教育资源信息化工作，受制于面向个体学生量身定做的“互联网+”时代需求，存在资源孤立、特点不突出、层次不明确、质量参差不齐等问题。以增加网络教育资源投入量的粗狂式发展并不能增强学生的信息获得体验。面对微课 [ 10 ] 检索能力差的学生，反而觉得五花八门，在各类资源中游离却找不到切题的信息，甚至有徒劳无功、浪费时间的不良体验。所以，完成基础教学资源的累积，构建完整、系统、高质量的网络教学资源库，是泛在学习环境资源建设和整合的首要任务，是保证资源建设可持续发展的必要条件。具体分类如图4所示。 图4. 《大学物理实验》教学资源分类建设 首先，完成各类资源的纵向分类：主要指将某知识体系的各教学内容和相关知识点按照由易到难，层层深入的原则标注、排序，以供检索选择。针对本课程，第一层的难易分类方式就是依照基础实验、综合实验和设计实验来分类，每层中可继续梳理进行分类。 其次，完成各类资源的横向分类：主要指梳理各知识点之间的内在横向联系，按照某一特征进行的分类。针对本课程，可以依照比较法、累积和放大法、转换测量法、模拟法等不同实验方法将各实验项目进行分类。要强调的是，这里体现的是内在的联系，而非力、热、光、电的表象分类。 最后，增加服务式评价功能。互联网时代的特点就是将因材施教做到个体层面，对不同层次的学生提供量身定做的资源和服务。在资源的利用方面，学生有着最直接的体会。深度、广度、搜索关键词、形式、疑惑等方面的具体体验，应从学生的角度进行反馈和改进。每条资源后面可以跟上评价功能，以切实了解学生的疑惑及需求，在可协调的基础上，使资源建设在设计者和使用者之间形成良性循环的维护机制，实现了绿色、可持续发展 [ 11 ]。
system: [SYSTEM]

user: 6. 小结 泛在学习环境的存在，增加了学生获取资源的方式和范围，提供了资源共享和交流。从时间维度，增加获取资源的入口，等效于增加了学习的空间和时间，获得更多的知识体验。小组合作学习中面对面的方式，使学生加强了协作的意识，摆脱泛在学习中对网络工具的依赖性，回归真实合作中的团队体验。两个维度相互补充，相辅相成，目标统一为：体验学习 [ 12 ]。小组合作学习是体验学习的教学组织形式，泛在学习环境为体验学习提供了资源和平台，体验学习在实施层面指导细节设计。把握“两维一体”，灵活结合多种教学方法 [ 12 ]，有效组织小组合作学习，长效构建泛在学习环境，让学生体验过程、观察分析、反思总结，加快知识的积累与增值，加速知识向能力的转变，形成自主学习的惯性，为自身的绿色、可持续发展奠定良好的素质基础。
system: [SYSTEM]

user: 摘要 基于SEIR传染病模型，构建了能够评估援助医疗对突发公共卫生事件影响的动力学模型，以湖北省的疫情数据以及援颚医疗队的数据，采用启发式算法对动力学模型中的参数进行了估计，利用MATLAB 2018b软件进行了模拟仿真。结果表明：医疗援助能降低现有确诊病例数和累积死亡病例数，还可以在疫情发展中促进治愈病例数的累积。本研究所构建的模型揭示了援助医疗在突发公共卫生事件中所起到的控制作用。
system: [SYSTEM]

user: 1. 引言 2019年12月，新型冠状病毒肺炎疫情在湖北武汉爆发，并在两个月的时间内迅速扩散。为此，国家和政府采取了隔离和封城等有效措施控制疫情的发展，同时对新型冠状病毒感染患者进行集中管理和分层治疗。我国的疫情在2020年3月初开始逐步得到了有效地控制，全国累计确诊病例数逐步趋于平缓，全国新增病例数显著减少。在我国疫情常态化管理的同时，仍需要思考的问题是，哪些因素是帮助我国控制新型冠状病毒肺炎疫情的关键因素，如果缺少这些因素会对疫情的发展起到怎样的影响。针对这些问题的思考可以为可能出现的突发公共卫生事件提供防控的建议和策略，最大限度地挽救生命和财产的损失，具有重要的现实意义。虽然以往学者对此进行了诸多的研究，并取得了丰富的研究成果 [ 1 ] [ 2 ] [ 3 ]。比如在控制一些具有传染性的流行疾病时，很多研究都认为对隔离人群的筛查、对确诊人群的治疗和针对密切接触者的追踪能够有效地控制传染病疫情的发展 [ 2 ] [ 3 ]；还有一些学者指出人口密度越大和人口流动性越高等城市因素会使得传染病这种公共卫生事件恶化，所以居家隔离和封城也是控制这种类型公共卫生事件的重要手段 [ 4 ] [ 5 ]；除此之外，疫苗的提早研发、公共卫生知识的教育、对公共区域的及时消毒和基层群众性自治组织行为都是抑制传染病疫情的措施 [ 6 ] [ 7 ] [ 8 ]。然而，以往针对流行性传染病这种公共卫生事件的防控研究中，却鲜有学者分析医护人员对确诊人群的治疗在控制流行性传染病中的作用并建立相应的数学模型。尤其是在本次的疫情防控中，自2020年1月23日起，全国各省响应国家号召纷纷组建医疗队，前后共有4万多名医护人员奔赴湖北，参与普通感染者和重症感染者的治疗工作，极大地缓解了湖北当地医护人员紧张的局面。既然援助医疗队在流行性传染病这种公共卫生事件中的防控中具有重要的作用，同时以往的理论模型还忽略了医护人员的因素。为此，本研究将在SEIR传染病模型的基础上，建立能够揭示医护人员数量对传染病疫情控制影响的数学模型，并利用湖北省疫情发展状况的数据以及全国各省援助湖北的医护人员数量估计相关的参数。
system: [SYSTEM]

user: 3. 结论 本研究利用1月23日到4月14日国家以及各省的健康卫生委员会等网站公布的疫情数据和援鄂医疗队的支援数据，基于传统的SEIR传染病模型建立了援助医疗队对流行性传染病疫情控制的传播动力学模型，揭示了援助医疗队对现有确诊病例数、累积治愈病例数和累积死亡病例数变化趋势的影响。研究结果表明：援助医疗队的进驻能够显著地减少累积死亡的病例数，增加累积治愈的病例数，还能够在疫情发展的后期减少现有确诊病例数。虽然很多学者都采用SEIR传染病模型对公共卫生事件的预测和控制做了很多研究，但都忽略了医疗援助的作用。本研究将医疗援助的作用纳入到了SEIR传染病模型中，并分析了援助医疗队在控制流行性传染病这种公共卫生事件中的作用，拓展了SEIR传染病模型的研究。
system: [SYSTEM]

user: 摘要 对客户进行信用风险评级，是当前几乎所有银行降低信贷风险的方法。现行的客户风险评级方法大多是根据客户个人信息、历史信用信息以及财务状况等数据展开的，而这些数据结构不统一，形式复杂，无法进行批处理，增加了银行的审核时间，容易导致客户的流失。但客户的流水数据结构统一，形式相对简单，可以用批处理的方式提取包含在其中的信息，并在此基础上进行初步的个人信用风险评级，为进一步精确评级做准备。根据重庆市某商业银行个人客户的流水数据，构建了银行个人客户信用风险评价指标体系，通过因子分析法对指标进行降维，建立了新的个人风险评价指标体系，然后运用熵值法对评价指标进行赋权，对各个评价指标进行加权求和得到综合风险值，最后根据综合风险值对银行客户进行了分类。依据综合风险的大小，可以将客户分为优质客户、普通客户和不良客户三类，而三类客户对银行产生的利润比率符合帕累托80/20法则。
system: [SYSTEM]

user: 1. 引言 近年来，随着中国经济的飞速发展，住房按揭、商业贷款以及信用卡消费等各种业务逐渐增多，个人信贷业务的规模迅速扩大，已经成为商业银行获取利益的重要途径之一。对客户进行风险评级，将评级结果作为发放贷款的标准之一，是当前几乎所有银行降低信贷风险的方法。银行大多是根据客户个人信息、交易信息以及信用历史情况来对客户进行评级。这种评级的方法依赖于客户的个人信息和信用历史，信息数据形式复杂，效率较低，容易导致客户的流失。因此，利用银行客户的流水信息，对客户个人信用风险作出快速的评级，减少审核时间，对提高银行的工作效率和收益都有重要的意义。本文根据重庆市某商业银行的客户个人流水数据，构建基于定量数据的评价指标体系，利用因子分析法和熵值法建立了个人信用风险评估模型，并对个人客户风险进行了评级。所给出的评级结果，能对个人客户信用风险情况进行迅速、有效的筛选，减少进一步详细审核的工作量，提高银行的工作效率。
system: [SYSTEM]

user: 2. 研究现状 国外对个人信用的评价与管理已有一百多年的历史，形成了较为完善的评估模式和运作机制。我国的个人信用评价较国外起步晚，许多学者针对该问题进行了深入研究。一些研究者通过建立个人信用风险评价指标体系，采用传统的统计方法来对个人信用风险进行评估，如模糊层次分析法、Logistic回归 [ 1 ] [ 2 ] [ 3 ] 等，虽然这些方法能够较快的进行信用评估，但主要适用于较小的数据量，其准确性和有效性还有待检验。随着技术的持续进步，银行客户的流量越来越庞大，使用传统的统计方法可能无法满足大量客户的信用评估，因此越来越多的学者开始采用处理大数据的机器学习方法对银行个人客户信用风险进行研究。为了提高评估的准确率，一些学者采用集成算法 [ 4 ] [ 5 ] [ 6 ] [ 7 ] 来建立个人信用风险模型，但仍存在一定的缺陷，即虽然比单个模型预测的结果好，但需要大量的维护工作，使得评估过程过于繁琐。还有一些学者在针对信用评估的传统方法的方向上，提出新的评价方法来提升评估效果，如Group-LASSO方法 [ 8 ]、多源数据融合 [ 9 ]、LGB-BAG方法 [ 10 ] 和群决策 [ 11 ] 等，这些方法虽然在信用评估过程中提高了准确率，但大多是基于提取客户各种基本信息作为评价指标进行研究，而基于银行客户纯数据的交易信息的评价方法还鲜有研究。 上述关于银行个人客户信用风险的研究都是利用客户的基本个人信息和历史信用信息来进行的。客户的基本个人信息变量多，形式复杂，格式不统一，难以进行批量的计算和分析。本文旨在银行客户的个人流水数据的基础上，建立个人客户信用风险评价模型，从大量客户中快速筛选出重要客户，为进行更精确的风险评估做准备。本文的结构安排如下：一、针对客户个人流水数据构建银行个人客户的信用风险评价指标体系；二、利用因子分析进行优化降维，并构建新的个人信用风险评价指标体系；三、基于熵值法计算评价指标体系中的各指标权重，并加权求和得到综合信用风险得分；四、根据综合得分用帕累托80/20法则 [ 12 ] 对客户的个人信用进行等级划分。
system: [SYSTEM]

user: 4. 银行客户信用等级分类 根据帕累托80/20法则(又称ABC客户分类法)，企业可以依据客户给企业带来的利润大小进行分类：A类客户占比20%左右，企业80%的利润来源于该类客户，因此A类客户也被称为优质客户或者VIP客户；B类客户占比70%左右，只为企业带来了不足20%的利润，B类客户也被称为普通客户；C类客户占比10%左右，给企业带的利润很低，也称为不良客户。本文首先将每个客户的风险值从小到大排序，在利用帕累托80/20法则中的20%，70%，10%的比率进行分类，可以将客户分为优质客户、普通客户和不良客户三类，如表8所示。 Table 8 Classification and classification of customer personal credit rating 指标 划分范围 客户类型 客户数量 客户占比 银行利润贡献率 综合风险值F F ≤ 0.215633 优质客户 39883 19.9812% 92.5103% 0.215633 < F ≤ 0 .368491 普通客户 140135 70.2068% 33.0760% F > 0 .368491 不良客户 19585 9.8120% −25.5863% 表8. 客户个人信用等级分类及划分范围 注：因为利用年余额作为银行利润指标，所以利润贡献率中有负值，可以理解为不良客户可能会给银行造成坏账带来损失。 为了验证上述的分类结果是否符合帕累托80/20法则，对客户对银行带来的利润进行了计算。本文将银行客户的年余额(总收入减去总支出)作为评估银行利润的指标，计算出各类客户给银行带来的利润比例，如表8所示。从中可以看出，根据每类银行客户的年余额占总的年余额的比例来替换他们给银行所带来的利润比，其中优质客户能给银行带来92.5%左右的利润，普通客户能给银行带来33%左右的利润，而不良客户非但没有给银行带来任何利润，还降低了25.6%左右的利润。由此表明，上述对银行客户的分类结果基本符合帕累托80/20法则，从而说明本文的分类结果是有意义的。上述分类结果也说明：优质客户值得银行重点关注，但也不能忽视普通客户和不良客户对银行的影响。
system: [SYSTEM]

user: 5. 结论 面对商业银行对客户个人信用风险评估难、数据多、操作繁杂以及流程慢等问题，本文通过银行客户的个人流水数据，利用因子分析法，提出了一种基于熵值法的个人信用风险评估模型，旨在能够使商业银行可以快速准确地对银行客户进行分类。本文从银行的个人流水数据中提取出关键的评价指标，构建指标体系并建立了银行个人客户风险综合评价模型。依据风险值大小排序将客户分成了三类优质客户、普通客户和不良客户，通过计算这三类客户对银行的利润贡献率，说明了本文的分类结果基本上符合帕累托80/20法则，从而也说明了本文模型和分类结果的正确性。
system: [SYSTEM]

user: 摘要 芭蕉的多个部位(根、茎、叶、花)均作药用，具有丰富的传统功效和较高的药用价值。目前，芭蕉中已鉴别出化合物300多个，主要是酮类、醇类、醛类、烯烃和酸类化合物等成分，具有抗糖尿病、抗炎镇痛、抗氧化、抗菌等多种药理活性。本文对芭蕉的化学成分和药理活性进行梳理、归纳，以期为芭蕉进一步的研究、开发提供参考和依据。
system: [SYSTEM]

user: 1. 引言 芭蕉(Musa basjoo Sieb.et Zucc)为芭蕉科芭蕉属植物，其营养价值和药用价值均较高 [ 1 ]。芭蕉花、果实、假茎均可食用，果皮可用于治疗腹痛，而假茎具有利尿、解热的功效等 [ 2 ]。近几年来对芭蕉的研究发现，芭蕉根含有酮类、醇类、醛类、烯烃和酸类等化合物，具有抗糖尿病、抗炎镇痛、抗氧化、抗菌等活性，芭蕉茎或芭蕉油含有醛类、醇类、酯类、酮类等化合物，具有抗高血压、抗炎镇痛的活性 [ 3 ] [ 4 ]，芭蕉叶中含有酚类、醇类等有效成分，其含有的丁子香酚具有抑菌作用 [ 5 ]，而芭蕉花中含有烯烃、醛类、酯类、酮类和有机酸等丰富的化合物，其含有的豆甾醇具有保护胰岛β细胞的作用 [ 6 ] [ 7 ]，可见芭蕉含有丰富的活性成分，值得深入的研究。本文将从芭蕉不同部位化学成分和药理活性的研究情况展开综述，为芭蕉的进一步的开发、利用提供参考和依据。
system: [SYSTEM]

user: 3. 药理活性研究 关于芭蕉的药理活性研究较少，主要包括抗糖尿病、抗炎镇痛、抗菌、抗氧化等，提示应对芭蕉的药用价值进一步开发利用。 3.1. 芭蕉不同部位抗糖尿病活性研究 体外研究发现芭蕉根甲醇部位、乙酸乙酯部位，以及芭蕉根与芭蕉花石油醚部位均可抑止α-葡萄糖苷酶的活性，其中从芭蕉根中分离得到的3，3'-bis-hydroxyanigorufone和2，4-dihydroxyl-9-(4'-hydroxy-phenylyl)-phenalenone均具有良好的α-葡萄糖苷酶抑制活性 [ 11 ] [ 26 ]。据报道，芭蕉根有效部位能够改善糖尿病小鼠的糖代谢，增加糖尿病小鼠及正常小鼠的糖负荷 [ 27 ]。此外，芭蕉根中分离出的羽扇豆酮不但可以降血糖、改善2型糖尿病大鼠胰岛素抵抗，而且对高糖高脂引起的脂质代谢紊乱，也有调节作用 [ 28 ] [ 29 ]。 3.2. 芭蕉不同部位抗炎镇痛活性研究 芭蕉根石油醚部位和正丁醇部位对二甲苯所致小鼠耳廓肿胀、棉球肉芽肿及角叉菜胶所致小鼠足肿胀均有显著的抑制作用，而芭蕉根80%乙醇提取物和水提取物对醋酸所致小鼠扭体有良好的抑制作用 [ 30 ]。另有研究表明，芭蕉根、茎、叶均有良好的抗炎镇痛活性，并且与芭蕉根和茎相比，芭蕉叶的药理作用更强 [ 3 ]。从芭蕉根中分离得到的羽扇豆酮能显著降低小鼠的急性和亚急性炎症以及糖尿病大鼠胰腺中的IL-1β和IFN-γ水平 [ 31 ]。 3.3. 其他药理活性 芭蕉根、芭蕉叶柄汁液和芭蕉花均具有良好的抗菌作用。芭蕉根和芭蕉花的石油醚部位对金黄色葡萄球菌、耐甲氧西林的金黄色葡萄球菌和β-内酰胺酶阳性的金黄色葡萄球菌有良好的抑制作用 [ 32 ]。进一步发现芭蕉根中的化学成分2，4-dihydroxy-9-(4'-hydroxyphenyl)-phenalenone具有很强的抑菌活性 [ 8 ] [ 11 ]。芭蕉叶柄汁液对革兰阳性和革兰阴性细菌、霉菌和酵母菌均有很强的抑制作用 [ 33 ]；芭蕉根乙酸乙酯部位、甲醇部位和石油醚部位均有较好的抗氧化活性，且从芭蕉根中分离得到的2'，3，4'-三羟基黄酮、Irenolone和3，4-二羟基苯甲醛均具有很好的抗氧化活性 [ 11 ]。此外，从芭蕉花中分离到的没食子酸、咖啡酸甲酯、3-(3，4-dihydroxyphenyl)-acrylic acid 1-(3，4-dihydroxyphenyl)-2-methoxy carbonyl ethyl ester、queccitrin、buein、(2R，3S)-5，7，3′，4′，5′-pentahydroxyflavanonol、异槲皮苷和1，7-bis(3，4-dihydroxyphenyl)-hepta-4E，6E-dien-3-one均具有良好的抗氧化活性 [ 23 ]；芭蕉花石油醚提取物、乙酸乙酯提取物及分离得到的豆甾醇对AngⅡ诱导的A7r5细胞具有明显的增殖抑制效果 [ 24 ]；芭蕉中提取的纤维可防止肠道细菌附着在肠壁上引起疾病，尤其有助于预防克罗恩病 [ 34 ]；芭蕉茎总生物碱能够显著降低犬的血压 [ 4 ]；以人成骨肉瘤 SaOS-2细胞为载体，发现芭蕉根有效组分可能通过升高碱性磷酸酶、钙离子的含量、促进骨钙素的分泌从而促成骨细胞增殖及分化 [ 35 ]。
system: [SYSTEM]

user: 4. 结语 综上，芭蕉具有丰富的化合物，如酮类、醛类、醇类、烯烃类等，不同芭蕉部位，其化合物的组成及其含量均存在一定的差异。近年的研究发现，芭蕉根、茎、叶和花均具有广泛的药理作用，但是其具体的药效物质基础尚不明确，需要进一步的研究。 芭蕉根、芭蕉茎汁(芭蕉油)、芭蕉花均是传统中药，但是目前的研究主要集中在芭蕉根。芭蕉根中的化合物，研究较多的为羽扇豆酮、β-谷甾醇、豆甾醇等几个成分，对于其他化合物的关注度不够，笔者认为可借助生物信息学等学科的方法和技术，加速芭蕉活性化合物的发现。芭蕉根药理研究方面主要关注其抗糖尿病的活性 [ 15 ]，而其清热、利尿、解毒方面的研究相对较少，可依据其传统功效进行相关药理活性的有益探索。芭蕉茎或芭蕉油有效成分的研究还处于初级阶段，也有学者从资源再生的角度尝试应用芭蕉茎和芭蕉叶代替芭蕉根 [ 3 ]，但是芭蕉茎和芭蕉叶的化学成分及药理活性的研究还不够深入，应重视可再生资源(芭蕉茎和叶)的开发利用。芭蕉花具有化痰软坚，平肝，和瘀，通经的功效，如何充分开发芭蕉花的药用和食用价值仍是值得探讨的问题。芭蕉含有丰富的活性成分，要注重依据其传统功效进行有效成分的挖掘，为有效合理的开发芭蕉的药用和食用价值提供依据。
system: [SYSTEM]

user: 摘要 以内蒙古典型草原长期围封样地为研究对象，进行野外物种调查和温室种子萌发试验，探究地上植被和土壤种子库对长期刈割的响应以及二者之间的相互关系。结果表明：1) 刈割后植被群落物种丰富度平均值为11.2种，相较于空白样地，显著增加了2.4种(P < 0.05)，其中多年生杂类草(Perennial forbs， PF)显著增加1.5种(P < 0.05)，禾类草(Gramineae， G)、一二年生杂类草(Annuals and biennials， A)增加不显著(P > 0.05)；2) 刈割后土壤种子库群落物种丰富度平均值为6.7种，密度平均值为27，719.7粒·m −3 ，且刈割对与PF、G以及A的土壤种子库物种丰富度和密度均无显著差异(P > 0.05)；3)空白对照和刈割处理下的土壤种子库与地上植被的相似性分别为0.42和0.45，在调查的33个物种中，刈割处理后羊茅(Festuca ovina)、黄花葱(Allium condensatum)、冷蒿(Artemisia frigida)在植被中出现，二裂委陵菜(Potentilla bifurca)在土壤种子库中出现，木地肤(Kochia prostrata)在植被和土壤种子库中均出现。长期刈割可增加草地植被物种多样性，对土壤种子库影响不显著。
system: [SYSTEM]

user: 1. 引言 刈割是人类干扰和利用草地的方式之一，通过移除植物的地上部分而影响植物生长繁殖，对群落物种多样性、草原生态系统生产力以及生态系统稳定性都有一定程度的影响 [ 1 ]。目前，有关刈割对草原生态系统影响的研究主要集中在短期试验中，如短期高强度(低留茬高度)的刈割，会使植物光合作用面积急剧下降而过分消耗根部贮存的养分，进而降低植物的繁殖能力，减少植物种群数量，短期低强度(高留茬高度)的刈割，草本植物虽然再生能力强，但其再生能力的增长范围有限，所以生物量增加有限 [ 2 ]，群落物种丰富度并不受短期低强度刈割的影响，或者有略微的正效应响应 [ 3 ] [ 4 ]。适当的刈割能发挥草地最大生产潜力并维持群落结构的稳定性 [ 5 ]。 土壤种子库是指土壤表面和土壤中所存活的全部种子，是维持种群和群落多样性的潜在力量，其分布影响着地上植被的定居与建立，决定着生态系统的抵抗力和恢复力 [ 6 ]。目前国内外关于土壤种子库的研究主要集中在草地、湿地、森林、干旱荒漠区和湿润半湿润地区 [ 7 ]，其中关于草地土壤种子库的研究主要集中在种子库大小、物种构成、动态变化及与地上植被等方面 [ 8 ]。刈割对土壤种子库的影响体现在土壤中种子数量和多样性的增减 [ 9 ]。研究发现，放牧活动或刈割在一定程度会降低土壤种子库密度，并改变土壤种子库的物种组成，且不同放牧强度对土壤可萌发种子库的影响存在一定的差异性 [ 10 ]。对土壤种子库的研究，无论对于了解过去植被群落的组成，还是对未来植被发展方向的分析，都具有现实意义 [ 11 ]。地上植被与土壤种子库相互依存，互为影响，了解土壤种子库与地上植被的关系，对未来草原生态系统的恢复以及重建至关重要。目前，有关刈割对土壤种子库和地上植被之间关系的研究并没有得出一致的结论 [ 12 ]，如徐丽丽等 [ 13 ] 对喀斯特草丛群落土壤种子库研究认为，地上植被与地下土壤种子库之间的相似系数较高，而沈艳等 [ 14 ] 在荒漠草原土壤种子库研究结果表明，放牧会降低种子库和地上植被的相似性。 虽然目前对刈割与地上植被和土壤种子库的研究已经十分广泛，但关于长期刈割干扰对内蒙典型草原土壤种子库和地上植被的研究相对较少。短期试验是一个即时的响应，而长期试验是一个累积的影响过程，因此长期刈割对未来群落的动态以及影响更需要被了解。本文通过长期刈割试验来探讨内蒙古典型草原土壤种子库以及其与地上植被的关系，主要解决长期刈割对地上植被的影响；长期刈割对土壤种子库的影响如何；以及长期刈割下，土壤种子库和地上植被的关系问题，以期为内蒙古典型草原未来植被恢复提供一定参考。
system: [SYSTEM]

user: 2. 材料与方法 2.1. 研究区概况 研究区位于中国科学院内蒙古草原生态系统定位研究站，处于锡林郭勒草原国家自然保护区。样区地理坐标为北纬43˚32'45''~43˚33'10''，东经116˚40'30''~116˚40'50''，属于温带干旱典型草原栗钙土地带，海拔约在1200 m，地势平坦；年均降水量为349.7 mm，降水集中于5~8月，占全年总降水量的74.2%；全年最冷月平均气温为−21.4℃ (1月)，最热月平均气温为19.7℃ (7月)，无霜期91天 [ 15 ]；该样地以放牧为主，工业化程度低，未做过任何实验处理，于1999年设置围栏阻止马、牛、羊等大型草食动物的取食和践踏，试验区植被禾类草占绝对优势，优势种包括羊草、冰草、大针茅、羽茅。 2.2. 实验设计 本实验平台位于中国科学院内蒙古草原生态系统定位研究站附近，于2008年7月划地钉桩设置样地，并于每年8月27~31日进行一次中度刈割(割草留茬10 cm)。试验样地共分为十个大区，每个大区面积为44 m × 35 m (各大区之间间隔为2 m)，在每个大区内设置2个小区，一个为刈割区，一个为空白对照(不做任何处理)，则共有10个重复，20个基础样方单位(每个基础样方单位面积为8.0 m × 3.5 m)。这样设计的目的在于使实验误差减少，更能体现总体趋势。对每个基础样方再进行样方框设计，即在每个小区(8.0 m × 3.5 m)内选取0.5 m × 2.0 m的样方面积，为了防止边缘效应选取距离小区边缘50 cm的位置固定样方(样地详情见图1)。选取每年地上植被物种最丰富的8月中旬进行物种调查，分别调查样地的物种种类以及每个物种的个数。 图1. 试验样地分布图。(A) 试验大区示意图；(B) 基础样方示意图 2.3. 土壤种子库取样 本实验于2018年10月开始取样，在8.0 m × 3.5 m样方内用土钻沿对角线均匀选取5个直径为5 cm深度为10 cm的样点。将5个点混合成一个重复后放入9号自封袋中。再将土样碾碎，并用B3的牛皮信封将土样平展开，于遮阴处风干，风干后的土样过直径为3 mm的筛，去除里面的枯落物、草根及杂物。 2.4. 土壤种子库的培养 鉴定土壤中种子的活力采用萌发法来完成 [ 16 ]。在种子发芽试验阶段，对种子萌发的情况每日观察，种子出苗后，借助已有的植物学知识和《中国种子植物分科检索表》，对幼苗的根、茎、叶、花进行观察并判断幼苗种属，对可辨认的植物幼苗(视为有效种子)，进行鉴定、计数，经记录后去除，对无法辨认的幼苗则进行移栽继续培养，直至幼苗植株可辨认为止。 2.5. 植物功能群的划分 土壤种子库和地上植被中的物种按照生活型将植物功能群划分为三类：多年生杂类草(Perennial forbs， PF)，一二年生杂类草(Annuals and biennials， A)以及禾类草(Gramineae， G)。 2.6. 数据处理 试验采用Sorensen指数计算土壤种子库与地上植被的相似性 [ 17 ]，公式为 C C = 2 c / ( s 1 + s 2 ) ，其中CC是Sorensen相似系数的值；c是植被与土壤种子库中共同出现物种的数目；s1是植被中出现物种的数目，s2是土壤种子库中出现物种的数目。 采用Excel 2019软件进行数据的初步整理和统计，AutoCAD 2020进行试验分布图制作，SPSS 20.0软件进行单因素方差分析和双因素方差分析，Graphpad Prism 8.3.0和word 2019进行分组柱状图制作。