Основные дидактические положения МПИИ в школе

Среди биологически активных веществ, необходимых для нор­мального развития организма животных, одно из первых мест зани­мают витамины. Важное значение витаминов объясняется их учас­тием в биохимических реакциях, способностью служить катализа­торами многих процессов, обеспечивающих обмен веществ в орга­низме и его связь с окружающей средой.

Витамины - низкомолекулярные органические соединения, при­сутствующие в живых клетках в низких концентрациях и являющие­ся компонентами энзиматических систем, ответственных за различ­ные реакции.

Производство витаминов осуществляется следующими основны­ми путями:

1. Экстракция витаминных препаратов из растительного или животного сырья. С этого направления начиналась витаминная про­мышленность, поскольку первые витаминные препараты были по­лучены именно таким путем. Например, витамин В₁₂ получали из сырой печени крупного рогатого скота, каротин - из моркови. Но в настоящее время доля витаминов, получаемых этим методом, незна­чительна ввиду очень низкого содержания их в природном сырье и ограниченности сырьевых ресурсов.

2. Химический синтез витаминов. Производство синтетических
витаминов занимает, пожалуй, ведущее место в современной вита­
минной промышленности, поскольку основная номенклатура вита­
минных препаратов представлена веществами, полученными хими­
ческим синтезом из химических видов сырья или сочетанием хими­
ческого синтеза с биосинтезом. Однако такой способ производства
витаминов представляет собой сложный, многоступенчатый процесс,
сопряженный с большими производственными затратами, что дела­
ет конечные продукты слишком дорогими.

3. Биосинтез витаминов. Некоторые витамины, имеющие слож­
ное строение, химический синтез которых в крупномасштабном про­
изводстве невозможен или экономически нецелесообразен, получа­
ют исключительно биосинтезом, с применением микроорганизмов,
способных к сверхсинтезу и накоплению определенных витаминов.
Примером может служить производство цианкобал амина (витамина
В_|2). Микробиологический синтез применяется также в производстве
витаминных концентратов, предназначенных для сельского хозяйства,
поскольку в данном случае обычно в индивидуальном чистом виде
витамины не выделяют.

Следует отметить условность такого деления витаминной про­мышленности. Производство некоторых витаминов включает и хи­мические стадии и стадии биотрансформации с применением мик­роорганизмов (например, производство аскорбиновой кислоты). Ви­тамин рибофлавин получают и синтетическим и микробиологичес­ким путями. Некоторые витаминные препараты (например, витамин D₂) получают путем химической модификации провитаминов или витаминов, выделенных из растительных клеток или органов живот­ных.

Использование витаминов в качестве добавок в корма животных требует крупномасштабного производства, поэтому возникла необ­ходимость в более дешевых способах изготовления витаминов. Та­ким перспективным способом получения ряда витаминов оказался микробиологический синтез.

Для нормальной деятельности организма животных и птиц необ­ходимо включать в рационы витамины A, D, К, группы В и др.

Микробиологическая промышленность нашей страны выпускает кормовые препараты витаминов В₂ и В_|2. Кроме того, микробиологи­ческим можно считать и производство витамина D₂, который образуется из эргостерина при облучении ультрафиолетовым светом кор­мовых дрожжей.

Микроорганизмы содержат много различных витаминов, которые чаще всего являются компонентами ферментов. Состав и количество витаминов в биомассе зависят от биологических свойств культуры микроорганизмов и условий их культивирования. Так, кормовые дрожжи, получаемые на гидролизатах древесины иуглеводородах, сравнительно богаты витаминами группы В и содержат (в расчете на сухую биомассу) следующие витамины (мг/кг):

Тиамин (В,) - 15-18

Рибофлавин (В₂) - 45-68

Биотин - 1,6-3,0

Инозит - 400 - 5000

Фолиевая кислота - 3,4-21,5

Никотиновая кислота - 440-610

Продукцию микроорганизмами отдельных витаминов можно уве­личить, изменяя состав питательной среды. Например, количество витамина В₂ (рибофлавина) в биомассе дрожжей зависит от интен­сивности аэрации и содержания железа в среде.

На содержание витаминов в клетках дрожжей заметное влияние оказывают микроэлементы. Так, небольшие добавки марганца спо­собствуют накоплению в клетках дрожжей инозита, а повышенные дозы кобальта приводят к увеличению содержания витамина В₆ (пиридоксина).

Получение витамина В12

Витамин В12 – (α-5,6-диметилбензимидазол)-цианкобаламин – полимер сложного строения, являющийся гематопоэтическим и ростовым фактором для многих животных и микроорганизмов. Микробиологический синтез является единственным способом получения данного витамина.

Способность к синтезу данного витамина широко распространена среди прокариотических микроорганизмов. Активно продуцируют витамин В12 Propionibacterium, а также Pseudomonas и смешанные культуры матанообразующих бактерий. Получение витамина на основе пропионовокислых бактерий, способных к самостоятельному синтезу аденозилкобаламина 5,6 ДМБ (коэнзима В12), осуществляется в две стадии в двух последовательных аппаратах объемом 500 л при коэффициенте заполнения 0.65–0.70.

Первую стадию культивирования проводят в течение 80 ч и слабом перемешивании в анаэробных условиях до полной утилизации сахара; полученную биомассу центрифугируют. Сгущенную суспензию инкубируют во втором аппарате еще в течение 88 ч, аэрируя культуру воздухом (2 м³/ч). Среда содержит сахара (обычно глюкозу 1–10 %), добавки солей железа, марганца, магния и кобальта (10–100 мг/л), кукурузный экстракт (3–7 %). В качестве источника азота принят (NH4)2SO4. Ферментацию проводят при 30°С, рН стабилизируют на уровне 6.5–7.0 подтитровкой культуры раствором (NH)4OH. На второй стадии происходит образование ДМБ. После завершения ферментации витамин экстрагируют из клеток, нагреванием в течение 10–30 минут при 80–120°С. При последующей обработке горячей клеточной суспензии цианидом происходит образование CN-кобаламина; продукт сорбируют, пропуская раствор через активированный уголь и окислы алюминия; затем элюируют водным спиртом или хлороформом. После выпаривания растворителя получают кристаллический витамин. Выход В12 составляет до 40 мг/л.

Активными продуцентами В12 являются бактерии рода Pseudomonas. Разработаны эффективные технологии на основе термофильных бацилл Bacillus circulans, в течение 18 ч при 65–75°С в нестерильных условиях. Выход витамина составляет от 2.0 до 6.0 мг/л. Бактерии выращивают на богатых средах, приготовленных на основе соевой и рыбной муки, мясного и кукурузного экстракта. Продукция В12 для медицины составляет около 12 т/г; форма выпуска – стерильный раствор CN-В12 на основе 0.95%-го раствора NaCl и таблетки витамина в смеси с фолиевой кислотой или другими витаминами. Для нужд животноводства витамин В12 получают на основе смешанной ассоциации термофильных метаногенных бактерий.

Ассоциация состоит из 4-х культур, взаимосвязанно расщепляющих органический субстрат до СО₂ и СН₄: углеводсбраживающих, аммонифицирующих, сульфатвосстанавливающих и собственно метанообразующих бактерий. В качестве субстрата используют декантированную ацетонобутиловую барду, содержащую 2.0–2.5 % сухих веществ. Брожение проходит при 55–57°С в нестерильной культуре в две фазы: на первой образуются жирные кислоты и метан, на второй – метан, углекислота и витамин В12. Длительность процесса в одном аппарате составляет 2.5–3.5 суток, в двух последовательных – 2–2.5 суток. Концентрация витамина в бражке достигает 850 мкг/л. Параллельно в значительных количествах, до 20 м³/м³ образуется газ (65 % метана и 30 % углекислоты). Бражка имеет слабощелочную реакцию. Для стабилизации витамина ее подкисляют соляной или фосфорной кислотой, затем в выпарном аппарате сгущают до 20 % содержания сухих веществ и высушивают в распылительной сушилке. Содержание В12 в сухом препарате – до 100 мкг/г.

Получение витамина В2

Витамин В2(рибофлавин) получил свое название от сахара рибозы, входящего в состав молекулы витамина в виде многоатомного спирта D-рибита. Широко распространен в природе и в значительных количествах синтезируется растениями, дрожжами, грибами, бактериями. Животные, не синтезирующие этот витамин, должны получать его в составе комбикормов. При дефиците рибофлавина в организме нарушаются процессы белкового обмена, замедляется рост. Препараты рибофлавина используют в медицине для лечения ряда заболеваний, а в животноводстве – в качестве добавки в корма. Микроорганизмы синтезируют рибофлавин и две его коферментные формы – ФАД и ФМН. Продуцентами витамина являются бактерии (Brevibacterium ammoniagenes, Micrococcus glutamaticus), дрожжи (Candida guilliermondii, C. flaveri), микроскопические (Ashbya gossypii, Eremothecium ashbyii) и плесневые грибы (Aspergillus niger).

Промышленное получение рибофлавина осуществляется химическим синтезом, микробиологическим и комбинированным: при этом синтезированная микроорганизмами рибоза химически трансформируется в В2.

Для медицинских целей микробиологический рибофлавин получают на основе гриба Aspergillus. Для высоких выходов витамина (до 7 г/л) используют усовершенствованные штаммы и оптимизированные среды, содержащие (в %): кукурузный экстракт – 2.25, пептон – 3.5, соевое масло –4.5 и стимуляторы (пептоны, глицин). Используют активный инокулят, которым засевают стерильную среду. Ферментацию проводят в течении 7 суток при 28°С и хорошей аэрации (0,3 м3/м3⋅мин.). Исходный рН составляет около 7.0, в ходе ферментации в связи с выделением кислот среда подкисляется до рН 4.0–4.5. После утилизации углеродного субстрата продуцент начинает утилизировать кислоты; рН повышается и после этого начинается образование витамина В2. При этом кристаллы рибофлавина накапливаются в гифах и вне мицелия. На постферметационной стадии для выделения витамина мицелий нагревают в течение 1 ч при 120°С.

В ряде стран для получения кормовых препаратов витамина В2 используют достаточно простой способ на основе микроскопического гриба Eremothecium ashbyii, который выращивают в глубинной культуре в течение 80–84 ч при 28–30°С на среде с глюкозой или мальтозой (2.5 %), источником азота в виде NH4NO3 и карбоксидом кальция (0.5 %). Выход рибофлавина составляет 1250 мкг/мл. Культуральная жидкость концентрируется в вакуумной выпарке до содержания сухих веществ 30–40 % и высушивается в распылительной сушилке. Товарная форма продукта – порошок с содержанием рибофлавина не менее 10 мг/г и 20 % сырого протеина, в препарате присутствуют никотиновая кислота и витамины В1, В3, В6 и В12. Полученный генноинженерным методом штамм Bacillus subtilis образует за 35 суток ферментации до 4 г/л рибофлавина.

Получение эргостерина

Эргостерин– (эргоста-5,7,22-триен-3β-ол) – исходный продукт производства витамина D2 и кормовых препаратов дрожжей, обогащенных этим витамином. Витамин D2 (эргокальциферол) образуется при облучении ультрафиолетом эргостерина, который в значительных количествах синтезируют бурые водоросли, дрожжи, плесневые грибы. Наиболее активные продуценты эргостерина – Saccharomyces, Rhodotoryla, Candida.

В промышленных масштабах эргостерин получают при культивировании дрожжей и мицелиальных грибов на средах с избытком сахаров при дефиците азота, высокой температуре и хорошей аэрации. Более интенсивно эргостерин образуют дрожжи рода Candida на средах с углеводородами. При получении кристаллического препарата витамина D2 культивируют плесневые грибы (Penicillium, Aspergillus). Для получения кормовых препаратов облучают суспензию или сухие дрожжи (Candida). Облучают тонкий слой 5 % суспензии дрожжей ультрафиолетовыми лампами с длиной волны 280–300 нм. Кормовые препараты дрожжей содержат в 1 г АСВ 5000 Е витамина D2 и не менее 46 % сырого белка. Для получения кристаллического препарата витамина дрожжи или грибной мицелий подвергают кислотному гидролизу при 110°С. Витамин экстрагируют спиртом, фильтруют, далее фильтрат упаривают, несколько раз промывают спиртом. Спиртовый экстракт сгущают до 50 % концентрации сухих веществ, омыляют щелочью. Полученные кристаллы витамина очищают перекристаллизацией и сушат в эфире, отгоняя последний. Кристаллический осадок растворяют в масле. Данный препарат используют в медицинских целях. Эргостерин является также исходным продуктом для получения ряда стероидных гормонов, пищевых и лекарственных препаратов.

Основные дидактические положения МПИИ в школе

1. Принципы обучения изобразительному искусству

Принципы обучения - это руководящие идеи, нормативные требования к организации и проведению дидактического процесса. Они носят характер самых общих указаний, правил, норм, регулирующих процесс обучения. Принципы рождаются на основе научного анализа обучения, вытекают из закономерностей процесса обучения, устанавливаемых дидактикой.

Принципы зависят также от принятой дидактической концепции.

Принципы обучения изобразительному искусству,или П. методики изобразительного искусства, - основные, исходные теоретические положения, определяющие выбор методов, приемов, других средств обучения в целостном учебном процессе; руководящие идеи, нормативные требования к его организации и проведению.

Являясь научными основами процесса обучения в целом, принципы дидактики приобретают конкретное выражение и содержание в зависимости от специфики преподаваемого предмета

Это, во-первых, П. дидактики, получившие методическую интерпретацию в соответствии с обучением изобразительному искусству:

■ П. воспитывающего обучения;

■ П. научности;

■ П. наглядности;

■ П. активности и сознательности обучения;

■ П. связи обучения с практикой;

■ П. систематичности и последовательности обучения;

■ П. доступности (Н.Н. Ростовцев, B.C. Кузин);

■ П. прочности усвоения учебного материала (B.C. Кузин).

Во-вторых, специальные П. обучения, выведенные из специфики изобразительного искусства:

■ П. единства эмоционального и сознательного;

■ П. единства художественного и технического.

Так, например, восприятие произведений изобразительного искусства детьми предполагает не только получение ими эстетического наслаждения, но и приобретение знаний истории и теории изобразительного искусства (понимание стиля, вида, жанра произведения); при создании изображения - важно не только техническое его совершенство, но и художественная выразительность образа. Проблема П.находится в процессе поиска решений.

Рассмотрим основные современные принципы обучения. В современной отечественной дидактике имеется система принципов, которую составляют как классические давно известные, так и появляющиеся в ходе развития науки и практики.

2. Принцип воспитывающего обучения. Согласно принципу воспитывающего обучения оно должно не только давать знания, но и формировать в целом личность. Принцип воспитывающего обучения базируется на закономерности единства обучения и воспитания в целостном педагогическом процессе. Этот принцип предполагает формирование в процессе обучения базовой культуры личности: нравственной, правовой, эстетической, физической, культуры труда и жизнедеятельности, общения. Воспитание в процессе обучения связано с интеллектуальным развитием и, прежде всего, с развитием креативности индивидуальных познавательных способностей с учетом интересов обучаемых.

Воспитывающий эффект в обучении зависит от содержания образования, его разносторонности, гуманитарной направленности и научности. Усвоение учебного материала развивает не только познавательную сферу обучаемых, но и формирует у них навыки учебного труда, такие личностные свойства, как организованность, самостоятельность, усидчивость, трудолюбие, деловитость, требовательность к себе и другим, дисциплинированность.

Существенное воспитывающее влияние оказывает личность педагога, если она является референтной для учащихся. Последнее обусловлено отношением к детям и к педагогической деятельности, его эрудицией и уровнем профессионализма.

Принцип воспитывающего обучения предполагает уважительное отношение к личности обучаемого и одновременно разумную требовательность к нему, так как это является одним из условий реализации гуманистического подхода в образовании. Требовательность, не основанная на уважении, вызывает недовольство и агрессивность в отношениях между учащимися и учителем. Доброжелательность без требовательности приводит к нарушению дисциплины, неорганизованности, непослушанию обучаемых. Требовательность является своеобразной мерой уважения к личности. А. С. Макаренко подчеркивал, что к человеку нужно предъявлять как можно больше требований, но вместе с тем и как можно больше уважения. Воспитательный потенциал требовательности возрастает, если она объективно целесообразна, продиктована потребностями процесса обучения, задачами развития личности. Требовательность, какой бы оправданной и справедливой она ни была, не принесет пользы, если она нереалистична, невыполнима, если она не рассчитана на достигнутый заданный уровень развития личности ученика.

3. Принцип научности. Принцип научности требует, чтобы содержание обучения знакомило учащихся с объективными научными фактами, теориями, законами, отражало бы современное состояние наук. Выполнение этого принципа отражается в учебных программах и учебниках, в отборе изучаемого материала, а также в том, что школьников обучают элементам научного поиска, методам науки.

Принцип научности обучения предполагает соответствие содержания образования уровню развития современной науки и техники, опыту, накопленному мировой цивилизацией. Принцип научности требует, чтобы содержание образования, реализуемое как в учебное, так и во вне учебное время, было направлено на ознакомление обучаемых с объективными научными фактами, явлениями, законами, основными теориями и концепциями той или иной отрасли, приближаясь к раскрытию ее современных достижений и перспектив развития.

Имея прямое отношение к содержанию образования, принцип научности определяет требования к разработке учебных планов, учебных программ и учебников. При построении учебного процесса он требует использования дополнительного материала, содержащего сведения о глобальных проблемах и современных достижениях. Последовательное осуществление принципа научности означает ориентацию процесса обучения на формирование у учащихся концептуального видения мира и создание его адекватного и реалистического образа.

Принцип научности имеет отношение и к методам обучения. В соответствии с ним педагогическое взаимодействие должно быть направлено на развитие у учащихся познавательной активности, креативного и дивергентного мышления, творчества, ознакомление их со способами научной организации учебного труда. Этому способствуют использование проблемных ситуаций, в том числе ситуаций личностного выбора, специальное обучение умению наблюдать явления, фиксировать и анализировать результаты наблюдений, вести научную дискуссию, доказывать свою точку зрения, работать с учебной и научной литературой.

4. Принцип связи обучения с практикой требует, чтобы процесс обучения стимулировал учеников использовать знания в решении практических задач, анализировать и преобразовывать окружающую действительность, применяя знания в жизни, вырабатывая собственные взгляды. Для этого используется анализ примеров и ситуаций из реальной жизни, ознакомление учащихся с производством, общественными институтами.

5. Принцип систематичности и последовательности предполагает преподавание и усвоение знаний в определенном порядке, системе, требует логического построения как содержания, так и процесса обучения, что выражается в соблюдении ряда правил, например:

o изучаемый материал планируется, делится на логические разделы, темы, устанавливается порядок и методика работы с ним;

o в каждой теме надо установить содержательные центры, выделить главные понятия, идеи, структурировать материал урока;

o при изучении курса устанавливаются внешние и внутренние связи между теориями, законами, фактами.

6. Принцип доступности требует учета особенностей развития учащихся, анализа материала с точки зрения их возможностей и такой организации обучения, чтобы они не испытывали интеллектуальных, моральных, физических перегрузок. Еще Я.А.Коменский дал несколько правил этого принципа:

ü переходить от изучения того, что близко (история родного края), к тому, что далеко (всеобщая история);

ü переходить от легкого к трудному, от известного к неизвестному.

Л.В. Занков ввел принцип обучения на высоком уровне трудности, что все-таки отвечает принципу доступности: обучать в зоне ближайшего развития, то есть на том уровне, которого ребенок может достичь под руководством взрослого.

7. Принцип наглядности - один из старейших и важнейших в дидактике - означает, что эффективность обучения зависит от целесообразного привлечения органов чувств к восприятию и переработке учебного материала. Это "золотое правило" дидактики сформулировал еще Я.Коменский. В процессе обучения детям надо дать возможность наблюдать, измерять, проводить опыты, практически работать - через это вести к знанию. Если нет возможности дать реальные предметы, процессы, используются наглядные средства: модели, рисунки, лабораторное оборудование и пр.

Однако следование этому принципу должно быть в той мере, в какой он способствует формированию знаний и умений, развитию мышления. Демонстрация и работа с предметами должны вести к очередной ступени развития, стимулировать переход от конкретно-образного и наглядно-действенного мышления к абстрактному, словесно-логическому.

8. Принцип сознательности и активности учащихся в обучении - один из главных принципов современной дидактической системы, согласно которой обучение эффективно тогда, когда ученики проявляют познавательную активность, являются субъектами деятельности. Это выражается в том, что учащиеся осознают цели учения, планируют и организуют свою работу, умеют себя проверить, проявляют интерес к знаниям, ставят проблемы и умеют искать их решение. Традиционная дидактика недооценивает активность учащихся. Педоцентристская дидактика ее переоценивает. Современная система обучения опирается на активность учащихся при руководящей роли преподавателя. Активности и сознательности учения можно добиться, если:

· опираться на интересы учащихся и одновременно формировать мотивы учения, среди которых на первом месте познавательные интересы, профессиональные склонности;

· включать учеников в решение проблемных ситуаций, в проблемное обучение, в процесс поиска и решения научных и практических задач;

· использовать активные методы обучения, дидактические игры, дискуссии;

· стимулировать коллективные формы работы, взаимодействие учеников в учении.

Реализация этого принципа способствует не только формированию знаний и развитию детей, но и их социальному росту, воспитанию.

9. Принцип прочности требует, чтобы знания прочно закреплялись в памяти учеников, стали бы частью их сознания, основой привычек и поведения. Психология учит, что запоминание и воспроизведение зависят не только от материала, но и от отношения к нему. Поэтому для прочного усвоения требуется сформировать позитивное отношение, интерес к изучаемому материалу. Есть и другие правила этого принципа:

Ø прочное усвоение происходит, если ученик проявляет интеллектуальную, познавательную активность;

Ø для прочного усвоения надо правильно организовать количество и периодичность

Ø упражнений и повторения материала, учесть индивидуальные различия учащихся;

Ø прочность знаний обеспечивается, когда материал структурируется, выделяется главное, устанавливаются логические связи;

Ø прочность знаний обеспечивается систематическим контролем результатов обучения, проверкой и оценкой.

Как видно, принципы современной дидактики образуют систему, целостное единство, взаимосвязь. Реализация одного принципа связана с реализацией других: активность и систематичность с прочностью, доступность с научностью и т.д. Все вместе они отражают основные особенности процесса обучения, как его понимает современная дидактика, дают учителю совокупность указаний к организации учебного процесса. Анализ принципов показывает, что отечественная дидактика в большой мере сохраняет черты традиционной модели обучения: ведущая роль учителя, учебной программы, значительный академизм в преподавании. Это существенно отличает нашу школу от, например, американской, ориентированной на прагматическое обучение.

Дата добавления: 2014-07-11; просмотров: 686; Нарушение авторских прав

Мы поможем в написании ваших работ!