创新本位的AI-STEM融合新生态:模式构建与实践范例

创新人才培养是一项兼具时代性与永恒性的事业。智能时代潮流下,STEM教育需要注入新的内涵,才能适应AI时代的创新人才需求。因此,构建创新本位的AI-STEM融合新生态,已然成为未来教育发展的核心议题。设计思维秉持有目的运用创造力的本原逻辑,其管理并驱动创新的意蕴以及“思维指引→思维激发→思维组织”等进阶历程,为AI-STEM创新融合的价值内核和外部组织,提供了全面支撑。为此,根植于AI-STEM融合机理以及情境学习、活动理论的思想内蕴,构建设计思维使能的AI-STEM创新融合模式,诠释AI-STEM实践耦合的刺激条件与现实路径,并以“AI分类垃圾桶”为例,阐释设计模式的应用过程与实践成效,可为智能境脉中跨学科活动设计提供原理指导。未来仍需进一步挖掘AI-STEM融合模式的应用策略,以形塑持续创新的AI-STEM融合新生态。

培养小学生计算思维的教学模型研究

为迎接物联网人工智能时代的挑战,世界各国逐渐重视计算思维的培养,尤其强调从小培养计算思维。本研究提出设计型STEM+AI的教学模型,旨在为培养小学生计算思维提出新路径。该模型融合STEM与人工智能(AI)学科内容知识,通过设计型学习步骤为基础,培养小学生的计算思维能力。本研究通过单组前后测实验,通过计算思维的多维度测评方式,包括计算思维测试(CTT)、Bebras以及计算思维量表(CTS)多维量表,对武汉市某小学六年级学生的计算思维能力进行测试。研究表明,设计型STEM+AI教学模型在计算思维的多维测量上均能显著提升小学生的计算思维能力。本研究构建了培养小学生计算思维的创新教学模型——设计型STEM+AI,并详细阐述和分析了该教学模型促进计算思维的教学案例,为我国小学人工智能教学、STEM跨学科教学的研究与实践提供参考。

人工智能赋能教育与学习

近年来,人工智能(AI)的迅速发展和广泛应用已引起了我国政府的高度重视,也受到了教育界的极大关注。从教育的本质特征和人工智能的研究领域来分析人工智能与教育的关系,可以发现:教育是提高人的自然智能的过程和系统;人工智能是在机器上实现的教育。并且大量国内外权威期刊的文献分析也表明,人工智能技术在教育领域的应用与传统教学方法相比,具有比较显著的正面影响。人工智能必将对人类的教育与学习方式产生重大影响。

矮仔占的种质及其衍生系谱

矮仔占是广西容县的农家水稻品种.五十年代推广至长江流域12个省区,种植面积1100万亩,是我国第一个亩产超500公斤的籼稻品种.它具有矮秆、耐肥、抗倒等许多优良丰产性状.大多主要的优良性状都表现出较高的传达力.以矮仔占或具有矮仔占血缘为亲本的杂交衍生品种据不完全统计达112个,居我国三大水稻杂交亲本之首,成为我国南方稻区推广品种最广泛的血缘.以矮秆为基础,导入多抗的外源基因,育成更为高产优质抗病的品种有广泛的前景.

人脐带间充质干细胞治疗脊髓损伤有效性与安全性的Meta分析

目的:目前脊髓损伤仍缺乏十分有效的治疗手段,细胞治疗可能是一种很有前景的治疗手段,其中人脐带间充质干细胞由于其具有易获取、低成本、伦理争议少和免疫原性低等优点受到广泛关注。但目前临床上并没有大范围使用人脐带间充质干细胞,对其有效性和安全性还有争议。文章使用Meta分析来评价人脐带间充质干细胞治疗脊髓损伤的有效性和安全性。方法:应用计算机检索英文数据库(PubMed、Web of Science、Cochrane、EMbase)和中文数据库(中国知网、万方医学网和维普数据库),搜集人脐带间充质干细胞治疗脊髓损伤的临床研究文献,检索时间为各数据库建库至2021年4月。由2位研究人员独立阅读纳入文献、提取资料和评价质量,随机对照试验使用改良Jadad评分量表对纳入文献进行评分,并使用Cochrane风险偏倚评估工具进行偏倚风险评估,队列研究采用NOS量表进行评价,使用RevMan 5.3软件进行Meta分析。结果:共纳入10篇文献,370例患者,包括6篇随机对照试验,4篇队列研究,文献总体质量较高。Meta分析结果显示:①人脐带间充质干细胞移植组的ASIA感觉功能评分(MD=5.20,95%CI:3.50-6.90,P<0.00001)、AIS分级改善率(RR=2.26,95%CI:1.40-3.65,P=0.0008)、日常生活能力评分(Barthel指数)(MD=5.12,95%CI:1.04-9.20,P=0.01)均高于对照组;②人脐带间充质干细胞移植组在ASIA运动功能评分(MD=3.48,95%CI:-0.14-7.10,P=0.06)、ASIA感觉功能评分中细化的针刺觉(MD=7.58,95%CI:-0.44-15.59,P=0.06)、轻触觉(MD=7.67,95%CI:-0.42-15.77,P=0.06)评分方面,与对照组相比差异无显著性意义;③敏感性分析结果显示,在人脐带间充质干细胞移植组ASIA运动功能评分高于对照组(MD=6.14,95%CI:4.46-7.81,P<0.00001),在日常生活能力评分方面,结论与之前保持一致。纳入的10篇文献中,均报道未有严重不良反应发生,但是个别病例存在轻微的不良反应,经对症治疗后均消失。结论:现有的临床证据表明,人脐带间充质干细胞治疗脊髓损伤安全有效,患者的感觉和运动功能以及日常生活能力可得到显著改善。

攻癌肠清方对宫颈癌干细胞增殖、放疗敏感性的影响

目的探讨攻癌肠清方对宫颈癌干细胞增殖、放疗敏感性的影响及其机制。方法采用无血清培养基分离培养宫颈癌细胞CASKI的干细胞;流式细胞仪检测干细胞表面标记物CD133的表达;微球体形成实验检测干细胞的成球情况;噻唑蓝(MTT)检测攻癌肠清方联合放疗处理后,宫颈癌干细胞增殖能力;克隆形成实验检测宫颈癌干细胞联合放疗干细胞克隆形成能力的差异;Western blot法检测宫颈癌干细胞中p-GSK-3β、β-catenin、cyclin D1蛋白的表达水平;荧光定量聚合酶链式反应(PCR)检测宫颈癌干细胞中Sox2、C-myc及p-GSK-3β、β-catenin、cyclin D1 mRNA表达的水平。结果流式细胞术分选后CD133阳性率为(98.42±5.71)%,显著高于分选前的(3.82±0.81)%(P<0.05)。与分选前相比,分选后干细胞标志物OCT4、Sox2和Nanog的蛋白表达水平显著增加(P<0.05)。在24、48、72 h的时间点上,3组细胞增殖抑制率比较差异均有统计学意义(P<0.05)。尤以作用72 h的攻癌肠清方联合放疗组的细胞增值抑制率最高。与对照组比较,攻癌肠清方联合放疗组及放疗组的宫颈癌干细胞克隆形成率显著降低(P<0.05);且攻癌肠清方联合放疗组的克隆形成率显著低于攻癌肠清方组及放疗组(P<0.05)。与对照组比较,攻癌肠清方组、放疗组及攻癌肠清方联合放疗组宫颈癌干细胞的凋亡率显著增加(P<0.05)。且攻癌肠清方联合放疗组的细胞凋亡率显著高于攻癌肠清方及放疗组(P<0.05)。攻癌肠清方联合放疗组宫颈癌干细胞中C-myc及Sox2 mRNA及蛋白的表达均显著低于其他各组(P<0.05)。攻癌肠清方组、放疗组及攻癌肠清方联合放疗组宫颈癌干细胞中p-GSK-3β、β-catenin、cyclin D1蛋白表达水平均显著低于对照组(P<0.05)。且以攻癌肠清方联合放疗组各指标蛋白水平最低。结论攻癌肠清方能有效抑制宫颈癌干细胞的增殖并促进其放疗敏感性,其机制可能与攻癌肠清方抑制肿瘤干细胞p-GSK-3、β-catenin、cyclin D1蛋白的表达,降低C-myc、Sox2的表达,从而抑制了干细胞增殖,促进细胞凋亡有关。