В результате взаимодействия задержан нарушитель государственной границы

В результате взаимодействия задержан нарушитель государственной границы

Благодаря взаимодействию между Пограничным управлением ФСБ России по Алтайскому краю и Департаментом Пограничной службы КНБ Республики Казахстан по Павлодарской области на территории Кулундинского района задержан нарушитель государственной границы.

Ранним утром 8 июля от казахстанских коллег поступила информация о возможном нарушении государственной границы, неустановленным лицом, изыскивающим возможность незаконно попасть в Россию. Учитывая складывающуюся обстановку сотрудниками пограничного управления прикрыт участок государственной границы на направлении вероятного движения нарушителя границы. Через несколько часов после получения сигнала с применением служебной собаки неизвестный задержан в 100 метрах от государственной границы на территории Кулундинского района.

В результате разбирательства установлено, что задержанным оказался гражданин одной из стран Центрально — Азиатского региона. Так же выяснилось и то, что иностранец осознавал противоправность своих действий, так как знал, что официально въезд в Россию ему закрыт в связи с неоднократным нарушением административного законодательства.

В настоящее время в отношении задержанного возбуждено уголовное дело по ч. 2 ст. 322 УК РФ «Незаконное пересечение Государственной границы Российской Федерации». За данное преступление предусмотрено максимальное наказание в виде лишения свободы на срок до четырех лет.

Следует отметить, что в начале июля на участке ответственности Пограничного управления ФСБ России по Алтайскому краю задержано три иностранных гражданина, предпринявших попытку незаконного проникновения на территорию нашей страны в обход установленных пунктов пропуска. По всем фактам нарушения государственной границы ведется расследование.

 

 

 

Пресс-служба Пограничного управления ФСБ России по Алтайскому краю

Ускорение релятивистских электронов радиационных поясов Земли в результате взаимодействия с монохроматическими сигналами наземных ОНЧ передатчиков.

Как известно, в радиационных поясах Земли существуют электроны высоких энергий. Проблема нагрева этих электронов в магнитосфере Земли остается актуальной задачей в физике космической плазмы. Резонансное взаимодействие свистовых волн с электронами радиационных поясов Земли является одним из существенных механизмов ускорения частиц. В настоящее время работает целый ряд наземных ОНЧ передатчиков, сигналы которых распространяются в магнитосфере Земли в свистовой моде. В нашей работе мы не будем привязываться к характеристикам конкретного передатчика. Главным упрощением рассматриваемой нами модельной задачи является предположение о дактированном распространение волны. В этом случае резонансное взаимодействие происходит только на первом циклотронном резонансе, когда продольная скорость частицы $v_{||}$ близка к резонансному значению $v_{R}=(\omega-\omega_{c})⁄k$. Здесь $\textbf{k}$ — волновой вектор, направление которого всюду близко к направлению внешнего магнитного поля $\textbf{B}_0$. В численных расчетах мы полагаем, что ОНЧ передатчик работает стационарно, и монохроматический сигнал с частотой 10 кГц заполняет всю силовую трубку вокруг $L = 3$, так что амплитуда волны является функцией только координаты вдоль лучевой траектории $s$ и определяется следующим уравнением:
\begin{equation}
\frac{\partial}{\partial s }(\sigma v_g U)=2\gamma \sigma U,
\end{equation}
где $\sigma$ – поперечное сечение лучевой трубки, $v_g$ — групповая скорость, $U$ – плотность энергии волны, а $\gamma$ — инкремент волны. В настоящей задаче инкремент волны определяется током резонансных частиц и является нелокальным функционалом профиля амплитуды волны, так что уравнение (1) является интегро-дифференциальным уравнением. Также мы полагаем, что основной вклад в инкремент волны вносят нерелятивистские резонансные электроны. Для вычисления амплитуды волны мы пользуемся методом последовательных приближений. В нулевом приближении инкремент волны полагается равным нулю, а профиль амплитуды определяется только геометрическими факторами — поперечным сечением и групповой скоростью.
В первом приближении, наряду с учетом геометрических факторов, мы задаем инкремент волны равный линейному вдоль лучевой траектории. В следующем приближении полученная таким образом амплитуда волны используется для вычисления нелинейного инкремента. В нашей работе мы исследуем нагрев электронов релятивистских энергии вследствие их резонансного взаимодействия с сигналом наземного ОНЧ передатчика, амплитуда которого определяется в соответствии с методом последовательных приближений и является заданной для релятивистских электронов. Магнитосферная плазма часто бывает неустойчивой. В предположении неустойчивой плазмы область захвата по фазе оказывается асимметричной относительно экватора, так что в полушарии противоположном передатчику зона захвата больше, чем в полушарии передатчика. Эта асимметрия приводит к существенному увеличению кинетической энергии захваченных по фазе электронов.

Таким образом, в случае неустойчивой плазмы резонансное взаимодействие релятивистских электронов с монохроматическим сигналом наземного ОНЧ передатчика, распространяющимся дактированно в магнитосфере Земли, приводит к существенному увеличению кинетической энергии малой доли резонансных частиц.

В результате взаимодействия Церкви и ФМС России разработан учебник по основам русского языка и культуры для трудовых мигрантов / Новости / Патриархия.ru

4 июля 2013 г. 12:22

Организаторами обучающих курсов для мигрантов, действующих при православных храмах России, разработано и издано учебное пособие «Основы русского языка и культуры».

Об этом 3 июля 2013 года сообщили ИТАР-ТАСС в Синодальном отделе по взаимоотношениям Церкви и общества, комментируя итоги прошедшего накануне заседания Совместной комиссии Русской Православной Церкви и Федеральной миграционной службы России.

«Это первый учебник, который, кроме правил русского языка, будет знакомить приезжающих в Россию людей разных национальностей с ключевыми событиями русской истории и культурными традициями нашей страны», — считает руководитель службы региональных связей Синодального отдела по взаимоотношениям Церкви и общества Максим Паршин.

По его словам, в пособии «даются базовые знания о традиционных религиях, распространенных в России, и их ценностях». В отдельном разделе пособия собраны избранные статьи миграционного законодательства, которые необходимо знать тем, кто приезжает на работу в Россию.

Книга разработана на базе Российского православного университета и стала результатом совместной работы филологов, культурологов и специалистов ФМС.

Сегодня на территории России действуют 253 курса русского языка для мигрантов, 67 из них открыты при содействии территориальных органов ФМС и работают на бесплатной основе, из них 12 бесплатных курсов русского языка созданы на базе епархий Русской Православной Церкви.

Такие курсы действуют в Ставрополе, Пятигорске, Владикавказе, Краснодаре, Ростове-на-Дону, Хабаровске, Южно-Сахалинске, Калининграде. Также ведутся переговоры, чтобы в ближайшие месяцы создать их в Москве, Ямало-Ненецком автономном округе и республике Коми.

19 апреля 2013 года было подписано соглашение о взаимодействии Русской Православной Церкви и ФМС.

Патриархия.ru

Решение задачи 31

Задача 31

1. При взаимодействии амина (в данном случае – метилнитроанилина) с азотистой кислотой (NaNO2 + HCl) происходит реакция диазотирования и при пониженной температуре образуется соль диазония, которая затем в результате взаимодействия с раствором иодида калия превращается в иодпроизводное А. При нагревании арилгалогенидов с металлической медью с высокими выходами образуются диарилпроизводные (реакция Ульмана), т.е. Б – динитропроизводное диметилдифенила.

Восстановление нитрогруппы в ароматических нитропроизводных под действием металлического железа в растворе соляной кислоты – один из вариантов проведения известной реакции получения аминов – реакции Зинина. Далее полученный ароматический амин

В взаимодействует с салициловым альдегидом – реакция между альдегидом и амином приводит к образованию основания Шиффа (имина). Затем под действием NaBH4 происходит восстановление двойных связей С=N в имине Г, в результате чего образуется соединение I.

Рассмотрим схему получения соединения II. При кипячении алкилзамещенных ароматических соединений с раствором KMnO4 в кислой среде происходит окисление алкильных групп до карбоксильных, т.е. Д – замещенная дикарбоновая кислота. Превращение Д  →  Е – один из наиболее распространенных способов получения хлорангидридов карбоновых кислот. При взаимодействии дихлорангидрида Е с водным раствором аммиака образуется диамид

Ж.

Дальнейшая реакция диамида Ж с NaOBr (который образуется из Br2 и NaOH при охлаждении) представляет собой реакцию расщепления амидов по Гофману – превращение амидов карбоновых кислот в первичные амины с элиминированием СО2 (при нагревании до 60 °С), в результате чего образуется диамин З. Конденсация этого диамина с монохлорацетатом натрия приводит к образованию соединения II.

2. Структурные формулы энантиомеров для соединений I и II:

Россельхознадзор — Новости

федеральная служба по ветеринарному и фитосанитарному надзору

Территориальные управления…ТУ по Алтайскому краю и Республике АлтайТУ по Амурской областиТУ по Белгородской областиТУ по Брянской, Смоленской и Калужской областямТУ по Владимирской областиТУ по Воронежской, Белгородской и Липецкой областямТУ по городу Москва, Московской и Тульской областямТУ по Забайкальскому краюТУ по Иркутской области и Республике БурятияТУ по Кабардино-Балкарской РеспубликеТУ по Калининградской областиТУ по Камчатскому краю и Чукотскому АОТУ по Кировской области и Удмуртской РеспубликеТУ по Костромской и Ивановской областямТУ по Красноярскому краюТУ по Курганской областиТУ по Мурманской областиТУ по Нижегородской области и Республике Марий ЭлТУ по Новгородской и Вологодской областямТУ по Новосибирской областиТУ по Омской областиТУ по Оренбургской областиТУ по Орловской и Курской областямТУ по Пермскому краюТУ по Приморскому краю и Сахалинской областиТУ по Республикам Хакасия и Тыва и Кемеровской области-КузбассуТУ по Республике БашкортостанТУ по Республике ДагестанТУ по Республике ИнгушетияТУ по Республике Карелия, Архангельской обл.

и Ненецкому а.о.ТУ по Республике КомиТУ по Республике Мордовия и Пензенской областиТУ по Республике Саха (Якутия)ТУ по Республике Северная Осетия — АланияТУ по Республике ТатарстанТУ по Ростовской, Волгоградской и Астраханской областям и Республике КалмыкияТУ по Рязанской и Тамбовской областямТУ по Самарской областиТУ по Санкт-Петербургу, Ленинградской и Псковской областямТУ по Саратовской областиТУ по Свердловской областиТУ по Ставропольскому краю и Карачаево-Черкесской РеспубликеТУ по Тверской областиТУ по Томской областиТУ по Тюменской обл., Ямало-Ненецкому и Ханты-Мансийскому а.о.ТУ по Хабаровскому краю, Еврейской автономной и Магаданской областямТУ по Челябинской областиТУ по Чеченской РеспубликеТУ по Чувашской Республике и Ульяновской областиТУ по Ярославской областиЮжное межрегиональное управление Россельхознадзора

Новости

Версия для печати

Видео: О положительном результате взаимодействия территориальных управлений Россельхознадзора

10 сентября 2015 г.

Управление Россельхознадзора по Воронежской области не допустило выпуск в производство молока сухого обезжиренного содержащего антибиотик — метронидазол. Продукция обнаружена в компании занятой производством сметанных и творожных продуктов в г. Воронеж.

Ранее, в адрес Управления Россельхознадзора по Воронежской области от Управления Россельхознадзора по Брянской и Смоленской областям поступила информация, что ими при выполнении Плана государственного ветеринарного лабораторного мониторинга обнаружено 5 тонн сухого обезжиренного молока, изготовленного предприятием ОАО «Слуцкий сыродельный комбинат» в Минской области, Республика Беларусь. В данной продукции выявлено содержание метронидазола, что не соответствуют требованиям Технического регламента Таможенного союза 021/2011 «О безопасности пищевой продукции», 033/2013 «О безопасности молока и молочной продукции». Местом разгрузки в товарно-сопроводительных документах указан г. Воронеж. Поставщиком данной продукции является «Минскоблпродукт».

Категории: Ветеринария , Видеоматериалы

Ключевые слова: Молоко сухое, Метронидазол, Взаимодействие

Новости по теме

— Видео: О взаимодействии территориальных управлений Россельхознадзора  / 21.09.2015

— О проведении совместных мероприятий, направленных на недопущение распространения вируса АЧС на территории Воронежской и Белгородской областей  / 17.06.2014

В результате взаимодействия белорусской и российской прокуратур проблема возврата дебиторской задолженности начала решаться

23 сентября, Минск /Алина Гришкевич — БЕЛТА/. В результате взаимодействия белорусской и российской прокуратур вопросы возврата дебиторской задолженности предприятиям Беларуси стали постепенно решаться. Об этом сообщил журналистам генеральный прокурор Александр Конюк, отвечая на вопрос корреспондента БЕЛТА, по итогам состоявшегося у Президента Беларуси совещания.

Александр Конюк рассказал, что в соответствии с договоренностью налажено взаимодействие по данным вопросам с российской Генеральной прокуратурой, которое начало давать результат. И уже наблюдается тенденция того, что должники возвращают реальные деньги белорусским предприятиям.

По словам Александра Конюка, вопросами внешней дебиторской задолженности не случайно поручено заниматься прокуратуре. «С одной стороны, это работа руководителей предприятий, — сказал генеральный прокурор. — Но, к сожалению, проблема в том, что нынешняя внешняя дебиторская задолженность имеет криминогенную, коррупционную составляющую. Поэтому по поручению Президента прокуратура помимо своих основных задач занимается данным вопросом».

Александр Конюк также обратил внимание на тот факт, что, хотя на совещании обсуждалась ситуация на МТЗ, в целом эта проблема характерна и для других предприятий, у которых также имеются очень солидные внешние дебиторские задолженности. «Поэтому Президент еще раз акцентировал внимание на необходимости активизации работы по взысканию задолженностей. А эта работа, к сожалению, не обходится без возбуждения уголовных дел, поскольку иногда просто нет другого выхода, чтобы взыскать с преступников деньги, которые ими необоснованно нажиты», — пояснил генеральный прокурор.-0-

Опыт взаимодействия студентов на курсах дистанционного обучения: феноменологическое исследование




Санни (Лу) Лю


Ph. D. Студент и научный сотрудник
Педагогическая школа Россье
Университет Южной Калифорнии
Уэйт Филлипс Холл, комната 500
Лос-Анджелес, Калифорния -4037
Эл. Почта: [email protected]

Абстрактные

В данной статье основное внимание уделяется одной из наиболее значительных проблем дистанционного обучения, проблеме взаимодействия ученика с учеником, путем изучения опыта взаимодействия группы учеников, которые имели опыт дистанционного обучения.В нем рассматриваются такие вопросы, как текущий статус взаимодействия учащихся, восприятие учащимися таких взаимодействий и закономерности, возникающие в результате такого взаимодействия. Используя феноменологический метод, это исследование показало, что феномен взаимодействия студентов в дистанционном образовании переплетен со многими факторами и темами. Чтобы создать интерактивное учебное сообщество и поощрять взаимодействие студентов, все администраторы, преподаватели и сотрудники программы дистанционного обучения должны сотрудничать друг с другом на институциональном уровне.

Введение

Обзор

Нужны ли учащимся дистанционных курсов взаимодействия со своими одноклассниками? Джейкоб сказал: «Нет, потому что я не думаю, что на протяжении всего курса мои одноклассники будут знать больше, чем я. Зачем им знать больше меня? Да, именно почему я думаю, что они учатся больше, чем я? Так что, если у меня есть вопросы, я бы пошел прямо к профессору ». Янг сказал:« Я думаю, что взаимодействие студентов было очень важным — первая встреча, ледокол, птичий лагерь — это позволило нам активно сформировать это сообщество учеников.Мы попали в коллегиальную, неконкурентную среду обучения, где речь шла не о том, у кого лучшая оценка, а о том, как мы все должны добиться успеха ».

Два студента, обучающиеся по программам дистанционного обучения, две совершенно противоположные точки зрения. Какие факторы заставляют некоторых студентов думать, что взаимодействия необходимы и важны, в то время как другие считают, что они им не нужны? По-разному ли эти факторы работают в разных ситуациях, например, в разных типах курсов или в разных стилях обучения? Многие оставшиеся без ответа вопросы о программах дистанционного образования, таких как эти, требуют обсуждения, поскольку темпы роста онлайн-регистрации в системе высшего образования намного превышают темпы роста всего контингента студентов высших учебных заведений. Но из-за относительно нечастого личного общения между преподавателем и учениками дистанционное образование поставило много новых проблем в процессе преподавания и обучения.

Тема и цель

Эта статья посвящена одной из наиболее серьезных проблем дистанционного обучения — взаимодействию. Мур (1989) выделяет четыре типа взаимодействия в образовании: учащийся-контент, учащийся-учитель, учащийся-учащийся и учащийся-технология. В этой статье основное внимание уделяется взаимодействию учащегося и учащегося, поскольку этому вопросу посвящено мало исследований.Хотя исследования показали чувство изоляции и низкой мотивации среди студентов дистанционного обучения (Boulos, Taylor, & Breton, 2005), они не смогли представить полную картину явления взаимодействия. Например, какие виды взаимодействия существуют между студентами? Как часто они контактируют друг с другом? Довольны ли они тем, как они взаимодействуют? Какая закономерность возникает из их поведения при взаимодействии? Все эти вопросы недостаточно изучены в текущем исследовании.Таким образом, цель данного феноменологического исследования состоит в том, чтобы ответить на вышеуказанные вопросы путем изучения опыта взаимодействия группы студентов, прошедших курс дистанционного обучения.

Возможная значимость

Дистанционное образование — это недавно развивающаяся область, которая требует еще многих исследований, чтобы идти в ногу с этим быстро развивающимся явлением. Несколько исследований указали на положительную взаимосвязь между взаимодействием учителя и ученика и удовлетворенностью учеников и удержанием учеников (Kuh & Hu, 2001; Tinto, 1987; Tello, 2002).Однако мало исследований посвящено вопросам взаимодействия студентов в дистанционном образовании. Таким образом, при изучении взаимодействия студентов в дистанционном образовании в данной статье исследуется важная область, связанная с общим качеством в этой области, поскольку взаимодействие студентов уже давно известно как важный фактор, влияющий на результаты обучения. Таким образом, изучение опыта взаимодействия студентов на курсах дистанционного обучения улучшит наше понимание дистанционного образования, а также позволит прогнозировать результаты обучения студентов с точки зрения всей организации, включая административный и педагогический уровни.

Общий исследовательский вопрос

Общий вопрос исследования звучал так: «Как студенты воспринимают и описывают свой опыт взаимодействия с другими студентами на курсах дистанционного обучения?» В этом вопросе ключевыми компонентами являются «как», «студенты», «воспринимают», «описывают», «опыт», «взаимодействия» и «дистанционное обучение». Как указывает Мустакас (1994), ключевые слова в вопросе феноменологического исследования должны быть определены, обсуждены и разъяснены, чтобы прояснить намерение и цель исследования.Поэтому перед проведением исследования необходимо хорошо объяснить ключевые слова. В моем вопросе «студенты» относятся к участникам, и они являются студентами высшего учебного заведения. «Воспринимать» означает, как участники видят явление. Это означает, что разные люди видят одно и то же явление по-разному. «Описать» относится к значению явления. Что означает данное явление для участников? «Опыт» — это внутренний акт сознания. Он фокусируется на сознательном отражении явления.«Взаимодействие» — это действие, которое происходит между двумя или более объектами, при котором действие влияет друг на друга. Здесь это относится к любому контакту между студентами. Это может быть электронное письмо, телефонный звонок или личная встреча. «Дистанционное обучение» — это онлайн-обучение с использованием технологий.

Обзор соответствующей литературы

Фон

Дистанционное обучение также называется дистанционным обучением, электронным обучением или онлайн-обучением. В отличие от обычного обучения в классе, оно не ограничено пространством и временем.Фактически, учителя и ученики обычно разделены пространством и временем, хотя они могут выбирать взаимодействие синхронно или периодически встречаться на протяжении всего курса. Дистанционное обучение также требует использования технологий. На заре дистанционного обучения радио и телевидение были средствами массовой информации, используемыми для проведения образовательной деятельности. В настоящее время методы распространились на Интернет, электронную почту, программное обеспечение, видео, кассеты, камеры и т. Д. Для сравнения, преподаватели и студенты могут выбрать использование технологий в обычном обучении в классе, но это необязательно.

Благодаря альтернативным подходам дистанционного обучения, за последние пять лет оно быстро выросло. Согласно Слоунскому исследованию онлайн-обучения, в 2002 году 81% всех высших учебных заведений предлагали по крайней мере один полностью онлайн или смешанный курс. Среди государственных учреждений это число достигает 97%, при этом 49% из них предлагают онлайн-программу обучения. В то же время более 1,6 миллиона студентов прошли по крайней мере один онлайн-курс осенью 2002 года, и среди них все студенты U.S. Студенты высшего образования, 11% прошли хотя бы один онлайн-курс (Allen & Seaman, 2003). В 2003, 2004 и 2005 годах количество учащихся выросло до 1,98 миллиона, 2,35 миллиона и 3,2 миллиона соответственно. Трехлетний непрерывный рост онлайн-зачисления на 20–30% намного превышает общие темпы роста всего контингента студентов высших учебных заведений. В то же время около 50% всех школ сохраняли оптимистичное отношение к дистанционному обучению и определили онлайн-образование как важнейшую долгосрочную стратегию на три года (Allen & Seaman, 2004; Allen & Seaman, 2006).

Помимо поощрения общей образовательной практики в обычных классах, дистанционное образование изображается как обладающее большим потенциалом и, следовательно, более перспективным в содействии взаимодействию учащихся и улучшении результатов обучения за счет использования передовых компьютерных технологий. Например, Брюс и соавт. (2005) предполагают, что Интернет может обеспечить взаимодействие учащихся и множество способов обучения. Учащиеся могут иметь больший контроль над доступом к информации, индивидуальным темпом и временем и большей поддержкой в ​​процессе запроса.Лебарон и Миллер (2005) защищают широкие возможности, предлагаемые эффективным онлайн-дизайном: доступ к глобальному диапазону ресурсов, круглосуточное взаимодействие в рамках целенаправленного учебного сообщества, удобство доступа и возможности для рефлексивного диалога.

Однако из-за ограниченных возможностей личного общения между преподавателем и учениками дистанционное образование поставило много новых проблем в процессе преподавания и обучения. Ван и Ньюлин (2000) отмечают, что мало что известно о характеристиках студентов, обучающихся на курсах дистанционного обучения.В результате эффективному составлению учебной программы препятствует недостаточное понимание характеристик, взглядов и потребностей студентов, обучающихся на этих курсах (Smith, 1997). В то же время преподавателям необходимо развивать навыки, помогающие студентам адаптироваться к уникальным особенностям дистанционного образования. Однако отсутствие надлежащей подготовки может помешать им в полной мере участвовать в практике дистанционного обучения (Galusha, 1998), особенно с учетом того, что им приходится тратить в два раза больше времени на подготовку и проведение онлайн-курса по сравнению с традиционным курсом (Willis , 1994).При всех проблемах, с которыми сталкивается дистанционное образование, исследования показывают, что студенты, обучающиеся на дистанционном обучении, желают содержательной и мотивационной поддержки, помимо материалов курса, и без этого не могут добиться успеха (Williams, 2006).

Исследователи давно указали на важность взаимодействия студентов в процессе преподавания и обучения. Выготский (1978) утверждает, что совместное обучение необходимо для построения собственного познавательного процесса. Если члены группы не могут эффективно делиться своими знаниями, это может привести к плохим результатам обучения (Soller, 2004). Чтобы проверить разницу между совместным обучением и индивидуальным обучением, Ellis et al. (1994) сравнивает результаты решения проблем между пятиклассниками, которые работали с партнером, и теми, кто работал в одиночку. Результат показывает, что 75% парных студентов решили задачу с помощью новых математических правил, в то время как только 32% студентов, работающих индивидуально, пришли к решению.

Чтобы продвигать образование, ориентированное на учащегося, Американская психологическая ассоциация (APA) разработала документ — Психологические принципы, ориентированные на учащегося, — чтобы определить факторы, влияющие на обучение в 1990-е годы (Рабочая группа APA Совета по вопросам образования , 1997).Он включает 14 принципов, которые сгруппированы в четыре области: когнитивные и метакогнитивные факторы, мотивационные и аффективные факторы, факторы развития и социальные факторы, а также факторы индивидуальных различий. Принцип 11 тесно связан с вопросами взаимодействия учащихся с учетом факторов развития и социальных факторов. В нем говорится, что на обучение влияют социальные взаимодействия, межличностные отношения и общение с другими. Поскольку один из принципов неоднократно проверялся на протяжении многих лет (McCombs and Vakili, 2005), он подтверждает идею о том, что обучение улучшается за счет позитивных отношений с другими учащимися и предоставления им возможности учиться друг у друга в доверительной среде (McCombs, 2004 г.).

Следуя тому же принципу, несколько исследователей продвигают идею создания сообщества онлайн-обучения в рамках курсов дистанционного обучения. В этом сообществе знания создаются совместно сообществом учащихся, а не «доставляются» из единственного учебного источника (Burbules and Callister, 2000). Помимо активного общения, взаимодействия, онлайн-присутствия и модерируемых дискуссий, формирование онлайн-сообщества является одним из ключевых элементов качественного онлайн-образования.Поощрение интерактивности в онлайн-сообществе является основным показателем успеха онлайн-курсов (Bender, 2003; Salmon, 2001). Свон (2003) указывает, что взаимодействие учащихся между одноклассниками является одной из пяти областей интерактивности. Следовательно, поощрение взаимодействия студентов на курсах дистанционного обучения важно для создания сообщества онлайн-обучения.

Теоретические основы

Хотя ценность взаимодействия была признана исследователями, проблема взаимодействия студентов в дистанционном образовании изучена недостаточно.Некоторые исследователи указывают, что нынешнее неадекватное понимание эффективности дистанционного образования связано с отсутствием теоретических основ. Это может быть особенно проблематичным для феноменологических исследований, потому что феноменология попадает в область «до» теоретических рамок (Creswell, 1998, стр. 86). Следовательно, перед процессом сбора и анализа данных необходима теоретическая основа. Для этой статьи была выбрана потенциальная теория — теория когнитивного ученичества. Подробное обсуждение этой теории выглядит следующим образом:

Основанная на конструктивистской модели обучения, теория когнитивного ученичества подчеркивает внешнюю поддержку, оказываемую педагогами в процессе обучения.Эвристическое содержание, ситуативное обучение, моделирование, коучинг, артикуляция, размышление, исследование и упорядочение в возрастающей сложности являются основными характеристиками модели когнитивного ученичества (Wilson and Cole, 1994). Он предлагает создать учебную среду, ориентированную на учащихся, в которой учащиеся думают и размышляют над своими мыслями совместными интеллектуальными усилиями в соответствии с сотрудничеством.

По сути, теория когнитивного ученичества направлена ​​на развитие культуры, в которой учащиеся интуитивно верят, что они могут учиться лучше, если они делятся знаниями и взаимодействуют друг с другом.Обсуждения в этом учебном процессе будут способствовать индивидуальному когнитивному росту, так что учащиеся придут к своим собственным выводам, основанным на сотрудничестве через межличностное общение. С точки зрения обучения информация распространяется среди учащихся посредством наблюдения и управляемой практики.

Когнитивная теория ученичества широко применяется в области дистанционного обучения с точки зрения медиа и обучающего взаимодействия. Исследования показывают, что результаты традиционного образования и дистанционного обучения одинаковы, только если каждый выбирает соответствующий учебный материал и метод, включая взаимодействие ученика с учеником и своевременную обратную связь от учителя к ученику (Moore & Thompson, 1990; Verduin & Кларк, 1991).В целом, культура совместного обучения, продвигаемая теорией когнитивного ученичества, может применяться во всех ситуациях процесса преподавания и обучения. Однако из-за своего уникального применения в области дистанционного обучения и насущных потребностей таких теорий в этой области теория когнитивного ученичества очень полезна при планировании курсов дистанционного обучения.

В этой статье опыт взаимодействия студентов будет оцениваться путем изучения того, имели ли студенты положительное взаимодействие с другими студентами и установили ли они коллегиальные и поддерживающие отношения друг с другом.Во время курсов также изучается, поощряли ли студентов к взаимодействию с другими студентами и какие факторы влияют на взаимодействие студентов в рамках курса дистанционного обучения.

Дизайн и методология

Общий подход и обоснование

В этом исследовании использовалась феноменологическая методология по двум причинам: во-первых, вопрос исследования касается опыта участников, а феноменология касается «значения пережитого опыта для нескольких людей в отношении концепции или явления» и » исследование структур сознания в человеческом опыте »(Creswell, 1998, P.51). Таким образом, эта методология помогает выяснить, существует ли взаимодействие между учащимися в дистанционном образовании. Во-вторых, помимо выяснения смысла опыта, феноменология также касается внутреннего сознания участников. Поскольку взаимодействие — это проблема, полная личных переживаний, важно исследовать лежащее в основе сознание, лежащее в основе их опыта. Таким образом, мы можем получить полную картину явления.

Выбор населения и доступ

В этом исследовании при отборе участников требовались два критерия: они прошли курсы дистанционного обучения и могли сознательно сформулировать свой опыт, который был определен в процессе собеседования перед отбором.В то же время в данном исследовании была сделана попытка следовать методам выборки с максимальной вариацией. При выборе со-исследователей (участников) для этого исследования со-исследователи должны (1) изучать или изучали свои онлайн-курсы в различных типах учреждений, таких как общественные колледжи, государственные университеты и частные университеты, (2) были разного возраста, (3) специализировались по разным дисциплинам, (4) были выходцами из разных этнических групп и (5) обладали широким опытом дистанционного обучения.Целью этого метода выборки было не обобщение, а скорее увидеть закономерность, возникающую из различных фонов (см. Приложение B).

Чтобы следовать критериям отбора и доступа населения, были использованы следующие шаги для отбора участников:

1. Заявление о целях было подготовлено и разослано большому сообществу студентов, которые прошли или проходили курсы дистанционного обучения. Заявление включало намерение исследования и приглашение к короткому интервью с исследователем.

2. Для людей, ответивших на письмо, было проведено 10-минутное интервью с каждым человеком. Короткие интервью преследовали две цели: а. Чтобы проинформировать респондентов о цели исследования и их правах в учебном процессе. б. Чтобы узнать, подходят ли респонденты и есть ли у них время для участия в этом исследовании.

3. По обоюдному согласию окончен отбор участников. В целом, цель этого процесса состояла в том, чтобы устранить «любые неправильные представления и опасения, которые были у участников по поводу исследования, и оставить их с чувством собственного достоинства» (Бланк и т. Д.), 1922, с.961).

Процедуры сбора данных

Интервью

Феноменологические исследования в первую очередь полагаются на глубинные интервью для сбора данных. Подходящее количество участников — десять или меньше, и глубинные интервью могут длиться до двух часов на каждое занятие (Creswell, 1998). Для этой статьи был выбран полуструктурированный протокол интервью. Он допускает больше вариаций, чем традиционное структурированное интервью, и отражает важность совместной работы между исследованием и участниками.Протокол интервью был разработан в соответствии с моим общим исследовательским вопросом и теоретической основой (см. Приложение A). В общей сложности пять со-исследователей были опрошены несколько раз в течение всего процесса, продолжительность каждого интервью составляла от сорока пяти минут до двух часов.

Другие методы

Помимо глубинных интервью, был проведен поиск различных документов для сбора дополнительных данных для этого исследования. Это были следующие документы: (1) программа курса, в которой какие-либо требования курса были связаны с взаимодействием студентов, (2) общедоступные документы, такие как федеральные и государственные постановления, касающиеся дистанционного обучения, заявления о миссии учебных заведений и протоколы проектирования дистанционного обучения, а также (3) документы и статьи из различных ассоциаций дистанционного обучения и журналов.

Процедуры анализа данных

Эпох

Moustakas (1994) указывает, что «Epoche, греческое слово, означающее держаться подальше или воздерживаться … В Epoche мы отбрасываем наши предубеждения, предубеждения и предвзятые представления о вещах». В результате «мир в скобках очищен от обычных мыслей и предстает перед нами как феномен, на который нужно пристально смотреть, познавать наивно и свежо через« очищенное »сознание» (стр. 85). Это важный шаг перед началом процесса анализа данных.Чтобы достичь такого «очищенного» сознания, я записал свой прошлый опыт дистанционного обучения и предупредил себя, чтобы не вкладывать его в тон вопросов, в способ интерпретации результатов и в процесс записи выводов. Чтобы еще больше уменьшить предубеждения, которые я мог бы внести в исследование, этой и последующим процедурам предшествовал метод триангуляции, указанный в разделе достоверности.

Горизонтальность

Горизонализация — это процедура выбора значимых утверждений для каждого отдельного соисследователя.При этом я следовал критериям Ван Кама (1959, 1966) для определения горизонтов по рекомендации Мустакаса. Два требования: (1) содержит ли он момент опыта, который необходим и достаточен для его понимания, или (2) можно ли его абстрагировать и обозначить? Если так, то это горизонт опыта. Выражения, не соответствующие указанным выше требованиям, были удалены. Перекрывающиеся, повторяющиеся и расплывчатые выражения также были исключены или представлены в более точных описательных терминах.Оставшиеся горизонты были неизменными составляющими опыта. Таким образом, многократное чтение стенограммы и комбинирование ее с индикаторами невербальной коммуникации, как написано в примечаниях, сократило каждую стенограмму на несколько горизонтов.

Феноменологическая редукция

Это процесс постоянного возвращения к сути опыта, чтобы вывести внутреннюю структуру или значение само по себе. Затем данные были сгруппированы по темам, а повторяющиеся утверждения были удалены.Этот шаг также был объединен с дальнейшей тематизацией путем объединения исходных тем в более всеобъемлющие. Бояцис (1998) указывает, что хороший тематический кодекс должен содержать пять элементов: ярлык, определение, два описания (индикаторы и квалификации) и примеры. При выборе темы существенного опыта со-исследователей руководствовались критериями Бояциса.

Исчерпывающее описание феномена взаимодействия студентов

Феномен студенческого взаимодействия — очень сложная проблема.Многие факторы переплетены вместе, поэтому их трудно понять с первого взгляда. Таким образом, описание этого явления было сгруппировано по пяти факторам и их подтемам. Чтобы отразить богатство такого опыта и взаимосвязанный характер тем, была создана модель для описания этого процесса (см. Приложение C). Подробное описание феномена взаимодействия студентов представлено в разделе результатов.

Надежность

Что касается феноменологической методологии, Кресвелл (1998) указывает некоторые методы проверки, которые следует использовать специально.Например, богатое и толстое описание — одно из них. При чтении Мустакаса (1994) и Полкингхорна (1989) и объединения стандартов, установленных другими исследователями, такими как восемь стандартов Линкольна (2000), была разработана процедура триангуляции, чтобы гарантировать надежность и достоверность этого исследования (см. Рисунок 1). . Это исследование приносит пользу, поскольку предоставляет подтверждающие доказательства и использует множество теорий, ресурсов и методов.



Результаты исследования

На количество взаимодействий студентов в курсе дистанционного обучения влияло множество факторов, и эти факторы также взаимодействовали друг с другом, что делало поведение студентов при взаимодействии довольно сложным явлением.Доминирующими факторами, выявленными в этом исследовании, являются фактор преподавателя, фактор учащегося, фактор курса, отличие от фактора традиционного курса и фактор удобства. Для каждого фактора было построено несколько тем для дальнейшего объяснения сложности такой конструкции, а также были представлены взаимодействия между темами (см. Приложение C).

Фактор инструктора:

Этот фактор включает три темы: дизайн курса, стиль преподавания и использование технологий.Из результатов анализа данных совершенно очевидно, что фактор преподавателя, особенно тема дизайна курса, имел решающее значение при определении количества взаимодействий студентов в дистанционном образовательном курсе. Судя по опыту со-исследователей, инструктор должен был быть тем, кто сознательно прилагал усилия для инициирования взаимодействия со студентами. Преподавателям нужно было не только требовать некоторого метода взаимодействия с учениками в своей программе или в других материалах курса, они также должны были очень четко указывать такие требования, используя такие методы, как включение взаимодействия с учениками как часть оценки или четкое указание, что ученики должны задавать вопросы и отвечать одноклассникам в течение семестра. Например,

Я думаю, что вы должны быть более эффективными профессорами и быть более эксклюзивными, чтобы они говорили нам задавать вопросы, использовать доску, чтобы задавать вопросы и что-то в этом роде … учебные цели курса и содействие как можно большему взаимодействию через среду. Я не думаю, что это очень полезно, если преподаватели просто размещают информацию в Интернете на сайте доски или в какой-либо другой системе, которую они используют, и просто позволяют студентам делать это самостоятельно (Эндрю).

Это опять же имеет значение в зависимости от того, как модерируется класс. С самого начала вы должны четко понимать, каковы требования и каковы ожидания. Вы должны предоставить некоторую степень ресурсов. Самое сложное — это набрать обороты, чтобы начать работу (Янг).

Стиль преподавания важен для взаимодействия студентов, независимо от того, изучал ли студент традиционный курс или курс дистанционного обучения. Некоторые преподаватели любили читать лекции и не способствовали общению между студентами в рамках своего курса.Другие инструкторы поощряли студентов к взаимодействию, используя групповые проекты, обсуждения, прося студентов отправлять друг другу электронные письма или размещать сообщения на доске обсуждений. В результате у студентов было больше возможностей взаимодействовать друг с другом на своих курсах. Все мои со-исследователи осветили эту проблему, когда упомянули о своем опыте дистанционного обучения. Например,
Некоторые профессора позволяют вам обсуждать в классе. Какой-то инструктор много говорит, и у вас нет времени на разговоры с одноклассниками.Взаимодействие со студентами совершенно разное, в зависимости от профессора. У меня есть класс, о котором нужно много говорить. В других классах вы действительно не говорите ни слова, пока не уйдете (Джейкоб).

Инструктор также играет важную роль. Если инструктор он, то я просто хочу вести курс, приходи в класс, вот и все. Это сильно обескураживает студенческое общение. Но я встречался с инструкторами в обычном классе, традиционном классе, где он побуждает студентов отправлять материалы по электронной почте и публиковать новости и приносить то, что они хотят обсудить, или отправить по электронной почте, или опубликовать на доске, или что-то в этом роде, что может помочь.Все зависит от профессора (Джадда).


В современной практике дистанционного обучения в целом используются некоторые компьютерные технологии, такие как Интернет, и учебное программное обеспечение, такое как классная доска. Таким образом, то, насколько хорошо преподаватель использует такие технологии, влияет на качество их обучения. Учреждения столкнулись с трудностями при ознакомлении преподавателей с текущими разработками технологий и, что более важно, с пониманием того, как преподаватели могут использовать технологию инновационным образом, чтобы изменить взаимодействие студентов.Как сказал Эндрю,
У нас есть гораздо больший потенциал для облегчения взаимодействия, чем то, что мы делаем сейчас … Если учитель должен знать, как его использовать, и он должен осознавать, как они собираются его использовать … (Однако) преподаватели этого не делают. не хотят проходить обучение, а также многие из них еще не чувствуют себя комфортно с технологиями до того уровня, когда они могут выйти за рамки основ и думать об инновациях.
Фактор учащегося:

Еще одним не менее важным фактором, выявленным в этом исследовании, является фактор учащегося, в рамках которого выделяются три темы: стиль обучения, мотивация и удовлетворенность.Подобно стилю преподавания под фактором преподавателя, разные стили обучения также оказали влияние на процесс взаимодействия. Некоторым нравилось ходить в класс и общаться с другими учениками, в то время как другим нравилось учиться самостоятельно, а не взаимодействовать с другими учениками или взаимодействовать с другими учениками как можно меньше. Такие различия в стиле обучения можно увидеть из обсуждения студентами их удовлетворенности курсами дистанционного обучения. Например,

Значит, это тоже зависит от вашего стиля обучения.Если вам нравится работать самостоятельно и решать вопросы самостоятельно, возможно, чтобы учиться у группы, вам, возможно, придется выполнять больше работы, чем самостоятельно, это зависит от стиля обучения (Джейкоб).

Это зависит от типа студентов и курса. И если курс действительно сложный, и он вызывает много объяснений со стороны профессора, вы знаете, что это не то, что вы можете просто пройти. Это будет сложно. Это также зависит от студентов. Некоторых студентов они могут легко выучить по книге или легко учатся, приходя в класс и слушая.Это зависит от (Джадд).

Для студентов, которым нравилась поддержка одноклассников, отсутствие взаимодействие на курсах дистанционного обучения уменьшило их интерес к таким курсам. Напротив, для студентов, которые являются независимыми учениками и любят разбираться в вещах самостоятельно, отсутствие взаимодействия между студентами, по-видимому, мало повлияло на их предпочтение дистанционному обучению. Таким образом, стиль обучения оказался решающим фактором при принятии решения о том, насколько студент будет взаимодействовать с другими студентами и насколько они удовлетворены курсами дистанционного обучения.

Мотивация, которая в основном связана с побуждением студента к взаимодействию с другими студентами, была важным фактором в оценке желания студента инициировать взаимодействие. Судя по опыту соисследователей, мотивация к взаимодействию с другими студентами на курсах дистанционного обучения была поразительно низкой. Многие из них заявили, что у них не было никакого стимула отправлять электронные письма другим студентам или публиковать сообщения и отвечать на доске объявлений. Например, Эндрю сказал:

Если это (взаимодействие) не является частью курса, гм… записано в учебной программе, поэтому обычно этого не происходит. (смеется …) так что … гм … потому что на самом деле у вас нет мотивации это делать. Это не настоящий стимул для того, чтобы делать больше … Не хватает времени, чтобы самостоятельно внедрять инновации. Так что на самом деле то, как учителя используют систему, влияет на то, как проходит курс.
Низкую мотивацию к взаимодействию среди студентов дистанционного образования можно объяснить сочетанием ее с вопросом удобства. Когда студенты воспользовались удобством, которое дает им дистанционное образование, не посещая занятия в физическом месте, у них было больше гибкости в работе над другими вещами в своей жизни.В результате они не хотели тратить больше времени и усилий на общение с другими студентами, если бы они все равно могли пройти курс самостоятельно.

Удовлетворение студентов курсом дистанционного обучения в значительной степени было связано с их взаимодействием. Большинство участников считали взаимодействие важным компонентом их обучения. Например,

Я не любил, мне он (курс дистанционного обучения) не нравился так сильно, как традиционный класс, потому что мне действительно не нравился… Я не разговаривал (с одноклассниками), не знаю, я даже не разговаривал с учителем (Чад). Я считаю, что наиболее успешным курсом является то, что профессора заставляли нас много обсуждать. Так много постов на форумах, ответов на сообщения друг друга и вопросов для диалога … чтобы начать диалог. Также, чтобы мы работали над проектом (Эндрю).
Отличие от традиционного Фактор курса:

Еще одним фактором, который возник в процессе анализа данных, были отличия от традиционного фактора курса.Три подтемы: самообучение, самодисциплина и разные временные рамки. Большинство со-исследователей представили свои курсы дистанционного обучения как курсы самообучения. Например,

Но в целом готовимся. Мы делаем заметки и так далее, но это все. Так я и беру онлайн-курс. Я думаю, это курс самообучения (Чад). Самая большая разница, я бы сказал, заключается в том, что вы изучаете материалы самостоятельно, вместо того, чтобы кто-то преподавал нам материал.На самом деле учитель. Это самая большая проблема (Джейкоб).
Такое восприятие курсов дистанционного обучения привело к появлению у студентов независимых стилей обучения. Студенты думали, что им нужно заниматься самостоятельно, и не хотели связываться с одноклассниками. В результате они реже общались со своими одноклассниками. Восприятие этими студентами курсов дистанционного обучения было тесно связано со стратегиями разработки курсов преподавателей. Если преподаватель отправил программу курса и список литературы только в начале курса и ожидал, что студенты сделают все самостоятельно, для студентов было легко сделать вывод, что онлайн-курсы являются курсами для самостоятельного изучения.С другой стороны, такое восприятие также указывало на неспособность включить взаимодействие в курсы дистанционного обучения.

Самодисциплина — это тема, которую упоминает каждый соисследователь. По сути, это означает, что студенты должны составить график учебы, чтобы не откладывать на потом. В отличие от традиционного класса, курс дистанционного обучения не давал студентам возможности обсуждать многие вопросы в классе каждую неделю. Поэтому студентам нужно было следить за тем, чтобы они выполнили объем работы каждую неделю, чтобы не отставать от графика.Поскольку у студентов обычно были другие дела, было легко откладывать дела на потом и делать все в последнюю минуту. Например,

Студентам труднее, потому что, когда мы встречаемся в классе, вы вроде как поощряете … занятия в классе поощряют и мотивируют студентов любить учебу. Они навязывают это. Потому что, если вы не придете на занятия, дисциплинируйте себя, и тогда, скорее всего, у вас ничего не получится (Джадд).

Очень сложно быть мотивированным для выполнения работы. И если вы проводите онлайн-курс, вам действительно нужно хорошо распоряжаться своим временем, потому что иногда легко просто не выполнять работу.Поскольку вы не ходите в класс, единственное, что вас мотивирует на выполнение работы, — это срок, так что с этой точки зрения это сложно. Вы должны действительно уметь планировать себя и свое время, потому что никто не сделает это за вас (Эндрю).

Как правило, между самодисциплиной и взаимодействием со студентами существовала благоприятная взаимосвязь. Взаимодействие со студентами может помочь им в самодисциплине, удерживая их на правильном пути. В то же время у ученика, который был самодисциплинированным, было больше шансов взаимодействовать с другими учениками.Янг показывает нам, что
Вы не можете просто сидеть в своем углу и ждать, что все поверят, что вы сделали свою работу. Должно быть что-то, и для того, чтобы оно было эффективным, не должно быть препятствий в конце семестра, которые вы перепрыгиваете. Это должна быть постоянная обратная связь, чтобы люди могли в основном предпринимать корректирующие действия, если корректирующие действия необходимы. Они могут посоветоваться с другими и сказать, что мне нужно кое-что сделать, потому что я отстаю.
В то же время, поскольку большинство студентов курсов дистанционного обучения присылают информацию друг другу по электронной почте или размещая на доске объявлений, они обычно не получали ответы сразу.Следовательно, между заданием вопросов и получением ответов была разница во времени. Некоторых студентов не устраивала такая задержка во времени. В результате им не нравилось, как студенты взаимодействуют друг с другом на курсах дистанционного обучения, и они чувствовали себя изолированными или тревожными. Например, Андрей не возражал против отставания во времени. Он сказал,
Но в Интернете вы должны опубликовать что-то, а затем написать об этом и объяснить это, а затем ждать, пока кто-то еще ответит вам. Так что это может занять немного больше времени… для этого процесса. Просто это было бы в разных временных рамках. Я думаю, тебе просто нужно дать кому-нибудь больше времени на это.

Однако Янг ​​это не понравилось. Он сказал,

Одна из вещей заключается в том, что у вас должен быть достаточно широкий конвейер, чтобы ученики не разочаровывались в ответах. Другими словами, если я печатаю ответ, я не хочу нажимать букву, а потом ждать.

Фактор курса:

Фактор курса включал две темы: сложность и тип.Сложность означает, насколько сложным был курс. Некоторые со-исследователи разделили свои курсы на курсы высшего и низшего уровней. Чем сложнее курс, тем больше он требует взаимодействия студентов, и наоборот. Например, Джадд заявил, что,

Но если это курсы высшего дивизиона, я бы предпочел пройти традиционный класс … из-за взаимодействия студентов с ним. Вы получаете помощь от своих друзей, вы можете встречаться и заниматься групповыми проектами, даже вместе учиться.
Тип курсов также имеет значение для количества взаимодействий студентов на курсах дистанционного обучения. Некоторые предметы требовали большего взаимодействия со студентами, чем другие. Для курсов, требующих большего количества взаимодействий со студентами, было естественным видеть большее количество взаимодействий со студентами. Например, Джейкоб, который является независимым учеником, сказал, что:
Так что, если у меня есть вопросы, я сразу обращусь к профессору. Я пытался разобраться во всем самостоятельно … (Однако) классы математики не так актуальны.Да, он имеет дело с гораздо большим количеством формул, уравнений, когда использовать каждую из них. Я действительно думаю, что определенно спрошу своих одноклассников, а также буду больше заниматься с моим профессором.
Фактор удобства:

Еще одним фактором был фактор удобства. Как обсуждалось ранее, разделение времени и пространства на курсах дистанционного обучения предоставило студентам удобство, позволив им более гибко управлять своим временем и деятельностью в своей личной жизни. Хотя эта особенность дистанционного обучения не имеет прямого отношения к взаимодействию студентов, она тесно связана с мотивацией учащихся и разработкой курса преподавателей, как упоминалось ранее.Следовательно, это был важный компонент в определении взаимодействия студентов.

Заключение

Феномен взаимодействия студентов в условиях дистанционного обучения переплетается со многими факторами в институциональной среде. Следовательно, чтобы лучше понять взаимодействие студентов на курсах дистанционного обучения, необходимо исследование этого вопроса с учетом более широкой картины. Основные последствия этого исследования влияют на сложность, учебное сообщество и различия между учащимися, поскольку это касается взаимодействия учащихся в дистанционном образовании.

Сложность

Проблема взаимодействия студентов никогда не была изолированной проблемой, которая имела значение только между студентами. Фактически это относилось ко всем компонентам учреждения. Кокс (2005) применяет институциональную теорию к высшим учебным заведениям и приходит к выводу, что в основе способности учреждений предлагать курсы дистанционного обучения лежат шесть основных компонентов. Шесть основных компонентов: административное обязательство (выделение ресурсов), услуги поддержки студентов онлайн (регистрация, консультирование, предоставление доступа), постоянный онлайн-координатор (помощь в разработке курса и решении вопросов онлайн-обучения), внутренние / внешние финансовые и технологические ресурсы (компьютеры, система управления онлайн-курсами), онлайн-профессиональное развитие (развитие онлайн-знаний преподавателей) и адекватное участие преподавателей (достаточное количество новаторов, поддерживающих онлайн-образование).Исходя из результатов нашего исследования, мы можем сделать вывод, что дизайн курса или программы дистанционного обучения в значительной степени зависит от количества взаимодействий студентов, происходящих в рамках курса. Для курсов или программ, которые поощряли взаимодействие студентов и учитывали это как часть оценки успеваемости студентов, было естественным видеть в них больше взаимодействий студентов.

Общая тема в разделе результатов исследования показала, что инструкторы сыграли важную роль в этой картине.Джон Коуэн, известный профессор за свою работу по развитию курсов, ориентированных на учащихся, в Британском открытом университете, предложил преподавателям учитывать вопросы, которые они ценят, в части оценки (Lebaron and Miller, 2005). Например, если преподаватель ценит взаимодействие ученика, то ему или ей необходимо указать в учебной программе, что взаимодействие ученика будет засчитываться для x суммы оценки. В противном случае легко позволить студентам завершить курсы, не взаимодействуя с другими студентами.

Однако, чтобы добавить шесть основных компонентов, поддерживающих дистанционное обучение, обсуждаемых в этом документе, инструкторам требуется огромная помощь со стороны администраторов.Администраторам необходимо заручиться помощью финансовых и технических специалистов, преподавательского состава и группы координаторов онлайн-программ, чтобы успешно провести онлайн-курс. Фактически, все люди, затронутые программами дистанционного обучения, должны нести ответственность за повышение качества онлайн-курсов. Основываясь на успешном опыте Эндрю и Янга, разработка программы и учебного плана в значительной степени повлияла на степень взаимодействия студентов в рамках курса дистанционного обучения.Дизайн, который явно включает в себя компонент продвижения интерактивных занятий, имел больше шансов повысить удовлетворенность студентов курсами.

Обучающее сообщество

В ходе исследования несколько участников воспринимали свои курсы дистанционного обучения как курсы самообучения, потому что их инструкторы загружали только учебный план и материалы для чтения в Интернете и позволяли им следовать учебному плану. В их описании опыта дистанционного обучения мы можем сказать, что в ходе их обучения не было никакого смысла в сообществе онлайн-обучения.Некоторые студенты даже думали, что самообучение — это способ дистанционного обучения. Тем не менее, многочисленные исследования указывают на идею обучения как социальной деятельности (Bandura, 1977; Vygosky, 1978) и необходимость создания сообщества онлайн-обучения (Bender, 2003; Salmon, 2001). Поэтому вопрос о том, как приступить к созданию такого сообщества, является важной темой для многих онлайн-курсов, администраторов и дизайнеров программ. Одна из рекомендаций, извлеченных из этого исследования, — это организация первых встреч, чтобы студенты познакомились друг с другом и выявили различные области знаний, которыми обладают их одноклассники.Опираясь на этот фундамент, студенты с большей вероятностью проявят инициативу, чтобы связаться друг с другом и учиться друг у друга.

В то же время стоит обсудить еще один вопрос — метод моно-коммуникации, используемый соавторами в этом исследовании. Например, мы видим только текстовые сообщения, такие как электронная почта, доски обсуждений, мгновенные сообщения и группы новостей, как единственный способ общаться с другими студентами. Другие методы связи, такие как телефон, видеоконференцсвязь или интерактивное программное обеспечение, использовались редко или никогда не использовались.Учитывая огромный потенциал компьютерных технологий, инновации в этой области должны быть включены в план построения наших онлайн-сообществ.

Различия между учениками

Lin et al. (2005) применяет теорию восьми психологических типов Юнга для исследования реакции отдельного учащегося на дистанционное обучение. Восемь психологических типов Юнга представляют собой сочетание интроверсии, экстраверсии, интуиции, воображения, мышления и чувств. Авторы делают следующие выводы: (1) способы, которыми люди склонны взаимодействовать с онлайн-СМИ, соответствуют их способам взаимодействия с их традиционной средой очного обучения и (2) среда дистанционного обучения может обеспечить интегративный подход в которые можно почитать каждому психологическому типу.Например, для ученика-интроверта асинхронные письменные обсуждения дают им время подумать и поразмыслить, прежде чем опубликовать свои мысли; для ученика-экстраверта рассмотрение различных точек зрения, которые иначе недоступны, улучшает их учебный опыт.

Хотя наше исследование показало различия между разными типами учащихся и их реакцию на взаимодействие учащихся в дистанционном образовании, оно не так сложно, как восемь психологических типов Юнга. Однако часть намерения инструкторов пойти на компромисс между разными стилями обучения отсутствовала.Предыдущие исследования показали, что онлайн-курсы, как правило, используют методики, одинаковые для всех студентов (Kapitzke and Pendergast, 2005). Однако, чтобы удовлетворить разнообразные потребности всех студентов в онлайн-контексте, необходимо пересмотреть как дизайн курса, так и педагогический подход (Husmann and Miller, 2001). Таким образом, это исследование еще раз напоминает нам о важности разработки курсов, отвечающих всем потребностям студентов. Судя по этому исследованию, существует взаимосвязь между стилем обучения и количеством взаимодействия.Однако, если мы объединим стили обучения с принципом построения сообщества онлайн-обучения и теорией психологического типа, учащиеся с разными стилями обучения должны все быть активными в интерактивных мероприятиях, потому что такие действия могут удовлетворить потребности каждого учащегося, если дизайн курса и педагогический подход переосмыслен.

Ограничения

В этом исследовании есть несколько ограничений: (1) хотя основное внимание в этом исследовании уделяется взаимодействию студентов, также полезно проводить собеседования с инструкторами, администраторами и другим соответствующим персоналом.Опрашивая только студентов, сложнее увидеть всю картину этого явления, потому что оно переплетается с множеством других проблем в институциональной среде. (2) Также имеет смысл разделить дистанционное образование на различные типы, такие как синхронное и асинхронное дистанционное обучение, чистое и гибридное дистанционное образование в зависимости от того, происходит ли встреча в физическом пространстве. Как упоминалось в разделе анализа данных, различные типы дистанционного образования влияют на поведение учащихся при взаимодействии.(3) Взаимодействие студентов также можно разделить на прямое взаимодействие (например, электронная почта, чаты, звонки друг другу) и косвенное взаимодействие (как в случаях, когда все они участвуют в общей доске объявлений, но не разговаривают напрямую. друг к другу.) Могло быть реализовано сравнение различных модальностей, таких как письменная, устная или графическая. Такое различение взаимодействий улучшило бы качество систематического анализа этого явления.

В заключение, взаимодействие студентов — сложный вопрос, который требует дополнительных исследований, чтобы улучшить наше понимание применительно к дистанционному обучению.Это феноменологическое исследование путем интервьюирования и наблюдения за студентами, прошедшими курсы дистанционного обучения, не только напоминает нам о сложной природе этой проблемы, но и представляет интерактивную взаимосвязь связанных факторов и тем, лежащих в основе интерактивного поведения студентов. Чтобы глубже проследить за факторами и темами, мы можем исследовать, как именно все факторы и темы играют роль в процессе взаимодействия, и, таким образом, разработать лучшую модель дистанционного обучения, чтобы стимулировать взаимодействие студентов и построить сообщество онлайн-обучения.В то же время мы также можем использовать факторы и темы в качестве основы для исследования их взаимоотношений с компонентами институциональной или социальной среды и, таким образом, увидеть более широкую картину этого явления. В общем, у нас есть много возможностей продолжить исследование этого вопроса и оценить важность и сложности, которые он привносит в дистанционное образование.


Список литературы

Аллен, Э. и Симан, Дж. (2003). Оценка возможностей: качество и масштабы онлайн-образования в США, 2001 и 2003 гг.Получено 20 ноября 2006 г. с сайта http: //www.sloan-c .org / resources / sizing_opportunity.pdf.

Аллен Э. и Симан Дж. (2004). Вхождение в мейнстрим: качество и масштабы онлайн-образования в Соединенных Штатах, 2003 и 2004 гг. Получено 20 ноября 2006 г. с http://www.sloanc.org/resources/entering_mainstream.pdf

Бандура, А. (1977). Теория социального обучения. Englewood Cliffs, NJ: Prentice Hall.

Бендер Т. (2003). Онлайн-обучение на основе дискуссий для улучшения обучения учащихся: теория, практика и оценка .Стерлинг, Вирджиния: Стилус.

Blanck, P., Bellack, A., Rosnow, R., Rotheram-Borus, M., & Schooler, N. (1992). Научные награды и конфликты этического выбора в исследованиях на людях. Американские психологи , 47, 7, 959-965.

Булос М., Тейлор А. и Бретон А. (2005). Эксперимент по синхронному общению в рамках программы дистанционного обучения онлайн: пример из практики. Журнал телемедицины и электронное здравоохранение, 11, 5, 583-593.

Брюс, Б., Дауд, Х., Истберн, Д., & Д’Арси, К. (2005). Растения, патогены и люди: расширение класса в Интернете. Педагогический институт , 107, 8, 1730-1753.

Бурбулес, Н., и Каллистер-младший, Т. (2000). Университеты в переходный период: перспективы и проблемы новых технологий. Педагогический институт , 162, 2, 271-293.

Creswell, J.W. (1998). Качественное исследование и дизайн исследования: выбор среди пяти традиций. Thousand Oaks, CA: Sage.

Кротти, М. (1998). Основы социальных исследований . Таузенд-Оукс, Шалфей.

Сборник статистики образования

, 2005 г. Получено 24 ноября 2006 г., с http://nces.ed.gov/programs/digest/d05/index.asp

Фонтана А. и Фрей Дж. (2000). Интервью: от структурированных вопросов к согласованному тексту. Норман К. Дензин и Ивонна С. Линкольн (редакторы), Справочник по качественным исследованиям (2-е изд.) (Стр. 645-672). Таузенд-Оукс, Калифорния: Шалфей.

Галуша Дж. (1998). Препятствия на пути к дистанционному обучению. Получено 20 сентября 2006 г. с http://www.gseis.ucla.edu/ERIC/bibs/disted.htm

.

Хусманн Д. и Миллер М. (2001). Улучшение дистанционного образования: мнение администраторов программ. Интернет-журнал администрирования дистанционного обучения , 4, 1.

Кезар, А. (2000). Важность пилотных исследований: начало герменевтического круга. Исследования в области высшего образования , 41 (3), 385-400.

Капицке К. и Пендергаст Д. (2005). Услуги виртуального обучения: продуктивная педагогика или педагогические возможности? Педагогический институт , 107, 8, 1626 — 1651.

Кух, Г. Д., & Ху, С. (2001). Эффекты взаимодействия студентов и преподавателей в 1990-е гг. Обзор высшего образования, 24 (3), 309-332.

Лебарон, Дж., И Миллер, Д. (2005). Потенциал ролевой игры в виде головоломки для содействия социальному конструированию знаний в онлайн-курсе последипломного образования. Педагогический колледж, 107, 8, 1652-1674.

Лин, Л., Крэнтон, П., и Бриджлал, Б. (2005). Психологический тип и асинхронный письменный диалог в обучении взрослых. Педагогический институт , 107, 8, 1788 — 1813.

Линкольн Ю.С. (нет данных). Характер качественного доказательства. Документ, представленный на ежегодном собрании Ассоциации по изучению высшего образования, Сакраменто, Калифорния.

Линкольн Ю.С. и Губа Э.Г. (2000). Парадигматические споры, противоречия и новые влияния.В Н. К. Дензин и Ю. С. Линкольн (редакторы), Справочник качественных исследований (2-е изд., Стр. 163-186). Таузенд-Оукс, Калифорния: Сейдж.

Максвелл, Дж. А. (2004). Предложения по исследованию: представление и обоснование качественного исследования. В Дж. А. Максвелле (ред.), Качественный дизайн исследования: интерактивный подход (стр. 99-137). Таузенд-Оукс, Калифорния: Сейдж.

Маккомбс, Б. (2004). Психологические принципы, ориентированные на учащегося: основа для баланса академической успеваемости и социально-эмоционального обучения.В Р. П. У. Джозеф Э. Зинс, Маргарет К. Ван, Герберт Дж. Уолберг (ред.), Создание академического успеха с помощью социального и эмоционального обучения: что говорят исследования? (стр. 23–39). Нью-Йорк: Педагогический колледж.

Маккомбс Б. и Вакили Д. (2005). Основа электронного обучения, ориентированная на учащихся. учителей запись колледжа, 107, 8, 1582-1600.

Майлз, М. и Хуберман, А. (1994). Качественный анализ данных: сборник новых методов (2nd.Ред.) Таузенд-Оукс, Калифорния: Сейдж.

Мур, М. (1989). Три типа взаимодействия. Американский журнал дистанционного образования, 3, 2, 1-6.

Moustakas, C. (1994). Феномологические методы исследования . Таузенд-Окс: Шалфей.

Облингер Д., Бароне К. и Хокинс Б. (2001). Распределенное образование и его проблемы: обзор . Вашингтон, округ Колумбия: Американский совет по образованию, Центр анализа политики.

Соллер, А. (2004). Понимание срывов при обмене знаниями: встреча количественных и качественных умов. Журнал компьютерного обучения, 20, 212-223.

Соллер, А. (2004). Вычислительное моделирование и анализ обмена знаниями при совместном дистанционном обучении. Пользовательское моделирование и адаптируемое к пользователю взаимодействие , 14, 351-381.

Соллер А., Лесголд А. (2000). Приобретение знаний для адаптивной среды совместного обучения Труды осеннего симпозиума AAAI: обучение как делать вещи, Кейп-Код, Массачусетс.

Лосось, Г. (2001). Электронное модерирование: ключ к преподаванию и обучению в Интернете . Лондон: Коган Пейдж.

Телло, С. (2002). Анализ взаимосвязи между учебным взаимодействием и настойчивостью учащихся в онлайн-обучении. Неопубликованная докторская диссертация, Массачусетский университет-Лоуэлл.

Тинто В. (1987). Окончание колледжа: переосмысление причин и способы лечения оттока студентов . Чикаго: Пресса Чикагского университета.

Л. Выготский (1978). Разум в обществе: развитие высших психологических процессов . Кембридж, Массачусетс.

Verduin, J.R., & Clark, T.A. (1991). Дистанционное обучение: основы эффективной практики. Сан-Франциско, Калифорния: Джосси-Басс.

Ван, А. и Ньюлин, М. (2000). Характеристики студентов, которые записываются на онлайн-курсы по психологии и преуспевают в них. Журнал педагогической психологии , 92,1, 137-143.

Ван, А.И Ньюлин, М. (2000). Характеристики студентов, которые записываются на онлайн-курсы по психологии и преуспевают в них. Журнал педагогической психологии , 92,1, 137-143.

Уильямс, П. (2006). Репетиторство по запросу в дистанционном образовании: внутренне мотивированное, масштабируемое межличностное взаимодействие для улучшения успеваемости, завершения и удовлетворения. Международный раздел А: Гуманитарные и социальные науки, 66, 11-А, 3933.

Уиллис, Б.(1994). Дистанционное обучение: стратегии и инструменты . Энглвуд Клиффс, Нью-Джерси: Образовательные технологии.


Приложение A:

Протокол интервью

Мой общий вопрос исследования: «Как студенты воспринимают и описывают свой опыт взаимодействия на курсах дистанционного обучения?»

Подмножество вопросов включает:

1. Расскажите мне о своем общем опыте дистанционного обучения. Вам это нравится?

2. Расскажите о своем опыте взаимодействия студентов в дистанционном обучении?

3.Вы общались со своими одноклассниками на протяжении всего курса?

4. Если да, как с ними связаться? Какими методами? На что это похоже?

5. Как часто вы общаетесь с одноклассниками? Связываетесь ли вы с ними чаще, когда наступает срок выполнения задания, когда приближается экзамен или в другое время (укажите)?

6. Довольны ли они тем, как вы общаетесь с одноклассниками? На что это похоже? Что вас устраивает?

7. Исходя из вашего опыта, что вы хотите изменить, чтобы улучшить взаимодействие с одноклассниками?

Приложение B:

Приложение C

Взаимодействие Солнца и Земли

И Солнце, и Земля являются источниками тепла, которые питают взаимосвязанный набор динамические системы (литосфера, гидросфера и криосфера, атмосфера, биосфера).

Внутри Солнца тепло передается за счет излучения и конвекции, включая циркуляцию. ионов водорода. Внутри Земли тепло передается за счет теплопроводности и конвекции, который включает в себя циркуляцию силикатов в мантии и коре, а также циркуляцию железа в жидком внешнем ядре. На поверхности Земли и в атмосфере, тепло, исходящее в основном от Солнца, передается за счет конвекции, которая включает циркуляция воды и углерода.И Солнце, и Земля, и их атмосферы слоистые. Обе системы развиваются и изменяются.


Многослойные тела

Солнце состоит в основном из водорода (75%) и гелия (25%), а также незначительных количеств углерода, азота и аргона. Слои Sun — это ядро, радиационная зона и конвективная зона.Слои атмосферы Солнца это фотосфера (6000 ° C), хромосфера (20 000 ° C) и корона (1 000 000 ° C). Мы видим фотосферу (рис. 1). Радиус Солнца примерно в 109 раз больше, чем у Земли. Солнце питается за счет синтеза водорода с образованием гелия. Он испускает гамма-лучи и нейтрино в активной зоне, где температура 15000000 ° C, а плотность в 10 раз больше золота.Солнце испускает солнечный ветер (заряженные частицы) и излучает электромагнитные волны. излучение (гамма-лучи, рентгеновские лучи, ультрафиолетовые лучи, видимый свет, инфракрасное излучение, радиоволны).

Богатыми элементами на всей Земле являются железо (34,8%), кислород (29,3%), кремний (14,7%), магний (11,3%), сера (3,3%), никель (2,4%), кальций (1,4%) и алюминий (1,2%). После удара по Земле, 4.5 миллиардов лет назад гигантский метеорит, литосфера была быстродействующим динамическим двигателем. Это столкновение заставило Землю расслоиться и выделять тепло в процессе, а также выделять газы. Некоторые из этих газов образуют атмосфера , другие конденсировались, образуя океаны (часть гидросферы ), которые частично замерзли в лед, чтобы сформировать криосферу , и все взаимодействовали с образованием биосферы .Хотя Земля и не так активна, как раньше, она по-прежнему является динамическим двигателем. по тектоническим движениям плит . Динамизм Земли продолжается, потому что тепло накопилось за 4,5 миллиарда лет. назад не истощается, и потому что при радиоактивном распаде выделяется тепло. Слои Земли — это внутреннее ядро, внешнее ядро, мантия и кора (рис. 2). Состав корки — кислородный (45.2%), кремний (27,8%), алюминий (8,5%), железо (5,8%), кальций (5,06%), магний (2,7%), натрий (2,32%) и калий (1,65%).

Земная кора и самая верхняя мантия образуют литосферу , слой горной породы, который лежит над пластичным слоем, называемым астеносферой . Литосфера Земли аналогична твердой скорлупе яйца, которую можно сегментировать. Каждый сегмент литосферы называется плитой, а граница, разделяющая соседние плиты — это граница плиты.Пластины перемещаются в результате перераспределения тепла внутри Земля. Работает за счет тепла изнутри Земли и его перераспределения. При нагревании за счет конвекции соседние плиты литосферы перемещаются одним из трех способов. Соседние пластины удаляются друг от друга на расходящихся границ пластин. На сходящихся границах пластин соседние пластины движутся навстречу друг другу и сталкиваются. Напротив, на этапе преобразование границ пластин соседние пластины скользят вдоль друг друга (рис.3). Землетрясения и вулканы расположены преимущественно на границах плит (рис. 4) и в горячих точках. Вулканы приносить расплавленную породу снизу и выделять в атмосферу газы, в том числе парниковые. Вулканы также выбрасывают в небо пепел, который отражает солнечное тепло обратно в космос. Выбрасываемый вулканами диоксид серы служит аэрозолем для конденсации воды и образование дождя.Крупные извержения вулканов и супервулканы могут вызвать появление на Земле охлаждение в течение некоторого времени, хотя парниковые газы могут впоследствии взять на себя эффекты потепления.

Новая литосфера добавляется на расходящихся границах плит, тогда как старая океаническая литосфера разрушается на сходящихся границах. Континенты разделяются дивергенцией плит и океанические бассейны образуются по мере дрейфа континентов, в то время как старые океаны закрываются вверх по мере столкновения континентов.Распределение континентов и океанов беспокойных Земля в течение огромного геологического времени может превратить Землю в «ледяной дом» или «теплицу». Модели циркуляции океанов меняются, как и океаны, и приводят к изменению климата. Когда континенты сталкиваются, горные хребты, такие как Гималаи, поднимаются до высоких высот. только для выветривания и эрозии, в течение которых углекислый газ удаляется из атмосферу, поскольку углеродсодержащие минералы образуют осадочные породы, e.г., известняк которые становятся похороненными. В конечном итоге это приводит к состоянию «ледника» для земного шара. Однако «ледяные домики» земного шара связаны с прохождением солнечной системы. поперек спирального рукава Галактики Млечный Путь, а условия «горячего дома» представляют время, когда Солнечная система проходит между спиральными рукавами (Шевив, Вейзер, 2003, см. таблицу 1)

Перенос тепла конвекцией под литосферой вызывает растяжение и сжатие на литосфере, которые накапливаются в горных породах в виде энергии деформации.Когда сохраненный штамм энергия в горных породах превышает предел текучести пород, разрыв горных пород и энергия деформации высвобождается в виде землетрясения (сейсмической волны), распространяющейся на разных скоростях через разные породы в зависимости от жесткости и плотности скал. Точное место прорыва горной породы называется очагом землетрясения , тогда как эпицентр землетрясения расположен на поверхности непосредственно над очагом (рис.5). Землетрясения волны проходят через тело Земли двумя путями, которые называются P-волной, и S-волной. Волны, которые перемещаются, толкая частицы взад и вперед по линии распространения волны являются зубцами Р. Волны, которые распространяются, толкая частицу перпендикулярно Направление распространения волны , S-волны . S-волны не проходят через жидкость. Зубцы P и S замедлены, почему они проходят. через формуемую астеносферу.Таким образом, геологи определяют слоистость Земля из исследования землетрясения.

Атмосфера Земли состоит из азота и кислорода и наслоена (рис. 6) на тропосферу. (температура уменьшается с высотой), стратосфера (температура повышается с повышением), мезосфера (температура уменьшается с высотой) и ионосфера (температура увеличивается с возвышением). Океан Земли растворил ионы, в основном, натрия, хлора и сульфат-иона. Океан разделен (рис. 7) на верхний, средний (от 200 до 1000 метров ниже поверхности) и нижний. часть. Средний слой имеет разные названия в зависимости от свойств океана. по которым он идентифицируется, например, термоклин , (показывающий быстрое изменение температуры), галоклин (показывающий быстрое изменение солености), пикноклин (показывающий быстрое изменение плотности) или зона кислородного минимума.Еще один режим вертикальной расслоения океана дает термохалинная циркуляция . Здесь холодные поверхностные воды опускаются и движутся горизонтально (адвект), разделенные своими различия в плотности (рис. 8).


Магнетизм

В Sun различные конвективные ячейки перемещают заряженные частицы от границы радиационно-конвективной зоны (тахоклиния) до верха зоны конвекции и обратно до тахоклина.Конвектирующие ячейки заряженных частиц создают магнетизм. Магнитные линии становятся закручен в результате дифференциального вращения Солнца. Солнце вращается на в среднем раз в 27 дней, быстрее (каждые 24 дня) на экваторе и медленнее (каждые 30 дней) на полюсах. Сильные магнитные линии прорываются сквозь поверхность Солнца наружу в тени только для того, чтобы снова войти в Солнце в полутени.Они составляют двустишие солнечных пятен, которые являются темными (3700 ° C) зонами по сравнению с окружающей средой (6000 ° C). Солнечная вспышка и ветер возникают в результате того, что магнитное поле Солнца выходит в его атмосферу, как он проходит через тень и полутень. Умбра и полутень параллельны Экватор Солнца. Пятна начинаются около полюсов Солнца и движутся к экватору, пятно Активность (интенсивность или количество пятен) имеет период около 11 лет (рис.9). Хотя общее излучение изменяется только примерно на 0,1%, ультрафиолетовое излучение увеличивается. на 10–20% при интенсивной солнечной активности.

Земля ведет себя так, как будто в его центре находится стержневой магнит (рис. 10). Магнетизм около 0,04 гаусса по сравнению с солнечным, что составляет 3000 гаусс. Земля имеет магнитосфера (рис.11), лежащая за пределами ионосферы. Обычно магнитосфера имеет форму груши. поскольку он сжимается (ширина 300 км) со стороны Солнца и растягивается (30000 км) со стороны Солнца. ночная сторона Земли. Магнитосфера защищает Землю от приходящего солнечного ветра, и поэтому солнечная сторона магнитосферы сжата. Солнечные частицы, которые просачивание через магнитосферу Земли задерживается на двух поясах Ван Аллена , кольцевидных поясах, на высоте 3000 км и 20 000 км над поверхностью Земли (рис.11). Верхний пояс улавливает электроны, а нижний — протоны. Потому что магнитные силовые линии кукарекали на полюсах и пересекали атмосферу, заряжая частицы ремней Ван Аллена вылетают из ремней и сталкиваются с молекулами атмосферы над полюсами, вызывая свечение атмосферы ( северное сияние, ).


Происхождение атмосферы Земли:

Начальная атмосфера Земли возникла в результате бомбардировки Земли космическим кораблем размером с Марс. метеорит, около 4.5 миллиардов лет назад. Этот удар расплавил Землю, создал Луна наклонила ось вращения Земли и выделяла газы, которые составляли первые Атмосфера. Последующая вулканическая деятельность наполняет атмосферу газами. В газы, которые выделяются из Земли, богаты водяным паром, диоксидом углерода, углеродом. монооксид и т. д., но не имеют свободного кислорода. Следовательно, ранняя атмосфера Земли по составу сильно отличался от нынешнего , который состоит из 79% азота и 21% кислорода с небольшими количествами водяного пара (0.От 1 до 3%), аргона (0,9%) и диоксида углерода (0,03%). Из-за обилия парниковых газов ранняя атмосфера была довольно горячий, около 300 ° C, по сравнению с нынешней температурой 21 ° C. Состав атмосферы и тепло изменилось после появления пучков молекул ДНК, цианобактерий или сине-зеленых водорослей. Эти организмы называются автотрофами , потому что они производят пищу, в то время как другие организмы, которые развились позже, являются травоядными, или мясоеды.Как показывает процесс в уравнении 1, автотрофы удаляются из окружающей среде диоксид углерода и выделяют кислород, как они делают свою пищу, глюкозу (C 6 H 12 O 6 ).

6CO 2 + 6 H 2 O + энергия = C 6 H 12 O 6 + 6O 2 Уравнение 1.

Энергия, используемая этими автотрофами (Уравнение 1), может происходить от химического разложения. метана, и в этом случае процесс называется хемосинтез , или энергия может поступать от солнечного света, и в этом случае процесс называется фотосинтез .Спустя миллионы лет одноклеточные пучки ДНК ( Prokaryotes ) развили ядро, окруженное цитоплазмой, и превратились в Eukaryotes . Поскольку цианобактерии, покрывающие морское дно, производят большое количество кислорода, древние мелководные моря стали местами отложений оксида железа. Цианобактерии позже маты были заменены на кремни (порода диоксида кремния), а огромные залежи чередующихся Кремня и оксид железа образовали полосчатые образования железа (BIF), которые служат источниками железа для человека.Где заменили маты из водорослей карбонатом кальция образовались гофрированные слои карбонатной породы, названные строматолитами . Образование карбоната кальция также удаляет углекислый газ из Атмосфера. Состав атмосферы изменился по мере удаления углекислого газа из это и кислород, предоставленный ему. Помимо снижения содержания водяного пара в атмосфере, океаны служат стоками для углекислого газа, больше газа опускается по мере повышения температуры становиться холоднее.Следовательно, сокращение выбросов парниковых газов соответствует сокращению температура атмосферы, хотя причинно-следственную связь установить сложно.

К 540 миллионам лет назад океаны объединились с жизнью, которая возникла из первоначального цианобактерии. Тем не менее, организмы не были скелетными, поскольку мы не находим макроскопических окаменелости тела докембрия.На рубеже силурия достаточно озона (молекула состоит из трех атомов кислорода), который может поглощать ультрафиолетовое излучение. в стратосфере. При снижении ультрафиолетового излучения, достигшего Поверхность Земли растения начали заселять землю девонским периодом. Сосудистый растения, которые вторглись в землю, в конечном итоге способствовали «ледниковому» состоянию глобус.Их корни ускорили выветривание, что привело к включению углекислого газа. в новых минералах, а растения удаляли углекислый газ во время фотосинтеза, который не был переработан в атмосферу, потому что лигнин на этих заводах не окисляется (Бернер, 2001).

Тепловой баланс: Когда солнце светит на Землю, часть его отражается обратно внешней атмосферой. в космос, часть его поглощается атмосферой, а часть — поверхностью Земля.И те количества тепла, которые поглощаются Землей и атмосферой. излучаются обратно в космос, так что общее количество тепла, поступающего на Землю равно тому, что исходит от Земли и ее атмосферы. Этот баланс между входящее и исходящее тепло называется тепловым балансом.

Хотя тепловой баланс сбалансирован, количество солнечного тепла, получаемого единицей площади в тропиках меньше тепла, получаемого на такой же площади в полярных регионах. регионы.Разница в такой изоляции состоит в том, что солнце падает на тропики под большими углами, в то время как угол падения солнечного луча в высоких широтах находится под меньшим углом (рис. 12). Пока тропики — районы чистого притока тепла, высокие широты — места чистых потерь тепла (рис. 12). Следовательно, океаны в высоких широтах вморожены в лед. Замерзшая вода (криосфера) имеет более высокий эффект альбедо; он более эффективно отражает обратный солнечный свет.Следовательно, тепло в тропосфере должно будет перераспределяться движением молекул воздуха, между полярным и экваториальным регионами. Таким же образом придут в движение океаны.


Слои атмосферы

Газообразное содержание атмосферы восполняется извержением вулкана (вклад из литосферы ).Те газы, которые удерживаются на Земле под действием силы тяжести, составляют атмосферу. Соответственно, нижняя часть атмосферы имеет самую высокую концентрацию газообразных молекул. Также тепло передается в нижней части атмосферы, в тропосфере. конвекцией.

Тропосфера : Излучаемый Солнцем белый свет проходит через атмосферу Земли и поглощается этой земной поверхностью.Он переизлучается как инфракрасный (более длинноволновый, и менее энергичный) луч, большая часть которого поглощается парниковыми газами (водяным паром и углекислый газ), чтобы тропосфера оставалась достаточно теплой. Однако температура уменьшается с высотой в тропосфере.

Инсоляция приводит к разнице температур вдоль поверхности Земли от экватора. к полюсам.Вертикальные и горизонтальные различия температуры в тропосфере приводят к передаче тепла путем конвекции. Этот факт вместе с эффектом Кориолиса, который возникает из-за вращения Земли, приводит к трех тропосферной конвекции ячейки, называемые ячейками Хэдли, Фаррела и полярными ячейками (рис. 13), с сопутствующей поверхностью ветры назывались восточными пассатами, западными и восточными полярными ветрами соответственно.

Стратосфера : Взаимодействие солнечного ультрафиолетового излучения с молекулами в стратосфере

приводит к образованию слоя, богатого озоном. Процесс передает тепло стратосфере, так что температура увеличивается с высотой в стратосфере. Потому что количество ультрафиолетового излучения увеличивается на 10-20% во время высокой активности солнечных пятен, некоторые ученые предположили, что изменение градиента давления в стратосфере может вызвать колебания давления в нижележащей тропосфере и повлиять на климат сюда.Во время «мини-ледникового периода», с 1600 по 1800 год нашей эры, активность солнечных пятен была минимальной. до несуществующего, в период, также называемый минимумом Маундера. Некоторые ученые предлагают та низкая активность солнечных пятен, которая соответствует низкому количеству ультрафиолетового излучения, может соответствовать похолоданию климата, хотя этот вопрос еще не решен. Немного ученые фактически предложили связь между солнечной активностью и явлениями Эль-Ниньо.

Мезосфера : это слой, через который температура понижается с высотой. Плотность воздуха минимально, но достаточно, чтобы вызвать замедление движения спутника.

Ионосфера или термосфера : В этом слое гамма-лучи и ультрафиолетовое излучение отрывают электроны от молекул, так что это зона ионизированных молекул.Температура повышается с повышением этот слой. Радиоволны отражаются обратно на Землю, тем самым обеспечивая связь.

Гидрологический цикл : Структура молекул воды такова, что два атома водорода расположены ближе к одному сторона, что приводит к положительной стороне, оставляя другую сторону, чтобы иметь чистый отрицательный заряд (рис. 16). Следовательно, молекула воды диполярна (имеет две молекулы), а ее кислород и ионы водорода удерживаются вместе прочными ковалентными связями.Соседняя вода молекулы удерживаются недельными водородными связями. Когда солнечный свет попадает в воду, молекулы воды может вибрировать, что измеряется как повышение температуры ( явная теплота, ), или энергия может использоваться для разрыва водородных связей ( скрытая теплота, ). Скрытая теплота плавления (превращение льда в воду) составляет 80 калорий на грамм, тогда как скрытая теплота испарения (превращения воды в пар) составляет 540 калорий (рис.15). 1 калория — это количество тепла, необходимое для повышения температуры 1 грамма воды. на 1 ° C.

Гидрологический цикл включает в себя круговорот воды из океанов в атмосферу, а затем по суше и обратно в океан (рис. 16). Перераспределяет тепло по поверхности земли. Скрытая теплота испарения удаляется из океанов за счет испарения и выбрасывается в атмосферу, когда вода конденсируется и выпадает дождь.Так же, транспирация растений, противоположная фотосинтетической реакции (уравнение 1), отдает тепло в атмосферу. Дождь, падающий на землю, устремляется вниз по склону, как поверхностный сток через реки и подземный сток обратно к растениям и океанов, и цикл повторяется.

Морской бриз и муссон : Океан имеет высокую теплоемкость , т.е.е., температура не может измениться с добавлением тепла, потому что используется часть солнечного тепла. для разрыва водородных связей. Напротив, по сравнению с океаном, земля нагревается во время днем (низкое давление воздуха) и становится холоднее ночью (высокое давление). Ветер удары от высокого до низкого давления. Следовательно, есть морской бриз с сопутствующим морские брызги днем ​​и легкий ветерок ночью (рис. 17). Горы, которые препятствовать морскому бризу, как правило, выпадают осадки с наветренной стороны и тень от дождя пустыни с подветренной стороны (орографический эффект).

Муссон аналогичен морскому и сухопутному бризу, но в большем масштабе, потому что они также являются результатом наклона оси Земли , которые производят годовые четыре сезона (зима, весна, лето, осень) и миграции Межтропической конвергентной Зона (ITCZ) через экватор (рис.18). Муссоны впервые были описаны в север Индийского океана.Летом, в июне, июле, августе земля становится жарче. чем океаны, ITCZ ​​ смещается к северу от экватора, и влажные ветры дуют с океана на сушу. В течение зимой сухой ветер дует с суши в сторону океана. Эти чередующиеся берега и дующие с моря ветры составляют сезон дождей. Похоже, что существует телесвязь между индийскими муссонами и климатом в экваториальной восточной части Тихого океана.Согласно Гилберту (1924) засуха в Индии соответствует слабым значениям Южных Осцилляторов (разница давления воздуха между Таити и Австралией). Слабый или отрицательный индекс SO соответствует событию Эль-Ниньо и теперь называется Южным осциллятором Эль-Ниньо. (ЭНСО). ЭНСО соответствует периоду, когда теплая вода плещется из Австралии через восточной части Тихого океана к перуанскому побережью, еще один путь, по которому больше тепла от океан выбрасывается в атмосферу.


Циркуляция у поверхности океана:

Поверхностная вода океанов циркулирует (рис. 19) и перераспределяет тепло. Это инициировано ветровой циркуляцией, но поддерживается как геострофическое течение. Важные идеи для описания сюда входят сведения о ветровой циркуляции, отклонении Кориолиса, чистой воде перенос к центрам циркуляции и баланс между градиентом давления и отклонение Кориолиса, которое приводит к геострофическому течению.

Эффект Кориолиса : Взгляд из космоса вниз от Северного полюса аналогичен наблюдению за вращением с запада на восток. карусель (рис. 20). Если человек из центра веселого обхода (Север Полюс) бросил мяч по прямой к периферии карусели ( Экватор) мяч изгибается вправо.Это следствие вращения Веселого круга, или Земли. В Северном полушарии (NH) движущиеся течения отклоняются вправо. В Южном полушарии (SH) они отклоняются на левый.

Шаблоны ветров : Если бы Земля была покрыта океаном и не вращалась, горячий воздух поднялся бы на Экватор расходится и движется вверх к полюсам, остывает и опускается на полюсах, и вернуться на поверхность Земли к экватору.Две циркуляционные ячейки над вся Земля перераспределила бы тепло за счет конвекции. Однако Земля вращается, с запада на восток, что приводит к отклонению течения вправо в северном направлении. полушарие и слева в Южном полушарии. Отклонение тока из-за вращения Земли называется отклонением Кориолиса. Чистый результат отклонение Кориолиса предназначено для разделения ячеек циркуляции на 6 ячеек ветровой циркуляции, 3 в Северном полушарии, а остальные 3 в Южном полушарии (рис.13). От экватора до полюсов эти ячейки называются Хэдли, Фаррелом и Полярным, и соответствующие приземные ветры — пассаты или восточные, западные и полярные восточные. В тропических регионах воздух поднимается вверх, высвобождая влагу и выпуская дождь. Более 30 ° широты, где спускается холодный воздух, молекулы воздуха удерживаются в сжатом состоянии. воздух, так что на этой широте расположены величайшие пустыни мира.

Между пассатами — депрессия, или Межтропическая конвергентная зона (ITCZ). ITCZ — это «тепловой экватор». ITCZ (рис.20) смещается поперек экватора в соответствии с с расположением Солнца над Землей, имеющего наклонную ось вращения. Кроме того, наличие земли, большая часть которой находится в Северном полушарии, влияет на ветер тираж.Обычно это приводит к образованию области низкого давления над субтропической землей, и вообще высокое давление над субтропическими океанами. Это приводит к инициированию поверхности круговорот воды вращается вокруг субтропических максимумов. Круговороты циркулируют вокруг высокого давления области по часовой стрелке в Северном полушарии и против часовой стрелки в Южном полушарии. По сути, пассаты и западные ветры тянут поверхностные воды океана до тех пор, пока не станут отклоняются материковыми краями и завершают циркуляцию.

В тропических зонах области с низким давлением над водой до 27 ° C становятся центрами движение по часовой стрелке в NH и движение против часовой стрелки в SH. Эти «жары» дымоходы », по которым океан отдает тепло в атмосферу, называются ураганами. (Рис.23), тайфуны или циклоны и распространяются с востока на запад по тропическим морям, пока они поражают более прохладные участки земли, где и умирают.

Спираль Экмана : Когда ветры движутся над океаном, они заставляют молекулы воды в океане двигаться аналогичным образом. Вода на поверхности океана будет двигаться под углом 45 ° к востоку от ветра в Северном полушарии, и к западу от ветра в Южном полушарии. Каждый успешно опускает воду слой также будет отклонен, и появится спиральное движение.Это спираль Экмана (Рис.22). Спираль умирает ниже 200 метров под поверхностью воды в начале пикноклин. Чистый перенос поверхностных вод оказывается под углом 90 ° вправо. ветра в северном полушарии и слева от ветра в южном полушарии. Полушарие. Это чистое направление водного транспорта называется Ekman transport .

Роль Ekman Transport : Ekman Transport перемещает поверхностные воды под углом 90 ° в сторону от направления ветра.В Ниже приведены последствия этого транспорта.

  1. В круговоротах транспорт Экмана накапливает воду к центру круговоротов. Вода течет вниз по склону (из-за эффекта градиента давления) от центров круговоротов. но будет нарушен эффектом Кориолиса. Со временем эффект градиента давления будет уравновешиваться эффектом Кориолиса, и геострофический ток будет циркулировать вокруг круговоротов (рис.23).
  2. Чтобы противодействовать скоплению воды в центре круговоротов, вода опускается вниз или опускает вниз , нажимая на термоклин. Кроме того, места, откуда попадает поверхностная вода. Перемещенный будет заменен апвеллингом (Рис. 24) глубокой, холодной и богатой питательными веществами воды. Апвеллинг присутствует на востоке стороне тропических океанов и на экваторе.

Вертикальные движения океанской воды, объясненные с помощью транспорта Экмана, также средство перераспределения тепла. Также достигается вертикальный перенос океанской воды. термохалинной циркуляцией,

Thermohaline Circulation : Холодные, соленые и плотные воды тонут и перемещаются вбок на глубине.Как воды из разных части приполярной части океана опускаются, один слой холодной воды движется под Другая. Например, в Атлантическом океане течет придонная вода Антарктики (AABW). к северу под югом, следуя за придонными водами Северной Атлантики (NABW), которые в Поворот перекрывается текущими на юг глубоководными водами Северной Атлантики (NADW). В свою очередь, это перекрывается водами Средиземного моря, Северной Атлантики и Центральной Атлантики (рис.25).

Global Conveyor Belt : Термохалинная и поверхностная циркуляция воды объединяются, образуя гигантский циркуляционный пояс (Рис. 26), перераспределяющего тепло. Соленая и холодная вода Северной Атлантики тонет, и адвект на глубине. Уход холодной воды из Южной Атлантики еще больше подталкивает глубоководье, чтобы переместиться в Индийский и Тихий океан, где вода поднимается вверх.Поверхностные воды импортируются в Северную часть Атлантического океана из Индийского океана. и северная часть Тихого океана на поверхности и экспортирована на глубину из Северной Атлантики. к Индийскому и Северному Тихому океанам, и цикл повторяется

Возвратно-поступательное движение теплых поверхностных вод через восточную часть Тихого океана : Еще один метод, с помощью которого океан отдает тепло атмосфере, — это покрытие экваториальная восточная часть Тихого океана с теплой водой во время событий Эль-Ниньо.Во время Эль-Ниньо события (рис.27), 1) давление на уровне моря (SLP) увеличивается на востоке, 2) температура моря поднимается на востоке, 3) фитопланктон и другие водные организмы перуанского побережья убиты, 4) внутренняя волна, волна Кельвина, которая распространяется через термоклин прибыл на перуанский шельф и опустил там термоклин. 30 волна Кельвина с амплитудой до 40 метров генерирует волны от 10 до 15 см на поверхности, которые можно отследить с помощью альтиметрии.5) Индекс Южного колебания (SOI), разница между атмосферным давлением на Таити и Дарвин низкое или отрицательное, и потоком пассата ослаблен или перевернут. 6) Сломана экваториальная ячейка циркуляции воздуха Уокера. в двух ячейках (рис. 28) и дождь переместился из Австралии в середину экваториальной Тихий океан. 7) Северный струйный поток был возмущен таким образом, что он опустился до низкого уровня. широта на широте прибрежной Калифорнии, в то время как она сдвинута к более высоким широтам на широте Флориды.

В условиях, отличных от Эль-Ниньо, теплая вода больше ограничена западной частью восточная часть Тихого океана, недалеко от Индонезии и Австралии. В этом состоянии, которое является наиболее частый случай: 1) SLP наиболее высока на западе, а поверхность океана склоны на восток (рис.29), 2) температура моря повышается на западе, 3) фитопланктоны и другие водные организмы изобилуют прибрежными водами Перу, 4) слабые волны Россби двигаться с востока на запад по термоклину, который понижается к западу, 5) SOI достаточно положительный и дуют сильные пассаты с востока на запад, 6) Экваториальный Ячейка Уокера приводит к поднятию воздуха над восточной Австралией с сопутствующим выпадением осадков (рис.28), 7) Возмущение струи более приглушено.

Каждый из семи параметров, описанных выше, можно измерить и использовать в качестве заместителей для предсказывая натиск Эль-Ниньо, период, в течение которого океан нагревает атмосферу, и серьезные погодные явления, такие как наводнения, лесные пожары, засуха и болезни. навязывается в разных частях света.Параметры могут быть измерены либо напрямую на поверхности и в глубине океана или регистрируются детекторами, сигналы которых собираются спутниками и передаются на станции сбора данных.

Причина возвратно-поступательного движения теплой воды над экваториальной восточной Тихий океан является предметом текущих исследований. Некоторые ученые предположили, что атмосферный явления инициируют океанические явления.Другие предположили, что океанические явления вызвать атмосферные колебания. Независимо от того, какие явления возникают раньше, он Вероятно, именно тепло Солнца устанавливает Южный Осциллятор Эль-Ниньо. (ЭНСО) как явление, связанное с океаном и атмосферой.

Во время состояния, отличного от Эль-Ниньо, есть внутренняя нестабильность. На той же высоте, теплая вода присутствует около Австралии, а холодная — около Перу.Этот вызывает нестабильность гравитационно-потенциальной поверхности, которую необходимо учитывать возмущениями или волнами, связанными с гравитацией. Ячейки Хэдли, Фаррел и Полярный по существу меридиональный (ориентированный с севера на юг), в то время как ячейка Уокера является экваториальной (ориентировано с востока на запад) и довольно велико в условиях отсутствия Эль-Ниньо. Это условие должны вызывать возмущения в тропосферном воздушном потоке, в том числе в верхних слоях тропосферы. область струйного течения.На струйный поток в верхней тропосфере, вероятно, влияют стратосферные колебания давления, возникающие в результате повышенного поглощения тепла в периоды высокой активность солнечных пятен.

Сообщение о творчестве | Не все — взаимодействие

Альберт Эйнштейн был гениальным человеком. Независимо от того, много ли для вас значит его знаменитое уравнение E = mc2 или нет, я думаю, мы все можем согласиться с интеллектуальным мастерством — и потрясающими волосами — Эйнштейна.Но откуда взялось его великолепие? Среда? Возможно, родители накормили его большим количеством рыбы (в конце концов, это должна быть пища для мозга). Генетика? Наверняка Альберт выиграл какую-то генетическую лотерею — о, если бы нам всем повезло. Или ответ заключается в какой-то их комбинации? Как хорошо просвещено: и гены, и окружающая среда взаимодействуют и переплетаются, создавая все, от гения Эйнштейна до комедийного таланта Льюиса Блэка. Конечно, их влияние невозможно разделить; ДНК и опыт безнадежно взаимосвязаны.Но это не так. Верить в то, что они ошибаются; это вводящий в заблуждение умственный ярлык, который в значительной степени посеял путаницу в обществе по поводу человеческого развития, и поэтому его необходимо исключить.

Несмотря на сильное генетическое влияние на IQ (а — это сильных генетических влияний на IQ), мы не можем подсчитать долю признания интеллекта Эйнштейна исключительно его генам. Он всего лишь один человек, и это не позволяет нам знать, что, скажем, 70 процентов его гения было нацарапано в его ДНК.Хотя это верно для данных особей , эта реальность побудила некоторых заявить, что при никакие обстоятельства не могут когда-либо осмысленно говорить о генетическом воздействии на развитие отдельно от воздействия окружающей среды. Попытка разделить эти два элемента немного похожа на попытку вычислить площадь прямоугольника, используя только его высоту. Вашему учителю в средней школе будет стыдно, ведь все знают, что вам нужны и высота, и ширина. Однако, как заметил великий психолог Роберт Пломин, «[если] мы спрашиваем не об одном прямоугольнике, а о совокупности прямоугольников, разница в площадях может быть полностью связана с длиной, полностью с шириной или с обоими.«Как с прямоугольниками, так и с людьми. Различия, наблюдаемые в популяции человек, можно охарактеризовать как результат полностью генетических различий, различий в окружающей среде или их комбинации.

Исследования, которые могут отделить генетику от влияния окружающей среды, почти всегда демонстрируют, что и то и другое в той или иной степени имеет значение. Почему же тогда неправильно говорить, что все развитие является продуктом взаимодействия между генами и окружающей средой? Ошибочность связана с пониманием того, что на самом деле означает слово «взаимодействие».Этот термин обычно используется для обозначения того факта, что практически на каждый сложный человеческий исход влияют как генетические, так и экологические факторы, . Однако более техническое определение «взаимодействия» относится к случаям, когда величина генетического воздействия на какой-либо признак либо увеличивается, либо уменьшается в зависимости от окружающей среды. Взаимодействуют ли гены и окружающая среда в этом узком смысле — это математический вопрос, совершенно отличный от узких представлений о взаимодействии.Что наиболее важно, гены и окружающая среда могут взаимодействовать в узком смысле — а это означает, что оба могут иметь значение для развития, — в то время как в математическом смысле взаимодействия не обнаруживается.

Рассмотрим пример «технического взаимодействия». Предыдущие исследования показали, что в Соединенных Штатах относительное влияние генов на различия в общем интеллекте, по-видимому, зависит от социально-экономического статуса. Генетические эффекты в большей или меньшей степени объясняют индивидуальные различия в интеллекте в зависимости от того, вырос ли человек в относительном богатстве или в бедности.Техническое взаимодействие по-прежнему пугает исследователей. Как известно, их трудно обнаружить, они подвержены определенным методологическим проблемам и, как и многие другие вещи в науке, часто не воспроизводятся. Взаимодействие SES-IQ создает впечатление изолированности Соединенных Штатов. В недавнем большом обзоре психологов Эллиота Такер-Дроба и Тимоти Бейтса не было обнаружено эффекта в выборках из других стран. Это, кстати, не означает, что исследования, обнаружившие взаимодействия, были ошибочными.Нисколько. Но это действительно иллюстрирует тот факт, что обнаружение взаимодействия не гарантирует, что оно существует везде и во всех местах. При тестировании взаимодействий с использованием определенных генов, измеренных в определенных средах, запись репликации становится еще хуже (по ряду причин, которые описывают здесь поведенческие генетики Ларами Дункан и Мэтью Келлер). Короче говоря, исследовательский ландшафт , а не изобилует подтвержденными взаимодействиями.

Я родом из южной части Соединенных Штатов и поэтому говорю с прекрасным южным оттенком (так мне сказали!).Если бы я родился в Австралии (или во Франции, или в Великобритании), у меня был бы еще более прекрасный акцент. Изменение акцента полностью связано с окружающей средой; это зависит от того, где вы родились. Утверждать, что акцент — это «взаимодействие между окружающей средой и генами», неверно. Альтернативно, есть результаты, когда индивидуальные различия более полно объясняются исключительно генетическими различиями. Большинство черт являются продуктом генетического влияния и влияния окружающей среды, но тот факт, что и гены, и окружающая среда имеют значение , не означает , что они взаимодействуют друг с другом.Не поддавайтесь соблазну «взаимодействия». Какими бы важными они ни были время от времени и от черты к черту, не все является взаимодействием. На самом деле, многие вещи, скорее всего, нет.

Эта статья впервые появилась на Quilette.

Брайан Бутвелл — адъюнкт-профессор криминологии и уголовного правосудия в Университете Сент-Луиса. Следуйте за ним в Twitter @ fsnole1

Общественная экология | Британника

Все биологические сообщества имеют базовую структуру взаимодействия, образующую трофическую пирамиду.Трофическая пирамида состоит из трофических уровней, и пищевая энергия передается от одного уровня к другому по пищевой цепи ( см. Ниже Пищевые цепи и пищевые сети). Основание пирамиды состоит из видов, называемых автотрофами, основных продуцентов экосистемы. Они не получают энергию и питательные вещества, поедая другие организмы. Вместо этого они используют солнечную энергию путем фотосинтеза (фотоавтотрофы) или, реже, химическую энергию путем окисления (хемоавтотрофы), чтобы производить органические вещества из неорганических.Все другие организмы в экосистеме являются потребителями, называемыми гетеротрофами, которые прямо или косвенно зависят от производителей пищевой энергии.

Во всех биологических сообществах энергия на каждом трофическом уровне теряется в виде тепла (от 80 до 90 процентов), поскольку организмы расходуют энергию на метаболические процессы, такие как поддержание тепла и переваривание пищи ( см. биосфера: поток энергии). Чем выше организм находится на трофической пирамиде, тем меньше энергии ему доступно; травоядные и детритоядные животные (первичные потребители) имеют меньше доступной энергии, чем растения, а плотоядные животные, которые питаются травоядными и детритофагами (вторичные потребители), и те, которые едят других хищников (третичные потребители), имеют наименьшее количество доступной энергии.

Передача энергии в экосистеме

Рисунок 2: Передача энергии через экосистему. На каждом трофическом уровне на следующий уровень передается лишь небольшая часть энергии (примерно 10 процентов).

Британская энциклопедия, Inc. Получите подписку Britannica Premium и получите доступ к эксклюзивному контенту. Подпишись сейчас

Пирамидальная структура сообществ

Организмы, составляющие базовый уровень пирамиды, варьируются от сообщества к сообществу.В наземных сообществах многоклеточные растения обычно образуют основу пирамиды, тогда как в пресноводных озерах комбинация многоклеточных растений и одноклеточных водорослей составляет первый трофический уровень. Трофическая структура океана построена на планктоне, известном как криль. Из этого общего плана есть некоторые исключения. Во многих пресноводных ручьях в качестве энергетической базы используются детрит, а не живые растения. Детрит состоит из листьев и других частей растений, которые попадают в воду из окружающих земных сообществ.Он расщепляется микроорганизмами, и богатый микроорганизмами детрит поедается водными беспозвоночными, которые, в свою очередь, поедаются позвоночными.

Самыми необычными из всех биологических сообществ являются сообщества, окружающие гидротермальные источники на дне океана. Эти жерла возникают в результате вулканической активности и движения континентальных плит, которые создают трещины на морском дне. Вода просачивается в трещины, нагревается магмой в мантии Земли, насыщается сероводородом, а затем поднимается обратно на дно океана.Сероокисляющие бактерии (хемоавтотрофы) процветают в теплой, богатой серой воде, окружающей эти трещины. Бактерии используют восстановленную серу в качестве источника энергии для фиксации углекислого газа. В отличие от всех других известных биологических сообществ на Земле, энергия, составляющая основу этих глубоководных сообществ, исходит от хемосинтеза, а не от фотосинтеза; Таким образом, экосистема поддерживается геотермальной, а не солнечной энергией.

Некоторые виды, окружающие эти жерла, питаются этими бактериями, но другие виды установили долгосрочные взаимовыгодные отношения (мутуалистические симбиозы) с серными бактериями.Эти виды являются носителями хемоавтотрофных бактерий внутри своего тела и получают питание непосредственно от них. Биологические сообщества, окружающие эти жерла, настолько отличаются от сообществ в остальной части океана, что с 1980-х годов, когда начались биологические исследования этих жерл, было описано около 200 новых видов, и есть много других, которые остаются неописанными, т.е. формально описаны и даны научные названия. Среди описанных видов существует не менее 75 новых родов, 15 новых семейств, один новый отряд, один новый класс и даже один новый тип.

Общие сведения о взаимодействиях

Общие сведения о взаимодействиях

Находка Взаимодействия

Концепция взаимодействие может быть трудным для студентов, плохо знакомых с психологией исследования, но взаимодействия — часто встречающийся и важный аспект поведенческих наука. В следующем уроке будет представлена ​​концепция статистического взаимодействия, предоставить примеры взаимодействий и показать, как их обнаружить.

Что такое взаимодействие?

Когда двое и более Независимые переменные участвуют в дизайне исследования, есть еще кое-что, что нужно учитывать чем просто «главный эффект» каждой из независимых переменных (также называемые «факторами»). То есть влияние одной независимой переменной интересующей зависимой переменной не может быть одинаковой на всех уровнях другая независимая переменная. Другими словами, эффект одна независимая переменная может зависеть от уровня другой независимой переменной.

Чтобы найти взаимодействия, у вас должен быть факторный план, в котором два (или более) независимые переменные «скрещиваются» друг с другом так, что — это наблюдения на каждой комбинации уровней двух независимых переменных.

Например, если вы интересовались влиянием практики и уровня стресса на выполнение задания на память, вы можете решить использовать факторный план. Вы манипулируете практикой попросив участников прочитать список слов один или пять раз . Вы также можете управлять уровнем стресса , задавая два условия: в одном (низкий стресс) , участникам сообщается, что количество слов, которые они помнят неважно, а в остальных (высокий стресс) участникам говорят что большинство людей могут вспомнить всех слов в списке, и что они Ожидается, что он сможет это сделать. Ваша зависимая переменная — это число слов, вызванных из списка из 30 слов.

В в этом дизайне вам нужно будет иметь участников в каждой из четырех ячеек конструкции : низкий уровень стресса и одно упражнение, низкий уровень стресса и пять практик, высокий стресс и одна практика, и высокий стресс и пять практик. Скажем здесь у вас было по 25 участников в каждой из этих четырех ячеек.

Сейчас, если два фактора в исследовании (практика и стресс) взаимодействуют, это означает что действие одного фактора зависит от уровня другого фактора.Давайте вставьте некоторые данные, чтобы увидеть, есть ли взаимодействие в этом исследовании.

в таблице выше указаны средние значения ячеек, а также предельные средние и большое средство для исследования. Например, среднее количество запоминаемых слов при низком напряжении одно практическое условие — 8. Это среднее значение ячеек . Однако среднее количество слов, вспоминаемых при всех условиях низкого напряжения (вне зависимости от практики) — 16.Это предельное среднее значение .

Итак, есть ли у нас доказательства взаимодействия в этом исследовании? Один из способов ответить на этот вопрос вопрос состоит в том, чтобы начать с описания основных эффектов: , если нам нужно квалифицировать наши утверждения об основных эффектах, говоря «это зависит от обстоятельств», тогда у нас есть доказательства того, что может быть взаимодействие . Похоже, что там может быть основным следствием стресса. Высокие стрессовые условия приводят к отзыву меньше слов, чем в условиях низкого стресса.Также кажется, что есть основная Эффект от практики: пять практик приводят к лучшему запоминанию слов, чем всего одна практика. Однако влияние переменной практики зависит от на уровне стресса (и наоборот): в условиях низкого напряжения, практика оказывает существенный положительный эффект (в среднем 8 слов вспомнил с одной практикой и 24 слова вспомнил с пятью практиками), но в условиях высокого стресса практика дает лишь небольшой эффект (4 против 6 слова при двух условиях практики, соответственно).

Следовательно, у нас есть доказательства взаимодействия в этом исследовании. Конечно, вам понадобится провести соответствующий статистический тест, прежде чем вы сможете сделать вывод, что ваши доказательства достаточно убедительны, чтобы подтвердить утверждение о взаимодействии в населении. Возможно, вы захотите узнать, есть ли другие способы обнаружения это взаимодействие помимо исследования клеток означает.

Использование графики для выявления возможных взаимодействий

Визуально проверка данных с помощью гистограмм или линейных графиков — еще один способ поиска для доказательства взаимодействия.На каждом из приведенных ниже графиков (графики 1-8) изображены Иная ситуация в отношении основных эффектов двух независимых переменные и их взаимодействие . Вы можете визуализировать основные эффекты и эффекты взаимодействия (если есть) на обоих линейных графиках, как показано и на гистограммах, которые становятся видимыми при наведении курсора на «Просмотр в виде гистограммы «Кнопка .

Диполь-дипольные взаимодействия — Химия LibreTexts

Диполь-дипольные взаимодействия возникают, когда две дипольные молекулы взаимодействуют друг с другом в пространстве.Когда это происходит, частично отрицательная часть одной из полярных молекул притягивается к частично положительной части второй полярной молекулы. Этот тип взаимодействия между молекулами является причиной многих физически и биологически значимых явлений, таких как повышенная температура кипения воды.

Определение диполя

Молекулярные диполи возникают из-за неравного распределения электронов между атомами в молекуле. Более электроотрицательные атомы притягивают связанные электроны к себе.Наращивание электронной плотности вокруг атома или дискретной области молекулы может привести к молекулярному диполю, в котором одна сторона молекулы обладает частично отрицательным зарядом, а другая сторона — частично положительным. Молекулы с диполями, которые не компенсируются их молекулярной геометрией, называются полярными.

Пример \ (\ PageIndex {1} \): двуокись углерода и фтористый водород

Рисунок \ (\ PageIndex {1} \).

На Рисунке 1 выше более электроотрицательные атомы кислорода притягивают электронную плотность к себе, как показано стрелками.Однако углекислый газ неполярен из-за своей линейной геометрии. Общий диполь молекулы является направленным и определяется векторной суммой диполей между атомами. Если бы мы представили молекулу углекислого газа с центром в 0 в координатной плоскости XY, общий диполь молекулы был бы задан следующим уравнением:

\ [\ mu \ cos (0) + — \ mu \ cos (0) = 0. \]

Где \ (μ \) — дипольный момент связи (определяется как μ = Q x r, где Q — заряд, а r — расстояние разделения).Следовательно, два диполя компенсируют друг друга, давая молекулу без чистого диполя.

Рисунок \ (\ PageIndex {2} \).

Напротив, рисунок 2 демонстрирует ситуацию, когда возникает молекулярный диполь. Нет противоположного дипольного момента, который мог бы компенсировать показанный выше. Если бы мы представили молекулу фтористого водорода, расположенную так, что водород находился в начале координат координатной плоскости XY, диполь был бы задан как \ (\ mu \ cos (0) = \ mu \).

Потенциальная энергия дипольного взаимодействия

Потенциальная энергия — это максимальная энергия, доступная объекту для выполнения работы.В физике работа — это величина, которая описывает энергию, затрачиваемую при действии силы на расстоянии. Потенциальная энергия является позиционной, потому что она зависит от сил, действующих на объект в его положении в пространстве. Например, мы могли бы сказать, что объект, удерживаемый над землей, имеет потенциальную энергию, равную его массе x ускорение силы тяжести x его высоте над землей (то есть \ (mgh \)). Эта потенциальная энергия, которую объект имеет в результате своего положения, может использоваться для выполнения работы. Например, мы могли бы использовать систему шкивов с большим грузом, удерживаемым над землей, чтобы поднять меньший груз в воздух.Когда мы опускаем большой груз, он преобразует свою потенциальную энергию в кинетическую и работает с веревкой, поднимая меньший груз в воздух. Важно помнить, что согласно второму закону термодинамики объем работы, выполняемой объектом, никогда не может превышать (а часто и значительно меньше) потенциальной энергии объекта.

На субатомном уровне заряженные атомы обладают электрическим потенциалом, который позволяет им взаимодействовать друг с другом. Электрический потенциал относится к энергии, удерживаемой заряженной частицей в результате ее положения относительно второй заряженной частицы.Электрический потенциал зависит от полярности заряда, силы заряда и расстояния. Молекулы с одинаковым зарядом будут отталкивать друг друга, когда они сближаются, в то время как молекулы с противоположными зарядами будут притягиваться.

Для двух положительно заряженных частиц, взаимодействующих на расстоянии r, потенциальная энергия, которой обладает система, может быть определена с помощью закона Кулона:

\ [V = \ dfrac {kQq} {r} \ label {1} ​​\]

где

  • \ (k \) — кулоновская постоянная, а
  • \ (Q \) и \ (q \) относятся к величине заряда каждой частицы в кулонах.

Вышеприведенное уравнение также можно использовать для вычисления расстояния между двумя заряженными частицами (\ (r \)), если мы знаем потенциальную энергию системы. Хотя закон Кулона важен, он дает только потенциальную энергию между двумя точечными частицами. Поскольку молекулы намного больше точечных частиц и имеют заряд, сконцентрированный на большей площади, мы должны придумать новое уравнение.

Потенциальная энергия, которой обладают два полярных атома, взаимодействующих друг с другом, зависит от дипольного момента μ каждой молекулы, расстояния между ними r и ориентации, в которой взаимодействуют две молекулы.{3}} {(\ cos \ theta_ {12} — 3 \ cos \ theta_ {1} \ cos \ theta_ {2})} \ label {3} \]

В этой формуле \ (\ theta_ {12} \) — это угол между двумя противоположно заряженными диполями, а \ (r_ {12} \) — расстояние между двумя молекулами. Кроме того, \ (\ theta_ {1} \) и \ (\ theta_ {2} \) — это углы, образованные двумя диполями относительно линии, соединяющей их центры.

Также важно найти потенциальную энергию дипольного момента для более чем двух взаимодействующих молекул. При взаимодействии нескольких заряженных молекул важно помнить о том, что одинаковые заряды отталкиваются, а противоположные — притягиваются.{2}} \ label {4} \]

где

  • \ (k \) — кулоновская постоянная, а
  • \ (r \) — расстояние между молекулами.
Рисунок \ (\ PageIndex {3} \): Диполь-дипольное взаимодействие в газовой фазе. изображение используется с разрешения (Гэри Л. Бертран).

Пример \ (\ PageIndex {2} \)

Вычислите потенциальную энергию диполь-дипольного взаимодействия между 2 \ (\ ce {HF} \) молекулами, ориентированными вдоль оси x в координатной плоскости XY, область положительного заряда которой разделена на 5.{-20} J \ end {align *} \]

Диполь-дипольные взаимодействия в макроскопических системах

На основании приведенного выше обсуждения может показаться, что в системе, состоящей из большого числа диполярных молекул, случайно взаимодействующих друг с другом, V должно стремиться к нулю, потому что молекулы принимают все возможные ориентации. Таким образом, отрицательная потенциальная энергия двух молекулярных диполей, участвующих в благоприятном взаимодействии, будет компенсирована положительной энергией двух молекулярных диполей, участвующих во взаимодействии с высокой потенциальной энергией.Вопреки нашему предположению, в объемных системах более вероятно, что дипольные молекулы взаимодействуют таким образом, чтобы минимизировать их потенциальную энергию (то есть диполи образуют менее энергичные, более вероятные конфигурации в соответствии с распределением Больцмана). Например, частично положительная область молекулярного диполя, удерживаемая рядом с частично положительной областью второго молекулярного диполя, представляет собой конфигурацию с высокой потенциальной энергией, и несколько молекул в системе будут иметь достаточно энергии, чтобы принять ее при комнатной температуре.6} \ dfrac {1} {k_ {B} T} \ label {5} \]

Пример \ (\ PageIndex {4} \)

Рассмотрим уравнение \ ref {5}, что происходит с потенциальной энергией взаимодействия при повышении температуры.

Решение

Потенциальная энергия диполь-дипольного взаимодействия уменьшается с увеличением T. Это видно из приведенного выше уравнения, но объяснение этому наблюдению относительно просто найти. По мере увеличения температуры системы большее количество молекул имеет достаточно энергии, чтобы занять менее благоприятные конфигурации.Более высокие, менее благоприятные конфигурации — это те, которые дают менее благоприятные взаимодействия между диполями (то есть конфигурации с более высокой потенциальной энергией).

Пример \ (\ PageIndex {5} \)

Рассчитайте среднюю энергию молекул HF, взаимодействующих друг с другом в объемном растворе, предполагая, что молекулы находятся на расстоянии 4,00 ангстрем в растворе при комнатной температуре.

Решение

Использование уравнения \ ref {5} для вычисления объемной потенциальной энергии:

\ [\ begin {align *} V & = — \ dfrac {2} {3} \ dfrac {(6.{-1}) \\ [4pt] & = — 3288 \ dfrac {J} {mol} = 3,29 \ dfrac {kJ} {mol} \ end {align *} \]

Биологическое значение дипольных взаимодействий

Потенциальная энергия дипольных взаимодействий важна для живых организмов. Наибольшее влияние дипольные взаимодействия на живые организмы проявляются при сворачивании белков. Каждый процесс образования белка, от связывания отдельных аминокислот с вторичными структурами до третичных структур и даже образование четвертичных структур, зависит от диполь-дипольных взаимодействий.

Ярким примером взаимодействия четвертичных диполей, жизненно важного для здоровья человека, является образование эритроцитов. Эритроциты, широко известные как красные кровяные тельца, представляют собой тип клеток, ответственных за газообмен (то есть дыхание). Внутри эритроцитов молекула, участвующая в этом решающем процессе, — это «гемоглобин», состоящий из четырех белковых субъединиц и гемовой группы ». Чтобы гем сформировался должным образом, необходимо выполнить несколько шагов, все из которых включают дипольные взаимодействия. Четыре белковые субъединицы — две альфа-цепи, две бета-цепи — и гемовая группа взаимодействуют друг с другом посредством серии диполь-дипольных взаимодействий, которые позволяют эритроциту принимать свою окончательную форму.Любая мутация, которая разрушает эти диполь-дипольные взаимодействия, препятствует правильному формированию эритроцитов и ухудшает их способность переносить кислород к тканям тела. Итак, мы можем видеть, что без диполь-дипольных взаимодействий белки не смогли бы правильно складываться, и вся жизнь в том виде, в каком мы ее знаем, перестала бы существовать.

Обзор анализа белок-белкового взаимодействия | Thermo Fisher Scientific

Белки контролируют все биологические системы в клетке, и хотя многие белки выполняют свои функции независимо, подавляющее большинство белков взаимодействуют с другими для обеспечения надлежащей биологической активности.Характеристика белок-белковых взаимодействий с помощью таких методов, как коиммунопреципитация (ко-IP), анализ методом «pull-down», перекрестное связывание, перенос метки и дальневестерн-блот-анализ имеет решающее значение для понимания функции белка и биологии клетки.

Посмотреть все продукты для анализа взаимодействия белков


Введение в белок-белковые взаимодействия

Белки — это рабочие лошадки, которые способствуют большинству биологических процессов в клетке, включая экспрессию генов, рост клеток, пролиферацию, поглощение питательных веществ, морфологию, подвижность, межклеточную коммуникацию и апоптоз.Но клетки реагируют на множество стимулов, и поэтому экспрессия белка — это динамический процесс; белки, которые используются для выполнения определенных задач, не всегда могут быть экспрессированы или активированы. Кроме того, не все клетки равны, и многие белки экспрессируются в зависимости от типа клетки. Эти основные характеристики белков предполагают сложность, которую может быть трудно исследовать, особенно при попытке понять функцию белка в надлежащем биологическом контексте.

Критические аспекты, необходимые для понимания функции белка, включают:

  • Последовательность и структура белка — используется для обнаружения мотивов, которые предсказывают функцию белка
  • История эволюции и консервативные последовательности — идентифицирует ключевые регуляторные остатки
  • Профиль экспрессии — выявляет специфичность клеточного типа и то, как регулируется экспрессия
  • Посттрансляционные модификации -фосфорилирование, ацилирование, гликозилирование и убиквитинирование предполагают локализацию, активацию и / или функцию
  • Взаимодействие с другими белками — функция может быть экстраполирована, зная функцию партнеров по связыванию
  • Внутриклеточная локализация — может указывать на функцию белка

До конца 1990-х годов анализ функции белков в основном фокусировался на отдельных белках.Однако, поскольку большинство белков взаимодействуют с другими белками для правильного функционирования, их следует изучать в контексте их взаимодействующих партнеров, чтобы полностью понять их функцию. С публикацией генома человека и развитием области протеомики понимание того, как белки взаимодействуют друг с другом и идентификация биологических сетей, стало жизненно важным для понимания того, как белки функционируют внутри клетки.

Справочник по приготовлению белков

Узнайте больше о том, как обессоливать, заменять буфер, концентрировать и / или удалять загрязняющие вещества из образцов белка, иммунопреципитации и других методах очистки и очистки белка с помощью различных инструментов Thermo Scientific для биологии белков в этом 32-страничном справочнике.

  • Иммунопреципитация (IP), co-IP и хроматин-IP
  • Теги очистки рекомбинантного белка
  • Безопасный диализ образцов белка с помощью диализных кассет и устройств Slide-A-Lyzer
  • Быстрое обессоливание образцов с высоким извлечением белка с использованием спиновых обессоливающих колонок и пластин Zeba
  • Эффективное удаление определенных загрязняющих веществ с помощью смол, оптимизированных для удаления моющих средств или эндотоксинов
  • Концентрат для быстрого разбавления образцов белка с помощью концентраторов белка Pierce

Типы белок-белковых взаимодействий

Белковые взаимодействия принципиально характеризуются как стабильные или временные, и оба типа взаимодействия могут быть как сильными, так и слабыми.Стабильные взаимодействия связаны с белками, очищенными как мульти-субъединичные комплексы, и субъединицы этих комплексов могут быть идентичными или разными. Гемоглобин и ядерная РНК-полимераза являются примерами мульти-субъединичных взаимодействий, которые образуют стабильные комплексы.

Ожидается, что временные взаимодействия будут контролировать большинство клеточных процессов. Как следует из названия, временные взаимодействия носят временный характер и обычно требуют набора условий, которые способствуют взаимодействию, таких как фосфорилирование, конформационные изменения или локализация в дискретных областях клетки.Временные взаимодействия могут быть сильными или слабыми, быстрыми или медленными. Находясь в контакте со своими партнерами по связыванию, временно взаимодействующие белки участвуют в широком спектре клеточных процессов, включая модификацию белков, транспорт, фолдинг, передачу сигналов, апоптоз и клеточный цикл. Следующий пример представляет собой иллюстрацию белковых взаимодействий, которые регулируют апоптотические и антиапоптотические процессы.


Тяжелое белок-белковое взаимодействие BAD. Панель A: окрашенный кумасси гель SDS-PAGE рекомбинантного легкого и тяжелого BAD-GST-HA-6xHIS, очищенный из лизатов HeLa IVT (L) с использованием тандемного сродства глутатионовой смолы (E1) и кобальтовой смолы (E2). Показан расход (FT) из каждого столбца. Панель B: Схема фосфорилирования BAD и белковых взаимодействий во время выживания и гибели клеток (т.е. апоптоза). Панель C: покрытие последовательности белка BAD, показывающее идентифицированные сайты консенсусного фосфорилирования Akt (красный прямоугольник). Панель D: МС-спектры меченного стабильным изотопом BAD пептида HSSYPAGTEDDEGmGEEPSPFr.


Белки связываются друг с другом посредством комбинации гидрофобных связей, сил Ван-дер-Ваальса и солевых мостиков в специфических доменах связывания каждого белка. Эти домены могут быть небольшими связывающими щелями или большими поверхностями и могут состоять всего из нескольких пептидов или состоять из сотен аминокислот. На силу связывания влияет размер связывающего домена. Одним из примеров общего поверхностного домена, который способствует стабильным межбелковым взаимодействиям, является лейциновая молния, которая состоит из α-спиралей на каждом белке, которые связываются друг с другом параллельным образом посредством гидрофобного связывания регулярно расположенных остатков лейцина на каждом α -спираль, которая выступает между соседними спиральными пептидными цепями.Из-за плотной молекулярной упаковки лейциновые молнии обеспечивают стабильное связывание для мультибелковых комплексов, хотя все лейциновые молнии не связываются одинаково из-за нелейциновых аминокислот в α-спирали, которые могут уменьшить молекулярную упаковку и, следовательно, прочность соединения. взаимодействие.

Два домена гомологии Src (SH), Sh3 и Sh4, являются примерами общих временных связывающих доменов, которые связывают короткие пептидные последовательности и обычно обнаруживаются в сигнальных белках. Домен Sh3 распознает пептидные последовательности с фосфорилированными остатками тирозина, которые часто указывают на активацию белка.Домены Sh3 играют ключевую роль в передаче сигналов рецептора фактора роста, во время которой лиганд-опосредованное фосфорилирование рецептора по остаткам тирозина привлекает нижестоящие эффекторы, которые распознают эти остатки через их домены Sh3. Домен Sh4 обычно распознает богатые пролином пептидные последовательности и обычно используется киназами, фосфолипазами и GTPases для идентификации белков-мишеней. Хотя оба домена Sh3 и Sh4 обычно связываются с этими мотивами, специфичность для различных белковых взаимодействий диктуется соседними аминокислотными остатками в соответствующем мотиве.


Биологические эффекты белок-белковых взаимодействий

Результат двух или более белков, которые взаимодействуют с определенной функциональной целью, можно продемонстрировать несколькими различными способами.Измеримые эффекты белковых взаимодействий описаны следующим образом:

  • Изменять кинетические свойства ферментов, что может быть результатом незначительных изменений связывания субстрата или аллостерических эффектов
  • Обеспечение образования каналов субстрата путем перемещения субстрата между доменами или субъединицами, что в конечном итоге приводит к намеченному конечному продукту
  • Создать новый сайт связывания, обычно для малых эффекторных молекул
  • Инактивировать или разрушить белок
  • Изменять специфичность белка в отношении его субстрата посредством взаимодействия с различными партнерами связывания, e.g., продемонстрировать новую функцию, которую ни один белок не может проявлять по отдельности
  • Выполнять регулирующую роль как в восходящем, так и в нисходящем событии

Общие методы анализа белок-белковых взаимодействий

Обычно для проверки, характеристики и подтверждения белковых взаимодействий необходимо сочетание методов.Ранее неизвестные белки могут быть обнаружены по их ассоциации с одним или несколькими известными белками. Анализ взаимодействия белков может также выявить уникальные, непредвиденные функциональные роли хорошо известных белков. Обнаружение или проверка взаимодействия — это первый шаг на пути к пониманию того, где, как и при каких условиях эти белки взаимодействуют in vivo и функциональные последствия этих взаимодействий.

Хотя различных методов и подходов к изучению межбелковых взаимодействий слишком много, чтобы описать их здесь, в таблице ниже и оставшейся части этого раздела основное внимание уделяется распространенным методам анализа межбелковых взаимодействий и типам взаимодействий, которые могут быть изучены с использованием каждого из них. метод.Таким образом, стабильные белок-белковые взаимодействия легче всего выделить физическими методами, такими как коиммунопреципитация и анализ методом pull-down, поскольку белковый комплекс не распадается с течением времени. Слабые или временные взаимодействия могут быть идентифицированы с использованием этих методов, сначала ковалентно сшивая белки, чтобы заморозить взаимодействие во время co-IP или pull-down. В качестве альтернативы, перекрестное сшивание, наряду с переносом метки и анализом дальнего вестерн-блоттинга, можно проводить независимо от других методов для выявления межбелковых взаимодействий.

Общие методы анализа различных типов белковых взаимодействий

Метод Белковые взаимодействия
Коиммунопреципитация (co-IP) Стабильный или прочный
Анализ методом понижения Стабильный или прочный
Анализ взаимодействия сшивающихся белков Кратковременный или слабый
Анализ взаимодействия белков переноса метки Кратковременный или слабый
Дальневосточный блот-анализ Умеренно стабильно

Коиммунопреципитация (ко-IP)

Коиммунопреципитация (co-IP) — популярный метод обнаружения взаимодействия белков.Co-IP проводится по существу так же, как иммунопреципитация (IP) одного белка, за исключением того, что целевой белок, осажденный антителом, также называемый «приманкой», используется для соосаждения комплекса связывающий партнер / белок. , или «добыча», из лизата. По существу, взаимодействующий белок связывается с антигеном-мишенью, который связывается антителом, иммобилизованным на носителе. Иммунопреципитированные белки и их партнеры по связыванию обычно обнаруживаются электрофорезом в полиакриламидном геле с додецилсульфатом натрия (SDS-PAGE) и вестерн-блоттингом.Предположение, которое обычно делается при соосаждении связанных белков, состоит в том, что эти белки связаны с функцией антигена-мишени на клеточном уровне. Однако это только предположение, которое подлежит дальнейшей проверке.

Совместная иммунопреципитация циклина B и Cdk1 . Магнитные гранулы Thermo Scientific Pierce Protein A / G связываются с антителом Cdk1 в комплексе с Cdk1. Циклин B связан с Cdk1 и захватывается вместе со своим партнером по связыванию.


Pull-down анализы аналогичны по методологии коиммунопреципитации из-за использования подложки в виде шариков для очистки взаимодействующих белков. Однако разница между этими двумя подходами заключается в том, что в то время как co-IP использует антитела для захвата белковых комплексов, в методах «pull-down» используется белок «приманка» для очистки любых белков в лизате, которые связываются с приманкой.Нисходящие анализы идеальны для изучения сильных или стабильных взаимодействий или тех, для которых нет антител для совместной иммунопреципитации.

Общая схема анализа методом «выпадающего списка». Нисходящий анализ — это мелкомасштабная методика аффинной очистки, аналогичная иммунопреципитации, за исключением того, что антитело заменяется какой-либо другой системой аффинности. В этом случае аффинная система состоит из глутатион-S-трансферазы (GST), белка или связывающего домена, меченного полигис- или стрептавидином, который захватывается глутатионом, хелатом металла (кобальт или никель) или покрытыми биотином агарозными шариками. , соответственно.Иммобилизованный белок, меченный слиянием, действует как «приманка» для захвата предполагаемого партнера по связыванию (т.е. «жертвы»). В типичном нисходящем анализе иммобилизованный белок-приманка инкубируется с клеточным лизатом, и после предписанных этапов промывки комплексы выборочно элюируются с использованием конкурирующих аналитов или буферов с низким pH или восстанавливающих буферов для анализа в геле или вестерн-блоттинга.


Анализ взаимодействия сшивающего белка

Большинство белок-белковых взаимодействий являются временными, происходящими лишь на короткое время как часть единственного каскада или другой метаболической функции внутри клеток.Сшивание взаимодействующих белков — это подход к стабилизации или постоянному соединению компонентов комплексов взаимодействия. Как только компоненты взаимодействия ковалентно сшиты, другие стадии (например, лизис клеток, аффинная очистка, электрофорез или масс-спектрометрия) могут быть использованы для анализа взаимодействия белок-белок при сохранении исходного взаимодействующего комплекса.

Гомобифункциональные амино-реактивные сшивающие агенты могут быть добавлены к клеткам для сшивания потенциально взаимодействующих белков вместе, которые затем могут быть проанализированы после лизиса с помощью вестерн-блоттинга.Сшивающие агенты могут быть мембранопроницаемыми, такими как DSS, для сшивания внутриклеточных белков, или они могут быть непроницаемыми для мембраны, такими как BS3, для сшивания белков клеточной поверхности. Кроме того, некоторые сшивающие агенты могут быть расщеплены восстанавливающими агентами, такими как DSP или DTSSP, для обращения сшивок.

В качестве альтернативы, гетеробифункциональные сшивающие агенты, которые содержат фотоактивируемую группу, такие как продукт SDA или Sulfo-SDA, могут быть использованы для фиксации временных взаимодействий, которые могут происходить, например, после определенного стимула.Фотоактивация также может происходить после метаболического мечения фотоактивируемыми аминокислотами, такими как L-фото-лейцин или L-фото-метионин.

Сайты сшивания между белками могут быть картированы с высокой точностью с помощью масс-спектрометрии, особенно если используется расщепляемый MS сшивающий агент, такой как DSSO или DSBU.


Анализ взаимодействия белков переноса меток

Перенос метки включает сшивание взаимодействующих молекул (т.е.е., белки наживки и жертвы) с меченым сшивающим агентом, а затем расщепляют связь между приманкой и добычей, так что метка остается прикрепленной к жертве. Этот метод особенно ценен из-за его способности идентифицировать белки, которые слабо или временно взаимодействуют с интересующим белком. Новые неизотопные реагенты и методы продолжают делать этот метод более доступным и простым в использовании для любого исследователя.

Экспериментальная стратегия переноса биотиновой метки Sulfo-SBED и анализа методом вестерн-блоттинга.


Дальневосточный блот-анализ

Подобно тому, как анализы «pull-down» отличаются от ко-IP в обнаружении белок-белковых взаимодействий с использованием меченых белков вместо антител, так и анализ дальнего вестерн-блоттинга отличается от анализа вестерн-блоттингом , поскольку выявляются белок-белковые взаимодействия. путем инкубации белков, подвергнутых электрофорезу, с очищенным, меченым белком-приманкой вместо антитела, специфичного к целевому белку, соответственно.Термин «далеко» был принят, чтобы подчеркнуть это различие.

Диаграмма дальнего вестерн-блоттинга для анализа белок-белковых взаимодействий. В этом примере меченый белок-приманка используется для зондирования переносящей мембраны или геля на предмет белка жертвы.