探索 Cesium 三维可视化技术的无限潜力 (探索策略)

Cesium 是一种高级且强大的三维可视化技术，它为用户提供了创建令人惊叹的可视化效果和互动式三维体验的无穷潜力。本文将深入探讨Cesium 的功能、优势和应用，并为充分利用其潜力的策略提供指导。

Cesium 的特点

• 全球范围：Cesium 涵盖了整个地球，提供高分辨率地形、卫星图像和建筑数据。
• 硬件加速：利用 WebGL 和 WebAssembly 等现代 Web 技术，Cesium 可以实现在各种设备上快速渲染三维场景。
• 可扩展性：Cesium 的模块化架构允许轻松集成第三方数据和工具，以扩展其功能。
• 开放源代码：作为开源软件，Cesium 社区不断更新和改进技术，确保使其保持最新和领先。

Cesium 的优势

• 沉浸式可视化：Cesium 创建的三维可视化效果提供身临其境的体验，增强了数据理解和决策。
• 实时互动：用户可以平移、缩放和旋转场景，探索数据并与之交互，从而获得更深入的见解。
• 大规模数据集处理：Cesium 能够处理和可视化庞大数据集，使其成为大型数据集分析的理想选择。
• 跨平台兼容性：Cesium 可以在各种平台上运行，包括 Web、桌面和移动设备，提供广泛的可访问性和部署选项。

Cesium 的应用

• 地理空间分析：可视化地理数据，识别模式和趋势，并辅助决策。
• 城市规划

空间转录组技术在肿瘤免疫治疗中的应用潜力

肿瘤内异质性对癌症患者的准确诊断和个性化治疗策略的制定提出了重大挑战。 此外，这种异质性可能是治疗耐药性、疾病进展和癌症复发的基础。 虽然免疫疗法可以获得很高的成功率，但选择压力加上肿瘤内部的动态进化推动耐药克隆的出现，使肿瘤在某些患者中持续存在。 为了提高免疫疗法的疗效，研究人员已经使用空间转录组技术来识别并随后阻断肿瘤异质性的来源。 原位杂交(ISH)是一种使细胞或组织中特定DNA或RNA分子可视化的分子技术。 ISH是基于DNA/DNA或DNA/RNA双链的互补性，将标记的核酸探针原位杂交到目标上。 通过这种方式，我们可以获得有用的空间信息。 FISH是检测微生物、诊断实体瘤和血液瘤以及指导癌症治疗的有效临床工具。 例如，FISH通常用于检测慢性髓系白血病中的BCR-ABL1 t（9；22）易位和各种癌症中的许多融合基因。 FISH还被用于确认乳腺癌中HER2基因的扩增，从而确定最有可能受益于曲妥珠单抗（一种抗HER2的单克隆抗体）治疗的患者。 另一个重要的例子是在非小细胞肺癌中检测EML4-ALK融合基因。 随着越来越多的免疫疗法被开发和批准，研究人员试图用FISH来预测癌症免疫治疗的反应性。 为了扩大FISH的有效性，可以将FISH与IHC或IF结合起来，同时检测不同细胞类型的RNA和蛋白质，以更好地表征肿瘤微环境（TME）。 为了解决传统FISH的局限性，研究人员从研究DNA转移到研究单分子RNA，并采用高通量的方法，由此产生了smFISH技术，其能够可视化和量化单个mRNA分子，并表征内源性基因表达的空间模式。 通过靶向细胞mRNA而不是DNA分子，smFISH已经成为评估肿瘤内转录异质性的有力工具。 RNAscope是一种商业化的基于ISH的技术，可以检测多达12个不同的RNA靶点，并且可以方便地与IHC和/或IF结合，以自动化的方式同时研究RNA和蛋白质。 相对于其他基于FISH的技术，RNAscope已经设计了个以上的RNA探针，并通过商业化的流程进行验证。 因此，它是一种用于基础研究和临床实验的省时和友好的方法。 RNAscope已经广泛应用于各个学科，包括传染病、癌症、免疫治疗、炎症和神经科学。 特别是，它是IHC的一种强有力的替代方法，可以评估各种实体瘤中免疫检查点的表达，如PD-L1。 通过检测特定RNA，RNAscope阐明了TME、免疫逃逸机制以及新的预测和预后癌症生物标志物。 在免疫疗法的背景下，RNAscope在理解CAR-T细胞疗法方面发挥了宝贵的作用。 RNAscope已被用于评估靶基因表达的特异性，并跟踪CAR-T细胞在异种移植小鼠模型中的分布。 扩展到人类样本，已有研究验证了BCMA的表达是多发性骨髓瘤CAR-T细胞免疫治疗的靶点。 尽管可以从RNAscope等技术中获得更高的灵敏度和特异性，但最终需要基于FISH的技术，允许进行高通量转录组分析，以更好地表征显示独特基因表达谱的稀有细胞群和细胞类型。 MERFISH和seqFISH，不仅提供了改进的RNA定量、信号放大和检测，而且提供了基于图像的转录组分析。 MERFISH从smFISH改良而来，采用了基于条形码的组合标记方法，然后进行多轮杂交，以确保荧光信号的高亮度和一次可检测到的大量RNA。 seqFISH是另一种基于连续几轮条形码杂交标记的Multiplexed smFISH技术 。 例如，seqFISH被用来对小鼠胚胎干细胞和脑组织中>种mRNA进行成像，具有较高的准确性和分辨率。 相关研究已证明seqFISH是研究和获得T细胞成熟过程中调控基因表达动态的有力工具。 另一项研究将微流体技术与Multiplexed smFISH技术结合起来研究乳腺癌中的肿瘤异质性证明，Multiplexed smFISH可以从不同角度进一步优化。 尽管smFISH技术前景广阔，但由于探针设计、验证、图像分析和解码的复杂性，基于smFISH的复合技术尚未广泛应用于转化研究或临床应用。 使用非多重FISH、定量PCR、IHC和IF在mRNA或蛋白质水平上研究单个基因的表达通常更为方便，尤其是当研究的基因数量较少时，如一组预后标志物。 另一个限制是，由于序列杂交的性质，总成像时间加起来至少为18小时，还不包括最初的36~48h的探针杂交时间，因此与其他技术相比（如DSP和Visium），总体通量较低。 此外，MultiplexedsmFISH技术只能评估新鲜冷冻组织中一种类型的分析物，如RNA。 新兴的技术如DSP，可以评估新鲜冷冻组织和病理学常规使用的标准福尔马林固定石蜡包埋（FFPE）组织中的蛋白质和RNA。 DSP是一种高复杂度的空间分析方法，其克服了Multiplexed smFISH技术的主要限制。 DSP使用寡核苷酸检测技术来量化FFPE组织样本中的蛋白质或RNA。 与顺序杂交技术（如MERFISH）不同，DSP提供了更高效的工作流程，可在48小时内从10~20个组织切片或多达384个目标区域产生结果。 此外，与只分析RNA的Multiplexed smFISH相比，DSP可以同时检测96种蛋白质或1400个mRNA。 这一特征与癌症免疫治疗特别相关，因为mRNA和蛋白质表达模式的差异可用于阐明转录后调控和翻译后修饰，从而导致蛋白质不稳定，影响预后和治疗反应。 同时，DSP还保存了组织样本的完整性，可以储存珍贵的样本，并用于将来的进一步分析。 DSP在免疫治疗领域有着广泛的应用，例如已有研究用DSP评价了接受化学免疫治疗的弥漫性大B细胞淋巴瘤患者的免疫微环境；DSP在免疫检查点阻断治疗方面也有研究，包括抗PD-L1和抗PD-1治疗。 DSP可以作为一种辅助诊断工具，对TME中空间定义的区域内PD-L1蛋白表达进行标准化、定量和客观评估。 在另一项研究中，DSP成功地识别了20种以上的生物标志物，这些标志物可以预测黑色素瘤患者对免疫治疗的反应。 在单细胞RNA测序过程中，由于组织通常被均质化以获得转录组的平均概况，造成空间信息丢失。 最近，空间转录组技术（Spatial Transcriptomics）被开发，该技术利用空间条形码寡脱氧胸腺嘧啶微阵列实现完整组织切片中的转录组定量可视化和分析。 这项新技术首先在小鼠嗅球上得到证实，并遵循如下标准工作流程：组织切片、固定、苏木精和伊红（H&E）染色、亮视野成像、组织渗透、cDNA合成、组织切除、探针释放、文库制备、测序、数据处理、数据可视化和分析。 通过ST对乳腺癌、前列腺癌和皮肤恶性黑色素瘤活检的数据分析显示，肿瘤内和肿瘤间的异质性达到了前所未有的水平，以及通过RNA测序分析和/或标准形态学注释，注释肿瘤区域和外周之间的基因表达谱存在明显差异。 此外，利用这种技术进行的体内实验已经发现了通过重新增殖小胶质细胞诱导IL-6信号，这在治疗方面可能有价值。 为了利用ST的潜力，研究人员最近开发了一种称为MIA的分析方法，其整合了单细胞RNA测序和ST技术产生的数据集，将细胞定位到组织上特定的区域。 作为概念证明，MIA是在胰腺导管腺癌的数据集上进行的，并且揭示了特定的细胞类型和亚群在空间限制区域的富集，这些区域以前是未知或不可检测的。 基于空间转录学的概念，10× Genomics发布了Visum空间基因表达解决方案，与ST技术的第一次迭代相比，它具有更高的分辨率和更高的灵敏度。 其被用于深入研究与组织结构和功能相关的疾病，除了用于癌症免疫治疗外，还可以用于神经系统疾病。 尽管转录空间分析技术相对较新，但在肿瘤免疫治疗中已被广泛探索。 FISH和RNAscope是诊断和预测实体瘤和血液瘤的有效临床工具。 较新的技术，如MERFISH和Visium，通过前所未有的分辨率和灵敏度实现批量转录组分析。 这类技术的可获得性不断增加，能够发现新的生物标记物，用于预测免疫治疗的反应，并允许基于其独特TME的异质性的个性化治疗方法。 这些空间分析技术还可能与降维技术相结合，例如UMAP用于可视化TME的免疫景观。 展望未来，DSP提供了mRNA表达的空间分析和数字表征，但仍然受到可同时研究的基因靶点数量的限制。 尽管Visium在市场上相对较新，但其在短时间内不断改进，在疾病病理学和临床转化研究方面有着巨大的潜力。 研究人员可利用各种不断发展的空间转录组技术，重要的是既要考虑技术特征，包括空间分辨率、敏感性、特异性和组织类型，又要考虑实际因素，如成本，与可用资源的兼容性和周转时间。 研究人员必须仔细考虑其研究问题，并选择一种与其研究和临床目标密切相关的适当技术。 首发公号：国家基因库大数据平台参考文献 Nerurkar S N, Goh D, Cheung C C L, et al. Transcriptional Spatial Profiling of Cancer Tissues in the Era of Immunotherapy: The Potential and Promise[J]. Cancers, 2020, 12(9): 2572.

探索新课标理念下的小学信息技术教学策略|信息技术教学策略

信息技术既是一个独立的学科分支，又是所有学科发展的基础，已经深化为改造人类生产与生活方式的基本手段。 如何让受教育者适应信息技术的飞速发展，在优胜劣汰的社会中永不落伍；如何更好地贯彻新课标理念，上好新课标理念下的信息技术课，是广大信息技术教育工作者所要思考的问题。 在探索新课标下信息技术教学策略的进程中，对于选择和实施恰当的教学策略，优化教学质量，笔者有很多的感想和体会与大家共同分享。 采用任务驱动教学法，让学生体验成功的快乐 任务驱动就是在建构主义理论的基础上形成的一种探究式教学模式。 在信息技术课中引入任务驱动教学模式，就是让学生在一个个典型的信息处理任务的驱动下展开教学活动，在完成任务的过程中，培养学生分析问题、解决问题以及利用计算机处理信息的能力。 在这个过程中，学生还会不断地获得成就感，可以更大地激发他们的求知欲望，逐步形成一个感知心智活动的良性循环，从而培养出独立探索、勇于开拓进取的创新意识。 信息技术课确立了任务驱动的教学原则，具体是指教师根据教学内容进度，结合学生学习实际情况，制定出切合实际的任务，让学生通过学习，努力完成在本堂课里教师预定的任务。 例如，在“文字处理软件”教学时，我要求学生在学习过程中按要求完成作业。 其中，第一份作业是录入一篇1000字以上的文章，错误率在0．5％以下，并在文本中体现出所要求格式的各一种(如首字下沉、并排字符、分栏、插入艺术字和图片，等等)；第二份作业要求体现学生的个性、水平和设计能力、审美观点。 因为明确了学习的任务和目标，使学生对比较枯燥的汉字录入有了兴趣。 经过录入、反复修改、精心设计，当自己完成较为满意的作品时，学生均有一种特别的成就感和愉悦感，而同学之间的相互传阅，更拓展了他们的思维空间，大大地提高了他们学习和创造的能力。 实践证明，这种教学方法对培养学生的学习兴趣、挖掘他们的设计潜能、提高学生理解和运用知识的能力是非常有效的。 激发学习兴趣，培养创新思维 苏霍姆林斯基曾说：“兴趣的源泉在于体会到智慧能统率事实和现实，人的内心里有一种根深蒂固的需要――总要感到自己是发现者、研究者、探索者。 在儿童的精神世界中，这种需要特别强烈。 ”所以，兴趣是创新的原动力，也是一种推动学生学习的内在动力，可以激发学生强烈的求知欲望，从而为创新思维的产生奠定基础。 在具体教学过程中实施如下。 1．精心设计教学任务，培养学生学习兴趣 兴趣是最好的导师。 小学生有特定的心理特征：好动、好问、好奇，习惯于游戏，喜欢各种生动有趣的形象，爱听动人的故事，注意力不集中，容易被直观形象、生动活泼、形式新颖、色彩鲜艳的东西所吸引。 因此，针对小学生这种心理特点，笔者认为教师在设计任务时应充分体现趣味性。 任务设计的好与坏，直接影响到学生学习兴趣。 一个好的任务，可以使学生在潜移默化中掌握知识，起到事半功倍的效果。 例如，录入文章、修改文章一般是学生不感兴趣的事。 可设计一个小任务：输入题目为“我的爱好”的小作文，内容可围绕自己的实际情况而定。 这样学生在饶有兴趣地完成任务的同时，不仅可掌握录入文章的基本规则，而且当发生输入错误时，还可以学会修改文章的技巧。 2．教师讲解内容要少而精 少而精主要是指根据教学内容和学生的认知水平。 在量上少讲，把大量时间留给学生去自学、去思考；在质上精讲，排除学生已经掌握的和通过自己能理解并掌握的知识。 重在教学中给学生点明问题的关键，发挥创新思维解决问题的方法，以锻炼其独立探讨问题的思维能力。 例如，在教学“边框和底纹”时，教师只详细讲解对话框中的一个标签――“边框”的操作，至于“页面边框”和“底纹”两个标签，让学生自己去体会它的使用方法。 3．培养学生学习的自信心 要培养学生的自信心，就应充分运用“罗森塔尔效应”这一行之有效的理论。 一个人创造能力的发挥离不开自信。 对学生恰如其分的鼓励，会使学生满怀希望和自信心，使兴趣从外在因素向内在因素转化。 例如，在每堂课即将结束时，可进行作品展示。 当自己的作品出现在投影仪或网络上时，学生们将获得极大的成功感和自信心。 4．选择恰当的游戏帮助学生学习 小学生对游戏特别感兴趣，而计算机正具有能玩游戏的功能。 根据这一功能，可以把新课的学习寓于游戏之中。 例如，学习指法是非常枯燥的，如果教师一开始直接讲解手指的摆放要求和指法要点，学生不但学得很累，而且很不愿学。 在教学中可采取游戏引入的方法，先让学生玩《金山打字通》，比赛谁的成绩好或者与老师比赛。 学生在“青蛙过河”等游戏的实践中发现，要取得好成绩就必须练习好指法。 这样，既保持了学生学习的热情，还可以促使学生自觉去学习知识。 5．引导学生自主学习、不断创新 信息技术知识有很大的开放性，学生也喜欢上信息技术课，教师应充分抓住学生的这一兴趣，发挥他们的主体作用，让其自主探索、合作学习，真正理解和掌握基本的信息技术知识。 例如，在教学“PowerPoint的超级链接”时，教师可以先让学生播放没有链接的作品，接着提问：“现在只能一张张按顺序展示，那么你能任意播放指定的展示文稿吗?”然后让学生自主学习。 有的学生讨论、尝试，有的学生在看书寻找，有的学生在使用帮助系统(在教学Word时就教了如何使用帮助系统)……同学之间也不由自主地互相帮助起来。 最后，教师让学生互相交流，教师进行适时的点拨，学生很容易就掌握了超级链接的方法。 教学中串好主线，让学习过程留有悬念 新课标提出了以学生为本，尊重学生，注重学生的学习过程，留给学生学习的时间与空间的理念。 这就要求教师在教学过程中不要把全部教学内容和盘托出，而是有意识地制造一定的空白地带和悬念，给学生一定的时间去学习。 例如，在教学“文字处理软件”时，教师可以把比较常规的文件编辑方法介绍给学生，对于为文字添加特殊效果、文本框的使用、文字上下标的设置等编辑方式，可以让学生自己去探索，然后调动学生积极发言，把自己探讨成功的某些操作讲给教师和其他学生听。 随后，教师再加以总结、补充的方式把相应内容讲解清楚，清除“悬念”。 这样学生接受知识的过程就变成了一个有趣的“迷宫探宝”过程。 信息技术教师任重而道远，信息技术教育是一项面向未来的现代化教育。 只有不断总结，才能找出更佳、更适合的教学方法，才能激活学生的创新思维，调动他们的内部驱动力；完善教学体系，才能探索出一套行之有效的教学模式、教学策略。

小学数学教学中信息技术应用策略研究论文

小学数学教学中信息技术应用策略研究论文范文

无论是身处学校还是步入社会，大家都接触过论文吧，借助论文可以达到探讨问题进行学术研究的目的。相信很多朋友都对写论文感到非常苦恼吧，下面是我帮大家整理的小学数学教学中信息技术应用策略研究论文范文，仅供参考，希望能够帮助到大家。

摘要：

在小学数学课堂教学中有效应用信息技术，可以为学生提供丰富的教学资源，提供全方位学习的交互环境，有助于改善课堂教学方式，调动学生学习的主动性，优化课堂结构，培养学生信息化的数学素养，实现高效课堂的教学目标。

关键词：

信息技术；小学数学课堂；

教育信息化的本质是信息技术与教育教学实践深度融合。在新课改不断改革的今天，运用信息技术手段教学，是课程改革的需要，更是提高学生数学核心素养的必然要求。在小学数学课堂教学中有效应用信息技术，可以为学生提供丰富的教学资源，提供全方位学习的交互环境，有助于改善课堂教学方式，调动学生学习的主动性，优化课堂结构，有利于提升课堂教学效果和教学质量，以及培养学生信息化的数学素养，最终实现高效课堂的教学目标。

一、合理运用微课嵌入，激发学生学习热情

新课程理念指出：兴趣是推动学生积极学习的巨大动力。微课具有短小精悍、图文并茂、动静结合、三维展示、人机交互等生动性特点，这些功能有效地激发了学生的学习兴趣和热情。在小学数学教学中，教师要借助微课的生动性，引导学生进行自主学习。例如，在教学“分数的意义”一课时，教师通过微课生动、形象地讲解分数是如何产生的，并以视频、音频、图片、动画等形式呈现在学生面前。微课的导入会给传统教学注入一股活力，给学生带来新鲜血液，激发学生的求知欲，为课堂教学插上了飞翔的翅膀。

二、合理运用移动终端，提高课堂教学实效

移动终端技术的运用，将教师从讲台上解放下来，使手持平板电脑的他们可以走近学生，关注每一位学生的学习状况，并及时进行指导。教师还可以随时在平板电脑上操作和展示教学内容，通过对学生操作过程的抓拍、录制视频，及时捕捉学生在学习过程中出现的亮点及不足，及时发现教学过程中存在的问题。学生可以将自己做的题目拍照上传到大屏幕上与大家分享，增强了师生之间的互动性，树立了学生的自信心。数学教学中运用平板电脑进行教学，最大的优点在于客观题的检测能及时得到反馈。教师可以适时监控所有学生的任务完成进度，对学生的完成情况一目了然。当学生做完任务提交后，系统会自动计算出全班的正确率。这样，教师能够及时调整教学设计和进度，节省了大量的教学时间，从而有效提高了课堂教学的实效性。[1]

三、合理运用交互式电子白板，增强学生学习主动性

在课堂教学改革不断深化的今天，生本教学理念有效渗透到教学的每个环节中，并且已经成为了课堂的必需品。在生本教育的教学模式下，交互式电子白板起着极其重要的作用。在数学课堂教学过程中，有效地运用交互式电子白板的库存功能，可以逐渐增强学生学习的主动性。如：在学习“条形统计图”时，学生根据数据信息在白板上制作统计图，既对知识的形成过程有了更深入的了解，又亲身感受了统计图的制作过程。教师巧妙地将电子白板与所学知识融合在一起，既降低了学生理解和教师教学的难度，又增进了学生与教师、学生与白板之间的互动，增强了学生学习的积极性。

四、合理运用信息技术，让趣味生活融入数学课堂

数学来源于生活，又回归于生活。学习数学的目的就是为了让学生能运用所学的知识去解决生活中的问题。教师只有在课堂中借助信息技术，为学生架起寻找与生活经验联结点的桥梁，才能使学生感受到富有情趣且贴近实际生活的数学知识。例如，在教学“分类”一课时，教师为了让学生体验到分类在生活中的必要性，在课前播放了小明进超市购物的情景。学生对乱摆乱放和分类摆放两种不同场景的观后感受，认识到分类的必要性，从而引发自己分类的欲望。此时，再出现需要分类的画面，学生就会主动投入到学习活动中去，边操作边根据不同物品进行合理分类。学生真正体验到数学无处不在，生活中处处有数学。[2]

五、合理运用信息技术，力求优化课堂结构

一节好课的关键在于整节课的教学结构是否合理，教学手段是否新颖。教师将多种教学手段有效应用在数学课堂中，不仅可以将复杂问题变得简单化，抽象问题变得具体化，而且可以让学生轻松突破本节课的重、难点，最终实现教学最优化。例如，在教学“体积和体积单位”一课时，教师可以充分利用信息技术辅助教学，让学生在已学会知识的基础上，进行小组讨论、动手实践、生生互相质疑、归纳总结。教师在教学中借助信息技术手段，边讲解边展示教学内容，并与学生操作相结合，将抽象变为具体，启发并诱导学生主动思考，营造良好的自主学习氛围。教师在讲解1立方米的正方体大约能站几个人时，可以设计这样的教学活动：选取一个小组的学生，用三把米尺组合成一个1立方米的正方体，让学生进去亲自体验。在整个活动过程中，教师借助信息技术的手段直观、形象地显示出主题，使学生有种身临其境的感觉，为学生架起了一座由抽象思维到形象思维过渡的桥梁，使课堂教学达到最优化。

总之，信息技术的发展给数学课堂教学开辟了新的天地，注入了新鲜的活力与源泉。作为教师，在教学过程中，巧妙地将信息技术与数学课堂教学深度融合，适时、巧妙发挥其独特作用，提供丰富的信息教育资源，拓宽学生的学习视野，形成主动探索、合作交流的学习氛围。教师只有合理、正确地使用信息技术这一教学手段，才能打造理想、和谐的高效课堂。

参考文献

[1]史晓艳.小学数学教学中信息技术应用策略研究[D].宁波:宁波大学,2013.

[2]张长利,张宏伟.信息技术与教育教学深度融合的教与学探析[J].继续教育研究,2015(03):127-129.

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