در معادله بالا وابسته بودن به مختصات روتور را نشان می دهد.
در شکل زیر نمودار برداری پارامترهای استاتور در مختصات  را نشان
می دهد:
بازنویسی معادلات ولتاژ استاتور در دستگاه  :
گشتاور الکتریکی تولید شده توسط ماشین به شار مغناطیسی وابسته می باشد:
معادله عملکرد دینامیکی روتور:
۱-۵-۲)-روش کنترل میدان گردان از طریق کنترل جریان
با قرار دادن میدان مغناطیسی روتور در دستگاه dq وهمچنین جریان های استاتور،i sq متناسب با گشتاور الکتریکی می باشد و i sd متناست با توان راکتیو می باشد.
در این روش ،اساس کنترل ماشین بر پایه جریان می باشد،جریان مرجع از حلقه کنترل سرعت خارجی بدست می آید.
برای پیش بینی رفتار جریان های استاتور از مدل ماشین استفاده می شود،تابع در نظر گرفته شده تفاوت بین جریان مرجع و جریان پیش بینی شده را بررسی می کند.

• • بازه زمانی در بررسی مدل ماشین

با بهره گرفتن از تخمین تابع euler و مشتق جریان استاتور و مقدار Ts داریم:
با توجه به معادله بالا و معادلات ولتاژ استاتور در دستگاه dq که قبلا ارائه شد معادلات زیر بدست می آید:
این معادلات امکان پیش بینی جریان های استاتور را ایجاد می کند، تا بتوانیم هفت بردار ولتاژ موجود در اینورتر را محاسبه کنیم.
بردارهای ولتاژ تولید شده توسط اینورتر در یک دستگاه مقایسه ای ثابت قرار دارند،اما بردارهای گردان در دستگاه dq از معادله زیر محاسبه می شود:

• • طرح شماتیک کنترل ماشین pmsm

از بلوک کنترل کننده PI برای کنترل سرعت و تولید جریان مرجع i sq برای تولید گشتاور استفاده می شود.
از بردار ولتاژ در طول یک دوره توسط بلوک حداقل کننده نمونه برداری می شود.
روش کنترل FOC به صورت خلاصه:

• • استفاده از مرجع گشتاور و جریان

• • تولید گشتاور توسط جریان بهینه

• • محدود سازی جریان

بهینه سازی جریان توسط تابع زیر انجام می گیرد:
طرح شماتیک مدل کنترل موتور PMSM :
شکل ۱٫۱۴ طرح شماتیک کنترل موتور آهنربای دائم
در بخش اول به حداقل رساندن توان راکتیو انجام می گیرد،با بهینه سازی جریان و تولید گشتاور،در بخش دوم گشتاور تولید شده توسط جریان را مشخص می کنیم،و در بخش آخر توسط یک تابع غیر خطی دامنه جریان های استاتور را محدود می کنیم.
تابع زیر برای تعیین ماکزیمم مقدار جریان استاتور استفاده می شود:
در این روش اگر بردار ولتاژ جریانی بیشتر از imax تولید کند در تابع فوق  قرار می گیرد ،در نتیجه این بردار ولتاژ نمی تواند انتخاب شود. از طرف دیگر اگر جریانهای پیش بینی شده کمتر از مقادیر محدود شده باشد، تابع بهینه ساز ابتدا دو مرحله بهینه سازی جریان را انجام می دهد و سپس آن را انتخاب می کند.
نتایج استفاده از طرح کنترل جریان پیشگویانه در شکل های زیر نشان داده شده است،در این شکل ها مرجع سرعت در گام های t=0.02 تغییر می کند سپس در t=0.1s سرعت معکوس می شود و در نهایت در t=0.25 بار هم اضافه می شود.خیلی سریع توسط جریان isq گشتاور تولید می شود در این زمان مقدار isd نزدیک به صفر می باشد. در طول دوره گذرا جریان ها محدود می شوند و هردو با یکدیگر ترکیب می شوند.

رفتار روش کنترل جریان پیشگویانه در زمانی که سرعت معکوس می شود در شکلهای بعدی نشان داده می شود ،در طول این بازه زمانی ناپایدار بیشترین مقدار isq را داریم، که این تاثیر توسط بلوک تابع بهینه ساز محدود میشود،isd همچنان در طول این دوره ناپایدار نزدیک صفر می باشد.

در مرحله بعد بار به شافت موتور pmsm کوپل می شود،در این موقعیت کنترل کننده سرعت بلوک PI با تغییر جریان isq که جریان مرجع گشتاور می باشد با این اختلال مقابله می کند ،که این تغییرات از روش پیشگویا نه کنترل جریان پیروی می کند. که نتایج آن در شکلهای زیر نشان داده می شود:

• • روش کنترل سرعت پیشگویانه

یکی از مهمترین مزایایMPC توانایی آن در کنترل چندین متغییر مختلف با بهره گرفتن از یک تابع هزینه می شود.این امکان موجب می شود کنترل سرعت پیشگویانه اجرا شود، در حالی که جریانهای استاتور کمتر از مقادیر تعیین شده باقی بماند.
طبق بررسی های انجام شده موتور pmsm از کارایی بالایی در کار بردهای گوناگون برخوردار می باشد و در این پروژه همواره سعی گردیده از این مدل در الگوها استفاده شود ، تا با کا هش هرچه بیشتر تداخلات الکترو مغناطیس که بخشی از آن مرتبط با ساختار موتورها می باشد به سطوح پایین تری از تداخلات الکترو مغناطیس برسیم و در بتوانیم THD را در خروجی سیستم محرک پیشنهادی کاهش دهیم.
۱٫۶) تداخلات الکترو مغناطیس در مبدل های قدرت
مبدلهای قدرت سوئیچینگ بدلیل مزیتهای زیادی که دارند، محبوبیت زیادی پیدا کرده اند و به عنوان جزء اصلی هر نوع دستگاهی که نیاز به تغذیه دارد، بکار می روند. اما با وجود این همه مزیت، یک عیب اساسی نیز در این منابع تغذیه سوئیچینگ وجود دارد و آن تولید نویز با فرکانس بالا است که بدلیل کلیدزنی سریع رگولاتورهای مبدل قدرت با توانهای فوق العاده زیاد، بوجود می آید. در بیشتر کاربردها، ضروری است که نویز را در خارج از منبع تغدیه فیلتر کنند و از انتشار آن با استفاده ازپرده های فلزی محافظی که روی دستگاه کشیده می شود، جلوگیری کنند.

جدول شماره ۳-۷ حدود مجاز دنباله
۳-۵. محدودیت های تحقیق
امروزه بسیاری از موفقیت های بشر مدیون وجود داده ها و اطلاعات است. لذا اهمیت آمار و اطلاعات بسیار زیاد است،ولی این آمار و اطلاعات حداقل باید دارای دو ویژگی اساسی باشند اول این که قابل اعتماد بوده و دوم این که طولانی مدت باشند و همانطور که ذکر شد این داده ها ممکن است دارای خطا باشند و یا ممکن است شرایط دمایی نشان دهنده سرما زدگی در گیاه نباشد.در زمینه داده های جهاد کشاورزی و سطح زیر کشت، اطلاعات دریافت شده یا دقیق نبوده و یا بطور کلی ارائه می گردید و نیاز بود اطلاعات دریافتی مورد تجزیه و تحلیل بیشتر قرار گیرد.
همچنین برای برآورد میزان خسارات ناشی از سرما زدگی و یخبندان در منطقه نیاز به همکاری صندوق بیمه محصولات کشاورزی می باشد. که این صندوق برای این امر مبلغی را بابت بیمه محصول به بیمه گذاران پرداخت نموده است که در بخش بعدی به آن پرداخته می شود.

۳-۶. خسارات وارده به محصولات
برای بررسی میزان خسارات ناشی از سرما زدگی و یخبندان در منطقه برای محصول برنج می توان از صندوق بیمه محصولات کشاورزی کمک گرفت. بر اساس قرار داد بیمه کشاورزی برای محصول برنج، بیمه گذار(کشاورز برنج کار) از زمان خزانه گیری (حداکثر تا نیمه خرداد) تا ۴۸ ساعت پس از برداشت محصول (حداکثر تا پایان آبان) تحت پوشش بیمه قرار می گیرد. عوامل خطرزا تحت پوشش بیمه برای محصول برنج عبارت است از: سیل، تگرک، باران های سیل آسا، سرما، طوفان و خشکسالی.
فصل چهارم
تجزیه و تحلیل داده ها
یافته های تحقیق

4. 4. مقدمه

از آنجایی که باید احتمال وقوع دماهای بحرانی حد پائین در منطقه هنگامی که گیاه برنج کشت شده است محاسبه گردد و یافتن احتمال وقوع دماهای بحرانی حد پائین در هر مرحله گیاه متفاوت است. به همین دلیل باید تاریخ بذر پاشی، نشاء کاری و سایر مراحل فنولوژیکی برنج در منطقه همه ساله مشخص گردد، اما این نیز پاسخ گوی این تحقیق نمی باشد، زیرا این زمان ها در طی سال های زراعی متفاوت می باشد. برای این منظور نیاز است در ابتدا تاریخ مناسب بذر پاشی و نشاء کاری در منطقه مشخص گردد و سپس تاریخ سایر مراحل را آشکار نمود.برای این منظور از روزهای ژیلیوسی استفاده می گردد به این معنی که از روز اول سال تا پایان سال را از لحاظ عددی ارزش گذاری می نمائیم، بدین صورت که اول فروردین را عدد ۱ و ۳۱ام فروردین را عدد ۳۱ و ۵ ام اردیبهشت را ارزش ۳۶ می گذاریم، و به همین نحو تا ۲۹ اسفند با ارزش ۳۶۵ .
سپس مناسب ترین زمان جهت نشاء کاری را مشخص می نمائیم، به این نحو که نرمال دمای روزانه منطقه را که قبلا” بدست آورده ایم از روز اول فروردین ردیف می نمائیم، و چون صفر فیزیولوژیکی برنج بین ۱۰ تا ۱۲ درجه سانتی گراد است سه روز مداومی را که دمای هوا به ۱۱ درجه سانتی گراد می رسد مشخص می نمائیم، این تاریخ برای این منطقه مناسبترین زمان می باشد زیرا تداوم دمای بالای صفر فیزیولوژیکی گیاه در نظر گرفته شده است و در عین حال این زمان با بهره گرفتن از دماهای نرمال ۲۰ ساله بدست آمده است.
۴-۱. احتیاجات دمایی گیاه برنج
همانطور که در جدول ۴-۸ احتیاجات دمایی برنج در مراحل مختلف رشد مشخص شده است.هر گیاهی دارای دامنه دمایی متفاوتی می باشد که ممکن است در مراحل مختلف رشد گیاه متفاوت باشد. با توجه به دامنه دمایی برای مراحل مختلف برنج می توان دریافت در مراحل مختلف رشد برنج رخ دادن دماهای به ظاهر مطلوب برای سایر محصولات می تواند برای گیاه برنج نا مناسب باشد و گیاه را دچار تنش سرمایی کند.
جدول ۴-۸ دمای مراحل مختلف فنولوژی برنج

در سال ۱۹۹۸ LS DeBruin و همکاران توسط میکرو استخراج با فاز جامد برای اندازه گیری آمین های معطر Monocyclic از مایعات بیولوژیک استفاده کردند.(۱۹۹۸ LS DeBruin)³⁴

در سال ۱۹۹۹ Poon و همکاران با بهره گرفتن از روش میکرو استخراج فاز جامد ترکیبات هیدرو کربن های چند هسته ای آروماتیک را در سرم خون انسان ارزیابی کردند. (poon, lam et al. 1999)³⁵
درسال۲۰۰۰ اسپورکت و همکاران از فضای فوقانی میکرو استخراج با فاز جامد (HS-SPME) در تجزیه و تحلیل مو برای ترکیبات آلی استفاده کردند.(۲۰۰۰ F. Sporkert)³⁶
در سال ۲۰۰۰ Kataoka و همکاران تجزیه و تحلیل مواد غذایی برای ارزیابی ارزش غذایی و کیفیت محصولات تازه و فرآوری شده، و برای نظارت بر مکمل های غذا و دیگر آلاینده های سمی به روش spme اندازه گیری کردند.(۲۰۰۰ Kataoka)³⁷
در سال ۲۰۰۰ Furton و همکاران با بهره گرفتن از میکرو استخراج با فاز جامد به بازیابی از مواد منفجره و باقیمانده مایع احتراق از نمونه های پزشکی قانونی پرداختند.(۲۰۰۰ Furton)³⁸
در سال ۲۰۰۴ پسیلاکیس و همکاران بر تخریب شیمیایی سونو فتالات استرها در آب با بهره گرفتن از میکرو استخراج با فاز جامد نظارت کردند. تخریب شیمیایی سونو محلول های حاوی غلظت کمی از شش استر فتالات در التراسونیک با فرکانس ۸۰ کیلو هرتز به روش (SPME) مورد بررسی قرار گرفت. (۲۰۰۴ Elefteria Psillakis)³⁹
در سال ۲۰۰۴ جوزن و همکاران اصلاح سرب مداد به عنوان یک فیبر جدید برای میکرو استخراج با فاز جامد. اصلاح الیاف سرب مداد با بهره گرفتن از بسیاری از فرآیندهای فعال سازی، برای مثال حرارت دادن در دمای ۶۰ درجه سانتی گراد. در جریان گاز بی اثرحرارت دادن تحت ریفلاکس با H₂SO₄ غلیظ، ترکیب با NaOH در۴۰۰C°  آماده شده اند و فعال شدن در C ° ۶۰۰ با بخار آب به مدت ۶۰ دقیقه صورت گرفت. )۲۰۰۴(Djozan, Y Assadi⁴⁰
در سال ۲۰۰۷ تامایو و همکاران پلیمرهای قالب مولکولی برای استخراج با فاز جامد و ریز استخراج با فاز جامد در تحولات اخیر و روند آینده مورد بررسی قرار دادند.(۲۰۰۷ F.G. Tamayo,)⁴¹
در سال ۲۰۰۷ Demeestere و همکاران از روش میکرو استخراج فاز جامد برای استخراج ترکیبات آلی فرار (VOCs) از نمونه های آب و هوا استفاده کردند. (demeestere, Dewulf et al. 2007) ^۴۲
در سال ۲۰۰۷ جوزن و همکاران برای استخراج دی استیل مورفین و ترکیبات مشابه با روش میکرو استخراج با فاز جامد به صورت انتخابی به وسیله ی پلیمر قالب مولکولی مورد مطالعه قرار گرفت.(۲۰۰۷ Djavanshir Djozan)⁴³
در سال ۲۰۰۷ Aguinaga و همکاران شانزده ترکیب از هیدروکربن های چند حلقه ای آروماتیک در شیر و محصولات وابسته به آن مطالعه نمودند و کلیه فاکتور های اثر گذار بر استخراج توسط فیبر پلی دی متیل سلوکسان موورد بررسی قرار دادند.(۲۰۰۷ Aguinaga)⁴⁴
در سال ۲۰۰۷ ناتالیا کامپیلو و همکاران از SPME برای تعیین تری کربنیل سیکلو پنتا دی انیل منگنز موجود در خاک استفاده کردند.(۲۰۰۷ Natalia Campillo)⁴⁵
در سال ۲۰۰۸ خاویر میرالس و آنتونیو تورنرو از فضای فوقانی فاز جامد میکرو استخراج (HS-SPME) همراه با گاز برای تعیین مشخصات عطر از محصولات کاکائو مورد استفاده قرار گرفت.( ۲۰۰۸ Javier Miralles-Garcia)⁴⁶
در سال ۲۰۰۸ جوانشیر جوزن و همکاران توسط پلیمر قالب مولکولی علف کش اترازین را در آب و پیاز و برنج به روش spme اندازه گیری کردند. (۲۰۰۸ Djavanshir Djozan,ebrahim )⁴⁷
در سال ۲۰۰۸ پیکورینو و همکاران توزیع ترکیبات آلی فرار سیلیکونی در آب های
زیرزمینی با بهره گرفتن از فضای فوقانی میکرو استخراج با فاز جامد مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفت.(۲۰۰۸ Giovannella Pecoraino )⁴⁸
در سال ۲۰۰۹ جوزن و همکاران تهیه و مطالعه اتصال فیبر میکرو استخراج با فاز جامد بر اساس پلیمر قالب مولکولی، برای استخراج انتخابی علف کش های تریازین موجود در آب شیر، برنج، ذرت و پیاز را مورد مطالعه قرار داد.( Djavanshir Djozan 2009)⁴⁹
در سال ۲۰۰۹ زاکاریدیس و همکاران تعیین بوتیل و ترکیبات فنیل موجود در ادرار انسان با بهره گرفتن از روش SPME مورد برسی قرار دادند.(۲۰۰۹ G.A. Zachariadis)⁵⁰
در سال ۲۰۰۹ نیکوله و همکاران برای بهینه سازی مصالح ساختمانی جامد و نمونه برداری از روش SPME استفاده کردند.(۲۰۰۹ Jérôme Nicolle)⁵¹
در سال ۲۰۱۰ ژوان هی و هکاران برای استخراج انتخابی فتالات در نمونه های آبی به روش میکرو استخراج با فاز جامد با پلیمر قالب مولکولی را مورد مطالعه قرار دادند. (۲۰۱۰ Juan He)⁵²
در سال ۲۰۱۰ مننز فیلهو و همکاران برای تعیین سموم از گروهای شیمیایی مختلف در سطح نمونه ی آب های زیرزمینی از روش میکرواستخراج با فاز جامد استفاده کردند.(۲۰۱۰ Adalberto Menezes Filho)⁵³
در سال ۲۰۱۰ لیجون کیو و همکاران تهیه و استفاده از فیبر میکرو استخراج با فاز جامد برای اندازه گیری استروئید های آنابولیک در نمونه های پیچیده را مورد بررسی قرار دادند.(۲۰۱۰ Lijun Qiu)⁵⁴
در سال ۲۰۱۰ لاوره ریبره و همکاران از فضای فوقانی فاز جامد میکرو استخراج (HS-SPME) توسعه یافته برای تعیین کمیت طیف وسیعی از ترکیبات فرار درانواع شراب مورد استفاده قرار دادند.(۲۰۱۰ Laure Rebière )⁵⁵
در سال ۲۰۱۰ بهیم بالی و مهاویر تیواری و همکاران توسعه یک روش بسیار حساس و انتخابی hyphenated(پلیمر قالب مولکولی) در ریز استخراج با فاز جامد برای تجزیه و تحلیل اثر اسید فولیک را مورد بررسی قرار دادند.( Bhim Bali Prasad 2010)⁵⁶
در سال ۲۰۱۱ جوزن و همکاران برای ردیابی متآمفتامین از روش ریز استخراج با فاز جامد از فیبرهای یکپارچه انتخابی با کاربرد بالا بر اساس پلیمر قالب مولکولی استفاده کردند.(۲۰۱۱ Djavanshi Djozan)⁵⁷
در سال ۲۰۱۲٫ فانگ جیا و همکاران از روش میکرو استخراج با فاز جامد (SPME) برای تعیین آزادانه غلظت محلول پلی برومینیتد دی فنیل اتر (PBDEs) در رسوبات استفاده کردند. (Jia, cui et al.2012) ^۵۸
در سال ۲۰۱۲ کامپیلو و همکاران برای گونه زایی ترکیبات آلی قلع در نمونه ی عسل و شراب از روش SPME استفاده کردند.(۲۰۱۲ Natalia Campillo)⁵⁹
در سال ۲۰۱۳ آمایره موسی و همکاران با بهره گرفتن از الکترو- میکرو استخراج با فاز جامد
برای تعیین فتالات استر فنل در خون و نمونه های آب دریا را مورد استفاده قرار دادند.( Amayreh Mousa (2013⁶⁰
۲-۷ انواع فازهای جامد
۲-۷-۱ کربن (گرافیت)
نمونه ای از مواد جاذب استخراج فاز جامد، شامل اشکال مختلف کربن است. به عنوان مثال کربن گرافیتی متخلخل (PGC)^[32]. این مواد جاذب قادر هستند که آنالیت­های بسیار قطبی را به دام بیندازند.
کربن فعال به عنوان یک جاذب با ظرفیت جذب بالا و قیمت پایین، کاربردهای فراوانی در فرآیندهای جذب از فاز مایع و یا فاز گاز دارد. از جمله کاربردهای این ماده در جذب از فاز مایع می‌توان به رنگ بری از محلول شکر, تصفیه آب آشامیدنی, تصفیه پساب و در جذب از فاز گاز به استفاده در ماسک‌های گاز و سیستم‌های بازیافت حلال اشاره نمود.
۲-۷-۲ سیلیکاژل
فاز جاذب سیلیکاژل بسیار قطبی می‌باشد که معمولاً عمل جذب در آن به صورت برگشت‌ناپذیر بوده به این دلیل قابلیت انتخابی نداشته و کمتر استفاده می­ شود. برای رفع این عیب به جای گروه‌های OH در سیلیکاژل گروه‌های دیگری جایگزین می‌شوند، که به این گروه­ ها فازهای پیوندی گفته می‌شود. جدول (۲-۲) انواع فازهای پیوندی را که به عنوان فاز جامد در روش استخراج با فاز جامد استفاده می­شوند را نشان می­دهد. استفاده از جاذب‌های سیلیکا، یکی از روش‌های متداول برای استخراج دارو از نمونه‌های بیولوژیک می‌باشد که از انتخاب گری چندانی برخوردار نیستند.

۵۶

۰۰۰/۶۹۵۰

مجموع

۵۵

۳۵۷/۳۰۵

مجموع اصلاح شده

فصل پنجم
بحث و نتیجهگیری
۵-۱- مقدمه
به طور کلی اعتبار هر عمل پژوهشی به نتایج استخراج شده و قابلیت بهرهبرداری از آن بستگی دارد. در این پژوهش تلاش شده تا تاثیر روش تدریس فعال فناورانه (TEAL) برمیزان یادگیری ویاد داری درس شیمی مقطع متوسطه بررسی شود. در فصل اول، کلیات پژوهش شامل شرح موضوع و زمینهی پژوهش، سؤالاتی که پژوهش گر در جستجوی پاسخ به آنهاست، اهداف و سابقه پژوهش، فرضیه های پژوهش، روش انجام پژوهش، ابزار گردآوری اطلاعات، جامعه آماری و قلمرو زمانی و مکانی پژوهش مورد بررسی قرار گرفته است. فصل دوم بررسی ادبیات موضوع میباشد.
در فصل سوم روش انجام پژوهش ارائه گردید و در فصل چهارم، تجزیه و تحلیل داده ها با نرم افزار آماریSPSS وآزمون t و تحلیل کوواریانس صورت گرفت. مطالب این فصل به نتایج و یافته های پژوهش، محدودیتهای پژوهش و پیشنهادات برای ارتقاء یادگیری و یادداری و غنی کردن محیط های یادگیری و پژوهش های آتی اختصاص یافته است.

۵-۲- خلاصه فصل های پنج گانه پژوهش
تغییرات سریع و غیر قابل پیش بینی عصر حاضر در حوزه تکنولوژی و فن آوری اطلاعات و ارتباطات، تمام ابعاد زندگی زندگی بشر را تحت تأثیر خود قرار داده است. نظام آموزشی به عنوان محور توسعه ی همه جانبه، نمی تواند در مقابل این همه پیشرفت و تغییر منفعل باشد و از خود واکنش نشان ندهد. لذا متخصصان و دست اندرکاران حوزه ی تعلیم و تربیت حرکتی را آغاز نموده اند که از طریق آن، بتوانند ضمن به خدمت گرفتن آخرین دستاورد های تکنولوژی و فن آوری اطلاعات و ارتباطات، رویکردهای جدیدی را در تدریس و یادگیری ایجاد نمایند.
آموزش و یادگیری همواره از مسایل و دغدغه های اصلی پیش روی انسان بوده است. صاحبنظران و دانشمندان علوم تربیتی و روانشناسی سعی در یافتن قوانین و عوامل تاثیرگذار در یادگیری را داشته اند و حاصل تلاش آن ها مبانی نظری یادگیری می باشد، که اینک به صورت رویکرد ها و نظریه های یادگیری نمود یافته و در اختیار طراحان آموزشی، برنامه ریزان درسی و معلمین قرار گرفته است، تا در عرصه آموزش و یادگیری از آن بهره مند شوند. مهمترین رویکرد های یادگیری، رفتارگرایی، شناخت گرایی و ساختن گرایی هستند که در طراحی محیط های یادگیری و به کارگیری انواع روش های تدریس مورد توجه قرار می گیرند.
تحول ایجاد شده در مواد و رسانه های آموزشی، و استفاده ی گسترده از چند رسانه ای های آموزشی، شبیه ساز های آموزشی، نرم افزارهای آموزشی و فناوری های برخط، عرصه را بر روش های تدیس سنتی صرف، که در آن ها معلم محور آموزش و یادگیری است را تنگ نموده و میدان عمل را در اختیار روش های تدریس فعال و نوین که در آن ها فراگیران محور و اساس یادگیری می باشند قرار داده است.
در سال های اخیر محققان، پژوهش های فراوانی را در خصوص میزان اثر بخشی روش های نوین و فعال تدریس انجام داده اند که نتایج اغلب آن ها، برتری این روش ها را بر روش های سنتی تدریس اثبات نموده است. از میان این روش ها می توان به تدریس با بهره گرفتن از چند رسانه ای های آموزشی، نرم افزارهای آموزشی، شبیه ساز های آموزشی، آموزش الکترونیکی و روش های ترکیبی تدریس اشاره نمود. هیچکدام از این روش ها را نمی توان به تنهایی، بهترین و مؤثرترین روش تدریس دانست و ان را برای تدریس تمام درس ها، پایه ها و مقاطع تحصیلی تجویز نمود. چه بسا روش تدریسی که برای یک درس مناسب نیست، برای درس دیگر بهترین روش تدریس ممکن باشد.
امروزه، روش های ترکیبی که در آن ها از ترکیب چند روش تدریس استفاده می شود، اثر بخشی خود را در آموزش و به تبع آن، یادگیری بهتر و بیشترنشان داده اند. نتایج پژوهش های متعدد مؤید این موضوع است. از جمله روش های ترکیبی نوین، ترکیب اموزش الکترونیکی و آموزش سنتی چهره به چهره است. در این روش در کلاس های درس معمولی می توان از انواع فن آوری های برخط، چند رسانه ای ها و شبیه سازهای آموزشی بهره گرفت.
روش تدریس فعال فناورانه (TEAL) از روش های ترکیبی تدریس است که در آن از ترکیب روش تدریس کاوشگری گروهی در آزمایشگاه و شبیه سازی(یا استفاده از فیلم، اینترنت، انیمیشن یا تصویر سه بعدی بنا به ضرورت تدریس ) و سخنرانی کوتاه در موقعیت های مختلف( بنا به ضرورت ) استفاده می شود. مبنای نظری این روش تدریس، که در آن کلاس و آزمایشگاه از هم جدا نیست و در زمره روش های فعال تدریس می باشد، ساختن گرایی می باشد. بنابراین در این روش تدریس دانش آموزان فعالانه در جریان یادگیری هستند و خودشان دانش و مهارت خود را می سازند و معلم نقش راهنما دارد. همکاری و تعامل از جمله ویژگی های دیگر این روش تدریس می باشد.
با وجود پیشرفت های چشمگیر در حوزه تعلیم و تربیت و تاثیر تکنولوژی و فناوری بر محیط های آموزشی و تنوع ایجاد شده در روش های تدریس، متاسفانه در دروس پایه، مانند شیمی شاهد افت تحصیلی و کج فهمی هایی هستیم که اغلب، آن ها را نتیجه استفاده معلمان از روش های تدریس سنتی مانند سخنرانی می دانند. درس شیمی به خاطر مفاهیم انتزاعی، از جمله درس های سخت محسوب می شود. لذا باید با بهره گیری از روش های فعال تدریس و به خدمت گرفتن تکنولوژی های نوین، تدریس آن را برای دانش آموزان لذت بخش نمود و زمینه یادگیری عمیق آن را ایجاد نمود. در این پژوهش مسأله اصلی این است که آیا روش تدریس فعال فناورانه بر یادگیری و یادداری درس شیمی دانش آموزان متوسطه مؤثر است؟
در این تحقیق که به منظور بررسی تاثیر روش تدریس فعال فناورانه (TEAL) بر یادگیری و یادداری درس شیمی دوره متوسطه انجام شد، ابتدا مبحث ” محلول ها ” از کتاب شیمی ۳ و آزمایشگاه که در بازه ی زمانی نیمسال دوم سال تحصیلی تدریس می شود، انتخاب گردید تا محتوای آن در ۸ جلسه آموزشی ۹۰ دقیقه ای در هر دو گروه آزمایش و کنترل تدریس شود. طرح درس جلسات آموزشی تهیه گردید. در گروه آزمایش تدریس به روش فعال فناورانه و در گروه کنترل به روش معمول (سخنرانی ) انجام شد.
جامعه آماری تحقیق را تمام دانش آموزان دختر سال سوم متوسطه شهر ایوانغرب که در سال تحصیلی ۹۳/۹۲ درس شیمی۳ و آزمایشگاه را می گذراندند تشکیل داده است. از بین ۷ کلاس از ۴ دبیرستان، دو کلاس سال سوم رشته علوم تجربی از دبیرستان دخترانه دولتی کوثر به روش خوشه ای انتخاب شدند و یکی از کلاس ها به تعداد ۲۸ نفر به عنوان گروه آزمایش و کلاس دیگر به تعداد ۲۸ نفر به عنوان گروه کنترل انتخاب شد. بنابراین حجم نمونه تحقیق ۵۶ نفر می باشد که ۲۸ نفر را گروه کنترل و ۲۸ نفر را گروه آزمایش تشکیل می دهد.
به منظور گردآوری داده ها از آزمون های محقق ساخته استفاده شد. سوالات این آزمون ها که شامل پیش آزمون و پس آزمون بودند بر اساس جدول دو بعدی هدف – محتوا که قبلا تهیه شده بود طرح شد. روایی آزمون ها را متخصصان موضوع تایید کردند و پایایی آزمون با بهره گرفتن از نرم افزار SPSS به روش الفای کرونباخ ۷۰۳/۰ تعیین شد. قبل از اجرای تدریس، پیش آزمون به طور همزمان در دو گروه آزمایش و کنترل انجام شد و نتایج لازم استخراج شد. پس از تدریس مباحث مورد نظر در گروه ها، پس آزمون یادگیری برگزار شد و سه هفته بعد از آخرین جلسه آموزشی پس آزمون یادداری نیز انجام شد و نتایج لازم از این آزمون ها استخراج شد. به منظور تجزیه و تحلیل نتایج داده های تحقیق از نرم افزار SPSS استفاده شد. تحلیل داده ها به استفاده از آزمون t و تحلیل کوواریانس انجام شد. در ادامه با طرح فرضیه های پژوهش به بحث در خصوص نتایج حاصل از این تحقیق می پردازیم.
۵-۳- نتایج و دستاوردهای حاصل از پژوهش
۵-۴- فرضیه های تحقیق:
۵-۴-۱- فرضیه اول تحقیق:
میان میزان یادگیری و یادداری شیمی از طریق روش تدریس فعال فناورانه ( TEAL ) و روش معمول (سخنرانی ) تفاوت معنی دار وجود دارد.
بررسی ادبیات پژوهش که در فصل دوم آمده است نشان میدهد که مطالعات متعددی ارتباط بین روش های فعال تدریس و یادگیری را بررسی کردهاند. پژوهش هایی که در این خصوص انجام گرفته، عموما مؤید این فرض بوده که روش های فعال تدریس بر یادگیری و یادداری تأثیر مثبت دارد. با توجه به مسایل مطروحه، فرضیه H1 مدعی این است که میان میزان یادگیری و یادداری شیمی از طریق روش تدریس فعال فناورانه ( TEAL ) و روش معمول (سخنرانی ) تفاوت معنی دار وجود دارد.با توجه به جدول شماره ۴-۷ که نتایج آزمون t مستقل برای تفاوت میانگین ها را نشان می دهد، مقدار t محاسبه شده برابـر بـا ۵۱۲/۵ و درجـه آزادی ۵۴ در سطح ۰۵/p < معنادار می باشد. یعنی بین میزان یادداری دانش آموزان دو گروه آزمایش و کنترل تفاوت معناداری وجـود دارد . همچنین با استناد به داده های جدول شماره۴-۸ که نتایج تحلیل کوواریانس را نشان می دهد می توان نتیجه گرفت که اثر معنادار کاربرد نوع روش تدریس (۰۰۰/۰=,sig035/209=F ) مورد تایید قرار می گیرد و با در نظر گرفتن ضریب اتا میتوان گفت ۷۸ درصد تفاوت موجود بین یادگیری گروه آزمایش که با روش فعال فناورانه آموزش دیده بودند، با گروه کنترل که با روش معمول آموزش دیده بودند، نتیجه تاثیر این روش تدریس می باشد که در واقع تاکیدی بر به کار گیری روش های فعال تدریس است. نتایج این پژوهش با نتایج پژوهش های بلچر(۲۰۰۳) همخوانی دارد. بلچر برای بررسی تاثیر استفاده از روش فعال فناورانه دانش آموزان را به سه گروه ضعیف، متوسط و قوی تقسیم نمود و با به کارگیری این روش و مقایسه آن با روش سنتی موثر بودن روش فعال فناورانه را برای هر سه گروه تایید کرد. نتیجه این تحقیق همچنین در راستای نتایج تحقیق شیه ، چانگ و لیو(۲۰۰۸) می باشد. آن ها در بررسی تاثیر یادگیری فعال فناورانه در یادگیری فیزیک عمومی به این نتیجه رسیدندکه میزان یادگیری گروه آزمایش که با روش فعال فناورانه آموزش دیده بودند ۱۱ درصد بیشترکنترل بوده است.نتایج این تحقیق با نتایج تحقیق نصرت،فاطمه؛ یوسفی، علیرضا و لیاقتدار، محمد جواد(۱۳۸۹) همخوانی دارد .در این پژوهش که با عنوان تأثیر آموزش فعال فناورانه فیزیک بر پیشرفت تحصیلی دانش آموزان دوره متوسطه شهر فلاورجان انجام دادند به این نتیجه رسید که ۲۴ درصد تفاوت موجود بین پیشرفت تحصیلی گروه آزمایش که با روش یادگیری فعال فناورانه آموزش دیده بودند، با گروه گواه که به روش سنتی آموزش دیده بودند، نتیجه تأثیر این روش تدریس می باشد. یافته های ای پژوهش با یافته های تحقیق کرمی گزافی، علیرضا؛ عابدینی، رحمن و ملک زاده فاطمه(۱۳۸۹)، که با عنوان بررسی تاثیر تدریس کاوشگری با بهره گرفتن از معلمان آموزش دیده بر یادگیری دانش آموزان سال سوم راهنمایی ناحیه ۲ کرج انجام گرفت همسو است بر اساس نتایج این تحقیق دانش آموزانی که با روش کاوشگری آموزش دیده اند یادگیری بیشتری دارند.
۵-۴-۲- فرضیه ی دوم:
میان میزان یادداری شیمی از طریق روش تدریس فعال فناورانه ( TEAL ) و روش معمول (سخنرانی ) تفاوت معنی دار وجود دارد.
بررسی ادبیات پژوهش که در فصل دوم آمده است نشان میدهد که مطالعات متعددی ارتباط بین روش های فعال تدریس و یادداری را بررسی کردهاند. پژوهش هایی که در این خصوص انجام گرفته، عموماً مؤید این فرض بوده که روش های فعال تدریس بر یادداری تأثیر مثبت دارد. با توجه به مسایل مطروحه، فرضیه H1 مدعی این است که میان میزان یادداری شیمی از طریق روش تدریس فعال فناورانه ( TEAL ) و روش معمول (سخنرانی ) تفاوت معنی دار وجود دارد. با توجه به جدول شماره ۴-۱۰ که نتایج آزمون t مستقل برای تفاوت میانگین ها را نشان می دهد، مقدار t محاسبه شده برابـر بـا ۶۶۷/۳ و درجـه آزادی ۵۴ در سطح ۰۵/۰p < معنادار می باشد. یعنی بین میزان یادداری دانش آموزان دو گروه آزمایش و کنترل تفاوت معناداری وجـود دارد . همچنین با استناد به داده های جدول شماره ۴-۱۱ که نتایج تحلیل کوواریانس را نشان می دهد می توان نتیجه گرفت که اثر معنادار کاربرد نوع روش تدریس (۰۰۰/۰=,sig380/50=F ) مورد تایید قرار می گیرد و با در نظر گرفتن ضریب اتا میتوان گفت ۴۷ درصد تفاوت موجود بین یادداری گروه آزمایش که با روش فعال فناورانه آموزش دیده بودند، با گروه کنترل که با روش معمول آموزش دیده بودند، نتیجه تاثیر این روش تدریس می باشد که در واقع تاکیدی بر به کارگیری روش های فعال تدریس است. در مطالعه پیشینه پژوهش، تحقیقی با عنوان تاثیر روش فعال فناورانه که موضوع این تحقیق می باشد بر یادداری موردی یافت نشد. اما از آن جهت که تاثیر روش های فعال تدریس دیگر در این زمینه انجام شده اند نتایج آن ها با نتایج تحقیق حاضر مقایسه و نتایج، تعمیم داده می شود.نتایج این تحقیق با نتایج این تحقیق با نتایج تحقیق لاکدشتی؛ یوسفی و خطیری(۱۳۹۰)همسو است. نتایج دست امده از این تحقیق که با عنوان تاثیر نرم افزار های شبیه ساز بر یادگیری و یاد سپاری دانشجویان و مقایسه آن با روش سنتی تدریس انجام گرفت، حاکی از آن است که بین یادگیری و یادسپاری در آموزش با نرم افزارهای شبیه ساز و روش سنتی تدریس تفاوت معنا دار وجود دارد. نتایج این تحقیق با نتایج تحقیق رضوی (۱۳۸۳) هم خوانی دارد. بر اساس نتایج این تحقیق که بر استفاده از چندرسانه ای ها در موقعیت های تدریس و یادگیری تأکید می کند،استفاده از نرم افزارهای چندرسانه ای به شیوه های مختلف می تواند باعث تسهیل فرا یند یادگیری و یادداری و نیز غنی تر شدن محیط های یادگیری شود. همچنین نتایج این تحقیق با نتایج تحقیق (خسروی، علی آبادی،۱۳۸۴)هم خوانی دارد نتایج تحیق آن ها که با عنوان مقایسه تاثیر آموزش جغرافیا با روش های سخنرانی، همیاری و استفاده از کامپیوتر بر عملکرد دانش آموزان (پسر پایه اول راهنمایی منطقه ۲ شهر تهران سال ۸۲-۸۱) انجام گرفت به این شرح زیر است: ۱- عملکرد دانش آموزانی که با بهره گرفتن از روش آموزش به کمک کامپیوتر و روش همیاری آموزش دیدند بهتر از روش سخنرانی و همچنین عملکرد آنها با بهره گرفتن از روش آموزش به کمک کامپیوتر بهتر از روش همیاری بود.۲- میزان یادداری دانش آموزانی که با بهره گرفتن از روش سخنرانی و همیاری آموزش دیدند بهتر از میزان یادداری دانش آموزانی بود که با روش آموزش به کمک کامپیوتر آموزش دیدند.
۵-۵- نتیجه کلی پژوهش
با توجه به اندازه اثر به دست آمده، ۷۸ درصد تفاوت موجود بین یادگیری و ۴۷ درصد تفاوت موجود بین یادداری گروه آزمایش که با روش تدریس فعال فناورانه ( TEAL) آموزش دیده بودند، با گروه کنترل که به روش معمول ( سخنرانی ) آموزش دیده بودند، نتیجه تاثیر این روش تدریس می باشد که در واقع تأکیدی بر به کار گیری روش های فعال تدریس است. نتایج این پژوهش با نتایج پژوهش های بلچر(۲۰۰۳)، درمشکین (۲۰۰۸)، شیه و همکاران (۲۰۰۸)، نصرت (۱۳۸۹) و پریشانی (۱۳۹۰)در به کار گیری روش تدریس فعال فناورانه همسو است. نتایج تحقیقات باراک و دوری (۲۰۰۵) در استفاده از فن آوری اطلاعات و ارتباطات در ارتقاء درک مفاهیم شیمی دانش آموزان، بویل و همکاران(۲۰۰۳) در تاثیر مثبت روش تدریس ترکیبی ، سوان و همکاران(۲۰۰۸) در تاثیر معنی دار استفاده از نرم افزار های شبیه ساز و کرمی گزافی، علیرضا؛ عابدینی، رحمن و ملک زاده فاطمه(۱۳۸۹)، که با عنوان بررسی تاثیر تدریس کاوشگری با بهره گرفتن از معلمان آموزش دیده بر یادگیری دانش آموزان سال سوم راهنمایی ناحیه ۲ کرج انجام گرفت همسو است.
از ویژگی های ممتاز روش تدریس فعال فناورانه تلفیق کاوشگری گروهی در آزمایشگاه با فناوری های نوین و سخنرانی کوتاه می باشد. استفاده از آزمایشگاه مجازی و شبیه سازهای آموزشی در مواقع ضروری، مشکلاتی را که معلمان در استفاده از روش های فعال با آن ها مواجه هستند بر طرف می نماید. ارائه سخنرانی کوتاه باعث هدایت جریان کاوشگری گروهی می شود. استفاده از فناوری های برخط، در انجام تکالیف و ارائه بازخورد معلمان به استفاده بهینه از زمان کمک می کند.
از محاسن بارز این روش تدریس انعطاف پذیر بودن آن و بهره گیری از تمام امکانات ممکن برای رسیدن به یک یادگیری معنادار است . در این روش که تدریس در محیطی ساختن گرایانه انجام می شود، دانش آموزان به صورت گروهی و در تعامل با هم به ساختن دانش خود می پردازند و معلم تنها هدایتگر فرایند یادگیری است.
درس شیمی به دلیل بسیاری از مفاهیم انتزاعی که در کتاب های درسی مطرح شده است، درسی سخت به شمار می آید و آموزش و یادگیری آن با روش های سنتی باعث افت پیشرفت تحصیلی و در بسیاری موارد باعث کج فهمی دانش آموزان می گردد. لذا به نظر می رسد در کشور ایران آموزش شیمی و روش تدریس آن با مشکل جدی مواجه است. نتایج این پژوهش نشان می دهد که استفاده از روش تدریس فعال فناورانه بر یادگیری و یادداری دانش آموزان در درس شیمی تأثیر مثبت دارد و امید است استفاده از نتایج آن در آموزش شیمی مؤثر واقع شود.
۵-۵- پیشنهادها و توصیههای کاربردی:

• با توجه به یافته های حاصل از فرض شماره ۱ و ۲ مبنی بر اثر بخشی روش تدریس فعال فناورانه بر یادگیری و یادداری دانش آموزان و عملی بودن اجرای آن در مدارس دارای امکانات آزمایشگاهی و کارگاه IT ، به دبیران و مدرسان پیشنهاد می شود تا با تناسب ماده درسی و امکانات و وقت خود از روش مذکور استفاده کنند.

• با توجه به اینکه روش فعال فناورانه ، یک سیستم ترکیبی از آموزش چهره به چهره با آموزش الکترونیکی می باشد و یافته های این پژوهش تاثیر مثبت این روش ترکیبی را نسبت به روش های معمول تدریس نشان داده است، به معلمان در مقاطع و پایه های مختلف پیشنهاد می شود برای آموزش جذاب تر و یادگیری بیشتراز این روش تدریس و سایر روش های ترکیبی به تناسب ماده درسی، وقت و امکانات استفاده نمایند.

• با توجه به اینکه روش فعال فناورانه ، یک سیستم ترکیبی می باشد و یافته های این پژوهش تاثیر مثبت این روش را نسبت به روش های معمول تدریس نشان داده است، جهت آشنایی کامل معلمان با این روش و سایرروش های ترکیبی که در آن ها از فناوری اطلاعات و ارتباطات مانند چند رسانه ای ها، شبیه سازها، اینترنت و …استفاده می شود پیشنهاد می شود که با ترتیب دادن کلاس های آموزشی توسط مدرسان مجرب در قالب دوره های ضمن خدمت زمینه آشنایی آن ها را با این روش ها فراهم آورند.

گوساله‌ها از زمان تولد تا شیرگیری بدلیل تغییرات شگرف فیزیولوژیکی و متابولیکی که به موجب آن ها از یک موجود تک‌معده‌ای به یک نشخوارکننده تبدیل می‌شوند، تحت تاثیر تنش قابل توجهی قرار می‌گیرند. به منظور تولید مطلوب گاوهای پر‌‌تولید، باید گوساله‌های شیرخوار با استعداد ژنتیکی بالا را به روش مناسب و بهینه تغذیه کرد، اقتصادی بودن گاوداری تا اندازه زیادی تابع موفقیت گاودار در رشد و پرورش گوساله‌ها جهت جایگزینی است. امروزه دیدگاه های متفاوتی در رابطه با روشها و مقادیر تغذیه شیر به گوسالهها ارائه شده است، خان(۲۰۱۱) گزارش کرد که تغذیه مقادیر بالای شیر به گوسالهها سبب افزایش وزن روزانه، بهبود بازده خوراک ودر نهایت بهبود عملکرد گوساله شده است[۸۹]. در همین خصوص دیده شده است که تغذیه مقدار بالای شیر در سنین اولیه میتواند اثرات طولانی مدتی بر عملکرد گوساله داشته باشد، سوبرون(۲۰۰۹) گزارش کرد هنگامی که به گوسالهها شیر بیش تری خورانده شد این حیوانات در دوره شیردهی شیر بیش تری تولید کردند[۱۴۱]. میلریا(۱۹۶۶)، افزایش امتیاز مدفوع و افزایش روزهای ابتلا به اسهال در هنگام ارائه مقادیر بالای شیر را مشاهده کرد[۱۰۲]. اطلاعات محدودی در رابطه با افزایش ماده خشک شیر وجود دارد و این در حالیست که شاید افزایش در ماده خشک شیر راهکار موثری نسبت به خوراندن مقادیر بالاتر شیر بدون ایجاد مشکلات سلامتی برای گوسالههای جوان باشد. در صنعت دامپروری و به ویژه گاوداری یکی از اهداف اصلی تولید تعداد گوساله بیش تر، سالمترو در نهایت افزایش سود است. هدف اصلی درکلیه فعالیتهای صنعتی افزایش تولید در قسمتهای مختلف ودرنهایت افزایشسودآوری واحد صنعتی است. در مزارع مدرن پرورش گاوهای شیری افزایش مرگ و میرگوسالهها یکی از اصلیترین عوامل عدم سودآور بودن واحد دامپروری است که از جمله اصلیترین دلیل این مرگ و میر اسهال و ضعف در سیستم ایمنی بدن در روزهای اولیه پس از تولد گزارش شده است افت در سیستم ایمنی به هر دلیلی میتواند افزون بر افزایش هزینه پرورش گوساله که شامل هزینه های درمانی و کارگری بیش تر است افت در عملکرد شامل کاهش مصرف خوراک، کاهش افزایش وزن روزانه و افت در بازده استفاده از خوراک را به همراه داشته باشد که همسویی این مسائل میتواند ضرر اقتصادی را به همراه داشته باشد. بنابراین روشن است که افزایش کارایی سیستم ایمنی میتواند تا حد بالایی به سلامت گوسالهها کمک و بهبود عملکرد و در نهایت سود اقتصادی بیش تر را تضمین کند . استفاده از آنتی‌بیوتیک به عنوان محرک رشد، باعث افزایش سرعت رشد و افزایش میزان تولیدات و در نتیجه سود حاصل از پرورش می‌گردد. با توجه به تاثیر استفاده از آنتی بیوتیک‌ها در بهبود سلامت، حیوان می‌تواند از مواد مغذی در جهت رشد و تمایز بهتر به جای استفاده از مواد مغذی در مسیر مبارزه با عفونت‌ها استفاده نماید. پژوهشگران گزارش کردند که استفاده مداوم و نا منظم از مقادیر زیاد آنتی بیوتیک ها در خوراک حیوانات، سبب ایجاد باکتری‌های مقاوم می‌شود[۷۳]. چاوز و همکاران (۲۰۰۸) گزارش کردند احتمال انتقال باقیمانده آنتی‌بیوتیکها از طریق مصرف فرآوردههای دامی، به انسان نیز وجود دارد[۳۳]. بنابراین باید جایگزین‌هایی را به جای استفاده از آنتی‌بیوتیک‌های محرک رشد شناسایی و به پرورش‌دهندگان دام معرفی کرد که نه تنها بازده و سود اقتصادی دچار کاهش نشود و بلکه نگرانی‌ها در مورد سلامت مصرف کنندگان بر طرف گردد[۶۴]. در سال‌های اخیر ترکیباتی تحت عنوان پروبیوتیک، پری بیوتیک‌ها، اسیدهای آلی و روغن‌های ضروری به عنوان جایگزین آنتی‌بیوتیک‌های محرک رشد مورد بررسی قرار گرفتند[۴۵]. از آنجایی که عملکرد مناسب گوساله در روزهای اول پس از تولد و شیرخوارگی ضامن بقاء و حفظ شرایط بهینه یک گله در آینده خواهد بود و با توجه به اهمیت این موضوع و وجود گاهی نتایج متناقض در پژوهشهای انجام گرفته در این زمینه و همچنین عدم مطالعه این موضوع در شرایط محیطی و سیستم‌های پرورش گاو شیری در ایران، لازم و ضروری است که در طی یک سری آزمایش تاثیر شیر، شیر با ماده خشک بالا و مخلوطی از گیاهان دارویی بر عملکرد گوسالههای شیر خوار مورد بررسی قرار گیرد.

۱-۱- اهداف طرح
بررسی اثرات ، شیر با ماده خشک بالا بر عملکرد ومتابولیتهای خونی گوسالههای شیرخوار بررسی اثرات مخلوطی از گیاهان دارویی بر عملکرد و متابولیتهای خونی گوسالههای شیرخوار
بررسی اثر متقابل شیر با ماده خشک بالا و مخلوطی از گیاهان دارویی بر عملکرد و متابولیتهای خونی گوسالههای شیرخوار
۱-۲- فرضیه های پژوهش
استفاده از شیر با ماده خشک بالا منجر به عملکرد گوسالهها میشود.
استفاده از گیاهان دارویی در شیر منجر به بهبود عملکرد گوسالهها میشود.
افزودن گیاهان دارویی به شیر منجر به ایجاد یک پروفایل متابولیکی مطلوبتر در گوسالههای شیرخوار میشود.
فصل دوم
« بررسی منابع »
۲-۱- مقدار مواد مغذی مورد نیاز گوسالههای جوان
از زمان تولد تا شیرگیری (برای استفاده از خوراک خشک)، گوساله تحت تغییرات زیاد فیزیولوژیکی و متابولیکی است[۱۵۷]. در مرحله پیش از نشخوار کنندگی، هضم و متابولیسم مشابه هضم و متابولیسم حیوانات غیر نشخوارکننده در بسیاری از جنبههاست. از این رو، مقدار مواد مغذی مورد نیاز در جیره غذایی به بهترین طریق با جیرههای مایع پرکیفیت فرموله شده از منابع کربوهیدراتها، پروتئینها و چربیهایی که به طور موثری هضم میشوند تامین میشوند. بحرانی ترین دوره، ۲ تا ۳ هفته اول زندگی است ، که طی آن زمان سیستم گوارش نابالغ است اما به سرعت با توجه به ترشحات هضمی و فعالیت آنزیمی توسعه مییابد[۱۵۷, ۳۶]. گوساله های پرورش یافته به غیر از تولید گوشت سفید، بایستی برای مصرف خوراک خشک در سن پایینتر جهت تحریک توسعه یک شکمبه فعال تشویق شوند. توسعه بافت اپیتلیال شکمبه ای که مسئوول جذب اسیدهای چرب فرار است بستگی به حضور اسیدهای چرب فرار، به ویژه بوتیرات دارد[۱۳۱]. ترکیب شیمیایی و شکل فیزیکی خوراک آغازین خصوصیات مهمی هستند[۱۶۳]. خوراک آغازین بایستی از لحاظ کربوهیدارتهای به سهولت قابل تخمیر به طور نسبی بالا باشد اما برای تقویت تخمیر مورد نیاز جهت رشد مناسب بافت شکمبهای از لحاظ الیاف قابل هضم نیز بایستی کافی باشد[۲۹, ۱۶۵, ۵۸]. در این مرحله شکمبه و جمعیت میکروبی نابالغ [۵, ۶] و قابلیت هضم شکمبه ای سلولز محدود است[۱۶۷]. در نتیجه علف خشک بلند به اندازه کنسانتره، در توسعه شکمبه فعال موثر نیست و مقدار انرژی قابل متابولیسم مصرفی را در گوسالههای جوان محدود میسازد[۱۴۶]. علف خشک بلند تا زمان پس از شیرگیری نباید به گوسالهها داده شود[۱۴۶, ۱۱۴, ۳۶]. با وجود این، اندازه ذرات کافی خوراک آغازین – چه به صورت حبه شده، آسیاب شده یا بافتدار شده برای پیشگیری از توسعه غیر طبیعی و کراتینه شدن پرزهای شکمبه و برای پیشگیری از گیرکردن ذرات ریز بین پرزها مهم است [۹۶, ۵۸, ۱۹]. با توجه به مقدار مواد مغذی مورد نیاز گوساله، ۳ مرحله توسعه در مورد وظایف گوارشی شناسایی شدهاند[۳۰]: مرحله خورانیدن مایع، در این مرحله مواد مغذی ضروری مورد نیاز به وسیله شیر یا مواد جایگزین شیر تامین میشوند. کیفیت این خوراکها به وسیله ناودان مری فعال حفظ میشود، که خوراکهای مایع را به طور مستقیم به طرف شیردان می فرستد بنابراین از تجزیه میکروبی در نگاری – شکمبه در امان میماند[۱۰۶]، مرحله انتقال، جیره مایع و جیره آغازین هر دو در تامین مقدار مواد مغذی مورد نیاز گوساله سهیم هستند. مرحله نشخوارکنندگی، گوساله مواد مغذی خودش را از خوراکهای جامدو از طریق تخمیر میکروبی در نگاری-شکمبه به دست میآورد.
۲-۲ - انرژی مورد نیاز گوساله‌ها
۲-۲-۱- متابولیسم در حالت ناشتا^[۱] (میزان متابولیسم پایه)
متابولیسم در حالت ناشتا بیان کننده حداقل متابولیسم یا تولید حرارت توسط حیوانی است که در محیط خنثی حرارتی و در شرایط پس از جذب (۱۵ ساعت بعد از گرسنگی) و فعالیت محدود قرار دارد، می‌باشد. متابولیسم در حالت ناشتا حداقل انرژی لازم برای زنده ماندن یعنی حفظ بار یونی در داخل و خارج سلول، تنفس، گردش خون، تنظیم حرارت، عمل کلیه و انقباض ماهیچه در حالت استراحت حیوان است. در شرایط متابولیسم در حالت ناشتا، انرژی مورد نیاز برای حمایت از فرآیندهای زیستی از ذخایر بدنی تامین می‌شود (گلیکوژن، ذخایر چربی و پروتئین‌ها). در مورد حیوانات خونگرم تولید حرارت با اتلاف حرارت از بدن آن ها برابر است، زیرا درجه حرارت بدن نسبتا ثابت و بیش تر از درجه حرارت محیط است. از جمله عوامل موثر بر متابولیسم در حالت ناشتا می‌توان به سن گوساله، عوامل تنشزا، عوامل فیزیولوژیکی، فعالیت فیزیکی و پروتئین بافتی^[۲]و تغذیه قبلی اشاره کرد.
۲-۲-۲- انرژی قابل متابولیسم
مانند دیگر حیوانات گوساله‌ها به مواد مغذی برای نگهداری و رشد نیاز دارند. احتیاجات انرژی قابل متابولیسم برای نگهداری گوساله، مقدار انرژی است که گوساله با مصرف آن کاهش و افزایش انرژی در بدن نداشته باشد. فعالیتهای نگهداری، فعالیتهای پایهای هستند که برای زنده ماندن حیوان لازم می‌باشند و شامل نگهداری دمای بدن در شرایط آب و هوایی سرد یا گرم، پاسخهای ایمنی به بیماریهای عفونی و پاسخ به استرسهای اجباری شامل نقل و انتقال و جایگاه ناآرام میباشد[۵۹]. رشد، تجمع در بافتهای جدید بدن میباشد. ذخیره انرژی در بافتها به طور عمده به صورت پروتئین و چربی است [۱۲۹]. رشد در گوساله‌های جوان قبل از شیرگیری، به طور کلی در سیستم اسکلتی و ماهیچه ای اتفاق میافتد. رشد بافتها به جابجایی پروتئین در استخوان ها و ماهیچهها، به همراه مینراله شدن متناظر ماتریکس پروتئینی در استخوان ها بستگی دارد. مقدار چربی (فسفولیپیدهای اولیه) از قسمتهای طبیعی بافتهای رشد یافته به همراه انرژی باقی مانده اضافی به عنوان تری آسیل گلیسرول به درون بافتهای چربی جابجا میشوند. نرخ رشد بیان کنندهی افزایش سایز بدن (هم چنین وزن یا ارتفاع) از هنگام تولد میباشد [۴۷]. در گوساله‌ها انرژی قابل متابولیسم با کم کردن مقدار انرژی مدفوع، انرژی حاصل از هضم گازها (متان) و انرژی ادرار از کل انرژی مصرفی خوراک تعیین می‌شود [۳۴]. به طور معمول در گوساله‌های جوان کاهش انرژی در بخش متان ناچیز است و نادیده گرفته میشود. تولک (۱۹۸۹) گزارش کرد که انرژی نگهداری مورد نیاز گوساله‌ها پیش از نشخوارکننده شدن بین ۹۰ تا ۱۰۸ کیلوکالری به ازای هر کیلوگرم وزن متابولیکی بدن در ۲۴ ساعت است[۱۵۷]. انجمن تحقیقات ملی آمریکا (۲۰۰۱) نیز احتیاجات انرژی قابل متابولیسم (ME) را برای گوساله‌هایی با وزن کمتر از ۱۰۰ کیلوگرم مشخص کرده است. احتیاجات انرژی قابل متابولیسم برای نگهداری یک گوساله‌ی ۴۵ کیلوگرم تحت شرایط حرارتی خنثی به تقریب ۷۵/۱ مگاکالری در روز می‌باشد [۳۴]. شیر کامل حاوی ۳۷/۵ مگاکالری در کیلوگرم ماده خشک میباشد، به این معنی است که یک گوساله‌ی ۴۵ کیلوگرمی فقط برای نگهداری حدود ۳۲۵ گرم ماده جامد شیر یا ۶/۲ کیلوگرم شیر کامل (به تقریب ۵/۲ لیتر) در روز نیاز دارد. چون اکثر جایگزینهای شیر ترکیبات چربی کمتر از شیر کامل دارند، به ازای هر واحد ماده‌ جامد، انرژی قابل متابولیسم کمتری دارند (۷/۴-۶/۴ مگاکالری در کیلوگرم). بنابراین یک گوساله‌ ۴۵ کیلوگرمی برای نگهداری خود به حدوداً ۴۸۰ گرم جایگزین شیر (در حدود ۳ لیتر خورانده میشود ^[۳]) نیاز دارد [۴۷]. وقتی که محتویات انرژی قابل متابولیسم شیر یا جایگزین شیر ناشناخته است، میتوان از روی ترکیبات مواد مغذی آن را تخمین زد انجمن تحقیقات ملی آمریکا (۲۰۰۱) انرژی قابل متابولیسم شیر کامل را ۹۳ درصد انرژی کل (GE) تعریف کرده [۳۴].
وقتی شیر کامل (یا شیر ورم پستانی پاستوریزه شده) به گوساله خورانده میشود، انرژی کل در مواد جامد را میتوان با بهره گرفتن از یکی از ۲ معادلهی زیر تخمین زد [۳۰, ۳۴] :
GE= (0.0923 ´چربی% (+(۰٫۰۴۹۲ ´ SNF%) - 0.0564
GE= (0.0911 ´چربی% ) +(۰٫۰۵۸۶ ´ پروتئین حقیقی %)+(۰٫۰۳۹۵ ´لاکتوز %)
روی (۱۹۸۰) بیان کرد که در گوساله‌های پیش از نشخوارکننده شدن افزایش وزن بدن به طور عمده تابع افزایش پروتئین است که توسط ضریب در معادله‌ی زیر مشخص است [۱۲۹]:
(افزایش چربی) ۶۱۸/۰ + (افزایش پروتئین) ۹۲/۳ + ۱۷۵/۰ = افزایش وزن زنده
بلاکستر و همکاران (۱۹۵۱) دریافتند که برای هر ۱۰۰ گرم افزایش وزن در گوساله‌های جوان شیرخوار gr 5/16 پروتئین ذخیره میشود. هر ۵/۱۶ گرم پروتئین تقریبا ۶۰ گرم آب همراه دارد. محتوی انرژی افزایش وزن به طور عمده به وسیله‌ی مقدار چربی تعیین می‌شود. انرژی ذخیره شده به صورت چربی در گوساله‌های جوان شیرخوار ۵۰ تا ۷۰ درصد کل انرژی افزایش وزن محسوب میشود [۲۱].
۲-۳- پروتئین مورد نیاز گوساله‌ها
۲-۳-۱- پروتئین مورد نیاز برای نگهداری
گوساله‌ها مانند سایر حیوانات بیش از پروتئین به اسیدهای آمینه نیاز دارند. اطلاعات کافی در مورد احتیاجات گوساله به اسیدهای آمینه وجود ندارد، به همین دلیل احتیاجات گوساله به نیتروژن بر حسب پروتئین بیان می‌شود. احتیاج پروتئین برای نگهداری گوساله‌ جوان پیش از نشخوار کننده شدن تابع مقدار نیتروژن دفعی متابولیکی و مقدار نیتروژن با منشا داخلی ادرار است [۱۱۱]. نیتروژن دفعی متابولیکی، نیتروژن موجود در مدفوع است که منشا آن بافت لوله گوارش ساییده شده در نتیجه عبور غذا، آلودگیهای باکتریایی و ترشحات هضمی (موکوس و شیرهی گوارشی) است. مقدار نیتروژن دفعی از این طریق در گوساله‌ی شیرخوار در مقایسه با حیوانات بالغتر که غذاهای خشن، زبر و خشک مصرف میکنند نسبتاً کم است [۱۲۹, ۱۴۶]. دفع نیتروژن به صورت نیتروژن دفعی متابولیکی در گوساله‌های تغذیه شده با شیر یا جیرهی بر پایهی شیر ۹/۱ تا ۷/۲ گرم نیتروژن در کیلوگرم ماده‌ خشک مصرفی است [۹۴, ۱۲۹, ۴۳]. دفع نیتروژن با منشا داخلی ادرار از متابولیسم بافت منشا میگیرد، زیرا دفع نیتروژن در ادرار حتی وقتی حیوان جیرهی فاقد نیتروژن مصرف کند، وجود دارد. بنابراین بهتر است بر اساس وزن متابولیکی بدن (میلیگرم در کیلوگرم) بیان شود. اگر بر اساس وزن بدن بیان شود، دفع نیتروژن با منشا داخلی ادرار با افزایش سن پایینتر نشان داده میشود و این امر به تولید حرارت در حالت گرسنگی شباهت دارد [۱۲۹]. وقتی استاندارد بر اساس وزن متابولیکی بدن بیان میشود، دفع نیتروژن با منشا داخلی ادرار ۱۶۸ تا ۲۱۸ میلیگرم در کیلوگرم وزن متابولیکی در روز خواهد شد [۲۱, ۱۲۹]. علاوه بر احتیاجات نیتروژن دفعی متابولیکی و نیتروژن داخلی ادرار، مقدار کمی پروتئین نیز برای جایگزینی نیتروژن دفع شده از سطح بدن لازم است. این نوع دفع از طریق ریختن مو، کنده شدن سلولهای پوست به صورت شوره و ترشحات پوستی صورت میگیرد. عامل دیگری که بایستی در مورد پروتئین قابل هضم ظاهری مورد نیاز در نظر گرفته شود، ارزش بیولوژیکی پروتئین مصرف شده است. ارزش بیولوژیکی معیاری از توازن مناسب اسیدهای آمینه در پروتئین است که برای تامین احتیاجات اسیدهای آمینه‌ حیوان از آن استفاده می‌شود. برای به حداکثر رساندن سنتز پروتئین بافتی در دوره رشد، گوساله به پروتئین با کیفیت مناسب و انرژی کافی برای استفاده مطلوب از اسیدهای آمینه‌ جذب شده نیاز دارد. پروتئین‌های شیر نسبت به سایر پروتئینها ترکیب اسید آمینه‌ مطلوبی برای گوساله‌ در حال رشد دارند. هنگامی که گوساله با مقادیر زیاد پروتئین، انرژی و سایر مواد مغذی تغذیه میشود، حداکثر ارزش بیولوژیکی حاصل میشود [۲۱, ۱۲۹]. در شرایط مطلوب ارزش بیولوژیکی پروتئین‌های شیر ۹۰ – ۸۰ درصد است [۱۲۹]. برخلاف انرژی، احتیاجات پروتئینی برای نگهداری کم است (در حدود ۳۰ گرم برای یک گوساله‌ی ۴۵ کیلوگرمی) و اعتقاد بر این است که با استرس گرمایی و سرمایی تغییر نمیکند. احتیاجات پروتئینی اکثراً با نرخ رشد تعیین میشوند [۴۷] و سرعت رشد نیز (وزن بدن) عامل مهم و موثری در مقدار نیاز گوساله به پروتئین است. علاوه بر سرعت رشد، ترکیب رشد نیز در احتیاج پروتئینی گوساله موثر است [۱۲۹]. به طور میانگین ۱۸۸ گرم پروتئین با هر کیلوگرم افزایش وزن در گوساله‌ها ذخیره می‌شود، که به ۲۸۰ – ۲۵۰ گرم مصرف پروتئین خام (CP) از جایگزین شیر نیاز است [۳۴]. در نتیجه ذخیره بدنی پروتئین با مصرف پروتئین جیره رابطه خطی دارد و محدوده پروتئین مصرفی در عمل قابل کنترل است. ذخیرهسازی پروتئین بدن به مصرف انرژی وابسته است، به طوری که باید برای استفاده از پروتئین اضافی در ذخیرهسازی پروتئین بدن انرژی کافی در دسترس باشد [۴۳, ۴۴, ۱۷]. سیستم NRC 2001 نشان داد که احتیاجات برای انرژی قابل متابولیسم و پروتئین با وزن بدن و نرخ رشد رابطه دارد [۳۴] (جدول ۲-۱). در جدول ۲-۱ چند اصل کلی را میتوان نشان داد: ۱) گوساله‌هایی با رشد سریعتر به مصرف شیر یا جایگزین شیر بیش تر نیاز دارند، یا گوساله‌هایی با سن بیش تر باید جیره آغازین بیش تری مصرف کنند. پاسخ مشخص گوساله‌ها به مصرف بیش تر شیر یا جایگزین شیر، افزایش وزن بدن بیش تر میباشد [۷۵, ۱۲۵, ۴۱, ۷۷].۲) احتیاجات CP در جیره گوساله‌ها به صورت درصدی از ماده‌ خشک (DM) میباشد و برای نگهداری کم است اما با نرخ افزایش وزن، افزایش مییابد، ۳) مقدار پروتئین خام جیره برای نزدیک شدن به سطح ۲۷ درصد ماده‌ی خشک است که به مقدار پروتئین خام مواد جامد شیر کامل (در حدود ۲۶ درصد ماده خشک) شبیه است. در نهایت باید مصرف پروتئین و انرژی مطابقت داشته باشد تا عملکرد رشد مورد انتظار در گوساله را منجر شود. برای مثال تغذیه‌ ۲ برابر از یک جایگزین شیر مرسوم با ۲۰درصد پروتئین خام نمیتواند مقدار پروتئین کافی را برای رشد بافتهای ضعیف آماده کند و انرژی اضافی به چربی تبدیل میشود [۴۳, ۴۴, ۷۸, ۲۲, ۱۷]. برعکس تغذیه جایگزین شیر با پروتئین زیاد (برای مثال ۲۸% CP) برای تسریع رشد در نرخ رایج تغذیه (gr/d 568 – ۴۵۴)، پروتئین اضافی را برای گوساله‌ها آماده میکند اما برای رشد اضافی استفاده نمیشود، چون انرژی محدود کننده است [۱۷]، در این مورد پروتئین اضافی تخریب میشود و نیتروژن آن از طریق ادرار دفع میگردد [۴۶].