生物醫(yī)學(xué)工程應(yīng)用領(lǐng)域范文
時間:2024-03-29 16:55:47
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篇1
關(guān)鍵詞:生物醫(yī)學(xué)工程;應(yīng)用型;人才培養(yǎng)
生物醫(yī)學(xué)工程(BiomedicalEngineering)是一門運(yùn)用工程學(xué)的原理和方法解決生物醫(yī)學(xué)問題、具有多學(xué)科融合和特定內(nèi)涵特質(zhì)的綜合性學(xué)科。20世紀(jì)50年代已形成獨(dú)立學(xué)科,而我國則是在1978年正式確立該學(xué)科,該專業(yè)主要培養(yǎng)具有良好工程技術(shù)、扎實(shí)醫(yī)學(xué)基礎(chǔ)知識,且能將醫(yī)學(xué)與工程技術(shù)進(jìn)行良好結(jié)合的生物醫(yī)學(xué)工程高級技術(shù)人才。目前,醫(yī)療事業(yè)發(fā)展中涉及的醫(yī)學(xué)儀器、醫(yī)學(xué)材料等世界上發(fā)展迅速的支柱型產(chǎn)業(yè),需要大量該專業(yè)人才。根據(jù)數(shù)據(jù)統(tǒng)計,截至2018年底,全國已有124所高校設(shè)有該專業(yè),年招生6332人,??茖哟蜗嚓P(guān)的專業(yè)有4個[1]。我校是目前廣東省獨(dú)立學(xué)院中唯一開設(shè)生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)的本科院校,本專業(yè)開設(shè)于2009年,隸屬于生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)院(以下簡稱我院),目前已招收10屆學(xué)生,截至2019年6月,設(shè)有醫(yī)學(xué)儀器、醫(yī)療裝備與信息管理、醫(yī)學(xué)物理與技術(shù)、醫(yī)學(xué)影像應(yīng)用技術(shù)四個方向。本文圍繞我校生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)開設(shè)10年來的教學(xué)實(shí)踐和學(xué)生的學(xué)習(xí)狀況、社會需求,從以下幾個方面探索具有特色的生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)人才培養(yǎng)模式。
1明確人才培養(yǎng)目標(biāo)
大學(xué)教育主要是培養(yǎng)學(xué)生的終身學(xué)習(xí)能力,從社會需求和近幾年就業(yè)反饋的情況來看,我們將培養(yǎng)方向主要定位于培養(yǎng)具有創(chuàng)新意識的應(yīng)用型人才,專業(yè)領(lǐng)域包括醫(yī)療儀器、醫(yī)用耗材管理、腫瘤放療技術(shù)、醫(yī)學(xué)影像技術(shù),即培養(yǎng)大型醫(yī)療設(shè)備的操作、維修及管理人員和醫(yī)院放療科及影像科技師。為了實(shí)現(xiàn)本專業(yè)制定的培養(yǎng)目標(biāo),拓寬就業(yè)渠道,從應(yīng)用型人才培養(yǎng)定位出發(fā),我們要求學(xué)生畢業(yè)時能掌握生物醫(yī)學(xué)工程的基礎(chǔ)知識、基本理論和專業(yè)技能,能在醫(yī)療器械企業(yè)、醫(yī)院、醫(yī)療衛(wèi)生機(jī)構(gòu)等相關(guān)行業(yè)從事醫(yī)學(xué)工程技術(shù)的開發(fā)、服務(wù)、管理等工作,具備較強(qiáng)的知識更新能力和創(chuàng)新意識。近年來,我院通過走訪國內(nèi)開設(shè)生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)的高校,結(jié)合實(shí)際情況,在制定人才培養(yǎng)方案時,進(jìn)一步明確應(yīng)用型人才培養(yǎng)目標(biāo),加強(qiáng)學(xué)生創(chuàng)新能力和綜合能力的培養(yǎng)。根據(jù)我院近年來畢業(yè)生的就業(yè)情況看,畢業(yè)生的就業(yè)主要分布在珠三角及周邊醫(yī)院和醫(yī)療器械相關(guān)企業(yè),這與本專業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo)和定位相匹配,就業(yè)質(zhì)量普遍較高,人才培養(yǎng)取得了較好的效果。
2設(shè)置科學(xué)合理的課程體系
課程設(shè)置是人才培養(yǎng)的核心,其合理與否直接影響畢業(yè)生的質(zhì)量[2]。合理的課程體系應(yīng)緊密結(jié)合社會需求和科技發(fā)展的變化,及時調(diào)整課程設(shè)置,更新授課內(nèi)容,使學(xué)生能接受到最新的知識和技術(shù)。我校生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)下設(shè)不同的專業(yè)培養(yǎng)方向,經(jīng)過多年的教學(xué)實(shí)踐,已形成了“前期基礎(chǔ)課趨同,后期專業(yè)課分流”和“寬口徑、厚基礎(chǔ)”的教學(xué)模式。課程體系由公共基礎(chǔ)課、專業(yè)基礎(chǔ)課、專業(yè)課三個模塊構(gòu)成。通過整合我?;A(chǔ)課的優(yōu)勢教學(xué)資源,建設(shè)相近學(xué)科的課程互通平臺,實(shí)現(xiàn)基礎(chǔ)課教學(xué)資源共享;利用優(yōu)質(zhì)的實(shí)習(xí)基地教學(xué)資源以及專業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺,加強(qiáng)專業(yè)課程的特色化教學(xué)、實(shí)習(xí)教學(xué)、專業(yè)技能訓(xùn)練和畢業(yè)設(shè)計,實(shí)現(xiàn)“強(qiáng)特色、重應(yīng)用”教學(xué)。在實(shí)施人才培養(yǎng)方案的過程中,我們歷年來重視醫(yī)學(xué)課程與工程技術(shù)課程知識的相互滲透,以培養(yǎng)“醫(yī)、工融合”的應(yīng)用型人才為宗旨,在課程設(shè)置和課程結(jié)構(gòu)、教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法等方面突出以培養(yǎng)社會需求的特色人才為主線。強(qiáng)調(diào)基礎(chǔ)課,彰顯厚基礎(chǔ),拓寬專業(yè)面,注重應(yīng)用型,加大基礎(chǔ)課所占比重,拓展基礎(chǔ)學(xué)科的范圍,整合相關(guān)學(xué)科聯(lián)系,不斷優(yōu)化知識體系、構(gòu)建模塊化課程體系、實(shí)踐體系。通過實(shí)踐,我們認(rèn)為,在重視專業(yè)基礎(chǔ)課學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)上,還要注意拓寬學(xué)生的專業(yè)知識面,盡可能擴(kuò)大其對專業(yè)外延的了解。在具體的課程設(shè)置上,本專業(yè)采用開設(shè)注重基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)知識的專業(yè)基礎(chǔ)課程和具有醫(yī)學(xué)特色的電子學(xué)、工程學(xué)相關(guān)課程以及專業(yè)主干課程相結(jié)合的方式,實(shí)現(xiàn)醫(yī)工融合。既重視基礎(chǔ)知識課程,包括專業(yè)基礎(chǔ)知識課程和醫(yī)學(xué)知識課程,又開設(shè)了一批突出各專業(yè)方向特色的課程,包括醫(yī)學(xué)影像設(shè)備學(xué)、醫(yī)學(xué)影像技術(shù)學(xué)、放射治療技術(shù)學(xué)、放射腫瘤學(xué)、醫(yī)用耗材管理、醫(yī)院信息管理學(xué)、醫(yī)學(xué)電子儀器原理與設(shè)計、醫(yī)學(xué)圖像處理、信號處理等專業(yè)課程。總體來說,本專業(yè)的課程設(shè)置較為科學(xué)合理,但仍需加強(qiáng)實(shí)踐教學(xué)和醫(yī)學(xué)基礎(chǔ)知識的教育。
2.1增加實(shí)踐教學(xué)比重,強(qiáng)化實(shí)踐教學(xué)
以2018版修訂的人才培養(yǎng)方案中生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)(醫(yī)學(xué)儀器方向)為例,該專業(yè)方向的實(shí)驗(yàn)教學(xué)有27學(xué)分,集中性實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)有12.5學(xué)分,實(shí)驗(yàn)實(shí)踐教學(xué)占課程總學(xué)分比例達(dá)到23.51%,比例較為合理,對照《國標(biāo)》要求,還需進(jìn)一步加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)實(shí)踐教學(xué)。
2.2重視醫(yī)學(xué)基礎(chǔ)知識教育
通過調(diào)研學(xué)生畢業(yè)3~5年內(nèi)專業(yè)知識對崗位的支撐情況和學(xué)生在實(shí)習(xí)(主要指在醫(yī)院實(shí)習(xí))過程中遇到的問題,本專業(yè)除了加強(qiáng)專業(yè)課程的教學(xué)質(zhì)量,還應(yīng)重視醫(yī)學(xué)基礎(chǔ)知識如人體解剖學(xué)、組織胚胎學(xué)、生理學(xué)等課程的教學(xué),改革此類課程的傳統(tǒng)教學(xué)模式,加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)教學(xué),為學(xué)生提供更豐富的學(xué)習(xí)資源等。
3強(qiáng)化師資隊(duì)伍建設(shè)
我校生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)目前有專職教師12人,高級職稱教師3人,占專職教師的比例為25%;從中山大學(xué)各附屬醫(yī)院、廣州市婦女兒童醫(yī)療中心等校外臨床實(shí)習(xí)基地聘請17名兼職教師,采用“學(xué)院專職專業(yè)基礎(chǔ)教師與臨床實(shí)習(xí)基地兼職教師”相結(jié)合的模式,形成了一支由院長、專業(yè)主任和一批中青年骨干教師組成的學(xué)歷、職稱結(jié)構(gòu)合理、素質(zhì)優(yōu)良、符合學(xué)校目標(biāo)定位要求,適應(yīng)本專業(yè)發(fā)展需要的專兼職教師隊(duì)伍。在教師隊(duì)伍的培養(yǎng)過程中,我們積極創(chuàng)造條件鼓勵青年教師開展教學(xué)和科學(xué)研究,拓展專業(yè)研究和應(yīng)用領(lǐng)域,并鼓勵教師將科研成果應(yīng)用于本科教學(xué)工作中,最終達(dá)到提高人才培養(yǎng)質(zhì)量的目的。同時,結(jié)合專業(yè)建設(shè),我們聘請了社會上有實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的工程技術(shù)人員和具有較高知名度的教師來校任教,指導(dǎo)教學(xué)科研,開展講座。在教學(xué)實(shí)施過程中,我們根據(jù)學(xué)科特點(diǎn)和教師特長,組建不同類別課程教學(xué)小組,一門課程由多名青年教師共同承擔(dān),在學(xué)院院長的帶領(lǐng)下實(shí)行分段教學(xué)、課程負(fù)責(zé)人制,由課程負(fù)責(zé)人主持課程的集體備課、討論、集體命題等環(huán)節(jié),給青年教師提供合作、探討、實(shí)踐的途徑,促使教師拓展教學(xué)方法與思路,進(jìn)一步總結(jié)、提升和更新自己的教學(xué)設(shè)計,更好地體現(xiàn)自己的教學(xué)個性,不斷優(yōu)化自己的教學(xué)行為,提升教學(xué)能力。
4加強(qiáng)實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)
我校生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)的實(shí)踐教學(xué)主要包括課程實(shí)驗(yàn)、實(shí)習(xí)(創(chuàng)新性實(shí)踐)、畢業(yè)設(shè)計三個教學(xué)環(huán)節(jié),學(xué)生畢業(yè)前需經(jīng)歷基本技能訓(xùn)練到獨(dú)立完成課題的全過程訓(xùn)練,畢業(yè)時才能具備較強(qiáng)的創(chuàng)新能力和實(shí)踐能力。實(shí)踐是檢驗(yàn)學(xué)生對理論知識掌握程度的一種有效方式,因此,我們要求實(shí)驗(yàn)課教師授課時應(yīng)將實(shí)驗(yàn)課程與理論課程有機(jī)地結(jié)合起來,以此來有效地減少實(shí)驗(yàn)的盲目性和因循性,提高科學(xué)性及功效性[3]。為增強(qiáng)學(xué)生創(chuàng)新意識和動手能力,激發(fā)學(xué)生的求知欲,我們嘗試了不斷改革實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容和考核方式,減少重復(fù)性、驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn),增加綜合性、設(shè)計性實(shí)驗(yàn),注重課程設(shè)計和畢業(yè)設(shè)計的真實(shí)性、實(shí)用性,加強(qiáng)實(shí)習(xí)過程中的實(shí)際操作能力訓(xùn)練,如現(xiàn)代醫(yī)學(xué)電子儀器原理與設(shè)計開設(shè)“心電圖機(jī)的維修與維護(hù)”實(shí)驗(yàn),著重訓(xùn)練了學(xué)生的儀器維修技能。為給學(xué)生提供科學(xué)探索和科研創(chuàng)新的途徑,我院開放教學(xué)實(shí)驗(yàn)平臺供學(xué)生課余時間使用;組建創(chuàng)新科研興趣小組,讓學(xué)生參與教師的科研項(xiàng)目;鼓勵學(xué)生參加“全國大學(xué)生生物醫(yī)學(xué)工程創(chuàng)新設(shè)計競賽”“藍(lán)橋杯”等與本專業(yè)相關(guān)的專業(yè)技能大賽等。實(shí)踐表明,通過上述多種途徑給學(xué)生創(chuàng)造基礎(chǔ)科研條件,提高其專業(yè)技能,能使學(xué)生畢業(yè)后迅速適應(yīng)工作崗位。
5努力探索優(yōu)生優(yōu)培教學(xué)模式
經(jīng)過多年的探索,我校生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)人才培養(yǎng)取得了較好的效果。但隨著近年來招生人數(shù)的增加,大班教學(xué)已無法滿足本專業(yè)對教學(xué)質(zhì)量的要求,為保證教學(xué)質(zhì)量,我們從2017級開始探索實(shí)行優(yōu)生優(yōu)培分班教學(xué)模式。公共基礎(chǔ)課仍采用大班教學(xué),專業(yè)基礎(chǔ)課及專業(yè)課則采用按成績分班教學(xué)的模式,且每學(xué)期初進(jìn)行動態(tài)調(diào)整。以2018~2019學(xué)年為例,2017級兩個學(xué)期動態(tài)調(diào)整的學(xué)生占比為11.11%,2018級兩個學(xué)期動態(tài)調(diào)整的學(xué)生占比為13.82%,比例較為合理,且按成績按學(xué)期動態(tài)調(diào)整學(xué)生班級,對學(xué)生有較強(qiáng)的激勵作用,取得了較好的效果,后續(xù)我們將繼續(xù)探索實(shí)踐該教學(xué)模式,為人才培養(yǎng)提供更多的特色途徑。
篇2
[關(guān)鍵詞]生物醫(yī)學(xué)工程;核心課程群;整合優(yōu)化課程;教學(xué)方式改革;教學(xué)評價體系
生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)是生物學(xué)、醫(yī)學(xué)及工程學(xué)交叉構(gòu)成的一門綜合學(xué)科。[1]隨著我國醫(yī)療事業(yè)的快速發(fā)展,醫(yī)療器械(設(shè)備)的設(shè)計、研發(fā)、銷售以及售后服務(wù)等崗位的需求量逐漸增多,該專業(yè)畢業(yè)生的就業(yè)面也在逐步加寬。[2-3]目前,長治醫(yī)學(xué)院(以下簡稱“我?!?生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)共設(shè)三個方向,分別是康復(fù)器械工程、醫(yī)療設(shè)備管理維護(hù)和醫(yī)學(xué)物理三個方向。這三個專業(yè)方向各有側(cè)重,如康復(fù)器械工程方向側(cè)重于臨床康復(fù)器械的開發(fā)、設(shè)計、維護(hù)與管理等;醫(yī)學(xué)物理方向側(cè)重于醫(yī)用放療設(shè)備的臨床應(yīng)用及維護(hù)管理等;醫(yī)療設(shè)備管理維護(hù)方向側(cè)重于醫(yī)學(xué)儀器的研究、設(shè)計、維修和維護(hù)等。三個方向培養(yǎng)的人才均服務(wù)于醫(yī)學(xué)。為讓我校生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)畢業(yè)生在醫(yī)療器械行業(yè)獲得較高的匹配度和認(rèn)可度[4-5],學(xué)校必須從實(shí)際出發(fā),從基礎(chǔ)做起,從專業(yè)建設(shè)上尋求突破,而加強(qiáng)專業(yè)建設(shè)的基礎(chǔ)就需加強(qiáng)課程建設(shè)與改革,從教學(xué)的源頭直接與社會需求對接。我校生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)開設(shè)的課程包含通識教育課程、學(xué)科基礎(chǔ)教育課程、專業(yè)教育課程、專業(yè)選修課及實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)。但在這五部分的課程設(shè)置及教學(xué)內(nèi)容上存在一些不足,如:課程獨(dú)立性較強(qiáng),課程與課程之間銜接不好;部分課程內(nèi)容存在重復(fù);教學(xué)重理論輕實(shí)踐等。因此,整合優(yōu)化本專業(yè)的課程結(jié)構(gòu)是教學(xué)改革的重點(diǎn)?;诖?,本文以我校生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)醫(yī)療設(shè)備管理維護(hù)方向?yàn)槔?,結(jié)合本專業(yè)方向的培養(yǎng)特色、本專業(yè)人才需求以及本專業(yè)已畢業(yè)學(xué)生的就業(yè)情況,構(gòu)建核心課程群。
一、核心課程群初構(gòu)
醫(yī)療設(shè)備管理維護(hù)方向的培養(yǎng)目標(biāo)是培養(yǎng)既滿足臨床需要的工程人員,又能夠從事醫(yī)學(xué)儀器的研究、設(shè)計、制造以及能夠從事醫(yī)療器械產(chǎn)品的經(jīng)營、技術(shù)服務(wù)[3]等工作的人才。根據(jù)本專業(yè)方向的人才培養(yǎng)目標(biāo)、企業(yè)對本專業(yè)學(xué)生的基本要求、已畢業(yè)學(xué)生對本專業(yè)課程設(shè)置的反饋及就業(yè)情況,我校設(shè)置了相互銜接,但各有側(cè)重、特色突出的核心課程群。按照本專業(yè)方向課程之間的互通性、獨(dú)立性及綜合性,我校將本專業(yè)方向課程劃分為基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)課程群、醫(yī)療設(shè)備課程群及醫(yī)學(xué)信號課程群,每個課程群所包含的課程如圖1所示。基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)課程群是本專業(yè)方向?qū)W生了解、掌握基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)的入門課程,學(xué)生通過學(xué)習(xí)醫(yī)學(xué)方面的基本理論,基礎(chǔ)知識和基本技能,掌握人體正常功能活動的基本規(guī)律、了解生物體的代謝規(guī)律及其與各種生命現(xiàn)象之間的聯(lián)系,為后續(xù)醫(yī)療儀器在臨床上的使用及臨床上各類醫(yī)學(xué)信號的分析處理奠定基礎(chǔ)。醫(yī)療設(shè)備課程群是上述三大課程群中的核心,具體包含兩方面的內(nèi)容:一方面介紹影像類儀器(如X線機(jī)、超聲、MRI、CT等儀器)、檢驗(yàn)類儀器(如光譜分析儀、電化學(xué)分析儀、色譜分析儀等)及測量與監(jiān)護(hù)類儀器(如心電圖機(jī)、呼吸機(jī)、病房監(jiān)護(hù)系統(tǒng)等)等設(shè)備的結(jié)構(gòu)、工作原理、性能、使用方法、故障分析處理以及儀器的設(shè)計;另一方面介紹如何購置醫(yī)療儀器、購置完成后儀器設(shè)備的驗(yàn)收及安裝、臨床使用過程中設(shè)備的維護(hù)保養(yǎng)、管理及質(zhì)量控制。[6]醫(yī)學(xué)信號課程群著重培養(yǎng)學(xué)生掌握醫(yī)療儀器采集生理信號的原理、過程,以及對采集到的醫(yī)學(xué)生理信號進(jìn)行分析處理,從而輔助醫(yī)生完成對疾病的診斷治療。為打破各核心課程群之間的壁壘,加強(qiáng)核心課程群之間的聯(lián)系,我校在開設(shè)各核心課程群之前,首先開設(shè)了生物醫(yī)學(xué)工程導(dǎo)論課程作為本專業(yè)方向的學(xué)科概論課。一方面,該課程為學(xué)生介紹與本專業(yè)方向相關(guān)的基本理論、本專業(yè)方向的發(fā)展現(xiàn)狀、應(yīng)用領(lǐng)域及發(fā)展方向;另一方面,通過該課程的學(xué)習(xí),學(xué)生可以了解各個核心課程群在本專業(yè)方向中所起的作用及相互之間的聯(lián)系。
二、核心課程群的教學(xué)改革
(一)整合、優(yōu)化核心課程群的課程本專業(yè)方向核心課程群以生物醫(yī)學(xué)工程導(dǎo)論課程為主線,設(shè)置了基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)、醫(yī)療設(shè)備及醫(yī)學(xué)信號三大課程群。各核心課程群中均設(shè)有自身的基礎(chǔ)或核心課程,其他課程在此課程上進(jìn)行延伸或擴(kuò)展。但是,各課程存在內(nèi)容多且部分課程內(nèi)容重復(fù)等現(xiàn)象,因此,學(xué)校首先需對課程內(nèi)容進(jìn)行整合及優(yōu)化,具體優(yōu)化策略如下。第一,每個核心課程群的教師團(tuán)隊(duì)成立相應(yīng)教研室,并設(shè)立課程群的主要責(zé)任人。責(zé)任人與承擔(dān)該核心課程的教師、企業(yè)技術(shù)人員共同研討教學(xué)內(nèi)容,對各課程的教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行整合、優(yōu)化,使其相互交融,又各具特色。如醫(yī)學(xué)信號課程群中信號與系統(tǒng)課程與數(shù)字信號處理課程在“離散時間信號與系統(tǒng)的時域分析”“Z變換與離散時間傅里葉變換”等內(nèi)容上存在重復(fù)。因此,根據(jù)設(shè)置課程的先后學(xué)期,數(shù)字信號處理課程不再開設(shè)重復(fù)的內(nèi)容,而加強(qiáng)突出具有本課程自身特色的教學(xué)內(nèi)容。第二,結(jié)合本專業(yè)方向的培養(yǎng)目標(biāo),培養(yǎng)具備創(chuàng)新精神、實(shí)踐能力的醫(yī)工學(xué)生,適當(dāng)調(diào)整更新課程群中部分課程的總學(xué)時及理論與實(shí)驗(yàn)的學(xué)時分配比例。[7]如實(shí)用傳感器課程由原來6/21(理論/實(shí)驗(yàn))學(xué)時調(diào)整為24(實(shí)驗(yàn));數(shù)字信號處理課程由原來總學(xué)時54(42/12)調(diào)整為32(20/12)。通過總學(xué)時調(diào)整,學(xué)校更加精煉了課程內(nèi)容,使學(xué)生有更多的時間用于探索、發(fā)現(xiàn)自身感興趣的課題。此外,適當(dāng)增加實(shí)驗(yàn)在總學(xué)時中的占比,尤其是增加設(shè)計或綜合性實(shí)驗(yàn)所占的學(xué)時,可以使學(xué)生通過實(shí)驗(yàn)的設(shè)計、調(diào)試等階段,鍛煉并挖掘自身的動手能力及創(chuàng)新思維能力,激發(fā)自我主動分析解決實(shí)驗(yàn)中遇到的問題;通過實(shí)驗(yàn)成果的展示,在一定程度上增強(qiáng)學(xué)生的自信心與成就感,激勵學(xué)生在原有作品的基礎(chǔ)上繼續(xù)擴(kuò)展或融入更多可實(shí)現(xiàn)的設(shè)計或功能。
篇3
20世紀(jì)后期,世界科學(xué)技術(shù)在分化的同時也不斷綜合化,各學(xué)科相互交叉,相互滲透,形成了一系列新興的邊緣學(xué)科、交叉學(xué)科和綜合性學(xué)科。據(jù)統(tǒng)計,在近萬個獨(dú)立學(xué)科中,一半左右屬于交叉學(xué)科。目前比較成熟的學(xué)科大約有5550門,其中交叉學(xué)科總數(shù)約2600門,占全部學(xué)科總數(shù)的46.8%之多,其發(fā)展表現(xiàn)出良好勢頭和巨大潛力[1]。當(dāng)今,很多熱門話題都涉及交叉學(xué)科研究,如腦科學(xué)涉及物理學(xué)、神經(jīng)科學(xué)、心理學(xué)、計算機(jī)技術(shù)等,納米技術(shù)涉及材料學(xué)、化學(xué)、藥理學(xué)等;許多重大的科研成就也都是跨學(xué)科合作的成果,如磁共振成像技術(shù)的發(fā)明實(shí)質(zhì)上就是物理學(xué)與醫(yī)學(xué)的結(jié)合,是交叉學(xué)科能產(chǎn)生豐富成果的有力證明[2]。當(dāng)代社會發(fā)展的客觀進(jìn)程不斷提出單一學(xué)科的知識所不能解決的復(fù)雜課題,學(xué)科之間相互融合與滲透是科學(xué)發(fā)展的必然趨勢,這種發(fā)展趨勢對高等教育、特別是研究生教育提出了新的要求。探索適應(yīng)時展需要的交叉學(xué)科研究生培養(yǎng)和管理模式,造就科教興國戰(zhàn)略需要的跨世紀(jì)復(fù)合型高級人才是研究生教育的一個重要課題[3]。近年來,作為與人類健康狀況監(jiān)測、疾病早期診斷和治療密切相關(guān)的新興交叉學(xué)科—生物醫(yī)學(xué)光子學(xué)得到了飛速發(fā)展,有越來越多的學(xué)者和研究生從事該領(lǐng)域的研究工作。本文將剖析生物醫(yī)學(xué)光子學(xué)的學(xué)科特點(diǎn)和研究生培養(yǎng)現(xiàn)狀,進(jìn)而探索適用于該交叉學(xué)科的研究生培養(yǎng)模式。
1生物醫(yī)學(xué)光子學(xué)的學(xué)科特點(diǎn)
生物醫(yī)學(xué)光子學(xué)是作為生命科學(xué)和醫(yī)學(xué)研究的輔助手段而發(fā)展起來的,它以生物或醫(yī)學(xué)樣品為研究對象,以醫(yī)學(xué)、生物學(xué)和光學(xué)工程等學(xué)科的基礎(chǔ)知識的充分融合為基礎(chǔ),通過工程技術(shù)手段為生物醫(yī)學(xué)研究或臨床應(yīng)用提供檢測或監(jiān)控儀器和方法,所以生物醫(yī)學(xué)光子學(xué)的發(fā)展和成功應(yīng)用除了對生物或醫(yī)學(xué)學(xué)科本身的發(fā)展具有促進(jìn)作用外,對工程學(xué)、物理學(xué)、化學(xué)、材料學(xué)等學(xué)科也提出了新的要求,并客觀上推動和促進(jìn)了這些學(xué)科的交叉和技術(shù)的融合[4]。生物醫(yī)學(xué)光子學(xué)可分為生物光子學(xué)和醫(yī)學(xué)光子學(xué)兩個部分,分屬于生物學(xué)和醫(yī)學(xué)領(lǐng)域,但二者的研究內(nèi)容并無嚴(yán)格界限。也可以根據(jù)應(yīng)用目的的不同,將生物醫(yī)學(xué)光子學(xué)劃分為光子診斷醫(yī)學(xué)技術(shù)和光子治療醫(yī)學(xué)技術(shù)兩個領(lǐng)域[5]。由于生物醫(yī)學(xué)光子學(xué)的學(xué)科跨度大,不能明確界定在某一單一學(xué)科領(lǐng)域內(nèi),所以并無生物醫(yī)學(xué)光子學(xué)專業(yè),而是根據(jù)導(dǎo)師隸屬單位情況和科研項(xiàng)目需要,在光學(xué)工程、電子工程、生物醫(yī)學(xué)工程、生物技術(shù)、臨床醫(yī)學(xué)等一級學(xué)科下設(shè)置該研究方向,招收并培養(yǎng)研究生。
2當(dāng)前生物醫(yī)學(xué)光子學(xué)研究生培養(yǎng)面臨的困難和問題
生物醫(yī)學(xué)光子學(xué)的研究需要生物醫(yī)學(xué)和工程技術(shù)兩方面多學(xué)科知識的交融,需要生物學(xué)、醫(yī)學(xué)、藥理學(xué)、病理學(xué)、腦科學(xué)、光學(xué)、電子學(xué)、圖形圖像學(xué)、信號處理等多學(xué)科專家學(xué)者的參與,因而具有復(fù)雜性和綜合性的特色。這種特點(diǎn)促使我們在生物醫(yī)學(xué)光子學(xué)專業(yè)研究生培養(yǎng)時需要特殊的學(xué)術(shù)環(huán)境,需要觀念上的轉(zhuǎn)變和政策上的支持,更需要高水平的導(dǎo)師隊(duì)伍和先進(jìn)的培養(yǎng)模式來保證。目前,生物醫(yī)學(xué)光子學(xué)方向的研究生培養(yǎng)還面臨以下問題。
2.1缺乏新技術(shù)和新知識的傳授,知識培養(yǎng)體系亟需完善
生物醫(yī)學(xué)光子學(xué)的理論知識和技術(shù)更新都很快,不斷有新的應(yīng)用領(lǐng)域和市場需求出現(xiàn),國家和社會要求我們培養(yǎng)具有更強(qiáng)創(chuàng)新意識和應(yīng)用實(shí)踐能力的研究生,可以在某一行業(yè)領(lǐng)域擔(dān)當(dāng)領(lǐng)頭人。但當(dāng)前的研究生培養(yǎng),對新技術(shù)和新知識的傳授不足,教材內(nèi)容嚴(yán)重滯后,缺乏讓學(xué)生開拓視野、跟隨學(xué)科領(lǐng)域發(fā)展前沿的綜合交叉性課程。
2.2研究生培養(yǎng)環(huán)節(jié)缺乏規(guī)范性
從事生物醫(yī)學(xué)光子學(xué)交叉學(xué)科的研究生,其本身的專業(yè)背景多屬于傳統(tǒng)的單一學(xué)科范圍,攻讀的研究生學(xué)位也多屬于此范圍等。由于生物醫(yī)學(xué)光子學(xué)這門交叉學(xué)科涉及的知識內(nèi)容非常廣博,而導(dǎo)師的科研課題又非常具體,使這種以導(dǎo)師科研課題作為研究生培養(yǎng)載體的方式,具有較大的不確定性和隨意性,無法兼顧研究生的專業(yè)背景、科研興趣和科研課題幾方面的因素,常常是為了完成課題而進(jìn)行相應(yīng)的學(xué)習(xí),未能在研究生對知識的綜合—消化—應(yīng)用方面下足功夫,在研究生的科研培訓(xùn)和能力培養(yǎng)環(huán)節(jié)缺乏系統(tǒng)性和規(guī)范性。
2.3研究生的培養(yǎng)質(zhì)量受限于導(dǎo)師的研究課題
當(dāng)前生物醫(yī)學(xué)光子學(xué)的研究生培養(yǎng)大多依托于導(dǎo)師現(xiàn)有科研項(xiàng)目,因此在培養(yǎng)過程中存在一系列問題,如:以完成特定生物醫(yī)學(xué)光子學(xué)研究課題為目標(biāo)的研究生培養(yǎng),對培養(yǎng)目標(biāo)以及培養(yǎng)過程等沒有清晰明確的認(rèn)識,無法讓學(xué)生既具備合理的知識結(jié)構(gòu),又具備綜合多學(xué)科知識的素質(zhì)和能力;有的導(dǎo)師的研究課題僅是借用了其它學(xué)科的名詞和概念,而未真正開展跨學(xué)科領(lǐng)域的研究內(nèi)容,結(jié)果是研究生的理解、認(rèn)識混亂,甚至出現(xiàn)概念錯誤等現(xiàn)象;還有研究課題僅僅是生物醫(yī)學(xué)和光學(xué)內(nèi)容的簡單疊加,缺乏真正的融合和借鑒,研究生在課題研究中無法深入下去。以上種種,不但不能產(chǎn)生創(chuàng)新成果,反而影響了研究生培養(yǎng)質(zhì)量,阻礙了研究生的學(xué)術(shù)水平提高。
2.4現(xiàn)行的教學(xué)管理體制難以滿足學(xué)科交叉研究和研究生培養(yǎng)的需要
世界各國對交叉學(xué)科研究極為重視。英、美等發(fā)達(dá)國家都相繼成立了生物醫(yī)學(xué)相關(guān)的交叉研究中心,便于來自不同學(xué)科背景的科研人員相互交流和溝通,為前沿學(xué)科建設(shè)開辟道路。反觀國內(nèi),只有少數(shù)幾所重點(diǎn)大學(xué)或中科院的研究所設(shè)立了專門從事生物醫(yī)學(xué)相關(guān)領(lǐng)域的交叉學(xué)科研究院或研究中心,如,北京大學(xué)的前沿交叉學(xué)科研究院建立的生物醫(yī)學(xué)跨學(xué)科研究中心,而大部分學(xué)校院、系劃分都是長時間不變的。從事生物醫(yī)學(xué)光子學(xué)研究方向的教師要有確定的學(xué)科“歸屬”才具有所在學(xué)科的資源(包括經(jīng)費(fèi)和科研設(shè)施等)使用權(quán),而研究生也是通過某一特定學(xué)科的入學(xué)考試內(nèi)容,遵循其培養(yǎng)方案和培養(yǎng)目標(biāo)進(jìn)行學(xué)習(xí)和科研培訓(xùn)[6]。嚴(yán)格的學(xué)科界限使生物醫(yī)學(xué)光子學(xué)研究方向的導(dǎo)師無法合理整合校內(nèi)資源為交叉學(xué)科研究服務(wù),是開展交叉學(xué)科研究生培養(yǎng)的直接障礙。
3生物醫(yī)學(xué)光子學(xué)研究生培養(yǎng)模式的探索和建議
完善培養(yǎng)和管理工作是生物醫(yī)學(xué)光子學(xué)方向研究生培養(yǎng)順利進(jìn)行的保證,我們需要在人才輸入(招生)—人才培養(yǎng)—人才輸出(學(xué)位授予)這三個方面都留有足夠的空間,給予適當(dāng)?shù)恼邇A斜,并完善配套的管理運(yùn)行機(jī)制。
3.1采取靈活的招生政策,鼓勵跨學(xué)科招生
招生機(jī)制是人才培養(yǎng)機(jī)制三步曲中的第一步,高質(zhì)量的生源是高水平人才培養(yǎng)的第一關(guān)。我們的目標(biāo)是選擇合適的人,創(chuàng)造適合的環(huán)境,讓通過適當(dāng)?shù)臋C(jī)制選拔進(jìn)來的人能在這樣的環(huán)境中成為優(yōu)秀的交叉學(xué)科人才[7]。因此,為發(fā)展生物醫(yī)學(xué)光子學(xué)交叉學(xué)科研究,調(diào)動導(dǎo)師在交叉學(xué)科培養(yǎng)研究生的積極性,調(diào)動學(xué)生從事交叉學(xué)科研究的熱情和興趣,學(xué)校對交叉學(xué)科研究生的招生工作應(yīng)采取特殊的政策:首先,對交叉學(xué)科的招生名額分配有傾斜政策,以支持交叉學(xué)科的學(xué)科發(fā)展和人才培養(yǎng);第二,鼓勵跨學(xué)科招生和報考,例如,光學(xué)工程專業(yè)生物醫(yī)學(xué)光子學(xué)方向招生,即可以招生簡章中列出歡迎生物、醫(yī)學(xué)相關(guān)學(xué)科研究生報考,并增加相應(yīng)的入學(xué)考試可選科目;第三,學(xué)校保留部分名額優(yōu)先錄取優(yōu)秀的跨學(xué)科學(xué)生或接收跨學(xué)科推免生等。#p#分頁標(biāo)題#e#
3.2規(guī)范研究生培養(yǎng)和管理環(huán)節(jié)
(1)設(shè)立跨學(xué)科聯(lián)合指導(dǎo)教師小組。目前的研究生培養(yǎng)主要采取導(dǎo)師責(zé)任制,是一對一的責(zé)任關(guān)系。但對生物醫(yī)學(xué)光子學(xué)研究生而言,應(yīng)結(jié)合科研需要、本單位研究特色以及研究生的專業(yè)背景,合理配置跨學(xué)科聯(lián)合指導(dǎo)老師小組,整合本校內(nèi)的優(yōu)勢力量,實(shí)行多對一或多對多的師生關(guān)系,如,以生物顯微成像為特色的單位,應(yīng)配備細(xì)胞生物學(xué)、光學(xué)工程和圖像處理技術(shù)方面的導(dǎo)師隊(duì)伍,以光學(xué)醫(yī)療儀器為特色的單位,應(yīng)配備光學(xué)、測控技術(shù)和臨床醫(yī)學(xué)方面的導(dǎo)師組。來自相關(guān)學(xué)科的高水平教師共同培養(yǎng)交叉學(xué)科的人才,對研究生相關(guān)學(xué)科知識結(jié)構(gòu)的建構(gòu)和高水平研究課題的選定都具有重要作用,同時,研究生也可以在導(dǎo)師組的指導(dǎo)下以補(bǔ)修和自學(xué)等方式學(xué)習(xí)欠缺的跨學(xué)科知識。
(2)嚴(yán)把培養(yǎng)環(huán)節(jié)質(zhì)量關(guān)。導(dǎo)師指導(dǎo)小組要對研究生從入學(xué)、選課、選題、科研實(shí)踐、、畢業(yè)答辯各個培養(yǎng)環(huán)節(jié)全面負(fù)責(zé),將知識傳授和能力培養(yǎng)相結(jié)合。首先,入學(xué)之初,指導(dǎo)小組即對每個研究生的學(xué)科背景和能力進(jìn)行評估,針對學(xué)生的背景和興趣初步確定科研方向,并制訂課程學(xué)習(xí)計劃,為學(xué)生完成生物醫(yī)學(xué)光子學(xué)交叉學(xué)科研究課題儲備必要的專業(yè)知識,同時鼓勵學(xué)生選修具有“新興、前沿和交叉”特點(diǎn)的課程;其次,安排跨學(xué)科的學(xué)生補(bǔ)修部分相關(guān)學(xué)科的本科生課程,以補(bǔ)充知識上的欠缺;第三,指導(dǎo)小組要為學(xué)生提供參與科研實(shí)踐的平臺,在未正式進(jìn)入課題之前,指導(dǎo)學(xué)生參與短期(2~3個月)科研輪訓(xùn),使學(xué)生對本學(xué)科方向正在進(jìn)行的科研內(nèi)容有所了解,進(jìn)而因勢利導(dǎo)明確研究課題;第四,導(dǎo)師指導(dǎo)組應(yīng)隨時跟進(jìn)研究生的科研進(jìn)度,在研究生論文選題和中期檢查時對所開展科研工作進(jìn)行正確的引導(dǎo)和調(diào)整,保證培養(yǎng)過程的順利進(jìn)行。
(3)構(gòu)建科研大平臺,引導(dǎo)研究生學(xué)術(shù)成長。良好的科研環(huán)境是個人學(xué)術(shù)成長的關(guān)鍵因素。構(gòu)建生物醫(yī)學(xué)光子學(xué)科研大平臺,吸引更多相關(guān)學(xué)科優(yōu)秀的科研人員加入到導(dǎo)師隊(duì)伍中來,是提高研究生培養(yǎng)質(zhì)量的重要舉措,不同學(xué)科學(xué)術(shù)思想的熏陶,不同思維方式的影響以及多學(xué)科導(dǎo)師在科學(xué)研究方面的通力合作和團(tuán)隊(duì)精神也會對研究生產(chǎn)生潛移默化的影響,有利于其學(xué)術(shù)成長;此外,導(dǎo)師要充分調(diào)動研究生的積極性,保護(hù)研究生跨學(xué)科研究的科研熱情,重視研究生個人的主觀能動性和興趣,只要使用正確、合理的引導(dǎo)方式,不同專業(yè)背景的研究生與導(dǎo)師之間可以碰撞出很多新的思想火花,獲得意想不到的收獲。
(4)多途徑培養(yǎng)創(chuàng)新人才,完善知識體系。在當(dāng)今這個多元化的時代,人才培養(yǎng)的途徑也是多種多樣的。為了適應(yīng)生物醫(yī)學(xué)光子學(xué)領(lǐng)域?qū)?chuàng)新型人才的需求,學(xué)校應(yīng)設(shè)立專項(xiàng)基金,支持和鼓勵研究生從事學(xué)術(shù)交流,如吸引學(xué)生參加國際會議、科技競賽、制作大賽等活動,激發(fā)學(xué)生主動學(xué)習(xí)的興趣,引導(dǎo)學(xué)生掌握正確、科學(xué)的學(xué)習(xí)方法,尤其是適應(yīng)自身特點(diǎn)的學(xué)習(xí)方法及獲取知識的能力,引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會用所學(xué)的知識創(chuàng)造性地解決實(shí)際問題,提升學(xué)生實(shí)踐能力與創(chuàng)新精神。此外,針對課程設(shè)置方面存在的問題,建議在專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)指導(dǎo)下,從師資隊(duì)伍、課程內(nèi)容、實(shí)驗(yàn)教學(xué)資源全方位的整合。鼓勵老師多開設(shè)前沿性課程,邀請本領(lǐng)域國外專家為研究生開設(shè)講座類課程;通過汲取國內(nèi)外相關(guān)領(lǐng)域的先進(jìn)經(jīng)驗(yàn),結(jié)合科研和實(shí)驗(yàn)教學(xué)資源,建設(shè)生物醫(yī)學(xué)光子學(xué)交叉學(xué)科系統(tǒng)、完善的知識體系,重視課程內(nèi)容的系統(tǒng)性、前沿性及與本單位研究特色的相關(guān)性,重視學(xué)生集成—融合—應(yīng)用能力的培養(yǎng)。
3.3正確把握學(xué)位內(nèi)涵,嚴(yán)格學(xué)位授予工作
學(xué)位是評價個人學(xué)術(shù)水平的一種尺度,是表明個人學(xué)術(shù)水平的資格證書,是在某一學(xué)科、專業(yè)上達(dá)到一定標(biāo)準(zhǔn)的憑證。具體到生物醫(yī)學(xué)光子學(xué)方向,完成研究生教學(xué)環(huán)節(jié),達(dá)到生物醫(yī)學(xué)光子學(xué)方向研究生學(xué)位授予要求的研究生,是表明該研究生在生物醫(yī)學(xué)光子學(xué)領(lǐng)域達(dá)到一定學(xué)術(shù)水平標(biāo)志,應(yīng)具備以下特點(diǎn):了解本學(xué)科的研究現(xiàn)狀和前沿問題,能夠在相應(yīng)的學(xué)術(shù)背景之中提出和確定具體的研究課題,能夠論證該課題的學(xué)術(shù)意義和社會意義;明確自己研究問題的難度和解決問題的關(guān)鍵之所在,能夠在導(dǎo)師指導(dǎo)下提出可行的研究方案和周密的實(shí)施計劃;能夠在導(dǎo)師的指導(dǎo)下獨(dú)立研究問題、解決問題,獨(dú)立完成實(shí)驗(yàn),能夠做到理論與實(shí)踐的有機(jī)結(jié)合,并將結(jié)果整理成規(guī)范的學(xué)術(shù)論文。因此,研究生培養(yǎng)單位、尤其是研究生導(dǎo)師組,除在入學(xué)之初對學(xué)生進(jìn)行必要的引導(dǎo)外,更應(yīng)加強(qiáng)對研究生培養(yǎng)過程中各環(huán)節(jié)的檢查與監(jiān)督,嚴(yán)格課程教學(xué)、論文選題、答辯等方面的工作,嚴(yán)審研究生畢業(yè)資格,扭轉(zhuǎn)學(xué)生重結(jié)果輕過程的心態(tài),真正為社會輸送合格的、具有革新和創(chuàng)造力的生物醫(yī)學(xué)光子學(xué)人才。
篇4
【關(guān)鍵詞】白芍總苷;臨床應(yīng)用;制劑;研究進(jìn)展
【中圖分類號】G446 【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】A 【文章編號】1004—7484(2013)11—0100—01
白芍總苷(total glucosides of paeonia,TGP)是從中藥白芍(Paeonia lactiflora pall)飲片提取的總苷,是白芍中具有生理功效成分的混合物,其中芍藥苷的含量占總苷的90% 以上。以白芍提取的有效成分芍藥苷為主要成分的帕夫林,已作為第一個治療風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎的抗炎免疫調(diào)節(jié)中藥應(yīng)用于臨床,療效顯著[1]。至今,TGP的研究和應(yīng)用絕大多數(shù)集中在治療風(fēng)濕免疫疾病及調(diào)節(jié)免疫功能方面,但最近也有TGP在心血管、皮膚等病變方面的治療與研究報道,本文綜述了TGP近年來在此方面的研究與應(yīng)用,旨為相關(guān)疾病的治療提供依據(jù)。
1 治療慢性蕁麻疹
鄒氏以白芍總苷聯(lián)合依匹斯汀治療慢性蕁麻疹三組共60例,有效率90%,且不良反應(yīng)少[2]。孟氏以白芍總苷聯(lián)合咪唑斯汀治療慢性蕁麻疹40例,有效率90%,療效明顯好于對照組[3],盛氏以地氯雷他定聯(lián)合白芍總苷治療慢性蕁麻疹30例,結(jié)果治療組的療效(60%)顯著好于對照組(33.3%),且無明顯不良反應(yīng)[4]。任氏檢測給予白芍總苷治療的慢性蕁麻疹患者(30例)治療前后血清IFN-γ、IL-4、IL-17水平,結(jié)果治療后患者血清IL-4、IL-17的濃度較治療前顯著降低(P
2 治療銀屑病
孫氏以白芍總苷聯(lián)合一清膠囊治療尋常型銀屑病56例,有效率89.3%,顯著高于對照組(P
3 治療散發(fā)型白癜風(fēng)
葉氏以白芍總苷聯(lián)合吡美莫司治療散發(fā)型白癜風(fēng)45例,結(jié)果白芍總苷聯(lián)合吡美莫司能促進(jìn)散發(fā)型白癜風(fēng)患者皮損恢復(fù),改善外周血CD4+/CD8+T細(xì)胞比值,提高CD4+/CD25+調(diào)節(jié)性T細(xì)胞水平[8]。
4 治療干燥綜合征
蔡氏以白芍總苷聯(lián)合甲氨蝶呤治療干燥綜合征60例,治療組有效率83.3%,與對照組差異顯著(P
5 治療附睪淤積癥
陳氏用微波聯(lián)合白芍總苷治療附睪淤積癥27例,總有效率92.59%,表明微波聯(lián)合白芍總苷是治療附睪淤積癥的一種有效方法[10]。
6 治療慢性腎炎蛋白尿
謝氏以白芍總苷聯(lián)合氯沙坦甲治療慢性腎炎蛋白尿33例,結(jié)果治療前后尿蛋白定量明顯下降,治療組較對照組下降的更顯著(P
7 對心肌重構(gòu)的影響
韓氏研究白芍總苷對鹽酸異丙腎上腺素、左旋甲狀腺素誘導(dǎo)所致的心肌重構(gòu)的影響,結(jié)果表明白芍總苷具有一定的抗心肌重構(gòu)作用[12]。
8 治療掌跖膿皰病
賈氏以阿維A聯(lián)合白芍總苷治療掌跖膿皰病30例,結(jié)果有效率87%,明顯高于對照組(68%),差異顯著(P
9 脂質(zhì)體和注射制劑實(shí)驗(yàn)研究
李氏以逆向蒸發(fā)法研究制備了白芍總苷的脂質(zhì)體制劑,獲得了平均粒徑為498nm的圓球狀單室脂質(zhì)體,在4℃貯存穩(wěn)定[14]。劉氏采用柱層析分離、純化,制得純度較高的白芍總苷,通過單因素、正交試驗(yàn)選出提取溶媒,考察成型工藝,制成注射用白芍總苷凍干粉[15]。
總之,白芍總苷的臨床應(yīng)用與劑型拓展,擴(kuò)大了中藥白芍的應(yīng)用領(lǐng)域。隨著應(yīng)用與研究的深入,白芍將更好地為人類健康作貢獻(xiàn)。
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篇5
1 生物可降解材料的降解生物可降解材料的降解主要以兩種方式降解:以水解方式被動斷裂和作用下主動水解,后者主要發(fā)生在天然聚合物如聚多糖、蛋白質(zhì)(明膠和膠原)以及聚(β-羥基酸)等,這些物質(zhì)可在相應(yīng)的酶作用下降解。對大多數(shù)生物降解材料,特別是合成的聚合物材料,水解是降解的主要模式;聚合物化學(xué)鏈類型、pH值、共聚物組成和吸水率可影響其水解反應(yīng)。聚合物降解過程中伴隨著一些物理和化學(xué)過程,如齊聚物或單體的結(jié)晶、pH值改變、分子量減小、機(jī)械強(qiáng)度下降、聚合物全降解、單體和齊聚物釋放,這些都可作為衡量聚合物降解的尺度;這些因素是相關(guān)的,但不一定具有相同的動力學(xué)過程。如聚(L-乳酸)降解過程中拉伸強(qiáng)度很快降低,而降解需要相當(dāng)長的時間;同時水溶液中乳酸形成齊聚物也影響分子量的測定;單體釋放和降解過程動力學(xué)也不盡相同,不同聚合物降解和腐蝕參數(shù)不同。盡管如此,降解過程和影響因素還是有規(guī)可循的。
1.1 化學(xué)鍵類型對降解的重要性聚合物主鏈化學(xué)鍵類型決定其水解速率。根據(jù)聚合物水解動力學(xué)數(shù)據(jù),或以低分子量化合物(含有聚合物相同鍵型)水解動力學(xué)數(shù)據(jù)為根據(jù),可將聚合物降解劃分為幾個等級。酸酐和原酸酯最具降解活性,其次為酯鍵和酰胺鍵。但是這種分類方式不是絕對的,在催化條件下降解活性可發(fā)生改變,相鄰基團(tuán)位阻效應(yīng)和電場效應(yīng)也影響降解過程。
1.2 pH值對降解的影響pH值通過催化作用影響降解速率,多數(shù)聚合物都進(jìn)行過pH值對降解影響的研究。例如,不同pH值下脂水解反應(yīng)速率可相差幾個數(shù)量級,脂的水解可被酸性催化,也可被堿性催化。聚乙醇酸和乳酸-乙醇酸共聚物縫合線斷裂強(qiáng)度與環(huán)境pH值密切相關(guān);在中性介質(zhì)中強(qiáng)度最高,而在高pH值和低pH值環(huán)境降解較快,低pH值時降解產(chǎn)生羧酸,使pH值進(jìn)一步下降,形成自催化降解。應(yīng)用酸性或堿性賦形劑可控制聚合物水解速率,也可由內(nèi)部pH值調(diào)整聚合物降解速率。
1.3 組成對聚合物降解的影響在聚合物主鏈中加入第二種單體可影響聚合物結(jié)晶和玻璃化轉(zhuǎn)變溫度等性質(zhì)。聚酸酐的降解同樣也受到組成的影響。
1.4 吸水率對降解的影響水解反應(yīng)是水與含官能團(tuán)的活潑鍵之間的雙分子反應(yīng),疏水性聚合物吸水量少,降解速度慢;相反,親水性聚合物可吸收大量水分,降解速度快。所以在藥物釋放中吸水是重要指標(biāo)。
2 生物可降解材料的應(yīng)用前景可降解材料除上述品種已在醫(yī)學(xué)中應(yīng)用外,近年來研制的聚酐是最理想的表面降解聚合物材料。改變聚酐聚物單體中的比例,可制備降解1周至幾年的聚合物。美國公共機(jī)構(gòu)復(fù)審委員會(IRB)和美國食品藥物管理局(FDA)已批準(zhǔn)在美國33家醫(yī)院使用聚酐與亞硝基脲(一種抗腫瘤藥物)結(jié)合的藥片。在腦腫瘤手術(shù)后將此藥片埋植在手術(shù)部位,可有效提高藥物濃度,殺傷局部殘存的腫瘤細(xì)胞?,F(xiàn)已有100多名患者接受此項(xiàng)治療,生命期比常規(guī)用藥者有顯著的延長。人們也研究用于疫苗釋放的可降解聚合物材料。該材料降解產(chǎn)物既能刺激免疫反應(yīng)又同時在較長時間內(nèi)釋放抗原?,F(xiàn)已研制了可水解的亞胺基碳鏈的酪氨酸或其衍生物組成的聚合物,可提供持續(xù)的佐藥物質(zhì)。同時,作為抗原倉庫,在小鼠實(shí)驗(yàn)中已取得滿意結(jié)果。近年在遺傳工程領(lǐng)域合成了許多使人感興趣的具有藥理學(xué)活性的多肽。但多肽和大分子藥物經(jīng)口服無效?,F(xiàn)研制的一種由乳酸一羥基乙酸共聚物和醋酸組成的注射微粒,可持續(xù)釋放多肽達(dá)30天。FDA已批準(zhǔn)將該多肽控制釋放系統(tǒng)用于臨床。近年該系統(tǒng)用于前列腺癌治療,用于胰島素、生長素和血管形成刺激因子的控制釋放,類似的釋放系統(tǒng)也正用于子宮內(nèi)膜異位和其它疾病的治療。在組織工程學(xué)領(lǐng)域可降解材料的應(yīng)用有飛速的進(jìn)展。如用聚乳酸等材料制備的新生軟骨、角膜上皮細(xì)胞在聚乙烯醇材料上種植、聚羥基乙酸表面胚胎上皮細(xì)胞生長后用于皮膚移植等。聚β羥基苯酯(商品名Biopol)做為無需拆除的外科縫線和敷料,生物工程中的細(xì)胞外基質(zhì),顯示出其巨大的應(yīng)用前景。目前研究主要側(cè)重在轉(zhuǎn)基因菌株生產(chǎn)成本較低的聚β羥基丁酯(PHB)使生產(chǎn)費(fèi)用更加低廉。綜上所述,生物可降解材料具有廣泛的應(yīng)用和發(fā)展前景,在未來的10年將涉及醫(yī)學(xué)的各個領(lǐng)域,并將取得突飛猛進(jìn)的發(fā)展。進(jìn)一步深入研究生物降解材料及其降解產(chǎn)物,研究其結(jié)構(gòu)特征、性質(zhì)、轉(zhuǎn)歸以及對機(jī)體的影響,將是重要的課題;這將有利于可降解材料的利用和開發(fā),有利于我國對生物可降解材料學(xué)科的進(jìn)一步發(fā)展。
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篇6
【關(guān)鍵詞】鉭鈮行業(yè);發(fā)展現(xiàn)狀;前景
1 我國鉭鈮在國民經(jīng)濟(jì)中的地位及目前的發(fā)展現(xiàn)狀
稀有金屬材料技術(shù)是新世紀(jì)材料科學(xué)與工程領(lǐng)域中最受重視的學(xué)科之一,是高新技術(shù)發(fā)展關(guān)鍵材料,鉭鈮新材料在其中扮演著重要的角色。現(xiàn)代高科技諸如信息技術(shù)、新能源技術(shù)、空間技術(shù)、生物技術(shù)、超導(dǎo)技術(shù)等發(fā)展都與稀有金屬材料尤其是鉭鈮新材料息息相關(guān)。鉭鈮新材料在高科技領(lǐng)域有越來越廣泛的發(fā)展空間,首先是鉭鈮電容器向高容量領(lǐng)域拓展;其次,硬質(zhì)合金的切削工具朝著超硬、微精尖方向發(fā)展,應(yīng)用市場預(yù)計將保持穩(wěn)步攀升態(tài)勢;再次是鉭鈮應(yīng)用在航空航天工業(yè)上,鉭鈮基合金及其它特種合金上會繼續(xù)平穩(wěn)發(fā)展。近年來,特種鈮鋼需求繼續(xù)增長,除發(fā)達(dá)國家外,第三世界國家也有了需求。特別超導(dǎo)材料將大量用于磁體材料以及高新計算技術(shù)等,并正在進(jìn)一步拓展,鉭鈮材料的新應(yīng)用還將不斷被開發(fā)。依據(jù)世界高科技產(chǎn)業(yè)發(fā)展的進(jìn)程,今后5-10 年鉭鈮工業(yè)仍將保持12%以上的增幅持續(xù)發(fā)展。[1]鉭鈮新材料的開發(fā)具有廣闊發(fā)展空間和市場前景。當(dāng)前鉭鈮新材料應(yīng)用的相關(guān)高技術(shù)產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域包括電子、精密陶瓷和精密玻璃工業(yè);電聲光器件;硬質(zhì)合金,宇航及電子能工業(yè);生物醫(yī)學(xué)工程;超導(dǎo)工業(yè);特種鋼等產(chǎn)業(yè)。
中國鉭鈮工業(yè)從20世紀(jì)50年代中期的基礎(chǔ)研究起步,20世紀(jì)60年代逐步開始采選、冶煉、加工以及應(yīng)用的生產(chǎn),初期冶煉、加工生產(chǎn)規(guī)模、技術(shù)水平、產(chǎn)品檔次和質(zhì)量狀況與發(fā)達(dá)國家比較相差甚遠(yuǎn)。自20世紀(jì)90年代,特別是1995年以來,中國鉭鈮工業(yè)加快了和世界鉭鈮工業(yè)的融合。呈現(xiàn)出快速發(fā)展的態(tài)勢。進(jìn)入21世紀(jì),中國鉭鈮工業(yè)表現(xiàn)出企業(yè)增多、產(chǎn)能增加、技術(shù)提升、產(chǎn)品更新、質(zhì)量改進(jìn)、應(yīng)用擴(kuò)展、環(huán)境改善等新特點(diǎn),在國際鉭鈮行業(yè)的地位進(jìn)一步提高,市場格局也發(fā)生了新的變化。經(jīng)過60年的發(fā)展,已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了“從無到有、從小到大、從軍到民、從內(nèi)到外和由弱到強(qiáng)的轉(zhuǎn)變,逐步形成了鉭鈮金屬從采礦、選礦、冶煉、加工到應(yīng)用的具有自主知識產(chǎn)權(quán)的較完整的工業(yè)體系,冶煉、加工工藝技術(shù)不斷創(chuàng)新,生產(chǎn)裝備持續(xù)更新改造并日趨完善,產(chǎn)業(yè)隊(duì)伍和生產(chǎn)規(guī)??焖賶汛蠛桶l(fā)展,中國鉭鈮工業(yè)開始進(jìn)入了世界大國的行列。2008年各種產(chǎn)品的總產(chǎn)能已占世界的30%以上,短期內(nèi)將很快超過50%,80%以上產(chǎn)品出口國外。到2008年末,具有一定規(guī)模的企業(yè)單位數(shù)量從上世紀(jì)末的16家增加到25家,從業(yè)人數(shù)達(dá)5535人,其中科技人員1845人,行業(yè)總資產(chǎn)達(dá)35億元,行業(yè)年銷售收入33億元,產(chǎn)品門類達(dá)40個系列200多個品種,年生產(chǎn)能力折金屬鉭近1000噸、金屬鈮500噸,氟鉭酸鉀5400噸、氧化鈮3100噸、氧化鉭1000噸、鉭絲180噸。由工業(yè)化初期11個品種20余種規(guī)格,發(fā)展到品種齊全、種類繁多(幾乎覆蓋了鉭鈮金屬的全部類別品種)40余個系列200余個品種規(guī)格,產(chǎn)品的質(zhì)量和檔次大幅提高。2008年,中國鉭金屬產(chǎn)量超過600噸,占世界總產(chǎn)量1835噸的30%以上;鈮折合金屬產(chǎn)量1000噸。[2]
2008年下半年以來,受全球金融危機(jī)影響,世界電子行業(yè)出現(xiàn)蕭條,鋼鐵企業(yè)大幅減產(chǎn),對我國鉭鈮工業(yè)產(chǎn)生較大影響,這種影響一直持續(xù)到2009年,產(chǎn)量和出口下降,價格與2008年年底的最低水平基本持平,效益下滑,多數(shù)企業(yè)處于虧損狀態(tài)。面對嚴(yán)峻的全球經(jīng)濟(jì)形勢,我國鉭鈮行業(yè)以市場為導(dǎo)向,堅持技術(shù)創(chuàng)新,仍然保持了迅速的發(fā)展勢頭,總量不斷提高,高端產(chǎn)品在國際上占有近60%的份額,在全球鉭鈮行業(yè)具有極其重要的地位。據(jù)統(tǒng)計,僅在2012年,我國鉭鈮行業(yè)就實(shí)現(xiàn)了近60億元的銷售收入。[3]
2 鉭鈮行業(yè)目前的主要產(chǎn)品及功能性能
目前鉭鈮行業(yè)中的主要產(chǎn)品有鉭粉(電容器級冶金級)、鉭絲、碳化鉭、鉭及其合金錠、鉭及其合金加工材(板、帶、管、棒、線)、鉭靶材、氧化鉭(工業(yè)、光玻、高純)、鉭酸鋰單晶;鈮粉(電容器級、冶金級)鈮條、鈮及其合金錠、鈮及其合金加材(板、帶、管、棒、線)、氧化鈮(電器級、工業(yè)、光玻、高純)、碳化鈮、鈮酸鋰單晶、鈮及其合金超導(dǎo)材等。
鉭粉和鉭絲是制造鉭電容器的關(guān)鍵材料。廣泛地用于手機(jī)、計算機(jī)、數(shù)碼產(chǎn)品、汽車和航空航天電子等領(lǐng)域,全世界60%左右的鉭用于制造鉭電容器。鉭、鈮靶材用于半導(dǎo)體裝置和液晶顯示技術(shù),氧化鈮、鈮粉、鈮絲用于制造陶瓷電容器和鈮電容器,鈮絲主要用于生產(chǎn)高強(qiáng)度低合金鋼、不銹鋼、耐熱鋼、間隙鋼、碳鋼、工具鋼、軌道鋼、鑄造鋼,全世界90%左右的鈮用于鋼鐵工業(yè)。將鉭或鈮添加到鎢、鉬、鎳、鈷、釩、鐵基合金中或以鉭、鈮為基添加其它金屬元素可生產(chǎn)超合金,超合金是航天航空發(fā)動機(jī)、陸基氣流渦輪發(fā)動機(jī)、現(xiàn)代武器、惡劣工業(yè)環(huán)境設(shè)施的重要結(jié)構(gòu)材料。用碳化鉭、碳化鈮等硬質(zhì)合金制造的刀具、鉆具等工具能經(jīng)受近3000℃ 的高溫,其硬度可與金剛石媲美。由于鈮和鉭具有良好的超導(dǎo)性,在制造電線、電纜的材料中加入鈮和鉭,可以大大減少電能的損耗,從而節(jié)省電能。鉭鈮是優(yōu)質(zhì)耐酸和耐液態(tài)金屬腐蝕的材料,在化學(xué)工業(yè)中可用于蒸煮器、加熱器、冷卻器和各種器件器皿等。此外,鉭鈮金屬及其合金還可用作原子能反應(yīng)堆包殼材料和高能物理超導(dǎo)裝置,同時,鉭是理想的生物適應(yīng)性材料,被廣泛應(yīng)用于醫(yī)學(xué)外科手術(shù)之中。
3 該行業(yè)的發(fā)展前景
展望中國鉭鈮工業(yè)的發(fā)展,仍然存在著原料短缺、高新技術(shù)產(chǎn)品開發(fā)能力不足、產(chǎn)業(yè)發(fā)展缺乏規(guī)劃、指導(dǎo)和調(diào)控等諸多問題。但隨著各應(yīng)用領(lǐng)域的進(jìn)一步拓展,隨著國家對民族鉭鈮工業(yè)的高度關(guān)注和落實(shí)科學(xué)發(fā)展觀的要求,中國鉭鈮工業(yè)一定能站在促進(jìn)整體進(jìn)步發(fā)展的高度,主動應(yīng)對發(fā)展進(jìn)程中的矛盾和問題。隨著世界電子、冶金、航天、航空等高新技術(shù)的發(fā)展,國際市場對鉭粉、鉭絲等稀有金屬冶煉與加工新材料、鉭鈮晶體材料以及鈮合金的需求量日益增加。目前國外鉭鈮金屬冶煉廠、加工行業(yè)都在推行全球經(jīng)濟(jì)一體化和綜合化,積極開拓市場,提高市場占有率。實(shí)施鉭、鈮主要產(chǎn)品的技術(shù)開發(fā),將大大提高我國鉭、鈮系列產(chǎn)品的技術(shù)水平和國際競爭能力,確立我國民族產(chǎn)業(yè)在鉭、鈮領(lǐng)域的國際競爭中三份天下有其一的局面。
【參考文獻(xiàn)】
[1]2013-2017年鉭鈮行業(yè)競爭格局與投資戰(zhàn)略研究咨詢報告[EB/OL]., 2013-02-07.
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關(guān)鍵詞:等離子體 浸沒與注入 應(yīng)用 技術(shù)
1 等離子體浸沒離子注入技術(shù)
等離子體俗稱物質(zhì)存在的第四態(tài),是指在一定強(qiáng)度的電場作用下,氣體中的原子受到激發(fā),內(nèi)部帶點(diǎn)粒子發(fā)生加速運(yùn)動相互碰撞后進(jìn)行能量傳遞,最后電離放電而形成的一種物質(zhì)。等離子體在常規(guī)條件下是不可能產(chǎn)生的,必須在特殊條件下才能形成。而等離子體注入,就是等離子體的一種應(yīng)用領(lǐng)域,也是目前運(yùn)用比較多的一種表面改性處理技術(shù),是通過向基體注入外來離子而改變基體材料表面組成成分以及結(jié)構(gòu),達(dá)到改變基體材料各種性能的目的。
等離子體浸沒離子注入英文簡稱為PIII,其設(shè)備由等離子體源、脈沖電源、真空室以及真空泵四大部門組成。將樣品置入實(shí)驗(yàn)真空室內(nèi),并安裝在特定需要的位置,當(dāng)真空抽至所需要求時,將工作氣體通入真空室內(nèi),通過射頻耦合等多種方式將通入的氣體電離成等離子體。由于等離子體在真空室內(nèi)處于彌漫狀態(tài),因此可以達(dá)到樣品完全浸沒氣體的目的。向樣品表面施加負(fù)脈沖偏壓,等離子體在負(fù)偏壓的電場作用下,電子向真空室壁運(yùn)動,正離子向樣品表面停留,便形成了一層厚度較厚的正離子鞘層。此時,正離子在電場作用下獲得能力,垂直入射到樣品表面,達(dá)到了樣品表面注入離子的目的。
與傳統(tǒng)的離子注入技術(shù)相比,PIII有著獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)。在實(shí)驗(yàn)過程中不需要旋轉(zhuǎn)樣品,因?yàn)樵谡婵帐覂?nèi)形成的等離子是屬于彌漫型,能達(dá)到360°浸沒與注入的效果;可以加工形狀復(fù)雜的樣品;所加偏壓高,足以滿足正離子注入樣品表面,與原有粒子發(fā)生結(jié)合形成新的金相組織結(jié)構(gòu),既能保持樣品材料原有性能、表面光潔度和尺寸,又能以改變這種材料表面的物理,化學(xué)及機(jī)械性能。
2 等離子體浸沒離子注入技術(shù)的應(yīng)用
1987年,rad教授在美國提出了PIII技術(shù),運(yùn)用至今,已有多年歷史,并是當(dāng)前表面改性的熱點(diǎn),以其設(shè)備簡單、效率高、成本低的特點(diǎn)廣泛應(yīng)用于各種領(lǐng)域。其中,運(yùn)用最多的是對材料的表面改性領(lǐng)域中,以此提高材料表面的磨損性能。
目前,我國已經(jīng)提供了多種離子的浸沒與注入設(shè)備,如:非金屬類有N、C、B等;金屬類的有W、Ta、Ti等。鄭立允等人在W6Mo5Cr4V2鋼制螺母沖頭表面進(jìn)行PIII技術(shù)處理后,研究其耐磨性能,發(fā)現(xiàn)其使用壽命提高了三倍以上。劉洪喜等人使用PIII技術(shù)在9Cr8軸承鋼表面進(jìn)行不同工藝的氣體、金屬以及混合等離子以及碳化鈦和類金剛石薄膜的等離子表面處理,并研究了處理后樣品的各種性能,結(jié)果發(fā)現(xiàn)經(jīng)過PIII技術(shù)處理的試樣表面顯微硬度增大,摩擦磨損性能顯著提高。另外,劉洪喜還對Ti6Al4V表面進(jìn)行PIII技術(shù)改性,比較了燈絲放電和射頻輝光放電兩種等離子體形成方式的PIII對基體表面進(jìn)行氮離子注入后的改性效果,分析表明,利用這種技術(shù)處理后可以使Ti6Al4V樣品表面的顯微硬度提高80%,摩擦系數(shù)降到0.16,表現(xiàn)出抗磨損性能顯著提高。王鈞石采用PIII技術(shù)對45鋼進(jìn)行氮離子注入后分析改性45鋼的注入表層的成分、組織和性能,研究發(fā)現(xiàn)注入層的剖面氮濃度分布呈高斯分布特征,注入層中有大量氮化物相形成,注入層的顯微硬度和摩擦性能有明顯改善。王允江采用等離子體浸沒注入與沉積技術(shù)在T225NG鈦合金材料表面制備了Ti-N/Ti復(fù)合薄膜,并進(jìn)行各種性能分析,結(jié)果顯示改性材料表現(xiàn)出較好的耐磨性能。另外,宋教花等人使用金屬等離子體浸沒離子注入技術(shù)在Si基體上進(jìn)行動態(tài)離子束增強(qiáng)沉積NbN膜,制備的薄膜結(jié)構(gòu)致密,表面光滑,硬度高,其性能優(yōu)異,其制備方法簡單而高效。張瑜采用等離子體浸沒離子注入與沉積技術(shù)對純鐵進(jìn)行表面改性以改善純鐵的耐腐蝕性和生物相容性,分別進(jìn)行對純鐵進(jìn)行高壓低頻、低壓高頻氧等離子體浸沒離子注入后,氧離子注入純鐵表面形成了鐵的氧化物,研究結(jié)果發(fā)現(xiàn),特定工藝下處理的純鐵樣品表現(xiàn)出優(yōu)異的耐腐蝕性能以及良好的生物相容性。包娟娟采用高頻低壓等離子體注入及氮化技術(shù)在工業(yè)純鐵上進(jìn)行氮離子注入及氮化處理,研究射頻功率及氧分壓對氮化后樣品表面結(jié)構(gòu)、成分及性能的影響,結(jié)果表明,樣品表面的硬度、耐磨性和耐腐蝕性顯著提高。
3 小結(jié)
目前,等離子體浸沒離子注入技術(shù)在等離子研究領(lǐng)域已成為了熱點(diǎn)話題之一,它以其獨(dú)特優(yōu)勢和特點(diǎn)被廣泛應(yīng)用于材料表面磨損的性能改善,但其具體應(yīng)用操作技術(shù)仍有待進(jìn)一步改善,并對其進(jìn)行深入研究,以找出PIII技術(shù)在應(yīng)用過程中所存在具體問題及應(yīng)對策略。
參考文獻(xiàn):
[1]王允江,劉捍衛(wèi),張鵬程,邱紹宇,朱昊,等.離子體浸沒離子注入與沉積TiN/Ti復(fù)合涂層高溫微動磨損特性研究[J].與密封,2007(08).
[2]鄭立允,熊惟皓,等.刀具材料表面處理的研究現(xiàn)狀[J].金屬熱處理,2005,30(6):31-35.
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171.
[4]劉洪喜,湯寶寅,等.鈦合金的等離子體浸沒離子注入表面強(qiáng)化處理[J].稀有金屬材料與工程,2005,34(8):1318-1321.
篇8
統(tǒng)計學(xué)論文2300字(一):統(tǒng)計學(xué)方法的發(fā)展及其在大數(shù)據(jù)中的應(yīng)用論文
【摘要】現(xiàn)階段,統(tǒng)計學(xué)方法在我國企業(yè)管理中有廣泛應(yīng)用。本文嘗試對統(tǒng)計學(xué)方法的誕生以及發(fā)展情況進(jìn)行了簡要的分析,同時還對統(tǒng)計學(xué)方法在現(xiàn)今大數(shù)據(jù)時代的應(yīng)用情況進(jìn)行了探索。
【關(guān)鍵詞】統(tǒng)計學(xué)方法發(fā)展大數(shù)據(jù)應(yīng)用
對于統(tǒng)計學(xué)方法來說,誕生的最初只是為了進(jìn)行單純的計數(shù)以及描述,隨著統(tǒng)計學(xué)方法的不斷發(fā)展,其所涉及到的內(nèi)容更加多樣化。在統(tǒng)計學(xué)家以及各個領(lǐng)域?qū)<业牟恍概χ?,統(tǒng)計學(xué)方法正在不斷的進(jìn)步以及完善,在實(shí)際應(yīng)用的過程中也發(fā)揮出了較為理想的效果。在現(xiàn)階段大數(shù)據(jù)的時代背景之下,對統(tǒng)計學(xué)進(jìn)行深入探究是非常重要的,會對今后多個行業(yè)的快速發(fā)展起到促進(jìn)作用。
一、統(tǒng)計學(xué)基本發(fā)展探析
對世界統(tǒng)計學(xué)的發(fā)展情況進(jìn)行分析,會發(fā)現(xiàn),其與科學(xué)界的發(fā)展趨勢較為類似,隨著統(tǒng)計學(xué)的不斷完善,也開始與其他科學(xué)進(jìn)行融合發(fā)展。對統(tǒng)計學(xué)進(jìn)行總結(jié),可以發(fā)現(xiàn),其主要具備兩個基本結(jié)合趨勢,即與實(shí)質(zhì)性學(xué)科結(jié)合的趨勢以及與計算機(jī)學(xué)結(jié)合的趨勢。對于統(tǒng)計學(xué)來說,其與經(jīng)濟(jì)學(xué)結(jié)合發(fā)展我國有廣泛的應(yīng)用,并且產(chǎn)生了經(jīng)濟(jì)統(tǒng)計這一專業(yè);而統(tǒng)計學(xué)與教育的結(jié)合產(chǎn)生了教育統(tǒng)計。對于這些分支學(xué)科來說,其具有雙重屬性。一方面是統(tǒng)計學(xué)的分支;另一方面是實(shí)質(zhì)性學(xué)科的分支。隨著計算機(jī)信息技術(shù)的不斷發(fā)展,其運(yùn)算能力不斷提升,這也使得大規(guī)模的統(tǒng)計調(diào)查工作在實(shí)際展開的過程中取得了理想效果,不僅保證了數(shù)據(jù)計算的準(zhǔn)確性,同時也保證了計算的高效性。因此,在進(jìn)行統(tǒng)計學(xué)技術(shù)研究發(fā)展的過程中,與計算機(jī)技術(shù)的深入結(jié)合應(yīng)用是重要發(fā)展途徑。通過對計算機(jī)軟件的有效應(yīng)用可以使統(tǒng)計計算過程中一些疑難的部分得到有效解決,同時也使得統(tǒng)計計算的展開更加方便。從現(xiàn)階段我國經(jīng)濟(jì)類統(tǒng)計專業(yè)的教育情況來看,一方面在對統(tǒng)計方法進(jìn)行創(chuàng)新教育,另一方面在對學(xué)生利用商品化統(tǒng)計軟件包裝能力進(jìn)行提升。由此我們可以看出,在今后統(tǒng)計學(xué)的發(fā)展過程中,勢必不能離開計算機(jī)技術(shù)的支持。在今后統(tǒng)計學(xué)相關(guān)專業(yè)的教育過程中,應(yīng)該對學(xué)生的計算機(jī)程序設(shè)計以及利用能力進(jìn)行培養(yǎng)提升,使得在展開統(tǒng)計工作的時候可以通過統(tǒng)計模型的編程來實(shí)現(xiàn)。
二、統(tǒng)計學(xué)方法在大數(shù)據(jù)中的應(yīng)用趨勢
(一)統(tǒng)計學(xué)方法及相關(guān)領(lǐng)域的動態(tài)分析
目前,國內(nèi)外對統(tǒng)計學(xué)都有較為廣泛的應(yīng)用,主要應(yīng)用在教育行業(yè)、生產(chǎn)制造行業(yè)以及企業(yè)管理當(dāng)中,取得了較為理想的應(yīng)用效果。根據(jù)CNKI數(shù)據(jù)庫中統(tǒng)計方法、機(jī)器學(xué)習(xí)分布情況可以看出,在機(jī)器學(xué)習(xí)領(lǐng)域的論文數(shù)量從2013年以后一直呈現(xiàn)出持續(xù)增長的勢頭,并且在2016年超過了統(tǒng)計方法領(lǐng)域的論文數(shù)量。由此可以說明,我國在機(jī)器學(xué)習(xí)領(lǐng)域的發(fā)展速度正現(xiàn)出穩(wěn)定提升的趨勢,反映了我國在大數(shù)據(jù)領(lǐng)域研究方面越來越深入,所應(yīng)用的研究方法也開始呈現(xiàn)出多樣化的特點(diǎn)。從總體上來看國內(nèi)在統(tǒng)計學(xué)方法研究過程中已經(jīng)取得了階段性的成果,并且其所面臨的拐點(diǎn)與國家上的統(tǒng)計學(xué)發(fā)展拐點(diǎn)基本保持一致,大概都是在2013年開始對大數(shù)據(jù)以及將其學(xué)習(xí)等方面有了深入的探究,并且開始逐漸取得突破性的成果。而機(jī)器學(xué)習(xí)方法的論文數(shù)量都是在2016年開始超過統(tǒng)計方法的論文數(shù)量。但是與此同時,我們也看出其差異性也很明顯,國內(nèi)在統(tǒng)計方面研究的論文以及在機(jī)器學(xué)習(xí)方法方面研究的論文與國際相比較尚且存在較為明顯的差距,并且這種差距呈現(xiàn)出了持續(xù)性的特點(diǎn),這也使得我國在這兩個領(lǐng)域方面還有很大的發(fā)展空間。
(二)統(tǒng)計學(xué)方法及相關(guān)領(lǐng)域研究方向分析
經(jīng)過對CNKI數(shù)據(jù)庫中的統(tǒng)計方法以及大數(shù)據(jù)領(lǐng)域期刊論文分布情況進(jìn)行分析之后,可以看出,統(tǒng)計方法領(lǐng)域中出現(xiàn)頻次最高的是“統(tǒng)計分析”以及“數(shù)理統(tǒng)計”、“人工智能”;在大數(shù)據(jù)領(lǐng)域出現(xiàn)頻次較高的是“云計算”、“圖書館”以及“物聯(lián)網(wǎng)”等關(guān)鍵詞。通過上述關(guān)鍵詞來看,其所涉及到的內(nèi)容都是反映當(dāng)前我國統(tǒng)計以及大數(shù)據(jù)技術(shù)所研究的重點(diǎn)以及熱點(diǎn),同時我們也可以看出,現(xiàn)階段我國在統(tǒng)計與大數(shù)據(jù)領(lǐng)域方向的研究存在著一定的重合。在進(jìn)行的數(shù)據(jù)研究的時候,需要應(yīng)用到統(tǒng)計學(xué)方法,同時統(tǒng)計學(xué)方法在利用的時候往往也需要與大數(shù)據(jù)進(jìn)行結(jié)合。
(三)統(tǒng)計學(xué)方法的發(fā)展展望
有數(shù)據(jù)的地方勢必就會涉及到統(tǒng)計學(xué)。從17世紀(jì)開始,國勢學(xué)派以及算數(shù)學(xué)派的爭論到今天大數(shù)據(jù)計算、計算機(jī)技術(shù)的相互作用,使得統(tǒng)計學(xué)的內(nèi)容正在不斷完善,并且其應(yīng)用領(lǐng)域也在不斷擴(kuò)大,隨著大數(shù)據(jù)時代的來臨,使得傳統(tǒng)的統(tǒng)計學(xué)發(fā)展方向發(fā)生了一定轉(zhuǎn)變,開始從小樣本的統(tǒng)計推斷分析走向大數(shù)據(jù)量的挖掘分析,從而使其所掌控的數(shù)據(jù)量不斷提升。在未來統(tǒng)計學(xué)方法發(fā)展的過程中,應(yīng)該注意將統(tǒng)計學(xué)與新的數(shù)據(jù)思維相結(jié)合,從而產(chǎn)生一種新型的、應(yīng)用范圍更廣的大數(shù)據(jù)算法。從現(xiàn)階段我國大數(shù)據(jù)方法創(chuàng)新發(fā)展的情況來看,其與國際研究在深度以及廣度上還存在不小的差距,這也恰恰說明了我國在大數(shù)據(jù)統(tǒng)計學(xué)方面還有很大的進(jìn)步空間?,F(xiàn)階段,國內(nèi)的大數(shù)據(jù)研究更多的是停留在信息化產(chǎn)業(yè)上,與其他行業(yè)的融合發(fā)展趨勢尚且不明顯,這也使得信息服務(wù)以及數(shù)據(jù)產(chǎn)業(yè)的創(chuàng)新發(fā)展受到了一定影響。在今后統(tǒng)計學(xué)發(fā)展的過程中,其研究熱點(diǎn)勢必會從數(shù)據(jù)分析以及數(shù)據(jù)發(fā)掘向算法方向轉(zhuǎn)移,這樣也使得大數(shù)據(jù)技術(shù)與統(tǒng)計學(xué)方法二者之間的聯(lián)系更加緊密。
結(jié)束語
綜上所述,我國統(tǒng)計學(xué)方法在今后發(fā)展過程中應(yīng)該充分考慮到實(shí)際需求,積極適應(yīng)時代變化,現(xiàn)階段大數(shù)據(jù)時代已經(jīng)全面到來,并且大數(shù)據(jù)技術(shù)在我國有廣泛應(yīng)用,在實(shí)際應(yīng)用的過程中取得了較為理想的效果。將大數(shù)據(jù)與統(tǒng)計方法進(jìn)行結(jié)合可以使統(tǒng)計學(xué)方法的作用得到更好的體現(xiàn),也使得統(tǒng)計學(xué)方法不斷的進(jìn)步以及拓展,在大時代背景之下,其功能性得到了更加充分的展現(xiàn)。
統(tǒng)計學(xué)畢業(yè)論文范文模板(二):線上線下混合式教學(xué)在生物統(tǒng)計學(xué)教學(xué)中的實(shí)踐與研究論文
[摘要]為提升生物統(tǒng)計學(xué)課程的教學(xué)水平,針對傳統(tǒng)生物統(tǒng)計學(xué)教學(xué)中的局限,分析和實(shí)踐基于線上網(wǎng)絡(luò)教學(xué)+線下面授教學(xué)的混合式教學(xué)模式在生物統(tǒng)計學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用策略和方法。實(shí)踐表明,通過線上+線下的互動與教學(xué),能激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣與動力,豐富生物統(tǒng)計學(xué)的教學(xué)形式與內(nèi)容,促進(jìn)生物統(tǒng)計學(xué)教學(xué)質(zhì)量的提升。
[關(guān)鍵詞]線上線下;混合式教學(xué);生物統(tǒng)計學(xué);實(shí)踐
[作者簡介]嚴(yán)明(1981—),女,重慶人,博士,講師,研究方向:生物技術(shù)。
[中圖分類號]G642[文獻(xiàn)標(biāo)識碼]A[文章編號]1674-9324(2020)25-0273-02[收稿日期]2020-03-18
生物統(tǒng)計學(xué)是生物醫(yī)學(xué)類專業(yè)的必修課程,學(xué)生通過學(xué)習(xí)本課程掌握實(shí)驗(yàn)設(shè)計的原理和方法,并學(xué)會對實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計分析和處理。然而,生物統(tǒng)計學(xué)涉及到大量基礎(chǔ)理論,單純通過教師講解,學(xué)生理解度較低,學(xué)習(xí)效果不佳。如何在有限的課時內(nèi),改革傳統(tǒng)的以講授為主的教學(xué)方式,有效提高教學(xué)效果是生物統(tǒng)計學(xué)教學(xué)亟待解決的難題。
近年來,隨著互聯(lián)網(wǎng)信息技術(shù)的發(fā)展,一種基于線上網(wǎng)絡(luò)教學(xué)+線下面授教學(xué)的混合式教學(xué)模式應(yīng)運(yùn)而生。該模式可避免傳統(tǒng)教學(xué)模式中以教師為主導(dǎo),學(xué)生學(xué)習(xí)主動性差的缺點(diǎn),又可克服學(xué)生完全在線學(xué)習(xí)缺乏監(jiān)管、學(xué)習(xí)效果不佳的困難。本文嘗試將混合式教學(xué)方法運(yùn)用到生物統(tǒng)計學(xué)教學(xué)中,以期在有限的教學(xué)時間內(nèi)最大限度實(shí)現(xiàn)教學(xué)目標(biāo),提升課程教學(xué)效果。
一、線上線下混合式教學(xué)的概念及內(nèi)涵
線上線下混合式教學(xué)是一種新興的教學(xué)模式,授課教師利用網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺向?qū)W生提供教學(xué)視頻和課件等教學(xué)資源,并設(shè)置作業(yè)、調(diào)查等互動模塊,學(xué)生利用課外時間自主完成學(xué)習(xí)任務(wù),并通過平臺與教師交流。在線下課堂,教師根據(jù)學(xué)生在線學(xué)習(xí)的情況,對疑難問題進(jìn)行有針對性的講授,幫助學(xué)生理解、掌握教學(xué)難點(diǎn)。
線上線下混合教學(xué)模式打破了教學(xué)的時空限制,學(xué)生可以靈活安排學(xué)習(xí)時間,通過學(xué)習(xí)在線資料提出問題,并帶著問題進(jìn)行課堂學(xué)習(xí),有效提升學(xué)習(xí)效率。線上線下混合教學(xué)還可幫助教師動態(tài)掌握學(xué)生學(xué)習(xí)情況,生成客觀的過程性評價材料,并豐富課程的教學(xué)形式,拓寬教學(xué)路徑,因此正逐漸成為高等教育領(lǐng)域的一大趨勢。
二、生物統(tǒng)計學(xué)課程教學(xué)面臨的困境
1.教學(xué)時長受限。目前,本校生物統(tǒng)計學(xué)面向生物醫(yī)學(xué)工程和醫(yī)學(xué)信息工程專業(yè)開設(shè),每學(xué)期共32個課時。由于教學(xué)內(nèi)容抽象,而且學(xué)生要通過大量實(shí)踐才能掌握統(tǒng)計學(xué)原理在生物研究中的應(yīng)用,因此,教學(xué)難度高,課堂教學(xué)時間很難滿足教學(xué)需求。
2.教與學(xué)不同步。傳統(tǒng)教學(xué)模式下,教師與學(xué)生之間的溝通以課堂為主,教師按照教學(xué)安排按部就班地進(jìn)行教學(xué),對學(xué)生需求重視不足;學(xué)生缺乏主動反饋的意識,教師很難掌握學(xué)生的真實(shí)學(xué)習(xí)狀況,教與學(xué)處于不同步狀態(tài)。
上述困境對如何拓展教學(xué)時間,完成課程教學(xué)并指導(dǎo)學(xué)生學(xué)以致用提出了新的挑戰(zhàn)。
三、線上線下混合式教學(xué)在生物統(tǒng)計學(xué)教學(xué)中的實(shí)踐探究
1.構(gòu)建線上教學(xué)平臺,實(shí)現(xiàn)課前線上自主學(xué)習(xí)。授課教師首先以超星泛雅平臺和學(xué)習(xí)通APP為依托構(gòu)建線上教學(xué)平臺。教師在平臺上將課程每章的重難點(diǎn)列示出來,搭建課程框架體系,并上傳包括課件和教師根據(jù)課程知識體系錄制的教學(xué)視頻等資料。教學(xué)視頻時長控制在15分鐘以內(nèi),并保證精煉、易懂,讓學(xué)生不會因視頻過長而放棄觀看,提高學(xué)習(xí)時效。同時,在教學(xué)平臺提供視頻配套的課件資料,方便學(xué)生下載并配套觀看。教師還在平臺設(shè)置了視頻彈幕問答和闖關(guān)式章節(jié)測試,學(xué)生通過答題和測試后才能進(jìn)入后續(xù)章節(jié)的學(xué)習(xí)。
在教學(xué)實(shí)踐中發(fā)現(xiàn),線上教學(xué)平臺還可以為理論教學(xué)提供良好的拓展實(shí)踐平臺。教師可以在線上平臺提供實(shí)驗(yàn)設(shè)計及實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析的實(shí)例供學(xué)生練習(xí),實(shí)現(xiàn)對課時壓縮的有效彌補(bǔ)。學(xué)生普遍反映網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺十分有利于自主學(xué)習(xí),尤其是遇到知識難點(diǎn)時,學(xué)生可以通過反復(fù)線上觀看教學(xué)視頻來幫助理解,能達(dá)到較好的學(xué)習(xí)效果。
此外,線上教學(xué)平臺可以通過視頻回放次數(shù)、測試完成程度等數(shù)據(jù)統(tǒng)計幫助教師了解學(xué)生之間的差異性,既方便教師掌握學(xué)生學(xué)習(xí)狀態(tài),分析存在的問題,也為線下課堂教學(xué)提供依據(jù),在后續(xù)教學(xué)中因材施教,滿足不同層次學(xué)生的個性化學(xué)習(xí)需求提供依據(jù)。
2.線下檢測自主學(xué)習(xí)效果,實(shí)施針對性教學(xué)。采用線上線下混合模式教學(xué),課堂教學(xué)的任務(wù)發(fā)生轉(zhuǎn)移。教師要集中精力對知識點(diǎn)進(jìn)行梳理和歸納,并針對重難點(diǎn)以及學(xué)生在線上學(xué)習(xí)過程中的困難進(jìn)行答疑解惑和查漏補(bǔ)缺。在教學(xué)實(shí)踐中,為完成上述任務(wù),在每個章節(jié)的線上學(xué)習(xí)完成后均安排答疑和小組討論,讓每位學(xué)生通過多種方式修正和完善遺漏或理解錯誤的知識點(diǎn)。全部授課結(jié)束后,授課教師向?qū)W生發(fā)放了關(guān)于教學(xué)效果的調(diào)查問卷,結(jié)果顯示,78.2%(18/23)的學(xué)生認(rèn)為采用混合式教學(xué)方法可以把重要知識點(diǎn)學(xué)透,在課堂上有更充裕的時間進(jìn)行消化吸收,更有利于教學(xué)內(nèi)容的掌握。
在線下教學(xué)中,教師還對教學(xué)場景進(jìn)行了編排和優(yōu)化。教師提供具體的實(shí)驗(yàn)案例,并以某一具體實(shí)驗(yàn)案例(如抗癌藥物篩選)為背景貫穿整個課程教學(xué)始終,模擬真實(shí)實(shí)驗(yàn)場景,讓學(xué)生從實(shí)驗(yàn)參與者的角度設(shè)計實(shí)驗(yàn)流程、整理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)、統(tǒng)計分析和解讀呈現(xiàn)的全部流程。幫助學(xué)生實(shí)踐生物學(xué)研究提出假說—實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證—得出結(jié)論的基本流程,理解生物統(tǒng)計學(xué)對生物學(xué)研究的重要指導(dǎo)作用,培養(yǎng)學(xué)生知識遷移、應(yīng)用和分析并解決科學(xué)問題的能力。
3.課后回顧學(xué)習(xí)并提升。在課堂教學(xué)完成后,師生的教學(xué)活動都還沒有結(jié)束。教師要對線上線下教學(xué)過程中容易出現(xiàn)的問題進(jìn)行整理總結(jié),并將解決方案到網(wǎng)絡(luò)平臺,供學(xué)生回顧性學(xué)習(xí)。學(xué)生要對課堂上遇到的問題,搜集學(xué)習(xí)資料進(jìn)一步思考和鞏固。教師還要對學(xué)生課后學(xué)習(xí)情況進(jìn)行挖掘,并根據(jù)學(xué)生的不同情況進(jìn)行個性化的學(xué)習(xí)支持。對于有困難的學(xué)生,教師要單獨(dú)輔導(dǎo)和監(jiān)管,幫助學(xué)生完成課程學(xué)習(xí);對于學(xué)有余力的學(xué)生,可以鼓勵學(xué)生走進(jìn)實(shí)驗(yàn)室,跟隨教師的科研工作,完成真正的動手實(shí)踐,實(shí)現(xiàn)素質(zhì)提升。最終通過師生配合,完成對課程教學(xué)效果的提升。
4.教學(xué)考核。由于教學(xué)形式發(fā)生變化,課程的教學(xué)考核模式也要隨之做出調(diào)整和改變。在實(shí)踐中,教師改變傳統(tǒng)的期末考核模式,充分利用線上線下教學(xué)記錄,實(shí)現(xiàn)全過程考核??荚嚦煽儼W(wǎng)絡(luò)平臺學(xué)習(xí)考核(25%)、線下課堂表現(xiàn)(25%)和期末閉卷考試(50%)三部分。其中網(wǎng)絡(luò)平臺學(xué)習(xí)考核由系統(tǒng)根據(jù)學(xué)習(xí)時間、頻率以及測試情況生成;課堂表現(xiàn)根據(jù)學(xué)生聽課及參與討論情況,綜合學(xué)生互評和教師考核給分。上述考核方式,降低了期末考試在總成績中的比重,更加側(cè)重于學(xué)生的平時學(xué)習(xí)積累和實(shí)踐能力的培養(yǎng)。因此,可避免學(xué)生“突擊考試”的僥幸心理,促進(jìn)學(xué)生向平時主動學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)變,更符合現(xiàn)代教學(xué)模式和人才培養(yǎng)的需求。
篇9
國務(wù)院提出,到2020年,把節(jié)能環(huán)保、新一代信息技術(shù)、生物、高端裝備制造產(chǎn)業(yè)發(fā)展成為國民經(jīng)濟(jì)的“支柱產(chǎn)業(yè)”,把新能源、新材料、新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展成為國民經(jīng)濟(jì)的“先導(dǎo)產(chǎn)業(yè)”。支柱產(chǎn)業(yè)的總量規(guī)模將強(qiáng)于先導(dǎo)產(chǎn)業(yè)。
產(chǎn)業(yè)規(guī)模的迅猛增長,有望推動新興產(chǎn)業(yè)成為中國資本市場的“黑馬搖籃”。有機(jī)構(gòu)測算,未來10年,如果七大新興產(chǎn)業(yè)對GDP的貢獻(xiàn)率實(shí)現(xiàn)15%的規(guī)劃目標(biāo),其規(guī)模增速有望達(dá)到15倍左右。
2010年7月份,本刊曾做了“七新錢景”的封面報道。如今我們再次深入研讀政策和參閱大量機(jī)構(gòu)觀點(diǎn),發(fā)現(xiàn)占據(jù)產(chǎn)業(yè)鏈關(guān)鍵環(huán)節(jié)和掌握核心技術(shù)的企業(yè)最具價值,各個細(xì)分領(lǐng)域的龍頭最值得關(guān)注。本文重在梳理投資思路,涉及的個股僅作參考。
新一代信息技術(shù):新興產(chǎn)業(yè)排頭兵
其后是一條長長的產(chǎn)業(yè)鏈,重點(diǎn)子行業(yè)在新型平板顯示、北斗導(dǎo)航、信息安全等領(lǐng)域。
1 在“十二五規(guī)劃建議”中,新一代信息技術(shù)被排在首位。隨著IT技術(shù)的不斷升級和應(yīng)用范圍的持續(xù)擴(kuò)大,該行業(yè)覆蓋廣度和深度都是前所未有,其后是一條長長的產(chǎn)業(yè)鏈,包括信息網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施、新一代移動通信、下一代互聯(lián)網(wǎng)核心設(shè)備、智能終端、三網(wǎng)融合、物聯(lián)網(wǎng)、云計算、集成電路、新型顯示和高端軟件及服務(wù)器。
在重點(diǎn)子行業(yè)中,新型平板顯示產(chǎn)業(yè)從上游的材料、設(shè)備,到下游的電視、“筆記本”、手機(jī)、顯示屏等市場空間巨大。手機(jī)觸摸屏滲透率猛增,1PAD風(fēng)靡全球,IPAD-LIKE平板電腦即將推出,我們時時處處都能感觸到這個行業(yè)如火如荼的前景。因此,萊寶高科的股價飛上了天。長信科技是國內(nèi)最大的ITO導(dǎo)電玻璃生產(chǎn)商,該公司的ITO玻璃、電容式觸摸屏有望在2011年提前達(dá)產(chǎn),將成為未來兩年業(yè)績成長的新動力。
另一個值得關(guān)注的子行業(yè)是北斗導(dǎo)航領(lǐng)域。北斗導(dǎo)航是全球四大衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)之一,目前國內(nèi)市場規(guī)模20億元。據(jù)發(fā)改委規(guī)劃,到2020年,北斗系統(tǒng)的市場容量將達(dá)到1000億元,未來10年年均復(fù)合增長率接近5096。四維圖新已經(jīng)建成了覆蓋全國的高端導(dǎo)航電子地圖數(shù)據(jù)庫,是中國第一、全球第五大導(dǎo)航電子地圖廠商。作為目前國內(nèi)唯一具備芯片、終端、元器件生產(chǎn)一體化生產(chǎn)的企業(yè),國騰電子承擔(dān)了兩項(xiàng)核高基項(xiàng)目并具有運(yùn)營的資質(zhì),有望成為產(chǎn)業(yè)增長的龍頭。同時,信息安全領(lǐng)域的啟明星辰、衛(wèi)士通,物流網(wǎng)領(lǐng)域的遠(yuǎn)望谷,三網(wǎng)融合與創(chuàng)意產(chǎn)業(yè)相關(guān)聯(lián)的華誼兄弟、奧飛動漫等,都是市場密切關(guān)注的投資標(biāo)的。
節(jié)能環(huán)保:資金投入和政策支持是核心推動力
涵蓋6大重點(diǎn)領(lǐng)域,名企和細(xì)分行業(yè)龍頭林立。
2 工業(yè)和建筑是我國目前能耗最為集中的兩個領(lǐng)域,工業(yè)節(jié)能和建筑節(jié)能顯得非常重要。環(huán)保行業(yè)屬于公用事業(yè),政府資金投入和政策支持是核心推動力。“十二五”期間,我國環(huán)保投資額預(yù)計將達(dá)31萬億元,環(huán)保產(chǎn)值將有望超過2萬億元。
據(jù)悉,國家發(fā)改委的《節(jié)能環(huán)保產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃(征求意見稿)》提出,“十二五”期間,全國新增污水配套管網(wǎng)建設(shè)能力20萬噸,新增污水處理規(guī)模9000萬噸,升級改造污水處理規(guī)模5000萬噸;新增污泥日處理能力47萬噸;新增垃圾填埋日處理能力25萬噸,新增垃圾焚燒日處理能力15萬噸;新增燃煤電廠脫硝設(shè)施18億千瓦,開展重金屬污染治理示范試點(diǎn);支持建設(shè)一批清潔生產(chǎn)的示范工程。
碧水源、萬邦達(dá)是水處理中的名企,固廢處理龍頭桑德環(huán)境在行業(yè)內(nèi)實(shí)現(xiàn)了業(yè)務(wù)的全覆蓋,電子垃圾處理龍頭的格林美能實(shí)現(xiàn)鈷鎳二次循環(huán)利用,九龍電力的脫硝催化劑生產(chǎn)線和核廢料處理工藝均是國內(nèi)獨(dú)有的,龍凈環(huán)保、三聚環(huán)保是工業(yè)脫硫脫硝領(lǐng)域的重點(diǎn)企業(yè),合康變頻、英騰兒分別是高壓和中低壓變頻產(chǎn)品的領(lǐng)先制造商,泰豪科技是建筑節(jié)能產(chǎn)業(yè)龍頭,龍源技術(shù)在電廠節(jié)能點(diǎn)火領(lǐng)域處于領(lǐng)先地位。
高端裝備制造:五大領(lǐng)域市場表現(xiàn)各不同
高鐵最熱,航空裝備、衛(wèi)星制造已是昔日黃花,海洋工程裝備、智能制造裝備仍有潛力可挖。
3 “十二五規(guī)劃建議”從制造業(yè)升級和新興產(chǎn)業(yè)兩個角度談及高端裝備制造,這個行業(yè)的發(fā)展,意味著從“中國制造”到“中國創(chuàng)造”的偉大轉(zhuǎn)變。國務(wù)院明確了未來高端裝備制造的五大重點(diǎn)領(lǐng)域,包括航空裝備、衛(wèi)星制造與應(yīng)用、高鐵及城市軌道交通裝備、海洋工程裝備和智能制造裝備。
高鐵是現(xiàn)在市場上最熱的概念。我國的高鐵建設(shè)剛開始進(jìn)入高速增長期,城際、城軌、地鐵都在爆發(fā)式增長。預(yù)計到2016年,我國將新建軌道交通89條,總建設(shè)里程2500公里,到2020年將達(dá)到5000公里。
高鐵概念的春風(fēng)中,中國南車和中國北車兩只“白馬”早已奮蹄疾飛,機(jī)車軸制造龍頭晉西車軸近期股價表現(xiàn)出色,而業(yè)務(wù)重點(diǎn)轉(zhuǎn)向車軸和車輪片的太原重工則似乎剛剛啟動。占據(jù)鐵路微機(jī)信號檢測和列車調(diào)度系統(tǒng)龍頭地位的輝煌科技,上市以來股價持續(xù)攀升,至今保持在上升通道之中。
航空裝備領(lǐng)域,西飛國際、中航精機(jī)受益于干支線飛機(jī)和通用飛機(jī)發(fā)展。中國衛(wèi)星、北斗星通受益于衛(wèi)星及應(yīng)用產(chǎn)業(yè)發(fā)展。海洋工程裝備領(lǐng)域,中國船舶、中集集團(tuán)、海油工程、中海油服值得關(guān)注。智能制造裝備的重點(diǎn)個股有沈陽機(jī)床、陜鼓動力等。從目前股價走勢看,前兩個領(lǐng)域步入調(diào)整期,已是昔日黃花;后兩個領(lǐng)域仍有潛力可挖。
生物產(chǎn)業(yè):高估值風(fēng)險正在釋放中
3大領(lǐng)域早就被市場聚焦,產(chǎn)品和技術(shù)上的創(chuàng)新或是個股爆發(fā)的催化劑。
4 最新的新興產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域劃分中,生物產(chǎn)業(yè)涵蓋了生物醫(yī)藥、生物育種和海洋生物技術(shù)產(chǎn)品3個領(lǐng)域。生物技術(shù)進(jìn)步事關(guān)人類發(fā)展,涉及到農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、糧食食品、醫(yī)療保健等諸多民生大計。
到2015年左右,生物產(chǎn)業(yè)總產(chǎn)值將達(dá)到l5萬億元,其中現(xiàn)代生物產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值達(dá)到8000億元。2020年,全國生物產(chǎn)業(yè)增加值突破2萬億元,占GDP比重達(dá)到4%以上。
生物醫(yī)藥領(lǐng)域,國家提出大力發(fā)展用于重大疾病防治的生物技術(shù)藥物、新型疫苗和診斷試劑、化學(xué)藥物、現(xiàn)代中藥等創(chuàng)新藥物大品種,提升生物醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)水平。生物醫(yī)藥類上市公司眾多,且白馬股也不在少數(shù),包括華北制藥、恒瑞醫(yī)藥、華蘭生物、雙鷺?biāo)帢I(yè)、浙江醫(yī)藥、片仔癀、天壇生物、天士力、云南白藥,等等。
同時,先進(jìn)醫(yī)療設(shè)備、醫(yī)用材料等生物醫(yī)學(xué)工程產(chǎn)品的研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化也備受關(guān)注,促進(jìn)規(guī)?;l(fā)展帶來的盈利預(yù)期極具誘惑力。重點(diǎn)公司有樂普醫(yī)療、魚躍醫(yī)療。
糧食問題是關(guān)系國家安全和民生的大事,生物育種產(chǎn)業(yè)也將受到重點(diǎn)扶持。國家提出積極推廣綠色農(nóng)用生物產(chǎn)
品,促進(jìn)生物農(nóng)業(yè)加快發(fā)展,推進(jìn)生物制造關(guān)鍵技術(shù)開發(fā)、示范與應(yīng)用。生物育種作為獨(dú)特的農(nóng)業(yè)股,早已被炒翻了天,登海種業(yè)、晨光生物、星河生物等的股價風(fēng)險仍未充分釋放。
市場對海洋生物技術(shù)領(lǐng)域的關(guān)注度較小,投資思路可放在新產(chǎn)品研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化上。東方海洋、獐子島、開創(chuàng)國際等可以長期關(guān)注。
生物產(chǎn)業(yè)的3大領(lǐng)域備受市場關(guān)注,但目前股價風(fēng)險較高。高估值需要穩(wěn)定業(yè)績的支撐,同時,產(chǎn)品和技術(shù)上的創(chuàng)新或是個股爆發(fā)的催化劑。
新能源:核能是重頭戲
核電最靠譜,只是建設(shè)周期較長。適應(yīng)新能源發(fā)展的智能電網(wǎng)運(yùn)行體系建設(shè)被提上日程。
5能源是國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)動機(jī),新能源開發(fā)決定著未來經(jīng)濟(jì)的自,因此,市場把新能源概念炒作得登峰造極。綜合機(jī)構(gòu)的觀點(diǎn)看,今后重在把握能源開發(fā)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)和掌握核心技術(shù)的企業(yè)。
根據(jù)《十二五可再生能源發(fā)展規(guī)劃》,到2015年,我國的風(fēng)能、核能、太陽能等發(fā)電裝機(jī)容量,將分別達(dá)到15億千瓦、8000萬千瓦和2000萬千瓦。這將為相關(guān)行業(yè)的設(shè)備和施工商帶來巨大商機(jī)。
核電是新能源領(lǐng)域的重頭戲,預(yù)計“十二五”期間將是核電領(lǐng)域工程開工的高峰期。中科科技、沃爾核材等的股價經(jīng)過快速拉抬后,目前一直橫盤整理。近期,東方電氣、浙富股份以及核電閥門子行業(yè)龍頭江蘇神通,備受機(jī)構(gòu)關(guān)注。
2011年,智能電網(wǎng)進(jìn)入二次建設(shè)高峰,適應(yīng)新能源發(fā)展的運(yùn)行體系建設(shè)被提上日程。電力自動化市場龍頭國電南瑞、變電站母線保護(hù)龍頭長園集團(tuán)等個股股價曾經(jīng)持續(xù)攀升,而直流電龍頭許繼電氣的資產(chǎn)注入、智能電網(wǎng)等概念,仍待市場發(fā)掘。
太陽能領(lǐng)域,將加快推廣太陽能熱利用技術(shù),開拓多元化的太陽能光伏光熱發(fā)電市場。重點(diǎn)上市公司有南玻A、風(fēng)帆股份、拓日新能、孚日股份等。風(fēng)電技術(shù)裝備水平仍待提高,規(guī)?;l(fā)展還需有序推進(jìn),金風(fēng)科技和華銳風(fēng)電在風(fēng)電行業(yè)聞名遐邇。
生物質(zhì)能也會得到因地制宜的開發(fā)利用,涉及的上市公司有北大荒、榮華實(shí)業(yè)。
新材料:新興產(chǎn)業(yè)奠基石
核心投資價值在于技術(shù)壁壘和規(guī)模優(yōu)勢,重點(diǎn)領(lǐng)域包括稀土功能材料、合金結(jié)構(gòu)材料、高性能纖維材料。
6新材料的應(yīng)用幾乎可以滲透到國民經(jīng)濟(jì)的各個領(lǐng)域,也是戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的奠基石。醫(yī)用、環(huán)保、電子信息、建筑、化工等領(lǐng)域的新材料需求空間不可想象。資料顯示,“十二五”規(guī)劃為新材料行業(yè)發(fā)展確定了5大方向,細(xì)分應(yīng)用領(lǐng)域達(dá)到12個以上,涉及上市公司近百家。
技術(shù)壁壘和規(guī)模優(yōu)勢是新材料概念股核心投資價值,而資源優(yōu)勢也不可小覷。稀土功能材料、合金結(jié)構(gòu)材料、高性能纖維材料等,都是值得關(guān)注的重點(diǎn)領(lǐng)域。
稀土功能材料、高性能膜材料、特種玻璃、功能陶瓷、半導(dǎo)體照明材料等新型功能材料,將得到大力發(fā)展。2010年的稀土概念熱火朝天,包鋼稀土、廣最有色等個股牛氣十足。而今后若干年,稀土行業(yè)的出路已經(jīng)不是簡單的資源開采,重點(diǎn)在于稀土功能材料的研發(fā)和應(yīng)用。因此,永磁材料供應(yīng)龍頭寧波韻升值得長期關(guān)注。
合金結(jié)構(gòu)材料中,高品質(zhì)特殊鋼、新型合金材料、工程塑料等是重點(diǎn)。寶鈦股份占據(jù)9096的高端鈦材市場,云海金屬是鎂合金行業(yè)龍頭,廈門鎢業(yè)是國內(nèi)最大的鎢鉬產(chǎn)品生產(chǎn)和出口企業(yè),紅寶麗是異丙醇胺等生態(tài)環(huán)境材料產(chǎn)品領(lǐng)先制造商,煙臺萬華是國內(nèi)MDI制造龍頭企業(yè)。其他重點(diǎn)公司還有大冶特鋼、金發(fā)科技、普利特等。
高性能纖維及復(fù)合材料領(lǐng)域,碳纖維、芳綸、超高分子量聚乙烯纖維等的發(fā)展水平將逐步提升。中鋼吉炭是全國最大的綜合性炭素制品生產(chǎn)企業(yè)、國際炭素四強(qiáng)企業(yè),具有15萬噸以上的炭素制品產(chǎn)能。煙臺氨綸現(xiàn)有間位芳綸年產(chǎn)能4300噸,是世界第二大、國內(nèi)第一大間位芳綸生產(chǎn)企業(yè)。
國家還提出開展納米、超導(dǎo)、智能等共性基礎(chǔ)材料研究。受益的上市公司有博云新材、愛仕達(dá)等。
新能源汽車:動力電池最有“油水”
利潤率最高的是隔膜、正極材料、電池,配件領(lǐng)域的資產(chǎn)重組值得重點(diǎn)關(guān)注。
7 新興產(chǎn)業(yè)的概念提出后,最先和炒得最火的是新能源汽車。電池是新能源汽車產(chǎn)業(yè)鏈中最重要也是最有投資價值的一環(huán)。利潤率最高的是隔膜、正極材料、電池,而整車的利潤是最低的。
資料顯示,在動力電池中,正極材料、電解液及隔膜分別占據(jù)了成本的約50%、1596和20%。目前鋰電池的可用性最強(qiáng),但鋰電池的最大問題在于成品率低、電池一致性差,國內(nèi)還面臨隔膜、六氟磷酸鋰等關(guān)鍵原材料需要進(jìn)口的問題。電池領(lǐng)域值得關(guān)注的上市公司,有杉杉股份、當(dāng)升科技、江蘇國泰、多氟多、佛塑股份等。
鋰電池的發(fā)展將給碳酸鋰帶來巨大需求,受益的上游上市公司包括礦業(yè)、中信國安等。
憑借新能源汽車產(chǎn)業(yè)的發(fā)展前景和獲批土地帶來的綜合收益,尚無利可圖的充電領(lǐng)域也備受關(guān)注,大型央企紛紛在充電站市場展開“圈地運(yùn)動”,充電設(shè)備商將受益于投資的加速。國內(nèi)最大的直流操作電源制造商奧特迅,最為惹人眼球。
篇10
關(guān)鍵詞:電氣工程及其自動化專業(yè);電力工程信號處理及應(yīng)用;精品課程;建設(shè)實(shí)踐
信號處理技術(shù)是隨著信息學(xué)科和計算機(jī)學(xué)科的發(fā)展而快速發(fā)展的一門學(xué)科,它的重要性日益在各個領(lǐng)域的應(yīng)用中彰顯出來。[1]隨著信息技術(shù)的不斷發(fā)展和信息技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域的不斷擴(kuò)展,“數(shù)字信號處理”課程已經(jīng)從電子信息工程類專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)課程擴(kuò)展成電子信息、自動控制、電子技術(shù)、電氣工程、計算機(jī)技術(shù)、生物醫(yī)學(xué)工程等眾多電類專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)課程。電氣系統(tǒng)和自動化系統(tǒng)都廣泛地涉及信號分析和處理技術(shù),自動化系統(tǒng)中按一定的控制規(guī)則得出的控制信號,系統(tǒng)狀態(tài)的估計,控制對象數(shù)學(xué)模型的確定,系統(tǒng)測量噪聲的剔除,直至自適應(yīng)控制、智能控制等都通過信號的分析與處理來實(shí)現(xiàn)。電力系統(tǒng)的故障分析和診斷、電力系統(tǒng)的微機(jī)保護(hù),諧波抑制等更是信號分析與處理技術(shù)直接應(yīng)用的例子。隨著電力系統(tǒng)的進(jìn)一步發(fā)展,信號處理技術(shù)對它的作用和影響必將越來越大。昆明理工大學(xué)電力工程學(xué)院就是在信號處理技術(shù)日益重要的前提下率先開設(shè)了“電力工程信號處理及應(yīng)用”國家級精品課程。[2]在不突破總學(xué)時的前提下,根據(jù)人才培養(yǎng)要求以及各門課程所包含的知識結(jié)構(gòu)、層面和相互關(guān)聯(lián),對原有課程進(jìn)行科學(xué)地整合和取舍,拓寬課程設(shè)置范圍,并適當(dāng)增加反應(yīng)科學(xué)技術(shù)發(fā)展的新知識。
一、課程內(nèi)容改革的必要性
“數(shù)字信號處理”課程在電氣工程專業(yè)的教學(xué)中有著很重要的地位,是“自動控制原理”等課程的非常重要的先修課程。它的教學(xué)目的是讓學(xué)生掌握信號和線性系統(tǒng)分析的基本理論、基本原理和方法,能夠在后續(xù)課程的學(xué)習(xí)和工作中靈活應(yīng)用這些方法解決學(xué)生遇到的問題。它在電氣電氣工程專業(yè)的教學(xué)體系上起到了非常重要的作用,其重要性是其他課程不可替代的?!皵?shù)字信號處理”是通信和其他電子電氣工程專業(yè)本科生的專業(yè)基礎(chǔ)主干課程,課程主要內(nèi)容為:離散時間信號和系統(tǒng)在時域、頻域和z域的分析;離散傅里葉變換的概念、計算及其應(yīng)用;信號的取樣理論及其應(yīng)用;數(shù)字濾波器的結(jié)構(gòu)、設(shè)計原理和常用數(shù)字系統(tǒng);數(shù)字系統(tǒng)的有限字長效應(yīng)分析等,內(nèi)容涉及大量的數(shù)學(xué)課程。對于電氣工程專業(yè)來說,系統(tǒng)的時域、頻域、復(fù)頻域分析方法和設(shè)計方法等內(nèi)容在其他的課程中都有涉及,傳統(tǒng)的“數(shù)字信號處理”課程中信號與系統(tǒng)部分的內(nèi)容并重就造成了教學(xué)內(nèi)容之間的重疊,很容易導(dǎo)致知識體系的混亂。而且電氣工程專業(yè)開設(shè)的“數(shù)字信號處理”課程并沒有強(qiáng)調(diào)其在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用,大部分都是大篇幅講述數(shù)學(xué)內(nèi)容,學(xué)起來沒有針對性,更加不懂得應(yīng)用在所學(xué)的專業(yè)知識上。所以對于電氣工程專業(yè)“數(shù)字信號處理”課程內(nèi)容的改革迫在眉睫。
二、課程內(nèi)容的改革實(shí)踐
“電力工程信號處理應(yīng)用”是昆明理工大學(xué)電力學(xué)院(以下簡稱“我院”)首先提出的針對電氣專業(yè)高年級本科生和研究生的國家級精品課程,它是“數(shù)字信號處理”和“信號分析與處理”的后續(xù)課程。電力系統(tǒng)暫態(tài)量中包含非常豐富的信息,在電力系統(tǒng)的各個領(lǐng)域都有極高研究和應(yīng)用價值,但是,信息提取與區(qū)分的難度隨著信號的復(fù)雜程度明顯增大,沒有先進(jìn)的數(shù)學(xué)工具作為支撐,顯然非常困難。所以對于電氣專業(yè)的高年級本科生來說只是學(xué)習(xí)了信號處理的各種方法是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的,更應(yīng)該掌握信號處理各種方法在電力工程中的應(yīng)用。所以我院提出了“電力工程信號處理應(yīng)用”課程來幫助高年級本科學(xué)生和研究生學(xué)習(xí)和應(yīng)用信號處理技術(shù)。
課程開設(shè)之初,主要介紹傅氏算法、最小二乘算法、卡爾曼濾波、相關(guān)分析法、Prony算法、數(shù)學(xué)形態(tài)學(xué)以及分形理論等及其在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用,包括傅氏算法在微機(jī)保護(hù)、故障測距、頻率跟蹤檢測等方面的應(yīng)用;最小二乘算法用于實(shí)現(xiàn)故障測距和負(fù)荷預(yù)測;卡爾曼濾波算法在負(fù)荷預(yù)測、變壓器保護(hù)等方面的應(yīng)用;相關(guān)分析用于配電網(wǎng)故障選線、輸電線路故障選相、變壓器勵磁涌流鑒別等相關(guān)方面;利用Prony算法完成參數(shù)辨識、低頻振蕩曲線的擬合等工程應(yīng)用問題;數(shù)學(xué)形態(tài)學(xué)在電能質(zhì)量檢測、故障選相以及設(shè)備局部放電信號檢測等方面的應(yīng)用;分形算法來實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)中的配電網(wǎng)故障選線、輸電網(wǎng)故障選相、變壓器涌流鑒別、電力電纜局部放電信號檢測以及負(fù)荷預(yù)測等應(yīng)用問題。
通過總結(jié)多年來的教學(xué)實(shí)踐和科研心得,研究同行學(xué)者成果,補(bǔ)充了小波變換、相量測量單元(Phasor Measurement Unit,PMU)、希爾伯特-黃(Hilbert-Huang Transform HHT)、S變換等內(nèi)容,主要包括小波變換用于電力系統(tǒng)在線檢測、故障診斷、變壓器保護(hù)、負(fù)荷預(yù)測等工程課題;希爾伯特-黃變換在配電網(wǎng)故障選線、電力系統(tǒng)低頻振蕩檢測、設(shè)備局部放電信號檢測等問題的算法實(shí)現(xiàn)步驟和算例分析;S變換其在電力系統(tǒng)的應(yīng)用研究主要集中在對電能質(zhì)量擾動特征的提取、(間)諧波檢測、配電網(wǎng)故障選線、低頻振蕩模態(tài)分解、行波波頭識別等范圍。
“電力工程信號處理應(yīng)用”是數(shù)字信號處理和信號分析與處理的后續(xù)課程,只占用少量課時,所以我院在信號處理技術(shù)的理論與公式的講解方面進(jìn)行了適當(dāng)簡略,突出講解一些在電力工程中應(yīng)用廣泛、且在信號處理課程中也較重要的部分。例如,典型的濾波算法有傅里葉變換、最小二乘法和卡爾曼濾波??柭鼮V波中又包含著相關(guān)分析、s變換、HHT變換、小波分析、數(shù)學(xué)形態(tài)學(xué)、分形和PRONY方法等。這樣電氣專業(yè)的本科生以及研究生的學(xué)習(xí)就很有明確性,不會對一大堆的理論與公式感覺無從下手。
我院開設(shè)的“電力工程信號處理應(yīng)用”課程安排了32個學(xué)時,占2個學(xué)分。在少課時少學(xué)分的情況下要做到讓學(xué)生有興趣,學(xué)習(xí)有目的就要重點(diǎn)突出,精選教學(xué)內(nèi)容。具體在課程內(nèi)容安排上,我院把重點(diǎn)放在信號分析方法在處理電力工程信號方面的實(shí)際應(yīng)用上。例如,在線檢測技術(shù),遠(yuǎn)動與自動化技術(shù),繼電保護(hù),電能質(zhì)量分析與控制,PMU數(shù)字算法等。這樣學(xué)生既不會感覺內(nèi)容枯燥難懂還節(jié)省了學(xué)習(xí)時間,學(xué)習(xí)更有針對性,更具實(shí)際價值。
三、教學(xué)理念和教學(xué)手段的改革實(shí)踐
“電力工程信號處理應(yīng)用”課程的難點(diǎn)在于:該課程將電氣工程專業(yè)知識、信號分析與處理知識緊密結(jié)合,要求學(xué)生具備較為扎實(shí)的專業(yè)知識;含有大量公式,其物理含義較難理解。針對本門課程的重點(diǎn)和難點(diǎn),在教學(xué)中采用如下方法予以解決:
1.采用以問題中心的講授脈絡(luò)
本著以問題為中心的教育理念,以電力工程信號為教研對象,以電力工程信號處理算法原理和實(shí)現(xiàn)為著力點(diǎn),以電力工程信號處理應(yīng)用為落腳點(diǎn),以電力工程實(shí)際應(yīng)用問題為中心,系統(tǒng)講授電力工程信號、電力工程信號處理算法原理以及電力工程信號處理應(yīng)用三個層面的內(nèi)容。每一獨(dú)立章節(jié)講述清楚概念、方法、結(jié)論和主要應(yīng)用等四個層面內(nèi)容,既啟迪思路,又解決實(shí)際問題,理論聯(lián)系實(shí)際。
2.積極引入教研和科研成果,優(yōu)化課程體系,更新教學(xué)內(nèi)容
將課題組創(chuàng)新的科研成果應(yīng)用于教學(xué)中,更新教學(xué)內(nèi)容,優(yōu)化課程體系,如將形態(tài)學(xué)-小波檢測、HHT、S變換等綜合應(yīng)用于行波波頭檢測和初始波頭到達(dá)時刻標(biāo)定;采用小波能量熵,S變換能量熵和形態(tài)譜等方法進(jìn)行纜-線混合線路的故障選線;創(chuàng)造性地提出變壓器勵磁涌流鑒別的形態(tài)結(jié)構(gòu)判別方法以及動態(tài)電能質(zhì)量擾動檢測的形態(tài)譜方法、分形方法和廣義S變換法。
3.進(jìn)行教學(xué)方法改革
對一些復(fù)雜、煩瑣的數(shù)學(xué)推導(dǎo)和證明,盡可能用簡樸的方式及其應(yīng)用示例表述,應(yīng)用Matlab程序,把抽象的概念形象化,增強(qiáng)理解上的直觀性、生動性和緊湊性,努力做到即學(xué)即練即會。
在教學(xué)過程中,將框架式教學(xué)、支架式教學(xué)、比較式教學(xué)、隨機(jī)訪問教學(xué)、實(shí)例教學(xué)、討論式教學(xué)、理論與實(shí)驗(yàn)結(jié)合教學(xué)等教學(xué)方法相融合。
4.采用多媒體技術(shù)輔助進(jìn)行教學(xué)
在教學(xué)過程中,輔以多媒體教學(xué),用形象直觀的演示來提高教學(xué)效果,充分利用聲音、圖像、視頻、影片等資源,加深學(xué)生對知識點(diǎn)的理解和記憶。
5.注重實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)
以Labview為實(shí)驗(yàn)平臺,學(xué)生可自主設(shè)計實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,課堂實(shí)驗(yàn)與開放性實(shí)驗(yàn)有機(jī)結(jié)合,協(xié)同共進(jìn),著重培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新精神與實(shí)踐能力。
四、教材建設(shè)
幾年來課程負(fù)責(zé)人束洪春教授帶領(lǐng)課程組不斷探索和發(fā)現(xiàn)先進(jìn)的教學(xué)理念與方法,進(jìn)行“電力工程信號處理應(yīng)用”課程的建設(shè)和改革,加強(qiáng)教材建設(shè),積極引入教研和科研成果,實(shí)時更新教學(xué)內(nèi)容,優(yōu)化課程體系。
在教材使用及教材建設(shè)方面,最初采用束洪春教授主編的《電力工程信號處理應(yīng)用講義》,通過總結(jié)多年來的教學(xué)實(shí)踐和科研心得,研究同行學(xué)者成果,現(xiàn)已由科學(xué)出版社出版了《電力工程信號處理應(yīng)用》。此書系統(tǒng)性強(qiáng),根據(jù)電氣工程及其自動化專業(yè)的特點(diǎn),對電力工程信號處理應(yīng)用進(jìn)行了課程體系改革,已經(jīng)獲批為國家級“十二五”規(guī)劃教材。以該課程為線索,從電力工程實(shí)際問題出發(fā),將電氣工程專業(yè)知識、信號分析與處理知識緊密結(jié)合,使學(xué)生所學(xué)知識融會貫通,既啟迪思路,又解決實(shí)際問題。實(shí)驗(yàn)教學(xué)教材采用束洪春教授主編的《電力工程信號處理應(yīng)用講義實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書》,根據(jù)理論教學(xué)內(nèi)容的不斷更新實(shí)時調(diào)整,已進(jìn)行了5次較大幅度的更新,現(xiàn)在積極準(zhǔn)備實(shí)驗(yàn)教材的正式出版。此外,根據(jù)教學(xué)的實(shí)際需要,研制開發(fā)了“電力工程信號處理應(yīng)用”多媒體教學(xué)軟件配合教學(xué)。
五、結(jié)論
“電力工程信號處理及應(yīng)用”于2009年獲國家精品課程稱號。我校長期立足云南,輻射全國及東南亞,培養(yǎng)高層次科技人才和應(yīng)用人才,與云南電力行業(yè)緊密合作。該課程一直是我校電氣類本科主干專業(yè)課,有效提高了學(xué)生用信號處理方法解決電力工學(xué)實(shí)際問題的能力。課程教學(xué)實(shí)踐的效果顯著,本科學(xué)生先后獲挑戰(zhàn)杯國家二等獎,全國電子設(shè)計大賽一、二等獎各3項(xiàng),數(shù)學(xué)建模競賽國家二等獎,節(jié)能減排社會實(shí)踐與科技競賽國家二等獎等多項(xiàng)國家級獎勵;申請專利29項(xiàng),授權(quán)17項(xiàng),獲國家大學(xué)生創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)計劃6項(xiàng),省大學(xué)生創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)計劃1項(xiàng),課程的教改與建設(shè)以及科研應(yīng)用成果豐碩?!懊嫦蚬こ绦F蠼Y(jié)合三方互動的電力本科人才培養(yǎng)改革與實(shí)踐”、“校企合作增強(qiáng)辦學(xué)實(shí)力提高人才培養(yǎng)質(zhì)量的探索”先后獲省教學(xué)成果一、二等獎;電氣工程及其自動化專業(yè)被評為國家級特色專業(yè);校企“訂單+聯(lián)合”的專業(yè)-專項(xiàng)-崗位電力專業(yè)人才培養(yǎng)模式獲得省人才培養(yǎng)模式創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)區(qū),并建立了省本科教學(xué)實(shí)驗(yàn)示范中心。課程建設(shè)中大量的科研及工程應(yīng)用,先后獲得省技術(shù)發(fā)明獎一等獎1項(xiàng),省科技進(jìn)步一等獎1項(xiàng),省科技進(jìn)步三等獎2項(xiàng)。相信在校領(lǐng)導(dǎo)關(guān)心和支持下,通過課程組全體教師的艱苦努力,該課程建設(shè)將在我院的教學(xué)改革中不斷取得進(jìn)步。
參考文獻(xiàn):