生物醫(yī)學工程應用領域范文
時間:2024-03-29 16:55:47
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篇1
生物醫(yī)學工程(BiomedicalEngineering)是一門運用工程學的原理和方法解決生物醫(yī)學問題、具有多學科融合和特定內涵特質的綜合性學科。20世紀50年代已形成獨立學科,而我國則是在1978年正式確立該學科,該專業(yè)主要培養(yǎng)具有良好工程技術、扎實醫(yī)學基礎知識,且能將醫(yī)學與工程技術進行良好結合的生物醫(yī)學工程高級技術人才。目前,醫(yī)療事業(yè)發(fā)展中涉及的醫(yī)學儀器、醫(yī)學材料等世界上發(fā)展迅速的支柱型產業(yè),需要大量該專業(yè)人才。根據數據統計,截至2018年底,全國已有124所高校設有該專業(yè),年招生6332人,??茖哟蜗嚓P的專業(yè)有4個[1]。我校是目前廣東省獨立學院中唯一開設生物醫(yī)學工程專業(yè)的本科院校,本專業(yè)開設于2009年,隸屬于生物醫(yī)學工程學院(以下簡稱我院),目前已招收10屆學生,截至2019年6月,設有醫(yī)學儀器、醫(yī)療裝備與信息管理、醫(yī)學物理與技術、醫(yī)學影像應用技術四個方向。本文圍繞我校生物醫(yī)學工程專業(yè)開設10年來的教學實踐和學生的學習狀況、社會需求,從以下幾個方面探索具有特色的生物醫(yī)學工程專業(yè)人才培養(yǎng)模式。
1明確人才培養(yǎng)目標
大學教育主要是培養(yǎng)學生的終身學習能力,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)新意識的應用型人才,專業(yè)領域包括醫(yī)療儀器、醫(yī)用耗材管理、腫瘤放療技術、醫(yī)學影像技術,即培養(yǎng)大型醫(yī)療設備的操作、維修及管理人員和醫(yī)院放療科及影像科技師。為了實現本專業(yè)制定的培養(yǎng)目標,拓寬就業(yè)渠道,從應用型人才培養(yǎng)定位出發(fā),我們要求學生畢業(yè)時能掌握生物醫(yī)學工程的基礎知識、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)生機構等相關行業(yè)從事醫(yī)學工程技術的開發(fā)、服務、管理等工作,具備較強的知識更新能力和創(chuàng)新意識。近年來,我院通過走訪國內開設生物醫(yī)學工程專業(yè)的高校,結合實際情況,在制定人才培養(yǎng)方案時,進一步明確應用型人才培養(yǎng)目標,加強學生創(chuàng)新能力和綜合能力的培養(yǎng)。根據我院近年來畢業(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)療器械相關企業(yè),這與本專業(yè)的培養(yǎng)目標和定位相匹配,就業(yè)質量普遍較高,人才培養(yǎng)取得了較好的效果。
2設置科學合理的課程體系
課程設置是人才培養(yǎng)的核心,其合理與否直接影響畢業(yè)生的質量[2]。合理的課程體系應緊密結合社會需求和科技發(fā)展的變化,及時調整課程設置,更新授課內容,使學生能接受到最新的知識和技術。我校生物醫(yī)學工程專業(yè)下設不同的專業(yè)培養(yǎng)方向,經過多年的教學實踐,已形成了“前期基礎課趨同,后期專業(yè)課分流”和“寬口徑、厚基礎”的教學模式。課程體系由公共基礎課、專業(yè)基礎課、專業(yè)課三個模塊構成。通過整合我?;A課的優(yōu)勢教學資源,建設相近學科的課程互通平臺,實現基礎課教學資源共享;利用優(yōu)質的實習基地教學資源以及專業(yè)實驗教學平臺,加強專業(yè)課程的特色化教學、實習教學、專業(yè)技能訓練和畢業(yè)設計,實現“強特色、重應用”教學。在實施人才培養(yǎng)方案的過程中,我們歷年來重視醫(yī)學課程與工程技術課程知識的相互滲透,以培養(yǎng)“醫(yī)、工融合”的應用型人才為宗旨,在課程設置和課程結構、教學內容和教學方法等方面突出以培養(yǎng)社會需求的特色人才為主線。強調基礎課,彰顯厚基礎,拓寬專業(yè)面,注重應用型,加大基礎課所占比重,拓展基礎學科的范圍,整合相關學科聯系,不斷優(yōu)化知識體系、構建模塊化課程體系、實踐體系。通過實踐,我們認為,在重視專業(yè)基礎課學習的基礎上,還要注意拓寬學生的專業(yè)知識面,盡可能擴大其對專業(yè)外延的了解。在具體的課程設置上,本專業(yè)采用開設注重基礎醫(yī)學知識的專業(yè)基礎課程和具有醫(yī)學特色的電子學、工程學相關課程以及專業(yè)主干課程相結合的方式,實現醫(yī)工融合。既重視基礎知識課程,包括專業(yè)基礎知識課程和醫(yī)學知識課程,又開設了一批突出各專業(yè)方向特色的課程,包括醫(yī)學影像設備學、醫(yī)學影像技術學、放射治療技術學、放射腫瘤學、醫(yī)用耗材管理、醫(yī)院信息管理學、醫(yī)學電子儀器原理與設計、醫(yī)學圖像處理、信號處理等專業(yè)課程??傮w來說,本專業(yè)的課程設置較為科學合理,但仍需加強實踐教學和醫(yī)學基礎知識的教育。
2.1增加實踐教學比重,強化實踐教學
以2018版修訂的人才培養(yǎng)方案中生物醫(yī)學工程專業(yè)(醫(yī)學儀器方向)為例,該專業(yè)方向的實驗教學有27學分,集中性實踐教學環(huán)節(jié)有12.5學分,實驗實踐教學占課程總學分比例達到23.51%,比例較為合理,對照《國標》要求,還需進一步加強實驗實踐教學。
2.2重視醫(yī)學基礎知識教育
通過調研學生畢業(yè)3~5年內專業(yè)知識對崗位的支撐情況和學生在實習(主要指在醫(yī)院實習)過程中遇到的問題,本專業(yè)除了加強專業(yè)課程的教學質量,還應重視醫(yī)學基礎知識如人體解剖學、組織胚胎學、生理學等課程的教學,改革此類課程的傳統教學模式,加強實驗教學,為學生提供更豐富的學習資源等。
3強化師資隊伍建設
我校生物醫(yī)學工程專業(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%;從中山大學各附屬醫(yī)院、廣州市婦女兒童醫(yī)療中心等校外臨床實習基地聘請17名兼職教師,采用“學院專職專業(yè)基礎教師與臨床實習基地兼職教師”相結合的模式,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歷、職稱結構合理、素質優(yōu)良、符合學校目標定位要求,適應本專業(yè)發(fā)展需要的專兼職教師隊伍。在教師隊伍的培養(yǎng)過程中,我們積極創(chuàng)造條件鼓勵青年教師開展教學和科學研究,拓展專業(yè)研究和應用領域,并鼓勵教師將科研成果應用于本科教學工作中,最終達到提高人才培養(yǎng)質量的目的。同時,結合專業(yè)建設,我們聘請了社會上有實踐經驗的工程技術人員和具有較高知名度的教師來校任教,指導教學科研,開展講座。在教學實施過程中,我們根據學科特點和教師特長,組建不同類別課程教學小組,一門課程由多名青年教師共同承擔,在學院院長的帶領下實行分段教學、課程負責人制,由課程負責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、實踐的途徑,促使教師拓展教學方法與思路,進一步總結、提升和更新自己的教學設計,更好地體現自己的教學個性,不斷優(yōu)化自己的教學行為,提升教學能力。
4加強實踐教學環(huán)節(jié)
我校生物醫(yī)學工程專業(yè)的實踐教學主要包括課程實驗、實習(創(chuàng)新性實踐)、畢業(yè)設計三個教學環(huán)節(jié),學生畢業(yè)前需經歷基本技能訓練到獨立完成課題的全過程訓練,畢業(yè)時才能具備較強的創(chuàng)新能力和實踐能力。實踐是檢驗學生對理論知識掌握程度的一種有效方式,因此,我們要求實驗課教師授課時應將實驗課程與理論課程有機地結合起來,以此來有效地減少實驗的盲目性和因循性,提高科學性及功效性[3]。為增強學生創(chuàng)新意識和動手能力,激發(fā)學生的求知欲,我們嘗試了不斷改革實驗教學內容和考核方式,減少重復性、驗證性實驗,增加綜合性、設計性實驗,注重課程設計和畢業(yè)設計的真實性、實用性,加強實習過程中的實際操作能力訓練,如現代醫(yī)學電子儀器原理與設計開設“心電圖機的維修與維護”實驗,著重訓練了學生的儀器維修技能。為給學生提供科學探索和科研創(chuàng)新的途徑,我院開放教學實驗平臺供學生課余時間使用;組建創(chuàng)新科研興趣小組,讓學生參與教師的科研項目;鼓勵學生參加“全國大學生生物醫(yī)學工程創(chuàng)新設計競賽”“藍橋杯”等與本專業(yè)相關的專業(yè)技能大賽等。實踐表明,通過上述多種途徑給學生創(chuàng)造基礎科研條件,提高其專業(yè)技能,能使學生畢業(yè)后迅速適應工作崗位。
5努力探索優(yōu)生優(yōu)培教學模式
經過多年的探索,我校生物醫(yī)學工程專業(yè)人才培養(yǎng)取得了較好的效果。但隨著近年來招生人數的增加,大班教學已無法滿足本專業(yè)對教學質量的要求,為保證教學質量,我們從2017級開始探索實行優(yōu)生優(yōu)培分班教學模式。公共基礎課仍采用大班教學,專業(yè)基礎課及專業(yè)課則采用按成績分班教學的模式,且每學期初進行動態(tài)調整。以2018~2019學年為例,2017級兩個學期動態(tài)調整的學生占比為11.11%,2018級兩個學期動態(tài)調整的學生占比為13.82%,比例較為合理,且按成績按學期動態(tài)調整學生班級,對學生有較強的激勵作用,取得了較好的效果,后續(xù)我們將繼續(xù)探索實踐該教學模式,為人才培養(yǎng)提供更多的特色途徑。
篇2
[關鍵詞]生物醫(yī)學工程;核心課程群;整合優(yōu)化課程;教學方式改革;教學評價體系
生物醫(yī)學工程專業(yè)是生物學、醫(yī)學及工程學交叉構成的一門綜合學科。[1]隨著我國醫(yī)療事業(yè)的快速發(fā)展,醫(yī)療器械(設備)的設計、研發(fā)、銷售以及售后服務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)學院(以下簡稱“我?!?生物醫(yī)學工程專業(yè)共設三個方向,分別是康復器械工程、醫(yī)療設備管理維護和醫(yī)學物理三個方向。這三個專業(yè)方向各有側重,如康復器械工程方向側重于臨床康復器械的開發(fā)、設計、維護與管理等;醫(yī)學物理方向側重于醫(yī)用放療設備的臨床應用及維護管理等;醫(yī)療設備管理維護方向側重于醫(yī)學儀器的研究、設計、維修和維護等。三個方向培養(yǎng)的人才均服務于醫(yī)學。為讓我校生物醫(yī)學工程專業(yè)畢業(yè)生在醫(yī)療器械行業(yè)獲得較高的匹配度和認可度[4-5],學校必須從實際出發(fā),從基礎做起,從專業(yè)建設上尋求突破,而加強專業(yè)建設的基礎就需加強課程建設與改革,從教學的源頭直接與社會需求對接。我校生物醫(yī)學工程專業(yè)開設的課程包含通識教育課程、學科基礎教育課程、專業(yè)教育課程、專業(yè)選修課及實踐教學環(huán)節(jié)。但在這五部分的課程設置及教學內容上存在一些不足,如:課程獨立性較強,課程與課程之間銜接不好;部分課程內容存在重復;教學重理論輕實踐等。因此,整合優(yōu)化本專業(yè)的課程結構是教學改革的重點?;诖?,本文以我校生物醫(yī)學工程專業(yè)醫(yī)療設備管理維護方向為例,結合本專業(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)學生的就業(yè)情況,構建核心課程群。
一、核心課程群初構
醫(yī)療設備管理維護方向的培養(yǎng)目標是培養(yǎng)既滿足臨床需要的工程人員,又能夠從事醫(yī)學儀器的研究、設計、制造以及能夠從事醫(yī)療器械產品的經營、技術服務[3]等工作的人才。根據本專業(yè)方向的人才培養(yǎng)目標、企業(yè)對本專業(yè)學生的基本要求、已畢業(yè)學生對本專業(yè)課程設置的反饋及就業(yè)情況,我校設置了相互銜接,但各有側重、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、獨立性及綜合性,我校將本專業(yè)方向課程劃分為基礎醫(yī)學課程群、醫(yī)療設備課程群及醫(yī)學信號課程群,每個課程群所包含的課程如圖1所示?;A醫(yī)學課程群是本專業(yè)方向學生了解、掌握基礎醫(yī)學的入門課程,學生通過學習醫(yī)學方面的基本理論,基礎知識和基本技能,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象之間的聯系,為后續(xù)醫(yī)療儀器在臨床上的使用及臨床上各類醫(yī)學信號的分析處理奠定基礎。醫(yī)療設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容:一方面介紹影像類儀器(如X線機、超聲、MRI、CT等儀器)、檢驗類儀器(如光譜分析儀、電化學分析儀、色譜分析儀等)及測量與監(jiān)護類儀器(如心電圖機、呼吸機、病房監(jiān)護系統等)等設備的結構、工作原理、性能、使用方法、故障分析處理以及儀器的設計;另一方面介紹如何購置醫(yī)療儀器、購置完成后儀器設備的驗收及安裝、臨床使用過程中設備的維護保養(yǎng)、管理及質量控制。[6]醫(yī)學信號課程群著重培養(yǎng)學生掌握醫(yī)療儀器采集生理信號的原理、過程,以及對采集到的醫(yī)學生理信號進行分析處理,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,加強核心課程群之間的聯系,我校在開設各核心課程群之前,首先開設了生物醫(yī)學工程導論課程作為本專業(yè)方向的學科概論課。一方面,該課程為學生介紹與本專業(yè)方向相關的基本理論、本專業(yè)方向的發(fā)展現狀、應用領域及發(fā)展方向;另一方面,通過該課程的學習,學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系。
二、核心課程群的教學改革
(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)學工程導論課程為主線,設置了基礎醫(yī)學、醫(yī)療設備及醫(yī)學信號三大課程群。各核心課程群中均設有自身的基礎或核心課程,其他課程在此課程上進行延伸或擴展。但是,各課程存在內容多且部分課程內容重復等現象,因此,學校首先需對課程內容進行整合及優(yōu)化,具體優(yōu)化策略如下。第一,每個核心課程群的教師團隊成立相應教研室,并設立課程群的主要責任人。責任人與承擔該核心課程的教師、企業(yè)技術人員共同研討教學內容,對各課程的教學內容進行整合、優(yōu)化,使其相互交融,又各具特色。如醫(yī)學信號課程群中信號與系統課程與數字信號處理課程在“離散時間信號與系統的時域分析”“Z變換與離散時間傅里葉變換”等內容上存在重復。因此,根據設置課程的先后學期,數字信號處理課程不再開設重復的內容,而加強突出具有本課程自身特色的教學內容。第二,結合本專業(yè)方向的培養(yǎng)目標,培養(yǎng)具備創(chuàng)新精神、實踐能力的醫(yī)工學生,適當調整更新課程群中部分課程的總學時及理論與實驗的學時分配比例。[7]如實用傳感器課程由原來6/21(理論/實驗)學時調整為24(實驗);數字信號處理課程由原來總學時54(42/12)調整為32(20/12)。通過總學時調整,學校更加精煉了課程內容,使學生有更多的時間用于探索、發(fā)現自身感興趣的課題。此外,適當增加實驗在總學時中的占比,尤其是增加設計或綜合性實驗所占的學時,可以使學生通過實驗的設計、調試等階段,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驗中遇到的問題;通過實驗成果的展示,在一定程度上增強學生的自信心與成就感,激勵學生在原有作品的基礎上繼續(xù)擴展或融入更多可實現的設計或功能。
篇3
20世紀后期,世界科學技術在分化的同時也不斷綜合化,各學科相互交叉,相互滲透,形成了一系列新興的邊緣學科、交叉學科和綜合性學科。據統計,在近萬個獨立學科中,一半左右屬于交叉學科。目前比較成熟的學科大約有5550門,其中交叉學科總數約2600門,占全部學科總數的46.8%之多,其發(fā)展表現出良好勢頭和巨大潛力[1]。當今,很多熱門話題都涉及交叉學科研究,如腦科學涉及物理學、神經科學、心理學、計算機技術等,納米技術涉及材料學、化學、藥理學等;許多重大的科研成就也都是跨學科合作的成果,如磁共振成像技術的發(fā)明實質上就是物理學與醫(yī)學的結合,是交叉學科能產生豐富成果的有力證明[2]。當代社會發(fā)展的客觀進程不斷提出單一學科的知識所不能解決的復雜課題,學科之間相互融合與滲透是科學發(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。探索適應時展需要的交叉學科研究生培養(yǎng)和管理模式,造就科教興國戰(zhàn)略需要的跨世紀復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的新興交叉學科—生物醫(yī)學光子學得到了飛速發(fā)展,有越來越多的學者和研究生從事該領域的研究工作。本文將剖析生物醫(yī)學光子學的學科特點和研究生培養(yǎng)現狀,進而探索適用于該交叉學科的研究生培養(yǎng)模式。
1生物醫(yī)學光子學的學科特點
生物醫(yī)學光子學是作為生命科學和醫(yī)學研究的輔助手段而發(fā)展起來的,它以生物或醫(yī)學樣品為研究對象,以醫(yī)學、生物學和光學工程等學科的基礎知識的充分融合為基礎,通過工程技術手段為生物醫(yī)學研究或臨床應用提供檢測或監(jiān)控儀器和方法,所以生物醫(yī)學光子學的發(fā)展和成功應用除了對生物或醫(yī)學學科本身的發(fā)展具有促進作用外,對工程學、物理學、化學、材料學等學科也提出了新的要求,并客觀上推動和促進了這些學科的交叉和技術的融合[4]。生物醫(yī)學光子學可分為生物光子學和醫(yī)學光子學兩個部分,分屬于生物學和醫(yī)學領域,但二者的研究內容并無嚴格界限。也可以根據應用目的的不同,將生物醫(yī)學光子學劃分為光子診斷醫(yī)學技術和光子治療醫(yī)學技術兩個領域[5]。由于生物醫(yī)學光子學的學科跨度大,不能明確界定在某一單一學科領域內,所以并無生物醫(yī)學光子學專業(yè),而是根據導師隸屬單位情況和科研項目需要,在光學工程、電子工程、生物醫(yī)學工程、生物技術、臨床醫(yī)學等一級學科下設置該研究方向,招收并培養(yǎng)研究生。
2當前生物醫(yī)學光子學研究生培養(yǎng)面臨的困難和問題
生物醫(yī)學光子學的研究需要生物醫(yī)學和工程技術兩方面多學科知識的交融,需要生物學、醫(yī)學、藥理學、病理學、腦科學、光學、電子學、圖形圖像學、信號處理等多學科專家學者的參與,因而具有復雜性和綜合性的特色。這種特點促使我們在生物醫(yī)學光子學專業(yè)研究生培養(yǎng)時需要特殊的學術環(huán)境,需要觀念上的轉變和政策上的支持,更需要高水平的導師隊伍和先進的培養(yǎng)模式來保證。目前,生物醫(yī)學光子學方向的研究生培養(yǎng)還面臨以下問題。
2.1缺乏新技術和新知識的傳授,知識培養(yǎng)體系亟需完善
生物醫(yī)學光子學的理論知識和技術更新都很快,不斷有新的應用領域和市場需求出現,國家和社會要求我們培養(yǎng)具有更強創(chuàng)新意識和應用實踐能力的研究生,可以在某一行業(yè)領域擔當領頭人。但當前的研究生培養(yǎng),對新技術和新知識的傳授不足,教材內容嚴重滯后,缺乏讓學生開拓視野、跟隨學科領域發(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)學光子學交叉學科的研究生,其本身的專業(yè)背景多屬于傳統的單一學科范圍,攻讀的研究生學位也多屬于此范圍等。由于生物醫(yī)學光子學這門交叉學科涉及的知識內容非常廣博,而導師的科研課題又非常具體,使這種以導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行相應的學習,未能在研究生對知識的綜合—消化—應用方面下足功夫,在研究生的科研培訓和能力培養(yǎng)環(huán)節(jié)缺乏系統性和規(guī)范性。
2.3研究生的培養(yǎng)質量受限于導師的研究課題
當前生物醫(yī)學光子學的研究生培養(yǎng)大多依托于導師現有科研項目,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)學光子學研究課題為目標的研究生培養(yǎng),對培養(yǎng)目標以及培養(yǎng)過程等沒有清晰明確的認識,無法讓學生既具備合理的知識結構,又具備綜合多學科知識的素質和能力;有的導師的研究課題僅是借用了其它學科的名詞和概念,而未真正開展跨學科領域的研究內容,結果是研究生的理解、認識混亂,甚至出現概念錯誤等現象;還有研究課題僅僅是生物醫(yī)學和光學內容的簡單疊加,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,不但不能產生創(chuàng)新成果,反而影響了研究生培養(yǎng)質量,阻礙了研究生的學術水平提高。
2.4現行的教學管理體制難以滿足學科交叉研究和研究生培養(yǎng)的需要
世界各國對交叉學科研究極為重視。英、美等發(fā)達國家都相繼成立了生物醫(yī)學相關的交叉研究中心,便于來自不同學科背景的科研人員相互交流和溝通,為前沿學科建設開辟道路。反觀國內,只有少數幾所重點大學或中科院的研究所設立了專門從事生物醫(yī)學相關領域的交叉學科研究院或研究中心,如,北京大學的前沿交叉學科研究院建立的生物醫(yī)學跨學科研究中心,而大部分學校院、系劃分都是長時間不變的。從事生物醫(yī)學光子學研究方向的教師要有確定的學科“歸屬”才具有所在學科的資源(包括經費和科研設施等)使用權,而研究生也是通過某一特定學科的入學考試內容,遵循其培養(yǎng)方案和培養(yǎng)目標進行學習和科研培訓[6]。嚴格的學科界限使生物醫(yī)學光子學研究方向的導師無法合理整合校內資源為交叉學科研究服務,是開展交叉學科研究生培養(yǎng)的直接障礙。
3生物醫(yī)學光子學研究生培養(yǎng)模式的探索和建議
完善培養(yǎng)和管理工作是生物醫(yī)學光子學方向研究生培養(yǎng)順利進行的保證,我們需要在人才輸入(招生)—人才培養(yǎng)—人才輸出(學位授予)這三個方面都留有足夠的空間,給予適當的政策傾斜,并完善配套的管理運行機制。
3.1采取靈活的招生政策,鼓勵跨學科招生
招生機制是人才培養(yǎng)機制三步曲中的第一步,高質量的生源是高水平人才培養(yǎng)的第一關。我們的目標是選擇合適的人,創(chuàng)造適合的環(huán)境,讓通過適當的機制選拔進來的人能在這樣的環(huán)境中成為優(yōu)秀的交叉學科人才[7]。因此,為發(fā)展生物醫(yī)學光子學交叉學科研究,調動導師在交叉學科培養(yǎng)研究生的積極性,調動學生從事交叉學科研究的熱情和興趣,學校對交叉學科研究生的招生工作應采取特殊的政策:首先,對交叉學科的招生名額分配有傾斜政策,以支持交叉學科的學科發(fā)展和人才培養(yǎng);第二,鼓勵跨學科招生和報考,例如,光學工程專業(yè)生物醫(yī)學光子學方向招生,即可以招生簡章中列出歡迎生物、醫(yī)學相關學科研究生報考,并增加相應的入學考試可選科目;第三,學校保留部分名額優(yōu)先錄取優(yōu)秀的跨學科學生或接收跨學科推免生等。#p#分頁標題#e#
3.2規(guī)范研究生培養(yǎng)和管理環(huán)節(jié)
(1)設立跨學科聯合指導教師小組。目前的研究生培養(yǎng)主要采取導師責任制,是一對一的責任關系。但對生物醫(yī)學光子學研究生而言,應結合科研需要、本單位研究特色以及研究生的專業(yè)背景,合理配置跨學科聯合指導老師小組,整合本校內的優(yōu)勢力量,實行多對一或多對多的師生關系,如,以生物顯微成像為特色的單位,應配備細胞生物學、光學工程和圖像處理技術方面的導師隊伍,以光學醫(yī)療儀器為特色的單位,應配備光學、測控技術和臨床醫(yī)學方面的導師組。來自相關學科的高水平教師共同培養(yǎng)交叉學科的人才,對研究生相關學科知識結構的建構和高水平研究課題的選定都具有重要作用,同時,研究生也可以在導師組的指導下以補修和自學等方式學習欠缺的跨學科知識。
(2)嚴把培養(yǎng)環(huán)節(jié)質量關。導師指導小組要對研究生從入學、選課、選題、科研實踐、、畢業(yè)答辯各個培養(yǎng)環(huán)節(jié)全面負責,將知識傳授和能力培養(yǎng)相結合。首先,入學之初,指導小組即對每個研究生的學科背景和能力進行評估,針對學生的背景和興趣初步確定科研方向,并制訂課程學習計劃,為學生完成生物醫(yī)學光子學交叉學科研究課題儲備必要的專業(yè)知識,同時鼓勵學生選修具有“新興、前沿和交叉”特點的課程;其次,安排跨學科的學生補修部分相關學科的本科生課程,以補充知識上的欠缺;第三,指導小組要為學生提供參與科研實踐的平臺,在未正式進入課題之前,指導學生參與短期(2~3個月)科研輪訓,使學生對本學科方向正在進行的科研內容有所了解,進而因勢利導明確研究課題;第四,導師指導組應隨時跟進研究生的科研進度,在研究生論文選題和中期檢查時對所開展科研工作進行正確的引導和調整,保證培養(yǎng)過程的順利進行。
(3)構建科研大平臺,引導研究生學術成長。良好的科研環(huán)境是個人學術成長的關鍵因素。構建生物醫(yī)學光子學科研大平臺,吸引更多相關學科優(yōu)秀的科研人員加入到導師隊伍中來,是提高研究生培養(yǎng)質量的重要舉措,不同學科學術思想的熏陶,不同思維方式的影響以及多學科導師在科學研究方面的通力合作和團隊精神也會對研究生產生潛移默化的影響,有利于其學術成長;此外,導師要充分調動研究生的積極性,保護研究生跨學科研究的科研熱情,重視研究生個人的主觀能動性和興趣,只要使用正確、合理的引導方式,不同專業(yè)背景的研究生與導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。為了適應生物醫(yī)學光子學領域對創(chuàng)新型人才的需求,學校應設立專項基金,支持和鼓勵研究生從事學術交流,如吸引學生參加國際會議、科技競賽、制作大賽等活動,激發(fā)學生主動學習的興趣,引導學生掌握正確、科學的學習方法,尤其是適應自身特點的學習方法及獲取知識的能力,引導學生學會用所學的知識創(chuàng)造性地解決實際問題,提升學生實踐能力與創(chuàng)新精神。此外,針對課程設置方面存在的問題,建議在專業(yè)培養(yǎng)目標指導下,從師資隊伍、課程內容、實驗教學資源全方位的整合。鼓勵老師多開設前沿性課程,邀請本領域國外專家為研究生開設講座類課程;通過汲取國內外相關領域的先進經驗,結合科研和實驗教學資源,建設生物醫(yī)學光子學交叉學科系統、完善的知識體系,重視課程內容的系統性、前沿性及與本單位研究特色的相關性,重視學生集成—融合—應用能力的培養(yǎng)。
3.3正確把握學位內涵,嚴格學位授予工作
學位是評價個人學術水平的一種尺度,是表明個人學術水平的資格證書,是在某一學科、專業(yè)上達到一定標準的憑證。具體到生物醫(yī)學光子學方向,完成研究生教學環(huán)節(jié),達到生物醫(yī)學光子學方向研究生學位授予要求的研究生,是表明該研究生在生物醫(yī)學光子學領域達到一定學術水平標志,應具備以下特點:了解本學科的研究現狀和前沿問題,能夠在相應的學術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術意義和社會意義;明確自己研究問題的難度和解決問題的關鍵之所在,能夠在導師指導下提出可行的研究方案和周密的實施計劃;能夠在導師的指導下獨立研究問題、解決問題,獨立完成實驗,能夠做到理論與實踐的有機結合,并將結果整理成規(guī)范的學術論文。因此,研究生培養(yǎng)單位、尤其是研究生導師組,除在入學之初對學生進行必要的引導外,更應加強對研究生培養(yǎng)過程中各環(huán)節(jié)的檢查與監(jiān)督,嚴格課程教學、論文選題、答辯等方面的工作,嚴審研究生畢業(yè)資格,扭轉學生重結果輕過程的心態(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)學光子學人才。
篇4
【關鍵詞】白芍總苷;臨床應用;制劑;研究進展
【中圖分類號】G446 【文獻標識碼】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濕性關節(jié)炎的抗炎免疫調節(jié)中藥應用于臨床,療效顯著[1]。至今,TGP的研究和應用絕大多數集中在治療風濕免疫疾病及調節(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用,旨為相關疾病的治療提供依據。
1 治療慢性蕁麻疹
鄒氏以白芍總苷聯合依匹斯汀治療慢性蕁麻疹三組共60例,有效率90%,且不良反應少[2]。孟氏以白芍總苷聯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合白芍總苷治療慢性蕁麻疹30例,結果治療組的療效(60%)顯著好于對照組(33.3%),且無明顯不良反應[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
葉氏以白芍總苷聯合吡美莫司治療散發(fā)型白癜風45例,結果白芍總苷聯合吡美莫司能促進散發(fā)型白癜風患者皮損恢復,改善外周血CD4+/CD8+T細胞比值,提高CD4+/CD25+調節(jié)性T細胞水平[8]。
4 治療干燥綜合征
蔡氏以白芍總苷聯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
謝氏以白芍總苷聯合氯沙坦甲治療慢性腎炎蛋白尿33例,結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、左旋甲狀腺素誘導所致的心肌重構的影響,結果表明白芍總苷具有一定的抗心肌重構作用[12]。
8 治療掌跖膿皰病
賈氏以阿維A聯合白芍總苷治療掌跖膿皰病30例,結果有效率87%,明顯高于對照組(68%),差異顯著(P
9 脂質體和注射制劑實驗研究
李氏以逆向蒸發(fā)法研究制備了白芍總苷的脂質體制劑,獲得了平均粒徑為498nm的圓球狀單室脂質體,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,白芍總苷的臨床應用與劑型拓展,擴大了中藥白芍的應用領域。隨著應用與研究的深入,白芍將更好地為人類健康作貢獻。
參考文獻:
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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(明膠和膠原)以及聚(β-羥基酸)等,這些物質可在相應的酶作用下降解。對大多數生物降解材料,特別是合成的聚合物材料,水解是降解的主要模式;聚合物化學鏈類型、pH值、共聚物組成和吸水率可影響其水解反應。聚合物降解過程中伴隨著一些物理和化學過程,如齊聚物或單體的結晶、pH值改變、分子量減小、機械強度下降、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;這些因素是相關的,但不一定具有相同的動力學過程。如聚(L-乳酸)降解過程中拉伸強度很快降低,而降解需要相當長的時間;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也不盡相同,不同聚合物降解和腐蝕參數不同。盡管如此,降解過程和影響因素還是有規(guī)可循的。
1.1 化學鍵類型對降解的重要性聚合物主鏈化學鍵類型決定其水解速率。根據聚合物水解動力學數據,或以低分子量化合物(含有聚合物相同鍵型)水解動力學數據為根據,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,相鄰基團位阻效應和電場效應也影響降解過程。
1.2 pH值對降解的影響pH值通過催化作用影響降解速率,多數聚合物都進行過pH值對降解影響的研究。例如,不同pH值下脂水解反應速率可相差幾個數量級,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度與環(huán)境pH值密切相關;在中性介質中強度最高,而在高pH值和低pH值環(huán)境降解較快,低pH值時降解產生羧酸,使pH值進一步下降,形成自催化降解。應用酸性或堿性賦形劑可控制聚合物水解速率,也可由內部pH值調整聚合物降解速率。
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晶和玻璃化轉變溫度等性質。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是水與含官能團的活潑鍵之間的雙分子反應,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。
2 生物可降解材料的應用前景可降解材料除上述品種已在醫(yī)學中應用外,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。美國公共機構復審委員會(IRB)和美國食品藥物管理局(FDA)已批準在美國33家醫(yī)院使用聚酐與亞硝基脲(一種抗腫瘤藥物)結合的藥片。在腦腫瘤手術后將此藥片埋植在手術部位,可有效提高藥物濃度,殺傷局部殘存的腫瘤細胞?,F已有100多名患者接受此項治療,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。該材料降解產物既能刺激免疫反應又同時在較長時間內釋放抗原。現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。同時,作為抗原倉庫,在小鼠實驗中已取得滿意結果。近年在遺傳工程領域合成了許多使人感興趣的具有藥理學活性的多肽。但多肽和大分子藥物經口服無效?,F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30天。FDA已批準將該多肽控制釋放系統用于臨床。近年該系統用于前列腺癌治療,用于胰島素、生長素和血管形成刺激因子的控制釋放,類似的釋放系統也正用于子宮內膜異位和其它疾病的治療。在組織工程學領域可降解材料的應用有飛速的進展。如用聚乳酸等材料制備的新生軟骨、角膜上皮細胞在聚乙烯醇材料上種植、聚羥基乙酸表面胚胎上皮細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,生物工程中的細胞外基質,顯示出其巨大的應用前景。目前研究主要側重在轉基因菌株生產成本較低的聚β羥基丁酯(PHB)使生產費用更加低廉。綜上所述,生物可降解材料具有廣泛的應用和發(fā)展前景,在未來的10年將涉及醫(yī)學的各個領域,并將取得突飛猛進的發(fā)展。進一步深入研究生物降解材料及其降解產物,研究其結構特征、性質、轉歸以及對機體的影響,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科的進一步發(fā)展。
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篇6
【關鍵詞】鉭鈮行業(yè);發(fā)展現狀;前景
1 我國鉭鈮在國民經濟中的地位及目前的發(fā)展現狀
稀有金屬材料技術是新世紀材料科學與工程領域中最受重視的學科之一,是高新技術發(fā)展關鍵材料,鉭鈮新材料在其中扮演著重要的角色?,F代高科技諸如信息技術、新能源技術、空間技術、生物技術、超導技術等發(fā)展都與稀有金屬材料尤其是鉭鈮新材料息息相關。鉭鈮新材料在高科技領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域拓展;其次,硬質合金的切削工具朝著超硬、微精尖方向發(fā)展,應用市場預計將保持穩(wěn)步攀升態(tài)勢;再次是鉭鈮應用在航空航天工業(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)達國家外,第三世界國家也有了需求。特別超導材料將大量用于磁體材料以及高新計算技術等,并正在進一步拓展,鉭鈮材料的新應用還將不斷被開發(fā)。依據世界高科技產業(yè)發(fā)展的進程,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。當前鉭鈮新材料應用的相關高技術產業(yè)領域包括電子、精密陶瓷和精密玻璃工業(yè);電聲光器件;硬質合金,宇航及電子能工業(yè);生物醫(yī)學工程;超導工業(yè);特種鋼等產業(yè)。
中國鉭鈮工業(yè)從20世紀50年代中期的基礎研究起步,20世紀60年代逐步開始采選、冶煉、加工以及應用的生產,初期冶煉、加工生產規(guī)模、技術水平、產品檔次和質量狀況與發(fā)達國家比較相差甚遠。自20世紀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。呈現出快速發(fā)展的態(tài)勢。進入21世紀,中國鉭鈮工業(yè)表現出企業(yè)增多、產能增加、技術提升、產品更新、質量改進、應用擴展、環(huán)境改善等新特點,在國際鉭鈮行業(yè)的地位進一步提高,市場格局也發(fā)生了新的變化。經過60年的發(fā)展,已經實現了“從無到有、從小到大、從軍到民、從內到外和由弱到強的轉變,逐步形成了鉭鈮金屬從采礦、選礦、冶煉、加工到應用的具有自主知識產權的較完整的工業(yè)體系,冶煉、加工工藝技術不斷創(chuàng)新,生產裝備持續(xù)更新改造并日趨完善,產業(yè)隊伍和生產規(guī)模快速壯大和發(fā)展,中國鉭鈮工業(yè)開始進入了世界大國的行列。2008年各種產品的總產能已占世界的30%以上,短期內將很快超過50%,80%以上產品出口國外。到2008年末,具有一定規(guī)模的企業(yè)單位數量從上世紀末的16家增加到25家,從業(yè)人數達5535人,其中科技人員1845人,行業(yè)總資產達35億元,行業(yè)年銷售收入33億元,產品門類達40個系列200多個品種,年生產能力折金屬鉭近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,產品的質量和檔次大幅提高。2008年,中國鉭金屬產量超過600噸,占世界總產量1835噸的30%以上;鈮折合金屬產量1000噸。[2]
2008年下半年以來,受全球金融危機影響,世界電子行業(yè)出現蕭條,鋼鐵企業(yè)大幅減產,對我國鉭鈮工業(yè)產生較大影響,這種影響一直持續(xù)到2009年,產量和出口下降,價格與2008年年底的最低水平基本持平,效益下滑,多數企業(yè)處于虧損狀態(tài)。面對嚴峻的全球經濟形勢,我國鉭鈮行業(yè)以市場為導向,堅持技術創(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。據統計,僅在2012年,我國鉭鈮行業(yè)就實現了近60億元的銷售收入。[3]
2 鉭鈮行業(yè)目前的主要產品及功能性能
目前鉭鈮行業(yè)中的主要產品有鉭粉(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、鈮及其合金超導材等。
鉭粉和鉭絲是制造鉭電容器的關鍵材料。廣泛地用于手機、計算機、數碼產品、汽車和航空航天電子等領域,全世界60%左右的鉭用于制造鉭電容器。鉭、鈮靶材用于半導體裝置和液晶顯示技術,氧化鈮、鈮粉、鈮絲用于制造陶瓷電容器和鈮電容器,鈮絲主要用于生產高強度低合金鋼、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超合金,超合金是航天航空發(fā)動機、陸基氣流渦輪發(fā)動機、現代武器、惡劣工業(yè)環(huán)境設施的重要結構材料。用碳化鉭、碳化鈮等硬質合金制造的刀具、鉆具等工具能經受近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)質耐酸和耐液態(tài)金屬腐蝕的材料,在化學工業(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堆包殼材料和高能物理超導裝置,同時,鉭是理想的生物適應性材料,被廣泛應用于醫(yī)學外科手術之中。
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、高新技術產品開發(fā)能力不足、產業(yè)發(fā)展缺乏規(guī)劃、指導和調控等諸多問題。但隨著各應用領域的進一步拓展,隨著國家對民族鉭鈮工業(yè)的高度關注和落實科學發(fā)展觀的要求,中國鉭鈮工業(yè)一定能站在促進整體進步發(fā)展的高度,主動應對發(fā)展進程中的矛盾和問題。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)都在推行全球經濟一體化和綜合化,積極開拓市場,提高市場占有率。實施鉭、鈮主要產品的技術開發(fā),將大大提高我國鉭、鈮系列產品的技術水平和國際競爭能力,確立我國民族產業(yè)在鉭、鈮領域的國際競爭中三份天下有其一的局面。
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篇7
關鍵詞:等離子體 浸沒與注入 應用 技術
1 等離子體浸沒離子注入技術
等離子體俗稱物質存在的第四態(tài),是指在一定強度的電場作用下,氣體中的原子受到激發(fā),內部帶點粒子發(fā)生加速運動相互碰撞后進行能量傳遞,最后電離放電而形成的一種物質。等離子體在常規(guī)條件下是不可能產生的,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用領域,也是目前運用比較多的一種表面改性處理技術,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構,達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。將樣品置入實驗真空室內,并安裝在特定需要的位置,當真空抽至所需要求時,將工作氣體通入真空室內,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處于彌漫狀態(tài),因此可以達到樣品完全浸沒氣體的目的。向樣品表面施加負脈沖偏壓,等離子體在負偏壓的電場作用下,電子向真空室壁運動,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,達到了樣品表面注入離子的目的。
與傳統的離子注入技術相比,PIII有著獨特的優(yōu)點。在實驗過程中不需要旋轉樣品,因為在真空室內形成的等離子是屬于彌漫型,能達到360°浸沒與注入的效果;可以加工形狀復雜的樣品;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)生結合形成新的金相組織結構,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,化學及機械性能。
2 等離子體浸沒離子注入技術的應用
1987年,rad教授在美國提出了PIII技術,運用至今,已有多年歷史,并是當前表面改性的熱點,以其設備簡單、效率高、成本低的特點廣泛應用于各種領域。其中,運用最多的是對材料的表面改性領域中,以此提高材料表面的磨損性能。
目前,我國已經提供了多種離子的浸沒與注入設備,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行PIII技術處理后,研究其耐磨性能,發(fā)現其使用壽命提高了三倍以上。劉洪喜等人使用PIII技術在9Cr8軸承鋼表面進行不同工藝的氣體、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,結果發(fā)現經過PIII技術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表面進行PIII技術改性,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對基體表面進行氮離子注入后的改性效果,分析表明,利用這種技術處理后可以使Ti6Al4V樣品表面的顯微硬度提高80%,摩擦系數降到0.16,表現出抗磨損性能顯著提高。王鈞石采用PIII技術對45鋼進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在T225NG鈦合金材料表面制備了Ti-N/Ti復合薄膜,并進行各種性能分析,結果顯示改性材料表現出較好的耐磨性能。另外,宋教花等人使用金屬等離子體浸沒離子注入技術在Si基體上進行動態(tài)離子束增強沉積NbN膜,制備的薄膜結構致密,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對純鐵進行表面改性以改善純鐵的耐腐蝕性和生物相容性,分別進行對純鐵進行高壓低頻、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,研究結果發(fā)現,特定工藝下處理的純鐵樣品表現出優(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在工業(yè)純鐵上進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構、成分及性能的影響,結果表明,樣品表面的硬度、耐磨性和耐腐蝕性顯著提高。
3 小結
目前,等離子體浸沒離子注入技術在等離子研究領域已成為了熱點話題之一,它以其獨特優(yōu)勢和特點被廣泛應用于材料表面磨損的性能改善,但其具體應用操作技術仍有待進一步改善,并對其進行深入研究,以找出PIII技術在應用過程中所存在具體問題及應對策略。
參考文獻:
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篇8
統計學論文2300字(一):統計學方法的發(fā)展及其在大數據中的應用論文
【摘要】現階段,統計學方法在我國企業(yè)管理中有廣泛應用。本文嘗試對統計學方法的誕生以及發(fā)展情況進行了簡要的分析,同時還對統計學方法在現今大數據時代的應用情況進行了探索。
【關鍵詞】統計學方法發(fā)展大數據應用
對于統計學方法來說,誕生的最初只是為了進行單純的計數以及描述,隨著統計學方法的不斷發(fā)展,其所涉及到的內容更加多樣化。在統計學家以及各個領域專家的不懈努力之下,統計學方法正在不斷的進步以及完善,在實際應用的過程中也發(fā)揮出了較為理想的效果。在現階段大數據的時代背景之下,對統計學進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)展起到促進作用。
一、統計學基本發(fā)展探析
對世界統計學的發(fā)展情況進行分析,會發(fā)現,其與科學界的發(fā)展趨勢較為類似,隨著統計學的不斷完善,也開始與其他科學進行融合發(fā)展。對統計學進行總結,可以發(fā)現,其主要具備兩個基本結合趨勢,即與實質性學科結合的趨勢以及與計算機學結合的趨勢。對于統計學來說,其與經濟學結合發(fā)展我國有廣泛的應用,并且產生了經濟統計這一專業(yè);而統計學與教育的結合產生了教育統計。對于這些分支學科來說,其具有雙重屬性。一方面是統計學的分支;另一方面是實質性學科的分支。隨著計算機信息技術的不斷發(fā)展,其運算能力不斷提升,這也使得大規(guī)模的統計調查工作在實際展開的過程中取得了理想效果,不僅保證了數據計算的準確性,同時也保證了計算的高效性。因此,在進行統計學技術研究發(fā)展的過程中,與計算機技術的深入結合應用是重要發(fā)展途徑。通過對計算機軟件的有效應用可以使統計計算過程中一些疑難的部分得到有效解決,同時也使得統計計算的展開更加方便。從現階段我國經濟類統計專業(yè)的教育情況來看,一方面在對統計方法進行創(chuàng)新教育,另一方面在對學生利用商品化統計軟件包裝能力進行提升。由此我們可以看出,在今后統計學的發(fā)展過程中,勢必不能離開計算機技術的支持。在今后統計學相關專業(yè)的教育過程中,應該對學生的計算機程序設計以及利用能力進行培養(yǎng)提升,使得在展開統計工作的時候可以通過統計模型的編程來實現。
二、統計學方法在大數據中的應用趨勢
(一)統計學方法及相關領域的動態(tài)分析
目前,國內外對統計學都有較為廣泛的應用,主要應用在教育行業(yè)、生產制造行業(yè)以及企業(yè)管理當中,取得了較為理想的應用效果。根據CNKI數據庫中統計方法、機器學習分布情況可以看出,在機器學習領域的論文數量從2013年以后一直呈現出持續(xù)增長的勢頭,并且在2016年超過了統計方法領域的論文數量。由此可以說明,我國在機器學習領域的發(fā)展速度正現出穩(wěn)定提升的趨勢,反映了我國在大數據領域研究方面越來越深入,所應用的研究方法也開始呈現出多樣化的特點。從總體上來看國內在統計學方法研究過程中已經取得了階段性的成果,并且其所面臨的拐點與國家上的統計學發(fā)展拐點基本保持一致,大概都是在2013年開始對大數據以及將其學習等方面有了深入的探究,并且開始逐漸取得突破性的成果。而機器學習方法的論文數量都是在2016年開始超過統計方法的論文數量。但是與此同時,我們也看出其差異性也很明顯,國內在統計方面研究的論文以及在機器學習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,并且這種差距呈現出了持續(xù)性的特點,這也使得我國在這兩個領域方面還有很大的發(fā)展空間。
(二)統計學方法及相關領域研究方向分析
經過對CNKI數據庫中的統計方法以及大數據領域期刊論文分布情況進行分析之后,可以看出,統計方法領域中出現頻次最高的是“統計分析”以及“數理統計”、“人工智能”;在大數據領域出現頻次較高的是“云計算”、“圖書館”以及“物聯網”等關鍵詞。通過上述關鍵詞來看,其所涉及到的內容都是反映當前我國統計以及大數據技術所研究的重點以及熱點,同時我們也可以看出,現階段我國在統計與大數據領域方向的研究存在著一定的重合。在進行的數據研究的時候,需要應用到統計學方法,同時統計學方法在利用的時候往往也需要與大數據進行結合。
(三)統計學方法的發(fā)展展望
有數據的地方勢必就會涉及到統計學。從17世紀開始,國勢學派以及算數學派的爭論到今天大數據計算、計算機技術的相互作用,使得統計學的內容正在不斷完善,并且其應用領域也在不斷擴大,隨著大數據時代的來臨,使得傳統的統計學發(fā)展方向發(fā)生了一定轉變,開始從小樣本的統計推斷分析走向大數據量的挖掘分析,從而使其所掌控的數據量不斷提升。在未來統計學方法發(fā)展的過程中,應該注意將統計學與新的數據思維相結合,從而產生一種新型的、應用范圍更廣的大數據算法。從現階段我國大數據方法創(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據統計學方面還有很大的進步空間?,F階段,國內的大數據研究更多的是停留在信息化產業(yè)上,與其他行業(yè)的融合發(fā)展趨勢尚且不明顯,這也使得信息服務以及數據產業(yè)的創(chuàng)新發(fā)展受到了一定影響。在今后統計學發(fā)展的過程中,其研究熱點勢必會從數據分析以及數據發(fā)掘向算法方向轉移,這樣也使得大數據技術與統計學方法二者之間的聯系更加緊密。
結束語
綜上所述,我國統計學方法在今后發(fā)展過程中應該充分考慮到實際需求,積極適應時代變化,現階段大數據時代已經全面到來,并且大數據技術在我國有廣泛應用,在實際應用的過程中取得了較為理想的效果。將大數據與統計方法進行結合可以使統計學方法的作用得到更好的體現,也使得統計學方法不斷的進步以及拓展,在大時代背景之下,其功能性得到了更加充分的展現。
統計學畢業(yè)論文范文模板(二):線上線下混合式教學在生物統計學教學中的實踐與研究論文
[摘要]為提升生物統計學課程的教學水平,針對傳統生物統計學教學中的局限,分析和實踐基于線上網絡教學+線下面授教學的混合式教學模式在生物統計學教學中的應用策略和方法。實踐表明,通過線上+線下的互動與教學,能激發(fā)學生學習的興趣與動力,豐富生物統計學的教學形式與內容,促進生物統計學教學質量的提升。
[關鍵詞]線上線下;混合式教學;生物統計學;實踐
[作者簡介]嚴明(1981—),女,重慶人,博士,講師,研究方向:生物技術。
[中圖分類號]G642[文獻標識碼]A[文章編號]1674-9324(2020)25-0273-02[收稿日期]2020-03-18
生物統計學是生物醫(yī)學類專業(yè)的必修課程,學生通過學習本課程掌握實驗設計的原理和方法,并學會對實驗數據進行統計分析和處理。然而,生物統計學涉及到大量基礎理論,單純通過教師講解,學生理解度較低,學習效果不佳。如何在有限的課時內,改革傳統的以講授為主的教學方式,有效提高教學效果是生物統計學教學亟待解決的難題。
近年來,隨著互聯網信息技術的發(fā)展,一種基于線上網絡教學+線下面授教學的混合式教學模式應運而生。該模式可避免傳統教學模式中以教師為主導,學生學習主動性差的缺點,又可克服學生完全在線學習缺乏監(jiān)管、學習效果不佳的困難。本文嘗試將混合式教學方法運用到生物統計學教學中,以期在有限的教學時間內最大限度實現教學目標,提升課程教學效果。
一、線上線下混合式教學的概念及內涵
線上線下混合式教學是一種新興的教學模式,授課教師利用網絡教學平臺向學生提供教學視頻和課件等教學資源,并設置作業(yè)、調查等互動模塊,學生利用課外時間自主完成學習任務,并通過平臺與教師交流。在線下課堂,教師根據學生在線學習的情況,對疑難問題進行有針對性的講授,幫助學生理解、掌握教學難點。
線上線下混合教學模式打破了教學的時空限制,學生可以靈活安排學習時間,通過學習在線資料提出問題,并帶著問題進行課堂學習,有效提升學習效率。線上線下混合教學還可幫助教師動態(tài)掌握學生學習情況,生成客觀的過程性評價材料,并豐富課程的教學形式,拓寬教學路徑,因此正逐漸成為高等教育領域的一大趨勢。
二、生物統計學課程教學面臨的困境
1.教學時長受限。目前,本校生物統計學面向生物醫(yī)學工程和醫(yī)學信息工程專業(yè)開設,每學期共32個課時。由于教學內容抽象,而且學生要通過大量實踐才能掌握統計學原理在生物研究中的應用,因此,教學難度高,課堂教學時間很難滿足教學需求。
2.教與學不同步。傳統教學模式下,教師與學生之間的溝通以課堂為主,教師按照教學安排按部就班地進行教學,對學生需求重視不足;學生缺乏主動反饋的意識,教師很難掌握學生的真實學習狀況,教與學處于不同步狀態(tài)。
上述困境對如何拓展教學時間,完成課程教學并指導學生學以致用提出了新的挑戰(zhàn)。
三、線上線下混合式教學在生物統計學教學中的實踐探究
1.構建線上教學平臺,實現課前線上自主學習。授課教師首先以超星泛雅平臺和學習通APP為依托構建線上教學平臺。教師在平臺上將課程每章的重難點列示出來,搭建課程框架體系,并上傳包括課件和教師根據課程知識體系錄制的教學視頻等資料。教學視頻時長控制在15分鐘以內,并保證精煉、易懂,讓學生不會因視頻過長而放棄觀看,提高學習時效。同時,在教學平臺提供視頻配套的課件資料,方便學生下載并配套觀看。教師還在平臺設置了視頻彈幕問答和闖關式章節(jié)測試,學生通過答題和測試后才能進入后續(xù)章節(jié)的學習。
在教學實踐中發(fā)現,線上教學平臺還可以為理論教學提供良好的拓展實踐平臺。教師可以在線上平臺提供實驗設計及實驗數據分析的實例供學生練習,實現對課時壓縮的有效彌補。學生普遍反映網絡教學平臺十分有利于自主學習,尤其是遇到知識難點時,學生可以通過反復線上觀看教學視頻來幫助理解,能達到較好的學習效果。
此外,線上教學平臺可以通過視頻回放次數、測試完成程度等數據統計幫助教師了解學生之間的差異性,既方便教師掌握學生學習狀態(tài),分析存在的問題,也為線下課堂教學提供依據,在后續(xù)教學中因材施教,滿足不同層次學生的個性化學習需求提供依據。
2.線下檢測自主學習效果,實施針對性教學。采用線上線下混合模式教學,課堂教學的任務發(fā)生轉移。教師要集中精力對知識點進行梳理和歸納,并針對重難點以及學生在線上學習過程中的困難進行答疑解惑和查漏補缺。在教學實踐中,為完成上述任務,在每個章節(jié)的線上學習完成后均安排答疑和小組討論,讓每位學生通過多種方式修正和完善遺漏或理解錯誤的知識點。全部授課結束后,授課教師向學生發(fā)放了關于教學效果的調查問卷,結果顯示,78.2%(18/23)的學生認為采用混合式教學方法可以把重要知識點學透,在課堂上有更充裕的時間進行消化吸收,更有利于教學內容的掌握。
在線下教學中,教師還對教學場景進行了編排和優(yōu)化。教師提供具體的實驗案例,并以某一具體實驗案例(如抗癌藥物篩選)為背景貫穿整個課程教學始終,模擬真實實驗場景,讓學生從實驗參與者的角度設計實驗流程、整理實驗數據、統計分析和解讀呈現的全部流程。幫助學生實踐生物學研究提出假說—實驗驗證—得出結論的基本流程,理解生物統計學對生物學研究的重要指導作用,培養(yǎng)學生知識遷移、應用和分析并解決科學問題的能力。
3.課后回顧學習并提升。在課堂教學完成后,師生的教學活動都還沒有結束。教師要對線上線下教學過程中容易出現的問題進行整理總結,并將解決方案到網絡平臺,供學生回顧性學習。學生要對課堂上遇到的問題,搜集學習資料進一步思考和鞏固。教師還要對學生課后學習情況進行挖掘,并根據學生的不同情況進行個性化的學習支持。對于有困難的學生,教師要單獨輔導和監(jiān)管,幫助學生完成課程學習;對于學有余力的學生,可以鼓勵學生走進實驗室,跟隨教師的科研工作,完成真正的動手實踐,實現素質提升。最終通過師生配合,完成對課程教學效果的提升。
4.教學考核。由于教學形式發(fā)生變化,課程的教學考核模式也要隨之做出調整和改變。在實踐中,教師改變傳統的期末考核模式,充分利用線上線下教學記錄,實現全過程考核??荚嚦煽儼W絡平臺學習考核(25%)、線下課堂表現(25%)和期末閉卷考試(50%)三部分。其中網絡平臺學習考核由系統根據學習時間、頻率以及測試情況生成;課堂表現根據學生聽課及參與討論情況,綜合學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,更加側重于學生的平時學習積累和實踐能力的培養(yǎng)。因此,可避免學生“突擊考試”的僥幸心理,促進學生向平時主動學習轉變,更符合現代教學模式和人才培養(yǎng)的需求。
篇9
國務院提出,到2020年,把節(jié)能環(huán)保、新一代信息技術、生物、高端裝備制造產業(yè)發(fā)展成為國民經濟的“支柱產業(yè)”,把新能源、新材料、新能源汽車產業(yè)發(fā)展成為國民經濟的“先導產業(yè)”。支柱產業(yè)的總量規(guī)模將強于先導產業(yè)。
產業(yè)規(guī)模的迅猛增長,有望推動新興產業(yè)成為中國資本市場的“黑馬搖籃”。有機構測算,未來10年,如果七大新興產業(yè)對GDP的貢獻率實現15%的規(guī)劃目標,其規(guī)模增速有望達到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構觀點,發(fā)現占據產業(yè)鏈關鍵環(huán)節(jié)和掌握核心技術的企業(yè)最具價值,各個細分領域的龍頭最值得關注。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:新興產業(yè)排頭兵
其后是一條長長的產業(yè)鏈,重點子行業(yè)在新型平板顯示、北斗導航、信息安全等領域。
1 在“十二五規(guī)劃建議”中,新一代信息技術被排在首位。隨著IT技術的不斷升級和應用范圍的持續(xù)擴大,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業(yè)鏈,包括信息網絡基礎設施、新一代移動通信、下一代互聯網核心設備、智能終端、三網融合、物聯網、云計算、集成電路、新型顯示和高端軟件及服務器。
在重點子行業(yè)中,新型平板顯示產業(yè)從上游的材料、設備,到下游的電視、“筆記本”、手機、顯示屏等市場空間巨大。手機觸摸屏滲透率猛增,1PAD風靡全球,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。長信科技是國內最大的ITO導電玻璃生產商,該公司的ITO玻璃、電容式觸摸屏有望在2011年提前達產,將成為未來兩年業(yè)績成長的新動力。
另一個值得關注的子行業(yè)是北斗導航領域。北斗導航是全球四大衛(wèi)星導航系統之一,目前國內市場規(guī)模20億元。據發(fā)改委規(guī)劃,到2020年,北斗系統的市場容量將達到1000億元,未來10年年均復合增長率接近5096。四維圖新已經建成了覆蓋全國的高端導航電子地圖數據庫,是中國第一、全球第五大導航電子地圖廠商。作為目前國內唯一具備芯片、終端、元器件生產一體化生產的企業(yè),國騰電子承擔了兩項核高基項目并具有運營的資質,有望成為產業(yè)增長的龍頭。同時,信息安全領域的啟明星辰、衛(wèi)士通,物流網領域的遠望谷,三網融合與創(chuàng)意產業(yè)相關聯的華誼兄弟、奧飛動漫等,都是市場密切關注的投資標的。
節(jié)能環(huán)保:資金投入和政策支持是核心推動力
涵蓋6大重點領域,名企和細分行業(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?!笆濉逼陂g,我國環(huán)保投資額預計將達31萬億元,環(huán)保產值將有望超過2萬億元。
據悉,國家發(fā)改委的《節(jié)能環(huán)保產業(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建設能力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施18億千瓦,開展重金屬污染治理示范試點;支持建設一批清潔生產的示范工程。
碧水源、萬邦達是水處理中的名企,固廢處理龍頭桑德環(huán)境在行業(yè)內實現了業(yè)務的全覆蓋,電子垃圾處理龍頭的格林美能實現鈷鎳二次循環(huán)利用,九龍電力的脫硝催化劑生產線和核廢料處理工藝均是國內獨有的,龍凈環(huán)保、三聚環(huán)保是工業(yè)脫硫脫硝領域的重點企業(yè),合康變頻、英騰兒分別是高壓和中低壓變頻產品的領先制造商,泰豪科技是建筑節(jié)能產業(yè)龍頭,龍源技術在電廠節(jié)能點火領域處于領先地位。
高端裝備制造:五大領域市場表現各不同
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”的偉大轉變。國務院明確了未來高端裝備制造的五大重點領域,包括航空裝備、衛(wèi)星制造與應用、高鐵及城市軌道交通裝備、海洋工程裝備和智能制造裝備。
高鐵是現在市場上最熱的概念。我國的高鐵建設剛開始進入高速增長期,城際、城軌、地鐵都在爆發(fā)式增長。預計到2016年,我國將新建軌道交通89條,總建設里程2500公里,到2020年將達到5000公里。
高鐵概念的春風中,中國南車和中國北車兩只“白馬”早已奮蹄疾飛,機車軸制造龍頭晉西車軸近期股價表現出色,而業(yè)務重點轉向車軸和車輪片的太原重工則似乎剛剛啟動。占據鐵路微機信號檢測和列車調度系統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。
航空裝備領域,西飛國際、中航精機受益于干支線飛機和通用飛機發(fā)展。中國衛(wèi)星、北斗星通受益于衛(wèi)星及應用產業(yè)發(fā)展。海洋工程裝備領域,中國船舶、中集集團、海油工程、中海油服值得關注。智能制造裝備的重點個股有沈陽機床、陜鼓動力等。從目前股價走勢看,前兩個領域步入調整期,已是昔日黃花;后兩個領域仍有潛力可挖。
生物產業(yè):高估值風險正在釋放中
3大領域早就被市場聚焦,產品和技術上的創(chuàng)新或是個股爆發(fā)的催化劑。
4 最新的新興產業(yè)領域劃分中,生物產業(yè)涵蓋了生物醫(yī)藥、生物育種和海洋生物技術產品3個領域。生物技術進步事關人類發(fā)展,涉及到農業(yè)生產、糧食食品、醫(yī)療保健等諸多民生大計。
到2015年左右,生物產業(yè)總產值將達到l5萬億元,其中現代生物產業(yè)產值達到8000億元。2020年,全國生物產業(yè)增加值突破2萬億元,占GDP比重達到4%以上。
生物醫(yī)藥領域,國家提出大力發(fā)展用于重大疾病防治的生物技術藥物、新型疫苗和診斷試劑、化學藥物、現代中藥等創(chuàng)新藥物大品種,提升生物醫(yī)藥產業(yè)水平。生物醫(yī)藥類上市公司眾多,且白馬股也不在少數,包括華北制藥、恒瑞醫(yī)藥、華蘭生物、雙鷺藥業(yè)、浙江醫(yī)藥、片仔癀、天壇生物、天士力、云南白藥,等等。
同時,先進醫(yī)療設備、醫(yī)用材料等生物醫(yī)學工程產品的研發(fā)和產業(yè)化也備受關注,促進規(guī)?;l(fā)展帶來的盈利預期極具誘惑力。重點公司有樂普醫(yī)療、魚躍醫(yī)療。
糧食問題是關系國家安全和民生的大事,生物育種產業(yè)也將受到重點扶持。國家提出積極推廣綠色農用生物產
品,促進生物農業(yè)加快發(fā)展,推進生物制造關鍵技術開發(fā)、示范與應用。生物育種作為獨特的農業(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險仍未充分釋放。
市場對海洋生物技術領域的關注度較小,投資思路可放在新產品研發(fā)和產業(yè)化上。東方海洋、獐子島、開創(chuàng)國際等可以長期關注。
生物產業(yè)的3大領域備受市場關注,但目前股價風險較高。高估值需要穩(wěn)定業(yè)績的支撐,同時,產品和技術上的創(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,只是建設周期較長。適應新能源發(fā)展的智能電網運行體系建設被提上日程。
5能源是國民經濟的發(fā)動機,新能源開發(fā)決定著未來經濟的自,因此,市場把新能源概念炒作得登峰造極。綜合機構的觀點看,今后重在把握能源開發(fā)的關鍵環(huán)節(jié)和掌握核心技術的企業(yè)。
根據《十二五可再生能源發(fā)展規(guī)劃》,到2015年,我國的風能、核能、太陽能等發(fā)電裝機容量,將分別達到15億千瓦、8000萬千瓦和2000萬千瓦。這將為相關行業(yè)的設備和施工商帶來巨大商機。
核電是新能源領域的重頭戲,預計“十二五”期間將是核電領域工程開工的高峰期。中科科技、沃爾核材等的股價經過快速拉抬后,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,備受機構關注。
2011年,智能電網進入二次建設高峰,適應新能源發(fā)展的運行體系建設被提上日程。電力自動化市場龍頭國電南瑞、變電站母線保護龍頭長園集團等個股股價曾經持續(xù)攀升,而直流電龍頭許繼電氣的資產注入、智能電網等概念,仍待市場發(fā)掘。
太陽能領域,將加快推廣太陽能熱利用技術,開拓多元化的太陽能光伏光熱發(fā)電市場。重點上市公司有南玻A、風帆股份、拓日新能、孚日股份等。風電技術裝備水平仍待提高,規(guī)?;l(fā)展還需有序推進,金風科技和華銳風電在風電行業(yè)聞名遐邇。
生物質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、榮華實業(yè)。
新材料:新興產業(yè)奠基石
核心投資價值在于技術壁壘和規(guī)模優(yōu)勢,重點領域包括稀土功能材料、合金結構材料、高性能纖維材料。
6新材料的應用幾乎可以滲透到國民經濟的各個領域,也是戰(zhàn)略性新興產業(yè)的奠基石。醫(yī)用、環(huán)保、電子信息、建筑、化工等領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,細分應用領域達到12個以上,涉及上市公司近百家。
技術壁壘和規(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、合金結構材料、高性能纖維材料等,都是值得關注的重點領域。
稀土功能材料、高性能膜材料、特種玻璃、功能陶瓷、半導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)的出路已經不是簡單的資源開采,重點在于稀土功能材料的研發(fā)和應用。因此,永磁材料供應龍頭寧波韻升值得長期關注。
合金結構材料中,高品質特殊鋼、新型合金材料、工程塑料等是重點。寶鈦股份占據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)是國內最大的鎢鉬產品生產和出口企業(yè),紅寶麗是異丙醇胺等生態(tài)環(huán)境材料產品領先制造商,煙臺萬華是國內MDI制造龍頭企業(yè)。其他重點公司還有大冶特鋼、金發(fā)科技、普利特等。
高性能纖維及復合材料領域,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企業(yè)、國際炭素四強企業(yè),具有15萬噸以上的炭素制品產能。煙臺氨綸現有間位芳綸年產能4300噸,是世界第二大、國內第一大間位芳綸生產企業(yè)。
國家還提出開展納米、超導、智能等共性基礎材料研究。受益的上市公司有博云新材、愛仕達等。
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,配件領域的資產重組值得重點關注。
7 新興產業(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了成本的約50%、1596和20%。目前鋰電池的可用性最強,但鋰電池的最大問題在于成品率低、電池一致性差,國內還面臨隔膜、六氟磷酸鋰等關鍵原材料需要進口的問題。電池領域值得關注的上市公司,有杉杉股份、當升科技、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域也備受關注,大型央企紛紛在充電站市場展開“圈地運動”,充電設備商將受益于投資的加速。國內最大的直流操作電源制造商奧特迅,最為惹人眼球。
篇10
關鍵詞:電氣工程及其自動化專業(yè);電力工程信號處理及應用;精品課程;建設實踐
信號處理技術是隨著信息學科和計算機學科的發(fā)展而快速發(fā)展的一門學科,它的重要性日益在各個領域的應用中彰顯出來。[1]隨著信息技術的不斷發(fā)展和信息技術應用領域的不斷擴展,“數字信號處理”課程已經從電子信息工程類專業(yè)的專業(yè)基礎課程擴展成電子信息、自動控制、電子技術、電氣工程、計算機技術、生物醫(yī)學工程等眾多電類專業(yè)的專業(yè)基礎課程。電氣系統和自動化系統都廣泛地涉及信號分析和處理技術,自動化系統中按一定的控制規(guī)則得出的控制信號,系統狀態(tài)的估計,控制對象數學模型的確定,系統測量噪聲的剔除,直至自適應控制、智能控制等都通過信號的分析與處理來實現。電力系統的故障分析和診斷、電力系統的微機保護,諧波抑制等更是信號分析與處理技術直接應用的例子。隨著電力系統的進一步發(fā)展,信號處理技術對它的作用和影響必將越來越大。昆明理工大學電力工程學院就是在信號處理技術日益重要的前提下率先開設了“電力工程信號處理及應用”國家級精品課程。[2]在不突破總學時的前提下,根據人才培養(yǎng)要求以及各門課程所包含的知識結構、層面和相互關聯,對原有課程進行科學地整合和取舍,拓寬課程設置范圍,并適當增加反應科學技術發(fā)展的新知識。
一、課程內容改革的必要性
“數字信號處理”課程在電氣工程專業(yè)的教學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。它的教學目的是讓學生掌握信號和線性系統分析的基本理論、基本原理和方法,能夠在后續(xù)課程的學習和工作中靈活應用這些方法解決學生遇到的問題。它在電氣電氣工程專業(yè)的教學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?!皵底中盘柼幚怼笔峭ㄐ藕推渌娮与姎夤こ虒I(yè)本科生的專業(yè)基礎主干課程,課程主要內容為:離散時間信號和系統在時域、頻域和z域的分析;離散傅里葉變換的概念、計算及其應用;信號的取樣理論及其應用;數字濾波器的結構、設計原理和常用數字系統;數字系統的有限字長效應分析等,內容涉及大量的數學課程。對于電氣工程專業(yè)來說,系統的時域、頻域、復頻域分析方法和設計方法等內容在其他的課程中都有涉及,傳統的“數字信號處理”課程中信號與系統部分的內容并重就造成了教學內容之間的重疊,很容易導致知識體系的混亂。而且電氣工程專業(yè)開設的“數字信號處理”課程并沒有強調其在電力系統中的應用,大部分都是大篇幅講述數學內容,學起來沒有針對性,更加不懂得應用在所學的專業(yè)知識上。所以對于電氣工程專業(yè)“數字信號處理”課程內容的改革迫在眉睫。
二、課程內容的改革實踐
“電力工程信號處理應用”是昆明理工大學電力學院(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“數字信號處理”和“信號分析與處理”的后續(xù)課程。電力系統暫態(tài)量中包含非常豐富的信息,在電力系統的各個領域都有極高研究和應用價值,但是,信息提取與區(qū)分的難度隨著信號的復雜程度明顯增大,沒有先進的數學工具作為支撐,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習了信號處理的各種方法是遠遠不夠的,更應該掌握信號處理各種方法在電力工程中的應用。所以我院提出了“電力工程信號處理應用”課程來幫助高年級本科學生和研究生學習和應用信號處理技術。
課程開設之初,主要介紹傅氏算法、最小二乘算法、卡爾曼濾波、相關分析法、Prony算法、數學形態(tài)學以及分形理論等及其在電力系統中的應用,包括傅氏算法在微機保護、故障測距、頻率跟蹤檢測等方面的應用;最小二乘算法用于實現故障測距和負荷預測;卡爾曼濾波算法在負荷預測、變壓器保護等方面的應用;相關分析用于配電網故障選線、輸電線路故障選相、變壓器勵磁涌流鑒別等相關方面;利用Prony算法完成參數辨識、低頻振蕩曲線的擬合等工程應用問題;數學形態(tài)學在電能質量檢測、故障選相以及設備局部放電信號檢測等方面的應用;分形算法來實現電力系統中的配電網故障選線、輸電網故障選相、變壓器涌流鑒別、電力電纜局部放電信號檢測以及負荷預測等應用問題。
通過總結多年來的教學實踐和科研心得,研究同行學者成果,補充了小波變換、相量測量單元(Phasor Measurement Unit,PMU)、希爾伯特-黃(Hilbert-Huang Transform HHT)、S變換等內容,主要包括小波變換用于電力系統在線檢測、故障診斷、變壓器保護、負荷預測等工程課題;希爾伯特-黃變換在配電網故障選線、電力系統低頻振蕩檢測、設備局部放電信號檢測等問題的算法實現步驟和算例分析;S變換其在電力系統的應用研究主要集中在對電能質量擾動特征的提取、(間)諧波檢測、配電網故障選線、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用”是數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的理論與公式的講解方面進行了適當簡略,突出講解一些在電力工程中應用廣泛、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波中又包含著相關分析、s變換、HHT變換、小波分析、數學形態(tài)學、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習就很有明確性,不會對一大堆的理論與公式感覺無從下手。
我院開設的“電力工程信號處理應用”課程安排了32個學時,占2個學分。在少課時少學分的情況下要做到讓學生有興趣,學習有目的就要重點突出,精選教學內容。具體在課程內容安排上,我院把重點放在信號分析方法在處理電力工程信號方面的實際應用上。例如,在線檢測技術,遠動與自動化技術,繼電保護,電能質量分析與控制,PMU數字算法等。這樣學生既不會感覺內容枯燥難懂還節(jié)省了學習時間,學習更有針對性,更具實際價值。
三、教學理念和教學手段的改革實踐
“電力工程信號處理應用”課程的難點在于: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合,要求學生具備較為扎實的專業(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和難點,在教學中采用如下方法予以解決:
1.采用以問題中心的講授脈絡
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現為著力點,以電力工程信號處理應用為落腳點,以電力工程實際應用問題為中心,系統講授電力工程信號、電力工程信號處理算法原理以及電力工程信號處理應用三個層面的內容。每一獨立章節(jié)講述清楚概念、方法、結論和主要應用等四個層面內容,既啟迪思路,又解決實際問題,理論聯系實際。
2.積極引入教研和科研成果,優(yōu)化課程體系,更新教學內容
將課題組創(chuàng)新的科研成果應用于教學中,更新教學內容,優(yōu)化課程體系,如將形態(tài)學-小波檢測、HHT、S變換等綜合應用于行波波頭檢測和初始波頭到達時刻標定;采用小波能量熵,S變換能量熵和形態(tài)譜等方法進行纜-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)結構判別方法以及動態(tài)電能質量擾動檢測的形態(tài)譜方法、分形方法和廣義S變換法。
3.進行教學方法改革
對一些復雜、煩瑣的數學推導和證明,盡可能用簡樸的方式及其應用示例表述,應用Matlab程序,把抽象的概念形象化,增強理解上的直觀性、生動性和緊湊性,努力做到即學即練即會。
在教學過程中,將框架式教學、支架式教學、比較式教學、隨機訪問教學、實例教學、討論式教學、理論與實驗結合教學等教學方法相融合。
4.采用多媒體技術輔助進行教學
在教學過程中,輔以多媒體教學,用形象直觀的演示來提高教學效果,充分利用聲音、圖像、視頻、影片等資源,加深學生對知識點的理解和記憶。
5.注重實驗環(huán)節(jié)
以Labview為實驗平臺,學生可自主設計實驗內容,課堂實驗與開放性實驗有機結合,協同共進,著重培養(yǎng)學生創(chuàng)新精神與實踐能力。
四、教材建設
幾年來課程負責人束洪春教授帶領課程組不斷探索和發(fā)現先進的教學理念與方法,進行“電力工程信號處理應用”課程的建設和改革,加強教材建設,積極引入教研和科研成果,實時更新教學內容,優(yōu)化課程體系。
在教材使用及教材建設方面,最初采用束洪春教授主編的《電力工程信號處理應用講義》,通過總結多年來的教學實踐和科研心得,研究同行學者成果,現已由科學出版社出版了《電力工程信號處理應用》。此書系統性強,根據電氣工程及其自動化專業(yè)的特點,對電力工程信號處理應用進行了課程體系改革,已經獲批為國家級“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合,使學生所學知識融會貫通,既啟迪思路,又解決實際問題。實驗教學教材采用束洪春教授主編的《電力工程信號處理應用講義實驗指導書》,根據理論教學內容的不斷更新實時調整,已進行了5次較大幅度的更新,現在積極準備實驗教材的正式出版。此外,根據教學的實際需要,研制開發(fā)了“電力工程信號處理應用”多媒體教學軟件配合教學。
五、結論
“電力工程信號處理及應用”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,有效提高了學生用信號處理方法解決電力工學實際問題的能力。課程教學實踐的效果顯著,本科學生先后獲挑戰(zhàn)杯國家二等獎,全國電子設計大賽一、二等獎各3項,數學建模競賽國家二等獎,節(jié)能減排社會實踐與科技競賽國家二等獎等多項國家級獎勵;申請專利29項,授權17項,獲國家大學生創(chuàng)新性實驗計劃6項,省大學生創(chuàng)新性實驗計劃1項,課程的教改與建設以及科研應用成果豐碩?!懊嫦蚬こ绦F蠼Y合三方互動的電力本科人才培養(yǎng)改革與實踐”、“校企合作增強辦學實力提高人才培養(yǎng)質量的探索”先后獲省教學成果一、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+聯合”的專業(yè)-專項-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)新實驗區(qū),并建立了省本科教學實驗示范中心。課程建設中大量的科研及工程應用,先后獲得省技術發(fā)明獎一等獎1項,省科技進步一等獎1項,省科技進步三等獎2項。相信在校領導關心和支持下,通過課程組全體教師的艱苦努力,該課程建設將在我院的教學改革中不斷取得進步。
參考文獻: