生物科学导论论文

生物科学导论论文（通用8篇）

1.生物科学导论论文 篇一

1高炉炼铁的原料？

铁矿石是炼铁的主要原料。溶剂：造渣。高炉用燃料焦碳主要作用：作为高炉热量主要来源的60~80%，其它热风提供 供还原剂C、CO料柱骨架，保证透气性、透液性。

2.何为高炉炼铁的直接还原反应、间接还原反应？直接还原和间接还原的特点？ 1）间接还原：用CO、H2为还原剂还原铁的氧化物，产物无CO2、H2O的还原反应。特点：放热反应； 反应可逆。

（2）直接还原：用C作为还原剂，最终气体产物为CO的还原反应。特点：强吸热反应； 反应不可逆。3．高炉炼铁块状带的划分？

（1）块状带：矿焦保持装料时的分层状态，与布料形式及粒度有关，占BF总体积60%±200，~1100℃）主要反应：水分蒸发结晶水分解除CaCO3外的其它MCO3分解间接还原碳素沉积反应（2CO=C+CO2）

（2）软熔带：矿石层开始熔化与焦碳层交互排列，焦碳层也称“焦窗”形状受煤气流分布与布料影响，可分为正V型，倒V型，W型

。主要反应：Fe的直接还原

Fe的渗碳CaCO3分解吸收S（焦碳中的S向渣、金、气三相分布）

C反应：C+CO2=2CO 3）滴落带：主要由焦碳床组成，熔融状态的渣铁穿越焦碳床。主要反应：Fe、Mn、Si、P、Cr的直接还原，Fe的渗C（4）回旋区：C在鼓风作用下一面做回旋运动一面燃烧，是高炉热量发源地（C的不完全燃烧），高炉唯一的氧化区域。主要反应：C+O2=CO2。CO2+C=2CO（5）炉缸区：渣铁分层存在，焦碳浸泡其中。主要反应：

渣铁间脱S，Si、Mn等元素氧化还原

4.因瓦效应？因瓦效应的原因及规律？

将与因瓦反常相关联的其它物理特性的反常行为统称为因瓦效应。主要有：磁学性能、电阻、低温比热、弹性常数、超声波吸收等反常行为。

可从物质的磁致伸缩行为去解释每种合金值的急剧增大发生在不同的温度（该温度称为弯曲点），与合金的居里点有关。对于因瓦合金，认为是在正常热膨胀过程中叠加了磁致伸缩引起的负膨胀。居里点以上，铁磁性物质转变为顺磁性，磁致伸缩引起的负膨胀因素消失，只有正常的热膨胀，膨胀系数增大到正常值。换言之，在低温状态时，由于合金的磁性使晶体的点阵常数撑大；温度升高时，由于磁矩的下降，消弱了原子间因磁性引起的扩张，使点阵常数缩小。这个量和晶体点阵常数因温度升高时的正常热膨胀同时发生，互相抵消，因而使测得的热膨胀减小，甚至出现负值。规律：因瓦效应与合金的成分有关，因瓦效应与开始出现铁磁性密切相关

5.影响原子间距的因素？

温度：温度越高原子间距越大。离子价：离子价俞高原子间距愈大。相邻原子数：相邻原子数越多原子间距越小 6.热导率？机制及影响热导率的因素？

热导率(thermal conductivity)：单位温度梯度下，单位时间内通过单位垂直面积上的热量。

热传导是最基本的传递方式。它的机制主要有三种：自由电子的传导（金属）、晶格振动的传导（具有离子键和共价键的晶体）和分子的传导（有机物）等。温度的影响 显微结构的影响 化学组成的影响 复相材料的热导率.气孔的影响。7.影响热膨胀系数的因素？ 成分与相变对膨胀系数的影响。晶体缺陷对热膨胀的影响。晶体各向异性对热膨胀的影响。工艺因素对膨胀系数的影响。温度对膨胀系数的影响 8.强度。刚度、塑性、韧性、疲劳强度、抗蠕变性？

结构材料性质的表征----材料力学性质

强度：材料抵抗外应力的能力。

塑性：外力作用下，材料发生不可逆的永久性变形而不破坏的能力。

硬度：材料在表面上的小体积内抵抗变形或破裂的能力。

刚度：外应力作用下材料抵抗弹性变形能力。

疲劳强度：材料抵抗交变应力作用下断裂破坏的能力。

抗蠕变性：材料在恒定应力（或恒定载荷）作用下抵抗变形的能力。

韧性：材料从塑性变形到断裂全过程中吸收能量的能力。

9．电负性？

是以一组数值的相对大小表示元素原子在分子中对成键电子的吸引能力，称为相对电负性，简称电负性 10.熱脆、冷脆？

硫元素对钢性的影响

有害，显著降低钢在高温下的塑性，使钢在热轧，热锻过程中发生断裂。即所谓“热脆”，这是因为硫能和铁化合，形成硫化铁，这样当钢在1100-1200度进行压力加工时，晶界上硫化铁熔化，形成热脆。磷元素对钢性的影响

能提高钢的硬度和强度，但塑性和韧性显著降低，致使冷加工时容易脆裂，称为“冷脆”。对焊接性能也有不良影响。磷在钢中能改善切削加工性能，增加加工件的光洁度，故易切钢中含磷高

11.加工硬化？加工硬化的金属内部组织变化特点？

金属在室温下进行塑性变形时，随着变形程度的增加，强度和硬度不断提高，塑性和冲击韧性不断降低，这种现象称为加工硬化。

1、各晶粒沿变形最大的方向伸长，2、位错密度增加，晶格严重扭曲，产生内应力；

3、滑移面和晶粒间产生碎晶。12.再结晶的特点？（1）、只有产生加工硬化的金属才能产生再结晶。（2）、不同于同素异构转变，不发生晶体结构变化。（3）、可以细化晶粒。但过份地延长加热时间，则晶粒还会不断长大，使金属力学性能下降

13.透明陶瓷须具备的条件？

陶瓷不透明的主要原因：陶瓷内的气孔、晶界、杂质、晶体结构等对透光率的影响。反射和吸收越少，就越容易透明。透明陶瓷需要具备如下条件： 1.致密度要高。理论密度的99％以上。

2.晶界上不存在空隙，或者空隙比光的波长小得多。3.晶界上没有杂质和玻璃相。4.晶粒较小而且均匀。

5.晶体对入射光得选择性吸收很小。

6.无光学各向异性，晶体结构最好是立方晶系。7.表面光洁度高。

14.压电效应及压电陶瓷？ 15.陶瓷的特性？

陶瓷材料具有熔点高、硬度大、化学稳定性好、耐高温、耐磨损、耐氧化和腐蚀、比重小、强度和模量高等优点；另一方面，陶瓷材料在磁、电、光、热等方面的性能和用途具有多样性和可变性，是非常重要的功能材料。

2.生物科学导论论文 篇二

关键词：生命科学导论,调查问卷,教学改革

20世纪生命科学飞速发展, 取得了一系列突破性成就, 并且与很多学科产生了交叉。越来越多的人认识到, 当今社会所面临的重大问题, 如粮食危机、人口膨胀、疾病危害、环境污染、能源危机、资源匮乏、生态失衡和大量物种灭绝等都要依赖生命科学的手段解决。生命科学的发展决定了人类的未来。从20世纪80年代开始, 哈佛大学、斯坦福大学、麻省理工大学、剑桥大学等知名高校就开始设立《生命科学导论》课程。到20世纪90年代中期, 北京大学、清华大学、浙江大学、上海交通大学、武汉大学、中国科技大学、吉林大学等国内院校也纷纷开设了《生命科学导论》全校公选课。

《生命科学导论》集中介绍了生命科学领域的基础知识及近年的研究热点, 是一门以拓展知识层面, 提高学生生命科学素养为目标的课程。所以, 不管是生物专业, 还是非生物专业, 理科生还是文科生, 都应该了解现代生命科学的基础知识, 这既是完善知识结构、认识自然科学核心内容的需要, 也是培养复合型人才的基本需求。吉林农业大学是省属重点大学, 于2009年起在生命科学学院开设《生命科学导论》课程, 然后于2014年在农学院农业生物技术专业开设, 课程开设的时间较其他国内高校晚, 并且开设专业较少。开课以来发现课程开设过程中存在一些问题, 比如教学内容与高中有所重复, 学生学习积极性、主动性差等。因此, 如何对教学内容进行调整, 如何提高教学的有效性, 提升授课效果是目前非生物专业开设《生命科学导论》课程的重要课题。

一、调查对象和研究方法

笔者针对《生命科学导论》课程改革共设置了17个调查题目, 涉及的内容包括学生基本信息、课程设置、授课方式、教学内容、教学方法、教学情况及学生建议等。调查对象为本校各专业、各年级学生, 调查问卷通过网络发放。本次问卷调查共收回问卷321份, 有效问卷321份。

二、调查结果分析

(一) 课程设置

调查结果表明, 42.68%的学生认为很有必要开设《生命科学导论》课程, 44.24%的学生认为一般, 而13.08%的学生认为没有必要。关于学时设置上, 52.65%的学生认为16学时较为合适, 而其余47.35%的学生则认为本课程至少要24学时。通过这两道题目结果的统计分析可以发现, 大多数学生认为在非生物专业开设《生命科学导论》是有必要的, 但是关于学时的设置还需要在今后的教学改革中加以考虑, 目前设置的24学时是否有必要进行适当的缩减, 从保证授课效果的角度来讲, 16学时如何覆盖生命科学领域的基础知识和相关前沿, 仍需要进一步的考量。

(二) 课堂氛围

围绕课堂氛围设置了两道题目, 分别是“你理想中的大学课堂气氛是什么样的?”以及“你认为以下哪些措施有利于改善课堂氛围?”。82.87%的学生认为大学课堂氛围应当是自由活跃的, 17.13%的认为是严谨务实。对于改善大学课堂氛围的有效办法, 47.66%的学生认为可以实行小组合作学习, 充分调动学习的积极性, 44.24%的学生认为授课教师应结合当前进展, 将所学理论和实践相结合是比较有效的方法, 8.1%认为学生以教师的身份参与到教学过程中可改善课堂氛围。由此可见, 学生仍倾向于教师作为主导的教学模式, 但是可以在授课过程中加强小组合作学习以及由学生进行讲解的比例, 充分调动学生的主动性和积极性。

(三) 教学方法

师生关系、教学方式和方法是当今高校教改的主要内容。在师生关系方面, 68.22%的学生认为应是师生平等, 互相学习, 共同进步, 11.21%认为应以老师讲授为主, 学生被动接收为辅, 20.56%认为应以学生为中心, 老师以指导为主。关于教学方式和方法, 在给予的四种教学方法里面, 学生更倾向于互动式教学和探究式教学, 而参与式教学和案例式教学次之, 其中41.12%的学生认为老师应对知识点进行全面的讲解, 38.94%认为老师应点到为止, 再根据同学的提问进行针对性的讲解, 19.94%认为应让学生自己做预习讲解, 老师做补充讲解。由此可见, 学生对大学课堂有着自己的理解和想法。尽管仍倾向于教师作为授课环节的主导, 但是想在课堂上发挥更多的主动性。

(四) 教学内容

针对目前设置的教学内容及学生希望开设的教学内容进行调查。关于学生认为最具吸引力的课程章节调查结果见图1, 从图中可以看出, 遗传和变异、生物技术与农业、生物多样性、生态和环境等章节比较受学生喜欢, 而其他四个章节次之。希望开设课程的调查结果见图2, 由图可以看出, 学生对预增设的课程内容都比较感兴趣, 尤其是生物制药、细胞周期调控与癌症、生物工程等章节。同时该课程主要面对大一新生设置, 将高中生物课程重复情况进行了调查, 根据问卷结果可以看出, 重复的内容主要集中在细胞、基因、物质基础等部分, 该结果也与比较吸引学生课程章节的调查结果较为一致。而对教材的选择, 59.5%的学生认为应由任课老师推荐, 而40.5%认为应由学校或学院统一规定。大学与高中在生物学教育上的重复性是急需解决的重要问题, 内容上体现出差异性才能够吸引学生, 才能够有效提高学生的生命科学素养。

(五) 教学效果

经过课程的学习, 42.68%的学生认为自身的生命科学素养有显著提高, 49.53%认为略有提高, 7.79%认为没有提高。对于课后, 67.29%学生希望能够建立课程专用的QQ群跟学生进行互动, 26.48%希望教师能在课程以外的时间与学生定期见面交流, 6.23%认为开设课程专用邮箱则更为便捷适用。教学效果低于预期, 这是多方面原因造成的, 由此可见, 本门课程的教学改革尤为重要。

三、关于课程教学改革的建议

通过本次问卷调查可以看出, 在非生物专业开设《生命科学导论》课程很有必要, 但是在课程的实际教学环节中仍存在很多问题, 需要在课程设置、教学内容、教学方式、课后互动等方面进行改革。

(一) 修订和完善教学大纲

根据调查问卷的结果和教研室多年来在该门课程的教学经验, 应进一步修订教学大纲, 对教学目标、教学内容等进行完善。《生命科学导论》是面向生物类和非生物类专业学生的一门专业基础课, 通过课程的学习, 可使学生了解近期生命科学的主要进展, 培养学生的生命科学素养。因此在课程内容设置上, 应进一步删减与高中生物重复的部分和过于专业化的内容, 偏重讲授前沿进展和发展趋势。在教学环节中应考虑设计一定的实践课程, 带领学生近距离接触生命科学的研究内容, 辅助学生更好地理解教学内容。此外, 应根据不同专业学生设置不同的章节, 充分体现生命科学与其他学科的交叉性, 调动学生的学习兴趣, 提升学习的主动性。

(二) 改进教学方式、方法

传统的教学方法仍是目前高校开展教学活动的主要方法, 但是多媒体在教学中应发挥更重要的作用, 比如在讲到DNA、蛋白质、基因表达与调控的过程中, 应充分结合动画和视频将知识点形象化, 做到图文并茂, 吸引学生的学习兴趣, 便于对知识点的理解和掌握。然而, 过度依赖多媒体也容易因为信息量大而失去重点, 因此要把握好尺度, 及时的对知识点进行归纳总结, 提高教学效率。同时, 教师应充分发挥在教学中的“主导”作用, 但是这种主导作用并不意味着教师在课堂上完全占据主动, 而是要加强与学生的互动, 抱着共同学习的心态完成教学活动, 也可以交出部分课堂学时让学生掌握主动性, 例如成立学习小组或是指定专题开展辩论或讨论。通过调查问卷也可以看出, 学生对互动式、探究式的教学方式更为期待。此外, 如今信息化高度发达, 还应结合学生的学习特点以及互联网的优势, 加强在线开放课程、微课的建设, 多角度提升课程的教学质量。

(三) 加强生命科学发展史和生命伦理学教育

生命科学导论课程开设的目的是提升学生的生命科学素养, 这其中也包括对生命科学发展史和生命伦理学的教育。生命科学史是反映生命科学起源及其发展的历史。生命科学是一门处于发展中的学科, 我们对每一个知识点的探究过程都是由多个科学家共同参与完成的, 并且伴随着科学家之间思想和理念的碰撞, 体现着科学家的态度和世界观。通过在课堂上延伸生命科学史的教育, 激发学生的学习热情, 同时培养学生的创新精神。伴随着生命科学领域技术的飞速发展, 有关生物医学和行为研究、环境与人口、动物实验和植物保护、人类生殖、生育控制、遗传、优生、死亡、安乐死、器官移植等方面的道德问题引起了人们的争议和关注, 生命伦理学也应运而生。可以说, 生命伦理学是生命科学技术使用的道德约束。在教学中应灌输生命伦理学的教育, 引发学生对生命的思考及学会对生命的尊重, 了解技术的使用也应该受到道德伦理的约束。

四、结论

在生命科学飞速发展的今天, 在高等院校普遍开设《生命科学导论》课程是高校培养复合型人才的基本需求。通过调查问卷为课程的教学改革提供了很多可靠意见, 在接下来的教学环节中, 会结合学校、授课专业的具体情况对教学内容、教学方式进行改进, 优化教学大纲, 并在教学中加强生命科学发展史和生命伦理学的灌输和引导, 促进教师能力的提升, 进而激发学生的学习兴趣, 达到切实提高学生生命科学素养的教学目的。

参考文献

[1]宋怡玲, 杨军.“生命科学导论”课程体系建设与创新人才培养[J].高等理科教育, 2006 (06) :37-39.

[2]李菡, 杨国栋, 冯炘.生命科学导论课程教学方法的探索[J].高等农业教育, 2003 (05) :40-41.

[3]杜虹, 吴丹奇.大理科模式中生命科学导论课程的设计与实践[J].高教论坛, 2006 (04) :37-38.

[4]王斌, 周亚平.《生命科学导论》课程考核存在的问题和改革建议[J].东华理工大学学报:社会科学版, 2011, 30 (01) :85-88.

[5]王玉芳.开设《现代生命科学导论》公选课的探讨[J].廊坊师范学院学报:自然科学版, 2008, 8 (03) .

[6]胡鑫, 张大玲, 高梅等.生命科学导论教学中实施素质教育初探[J].高等农业教育, 2010 (08) :75-76.

[7]明凤, 常芳, 李捷.互动式的“教与学”-“现代生命科学导论”课程授课方法初探[J].高校生物学教学研究:电子版, 2013, 3 (04) .

3.生物科学导论论文 篇三

[关键词]信息与计算科学；案例；建模；计算；开发

[中图分类号] G420 [文献标识码] A [文章编号] 2095-3437（2016）08-0017-03

一、前言

课程建设是专业建设中的重要组成部分，专业导论课往往在第一学年开设，是学生了解专业、建立专业概念和专业认同的重要课程，对学生的专业学习和发展有着重要的引领和指导作用。[1] [2] [3]

信息与计算科学专业是信息科学、计算科学、运筹与控制、计算机及应用等学科交叉而形成的专业，往往设置为理科专业。多种学科知识的交叉渗透，加上因专业名称的望文生义，使学生容易产生简单的认识——“信息与计算科学专业是数学与计算机结合的专业”。这样笼统的认识可能会导致学生认为该专业“要么学数学，要么学计算机”，至于“怎么结合”搞不清，不重视专业的其他重要方面，甚至连信息与计算科学的专业特点和核心竞争力也模糊不清。

关于信息与计算科学专业课程体系建设的论述已有很多，然而关于该专业大导论课程的研究还不多见。针对上述存在的种种问题，本文认为信息与计算科学专业设置专业导论课程是极为必要的，而且在课程体系中应作为独立的重要一环。因为作为信息与计算科学（信计）专业的导论课程，需要回答的问题多且必要：信计专业培养什么样的人才？什么是信计专业？信计的核心竞争力是什么？如何实现？信息处理、应用开发中有哪些数学知识？信息挖掘、信息安全与算法设计的联系如何？建模能力如何铸就？计算分析能力怎样打造？就业岗位对信计的现实要求有哪些？等等。

信计专业导论课的开设需要对信计专业的发展历史，专业的研究应用进展和前沿有深入、广泛的了解，通过精选教学内容，使教学内容形成体系，以达到解决学生关切问题、培养学生专业思想、建立学生专业认同、激发学生专业学习兴趣的教学目标。教学过程中典型的教学案例对学习兴趣的提高有明显的促进作用，在专业学习中能够激发学生对专业的兴趣，促进学生对专业的理解，特别是有利于学生加深对专业的宏观认识以及对专业的一些具体方向的感性认识。本文将结合教学典型案例深入剖析信息与计算科学专业导论教学中需要解决的问题。

二、信息与计算科学的直观印象

信息与计算科学作为交叉学科，和其他一些专业的易混淆性，使得我们必须首先回答什么是信息与计算科学专业，更为紧要的是在大一阶段应该如何从直观的角度来阐述它。我们知道，随着现代信息计算科学技术的发展，上班考勤甚至上课考勤都有系列的产品可供选择，常见的考勤机为指纹考勤机器——这是一个很典型的利用信息与计算科学知识和方法进行应用开发的产品。在教学中，类似的案例可以体现信息与计算科学专业各学科之间的交叉渗透，为学生提供直观的专业认识印象，具体阐述如下。

1.利用该例阐述科技应用开发中，信息与计算科学专业知识的使用流程和涉及的课程知识。指纹考勤机首先要采集被识别人的指纹信息，并以此作为样本；预处理后把样本信息存储为向量或数据，通过建立样本的特征提取模型，进行特征提取；之后输入建立的识别模型，对待识别的指纹进行计算识别；接下来是针对硬件的编程实现和测试，最后再植入匹配的设备或者网络传入后台系统，完成系统测试，投入使用。由于建立特征提取模型和识别模型的方法很多，快速计算的方法选择有所不同，这涉及信息与计算科学中许多数学基础知识和数学建模方法等。总的来说，考勤机的工作流程可以归纳为5步：（1）信息采集和预处理；（2）特征提取和识别模型；（3）识别、计算分析；（4）编程实现；（5）植入硬件。分别讲述其中各个环节可涉及的专业课程：信息采集和预处理可涉及高等代数、概率统计等课程；特征提取和识别模型可涉及高等代数、数学分析、概率统计、运筹优化、数学建模等课程；识别、计算分析涉及高等代数、数学分析、运筹优化、数值分析等课程；编程实现可涉及程序设计语言、算法设计、软件开发测试，等等。这样结合专业课程知识与应用实例的详细讲解，易于让学生了解信息与计算科学专业知识的应用流程，使学生对信息与计算科学专业知识有直观的认识。

2.利用该例阐述科技应用开发中，信息与计算科学中各个学科的交叉渗透。如前所述，由于一个产品的开发可能涉及的知识点很多，可采取的模型方法也是多种多样，这些知识之间的应用就会有交叉。例如，特征提取、识别模型的建立有可能用到信息处理的数学基础，这时又需要考虑该模型是否能设计出快速的计算方法来满足实际计算速度的要求；识别模型的实现最后需要计算机编程来完成，这又涉及合适的模型、快速的算法和良好的程序设计之间的协调融合。当然，完整的产品设计还需要考虑到采集设备的精度、程序植入等其他学科的知识。这样讲解，学生就会对信息与计算科学知识的交叉有较为宏观的认识。

3.启发学生对信息与计算科学中的相关问题进行思考。

（1）指纹样本信息采集是很微妙的事，如果当采集一个样本的次数太多，超出了很多人的承受范围，比如一个手指的指纹采集超过了三次，这样产品的便利性、应用性和竞争力就值得怀疑了。因为通常情况下，我们很自然的认为事不过三为好。那么，如何以最少的采集次数达到要求的识别效果？这就是值得考虑的问题。

（2）如何提高产品的识别效果（正确识别率），提升产品质量，这除了与团队的专业知识相关以外，还与获取知识的能力有很大关系。例如能不能利用已有的专业知识积累从现有的国内文献中获取最新的技术信息，能不能利用国外的技术文献，等等。这些都是由典型案例所延伸出的值得思考的问题。这些问题有利于开拓思路，使学生对将来的工作和研究研发空间充满期待。

三、信息与计算科学专业的核心竞争力

信息与计算科学是由多个学科专业合并和综合而来的，其重视基础能力，培养能解决实际中信息与科学工程计算应用问题的宽口径专业人才。考虑到专业的名称与计算机、信息工程等专业有相似之处，专业导论课程需要阐明该专业与其他专业，特别是一些计算机科学专业、信息工程专业和数学与应用数学专业之间的区别。因此，信息与计算科学专业课程的核心是什么？专业人才的核心竞争力是什么？这两个问题是无法回避的。针对这些问题，除了上述案例，图像（信息）的压缩处理也是一个很直观的例子。利用图像压缩，可以给学生展示压缩编码技术、压缩的算法、软件开发等，这涉及信息编码、密码学、算法设计能力、应用开发能力等。结合这些案例，我们信息与计算科学专业并不是单纯的涉及数学基础课程、建模能力、算法设计或者计算机科学其中的某一方面，它的核心竞争力在于“数学基础与建模能力、计算分析与算法设计、程序语言与应用开发”这三者的有机融合。单单讲某个方面还不足以称之为专业的核心竞争力。因为专业人才的定位是解决信息与科学工程计算的应用问题，这些实际问题本身与这三方面多有紧密的联系，单强调某一方面或重视某一模块容易和上述一些类似名称的专业混淆。因而，与这三方面相关的数学基础课程有数学分析、高等代数、解析几何、微分方程、概率统计等；与这三方面相关的一些专业课程需要凝聚成为专业的核心课程，如数值分析、离散数学、程序语言、数学建模等。

四、信息处理、应用开发中的数学知识

信息与计算科学专业的大一新生对就读该专业充满了憧憬。他们能发现数学基础的老三样（数分、高代、解几）但看不到信息和计算的影子，看不出专业的特征和特色，这就需要专业导论课程加以引导。选取信息处理和应用开发中的相关案例来阐述数学基础知识在解决这些问题中的重要作用，可以使学生对数学基础知识与实际科学工程问题有直观的印象，这对学生下决心打好基础，投入前期课程学习有着重要的作用。如选择图像处理中的修补算法、游戏开发中愤怒的小鸟的技术含量为讲述案例，则这些应用案例就可结合数学基础知识来阐述。

1.图像处理中的修补算法。图形图像的基本处理分析方法，如傅里叶分析可选择进行更为全面的介绍，介绍其在工程领域、数字信号处理、医学领域的广泛应用。这样来看，大一开始学习的分析类课程作为专业的基础课程确实是名符其实。图像图像处理的修补涉及优化模型和优化算法、算法的复杂性等，而这些基本的模型形式——在一定约束要求的前提下，求目标函数的极小值，容易使学生对开始学的分析课程的导数与极值、矩阵等基本知识联系起来。

2.愤怒的小鸟的技术含量。应用开发形式多种多样，游戏开发是一种有趣生动的开发过程，许多游戏开发又与数学基础知识有紧密联系。因此，选取其中的典型案例进行介绍，容易激发学生的学习兴趣，促进学生对数学知识在应用开发中作用的理解。如该例涉及的物体碰撞检测和连续碰撞检测与向量及运算、旋转矩阵、线性变换等数学基础知识，可以由此进一步介绍物体的移动、壁障和寻路等游戏开发中常见的智能化算法，这些都将和许多基础知识紧密结合。

五、信息挖掘与算法设计

信息与计算科学专业人才应具有处理实际中信息与科学工程计算问题的能力。当前大数据处理涉及的信息挖掘的相关内容，与信计专业有天然的联系，特别是挖掘目标的设置、隐含信息的挖掘模型的建立和使用、模型的求解、算法性能分析等，与信息与计算科学中的计算能力、建模能力、程序设计等核心能力模块要求相连。这方面的热点案例很多，如可选阿里巴巴大数据竞赛、2012年和2015年深圳杯全国大学生数学建模夏令营B题进行展示，其中阿里巴巴大数据竞赛可联系到机器学习算法等。讲述这些典型的热点应用案例，对学生了解专业课程和专业的内涵有重要的指导作用。

综上，通过梳理信息与计算科学专业导论教学中一些需要澄清的问题，根据教学实践，从典型案例的视角对这些问题设置的必要性和解决方式进行了分析和探讨，剖析了这对于促进学生对专业内涵的总体把握、了解专业应用领域、品味专业学习价值的有益作用。

[ 参 考 文 献 ]

[1] 杨晓东，崔亚新，刘贵富.试论高等学校专业导论课的开设[J].黑龙江高教研究，2010（7）：147-149.

[2] 王晓晖.大学专业导论课开设的目标探析[J].高教论坛，2013（12）：69-71.

[3] 王利众，朱丽平.工科专业导论课教学研究——以“通信技术导论与导学”为例[J].黑龙江教育：高教研究与评估，2015（9）：29-30.

[4] 许峰，方贤文，许志才.信息与计算科学专业教学体系的实践与探索[J].高等理科教育，2007（4）：70-73.

[5] 龚日朝.“以特色取胜”建设信息与计算科学专业的新型思路与实践[J].大学数学，2004（3）：12-15.

[6] 苏丽卿，黄民海.对信息与计算科学专业的认识与思考[J].河北师范大学学报（教育科学版），2008（6）：107-109.

[7] 李学勇，王鑫，谭义红.应用型本科院校信息与计算科学专业人才培养模式[J].长沙大学学报，2009（5）：109-111.

[8] 汪富泉.信息与计算科学专业应用型人才培养模式研究与实践[J].大学教育，2013（18）：62-63.

[9] 郑金洲.案例教学：教师专业发展的新途径[J].教育理论与实践，2002（7）：36-41.

[10] 徐敏，鲁海燕，黄文华.信息与计算科学专业课程的教学改革与实践[J].无锡教育学院学报，2005（2）：65-66.

[11] 刘圣军，韩旭里.信息与计算科学专业《计算机图形学》课程教学改革探索[J].数学理论与应用，2011（3）：97-102.

4.环境生物技术导论 篇四

黄瑞普

（河北科技大学环工学院安全工程091班）

摘要：文章分析了我国目前生态环境状况,论述了现代环境生物技术在治理大气、水，固体废弃物等重大方面的应用，并对其未来前景作出展望。

关键词：环境生物技术；环境保护

作者简介：黄瑞普（1989-)，男，河北省邢台人，河北科技大学环境科学与工程学院安全工程系学生，从事安全科学与工程方面的学习。

0.引言

我国是世界上环境污染最为严重的国家之一,从城市到乡村,我国的河流、海洋、大气和土壤等均受到不同程度的污染，我国所面临的环境形势不容乐观。

1.我国生存环境形势严峻

目前,中国人口庞大,经济处于高速增长的态势,环境的压力愈益加大,再加上中国技术和管理水平低下,经济增长方式比较粗放,能源、资源的消耗量大,资源效率低,污染物排放严重,土地资源利用不合理,生态破坏更加严重。技术和管理水平的提高还需要较长的时期,这就决定了中国经济增长方式由粗放型向集约型方式的转变在短期内不可能得到大的改观,生态环境恶化的趋势还要延续,而且遏制的难度将越来越大。因此,加大环境保护和环境治理力度,加快应用高新技术,用现代环境生物技术来控制环境污染和保持生态平衡,提高环境质量已变得刻不容缓。

1.1．水体污染十分严重

在我国,水体污染十分严重。工业“三废”污染、农用化肥和农药的污染以及废弃塑料和农用地膜的污染,严重的影响了我国的生态环境,使得水污染日益加剧,水资源严重短缺。

1.2．工业废弃物和城市生活垃圾污染严重

随着域市居民生活水平的提高和中国经济的高速发展,城市生活垃圾每年以10%的速率增长。不少城市由于垃圾得不到及时处理而受到“垃圾包围城市”的困扰。工业固体废弃物也与日俱增,工业废弃物累计堆积量已超过66亿吨,占地超过5万公顷。

1.3．空气污染严重

根据2009年6月中国环保部公布的2008年《中国环境状况公报》,我国城市空气质量总体上依然严重,造成我国空气污染的主要原因是烧煤和汽车尾气,其中烧煤是最根本原因。中国的大气环境污染以煤烟型为主,主要污染物为总悬浮颗粒物和二氧化硫。酸雨污染范围大体未变,污染程度居高不下。

2.环境生物技术与环境治理

环境生物技术采用现代分子生物学和分子生态学的原理和方法,充分利用各种环境生物的特殊功能,进行生物净化、生物修复、生物转化和生物催化,从污染治理、清洁生产到可再生资源利用,多层面、全方位地解决工业和生活污染、农业和农村面源污染、荒漠化和海水污染等问题。

环境生物技术是环境污染治理中一种有效的技术方法,与其它传统处理方法相比具有治理效果好,运行费用低,无二次污染等特点。目前,在废气、污水治理及固体废弃物处置方法中,环境生物技术已得到广泛应用。

2.1．空气的生物净化

应用生物技术来处理废气和净化空气是控制大气污染的一项新技术,代表了大气处理净化处理技术的未来发展方向。废气的生物处理是利用微生物新陈代谢过程中需要营养物质这一特点,把废气中的有害物质转化成无害的物质。微生物对各类污染物均有较强、较快的适应性,并可将其作为代谢底物降解、转化。同常规的有机废气处理技术相比,生物技术具有效果好、投资及运行费用低、安全性好、无二次污染、易于管理等优点,尤其在处理低浓度、生物降解性好的有机废气时更显其优越性。

2.2．污水的生物净化

污水生物处理是用生物学的方法处理污水的总称,是现代污水处理应用中最广泛的方法之一。其主要原理是:根据水体自净的原则,利用微生物的催化作用和代谢活性,好氧或厌氧分解和转化污水中的污染物后,配合物理、化学方法使污水得到净化。按对氧气需求情况可分为厌氧生物处理和好氧生物处理两大类。厌氧生物处理系利用厌氧微生物把有机物转化为有机酸,甲烷菌再把有机酸分解为甲烷、二氧化碳和氢等。好氧生物处理系采用机械曝气或自然曝气为污水中好氧微生物提供活动能源,促进好氧微生物的分解活动,使污水得到净化。污水生物处理效果好,费用低,技术较简单,应用比较简单。

2.3固体废弃物的生物处理

固体废弃物主要包括固体生活垃圾和生产废弃物。生物技术处理垃圾废弃物能够降解破坏污染物的分子结构,降解的产物以及副产物,大都可以被生物重新利用,有助于把人类活动产生的环境污染减轻到最小程度,这样可以做到一劳永逸,既不留下长期污染问题,也对垃圾废弃物进行了资源化利用。

固体废弃物的生物处理技术是利用微生物对有机固体废物的分解作用使其无害化可以使有机固体废物转化为能源、食品、饲料和肥料,还可以用来从废品和废渣中提取金属,是固化废物资源化的有效的技术方法。

3.结束语

环境生物技术作为一门新兴的技术其开发前景不可限量。大力发展环境生物技术,是我国实施可持续发展战略的重要组成部分,也是推动整个社会走上生产发展、生活富裕、生态良好的文明发展之路的重要技术保障。相信在不久的未来环境生物技术必会在环境保护领域发挥愈来愈重要的作用。

参考文献

[1] 段丽霞,向梅梅 现代科技与21世纪的植物保护[J];贵州农业科学;2005年02期

[2]宋思扬.生物技术概论[M].北京：科学出版社，2002P56-68

5.计算科学导论读书报告 篇五

引言：刚入大学不长时间，我自己对专业的认识不足，不知道自己应该重点学什么，朝着什么方向发展，甚至更不知道从何学起。但是，经过将近半年的时间对计算科学导论这一课程的学习，我受益匪浅。导论老师教给了我们学什么，怎么学，这对我们计算机科学与技术专业的学生有着至关重要的影响。在老师的带领下，我们对这一专业有了清醒的认识，并对今后的发展方向有了初步的认识。

一、对计算机科学与技术学科的初步认识

（1）对计算机发展的初步认识

计算机的发展不是一蹴而就的，而是经过漫长的历史过程。1946年由冯诺依曼发明的ENIAC是世界上第一台电子计算机，它的产生明确了计算机的五大部分：运算器、控制器、存储器、输入设备、输出设备，并使用二进制运算代替了原来十进制运算，对今后计算机的发展有着巨大的影响。随后又经历了第一代计算机（电子管1951—1959）、第二代计算机（晶体管1959—1963）、第三代计算机（集成电路1964—1975）、第四代计算机（超大规模集成电路式微处理器1975—至今）的四次改革，使得计算机走进寻常人家，适应了社会的需要。

（2）主要课程

所谓的计算机技术包括文字处理，信息管理，多媒体，网络管理等在内的计算机应用技术。而所谓的计算机科学，一般指的是数据结构，组成原理，操作系统，编译原理等计算机内部实现机制。而我们这个专业的主要学习计算机科学与技术方面的基本理论和基本知识，接受应用计算机的基本训练，具有开发计算机系统的基本能力。而我校制定的我们这一专业的发展特色是软件开发。以下是我们的主要课程：C语言程序设计、计算机组成原理、编译原理、离散数学、数字逻辑、数值分析、数据结构、操作系统、微机原理及汇编语言、计算机网络、计算机系统结构、软件工程、面向对象程序设计电路原理、计算机英语等。

（3）计算学科的发展主线

第一层面是计算科学应用层包括人工智能与应用与系统，信息、管理与决策系统，移动计算，计算可视化，科学计算等计算机应用的各个方向；第二层面是计算科学的专业基础层，它是为应用层提供技术和环境的一个层面，包括软件开发方法学，计算机网络与通信技术，程序设计科学，计算机体系结构，电子计算机系统基础；第三层面是计算科学的基础层，它包括计算的数学理论，高等逻辑等内容。这三个层面构成的计算科学发展的历程中，创造出了各种计算机系统，扩展了计算机的应用领域和应用水平。我们应正确的认识到计算机的发展主线。

（4）计算机产业发展前景

计算机产业作为工业革命的产物，在20世纪的出现已经极大地改变了整个世界的面貌，深刻影响并仍将继续影响世界各国政治、经济、军事、文化、环境格局，人类的生存前景和生活质量。而在我国主要是软件的发展，下面我们重点讨论软件产业在中国的发展前景。众所周知，软件的开发首先是一项高智力的活动，软件产业的发展既有生产成本低，产品高附加值，高收益的特点，也有产品寿命短，升级代换快，市场变化快，投资风险大的特点。总结过去我们在发展软件产业方面的经验和教训，对今后更好的发展软件产业是十分有益的。我们过去的主要问题是没有按照软件产业发展的规律行事，过多的依赖科研机构。现在，越来越多的人已经认识到了我们处于被动的这一现状，并开始着手改革。首先，在一些高校中对人才的培养加大了基础课程和专业基础课程的改革力度，转变人才的培养观念，改革旧的教学模式。其次，产业投资主体发生了明显的变化，国家开始逐渐转到改善投资环境，扶持重点企业。这是正确的决策，相信随着国家软件政策的调整，随着对高校投入的增加，实验室的改善，随着重点企业软件自主研发与开发能力的增强，我国软件产业一定会在不远的将来赶上世界先进水平。

二、学习规划

经过半年的导论学习，我们已经认识到了数学在计算机科学与技术这一专业中的重要作用。我们也认识到了提高专业技能的必要性。

（1）实现思维方式的数学化

在计算科学教育界，高等学校的教师们都普遍承认数学教育对学生学习计算机专业知识的重要性。数学教育对计算科学专业人才培养的两个目的：一是通过教学使我们掌握数学基础知识；二是使我们实现思维方式或思维过程的数学化。所谓的思维方式的数学化是指从普通人的思维方式转向数学家工作的思维方式。我们要实现思维方式数学化必须分两个阶段来完成。第一阶段，通过对空间解析几何、数学分析、高等代数、常微分方程、概率统计、计算方法等数学课程的学习，以便于习惯于数学语言和数学符号系统对研究的数学对象进行严格的分析、计算、推演，为以后课程打下坚实的基础，初步实现思维方式的数学化，初步达到数学上的某种成熟性。第二阶段，数学学习转向以计算科学为背景的离散数学和理论计算机科学的学习，特别是通过对数理逻辑的系统学习，以便于将思维方式逐步上升为系统的理性思维方式，进一步实现思维方式的数学化。因此，在此学习期间我们应该注意数学知识的学习，以便于专业的学习。

（2）提高专业技术能力

通过导论的学习，我们知道了从技术能力的角度分析，计算科学专业能力主要通过以下几个方面表现出来:一是阅读、理解科学技术文献上的新知识，特别是用数学形式表述的科学论文、技术报告的内容，较快的掌握新知识；二是计算机实际操作，工具的使用，以及软硬件试验应用操作的能力；三是硬件设计、数字逻辑系统设计及其实现、维修能力；四是软件设计、算法设计、程序设计、程序证明的能力；五是对新思想、新技术、新理论的证明能力。而我们每个人只要具有较好的专业基础知识，较好的掌握其中的一两方面就很好啦。而在我们学校的这一专业，以发展软件工程为我们专业的特色。因此，我们要严格要求自己，日积月累，朝着软件方面做准备，重点学习程序语言，同时注重学习方法，才能厚积薄发。

（3）实验课程的重要性

我们应该意识到在大学期间的实验课程对以后我们的工作有很有利的作用。我们有时候要在有限的时间和空间中对自己的活动作出规划，以获取最大效益为目标。我们要在将来的工作中不断更新知识，逐步上层次的问题，最优规划中对实验能力的要求应该是较好的掌握基本实验技术，建立正确的思想方法，掌握一定的实验技能。除此之外，实验课程能使我们认识到理论与实际的联系，正确的设计实验，完成基本操作。因此，我们应注重教学过程中的实验课程。

（4）学业规划

面临着当前社会人才的激烈竞争，有着毕业就是失业的话题，我不禁陷入了是否要考研的纠结中。我有着要考研的打算但听说我们这一专业考研没多大用并且还

很难考，但在激烈的竞争中又处于劣势地位。现在我们唯一能做的是无论考不考研，都要认真努力学习。

三、学习思考与感悟

（1）我们应该认识到高校开设的任何一学科都有其滞后性，在我们掌握了一门新技术同时会有更新的技术产生。而我们这一专业更为严重，更为突出，也许在校期间学习的东西在毕业后已经不适合用啦。正如我们现在学习的程序语言，也许在走出校门后又会出现新的语言。所以说，我们要学好这一学科的知识，更需要创新，提高自学能力和接受新事物的能力。因为我们这一学科本来就是走在时代前沿的一门学科，更需要紧跟时代的步伐。

（2）面对我们这一专业的机遇与挑战，我们既要对我们这一专业有美好的憧憬和希望，又要脚踏实地的学习，牢固掌握基础知识同时要多读一些与专业有关的书籍加深对所学知识的理解和应用，从而提高自己的能力。我们更应学习好数学和英语两大基础学科，使自己能灵活驾驭专业知识，从而使自己在竞争中处于有利地位。

四、总结

6.生物医学工程学科导论论文 篇六

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BME 学科导论论文

——生物医学工程131班

罗族

关键字：生物医学工程 研究领域 现状 发展趋势 就业前景

一、生物医学工程简介

1.学科概况

生物医学工程是一门新兴的边缘学科，它综合工程学、生物学和医学的理论和方法，在各层次上研究人体系统的状态变化，并运用工程技术手段去控制这类变化，其目的是解决医学中的有关问题，保障人类健康，为疾病的预防、诊断、治疗和康复服务。

2.学科特点

(1)交叉性：它是各种学科知识的高水平交叉、新时代结合的产物；是生命科学（生物学与医学）现代化的迫切需求；是现代科学技术迅速发展的必然结果。

(2)依赖性：它尚未形成自己的独立基础理论与知识体系（与传统学科不同），融合各交叉学科知识为自己的基础 ；缺乏永恒的研究主题与固有的中心目标，随交叉学科的发展和应用对象的需求而变化。

(3)复杂性：它知识覆盖面非常广，几乎涉及所有自然科学与技术的基础理论与知识体系；相关的研究机构、专业教育、企业厂家和市场营销只能涉足其部分，而不能包揽全局。

(4)服务性：它以应用基础或直接应用性研究为中心，以最终在生物医学领域应用为目的；为生命科学的创新性发展提供现代化工具，为医疗卫生事业现代化发展提供新装备（支撑生物医学工程产业）。

二、研究领域

生物医学工程学是工程学与生物学、医学结合的产物，任何工程学科与生物学和医学的结合均属于生物医学工程的范畴，因此生物医学工程的研究领域十分广泛，并在不断的发展，目前较成熟的领域有如下八个： 1.生物力学 2.生物材料

3.生物系统建模与仿真

4.物理因子在治疗中的应用及其生物效应 5.生物医学信号检测与传感器 6.生物医学信号处理 7.医学图像技术

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8.人工器官

三、生物医学工程的现状

1、发达国家生物医学工程的现状

在美国以及欧洲等经济发达国家，早在上世纪50年代就指出生物医学工程的重要性，基于其强大的经济、科技实力，经过近半个世纪的努力均取得了各自的成果。如今，这些国家在生物医学工程方面处于世界前列。但是面对当今科技飞速发展的新形势，他们仍在想尽一切办法努力前进。在美国，许多著名大学根据自身条件和生物医学工程学科的特点以及社会需要采用各种方式积极推进“学科交叉计划”。这样一来，生物医学工程在这一有利条件下迅速发展，朝向以整合生物、医学、物理、化学及工程科学等高度交叉跨领域方向发展。这种发展方向既促进了传统性专业的提升，又为逐步形成新专业创造了条件。

另外，美国政府因认识到新的世纪生物医学工程对促进卫生保障事业发展所具有极大的重要性，急需扭转美国生物医学工程领域研发工作群龙无首的分散局面，美国第106届国会于2000 年1 月24 日通过立法，在国立卫生研究院（NIH）内设立了国家生物医学成像和生物工程研究所，规定由该所负责对美国生物医学工程领域的科研创新、开发应用、教育培训和信息传播等进行统一协调和管理，促进生物学、医学、物理学、工程学和计算机科学之间的基本了解、合作研究以及跨学科的创新。这也大大推动了美国的生物医学工程学科的发展。

2、国内生物医学工程的现状

我国的生物医学工程学科相对国外发达国家来说起步比较低。自上世纪70 年代以来，经过30 多年的发展，目前全国已有很多所高校内设有此专业，在一些理、工科实力较强的高校内均建有生物医学工程专业。由于这些学校的理、工等学科在全国都有重要的影响，且大都设有国家级重点学科，他们开展起来十分方便，这些院校均是以科研性学科设置的。此外，还有一些医学院校则是以医学作为基底学科，置入某些工程学科的知识，并以医学应用为目的建立相关的课程体系，而对于生物学中所涉及到的细胞及分子生物学、发育生物学及生物技术，对于工程技术中的控制技术、材料学均较少涉及，这些院校培养的目标就是将生物医学工程运用于实际。因为生物医学工程是以理、工、医为基础，医学中的许多问题只有在这些学科相互结合的前提下才能得以解决。要将基础研究转化为工业化产品，将美好的前景分析变为卫生保健的实际行动而服务于广大人民，就离不开生物医学工程师。这就是这些生物医学工程工作者的工作理念。

但是，从总体上说我国的生物医学工程学科的发展仍不平衡。30 多年以来，我们在研究方面引进、消化、跟踪研究多，创造性研究较少；理论方法等应用基础研究多，取得自主知识产权的应用研究少。处于理工科院校的生物医学工程学科其工程力量雄厚，但是由于缺少医学背景，在真正用于临床、解决医学实际问题方面还较落后。而处于医学院校的生物医学工程学科其研究的主要特点是和医学结合紧密，医学大背景深厚，但是工程力量相对落后，科研投入不足。这就是我们国家目前生物医学工程的现状。

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四、新世纪生物医学工程的发展趋势

纵观生物医学工程的历史和目前人类对其的要求可以看出，生物医学工程 作为学科整体的发展趋势十分广泛。

（1）纳米材料的出现将使20世纪初期奠定的物理、化学理论基础面临重大的挑战。

与此同时，纳米材料本身也将进而取得突飞猛进的发展和应用；此外，材料科学中的分子设计可望实现，与生物组织相结合的组织工程学研究将进入实用阶段。而且，将会有更多的人工器官研制成功并将在临床上投入使用。比如：采用组织工程学方法研制人工胰和人工肝。

（2）电子技术与生物技术的融合可望研制更多、更为新颖的传感器。比如：目前硅半导体集成度可达109，而人工合成蛋白质的分子器件可使存储器集成度高达1012位。

（3）随着计算机网络和通讯的发展，生物医学工程将使临床医学从住院治疗向着门诊治疗、乃至家庭医疗保健方向发展。

（4）虚拟现实技术的发展将为医学基础研究与临床医疗提供更为先进的技术手段。

（5）光子技术将取得突破性进展，如各种激光器件的开发及光参量放大、光纤、非线性光学、光数据存储、集成光等技术的发展，半导体激光器在生物医学中的应用将有更为诱人的前景。

（6）各种物理因子生物效应的深入研究，如生物磁、低强度毫米波的研究，将使人们对人体生命现象有进一步的认识，开发出新的技术装置。

（7）中医工程及各种高技术的应用，将使传统医学在现代科技基础上更加光大。

五、生物医学工程专业就业前景分析

生物医学工程(Biomedical Engineering, BME)是综合生物学、医学和工程学的理论和方法而发展起来的新兴边缘学科，其主要研究方向是运用工程技术手段，究和解决生物学和医学中的有关问题。本专业研究方向主要包括生命科学、生物力学、医疗器械等，我校生物医学工程专业方向则为医疗器械方向，主要是为了培养基础扎实、知识面宽、能力强、素质高，具有较深厚现代电子工程技术基础理论和一定医学科学知识的生物医学高级工程技术人才。

据中华医学会医学工程学分会副主任委员吕忠生介绍，目前全国大约有6万家医院，医学工程师只占医院总人数的 10％，与国外30％的比率相差悬殊。作为医学工程的最大产业，国内1万多家医疗设备企业也急需医学工程师。同时现代医学技术的进步是和生物医学工程学的发展也是分不开的，由此可见本专业有广阔的就业前景。

ⅰ现对就读本专业前景进行简单分析：

1、出国深造

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生物医学工程属于综合交叉发展学科，且与应用有紧密的结合，国外很多著名大学都很注意其发展，所以出国深造机遇很大，也会有更大的发展空间，同时可以转向学习生命科学，这方面在国外有更先进的发展研究。

2、读研

生物医学工程专业考研有很多选择方向，如电子学方向、医疗器械方向、图像处理方向、自动化方向、计算机算法与结构等。从历年的考研情况来看，选择多，考研情况较好。

3、找工作

ⅱ 生物医学工程就业前景

生物医学工程作为一门新兴的边缘学科，它综合工程学、生物学和医学的理论和方法，在各层次上研究人体系统的状态变化，并运用工程技术手段去控制这类变化，其目的是解决医学中的有关问题，保障人类健康，为疾病的预防、诊断、治疗和康复服务。

生物医学工程兴起于20世纪50年代，它与医学工程和生物技术有着十分密切的关系，而且发展非常迅速，成为世界各国竞争的主要领域之一。

生物医学工程学与其他学科一样，其发展也是由科技、社会、经济诸因素所决定的。这个名词最早出现在美国。1958年在美国成立了国际医学电子学联合会，1965年该组织改称国际医学和生物工程联合会，后来成为国际生物医学工程学会。

生物医学工程学除了具有很好的社会效益外，还有很好的经济效益，前景非常广阔，是目前各国争相发展的高技术之一。以1984年为例，美国生物医学工程和系统的市场规模约为110亿美元。美国科学院估计，到2000年其产值预计可达400～1000亿美元。

生物医学工程学是在电子学、微电子学、现代计算机技术，化学、高分子化学、力学、近代物理学、光学、射线技术、精密机械和近代高技术发展的基础上，在与医学结合的条件下发展起来的。它的发展过程与世界高技术的发展密切相关，同时它采用了几乎所有的高技术成果，如航天技术、微电子技术等。

目前各国竞相发展的高技术之一为医学成像技术，其中以图像处理，阻抗成像、磁共振成像、三维成像技术以及图像存档和通信系统为主。在成像技术中生物磁成像是最新发展的课题，它是通过测量人体磁场，来对人体组织的电流进行成像。生物磁成像目前有二个方面。即心磁成像(可用以观察心肌纤维的电活动，可以很好地反映出心律失常和心肌缺血)和脑磁成像(用以诊断癫痫活动、老年性痴呆和获得性免疫缺陷综合征的脑侵入，还可以对病损脑区进行定位和定量)。

另一个世界各国竞相发展的高技术是信号处理与分析技术，其中包括心电信号、脑电、眼震、语言、心音呼吸等信号和图形的处理与分析。

高技术领域中还有神经网络的研究，目前世界各国的科学家为此掀起了一个研究热潮。它被认为是有可能引起重大突破的新兴边缘学科，它研究人脑的思维机理，将其成果应用于研制智能计算机技术。运用智能原理去解决各类实际难题，是神经网络研究的目的，在这一领域已取得可喜的成果。众所周知，生物医学工程是理、工、医、生物等学科高度交叉的新兴学科，2014/1/5 生物医学工程131班

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可在管理机构和国家机关，医学机构（临床研究、高度专业化的医学护理，管理）, 在医疗器械的使用、销售和服务上，研究所，大学（基础研究，教学），国际制药、保健品企业（管理、研究和开发），私人机构和医生合作，毕业生可直接参加高度专业化的医学护理和解决临床基础研究的问题，由他们研制的器械和系统对于疾病的观察、诊断、治疗、缓解起着很重要的作用。

生物医学工程学科性质定位于工科，因此，这就决定了本学科的主要任务为现代医学和现代生物学提供最先进的工程理论和方法，培养这些领域急需的人才。本学科一方面要求同学要掌握医学和生物学的基本知识，同时，要结合医学学科的特点深入扎实地学习电子、信息类的专业知识，包括医学电子学、医学信号的检测和处理、医学成像与医学图像处理、医学模式识别、医疗仪器原理及设计等。本学科的数学和外语和清华大学电子、信息类学科一样要求。

生物医学工程强调要打好基础，强调能力的培养，特别强调创新能力的培养，强调要宽口径培养，注重实践环节，增加了选修课，取消了限选课，从而拓宽了学生选课空间与个性发展的余地。由于生物医学工程学科是理、工、医、生物等学科高度交叉的新兴学科，致力于为人的防病、治病、康复和健康以及为探索生命现象提供高水平的科学方法和工程技术手段，因此，其研究和应用领域都极其广泛，所培养的学生自然也大有用武之地。那么生物医学工程就业前景与就业方向是什么： 毕业生工作去向主要有以下几个方向：

（1）医院

到医院设备科，放射科，信息中心等部门工作，主要从事医疗器械的维护、采购管理工作以及信息管理等。（2）医疗器械企业

到医疗仪器企业做研发、销售、维修。销售主要是做好本区域内老客户的器械更新等业务，同时需要开发新的销售渠道；售后工程师，主要负责所属器械的安装调试维修等。医疗器械企业南方发展普遍较好，企业多，就业机会多。

（3）电子计算机相关企业

生物医学工程专业所学知识面广，包括很多电子计算机方面的课程，很多毕业生进入此类企业工作。

（4）高等医学院校从事医学影像技术的教学、科研工作。（5）报考相关方向的公务员。

（6）除此之外，应征入伍、参加支援西部计划、到村任职、报考选调生、自主创业等就业途径。

综上所诉，生物医学工程就业前景与就业方向还是很明朗的。

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六、认识与总结

生物医学工程学是医疗保健性产业的重要基础和动力，医疗器械和医药工业同生物医学工程学的研究与应用有着最直接的联系，它所带动的产业在国民经济中占有重要比例，例如美国每年生物医学工程学带动的产业就达数百亿美元。各国在生物医学工程方面的投入，随着生活水平的提高而逐年增加。这门学科面临着众多的新课题，许多成果又有着极好的产业化前景，因此生物医学工程学被称为朝阳学科。

综上，我想说的就是生物医学工程涉及十分的广泛，因此在学习过程中我们要开阔学习视野，活学活用，在不断总结、质疑的基础上创新。关于毕业后就业我认为会有很多的选择，但是我们想要找到好的工作还得靠自己好好的努力学习，争取学好、学精自己的专业，并且要尽力去考研更加深入的学习自己的专业。

7.生物科学导论论文 篇七

在我国现阶段的高等教育体系中, 双语教学实际上是指作为母语的汉语, 与作为第二语言的英语交替进行的教学模式。其主要目的是以两种语言作为传递信息的工具向学生传道授业, 让学生能兼用两种语言掌握科学概念、理论和方法, 并能进行思维和表达[3~5]。在面对非生物类专业的本科生开设《生命科学导论》双语教学过程中, 我们探索了如下教学模式。

1 双语教学的形式

双语讲授时中英文各占50%, 教师讲课为主, 学生自主选择用英语或中文完成课外作业。课后给学生提供包括主题 (topics) 、评论 (essays) 、学习问题 (study questions) 、建议阅读材料 (suggested readings) 等内容, 充分调动学生学习的积极性。例如在讲解转基因技术“Transgenic Technology”时, 讲解该技术从诞生到现在的进展时, 用全英文讲解, 并辅以英文图示。课后, 给学生提供相关英文学习资源。通过与部分学生课后交流发现, 大多数同学很青睐这种讲解形式, 在接受专业知识的同时, 有机会学习专业英语。而且, 大多数讲授资料来自国外期刊、网站的第一手资料, 使学生接触到“原汁原味”的外语。在本学期的公选课《生命科学导论》上随机选取35位非生物专业 (理工、文科) 的本科生进行调查, 有45.7%的同学能够接受教师讲课中英文占50%并用英语完成课外作业。因此, 双语教学应在今后的教学中进一步扩展开。

2《生命科学导论》“双语”教学教材引进和课件的制作

教材是知识的载体, 没有适当的教材, 双语教学就成了无源之水, 无本之木。因此, 进行双语教学时必须有适合老师教与学生学的外语教材, 但由于双语教学目前在我国尚属探索阶段, 国内尚无现成的、适用于《生命科学导论》双语教学的教材和教学大纲可循。直接引进国外原版优秀的教材不失为一个良好的举措, 可以使专业课与国际接轨, 有利于学生了解外语文化背景和思维习惯, 也使教师和学生接触到“原汁原味”的外语。

广泛采用多媒体教学手段, 并与外校进行广泛的课件交流工作, 相互学习, 相互提高。同时自己也在不断地制作新的课件, 把教师自己的科学研究成果和科技杂志发表的新成果, 都能及时添加到课件中, 使我们的教学内容得以不断更新。有感于国家级教学名师郑用琏教授在“2006年全国高等学校理科 (生物科学) 青年教师高级研修班”对青年教师语重心长的一番演讲:教学与科研的结合, 基础与前沿的整和, 授鱼与教渔的融合, 教师与学生的配合。把这四个“合”做好, 贯穿到《生命科学导论》“双语”教学课件的制作当中去。尤其注意教学与科研的结合, 它们是相长、共进的关系。

3 以学生为本的教学

瑞典心理学家皮亚杰 (J.Piaget) 指出一种“教学相互作用论”。他认为:“认识发生和发展的动力和基础使主客体的相互作用, 一切经验发源于动作。”这个理论的要点是:在教学过程中, 学生始终是主体, 而教师、学习环境和教学手段都是课题;教学目标能否达到, 最终取决于主体内在的相互作用, 因此必须把工作的重点放在学生身上, 教师是实现教学目标的组织者和引导者, 在教学过程中起主导作用。

教学中增大启发式教育, 调动学生学习积极性。课程中还要经常介绍教师自己开展科学研究的切身经历和体会, 重点介绍著名科学家的实验设计与探索创新过程, 激发学生们的学习热情和兴趣, 使同学们的眼神中流露出对生命科学的喜爱和对创新研究的向往。提高学生自学和创新能力, 以点带面使公选课《生命科学导论》双语教学向全校推开。

总之, 近2年来, 我们在《生命科学导论》双语教学中, 对讲义编写、课件建设以及教学模式进行了探索和尝试, 初步取得了一些成效。但我们深知, 双语教学的任务艰巨, 今后我们还须不断探索和努力。

参考文献

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[4]张维佳.双语教学的性质、条件和相关问题[J].语言教学与研究, 2002 (4) :20～26.

8.生物科学导论论文 篇八

【摘要】随着生命科学不断深入并交叉到各个学科中，使得生命科学基础知识在人才培养过程的普及迫在眉睫。因此我校在08年就将《生命科学导论》列为通识课程。在教学实践中总结经验，对《生命科学导论》课程的目标设置，教学内容，教学思路，教学团队建设，实验课程建设和考核方式等方面进行积极探索，曾加学生对生命奥秘探索的兴趣，丰富通识核心课程的内容。

【关键词】生命科学导论 ； 通识教育课程 ； 教学思考

【中图分类号】G462.3 【文献标识码】B 【文章编号】2095-3089（2015）2-0270-02

生命科学是推动21世纪自然科学发展与社会进步的关键性学科[1]。作为高等院校的通用教材，《生命科学导论》逐渐成为各大院校的基础性（公共性）课程，其主要教学任务是培养大学生掌握科学文化知识，了解生命科学在现代社会生活发展中的重要性[2]。我校是教育部综合性重点大学之一，具有良好的本科生生源。大学生的素质培养是我校一贯重视并不断探索和实践的课题。生命科学是自然科学的重要组成部分，是当代大学生必须具备的生物学基础知识。故2008年学校新的教学培养方案中将《生命科学导论》指定为通识教育基础课。为了培养适应社会经济、科技及文化发展需要的综合型人才，我校生命科学院将《生命科学导论》定为全校通识课程。该门课程将通识教育理念融入到日常教学中，以其内容新颖、知识丰富等特点受到学生的欢迎，并取得了良好的教学成果。通过多年的教学实践，课程组老师在总结经验对该课程进行了积极建设与改革，不断改进教学方式、调整教学重点，完成了一系列工作并取得一定的成果，并积累了一些经验也有一些思考。

1.《生命科学导论》通识课程的建设

1.1目标设置

课程建设总体目标实际上反应的是教学总体思想和教学理念。因此有针对性和有效性地使学生掌握这门课程的基本框架、基础知识和前缘进展是我们课程开设的最终目标。

当今高等教育的发展要求培养更多高水平、复合型科技人才，对培养方式的调整改进也成为大家思考、工作的重点[3]。《生命科学导论》作为一门通识课程，更需要以通识教育理念为导向，扩大知识面，构建合理的知识结构；培养学生的批判性、创造性思维；提升学生洞察、选择、整合、实践、学习和创新的能力[4]；培养满足现代社会需求的合格“公民”和“全人”，以达成本科人才的综合培养目标为着眼点。因此经过反复研讨，我们将课程建设总体定位于介绍生命科学基础知识、研究方法和策略基础上，帮助学生正确认识和理解生命科学的发展对人类社会、经济、环境、生态、医疗健康的影响，培养学生科学的世界观和生命科学的思维方式，促进学科交叉和知识迁移，使他们在今后各自的专业领域中，确定“以人为本、人与自然环境和谐”的基本理念，并了解生命科学的基础知识，保持对生命奥秘的探奇和尊敬精神。

1.2内容选定

通识教育是“文化传承”、“科学精神”、“大学精神”的课程实现方式。为响应教育部号召：为进一步深化教育教学改革，21世纪加强和推进高校非生物学类专业的生命科学普及和生命科学素质教育，并制定生物学基础课程体系的教学规范[5]。因此，我们将《生命科学导论》这门课程教学内容定位于“基础性、系统性、趣味性和学科交叉性”，以达到通俗易懂，深入浅出的教学目的。在系统介绍生命科学基本知识的基础上，着重对生物学发展史上的一些具有里程碑意义的重大发现过程和一些著名生物学家的重大贡献的介绍，向学生展示生物学发展过程中丰富的科学思想、科学方法和科学精神，以及著名生物学家的创新思维、高尚道德和人格魅力。同时也对与生物学有关的一些社会性论题及这些重大发现在高科技中生动、有趣的应用作适当介绍。

教学重点从微观讨论再到宏观讨论现代生命科学最基础的内容、最新进展、以及对人类经济、科技、政治和社会发展重要影响的问题，围绕生命蓝图的构建、双螺旋-生命的钥匙、生态系统与能量流动、生物圈的创造与毁灭、进化之舞、生命技术与社会伦理的碰撞、未来的生命世界等，从基础经典到热点展开具体讲解和探讨，引导学生积极参与其中。具体章节包括：绪论、生物的化学组成、细胞—生命的基本单位、能量与代谢、遗传及其分子基础、发育、生命的起源与进化—人类的由来、生物与环境—生态与可持续发展、现代生命科学的革命—生物技术、动植物的结构、功能和发育、生命科学发展中的几个热点问题、生物多样性及保护。

1.3 教学思路

课堂教学是本科教学的核心部分。如何提高通识课程的课堂教学质量，调动学生的积极性是我们主要考虑的问题。为此我们对教学方法进行了改进，具体如下：①改变传统教学模式：由以教师为主体的单向陈述式、灌输式教学模式转变为以学生为主体的参与式教学、互动式教学。在教学过程中，穿插使用答疑、读书报告、社会调查、热点讨论，实习以及实验等多种教学方法。②开展多样化教学模式：针对学生不同的专业背景，以“问题驱动”的方式开展形式多样的课堂讨论与课内实践。提高学生的表达技巧和交流能力，使之形成一种包容的心态，能够理解和接受各种不同的观点和见解。③推进文献阅读与理解：通过推荐经典书目，引导学生读科学原著，指导学生对经典文献进行研读与评述（Critical Thinking Writing，CTW），并根据资料进行小组讨论，培养独立思考、解决科学问题的素质，激发科研创新精神。④改革課程评价体系：改变传统的以笔试成绩为指标的评价体系，采用课程基础知识测试、CTW、讲演讨论、课程论文、实验报告等多种形式进行考核，全面提高学生的综合素质，培养学生的创造力和运用所学知识解决实际问题的能力。

1.4 教学团队建设

随着每年选修《生命科学导论》课程的学生人数在不断增多，传授知识的对象不再是某个单一的学院或某个单一的专业的学生，而是全校的上千名学生随机选课，因此一个教学班包含不同学院不同专业的学生。另外由于专业不同，年级不同，大家对生命知识的了解亦程度不同。针对这些问题，我们的教师做了很多改变，尽可能将知识全面的传授给学生。因此课程组建了由多名优秀老、中、青教师组成不同背景学科的教学团队为课程做准备并上课。以教学经验丰富和专业素养扎实的老教师带头，通过集体备课，相互交流，学习，协同合作等方式，取长补短，不断推进课程教学。同时根据每年学生评价的实际情况，选派学生评价的优秀老师进行轮换上课。重点进行以下工作：endprint

①进一步树立团队教学理念，提高教师的教学热情、教学责任感强、团结协作、敢于创新的团队精神。

②要求团队教师关注生命科学最新进展，把教学与科研结合起来，在教学中引入最新的研究成果。

③积极参加教学改革，采用集体备课、教学研讨、教学观摩等方式互帮互助，整体提升课程教学团队的教学水平。

1.5实验课程建设

生命科学是一门依靠大量实验数据获得实验成果的科学性学科[6]。生命科学实验的目的是对理论课程的补充和完善，同时加深学生对生命科学的认识，激发学习兴趣，了解现代分子生物学技术。因此，我们利用学校现有资源构建生命科学实验内容。而对于非生物类专业的学生来说，学习生命科学当中一些基本的实验技术，是培养综合性的、创新型的人才的重要环节。具体做法为：1）学生网上申请实验课程，根据专业背景、学科人数等组织团队老师筛选实际选课名单。2）实验内容分为基础性实验和提高性实验，提高性实验由学生根据项目指南提出具体操作方案并完成实验。3）选择优秀的实验方案及实验报告进行评述与讲解。4）初步探索《生命科学导论》虚拟实验教学系统。

1.6资源选择与利用

在课程资源的选择、利用和建设方面，突出以学生为主体的重要原则，注重学生的实际，考虑到是否具有可操作性，根据并围绕着教学目标的需要，选择相应的课程资源，以使教师和学生运用这些资源更好地达成教学目标。具体从以下几个方面进行：

1）课程资源网站建设。重点建设在线自学辅助平台，给学生提供多元化的学习模式。包括授课多媒体课件、授课录像、习题等大量教学资源和课程信息，还有生物世界、学科信息等栏目，以及相关网站链接等大量扩充性教学资源，供学生随时在网上自主学习，拓展学生学习的空间。同时将学生讨论结果和优秀课程论文及时加入课程网站中，实时开发课程资源，鼓励学生积极参与到课程网站的建设中来。课程考试评价体系的更新。在已开发的网络评价体系的基础上，更新客户端浏览器、应用服务器和数据库，对系统的模块化设计，功能及性能稳定性，操作流程进行相应完善，实现了不同类型的考生在同一时间进行考试的可能性。

2）课程教材建设。A.挖掘和学习本课程相关的最新教材。B. 向学生推荐国内外有关生命科学的经典读物。C.通过教学实践，编写适应于我校各专业使用的《现代生命科学基础》讲义。

3）利用我院现有的仪器设备，在部分学生中开设《生命科学导论实验》课程，以强化理论教学，满足学生要求。同时，引入多媒体技术与网络平台尝试建设生命科学导论虚拟实验教学系统，利用开放性讨论、实践模拟和师生交流等方式来锻炼学生的发散思维和创新意识。

4）利用博物馆、校园、动植物园和生物产业基地的大环境，引导学生自主调研或组织学生参观学习，让学生感受到生命科学对现代生活的影响。

5）以专题讲座的形式开设1～2次视頻公开课。

1.7考核方式

教学评价是教学过程中的重要组成部分，在整个教学活动中起着调控作用。为客观全面地评价每个学生，激发学生对课程的学习热情，我们采用以下模式进行考核：1）理论考试。采用开卷+部分章节闭卷的形式。考试题目由客观题与主观题组成，主要考查学生对生命科学知识的基本概念、基本理论和规律的理解，采用网络评价体系网上提交。2）课堂讨论。围绕生命科学热点、前沿问题学生提出自己的观点和认识。教会学生科技论文的基本写作要求，并以统一、规范的格式提交。3）课后练习：布置自主作业，鼓励学生根据自己的兴趣选择主题，极大的提高学生完成课程论文的兴趣和发表自己的观点，防止抄袭，培养学生诚信的价值观。

1.8 课程建设展望

《生命科学导论》课程还有许多须待进一步完善与探讨的方面，在下面的课程建设中，我们将完成以下方面：

（1）进一步完善教学环境，优化教学条件，引入先进的教学手段，提高教学质量；同时充分利用现有教学资源，进一步提高教学水平，并争取在一年内开设实验课。

（2）不断的补充和完善网上的教学资源，使其达到相当规模。让学生能够通过网络更多更好地学习和了解这门课程，并获取更多的相关知识。

（3）加强教师培训，提高教师英语水平，争取早日实现适合教与学的双语授课。

2.结语

《生命科学导论》作为一门通识教育课程，可以引导学生形成正确的世界观、人生观和荣辱观，使学生获得对世界与人生本质广泛而全面的理解；可以引导学生了解生命、热爱生命、尊重生命，崇尚自尊、自爱、自信、自立、自强和自律，养成开阔的视野、阳光的心态、健全的心智和完善的人格；可以引导学生思考生态环境与生命伦理问题，促进学生树立善待环境、敬畏生命、推己及人、服务社会的理念，构建生命与自我、与自然、与他人、与社会的和谐关系；可以引导学生找到与自身禀赋相匹配的爱好和兴趣，有助于锤炼在多元化社会和全球化环境生活的能力，为即将展开的职业生涯打下坚实的根基。

参考文献

[1]“生命科学导论”实验指导：公共课[M].高等教育出版社， 2001

[2]张惟杰.生命科学导论[M].2版.北京：高等教育出版社， 2008

[3]宋怡玲，杨军.生命科学导论课程体系建设与创新人才培养[J].高等理科教育，2006，70（6）：37

[4]丁岑.国际化人才培养中的通识教育研究[D].上海外国语大学，2014

[5]胡恩明，周健儿，罗金明，等.一般院校工科专业人才培养规范的研究[EB/OL].高等学校理工科教学指导委员会通讯，2003-05

作者简介：李萍，西南交通大学生命科学与工程学院生物系，教授，博士研究生。

罗红霞，西南交通大学生命科学与工程学院生物系，副教授，硕士研究生。

徐柳，西南交通大学生命科学与工程学院生物系，副教授，博士研究生等。