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論文摘要:材料工程基礎是教育部21世紀初高等教育教學改革項目“材料科學與工程專業人才培養方案及教學內容體系改革的研究”中主干專業基礎課程,是材料專業的專業基礎課程,本文從課程體系、教學手段、能力培養和評價體系等方面闡述了課程改革的思路。
“材料工程基礎”是教育部21世紀初高等教育教學改革項目“材料科學與工程專業人才培養方案及教學內容體系改革的研究”中主干專業基礎課程,是材料科學與工程專業的專業基礎課程,長期以來,備受學校和院領導的重視,這對材料工程基礎課程的改革就提出了更高的要求,如何進行課程改革,培養適應社會發展對材料工程需要的新型人才是材料工程教學團隊需要認真思索的關鍵問題。
1 課程體系
材料學是一門試驗性科學,涵蓋金屬材料、無機非金屬材料、高分子材料、復合材料四個方向,材料科學與工程專業的學生,畢業后主要從事材料制備與加工的科研與生產工作,材料的多樣性,各種材料制備、加工方法千差萬別,材料工程問題就顯得錯綜復雜了,這就要求從這多種多樣的工程問題中提煉出各種材料制備與加工的共同涉及基礎問題,建立材料學學的平臺課程—材料工程基礎完整的知識體系。
“工程”是科學的某種應用,通過這一應用,使自然界的物質和能源的特性能夠通過各種結構、機器、產品、系統和過程,是以最短的時間和精而少的人力做出高效、可靠且對人類有用的東西。在現代社會中,“工程”一詞有廣義和狹義之分。就狹義而言,工程定義為“以某組設想的目標為依據,應用有關的科學知識和技術手段,通過一群人的有組織活動將某個(或某些)現有實體(自然的或人造的)轉化為具有預期使用價值的人造產品過程”。就廣義而言,工程則定義為由一群人為達到某種目的,在一個較長時間周期內進行協作活動的過程。又根據兩院院士師昌緒先生的定義:材料是人類制造生活和生產用的物品、器件、構件、機器或其他產品的物質。顯然,材料工程屬狹義工程的范疇,材料工程應為是有組織活動將自然的或人造的物質制造成生活和生產產品的活動或過程。因此,從這個定義出發,凡是材料制備過程中所涉及技術和方法問題都屬材料工程問題包括原材料的輸送、原材料精制、合成、產品精制、后加工、包裝、運輸等生產工序原理以及為完成上述工序的一些配套工序如生產過程中的傳熱問題、三廢處理問題。由于材料的多樣性,各種材料制備、加工方法千差萬別,材料工程問題就顯得內容龐大、錯綜復雜了,避開各種材料的制備的特殊工藝問題,各種材料在制備過程中所涉及的共同的基本原理應成為材料工程課程中的基本問題。我們以自編《材料工程基礎》為教學的教材,教授物質輸送原理及設備、熱量傳遞、質量傳遞,并對質量衡算、能量衡算、經濟衡算做簡單介紹。
2 教學手段
課程改革的目的是提高教學質量,提高教學質量是通過一定的教學手段得以實現的。材料工程基礎的教學擬采取小班教學的方式,除在知識點的傳授方面如基本公式的推導、理論的講解仍采用傳統的以教師授課為主方式外,在課堂教學中還采用一下的教學手段。
2.1 多媒體課件
當今的學生,從校門到校門,多數學生既沒有生活經驗,更無工程概念,要學好材料工程基礎這一工程類課程,老實說,有一定的難度,充分利用現代化教學手段進行教學,制作了多媒體課件,模擬實際生產工藝和流程,使抽象的概念具體化,復雜的問題簡單化,繁瑣的內容精煉化,實際問題形象化,為學生生動形象的理解生產原理和過程起了重要的作用。
2.2 討論式教學及設計演練
課堂設置討論課,引導學生探究各種材料制備過程中所共性問題,生產過程技術經濟評價問題,分層次布置工程設計任務,使學生能全面思考工程問題。例如在傳熱部分,進行板式換熱器的設計;在傳質的幾個章節中,吸收部分設計煤氣中苯類物質吸收工藝流程;精餾章節中,進行年產8000噸乙醇板式精餾塔工藝設計等。使學生初步了解設計程序與步驟:設計任務下達后,通過資料的收集,流程選擇,基本計算,確定工藝路線,確定生產設備大小,進行設備平面布置,完成設計任務。
2.3 雙語教學
隨著全球一體化進程的加速,在國際交流日夜頻繁的今天,語言顯得尤為重要。采用原版教材,雙語教學無疑能使學生掌握原汁原味的英語,為其日后的交流掃清障礙。更重要的是可以拓寬學生的國際視野、國際交流能力和競爭意識,同時可以吸引更多的留學生優質生源,提高國際化辦學能力。
3 能力培養
在互聯網時代,全民都面臨同樣的信息平臺,甚至我們的學生比教師有更好的計算機能力,輕點鼠標就可能獲得一門學科的基礎理論。這就給我們提出新的問題和面臨嚴峻的挑戰:在互聯網時代,專業課我們應該教學生什么以及如何教,培養學生那些能力。首先是收集信息的能力,現代社會是信息時代,大量信息資源都可以通過網絡共享,除此之外,還有大量的數據庫可以利用,掌握了信息資源,就是掌握了該學科的發展前沿。然后是自主學習能力,收集到信息,怎樣才能轉化為自己的知識,建立自己的知識體系這就需要培養學生嚴謹求實創新的科學思維與人格以及為科學獻身的精神和健康向上的學習精神;接下來是合作精神,隨著社會分工的越來越細,完成一個工程問題往往是一個系統工程,需要多方面人員的相互合作,因此合作能力就顯得十分重要了,在教學中,有意識地培養學生分工合作是教育的一個重要組成部分,對本門課而言可以采用分組進行課程設計,同組同學之間分工協作,共同完成一個課題,已達到培養學生合作能力的目的。
4 評估體系
理論考試不在作為學業成績的唯一標準,可以從多層面進行評價如理論考試成績、課程設計成績、課堂討論成績、平時作業成績等。
5 結論
材料工程基礎課程改革是一個系統工程,需要執行者有強烈的社會責任感,從課程的內容體系、教學手段、能力培養目標,評價體系進行研究和探索,真正實現培養合格人才的教育目標。
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為了實現材料成型與控制工程專業跨學科人才培養的目標,江蘇科技大學制定了跨學科人才培養課程體系,為學生提供以課堂教學為主體的創新知識教育和以實踐為主體的創新能力教育。該課程體系分為理論教學環節和實踐性教學環節兩部分。
(一)理論教學環節跨學科人才培養的新課程體系。即指,受體學科(材料科學與工程學科、機械工程學科)從供體學科(力學學科、控制科學與工程學科等)中借用知識、理論的各種形式,通過受體學科板塊和供體學科板塊組合而形成的課程體系,也是理論教學環節的核心課程體系。1.受體學科板塊。材料成型及控制工程專業是一個具有典型材料特征的機械學科,材料科學與工程學科和機械工程學科的相關課程是該專業的學科基礎課。該課程板塊主要是使學生對本專業所研究的對象(材料)和加工方法(成形)有比較透徹的認識。主干課程包括:材料科學基礎、材料近代分析方法、材料成形技術基礎、高分子材料概論等。這類課程涉及到加工對象的性能、材質,加工的原理,是否適合加工,如何選擇最合適的加工方法,如何控制加工的過程,等等。2.供體學科板塊。計算機科學是該課程體系最重要的供體學科之一。近年來,計算機技術在模具設計及制造、焊接、鍛壓等方面的應用非常廣泛,相關課程主要有微機原理及應用、材料成型CAD/CAM、主流CAE軟件概論、逆向工程等。自動化涉及到成形工藝的四大類設備:金屬液態成形設備、金屬塑性成形設備、金屬連接成行設備及塑料成形設備。為此,學校開設了電工電子技術、材料成型設備及自動化等課程。力學也是材料成型及控制工程專業主要的供體學科之一,作為一門研究宏觀物質運動規律的科學,一直被運用于材料成形的各個環節。通過設置彈塑性力學基礎、工程力學、材料力學性能等課程,運用力學的計算方法、法則等研究成果來解決材料加工過程中的受力、變形及傳質等問題,從而完成材料的模擬計算、實際測量、優化選擇等諸多相關任務。材料成型及控制工程專業跨學科人才培養課程體系還應該包含信息管理學、經濟學和人文藝術類的課程。
(二)實踐教學環節材料成型及控制工程專業是一個傳統的工科,所培養的學生不僅要具備堅實的專業知識,還必須具備較強的動手實踐能力。1.注重創新能力培養。實驗課是課堂教學的延伸,也是培養學生觀察能力、分析能力、操作能力、思維能力和創新能力的主要途徑。除了在實驗課的教學內容上注意學科交叉外,更多的是在教學過程中培養學生的創新能力。2.加強專業實習基地建設。為了滿足跨學科人才培養要求,結合本專業特色,并充分利用地域優勢,我校選擇專業技術實力雄厚、管理水平高的幾家公司作為材料成型及控制工程專業的校外實習基地。在生產實習過程中,強調充分利用企業生產實踐的優勢,彌補學校教育動手實踐機會少的不足。3.強化“本科生創新計劃”訓練。為擴大跨學科人才培養的途徑和時空范圍,學校積極鼓勵學生從大二起就參與院、校、省及國家級的各類社團活動、課外科技競賽、“模具拆裝”大賽、“本科生創新計劃”等課外活動。同時,激勵學生通過本科生導師制主動、連貫、系統地參加教師的科研課題研究,并通過多學科交融,參加江蘇省和全國大學生“挑戰杯”大學生課外學術科技作品競賽、大學生創業計劃競賽,取得了優異的成績。
二、跨學科人才培養質量評價
跨學科人才培養的質量評價是人才培養的關鍵,貫穿了整個人才培養過程。而收集和分析人才培養過程中各方面的信息,是對人才培養目標、培養要求和培養模式等工作進行監控和調節的依據。
(一)跨學科人才培養質量的評價原則1.導向性原則。這是跨學科人才培養質量評價最基本的原則,希望通過對人才培養質量的評價,發揮評價的導向和甄別功能,以提高人才培養的質量,實現高校為社會培養人才的功能。2.多元性原則。要打破以“知識掌握的多少”作為評價的唯一標準,多側面、多角度檢查學生對所學知識的理解、掌握和創新程度,避免評價“重知識輕能力、重理論輕實踐、重模仿輕創新”等問題。3.差異性原則。充分尊重學生的個性發展。學生是具有不同個性的個體,應鼓勵教師在考核時減少客觀題型,加大對非智力因素考核的比重,給學生更多發揮想象力和創造力的空間,以適應創新人才的培養。4.實踐性原則。提倡讓考試“走出”教室,“走進”實驗室,“走進”工廠,讓考試不拘泥于傳統形式,不局限于理論知識,通過實踐操作,考察學生分析問題和解決問題的能力。5.操作性原則。評價要注意定性與定量相結合。對人才的實踐能力和創新程度很難量化評價,只能靠實際觀察,并用描述性的語言加以定義,最后形成結論,必要時也可以用一定的評價等級來表示。
(二)跨學科人才培養質量的評價體系構建結合材料成型及控制工程專業跨學科人才培養的目標和可操作性,我們在培養質量方面主要從橫向和縱向兩個維度來進行評價。綜合評價,是一種橫向評價的模式,即對學生畢業時的相關數據進行評價,包括畢業率、學位授予率、協議就業率、就業對口率、考研率等。進步度評價和追蹤評價是縱向評價的模式,主要是對連續幾屆畢業生畢業后各方面情況進行追蹤評價,通過比較,不斷對專業人才培養模式和方法進行改進。評價的內容主要包括就業單位層次的比較、學生就業滿意度調查、用人單位對人才的滿意度、職業穩定率、職業晉升率等。
三、結語
【摘要】電子材料與器件課程作為電子材料專業的基礎和入門課程,對于學生夯實基礎、激發學習興趣、展開深層次學習具有至關重要的作用。而該課程的教學方式方法,對于學生掌握電子材料與器件知識有著重要影響,在本文中,筆者將新形勢下電子科技學科教學改革的特點和教學經驗相結合,通過對電子材料與器件課程的教學內容、課程安排、教學形式等方面的研究,探索更加完善的教育教學方法,努力提高電子材料與器件課程的教學質量。
關鍵詞 電子科學與技術;電子材料與器件;教學方法
電子材料與器件課程是電子科學技術相關專業的基礎性課程,對于學生鞏固基礎知識和提高專業技能是極為重要的。而提高電子材料與器件課程教學的質量,使課程與社會需求相結合,是高校教師探索的重中之重。筆者承擔著我校電子材料與器件課程的教學任務,在總結教學經驗的基礎上,筆者在教學內容、課程安排和教學形式等方面進行了嘗試,并取得了一定的教學成果。
1.電子材料與器件簡介
處于電子科學技術產業鏈前端的電子材料和元器件是眾多核心基礎產業的重要組成部分,是計算機網絡、通訊、數字音頻等系統和相關產品發展的基礎。電子材料與器件是指在電子技術和微電子技術中使用的材料和器件,包括半導體材料與器件、介電材料與器件、壓電與鐵電材料、導電金屬及其合金材料、磁性材料光電子材料和磁性材料、電磁波屏蔽材料以及其他相關材料與器件。電子材料與器件是現代電子產業和科學技術發展的重要物質基礎,同時又是科技領域中技術導向型學科。它涉及到物理化學、電子技術、固體物理學和工藝基礎等多學科知識。根據材料的化學性質,可以分為金屬電子材料,電子陶瓷,高分子電子、玻璃電介質、氣體絕緣介質材料,電感器、絕緣材料、磁性材料、電子五金件、電工陶瓷材料、屏蔽材料、壓電晶體材料、電子精細化工材料、電子輕建紡材料、電子錫焊料材料、PCB制作材料、其它電子材料。
2.電子材料與器件課程教學模式
2.1電子材料與器件課程教學形式
電子材料與器件課程既包含電子材料的物理特性和電子器件的工作原理,還包含豐富的電子材料與器件的理論知識,并且與實踐應用緊密結合。為了更好的培養學生的時間能力,增強實踐意識,達到學以致用的目標。因此,電子材料與器件的課程教學應采取實驗教學和理論教學相結合的教學形式,教師安排合理的實驗活動,將理論教學與實驗教學有機結合,達到學生鞏固理論知識、增強實踐技能的教學目標。
2.2電子材料與器件教學課時安排
教學采用教材《電子材料與器件原理》。在電子材料與器件教學的課時安排上,該課程作為電子科學與技術專業的核心課程,電子材料與器件課程的總課時應不少于80學時,理論課學時設計應在64學時左右,實驗課學時應在16學時左右,任課教師可以根據教學過程中的實際情況增加或減少某一章節的課時安排。
2.3電子材料與器件課程教材選擇
在電子材料與器件課程的教材選擇方面,由于電子材料與器件是電子科學技術的一部分內容,目前我國關于電子科學技術的參考書籍很多,其中也不乏經典教材,但考慮到本科生對于該課程接觸時間段、基礎知識薄弱等特點,筆者認為任課教師可以自行編寫課件和講義,以便學生更好的理解教學內容。除此之外,由加拿大薩斯喀徹溫大學電氣工程系教授、加拿大電子材料與器件首席科學家薩法·卡薩普編寫的《電子材料與器件原理(第3版)》也是業界公認的電子材料與器件教學的參考書籍。
3.電子材料與器件課程的理論教學
在新時期素質教育的背景下,電子材料與器件課程的理論教學更側重于加強學生的實踐能力,因此需要對傳統的電子科學技術教學中重視原理、定律和規律的模式進行調整,在教學內容的設置方面,為了便于學生更好的理解知識體系,以筆者講授電子材料與器件理論課程(共80學時)為例,該理論課程共被劃分為材料科學的基本概念、固體中的電導和熱導、量子物理基礎、現代固體理論等四個章節,這四個章節闡述了電子材料與器件涉及的基礎理論,內容包括材料科學基礎理論、固體中的電導和熱導、量子物理基礎和現代固體理論,以及對各種功能材料與器件的原理與性能的討論。另外,在講授每章內容時,任課教師應注意弱化理論知識,增加實踐知識。
4.電子材料與器件課程的實驗教學
電子材料與器件的實驗教學要與理論教學緊密結合,并重點介紹理論課上講過的電子材料與器件,實驗課程學時不能偏少,開設實在要安排在理論教學完成之后,使學生能夠充分將理論知識應用于實踐中。在實驗開始前,教師要要求學生充分掌握理論知識,實驗結束后,學生要寫實驗報告,使實驗切實產生作用,而不是走馬觀花。在實驗課程的設定方面,要盡量避免與其其它驗課程的重復,還要確保理論與實踐相輔相成,充分利用實驗資源。
5.電子材料與器件課程的學生評價體系
素質教育的電子材料與器件課程的學生評價標準應區別于傳統的考試評價方式,教師要將學生的平時表現、理論知識掌握、實踐能力等納入對學生的評價體系中。促使學生不再局限于對電子材料與器件規律、定義等知識的僵化掌握,而是將學習重點偏向于實踐和應用。這種評價方式的轉變,有利于學生積極主動的掌握知識,在實踐中鞏固理論知識,在理論中深化實踐知識,全面提高電子材料與器件的課程教學效率和質量。
電子材料與器件在信息產業的發展與科學技術的研究中的重要性與日俱增。它既是電子科學技術體系專業知識中的重要環節,更為電子科學專業的學生提供了良好的科研基礎和就業競爭力。本文通過對電子科學與技術專業特點與電子材料與元器件課程內容的分析,探討了電子材料和元器件在電子科學專業領域的重要性,筆者還結合自身多年電子科學專業的教學經驗,對電子材料與元器件教學的教學形式、課時安排、教材選擇進行了新的探索,對電子材料和元器件的理論和實踐課程提出了新的意見和建議,以便于提高教學質量,提升學生專業素養。
參考文獻
[1]薩法·卡薩普.《電子材料與器件原理(第3版)》.西安交通大學出版社.2009年6月
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環境污染控制工程材料課是一門側重于敘述性的課程,本課程知識量大,內容龐雜而分散,基本理論知識抽象,涉及的概念原理規律多[2],但是系統性不強,各材料間缺乏必要的關聯。講授時對材料作用原理、分類、結構、特性和應用敘述較多,分析、論證也較多,而邏輯推理和理論計算較少,學生對該課程的理解分析能力偏低,普遍感到該課程入門比較困難,難以聯系實際,學習積極性不高,學習效果不好。
二、講好緒論課,激發學生的學習興趣
講好緒論課,可以提高學生對課程學習的整體認識,尤其是在緒論課中加入環境工程中的典型案例和新材料在環境工程建設中的應用等,能激發學生對本課程內容的興趣,加深學生對學習環境工程材料課程在本專業領域中重要性的認識,提高學生的學習積極性。有了這種興趣和積極性,學生的學習由被動變為主動,這對今后學習本課程將起到積極的激勵作用。在講授緒論課時,應強調“一個中心、兩條線索”這條主線,即以材料的作用原理為中心,以分類、工程應用為一條線索,以材料制備為另一條線索。可以給學生理順這樣一條思路:污染控制類型—原理—控制材料—分類—材料結構特性—制備方法—應用。學習思路清楚,使學生在學習上有一個良好的開端,提高學生對本課程的學習興趣,促進教學效果的提高。
三、環境污染控制工程材料緒論課的講授重點
(一)闡明生態環境與環境污染控制材料的辯證關系
從生態環境、材料的定義出發,闡明生態環境與材料的辯證關系。生態環境指的是以人類為主體的外部世界,主要是地球表面與人類發生相互作用的自然要素及其總體,它是人類生存發展的基礎,也是人類開發利用的對象。材料是國民經濟和社會發展的基礎和先導,與能源、信息并列為現代高科技的三大支柱。從資源和環境的角度分析,在材料的采礦、提取、制備、生產加工、運輸、使用和廢棄的過程中,一方面推動著社會經濟發展和人類文明進步,另一方面又消耗著大量的資源和能源并排放出大量的廢氣、廢水和廢渣,污染著人類生存的環境。因此,材料產業只有走與資源、能源和環境相協調的道路才是可持續發展的。也正是在這樣一個背景下,一門新興的交叉學科———環境材料學應運而生。環境污染控制工程材料是指同時具有滿意的使用性能和優良的環境協調性,或者能夠改善環境的材料。即指那些具有良好使用性能或功能,并對資源和能源消耗少,對生態與環境污染小,有利于人類健康,再生利用率高或可降解循環利用,在制備、使用、廢棄直至再生循環利用的整個過程中,都與環境協調共存的一大類材料。主要包括:(1)直接面臨的與環境問題相關的材料技術,例如,生物可降解材料技術,CO2氣體的固化技術,SOx、NOx催化轉化技術,廢棄物的再資源化技術,環境污染修復技術,材料制備加工中的潔凈技術以及節省資源和能源的技術;(2)開發能使經濟可持續發展的環境協調性材料,如仿生材料、環境保護材料、氟利昂與石棉等有害物質的替代材料、綠色新材料、生態建材等。今后生態環境材料研究熱點和發展方向包括再生聚合物(塑料)的設計、材料環境協調性評價的理論體系、降低材料環境負荷的新工藝、新技術和新方法等。未來的生態環境材料因為具有可循環再生性的特點,所以廢棄材料的有效、合理利用也將成為材料發展的熱門,而且材料結構功能一體化將會成為環境材料發展的一個方向。
(二)環境污染控制材料的研究類型和內容
(1)類型:環保功能材料、減少材料的環境負荷、材料的再生和環境循環。(2)內容:新型高效、無二次污染、低治理成本的水處理工程材料、大氣處理工程材料、固體廢物處理工程材料、環境修復與環境替代材料[3]。
四、環境污染控制材料緒論課講授的方法
(一)精心組織教學內容
環境污染控制工程材料包含的知識面廣,內容較多,有些知識點較為零散,只有通過對課程體系全面而系統地梳理,做到對教材每個章節的知識框架和重點難點了如指掌,才能在緒論課上通過向學生詳細介紹教材內容的框架結構及學時分配,串講并構建分析教材基本知識體系,可以培養學生的全局意識,有助于學生整體掌握教材各個知識點之間的內在邏輯及其前后銜接,學生會更容易抓住學習重點,為進一步學習各章節的內容奠定基礎。
(二)緒論課的備課應“與時俱進”
隨著科學技術的持續發展和各種新材料的不斷涌現,教師應緊密追蹤國內外有關領域的最新科研進展,及時引入新材料、新工藝、新技術的最新研究成果,不斷更新教學內容與方法,將環境污染控制材料課程與時展、科技進步緊密結合,為教學內容注入新的活力,使教學內容始終保持先進,以開闊學生視野,使學生感到課程內容新穎、有現代氣息,利于學生激發學習興趣及產生學習動機。
(三)以環境污染案例激發學習興趣
在緒論課中引入一些典型案例,可激發學生的學習興趣,消除學生對環境污染控制材料課程枯燥乏味的感覺。據中科院測算,目前由環境污染和生態破壞造成的損失已占到GDP總值的15%,這意味著一邊是9%的經濟增長,一邊是15%的損失率。環境問題,已不僅僅是中國可持續發展的問題,已成為吞噬經濟成果的惡魔。2010年七大觸目驚心環境污染事件中,福建紫金礦業有毒廢水泄漏事件繼墨西哥灣漏油事件、匈牙利鋁廠廢水泄漏流入多瑙河事件后排在第三位。2010年7月3日下午,福建省紫金礦業集團有限公司銅礦濕法廠發生銅酸水滲漏事故。9100立方米的污水順著排洪涵洞流入汀江,導致汀江部分河段污染及大量網箱養魚死亡。三大原因造成紫金礦業污染事故:企業防滲膜破損直接造成污水滲漏、人為非法打通6號集滲觀察并排洪洞、檢測設備損壞致使事故未被及時發現防治措施采用加石灰片堿中和處理、滲漏口攔截、外溢污水回抽等。大量的例子和數字可使學生對環境污染工程材料課程有一種全新的感覺和全新認識,尤其是一些環境污染事故的深刻教訓,雖然有設計方面、施工方面和材料質量方面的原因,但也有企業本身利益的考量等。學生聽后深感今后工作責任的重大,從而培養學生的環境意識,加深學生對本門課程重要性的認識,激發學生對工作的責任感和對本課程學習的興趣。
(四)以新型材料開發和運用激發學習的責任
隨著全球性生態環境的惡化,環境修復材料在未來將遇到更大的機遇與挑戰。溫室效應、臭氧層空洞、POPs污染等重大環境問題,無一不是依靠材料科學與技術的進步才能夠解決的。作為跨材料科學、環境科學以及生態科學等多學科的新型學科,環境材料技術在保持資源平衡、能源平衡和環境平衡,實現社會和經濟的可持續發展等方面將起到非常重要的作用。生物修復材料的開發和運用。2010年大連新港輸油管道發生爆炸,令大連受污染海域擴大到430平方公里,北京威業源生物有限公司生產的國內唯一具有生物修復功能的溢油分散劑“微普緊急泄漏處理液”防污,用細菌在大連近岸、海灘清污和清洗中發揮作用。植物修復技術是近年來快速發展的一種環境友好的低成本的生物修復技術。所謂植物修復是指以利用植物忍耐、超量積累和轉化某種或某些化學物質的理論為基礎,利用植物吸收、降解、揮發、過濾、固定等作用,達到凈化土壤、水體和大氣中金屬元素、有機污染物和放射性元素的生物修復技術。與傳統化學修復和物理修復等技術相比,其具有很多突出的優點:首先,植物是“太陽能驅動的環境過濾系統”,節省能源,成本低廉。其次,植物的生物產量大,可對大量的土地進行修復。第三,植物修復范圍廣泛,可以對土壤、水和空氣中的污染進行修復。第四,植物修復的效果還可以通過植物組織的成分來監測。另外,植物還可以美化環境,是一種真正的綠色技術[4]。利用表面活性劑改性的有機膨潤土作為污染環境的修復劑。多孔陶瓷材料具有透過性好、相對密度低、機械強度高、比表面積大、熱導率低及耐高溫、耐腐蝕、吸附性能好等優良特性,因此廣泛地應用于冶金、化工、環保、能源、生物等領域,用作過濾、分離、擴散、隔熱、吸聲、填料、生物陶瓷、催化劑載體等元件材料。多孔陶瓷材料優良的物理和力學性能成為環境工程領域關注的熱點,是一種很有發展前景的生態環境材料,在環境治理和除污防毒工程中得到了廣泛應用和推廣[5]。微波加熱與傳統加熱不同,微波加熱具有選擇性加熱、速度快、效率高和便于控制等特點,越來越多地被應用于環境保護領域。微波輻射在很短時間內能使污染物分解或降解,使活性炭再生;常壓下用微波輻射含有有機污染物的土壤,可使有機污染物降解;微波技術在固體廢棄物處理中有著極為廣泛的應用前景,如醫療垃圾的滅菌消毒處理、微波焚燒處理廢印刷電路板(PCB)、回收貴金屬、廢舊輪胎的回收利用方面的應用、建筑垃圾、包裝廢物、放射性有毒廢物等的處理[6]。通過以上新型材料的具體應用,讓每個學生有一種“我就是開發這些材料應用的技術人員”的感覺[7],激發學生的學習責任。
(五)豐富現代教學方法
在環境污染控制工程材料緒論課的教學中,可以大量采用多媒體教學、幻燈教學和電視教學,將大量環境污染錄像、圖片資料、實例、案例、實驗視頻等適時地插入到課堂教學中,最大限度地緩解教學學時少與教學內容多和實踐教學環節薄弱等矛盾,也可以在課堂教學中充分激發學生的學習興趣,進一步拓寬專業知識面。很容易使學生印象深刻并產生渴求掌握環境污染控制材料知識的內在需要和濃厚興趣,并對后續教學內容充滿期待,可以獲得良好的教學效果。
關鍵詞:企業;知識型員工;激勵
中圖分類號:C931.2 文獻標識碼:B 文章編號:1009-9166(2009)08(c)-0099-01
二十一世紀是充滿競爭的時代,企業之間的競爭,利潤的增加、資源的合理配置等等最終都要靠知識的載體――知識型員工來實現。由于知識員工在個人特征、心理需求和行為方式上的不同特點,傳統的人力資源模式顯然已不完全適用于對他們的管理,認真探索對知識員工特殊的管理方式已成為必要。
一、知識型員工的定義
知識型員工(或稱知識工作者,Knowledge Worker)是知識經濟時代下形成的新型工作群體。知識型員工的概念最早是美國管理學家彼得•德魯克(Peter Druker)提出來的,指的是“那些掌握和運用符號與概念,利用知識或信息工作的人”[1]。現在被大家普遍接受的定義是:“本身具備較強的學習知識和創新知識的能力,并能充分利用現代科學技術知識提高工作效率的腦力勞動者”。知識型員工的工作主要是一種思維性活動,知識的創新和發展往往伴隨環境的變化而變化,具有很大的靈活性[2]。
二、對知識型員工激勵的現實困境
當今世界信息技術飛速發展,世界面臨著信息化、全球化的兩大趨勢。競爭環境不斷改變,激烈程度日趨增強,企業發展的速度越來越快,尤其是高科技企業,從而導致對知識型員工的激勵與管理跟不上企業的發展。現實困境主要表現在以下幾個方面:員工流動頻繁;績效難以考核;自我管理效果不理想。
三、剖析知識型員工激勵中存在困境的原因
(一)人力資源管理理念滯后:在企業的實際管理中,知識型員工的管理并未得到充分的關注和高度重視,以人為本的管理理念尚未被企業所有者和管理層所廣泛接受。(二)缺乏科學的員工管理體系:目前許多企業對知識型員工的管理缺乏制度性和規范性,基本上是一些形式表面性的工作。如人員配備、下放一定權利給項目小組、不嚴格規定工作場所和工作時間等。(三)重視組織價值,忽視個體需要:這表現為僅僅把知識型員工及其他人力資源看作組織運作過程中的投入要素,看重這種投入要素對組織目標的貢獻價值,而忽略了知識型員工這種特殊生產要素自身目標價值的實現。(四)重使用輕開發:目前很多企業在人才開發上不同程度存在“短視癥”,沒有相應的人才教育、培訓機制,當需要時就出去“挖墻腳”,還美其名曰“人才引進”。這樣不僅打擊了企業內部原有人才的積極性,而且也阻礙了企業內部人才的發展。
四、針對知識型員工的特點施行正確激勵
區別于一般員工,知識員工的需求出現了以下特點:第一,報酬不再是一種生理層面的需求,已經成為個人價值與社會身份和地位的象征,是自我實現的需求。第二,知識員工的內在需求模式是混合交替式的,使得報酬設計更為復雜。第三,知識員工不僅需要獲得勞動收入,而且要獲得人力資本的資本收入,即需要分享企業價值創造的成果。第四,知識員工出現了新的內在需求要素,這些要素是傳統的需求模型難以包括的。如:利潤與信息分享需求,就業能力提高的需求,工作變換與流動增值的需求,個人成長與發展的需求等。
針對于知識型員工的需求特點我提出了以下幾條激勵措施:第一,實施全面薪酬戰略,重視內在報酬的激勵作用。為了滿足知識員工的薪酬需求,目前發達國家普遍推行一種稱為“全面薪酬戰略”的薪酬支付方式。所謂全面薪酬戰略,即公司支付的薪酬分為“外在”與“內在”兩大類,兩者的組合即為“全面薪酬”。“外在的薪酬”主要指為員工提供可量化的貨幣利,如基本工資、獎金等短期激勵薪酬,股票期權、股份獎勵等長期激勵薪酬,退休金、醫療保險等貨幣福利,以及公司支付的其它各種貨幣性開支,如住房津貼、俱樂部會員卡、公司配車等。“內在報酬”則是指那些給員工提供的不能以量化的貨幣形式表現的各種獎勵價值。第二,雙重職業途徑激勵法。在知識員工當中,一部分人希望通過努力晉升為管理者;另一部分人卻只想在專業上獲得提升。因此,組織應該采用雙重職業途徑的方法,來滿足不同價值觀員工的需求,但必須使每個層次上的報酬都將是可比的。微軟公司就是采用雙重職業途徑獲得成功的典型案例。為了留住技術人才,微軟公司開始采取了將技術過硬的技術人員推到管理者崗位上的方法。第三,長短期結合。這主要是針對企業高級人才的一種激勵制度,目的是達到企業行為的長期一貫化。年薪制是企業高級人才短期收益的常見形式,它是以一個經營年度為周期,并把企業年度經營效益與高級人才的收益相聯系。
綜上所述,現代企業管理中,對于知識型員工激勵的重要性顯而易見。作為管理者只有真正理解、把握員工的需要,才能踏上激勵員工的正軌,才能激發出員工努力工作的熱情。雖然筆者在這里提出了一些激勵的措施,但在實際運用中不能生搬硬套,要結合企業自身的情況,從實際出發,施行正確的激勵。知識型員工的激勵問題已引起當今理論界和企業管理層廣泛關注,他們已經提出、推行了很多有針對性且具有可行性的建議和措施,取得了一定的成效。但仍存在一些有爭議、尚待研究解決的問題,如薪酬激勵的藝術、福利體系的設計、薪酬支付方式的技巧、縮短常規獎勵的時間間隔等。這就有待于學者和管理者們堅持不懈地探討研究,以便能最大限度地激勵知識型員工。
作者單位:北京服裝學院材料科學與工程學院
作者簡介:蔣慧君(1987),女,漢族,北京朝陽區人,北京服裝學院材料科學與工程學院輕化工程專業
參考文獻:
Abstract: In order to meet intelligent management requirements in current chemical laboratory, this software has been developed. It was compiled by Visual Basic Compiler System(VB). It can assist managers to achieve a more simple management through a button to add or delete members, instruments or medicines. In the development, the use of VB helped the software have a friendly interface, clear structure, which attributed to the visual graphics output of VB; Having used the Database Administrator (DBA) to access statements and objects frequently, established a dynamic and stable database; Use ActiveX Data Objects (ADO) as connect objects and adopt modularize design through the flow chart; data can be printed.
關鍵詞: 實驗室管理軟件;數據庫設計;化工實驗室智能化管理;Visual Basic
Key words: laboratory management software;database design;intenlligence management of chemical laboratory;Visual Basic
中圖分類號:TP311 文獻標識碼:A 文章編號:1006-4311(2013)28-0242-02
1 軟件需求分析
在研發領域,當今化工能源類實驗室正向著規模化、精細化、低耗化的方向發展。這就直接導致了實驗室的成員增多、流動性加快;儀器和藥品的使用、損耗、更新速率加快。在這種情況下,如何科學地對實驗室的資源進行保護、管理、維護、傳遞;與眾多實驗室成員進行交互;對各臺儀器設備運行狀況運程監控;處理好實驗室相關事務、人事等)就十分困難。基于此,本文研究了利用VB編譯系統開發了一個具高效、易操作的管理軟件。
2 軟件設計
2.1 框架分析
2.1.1 物理結構分析 該軟件主體采用B/S(Browser/Server)框架結構。B/S是以一種以Web技術為基礎的新型MIS系統平臺模式,其對硬件要求不高、可大規模使用。同時,由于實驗室的特殊要求(儀器、藥品、用戶必須同步協調操作),該軟件在B/S框架結構的基礎上,建立起 “采集——交互——應用”新型體系。
(a)監控與數據采集:其要求實驗室成員對儀器、藥品使用情況進行即時采集。通過對信息的采集、處理、存儲來達到實時數據庫的即時反應,進行動態更新,進而實現數據交互共享。
(b)信息與數據交互:實時數據庫通過ODBC(Open Data Base Connectivity)向數據庫提供實驗數據,數據庫作為歷史數據庫存儲需要的實驗數據。
(c)信息與數據應用:用戶通過該軟件,快捷調出數據庫中的有用信息,軟件自動對有用信息進行分析、整合;聯接外部端口打印輸出等。
2.1.2 硬件和工作環境選擇 硬件設施:CPU:Intel PIII 500MHz以上。
工作環境:操作系統:Window XP以上;開發工具:Visual Basic 6.0;數據庫:Access 2003。
2.2 數據庫設計 在系統分析中,先后用數據字典、數據流程、系統的功能結構圖、ER圖分析了系統所需的各種數據。在系統設計中,采用模塊獨立設計法,詳細規劃了各個模塊的功能;在庫、表設計中,突出層次,設計簡單實用;在系統實行中,以窗體為工作“單元”,實現模塊的功能化應用。
2.2.1 數據庫概念模型設計 本數據庫面向對象的程序設計思想,數據模型是實體聯系模型(Entity Relationship Model),即E-R圖模型。ER模型最早由Peter Chen于1976年提出,它在數據庫設計領域得到了廣泛的認同,但很少用作實際數據庫管理系統的數據模型。用戶基本信息E-R圖涉及用戶、任務、權限等不同類型的實體,反映了該管理模塊中實體之間的聯系。不同用戶擁有不同的身份,每種身份僅擁有一種權限,每種權限身份可以管理多項任務,而每項任務最終都植根于該數據庫。
2.2.2 數據庫的建立 數據庫是信息系統的基礎,一個管理軟件能否為用戶提供滿意的服務在很大程度上取決于數據庫設計的合理性。本數據庫以Access 2003作為后臺數據庫,用ADO作為連接數據對象。部分設計步驟如下:在Visual Basic環境下,選擇“工程”“引用”命令,在隨后出現的對話框中選擇“Microsoft ActiveX Data Objects 2.0 Library”,然后單擊“確定”按鈕。在程序設計的公共模塊中,先定義ADO連接對象。
2.2.3 控件的調用 開發的應用程序可通過動態數據交換(DDE,即Dynamic Data Exchange)技術,實現與其他Windows應用程序之間建立數據通信。例如:通過動態鏈接庫技術,在Visual Basic 6.0程序中調用C語言或其他匯編語言編寫的函數;調用Windows的應用程序接口函數(.API);利用數據控件可以訪問多種數據庫。
3 軟件測試
最終獲得的登陸頁面如圖1所示。
測試電腦基本配置: CPU AMD AM2 Sempron 2800;主板 昂達 NF4TS ;內存 威剛 萬紫千紅 DDRII667 512M;硬盤 西部數據 WD160;顯卡 富彩 7300GT速龍版;顯示器 明基 FP71G+;操作系統 window XP。
測試單位是鄭州大學信息工程學院、鄭州大學材料科學與工程學院納米實驗室;測試結果:經鄭州大學信息工程學院專家測試,該軟件的科學性、首創性得到了證實;經鄭州大學材料科學與工程學院納米實驗室測試,該軟件功能齊全,可滿足化工類實驗室的科研需求;該軟件界面友好,操作簡單,易于掌握;該軟件運行良好,輸入輸出穩定。
4 前景展望
在實踐中,可將條形碼技術與紅外技術與該軟件相結合。利用裝有掃描器、譯碼器、條形碼字體的計算機,將產品信息、使用信息、物流信息通過條碼掃描直接輸入該軟件。從而,實現了儀器藥品自動化錄入、追蹤、監控。本軟件亦可以應用在實驗室信息管理系統(LIMS)的構建之中,最終實現硬件與軟件、用戶與管理者等的同步協調;本軟件在編譯過程中,調用和編寫了大量的插件。這些插件同時亦可應用于其他軟件的編譯。也就是說,該軟件可提供一軟件編譯的范例,各組件同樣可以作為軟件售出。
參考文獻:
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[4]Richard Bloss. Smaller control suppliers also make their mark[J].Assembly Automation,2001,21,4.
2 生物材料的類型與應用 生物材料種類繁多,到目前為止,被詳細研究過的生物材料已經超過一千種,在醫學臨床上廣泛應用的也有幾十種,涉及材料學科各個領域。依據不同的分類標準,可以分為不同的類型。
2.1 以材料的生物性能為分類標準根據材料的生物性能,生物材料可分為生物惰性材料、生物活性材料、生物降解材料和生物復合材料四類。
2.1.1 生物惰性材料 生物惰性材料是指一類在生物環境中能保持穩定,不發生或僅發生微弱化學反應的生物醫學材料,主要是生物陶瓷類和醫用合金類材料。由于在實際中不存在完全惰性的材料,因此生物惰性材料在機體內也只是基本上不發生化學反應,它與組織間的結合主要是組織長入其粗糙不平的表面形成一種機械嵌聯,即形態結合。生物惰性材料主要包括以下幾類:(1)氧化物陶瓷 主要包括氧化鋁陶瓷和氧化鋯陶瓷.氧化鋁陶瓷中以純剛玉及其復合材料的人工關節和人工骨為主,具體包括純剛玉雙杯式人工髖關節;純剛玉— 金屬復合型人工股骨頭;純剛玉—聚甲基丙烯酸酯—鈷鉻鉬合金鉸鏈式膝關節,其他人工骨、人工牙根等。(2)玻璃陶瓷 該材料主要用來制作部分人工關節。(3)Si3N4 陶瓷 該類材料主要用來制作一些作為替代用的較小的人工骨,目前還不能用作承重材料。(4)醫用碳素材料 它主要被作為制作人工心臟瓣膜等人工臟器以及人工關節等方面的材料。(5)醫用金屬材料 該類材料是目前人體承重材料中應用最廣泛的材料,在其表面涂上活性生物材料后可增加它與人體環境的相容性.同時它還能制作各類其他人體骨的替代物。
2.1.2 生物活性材料生物活性材料是一類能誘出或調節生物活性的生物醫學材料。但是,也有人認為生物活性是增進細胞活性或新組織再生的性質。現在,生物活性材料的概念已建立了牢固的基礎,其應用范圍也大大擴充. 一些生物醫用高分子材料,特別是某些天然高分子材料及合成高分子材料都被視為生物活性材料.羥基磷灰石是一種典型的生物活性材料。由于人體骨的主要無機質成分為該材料,故當材料植入體內時不僅能傳導成骨,而且能與新骨形成骨鍵合。在肌肉、韌帶或皮下種植時,能與組織密合,無炎癥或刺激反應.生物活性材料主要有以下幾類:
(1)羥基磷灰石,它是目前研究最多的生物活性材料之一,作為最有代表性的生物活性陶瓷—羥基磷灰石(簡稱HAP)材料的研究, 在近代生物醫學工程學科領域一直受到人們的密切關注.羥基磷灰石 [Ca10(PO4)6(OH)2]是脊椎動物骨和齒的主要無機成分,結構也非常相近,與動物體組織的相容性好、無毒副作用、界面活性優于各類醫用鈦合金、硅橡膠及植骨用碳素材料。因此可廣泛應用于生物硬組織的修復和替換材料,如口腔種植、牙槽脊增高、耳小骨替換、脊椎骨替換等多個方面.另外,在HA 生物陶瓷中耳通氣引流管、頜面骨、鼻梁、假眼球以及填充用HA顆粒和抑制癌細胞用HA微晶粉方面也有廣泛的應用.又因為該材料受到本身脆性高、抗折強度低的限制,因此在承重材料應用方面受到了限制.現在該材料已引起世界各國學者的廣泛關注。目前制備多孔陶瓷和復合材料是該材料的重要發展方向,涂層材料也是重要分支之一。該類材料以醫用為目的,主要包括制粉、燒結、性能實驗和臨床應用幾部分。
(2)磷酸鈣生物活性材料 這種材料主要包括磷酸鈣骨水泥和磷酸鈣陶瓷纖維兩類.前者是一種廣泛用于骨修補和固定關節的新型材料,有望部分取代傳統的PMMA 有機骨水泥. 國內研究抗壓強度已達60MPa 以上。后者具有一定的機械強度和生物活性,可用于無機骨水泥的補強及制備有機與無機復合型植入材料。
(3)磁性材料 生物磁性陶瓷材料主要為治療癌癥用磁性材料,它屬于功能性活性生物材料的一種。把它植入腫瘤病灶內,在外部交變磁場作用下,產生磁滯熱效應,導致磁性材料區域內局部溫度升高,借以殺死腫瘤細胞,抑制腫瘤的發展。動物實驗效果良好。
(4)生物玻璃 生物玻璃主要指微晶玻璃,包括生物活性微晶玻璃和可加工生物活性微晶玻璃兩類。目前關于該方向的研究已成為生物材料的主要研究方向之一。
2.1.3 生物降解材料所謂可降解生物材料是指那些在被植入人體以后,能夠不斷的發生分解,分解產物能夠被生物體所吸收或排出體外的一類材料,主要包括β-TCP 生物降解陶瓷和生物陶瓷藥物載體兩類,前者主要用于修復良性骨腫瘤或瘤樣病變手術刮除后所致缺損,而后者主要用作微藥庫型載體,可根據要求制成一定形狀和大小的中空結構,用于各種骨科疾病。
2.1.4 生物復合材料生物復合材料又稱為生物醫用復合材料,它是由兩種或兩種以上不同材料復合而成的生物醫學材料,并且與其所有單體的性能相比,復合材料的性能都有較大程度的提高的材料。制備該類材料的目的就是進一步提高或改善某一種生物材料的性能。該類材料主要用于修復或替換人體組織、器官或增進其功能以及人工器官的制造,它除應具有預期的物理化學性質之外,還必須滿足生物相容性的要求,這里不僅要求組分材料自身必須滿足生物相容性要求,而且復合之后不允許出現有損材料生物學性能的性質。按基材分生物復合材料可分為高分子基、金屬基和陶瓷基三類,它們既可以作為生物復合材料的基材,又可作為增強體或填料,它們之間的相互搭配或組合形成了大量性質各異的生物醫學復合材料,利用生物技術,一些活體組織、細胞和誘導組織再生的生長因子被引入了生物醫學材料,大大改善了其生物學性能,并可使其具有藥物治療功能,已成為生物醫學材料的一個十分重要的發展方向,根據材料植入體內后引起的組織反應類型和水平,它又可分為近于生物惰性的、生物活性的、可生物降解和吸收等幾種類型。人和動物中絕大多數組織均可視為復合材料,生物醫學復合材料的發展為獲得真正仿生的生物材料開辟了廣闊的途徑。
2.2 以材料的屬性為分類標準
2.2.1 生物醫用金屬材料生物醫用金屬材料是用作生物醫學材料的金屬或合金,又稱外科用金屬材料或醫用金屬材料,是一類惰性材料,這類材料具有高的機械強度和抗疲勞性能,是臨床應用最廣泛的承力植入材料。該類材料的應用非常廣泛,及硬組織、軟組織、人工器官和外科輔助器材等各個方面,除了要求它具有良好的力學性能及相關的物理性質外,優良的抗生理腐蝕性和生物相容性也是其必須具備的條件。醫用金屬材料應用中的主要問題是由于生理環境的腐蝕而造成的金屬離子向周圍組織擴散及植入材料自身性質的退變,前者可能導致毒副作用,后者常常導致植入的失敗。已經用于臨床的醫用金屬材料主要有不銹鋼、鈷基合金和鈦基合金等三大類。此外,還有形狀記憶合金、貴金屬以及純金屬鉭、鈮、鋯等。
2.2.2 生物醫用高分子材料 醫用高分子材料是生物醫學材料中發展最早、應用最廣泛、用量最大的材料,也是一個正在迅速發展的領域。它有天然產物和人工合成兩個來源,該材料除應滿足一般的物理、化學性能要求外,還必須具有足夠好的生物相容性。按性質醫用高分子材料可分為非降解型和可生物降解型兩類。對于前者,要求其在生物環境中能長期保持穩定,不發生降解、交聯或物理磨損等,并具有良好的物理機械性能。并不要求它絕對穩定,但是要求其本身和少量的降解產物不對機體產生明顯的毒副作用,同時材料不致發生災難性破壞。該類材料主要用于人體軟、硬組織修復體、人工器官、人造血管、接觸鏡、膜材、粘接劑和管腔制品等方面。這類材料主要包括聚乙烯、聚丙烯、聚丙烯酸酯、芳香聚酯、聚硅氧烷、聚甲醛等. 而可降解型高分子主要包括膠原、線性脂肪族聚酯、甲殼素、纖維素、聚氨基酸、聚乙烯醇、聚己丙酯等。它們可在生物環境作用下發生結構破壞和性能蛻變,其降解產物能通過正常的新陳代謝或被機體吸收利用或被排出體外,主要用于藥物釋放和送達載體及非永久性植入裝置.按使用的目的或用途,醫用高分子材料還可分為心血管系統、軟組織及硬組 織等修復材料。用于心血管系統的醫用高分子材料應當著重要求其抗凝血性好,不破壞紅細胞、血小板,不改變血液中的蛋白并不干擾電解質等。
2.2.3 生物醫用無機非金屬材料或稱為生物陶瓷。生物醫用非金屬材料,又稱生物陶瓷。包括陶瓷、玻璃、碳素等無機非金屬材料。此類材料化學性能穩定,具有良好的生物相容性。一般來說,生物陶瓷主要包括惰性生物陶瓷、活性生物陶瓷和功能活性生物陶瓷三類。其中惰性生物陶瓷和活性生物陶瓷在前面已經簡要作了介紹,而功能活性生物陶瓷是近年來提出的一個新概念.隨著生物陶瓷材料研究的深入和越來越多醫學問題的出現,對生物陶瓷材料的要求也越來越高。原先的生物陶瓷材料無論是生物惰性的還是生物活性的,強調的是材料在生物體內的組織力學環境和生化環境的適應性,而現在組織電學適應性和能參與生物體物質、能量交換的功能已成為生物材料應具備的條件。因此,又提出了功能活性生物材料的概念。它主要包括以下兩類:(1)模擬性生物陶瓷材料 該類材料是將天然有機物(如骨膠原、纖維蛋白以及骨形成因子等)和無機生物材料復合,來模擬人體硬組織成分和結構,以改善材料的力學性能和手術的可操作性,并能發揮天然有機物的促進人體硬組織生長的特性。(2)帶有治療功能的生物陶瓷復合材料 該類材料是利用骨的壓電效應能刺激骨折愈合的特點,使壓電陶瓷與生物活性陶瓷復合,在進行骨置換的同時,利用生物體自身運動對置換體產生的壓電效應來刺激骨損傷部位的早期硬組織生長。具體來說是由于腫瘤中血管供氧不足,當局部被加熱到43~45℃時,癌細胞很容易被殺死。現在最常用的是將鐵氧體與生物活性陶瓷復合,填充在因骨腫瘤而產生的骨缺損部位,利用外加交變磁場,充填物因磁滯損耗而產生局部發熱,殺死癌細胞,又不影響周圍正常組織。現在,功能活性生物陶瓷的研究還處于探索階段,臨床應用鮮有報道,但其發展應用前景是很光明的。各種不同種類的生物陶瓷的物理、化學和生物性能差別很大,在醫學領域用途也不同.尤其是功能活性陶瓷更有不可估量的發展前途.臨床應用中,生物陶瓷存在的主要問題是強度和韌性較差.氧化鋁、氧化鋯陶瓷耐壓、耐磨和化學穩定性比金屬、有機材料都好,但其脆性的問題也沒有得到解決。生物活性陶瓷的強度則很難滿足人體承力較大部位的需要。
2.2.4 生物醫用復合材料此類材料在2.1.4 中已有介紹,此處不再詳述
2.2.5 生物衍生材料生物衍生材料是由經過特殊處理的天然生物組織形成的生物醫用材
料,也稱為生物再生材料.生物組織可取自同種或異種動物體的組織. 特殊處理包括維持組織原有構型而進行的固定、滅菌和消除抗原性的輕微處理,以及拆散原有構型、重建新的物理形態的強烈處理.由于經過處理的生物組織已失去生命力,生物衍生材料是無生命力的材料. 但是,由于生物衍生材料或是具有類似于自然組織的構型和功能,或是其組成類似于自然組織,在維持人體動態過程的修復和替換中具有重要作用.主要用于人工心瓣膜、血管修復體、皮膚掩膜、纖維蛋白制品、骨修復體、鞏膜修復體、鼻種植體、血液唧筒、血漿增強劑和血液透析膜等.
3. 生物材料的性能評價 目前關于生物材料性能評價的研究主要集中在生物相容性方面.因為生物相容性是生物材料研究中始終貫穿的主題.它是指生命體組織對生物材料產生反應的一種性能,該材料既能是非活性的又能是活性的.一般是指材料與宿主之間的相容性,包括組織相容性和血液相容性.現在普遍認為,生物相容性包括兩大原則,一是生物安全性原則,二是生物功能性原則.生物安全性是植入體內的生物材料要滿足的首要性能,是材料與宿主之間能否結合完好的關鍵.關于生物材料生物學評價標準的研究始于20 世紀70 年代,目前形成了從細胞水平到整體動物的較完整的評價框架.國際標準化組織(ISO)以 10993編號了17個相關標準,同時對生物學評價方法也進行了標準化.迫于現代社會動物保護和減少動物試驗的壓力,國際上各國專家對體外評價方法進行了大量的研究,同時利用現代分子生物學手段來評價生物材料的安全性、使評價方法從整體動物和細胞水平深入到分子水平.主要在體外細胞毒性試驗、遺傳性和致癌性試驗以及血液相容性評價方法等方面進行了一些研究.但具體評價方法和指標都未統一,更沒有標準化.隨著對生物材料生物相容性的深入研究,人們發現評價生物材料對生物功能的影響也很重要.關于這一方面的研究主要是體外法。具體來說側重于對細胞功能的影響和分子生物學評價方面的一些研究。總之,關于生物功能性的原則是提出不久的一個新的生物材料的評價方面,它必將隨著研究的不斷深入而向前發展.而涉及材料的化學穩定性、疲勞性能、摩擦、磨損性能的生物材料在人體內長期埋植的穩定性是需要開展評價研究的一個重要方面。
4 生物材料的發展趨勢展望 生物材料科學是20 世紀新興學科中最耀眼的新星之一。現在,生物材料科學已成為一門與人類現代醫療保健系統密切相關的邊緣學科。其重要性不僅因為它與人類自身密切相關,還因為它跨越了材料、醫學、物理、生物化學和現代高科技等諸多學科領域。現在對于該材料的研究已從被動地適應生物環境發展到有目的地設計材料,以達到與生物組織的有機連接。并隨著生命科學和材料科學的發展,生物材料必將走向功能性半生命方向。生物材料的臨床應用已從短期的替換和填充發展成永久性牢固種植,并與其它高科技(如電子技術、信息處理技術)相結合,制備富有應用潛力的醫療器械。生物材料的研究在世界各國也日益受到重視.四年一次的世界生物材料大會代表著國際上生物材料研究的發展動態和目前的水平。分析認為,以下幾個方面是生物材料今后研究發展的幾個主要方向:
(1)發展具有主動誘導、激發人體組織和器官再生修復功能的,能參與人體能量和物質交換產生相互結合的功能性活性生物材料,將成為生物材料研究的主要方向之一。
(2)把生物陶瓷與高分子聚合物或生物玻璃進行二元或多元復合,來制備接近人體骨真實情況的骨修復或替代材料將成為研究的重要方向之一。
(3)制備接近天然人骨形態的、納微米相結合的、用于承重的、多孔型生物復合材料將成為方向之一。
(4)用于延長藥效時間、提高藥物效率和穩定性、減少用量及對機體的毒副作用的藥物傳遞材料將成為研究熱點之一。
(5)血液相容性人工臟器材料的研究也是突破方向之一。
(6)如何能夠制備出納米尺寸的生物材料的工藝以及納米生物材料本身將成為研究熱點之一。
高新技術在國外一般稱之為高技術(HighTechnology),而在我國則有狹義和廣義之分。狹義的高新技術是具有國際可比性的高技術的概念,廣義的高新技術,則包括“高技術”和“新技術”。
高技術本身是一個動態的、發展的概念,國內外目前關于高技術、高技術產品和高技術產業的界定沒有統一的定義,處于眾說紛紜的狀態。關于高技術,有以下一些代表性觀點:
美國學者的定義。美國學者D.Crane指出:應用研究如果同科學有聯系,那么它有時被稱為高技術;如果沒有聯系,它就被稱為低技術。美國的J.Utterback認為:高技術在不同時期有不同所指,冷藏技術、電器、汽車和航空技術,都曾是不同時期的高技術,高技術不局限于電子學、計算機、生物工程、材料、激光、海洋工程等六個領域。美國《韋氏第三版新國際辭典增補9000詞》定義高技術是:使用或包含尖端方法或儀器用途的技術。
日本學者的定義:建立在當代尖端技術和下一代科學技術基礎上的技術即為高技術。日本學者津曲辰一郎認為高技術是經濟過程中的主導技術,他將高技術定義為下述技術的總稱:①為提高現有商品功能的必要的中心技術;②具有能賦予產品以新功能的主導技術;③構成下一代產品基礎的技術。
國內學者的觀點。高技術是指能帶來高效益、具有高增殖作用,并且能向經濟和社會廣泛滲透的技術,它是第二次世界大戰以后涌現的新技術群的核心。王伯魯提出枚舉定義法,即當代高技術領域是指:微電子與計算機技術、信息技術、自動化與機器人、生物技術(包括制藥技術)、新材料技術、新能源技術(包括核技術)、航空和航天技術(空間技術)、海洋開發技術。
從以上各種定義可以看出,高技術應是一個相對的動態的概念,不同時代的高技術內涵是不同的。現代高技術應反映如下3個方面的要求:
從技術的結構看,高技術是尖端技術,其主要原理建立于人類最新科學成就的基礎上,是建立在現代科學技術基礎之上的技術,這一點有別于傳統技術,傳統技術是經驗的積累;從時間上看,高技術是新技術,是以最新成就為基礎的技術;從與科學的關系來看,高技術是基于科學的發現而產生的技術,即高技術是Science-based技術。
因此,高技術是一種建立在科學基礎上的最新尖端技術。必須強調,新技術不一定是高技術,新技術僅僅代表了技術發展過程中出現的相對新穎的技術形態,而不是技術內涵的革命。
綜上所述,我們認為所謂高技術,是指運用當代最新科學知識和尖端技術而形成的技術群,它們構成新一代產品的基礎技術和主導技術,對一個國家經濟社會有重大影響,具高增殖作用和廣泛的滲透功能。
2高新技術產品的界定
美國科學基金會的定義:高技術產品是指每1000名職工中有25名是科學家和工程師,并把3.5%以上的凈銷售額用于研究開發而生產的新產品。
美國商務部依據某類產品銷售額中R&D支出的比重和科學家、工程師、技術工人占全部職工的比重為標準確定的高技術產品為:①導彈以及航空器;②無線電及電視接收設備;③通訊設備;④電子元器件;⑤飛機及零部件;⑥辦公設備及計算、會計儀器;⑦軍械用品;⑧醫藥制品;⑨工業用無機化工制品;⑩專用設備及科學儀器;(11)發動機及渦輪機;(12)塑料材料及其合成制品,合成纖維及其他人造纖維(不包括玻璃制品)。
美國海關合作理事會在以往對高技術產品定義和分類進行研究的基礎上,又增加了定性分析,對高技術產品進一步篩選,把滿足以下兩個條件的產品定義為高技術產品:①產品的主導技術必須屬于所確定的高技術領域;②產品的主導技術必須包括高技術領域中處于技術前沿的工藝或技術突破。據此所確定的技術10大領域為:①生物技術;②生命科學技術;③光電技術;④計算機及通信技術;⑤電子技術;⑥計算機集成制造技術;⑦材料設備技術;⑧航天技術;⑨武器技術;⑩核技術。
廣東省“高技術企業統計方法研究”課題組認為:符合下述條件的①、②、③、④中的任一項及⑤、⑥兩項者,即為高技術產品:①(在國際或國內)首次應用新科學原理生產的產品;②(在國內或省內)首先應用我國獨創的新工藝或國際上最新工藝,并使產品質量或功能或勞動生產率、成本有顯著改進的產品;③采用新材料、新結構、新技術、新生物品種,并使質量或勞動生產率或成本或功能有顯著改進的產品;④符合國家或有關部門公布的高技術產品目錄;⑤符合國際標準或技術先進國家標準,若無國際標準,則應根據具體情況符合國家、專業、地方或企業標準;⑥達到本年代技術先進水平。
我們認為,所謂高技術產品,是以高技術為主導技術而生產的具有新的用途和性能,或質量、勞動生產率、成本有顯著改進的產品。
3高新技術產業的界定
美國方面的研究。美國勞工統計局的定義:研究試制費和科技人員與職工總數的比例,比整個制造業高出1倍以上的產業,即為高技術產業。美國國立科學財團的定義為:研究和開發費用在銷售額中所占的比重為3.5%以上,職工中每千人中有25人以上的科學家和高級工程師的產業,即為高技術產業。美國商務部的定義為:研究開發費用在總附加值中所占的比重為10%以上,而科學家和工程師在總職工中所占的比重為10%以上的產業,即為高技術產業。美國學者納爾遜(R.Nelson)在《高技術政策的五國比較》一書中指出:所謂高技術產業是指那些以大量投入研究與發展資金,以及迅速的技術進步為主要標志的產業。美國學者戴曼斯敘(D.Dimancescu)在《高技術》雜志上指出:對高技術企業的定義,主要依據兩大特點:一是專業技術人員的比重高;二是銷售收入中用于研究與發展的投資比例高。這兩大特點又反映了一個共同的東西,即知識密集,這是高技術產業的一個必要成份,也是技術持續創新的必需。美國學者杜迪(F.D.Doody)和芒塞(H.B.Muntser)認為,高技術部類可以被定義為是一類體現出高增長率、高額的研究與開發費用、高附加價值、強烈的出口導向和勞務密集(這里專指高技能的勞務)的生產技術公司。
在英國,高技術產業被認為是一組包含新信息技術、生物技術和許多位于科學和技術進步前沿的其它技術的產業群體。
法國經濟學家認為,只有當一種產品使用生產線生產,具有高素質勞動力隊伍,擁有一定的市場且已形成新分支產業時,才能稱其為高技術產業。
在加拿大,高新技術產業被定義為是一種技術水平相對高的生產部門,這種相對高的技術水平通過勞動力的技術素質或用于研究與開發的經費來反映。
在澳大利亞,科學與技術部將高技術產業定義為投入大量研究與開發經費,與科學技術人員聯系緊密,產生新產品并且有科學或技術背景企業的產業。
在日本,日本長期信用銀行的定義為:能節約資源和能源,技術密度高,技術革新速度快,且由于增長能力強,能在將來擁有一定水平的市場規模,能對相關產業產生較大波及效果的產業。
經濟合作與發展組織(OECD)把R&D密集度(R&D經費占工業總產值的比重)作為界定高技術產業的標準,將相對于其他制造業而言具有較高R&D密集度的產業定義為高技術產業。
《歐盟科學技術指標報告》把有很高的經濟增長率和國際競爭能力,有較大的就業潛力,同時R&D投入高于所有部門平均水平的航空航天制造業、化工產品制造業、醫藥品制造業、汽車及零部件制造業、科學儀器制造業等產業作為技術密集型或先導產業。
在中國,目前采取的主要是概括法,也叫例舉法,即按技術類型定義高技術產業。《中國科技產業》公布的目錄包括:①微電子科學和電子信息技術(產業);②空間科學和航空航天技術;③光電子科學和光機電一體化技術;④生命科學和生物工程技術;⑤材料科學和新材料技術;⑥能源科學和新能源、高效節能技術;⑦生態科學和環境保護技術;⑧地球科學和海洋工程技術;⑨基本物質科學和輻射技術;⑩醫藥科學和生物科學工程;(11)其它的新工藝、新技術。
從以上各種定義可以看出,高技術產業具有以下4項特點:
它是技術密集型產業,生產所用的設備、材料涉及到現代技術領域的許多尖端成果;它是資本高度密集型產業,其科研費用和設備投資大,產品的附加值高;它是知識密集型產業,需要大量的科技開發人員和富有創新精神的經營管理人員;它的產品具有國際性和前景良好的市場需求。
綜上所述,我們認為高技術產業是指由高技術成果轉化形成的具有知識密集、R&D投入高、附加價值高、增長速度快、技術進步快等特征的先導型產業。
【參考文獻】
1蔡莉,王新.高技術產業的劃分及發展分析[J].科學學與科學技術管理,1997(12)
新版的本科專業目錄仍然按照學科門類、專業類和專業三個層次進行劃分,學科門類由原來的11個增加到12個,新增加藝術學門類;專業類由原來的73個增加到92個;專業由原來的635種調減到506種。面對如此多的專業,你準備報考哪個呢?如果你仔細看了新版的本科專業目錄,你會發現,其中有些專業聞所未聞,有些專業的名稱則甚至可以說是晦澀難懂,有點讓人摸不著頭腦。下面就讓我們一起來解讀幾個這樣的專業吧!
什么是物聯網?有些同學可能聽說過,有些同學可能多少了解一點,但估計很多同學都不知道物聯網是什么東西,有什么用。要了解物聯網工程專業,我們首先得弄明白什么是物聯網。
通俗地來說,物聯網就是通過各種信息傳感設備,如射頻識別裝置、紅外感應器、全球定位系統、激光掃描器等,把所有物品與互聯網結合起來,實現智能化識別和管理。物聯網是繼計算機、互聯網和移動通信之后的又一次信息產業的革命性發展。目前,物聯網被正式列為我們國家重點發展的戰略性新興產業之一。
2010年初,教育部下達了高校設置物聯網工程專業申報通知,眾多高校爭相申報。物聯網產業具有產業鏈長、涉及多個產業群的特點,其應用范圍幾乎覆蓋了各行各業。據測算,物聯網的產業規模比互聯網產業大20倍以上,而物聯網工程技術領域需要的人才每年也將達百萬。
物聯網工程專業涉及廣泛,遍及智能交通、環境保護、政府工作、公共安全、平安家居、智能消防、工業監測、環境監測和情報搜集等多個領域。
培養目標
物聯網工程專業培養能夠系統地掌握物聯網的相關理論、方法和技能,具備通信技術、網絡技術、傳感技術等信息領域寬廣的專業知識的高級工程技術人才。
專業課程
電工電子技術、射頻識別與傳感技術、單片機技術、嵌入式技術、綜合布線、通信工程制圖、通信原理、通信網絡基礎、光纖通信、無線局域網技術、信息網絡管理、智能樓宇系統、物聯網技術、物聯網應用與物聯網工程等。
就業方向
面向物聯網行業,物聯網工程專業畢業生可從事物聯網的通信架構、網絡協議、信息安全等的設計、開發、管理與維護。主要面向崗位包括:物聯網系統設計架構師、物聯網系統管理員、網絡應用系統管理員、物聯網應用系統開發工程師等核心職業崗位以及物聯網設備技術支持與營銷等相關職業崗位。
學校推薦
根據2012-2013年中國大學本科教育分專業排行榜所提供的信息,物聯網工程專業排名前八位的大學為:哈爾濱工業大學、江南大學、西北工業大學、重慶郵電大學、吉林大學、中南大學、華中科技大學、西安理工大學。
電氣工程及其自動化這個專業確實不像有些專業一聽就知道是干什么的,比方說通信工程、計算機軟件技術、新型材料等等。
電氣工程及其自動化涉及電力電子技術、計算機技術、電機電器技術、網絡控制技術、機電一體化技術等諸多領域,是一門綜合性較強的學科,其主要特點是強弱電結合,機電結合,軟硬件結合。
電氣工程及其自動化專業是電氣信息領域的一門學科,由于和人們的日常生活以及工業生產密切相關,發展非常迅速,現在也相對比較成熟。它已經成為高新技術產業的重要組成部分,廣泛應用于工業、農業、國防等領域,在國民經濟中發揮著越來越重要的作用。
培養目標
該專業培養具有工程技術基礎知識和相應的電氣工程專業知識,受過電工電子、系統控制及計算機技術方面的基本訓練,具有解決電氣工程技術分析與控制問題基本能力的高級工程技術人才。
學科特點
學習本專業將受到電工電子、信息控制及計算機技術方面的訓練。主要學習課程有電工技術、電子技術、控制理論、信息處理、系統工程、自動檢測與儀表、計算機與應用和網絡技術等方面的基本理論和基本知識。會受到良好的工程試驗基礎訓練,還有大量上機實習等實際鍛煉的機會。將在控制與生產自動化、自動控制與自動化軟件應用方面獲得系統分析、設計、開發與研究的基本能力。
報考提示
電氣工程及其自動化專業對廣大考生有很強的吸引力,屬于熱門專業,高考錄取分數線往往要比其他專業高許多,造成這一情況的主要原因有:①就業容易,工作環境好,收入高;②該專業方向有著非常好的發展前景,研究成果較容易向現實產品轉換,而且效益相當可觀。但是鑒于國內現在的形式,考生在報考該專業的時候應該注意以下兩點:
(1)充分考慮自己的興趣。也許自己本來并不對該專業感興趣,但是許多人都說好,于是自己就“感興趣”了。這對以后的發展是很不利的,畢竟興趣是最好的老師。
(2)衡量自己的綜合素質。電氣工程及自動化專業需要具有扎實的數學、物理基礎,及較強的外語綜合能力,為今后能夠掌握并且靈活運用專業知識做準備。
就業前景
由于本專業研究范圍廣,應用前景好,畢業生的專業素養相對較高,因此就業形勢非常好。通常情況下,學生畢業后可以選擇質量技術監督部門、研究所、工礦企業等,也可以是一些外資、私營企業。如果畢業生能力足夠強,又在學習期間積累了比較好的研究成果,完全可以自己創業,闖出一片屬于自己的天地。需要指出的是,由于國外在該專業方向的研究要領先于我們,因此若想要有進一步的發展,出國深造是一個不錯的選擇。
高校排名
電氣工程及其自動化專業綜合實力排名:
1. 清華大學。有相關院士2人(盧強、韓英鐸),國家重點實驗室1個,電氣工程國家一級重點學科,國家二級重點學科4個(電機、電力系統、電工和高電壓)。各方面都是強項,國內頂尖。
2. 西安交通大學。有相關院士2人(邱愛慈、王錫凡),國家重點實驗室1個,電氣工程國家一級重點學科、國家二級重點學科3個(電機與電器、高電壓與絕緣技術、電力系統及其自動化)。強在高壓和系統,科研實力僅次于清華。
3. 華中科技大學。有相關院士3人(樊明武、潘垣、程時杰),國家重大科學裝置1個,國家重點實驗室1個,國家專業實驗室1個,電氣工程國家一級重點學科、國家二級重點學科4個(電機、電力系統、電力電子、電工)。電力電子和電機是強項,師資雄厚,近年來科研平臺建設有了建設性發展,且院士最多。
4. 重慶大學。有相關院士1人(楊士中),國際電氣工程師協會院士1人(李文沅),國家重點實驗室1個,電氣工程國家一級重點學科、國家二級重點學科3個(高電壓、電工理論與新技術、建筑電氣)。高壓是強項,業內很有名,此外電工理論與新技術以及建筑電氣實力都很強勁。
5. 浙江大學。有相關院士1人(韓禎祥),國家專業實驗室1個,電氣工程國家一級重點學科、國家二級重點學科2個(電力系統和電力電子)。
你知道什么是非織造材料么?非織造技術又是什么技術呢?非織造材料與工程專業是個什么樣的專業啊?
先來看一下國家標準的非織造材料的定義:定向或隨機排列的纖維通過摩擦、抱合或粘結或這些方法的組合而相互結合制成的片狀物、纖網或絮墊(不包括紙、機織物、針織物、簇絨織物、帶有縫編紗線的縫編織物以及濕法縮絨的氈制品)。這個定義還是讓人有點不知所云。如果告訴你,非織造材料又稱非織造布、非織布、非織造織物、無紡織物或無紡布,是不是有點明白了?
非織造技術是一門源于紡織,但又超越紡織的材料加工技術。它結合了紡織、造紙、皮革和塑料四大柔性材料加工技術,并充分結合和運用了諸多現代高新技術,如計算機控制、信息技術、高壓射流、等離子體、紅外、激光技術等。非織造技術正在成為提供新型纖維狀材料的一種必不可少的重要手段,是新興的材料工業分支。無論在航天技術、環保治理、農業技術、醫用保健,還是人們的日常生活等許多領域,非織造新材料都已成為一種愈來愈廣泛的重要產品。非織造產業被譽為紡織工業中的“朝陽工業”。
非織造材料與工程專業是一個多學科交叉且實踐性較強的專業。在專業教學中重視理論基礎,強化實踐環節,立足產品開發,注重能力培養,強調創新意識。
培養目標
具有扎實紡織及材料科學方面基礎知識和能力,適應現代新材料迅速發展趨勢,能在非織造材料與產品制造領域從事科學研究、技術開發、工藝和裝備設計、環境保護、國內外貿易、產品設計、新產品研制、工程應用及營銷與管理等工作。
培養要求
本專業旨在培養具有扎實紡織及材料科學方面基礎知識和能力,適應現代新材料迅速發展趨勢,能在非織造材料與產品制造領域從事科學研究、技術開發、工藝和裝備設計、環境保護、國內外貿易、產品設計、新產品研制、工程應用及營銷與管理等工作的社會急需的復合型高級專門人才。
主干學科
非織造材料與工程學、非織造布學、非織造學、非織造布后整理、非織造產品開發、非織造產品與應用、非織造工程設計、非織造產品質量與檢測、高分子物理與化學、功能纖維及其應用、復合材料、紡織材料學等。
就業方向
本專業畢業生可從事非織造材料與工程領域內的產品開發、工藝設計、設備設計與生產、生產技術管理、經營與貿易和質量檢驗等工作,也可就業于國內外紡織貿易、外資企業、政府部門、商檢與海關、國有及私營企業、科研院所等。也可在“紡織工程”“紡織材料與紡織品設計”和“材料學”等學科繼續讀研深造。
學校推薦
東華大學、蘇州大學、天津工業大學、西安工程大學、南通大學、武漢紡織大學。
從字面上來看,生物信息學是將信息科學應用于生物學。生物信息學廣義的概念是指應用信息科學研究生物體系和生物過程中信息的存貯、信息的內涵和信息的傳遞,研究和分析生物體細胞、組織、器官的生理、病理、藥理過程中的各種生物信息,或者說是生命科學中的信息科學。生物信息學狹義的概念是指應用信息科學的理論、方法和技術,管理、分析和利用生物分子數據。一般提到的生物信息學是指這個狹義的概念,更準確地說,應該是分子生物信息。
生物信息學利用應用數學、信息學、統計學和計算機科學的方法研究生物學的問題。目前的生物信息學基本上只是分子生物學與信息技術(尤其是互聯網技術)的結合體。生物信息學的研究材料和結果就是各種各樣的生物學數據,其研究工具是計算機,研究方法包括對生物學數據的搜索(收集和篩選)、處理(編輯、整理、管理和顯示)及利用(計算、模擬)。目前主要的研究方向有:序列比對、基因識別、基因重組、蛋白質結構預測、基因表達、蛋白質反應的預測,以及建立進化模型。
培養目標
本專業培養德、智、體全面發展的,具有生物科學的基礎知識,系統地掌握信息科學的基本理論、基本知識及基本技能,具備生物信息學方面的應用及研發能力。能在生物、信息、計算機、醫藥、醫療儀器等行業的企業、事業和行政管理部門從事應用研究、技術開發、教學及生產管理等方面的工作的復合型高級專門人才。
培養要求
學生主要學習生物信息學的基本理論和方法,受到相關科學實驗和科學思維的基本訓練,具有較好的分子生物學、計算機科學與技術、數學和統計學素養,具備生物信息的收集、分析、挖掘、利用等方面的基本能力,具有較好的業務素質。
主要課程
基礎生物學、生物化學、分子生物學、解剖生理學、生物統計學、生物醫學工程概論、生物信息學算法與實踐、數據庫與數據倉庫技術、醫學成像技術、數字圖像處理、數字信號處理、醫院信息管理、基因組信息學、蛋白質組信息學、計算機輔助藥物分子設計、生物醫學信息處理等。
就業前景
生命科學與信息科學是目前發展最為迅速的兩大領域,作為這兩大學科交叉的產物之一,生物信息學同樣發展迅速,并在基因組學研究中發揮巨大的作用。國外一直非常重視生物信息學的發展,各種專業研究機構和公司很多,生物科技公司和制藥工業內部的生物信息學部門的數量也與日俱增。由于對生物信息學的人才需求迅猛,發達國家也面臨著供不應求、人才匱乏的局面。
專業展望
生物信息學積極倡導的全球范圍的資源共享將對整個人類社會的發展產生深遠影響,其研究領域和應用范圍也將得到進一步拓展。生物信息學不僅具有重要的學術價值,還具有很大的商業價值,有著廣闊的發展前景。隨著后基因組時代的到來,生物信息學將發揮越來越不可替代的作用,將為生物醫學、生物工程、農學、遺傳學、制藥和高科技產業提供巨大的推動力。可以毫不夸張地說,生物信息學將是21世紀生物科學發展的核心領域。