生物技术概论论文

2025-04-26 版权声明 我要投稿

生物技术概论论文(精选8篇)

生物技术概论论文 篇1

随着科技的发展,食品生物技术在食品工业发展中的地位和作用越来越大,已经渗透到食品工业的方方面面,特别是基因工程技术等技术在21世纪的食品工业中充当重要的角色。而工程菌就是用基因工程的方法,使外源基因得到高效表达的菌类细胞株系,是采用现代生物工程技术加工出来的新型微生物,具有多功能、高效和适应性强等特点。主要应用于治理海洋石油泄漏,生产基因工程药物,酵母基因工程中等方面。而酵母基因工程中,酵母基因工程菌就是菌类细胞株系用的是酵母菌,能够发挥着一定的功能,可以提高发酵的效率。酵母基因工程的优点:1.是真核生物,大多具有价高的安全性。2.繁殖速度快,能大规模生产,具有降低基因工程产品成本的潜力。3.将原核生物中已知的分子和基因操作技术与真核生物中复杂的转运后修饰能力相结合,能方便外缘基因的操作。4.采用高表达启动子,可高效表达目的基因,而且可诱导调控。5.提供了翻译后加工和分泌的环境,使得产物和天然蛋白质一样或类似。6.酵母菌可表达外源蛋白与末端前导肽融合,指导新生肽分泌,同时在分泌过程中可对表达的蛋白进行糖基化修饰。7.不会形成不溶性的包涵体,易于分离提纯8.移去起始甲硫氨酸,避免了在作为药物中使用中引起免疫反应的问题。9.酵母菌(主要是酿酒酵母)已完成全基因组测序,他具有比大肠杆菌更完备的基因表达控制机制和对表达产物的加工修饰和分泌能力。10.酵母可进行蛋白的N-乙酰化,C-甲基化,对定向到膜的胞内表达蛋白具有重要意义。构建基因工程菌是一个复杂、繁琐的过程,因此构建酵母基因要注意:

1、结构简单,易于研究

2、繁殖能力强,数目多

3、成本低,易于培养、4易于观察。

一. 酵母基因工程菌的构建过程: 1.目的基因的获取:

获取目的基因是实施基因工程的第一步,有三种方法提取目的基因。(1)从自然界中已有的物种中分离出来:.从基因文库中获取目的基因(俗称:鸟枪法):将含有某种生物的许多DNA片段,导入受体菌的群体中储存,各个受体菌分别含有这种生物不同的基因,称为基因文库。当需要某一片段时,根据目的基因的有关信息,如根据基因的核苷酸序列、基因的功能、基因在染色体上的位置、基因的转录产物mRNA,以及基因的表达产物蛋白质等特性来获取目的基因。(2).化学合成法。已知目的基因的核苷酸序列,可用DNA合成仪直接合成。(3)用PCR技术扩增技术提取。已知目的基因引物的序列,将整个DNA放入合成仪,因为只有当引物与模板结合后DNA热聚合酶才能行使聚合功能,所以只有引物中间的目的基因被大量扩增,即被提取出来。2.选择合适的载体并插入目的基因:

基因表达载体的构建,即目的基因与运载体结合。是实施基因工程的第二步,也是基因工程的核心。将目的基因与运载体结合的过程,实际上是不同来源的DNA重新组合的过程。如果以质粒作为运载体,首先要用一定的限制酶切割质粒,使质粒出现一个缺口,露出黏性末端。然后用同

一种限制酶切断目的基因,使其产生相同的黏性末端(部分限制性内切酶可切割出平末端,拥有相同效果)。将切下的目的基因的片段插入质粒的切口处,首先碱基互补配对结合,两个黏性末端吻合在一起,碱基之间形成氢键,再加入适量DNA连接酶,催化两条DNA链之间形成磷酸二酯键,从而将相邻的脱氧核糖核酸连接起来,形成一个重组DNA分子。如人的胰岛素基因就是通过这种方法与大肠杆菌中的质粒DNA分子结合,形成重组DNA分子(也叫重组质粒)的。基因表达载体由目的基因、启动子、终止子、标记基因四部分组成。基因工程中作为载体使用的DNA分子很多都是质粒,即独立于细菌拟核处染色体DNA之外的一种可以自我复制、双链闭环的裸露的DNA分子。作为基因工程使用的载体都要进行人工改造后满足以下条件才能用于基因工程操作:(1)载体DNA必需有一个或多个限制酶的切割位点,以便目的基因可以插入到载体上去。这些供目的基因插入的限制酶的切点所处的位置,还必须是在质粒本身需要的基因片段之外,这样才不至于因目的基因的插入而失活。(2)载体DNA必需具备自我复制的能力,或整合到受体染色体DNA上随染色体DNA的复制而同步复制。(3)载体DNA必需带有标记基因,以便重组后进行重组子的筛选。(4)载体DNA必需是安全的,不会对受体细胞有害,或不能进入到除受体细胞外的其他生物细胞中去。(5)载体DNA分子大小应适合,以便提取和在体外进行操作,太大就不便操作。

3.将目的基因导入酵母菌即受体细胞内:目的基因的片段与运载体在生物体外连接形成重组DNA分子后。用人工方法使体外重组的DNA分子转移到受体细胞,主要是借鉴细菌或病毒侵染细胞的途径。例如,如果运载体是质粒,受体细胞是细菌,一般是将细菌用氯化钙处理,以增大细菌细胞壁的通透性,使含有目的基因的重组质粒进入受体细胞。目的基因导入受体细胞后,就可以随着受体细胞的繁殖而复制,由于细菌的繁殖速度非常快,在很短的时间内就能够获得大量的目的基因。

4.将重组DNA分子引入受体细胞中进行扩增:重组的DNA分子进入细胞内就会 大量扩增。

5.目的基因的监测与鉴定:运用DNA分子杂交技术来检测目的基因,分子杂交技术检测mRNA,抗原抗体杂交技术检测蛋白质

二.酵母基因工程菌在食品领域中的应用

1.面包酵母的应用:

随着重组DNA技术的发展,酵母在其发酵的形式、原料成份及工艺流程等方面都发生了极大的变化。新的基因工程酵母茵具有提高CO 的产速率,增强对外界环境压力的抵抗力,并且还能够产生新的蛋白和其它代谢物来改进面包等的风味.延长酵母的保存期限。

酵母具有发酵面团的特性,它能产生CO 使面包保持蜂窝结构,同时还赋予面包特殊的风味,因此很早就为人们所利用。产气速率在酵母的发酵过程中是极为重要的,它不仅与面团的成份有关,还与面包酵母的内在性质密切相关。为了适应冷冻技术在面包发酵方面的应用,须使酵母在冷冻后仍保持较快的生长速率和较强的发酵能力。而大量资料表明,通过基因工程技术构建酵母基因工程菌,不仅可以改善面包酵母内在的发酵特性,如产气速率、发酵速度、发酵能力等,还可以提高发酵产品质量,扩大原料利用范围等。

酵母生产,一般采用糖蜜或其它碳源培养基培养细胞并能获得较高的菌体浓度,但如果利用基因技术,则会给酵母的工程生产带来新的突破。例如乳清是奶酪业的一种无用副产品,主要成份是乳糖,其降解过程需要消耗大量的氧,因此对环境存在潜在污染。面包酵母由于缺乏B一半乳糖苷酶和乳糖透性酶,不能利用乳清。但乳清可以被K.1aetis和K.fragilis所利用,将K.1aetis中分别表达B一半乳糖苷酶和乳糖透性酶的LAC4和LAC12基因或E.eoli(或A.niger)的B一半乳糖苷酶基因构建至酿酒酵母,就可使酿酒酵母利用乳清发酵,其生产效果可与酵母在糖蜜中发酵相媲美。此外,构建可降解淀粉和木质纤维素的基因工程酵母,不仅可简化上述两种原料的预处理过程,降低成本,还避免了在预处理过程中可能混入的一些不利于酵母生长的物质,从而提高酵母产品质量。但由于降解淀粉或木质纤维素往往需要多种酶共同作用,因此需要在酵母中转人多种基因方可发挥作用。

重组DNA技术的广泛应用,使构建具有新性质的面包酵母成为可能,这将给面包生产市场带来巨大的经济效益。在不久的将来,面包酵母将会在新的原料如淀粉、纤维素废物或乳清中生长。更经济、更环保和更可行的工艺也将应运而生。同时,随着酵母生物技术的发展,那些存在潜在污染的资源也将变成宝藏。利用基因克隆技术使外源酶在酵母中表达,则可避免使用添加剂,节约成本,改进终产品的质量,减少或消除工作人员对添加酶的过敏反应。重组菌株的商业应用也会遇到诸多问题,如技术缺陷以及公众接受方面。再比如,改进菌株的CO2产气速率,在有效的缩短酵母发酵时间的同时,也大大减少了面包中的香味成分。但无论如何,目前的面包生产的确需要这类面包酵母基因工程菌,通过对酵母特性的控制,可直接影响面包生产的技术工艺和最终产品质量。

2.葡萄酒酵母的应用:

葡萄酒酿酒酵母是葡萄酒发酵当中最主要的微生物,它的性能不仅直接影响葡萄酒的产量、质量和经济性。还对葡萄酒特色的形成有很大影响。为了提高葡萄酒的市场竞争力和商业价值.缩短发酵周期和降低生产成本,进而提高企业的竞争优势和获利能力,我们有必要对酿酒酵母进行选育、基因改良和构建工作。随着1996年酿酒酵母全基因组测序工作的完成.利用基因工程技术构建酿酒酵母基因工程菌已经成为当前的主流。并且,科学家们也为酿酒酵母相应地构建了多种有救的质粒载体及探索出相应的基因转化方法。

葡萄酒中苹果酸含量较高时,会影响酒的品质,需要对其进行降酸处理。由于酿酒酵母分解苹果酸的能力比较低,因此通常在葡萄酒酒精发酵后接种乳酸前进行苹果酸一乳酸酵.从而使葡萄酒的酸度降低网。此外。粟酒裂殖酵母通过苹果酸一酒精发酵,也能将苹果酸分解为酒精和CO2。但由于苹果酸一酒精发酵会产生异味物质.因此不能直接用于葡萄汁(酒)的生物降酸。随着对乳酸菌和酵母苹果酸代谢相关酶系研究的深入及分子遗传转化技术和基因工程技术的发展,将乳酸菌和粟酒殖酵母中苹果酸降解相关基因导入酿酒酵母细胞中。可以构建苹果酸-乳酸酵母和苹果酸一酒精酵母,使之既能进行酒精发酵,又能降解苹果酸。从而简化葡萄酒的发酵工艺。

3.酿酒酵母的应用: 几个世纪以来,酿酒酵母一直被用于食品发酵生产,但其不能发酵利用淀粉。但淀粉价格低廉,是一种很有潜力的生物资源.发酵行业一直借助淀粉酶来应用淀粉。不过外加酶可能对啤酒风味等产生不利影响,既浪费原材料又提高生产成本。与酿酒酵母有很近亲缘关系的糖化酵母可分泌糖化酶利用淀粉和糊精,但同时也赋予啤酒浓重的酚醛味,不适于啤酒生产。结林卡油脂酵母可以分泌q一淀粉酶、糖化酶、异淀粉酶等淀粉水解酶,是有效的水解淀粉的酵母。但其生长缓慢,乙醇耐受力低,同样不适于啤酒生产。所以对酿酒酵母进行遗传改造使其直接利用淀粉是解决这些问题的最佳方案。近几年用不同来源的d一淀粉酶基因构建酿酒酵母工程菌的研究不少。其中包括来自动植物组织的Ⅱ淀粉酶基因;来自原核生物解淀粉芽孢杆菌,U淀粉脱枝假单孢菌的d一淀粉酶基因;来自低等真核生物西方许旺酵母的口一淀粉酶基因及不同曲霉的淀粉酶基因。各种来源的淀粉酶基因在酿酒酵母工程菌中表达效率不尽相同。通过基因转化可以向工业菌株引进新基因,使其具有新性状,利于发酵生产。

参考文献:

[1]张春晖。夏双梅.苹果酸降解相关基因在酿酒酵母中的表造叫;中国生物工程2003(2)[2]韩北患,李双右 葡萄酒醵漕酵母茵基因工程改良【J】。中国酿造知2007(5)[3]廖雅静。基因工程改造稽萄酒品质【J】.生物技术世界2005(12M)[4]Randez—Gil F,Sanz P,Prieto J A.Engineering baker’S yeast:room for improvement[J].Trends Biotechno1.1 999,1 7(6):237-244.

[5]Attfield P V,Kletsas S.Hyperosmotic stress response bystrains of bakers’yeasts in high sugar concentration medium[J].Lett Appl Microbio1.2000,3 1(4):323—327.

[6]Brown A J P.Gene regulation during m0rph0genesis in Candida albicans[J].Trends Biotechno1.。1 997。1 5:445—447. [7]Kondo K,Inouye M.TIP 1,a cold shock-inducible gene ofSacchar0myces cerevisiae.J Biol Chem [J].200 1,266(2 6):l7537-l7544.

生物技术概论论文 篇2

远景一般多用画幕, 布景画家们利用自己绘画技术的高超和熟练, 画出剧情所需要的远景, 如云、山、水、天, 以及树、屋子、街道、田野, 等等。在较近的中景上, 用线网连缀的树片, 或是柱子一类的浮雕式布景。近景多用立体或半立体的布景。

使布景立体的方法主要有:1.配合灯光使2个面造成几个面;2.伪造透视面减少布景厚度;3.伪造阴影和扩大阴影范围, 以增加投影物和受影物的立体感;4.用背面射光来辅助颜料光度的不足, 并弥补布景因正面受光后被破坏的立体感;5.用黑色呢绒补贴以表现物体深暗处。

用透视原理, 使布景深远的方法有:

1.有层次地悬挂透视形的大吊灯, 并铺上特制的透视方块地毯, 延长走廊的深度。

2.在狭小的舞台上布置皇宫的布景, 可将屋顶分成三层, 最后一层似一大块画幕紧贴在舞台最深处, 最前一层布景悬挂在吊杆上, 中层柱子使用半立体柱, 最后安上去。

3.真假布景装置在一起, 呈现天地间的舞台环境。一般多用纯绘画的远景挂幕, 幕上绘出各种需要的远景, 如天、云、山、水、树木、田野等, 并将地平线提得较高, 衬托背景的深远, 然后在画幕下端与舞台面衔接的地方, 放上真实的立体布景或实物。

4.将舞台里层地板降低, 使观众看不到舞台尽头, 无形中感觉布景的深远。

特殊布景技术有泛滥的洪水、海水布景, 河水布景等。

如话剧《万水千山》的舞美设计, 完全是依靠着写实绘画布景的理念进行创作的, 力求在舞台上创造真实的环境, 增强长征的气势与气魄。

龚和德在《评话剧 (万水千山) 的舞台美术创作》 (《戏剧报》1956年6月号) 一文中也有如下评价:“一幅幅生动的舞台画面随着红军的步伐不断地更换着, 给我们带来了各地不同的生活和战斗的场景, 使观众亲切地感觉到红军在前进着……”刘露也在《话剧舞台美术创作问题的探讨》一文中, 对《万水千山》的布景这样评价道:“在月光下显出高山的衬景, 衬托出沈家祠堂的内厅, 内厅桌上放着半明不灭的油灯, 从特点, 墙壁上张贴着文武二魁的壁画, 和零散可见的反动标语, 室内道具凌乱, 表现了匪军逃走后的混乱情景。这一幕的设计不仅有助于表现戏剧的前后情节, 而且烘托了符合历史真实的时代精神。通过这样的设计, 观众很快就能联想到长征的历史生活。”

1957年由李畅设计的《上海屋檐下》的舞台呈现是:上海弄堂房屋的剖面, 画面分割成上下左右四个主要部分, 连接四部分的是中间的楼梯与过道。设计者通过这样一个构思, 把人物生活的环境淋漓尽致地呈现于舞台之上, 并使观众感觉到拥挤的生活令人透不过气来的压抑。这样深入的描绘符合中国的具体情况和剧中的规定情境。

再如话剧《屈原》的舞台设计是齐牧冬在学习苏联写实绘画布景的基础上, “洋为中用”的典型例证, 他的设计被列宾美术学院作为优秀作品永久地保留。

1957年, 齐牧冬留学苏联, 深受列宾美术学院和俄罗斯巡回画派的影响, 即强调绘画基本功在专业学习中的作用。与此同时, 他并没有放弃对民族的审美追求, 开始自觉追求西方写实与东方非写实风格的结合。毕业设计时, 他毫不犹豫地选择了《屈原》。

在设计风格上, 他大胆地将中国画的写意风格与苏联舞台美术强调用立面、体积感营造戏剧环境和舞台氛围的手法相结合, 赋予了《屈原》舞台空间一种独特的视觉感受。比如, 他用古希腊和古罗马高耸的立面和高大的立柱来支撑舞台空间, 以期凸显人物命运的悲剧感;当屈原受奸人所害, 面临牢狱之灾时, 他又以类似中世纪欧洲的古堡———高耸封闭的院墙和突出体积感的堡垒, 表现牢狱的森严, 催人联想到巴士底狱。而当场景转到屈原的住所外景时, 则是松柏、飞檐、凉亭, 一派中国风骨。他用西方手法体现悲剧气氛和命运的强大, 用东方手法表现主人公清新的气质与不屈的品格, 而这两种感觉的统一则是靠着舞台两侧始终存在的立面。“两立面时而靠近, 表现危机和压力, 时而远离, 创造出开阔的视野以展现主人公的宏图大志与宽阔胸怀。值得注意的是在物理上的同一空间———松柏凉亭, 设计者通过让两边立面回收, 紧缩空间, 准确地表现出前后两场戏, 人物处境和心情的强烈对比。地方还是那个地方, 可在主人公眼中, 则完全不同, 物是人非了。”

水利水电基础工程施工技术概论 篇3

关键词:水利水电;施工技术;基础工程

在水利工程中,基础施工是其中最为关键的工作之一,它的施工直接关系到整个水利工程的质量,关系到下游居民的健康用水以及生命安全,如果在施工过程中有些许不当,很可能造成致命的危险,所以,在工程施工过程中,应该要对加强施工管理,保证施工的质量,高效管理施工现场,施工人员应该保持认真的工作态度,拥有良好的职业道德修养,具有专业的技术水平,这样才能够从根本上保证施工的有效进行,进而保证整个工程的质量。

1.水利水电基础工程施工要求

相对于一般性的土木建筑工程,水利水电工程对基础工程施工质量的重视程度更高,而这不仅仅是因为其是一项关乎能源供应、利国利民的重要工程,而主要是由于其施工环境通常特殊、复杂、多变,一旦基础施工处理不当,则会对工程功能、性能、寿命构成威胁,严重时甚至会功亏一篑,由此可知,充分发挥施工技术这一要素的优势,对于施工质量的改善意义重大。具体而言,水利水电基础施工质量应满足:基础与地基强度足够,既要可以承受地基所在的反作用力,也能承受上方所有的结构荷载;工作面必须符合设计要求,基础必须具备足够的防潮、耐蚀、抗冻以及耐久性能,以便确保地基稳定;为防止建筑物出现倾斜、开裂或者标高变化,地基的实际变形量既要小于自身变形允许值,也要在建筑物变形容许量之内等。同时以上述施工要求为基本指导,认真分析、掌握基础与地基的地质勘查报告和施工图纸,并在开挖土方前妥善处理已有道路、建筑、管线、树木等,但若工程所在地为山区,则要根据地质构造、地形地貌、地层岩性、水文地质等资料科学处理坡面、危岩、古滑坡体等,以免造成基础工程不稳;而在测量放线时必须精确控制基槽灰线、水基准点、定位控制桩等,并予以经常复测和合理保护,以免产生大的尺寸偏差;若无特殊要求,场地坡面应与排水沟方向一致且坡度大于其2%,不然则要满足临时排水和排水坡度;此外,在开挖在地下水位之下的管沟、基坑时,需要先降低水位直至低于开挖底面的50㎝,随后在进行作业面施工。

2.水利水电基础工程施工技术分析

2.1软弱夹层基础工程的施工技术

由于软弱夹层基础主要是由淤泥质土、淤泥、高压缩土质等构成的,承载能力一般在50KN/㎡,显然与水利水电基础工程施工要求不符,故对其进行处理是必然的。但考虑到软土基础有着较低的抗剪性、透水性和较大比例的孔隙,如此一来,软塑-流塑状态以排水不畅的基础层面便会在有效压力加大时强度大幅衰减,且当荷载过强时,地基会因孔隙水压力增高而弱化压密固结能力等,故针对该种情况,通常会根据软土基础施工实际选择恰当的施工技术。如当淤泥层地基的实际厚度与设计要求不符时,可进行换土操作,其中粗砂、灰土、砂土壤、水泥土等换填材料较为有效,或者借助沉井基础方法稳固地基;与换土法相似的振动水冲法则常被用于基础强度的提高,即先地基打孔,后回填碎石、砂土等材质,最后经夯实操作后强化基础的稳定性能;若水利水电软土基础渗水隐患较大,建议采用旋喷法,就是首先将旋喷机特定喷嘴事先至于设定的土层结构中,随后通过缓慢提升生成高压,以此紧密水泥、土体与固化浆液,提高地基密度与强度,从而有效控制地基渗水;若基础工程涉及的地基多为粉土、黄土、杂填土,或者处于滨海沉积层和河流冲基层,则可以将重量合适的夯锤置于适宜的高度,使其在自由落体中夯实土质,改善软土基础情况;若软土基础中的地基结构以淤泥为主,且较为松散,可选用方法简单、操作方便的桩基法,即因为将较高强度的水泥桩打入原有地基中,有助于地基强度的增强,进而符合施工要求;其实利用理化原理也利于软土基础施工条件的改善,如混合水泥浆、泥沙浆等化学浆材或者注入适量的氯化钙与硅酸钠材料均可起到加固地基的作用。

2.2其他不良基础工程的施工技术

除了软弱夹层基础这一水利水电基础工程常见施工难题外,还面临着坝基涌泉、强透水层等诸多复杂的作业条件,具体分析如下:一是处理深覆盖层的施工技术;该基础层通常空隙比大、相对松散、渗透性强,容易受外力干扰出现渗透和变形,若伴有软弱夹层,其抗滑稳定性则会更低,故一般采用摩擦桩基调整其受力状态,或者为其增设复合土防渗工模、夯实覆盖层强化其稳定性能、构筑防渗墙以及基于灌浆法提高破碎岩土的整体性或设置防渗帷幕等技术方法加以处理;二是处理强透水层的施工技术,对于水利水电工程中涉及的坝基而言,往往会因砾石、砂、卵等较强的透水性造成大量水分流失,并影响建筑物结构稳定,故经常借助帷幕灌浆、高压喷射灌浆、铺盖反滤层延长渗径以及粘土或混凝土回填等技术加以控制,但在回填粘土或混凝土构建截水墙前必须先清除冗余的卵、砂、砾石等杂质;三是处理淤泥软土的施工技术,考虑到软土地基易在高压环境下出现侧向膨胀、压缩变形进而引发建筑物失稳,故可通过淤泥软土的封闭固化实现变形量的缩小,同时立足实际选择排水固结、抛石挤淤、镇压层法、沉陷量预留、基础面扩大等技术处理边坡坍塌、建筑失稳、加固地基问题。

3.结束语

对于水利水电建设项目而言,基础工程施工水平尤为关键,而高效、可靠的施工技术和方法作为保障施工质量的重要手段和必然选择,必须得到充分利用。这就要求我们认真遵循施工要求,立足水利水电基础工程实际情况,选择具有针对性、安全可靠的施工技术,并予以规范操作,以此改善施工质量,收获双重效益。

参考文献:

[1]吕中东.水利水电地基工程施工技术探讨[J].陕西水利,2012

多媒体技术概论 篇4

本光盘是《现代教育技术基础》一书的配套光盘,为学习者提供了教材学习的参考资料以及多媒体素材。打开光盘,双击index.htm文件,即可进入主菜单,光盘的大部分内容可以通过超链接,以网页的形式浏览,但光盘提供的多媒体素材等资源,需打开相应的文件夹,以单个文件的形式直接获取。请注意光盘中相应内容的提示。

各部分内容简单介绍如下:

学习参考资料一

包括与现代教育技术相关的文献、论文、报道等,如《面向21世纪教育振兴行动计划》及辅导材料、何克抗教授的《建构主义——革新传统教学的理论基础》、李克东教授的《数字化学习——信息技术与课程整合的核心》等。

这部分还提供了教育技术相关网站的链接,如教育部、教育报、教育技术在线等网站。

学习参考资料二

这部分是由华南师范大学教育信息技术学院的周镭、张红、张妙华老师带领本科生,依据原来的教育技术教材为蓝本,制作完成的“现代教育技术”网络课程。由于本教材对传统模拟电教媒体部分讲述较少,所以学习者可以利用本网络课程进行自学。

学习参考资料三

这部分提供了两段视频学习资料,以广东省南海市石门中学为个案,介绍学校教育技术环境与资源建设等情况。

学习参考资料四

这部分为学习者提供了分别用Powerpoint、Authorware和Frontpage制作的几个不同的多媒体课件,同时还提供一个远程教育用的IP课件,供学习者参考。

1.《祖国统一的实现》(多媒体演示文稿)

注意:该课件不能通过网页浏览器直接浏览,请在本光盘“04”文件夹的“041-《祖国统一的实现》(多媒体电子演示文稿)”子文件夹中找到此课件,双击打开即可浏览。软件运行环境:系统需安装Office 2000以上版本。

2.《新诗:桂林山水歌》(多媒体课件)

注意:该课件不能通过网页浏览器直接浏览,请在本光盘“04”文件夹的“042-《桂林山水歌》”子文件夹中双击“桂林山水歌”图标,即可打开浏览。

软件运行环境:系统需安装Authorware 5.X版本,才能浏览本课件。

3.《春》(网页型课件)

4.远程教育IP课件实例

学习参考资料五

这部分以网页的形式提供了广东省深圳市南山实验学校的《小学生看广告》的研究性学习个案,内容包括活动计划、学生作品、学习心得、老师点评、家长意见、专家评述等。

学习参考资料六

本部分提供了丰富的多媒体课件制作素材,包括背景图片、按钮图标、声音、视频等,学习者在学习本书相关内容进行上机操作练习时,可以利用素材库中的素材进行多媒体课件的制作。

测控技术与仪器专业概论 篇5

摘要:简述仪器仪表与高新技术、网络信息技术的关系;简述MEMS技术与微型力学传感器;展望智能传感器与网络智能哈的应用;阐述计量科学与本专业的联系

关键词:仪器,高新技术,网络信息技术;MEMS技术,微型力学传感器;智能传感器,网络智能化;计量科学,量子单位制。

1.仪器与高新技术、网络信息技术的联系

仪器是认识物质世界的工具,它的主要作用在于测量和控制两方面。测量是为了确定量值,而控制是指在精准测量的基础上跟踪对象,传送信息,反馈状态并由此控制对象的动作。

著名科学家钱学森曾指出,“发展高新技术信息技术是关键,信息技术包括测量技术、计算机技术和通信技术。而测量技术是关键和基础。”科学是从测量开始的,而测控技术与仪器专业所代表的仪器科学与技术学科,在经济和科技发展中的作用是不可估量的。仪器仪表是工业生产的“倍增器”,科学研究的“先行官”,军事作战的“战斗力”,社会生活的“物化官”,这些无一不体现仪器仪表的在各个领域中的地位。

仪器科学与技术学科最显著的技术特征就是“精确”。所谓精确,即信息属性完整、量值准确。仪器技术主要研究信息转换、处理、控制、传输、储存、显示与应用等技术,并达到最终获取信息的目的。所以仪器科学是多学科理论为基础,多学科交叉的一门边缘科学。

所以,仪器科学对各种高新技术都相当敏感,并且集各种高新技术于一身的应用型技术。早期仪器多为机械机构,而后又逐渐引入光学技术,形成光、机一体结构。随着电子技术的发展,电子技术也逐渐成为仪器科学中的重要部分,于是仪器设计中又不断引进先进的光学、激光技术,使得仪器向光、机、电结合的方向发展。随着计算机技术的发展,仪器仪表更加智能化,同时尖端现代仪器还结合了生物技术、材料科学等。仪器也不再是单纯的采集数据的工具,它同时兼备信号传输、信号处理以及控制。随着计算机网络技术、软件技术、纳米技术的发展,测量控制与仪器技术有虚拟化、远程化和微型化的发展趋势。各种高新技术为仪器技术提供了新原理、新材料、新工艺,使仪器技术学科交叉性与边缘学科属性的特点越来愈鲜明。

为什么把仪器科学与技术定位成信息技术,而且是信息技术中的源头技术呢?信息获取是靠一起来实现的。一条完整的信息链的构成是“信息获取——信息处理——信息传输”,如果不能获取准确的信息,那么信息的各种处理如存储、传输等都失去了意义。因此,信息的准确获取是信息技术的基础。而仪器正起到了不可或缺的信息源的作用。

仪器仪表发展的核心在于提高测量控制的技术指标和功能。具体而言,包括:(1)技术指标不断提高(检测范围,测量精度,测量速度,环境适应度等);(2)测量单元的微型化、智能化;(3)测控范围的立体化、全球化,测量控制的系统化、网络化;(4)便携式、手持式以及适应各种不同的特殊需要的仪表的大量发展。

在以信息技术和网络思想来指导仪器仪表的设计与应用的情况下,传统仪器的结构在不断演

变并产生了新的突破。现在,仪器仪表本身的硬件和软件的界限已经模糊化了,仪器仪表设计的主要基础是它的软件,而不是传统仪器仪表的硬件,这就是所谓的“虚拟仪表”。可以说,这是一起领域内的一次革命!实际上,它是一种基于计算机的数字化测量测试的仪器,利用高性能的模块化硬件,结合高效灵活的软件来完成各种测试、测量和自动化的应用。而其最大的特点,就是用户能根据自己的应用需求,设计自己的仪器系统。另外,虚拟仪器能够与网络技术结合,将虚拟仪器实时测量的数据上传。

当然,虚拟仪器本身不完全脱离硬件。如采集的本身是以硬件作为基础。虚拟仪器只是更为强调于计算机的融合度。而且相比传统仪器,虚拟仪器在测量速度、测量精度上也有一定差距。

2.MEMS技术

那么,是什么直接决定了获取信息的质量,关系到整个测试系统精度?答案是传感器。传感器作为现代测试系统中的首要环节而占有重要地位;而在基础科学研究中,传感器具有突出地位,许多重大的科学发现往往都源于一种新的传感测试手段的发明。在某些极端技术领域,如超高温、超低温、超强磁场、超弱磁场等,要获取大量的感官无法获取的信息,没有相应的传感器是不可能的。军事领域中,传感器是决定武器的性能和实战能力的重要因素,如洲际导弹惯性制导用的加速计传感器,其精度可达万分之一,保证了高精度命中能力。

MEMS技术即微电子机械,又称微机电系统。它是在微电子技术的基础上发展起来的,但又区别于微电子技术。在21世纪,MEMS技术将对人类社会产生革命性的影响,是关系国民经济建设和国家安全保障的战略高科技。MEMS时美国建立在半导体技术基础上的称谓,而更强调系统概念的欧洲称之为为系统,在精密机械加工方面有传统优势的日本则称之为微机械。

MEMS是一种典型的多学科交叉的前沿性的高科技研究领域,它设计自然科学和工程技术的方方面面,如电子工程、机械工程、生物工程、物理科学、化学科学和材料科学等,可广泛地应用于航空、航天、军事、光通信、无线通信和生物医学等人类生产生活的诸多方面,被认为是面向21世纪的新兴技术乃至主导技术之一。

MEMS测试技术主要包括几何量、机械量、材料特性、力学特性、热学特性、电学特性、光学特性及声学特性等参数的测试。以上参数的测试又可分别归属到两大类,即通用特性测试技术和专用特性测试技术。MEMS通用特性测试技术主要指与微结构相关的测试,主要包括几何量(如几何尺寸及三维形貌)、机械量(如运动位移、运动速度和谐振频率)、材料特性(如硬度)及力学特性、温度场分布等方面的测试。MEMS专用特性测试技术根据MEMS力学传感器、光MEMS、射频MEMS等不同功能MEMS器件的要求,重点是力学特性、电学特性、光学特性及声学特性等综合参数的测试。

在前沿传感技术中,微电子机械系统对精密测试技术提出了新的要求,MEMS测试技术已经成为MEMS设计、仿真、制造以及质量控制和评价的关键环节之一。MEMS具有结构尺寸小和集成度高等特点,研制精度高、简单便捷和成本低的精密测试手段已经成为MEMS发展的迫切需要。

面向微结构的MEMS通用特性测试技术按照实现方式可分为接触式和非接触式,按照测试原理又可分为光学测试非光学测试。由于MEMS具有结构尺寸小、集成度高和运动频率高等特点,而非光学测试方法一般都要求在被测结构上附加相应的传感元件,这会影响微结构的完整性和机械特性,将导致不可预计的测量误差。而光学测试技术具有非接触、快速、高灵敏度、高精度和抗干扰能力强的有点,可实现大视场的测量,能够很好地满足MEMS测试的要求,因此光学测试技术在MEMS测试中处于主导地位。

对MEMS的机械运动参数(如位移、速度、振幅和频率等)进行精确的测试已经成为MEMS发展的迫切需求。目前采用的微机械量测试方法主要有电测法和光测法等。为机械的特征尺寸一般为毫米级乃至亚微米量级,远小于宏观机械,故微机械的动态特性很容易被测试过程所干扰。由于光学测试方法属于非接触测量,同时又具有分辨率好和精度高等特点,目前已经成为微机械量测试领域的研究热点。

3.简单介绍MEMS技术最早取得成功的领域——微型力学传感器

微型力学传感器是MEMS技术最早取得成功的领域。硅有良好的力学性能和力学传感特性,而且便于加工,是目前微型力学传感器的主要构成材料。微型力学传感器根据被测量,又可细分为压力传感器、应力传感器、力矩传感器、流量传感器和惯性(角速度和加速度)传感器等几类。以下简单介绍下微型压力传感器以及微型惯性传感器。

压阻式压力传感器。目前大多数商品化的压力传感器均有采用。

电容式压力传感器。它是根据电容器两块电极板之间距离的变化导致的电容值的变化来测量压力变化。

谐振式压力传感器。它是通过检测微机械谐振梁谐振频率的变化来实现压力的测量。

而至于未来的发展趋势,微型压力传感器在生物医疗中的应用是当前该领域的热点,其主要用于人体血管及脑内压力的监控,脉血压以及尿道、膀胱、子宫等内压力的测量,心室压力波形的检查研究和肠胃压力的短期监控等等[3]。

微型惯性传感器,包括微加速度计和微陀螺,是利用物体的惯性性质来测量物体运动情况的一类传感器。这类传感器在进行轮船、飞机、航天器和武器的导航、制导、姿态控制和惯性测量上应用性很强。与卫星导航不同,惯性传感器导航不受外界条件的影响,完全通过记录自身运动情况来完成定位,而卫星导航又常常受到地理环境或人为因素的破坏、干扰导致不能正常运行。只要确定初始的位置、速度、姿态,理论上就可以记录当前的运动状态以及位置。但实际上,能够满足惯性级性能要求的微机械惯性传感器还很不成熟。除了在器件的结构、材料等方面继续努力以外,对于测试电路和封装技术等主要制约因素的深入研究也很有必要。

4.智能传感器与网络智能化

把敏感技术和信息处理技术结合起来,就是所谓智能传感器。智能传感器的概念最初是NASA在开发宇宙飞船的过程中形成的。宇宙飞船在太空飞行时,要安装大量的传感器进行科学实验,而处理如此多的有传感器所获取的信息,需要一台大型的计算机,二者在飞船上

是无法做到的,于是提出了分散处理的设想,从而产生出智能传感器。微处理器的出现使得智能传感器的设想得以实现。一般来说,智能传感器具有如下几个特点:1.能够进行自动补偿 2.具有自检、自诊断和自校准功能 3.具有复合敏感功能 4.具有判断、决策能力 5.具有数据存储、记忆与信息处理功能 6.具有双向通信和标准化数字输出的功能。如此,不仅有多项功能来保证高精度,而且传感器不再只是个数据源,更扮演了整个信息链中其他环节的部分角色,优化了效率。

智能传感器是传感器今后一个重要的发展方向。随着硅微细加工技术的发展,新一代智能传感器功能将会更加丰富,体积更加微型化;它将利用人工神经网络、人工智能、信息处理技术等,使传感器具有更高级的智能化水平。

早在上世纪80年代,人们就开始探索将神经网络应用到智能传感器上。人工神经网络使智能传感器具有更多的潜能,对于传感器应用而言,提高其测量精度,特别是在不清楚传感器的数学模型或其传递函数的情况下,就更具有重要意义。目前,神经网络主要用于智能传感器的多传感器融合、数据处理、目标识别和故障诊断等方面。

网络化智能传感器是目前国内外竞相研究的传感器前沿技术之一。网络化智能传感器融合了通信技术和计算机技术,其实质是在智能传感器的基础上实现网络化和信息化,是传感器具备自检、自校、自诊断和网络通信功能,从而实现信息的采集、传输和处理。网络化智能传感器是以嵌入式微处理器为核心,集成了传感单元、信号处理单元和网络接口单元的新一代传感器。

应用网络接口技术是传感器能方便地接入网络,为系统的扩充和维护提供了极大的方便。网络化智能传感器时传感器由单一功能、单一检测向多功能和多点检测发展,从孤立元件向系统化、网络化发展,从就地测量向远距离实时在线检测发展成为了可能。

而网络化智能传感器的关键技术是网络接口。网络化智能传感器必须符合某种网络协议,是测控数据能直接入网。随着电子和信息技术的高速发展,通过软件或硬件方式将通信协议嵌入到智能化传感器已经成为可能。

5.计量科学与本专业的联系

计量科学与制造自动化与测控技术专业紧密相关,更是自然科学的基础和前沿。计量是保证仪器仪表质量,研究测试方法和规范国民经济和社会发展各领域量的度量,是直接体现测量控制与仪器仪表作用的科学。

毫无例外,每一项科技发明、每一项技术创新从论证、实验、鉴定乃至推广,验证其科学与成功的每一环节都必然需要计量测试数据,是自然科学的发展中不可缺少的手段。例如,美籍华人吴健雄博士就是通过精密测量,用实验方法在美国国家标准技术研究院的实验室里验证了世界著名物理学家诺贝尔奖获得者李政道和杨振宁所提出的弱相互作用下的宇称不守恒理论。

而在现代化生产过程中,产品质量是企业的一大根本。没有精确的计量仪器和测量方法,就难以保证产品的质量和效益。原材料、元器件进场的监测和分析,生产加工的质量监控,到成品的检验,以及物料和能源的消耗情况都需要计量提供准确的数据。所以质量的管理与

效益的提高,必须建立在计量科学技术的基础上。

我们可以从几个侧面大致了解当今计量测试技术的发展情况。

激光铯原子喷泉钟350万年不差一秒。铯原子时间频率基准复现的原子秒,其准确度比其他计量单位提高了10^6倍。这样的准确度并非没有意义。相反,比如像导弹上面安装了精密传感装置,以接受装有GPS的卫星发来的信号,但要使导弹命中率高,关键有精确的计时装置。亿分之一秒的误差就可能导致导弹3米的误差!

又如中国计量科学研究院在03年建成了量子化霍尔电阻标准装置,并使我国的量子化霍尔电阻标准准确度比国外最好的同类装置高出近10倍,误差仅为百亿分之一。这一重大成果,不仅突破了国外技术封锁,还为课题提供了核心器件,并具有我国自主知识产权。

当代计量学正处于经典物理学与量子物理学的交界处。21世纪的计量学是利用原子与原子间的物理特性及其新型量子效应和基本物理常数,建立的新型量子单位制。

例如,利用量子跃迁现象来复现计量单位,就可以从原理上消除各种宏观参数不稳定产生的影响,所复现的计量单位不再会发生缓慢飘移,计量基准的稳定性和准确度可以达到空前的高度。更重要的是,量子跃迁现象可以在任何时间、任何地点用原理相同的装置重复产生,不像实物基准是特定的物体,一旦由于事故而损毁,就不可能再准确复制。如第一个使用量子计量基准的长度单位,其原理是利用86Kr原子在两个特定能级之间发生量子跃迁时所发射的光波波长作为长度基准,准确度达到10^(-9)量级。又如秒的新定义为“铯-133原子基态的两个超精细能级之间月前所对应的辐射的9192631770个周期的持续时间”

网络新技术概论感想 篇6

开始选这个课程的时候有些小担心,“网络新技术概论”,怕它会专业到我一点都不懂,不过听了这16周的课,我了解到了很多网络的知识,一些我平时经常听到的一些词汇和见过的一些过程在这里我都找到了解释和解答。下面我从三个我印象较深的方面汇报一下。

一.网络安全

通过这学期对计算机与网络安全新技术这门课的学习,我对网络安全等一些知识有了系统的了解。我才知道什么才是真正的网络安全。现在计算机越来越普遍,网络也越来越复杂,而我们个人的电脑并不十分的安全。我才知道我们在网上的电子交易,个人隐私都很轻易的被窃取。我经常在网上用网银买东西,现在才知道如果不小心进错网站,可能通过记录键盘窃取我的密码,太可怕了。这门课让我知道了有关密码学的原理、病毒的特点以及如何预防、防火墙技术等专门知识。虽然有些对我来说很难理解,但我从中获益匪浅。

其中我最感兴趣的是有关黑客攻击技术的知识。黑客在我脑海中是很神秘的形象,黑客攻击技术也是常人很难掌握的专门技能。黑客就是指企图入侵别人的计算机或网络的人,近年来“黑客”越来越多的走进人们的视野。黑客运用各种攻击方法来非法获利或者是网络、电脑陷入瘫痪,其中比较著名的黑客攻击事件有中国骇客whboy(李俊)发布熊猫烧香木马,中美黑客网络大站等。黑客攻击技术的方法主要有远程信息探测、拒绝服务攻击、口令攻击、木马攻击欺骗攻击和恶意代码,每一种都会给计算机及网络带来严重的破坏。这门课告诉我如何处理这些问题:首先自己要有安全意识,对于密码等重要信息不要轻易外泄;其次不要轻易安装不明软件,因为那很可能带有病毒;最后,开启防火墙并安装一些适用的杀毒软件防止病毒、恶意插件的入侵并及时进行清理。具备这些条件,黑客就不会轻易对你的计算机进行攻击了。

还有关于安全密钥,我一直很懵懂,现在通过老师的讲解和例子我从斯通上了解了它。用公钥加密的数据只有私钥才能解密,相反的,用私钥加密的数据只有公钥才能解密,正是这种不对称性才使得公用密钥密码系统那么有用。使用公用密钥密码系统进行认证。认证是一个验证身份的过程,目的是使一个实体能够确信对方是他所声称的实体。密钥有很大的作用,它可以用来加密解密雏形。假设A要认证B,B有一个密钥对,即一个公钥和一个私钥,B透露给A他的公钥。然后A产生一段随机的消息,然后把它发给B。B用自己的私钥来加密这段消息,然后把加密后的消息返回给A。A接到了这段消息,然后用B以前发过来的公钥来解密。她把解密后的消息和原始的消息做比较,如果匹配的话,她就知道自己正在和B通信。一个入侵者应该不知道B的私钥,因此就不能正确的加密那段A要检查的随机消息。它还可以用来数字签名。除非你确切的知道你在加密什么,否则用你的私钥加密一些东西,然后发给别人永远不是一件好事。这是因为加密后的数据可能会背叛你,所以,我们不加密A 发送的原始消息,取而代之的是,由B构造一个消息摘要,然后加密它。消息摘要是从随机消息中以某种方式提取出来的,通过使用摘要,B能够保护自己。他首先计算出A发给他的随机消息的摘要并加密,然后把加密后的摘要返回给A,A可以计算出相同的摘要,通过解密B的消息然后对比一下就可以认证B的身份。当B使用这个协议的时候,他知道自己发给A的是什么消息,并且不介意签名。他首先发送没有加密的消息,然后发送加密的摘要。A能够轻易的判断B是B,并且B没有签任何他不愿意签的东西。他/它还可以用过来防止数据篡改与消息认证码和分发公钥与证书。

网络技术的普及,使人们对网络的依赖程度加大,对网络的破坏造成的损失和混乱会比以往任何时候都大。这也就使得需要对网络安全做更高的要求,也使得网络安全的地位将越来越重要,网络安全必然会随着网络应用的发展而不断发展。而这门课很好地向我们传授相关知识,因此其意义重大。我应该充分利用这门课的学习机会,应该充分把计算机理论与实际生活应用相结合,使计算机与网络安全知识更加发挥作用。其实很多东西很简单,只是一层纸,看明白了很简单,而不懂的话就觉得很茫然,我们很容易怀疑一切,否定一切,我也一直对网络感到不安,但我现在觉得技术的问题可以用技术的进步来解决,相信我们的网络会越来越好的为我们服务。二.IPv6 在以前我根本不知道IPv4和IPv6这些概念。这学期我们寝室买了路由器,在安装的过程中,有选择这一项,当是也不懂它是什么,知道老师讲了关于IPv6的知识,我才对其有些理解,为了把它说明白,我去图书馆查了一些资料。IPv6是英语Internet Protocolversion6的缩写。目前我们在互联网中使用的协议为第4版,简称IPv4。因此可以说IPv6是新一代的互联网协议。这里所说的协议是指通信上的约定标准。换句话说,是指设备之间相互通信需要遵循的统一标准。利用该标准则可方便、顺畅地进行信息的发送和接收,即信息交换。近几年来,随着互联网的迅猛发展,地址不够分配的问题越来越明显,对地址的需求呈指数性增长。由当前的地址分配的趋势可知,到2009年或2010年,IPv4的地址将全部分配完毕。造成这一现象的主要原因是近年来宽带通信的飞速发展,特别是非对称数字用户线(ADSL)和有线电视网的随时接通,造成网络地址的日益紧缺。与传统的拨号通信业务相比,宽带网和有线电视网的长时段的连接业务,对于网络地址的需求,后者是前者的5倍至20倍。换言之,拨号上网对地址需求相对较少,而宽带通信则为前者的数倍到数十倍。当前,地址紧缺的趋势越演越烈。特别是对于中国,互联网的起步晚于发达国家,目前仅仅分配到2000余万个互联网地址,将来在互联网地址上会非常窘迫。随着高档游戏机的出现(网络游戏)和IP电话的发展,这一情况很快就会到来。综上所述,仅有43亿个地址的IPv4很快就将走到尽头。

IPv6已成为了目前彻底解决网络地址不足的惟一现实途径。我们现在所说的新一代互联网协议,英语中为IPv6,即第6版的互联网协议。IPv6是支撑今后的信息技术发展的关键技术之一。它不仅与计算机,而且与移动电话、信息家电和车辆都密切相关。采用IPv6后,可将计算机、移动电话、家用电器和车辆都连接到一个网络平台之中,实现点对点的通信。

我还了解了一下IPv6与IPv4相比的优越性。最根本的一条是IPv6的网络地址容量庞大,而IPv4的网络地址容量有限。IPv4是32位字节的编码,其最大容量为232,即约为43亿。大家知道,地球上人口已超过60亿。43亿个地址平均连每人一个都不够,显然与普及信息技术不相称。而IPv6是128位字节的编码,其容量为2128,即等于3.4×1038(决非仅640亿个)。这一数字极为庞大。打个比方:如果IPv4的地址容量为1立方厘米的话,则IPv6的总容量相当于半个银河系的规模。因此,可以说IPv6的地址几乎是无限的。简言之,采用IPv6可进一步减少设备体积、减轻机器的负担、提高设备的安全性和服务质量。由于IPv6的地址数量庞大,它可以为每个设备、装置,甚至任何物体提供一个全球惟一的互联网地址。不仅将微电脑,还可将家用电器和移动电话连接在同一平台之内组成网络。这样一来,更加体现了网络的便利性。移动电话用户将网络作为接口,不仅可连通话机、游戏机、MP3播放机等,而且可进行家电的遥控和信用卡交费等操作。

很期待IPv6时代的到来,那样我们的世界又会出现一个新的时代,网络给我们的生活带来进步的同时也带来很多烦恼,但是我们仍然无法阻止它的前进和成长,我们应该做的是正确面对网络,利用网络资源更好的生活,更好的工作,我们也应该让自己了解一些网络知识,使自己不被它的反面影响到,在新技术的前进步伐中我们也应该做出自己的贡献。这门课让我们更加了解我们生活的这个世界,了解的网络的复杂和影响,我也开始为人类的智慧唏嘘,相信我们会越来越好的控制网络,建造我们美好的家园。

网络新技术概论感想

生物技术概论论文 篇7

1 转基因技术在农业种植中的推广与应用

目前, 我国的转基因技术已经有了很大的发展, 转基因技术利用人为的因素, 将DNA在生物体外剪切, 之后再拼接, 从而使基因得以重新组合, 在对基因进行重新组合后, 将得到的新的基因导入至生物体中。转基因技术能够根据工作人员的需要, 提取出符合要求的基因[1]。需要特别注意的是, 在利用转基因技术的过程中, 要对多细胞的生物进行仔细而严格的检测, 在具体的检测过程中, 首先要把生物体内的细胞进行单独的培养, 并通过一定的技术手段将这些单独的细胞转变成一个个完整的个体, 再进行检测, 检测应不应该对这些完整的个体摄入目的基因, 如果摄入了目的基因, 检测摄入基因的个体有无变化, 如果发生了变化, 那么就对其进行进一步的培养和研究。

将转基因技术推广并应用到农业种植的过程中, 能够使农作物的产量及其质量大大地提高, 这一技术主要是通过将一种优良的农作物基因, 转移至与之毫无关联的农作物当中, 从而实现农作物产量与质量的提高[2]。我国农业种植中应用的较为普遍的转基因有苏云金杆菌抗虫基因、种子贮藏蛋白基因以及植物抗病基因等等, 转基因技术已经在我国有了广泛的应用, 转基因植物的种植规模越来越大, 杂交育种技术作为转基因技术的一种, 操作方法简单, 更容易被掌握, 因此, 得到了很好的利用和推广, 我国的杂交水稻就是充分利用了杂交育种技术, 通过合理的使用杂交育种技术, 使农业种植更加容易, 从而推动了我国农业的发展。

2 组织培养技术在农业种植中的推广与应用

组织培养技术具体点来说, 就是以全能性的细胞为前提, 利用人工诱导的方式, 使农作物组织可以在无菌的情况下发育成为完整的植株的一种技术, 将组织培养技术应用到农业种植的过程中, 对于提高农作物的繁殖速度, 培养出优质的农作物有着至关重要的作用, 除此之外, 组织培养技术还可以防止病毒对农作物的伤害, 利用该技术培养出的农作物更加的经济环保[3]。在具体的实施组织培养技术的过程中, 要充分考虑到作用于农作物中的温度、光照以及湿度等的条件, 使温度、光照以及湿度都保持在最佳的状态, 同时也要特别注意p H值、渗透压等的化学条件。在利用组织培养技术的过程中, 会激活农作物组织中的多酚氧化酶, 进而使农作物发生褐变, 如果没有及时地采取有效的措施对褐变现象进行处理, 会对所接种外植体的培养带来严重的影响, 所以, 当发现农作物发生褐变时, 要采取相应的措施进行及时有效的处理。在对农作物组织的初代培养时, 通常采用诱导或者是分化培养基, 从而培养出无菌的材料以及无性繁殖系统。

3 利用生物技术制作生物农药

与传统的利用化学方式制作农药不同, 利用生物技术制作农药, 主要是将生物的新陈代谢的产物当作农药制品的成分[4]。利用生物技术所制作的农药, 不仅环保、使用效果好, 而且能够使农作物的耐药性能得到很大的提高, 在推动农业的发展方面有着至关重要的作用。由于生物农药的成分是从生物的组织中提取出来的, 所以生物农药的产量较少, 价格也比较贵, 而微生物又因其易于控制、可以进行大规模的工业化生产的优势受到了重视, 据有关资料表明, 将生物合成的相应的药物成分的基因移植到微生物的细胞当中, 可以有效地解决生物农药产量低、价格昂贵的问题, 比如用于防止过敏的转基因大豆等, 所以, 将生物技术有效地应用到农业种植当中, 利用生物技术制作生物农药, 是推动农业可持续发展重要组成部分。

4 结束语

综上所述, 将生物技术中的转基因技术、组织培养技术合理有效地应用到农业种植的过程中, 并且利用生物技术制作生物农药, 能够在最大程度上提高我国农业的总产量, 改善我国农业种植的环境, 进而推动我国农业的发展。

参考文献

[1]桑彦军.浅析农业种植中生物技术的推广及其作用[J].甘肃农业, 2014, (15) :72-72, 74.

[2]徐福兴, 彭小凤, 占秋菊等.解析农业种植中生物技术的推广与应用[J].农家科技 (下旬刊) , 2014, (11) :70-70.

[3]毛新东.探讨农业种植中生物技术的推广及应用[J].科学导报, 2013, (10) :188-188.

生物技术概论论文 篇8

关键词:研究性教学 多媒体技术 课程教学

中图分类号:G64 文献标识码:A 文章编号:1673-9795(2013)05(a)-0154-01

《多媒体技术概论》是我国高校计算机相关专业的主干课程,过去由于教学方法单一,教学效果一直不理想,于是尝试在教学中引入研究性教学思想。经过几年的实践,教学效果显著改善。以下是本人在教学实践中应用研究性教学方法的一点体会。

1 研究性教学的含义

一般认为,研究性教学是指“在教学过程中由教师创设一种类似科学研究的情境和途径,指导学生在独立的主动探索、主动思考、主动实践的研究过程中,吸收并应用知识,分析并解决问题,从而培养学生的创造能力和创新精神,提高学生综合素质的一种教学模式”[1~2]。简单地说,研究性教学就是借用科学研究的方式、思维来组织教学,促进学生提高学习兴趣、提升学习能力、增强学习效果,其旨趣在于“教、学、管”的全过程都贯穿着研究性的特征[3]。

强调教学系统的开放性是研究性教学的基本特征,也是开展研究性教学的客观要求和必然选择[4]。具体体现在以下几个方面:

第一,教学思想的开放性。日常教学中,我们要不断地探索研究并学习新的教育教学理论,并在这个过程中掌握大量的现代先进教学理念,并将这些先进的教育思想贯彻在日常的教学过程中,实施研究性教学,努力培养出高素质的创新型人才。

第二,教学内容的开放性。面对知识日新月异飞快发展的今天,封闭性的教材体系显然已经不利于学生的各方面发展,有碍于他们对新的信息的接收。可见,我们所倡导的研究性教学不能只局限于教材,而应是既不偏离教材,而又要有所超越,并不断的对教学内容进行优化。

第三,教学过程的开放性。研究性教学的性质决定了他必须是在完全开放的前提下进行的,强调教学过程的开放性,这就要求我们教师在制定教学计划和课前设计教学时就要留出一定的空间和时间让学生去主动参与其中,并为教學过程的正常发展创造有利条件。

第四,教学时空的开放性。毫无疑问,研究性教学的主阵地应该是课堂,但是又不局限于课堂,还应包括实践性教学环节、组织开展各类科技创新活动以及指导学生课外自主学习。

2 研究性教学在《多媒体技术概论》课程教学中的应用

《多媒体技术概论》课程的主要教学对象是高校计算机相关专业的本科学生,其教学目标定位于理解多媒体技术的基本原理,掌握多媒体数据压缩技术,从技术的角度出发能够熟练应用多媒体硬件设备和使用开发软件。

为了激发学生的学习兴趣和学习热情,在运用研究性教学时,教师应首先在教学的开始向学生介绍多媒体技术当前发展的现状,避免产生学而无用的思想。其次教师在整个教学过程中要努力营造一种和谐融洽轻松的学习环境,让学生能够带着饱满的激情去思考和学习。所谓分散思维是指以一个问题为中心,采取各种变式,从不同的角度不同的侧面进行深入思考,寻求尽可能多的答案的思维;集中思维是指在多种不同的答案或方案中求得最佳答案或方案的思维。这两种思维一般结合使用,做到分散、集中、再分散、再集中。

在介绍图像压缩技术和标准时,事先分析静态图像和动态图像的区别,然后请同学利用所学的压缩编码方法设计静态图像和动态图像的压缩过程,在同学设计的方案中挑选好的设计方案对具体对象进行压缩,在学生的方案无法达到压缩比要求时,提醒同学注意静态图像和动态图像中存在的冗余数据,并设计新的方案重点压缩静态图像中的空间冗余数据和动态图像中的时间冗余数据。在4~6节课后设计出与JPEG和H.261标准相似的压缩编码方案。在教学过程中我注意到,学生在学习中注意力高度集中,积极思考,在设计方案时不断回顾已学知识,开动脑筋,尽自己所能设计方案,积极参与其他同学设计方案的讨论。由于学生思维活跃,自己在上课时也处于高度集中状态,积极引导学生,不断肯定学生好的想法,评价值得讨论的想法,指出错误想法的问题所在。

3 研究性教学应注意的几个问题

3.1 制定促进研究性教学的教学管理制度

教学管理机制创新是实施研究性教学的必要条件。开展研究性教学,如果没有明确的管理部门或机构,不实施专门的管理,就难免流于形式,或者处于零散无序状态,因此,应对研究性教学实行学校和院(系)两级管理体制,为研究性教学提供指导组织和服务工作。

3.2 建立研究性教学评价与激励机制

评价是研究性教学过程中的重要环节,对于研究性教学起到激励、导向、反馈和学习的功能,因此,要重视对过程的评价和在过程中的评价,重视学生在学习过程中的自我评价和自我改进,使评价成为学生学会反思、发现自我、欣赏别人的过程;同时,要强调评价的激励性,鼓励学生发挥自己的个性特长,施展自己的才能,努力形成激励广大学生积极进取、勇于创新的氛围。

3.3 加强研究性教学教师队伍建设

教师队伍建设是推动改革的有力保障。研究性教学的教师队伍建设是一项艰巨、长期的工作,也是研究性课程能否按照设计者的初衷达到预期目的的关键。研究性教学的教师队伍建设与教师已经参加过的其他培训有很大的不同,秉承“教学与科研相结合”的原则,对大学教师进行多层次、多形式、多创意的培训对推进高校研究性教学的开展具有举足轻重的作用。

4 结语

《多媒体技术概论》作为高校计算机相关专业的专业课程,其重要性不言而喻。如何将研究性教学有效地实施到本课程中是一项长期的课题,也是我国高等教育发展的必然要求。将研究性教学较好地实施到《多媒体技术概论》这门课程中有利于培养计算机相关专业的高级人才,充分挖掘学生的潜能,让学生发挥主观能动性,培养学生的综合素质。当然,在实施研究性教学过程中会遇到很多问题,这就需要广大教师转变教育观念,创新发展理念,不断探索研究性教学的特点和规律。

参考文献

[1] 罗强.启发式教学法在《多媒体技术及应用》教学中的运用[J].职教论坛,2004(10):51.

[2] 姚利民.大学实施研究性教学之策略[J].当代教育论坛,2008(11):110-116.

[3] 姚利民,康雯.大学研究性教学现状与原因分析[J].中国大学教学,2009(1):19-23.

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