時間:2022-02-14 21:31:35
開篇:寫作不僅是一種記錄,更是一種創(chuàng)造,它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感,將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇生物信息學(xué)論文,希望這些內(nèi)容能成為您創(chuàng)作過程中的良師益友,陪伴您不斷探索和進步。
關(guān)鍵詞:醫(yī)學(xué)檢驗;生物信息學(xué);課程教學(xué)
近年來,生物信息學(xué)在各醫(yī)藥院校越來越受到重視,多所院校相繼在研究生教學(xué)中開設(shè)了生物信息學(xué)課程[1]。而對于醫(yī)學(xué)本科層次是否需要開設(shè)生物信息學(xué)課程這一問題,雖然目前各方面的觀點不一,但是已經(jīng)有一些院校開始進行嘗試。目前醫(yī)學(xué)檢驗專業(yè)(五年制,畢業(yè)時授予醫(yī)學(xué)學(xué)士學(xué)位)已調(diào)整為醫(yī)學(xué)檢驗技術(shù)專業(yè)(四年制,畢業(yè)時授予理學(xué)學(xué)士學(xué)位),而生物信息學(xué)作為一門新課程,在醫(yī)學(xué)檢驗(技術(shù))專業(yè)學(xué)生培養(yǎng)中的作用正日益受到關(guān)注,逐步被某些院校選擇作為必修課或者選修課。
一、開設(shè)課程的必要性
空前繁榮的生物醫(yī)學(xué)大數(shù)據(jù)的產(chǎn)出,及其蘊含的重大生命奧秘的揭示,將決定現(xiàn)代生命科技和醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)研發(fā)的高度,決定人們對疾病的認識和掌控能力,也將對主導(dǎo)生物醫(yī)學(xué)大數(shù)據(jù)存儲、管理、注釋、分析全過程,解決生命密碼的關(guān)鍵手段———現(xiàn)代生物信息學(xué)技術(shù)的發(fā)展帶來前所未有的機遇和挑戰(zhàn)[2]。對于醫(yī)學(xué)專業(yè)學(xué)生而言,通過學(xué)習(xí)生物信息學(xué),從而掌握利用各種網(wǎng)絡(luò)信息資源來檢索和獲取生物信息數(shù)據(jù),并選擇和使用各種生物信息學(xué)軟件來分析數(shù)據(jù)。在當(dāng)今大數(shù)據(jù)時代,這方面的知識和技能的培養(yǎng)對于醫(yī)學(xué)生今后從事醫(yī)學(xué)科研工作是非常重要的。因此,在醫(yī)學(xué)專業(yè)學(xué)生中開設(shè)生物信息學(xué)課程非常必要。我校從2010年開始將生物信息學(xué)設(shè)置為研究生教學(xué)的必修課;從2013年開始在醫(yī)學(xué)檢驗專業(yè)中開設(shè)生物信息學(xué)選修課,自2015年開始轉(zhuǎn)為醫(yī)學(xué)檢驗技術(shù)專業(yè)。在醫(yī)學(xué)檢驗技術(shù)專業(yè)中開設(shè)生物信息學(xué)課程,能夠為該專業(yè)學(xué)生的臨床和科研方面的素質(zhì)積累提供必要的支持,更重要的是增強了在醫(yī)學(xué)和信息科學(xué)交叉領(lǐng)域解決問題的技能,其意義幾乎等同于在研究生教學(xué)中的設(shè)課意義。
二、教學(xué)內(nèi)容的安排
醫(yī)學(xué)檢驗技術(shù)專業(yè)的教學(xué)任務(wù)非常緊張,幾乎將原來醫(yī)學(xué)檢驗專業(yè)前八個學(xué)期(最后兩個學(xué)期為實習(xí)階段)課程壓縮到六個學(xué)期來完成,學(xué)生學(xué)習(xí)壓力可想而知。我校為了減輕學(xué)生負擔(dān),各課程的課時數(shù)都比醫(yī)學(xué)檢驗專業(yè)有所減少。但生物信息學(xué)并未改變,仍然為16學(xué)時。為了在較短的學(xué)時內(nèi)實現(xiàn)教學(xué)效果的最大化,我們結(jié)合該專業(yè)學(xué)生的特點和需求,將授課內(nèi)容分為理論課和實踐課兩部分,實踐課不占學(xué)時。理論課主要介紹基本的生物信息學(xué)理論、資源和數(shù)據(jù)的獲取、分析方法和工具的使用;實踐課則通過布置作業(yè),課后上機操作來解決問題。理論課主要內(nèi)容包括:生物信息學(xué)導(dǎo)論、DNA測序技術(shù)、序列的獲取、雙序列比對、多序列比對、蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)分析和預(yù)測共計六個專題。實踐課主要內(nèi)容包括:cDNA及基因組參考序列的獲?。怀R娦蛄懈袷降尼屃x與轉(zhuǎn)換;雙序列比對(局部比對);多序列比對(全局比對);蛋白質(zhì)綜合信息查詢;蛋白質(zhì)基本性質(zhì)、疏水區(qū)、亞細胞定位、信號肽、跨膜區(qū)、模體及結(jié)構(gòu)域分析與二級結(jié)構(gòu)預(yù)測;蛋白質(zhì)三級結(jié)構(gòu)預(yù)測。在理論課實施過程中,注重將與生物信息學(xué)相關(guān)的生命科學(xué)和醫(yī)學(xué)前沿的一些最新進展和最新成果引入理論知識講授中,讓學(xué)生在有限學(xué)時內(nèi)能夠進一步認識生物信息學(xué)的內(nèi)涵和課程的價值,追蹤前沿學(xué)科的動態(tài),開拓視野。
三、教學(xué)方法的設(shè)計
生物信息學(xué)涉及多個學(xué)科領(lǐng)域,交叉性強,在較短的學(xué)時內(nèi)學(xué)好這門課程的難度很大。學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣與教學(xué)內(nèi)容和手段關(guān)系密切,除了精心選擇教學(xué)內(nèi)容外,教學(xué)方法上也有很多需要革新乃至創(chuàng)新的地方。在教學(xué)過程中,我們形成了頗具特色的教學(xué)經(jīng)驗,由授課教師獨創(chuàng)的授課———實踐———演示(Teaching-Practicing-Showing,TPS)教學(xué)模式已應(yīng)用于教學(xué)。TPS教學(xué)模式著力于以實際問題為引線,將理論授課與上機實踐有機地融為一體,逐步介紹生物數(shù)據(jù)分析的各項技能,并指導(dǎo)學(xué)生將其融會貫通以真正掌握相關(guān)的基本方法與常用工具。首先,在教學(xué)內(nèi)容上引入具體實例來進行教學(xué),比如講解生物信息數(shù)據(jù)庫(Gene、Nucleotide、UniProt、PDB等)時,通過給出檢索某個人類疾病基因數(shù)據(jù)的例子來學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)庫的使用方法。課堂上教學(xué)實例的設(shè)計需要任課教師在備課時投入大量精力來完成,還需要教師具備多學(xué)科交叉的知識。教學(xué)實踐表明,與醫(yī)學(xué)相關(guān)的生物信息學(xué)分析實例可以讓學(xué)生更好地認識該課程的作用,大幅度提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)的主動性。此外,課堂教學(xué)手段也應(yīng)該豐富多彩,多媒體教學(xué)中可以充分使用圖片、動畫等元素。其次,舉例分析時可以進行一定的現(xiàn)場演示,比如講解檢索Unigene數(shù)據(jù)庫時可以一邊上網(wǎng)演示一邊解釋說明。
四、考核方式的變革
生物信息學(xué)作為選修課,既要遵循學(xué)校相關(guān)的考試制度,也要通過對考試方式的變革來提高考試效果。我們將理論考核與學(xué)生的實踐能力考核聯(lián)系起來,結(jié)合學(xué)生課外實踐任務(wù)的完成情況和開卷考試成績進行綜合評定。在課程中安排一次課外實踐任務(wù),要求每位學(xué)生獨立完成相關(guān)分析并提交書面分析報告,該部分占考核成績的20%。具體內(nèi)容為自行選擇一個人類細胞外功能蛋白:1.利用ClustalX對各物種參考蛋白序列進行多序列比對(輸出PS格式結(jié)果);2.分析分子量、等電點、分子式、穩(wěn)定性、親疏水性及亞細胞定位;3.預(yù)測二級結(jié)構(gòu)并模擬三維結(jié)構(gòu)。課程結(jié)束后進行開卷考試,內(nèi)容包括基礎(chǔ)知識和綜合分析,盡量采取靈活的出題方式,并控制題量,該部分占考核成績的80%。近年來的教學(xué)實踐表明,這種綜合評定的方式能夠反映學(xué)生對該課程的掌握程度,體現(xiàn)學(xué)生利用生物信息學(xué)知識解決問題的能力。
五、展望
實踐表明,生物信息學(xué)課程教學(xué)能夠給學(xué)生提供所需要的生物信息學(xué)知識和技能,但是在教學(xué)內(nèi)容安排、教學(xué)方法設(shè)計、教學(xué)手段使用和教學(xué)效果評價等諸多環(huán)節(jié)都需要進一步探討。在這個過程中,我們既需要吸收傳統(tǒng)教學(xué)模式中的優(yōu)點和精髓,做到嚴謹和切合實際,又需要更新教學(xué)理念,突出醫(yī)學(xué)特色,大膽嘗試新的教學(xué)方法和手段,最終形成本課程別具一格的教學(xué)特色。
作者:倫永志 單位:大連大學(xué)
參考文獻
關(guān)鍵詞:生物信息學(xué);本科教育;實踐與體會
中圖分類號:G642.0文獻標志碼:A文章編號:1674-9324(2018)13-0229-02
湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)生物信息學(xué)本科專業(yè)2004年獲教育部批準增設(shè),2005年正式招生,是國內(nèi)最早開展生物信息學(xué)本科教育的高校之一,為社會培養(yǎng)了近500名生物信息學(xué)急需的人才。
一、農(nóng)業(yè)院校開展生物信息學(xué)本科教育存在的主要問題
1.師資力量薄弱,教師知識結(jié)構(gòu)單一。我校在2004年申報生物信息學(xué)本科專業(yè)時,主要是以植物保護學(xué)院植物病理學(xué)系的教師為基礎(chǔ),結(jié)合昆蟲學(xué)系講授生物統(tǒng)計課程的教師,組建了生物信息學(xué)系。教師的專業(yè)背景主要為植物保護、生物學(xué)等方面,知識結(jié)構(gòu)相對單一,計算機及數(shù)學(xué)理論方面的知識缺乏。
2.生源基礎(chǔ)知識較差,專業(yè)認知度不高。我校生物信息學(xué)專業(yè)創(chuàng)辦之初,盡管媒體宣傳21世紀是信息科學(xué)、合成化學(xué)和生命科學(xué)共同繁榮的世紀[1],國外SmartMoney網(wǎng)站將生物信息學(xué)列為下一個熱門工作,但國內(nèi)對生物信息學(xué)了解非常少。學(xué)生基本上通過服從專業(yè)調(diào)劑被生物信息學(xué)專業(yè)錄取,分數(shù)相對較低,基礎(chǔ)知識明顯比其他專業(yè)要差,尤其是高考的英語成績100分以上的學(xué)生不到15%。另外,由于學(xué)生對生物信息學(xué)專業(yè)的認知度不高,再加上新建專業(yè),師資、實驗條件相對不足,學(xué)生轉(zhuǎn)專業(yè)的情況非常突出,2005年轉(zhuǎn)專業(yè)率為27%,2006年轉(zhuǎn)專業(yè)率為23%。
3.教學(xué)硬件軟件不足,難以滿足培養(yǎng)專業(yè)技能的需求。生物信息學(xué)是一門新興學(xué)科和前沿學(xué)科,應(yīng)用性和實戰(zhàn)性非常強。隨著生物技術(shù)的迅速發(fā)展,生物學(xué)數(shù)據(jù)每年都成倍增加,生物信息學(xué)的研究方法不斷改進,研究內(nèi)容也隨之增加[2,3]。專業(yè)創(chuàng)辦之初,國內(nèi)生物信息學(xué)呈現(xiàn)“小荷才露尖尖角”的發(fā)展之勢,有關(guān)生物信息學(xué)的中文版教材非常少,有關(guān)生物信息學(xué)軟件的使用方法和實驗指導(dǎo)的中文版更是鳳毛麟角[4]。
4.與生物信息公司聯(lián)系不夠,學(xué)生實踐實習(xí)難度大。在21世紀初,國內(nèi)有影響的生物信息學(xué)的相關(guān)專業(yè)公司不多,并且主要集中在北京、上海等大城市,如北京華大基因研究中心、上海申友生物技術(shù)有限責(zé)任公司、上海生物信息技術(shù)研究中心等,與長沙相隔遙遠,學(xué)生很難有機會去現(xiàn)場感受生物信息學(xué)的魅力。
二、解決辦法
1.加大師資培訓(xùn)力度,引進外緣教師。為了讓生物信息學(xué)專業(yè)的教師盡快適應(yīng)生物信息學(xué)的教學(xué),學(xué)院和學(xué)校加大了對生物信息學(xué)專業(yè)的師資培訓(xùn)力度。全系所有教師都參加了浙江大學(xué)主辦的“基因組科學(xué)研習(xí)班”,有7人次赴日本、美國等地開展生物信息學(xué)方面的科研工作,提高了對生物信息學(xué)的基礎(chǔ)理論認識和實踐操作技能。
2.利用傳統(tǒng)農(nóng)科專業(yè)優(yōu)勢,形成我校生物信息學(xué)的專業(yè)特色。我校生源的自身特點和基礎(chǔ)知識不允許我們在制定人才培養(yǎng)目標和課程設(shè)置時,生搬硬套綜合性院校生物信息學(xué)專業(yè)的教學(xué)模式,必須根據(jù)我校的人才培養(yǎng)目標和我校的傳統(tǒng)農(nóng)科專業(yè)的優(yōu)勢。我校生物信息學(xué)專業(yè)立足湖南,開展水稻、油菜、棉花、柑桔等農(nóng)作物抗病基因和重要病原物的基因組以及資源微生物功能基因組方面的研究,這為加速湖南省的經(jīng)濟發(fā)展做出了貢獻。
3.加強專業(yè)宣傳力度,提高學(xué)生對生物信息學(xué)專業(yè)的認知度。精心準備,制作專業(yè)介紹PPT,為新生展示學(xué)習(xí)生物信息學(xué)專業(yè)的美好前景。建立了農(nóng)大生物信息學(xué)QQ群,使在校生通過與以往畢業(yè)生的交流,增強了學(xué)生學(xué)習(xí)專業(yè)知識的信心和決心。通過該群,一些問卷調(diào)查,根據(jù)市場、社會對生物信息學(xué)專業(yè)畢業(yè)生的要求,制定了新的(2014版)生物信息學(xué)專業(yè)培養(yǎng)方案和教學(xué)計劃。
4.加強實踐教學(xué)訓(xùn)練,改革考核方法。2009年我院搬遷到新教學(xué)樓,給生物信息學(xué)專業(yè)安排了兩間學(xué)生計算機機房,添置了50余臺計算機。2015年建設(shè)了一個云教室,設(shè)有40個云終端,先后添置了10臺高性能浪潮服務(wù)器以及2臺高容量的存儲設(shè)備,建立了一個小型的計算機集群,CPU計算核數(shù)達108個,內(nèi)存達850GB,能滿足生物信息學(xué)專業(yè)本科教學(xué)對服務(wù)器和計算機的需要,同時較大程度地緩解了科研的計算需求。
5.加大與生物信息公司的合作,與華大基因?qū)W院聯(lián)合辦學(xué)。與中國科學(xué)院北京基因組研究所、生物物理所等科研單位;與北京百邁客生物科技有限公司、上海美吉生物醫(yī)藥科技有限公司、深圳華大基因科技有限公司等單位簽訂校外教學(xué)實習(xí)基地協(xié)議;與深圳華大基因研究院簽訂了“基因組科學(xué)人才聯(lián)合培養(yǎng)協(xié)議”,進行“2.5+1.5”聯(lián)合辦學(xué)。2015年只有1名學(xué)生入選“基因組科學(xué)創(chuàng)新班”,2016年有6名學(xué)生入選深圳市華大基因?qū)W院“基因組科學(xué)創(chuàng)新班”。
三、取得的成績和主要體會
(一)取得的主要成績
1.培養(yǎng)的畢業(yè)生獲得了社會的認可。2011年我校獲得優(yōu)秀本科生推薦免試研究生資格后,生物信息學(xué)專業(yè)每年都有1—2名學(xué)生獲得學(xué)術(shù)型推免資格,其中2011屆的一位畢業(yè)生,大學(xué)期間發(fā)表2篇論文,因表現(xiàn)突出,被中國科學(xué)院北京基因組研究所接收為推薦免試研究生,據(jù)說為中國科學(xué)院首次接受非“211”學(xué)校的推免生。雖然我校的生物信息學(xué)專業(yè)開辦的時間不長,但畢業(yè)生在生物信息學(xué)領(lǐng)域已嶄露頭角。如2010屆兩位畢業(yè)生以優(yōu)異的成績被深圳華大基因研究院錄用,期間先后參與鳥類聯(lián)盟比較基因組項目、豬蛔蟲基因組注釋工作、北極熊基因組注釋工作、白蟻基因組項目、百例膀胱癌全基因組項目的研究工作,成為任華大基因研究院的高級人才。
2.建立了一支熱愛生物信息學(xué)專業(yè)的師資隊伍。通過10年的建設(shè),生物信息學(xué)專業(yè)的整體師資隊伍得到了加強,現(xiàn)有9名專職教師中,教授4名,副教授3名,講師2人;“湖南省新世紀121人才工程”第三層次人才1人,湖南省學(xué)科帶頭人1人,湖南省青年骨干教師4人;全部具有博士學(xué)位,7位有在國外留學(xué)1年以上的經(jīng)歷。將美國克萊姆遜大學(xué)羅峰博士聘請為湖南省百人計劃,同時將美國伊利諾伊州立大學(xué)劉世名博士和愛荷華州立大學(xué)的李迅博士聘請為湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)神農(nóng)學(xué)者講座教授。目前我校生物信息系已形成了兩個特色鮮明的團隊:由袁哲明教授領(lǐng)銜的算法創(chuàng)新團隊和由羅峰教授領(lǐng)銜的應(yīng)用拓展團隊。
(二)主要體會
1.結(jié)合優(yōu)勢辦好生物信息學(xué)專業(yè)。生物信息學(xué)是一門交叉科學(xué),涉及生物學(xué)、計算機、數(shù)學(xué)等領(lǐng)域,范圍相當(dāng)廣泛。同時,生物信息學(xué)也是實用性相當(dāng)強的技術(shù),運用生物信息學(xué)的方法和技術(shù)可以解決生命遺傳信息和生命活動信息中的實際問題。
2.加強實踐教學(xué),提高學(xué)生的實戰(zhàn)能力。生物信息學(xué)是一門應(yīng)用性強的專業(yè),必須讓學(xué)生通過大量的訓(xùn)練去熟悉生物信息學(xué)軟件的應(yīng)用。同時,教師在教學(xué)過程中,應(yīng)該將教學(xué)與科研相結(jié)合,多為學(xué)生提供科研科題,讓學(xué)生在科研中能夠熟練地運用生物信息知識去分析和解決問題,從而更好地理解生物信息學(xué)的作用。
參考文獻:
[1]徐光憲.21世紀是信息科學(xué)、合成化學(xué)和生命科學(xué)共同繁榮的世紀[J].化學(xué)通報,2003,66(1):3-11.
[2]鐘揚,張亮,趙瓊.簡明生物信息學(xué)[M].北京:高等教育出版社,2001.
[3]陳銘.生物信息學(xué)[M].第二版.北京:科學(xué)出版社,2015.
【關(guān)鍵詞】大學(xué)本科 生物信息課程 建設(shè) 教學(xué)
生物信息學(xué)(Bioinformatics)是80年代末隨著人類基因組計劃的啟動而興起的一門新的交叉學(xué)科,最初常被稱為基因組信息學(xué)[1]。廣義地說,生物信息學(xué)是用數(shù)理和信息科學(xué)的理論、技術(shù)和方法去研究生命現(xiàn)象、組織和分析呈現(xiàn)指數(shù)增長的生物數(shù)據(jù)的一門學(xué)科。生物信息課程目前還屬于一個新興學(xué)科,發(fā)展時間比較短,再加上生物信息學(xué)研究的范圍廣、相關(guān)數(shù)據(jù)與分析工具資源繁多、涉及多學(xué)科知識、尚缺乏系統(tǒng)成熟的理論方法、正處在迅速發(fā)展中等一系列特點,因此該課程的發(fā)展一直面臨較多的困難。但隨著生物技術(shù)在社會發(fā)展中包括農(nóng)業(yè)、醫(yī)療、生物技術(shù)等相關(guān)應(yīng)用的越來越廣泛,生物信息學(xué)的作用也越來越突出。因此,加強大學(xué)本科生生物信息學(xué)課程的建設(shè)和教學(xué),對于促進生物信息學(xué)本身的發(fā)展和大學(xué)生自身綜合素質(zhì)的提高有重要意義。本文就目前大學(xué)本科生物信息課程的建設(shè)和教學(xué)策略進行探討,為促進生物信息學(xué)發(fā)展打下基礎(chǔ)。
1.結(jié)合課程本質(zhì),加強教材的編寫
生物信息課程涉及分子生物學(xué)、生物技術(shù)、計算機網(wǎng)絡(luò)、信息獲取、數(shù)據(jù)挖掘、人類基因組等學(xué)科課程的內(nèi)容,是一門非常典型的交叉學(xué)科,因此對于生物信息課程的建設(shè)要站在更高的平臺上。首先,要選擇合適的教材[2]。目前生物信息課程的開設(shè)還處于起步階段,系統(tǒng)的教材不多。而且各學(xué)校學(xué)生的具體情況也有很大差異,因此要結(jié)合學(xué)生的具體情況,以及學(xué)校自身的授課方向,選擇恰當(dāng)?shù)慕滩摹S袟l件的學(xué)校應(yīng)該編寫校本教材,這樣更有利于學(xué)生的學(xué)習(xí)。這樣最大的好處在于可以形成獨立的教學(xué)體系和教學(xué)大綱,并將傳統(tǒng)的驗證性實驗改為設(shè)計性實驗,不僅開設(shè)了課程設(shè)計,還開設(shè)了一周的本科生科研訓(xùn)練課程,以最大限度的激勵學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性;第二,要積極推進兄弟院校間的交流。作為一門新興的交叉課程,不同學(xué)校間所總結(jié)的經(jīng)驗各不相同。為了盡快提高教學(xué)效率,推進課程的發(fā)展,必要的交流是非常重要的。通過交流,可以有效的節(jié)省各自摸索的時間,使教材的編寫和其他相關(guān)的教學(xué)研究更有目的性。
2.加強教學(xué)與科研相結(jié)合,提高學(xué)生的實踐能力
生物信息學(xué)是一門以生物技術(shù)、統(tǒng)計等相關(guān)知識為基礎(chǔ)的課程,因此試驗和實踐在此門課程中非常重要。一方面是教師自身要積極地參與科研,用更多前沿的理論和實踐知識來武裝自己的頭腦,這樣才能在教學(xué)實踐中用更加具有說服力的知識吸引學(xué)生。另一方面,教師也需要結(jié)合自身實際情況組織學(xué)生參與科研實踐。比如華中科技大學(xué)的生物信息課程,就在教學(xué)過程中有效推行了“學(xué)研”結(jié)合的注重素質(zhì)與能力培養(yǎng)的教學(xué)方法[3]。經(jīng)過實踐,不少本科生在課程學(xué)習(xí)過程中對很多生物信息學(xué)問題產(chǎn)生了濃厚興趣,并自主地利用課余時間進行研究,不但有效提高了實際動手能力和學(xué)習(xí)知識的主動性,而且有的本科生在課程結(jié)束不久便完成甚至正式發(fā)表了優(yōu)秀的研究論文。
3.轉(zhuǎn)變課堂模式,充分利用現(xiàn)代教育技術(shù)
生物信息學(xué)課程之中有很多都是非常抽象的知識,如果教師單純的用板書去描述,用語言去講解,可能會影響教學(xué)效果。因此,在教學(xué)實踐中,教師要充分利用現(xiàn)代教育技術(shù),包括計算機、網(wǎng)絡(luò)、多媒體等,用更為直觀形象、便捷的方式來激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,拓展學(xué)生思維[4]。比如在講解蛋白質(zhì)二級結(jié)構(gòu)預(yù)測時,教師就可以用Flash形象將這種螺旋、折疊和無規(guī)則卷曲的特征做出來,然后慢慢的一幀一幀的去播放,讓學(xué)生可以立體地看到不同結(jié)構(gòu)的區(qū)別,這樣學(xué)生自然就會慢慢的產(chǎn)生興趣。另外,教師還可以利用網(wǎng)絡(luò)平臺,讓學(xué)們分小組對一些現(xiàn)象進行研究,通過文獻查閱、分析交流,將結(jié)果做成PPT,展示給全班同學(xué),以此來調(diào)動學(xué)生們的主體性,使他們更好地參與課堂活動。
4.結(jié)語
生物信息學(xué)是生命科學(xué)和信息科學(xué)等多學(xué)科交叉融合的新興學(xué)科,是當(dāng)今全球最具發(fā)展前途的學(xué)科之一。但是,生物信息課程作為一門新興課程,其課程建設(shè)和教學(xué)模式必然有很多問題存在。因此,結(jié)合教學(xué)實踐不斷的加強對該門課程的研究,這對于進一步發(fā)展生物信息課程,以及目前正在廣泛開始的生物信息專業(yè)的發(fā)展,都具有舉足輕重的意義。為此,我們就需要一方面要提高教師自身的綜合素質(zhì),另一方面還要加強該門課程所需要的實踐條件,只有這樣才能更快、更好的促進生物信息課程的快速發(fā)展。
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生物信息學(xué)教學(xué)模式探索任務(wù)引領(lǐng)生物信息學(xué)是用數(shù)理和信息科學(xué)的觀點、理論和方法研究生命現(xiàn)象、組織和分析呈現(xiàn)指數(shù)增長的生物醫(yī)學(xué)數(shù)據(jù)的一門學(xué)科,它是生物醫(yī)學(xué)、數(shù)學(xué)、信息科學(xué)以及計算機科學(xué)等諸多學(xué)科的嶄新交叉學(xué)科。生物信息學(xué)幾乎是今后所有生物(醫(yī)藥)研究開發(fā)所必需的工具。
21世紀是生物科學(xué)的世紀。近年,我國生物技術(shù)公司對生物信息學(xué)人員的相關(guān)需求也迅速增加,浙江理工大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院生物技術(shù)專業(yè)在進行了行業(yè)調(diào)研并進行專業(yè)課程體系構(gòu)建研究后,于2006年定位和開設(shè)了生物信息學(xué)課程。該門課程經(jīng)過8年多的建設(shè)后,對教學(xué)團隊的建設(shè)、課程目標的設(shè)定、教學(xué)內(nèi)容及教學(xué)教法的選擇等方面進行了卓有成效的探索,這些探索所形成的結(jié)論,可為即將開設(shè)或正在進行該課程教學(xué)改革的學(xué)校提供可借鑒的經(jīng)驗。
一、生物信息學(xué)的課程特點
諾貝爾獎獲得者W.Gilbert1991年提出了這樣一個觀點:傳統(tǒng)生物學(xué)解決問題的方式是實驗的,而現(xiàn)在,基于全部基因都將知曉,并以電子可操作的方式駐留在數(shù)據(jù)庫中,新的生物學(xué)研究模式的出發(fā)點應(yīng)是理論的,是一個科學(xué)家先從理論推測出發(fā)設(shè)定研究目標,然后再回到實驗中去追蹤或驗證這些理論假設(shè)。而生物信息學(xué)研究正是從英特網(wǎng)上源源不斷地采集數(shù)據(jù),進行分析、歸類與重組,發(fā)現(xiàn)新線索、新現(xiàn)象和新規(guī)律,用以指導(dǎo)實驗工作設(shè)計,是一條既快又省的研究路線。它對于找尋一個研究項目的突破口是非常重要的,選定合適的研究出發(fā)點,可避免許多不必要的重復(fù),最大程度節(jié)約研究資源,使研究成果最大化。鑒于該門技術(shù)對生物科學(xué)的理論、實踐要求以及對信息技術(shù)掌握的要求,生物信息學(xué)課程與其他課程的教學(xué)有很大不同。
1.在課程目標定位中,提高學(xué)生對相關(guān)網(wǎng)絡(luò)資源的使用能力是該門課程的重要目標之一。學(xué)生必需使用強大的搜索功能實現(xiàn)數(shù)據(jù)儲存、檢索和分析,學(xué)校在教學(xué)資源配置上必需向此傾斜。
2.該門課程學(xué)科交叉性強,所涉及的生物及計算機等學(xué)科的相關(guān)知識更新都很快,導(dǎo)致其理論和實踐內(nèi)容不斷推陳出新,這使得在教學(xué)內(nèi)容選擇上要緊跟這些更新,不斷進行調(diào)整。
3.課程教學(xué)實踐性強,同時涉及生物技術(shù)專業(yè)實踐和計算機應(yīng)用技術(shù)的實踐,這需要教師在授課過程中根據(jù)學(xué)生的學(xué)習(xí)規(guī)律合理安排實踐項目,發(fā)揮好這兩種技術(shù)的協(xié)同作用。
二、生物信息學(xué)課程教學(xué)模式探索
1.教學(xué)目標與其所培養(yǎng)學(xué)生的核心技能
合理的課程目標與定位是決定課程建設(shè)成敗和教學(xué)效果的基礎(chǔ),其主要依據(jù)是人才培養(yǎng)需求與授課對象的實際情況。經(jīng)過對該門課程教學(xué)對象的研究發(fā)現(xiàn),在生物專業(yè)課程體系下培養(yǎng)的本科生,其前導(dǎo)課程主要集中在生物領(lǐng)域,通常沒有系統(tǒng)的學(xué)習(xí)過計算機、信息技術(shù)、編程等知識。對信息檢索、模型建立、軟件的識別及應(yīng)用的能力相當(dāng)薄弱。因此,本門課程將提高學(xué)生的信息技術(shù)能力也作為一個重要的課程目標。學(xué)生在本門課程中將學(xué)習(xí)與生物技術(shù)相關(guān)的各種數(shù)據(jù)庫和軟件的使用。當(dāng)然,對學(xué)生信息技術(shù)能力的要求也定位在能使用、會使用就行,不需要將學(xué)生掌握生物數(shù)據(jù)庫構(gòu)建和軟件開發(fā)作為課程教學(xué)的目標。
在課程目標的設(shè)定過程中,應(yīng)牢記高校對文化的傳承的功能,要使學(xué)生了解生物信息學(xué)發(fā)展的歷程。在生物信息學(xué)學(xué)科發(fā)展過程中所涌現(xiàn)出來的著名學(xué)者,眾所周知的震撼人心、啟迪心靈的奇聞秩事,能使學(xué)生對這門課程產(chǎn)生濃厚的興趣,甚至更深刻地領(lǐng)會這門課程的含義。
熟練掌握生物數(shù)據(jù)庫的檢索和使用是生物信息學(xué)課程教學(xué)的首要目標。到目前為止,生物學(xué)數(shù)據(jù)庫總數(shù)已達500個以上,在DNA序列方面有GenBank、EMBL和DDBJ等;在蛋白質(zhì)一級結(jié)構(gòu)方面有UniProt、SWISS-PROT、PIR和MIPS等;在蛋白質(zhì)和其他生物大分子的結(jié)構(gòu)方面有PDB等;在蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)分類方面有SCOP和CATH等。各數(shù)據(jù)庫均通過Internet提供多種形式的數(shù)據(jù)檢索服務(wù)。例如,NCBI-GenBank數(shù)據(jù)庫就提供Retrieve(Email),Entrez(Web集成信息檢索)及Query(Email集成檢索)等多種方式的檢索服務(wù)。這類檢索服務(wù)是生物數(shù)據(jù)庫所能提供的多種服務(wù)中最基本的信息共享和應(yīng)用服務(wù),也是生物專業(yè)學(xué)生和科研工作者經(jīng)常使用的。在教學(xué)過程中需通過設(shè)計檢索任務(wù)來完成對這些數(shù)據(jù)庫使用方法的學(xué)習(xí),如通過生物數(shù)據(jù)庫檢索家蠶profilin基因的相關(guān)信息。
增強學(xué)生使用生物信息處理軟件的能力,是生物信息學(xué)課程教學(xué)的重要目標。在世界各地,科學(xué)家每天都要通過序列比對軟件進行成千上萬次的序列比對。學(xué)生需要通過課程的學(xué)習(xí)熟練掌握各種生物信息處理軟件,有時還有必要進行一些簡單程序的設(shè)計,進而掌握發(fā)現(xiàn)新線索、查找新規(guī)律的工具。例如,目前,借助于生物信息手段的蛋白質(zhì)預(yù)測是提供蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)及功能信息的重要方法,對這種預(yù)測方法的學(xué)習(xí)將使學(xué)生更多更快地了解蛋白質(zhì)的信息,加深對生物技術(shù)科學(xué)的理解和運用。除了生物數(shù)據(jù)庫和生物軟件使用學(xué)習(xí)外,還要著重體現(xiàn)生物學(xué)文獻調(diào)研和閱讀、論文撰寫等基本能力的訓(xùn)練,如EndNote文獻管理軟件的使用。
2.教學(xué)內(nèi)容選擇和教學(xué)順序的組織
生物信息學(xué)的課程教學(xué)內(nèi)容的選擇,要緊隨生物信息學(xué)的發(fā)展方向,涵蓋最前沿知識和最先進技術(shù)領(lǐng)域。與此同時,教學(xué)內(nèi)容的選擇還應(yīng)充分考慮學(xué)生基礎(chǔ)和對該門課程的需求。生物信息學(xué)選課學(xué)生通常有兩類,一類是具有較為扎實的生物學(xué)基礎(chǔ)的學(xué)生,他們學(xué)習(xí)目的非常明確,其學(xué)習(xí)重點在于提高對生物信息實驗所得結(jié)果的分析解釋和驗證能力。另一類是生物學(xué)基礎(chǔ)相對較弱的學(xué)生,這些學(xué)生主要是為了了解生物信息學(xué)發(fā)展前沿、掌握檢索能力以及初步的分析技能,對分析、處理、預(yù)測結(jié)果的驗證涉及不多。無論哪種學(xué)生,都比較欠缺信息技術(shù)方面的知識,因此,這類知識在前面部分介紹。而后面部分則隨學(xué)生的類型有所改變,我們根據(jù)授課學(xué)生的分類選擇不同的授課內(nèi)容和授課重點,嘗試據(jù)此來劃分教學(xué)組織的各個階段,在每個教學(xué)節(jié)點精心設(shè)置任務(wù)(如表1所示)。
與其他課程的教學(xué)一樣,生物信息學(xué)課程的教學(xué)需遵守學(xué)生對知識的掌握規(guī)律,其內(nèi)容的選擇與安排應(yīng)按照循序漸進的原則。從第一階段到第二階段,教學(xué)內(nèi)容“由易到難”。隨著教學(xué)過程的深入,課程內(nèi)容更側(cè)重于對生物信息學(xué)某一專業(yè)領(lǐng)域的引導(dǎo),此時授課教師的指導(dǎo)更加重要,這類領(lǐng)域往往與開課院系專業(yè)的優(yōu)勢研究領(lǐng)域和導(dǎo)師研究方向相結(jié)合。
3.課程教學(xué)方法的改革
生物信息學(xué)是一門涉及知識面深刻而廣泛,學(xué)生獨立自學(xué)的難度很大的交叉科學(xué)。依據(jù)建構(gòu)主義教學(xué)理論的特點,這類難度大、技術(shù)性和實踐性強的課程要特別重視以學(xué)生為教學(xué)主體的教學(xué)方法,應(yīng)嘗試從任務(wù)引領(lǐng)入手,將生物信息學(xué)的一些重要學(xué)習(xí)內(nèi)容逐步展現(xiàn)出來。
在生物信息學(xué)教學(xué)中,教學(xué)內(nèi)容側(cè)重于任務(wù)引領(lǐng),設(shè)定與學(xué)生生活相貼近的、接合學(xué)科發(fā)展前沿的引領(lǐng)任務(wù)。例如,可以從高水平雜志(Nature、Science)上根據(jù)任務(wù)引領(lǐng)的關(guān)鍵詞搜索綜述,根據(jù)綜述總結(jié)出該任務(wù)發(fā)展脈絡(luò),提煉教學(xué)任務(wù),將較為抽象的計算機算法、生物學(xué)基礎(chǔ)知識融于任務(wù)中,使學(xué)生有積極參與的意愿。及時將任務(wù)相關(guān)工具提供給學(xué)生,或是提前引導(dǎo)學(xué)生自己查詢工具,使學(xué)生有完成任務(wù)的基礎(chǔ)。
學(xué)生在每個節(jié)點都非常清晰地知道下個節(jié)點的主題,并在完成教師的任務(wù)過程中,構(gòu)建局部知識框架,形成自己的見解。教師需在課堂上和課堂以外及時掌握學(xué)生對各個節(jié)點知識的掌握情況,找到學(xué)生的最近發(fā)展區(qū),針對重點、難點解惑,提高教學(xué)效果。這樣可以使選擇的教學(xué)任務(wù)吸引學(xué)生、引領(lǐng)學(xué)科前沿,還能在教學(xué)過程與學(xué)生的互動中有效地實現(xiàn)教學(xué)相長。
4.重視切合課程設(shè)計的教材編寫
生物信息學(xué)不同于其他學(xué)科,其很多內(nèi)容和知識節(jié)點更新很快,很多最新成果必須教師根據(jù)生物信息學(xué)發(fā)展前沿及時整理和總結(jié),其教學(xué)內(nèi)容設(shè)置著重于保證教學(xué)內(nèi)容的先進性和前沿性。教材的更新和修訂周期較短,幾乎每學(xué)期均需要重新修訂。
2001年,教育部在[2001]4號文件中明確要求直屬高校的“本科教育要創(chuàng)造條件使用英語等外語進行公共課和專業(yè)課教學(xué)”,在信息技術(shù)、生物科學(xué)、管理、金融、法律等專業(yè)力爭在3年內(nèi)使外語講授的課程達到所開課程的5%~10%,尤其強調(diào)了生物科學(xué)更要先行一步。現(xiàn)實情況也使英文自編教材的編寫刻不容緩,現(xiàn)在,絕大部分前沿生物數(shù)據(jù)信息(最主要的核酸和蛋白質(zhì))數(shù)據(jù)庫均為全英文操作界面,操作者只有熟練掌握生物信息學(xué)英文術(shù)語才能自如地使用該系統(tǒng),才能更有效的進行生物信息學(xué)的學(xué)習(xí)和研究工作。在英文自編教材編寫時,理論部分的參考書我們精心應(yīng)選定了具有非常嚴謹理論體系和反應(yīng)了最前沿生物信息技術(shù)的《BIOINFORMATICS:Databases,Tools, and Algorithms》。編寫時需要特別注意應(yīng)依據(jù)教學(xué)設(shè)計來設(shè)定來序化任務(wù),突出不同教學(xué)階段的教學(xué)重點,使學(xué)生學(xué)習(xí)過程是個循序漸進的過程。我校采用的自編教材根據(jù)教學(xué)階段共設(shè)置五個引領(lǐng)任務(wù):
(1)Pubmed檢索profilin基因研究進展;
(2)家蠶profilin基因結(jié)構(gòu)分析與PCR擴增引物的設(shè)計;
(3)家蠶profilin基因同源序列的獲取與進化樹的構(gòu)建;
(4)家蠶profilin蛋白二級和三級結(jié)構(gòu)的模擬;
(5)家蠶profilin蛋白理化性質(zhì)和功能位點的分析.
5.合理配置網(wǎng)絡(luò)資源和多媒體教學(xué)資源
首先,學(xué)會利用互聯(lián)網(wǎng)、計算機、數(shù)據(jù)庫和應(yīng)用軟件進行生物信息分析的基本方法和技能本身就是生物信息學(xué)教學(xué)重點。以往普通的多媒體教室已難以提供一個交互式的網(wǎng)絡(luò)化、信息化的教學(xué)環(huán)境,如果想上好生物信息學(xué)這門課程,網(wǎng)絡(luò)資源和多媒體教學(xué)資源的應(yīng)用,將貫穿于整個生物信息學(xué)課程(從任務(wù)下發(fā)及申領(lǐng)、任務(wù)控制及執(zhí)行、任務(wù)完成結(jié)果檢驗與反饋)的整個教與學(xué)的過程。而我們通過極域電子教室和學(xué)校4A網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺結(jié)合,較好的實現(xiàn)了生物信息學(xué)交互式的網(wǎng)絡(luò)化、信息化的教學(xué)環(huán)境。
課前,教師通過網(wǎng)絡(luò)平臺將任務(wù)教學(xué)內(nèi)容、任務(wù)序列、工具等傳遞給學(xué)生,學(xué)生通過登陸互聯(lián)網(wǎng)絡(luò),利用網(wǎng)絡(luò)資源和軟件嘗試完成預(yù)習(xí)任務(wù)。此處可以設(shè)置學(xué)情反饋點,教師通過網(wǎng)絡(luò)論壇等形式掌握學(xué)生預(yù)習(xí)情況。授課過程中,教師利用教師機客戶端的文件分發(fā)系統(tǒng)將任務(wù)教學(xué)內(nèi)容、任務(wù)序列、工具等發(fā)送到學(xué)生桌面,再通過廣播教學(xué)多媒體技術(shù)為學(xué)生形象的講解任務(wù)內(nèi)容以及完成方法。每位學(xué)生在教師的監(jiān)督下在互聯(lián)網(wǎng)上執(zhí)行任務(wù)。教師在監(jiān)控學(xué)生完成任務(wù)過程中,不斷的得到學(xué)生任務(wù)進程的反饋,對于任務(wù)中學(xué)生出現(xiàn)共性問題,利用網(wǎng)絡(luò)、廣播教學(xué)或演示等形式及時解決。課下,學(xué)生同樣可通過學(xué)校4A網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺將任務(wù)報告、作業(yè)、問題和意見等反饋給教師,教師在平臺上批改任務(wù)報告后將成績和評語發(fā)送給學(xué)生,讓學(xué)生及時了解自己的學(xué)習(xí)情況,師生還可以通過平臺中的網(wǎng)絡(luò)論壇進行問題討論等。網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的生物信息學(xué)任務(wù)引領(lǐng)式教學(xué),不僅能提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,還能創(chuàng)造更為有效的師生互動信息教學(xué)環(huán)境。
三、結(jié)束語
經(jīng)過多年的生物信息學(xué)教學(xué)實踐發(fā)現(xiàn),如果想建設(shè)好生物信息學(xué)課程,我們需要設(shè)定非常清晰的教學(xué)目標,理清課程需要培養(yǎng)學(xué)生的核心技能;結(jié)合行業(yè)發(fā)展的技術(shù)前沿精心選擇教學(xué)內(nèi)容,合理序化教學(xué)順序;要依據(jù)建構(gòu)教學(xué)理論,重視以學(xué)生為教學(xué)主體的教學(xué)方法,嘗試從任務(wù)引領(lǐng)入手引領(lǐng)學(xué)生學(xué)習(xí),提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣;要重視切合課程設(shè)計的教材編寫,理論部分引自精選英文參考書,設(shè)計教材結(jié)構(gòu)應(yīng)切合任務(wù)引領(lǐng)的教學(xué)方法;合理配置網(wǎng)絡(luò)資源和多媒體教學(xué)資源,加強學(xué)生互動,為成功地實現(xiàn)“反轉(zhuǎn)課堂”提供保障。
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(471)足拇趾離斷再植及踝前穿支皮瓣修復(fù)成功一例 儲國平 呂國忠 趙慶國 楊敏烈
綜述
摘要大學(xué)生在大學(xué)是生活、學(xué)習(xí)、交流一直是當(dāng)前高校教育的重點;新就職的高校輔導(dǎo)員在工作中也有許多需要學(xué)習(xí)和提高的地方。本人根據(jù)自己的工作經(jīng)驗,淺談我與大一新生共助成長的經(jīng)歷經(jīng)驗。
關(guān)鍵字高校大一新生對策共助成長
在大學(xué)里,大學(xué)輔導(dǎo)員已經(jīng)漸漸成為了一個專業(yè)化的職業(yè)。自從2011年碩士研究生畢業(yè)后,我開始擔(dān)任2011級大一新生的班主任,我和學(xué)生們都一樣,都是新的,新的工作/學(xué)習(xí)環(huán)境,新的工作/學(xué)習(xí)陪伴者,新的工作/學(xué)習(xí)壓力。在這期間,我一直在努力學(xué)習(xí)班主任技能、了解學(xué)生心理、促進學(xué)生學(xué)習(xí)。學(xué)生們也積極努力的適應(yīng)他們的大學(xué)生活,在這期間,我和他們互相交流,提出大學(xué)中遇到的問題,共同解決,做到了師生共助。
新專業(yè)的困惑生物信息學(xué)作為本世紀的一個新興學(xué)科,現(xiàn)在已經(jīng)發(fā)展成為生物信息學(xué)專業(yè)和生物技術(shù)專業(yè),國內(nèi)大部分人對此還不熟悉,不知道該學(xué)科的過去和未來。在開學(xué)初期,曾有許多學(xué)生咨詢我轉(zhuǎn)專業(yè)的問題,也有咨詢本專業(yè)未來的問題。為了讓所有學(xué)生們能夠?qū)ι镄畔W(xué)有個大致的了解,我開了個“我的生物信息”主題班會,從生物信息的過去、現(xiàn)在、和未來三個角度進行了講解,將生物信息學(xué)在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的重要性進行了重點的舉例講解,并給仍有困惑的學(xué)生分發(fā)專業(yè)論文進行閱讀,經(jīng)過這一措施,學(xué)生們開始對本專業(yè)有了雛形的概念。
貧困生的煩惱在大一新生中,大約有一半來自農(nóng)村,家境條件都很差。經(jīng)常有學(xué)生向我咨詢找兼職的事情,也有學(xué)生向我傾述他們的家庭情況,我也時常與學(xué)生聊天,咨詢他們的家庭情況和同學(xué)的情況。剛開學(xué)初就有個學(xué)生找到我,咨詢專業(yè)和未來的事情。他家有3個孩子,兩個已經(jīng)是大學(xué)生,還有一個2012年夏天也會考高中,家境貧寒,對本專業(yè)也不是很懂,不知道未來能賺多少錢?針對這種情況,我向他介紹了我校勤工助學(xué)崗位,也詳細介紹了本科生未來就業(yè)壓力,未來考研讀博的方式方法,這些方法能夠保證他們在上大學(xué)時不會為生活擔(dān)憂,我還介紹他去食堂給學(xué)生打飯。后來,這個學(xué)生每天到飯點都會去食堂打工,他的學(xué)業(yè)也沒有耽誤,在期末考試中獲得了班級第一的成績,并獲得了特等獎學(xué)金。在評完助學(xué)金后,有個獲得一等助學(xué)金的女同學(xué)找到我,她想主動拿出500元說要讓我給班級的兩個學(xué)生,她說這兩個女生天天在寢室吃饅頭,很少吃菜,看到他們都感覺很心寒,我了解情況后,對她說,這是我們輔導(dǎo)員的失職,這個錢不該她出,我們會在平時的勤工助學(xué)方面向他們有一定傾向,她也很滿意。經(jīng)過這個事情后,我發(fā)現(xiàn)我對學(xué)生們了解的不是很充分,于是我找了幾個學(xué)生進行談話了解,在平時的活動中進行觀察。
為了更好的給學(xué)生創(chuàng)造勤工助學(xué)的機會,我通過向?qū)W院申請崗位、在網(wǎng)上搜索并核準崗位,在校園周邊路過時也會留意招聘廣告。一次,在醫(yī)科大學(xué)校內(nèi)的西百倉買超市門口看到招聘廣告,我隨即咨詢了超市管理人員核實情況。經(jīng)證實后,我記下電話號碼并發(fā)給生活委員,讓他們在學(xué)生中間進行宣傳,最后有三個學(xué)生分別在中午和晚上在那里打工。這一事件的成功處理也使我對貧困生的需求和能力有了初步的了解。
學(xué)習(xí)中的苦悶大學(xué)是個自主的環(huán)境,沒有家長和老師日日看管,沒有了早晚自習(xí)的強迫學(xué)習(xí)。有許多學(xué)生到學(xué)校后不知道怎么學(xué)習(xí),不知道學(xué)什么。在一次班會上,我對學(xué)生在校學(xué)習(xí)情況進行了調(diào)查,結(jié)果所有人都去過圖書館上自習(xí),50%左右的學(xué)生每晚去寢室樓外上自習(xí),有30%左右在寢室自習(xí)室上自習(xí);有55%左右學(xué)生上課聽課效果不好,只有一小部分學(xué)生對大學(xué)有過規(guī)劃。從調(diào)查中我意識到學(xué)生們目前存在迷茫的因素,不知道如何學(xué)習(xí),不知道學(xué)什么的情況。為了讓他們能夠盡早恢復(fù)到正規(guī)的學(xué)習(xí)軌道上,我開始策劃建立學(xué)習(xí)小組,由幾個學(xué)習(xí)較好并有意有能力向他人講授的學(xué)生組成,他們的任務(wù)是從學(xué)生中搜集不會的題目或知識點進行講解。正在我策劃的過程中,學(xué)委找到了我,她說現(xiàn)在不知道怎么學(xué),不知道學(xué)什么,不會的問題也不知道問誰,我向她講了下大學(xué)的學(xué)習(xí)思維和方式,也講述了我要組建學(xué)習(xí)小組的事情,她非常高興,也非常希望能夠快速組建。在第二天,我就通知各班班委會進行討論,闡述我的想法并和他們商量實施細則。最終由學(xué)委牽頭組建的學(xué)習(xí)小組非常迅速,每周安排了3次左右的專門講課,學(xué)生們的熱情也都很高。這個活動現(xiàn)在仍在進行。
為了檢驗大家的學(xué)習(xí)水平,我和學(xué)委商量對學(xué)生進行期中測試,考試包括了數(shù)學(xué)、計算機、英語六級考試題,只判卷,不排名。為了減少成本,我們和復(fù)印社商量用廢舊的單面紙復(fù)印,并購買他們的錯打印的單面紙作為答題紙。最后,三科考試在一周內(nèi)的課余時間完成了,同學(xué)們反映不錯,學(xué)習(xí)小組也針對考試中錯誤較多的題進行了講解。點滴努力換成績,所有學(xué)生在2011年12月份的四級考試中,四級英語通過率達到了65.24%,期末考試的掛科率為13.6 %。對于這個結(jié)果,我表示欣慰,我認為應(yīng)該將學(xué)習(xí)小組繼續(xù)進行下去,將階段測試進行下去。
新同學(xué)的生疏遠去他鄉(xiāng)求學(xué)路,聚在冰城同甘苦。總體來說,大一新生的交往能力,自立能力還是較強的,但是不乏沉默是金、見面飛過的尷尬場景。從心里學(xué)角度講,大學(xué)生具有渴望交往但又能力不足的矛盾。在開學(xué)半個學(xué)期后的對班級進行人際關(guān)系調(diào)查時,我發(fā)現(xiàn)男女同學(xué)存在不認識、不打招呼的情況。為了加強學(xué)生交流,促進學(xué)生之間的了解,我提出舉辦年級聯(lián)誼舞會、班級籃球賽活動。在舞會的策劃過程中,我提出要求學(xué)生隨機分組,隨機排座,加入組間競爭環(huán)節(jié);在班級籃球賽中,我提出要求每組每個寢室最多2個人,男女組隊,進行半場4人對4人,要求兩男兩女,為了加強女生與女生配合,特指出女生投籃2分算3分,3分算4分。這些活動的開展極大程度的促進了學(xué)生之間的交流,也提高了他們參與活動的熱情。在這些活動的影響下,學(xué)生們自己還組織了食堂周末包餃子、校園尋寶等活動。
大學(xué)是個集學(xué)習(xí)、生活、工作、交流的場所,只有營造使學(xué)生們能多方面成長的環(huán)境,才能使他們擁有樂觀向上的生活和學(xué)習(xí)熱情,我們的高校才能培養(yǎng)成優(yōu)秀的國家棟梁之才。經(jīng)過與學(xué)生們的互助成長,學(xué)生逐漸適應(yīng)了大學(xué)的生活,逐個解決大學(xué)中的問題;我逐漸了解了大學(xué)生的成長需求和成長中的困惑,也為工作的開展奠定了良好的基礎(chǔ)。
一、征文內(nèi)容
(1)原子光譜分析;(2)分子光譜分析;(3)色譜法與分離科學(xué);(4)電分析化學(xué);(5)波譜分析(包括順磁、核磁共振);(6)質(zhì)譜分析;(7)顯微成像分析;(8)微流控芯片分析;(9)聯(lián)用方法與自動化分析;(10) 形態(tài)、表面及結(jié)構(gòu)分析;(11) 生物分析化學(xué);(12) 藥物和代謝物分析; (13)環(huán)境分析化學(xué);(14)食品分析;(15) 蛋白質(zhì)分析;(16)核酸分析;(17)納米分析化學(xué);(18)分析儀器及裝置;(19) 質(zhì)量控制; (20)化學(xué)計量學(xué)與生物信息學(xué)。凡已在刊物上發(fā)表或在全國會議上報告過的論文不在應(yīng)征之列。此外,本次會議的交流形式包括大會報告、邀請報告、口頭報告和墻報交流,并設(shè)優(yōu)秀墻報獎,誠摯歡迎積極參與 (http://)。
二、征文要求
應(yīng)征論文須用Word軟件編輯,包括題目、作者、單位、必要的圖表、結(jié)果和討論、主要參考文獻(2~5篇),用A4紙,版心尺寸為15 cm×24 cm, 標題用小三號黑體,正文用小四號宋體,全文(包括圖表)一般為一頁,請勿超過兩頁。文末須附英文題目、作者姓名和單位。截稿日期:2015年3月15日。
三、 收稿地址
網(wǎng)上投稿和會議注冊將于2014年10月1日開通,請盡量網(wǎng)上投稿。如果通過電子郵件投稿,請發(fā)至:,并在郵件中注明“會議征文”和論文第一作者及通訊聯(lián)系人的姓名、職稱、工作單位、郵編、聯(lián)系電話及E-mail。同時,為便于分類,請在郵件主題中注明稿件類別(如1原子光譜分析; 2分子光譜分析; 3色譜法與分離科學(xué); 4電分析化學(xué); 5波譜分析; 6質(zhì)譜分析等)。
有關(guān)稿件的處理意見、會議具體日程、注冊費用、住宿安排等項事宜請見第二輪通知。會議籌備組聯(lián)系人:
楊光富: 027-67867800,;
鐘鴻英: 027-67862616,
張愛東: 027-67867635,
關(guān)鍵詞:入侵容忍;BLAST;InterProScan;Jemboss;生物信息分析
中圖分類號:TP311.52 文獻標識碼:A 文章編號:1009-3044(2013)10-2476-03
1 概述
1.1 生物數(shù)據(jù)庫與分析系統(tǒng)
隨著生物技術(shù)的深入發(fā)展和實驗數(shù)據(jù)積累,產(chǎn)生了海量的生物信息資源數(shù)據(jù)庫。一般來說,這些生物信息資源數(shù)據(jù)庫可以分為一級數(shù)據(jù)庫和二級數(shù)據(jù)庫。
其中,一級數(shù)據(jù)庫也稱為基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫,其數(shù)據(jù)資源是直接從基礎(chǔ)實驗研究工作中獲得的原始數(shù)據(jù),它本身只是經(jīng)過比較簡單粗糙的歸類、整理和備注注釋。二級數(shù)據(jù)庫則是在一級數(shù)據(jù)庫的基礎(chǔ)上,由不同的研究組織和研究者通過進一步的實驗分析和數(shù)據(jù)整理而產(chǎn)生,它往往針對特定的研究目標衍生出來,是對生物學(xué)知識和信息資源的進一步挖掘和應(yīng)用整理 [1]。
許多科研部門與實驗室紛紛利用Internet與一級、二級生物信息數(shù)據(jù)庫進行鏈接,以滿足生物分析研究的諸多需求。但是這種資源鏈接方式往往受制于Internet環(huán)境的影響,運行的安全性能較差,存在著巨大的數(shù)據(jù)安全隱患和風(fēng)險??紤]到目前越來越多的生物信息學(xué)分析軟件和數(shù)據(jù)庫可以通過 Internet免費下載獲取。因此, 可以采用第三代網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)來構(gòu)建一個安全、高效的本地化生物信息學(xué)分析平臺,以滿足生物信息研究的現(xiàn)實安全需要。
1.2 入侵容忍技術(shù)
入侵容忍技術(shù)屬國際前沿的第三代網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù),也是信息安全領(lǐng)域的學(xué)術(shù)熱點。第一代、二代安全技術(shù)均難實現(xiàn)系統(tǒng)絕對安全。入侵容忍技術(shù)承認來自內(nèi)外的攻擊不可避免,強調(diào)當(dāng)受到攻擊時即使某組件遭破壞或被控制,仍能保證數(shù)據(jù)的秘密性與完整性、保證系統(tǒng)關(guān)鍵功能運行,從而仍能對外提供正?;蚪导壍姆?wù)。入侵容忍機制??捎萌哂嗯c多樣性技術(shù)來實現(xiàn)。
冗余(Redundancy)是指配置多于實際應(yīng)用所需的資源或信息。冗余的原理是重復(fù)配置系統(tǒng)的一些組件,當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生故障時,冗余配置的組件介入并承擔(dān)故障組件的工作,繼續(xù)執(zhí)行原故障組件的功能直到該組件被修復(fù)。也即是說,即使所系統(tǒng)的一些地方失效或產(chǎn)生故障,通過使用冗余組件,仍能保障系統(tǒng)的繼續(xù)有效運行、減少系統(tǒng)的故障時間或改善服務(wù)性能,增強系統(tǒng)的安全特性。具體地,冗余可以設(shè)置在多個服務(wù)器和數(shù)據(jù)庫中,讓它們存儲和管理相同的數(shù)據(jù)信息。
多樣性(Diversity)是指資源或信息以異構(gòu)的環(huán)境配置來進行數(shù)據(jù)信息資源的管理或存儲。多樣性的原理是在不同的服務(wù)器上運行配置不同的環(huán)境資源,如在不同的操作平臺之上(Linux或者Unix或者Windows),還可以設(shè)置應(yīng)用程序也在不同的環(huán)境中運行(Apache,IIS等)。使用多樣性技術(shù),系統(tǒng)之間以異構(gòu)的方式組織,減少了單點失效等相關(guān)的錯誤風(fēng)險,加大了攻擊者完全攻克系統(tǒng)的難度。
2 生物信息分析應(yīng)用平臺的構(gòu)建
2.1 系統(tǒng)構(gòu)架
2.2 BLAST配置
BLAST ( basic local alignment search tool),即基本局部相似性比對搜索工具, 是美國國家生物技術(shù)信息中心(NCBI)提供的一套廣泛應(yīng)用于在蛋白質(zhì)數(shù)據(jù)庫或者DNA數(shù)據(jù)庫中進行相似性比較的分析研究工具。它結(jié)合了動態(tài)規(guī)劃算法和間接啟發(fā)式算法的優(yōu)點,把數(shù)據(jù)庫搜索建立在了嚴格的統(tǒng)計學(xué)理論基礎(chǔ)上,大大提高了搜索速度,是目前在技術(shù)上非常成熟且廣泛使用的同源檢索工具[2][3][4]。
2.3 InterProScan配置
2.4 JEMBOSS配置
3 入侵容忍技術(shù)在平臺中的應(yīng)用設(shè)計
在本系統(tǒng)中,采用冗余與多樣性技術(shù)來實現(xiàn)生物信息分析平臺入侵容忍方案如圖2所示[5][6]。外網(wǎng)的一級/二級數(shù)據(jù)庫可以直接下載到本地數(shù)據(jù)庫服務(wù)器中,因此在本模型中,僅考慮局域網(wǎng)內(nèi)的應(yīng)用。
在基于入侵容忍的生物信息分析平臺應(yīng)用模型中,主要包括幾部分:客戶端用戶、服務(wù)器、Web服務(wù)器、數(shù)據(jù)庫服務(wù)器[7]。系統(tǒng)模型工作原理如下:當(dāng)客戶(Client)通過Intranet訪問Web生物信息分析平臺時并提出服務(wù)請求(Request)時,首先經(jīng)過由入侵檢測系統(tǒng)與防火墻互聯(lián)形成的外層保護組的過濾,并對請求數(shù)據(jù)進行驗證,如果請求為帶惡意的攻擊行為,檢測系統(tǒng)和防火墻保護組會對其進行控制和阻斷,然后丟棄該請求數(shù)據(jù)包。如果確認此請求包是可信任時就將此發(fā)送給服務(wù)器(必要時可以設(shè)置服務(wù)器組)。
客戶的請求進入服務(wù)器后,其內(nèi)置的安全檢測模塊首先檢測請求的有效性,若請求無效,該請求的相關(guān)信息轉(zhuǎn)交給安全檢測系統(tǒng)繼續(xù)進行分析,如果安全檢測的結(jié)果表明該請求是具有惡意的,恢復(fù)重構(gòu)模塊就對系統(tǒng)策略進行調(diào)整,如果請求不含惡意行為,會在審計控制模塊寫入系統(tǒng)日志,然后將其刪除。若請求有效,就將合法的請求轉(zhuǎn)發(fā)到Web生物信息分析平臺的服務(wù)器。
Web生物信息分析平臺的服務(wù)器接收到服務(wù)器轉(zhuǎn)發(fā)的請求后,執(zhí)行入侵容忍策略的服務(wù)方針。該方針根據(jù)負載平衡的原則決定具體由哪些生物信息數(shù)據(jù)庫服務(wù)器來執(zhí)行請求,執(zhí)行請求的全部過程都在集合成員一致性協(xié)議的指導(dǎo)之下進行。由于生物信息數(shù)據(jù)庫服務(wù)器采用了冗余和多樣性的技術(shù)配置,在異構(gòu)環(huán)境下提供的是相同的數(shù)據(jù)服務(wù),不會影響生物信息分析結(jié)果。此外,一致性協(xié)議還監(jiān)督數(shù)據(jù)庫服務(wù)器中成員(如DB2、Oracle、SQL Server等)的狀態(tài),能及時發(fā)現(xiàn)由故障引起的不一致,對有故障的數(shù)據(jù)庫服務(wù)器進行隔離、處理。最后將除故障成員外的其他正常成員得到的一致的響應(yīng)結(jié)果送回服務(wù)器。服務(wù)器檢查其有效性后將結(jié)果送到客戶端,形成最終響應(yīng)(Response)。
在此應(yīng)用模型中,如果數(shù)據(jù)庫服務(wù)器的響應(yīng)結(jié)果沒有遵循一致性協(xié)議而產(chǎn)生不一致的情況,可以利用安全管理組中的恢復(fù)重構(gòu)主動根據(jù)來自系統(tǒng)中其它模塊的分析信息,判定系統(tǒng)當(dāng)前的安全級別,采取相應(yīng)的重配置策略,對相關(guān)的組件進行重配置,恢復(fù)有故障的數(shù)據(jù)庫服務(wù)器,從而保證系統(tǒng)能夠提供正?;蚪导壍某掷m(xù)數(shù)據(jù)服務(wù),大大增強了生物信息分析平臺數(shù)據(jù)的正確性和安全性。
4 結(jié)束語
近年來,國內(nèi)外有關(guān)研究機構(gòu)和實驗室數(shù)據(jù)資源被非法入侵的事件屢見不鮮。構(gòu)建生物信息分析平臺時,如果往往只是簡單應(yīng)用第一代、第二代的網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù),對于關(guān)鍵、重要的生物信息資源保護十分有限。國外已經(jīng)有一些科研機構(gòu)應(yīng)用入侵容忍技術(shù)對重要數(shù)據(jù)資源進行保護,且取得了良好的效果。該文初步應(yīng)用了第三代網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)——入侵容忍技術(shù),設(shè)計了生物信息分析平臺的應(yīng)用模型。下一步工作將要圍繞著模型核心組件與重配置策略進行更深入的研究,同時研究生物信息分析系統(tǒng)的工作性能,利用仿真工具對平臺進行相關(guān)功能測試。
參考文獻:
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優(yōu)秀本科畢業(yè)論文感謝信范文【一】
在這四年本科學(xué)習(xí)接近尾聲時才能深刻體會到時間的飛逝,在家鄉(xiāng)四年的學(xué)習(xí)生活使我受益匪淺。經(jīng)歷大半年時間的磨礪,本科畢業(yè)論文終于完稿,回首大半年來收集、整理、思索、停滯、修改直至最終完成的過程,我得到了許多的關(guān)懷和幫助,現(xiàn)在要向他們表達我最誠摯的謝意。
衷心感謝我的導(dǎo)師胡毅夫教授,胡老師嚴謹細致、實事求是的治學(xué)態(tài)度,認真勤奮、不知疲倦的工作作風(fēng),思維敏捷、銳意創(chuàng)新的研究風(fēng)格以及對科研的執(zhí)著追求都將使我終生難忘,時時鞭策我努力工作。
衷心感謝彭述權(quán)老師、樊玲老師,彭老師學(xué)問扎實、思維開闊、治學(xué)嚴謹且具有創(chuàng)新精神,在試驗研究上的認真和細致讓我肅然起敬,在理論分析上的高屋建瓴讓我欽佩;樊老師在試驗方案和現(xiàn)場給我們的很多建設(shè)性的意見讓我們的試驗柳暗花明,讓試驗順利開展。
感謝和我一起做試驗的塔里木大學(xué)的王強、馬光誠同學(xué),感謝所有在我科研和生活中給我關(guān)懷和幫助的老師和同學(xué)。
感謝我的家人,一路走來,謝謝你們對我的支持、包容和激勵。是你們熱切的期盼和溫馨的鼓舞讓我有了不竭的動力,勇往直前。
感謝我的同門師兄弟馬元軍、烏青松、馬莉、謝小明等。難忘四年與大家的朝夕相處,那些曾有過的爭執(zhí)與歡笑,并肩奮斗與酣暢對飲以及汗灑疆場的意志與酒入愁腸的情誼,都是一生中最美的回憶。同學(xué)志四海,天涯猶比鄰。分別的日子里,青春永不散場。
紙短情長,想要說的太多太多。
這一次轉(zhuǎn)身過后,我們又踏上了新的航程。人生所有的相遇都是久別重逢,重逢只為了不期而遇或相約而至。前路漫漫,大家且行且珍重!
優(yōu)秀本科畢業(yè)論文感謝信范文【二】
感謝國家自然科學(xué)基金課題基于粗糙集理論的地理信息服務(wù)演繹推理研究對本研究工作的資助,該基金課題由苗立志老師負責(zé),研究期限為XX 年1 月-2XX年12 月。本文研究工作是在苗立志老師耐心指導(dǎo)下完成的,苗立志老師總能給我提出建議,使我把握住方向,非常感謝苗立志老師在我本科四年學(xué)習(xí)生涯中,對我生活方面的幫助、學(xué)習(xí)能力方面的提高、科研工作方面的關(guān)心,并指導(dǎo)我沿著正確的研究方向一步一個腳印的前進。
感謝地理與生物信息學(xué)院的領(lǐng)導(dǎo),給我提供了良好的學(xué)習(xí)環(huán)境,感謝陪伴我四年的本科同學(xué):陳金群、徐亮、蔣志遠、潘多,感謝他們四年來對我生活上、學(xué)習(xí)上的幫助,祝愿他們都能找到滿意的工作,感謝我父母的支持,感謝父母無私的幫助,感謝在百忙之中評閱論文和參加答辯的各位專家和教授!
優(yōu)秀本科畢業(yè)論文感謝信范文【三】
時光飛逝,轉(zhuǎn)眼四年緊張充實的大學(xué)生活就即將結(jié)束了。在這四年的時間里,我收獲很多,不論學(xué)習(xí)還是生活上?,F(xiàn)在即將結(jié)束這一切,我的心里雖滿是不舍但也充滿感激。在論文完成的此刻,特向所有關(guān)心過和幫助過我的老師同學(xué)及所有人表示由衷的感謝!
在這短暫的四年里,我首先要感謝我的導(dǎo)師齊雁冰老師,在我人生最關(guān)鍵的時期得遇恩師是我的幸運。無論是在學(xué)習(xí)和生活中,齊老師都給予了我莫大的關(guān)心和幫助,并以其嚴謹?shù)慕虒W(xué)態(tài)度和寬以待人的作風(fēng)影響著我。每當(dāng)我在學(xué)習(xí)上倦怠的時候,齊老師都會督促和鼓勵我;在我遇到困難時,齊老師會悉心為我答疑解惑。我的論文是在齊老師的悉心指導(dǎo)下完成的,從論文的選題、實驗設(shè)計、論文開題、發(fā)表期刊論文以及畢業(yè)論文的撰寫,都傾注了大量精力和心血。值此論文完成之際,謹向齊老師致以我最崇高的敬意和由衷的感謝!
感謝常慶瑞老師,常老師以其嚴謹?shù)闹螌W(xué)態(tài)度、淵博的學(xué)識和對教育事業(yè)的熱情感染著我,讓我懷著無限的激情面對我的科研生活!
感謝師弟楚萬林、師妹蒲潔在我生活和實驗中給予的關(guān)心和支持!
感謝論文實驗開展過程中,實驗室各位老師在實驗儀器和測試過程中給予我的方便和指導(dǎo)!
感謝劉夢云老師在我的導(dǎo)師出國學(xué)習(xí)的這一年里給我的幫助與支持!
回首四年的本科生涯,有那么多的老師和同學(xué)給予了我?guī)椭?,有太多太多的人需要感謝,感謝劉京老師、陳濤老師、高義民老師,感謝學(xué)院田宵鴻老師、楊巖榮老師、任曉萍老師、哈力娜老師、李景林老師等,在我學(xué)習(xí)和科研等各方面為我提供的幫助。
中圖分類號:G40-012 文獻標識碼:B 文章編號:1008-2409(2007)03-0569-02
二十一世紀國家之間的競爭歸根結(jié)底是人才的競爭,面對社會和科技發(fā)展對高素質(zhì)人才的需要,全面提高大學(xué)生的綜合素質(zhì),培養(yǎng)適應(yīng)科技發(fā)展和經(jīng)濟建設(shè)需要的創(chuàng)新人才,成為當(dāng)前我國高等學(xué)校教學(xué)改革的熱點。二十一世紀同樣也是生命科學(xué)的世紀,生物信息技術(shù),人類干細胞技術(shù),克隆技術(shù),轉(zhuǎn)基因技術(shù)必將使生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)成為二十一世紀最重要的產(chǎn)業(yè)。作為生命科學(xué)最重要組成部分的醫(yī)學(xué)科學(xué),也將迎來跨越式發(fā)展的新時期。因此培養(yǎng)面向二十一世紀的高素質(zhì)醫(yī)學(xué)人才,迎接生命科學(xué)世紀的挑戰(zhàn),是所有醫(yī)學(xué)教學(xué)工作者應(yīng)該高度重視的問題,這就要求我們必須從我國國情出發(fā),制定新世紀醫(yī)學(xué)教育跨越式發(fā)展戰(zhàn)略,加快推進我國的醫(yī)學(xué)教育改革,全面實施醫(yī)學(xué)生的素質(zhì)教育。
1 生命科學(xué)發(fā)展與醫(yī)學(xué)科技進步
十九世紀中葉,細胞學(xué)、進化論和經(jīng)典遺傳學(xué)即孟德爾遺傳定律的創(chuàng)立,為生命科學(xué)的發(fā)展奠定了堅實的前期基礎(chǔ),基因論和DNA功能的確定,尤其是DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)的發(fā)現(xiàn)在生命科學(xué)發(fā)展史上具有劃時代的意義,是二十世紀生物學(xué)領(lǐng)域極為重要的發(fā)現(xiàn),它為現(xiàn)代分子生物學(xué)的發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。分子生物學(xué)的成熟和計算機技術(shù)的迅猛發(fā)展,使人類破譯自身全部密碼成為現(xiàn)實,1990年發(fā)起的“人類基因組計劃”今天已經(jīng)完成人類基因組作圖和測序。接下來,將是闡明基因組的功能,這就要清楚細胞的基因表達譜和蛋白譜及其調(diào)節(jié)和控制,因此分子生物學(xué)的重點將從基因組轉(zhuǎn)到蛋白質(zhì)組學(xué),人類對生命科學(xué)的研究將進入“后基因組時代”即功能基因組時代。其內(nèi)容包括建立單核甘酸多態(tài)型(SNP)為代表的DNA序列變異的系統(tǒng)目錄,從而揭示人類疾病的遺傳學(xué)基礎(chǔ),認識基因組在轉(zhuǎn)錄核翻譯水平的表達及其調(diào)控機制,通過對進化不同階段的生物體基因組序列的比較,發(fā)現(xiàn)基因組結(jié)構(gòu)組成和功能調(diào)節(jié)的規(guī)律,并利用各種模式生物體的基因敲除和轉(zhuǎn)基因來揭示基因的功能。在微觀層次對生物大分子的結(jié)構(gòu)和功能,特別是基因研究上取得重大突破后,正深入到在分子水平上對細胞活動、發(fā)育和進化,以其腦功能進行探索,從分子、細胞、模式生物和整體水平對腦和神經(jīng)系統(tǒng)進行多層次的綜合研究的神經(jīng)生物學(xué)正成為生物學(xué)發(fā)展的下一個高峰。生命科學(xué)從群體、個體、細胞到分子水平深入的發(fā)展,使得醫(yī)學(xué)能夠在微觀水平逐步闡明許多生命現(xiàn)象和疾病現(xiàn)象的本質(zhì),極大地促進了醫(yī)學(xué)科技的進步。自1982年世界上第一個基因工程藥物重組人胰島素上市以來,經(jīng)過20多年的發(fā)展,世界范圍的生物醫(yī)學(xué)技術(shù)產(chǎn)業(yè)正在蓬勃興起,生物醫(yī)學(xué)技術(shù)正在猛烈的沖擊著世界經(jīng)濟,同時也給廣大患者帶來了福音,基因工程藥物和疫苗正走進尋常百姓家。隨著克隆技術(shù)的成熟,人們可以用克隆的器官代替已壞的自身器官。而將來科學(xué)家可以設(shè)想用基因芯片、蛋白芯片組裝成“納米機器人”,通過血管送入人體診斷疾病,攜帶DNA更換或修復(fù)有缺陷的基因片斷。因此隨著以后基因功能的清楚,生物技術(shù)的發(fā)展,將使人類不僅能了解生命,而且能夠操縱生命過程,它將改變現(xiàn)有的醫(yī)生看病模式,人們將擁有記載個人生理、病理信息的生物芯片,醫(yī)生在對疾病進行診斷、治療、預(yù)防方面將做到個性化,精確化。
2 中國醫(yī)學(xué)本科教育的現(xiàn)狀
改革開放以后,中國的大學(xué)醫(yī)學(xué)教育已經(jīng)取得長足的進步,醫(yī)科大學(xué)畢業(yè)生投身入救死扶傷,全民保健,在構(gòu)建和諧社會、實現(xiàn)社會主義現(xiàn)代化建設(shè)過程中作出了重要的貢獻。然而隨著經(jīng)濟、科技的發(fā)展,社會對醫(yī)學(xué)的要求有了明顯的提高,傳統(tǒng)的生物醫(yī)學(xué)模式向新的醫(yī)學(xué)模式的轉(zhuǎn)變,引起了疾病觀、健康觀、衛(wèi)生觀的根本轉(zhuǎn)變。這就要求新時代的醫(yī)學(xué)研究者以整體化、系統(tǒng)化、科學(xué)化、社會化的觀點去研究和處理人類健康與疾病問題的思維方法和行為方式。而現(xiàn)有的醫(yī)學(xué)本科教育方式已經(jīng)不能適應(yīng)社會對醫(yī)學(xué)的要求,目前醫(yī)學(xué)本科教育存在的問題集中體現(xiàn)在學(xué)生創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力嚴重不足。
同志指出,“創(chuàng)新是一個民族的靈魂,是一個國家興旺發(fā)達的不竭動力”,“創(chuàng)新精神是我國民族幾千年來生生不息、發(fā)展壯大的重要動力”,“創(chuàng)新的關(guān)鍵在人才”。因此培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力關(guān)系到我們民族的興旺。
從以往高等醫(yī)學(xué)院校輸出的人才素質(zhì)的特點看,也非常明顯地表現(xiàn)出上述特點。具體地表現(xiàn)在綜合判斷能力較差、缺乏科學(xué)思維方式的指導(dǎo)、獲取醫(yī)學(xué)科研和醫(yī)療實踐新信息的能力和創(chuàng)新意識較差。傳統(tǒng)臨床醫(yī)學(xué)人才培養(yǎng)模式是以教師授課為主要教學(xué)組織形式,是以理論灌輸為主的“填鴨式”教學(xué)模式,這種臨床教學(xué)方法陳舊、呆板:教師整個課時以灌輸式教學(xué)為主,學(xué)習(xí)過程枯燥被動,缺乏興趣,無法激發(fā)學(xué)生求新意識與創(chuàng)新意識,理論與實踐脫節(jié)。由于注重理論的學(xué)習(xí),與實踐相結(jié)合不夠,缺乏實踐能力的培養(yǎng),容易出現(xiàn)高分低能的現(xiàn)象,對學(xué)生的素質(zhì)教育及創(chuàng)新能力的培養(yǎng)均有害無益。而醫(yī)學(xué)生往往僅僅滿足于書本,滿足于從老師那里接受已經(jīng)或即將過時的知識,缺乏獨立思考,獨立分析的欲望和能力。學(xué)生對所學(xué)知識不敏感,缺興趣,少研究,不能或不敢運用所學(xué)的知識大膽地提出和分析新問題,更談不上有多少帶創(chuàng)新性的學(xué)術(shù)新思維。因此即使是那些本科畢業(yè)后進入研究生階段學(xué)習(xí)的學(xué)生,也由于本科階段在創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力方面的先天不足,不同程度地存在著自主選題難、科研上手慢、研究思路不活躍、研究方法偏傳統(tǒng)、攀登高峰缺勇氣、開拓創(chuàng)新與實力等現(xiàn)象,高水平的學(xué)位論文不多,在國際上有影響的學(xué)術(shù)成果更少,因而未能充分起到基礎(chǔ)和應(yīng)用基礎(chǔ)研究生力軍的作用。
3 改革傳統(tǒng)教學(xué)方法,逐步培養(yǎng)醫(yī)學(xué)生的創(chuàng)新能力
3.1讓醫(yī)學(xué)生盡早接觸科研,培養(yǎng)對科學(xué)研究的興趣
醫(yī)學(xué)生是醫(yī)學(xué)教育的主體,激發(fā)他們學(xué)習(xí)醫(yī)學(xué)知識的興趣,調(diào)動他們學(xué)習(xí)的積極性和主動性,并逐步樹立牢固的專業(yè)思想,對于培養(yǎng)合格的醫(yī)學(xué)人才是極其重要的。學(xué)生可以根據(jù)自己興趣利用寒暑期或周末參加各教研室的科研活動,使教學(xué)與科研相結(jié)合,培養(yǎng)學(xué)生的科研興趣和科學(xué)思維的能力。更廣泛地組織和鼓勵本科生參與各種學(xué)術(shù)交流。學(xué)生參與的各種學(xué)?;顒影ū緦I(yè)的、跨專業(yè)的、跨校的、全國性的乃至國際性的學(xué)術(shù)交流活動。平時,也要讓本科生盡可能地參加一些教師的科研項目立項論證會、博士生和碩士生的開題報告會和論文答辯會,可以參加各學(xué)科最新研究的學(xué)習(xí)報告會,對原有的基礎(chǔ)實驗教學(xué)內(nèi)容進行有效融合,減少驗證性實驗,增加綜合性實驗和設(shè)計性實驗,提高學(xué)生的能力。打破以往只有研究生才能進入科研實驗室的慣例,組織醫(yī)學(xué)專業(yè)學(xué)生早期進入感興趣的實驗室學(xué)習(xí)并實行導(dǎo)師制。在具有副教授職稱或高年資講師中選出思想政治素質(zhì)好、有高度責(zé)任心的教師作為學(xué)生導(dǎo)師,明確規(guī)定導(dǎo)師的工作職責(zé),要求他們在思想上和學(xué)習(xí)上給予學(xué)生指導(dǎo)和幫助。這樣,學(xué)生在導(dǎo)師的指導(dǎo)下積極參與實驗室的
科研活動,感受科研氣氛,培養(yǎng)了他們的科研興趣;使他們將書本知識運用到實踐中去,形成初步的科研思路;培養(yǎng)了科研實踐能力和與他人協(xié)作的能力;利用各種途徑主動學(xué)習(xí)的能力也有了一定的提高。
3.2充分利用現(xiàn)代信息技術(shù),為創(chuàng)新人才培養(yǎng)提供先進的教學(xué)手段和方法
以計算機和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)為核心的信息技術(shù)的發(fā)展,使得人類于知識、信息的獲取、傳播和應(yīng)用發(fā)生了深刻的變革,也帶來本科教育教學(xué)手段和方法、學(xué)習(xí)方式的巨大變化。首先,學(xué)生利用計算機和互聯(lián)網(wǎng),可以不受時空限制地多渠道獲得知識,學(xué)生對學(xué)習(xí)場所、學(xué)習(xí)內(nèi)容、學(xué)習(xí)方式的選擇具有更多的自性和靈活性,使過去以課堂、教材、教師為中心的傳統(tǒng)教學(xué)方面臨新的挑戰(zhàn)。充分利用目前我國高校計算機已經(jīng)基本普及、網(wǎng)絡(luò)快速發(fā)展的特點,應(yīng)用多媒體授課,通過動畫增加對知識的理解和學(xué)習(xí)的興趣;鼓勵學(xué)生通過互聯(lián)網(wǎng)解答自己在學(xué)習(xí)中的疑惑,了解國外醫(yī)學(xué)的發(fā)展,學(xué)習(xí)生物信息學(xué)的基本知識,應(yīng)用生物信息學(xué)論證自己的構(gòu)想,自己設(shè)計實驗。讓學(xué)生有充分的動手機會,通過網(wǎng)絡(luò)增加對學(xué)過知識的理解和記憶。同時網(wǎng)絡(luò)資源的豐富性和共享性,使教師和學(xué)生同樣具有獲取知識的自由和網(wǎng)上交流的平等權(quán)利,因而有利于發(fā)揮學(xué)生參與教學(xué)過程的主動性,有利于激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新意識,有利于形成平等互助、教學(xué)相長的新型師生關(guān)系并將理論與實踐相結(jié)合。鼓勵學(xué)生提出自己的設(shè)想,培養(yǎng)其創(chuàng)新能力,鼓勵學(xué)生提出問題并想出解決問題的有效方法。為此,要充分認識現(xiàn)代信息技術(shù)對促進教學(xué)改革的獨特作用,進一步建設(shè)和完善校園網(wǎng)、數(shù)字化圖書館和多媒體課室,提高它們對本科生的開放度和服務(wù)水平,為創(chuàng)新人才的培養(yǎng)提供先進的教學(xué)手段和方法。
3.3學(xué)習(xí)醫(yī)學(xué)相關(guān)學(xué)科知識,提高解決問題的能力
關(guān)鍵詞:生物統(tǒng)計與實驗設(shè)計 教學(xué)手段 網(wǎng)絡(luò)教學(xué) 科研素養(yǎng)
《生物統(tǒng)計與試驗設(shè)計》是農(nóng)學(xué)、生物科學(xué)等專業(yè)重要的學(xué)科專業(yè)基礎(chǔ)課[1],是關(guān)于科學(xué)試驗的設(shè)計、實施、試驗數(shù)據(jù)的收集、整理、分析,以及結(jié)果解釋和推斷的一門科學(xué)。本課程主要是運用數(shù)理統(tǒng)計原理和方法于農(nóng)學(xué)和生物科學(xué)研究,使學(xué)生理解試驗數(shù)據(jù)現(xiàn)象和本質(zhì)的關(guān)系,樹立農(nóng)學(xué)和生物科學(xué)研究正確的思想和方法。該課程教學(xué)的目的是使學(xué)生初步具有獨立處理和分析農(nóng)學(xué)和生物學(xué)試驗數(shù)據(jù)的能力,為進一步學(xué)習(xí)各專業(yè)課程以及畢業(yè)論文設(shè)計與實施奠定堅實的基礎(chǔ)。揚州大學(xué)的《生物統(tǒng)計與試驗設(shè)計》課程在2010年入選國家精品課程。目前,該課程的授課對象包括農(nóng)學(xué)院、園藝與植物保護學(xué)院、生物科學(xué)與技術(shù)學(xué)院以及環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院多數(shù)專業(yè)的本科生以及部分研究生。近年來,在該課程的教學(xué)改革實踐中,我們注重將科研和教學(xué)緊密結(jié)合起來,通過科研促進教學(xué),著力提高大學(xué)生的科研素養(yǎng)。通過深化教學(xué)改革,注重學(xué)生能力的培養(yǎng),有效提高了農(nóng)科大學(xué)生的科研素養(yǎng)。利用科研豐富教學(xué)內(nèi)容,使學(xué)生通過本課程學(xué)習(xí),掌握了進行科學(xué)研究的深入研究模式。
1 教學(xué)內(nèi)容與教學(xué)體系改革
近年來,本教研室在教材建設(shè)、教學(xué)內(nèi)容及方法的改革、相關(guān)課程系統(tǒng)構(gòu)建等方面進行了多方面努力,主要包括:
1.1 改革教學(xué)內(nèi)容,適應(yīng)新時期人才培養(yǎng)需要
根據(jù)夯實基礎(chǔ)、拓展外延以及課程內(nèi)容現(xiàn)代化的要求,需進一步修訂教學(xué)大綱。教學(xué)大綱不是《生物統(tǒng)計與試驗設(shè)計》章節(jié)內(nèi)容的簡單堆砌,而是本門課程教學(xué)的指導(dǎo)性文件;不只是課堂講授的大綱,還應(yīng)是指導(dǎo)學(xué)生自學(xué)的綱要。《生物統(tǒng)計與試驗設(shè)計》是一門工具,學(xué)習(xí)的目的是為了應(yīng)用這一工具處理和分析試驗數(shù)據(jù),對教學(xué)大綱進行修訂,在把握本學(xué)科前沿知識的同時,強調(diào)生物統(tǒng)計方法的應(yīng)用,同時注意介紹本領(lǐng)域前沿信息與新的統(tǒng)計方法研究進展,以提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。
1.2 與時俱進開設(shè)相關(guān)課程,加強學(xué)生動手能力
學(xué)以致用是生物統(tǒng)計學(xué)的最終目的,在目前計算機已經(jīng)普及的情況下,利用計算機解決統(tǒng)計計算問題已十分容易。本教研室積極拓寬思路,先后為本科生和研究生開設(shè)了《統(tǒng)計分析系統(tǒng)SAS應(yīng)用》和《常用統(tǒng)計軟件的應(yīng)用》兩門校級公共選修課,每年授課人數(shù)超過200人。這一做法不僅可以使學(xué)生更好地理解本課程所講授的統(tǒng)計分析方法,更有利于學(xué)生拓寬知識面,以適應(yīng)新時代的要求。除開設(shè)《生物統(tǒng)計與試驗設(shè)計》課程外,還應(yīng)開設(shè)高級生物統(tǒng)計、試驗設(shè)計、數(shù)量遺傳學(xué)、統(tǒng)計基因組學(xué)、生物信息學(xué)等多門后續(xù)相關(guān)課程。這些課程大多是作物遺傳育種、植物生物技術(shù)專業(yè)研究生的學(xué)位或必修課程。對進一步加深對《生物統(tǒng)計與試驗設(shè)計》課程的理解起到重要作用,此外還對作物遺傳育種、植物生物技術(shù)以及其他農(nóng)學(xué)相關(guān)專業(yè)研究生的培養(yǎng)有較大作用。
1.3 規(guī)范教學(xué)環(huán)節(jié),提高教學(xué)效果
在課堂講授、上機操作等教學(xué)過程中,注重革新教學(xué)方式,活躍教學(xué)氛圍,充分發(fā)揮啟發(fā)式教學(xué)的特色,從發(fā)現(xiàn)問題、解決問題入手引導(dǎo)學(xué)生,強化自覺學(xué)習(xí)的效果。教學(xué)過程中結(jié)合多媒體課件使用,但又不拘泥于多媒體課件,采用多種形式,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性,提高學(xué)習(xí)效果。另外,講授過程別注重統(tǒng)計基礎(chǔ)理論與統(tǒng)計分析方法與生產(chǎn)和科研實踐相結(jié)合,使學(xué)生對統(tǒng)計方法的了解與掌握更加實在。努力探討實踐互動式教學(xué),改變傳授式教學(xué)中師生的距離感,采用計算機演示,上機等實踐環(huán)節(jié),加深對知識點的掌握,熟練常用統(tǒng)計分析方法的學(xué)習(xí)與應(yīng)用。多年來,本教研室一直采用試題庫出卷、試卷內(nèi)容廣泛、題目嚴謹、嚴格考試、統(tǒng)一閱卷,判分標準合理,使生物統(tǒng)計課程歷來為各類學(xué)生所重視,使這一在農(nóng)學(xué)院普遍認為較難學(xué)習(xí)的課程,被廣大學(xué)生所接受、理解并掌握,并能在畢業(yè)論文、科研實踐中加以應(yīng)用。
1.4 突出精品,狠抓教材建設(shè)
教材建設(shè)是課程建設(shè)的基本內(nèi)容之一,是保證教學(xué)質(zhì)量的基礎(chǔ)。本課程教研組非常重視教材建設(shè),早在上世紀八九十年代,本課程組莫惠棟教授就編著出版了《農(nóng)業(yè)試驗統(tǒng)計》(第一版和第二版)和《實用農(nóng)業(yè)試驗方法》等教材[2]。中國科學(xué)院生物學(xué)部委員、院士、中國作物學(xué)會理事長莊巧生研究員曾評價道:“《農(nóng)業(yè)試驗統(tǒng)計》是一本好書,內(nèi)容豐富,條理清晰,系統(tǒng)性、邏輯性、實用性都很強,不僅是大學(xué)本科生、研究生的好教材,也是農(nóng)業(yè)科學(xué)特別是作物科學(xué)工作者的好工具書”。此外,為了與《生物統(tǒng)計與試驗設(shè)計》課程學(xué)習(xí)相配套,在1996年組織編著并出版了《統(tǒng)計分析系統(tǒng)SAS軟件實用教程》,該教材是國內(nèi)較早介紹統(tǒng)計軟件的教材。為了進一步適應(yīng)新時期的教學(xué)需要,本課程組又主編了《SPSS農(nóng)業(yè)試驗數(shù)據(jù)分析實用教程》和參編了“十二五”規(guī)劃教材《生物信息學(xué)》等,形成了系列教材體系。此外,經(jīng)高等教育出版社約稿,本課程組正在組織中國農(nóng)業(yè)大學(xué)、華中農(nóng)業(yè)大學(xué)等相關(guān)教師《生物統(tǒng)計與試驗設(shè)計》國家“十二五”規(guī)劃教材的編寫工作。
2 教學(xué)方法與教學(xué)手段改革
《生物統(tǒng)計與試驗設(shè)計》是農(nóng)學(xué)類專業(yè)的一門重要的基礎(chǔ)課,該課程最大特點是概念多、公式多[4-5]。針對本課程的實際特點,在組織教學(xué)中,主要采取以下幾種解決辦法:①備課等各類教學(xué)活動,對重點難點共同研討,并提出解決方法和采取措施等原則性建議,再由各任課教師結(jié)合班級具體情況組織教學(xué)。②提倡啟發(fā)式、討論式的教學(xué)方法,教師的講解深入淺出,厚積薄發(fā),層層剖析。采用講要點、講方法、講思路的教學(xué)方法,引導(dǎo)學(xué)生積極思考,學(xué)生參與和交互,提高學(xué)生的學(xué)習(xí)主動性。③提倡利用多媒體課件,錄像,網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等輔助教學(xué)手段,結(jié)合板書進行教學(xué),增強教學(xué)效果。本教研室在多年教學(xué)經(jīng)驗的基礎(chǔ)上研制了單機版的“生物統(tǒng)計輔助教學(xué)系統(tǒng)”多媒體課件,該課件利用動畫演示、數(shù)據(jù)庫查詢、自測系統(tǒng)等方式引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)該課程。完成了具有自主知識產(chǎn)權(quán)的DAS數(shù)據(jù)處理軟件的研制。建立了生物統(tǒng)計網(wǎng)絡(luò)教學(xué)系統(tǒng)。④滾動式教學(xué)手段的運用。由于統(tǒng)計課的內(nèi)容前后連貫性很強,因此,從實例或?qū)W過的內(nèi)容引出新的知識就顯得尤為重要。通常在一節(jié)課的開始,教師可采用提問或自我總結(jié)的方式,將上次課或與本次課有關(guān)的知識用精練的語言進行概括,起到帶領(lǐng)學(xué)生復(fù)習(xí)和理清思路的作用,然后順著這個思路引出新的知識。⑤堅持提倡學(xué)生的自主學(xué)習(xí)精神,使學(xué)生從“教會”到“學(xué)會”,最后達到“會學(xué)、會用”,使學(xué)生終身受益。
3 以科學(xué)研究促進教學(xué)
3.1 注重教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)體系改革
以科研促教學(xué)是做好《生物統(tǒng)計與試驗設(shè)計》教學(xué)工作的主要措施。在精品課程建設(shè)的幾年中,課程組成員群策群力,充分發(fā)揮集體作戰(zhàn)的優(yōu)勢,努力爭取教育部和校級教改項目,先后承擔(dān)教育部、省教育廳和學(xué)校等多項教學(xué)研究項目,并將我們的研究成果應(yīng)用到教學(xué)之中,對教學(xué)具有很好的促進作用。研究成果不斷充實到教學(xué)內(nèi)容中去,收到了很好的效果。此外在教學(xué)過程中我們還經(jīng)常聽課,互相討論,加深對統(tǒng)計分析理論的理解。并注重對探討的內(nèi)容進行總結(jié),積極撰寫教學(xué)論文,提高教學(xué)水平。
3.2 承擔(dān)其他科研項目,拓寬研究領(lǐng)域
實踐證明,科研工作對充實和更新教學(xué)內(nèi)容、改善教學(xué)條件、增強教師素質(zhì)、提高教學(xué)質(zhì)量都有重要作用。因而本教研室的所有教師都是教學(xué)、科研雙肩挑的。目前,本教研室的教師主持和參加多項國家級(如國家自然科學(xué)基金項目、863項目,973項目等)、部省級(省自然科學(xué)基金等)課題20多項。近年來,在國際權(quán)威期刊上多篇,在國內(nèi)自然科學(xué)核心刊物上70余篇,其中被SCI收錄的論文30多篇。此外,我們的研究成果曾獲得教育部自然科學(xué)二等獎等科研獎勵。以上的科研項目和研究成果,大多數(shù)與本課程密切相關(guān),這對加深統(tǒng)計課程的理解,提升教師水平,提高教學(xué)效果有很大作用。因此,科學(xué)研究不僅促進了本教研室教學(xué)質(zhì)量的提高,還有利于青年教師和研究生的培養(yǎng)。
在教學(xué)過程中,可以將教學(xué)與科研相結(jié)合,提高學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。例如,平均數(shù)的比較可用我們自己培育的新品種間產(chǎn)量的比較;緒論的教學(xué)可介紹自己在生物統(tǒng)計與田間試驗課程方面的科研成果,即把自己提出的胚乳性狀QTL定位方法、最大似然聚類方法、非線性擬合的縮張算法和多種具有國際影響的QTL定位新方法等介紹給同學(xué),一方面建立自己在學(xué)生中的威信,另一方面又提高學(xué)生的積極性;在適當(dāng)?shù)臅r候?qū)⒀芯可幚頂?shù)據(jù)資料的經(jīng)典例子給同學(xué)講述,使他們意識到要靈活使用統(tǒng)計方法,才能發(fā)揮其最大的效益;把承擔(dān)的國家、省部級科研項目的內(nèi)容從生物統(tǒng)計與田間試驗側(cè)面講述給學(xué)生,潛意識地培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)研究能力。
4 全新教學(xué)方式的使用
依托校園網(wǎng),建立了生物統(tǒng)計網(wǎng)絡(luò)教學(xué)系統(tǒng)。本教學(xué)系統(tǒng)包含課程簡介、師資隊伍建設(shè)、教學(xué)大綱、課程教案、常用統(tǒng)計軟件的應(yīng)用、習(xí)題集、統(tǒng)計軟件開發(fā)、教研教改和參考資料等內(nèi)容。同時為方便同學(xué)生的交流,我們專門設(shè)立了網(wǎng)絡(luò)討論區(qū)。生物統(tǒng)計網(wǎng)絡(luò)教學(xué)系統(tǒng)的多樣性、形象性、互動性及靈活性等特點,改變了以往生物統(tǒng)計教學(xué)的抽象與難懂,促進了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極主動性。除了建立了《生物統(tǒng)計與試驗設(shè)計》教學(xué)網(wǎng)站,為適應(yīng)單機版用戶,我們開發(fā)了單機版的DAS(數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)),目前2.0版本已經(jīng)通過測試,即將在互聯(lián)網(wǎng)上。DAS系統(tǒng)包含學(xué)習(xí)系統(tǒng)和數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)兩個部分。其中學(xué)習(xí)系統(tǒng)面向生物統(tǒng)計的初學(xué)者,為其提供一個良好的學(xué)習(xí)工具;而數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)采用全菜單操作方式,類似Excel的運行界面,完美的圖形輸出方式來進行數(shù)據(jù)分析,涵蓋了課程中所涉及到的所有的統(tǒng)計分析方法。目前我們正在積極開發(fā)DAS系統(tǒng)的iPad版本和android版本。
5 在大學(xué)生科研素質(zhì)培養(yǎng)中的作用
教研室堅持邊研究探索、邊試點實踐的方針,不斷總結(jié)經(jīng)驗,全面規(guī)劃,重點突破。自2003年以來,參加試點實踐的有農(nóng)學(xué)、農(nóng)業(yè)信息技術(shù)、農(nóng)村區(qū)域發(fā)展、生物技術(shù)、植物保護和應(yīng)用化學(xué)等本科專業(yè),學(xué)生人數(shù)1000人。具體效果主要體現(xiàn)在:①通過深化教學(xué)改革,注重學(xué)生能力的培養(yǎng),有效提高了農(nóng)科大學(xué)生的科研素養(yǎng)。利用科研豐富教學(xué)內(nèi)容,使學(xué)生通過本課程學(xué)習(xí),掌握了進行科學(xué)研究的深入研究模式:立題制定試驗方案選擇田間試驗設(shè)計類型田間實施觀察記載收獲、取樣、考種整理資料統(tǒng)計分析撰寫課程論文發(fā)現(xiàn)問題再次立題,深化研究。提高學(xué)生的分析問題解決問題的能力,為學(xué)生今后從事科學(xué)研究奠定了良好的科研素養(yǎng)。近年來,本科生將本課程所學(xué)習(xí)的教學(xué)方法應(yīng)用到科研實習(xí)中,在國內(nèi)外期刊上發(fā)表學(xué)術(shù)論文的本科生明顯提高,并已經(jīng)有本科生將在SCI刊物。②為本科生考取研究生后進行科學(xué)研究奠定了方法論的基礎(chǔ)。開展統(tǒng)計軟件的學(xué)習(xí),擴大學(xué)生的視野,提高學(xué)生的素質(zhì),為學(xué)生以后在科研工作中利用統(tǒng)計軟件解決實際問題奠定了基礎(chǔ)。近年來農(nóng)學(xué)院考取研究生的同學(xué)將生物統(tǒng)計和試驗設(shè)計知識應(yīng)用于科學(xué)研究中,數(shù)據(jù)分析的能力大大增強。
參考文獻:
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關(guān)鍵詞:大數(shù)據(jù) 情報分析 競爭情報 商務(wù)智能 生物醫(yī)學(xué) 政府治理 軍事情報
中圖分類號: G250.2 文獻標識碼: A 文章編號: 1003-6938(2014)05-0007-06
Intelligence Analysis in Different Domains and Its Development under the Environment of Big Data
Abstract Big data has caught the attention of five domains: competitive intelligence, business management, bioinformatics, government governance and military intelligence. In order to understand the differences between different domains of intelligence analysis, this article reviews the current status of the conception and practice on intelligence analysis across five domains, reveals the characteristics of intelligence analysis, and then illustrates the development of intelligence analysis across five domains under the big data environment, and points out the effects of big data for intelligence analysis.
Key words big data; intelligence analysis; competitive intelligence; business intelligence; bioinformatics; government governance; military intelligence
1 前言
不同研究領(lǐng)域有其自身的研究對象、理論源流、學(xué)術(shù)習(xí)慣以及概念框架體系,它們會深刻影響各領(lǐng)域?qū)ν恍g(shù)語的界定和理解。如競爭情報、商業(yè)管理、生物醫(yī)學(xué)、政府治理及軍事情報等領(lǐng)域不僅都會涉及“情報分析”這一概念,而且都是圍繞著情報分析而開展相關(guān)研究工作的。但是,這些領(lǐng)域中的情報分析的內(nèi)涵與外延、實施情報分析的過程等均有其自身的特點,不可一概而論。本文的目的,是分析競爭情報、商業(yè)管理、生物醫(yī)學(xué)、政府治理及軍事情報等五個領(lǐng)域中“情報分析”概念與實踐的特點,以及大數(shù)據(jù)環(huán)境下這些領(lǐng)域中情報分析的發(fā)展動向,揭示情報分析的學(xué)科差異,為建立統(tǒng)一的情報分析方法體系提供理論素材。
2 不同領(lǐng)域的情報分析及其在大數(shù)據(jù)環(huán)境下的發(fā)展
信息與情報是不同概念,情報是對信息進行深度加工或從各種文本中挖掘的知識,可以是一種產(chǎn)品、活動、組織,或是一組知識的專門表達形式[1-2];生成情報所采取的分析方法與執(zhí)行過程稱為情報分析研究。對于競爭情報、商業(yè)管理、生物醫(yī)學(xué)、政府治理及軍事情報等學(xué)科領(lǐng)域而言,它們的產(chǎn)生與發(fā)展與情報分析研究在具體問題域中的應(yīng)用有著直接、密切的關(guān)系,盡管這五個領(lǐng)域?qū)η閳蠓治龅母拍罾斫饧皩嵺`特點不盡相同,但情報分析都是這些領(lǐng)域知識的核心內(nèi)容,也是支持該領(lǐng)域研究的關(guān)鍵,而且,在大數(shù)據(jù)環(huán)境下,大數(shù)據(jù)理念與方法正在對這五個領(lǐng)域產(chǎn)生著深刻的影響。這是本文選取競爭情報、商業(yè)管理、生物醫(yī)學(xué)、政府治理及軍事情報等領(lǐng)域作為研究對象的重要原因。
2.1 競爭情報領(lǐng)域
“競爭情報”(Competitive Intelligence,CI)是企業(yè)用來提高競爭優(yōu)勢的情報分析工作,它通過感知外部環(huán)境變化、競爭對手的技術(shù)跟蹤等手段,建立一個關(guān)于競爭對手或外部環(huán)境的預(yù)警系統(tǒng),并支持決策服務(wù),使企業(yè)在激烈的競爭中維持優(yōu)勢地位[3-5]。由此可見,CI是對外部競爭環(huán)境進行全面監(jiān)控的過程,是一種“知己知彼”的交互分析過程。與其他領(lǐng)域的情報分析相比,通過CI分析所得到的情報更具有目的性、針對性及對抗性等特征,同時對自身跟對手的差距、潛在的機會等問題給出了解答。
企業(yè)進行CI活動時,合法性是開展整個活動的基礎(chǔ),即CI活動必須遵守法律或商業(yè)道德規(guī)范。競爭對手或市場的相關(guān)信息主要是通過公開信息來源(如出版資料、科研報告、互聯(lián)網(wǎng)、新聞、數(shù)據(jù)庫、政策法規(guī)等)獲得,其它在不違法的前提下所能獲得的非公開發(fā)表的信息(如通過第三方獲取的信息、錄用對手公司的離職人員所獲得信息、人際網(wǎng)絡(luò)等灰色信息等)也是CI的重要信息來源[3][6]。也就是說,CI主要的信息來源是基于“文本型式”的科技文獻、網(wǎng)絡(luò)信息、政府信息、新聞、政策研究、產(chǎn)品信息等類型,并結(jié)合灰色信息來提高CI分析的有效性及真實性。從分析方法來看,因外部競爭環(huán)境復(fù)雜性與競爭對手多樣性而產(chǎn)生出多種CI方法,常見如定標比超、SWOT、專利分析、五力分析、財務(wù)分析等方法[5];此外,利[7]根據(jù)五力分析與SWOT分析拓展出基于競爭要素的CI四維分析框架。在技術(shù)工具方面,分析人員可選擇數(shù)據(jù)挖掘、文本挖掘、網(wǎng)絡(luò)挖掘、可視化技術(shù)、信息抽取、一般統(tǒng)計分析、軟件等方法或工具[8],將數(shù)據(jù)或信息轉(zhuǎn)化為“可操作的情報”(Actionable Intelligence),再根據(jù)企業(yè)的不同需求(如管理決策、營運能力、市場監(jiān)控等)形成各種情報產(chǎn)品(如每月情報通訊、咨詢報告、競爭對手文檔、形勢分析等),提供企業(yè)作為戰(zhàn)略行動依據(jù)、危機預(yù)警判斷、商業(yè)談判等重大決策參考。
大數(shù)據(jù)環(huán)境下,公開信息來源越來越多樣化,考驗著企業(yè)的情報獲取與分析能力,特別是企業(yè)對外部環(huán)境變化的及時感知與動態(tài)應(yīng)變能力, CI在企業(yè)戰(zhàn)略預(yù)警與危機管理等方面發(fā)揮著越來越重要的作用[9]。從當(dāng)前的研究與實踐來看,CI 面臨著“全信息源獲取”、“分析復(fù)雜化與實時化”兩個急迫解決的問題,就前者而言,企業(yè)可以通過信息技術(shù)解決全信息源獲取的技術(shù)性問題;對后者來說,隨著企業(yè)可以獲取越來越多的異構(gòu)的數(shù)據(jù)及信息,要求CI能夠處理更加復(fù)雜的分析對象,其分析方法需要結(jié)合更多智能化技術(shù),工作流程需要結(jié)合多種方法來解決問題[10-11],例如,除了上述常見的分析方法之外,非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)處理、關(guān)聯(lián)關(guān)系分析、網(wǎng)絡(luò)挖掘(如輿情分析、觀點挖掘等)、實時分析及云計算等方法或技術(shù)都是企業(yè)進行CI分析的新挑戰(zhàn)[12]。此外,除了獲取公開信息來源之外,由社交媒體產(chǎn)生的社會化數(shù)據(jù)[13],也引發(fā)了企業(yè)CI對競爭對手進行實時監(jiān)控與分析的需求??傃灾?,從基本目的來看CI分析在大數(shù)據(jù)環(huán)境下的發(fā)展,會發(fā)現(xiàn)CI正從對現(xiàn)有競爭對手和外部環(huán)境進行分析以輔助企業(yè)保持競爭優(yōu)勢,轉(zhuǎn)向?qū)崟r數(shù)據(jù)或信息進行快速分析響應(yīng),通過多種分析方法的結(jié)合做到知識發(fā)現(xiàn)以及構(gòu)建適應(yīng)外部環(huán)境的持續(xù)應(yīng)變分析模式[14],用來支持企業(yè)在競爭環(huán)境中做出高效精準決策。
2.2 商業(yè)管理領(lǐng)域
商業(yè)管理領(lǐng)域所涉及的情報分析是指“商務(wù)智能”(Business Intelligence,BI)或商業(yè)情報。BI通常被定義為由數(shù)據(jù)倉庫、ETL、聯(lián)機分析、數(shù)據(jù)挖掘、客戶關(guān)系管理、知識管理等多種技術(shù)融合而成的方法及系統(tǒng),用來管理企業(yè)內(nèi)的相關(guān)商業(yè)數(shù)據(jù)、專家信息及知識。不同于CI關(guān)注外部情報,BI針對企業(yè)內(nèi)部的各種數(shù)據(jù)及信息進行分析,從而達到企業(yè)績效管理、客戶關(guān)系優(yōu)化、監(jiān)控商業(yè)活動等管理目的[15-16]。由此可見,BI是一種用來提高企業(yè)營銷管理能力的一套集成分析方法與系統(tǒng),分析所得的情報被應(yīng)用在解決客戶及產(chǎn)品的需求趨勢、潛在服務(wù)與產(chǎn)品的關(guān)系、銷售預(yù)測、營銷策略創(chuàng)新等問題。
從實踐角度看, BI的實施包括了輸入、流程及輸出等三個主要步驟:①輸入是指數(shù)據(jù)來源,BI的信息源是基于“數(shù)值型式”的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)、客戶相關(guān)數(shù)據(jù)、專家信息、檢索日志記錄等,或是企業(yè)內(nèi)部現(xiàn)有數(shù)據(jù)倉庫的存儲內(nèi)容。②流程是指數(shù)據(jù)處理與分析過程,在BI的實施過程中,利用ETL等技術(shù)方法將企業(yè)的各種業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)導(dǎo)入數(shù)據(jù)倉庫、或是進行數(shù)據(jù)集成,并進行數(shù)據(jù)分析與挖掘,再將分析結(jié)果結(jié)合企業(yè)的戰(zhàn)略、運營、關(guān)鍵績效指標或模型庫等加以實踐應(yīng)用,最終達到組織層次的商業(yè)績效管理、以及戰(zhàn)略層次的戰(zhàn)略規(guī)劃[17]。③輸出是指BI系統(tǒng)或平臺產(chǎn)生的各種情報產(chǎn)品,如產(chǎn)品銷售報表、客戶分析報表、產(chǎn)品定價方案、績效管理報表、財務(wù)報表等。從技術(shù)角度來看,Chen等人[18]認為BI分析經(jīng)歷過三個演化階段:第一個階段是BI1.0,其技術(shù)基礎(chǔ)是結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)管理與數(shù)據(jù)倉庫;到了2000年的互聯(lián)網(wǎng)出現(xiàn)后,BI進入了BI2.0階段,即以網(wǎng)絡(luò)環(huán)境為主的商業(yè)情報分析,BI開始重視實時數(shù)據(jù)分析、集體智慧、觀點挖掘、關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)、網(wǎng)絡(luò)分析或文本挖掘等技術(shù)[19],表明了基于企業(yè)內(nèi)及結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)的情報分析已無法滿足決策要求了,而是需要結(jié)合更多的企業(yè)外部及非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù),來挖掘用戶對企業(yè)業(yè)務(wù)開展、市場活動的想法;第三階段是BI3.0階段,它是在移動終端、RFID及情景感測等技術(shù)發(fā)展背景下產(chǎn)生的,對企業(yè)而言,如何高效處理這類移動性強、與位置相關(guān)、以人為中心、情境敏感的數(shù)據(jù),將是BI分析的巨大挑戰(zhàn)。
大數(shù)據(jù)環(huán)境下,各種新型信息技術(shù)改變了企業(yè)的營銷決策與商業(yè)模式,也對BI的架構(gòu)、功能和所要發(fā)揮的作用產(chǎn)生了巨大的影響。馮芷艷等人[20]從管理學(xué)角度提出大數(shù)據(jù)背景下現(xiàn)代企業(yè)商業(yè)管理研究的前沿課題,例如,企業(yè)應(yīng)利用智能化技術(shù)等手段,挖掘提煉出社會化網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中典型的行為模式、個性化行為,其中對新型數(shù)據(jù)源的實時清洗、實時挖掘、實時建模、實時輿情監(jiān)測等都是值得發(fā)展的分析技術(shù),同時,還要在精準性與實時分析之間尋求企業(yè)績效管理的平衡點。由此可以看出,企業(yè)的BI分析在大數(shù)據(jù)環(huán)境下,正從過去基于歷史數(shù)據(jù)的情報分析向“實時分析”(Real-Time Analysis)的方向轉(zhuǎn)變。具體來說,BI若要進行實時分析,必須先解決數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)分析、決策支持及信息反饋等環(huán)節(jié)中的滯后問題,Seufert及Schiefer等人[21]認為必須通過信息集成設(shè)施與商業(yè)環(huán)境集成來解決這些問題,包括以事件(Events)驅(qū)動機制替代周期性的批量處理方式來解決數(shù)據(jù)采集滯后的問題,利用聯(lián)機分析或數(shù)據(jù)挖掘來解決分析滯后的問題等等。此外,Lim等人[22]強調(diào)新型數(shù)據(jù)源對BI分析的影響,并指出現(xiàn)有的BI系統(tǒng)與大數(shù)據(jù)分析技術(shù)(如Hadoop、MapReduce)、文本挖掘(如從搜索引擎轉(zhuǎn)向企業(yè)搜索系統(tǒng)、從情感分析轉(zhuǎn)向觀點挖掘、從信息抽取轉(zhuǎn)向Q&A系統(tǒng))、網(wǎng)絡(luò)分析(如鏈接挖掘、社區(qū)發(fā)現(xiàn)、社會化推薦)等技術(shù)進行整合,是最值得深入研究的內(nèi)容。
2.3 生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域
生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域中的情報分析主要是指“生物醫(yī)學(xué)信息學(xué)”(Biomedical Informatics,BMI)[23],它是由信息計量學(xué)、醫(yī)學(xué)信息學(xué)(Medical Informatics)與生物信息學(xué)(Bioinformatics)等多種學(xué)科融合而產(chǎn)生的新興領(lǐng)域,主要利用情報學(xué)、護理學(xué)、生物工程、統(tǒng)計學(xué)和計算機科學(xué)等領(lǐng)域的分析方法與技術(shù)來研究生物醫(yī)學(xué)問題,支持衛(wèi)生保健、臨床實驗及醫(yī)學(xué)知識發(fā)現(xiàn)過程中的決策與服務(wù)。具體來說,BMI分析的基本目的在于了解生命的起源、進化、遺傳和發(fā)育的本質(zhì),通過相關(guān)分析方法或技術(shù)挖掘出潛藏在眾多生物信息數(shù)據(jù)庫中的新知識,輔助或直接開展基因組序列分析、基因進化分析、藥物設(shè)計、預(yù)測蛋白質(zhì)分子結(jié)構(gòu)與功能、基因區(qū)域預(yù)測及基因功能預(yù)測等工作[24-26]。
BMI的分析對象是生物醫(yī)學(xué)數(shù)據(jù)(Biomedical Data),包括患者的敘述性數(shù)據(jù)(如病征描述內(nèi)容)、數(shù)據(jù)測量的文本數(shù)據(jù)、遺傳信息、記錄信號、圖紙或影像數(shù)據(jù)等[27],這些素材除了可從綜合數(shù)據(jù)庫(如Web of Knowledge、Science Direct等)獲得之外,BMI領(lǐng)域的專業(yè)數(shù)據(jù)庫(如Genebank、EMBL、DDBJ、Swiss2Port等)、醫(yī)學(xué)中心或生物信息中心(如EBI、EMBL、NCBI、NIH等)也是主要的獲取渠道。由于生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的數(shù)據(jù)復(fù)雜性,促使人們必須開發(fā)更新、更靈敏的計算機技術(shù)或算法來處理及分析生物醫(yī)學(xué)數(shù)據(jù)。從分析方法來看,BMI除了沿用生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的專門分析方法(如序列對比、結(jié)構(gòu)對比、功能對比預(yù)測等)之外,也借鑒了數(shù)據(jù)挖掘、文本挖掘、本體構(gòu)建、知識發(fā)現(xiàn)等相關(guān)方法和技術(shù)[25][28-29],借鑒相關(guān)領(lǐng)域的分析方法原因有二:一是幫助加快及改進生物計算分析效率,并降低人工分析及物力投入成本;二是解決遺傳語言中存在的語義鴻溝(Semantic Gap)、生物醫(yī)學(xué)本體構(gòu)建及其概念分類與檢索等障礙。通過BMI分析所得到的情報產(chǎn)出有各種形式,如研究論文、特定主題分析報告、診斷報告書、基因表達圖譜等,其產(chǎn)出結(jié)果可用來解釋生命進化、人體生理與病理關(guān)系等現(xiàn)象,同時對疾病診斷、藥物研發(fā)或遺傳解碼等實踐應(yīng)用提供了有效支持。
大數(shù)據(jù)環(huán)境下,數(shù)據(jù)分析及信息處理方法已經(jīng)成為BMI分析的基礎(chǔ)工作,同時,大數(shù)據(jù)理念與方法,對BMI分析從“發(fā)現(xiàn)及關(guān)聯(lián)”轉(zhuǎn)向“組合及預(yù)測”、從系統(tǒng)層次的分析轉(zhuǎn)向分子層次的分析,起到了重大影響[28]。Miller[30]也認為BMI面對急速增加的生物醫(yī)學(xué)數(shù)據(jù)數(shù)量的問題,特別是下一世代的序列分析技術(shù),將能解析出更多的基因序列,致使數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)更加復(fù)雜化,因此需要在全基因組層面上開展多中心、大樣本、反復(fù)驗證的基因關(guān)聯(lián)研究(Genome-wide Association Studies),從而輔助科研人員對基因組或疾病做深入的科學(xué)探究。此外,BMI也開始關(guān)注生物醫(yī)學(xué)數(shù)據(jù)與網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)的結(jié)合,通過社會網(wǎng)絡(luò)分析、網(wǎng)絡(luò)分析或云計算等方法來鑒別、預(yù)測或追蹤藥物治療、不同地區(qū)人口的關(guān)注疾病等問題[31]??傃灾?,為了能支持上述BMI分析,分析前的預(yù)處理工作必須做到真正意義上的“整合”,即情報分析活動的第一步驟,對多源數(shù)據(jù)進行抽取、比對、清洗與轉(zhuǎn)換,從而提高及保證生物醫(yī)學(xué)多源數(shù)據(jù)融合的效率與質(zhì)量。
2.4 政府治理領(lǐng)域
Web2.0與開放數(shù)據(jù)(Open Data)對政府治理產(chǎn)生了許多刺激作用,說明了公共數(shù)據(jù)(Public Data)開放對提高政府運作的透明度、治理效率及影響決策等的重要性。目前,政府治理領(lǐng)域所指的情報分析尚無公認定義,整體來說,更傾向通過“政府?dāng)?shù)據(jù)挖掘”(Government Data Mining,GDM),即通過對稅務(wù)、就業(yè)、執(zhí)法、國家安全(如航空運輸、金融交易、監(jiān)視等)等相關(guān)數(shù)據(jù)的深入挖掘,分離出潛藏在數(shù)據(jù)中的噪音及有價值的情報,用來提高政府治理的水平[32]。由此可見,GDM的基本目的是促進公共治理與解決社會服務(wù)問題,即強化數(shù)據(jù)-治理-服務(wù)三者之間的關(guān)聯(lián)關(guān)系,并涉及了信息公開與共享、信息增值與再利用、數(shù)據(jù)訪問與存取、數(shù)據(jù)保密、數(shù)據(jù)整合等研究課題。
GDM的分析對象是政府開放的公共數(shù)據(jù),如,美國政府以數(shù)據(jù)共享及再利用為目標,建立了開放美國政府?dāng)?shù)據(jù)的Data.gov網(wǎng)站,對用戶提供多種數(shù)據(jù)集和輸出接口,以方便政府?dāng)?shù)據(jù)再利用及增值開發(fā),并結(jié)合Data.gov與云計算,構(gòu)建了面向美國所有政府部門的Apps.gov云服務(wù)門戶[33]。以美國Data.gov網(wǎng)站開放的數(shù)據(jù)類型為例,截至2014年7月5日,網(wǎng)站上共開放了110,875個數(shù)據(jù)集,涉及了企業(yè)、地球觀測、教育、地理空間等21類。從分析方法來看,數(shù)據(jù)挖掘是GDM的關(guān)鍵技術(shù),常見如統(tǒng)計分析、分類、聚類、關(guān)聯(lián)規(guī)則、決策樹、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等。劉典文[34]梳理了數(shù)據(jù)挖掘在公共管理領(lǐng)域的各種應(yīng)用,如通過孤立點分析找出詐欺行為的特征、通過聚類分析找出城市交通系統(tǒng)規(guī)劃及站點分布等,而電子政務(wù)、政府績效管理、公共危機管理等也是廣泛運用數(shù)據(jù)挖掘來找出更多有價值的情報。通過GDM分析得到的情報,可通過每月統(tǒng)計報表、問題解決方案、特定事件監(jiān)測匯報等型式呈現(xiàn)結(jié)果,向決策者或管理者提供政府信息資源增值、信息孤島與社會服務(wù)問題解決、城市管理與監(jiān)控等方面的治理支持。
大數(shù)據(jù)環(huán)境下,Yiu[35]認為大數(shù)據(jù)分析是改變政府治理與社會服務(wù)的重要方法或技術(shù),它強化了跨部門之間的數(shù)據(jù)共享與關(guān)聯(lián)、支持組織學(xué)習(xí)與績效管理,并將管理顆粒度細化到個人,從而可廣泛地應(yīng)用于各種政府服務(wù)管理,如實時信息管理、多源數(shù)據(jù)融合分析稅務(wù)詐欺、個性化服務(wù)、城市人口監(jiān)控與預(yù)測等。為了解決部門條塊分割的管理碎片化及資源分配問題,陳美[36]認為可以通過建立集成各種交通數(shù)據(jù)的綜合多維交通信息體系,實現(xiàn)各種政府?dāng)?shù)據(jù)的綜合分析,快速解決交通事故、應(yīng)對惡劣氣候?qū)煌ǖ牟涣加绊?、及時實施道路養(yǎng)護等等。王志軍[37]以北京石景山區(qū)的城市供水管網(wǎng)漏損應(yīng)用示范點為例,以流量法、壓力法和噪音法分析該區(qū)的供水管網(wǎng)相關(guān)數(shù)據(jù),找出漏損情況及匹配適合的檢漏方法,達到了精細化分析、智能化管理,并取得了節(jié)約耗能的效果。除了分析公共數(shù)據(jù)外,喻國明[38]利用數(shù)據(jù)挖掘及社會語義分析工具分析百度搜索詞,探討了中國社會的輿情現(xiàn)實的走勢與發(fā)展,發(fā)現(xiàn)社會民生、公共安全、衛(wèi)生及環(huán)境生態(tài)是近年來中國社會輿論持續(xù)關(guān)注的基本問題,對于社會管理和社會協(xié)調(diào)有重要的啟示。由此可見,在大數(shù)據(jù)環(huán)境下GDM分析的發(fā)展重點在于,從公共數(shù)據(jù)或其他開放數(shù)據(jù)分析中,精準、及時掌握政府部門在各種社會服務(wù)中的運行規(guī)律,以及深刻察覺其中的治理問題,并提供以數(shù)據(jù)為支撐的決策情報與問題解決方案。
2.5 軍事情報領(lǐng)域
軍事情報(Military Intelligence,MI)是指是為了保障軍事斗爭,有目的地搜集敵方、我方、友方、中立方等相關(guān)方面的素材信息(包括公開信息、秘密信息、部隊及技術(shù)偵查情報、軍事戰(zhàn)備相關(guān)情報等),再經(jīng)深入的綜合分析后得到的情報[39]。在這種情報分析中,特別強調(diào)要避免因忽視危機信號、過度過濾信息、信息交流不暢、情報政治化等因素造成的情報失察(Intelligence Failure)或情勢誤判[40]。也就是說,MI分析的基本目的在于情報保障及避免情報失察,其分析任務(wù)是面向國家安全的情報偵察探測、分析模擬、戰(zhàn)略研擬、決策參考等方面。
MI的分析對象依據(jù)不同標準而劃分不同類型,按真實程度可劃分真假情報;按性質(zhì)可劃分軍事指揮、后勤、裝備等情報;按載體可劃分文字、聲像、實物等情報[40]。具體來說,MI是從公開與非公開數(shù)據(jù)源、軍事信息系統(tǒng)、衛(wèi)星預(yù)警系統(tǒng)等各種渠道取得的基于“戰(zhàn)事局勢”的偵查情報、傳感數(shù)據(jù)、地理數(shù)據(jù)、照片、聲音、武器裝備等等相關(guān)素材。從分析方法來看,MI除了一般的基礎(chǔ)分析方法(如數(shù)學(xué)方法、文獻研究等)之外,情報素材鑒別方法(先期過濾工作)、作戰(zhàn)想定方法(基于軍事任務(wù))、成果評估方法(確定軍事情報價值)都是體現(xiàn)軍事情報領(lǐng)域研究特點的專門分析方法[41]。經(jīng)過MI分析得到的情報,可通過戰(zhàn)略分析評估報告、戰(zhàn)情模擬分析報告、特定目標監(jiān)控報告等形式呈現(xiàn)內(nèi)容,并支撐軍事情報單位的軍事斗爭準備,達到戰(zhàn)事情況監(jiān)控、戰(zhàn)勝對手、及時預(yù)測客觀情況等各項目標。
大數(shù)據(jù)環(huán)境下,面對公開信息來源及新型網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的數(shù)據(jù)過剩問題,情報人員沒有足夠時間篩選潛在的有價值情報[42],例如,軍事情報單位得知可能在某日下午發(fā)動網(wǎng)絡(luò)攻擊,但這樣的情報量是不足夠的,必須具體知道何人、何時、何地及如何阻止他們,而該網(wǎng)絡(luò)恐怖事件即將發(fā)生,不允許情報人員花費時間分析該網(wǎng)絡(luò)攻擊的時間、地點與人物。又例如,2012年美國國防部高級研究計劃局推出XDATA項目,目的是開發(fā)大數(shù)據(jù)處理與分析相關(guān)的計算技術(shù)與開放源碼軟件,用來滿足國防軍事需求。但除了開發(fā)軟件工具包之外,項目更涉及了可拓展的分析與數(shù)據(jù)處理技術(shù)、可視化用戶界面技術(shù)、軟件集成研究及評價等等技術(shù),將來可以具體應(yīng)用在網(wǎng)絡(luò)科技、電子戰(zhàn)、電子防護、數(shù)據(jù)決策、大規(guī)模殺傷性武器防御、工程化彈性系統(tǒng)及監(jiān)視偵察系統(tǒng)等[43]。上述例子說明,大數(shù)據(jù)環(huán)境給MI分析智能化帶來巨大的挑戰(zhàn),研究的課題包括但不限于:信息情報的自動監(jiān)控與關(guān)鍵信息的自動識別定位;不同來源的數(shù)據(jù)與同一事件的對應(yīng)關(guān)系發(fā)現(xiàn);非關(guān)鍵信息之間的隱藏關(guān)聯(lián)規(guī)則等等。
3 結(jié)語
本文梳理了競爭情報、商業(yè)管理、生物醫(yī)學(xué)、政府治理及軍事情報五個領(lǐng)域中情報分析的概念與實踐的特點,揭示了不同領(lǐng)域的情報分析的特征,以及大數(shù)據(jù)理念與技術(shù)對五個領(lǐng)域中的情報分析帶來的影響。為更加清楚起見,本文從基本目的、問題情景、研究任務(wù)、數(shù)據(jù)類型、數(shù)據(jù)來源、分析活動、分析技術(shù)、產(chǎn)出形式、結(jié)果價值以及大數(shù)據(jù)的影響等十個方面列出了不同領(lǐng)域情報分析的特征(見表1),期望能幫助我們更加清楚地認識情報分析的內(nèi)涵和外延。
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