第一篇：選煤廠信息化應(yīng)用與展望

選煤廠信息化應(yīng)用與展望

現(xiàn)如今國內(nèi)外選煤廠在建廠時就配套建立了PLC集中控制系統(tǒng)，其體系結(jié)構(gòu)大致可分為三個層次，即：現(xiàn)場設(shè)備層、PLC控制層和監(jiān)控層。PLC控制層為核心，實現(xiàn)對下層控制和上層通訊；現(xiàn)場設(shè)備層通過開關(guān)量和模擬量信號與PLC連接，反饋信號至PLC，同時接受執(zhí)行PLC指令；監(jiān)控層向操作員反饋PLC收集的現(xiàn)場各項數(shù)據(jù)，同時獲取操作員指令下發(fā)至PLC。目前選煤廠PLC集中控制系統(tǒng)已逐漸趨于完善，同時具備很強的靈活性，系統(tǒng)運行也已十分可靠穩(wěn)定，自動化程度完全滿足選煤廠的生產(chǎn)需要，但是在信息化程度上卻明顯不足，由于PLC系統(tǒng)是面向操作員的，選煤廠管理層不能及時了解設(shè)備運行及生產(chǎn)情況，致使管理相對滯后；同時選煤生產(chǎn)中的技術(shù)檢查及過程控制的各項數(shù)據(jù)也不能及時反饋至集控操作員，又致使質(zhì)量控制相對滯后。因此將管理和控制一體化是選煤廠發(fā)展的趨勢，即：在原有的三個層次上增加信息管理層，通過信息化網(wǎng)絡(luò)反應(yīng)到管理層的桌面上，使得管理層及時決策并下達(dá)指令，從而實現(xiàn)管控一體化完整的選煤廠工業(yè)自動化系統(tǒng)。

實現(xiàn)選煤廠的管控一體化，首先應(yīng)建立完善以下三大系統(tǒng)：

一、PLC集中控制系統(tǒng)

目前選煤廠集中控制系統(tǒng)實現(xiàn)了現(xiàn)場設(shè)備的啟停、現(xiàn)場保護(hù)的狀態(tài)檢測、故障報警以及各類傳感器、灰分儀、皮帶秤、倉位儀、液位計、密度計和磁性物含量計等儀器儀表數(shù)據(jù)的顯示和自動控制，在這些功能的基礎(chǔ)上，還可以增加一些其他數(shù)據(jù)的收集，如：電機的運行參數(shù)以及單機自動化運行參數(shù)，這些數(shù)據(jù)可以讓操作員更及時的掌握現(xiàn)場生產(chǎn)情況。

電機運行參數(shù)的采集：

目前各類電機綜合保護(hù)器都具有通訊接口，可以通過網(wǎng)關(guān)實現(xiàn)與PLC的通訊，使用相應(yīng)的PLC編程軟件和上位組態(tài)軟件，可以方便的把電機的電流、運行及故障信息反應(yīng)到操作員的監(jiān)控畫面上，同時使用上位組態(tài)軟件后臺的數(shù)據(jù)庫對故障信息和電流數(shù)據(jù)進(jìn)行記錄，為事故分析和故障查找提供依據(jù)。

單機自動化運行參數(shù)采集：

單機自動化設(shè)備都是使用小型PLC實現(xiàn)的，如果是同一廠家的PLC可以直接進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)通訊，不是同一廠家生產(chǎn)的PLC也可以通過的網(wǎng)關(guān)實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)通訊，將相應(yīng)的運行參數(shù)和數(shù)據(jù)反映到集控系統(tǒng)中。如：壓濾機的循環(huán)時間、入料時間、循環(huán)數(shù)以及各工序的狀態(tài)；TBS的頂水泵壓力、分選密度以及排料狀態(tài)；還有沉降離心機的扭矩、濃縮機的運行壓力、自動加藥系統(tǒng)的狀態(tài)等等，這些設(shè)備各項數(shù)據(jù)的接入，可以讓操作員和管理層對全廠設(shè)備的運行情況得到全面的了解。

二、數(shù)字電視監(jiān)控系統(tǒng)

數(shù)字電視監(jiān)控系統(tǒng)是將IP攝像機通過網(wǎng)線、光纜和網(wǎng)絡(luò)交換機接入局域網(wǎng)絡(luò)，通過網(wǎng)絡(luò)硬盤錄像機和網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器及數(shù)字監(jiān)控軟件，將監(jiān)控畫面反應(yīng)到電視屏幕或顯示器上。選煤廠數(shù)字電視監(jiān)控系統(tǒng)的建立，可以更加直觀的把現(xiàn)場設(shè)備的情況反應(yīng)給管理層和操作員，使得操作員和管理層能夠更加及時的掌握現(xiàn)場設(shè)備的運行及生產(chǎn)情況。

數(shù)字電視監(jiān)控系統(tǒng)同時可與PLC集中控制系統(tǒng)實現(xiàn)聯(lián)動，集控系統(tǒng)中的設(shè)備按照程序順序啟車，系統(tǒng)中設(shè)備啟動的同時，大屏幕會自動切換到該設(shè)備最近的監(jiān)控點，方便操作員觀察設(shè)備的啟動情況。當(dāng)設(shè)備在運行過程中出現(xiàn)故障時，大屏幕畫面同樣能自動切換到該設(shè)備的監(jiān)控點，同時集控系統(tǒng)的上位機監(jiān)控畫面做出對應(yīng)的報警信息顯示。

在配電室及現(xiàn)場其它重點防火部位安裝溫度、煙感探測器和攝像頭，當(dāng)溫度、煙感探測器檢測出火警信號，集控室的監(jiān)控畫面馬上可以切換到相應(yīng)位置的監(jiān)控畫面，讓操作員及時掌握火災(zāi)情況，以便可以做出及時有效的處理決定。

三、信息化管理系統(tǒng)

信息化管理系統(tǒng)是整個管控一體化的核心，是選煤廠各類信息的發(fā)布平臺，借助于Intranet技術(shù)，利用B/S架構(gòu)建立信息化管理系統(tǒng)，實現(xiàn)選煤廠所有信息的集成化管理。

1、利用OPC SERVER定制接口技術(shù)，將PLC集中控制系統(tǒng)中采集的設(shè)備啟停信號、各類傳感器信號、各類儀器儀表數(shù)據(jù)、電機相關(guān)參數(shù)以及單機自動化相關(guān)參數(shù)存儲在數(shù)據(jù)庫中，再結(jié)合圖像處理軟件和web開發(fā)技術(shù)，將PLC集中控制系統(tǒng)的畫面通過瀏覽器顯示在管理層的桌面上，以便管理層可以實時了解現(xiàn)場的生產(chǎn)及設(shè)備運行情況。

2、將信息化管理系統(tǒng)與網(wǎng)絡(luò)硬盤錄像機和網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器互聯(lián)，在信息化管理系統(tǒng)中可以根據(jù)不同的權(quán)限，方便的監(jiān)視和回放電視監(jiān)控系統(tǒng)中的任意監(jiān)控點或歷史視頻。

3、建立生產(chǎn)技術(shù)數(shù)據(jù)庫，分別開發(fā)選煤廠化驗室和調(diào)度室相應(yīng)模塊，化驗室主要提供產(chǎn)品質(zhì)量信息，如原煤、精煤、中煤、矸石和煤泥的灰分、水分以及硫分等數(shù)據(jù)，調(diào)度室主要提供生產(chǎn)信息，如入洗量、精煤量、中煤量、矸石量、煤泥量、介質(zhì)使用量、藥劑使用量和電量等數(shù)據(jù)，系統(tǒng)對以上信息逐班、逐日、逐月、逐年進(jìn)行統(tǒng)計、匯總，形成班志、日報、月報和年報，并提供快速查詢功能。

4、建立技術(shù)檢查數(shù)據(jù)庫，將煤泥水情況、各類篩分及浮沉試驗結(jié)果、矸石（－1.8含量）指標(biāo)等技術(shù)檢查數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計、匯總，并提供快速查詢功能。同時系統(tǒng)提供可選性分析功能，系統(tǒng)根據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)自動繪制可選性曲線。

5、建立材料及備品備件數(shù)據(jù)庫，形成從材料計劃到入庫、出庫的動態(tài)管理，讓管理層及時掌握材料及備品備件的庫存情況。

以上三大系統(tǒng)的建立和完善，是選煤廠管控一體化的基礎(chǔ)，能夠適應(yīng)當(dāng)前選煤廠發(fā)展需求，基本實現(xiàn)選煤廠生產(chǎn)運行的信息化管理，隨著選煤廠各級管理層對信息化的逐漸重視，逐步培養(yǎng)出既懂選煤技術(shù)和機電管理管理又懂IT技術(shù)的復(fù)合型人才，選煤廠管控一體化的核心：信息化管理系統(tǒng)才能夠得到完美的應(yīng)用，達(dá)到提高選煤廠效率的效果。而上文沒有提到的以設(shè)備動態(tài)管理為核心的設(shè)備動態(tài)數(shù)據(jù)庫、設(shè)備動態(tài)巡檢數(shù)據(jù)庫、人力資源數(shù)據(jù)庫及財務(wù)系統(tǒng)也將逐步得到發(fā)展和應(yīng)用，從而對選煤廠的預(yù)防性檢修維護(hù)和降低生產(chǎn)成本起到積極主動的作用。

建立和完善選煤廠管控一體化，不但可以實現(xiàn)單一選煤廠的管理，同時可以利用公司內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)或VPN虛擬專用網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)多個選煤廠的統(tǒng)一管理，既可以使用普通瀏覽器直接訪問某個選煤廠的信息化管理系統(tǒng)，也可以在公司總部設(shè)立數(shù)據(jù)采集服務(wù)器，通過網(wǎng)絡(luò)把各選煤廠的數(shù)據(jù)收集上來進(jìn)行匯總、統(tǒng)計，形成全公司的生產(chǎn)技術(shù)報表，對公司管理層提供決策依據(jù)，同時對各選煤廠的生產(chǎn)運行情況進(jìn)行監(jiān)管。

信息技術(shù)本身已經(jīng)趨于成熟，但不同的行業(yè)需要有不同的戰(zhàn)略規(guī)劃、實施計劃和日常管理，選煤廠信息化建設(shè)需要從企業(yè)文化、人才培養(yǎng)和管理模式等全方位進(jìn)行探索，讓信息技術(shù)對選煤廠的生產(chǎn)方式、經(jīng)營模式發(fā)揮重大作用，促進(jìn)選煤廠提高效率、降低成本，實現(xiàn)選煤廠效益最大化。

孟慶香 2014年10月10日

第二篇：多媒體體育教學(xué)應(yīng)用與展望

四川體育科學(xué) SICHUAN SPORTS SCIENCE 1999 年12 月

第4 期(總第88 期)No.4, Dec., 1999(total No.88)多媒體體育教學(xué)應(yīng)用與展望 仇建生(南通師范學(xué)院體育系, 南通 226007)摘要:

介紹多媒體教學(xué)的應(yīng)用條件、應(yīng)用類型、應(yīng)用特點以及應(yīng)用前景, 分析了多媒體體育教學(xué)的應(yīng)用特

點, 提出了多媒體在體育教學(xué)中應(yīng)用的研究思路。

關(guān)鍵詞:

多媒體;

課件;

體育教學(xué)

The Teaching Method of Multi Media Is Applied to Physical Education Qiu Jiansheng Abstract: In this article, the teaching method of multi media and its applied conditions, types, characterist ics, and prospects will be int roduced, and w ell also analysis the characteristic of using the mult i media in physical educat ion, and advance a new research thinking.Key words: Mult i media;Task;Teaching 1

什么是多媒體教學(xué)

多媒體教學(xué)是以計算機、多媒體投影儀為中心儀器, 輔以多種外設(shè), 運用文字、圖像、音像、影像、動畫等

手段進(jìn)行教學(xué), 它是今后計算機輔助教學(xué)(CAI)的主要發(fā)展方向。多媒體體育教學(xué)和傳統(tǒng)意義上的電化教

學(xué)有所不同。傳統(tǒng)的電化教學(xué), 也有文字、圖象、音像、影像功能, 但這些功能的實現(xiàn)都是獨立的, 媒體之間并

無聯(lián)系。而多媒體教學(xué)則通過計算機將這些功能的實現(xiàn)結(jié)合在一起, 是媒體的有機組合, 成為統(tǒng)一的系統(tǒng)。

多媒體教學(xué)應(yīng)用條件

基本配置: 多媒體計算機一臺、多媒體投影儀一臺、多媒體投影展臺、投影屏幕、工作臺。可選配置: 視頻

采集卡、光盤刻錄機、電腦攝像頭、錄像機、VCD 機、掃描儀、打印機、語言輸入與手寫輸入設(shè)備。軟件配置: WIN95 以上操作系統(tǒng)、AUTHORWARE40、超級解霸

55、PHOTOSHOP40、3D STU DIO40、OFFICE70 FOR WIN95、VB50 等等。3

多媒體教學(xué)應(yīng)用

簡單應(yīng)用 311

主要運用OFFICE 軟件中的WORD、EXCEL、POWERPOINT , 實現(xiàn)文字、表格、圖象的投影教學(xué)。

這些軟件功能強大, 是過去的普通光學(xué)投影儀, 幻燈機所不能比擬的。主要特點表現(xiàn)為:(1)隨意展示要點和

基本內(nèi)容。過去制作投影膠片, 一般按順序制作, 要想把要點概括在一起展示, 只能重新制作一張。而利用

WORD 中的大綱寫作模式, 可以隨心所欲地展示要點, 需要展示細(xì)節(jié)時, 只要點擊

展開 即可。(2)便于修

改和保存。膠片制作后是不可能修改的, 也不便于保存。而運用計算機, 可以隨時修改, 有助于教學(xué)革新, 且

保存方便。(3)色采鮮艷。可通過計算機實現(xiàn)各種色彩, 這是膠片制作無法比擬的。(4)幻燈片制作簡便。

利用POWERPOINT 制作幻燈片, 方法簡便, 效果更佳, 并且可以實現(xiàn)連續(xù)播放。(5)投影演示方式多樣。

可以隨意放大、縮小, 也可分欄演示。(6)圖表制作方便。(7)信息量大, 節(jié)約板書時間。過去, 有些內(nèi)容作為

介紹, 只能是一帶而過。現(xiàn)在, 可以邊講邊演示, 有助于學(xué)生知識掌握。!1!312

投影展臺的應(yīng)用。運用投影展臺, 可將書、文字材料、圖象直接投影, 無需輸入, 這對分析學(xué)生作業(yè)特

別有效, 因為學(xué)生作業(yè)是不可能輸入計算機內(nèi)的。以往靠教師口頭分析, 學(xué)生難以明白。通過展臺投影, 實

物分析, 則一目了然。

313

多媒體教學(xué)目前仍以簡單應(yīng)用為多, 面臨的困難在于:(1)第一輪教學(xué)輸入工作量大。(2)教學(xué)材料 的選用。有的教師把所有材料都輸入到計算機中, 上課時學(xué)生目不暇接, 難以把握重點。(3)教學(xué)模式。如

何充分利用多媒體教學(xué)的特點, 研究教材教法, 是擺在我們面前的一個新的課題。和傳統(tǒng)的投影教學(xué)相比, 多媒體教學(xué)的簡單應(yīng)用方法已經(jīng)是大大前進(jìn)了一步, 但是它從本質(zhì)上說還是靜止的、平面的投影教學(xué), 和真

正意義上的多媒體教學(xué)還有不小的距離。32

課件制作 321

課件設(shè)計。多媒體教學(xué), 并不是對多種媒體手段的簡單重疊, 而是通過程序方法, 將它們有機地組合

在一起。編程的過程就是制作課件。課件制作中, 設(shè)計是極其重要的一環(huán)。程序設(shè)計專業(yè)人員雖然精通程

序設(shè)計, 對技術(shù)問題的處理得心應(yīng)手。但往往由于不熟悉具體教學(xué)的需要, 難以制作出符合教學(xué)要求的課件

來。這就要求在課件制作中必須要有專業(yè)教學(xué)人員的參加, 可以毫不夸張地說, 每一個課件的設(shè)計, 既是教

學(xué)思想、方法的體現(xiàn), 更是藝術(shù)想象的結(jié)晶。課件設(shè)計人員, 既要有豐富的教學(xué)經(jīng)驗, 懂得教學(xué)的重點、難點、掌握多種教學(xué)方法, 還要對音、形、圖、動畫、影像以及節(jié)奏等等具有敏銳感覺和藝術(shù)想象能力。這樣才有可

能達(dá)到較好的藝術(shù)效果, 才可能增加課件的吸引力。優(yōu)秀的多媒體課件并不完全依靠優(yōu)秀的編程系統(tǒng)和高

超的編程技巧, 更多的是依靠課件設(shè)計者的想象力和創(chuàng)造力。

3211

課件中教學(xué)內(nèi)容的設(shè)計。就是要給出課件中每一楨框面上所呈現(xiàn)的教學(xué)內(nèi)容、要求把握教學(xué)知識

點, 并進(jìn)行形象化的演示。內(nèi)容設(shè)計要充分利用多媒體優(yōu)勢, 把過去講課無法表現(xiàn)的東西用多媒體方式表現(xiàn)

出來, 而不是簡單地把過去講的內(nèi)容照搬到課件中去。例如, 在講授?學(xué)校體育學(xué)#中

教學(xué)語言運用 時, 教

師往往采用直陳法。而采用多媒體教學(xué), 課件內(nèi)容中就可以增加不同類型講解示例。3212

課件中教學(xué)過程的設(shè)計。就是要給出課件中的教學(xué)過程及其控制。教學(xué)過程是一個雙向的信息

反饋的過程, 設(shè)計時要考慮每次課的教學(xué)需要, 要充分利用計算機的交互功能, 實現(xiàn)信息反饋和教學(xué)控制。

或者設(shè)計多個子功能塊, 通過教師的人工干預(yù)實現(xiàn)調(diào)控。

3213

課件設(shè)計的流程。流程既表示課件設(shè)計程序編制時的自然流向, 又在一定程度上體現(xiàn)了教學(xué)方

法: 是平鋪直敘還是引而不發(fā)、是填鴨式還是啟發(fā)式、是問答法還是發(fā)現(xiàn)法, 什么地方、時間應(yīng)該實現(xiàn)中斷等

等, 不同的教學(xué)目的, 不同的教學(xué)方法, 會形成不同的課件流程, 要防止千篇一律。3214

課件的表現(xiàn)形式。多媒體教學(xué)的特點就是能夠充分運用文字、圖象、動畫、影像、聲音的組合功能, 創(chuàng)造出情景交融的教學(xué)環(huán)境。因此, 課件設(shè)計要能充分發(fā)揮多媒體功能。目前市場上常看到的教學(xué)輔助軟

件, 常常是把教科書、習(xí)題答案簡單地搬到光盤上, 缺少形象化的演示。因此, 在進(jìn)行設(shè)計時, 要充分考慮表

現(xiàn)手法。發(fā)揮藝術(shù)想象力和創(chuàng)造力。

322

程序設(shè)計。程序設(shè)計就是將課件設(shè)計的方案、具體內(nèi)容變成可在計算機上運行的軟件。以往的課件

制作, 要求制作人員精通程序設(shè)計語言以及相應(yīng)的技術(shù)制作手段, 這在很大程度上限制了它的普及, 使其成

為專業(yè)設(shè)計人員的專門權(quán)利。然而, 以AU THORWARE 為代表的一批多媒體教學(xué)設(shè)計軟件的問世, 宣告

CAI 軟件設(shè)計的普及成為可能。以AUTHORWARE 軟件為例: AUTHORWARE 軟件具有不用寫程序的特

色, 可使用流程線以及一些工具圖標(biāo), 制作許多編程語言才能達(dá)到的功能。它提供了直接在屏幕上編輯對象 的功能, 它的程序流程是可視的, 它具有圖形功能、多樣化文字處理能力、多樣化交互手段、模板功能、強大的 數(shù)據(jù)處理能力、動態(tài)連接功能。作為一種多媒體平臺, 可以將3D STU DIO、PHOTOSHOP 等軟件制作成果

集成起來, 使它們發(fā)揮更大作用。利用AU THORWARE 的完善功能, 制作出精美的多媒體軟件不再是專業(yè)

人員的特權(quán), 只要肯下功夫, 任何人都可以成為出色的多媒體大師。33

多媒體體育教學(xué)應(yīng)用特點

331

對人體的了解更加形象、生動。體育活動是人的一種身體運動形式, 對人體深入了解是體育教學(xué)的

重要任務(wù)。運用多媒體教學(xué), 可以對人體的結(jié)構(gòu)、機能等進(jìn)行動態(tài)表示。例如: 解剖教學(xué)中, 可以立體的、動

!2!四川體育科學(xué)1999 年第4 期(總第88 期)態(tài)的演示人體肌肉結(jié)構(gòu)、心臟構(gòu)造等等;在生理教學(xué)中, 可以運用影像演示動作技能的形式、對疲勞程度的教

育學(xué)觀察等等。332

理論教學(xué)與體育實踐的結(jié)合在課堂教學(xué)中得到實現(xiàn)。例如, ?學(xué)校體育學(xué)#課程中講授

體育教學(xué)過

程 一節(jié), 一般步驟為: 理論分析、舉例說明、歸納總結(jié)。學(xué)生的思維活動過程是通過聽講、進(jìn)入聯(lián)想、再歸納。

由于各人對實際教學(xué)活動的體驗、觀察不一樣, 因此, 對老師的講解、歸納, 領(lǐng)會程度就不一樣。而采用多媒

體教學(xué), 可以通過影像資料, 將教學(xué)過程生動地展示在學(xué)生面前, 在這種生動的直觀面前進(jìn)行思考、歸納, 自

然容易達(dá)到共識。而且, 多媒體教學(xué)和過去放錄象的方法不一樣。放錄像只能順序播放, 檢索、查詢都很不

準(zhǔn)確、很不方便。多媒體課件制作中, 可以將體育教學(xué)過程影像化, 按各種功能塊集成, 使得理論教學(xué)更為直

觀, 更有說服力。333

強有力的技術(shù)分析手段。體育運動技術(shù)分析涉及到多種學(xué)科知識, 過去只能通過圖示作靜態(tài)分析, 學(xué)生往往難以深入理解。采用多媒體教學(xué), 可以采用動畫、模擬真人演示或進(jìn)行影像播放, 生動直觀。借助

計算機的強大處理能力, 可以做到對動作技術(shù)進(jìn)行力學(xué)分析, 以及分析不同技術(shù)風(fēng)格的優(yōu)缺點、常見錯誤動

作的產(chǎn)生原因和影響。334

有助于能力培養(yǎng)。例如, 保健按摩手法、部位, 針炙穴位、經(jīng)絡(luò)走向等均可通過影像動態(tài)展示;在裁判

法學(xué)習(xí)中, 可結(jié)合影像學(xué)習(xí)裁判規(guī)則和方法, 并可通過具體的示例, 運用多媒體手段增加現(xiàn)場感, 給學(xué)生以模

擬實踐機會, 從而促進(jìn)學(xué)生的能力培養(yǎng)。

多媒體體育教學(xué)應(yīng)用展望 41

多媒體教學(xué)輔助功能的實現(xiàn)

多媒體教學(xué)是一種必然趨勢, 是教學(xué)方法的革命。采用制作輔助教學(xué)光盤的方法, 包括各種知識點、簡

單演示、實例分析、習(xí)題與解答、類似過關(guān)斬將式的游戲?qū)⒆鼍毩?xí)與游戲結(jié)合在一起, 可以大大減少學(xué)習(xí)的枯

燥, 提高學(xué)習(xí)的興趣。學(xué)生自主學(xué)習(xí)性更強, 教師自由度更大, 區(qū)別對待、因材施教真正可能, 教師可以有更

多的時間面對學(xué)生進(jìn)行師生對話。

多媒體教學(xué)在體育實踐課中得到應(yīng)用

未來教學(xué), 在體育場地安放攝像頭的計算機不再是可望不可及的事情。目前聯(lián)想家用電腦已可選配攝

像頭, 預(yù)計其進(jìn)入各個領(lǐng)域不會太遠(yuǎn)了。過去只是專業(yè)人員擺弄的設(shè)備, 即將成為象電視一樣的普及用品。

其應(yīng)用的最簡單的例子就是, 學(xué)生做完一個動作, 走到顯示器旁即可操作計算機觀看自己的動作, 與正確動

作比較, 就能發(fā)現(xiàn)自己的不足, 然后可以有針對性地選擇糾正手段。如果配有動作技術(shù)影像解析系統(tǒng), 還可

以給出定量分析結(jié)果。43

對體育教師提出更高的要求

多媒體進(jìn)入教學(xué)領(lǐng)域, 引發(fā)的教學(xué)方法、教育觀念、思想的革命, 對體育教師必然帶來影響: 對體育教師 的要求更高了。要能熟練操作多媒體設(shè)備, 進(jìn)行多媒體教學(xué)設(shè)計;教學(xué)中會更加突出因材施教, 就要求教師

對學(xué)生可能發(fā)生的問題以及如何處理解決, 有更為全面的分析和解決措施;要有制作課件的技能。

對人才培養(yǎng)工作母機的要求

要提高辦學(xué)層次, 傳授最新技術(shù), 特別要傳授新的教學(xué)思想、方法, 從適應(yīng)21 世紀(jì)對人才的需要出發(fā), 使

體育不至于又落到別的學(xué)科后面。在這方面體育有它的弱點, 先天不足。可以考慮, 在本科生中開設(shè)課件設(shè)

計課程, 學(xué)會如何設(shè)計, 提出方案, 技術(shù)上由其它部門協(xié)作解決;研究生層次應(yīng)掌握課件制作, 正如80 年代要

求會編程一樣。總之, 隨著多媒體計算機的飛速發(fā)展, 多媒體教學(xué)的浪潮正向我們滾滾撲來。及時把握形

勢, 跟上潮流, 我們就能立于不敗之地。

參考文獻(xiàn): [ 1]

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北京: 希望電腦公司出版, 1998 [ 2] VISUAL BASIC 多媒體開發(fā)指南

北京: 希望電腦公司出版, 1998(19990925 收稿)!3!仇建生: 多媒體體育教學(xué)應(yīng)用與展望

第三篇：海洋遙感的應(yīng)用與展望（本站推薦）

海洋遙感的應(yīng)用與展望

摘要:海洋遙感利用電磁波與大氣和海洋的相互作用原理觀測和研究海洋,以海洋及海岸帶作為監(jiān)測、研究對象,具有快速、多波段、周期性、大面積覆蓋等觀測能力的空間遙感技術(shù)。回顧了海洋遙感發(fā)展的4個階段,介紹了海洋遙感在海洋資源環(huán)境調(diào)查、動態(tài)監(jiān)測以及海洋污染等方面的應(yīng)用。最后,提出了海岸帶遙感動態(tài)監(jiān)測技術(shù)的精確化和定量化研究、海洋遙感地理信息系統(tǒng)建設(shè)以及海洋小衛(wèi)星遙感的應(yīng)用是未來海洋遙感研究和應(yīng)用的重點。

海洋覆蓋地球面積的71%,容納了全球97%的水量,為人類提供了豐富的資源和廣闊的活動空間,“海洋是全球生命支持系統(tǒng)的一個基本組成部分,是一種有助于實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的寶貴財富”(聯(lián)合國《21世紀(jì)議程》,1992),開發(fā)利用海洋對人類生存與發(fā)展的意義日顯重要。多年來國內(nèi)外投入了大量的人力、物力和財力,利用先進(jìn)的科學(xué)調(diào)查技術(shù)以求全面而深入地認(rèn)識和了解海洋,指導(dǎo)人們科學(xué)合理地開發(fā)海洋、改善環(huán)境質(zhì)量。傳統(tǒng)的海岸調(diào)查在資料獲 取、信息處理等方面存在較大局限,主要表現(xiàn)在海岸環(huán)境的進(jìn)入性與通達(dá)性較差;近海和海岸環(huán)境復(fù)雜多變,難以進(jìn)行多變量同步控制觀測;海岸環(huán)境變化周期長、信息量大,難以取得理想的可控制數(shù)據(jù),在實時處理上也有很大困難。因而,常規(guī)的海洋觀測手段不可能全面、深刻地認(rèn)識海洋現(xiàn)象,也不可能掌握全球大洋尺度的過程和變化規(guī)律。在海洋資源開發(fā)、全球性環(huán)境變化監(jiān)測、海洋權(quán)益的維護(hù)及沿海地區(qū)的綜合開發(fā)和管理上,都需要有一種新的海洋觀測技術(shù)替代或補充傳統(tǒng)的常規(guī)海洋調(diào)查方法,而海洋遙感所具有的大范圍實時同步、全天時、全天候多波段成像技術(shù)優(yōu)勢可以快速地探測海洋表面各物理參量的時空變化規(guī)律。海洋遙感(Oceanographic Remote Sensing)是指以海洋及海岸帶作為監(jiān)測、研究對象的遙感,包括物理海洋學(xué)遙感,如對海面溫度、海浪譜、海風(fēng)矢量、全球海平面變化等的遙感;生物海洋學(xué)和化學(xué)海洋學(xué)遙感,如對海洋水色、黃色物體、葉綠素濃度等的遙感;海冰監(jiān)測,如監(jiān)測海冰類型、分布和動態(tài)變化;海洋污染監(jiān)測,如油膜污染等。海洋遙感是利用電磁波與大氣和海洋的相互作用原理觀測和研究海洋的,其內(nèi)容涉及到物理學(xué)、海洋學(xué)和信息科學(xué)等多種學(xué)科,并與空間技術(shù)、光電子技術(shù)、微波技術(shù)、計算機技術(shù)、通訊技術(shù)密切相關(guān),是20世紀(jì)后期海洋科 學(xué)取得重大進(jìn)展的關(guān)鍵學(xué)科之一,形成了從海洋波譜分析到海洋現(xiàn)象自動識別等一套完整的理論與方法。海洋遙感與常規(guī)的海洋調(diào)查手段相比具有許多獨特的優(yōu)點:首先,它不受地表、海面、天氣和人為條件的限制,可以探測地理位置偏遠(yuǎn)、環(huán)境條件惡劣等不能直接進(jìn)入的海區(qū);其次,它的宏觀特性使它能進(jìn)行大范圍海洋資源普查、海洋制圖以及海冰、海洋污染監(jiān)測;第三,能周期性地監(jiān)測大洋環(huán)流、海面溫度場的變化、魚群的遷移、污染物的運移等;第四,多波段、高光譜海洋遙感可以提供海量海洋遙感信息,開拓人們的視野;第五,能達(dá)到同步觀測風(fēng)、流、污染、海氣相互作用,并獲取能量收支信息。發(fā)展回顧

海洋遙感的發(fā)展過程,大致經(jīng)歷了4個階段: 第1階段(1957~1970年)是起步階段。

自從1957年前蘇聯(lián)發(fā)射了第一顆人造地球衛(wèi)星以后,人類就步入了太空時代,空間海洋觀測是人類空間計劃中最早的項目之一。1960年4月1日,美國宇航局(NASA)發(fā)射了第一顆氣象衛(wèi)星TIROS-Ⅰ(泰羅斯),其熱紅外圖像能夠顯示無云海區(qū)豐富的海面溫度信息,衛(wèi)星數(shù)據(jù)由此成為海洋學(xué)研究的新的信息源。隨后發(fā)射的TIROS-Ⅱ衛(wèi)星,開始涉及海溫觀測。1961年美國執(zhí)行水星計劃,宇航員有機會在高空親眼觀察海洋。其后,Gemini與Apollo宇宙飛船獲得大量的彩色圖像以及多光譜圖像。盡管這些航天計劃主要試驗?zāi)康氖强臻g技術(shù),但它已展現(xiàn)了從空間觀測和研究海洋的潛力。第2階段(1970~1977年)是探索階段。

主要利用氣象衛(wèi)星、陸地衛(wèi)星探測海洋。1969年NASA在Williams大學(xué)召開研討會,推動了1973年Skylab航天器和1975年GEOS-3衛(wèi)星高度計的研究。以此為基礎(chǔ),NASA研制了一系列高分辨率多光譜掃描儀,主要裝載在Landsat系列衛(wèi)星上,提供了大量有關(guān)河口和沿岸海域的水色及渾濁度信息。此后美國海洋大氣局(NOAA)在1972~1976年發(fā)射了NOAA-1、2、3、4、5衛(wèi)星,裝載有紅外掃描輻射計和微波輻射計,用以估計海表溫度和大氣溫度、濕度剖面等。

第3階段(1978~1984年)為海洋衛(wèi)星試驗階段。

1978年海洋遙感較為活躍,NASA這一年共進(jìn)行了25次衛(wèi)星發(fā)射,與海洋有關(guān)的主要有噴氣動力實驗室(JPL)研制的Seasat-A衛(wèi)星,Goddard空間飛行中心(GSFC)研制的氣象衛(wèi)星TIROS-N和雨云衛(wèi)星Nimbus-7衛(wèi)星,它們充分展現(xiàn)了衛(wèi)星對海洋的監(jiān)測能力。以上三顆衛(wèi)星構(gòu)成了海洋衛(wèi)星的三部曲,它標(biāo)志著海洋衛(wèi)星遙感新紀(jì)元的開始。繼美國第一顆海洋衛(wèi)星發(fā)射以后,世界各國對發(fā)展海洋衛(wèi)星遙感發(fā)生了濃厚的興趣,陸續(xù)開始研究并發(fā)射與海洋觀測相關(guān)的衛(wèi)星。

第4階段(1985年至今)是海洋衛(wèi)星應(yīng)用研究和業(yè)務(wù)使用階段。

在此期間,共發(fā)射了多顆海洋衛(wèi)星,包括海洋地形衛(wèi)星,海洋動力環(huán)境衛(wèi)星及海洋水色衛(wèi)星。除此之外,還在其它衛(wèi)星上搭載海洋探測器,開展了卓有成效的海洋遙感應(yīng)用研究。近年來世界發(fā)達(dá)國家在制定對地觀測衛(wèi)星計劃及海洋發(fā)展規(guī)劃中,均把海洋衛(wèi)星及其應(yīng)用列為優(yōu)先發(fā)展的高新技術(shù)領(lǐng)域。可見,進(jìn)入20世紀(jì)90年代以來發(fā)射的海洋衛(wèi)星及應(yīng)用于海洋探測的航天遙感器越來越多,精度越來越高,不僅可以探測影響海洋生態(tài)環(huán)境的水色要素、懸浮泥沙、葉綠素和污染物等懸浮體的分布場及動態(tài)變化,而且可以探測海面動力場、海洋策略場和海面地形,探測目標(biāo)為海面風(fēng)場、浪場、流場、溫場、海面拓?fù)渑c冰面拓?fù)涞?為海洋研究提供了可靠的技術(shù)手段。

2.應(yīng)用

2.1 傳感器

海洋衛(wèi)星傳感器根據(jù)地物電磁輻射原理獲取海洋信息。傳感器按工作方式可分為主動式和被動式兩種,被動傳感器主要有多光譜掃描儀、沿岸水色掃描儀、熱紅外輻射計、掃描式多通道微波輻射計和照相機等;主動式傳感器主要包括雷達(dá)高度計、微波散射計、合成孔徑雷達(dá)等。按工作波段可分為可見光、紅外、微波遙感器,其中,可見光傳感器只能探測無云時的海洋信息,紅外傳感器所探測的波段比可見光具有較強的穿透力,用它可以估計云頂溫度、監(jiān)測海面溫度和沿岸海流;微波傳感器能透過云層探測目標(biāo),由于水體本身對微波有強烈影響,所以依據(jù)微波資料可以清晰顯示活動的降雨區(qū),獲得全球海洋降雨率,并能清晰地反映颶風(fēng)區(qū)和其他猛烈天氣過程引起的詳細(xì)降雨結(jié)構(gòu)。

2.2 主要應(yīng)用領(lǐng)域

海洋遙感主要應(yīng)用于調(diào)查和監(jiān)測大洋環(huán)流、近岸海流、海冰、海洋表層流場、港灣水質(zhì)、近岸工程、圍墾、懸浮沙、淺灘地形、沿海表面葉綠素濃度等海洋水文、氣象、生物、物理及海水動力、海洋污染、近岸工程等方面。遙感監(jiān)測已成為海洋及海岸帶主要的監(jiān)測手段和信息源,應(yīng)用一些衛(wèi)星資料與遙感數(shù)據(jù)主要開展了以下工作: 海洋動力遙感觀測、海洋水準(zhǔn)面、淺水地形與水深遙感測量、海洋水色遙感、海洋污染監(jiān)測、海冰觀測。

3.展望

根據(jù)遙感技術(shù)發(fā)展趨勢及未來航天器的發(fā)射情況,海洋遙感必將在全球性氣候變化研究、熱帶海洋、極地海洋與海冰、海洋生產(chǎn)力與生態(tài)系統(tǒng)、海氣相互作用、海洋災(zāi)害預(yù)報、海洋漁業(yè)及海岸帶管理等方面發(fā)揮重要作用。包括海岸帶遙感動態(tài)監(jiān)測技術(shù)的精確化與定量化、海洋遙感信息系統(tǒng)(MARSIS)的建設(shè)、小衛(wèi)星海洋遙感前景廣闊。

第四篇：生物工程的應(yīng)用前景與展望

生物工程的應(yīng)用前景與展望

當(dāng)今,新的科學(xué)革命浪潮中引人注目的遺傳工程(即生物工程)給許多領(lǐng)域帶來飛躍發(fā) 展。例如癌癥、高血壓、遺傳性疾病、老化等機理的闡明,胰島素、生長激素、干擾素、酶 等徽生物工業(yè)產(chǎn)品產(chǎn)率的提高,賦予農(nóng)作物以耐寒、高產(chǎn)等優(yōu)良特性的育種等等,世界各國都予以重視,正積極研究開發(fā)。由于生物工程技術(shù)的迅速發(fā)展,迫使我們不得不對生物工程 的概念和應(yīng)用發(fā)展有所認(rèn)識和了解。本文對此試作詳細(xì)討論。伴隨著生命科學(xué)的新突破，現(xiàn)代生物技術(shù)已經(jīng)廣泛地應(yīng)用于工業(yè)、農(nóng)牧業(yè)、醫(yī)藥、環(huán)保等眾多領(lǐng)域，產(chǎn)生了巨大的經(jīng)濟和社會效益。

食品方面

首先，生物技術(shù)被用來提高生產(chǎn)效率，從而提高食品產(chǎn)量。其次，生物技術(shù)可以提高食品質(zhì)量。例如，以淀粉為原料采用固定化酶（或含酶菌體）生產(chǎn)高果糖漿來代替蔗糖，這是食糖工業(yè)的一場革命。第三，生物技術(shù)還用于開拓食品種類。利用生物技術(shù)生產(chǎn)單細(xì)胞蛋白為解決蛋白質(zhì)缺乏問題提供了一條可行之路。目前，全世界單細(xì)胞蛋白的產(chǎn)量已經(jīng)超過3000萬噸，質(zhì)量也有了重大突破，從主要用作飼料發(fā)展到走上人們的餐桌。材料方面通過生物技術(shù)構(gòu)建新型生物材料，是現(xiàn)代新材料發(fā)展的重要途徑之一。

首先，生物技術(shù)使一些廢棄的生物材料變廢為寶。例如，利用生物技術(shù)可以從蝦、蟹等甲殼類動物的甲殼中獲取甲殼素。甲殼素是制造手術(shù)縫合線的極好材料，它柔軟，可加速傷口愈合，還可被人體吸收而免于拆線。

其次，生物技術(shù)為大規(guī)模生產(chǎn)一些稀缺生物材料提供了可能。例如，蜘蛛絲是一種特殊的蛋白質(zhì)，其強度大，可塑性高，可用于生產(chǎn)防彈背心、降落傘等用品。利用生物技術(shù)可以生產(chǎn)蛛絲蛋白，得到與蜘蛛絲媲美的纖維。

第三，利用生物技術(shù)可開發(fā)出新的材料類型。例如，一些微生物能產(chǎn)出可降解的生物塑料，避免了“白色污染”。能源方面

生物技術(shù)一方面能提高不可再生能源的開采率，另一方面能開發(fā)更多可再生能源。首先，生物技術(shù)提高了石油開采的效率。其次，生物技術(shù)為新能源的利用開辟了道路。現(xiàn)代生物技術(shù)越來越多地運用于農(nóng)業(yè)中，使農(nóng)業(yè)經(jīng)濟達(dá)到高產(chǎn)、高質(zhì)、高效的目的。農(nóng)作物和花卉生產(chǎn)

生物技術(shù)應(yīng)用于農(nóng)作物和花卉生產(chǎn)的目標(biāo)，主要是提高產(chǎn)量、改良品質(zhì)和獲得抗逆植物。首先，生物技術(shù)既能提高作物產(chǎn)量，還能快速繁殖。其次，生物技術(shù)既能改良作物品質(zhì)，還能延緩植物的成熟，從而延長了植物食品的保藏期。第三，生物技術(shù)在培育抗逆作物中發(fā)揮了重要作用。例如，用基因工程方法培育出的抗蟲害作物，不需施用農(nóng)藥，既提高了種植的經(jīng)濟效益，又保護(hù)了我們的環(huán)境。我國的轉(zhuǎn)基因抗蟲棉品種，1999年已經(jīng)推廣200多萬畝，創(chuàng)造了巨大的經(jīng)濟效益。畜禽生產(chǎn)利用生物技術(shù)以獲得高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)的畜禽產(chǎn)品和提高畜禽的抗病能力。首先，生物技術(shù)不僅能加快畜禽的繁殖和生長速度，而且能改良畜禽的品質(zhì)，提供優(yōu)質(zhì)的肉、奶、蛋產(chǎn)品。其次，生物技術(shù)可以培育抗病的畜禽品種，減少飼養(yǎng)業(yè)的風(fēng)險。如利用轉(zhuǎn)基因的方法，培育抗病動物，可以大大減少牲畜瘟疫的發(fā)生，保證牲畜健康，也保證人類健康。農(nóng)業(yè)新領(lǐng)域基因工程不僅提高了農(nóng)牧產(chǎn)品的產(chǎn)量和質(zhì)量。

利用轉(zhuǎn)基因植物生產(chǎn)疫苗是目前的一個研究熱點。科研人員希望能用食用植物表達(dá)疫苗，人們通過食用這些轉(zhuǎn)基因植物就能達(dá)到接種疫苗的目的。目前已經(jīng)在轉(zhuǎn)基因煙草中表達(dá)出了乙型肝炎疫苗。利用轉(zhuǎn)基因動物生產(chǎn)藥用蛋白同樣是目前的研究熱點。科學(xué)家已經(jīng)培育出多種轉(zhuǎn)基因動物，它們的乳腺能特異性地表達(dá)外源目的基因，因此從它們產(chǎn)的奶中能獲得所需的蛋白質(zhì)藥物，由于這種轉(zhuǎn)基因牛或羊吃的是草，擠出的奶中含有珍貴的藥用蛋白，生產(chǎn)成本低，可以獲得巨額的經(jīng)濟效益。醫(yī)藥衛(wèi)生領(lǐng)域是現(xiàn)代生物技術(shù)應(yīng)用得最廣泛、成績最顯著、發(fā)展最迅速、潛力也最大的一個領(lǐng)域。疾病預(yù)防利用疫苗對人體進(jìn)行主動免疫是預(yù)防傳染性疾病的最有效手段之一。注射或口服疫苗可以激活體內(nèi)的免疫系統(tǒng)，產(chǎn)生專門針對病原體的特異性抗體。

20世紀(jì)70年代以后，人們開始利用基因工程技術(shù)來生產(chǎn)疫苗。基因工程疫苗是將病原體的某種蛋白基因重組到細(xì)菌或真核細(xì)胞內(nèi)，利用細(xì)菌或真核細(xì)胞來大量生產(chǎn)病原體的蛋白，把這種蛋白作為疫苗。例如用基因工程制造乙肝疫苗用于乙型肝炎的預(yù)防。我國生產(chǎn)的基因工程乙肝疫苗，主要采用酵母表達(dá)系統(tǒng)產(chǎn)生疫苗。疾病診斷生物技術(shù)的開發(fā)應(yīng)用，提供了新的診斷技術(shù)，特別是單克隆抗體診斷試劑和DNA診斷技術(shù)的應(yīng)用，使許多疾病特別是腫瘤、傳染病在早期就能得到準(zhǔn)確診斷。圖4-40是單克隆抗體的制備。單克隆抗體以它明顯的優(yōu)越性得到迅速的發(fā)展，全世界研制成功的單克隆抗體有上萬種，主要用于臨床診斷、治療試劑、特異性殺傷腫瘤細(xì)胞等。有的單克隆抗體能與放射性同位素、毒素和化學(xué)藥品聯(lián)結(jié)在一起，用于癌癥治療，它準(zhǔn)確地找到癌變部位，殺死癌細(xì)胞，有 “生物導(dǎo)彈”、“腫瘤克星”之稱。

DNA診斷技術(shù)是利用重組DNA技術(shù)，直接從DNA水平作出人類遺傳性疾病、腫瘤、傳染性疾病等多種疾病的診斷。它具有專一性強、靈敏度高、操作簡便等優(yōu)點。疾病治療生物技術(shù)在疾病治療方面主要包括提供藥物、基因治療和器官移植等方面。利用基因工程能大量生產(chǎn)一些來源稀少價格昂貴的藥物，減輕患者的負(fù)擔(dān)。這些珍貴藥物包括生長抑素、胰島素、干擾素等等。基因治療是一種應(yīng)用基因工程技術(shù)和分子遺傳學(xué)原理對人類疾病進(jìn)行治療的新療法。世界上第一例成功的基因治療是對一位4歲的美國女孩進(jìn)行的，她由于體內(nèi)缺乏腺苷脫氨酶而完全喪失免疫功能，治療前只能在無菌室生活，否則會由于感染而死亡。經(jīng)治療，這個女孩可進(jìn)入普通小學(xué)上學(xué)。截至1997年6月，全世界已批準(zhǔn)的臨床基因治療方案有218項，接受基因治療和基因轉(zhuǎn)移的患者總數(shù)已有2557名患者。

在2013年6月3日的“Cell”期刊上發(fā)表的羅伯特·溫伯格等研究人員在乳腺癌侵襲性的研究取得了新成果:基因決定乳腺癌細(xì)胞命運。

1990年，人類基因組計劃在美國正式啟動，2003年4月14日，中美英日法德六國科學(xué)家宣布：人類基因組序列圖繪制成功。人類基因組計劃的完成，有助于人類認(rèn)識許多遺傳疾病以及癌癥的致病機理，將為基因治療提供更多的理論依據(jù)。器官移植技術(shù)向異種移植方向發(fā)展，即利用現(xiàn)代生物技術(shù)，將人的基因轉(zhuǎn)移到另一個物種上，再將此物種的器官取出來置入人體，代替人的生病的“零件”。另外，還可以利用克隆技術(shù)，制造出完全適合于人體的器官，來替代人體“病危”的器官。污染監(jiān)測現(xiàn)代生物技術(shù)建立了一類新的快速準(zhǔn)確監(jiān)測與評價環(huán)境的有效方法，主要包括利用新的指示生物、利用核酸探針和利用生物傳感器。人們分別用細(xì)菌、原生動物、藻類、高等植物和魚類等作為指示生物，監(jiān)測它們對環(huán)境的反應(yīng)，便能對環(huán)境質(zhì)量作出評價。核酸探針技術(shù)的出現(xiàn)也為環(huán)境監(jiān)測和評價提供了一條有效途徑。例如，用桿菌的核酸探針監(jiān)測水環(huán)境中的大腸桿菌。

近年來，生物傳感器在環(huán)境監(jiān)測中的應(yīng)用發(fā)展很快。生物傳感器是以微生物、細(xì)胞、酶、抗體等具有生物活性的物質(zhì)作為污染物的識別元件，具有成本低、易制作、使用方便、測定快速等優(yōu)點。

污染治理現(xiàn)代生物治理采用純培養(yǎng)的微生物菌株來降解污染物。例如科學(xué)家利用基因工程技術(shù)，將一種昆蟲的耐DDT基因轉(zhuǎn)移到細(xì)菌體內(nèi)，培育一種專門“吃”DDT的細(xì)菌，大量培養(yǎng)，放到土壤中，土壤中的DDT就會被“吃”得一干二凈。再例如科學(xué)家研制出一種耐污力強的生物菌種RhP，放到污染的水中，可在不消耗水體氧氣的情況下，迅速吸收消耗水體中的氮、磷、硫、碳等污染元素，減少水體的富營養(yǎng)成份，切斷藍(lán)藻生長的營養(yǎng)來源，達(dá)到治理藍(lán)藻的目的。

一、生物工程的甚本概念

廣義上說,生物工程是應(yīng)用生命現(xiàn)象為人類造福的科學(xué)技術(shù),概括地說,是利用DNA重組技術(shù),有目的、有計劃、有定向地創(chuàng)造新的生物品種和類型。也有人稱它為顯微工程。生物工程是70年代初期才發(fā)展起來的一門新學(xué)科。主要是在分子生物學(xué)、分子遺傳學(xué)和徽生物學(xué)基礎(chǔ)理論研究基礎(chǔ)上發(fā)展起來的。當(dāng)今的生物工程己進(jìn)入了新的綜合性科學(xué)術(shù)技階段。

二、生物工程的發(fā)展史

生物工程的發(fā)展并不是偶然的,而是整個遺傳科學(xué)不斷發(fā)展的合乎邏輯的必然結(jié)果。1953年watson和Criek通過x射線衍射法提出了DNA分子雙螺旋空間結(jié)構(gòu)的新見解,建文了“遺傳密碼”和“模板學(xué)說”,從而揭示了分子遺傳學(xué)的序幕,使遺傳學(xué)躍進(jìn)到分子水平。隨后,在人工分離基因、人工合成基因以及基因重組和表達(dá)分別取得成功,又導(dǎo)致了現(xiàn)代遺傳學(xué)中一個新的分子的出現(xiàn),即遺傳工程(或生物工程)。遺傳學(xué)從整體水平到細(xì)胞水平,進(jìn)而躍到分子水平,僅僅經(jīng)厲了八十多年的時間,其進(jìn)展速度是十分驚人的。70年代后期,我國很快地開始跟蹤國際生物技術(shù)的發(fā)展,并開辟了有關(guān)的研究和開發(fā)工作。經(jīng)過十幾年的努力,我國的生物技術(shù)己有了一定的基礎(chǔ)和相當(dāng)?shù)囊?guī)模,并取得一定的成績和成果,對社會和生產(chǎn)起了一定的影響。如,乙型肝炎病毒表面抗原基因工程疫苗、胰島素、日一干擾素、人生長激素等基因工程研究己獲得階段成果。目前已有幾種單克隆診斷試劑投入市場。

三、生物工程的其體技術(shù)及其相互關(guān)系生物工程的具體技術(shù)及其相互關(guān)系或基因操作(圖見封四),一般是將某種生物細(xì)胞(供體細(xì)胞)的某個或某幾個基因的DNA分子提取出來或人工合成,在體外借助于酶的作用,人工合成一個大分子的“嵌合體”,再通過質(zhì)粒(質(zhì)粒是一種存在于細(xì)菌中,如大腸桿菌中小而完整的DNA環(huán)),即運載體,將其攜帶到宿主細(xì)胞(受體細(xì)胞)中去,使轉(zhuǎn)移的基因或外源DNA分子在宿主細(xì)胞中繁殖和遺傳,以改變后者的遺傳特性。所以這種生物工程實質(zhì)上是分子水平的雜交。從圖可見,生物工程的應(yīng)用領(lǐng)域豐富多采;其中微生物起著巨大的作用。此外,動植物細(xì)胞本身的改造和利用也有發(fā)展前景。如何將生物工程應(yīng)用于醫(yī)療衛(wèi)生和醫(yī)藥工業(yè)是當(dāng)前面臨重要的研究課題,也是今后的發(fā)展方向。

四、基因組技術(shù)的研究

重組體DNA技術(shù)的發(fā)展,也就是基因“工程，技術(shù)的發(fā)展,所以本文重點討論DNA重組的方法、種類、條件等,以便于今后的使用和研究。基因重組必須具備三種條件:①外源(供體)DNA,②載體DNA,③宿主細(xì)胞或受體細(xì)胞。供體DNA需具備以下特點:①較純的DNA片段,②能被限制性內(nèi)切酶消化成不同大小的片段,③有一定的內(nèi)切酶選擇性位點,④DNA序列中具有一定的編碼序列,而載體DNA同樣應(yīng)具備以下特征:①能在細(xì)胞中獨立自我復(fù)制,②帶有可以被篩選的基因標(biāo)記(一般為兩個),③只有一種限制性內(nèi)切酶的酶切位點,以便把外源DNA連接在它的上面,又不妨礙它本身細(xì)胞增殖。此外,基因重組過程中還需要四個主要的工具:①限制性內(nèi)切酶(Restrictionendornuelease),這類酶起裁剪工具的作用,它只能在固定的DNA部位上剪 切。目前已發(fā)現(xiàn)有百種以上的限制性內(nèi)切酶(如枷mHI、Bgll、EcoRI、Hindl)。②DNA連接酶(DNALigase),它在基因重組中主要起搬運工具作用。它能把外源DNA“搬”到載體DNA上,并使二者連接在一起。依靠這酶,載體DNA才能攜帶另一種生物的DNA進(jìn)入寄主細(xì)胞。③載體DNA,該DNA在重組中主要起交通工具作用。外源DNA通過連接酶連接在它的上面,再經(jīng)由它運送到宿主細(xì)胞里去。④轉(zhuǎn)化過程,也就是使已經(jīng)重新組合的外源DNA與載體DNA放進(jìn)大腸桿菌去的過程。目前基因重組研究最為常用的技術(shù)是基因組文庫構(gòu)建和cDNA文庫的構(gòu)建。它們是DNA重組中非常重要的一門技術(shù),具體方法如下。

1.基因組文庫構(gòu)建:細(xì)菌、動物、人體染色體基因組DNA經(jīng)內(nèi)切酶切割后和載體DNA連接,使成為重組DNA分子,重組DNA與包裝裂解物經(jīng)離體包裝反應(yīng),變?yōu)榭筛腥镜氖删w順粒,后者經(jīng)轉(zhuǎn)導(dǎo)宿主在指示菌株內(nèi)構(gòu)建成重組的基因組文庫。

.2cDNA文庫構(gòu)建:首先分離純化經(jīng)體外反轉(zhuǎn)錄酶的作用后合成出互補的雙鏈cDNA,經(jīng)內(nèi)切酶剪切和連接酶作用與載體DNA連接重組,經(jīng)轉(zhuǎn)化或包裝宿主在受體細(xì)胞內(nèi)使構(gòu)建成CDNA文庫。構(gòu)建的基因文庫有以下用途:①從荃因組文庫或cDNA文庫篩選出有用的基因克隆,從被篩出來的克隆中進(jìn)行結(jié)構(gòu)序列分析,和基因轉(zhuǎn)錄調(diào)控機制的研究;②用特異DNA探針或特異抗體探針從基因文庫中篩選出與醫(yī)藥工業(yè)有密切相關(guān)的重組基因菌株,開拓新藥品種或單克隆抗體的大量制備,干擾素、疫苗、激素、酶和其他蛋白質(zhì)生產(chǎn)以及遺傳病的治療等,③從基因文庫中篩選出特異基因,并制備出DNA探針作遺傳病、腫瘤和其它疾病的叢因診斷。

五、生物工程的應(yīng)用前景.生物工程在實踐上的應(yīng)用前景己日益引起人們的重視。現(xiàn)在已經(jīng)能夠?qū)⒄婧思?xì)胞的基因轉(zhuǎn)移到原核生物的細(xì)胞中,并使之表達(dá),例如使細(xì)菌產(chǎn)生出各種多膚激素等。它的應(yīng)用前景有以下幾個方面。1.在醫(yī)藥上的應(yīng)用設(shè)想:(1)治療癌癥的設(shè)想:目前己知癌細(xì)胞的病變過程,主要是由于基因調(diào)節(jié)控制失靈,使蛋 白質(zhì)酶的生產(chǎn)發(fā)生混亂所致。針對這種機制,最近又發(fā)展了反義技術(shù),使癌癥的基因治療又邁進(jìn)了新的一步。反義技禾是利用細(xì)胞核物質(zhì)片段(即反義寡核昔酸或反義基因)和細(xì)胞中的 DNA或RNA相結(jié)合,從而控制DNA或RNA的功能。它的主要用途是阻止細(xì)胞產(chǎn)生某一細(xì)胞基因所編碼的特定蛋白質(zhì),還可以用于結(jié)合病毒、細(xì)菌核物質(zhì)中的DNA或其他形式的RN人,阻止它們的復(fù)制。目前生物學(xué)家認(rèn)為反義技術(shù)治療癌癥比其他治療方法更為優(yōu)越,它可以避免化療的有害副作用。目前美國已有4個以上這類型公司從事反義RNA進(jìn)行疾病治療的研究開發(fā)。

(2)醫(yī)藥工業(yè)上的應(yīng)用發(fā)展:1977年美國某中心已成功地用大腸桿菌生產(chǎn)出人腦激素-生長激素釋放因子(Somatostatin)。這是a科學(xué)上頭等重大的勝利”。9178年美國HoP“國家醫(yī)學(xué)中心又成功地用人工合成的人胰島素基因摻入到大腸桿菌中獲得功能的表達(dá)。使大腸桿菌終于成為生產(chǎn)胰島素的一座“活工廠”。近幾年來,InternMinerChem公司和iBoferon公司及以Hiver公司分別成功地研制出人生長調(diào)節(jié)素C在大腸桿菌中得到高水平表達(dá),和日一干擾素重組DNA載體以及抗艾滋病病毒疫苗生產(chǎn)等。從上述的應(yīng)用發(fā)展來看,生物工程在醫(yī)藥領(lǐng)域上已取得了引人注目的成就,這是生物技術(shù)發(fā)展的必然趨勢。基因診斷的應(yīng)用發(fā)展:基因診斷技術(shù)近兩年來飛速發(fā)展,它已經(jīng)從研究室逐漸向臨床實驗室過渡。美國各大醫(yī)療中心已開始建立這類臨床實驗室。隨著DNA探針雜交技術(shù)和體外基因擴增技術(shù)(PCR技術(shù))的發(fā)展,目前國外已研制出許多遺傳病基因診斷的探針(例如G一6一DP缺陷DNA探針、1989年美國Murey乙型肝炎、艾滋病病毒基因探針以及hGH基因探針等)。公司(Norcriss,Gerrgia)研制出艾滋病快速診斷盒(商品名為EvaluateS10MinuteAIDsTest),并得到美國食品與藥品管理局(FDA)的批準(zhǔn)。

六、生物工程今后孟點的發(fā)展趨勢生物工程中尖端技術(shù)是遺傳信息操作技術(shù),即指重組DNA、DNA轉(zhuǎn)染、細(xì)胞融合、核轉(zhuǎn)移等技術(shù)。如上所述,該技術(shù)應(yīng)用廣泛,前景誘人。今后應(yīng)重點發(fā)展有關(guān)細(xì)胞分化研究,和推動有關(guān)細(xì)胞間信息傳遞機制和腦一神經(jīng)系統(tǒng)、免疫系統(tǒng)(包括雙功能和單鏈的單克隆抗體,和特異基因型和抗特異基因型疫苗開發(fā)),代謝系統(tǒng)等在個體整體上的調(diào)節(jié)機制的研究,同時,推動真核細(xì)胞生物從而建立能夠適用于真核生物的生物技術(shù)。

七、結(jié)語

生物工程是以生命科學(xué)為基礎(chǔ),利用生物體系和工程原理,提供商品或社會服務(wù)的綜合性科學(xué)技術(shù)。作為最新高科技行業(yè),它將會為人類文明帶來革命性發(fā)展。當(dāng)今世界上生物工程的發(fā)展方興未艾,隨著它在科研領(lǐng)域里不斷有所突破,將來在醫(yī)藥、醫(yī)療、工農(nóng)業(yè)等領(lǐng)域的應(yīng)用必然是前途無量的。

第五篇：學(xué)校信息化建設(shè)的現(xiàn)狀與展望

學(xué)校信息化建設(shè)的現(xiàn)狀與展望

在學(xué)校新三年發(fā)展規(guī)劃中，不論是主要目標(biāo)和任務(wù)，還是軟件和硬件建設(shè)，都有與信息化建設(shè)有關(guān)的內(nèi)容。就學(xué)校校園信息管理系統(tǒng)、網(wǎng)站建設(shè)與維護(hù)、電子檔案、網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的現(xiàn)狀和問題，談?wù)勛约旱南敕āＰ@信息管理系統(tǒng)

1.1 華網(wǎng)的系統(tǒng)。起步早；教職工的計算機應(yīng)用能力和學(xué)生成績管理上海領(lǐng)先；公告發(fā)布正常。

1.2 功能未充分發(fā)揮；有安全漏洞；不能滿足發(fā)展的要求。1.3 購買新的管理系統(tǒng)（二次開發(fā)、開放接口、電子簽名）

1.3.1 集成辦公（通知、發(fā)文、活動安排、協(xié)同辦公）1.3.2 教務(wù)管理（學(xué)生進(jìn)到出、教務(wù)常規(guī)、教材、遠(yuǎn)程教學(xué)）1.3.3 學(xué)生管理（考勤、違紀(jì)、宿舍）1.3.4 人事管理 1.3.5 財產(chǎn)管理

1.3.6 一卡通（胸卡、圖書館、校內(nèi)消費、門禁）網(wǎng)站建設(shè)與維護(hù)

2.1 主頁有特色；新聞更新正常；專題欄目有水平。

2.2 人員兼職；網(wǎng)站靜態(tài)；很多欄目更新不及時；英文版不合格；部門主頁更新周期太長。

2.3 至少一人專職；網(wǎng)站動態(tài)；欄目更新可考慮責(zé)任到人；內(nèi)外網(wǎng)合一；英文版（要研究欄目、內(nèi)容、發(fā)布流程等）；BBS？。3 電子檔案

3.1 剛起步，水平不高；有一些影像素材和電子文檔；防磁柜已買。

3.2 歸檔制度細(xì)化不夠；影像素材沒進(jìn)檔案室；無平臺。3.3 數(shù)碼照片、音視頻資料等進(jìn)檔案室；調(diào)檔電子化；建立多媒體數(shù)據(jù)庫，2005年后的檔案閱檔電子化（PDF）；增強建立電子檔案的意識。網(wǎng)絡(luò)建設(shè)

4.1 網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器端設(shè)施先進(jìn)；功能較全；信息點全覆蓋。4.2 出口帶寬不夠；樓層交換機進(jìn)入報廢期；電子閱覽室名不符實；學(xué)生宿舍沒開放。

4.3 接入上海教科網(wǎng)（不小于34MB）；增加UPS功率和供電時間；提供網(wǎng)絡(luò)硬盤服務(wù)；學(xué)生宿舍開放（收費）。