導(dǎo)語(yǔ)：如何才能寫(xiě)好一篇計(jì)算機(jī)科學(xué)與生物學(xué)，這就需要搜集整理更多的資料和文獻(xiàn)，歡迎閱讀由公務(wù)員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

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1、生物信息學(xué)(Bioinformatics)是研究生物信息的采集、處理、存儲(chǔ)、傳播，分析和解釋等各方面的學(xué)科，也是隨著生命科學(xué)和計(jì)算機(jī)科學(xué)的迅猛發(fā)展，生命科學(xué)和計(jì)算機(jī)科學(xué)相結(jié)合形成的一門(mén)新學(xué)科。它通過(guò)綜合利用生物學(xué)，計(jì)算機(jī)科學(xué)和信息技術(shù)而揭示大量而復(fù)雜的生物數(shù)據(jù)所賦有的生物學(xué)奧秘。

2、生物信息學(xué)的另一個(gè)挑戰(zhàn)是從蛋白質(zhì)的氨基酸序列預(yù)測(cè)蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)。這個(gè)難題已困擾理論生物學(xué)家達(dá)半個(gè)多世紀(jì)，如今找到問(wèn)題答案要求正變得日益迫切。諾貝爾獎(jiǎng)獲得者W. Gilbert在1991年曾經(jīng)指出：“傳統(tǒng)生物學(xué)解決問(wèn)題的方式是實(shí)驗(yàn)的。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(kù)中，新的生物學(xué)研究模式的出發(fā)點(diǎn)應(yīng)是理論的。一個(gè)科學(xué)家將從理論推測(cè)出發(fā)，然后再回到實(shí)驗(yàn)中去，追蹤或驗(yàn)證這些理論假設(shè)”。

3、生物信息學(xué)的主要研究方向：基因組學(xué) - 蛋白質(zhì)組學(xué) - 系統(tǒng)生物學(xué) - 比較基因組學(xué)，1989年在美國(guó)舉辦生物化學(xué)系統(tǒng)論與生物數(shù)學(xué)的計(jì)算機(jī)模型國(guó)際會(huì)議，生物信息學(xué)發(fā)展到了計(jì)算生物學(xué)、計(jì)算系統(tǒng)生物學(xué)的時(shí)代。

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關(guān)鍵詞：生物信息學(xué) 交叉學(xué)科 學(xué)生培養(yǎng)

一、生物信息學(xué)的產(chǎn)生

生物學(xué)是一門(mén)古老的學(xué)科，在人類(lèi)歷史發(fā)展的長(zhǎng)河中，人類(lèi)從未停止過(guò)對(duì)生命奧秘的探索。人們逐漸認(rèn)識(shí)到，雖然生物種類(lèi)多種多樣，但是它們的最基本分子卻是相同的。DNA、RNA和蛋白質(zhì)等分子構(gòu)成了生命的基本單位，再由細(xì)胞到組織、器官，最后器官系統(tǒng)組成完整的生物體。

傳統(tǒng)的生物學(xué)研究中，由于受到技術(shù)水平的限制，生物學(xué)家多采用低通量的生物實(shí)驗(yàn)方法，其研究對(duì)象通常是一個(gè)基因或者幾個(gè)基因組成的通路。在這種情況下，實(shí)驗(yàn)后的簡(jiǎn)單觀察就可以滿足研究需要。隨著生物研究的不斷深入，積累了大量實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，人們不禁想到，如何把不同的實(shí)驗(yàn)結(jié)果整合起來(lái)？另一方面，隨著生物技術(shù)的發(fā)展，大量新興技術(shù)出現(xiàn)，產(chǎn)生了海量的數(shù)據(jù)。例如90年代興起的基因芯片技術(shù)，單張芯片就可以測(cè)定成千上萬(wàn)個(gè)基因在某一狀態(tài)下的表達(dá)情況。1990年啟動(dòng)的人類(lèi)基因組計(jì)劃更為生命科學(xué)的研究提供了海量的序列數(shù)據(jù)。面對(duì)如此多的數(shù)據(jù)，以前依靠生物實(shí)驗(yàn)研究單個(gè)或幾個(gè)基因的方法很難再適用，生命科學(xué)、統(tǒng)計(jì)學(xué)、計(jì)算機(jī)科學(xué)和信息科學(xué)等若干學(xué)科的交叉學(xué)科――生物信息學(xué)應(yīng)運(yùn)而生。生物信息學(xué)以計(jì)算機(jī)、統(tǒng)計(jì)、模式識(shí)別等方法為手段，以生物數(shù)據(jù)為研究對(duì)象，通過(guò)對(duì)大量生物數(shù)據(jù)的儲(chǔ)存、處理和分析，提取其中有意義的生物知識(shí)[1]，從而最終揭示蘊(yùn)藏在核酸序列和蛋白質(zhì)序列中的信息，對(duì)了解生命活動(dòng)的基本規(guī)律出貢獻(xiàn)。

二、生物信息學(xué)在生命科學(xué)研究中的作用

作為一門(mén)新興的學(xué)科，大家對(duì)生物信息的作用并不十分明確。很多人認(rèn)為生物信息學(xué)只是為實(shí)驗(yàn)科學(xué)服務(wù)。從廣義上講，這種說(shuō)法也不無(wú)道理，但是生物信息學(xué)并不是實(shí)驗(yàn)科學(xué)的附屬品，與生物實(shí)驗(yàn)一樣，它也是解決生物問(wèn)題的一種手段。為了解決生物問(wèn)題，生物學(xué)家依靠的是實(shí)驗(yàn)臺(tái)，生物信息學(xué)家依靠的是計(jì)算機(jī)。

在生命科學(xué)的發(fā)展過(guò)程中，以分子生物學(xué)的產(chǎn)生為界，可以分為傳統(tǒng)生物學(xué)和現(xiàn)代生物學(xué)。傳統(tǒng)生物學(xué)和現(xiàn)代生物學(xué)取得的成就為生命科學(xué)的發(fā)展做出了巨大貢獻(xiàn)。人類(lèi)基因組計(jì)劃啟動(dòng)以來(lái)，人們一度認(rèn)為只要把各種生物基因組的全部堿基排列順序測(cè)定清楚，生命的遺傳奧秘就會(huì)顯露無(wú)余，但是真實(shí)的情況遠(yuǎn)不像想象的那樣簡(jiǎn)單。人類(lèi)的個(gè)體發(fā)育開(kāi)始于一個(gè)單細(xì)胞受精卵，受精卵經(jīng)過(guò)一系列的細(xì)胞分裂和分化，產(chǎn)生具有不同形態(tài)和功能的細(xì)胞，不同細(xì)胞之間相互作用構(gòu)成各種組織和器官。雖然人類(lèi)基因組中有兩萬(wàn)多個(gè)基因，但是在單個(gè)細(xì)胞當(dāng)中，同時(shí)起作用的基因往往是很少的。有些基因只在特定階段起作用，有些基因只在特定組織起作用。只關(guān)心某個(gè)基因或蛋白的功能是不夠的，因?yàn)樵诓煌瑫r(shí)空條件下，同一個(gè)基因或蛋白的功能可能不同。生物是一個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng)，其表型和功能不僅體現(xiàn)于基因數(shù)量和序列的不同，更體現(xiàn)在基因、蛋白以及其他生物分子之間的相互作用之中。因此，把研究對(duì)象當(dāng)成一個(gè)整體，系統(tǒng)地分析內(nèi)部的相互關(guān)系尤其重要。但是無(wú)論是傳統(tǒng)生物學(xué)還是現(xiàn)代生物學(xué)，都是一門(mén)實(shí)驗(yàn)學(xué)科，生物學(xué)的發(fā)展中缺乏一種系統(tǒng)思想。生物信息學(xué)可以從大量生物數(shù)據(jù)中提取有意義的生物知識(shí)，通過(guò)對(duì)已有數(shù)據(jù)的總結(jié)，進(jìn)一步推測(cè)生物體的某些性質(zhì)和變化趨勢(shì)，生物信息學(xué)為大量生物數(shù)據(jù)的整合提供了可能，與生物實(shí)驗(yàn)一樣，是生物研究中的一種重要途徑。

三、生物信息學(xué)學(xué)生的培養(yǎng)

生物信息學(xué)是一門(mén)交叉學(xué)科，要求學(xué)生具有較好的分子生物學(xué)、計(jì)算機(jī)科學(xué)、數(shù)學(xué)和統(tǒng)計(jì)學(xué)素養(yǎng)，目前國(guó)內(nèi)只有少數(shù)幾個(gè)學(xué)校設(shè)立了生物信息學(xué)本科專(zhuān)業(yè)，大部分的學(xué)生都是進(jìn)入研究生階段才開(kāi)始生物信息學(xué)的培養(yǎng)。在進(jìn)入生物信息學(xué)專(zhuān)業(yè)前，本科階段可能接受過(guò)計(jì)算機(jī)、統(tǒng)計(jì)學(xué)、信息學(xué)、生物學(xué)等某一方面的教育，但要進(jìn)行生物信息學(xué)的研究，大多需要補(bǔ)充其他方面的知識(shí)。

生物信息學(xué)研究可以分為兩類(lèi)：第一，在深刻理解生物問(wèn)題的基礎(chǔ)上，利用計(jì)算技術(shù)解決生物問(wèn)題，第二，為生物學(xué)家提供性能更好的方法（算法）。理工科背景學(xué)生的生物知識(shí)較少，但是對(duì)于各種計(jì)算方法的原理和使用非常熟悉，對(duì)于這類(lèi)學(xué)生的培養(yǎng)，第二類(lèi)問(wèn)題比較適合他們?nèi)腴T(mén)。在生物信息領(lǐng)域，有很多經(jīng)典的分類(lèi)問(wèn)題。這些問(wèn)題已經(jīng)明確了分類(lèi)目標(biāo)，并且大都有通用的數(shù)據(jù)集。但是這類(lèi)工作也受到了生物學(xué)家的質(zhì)疑，因?yàn)榇蟛糠止ぷ鞫际前岩延械慕?jīng)典算法用在生物數(shù)據(jù)上，由于對(duì)生物問(wèn)題不夠了解，最后成為只有做生物信息的人才看的方法。這也在一定程度上導(dǎo)致了部分生物學(xué)家對(duì)生物信息存在偏見(jiàn)，認(rèn)為生物信息就是提出新算法，做一些數(shù)據(jù)庫(kù)。要想真正讓生物學(xué)家認(rèn)識(shí)到生物信息學(xué)的重要性，就要以解決生物問(wèn)題為根本出發(fā)點(diǎn)，即使是做預(yù)測(cè)方法，也要建立在解決生物問(wèn)題的基礎(chǔ)上。做出更好預(yù)測(cè)方法的關(guān)鍵是深入理解生物問(wèn)題并抓住關(guān)鍵特征。舉個(gè)例子，要把男生和女生分開(kāi)，我們可以根據(jù)很多特征，比如身高、體重、頭發(fā)長(zhǎng)短，雖然大多數(shù)情況下來(lái)說(shuō)，男生比女生高、比女生重、比女生頭發(fā)短。但是只基于這些特征還是會(huì)造成很多的分類(lèi)錯(cuò)誤，因?yàn)檫@些特征不是男生女生差別的最根本因素。如果我們是根據(jù)性染色體來(lái)分，那正確率的提高就非常顯著了。在預(yù)測(cè)問(wèn)題中，利用五花八門(mén)的方法并不是關(guān)鍵，如何能夠?qū)ι飭?wèn)題深入了解并找到關(guān)鍵特征，才是最主要的。

作為一門(mén)新興的學(xué)科，大家對(duì)生物信息的了解還很少，很多人對(duì)它的定位也不同。但既然是生物信息，就是先生物后信息，可見(jiàn)生物的重要性。所以，在生物信息的研究過(guò)程中，對(duì)生物問(wèn)題只限于表面地理解，勢(shì)必不能做出好的工作。只有對(duì)生物問(wèn)題有了深入了解，才能發(fā)現(xiàn)其中的問(wèn)題。能夠找到值得做的問(wèn)題，可以說(shuō)工作已經(jīng)成功了一大半。當(dāng)然，解決問(wèn)題過(guò)程中也會(huì)有很多困難，比如發(fā)現(xiàn)了值得研究的課題，但在解決的過(guò)程當(dāng)中發(fā)現(xiàn)某些數(shù)據(jù)無(wú)法獲得，或者某些技術(shù)超出了自己的能力范圍。在這種情況下，可以首先想想有沒(méi)有其它變通的辦法可以解決問(wèn)題，如果經(jīng)過(guò)慎重的考慮都無(wú)法找到，就要果斷的放棄。這里要強(qiáng)調(diào)一定要慎重考慮，不能遇到一點(diǎn)困難就放棄。

相比理工科背景的學(xué)生，生物背景的學(xué)生有著扎實(shí)的生物學(xué)知識(shí)基礎(chǔ)。但是如果是從本科階段直接進(jìn)入生物信息學(xué)，由于還沒(méi)有進(jìn)行過(guò)實(shí)驗(yàn)操作，他們對(duì)生物問(wèn)題的理解也很難非常深入。不管是理工科背景還是生物背景的學(xué)生，豐富的生物學(xué)知識(shí)都是進(jìn)行好的生物信息學(xué)研究的前提。在培養(yǎng)學(xué)生時(shí)不可忽視對(duì)其基礎(chǔ)生物學(xué)知識(shí)的傳授和教育，并適當(dāng)引導(dǎo)其對(duì)生物學(xué)問(wèn)題的思考。生物學(xué)問(wèn)題可以很大也可以很小。大的生物學(xué)問(wèn)題任何一個(gè)懂得基礎(chǔ)生物學(xué)知識(shí)的人都可以提出，但也是最難解決的，比如到底是什么改變使細(xì)胞惡變，自身免疫病是如何形成的，心血管病糖尿病等復(fù)雜疾病是如何發(fā)生的，為何有人容易生某種病而其他人不易感。小的生物學(xué)問(wèn)題就是各自領(lǐng)域的具體研究課題，比如表觀遺傳學(xué)領(lǐng)域的DNA去甲基化酶是否存在，基因表達(dá)調(diào)控領(lǐng)域的轉(zhuǎn)錄起始頻率是如何決定的，RNA領(lǐng)域的大量非編碼RNA的作用，蛋白修飾領(lǐng)域新發(fā)現(xiàn)的修飾如何調(diào)控蛋白的功能等等。在腦中提出并試圖思考一系列大大小小的生物學(xué)問(wèn)題是對(duì)學(xué)生培養(yǎng)目標(biāo)的第一步。這些問(wèn)題的產(chǎn)生的前提是對(duì)生物學(xué)知識(shí)的熟悉掌握。然而在對(duì)學(xué)生培養(yǎng)的過(guò)程中沒(méi)必要也不可能告訴他們所有的知識(shí)，生物學(xué)知識(shí)教育的原則是為他們打開(kāi)門(mén)，當(dāng)他們思考問(wèn)題的時(shí)候知道去哪里找到相關(guān)的知識(shí)。

另一方面，只有生物學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)和問(wèn)題是不夠的。很多問(wèn)題在生物信息學(xué)產(chǎn)生之前就存在了，傳統(tǒng)的方法無(wú)法帶給人們問(wèn)題的答案。人們一直期待新的方法去理解和解決這些問(wèn)題。生物信息學(xué)的產(chǎn)生無(wú)疑提供給人們另一種思考生物問(wèn)題的方式，為一些經(jīng)典問(wèn)題的解決提供了可能。例如最近的大規(guī)模的腫瘤基因組測(cè)序和分析使我們發(fā)現(xiàn)了很多新的腫瘤相關(guān)基因[2]。對(duì)于生物背景的學(xué)生，在教學(xué)中要把這樣的例子介紹給學(xué)生，生物背景的學(xué)生在理解信息學(xué)理論方面會(huì)存在困難。最初很難要求他們理解所有具體過(guò)程。但是至少要讓他們知道這些方法的基本原理，還有在什么情況下使用。這樣在以后的研究中遇到類(lèi)似問(wèn)題才能想到應(yīng)該選擇什么樣的信息學(xué)工具去解決，在具體應(yīng)用過(guò)程中加深對(duì)整個(gè)過(guò)程的理解。生物背景的學(xué)生如果想成為生物信息學(xué)專(zhuān)家，只會(huì)應(yīng)用是不夠的，補(bǔ)充一些計(jì)算機(jī)、統(tǒng)計(jì)、信息方面的基礎(chǔ)知識(shí)是必不可少的。

生物信息學(xué)是一門(mén)仍處在快速發(fā)展之中的學(xué)科。還沒(méi)有一本教材能夠滿足生物信息學(xué)教學(xué)的需要，生物信息學(xué)立足于分子生物學(xué)、模式識(shí)別、計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)、數(shù)學(xué)和統(tǒng)計(jì)學(xué)等學(xué)科，所以學(xué)生要先對(duì)這些學(xué)科的基本概念和系統(tǒng)有一個(gè)較為全面和直觀的認(rèn)識(shí)，為日后的科研打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。另外，培養(yǎng)過(guò)程中要包括大量的實(shí)例介紹，對(duì)一些重要的應(yīng)用還加以詳細(xì)解剖，使得同學(xué)們不再僅掌握理論，而是能夠?qū)W會(huì)如何在實(shí)際工作中靈活應(yīng)用這些理論。在此基礎(chǔ)之上，向同學(xué)們推薦一些最新的論文、期刊、參考讀物和相關(guān)的學(xué)術(shù)報(bào)告，讓同學(xué)們能夠切身感受到學(xué)科發(fā)展的前沿，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。21世紀(jì)是生命科學(xué)的時(shí)代，也是信息科學(xué)的時(shí)代。生物信息學(xué)在這樣的歷史條件下產(chǎn)生并壯大，它作為多個(gè)領(lǐng)域的交叉新興學(xué)科，對(duì)生命科學(xué)研究有著巨大的推動(dòng)力。生物信息學(xué)是一門(mén)應(yīng)用性非常強(qiáng)的學(xué)科，也是一門(mén)非常活躍的前沿學(xué)科，良好的教學(xué)效果必須以先進(jìn)的內(nèi)容體系為基礎(chǔ)，我們應(yīng)時(shí)刻注意以科研促進(jìn)教學(xué)，教學(xué)科研相長(zhǎng)，使教學(xué)研究達(dá)到更高的水平。

[參考文獻(xiàn)]

[1]蔣彥等.基礎(chǔ)生物信息學(xué)及應(yīng)用[M].北京：清華大學(xué)出版社,2003

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關(guān)鍵詞 計(jì)算思維；信息技術(shù)課程；計(jì)算機(jī)；計(jì)算教育

中圖分類(lèi)號(hào)：G623.58 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1671-489X(2012)27-0056-02

An Approach to Effects of Computational Thinking on Information Technology Curriculum in Primary and Secondary School//Wang Rongliang

Abstract This paper explains the concept of computational thinking, and points out the importance of computational thinking on computer education. The relationship between computational thinking and information technology is discussed. Information technology curriculum will be improved under the influence of computational thinking.

Key words computational thinking; information technology curriculum; computer; computational education

Author’s address Institute of IT Education in Primary and Secondary School, East China Normal University, Shanghai, China 200062

1 計(jì)算思維辨析

2006年3月，曾任美國(guó)卡內(nèi)基·梅隆大學(xué)（CMU）計(jì)算機(jī)科學(xué)系主任，現(xiàn)任美國(guó)基金會(huì)（MSP）計(jì)算機(jī)和信息科學(xué)與工程部（CISE）主任的周以真（Jeannette M. Wing）教授在美國(guó)計(jì)算機(jī)權(quán)威雜志ACM會(huì)刊Communications of the ACM雜志上，首次提出計(jì)算思維（Computational Thinking）：計(jì)算思維是運(yùn)用計(jì)算機(jī)科學(xué)的基礎(chǔ)概念進(jìn)行問(wèn)題求解、系統(tǒng)設(shè)計(jì)以及人類(lèi)行為理解等涵蓋計(jì)算機(jī)科學(xué)之廣度的一系列思維活動(dòng)[1]。

計(jì)算思維這一觀念一經(jīng)提出，立即得到美國(guó)教育界的廣泛支持，并引起歐洲的極大關(guān)注。2007年9月19日，歐洲科學(xué)界、工業(yè)界領(lǐng)導(dǎo)者在布魯塞爾皇家科學(xué)院召開(kāi)了名為“思維科學(xué)——?dú)W洲的下一個(gè)政策挑戰(zhàn)”的會(huì)議[2]。2008年10月31日，我國(guó)高等學(xué)校計(jì)算機(jī)教育研究會(huì)在桂林召開(kāi)關(guān)于“計(jì)算思維與計(jì)算機(jī)導(dǎo)論”專(zhuān)題學(xué)術(shù)研討會(huì)，來(lái)自全國(guó)80多所高校，包括70多位計(jì)算機(jī)學(xué)院院長(zhǎng)、主管教學(xué)副院長(zhǎng)在內(nèi)的近百名專(zhuān)家出席會(huì)議，根據(jù)“計(jì)算思維”領(lǐng)域的研究以及它在科技創(chuàng)新與教育教學(xué)中的重要作用，探討科學(xué)思維與科學(xué)方法在計(jì)算機(jī)學(xué)科教學(xué)中的作用以及在教學(xué)過(guò)程中如何以課程為載體講授面向?qū)W科的思維方法，以共同促進(jìn)國(guó)家科學(xué)與教育事業(yè)的進(jìn)步[3]。

根據(jù)周以真教授的觀點(diǎn)，計(jì)算思維就是通過(guò)約簡(jiǎn)、嵌入、轉(zhuǎn)化和仿真等方法，把一個(gè)看來(lái)困難的問(wèn)題重新闡述成一個(gè)人們知道怎樣解決的問(wèn)題。計(jì)算思維是一種遞歸思維，它把代碼譯成數(shù)據(jù)，又把數(shù)據(jù)譯成代碼；計(jì)算思維采用抽象和分解來(lái)迎接龐雜的任務(wù)或者設(shè)計(jì)巨大復(fù)雜的系統(tǒng)；計(jì)算思維是按照預(yù)防、保護(hù)以及通過(guò)冗余、容錯(cuò)、糾錯(cuò)的方式從最壞情況恢復(fù)的一種思維；計(jì)算思維利用啟發(fā)式推理來(lái)尋求解答，即在不確定情況下的規(guī)劃、學(xué)習(xí)和調(diào)試；計(jì)算思維利用海量數(shù)據(jù)來(lái)加快計(jì)算，在時(shí)間和空間之間、在處理能力和存儲(chǔ)容量之間進(jìn)行權(quán)衡。

計(jì)算思維與生活密切相關(guān)：當(dāng)你早晨上學(xué)時(shí)，把當(dāng)天所需要的東西放進(jìn)背包，這就是“預(yù)置和緩存”；當(dāng)有人丟失自己的物品，你建議他沿著走過(guò)的路線去尋找，這就叫“回推”；對(duì)自己租房還是買(mǎi)房作出決策，這就是“在線算法”；在超市付費(fèi)時(shí)，決定排哪個(gè)隊(duì)，這就是“多服務(wù)器系統(tǒng)”的性能模型；此外還有“失敗無(wú)關(guān)性”和“設(shè)計(jì)冗余性”。由此可見(jiàn)，計(jì)算思維與人們的工作與生活密切相關(guān)，計(jì)算思維應(yīng)當(dāng)成為人類(lèi)不可或缺的一種生存能力。

2 信息技術(shù)與計(jì)算思維的關(guān)系

信息技術(shù)是關(guān)于信息的產(chǎn)生、發(fā)送、傳輸、接收、變換、識(shí)別、控制等應(yīng)用技術(shù)的總稱(chēng)，是在信息科學(xué)的基本原理和方法的指導(dǎo)下擴(kuò)展人類(lèi)信息處理功能的技術(shù)。作為現(xiàn)代信息技術(shù)，包括通信技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、多媒體技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)和遙感技術(shù)等。當(dāng)今社會(huì)，人們已經(jīng)離不開(kāi)信息技術(shù)。

從表現(xiàn)形式來(lái)看，信息技術(shù)可以應(yīng)用在機(jī)械、激光、電子、生物等多個(gè)方面。現(xiàn)代信息技術(shù)的核心技術(shù)是計(jì)算機(jī)技術(shù)，特別是隨著普適計(jì)算的發(fā)展和網(wǎng)絡(luò)計(jì)算的普及，從本質(zhì)而言，信息的自動(dòng)處理越來(lái)越依賴(lài)于以CPU為核心的計(jì)算機(jī)，只是計(jì)算機(jī)的物理表現(xiàn)形態(tài)已不是傳統(tǒng)意義的計(jì)算機(jī)機(jī)箱。

篇4

計(jì)劃強(qiáng)調(diào)，要加強(qiáng)人工智能領(lǐng)域?qū)I(yè)建設(shè)，形成“人工智能＋X”復(fù)合專(zhuān)業(yè)培養(yǎng)新模式。計(jì)劃的重點(diǎn)任務(wù)之一，是要完善人工智能領(lǐng)域人才培養(yǎng)體系，并且推動(dòng)高校人工智能領(lǐng)域科技成果轉(zhuǎn)化與示范應(yīng)用。高校在人才培養(yǎng)中起到了至關(guān)重要的作用，雖然人工智能尚未成為一級(jí)學(xué)科，但國(guó)內(nèi)不少一流的高校已經(jīng)開(kāi)始通過(guò)建立合作實(shí)驗(yàn)室、增強(qiáng)人工智能分支教學(xué)等方式發(fā)展人工智能。

為了解各高校開(kāi)展人工智能研究的情況，億歐盤(pán)點(diǎn)了10家在設(shè)有人工智能實(shí)驗(yàn)室或有人工智能分支專(zhuān)業(yè)的高校。

清華大學(xué)：計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)系

清華大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)系（簡(jiǎn)稱(chēng)計(jì)算機(jī)系）成立于1958年，在2006年、2012年全國(guó)學(xué)位與研究生教育發(fā)展中心開(kāi)展的一級(jí)學(xué)科整體水平評(píng)估中，以總分滿分100分的成績(jī)排名第一。2017年，在 USnews 推出的世界大學(xué)學(xué)科排名 Best Global Universities for Computer Science 中，計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)科緊隨 MIT之后位列世界第2名。在 QS 世界大學(xué)排名 （QS World University Rankings） 給出的全球計(jì)算機(jī)學(xué)科排名中為例第15名，其排名與得分逐年穩(wěn)步提升。

計(jì)算機(jī)系包含了國(guó)內(nèi)計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)最全的學(xué)科方向，設(shè)有高性能計(jì)算機(jī)與處理器、并行與分布式處理、存儲(chǔ)系統(tǒng)、大數(shù)據(jù)與云計(jì)算、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、網(wǎng)絡(luò)與信息系統(tǒng)安全、系統(tǒng)性能評(píng)價(jià)、理論計(jì)算機(jī)科學(xué)、數(shù)據(jù)工程及知識(shí)工程、軟件工程、計(jì)算機(jī)與VLSI設(shè)計(jì)自動(dòng)化、軟件理論與系統(tǒng)、生物計(jì)算及量子計(jì)算、人工智能、智能控制及機(jī)器人、人機(jī)交互與普適計(jì)算、計(jì)算機(jī)圖形學(xué)與可視化技術(shù)、CAD技術(shù)、計(jì)算機(jī)視覺(jué)、媒體信息處理等研究方向。

計(jì)算機(jī)系現(xiàn)設(shè)有高性能計(jì)算、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、計(jì)算機(jī)軟件、人機(jī)交互與媒體集成4個(gè)研究所；智能技術(shù)與系統(tǒng)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室；計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)與實(shí)驗(yàn)教學(xué)部等科研教學(xué)機(jī)構(gòu)。

計(jì)算機(jī)系還設(shè)有國(guó)家級(jí)計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心，包括：計(jì)算機(jī)原理實(shí)驗(yàn)室、微型計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)室、操作系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)室、計(jì)算機(jī)軟件實(shí)驗(yàn)室、計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)室、智能機(jī)器人實(shí)驗(yàn)室、計(jì)算機(jī)接口實(shí)驗(yàn)室、學(xué)生科技創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室等。此外，計(jì)算機(jī)系還與騰訊、搜狗、微軟、思科等國(guó)內(nèi)外著名公司建立了面向教學(xué)或研究的聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室。

北京大學(xué)：智能科學(xué)系

智能科學(xué)系成立于2002年7月，主要從事智能感知、機(jī)器學(xué)習(xí)、數(shù)據(jù)智能分析與智能計(jì)算、智能機(jī)器人等方向的基礎(chǔ)和應(yīng)用基礎(chǔ)研究，側(cè)重于理論、方法以及重大領(lǐng)域應(yīng)用上。

北大智能科學(xué)系依托于視覺(jué)聽(tīng)覺(jué)信息處理國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，實(shí)驗(yàn)室以實(shí)現(xiàn)高度智能化的機(jī)器感知系統(tǒng)為目標(biāo)，在生物特征識(shí)別研究方面處于國(guó)際領(lǐng)先地位。智能科學(xué)系在著名的軟件與人工智能專(zhuān)家、我國(guó)載人飛船工程軟件專(zhuān)家組組長(zhǎng)何新貴院士和長(zhǎng)江特聘教授查紅彬教授的帶領(lǐng)下，重點(diǎn)開(kāi)展機(jī)器視覺(jué)、機(jī)器聽(tīng)覺(jué)、智能系統(tǒng)與智能的生理心理基礎(chǔ)等研究。以北大智能科學(xué)研究人員為技術(shù)核心的北大指紋自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)，是國(guó)內(nèi)唯一能與國(guó)外系統(tǒng)抗衡的自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)，是中國(guó)第一家也是唯一的一家提供公安應(yīng)用全面解決方案的系統(tǒng)，擁有中國(guó)指紋自動(dòng)識(shí)別技術(shù)產(chǎn)品第一市場(chǎng)占有率。

人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)說(shuō)話人識(shí)別新方法的研究獲得教育部科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)；國(guó)家空間信息基礎(chǔ)設(shè)施關(guān)鍵技術(shù)研究獲得2000年中國(guó)高校科學(xué)技術(shù)二等獎(jiǎng)，入選2000年中國(guó)高校十大科技進(jìn)展。

復(fù)旦大學(xué)：類(lèi)腦智能科學(xué)與技術(shù)研究院

復(fù)旦大學(xué)類(lèi)腦智能科學(xué)與技術(shù)研究院于2015年3月籌建成立，是復(fù)旦大學(xué)校內(nèi)的獨(dú)立二級(jí)研究機(jī)構(gòu)。其前身為復(fù)旦大學(xué)第一批跨學(xué)科交叉國(guó)際化研究中心——計(jì)算系統(tǒng)生物學(xué)研究中心，成立于2008年。研究院基于復(fù)旦大學(xué)既有的數(shù)學(xué)、統(tǒng)計(jì)學(xué)、計(jì)算機(jī)科學(xué)、生物學(xué)、信息學(xué)、臨床醫(yī)學(xué)、語(yǔ)言學(xué)、心理學(xué)等多學(xué)科綜合交叉研究?jī)?yōu)勢(shì)，以計(jì)算神經(jīng)科學(xué)為橋梁，著力開(kāi)展大腦機(jī)制解析、腦疾病智能診療、類(lèi)腦智能算法、類(lèi)腦智能軟硬件、新藥智能研發(fā)、通用智能等相關(guān)領(lǐng)域的科學(xué)研究、技術(shù)研發(fā)和人才培養(yǎng)。

研究院率先探索打通國(guó)際與國(guó)內(nèi)、科技與產(chǎn)業(yè)的全鏈條、全球化產(chǎn)學(xué)研合作機(jī)制，充分發(fā)揮高校培養(yǎng)和儲(chǔ)備高端智能人才、發(fā)現(xiàn)和培育前沿技術(shù)的綜合優(yōu)勢(shì)，推動(dòng)產(chǎn)學(xué)研源頭創(chuàng)新與合作，致力于成為推動(dòng)腦科學(xué)、人工類(lèi)腦智能與產(chǎn)業(yè)應(yīng)用融合發(fā)展的重要科技創(chuàng)新平臺(tái)。

研究院目前在建五個(gè)核心功能平臺(tái)和一個(gè)國(guó)際合作研發(fā)中心，主要包括：一是以腦高級(jí)認(rèn)知功能的多信息反饋處理機(jī)制研究為核心的神經(jīng)形態(tài)計(jì)算仿真平臺(tái)；二是以多尺度多中心重大腦疾病數(shù)據(jù)庫(kù)和算法開(kāi)發(fā)為基礎(chǔ)的智能診治數(shù)據(jù)示范平臺(tái)；三是依托高端醫(yī)療影像設(shè)備集群，為生物醫(yī)學(xué)轉(zhuǎn)化研究和信息產(chǎn)業(yè)智能化提供試驗(yàn)技術(shù)支撐的綜合生物醫(yī)學(xué)影像平臺(tái)；四是以開(kāi)發(fā)深度學(xué)習(xí)、強(qiáng)化學(xué)習(xí)和自組織學(xué)習(xí)等機(jī)器學(xué)習(xí)算法以及可穿戴設(shè)備、類(lèi)腦芯片、健康服務(wù)機(jī)器人等為目標(biāo)的類(lèi)腦智能軟、硬件開(kāi)發(fā)平臺(tái)；五是集孵化加速、產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟、投資基金為一體，為類(lèi)腦智能創(chuàng)新項(xiàng)目及企業(yè)提供應(yīng)用技術(shù)資源和孵化服務(wù)的類(lèi)腦智能產(chǎn)業(yè)化平臺(tái)；六是依托已有的歐洲人類(lèi)腦計(jì)劃、美國(guó)腦計(jì)劃等國(guó)際合作的數(shù)據(jù)、學(xué)術(shù)資源，建設(shè)類(lèi)腦智能?chē)?guó)際合作節(jié)點(diǎn)和人才培養(yǎng)中心。

中國(guó)科學(xué)院：自動(dòng)化研究所

中國(guó)科學(xué)院自動(dòng)化研究所成立于1956年10月，是我國(guó)最早成立的國(guó)立自動(dòng)化研究機(jī)構(gòu)。目前設(shè)有類(lèi)腦智能研究中心、智能感知與計(jì)算研究中心、腦網(wǎng)絡(luò)組研究中心等12個(gè)科研開(kāi)發(fā)部門(mén)，還有若干與國(guó)際和社會(huì)其他創(chuàng)新單元共建的各類(lèi)聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室和工程中心。另有漢王科技、三博中等四十余家持股高科技公司。

近年來(lái)，自動(dòng)化所共獲得省部級(jí)以上獎(jiǎng)勵(lì)30余項(xiàng)。數(shù)量逐年增加，質(zhì)量不斷提高；專(zhuān)利申請(qǐng)和授權(quán)量連年攀升，多年位居北京市科研系統(tǒng)前十名繪制的“腦網(wǎng)絡(luò)組圖譜”第一次建立了宏觀尺度上的活體全腦連接圖譜；虹膜識(shí)別核心技術(shù)突破國(guó)外封鎖，通過(guò)產(chǎn)學(xué)研用相結(jié)合走出“中國(guó)制造”之路；基于自動(dòng)化所語(yǔ)音識(shí)別技術(shù)的“紫冬語(yǔ)音云”在淘寶、來(lái)往等阿里巴巴旗下移動(dòng)客戶(hù)端產(chǎn)品中得到推廣；“分子影像手術(shù)導(dǎo)航系統(tǒng)”通過(guò)國(guó)家藥監(jiān)局醫(yī)療器械安全性及有效性檢測(cè)認(rèn)證并進(jìn)入臨床應(yīng)用；“智能視頻監(jiān)控技術(shù)”和“人臉識(shí)別技術(shù)”分別成功應(yīng)用于2008年北京奧運(yùn)會(huì)、2010年上海世博會(huì)的安保工作中，為社會(huì)安全貢獻(xiàn)自己的力量；研制的AI程序“CASIA－先知1．0”采用知識(shí)和數(shù)據(jù)混合驅(qū)動(dòng)的體系架構(gòu)，在2017首屆全國(guó)兵棋推演大賽總決賽中7：1的懸殊比分戰(zhàn)勝人類(lèi)頂級(jí)選手，展示了人工智能技術(shù)在博弈對(duì)抗領(lǐng)域的強(qiáng)大實(shí)力……

在共建機(jī)構(gòu)方面，自動(dòng)化所與新加坡媒體發(fā)展管理局聯(lián)合成立中新數(shù)字媒體研究院，聚焦交互式語(yǔ)言學(xué)習(xí)、視頻和分析等領(lǐng)域；與瑞士洛桑聯(lián)邦理工大學(xué)（EPFL）在京成立中瑞數(shù)據(jù)密集型神經(jīng)科學(xué)聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室，在類(lèi)腦智能研究方面展開(kāi)合作；與澳大利亞昆士蘭大學(xué)（UQ）共建中澳腦網(wǎng)絡(luò)組聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室，在“計(jì)算大腦”研究方向上進(jìn)行遠(yuǎn)景規(guī)劃；還與香港科技大學(xué)共建智能識(shí)別聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室，在模式識(shí)別、無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)等領(lǐng)域展開(kāi)合作。

廈門(mén)大學(xué)：智能科學(xué)與技術(shù)系

早在上世紀(jì)八十年代初，廈門(mén)大學(xué)就已開(kāi)始從事人工智能領(lǐng)域的研究，相繼在專(zhuān)家系統(tǒng)、自然語(yǔ)言處理與機(jī)器翻譯等領(lǐng)域取得過(guò)一系列成果。為此，1988年經(jīng)學(xué)校批準(zhǔn)成立“廈門(mén)大學(xué)人工智能與計(jì)算機(jī)應(yīng)用研究所”，后于2004年更名為“廈門(mén)大學(xué)人工智能研究所”。2006年12月，經(jīng)國(guó)家教育部批準(zhǔn)，廈門(mén)大學(xué)正式設(shè)立“智能科學(xué)與技術(shù)”本科專(zhuān)業(yè)，并于2007年6月經(jīng)學(xué)校批準(zhǔn)成立“廈門(mén)大學(xué)智能科學(xué)與技術(shù)系”。

廈門(mén)大學(xué)智能科學(xué)與技術(shù)系現(xiàn)有一個(gè)本科專(zhuān)業(yè)（智能科學(xué)與技術(shù)），三個(gè)碩士學(xué)位授予專(zhuān)業(yè)（模式識(shí)別與智能系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)、智能科學(xué)與技術(shù)），兩個(gè)博士學(xué)位授予專(zhuān)業(yè)（計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)、智能科學(xué)與技術(shù)）。

目前該系承擔(dān)多項(xiàng)國(guó)家863、國(guó)家自然科學(xué)基金、福建省科技基金等項(xiàng)目，擁有“福建省仿腦智能系統(tǒng)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室”、“智能信息技術(shù)福建省高校重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室”和“廈門(mén)大學(xué)語(yǔ)言技術(shù)中心”三個(gè)平臺(tái)，此外還有“藝術(shù)認(rèn)知與計(jì)算”、“自然語(yǔ)言處理”、“智能多媒體技術(shù)”、“人工大腦實(shí)驗(yàn)室”、“智能中醫(yī)信息處理”等多個(gè)研究型實(shí)驗(yàn)室，為培養(yǎng)高質(zhì)量的學(xué)生提供了必要的保障。

上海交通大學(xué)：計(jì)算機(jī)科學(xué)與工程系

上海交通大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)與工程系成立于1984年。近年來(lái)，隨著計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)在人們生活中的應(yīng)用不斷深入，特別是隨著云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)、移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)等技術(shù)的興起，交通大學(xué)計(jì)算機(jī)系不斷調(diào)整學(xué)科方向，形成了高可靠軟件與理論、并行與分布式系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、智能人機(jī)交互、密碼學(xué)與信息安全等研究方向。

該院系下設(shè)三個(gè)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室：智能計(jì)算與智能系統(tǒng)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、上海市教委智能交互與認(rèn)知工程重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、省部共建國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室培育基地及上海市可擴(kuò)展計(jì)算與系統(tǒng)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室。其中，上海交通大學(xué)－微軟智能計(jì)算與智能系統(tǒng)聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室目前是教育部－微軟重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，成立于2005年9月，是交通大學(xué)和微軟亞洲研究院在多年良好合作的基礎(chǔ)上，為了更好發(fā)揮各自在并發(fā)計(jì)算、算法與復(fù)雜性理論、仿腦計(jì)算、計(jì)算機(jī)視覺(jué)、機(jī)器學(xué)習(xí)、計(jì)算智能、自然語(yǔ)言處理、多媒體通訊以及機(jī)器人等領(lǐng)域的優(yōu)勢(shì)，實(shí)現(xiàn)“使未來(lái)的計(jì)算機(jī)和機(jī)器人能夠看、聽(tīng)、學(xué)，能以自然語(yǔ)言的方式與人類(lèi)交流”這一共同使命而成立的。實(shí)驗(yàn)室在科學(xué)研究、人才培養(yǎng)、學(xué)術(shù)交流等方面也取得了很好的成績(jī)。實(shí)驗(yàn)室累積200余篇，成果發(fā)表于CVPR，ICCV，WWW等國(guó)際頂級(jí)會(huì)議上。

南京大學(xué)：計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)系

南京大學(xué)的計(jì)算機(jī)科學(xué)研究起步于1958年，建立了計(jì)算技術(shù)、計(jì)算數(shù)學(xué)、數(shù)理邏輯等專(zhuān)業(yè)開(kāi)始培養(yǎng)計(jì)算機(jī)相關(guān)領(lǐng)域?qū)ｉT(mén)人才，1978年在上述三個(gè)專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)上成立了計(jì)算機(jī)科學(xué)系，1993年更名為計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)系。

依托該系師資，先后成立了南京大學(xué)計(jì)算機(jī)軟件研究所、計(jì)算機(jī)軟件新技術(shù)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室（南京大學(xué)）、南京大學(xué)計(jì)算機(jī)應(yīng)用研究所、南京大學(xué)多媒體計(jì)算技術(shù)研究所、南京大學(xué)軟件工程中心（江蘇省軟件工程研究中心）、南京大學(xué)信息安全研究所等科研機(jī)構(gòu)。主要科研方向有：軟件自動(dòng)化與形式化、分布與并行計(jì)算及新型網(wǎng)絡(luò)、新型程序設(shè)計(jì)與軟件方法學(xué)、多媒體與信息處理、人工智能與機(jī)器學(xué)習(xí)、系統(tǒng)軟件及信息安全等。

建系30年來(lái)，共承擔(dān)國(guó)家973計(jì)劃、國(guó)家863計(jì)劃、國(guó)家攀登計(jì)劃、國(guó)家自然科學(xué)基金、國(guó)家科技攻關(guān)等重大科技計(jì)劃項(xiàng)目以及省、部、委科研項(xiàng)目和企事業(yè)委托或國(guó)際合作的研發(fā)項(xiàng)目300余項(xiàng)，科研成果獲得各種獎(jiǎng)勵(lì)80余項(xiàng)，其中國(guó)家科技進(jìn)步獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)1項(xiàng)、二等獎(jiǎng)4項(xiàng)、三等獎(jiǎng)2項(xiàng)，省部委自然科學(xué)獎(jiǎng)和科技進(jìn)步獎(jiǎng)特等獎(jiǎng)2項(xiàng)，一等獎(jiǎng)8項(xiàng)，二等獎(jiǎng)37項(xiàng)。3000多篇，出版專(zhuān)著、教材50多部，申請(qǐng)國(guó)家發(fā)明專(zhuān)利33項(xiàng)。部分成果被轉(zhuǎn)化為產(chǎn)品，產(chǎn)生了較大社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。

哈爾濱工業(yè)大學(xué)：計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院

哈爾濱工業(yè)大學(xué)計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)創(chuàng)建于1956年，是中國(guó)最早的計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)之一。在1985年，發(fā)展成為計(jì)算機(jī)科學(xué)與工程系，并建立了計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)研究所。2000年，計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院成立；同年，建立了軟件學(xué)院，后經(jīng)國(guó)家教育部、國(guó)家計(jì)委批準(zhǔn)為國(guó)家示范性軟件學(xué)院。目前。哈工大計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院擁有計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)國(guó)家一級(jí)重點(diǎn)學(xué)科、7個(gè)博士點(diǎn)和7個(gè)碩士點(diǎn)、1個(gè)博士后科研流動(dòng)站、一個(gè)國(guó)家級(jí)教學(xué)團(tuán)隊(duì)、一個(gè)國(guó)家級(jí)科技創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)、一個(gè)國(guó)防科工委創(chuàng)新研究團(tuán)隊(duì)。

目前主要研究方向包括：智能人機(jī)交互、音視頻編解碼技術(shù)、語(yǔ)言處理、自然語(yǔ)言理解與中文信息處理、機(jī)器翻譯、信息檢索、海量數(shù)據(jù)計(jì)算、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)與信息安全、傳感器網(wǎng)與移動(dòng)計(jì)算、高可靠與容錯(cuò)計(jì)算技術(shù)、穿戴計(jì)算機(jī)、企業(yè)計(jì)算與服務(wù)計(jì)算、智能機(jī)器人、生物計(jì)算與生物特征識(shí)別。

學(xué)院有一批研究成果達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平，包括：國(guó)家信息安全管理系統(tǒng)、數(shù)字視頻廣播編碼傳輸與接收系統(tǒng)、大規(guī)模網(wǎng)絡(luò)特定信息獲取系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)機(jī)群并行數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)、并行數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)、神州號(hào)飛船數(shù)據(jù)管理分系統(tǒng)、穿戴計(jì)算機(jī)系統(tǒng)、信息安全與實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、人臉識(shí)別系統(tǒng)、視頻編解碼技術(shù)、黑龍江省CIMS應(yīng)用示范工程、農(nóng)業(yè)專(zhuān)家系統(tǒng)等等。

中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)：計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院

中國(guó)科技大學(xué)于1958年建校時(shí)就設(shè)置了計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)。根據(jù)學(xué)科發(fā)展趨勢(shì)和國(guó)家中長(zhǎng)期發(fā)展規(guī)劃，面向國(guó)家和社會(huì)的重大需求，計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院將科研力量凝聚在高性能計(jì)算、智能計(jì)算與應(yīng)用、網(wǎng)絡(luò)計(jì)算與可信計(jì)算、先進(jìn)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)四個(gè)主要的研究領(lǐng)域。

學(xué)院的支撐實(shí)驗(yàn)室有：國(guó)家高性能計(jì)算中心（合肥）、安徽省高性能計(jì)算重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、安徽省計(jì)算與通訊軟件重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、 多媒體計(jì)算與通信教育部－微軟重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、中國(guó)科大超級(jí)運(yùn)算中心和信息科學(xué)實(shí)驗(yàn)中心。

其中，多媒體計(jì)算與通信教育部—微軟重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室主要從事人機(jī)自然語(yǔ)音通信、語(yǔ)義計(jì)算與數(shù)據(jù)挖掘等方面的研究。人機(jī)自然語(yǔ)音通信方面，主要研究中文信息處理、人類(lèi)視聽(tīng)覺(jué)機(jī)理、語(yǔ)音語(yǔ)言學(xué)等。語(yǔ)義計(jì)算與數(shù)據(jù)挖掘方面，主要研究自然語(yǔ)言驅(qū)動(dòng)的計(jì)算、多媒體內(nèi)容的語(yǔ)義標(biāo)注、自動(dòng)問(wèn)答、語(yǔ)義社會(huì)網(wǎng)絡(luò)、數(shù)據(jù)與知識(shí)工程、隱私保護(hù)與管理中的語(yǔ)義計(jì)算等。

依托多媒體計(jì)算與通信教育部—微軟重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，雙方聯(lián)合實(shí)施了聯(lián)合培養(yǎng)博士生計(jì)劃、實(shí)習(xí)生計(jì)劃、精品課程建設(shè)計(jì)劃、青年教師培養(yǎng)計(jì)劃等，取得了突出成果，探索出了一條企業(yè)和高校共同培養(yǎng)優(yōu)秀人才的道路，為微軟亞洲研究院與其他高校的合作提供了一個(gè)經(jīng)典范例。

華中科技大學(xué)：自動(dòng)化學(xué)院

華中科技大學(xué)自動(dòng)化學(xué)院是由原控制科學(xué)與工程系和原圖像識(shí)別與人工智能研究所于2013年合并組建的學(xué)院。原控制科學(xué)與工程系前身是成立于1973年的華中工學(xué)院自動(dòng)控制系，1998年更名為華中理工大學(xué)控制科學(xué)與工程系；原圖像識(shí)別與人工智能研究所是1978年由教育部和航天部共同批準(zhǔn)成立從事圖像識(shí)別和人工智能研究的研究機(jī)構(gòu)。

科學(xué)研究工作主要涉及復(fù)雜系統(tǒng)控制理論、決策分析與決策支持、電力電子與運(yùn)動(dòng)控制、智能控制與機(jī)器人、計(jì)算機(jī)集成控制與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、信息檢測(cè)與識(shí)別、飛行器控制與狀態(tài)監(jiān)測(cè)、生物信息處理、神經(jīng)接口與康復(fù)技術(shù)、物流系統(tǒng)、國(guó)民經(jīng)濟(jì)動(dòng)員與公共安全、多譜圖像制導(dǎo)、目標(biāo)探測(cè)的多譜信息技術(shù)、多譜信息的實(shí)時(shí)處理與系統(tǒng)集成技術(shù)、人工智能與思維科學(xué)、信息安全等方向。

模式識(shí)別與智能系統(tǒng)是自動(dòng)化一級(jí)學(xué)科的重要二級(jí)學(xué)科。迄今為止，本系在原 “圖像識(shí)別與人工智能研究所”和“控制科學(xué)與工程系”的這兩個(gè)學(xué)科點(diǎn)承擔(dān)了百余項(xiàng)國(guó)家、國(guó)防與行業(yè)項(xiàng)目。近5年科研經(jīng)費(fèi)總額在8000萬(wàn)元以上，包括973計(jì)劃，國(guó)家自然科學(xué)基金重點(diǎn)、面上和青年基金項(xiàng)目，863計(jì)劃，國(guó)家重大專(zhuān)項(xiàng)、國(guó)防重點(diǎn)預(yù)研與基金，國(guó)家科技支撐計(jì)劃，省部級(jí)科研項(xiàng)目，以及大型工程和企業(yè)科研合作項(xiàng)目等。

總結(jié)

篇5

新版的本科專(zhuān)業(yè)目錄仍然按照學(xué)科門(mén)類(lèi)、專(zhuān)業(yè)類(lèi)和專(zhuān)業(yè)三個(gè)層次進(jìn)行劃分，學(xué)科門(mén)類(lèi)由原來(lái)的11個(gè)增加到12個(gè)，新增加藝術(shù)學(xué)門(mén)類(lèi)；專(zhuān)業(yè)類(lèi)由原來(lái)的73個(gè)增加到92個(gè)；專(zhuān)業(yè)由原來(lái)的635種調(diào)減到506種。面對(duì)如此多的專(zhuān)業(yè)，你準(zhǔn)備報(bào)考哪個(gè)呢？如果你仔細(xì)看了新版的本科專(zhuān)業(yè)目錄，你會(huì)發(fā)現(xiàn)，其中有些專(zhuān)業(yè)聞所未聞，有些專(zhuān)業(yè)的名稱(chēng)則甚至可以說(shuō)是晦澀難懂，有點(diǎn)讓人摸不著頭腦。下面就讓我們一起來(lái)解讀幾個(gè)這樣的專(zhuān)業(yè)吧！

什么是物聯(lián)網(wǎng)？有些同學(xué)可能聽(tīng)說(shuō)過(guò)，有些同學(xué)可能多少了解一點(diǎn)，但估計(jì)很多同學(xué)都不知道物聯(lián)網(wǎng)是什么東西，有什么用。要了解物聯(lián)網(wǎng)工程專(zhuān)業(yè)，我們首先得弄明白什么是物聯(lián)網(wǎng)。

通俗地來(lái)說(shuō)，物聯(lián)網(wǎng)就是通過(guò)各種信息傳感設(shè)備，如射頻識(shí)別裝置、紅外感應(yīng)器、全球定位系統(tǒng)、激光掃描器等，把所有物品與互聯(lián)網(wǎng)結(jié)合起來(lái)，實(shí)現(xiàn)智能化識(shí)別和管理。物聯(lián)網(wǎng)是繼計(jì)算機(jī)、互聯(lián)網(wǎng)和移動(dòng)通信之后的又一次信息產(chǎn)業(yè)的革命性發(fā)展。目前，物聯(lián)網(wǎng)被正式列為我們國(guó)家重點(diǎn)發(fā)展的戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)之一。

2010年初，教育部下達(dá)了高校設(shè)置物聯(lián)網(wǎng)工程專(zhuān)業(yè)申報(bào)通知，眾多高校爭(zhēng)相申報(bào)。物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)具有產(chǎn)業(yè)鏈長(zhǎng)、涉及多個(gè)產(chǎn)業(yè)群的特點(diǎn)，其應(yīng)用范圍幾乎覆蓋了各行各業(yè)。據(jù)測(cè)算，物聯(lián)網(wǎng)的產(chǎn)業(yè)規(guī)模比互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)大20倍以上，而物聯(lián)網(wǎng)工程技術(shù)領(lǐng)域需要的人才每年也將達(dá)百萬(wàn)。

物聯(lián)網(wǎng)工程專(zhuān)業(yè)涉及廣泛，遍及智能交通、環(huán)境保護(hù)、政府工作、公共安全、平安家居、智能消防、工業(yè)監(jiān)測(cè)、環(huán)境監(jiān)測(cè)和情報(bào)搜集等多個(gè)領(lǐng)域。

培養(yǎng)目標(biāo)

物聯(lián)網(wǎng)工程專(zhuān)業(yè)培養(yǎng)能夠系統(tǒng)地掌握物聯(lián)網(wǎng)的相關(guān)理論、方法和技能，具備通信技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、傳感技術(shù)等信息領(lǐng)域?qū)拸V的專(zhuān)業(yè)知識(shí)的高級(jí)工程技術(shù)人才。

專(zhuān)業(yè)課程

電工電子技術(shù)、射頻識(shí)別與傳感技術(shù)、單片機(jī)技術(shù)、嵌入式技術(shù)、綜合布線、通信工程制圖、通信原理、通信網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)、光纖通信、無(wú)線局域網(wǎng)技術(shù)、信息網(wǎng)絡(luò)管理、智能樓宇系統(tǒng)、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用與物聯(lián)網(wǎng)工程等。

就業(yè)方向

面向物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)，物聯(lián)網(wǎng)工程專(zhuān)業(yè)畢業(yè)生可從事物聯(lián)網(wǎng)的通信架構(gòu)、網(wǎng)絡(luò)協(xié)議、信息安全等的設(shè)計(jì)、開(kāi)發(fā)、管理與維護(hù)。主要面向崗位包括：物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)架構(gòu)師、物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)管理員、網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用系統(tǒng)管理員、物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用系統(tǒng)開(kāi)發(fā)工程師等核心職業(yè)崗位以及物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備技術(shù)支持與營(yíng)銷(xiāo)等相關(guān)職業(yè)崗位。

學(xué)校推薦

根據(jù)2012-2013年中國(guó)大學(xué)本科教育分專(zhuān)業(yè)排行榜所提供的信息，物聯(lián)網(wǎng)工程專(zhuān)業(yè)排名前八位的大學(xué)為：哈爾濱工業(yè)大學(xué)、江南大學(xué)、西北工業(yè)大學(xué)、重慶郵電大學(xué)、吉林大學(xué)、中南大學(xué)、華中科技大學(xué)、西安理工大學(xué)。

電氣工程及其自動(dòng)化這個(gè)專(zhuān)業(yè)確實(shí)不像有些專(zhuān)業(yè)一聽(tīng)就知道是干什么的，比方說(shuō)通信工程、計(jì)算機(jī)軟件技術(shù)、新型材料等等。

電氣工程及其自動(dòng)化涉及電力電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、電機(jī)電器技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)控制技術(shù)、機(jī)電一體化技術(shù)等諸多領(lǐng)域，是一門(mén)綜合性較強(qiáng)的學(xué)科，其主要特點(diǎn)是強(qiáng)弱電結(jié)合，機(jī)電結(jié)合，軟硬件結(jié)合。

電氣工程及其自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)是電氣信息領(lǐng)域的一門(mén)學(xué)科，由于和人們的日常生活以及工業(yè)生產(chǎn)密切相關(guān)，發(fā)展非常迅速，現(xiàn)在也相對(duì)比較成熟。它已經(jīng)成為高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)的重要組成部分，廣泛應(yīng)用于工業(yè)、農(nóng)業(yè)、國(guó)防等領(lǐng)域，在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中發(fā)揮著越來(lái)越重要的作用。

培養(yǎng)目標(biāo)

該專(zhuān)業(yè)培養(yǎng)具有工程技術(shù)基礎(chǔ)知識(shí)和相應(yīng)的電氣工程專(zhuān)業(yè)知識(shí)，受過(guò)電工電子、系統(tǒng)控制及計(jì)算機(jī)技術(shù)方面的基本訓(xùn)練，具有解決電氣工程技術(shù)分析與控制問(wèn)題基本能力的高級(jí)工程技術(shù)人才。

學(xué)科特點(diǎn)

學(xué)習(xí)本專(zhuān)業(yè)將受到電工電子、信息控制及計(jì)算機(jī)技術(shù)方面的訓(xùn)練。主要學(xué)習(xí)課程有電工技術(shù)、電子技術(shù)、控制理論、信息處理、系統(tǒng)工程、自動(dòng)檢測(cè)與儀表、計(jì)算機(jī)與應(yīng)用和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等方面的基本理論和基本知識(shí)。會(huì)受到良好的工程試驗(yàn)基礎(chǔ)訓(xùn)練，還有大量上機(jī)實(shí)習(xí)等實(shí)際鍛煉的機(jī)會(huì)。將在控制與生產(chǎn)自動(dòng)化、自動(dòng)控制與自動(dòng)化軟件應(yīng)用方面獲得系統(tǒng)分析、設(shè)計(jì)、開(kāi)發(fā)與研究的基本能力。

報(bào)考提示

電氣工程及其自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)對(duì)廣大考生有很強(qiáng)的吸引力，屬于熱門(mén)專(zhuān)業(yè)，高考錄取分?jǐn)?shù)線往往要比其他專(zhuān)業(yè)高許多，造成這一情況的主要原因有：①就業(yè)容易，工作環(huán)境好，收入高；②該專(zhuān)業(yè)方向有著非常好的發(fā)展前景，研究成果較容易向現(xiàn)實(shí)產(chǎn)品轉(zhuǎn)換，而且效益相當(dāng)可觀。但是鑒于國(guó)內(nèi)現(xiàn)在的形式，考生在報(bào)考該專(zhuān)業(yè)的時(shí)候應(yīng)該注意以下兩點(diǎn)：

（1）充分考慮自己的興趣。也許自己本來(lái)并不對(duì)該專(zhuān)業(yè)感興趣，但是許多人都說(shuō)好，于是自己就“感興趣”了。這對(duì)以后的發(fā)展是很不利的，畢竟興趣是最好的老師。

（2）衡量自己的綜合素質(zhì)。電氣工程及自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)需要具有扎實(shí)的數(shù)學(xué)、物理基礎(chǔ)，及較強(qiáng)的外語(yǔ)綜合能力，為今后能夠掌握并且靈活運(yùn)用專(zhuān)業(yè)知識(shí)做準(zhǔn)備。

就業(yè)前景

由于本專(zhuān)業(yè)研究范圍廣，應(yīng)用前景好，畢業(yè)生的專(zhuān)業(yè)素養(yǎng)相對(duì)較高，因此就業(yè)形勢(shì)非常好。通常情況下，學(xué)生畢業(yè)后可以選擇質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督部門(mén)、研究所、工礦企業(yè)等，也可以是一些外資、私營(yíng)企業(yè)。如果畢業(yè)生能力足夠強(qiáng)，又在學(xué)習(xí)期間積累了比較好的研究成果，完全可以自己創(chuàng)業(yè)，闖出一片屬于自己的天地。需要指出的是，由于國(guó)外在該專(zhuān)業(yè)方向的研究要領(lǐng)先于我們，因此若想要有進(jìn)一步的發(fā)展，出國(guó)深造是一個(gè)不錯(cuò)的選擇。

高校排名

電氣工程及其自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)綜合實(shí)力排名：

1. 清華大學(xué)。有相關(guān)院士2人（盧強(qiáng)、韓英鐸），國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室1個(gè)，電氣工程國(guó)家一級(jí)重點(diǎn)學(xué)科，國(guó)家二級(jí)重點(diǎn)學(xué)科4個(gè)（電機(jī)、電力系統(tǒng)、電工和高電壓）。各方面都是強(qiáng)項(xiàng)，國(guó)內(nèi)頂尖。

2. 西安交通大學(xué)。有相關(guān)院士2人（邱愛(ài)慈、王錫凡），國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室1個(gè)，電氣工程國(guó)家一級(jí)重點(diǎn)學(xué)科、國(guó)家二級(jí)重點(diǎn)學(xué)科3個(gè)（電機(jī)與電器、高電壓與絕緣技術(shù)、電力系統(tǒng)及其自動(dòng)化）。強(qiáng)在高壓和系統(tǒng)，科研實(shí)力僅次于清華。

3. 華中科技大學(xué)。有相關(guān)院士3人（樊明武、潘垣、程時(shí)杰），國(guó)家重大科學(xué)裝置1個(gè)，國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室1個(gè)，國(guó)家專(zhuān)業(yè)實(shí)驗(yàn)室1個(gè)，電氣工程國(guó)家一級(jí)重點(diǎn)學(xué)科、國(guó)家二級(jí)重點(diǎn)學(xué)科4個(gè)（電機(jī)、電力系統(tǒng)、電力電子、電工）。電力電子和電機(jī)是強(qiáng)項(xiàng)，師資雄厚，近年來(lái)科研平臺(tái)建設(shè)有了建設(shè)性發(fā)展，且院士最多。

4. 重慶大學(xué)。有相關(guān)院士1人（楊士中），國(guó)際電氣工程師協(xié)會(huì)院士1人（李文沅），國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室1個(gè)，電氣工程國(guó)家一級(jí)重點(diǎn)學(xué)科、國(guó)家二級(jí)重點(diǎn)學(xué)科3個(gè)（高電壓、電工理論與新技術(shù)、建筑電氣）。高壓是強(qiáng)項(xiàng)，業(yè)內(nèi)很有名，此外電工理論與新技術(shù)以及建筑電氣實(shí)力都很強(qiáng)勁。

5. 浙江大學(xué)。有相關(guān)院士1人（韓禎祥），國(guó)家專(zhuān)業(yè)實(shí)驗(yàn)室1個(gè)，電氣工程國(guó)家一級(jí)重點(diǎn)學(xué)科、國(guó)家二級(jí)重點(diǎn)學(xué)科2個(gè)（電力系統(tǒng)和電力電子）。

你知道什么是非織造材料么？非織造技術(shù)又是什么技術(shù)呢？非織造材料與工程專(zhuān)業(yè)是個(gè)什么樣的專(zhuān)業(yè)啊？

先來(lái)看一下國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的非織造材料的定義：定向或隨機(jī)排列的纖維通過(guò)摩擦、抱合或粘結(jié)或這些方法的組合而相互結(jié)合制成的片狀物、纖網(wǎng)或絮墊（不包括紙、機(jī)織物、針織物、簇絨織物、帶有縫編紗線的縫編織物以及濕法縮絨的氈制品）。這個(gè)定義還是讓人有點(diǎn)不知所云。如果告訴你，非織造材料又稱(chēng)非織造布、非織布、非織造織物、無(wú)紡織物或無(wú)紡布，是不是有點(diǎn)明白了？

非織造技術(shù)是一門(mén)源于紡織，但又超越紡織的材料加工技術(shù)。它結(jié)合了紡織、造紙、皮革和塑料四大柔性材料加工技術(shù)，并充分結(jié)合和運(yùn)用了諸多現(xiàn)代高新技術(shù)，如計(jì)算機(jī)控制、信息技術(shù)、高壓射流、等離子體、紅外、激光技術(shù)等。非織造技術(shù)正在成為提供新型纖維狀材料的一種必不可少的重要手段，是新興的材料工業(yè)分支。無(wú)論在航天技術(shù)、環(huán)保治理、農(nóng)業(yè)技術(shù)、醫(yī)用保健，還是人們的日常生活等許多領(lǐng)域，非織造新材料都已成為一種愈來(lái)愈廣泛的重要產(chǎn)品。非織造產(chǎn)業(yè)被譽(yù)為紡織工業(yè)中的“朝陽(yáng)工業(yè)”。

非織造材料與工程專(zhuān)業(yè)是一個(gè)多學(xué)科交叉且實(shí)踐性較強(qiáng)的專(zhuān)業(yè)。在專(zhuān)業(yè)教學(xué)中重視理論基礎(chǔ)，強(qiáng)化實(shí)踐環(huán)節(jié)，立足產(chǎn)品開(kāi)發(fā)，注重能力培養(yǎng)，強(qiáng)調(diào)創(chuàng)新意識(shí)。

培養(yǎng)目標(biāo)

具有扎實(shí)紡織及材料科學(xué)方面基礎(chǔ)知識(shí)和能力，適應(yīng)現(xiàn)代新材料迅速發(fā)展趨勢(shì)，能在非織造材料與產(chǎn)品制造領(lǐng)域從事科學(xué)研究、技術(shù)開(kāi)發(fā)、工藝和裝備設(shè)計(jì)、環(huán)境保護(hù)、國(guó)內(nèi)外貿(mào)易、產(chǎn)品設(shè)計(jì)、新產(chǎn)品研制、工程應(yīng)用及營(yíng)銷(xiāo)與管理等工作。

培養(yǎng)要求

本專(zhuān)業(yè)旨在培養(yǎng)具有扎實(shí)紡織及材料科學(xué)方面基礎(chǔ)知識(shí)和能力，適應(yīng)現(xiàn)代新材料迅速發(fā)展趨勢(shì)，能在非織造材料與產(chǎn)品制造領(lǐng)域從事科學(xué)研究、技術(shù)開(kāi)發(fā)、工藝和裝備設(shè)計(jì)、環(huán)境保護(hù)、國(guó)內(nèi)外貿(mào)易、產(chǎn)品設(shè)計(jì)、新產(chǎn)品研制、工程應(yīng)用及營(yíng)銷(xiāo)與管理等工作的社會(huì)急需的復(fù)合型高級(jí)專(zhuān)門(mén)人才。

主干學(xué)科

非織造材料與工程學(xué)、非織造布學(xué)、非織造學(xué)、非織造布后整理、非織造產(chǎn)品開(kāi)發(fā)、非織造產(chǎn)品與應(yīng)用、非織造工程設(shè)計(jì)、非織造產(chǎn)品質(zhì)量與檢測(cè)、高分子物理與化學(xué)、功能纖維及其應(yīng)用、復(fù)合材料、紡織材料學(xué)等。

就業(yè)方向

本專(zhuān)業(yè)畢業(yè)生可從事非織造材料與工程領(lǐng)域內(nèi)的產(chǎn)品開(kāi)發(fā)、工藝設(shè)計(jì)、設(shè)備設(shè)計(jì)與生產(chǎn)、生產(chǎn)技術(shù)管理、經(jīng)營(yíng)與貿(mào)易和質(zhì)量檢驗(yàn)等工作，也可就業(yè)于國(guó)內(nèi)外紡織貿(mào)易、外資企業(yè)、政府部門(mén)、商檢與海關(guān)、國(guó)有及私營(yíng)企業(yè)、科研院所等。也可在“紡織工程”“紡織材料與紡織品設(shè)計(jì)”和“材料學(xué)”等學(xué)科繼續(xù)讀研深造。

學(xué)校推薦

東華大學(xué)、蘇州大學(xué)、天津工業(yè)大學(xué)、西安工程大學(xué)、南通大學(xué)、武漢紡織大學(xué)。

從字面上來(lái)看，生物信息學(xué)是將信息科學(xué)應(yīng)用于生物學(xué)。生物信息學(xué)廣義的概念是指應(yīng)用信息科學(xué)研究生物體系和生物過(guò)程中信息的存貯、信息的內(nèi)涵和信息的傳遞，研究和分析生物體細(xì)胞、組織、器官的生理、病理、藥理過(guò)程中的各種生物信息，或者說(shuō)是生命科學(xué)中的信息科學(xué)。生物信息學(xué)狹義的概念是指應(yīng)用信息科學(xué)的理論、方法和技術(shù)，管理、分析和利用生物分子數(shù)據(jù)。一般提到的生物信息學(xué)是指這個(gè)狹義的概念，更準(zhǔn)確地說(shuō)，應(yīng)該是分子生物信息。

生物信息學(xué)利用應(yīng)用數(shù)學(xué)、信息學(xué)、統(tǒng)計(jì)學(xué)和計(jì)算機(jī)科學(xué)的方法研究生物學(xué)的問(wèn)題。目前的生物信息學(xué)基本上只是分子生物學(xué)與信息技術(shù)（尤其是互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)）的結(jié)合體。生物信息學(xué)的研究材料和結(jié)果就是各種各樣的生物學(xué)數(shù)據(jù)，其研究工具是計(jì)算機(jī)，研究方法包括對(duì)生物學(xué)數(shù)據(jù)的搜索（收集和篩選）、處理（編輯、整理、管理和顯示）及利用（計(jì)算、模擬）。目前主要的研究方向有：序列比對(duì)、基因識(shí)別、基因重組、蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)預(yù)測(cè)、基因表達(dá)、蛋白質(zhì)反應(yīng)的預(yù)測(cè)，以及建立進(jìn)化模型。

培養(yǎng)目標(biāo)

本專(zhuān)業(yè)培養(yǎng)德、智、體全面發(fā)展的，具有生物科學(xué)的基礎(chǔ)知識(shí)，系統(tǒng)地掌握信息科學(xué)的基本理論、基本知識(shí)及基本技能，具備生物信息學(xué)方面的應(yīng)用及研發(fā)能力。能在生物、信息、計(jì)算機(jī)、醫(yī)藥、醫(yī)療儀器等行業(yè)的企業(yè)、事業(yè)和行政管理部門(mén)從事應(yīng)用研究、技術(shù)開(kāi)發(fā)、教學(xué)及生產(chǎn)管理等方面的工作的復(fù)合型高級(jí)專(zhuān)門(mén)人才。

培養(yǎng)要求

學(xué)生主要學(xué)習(xí)生物信息學(xué)的基本理論和方法，受到相關(guān)科學(xué)實(shí)驗(yàn)和科學(xué)思維的基本訓(xùn)練，具有較好的分子生物學(xué)、計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)、數(shù)學(xué)和統(tǒng)計(jì)學(xué)素養(yǎng)，具備生物信息的收集、分析、挖掘、利用等方面的基本能力，具有較好的業(yè)務(wù)素質(zhì)。

主要課程

基礎(chǔ)生物學(xué)、生物化學(xué)、分子生物學(xué)、解剖生理學(xué)、生物統(tǒng)計(jì)學(xué)、生物醫(yī)學(xué)工程概論、生物信息學(xué)算法與實(shí)踐、數(shù)據(jù)庫(kù)與數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)技術(shù)、醫(yī)學(xué)成像技術(shù)、數(shù)字圖像處理、數(shù)字信號(hào)處理、醫(yī)院信息管理、基因組信息學(xué)、蛋白質(zhì)組信息學(xué)、計(jì)算機(jī)輔助藥物分子設(shè)計(jì)、生物醫(yī)學(xué)信息處理等。

就業(yè)前景

生命科學(xué)與信息科學(xué)是目前發(fā)展最為迅速的兩大領(lǐng)域，作為這兩大學(xué)科交叉的產(chǎn)物之一，生物信息學(xué)同樣發(fā)展迅速，并在基因組學(xué)研究中發(fā)揮巨大的作用。國(guó)外一直非常重視生物信息學(xué)的發(fā)展，各種專(zhuān)業(yè)研究機(jī)構(gòu)和公司很多，生物科技公司和制藥工業(yè)內(nèi)部的生物信息學(xué)部門(mén)的數(shù)量也與日俱增。由于對(duì)生物信息學(xué)的人才需求迅猛，發(fā)達(dá)國(guó)家也面臨著供不應(yīng)求、人才匱乏的局面。

專(zhuān)業(yè)展望

生物信息學(xué)積極倡導(dǎo)的全球范圍的資源共享將對(duì)整個(gè)人類(lèi)社會(huì)的發(fā)展產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響，其研究領(lǐng)域和應(yīng)用范圍也將得到進(jìn)一步拓展。生物信息學(xué)不僅具有重要的學(xué)術(shù)價(jià)值，還具有很大的商業(yè)價(jià)值，有著廣闊的發(fā)展前景。隨著后基因組時(shí)代的到來(lái)，生物信息學(xué)將發(fā)揮越來(lái)越不可替代的作用，將為生物醫(yī)學(xué)、生物工程、農(nóng)學(xué)、遺傳學(xué)、制藥和高科技產(chǎn)業(yè)提供巨大的推動(dòng)力。可以毫不夸張地說(shuō)，生物信息學(xué)將是21世紀(jì)生物科學(xué)發(fā)展的核心領(lǐng)域。

篇6

關(guān)鍵詞： 生物技術(shù)專(zhuān)業(yè) 交叉學(xué)科 創(chuàng)新人才

隨著我國(guó)高等教育發(fā)展，培養(yǎng)具有創(chuàng)新能力的人才已成為整個(gè)社會(huì)的共識(shí)，是評(píng)價(jià)各個(gè)高校辦學(xué)水平和競(jìng)爭(zhēng)力的重要指標(biāo)。當(dāng)前，我們正處于知識(shí)高度融合的時(shí)代，特別在21世紀(jì)的生物學(xué)世紀(jì)，生物科學(xué)高速發(fā)展，生物科學(xué)與其他學(xué)科的融合交叉尤為迅速。那么，怎樣在這種學(xué)科交叉背景下，建立培養(yǎng)生物技術(shù)專(zhuān)業(yè)創(chuàng)新人才的模式成為一個(gè)重要研究課題。根據(jù)當(dāng)前生物技術(shù)發(fā)展方向和發(fā)展?fàn)顩r，生物技術(shù)創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式應(yīng)該考慮以下方面。

一、夯實(shí)基礎(chǔ)，加大交叉課程選修課的比例

實(shí)際教學(xué)中，要明確培養(yǎng)學(xué)科交叉的生物技術(shù)專(zhuān)業(yè)創(chuàng)新人才的方向在哪里？前麻省理工學(xué)院校長(zhǎng)蘇珊?霍克菲爾德的一句話道出天機(jī)，他指出：“下一次劃時(shí)代的創(chuàng)新來(lái)自生命科學(xué)、物理科學(xué)及工程學(xué)領(lǐng)域的大融合。”當(dāng)然，他說(shuō)的比較概括，具體對(duì)生物學(xué)來(lái)講應(yīng)該是和計(jì)算機(jī)科學(xué)相結(jié)合的生物信息學(xué)相關(guān)學(xué)科，與物理學(xué)結(jié)合的生物物理學(xué)相關(guān)學(xué)科、與材料學(xué)結(jié)合的生物材料、生物仿真、生物電子等相關(guān)學(xué)科，這些學(xué)科應(yīng)該在選修課程中體現(xiàn)。當(dāng)然，加大交叉學(xué)科選修課的比例并不意味著忽視專(zhuān)業(yè)課，要求進(jìn)行專(zhuān)業(yè)課有機(jī)融合。特別是許多專(zhuān)業(yè)課的生物基礎(chǔ)知識(shí)部分是重合或相似的，這部分課時(shí)可以集中到一門(mén)課中，其他課中可不再重復(fù)講授。只有讓學(xué)生了解當(dāng)前更多前沿學(xué)科，多與能源、材料、機(jī)械、信息等理工學(xué)科交叉，才能更激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)生物技術(shù)專(zhuān)業(yè)的熱情，拓寬學(xué)生的視野和就業(yè)渠道，提高學(xué)生的創(chuàng)新動(dòng)力和創(chuàng)新能力。當(dāng)前，許多國(guó)內(nèi)外著名高校已經(jīng)在非生物技術(shù)理工科專(zhuān)業(yè)中開(kāi)設(shè)生物技術(shù)課程，如麻省理工學(xué)院、清華大學(xué)、上海交通大學(xué)、華中理工大學(xué)等都為非生物學(xué)專(zhuān)業(yè)開(kāi)設(shè)了一門(mén)或數(shù)門(mén)生物學(xué)課程。作為生物技術(shù)本專(zhuān)業(yè)創(chuàng)新人才培養(yǎng)更應(yīng)注重學(xué)科交叉融合的重要性，以體現(xiàn)其創(chuàng)新人才的培養(yǎng)。

二、將專(zhuān)業(yè)技能與其他學(xué)科相融合培養(yǎng)創(chuàng)造性實(shí)踐能力

生物技術(shù)專(zhuān)業(yè)是一門(mén)實(shí)踐性很強(qiáng)的技術(shù)學(xué)科，對(duì)學(xué)生將理論知識(shí)應(yīng)用到生產(chǎn)實(shí)踐的能力要求非常高。而在生產(chǎn)實(shí)踐中遇到的實(shí)際情況往往不僅涉及一門(mén)學(xué)科知識(shí)，而是多門(mén)學(xué)科綜合的問(wèn)題。這就要求生物技術(shù)的創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式保證學(xué)生在掌握多學(xué)科基礎(chǔ)知識(shí)、技能和方法的基礎(chǔ)上，在實(shí)踐中培育多學(xué)科交叉融合的思維方式，從而在實(shí)際實(shí)踐中推陳出新，不斷創(chuàng)新。這就要求在專(zhuān)業(yè)技能實(shí)踐教學(xué)中構(gòu)建與創(chuàng)新人才培養(yǎng)目標(biāo)相適應(yīng)的實(shí)踐教學(xué)體系。實(shí)踐課程內(nèi)容要兼顧本專(zhuān)業(yè)理論和實(shí)踐知識(shí)，體現(xiàn)同其他學(xué)科間的結(jié)合點(diǎn)，培養(yǎng)學(xué)生多學(xué)科技術(shù)和方法的融合應(yīng)用。以生物技術(shù)為主，把不同學(xué)科相關(guān)內(nèi)容整合為綜合性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，培養(yǎng)學(xué)生融合運(yùn)用不同學(xué)科知識(shí)解決生物技術(shù)相關(guān)實(shí)踐問(wèn)題的能力。同時(shí)，在實(shí)踐教學(xué)團(tuán)隊(duì)的構(gòu)成上，兼顧不同教師的專(zhuān)長(zhǎng)和研究方向進(jìn)行隊(duì)伍構(gòu)建，可以邀請(qǐng)其他相關(guān)學(xué)科如計(jì)算機(jī)、物理、化學(xué)、環(huán)境等學(xué)科的教師參加教學(xué)團(tuán)隊(duì)。優(yōu)先設(shè)立與生產(chǎn)實(shí)踐結(jié)合緊密的交叉學(xué)科實(shí)驗(yàn)研究項(xiàng)目，以科研課題帶動(dòng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)，提高實(shí)踐教學(xué)水平。當(dāng)然，強(qiáng)調(diào)與生物技術(shù)相關(guān)交叉學(xué)科是建立在生物技術(shù)本專(zhuān)業(yè)與生產(chǎn)實(shí)踐相結(jié)合的基礎(chǔ)上的，不能因?yàn)榻徊娑趸锛夹g(shù)專(zhuān)業(yè)的主體地位。

三、培養(yǎng)立足專(zhuān)業(yè)，多科融合的創(chuàng)新思維

近期是我國(guó)經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型的重要時(shí)期。轉(zhuǎn)型成功與否，很大程度上決定于創(chuàng)新能力強(qiáng)弱。最近國(guó)家在不同層面上鼓勵(lì)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)，對(duì)于國(guó)家新興產(chǎn)業(yè)中的重要組成部分，生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)更需要培養(yǎng)有創(chuàng)新思維的人才。大學(xué)生正是接納新思想、新理論、新技術(shù)的黃金時(shí)期，在這個(gè)階段要為他們播下多學(xué)科交叉創(chuàng)新的種子，將使其受益終身，也是對(duì)國(guó)家支持教育的最大回報(bào)。要培養(yǎng)生物技術(shù)專(zhuān)業(yè)學(xué)生的交叉學(xué)科融合的創(chuàng)新思維，立足創(chuàng)新思維的八個(gè)特征，即獨(dú)立性、敏感性、想象性、聯(lián)動(dòng)性、多向性、跳躍性、頓悟性、邏輯性。這八條里面的“聯(lián)動(dòng)性、多向性、跳躍性”本身就體現(xiàn)了多學(xué)科多知識(shí)的融合交叉。為培養(yǎng)學(xué)生的多學(xué)科創(chuàng)新思維，可以從以下方面入手。1.教學(xué)中對(duì)現(xiàn)代生物學(xué)發(fā)展的里程碑事件或經(jīng)典實(shí)驗(yàn)，挖掘其中多學(xué)科背景的創(chuàng)新思路，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)動(dòng)力和興趣。2.創(chuàng)設(shè)以學(xué)生為主體的情境，通過(guò)運(yùn)用多門(mén)學(xué)科的知識(shí)討論、解決問(wèn)題，從而訓(xùn)練學(xué)生創(chuàng)新思維能力。3.注重學(xué)生綜合利用多學(xué)科知識(shí)參加實(shí)踐教學(xué)過(guò)程，通過(guò)學(xué)生主動(dòng)查閱生物技術(shù)專(zhuān)業(yè)以外的與實(shí)踐課題相關(guān)知識(shí)解決問(wèn)題，以激發(fā)和培養(yǎng)學(xué)生利用多學(xué)科知識(shí)解決本專(zhuān)業(yè)問(wèn)題的創(chuàng)新思維方式。

國(guó)家經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型和知識(shí)經(jīng)濟(jì)時(shí)代的到來(lái)，都需要生物技術(shù)專(zhuān)業(yè)培養(yǎng)的人才具有創(chuàng)新精神與創(chuàng)新能力。而學(xué)科交叉正是創(chuàng)新型人才培養(yǎng)的搖籃。生物技術(shù)專(zhuān)業(yè)的人才培養(yǎng)只有緊跟時(shí)代和本學(xué)科前沿發(fā)展的步伐，建立立足本專(zhuān)業(yè)、注重學(xué)科交叉、主動(dòng)尋求學(xué)科交叉的創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式，才能充分體現(xiàn)生物技術(shù)專(zhuān)業(yè)新興學(xué)科的優(yōu)勢(shì)，培養(yǎng)出適合社會(huì)發(fā)展的新型人才。

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篇7

生物信息學(xué)是在生命科學(xué)、計(jì)算機(jī)科學(xué)和數(shù)學(xué)的基礎(chǔ)上逐步發(fā)展而形成的一門(mén)新興交叉學(xué)科，其實(shí)質(zhì)就是利用信息科學(xué)與技術(shù)對(duì)生物數(shù)據(jù)進(jìn)行獲取、處理、存儲(chǔ)、、分析和解釋?zhuān)M(jìn)而揭示紛繁復(fù)雜的數(shù)據(jù)中所蘊(yùn)含的生物學(xué)本質(zhì)[1]。作為21世紀(jì)生命科學(xué)領(lǐng)域發(fā)展最為迅速的學(xué)科之一，生物信息學(xué)已經(jīng)成為生命科學(xué)研究領(lǐng)域的重要學(xué)科[2]。實(shí)驗(yàn)室的每一項(xiàng)技術(shù)，從簡(jiǎn)單的基因克隆、基因數(shù)據(jù)分析到生物大分子進(jìn)化研究都需要應(yīng)用到生物信息學(xué)，因此，對(duì)于生物類(lèi)專(zhuān)業(yè)的學(xué)生而言，掌握生物信息學(xué)的相關(guān)知識(shí)尤為重要。我國(guó)各大專(zhuān)院校都在不斷努力創(chuàng)新和改進(jìn)現(xiàn)有生物信息學(xué)課程的教學(xué)方法與方式。因此，作者結(jié)合近五年來(lái)開(kāi)設(shè)生物信息學(xué)課程的教學(xué)實(shí)踐，分析了目前生物信息學(xué)課程教學(xué)中存在的主要問(wèn)題，提出幾點(diǎn)建議，希望能夠有助于推動(dòng)生物類(lèi)專(zhuān)業(yè)生物信息學(xué)課程教學(xué)質(zhì)量的提高。

一、生物類(lèi)專(zhuān)業(yè)生物信息學(xué)課程教學(xué)中的問(wèn)題

1.生物信息學(xué)教材的選擇。生物信息學(xué)的發(fā)展速度快、內(nèi)容廣泛，目前很多國(guó)內(nèi)高校使用的教材多為國(guó)外教材的影印版或者中文翻譯版本，國(guó)內(nèi)引進(jìn)的生物信息學(xué)相關(guān)的英文原版教材中有些屬于科普性質(zhì)，內(nèi)容過(guò)于簡(jiǎn)單，而有些偏重介紹生物信息學(xué)的計(jì)算方法或模型的建立，過(guò)于復(fù)雜[3]。而國(guó)內(nèi)相關(guān)教材更新較慢，課堂內(nèi)容涵蓋的知識(shí)面和知識(shí)點(diǎn)相對(duì)減縮，而且一些前沿的數(shù)據(jù)和先進(jìn)軟件沒(méi)有講授，這些對(duì)學(xué)生的發(fā)展和生物信息知識(shí)的合理運(yùn)用極為不利[4]，因此，目前導(dǎo)致很多高校教師無(wú)法選擇適用于生物類(lèi)專(zhuān)業(yè)的生物信息學(xué)教材。

2.教學(xué)大綱安排不合理。生物信息學(xué)是一門(mén)集分子生物學(xué)、計(jì)算機(jī)科學(xué)和數(shù)學(xué)等多個(gè)學(xué)科的交叉學(xué)科，它囊括了基因數(shù)據(jù)獲取、基因預(yù)測(cè)、序列比對(duì)、序列拼接、分子進(jìn)化、蛋白質(zhì)序列分析、蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)預(yù)測(cè)、分子建模、藥物設(shè)計(jì)以及基因芯片蛋白芯片等內(nèi)容模塊，同時(shí)各領(lǐng)域內(nèi)容還涉及到具體的計(jì)算方法、概率統(tǒng)計(jì)、機(jī)器語(yǔ)言等知識(shí)模塊。由于課時(shí)設(shè)置有限，如果教師在課堂教學(xué)對(duì)各領(lǐng)域內(nèi)容面面俱到，會(huì)造成大部分內(nèi)容都只是蜻蜓點(diǎn)水，學(xué)生學(xué)完以后雖然接觸了很多東西，但在生物研究中遇到實(shí)際問(wèn)題還是束手無(wú)策。

3.教學(xué)內(nèi)容滯后。生物信息學(xué)是一個(gè)快速發(fā)展的學(xué)科，隨著生物學(xué)科自身的發(fā)展和研究的深入，新的數(shù)據(jù)庫(kù)和信息資源不斷涌現(xiàn)，各種數(shù)據(jù)庫(kù)和軟件的更新?lián)Q代非常頻繁，如果教師所講授的在線服務(wù)器、分析軟件、講解實(shí)例都不是當(dāng)前最普遍的，學(xué)生學(xué)完后打開(kāi)最新的在線服務(wù)器或是相關(guān)分析軟件依然不會(huì)操作。

4.教學(xué)方法和教學(xué)手段存在不足。生物信息學(xué)教學(xué)普遍采用普通教室多媒體講授，而生物信息學(xué)課程是一個(gè)實(shí)踐操作課，學(xué)生經(jīng)常要?jiǎng)邮植僮鳎胀ǘ嗝襟w教學(xué)與實(shí)踐操作教學(xué)相脫節(jié)。傳統(tǒng)的講授很難與實(shí)踐教學(xué)效果相比，很多學(xué)生雖完成了生物信息學(xué)課程學(xué)習(xí)，也接受了很多生物信息學(xué)的理論知識(shí)，但在進(jìn)入大四階段做課題研究完成畢業(yè)論文時(shí)，遇到需要在數(shù)據(jù)庫(kù)查詢(xún)序列、用軟件分析序列或蛋白性質(zhì)、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)等問(wèn)題時(shí)依然束手無(wú)策。

二、生物類(lèi)專(zhuān)業(yè)生物信息學(xué)課程教學(xué)建議

1.調(diào)整教學(xué)大綱。對(duì)于生物類(lèi)專(zhuān)業(yè)的學(xué)生來(lái)說(shuō)，生物信息學(xué)是生物研究中的輔助工具，不需要掌握生物信息學(xué)算法或軟件編程細(xì)節(jié)，而是培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用生物信息學(xué)的方法來(lái)解決生物研究中遇到的問(wèn)題，比如能夠應(yīng)用檢索工具查找序列等相關(guān)的數(shù)據(jù)信息、利用比對(duì)軟件或是BLAST在線服務(wù)器對(duì)感興趣的序列進(jìn)行比對(duì)分析、選擇適當(dāng)?shù)慕?shù)方法對(duì)DNA或蛋白序列進(jìn)行系統(tǒng)發(fā)育樹(shù)的構(gòu)建、可分析蛋白序列信息并預(yù)測(cè)其三維結(jié)構(gòu)以及引物設(shè)計(jì)等。因此對(duì)于生物類(lèi)專(zhuān)業(yè)學(xué)生的教學(xué)，應(yīng)重點(diǎn)培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力，尤其是關(guān)于數(shù)據(jù)庫(kù)的使用和分析軟件的操作，使他們以后在生物相關(guān)領(lǐng)域的工作中能學(xué)以致用，所以對(duì)于當(dāng)前生物類(lèi)專(zhuān)業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo)應(yīng)以應(yīng)用為核心安排教學(xué)大綱。據(jù)此，確定了以下的教學(xué)內(nèi)容：教學(xué)內(nèi)容共54學(xué)時(shí)，分為理論基礎(chǔ)和上機(jī)實(shí)踐兩部分。理論教學(xué)內(nèi)容共36學(xué)時(shí)包括：生物信息學(xué)緒論、生物信息數(shù)據(jù)庫(kù)的查詢(xún)與搜索、基因和蛋白質(zhì)序列比對(duì)、序列拼接、生物進(jìn)化與分子系統(tǒng)發(fā)育分析、基因預(yù)測(cè)與引物設(shè)計(jì)、蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)及其預(yù)測(cè)、計(jì)算機(jī)輔助藥物設(shè)計(jì)；上機(jī)實(shí)踐共18學(xué)時(shí)包括：常用生物數(shù)據(jù)庫(kù)的查詢(xún)與搜索、核酸序列檢索與分析、多重序列比對(duì)和系統(tǒng)發(fā)育樹(shù)的構(gòu)建、PCR引物設(shè)計(jì)及評(píng)價(jià)、蛋白質(zhì)序列分析及結(jié)構(gòu)預(yù)測(cè)。

2.教學(xué)內(nèi)容主次分明。由于生物信息學(xué)技術(shù)及分析手段更新迅速，教學(xué)內(nèi)容會(huì)顯得越來(lái)越臃腫，作者建議對(duì)于生物類(lèi)專(zhuān)業(yè)的學(xué)生可以以生物信息學(xué)方法的掌握和生物信息學(xué)工具的應(yīng)用來(lái)設(shè)計(jì)教學(xué)內(nèi)容，關(guān)于生物信息學(xué)本身涉及到的一些數(shù)學(xué)模型和編程算法，可簡(jiǎn)略講授，教學(xué)過(guò)程中盡量把有限的教學(xué)學(xué)時(shí)用到以生物信息學(xué)為工具解決生物學(xué)研究問(wèn)題的教學(xué)中去，避免“面面俱到”的灌輸式教育。例如，對(duì)于講授序列比對(duì)這一章的知識(shí)，關(guān)于序列比對(duì)所使用的方法PAM和BLOSUN矩陣，對(duì)于如何采用數(shù)學(xué)方法構(gòu)建這些計(jì)分矩陣過(guò)程可略過(guò)，只需簡(jiǎn)要介紹PAM和BLOSUN矩陣的概念意義以及用途，重點(diǎn)放在如何使用生物信息學(xué)軟件進(jìn)行序列比對(duì)，并理解各參數(shù)設(shè)置的意義。另外，在生物信息學(xué)各教學(xué)內(nèi)容模塊中涉及到的相關(guān)數(shù)據(jù)庫(kù)及軟件種類(lèi)繁多，其數(shù)量在不斷增加，版本也在不斷更新。例如在講授生物信息數(shù)據(jù)庫(kù)的查詢(xún)與搜索這一章節(jié)時(shí)，涉及到的數(shù)據(jù)庫(kù)有核酸序列數(shù)據(jù)庫(kù)、蛋白質(zhì)序列數(shù)據(jù)庫(kù)、蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)庫(kù)、基因組數(shù)據(jù)庫(kù)、蛋白組數(shù)據(jù)庫(kù)、代謝組數(shù)據(jù)庫(kù)等，而每個(gè)種類(lèi)又含多個(gè)不同的數(shù)據(jù)庫(kù)，比如核酸序列數(shù)據(jù)庫(kù)有GenBank、EMBL和DDBJ等，蛋白質(zhì)序列數(shù)據(jù)庫(kù)有swiss-prot、TrEMBL、NCBI和UniProt等。因此，我們重點(diǎn)介紹了3大門(mén)戶(hù)網(wǎng)站NCBI、EBI和SIB，其中我們著重介紹了NCBI的用于提取序列信息的工具――Entrez系統(tǒng)，Entrez將科學(xué)文獻(xiàn)、DNA和蛋白質(zhì)序列數(shù)據(jù)庫(kù)、蛋白質(zhì)三維結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)、種群研究數(shù)據(jù)以及全基因組組裝數(shù)據(jù)整合成一個(gè)高度集成的系統(tǒng)。因此我們給學(xué)生演示并要求學(xué)生掌握如何采用Entrez查詢(xún)DNA和蛋白質(zhì)序列等。另外在講授分子進(jìn)化與系統(tǒng)發(fā)育分析這一章節(jié)時(shí)，要進(jìn)行序列比對(duì)及系統(tǒng)發(fā)育樹(shù)的構(gòu)建，可以使用ClustalW、BioEdit、DNAstar、phylip、MEGA、PAUP等本地軟件，也可以使用The PhylOgenetic Web Repeater（POWER）和Evolutionary Trace Server等網(wǎng)絡(luò)在線服務(wù)器分析。考慮到軟件的通用型、易用性及本專(zhuān)業(yè)學(xué)生的英語(yǔ)水平、計(jì)算機(jī)操作水平，我們選擇ClustalW進(jìn)行多序列比對(duì)，然后采用phylip軟件包構(gòu)建系統(tǒng)發(fā)育樹(shù)，并要求學(xué)生掌握如何使用這兩個(gè)軟件構(gòu)建系統(tǒng)發(fā)育樹(shù)。MEGA及其他在線服務(wù)器只簡(jiǎn)單介紹具體操作方法作為輔助資料供學(xué)生自學(xué)。

篇8

關(guān)鍵詞：統(tǒng)計(jì)學(xué) 統(tǒng)計(jì)教育 人才培養(yǎng)

隨著國(guó)家創(chuàng)新體系的建立,統(tǒng)計(jì)創(chuàng)新工程已經(jīng)提上議事日程,統(tǒng)計(jì)創(chuàng)新包括兩個(gè)方面,一是統(tǒng)計(jì)實(shí)踐的創(chuàng)新，二是統(tǒng)計(jì)教育的創(chuàng)新。創(chuàng)新的基礎(chǔ)在于教育,沒(méi)有統(tǒng)計(jì)教育的創(chuàng)新,就談不上統(tǒng)計(jì)實(shí)踐的創(chuàng)新。準(zhǔn)確把握統(tǒng)計(jì)學(xué)的發(fā)展方向與發(fā)展形勢(shì),培養(yǎng)適應(yīng)新世紀(jì)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展需要的人才,是統(tǒng)計(jì)教育工作者必須面對(duì)的問(wèn)題。本文從統(tǒng)計(jì)學(xué)的基本發(fā)展趨勢(shì)談一談統(tǒng)計(jì)教育急需改革的幾個(gè)方面。

一、統(tǒng)計(jì)學(xué)的發(fā)展

縱觀統(tǒng)計(jì)學(xué)的發(fā)展?fàn)顩r,與整個(gè)科學(xué)的發(fā)展趨勢(shì)相似,統(tǒng)計(jì)學(xué)也在走與其他科學(xué)結(jié)合交融的發(fā)展道路。歸納起來(lái),有兩個(gè)基本結(jié)合趨勢(shì)。

1．統(tǒng)計(jì)學(xué)與實(shí)質(zhì)性學(xué)科結(jié)合的趨勢(shì)

從統(tǒng)計(jì)方法的形成歷史看,現(xiàn)代統(tǒng)計(jì)方法基本上來(lái)自于一些實(shí)質(zhì)性學(xué)科的研究活動(dòng),例如,最小平方法與正態(tài)分布理論源于天文觀察誤差分析,相關(guān)與回歸源于生物學(xué)研究,主成分分析與因子分析源于教育學(xué)與心理學(xué)的研究，抽樣調(diào)查方法源于政府統(tǒng)計(jì)調(diào)查資料的搜集。歷史上一些著名的統(tǒng)計(jì)學(xué)家同時(shí)也是生物學(xué)家或經(jīng)濟(jì)學(xué)家等，同時(shí),有不少生物學(xué)家、天文學(xué)家、經(jīng)濟(jì)學(xué)家、社會(huì)學(xué)家、人口學(xué)家、教育學(xué)家等都在從事統(tǒng)計(jì)理論與方法的研究。他們?cè)趹?yīng)用過(guò)程中對(duì)統(tǒng)計(jì)方法進(jìn)行了創(chuàng)新與改進(jìn)。另外,從學(xué)科體系看,統(tǒng)計(jì)學(xué)與實(shí)質(zhì)性學(xué)科之間的關(guān)系絕對(duì)不是并列的,而是相交的,如果將實(shí)質(zhì)性學(xué)科看作是縱向的學(xué)科,那么統(tǒng)計(jì)學(xué)就是一門(mén)橫向的學(xué)科,統(tǒng)計(jì)方法與相應(yīng)的實(shí)質(zhì)性學(xué)科相結(jié)合,才產(chǎn)生了相應(yīng)的統(tǒng)計(jì)學(xué)分支,如統(tǒng)計(jì)學(xué)與經(jīng)濟(jì)學(xué)相結(jié)合產(chǎn)生了經(jīng)濟(jì)統(tǒng)計(jì),與教育學(xué)相結(jié)合產(chǎn)生了教育統(tǒng)計(jì),與生物學(xué)相結(jié)合產(chǎn)生了生物統(tǒng)計(jì)等,而這些分支學(xué)科都具有“雙重”屬性：一方面是統(tǒng)計(jì)學(xué)的分支,另一方面也是相應(yīng)實(shí)質(zhì)性學(xué)科的分支,所以經(jīng)濟(jì)統(tǒng)計(jì)學(xué)、經(jīng)濟(jì)計(jì)量學(xué)不僅屬于統(tǒng)計(jì)學(xué),同時(shí)屬于經(jīng)濟(jì)學(xué)；生物統(tǒng)計(jì)學(xué)不僅是統(tǒng)計(jì)學(xué)的分支,也是生物學(xué)的分支等。這些分支學(xué)科的存在主要不是為了發(fā)展統(tǒng)計(jì)方法,而是為了解決實(shí)質(zhì)性學(xué)科研究中的有關(guān)定量分析問(wèn)題,統(tǒng)計(jì)方法是在這一應(yīng)用過(guò)程中得以完善與發(fā)展的。因此,統(tǒng)計(jì)學(xué)與各門(mén)實(shí)質(zhì)性學(xué)科的緊密結(jié)合,不僅是歷史的傳統(tǒng)，更是統(tǒng)計(jì)學(xué)發(fā)展的必然模式。實(shí)質(zhì)性學(xué)科為統(tǒng)計(jì)學(xué)的應(yīng)用提供了基地,為統(tǒng)計(jì)學(xué)的發(fā)展提供了契機(jī)。21世紀(jì)的統(tǒng)計(jì)學(xué)依然會(huì)采取這種發(fā)展模式,且更加注重應(yīng)用研究。

這個(gè)趨勢(shì)說(shuō)明，統(tǒng)計(jì)方法的學(xué)習(xí)必須與具體的實(shí)質(zhì)性學(xué)科知識(shí)學(xué)習(xí)相結(jié)合，必須以實(shí)質(zhì)性學(xué)科為依據(jù)。因此,財(cái)經(jīng)類(lèi)統(tǒng)計(jì)專(zhuān)業(yè)的學(xué)生必須學(xué)好有關(guān)經(jīng)濟(jì)類(lèi)與管理類(lèi)的課程,只有這樣,所學(xué)的統(tǒng)計(jì)方法才有用武之地，統(tǒng)計(jì)的工具屬性才能夠得以充分體現(xiàn)。

2．統(tǒng)計(jì)學(xué)與計(jì)算機(jī)科學(xué)結(jié)合的趨勢(shì)

縱觀統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)處理手段發(fā)展歷史,經(jīng)歷了手工、機(jī)械、機(jī)電、電子等數(shù)個(gè)階段,數(shù)據(jù)處理手段的每一次飛躍,都給統(tǒng)計(jì)實(shí)踐帶來(lái)革命性的發(fā)展。上個(gè)世紀(jì)40年代第一臺(tái)電子計(jì)算機(jī)的誕生,給統(tǒng)計(jì)學(xué)方法的廣泛應(yīng)用創(chuàng)造了條件。20年展起來(lái)的多元統(tǒng)計(jì)方法雖然對(duì)于處理多變量的種類(lèi)數(shù)據(jù)問(wèn)題具有很大的優(yōu)越性,但由于計(jì)算工作量大,使得這些有效的統(tǒng)計(jì)分析方法一開(kāi)始并沒(méi)有能夠在實(shí)踐中很好地推廣開(kāi)來(lái)。而電子計(jì)算機(jī)技術(shù)的誕生與發(fā)展,使得復(fù)雜的數(shù)據(jù)處理工作變得非常容易,那些計(jì)算繁雜的統(tǒng)計(jì)方法的推廣與應(yīng)用,由于相應(yīng)統(tǒng)計(jì)軟件的開(kāi)發(fā)與商品化而變得更加方便與迅速,非統(tǒng)計(jì)專(zhuān)業(yè)的理論工作者可以直接憑借商品化統(tǒng)計(jì)分析軟件來(lái)處理各類(lèi)現(xiàn)實(shí)問(wèn)題的多變量數(shù)據(jù)分析,而無(wú)需對(duì)有關(guān)統(tǒng)計(jì)方法的復(fù)雜理論背景進(jìn)行研究。計(jì)算機(jī)運(yùn)行能力的提高,使得大規(guī)模統(tǒng)計(jì)調(diào)查數(shù)據(jù)的處理更加準(zhǔn)確、充分與快捷。目前企業(yè)經(jīng)營(yíng)管理中建立的決策支持系統(tǒng)（DSS）更加離不開(kāi)統(tǒng)計(jì)模型。最近國(guó)外興起的數(shù)據(jù)挖掘（Data mining,又譯“數(shù)據(jù)淘金”）技術(shù)更是計(jì)算機(jī)專(zhuān)家與統(tǒng)計(jì)學(xué)家共同關(guān)注的領(lǐng)域。隨著計(jì)算機(jī)應(yīng)用的越來(lái)越廣泛,每年都要積累大量的數(shù)據(jù),大量信息在給人們帶來(lái)方便的同時(shí)也帶來(lái)了一系列問(wèn)題：信息過(guò)量,難以消化；信息真假難以辨識(shí)；信息安全難以保證；信息形式不一致,難以統(tǒng)一處理。于是人們開(kāi)始提出一個(gè)新的口號(hào)：“要學(xué)會(huì)拋棄信息”。人們考慮“如何才能不被信息淹沒(méi),而是從中及時(shí)發(fā)現(xiàn)有用的知識(shí),提高信息利用率？”面對(duì)這一挑戰(zhàn),數(shù)據(jù)挖掘和知識(shí)發(fā)現(xiàn)（DMKD）技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生,并顯示出強(qiáng)大的生命力。數(shù)據(jù)挖掘就是從大量的、不完全的、有噪聲的、模糊的、隨機(jī)的實(shí)際應(yīng)用數(shù)據(jù)中,提取隱含在其中的、人們事先不知道的、但又是潛在有用的信息和知識(shí)的過(guò)程。數(shù)據(jù)挖掘是一門(mén)交叉學(xué)科,它把人們對(duì)數(shù)據(jù)的應(yīng)用從低層的簡(jiǎn)單查詢(xún)提升到從數(shù)據(jù)中挖掘知識(shí),提供決策支持。在這種需求牽引下,匯聚了不同領(lǐng)域的研究者,尤其是數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)、人工智能技術(shù)、統(tǒng)計(jì)、可視化技術(shù)、并行計(jì)算等方面的學(xué)者和工程技術(shù)人員,投身到數(shù)據(jù)挖掘這一新興的研究領(lǐng)域,形成新的技術(shù)熱點(diǎn)。雖然統(tǒng)計(jì)學(xué)家與計(jì)算機(jī)專(zhuān)家關(guān)心Data mining的視角不完全相同,但可以說(shuō),Data mining與DSS一樣,使得統(tǒng)計(jì)方法與計(jì)算機(jī)技術(shù)的結(jié)合達(dá)到了一個(gè)更高的層次。

所以統(tǒng)計(jì)與實(shí)質(zhì)性學(xué)科相結(jié)合,與計(jì)算機(jī)、與信息相結(jié)合,這是發(fā)展的趨勢(shì)。了解這一點(diǎn),再來(lái)看我們目前教育中的問(wèn)題就更加明顯了,所以一些課程要改革,教學(xué)方式也要改革。以下談一談統(tǒng)計(jì)教育需要改革的幾個(gè)方面。

二、統(tǒng)計(jì)教育的改革

1．統(tǒng)計(jì)專(zhuān)業(yè)課程建設(shè)問(wèn)題

專(zhuān)業(yè)建設(shè)考慮的是應(yīng)當(dāng)培養(yǎng)什么樣的人才和怎樣培養(yǎng)這樣的人才。專(zhuān)業(yè)建設(shè)的核心問(wèn)題是課程設(shè)置和規(guī)范課程內(nèi)容。課程設(shè)置主導(dǎo)學(xué)生的知識(shí)結(jié)構(gòu),培養(yǎng)統(tǒng)計(jì)理論人才應(yīng)當(dāng)設(shè)置較多的數(shù)學(xué)課程,目的是讓學(xué)生能對(duì)各種統(tǒng)計(jì)方法有較深刻的理性認(rèn)識(shí)；培養(yǎng)應(yīng)用統(tǒng)計(jì)人才應(yīng)當(dāng)設(shè)置較多的相關(guān)應(yīng)用領(lǐng)域的專(zhuān)業(yè)課程,目的是讓學(xué)生如何能將統(tǒng)計(jì)方法正確地運(yùn)用到相關(guān)領(lǐng)域。例如培養(yǎng)從事經(jīng)濟(jì)管理的統(tǒng)計(jì)人才,在課程設(shè)置上至少應(yīng)當(dāng)包括四方面的知識(shí)：①經(jīng)濟(jì)理論課程,讓學(xué)生了解經(jīng)濟(jì)活動(dòng)的主要進(jìn)程和基本規(guī)律；②研究社會(huì)經(jīng)濟(jì)問(wèn)題主要統(tǒng)計(jì)方法,包括常用的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)搜集方法,統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)處理方法和分析方法；③適用電腦技術(shù),讓學(xué)生初步掌握運(yùn)用電腦進(jìn)行統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)處理和分析的基本理論和技能。

2．教學(xué)方法和教學(xué)手段的改革

統(tǒng)計(jì)教學(xué)方法和教學(xué)手段改革中,有兩個(gè)焦點(diǎn)問(wèn)題：一是如何激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)統(tǒng)計(jì)學(xué)的興趣；二是應(yīng)用什么教學(xué)手段來(lái)達(dá)到較好的統(tǒng)計(jì)教學(xué)效果。教師應(yīng)充分運(yùn)用現(xiàn)代教育技術(shù)、教學(xué)手段,更新教學(xué)方法,促使教育技術(shù)、教學(xué)手段和教學(xué)方法有機(jī)結(jié)合。

①改灌輸式教學(xué)為啟發(fā)式教學(xué),特別注重教育多樣化和多層次性,不僅讓學(xué)生掌握如何搜集、整理數(shù)據(jù)的技術(shù),還要教學(xué)生讀懂?dāng)?shù)字背后的事實(shí)，學(xué)會(huì)按照具體與抽象、動(dòng)態(tài)與靜態(tài)、個(gè)體與總體、絕對(duì)與相對(duì)、一般與特殊、演繹與歸納等不同的思維方式分析問(wèn)題和解決問(wèn)題。注重利用一題多解與一題多變,開(kāi)拓學(xué)生的發(fā)散思維。

②改單向接受式的教學(xué)為雙向互動(dòng)式教學(xué),以案例分析與情景教學(xué)開(kāi)啟學(xué)生的思維閘門(mén),使學(xué)生更形象、快捷地接受知識(shí),發(fā)揮其獨(dú)立思考與創(chuàng)造才能,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造性思維能力。

③構(gòu)建以課堂、實(shí)驗(yàn)室和社會(huì)實(shí)踐多元化的立體教育教學(xué)體系。在傳授和學(xué)習(xí)已經(jīng)形成的知識(shí)的同時(shí),加強(qiáng)實(shí)踐能力鍛煉,提高學(xué)生的動(dòng)手能力和創(chuàng)新能力。只有將統(tǒng)計(jì)學(xué)的方法結(jié)合實(shí)際進(jìn)行應(yīng)用,找到應(yīng)用的結(jié)合點(diǎn),才能使統(tǒng)計(jì)學(xué)獲得最大的生命力。

3．統(tǒng)計(jì)學(xué)與計(jì)算機(jī)教學(xué)相結(jié)合

教材要與統(tǒng)計(jì)軟件的應(yīng)用相結(jié)合。現(xiàn)在許多教材都是內(nèi)容與軟件分家。現(xiàn)在計(jì)算機(jī)已非常普及,無(wú)論是高校、高職和中專(zhuān),培養(yǎng)出來(lái)的學(xué)生不會(huì)用統(tǒng)計(jì)軟件分析數(shù)據(jù),不管哪一個(gè)層次,都已說(shuō)不過(guò)去。統(tǒng)計(jì)學(xué)是一門(mén)應(yīng)用的方法型學(xué)科,統(tǒng)計(jì)學(xué)應(yīng)從數(shù)據(jù)技巧教學(xué)轉(zhuǎn)向數(shù)據(jù)分析的訓(xùn)練。統(tǒng)計(jì)學(xué)與計(jì)算機(jī)教學(xué)要有機(jī)地合為一體,讓學(xué)生掌握一些常用統(tǒng)計(jì)軟件的使用。除了培養(yǎng)學(xué)生搜集數(shù)據(jù)、分析數(shù)據(jù)的能力外,還要培養(yǎng)學(xué)生處理大量數(shù)據(jù)的能力,即數(shù)據(jù)挖掘的能力。

4．教學(xué)與實(shí)際的數(shù)據(jù)分析相結(jié)合

統(tǒng)計(jì)的教學(xué)不能只停留在課本上,案例教學(xué)與情景教學(xué)應(yīng)成為統(tǒng)計(jì)課程的重要內(nèi)容。統(tǒng)計(jì)教學(xué)和教材增加統(tǒng)計(jì)實(shí)際案例,通過(guò)計(jì)算機(jī)對(duì)大量實(shí)際數(shù)據(jù)進(jìn)行處理,可以在試驗(yàn)室進(jìn)行,亦可在課堂上進(jìn)行討論,這樣學(xué)生不僅理解了統(tǒng)計(jì)思想和方法,而且鍛煉和培養(yǎng)了研究和解決問(wèn)題的能力。

5．要有一批能用電腦、網(wǎng)絡(luò)來(lái)教學(xué)的新型教師

電腦、網(wǎng)絡(luò)的出現(xiàn),不僅改變了教學(xué)的手段,還深深地影響著教學(xué)的內(nèi)容,因?yàn)樗绊懼?jīng)濟(jì)、生活的發(fā)展和需求。語(yǔ)文（中文、外文）、數(shù)學(xué)、計(jì)算機(jī)、專(zhuān)業(yè)知識(shí)是一個(gè)統(tǒng)計(jì)人才必備的素質(zhì),它們之間不是分離的,而是要盡可能結(jié)合在一起來(lái)進(jìn)行教學(xué),各管各教一套的辦法已不適應(yīng)現(xiàn)代化教育教學(xué)的需要,現(xiàn)代教育特別注重教育信息技術(shù)中的多媒體、網(wǎng)絡(luò)化、社會(huì)化和國(guó)際化、多樣化和多層次,有了電腦、網(wǎng)絡(luò),必須要更新,要培養(yǎng)出一批能用電腦、網(wǎng)絡(luò)來(lái)教學(xué)的新型教師,以培養(yǎng)出新型的21世紀(jì)的人才。

參考文獻(xiàn)：

[1]賀鏗. 關(guān)于統(tǒng)計(jì)學(xué)的性質(zhì)與發(fā)展問(wèn)題. 中國(guó)統(tǒng)計(jì), 2001.9.

篇9

關(guān)鍵詞：生物工程、信息化技術(shù)；建設(shè)；應(yīng)用

一、什么是信息化技術(shù)

通過(guò)查詢(xún)概念我們可以得知，信息化技術(shù)是一種用于管理和處理信息所采用的各種技術(shù)的總稱(chēng)。它主要是應(yīng)用計(jì)算機(jī)科學(xué)和通信技術(shù)來(lái)設(shè)計(jì)、開(kāi)發(fā)、安裝和實(shí)施信息系統(tǒng)及應(yīng)用軟件。它也常被稱(chēng)為信息和通信技術(shù)（InformationandCommunicationsTechnology,ICT）。主要包括傳感技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)和通信技術(shù)。而具體到信息化技術(shù)的應(yīng)用來(lái)說(shuō)包括計(jì)算機(jī)硬件和軟件、網(wǎng)絡(luò)和通訊技術(shù)應(yīng)用軟件開(kāi)發(fā)工具等，通過(guò)一系列的應(yīng)用可以有效緩解龐雜數(shù)據(jù)的分析人力物力，提高行業(yè)生產(chǎn)效率[2]。

二、信息化技術(shù)的優(yōu)勢(shì)和表現(xiàn)

隨著信息資源日益成為重要的生產(chǎn)要素、社會(huì)財(cái)富和無(wú)形資產(chǎn)，信息化技術(shù)變得更加普及和融合，互聯(lián)網(wǎng)作為重要的信息化載體，正在擔(dān)任著信息傳播和知識(shí)重構(gòu)的重要作用。通過(guò)信息化技術(shù)不僅可以降低成本，提高效率，還能夠增強(qiáng)創(chuàng)新與競(jìng)爭(zhēng)力，提高經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)質(zhì)量，推動(dòng)經(jīng)濟(jì)社會(huì)的轉(zhuǎn)型升級(jí)。通過(guò)信息技術(shù)的創(chuàng)新，信息產(chǎn)業(yè)持續(xù)發(fā)展，廣泛普及應(yīng)用能夠快速了解行業(yè)間的需求和動(dòng)態(tài)，促進(jìn)科技成果轉(zhuǎn)化為，并能讓決策者及時(shí)獲得決策信息，制定出恰當(dāng)、高效符合實(shí)際的規(guī)劃，幫助決策者不斷提高決策水平。針對(duì)個(gè)人來(lái)說(shuō)，當(dāng)前人人都在信息化的作用下享受著便利，例如現(xiàn)在出門(mén)一部手機(jī)就能夠完成點(diǎn)餐、手機(jī)叫車(chē)、電子購(gòu)物等方面的問(wèn)題，通過(guò)大型的軟件平臺(tái)通過(guò)電子支付，改變了人們的出行和購(gòu)買(mǎi)方式。此外信息技術(shù)還應(yīng)用于工業(yè)化生產(chǎn)的方方面面，如對(duì)家電的控制和空氣污染檢測(cè)等方面也都是運(yùn)用信息資源，交流溝通的結(jié)果。信息化技術(shù)正在改變?nèi)藗兊纳睿S著不斷的創(chuàng)新和發(fā)展，在提高經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)，推動(dòng)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展轉(zhuǎn)型方向具有重要作用[3]。

三、信息化技術(shù)在生物工程建設(shè)中應(yīng)用的作用

生物工程從20世紀(jì)70年代以來(lái)，從逐漸興起到高速發(fā)展，20世紀(jì)90年代開(kāi)始生物工程發(fā)展走向了系統(tǒng)性與規(guī)范性。而我國(guó)的生物工程是從20世紀(jì)80年代開(kāi)始正式與世界接軌的，隨著人口數(shù)量的不斷增加和土地面積的不斷減少，為了更好的解決供需矛盾，我國(guó)開(kāi)始不斷研究高新技術(shù)，希望通過(guò)生物技術(shù)有效解決了我國(guó)資源匱乏和糧食的問(wèn)題，無(wú)論是基因工程還是細(xì)胞、發(fā)酵工程都是我國(guó)目前正在不斷研究的方向，通過(guò)這些應(yīng)用和研究在制藥和醫(yī)學(xué)領(lǐng)域取得了重大突破，實(shí)現(xiàn)了疾病的精準(zhǔn)診斷讓疾病能夠及時(shí)的發(fā)現(xiàn)和控制，提高疾病的治愈率。此外經(jīng)過(guò)了生物工程方面的重點(diǎn)研究和改革，近年來(lái)，以農(nóng)業(yè)生物技術(shù)為核心的相關(guān)配套技術(shù)誕生，大大提高了糧食產(chǎn)量，這是除能源環(huán)境、醫(yī)學(xué)健康之外在農(nóng)業(yè)方面的有效推廣，不但改善了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率和農(nóng)民收入水平，還通過(guò)科學(xué)技術(shù)的應(yīng)用緩解了日益減少的能源問(wèn)題，在改善人類(lèi)居住生活及健康水平方面都起著重要作用[4]。與此同時(shí)，隨著生物工程的加快發(fā)展，信息技術(shù)與生物工程的有效結(jié)合，已成為生物工程邁入新階段的重要?dú)v程。生物工程正在通過(guò)信息化技術(shù)的創(chuàng)新，拓展研究范圍，從而實(shí)現(xiàn)更加深入的生物學(xué)科建設(shè)。那么信息技術(shù)是如何通過(guò)先進(jìn)的更加前沿的知識(shí)，刺激生物工程的創(chuàng)新發(fā)展呢。首先針對(duì)更加嚴(yán)格的生物工程學(xué)科，在做好研究分析的同時(shí)，需要搭建更加完善、準(zhǔn)確精準(zhǔn)的實(shí)驗(yàn)體系，只有不斷的實(shí)驗(yàn)和實(shí)踐才能更好的指導(dǎo)生物工程的建設(shè)，而信息技術(shù)的參與恰好能夠有效保證數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，形成更加完整的研究系統(tǒng)。其次，生物工程的創(chuàng)新與發(fā)展離不開(kāi)信息技術(shù)的輔助，只有充分運(yùn)用大數(shù)據(jù)以及信息化工具才能更好的針對(duì)紛繁復(fù)雜的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行有效的處理，從數(shù)據(jù)中通過(guò)大量的運(yùn)算統(tǒng)計(jì)出生物發(fā)展演變的規(guī)律，有效降低人員成本，由此可見(jiàn)信息化技術(shù)的加入是生物工程的建設(shè)的必然要求，兩者之間是相輔相成的關(guān)系，隨著一方技術(shù)的創(chuàng)新升級(jí)而隨之突破原有的研究?jī)?nèi)容創(chuàng)新尋求更高的未知研究方向。

四、生物工程建設(shè)中信息化技術(shù)的應(yīng)用

通過(guò)上面的分析我們得知，生物工程建設(shè)中的信息化技術(shù)的重要性，可以說(shuō)信息技術(shù)為生物工程技術(shù)搭建了良好的發(fā)展平臺(tái)。隨著國(guó)家創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)政策的支持和大力發(fā)展互聯(lián)網(wǎng)+的戰(zhàn)略方向，信息化產(chǎn)業(yè)正在國(guó)家政策的扶持下高速發(fā)展，前景不可估量。通過(guò)分析信息化技術(shù)在生物工程中的應(yīng)用，為下一步生物工程發(fā)展的方向?qū)で蟾有兄行в行У牡缆贰?/p>

（一）軟件技術(shù)在生物工程中的充分應(yīng)用

有別于以往的生物工程建設(shè)，21世紀(jì)是互聯(lián)網(wǎng)的時(shí)代，大數(shù)據(jù)互聯(lián)網(wǎng)的飛速發(fā)展，也為軟件行業(yè)帶來(lái)了春天，因此現(xiàn)代的生物工程建設(shè)與軟件技術(shù)有著密不可分的關(guān)系。在生物工程建設(shè)的過(guò)程中，通過(guò)研發(fā)搭建數(shù)據(jù)庫(kù)和軟件平臺(tái)，可以對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行快速歸檔和處理，并通過(guò)軟件系統(tǒng)分析決策生物工程環(huán)節(jié)中生物技術(shù)的發(fā)展階段。例如，在生物工程研究過(guò)程中，對(duì)生命現(xiàn)象的研究在核酸核糖的序列分析和核酸低級(jí)結(jié)構(gòu)的分析中，數(shù)據(jù)量是十分龐大，僅靠人工是很難分析和抽離，因此針對(duì)蛋白質(zhì)內(nèi)結(jié)構(gòu)還是過(guò)程中的生物反應(yīng)都需要經(jīng)過(guò)設(shè)備進(jìn)行信息化的監(jiān)測(cè)和分析，經(jīng)過(guò)建立系統(tǒng)的項(xiàng)目工程管理，分級(jí)分類(lèi)建立數(shù)據(jù)庫(kù)讓生物工程的建設(shè)更加合理優(yōu)化，提高研究的準(zhǔn)確性，由此可見(jiàn)軟件技術(shù)對(duì)生物工程的規(guī)范性和安全性有促進(jìn)作用[5]。

（二）計(jì)算機(jī)技術(shù)在生物過(guò)程中的充分應(yīng)用

近年來(lái)，無(wú)論是生物工程還是計(jì)算機(jī)技術(shù)都是新時(shí)代科技發(fā)展的需求和產(chǎn)物，計(jì)算機(jī)技術(shù)的蓬勃發(fā)展逐步改變了人們傳統(tǒng)的學(xué)習(xí)、思維、工作和生活方式。計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的操作為生物工程提供了重要的計(jì)算平臺(tái)，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)又為生物工程拓展了更加寬泛的計(jì)算環(huán)境，計(jì)算機(jī)的圖形處理和可視技術(shù)也為研究者提供更加完善的空間。在生物工程的發(fā)展中有大量的研究需要通過(guò)數(shù)據(jù)和、可視化來(lái)完成，如DNA的Z曲線變換、基因突變的過(guò)程中等，都需要計(jì)算機(jī)技術(shù)的參與，為微觀的生物技術(shù)提供可視化的展示和分析，從而從大批量的數(shù)據(jù)中識(shí)別和挖掘潛在的生物模式推斷出更加復(fù)雜的生物學(xué)關(guān)系，這就是計(jì)算機(jī)技術(shù)在生物工程建設(shè)中最為重要的應(yīng)用。除此之外在細(xì)胞學(xué)和基因的研究過(guò)程中，需要通過(guò)預(yù)算和自動(dòng)化的操作和指令計(jì)算和模擬出真實(shí)的細(xì)胞結(jié)構(gòu)和物質(zhì)組成，營(yíng)造更加真實(shí)的細(xì)胞生存環(huán)境，將生物體錯(cuò)綜復(fù)雜的相互關(guān)系直觀的表現(xiàn)出來(lái)，從而讓科研人員能夠更加系統(tǒng)地認(rèn)真記錄實(shí)驗(yàn)過(guò)程中現(xiàn)象，為生物工程技術(shù)的創(chuàng)新發(fā)展，提供了良好的重要技術(shù)保障。

五、結(jié)語(yǔ)

篇10

關(guān)鍵詞： 大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)； 計(jì)算思維； 實(shí)踐動(dòng)手能力； 本科人才培養(yǎng)

中圖分類(lèi)號(hào)：G642 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1006-8228（2017）02-84-03

0 引言

計(jì)算機(jī)大大提高了人們的工作效率，因而成為大學(xué)生課堂的一門(mén)必修基礎(chǔ)課程。最初，由于計(jì)算機(jī)的功能有限而普及率很低，其應(yīng)用范圍也不是很廣泛，因而本科生能夠掌握計(jì)算機(jī)的基礎(chǔ)知識(shí)、文字錄入、基本文稿編輯技術(shù)就已經(jīng)能達(dá)到社會(huì)的基本需求。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)不斷向前發(fā)展，其應(yīng)用領(lǐng)域擴(kuò)大，尤其是圖形化界面軟件的出現(xiàn)。僅掌握計(jì)算機(jī)文字錄入和文稿編輯技術(shù)已經(jīng)不能滿足社會(huì)對(duì)人才的基本需求，高級(jí)文本編輯、數(shù)據(jù)分析處理、電子文稿應(yīng)用、多媒體技術(shù)成為本科人才培養(yǎng)的必修內(nèi)容。隨著計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的出現(xiàn)，網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)及其應(yīng)用也成為大學(xué)生的必修內(nèi)容。以計(jì)算機(jī)軟件工具為主要教學(xué)內(nèi)容的模式已經(jīng)過(guò)時(shí)，計(jì)算機(jī)的基礎(chǔ)性作用受到了嚴(yán)重質(zhì)疑，因而各高校大幅縮減計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程授課學(xué)時(shí)。本研究試圖通過(guò)教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方式、教學(xué)平臺(tái)的改革來(lái)提升大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程在本科人才培養(yǎng)中的基礎(chǔ)性作用。

1 當(dāng)前大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)存在的問(wèn)題及原因分析

為了尋求提升大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程在高校本科人才培養(yǎng)過(guò)程中的基礎(chǔ)性支撐作用的解決方案，我們針對(duì)當(dāng)前大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)中出現(xiàn)的主要問(wèn)題及原因進(jìn)行了深入剖析，這些問(wèn)題主要涉及科學(xué)思維培養(yǎng)、教學(xué)內(nèi)容設(shè)置、教學(xué)平臺(tái)建設(shè)和實(shí)踐能力培養(yǎng)四個(gè)方面。

1.1 注重技能訓(xùn)練輕科學(xué)思維培養(yǎng)

當(dāng)前的計(jì)算機(jī)教學(xué)主要以計(jì)算機(jī)軟件應(yīng)用為主，沒(méi)有強(qiáng)調(diào)教學(xué)的基礎(chǔ)性，特別是科學(xué)思維的培養(yǎng)。比如教學(xué)內(nèi)容大部分圍繞Office套件、Windows的操作技術(shù)進(jìn)行工具應(yīng)用教學(xué)。雖然這些軟件和操作對(duì)于學(xué)生未來(lái)的具體工作有幫助，但是隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的不斷發(fā)展和普及，以及中小學(xué)計(jì)算機(jī)課程的開(kāi)設(shè)，這些教學(xué)內(nèi)容已經(jīng)不適合作為大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程的主要教學(xué)內(nèi)容。因此，大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程的教學(xué)內(nèi)容應(yīng)以培養(yǎng)科學(xué)思維能力為首要目標(biāo)進(jìn)行設(shè)置。

1.2 教學(xué)內(nèi)容專(zhuān)業(yè)針對(duì)性不強(qiáng)

隨著算機(jī)技術(shù)不斷發(fā)展，應(yīng)用領(lǐng)域不斷擴(kuò)大，應(yīng)用差異性也越來(lái)越明顯。當(dāng)前的大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程的教學(xué)模式不能滿足不同專(zhuān)業(yè)學(xué)生對(duì)于計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)的不同需求。在計(jì)算機(jī)應(yīng)用的初期，各個(gè)專(zhuān)業(yè)對(duì)于計(jì)算機(jī)的主要應(yīng)用需求基本相同，比如文檔編輯、簡(jiǎn)單的數(shù)據(jù)管理、處理與分析、研究成果交流與表達(dá)等，而當(dāng)前每個(gè)專(zhuān)業(yè)都有大量的專(zhuān)門(mén)應(yīng)用軟件和知識(shí)體系，且已非常復(fù)雜，有的甚至成為了一個(gè)專(zhuān)門(mén)的研究方向，例如生物信息學(xué)。因而，計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程教學(xué)內(nèi)容專(zhuān)業(yè)針對(duì)性不強(qiáng)的主要原因是其教學(xué)內(nèi)容沒(méi)有針對(duì)不同的專(zhuān)業(yè)進(jìn)行細(xì)分，沒(méi)有針對(duì)不同的專(zhuān)業(yè)需求進(jìn)行設(shè)置。比如藝術(shù)設(shè)計(jì)與生物學(xué)專(zhuān)業(yè)對(duì)于計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)和技能的需求就有很大的區(qū)別。

1.3 教學(xué)沒(méi)有充分利用現(xiàn)代信息平臺(tái)

基于網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)環(huán)境的教學(xué)已經(jīng)成為當(dāng)前教學(xué)的新模式，云計(jì)算平臺(tái)和MOOC教學(xué)平臺(tái)的出現(xiàn)，實(shí)現(xiàn)了教育資源的網(wǎng)絡(luò)化，提高了教學(xué)資源的共享性，學(xué)生可以遠(yuǎn)程進(jìn)行課程的學(xué)習(xí)和練習(xí)，教師也可以遠(yuǎn)程對(duì)學(xué)生進(jìn)行輔導(dǎo)和監(jiān)控，同時(shí)也保證了學(xué)生與教師的實(shí)時(shí)互動(dòng)交流。而當(dāng)前的教學(xué)還沒(méi)有充分利用這一現(xiàn)代化的信息技術(shù)平臺(tái)，學(xué)生課后沒(méi)有了教師指導(dǎo)的現(xiàn)象較普遍，學(xué)生在自學(xué)和練習(xí)時(shí)遇到問(wèn)題無(wú)法及時(shí)與教師、同學(xué)進(jìn)行討論。

1.4 教學(xué)與考核在動(dòng)手實(shí)踐能力方面的割裂

教學(xué)上雖然采取了相應(yīng)的措施以提高學(xué)生實(shí)踐動(dòng)手能力培養(yǎng)，但是考核又主要采用傳統(tǒng)的考核方式，這種不一致性導(dǎo)致了學(xué)生對(duì)于實(shí)踐操作的重視程度不夠，影響了學(xué)生動(dòng)手實(shí)踐能力的培養(yǎng)。

2 提高計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程在本科人才培養(yǎng)中基礎(chǔ)性作用的策略

2.1 加強(qiáng)計(jì)算思維能力培養(yǎng)

大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程作為本科生的基礎(chǔ)性必修課，應(yīng)該像物理、數(shù)學(xué)和化學(xué)一樣擔(dān)負(fù)起科學(xué)思維的培養(yǎng)任務(wù)。科學(xué)思維是一切科學(xué)研究和技術(shù)發(fā)展的創(chuàng)新靈魂，科學(xué)思維包括推理思維、實(shí)證思維、計(jì)算思維。計(jì)算思維是運(yùn)用計(jì)算機(jī)科學(xué)的基礎(chǔ)概念進(jìn)行問(wèn)題求解、系統(tǒng)設(shè)計(jì)以及人類(lèi)行為理解等涵蓋計(jì)算機(jī)科學(xué)之廣度的一系列思維活動(dòng)[1]。計(jì)算思維是計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程應(yīng)該培養(yǎng)的主要思維能力[2]。

2.2 面向?qū)I(yè)的計(jì)算機(jī)課程設(shè)置

不同的專(zhuān)業(yè)對(duì)于計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)和能力的需求具有明顯的差異性，需要針對(duì)不同的專(zhuān)業(yè)來(lái)設(shè)置有針對(duì)性的計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)內(nèi)容。首先，到不同的學(xué)科調(diào)研，提煉出其主要的需求，形成詳細(xì)調(diào)研報(bào)告；其次，結(jié)合調(diào)研報(bào)告對(duì)不同專(zhuān)業(yè)的具體需求進(jìn)行分析并且進(jìn)行分類(lèi)設(shè)置；最后，根據(jù)分類(lèi)結(jié)果進(jìn)行專(zhuān)業(yè)教學(xué)內(nèi)容設(shè)置，并完善相關(guān)的教學(xué)文件和管理體系。

2.3 基于互聯(lián)網(wǎng)環(huán)境的創(chuàng)新教學(xué)模式

通過(guò)云計(jì)算、MOOC（Massive Open Online Courses）等現(xiàn)代教學(xué)信息平臺(tái)將現(xiàn)場(chǎng)教學(xué)與互聯(lián)網(wǎng)教學(xué)無(wú)縫整合，實(shí)現(xiàn)線上線下相結(jié)合的新型教學(xué)模式[3-4]。我院主要采用的基本教學(xué)方法是：以網(wǎng)絡(luò)信息平臺(tái)為支撐，將教學(xué)文檔、教學(xué)要求、教學(xué)視頻等，通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)在線共享給學(xué)生，學(xué)生可在任何地方通過(guò)電腦、手機(jī)、平板等移動(dòng)終端設(shè)備進(jìn)行學(xué)習(xí)和練習(xí)；同時(shí)開(kāi)設(shè)了在線開(kāi)放教學(xué)論壇，學(xué)生能夠在論壇中發(fā)表自己的意見(jiàn)、提出問(wèn)題、解答問(wèn)題、提出建議等互動(dòng)學(xué)習(xí)，實(shí)現(xiàn)學(xué)習(xí)互動(dòng)。

2.4 強(qiáng)調(diào)實(shí)踐能力的培養(yǎng)，提升計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)的作用

2.4.1 增加實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)的比重

學(xué)生在計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程設(shè)定的教學(xué)學(xué)時(shí)數(shù)內(nèi)上機(jī)實(shí)踐，遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能達(dá)到訓(xùn)練學(xué)生實(shí)踐動(dòng)手能力的目標(biāo)。因此，需考慮在不增加實(shí)踐課時(shí)的情況下，通過(guò)MOOC等現(xiàn)代開(kāi)放信息平臺(tái)讓學(xué)生進(jìn)行理論學(xué)習(xí)和上機(jī)實(shí)踐練習(xí)，這些平臺(tái)能夠?yàn)閷W(xué)生的操作步驟進(jìn)行提示、自動(dòng)判分、進(jìn)度控制，使學(xué)生能夠在沒(méi)有教師輔導(dǎo)或者遠(yuǎn)程輔導(dǎo)的情況下根據(jù)開(kāi)放信息平臺(tái)的進(jìn)階任務(wù)及反饋不斷練習(xí)，逐步提高實(shí)踐動(dòng)手能力。

2.4.2 采用案例式教學(xué)提高學(xué)生的實(shí)踐能力

傳統(tǒng)的基于知識(shí)點(diǎn)的教W模式理論與實(shí)踐的聯(lián)系不夠緊密。案例是基于實(shí)際工作的需求提取出來(lái)的關(guān)鍵應(yīng)用，是解決這一矛盾的直接有效途徑之一。我院專(zhuān)門(mén)為學(xué)生編寫(xiě)了《大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)與計(jì)算思維實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)》教材，在電子文檔、電子表格、電子文稿三部分，設(shè)計(jì)了大量的案例供學(xué)生練習(xí)。例如電子文檔設(shè)計(jì)了畢業(yè)論文排版、期刊排版、公文排版等實(shí)際應(yīng)用案例，以培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力，提高其實(shí)際綜合應(yīng)用能力，從而支撐本科人才的培養(yǎng)目標(biāo)。

2.4.3 通過(guò)信息平臺(tái)建設(shè)加強(qiáng)實(shí)踐能力考核

實(shí)踐動(dòng)手能力是本科人才的一項(xiàng)非常重要的基本素質(zhì)[5]。隨著各高校對(duì)于學(xué)生實(shí)踐能力重視程度的增強(qiáng)，在教學(xué)中大大加強(qiáng)了學(xué)生實(shí)踐動(dòng)手能力的培養(yǎng)環(huán)節(jié)。然而，學(xué)生實(shí)踐能力卻沒(méi)有充分地在教學(xué)考核環(huán)節(jié)中體現(xiàn)出來(lái)。出現(xiàn)了教學(xué)環(huán)節(jié)與考核環(huán)節(jié)在實(shí)踐能力培養(yǎng)方面脫節(jié)的問(wèn)題。而采用現(xiàn)代開(kāi)放信息考試平臺(tái)為解決這一問(wèn)題提供了有效途徑。采用上機(jī)操作考核能夠?qū)崿F(xiàn)教學(xué)與考核內(nèi)容一致，可以增強(qiáng)學(xué)生參與實(shí)踐能力培養(yǎng)的積極性。

3 結(jié)束語(yǔ)

當(dāng)前的大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程的教學(xué)學(xué)時(shí)已經(jīng)被很多高校大幅度壓縮，高校出現(xiàn)了計(jì)算機(jī)教學(xué)工具論的觀點(diǎn)，大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程的基礎(chǔ)性作用受到了挑戰(zhàn)。本研究分析并提出以計(jì)算機(jī)思維為導(dǎo)向，面向?qū)I(yè)設(shè)置計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程內(nèi)容體系，采用現(xiàn)代教學(xué)模式與平臺(tái)（例如云課堂和MOOC），通過(guò)信息平臺(tái)建設(shè)增強(qiáng)學(xué)生實(shí)踐應(yīng)用能力考核來(lái)提升大學(xué)計(jì)算機(jī)課程在本科人才培養(yǎng)中的基礎(chǔ)性作用。該方法已經(jīng)在西南林業(yè)大2013-2016級(jí)的本科生教學(xué)中應(yīng)用，并取得了良好的效果。

參考文獻(xiàn)（Reference）：

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[2] 何欽銘，陸漢權(quán)，馮博琴.計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)的核心任務(wù)是計(jì)算

思維能力的培養(yǎng)[J].中國(guó)大學(xué)教學(xué)，2010：5-9

[3] 王文禮.MOOC的發(fā)展及其對(duì)高等教育的影響[J].江蘇高教，

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