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關(guān)鍵詞:資源環(huán)境科學(xué);文獻(xiàn)計量學(xué);發(fā)展態(tài)勢;
作者簡介:王雪梅(1976-),女,重慶永川人,副研究員,主要從事科學(xué)計量學(xué)、GIS與文獻(xiàn)計量學(xué)集成研究.
資源與環(huán)境科學(xué)以人類生存和發(fā)展所依賴的地球系統(tǒng)特別是地球表層系統(tǒng)的特征和變化規(guī)律為主要研究對象,研究內(nèi)容涉及地球科學(xué)及其分支學(xué)科,以及生命科學(xué)、化學(xué)、工程與材料科學(xué)、信息科學(xué)及管理科學(xué)的諸多分支學(xué)科領(lǐng)域。經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展對資源環(huán)境科學(xué)提出了巨大需求,中國科學(xué)院圍繞我國經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展的重大問題及其相關(guān)的資源環(huán)境與地球科學(xué)問題,在資源環(huán)境和地球科學(xué)領(lǐng)域取得了一系列研究成果[1~3]。利用WebofKnowledge平臺SCI-E數(shù)據(jù)庫,對2009—2014年中國科學(xué)院SCI論文及地球科學(xué)與資源環(huán)境科學(xué)領(lǐng)域論文產(chǎn)出進(jìn)行統(tǒng)計,并與全球及中國論文產(chǎn)出相比較,了解中國科學(xué)院在地球科學(xué)與資源環(huán)境科學(xué)領(lǐng)域的研究產(chǎn)出及其發(fā)展?fàn)顩r。
1數(shù)據(jù)來源與分析方法
從WebofScience的251個學(xué)科分類中遴選出與地球科學(xué)、環(huán)境/生態(tài)學(xué)相關(guān)的學(xué)科,根據(jù)學(xué)科分類在ScienceCitationIndexExpanded(SCI-E)數(shù)據(jù)庫檢索資源環(huán)境科學(xué)領(lǐng)域的相關(guān)論文,應(yīng)用美國湯森路透公司的ThomsonDataAnalyzer文本挖掘軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)分析和制圖,對全球和中國的資源環(huán)境科學(xué)領(lǐng)域產(chǎn)出進(jìn)行統(tǒng)計分析。
地球科學(xué)(Geosicence)領(lǐng)域包括:能源與燃料(Energy&Fuels)、地質(zhì)工程(Engineering,Geological)、石油工程(Engineering,Petroleum)、地球化學(xué)與地球物理學(xué)(Geochemistry&Geophysics)、地理學(xué)(Geography)、地質(zhì)學(xué)(Geology)、地球科學(xué)多學(xué)科(Geosciences,Multidisciplinary)、湖泊學(xué)(Limnology)、氣象與大氣科學(xué)(Meteorology&AtmosphericSciences)、礦物學(xué)(Mineralogy)、礦產(chǎn)與礦物加工(Mining&MineralProcessing)、海洋學(xué)(Oceanography)、古生物學(xué)(Paleontology)、遙感(RemoteSensing)、水資源(WaterResources);環(huán)境/生態(tài)學(xué)(Environment/Ecology)領(lǐng)域包括:土壤科學(xué)(SoilScience)、生態(tài)學(xué)(Ecology)、海洋工程(Engineering,Marine)、環(huán)境科學(xué)(EnvironmentalSciences)。
2015年2~3月在SCI-E數(shù)據(jù)庫對全球、中國、中國科學(xué)院的SCI論文產(chǎn)出進(jìn)行檢索和統(tǒng)計,中國科學(xué)院檢索范圍包括署名中有“中國科學(xué)院”的論文,包括中國科學(xué)院各研究所及中國科學(xué)院大學(xué)(中國科學(xué)院研究生院),不包括未署名“中國科學(xué)院”的中國科技大學(xué)論文。
2中國科學(xué)院論文產(chǎn)出總體態(tài)勢
2009—2014年期間,SCI-E共收錄論文955.6萬篇,其中署名中國的論文有113萬篇,署名中國科學(xué)院的論文有15萬篇。圖1反映了全球、中國、中國科學(xué)院2009—2014年年度論文產(chǎn)出量變化。全球、中國、中國科學(xué)院的SCI論文分別以年均2%,14%和10%的速度增長。2014年與2009年相比,全球SCI論文增長近11%,中國增長約為93%,而中國科學(xué)院增長了62%,由圖2可見中國SCI論文增長速度遠(yuǎn)高于全球論文增長速度。
圖3統(tǒng)計了中國SCI論文占全球百分比和中國科學(xué)院SCI論文占中國百分比,表明中國論文占全球的份額持續(xù)上升,而中國科學(xué)院論文占中國的份額則逐步有所下降,但中國科學(xué)院資源環(huán)境類研究所發(fā)表的SCI論文數(shù)量占中國科學(xué)院的份額穩(wěn)中有升。從圖2也可見,中國科學(xué)院資源環(huán)境類研究所2014年與2009年相比,SCI論文增長了約92%,與中國SCI論文的增速很接近,高于中國科學(xué)院整體的論文增長速度。
將2009—2014年環(huán)境/生態(tài)學(xué)和地球科學(xué)領(lǐng)域各年論文按照被引頻次高低統(tǒng)計TOP1%,TOP10%,TOP20%和TOP50%論文的數(shù)量,以及中國和中國科學(xué)院相應(yīng)級次TOP論文的數(shù)量,并統(tǒng)計中國占全球的比例和中國科學(xué)院占中國的比例(圖4)。
根據(jù)論文全部著者統(tǒng)計的結(jié)果表明,中國在全球資源環(huán)境科學(xué)研究領(lǐng)域各級次TOP論文中的比例基本為15%~20%,中國地球科學(xué)領(lǐng)域TOP論文數(shù)占全球的比例高于環(huán)境生態(tài)學(xué)領(lǐng)域,并且地球科學(xué)領(lǐng)域TOP1%的高水平論文比例很高。中國科學(xué)院在中國資源環(huán)境科學(xué)研究領(lǐng)域各級次TOP論文中的比例為26%~32%,中國科學(xué)院環(huán)境/生態(tài)學(xué)領(lǐng)域TOP論文數(shù)占中國的比例高于地球科學(xué)領(lǐng)域。
3資源環(huán)境科學(xué)領(lǐng)域的重點研究方向
基于SCI學(xué)科分類,分別對2009—2014年全球SCI論文最多的20個學(xué)科領(lǐng)域的論文數(shù)占全球SCI論文總數(shù)的比例、中國SCI論文最多的20個學(xué)科領(lǐng)域的論文數(shù)占中國SCI論文總數(shù)的比例,以及中國科學(xué)院SCI論文最多的20個學(xué)科領(lǐng)域的論文數(shù)進(jìn)行統(tǒng)計。結(jié)果顯示,全球各學(xué)科領(lǐng)域中,生物學(xué)與生物化學(xué)發(fā)文最多,發(fā)文最多的20個學(xué)科領(lǐng)域主要側(cè)重于醫(yī)學(xué)和生命科學(xué)等,相比之下,中國產(chǎn)出偏重于材料科學(xué)以及化學(xué)、物理等相關(guān)學(xué)科領(lǐng)域,中國科學(xué)院在環(huán)境科學(xué)方面論文產(chǎn)出數(shù)量比例較高。
資源環(huán)境科學(xué)領(lǐng)域論文產(chǎn)出占全球自然科學(xué)領(lǐng)域論文產(chǎn)出的8%左右,中國該領(lǐng)域論文產(chǎn)出占中國SCI論文比例接近10%,中國科學(xué)院該領(lǐng)域論文產(chǎn)出占中國科學(xué)院SCI論文比例約為20%(圖5)。
2009—2014年,中國SCI論文占全球比例約為12%,而資源環(huán)境科學(xué)領(lǐng)域中國SCI論文占全球份額超過14%。其中,環(huán)境科學(xué)是全球、中國和中國科學(xué)院資源環(huán)境科學(xué)領(lǐng)域論文產(chǎn)出的最主要的領(lǐng)域。此外,中國在能源與燃料、遙感、地質(zhì)學(xué)等方面論文產(chǎn)出占全球比例相對較高,而在生態(tài)學(xué)、古生物學(xué)等方面所占比例較低。中國科學(xué)院關(guān)于古生物學(xué)方面的SCI論文在中國資源環(huán)境領(lǐng)域論文中的比例最高,達(dá)到54%;此外,在土壤科學(xué)、地理學(xué)、湖泊學(xué)、生態(tài)學(xué)、氣象與大氣科學(xué)等方面的論文占中國的比例也較高,但在石油工程、海洋工程等方面所占比例較低,不足10%(圖6)。
圖7中,氣泡的大小表征資源環(huán)境各子領(lǐng)域占全球資源環(huán)境科學(xué)領(lǐng)域論文產(chǎn)出份額的大小,即點越大,該子領(lǐng)域論文數(shù)在全球資源環(huán)境領(lǐng)域中的比例越高;X軸表示資源環(huán)境子領(lǐng)域中國占全球論文的百分比,值越高表明該子領(lǐng)域中國占全球的比例越高;Y軸表示資源環(huán)境子領(lǐng)域中國科學(xué)院占中國論文的百分比,值越高表明該子領(lǐng)域中國科學(xué)院占中國的比例越高。氣泡大的那些子領(lǐng)域(如環(huán)境科學(xué)等)是全球資源環(huán)境科學(xué)研究比較多的熱點方向;右下角的那些子領(lǐng)域(如能源與燃料等)是中國資源環(huán)境科學(xué)相對比較有優(yōu)勢的研究方向;左上角那些子領(lǐng)域(如古生物學(xué)等)是中國科學(xué)院資源環(huán)境科學(xué)相對比較有優(yōu)勢的研究方向。
中國科學(xué)院資源環(huán)境類研究所2009—2014年發(fā)表的SCI論文主要涉及的學(xué)科領(lǐng)域包括:環(huán)境科學(xué)、生態(tài)學(xué)、地質(zhì)學(xué)、工程學(xué)、氣象與大氣科學(xué)、農(nóng)學(xué)、地球化學(xué)與地球物理學(xué)、化學(xué)、水資源、科學(xué)與技術(shù)、海洋與淡水生物學(xué)、地理學(xué)、植物學(xué)、海洋學(xué)等。
4主要研究機(jī)構(gòu)的科學(xué)貢獻(xiàn)
中國科學(xué)院幾乎所有的研究機(jī)構(gòu)都在SCI資源環(huán)境科學(xué)領(lǐng)域期刊發(fā)表過論文,2009—2014年根據(jù)全部著者統(tǒng)計超過100篇的研究所有50多個,在資源環(huán)境科學(xué)領(lǐng)域發(fā)表SCI論文較多的前10個研究所見表1,這些較多的研究所都屬于中國科學(xué)院資源環(huán)境類研究機(jī)構(gòu)。
2009—2014年中國科學(xué)院27個資源環(huán)境類研究所以第一著者發(fā)表的SCI論文共有22032篇,其中,生態(tài)環(huán)境研究中心、地質(zhì)與地球物理研究所、海洋研究所、地理科學(xué)與資源研究所、大氣物理研究所、廣州地球化學(xué)研究所、南海海洋研究所、寒區(qū)旱區(qū)環(huán)境與工程研究所等較多,第一著者的SCI論文數(shù)都在1000篇以上(表2)。
中國科學(xué)院資源環(huán)境類研究所論文的篇均被引次數(shù)為6.03次/篇,表2中的“表現(xiàn)不俗的論文篇數(shù)”統(tǒng)計的是這些研究所高于基準(zhǔn)值的論文篇數(shù),即當(dāng)前總被引次數(shù)除以從年至2014年的累積年得到的年均被引6次及以上的論文[4]。生態(tài)環(huán)境研究中心、地質(zhì)與地球物理研究所、廣州地球化學(xué)研究所的表現(xiàn)不俗論文都在150~200篇。
中國科學(xué)院資源環(huán)境類研究所被引頻次位于前10%的論文篇數(shù),即研究所2009—2014年被引16次及以上的論文篇數(shù),也是生態(tài)環(huán)境研究中心、地質(zhì)與地球物理研究所、廣州地球化學(xué)研究所最多,都在260篇以上。
參考中國科學(xué)院文獻(xiàn)情報中心科學(xué)前沿分析中心設(shè)計科學(xué)貢獻(xiàn)指數(shù)[5],定義:
式中:Ci為中國科學(xué)院資源環(huán)境類第i個研究所科學(xué)貢獻(xiàn)指數(shù),P10%i為第i個研究所被引前10%論文數(shù)量,Citedi為第i個研究所論文被引總頻次,n為中國科學(xué)院資源環(huán)境類研究所的數(shù)量。結(jié)果顯示,生態(tài)環(huán)境研究中心、地質(zhì)與地球物理研究所、廣州地球化學(xué)研究所、海洋研究所、大氣物理研究所、地理科學(xué)與資源研究所的科學(xué)貢獻(xiàn)指數(shù)較高,都在0.1以上。
5結(jié)論與建議
通過以上分析可以看出:
(1)2009—2014年,中國科學(xué)院SCI論文增長了62%,高于全球11%的增長率,低于中國93%的增長率,但中國科學(xué)院資源環(huán)境類研究所的SCI論文增長了約92%,與中國論文增速相接近。
(2)中國在全球資源環(huán)境科學(xué)研究領(lǐng)域各級次TOP論文中的比例基本為15%~20%,中國科學(xué)院在中國資源環(huán)境科學(xué)研究領(lǐng)域各級次TOP論文中的比例為26%~32%,中國科學(xué)院環(huán)境/生態(tài)學(xué)領(lǐng)域TOP論文數(shù)占中國的比例高于地球科學(xué)領(lǐng)域。
(3)中國SCI論文占全球比例約為12%,在資源環(huán)境科學(xué)領(lǐng)域中國SCI論文占全球份額超過14%。中國科學(xué)院關(guān)于古生物學(xué)、土壤科學(xué)、地理學(xué)、湖泊學(xué)、生態(tài)學(xué)、氣象與大氣科學(xué)等方面的SCI論文在中國資源環(huán)境領(lǐng)域論文中的比例較高。
關(guān)鍵詞:應(yīng)用統(tǒng)計學(xué)專業(yè);實踐教學(xué);學(xué)科建設(shè)
中圖分類號:G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A 文章編號:1674-9324(2017)02-0126-02
一、前沿
早在清末,我國就在商科開設(shè)了統(tǒng)計課程。到1949年,已有近20所高等院校設(shè)立了統(tǒng)計學(xué)系。1949年后,受蘇聯(lián)的影響,統(tǒng)計學(xué)科逐漸被人為地割裂為“數(shù)理統(tǒng)計”和“經(jīng)濟(jì)統(tǒng)計”兩種統(tǒng)計學(xué)。數(shù)理統(tǒng)計日益趨向于理論化,而經(jīng)濟(jì)統(tǒng)計則越來越指標(biāo)化、簡單化,統(tǒng)計的理論和應(yīng)用嚴(yán)重分離,極大阻礙了統(tǒng)計學(xué)科的發(fā)展。
2011年2月,國務(wù)院學(xué)位委員會通過的新的《學(xué)位授予和人才培養(yǎng)學(xué)科目錄》將統(tǒng)計學(xué)升級為理學(xué)門類中的一級學(xué)科,實現(xiàn)了統(tǒng)計學(xué)、數(shù)學(xué)和經(jīng)濟(jì)學(xué)的獨立。2011年6月,統(tǒng)計學(xué)科評議組確定了統(tǒng)計一級學(xué)科的5個二級學(xué)科:社會經(jīng)濟(jì)統(tǒng)計學(xué)(經(jīng)濟(jì)學(xué));數(shù)理統(tǒng)計學(xué)(理學(xué)、經(jīng)濟(jì)學(xué));金融統(tǒng)計、風(fēng)險管理與精算學(xué)(經(jīng)濟(jì)學(xué));應(yīng)用統(tǒng)計學(xué)(理學(xué)、經(jīng)濟(jì)學(xué));生物衛(wèi)生統(tǒng)計學(xué)(理學(xué),這就為統(tǒng)計學(xué)未來的發(fā)展提供了廣闊的空間和舞臺。
如今,統(tǒng)計方法不僅可應(yīng)用到社會、經(jīng)濟(jì)和管理領(lǐng)域,生物、醫(yī)學(xué)、制藥、衛(wèi)生、工程、司法等領(lǐng)域也需要大量統(tǒng)計專業(yè)人才。
安徽理工大學(xué)2012年申報了應(yīng)用統(tǒng)計學(xué)專業(yè)并獲批,已于2013年開始招生,這不僅為學(xué)校增加了一個一級學(xué)科,完善了學(xué)校的學(xué)科體系,也將不斷培養(yǎng)出一批應(yīng)用統(tǒng)計人才,服務(wù)于社會經(jīng)濟(jì)。在辦學(xué)過程中,加強統(tǒng)計實踐教學(xué),提高學(xué)生的實踐操作能力,提高學(xué)生的統(tǒng)計分析、計算和數(shù)據(jù)挖掘等能力,是極為必要的。本文以安徽理工大學(xué)應(yīng)用統(tǒng)計學(xué)專業(yè)為例,探討應(yīng)用統(tǒng)計學(xué)專業(yè)用于實踐教學(xué)的配套實驗室與實踐基地建設(shè)、實踐教學(xué)課程一體化設(shè)置,應(yīng)用統(tǒng)計學(xué)專業(yè)和統(tǒng)計學(xué)學(xué)科建設(shè)一體化的實踐教學(xué)體系的建設(shè)等問題。
二、學(xué)科建設(shè)
合理科學(xué)的課程內(nèi)容體系的研究與設(shè)計在學(xué)科建設(shè)中極為重要的。課程體系規(guī)劃指導(dǎo)學(xué)生形成知識框架,側(cè)重于處理基礎(chǔ)、時代和前沿的教學(xué)內(nèi)容的關(guān)系,以及應(yīng)用、方法、理論三個方面該關(guān)系問題,其核心是如何使課程內(nèi)容體系適應(yīng)應(yīng)用統(tǒng)計學(xué)的創(chuàng)新人才培養(yǎng)。
1.應(yīng)重視加強數(shù)學(xué)理論知識?,F(xiàn)代統(tǒng)計的理論和方法是基于數(shù)學(xué)建立起來的。在目前信息發(fā)展非常迅猛的時代,大量的數(shù)據(jù)處理和分析影響著各行各業(yè)的發(fā)展,如果不采用先進(jìn)的數(shù)學(xué)工具,得出正確的結(jié)論是不可靠的。統(tǒng)計學(xué)作為一級學(xué)科,課程的設(shè)計應(yīng)該增加數(shù)理統(tǒng)計理論和方法的比例。統(tǒng)計學(xué)是處理數(shù)據(jù),而不是指標(biāo)的解釋的方法。概率統(tǒng)計描述了最簡潔和強大的社會活動,提高概率統(tǒng)計教學(xué)的比重,是中國統(tǒng)計成熟的主要標(biāo)志和重要舉措。然而,因為社會環(huán)境的影響,有很多具有統(tǒng)計學(xué)專業(yè)的學(xué)校已經(jīng)或削減了大量的數(shù)學(xué)課程或大大降低數(shù)學(xué)的難度,有的甚至又回到了過去的舊的社會和經(jīng)濟(jì)統(tǒng)計,其統(tǒng)計的發(fā)展是極為不利的,會削弱學(xué)生的職業(yè)發(fā)展?jié)摿Α?/p>
2.注重傳授統(tǒng)計學(xué)學(xué)科體系的基本框架和基本統(tǒng)計理論與方法。學(xué)科建設(shè)是一門學(xué)科培養(yǎng)人才的基礎(chǔ),引導(dǎo)學(xué)生的發(fā)展方向。目標(biāo)應(yīng)該是:為學(xué)生構(gòu)建一個基礎(chǔ)、厚統(tǒng)計知識的平臺,使學(xué)生理解領(lǐng)悟最基本的專業(yè)技能和統(tǒng)計思想,熟悉現(xiàn)代統(tǒng)計及決策分析方法,培養(yǎng)學(xué)生具有使用統(tǒng)計分析能力解決實際問題的水平。課程應(yīng)包括運籌學(xué)、經(jīng)濟(jì)學(xué)、多元統(tǒng)計分析、回歸分析、統(tǒng)計軟件、非參數(shù)估計、抽樣調(diào)查、時間序列分析、測試設(shè)計和質(zhì)量控制等。通過的課程學(xué)習(xí)的學(xué)生將具備基本的數(shù)據(jù)采集、處理和分析能力。此外,以建立統(tǒng)計模型,分析模型和測試模型是非常重要的,所以我們應(yīng)該特別注意的數(shù)學(xué)建模能力的培養(yǎng)。
3.加強計算機(jī)技術(shù)教育。最近,從事研究統(tǒng)計和統(tǒng)計應(yīng)用人已經(jīng)感覺數(shù)據(jù)的巨大數(shù)量的增長的影響的統(tǒng)計問題的規(guī)模和復(fù)雜性也大大增加。網(wǎng)絡(luò)和計算機(jī)技術(shù)將數(shù)據(jù)處理從剝離的具體業(yè)務(wù)內(nèi)容,并升級了。它奠定了高水平的統(tǒng)計應(yīng)用程序的統(tǒng)一模型和自動化的方法了堅實的基礎(chǔ)??梢?,要成為一名合格的統(tǒng)計人必須有計算機(jī)技術(shù)有一定的基本知識??傊?,數(shù)學(xué),統(tǒng)計方法和計算機(jī)技術(shù)的基本原理是學(xué)生的統(tǒng)計知識結(jié)構(gòu)的基本組成部分。如果你要在金融工作中從事,需要學(xué)習(xí)經(jīng)濟(jì)學(xué)和金融統(tǒng)計課程;此外,還必須具備一定的領(lǐng)域知識,如果你想從事衛(wèi)生統(tǒng)計工作,學(xué)習(xí)醫(yī)學(xué)統(tǒng)計和管理方面的知識。
三、實驗教學(xué)體系
1.建設(shè)應(yīng)用統(tǒng)計學(xué)專業(yè)教學(xué)的配套實驗室與實踐教學(xué)基地。為了加強統(tǒng)計專業(yè)在實踐教學(xué)中的應(yīng)用,安徽理工大學(xué)在學(xué)校建設(shè)了專業(yè)實驗室,與校外企業(yè)合作建成了實踐教學(xué)基地,為學(xué)生實習(xí)實踐提供良好的實驗場所和物質(zhì)保障。學(xué)校申請了教育廳的專項基金用來建設(shè)數(shù)學(xué)建模實驗室、數(shù)據(jù)挖掘與數(shù)據(jù)處理實驗室,給學(xué)生提供參加各種比賽的機(jī)會和條件,近幾年學(xué)校在競賽方面成果顯著,多次獲得全國數(shù)學(xué)建模競賽和研究生數(shù)學(xué)建模競賽獎項。另外,結(jié)合學(xué)校特點,我們與煤礦開采相關(guān)專業(yè)開展合作,用統(tǒng)計的相關(guān)知識來解決實際工程的問題,得到了很好的效果,學(xué)生也在此過程中,統(tǒng)計能力得到了顯著的提高。
2.建設(shè)應(yīng)用統(tǒng)計學(xué)專業(yè)的實踐教學(xué)課程的一體化。安徽理工大學(xué)應(yīng)用統(tǒng)計專業(yè)的辦學(xué)宗旨是培養(yǎng)應(yīng)用型統(tǒng)計人才,培養(yǎng)的畢業(yè)生必須要掌握基礎(chǔ)的統(tǒng)計學(xué)、應(yīng)該數(shù)學(xué)、經(jīng)濟(jì)學(xué)理論,熟練掌握主流統(tǒng)計軟件,善于數(shù)據(jù)挖掘與分析,會靈活統(tǒng)計方法和統(tǒng)計技術(shù)分析和解決經(jīng)濟(jì)和社會的實際問題。學(xué)生要會使用SPSS、SAS軟件和R主流的統(tǒng)計數(shù)據(jù)為指標(biāo),通過統(tǒng)計實踐活動課程,培養(yǎng)學(xué)生扎實的數(shù)據(jù)處理、數(shù)據(jù)分析和統(tǒng)計推斷和數(shù)據(jù)挖掘能力,這個過程中也要強化培訓(xùn)教師必須掌握專業(yè)的統(tǒng)計分析軟件SPSS、SAS、R等主流統(tǒng)計;最后,學(xué)生們用熟練的軟件技能,解決課程和實際應(yīng)用中相應(yīng)統(tǒng)計的例子,實現(xiàn)理論與實踐相結(jié)合,既鞏固了理論知識,又培養(yǎng)了學(xué)生在學(xué)習(xí)理論知識的前提下,熟練解決實際問題的能力。
3.建設(shè)應(yīng)用統(tǒng)計學(xué)專業(yè)和統(tǒng)計學(xué)學(xué)科建設(shè)一體化的實踐教學(xué)體系。安徽理工大學(xué)積極鼓勵學(xué)科交叉與學(xué)科融合,以實現(xiàn)學(xué)科的整合。應(yīng)用統(tǒng)計學(xué)抓住學(xué)校學(xué)科建設(shè)整改的機(jī)會和學(xué)校的幾個重點建設(shè)學(xué)科合作研究,實現(xiàn)與煤礦開采、安全工程、地下空間、爆破等專業(yè)的學(xué)科交叉融合,優(yōu)勢互補的深度,擴(kuò)大統(tǒng)計在其他領(lǐng)域的研究方向,增強教師的科研能力,同時對交叉學(xué)科提供了良好的數(shù)據(jù)分析和數(shù)據(jù)挖掘平臺。與此同時,安徽理工大學(xué)應(yīng)用統(tǒng)計專業(yè)的學(xué)生可以使用大量的實驗和統(tǒng)計數(shù)據(jù)的做法的統(tǒng)計專業(yè)課程,服務(wù)實踐的做法,及時更新,緊跟步伐時代和豐富的應(yīng)用程序數(shù)據(jù)極大地提高了學(xué)生的統(tǒng)計實踐的興趣,特別是一些開放的數(shù)據(jù),使學(xué)生能夠更容易地參與有關(guān)教師統(tǒng)計研究這些領(lǐng)域,培養(yǎng)學(xué)生的科研能力。
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Research on the Discipline Construction and Practice Teaching of the Specialty of Applied Statistics
GENG Xian-ya,XU Feng
(College of Science,Anhui University of Science and Technology,Huainan,Anhui 232001,China)
論文關(guān)鍵詞:知識發(fā)現(xiàn) 生物命名實體識別 實體關(guān)聯(lián)
論文摘要:實驗提出了一種基于詞頻統(tǒng)計的蛋白質(zhì)關(guān)系知識發(fā)現(xiàn)方法.該方法首先通過生物命名實體識別技術(shù)識別出蛋白質(zhì)實體.然后統(tǒng)計共出現(xiàn)頻率,形成候選實體對,從而發(fā)現(xiàn)最有可能的實體關(guān)聯(lián)。
1引言
分子生物學(xué)研究的飛速發(fā)展,使生物醫(yī)學(xué)文獻(xiàn)呈指數(shù)級增長。如此多的文獻(xiàn)資源,為科研人員運用數(shù)據(jù)挖掘和文本挖掘技術(shù),發(fā)現(xiàn)隱含的、有價值的知識提供了有利的條件。
由于大多數(shù)的生物信息都保存在文本中。因此對生物醫(yī)學(xué)的研究一般采用文本挖掘技術(shù)。文本挖掘是一個交叉的研究領(lǐng)域,它涉及了數(shù)據(jù)挖掘、信息檢索、自然語言處理等多個研究領(lǐng)域的內(nèi)容。利用文本挖掘技術(shù),可以發(fā)現(xiàn)許多有用的信息。一些科研人員利用文本挖掘工具,發(fā)現(xiàn)了許多對人類有用的知識,例如:魚肝油可治療雷諾式癥、蛋白質(zhì)之間的相互作用等。另外,從生物醫(yī)學(xué)文獻(xiàn)中抽取蛋白質(zhì)基因1相互作用關(guān)系對蛋白質(zhì)知識網(wǎng)絡(luò)的建立、蛋白質(zhì)關(guān)系預(yù)測以及輔助新藥的研制等都具有重要的意義。
2相關(guān)研究
生物醫(yī)學(xué)的知識發(fā)現(xiàn),一般針對文獻(xiàn)進(jìn)行研究?;谖墨I(xiàn)的知識發(fā)現(xiàn),主要有基于統(tǒng)計、關(guān)聯(lián)規(guī)則、信息測度和基于語義的方法。華盛頓大學(xué)的Swanson教授提出了基于單詞的詞頻統(tǒng)計方法。首先統(tǒng)計出共出現(xiàn)的單詞的頻率,然后對文獻(xiàn)集進(jìn)行分析。通過這種方法,Swanson發(fā)現(xiàn)了許多對人類有益的知識。例如,魚肝油對于雷諾氏癥的治療作用,鎂的缺失會引起偏頭痛,某些病毒可以成為潛在的生化武器等等,這些發(fā)現(xiàn)都得到了臨床上的證實。
Hristovski日將關(guān)聯(lián)規(guī)則挖掘引入了基于文獻(xiàn)的知識發(fā)現(xiàn)。他將生物文獻(xiàn)看作數(shù)據(jù)庫中的事務(wù),而用來代表文獻(xiàn)內(nèi)容的詞則看作是規(guī)則中的項,通過設(shè)置支持度閾值和置信度閾值來產(chǎn)生關(guān)聯(lián)的詞匯。Wren為詞匯間具有信息的關(guān)聯(lián)。他使用互信息方法來計算詞的關(guān)聯(lián)度,通過互信息值的大小來表示關(guān)聯(lián)的強度。他的方法具有領(lǐng)域無關(guān)的特性,可以用來推廣到很多的研究領(lǐng)域。
WeebeIlq等人設(shè)計了一個文本挖掘工具DAD系統(tǒng)。它利用自然語言處理系統(tǒng)MetaMap將文獻(xiàn)中的語句映射為UMLS本體中的生物概念。用概念來取代詞匯作為知識發(fā)現(xiàn)的基礎(chǔ)。該方法實現(xiàn)了語義層次上的知識發(fā)現(xiàn)。他們利用DAD系統(tǒng)找出了生姜潛在的醫(yī)療作用。在關(guān)聯(lián)規(guī)則挖掘中,有效閾值的設(shè)定很困難。如果閾值設(shè)置的過低,會產(chǎn)生大量的候選規(guī)則,而設(shè)置的過高,則有可能過濾掉許多有意義的規(guī)則。另外,基于語義的方法,需要構(gòu)建領(lǐng)域本體,這需要許多專業(yè)人士的共同參與。因此,本文在Swanson的理論基礎(chǔ)提出了一種基于命名實體的詞頻統(tǒng)計方法,該方法通過實體提取、句子分析等過程發(fā)現(xiàn)蛋白質(zhì)之間潛在的關(guān)系。該方法閾值的設(shè)定對實驗結(jié)果影響不大,而且不需要領(lǐng)域?qū)<业膮⑴c。
3方法描述
本文實現(xiàn)了一個蛋白質(zhì)知識發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)。該系統(tǒng)使用Medline中隨機(jī)生成的2000篇摘要進(jìn)行分析。系統(tǒng)首先對語料進(jìn)行蛋白質(zhì)實體識別,形成蛋白質(zhì)實體列表,然后對句中的每個蛋白質(zhì)實體對進(jìn)行共出現(xiàn)頻率統(tǒng)計,進(jìn)而生成候選實體對,最后找出最高出現(xiàn)頻率的實體對,從而發(fā)現(xiàn)最可能的實體關(guān)聯(lián)。該系統(tǒng)的框架如圖1所示。
3.1蛋白質(zhì)實體識別
在對生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的文本挖掘中,實體識別的目的是對文本中的專業(yè)詞匯,包括基因、蛋白質(zhì)、DNA和RNA等加以確認(rèn)和分類。對蛋白質(zhì)的知識發(fā)現(xiàn),第一步就是進(jìn)行蛋白質(zhì)實體的識別。實驗采用了一種基于條件隨機(jī)域的生物實體識別方法,該方法以Mallet工具為基礎(chǔ),并增加了單詞的數(shù)字、字母、以及距離依賴特性。
3.2共出現(xiàn)頻率分析
文獻(xiàn)挖掘有不同層次的分析單元,如單詞、短語、句子、摘要或者全文。對于實體共出現(xiàn)頻率而言,以句子為最大分析單元式最合理的選擇。如果兩個實體對象同時出現(xiàn)在一個句子中,那么就稱為實體共出現(xiàn),而這兩個實體稱為共出現(xiàn)實體。通過文本挖掘方法處理大批的文獻(xiàn),提取得到共出現(xiàn)實體,統(tǒng)計它們的總數(shù)并計算出實體共出現(xiàn)頻率。如果兩個實體對象的共出現(xiàn)頻率很高,表明這兩個實體對象經(jīng)常被同時提及,這暗示著這兩個實體對象之間存在關(guān)聯(lián)的可能性較高。相反,如果實體對象的功出現(xiàn)頻率很低那么這兩個實體對象之間存在關(guān)聯(lián)的可能性就較低。實驗主要針對蛋白質(zhì)實體.因此只討論蛋白質(zhì)一蛋白質(zhì)實體的共出現(xiàn)頻率。
3.3關(guān)系挖掘
通過計算共出現(xiàn)實體在所有句子中的出現(xiàn)頻率,提取關(guān)聯(lián)實體。根據(jù)設(shè)定不同的最低共出現(xiàn)頻率閾值,得到不同可靠程度的存在關(guān)聯(lián)的實體數(shù)據(jù),從而發(fā)現(xiàn)最有可能存在關(guān)聯(lián)的蛋白質(zhì)一蛋白質(zhì)實體對象。
4實驗
4.1實驗數(shù)據(jù)集
本實驗以從MEDLINE中隨機(jī)新選的2000篇摘要為語料,實驗數(shù)據(jù)統(tǒng)計見表1。
4.2實驗結(jié)果
實驗采用條件隨機(jī)域模型進(jìn)行實體識別,通過計算共出現(xiàn)頻率形成候選實體對。實驗結(jié)果詳見表2。其中,“過濾”指忽略低于指定頻率的共出現(xiàn)實體.在這里,指定頻率為5。
5結(jié)束語
關(guān)鍵詞:體育文獻(xiàn)計量;運動人體科學(xué);碩士研究生學(xué)位論文;中國
中圖分類號:G804文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A文章編號:1006-7116(2010)11-0111-04
Analysis of theses written for a Master of Science degree in the human movement science specialty between 1999 and 2009 in China
LIN Hua,XIA Xue
(School of Physical Education,Liaoning Normal University,Dalian 116029,China)
Abstract: By basing their research specimens on theses written for a Master of Science degree in the human movement science specialty between 1999 and 2009 in China, the authors analyzed these theses in terms of thesis topic selection, thesis research subjects, thesis research methods, and application value of thesis research achievements, summed up the characteristics and changing trend of these theses, and revealed the following findings: with the expansion of the scale of recruitment of graduate students studying for a Master of Science degree, in the selection of thesis topics written for a Master of Science degree in the human movement science specialty, there were more fundamental application researches than pure fundamental researches and developing researches, and there were signs of inadequate novelty of topic selection, repeated topic selection, and deviation of topic selection from sports practice; the thesis research subjects are mainly animals, seldom the human body; the thesis research methods were mainly experimental methods and quantitative methods; more thesis research achievements were applied to the competitive sport area than to mass sports fitness and scholastic physical education.
Key words: sports bibliometrics;human movement science;thesis written for a Master of Science degree;China
學(xué)位論文在某種程度上能夠集中反映某個領(lǐng)域的熱點問題和研究現(xiàn)狀,是衡量研究生學(xué)習(xí)、科研能力和培養(yǎng)質(zhì)量的重要指標(biāo)。本文以運動人體科學(xué)專業(yè)碩士研究生學(xué)位論文為研究對象,以中國知網(wǎng)“中國優(yōu)秀碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫”為檢索數(shù)據(jù)源,檢索項為學(xué)科專業(yè)名稱,檢索詞為運動人體科學(xué),檢索范圍從1999~2010年,匹配條件為精確,截止2010年5月12日,由此獲得963個檢索結(jié)果,其中通過篩選剔除與本研究不相關(guān)的學(xué)位論文35篇,最后將928篇運動人體科學(xué)專業(yè)全日制碩士畢業(yè)學(xué)位論文作為本文研究對象。
運動人體科學(xué)是體育科學(xué)研究內(nèi)容的一部分,是研究人體從事體育活動過程中人體變化規(guī)律的科學(xué),包括運動生理學(xué)、運動醫(yī)學(xué)、運動生物化學(xué)、運動解剖學(xué)、運動生物力學(xué)、運動心理學(xué)等,基本屬于自然科學(xué)的研究范疇[1]。根據(jù)體育科研成果的性質(zhì)可將體育科學(xué)研究分為基礎(chǔ)性研究、應(yīng)用性研究和開發(fā)性研究3類[2]。其中基礎(chǔ)性研究又可分為純基礎(chǔ)研究和應(yīng)用基礎(chǔ)研究兩類,而應(yīng)用性研究和開發(fā)性研究又常被歸為一類,以“應(yīng)用研究”統(tǒng)稱[3]。
1碩士學(xué)位論文選題
選題是科學(xué)研究工作的第一步,也是最重要的一步。英國著名科學(xué)家貝爾納[4]曾指出:“課題的形成和選擇,無論作為外部的經(jīng)濟(jì)技術(shù)要求,或作為科學(xué)本身的要求,都是研究工作中最復(fù)雜的一個階段。一般來說,提出課題比解決問題更困難?!币虼?碩士研究生學(xué)位論文的選題具有重要的意義。
2002年以前碩士研究生學(xué)位論文大多是以生物學(xué)傳統(tǒng)的動物實驗、生理生化指標(biāo)測定、技術(shù)動作分析等微觀實驗研究為主,而近些年碩士研究生學(xué)位論文逐漸采用一些新技術(shù)手段,如蛋白質(zhì)組技術(shù)、基因芯片技術(shù)、激光共聚焦技術(shù)等,在運動性心臟、骨骼肌以及運動性疲勞方面的研究也有所突破,從傳統(tǒng)的生物學(xué)研究向多層次、全方位開展跨學(xué)科研究,以系統(tǒng)整體觀點來綜合宏觀和微觀研究,依托基礎(chǔ)性研究突出應(yīng)用研究。
由表1可以看出,運動人體科學(xué)專業(yè)碩士研究生學(xué)位論文選題,應(yīng)用基礎(chǔ)性研究論文有509篇,占54.85%,應(yīng)用性研究論文次之,有327篇,占總數(shù)的35.24%,而開發(fā)性研究和純基礎(chǔ)性研究論文數(shù)僅占8.19%和1.72%。
結(jié)果顯示,純基礎(chǔ)性研究和開發(fā)性研究選題較少,雖說運動人體科學(xué)隸屬于自然科學(xué)范疇,具有應(yīng)用基礎(chǔ)性研究課題的屬性,但其本身還是存在著基礎(chǔ)研究-應(yīng)用研究-開發(fā)研究的內(nèi)在結(jié)構(gòu),只有各研究類型均衡發(fā)展,才能夠有效促進(jìn)整個學(xué)科研究的進(jìn)步。因此,在研究生學(xué)位論文這個特殊科研群體中,應(yīng)特別注重科學(xué)研究的均衡發(fā)展。
從運動人體科學(xué)專業(yè)碩士研究生學(xué)位論文的分析來看,研究內(nèi)容豐富,選題方向多樣,能夠體現(xiàn)當(dāng)前運動人體科學(xué)研究領(lǐng)域的新熱點、新問題。運動生理學(xué)、運動解剖學(xué)、運動生物化學(xué)、運動生物力學(xué)、運動醫(yī)學(xué)、體育保健學(xué)等傳統(tǒng)研究方向的研究內(nèi)容不斷深化的同時,一些新型的研究方向也逐漸呈現(xiàn)在運動人體科學(xué)專業(yè)碩士學(xué)位論文中,如低氧訓(xùn)練的生物學(xué)基礎(chǔ)、高原訓(xùn)練和運動員機(jī)能監(jiān)控、人體功效學(xué)、生物力學(xué)研究及運動器材研發(fā)、體育工程學(xué)等。
2002年以前運動人體科學(xué)碩士學(xué)位論文研究集中,在骨骼肌生理、心血管機(jī)能、疲勞與恢復(fù)、營養(yǎng)、激素及內(nèi)分泌、機(jī)能評定、免疫等方面,研究高原訓(xùn)練、代謝方面的論文分別有7篇和6篇[5],而現(xiàn)在碩士學(xué)位論文研究高原訓(xùn)練和代謝的增加到37篇和96篇。如今運動人體科學(xué)碩士學(xué)位論文在傳統(tǒng)研究領(lǐng)域更加深入,同時還有些新的研究內(nèi)容不斷增加,如基因多態(tài)性與運動能力的關(guān)聯(lián)性研究、納米技術(shù)、蛋白質(zhì)組學(xué)技術(shù)、中醫(yī)保健以及運動人體科學(xué)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺的建立等。不過,近年一些研究如基于核磁共振的代謝組學(xué)方法、自由基生物學(xué)等生物工程技術(shù)已應(yīng)用于運動人體中,但碩士學(xué)位論文中還甚少涉及。
運動人體科學(xué)是體育教育訓(xùn)練學(xué)和民族傳統(tǒng)體育學(xué)的基礎(chǔ)[6]。交叉和綜合選題成為運動人體科學(xué)專業(yè)碩士學(xué)位論文中的普遍現(xiàn)象,不僅涉及到同級學(xué)科不同方向之間的交叉選題,還涉及到同級學(xué)科之間和跨學(xué)科之間的交叉選題,使研究課題具有更強的生命力。因此,運動人體科學(xué)研究生在進(jìn)行論文選題時要拓寬研究視野,突破思維局限,敢于創(chuàng)新呈現(xiàn)更有價值的研究成果。
2碩士學(xué)位論文研究對象
研究對象是科研論文根據(jù)研究目的所選擇和組成的客體,本文通過對928篇運動人體科學(xué)專業(yè)碩士研究生學(xué)位論文的梳理,發(fā)現(xiàn)以動物模型為研究對象的有409篇,占44.07%;以運動員為研究對象208篇,占22.41%;以軍人、老年人、患病者等為研究對象的有104篇,占總數(shù)11.21%;以大學(xué)生為研究對象的有93篇,占10.02%;以少年兒童為研究對象有67篇,僅占總數(shù)的7.22%。
由此可見,運動人體科學(xué)專業(yè)的碩士學(xué)位論文以動物模型為研究對象最多,而以人體為研究對象的論文,選擇的群體相對廣泛,選擇研究對象最多的是運動員,其次是大學(xué)生,少年兒童相對較少。
3碩士學(xué)位論文研究方法
一門科學(xué)的發(fā)展依賴于研究方法手段,而研究方法的發(fā)展有利于該科學(xué)的發(fā)展,運動人體科學(xué)是體育科學(xué)中一門重要的基礎(chǔ)性學(xué)科,它的發(fā)展直接影響著體育科學(xué)研究的進(jìn)程,作為體育科學(xué)的一個分支學(xué)科,它的發(fā)展同研究方法手段發(fā)展也是分不開的[7]。從本文分析的碩士學(xué)位論文看,大部分論文能夠從多層次、多角度、多學(xué)科的范圍研究問題,采用的研究方法有文獻(xiàn)資料法、調(diào)查法、實驗法、訪談法、測量法等,采用最多的是實驗法,這也符合運動人體科學(xué)專業(yè)的研究特點。而與體育人文社會學(xué)專業(yè)學(xué)位論文多采用文獻(xiàn)資料法,調(diào)查法等[8]不同的是運動人體科學(xué)論文的研究習(xí)慣以實驗為基礎(chǔ),以客觀量化的數(shù)理統(tǒng)計為依據(jù),以觀察法、訪談法、文獻(xiàn)資料法為輔助研究手段進(jìn)行多種方法綜合運用的研究。
從質(zhì)與量的角度可將研究方法分為比較、歸納、分類等的定性分析法,數(shù)理統(tǒng)計的定量分析法及運用數(shù)理統(tǒng)計而仍以定性方法研究的半定量分析法。在本研究中發(fā)現(xiàn),運用定量分析法研究的學(xué)位論文占總數(shù)的63.79%,定性分析法研究占13.69%,半定量分析法研究占22.52%。其中運動生物力學(xué)、運動生物化學(xué)、體育測量與評價研究采用定量分析法的分別占82.27%、80.53%、70.15%。結(jié)果充分體現(xiàn)研究論文多以定量數(shù)據(jù)分析為主。
4碩士學(xué)位論文的應(yīng)用價值
動物實驗在生命科學(xué)、醫(yī)學(xué)等研究中越來越顯示出它的巨大作用,也成為生物學(xué)、醫(yī)學(xué)的一門主要研究方法,是探討生命奧秘、人類疾病機(jī)制及治療等不可缺少的手段。運動人體科學(xué)與生物學(xué)、醫(yī)學(xué)一樣,同屬于自然科學(xué)的分支學(xué)科。單從研究對象選擇可以看出,運動人體科學(xué)專業(yè)碩士學(xué)位論文多以動物實驗為主,大多數(shù)運動機(jī)制是在動物實驗中實現(xiàn)的。近年來,隨著基因技術(shù)的日益發(fā)展,各種基因表達(dá)形式也逐漸成為運動人體科學(xué)研究的熱點。
研究動物的優(yōu)點在于動物具有廣泛的遺傳基礎(chǔ),個體差異較大,在模擬人體運動的某些研究中是比較有用的,其實驗結(jié)果也帶有一般性和普遍性,尤其在選擇一些誘發(fā)性動物模型時,能夠在短期內(nèi)復(fù)制出大量模型,并能嚴(yán)格控制各種條件,使復(fù)制出的模型運用于不同研究目的要求,具有一定的代表性。如能正確的掌握和運用動物實驗方法,可使實驗者節(jié)省人力、物力和時間,同時還能獲得可靠的實驗結(jié)果,減少研究的盲目性。但動物實驗同時存在著很多缺陷。運動人體科學(xué)畢竟是要研究人運動的一些機(jī)能機(jī)制,動物的發(fā)生發(fā)展過程、運動特征及環(huán)境與所效仿的人類運動還存在不同程度的差異。在體育領(lǐng)域中,從實用價值角度看,人體實驗的研究更能直接說明問題。
縱觀運動人體科學(xué)專業(yè)碩士學(xué)位論文的發(fā)展,根據(jù)科學(xué)研究的目的、任務(wù)和需要,運動人體科學(xué)碩士學(xué)位論文研究成果應(yīng)多從研究人類運動的角度出發(fā),將基礎(chǔ)理論研究合理運用到運動實踐中。
除了以動物模型為實驗對象外的519篇論文中,研究成果與競技體育有關(guān)的論文230篇,其中基礎(chǔ)性研究63篇,應(yīng)用性研究119篇,開發(fā)性研究48篇,主要研究運動員身體機(jī)能評定與訓(xùn)練監(jiān)控,運動員身體恢復(fù)的手段和方法、新技術(shù)、特殊儀器應(yīng)用于運動員訓(xùn)練等。如低氧訓(xùn)練是當(dāng)前運動訓(xùn)練研究的熱點之一,在運動人體科學(xué)專業(yè)碩士學(xué)位論文中有40篇論文與低氧訓(xùn)練的機(jī)制及應(yīng)用有關(guān)。
從多維角度思考,研究成果的“社會化”既是滿足社會需要的程度,也是衡量體育科學(xué)研究社會價值的最好尺度[9],在運動人體科學(xué)領(lǐng)域,除服務(wù)于競技體育研究范圍外,在全民健身范圍內(nèi),人類健康與健身運動領(lǐng)域也應(yīng)得到重視,大眾體育的發(fā)展,必將接受運動人體科學(xué)理論的指導(dǎo),并將體育納入“一級預(yù)防”的“預(yù)防醫(yī)學(xué)”框架之中。在我國推出《全民健身計劃綱要》的目的就是為了建立科學(xué)、文明、健康的生活方式,提高全民族的身體素質(zhì)[10]。在運動人體科學(xué)碩士學(xué)位論文中與群眾體育有關(guān)的研究有115篇,占總數(shù)的22.16%,主要研究包括不同運動方式對人體身體形態(tài)、機(jī)能及身體素質(zhì)的研究,各種力學(xué)負(fù)荷對人體運動功能的影響,慢性病患者的運動健身指導(dǎo)方案,“現(xiàn)代文明病”的根治及抗衰老與體育運動保健的研究,人體體質(zhì)健康狀況及因素分析,不同人群運動健身的特點與方法,運動與營養(yǎng)膳食處方的指導(dǎo)等。
近年來我國的肥胖癥患病率呈上升趨勢,肥胖少年的增長比例更大,成為兒童時期一個重要的健康問題,兒童單純性肥胖可作為高血壓、高血脂、動脈粥樣硬化、糖尿病等誘發(fā)因素之一。學(xué)校體育也成為現(xiàn)在體育科學(xué)研究的領(lǐng)域之一。學(xué)位論文的研究涉及到學(xué)校體育的有174篇,其中包括對學(xué)生的體質(zhì)健康水平狀況、兒童青少年生長發(fā)育狀況、不同運動對學(xué)生生理機(jī)能評定、體育院校學(xué)生專項教學(xué)訓(xùn)練素質(zhì)等。
5小結(jié)
運動人體科學(xué)是一門綜合應(yīng)用性很強的學(xué)科,通過對運動人體科學(xué)專業(yè)碩士學(xué)位論文的分析,發(fā)現(xiàn)運動人體科學(xué)專業(yè)研究生論文選題多以應(yīng)用基礎(chǔ)研究為主,純基礎(chǔ)研究及開發(fā)性研究比例相對較少,選題方向不均衡,但隨著體育科學(xué)研究領(lǐng)域研究內(nèi)容日益發(fā)展,創(chuàng)新性研究課題也將成為研究生學(xué)位論文的選題的必然趨勢。
運動人體科學(xué)專業(yè)碩士學(xué)位論文的研究對象大多以動物模型為主導(dǎo),繼承自然科學(xué)研究傳統(tǒng)的研究模式,但為了能更好在體育運動領(lǐng)域發(fā)揮運動人體科學(xué)研究的作用,直接采用人體實驗將是運動人體科學(xué)應(yīng)用于運動實踐的突破點。在設(shè)計實驗,采取合適的研究對象是科研論文成敗的關(guān)鍵,在碩士論文研究中應(yīng)重點考慮如何將人體實驗與動物實驗的優(yōu)勢相結(jié)合。
運動人體科學(xué)專業(yè)碩士研究生學(xué)位論文的研究方法,還是以傳統(tǒng)的實驗研究與定量分析法為主流驗證結(jié)論,定性研究與定量研究相結(jié)合的多元綜合方法應(yīng)用將在今后運動人體領(lǐng)域科學(xué)研究穩(wěn)步發(fā)展,移植更新更有效的研究方法必將成為體育領(lǐng)域科學(xué)研究的重點。
從運動人體科學(xué)專業(yè)碩士研究生學(xué)位論文整體分析來看,其學(xué)位論文的研究成果應(yīng)用價值更多的還是局限在競技體育范圍內(nèi),應(yīng)用于大眾運動健身以及學(xué)校體育領(lǐng)域相對較少。
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【關(guān)鍵詞】阿奇梅毒;小兒;呼吸道感染;臨床;療效;分析
【中圖分類號】R 725.6 【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】A 【文章編號】1004-7484(2014)01-0016-02
小兒呼吸道感染是兒科比較常見的疾病,一年四季均可發(fā)病,主要發(fā)病對象為0~3歲的小兒,如不及時使用相關(guān)藥物進(jìn)行治療,往往給小兒的生命健康造成較大威脅。因此,加強小兒呼吸道感染病癥的臨床治療研究具有重要的現(xiàn)實意義。然而,隨著耐藥性的產(chǎn)生,往往療效欠佳。阿奇霉素是一種新型的15元含氮內(nèi)酯類抗生素,口服吸收良好。小兒呼吸道感染是兒科最常見的疾病,常見病原菌為肺炎鏈球菌、流感嗜血桿菌、金黃色葡萄球菌及衣原體、支原體等。抗菌藥物治療細(xì)菌感染的有效性取決于抗菌藥物的抗菌活性、在炎癥部位的濃度及最低抑菌濃度的維持時間。阿奇霉素化學(xué)名為:9-去氧-9a-氮雜-9a-甲基-9a-紅霉素A,是15元環(huán)大環(huán)內(nèi)酯類抗生素,為新一代大環(huán)內(nèi)酯類抗生素,在內(nèi)酯環(huán)的9a位上雜入一個甲氨基,將內(nèi)酯環(huán)擴(kuò)展成15元環(huán),由于化學(xué)結(jié)構(gòu)的改變,使藥物有較好的抗菌特性及獨特的藥代動力學(xué)特征。同時,經(jīng)大量臨床實踐證明阿奇霉素在治療小兒呼吸道感染方面具有較好療效,鑒于此本文以2012年3月~2013年3月我院收治的100例小兒呼吸道感染患者為研究對象,將其隨機(jī)分成人數(shù)均能的兩組,分別使用阿奇梅毒和紅霉素進(jìn)行治療,現(xiàn)將兩組患者治療和康復(fù)情況進(jìn)行報道。
1 材料和方法
1.1 一般材料
2012年3月~2013年3月我院收治的100例小兒呼吸道感染患者中,男、女患者分別為61例、39例,年齡6個月~120月。這些患者臨床癥狀為:呼吸加快、咳嗽、胸痛、咽痛、鼻塞流涕等,且來我院治療前未使用藥物進(jìn)行治療。對其胸部進(jìn)行X射線檢查發(fā)現(xiàn)患者肺部出現(xiàn)條狀陰影。
1.2 治療方法
將100例患者隨機(jī)分成人數(shù)均等的兩組,其中一組為觀察組,另一組為對照組。治療時觀察組連續(xù)4d靜脈注射阿奇霉素10mg/(kg d)癥狀緩解后,結(jié)合患者臨床表現(xiàn)更改為口服阿奇霉素10mg/(kg d);對照組靜脈注射紅霉素15~30mg/(kg d),具體使用劑量根據(jù)患者呼吸到感染程度而定,病癥緩解后改為口服;兩組患者治療前均進(jìn)行肝腎功能、尿常規(guī)、血常檢查。
1.3 療效判定標(biāo)準(zhǔn)
小兒呼吸道感染治療療效分成三個標(biāo)準(zhǔn):無效:小兒呼吸道臨床癥狀未發(fā)生改變或病情加重;有效:患者病情一定程度得到改善,臨床癥狀減輕,X射線檢查胸部陰影逐漸好轉(zhuǎn);痊愈:患者臨床癥狀消失,體征恢復(fù)正常,X射線檢查胸部恢復(fù)正常。
1.4 數(shù)據(jù)處理
利用統(tǒng)計學(xué)軟件SPSS17.0對統(tǒng)計的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理,用 ±s方式表示計量材料并進(jìn)行t檢驗,計數(shù)材料進(jìn)行卡方檢驗,P
2 結(jié)果
2.1 觀察組與對照組臨床癥狀好轉(zhuǎn)時間對比
統(tǒng)計觀察組與對照組音消時間、止咳、退熱等臨床癥狀改善情況,統(tǒng)計結(jié)果顯示觀察組音消天數(shù)為(3.67±1.02)天,止咳天數(shù)為(4.55±0.88)天,退熱天數(shù)(2.48±0.97)天,而對照組的消音天數(shù)為(6.35±1.05)天、止咳天數(shù)為(7.88±1.22)天、退燒天數(shù)為(4.58±1.15)天,由此可見,不管是消音天數(shù)還是退燒天數(shù),使用阿奇霉素治療小兒呼吸道感染的見效天數(shù)短于使用青霉素治療的天數(shù),說明阿奇霉素在治療小兒呼吸道感染上見效要比使用紅霉素治療見效快。
2.2 觀察組與對照組臨床治療效果對比
統(tǒng)計觀察組和對照組療效情況可知,利用阿奇霉素治療小兒呼吸道感染痊愈46例,痊愈率92%,有效4例所占比例為8%,紅霉素治療小兒呼吸道感染痊愈32例,痊愈率64%,有效18例所占比例為36%。兩組數(shù)據(jù)進(jìn)行卡方檢驗P
2.3 觀察組與對照組不良反應(yīng)結(jié)果對比
觀察組使用阿奇梅毒治療后,5例(10%)患者出現(xiàn)皮疹、食欲減退、惡心等不良反應(yīng),未對其進(jìn)行特殊處理,不久后不良癥狀消失。對照組使用青霉素治療后12例(24%)患者出現(xiàn)食欲減退、胃腸反應(yīng)等不良反應(yīng),使用相關(guān)藥物治療后不良反應(yīng)癥狀消失。由此可見,阿奇梅毒和紅梅毒在治療小兒呼吸道感染時均會出現(xiàn)不良反應(yīng),但是前者未做特殊處理不良反應(yīng)逐漸消失,而后者則需要借助一定的藥物治療,說明使用阿奇霉素治療小兒呼吸道感染副作用小。因此,盡管本文研究的100例患者中均出現(xiàn)的不良癥狀相似,但是無論是出現(xiàn)的比例還是不良反應(yīng)消失情況,使用阿奇霉素治療效果較紅霉素療效好。
3 討論
阿齊霉素為半合成的十五元環(huán)大環(huán)內(nèi)酯類抗生素,它和其他大環(huán)內(nèi)酯類抗生素的抗菌譜相同,不過其對革蘭陰性菌的作用優(yōu)于紅霉素,在抑制流感桿菌上最小濃度僅為紅梅毒的1/8,而且抑制莫拉卡他菌最小濃度僅為0.03mg/L。而在軍團(tuán)菌、衣原體、支原體的作用效果和紅霉素差別不大。阿奇霉素通過和敏感微生物的50s核糖體的亞單位結(jié)合,干擾其蛋白質(zhì)的正常合成,進(jìn)而發(fā)揮治療作用。另外,阿奇霉素在胃酸中較為穩(wěn)定,盡管口服微生物只有37%的利用度,不過當(dāng)服用0.5g后經(jīng)過2~3h血藥峰濃度可達(dá)0.4μg/ml,與蛋白的結(jié)合率僅在7%~23%范圍內(nèi),具有較好的組織分布。阿奇霉素在人體組織中釋放速率比較緩慢,因此在人體存留時間較長。
阿奇霉素在組織中的濃度通常高于血藥濃度,主要因為在吞噬細(xì)胞和中性粒細(xì)胞作用下將藥物轉(zhuǎn)移其中所致。當(dāng)機(jī)體某位置受細(xì)菌感染后,在細(xì)菌刺激下中性粒細(xì)胞釋放藥物進(jìn)而起到消滅細(xì)菌的作用。另外,阿奇霉素發(fā)揮作用時,細(xì)胞色素P450并不參與其中,因此不會對肝造成影響。不過當(dāng)紅霉素發(fā)揮作用則需要細(xì)胞色素P450并不參與,因此使用紅霉素會給肝造成一定的影響。雖然之前很多報道顯示,使用阿奇霉素出現(xiàn)的副作用主要體現(xiàn)在肝臟上面,不過本文研究的50例小兒呼吸道感染患者治療過程中并未出現(xiàn)有關(guān)肝臟方面的副作用,可能是本文選取的研究病例數(shù)較少,不過本文研究結(jié)果證實使用阿奇霉素時嚴(yán)格控制使用劑量,在臨床治療小兒呼吸道感染上比較安全。另外,由阿奇霉素相關(guān)特性可知,以滴注方式治療小兒呼吸道感染能夠取得較好療效。本文以100例小兒呼吸道感染患者為研究對象,使用阿奇霉素治療觀察組,在音消失時間、止咳、退熱等方面療效較使用紅霉素治療的對照組效果顯著,見效天數(shù)前者少于后者;另外,就小兒痊愈情況而言,觀察組治療痊愈率為92%,而對照組為64%兩組相比,P
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關(guān)鍵詞:《生物統(tǒng)計學(xué)》;課堂教學(xué);教學(xué)質(zhì)量
中圖分類號:G642 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A 文章編號:1674-9324(2013)08-0058-03
《生物統(tǒng)計學(xué)》是運用數(shù)理統(tǒng)計的原理與方法,結(jié)合科學(xué)實踐,收集、整理、分析、展示數(shù)據(jù),解釋生物學(xué)現(xiàn)象,探索其內(nèi)在規(guī)律的一門學(xué)科,是高等院校生物類專業(yè)及農(nóng)學(xué)等專業(yè)等重要的一門專業(yè)基礎(chǔ)課[1]。該課程教學(xué)的目的是使學(xué)生掌握試驗設(shè)計與統(tǒng)計分析的基本原理與方法,并且能夠正確選擇應(yīng)用這些原理與方法,解決在各專業(yè)科學(xué)試驗研究過程中遇到的一些實際問題[1,2]。
2010年5月審議通過的《國家中長期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要(2010—2020年)》提出了人才培養(yǎng)規(guī)模的目標(biāo)和要求:優(yōu)化高等教育結(jié)構(gòu),優(yōu)化學(xué)科專業(yè)和層次、類型結(jié)構(gòu),重點擴(kuò)大應(yīng)用型、復(fù)合型、技能型人才。因此高校生物科學(xué)專業(yè)人才的培養(yǎng)也應(yīng)該適應(yīng)這一目標(biāo)與要求。并且教育部在《關(guān)于進(jìn)一步加強高等學(xué)校本科教學(xué)工作的若干意見》中提出:“積極推動研究性教學(xué),提高大學(xué)生的創(chuàng)新能力”。高校生物學(xué)相關(guān)核心課程的教學(xué)也必須為了培養(yǎng)應(yīng)用型、創(chuàng)新型人才的需求而采取符合科學(xué)發(fā)展的創(chuàng)新性教學(xué)模式。《生物統(tǒng)計學(xué)》課程是一門應(yīng)用性很強的學(xué)科,對于新形勢下培養(yǎng)創(chuàng)新型、復(fù)合型、應(yīng)用型的人才培養(yǎng)目標(biāo)具有很大的幫助。本文結(jié)合《生物統(tǒng)計學(xué)》課程教學(xué)及實踐,及多年生物科學(xué)研究相關(guān)的科研經(jīng)歷,提出了提高《生物統(tǒng)計學(xué)》課堂教學(xué)質(zhì)量的具體實踐,為提高課程教學(xué)效果提供借鑒。
一、明確教學(xué)指導(dǎo)思想與定位
石河子大學(xué)作為兵團(tuán)的唯一一所211高校,學(xué)校的辦學(xué)理念是:“以兵團(tuán)精神育人,為屯墾戍邊服務(wù)”。每年畢業(yè)的學(xué)生當(dāng)中有70%留在新疆工作,為新疆經(jīng)濟(jì)建設(shè)和社會發(fā)展提供了有力的支持,這一點引起了教育部的高度重視和贊揚。筆者認(rèn)為《生物統(tǒng)計學(xué)》課程教學(xué)也要結(jié)合當(dāng)?shù)厣a(chǎn)實踐、科學(xué)研究水平開展教學(xué)。因此教學(xué)中是按照對口支援高校北京大學(xué)提出的“創(chuàng)新守正、注重實效”作為主要的指導(dǎo)思想。并且由于近年來生物學(xué)領(lǐng)域科學(xué)研究和學(xué)科發(fā)展十分迅猛,《生物統(tǒng)計學(xué)》的教學(xué)中也要緊跟時代步伐,體現(xiàn)學(xué)科發(fā)展。但創(chuàng)新教學(xué)的同時,要透徹講解實驗設(shè)計及統(tǒng)計分析的基本方法和原理,結(jié)合實際,開展實實在在的有效教學(xué),最終目的之一是使每一個實踐活動賦予以科學(xué)的意義。不同的學(xué)生存在很大的個體差異,對該課程有喜有憎,課堂教學(xué)上老師要尊重每一位學(xué)生,因材施教。
二、充分備課,經(jīng)常補差補缺
《生物統(tǒng)計學(xué)》是一門十分抽象的課程,尤其對沒有科研經(jīng)歷的學(xué)生,甚至包括很多老師都有點“談虎色變”的感覺,因為該課程概念多、公式繁多、圖表多、計算相當(dāng)繁雜,教師教的十分辛苦、學(xué)生學(xué)的相當(dāng)吃力。目前很多高校都經(jīng)常出現(xiàn)教師不愿意承擔(dān)教學(xué)任務(wù)、學(xué)生不愿學(xué)習(xí)的現(xiàn)狀。因此課堂教學(xué)的效果對于引導(dǎo)學(xué)生對知識的理解、課程的喜愛就至關(guān)重要。筆者作為《生物統(tǒng)計學(xué)》校級一類課程的負(fù)責(zé)人,雖然已經(jīng)具備一定的教學(xué)經(jīng)驗,但是每年教學(xué)之前,都要對如何組織教學(xué)、提高課堂教學(xué)質(zhì)量有很多的思考和準(zhǔn)備。首先根據(jù)教學(xué)大綱,結(jié)合具體本科專業(yè)的實際需求,對教學(xué)內(nèi)容體系進(jìn)行進(jìn)一步凝練,刪除了一些特別抽象的內(nèi)容,重點講解更實用的、有效的教學(xué)內(nèi)容。雖然我們的課程經(jīng)歷了多年的建設(shè),但是參照國家級精品課程,覺得還有很大的差距。不斷學(xué)習(xí)國家級教學(xué)名師的講課內(nèi)容,將模糊的內(nèi)容清晰化。CAI課件制作注重簡潔、清晰,力求圖文并茂,形象生動。對于模糊、抽象及有爭議的知識點,通過集體備課、討論來解決。學(xué)期開始時,及時的將大綱、教學(xué)安排、講義、教案、課程ppt上傳到網(wǎng)上;課程進(jìn)行中將習(xí)題及參考答案上傳到網(wǎng)上,并且將統(tǒng)計分析軟件及使用方法也上傳到網(wǎng)上。
三、采用靈活多樣的課堂教學(xué)方式。
《生物統(tǒng)計學(xué)》課堂教學(xué)中也可以采用多媒體教學(xué),利用視頻、動畫來增加視覺效果,活躍課堂氣氛,但是課程由于自身的知識結(jié)構(gòu)特點,它不同于很多其他的基礎(chǔ)學(xué)科,相對來說多媒體素材較少??茖W(xué)合理的組織一堂課的教學(xué)內(nèi)容對于提高課堂教學(xué)質(zhì)量非常重要。因此,我們不采用固定一種課堂教學(xué)模式。課堂上不能只把公式用ppt文件展示出來就可以了,如果只用單一的ppt來講解,容易使學(xué)生產(chǎn)生視覺疲勞、注意力分散,學(xué)生記不下來、理解不了公式的來龍去脈,最終昏昏欲睡,產(chǎn)生厭倦心理,干脆就放棄了。課堂教學(xué)尤其要注重和學(xué)生之間的互動,加強與學(xué)生之間的交流,以調(diào)動學(xué)生的積極性。在教學(xué)中以教師為主導(dǎo),突出以學(xué)生為主體,堅持以啟發(fā)誘導(dǎo)為核心。課堂上可適當(dāng)?shù)陌才乓恍┯懻?,引?dǎo)學(xué)生積極主動的開展思維活動,激發(fā)學(xué)習(xí)興趣和求知欲望。但教師始終是課堂教學(xué)的組織、管理和控制者,應(yīng)根據(jù)學(xué)生的反映,對學(xué)生進(jìn)行學(xué)習(xí)引導(dǎo)和監(jiān)督[3]。實踐證明,通過這樣的教學(xué)組織方式,課堂氣氛非常好,學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性提高了。
四、注重對英文單詞及希臘字母的解讀
《生物統(tǒng)計學(xué)》概念多,并且都有英文單詞及縮寫,對英文單詞的正確解讀對于掌握并記住概念的內(nèi)涵很有幫助。在教學(xué)中,首先從讀準(zhǔn)單詞開始,講解英文單詞的含義。比如:在介紹變異數(shù)中方差的概念,同學(xué)們不易區(qū)分和記住平方和、方差、標(biāo)準(zhǔn)差和標(biāo)準(zhǔn)誤的概念。先從介紹離均差SS的平方和(Sum of Square of deviation from mean),講到方差(Variance)的概念,variance本身表示變異的意思,說明方差能反映觀察值的變異程度。再介紹標(biāo)準(zhǔn)差standard deviation和標(biāo)準(zhǔn)誤standard error的含義和概念。在方差分析時,首先要做出無效假設(shè),英文含義是null hypothesis,因為這個假設(shè)不一定正確,要在假設(shè)為正確的前提下,進(jìn)行方差分析,從而來否定還是接受這個假設(shè),因此稱之為無效假設(shè)。相應(yīng)就有備擇假設(shè),英文單詞alternative hypothesis,本身具有可選擇的含義,意思是無效假設(shè)不能接受的情況下,只能接受這樣的一個假設(shè)。另外還有好多的希臘字母,比如:用于描述總體的特征數(shù)即參數(shù)時全部是希臘字母,而對應(yīng)的樣本的特征數(shù)則稱為統(tǒng)計數(shù),全是英文字母表示。教師首先要讀準(zhǔn),并教會學(xué)生讀,并且定期的進(jìn)行一次符號的聽寫測驗。這種又回歸到中學(xué)時期的教學(xué)方法,反而會產(chǎn)生較好的教學(xué)效果,有利于對統(tǒng)計學(xué)概念及術(shù)語的理解,并且可以掌握更多的專業(yè)詞匯。
五、建立基于問題(PBL,problem~based learning)的教學(xué)方法。
傳統(tǒng)的教學(xué)模式一般是教師從介紹原理、概念之后,開始引入問題,然后利用這些原理來推導(dǎo)出某種模型、公式,總結(jié)出規(guī)律,再舉一些具體的例子來說明該模型的具體應(yīng)用。對于《生物統(tǒng)計學(xué)》來說,如果采用以上的教學(xué)方法,不否認(rèn)也可以使課堂上講的很好,但是如果課后同學(xué)們不去出動思考,學(xué)了后面,容易忘記前面。筆者在課堂教學(xué)中總結(jié)了一套PBL的教學(xué)方式,收到了更好的教學(xué)效果。首先確定每一章節(jié)的中心問題作為教學(xué)主線,建立創(chuàng)設(shè)情境、課堂講授、課后自主學(xué)習(xí)、合作學(xué)習(xí)和效果評價的教學(xué)思路和體系。比如:在講解方差分析一章時,首先對前面講授的內(nèi)容通過問題來總結(jié),比如u分布與t分布,u測驗和t測驗的概念和區(qū)別?從而引出對于多于3個以上樣本平均數(shù)的假設(shè)測驗,需要通過方差分析來解決這個問題。提出本章教學(xué)主要解決的問題有四個[4]:方差分析的指導(dǎo)思想是什么?方差分析的出發(fā)點是什么?方差分析的目的是什么?如何進(jìn)行方差分析?每次教學(xué)時,先對上堂課的教學(xué)內(nèi)容提出問題,然后提出本堂課教學(xué)中要解決的問題。最后方差分析這一章講解完了以后,由同學(xué)們歸納、總結(jié)上面四個問題。實踐證明PBL教學(xué)模式使整個課程成一完整體系,明顯的提高了課程教學(xué)質(zhì)量。采用PBL的教學(xué)方法,可以讓學(xué)生在較長的時間里記住所學(xué)的知識,并且將理論應(yīng)用到實踐中的能力大大提高,分析問題、解決問題的能力也大大提高,對于綜合素質(zhì)的提高幫助明顯。
六、充分利用網(wǎng)絡(luò)資源
我們從2002年開始建設(shè)基于Web的《生物統(tǒng)計學(xué)》網(wǎng)絡(luò)課程平臺。在網(wǎng)絡(luò)課程中,除了課程簡介、教師簡介、教學(xué)大綱、教學(xué)計劃、教材、參考書籍、授課教案及教學(xué)課件基本容外。還建設(shè)了課后習(xí)題、自測題、優(yōu)秀畢業(yè)論文、參考文獻(xiàn)、第二課堂、問題答疑等內(nèi)容,利用網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺解決了課堂教學(xué)的不足,同時也為同學(xué)們提供了豐富的教學(xué)資源。近年來國家十分注重高等院校課程教學(xué)質(zhì)量的提高,促進(jìn)了精品課程建設(shè)的發(fā)展,這些精品課程網(wǎng)站內(nèi)容豐富,制作精美,而且各具特色,教學(xué)手段多元化,是提高本科課程教學(xué)質(zhì)量最好的參考資料之一[5]。經(jīng)常瀏覽網(wǎng)站,為平常的備課提供源頭活水,而且網(wǎng)站上有很多國家級教學(xué)名師的教學(xué)視頻,無疑對提高課堂教學(xué)質(zhì)量有很大的幫助。比如南京農(nóng)業(yè)大學(xué)的《生物統(tǒng)計學(xué)》精品課程網(wǎng)站[6],由中國工程院院士蓋鈞鎰主持。因為我們使用的教材就是蓋院士主編的教材,在課堂教學(xué)中就用該網(wǎng)站作為教學(xué)的參考資料,容易與我們的教學(xué)同步,不僅豐富教學(xué)的內(nèi)容,而且補充了課堂教學(xué)的單調(diào)和不足,也提高了同學(xué)們學(xué)習(xí)的興趣。同時利用網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺,我們也鏈接了國際上很多《生物統(tǒng)計學(xué)》的課程網(wǎng)站,可以提供給很多愿意學(xué)、進(jìn)一步加深學(xué)習(xí)的同學(xué)。綜上所述,《生物統(tǒng)計學(xué)》是一門理論性強、但是十分實效、應(yīng)用性強的學(xué)科。努力提高課堂教學(xué)質(zhì)量是提高課程教學(xué)效果的有效手段。教好一堂課,除了教師要不斷的提高自身的業(yè)務(wù)素質(zhì)外,還要開展形式多樣的教學(xué)方式,也要更多從學(xué)生的層面出發(fā),從被動式學(xué)習(xí)改為提高學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性、主動性和創(chuàng)新性。同時結(jié)合科研實際、開展實實在在的有效教學(xué),以最終達(dá)到《生物統(tǒng)計學(xué)》教學(xué)過程提高學(xué)生利用課堂上的基本理論解決生產(chǎn)生活中實際問題的能力。
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關(guān)鍵詞:中醫(yī)古籍;大數(shù)據(jù);數(shù)據(jù)挖掘
doi: 10.3969/j.issn.2095-5707.2014.03.004
Opportunities and Challenges of Traditional Chinese Medicine Ancient Books in the Era of Big Data
Zhu Yumei
(Shandong University of Traditional Chinese Medicine, Jinan Shandong 250355, China)
Abstract: This article expounded that the information of Traditional Chinese Medicine(TCM) Ancient Books possesses the characteristic of Big Data and demonstrated the opportunities and challenges of TCM Ancient Books in the fields of data integration, information application and knowledge discovery.
Key words: TCM ancient book; Big Data; data mining
1大數(shù)據(jù)的背景、特點和含義
信息和能源、材料一起,并稱為現(xiàn)代社會的三大支柱[1]。信息不可遏制的增長,導(dǎo)致了大數(shù)據(jù)時代的到來。大數(shù)據(jù)具有“大容量、種類多、流動快、價值高”的含義[2]。在維克托•邁爾-舍恩伯格和肯尼思•庫克耶所著的《大數(shù)據(jù)時代:生活、工作與思維的大變革》一書中談到,起源于電子信息領(lǐng)域的大數(shù)據(jù)概念正在日益深刻地改變著我們的生活以及理解世界的方式。在該書中談到,大數(shù)據(jù)具有三個特點,第一是全面性;第二是模糊性;第三是由探求因果關(guān)系,轉(zhuǎn)向事物相關(guān)性的尋找,要讓數(shù)據(jù)自己發(fā)聲;建立在相關(guān)關(guān)系的分析基礎(chǔ)上的預(yù)測是大數(shù)據(jù)的核心[3]。
2中醫(yī)古籍信息具有大數(shù)據(jù)的特點
中醫(yī)古籍是中醫(yī)理論和診療實踐傳承的載體。中醫(yī)古籍信息量巨大,據(jù)《中國中醫(yī)古籍總目》記載,在全國131個圖書館中館藏中醫(yī)書目有1.3萬種。
中醫(yī)古籍信息種類繁多,從臨床診療經(jīng)驗的描述、中藥的采集、藥性的辨別到理論的闡述,既有嚴(yán)格遵循邏輯理論原則的醫(yī)案解釋,又有偏方驗方匯集。中醫(yī)古籍信息歷經(jīng)幾千年,橫跨南北方,既有橫向的學(xué)術(shù)爭鳴,又有縱向的流派傳承,既有一定的理論自洽性,又有各自獨特的見解。
基金項目:國家公共衛(wèi)生資金項目(2010GJ01)
作者簡介:朱毓梅,副研究館員,研究方向:圖書與文獻(xiàn)信息研究。E-mail:
中醫(yī)古籍信息的利用率不高,但無疑古籍中蘊含著極為有價值的知識。不僅臨床中醫(yī)醫(yī)生要借助于古代文獻(xiàn)中的知識來處理病患,2011年美國“拉斯克臨床醫(yī)學(xué)研究獎”――青蒿素的發(fā)現(xiàn)也來源于古籍文獻(xiàn)。
中醫(yī)思維的習(xí)慣是“取類比象”。個例化診療是中醫(yī)臨床的特色描述方式。個別是一般的基礎(chǔ),規(guī)律是個體的凝練。中醫(yī)在被迫接受現(xiàn)代科學(xué)“大量、雙盲、隨機(jī)”統(tǒng)計學(xué)方式的同時,也在堅守著自己“天人合一,辨證論證,個體化診療”的特色。中醫(yī)傳統(tǒng)理論不是由“可觀察、可設(shè)計、可控制、可預(yù)測”的實驗證實的、具有明確因果邏輯關(guān)系的科學(xué)理論,而是采用經(jīng)驗的、“取類比象”的方式進(jìn)行的描述。比如對于發(fā)熱的癥狀而言,因為“熱”的現(xiàn)象和太陽的發(fā)熱、物體的發(fā)熱是具有相似性的,在現(xiàn)實生活中,用寒涼的物體可以消除或者消退熱的現(xiàn)象,而在中醫(yī)實踐中,石膏的服入可以治療發(fā)熱的癥狀,因此把石膏定位為具有“寒”的藥性。這種“石膏-發(fā)熱”到“寒-熱”關(guān)聯(lián)角度考慮問題的方式體現(xiàn)了中醫(yī)自然哲學(xué)的特征。這種特征無法像現(xiàn)代生物學(xué)那樣,從微觀邏輯的角度、從實驗設(shè)計的角度令人完全信服,但這種關(guān)聯(lián)本身在實際的醫(yī)療實踐中是非常有效的。生物醫(yī)學(xué)的最終目的除了滿足人們對于人體自身的好奇心之外,就是對于疾病好轉(zhuǎn)的追求。忽略臨床需要,一味追求理論的完美對于醫(yī)學(xué)本身是有害的。中醫(yī)的這種關(guān)聯(lián)性思維方式無處不在,符合大數(shù)據(jù)時代對于相關(guān)性的重視。
在大數(shù)據(jù)時代,個別信息不確定,總體信息具有規(guī)律性。中醫(yī)古籍信息良莠不齊,真理和謬誤并存。就像我們不能從單一信息源出發(fā),確定某個網(wǎng)絡(luò)信息是否為真一樣,對于中醫(yī)古籍信息真實性的確定除了臨床驗證之外,我們可以通過全面信息的分析獲得我們需要的知識。比如不同醫(yī)家對于“不寐”的理論闡述是不同的,他們所采用的方藥也是各異的,宋詠梅等[4]對歷代治療不寐方劑中的中藥進(jìn)行頻次分析得知,酸棗仁是所有方劑中使用頻率最高的藥物,使用頻率較高的藥物包括人參、茯神、麥冬、半夏、遠(yuǎn)志、熟地黃、生地黃、柏子仁,這些常用藥物在臨床中是常用的,也是有效的。從大量不確定信息中找出有價值的信息,是大數(shù)據(jù)時代的特征。
中醫(yī)專家系統(tǒng)的目的就是根據(jù)以往有效的臨床經(jīng)驗,在疾病好轉(zhuǎn)的驅(qū)動下,預(yù)測當(dāng)前患者病因病機(jī)和診療方案的過程。預(yù)測的基礎(chǔ)是對以往海量數(shù)據(jù)進(jìn)行機(jī)器學(xué)習(xí)。中醫(yī)古籍文獻(xiàn)中的大量病例,是構(gòu)建中醫(yī)專家系統(tǒng)的基礎(chǔ)。這些病例來自不同年代、不同地域的不同醫(yī)家,具有鮮明的個性化特征。對于一個具體的患者,不同醫(yī)家的預(yù)測方向可能是不同的,如何根據(jù)當(dāng)前大量的、模糊的、不確定的知識選擇最符合要求的診療方案,是中醫(yī)專家系統(tǒng)能最終廣泛應(yīng)用于臨床的關(guān)鍵所在。
3大數(shù)據(jù)時代中醫(yī)古籍面臨的機(jī)遇
中醫(yī)古籍最初全部都是以文本形式存在的,與信息化數(shù)據(jù)相比,具有傳播性慢、復(fù)制性差、容易損壞等特點。
傳統(tǒng)中醫(yī)從業(yè)者和研究者對中醫(yī)古籍的利用具有局限性、片面性、時效性、地域性等不足。大數(shù)據(jù)的理念和技術(shù)為中醫(yī)古籍信息的充分利用帶來了機(jī)遇。
3.1在大數(shù)據(jù)時代,知識變得更加全面,海量數(shù)據(jù)的集成變得可能
在農(nóng)業(yè)社會,很難想象一個人能夠有機(jī)會閱讀如此眾多、不同年代、不同流派、不同地域的中醫(yī)藥著作。信息化時代打破了時間、地域界限和流派之爭,使得面向主題的全面信息的存儲和檢索變得簡單和可能。王振國等[5]研制的“中醫(yī)藥古文獻(xiàn)保障系統(tǒng)”收錄了上至秦漢,下至當(dāng)代的十萬余首方劑,并具有靈活的面向用戶的知識服務(wù)功能;張啟明等[6]在visual foxpro平臺上,通過對歷代中醫(yī)醫(yī)案文本數(shù)據(jù)的規(guī)范化、結(jié)構(gòu)化處理,收錄了歷代醫(yī)案22 459首,數(shù)據(jù)量達(dá)到2億。
3.2在大數(shù)據(jù)時代,不確定的、模糊的個體經(jīng)驗,在數(shù)據(jù)挖掘后呈現(xiàn)總體的規(guī)律性
中醫(yī)流傳幾千年,中醫(yī)理論和成功診療的實踐描述無疑是豐富的,信息量是巨大的。在過去,人們往往依靠個人在閱讀有限書籍和臨床的摸索悟性中尋找規(guī)律。如今數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)使得規(guī)律的尋找變得更加直觀和觸手可及。相比于“第一原理”對客觀世界微觀領(lǐng)域的精確描述,數(shù)據(jù)挖掘強調(diào)收集大量的、復(fù)雜的、模糊的、不確定的數(shù)據(jù),分析數(shù)據(jù)集合從而獲得有用的信息和知識的過程[7-8]。
對中醫(yī)古籍信息進(jìn)行數(shù)據(jù)挖掘主要集中在病案和用藥規(guī)律的研究。曾大方[9]對《臨證指南醫(yī)案》進(jìn)行了頻數(shù)統(tǒng)計的分析;陳擎文[10]在中醫(yī)古籍治療中風(fēng)的醫(yī)案基礎(chǔ)中,運用頻次分析和關(guān)聯(lián)分析的方法,找到古代名醫(yī)治療中風(fēng)最常用的7味中藥、9個藥對和3個三藥對;周德生[11]集成了明清時期津液虧損的病案573例,采用R型系統(tǒng)聚類分析方法,確定了每個亞型的辨證用藥規(guī)律;王佑華等[12]探討了人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、決策樹、粗糙集等方法應(yīng)用于古籍文獻(xiàn)信息數(shù)據(jù)挖掘的可行性。
3.3在大數(shù)據(jù)時代,個性化十足的師承將被中醫(yī)專家系統(tǒng)取代
個性化診療是中醫(yī)的特色,也是中醫(yī)難以進(jìn)行規(guī)范化的桎梏。中醫(yī)專家系統(tǒng)是人工智能和中醫(yī)藥相結(jié)合的研究領(lǐng)域。自1979年第一臺中醫(yī)專家系 統(tǒng)――關(guān)幼波中醫(yī)肝病診療系統(tǒng)誕生以來,迎來了10多年的研究熱潮。到2008年底,研制的中醫(yī)專家系統(tǒng)有200多個[13],比如鮑友麟“胃脘痛”專家系統(tǒng)、梁宗翰兒科脾病專家診療系統(tǒng)等[14]。到上個世紀(jì)90年代,由于中醫(yī)專家系統(tǒng)的個性化特點,研制成的專家系統(tǒng)往往很難進(jìn)行普及,中醫(yī)專家系統(tǒng)的研究陷入低潮。王瑞祥等[15]在胃脘痛中醫(yī)古籍信息的基礎(chǔ)上,針對不同醫(yī)生對同一患者診斷可能產(chǎn)生的不確定信息和不同癥狀體征對辨證的重要性難以把握的瓶頸問題,采用粗集理論結(jié)合聚類分析的方法,實現(xiàn)了不同年代中醫(yī)專家的集體會診,研制成功的胃脘痛中醫(yī)診療系統(tǒng),具有良好的理論基礎(chǔ)和臨床效果。
4大數(shù)據(jù)時代中醫(yī)古籍面臨的挑戰(zhàn)
大數(shù)據(jù)時代盡管給人們帶來了更全面的信息,更先進(jìn)的技術(shù),更科學(xué)的算法,但要使得中醫(yī)古籍信息的作用得到充分的發(fā)揮,還面臨著許多尚待解決的問題。
大數(shù)據(jù)要求數(shù)據(jù)越多越好,但中醫(yī)古籍由于年代久遠(yuǎn),保存不利,大量古籍流失,有的版本流落在民間,有的版本遠(yuǎn)在海外,現(xiàn)存古籍也面臨大量修復(fù)的問題。
盡管大數(shù)據(jù)不強調(diào)數(shù)據(jù)的規(guī)范化和結(jié)構(gòu)化[3],但對于中醫(yī)古籍信息而言,由于年代和地域的差距過大,一詞多義、多詞同義現(xiàn)象非常普遍,如果不進(jìn)行適當(dāng)?shù)囊?guī)范化,很容易造成信息的誤讀,很難提取出有價值的信息。2010年,財政部專項公共衛(wèi)生專項資金“中醫(yī)藥古籍保護(hù)與利用能力建設(shè)”對400本中醫(yī)古籍進(jìn)行整理,有望在一定程度上實現(xiàn)對中醫(yī)古籍信息的確認(rèn)和規(guī)范化[16]。2012年,科技部重點項目“中醫(yī)藥基礎(chǔ)學(xué)科名詞術(shù)語規(guī)范研究項目”在北京啟動,項目將對中藥、方劑等十個學(xué)科的8 000條名詞術(shù)語進(jìn)行規(guī)范,項目完成后,中醫(yī)規(guī)范化名詞術(shù)語將達(dá)到1.3萬條,并建立同義詞數(shù)據(jù)庫[17]。盡管如此,中醫(yī)古籍信息的規(guī)范化工作還有相當(dāng)長的道路要走。
中醫(yī)古籍中的不確定信息固然可以通過數(shù)據(jù)挖掘的手段提取出臨床和科學(xué)研究中有價值的知識,但不可否認(rèn),很多有價值的知識并不是在古籍信息中普遍存在的。比如在發(fā)現(xiàn)青蒿素的過程中,是通過對古籍中記載的治療瘧疾的640個方藥一一實驗之后,才找到青蒿這一治療瘧疾的中藥的。而數(shù)據(jù)挖掘僅僅體現(xiàn)在從2 000多個記載治療瘧疾的方藥中精選出640個方藥的過程。這種范圍的縮小盡管有價值,但也是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的。如何找到一個能對有價值信息進(jìn)行精確定位的工具,是大數(shù)據(jù)時代中醫(yī)古籍信息知識發(fā)現(xiàn)的關(guān)鍵。
5小結(jié)
在信息化浪潮里,中醫(yī)古籍以其悠久的歷史淵源、豐富多彩的信息內(nèi)容、高價值的知識蘊含,越來越多地受到人們的關(guān)注,中醫(yī)特有的相關(guān)性思維方式符合大數(shù)據(jù)時代的特征。根據(jù)相關(guān)性知識構(gòu)建的具有預(yù)測功能的中醫(yī)專家系統(tǒng),可以在大量不同醫(yī)家不確定知識的基礎(chǔ)上進(jìn)行確定性診療。在大數(shù)據(jù)理念和技術(shù)的指導(dǎo)之下,以中醫(yī)古籍文本信息為本,最大限度地構(gòu)建同義詞數(shù)據(jù)庫,保持古籍信息的原汁原味,在正確語義的基礎(chǔ)上進(jìn)行知識發(fā)現(xiàn),并能及時應(yīng)用于臨床和科學(xué)研究,是中醫(yī)古籍信息發(fā)揮作用的必由之路。
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關(guān)鍵詞:信息技術(shù);視頻監(jiān)控;人臉識別
中圖分類號:TP391.41 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1007-9599 (2012) 19-0000-02
1 視頻監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用現(xiàn)狀
視頻監(jiān)控系統(tǒng)的發(fā)展經(jīng)歷了第一代的全模擬系統(tǒng)、第二代的部分?jǐn)?shù)字化的系統(tǒng)、第三代的完全數(shù)字化的系統(tǒng)(網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)和視頻服務(wù)器)三個階段的發(fā)展演變?,F(xiàn)有的數(shù)字視頻監(jiān)控系統(tǒng)實現(xiàn)了視頻監(jiān)控手段的數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化和集成化,但是它存在一個最主要的缺陷:對視頻內(nèi)容只能靠人來判斷,同時,它多用于“事后處理”,并不能充分發(fā)揮視頻監(jiān)控系統(tǒng)的主動性?;谙冗M(jìn)生物特征識別技術(shù)的人臉識別智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)的出現(xiàn)是視頻監(jiān)控系統(tǒng)發(fā)展的又一標(biāo)志,智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)能夠識別不同的物體,發(fā)現(xiàn)監(jiān)控畫面中的異常情況,并能夠以最快和最佳的方式發(fā)出警報和提供有用信息,從而能夠更加有效地協(xié)助安全人員處理危機(jī),并最大限度地降低誤報和漏報現(xiàn)象。
2 人臉識別技術(shù)
2.1 人臉識別技術(shù)的研究及應(yīng)用范疇。人臉識別(Face Recognition)亦稱面像識別是人類視覺系統(tǒng)的基本功能,也是人類互相辨識的最直接手段,因此他是生物特征識別中的重要研究內(nèi)容。人臉識別技術(shù)作為一種新興的生物特征識別技術(shù),概括說,他是一種依據(jù)人體面部特征的自動身份鑒別技術(shù)。人臉識別綜合運用了數(shù)字圖像/視頻處理、模式識別、計算機(jī)視覺等多種技術(shù)。人臉識別技術(shù)在公共安全、人機(jī)交互等領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用前景,這一點已經(jīng)為世人所公認(rèn)。同時,人臉識別也是人工智能領(lǐng)域的重大研究課題,因此吸引了大量的研究人員對此展開深入研究,到現(xiàn)在已有30多年的研究歷史。自20 世紀(jì)90年代以來(特別是美國“911”恐怖襲擊事件發(fā)生以后),人臉識別技術(shù)在研究及應(yīng)用方面更是得到了長足的發(fā)展。人臉識別的研究范圍大致可以分為如下幾個方面的內(nèi)容:
(1)人臉檢測(Face Detection):即從各種不同的場景中檢測出人臉的存在并確定其位置。在大多數(shù)的場合中由于場景較復(fù)雜,人臉的位置是預(yù)先不知道的,因而首先必須確定場景中是否存在人臉,如果存在人臉,再確定圖像中人臉的位置。臉部毛發(fā)、化妝品、光照、噪聲、面部傾斜和人臉大小變化以及各種遮擋等因素會使人臉檢測問題變得更為復(fù)雜。人臉檢測的主要目的是在輸入的整幅圖像上尋找人臉區(qū)域,把圖像分割成兩個部分2人臉區(qū)域和非人臉區(qū)域,從而為后續(xù)處理奠定基礎(chǔ)。(2)人臉表征(Face Representation):即采取某種表示方式表示檢測出的人臉和數(shù)據(jù)庫中的已知人臉。通常的表示法包括幾何特征(如歐氏距離、曲率、角度)、代數(shù)特征(如矩陣特征矢量)、固定特征模板、特征臉、云紋圖等。(3)人臉辨識(Face Identification):即將已檢測到的待識別的人臉與數(shù)據(jù)庫中的已知人臉進(jìn)行比較匹配,得出相關(guān)信息,這一過程的核心是選擇適當(dāng)?shù)娜四樀谋碚鞣绞脚c匹配策略,系統(tǒng)的構(gòu)造與人臉的表征方式密切相關(guān)。通常或是選擇全局的方法或是選擇基于特征的方法進(jìn)行匹配。顯然,基于側(cè)面像所選擇的特征和基于正面像的特征是有很大的區(qū)別的。(4)表情分析(Expression Analysis):即對待識別人臉的表情信息(快樂、悲傷、恐懼、驚奇等)進(jìn)行分析,并對其加以歸類。(5)生理分類(Physical Classification):即對待識別人臉的生理特征進(jìn)行分析,得出其種族、年齡、性別、職業(yè)等相關(guān)信息。顯然,完成這一操作需要大量的知識并且通常是非常困難和復(fù)雜的。
2.2 人臉識別技術(shù)優(yōu)勢。人臉識別作為一種新興的生物特征識別技術(shù)(Bio-met rics),與虹膜識別、指紋掃描、掌形掃描等技術(shù)相比,人臉識別技術(shù)在應(yīng)用方面具有獨到的優(yōu)勢:
(1)使用方便,用戶接受度高。(2)直觀性突出。(3)識別精確度高,速度快。(4)不易仿冒。(5)使用通用性設(shè)備。(6)基礎(chǔ)資料易于獲得。
3 人臉識別視頻監(jiān)控系統(tǒng)的架構(gòu)
人臉識別視頻監(jiān)控系統(tǒng)有四大核心部分:視頻處理/人臉捕獲工作站、人臉比對工作站、黑名單數(shù)據(jù)庫和報警顯示工作站。視頻處理/人臉捕獲:在視頻圖像中發(fā)現(xiàn)人臉,評估圖像質(zhì)量并提交給人臉識別比對模塊;人臉識別比對模塊:對登陸的照片提取特征模板并與黑名單數(shù)據(jù)庫相比較;黑名單照片采集:建立模板并將模板數(shù)據(jù)加入黑名單數(shù)據(jù)庫;報警顯示:根據(jù)比對結(jié)果,顯示報警結(jié)果,或?qū)缶畔鬟f給 PDA或其它手提終端。
4 人臉識別監(jiān)控系統(tǒng)的關(guān)鍵問題
(1)人臉識別中的光照問題。光照變化是影響人臉識別性能的最關(guān)鍵因素,對該問題的解決程度關(guān)系著人臉識別實用化進(jìn)程的成敗。需要從人臉圖像中將固有的人臉屬性和光源、遮擋及高光等非人臉固有屬性分離開來,在人臉圖像預(yù)處理或者歸一化階段進(jìn)行針對性的光照補償,以便消除非均勻正面光照造成的陰影、高光等對識別性能影響;(2)人臉檢測與跟蹤問題。人臉檢測是人臉身份識別的前期工作,而人臉跟蹤就是根據(jù)人臉檢測定位的結(jié)果,對運動序列后續(xù)幀中的目標(biāo)人臉的運動軌跡和輪廓變化進(jìn)行持續(xù)的跟蹤檢測。一個復(fù)雜背景下的多級結(jié)構(gòu)的人臉檢測與跟蹤系統(tǒng)可采用模板匹配、特征子臉、彩色信息等人臉檢測技術(shù),這樣能夠檢測平面內(nèi)旋轉(zhuǎn)的人臉,并可跟蹤任意姿態(tài)的運動的人臉;(3)去冗問題。要求人臉識別監(jiān)控系統(tǒng)能對視頻捕捉中的畫面能夠快速的檢測單個和多個人臉圖像,并自動去冗余,減除重復(fù)的畫像,并提取相應(yīng)的人臉圖像特征實現(xiàn)人臉的快速比對,并輸出相應(yīng)的結(jié)果信息;(4)人臉識別中的姿態(tài)問題。姿態(tài)問題涉及頭部在三維垂直坐標(biāo)系中繞三個軸的旋轉(zhuǎn)造成的面部變化,其中垂直于圖像平面的兩個方向的深度旋轉(zhuǎn)會造成面部信息的部分缺失。一種方案是基于姿態(tài)不變特征的方法,即尋求那些不隨姿態(tài)的變化而變化的特征。另一種方案是采用基于統(tǒng)計的視覺模型,將輸入姿態(tài)圖像校正為正面圖像,從而可以在統(tǒng)一的姿態(tài)空間內(nèi)作特征的提取和匹配。
5 結(jié)束語
隨著生物特征技術(shù)的發(fā)展,人臉識別技術(shù)正逐漸由理論探索的過程轉(zhuǎn)入了實際應(yīng)用的階段,國內(nèi)外都出現(xiàn)了專業(yè)的人臉識別產(chǎn)品。人臉識別技術(shù)具有廣泛的應(yīng)用前景,在公共安全、智能門禁、智能視頻監(jiān)控、公安布控、海關(guān)身份驗證等有著典型的應(yīng)用。其中基于人臉識別技術(shù)的智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)可以有效地解決目前數(shù)字監(jiān)控系統(tǒng)存在的某些難題,如確定監(jiān)控場景中是否有人,對監(jiān)視對象難以跟蹤、確定當(dāng)前監(jiān)控對象的身份等問題。
當(dāng)前的人臉識別視頻監(jiān)控系統(tǒng)還需要做更深入的研究、測試和推廣,公安部第一研究所一直致力于人臉識別方面的研究,公安部第一研究所生物特征項目組在人臉識別視頻監(jiān)控方面做了大量的工作,并采集了圖像和視頻庫,以測試人臉識別視頻監(jiān)控產(chǎn)品的功能和性能,確定人臉識別產(chǎn)品在實際應(yīng)用中需要解決的問題。
參考文獻(xiàn):
關(guān)鍵詞:材料類專業(yè);卓越工程師;本科;課程體系
中圖分類號:G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A 文章編號:1674-9324(2014)16-0237-03
高等院校的主要任務(wù)是根據(jù)國家科技與產(chǎn)業(yè)發(fā)展需求,培養(yǎng)服務(wù)于社會的專業(yè)人才。工程技術(shù)作為國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的一個重要支點,為現(xiàn)代社會創(chuàng)造了大量的物質(zhì)財富。大量優(yōu)秀工程技術(shù)人才的培養(yǎng),是我國成為科技與產(chǎn)業(yè)大國的重要前提。截止2010年,我國開設(shè)工科專業(yè)的本科高校1003所,占本科高??倲?shù)的90%;接受高等工程教育的本科在校生達(dá)到371萬人,研究生47萬人。但與此同時,長期以來我國許多高校一直是以高水平研究型人才培養(yǎng)為目標(biāo),忽視工程技術(shù)人才的培養(yǎng),這與我國大學(xué)生教育早已走下神壇,逐漸成為大眾化教育的現(xiàn)狀相脫節(jié)。為此,2010年起,國家教育部提出卓越工程師教育培養(yǎng)計劃,旨在培養(yǎng)一大批創(chuàng)新能力強、適應(yīng)經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展需要的高質(zhì)量各類型工程技術(shù)人才,為國家走新型工業(yè)化發(fā)展道路、建設(shè)創(chuàng)新型國家和人才強國戰(zhàn)略服務(wù)。高校本科教育不再是為研究型人才培養(yǎng)服務(wù),而要將為社會培養(yǎng)高水平、國際化、創(chuàng)新型工程技術(shù)人才培養(yǎng)作為己任,讓學(xué)生學(xué)致以用、人盡其才[1,2]。同年,同濟(jì)大學(xué)作為國內(nèi)首批試點高校,開始實施“卓越人才”培養(yǎng)計劃,積極致力于“卓越工程師”培養(yǎng)模式的實踐與探索,并作為主要單位發(fā)起成立了“卓越人才培養(yǎng)合作高?!甭?lián)盟。卓越工程師教育培養(yǎng)模式并不是否定研究型人才的培養(yǎng),而是要求從適應(yīng)國家發(fā)展需求出發(fā),根據(jù)各高校自身特點和國家教育體系中所處位置確定合適的培養(yǎng)計劃,分層次地培養(yǎng)包括研究型人才和工程技術(shù)人才在內(nèi)的各種所需優(yōu)秀人才。本科教學(xué)作為卓越工程師計劃中的一個基座,肩負(fù)這兩種人才培養(yǎng)的重任,這就要求我們從實際出發(fā),根據(jù)學(xué)校自身特點和學(xué)生發(fā)展方向制定適合社會人才需求的專業(yè)課程體系,以滿足優(yōu)秀科技人才培養(yǎng)的需求。
一、材料類專業(yè)的沿革和課程體系現(xiàn)狀
材料學(xué)科主要研究材料的組成、結(jié)構(gòu)、工藝、性能及應(yīng)用之間的相互作用規(guī)律,進(jìn)而展開涵蓋金屬、無機(jī)非金屬、高分子及復(fù)合材料等各類材料的科學(xué)級工程技術(shù)研究。材料科學(xué)研究是各種工程技術(shù)研究的基礎(chǔ)和重要保證,在我國幾乎所有的綜合性大學(xué)中都開設(shè)了材料類的本科專業(yè)。1998年,教育部在本科專業(yè)引導(dǎo)性目錄中提出了按材料科學(xué)與工程一級學(xué)科進(jìn)行專業(yè)招生的思路,隨后130余所高校針對教育部有關(guān)材料科學(xué)與工程專業(yè)人才的培養(yǎng)要求,相繼開展了按材料科學(xué)與工程專業(yè)一級學(xué)科辦學(xué)工作[3]。材料類專業(yè)涉及面很廣,除了包含金屬、無機(jī)非金屬、高分子及復(fù)合材料等幾個領(lǐng)域外,大量新材料的涌現(xiàn)和引用拓展,又為該專業(yè)帶入了大量的知識面和研究方向。以一級學(xué)科開設(shè)本科專業(yè),其優(yōu)點在于可以拓寬學(xué)生的知識面和就業(yè)面,但也帶來專業(yè)課程涉及面太多、學(xué)生對于每個專業(yè)領(lǐng)域無法深入等問題。因此,如何搞好材料類專業(yè)課程體系建設(shè),讓學(xué)生在對整個材料科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域的基本理論知識有較好把握的同時,又能在某一領(lǐng)域?qū)W有專長,更好地適應(yīng)國家科學(xué)與工程建設(shè)需要,就成為該專業(yè)教改建設(shè)中的一項重要任務(wù)[4,5]。從目前的各校材料類專業(yè)設(shè)置情況來看,大部分高校在堅持以材料科學(xué)與工程一級學(xué)科進(jìn)行大專業(yè)方向進(jìn)行專業(yè)教學(xué)的同時,也根據(jù)自身的特點開設(shè)了若干專業(yè)或?qū)I(yè)方向,讓學(xué)生選擇某一專業(yè)方向領(lǐng)域進(jìn)行深入學(xué)習(xí)。其專業(yè)方向設(shè)置較多的是以金屬、無機(jī)非金屬、高分子、復(fù)合材料等專業(yè)方向進(jìn)行分類,也有以材料科學(xué)、材料工程、材料加工、功能材料、半導(dǎo)體材料、生態(tài)環(huán)境材料等多種形式進(jìn)行分類。從其專業(yè)課程體系來看,一般都分為學(xué)科基礎(chǔ)(平臺)課程、專業(yè)課程和選修課程等幾類,學(xué)科基礎(chǔ)課程主要從材料科學(xué)的角度講授材料科學(xué)的基礎(chǔ)理論、材料組成―結(jié)構(gòu)―性能關(guān)系、理化性能及其分析方法等;專業(yè)課程則包括深入介紹某一材料領(lǐng)域的科學(xué)理論和專業(yè)知識,而選修課程則可讓學(xué)生有選擇性地學(xué)習(xí)傳統(tǒng)材料理論及工程技術(shù)、新材料領(lǐng)域?qū)I(yè)理論及技術(shù)等幾方面課程。表1列出了國內(nèi)外部分高校材料類專業(yè)的專業(yè)課程分類和課程開設(shè)情況比較數(shù)據(jù),從表中可以看出,根據(jù)高校的所處地位、培養(yǎng)目標(biāo)和學(xué)生就業(yè)去向的差異,各校的專業(yè)課程體系設(shè)置有所不同。
對于一些“985工程”高校而言,其學(xué)生培養(yǎng)目標(biāo)較注重材料科學(xué)研究領(lǐng)域,強調(diào)材料科學(xué)理論知識的傳授,相關(guān)專業(yè)基礎(chǔ)課程的學(xué)分占比較高,同時鼓勵學(xué)生通過選修課程選擇自己的側(cè)重專業(yè)方向。就專業(yè)課程開設(shè)情況而言,首先是有關(guān)材料學(xué)科領(lǐng)域的專業(yè)基礎(chǔ)或平臺課程的數(shù)量占專業(yè)課程總數(shù)的三分之一左右,其次是與傳統(tǒng)材料科學(xué)技術(shù)相關(guān)的課程,與新材料相關(guān)的專業(yè)課程占四分之一強左右。對于一些“211工程”院校而言,專業(yè)課程分類與前者相差并不大,專業(yè)基礎(chǔ)或課程的占比稍大些;而在專業(yè)課程開設(shè)中,與傳統(tǒng)材料相關(guān)的課程占比明顯增多,新材料相關(guān)課程數(shù)量則有所減少。而對于一些普通高校來說,這種傳統(tǒng)材料相關(guān)課程數(shù)高于新材料相關(guān)課程數(shù)的趨勢尤為明顯。這種課程設(shè)置的分布實際上與各類高校的學(xué)科定位以及畢業(yè)生未來主要服務(wù)方向相當(dāng),很大程度上滿足了國家各層次人才培養(yǎng)的需求。與此同時,比較一些國外知名高校的材料類專業(yè)的課程設(shè)置情況,可以發(fā)現(xiàn)其介紹材料科學(xué)研究領(lǐng)域的專業(yè)基礎(chǔ)類課程占據(jù)相當(dāng)重的比例,明顯高于國內(nèi)高校;同時新材料相關(guān)課程的開設(shè)數(shù)也高于傳統(tǒng)材料相關(guān)課程數(shù),反映了歐美發(fā)達(dá)國家對新材料工業(yè)發(fā)展的偏重趨勢。重專業(yè)基礎(chǔ)教學(xué)有利于學(xué)生夯實專業(yè)基礎(chǔ),無論今后選擇哪個主攻方向都容易上手。還有一個明顯的特點是,國外高校的實驗、實踐類課程較多,有利于培養(yǎng)學(xué)生的動手、實踐能力。
二、適應(yīng)卓越工程師培養(yǎng)需求的專業(yè)課程體系建設(shè)
卓越工程師教育培養(yǎng)計劃的提出,目的是面向工業(yè)界、面向未來培養(yǎng)一大批創(chuàng)新能力強、適應(yīng)經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展需要的高質(zhì)量工程技術(shù)人才,其培養(yǎng)層次包括本科、碩士研究生、博士研究生培養(yǎng)等幾個層次,而本科生的培養(yǎng)為整個培養(yǎng)體系的基礎(chǔ)。同濟(jì)大學(xué)作為一所國家“985”、“211工程”建設(shè)的著名工科高校,為國家培養(yǎng)了大批工程建設(shè)急需的各類人才,同時也培養(yǎng)了一批高水平科學(xué)研究型人才。其材料學(xué)專業(yè)作為國家重點學(xué)科,經(jīng)過多年發(fā)展成為包含無機(jī)非金屬材料、金屬材料、高分子材料、復(fù)合材料、建筑結(jié)構(gòu)與功能材料等5個專業(yè)方向的大材料學(xué)科模式,形成了自己的一定特色。因此,面向卓越工程師培養(yǎng)模式的課程體系建設(shè),需要根據(jù)自身特點和畢業(yè)生去向,提出適應(yīng)本科―碩士―博士研究生教育一體化培養(yǎng)要求的本科生專業(yè)課程體系,以滿足各種層次人才培養(yǎng)的需求。同濟(jì)大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院自成立以來,培養(yǎng)了一大批國家急需的各類專業(yè)人才,其畢業(yè)生服務(wù)于國民經(jīng)濟(jì)各行各業(yè)。因此,本科專業(yè)課程體系的建設(shè),也需通過分析其畢業(yè)生去向,把握自己的定位,以適應(yīng)人才培養(yǎng)的需求。相比較于國內(nèi)普通高校材料專業(yè)的本科畢業(yè)生就業(yè)去向[6],同濟(jì)大學(xué)作為“985”和“211工程”高校,其材料科學(xué)與工程專業(yè)的本科生畢業(yè)去向呈現(xiàn)明顯的特點,一是出國深造和攻讀碩士研究生的比例相當(dāng)高,近三年,其數(shù)量占學(xué)生總量的50%~60%;二是服務(wù)于汽車、生物、電子信息及其他工業(yè)制造領(lǐng)域的學(xué)生數(shù)量相當(dāng)多。即使在服務(wù)于傳統(tǒng)材料相關(guān)領(lǐng)域的學(xué)生中,由于近年來90%以上的就業(yè)學(xué)生都選擇留在上海等特大城市工作,而傳統(tǒng)的硅酸鹽等傳統(tǒng)材料工業(yè)因城市規(guī)劃等因素逐漸調(diào)整出這些特大城市,因此他們也主要服務(wù)于傳統(tǒng)材料應(yīng)用企業(yè)而非制造企業(yè)。表2列出了資料統(tǒng)計的國內(nèi)9所高校材料類專業(yè)本科生近幾年畢業(yè)去向[7]與同濟(jì)大學(xué)材料科學(xué)與工程專業(yè)近三年本科生畢業(yè)去向的對比數(shù)據(jù),從中可看出高校種類和地域的鮮明特色。而在后端的同濟(jì)大學(xué)碩士研究生畢業(yè)去向中(表3),20%左右學(xué)生服務(wù)于傳統(tǒng)材料相關(guān)企業(yè),5%~10%左右學(xué)生選擇繼續(xù)深造,其余大部分就業(yè)于新材料相關(guān)等其他工業(yè)領(lǐng)域。如果綜合考慮其本科―碩士―博士整個教育體系的就業(yè)情況,可以發(fā)現(xiàn)其90%以上的學(xué)生最終服務(wù)于工程技術(shù)領(lǐng)域,少部分學(xué)生最終從事教學(xué)與科學(xué)研究,這與卓越工程師計劃的培養(yǎng)目標(biāo)相一致。
材料類專業(yè)的本科教學(xué)建設(shè)應(yīng)該結(jié)合上述畢業(yè)生去向特點,按照課程體系既能滿足大批學(xué)生繼續(xù)深造的要求,又要滿足能直接服務(wù)于新材料和傳統(tǒng)材料應(yīng)用相關(guān)行業(yè)、材料制造等多種行業(yè)的需求,建設(shè)材料科學(xué)研究和工程技術(shù)教育有機(jī)銜接,傳統(tǒng)材料與新材料課程教學(xué)相平衡,材料制造和應(yīng)用教學(xué)相結(jié)合的本科課程體系。在整個本科課程體系中,學(xué)科基礎(chǔ)課程應(yīng)該是本科教學(xué)的一個重要內(nèi)容,它可以向?qū)W生傳授材料科學(xué)領(lǐng)域所需的基礎(chǔ)知識,打破無機(jī)非金屬材料與金屬材料、高分子材料的傳統(tǒng)界限,從大材料的角度讓學(xué)生掌握材料科學(xué)與工程技術(shù)研究的必備知識,也適應(yīng)現(xiàn)代科技應(yīng)用中材料復(fù)合的大趨勢。而在專業(yè)課程設(shè)置中,其課程體系的設(shè)置應(yīng)能滿足學(xué)生未來去向的要求,因此其必修、限修、選修課程模塊應(yīng)有不同的偏向。專業(yè)方向課程應(yīng)該體現(xiàn)材料學(xué)科各專業(yè)方向的教學(xué)特點,深入介紹材料學(xué)及各專業(yè)方向的專業(yè)知識,包括金屬、無機(jī)非金屬、高分子與復(fù)合材料等方向的相關(guān)專業(yè)理論知識、制備技術(shù)、性能與應(yīng)用等方面的課程介紹,讓學(xué)生有選擇性地選擇某一專業(yè)方向深入學(xué)習(xí)。專業(yè)限選課程則主要針對學(xué)生的興趣愛好,分別從科學(xué)與工程技術(shù)各領(lǐng)域分類介紹相關(guān)專業(yè)課程,以對接本科畢業(yè)生升學(xué)和就業(yè)的兩大出口。在材料科學(xué)領(lǐng)域的課程設(shè)置中,可以面向希望繼續(xù)研究生階段教育的同學(xué),更多地從科學(xué)角度進(jìn)行專業(yè)教學(xué),通過增加專業(yè)理論類課程的開設(shè)數(shù)提高學(xué)生對材料科學(xué)領(lǐng)域的把握和素養(yǎng),有些工程類的課程可以在研究生階段繼續(xù)講授。而在材料工程技術(shù)領(lǐng)域的課程設(shè)置中,則根據(jù)工程師培養(yǎng)的要求,著重介紹工程技術(shù)領(lǐng)域的課程;在具體課程設(shè)置中,應(yīng)根據(jù)學(xué)生未來去向的特點,在掌握傳統(tǒng)材料制備工藝技術(shù)必要知識的前提下,更多地從材料性能與應(yīng)用出發(fā),介紹現(xiàn)代無機(jī)材料在各行各業(yè)的應(yīng)用技術(shù),以滿足學(xué)生在多種工程技術(shù)領(lǐng)域,從事材料應(yīng)用相關(guān)技術(shù)工作的就業(yè)現(xiàn)狀要求。與此同時,在專業(yè)方向課程模塊中增加跨專業(yè)方向選修課程的開設(shè),鼓勵學(xué)生提高對材料學(xué)科其他專業(yè)方向的了解。選修課程的設(shè)置則更多地從學(xué)生興趣出發(fā),針對現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)發(fā)展與學(xué)生就業(yè)興趣,分別從現(xiàn)代材料制備新技術(shù)、新材料、納米科技、生物技術(shù)、信息電子、汽車與交通產(chǎn)業(yè)、化工制造、現(xiàn)代科技管理等角度開設(shè)選修課程,適當(dāng)增加新材料相關(guān)課程的比例。同時可以開設(shè)一門實踐應(yīng)用型課程,邀請一些科學(xué)研究領(lǐng)域或工程技術(shù)領(lǐng)域的專家、技術(shù)人員以講座形式介紹材料科學(xué)與技術(shù)領(lǐng)域的最新發(fā)展,讓學(xué)生把握材料科技發(fā)展的脈搏。
通過學(xué)科基礎(chǔ)課程、專業(yè)方向課程、專業(yè)選修課程等的設(shè)置,不同類別課程之間相互支持,在扎實材料學(xué)科專業(yè)基礎(chǔ)知識的前提下,通過分類限選科學(xué)研究類或工程技術(shù)類專業(yè)課程與學(xué)生未來發(fā)展方向相適應(yīng),通過專業(yè)選修課程及跨專業(yè)方向課程擴(kuò)寬專業(yè)視野而各有所側(cè)重,建立同時適應(yīng)未來工程師或研究生培養(yǎng)的材料類專業(yè)本科課程體系,以滿足不同類型、不同層次人才培養(yǎng)的需求。
三、結(jié)論
具有創(chuàng)新性、國際性視野的卓越工程師培養(yǎng)體系建立是使我國由教育大國向工程技術(shù)大國轉(zhuǎn)變的一個關(guān)鍵,作為整個卓越工程師培養(yǎng)中的基礎(chǔ)環(huán)節(jié),材料類專業(yè)課程的設(shè)置必須在適應(yīng)學(xué)校自身特點和學(xué)生就業(yè)去向的情況下制訂特色鮮明的、本科―碩士―博士研究生課程設(shè)置有機(jī)統(tǒng)一的本科專業(yè)課程體系,以優(yōu)秀工程型技術(shù)人才培養(yǎng)為主線,突出材料應(yīng)用技術(shù)教育,同時兼顧材料科學(xué)研究類人才的培養(yǎng)需求,更好地為我國科學(xué)與工程技術(shù)發(fā)展輸送各種優(yōu)秀人才。
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