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關鍵詞:獸醫信息學;信息;數據;決策;建模
獸醫信息學(VeterinaryInformatics)是一門應用信息科學、工程學和計算機技術來支持獸醫學教學、研究和實踐的學科。獸醫信息學是伴隨著信息學和計算機技術的進步而發展起來的[1]。信息和計算機技術在獸醫領域的應用開始于上世紀60-70年代,經過幾十年的發展,在信息技術比較發達的國家其研究已經相當深入,應用范圍也已經相當廣泛。而在一些信息技術和計算機技術普及比較晚的國家,獸醫信息學的發展尚處于起始階段。我國到目前為止,還沒將獸醫信息學作為一門專門的獸醫專業的學科來普及,其發展還處于一個比較低的水平,從應用到相關技術研究還有待于步入一個更高的層次。
信息技術和計算機技術在獸醫領域的應用雖然起步較早,但是,在其發展的初期則是經歷了一個緩慢的過程,直到最近十多年,才呈現出了蓬勃的勢頭[2]。在獸醫信息學發展過程中,其研究和應用主要集中在以下方面:電子病例記錄;疾病診斷專家系統及決策支持系統;圖像數據獲取和生物統計與建模等。
1.電子病歷
在計算機沒有引入獸醫領域之前,動物病歷主要是以人工的方式記錄在以紙為主要載體的媒體上。由于載體本身的特性所限,采用這種記錄方式進行病例記錄,當積累到一定數量后,由于記錄載體體積龐大給應用和管理造成很大的困難。電子病例(electronicmedicalrecords,EMRs)[3]的出現有效地解決了這個問題,使獸醫能夠為用戶提供計算機化的標準化的病例記錄,實現了對動物的健康狀況進行長期跟蹤,并提供長期的健康咨詢服務和制定保健計劃。對于用戶,可以在家通過網絡隨時查看自己寵物的病例記錄,從而清楚地了解它們的健康狀況。另外,一個養殖場動物電子病例為疾病控制職能部門提供了流行病學分析的原始資料,通過對其進行統計分析,制定科學的疾病控制和撲滅計劃,同時電子病例記錄也是發現新出現疾病的重要途徑。在獸醫信息學發展比較早的國家,電子病例記錄系統已經相當成熟,已經形成了一系列的行業規范和標準。這種標準的形成,使得在整個國家或者大部分地區均采用同樣的標準進行病例采集、管理、交流和分析等,有利于流行病學分析、疫病控制和相關疾病控制措施的制定。目前,信息技術在獸醫實踐中的應用已經相當普遍。由于采用電子病例記錄系統,獸醫臨床實踐在向無紙化方向發展。
2.決策支持系統
獸醫決策支持系統(Decisionsupportsystem)是指在動物疾病控制中用于輔助決策者進行疾病控制策略制定的計算機程序系統。獸醫領域的決策支持系統主要分為兩類:一是疾病診斷系統;另一個是疾病控制決策支持系統。專家系統是疾病診斷決策支持系統最為常見的形式。疾病控制決策支持系統主要是一些流行病學分析系統、疾病控制經濟學分析系統、疫情監測系統和疫情預警預報系統等[4]。
專家系統是利用知識和推理解決領域中只有專家才能解決的難題的計算機程序系統。在世界范圍已經有大量的動物疾病診斷專家系統投入應用,如牛病診斷系統CaDDiS、禽寄生蟲病專家系統PPES、家畜寄生蟲專家系統LPES、牛福利信息/專家系統OxWISE等。我國也開發出一些動物疾病診斷專家系統,如北京佑格公司的系列動物疾病診斷專家系統、江蘇農科院的雞病診斷專家系統和東北農業大學的牛、豬和犬病診斷專家系統等。雖然已經有大量的專家系統投入到動物疾病診斷實踐中,這并不意味著動物疾病診斷專家系統已經完全成熟,相反,隨著專家系統本身的發展和應用的深入,用戶對動物疾病診斷專家系統的要求也在不斷提高,專家系統將向著診斷過程更加高效、準確、智能程度更高和操作更加方便的方向發展。
疾病控制決策系統因其涉及到疾病控制決策的各個環節,因而有大量的不同類別的決策系統出現,同時也有多種信息技術應用于這些系統中。CareEngine是一個通過對不同用戶的當前狀況和已有的資料進行比較,分析用戶當前的狀態,然后根據該分析結果對用戶進行分類,對不同類型的用戶提出不同的處理措施,以降低疾病診斷過程中的錯誤和減少用戶的費用。疾病流行趨勢和模式分析是流行病學研究的主要內容,在這個過程中,往往需要處理和分析大量的疫情數據,這些數據一般均具有空間屬性,如患病動物的分布、運動趨勢,疾病的發生范圍和危險因素的分布等,而疾病控制策略往往需要在最快的時間內做出,因此,以數據分析和處理為主要功能的決策支持系統應運而生。除了傳統的決策支持系統外,地理信息系統當前已經被廣泛地應用于疾病控制決策。EpiMAN-TB是一個基于地理信息系統的決策支持系統,通過對空間數據分析結果,制定新西蘭牛和鹿中結核的控制措施。
3.獸醫圖像數據和信息的獲取及分析
在獸醫臨床實踐中,由儀器和設備獲得的圖像、數據和信息在疾病診斷中起著非常重要的作用。隨著相關技術的進步,臨床上這種數據的需求將大大增加,人們在診斷決策中對這些數據的依賴程度也在增加。由此伴隨著對這些數據的獲取、分析、存貯和解釋需求也在巨增。在動物疾病診斷中,經常用到的圖像有顯微鏡圖片、電子顯微鏡圖片、熒光顯微圖片、B超圖片、X光圖片和CT圖片等,對這些圖片的獲取和分析幾乎均通過計算機來完成。另外,隨著計算機圖像處理功能的日益強大和處理技術的日益成熟,通過計算機不但可以處理2D圖像,而且3D圖像分析技術已經在獸醫實踐中得到廣泛地應用。
最近在圖像處理技術上的進展不但可以顯示機體的解剖結構,而且可以在活體上對生物學過程和事件進行評價。例如,利用磁共振技術和放射性同位素成像技術可以顯示機體的功能。這些技術可以對血流和各個器官的功能狀態進行顯示,對疾病的診斷具有非常重要的作用。當前一些在臨床上常用的基于計算機的成像技術包括:X線計算機體層成像(X-raycomputedtomography,X-rayCT或CT)、磁共振成像(magneticresonanceimage,MRI)和發射體層成像(emissioncomputedtomography,ECT),如單光子發射體層成像(singlephotonemissioncomputedtomography,SPECT)與正電子發射體層成像(positronemissiontomography,PET)、計算機放射攝影(computedradiography,CR)或直接數字化攝影(directradiography,DR)等新的成像技術。
4.生物統計、分析及建模
生物統計是獸醫實踐及研究中非常重要的組成部分,通過生物統計,人們可以發現從臨床實踐中得到的數據中所隱含的意義、發現疾病和致病因素之間的關系,以及疾病發生的規律等,為解釋疾病的發生、發展、轉歸以及科學治療方案的制定提供依據。生物統計又是獸醫研究中必不可少的環節,幾乎所有的試驗數據都必須通過統計分析來發現試驗現象和事物本質之間的關系,并且只有經過科學的統計分析之后所得到的結果才能被廣大同行所認可,對其所揭示的現象才有科學、客觀的認識。基于計算機的統計分析軟件已經成為獸醫實踐和應用中的必備工具,如MS-EXEL、SAS、S-PLUS、MATLAB和SPSS等。除常規的數據統計之外,在流行病學研究中,基于地理信息系統的空間統計分析為挖掘疾病流行和擴散的時空特征和模式開創了一個新的視角,通過對分析結果在電子地圖上的實時顯示,使人們能更直觀地了解疾病的流行狀況及未來的流行趨勢。
建模以其嚴謹、抽象的特點作為交叉學科在醫學領域廣泛應用,同時也為其在獸醫領域的應用提供契機。近年來,在重大疫病的控制中,數學模型已經被廣泛地應用于流行病學分析與研究。
OmairaCeciliaLizarazoHerrera等[5]采用動力學模型仿真模擬口蹄疫的發病過程,為疫病管理提供參考策略;EricP.M.Grist[6]用控制優化模型評估瘋牛病可能造成的損失;Trapman,P[7]采用隨機過程研究的動物傳染病分支模型可分析疾病的發病數量和時間,并評估不同的管理措施的效果,該模型可適用于典型豬瘟、禽流感和口蹄疫等流行病。英國數學家利用模型解決的重大問題是瘋牛病。在初期沒有有效的抗菌藥物,只能檢查并殺死所有的病牛,但在最初的15個月,這些方法沒有避免疾病的傳播。因此,數學家設計了一個針對瘋牛病的傳染模型,并且發現問題的關鍵是時間的控制問題。原先檢查并屠宰病牛往往是在疾病發現的4-5天——在這段時間疾病已經很大范圍地傳播開了。這就是不能控制疾病的原因,于是疾病的檢查采取了更為果斷和迅速的措施,來檢查可能被感染的牛并屠宰。兩個月后,疾病得到了控制。
另外,基于環境因素和空間因素的疫病傳播時空動力學模型的建立也為疫病控制決策提供了科學依據。動物疫病的發生、發展、分布與地理環境關系密切,流行病地理信息系統在疾病控制中起到了重要作用。
DavidL.Smith等[8]人調查了康涅狄格州169個鎮的浣熊狂犬病的傳播情況,同時,還調查了地理、人與動物接觸情況等因素。對狂犬病在不同的地形傳播的環境危險因素進行定量,建立了狂犬病傳播的隨機空間模型,結果表明環境因素對該病的空間分布存在顯著的影響,河流起著重要的屏障作用,將擴散速度減少7倍。DavisonS等[9]利用GIS對美國賓夕法尼亞州1996~1998年發生的H7N2亞型禽流感進行空間分析與研究,為防疫措施提供參考,EhlersM[10]等利用GIS對意大利1999~2001年發生的禽流感建立以家禽飼養密度為基礎的空間分析模型。
5.小結
信息學、計算機和獸醫學等學科的高速發展,給獸醫信息學的發展帶來前所未有的契機。從國外這些年的發展和應用歷程來看,重點的研究方向包括電子病歷、決策支持系統、數據和圖像的獲取、存儲和分析以及對疾病和生理等過程的建模等。我國獸醫信息學的發展中所研究的主要內容也不外乎這些方面,但是在發展過程中,應根據我國獸醫學和信息技術的發展現狀,走一條適合我國實際情況的道路。分析我國當前的研究現狀,本人認為應該從以下方面逐步開展工作,以促使獸醫信息學的快速發展:(1)以建立獸醫臨床及實驗室數據標準為前提,逐步在全國建立和推廣電子病歷系統,以實現全國動物疾病數據的共享、無縫集成與交流,有利于疾病流行狀況分析和疾病控制決策;(2)搜集整理國外的研究資料和相關書籍,編寫我國獸醫信息學教材,將獸醫信息學作為一門單獨學科提出,作為研究生和本科生的選修課進行推廣,培養后備人才;(3)整合現有資源(人力、物力和資金),提出重點突破方向,逐步展開獸醫信息學相關研究;(4)大力宣傳信息技術在日常實踐中的應用價值,提高養殖單位及用戶對信息學的認知程度,同時加快已有的信息技術相關產品在獸醫領域應用的推廣工作,讓用戶從效益中認識這些產品的價值,以促進獸醫信息學在實踐中的推廣;(5)以生物信息學的高速發展勢頭為契機,進行動物病原生物信息學相關研究,為動物疾病的控制提供科學依據。
主要參考文獻:
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[2]Smith,RonaldD.;Williams,Mitsuko.Applicationsofinformaticsinveterinarymedicine.BullMedLibrAssoc.2000January;88(1):0049–0051
[3]Holbrook,Anne,etal.[WWW]Acriticalpathwayforelectronicmedicalrecordselection./Downloads/path.pdf16THApril2003
[4]Boschert,Ken.[WWW]12THSeptember1998.VeterinaryInformatics.netvet.wustl.edu/info.htm15THApril2003
[5]OmairaCeciliaLizarazoHerrera,CarlosAlbertoGonzalezBuitragoy,HugoHernandoAndradeSosa,etal.SystemDynamicsappliedtomodellingandSimulationofFoot-and-MouthDiseaseEpidemiology[A].The17thInternationalConferenceoftheSystemDynamicsSociety,and5thAustralian&NewZealandSystemsConferece:SystemsThinkingfortheNextMillennium,Wellington,NewZealand[C],20-23July1999
[6]EricP.M.Grist.TransmissibleSpongiformEncephalopathyRiskAssessment:TheUKexperience[J].RiskAnalysis,2005(25)3,519-532.
[7]TrapmanP,MeesterR,HeesterbeekH.Abranchingmodelforthespreadofinfectiousanimaldiseasesinvaryingenvironments[J].JournalofMathematicalBiology,2004(49)6,553-576.
論文摘要:為了充分、合理、有效地利用校園網絡系統,培養學生的創新能力,皖南醫學院構建了實驗教學信息平臺,使信息技術與實驗教學有機整合,實施網絡化的實驗教學。結果表明,實驗教學信息平臺的建立能夠加強學生創新能力的培養,提高教學質量。
科學技術的發展目新月異,醫學教育手段越來越豐富,醫學教育技術越來越先進,常規實驗教學設備趨向自動化、智能化和綜合化,教學軟件變得多樣化、專門化和模塊化,計算機輔助教學、網絡教學設施逐步完善和普及,醫學模擬技術日趨成熟并得到廣泛應用,諸多的先進教育和實驗技術為構建現代化實驗教學平臺從技術層面奠定了堅實的基礎。按照“基礎扎實,綜合素質高,具有較強實驗能力和創新精神的高素質應用型專門人才”的培養目標,立足于醫學教學的“整體性、綜合性、實驗性、創新性”,不斷加強基本技能訓練,引進多種實驗技術,深化課程體系改革,優化整合多學科實驗教學內容,構建多學科、綜合性實驗教學信息平臺,使信息技術與實驗教學有機整合,以提高教學質量,培養更多具有創新精神和實驗能力的高水平人才?,F將我們的做法介紹如下。
一、構建實驗教學信息平臺的目的
利用校園網絡系統,構建實驗教學信息平臺,其目的是以教育信息資源為基礎,以信息技術開發為核心,以推動現代信息技術和教育技術的應用為重點,構建網絡環境下的實驗教學模式,以加強學生創新能力的培養,提高教育教學質量。
二、構建實驗教學信息平臺的思路和做法
借2008年教育部對我校進行本科教學水平評估的東風,我校從人力和物力上加大了對實驗教學的投入。為滿足人才培養的要求,結合我校專業結構調整和學科建設的發展,以有利于學生創新精神和實驗能力的培養為目的,我們對實驗室結構進行了調整,建立了實驗中心信息平臺、公共基礎課和技術基礎課實驗中心信息平臺、專業課實驗中心信息平臺。這三個信息平臺一塊聯入校園網,構成實驗教學信息平臺。
校實驗中心信息平臺主要為青年教師和研究生提供實驗操作平臺和有關虛擬實驗信息,同時對本科生開放。學生可以根據需要在校實驗中心信息平臺上查詢所需實驗的演示內容(即虛擬實驗),然后根據虛擬實驗提供的步驟進行模擬實驗。公共基礎課和技術基礎課實驗中心信息平臺有“理化實驗中心”“機能實驗中心”“形態實驗中心”三個校級基礎實驗示范中心,其中“機能實驗中心”為省級基礎實驗示范中心,主要為學生提供基礎實驗課操作平臺和虛擬實驗。專業課實驗中心信息平臺的建設以培養“寬口徑、厚基礎”人才為基本目標,打破原來面向教研室設立專業實驗室的格局,依托學科優勢,同時能夠為多個專業的學生開設實驗課。
本文以“機能實驗中心”的構建為例,來說明構建實驗教學信息平臺如何加強學生創新能力培養?以及如何提高醫學本科教學質量?
三、構建“機能實驗中心”的目的
實驗教學是基礎醫學教育過程中的重要環節。由于現代科學技術的迅速發展,醫學學科分支愈來愈細,知識點愈來愈多、愈來愈深,而教學時間相對較少;傳統的單一學科實驗教學多注重對理論知識的驗證和鞏固,缺乏知識運用的前后聯系和橫向聯系,不利于學生綜合能力的培養和綜合素質的提高。建立“機能實驗中心”目的是在以下三個環節實行教學改革:一是以培養應用型或實用型醫學人才為目標;二是以加強基本操作和技能訓練為基礎;三是以提高學生分析問題、處理問題的能力為重點,加強創新能力的培養。在此基礎上,充分利用學科優勢、網絡資源和特色研究項目,努力開拓學生視野。在實驗教學的過程中,加強各機能學科相互間的有機聯系,建立理論與實驗相結合,基礎與臨床緊密銜接的實驗教學體系,培養出實驗動手能力強,具有分析解決問題綜合素質的實用型醫學人才。
四、構建“機能實驗中心”的措施
學校把藥理學實驗室、生理學實驗室、病理生理學實驗室、生物化學實驗室、預防醫學實驗室、心血管功能研究室、定量藥理研究室、蛇毒研究室和分子生物學研究室等全部聯入局域網內,建成“機能實驗中心信息平臺”,再與建好的“理化實驗中心信息平臺”“形態實驗中心信息平臺”…塊聯入校園網內構成“公共基礎課和技術基礎課實驗中心信息平臺”。在“機能實驗中心信息平臺”上,有5O套虛擬實驗系統和10套人體功能測試系統,學生可以看到一些特殊的動物實驗、高新技術和成果、臨床典型病例的錄象、圖片和多媒體課件,通過觀看虛擬實驗,學生可以模擬實驗過程,然后在操作平臺上進行實際操作。
五、構建“機能實驗中心”的結果
1.有利于實現資源共享
學校內各實驗室可以隨時調用我們編制的實驗教學課件、特色研究成果、各類網上教學資料等,為開拓學生視野、培養學生的實驗技能和綜合應用能力及創新能力奠定了重要的基礎,并可莊_很大程度上彌補了實驗教學資源相對不足的現狀。例如診斷學教研室的老師在上診斷學實驗課時可以讓學生通過校園網進入“機能實驗中心信息乎臺”,利用平臺上的虛擬實驗系統測量生理指標:心電圖、腦電圖、肌電圖等。
2.有利于培養學生的綜合應用能力
機能實驗中心建立后,我們開設了經典實驗一綜合實驗一設計性實驗的機能實驗學課程。這一課程的開設不僅提高了實驗教學的質量和加強了對學生所學知識的綜合應用能力,也實現了學校在實驗教學設備、藥品、試卉llJ、動物等資源方面的有效利用,提高了辦學效益。例如:我們開設了以觀察“正常生理活動一復制疾病病理模型一糾正功能異?!睘橹骶€的…體化綜合機能實驗教學體系,包括:“將蛙心灌注藥物后觀察藥物對心臟活動的作用”“心血管活動的神經體液調節和藥物對血壓的影響”。通過綜合性實驗課程的訓練,使學牛熟練掌握在機能學方面的基本操作技能。例如,實驗動物處理、疾病模型復制、藥物應用原則、常規生化指標檢測、人體功能測試、社區疾病調查和防治等等,具備在基層醫院獨立開展:[作的能力。同時,充分發揮機能實驗中心開放實驗室的條件和優勢,增加設計性實驗項目,培養學生在教學實驗環節中的主動參與性和創新能力。通過設計性實驗課程的訓練,建立觀察正常活動一復制病理過程~多途徑防治的一體化實驗教學模式,以培養學生在觀察現象的同時,比較直觀地了解疾病發生發展的主要環節和認識疾病防治的關鍵所在,提高了學生們分析問題和解決問題的能力。新晨
3.有利于網絡化的實驗教學
關鍵詞:小學科學;多媒體教學;運用
充分利用各種信息資源和現代化手段,與小學科學教學內容相結合,使得教學內容更加“多姿多彩”,本文結合個人教學實踐,談一談多媒體在小學科學教學中運用,供大家借鑒。
一、巧用現代信息技術,提升課堂教學的趣味性
小學生對于知識的學習自覺性不是很高,如果他們沒有學習興趣的話,很難在課堂上集中精力。小學生天生好動,對于灌輸性的知識提不起興趣。信息技術把以往的教學模式來了一個顛覆,從視覺、聽覺等方面給學生一定的震撼,實現了知識的完美轉化,把抽象空洞的理論知識轉變成了具體直觀的動態化知識。就能吸引到他們的注意力,提升課堂教學的趣味性。比如在學習《在星空中》的章節內容時,首先讓學生進行預習,粗淺的了解相關的知識。但是牽扯的內容都比較抽象,為了讓學生體驗到知識的魅力,把遙遠、神秘、美麗的星空呈現給學生,教師就可以巧妙的運用Authorware、PowerPoint和Flash技術創設學習情景,把美麗的星空通過視頻,圖像的方式呈現出來,然后再結合這些信息技術詮釋理論知識。學生的學習主觀能動性也得到了激發,將被動式的學習轉變為積極主動的學習,實現了樂學樂教的目標。
二、利用信息技術優化科學要素的呈現方式
現實的生活材料與信息,不僅能夠使學生體會到所學內容與自己接觸到的問題息息相關,而且能夠大大調動學生學習科學的積極性,使學生認識到現實生活中蘊藏著豐富的科學知識。因此,可以利用信息技g把科學教學內容中抽象的部分轉化為學生可以直接接受的形式,優化科學要素的呈現方式,以利于學生對科學內容的理解和掌握。
例如《科學》有一個模擬火山噴發實驗。我們在教學中,先通過學生上網查詢資料、信息,注意從學生周圍熟悉的現實生活中尋找科學知識的“原型”和最新的信息。依靠學生對感性材料的直接興趣和對新鮮事物及新信息進一步探究的欲望,讓學生研究火山噴發和地震現象的形成過程。然而這些教學內容比較宏觀,離學生的知識基礎、生活實際都比較遠,因此我們借助信息技術,解決無法跨越的時間和空間的限制,將宏觀的地球濃縮進教室,把千萬年的漫長時間變化縮短至幾分、幾秒展現在學生面前;把復雜的地殼運動,變得集中、具體和形象。不僅讓學生對地球的地殼運動有了深層次的認識,以及對科學知識的掌握,更使學生經歷了科學探究的一般過程。多媒體的出現,疏通了學生思維上的障礙,使他們對知識點的掌握更實。
三、運用信息技術授課,完勝教學中的重難點
小學科學講授的內容有一些抽象化的理論知識,學生還是很難理解,對于這些學習難度系數較大的知識點如果采取機械式記憶的方法,效果肯定很差,學生聽不懂、學不會的現象就會出現。對于小學科學而言,知識有簡單和復雜之分,有重點難點之分,運用現代信息技術,有助于解決教學中的重難點。
例如在學習《把種子散播到遠處》的時候,對于課堂中牽扯的知識點,植物種子的散播方式:包括自身傳播、動物傳播、風傳播、水傳播等,小學生生活閱歷膚淺,了解的生活常識也比較少,講授式的授課學生是很難理解的,為此攻破這些重難點,教師可以運用現代信息技術。如果能通過視頻講解或者利用3DMAX制作的三維動畫給學生演示的話,學生就會非常理解了,并且理解的更加透徹。信息技術的運用實現了知識的轉化,把枯燥乏味的知識變得更加簡單易懂,大大提升了教學和學習的效果。
四、使用信息技術,提升學生的思維能力
在小學科學課堂,小學生才是課堂的主體.教育的目的不是簡單的知識灌輸,而是讓學生掌握一定的知識去解決實際問題或者是在學習的過程中掌握學習的方法,做到學會學習。信息技術的使用顛覆了以往的課堂教學模式,給學生留足了思考和探究的時間與空間,一定程度上提升了學生的思維能力,促進了學生的發展。比如在講授《面包發霉了》的時候,主要的目的就是讓學生了解發霉面包的危害以及發霉的原因。但是無論是從化學常識還是醫學常識,學生都很難理解。但是計算機進入課堂后,這一切就變得十分容易了。教師可把這一課制成課件,先在屏幕上顯示一塊發霉的面包,然后再顯示兩組試驗的詳細過程,最后在本課教學的最后一個環節進行文字性小結。使學生在觀察試驗過程中,直觀地感覺到當時的情景,使他們的思維活躍起來,使學生的思維能力從平面走向立體,使其思維性、創造性和嚴密性都得到很好的鍛煉。
五、利用信息技術讓學生自己尋求答案
新的知識在迅速增長,有限的教學時間內學生自行獲取的知識也是有限的。只有在教知識的同時,指導學生學習探求知識的方法和應用知識到實踐中去的能力,他們才能受益無窮。因此,教師引導學生明確學習目的,促使學生產生學習的精神動力,激發學生的探索興趣,推動學生的求知欲,使學習真正成為學生的自覺要求。多媒體技術的出現,正好可以滿足學生的這一需求。學生掌握基本的操作技能之后,就可以在網上進行人機對話,根據個人需要,尋找相應知識,擴充知識面。同時,也可以在網上與人對話,探求新知,擴充眼界,彌補個人局限,這樣,學生就可以在更廣的范圍內自行獲取新知。
總之,在科學教學中,通過利用信息技術手段給小學生豐富多彩的信息刺激,無疑會為學生的想象思維創造廣闊的空間,促進學生智力的發展。恰到好處地運用信息技術手段,也能優化課堂教學結構,突破教學重難點,提高教學藝術,為培養新型人才奠定基礎。
參考文獻:
[1]胡春旭.信息技術與課程整合的研究與思考[D].河北師范大學,2013.
【關鍵詞】藏醫藥 數據庫 建設
藏醫藥是我國一項珍貴的資源,而藏藥本身就是一種非常龐大的體系,涉及到的種類眾多,對于地區來說,藏醫藥是非常重要的產業,一直以來相關領域的學者都將藏醫藥資源的開發作為重點研究主題。為了能夠讓藏醫藥系列得到充分的開發,利用現代信息技術,建立數據量,將相關的資料通過網絡共享,對進行藏醫藥的開發和研究有著非凡的意義。
1 藏醫藥文獻的類型和特點
1.1 藏醫藥文獻的類型
作為經過漫長發展歷史的醫藥體系,藏醫藥文獻涉及到一系列的體系。具體內容涉及到從藏醫藥起源到發展至今涉及到的方方面面。主要類型包括藏醫藥起源類、歷史發展類、醫藥理論類、治療類、藥方類、炮制加工類等,還涉及到天文歷算等其他領域,這些類型的文獻共同組成了博大精深的體系。除此之外,還有在藏醫藥漫長的實踐中積累下來的經驗以及扶梯的制藥工藝,構成這些文獻的內容是在幾千年的歷史以及藏醫藥傳承者不斷積累的,是我國醫藥領域十分珍貴的資源體系。
1.2 藏醫藥文獻的特點
藏醫藥文獻最大的特點就是載體非常復雜。由于藏醫藥的歷史極為悠久,記錄的方式也是隨著歷史的進步不斷變化,文獻從古代的金石一直發展到在紙制品上進行記載,其中充當文獻載體的材質非常復雜。藏醫藥的古籍都是從各類古代載體上流傳下來的,最早有在巖石和動物骸骨上記載的文獻,隨著生產技術的變化,逐漸出現木刻和石碑,到了后來逐漸運用金汁、銀汁等由礦物質制作寫在各類載體上,現今還有很多木刻的文獻流傳。后來紙質品出現,手抄體等古籍說明了古代藏醫藥文獻的進步。
2 藏醫藥文獻利用現狀
根據各類渠道的統計,已經有明確記載的關于藏醫藥的文獻已經達到3000種以上,被保存在各院校、博物館以及檔案館等地。這些文獻上記載著幾千年來藏醫藥的進步和龐大的理論體系,不僅有醫藥方面的知識,還包括大量的哲學理論以及生命科學信息,凝聚了藏族這片土地上幾千年來積累下來的文明和當地人民的精神意識,同時也是當今藏醫藥理論唯一的載體。經過多年來的研究,這些文獻為藏醫藥的研究以及有關藥品的開發提供了良好的依據。
3 建設藏醫藥系列數據庫的必要性
3.1 開發科學文化資源
藏醫藥系列數據庫的建設不僅是將該醫藥體系與信息技術相結合,更是為了能夠擴寬了解這些藏醫藥文獻的渠道,能夠讓這些文獻中蘊含的科學文化資源得到深刻的挖掘。這些文獻不僅是我國醫藥理論的重要組成部分,同樣也是藏族人民經過漫長的歷史發展所凝聚的思想成就和科學文化表現。從中也能夠不斷發展在我國古代中曾經創造過的文化成就以及相關的杰出人物。用全新的信息技術將這些文獻進行統一的整合,能夠讓更多的人了解到藏醫藥知識,也能夠讓我國的經濟文化建設提升到新的高度。
3.2 便于現代化管理
藏醫藥系列是一套非常復雜的醫藥體系,其中蘊含的知識量以及資源種類眾多,若是用傳統的收集方式不利于管理。而數據庫的建立則是讓這些資源能夠被科學管理,數據庫是如今網絡時代的重要應用,也是對數據信息管理的基礎,是最有效的開發形式。只有建立數據庫,才能將計算機技術與藏醫藥的開發聯系起來。通過信息技術,藏醫藥系列資源就可以用簡單的方式搜索到,而且更加精準。如今各行各業都在向著信息化管理的方向發展,藏醫藥系列要想充分開發出來,建立數據庫是必然的措施。
3.3 搶救孤本、善本古籍
由于在漫長的歷史中一定會有一些文獻失傳,這是不可避免的,如今很多藏醫藥的文獻成為孤本和善本,這些資源都是珍貴的文化資源,需要更好的方式進行保護。歷史上書寫和印刷的技術不斷改變,很多文獻都無法流傳下來,因此藏醫藥系列中大量文獻是以手抄的方式保存至今,很多理論已經消失,還有一些理論瀕臨消失,這種情況下,以信息技術,用數據庫的方式將這些寶貴的資源保存下來,已經成為當下最關鍵的一項事業。
4 建設藏醫藥系列數據庫的問題
4.1 數據化標準問題
由于是利用W絡技術,就涉及到行業標準,在進行數據庫的開發中也要遵守最起碼的網絡秩序,遵守傳輸協議,按照標準的通訊格式,對藏醫藥系列文獻進行分類,標引。網絡傳輸有一定的標準和規則,藏醫藥系列在網絡上進行傳輸也要符合最基本的流程,最終達到信息共享的目的。
4.2 分工協作問題
藏醫藥系列體系龐大,結構復雜,因此要建設數據庫的時候要盡量避免重復建設,一旦重復建設或者有所遺落,將付出更多的精力去彌補,不僅會造成資源上的浪費,也會影響數據庫的使用。
4.3 系統安全問題
安全問題數最關鍵的,首先就是藏醫藥系列在網絡上的訪問要保持通暢,氣息就是系統的防護要盡可能做到完美,最后就是防止數據庫被惡意攻擊,例如黑客入侵,一旦造成數據丟失或者篡改,將是重大損失。
5 結論
相關領域多年來進行藏醫藥系列數據庫的建設,對此十分重視,此項建設意義重大,關系到藏醫藥文化的發揚和傳承,以及對藏醫藥資源的開發,對我國醫藥體系的進步也有著至關重要的作用,因此要不斷完善相關的技術以及對資料的整理。
參考文獻
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【關鍵詞】新時期;機械電子工程;發展與創新
前言:在現在的經濟社會情況下,更多的人越來越關注機械電子工程的發展,這不僅僅是國家重視的話題,同時和我們每個家庭每個人也是密不可分的,在飛速發展生活節奏日益提高的今天,機械電子類產品的更新也對生活的影響起著重大意義,它不僅僅是需要研究的一門學科,也是支撐現代人精神力量的動力,所以,我們有必要意識到機械電子工程的研究與投入是極為重要的,與其發展方向決不能忽視。我們也更加確信以現在的發展速度而言,我國的經濟趨勢也將會隨著機械電子工程的深入研究而突飛猛進。
1.機械電子工程的概述
1.1機械電子工程的產生
人們的生活方式因科技的發展而產生了巨大的變化,同時一個新型產業也隨之誕生――機械電子工程。它從最初的產生到后來的不斷進步發展是一連串復雜而多變的過程。它的前身是機械工業行業,隨著人們的生活水平不斷提高,生活方式的不斷改變,對機械的需求的也隨之不斷提高,電子計算機產品的問世,為其能夠迅速發展提供了必要條件。在舊有的生活模式下,人們的生產、生活活動主要是依靠手工機械完成。但是社會在進步,人們的生活模式在改變,舊有的生產方式難以跟上社會發展的腳步,必須要舍棄原有的手工機械的生產方式,在信息技術的推動下,將信息技術用于機械行業中,這從根本上推動了機械電子工程的發展。顯而易見,機械電子化離不開信息技術,因為有了信息技術,機械電子技術才得以誕生。
1.2機械電子工程介紹
機械電子工程是一項涵蓋各類科學的技術,其核心專業是機械電子,同時要結合信息技術、網絡、智能化的相關知識,各類學科相互交叉形成的一類科學,這些學科的理論在機械電子工程中得到了廣泛的應用??傮w來說,機械電子工程包括計算機技術、網絡技術等,機械電子工程實現了技術的多元化和技術的融合,其在使用的過程中必須借助其他學科。在對機械電子工程進行設計時,必須要將計算機技術與網絡技術以及機械相關的技術融合,將機械中不同的元件組合,完善設計。機械電子工程在設計時運用的知識比較復雜,但是設計比較簡單,結構不復雜,而且具有較好的性能。機械電子工程投入生產時的效率高,外形小巧,從而取代了傳統的機械。
1.3機械電子工程的特點
機械電子工程和傳統的機械工程有著明顯的區別,它具有以下幾個特點:
第一,電子信息技術的融合。計算機信息技術被應用于機械電子工程的每個環節,它不僅體現在機械的內在結構上,外觀設計也有充分的體現,使得機械從里到外都散發著時代的氣息。在機械設計方面融入了許多新鮮元素,它不再簡單的機械工程,而是引入了多項技術、多種元素的機械設計,讓其能更好地滿足時代的需要,促進社會主義經濟建設更快的發展。
第二,產品設計簡單,使用方便。與傳統機械相比,機械電子工程在產品設計方面,要求更為苛刻和嚴格,它要求產品要不同與以往,具有創新性,且使用便捷,可操作性強。對產品之所以要強調創新和可操作性主要是為了能夠跟上時展的步伐,也為了能更有利于用戶的使用,滿足實際需要,對此引來了社會眾多消費者的注意。要做到這兩點,也絕非易事,對機械師也有了更高的要求。設計者在做產品設計時,要做到兩點,一是產品的實用性,二是產品的可接受性,只有做到這兩點,該產品才會有市場。除此之外,設計的創新對機械行業的發展也具有巨大的作用,一些傳統的機械設計時代淘汰的一個主要原因就是技術缺乏創新,設計太過簡單,不具有可操作性,想要的功能根本體現不出來。同時,有不少機械師對機械的工作原理和使用方法并不是十分清楚,這在一定程度上,提高了機械事故發生的可能性。所以,我們有必要加入新鮮元素,不斷創新設計理念,從而從本質上推動機械設計的發展,減少或杜絕機械事故的發生。
2.機械電子工程的應用
隨著社會需求的不斷增加,對機械電子工程的要求也越來越高,從而對其的研究也在不斷地深入,其應用領域也在不斷增多。傳統機械工程受其技術所限,它所應用的領域為有限,大多集中一些基礎領域,這些領域對技術的要求不太高,或者比較低端。但是,隨著技術的發展與進步,這些基礎領域在被淘汰,并逐漸消失。這個過程中,機械電子工程以其技術上的優勢,不斷地將傳統機械工程取代,它的使用范圍對傳統機械工程的缺陷來說恰好是一個很好補充。機械電子工程的應用領域極廣,不似于傳統機械工程,只用于那些對技術要求不高的基礎領域,它主要應用于改造后的基礎領域,和相對比較高級的領域。隨著人們對機械電子工程了解的越來越多,研究越來越深入,它所能應用的領域必將越來越多,越來越廣。
3.機械電子技術發展與創新
3.1設計思想的發展
計算機信息技術最初應用于機械電子工程中,其主要目的就是提高機械的原有性能,并能讓其變得更加小巧,不那么笨拙,它的做法也非常的簡單,就是將機器中的某些機械部件用電子部件來替換。到了20世紀九十年代,機械電子系統的設計理念發生了巨大的改變,不再是簡單地“替換”,而是開始注重系統的整體優化以及智能化。它的設計思想經歷了四個過程,分別是替代、融合、系統優化、智能化。但是我們記住的一點是,現在的設計思想與原有的設計思想并不沖突,我們并沒有拋棄原來的設計理念。
3.2與其他前沿技術的結合
3.2.1面向現代醫學
現代醫學的發展離不開機械電子系統,各類醫學診斷、治療的先進的醫學儀器設備都離不開機械電子系統。比如現在大型醫院都備有的CT、NMR等。另外,利用機械電子科技開發出的智能機器人,也可以應用到精密的手術中去。機械電子系統還可以實現互聯網的遠程監控設計,讓外地的醫生進行遠程操控手術。
3.2.2面向現代生物技術
現代生物技術的研究對象十分廣泛,大到各類植物、動物、微生物,小到各種生物組織細胞、生物分子和基因問題都是它的研究范圍。在研究過程中,不可避免的要繪制各種基因圖譜、制造各種生物芯片、進行修補、注入、分離基因等工作。而這些工作的進行毫無例外都需要各類機械電子儀器的輔助才能進行。另外,現代人類進行各種嚴酷環境例如深水、嚴寒、外太空等的科學探測,由于人類本身不能長期在此環境下生存,都需要借助機械電子裝置和智能儀器的幫助來完成諸如定期自動傳輸數據、自動檢測及故障處理等任務。包括我們現在最前沿的航空航天科技,各類宇宙飛船和空間站的正常運轉,他們龐大的系統需要各種機械電子裝置的精密配合才能完成發射、運行、返航等重要任務。
4.結語
隨著社會的不斷發展,科技的不斷進步,機械電子工程已經不僅僅是一門科學的研究,它越來越多的應用于社會的各個領域。隨著我們對這門科學的重視程度的逐漸加深,對機械電子工程研究的投入就越多,對機械電子工程的研究也就越加深廣。它的發展越迅速,應用的領域越寬廣,對我們生產生活的影響也就越深入。為了讓其更好的服務人類的生活,我們需要投入更多的精力進行機械電子工程的發展研究。
參考文獻:
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